JPH0261195A - 湿式堆積法によって製造したろ布 - Google Patents
湿式堆積法によって製造したろ布Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は一般に食品および非食品の液体のろ過に使用す
る不織布に関し、より詳細には、長短のステープルファ
イバーと木材パルプ繊維との複合物から湿式堆積形成法
によって製造したろ布に関する。
る不織布に関し、より詳細には、長短のステープルファ
イバーと木材パルプ繊維との複合物から湿式堆積形成法
によって製造したろ布に関する。
[従来技術および発明が解決しようとする課題]液体の
ろ過に適した不織布は従来技術において周知である。例
えば、ろ過用のパッド、ソックスあるいはチューブが、
不織繊維の表面結合シートあるいは結合剤含浸シートか
ら形成されている。
ろ過に適した不織布は従来技術において周知である。例
えば、ろ過用のパッド、ソックスあるいはチューブが、
不織繊維の表面結合シートあるいは結合剤含浸シートか
ら形成されている。
フィルターシートは、例えば酪農農場からの生乳に対し
て行われるような、液体から沈殿物および他の混入粒子
をろ過するために多孔度を有するように製造される。か
かるろ布は、長期間の使用にわたって良好な湿潤強度を
有し、ばらつきのない細孔径を有し、そのフィルターを
通しての通常の流速(低い圧力降下)での効率的なろ過
が可能で、かつ経済的に製造できることが一般に望まし
い。
て行われるような、液体から沈殿物および他の混入粒子
をろ過するために多孔度を有するように製造される。か
かるろ布は、長期間の使用にわたって良好な湿潤強度を
有し、ばらつきのない細孔径を有し、そのフィルターを
通しての通常の流速(低い圧力降下)での効率的なろ過
が可能で、かつ経済的に製造できることが一般に望まし
い。
ろ過用不織布はセルロース系繊維から製造されてきたが
、かかる繊維は水中で膨潤し、使用中に弱くなったり劣
化したりしがちである。上記の布を強化するためにけん
縮レーヨン繊維が加えられてきたが、湿潤プロセス条件
下での前記繊維のレジリエンスは充分ではなかった。前
記のろ布の特性を改善するために種々の繊維のブレンド
が使用されてきた。
、かかる繊維は水中で膨潤し、使用中に弱くなったり劣
化したりしがちである。上記の布を強化するためにけん
縮レーヨン繊維が加えられてきたが、湿潤プロセス条件
下での前記繊維のレジリエンスは充分ではなかった。前
記のろ布の特性を改善するために種々の繊維のブレンド
が使用されてきた。
例えばスミス(Si+Ith)の米国特許第2.971
.907号では、ガラスモノフィラメント繊維を微細な
無機繊維、例えば石綿またはガラス繊維とブレンドし、
結合剤を含浸させている。ティラー(Taylor)の
米国特許第3.307.708号では、低デニールのセ
ルロース系繊維を湿潤剛性の高い重合体繊維とブレンド
し、結合剤を含浸させている。種々の不織シート形成法
の中で、湿式堆積形成法が重合体繊維製の不織シートの
工業的製造に最も有利であることが知られている。しか
し、得られるろ布の機械的強さ、表面品質、繊維の均一
性、ろ過動率、および/または耐久性はいまだに十分に
満足できるものではないと考えられている。
.907号では、ガラスモノフィラメント繊維を微細な
無機繊維、例えば石綿またはガラス繊維とブレンドし、
結合剤を含浸させている。ティラー(Taylor)の
米国特許第3.307.708号では、低デニールのセ
ルロース系繊維を湿潤剛性の高い重合体繊維とブレンド
し、結合剤を含浸させている。種々の不織シート形成法
の中で、湿式堆積形成法が重合体繊維製の不織シートの
工業的製造に最も有利であることが知られている。しか
し、得られるろ布の機械的強さ、表面品質、繊維の均一
性、ろ過動率、および/または耐久性はいまだに十分に
満足できるものではないと考えられている。
山水(Yamaa+oto)らの米国特許第4.498
.583号に開示された最近の開発では、低デニール(
0,9以下)で長さの短い(15rra以下)延伸非け
ん縮ポリエステルステープルファイバーを、単独で、あ
るいは低デニールで長さの短い非延伸ポリエステル、お
よび少量の他のステープルファイバーと組合せて用いて
、湿式シート形成法によって製造されたポリエステル繊
維のシートがある。前記低デ二ルのポリエステル繊維を
使用するのは、湿式形成過程の間に繊維が頻繁に破断す
るのを防止し、望ましくない毛羽および剛性、並びに機
械的強度の不足を防止するためである。前記の短い長さ
のものを使用するのは、上記ステープルファイバーが互
いに絡み合う際に該ステープルファイバーの水中におけ
る分散が不十分となるのを防止するためである。しかし
、低デニールで長さの短いポリエステル繊維から形成さ
れたフィルターシートには、細孔径が小さくかつそのフ
ィルターを通しての圧力降下が大きいという欠点があり
、大きめな粒子(2ミクロン以上)を通常の流速でろ過
する、例えばミルクのろ過には上記フィルターシートは
不適当である。
.583号に開示された最近の開発では、低デニール(
0,9以下)で長さの短い(15rra以下)延伸非け
ん縮ポリエステルステープルファイバーを、単独で、あ
るいは低デニールで長さの短い非延伸ポリエステル、お
よび少量の他のステープルファイバーと組合せて用いて
、湿式シート形成法によって製造されたポリエステル繊
維のシートがある。前記低デ二ルのポリエステル繊維を
使用するのは、湿式形成過程の間に繊維が頻繁に破断す
るのを防止し、望ましくない毛羽および剛性、並びに機
