JP4557520B2 - フィルタープレス用濾過布 - Google Patents

Description

本発明はフィルタープレス用濾過布に関するものである。

建築土木等の現場で発生する汚泥（スラッジ）を濾過するためフィルタープレス等を用いて、長時間、加圧脱水処理しケーキにして処分・再利用することが行われている。このフィルタープレスに用いられる濾過布には、加圧脱水時に過酷な機械的圧力を受けることから、強度、剛性、寸法安定性に優れ、長時間使用可能なものが求められる。このような背景からフィルタープレスに用いられる濾過布には、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリオレフィン系等の繊維で構成されたものが多く、各種用途に応じて使用されている。

フィルタープレスの構造は、濾過布を濾板に挟んだ１つの構造が複数層にわたり連なっており、加圧脱水を繰り返す。この加圧脱水時に濾過布全体に圧力が加わるのはもちろんであるが、特に濾板の枠に挟まれた部分では枠により直接加圧されるために機械的負荷が大きく、濾過布の耳部分のほつれの原因になる。このほつれが拡大して、濾過布の地組織（耳部以外の中央寄り部分をいう）にまで及ぶと、濾過性能が低下したり、短時間で濾過布を交換せねばならないといった問題がおこる。

そのため、濾過布の耳部分についてはほつれ防止策を施す必要があるが、従来は一般の織物と同様の方法、すなわち耳部の熱可塑性繊維を溶融切断して融着させる熱融着カット法（例えば、特許文献１参照）や超音波カット法、あるいは、耳部にあて布を縫製したり、樹脂を塗装したりする方法等を適用して対処してきた。
しかし、熱融着カット法や超音波カット法では、溶融切断により溶け固まった部分がフィルタープレスの長期間による機械作業により割れて、耳部分にほつれが発生するおそれがある。また、あて布の縫製や樹脂塗装は長期間にわたる耳ほつれ防止効果があるが、縫製や塗布といった工程が増えることで、生産性やコストの面で問題がある。
特開２０００−８２４１号公報

本発明は上記のような現状を鑑みてなされたものであり、フィルタープレスのように機械的負荷が大きくかかる用途においても、強固でかつ生産性に優れた耳ほつれ防止策が施された、耳ほつれの防止された濾過布を提供することを課題とするものである。

本発明は、上記課題を解決するものであり、織物からなる濾過布であって、地組織の経糸は融点又は分解温度がＴａの合成繊維Ａからなり、緯糸は融点又は分解温度がＴｂの合成繊維Ｂからなり、耳部の経糸の少なくとも一部にはＴａ及びＴｂより１０℃以上低い温度Ｔｃで表面が溶融する合成繊維Ｃが配されてなり、Ｔｃ以上かつＴａ及びＴｂより低い温度域で熱処理されることにより耳部が熱融着されており、該耳部の幅が１０ｍｍ〜５０ｍｍであることを特徴とするフィルタープレス用濾過布を要旨とするものである。本発明は、これに加えて、上記合成繊維Ｃが、融点Ｔｃを有する合成樹脂Ｃ１を低融点成分とし、Ｔｃより１０℃以上高い融点Ｔｄを有する合成樹脂Ｄを高融点成分とする２成分系複合繊維であることを特徴とする上記フィルタープレス用濾過布を好ましい態様とするものであり、さらに、上記２成分系複合繊維が、合成樹脂Ｃ１を鞘成分、合成樹脂Ｄを芯成分とする芯鞘複合繊維であることを特徴とする上記フィルタープレス用濾過布を好ましい態様とするものである。

本発明の濾過布は、強固で耐久性に優れた耳部ほつれ防止性能を有する濾過布であり、熱処理という簡便な方法で製造することができるものである。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明の濾過布は、織物からなるものであり、その地組織には合成繊維が使用されてなるものである。本発明の濾過布に用いる合成繊維の種類は特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜選択すればよい。具体的には、産業資材用繊維として広く用いられているポリアミド系、ポリエステル系、ポリオレフィン系等の合成繊維が好ましく用いられる。

