JPH0798131B2 - 筒状フィルター及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、メルトブロー法による
極細繊維を筒状に巻取って成る精密ろ過用筒状フィルタ
ー及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】合成繊維を円筒状に成形したフィルター
は各種のものが知られており、特公昭５６ー４３１３９
号公報には複合繊維のカードウエブを加熱しながら心棒
上に巻き取る方法が開示されている。このような方法で
は、１ｄ／ｆ以下の細い繊維は安定したカーデイングは
困難で、１０μｍ以下の微粒子を捕集するフィルターは
得られなかった。また、通常の合成繊維では、紡糸・延
伸・カーデイング等の工程での帯電防止や摩擦防止の目
的で油剤が塗布されるが、このような油剤がろ液中に流
出し、ろ液が泡立ったり、食品などを汚染するという問
題があった。一方、精密ろ過用円筒状フィルターとして
は、メルトブロー法による極細繊維を用いたフィルター
が電子機器材料の洗浄液用フィルターや除塵用エアフィ
ルター、あるいは医薬品に用いられる水等のプレフィル
ターとして広く用いられている。特開昭60-216818号公
報には、メルトブロー法で得られた繊維を相互に接着し
ない温度まで冷却した後心棒上に巻き取る方法が開示さ
れており、紡糸条件を制御して繊維の直径をフィルター
の厚み方向に徐々に変化させる方法も開示されている。
このようなフィルターでは、繊維同志の結合はほとんど
存在せず繊維間のもつれ又は絡みによって相互に固着し
たものであるから、フィルターは硬度が低く十分な耐圧
性が得られない。硬度を増す目的でウエブを加熱しなが
ら巻き取ることが考えられるが、繊維の溶融によりウエ
ブがフィルム化しろ過層の目詰まりを起こしたり空隙の
大きさが不均一になるので、ろ過ライフもろ過精度も劣
ったものとなる。特開平1-297113号公報には、繊維径や
嵩密度の異なる数種のメルトブロー法による不織布を、
フィルターの内層が密で外層が粗となるように順次数回
ずつ巻き取る方法が開示されている。この方法では予め
何種かの不織布を準備する必要があり、製造工程が複雑
で非能率的であるのみならず、得られるフィルターも巻
き取られた不織布の層間および繊維間が接着されていな
いので、使用中に層間剥離を起こしたりフィルター端部
から液漏れを起こし易く、耐圧性の不十分なものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は耐圧性に優
れ、ろ液を汚染せず、かつろ過ライフの長い精密ろ過用
フィルター及びその簡便な製造方法を提供することを目
的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記の課題
を解決すべく鋭意研究の結果、メルトブロー法によって
順次繊維径を変えながら紡糸して得られる極細の複合繊
維ウエブを、複合繊維の低融点成分のみを融解させるよ
うに加熱しながら巻芯に巻き取ることにより、所期の目
的が達せられることを知り本発明を完成するに至った。
即ち、本願第１の発明は、メルトブロー法により得られ
た高融点成分と低融点成分とからなる極細の複合繊維で
形成された筒状フィルターであって、該複合繊維はフィ
ルターの厚み方向に対して繊維径を順次細く変化させて
巻き取られており、かつ複合繊維の接点が低融点成分に
より融着していることを特徴とする筒状フィルターであ
る。また本願第２の発明は、繊維形成性熱可塑性樹脂か