械的強度の不足を防止するためである。前記の短い長さ
のものを使用するのは、上記ステープルファイバーが互
いに絡み合う際に該ステープルファイバーの水中におけ
る分散が不十分となるのを防止するためである。しかし
、低デニールで長さの短いポリエステル繊維から形成さ
れたフィルターシートには、細孔径が小さくかつそのフ
ィルターを通しての圧力降下が大きいという欠点があり
、大きめな粒子(2ミクロン以上)を通常の流速でろ過
する、例えばミルクのろ過には上記フィルターシートは
不適当である。
従って、本発明の主要な目的は、高い強度、均一に分散
した細孔、低い圧力降下、良好なろ過特性、およびマク
ロろ過に対する適合性といった望ましい特性を有する、
改善されたろ過用不織布を提供することである。
した細孔、低い圧力降下、良好なろ過特性、およびマク
ロろ過に対する適合性といった望ましい特性を有する、
改善されたろ過用不織布を提供することである。
本発明のさらなる目的は、湿式シート形成法(湿式堆積
法)を用いて、高度の生産性を有し、ばらつきがなく、
かつ高品質のろ過用不織布を製造することである。
法)を用いて、高度の生産性を有し、ばらつきがなく、
かつ高品質のろ過用不織布を製造することである。
[課題を解決するための手段]
本発明では、ろ過用不織布は、デニールが高くかつある
繊維長の重合体ステープルファイバーである第一繊維成
分、デニールが低くかつ第一繊維成分より長さの短い重
合体ステープルファイバーである第二繊維成分、第一繊
維成分より長さの短い繊維状充填材である第三繊維成分
、および適当な結合剤を含有し、シート中で均一に絡み
合いかつ互いに結合した異なったデニールおよび長さの
複数の繊維成分から構成される。前記の繊維成分の特性
および割合は、制御された密度、所望の細孔径、均一な
細孔分布および厚さのろ布を生成すべく選択される。
繊維長の重合体ステープルファイバーである第一繊維成
分、デニールが低くかつ第一繊維成分より長さの短い重
合体ステープルファイバーである第二繊維成分、第一繊
維成分より長さの短い繊維状充填材である第三繊維成分
、および適当な結合剤を含有し、シート中で均一に絡み
合いかつ互いに結合した異なったデニールおよび長さの
複数の繊維成分から構成される。前記の繊維成分の特性
および割合は、制御された密度、所望の細孔径、均一な
細孔分布および厚さのろ布を生成すべく選択される。
本発明の好適なろ布は、■5デニールで長さ1.5イン
チ(38m++)のポリエステルステープルファイバー
30〜60%、1.5デニールで長さ0.5インチ(1
3m)のポリエステルステープルファイバー30〜65
%、さらしクラフトパルプ繊維5〜25%、およびアク
リル系重合体結合剤から形成される。上記の好適なろ布
は、細孔径の統計的分布が約20〜80ミクロンの範囲
で、平均細孔径が約50ミクロンであり、おおよその縦
方向(機械の進行方向)および横方向(布の横断方向)
の湿潤引張強さが、それぞれ20〜35および7〜12
ポンド/インチ幅()bs、/in、−width )
である。
チ(38m++)のポリエステルステープルファイバー
30〜60%、1.5デニールで長さ0.5インチ(1
3m)のポリエステルステープルファイバー30〜65
%、さらしクラフトパルプ繊維5〜25%、およびアク
リル系重合体結合剤から形成される。上記の好適なろ布
は、細孔径の統計的分布が約20〜80ミクロンの範囲
で、平均細孔径が約50ミクロンであり、おおよその縦
方向(機械の進行方向)および横方向(布の横断方向)
の湿潤引張強さが、それぞれ20〜35および7〜12
ポンド/インチ幅()bs、/in、−width )
である。
本発明のろ布の好適な形成方法は、水と、水に均一に分
散される異なったデニールおよび長さの複数の繊維成分
との均一なスラリーを調製し、得られたスラリーを湿式
堆積形成機に移し、多孔性ウェブを通してスラリーから
水を除去して湿潤マットまたはシートを形成し、結合剤
をその湿潤シートに添加し、そしてその結合剤を含浸さ
せた湿潤シートを十分な熱で乾燥させて水を除去し、重
合を生じさせて前記繊維を互いに結合させる工程を含む
。前記湿式堆積形成法によると、高度な強さおよび所望
のろ過特性を有する製品が得られ、幅が60〜100イ
ンチで布重量がloog/平方フィート以下の布につい
ては製造にあたって140〜200フィ、−ト/分の高
度の生産性が得られる。
散される異なったデニールおよび長さの複数の繊維成分
との均一なスラリーを調製し、得られたスラリーを湿式
堆積形成機に移し、多孔性ウェブを通してスラリーから
水を除去して湿潤マットまたはシートを形成し、結合剤
をその湿潤シートに添加し、そしてその結合剤を含浸さ
せた湿潤シートを十分な熱で乾燥させて水を除去し、重
合を生じさせて前記繊維を互いに結合させる工程を含む
。前記湿式堆積形成法によると、高度な強さおよび所望
のろ過特性を有する製品が得られ、幅が60〜100イ
ンチで布重量がloog/平方フィート以下の布につい
ては製造にあたって140〜200フィ、−ト/分の高
度の生産性が得られる。
本発明の他の目的、特徴、および利点は、本発明の最適
な実施態様についての以下の詳細な説明から、図面を参
考にして考慮すると明らかである。
な実施態様についての以下の詳細な説明から、図面を参
考にして考慮すると明らかである。
各図面は本発明を例示するものであり、本発明はこれら
の図面によって限定されるものではないと理解されたい
。
の図面によって限定されるものではないと理解されたい
。
[発明の最適実施態様]
本発明のろ過用不織布は、液体媒体から沈殿物および大