これら合成繊維の強度としては、３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。また、 繊維の単糸繊度としては、０．５〜５０ｄｔｅｘ、特に１〜３０ｄｔｅｘが好ましく、トータル繊度としては、３０〜２０００ｄｔｅｘが好ましい。トータル繊度が３０ｄｔｅｘ以上の合成繊維を用いることにより、濾過布の強度を十分なものとすることができ好ましいが、２０００ｄｔｅｘを超えると、濾過布の厚みが大きくなりすぎて、濾過効率や目詰まりの点でバランスが悪くなる傾向にあるので好ましくない。

合成繊維の形態としては、短繊維からなる紡績糸でも、長繊維からなるフィラメント糸でもよく、また、フィラメント糸はモノフィラメントでもやマルチフィラメントでもよく特に限定されるものではない。また、繊維断面においても、丸形、三角、Ｌ型、Ｔ型、Ｙ型、Ｗ型、偏平等いずれの断面形状のものでもよく、特に限定されるものではない。また、糸条の形態としては、原糸、撚糸、仮撚糸、エアー加工糸、紡績糸等のいずれであってもかまわない。上記したうちで、糸条の強力を考慮すればマルチフィラメントが好ましく、特に丸形断面のマルチフィラメントの原糸もしくは撚糸が好ましい。

本発明の濾過布の織物組織としては、はフィルタープレスのように機械的負荷が大きくかかる用途において使用されることを考慮すれば、寸法安定性や濾過効率に優れたものが得られる点で、平、綾、朱子組織等が好ましい。

本発明の濾過布の耳部は、地組織の経糸に使用される合成繊維Ａの融点又は分解温度Ｔａより１０℃以上低く、緯糸に使用される合成繊維Ｂの融点又は分解温度Ｔｂより１０℃以上低い温度Ｔcで表面が溶融する合成繊維Ｃが、経糸の少なくとも一部に用いられて構成されるものである。そして、Ｔc以上、かつＴaより低く、Ｔbより低い温度域で熱処理されることにより、耳部の合成繊維Ｃの少なくとも表面が溶融して、耳部が熱融着されている。ここで、Ｔa及びＴbと、Ｔcとの温度差が１０℃未満であると、熱処理時の温度調整が困難となり、熱融着が不十分となったり、合成繊維Ａや合成繊維Ｂにダメージを与えることになりかねないので、上記の温度関係を規定したものである。なお、合成繊維Ａと合成繊維Ｂとは同じ繊維であっても異なった繊維であってもよい。

上記のような温度関係を満足する組み合わせを例示すれば、合成繊維Ａ及び合成繊維Ｂがポリアミド、ポリエステル等の２００から２５０℃近辺の融点を有するものである場合、耳部の合成繊維Ｃとしては、１５０℃付近の融点を有するポリプロピレン等のポリオレフィン糸繊維や、低融点の共重合ポリエステル繊維等が挙げられる。後者の低融点の共重合ポリエステルとしては、２塩基酸又はその誘導体の１種もしくは２種以上と、グリコール系の１種もしくは２種以上とを反応せしめて得られるポリエステル系重合体が挙げられる。このときの２塩基酸の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、Ｐ−オキシ安息香酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族２塩基酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等の脂肪族２塩基酸、１，２−シクロブタンジカルボン酸等の脂環族２塩基酸が挙げられる。一方、グリコール類の例としてはエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンタンジオール、Ｐ−キシレングリコ−ル等やポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリアルキレングリコール類が挙げられる。このようにして得られるポリエステル系重合体は、熱的に安定性が良好であるとともに、原料が比較的安価に供給されるので工業的に有利である。