らなる高融点成分と低融点成分とを複合メルトブロー紡
糸しながら、順次繊維径を変化させて堆積して得られた
極細複合繊維ウエブを巻芯に巻取るに際し、巻取り前及
び／又は巻取り時あるいは巻取り後のいずれかの工程
で、前記低融点成分の融点以上で高融点成分の融点以下
の温度で熱処理し、その後巻芯を抜き取ることを特徴と
する筒状フィルターの製造方法である。

【０００５】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
いう筒状フィルターとは、フィルターの横断面の形状が
円形または楕円形等の円筒状フィルター、あるいは横断
面の形状が３角形又は４角形以上の多角形をした角型筒
状フィルター等である。なお、巻芯の形状が多角形（例
えば６角形、８角形等）の場合には、繊維ウェブを巻き
重ねるにつれて外形は多角形の角がマイルドになり円形
に近くなり易いが、フィルター特性への影響はない。本
発明のフィルターに用いる複合繊維には、ポリオレフィ
ン、ポリエステル、ポリアミド等の繊維形成性熱可塑性
樹脂の中から融点が好ましくは２０℃以上異なる２種の
樹脂を選び、両者を並列型に、あるいは低融点の樹脂を
鞘側に配した精芯型に組み合わせて複合紡糸したものを
用いる。なお、鞘芯型の場合、偏芯構造としてもよい。
また、繊維の断面形状も、円形、楕円形、種々の異形断
面にすることもできる。複合繊維の構造で重要なことは
低融点成分が繊維断面周の少なくとも一部を占めること
である。低融点成分が繊維断面周を占める比率は繊維軸
方向に変化してもよく特に限定されない。要は、この低
融点成分が後述する熱処理によって繊維の各接点に融着
を起こさせるような複合構造であればよい。複合紡糸す
る高融点成分と低融点成分の例としては、ポリエチレン
／ポリプロピレン、ポリプロピレン／ポリエステル、ナ
イロン６／ナイロン６６等の組み合わせを示すことがで
きる。これら両樹脂の融点の差が２０℃未満であると、
ウエブを巻き取る際の加熱操作の温度範囲が狭くなるの
で工程管理が困難となり好ましくない。なお、両成分の
複合比（重量）は通常８０／２０〜２０／８０である
が、好ましくは６５／３５〜３５／６５であり、より好
ましくは４５／５５〜５５／４５である。このような複
合繊維をメルトブロー法で紡糸する方法としては、特開
昭６０−９９０５７号公報に開示されたような複合紡糸
口金を用い、２種類の熱可塑性樹脂をそれぞれの押出機
から紡糸口金に供給し、紡糸口から押し出された溶融樹
脂を高速の熱風で吹き飛ばし、捕集コンベア上に極細の
複合繊維として堆積させる方法が利用できる。メルトブ
ロー法では繊維径の変化は、樹脂の押し出し量を増せば
太くなり、熱風の流速を増せば細くなるので、これらの
条件のいずれか一方あるいは両方を順次あるいは段階的
に変化させることにより繊維径が順次あるいは段階的に
変化したウエブ繊維を得ることができる。繊維径の変化
は連続的であってもよく、段階的であってもよいが、ウ
エブを巻取って作られるフィルターの厚み方向に通液方
向に沿って順次細くする。つまり、ろ液の通過方向がフ
ィルターの外層から内層にかけて行われる場合は、繊維
径をフィルターの外層から内層にかけて順次細くするの
である。逆に、液の通液方向がフィルターの内層から外
層にかけて行われる場合は、繊維径をフィルターの内層
から外層にかけて順次細くするのである。このようにす
ることにより、フィルターは液の入口側は太い繊維で構
成された大きな空隙を有し、液の出口側は細い繊維で構
