JP6220242B2 - filter - Google Patents

filter Download PDF

Info

Publication number
JP6220242B2
JP6220242B2 JP2013238094A JP2013238094A JP6220242B2 JP 6220242 B2 JP6220242 B2 JP 6220242B2 JP 2013238094 A JP2013238094 A JP 2013238094A JP 2013238094 A JP2013238094 A JP 2013238094A JP 6220242 B2 JP6220242 B2 JP 6220242B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nonwoven fabric
layer
filter
filtration
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013238094A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015097979A (en
Inventor
遠藤 大輔
大輔 遠藤
陽三 樋口
陽三 樋口
伸一 徳留
伸一 徳留
一気 可成
一気 可成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JNC Corp
JNC Filter Co Ltd
Original Assignee
JNC Corp
JNC Filter Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JNC Corp, JNC Filter Co Ltd filed Critical JNC Corp
Priority to JP2013238094A priority Critical patent/JP6220242B2/en
Publication of JP2015097979A publication Critical patent/JP2015097979A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6220242B2 publication Critical patent/JP6220242B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、スラリーや、固形分を含むゲル状流動体を濾過するためのフィルターに関する。   The present invention relates to a filter for filtering a slurry or a gel fluid containing a solid content.

一般に、粉体微粒子を含む流体において、固形分濃度が低く、流動性の高い流体の精製濾過にはフィルターが使用されている。   In general, in a fluid containing fine powder particles, a filter is used for purification filtration of a fluid having a low solid content and high fluidity.

フィルター性能の指標の一つとして、フィルターを使用できる時間の長さや累積流量を表す、濾過ライフがある。濾過ライフを改善するための試みには、例えば、不織繊維集合体からなるフィルター内に、前濾過層と精密濾過層の少なくとも2層を設け、前濾過層は、構成繊維の繊維径が濾過方向に細くなるように構成し、精密濾過層は、前濾過層の最小繊維径よりも細い繊維を含む不織繊維集合体で構成したものが知られている(特許文献1)。   One indicator of filter performance is the filtration life, which represents the length of time the filter can be used and the cumulative flow rate. In an attempt to improve the filtration life, for example, at least two layers of a prefiltration layer and a microfiltration layer are provided in a filter made of a non-woven fiber assembly, and the prefiltration layer has a fiber diameter of the constituent fibers filtered. It is known that the microfiltration layer is configured to be thin in the direction, and the microfiltration layer is configured by a non-woven fiber assembly including fibers thinner than the minimum fiber diameter of the prefiltration layer (Patent Document 1).

しかしながら、繊維径が濾過方向に細くなるように前濾過層を構成するためには、平均繊維径が長さ方向に変化した不織繊維集合体を予め準備する必要があった。このような不織繊維集合体を製造するには特殊な紡糸条件を設定しなくてはならないためコスト面で不利であり、また、製造できる不織繊維集合体の最小繊維径には限界があるため、精密濾過性の点でも必ずしも十分なものではなかった。   However, in order to configure the prefiltration layer so that the fiber diameter becomes narrower in the filtration direction, it was necessary to prepare in advance a nonwoven fiber assembly in which the average fiber diameter changed in the length direction. In order to produce such a nonwoven fiber assembly, special spinning conditions must be set, which is disadvantageous in terms of cost, and there is a limit to the minimum fiber diameter of the nonwoven fiber assembly that can be manufactured. Therefore, it was not always sufficient in terms of precision filterability.

また形態保持性がよく、フィルター濾過精度と濾過ライフとのバランスに優れた高精度濾過フィルターを得るために、少なくとも2層の不織布が積層されており、上層側の不織布の充填率を0.3〜0.8とし、下層側の不織布の充填率を0.01〜0.25としたフィルター用不織布が提案されている(特許文献2)。この発明は、フィルターの下層側に充填率の低い不織布層を配置することによって、不織布層とサポート材との接触面に微小な空間を保持し、またクッション材としても作用させて、フィルターの利用効率と形態保持性を向上させるものである。   In addition, in order to obtain a high-accuracy filtration filter with good shape retention and excellent balance between filter filtration accuracy and filtration life, at least two layers of nonwoven fabric are laminated, and the filling rate of the nonwoven fabric on the upper layer side is 0.3 A non-woven fabric for a filter in which the filling rate of the non-woven fabric on the lower layer side is 0.01 to 0.25 is proposed (Patent Document 2). The present invention uses a filter by disposing a non-woven fabric layer having a low filling rate on the lower layer side of the filter, thereby maintaining a minute space on the contact surface between the non-woven fabric layer and the support material, and also acting as a cushioning material. It improves efficiency and form retention.

しかしながら、上記文献で対象とされている濾過物は0.6μmのアルミナ粒子が50ppmの濃度で分散された水溶液であり、つまり、極めて小粒径かつ低濃度の液体を濾過するものである。   However, the filtrate that is the object of the above-mentioned document is an aqueous solution in which 0.6 μm alumina particles are dispersed at a concentration of 50 ppm, that is, a liquid having an extremely small particle size and a low concentration is filtered.

一方で近年では、濾過後の乾燥時間の短縮や揮発した液体の凝縮量の減容化等を図るために、固形分の高濃度化が求められている。
固形分が高濃度になると流体は流動性を失い、固形分である粉体同士の相互作用が強まる。そのため、従来の水用のカートリッジフィルターの場合、たとえフィルターの平均孔径より小さい粉体であっても、粉体の粒子がフィルターを通過する時にラッシュ現象が発生し、粉体の凝集(ブリッジ)が生じて、みかけ粒径が増大し、フィルターの目詰まりを起こす問題が知られている。
On the other hand, in recent years, in order to shorten the drying time after filtration and to reduce the volume of condensed volatilized liquid, it is required to increase the concentration of solids.
When the solid content becomes high, the fluid loses fluidity, and the interaction between the powders that are solid content is strengthened. Therefore, in the case of conventional cartridge filters for water, even if the powder is smaller than the average pore diameter of the filter, a rush phenomenon occurs when the powder particles pass through the filter, and the powder is agglomerated (bridged). There are known problems that occur, the apparent particle size increases, and the filter becomes clogged.

特許文献3は、粘性流体の濾過において、濾過精度が差圧により変化したり、フィルター寿命が短くなる問題を解消したりするとともに、脈圧や高差圧が生じても、柔らかいゲル状固形物を捕捉しうるフィルターを提案している。特許文献3の発明は、フィルターの主濾過層において、圧着処理して空隙率50〜80%とした第一の主濾過層と、圧着処理していない空隙率80%以上の第二の主濾過層とを有し、第二の主濾過不織布は、空隙率が第一の主濾過不織布の1.2倍以上となるように構成するものである。   Patent Document 3 discloses that in the filtration of viscous fluid, the filtration accuracy changes due to the differential pressure or the problem that the filter life is shortened is solved, and even if a pulse pressure or a high differential pressure occurs, a soft gel solid We propose a filter that can capture The invention of Patent Document 3 includes a first main filtration layer having a porosity of 50 to 80% by pressure bonding in the main filtration layer of the filter, and a second main filtration having a porosity of 80% or more that has not been pressure-bonded. The second main filtration nonwoven fabric is configured such that the porosity is 1.2 times or more that of the first main filtration nonwoven fabric.

国際公開第98/13123号パンフレットInternational Publication No. 98/13123 Pamphlet 特開2000−218113号公報JP 2000-218113 A 特開2010−137121号公報JP 2010-137121 A

上記のとおりフィルターに対して様々な改良が行われてきたが、さらに、より高濃度の濾過物を濾過することが可能で、濾過ライフの長いフィルターが求められている。
すなわち本発明は、粉体の凝集(ブリッジ)が発生しにくく、差圧上昇が生じるまでの時間の長い、すなわち濾過ライフの長いフィルターを提供することを課題とする。
Various improvements have been made to the filter as described above, and there is a need for a filter that can filter a higher-concentration filtrate and has a long filtration life.
That is, an object of the present invention is to provide a filter in which powder agglomeration (bridge) is unlikely to occur and the time until the differential pressure rises is long, that is, the filter has a long filtration life.

