JP2532554B2 - ▲ろ▼過フィルタ― - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は汚水処理，造水等の水処理フィルター、空気
浄化フィルター、食品工業等の懸濁液処理フィルター、
化学工業等の水、排水プロセス・フィルター等として利
用される過フィルターに関する。

従来の技術 従来の過フィリターには、 紙，布等の有機
質繊維をからませて連絡したもの、不織布のように別種
バインダーで連結したもの、 金網，ガラスマット，
ガラスクロスの如く細線物，無機質繊維を互に絡せた
り、バインダーで連結したもの、 有機シート状物に
網孔，微細孔を発現させたもの、 焼結金属のように
無機非繊維質粒状物を溶着又は別種バインダーで連結し
たもの等がある。

発明が解決しようとする課題 これらはそれぞれな特長を有するが、過効率の点で
は、，は繊維状物の径が小ならば低圧下では拒絶
性，透過性共に良好であるが、高圧下では繊維部分の変
形により圧密化して透過性が低下する。は低圧下でも
孔形成密度に限界があり透過性が前者より劣る。又高圧
下では圧密化により孔寸法が変化して透過率が下がる。
は低圧下，高圧下で孔寸法は変化しないが、空孔率が
充分に上がらない。

本発明では従来の各種フィルターの問題点である高圧
下での過特性の低下を改良して、常圧下，高圧下共に
高拒絶率，高透過性を達成する過フィルターを提供し
ようとするものである。

課題を解決するための手段 本発明は２方向以上に分岐した構造を有する酸化亜鉛
ウイスカーに樹脂が添加し複合化してなるものである。

酸化亜鉛ウイスカーは多分岐体の混合物で、3,4分岐
構造体が最も多く、針状部の平均径は0.5〜５μｍで、
長さは10〜100μｍのものが多い。次にウィスカーに流
動性のある樹脂が添加して固化させてフィルターを得
る。

なお、上記ウィスカーは金属亜鉛を酸化して製するも
のである。また、添加樹脂の種類としてはエポキシ樹
脂，ポリエステル樹脂，ポリイミド樹脂等の液状樹脂，
含溶剤樹脂，プレポリマ系等の流動性のものを使用し固
化，硬化させ酸化亜鉛ウィスカーと複合化させる。

作用 上記ウィスカーの針状部は互に絡り、細孔で且つ空孔
率の高い極めて秀れた材構造が達成される。孔径寸法
は成型時のプレス圧により縮り、針状部の交点は添加し
た流動性樹脂の固化，硬化により連結される。又、上記
ウィスカーは水，溶媒等のぬれ特性が良好であり、単結
晶で内部格子欠かんの無い完全結晶強度に近似した強度
を有する素材であり高圧下でも全く変化なく、過特性
を発揮するものである。また、連結部の一端は有機質樹
脂であるが、ウィスカの特異は構造上の特徴から高圧下
でもこの部分にかかる力は過激でなく、有機質溶媒でも
充分に耐性を有する。

実 施 例 以下、本発明の実施例について説明する。

まず、金属亜鉛を酸化して製造された酸化亜鉛ウィス
カーを準備する。具体的に説明すると、この酸化亜鉛ウ
ィスカーは、従来の酸化亜鉛の製造方法や酸化亜鉛ウィ
スカーの製造方法と異なり、金属亜鉛粉末を使用するこ
とによって得られる。それらの粒子径は0.1〜500μｍが
作用可能であり、なかでも10〜300μｍのものが最良の
結果となる。又これらの金属亜鉛粉末は亜鉛線や亜鉛粉
末をアーク式の溶射装置で空気中に溶射することにより
得た粉末が好ましいが、他の粉砕法，噴霧法，スタンプ
ミル法，ボールミル法より得られる上記範囲の亜鉛粉末
を用いることもできる。

