JP3042849U

JP3042849U - 複合濾材

Info

Publication number: JP3042849U
Application number: JP1997003303U
Authority: JP
Inventors: 芳輝柳下
Original assignee: 芳輝柳下
Priority date: 1997-04-25
Filing date: 1997-04-25
Publication date: 1997-11-04
Anticipated expiration: 2003-04-25

Abstract

(57)【要約】【課題】濾過と吸着除去とを同時に行うことができる
成形濾過材を利用して、懸濁物を多量に含む液の濾過吸
着を実施しても、吸着容量を利用し尽くすまで目詰まり
を起こすことがない、経済的な複合濾材を提供する。【解決手段】本考案の複合濾材は、粉粒状吸着剤を親
水性結合剤により結合した多孔質の成形濾過筒体と、該
成形濾過筒体の外面に沿って設けた固定床濾過筒体と、
該成形濾過筒体を内側から支持する連続多孔性合成樹脂
製の支持筒体とからなることを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、水や水溶液などを精製するにあたって、水等の中に懸濁している成分と同時に溶解している成分を除去するために用いられるカートリッジ型の複合濾材に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近来、用水の使用量が多くなるにつれて水質の低下の問題が取り上げられるようになっており、浄水器等を用いて水を濾過すると共に微量の不純物を吸着除去することが行われている。また工業用においても高純度の洗浄水などが必要とされる場合や、排水を循環して再使用する場合など、或いは浴場などで浴槽内の温水の循環精製が必要な場合が多くなってきている。このような水精製に用いられる装置における吸着剤は、取扱の便のために、筒状のケースや袋などの容器の中に粒状とした活性炭やゼオライトなどの吸着剤を充填したカートリッジ型として利用することが普通であった。

【０００３】ところがこのような充填カートリッジ型の吸着ユニットは吸着剤の充填密度が不均一となり易く、濾過に際してチャンネリングを起こして吸着能力を充分に発揮しないことが多いばかりでなく、使用中に吸着剤の崩壊によって流出する微粉末によって精製水が汚染されるという事故が発生し易い。そこでこのような欠点を解消するために、繊維状活性炭を用いて形成した不織布を、多孔質の筒状支持体の周りに巻き付けた吸着ユニットなども提案されているが、空隙や吸着力が均一でばらつきが少ないという利点があるものの、嵩高であって体積当たりの吸着容量が小さく、しかも製造コストが高いという欠点がある。

【０００４】そしてまた、吸着剤粒子と熱溶融性繊維とを混合し熱圧成形して筒状の多孔性吸着材とし、その内外面を吸着性繊維層と濾布とで被覆した濾過材が提案されている（実開昭６０−９１２１６）。しかしこのような多孔性吸着材は、構造が複雑であるばかりでなく空隙率の制御が容易でなく、そのうえ特殊な材料を使用するので製造コストも高いという欠点がある。

【０００５】このような従来技術の欠点を改良して、濾過と不純物の吸着除去とを同時に実施できるばかりでなく、破壊強度が大きく、空隙が均一でしかも濾過抵抗が小さく、そのうえ吸着容量が大きい成形濾過材を安価に製造する方法が提案されており（特公平７−２２０３号）、かかる方法によって製造された成形濾過材を用いて、懸濁物を含む液を処理するときでも目詰まりを起こし難く、吸着容量に見合った不純物の吸着除去ができる吸着濾材も提案されている（特開平８−２９４６０９号）。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、前記の成形濾過材でも、懸濁物を多量に含む液の処理に用いようとすると、目詰まりを避けることができず、吸着容量と濾過容量とのバランスを取るためには、前置濾過装置などが必要となる場合があった。そこで本考案は、かかる濾過と吸着除去とを同時に行うことができる成形濾過材を利用して、懸濁物を多量に含む液の濾過吸着を実施しても、吸着容量を利用し尽くすまで目詰まりを起こすことがない、経済的な複合濾材を提供することを目的とした。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記の本考案の目的は、粉粒状吸着剤を親水性結合剤により結合した多孔質の成形濾過筒体と、該成形濾過筒体の外面に沿って設けた固定床濾過筒体と、該成形濾過筒体を内側から支持する連続多孔性合成樹脂製の支持筒体とからなることを特徴とする複合濾材によって達成することができる。

