JPH08173716A - 濾過袋及びこれを使った濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】原液中の固形不純物の除去率の高い濾過袋及び
これを使った濾過装置を提供する。 【構成】織物または編物からなる基材の表面に、その基
材を起毛することよって太さ０．１〜２０μｍの極細繊
維の立毛が形成されている濾布を袋状に形成してなる濾
過袋７を、原液流入口側に設けられた原液流入用管継手
２の一端に固定バンド８で着脱自在に取りつけ、管継手
２から筒状体１の内部に流入させた原液を濾過袋７に対
してその立毛面７ａ側から反対面側に通過させ、得られ
た濾過液を濾過液流出用管継手９から取り出すように構
成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原乳、入浴用水、ある
いは魚槽用水などの原液を濾過するのに用いられる濾過
袋及びこれを使った濾過装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば原乳（生牛乳）に含まれる
不純物である蛋白系体細胞を濾過するために濾過装置が
用いられている。この濾過装置は、筒状体の内部に紙製
の濾過袋を装填して構成されている。集乳ジャーに集め
られた原乳は送液モータによって濾過装置に送られ、筒
状体内部の紙製濾過袋で濾過された後、バルククーラー
に収容される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような紙製の濾過袋を使った濾過装置では、濾過紙の
目が粗いので、原液に含まれる不純物の除去率が悪いと
いう問題点がある。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、原液中の固形不純物の除去率の高い濾
過袋及びこれを使った濾過装置を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段および作用】本発明は、こ
のような目的を達成するために、次のような構成をと
る。すなわち、請求項１に記載の濾過袋は、織物または
編物からなる基材の表面に、太さ０．１〜２０μｍの極
細繊維の立毛が多数形成されている濾布を袋状に形成し
てなることを特徴とする。

【０００６】濾布の基材としては、織物または編み物の
いずれでも使用可能であるが、原液を流通させたときの
目の広がりが比較的小さい織物が好ましい。

【０００７】織物は、太さ０．１〜２０μｍの極細繊維
の双糸または三子の紡績糸やマルチフィラメント糸から
なる単糸数２００〜５００００本の緯糸を、経糸に対し
て、好ましくは３〜８本浮かせた、好ましくは朱子織物
からなっている。緯糸および経糸に４〜１５回／ｃｍ程
度の撚を有するものを使用すると、織密度が高くても基
材の流路を確保することができ、また緯糸にあっては立
毛の保持性が向上して抜けにくくなるので好ましい。

【０００８】編物基材としては、リブ編、両面編などに
代表される丸編や、ハーフ編、クインズコード編などに
代表される経編などを用いることができる。なかでも、
立毛を比較的形成しやすいという理由で、ハーフ編の、
それもトリコット生地であるのが好ましい。

【０００９】織物や編物を構成している合成繊維は、主
として耐久性の面から、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、ポリアクリルニトリル繊
維などであるのが好ましい。原液の種類によっては、こ
れらの繊維に親水加工や疎水加工を施したものを使用す
ると好ましい。

【００１０】織物または編物の基材の表面に、太さ０．
１〜２０μｍの極細繊維の立毛を多数形成する方法は、
特に限定されず、二重ベルベット織機による立毛織物、
ダブルラッセル編機による立毛編物などの立毛織編物
等、また、織物または編物の基材を起毛して立毛を構成
した起毛立毛織編物等を適宜に使用できる。特に、起毛
立毛織編物の場合は、立毛層をムラなく緻密にしやす
く、また、立毛の脱落等の不都合も少ないので、実際上
好ましいものである。

【００１１】上記の知見に基づく請求項２記載の濾過袋
は、極細繊維の立毛が、織物または編物の基材が起毛さ
れて形成されたことを特徴とする。

【００１２】立毛の太さは、０．１〜２０μｍである必
要がある。すなわち、０．１μｍよりも細いと、立毛の
密度を高くすることは可能であっても強度が低くてすぐ
切れてしまい、実用に耐える濾布が得られない。また、
濾層（立毛層）の流路抵抗が著しく増大し、濾過速度が
低下して実用に向かない。一方、２０μｍを越えるよう
な太いものは、剛直になって立毛が立ってくるので層状
の濾層を形成することができなくなり、また立毛間のす
き間が大きくなって微細な固定不純物が通り抜けてしま
う。また、表面の凹凸も大きくなり、その深みにはまり
込んだ固形不純物が、剛直な立毛に突き刺さることとあ
いまって抜け出しにくくなり、目詰まりを起こしやす
い。

