JP3668368B2 - 筒状フィルタの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は流体中の固形物を濾過することのできる筒状フィルタ、好適には液体中の固形物を濾過することのできる筒状フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
筒状フィルタとして、メルトブロー法やジェット紡糸法などにより製造した微細な繊維からなる不織布を、不織布構成繊維を融着させることなく多孔筒の周囲に巻回したものが知られている。この筒状フィルタは優れた濾過性能を有するものの、保形性が悪く、流体中の固形物を濾過する際に圧力が極端に高くなると変形しやすく、耐圧性に劣る場合があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、濾過性能及び耐圧性の優れる筒状フィルタの製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の筒状フィルタの製造方法は、濾過材の一部又は全部を巻回した後に、濾過材と加熱固体媒体とを接触させない融着手段により濾過材を溶融させて、樹脂塊による凹凸を形成する方法である。
【０００５】
本発明の筒状フィルタの製造方法は、濾過材を巻回しながら、濾過材と加熱固体媒体とを接触させない融着手段により濾過材を溶融させて、樹脂塊による凹凸を形成する方法である。そのため、濾過材に異物を付着させることなく、耐圧性及び濾過性能の優れる筒状フィルタを容易に製造することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の筒状フィルタは濾過材が複数層巻回されたものである。そのため、流体中の固形物を濾過材の表面及び内部で濾過することができ、濾過性能が優れている。なお、濾過材は何層巻回されていても良いが、例えば筒状フィルタの直径が６５ｍｍ程度の場合には、濾過性能に優れるように２０層以上巻回されているのが好ましい。また、濾過材はどのように巻回されていても良く、例えば、平巻き状に巻回することもできるし、螺旋状に巻回することもできる。
【０００７】
なお、濾過材は多孔筒の周囲に巻回されていても良いし、巻回されていなくても良い。後者の場合には、例えば、芯材の周囲に濾過材構成繊維の融着成分が融着可能な状態で複数層巻回し、冷却した後にこの芯材を抜き取れば、この融着した領域が多孔筒と同様の働きをする。なお、多孔筒を使用する場合、多孔筒の材質、穴の形状、大きさ、穴の比率などは特に限定されない。
【０００８】
本発明で使用する濾過材としては、例えば織物、編物、不織布、或いはこれらの複合体などを使用できる。これらの中でも濾過性能に優れる不織布を好適に使用できる。
【０００９】
以下、この好適である不織布をもとに説明すると、本発明においては樹脂塊による凹凸を形成できるように、溶融可能な繊維を含んでいる必要があり、溶融可能な繊維のみからなるのが好ましい。この溶融可能な繊維を構成する樹脂成分としては、例えば、ポリアミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンなどがあり、これら樹脂成分１種類からなる単一繊維、或いはこれら樹脂成分２種類以上からなる複合繊維を使用することができる。これらの中でも、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂を含む繊維は耐薬品性に優れ、汎用性にも優れているため好適に使用できる。
【００１０】
このような繊維からなる不織布（濾過材）は、例えば、カード法、エアレイ法、メルトブロー法、スパンボンド法などの乾式法や、湿式法により繊維ウエブを形成した後、ニードルや流体流による絡合処理、繊維ウエブを構成する繊維を融着する融着処理、バインダーによる接着処理、或いはステッチ処理などの結合処理を実施することにより製造することができる。なお、メルトブロー法やスパンボンド法により繊維ウエブを形成した場合には、その繊維ウエブを不織布（濾過材）として使用することができる。
【００１１】
上記の繊維ウエブの製造方法の中でも、繊維油剤などの余分なものが付着していない、メルトブロー法やスパンボンド法が好適である。また、上記の結合方法の中でも、ニードルや流体流による絡合処理、繊維ウエブを構成する繊維を融着する融着処理、或いはステッチ処理などの結合処理は、筒状フィルタの使用中に余分なものが脱落しない不織布（濾過材）を製造できるため好適であり、フィルム化することなく緻密かつ均一な構造の不織布を製造でき、しかも繊維ウエブに余分なもの（例えば油剤）が付着していたとしても洗い流すことのできる、流体流による絡合処理が特に好適である。
【００１２】
このようにして製造される濾過材の厚さは０．１〜１．５ｍｍであるのが好ましい。厚さが０．１ｍｍ未満であると、流体中の固形物を内部濾過することが困難になる傾向があり、１．５ｍｍを越えると、濾過材の層数が減少し、濾過寿命が短くなる場合があるためで、０．２〜１．２ｍｍであるのがより好ましい。なお、厚さは１ｃｍ2あたり２０ｇ荷重時（圧力１．９６ｋＰａ）の値をいう。
【００１３】
また、濾過材の面密度は１０〜１２０ｇ／ｍ2であるのが好ましい。面密度が１０ｇ／ｍ2未満であると、厚さが０．１ｍｍ以上の濾過材を形成しにくく、１２０ｇ／ｍ2を越えると、濾過材の厚さが１．５ｍｍを越えやすくなるためで、１５〜１００ｇ／ｍ2であるのがより好ましい。
【００１４】
更に、濾過材の見掛密度は０．０５〜０．５ｇ／ｃｍ3であるのが好ましい。見掛密度が０．０５ｇ／ｃｍ3未満であると、濾過精度が著しく低下する場合があり、０．５ｇ／ｃｍ3を越えると、濾過材が目詰まりしやすいため使用寿命が短くなる傾向があるためで、０．０６〜０．３ｇ／ｃｍ3であるのがより好ましい。
【００１５】
濾過材を構成する繊維の平均繊維径は特に限定するものではないが、濾過性能及び使用寿命に優れるように、０．５〜８５μｍであるのが好ましく、０．５〜７０μｍであるのがより好ましい。なお、本発明における平均繊維径とは、濾過材から無作為に選んだ１００点（又は１００本）において測定した繊維径の平均値をいい、繊維が異形断面形状を有する場合には、その断面積と同じ面積を有する円の直径を繊維径とみなす。