【０００８】

【考案の実施の形態】

本考案において用いられる粉粒状吸着剤としては、例えば活性炭、ゼオライト、シリカゲル、麦飯石、イオン交換樹脂、活性白土、ケイソウ土などから１種又はそれ以上、適宜のものを選択して用いることができる。かかる粉粒状吸着剤の粒度は例えば０．０５〜５mmなどの範囲などであってよく、また繊維状の吸着材などが混合されていてもよい。粉粒状吸着剤の粒径分布は、成形体に所望の空隙率を与えるために適宜調整することが好ましい。

【０００９】また本考案においては、上記のような粉粒状吸着剤を親水性結合剤により結合して得た多孔質の成形濾過筒体を用いるが、かかる親水性結合剤としては、常温で被膜形成能力を有する合成樹脂の水性エマルジョンであって乾燥したときに強靱な連続被膜が形成されるものと、水溶性高分子結合剤とを併用することが好ましい。かかる合成樹脂としては、例えばアクリル系、ビニル系、ブタジエン系、スチレン系、オレフィン系等のモノマーを重合して得られた熱可塑性合成樹脂が利用でき、中でもアクリル系合成樹脂が好ましく用いられる。また水溶性高分子結合剤としては、例えばカルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース等のセルロース誘導体、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸塩などを用いることができるが、中でも好ましく用いられるのはセルロース系誘導体である。

【００１０】上記のような粉粒状吸着剤は水に溶解し又希釈した結合剤と混合して湿潤した可塑性組成物とし、更に複数部材から組み立てた成形型内に充填し、適宜の方法によって加圧して成形体としたのち型から取り出し、又は型の一部を取り外した状態で成形体が形状保持強度を持つに到るまで常温、或いは加温下に保持して水分を蒸発させ、更に充分に乾燥熱処理して結合剤を硬化させるなどの方法で親水性の多孔質成形濾過体とする。かかる成形濾過体は筒形の形状を備えているものであるが、その寸法は所望により適宜に選択することができる。

【００１１】こうして得られた成形濾過筒体には、その外面に沿って繊維質層からなる固定床濾過筒体が設けられるが、かかる固定床濾過筒体は成形濾過筒体に繊維質のシートを巻き付けるか、又は予め円筒状に形成した繊維質の筒内に成形濾過筒体を挿着するなどの方法で形成することができる。かかる繊維質層としては、フェルト、不織布、編布、又は織布から選ばれたものが好ましく用いられるが、中でもフェルト、不織布、或いは起毛された織布又は編布などが特に好ましい。かかる繊維質層を構成する素材である繊維は、０．１〜３０デニール程度の繊度を有しているものであることが好ましい。

【００１２】また、かかる成形濾過筒体を内側から支持する連続多孔性合成樹脂製の支持筒体は、ポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂か、或いはポリウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂から形成されたものであることが好ましく、通液抵抗が少なく且つ弾性があって機械的強度の高いものから選択されることが望ましい。かかる連続多孔性の支持筒体としては、例えば熱可塑性樹脂を溶融紡糸すると同時に堆積しかつ相互に融着して得た３次元網状体や、多量の水溶性粒子を配合した熱可塑性樹脂を成形したのち水抽出により連続空隙を形成した多孔体、或いは発泡剤の存在下で発泡成形した熱硬化性樹脂多孔体などが好ましく利用できる。

【００１３】

【実施例】

６０〜２００メッシュの乾燥ヤシ殻活性炭２３０ｇを、アクリル系樹脂エマルジョン（商品名エクセルタック、セメダイン製、固形分７０重量％）とカルボキシメチルセルロースナトリウム塩（商品名キッコレート、ニチリン化学製）とを水に均一に溶解させた混合液を結合剤として、型に充填して成形し、更に乾燥して、内径３４mm、外径６０mm、長さ約２５０mmの筒状で、嵩密度が０．４８ｇ／ cm³である多孔質の成形濾過筒体Ａを得た。

