JP2014158988A - Water treatment nonwoven fabric filter - Google Patents
Water treatment nonwoven fabric filter Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014158988A JP2014158988A JP2013029594A JP2013029594A JP2014158988A JP 2014158988 A JP2014158988 A JP 2014158988A JP 2013029594 A JP2013029594 A JP 2013029594A JP 2013029594 A JP2013029594 A JP 2013029594A JP 2014158988 A JP2014158988 A JP 2014158988A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- nonwoven fabric
- web
- water
- treatment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Filtering Materials (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
Abstract
Description
本発明は、優れたケーキ剥離性を有し、かつ耐久性及び親水性に優れた水処理不織布フィルターに関する。 The present invention relates to a water treatment nonwoven fabric filter having excellent cake peelability and excellent durability and hydrophilicity.
従来、海水、河川水、飲料水等の水媒体から有害物質を分離する方法として不織布を用いた水処理方法が種々提案されており、ろ過性能の向上及び安定化のための工夫がなされてきた。一般的に孔径０．１〜１０μｍのMF膜（精密ろ過膜）は、素材として酢酸セルロース、芳香族ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリスルホン、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレン、ポリアクリロニトリル、セラミック、ポリプロピレン、ポリカーボネート素材が使用され、微粒子や微生物を除去するための用途で使用される。孔径０．０１〜０．１μｍのUF膜（限外ろ過膜）は、素材として、酢酸セルロース、芳香族ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリスルホン、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレン、セラミック、ポリアクリロニトリルが使用され、細菌やウイルスを除去するための用途として使用される。孔径０．００１〜０．０１μｍのNF膜（ナノフィルター）や、さらに孔径の小さいRO膜（逆浸透膜）は、素材として、酢酸セルロース、芳香族ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリスルホンが使用され、金属イオンを除去するための用途として使用される。
これら水処理不織布フィルターの中で孔径が最も大きなMF膜は、活性汚泥をろ過する際の初期のろ過に使用されるものであり、高水圧下でも高分離技術で、処理水から微粒子や微生物からなる汚泥を分離する性能が要求される。
Conventionally, various water treatment methods using a nonwoven fabric have been proposed as a method for separating harmful substances from an aqueous medium such as seawater, river water, and drinking water, and devices for improving and stabilizing filtration performance have been made. . Generally, cellulose acetate, aromatic polyamide, polyvinyl alcohol, polysulfone, polyvinylidene fluoride, polyethylene, polyacrylonitrile, ceramic, polypropylene, and polycarbonate are used as materials for MF membranes (microfiltration membranes) with a pore size of 0.1 to 10 μm. And used in applications to remove particulates and microorganisms. A UF membrane (ultrafiltration membrane) having a pore diameter of 0.01 to 0.1 μm is made of cellulose acetate, aromatic polyamide, polyvinyl alcohol, polysulfone, polyvinylidene fluoride, polyethylene, ceramic, polyacrylonitrile as materials. Used as an application for removing viruses. Cellulose acetate, aromatic polyamide, polyvinyl alcohol, and polysulfone are used as materials for NF membranes (nanofilters) with pore sizes of 0.001 to 0.01 μm and RO membranes (reverse osmosis membranes) with smaller pore sizes. It is used as an application for removing water.
The MF membrane with the largest pore size among these water-treated non-woven filters is used for the initial filtration when filtering activated sludge. The performance to separate the sludge is required.
特許文献１には、グルコース単位中の水酸基が実質的にＣ６位のみで酸化されている酸化セルロース繊維を含む不織布からなり、優れた親水性を有することを特徴とする水処理不織布フィルターが開示されている。しかし、酸化セルロース繊維を含む不織布は、水媒体に含まれる有機物を効率的に捕捉することが可能であるが、ろ過後残渣として残るケーキ部位を剥離することが困難であるという課題があった。
また、特許文献２には、ろ過後のケーキを脱水乾燥させる装置により、水分除去を効率的に行い、ろ過後のケーキ剥離性を改良する技術が提案されている。しかし、このような技術は、ケーキを凝集固化させることについて有効であるが、ケーキ面とフィルター面が絡み合ってしまうと、ケーキ剥離性が低下するという課題があった。
Patent Document 1 discloses a water treatment nonwoven fabric filter comprising a nonwoven fabric containing an oxidized cellulose fiber in which a hydroxyl group in a glucose unit is substantially oxidized only at the C6 position and having excellent hydrophilicity. ing. However, the nonwoven fabric containing the oxidized cellulose fiber can efficiently capture organic substances contained in the aqueous medium, but there is a problem that it is difficult to peel the cake portion remaining as a residue after filtration.
Patent Document 2 proposes a technique for efficiently removing moisture and improving cake peelability after filtration by an apparatus for dehydrating and drying the cake after filtration. However, such a technique is effective for agglomerating and solidifying the cake. However, if the cake surface and the filter surface are entangled with each other, there is a problem that the cake peelability is lowered.
本発明は、上記の通り、フィルター自体にケーキ剥離性機能を有し、耐久性および親水性に優れた水処理不織布フィルターを提供することを課題とした。 As described above, an object of the present invention is to provide a water-treated nonwoven fabric filter having a cake peeling function in the filter itself and having excellent durability and hydrophilicity.
本発明の水処理不織布フィルターは、長繊維不織布からなり、表面に立毛を有することを特徴とする水処理不織布フィルターである。長繊維不織布の表面が立毛されていることにより、ろ過後のケーキが、フィルターに固着することなく、容易に剥離ことができ、それにより耐久性が向上する。 The water treatment nonwoven fabric filter of the present invention is a water treatment nonwoven fabric filter comprising a long fiber nonwoven fabric and having napped surfaces. Since the surface of the long-fiber non-woven fabric is raised, the cake after filtration can be easily peeled without sticking to the filter, thereby improving durability.
また、長繊維不織布に高分子弾性体が５〜１５質量％付与されていることで、長繊維同士が結合され、引張強力が高く、高圧水処理条件下での使用において、より耐久性が向上する。従来の不織布フィルターに単に高分子弾性体を含浸した場合、強度が上がるが、それに伴い、フィルターが硬くなり過ぎて成形性が悪くなる問題があった。本発明の長繊維不織布フィルターは、高分子弾性体を５〜１５質量％付与した場合に、フィルターとしての優れた成形性を保持することが可能となり、水処理不織布フィルターの引張強力を３５０Ｎ／ｃｍ以上とすることで、ケーキ剥離性と成形性、および繰り返しケーキを剥がす時の応力や耐久性に優れる。 In addition, the long fiber nonwoven fabric is provided with 5 to 15% by mass of the polymer elastic body, so that the long fibers are bonded to each other, the tensile strength is high, and the durability is improved in use under high pressure water treatment conditions. To do. When a conventional nonwoven fabric filter is simply impregnated with a polymer elastic body, the strength is increased, but there is a problem that the filter becomes too hard and the moldability is deteriorated. The long-fiber nonwoven fabric filter of the present invention can maintain excellent moldability as a filter when 5 to 15% by mass of a polymer elastic body is applied, and the tensile strength of a water-treated nonwoven fabric filter is 350 N / cm. By setting it as the above, it is excellent in the cake peelability and moldability, and the stress and durability at the time of peeling a cake repeatedly.
さらに、不織布を構成する繊維表面に、水溶性熱可塑性樹脂が０．１〜０．５質量％存在することにより、優れた親水性を有することで捕捉効果に優れる。 Furthermore, when the water-soluble thermoplastic resin is present in an amount of 0.1 to 0.5% by mass on the surface of the fibers constituting the nonwoven fabric, it has excellent hydrophilicity and thus has an excellent capturing effect.
得られた不織布の表面に立毛化処理を行い、立毛長を１５０〜６００μｍとすることで、ろ液中の不純物が捕捉し易くなり、ろ過後のケーキを容易に剥離することができる。１５０μｍ以上とすることで、ろ液中の不純物を捕捉し易くなり、６００μｍ以下とすることで、ケーキ剥離性が向上し易い。 The surface of the obtained non-woven fabric is napped and the napped length is set to 150 to 600 μm, whereby impurities in the filtrate can be easily captured, and the cake after filtration can be easily peeled off. By setting it as 150 micrometers or more, it becomes easy to capture | acquire the impurity in a filtrate, and cake peelability is easy to improve by setting it as 600 micrometers or less.
本発明は、液中の不純物の捕捉性やケーキ剥離性に優れ、かつ耐久性及び親水性に優れた水処理不織布フィルターである The present invention is a water-treated nonwoven fabric filter that is excellent in trapping impurities in a liquid and cake peelability, and is excellent in durability and hydrophilicity.