きめな粒子をろ過する(マクロろ過)のためのフィルタ
ーソックスまたは管を形成するのに使用することを主に
意図している。用途の一例としては特に、搾乳装置から
冷却および貯蔵タンクへの重力による流れまたはポンプ
の作用によって移送される生乳のろ過がある。本明細書
では、ミルクろ過用のフィルターを形成するための好適
な布の組成および適当な形成方法の実施態様を説明する
。しかし、かかる用途および示した実施態様は単に本発
明の主旨を例示するものであって、本発明の主旨がこれ
らによって限定されるものではないことが理解される。
きめな粒子をろ過する(マクロろ過)のためのフィルタ
ーソックスまたは管を形成するのに使用することを主に
意図している。用途の一例としては特に、搾乳装置から
冷却および貯蔵タンクへの重力による流れまたはポンプ
の作用によって移送される生乳のろ過がある。本明細書
では、ミルクろ過用のフィルターを形成するための好適
な布の組成および適当な形成方法の実施態様を説明する
。しかし、かかる用途および示した実施態様は単に本発
明の主旨を例示するものであって、本発明の主旨がこれ
らによって限定されるものではないことが理解される。
図面について述べると、ろ過用不織布は、湿式堆積形成
法によって、デニールおよび長さの異なった複数の合成
または天然重合体繊維成分から形成されたものである。
法によって、デニールおよび長さの異なった複数の合成
または天然重合体繊維成分から形成されたものである。
上記繊維のブレンドは、デニールが高くかつある繊維長
の重合体ステープルファイバーである第一繊維成分、デ
ニールが低くかつ第一繊維成分より長さの短い重合体ス
テープルファイバーである第二繊維成分、および第一繊
維成分より長さの短い繊維状充填材である第三繊維成分
を含有する。前記繊維成分はシート状に均一に分布しか
つ絡み合っており、結合剤により互いに結合されている
。
の重合体ステープルファイバーである第一繊維成分、デ
ニールが低くかつ第一繊維成分より長さの短い重合体ス
テープルファイバーである第二繊維成分、および第一繊
維成分より長さの短い繊維状充填材である第三繊維成分
を含有する。前記繊維成分はシート状に均一に分布しか
つ絡み合っており、結合剤により互いに結合されている
。
本発明で使用するのに適当な重合体繊維には、合成のポ
リエステル(例えばメチレンテレフタレートおよびエチ
レンテレフタレート)繊維、アクリル繊維、並びに天然
のレーヨン繊維、セルロースアセテート繊維および綿繊
維がある。前記繊維状充填材成分としては、木材バルブ
またはコツトンダストがある。
リエステル(例えばメチレンテレフタレートおよびエチ
レンテレフタレート)繊維、アクリル繊維、並びに天然
のレーヨン繊維、セルロースアセテート繊維および綿繊
維がある。前記繊維状充填材成分としては、木材バルブ
またはコツトンダストがある。
前記の長い方の繊維長の重合体繊維成分は一般に、0.
5〜1.5インチあるいはそれ以上の長さを有する。少
なくとも1種の別の重合体繊維成分は、上記の長い方の
重合体繊維より長さが短い。前記繊維状充填材繊維は0
.5インチ以下という短い長さを有する。デニール数は
繊維の単位長さ当りの重量に対応し、本発明の重合体繊
維成分では1,0〜15デニールの範囲である。
5〜1.5インチあるいはそれ以上の長さを有する。少
なくとも1種の別の重合体繊維成分は、上記の長い方の
重合体繊維より長さが短い。前記繊維状充填材繊維は0
.5インチ以下という短い長さを有する。デニール数は
繊維の単位長さ当りの重量に対応し、本発明の重合体繊
維成分では1,0〜15デニールの範囲である。
本発明の好適なろ布は、15デニールでかつ長さが1,
5インチ(38MR)のポリエステルステープルファイ
バー 1.5デニールでかつ長さが0.5インチ(!3
M)のポリエステルステープルファイバーおよび5〜2
5%のさらしクラフトパルプ繊維から形成される。第2
A図に例示されるように、長い方の長さの高デニールの
繊維30(大きい方の円柱)は、繊維マット中で大きめ
な細孔を形成する網状構造を形成するのに使用される。
5インチ(38MR)のポリエステルステープルファイ
バー 1.5デニールでかつ長さが0.5インチ(!3
M)のポリエステルステープルファイバーおよび5〜2
5%のさらしクラフトパルプ繊維から形成される。第2
A図に例示されるように、長い方の長さの高デニールの
繊維30(大きい方の円柱)は、繊維マット中で大きめ
な細孔を形成する網状構造を形成するのに使用される。
短い方の長さの低デニールの繊維31(小さい方の円柱
)は、上記高デニール繊維の細孔を横切って、ランダム
に分布したより小さな細孔および多数の交錯点を形成し
ている。さらしクラフトパルプ繊維32(ねじれたフィ
ブリル)は繊維マットを貫通する複雑な流体通路を構成
し、かつ最終的な細孔径および細孔分布を形成する。
)は、上記高デニール繊維の細孔を横切って、ランダム
に分布したより小さな細孔および多数の交錯点を形成し
ている。さらしクラフトパルプ繊維32(ねじれたフィ
ブリル)は繊維マットを貫通する複雑な流体通路を構成
し、かつ最終的な細孔径および細孔分布を形成する。
好適なポリエステル繊維は、ヘキストーセラニーズ(H
oechst−Celanese)T109ポリエステ
ル(米国、ノースカロライナ州、シャルロット(cha
rlotte)、ヘキストーセラニーズ ファイバー
カンパニ(Hoechst−Celanese Fib
ers Con+pany)製)である〇好適なパルプ
繊維はアセタフラフト(Acetakraft)−級バ
ルブ(米国、ニューヨーク州、パーチエイス(Purc