発明者らは濾過層用不織布を含む積層体の層構成を検討する中で、従来考慮されていた繊維径や空隙率等の濾過層用不織布の構成に加えて、フィルターの厚み方向(濾過物の通過方向)の構成を制御することに着想した。そして、フィルターを構成する濾過層用不織布の厚み方向の繊維密度を疎密化すること、すなわち、積層された不織布の間に適度な間隙を付与することで、濾過物に含まれる粉体の分散を図ることが可能で、ブリッジの形成が抑制されることを見出した。さらに、特定の構成によって適切な濾過層が作成できること、他の層の細孔径も制御することで、ブリッジの発生が抑えられ濾過ライフが長く、分級性にも優れたフィルターが得られることを見出し、本発明を完成した。   In examining the layer structure of the laminate including the nonwoven fabric for filtration layer, in addition to the configuration of the nonwoven fabric for filtration layer such as fiber diameter and porosity, which has been conventionally considered, the thickness direction of the filter (filtered material) The idea was to control the composition of the (passing direction). And by densifying the fiber density in the thickness direction of the nonwoven fabric for filtration layer constituting the filter, that is, by providing an appropriate gap between the laminated nonwoven fabrics, the dispersion of the powder contained in the filtrate can be dispersed. It was found that the formation of bridges was suppressed. Furthermore, it was found that a suitable filtration layer can be created with a specific configuration, and that the pore size of other layers can be controlled to suppress the occurrence of bridging and to provide a filter with a long filtration life and excellent classification. The present invention has been completed.

すなわち本発明は以下の構成を有する。
[1] 基材層と、濾過層と、表皮層とを有するフィルターであって、
前記基材層は、不織布が多重に巻回され、熱圧着されてなる層であり、
前記濾過層は、少なくともスルーエア不織布とネットとを積層した積層体が多重に巻回され、かつ、熱圧着されていない層であり、
前記表皮層は、不織布を含む層であり、
前記基材層及び前記表皮層を構成する不織布の平均細孔径は、前記濾過層を構成するスルーエア不織布の平均細孔径よりも大きい、フィルター。
[2] 前記濾過層を構成する積層体において、前記スルーエア不織布とネットとに加えて、メルトブロー不織布が積層されている、前記[1]に記載のフィルター。
[3] 前記基材層を構成する不織布は、10枚重ね時に200〜300cc/cm/secの範囲の通気度を有するメルトブロー不織布又はスルーエア不織布である、前記[1]又は[2]に記載のフィルター。
[4] 前記濾過層を構成する不織布は、0.1〜200μmの範囲の平均繊維径を有するスルーエア不織布である、前記[1]〜[3]のいずれか1つに記載のフィルター。
[5] 前記ネットは、1〜5mmの範囲の目合いであり、50〜300μmの範囲の平均繊維径を有する、前記[1]〜[4]のいずれか1つに記載のフィルター。
[6] 前記濾過層を構成するスルーエア不織布は、不織布中の繊維の交点で繊維同士が融着及び/又は接着している、前記[1]〜[5]のいずれか1つに記載のフィルター。
[7] 前記[1]〜[6]のいずれか1つに記載のフィルターを有する、円筒型フィルター。
That is, the present invention has the following configuration.
[1] A filter having a base material layer, a filtration layer, and a skin layer,
The base material layer is a layer in which a nonwoven fabric is wound in multiple layers and thermocompression bonded,
The filtration layer is a layer in which a laminate in which at least a through-air nonwoven fabric and a net are laminated is wound in multiple layers, and is not thermocompression bonded,
The skin layer is a layer containing a nonwoven fabric,
The average pore diameter of the nonwoven fabric which comprises the said base material layer and the said skin layer is a filter larger than the average pore diameter of the through-air nonwoven fabric which comprises the said filtration layer.
[2] The filter according to [1], wherein a melt blown nonwoven fabric is laminated in addition to the through-air nonwoven fabric and the net in the laminate constituting the filtration layer.
[3] The non-woven fabric constituting the base material layer is a melt blown non-woven fabric or a through-air non-woven fabric having an air permeability in the range of 200 to 300 cc / cm 2 / sec when 10 sheets are stacked, described in [1] or [2]. Filter.
[4] The filter according to any one of [1] to [3], wherein the nonwoven fabric constituting the filtration layer is a through-air nonwoven fabric having an average fiber diameter in the range of 0.1 to 200 μm.
[5] The filter according to any one of [1] to [4], wherein the net has a scale in a range of 1 to 5 mm and has an average fiber diameter in a range of 50 to 300 μm.
[6] The filter according to any one of [1] to [5], wherein the through-air nonwoven fabric constituting the filtration layer has fibers fused and / or bonded at intersections of fibers in the nonwoven fabric. .
[7] A cylindrical filter having the filter according to any one of [1] to [6].

本発明によれば、高濃度で粘性を有する流体に対しても、粉体の凝集(ブリッジ)が発生しにくく、差圧上昇が生じるまでの時間の長い、すなわち濾過ライフの長いフィルターを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it is a fluid with a high density | concentration and viscosity, it is hard to generate | occur | produce agglomeration (bridge | bridging) of a powder, and provides a filter with a long time until a differential pressure rise occurs, ie, a long filtration life. be able to.

本発明の実施例、及び、比較例のフィルターの濾過ライフを比較した試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the test result which compared the filtration life of the Example of this invention and the filter of a comparative example. 本発明の実施例、及び、比較例のフィルターの初期捕集性能を比較した試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the test result which compared the initial collection performance of the filter of the Example of this invention, and a comparative example. 本発明の実施例(下段)、及び、比較例2(上段)のフィルターの断面を示す写真である。It is a photograph which shows the cross section of the filter of the Example (lower stage) of this invention, and the comparative example 2 (upper stage).

本発明のフィルターは、基材層と、濾過層と、表皮層とを有するフィルターであって、前記基材層は不織布が多重に巻回され、熱圧着されてなる層であり、前記濾過層は少なくともスルーエア不織布とネットとを積層した積層体が多重に巻回され、かつ、熱圧着されていない層であり、前記表皮層は不織布を含む層であり、前記基材層及び前記表皮層を構成する不織布の平均細孔径は、前記濾過層を構成するスルーエア不織布の平均細孔径よりも大きい。   The filter of the present invention is a filter having a base material layer, a filtration layer, and a skin layer, wherein the base material layer is a layer formed by multiple windings of nonwoven fabric and thermocompression bonding, and the filtration layer Is a layer in which a laminate in which at least a through-air nonwoven fabric and a net are laminated is wound in multiple layers and is not thermocompression bonded, the skin layer is a layer containing a nonwoven fabric, and the base layer and the skin layer are The average pore diameter of the nonwoven fabric to be formed is larger than the average pore diameter of the through-air nonwoven fabric forming the filtration layer.