成された小さな空隙を有する（密度勾配型の）ものとな
り、フィルターの厚み方向に微粒子を分級して捕捉する
ので、ろ過ライフの長いフィルターを得ることができ
る。

【０００６】本発明では、繊維径を変化させながら堆積
させて得られた極細複合繊維ウエブを巻芯に巻取って筒
状フィルターを製造するに際し、巻取り前及び／又は巻
取り時あるいは巻取り後のいずれかの工程で熱処理を行
う。ここで熱処理とは、低融点成分の融点以上で高融点
成分の融点以下の温度で加熱することをいう。具体的に
は、メルトブロー法で得られる繊維径が順次変化した極
細の複合繊維ウエブは、熱処理により一旦不織布状とし
て貯蔵し、後に再度巻取り前及び／又は巻取り時あるい
は巻取り後のいずれかの工程で、加熱しながら巻芯に巻
とることにより本発明の筒状フィルターとすることがで
きる。また、紡糸後得られたウエブを引き続き巻取り前
及び／又は巻取り時あるいは巻取り後のいずれかの工程
で加熱しながら巻芯に卷き取って筒状フィルターとする
こともできる。このように熱処理することにより、ウエ
ブ内部で複合繊維同士の接点が、また卷き取られたウエ
ブの層間も複合繊維の低融点成分の融着により固定され
るので、耐圧強度の大きなフィルターを得ることができ
る。このような熱処理の効果は、巻芯への巻取り前及び
／又は巻取り時（巻取り点）の工程で行う方が顕著であ
る。つまり、フィルターの内層からの固定が順次行われ
るので、巻芯に巻取る際に生じる外圧に十分耐え得ると
同時に内層ほど繊維間の空隙が緻密になり易い。このた
め、前述の繊維径変化と相まって密度勾配が顕著とな
り、優れた耐圧性と微粒子の分級捕捉作用の相乗効果を
発揮する。一般にフィルターはそれを通過する流体の圧
力により圧縮され、繊維間空隙は目詰まりを生じろ過ラ
イフが短くなる。この傾向は流体の粘性が大きいほど顕
著になる。本発明は、前述の如く高融点成分と低融点成
分とからなる複合繊維を用い、熱処理により低融点成分
のみを繊維の接点で融着させているので、得られるフィ
ルターは、繊維接点の癒着で三次元構造を形成し、この
構造によって流体の圧力による空隙の目詰まりを防止す
る。このため、内層部に多孔質支持体や補強材などを必
要とせず、優れた耐圧性によりろ過精度が安定し、ろ過
ライフが長い。フィルターの構造において、係る複合繊
維の低融点成分のみを繊維の接点で融着させて三次元構
造を形成させるという構成が欠如すると、仮にフィルタ
ーの厚み方向に繊維径を変化させたとしても、比較例１
にみられるようにフィルターには繊維の融解と変形が生
じて目詰まりを生じ、ろ過ライフは短いものとなり、本
発明の効果は得られない。熱処理に用いる加熱源として
は、熱風、加圧蒸気、過熱蒸気、遠赤外線ヒータ等が用
いられるが、この内、特に遠赤外線ヒータは、ウエブを
乱すことなく均一な熱処理を行うことができ、好まし
い。熱処理の程度は、融着による繊維の固定と所望の空
隙密度が得られるよう、加熱帯域温度の高低、加熱帯域
の長さ、あるいは通過速度即ち加熱帯域での滞留時間の
長短等を適宜調節する。熱処理を終了したフィルターは
室温放置等により冷却した後、巻芯を抜き取り、適当な
長さに切断して筒状フィルターを得る。メルトブロー法
でウエブを製造する際にウエブ中に、あるいはウエブを
卷き取る際、本発明の効果を妨げない範囲において、ウ
エブ間に活性炭、ゼオライト、イオン交換樹脂等の微粒
子や、炭素繊維、殺菌性繊維、ガス吸着性繊維等の他の
機能性繊維を混入させることにより、微粒子の捕捉以外
の機能も併せて有するフィルターを製造することもでき
