JP4289649B2 - 含浸マイクロファイバー濾過ユニット - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は濾過ユニットに関し、重なり合った繊維性材料層とその層の間に塗布された活性剤を有する、カートリッジまたはバッグ式マイクロファイバー製のユニットへの特定の用途を有する。
【０００２】
【従来の技術】
米国特許第３，８１６，３０４号、同第４，９０２，４２７号、同第５，３８９，１６６号、及び同第５，６７９，２５１号に開示されているように、活性剤が繊維性材料の中に内部分散された濾過ユニットがこれまで製造されてきた。カートリッジまたはフィルターバッグのいずれかの形に形成された、メルトブロー法で製造されたマイクロファイバー製の濾過ユニットは経済的で、極めて高効率である。このようなユニットの例は、本願明細書に参照資料として組み入れられた米国特許第４，９８３，２９２号に開示されている。しかし、これまで、こうしたメルトブロー法でマイクロファイバーを製造すると共に活性剤を導入することは行われてこなかった。かかる活性剤は、一般に、パウダー形状または小さな顆粒形状で導入される。メルトブロー法でマイクロファイバーを製造する流れに前記活性剤が導入されると、マイクロファイバーに関連する空気流がこの活性剤を分散させ、マイクロファイバーのストランド上にそれが添加されなくなってしまうことが一般である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、この繊維性材料の流れを横方向にそらせば、空気流は遮られ、活性剤が材料のストランド上に添加した後に、濾過ユニット形成用の心棒に到達できることが発見された。このようにして、活性剤は、ファイバー材料のストランド各層の間にはさまれ、各層は融合し、形成された濾過ユニット内でその活性剤を保持する。
【０００４】
したがって、内部分散された活性剤を有するメルトブロー法で製造されたマイクロファイバー濾過ユニットを提供することが本発明の目的である。
【０００５】
本発明のもうひとつの目的は、積層活性剤を有するメルトブロー法で製造されたマイクロファイバー濾過ユニットを形成する方法を提供することである。
【０００６】
本発明のさらなる目的は、活性剤で形成され、経済的に製造できる濾過ユニットを提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、以下の明細書を読むことで明らかとなるであろう。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の濾過ユニットを製造する方法は、（ａ）液状の基材を提供するステップと、（ｂ）ノズルに前記基材を通過させて、複数の細長いストランドを形成するステップと、（ｃ）重なり合うように前記ストランドを心棒上に巻き、ストランド間が断続的に融着することによって濾過ユニットを形成するステップと、（ｄ）前記ノズルと前記心棒との間の場所において、前記ストランドの流れを、前記ノズルから押し出された時のストランドの流れの方向からずらすステップと、（ｅ）前記場所と前記心棒との間の前記ストランド上に活性剤を添加させるステップとを含む。
【００１３】
望ましくは、前記活性剤が炭素である。
【００１４】
また望ましくは、前記基材がプラスチックである。
【００１５】
さらに望ましくは、前記基材がポリプロピレンである。
【００１６】
また、ステップ（ｅ）が細長い円筒形状の前記濾過ユニットを作製し、その後、前記心棒上にある間に前記濾過ユニットをカバーで包み、前記心棒から前記包装済み濾過ユニットを除去し、前記包装済みユニットを選択した長さの部品へと切断する。
【００１７】
また、前記心棒上の前記ストランドを巻き続けながら、前記ストランドへの前記活性剤の添加を中断して、前記ユニット外周に前記基材のみの複数のストランドを形成するステップを含む。
【００１８】
濾過ユニットを製造するための方法であって、（ａ）液状の基材を提供するステップと、（ｂ）前記基材を空気流によりノズルから送り出して複数の細長い混合ストランドにするステップと、（ｃ）重なり合うように前記ストランドを心棒上に巻き、ストランド間が断続的に融着することによって濾過ユニットを形成するステップと、（ｄ）前記ノズルと前記心棒との間の場所で前記空気流を遮るステップと、（ｅ）前記場所と前記心棒との間で前記ストランド上に活性剤を添加させるステップとを含む。
【００１９】
本発明の好適な実施態様が以下の通り選択された。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１の断面図に示す濾過ユニット１０は、活性剤１４を中に積層形成した基材１２の複数の重なり合った融合層を含む。図に描かれたユニット１０は円筒形で、同業者にはカートリッジフィルターとして知られている。しかし、この発明はバッグ式フィルターにも用途を有することを理解されたい。ユニット１０はオープンコア１６を有する。ユニット１０の最外層と最内層は、本ユニットの中央部分の基材各層の中に内部分散されているか、あるいはこれらの層の間にはさまれた活性剤１４の封止を形成するため、基材でのみ形成されるのが好ましい。基材１２は、メルトブロー法でポリプロピレンなどを繊維状に成形したマイクロファイバーであるのが好ましい。活性剤１４は、灌漑・肥沃化目的、殺菌目的、または洗浄目的などの濾過ユニットの目的用途によって、様々な選択物質を構成できる。例えば、水の濾過では、活性剤は炭素粒子である。