本発明の水処理不織布フィルターおよびその製造工程について、以下詳しく説明する。 The water treatment nonwoven fabric filter of the present invention and the production process thereof will be described in detail below.
本発明の水処理不織布フィルターは、長繊維不織布の表面に立毛を形成することにより得られる。そして、そのような構成であれば、公知の方法で製造することが可能である。また、前記した通り好ましくは長繊維不織布の内部に高分子弾性体が含浸されたものであり、またより好ましくは、微細な不純物を捕捉し易い点で極細繊維からなる長繊維不織布であることが好ましい。上記の点で好ましい具体的な製造工程としては、例えば、（１）溶融紡糸により海島型複合繊維等の極細繊維発生型繊維から成る長繊維ウェブを製造するウェブ工程と、（２）得られた長繊維ウェブを複数枚重ねて絡合させることによりウェブ絡合シートを形成する絡合工程と、（３）ウェブ絡合シートを高密度化させる高密度化工程と、（４）高密度化したウェブ絡合シートに高分子弾性体を含浸させた後、凝固させる含浸工程と、（５）ウェブ絡合シート中の極細繊維発生型繊維を極細繊維化する極細繊維化工程と、（６）ウェブ絡合シートの少なくとも一面に立毛を形成させる立毛形成工程を順次または一部順番を変えて実施することにより得られる。 The water treatment nonwoven fabric filter of the present invention can be obtained by forming napped on the surface of the long fiber nonwoven fabric. And if it is such a structure, it is possible to manufacture by a well-known method. Further, as described above, the long fiber nonwoven fabric is preferably impregnated with a polymer elastic body, and more preferably, it is a long fiber nonwoven fabric made of ultrafine fibers in that fine impurities can be easily captured. preferable. Specific production processes preferable in the above points include, for example, (1) a web process for producing a long fiber web made of ultrafine fiber generating fibers such as sea-island type composite fibers by melt spinning, and (2) obtained. An entanglement step of forming a web entanglement sheet by entwining a plurality of long fiber webs, (3) a densification step of densifying the web entanglement sheet, and (4) densification An impregnation step of impregnating a web entangled sheet with a polymer elastic body and then solidifying; (5) an ultrafine fiber forming step of making ultrafine fiber-generating fibers in the web entangled sheet; (6) web It is obtained by carrying out the napping formation process for forming napping on at least one surface of the entangled sheet in sequence or in a partial order.
以下に前記した各工程について、より詳しく説明する。 The above-described steps will be described in detail below.
（１）ウェブ工程
本工程においては、はじめに、溶融紡糸により海島型複合繊維等の極細繊維発生型繊維からなる長繊維ウェブを製造する。
(1) Web process In this process, first, a long fiber web made of ultrafine fiber generating fibers such as sea-island type composite fibers is manufactured by melt spinning.
ウェブ工程では、例えば、極細繊維発生型繊維を溶融紡糸法を用いて紡糸し、これを切断せずにネット上に補集してウェブを形成する方法、いわゆるスパンボンド法が好ましく用いられる。 In the web process, for example, a so-called spunbond method, in which ultrafine fiber-generating fibers are spun using a melt spinning method and collected on a net without being cut, is preferably used.
極細繊維発生型繊維とは、少なくとも２種類のポリマーからなり、抽出、分割などの現象を利用して、いずれか１種類のポリマー成分、もしくは２種類以上のポリマー成分からなる極細繊維束を発生させうるような多成分系複合繊維をいう。このような多成分系複合繊維としては、繊維外周に複数の異なる樹脂成分が交互に配置されて花弁形状や重畳形状を形成している剥離分割型複合繊維や、繊維断面においてマトリクスとなる海成分のポリマー中に、海成分のポリマーとは異なる種類の島成分のポリマーが分散したような形態でドメインを形成している海島型繊維等が挙げられる。剥離分割型複合繊維と、海島型繊維は、目的とするフィルター用途において、使い分ければ良い。 An ultrafine fiber-generating fiber is composed of at least two types of polymers, and uses an extraction or splitting phenomenon to generate an ultrafine fiber bundle composed of any one polymer component or two or more polymer components. It refers to such a multicomponent composite fiber. As such a multicomponent composite fiber, a separation split type composite fiber in which a plurality of different resin components are alternately arranged on the outer periphery of the fiber to form a petal shape or a superposed shape, or a sea component that becomes a matrix in the fiber cross section In this polymer, sea-island fibers and the like in which domains are formed in a form in which a polymer of an island component different from the polymer of the sea component is dispersed are exemplified. The separation split type composite fiber and the sea-island type fiber may be properly used in the intended filter application.
海島型繊維は、ニードルパンチ処理で代表される繊維絡合処理を行う際に、割れ、折れ、切断などの繊維損傷が極めて少ない。そのため、より細い繊度の極細単繊維を形成することができる。そのために、捕捉効果とフィルター強度に優れる緻密な繊維絡合体を得ることができる。剥離分割型複合繊維は、軽くて、薄い繊維絡合体を得る目的において、適用できる。 The sea-island type fiber is extremely less susceptible to fiber damage such as cracking, bending, and cutting when performing a fiber entanglement process typified by a needle punch process. Therefore, it is possible to form ultrafine single fibers having a finer fineness. Therefore, a dense fiber entangled body excellent in capturing effect and filter strength can be obtained. The exfoliation split type composite fiber can be applied for the purpose of obtaining a light and thin fiber entangled body.
海島型繊維は、ウェブ絡合シートを形成させ、後の適当な段階で海成分のポリマーを抽出または分解して除去される。この分解除去または抽出除去により極細単繊維からなる繊維束を形成させることができる。このような海島型繊維は、従来公知のチップブレンド（混合紡糸）方式や複合紡糸方式で代表される多成分系複合繊維の紡糸方法を用いて得ることができる。 The sea-island type fibers are formed by forming a web-entangled sheet, and the sea component polymer is extracted or decomposed at an appropriate later stage. A fiber bundle composed of ultrafine single fibers can be formed by this decomposition removal or extraction removal. Such a sea-island type fiber can be obtained by using a spinning method of a multicomponent composite fiber represented by a conventionally known chip blend (mixed spinning) method or a composite spinning method.
海島型繊維の島成分を構成する熱可塑性樹脂の具体例としては、ポリエチレンテレフタレート（PET）、変性ポリエチレンテレフタレート等の芳香族ポリエステル系樹脂；脂肪族ポリエステル樹脂；ポリアミド系樹脂；ポリオレフィン系樹脂；変性ポリビニルアルコール等が挙げられる。 Specific examples of the thermoplastic resin constituting the island component of the sea-island fiber include aromatic polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET) and modified polyethylene terephthalate; aliphatic polyester resins; polyamide resins; polyolefin resins; Alcohol etc. are mentioned.
海成分を構成する熱可塑性樹脂の具体例としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、エチレンプロピレン共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体、スチレンエチレン共重合体、スチレンアクリル共重合体、ポリビニルアルコール系樹脂などが挙げられる。中でも、得られる水処理不織布フィルターを構成する繊維表面に水溶性熱可塑性樹脂を存在させる点で、ポリビニルアルコール系樹脂が好ましく、島成分を構成する繊維が湿熱や熱水で収縮し易い点でポリビニルアルコール系樹脂、特にエチレン変性ポリビニルアルコール系樹脂が好ましい。
これらはそれぞれ単独で用いても、２種以上を組み合わせてもよい。
Specific examples of the thermoplastic resin constituting the sea component include, for example, polyethylene, polypropylene, polystyrene, ethylene propylene copolymer, ethylene vinyl acetate copolymer, styrene ethylene copolymer, styrene acrylic copolymer, and polyvinyl alcohol. Resin etc. are mentioned. Among them, a polyvinyl alcohol-based resin is preferable in that a water-soluble thermoplastic resin is present on the surface of the fiber constituting the obtained water-treated nonwoven fabric filter, and polyvinyl is preferable in that the fiber constituting the island component is easily contracted by wet heat or hot water. Alcohol resins, particularly ethylene-modified polyvinyl alcohol resins are preferred.
These may be used alone or in combination of two or more.
極細繊維発生型繊維からなる長繊維ウェブをスパンボンド法により製造する方法としては、具体的には、例えば、多数のノズル孔が、所定のパターンで配置された複合紡糸用口金を用いて、極細繊維発生型繊維を個々のノズル孔からコンベヤベルト状の移動式のネット上に連続的に吐出させ、高速気流を用いて冷却しながら堆積させる。このような方法によりウェブが形成される。 As a method for producing a long fiber web composed of ultrafine fiber-generating fibers by a spunbond method, specifically, for example, using a spinneret for composite spinning in which a large number of nozzle holes are arranged in a predetermined pattern, The fiber-generating fibers are continuously discharged from individual nozzle holes onto a conveyor belt-like moving net, and deposited while cooling using a high-speed air stream. A web is formed by such a method.
