JPH0445814A - 生分解性フィルターユニット - 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、工場、ビル等の空調用の小型フィルターユニ
ット、自動車に使用されるカー・工１ノメントやオイル
エレメント、空気清浄器に使用されるフィルターユニッ
ト、掃除機に使用されるフィルターユニット等の空気又
は液体中の粒子を除去する［”１的で使用されるフィル
ターユニットに関し、特に使用後、土壌中で微生物によ
り分解、消滅する生分解性フィルターユニットに関する
ものである。

〔従来の技術〕

従来、濾過を目的として各分野で使用さＦｌでいるフィ
ルターユニットは、合成繊維又は半合成繊維又は天然繊
維からなる繊維集合体が熱可塑性バインダー又は熱硬化
性バインダーで固定された不織布や紙がフィルターニレ
メン）・として所定の形状に折りたたんで使用され、例
えば実開昭６（１−１６１４１７号にしめされている様
に、ハウジングとして木又はプラスチックを枠体として
使用し、内部に装着固定して構成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

これらのフィルターユニットは、使用後は産業廃棄物や
一般廃棄物として取り扱われ、その処分方法は、土壌中
で分解が行なわれず土壌汚染の原因となり埋立て法は採
用されず、燃えるゴミとして焼却場で焼却する処分方法
が採用されている。従って、他の使い捨てプラスチック
製品と同様に、焼却炉の傷みや排ガス中の有害成分等が
社会問題となりっ−ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、以上の欠点に鑑み、十分なる強度と耐水性、
耐油性を有し、かつ十分なる濾過性能を有し、土壌中に
於いて微生物により分解される性質を有するフィルター
ユニッｌ−ヲ提供せんとするものである。

即ち、本発明はセルロース系の天然繊維、再生繊維、半
合成繊維の内から選択される少な（とも１種以上の繊維
でウェブ又はマット状となし、これらの繊維ウェブ又は
繊維マットにキトサンを主体とする繊維間結合剤で繊維
間相互を結合固定することにより、土埃中において微生
物で分解される不織布を構成してフィルターエレメント
となし、所望の形状に折りたたんだエレメントを、更に
微生物で分解されるキトサンを主体とするハウジングに
より固定することにより、前記課題を解決したものであ
る。

本発明のフィルターエレメントに使用される繊維は、セ
ルロース構造体を有する綿、麻等の天然繊維又はビスコ
ースレーヨン、キュプラレーヨン等の再生繊維、アセテ
ート、アセチルセルロース等の半合成繊維であれば何れ
でも目的を達成することが可能であり、又これらの混合
体でも目的を達することが出来る。

上記の繊維を公知のウェブ形成機を使用し、パラレルウ
ェブ又はクロスウェブ又はランダムウェブ、或いはこれ
らの積層ウェブ又は積層マットとなし、これらのウェブ
、マットに予めニドルパンヂ加二口又はウォーターニー
ドルパンチ加工等により繊維を交絡せしめる物理的結合
手段を施すか、或は直接酢酸又はクエン酸、乳酸の如き
有機酸の０．５〜１．０％水溶液中にキトサンを０．５
〜１．０％濃度になるように溶解せしめたキトサン塩水
溶液を繊維間結合剤として浸漬法又はスプレー法等で繊
維１００部（固形分）に対し、キトサン１〜５部（固形
分）の付着量に調節後乾燥し、不織布を形成せしめこれ
をフィルターエレメントとなす。

キトサンの塩水溶液は乾燥すると固化することは知られ
ているが、この固化物はキトサン塩であるためにアルカ
リ固定しなければオイル中では強度を保持するが、水中
では膨潤し、更には溶解してしまう。しかし、セルロー
ス系繊維を使用した不織布製のフィルターエレメントの
如くキトサン塩水溶液をセルロースと共に加熱乾燥すれ
ばセルロースとキトサンの有する官能基との間に結合反
応が生じ、耐水強度に優れたものとなる。

更に好ましくは、パルプを叩解等して成る直径ＩＲ以下
の微細セルロースをキトサン塩水溶液中に混入せしめる
ことで結合反応を生ぜしめ、尚−層耐水強度を向−卜せ
しめることが出来る。