る。

【０００７】

【実施例】実施例および比較例により本発明を具体的に
説明する。なを、各例において用いた測定法を以下に示
す。 ろ過精度 ３０リットルの水を容れた水槽、ポンプ、及びろ過器か
らなる循環式ろ過試験装置を用いる。ろ過器のハウジン
グに試料フィルター１本を取り付け、水を毎分３０リッ
トルの流量で循環させながら、水槽にケーキ（カーボラ
ンダム ＃４０００）を５グラム添加する。ケーキ添加
より１分後に採取したろ過水１００ミリリットルを、
０．６ミクロン以上の粒子を捕集できるメンブレンフィ
ルターでろ過する。メンブレンフィルター上に捕集され
た粒子のサイズを粒度分布測定機で測定し、最も大きな
粒子のサイズ（最大流出径、ミクロン）を試料フィルタ
ーのろ過精度とする。 耐圧強度及びろ過ライフ 循環式ろ過試験装置に試料フィルター１本を取り付け、
水を毎分３０リットルの流量で循環させる。水槽に火山
灰土壌下層土粉末（平均粒径１２．９ミクロン、粒径が
１．０〜３０ミクロンの範囲内のものが９９重量％以
上）を２０グラム添加して循環ろ過を続け、水槽内の水
が透明になった時点でろ過前後の差圧を測定する。この
粉末の添加と差圧の測定の操作をフィルターが変形する
まで（又は差圧が１０ｋｇ／ｃｍ²になるまで）繰りか
えす。１回目の粉末添加からフィルターが変形するまで
の時間をろ過ライフとし、その時の差圧を耐圧強度とす
る。 平均繊維径 ウエブ、不織布、あるいはフィルターから４ｃｍ×４ｃ
ｍの薄片をそれぞれ１０枚切りとり、その走査型電子顕
微鏡による倍率５,０００倍の写真を用いて測定した１
００本の繊維径の平均値を示す。

【０００８】（実施例１）孔径０．３ｍｍ、孔数５０１
個の紡糸口が一列に並んだメルトブロー用鞘芯型複合紡
糸口金を用い、芯成分としてメルトフローレート（ＭＦ
Ｒ：２３０℃）が２８０（ｇ／１０ｍｉｎ）で融点が１
６４℃のポリプロピレンを紡糸温度２９０℃で、鞘成分
としてメルトフローレート（ＭＦＲ：１９０℃）が１２
４（ｇ／１０ｍｉｎ）で融点が１２２℃の線状低密度ポ
リエチレンを紡糸温度２６０℃で、両成分を芯鞘複合比
５０／５０、総吐出量１２０ｇ／ｍｉｎで供給し、紡糸
口から押し出されたポリマーを３８０℃の加圧空気を用
いてネットコンベヤーに吹き付けることによりメルトブ
ロー法の極細複合繊維ウエブを得た。このウエブを、特
公昭５６ー４３１３９号公報に示されているように、ネ
ットコンベヤーで移送しながら遠赤外線ヒーターで１４
５℃に加熱し、外径３０ｍｍの円形ステンレスパイプに
卷き取って室温で放置冷却した。その後、ステンレスパ
イプを抜き取り、長さ２５０ｍｍに切断して、内径３０
ｍｍ、外径６０ｍｍ、長さ２５０ｍｍの円筒状フィルタ
ーを得た。なお、この卷き取りの間に、紡糸口金に供給
する空気の圧力を当初の３．２ｋｇ／ｃｍ²Ｇから末期
の０．６ｋｇ／ｃｍ²Ｇに連続的に徐々に減少させた。
ウエブからサンプリングした試料の測定によれば、この
フィルターの厚み方向の各部分の平均繊維径は、内側表
面で０．８ミクロン、内側から５ｍｍで１．８ミクロ
ン、内側から１０ｍｍでは２．７ミクロン、外側表面で
７．６ミクロンであった。このフィルターは、繊維同士
がその接点で低融点成分のポリエチレンの融着により互
いに接着されて三次元構造を形成しており、机に打ち付
けても変形しない硬いものであった。このフィルターの
ろ過精度は０．９ミクロン、耐圧強度６．３ｋｇ／ｃｍ
²、ろ過ライフ３０分であり、ろ過初期におけるろ液の
泡立ちは全く観察されなかった。