そしてネット上に形成されたウェブには融着処理が施されることが好ましい。融着処理により形態安定性が付与される。 The web formed on the net is preferably subjected to a fusion process. Form stability is imparted by the fusing process.
融着の具体例としては、例えば、熱プレス処理が挙げられる。熱プレス処理としては、例えば、カレンダーロールを使用し、所定の圧力と温度をかけて処理する方法を採用することができる。 As a specific example of the fusion, for example, a hot press treatment can be given. As a heat press process, the method of using a calender roll and applying a predetermined pressure and temperature, for example, can be employed.
熱プレス処理する温度は、極細繊維発生型繊維の少なくとも１成分（表面に存在する少なくとも１成分）の融点より１０℃以上低いことが好ましい。特に海島型繊維の場合、海成分を構成する成分の融点より１０℃以上低いことが好ましい。１０℃以上低いと、ウェブの良好な形態安定性を維持しながら、積重後のウェブを絡合する際の絡合不良や針穴の形成を防ぎ、高品位な不織布とすることができる。熱プレス処理する温度の下限は、前記融着処理が可能であれば特に限定はしないが、極細繊維発生型長繊維の少なくとも１成分の融点より１５０℃低い温度であれば融着し易い点で好ましい。熱プレス後のウェブの目付としては、２０〜６０ｇ／ｍ２の範囲であることが好ましい。この範囲にあることで、ウェブを積重する工程（ウェブ積重工程）において良好な形態保持性を維持させることができる。ウェブ積重工程としては、所望の厚さや目付けに合わせるために得られた長繊維ウェブを５〜１００枚程度重ねる。 The temperature for the hot press treatment is preferably 10 ° C. or more lower than the melting point of at least one component of the ultrafine fiber generating fiber (at least one component present on the surface). In particular, in the case of a sea-island type fiber, it is preferably 10 ° C. or more lower than the melting point of the component constituting the sea component. When the temperature is lower by 10 ° C. or more, while maintaining good shape stability of the web, it is possible to prevent entanglement failure and formation of needle holes when entangled webs after stacking, and to obtain a high-quality nonwoven fabric. The lower limit of the temperature for the hot press treatment is not particularly limited as long as the fusion treatment is possible, but it is easy to fuse if the temperature is 150 ° C. lower than the melting point of at least one component of the ultrafine fiber-generating long fiber. preferable. The web basis weight after heat pressing is preferably in the range of 20 to 60 g / m 2. By being in this range, it is possible to maintain good shape retention in the process of stacking webs (web stacking process). As the web stacking step, about 5 to 100 long fiber webs obtained to match the desired thickness and basis weight are stacked.
（２）絡合工程
次に重ねたウェブを絡合させることによりウェブ絡合シートを形成する絡合工程について説明する。
(2) Entanglement process Next, the entanglement process which forms a web entanglement sheet by entangling the piled web is demonstrated.
ウェブ絡合シートは、ニードルパンチや高圧水流処理等の公知の不織布製造方法を用いて長繊維ウェブに絡合処理を行うことにより形成される。以下に、代表例として、ニードルパンチによる絡合処理について詳しく説明する。 The web entangled sheet is formed by performing an entanglement treatment on the long fiber web using a known nonwoven fabric manufacturing method such as needle punching or high-pressure water flow treatment. Below, the entanglement process by a needle punch is demonstrated in detail as a typical example.
はじめに、長繊維ウェブに針折れ防止油剤、帯電防止油剤、絡合向上油剤などのシリコーン系油剤または鉱物油系油剤を付与する。 First, a silicone oil agent or a mineral oil agent such as a needle breakage prevention oil agent, an antistatic oil agent, and an entanglement improving oil agent is applied to the long fiber web.
その後、例えば、ニードルパンチにより三次元的に繊維を絡合させる絡合処理を行う。
ニードルパンチ処理を行うことにより、繊維密度が高く、繊維の抜けを起こしにくいウェブ絡合シートが得られる。尚、ウェブ絡合シートの目付量は、例えば、５００〜２０００ｇ／ｍ２の範囲であることが取り扱い性に優れる点から好ましい。
Thereafter, for example, an entanglement process is performed in which the fibers are entangled three-dimensionally by a needle punch.
By performing the needle punching process, a web entangled sheet having a high fiber density and hardly causing the fiber to come off can be obtained. The basis weight of the web entangled sheet is preferably, for example, in the range of 500 to 2000 g / m 2 from the viewpoint of excellent handleability.
油剤の種類や量およびニードルパンチにおけるニードル形状、ニードル深度、パンチ数などのニードル条件は、ウェブ絡合シートの層間剥離力が高くなるような条件が適宜選択される。バーブ数は針折れが生じない範囲で多いほうが好ましく、具体的には、例えば、１〜９バーブの中から選ばれる。ニードル深度は重ね合わせたウェブ表面までバーブが貫通するような条件、かつ、ウェブ表面にニードルパンチ後の模様が強く出ない範囲で設定することが好ましい。また、ニードルパンチ数はニードル形状、油剤の種類と使用量等により調整されるが、絡合後の長繊維不織布の見掛け密度が０．２〜０．３ｇ／ｃｍ３となりやすいことから、具体的には、４００〜８０００パンチ／ｃｍ２、さらには、１０００〜４０００パンチ／ｃｍ２であることが好ましい。 The conditions for increasing the delamination force of the web entangled sheet are appropriately selected as the needle conditions such as the type and amount of the oil agent, the needle shape in the needle punch, the needle depth, and the number of punches. The number of barbs is preferably as large as possible without causing needle breakage. Specifically, for example, the number of barbs is selected from 1 to 9 barbs. The needle depth is preferably set so that the barb penetrates to the overlapped web surface, and in a range where the pattern after needle punching does not appear strongly on the web surface. The number of needle punches is adjusted depending on the shape of the needle, the type and amount of oil used, etc., and the apparent density of the long fiber nonwoven fabric after entanglement tends to be 0.2 to 0.3 g / cm 3 , Is preferably 400 to 8000 punch / cm 2 , more preferably 1000 to 4000 punch / cm 2 .
また、必要に応じて、幅方向の目付を均一化し、その伸長特性の縦／横バランスをより均一にするために、幅方向にパンチ密度が異なるよう幅方向で針密度の異なるニードルボードを用いることも可能である。このようなニードルパンチ処理によって得られるウェブ絡合シートは、より均一な伸長性およびそれに基づく成型性を実現するのに好ましい。 If necessary, a needle board having different needle densities in the width direction is used so that the punch density is different in the width direction in order to make the fabric weight in the width direction uniform and to make the vertical / horizontal balance of the stretch characteristics more uniform. It is also possible. The web entangled sheet obtained by such a needle punching process is preferable for realizing more uniform extensibility and moldability based thereon.