【００１６】
また、濾過材の最多孔径は特に限定するものではないが、濾過精度及び使用寿命に優れるように、１〜８０μｍであるのが好ましく、１〜６５μｍであるのがより好ましい。なお、本発明における最多孔径は孔径分布測定機（ＣＯＵＬＴＥＲ社製、ＣＯＵＬＴＥＲ ＰＯＲＯＭＥＴＥＲ）を用いて孔径を測定した結果、孔径分布の最も多い孔径値をいう。
【００１７】
本発明の筒状フィルタは上述のような濾過材を１種類以上、複数層巻回したものである。好適には、平均繊維径、平均最多孔径、厚さ、面密度、製造方法、構成繊維、或いは繊維組織構造（例えば織物と不織布）などの１つ以上の点において相違する、種類の異なる濾過材を２種類以上巻回するのが好ましい。この平均繊維径及び最多孔径の点において差のある濾過材を２種類以上使用する場合、隣接する濾過材において、平均繊維径の差が０．３〜３５μｍ、最多孔径の差が３〜３０μｍとなるように濾過材を組合わせるのが好ましい。
【００１８】
例えば、平均繊維径及び／又は最多孔径の点において異なる濾過材を２種類使用し、処理流体の通過方向が筒状フィルタの外側から内側である場合には、平均繊維径及び／又は最多孔径のより小さい濾過材が内側となるように巻回するのが好ましく、逆に、処理流体の通過方向が筒状フィルタの内側から外側である場合には、平均繊維径及び／又は最多孔径のより大きい濾過材が内側となるように巻回するのが好ましい。このようにすることにより、大きい固形物から順に段階的に濾過することができるため、濾過寿命の長い筒状フィルタとすることができる。この処理流体の通過方向がフィルタの外側から内側である場合の平均繊維径及び／又は最多孔径のより小さい濾過材が内側となるように巻回した状態としては、（１）平均繊維径及び／又は最多孔径のより小さい濾過材のみが複数層巻回された領域と、平均繊維径及び／又は最多孔径のより大きい濾過材のみが複数層巻回された領域とを有する場合と、（２）平均繊維径及び／又は最多孔径のより小さい濾過材と、平均繊維径及び／又は最多孔径のより大きい濾過材が交互に巻回された領域を有する場合がある。逆に、処理流体の通過方向が筒状フィルタの内側から外側である場合には、各領域の配置が上記とは逆になる。なお、濾過材が３種類以上からなる場合には、上述と同様の関係が成り立つように巻回するのが好ましい。
【００１９】
なお、濾過材の物性（例えば繊維径や平均最多孔径）が、濾過材の長さ方向において、連続的又は不連続的に変化する場合には、１種類の濾過材を使用するだけで十分な場合もある。例えば、処理流体の通過方向が筒状フィルタの外側から内側である場合には、濾過性能のより優れる領域（例えば、繊維径や平均最多孔径のより小さい領域）が内側となるように濾過材を巻回するのが好ましく、処理流体の通過方向が筒状フィルタの内側から外側である場合には、濾過性能のより優れる領域（例えば、繊維径や平均最多孔径のより小さい領域）が外側となるように濾過材を巻回するのが好ましい。
【００２０】
本発明の筒状フィルタは樹脂塊による凹凸を有する領域を有するため剛性があり、その結果として耐圧性が優れている。また、凹凸であることによって濾過性能の低下を抑制、場合によっては濾過性能を向上させることができる。この凹凸とは、濾過材を構成する繊維が実質的に繊維形状を留めておらず、溶融して凝集した樹脂塊からなる凸部と、この樹脂塊が存在しない凹部とを有する状態をいう。このような状態は目視或いは顕微鏡などによって容易に確認することができる。なお、このような凹凸は均一に分布していても不均一に分布していても良いが、濾過性能が向上するように、不均一に分布しているのがより好ましい。
【００２１】
この樹脂塊による凹凸は耐圧性が向上するように、濾過材の濾過領域の一部又は全部に存在する。この「濾過領域」とは流体中の固形物を濾過する領域をいい、より具体的には濾過材の両端部以外の流体が通過する領域を指す。
【００２２】
この凹凸領域は複数層巻回された濾過材のどこに存在していても良いが、一般的に凹凸領域は濾過精度に寄与するというよりはむしろ、処理流体の拡散や粗い固形物を濾過する層として作用するため、処理流体の通過方向における最上流層を構成する濾過材が凹凸領域に含まれているのが好ましい。例えば、処理流体の通過方向が筒状フィルタの外側から内側である場合には、最外層を構成する濾過材が樹脂塊による凹凸を有するのが好ましい。
【００２３】
なお、この凹凸領域は濾過材一層のみから構成されていても良いし、二層以上の濾過材から構成されていても良い。
【００２４】
また、２種類以上の濾過材を巻回した場合、平均繊維径及び最多孔径の最も小さい濾過材は微細な固形物を濾過するために使用するのが好ましいため、この平均繊維径及び最多孔径の最も小さい濾過材以外の濾過材が凹凸領域を構成しているのが好ましい。
【００２５】
本発明の筒状フィルタにおいては、隣接する濾過材同士は全層にわたって融着していても、層の一部において融着していても、全く融着していなくても良い。しかしながら、濾過性能に優れるように、多孔筒を使用する場合には、凹凸領域以外には隣接する濾過材同士が融着していないのが好ましく、また、多孔筒を使用しない場合には、筒状フィルタの最内層を構成する濾過材と隣接する濾過材とを含む隣接する濾過材同士が融着している領域、又は筒状フィルタの最外層を構成する濾過材と隣接する濾過材とを含む隣接する濾過材同士が融着している領域と、凹凸領域以外には隣接する濾過材同士が融着していないのが好ましい。
【００２６】
なお、本発明の好適である、多孔筒の周囲に濾過材が複数層巻回され、処理流体の通過方向における最上流層を構成する濾過材が凹凸領域に含まれている場合、濾過材の厚さが０．１〜１．５ｍｍであり、しかも筒状フィルタの耐圧強度が０．５５〜０．７５ＭＰａであるのが好ましい。つまり、厚さが０．１ｍｍ未満の濾過材を多孔筒の周囲に巻回すれば濾過材の全長が長くなるために、耐圧性の優れた筒状フィルタを製造することができるが、本発明においては、濾過材の内部でも濾過を実施することができるように、厚さが０．１〜１．５ｍｍの濾過材を使用すると、単に多孔筒の周囲に濾過材を巻回しただけでは耐圧強度が０．４ＭＰａ以下程度の筒状フィルタしか得られない。しかしながら、上述のような凹凸領域を形成することにより、上記のような範囲の耐圧強度の筒状フィルタ、つまり濾過性能、耐圧性のいずれにも優れる筒状フィルタを得ることができた。より好ましい耐圧強度は０．６〜０．７５ＭＰａである。