【０００９】（実施例２）実施例１と同じ紡糸装置を用
い、芯成分として固有粘度０．６０、融点２５３℃のポ
リエチレンテレフタレートを紡糸温度２８５℃で、鞘成
分として固有粘度０．５８、融点１６０℃のエチレング
リコールテレフタレート・イソフタレート共重合体を紡
糸温度２７０℃で,両成分を芯鞘複合比５０／５０、総
吐出量１２０ｇ／ｍｉｎで供給し、紡糸口から押し出さ
れたポリマーを３５０℃の加圧空気を用いてネットコン
ベヤーに吹き付けることによりメルトブロー法の極細複
合繊維ウエブを得た。このウエブを、実施例１と同様
に、ネットコンベヤーで移送しながら遠赤外線ヒーター
で１７０℃に加熱し、外径３０ｍｍの円形ステンレスパ
イプに卷き取って室温で放置冷却した。その後、ステン
レスパイプを抜き取り、長さ２５０ｍｍに切断して、内
径３０ｍｍ、外径６０ｍｍ、長さ２５０ｍｍの円筒状フ
ィルターを得た。なお、この卷き取りの間に、紡糸口金
に供給する空気の圧力を当初の２．８ｋｇ／ｃｍ²Ｇか
ら末期の０．４ｋｇ／ｃｍ²Ｇに連続的に徐々に減少さ
せた。このフィルターの厚み方向の各部分の平均繊維径
は、内側表面で１．８ミクロン、内側から５ｍｍで３．
９ミクロン、内側から１０ｍｍでは６．８ミクロン、外
側表面で９．２ミクロンであり、繊維同士は接点で低融
点成分の融着により互いに接着されて三次元構造を形成
していた。このフィルターのろ過精度は１．６ミクロ
ン、耐圧強度７．４ｋｇ／ｃｍ²、ろ過ライフ３６分で
あり、ろ過初期におけるろ液の泡立ちは全く観察されな
かった。

【００１０】（実施例３）孔径０．３ｍｍ、孔数５０１
個の紡糸口が一列に並んだメルトブロー用鞘芯型複合紡
糸口金を用い、芯成分としてメルトフローレート（ＭＦ
Ｒ：２３０℃）が２０４（ｇ／１０ｍｉｎ）で融点が１
６５℃のポリプロピレンを紡糸温度２８０℃で、鞘成分
としてメルトフローレート（ＭＦＲ：１９０℃）が１２
４（ｇ／１０ｍｉｎ）で融点が１２２℃の線状低密度ポ
リエチレンを紡糸温度２４０℃で、両成分を芯鞘複合比
５０／５０とし、総吐出量を当初１２０ｇ／ｍｉｎで供
給し、途中から１６０ｇ／ｍｉｎに増加させた。紡糸口
から押し出されたポリマーを３６０℃、１．９ｋｇ／ｃ
ｍ²Ｇの加圧空気を用いてネットコンベヤーに吹き付け
ることによりメルトブロー法の極細複合繊維ウエブを得
た。このウエブを、特公昭５６ー４３１３９号公報に示
されているように、引き続きネットコンベヤーで移送し
ながら遠赤外線ヒーターで１４５℃に加熱し、外径３０
ｍｍの円形ステンレスパイプに卷き取って室温で放置冷
却した。その後、ステンレスパイプを抜き取り、長さ２
５０ｍｍに切断して、内径３０ｍｍ、外径６０ｍｍ、長
さ２５０ｍｍの円筒状フィルターを得た。このフィルタ
ーの各部分の平均繊維径は、内側から９ｍｍまでは１．
８ミクロン、内側から９ｍｍ以上では２．７ミクロンで
あり、繊維同士は接点で低融点成分の融着により互いに
接着されて三次元構造を形成していた。このフィルター
のろ過精度は２．６ミクロン、耐圧強度６．１ｋｇ／ｃ
ｍ²、ろ過ライフ３０分であり、ろ過初期におけるろ液
の泡立ちは全く観察されなかった。

【００１１】（実施例４）孔径０．３ｍｍ、孔数５０１
個の紡糸口が一列に並んだメルトブロー用鞘芯型複合紡
糸口金を用い、芯成分としてメルトフローレート（ＭＦ
Ｒ：２３０℃）が２０４（ｇ／１０ｍｉｎ）で融点が１
６５℃のポリプロピレンを紡糸温度２８０℃で、鞘成分
としてメルトフローレート（ＭＦＲ：１９０℃）が１２
４（ｇ／１０ｍｉｎ）で融点が１２２℃の線状低密度ポ