【００１３】太さ０．１〜２０μｍの極細繊維の立毛を
形成することのもうひとつの利点は、繊維のしなやかさ
は太さの４乗に反比例するから、立毛がたいへんしなや
かになり、濾過袋を洗浄して濾層に付着した固形不純物
を除去する際に、立毛がスムーズに引き起こされて固形
不純物が濾層から離れやすく、かつ濾層に引き戻されに
くくなって、濾過袋の洗浄が容易になることである。

【００１４】立毛密度は、好ましくは１００００〜１０
００００本／ｃｍ² の範囲であり、さらに、好ましくは
４００００〜８００００本／ｃｍ² の範囲である。１０
０００本／ｃｍ² 以下では、固形不純物の阻止率が低く
なり、逆に、１０００００本／ｃｍ² 以上になると、濾
層の流路抵抗が多くなり、不純物の除去効率が低下する
とともに、目詰まりが生じやすくなる。

【００１５】立毛を形成する方法としては、針布、サン
ドペーパー、サンドクロス、サンドネット、砥石、スチ
ールブラシ、研磨ブラシ、サンドロール、ガーネット、
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。

【００１６】濾過袋は、上述したような濾過布を裁断・
縫製して形成される。濾過層（立毛層）を濾過袋の内側
または外側にするかは、濾過装置との関連で決められる
が、いずれにしても、原液が流入する側に濾過層が設け
られる。濾過袋の開口径および長さは、原液の流量に応
じて適宜に設定される。

【００１７】本発明の濾過袋は、原乳の濾過（請求項３
記載の濾過袋）、入浴用水の濾過（請求項４記載の濾過
袋）、魚槽用水の濾過（請求項５記載の濾過袋）に好適
に使用される。

【００１８】請求項６に記載の濾過装置は、織物または
編物からなる基材の表面に、太さ０．１〜２０μｍの極
細繊維の立毛が多数形成されている濾布を袋状に形成し
てなる濾過袋を、両端部に原液流入口と濾過液流出口と
が形成された筒状体の内部に着脱可能に取りつけ、前記
原液流入口から筒状体の内部に流入させた原液を前記濾
過袋に対してその立毛面側から反対面側に通過させ、得
られた濾過液を前記濾過液流出口から取り出すように構
成したことを特徴とする。

【００１９】この装置によれば、筒状体の原液流入口か
ら筒状体の内部に流入した原液は、濾過袋の立毛面側
（濾過層側）から反対側面へ通過し、この際、立毛面側
で原液中の固形不純物が阻止される。濾過袋を通過した
濾過液は筒状体の濾過液流出口から取り出される。

【００２０】濾過袋に原液を流通させた際に、濾過袋の
外周面と筒状態の内周面との間に、例えば５〜１０ｍｍ
程度の間隙ができるように、筒状体の内径を少し大きく
設定するか、あるいは濾過袋の外周面と筒状体の内周面
との間にスペーサを介在させて上記の間隙を確保するこ
とが好ましい。濾過袋の外周面が筒状体の内周面に接触
すると、原液の流通性が悪くなるからである。濾過袋は
筒状体の内部に着脱可能に取りつけられているので、濾
過袋の目が詰まってきたら、その濾過袋の筒状態から取
り外し、これを洗浄することにより、濾過袋を再利用す
ることができる。

【００２１】請求項６に記載の装置において、極細繊維
の立毛の形成手法は特に限定しないが、好ましくは織物
または編物の基材が起毛されて形成される（請求項７記
載の装置）。

【００２２】請求項６に記載の装置では、原液を濾過袋
の内側から外側へ流通させるか、あるいは、原液を濾過
袋の外側から内側へ流通させるからは特に限定しない
が、好ましくは、原液を濾過袋の内側から外側へ流通さ
せる。このように原液を流通させれば、原液の圧力によ
って濾過袋が膨らんで、その形態が維持されるので、濾
過袋の流路面積が簡単に確保される。しかも、筒状体を
ほぼ鉛直方向に配置すれば、濾過袋の形態を維持するた
めの特別の支持機構を筒状体に備える必要はない。

【００２３】上記の知見に基づく、請求項８に記載の濾
過装置は、請求項６または７に記載の装置において、前
記濾過袋は、その袋内部から袋外部へ原液を流通させ
て、原液を濾過することを特徴とする。

【００２４】なお、使用中の濾過袋の形態を維持するた
めの適当な支持機構、例えば、濾過袋の内部に、剛性の
ある金属線をコイル状に粗く巻回した支持機構や、ある
いは金属メッシュを円筒状に成形した支持機構などを濾
過袋の内部に装填すれば、濾過袋の外側から内側に向け
て原液を流通させたり、筒状体を水平配置することも可
能である。