上記のとおり本発明のフィルターの濾過層は、少なくともスルーエア不織布とネットとを積層した積層体が巻回され、かつ熱圧着されていない層である。スルーエア不織布は嵩高く、不織布の厚み方向(濾過する流体の流れ方向)にも繊維配向が分布するという特徴を有する。このため流体の圧力損失が低減され、高濃度で粘性を有する流体であっても滞留することなく濾過を行える。また、スルーエア不織布とネットとを積層することで、実質的に濾過機能を担うスルーエア不織布の間に適度な間隙が形成される。そのため濾過層内で流体や流体中の粉体の流動性が向上して、ブリッジの形成が抑制されることから、濾過ライフの長いフィルターを得ることができる。また、不織布の間に間隙を有することで、不織布の重層による細孔の小径化や閉塞が回避されるため、捕集効率及び濾過効率にも優れる。さらに熱圧着を行わないことで、不織布の間の間隙が保持されるとともに、濾過層内で不織布がわずかに動くことができ、流体や流体中の粉体の流動性がさらに向上するとともに、ネットによって濾過層の形態が保持されるため濾過性能が安定的に発揮される。   As described above, the filtration layer of the filter of the present invention is a layer in which a laminate in which at least a through-air nonwoven fabric and a net are laminated is wound and is not thermocompression bonded. The through-air nonwoven fabric is bulky and has a characteristic that fiber orientation is distributed also in the thickness direction of the nonwoven fabric (flow direction of the fluid to be filtered). For this reason, the pressure loss of the fluid is reduced, and even a fluid having a high concentration and viscosity can be filtered without being retained. Further, by laminating the through-air nonwoven fabric and the net, an appropriate gap is formed between the through-air nonwoven fabric that substantially assumes the filtration function. Therefore, the fluidity of the fluid and the powder in the fluid is improved in the filtration layer, and the formation of bridges is suppressed, so that a filter having a long filtration life can be obtained. Moreover, since the gap between the nonwoven fabrics prevents the pores from being reduced in diameter and blocked by the nonwoven fabric overlay, the collection efficiency and filtration efficiency are also excellent. Furthermore, by not performing thermocompression bonding, the gap between the nonwoven fabrics is maintained, the nonwoven fabric can move slightly in the filtration layer, and the fluidity of the fluid and the powder in the fluid is further improved. Therefore, the filtration performance is stably exhibited because the shape of the filtration layer is maintained.

<濾過層用不織布>
濾過層は上記のとおり、少なくともスルーエア不織布とネットとを積層した積層体を用いて形成される。本発明において、スルーエア不織布とは、熱風接着プロセスで得られた不織布をいう。熱風接着プロセスとは、オーブン中にコンベアベルトまたはロータリードラムを備えて、ウェブを通過させた後、一方に吸引することで、接着効果を高め、厚さ方向に均一な不織布を得るための方法で、別名エアスルー方式ともいう。
一般に、熱風接着プロセスは、1)嵩高性を有する不織布の生産、2)比較的、簡単な均一な温度のコントロール、3)収縮のコントロール、ができるなどの長所を持つ。
この長所を利用して、捲縮を有する短繊維をカード機に通してウェブとし、得られたウェブを熱風処理し、短繊維同士の交絡点を熱融着させてスルーエア不織布を得る。交絡点が熱融着された不織布を用いることで、不織布における平均細孔径が一定に保たれ、本来有する濾過性能を安定的に発揮できるため、フィルターとして安定した性能を維持することができる。
<Nonwoven fabric for filtration layer>
As described above, the filtration layer is formed using a laminate in which at least a through-air nonwoven fabric and a net are laminated. In the present invention, the through-air nonwoven fabric refers to a nonwoven fabric obtained by a hot air bonding process. The hot air bonding process is a method for improving the bonding effect and obtaining a uniform nonwoven fabric in the thickness direction by providing a conveyor belt or a rotary drum in an oven, passing the web, and sucking it to one side. Also called the air-through method.
In general, the hot air bonding process has advantages such as 1) production of a nonwoven fabric having bulkiness, 2) relatively simple and uniform temperature control, and 3) shrinkage control.
Utilizing this advantage, crimped short fibers are passed through a card machine to form a web, the obtained web is subjected to hot air treatment, and the entanglement points of the short fibers are thermally fused to obtain a through-air nonwoven fabric. By using a non-woven fabric in which the entanglement points are heat-sealed, the average pore diameter in the non-woven fabric is kept constant, and the inherent filtering performance can be stably exhibited, so that the stable performance as a filter can be maintained.

スルーエア不織布を構成する短繊維としては、安定した性能を維持するために、短繊維の交点で短繊維同士が融着及び/又は接着していることが好ましい。このことから、短繊維として熱融着性複合繊維が好ましく利用できる。熱融着性複合繊維の種類は、特に限定されず、公知の複合繊維を使用することができる。熱融着性複合繊維としては、融点差を有する2種類以上の成分からなる複合繊維が使用でき、具体的には、高融点成分と低融点成分とからなる複合繊維が例示できる。複合繊維の高融点成分としては、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ナイロン6、ナイロン6,6、ポリ−L−乳酸などの熱可塑性樹脂が例示でき、複合繊維の低融点成分としては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンなどのポリエチレン(PE)、ポリエチレンテレフタレート共重合体、ポリ−DL−乳酸、プロピレン共重合体、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂が例示できる。熱融着性複合繊維の高融点成分と低融点成分の融点差は、特に限定されないが、熱融着の加工温度幅を広くするためには、15℃以上であることが好ましく、30℃以上であることがより好ましい。また、複合の形態は特に限定されないが、同心鞘芯型、偏心鞘芯型、並列型、海島型、放射状型などの複合形態を採用することができる。特に嵩高性を持たせるためには偏心鞘心型複合繊維が好適である。
また、熱融着性複合繊維の断面形状も特に限定されないが、例えば、円、楕円、三角、四角、U型、ブーメラン型、八葉型などの異型、中空など、いずれの断面形状であってもよい。複合繊維として、例えば、PE/PP複合繊維、PE/PET複合繊維などが挙げられる。また、濾過物の特性や目的によって、フッ素系繊維やガラス繊維などの特殊繊維が混紡されていてもよい。
As the short fibers constituting the through-air nonwoven fabric, it is preferable that the short fibers are fused and / or bonded at the intersection of the short fibers in order to maintain stable performance. From this, a heat-fusible conjugate fiber can be preferably used as the short fiber. The kind of heat-fusible conjugate fiber is not particularly limited, and a known conjugate fiber can be used. As the heat-fusible conjugate fiber, a conjugate fiber composed of two or more components having a difference in melting point can be used, and specifically, a conjugate fiber composed of a high melting point component and a low melting point component can be exemplified. Examples of the high melting point component of the composite fiber include thermoplastic resins such as polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, nylon 6, nylon 6,6, and poly-L-lactic acid. As the low melting point component of the composite fiber, polyethylene (PE) such as low density polyethylene, linear low density polyethylene, and high density polyethylene, polyethylene terephthalate copolymer, poly-DL-lactic acid, propylene copolymer, polypropylene, etc. These thermoplastic resins can be exemplified. The difference in melting point between the high-melting component and the low-melting component of the heat-fusible composite fiber is not particularly limited, but is preferably 15 ° C. or higher, and 30 ° C. or higher in order to widen the processing temperature range of heat-sealing It is more preferable that The composite form is not particularly limited, and composite forms such as a concentric sheath core type, an eccentric sheath core type, a parallel type, a sea island type, and a radial type can be employed. In particular, an eccentric sheath-core type composite fiber is suitable for providing bulkiness.
Also, the cross-sectional shape of the heat-fusible conjugate fiber is not particularly limited. For example, the cross-sectional shape may be any shape such as a circle, an ellipse, a triangle, a square, a U-shaped, a boomerang type, an eight-leaf type, or a hollow shape. Also good. Examples of the composite fiber include PE / PP composite fiber and PE / PET composite fiber. Further, special fibers such as fluorine fibers and glass fibers may be blended depending on the characteristics and purpose of the filtrate.

本発明に用いられる熱融着性複合繊維は、本発明の効果を妨げない範囲で機能剤を含んでいてもよく、機能剤としては、抗菌剤、消臭剤、帯電防止剤、平滑剤、親水剤、撥水剤、酸化防止剤、耐候剤などを例示できる。また、熱融着性複合繊維は、その表面を繊維仕上げ剤で処理されていてもよく、これによって親水性や撥水性、制電制、表面平滑性、耐摩耗性などの機能を付与することができる。   The heat-fusible conjugate fiber used in the present invention may contain a functional agent as long as the effects of the present invention are not hindered. As the functional agent, an antibacterial agent, a deodorant, an antistatic agent, a smoothing agent, Examples include hydrophilic agents, water repellents, antioxidants, weathering agents and the like. In addition, the surface of the heat-fusible conjugate fiber may be treated with a fiber finishing agent, thereby imparting functions such as hydrophilicity, water repellency, antistatic, surface smoothness, and abrasion resistance. Can do.

