JPH0153565B2 - - Google Patents

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JPH0153565B2
JPH0153565B2 JP7530884A JP7530884A JPH0153565B2 JP H0153565 B2 JPH0153565 B2 JP H0153565B2 JP 7530884 A JP7530884 A JP 7530884A JP 7530884 A JP7530884 A JP 7530884A JP H0153565 B2 JPH0153565 B2 JP H0153565B2
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JP
Japan
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nonwoven fabric
thickness
item
filtration cartridge
manufacturing
Prior art date
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JP7530884A
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English (en)
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JPS60220120A (ja
Inventor
Mutsuo Tamura
Taisuke Ootsubo
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Kurashiki Spinning Co Ltd
Original Assignee
Kurashiki Spinning Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1607Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
    • B01D39/1623Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of synthetic origin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/065More than one layer present in the filtering material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/069Special geometry of layers
    • B01D2239/0695Wound layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1233Fibre diameter

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
近年半導体工業の発展に伴い、硫酸やフツ酸と
いつた腐食性薬品や有機溶剤の濾過、ときには高
温時における濾過の必要性が高まつている。 0.1〜0.2μ以下の粒子除去を目的とした、耐薬
品性のあるフツ素樹脂を用いたメンブレン型カー
トリツジフイルターはすでに開発されている。ま
た、0.5μ以上の粒子を除去対象とするPTFE繊維
を用いた糸巻状カートリツジフイルター(ワイン
ドタイプカートリツジと呼ぶ)も開発されてい
る。 カートリツジフイルターは一般に、表面濾過タ
イプと厚み濾過タイプに大別される。前者は濾過
精度が正確であるが粒子の保有量が小さい。また
一般に高価である。一方、後者は粒子の保有量が
大きいことと比較的安価であることが長所である
が、濾過流量を多く取れないことと厳密な濾過精
度が望めない欠点がある。 前述のメンブレン型のカートリツジは表面濾過
タイプであり、後述のワインドタイプは厚み濾過
タイプの代表例である。 本発明者らは、前述のワインドタイプカートリ
ツジの長所を生かしつつ、より安価で濾過流量の
より高い厚み濾過カートリツジを開発する目的
で、フツ素樹脂製不織布を円筒状多孔性コア材に
渦巻状に巻き付ける方法を試みた。しかしなが
ら、この方法では不織布側縁部(即ち、円筒状カ
ートリツジ両端部)からの液漏れを防ぐことがで
きず、これを融着するか、あるいはさらにその両
端部をフツ素樹脂フイルムで覆つても十分な耐圧
性のある厚み濾過カートリツジを得ることができ
なかつた。これは本来フツ素樹脂の接着が困難で
あり、かつフツ素樹脂製不織布の融着がそのまま
では困難であるという事情に基づく。また、融着
し易いフツ素樹脂をカートリツジ端部に介在さ
せ、キヤツプとともに端部を融着させる方法も試
みたが、この方法はカートリツジの価格を著しく
高くするため好ましい方法ではない。このような
研究過程において、本発明者らは、不織布の長さ
方向の側縁部を融着性の比較的高いフツ素樹脂製
フイルムで被覆した後、この不織布を渦巻状に円
筒状コア材に巻き付けると非常に好ましい結果が