（３）高密度化工程
次に、ウェブ絡合シートを熱収縮などにより高密度化させ、ウェブ絡合シートの繊維密度を高めるだけでなく、絡合状態をより緻密にするための高密度化工程について説明する。本工程では、長繊維からなるウェブ絡合シートを熱収縮などにより高密度化させるので、短繊維からなる絡合シートを熱収縮などにより高密度化させる場合に比べて、格段に高密度化させることができるので、これを極細繊維化することで極細繊維からなる極めて繊維密度が高い不織布フィルターを製造することができる。熱処理により高密度化する場合の処理条件としては、ウェブ絡合シートにおいて十分な収縮・高密度化が実現できる温度を作用させる処理条件である必要があり、温風や加温ローラーを接触させる乾熱処理、温水や蒸気を接触させる湿熱処理、あるいは赤外線やマイクロ波を照射する電磁波処理などの採用する処理方法やウェブ絡合シートの処理量などに応じて、適宜設定する必要がある。例えば、温水中へ導入して収縮処理するような湿熱処理の場合には、７０〜１５０℃の温度範囲における何れかの温度で収縮処理する方法が挙げられる。このような湿熱処理だけでなく乾熱処理や電磁波処理も採用可能であるが、短時間で効率的に収縮させる点で湿熱処理が好ましい。中でもスチームによる湿熱処理が好ましく、処理条件としては、温度６０〜１００℃、相対湿度２０〜１００％ＲＨの範囲にある雰囲気下で、６０〜６００秒間加熱するような湿熱処理が、ウェブ絡合シートをより高密度化させることができるので好ましい。なお、海島型複合繊維の構成成分としてポリビニルアルコール樹脂を用いた場合、相対湿度が２０％ＲＨ未満であるような低すぎる場合には、複合繊維に接触した水分が速やかに乾燥するので収縮が不十分になり、本発明が必要とする程度に高密度化できない傾向がある。また、前記したポリビニルアルコール樹脂を用いた複合繊維からなるウェブ絡合シートを、湿熱処理により高密度化する高密度化工程の一例として、ポリビニルアルコール樹脂が可塑化し、かつ他のポリマー成分が熱収縮するような温度の温水中にウェブ絡合シートを浸けることで、急激に複合繊維を収縮させてウェブ絡合シートを高密度化する方法も好ましく適用できる方法として挙げられる。
(3) Densification step Next, the web entangled sheet is densified by heat shrinking or the like, and not only the fiber density of the web entangled sheet is increased, but also the densified state is made more dense. The process will be described. In this step, the web entangled sheet made of long fibers is densified by heat shrinkage, etc., so that the density of the entangled sheet made of short fibers is made much higher than when densified by heat shrinkage etc. Therefore, a non-woven fabric filter having an extremely high fiber density made of ultrafine fibers can be produced by making this into ultrafine fibers. The processing conditions in the case of densification by heat treatment need to be such that the temperature at which sufficient shrinkage and densification can be achieved is applied to the web entangled sheet. It is necessary to set appropriately according to the treatment method employed, such as heat treatment, wet heat treatment in contact with warm water or steam, or electromagnetic wave treatment in which infrared rays or microwaves are applied, or the amount of web entangled sheet. For example, in the case of wet heat treatment such as introduction into warm water and shrinkage treatment, a method of shrinkage treatment at any temperature in the temperature range of 70 to 150 ° C. can be mentioned. Not only such wet heat treatment but also dry heat treatment and electromagnetic wave treatment can be adopted, but wet heat treatment is preferable in terms of efficient shrinkage in a short time. Of these, wet heat treatment with steam is preferable, and the treatment conditions include wet heat treatment in which the heat treatment is performed for 60 to 600 seconds in an atmosphere at a temperature of 60 to 100 ° C. and a relative humidity of 20 to 100% RH. Is preferable because it can be made more dense. When polyvinyl alcohol resin is used as a constituent of the sea-island type composite fiber, if the relative humidity is too low, such as less than 20% RH, the moisture in contact with the composite fiber dries quickly and no shrinkage occurs. It tends to be sufficient and cannot be densified to the extent required by the present invention. In addition, as an example of a densification process for densifying a web entangled sheet made of a composite fiber using the above-described polyvinyl alcohol resin by wet heat treatment, the polyvinyl alcohol resin is plasticized and other polymer components are thermally contracted. A method in which the web entangled sheet is rapidly shrunk by immersing the web entangled sheet in warm water at such a temperature so that the density of the web entangled sheet is preferably applied.
このように高密度化処理されたウェブ絡合シートは、極細繊維発生型繊維の熱変形温度以上の温度で加熱ロールや加熱プレスすることにより、さらに、繊維密度を高める処理を施してもよい。 The web entangled sheet thus subjected to densification treatment may be further subjected to a treatment for increasing the fiber density by heating roll or hot pressing at a temperature equal to or higher than the heat deformation temperature of the ultrafine fiber generating fiber.
高密度化工程におけるウェブ絡合シートの目付量の変化としては、処理前の目付量に対して、１．１倍（質量比）以上である必要があり、１．３倍以上であることが好ましい。また、２．０倍以下であることが好ましく、１．６倍以下であることがより好ましい。 The change in the basis weight of the web-entangled sheet in the densification step needs to be 1.1 times (mass ratio) or more, and 1.3 times or more with respect to the basis weight before the treatment. preferable. Moreover, it is preferable that it is 2.0 times or less, and it is more preferable that it is 1.6 times or less.
（４）含浸工程
ウェブ絡合シートの引張強力を高める目的で、ウェブ絡合シートに後述する極細繊維化工程を行う前または後に、高密度化処理を行ったウェブ絡合シートに高分子弾性体を含浸させた後、凝固させることにより、高分子弾性体によって構造補強されたウェブ絡合シートを得る。目的とする水処理フィルターの硬さや、耐久性を調整するために、含浸処理操作を２回以上に分けて行って、合計で所望量の高分子弾性体を付与してもよい。
(4) Impregnation process For the purpose of increasing the tensile strength of the web entangled sheet, the web entangled sheet is subjected to densification treatment before or after performing the ultrafine fiber forming process described later on the web entangled sheet. Is impregnated and then solidified to obtain a web-entangled sheet structurally reinforced with a polymer elastic body. In order to adjust the hardness and durability of the target water treatment filter, the impregnation treatment operation may be performed twice or more to give a desired amount of the elastic polymer in total.
本発明において高密度化処理されたウェブ絡合シートに含浸する高分子弾性体の量は、ウェブ絡合シートの質量に対して、５〜１５質量％である。含浸量が１５質量％以下とすることで、ウェブ絡合シートが適度な硬さになるため、水処理フィルターとして用いられる形状への成形性が向上する。また、含浸量を５質量％以上とすることで水処理フィルターとして用いる引張強力を満足し易く、耐久性において好ましい。 In the present invention, the amount of the polymer elastic body impregnated in the densified web entangled sheet is 5 to 15% by mass with respect to the mass of the web entangled sheet. When the impregnation amount is 15% by mass or less, the web entangled sheet has an appropriate hardness, and thus the moldability to a shape used as a water treatment filter is improved. Further, by making the impregnation amount 5% by mass or more, it is easy to satisfy the tensile strength used as a water treatment filter, which is preferable in terms of durability.
ウェブ絡合シートに高分子弾性体を付与させる方法としては、 ウェブ絡合シートを高分子弾性体の溶液または分散液中に含浸し、従来公知の乾式法または湿式法により凝固させる方法が挙げられる。具体的には、高分子弾性体の溶液または分散液で満たされた浴中へウェブ絡合シートを浸した後、プレスロール等で所望の含浸状態になるように液を絞る処理を、１回又は複数回行うディップニップ法が好ましい方法として挙げられる。その他の含浸方法として、バーコーティング法、ナイフコーティング法、ロールコーティング法、コンマコーティング法、スプレーコーティング法等が挙げられ、ディップニップ法を含め、それら含浸方法を単独あるいは組み合わせて用いてもよい。 Examples of a method for imparting a polymer elastic body to a web entangled sheet include a method in which a web entangled sheet is impregnated in a solution or dispersion of a polymer elastic body and solidified by a conventionally known dry method or wet method. . Specifically, after immersing the web entangled sheet in a bath filled with a solution or dispersion of a polymer elastic body, a process of squeezing the liquid to a desired impregnation state with a press roll or the like is performed once. Or the dip nip method performed several times is mentioned as a preferable method. Other impregnation methods include a bar coating method, a knife coating method, a roll coating method, a comma coating method, a spray coating method, and the like, and these impregnation methods including the dip nip method may be used alone or in combination.
高分子弾性体の具体例としては、例えば、ポリウレタンエラストマー、アクリロニトリルエラストマー、オレフィンエラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマー、アクリルエラストマー等が挙げられる。 Specific examples of the polymer elastic body include, for example, polyurethane elastomers, acrylonitrile elastomers, olefin elastomers, polyester elastomers, polyamide elastomers, acrylic elastomers, and the like.
ポリウレタンエラストマーとしては、平均分子量５００〜３０００の高分子ポリオールと有機ポリイソシアネートと、鎖伸長剤とを、所定のモル比で重合反応させることにより得られる各種のポリウレタンエラストマーが挙げられる。 Examples of the polyurethane elastomer include various polyurethane elastomers obtained by polymerizing a polymer polyol having an average molecular weight of 500 to 3000, an organic polyisocyanate, and a chain extender at a predetermined molar ratio.
高分子ポリオールの具体例としては、平均分子量５００〜３０００の、ポリエステルジオール、ポリエーテルジオール、ポリエーテルエステルジオール、ポリカーボネートジオール等のポリマーポリオールが挙げられる。また、有機ポリイソシアネートの具体例としては、例えば、４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族系イソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂環族系イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族系イソシアネート等が挙げられる。また、鎖伸長剤としては、エチレングリコール、エチレンジアミン等の２個以上の活性水素原子を有する低分子化合物が挙げられる。 Specific examples of the polymer polyol include polymer polyols having an average molecular weight of 500 to 3000, such as polyester diol, polyether diol, polyether ester diol, and polycarbonate diol. Specific examples of the organic polyisocyanate include aromatic isocyanates such as 4,4-diphenylmethane diisocyanate, alicyclic isocyanates such as isophorone diisocyanate, and aliphatic isocyanates such as hexamethylene diisocyanate. Examples of the chain extender include low molecular compounds having two or more active hydrogen atoms such as ethylene glycol and ethylenediamine.