【００２７】
なお、この耐圧強度は次の方法により得られる値をいう。つまり、ＪＩＳ８種の塵埃を水に分散した濃度１００ｐｐｍの試験液を均一に撹拌しながら、筒状フィルタに流量２５Ｌ／ｍｉｎで通水させる。そして、筒状フィルタが変形した時における負荷圧力を耐圧強度とする。
【００２８】
本発明の筒状フィルタの製造方法としては、多孔筒の周囲に濾過材を巻回する場合、濾過材の一部又は全部を多孔筒の周囲に巻回した後に、或いは濾過材を巻回しながら、濾過材と加熱固体媒体とを接触させない融着手段により濾過材を溶融させて、樹脂塊による凹凸を形成する。そのため、濾過材に異物を付着させることなく、上述のような筒状フィルタを容易に製造することができる。
【００２９】
また、濾過材と加熱固体媒体とを接触させない融着手段とは、例えば、熱風吹き付け、レーザー照射、遠赤外線照射などがある。なお、これらの手段を併用しても良い。このように、濾過材と加熱固体媒体とを接触させないため凹凸領域を形成しやすく、しかも濾過材がフィルム化しないため目詰まりが生じにくいため、濾過寿命の長い筒状フィルタを製造することができる。また、加熱固体媒体と接触しないため、異物が付着することもない。
【００３０】
上記の融着手段の中でも、熱風吹き付け手段は不均一な凹凸領域を形成しやすいため好適である。なお、レーザー照射、遠赤外線照射と同時に気体（好ましくは温風又は熱風）を吹き付けても同様の効果が得られる。
【００３１】
この熱風吹き付け条件について説明すると、濾過材表面に吹き付ける熱風の温度は濾過材を完全に溶融させて樹脂塊を形成できるように、濾過材を構成する繊維の融点よりも３０℃以上高い温度であるのが好ましく、５０℃以上高い温度であるのがより好ましい。なお、濾過材を構成する繊維が２種類以上の樹脂を含んでいる場合には、最も融点の高い樹脂の融点よりも３０℃以上、好ましくは５０℃以上高い温度の熱風を濾過材表面に吹き付けるのが好ましい。また、風量は不均一な凹凸領域を形成できるように、０．３Ｎｍ3／ｍｉｎ以上であるのが好ましく、０．５Ｎｍ3／ｍｉｎ以上であるのがより好ましい。更に、熱風を吹き付ける時間は濾過材が完全に溶融するように、０．１秒以上であるのが好ましく、０．５秒以上であるのがより好ましい。
【００３２】
より具体的な筒状フィルタの製造方法は多孔筒を使用する場合、まず、多孔筒及び所要長の濾過材を用意する。次いで、多孔筒の周囲に濾過材の全部を巻回した後、上述のような融着手段により凹凸領域を形成するか、多孔筒の周囲に濾過材の一部を巻回した後、上述のような融着手段により凹凸領域を形成するか、或いは多孔筒の周囲に濾過材を巻回しながら凹凸領域を形成する。なお、必要であれば、凹凸領域を形成した後に更に濾過材を巻回する。
【００３３】
なお、処理流体の通過方向が筒状フィルタの外側から内側であり、平均繊維径及び／又は最多孔径の異なる２種類の濾過材を巻回する場合、（１）多孔筒の周囲に平均繊維径及び／又は最多孔径のより小さい濾過材、平均繊維径及び／又は最多孔径のより大きい濾過材の順に巻回しながら、一部を巻回した後、或いは全部を巻回した後、上述のような融着手段により凹凸領域を形成したり、（２）平均繊維径及び／又は最多孔径のより大きい濾過材の上に平均繊維径及び／又は最多孔径のより小さい濾過材を積層した後、この積層濾過材の平均繊維径及び／又は最多孔径のより小さい濾過材が多孔筒側となるように多孔筒の周囲に巻回しながら、一部を巻回した後、全部を巻回した後に、上述のような融着手段により凹凸領域を形成する。前者の場合には、平均繊維径及び／又は最多孔径のより小さい濾過材のみが複数層巻回された領域と、平均繊維径及び／又は最多孔径のより大きい濾過材のみが複数層巻回された領域とを有する筒状フィルタを製造することができ、後者の場合には、平均繊維径及び／又は最多孔径のより小さい濾過材と平均繊維径及び／又は最多孔径のより大きい濾過材が交互に巻回された領域を有する筒状フィルタを製造することができる。なお、３種類以上の濾過材からなる場合にも同様に製造することができる。また、処理流体の通過方向が逆の場合には、濾過材の配置が逆になるように巻回すれば良い。
【００３４】
なお、濾過材を多孔筒に巻き付ける際の荷重は一定であっても、巻き始めから巻き終わりまで連続的に、又は不連続的に可変であっても良いが、一定荷重であると、品質のより安定した筒状フィルタを製造できる。この荷重が一定であっても、巻き始めの濾過材の方がより大きな力が加わり、多孔筒に近い濾過材程、緻密な構造となるため、処理流体が筒状フィルタの外側から内側へ通過する場合に好適である。
【００３５】
他方、多孔筒を使用しない筒状フィルタは、多孔筒の代りに芯材の周囲に濾過材が融着可能な状態で必要な分だけ巻回し、冷却した後にこの芯材を抜き取って、多孔筒に相当するものを形成した後、多孔筒を使用する場合と全く同様にして製造することができる。したがって、詳細な説明は割愛する。
【００３６】
本発明の筒状フィルタは濾過性能及び耐圧性に優れているため、各種流体（例えば液体、気体）中に含まれる固形物を濾過するために使用することができる。例えば、食品・飲料、電子、医薬、化学、水処理、写真、塗料、メッキ、染色、機械・鉄鋼など各製造プロセスにおいて使用する、或いは使用した液体などの濾過に使用することができる。
【００３７】
以下に、本発明の実施例を記載するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３８】
【実施例】
（実施例１）
濾過材Ａとして、スパンボンド法により製造した繊維ウエブをニードルにより絡合した、面密度１００ｇ／ｍ2、厚さ１ｍｍ、見掛密度０．１ｇ／ｃｍ3、平均繊維径３５μｍ、最多孔径３０μｍのポリプロピレン製不織布（幅２５ｃｍ、長さ３２０ｃｍ）を用意した。
【００３９】
また、濾過材Ｂとして、メルトブロー法により製造した（特に結合処理なし）、面密度８０ｇ／ｍ2、厚さ１ｍｍ、見掛密度０．０８ｇ／ｃｍ3、平均繊維径６μｍ、最多孔径２５μｍのポリプロピレン製不織布（幅２５ｃｍ、長さ４０ｃｍ）を用意した。