【００２５】上記の知見に基づく、請求項９に記載の濾
過装置は、請求項６または７に記載の装置において、前
記濾過袋は、その袋外部から袋内部へ原液を流通させ
て、原液を濾過し、前記濾過袋の内部に濾過袋の形態を
維持する支持機構が設けられていることを特徴とする。

【００２６】また、請求項６に記載の装置において、濾
過袋の立毛の方向は特に限定しないが、好ましくは、立
毛の方向を筒状体内の原液の流通方向にほぼ一致させ
る。そうすることにより、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ったり、立毛が絡み合った
りするのを防止することができ、原液中の固形不純物を
安定して阻止することができる。なお、立毛の方向が原
液の流通方向と逆であると、使用中に立毛が毛羽立って
しまうので、原液中の固形不純物が基材を通過し易くな
って、不純物の阻止率が低下する。

【００２７】上記の知見に基づく、請求項１０に記載の
濾過装置は、請求項６乃至９のいずれかに記載の装置に
おいて、前記濾過袋の立毛は、前記筒状体内の原液の流
通方向にほぼ一致した方向性を有するように、濾過袋が
形成されていることを特徴とする。

【００２８】請求項６に記載の装置は、特にその用途を
限定しないが、原乳中に含まれる固形不純物としてのタ
ンパク系体細胞の除去や、入浴用水や魚槽用水に含まれ
る水あかなどの固形不純物の除去に好適に用いられる。

【００２９】上記の知見に基づく、請求項１１に記載の
濾過装置は、請求項６乃至１０のいずれかに記載の装置
において、この装置が原乳を濾過するものであることを
特徴とする。

【００３０】また、請求項１２に記載の濾過装置は、請
求項６乃至１０のいずれかに記載の装置において、この
装置が入浴用水を濾過するものであることを特徴とす
る。

【００３１】さらに、請求項１３に記載の濾過装置は、
請求項６乃至１０のいずれかに記載の装置において、こ
の装置が魚槽用水を濾過するものであることを特徴とす
る。

【００３２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図１は、本発明に係る濾過袋を用いた濾過装置
の構成を示す縦断断面図である。図中、符号１は円筒状
の筒状体であり、この筒状体１の一端開口部に原液を取
り込むための原液流入用管継手２が取りつけられてい
る。この管継手２の一端側小径部２ａに、図示しない原
液供給用管が嵌め付けられる。管継手２の他端側の大径
部２ｂにフランジ２ｃが張り出し形成されている。管継
手２に固定キャップ３が挿通され、この固定キャップ３
が筒状体１の一端部に螺合されることにより、固定キャ
ップ３の内方フランジ３ａによってフランジ２ｃが筒状
体１の一端側に押さえ付けられて、管継手２の全体が固
定されるようになっている。なお、筒状体１からの原液
の漏洩を防止するために、筒状体１の一端開口部とフラ
ンジ２ｃとの間に、Ｏリング４、ワッシャ５、および平
板パッキング６が介在されている。

【００３３】管継手２の大径部２ｂの開口部を覆うよう
に濾過袋７が取りつけられている。大径部２ａの開口部
近くに凹溝２ｄが形成されており、この凹溝２ｄを覆っ
た濾過袋７の開口端部が固定バンド８で締めつけられて
いる。固定バンド８は帯状のステンレス鋼板で形成さ
れ、その端部に取りつけられたバックルによって、濾過
袋７が着脱可能に構成されている。

【００３４】筒状体１の他端開口部には濾過袋７で濾過
された濾過液を流出させるための濾過液流出用管継手９
が螺合されている。なお、濾過袋７に原液を流通させた
ときに、濾過袋７が筒状体１の内周面などに接触しない
ように、筒状体１の内径およびその長さが設定されてい
る。

【００３５】この濾過袋７を形成している濾布は、その
基材の表面に該基材を起毛することにより約２．５μｍ
の極細繊維が立毛された立毛織物ものであって、その立
毛面７ａ（濾過層）が袋内部になるように形成されてい
る。立毛面７ａの立毛は方向性を有し、その立毛方向が
筒状体１の原液の流通方向、すなわち原液流入用管継手
２側から濾過液流出用管継手９側へほぼ向かうように、
濾過袋７が形成されている。

【００３６】以上のように構成された濾過装置は、使用
時には図１に示すように、筒状体１の原液流入口が上で
流出口が下になるようにほぼ鉛直に配置されされる。そ
して、原液流入用管継手２を介して筒状体１の内部へ適
当な圧力で流入された原液は、濾過袋７の内部に入り、
濾過袋７の立毛面７ａから反対側面へ通過する過程で、
立毛面（濾過層）７ａで濾過される。濾過袋７から流出
した濾過液は、濾過液流出用管継手９を介して流出され
る。