濾過層用不織布を構成する繊維は、0.1〜200μmの範囲の繊維径であることが好ましく、1〜180μmの範囲の繊維径であることがより好ましく、15〜160μmの範囲の繊維径であることが最も好ましい。0.1〜200μmの範囲の繊維径とすることで、得られる濾過層用不織布は、嵩高性とクッション性とに優れる。細い繊維径の繊維を使用すれば、捕集効率は向上するが濾過ライフ(寿命)が短くなる傾向がある。そのため、15〜160μmの範囲の繊維径とすることで、濾過ライフと捕集効率のバランスが特に良好となる。   The fibers constituting the filtration layer nonwoven fabric preferably have a fiber diameter in the range of 0.1 to 200 μm, more preferably a fiber diameter in the range of 1 to 180 μm, and a fiber diameter in the range of 15 to 160 μm. Most preferably it is. By setting it as the fiber diameter of the range of 0.1-200 micrometers, the nonwoven fabric for filter layers obtained is excellent in bulkiness and cushioning properties. If fibers having a small fiber diameter are used, the collection efficiency is improved, but the filtration life (life) tends to be shortened. Therefore, by setting the fiber diameter in the range of 15 to 160 μm, the balance between the filtration life and the collection efficiency is particularly good.

濾過層用不織布の平均細孔径は、基材層用不織布およびネットの平均細孔径と調整する必要があるが、濾過液の性状や濾過の目的に応じて適宜選択することが可能であり、通常、捕集を目的とする粒子径に併せて設計する。例えば、捕集を目的とする粒子径が50μmの場合、平均細孔径は40〜60μmの範囲が好ましく、45〜50μmがより好ましい。また、一般的に、ブリッジ形成限界は粉体粒子径によるが、細孔径(De)と粒子径(Dp)との関係がDe>5Dpとなるように設計することが目安とされており、この指標に基づいて平均細孔径を設定することができる。前記式や、フィルターを用いて除去したい大粒径、通過させる小粒径等の物性、及び、求める捕集効率等に応じて細孔径が選択される。   The average pore diameter of the nonwoven fabric for the filtration layer needs to be adjusted with the average pore diameter of the nonwoven fabric for the base layer and the net, but it can be appropriately selected according to the properties of the filtrate and the purpose of filtration. Designed to match the particle size intended for collection. For example, when the particle diameter for collection is 50 μm, the average pore diameter is preferably in the range of 40 to 60 μm, more preferably 45 to 50 μm. In general, the bridge formation limit depends on the particle size of the powder, but it is considered that the design is such that the relationship between the pore size (De) and the particle size (Dp) is De> 5Dp. The average pore diameter can be set based on the index. The pore size is selected according to the above formula, the physical properties such as the large particle size to be removed using a filter, the small particle size to be passed, the desired collection efficiency, and the like.

濾過層用不織布の目付は、繊維の材質、繊維径や平均細孔径との関係で、ある程度規定されるが、例えば、5〜40g/mのものを用いることができ、より好ましくは、10〜30g/mのものである。目付が5〜40g/mであれば、濾過層の厚みと平均細孔径を調整するための選択範囲が広がるので、好ましい。 The basis weight of the nonwoven fabric for the filtration layer is specified to some extent in relation to the material of the fiber, the fiber diameter and the average pore diameter, but, for example, 5 to 40 g / m 2 can be used, and more preferably 10 ˜30 g / m 2 . A basis weight of 5 to 40 g / m 2 is preferable because the selection range for adjusting the thickness and average pore diameter of the filtration layer is widened.

<ネット>
濾過層に挿入されるネットはフィルターの捕集効率には影響しないが、スルーエア不織布間に間隙を作り出すとともに、濾過層の形態を保持し、耐圧を維持・向上させるために用いられる。そのため、ネットは、50〜300μmの範囲の繊維径のモノフィラメントを用いることが好ましく、60〜280μmの範囲の繊維径のモノフィラメントを用いることがより好ましい。さらに、ネットの目合いは1〜5mmの範囲とすることが好ましく、1〜4mmの範囲とすることがより好ましい。この範囲のネットを用いることで、捕集効率に影響を与えず、かつフィルターの強度が確保されるため、より濾過ライフの長いフィルターを得ることができる。
<Net>
The net inserted into the filtration layer does not affect the collection efficiency of the filter, but is used to create a gap between the through-air nonwoven fabrics, maintain the shape of the filtration layer, and maintain and improve the pressure resistance. Therefore, the net is preferably a monofilament having a fiber diameter in the range of 50 to 300 μm, and more preferably a monofilament having a fiber diameter in the range of 60 to 280 μm. Furthermore, the mesh of the net is preferably in the range of 1 to 5 mm, and more preferably in the range of 1 to 4 mm. By using a net in this range, the filter efficiency is not affected, and the strength of the filter is ensured, so that a filter with a longer filtration life can be obtained.

モノフィラメントは、熱可塑性樹脂から構成されていることが好ましく、単一構成繊維、複合繊維、混繊繊維が利用できる。モノフィラメントに使用できる熱可塑性樹脂は、溶融紡糸可能な熱可塑性樹脂であれば特に限定されないが、例えば、熱融着性複合繊維で例示したような熱可塑性樹脂が使用でき、単一の熱可塑性樹脂を用いても、2種類以上の熱可塑性樹脂の混合物を用いてもよい。モノフィラメントが複合繊維の場合、例えば、熱融着性複合繊維で例示したような熱可塑性樹脂の組み合わせが使用できる。例えば、PE、PP、PET、ナイロン6、ナイロン6,6、ナイロン6,12等が挙げられ、PP又はナイロンが特に好ましい。   The monofilament is preferably made of a thermoplastic resin, and single component fibers, composite fibers, and mixed fibers can be used. The thermoplastic resin that can be used for the monofilament is not particularly limited as long as it is a melt-spinnable thermoplastic resin. For example, the thermoplastic resin exemplified in the heat-fusible conjugate fiber can be used, and a single thermoplastic resin can be used. Even a mixture of two or more thermoplastic resins may be used. When the monofilament is a composite fiber, for example, a combination of thermoplastic resins as exemplified in the heat-fusible composite fiber can be used. For example, PE, PP, PET, nylon 6, nylon 6,6, nylon 6,12 and the like can be mentioned, and PP or nylon is particularly preferable.

<濾過層の構成>
フィルターの濾過層は、少なくとも上記の濾過層用スルーエア不織布とネットとを積層した積層体を多重に巻回して形成される。スルーエア不織布とネットの積層順は特に制限されないが、スルーエア不織布とネットを各1枚ずつ、すなわち、スルーエア不織布とネットとが1層ずつ交互になるように巻くことが好ましい。このように形成された濾過層は、スルーエア不織布の間に目の粗いネットが挟み込まれた構造になり、スルーエア不織布層同士が密着することなく積層されている。
<Configuration of filtration layer>
The filter layer of the filter is formed by multiply winding a laminate in which at least the filter layer through-air nonwoven fabric and the net are stacked. The stacking order of the through-air nonwoven fabric and the net is not particularly limited, but it is preferable to wind the through-air nonwoven fabric and the net one by one, that is, the through-air nonwoven fabric and the net alternately. The filtration layer formed in this way has a structure in which a coarse mesh is sandwiched between through-air nonwoven fabrics, and the through-air nonwoven fabric layers are laminated without being in close contact with each other.

また、濾過層積層体は熱圧着されておらず、スルーエア不織布の嵩高さが保持されている。但し、「熱圧着されていない」とは、濾過層の全体が熱圧着によって一体的に硬化された形態ではない、という意味であり、フィルターの形態保持性を高める等の目的で濾過層の一部が熱圧着されていてもよい。また、濾過層と基材層の間や、濾過層と表皮層の間が融着ないし接着されていてもよい。   Moreover, the filtration layer laminated body is not thermocompression bonded, and the bulkiness of the through-air nonwoven fabric is maintained. However, “not thermocompression-bonded” means that the entire filtration layer is not integrally hardened by thermocompression bonding. The part may be thermocompression bonded. Further, the filtration layer and the base material layer, or the filtration layer and the skin layer may be fused or bonded.

