JPH031042B2

JPH031042B2 -

Info

Publication number: JPH031042B2
Application number: JP60012476A
Authority: JP
Inventors: Teisuke Kojima; Heiichiro Matsuda; Mitsunobu Ootani
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1985-01-28
Filing date: 1985-01-28
Publication date: 1991-01-09
Also published as: JPS61174916A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕この発明な固液分離用濾布に関し、さらに詳し
くは、固液を載せたエンドレス濾布を周回させな
がら脱水や濾過を行う場合に使用する濾布に関す
る。

〔従来技術〕

従来、転写ドラムとプレスロールとからなる圧
搾部に固液を載せたエンドレス濾布を走行させ、
上記圧搾部で液成分を絞り取るとともに、濾布上
に残つた、いわゆる固形成分を転写ドラムに転写
し、スクレーパで掻き取つて回収するようにした
ベルトプレス型脱水機や、濾布上の固液を圧搾す
ることなく、重力を利用して液成分を濾過し、残
つた固形成分を水ノズルやスクレーパで回収する
濾過機などの、いわゆる固液分離装置が、いろい
ろな分野で使用されている。これらの固液分離装
置、特に濾過機においては、固液供給部の近傍
に、かつ濾布の裏面に対向して減圧部を設け、液
成分を吸引して分離効率を向上させるようにした
ものもある。この発明の濾布は、そのような固液
分離装置において使用するものである。

上述したような固液分離装置に使用する濾布と
しては、従来、織物基材の表面に太さ30〜
100μの太い短繊維を接着剤で植毛し、一方向に
傾斜した立毛を形成したものや、織物基材の表
面にその基材を起毛してなる太さ数十ミクロンの
太い立毛を形成したようなものが知られている。
これら従来の濾布は、織物基材によつて濾布とし
て必要な強度を得るとともに、表面の立毛によつ
て固形成分を阻止するものである。つまり、立毛
が濾層を形成しているわけである。しかしなが
ら、かかる従来の濾布はいずれも固液分離性能が
低く、また転写性に劣るという欠点がある。

すなわち、上記従来濾布は、接着剤による植
毛によつて立毛を形成しており、基材の目が接着
材によつて埋まらないようにするためには立毛密
度をそう高くとれないこと、および立毛の太さが
30〜100μと大変太いので、立毛間に形成される
すき間、つまり目がかなり大きく、微細な固形成
分が簡単にそのすき間を通り抜けてしまう。その
ため、この従来濾布を使用する場合には、凝集
剤の使用による固形成分の粗大化が不可欠とな
り、ランニングコストが大変高くなるばかりか、
凝集剤の種類によつてはその毒性も問題になる。
また、凝集剤の使用は固形成分の量を増大させる
ことにもなる。

また、上記従来濾布は、立毛が太さ30〜
100μと大変太いので、剛直で、基材表面に横た
わりにくい。そのため、立毛間に形成されるすき
間が大変深く、そのすき間に固形成分がはいり込
むとなかなか抜け出さず、濾布が目詰りしてしま
う。この傾向は、立毛が剛直で固形成分に突き刺
ささりやすいこともあつて大変顕著である。さら
に、立毛が横たわりにくいということは、その立
毛によつて形成される濾層が嵩高であるというこ
とでもある。そのため、減圧吸引を行う場合の気
密保持性が悪い。また、立毛間のすき間が深いこ
とから表面の凹凸が大きく、濾布上の固形成分の
厚みが不均一になつて圧搾部での加圧が一様に行
われない。

上述したような理由から、従来濾布は固液分
離性能が大変低い。固液分離性能が低いと、液成
分中に固形成分が大量に含まれることになるばか
りか、回収した固形成分中の水分量が多くなつて
焼却などの後処理に多大のエネルギを要すること
になる。

また、従来濾布は、上述したように、立毛間
にはいり込んだ固形成分がなかなか抜け出さな
い。そのため、転写ドラムから濾布が離れる際に
立毛によつて固形成分が濾布側に引き戻されるよ
うになり、転写性が低い。