【００４０】
更に、円形状の穴（穴の比率：表面積全体に対して６％）を有し、内径が２．８ｃｍで肉厚が２．６ｍｍのポリプロピレン製多孔筒（長さ２５ｃｍ、）を用意した。
【００４１】
次いで、濾過材Ａの上に濾過材Ｂの一端が一致するように積層し、次いでこの積層濾過材を多孔筒の周囲に、多孔筒と濾過材Ｂとが接触するように、一定荷重（０．３９ＭＰａ）で平巻き状に巻き付け、内径２．８ｃｍ、外径６．３ｃｍ、長さ２５ｃｍの筒状フィルタ前駆体を製造した。この筒状フィルタ前駆体は不織布Ａと不織布Ｂとが交互に巻回された領域を有していた。
【００４２】
次いで、筒状フィルタ前駆体の最外層を構成する濾過材Ａに対して、温度２８５℃、風量０．５Ｎｍ3／ｍｉｎの熱風を２秒間吹き付けることにより、最外層を含む約２層の濾過材Ａのみからなる不均一な凹凸領域を有する筒状フィルタを製造した。
【００４３】
（比較例１）
実施例１の筒状フィルタ前駆体を筒状フィルタとした。
【００４４】
（実施例２）
濾過材Ａとして、水流絡合法により製造した、面密度６０ｇ／ｍ2、厚さ０．７ｍｍ、見掛密度０．０８６ｇ／ｃｍ3、平均繊維径４０μｍ、最多孔径３２μｍのポリプロピレン製不織布（幅２５ｃｍ、長さ３４０ｃｍ）を使用したこと以外は、実施例１と全く同様にして、内径２．８ｃｍ、外径６．３ｃｍ、長さ２５ｃｍの筒状フィルタ前駆体を製造した。この筒状フィルタ前駆体は不織布Ａと不織布Ｂとが交互に巻回された領域を有していた。
【００４５】
次いで、筒状フィルタ前駆体の最外層を構成する濾過材Ａに対して、温度３３０℃、風量０．８Ｎｍ3／ｍｉｎの熱風を２秒間吹き付けることにより、最外層を含む約２層の濾過材Ａのみからなる不均一な凹凸領域を有する筒状フィルタを製造した。
【００４６】
（比較例２）
実施例２の筒状フィルタ前駆体を筒状フィルタとした。
【００４７】
（実施例３）
実施例１と同じ濾過材Ａと濾過材Ｂ以外に、濾過材Ｃとして、スパンボンド法により製造した繊維ウエブを熱エンボス加工処理した、面密度１５ｇ／ｍ2、厚さ０．２ｍｍ、見掛密度０．０７５ｇ／ｃｍ3、平均繊維径５０μｍ、最多孔径５０μｍのポリプロピレン製不織布（幅２５ｃｍ、長さ３２０ｃｍ）を用意した。
【００４８】
次いで、濾過材Ｃと濾過材Ａとが完全に一致するように積層した後、更に濾過材Ａの一端と濾過材Ｂの一端とが一致するように濾過材Ａの上に積層した。次いでこの積層濾過材を、実施例１と同じ多孔筒の周囲に、多孔筒と濾過材Ｂとが接触するように、一定荷重（０．３９ＭＰａ）で平巻き状に巻き付け、内径２．８ｃｍ、外径６．３ｃｍ、長さ２５ｃｍの筒状フィルタ前駆体を製造した。この筒状フィルタ前駆体は不織布Ａ、不織布Ｂ、及び不織布Ｃとが交互に巻回された領域を有していた。
【００４９】
次いで、筒状フィルタ前駆体の最外層を構成する濾過材Ｃに対して、温度２９０℃、風量０．５Ｎｍ3／ｍｉｎの熱風を２秒間吹き付けることにより、最外層を含む約３層の濾過材Ａ及び濾過材Ｃからなる不均一な凹凸領域を有する筒状フィルタを製造した。
【００５０】
（比較例３）
実施例３の筒状フィルタ前駆体を筒状フィルタとした。
【００５１】
（通水抵抗）
実施例１〜３及び比較例１〜３の筒状フィルタに対して、流量２５Ｌ／ｍｉｎでそれぞれ通水した際の初期圧力損失を測定し、この値を通水抵抗とした。この結果は表１に示す通り、実施例１〜３の筒状フィルタは凹凸領域の存在によって通水抵抗が上昇することはない。
【００５２】
【表１】
【００５３】
（濾過精度）
ＪＩＳ８種の塵埃を水に分散させた濃度１０ｐｐｍの試験液に含まれる粒子数を、粒度分布測定機（ＣＯＵＬＴＥＲ社製、ＣＯＵＬＴＥＲ ＭｕｌｔｉｓｉｚｅｒII）により各粒径別に計測した。次いで、この試験液を均一に撹拌しながら、実施例１〜３及び比較例１〜３の筒状フィルタのそれぞれに、流量２５Ｌ／ｍｉｎで１分間通水した後の濾液を採取して、この１分後の濾液に含まれる粒子数を、上記と同じ粒度分布測定機により各粒径別に計測した。次いで、それぞれの粒径における捕集効率を下記の式から算出し、１００％の捕集効率が得られる粒径を、その筒状フィルタの濾過精度とした。この結果も表１に示す通り、実施例１〜３の筒状フィルタは凹凸領域の存在によっても、濾過精度は低下せず、同等以上のものが得られることがわかる。
捕集効率［％］＝｛（Ａ−Ｂ）／Ａ｝×１００
Ａ：濾過前の粒子数、Ｂ：濾過後の粒子数
【００５４】
（濾過寿命）
ＪＩＳ８種の塵埃を水に分散させた濃度１００ｐｐｍの試験液を均一に撹拌しながら、実施例１〜３及び比較例１〜３の筒状フィルタのそれぞれに流量２５Ｌ／ｍｉｎで通水させた。そして、筒状フィルタが変形するまでに処理された総通水量を濾過寿命とした。この結果も表１に示す通り、実施例１〜３の筒状フィルタは凹凸領域の存在によって濾過寿命が著しく伸びることがわかる。
【００５５】
（耐圧強度の測定）
上記の濾過寿命時における負荷圧力を耐圧強度とした。この結果も表１に示す通り、実施例１〜３の筒状フィルタは凹凸領域の存在によって、耐圧強度が著しく向上することがわかる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明の筒状フィルタの製造方法は、濾過材を巻回しながら、濾過材と加熱固体媒体とを接触させない融着手段により濾過材を溶融させて、樹脂塊による凹凸を形成する方法である。そのため、濾過材に異物を付着させることなく、耐圧性及び濾過性能の優れる筒状フィルタを容易に製造することができる。
【００５７】
本発明の筒状フィルタの製造方法は、濾過材を巻回しながら、濾過材と加熱固体媒体とを接触させない融着手段により濾過材を溶融させて、樹脂塊による凹凸を形成する方法である。そのため、濾過材に異物を付着させることなく、耐圧性及び濾過性能の優れる筒状フィルタを容易に製造することができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は流体中の固形物を濾過することのできる筒状フィルタ、好適には液体中の固形物を濾過することのできる筒状フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