高分子弾性体の溶液あるいは、分散液などの高分子弾性体液をウェブ絡合シートに含浸し、ついで高分子弾性体を従来公知の乾式法または湿式法により凝固させることで、高分子弾性体をウェブ絡合シートに付与する。ここでいう乾式法とは、溶剤あるいは分散剤を乾燥等により除去することで高分子弾性体をウェブ絡合シート内に固定させる方法、感熱ゲル化剤などを添加した高分子弾性体液を採用して除去するのに先立ってウェブ絡合シート内に高分子弾性体を仮に固定するか完全に固定させる方法全般を指す。また、ここでいう湿式法とは、高分子弾性体液を含浸したウェブ絡合シートを高分子弾性体の非溶剤や凝固剤で処理して、ウェブ絡合シート内に高分子弾性体を仮に固定するか完全に固定させる方法全般を指す。なお、凝固させた高分子弾性体を完全に固定させるために、溶剤あるいは分散剤を除去した後で、加熱処理などのキュア処理を行うことも好ましい。 By impregnating a web entangled sheet with a polymer elastic body fluid such as a solution or dispersion of a polymer elastic body, and then coagulating the polymer elastic body by a conventionally known dry method or wet method, It is given to the web entanglement sheet. The dry method here refers to a method of fixing the polymer elastic body in the web entangled sheet by removing the solvent or dispersant by drying, etc., and a polymer elastic body fluid to which a heat-sensitive gelling agent is added. Prior to removal, it refers to a general method of temporarily or completely fixing a polymer elastic body in a web entangled sheet. In addition, the wet method here refers to a web entangled sheet impregnated with a polymer elastic body fluid treated with a non-solvent or coagulant of the polymer elastic body, and the polymer elastic body is temporarily fixed in the web entangled sheet. It refers to all methods of fixing or completely fixing. In order to completely fix the solidified polymer elastic body, it is also preferable to perform a curing treatment such as a heat treatment after removing the solvent or the dispersant.
高分子弾性体液の濃度、すなわち高分子弾性体液中の高分子弾性体の含有量は、０．１〜６０％質量％が好ましい。高分子弾性体液には、染料や顔料などの着色剤、凝固調節剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、蛍光剤、防黴剤、浸透剤、消泡剤、滑剤、撥水剤、撥油剤、増粘剤、硬化促進剤、発泡剤、ポリビニルアルコールやカルボキシメチルセルロースなどの水溶性高分子化合物、無機微粒子、導電剤などをさらに含有してもよい。 The concentration of the polymer elastic body fluid, that is, the content of the polymer elastic body in the polymer elastic body fluid is preferably 0.1 to 60% by mass. Polymer elastic body fluids include colorants such as dyes and pigments, coagulation regulators, antioxidants, UV absorbers, fluorescent agents, antifungal agents, penetrants, antifoaming agents, lubricants, water repellents, oil repellents, You may further contain a thickener, a hardening accelerator, a foaming agent, water-soluble polymer compounds, such as polyvinyl alcohol and carboxymethylcellulose, inorganic microparticles, a conductive agent.
（５）極細繊維化工程
次に、ウェブ絡合シート中の極細繊維発生型繊維を極細繊維化する極細繊維化工程について説明する。
(5) Ultrafine fiber formation process Next, the ultrafine fiber formation process which makes the ultrafine fiber generation type fiber in a web entangled sheet ultrafine fiber is demonstrated.
極細繊維化工程は、例えば海島型複合繊維であれば、海成分を水や溶剤等で抽出または分解除去することで海島型複合繊維中の島成分を極細繊維化する工程であり、特にポリビニルアルコール系樹脂等の水溶性樹脂を海成分に用いた海島型複合繊維からなるウェブ絡合シートを用いた場合は、水、アルカリ性水溶液、酸性水溶液等で熱水加熱処理することにより、海成分を構成する熱可塑性樹脂を溶解除去、または、分解除去する工程である。 The ultrafine fiber forming step is, for example, a sea-island type composite fiber, which is a process of making the island component in the sea-island type composite fiber ultrafine fiber by extracting or decomposing and removing the sea component with water or a solvent. When using a web-entangled sheet made of sea-island type composite fiber using a water-soluble resin such as sea component, the heat that constitutes the sea component is obtained by hydrothermal heat treatment with water, alkaline aqueous solution, acidic aqueous solution, etc. This is a step of dissolving or removing the plastic resin by dissolution.
本工程においては、海島型複合繊維からポリビニルアルコール系樹脂等で代表される水溶性樹脂からなる海成分の熱可塑性樹脂を溶解して極細繊維を形成し、処理後のウェブ絡合シートと高分子弾性体との複合体中に、水溶性熱可塑性樹脂は０．１〜０．５質量％存在し、好ましくは、０．１〜０．３質量％存在させる。０．５％以下とすることで、海成分が十分に溶解することで、海成分が極細繊維を拘束しにくくなるため、シートが柔軟で、フィルター形状への成形性が向上する。繊維表面に水溶性ポリマーを０．１％以上とすることで、親水性が向上する。
ポリビニルアルコール系樹脂等の水溶性樹脂を海成分に用いた海島型複合繊維からなるウェブ絡合シートを用いた場合は、９０℃の熱水に１〜３分浸漬させ、絞液処理を実施する。この操作を５〜７回繰り返すことで、水溶性熱可塑性樹脂を０．１〜０．５％質量％存在させることができる。５回未満では、０．５％以上となり、８回以上処理をすると０．１％未満となる。極細繊維化された島成分繊維の繊維直径は２．０〜３．５μｍであることが、捕捉効率が向上すると同時に成形性も向上する。そして、極細化された繊維が集まって１本の繊維束として存在し、その繊維束の繊維直径を１０〜２５μｍとすることで、上記効果がより高くなる。海成分を溶解することで得られた極細繊維からなる長繊維不織布の密度は、０．５〜０．６ｇ／ｃｍ３が好ましい。０．５ｇ／ｃｍ３以上とすることで、ろ過能力が向上し、０．６ｇ／ｃｍ３以下とすることで、ろ過物が目詰まりしにくく、ろ過能力が向上する。上記のような極細繊維長繊維不織布構造とすることで緻密な構造としやすく、高分子弾性体を前記のような付与量にしても強度と成形性を両立することが可能となる。
In this process, a sea component thermoplastic resin composed of a water-soluble resin represented by a polyvinyl alcohol resin or the like is dissolved from a sea-island composite fiber to form ultrafine fibers, and the web-entangled sheet and polymer after treatment In the composite with the elastic body, the water-soluble thermoplastic resin is present in an amount of 0.1 to 0.5% by mass, preferably 0.1 to 0.3% by mass. By setting the content to 0.5% or less, the sea component is sufficiently dissolved so that the sea component is less likely to restrain the ultrafine fiber, so that the sheet is flexible and the moldability to the filter shape is improved. By making the water-soluble polymer 0.1% or more on the fiber surface, the hydrophilicity is improved.
When a web entangled sheet made of sea-island type composite fibers using a water-soluble resin such as a polyvinyl alcohol-based resin as a sea component is used, it is immersed in hot water at 90 ° C. for 1 to 3 minutes to carry out a drawing process. . By repeating this operation 5 to 7 times, 0.1 to 0.5% by mass of the water-soluble thermoplastic resin can be present. If it is less than 5 times, it will be 0.5% or more, and if it is processed 8 times or more, it will be less than 0.1%. When the fiber diameter of the island component fibers that are made into ultrafine fibers is 2.0 to 3.5 μm, the trapping efficiency is improved and the moldability is also improved. And the said effect becomes higher by making the ultrafine fiber gather and exist as one fiber bundle, and the fiber diameter of the fiber bundle shall be 10-25 micrometers. As for the density of the long-fiber nonwoven fabric which consists of an ultrafine fiber obtained by melt | dissolving a sea component, 0.5-0.6 g / cm < 3 > is preferable. By setting it as 0.5 g / cm < 3 > or more, a filtration capability improves, By setting it as 0.6 g / cm < 3 > or less, a filtrate is hard to clog and a filtration capability improves. By setting it as the above ultrafine fiber long fiber nonwoven fabric structure, it is easy to make it a dense structure, and it becomes possible to achieve both strength and formability even when the polymer elastic body is applied as described above.