一方、上記従来濾布は、従来濾布ほどでは
ないがやはり立毛間のすき間がかなり大きく、ま
た深い。そのため、この従来濾布もまた、同様
に固液分離性能が低く、転写性もよくない。

一方、この発明の発明者らは、先に、特願昭57
−226384号出願において、新しいタイプの濾布を
提案した。この濾布は、基材表面の濾層を、太さ
0.1〜10μという、極細繊維の立毛で形成してい
る。

上記濾布は、太さ0.1〜10μの極細繊維の立毛で
濾層を形成しているので、立毛間に形成されるす
き間が大変小さく、微細な固形成分でも阻止する
ことができる。また、極細繊維の立毛は大変しな
やかで横たわりやすいので、立毛間のすき間が浅
く、そのすき間に固形成分が変形しながらはいり
込んで抜け出しにくくなるといつたことがなく、
目詰りを起こしにくい。立毛が横たわりやすいと
いうことは、それによつて形成される濾層が嵩高
にならず、立毛の充填立が高くなるということで
もあるので、減圧吸引を行う場合の気密保持性が
高くとれる。これらの理由で、上記濾布は固液分
離効率が大変高い。

また、立毛間のすき間が小さくてそのすき間に
固形成分がはいりにくいこと、および立毛がしな
やかで固形成分への食い込みが防止されることか
ら、転写性も高い。

このように、上記出願で提案した濾布は、上述
した従来濾布、の欠点を有しない優れたもの
であるが、立毛があまりにも細く、しなやかなた
めに、その立毛が使用中に基材の目に押し込まれ
て再起立が困難になつたり、立毛が絡み合つたり
して、固液分離性能が安定しないという別の問題
がある。

そこで、この問題を解決するために、この発明
の発明者らは、さらに特願昭58−137639号出願に
おいて、上記濾布の濾層を形成している立毛が方
向性を有し、しかもその方向性指数が1.2〜10で
ある濾布を提案した。

この出願で提案した濾布は、濾層を形成してい
る立毛が方向性を有し、しかもその方向性指数が
1.2〜10であるので、使用中に立毛が基材の目に
押し込まれて再起力が困難になつたり、立毛が絡
み合つたりするのを防止することができ、安定し
た固液分離効率が得られるが、極細繊維の場合、
非立毛部（地組織部分）も緻密になり、透水性が
十分でないという問題があり、特に極細フイラメ
ントの場合にその傾向が著しい。

〔発明の目的〕

この発明は、かかる問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、阻止率が高く、透
水性も大きい固液分離用濾布を提供するにある。

〔発明の構成〕上記目的を達成するこの発明の固液分離用濾布
は、ループや突出を有する嵩高合成繊維フイラメ
ントを緯糸とし、合成繊維捲縮加工糸を経糸とし
た織物濾布であつて、緯糸は起毛されて、太さ
0.1〜10μの極細繊維からなる立毛を形成してお
り、該立毛の方向性指数が1.2〜10であり、該立
毛の比表面積が３×10³cm²／ｇ以上であることを
特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

この発明の濾布の一実施態様を説明するに、第
１図において、濾布１は、点線部分で縫合され、
エンドレスに加工されている。濾布１の両側端部
には、濾布１を展張し、かつ蛇行しないように走
行させるための孔付ベルト２，３が縫合されてい
る。上記ベルト２，３は、濾布１に皺を発生させ
ないように展張するために、若干の伸縮性をもつ
ているのが好ましい。そのため、ベルト２，３
は、合成繊維の織物を芯材とし、その芯材とゴム
との複合体からなるものであるのが好ましい。

