JPH0824522A - 巻層シート式濾過エレメントの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 巻物状の高機能濾過エレメントを効率良く製
造する。 【構成】 叩解機による原料の叩解度、填料の種類や添
加割合、抄紙機の各パートの製造工程諸条件等を操作
し、厚さや平滑度、粗密度等を変化させることにより、
不均質な濾過特性を有するフィルターシートを得て、こ
のフィルターシートで巻物状の濾過エレメントを構成す
る。一つの連続フィルターシートに複数種の異なる濾過
特性部分が形成されるため、この一種類のフィルターシ
ートを巻き付けるだけで高機能濾過エレメントを簡便に
構成でき、濾過エレメントの製造時間を短縮し、生産性
を高められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は連続フィルターシートを
巻物状に積層した形式の濾過エレメントの製造方法に関
し、不均質フィルターシート、或は有孔フィルターシー
トを用いることにより、高機能濾過エレメントの生産効
率を高められるものを提供する。

【０００２】

【従来の技術】従来のフィルターでは、図７に示すよう
に、材質、ポアサイズ、厚み等の違いにより濾過特性の
異なる複数の連続フィルターシートＰを用意し、コア１
５を芯にしてこのフィルターシートＰ１・Ｐ２…を濾過
特性の異なる種類ごとに順次巻重ね、全体として濾過特
性に変化をもたせたような高機能濾過エレメントＦＥを
構成したものが一般的で、この濾過エレメントを濾過器
内に収容して使用する。尚、符号１６はエンドキャップ
である。従って、水や潤滑油などの被処理液は、濾過器
内で濾過エレメントの内側、或は外側から次々に濾過特
性の異なるフィルターシートを通過し、浄化される。

【０００３】また、実開平２−１３７９１４号公報（図
８参照）には、不織布状の化学繊維５０とこれより濾過
精度の粗い化学繊維５１をコア１５の外周に所定条件で
積層状に巻き付けたものが開示されているが、これも上
述の一般的なフィルターと基本構造は同じである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記濾過エレメントの
製造にあたっては、繊維材を調整し、抄紙機等のシート
フォーマーで個別に連続フィルターシートを得ると共
に、濾過特性の異なる層ごとに、コア上に順次巻重ねて
製造している。

【０００５】このため、所定種類のフィルターシートを
巻き付けていく工程では、当該シートの供給ラインのみ
が稼働し、その間、他種類のシート供給ラインは休止さ
せるか、順次供給シートを交換する必要がある。これら
の段取り替えにより、濾過エレメントの製造の実働時間
は低下し、工程も煩雑で、生産性が低くなる。しかも、
内燃機関等の燃料や潤滑油用、空気浄化用、水や酒など
の清浄用などの各種フィルターでは、用途ごとにフィル
ターシートの組合せも多様になり、この組合せの数だけ
シートの供給ラインの組合せも増すので、製造工程の煩
雑さを簡略にしたいという要求は高い。本発明は、巻物
状の高機能濾過エレメントを効率良く製造することを技
術的課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の手段を、実施例を示す図１〜図６により以下に説明す
る。即ち、本発明１は、繊維材を叩解機での叩解、填料
の添加等により調整したものを抄紙機等のシートフォー
マーで連続シート化してフィルターシートを得ると共
に、このフィルターシートを巻物状に積層し、濾過エレ
メントを構成する巻層シート式濾過エレメントの製造方
法において、上記叩解機による原料の叩解度、填料の種
類や添加割合、抄紙機の各パートの製造工程諸条件等を
操作し、連続的に送り出されて来るフィルターシートの
厚さや平滑度、粗密度等を変化させることにより、不均
質な濾過特性を付与し、この不均質フィルターシートで
巻物状の濾過エレメントを構成することを特徴とするも
のである。

【０００７】本発明２は、調整した繊維材を抄紙機等で
連続シート化して得られたフィルターシートを巻物状に
積層し、濾過エレメントを構成する巻層シート式濾過エ
レメントの製造方法において、抄紙機等から導出した後
のフィルターシートに濾過特性調整用の小孔を開け、こ
の有孔フィルターシートで巻物状の濾過エレメントを構
成することを特徴とするものである。

