JP3279877B2 - 熱可塑性ポリマーの濾過方法 - Google Patents
熱可塑性ポリマーの濾過方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は熱可塑性ポリマーの
濾過方法に関し、更に詳しくはフイルターハウジングで
の溶融ポリマーの流速分布を小さくして、滞留によるポ
リマーの熱劣化を回避して、ゲル化ポリマーの生成を抑
制した熱可塑性ポリマーの濾過方法に関する。
濾過方法に関し、更に詳しくはフイルターハウジングで
の溶融ポリマーの流速分布を小さくして、滞留によるポ
リマーの熱劣化を回避して、ゲル化ポリマーの生成を抑
制した熱可塑性ポリマーの濾過方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶融した熱可塑性ポリマーを濾過精製す
るフイルターとして、通常、円筒状フイルター、又は二
枚の濾材を重ね支持体を内包させたリーフディスクフイ
ルターが使用されている。一般に、後者は前者に比して
高価ではあるが、耐圧性があるため高粘度ポリマーの濾
過或は精密濾過に適し、更に容積の割に大ききな濾過面
積が確保できるため、溶融ポリマーが濾過工程を通過す
る時間を短くすることができ、熱劣化を生じやすい熱可
塑性ポリマーの濾過に適している。
るフイルターとして、通常、円筒状フイルター、又は二
枚の濾材を重ね支持体を内包させたリーフディスクフイ
ルターが使用されている。一般に、後者は前者に比して
高価ではあるが、耐圧性があるため高粘度ポリマーの濾
過或は精密濾過に適し、更に容積の割に大ききな濾過面
積が確保できるため、溶融ポリマーが濾過工程を通過す
る時間を短くすることができ、熱劣化を生じやすい熱可
塑性ポリマーの濾過に適している。
【０００３】しかし、ポリマーを溶融成形して製造され
る製品の多様化に併せて、ポリマーも多様化し、流動性
の低いもの、耐熱性の低いもの、または融点が高いため
熱劣化を生じ易いものの溶融成形や、ポリマー劣化物に
起因する欠点の許容基準が著しく厳しい製品の成形など
をする必要があって、更に高度な熱劣化の軽減された濾
過装置或は濾過方法が求められている。
る製品の多様化に併せて、ポリマーも多様化し、流動性
の低いもの、耐熱性の低いもの、または融点が高いため
熱劣化を生じ易いものの溶融成形や、ポリマー劣化物に
起因する欠点の許容基準が著しく厳しい製品の成形など
をする必要があって、更に高度な熱劣化の軽減された濾
過装置或は濾過方法が求められている。
【０００４】これらの課題を解決する手段として、従
来、大別して少なくとも２つの手段が提案されている。
その第一はフイルター自身の滞留部をなくする改良で、
例えば実開昭６０−８６４２６号、実開昭６１−１７５
４１８号、実開昭６０−１７９３０８号、特開平２−１
１５００９号、実開平４−１２６７０５、実開平４−７
０１１２号、実開平３−４７００７号が提案されてい
る。第二は多段に積層したフイルターとハウジング或は
フランジとの境界部に生じるポリマー滞留をなくすよう
にする改良である。後者の場合、例えば実際長時間ポリ
エステルの濾過に使用したフイルターセットを、ハウジ
ングから抜出してポリマーの熱劣化の状態を観察する
と、図１の濾過装置に於いて、最下段のフイルターとフ
ランジの境界面でのポリマー劣化が特に激しく、次いで
最下段のフイルターとハウジングの境界面、更に最上段
のフイルターとフイルター押え板との境界面でのポリマ
ー劣化が認められる。この滞留劣化を回避する方法とし
て、特開昭６０−９００１７号では、ハウジングの内の
り断面積を、流体の流れ方向に沿って徐々に縮小して、
フイルター下流部でのハウジングとの境界面における流
速の低下を防ぐことを提案している。この方法は、フイ
ルター下流部でのハウジングとの境界面における滞留の
軽減には有効であるが、最下段のフイルターとフランジ
の境界面、及び最上段のフイルターとフイルター押え板
の境界での滞留抑制効果は乏しい。加えてフイルターセ
ットの抜出し、解体作業が煩雑になる問題がある。
来、大別して少なくとも２つの手段が提案されている。
その第一はフイルター自身の滞留部をなくする改良で、
例えば実開昭６０−８６４２６号、実開昭６１−１７５
４１８号、実開昭６０−１７９３０８号、特開平２−１
１５００９号、実開平４−１２６７０５、実開平４−７
０１１２号、実開平３−４７００７号が提案されてい
る。第二は多段に積層したフイルターとハウジング或は
フランジとの境界部に生じるポリマー滞留をなくすよう
にする改良である。後者の場合、例えば実際長時間ポリ
エステルの濾過に使用したフイルターセットを、ハウジ
ングから抜出してポリマーの熱劣化の状態を観察する
と、図１の濾過装置に於いて、最下段のフイルターとフ
ランジの境界面でのポリマー劣化が特に激しく、次いで
最下段のフイルターとハウジングの境界面、更に最上段
のフイルターとフイルター押え板との境界面でのポリマ
ー劣化が認められる。この滞留劣化を回避する方法とし
て、特開昭６０−９００１７号では、ハウジングの内の
り断面積を、流体の流れ方向に沿って徐々に縮小して、
フイルター下流部でのハウジングとの境界面における流
速の低下を防ぐことを提案している。この方法は、フイ
ルター下流部でのハウジングとの境界面における滞留の
軽減には有効であるが、最下段のフイルターとフランジ
の境界面、及び最上段のフイルターとフイルター押え板
の境界での滞留抑制効果は乏しい。加えてフイルターセ
ットの抜出し、解体作業が煩雑になる問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、多段
に積層したフイルターとハウジング或はフランジとの境
界部に生じるポリマー滞留を軽減し、従来技術より劣化
防止効果の及ぶ範囲を広げ、加えて作業煩雑性を解消す
ることにある。
に積層したフイルターとハウジング或はフランジとの境
界部に生じるポリマー滞留を軽減し、従来技術より劣化
防止効果の及ぶ範囲を広げ、加えて作業煩雑性を解消す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、本発明
によれば、ハウジング内に、３枚以上のリーフディスク
フイルターをポリマー流路を有するセンターシャフトに
通して積重ねて収納し、該ハウジングに導入した溶融ポ
リマーをリーフディスクフイルターを通過させて、セン
ターシャフトのポリマー流路に移動させることによって
溶融ポリマーを濾過する方法に於て、最上段と最下段の
リーフディスクフイルターの少なくとも一方を中間段の
リーフディスクフイルターより圧力損失の小さいフイル
ターとすることを特徴とする熱可塑性ポリマーの濾過方
法によって達成される。
によれば、ハウジング内に、３枚以上のリーフディスク
フイルターをポリマー流路を有するセンターシャフトに
通して積重ねて収納し、該ハウジングに導入した溶融ポ
リマーをリーフディスクフイルターを通過させて、セン
ターシャフトのポリマー流路に移動させることによって
溶融ポリマーを濾過する方法に於て、最上段と最下段の
リーフディスクフイルターの少なくとも一方を中間段の
リーフディスクフイルターより圧力損失の小さいフイル
ターとすることを特徴とする熱可塑性ポリマーの濾過方
法によって達成される。
【０００７】本発明における熱可塑性ポリマーとして
は、ポリプロピレンのようなポリオレフイン、ナイロン
６、ナイロン６６のようなポリアミド、ポリエチレンテ
レフタレートのような芳香族ポリエステル、ポリカーボ
ネート等を例示することができ、特に芳香族ポリエステ
ルが好ましい。
は、ポリプロピレンのようなポリオレフイン、ナイロン
６、ナイロン６６のようなポリアミド、ポリエチレンテ
レフタレートのような芳香族ポリエステル、ポリカーボ
ネート等を例示することができ、特に芳香族ポリエステ
ルが好ましい。
【０００８】本発明においては、濾過装置にハウジング
内に、３枚以上のリーフディスクフイルターをポリマー
流路を有するセンターシャフトに通して積重ねて収納
し、該ハウジングに導入した溶融ポリマーをリーフディ
スクフイルターを通過させて、センターシャフトのポリ
マー流路に移動させる構造かららり、かつ最上段と最下
段のリーフディスクフイルターの少なくとも一方を中間
段のリーフディスクフイルターより圧力損失の小さいフ
イルターとする構造からなるものを用いる。
内に、３枚以上のリーフディスクフイルターをポリマー
流路を有するセンターシャフトに通して積重ねて収納
し、該ハウジングに導入した溶融ポリマーをリーフディ
スクフイルターを通過させて、センターシャフトのポリ
マー流路に移動させる構造かららり、かつ最上段と最下
段のリーフディスクフイルターの少なくとも一方を中間
段のリーフディスクフイルターより圧力損失の小さいフ
イルターとする構造からなるものを用いる。
【０００９】前記リーフディスクフイルターは、濾材が
金属繊維の不織布状焼結体、または金属粉末、セラミッ
ク粉末等の焼結体で、要すれば濾材の補強材を介し、二
枚の濾材を重ね、フイルター二次側のポリマー流路を形
成する支持体を内包して積層され、中央に中空のシャフ
トを通すハブリングを有する。かかるフイルターは、従
来から広く知られ、また用いられている。
金属繊維の不織布状焼結体、または金属粉末、セラミッ
ク粉末等の焼結体で、要すれば濾材の補強材を介し、二
枚の濾材を重ね、フイルター二次側のポリマー流路を形
成する支持体を内包して積層され、中央に中空のシャフ
トを通すハブリングを有する。かかるフイルターは、従
来から広く知られ、また用いられている。
【００１０】リーフディスクフイルターの圧力損失を小
さくする方法には、濾材の圧力損失を小さくする方法と
フイルター二次側の流路抵抗を小さくする方法がある。
さくする方法には、濾材の圧力損失を小さくする方法と
フイルター二次側の流路抵抗を小さくする方法がある。
【００１１】濾材の異物捕集性能を変えないで、圧力損
失を他のフイルターより小さくするには、濾材が金属粉
末焼結体或はセラミック粉末焼結体からなる場合には、
粉末の粒度分布や、焼結体の空隙率が目的に合うように
焼結条件を選ぶことによって達成できる。また濾材が金
属繊維の不織布状焼結体からなる場合には、繊維径、目
付量、空隙率等の組合わせを選ぶことによって達成でき
る。
失を他のフイルターより小さくするには、濾材が金属粉
末焼結体或はセラミック粉末焼結体からなる場合には、
粉末の粒度分布や、焼結体の空隙率が目的に合うように
焼結条件を選ぶことによって達成できる。また濾材が金
属繊維の不織布状焼結体からなる場合には、繊維径、目
付量、空隙率等の組合わせを選ぶことによって達成でき
る。
【００１２】一方、フイルター二次側の流路抵抗を小さ
くするには、フイルター二次側の流路断面積、或はハブ
リング二次側の流路断面積を大きくする等の方法があ
る。
くするには、フイルター二次側の流路断面積、或はハブ
リング二次側の流路断面積を大きくする等の方法があ
る。
【００１３】本発明における低圧フイルターの圧力損失
は、他のフイルターより３〜５０％小さいのが良い。こ
の圧力損失の差が３％に満たない場合は、本発明の滞留
抑制効果に乏しく、逆に５０％を越える場合には、ハウ
ジング内の流速分布が大きくなって、フイルターの濾過
寿命が短くなる問題を生じる。
は、他のフイルターより３〜５０％小さいのが良い。こ
の圧力損失の差が３％に満たない場合は、本発明の滞留
抑制効果に乏しく、逆に５０％を越える場合には、ハウ
ジング内の流速分布が大きくなって、フイルターの濾過
寿命が短くなる問題を生じる。
【００１４】以下、本発明を図面をもって説明する。
【００１５】図１に於いて、ハウジング１に導入した溶
融ポリマー２は、リーフディスクフイルター３、３１、
３２等に分流してそれぞれの濾材４を通過し、各フイル
ターの二次側の流路５を通ってシャフト６のポリマー流
路７に入り、ポリマー流路７を移動する過程で各フイル
ターを通ったポリマーと合流を重ねて濾過装置の終端８
に至る。ポリマーの流量は、濾過装置の入口から終端に
至る間の各々の流路の圧力損失に逆比例するが、フイル
ターセットの最上段３１と最下段３２のリーフディスク
フイルターは、隣合う面がフランジ９や押え板１０のよ
うな遮断面であるため一般にポリマーの滞留１１、１
２、１３を生じやすい。
融ポリマー２は、リーフディスクフイルター３、３１、
３２等に分流してそれぞれの濾材４を通過し、各フイル
ターの二次側の流路５を通ってシャフト６のポリマー流
路７に入り、ポリマー流路７を移動する過程で各フイル
ターを通ったポリマーと合流を重ねて濾過装置の終端８
に至る。ポリマーの流量は、濾過装置の入口から終端に
至る間の各々の流路の圧力損失に逆比例するが、フイル
ターセットの最上段３１と最下段３２のリーフディスク
フイルターは、隣合う面がフランジ９や押え板１０のよ
うな遮断面であるため一般にポリマーの滞留１１、１
２、１３を生じやすい。
【００１６】本発明はかかる滞留を生じやすい部分に位
置するフイルターに、圧力損失の小さい、特に３〜５０
％圧力損失の小さいフイルターを使用することから、濾
過装置内の各々の流路の圧力損失分布を変えて、フイル
ターセットの最上段と最下段の流速を高めて滞留を軽減
することが出来る。
置するフイルターに、圧力損失の小さい、特に３〜５０
％圧力損失の小さいフイルターを使用することから、濾
過装置内の各々の流路の圧力損失分布を変えて、フイル
ターセットの最上段と最下段の流速を高めて滞留を軽減
することが出来る。
【００１７】なお、本発明の物性は次のように測定した
ものであり、且つ定義する。
ものであり、且つ定義する。
【００１８】１．リーフディスクフイルターの圧力損失 被測定フイルターを、該フイルターのハブリングに、両
面から一次側スペーサ（フイルター積層時に組入れるス
ペーサ）を介してフイルターと同じ外径の板で挟み、板
の中央に流量調節器の付いた吸気口と、圧力検出端を取
付け、吸気口には真空ポンプを接続してハブリングから
吸引する。該装置に於いて真空ポンプを稼働し、吸気流
量を調節してその時の真空度を測定し、濾材１cm2当り
の吸気流量が１リットル／秒の時の真空度を持ってフイ
ルターの圧力損失とする。
面から一次側スペーサ（フイルター積層時に組入れるス
ペーサ）を介してフイルターと同じ外径の板で挟み、板
の中央に流量調節器の付いた吸気口と、圧力検出端を取
付け、吸気口には真空ポンプを接続してハブリングから
吸引する。該装置に於いて真空ポンプを稼働し、吸気流
量を調節してその時の真空度を測定し、濾材１cm2当り
の吸気流量が１リットル／秒の時の真空度を持ってフイ
ルターの圧力損失とする。
【００１９】２．濾過精度 液体中のガラスビーズの内９５％の割合で捕捉できる粒
子径で表す。
子径で表す。
【００２０】
【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
する。
する。
【００２１】［実施例１］ステンレス粒子を焼結して成
る濾過精度が１５μｍ、外径３０５ｍｍのリーフディス
クフイルターで、図１の装置に於いて、中空シャフトに
５０枚積層してハウジングに収納した。ただし、フイル
ターセットの最上段３１と最下段３２のフイルターは、
他のフイルター５より二次側の流路断面積を２５％増し
にすることで、フイルターの圧力損失は１５％低くなっ
ている。
る濾過精度が１５μｍ、外径３０５ｍｍのリーフディス
クフイルターで、図１の装置に於いて、中空シャフトに
５０枚積層してハウジングに収納した。ただし、フイル
ターセットの最上段３１と最下段３２のフイルターは、
他のフイルター５より二次側の流路断面積を２５％増し
にすることで、フイルターの圧力損失は１５％低くなっ
ている。
【００２２】該濾過装置を通してポリエチレンテレフタ
レートを３０５#Ｃでシート状に押出したが、１２日後
でもポリマー劣化に起因するゲルの発生は認められなか
った。この押出しを停止し、冷却した後、濾過装置のフ
ランジ及び押え板を撤去して、それぞれのフイルターと
の境界面を観察の結果、ポリマー劣化による着色は軽微
であった。
レートを３０５#Ｃでシート状に押出したが、１２日後
でもポリマー劣化に起因するゲルの発生は認められなか
った。この押出しを停止し、冷却した後、濾過装置のフ
ランジ及び押え板を撤去して、それぞれのフイルターと
の境界面を観察の結果、ポリマー劣化による着色は軽微
であった。
【００２３】［比較例１］フイルターセットの最上段３
１と最下段３２のフイルターを他のフイルター５と同じ
にした以外は、実施例１と同様の押出した。その結果、
押出し開始１０日目にポリマー劣化のゲルに起因する欠
点を生じた。フイルターセットの最上段３１と最下段３
２のフイルターとフランジ及び押え板との境界面は、ポ
リマー劣化による着色が顕著であった。
１と最下段３２のフイルターを他のフイルター５と同じ
にした以外は、実施例１と同様の押出した。その結果、
押出し開始１０日目にポリマー劣化のゲルに起因する欠
点を生じた。フイルターセットの最上段３１と最下段３
２のフイルターとフランジ及び押え板との境界面は、ポ
リマー劣化による着色が顕著であった。
【００２４】［実施例２］ステンレス繊維を不織布状に
焼結して成る濾過精度が７μｍ、外径３０５ｍｍのリー
フディスクフイルターで、図１の装置に於いて、中空シ
ャフトに６０枚積層してハウジングに収納されている。
フイルターセットの最上段と最下段のフイルターは、他
のフイルターより二次側の流路断面積を３０％増しに設
計することにより、フイルターの圧力損失は３０％低く
なっている。
焼結して成る濾過精度が７μｍ、外径３０５ｍｍのリー
フディスクフイルターで、図１の装置に於いて、中空シ
ャフトに６０枚積層してハウジングに収納されている。
フイルターセットの最上段と最下段のフイルターは、他
のフイルターより二次側の流路断面積を３０％増しに設
計することにより、フイルターの圧力損失は３０％低く
なっている。
【００２５】該濾過装置を通してポリエチレン２、６ナ
タレートを３１５#Ｃでシート状に押出したが、９日後
でもポリマー劣化によるゲルの発生はなかった。
タレートを３１５#Ｃでシート状に押出したが、９日後
でもポリマー劣化によるゲルの発生はなかった。
【００２６】［比較例２］フイルターセットの最上段と
最下段のフイルターを他のフイルターと同じにしたこと
以外、実施例２と同様の押出し評価の結果、押出し開始
６日目にポリマー劣化のゲルに起因する欠点を生じた。
最下段のフイルターを他のフイルターと同じにしたこと
以外、実施例２と同様の押出し評価の結果、押出し開始
