JPH0332713A - 濾過材 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、水、溶剤、油などの液体中や空気などの気体
中の不純物粒子除去用のカートリッジフィルターなどと
して用いる濾過材に関するものである。

従来の技術 一般にカートリッジフィルターは、上記のように水、溶
剤、油などの液体や、空気などの気体中の不純物粒子を
濾過する濾過材として用いられ。

その使用態様および構造はおよそ次のとおりである。

すなわち、金属１１．プラスチック製などのフィルター
ハウジングに濾過材としてカートリッジフィルターを装
着する。ハウジングは、ヘッド部とサンプル部からなり
、カートリッジフィルターの上端部と下端部とを完全に
シールできる構造で、液体または気体はカートリッジフ
ィルターの外壁面から内側へ通過して濾過され、使用寿
命に応じてこのカートリッジフィルターを交換するので
ある。このカートリッジフィルターは、金属製、プラス
チック製などのほぼ直径３０ｍの有孔ボビン（孔あき中
空円筒〉に紡績糸などを巻付けたもので、外径はほぼ６
５ｍで、長さは１０．２０あるいは３０インチのものが
規格品として使用されている。

従来、カートリッジフィルターの巻糸としては。

ポリプロピレン、ナイロン、綿、レーヨン、アセテート
などの［繊維の紡績糸（全繊度：　３０００〜ｇｏｏｏ
デニール、撚数：　１００〜１５０Ｔ／Ｍ）が使用され
ており、濾過する対象物の粒度に応じて巻密度あるいは
巻パターンを種々変更して対処している。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来のカートリッジフィルターでは、除
去すべき粒子径の濾過物を効率よく濾過することが困難
で、定められた粒子径の濾過物を濾過しようとすると、
目詰まりが早く起こり持続性が劣り、さらに短繊維の撚
糸構造により、使用中に単繊維状毛羽の切断、脱落が生
じやすく、それにより濾過系の逆汚染を起こしがちであ
る。

一方、上記のような問題を解決する目的で、長繊維のマ
ルチフィラメントを用いたカートリッジフィルターが市
販され、また合成樹脂重合体マルチフィラメントに捲縮
加工を施し、巻糸として用いたカートリッジフィルター
が開示されている（特開昭５８−２４３１８号公報）。

このようなカー１〜リツジフイルターは、長繊維マルチ
フィラメントを用いていることにより、たしかに使用中
に単繊維状毛羽の切断、脱落が超こらず、濾過系の逆汚
染が発生することはなく、また従来の紡績糸を巻糸とし
たカートリッジフィルターに比べ、目詰まりなどが早く
起こらず、若干持続性が延びる利点がある。しかし、長
繊維マルチフィラメントに捲縮加工（たとえば仮撚加工
）を施しただけの巻糸を用いて、巻密度のｉｌｍだけで
除去すべき粒子径の濾過物を効率よく、完全に濾過する
ことは難しい。

これは、除去すべき粒子径の濾過物が、捲縮加工して巻
取ったカートリッジフィルターの糸の空隙を通過する際
に、マルチフィラメント間で除去されるという機構から
、使用開始当初は良いが、長時間の使用とともに、目詰
まり、あるいは除去効率の低下が著しくなり、使用不可
能になるからである。

たとえば従来の紡績糸を巻きつけたカートリッジフィル
ターおよび捲縮加工を施した長長繊維マルチフイラメン
トを巻きつけたカートリッジフィルターを用い、工場用
水に酸化鉄を５０■／見の濃度で分散させた水を濾過し
た後、これらのカートリッジフィルターを外層部から内
層部へ解舒して観察したところ、紡績糸を巻きつけたカ
ートリッジフィルターは紡績糸の毛羽部分に酸化鉄や黄
褐色の水垢が付着して濾過が進行しており、一方捲縮加
工を施した長繊維マルチフィラメントを巻きつけたカー
トリッジフィルターは、長繊維マルチフィラメントの糸
繰の約１７３程度が黄褐色に着色して濾過が進行してい
た。しかし黄褐色の着色が認められない紡績糸の撚部分
およびマルチフィラメントの糸内部、すなわち繊維と繊
維が重なり合っている部分では、全く濾過は行なわれて
いない。

本発明は、上記の問題を解決するもので、微粒子径の濾
過物を効率よく、シかも長時間にわたって捕捉可能な濾
過材を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の濾過材は。

流体撹乱処理により表面に多数のループを形成した熱可
塑性合成繊維マルチフィラメントの交絡糸を有孔ボビン
に巻きつけたものであり、特に表面に多数のループを形
成した熱可塑性合成繊維マルチフィラメントの交絡糸の
芯糸が仮撚加工糸からなり５表面のループ形成糸が捲縮
を有しない飾糸からなるものである。