筒状フィルタとして、メルトブロー法やジェット紡糸法などにより製造した微細な繊維からなる不織布を、不織布構成繊維を融着させることなく多孔筒の周囲に巻回したものが知られている。この筒状フィルタは優れた濾過性能を有するものの、保形性が悪く、流体中の固形物を濾過する際に圧力が極端に高くなると変形しやすく、耐圧性に劣る場合があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、濾過性能及び耐圧性の優れる筒状フィルタの製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の筒状フィルタの製造方法は、濾過材の一部又は全部を巻回した後に、濾過材と加熱固体媒体とを接触させない融着手段により濾過材を溶融させて、樹脂塊による凹凸を形成する方法である。
【０００５】
本発明の筒状フィルタの製造方法は、濾過材を巻回しながら、濾過材と加熱固体媒体とを接触させない融着手段により濾過材を溶融させて、樹脂塊による凹凸を形成する方法である。そのため、濾過材に異物を付着させることなく、耐圧性及び濾過性能の優れる筒状フィルタを容易に製造することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の筒状フィルタは濾過材が複数層巻回されたものである。そのため、流体中の固形物を濾過材の表面及び内部で濾過することができ、濾過性能が優れている。なお、濾過材は何層巻回されていても良いが、例えば筒状フィルタの直径が６５ｍｍ程度の場合には、濾過性能に優れるように２０層以上巻回されているのが好ましい。また、濾過材はどのように巻回されていても良く、例えば、平巻き状に巻回することもできるし、螺旋状に巻回することもできる。
【０００７】
なお、濾過材は多孔筒の周囲に巻回されていても良いし、巻回されていなくても良い。後者の場合には、例えば、芯材の周囲に濾過材構成繊維の融着成分が融着可能な状態で複数層巻回し、冷却した後にこの芯材を抜き取れば、この融着した領域が多孔筒と同様の働きをする。なお、多孔筒を使用する場合、多孔筒の材質、穴の形状、大きさ、穴の比率などは特に限定されない。
【０００８】
本発明で使用する濾過材としては、例えば織物、編物、不織布、或いはこれらの複合体などを使用できる。これらの中でも濾過性能に優れる不織布を好適に使用できる。
【０００９】
以下、この好適である不織布をもとに説明すると、本発明においては樹脂塊による凹凸を形成できるように、溶融可能な繊維を含んでいる必要があり、溶融可能な繊維のみからなるのが好ましい。この溶融可能な繊維を構成する樹脂成分としては、例えば、ポリアミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンなどがあり、これら樹脂成分１種類からなる単一繊維、或いはこれら樹脂成分２種類以上からなる複合繊維を使用することができる。これらの中でも、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂を含む繊維は耐薬品性に優れ、汎用性にも優れているため好適に使用できる。
【００１０】
このような繊維からなる不織布（濾過材）は、例えば、カード法、エアレイ法、メルトブロー法、スパンボンド法などの乾式法や、湿式法により繊維ウエブを形成した後、ニードルや流体流による絡合処理、繊維ウエブを構成する繊維を融着する融着処理、バインダーによる接着処理、或いはステッチ処理などの結合処理を実施することにより製造することができる。なお、メルトブロー法やスパンボンド法により繊維ウエブを形成した場合には、その繊維ウエブを不織布（濾過材）として使用することができる。
【００１１】
上記の繊維ウエブの製造方法の中でも、繊維油剤などの余分なものが付着していない、メルトブロー法やスパンボンド法が好適である。また、上記の結合方法の中でも、ニードルや流体流による絡合処理、繊維ウエブを構成する繊維を融着する融着処理、或いはステッチ処理などの結合処理は、筒状フィルタの使用中に余分なものが脱落しない不織布（濾過材）を製造できるため好適であり、フィルム化することなく緻密かつ均一な構造の不織布を製造でき、しかも繊維ウエブに余分なもの（例えば油剤）が付着していたとしても洗い流すことのできる、流体流による絡合処理が特に好適である。
【００１２】
このようにして製造される濾過材の厚さは０．１〜１．５ｍｍであるのが好ましい。厚さが０．１ｍｍ未満であると、流体中の固形物を内部濾過することが困難になる傾向があり、１．５ｍｍを越えると、濾過材の層数が減少し、濾過寿命が短くなる場合があるためで、０．２〜１．２ｍｍであるのがより好ましい。なお、厚さは１ｃｍ2あたり２０ｇ荷重時（圧力１．９６ｋＰａ）の値をいう。
【００１３】
また、濾過材の面密度は１０〜１２０ｇ／ｍ2であるのが好ましい。面密度が１０ｇ／ｍ2未満であると、厚さが０．１ｍｍ以上の濾過材を形成しにくく、１２０ｇ／ｍ2を越えると、濾過材の厚さが１．５ｍｍを越えやすくなるためで、１５〜１００ｇ／ｍ2であるのがより好ましい。
【００１４】
更に、濾過材の見掛密度は０．０５〜０．５ｇ／ｃｍ3であるのが好ましい。見掛密度が０．０５ｇ／ｃｍ3未満であると、濾過精度が著しく低下する場合があり、０．５ｇ／ｃｍ3を越えると、濾過材が目詰まりしやすいため使用寿命が短くなる傾向があるためで、０．０６〜０．３ｇ／ｃｍ3であるのがより好ましい。
【００１５】
濾過材を構成する繊維の平均繊維径は特に限定するものではないが、濾過性能及び使用寿命に優れるように、０．５〜８５μｍであるのが好ましく、０．５〜７０μｍであるのがより好ましい。なお、本発明における平均繊維径とは、濾過材から無作為に選んだ１００点（又は１００本）において測定した繊維径の平均値をいい、繊維が異形断面形状を有する場合には、その断面積と同じ面積を有する円の直径を繊維径とみなす。
【００１６】
また、濾過材の最多孔径は特に限定するものではないが、濾過精度及び使用寿命に優れるように、１〜８０μｍであるのが好ましく、１〜６５μｍであるのがより好ましい。なお、本発明における最多孔径は孔径分布測定機（ＣＯＵＬＴＥＲ社製、ＣＯＵＬＴＥＲ ＰＯＲＯＭＥＴＥＲ）を用いて孔径を測定した結果、孔径分布の最も多い孔径値をいう。