hase)、インターナショナル ベーパーカンパニー
(International Paper Com
pany)製)である。
oechst−Celanese)T109ポリエステ
ル(米国、ノースカロライナ州、シャルロット(cha
rlotte)、ヘキストーセラニーズ ファイバー
カンパニ(Hoechst−Celanese Fib
ers Con+pany)製)である〇好適なパルプ
繊維はアセタフラフト(Acetakraft)−級バ
ルブ(米国、ニューヨーク州、パーチエイス(Purc
hase)、インターナショナル ベーパーカンパニー
(International Paper Com
pany)製)である。
結合剤のコーティングは湿式堆積形成過程の間に繊維に
添加される。分散して絡み合った繊維の数多くの交錯点
によってろ布はさらに強くなる。
添加される。分散して絡み合った繊維の数多くの交錯点
によってろ布はさらに強くなる。
結合剤は非水溶性で、ろ布中の成分である重合体繊維お
よび充填材繊維に対して親和性を有する必要があること
が認識される。好適な結合剤は、アクリル系重合体タイ
プ28084 (米国、オハイオ州、クリーブランド(
c1eveland)、ビー、エフ、グツドリッチ(B
、F、Goodrich)製)で、この結合剤はポリエ
ステル繊維とセルロース系繊維の両方に対して良好な結
合親和性を有しており、縦方向と布の横方向の両方の良
好な湿潤引裂強度を付与する。
よび充填材繊維に対して親和性を有する必要があること
が認識される。好適な結合剤は、アクリル系重合体タイ
プ28084 (米国、オハイオ州、クリーブランド(
c1eveland)、ビー、エフ、グツドリッチ(B
、F、Goodrich)製)で、この結合剤はポリエ
ステル繊維とセルロース系繊維の両方に対して良好な結
合親和性を有しており、縦方向と布の横方向の両方の良
好な湿潤引裂強度を付与する。
良好な引裂強度は湿潤工程である加圧ろ過において特に
必要とされ、この工程では0〜25 psiに至る、通
常15〜25pslで実施されるろ過の始動および停止
の間欠サイクルが行なわれる。
必要とされ、この工程では0〜25 psiに至る、通
常15〜25pslで実施されるろ過の始動および停止
の間欠サイクルが行なわれる。
デニールおよび長さの異なった前記3種の繊維成分を組
合せることによって、細孔が均一に分布し、細孔径が制
御され、流速が大きく(圧力降下が小さく)なり、かつ
目的とする混入粒子の保持が効率的に行われる。上記の
好適な繊維組成の範囲で製造した布についての実施例は
後に示しである。得られた布の細孔径の統計的分布は約
20〜80ミクロンの範囲、平均細孔径は約50ミクロ
ンで、おおよその縦方向および横方向の湿潤引張強さ(
よ、それぞれ20〜35および7〜12ポンド/インチ
幅である。
合せることによって、細孔が均一に分布し、細孔径が制
御され、流速が大きく(圧力降下が小さく)なり、かつ
目的とする混入粒子の保持が効率的に行われる。上記の
好適な繊維組成の範囲で製造した布についての実施例は
後に示しである。得られた布の細孔径の統計的分布は約
20〜80ミクロンの範囲、平均細孔径は約50ミクロ
ンで、おおよその縦方向および横方向の湿潤引張強さ(
よ、それぞれ20〜35および7〜12ポンド/インチ
幅である。
湿式堆積形成法
ここで、上述の布を製造するための一般化した湿式堆積
形成法を、第1図に例示した一般化した製造ラインに関
して説明する。湿式堆積法においては、先ず前記の重合
体繊維と充填材繊維の均一に分散した混合物をつくる原
質の調製から始める。
形成法を、第1図に例示した一般化した製造ラインに関
して説明する。湿式堆積法においては、先ず前記の重合
体繊維と充填材繊維の均一に分散した混合物をつくる原
質の調製から始める。
前記の各重合体繊維を開放して(分けて)混合タンクI
O内で前記バルブ繊維とともに分散させる。
O内で前記バルブ繊維とともに分散させる。
重合体繊維の分散は、繊維の分離を促進しかつ維持する
ようにpH調整剤または粘度調整剤の化学物質を添加す
ることによって促進することができる。
ようにpH調整剤または粘度調整剤の化学物質を添加す
ることによって促進することができる。
湿潤剤を用いて疎水性繊維の分散を促進することもでき
る。混合タンクIOは、繊維を良好に分離して混合物全
体に分散させるのに必要な剪断エネルギーを供給する撹
拌機を備えている。
る。混合タンクIOは、繊維を良好に分離して混合物全
体に分散させるのに必要な剪断エネルギーを供給する撹
拌機を備えている。
前記バルブ繊維は別個に開放して混合タンクlOに加え
る。通常、木材繊維はドライラップと称されるシート形
状で受領する。このシートをロータを取付けたスラリー
タンク中で破砕し、次に得られた木材繊維のスラリーを
リファイナに通す。リファイナでは、繊維表面をブラシ
ングするのに類似した機械的作用が施されて、繊維表面
にフィブリル化した小さなひげ状突起が引き起こされる
。
る。通常、木材繊維はドライラップと称されるシート形
状で受領する。このシートをロータを取付けたスラリー
タンク中で破砕し、次に得られた木材繊維のスラリーを
リファイナに通す。リファイナでは、繊維表面をブラシ
ングするのに類似した機械的作用が施されて、繊維表面
にフィブリル化した小さなひげ状突起が引き起こされる
。
このひげ状突起が、互いに結合するための機械的な絡み
合いおよび水素結合部位をもたらす。
合いおよび水素結合部位をもたらす。
上記の水、各化学物質、および各繊維は、制御された量
を混合タンク10に加えて所望の原質の濃度を得る。作