【００３７】濾過装置の継続使用により、原液中の固形
不純物が濾過袋７の立毛面７ａに堆積して濾過袋７の流
通性が悪くなった場合は、次のようにして濾過袋７が交
換される。まず、固定キャップ３を取り外した後、筒状
体１から管継手２が引き抜かられる。そして、固定バン
ド８を解除して使用済の濾過袋７が取り外される。新た
な濾過袋７の取りつけは上記とは逆の手順で行なわれ
る。すなわち、新たな濾過袋７が管継手２の大径部２ｂ
に嵌め付けられた後、固定バンド８で固定される。この
管継手２が筒状体１に挿通され、固定キャップ３で螺合
固定される。

【００３８】使用済の濾過袋７は、図２に示すように、
内側の立毛面７ａが外側になるように裏返される。そし
て、その濾過袋７の開口部に水道の蛇口１０等に差し入
れられて濾過袋７内に洗浄水が流し込まれる。ブラシ１
１等で濾過袋７の立毛面７ａを上から下へ擦することに
より、立毛面７ａに付着していた固形不純物が離脱して
洗浄水とともに流れ落ちる。

【００３９】本発明の効果を確認するために、図１に示
した濾過装置を用いて以下のような濾過実験を行なっ
た。

【００４０】本発明に係る実施例１は立毛の単繊維の太
さが２．５μｍの濾布を用いた。比較例１は立毛の単繊
維の太さが０．０８μｍの濾布を、比較例２では２５μ
ｍの濾布をそれぞれ用い、比較例３では立毛が形成され
ていない単繊維の太さが２５μｍのモノフィラメント状
濾布を用いた。各例の濾過袋は、その濾過面積がそれぞ
れ５００ｃｍ² であり、各濾布の目付（単位面積当たり
の重さ）はそれぞれ３００ｇ／ｍ² とした。なお、各例
において、濾過圧力として水柱５００ｍｍの圧力をかけ
て、原乳（生牛乳）の濾過を行なった。その結果を表１
に示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】生牛乳濾過分野では、濾過液（牛乳）中の
体細胞数が通常２０〜３０万個／ミリリットルが標準
で、乳脂肪含有率が原液中とほとんど同一となる濾過方
式が好まれる。上記表より明らかなように、比較例１で
は、乳脂肪分が除去され過ぎであり、また濾過速度が低
過ぎて効率が悪い。比較例２，３では体細胞の阻止が不
充分である。これに対して、本発明の実施例１によれ
ば、体細胞が充分阻止されているとともに、乳脂肪含有
率は原液とほぼ同一であり、生牛乳の濾過装置として優
れていることが判る。

【００４３】上述した実施例装置を用いて、単繊維の太
さを変えて製作した各濾過袋について、生牛乳中の体細
胞除去率と濾過速度との関係を調べた。その結果を図３
に示す。図中の実線は体細胞除去率の変化を、破線は濾
過速度の変化を示す。図３から明らかなように、立毛の
単繊維の太さが０．１〜２０μｍの立毛濾布を用いた場
合が、体細胞除去率及び濾過速度の両面で実用的に優れ
ていることが判る。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば次のような効果を奏する。請求項１に記載の発
明に係る濾過袋によれば、濾過袋の一方面に０．１〜２
０μｍの極細繊維の立毛が多数形成されているので、原
液中の固形不純物を比較的に速く、かつ充分に除去する
ことができる。

【００４５】請求項２に記載の発明によれば、極細繊維
の立毛が、織物または編物の基材が起毛されて形成され
ているので、立毛層をムラなく緻密にしやすく、また、
立毛の脱落等の不都合も少ないので、実際上好ましい濾
過袋が実現できる。

【００４６】請求項３に記載の発明によれば、原乳の濾
過に好適な濾過袋を実現することができる。

【００４７】請求項４に記載の発明によれば、入浴用水
の濾過に好適な濾過袋を実現することができる。

【００４８】請求項５に記載の発明によれば、魚槽用水
の濾過に好適な濾過袋を実現することができる。

【００４９】請求項６に記載の発明に係る濾過装置によ
れば、０．１〜２０μｍの立毛が形成された濾過袋を、
原液が供給される筒状体の内部に着脱可能に取りつけて
いるので、原液中の固形不純物を比較的に速く、かつ充
分に除去することができるとともに、濾過袋の取り換
え、再生利用が可能で実用的な濾過装置を実現すること
ができる。