また、必要に応じて、スルーエア不織布とネット以外にもさらなる不織布やネット等が積層されていてもよい。例えば、スルーエア不織布とネットに加えて、スルーエア不織布よりも目の粗いメルトブロー不織布を挿入して、3層構造の積層体を巻回し、濾過層の保形性や捕集効率を向上させることができる。メルトブロー不織布を用いる場合、基材層や表皮層に用いるのと同じメルトブロー不織布を好ましく用いることができる。   In addition to the through-air non-woven fabric and the net, further non-woven fabric or net may be laminated as necessary. For example, in addition to a through-air nonwoven fabric and a net, a melt blown nonwoven fabric having a coarser mesh than the through-air nonwoven fabric can be inserted to wind a three-layer laminate, thereby improving the shape retention and collection efficiency of the filtration layer. . When using a melt blown nonwoven fabric, the same melt blown nonwoven fabric as used for the base material layer and the skin layer can be preferably used.

捕集効率は、対数透過則から流体が通過する濾過層の厚みによって制御されることが公知であり、濾過層の厚み(積層体の巻き数)は、求める捕集効率に応じて適宜選択することができる。濾過層の厚み(積層体の巻き数)が大きいほど、捕集効率は向上し、粒径の小さい粉体を捕集できる。   It is known that the collection efficiency is controlled by the thickness of the filtration layer through which the fluid passes from the logarithmic transmission law, and the thickness of the filtration layer (the number of turns of the laminate) is appropriately selected according to the desired collection efficiency. be able to. As the thickness of the filtration layer (the number of windings of the laminate) is larger, the collection efficiency is improved, and a powder having a small particle diameter can be collected.

<基材層用不織布>
本発明に用いる基材層用不織布は、10枚重ね時に200〜300cc/cm/secの範囲の通気度を有していれば、メルトブロー不織布またはスルーエア不織布のどちらであってもよい。通気度がこの範囲の不織布は、低圧損の点で好ましい。
<Nonwoven fabric for base material layer>
The base layer nonwoven fabric used in the present invention may be either a melt blown nonwoven fabric or a through-air nonwoven fabric as long as it has an air permeability in the range of 200 to 300 cc / cm 2 / sec when 10 sheets are stacked. Nonwoven fabrics having an air permeability in this range are preferable in terms of low pressure loss.

メルトブロー不織布を用いる場合、メルトブロー不織布を構成する極細繊維の種類や、その製造方法は、特に限定されず、公知の極細繊維や製造方法を使用することができる。例えば、メルトブロー不織布は、熱可塑性樹脂を溶融押出し、メルトブロー紡糸口金から紡出し、さらに高温高速の気体によって極細繊維流としてブロー紡糸し、捕集装置で極細繊維をウェブとして捕集し、得られたウェブを熱処理し、極細繊維同士を熱融着させることで製造できる。メルトブロー紡糸で用いる高温高速の気体は、通常、空気、窒素ガス等の不活性気体が使用される。気体の温度は200〜500℃、圧力は0.1〜6.5kgf/cmの範囲が一般に用いられる。 When using a meltblown nonwoven fabric, the kind of ultrafine fiber which comprises a meltblown nonwoven fabric, and its manufacturing method are not specifically limited, A well-known ultrafine fiber and manufacturing method can be used. For example, a melt-blown nonwoven fabric was obtained by melt-extruding a thermoplastic resin, spinning from a melt-blow spinneret, blow-spinning as a flow of ultra-fine fibers with a high-temperature and high-speed gas, and collecting the ultra-fine fibers as a web with a collection device. It can be manufactured by heat-treating the web and thermally fusing the ultrafine fibers together. As the high-temperature and high-speed gas used in melt blow spinning, an inert gas such as air or nitrogen gas is usually used. The temperature of the gas is generally 200 to 500 ° C., and the pressure is generally in the range of 0.1 to 6.5 kgf / cm 2 .

メルトブロー不織布を基材層用不織布に用いる場合、その平均繊維径は、1〜100μmであることが好ましく、6〜60μmであることがより好ましく、8〜30μmであることが最も好ましい。メルトブロー不織布の平均繊維径が1μm以上であれば、生産性が良好であり、メルトブロー不織布を構成する極細繊維の力学強度が高く、極細繊維の単糸切れや極細繊維層の破れが生じにくくなる。また、メルトブロー不織布を構成する極細繊維の平均繊維径が100μm以下であれば、繊維径の小ささ(細さ)に由来する極細繊維の本来の特性が十分に発揮される。   When the melt blown nonwoven fabric is used for the nonwoven fabric for the base material layer, the average fiber diameter is preferably 1 to 100 μm, more preferably 6 to 60 μm, and most preferably 8 to 30 μm. If the average fiber diameter of the melt blown nonwoven fabric is 1 μm or more, the productivity is good, the mechanical strength of the ultrafine fibers constituting the meltblown nonwoven fabric is high, and the single fiber breakage of the ultrafine fibers and the breakage of the ultrafine fiber layer are less likely to occur. Moreover, if the average fiber diameter of the ultrafine fibers constituting the meltblown nonwoven fabric is 100 μm or less, the original characteristics of the ultrafine fibers derived from the small fiber diameter (fineness) are sufficiently exhibited.

また、メルトブロー不織布は、単一構成繊維からなるメルトブロー不織布、複合繊維からなるメルトブロー不織布、混繊繊維からなるメルトブロー不織布等が利用できる。また、前記メルトブロー不織布に使用できる樹脂は、溶融紡糸可能な熱可塑性樹脂であれば特に限定されないが、例えば、熱融着性複合繊維で例示したような熱可塑性樹脂が使用でき、単一の熱可塑性樹脂を用いても、2種類以上の熱可塑性樹脂の混合物を用いてもよい。さらに、熱可塑性樹脂には、本発明の効果を妨げない範囲で各種機能剤を含んでいてもよく、具体的には、抗菌剤、消臭剤、親水化剤、撥水化剤、界面活性剤などが例示できる。また、メルトブロー不織布は、その効果を妨げない範囲で機能付与のために二次加工を施されていてもよく、親水化や疎水化のコーティング処理、メルトブロー不織布を構成する極細繊維の表面に特定の官能基を導入する化学処理、滅菌処理などが例示できる。   Moreover, the melt blown nonwoven fabric which consists of a single component fiber, the melt blow nonwoven fabric which consists of composite fibers, the melt blow nonwoven fabric which consists of mixed fiber, etc. can be utilized for a melt blow nonwoven fabric. The resin that can be used for the melt blown nonwoven fabric is not particularly limited as long as it is a melt-spinnable thermoplastic resin. For example, the thermoplastic resin exemplified in the heat-fusible conjugate fiber can be used, and a single heat can be used. A plastic resin may be used, or a mixture of two or more thermoplastic resins may be used. Furthermore, the thermoplastic resin may contain various functional agents as long as the effects of the present invention are not hindered. Specifically, the antibacterial agent, deodorant, hydrophilizing agent, water repellent, surface activity. An agent etc. can be illustrated. In addition, the melt blown nonwoven fabric may be subjected to secondary processing for imparting functions within a range that does not impede its effects, and it is specific to the surface of the ultrafine fibers constituting the hydrophilic or hydrophobic coating treatment and the melt blown nonwoven fabric. Examples thereof include chemical treatment for introducing a functional group and sterilization treatment.

基材層用不織布に用いる樹脂としては、例えば、PE、PP、PET、ナイロン6、ナイロン6,6、ナイロン6,12等が挙げられる。また、基材層用不織布にスルーエア不織布を用いる場合、濾過層用不織布で例示した一般的なスルーエア不織布が利用できる。   As resin used for the nonwoven fabric for base material layers, PE, PP, PET, nylon 6, nylon 6,6, nylon 6,12 etc. are mentioned, for example. Moreover, when using a through air nonwoven fabric for the nonwoven fabric for base materials, the general through air nonwoven fabric illustrated by the nonwoven fabric for filtration layers can be utilized.