【０００８】上記繊維材は、木材パルプ、綿繊維、羊毛
などの天然繊維を始め、化学合成繊維やガラス繊維、炭
素繊維、セラミック繊維などの無機繊維を含む。上記抄
紙機等は、長網式、円網式、ツインワイヤー式などの湿
式抄紙機を始め、乾式やスパンボンド、メルトブロー等
の不織布製造装置、一般の織機などを含む。従って、フ
ィルターシートの形態としては、通常の濾紙、化繊紙、
不織布、濾布などが含まれる。上記調整処理では、叩
解、サイジング、填料の添加などが行われ、上記湿式抄
紙機における抄造処理では、チェストから汲み上げた紙
料を一旦調整箱、又は濃度調整機に入れた後に、紙料ポ
ンプで抄紙機の各パートに導く。抄紙機のワイヤーパー
トでシートが形成され、プレスパートで搾水、ドライパ
ートで乾燥、カレンダパートで調整され、リールパート
でシートが巻き取られ、同時にエレメントが形成され
る。

【０００９】この場合、上記叩解工程では、木材繊維が
水に膨潤、柔軟になって、内部・外部フィブリル化、切
断、変形などが行われて、繊維間結合が促進されるの
で、この叩解度合の変動に伴いシートの性状は変化す
る。上記填料の添加工程では、クレー、タルク、炭酸カ
ルシウム、二酸化チタンなどの填料の添加割合でシート
の柔軟性や表面の平滑性などが変化するほか、吸着や脱
臭等の機能を付与することもできる。上記抄造工程で
は、たとえば調節箱による紙料の供給速度や濃度調整器
による紙料濃度を変動させるとシート厚が変化し、ワイ
ヤーパートの送り速度を変動させるとシートの形成度合
などが変化し、プレスパートの送り速度やプレス圧を変
動させるとシートの組織密度などが変化し、またカレン
ダパートの送り速度やローラーのたわみ率を変動させた
り、或は表面に微細な凹凸を設けたまだら状ローラーを
用いたりすることにより、シート厚や表面の平滑度など
が調整される。

【００１０】従って、シート厚、平滑性、粗密度合など
のフィルターシートの濾過特性を変動させる要因として
は、上記叩解機による原料の叩解度、填料の種類や添加
割合、抄速や紙料濃度などの抄紙機の各パートの条件や
カレンダローラーたわみ率などの各製造工程での条件操
作による変動のほか、製造機器のパーツが有する特性に
よって生じる変化などが挙げられる。

【００１１】また、本発明２の小孔による濾過特性調整
では、孔の大きさや開孔密度を変化させても良いし、ま
たシート全体に均一に設けても差し支えない。要は、孔
のある部分と孔のない部分との重なり具合いにより、全
体として濾過特性に変化が生じるようにすれば良い。

【００１２】上記濾過エレメントは、不均質なフィルタ
ーシート、或は有孔フィルターシートを、コアを芯にし
て、又はコアなしで巻物状に積層し、全体として濾過特
性に変化をもたせるように高機能濾過エレメントを構成
したものである。従って、連続シートから濾過エレメン
トを製造する場合、巻き取ったシートをそのままの形
態、或はコアに巻き付けることにより、巻物状の濾過エ
レメントを簡便に構成できる。巻き取ったシートを菊花
状やジグザグ状に加工して濾過エレメントを構成するよ
うにしてもよい。また、濾過エレメントの製造工程は、
上記に加え、シートに耐油性、耐水性などの強度を付与
するための樹脂含浸工程、或は塗工工程など、他の処理
工程を追加することを妨げない。尚、この濾過エレメン
トを収容した濾過器は、内燃機関等の燃料や潤滑油用、
空気浄化用、水や酒などの清浄用などを始め、各種用途
のものを含む。

【００１３】

【作用及び発明の効果】本発明１は、抄紙等のフィルタ
ーシート形成工程までの上手側の操作の中で、シートに
不均質な濾過特性を付与するものであり、本発明２は、
フィルターシート形成工程の下手側の後処理で濾過特性
調整孔を付与するものであるが、フィルターシート形成
工程中で形成するようにしてもよい。本発明１及び２
は、この不均質フィルターシート、或は有孔フィルター
シートを巻物状に積層し、濾過エレメントを製造するの
で、エレメント全体として濾過特性の異なるものの組合
せが自動的に具備できる。