【００５０】請求項７に記載の発明によれば、濾過袋の
極細繊維の立毛が、織物または編物の基材が起毛されて
形成されているので、立毛層をムラなく緻密にしやす
く、また、立毛の脱落等の不都合も少ないので、実際上
好ましい濾過装置が実現できる。

【００５１】請求項８に記載の発明によれば、濾過袋の
内部から袋外部へ原液を流通させているので、使用中に
濾過袋の形態が原液の流れで保持され、濾過袋の形態を
維持するための機構が不要であり、濾過装置の構成を簡
素化することができる。

【００５２】請求項９に記載の発明によれば、濾過袋の
外部から袋内部へ原液を流通させるとともに、濾過袋の
内部に濾過袋の形態を維持する支持機構を設けているの
で、筒状体を水平方向にしても濾過袋の形態が維持さ
れ、それだけ濾過装置の各部の配置の自由度を高くする
ことができる。

【００５３】請求項１０に記載の発明によれば、立毛の
方向が筒状体の原液の流通方向にほぼ一致しているの
で、濾過中に立毛が毛羽立って立毛間に固形不純物が入
り込むということがなく、立毛面（濾過層）における不
純物の除去を効果的に行なうことができる。

【００５４】請求項１１に記載の発明によれば、原乳の
濾過に好適な濾過装置を実現することができる。

【００５５】請求項１２に記載の発明によれば、入浴用
水の濾過に好適な濾過装置を実現することができる。

【００５６】請求項１３に記載の発明によれば、魚槽用
水の濾過に好適な濾過装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る濾過袋を用いた濾過装置の一実施
例の構成を示す縦断断面図である。

【図２】濾過袋の洗浄の様子を示す図である。

【図３】立毛の単繊維の太さと、体細胞除去率および濾
過速度との関係を示す図である。

【符号の説明】

１…筒状体 ２…原液流入用管継手 ３…固定キャップ ７…濾過袋 ７ａ…立毛面 ８…固定バンド ９…濾過液流出用管継手

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 織物または編物からなる基材の表面に、
   太さ０．１〜２０μｍの極細繊維の立毛が多数形成され
   ている濾布を袋状に形成してなることを特徴とする濾過
   袋。
2. 【請求項２】 極細繊維の立毛は、織物または編物の基
   材が起毛されて形成されたものであることを特徴とする
   請求項１記載の濾過袋。
3. 【請求項３】 原乳を濾過するものであることを特徴と
   する請求項１または２記載の濾過袋。
4. 【請求項４】 入浴用水を濾過するものであることを特
   徴とする請求項１または２記載の濾過袋。
5. 【請求項５】 魚槽用水を濾過するものであることを特
   徴とする請求項１または２記載の濾過袋。
6. 【請求項６】 織物または編物からなる基材の表面に、
   太さ０．１〜２０μｍの極細繊維の立毛が多数形成され
   ている濾布を袋状に形成してなる濾過袋を、両端部に原
   液流入口と濾過液流出口とが形成された筒状体の内部に
   着脱可能に取りつけ、前記原液流入口から筒状体の内部
   に流入させた原液を前記濾過袋に対してその立毛面側か
   ら反対面側に通過させ、得られた濾過液を前記濾過液流
   出口から取り出すように構成したことを特徴とする濾過
   装置。
7. 【請求項７】 極細繊維の立毛は、織物または編物の基
   材が起毛されて形成されたものであることを特徴とする
   請求項６記載の濾過装置。
8. 【請求項８】 濾過袋は、その袋内部から袋外部へ原液
   を流通させて、原液を濾過することを特徴とする請求項
   ６または７記載の濾過装置。
9. 【請求項９】 濾過袋は、その袋外部から袋内部へ原液
   を流通させて原液を濾過し、かつ前記濾過袋の内部に濾
   過袋の形態を維持する支持機構が設けられていることを
   特徴とする請求項６または７記載の濾過装置。
10. 【請求項１０】 濾過袋の立毛は、筒状体内の原液の流
    通方向にほぼ一致した方向性を有するように、前記濾過
    袋が形成されていることを特徴とする請求項６乃至９の
    いずれかに記載の濾過装置。
11. 【請求項１１】 原乳を濾過するものであることを特徴
    とする請求項６乃至１０のいずれかに記載の濾過装置。
12. 【請求項１２】 入浴用水を濾過するものであることを
    特徴とする請求項６乃至１０のいずれかに記載の濾過装
    置。
13. 【請求項１３】 魚槽用水を濾過するものであることを
    特徴とする請求項６乃至１０のいずれかに記載の濾過装
    置。