【００１７】
本発明の筒状フィルタは上述のような濾過材を１種類以上、複数層巻回したものである。好適には、平均繊維径、平均最多孔径、厚さ、面密度、製造方法、構成繊維、或いは繊維組織構造（例えば織物と不織布）などの１つ以上の点において相違する、種類の異なる濾過材を２種類以上巻回するのが好ましい。この平均繊維径及び最多孔径の点において差のある濾過材を２種類以上使用する場合、隣接する濾過材において、平均繊維径の差が０．３〜３５μｍ、最多孔径の差が３〜３０μｍとなるように濾過材を組合わせるのが好ましい。
【００１８】
例えば、平均繊維径及び／又は最多孔径の点において異なる濾過材を２種類使用し、処理流体の通過方向が筒状フィルタの外側から内側である場合には、平均繊維径及び／又は最多孔径のより小さい濾過材が内側となるように巻回するのが好ましく、逆に、処理流体の通過方向が筒状フィルタの内側から外側である場合には、平均繊維径及び／又は最多孔径のより大きい濾過材が内側となるように巻回するのが好ましい。このようにすることにより、大きい固形物から順に段階的に濾過することができるため、濾過寿命の長い筒状フィルタとすることができる。この処理流体の通過方向がフィルタの外側から内側である場合の平均繊維径及び／又は最多孔径のより小さい濾過材が内側となるように巻回した状態としては、（１）平均繊維径及び／又は最多孔径のより小さい濾過材のみが複数層巻回された領域と、平均繊維径及び／又は最多孔径のより大きい濾過材のみが複数層巻回された領域とを有する場合と、（２）平均繊維径及び／又は最多孔径のより小さい濾過材と、平均繊維径及び／又は最多孔径のより大きい濾過材が交互に巻回された領域を有する場合がある。逆に、処理流体の通過方向が筒状フィルタの内側から外側である場合には、各領域の配置が上記とは逆になる。なお、濾過材が３種類以上からなる場合には、上述と同様の関係が成り立つように巻回するのが好ましい。
【００１９】
なお、濾過材の物性（例えば繊維径や平均最多孔径）が、濾過材の長さ方向において、連続的又は不連続的に変化する場合には、１種類の濾過材を使用するだけで十分な場合もある。例えば、処理流体の通過方向が筒状フィルタの外側から内側である場合には、濾過性能のより優れる領域（例えば、繊維径や平均最多孔径のより小さい領域）が内側となるように濾過材を巻回するのが好ましく、処理流体の通過方向が筒状フィルタの内側から外側である場合には、濾過性能のより優れる領域（例えば、繊維径や平均最多孔径のより小さい領域）が外側となるように濾過材を巻回するのが好ましい。
【００２０】
本発明の筒状フィルタは樹脂塊による凹凸を有する領域を有するため剛性があり、その結果として耐圧性が優れている。また、凹凸であることによって濾過性能の低下を抑制、場合によっては濾過性能を向上させることができる。この凹凸とは、濾過材を構成する繊維が実質的に繊維形状を留めておらず、溶融して凝集した樹脂塊からなる凸部と、この樹脂塊が存在しない凹部とを有する状態をいう。このような状態は目視或いは顕微鏡などによって容易に確認することができる。なお、このような凹凸は均一に分布していても不均一に分布していても良いが、濾過性能が向上するように、不均一に分布しているのがより好ましい。
【００２１】
この樹脂塊による凹凸は耐圧性が向上するように、濾過材の濾過領域の一部又は全部に存在する。この「濾過領域」とは流体中の固形物を濾過する領域をいい、より具体的には濾過材の両端部以外の流体が通過する領域を指す。
【００２２】
この凹凸領域は複数層巻回された濾過材のどこに存在していても良いが、一般的に凹凸領域は濾過精度に寄与するというよりはむしろ、処理流体の拡散や粗い固形物を濾過する層として作用するため、処理流体の通過方向における最上流層を構成する濾過材が凹凸領域に含まれているのが好ましい。例えば、処理流体の通過方向が筒状フィルタの外側から内側である場合には、最外層を構成する濾過材が樹脂塊による凹凸を有するのが好ましい。
【００２３】
なお、この凹凸領域は濾過材一層のみから構成されていても良いし、二層以上の濾過材から構成されていても良い。
【００２４】
また、２種類以上の濾過材を巻回した場合、平均繊維径及び最多孔径の最も小さい濾過材は微細な固形物を濾過するために使用するのが好ましいため、この平均繊維径及び最多孔径の最も小さい濾過材以外の濾過材が凹凸領域を構成しているのが好ましい。
【００２５】
本発明の筒状フィルタにおいては、隣接する濾過材同士は全層にわたって融着していても、層の一部において融着していても、全く融着していなくても良い。しかしながら、濾過性能に優れるように、多孔筒を使用する場合には、凹凸領域以外には隣接する濾過材同士が融着していないのが好ましく、また、多孔筒を使用しない場合には、筒状フィルタの最内層を構成する濾過材と隣接する濾過材とを含む隣接する濾過材同士が融着している領域、又は筒状フィルタの最外層を構成する濾過材と隣接する濾過材とを含む隣接する濾過材同士が融着している領域と、凹凸領域以外には隣接する濾過材同士が融着していないのが好ましい。
【００２６】
なお、本発明の好適である、多孔筒の周囲に濾過材が複数層巻回され、処理流体の通過方向における最上流層を構成する濾過材が凹凸領域に含まれている場合、濾過材の厚さが０．１〜１．５ｍｍであり、しかも筒状フィルタの耐圧強度が０．５５〜０．７５ＭＰａであるのが好ましい。つまり、厚さが０．１ｍｍ未満の濾過材を多孔筒の周囲に巻回すれば濾過材の全長が長くなるために、耐圧性の優れた筒状フィルタを製造することができるが、本発明においては、濾過材の内部でも濾過を実施することができるように、厚さが０．１〜１．５ｍｍの濾過材を使用すると、単に多孔筒の周囲に濾過材を巻回しただけでは耐圧強度が０．４ＭＰａ以下程度の筒状フィルタしか得られない。しかしながら、上述のような凹凸領域を形成することにより、上記のような範囲の耐圧強度の筒状フィルタ、つまり濾過性能、耐圧性のいずれにも優れる筒状フィルタを得ることができた。より好ましい耐圧強度は０．６〜０．７５ＭＰａである。
【００２７】