（６）立毛形成工程
前記した（１）〜（５）の工程を経て得られた極細繊維からなる長繊維不織布の少なくとも一面に立毛を形成するため、起毛処理などの後加工が施される。立毛を形成する方法としては、長繊維不織布の表面をサンドペーパーや針布等を用いてバフィングすることで長繊維不織布の表面から数十μｍ程度の深さに存在する極細繊維を毛羽立てるような方法が好ましい方法として挙げられる。得られた不織布の表面に立毛化処理を行い、立毛長を１５０〜６００μｍとすることで、ろ液中の不純物を捕捉し、ろ過後のケーキを容易に剥離することができる。１５０μｍ以上で、ろ液中の不純物を捕捉しやすく、６００μｍ以下で、ケーキ剥離性が向上する。
(6) Napped forming step In order to form napped on at least one surface of the long-fiber non-woven fabric made of ultrafine fibers obtained through the steps (1) to (5) described above, post-processing such as napping treatment is performed. As a method of forming napping, the surface of the long-fiber non-woven fabric is buffed with sandpaper, a needle cloth, or the like to fluff ultrafine fibers existing at a depth of about several tens of μm from the long-fiber non-woven fabric surface A method is mentioned as a preferable method. The surface of the obtained non-woven fabric is raised, and the raised length is set to 150 to 600 μm, so that impurities in the filtrate can be captured and the cake after filtration can be easily peeled off. When the thickness is 150 μm or more, impurities in the filtrate can be easily captured, and when the thickness is 600 μm or less, the cake peelability is improved.
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。なお、以下の実施例により何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. Note that the present invention is not limited to the following examples.
＜長繊維不織布内の水溶性熱可塑性樹脂の割合算出方法＞
本発明によって得られる不織布中の水溶性熱可塑性樹脂の割合は、３０ｃｍ×３０ｃｍの不織布試料を温度１００℃雰囲気下で２時間加熱乾燥した後重量を測定し、その後、測定した不織布資料を２０００ｍlの水に浸漬し、９５℃で１時間加熱処理した。
処理後、熱水中から不織布を取り出して軽く搾り、抽出液を取り替えて同様の操作を実施した。計３回の繰り返し処理により、不織布中の水溶性熱可塑性樹脂を抽出除去した。処理後の試料を温度１００℃雰囲気下で２時間加熱乾燥した後重量を測定し、処理前後の重量変化より、不織布中の水溶性熱可塑性樹脂の割合を求めた。
<Method for calculating ratio of water-soluble thermoplastic resin in long-fiber nonwoven fabric>
The ratio of the water-soluble thermoplastic resin in the nonwoven fabric obtained by the present invention was determined by measuring the weight after heating and drying a 30 cm × 30 cm nonwoven fabric sample at a temperature of 100 ° C. for 2 hours. It was immersed in water and heat-treated at 95 ° C. for 1 hour.
After the treatment, the nonwoven fabric was taken out from the hot water and lightly squeezed, and the same operation was performed by replacing the extract. By repeating the treatment three times in total, the water-soluble thermoplastic resin in the nonwoven fabric was extracted and removed. The treated sample was heated and dried for 2 hours in an atmosphere at a temperature of 100 ° C., and then the weight was measured. From the change in weight before and after the treatment, the ratio of the water-soluble thermoplastic resin in the nonwoven fabric was determined.
＜長繊維不織布の引張強度の測定方法＞
本発明によって得られる長繊維不織布の引張強度は、２０００年JIS L １９０６ 一般長繊維不織布試験方法、引張強さ及び伸び率の測定法に従う。
<Measurement method of tensile strength of long fiber nonwoven fabric>
The tensile strength of the long-fiber non-woven fabric obtained by the present invention follows the 2000 JIS L 1906 general long-fiber non-woven fabric test method and the tensile strength and elongation rate measurement methods.
＜ケーキ剥離性の評価方法＞
本発明によって得られるケーキ剥離性は、ろ過後のフィルターに付着している残渣に５c
ｍ×２cｍ巾のセロテープを貼り付け、セロテープを剥離後、セロテープ側に付着する残渣の量を目視で判断した。そしてテープ上にケーキが全面付着している状態をケーキ剥離性に優れると評価し、テープ上にケーキが部分的に付着している状態をケーキ剥離性が不良とした。
<Method for evaluating cake peelability>
The peelability of the cake obtained by the present invention is 5 c on the residue adhering to the filter after filtration.
A cellulosic tape having a width of m × 2 cm was applied, and after the cello tape was peeled off, the amount of residue adhering to the cello tape side was judged visually. And it evaluated that the state which the cake adhered to the whole surface on the tape was excellent in cake peelability, and made the cake peelability poor in the state which the cake adhered partially on the tape.
［実施例１］
海成分の熱可塑性樹脂としてエチレン変性ポリビニルアルコール（エチレン単位の含有量８．５モル％、重合度３８０、ケン化度９８．７モル％）、島成分の熱可塑性樹脂としてイソフタル酸変性したポリエチレンテレフタレート（イソフタル酸単位の含有量６．０モル％）を、それぞれ個別に溶融させた。そして、海成分中に均一な断面積の島成分が２５個分布した断面を形成しうるような、多数のノズル孔が並列状に配置された複数紡糸用口金に、それぞれの溶融樹脂を供給した。このとき、断面における海成分と島成分との平均面積比が海成分／島成分＝２５／７５となるように圧力調整しながら供給した。そして、口金温度２５０℃に設定されたノズル孔より吐出させた。
[Example 1]
Polyethylene terephthalate modified with ethylene modified polyvinyl alcohol (ethylene unit content 8.5 mol%, polymerization degree 380, saponification degree 98.7 mol%) as sea component thermoplastic resin and isophthalic acid modified as island component thermoplastic resin (Content of isophthalic acid unit 6.0 mol%) was melted individually. Then, each molten resin was supplied to a plurality of spinning nozzles in which a large number of nozzle holes were arranged in parallel so as to form a cross-section in which 25 island components having a uniform cross-sectional area were distributed in the sea component. . At this time, it supplied, adjusting a pressure so that the average area ratio of the sea component to an island component in a cross section might be sea component / island component = 25/75. And it was made to discharge from the nozzle hole set to the nozzle | cap | die temperature of 250 degreeC.
そして、ノズル孔から吐出された溶融繊維を平均紡糸速度が３６００ｍ／分となるように気流の圧力を調整したエアジェット・ノズル型の吸引装置で吸引することにより延伸し、平均断面積が１７７μｍ２（約２．４ｄｔeｘ）の海島型繊維を紡糸した。紡糸された海島型繊維は、可動型のネット上に、ネットの裏面から吸引しながら連続的に堆積された。堆積量はネットの移動速度を調整することにより調節された。そして、堆積された長繊維を８０℃に保温したエンボスロールにより線圧７０ｋｇ／ｃｍで押さえることにより、目付３０ｇ／ｍ２の一部の長繊維同士が融着した長繊維ウェブが得られた。 The molten fiber discharged from the nozzle holes is drawn by an air jet / nozzle type suction device in which the pressure of the airflow is adjusted so that the average spinning speed is 3600 m / min, and the average cross-sectional area is 177 μm 2. A sea-island type fiber (about 2.4 dtex) was spun. The spun sea-island type fibers were continuously deposited on the movable net while sucking from the back side of the net. The amount of deposition was adjusted by adjusting the moving speed of the net. And the long fiber web which some long fibers of the fabric weight 30g / m < 2 > fused was obtained by hold | suppressing the accumulated long fiber with the linear pressure of 70 kg / cm with the embossing roll heat-retained at 80 degreeC.
次に、得られた長繊維ウェブの表面に、帯電防止剤を混合した油剤をスプレー付与した後、クロスラッパー装置を用いて長繊維ウェブを連続的に折りたたみ、１４層の層状長繊維ウェブの積層体を形成した。そして、得られた積層体は、ニードルパンチングすることにより三次元絡合処理された。なお、ニードルパンチングは、２段階で行われた。具体的には、はじめに、ニードル番手４０番のニードルAを用い、積層体の両面側からバーブが厚さ方向に貫通するパンチ深さでニードルパンチングすることにより、折り畳んだ長繊維ウェブがずれない程度に絡合させた。次に、ニードル番手４２番のニードルBを用い、積層体の両面側からバーブが厚さ方向に貫通するパンチ深さでニードルパンチを行うことにより、厚さ方向に充分に絡合させた。ニードルBでのニードルパンチングは、両面側から合計で１７００パンチ／ｃｍ２のパンチ数で行った。このようにして、海島型繊維の繊維密度が５００本／ｍｍ２で、不織布の見掛け密度０．２２０ｇ／ｃｍ３であるウェブ絡合シートが得られた。 Next, an oil agent mixed with an antistatic agent is sprayed on the surface of the obtained long fiber web, and then the long fiber web is continuously folded using a cross-wrapper device to laminate a 14-layer laminar long fiber web. Formed body. And the obtained laminated body was three-dimensionally entangled by needle punching. Needle punching was performed in two stages. Specifically, first, using needle A with needle count 40, needle punching with a punch depth through which barbs penetrate in the thickness direction from both sides of the laminate, the folded long fiber web is not displaced Tangled. Next, using needle B of needle number 42, needle punching was performed at a punch depth at which the barbs penetrated in the thickness direction from both sides of the laminate, thereby sufficiently intertwining in the thickness direction. Needle punching with the needle B was performed with a total number of punches of 1700 punch / cm 2 from both sides. In this way, a web entangled sheet having a fiber density of 500 islands / mm 2 and an apparent density of 0.220 g / cm 3 of the nonwoven fabric was obtained.