基材層用不織布の平均細孔径は、濾過液の性状や濾過の目的に応じて適宜選択することが可能であるが、濾過層用のスルーエア不織布の平均細孔径よりも大きいものを用いる。通常、90μm〜130μmの範囲となるようにすることが好ましく、100μm〜120μmの範囲となるようにすることが特に好ましい。基材層用不織布の目付は、繊維の材質、繊維径や平均細孔径との関係で、ある程度規定されるが、例えば、5〜50g/mの目付を用いることができ、30〜45g/mの目付を用いることがより好ましい。この範囲の目付であれば、フィルターの外径調整及び基材層の強度設計の調節の観点から好適である。 The average pore diameter of the nonwoven fabric for the base material layer can be appropriately selected according to the properties of the filtrate and the purpose of filtration, but a material larger than the average pore diameter of the through-air nonwoven fabric for the filtration layer is used. Usually, it is preferable to be in the range of 90 μm to 130 μm, and it is particularly preferable to be in the range of 100 μm to 120 μm. The basis weight of the nonwoven fabric for the base material layer is defined to some extent in relation to the material of the fiber, the fiber diameter and the average pore diameter. For example, a basis weight of 5 to 50 g / m 2 can be used. It is more preferable to use the m 2 basis weight. A basis weight in this range is preferable from the viewpoint of adjusting the outer diameter of the filter and adjusting the strength design of the base material layer.

基材層は主にフィルターの強度を確保するための層であり、メルトブロー不織布が積層され、熱圧着により一体化された層であることが好ましい。基材層の厚みや巻き数は、使用するメルトブロー不織布に応じて適切に設定されるが、フィルターの強度が確保され、かつ一定の濾過性能が得られれば特に制限されない。   The base material layer is a layer mainly for ensuring the strength of the filter, and is preferably a layer in which melt blown nonwoven fabrics are laminated and integrated by thermocompression bonding. The thickness and the number of turns of the base material layer are appropriately set according to the melt blown nonwoven fabric to be used, but are not particularly limited as long as the strength of the filter is ensured and a certain filtration performance is obtained.

<表皮層>
表皮層はフィルターの最も外側(濾過液の上流側)に位置する層であり、特に大粒径の凝集物や夾雑物が濾過層内に侵入しないようにブロックするほか、濾過層を保護し、フィルター形態を保持することを主な目的とする層である。
表皮層は不織布を含む層であり、不織布からなる層であることが好ましい。表皮層に用いる不織布は特に制限されないが、平均細孔径が、濾過層用不織布の平均細孔径よりも大きい(粗い)不織布であることが好ましい。
不織布の材質も特に制限されないが、例えば、基材層に用いるものと同様のメルトブロー不織布を用いることが好ましい。
<Skin layer>
The skin layer is the layer located on the outermost side of the filter (upstream side of the filtrate), and in particular blocks and prevents large particle aggregates and contaminants from entering the filtration layer, protecting the filtration layer, This layer is mainly intended to maintain the filter form.
The skin layer is a layer containing a nonwoven fabric, and is preferably a layer made of a nonwoven fabric. Although the nonwoven fabric used for a skin layer is not specifically limited, It is preferable that an average pore diameter is a nonwoven fabric larger (coarse) than the average pore diameter of the nonwoven fabric for filtration layers.
Although the material of the nonwoven fabric is not particularly limited, for example, the same melt blown nonwoven fabric as that used for the base material layer is preferably used.

表皮層の巻き数や厚みは特に制限されないが、巻き数や厚みが大きくなると、濾過液が濾過層に達する以前に表皮層内でブリッジを形成するという不具合が生じることがあるので、なるべく薄い表皮層とすることが好ましい。例えば、メルトブロー不織布を1〜5回、好ましくは1〜2回巻回して、熱圧着して形成することが好ましい。   The number of turns and thickness of the skin layer are not particularly limited, but if the number of turns or thickness increases, there may be a problem that a bridge forms in the skin layer before the filtrate reaches the filtration layer. A layer is preferred. For example, the melt blown nonwoven fabric is preferably wound 1 to 5 times, preferably 1 to 2 times, and thermocompression-bonded.

<フィルターの製造方法>
本発明のフィルターは、基材層用不織布、濾過層用不織布及びネットの順に積層しながら巻回することで製造できる。具体的には、例えば、基材層用不織布であるメルトブロー不織布をまず熱圧着させながら円柱状の鉄棒に巻き上げて、コアとなる基材層を形成する。続いて、濾過層用不織布であるスルーエア不織布及びネットを順に挿入し、加熱することなく巻き上げて濾過層を形成する。最後に、メルトブロー不織布を1〜2回巻回して、熱圧着させて表皮層を形成する。
<Filter manufacturing method>
The filter of this invention can be manufactured by winding, laminating | stacking in order of the nonwoven fabric for base materials, the nonwoven fabric for filtration layers, and a net | network. Specifically, for example, a melt blown nonwoven fabric, which is a nonwoven fabric for a base material layer, is first wound around a cylindrical iron rod while being thermocompression bonded to form a base material layer that becomes a core. Subsequently, a through-air nonwoven fabric and a net, which are nonwoven fabrics for the filtration layer, are sequentially inserted, and rolled up without heating to form a filtration layer. Finally, the meltblown nonwoven fabric is wound 1-2 times and thermocompression bonded to form a skin layer.

上記方法において基材層を形成する温度は、巻き取り部分(円柱状の鉄棒)において基材層用不織布が溶融し、圧着される温度であればよい。また製造ラインの速度は特に制限されないが、濾過層の形成時は、不織布にかかるテンションは10N以下であることが好ましく、テンションを掛けずに巻き上げることが好ましい。   The temperature which forms a base material layer in the said method should just be the temperature by which the nonwoven fabric for base material layers fuse | melts and crimps | bonds in a winding part (cylindrical iron bar). The speed of the production line is not particularly limited, but when forming the filtration layer, the tension applied to the nonwoven fabric is preferably 10 N or less, and it is preferable to wind up without applying tension.

上記のように製造されるフィルターは、適切な大きさに切断し、両端にエンドキャップを貼付して円筒型フィルターとして好適に用いられる。
また、上記の製造方法は概要のみであり、上記の工程以外に必要に応じて、熱処理、冷却、薬剤処理、成型、洗浄等の公知の工程を実施することができる。
The filter manufactured as described above is suitably used as a cylindrical filter by cutting into an appropriate size and attaching end caps to both ends.
Moreover, said manufacturing method is only an outline | summary and well-known processes, such as heat processing, cooling, chemical | medical agent processing, a shaping | molding, and washing | cleaning, can be implemented as needed other than said process.

以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明はそれらによって制限されるものではない。
実施例中に示した物性値の測定方法や定義は次のとおりである。
1)平均細孔径の測定方法
平均細孔径は、バブルポイント法(ASTM F316−86)に基づきPMI社製パームポロメーターCFP−1200−Aによって、測定を行った。
2)目付の測定方法
250mm×250mmに切断した不織布の重量を測定し、単位面積当たりの重量(g/m)を求め、これを目付とした。
3)通気度の測定方法
JIS L 1096に記載のフラジール形試験機を用いて測定を行った。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not restrict | limited by them.
The measurement methods and definitions of the physical property values shown in the examples are as follows.
1) Measuring method of average pore diameter The average pore diameter was measured by a palm porometer CFP-1200-A manufactured by PMI based on the bubble point method (ASTM F316-86).
2) Measuring method of basis weight The weight of the nonwoven fabric cut into 250 mm × 250 mm was measured to determine the weight per unit area (g / m 2 ), which was used as the basis weight.
3) Measuring method of air permeability It measured using the fragile type testing machine as described in JIS L1096.