リエチレンを紡糸温度２４０℃で、両成分を芯鞘複合比
７０／３０とし、総吐出量を１２０ｇ／ｍｉｎで供給
し、紡糸口から押し出されたポリマーを３６０℃、１．
９ｋｇ／ｃｍ²Ｇの加圧空気を用いてネットコンベヤー
に吹き付けることにより、平均繊維径２．４ミクロンの
メルトブロー法の極細複合繊維ウエブを得た。このウエ
ブを遠赤外線ヒーターで１４０℃に加熱する加熱槽を通
して卷き取り、平均繊維径２．４ミクロンの不織布（不
織布Ａ）を得た。総吐出量を１６０ｇ／ｍｉｎとした以
外は上記と同様にして、平均繊維径８．８ミクロンの不
織布（不織布Ｂ）を得た。不織布Ａを遠赤外線ヒーター
で１４５℃に加熱しながら外径３０ｍｍの円形ステンレ
スパイプに厚み１０ｍｍまで卷き取り、引き続き不織布
Ｂを同様に加熱しながら厚み５ｍｍだけ卷き取って、室
温で放置冷却した。その後ステンレスパイプを抜き取
り、内径３０ｍｍ、外径６０ｍｍ、長さ２５０ｍｍの円
筒状フィルターを得た。このフィルターも繊維同士が接
点で低融点成分の融着により互いに接着されて三次元構
造を形成した硬いもので、ろ過精度は２．４ミクロン、
耐圧強度７．７ｋｇ／ｃｍ²、ろ過ライフ３０分であ
り、ろ過初期におけるろ液の泡立ちは全く観察されなか
った。

【００１２】（実施例５）孔径０．３ｍｍ、孔数５０１
個の紡糸口が一列に並んだメルトブロー用並列型複合紡
糸口金を用い、第１成分としてメルトフローレート（Ｍ
ＦＲ：２３０℃）が２８０（ｇ／１０ｍｉｎ）で融点が
１６４℃のポリプロピレンを紡糸温度２９０℃で、第２
成分としてメルトフローレート（ＭＦＲ：１９０℃）が
１２４（ｇ／１０ｍｉｎ）で融点が１２２℃の線状低密
度ポリエチレンを紡糸温度２６０℃で、両成分を複合比
６０／４０、総吐出量１２０ｇ／ｍｉｎで供給し、紡糸
口から押し出されたポリマーを３８０℃の加圧空気を用
いてネットコンベヤーに吹き付けることによりメルトブ
ロー法の極細複合繊維ウエブを得た。このウエブを、特
公昭５６ー４３１３９号公報に示されているように、ネ
ットコンベヤーで移送しながら遠赤外線ヒーターで１４
５℃に加熱し、外径３０ｍｍの円形ステンレスパイプに
卷き取って室温で放置冷却した。その後、ステンレスパ
イプを抜き取り、長さ２５０ｍｍに切断して、内径３０
ｍｍ、外径６０ｍｍ、長さ２５０ｍｍの円筒状フィルタ
ーを得た。なお、この卷き取りの間に、紡糸口金に供給
する空気の圧力を当初の３．２ｋｇ／ｃｍ²Ｇから末期
の０．６ｋｇ／ｃｍ²Ｇに連続的に徐々に減少させた。
ウエブからサンプリングした試料の測定によれば、この
フィルターの厚み方向の各部分の平均繊維径は、内側表
面で０．９ミクロン、内側から５ｍｍで１．６ミクロ
ン、内側から１０ｍｍでは２．８ミクロン、外側表面で
７．３ミクロンであった。このフィルターは、繊維同士
がその接点で低融点成分のポリエチレンの融着により互
いに接着されて三次元構造を形成しており、机に打ち付
けても変形しない硬いものであった。このフィルターの
ろ過精度は０．９ミクロン、耐圧強度６．１ｋｇ／ｃｍ
²、ろ過ライフ２９分であり、ろ過初期におけるろ液の
泡立ちは全く観察されなかった。

【００１３】（実施例６）実施例５と同様の条件で紡糸
して得られたメルトブロー法の極細複合繊維ウエブを、
ネットコンベヤーで移送しながら遠赤外線ヒーターで１
４５℃に加熱し、外周の各辺が１５ｍｍの正６角形のス
テンレスパイプに卷き取って室温で放置冷却した。その
後、ステンレスパイプを抜き取り、長さ２５０ｍｍに切
断しての円筒状フィルターを得た。このフィルターは、