得られたウェブ絡合シートは、以下のようにして湿熱収縮処理されることにより、緻密化された。具体的には、ウェブ絡合シートの両面に１８℃の水を均一にスプレーした後、温度７５℃相対湿度９５％の雰囲気中に４分間かけて連続的に通過させた。湿熱収縮処理の後、さらに、ウェブ絡合シートは１２０℃に保温した金属ロール間でプレス処理された。そして、引き続き、１２０℃で乾燥された。このような工程により、目付１２５０ｇ／ｍ２であり、厚さ方向に平行な断面における、海島型繊維の繊維密度が１９００本／ｍｍ２であるような極めて高密度化されたウェブ絡合シートが得られた。 The obtained web entangled sheet was densified by the wet heat shrinkage treatment as follows. Specifically, after 18 ° C. water was uniformly sprayed on both surfaces of the web entangled sheet, it was continuously passed through an atmosphere at a temperature of 75 ° C. and a relative humidity of 95% over 4 minutes. After the wet heat shrinkage treatment, the web entangled sheet was further pressed between metal rolls kept at 120 ° C. Subsequently, it was dried at 120 ° C. By such a process, an extremely high density web entangled sheet having a basis weight of 1250 g / m 2 and a sea island type fiber density of 1900 fibers / mm 2 in a cross section parallel to the thickness direction is obtained. Obtained.
次に、高密度化されたウェブ絡合シートにポリウレタンエラストマーを以下のようにして含浸させた。高分子弾性体液として、ポリカーボネート／エーテル系ポリウレタンを主体とするポリウレタン組成物の水分散液（固形分濃度１６．５％）を用いた。高分子弾性体液を高密度化されたウェブ絡合シート１００質量部に対して高分子弾性体液５０質量部を含浸させた。そして、高密度化されたウェブ絡合シートは、温度７５℃相対湿度９５％の雰囲気中に２分間かけて連続的に通過させ、１２０℃の乾燥炉で水分を乾燥させることにより、キュア処理され、ポリウレタンエラストマーを緻密化された繊維絡合体の空隙に含浸させた。得られた高密度化されたウェブ絡合シートに存在するポリウレタン固形分は、高密度化されたウェブ絡合体中に１１質量％含浸されていた。 Next, the densified web entangled sheet was impregnated with polyurethane elastomer as follows. As the polymer elastic body liquid, an aqueous dispersion (solid content concentration: 16.5%) of a polyurethane composition mainly composed of polycarbonate / ether polyurethane was used. The polymer elastic body fluid was impregnated with 50 parts by mass of the polymer elastic body fluid with respect to 100 parts by mass of the web entangled sheet densified with the polymer elastic body fluid. The densified web entangled sheet is then cured by passing it continuously through an atmosphere of 75 ° C. and 95% relative humidity over 2 minutes and drying the moisture in a 120 ° C. drying oven. Then, the voids of the densified fiber entangled body were impregnated with polyurethane elastomer. The polyurethane solid content present in the resulting densified web entangled sheet was impregnated 11% by mass in the densified web entangled body.
次に、ポリウレタンエラストマーが含浸された高密度化ウェブ絡合シートを、９０℃の熱水中に２０分間浸漬しディップニップを繰り返すことにより海島型繊維中に含まれる海成分を抽出除去した。そして、１２０℃の乾燥炉で乾燥することにより、繊度約０．０７ｄｔｅｘ（平均直系２．５μｍ）の極細単繊維からなる厚さ１．７５ｍｍの長繊維不織布が得られた。 Next, the densified web entangled sheet impregnated with the polyurethane elastomer was immersed in hot water at 90 ° C. for 20 minutes, and the dip nip was repeated to extract and remove sea components contained in the sea-island fibers. Then, by drying in a drying furnace at 120 ° C., a long fiber nonwoven fabric having a thickness of 1.75 mm made of ultrafine single fibers having a fineness of about 0.07 dtex (average straight line 2.5 μm) was obtained.
次に、得られた極細繊維からなる長繊維不織布の裏面を＃１２０の研磨紙で研削することにより、厚さ１．６８ｍｍのシートが得られた。 Next, the back surface of the obtained non-woven fabric made of ultrafine fibers was ground with # 120 abrasive paper to obtain a sheet having a thickness of 1.68 mm.
次に、裏面が研削された極細繊維からなる長繊維不織布表面を＃２４０の研磨紙で粗起毛した後に、更に粒度の細かい＃６００の研磨紙で仕上げ起毛したところ、立毛長が４００μｍの立毛が均一分散してなる密集した立毛品となり、厚さ１．６５ｍｍの立毛された極細繊維からなる長繊維不織布が得られた。 Next, the surface of the long-fiber non-woven fabric made of ultrafine fibers whose back surface was ground was roughly raised with # 240 abrasive paper, and then finished with # 600 abrasive paper with finer particle size, and the raised length was 400 μm. A dense napped product formed by uniform dispersion was obtained, and a long fiber nonwoven fabric made of napped ultrafine fibers having a thickness of 1.65 mm was obtained.
得られた立毛された極細繊維からなる長繊維不織布の引張強力は、タテ方向が３９２Ｎ／ｃｍ、ヨコ方向が４４１Ｎ／ｃｍであり、これを用いた水処理フィルターは、耐久性と、親水性に優れるだけでなく、ケーキ剥離性にも優れるものであった。 The tensile strength of the obtained long-fiber non-woven fabric composed of napped ultrafine fibers is 392 N / cm in the vertical direction and 441 N / cm in the horizontal direction, and the water treatment filter using this has durability and hydrophilicity. Not only was it excellent, it was also excellent in cake peelability.
[比較例１]
ウェブ絡合体を得る過程は、実施例１と同様にして得た。その後、緻密構造体を形成する収縮工程では、７０℃の温水中に１分間シートを浸けることで、急激に収縮させる。その後、高分子弾性体としてポリウレタンエラストマーを含浸する事無く、引き続いて、海島繊維の海成分抽出除去工程は、実施例１と同様の処理を実施することで、厚さ１．４ｍｍ、比重０．５ｇ／Ｃｍ３の極細繊維からなる長繊維不織布が得られた。そして、長繊維不織布構造のみで形成されており、高分子弾性体を含有しない長繊維不織布が得られた。
[Comparative Example 1]
The process of obtaining the web entangled body was obtained in the same manner as in Example 1. Thereafter, in the shrinking step of forming the dense structure, the sheet is rapidly shrunk by immersing the sheet in warm water at 70 ° C. for 1 minute. Then, without impregnating the polyurethane elastomer as the polymer elastic body, the sea component extraction / removal step of the sea-island fibers was carried out in the same manner as in Example 1 to obtain a thickness of 1.4 mm and a specific gravity of 0. A long fiber nonwoven fabric made of 5 g / Cm 3 ultrafine fibers was obtained. And the long fiber nonwoven fabric which was formed only by the long fiber nonwoven fabric structure and does not contain a polymeric elastic body was obtained.
さらに立毛処理を行わず、フィルターとして評価した。この極細繊維からなる長繊維不織布は、立毛構造を有していないため、ろ過後のケーキとシート表面が張り付いてしまい、ケーキ剥離性が悪かった。また、得られたシートの引張強力は、タテ方向２８０Ｎ／ｃｍ、ヨコ方向１８０Ｎ／ｃｍであり、引張強力が低く、耐久性が低下した。 Further, napping treatment was not performed, and the filter was evaluated. Since the long-fiber nonwoven fabric composed of the ultrafine fibers does not have a napped structure, the cake after filtration and the sheet surface stick to each other, and the cake peelability is poor. Further, the tensile strength of the obtained sheet was 280 N / cm in the vertical direction and 180 N / cm in the horizontal direction, the tensile strength was low, and the durability was lowered.