作用 上記構成により本発明の濾過材は、表面に多数のループ
を有する熱可塑性合成繊維マルチフィラメントの交絡糸
を用いているので、多数のループで微粒子を効率よく捕
捉し、かつ使用中に繊維状毛羽の切断脱落が起こらず、
濾過系の逆汚染などが発生せず、しかも撚を形成してい
ないので目詰まりなども起りにくく、長時間使用できる
。特に、表面に多数のループを有する熱可塑性合成繊維
マルチフィラメントの交絡糸として、芯糸が仮撚加工糸
からなり１表面のループ形成糸が捲縮を有しない飾糸か
らなるものを用いた場合、前記芯糸が仮撚加工糸の捲縮
により崇高で、濾過抵抗も低く、しかも濾過効率がすぐ
れている。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例の濾過材の一部切欠き平面図
、第２図は同濾過材に用いた交絡糸の概略平面図である
。第を図および第２図において、濾過材１は、周面に多
数の孔を有する有孔ボビン２と、この有孔ボビン２に熱
可塑性合成繊維マルチフィラメントの交絡糸３を巻きつ
けた巻糸層４とで形成している。この交絡糸３は、熱可
塑性合成繊維マルチフィラメントを用いた芯糸３Ａと表
面のループ形成糸３Ｂとからなっている。

前記交絡糸３は、第３図に示す装置により製造すること
ができる。熱可塑性合成繊維マルチフィラメントからな
る芯糸３Ａと表面のループ形成糸３Ｂとを、それぞれフ
ィードローラ５Ａと５Ｂから空気噴射ノズル６に、デリ
ベリ−ローラ７との間でのオーバーフィード率が芯糸３
Ａよりループ形成糸３Ｂの方が大きい条件で導入して流
体撹乱処理により交絡させ５巻取ローラ８により巻取る
。

熱可塑性合成ｍ維マルチフィラメントとしては、ポリア
ミド系、ポリエステル系、ポリアクリル系およびポリオ
レフィン系などの熱可塑性台ＴＩｊ、ａｔ維マルチフィ
ラメントを用いる。空気噴射ノズル６による流体撹乱処
理において、芯糸３Ａとループ形成糸３Ｂとのフィード
ローラ５Ａ、５Ｂとデリベリ−ローラ７との間のオーバ
ーフィード率は、芯糸３Ａで＋３％〜＋３０％であり、
ループ形成糸３Ｂで＋１０％〜３００％である。芯糸３
Ａのオーバーフィード率が＋３％未満の場合、空気噴射
の作用をほとんど受けず、マルチフィラメントの開繊が
不十分であるのでループ形成糸３Ｂとの交絡が十分行な
われにくく、オーバーフィード率が＋３０％を越える場
合、空気噴射によるマルチフィラメントの開繊は起こる
ものの、開繊が大きすぎて交絡時に糸揺れなどが起こっ
て安定した交絡糸を得ることが難しい、またループ形成
糸３Ｂのオーバーフィード率が＋１０％未満の場合、形
成するループが小さく、濾過材として用いたとき、目詰
まりが起こりやすく、使用寿命が短かくなる傾向があり
、オーバーフィード率が＋３００％を越える場合、形成
するループが大きすぎ、濾過材として用いたとき微粒子
の除去が難しくなる。空気噴射ノズル６による液体撹乱
処理、すなわち交絡処理の際の芯糸３Ａとループ形成糸
３Ｂの糸条形態は、無捲縮のレギュラー糸や捲縮を有す
る仮撚加工糸など任意のものを、必要に応じて選択する
ことができる。

前記交絡糸３の有孔ボビン２への巻きつけは、たとえば
センタードライブ方式などによりトラバース機構を備え
た巻取機で積層巻きなどの形態で巻取ればよい。

上記の濾過材１は、表面に多数のループを有する熱可塑
性台ｒａ繊維マルチフィラメントの交絡糸３を有孔ボビ
ン２に巻きつけたものであるので。

交絡糸３の表面のループにより被濾過液中の微粒子を効
率よく捕捉でき、使用中に繊維状毛羽の切断、脱落が起
こらず、濾過系の逆汚染などが発生せず、しかも撚を形
成していないので目詰まりも起こりにくく、長時間にわ
たって使用できた。特に芯糸３Ａとして捲縮を有する仮
撚加工糸を用い、ループ形成糸３Ｂとして無捲縮のレギ
ュラー糸からなる飾糸を用いた交絡糸３は、芯糸３Ａが
捲縮により嵩高で、濾過抵抗も低く、微粒子の捕捉性能
もすぐれ、濾過効率が非常に良好であった。

以下具体的な実施例および比較例について説明する。

ポリエチレンテレフタレート高配向未延伸マルチフィラ
メント糸（複屈折５０　Ｘ　１０−３．比重１．３８）
２３０デニール／４８フイラメントを供給速度６５ｍ／
ｗｉｎ　、引取速度ＬＯＯｍ／ｌ１ｉｎ（速度比１　：
　１．５４）　。