また、上記フィルターエレメントを支持する枠体となる
ハウジングについてもパルプを叩解等して成る直径１／
ＩＩＩ＋以下の微細セルロース繊維を混入せしめたキト
サン塩水溶液を用いて造膜成型することにより、耐水強
度を向−卜せしめ得る。

本発明に於いては、湿潤状態における形態保持力及び耐
水強度を増加せしめるために、加熱乾燥によってキトサ
ン塩が有するアミノ基とセルロース系繊維表面に存在す
る水酸基やカルボギンル基とを反応−１λしめることで
アルカリ固定処理を省略したものである。

キトサンを繊維間結合剤として適用されたフィルターエ
レメント用不織布は風合いが著しく硬く折り曲げ加工が
困難なため、耐水性を損なわない程度の混合比率（好ま
しくは５０〜７５％）でグリセリン又は澱粉等を可塑剤
として利用することによりｊ風合いを軟かくし、折り曲
げ加工を容易にすることが出来る。又、キトサンをフィ
ルム、化したハウジングは硬くて脆いため、グリセリン
又は澱粉等を可塑剤として利用することにより適度の靭
性を与えることができる。

以−ト本発明の一実施例を図面に従、−３て説明する１
、〔実施例Ｉ〕 図面第１図に示す様に、−・般に市販されているビスコ
ースＩノー・ヨン繊維３ｃ：１．　Ｘ　５１　ｍｍをセ
ルｒ：＋−ス系繊維どして使用し、公知のカー　ド及び
クロスラ・ツバ−を用いて、ビス：ｊ−スＩノー゛１ン
繊紺（１）が所定の角度で交差積層された目付１００ｇ
／ｎｆのクロスウェブ（２）を形成する。このウェブは
、ニードルパンチ機にかけて、５０Ｐ／ｃｆｆｌのニー
ドルパンチング処理（３）が施され、仮止めされたニー
ドルパンチングウェブを予め作成する。

」二記仮止めされたニードルパンチングウェブはキ）・
サン、酢酸＝１・０．５（重量比）で濃度１％のキトサ
ン塩水溶液を作り、繊維間結合剤として固形分で４Ｉｌ
！／ｍになるように１−記目付１００ｇ／ｎｉＦのニー
ドルパンチクロスウェブを浸漬加工した後、熱風乾燥機
中で１００°ＣＸ７ｍ１ｎ乾燥処理を行ない、仮１トめ
ニードルパンチウェブの繊維間相互が互いに交差７接触
する部分をキＩ・サン塩（４）で固着し、生分解性のフ
ィルターエレメントを形成した。

〔実施例２〕 実施例１と同様にして形成した同−ｆｆ１ｌ　句の仮止
めニードルバンチウェブを使用し、次に、１所以下の直
径をイＪする微細セルロース繊維を濃度１％水懸濁液に
なるよう調整し１、これを実施例１と同様にして形成し
たキトサン塩水溶液中に微細セルロース繊維　キトサン
塩−：３０７０ぐ重量比）となるよう混合し、濃度が１
９６の微細セルロース−ギｉ・サン塩水溶液を調整し、
これを繊維間結合剤とし２て実施例１と同様に処理をし
て生分解性のフィルターエレメントを形成しｌこ。

ｒ実施例３〕 実施例２て用いた繊維間結合剤に微細セルロース繊維　
キト→ノン塩、グリセリン−３０５０２０（重量比）と
なる様グリセリンを添加して、濃度１％の微細セルロー
・ス　キトサン塩−グリセリン水溶液を繊維間結合剤と
なし、実施例１ど同じ仮止めニードルバンチウェブを用
いて同様に含浸処卯及び乾燥熱処理を施して生分解性の
フィルターエレメントを形成した。

〔比較例１〕 実施例１と同一・繊維、　　［−１（；Ｊのクロスウェ
ブを使用し、アクリル酸エステルエマルンコンを結合剤
として固形分で２０ｇ／ｒｒｉ’となる様に浸漬加工を
施した後、熱風乾燥機中で１５０°ＣＸ　５　ｍｉｎ乾
燥してフィルターエレメントを形成した、。