得られることを見出し本発明を成すに到つた。 即ち、本発明はフツ素樹脂製円筒状多孔性コア
1、その周囲にフツ素樹脂製ネツト2を有し、さ
らにその周囲にフツ素樹脂製不織布3を多層状に
巻き付けた層を有し、かつ不織布の長手方向側縁
部にフツ素樹脂製フイルム4の融着層を有し、該
融着層が該コアに融着していることを特徴とする
全フツ素樹脂製厚み濾過カートリツジおよびその
製法を提供する。 本明細書において「PFA」、「FEP」、「EPE」
および「PTFE」とはそれぞれ「四フツ化エチレ
ン−パーフルオルアルキルビニルエーテル共重合
樹脂」、「四フツ化エチレン−六フツ化プロピレン
共重合樹脂」、「四フツ化エチレン−六フツ化プロ
ピレン−パーフルオルアルキルビニルエーテル共
重合樹脂」および「四フツ化エチレン樹脂」を意
味する。 本発明を第1図から第3図にもとづいて説明す
る。 第1図は本発明カートリツジの縦断面図、第2
図は横断面図、および第3図は不織布の一部を示
す。 本発明フツ素樹脂製円筒状多孔性コア1は、通
常濾液を通過させるためのものであり、その寸法
は所望の規格に基づいて設定すればよい。通常、
外径が35〜36mm、長さ5インチおよび10インチの
ものが規格値として設定されている。円筒の厚さ
は通常2〜8mmのものが強度的に適当である。材
質はPTFE、PFA、FEP、EPE等が適当である。
穴の大きさは3〜8mm、穴の数は5インチのカー
トリツジで80〜230のものが好ましい。 多孔性コア材の周囲にはフツ素樹脂製のネツト
2を一重もしくは二重に巻き付ける。このネツト
の目的は、多孔性コア材とフツ素樹脂製不織布3
が密着しないようにするためであり、このネツト
によつて不織布と多孔性コア材間に隙間ができ、
濾液が通過し得るようになる。ネツトの幅は円筒
状コアの両端部が多少余る程度、即ち、フツ素樹
脂製不織布の両側縁部を覆つたフイルムの幅の分
だけ短くするのが好ましい。コアと同じ長さにす
ると、コアと不織布との融着が妨げられ液漏れの
原因となる。ネツトのフイラメント太さは0.1〜
0.5mmが適当であり、これより細いと濾液の通過
が不十分となり、逆に、これより厚いとカートリ
ツジ端部のコアと不織布の融着が害される恐れが
ある。勿論、コアの両端に厚みをつけ、ネツトの
巻き付け部分に浅い窪みを設けてもよい。ネツト
の材料はPTFE、PFA、FEP、EPE等が適当で
ある。 本発明に使用するフツ素樹脂製不織布3はニー
ドルパンチ不織布が最も好ましい。ニードルパン
チ不織布は、不織布内に接着剤を含んでいないた
め、硫酸やフツ酸などによる接着剤の溶出や不織
布の繊維間剥離を生じない。従つて、濾液への不
純物の溶出の問題がなく、かつ耐久性が非常に高
い。さらに、不織布は繊維構造体中の繊維の分布
が非常に均一であり、従来の糸を用いたワインド
タイプフイルターの如く、糸表面と糸内部との密
度の差がないため、糸に比べて濾過孔径が均一と
なり、かつ糸を用いたワインドタイプフイルター
より低密度(即ち、大きい空隙率)の不織布を用
いても高い濾過精度を得ることができる。また、
空隙率が大きいため粒子保有量も大きく、濾過寿
命が長いという特徴がある。不織布の材質は
PTFE、PFA、FEPまたはEPE等が最も適して
おり、特にPTFEは最も細い繊維を用いることが
できるため、高い濾過精度のものを得ることが可
能である。不織布の繊維太さは10〜400μmで、目
付が500〜1000g/m2、および厚さが1〜5mmのも
のが特に適している。不織布は、繊維が細く目付
が小さく厚さが薄いほど好ましい。不織布の厚さ
は、全体として6〜15mm程度にするのが適当であ
り、薄い不織布であれば巻き数を調整することに
よつて適当な厚さとすればよい。不織布の巻き上
げ張力は1Kg/cm2以下でよく、1Kg/cm2を越えて
もそれ以上の効果を得ることはできない。不織布
の両端はフツ素樹脂製フイルム4で被覆する。フ
ツ素樹脂製フイルムはFEP、PFAまたはEPE等
を用いればよい。これらは特に不織布とコア材を
接着融着する上で好ましいものである。フイルム
の厚さは10〜100μmのものが市販されており、こ
れを適当に使用すればよい。フイルムは、不織布
の長手方向側縁部に幅5mm程度重なるようにすれ
ば十分である。このフイルムは同じく、フツ素樹
脂製フイラメント5で不織布に予め縫い付けてお
くか、あるいは熱融着しておけばよい。 フイラメントとしては、PFA、FEP、EPE、
PTFE等を適度に用い、フイラメントの太さは
0.06〜0.25mmのものが適している。また、熱融着
する場合は、電熱あるいは超音波等により融着固
定する。コア並びにその周囲のネツトに不織布を
巻き付けた後、フイラメント6で不織布の端を下
層の不織布に縫い付け、固定した上で、得られた
円筒状カートリツジの両端部を300〜360℃で加熱
融着させる。加熱方法は熱風を用いても、端部を
熱板に圧着することにより行なつてもよい。その
際、さらに両端部にドーナツ状熱融着フイルムを
重ね、これを同時融着させてもよい。このような
ドーナツ状フイルムとしてはPFA、FEP、EPE
またはPTFE等を用いるのが好ましい。 以下実施例を挙げて本発明を説明する。 実施例 1 外径35mm、長さ26cmのPFA製多孔性円筒状コ