業上の見地からは、調製時間を低減しかつ化学物質の使
用を節約するには、原質の濃度が濃厚な方が望ましい。
を混合タンク10に加えて所望の原質の濃度を得る。作
業上の見地からは、調製時間を低減しかつ化学物質の使
用を節約するには、原質の濃度が濃厚な方が望ましい。
その濃度レベルは、前記形成過程が特定のグレードの布
のために最適の速度で動かされるように選択すべきであ
る。
のために最適の速度で動かされるように選択すべきであ
る。
上記原質の調製が完了したら、濃厚な完成原質を貯蔵タ
ンク、すなわちサージタンク12に移して、次の原質の
バッチを調整できるようにする。サージタンク12は、
濃厚な原質を均一に混合された状態で保持するため撹拌
機を備えている。サージタンク12は、原質を計量し、
ウェブ形成機14内へ送り込む。ウェブ形成機14は長
網抄紙機またはロトフォーマ(円網抄紙機の一種)とし
て知られるタイプのものでよい。前記原質は、形成機1
4内でヘッドボックス15まで送られる。該形成機14
では前記原質は水で希釈されて濃度が低められ、機械方
向(縦方向)に移動するエンドレスワイヤ(メツシュ)
16からなる(ウェブ)形成領域に導かれる。
ンク、すなわちサージタンク12に移して、次の原質の
バッチを調整できるようにする。サージタンク12は、
濃厚な原質を均一に混合された状態で保持するため撹拌
機を備えている。サージタンク12は、原質を計量し、
ウェブ形成機14内へ送り込む。ウェブ形成機14は長
網抄紙機またはロトフォーマ(円網抄紙機の一種)とし
て知られるタイプのものでよい。前記原質は、形成機1
4内でヘッドボックス15まで送られる。該形成機14
では前記原質は水で希釈されて濃度が低められ、機械方
向(縦方向)に移動するエンドレスワイヤ(メツシュ)
16からなる(ウェブ)形成領域に導かれる。
上記形成領域では、ワイヤ16にのった一希釈原質から
該ワイヤを通して脱水がなされ、繊維マットまたは繊維
シートが後に残る。水切りされた水は一次水循環路を経
て再循環される。次にその繊維マットは形成機14から
運び出される。前記形成機の次に搾水セクションを設け
て、余分な水を前記マットから除去し、さらにウェブを
強固にしてもよい。
該ワイヤを通して脱水がなされ、繊維マットまたは繊維
シートが後に残る。水切りされた水は一次水循環路を経
て再循環される。次にその繊維マットは形成機14から
運び出される。前記形成機の次に搾水セクションを設け
て、余分な水を前記マットから除去し、さらにウェブを
強固にしてもよい。
こうして形成されたウェブへの結合剤の添加は、発泡エ
マルジョン、グラビアロール重合体エマルジョン、吹付
、またはパディングおよびニップ圧力による結合剤のピ
ックアップ等のうちの任意の方法によって行うことがで
きる。第1図においては、結合剤アプリケータとして第
一および第二パディング機17aおよび17bを示しで
ある。結合剤は乾燥布型皿に基づいて20〜35%の量
を添加することが好適である。
マルジョン、グラビアロール重合体エマルジョン、吹付
、またはパディングおよびニップ圧力による結合剤のピ
ックアップ等のうちの任意の方法によって行うことがで
きる。第1図においては、結合剤アプリケータとして第
一および第二パディング機17aおよび17bを示しで
ある。結合剤は乾燥布型皿に基づいて20〜35%の量
を添加することが好適である。
次に、結合剤を含浸させたシートを乾燥セクションを通
して乾燥する。該乾燥セクションは、空気対流乾燥機、
蒸気加熱乾燥カン、または赤外線加熱パネルからの放射
熱を用いるものでよい。第1図においては、1つの赤外
線ユニット18オよび2つの乾燥カンセクション19a
および19bが示しである。熱源は乾燥させる布から離
して位置させて乾燥させるマットの表面温度を制御する
。十分な熱を加えて、結合剤エマルジョンから水を除去
し、結合剤の重合を生じさせ、繊維を互いに結合させる
。乾燥したマットは重量センサーセクション20を通過
し、次に巻取機セクション21で連続ロール形状に巻取
られる。得られたシートのさらなる処理または仕上げは
、その後にライン外で行うことができる。得られたフィ
ルターシートは、フィルターソックス、管、ディスク、
またはシート用の基布素材として使用される。
して乾燥する。該乾燥セクションは、空気対流乾燥機、
蒸気加熱乾燥カン、または赤外線加熱パネルからの放射
熱を用いるものでよい。第1図においては、1つの赤外
線ユニット18オよび2つの乾燥カンセクション19a
および19bが示しである。熱源は乾燥させる布から離
して位置させて乾燥させるマットの表面温度を制御する
。十分な熱を加えて、結合剤エマルジョンから水を除去
し、結合剤の重合を生じさせ、繊維を互いに結合させる
。乾燥したマットは重量センサーセクション20を通過
し、次に巻取機セクション21で連続ロール形状に巻取
られる。得られたシートのさらなる処理または仕上げは
、その後にライン外で行うことができる。得られたフィ
ルターシートは、フィルターソックス、管、ディスク、
またはシート用の基布素材として使用される。
上記湿式堆積形成法は製造にあたって高い生産性を可能
とする。幅が60〜100インチで布重量が60〜10
0グラム/平方フイートの布について、約140〜20
0フイート/分の生産速度が得られた。
とする。幅が60〜100インチで布重量が60〜10
0グラム/平方フイートの布について、約140〜20
0フイート/分の生産速度が得られた。
前記湿式堆積法を用いる結果として、布製品の所望の引
張強さおよびろ過特性が同時に得られる。
張強さおよびろ過特性が同時に得られる。
この方法によって製造されるろ布についての乾燥布重量