上記の亜鉛粉末の表面に酸化皮膜を形成する方法とし
ては、以下の方法が好ましい。まず、水共存下での機械
的処理として、乳鉢式擂機，ロール等で処理を行い、粒
子に機械的に圧力を加える。更にこれを水中に24時間以
上、なかでも76時間ならば如何なる大きさの粒子の粒子
径でも完全なる結果を与える。又放置温度は20℃以上に
保つことが好ましい。次に放置後乾燥する。この乾燥は
粉末表面の水切りが達成されればよく、次の焼成工程の
高温中へ移行した当初の弊害が防がれるように、即ちる
つぼ割れ，粉のとび散りがなくなる程度に乾燥すれば良
好である。このため風乾から亜鉛粉末の溶融しない温度
範囲まで行うことができる。次に乾燥した粉末は耐熱容
器、通常はアルミナ等のるつぼに入れ、酸素を含む雰囲
気中で600〜1500℃、なかでも900〜1100℃で加熱するの
がいかなる粒子径でも良好な結果を与える。

前記の加熱焼成は、通常空気中で行えばよいが、窒素
と酸素の混合ガス中で行ってもよい。

金属亜鉛粉末は、前記のように、水共存下で擂積やロ
ール等で機械的圧力を付与することにより表面に酸化皮
膜が形成されるが、後の水中での放置によりこの皮膜が
成長する。これはＸ線回折法により確認された。又この
ようにして形成した酸化皮膜は、特別な効果を与える。
すなわち乾燥雰囲気中で通常、亜鉛表面に形成される薄
い不動態的皮膜を有するものでは、焼成時に不均一焼成
となり、団塊状酸化亜鉛と金属亜鉛が共存するものとな
る。一方、上記の成長した酸化皮膜を有する亜鉛粉末で
は、高温焼成が均一かつ完全に進行して、金沿亜鉛は完
全に酸化されて、高率に酸化亜鉛ウィスカーに成長す
る。また、高温焼成時、容器内部に設置した原料は容器
内部で反応が終結する。また、ここに生成するウィスカ
ーは、従来の酸化亜鉛ウィスカーにみられる単純な繊維
状単結晶体ではなく、核部から４軸に成長した針状結晶
構造を有するテトラポッド状構造を有する。

この酸化亜鉛ウィスカーは、テトラポッド状構造が基
本形状であるが、３軸に成長した針状結晶構造を有する
ものも多い。これを二次加工、例えばボールミルで24時
間粉砕処理して結晶成長軸のつけ根部分より切断し、棒
状の針状酸化亜鉛とすることは勿論可能である。

さて、この酸化亜鉛ウィスカーに流動性の樹脂を添加
し、固化して過フィルターを得た。

なお、酸化亜鉛ウィスカーの特性と量，樹脂の種類と
添加量は以下の第１表の通りとした。

尚、実施例（１），（２），（３）共にプレス圧は20
0kg/cm²とした。

以下の第２表は実施例（１），（２），（３）と従来
例（４），（５），（６）を一定条件で過実験を行
い、フィルター特性を検討した結果である。

従来例（４），（５），（６）はそれぞれ紙，メン
ブランフィルター，ニッケル焼結金属フィルターであ
る。

尚、フィルター特性評価は純水で平均粒子径３μｍの
ポリスチレンゲルを分散させて用いた。

以下の様に実施例は低圧下の透水性が大で、高圧下で
は更に大きく変化して秀れたフィルター特性を示す。
尚、この時、各フィルター共にポリスチレンゲルの拒絶
率は100％であった。

発明の効果 以上のように本発明の過フィルターは高圧下でも極
めて安定で高透水性を示し、過効率が著しく高いもの
であり、その産業性は大である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 朝倉 栄三 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 芳中 實 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２方向以上に分岐した構造を有する酸化亜
   鉛ウイスカーの針状部が互いに絡り針状部の交点が樹脂
   で連結されたことを特徴とする過フィルター。