なお、この耐圧強度は次の方法により得られる値をいう。つまり、ＪＩＳ８種の塵埃を水に分散した濃度１００ｐｐｍの試験液を均一に撹拌しながら、筒状フィルタに流量２５Ｌ／ｍｉｎで通水させる。そして、筒状フィルタが変形した時における負荷圧力を耐圧強度とする。
【００２８】
本発明の筒状フィルタの製造方法としては、多孔筒の周囲に濾過材を巻回する場合、濾過材の一部又は全部を多孔筒の周囲に巻回した後に、或いは濾過材を巻回しながら、濾過材と加熱固体媒体とを接触させない融着手段により濾過材を溶融させて、樹脂塊による凹凸を形成する。そのため、濾過材に異物を付着させることなく、上述のような筒状フィルタを容易に製造することができる。
【００２９】
また、濾過材と加熱固体媒体とを接触させない融着手段とは、例えば、熱風吹き付け、レーザー照射、遠赤外線照射などがある。なお、これらの手段を併用しても良い。このように、濾過材と加熱固体媒体とを接触させないため凹凸領域を形成しやすく、しかも濾過材がフィルム化しないため目詰まりが生じにくいため、濾過寿命の長い筒状フィルタを製造することができる。また、加熱固体媒体と接触しないため、異物が付着することもない。
【００３０】
上記の融着手段の中でも、熱風吹き付け手段は不均一な凹凸領域を形成しやすいため好適である。なお、レーザー照射、遠赤外線照射と同時に気体（好ましくは温風又は熱風）を吹き付けても同様の効果が得られる。
【００３１】
この熱風吹き付け条件について説明すると、濾過材表面に吹き付ける熱風の温度は濾過材を完全に溶融させて樹脂塊を形成できるように、濾過材を構成する繊維の融点よりも３０℃以上高い温度であるのが好ましく、５０℃以上高い温度であるのがより好ましい。なお、濾過材を構成する繊維が２種類以上の樹脂を含んでいる場合には、最も融点の高い樹脂の融点よりも３０℃以上、好ましくは５０℃以上高い温度の熱風を濾過材表面に吹き付けるのが好ましい。また、風量は不均一な凹凸領域を形成できるように、０．３Ｎｍ3／ｍｉｎ以上であるのが好ましく、０．５Ｎｍ3／ｍｉｎ以上であるのがより好ましい。更に、熱風を吹き付ける時間は濾過材が完全に溶融するように、０．１秒以上であるのが好ましく、０．５秒以上であるのがより好ましい。
【００３２】
より具体的な筒状フィルタの製造方法は多孔筒を使用する場合、まず、多孔筒及び所要長の濾過材を用意する。次いで、多孔筒の周囲に濾過材の全部を巻回した後、上述のような融着手段により凹凸領域を形成するか、多孔筒の周囲に濾過材の一部を巻回した後、上述のような融着手段により凹凸領域を形成するか、或いは多孔筒の周囲に濾過材を巻回しながら凹凸領域を形成する。なお、必要であれば、凹凸領域を形成した後に更に濾過材を巻回する。
【００３３】
なお、処理流体の通過方向が筒状フィルタの外側から内側であり、平均繊維径及び／又は最多孔径の異なる２種類の濾過材を巻回する場合、（１）多孔筒の周囲に平均繊維径及び／又は最多孔径のより小さい濾過材、平均繊維径及び／又は最多孔径のより大きい濾過材の順に巻回しながら、一部を巻回した後、或いは全部を巻回した後、上述のような融着手段により凹凸領域を形成したり、（２）平均繊維径及び／又は最多孔径のより大きい濾過材の上に平均繊維径及び／又は最多孔径のより小さい濾過材を積層した後、この積層濾過材の平均繊維径及び／又は最多孔径のより小さい濾過材が多孔筒側となるように多孔筒の周囲に巻回しながら、一部を巻回した後、全部を巻回した後に、上述のような融着手段により凹凸領域を形成する。前者の場合には、平均繊維径及び／又は最多孔径のより小さい濾過材のみが複数層巻回された領域と、平均繊維径及び／又は最多孔径のより大きい濾過材のみが複数層巻回された領域とを有する筒状フィルタを製造することができ、後者の場合には、平均繊維径及び／又は最多孔径のより小さい濾過材と平均繊維径及び／又は最多孔径のより大きい濾過材が交互に巻回された領域を有する筒状フィルタを製造することができる。なお、３種類以上の濾過材からなる場合にも同様に製造することができる。また、処理流体の通過方向が逆の場合には、濾過材の配置が逆になるように巻回すれば良い。
【００３４】
なお、濾過材を多孔筒に巻き付ける際の荷重は一定であっても、巻き始めから巻き終わりまで連続的に、又は不連続的に可変であっても良いが、一定荷重であると、品質のより安定した筒状フィルタを製造できる。この荷重が一定であっても、巻き始めの濾過材の方がより大きな力が加わり、多孔筒に近い濾過材程、緻密な構造となるため、処理流体が筒状フィルタの外側から内側へ通過する場合に好適である。
【００３５】
他方、多孔筒を使用しない筒状フィルタは、多孔筒の代りに芯材の周囲に濾過材が融着可能な状態で必要な分だけ巻回し、冷却した後にこの芯材を抜き取って、多孔筒に相当するものを形成した後、多孔筒を使用する場合と全く同様にして製造することができる。したがって、詳細な説明は割愛する。
【００３６】
本発明の筒状フィルタは濾過性能及び耐圧性に優れているため、各種流体（例えば液体、気体）中に含まれる固形物を濾過するために使用することができる。例えば、食品・飲料、電子、医薬、化学、水処理、写真、塗料、メッキ、染色、機械・鉄鋼など各製造プロセスにおいて使用する、或いは使用した液体などの濾過に使用することができる。
【００３７】
以下に、本発明の実施例を記載するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３８】
【実施例】
（実施例１）
濾過材Ａとして、スパンボンド法により製造した繊維ウエブをニードルにより絡合した、面密度１００ｇ／ｍ2、厚さ１ｍｍ、見掛密度０．１ｇ／ｃｍ3、平均繊維径３５μｍ、最多孔径３０μｍのポリプロピレン製不織布（幅２５ｃｍ、長さ３２０ｃｍ）を用意した。
【００３９】
また、濾過材Ｂとして、メルトブロー法により製造した（特に結合処理なし）、面密度８０ｇ／ｍ2、厚さ１ｍｍ、見掛密度０．０８ｇ／ｃｍ3、平均繊維径６μｍ、最多孔径２５μｍのポリプロピレン製不織布（幅２５ｃｍ、長さ４０ｃｍ）を用意した。
【００４０】
更に、円形状の穴（穴の比率：表面積全体に対して６％）を有し、内径が２．８ｃｍで肉厚が２．６ｍｍのポリプロピレン製多孔筒（長さ２５ｃｍ、）を用意した。
【００４１】