上記濾布は、合成繊維のフイラメント織物の表
面に、その緯糸を起毛して得た比表面積が３×
10³cm²／ｇ以上の極細繊維の立毛をほぼ一方向に
揃えて横たえ、その立毛によつて濾層を形成した
もので、該織物を、ループや突出を有する嵩高合
成繊維フイラメントの緯糸と、合成繊維捲縮加工
糸の経糸で構成し、かつ前記立毛の方向性指数を
1.2〜10としたものである。

上記織物を構成する合成繊維は、耐摩耗性、耐
薬品性のあるものが好ましく、ポリアミド繊維、
ポリエステル繊維、ポリビニルアルコール繊維、
ポリフルオロエチレン繊維、ポリプロピレン繊
維、ポリアクリロニトリル繊維等を使用すること
ができる。

上記織物の緯糸は、該合成繊維のフイラメント
糸を空気乱気流加工して得た、ループや突出を有
する嵩高合成繊維フイラメント糸から成り、この
ように緯糸をループや突出を有する嵩高合成繊維
フイラメント糸とすることによつて、地組織部分
の空隙を増し、透水性をアツプすることができ、
また起毛性も改善できる。前記空気乱気流加工
は、例えば、イー・アイ・デユポン・デ・ニモア
ス社の空気乱気流加工として知られているタスラ
ン加工を利用することができ、１本又は複数本の
合成繊維フイラメント糸を同じオーバーフイード
率で空気乱気流域にオーバーフイードして嵩高加
工したものや、複数本の合成繊維フイラメント糸
をそのオーバーフイード率を変えて同時に空気乱
気流域にオーバーフイードして嵩高加工したもの
などを使用することができる。また、空気乱気流
加工する合成繊維フイラメント糸として、異なる
高分子物質を海島成分とするいわゆる多芯型複合
繊維のフイラメント糸を使用することも可能であ
る。また、固液の種類によつては、これらフイラ
メント糸に親水加工や疎水加工を施したものを使
用することもできる。

上記織物の経糸は、前記合成繊維の捲縮加工糸
から成る。該捲縮加工糸としては、仮撚加工糸
や、押し込み式、コンジユゲード・タイプ等の捲
縮糸を用いることができ、伸縮性が必要である。
起毛性を考えると、仮撚加工糸も最も好ましい。

なお、上記織物の組織としては、経糸および緯
糸を所望の密度で、かつ所望の浮き組織を有する
ように朱子織とするのが好ましい。

また、上記織物の緯糸を起毛して立毛を形成す
る方法としては、針布、サンドペーパ、サンドク
ロス、サンドネツト、砥石、スチールブラシ、研
磨ブラシ、サンドロール、ガーネツト、サンドホ
ーニングなどがある。なかでも、針布によるのが
最も好ましい。

第２図は、緯糸にループや突出を有する嵩高合
成繊維フイラメント糸１ａを用いたこの発明の濾
布の経糸断面を示す図、第３図は、経糸にフラツ
トな生糸１ｂを用いた従来の濾布の経糸断面を示
す図である。第３図の従来の濾布に較べて、この
発明の濾布は、第２図に示すように、緯糸のルー
プや突出を有する嵩高合成繊維フイラメント糸１
ａにより地組織部分の空隙を増し、透水性が向上
すると共に該緯糸の起毛された立毛部分が緻密に
なり、阻止率の高いものとなつている。

この発明においては、上記立毛の方向性指数
1.2〜10であることが必要である。好ましい方向
性指数は、1.3〜５である。ここにおいて、方向
性指数とは、次のようにして測定したものであ
る。

測定すべき濾布の長手方向、つまり基材が織
物である場合にはその経糸方向、編物である場
合にはそのウエール方向を長手方向とする長さ
25cm、幅３cmの裁断片を４枚作る。各裁断片の
端には、濾布として走行させる場合に、その先
頭になる端にマークを付けておく。

次に、濾層の歪を取り除くため、上記各裁断
片を濾層を上にして50メツシユの金網の上に置
き、水中に沈める。24時間経過後、濾布を金網
ごと引き上げ、風乾した後、温度25±２℃、相
対湿度65±５％の雰囲気中に24時間放置し、吸
湿を一定にする。