【００１４】即ち、従来技術では、特定種類のフィルタ
ーシートを巻き付けていく工程では、他種類のシート供
給ラインは休止させるか、順次供給シートを交換する必
要があったが、本発明では、いわば一つの連続フィルタ
ーシートに複数種の異なる濾過特性部分が形成されるた
め、この一種類のフィルターシートを巻き付けるだけで
高機能濾過エレメントを構成できる。従って、当該エレ
メントの製造時間を短縮して、生産性を高められる。

【００１５】また、内燃機関等の燃料、潤滑油用や水浄
化用などのように、用途ごとにフィルターシートの種類
の組合せが多様化しても、この組合せを本発明の１種類
の不均質、或は有孔の連続フィルターシートに割り当て
れば良いので、シートの供給ライン、或は供給シート交
換の段取り替えを従来より低減できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて述べ
る。図１は実施例１を示す連続フィルターシートによる
濾過エレメントの製造系統図、図２は同シートの不均質
性を示す説明図、図３及び図４はいずれも同濾過エレメ
ントを収容した濾過器を例示するものである。

【００１７】図１に示すように、一方の処理ラインＡで
は主原料の天然パルプを離解機１で離解し、ビーター２
ａやリファイナー２ｂなどの叩解機で叩解するととも
に、他方の処理ラインＢでは、ポリエステル、ガラス繊
維などの化学繊維や無機繊維を副原料として離解機３で
離解して、この両者をチェスト１７にて所定割合で撹拌
・配合し、スクリーン４ａ及びクリーナー４ｂで防塵
し、円網多筒式抄紙機５に送り込む。上記配合紙料は調
節箱２１、濃度調節器２２をへて、円網多筒式抄紙機５
のワイヤーパート６に入り、複数個のシリンダバット７
で抄き合わせられてシートに形成され、プレスパート８
で搾水され、ドライヤパート１０で乾燥され、カレンダ
パート１１を経てリールパート１２でシートが巻き取ら
れ、同時にエレメントが形成される。

【００１８】図１に示すように、上記抄紙機５の搬送下
手側に位置するカレンダパート１１には複数のローラー
が積み上げ配置されるが、本実施例１では、これらのロ
ーラーのうち、トップ及びボトムローラー１３・１４の
たわみ量や、送りだし速度などを調整して、シート厚や
表面の平滑度を変化させることにより、巻き取られる連
続フィルターシートＰには、その長さ方向に濾過特性の
変化が生じる。

【００１９】更に、シートに濾過特性変化を与える手段
として、このほかに、例えばローラーの表面に微細な凹
凸を設けたまだら状ローラーを用いたり、抄網の形状や
メッシュを変化させたものを用いることによっても可能
である。

【００２０】本実施例１は、濾過エレメントＦＥの製造
工程の途中で、抄紙機５のカレンダパート１１の調整条
件を変動させて、濾過エレメントＦＥを構成する連続フ
ィルターシートＰの長さ方向にシート厚や表面の平滑度
の変化を設定するものである。この場合、図３及び図４
に示すように、巻き取られた連続フィルターシートＰを
濾過器１８にそのまま収容すると、ロールペーパー状の
濾過エレメントＦＥを形成できる。しかし、この巻き取
ったシートを菊花状やジグザグ状に加工して濾過エレメ
ントを構成するようにしても差し支えない。また、上記
のように、フィルターシートの厚みや平滑度の変化を長
さ方向（送り方向）に設けてもよいし、幅方向、斜め方
向、その他ランダムの方向に設けても、もとより支障は
ない。