外径が最大のところで６０ｍｍ、最小のところで５２ｍ
ｍの概ね円形に近いものであった。なお、この卷き取り
の間に、紡糸口金に供給する空気の圧力を当初の３．２
ｋｇ／ｃｍ²Ｇから末期の０．６ｋｇ／ｃｍ²Ｇに連続的
に徐々に減少させた。このフィルターは、繊維同士がそ
の接点で低融点成分のポリエチレンの融着により互いに
接着されて三次元構造を形成しており、机に打ち付けて
も変形しない硬いものであった。このフィルターのろ過
精度は０．９ミクロン、耐圧強度５．７ｋｇ／ｃｍ²、
ろ過ライフ３０分であり、ろ過初期におけるろ液の泡立
ちは全く観察されなかった。 （実施例７）孔径０．３ｍｍ、孔数５０１個の紡糸口が
一列に並んだメルトブロー用鞘芯型複合紡糸口金を用
い、芯成分としてメルトフローレート（ＭＦＲ：２３０
℃）が１８０（ｇ／１０ｍｉｎ）で融点が１６５℃のポ
リプロピレンを紡糸温度２８０℃で、鞘成分としてメル
トフローレート（ＭＦＲ：１９０℃）が１３５（ｇ／１
０ｍｉｎ）で融点が１３８℃のプロピレン・エチレン・
ブテン−１ランダム共重合体を紡糸温度３００℃で、両
成分を芯鞘複合比５０／５０、当初の総吐出量は１２０
ｇ／ｍｉｎで途中から１６０ｇ／ｍｉｎに増加して供給
した。多孔質パイプでできた巻芯をパイプ内を吸引排気
しながら、周速１０ｍ／ｍｉｎで回転させ、紡糸口から
押し出されたポリマーを温度３６０℃、圧力１．９ｋｇ
／ｃｍ²の加圧空気を用いてこの巻芯に吹き付けること
により、メルトブロー法の極細複合繊維ウエブを巻芯の
周囲に堆積させ巻取った。巻取り終了後吸引と回転を続
けながら、遠赤外線ヒーターで雰囲気温度を１４０℃設
定した加熱箱内で巻芯ごとウエブを加熱し、引き続き室
温で放置冷却した。その後、巻芯を抜き取り、長さ２５
０ｍｍに切断して、内径３０ｍｍ、外径６０ｍｍ、長さ
２５０ｍｍの円筒状フィルターを得た。ウエブからサン
プリングした試料の測定によれば、このフィルターの厚
み方向の各部分の平均繊維径は、内側から９ｍｍまでは
１．６ミクロン、内側から９ｍｍ以上では２．８ミクロ
ンであり、繊維同士はその接点で低融点成分の融着によ
り互いに接着されて三次元構造を形成しており、机に打
ち付けても変形しない硬いものであった。このフィルタ
ーのろ過精度は２．５ミクロン、耐圧強度６．８ｋｇ／
ｃｍ²、ろ過ライフ２７分であり、ろ過初期におけるろ
液の泡立ちは全く観察されなかった。

【００１４】（比較例１）孔径０．３ｍｍ、孔数５０１
個の紡糸口が一列に並んだメルトブロー用紡糸口金を用
い、てメルトフローレート（ＭＦＲ：２３０℃）が１８
０（ｇ／１０ｍｉｎ）で融点が１６４℃のポリプロピレ
ンを紡糸温度２８０℃で、吐出量を１２０ｇ／ｍｉｎで
供給し、紡糸口から押し出されたポリマーを３８０℃の
加圧空気を用いてネットコンベヤーに吹き付けることに
よりメルトブロー法の極細繊維ウエブを得た。このウエ
ブを、実施例１と同様に、ネットコンベヤーで移送しな
がら遠赤外線ヒーターで１９０℃に加熱し、外径３０ｍ
ｍの円形ステンレスパイプに卷き取って室温で放置冷却
し、ステンレスパイプを抜き取り、長さ２５０ｍｍに切
断して、内径３０ｍｍ、外径６０ｍｍ、長さ２５０ｍｍ
の円筒状フィルターを得た。なお、この卷き取りの間
に、紡糸口金に供給する空気の圧力を当初の３．２ｋｇ
／ｃｍ²Ｇから末期の０．６ｋｇ／ｃｍ²Ｇに連続的に徐
々に減少させた。ウエブで測定したこのフィルターの各
部分の平均繊維径は、内側表面で３．４ミクロン、内側
から５ｍｍで８．２ミクロン、内側から１０ｍｍでは１