の好適な範囲は60〜110g/平方ヤードである。
の好適な範囲は60〜110g/平方ヤードである。
液体状の食品および飲料用のフィルター媒体のために適
当な、上記湿式形成法で使用することのできる他の結合
剤としては、乾燥結合剤重合体100部当り0〜10部
の比で例えば尿素−ホルムアルデヒド、メラニン−ホル
ムアルデヒドのような架橋成分を含有するかあるいは含
有しない、ポリビニルアセテート、メチルおよび/また
はエチルアクリレート単独重合体および共重合体、並び
にスチレン−ブタジェン共重合体がある。
当な、上記湿式形成法で使用することのできる他の結合
剤としては、乾燥結合剤重合体100部当り0〜10部
の比で例えば尿素−ホルムアルデヒド、メラニン−ホル
ムアルデヒドのような架橋成分を含有するかあるいは含
有しない、ポリビニルアセテート、メチルおよび/また
はエチルアクリレート単独重合体および共重合体、並び
にスチレン−ブタジェン共重合体がある。
ミルクのフィルターとして使用しようとするろ過用不織
布は、第2B図および第2C図に示すように、フィルタ
ーの外層で「表面」または[ケーク(cake)Jろ過
を行うように設計される。表面ろ過によって、1116
〜1/8インチの範囲の、またはそれ以上の大きさの、
大きめな粒子並びに土壌混入物質、例えば枝、草、土壌
混入物質および動物排泄物が除去される。他方、フィル
ターの内側の各層では、液体が布の厚さを貫通する細孔
の複雑な綱状構造を通って通過することによって、[深
層(depth) Jまたは「ブロッキング」ろ過が行
われる。この過程で、小さめな、すなわち100ミクロ
ン以下の大きさの混入物質が、第2D、2Eおよび2F
図に示すように繊維の表面に付着力または機械的な力に
よって付着して除去される。
布は、第2B図および第2C図に示すように、フィルタ
ーの外層で「表面」または[ケーク(cake)Jろ過
を行うように設計される。表面ろ過によって、1116
〜1/8インチの範囲の、またはそれ以上の大きさの、
大きめな粒子並びに土壌混入物質、例えば枝、草、土壌
混入物質および動物排泄物が除去される。他方、フィル
ターの内側の各層では、液体が布の厚さを貫通する細孔
の複雑な綱状構造を通って通過することによって、[深
層(depth) Jまたは「ブロッキング」ろ過が行
われる。この過程で、小さめな、すなわち100ミクロ
ン以下の大きさの混入物質が、第2D、2Eおよび2F
図に示すように繊維の表面に付着力または機械的な力に
よって付着して除去される。
上述の高デニール(15デニール)のポリエステルの長
繊維を有する好適な布は液体透過性が高いので、そのフ
ィルターを通してミルクが正常かつ連続的に流れる。高
デニール(15デニール)および低デニール(1,5デ
ニール)の繊維、および前記木材パルプ繊維の割合によ
って、大きな内部のろ過領域を有する深層ろ過媒体が形
成され、流体の逆流およびろ過過程の中断を生じかねな
いフィルターを通しての過度の圧力降下を生じることな
く、大容積の流体がそのフィルターを通って流れること
が可能となる。
繊維を有する好適な布は液体透過性が高いので、そのフ
ィルターを通してミルクが正常かつ連続的に流れる。高
デニール(15デニール)および低デニール(1,5デ
ニール)の繊維、および前記木材パルプ繊維の割合によ
って、大きな内部のろ過領域を有する深層ろ過媒体が形
成され、流体の逆流およびろ過過程の中断を生じかねな
いフィルターを通しての過度の圧力降下を生じることな
く、大容積の流体がそのフィルターを通って流れること
が可能となる。
[実施例]
以下の実施例は、本発明による、長さおよびデニールの
異なった繊維のブレンドを有するろ過用不織布を例示す
るものである。
異なった繊維のブレンドを有するろ過用不織布を例示す
るものである。
実施例1
繊維のブレンド:
15デニールで1.5インチのステー
プルポリエステル 50%、1.5デ
ニールで0.5インチのステ ープルポリエステル 30%、アセタフ
ラフト(Acetakrart)木材バルブ
20%、結合剤ニ アクリルタイプ(Acryllc type)2608
4 乾燥布重量の35%。
ニールで0.5インチのステ ープルポリエステル 30%、アセタフ
ラフト(Acetakrart)木材バルブ
20%、結合剤ニ アクリルタイプ(Acryllc type)2608
4 乾燥布重量の35%。
上記組成の布の物理的特性を、前記湿式堆積形成法によ
って製造した布について測定し、下記の第1表に示すよ
うに、乾式堆積形成法によって製造したものと比較した
。
って製造した布について測定し、下記の第1表に示すよ
うに、乾式堆積形成法によって製造したものと比較した
。
乾燥布重量(g/平方ヤード)
厚さ(ミル)
引張強さ(ポンド/インチ幅)
乾燥、縦方向
乾燥、横方向
湿潤、縦方向
湿潤、横方向
ミューレン破裂試験、湿潤(psi)
流出時間(秒)
60〜110
22〜30
28〜42
9〜14
20〜35
7〜12
70〜110
18〜26
60〜110
20〜28
(測定不能)
(測定不能)
lO〜16
6〜8
30〜60
20〜27
第1表における試験では、制御された混入物質として、
平均粒径が55ミクロンで粒径範囲が35〜75ミクロ
ンのツートン(Norton)研磨用粗粒、タイプ24
0(米国、マサチューセッツ州、ウースター(Worc
ester)、ツートン アブレイシブ カンパニー(
Norton Abraslves Coo+pany
)製)を使用した〇流出時間試験とは、5gのツートン
粗粒240を混入した5ガロンの水を、室温で直径6.
