JP2018192420A - 浸漬型濾過カートリッジ用濾材および浸漬型濾過カートリッジ - Google Patents
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Abstract
Description
従来、このような膜分離活性汚泥法に用いられる濾材として、有機繊維からなる多孔質膜が多く用いられてきた。
また、本発明によれば、前記の浸漬型濾過カートリッジ用濾材を用いてなる浸漬型濾過カートリッジが提供される。
浴比(%)=(繊維質量(gr)/アルカリ水溶液質量(gr))×100
(1)繊維径
透過型電子顕微鏡TEM(測長機能付)を使用し、倍率30000倍で繊維断面写真を撮影し測定した。ただし、繊維径は、単繊維横断面におけるその外接円の直径を用いた(n数5の平均値)。
(2)繊維長
走査型電子顕微鏡(SEM)により、海成分溶解除去前のナノファイバー用海島型複合繊維を基盤上に寝かせた状態とし、20〜500倍で繊維長Lを測定した(n数5の平均値)。その際、SEMの測長機能を活用して繊維長Lを測定した。
(3)目付け
JIS P8124(紙のメートル坪量測定方法)に基づいて目付を測定した。
(4)厚さ
JIS P8118(紙及び板紙の厚さと密度の測定方法)に基づいて厚みを測定した。測定荷重は75g/cm2にて、n=5で測定し、平均値を求めた。
(5)溶融粘度
乾燥処理後のポリマーを紡糸時のルーダー温度に設定したオリフィスにセットして5分間溶融保持したのち、数水準の荷重をかけて押し出し、そのときのせん断速度と溶融粘度をプロットする。そのデータをもとに、せん断速度−溶融粘度曲線を作成し、せん断速度が1000sec−1の時の溶融粘度を読み取った。
(6)平均孔径
PMI社製パームポロメーターにより測定した。
(7)ガーレ透気度
JIS P8117 (紙および板紙の透気度試験方法)に基づいて実施した。
(8)初期の圧力損失
140cm2の面積の濾材に透過水量25.8m3/m2/dayで水を全量濾過した際の圧力損失を初期の圧力損失(kPa)とした。
(9)模擬液透過後の圧力損失
汚泥の模擬液としてスキムミルク水溶液1wt%を用いて、圧力が250kPaに達するまで全量濾過を行った。その後、濾材を次亜塩素酸ナトリウム溶液(6g/L)に浸し、周波数45Hzにて超音波洗浄を10分間行った。この模擬液の濾過・洗浄を7回繰り返した後、透過水量25.8m3/m2/dayで水を全量濾過した際の圧力損失の値を模擬液透過後の圧力損失(kPa)とした。
(10)1μm初期捕集率
汚泥の模擬液としてスキムミルク水溶液1wt%を用いて、圧力が250kPaに達するまで全量濾過を行った際、濾過前後の1μm粒子個数の差から、1μm粒子の捕集率(%)を求めた。
島成分に285℃での溶融粘度が120Pa・secのポリエチレンテレフタレート、海成分に285℃での溶融粘度が135Pa・secである平均分子量4000のポリエチレングリコールを4重量%、5−ナトリウムスルホイソフタル酸を9mol%共重合した改質ポリエチレンテレフタレートを使用し、海:島=10:90の重量比率で島数400の口金を用いて紡糸し、紡糸速度1500m/分で引き取った。アルカリ減量速度差は1000倍であった。これを3.9倍に延伸した後、ギロチンカッターで0.5mmにカットして、海島型複合繊維を得た。これを4%NaOH水溶液で75℃にて10%減量し、繊維径400nm、カット長0.4mmのポリエチレンテレフタレート(PET)繊維からなるナノファイバーを得て主体繊維とした。
濾過層の目付けを10g/m2とした以外は、実施例1と同様とした。
濾過層の構成繊維を繊維径700nmのポリエチレンテレフタレート(PET)繊維からなるナノファイバー(60wt%)と繊維径1.2μmの未延伸ポリエステル繊維かららなるバインダー繊維(40wt%)とした以外は、実施例2と同様とした。
実施例3において、ナノファイバーの繊維径を1000nmに変更した以外は実施例3と同様とした。かかる方法により得られた濾材は、平均孔径が1.0μm以上であり、1μmの捕集率が、実施例3で得られたものよりも低いものであった。
実施例3において、濾過層の目付けを30g/m2とした以外は実施例3と同様とした。かかる方法により得られた濾材は、ガーレが20秒/100cc以上であり、初期圧損が18kPaと高く、浸漬型膜カートリッジ用濾材として適さないものであった。
実施例3において得られた濾材をカレンダー加工することにより、平均孔径が1μm以下となるようにした。かかる方法により得られた濾材は、ガーレが20秒/100cc以上であり、初期圧損が29kPaと高く、浸漬型膜カートリッジ用濾材として適さないものであった。
Claims (10)
- 濾過層を含む浸漬型濾過カートリッジ用濾材であって、前記濾過層に繊維径が1000nm以下のナノファイバーが含まれ、かつ該濾過層のガーレ透気度が20秒/100cc以下であることを特徴とする浸漬型濾過カートリッジ用濾材。
- 前記濾過層において平均孔径が2.0μm以下である、請求項1に記載の浸漬型濾過カートリッジ用濾材。
- 140cm2の面積の濾材に透過水量25.8m3/m2/dayで水を全量濾過した際の圧力損失が10kPa以下である、請求項1または請求項2に記載の浸漬型濾過カートリッジ用濾材。
- 前記ナノファイバーが、ポリエステル繊維またはポリフェニレンサルファイド繊維またはポリプロピレン繊維からなる、請求項1〜3のいずれかに記載の浸漬型濾過カートリッジ用濾材。
- 前記濾過層に、さらにバインダー繊維が含まれる、請求項1〜4のいずれかに記載の浸漬型濾過カートリッジ用濾材。
- 前記バインダー繊維の単繊維繊度が1.0dtex以下である、請求項5に記載の浸漬型濾過カートリッジ用濾材。
- 前記濾過層において、前記ナノファイバーの重量比率が濾過層重量に対して50〜90重量%の範囲内であり、かつ前記バインダー繊維の重量比率が濾過層重量に対して10〜50重量%の範囲内である、請求項5または請求項6に記載の浸漬型濾過カートリッジ用濾材。
- 前記濾過層において、厚さが100μm以下である、請求項1〜7のいずれかに記載の浸漬型濾過カートリッジ用濾材。
- 前記濾過層が湿式不織布からなる、請求項1〜8のいずれかに記載の浸漬型濾過カートリッジ用濾材。
- 請求項1〜9のいずれかに記載の浸漬型濾過カートリッジ用濾材を用いてなる浸漬型濾過カートリッジ。
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