５ミクロン、外側表面で２２ミクロンであったが、フィ
ルター自身は繊維の融解と変形による目詰まりがみられ
る非常に硬いものであった。このフィルターは、ろ過初
期におけるろ液の泡立ちは全く観察されず、ろ過精度は
３．２ミクロン、耐圧強度６．５ｋｇ／ｃｍ²であった
が、ろ過ライフは５分と極めて短いものであった。 （比較例２）加圧空気の圧力を３．２ｋｇ／ｃｍ²Ｇに
固定した以外は実施例１と同じ条件で、平均繊維径が厚
み方向に対して一様に０．９ミクロンの複合繊維からな
り、内径３０ｍｍ、外径６０ｍｍ、長さ２５０ｍｍの円
筒状フィルターを作製した。このフィルターのろ過精度
は０．９ミクロン、耐圧強度は６．５ｋｇ／ｃｍ²であ
ったが、ろ過ライフは１０分と短いものであった。 （比較例３）加圧空気の圧力を０．６ｋｇ／ｃｍ²Ｇに
固定した以外は実施例１と同じ条件で、平均繊維径が厚
み方向に対して一様に７．３ミクロンの複合繊維からな
り、内径３０ｍｍ、外径６０ｍｍ、長さ２５０ｍｍの円
筒状フィルターを作製した。このフィルターの耐圧強度
は６．０５ｋｇ／ｃｍ²、ろ過ライフは５０分であった
が、ろ過精度は７．０ミクロンと劣ったものであった。 （参考例１）メルトブロー法で紡糸された平均繊維径
１．３ミクロンのポリプロピレンウエブを、補強用の多
孔性のプラスチック筒に卷き取って作られた市販のフイ
ルター（内径３０ｍｍ、外径６０ｍｍ、長さ２５０ｍ
ｍ）の性能を試験した。このフィルターは、ろ過初期に
おけるろ液の泡立ちは全く観察されなかったが、平均繊
維径が小さいにもかかわらずろ過精度は９．０ミクロン
と劣り、耐圧強度は１．８ｋｇ／ｃｍ²、ろ過ライフも
８分と短いものであった。これは、繊維同士は単に摩擦
力によって固定されているので、水圧によりフィルター
内部の細孔が目開きしてろ過精度が低下したり、フィル
ター自身が変形することによると考えられる。

【００１５】

【発明の効果】本発明のフィルターは、メルトブロー法
による極細複合繊維を用いて、かつ、フィルターの厚み
方向に繊維径を変えることによりろ過層の内外で空隙の
大きさに勾配をつけてあるので、ろ過精度が良いうえに
ろ過ライフが長い。また、繊維同士が接点で低融点成分
の融着により互いに接着されて三次元構造を形成してい
るのでフィルター自身が固く、補強材を必要とせず、高
圧ろ過であってもフィルターの細孔が目開きしないので
耐圧性に優れ精密ろ過が安定して行える。さらに、繊維
加工用の油剤を使用しないので、ろ液が油剤で汚染され
ることがなく、食品加工分野や電子機器分野にも安全に
使用できる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メルトブロー法により得られた高融点成
   分と低融点成分とからなる極細の複合繊維で形成された
   筒状フィルターであって、該複合繊維はフィルターの厚
   み方向に対して繊維径を順次細く変化させて巻き取られ
   ており、かつ複合繊維の接点が低融点成分により融着し
   ていることを特徴とする筒状フィルター。
2. 【請求項２】 繊維形成性熱可塑性樹脂からなる高融点
   成分と低融点成分とを複合メルトブロー紡糸しながら、
   順次繊維径を変化させて堆積して得られた極細複合繊維
   ウエブを巻芯に巻取るに際し、巻取り前及び／又は巻取
   り時あるいは巻取り後のいずれかの工程で、前記低融点
   成分の融点以上で高融点成分の融点以下の温度で熱処理
   し、その後巻芯を抜き取ることを特徴とする筒状フィル
   ターの製造方法。