また合成繊維Ａ及び合成繊維Ｂがポリプロピレン等の１６０℃付近の融点を有するものである場合、耳部の合成繊維Ｃとしては、１１０℃付近の融点を有するポリエチレン等が好ましい。

耳部の経糸は合成繊維Ｃのみで構成されていてもよく、他の合成繊維、例えば合成繊維Ａが混用されて構成されていてもよい。また、合成繊維Ｃは、合成繊維Ａ等の他の合成繊維と合糸又は合撚されて用いられてもよい。

また、合成繊維Ｃとしては、低融点成分と高融点成分とが芯鞘型やサイドバイサイド型に配された２成分系複合繊維であってもよく、そのような２成分系複合繊維としては、融点Ｔｃを有する合成樹脂Ｃ１を低融点成分とし、Ｔｃより１０℃以上高い融点Ｔｄを有する合成樹脂Ｄを高融点成分とするものが好ましい。このとき、芯鞘型の場合には、鞘部を低融点、芯部を高融点成分とすることはいうまでもなく、したがって、合成樹脂Ｃ１を鞘成分、合成樹脂Ｄを芯成分とする芯鞘複合繊維が好ましい。合成繊維Ｃが２成分系複合繊維であれば、高融点成分で形成された繊維部分（芯鞘型の場合は芯部）で強力を維持し、低融点成分が溶けることでバインダー効果が得られ、結果として融着部分の均一性と柔軟性が特に良好なものとなるので好ましい。ここで、ＴｃとＴｄとの間に１０℃以上の温度差を設けるのは、融点差が１０℃未満であると、熱処理時に低融点成分のみを溶融させるための温度調整が困難となるためである。このような２成分系複合繊維を得るための高融点成分と低融点成分の組み合わせとしては、例えば、高融点成分に通常のポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）、低融点成分に低融点の共重合ポリエステルを用いる組み合わせ等が挙げられる。

本発明の濾過布の耳部の幅としては、使用される濾過機の寸法に合わせて適宜設計すればよいが、一般的な濾過布の幅が１〜２ｍであることを考慮して、耳部の幅は１０ｍｍ〜５０ｍｍとすることが必要である。１０ｍｍ未満では耳部のほつれを十分に防止することが困難な場合があり、５０ｍｍを超えると濾過布全体に占める耳部の割合が大きくなって濾過効率が低下する傾向にあるので好ましくない。

本発明の濾過布は、合成繊維Ａ、合成繊維Ｂ及び合成繊維Ｃを用いて所定の織物を製織し、これを前述したように、Ｔc以上、かつＴaより低く、Ｔbより低い温度域で熱処理して得られ、耳部の合成繊維Ｃの少なくとも表面が溶融して、耳部が熱融着されていることにより、ほつれが防止されているものである。熱処理温度を上記範囲に規定したのは、熱処理温度が濾過布の地組織を構成する繊維の融点又は分解点以上であると、地組織の繊維が溶けたり分解したりして、濾過布としての機能を発揮することができなくなるためである。また、熱処理温度が合成繊維Ｃの融点未満では、耳部が融着しないのでほつれを防止することができなくなる。なお、熱処理の方法としては、熱風式オーブンの中を連続的に通過させる方法が好ましく採用され、熱処理時間としては１〜２分間程度が好ましい。

次に本発明を実施例、比較例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

実施例１
芯部にポリエチレンテレフタレート（融点２６０℃）を、鞘部に共重合ポリエステル（テレフタルサン：エチレングレコール：ブタヂエン：εカプロラクトン＝４４：２２：２２：１２、融点１６０℃）を配し、芯鞘の重量比を５０／５０とした芯鞘複合繊維からなるマルチフィラメント（５６０ｄｔｅｘ／４８ｆ、強度４．０ｃＮ／ｄｔｅｘ）を得た。このマルチフィラメントをＳ撚１６０Ｔ／Ｍで撚糸したもの（以下、撚糸１と称する）を準備した。