次に、長さ65cm、幅30cmのガラス板を準備
し、そのガラス板の長手方向一端を2.5cm持ち
上げて傾斜させる。さらに、そのガラス板の上
に、上記で準備した裁断片の１個を、その長
手方向がガラス板の長手方向になるように、か
つ上記マーク端がガラス板の斜面の上側に位置
するように置き、その上端から７cmまでの範囲
を、長さ７cm、幅３cm、厚さ75μのポリエステ
ルフイルムで覆い、さらにその上に長さ35cm、
幅2.4cmのセロハンテープを、その両端が濾布
の上端および下端からそれぞれ５cmづつ食み出
してガラス板の面と接するように、かつ接着面
が濾布側になるように置く。

次に、外径５cm、長さ15cm、重量2.3Kgの、
表面が滑らかなSUS鋼製ロールを、上記セロ
ハンテープの上端から重力によつて転がし、濾
布とセロハンテープとを接着する。測定誤差を
少なくするため、かかる転がし操作を２回行
う。接着後、セロハンテープの両端５cmの部分
を切り落し、濾布とセロハンテープとの接着体
を得る。

次に、上記で得た接着体について、濾布と
セロハンテープとの剥離試験を行う。この試験
は、引張試験機を使用し、その上側チヤツクで
ポリエステルフイルムを把持し、下側チヤツク
で濾布を把持して、引張速度30cm／分という条
件で連続的に行う。そして、剥離開始端から３
cmの部分を始端とし、その始端から９cmまでの
間の平均値として剥離力を測定する。以下、こ
の測定により得られる剥離力をＡとする。

次に、他のもうひとつの裁断片について、全
く同様の試験を、しかしこんどは上記マーク端
に対応する他の端がガラス板の斜面の上側にな
るようにして行う。この測定により、剥離力Ｄ
を得る。

次に、３番目の裁断片について、上記〜
と全く同様の試験を、しかしこどはポリエステ
ルフイルムを濾布の下端側に置いて行う。この
測定により、剥離力Ｂを得る。

次に、最後の試験片について、上記と同様
の試験を行う。ただし、この場合も上記と同
様にポリエステルフイルムを濾布の下端側に置
く。この測定により、剥離力Ｃを得る。

次に、上記剥離力Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄから、（Ｂ
＋Ｄ）／（Ａ＋Ｃ）なる演算を行う。この演算
結果が、この発明にいう方向性指数である。

上述した定義から明らなように、方向性指数
は、セロハンテープが剥離しやすい方向としにく
い方向との剥離力の比であり、これは立毛の方向
の安定性を示している。そして、1.2〜10という
方向性指数は、起毛の回数や方向、起毛機の種類
などを適宜選定することによつて得ることができ
る。なお、上記試験において、セロハンテープと
しては、JIS Z1522−1982に規定される粘着力を
有し、かつ幅24mmのものを使用する。

また、この発明においては、立毛の比表面積が
３×10³cm²／ｇ以上であることが必要である。こ
こにおいて、比表面積は繊維断面の平均周長と１
ｇ当りの総繊維長の積であり、前記平均周長は数
ケ所のサンプルの平均値である。

この発明の濾布をベルトプレス型脱水機に使用
する場合、第４図に示すように、矢印方向に一定
速度で回転する転写ドラム４と、プレスロール５
からなる圧搾部に固液６を載せたエンドレス濾布
１を走行させ、上記圧搾部で固液６中の液成分を
絞り取るとともに、濾布１上に残つた固形成分を
転写ドラム４に転写し、スクレーパ７で掻き取つ
て回収する。この場合、濾布１は、立毛を有する
面、すなわち表面が転写ドラムの表面と対向する
ように、かつ立毛の傾斜の方向が濾布１の走行方
向に対して逆方向を向くように装着する。なお、
第４図において、符号８は転写後の濾布をその表
裏面から洗浄するための水スプレーノズルであ
り、９は液成分の減圧吸引槽である。