[比較例２]
極細繊維発生型長繊維に変えて、繊度４．０デシテックスで繊維長を５０ｍｍにカットして極細繊維発生型短繊維を使用してウェブを形成した以外は、実施例１と同様にして不織布シートを作成した。得られた極細短繊維不織布は、比重が０．３ｇ／ｃｍ３で、長繊維絡合体不織布に比較して、引張強度が低く、耐久性性能が低下したものであった。
[Comparative Example 2]
A non-woven sheet as in Example 1 except that the web was formed using ultrafine fiber-generating short fibers by changing to ultrafine fiber-generating long fibers and cutting the fiber length to 50 mm with a fineness of 4.0 dtex. It was created. The obtained ultrafine short fiber nonwoven fabric had a specific gravity of 0.3 g / cm 3 , had a lower tensile strength and a lower durability performance than the long fiber entangled nonwoven fabric.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013029594A JP6162974B2 (en) | 2013-02-19 | 2013-02-19 | Water treatment nonwoven filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013029594A JP6162974B2 (en) | 2013-02-19 | 2013-02-19 | Water treatment nonwoven filter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014158988A true JP2014158988A (en) | 2014-09-04 |
| JP6162974B2 JP6162974B2 (en) | 2017-07-12 |
Family
ID=51611138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013029594A Expired - Fee Related JP6162974B2 (en) | 2013-02-19 | 2013-02-19 | Water treatment nonwoven filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6162974B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101942685B1 (en) * | 2018-06-15 | 2019-01-25 | 조인구 | Facilities for reducing non-point pollution |
| JP7187409B2 (en) | 2019-09-11 | 2022-12-12 | キヤノン電子管デバイス株式会社 | X-ray tube device |
Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55142625A (en) * | 1979-04-24 | 1980-11-07 | Nishimura Takami | Manufacturing of porous sheet material |
| JPS59115720A (en) * | 1982-12-24 | 1984-07-04 | Toray Ind Inc | Filter cloth |
| JPS6049895A (en) * | 1983-08-29 | 1985-03-19 | Toray Ind Inc | Solid-liquid separation |
| JPS62225218A (en) * | 1986-03-25 | 1987-10-03 | Toyobo Co Ltd | Production of filter medium |
| JPS63162012A (en) * | 1986-12-26 | 1988-07-05 | Toray Ind Inc | Production of filter cloth for solid-liquid separation |
| JPS63103710U (en) * | 1986-12-25 | 1988-07-05 | ||
| JPS6480413A (en) * | 1987-09-22 | 1989-03-27 | Toray Industries | Filter cloth for solid-liquid separation |
| US4859348A (en) * | 1986-12-29 | 1989-08-22 | National Fluid Separators, Inc. | Method and device for filtering oils from infusion beverages |
| JPH06142423A (en) * | 1992-11-06 | 1994-05-24 | Showa Shell Sekiyu Kk | Filter and method for treating effluent using the same |
| JPH0751518A (en) * | 1993-08-13 | 1995-02-28 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | Oil-adsorbable filter material |
| JPH08155229A (en) * | 1994-12-08 | 1996-06-18 | Toray Ind Inc | Filter fabric |
| JPH10216430A (en) * | 1997-02-10 | 1998-08-18 | Ishigaki:Kk | Filter for treatment of polluted water |
| JP2000218111A (en) * | 1999-01-27 | 2000-08-08 | Toray Ind Inc | Filter cloth and its production |
| JP2005054345A (en) * | 2003-07-18 | 2005-03-03 | Toray Ind Inc | Ultrafine staple fiber nonwoven fabric and leather-like article in sheet form, and method for their production |
| WO2008035637A1 (en) * | 2006-09-22 | 2008-03-27 | Kuraray Co., Ltd. | Filter medium and process for production of the same |
| JP2008095254A (en) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Kuraray Co Ltd | Ultrafine spun-bonded nonwoven fabric and use thereof |
| JP2009233513A (en) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Japan Vilene Co Ltd | Filter material for air filter |
-
2013
- 2013-02-19 JP JP2013029594A patent/JP6162974B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55142625A (en) * | 1979-04-24 | 1980-11-07 | Nishimura Takami | Manufacturing of porous sheet material |
| JPS59115720A (en) * | 1982-12-24 | 1984-07-04 | Toray Ind Inc | Filter cloth |
| JPS6213046B2 (en) * | 1982-12-24 | 1987-03-24 | Toray Industries | |
| JPS6049895A (en) * | 1983-08-29 | 1985-03-19 | Toray Ind Inc | Solid-liquid separation |
| JPS62225218A (en) * | 1986-03-25 | 1987-10-03 | Toyobo Co Ltd | Production of filter medium |
| JPS63103710U (en) * | 1986-12-25 | 1988-07-05 | ||
| JPS63162012A (en) * | 1986-12-26 | 1988-07-05 | Toray Ind Inc | Production of filter cloth for solid-liquid separation |
| US4859348A (en) * | 1986-12-29 | 1989-08-22 | National Fluid Separators, Inc. | Method and device for filtering oils from infusion beverages |
| JPS6480413A (en) * | 1987-09-22 | 1989-03-27 | Toray Industries | Filter cloth for solid-liquid separation |
| JPH06142423A (en) * | 1992-11-06 | 1994-05-24 | Showa Shell Sekiyu Kk | Filter and method for treating effluent using the same |
| JPH0751518A (en) * | 1993-08-13 | 1995-02-28 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | Oil-adsorbable filter material |
| JPH08155229A (en) * | 1994-12-08 | 1996-06-18 | Toray Ind Inc | Filter fabric |
| JPH10216430A (en) * | 1997-02-10 | 1998-08-18 | Ishigaki:Kk | Filter for treatment of polluted water |
| JP2000218111A (en) * | 1999-01-27 | 2000-08-08 | Toray Ind Inc | Filter cloth and its production |
| JP2005054345A (en) * | 2003-07-18 | 2005-03-03 | Toray Ind Inc | Ultrafine staple fiber nonwoven fabric and leather-like article in sheet form, and method for their production |
| WO2008035637A1 (en) * | 2006-09-22 | 2008-03-27 | Kuraray Co., Ltd. | Filter medium and process for production of the same |
| JP2008095254A (en) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Kuraray Co Ltd | Ultrafine spun-bonded nonwoven fabric and use thereof |
| JP2009233513A (en) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Japan Vilene Co Ltd | Filter material for air filter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6162974B2 (en) | 2017-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2020185569A (en) | Filtration membrane | |
| KR101950256B1 (en) | Separation membrane support, method for manufacturing same, separation membrane using separation membrane support, and fluid separation device | |
| JP5389784B2 (en) | Needle punched nanoweb structure | |
| CN110997119B (en) | Filter medium, method for producing same, and filter unit including same | |
| JP2014505147A (en) | Thin macroporous polymer film | |
| JP2003340220A (en) | Nonwoven fabric for filter and filter for engine | |
| KR20090013208A (en) | Base material for artificial leather and grained artificial leather | |
| KR102064359B1 (en) | Filter media, method for manufacturing thereof and Filter unit comprising the same | |
| AU2014239387B2 (en) | Aggregate-removing filter material, aggregate removal method, white blood cell-removing filter, and blood product filtering method | |
| JP6162974B2 (en) | Water treatment nonwoven filter | |
| KR102576129B1 (en) | Filter media and Filter unit comprising the same | |
| KR101619235B1 (en) | Liquid Chemical Filter Using Nano-Fiber Web by Electrospinning and Method of Manufacturing the Same | |
| JP6134663B2 (en) | Article surface decorative sheet, article surface decorative patch, decorative molded body, and method for producing article surface decorative sheet | |
| KR101693048B1 (en) | Tubular braid and Composite Hollow Fiber Membrane using the same | |
| KR101386424B1 (en) | Filter for removing a white corpuscle and method of manufacturing the same | |
| KR101386391B1 (en) | Filter for removing a white corpuscle and method of manufacturing the same | |
| KR101921826B1 (en) | Flexible multi-porous multi-layered hydrophilic nanofiber membrane and manufacturing method thereof | |
| JP2017042691A (en) | Manufacturing method of semi-permeable membrane support medium for membrane separation active sludge treatment | |
| JP3421846B2 (en) | Method for filtering suspension containing concrete or stone sludge | |
| JP2015027640A (en) | Filtration filter material | |
| JP2006150222A (en) | Cylindrical filter and its production method | |
| JP6429544B2 (en) | Solid-liquid separation filter material | |
| KR102400732B1 (en) | Filter media, method for manufacturing thereof and Filter unit comprising the same | |
| JP2010125432A (en) | Filter cloth for slurry separation | |
| KR101175866B1 (en) | Tubular Braid and Composite Hollow Fiber Membrane Using The Same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151214 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161006 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161018 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161216 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170606 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170616 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6162974 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |