JP3436781B2 - 濾 材 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は濾材に関し、とくにカー
トリッジフィルタなどに使用される液体用濾材に関す
る。
トリッジフィルタなどに使用される液体用濾材に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】液体用濾材には、編織布、不織布、紙、
糸などの濾材が用いられている。これらの濾材は、例え
ば、多孔性コアに巻回積層することによりディプス型カ
ートリッジフィルタとしたり、プリーツ加工したものを
多孔性コアに巻回することによりプリーツ型カートリッ
ジフィルタとして用いられている。上記濾材では、開孔
径を小さくすることにより塵埃などの粒子の通過を阻止
して濾過効率を高めることができるが、捕捉できる粒子
の大きさには限度があり、また、開孔径を小さくすると
目詰りが起きやすくなるという問題があった。
糸などの濾材が用いられている。これらの濾材は、例え
ば、多孔性コアに巻回積層することによりディプス型カ
ートリッジフィルタとしたり、プリーツ加工したものを
多孔性コアに巻回することによりプリーツ型カートリッ
ジフィルタとして用いられている。上記濾材では、開孔
径を小さくすることにより塵埃などの粒子の通過を阻止
して濾過効率を高めることができるが、捕捉できる粒子
の大きさには限度があり、また、開孔径を小さくすると
目詰りが起きやすくなるという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の欠点を解消すべくなされたものであり、濾材の開孔径
よりも小さな微粒子の捕集を可能とすると共に、目詰り
の起きにくい濾材を得ることを目的とする。
の欠点を解消すべくなされたものであり、濾材の開孔径
よりも小さな微粒子の捕集を可能とすると共に、目詰り
の起きにくい濾材を得ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、「四級化された芳香族
性含窒素複素環残基を含む感光基を有する光架橋型ポリ
ビニルアルコールの、前記感光基を架橋した、架橋ポリ
ビニルアルコールが付着していることを特徴とする濾
材。」を要旨とする。
めに、請求項１に記載の発明は、「四級化された芳香族
性含窒素複素環残基を含む感光基を有する光架橋型ポリ
ビニルアルコールの、前記感光基を架橋した、架橋ポリ
ビニルアルコールが付着していることを特徴とする濾
材。」を要旨とする。
【０００５】また、請求項２に記載の発明は、「光架橋
型ポリビニルアルコールが一般式、
型ポリビニルアルコールが一般式、
【化２】
（式中、Ｒ１ は四級化された芳香族性含窒素複素環残
基、Ｒ２ は水素原子又はアルコキシ基、ｍは０又は
１、ｎは１〜６の自然数）で表される感光基を有するこ
とを特徴とする請求項１に記載の濾材。」を要旨とす
る。
基、Ｒ２ は水素原子又はアルコキシ基、ｍは０又は
１、ｎは１〜６の自然数）で表される感光基を有するこ
とを特徴とする請求項１に記載の濾材。」を要旨とす
る。
【０００６】
【作用】すなわち、本発明の濾材には、四級化された芳
香族性含窒素複素環残基を含む感光基を有する光架橋型
ポリビニルアルコールの、前記感光基を架橋した、架橋
ポリビニルアルコールが付着しているため、負に帯電し
た粒子を強く吸着できる四級化された芳香族性含窒素複
素環残基と、正に帯電した粒子を吸着できる多くの水酸
基とが表面積の大きな濾材の表面に存在しており、濾材
の開孔による物理的な粒子の捕集に加えて、イオン的な
粒子の吸着が利用できる。このため、本発明の濾材では
開孔径を小さくしなくても微粒子が捕集でき、目詰りし
にくく、長寿命で捕集効率に優れている。
香族性含窒素複素環残基を含む感光基を有する光架橋型
ポリビニルアルコールの、前記感光基を架橋した、架橋
ポリビニルアルコールが付着しているため、負に帯電し
た粒子を強く吸着できる四級化された芳香族性含窒素複
素環残基と、正に帯電した粒子を吸着できる多くの水酸
基とが表面積の大きな濾材の表面に存在しており、濾材
の開孔による物理的な粒子の捕集に加えて、イオン的な
粒子の吸着が利用できる。このため、本発明の濾材では
開孔径を小さくしなくても微粒子が捕集でき、目詰りし
にくく、長寿命で捕集効率に優れている。
【０００７】本発明に使用される光架橋型ポリビニルア
ルコールは、四級化された芳香族性含窒素複素環残基を
含む感光基を備えており、この感光基が光によって反応
することで架橋して、水に不溶なポリビニルアルコール
が得られる。この光架橋型ポリビニルアルコールとして
は、例えば、一般式
ルコールは、四級化された芳香族性含窒素複素環残基を
含む感光基を備えており、この感光基が光によって反応
することで架橋して、水に不溶なポリビニルアルコール
が得られる。この光架橋型ポリビニルアルコールとして
は、例えば、一般式
【化３】
に示される感光基を持つものが使用される。式中、Ｒ１
は四級化された芳香族性含窒素複素環残基、Ｒ２ は水
素原子又はアルコキシ基、ｍは０又は１、ｎは１〜６の
自然数である。Ｒ１ の四級化された芳香族性含窒素複
素環残基は、例えば、ピリジニウム基、キノリニウム
基、イソキノリニウム基、ピリミジニウム基、チアゾリ
ウム基、ベンゾチアゾリウム基、ベンゾオキサゾリウム
基などであり、これらの複素環にはアルキル基、アルコ
キシル基、カルバモイル基などの置換基が存在していて
も良い。Ｒ２ は、例えば水素原子又はメトキシ基、エ
トキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基などの
アルコキシ基である。
は四級化された芳香族性含窒素複素環残基、Ｒ２ は水
素原子又はアルコキシ基、ｍは０又は１、ｎは１〜６の
自然数である。Ｒ１ の四級化された芳香族性含窒素複
素環残基は、例えば、ピリジニウム基、キノリニウム
基、イソキノリニウム基、ピリミジニウム基、チアゾリ
ウム基、ベンゾチアゾリウム基、ベンゾオキサゾリウム
基などであり、これらの複素環にはアルキル基、アルコ
キシル基、カルバモイル基などの置換基が存在していて
も良い。Ｒ２ は、例えば水素原子又はメトキシ基、エ
トキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基などの
アルコキシ基である。
【０００８】より具体的には、下記の感光基を持つ光架
橋型ポリビニルアルコールが好適に使用される。
橋型ポリビニルアルコールが好適に使用される。
【化４】
【化５】
【化６】
【化７】
【化８】
【化９】
【化１０】
【化１１】
【化１２】
【化１３】
【化１４】
【化１５】
【化１６】
【化１７】
【化１８】
【化１９】
【０００９】なお、化３の一般式で示される感光基は持
たないが、同様の効果を有するものとして、下記の化２
０で示される感光基を有する光架橋型ポリビニルアルコ
ールも使用することができる。
たないが、同様の効果を有するものとして、下記の化２
０で示される感光基を有する光架橋型ポリビニルアルコ
ールも使用することができる。
【化２０】
【００１０】上記の光架橋型ポリビニルアルコールにお
ける感光基の割合は、ポリビニルアルコールのモノマー
単位に対して、０．５〜２０モル％、より好ましくは
０．５〜１０モル％であることが望ましく、これより感
光基の割合が少ないとポリビニルアルコールの重合度に
よっては水に不溶にすることが難しくなり、一方、これ
より感光基の割合が多くなると溶液にした場合の粘性が
高くなり濾材への付着加工が難しくなる。より望ましい
感光基の割合は１〜５モル％である。一方、光架橋型ポ
リビニルアルコールにおける水酸基の割合は、水酸基に
よる粒子の吸着機能を利用するために、ポリビニルアル
コールのモノマー単位に対して、少なくとも２０モル％
以上、より好ましくは４０モル％以上であることが望ま
れ、最も好ましいのは６０モル％以上である。なお、粒
子の捕集能力にのみ着眼した場合、光架橋型ポリビニル
アルコールは、感光基の存在する部分以外はすべて水酸
基であることが望まれるが、例えば、濾材の巻回加工な
どの加工性がとくに要求される場合には水酸基が多いと
架橋後のポリビニルアルコールが硬く、もろくなりやす
いので、水酸基の一部を他の官能基に置き換えたものを
用いても良い。このような官能基としてはホルミル基、
アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリ
ル基などのアシル基があり、架橋後のポリビニルアルコ
ールを柔らかく、加工性に優れたものとすることができ
る。
ける感光基の割合は、ポリビニルアルコールのモノマー
単位に対して、０．５〜２０モル％、より好ましくは
０．５〜１０モル％であることが望ましく、これより感
光基の割合が少ないとポリビニルアルコールの重合度に
よっては水に不溶にすることが難しくなり、一方、これ
より感光基の割合が多くなると溶液にした場合の粘性が
高くなり濾材への付着加工が難しくなる。より望ましい
感光基の割合は１〜５モル％である。一方、光架橋型ポ
リビニルアルコールにおける水酸基の割合は、水酸基に
よる粒子の吸着機能を利用するために、ポリビニルアル
コールのモノマー単位に対して、少なくとも２０モル％
以上、より好ましくは４０モル％以上であることが望ま
れ、最も好ましいのは６０モル％以上である。なお、粒
子の捕集能力にのみ着眼した場合、光架橋型ポリビニル
アルコールは、感光基の存在する部分以外はすべて水酸
基であることが望まれるが、例えば、濾材の巻回加工な
どの加工性がとくに要求される場合には水酸基が多いと
架橋後のポリビニルアルコールが硬く、もろくなりやす
いので、水酸基の一部を他の官能基に置き換えたものを
用いても良い。このような官能基としてはホルミル基、
アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリ
ル基などのアシル基があり、架橋後のポリビニルアルコ
ールを柔らかく、加工性に優れたものとすることができ
る。
【００１１】上記光架橋型ポリビニルアルコールの重合
度は５００以上であることが望ましく、重合度がこれよ
り低いと、感光基の割合にもよるが、架橋後も水に不溶
にするのが難しくなる。より好ましい光架橋型ポリビニ
ルアルコールの重合度は１５００以上であり、最も好ま
しくは２５００以上である。また、けん化度はとくに限
定されないが、７０〜１００程度であるのがよい。
度は５００以上であることが望ましく、重合度がこれよ
り低いと、感光基の割合にもよるが、架橋後も水に不溶
にするのが難しくなる。より好ましい光架橋型ポリビニ
ルアルコールの重合度は１５００以上であり、最も好ま
しくは２５００以上である。また、けん化度はとくに限
定されないが、７０〜１００程度であるのがよい。
【００１２】光架橋型ポリビニルアルコールの架橋反応
は、例えば下記式に示すように進む。
は、例えば下記式に示すように進む。
【化２１】
化２１は化４に示すスチリルピリジニウム基からなる感
光基を有する光架橋型ポリビニルアルコールの反応例
で、架橋反応した感光基にはピリジニウム基、すなわち
四級化された芳香族性含窒素複素環残基が残る。このた
め、架橋後のポリビニルアルコールには負に帯電した物
質を強く吸着する能力があり、負に帯電した微粒子や一
般的に表面が負に帯電している微生物などの吸着も可能
にする。また、上述したように、本発明で使用する光架
橋型ポリビニルアルコールでは例えば１〜５モル％の少
量の感光基によって架橋が進み、水に不溶にできるた
め、架橋後のポリビニルアルコールには多数の水酸基が
存在し、正に帯電した物質の吸着も可能にしている。ポ
リビニルアルコールの他の架橋方法による不溶化手段で
は、実質的に水酸基を反応させるため、水酸基の数を制
御することは難しく、水に不溶となる程度まで架橋させ
ると水酸基の多くが失われてしまう。
光基を有する光架橋型ポリビニルアルコールの反応例
で、架橋反応した感光基にはピリジニウム基、すなわち
四級化された芳香族性含窒素複素環残基が残る。このた
め、架橋後のポリビニルアルコールには負に帯電した物
質を強く吸着する能力があり、負に帯電した微粒子や一
般的に表面が負に帯電している微生物などの吸着も可能
にする。また、上述したように、本発明で使用する光架
橋型ポリビニルアルコールでは例えば１〜５モル％の少
量の感光基によって架橋が進み、水に不溶にできるた
め、架橋後のポリビニルアルコールには多数の水酸基が
存在し、正に帯電した物質の吸着も可能にしている。ポ
リビニルアルコールの他の架橋方法による不溶化手段で
は、実質的に水酸基を反応させるため、水酸基の数を制
御することは難しく、水に不溶となる程度まで架橋させ
ると水酸基の多くが失われてしまう。
【００１３】本発明の濾材には、上記光架橋型ポリビニ
ルアルコールを架橋した架橋ポリビニルアルコールが付
着している。このため、表面積の大きな濾材の表面に四
級化された芳香族性複素環残基と水酸基とが広く分布し
ており、捕集すべき粒子との接触機会が高まるため、正
に帯電した微粒子も負に帯電した微粒子も効率よく吸着
できる。また、ポリビニルアルコールは架橋により不溶
化されていて、処理液中に溶け出すことがないため、環
境を汚染する心配がなく、安全性も高い。この架橋ポリ
ビニルアルコールの付着手段としては、例えば、架橋前
の光架橋型ポリビニルアルコールを水溶液などの溶液と
し、これを濾材に含浸や塗布などにより付着した後、光
照射によって架橋することにより付着させる方法があ
る。光照射には、太陽光、蛍光灯、水銀灯、キセノン灯
などの光源が使用できる。ポリビニルアルコールの膜厚
にもよるが、例えば水銀灯などの場合、紫外線を０．５
〜５分間照射することにより架橋できる。
ルアルコールを架橋した架橋ポリビニルアルコールが付
着している。このため、表面積の大きな濾材の表面に四
級化された芳香族性複素環残基と水酸基とが広く分布し
ており、捕集すべき粒子との接触機会が高まるため、正
に帯電した微粒子も負に帯電した微粒子も効率よく吸着
できる。また、ポリビニルアルコールは架橋により不溶
化されていて、処理液中に溶け出すことがないため、環
境を汚染する心配がなく、安全性も高い。この架橋ポリ
ビニルアルコールの付着手段としては、例えば、架橋前
の光架橋型ポリビニルアルコールを水溶液などの溶液と
し、これを濾材に含浸や塗布などにより付着した後、光
照射によって架橋することにより付着させる方法があ
る。光照射には、太陽光、蛍光灯、水銀灯、キセノン灯
などの光源が使用できる。ポリビニルアルコールの膜厚
にもよるが、例えば水銀灯などの場合、紫外線を０．５
〜５分間照射することにより架橋できる。
【００１４】なお、架橋ポリビニルアルコールの付着量
は、濾材重量に対して０．０５〜５重量％であることが
望ましく、これより付着量が少ないと十分な微粒子の吸
着力が得られず、捕集能力が低下し、これより付着量が
多いと濾材の目詰りが生じやすくなる。とくに好ましい
付着量の範囲は、濾材重量に対して０．１〜１重量％で
ある。
は、濾材重量に対して０．０５〜５重量％であることが
望ましく、これより付着量が少ないと十分な微粒子の吸
着力が得られず、捕集能力が低下し、これより付着量が
多いと濾材の目詰りが生じやすくなる。とくに好ましい
付着量の範囲は、濾材重量に対して０．１〜１重量％で
ある。
【００１５】本発明の架橋ポリビニルアルコールを付着
させる濾材はとくに限定されず、従来公知のものが使用
でき、例えば織布、編布、不織布、紙、糸、網などを単
独又は組合せたものが使用できる。とくに、好ましい濾
材は、メルトブロー不織布などの比較的緻密なもので、
これに架橋ポリビニルアルコールを付着させることによ
り、従来通水抵抗や濾過寿命を犠牲にしなければ捕集が
困難であった微粒子の捕集が可能となる。ただし、用途
に応じて目の粗い濾材も使用できる。
させる濾材はとくに限定されず、従来公知のものが使用
でき、例えば織布、編布、不織布、紙、糸、網などを単
独又は組合せたものが使用できる。とくに、好ましい濾
材は、メルトブロー不織布などの比較的緻密なもので、
これに架橋ポリビニルアルコールを付着させることによ
り、従来通水抵抗や濾過寿命を犠牲にしなければ捕集が
困難であった微粒子の捕集が可能となる。ただし、用途
に応じて目の粗い濾材も使用できる。
【００１６】本発明の架橋ポリビニルアルコールを付着
させた濾材はどのような液体フィルタにも使用できる
が、とくにディプス型カートリッジフィルタやプリーツ
型カートリッジフィルタに適している。例えば、異なる
孔径の濾材を巻回積層して使用するカートリッジフィル
タの場合に、メインフィルタとなる孔径の小さな濾材に
本発明の架橋ポリビニルアルコールを付着させた濾材を
用いれば、効率よく、処理液中の塵埃などの粒子を取り
除くことができる。なお、本発明の濾材は微生物吸着能
力を有するので、例えば、微生物の除去や吸着した微生
物の能力を利用した水の浄化を目的とするフィルタにも
利用できる。
させた濾材はどのような液体フィルタにも使用できる
が、とくにディプス型カートリッジフィルタやプリーツ
型カートリッジフィルタに適している。例えば、異なる
孔径の濾材を巻回積層して使用するカートリッジフィル
タの場合に、メインフィルタとなる孔径の小さな濾材に
本発明の架橋ポリビニルアルコールを付着させた濾材を
用いれば、効率よく、処理液中の塵埃などの粒子を取り
除くことができる。なお、本発明の濾材は微生物吸着能
力を有するので、例えば、微生物の除去や吸着した微生
物の能力を利用した水の浄化を目的とするフィルタにも
利用できる。
【００１７】
【実施例】実施例１
メルトブロー法により、下記、表１に示す濾材番号１〜
８の平均孔径の異なる目付８０ｇ／ｍ2 の８種類のポリ
プロピレン製メルトブロー不織布を作製した。一方、化
４に示すようなスチリルピリジニウム系の感光基をポリ
ビニルアルコールのモノマー単位に対して１．３モル％
有する、重合度１７００、けん化度８８のポリビニルア
ルコールを水に溶解させて０．２重量％ポリビニルアル
コール水溶液を得た。この水溶液を表１の濾材番号２、
３のメルトブロー不織布に、固形分の付着量が不織布重
量に対して０．２重量％になるように付着させた後、高
圧水銀灯で紫外線を１分間照射してポリビニルアルコー
ルを光架橋させ、乾燥して、光架橋したポリビニルアル
コールの付着した濾材２、３を得た。光架橋したポリビ
ニルアルコールの付着していない濾材１、４〜８と付着
した濾材２、３を、濾材番号の小さい方から順に多孔性
コアに巻回積層して、内径３ｃｍ、外径６．４ｃｍ、長
さ２５ｃｍのカートリッジフィルタを作製した。
８の平均孔径の異なる目付８０ｇ／ｍ2 の８種類のポリ
プロピレン製メルトブロー不織布を作製した。一方、化
４に示すようなスチリルピリジニウム系の感光基をポリ
ビニルアルコールのモノマー単位に対して１．３モル％
有する、重合度１７００、けん化度８８のポリビニルア
ルコールを水に溶解させて０．２重量％ポリビニルアル
コール水溶液を得た。この水溶液を表１の濾材番号２、
３のメルトブロー不織布に、固形分の付着量が不織布重
量に対して０．２重量％になるように付着させた後、高
圧水銀灯で紫外線を１分間照射してポリビニルアルコー
ルを光架橋させ、乾燥して、光架橋したポリビニルアル
コールの付着した濾材２、３を得た。光架橋したポリビ
ニルアルコールの付着していない濾材１、４〜８と付着
した濾材２、３を、濾材番号の小さい方から順に多孔性
コアに巻回積層して、内径３ｃｍ、外径６．４ｃｍ、長
さ２５ｃｍのカートリッジフィルタを作製した。
【００１８】
【表１】
【００１９】実施例２
化８に示す感光基をポリビニルアルコールのモノマー単
位に対して１．４モル％有する、重合度１８００、けん
化度１００のポリビニルアルコールを水に溶解させた
０．２重量％ポリビニルアルコール水溶液を得た。この
水溶液を表１の濾材番号２、３のメルトブロー不織布
に、固形分の付着量が不織布重量に対して０．２重量％
になるように付着させた後、高圧水銀灯で紫外線を１分
間照射してポリビニルアルコールを光架橋させ、乾燥し
て、光架橋したポリビニルアルコールの付着した濾材
２、３を得た。光架橋したポリビニルアルコールの付着
していない濾材１、４〜８と付着した濾材２、３を、濾
材番号の小さい方から順に多孔性コアに巻回積層して、
内径３ｃｍ、外径６．４ｃｍ、長さ２５ｃｍのカートリ
ッジフィルタを作製した。
位に対して１．４モル％有する、重合度１８００、けん
化度１００のポリビニルアルコールを水に溶解させた
０．２重量％ポリビニルアルコール水溶液を得た。この
水溶液を表１の濾材番号２、３のメルトブロー不織布
に、固形分の付着量が不織布重量に対して０．２重量％
になるように付着させた後、高圧水銀灯で紫外線を１分
間照射してポリビニルアルコールを光架橋させ、乾燥し
て、光架橋したポリビニルアルコールの付着した濾材
２、３を得た。光架橋したポリビニルアルコールの付着
していない濾材１、４〜８と付着した濾材２、３を、濾
材番号の小さい方から順に多孔性コアに巻回積層して、
内径３ｃｍ、外径６．４ｃｍ、長さ２５ｃｍのカートリ
ッジフィルタを作製した。
【００２０】実施例３
化１４に示す感光基をポリビニルアルコールのモノマー
単位に対して１．３モル％有する、重合度１７００、け
ん化度８８のポリビニルアルコールを水に溶解させた
０．２重量％ポリビニルアルコール水溶液を得た。この
水溶液を表１の濾材番号２、３のメルトブロー不織布
に、固形分の付着量が不織布重量に対して０．２重量％
になるように付着させた後、高圧水銀灯で紫外線を１分
間照射してポリビニルアルコールを光架橋させ、乾燥し
て、光架橋したポリビニルアルコールの付着した濾材
２、３を得た。光架橋したポリビニルアルコールの付着
していない濾材１、４〜８と付着した濾材２、３を、濾
材番号の小さい方から順に多孔性コアに巻回積層して、
内径３ｃｍ、外径６．４ｃｍ、長さ２５ｃｍのカートリ
ッジフィルタを作製した。
単位に対して１．３モル％有する、重合度１７００、け
ん化度８８のポリビニルアルコールを水に溶解させた
０．２重量％ポリビニルアルコール水溶液を得た。この
水溶液を表１の濾材番号２、３のメルトブロー不織布
に、固形分の付着量が不織布重量に対して０．２重量％
になるように付着させた後、高圧水銀灯で紫外線を１分
間照射してポリビニルアルコールを光架橋させ、乾燥し
て、光架橋したポリビニルアルコールの付着した濾材
２、３を得た。光架橋したポリビニルアルコールの付着
していない濾材１、４〜８と付着した濾材２、３を、濾
材番号の小さい方から順に多孔性コアに巻回積層して、
内径３ｃｍ、外径６．４ｃｍ、長さ２５ｃｍのカートリ
ッジフィルタを作製した。
【００２１】比較例１
表１に示す、光架橋したポリビニルアルコールの付着し
ていない濾材１〜８を、濾材番号の小さい方から順に多
孔性コアに巻回積層して、内径３ｃｍ、外径６．４ｃ
ｍ、長さ２５ｃｍのカートリッジフィルタを作製した。
ていない濾材１〜８を、濾材番号の小さい方から順に多
孔性コアに巻回積層して、内径３ｃｍ、外径６．４ｃ
ｍ、長さ２５ｃｍのカートリッジフィルタを作製した。
【００２２】比較例２
表１に示す、光架橋したポリビニルアルコールの付着し
ていない濾材の内、平均孔径の最も小さい２の濾材を３
つ用い、代りに平均孔径の大きな７、８の濾材を用い
ず、濾材番号１、２、２、２、３、４、５、６の順に多
孔性コアに巻回積層して、内径３ｃｍ、外径６．４ｃ
ｍ、長さ２５ｃｍのカートリッジフィルタを作製した。
ていない濾材の内、平均孔径の最も小さい２の濾材を３
つ用い、代りに平均孔径の大きな７、８の濾材を用い
ず、濾材番号１、２、２、２、３、４、５、６の順に多
孔性コアに巻回積層して、内径３ｃｍ、外径６．４ｃ
ｍ、長さ２５ｃｍのカートリッジフィルタを作製した。
【００２３】比較例３
３−（トリメトキシシリル）プロピルオクタデシルジメ
チルアンモニウムクロライドの５０％メタノール溶液を
エタノールに溶解させて０．２重量％溶液を得た。この
溶液を表１の濾材番号２、３のメルトブロー不織布に、
固形分の付着量が不織布重量に対して０．２重量％にな
るように付着させ、乾燥して、ゼータ電位がプラスの樹
脂が付着した濾材２、３を得た。上記ゼータ電位がプラ
スの樹脂の付着していない濾材１、４〜８と付着した濾
材２、３を、濾材番号の小さい方から順に多孔性コアに
巻回積層して、内径３ｃｍ、外径６．４ｃｍ、長さ２５
ｃｍのカートリッジフィルタを作製した。
チルアンモニウムクロライドの５０％メタノール溶液を
エタノールに溶解させて０．２重量％溶液を得た。この
溶液を表１の濾材番号２、３のメルトブロー不織布に、
固形分の付着量が不織布重量に対して０．２重量％にな
るように付着させ、乾燥して、ゼータ電位がプラスの樹
脂が付着した濾材２、３を得た。上記ゼータ電位がプラ
スの樹脂の付着していない濾材１、４〜８と付着した濾
材２、３を、濾材番号の小さい方から順に多孔性コアに
巻回積層して、内径３ｃｍ、外径６．４ｃｍ、長さ２５
ｃｍのカートリッジフィルタを作製した。
【００２４】実験１
得られたカートリッジフィルタの通水抵抗、濾過寿命、
捕集効率を下記の方法で調べ、通水抵抗と濾過寿命とを
表２に、捕集効率を表３に示した。
捕集効率を下記の方法で調べ、通水抵抗と濾過寿命とを
表２に、捕集効率を表３に示した。
【００２５】（通水抵抗）
水をカートリッジフィルタに液量２５リットル／分で通
水した時の初期圧力損失を測定し、通水抵抗とした。
水した時の初期圧力損失を測定し、通水抵抗とした。
【００２６】（濾過寿命）
ＪＩＳ１１種の塵埃を水に分散した濃度１０ｐｐｍの試
験液を均一に攪拌しながら、カートリッジフィルタに流
量２５リットル／分で通水して、圧力損失を測定し、初
期圧力との差圧が２．０ｋｇ／ｃｍ2 になるまでに処理
された総通水量を測定し、これを濾過寿命とした。
験液を均一に攪拌しながら、カートリッジフィルタに流
量２５リットル／分で通水して、圧力損失を測定し、初
期圧力との差圧が２．０ｋｇ／ｃｍ2 になるまでに処理
された総通水量を測定し、これを濾過寿命とした。
【００２７】（捕集効率）
ＪＩＳ１１種の塵埃を水に分散した濃度１０ｐｐｍの試
験液を均一に攪拌しながら、カートリッジフィルタに流
量２５リットル／分で通水して、通水開始１分後の濾液
を採取し、この濾液及び濾過前の試験液に含まれる粒子
数を粒度分布測定機を用いて各粒径別に計測し、それぞ
れの粒径における捕集効率を下記式により求めた。 捕集効率（％）＝（Ａ−Ｂ）×１００／Ａ ただし、Ａは濾過前の試験液に含まれる粒子数、Ｂは濾
液に含まれる粒子数。
験液を均一に攪拌しながら、カートリッジフィルタに流
量２５リットル／分で通水して、通水開始１分後の濾液
を採取し、この濾液及び濾過前の試験液に含まれる粒子
数を粒度分布測定機を用いて各粒径別に計測し、それぞ
れの粒径における捕集効率を下記式により求めた。 捕集効率（％）＝（Ａ−Ｂ）×１００／Ａ ただし、Ａは濾過前の試験液に含まれる粒子数、Ｂは濾
液に含まれる粒子数。
【００２８】
【表２】
【００２９】
【表３】
【００３０】実験２
試験液として、白色溶融アルミナＮｏ．１（Ａｌ2Ｏ3：
９９％含有）をクエン酸ナトリウム−塩酸緩衝溶液（ｐ
Ｈ２．８）に分散した濃度１０ｐｐｍの試験液を用いた
こと以外は、実験１と同様にして、捕集効率と濾過寿命
を調べ、各々表４、表５に示した。なお、試験液中にお
いて、この試験液の塵埃はプラスの電荷を、実験１の塵
埃はマイナスの電荷を帯びている。
９９％含有）をクエン酸ナトリウム−塩酸緩衝溶液（ｐ
Ｈ２．８）に分散した濃度１０ｐｐｍの試験液を用いた
こと以外は、実験１と同様にして、捕集効率と濾過寿命
を調べ、各々表４、表５に示した。なお、試験液中にお
いて、この試験液の塵埃はプラスの電荷を、実験１の塵
埃はマイナスの電荷を帯びている。
【００３１】
【表４】
【００３２】
【表５】
【００３３】上記、表２〜表５の結果から明らかなよう
に、実施例１〜３のカートリッジフィルタでは、使用し
た濾材の内、最も平均孔径の小さい濾材でも平均孔径は
３μｍであったにもかかわらず、これよりはるかに小さ
な０．４〜０．５μｍの粒子径の塵埃を高い捕集効率で
捕集することができた。また、実施例１〜３のカートリ
ッジフィルタでは、実験１、２の正負どちらに帯電した
塵埃を含む試験液であっても高い捕集効率を示した。こ
れに対して、比較例１の樹脂加工の行われていない濾材
のみを用いたカートリッジフィルタでは、粒子径の小さ
い塵埃の捕集効率が低く、とくに塵埃の粒子径が０．４
〜０．５μｍのものでは著しく低く、微粒子の捕集が十
分ではなかった。また、比較例２の樹脂加工の行われて
いない平均孔径の小さな濾材を多く用いたカートリッジ
フィルタでは、捕集効率は本発明のものと近い値を示し
たが、通水抵抗が大きく、目詰りしやすく、著しく濾過
寿命が短かった。比較例３の樹脂加工により正に帯電し
た濾材を用いたカートリッジフィルタでは、負に帯電し
た塵埃を含む試験１では本発明に近い捕集能力を示した
が、正に帯電した塵埃を含む試験２では０．４〜０．５
μｍの微粒子の捕集効率が樹脂加工しない比較例１より
も低く、樹脂加工による効果がないことを示した。
に、実施例１〜３のカートリッジフィルタでは、使用し
た濾材の内、最も平均孔径の小さい濾材でも平均孔径は
３μｍであったにもかかわらず、これよりはるかに小さ
な０．４〜０．５μｍの粒子径の塵埃を高い捕集効率で
捕集することができた。また、実施例１〜３のカートリ
ッジフィルタでは、実験１、２の正負どちらに帯電した
塵埃を含む試験液であっても高い捕集効率を示した。こ
れに対して、比較例１の樹脂加工の行われていない濾材
のみを用いたカートリッジフィルタでは、粒子径の小さ
い塵埃の捕集効率が低く、とくに塵埃の粒子径が０．４
〜０．５μｍのものでは著しく低く、微粒子の捕集が十
分ではなかった。また、比較例２の樹脂加工の行われて
いない平均孔径の小さな濾材を多く用いたカートリッジ
フィルタでは、捕集効率は本発明のものと近い値を示し
たが、通水抵抗が大きく、目詰りしやすく、著しく濾過
寿命が短かった。比較例３の樹脂加工により正に帯電し
た濾材を用いたカートリッジフィルタでは、負に帯電し
た塵埃を含む試験１では本発明に近い捕集能力を示した
が、正に帯電した塵埃を含む試験２では０．４〜０．５
μｍの微粒子の捕集効率が樹脂加工しない比較例１より
も低く、樹脂加工による効果がないことを示した。
【００３４】
【発明の効果】本発明の濾材は、四級化された芳香族性
含窒素複素環残基を含む感光基を有する光架橋型ポリビ
ニルアルコールの、前記感光基を架橋した、架橋ポリビ
ニルアルコールが付着しているため、負に帯電した粒子
を強く吸着できる四級化された芳香族性含窒素複素環残
基と、正に帯電した粒子を吸着できる多くの水酸基とが
表面積の大きな濾材の表面に存在しており、濾材の開孔
による物理的な粒子の捕集に加えて、イオン的な粒子の
吸着が利用できる。このため、本発明の濾材では開孔径
を小さくしなくても微粒子が捕集でき、目詰りしにく
く、長寿命で捕集効率に優れている。また、本発明の濾
材は微生物を吸着する能力も有するため、微生物の除去
や、吸着した微生物の能力を利用した水の浄化にも利用
できる。
含窒素複素環残基を含む感光基を有する光架橋型ポリビ
ニルアルコールの、前記感光基を架橋した、架橋ポリビ
ニルアルコールが付着しているため、負に帯電した粒子
を強く吸着できる四級化された芳香族性含窒素複素環残
基と、正に帯電した粒子を吸着できる多くの水酸基とが
表面積の大きな濾材の表面に存在しており、濾材の開孔
による物理的な粒子の捕集に加えて、イオン的な粒子の
吸着が利用できる。このため、本発明の濾材では開孔径
を小さくしなくても微粒子が捕集でき、目詰りしにく
く、長寿命で捕集効率に優れている。また、本発明の濾
材は微生物を吸着する能力も有するため、微生物の除去
や、吸着した微生物の能力を利用した水の浄化にも利用
できる。
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C08F 8/00 - 8/50
Claims (2)
- 【請求項１】 四級化された芳香族性含窒素複素環残基
を含む感光基を有する光架橋型ポリビニルアルコール
の、前記感光基を架橋した、架橋ポリビニルアルコール
が付着していることを特徴とする濾材。 - 【請求項２】 光架橋型ポリビニルアルコールが一般
式、 【化１】 （式中、Ｒ１ は四級化された芳香族性含窒素複素環残
基、Ｒ２ は水素原子又はアルコキシ基、ｍは０又は
１、ｎは１〜６の自然数）で表される感光基を有するこ
とを特徴とする請求項１に記載の濾材。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25911993A JP3436781B2 (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 濾 材 |
| US08/698,222 US5738788A (en) | 1993-09-22 | 1996-08-14 | Filter material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25911993A JP3436781B2 (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 濾 材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0790020A JPH0790020A (ja) | 1995-04-04 |
| JP3436781B2 true JP3436781B2 (ja) | 2003-08-18 |
Family
ID=17329584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25911993A Expired - Fee Related JP3436781B2 (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 濾 材 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5738788A (ja) |
| JP (1) | JP3436781B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2693429B2 (ja) * | 1987-02-27 | 1997-12-24 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴イメージング装置 |
| US6274041B1 (en) | 1998-12-18 | 2001-08-14 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Integrated filter combining physical adsorption and electrokinetic adsorption |
| US6537614B1 (en) | 1998-12-18 | 2003-03-25 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Cationically charged coating on hydrophobic polymer fibers with poly (vinyl alcohol) assist |
| US6645388B2 (en) | 1999-12-22 | 2003-11-11 | Kimberly-Clark Corporation | Leukocyte depletion filter media, filter produced therefrom, method of making same and method of using same |
| US6390305B1 (en) * | 2000-05-19 | 2002-05-21 | Air Products Polymers, L.P. | Saturant binder systems for high performance air and oil filters |
| US6959817B2 (en) * | 2001-07-13 | 2005-11-01 | Orion Power Holdings | Cooling makeup water intake cartridge filter for industry |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2411238A (en) * | 1943-07-08 | 1946-11-19 | Syivania Ind Corp | Process and apparatus for dialyzing solutions |
| US4714647A (en) * | 1986-05-02 | 1987-12-22 | Kimberly-Clark Corporation | Melt-blown material with depth fiber size gradient |
| DE3824359A1 (de) * | 1988-04-07 | 1989-10-19 | Bayer Ag | Verbundmembranen, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung |
| US4981961A (en) * | 1988-09-12 | 1991-01-01 | Bioprobe International, Inc. | Synthetic affinity ligand compositions and methods for purification and recovery of organic molecules |
| US5032279A (en) * | 1989-09-21 | 1991-07-16 | Occidental Chemical Corporation | Separation of fluids using polyimidesiloxane membrane |
| DE4015589A1 (de) * | 1990-05-15 | 1991-11-21 | Boehringer Mannheim Gmbh | Vorrichtung und deren verwendung zur abtrennung von plasma aus vollblut |
| ATE197547T1 (de) * | 1991-08-22 | 2000-12-15 | Asahi Medical Co | Filtermedium zur selektiven entfernung von leukozyten und entsprechende vorrichtung |
-
1993
- 1993-09-22 JP JP25911993A patent/JP3436781B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-08-14 US US08/698,222 patent/US5738788A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5738788A (en) | 1998-04-14 |
| JPH0790020A (ja) | 1995-04-04 |
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Legal Events
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