[実施例]
(材料)
基材層用不織布として、目付が42g/mであり、10枚重ね時の通気度が280cc/cm/secであるポリプロピレンメルトブロー不織布を用いた。
濾過層用不織布として、ポリプロピレン/ポリエチレンの偏心鞘芯型複合繊維(平均繊維径31μm)からなる、目付が30g/mであり、平均細孔径が46μm(4枚重ね)であるスルーエア不織布を用いた。
ネットとして、ポリプロピレンモノフィラメント(平均繊維径250μm)からなる、目合いが2.0mmであるネットを用いた。
[Example]
(material)
As the nonwoven fabric for the base material layer, a polypropylene melt blown nonwoven fabric having a basis weight of 42 g / m 2 and an air permeability of 10 sheets over 280 cc / cm 2 / sec was used.
As a nonwoven fabric for filtration layer, a through-air nonwoven fabric made of polypropylene / polyethylene eccentric sheath-core composite fiber (average fiber diameter 31 μm), having a basis weight of 30 g / m 2 and an average pore diameter of 46 μm (4 layers) is used. It was.
As the net, a net made of polypropylene monofilament (average fiber diameter 250 μm) and having a mesh of 2.0 mm was used.

(フィルターの製造方法)
中芯(鉄棒)を予め215℃に加熱し、この中芯に基材層に用いるメルトブロー不織布を接着させ、巻き取った。このとき、巻取りヒーター(巻取り部直近のヒーター)の出力を概ね7.8kW程度に設定し、加熱した。
基材層に用いるメルトブロー不織布は全長8.6mであり、うち基材層として約5.6mを、ヒーター出力7.8kWで加熱し、熱融着させながら、巻き取り、基材層を作成した。
メルトブロー不織布を5.6m分巻取った後、続いて、濾過層を構成するスルーエア不織布とネットの挿入を開始した。挿入長さを2mとし、メルトブロー不織布とともに巻き取った。このとき最初の1mはヒーター出力7.8kWで加熱することで熱融着させ、残り1mはヒーター出力を0kWとし、加熱せず、熱融着させずに巻取り、濾過層を構成した。続いて、ヒーター出力を7.8kWで加熱し、表皮層としてメルトブロー不織布を熱融着させながら1mを巻取り、円筒型フィルターを製造した。
(Filter manufacturing method)
The core (iron bar) was heated to 215 ° C. in advance, and the melt blown nonwoven fabric used for the base material layer was adhered to the core and wound. At this time, the output of the winding heater (the heater immediately adjacent to the winding portion) was set to about 7.8 kW and heated.
The melt blown non-woven fabric used for the base material layer has a total length of 8.6 m, and about 5.6 m of the base material layer is heated at a heater output of 7.8 kW and wound up while being heat-sealed to create a base material layer. .
After winding the melt blown nonwoven fabric by 5.6 m, the insertion of the through-air nonwoven fabric and the net constituting the filtration layer was subsequently started. The insertion length was 2 m, and the film was wound up together with the melt blown nonwoven fabric. At this time, the first 1 m was heat-fused by heating at a heater output of 7.8 kW, and the remaining 1 m was heated at a heater output of 0 kW, and was wound without being heated and heat-sealed to form a filtration layer. Subsequently, the heater output was heated at 7.8 kW, and 1 m was wound up while the melt blown nonwoven fabric was heat-sealed as a skin layer to produce a cylindrical filter.

実施例のフィルターの断面写真を図3(下段)に示す。   A sectional photograph of the filter of the example is shown in FIG.

[比較例1]
濾過層用スルーエア不織布を熱圧着させながら巻回すること以外は、実施例と同様に円筒型フィルターを製造した。
[Comparative Example 1]
A cylindrical filter was produced in the same manner as in Example except that the filtration layer through-air nonwoven fabric was wound while being thermocompression bonded.

[比較例2](従来品相当)
射出成形などで成形された成形品コア(外径36mm、厚み3mm、長さ254mmのポリプロピレン製多孔円筒)に基材となるメルトブロー不織布及びネットを巻取り、製造途中で、基材のメルトブロー不織布よりも目付が小さいメルトブロー不織布を挿入した。その後、基材のメルトブロー不織布のみを巻き取った。熱圧着は行わなかった。
比較例2のフィルターの断面写真を図3(上段)に示す。
[Comparative Example 2] (conventional product equivalent)
A melt blown nonwoven fabric and a net as a base material are wound around a molded product core (outer diameter 36 mm, thickness 3 mm, length 254 mm, porous cylinder) formed by injection molding, etc. A melt blown nonwoven fabric with a small basis weight was also inserted. Thereafter, only the melt blown nonwoven fabric of the base material was wound up. Thermocompression bonding was not performed.
A cross-sectional photograph of the filter of Comparative Example 2 is shown in FIG.

[性能試験]
1.濾過ライフ
実施例及び比較例1、2の円筒型フィルターについて、下記の粉体及び方法に従って、累積粉体添加量に対するフィルター前後の差圧変化を測定した。
試験粉体はJIS Z 8901 試験用粉体に記載の7種を使用した。
循環水量30L/minの水中に速度0.3g/minで前記試験粉体を添加した試験流体をフィルターに通液し、累積粉体添加量に対するフィルター前後の圧力差変化を追跡した(参考文献:ユーザーのためのフィルターガイドブック 日本液体清澄化技術工業会)。
結果を図1に示す。
[performance test]
1. Filtration Life For the cylindrical filters of Examples and Comparative Examples 1 and 2, the change in differential pressure before and after the filter with respect to the cumulative amount of powder added was measured according to the following powder and method.
Seven kinds of test powders described in JIS Z 8901 test powder were used.
The test fluid added with the test powder at a rate of 0.3 g / min in water with a circulating water volume of 30 L / min was passed through the filter, and the change in pressure difference before and after the filter with respect to the cumulative powder addition amount was traced (references: Filter Guidebook for Users Japan Liquid Clarification Technology Association)
The results are shown in FIG.

図1に示されるとおり、実施例のフィルターは、差圧上昇が起こるまでの累積粉体添加量が比較例1,2よりも顕著に多い。一定流量で粉体を添加しているので、このことは、差圧上昇が起こるまでの時間が長いこと、すなわち実施例のフィルターは比較例1,2のフィルターよりも濾過ライフが長いことを示している。実施例のフィルターは、嵩高いスルーエア不織布を用い、かつ熱圧着をせずに不織布間に適度な間隙が保持されていることによって、ブリッジの形成が抑制され、濾過ライフに優れるものと考えられる。   As shown in FIG. 1, in the filter of the example, the cumulative amount of powder added until the differential pressure rises is significantly larger than those of Comparative Examples 1 and 2. Since the powder is added at a constant flow rate, this indicates that the time until the differential pressure rises is longer, that is, the filter of the example has a longer filtration life than the filters of Comparative Examples 1 and 2. ing. It is considered that the filter of the example uses a bulky through-air non-woven fabric and maintains an appropriate gap between the non-woven fabric without performing thermocompression bonding, thereby suppressing the formation of bridges and being excellent in filter life.

2.捕集効率
実施例及び比較例2の円筒型フィルターについて、下記の試験粉体及び方法に従って初期捕集性能として捕集効率を測定した。
試験粉体はJIS Z 8901 試験用粉体に記載の7種を使用した。
JIS7種粉体を速度0.3g/minで水中に添加した試験流体を30L/minの流量でフィルターに通し、フィルター前後の粒子数を測定した(参考文献 ユーザーのためのフィルターガイドブック 日本液体清澄化技術工業会)。
粒子数はパーティクルセンサー(KS−63 リオン製)を用い、パーティクルカウンター(KL−11 リオン製)を使用して測定した。
捕集効率は以下の定義式によって求めた。

捕集効率(%)=(1−フィルター通過後の粒子径xμmの粒子数/フィルター通過前の粒子径xμmの粒子数)×100
結果を図2に示す。
2. Collection efficiency For the cylindrical filters of Examples and Comparative Example 2, the collection efficiency was measured as the initial collection performance according to the following test powder and method.
Seven kinds of test powders described in JIS Z 8901 test powder were used.
A test fluid obtained by adding JIS 7 seed powder in water at a speed of 0.3 g / min was passed through a filter at a flow rate of 30 L / min, and the number of particles before and after the filter was measured (reference filter filter guidebook for users Nippon Liquid Clarification) Japan Chemical Industry Association).
The number of particles was measured using a particle sensor (manufactured by KS-63 Lion) and a particle counter (manufactured by Lion KL-11).
The collection efficiency was determined by the following definition formula.