【００１４】こうして得た成形濾過筒体Ａの外面に、２．５デニールのポリプロピレン繊維から形成した、厚さ約５mmで通気量が１１７cc／cm² sec のニードルパンチ不織布からなる筒体を挿着して、固定床濾過筒体Ｂを形成した。そして更に、ポリプロピレンの溶融押出糸を堆積融着して得た、外径３５mm、内径２０mmの筒状３次元網状体を、支持筒体Ｃとして成形濾過筒体Ａの内側空間内に挿入して、図１に示すような構造を有する本考案の複合濾材を作成した。

【００１５】この複合濾材と成形濾過筒体Ａとを、それぞれ別な試験用濾筒懸垂型濾過機に取り付け、水道水を外側から内側に向かって１０００ l／hrの速度で通液して、圧力損失を測定したところ、いずれも０．０６ kgf／cm² と全く同等の値を示した。次にこれらの試験用濾過機を用いて、ニッケルメッキ浴中に発生する不純物、即ち懸濁金属水酸化物と有機物とを、濾過と吸着によって除去精製する試験を行った。そして、濾過運転日数の経過につれて圧力損失が増大し、０．８ kgf／cm ² に達して濾材の寿命が尽きるまでに捕集された懸濁物の量と、そのときの残存吸着容量とを調べ、その結果を表１に示した。但し、捕集懸濁物量は濾材１個当たりの平均重量（ｇ）で、また残存吸着容量は濾材１個当たりの平均ヨウ素吸着量の初期値に対する比（％）で表示した。この結果を見ると、本考案の複合濾材は優れた濾過寿命と吸着能力とを有することがわかる。

【００１６】

【表１】 ┌────────┬──────┬──────┐ │濾材 │捕集懸濁物量│残存吸着容量│ ├────────┼──────┼──────┤ │本考案の複合濾材│ ９．５ｇ │ ２３％ │ │成形濾過筒体Ａ │ ３．５ｇ │ ７２％ │ └────────┴──────┴──────┘

【００１７】

【考案の効果】

本考案の複合濾材は、原水中の懸濁物の量が多くても目詰まりを起こし難いうえ、表面の固定床濾過筒体上に捕捉された懸濁物は機械的な処理により容易に除去できるので、濾材自体の使用寿命が長く、また吸着容量を残して濾過寿命が尽きるという心配がないから、極めて経済的であるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の複合濾材の構造を示す断面図である。

【符号の説明】

Ａ成形濾過筒体Ｂ固定床濾過筒体Ｃ支持筒体

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】粉粒状吸着剤を親水性結合剤により結合
した多孔質の成形濾過筒体と、該成形濾過筒体の外面に
沿って設けた固定床濾過筒体と、該成形濾過筒体を内側
から支持する連続多孔性合成樹脂製の支持筒体とからな
ることを特徴とする複合濾材。
【請求項２】粉粒状吸着剤が粉粒状の活性炭、ゼオラ
イト、シリカゲル、麦飯石、又はこれらの少なくも１種
を含む混合物である請求項１に記載の複合濾材。
【請求項３】固定床濾過筒体が繊維質層からなるもの
である請求項１又は２に記載の複合濾材。
【請求項４】繊維質層がフェルト、不織布、編布、織
布から選択されたものである請求項３に記載の複合濾
材。
【請求項５】繊維質層が０．１〜３０デニールの繊維
から構成されたものである請求項３又は４に記載の複合
濾材。
【請求項６】支持筒体が、ポリオレフィン系樹脂や塩
化ビニル系樹脂等の熱可塑性樹脂、又はポリウレタン樹
脂等の熱硬化性樹脂から形成されたものである請求項１
ないし５のいずれかに記載の複合濾材。