次いで、濾過材Ａの上に濾過材Ｂの一端が一致するように積層し、次いでこの積層濾過材を多孔筒の周囲に、多孔筒と濾過材Ｂとが接触するように、一定荷重（０．３９ＭＰａ）で平巻き状に巻き付け、内径２．８ｃｍ、外径６．３ｃｍ、長さ２５ｃｍの筒状フィルタ前駆体を製造した。この筒状フィルタ前駆体は不織布Ａと不織布Ｂとが交互に巻回された領域を有していた。
【００４２】
次いで、筒状フィルタ前駆体の最外層を構成する濾過材Ａに対して、温度２８５℃、風量０．５Ｎｍ3／ｍｉｎの熱風を２秒間吹き付けることにより、最外層を含む約２層の濾過材Ａのみからなる不均一な凹凸領域を有する筒状フィルタを製造した。
【００４３】
（比較例１）
実施例１の筒状フィルタ前駆体を筒状フィルタとした。
【００４４】
（実施例２）
濾過材Ａとして、水流絡合法により製造した、面密度６０ｇ／ｍ2、厚さ０．７ｍｍ、見掛密度０．０８６ｇ／ｃｍ3、平均繊維径４０μｍ、最多孔径３２μｍのポリプロピレン製不織布（幅２５ｃｍ、長さ３４０ｃｍ）を使用したこと以外は、実施例１と全く同様にして、内径２．８ｃｍ、外径６．３ｃｍ、長さ２５ｃｍの筒状フィルタ前駆体を製造した。この筒状フィルタ前駆体は不織布Ａと不織布Ｂとが交互に巻回された領域を有していた。
【００４５】
次いで、筒状フィルタ前駆体の最外層を構成する濾過材Ａに対して、温度３３０℃、風量０．８Ｎｍ3／ｍｉｎの熱風を２秒間吹き付けることにより、最外層を含む約２層の濾過材Ａのみからなる不均一な凹凸領域を有する筒状フィルタを製造した。
【００４６】
（比較例２）
実施例２の筒状フィルタ前駆体を筒状フィルタとした。
【００４７】
（実施例３）
実施例１と同じ濾過材Ａと濾過材Ｂ以外に、濾過材Ｃとして、スパンボンド法により製造した繊維ウエブを熱エンボス加工処理した、面密度１５ｇ／ｍ2、厚さ０．２ｍｍ、見掛密度０．０７５ｇ／ｃｍ3、平均繊維径５０μｍ、最多孔径５０μｍのポリプロピレン製不織布（幅２５ｃｍ、長さ３２０ｃｍ）を用意した。
【００４８】
次いで、濾過材Ｃと濾過材Ａとが完全に一致するように積層した後、更に濾過材Ａの一端と濾過材Ｂの一端とが一致するように濾過材Ａの上に積層した。次いでこの積層濾過材を、実施例１と同じ多孔筒の周囲に、多孔筒と濾過材Ｂとが接触するように、一定荷重（０．３９ＭＰａ）で平巻き状に巻き付け、内径２．８ｃｍ、外径６．３ｃｍ、長さ２５ｃｍの筒状フィルタ前駆体を製造した。この筒状フィルタ前駆体は不織布Ａ、不織布Ｂ、及び不織布Ｃとが交互に巻回された領域を有していた。
【００４９】
次いで、筒状フィルタ前駆体の最外層を構成する濾過材Ｃに対して、温度２９０℃、風量０．５Ｎｍ3／ｍｉｎの熱風を２秒間吹き付けることにより、最外層を含む約３層の濾過材Ａ及び濾過材Ｃからなる不均一な凹凸領域を有する筒状フィルタを製造した。
【００５０】
（比較例３）
実施例３の筒状フィルタ前駆体を筒状フィルタとした。
【００５１】
（通水抵抗）
実施例１〜３及び比較例１〜３の筒状フィルタに対して、流量２５Ｌ／ｍｉｎでそれぞれ通水した際の初期圧力損失を測定し、この値を通水抵抗とした。この結果は表１に示す通り、実施例１〜３の筒状フィルタは凹凸領域の存在によって通水抵抗が上昇することはない。
【００５２】
【表１】
（濾過精度）
ＪＩＳ８種の塵埃を水に分散させた濃度１０ｐｐｍの試験液に含まれる粒子数を、粒度分布測定機（ＣＯＵＬＴＥＲ社製、ＣＯＵＬＴＥＲ ＭｕｌｔｉｓｉｚｅｒII）により各粒径別に計測した。次いで、この試験液を均一に撹拌しながら、実施例１〜３及び比較例１〜３の筒状フィルタのそれぞれに、流量２５Ｌ／ｍｉｎで１分間通水した後の濾液を採取して、この１分後の濾液に含まれる粒子数を、上記と同じ粒度分布測定機により各粒径別に計測した。次いで、それぞれの粒径における捕集効率を下記の式から算出し、１００％の捕集効率が得られる粒径を、その筒状フィルタの濾過精度とした。この結果も表１に示す通り、実施例１〜３の筒状フィルタは凹凸領域の存在によっても、濾過精度は低下せず、同等以上のものが得られることがわかる。
捕集効率［％］＝｛（Ａ−Ｂ）／Ａ｝×１００
Ａ：濾過前の粒子数、Ｂ：濾過後の粒子数
【００５４】
（濾過寿命）
ＪＩＳ８種の塵埃を水に分散させた濃度１００ｐｐｍの試験液を均一に撹拌しながら、実施例１〜３及び比較例１〜３の筒状フィルタのそれぞれに流量２５Ｌ／ｍｉｎで通水させた。そして、筒状フィルタが変形するまでに処理された総通水量を濾過寿命とした。この結果も表１に示す通り、実施例１〜３の筒状フィルタは凹凸領域の存在によって濾過寿命が著しく伸びることがわかる。
【００５５】
（耐圧強度の測定）
上記の濾過寿命時における負荷圧力を耐圧強度とした。この結果も表１に示す通り、実施例１〜３の筒状フィルタは凹凸領域の存在によって、耐圧強度が著しく向上することがわかる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明の筒状フィルタの製造方法は、濾過材を巻回しながら、濾過材と加熱固体媒体とを接触させない融着手段により濾過材を溶融させて、樹脂塊による凹凸を形成する方法である。そのため、濾過材に異物を付着させることなく、耐圧性及び濾過性能の優れる筒状フィルタを容易に製造することができる。
【００５７】
本発明の筒状フィルタの製造方法は、濾過材を巻回しながら、濾過材と加熱固体媒体とを接触させない融着手段により濾過材を溶融させて、樹脂塊による凹凸を形成する方法である。そのため、濾過材に異物を付着させることなく、耐圧性及び濾過性能の優れる筒状フィルタを容易に製造することができる。
Claims (3)
- 濾過材の一部又は全部を巻回した後に、濾過材と加熱固体媒体とを接触させない融着手段により濾過材を溶融させて、樹脂塊による凹凸を形成することを特徴とする、筒状フィルタの製造方法。
- 濾過材を巻回しながら、濾過材と加熱固体媒体とを接触させない融着手段により濾過材を溶融させて、樹脂塊による凹凸を形成することを特徴とする、筒状フィルタの製造方法。
- 濾過材と加熱固体媒体とを接触させない融着手段が、熱風吹き付け、レーザー照射、遠赤外線照射の中から選ばれる少なくとも１つからなることを特徴とする、請求項１又は請求項２記載の筒状フィルタの製造方法。
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