濾過機は、上記のような転写ドラムは有してお
らず、濾布上に残つた固形成分は、スクレーパや
水スプレーノズルで回収される。

この発明の濾布は、いろいろな方法によつて製
造することができる。次にその好ましい一例を示
す。

すなわち、緯糸として、高分子物質、好ましく
はポリエステルで島成分を、また高分子物質、好
ましくはポリスチレンで海成分を構成してなり、
かつ島成分を35〜75％含有する、いわゆる多芯複
合繊維や、極細繊維を発生する繊維を80％以上含
む混合紡糸繊維を空気乱気流加工して得たループ
や突出を有する嵩高合成繊維フイラメント糸を用
い、経糸として仮撚加工糸を用い、それら緯糸お
よび経糸を所望の密度で、かつ所望の浮き組織を
有するように朱子織する。

次に、緯糸の海成分を適当な溶媒、たとえばト
リクロルエチレンで除去し、乾燥した後、その緯
糸を起毛して立毛を形成し、いわゆる濾層を構成
する。

この発明の濾布は、極めて微細な固形成分を、
しかも安定して分離することができることから、
いろいろな用途に使用することができる。たとえ
ば、いわゆる懸濁系の汚泥や、生物膜処理装置か
ら排出される、いわゆる固着系の汚泥など、廃水
処理によつて生ずる汚泥、スカム、フロツク、洗
浄水、濃縮スラツジなどの濃縮、脱水を行う場合
に使用することができる。具体的には、たとえば
上下水処理によつて生ずる汚泥、浄化槽から発生
する余剰汚泥、し尿処理から発生する汚泥、加圧
浮上操作から生ずるスカム、産業廃水の処理によ
つて生ずる凝集フロツクやその凝集沈澱フロツ
ク、砂濾過装置などの各種濾過装置の逆洗水、ス
クリーン装置などで濃縮したスラツジなどであ
る。また、たとえば紙パルプ製造業、食品製造
業、酒造業、味噌などの醸造業など、各種製造業
において固形成分を回収する場合に使用すること
ができる。さらに、池や川の水を浄化するような
場合にも使用できる。

実施例１ポリエステルを島成分とし、ポリスチレンを海
成分とする223芯の多芯型複合繊維（繊度2.5D）
のマルチフイラメント40D／16F2本を、空気乱気
流域（使用ノズル：イー・アイ・デユポン・デ・
ニモアス社、タイプ11ノズル；空気圧５Kg／cm²）
にフイード率＋10％でオーバーフイードし、空気
乱気流加工して、ループや突出を有する嵩高糸を
得た。次に、この嵩高糸を緯糸とし、ポリエステ
ル繊維のマルチフイラメント75D／24Fの仮撚加
工糸を経糸として、５枚朱糸織物を得た。

次に、トリクロルエチレンを溶媒として上記緯
糸の海成分を取り除き、緯糸が繊度約0.02Dの極
細繊維の束からなる織物を得た。

次に、上記織物を起毛機にかけ、経糸方向に20
回の起毛操作を行い、さらに反対方向に10回起毛
操作を行つて主として緯糸を起毛し、立毛の方向
性指数が約2.2で、立毛の比表面積が４×10³cm²／
ｇであるであるこの発明の濾布を得た。

次に上記濾布を、その経糸方向を長手方向とし
て幅30cm、長さ2.5ｍに裁断し裁断端を縫合して
第１図に示すようなエンドレス濾布を得た。

次に、上記エンドレス濾布を第４図に示すベル
トプレス型脱水機にかけ、濾布の走行速度を４
ｍ／分、減圧吸引槽の減圧度を約900mm水柱、転
写ドラムへの押付力を約60Kgとして脱水試験をし
た。固液としては、水道水と平均粒径が約20μの
粘土とを使用し、粘土の濃度が約300mg／リツト
ルになるように調整したものを、凝集剤を添加し
ないで約40リツトル／分で供給した。コールター
カウンタで測定した上記固液中における粘土の粒
度分布は、約１〜50μで、かなり、広い範囲に分
布していた。