仮撚温度２２５℃で仮撚加工して、１５０デニール／４
８フイラメントの仮撚加工糸を得た。との仮撚加工糸２
本を引揃えて芯糸３Ａとし、−力無捲縮のポリエチレン
テレフタレート延伸マルチフィラメント糸１５０デニー
ル／４８フイラメントを４本引揃えてループ形成糸３Ｂ
とし、第３図に示す装置において、空気噴射ノズル６と
してエアーノズルヘアジェット３４１タイプ（ヘパ−ラ
イン社製）を用い、芯糸３Ａのオーバーフィード率を＋
１０％、ループ形成糸３Ｂのオーバーフィード率を＋１
５０％で、空気圧７ｋｇ／ａｍ”、加工速度ｔｏｏ　ｍ
　／　ｗｉｎ、で交絡させ、交絡糸３を得た。この交絡
糸３を用いて。

センタードライブ方式の巻取機により直径３０＋＋ａの
有孔ボビン２に巻径６５■、長さ１０インチで、１ミク
ロン用、５ミクロン用、１０ミクロン用として巻密度を
３種類変えて巻きつけて、濾過材３本を作製した。

比較例１ 上記実施例の交絡糸３に代えて、ポリエチレンテレフタ
レートマルチフィラメント１５０デニール／４８フイラ
メントの仮撚加工糸の６本引揃え糸を、実施例と同様の
方法および条件で有孔ボビンに巻きつけて濾過材３本を
作製した。

比較例２ 上記実施例の交絡糸３に代えて、ポリエチレンテレフタ
レート短繊維２デニール、７６ｍと３デニール、　７６
ｍ＋とを１：ｌの比で混合し、常法により紡績した２番
手の紡績糸を、実施例と同様の方法および条件で有孔ボ
ビンに巻きつけて濾過材３本を作製した。

上記の実施例および比較例１，２で作製した濾過材の、
巻密度１通水圧損および濾過性能の評価結果を第工表に
示した。

（ｉ）　　巻密度：有孔ボビンに巻きつけた巻糸の真の
体積を、巻糸層の見掛けの体積で除して算出した。

（ｎ）　　通水圧損：濾過材を濾過機に取付け、水３０
　ｆＬ　／　ｗｉｎの流量を得るに必要な圧力（ｋｇ／
（１１”）を求めた。

（問）除去率および通水ライフ：原水として、１ミクロ
ン用性能試験に飲料用水道水１ｆｔに市販カオリン：平
均粒子径１．０６μｍを２００■の割合で分散させたも
のを用い、５ミクロン用性能試験に同飲料用水道水に市
販カオリン：平均粒子径４．９６μｍを２００　ｍｇ／
ｆＬの割合で分散させたものを用い、１０ミクロン用性
能試験に同飲料用水道水に市販カオリン：平均粒子径１
１．１μｍを２００■／又の割合で分散させたものを用
いた。この原水を８ｊＬ／ｗｉｎの流量で各濾過材に通
水し、初期圧力が１．５ｋｇ／国２に達した時点のカオ
リン除去率（％）および通水ライフ（通水時間）を求め
た。

第工表に示す結果から明らかなように、本実施例の濾過
材は交絡糸３の全繊度が各比較例の巻糸より太いにもか
かわらず１表面に多数のループを有するとともに芯糸２
が捲縮を有する仮撚加工糸であることから巻密度が小さ
く１通水圧損が低く、濾過性能が非常にすぐれていた。

各比較例の濾過材は特に通水ライフが短く、通水圧損も
大きかった。

く以下余白〉 発明の効果 以上のように本発明の濾過材においては、熱可塑性合成
繊維マルチフィラメントからなる表面に多数のループを
有する交絡糸を有孔ボビンに巻きつけて形成したもので
あり、少ない糸量でも交絡糸の表面の多数のループによ
り微粒子を効率よく捕捉し、使用中に繊維状毛羽が切断
、脱落して濾過系の逆汚染を起こすようなことが発生せ
ず、目詰まりも起りにくく、濾過抵抗も小さく長時間に
わたって使用できるなどの格別の効果を奏し、カートリ
ッジ用濾過材として極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の濾過材の一部切欠き平面図
、第２図は同濾過材に用いた交絡糸の概略平面図、第３
図は同濾過材に用いた交絡糸を製造するための装置の説
明図である。 ２・・・有孔ボビン、３・・・交絡糸、３Ａ・・・芯糸
、３Ｂ・・・ループ形成糸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流体撹乱処理により表面に多数のループを形成した
   熱可塑性合成繊維マルチフィラメントの交絡糸を有孔ボ
   ビンに巻きつけた濾過材。 ２、表面に多数のループを形成した熱可塑性合成繊維マ
   ルチフィラメントの交絡糸の芯糸が仮撚加工糸からなり
   、表面のループ形成糸が捲縮を有しない飾糸からなる請
   求項１記載の濾過材。