【００２１】本実施例１では、図２に示すように、上記
カレンダパート１１の調整操作の外にも、下記の方法に
より、フィルターシートＰに粗密度合などの濾過特性変
化ＦＧ１・ＦＧ２・ＦＧ３…を設けるようにしても差し
支えない。 （１）抄紙機５のウェットパート６の抄速を調整して、
シートの形成度合を変化させる。 （２）抄紙機５のプレスパート８の送り速度やプレス圧
を調整して、搾水度合の調整に伴いシートの緻密性を変
化させる。 （３）抄紙機５に搬送される前の上手側の叩解工程で、
ビーター２ａやリファイナー２ｂの叩解時間、回転歯と
固定歯の間隔や圧力などを調整して、繊維のフィブリル
化の度合の変動により最終的なシートの性状を変化させ
る。 （４）抄網のメッシュを変えることにより、シートの密
度を変化させる。 （５）抄紙機のプレスパートのローラー表面に微細な凹
凸を設けたまだら状ローラーを用いることにより紙厚を
変化させる。 （６）填料の添加工程で、クレー、タルク、二酸化チタ
ンなどの填料の種類や添加割合の変動により、シートの
柔軟性や表面の平滑性、或は吸着等の機能を変化させ
る。 （７）チェスト１７から抄紙機に送られる紙料は一旦調
節箱２１に蓄えられるが、この調整箱２１でワイヤーパ
ートへの供給速度を調整してシート厚を変化させる。或
は、調整箱２１に新たな紙料を加えて、供給する紙料構
成を変化させ、シートの性状を変化させる。（８）チェ
スト１７から抄紙機に送られる紙料の濃度は濃度調節器
２２で管理されるが、この濃度調節器２２で紙料濃度を
調整してシート厚を変化させる。

【００２２】図５は本発明の実施例２を示す製造系統図
であり、抄紙機５のカレンダパート１１とリールパート
１２の間に、濾過特性調整用の小孔を開ける開孔機２０
を介装したものである（図６参照）。尚、小孔の径は、
この図に示すように大小変化させてもよいし、等径のも
のであってもよい。

【００２３】上記開孔機２０は、 開穿具の押圧や鑢状
物の摺擦処理などで物理的に小孔を開けたり、或は、酸
性薬品や塩基性薬品の噴霧で部分溶解や膨潤処理などを
施して化学的に小孔を開けるなどの機構を備えており、
この開孔機２０の処理能力の変動や、開孔機２０へのシ
ートの送り速度の調整により、小孔による濾過特性変化
を付与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示す連続フィルターシート
による濾過エレメントの製造系統図である。

【図２】同フィルターシートの濾過特性変化を示す説明
図である。

【図３】同濾過エレメントを収容した濾過器である。

【図４】同濾過エレメントを収容した別の例を示す濾過
器である。

【図５】実施例２を示す図１の相当図である。

【図６】同実施例２を示す図２の相当図である。

【図７】従来技術を示す濾過エレメントの要部切欠斜視
図である。

【図８】他の従来技術を示し、図８Ａは濾過エレメント
の要部切欠正面図、図８Ｂはその横断平面図である。

【符号の説明】

２…叩解機、５…抄紙機（シートフォーマー）、６…ワ
イヤーパート、８…プレスパート、１０…ドライパー
ト、１１…カレンダパート、１３・１４…カレンダパー
トのローラー、１８…濾過器、１９…濾過特性調整孔、
２０…開孔機、Ｐ…フィルターシート、ＦＥ…フィルタ
ーエレメント、ＦＧ…濾過特性変化、ＭＧ…小孔による
濾過特性調整。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 35/024 ５０１ Ｅ 37/22 Ｊ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維材を叩解機での叩解、填料の添加等
   により調整したものを抄紙機等のシートフォーマーで連
   続シート化してフィルターシートを得ると共に、このフ
   ィルターシートを巻物状に積層し、濾過エレメントを構
   成する巻層シート式濾過エレメントの製造方法におい
   て、上記叩解機による原料の叩解度、填料の種類や添加
   割合、抄紙機の各パートの製造工程諸条件等を操作し、
   連続的に送り出されて来るフィルターシートの厚さや平
   滑度、粗密度等を変化させることにより、不均質な濾過
   特性を付与し、この不均質フィルターシートを巻物状に
   積層し濾過エレメントを構成する、巻層シート式濾過エ
   レメントの製造方法。
2. 【請求項２】 繊維材を叩解機での叩解、填料の添加等
   により調整したものを抄紙機等のシートフォーマーで連
   続シート化して得られたフィルターシートに、濾過特性
   調整用の小孔を開け、この有孔フィルターシートを巻物
   状に積層し濾過エレメントを構成する、巻層シート式濾
   過エレメントの製造方法。