試験の結果、阻止率は83％と高く、かつ透水性
も大きく、スクレーパで掻き取つて回収した成分
は約45％が固形分であつた。また、転写ドラムへ
の転写率は約85％であり、極めて高かつた。さら
に、コールターカウンタで測定した固形成分中の
粘土の粒度分布は約1μであり、1μを越えるもの
はほとんど除去されていた。また、約500時間運
転後においても上記性能は全く変わらず、濾布の
異状も認められなかつた。

実施例２実施例１と同じ多芯型複合繊維のマルチフイラ
メント40D／16F2本を空気乱気流域に供給する
際、１本を芯部形成用としてフイード率＋10％、
もう１本を鞘部形成用としてフイード率＋15％で
オーバーフイードした以外は実施例１の同じ条件
で実施した。

試験の結果、この濾布は、前記実施例１の場合
と同様、立毛の方向性指数が約2.で、立毛の比表
面積が４×10³cm²／ｇであり、阻止率が高く、か
つ透水性も大きいものであつた。

〔発明の目的〕

上述したように、この発明の固液分離用濾布
は、ループや突出を有する嵩高合成繊維フイラメ
ントを緯糸とし、合成繊維捲縮加工糸を経糸とし
た織物濾布であつて、緯糸は起毛されて立毛を形
成しており、該立毛の方向性指数が1.2〜10であ
り、該立毛の比表面積が３×10³cm²／ｇ以上であ
ることを特徴とするもので、この発明の濾布は、
いわゆる濾層を形成している立毛の方向性指数が
1.2〜10であるからして、使用中に立毛が基材の
目に押し込まれて再起立が困難になつたり、立毛
が絡み合つたりするのを防止することができ、安
定した固液分離効率が得られる。また、この発明
の濾布は、特に、その緯糸に、ループや突出を有
する嵩高合成繊維フイラメントを用いているの
で、地組織部分の空隙を増し、透水性を向上させ
ることができ、また起毛性も改善することができ
る。また、透水性が向上し、水はけがよくなるた
め、濾布の走行速度アツプが可能で、濾過機の処
理能力の向上、処理量の増大をはかることができ
る。また、透水量をアツプすることができるの
で、固形成分の回収率が向上すると共に、回収し
た固形成分中の水分量が少ないため、焼却など後
処理における燃費の減少をはかることができる。
また、この発明の濾布は、比表面積が３×10³
cm²／ｇ以上の立毛で、いわゆる濾層を形成してい
るからして、立毛間に形成するすき間が極めて小
さく、微細な固形成分をも阻止することができ
る。そのため、凝集剤の添加をあえて必要としな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の濾布の一実施態様を示す
概略斜視図、第２図は、緯糸にループや突出を有
する嵩高合成繊維フイラメントを用いたこの発明
の濾布の経糸断面を示す図、第３図は、緯糸にフ
ラツトな生糸を用いた従来の濾布の経糸断面を示
す図、第４図は、上記第１図に示した濾布を使用
してベルトプレス型脱水機を運転している状態を
示す概略正面図である。１……濾布、２，３……孔付ベルト、４……転
写ドラム、５……プレスロール、６……固液、７
……スクレーパ、８……水スプレーノズル、９…
…減圧吸引槽。

Claims

【特許請求の範囲】

１ループや突出を有する嵩高合成繊維フイラメ
ントを緯糸とし、合成繊維捲縮加工糸を経糸とし
た織物濾布であつて、緯糸は起毛されて、太さ
0.1〜10μの極細繊維からなる立毛を形成してお
り、該立毛の方向性指数が1.2〜10であり、該立
毛の比表面積が３×10³cm²／ｇ以上である固液分
離用濾布。