5インチのフィルター試験片を通してろ過するのに要し
た時間(秒)のことを言う。保持率試験とは、上記フィ
ルター試験片に保持された粗粒子の量のことを言つ。
平均粒径が55ミクロンで粒径範囲が35〜75ミクロ
ンのツートン(Norton)研磨用粗粒、タイプ24
0(米国、マサチューセッツ州、ウースター(Worc
ester)、ツートン アブレイシブ カンパニー(
Norton Abraslves Coo+pany
)製)を使用した〇流出時間試験とは、5gのツートン
粗粒240を混入した5ガロンの水を、室温で直径6.
5インチのフィルター試験片を通してろ過するのに要し
た時間(秒)のことを言う。保持率試験とは、上記フィ
ルター試験片に保持された粗粒子の量のことを言つ。
上記の試験結果から、本発明のろ布が、例えばミルクの
ようなろ過マクロろ過の用途のために通常望ましいと考
えられている高度の混入物質の保持能力並びに迅速な流
出時間をもたらしていることがわかる。乾式形成法に対
する湿式形成法の比較試験の結果から、湿式堆積法によ
って製造された布の方が、保持能力が高いだけでなく、
ミューレン破裂強度も著しく高く、湿潤ろ過条件下での
引張強さもはるかに優れていることがわかる。
ようなろ過マクロろ過の用途のために通常望ましいと考
えられている高度の混入物質の保持能力並びに迅速な流
出時間をもたらしていることがわかる。乾式形成法に対
する湿式形成法の比較試験の結果から、湿式堆積法によ
って製造された布の方が、保持能力が高いだけでなく、
ミューレン破裂強度も著しく高く、湿潤ろ過条件下での
引張強さもはるかに優れていることがわかる。
前記の好適な3種の繊維成分を他の割合で有する布の実
施例を、下記の第2表に示す。
施例を、下記の第2表に示す。
実施例2:
実施例3:
実施例4:
実施例5:
40% 40%
45% 40%
30% 50%
25% 30%
(1,5インチ)
25%
(0,75インチ)
20%
15%
20%
20%
前記3種の繊維成分の割合が本発明の範囲内にある上記
実施例2〜5のろ布は、上記実施例1と同様の特性を有
していた。
実施例2〜5のろ布は、上記実施例1と同様の特性を有
していた。
[発明の効果]
このように、本発明は、高い強度、制御された細孔径、
低い圧力降下、良好なろ過特性並びにマクロろ過に対す
る適合性という所望の特性を有する改善されたろ過用不
織布を提供するものである。
低い圧力降下、良好なろ過特性並びにマクロろ過に対す
る適合性という所望の特性を有する改善されたろ過用不
織布を提供するものである。
前記の湿式堆積形成法で製造された布は、乾式形成法で
製造されたものと比べて優れた特性を有している。前記
湿式堆積形成法はまた、生産性が高く、ばらつきが少な
く、品質の高い製造を可能とする。
製造されたものと比べて優れた特性を有している。前記
湿式堆積形成法はまた、生産性が高く、ばらつきが少な
く、品質の高い製造を可能とする。
上記開示内容を参考にして、繊維成分の種類および割合
について数多くの変更を行うことがもちろん可能である
。例えば、前記好適な実施態様ではポリエステルステー
プルファイバーを用いているが、本発明で得られるべき
効果を得ることが可能な、有意に異なったデニールおよ
び長さを有するものであるならば、他の種類の天然また
は合成繊維を用いることもできる。
について数多くの変更を行うことがもちろん可能である
。例えば、前記好適な実施態様ではポリエステルステー
プルファイバーを用いているが、本発明で得られるべき
効果を得ることが可能な、有意に異なったデニールおよ
び長さを有するものであるならば、他の種類の天然また
は合成繊維を用いることもできる。
本発明を特定の好適な実施態様および方法の態様に関し
て説明してきたが、添付した特許請求の範囲に定義した
本発明の思想および範囲の中で考慮される限り、構造、
製品および方法のさらなる変更を工夫することも可能で
あると理解されたい。
て説明してきたが、添付した特許請求の範囲に定義した
本発明の思想および範囲の中で考慮される限り、構造、
製品および方法のさらなる変更を工夫することも可能で
あると理解されたい。
第1図は、本発明によるろ過用不織布を製造するための
製造装置の概略図、 第2A図は、本発明のろ布の細孔構造を示す、繊維の形
状の倍率100倍の写真、 第2B図は、第2A図のろ布の表面に絡み合いによって
保持された粒子を示す、繊維の形状の倍率100倍の写
真、 第2C図は、表面ろ過によって保持された粒子をさらに
示す、繊維の形状の写真、 第2D図は、ろ過によって表面層および中間層で保持さ
れた粒子をさらに示す、繊維の形状の写真、 第2E図は、ろ過によって中央層で保持された粒子をさ
らに示す、繊維の形状の写真、そして第2F図は、ろ過
によって深層位置で保持された粒子をさらに示す、繊維
の形状の写真である。
製造装置の概略図、 第2A図は、本発明のろ布の細孔構造を示す、繊維の形
状の倍率100倍の写真、 第2B図は、第2A図のろ布の表面に絡み合いによって
保持された粒子を示す、繊維の形状の倍率100倍の写
真、 第2C図は、表面ろ過によって保持された粒子をさらに
示す、繊維の形状の写真、 第2D図は、ろ過によって表面層および中間層で保持さ
れた粒子をさらに示す、繊維の形状の写真、 第2E図は、ろ過によって中央層で保持された粒子をさ
らに示す、繊維の形状の写真、そして第2F図は、ろ過