ア(厚さ3mm、孔直径4mm×336個)に、フイラ
メント太さが0.18mmで30メツシユのネツトを二重
に巻き付けた。一方、PTFE製ニードルパンチ不
織布(繊維太さ10μm、目付500g/m2、厚さ1mm)
に、予め厚さ25μm、幅10mmのPFAフイルムを、
太さ0.18mmのフイラメントで縫い付け、これを、
上記ネツトを巻いたコア上に約1Kgの張力で均一
に巻き付けた。得られた円筒状体の両端を330℃
の熱板に圧着(約1Kg加重下約30分)し、縫い付
けたフイルムを融着固化した。 実施例 2 実施例1で得られた本発明カートリツジ7を用
い、カオリン(≦4μm)200ppmを含む分散水50
(V)をタンク8に入れ、ポンプ9より、5
/分(Q)でフイルター中を第4図に示すごと
く循環させた。濾過開始1時間(t0)〜8時間
(t)の液中の粒子除去効率(E)を以下の式に
基づき求めた。 ln(w/w0)=(Q/V)E(t−t0) [式中、w0およびwはt0およびt時間での液中の
粒子量を示す。] 比較のため、上記で測定した本発明厚み濾過カ
ートリツジと同じ体積を有する、濾過精度1μmと
表示されたワインドタイプカートリツジを用い、
両者の濾過処理能力を比較した。結果を表−1に
示す。
【表】 表−1は、おおむね同じ体積をもつフイルター
で、本発明品は空隙率が大きいにもかかわらず市
販品の約1.5倍の除去効率があることを示してい
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明カートリツジの縦断面図、第2
図は横断面図、第3図は不織布の一部、および第
4図は実施例2で用いた循環システムを示すフロ
ーシートである。 図中、1は多孔性コア、2はネツト、3は不織
布、4はフイルム、5および6はフイラメント、
7はカートリツジフイルター、8はタンクおよび
9はポンプを示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 フツ樹脂製円筒状多孔性コア1、その周囲に
    フツ素樹脂製ネツト2を有し、さらにその周囲に
    フツ素樹脂製不織布3を多層状に巻き付けた層を
    有し、かつ不織布の長手方向側縁部にフツ素樹脂
    フイルムの融着層を有し、該融着層が該コアに融
    着していることを特徴とする全フツ素樹脂製厚み
    濾過カートリツジ。 2 多孔性コアがPTFE、PFA、FEPまたは
    EPEから選ばれた第1項記載の厚み濾過カート
    リツジ。 3 ネツトが10〜50メツシユ、フイラメント太さ
    が0.1〜0.5mmである第1項記載の厚み濾過カート
    リツジ。 4 フイルムがFEP、PFAまたはEPEである第
    1項記載の厚み濾過カートリツジ。 5 フイルム厚さが100μm以下である第1項記載
    の厚み濾過カートリツジ。 6 不織布がPTFE、PFA、FEPまたはEPEで
    ある第1項記載の厚み濾過カートリツジ。 7 不織布がニードルパンチ不織布である第1項
    記載の厚み濾過カートリツジ。 8 不織布の繊維太さが10〜400μmで目付が500
    〜1000g/m2および厚さが1〜5mmである第1項
    記載の厚み濾過カートリツジ。 9 不織布の巻き取り端部がフイラメントで縫い
    付けられている第1項記載の厚み濾過カートリツ
    ジ。 10 フイラメントPFA、FEP、EPE、PTFE
    から選ばれた第9項記載の厚み濾過カートリツ
    ジ。 11 フイラメント太さが0.06〜0.25mmである第
    9項記載の厚み濾過カートリツジ。 12 フツ素樹脂製円筒状多孔性コアにフツ素樹
    脂製ネツトを巻き、予めフツ素樹脂製不織布の長
    さ方向に沿つてその側部をフツ素樹脂フイルムで
    覆つた不織布をネツト上に多重に巻き付け、不織
    布末端部をフイラメントで縫い付けて得られた、
    円筒状体の両端を加熱融着することを特徴とす
    る、全フツ素樹脂製厚み濾過カートリツジの製造
    法。 13 多孔性コアがPTFE、PFA、FEPおよび
    EPEから選ばれた第12項記載の製造法。 14 ネツトが10〜50メツシユ、フイラメント太
    さが0.1〜0.5mmである第12項記載の製造法。 15 フイルムがFEP、PFAまたはEPEである
    第12項記載の製造法。 16 フイルム厚さが100μm以下である第12項
    記載の製造法。 17 不織布がPTFE、PFA、FEPまたはEPE
    である第12項記載の製造法。 18 不織布がニードルパンチ不織布である第1
    2項記載の製造法。 19 不織布の繊維太さが10〜400μmで、目付が
    500〜1000g/m2であり、厚さが1〜5mmである第
    12項記載の製造法。 20 フイルムを不織布に被覆した上、融着する
    第12項記載の製造法。
JP7530884A 1984-04-13 1984-04-13 全フツ素樹脂製厚み濾過カ−トリツジ Granted JPS60220120A (ja)

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