【００２１】
図２は、図１の濾過ユニットを製造する方法を示している。ノズル１８と心棒２０が提供される。通常、カートリッジフィルターの製造では、液化され成形された基材がノズル１８から吹き出されて複数の細長いストランドが形成され、これが心棒２０上に巻かれる。その加熱された形態のストランドが心棒２０の回りに巻かれるときに、ストランド間に断続的な固着が起こる。これは、濾過ユニットの多孔性を考慮している。心棒２０上の材料が所望の厚さに達すると、ノズル１８からの材料のストランドの流れが停止され、巻かれた重なり合った繊維性ユニットが心棒から除去される。細長いユニットが次に所望の長さの縦方向の各部分に切断され、包装される。
【００２２】
この発明では、基材１２の進路が、ローラー２２などによってずらされる。このずれは、基材のストランドの成形に伴う空気の流れを中断またはそらせる。ローラー２２と心棒２０との間に配置された分配ノズル２４は、重力またはその他の手段によって、基材１２のストランドの上に活性剤１４を層状に添加させる。ストランド上に添加されるときのこの活性剤１４の制御流は、ローラー２２によるストランドの向きのずれによってノズル１８からの空気流に乱されたり遮られることはない。活性剤１４の層をもつ基材１２は、次に心棒２０上に巻かれ、心棒２０上で基材の各層が冷却されるとその間に活性剤が捕らえられる。通常、濾過ユニット１０は、第１に基材１２のいくつかの層を心棒上に巻き、その後活性剤１４を導入することによって形成される。各ストランド上への活性剤１４の導入は、基材だけのいくつかのストランドがユニットの外層に巻けるように、濾過ユニットの最終直径に達する直前に停止される。このように、活性剤は、純粋な基材各層間に閉じ込められ、基材がプレフィルタとして機能できる。
【００２３】
細長い円筒形のユニット１０を包装するには、心棒２０から除去する前またはその後に、収縮包装するプラスチックをこの細長い円筒形ユニット１０に適用できる。その後、ユニットが心棒２０から除去されたら、個別の長さに切断される。このように、濾過ユニットの外側は、ユニット外側への活性剤の泳動のないきれいな状態に維持される。
【００２４】
上記主題の発明は、上記詳説に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内で修正できる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明では、内部分散された活性剤を有し、メルトブロー法で製造されたマイクロファイバー濾過ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ユニット内部に積層された活性剤を示した濾過ユニットの断面図
【図２】 図１の濾過ユニットの形成時の側面図
【符号の説明】
１０…ユニット
１２…基材
１４…活性剤
１６…オープンコア
１８…ノズル
２０…心棒
２２…ローラー
２４…分配ノズル

Claims (7)

  1. 濾過ユニットを製造する方法であって、
    （ａ）液状の基材を提供するステップと、
    （ｂ）ノズルに前記基材を通過させて、複数の細長いストランドを形成するステップと、
    （ｃ）重なり合うように前記ストランドを心棒上に巻き、ストランド間が断続的に融着することによって濾過ユニットを形成するステップと、
    （ｄ）前記ノズルと前記心棒との間の場所において、前記ストランドの流れを、前記ノズルから押し出された時のストランドの流れの方向からずらすステップと、
    （ｅ）前記場所と前記心棒との間の前記ストランド上に活性剤を添加させるステップと、
    を含む、濾過ユニットを製造する方法。
  2. 前記活性剤が炭素である、請求項１記載の方法。
  3. 前記基材がプラスチックである、請求項２に記載の方法。
  4. 前記基材がポリプロピレンである、請求項３に記載の方法。
  5. ステップｅが細長い円筒形状の前記濾過ユニットを作製し、その後、前記心棒上にある間に前記濾過ユニットをカバーで包み、前記心棒から前記包装済み濾過ユニットを除去し、前記包装済みユニットを選択した長さの部品へと切断する、請求項１に記載の方法。
  6. 前記心棒上の前記ストランドを巻き続けながら、前記ストランドへの前記活性剤の添加を中断して、前記ユニット外周に前記基材のみの複数のストランドを形成するステップを含む、請求項１に記載の方法。
  7. 濾過ユニットを製造するための方法であって、
    （ａ）液状の基材を提供するステップと、
    （ｂ）前記基材を空気流によりノズルから送り出して複数の細長い混合ストランドにするステップと、
    （ｃ）重なり合うように前記ストランドを心棒上に巻き、ストランド間が断続的に融着することによって濾過ユニットを形成するステップと、
    （ｄ）前記ノズルと前記心棒との間の場所で前記空気流を遮るステップと、
    （ｅ）前記場所と前記心棒との間で前記ストランド上に活性剤を添加させるステップと、
    を含む方法。
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