によって深層位置で保持された粒子をさらに示す、繊維
の形状の写真である。
Claims (10)
- 1. デニールが高くかつある繊維長の重合体ステープ
ルファイバーである第一繊維成分、デニールが低くかつ
第一繊維成分より長さの短い重合体ステープルファイバ
ーである第二繊維成分、第一繊維成分より長さの短い繊
維状充填材である第三繊維成分、および適当な結合剤を
含有し、シート中で均一に絡み合いかつ互いに結合した
異なったデニールおよび長さの複数の繊維成分から構成
されるろ過用不織布。 - 2. 前記第一繊維成分が15デニールでかつ長さ1.
5インチの重合体ステープルファイバーであって30〜
60%であり、前記第二繊維成分が1.5デニールでか
つ長さ0.5インチの重合体ステープルファイバーであ
って30〜65%であり、かつ前記第三繊維成分が繊維
状充填材であって5〜25%であることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載のろ過用不織布。 - 3. 前記の第一および第二繊維成分がポリエステル繊
維であり、かつ前記第三繊維成分がさらしクラフトパル
プ繊維であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載のろ過用不織布。 - 4. 前記結合剤が非水溶性で、かつ前記第一、第二お
よび第三繊維成分に対して結合親和性を有していること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のろ過用不織布
。 - 5. 前記不織布の細孔径の統計的分布が約20〜80
ミクロンの範囲で、かつ平均細孔径が約50ミクロンで
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のろ過
用不織布。 - 6. 前記不織布のおおよその縦方向および横方向の湿
潤引張強さがそれぞれ20〜35および7〜12ポンド
/インチ幅であることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載のろ過用不織布。 - 7. (a)水と、異なったデニールおよび長さの複数
の繊維成分との均一なスラリーであって、該繊維成分が
均一に分布しかつ絡み合ったスラリーを調製し、 (b)前記スラリーを湿式堆積形成機に移し、該スラリ
ーから水を多孔性フォーミングワイヤのメッシュを通し
て除去して湿潤繊維マットまたはシートを形成し、 (c)適当な結合剤をエマルジョンまたは発泡形態で前
記湿潤シートに添加し、そして (d)上記結合剤を含浸させた湿潤繊維シートを十分な
熱で乾燥させて結合剤エマルジョンから水を除去して該
結合剤の重合を生じさせて前記繊維を互いに結合させる 工程を含むことを特徴とする、ろ過用不織布を形成する
ための湿式堆積法。 - 8. 前記スラリー中に調製される前記の複数の繊維成
分が、デニールが高くかつある繊維長の重合体ステープ
ルファイバーである第一繊維成分、デニールが低くかつ
第一繊維成分より長さの短い重合体ステープルファイバ
ーである第二繊維成分、および第一繊維成分より長さの
短い繊維状充填材である第三繊維成分を含有することを
特徴とする特許請求の範囲第7項記載の湿式堆積法。 - 9. 前記の第一および第二繊維成分がポリエステル繊
維で、かつ前記第三繊維成分がさらしクラフトパルプ繊
維であることを特徴とする特許請求の範囲第7項記載の
湿式堆積法。 - 10. 前記結合剤がアクリル系重合体結合剤であって
、乾燥布重量の20〜35%の割合で添加されることを
特徴とする特許請求の範囲第7項記載の湿式堆積法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US224,420 | 1988-07-26 | ||
US07/224,420 US4973382A (en) | 1988-07-26 | 1988-07-26 | Filtration fabric produced by wet laid process |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0261195A true JPH0261195A (ja) | 1990-03-01 |
Family
ID=22840599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1183815A Pending JPH0261195A (ja) | 1988-07-26 | 1989-07-18 | 湿式堆積法によって製造したろ布 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4973382A (ja) |
EP (1) | EP0352888B1 (ja) |
JP (1) | JPH0261195A (ja) |
AU (1) | AU617838B2 (ja) |
CA (1) | CA1321956C (ja) |
DE (1) | DE68922443D1 (ja) |
IE (1) | IE892404L (ja) |
NZ (1) | NZ229669A (ja) |
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