Collection efficiency (%) = (1−number of particles having a particle diameter of x μm after passing through the filter / number of particles having a diameter of μm before passing through the filter) × 100
The results are shown in FIG.

図2に示されるとおり、実施例のフィルターは50μm以上の粒子を90%以上捕集し、かつ30μmの粒子のほぼ半数を通過させた。一方、比較例2のフィルターは50μm以上の粒子を90%以上捕集したが、30μmの粒子を70%捕集した。この結果は、実施例のフィルターは比較例2のフィルターに比べて、除去すべき大粒子を捕集する一方で、通過させるべき小粒子を確実に通過させることが可能であること、すなわち分級性に優れることを示している。   As shown in FIG. 2, the filter of the example collected 90% or more of particles having a size of 50 μm or more and passed almost half of the particles having a size of 30 μm. On the other hand, the filter of Comparative Example 2 collected 90% or more of particles of 50 μm or more, but collected 70% of particles of 30 μm. This result shows that, compared with the filter of Comparative Example 2, the filter of the example can collect the large particles to be removed, but can reliably pass the small particles to be passed, that is, the classification property. It shows that it is excellent.

本発明のフィルターは、粉体の凝集(ブリッジ)の発生が抑制されるため濾過ライフが長く、分級性にも優れる。本発明のフィルターは、低濃度〜高濃度(10ppm〜70%)の微粒子(粉体)を含む懸濁液、スラリー、ゲル状流体から凝集物や夾雑物を除去し、粒径が一定以下の微粒子を得るために用いる濾過フィルターとして好適に用いられる。   Since the filter of the present invention suppresses the occurrence of powder aggregation (bridge), the filter life is long and the classification is excellent. The filter of the present invention removes aggregates and contaminants from suspensions, slurries, and gel fluids containing fine particles (powder) having a low concentration to a high concentration (10 ppm to 70%), and has a particle size of a certain value or less. It is suitably used as a filtration filter used for obtaining fine particles.

Claims (6)

基材層と、濾過層と、表皮層とを有するフィルターであって、
前記基材層は、不織布が多重に巻回され、熱圧着されてなる層であり、
前記濾過層は、少なくともスルーエア不織布とネットとを積層した積層体が多重に巻回され、かつ、熱圧着されていない層であり、
前記表皮層は、不織布を含む層であり、
前記基材層及び前記表皮層を構成する不織布の平均細孔径は、前記濾過層を構成するスルーエア不織布の平均細孔径よりも大きい、フィルター。
A filter having a base material layer, a filtration layer, and a skin layer,
The base material layer is a layer in which a nonwoven fabric is wound in multiple layers and thermocompression bonded,
The filtration layer is a layer in which a laminate in which at least a through-air nonwoven fabric and a net are laminated is wound in multiple layers, and is not thermocompression bonded,
The skin layer is a layer containing a nonwoven fabric,
The average pore diameter of the nonwoven fabric which comprises the said base material layer and the said skin layer is a filter larger than the average pore diameter of the through-air nonwoven fabric which comprises the said filtration layer.
前記濾過層を構成する積層体において、前記スルーエア不織布とネットとに加えて、メルトブロー不織布が積層されている、請求項1に記載のフィルター。   The filter according to claim 1, wherein in the laminate constituting the filtration layer, a melt blown nonwoven fabric is laminated in addition to the through-air nonwoven fabric and the net. 前記濾過層を構成する不織布は、0.1〜200μmの範囲の平均繊維径を有するスルーエア不織布である、請求項1又は2に記載のフィルター。 The filter according to claim 1 or 2 , wherein the nonwoven fabric constituting the filtration layer is a through-air nonwoven fabric having an average fiber diameter in the range of 0.1 to 200 µm. 前記ネットは、1〜5mmの範囲の目合いであり、50〜300μmの範囲の平均繊維径を有する、請求項1〜のいずれか1項に記載のフィルター。 The filter according to any one of claims 1 to 3 , wherein the net has a scale in the range of 1 to 5 mm and has an average fiber diameter in the range of 50 to 300 µm. 前記濾過層を構成するスルーエア不織布は、不織布中の繊維の交点で繊維同士が融着及び/又は接着している、請求項1〜のいずれか1項に記載のフィルター。 The filter according to any one of claims 1 to 4 , wherein the through-air nonwoven fabric constituting the filtration layer has the fibers fused and / or bonded at the intersection of the fibers in the nonwoven fabric. 請求項1〜のいずれか1項に記載のフィルターを有する、円筒型フィルター。 Having a filter according to any one of claims 1 to 5 cylindrical filter.
JP2013238094A 2013-11-18 2013-11-18 filter Active JP6220242B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013238094A JP6220242B2 (en) 2013-11-18 2013-11-18 filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013238094A JP6220242B2 (en) 2013-11-18 2013-11-18 filter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015097979A JP2015097979A (en) 2015-05-28
JP6220242B2 true JP6220242B2 (en) 2017-10-25

Family

ID=53374991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013238094A Active JP6220242B2 (en) 2013-11-18 2013-11-18 filter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6220242B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11111361B2 (en) 2003-06-25 2021-09-07 Design Blue Limited Energy absorbing blends

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107530607B (en) * 2015-05-15 2020-11-24 捷恩智株式会社 Filter and cylindrical filter
US11141686B2 (en) 2016-07-28 2021-10-12 Jnc Corporation Backwashable depth filter
JP6927710B2 (en) * 2017-02-10 2021-09-01 Jnc株式会社 filter
JP7248401B2 (en) 2018-09-26 2023-03-29 Jnc株式会社 depth filter
JP7368452B2 (en) 2019-03-28 2023-10-24 Jnc株式会社 depth filter
JP2021171743A (en) * 2020-04-30 2021-11-01 株式会社ロキテクノ Filter member for slurry, filter cartridge and filter container

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3911826A1 (en) * 1989-04-11 1990-10-31 Seitz Filter Werke FILTER CANDLE OR FILTER MODULE MADE OF FLEXIBLE DEPTH FILTER MATERIAL
JPH0782649A (en) * 1993-07-16 1995-03-28 Chisso Corp Blended ultra-fine fiber good and its production
JP3596150B2 (en) * 1996-03-01 2004-12-02 チッソ株式会社 Filter and manufacturing method thereof
JP2009112887A (en) * 2007-11-01 2009-05-28 Daiwabo Co Ltd Filter medium, its manufacturing method, and cartridge filter
JP2010137121A (en) * 2008-12-09 2010-06-24 Roki Techno Co Ltd Filter having high differential pressure-proof performance and gel foreign matter elimination performance
JP5823205B2 (en) * 2011-08-04 2015-11-25 ダイワボウホールディングス株式会社 Cartridge filter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11111361B2 (en) 2003-06-25 2021-09-07 Design Blue Limited Energy absorbing blends

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015097979A (en) 2015-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6220242B2 (en) filter
JP4236284B2 (en) Cylindrical filter
EP1932575B1 (en) Nonwoven fabric for filters
JP7368452B2 (en) depth filter
WO2016185517A1 (en) Filter
KR101739845B1 (en) Cartridge filter using composition adiabatic fiber yarn and the manufacture method thereof
JP5823205B2 (en) Cartridge filter
JP6927710B2 (en) filter
JP2009112887A (en) Filter medium, its manufacturing method, and cartridge filter
JP5836190B2 (en) Cylindrical filter
JP5836191B2 (en) Cylindrical filter
JP7248401B2 (en) depth filter
JP6340186B2 (en) Cylindrical filter
JP2019000793A (en) Filter medium for dust collector filter
JP6560101B2 (en) Pleated filter
JP2020157297A (en) Cartridge filter
WO2016159794A2 (en) Multilayer, non-woven filter for emulsion separation

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161025

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170524

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170607

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170615

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170906

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170929

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6220242

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250