経糸及び緯糸にポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント（８８０ｄｔｅｘ／９６ｆ）を用い、経糸６３本／２.５４ｃｍ、緯糸３０本／２.５４ｃｍ、２／２綾組織で全幅１８０ｃｍの織物を製織した。ただし、両耳部の各２０ｍｍ幅については、経糸に上記の撚糸１を用いた。得られた織物を１８０℃×１分間の熱処理を行うことにより、本発明の濾過布を得た。

実施例２
実施例１で得た芯鞘複合繊維からなるマルチフィラメントと、ポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント（８８０ｄｔｅｘ／９６ｆ）とをＳ撚１６０Ｔ／Ｍで合撚したもの（以下、撚糸２と称する）を準備した。そして、耳部の撚糸１に代えて撚糸２を用いる以外は、実施例１と同様にして、本発明の濾過布を得た。

実施例３
ポリプロピレン繊維（８８０ｄｔｅｘ／７０ｆ，融点１６０℃）とポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント（８８０ｄｔｅｘ／９６ｆ）とをＳ撚１６０Ｔ／Ｍで合撚したもの（以下、撚糸３と称する）を用意した。そして、耳部の撚糸１に代えて撚糸３を用いる以外は、実施例１と同様にして、本発明の濾過布を得た。

実施例４
経糸及び緯糸にポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント（８８０ｄｔｅｘ／９６ｆ）を用い、経糸６３本／２.５４ｃｍ、緯糸３０本／２.５４ｃｍ、２／２綾組織で全幅１８０ｃｍの織物を製織した。ただし、両耳部の各１０ｍｍ幅については、経糸にポリプロピレン繊維（８８０ｄｔｅｘ／９６ｆ、融点１６０℃）を用いた。得られた織物を１８０℃×１分間の熱処理を行うことにより、本発明の濾過布を得た。

比較例１
耳部に撚糸１を使用せず、耳部を含めた全幅をポリエチレンテレフタレートマルチフィラメントのみで製織した以外は、実施例１と同様にして、比較用の濾過布を得た。

以上の実施例１〜４、比較例１で得られた濾過布をフィルタープレスに装着し、汚泥の濾過に使用した。セメント成分を混入したｐＨ１１の汚泥を一定流量フィルタープレスに供給し、入口の圧力が設定値（９３０ｋＰａ）となるまで加圧脱水した後、圧力を開放してフィルタープレスを開けて濾過布を水洗し、再度装着して行なうという濾過工程を繰り返し行った。その結果、実施例１〜４は３５００回の使用でも耳部のほつれは見られなかった。一方、比較例１は１２０回の使用で耳部のほつれが見え出し、２１０回の使用で汚泥の漏れが確認された。

Claims (3)

1. 織物からなる濾過布であって、地組織の経糸は融点又は分解温度がＴａである合成繊維Ａからなり、緯糸は融点又は分解温度がＴｂの合成繊維Ｂからなり、耳部の経糸の少なくとも一部にはＴａ及びＴｂより１０℃以上低い温度Ｔｃで表面が溶融する合成繊維Ｃが配されてなり、Ｔｃ以上かつＴａ及びＴｂより低い温度域で熱処理されることにより耳部が熱融着されており、該耳部の幅が１０ｍｍ〜５０ｍｍであることを特徴とするフィルタープレス用濾過布。
2. 合成繊維Ｃは、融点Ｔｃを有する合成樹脂Ｃ１を低融点成分とし、Ｔｃより１０℃以上高い融点Ｔｄを有する合成樹脂Ｄを高融点成分とする２成分系複合繊維であることを特徴とする請求項１に記載のフィルタープレス用濾過布。
3. ２成分系複合繊維は、合成樹脂Ｃ１を鞘成分、合成樹脂Ｄを芯成分とする芯鞘複合繊維であることを特徴とする請求項２に記載のフィルタープレス用濾過布。