〔比較例２〕 実施例Ｉと同一繊維、目付のクロス・′ノ丁ブを使用シ
、ＳＢＲエマルジョンを固形分で２０ｇ／ｒｄとなる様
に浸漬加工を施した後、比較例１と同様に処理をしてフ
ィルターエレメントを形成し／こ　。

この様にして得られた各実施例及び比較例５種類のフィ
ルターエレメントを所要の寸法に裁断し、第２図に示す
如く、夫々高さ２０　ｍｍ、ピッチ９山／１０ＣＩ［＋
の折り曲げ加工（５）を施して金型（６）に装着後、キ
トサン塩、微細セルロース：酢酸−７０：３０：３５（
重量比）の配合。しりなる濃度３％のキｌ−・す°ン塩
水溶液を調整し、これをハウジング形成材料Ａとなし、
金型（６）の内部に注入、充填して１００°Ｃで３０ｍ
１ｎ　、熱風乾燥後金型を取外し、第３図に；１１ず如
く友々周囲に長手方向の側面（７’）がフィルターエレ
メントを一体に複合した微細セルロース−キトサンより
なるハウジング（８）を形成し１ゴ方向の側面（９）は
フィルターエレメントの端面を微細セルロースキトサン
よりなるハウジング（１０）で固定してフィルターユニ
ットを構成した。

又、他の実施例としてウレタン樹脂をハウジング形成材
料Ｂとなし、上記と同じく５種類のフィルターエレメン
トを金型（６）に装着後、ウレタン樹脂を金型に注入、
充填して＋００″ＣＸ５ｍ１ｎ熱風乾燥を施した後金型
（６）を取り外し、夫々周囲にハウジング（８）を形成
したフィルターユニットを得た。

次に、上記実施例及び比較例による１０種類のフィルタ
ーユニットを土壌中（地面より１０側内部）に埋没せし
め、６ケ月後に分解の程度を観察し、その結果を第１表
に示した。

第 表 表に示す如く、本発明の実施例の組み合せに基づくフィ
ルターユニットは、フィルターエレメント及びハウジン
グ部が土壌中で完全に微生物により分解された。

〔発明の効果〕

本発明は、上記の如くセルロース系繊維をフィルター構
成素材とし、キトサンを結合主材及びハウジング素材と
して用いることにより、濾過性能を維持し、かつ使用後
土壌中で完全に生分解を受けることにより、フィルター
ユニットの廃棄物処理問題等の公害問題が解消する等の
優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施の一例を示す生分解性フィルター
エレメントの概略構成断面図、第２図は同フィルターユ
ニットの断面図、第３図は同フィルターユニットの斜視
図である。 ｆｌ）　　　ヒスコースレーヨン繊維 （２）・・・クロスウェブ （３）・・・・・・ニードルパンチ処理（４）・・・・
・・キトサン塩 （５）・・・・・折り曲げ加工 （６）・・・・・・金型 （７）・・・・・長手方向側面 （８）・・・・・フィルターエレメント複合ハウジング
（９）・・・・・・巾方向側面 α０・・・・・・ハウジング

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）セルロース系の天然繊維、再生繊維、半合成繊維
   の内から選ばれた少なくとも１種類以上の繊維で構成す
   る繊維ウェブをキトサンにより結合してなる生分解性不
   織布をフィルターエレメントとなし、該フィルターエレ
   メントがキトサンよりなるハウジングによりその周囲を
   固定してなることを特徴とする生分解性フィルターユニ
   ット。
2. （２）請求項１記載のキトサンが直径１μｍ以下の微細
   セルロースを含有するキトサン塩水溶液であることを特
   徴とする生分解性フィルターユニット。
3. （３）請求項１記載のキトサンが直径１μｍ以下の微細
   セルロース及び／又は可塑剤としてグリセリン又は澱粉
   を含有してなることを特徴とする生分解性フィルターユ
   ニット。