６日目にポリマー劣化のゲルに起因する欠点を生じた。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、ポリマー滞留を軽減
し、かつその効果の及ぶ範囲を広げ、加えて作業の煩雑
を解消する濾過方法を提供することができる。
し、かつその効果の及ぶ範囲を広げ、加えて作業の煩雑
を解消する濾過方法を提供することができる。
【図１】フイルターセットの断面概略図である。
１ ハウジング ２ 溶融ポリマー ３ フイルター（中段フイルター） ４ 濾材 ５ フイルター二次側の流路 ６ シャフト ７ ポリマー流路 ８ 終端 ９ フランジ 10 押え板 11、12、13 ポリマー滞留部 31 フイルター（最上段フイルター） 32 フイルター（最下段フイルター）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 29/39 B01D 35/02 B01D 63/08
Claims (2)
- 【請求項１】 ハウジング内に、３枚以上のリーフディ
スクフイルターをポリマー流路を有するセンターシャフ
トに通して積重ねて収納し、該ハウジングに導入した溶
融ポリマーをリーフディスクフイルターを通過させて、
センターシャフトのポリマー流路に移動させることによ
って溶融ポリマーを濾過する方法に於て、最上段と最下
段のリーフディスクフイルターの少なくとも一方を中間
段のリーフディスクフイルターより圧力損失の小さいフ
イルターとすることを特徴とする熱可塑性ポリマーの濾
過方法。 - 【請求項２】 最上段と最下段のリーフディスクフイル
ターの少なくとも一方の圧力損失が、中間段のリーフデ
ィスクフイルターの圧力損失より３〜５０％小さい請求
項１に記載の濾過方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19177695A JP3279877B2 (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 熱可塑性ポリマーの濾過方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19177695A JP3279877B2 (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 熱可塑性ポリマーの濾過方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0938423A JPH0938423A (ja) | 1997-02-10 |
| JP3279877B2 true JP3279877B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=16280351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19177695A Expired - Fee Related JP3279877B2 (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 熱可塑性ポリマーの濾過方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3279877B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101765623B (zh) | 2007-07-26 | 2012-07-04 | 住友化学株式会社 | 聚烯烃类树脂组合物的制造方法 |
| JP2010023464A (ja) | 2008-07-24 | 2010-02-04 | Sumitomo Chemical Co Ltd | ポリオレフィン系樹脂組成物の製造方法及びこれに用いる濾過装置 |
| JP6851847B2 (ja) * | 2017-02-10 | 2021-03-31 | 住友化学株式会社 | ポリマーフィルタ、ポリマーフィルムの製造方法およびポリマーフィルム |
| JP7140948B2 (ja) * | 2017-10-30 | 2022-09-22 | 株式会社クラレ | フィルター装置及び熱可塑性樹脂成形体の製造方法 |
-
1995
- 1995-07-27 JP JP19177695A patent/JP3279877B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0938423A (ja) | 1997-02-10 |
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