JPH11510120A - 共押し出しされたブロック及びその用途 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 多孔性の第１ブロックを含む共押し出しブロック複合体。このブロックは流体透過性で粒状コンポーネントとバインダーコンポーネントを含む。該ブロックは互いに接続された第１の平均直径の貫通孔を有する。複合体は、第２ブロックを含む。さらに、第１ブロックと第２ブロックの少なくとも一つは、連続的で、第２ブロックの少なくとも一部は第１ブロックの少なくとも一部に連続する。第２ブロックも又、流体透過性とすることができる。望ましい場合には、追加きブロックを設けることができる。第１ブロック以外の一又はそれ以上のブロックは、粒状コンポーネントと熱可塑性コンポーネントを有する多孔性ブロックとすることができる。共押し出しブロック複合体は、フィルタ媒体として使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】 共押し出しされたブロック及びその用途 発明の背景 本発明は、フィルタ媒体として使用できる多孔性複合体に関する。 一般に、濾過は、流体を多孔性媒体に通すことにより該流体から懸濁固形物を 除去することからなる。多孔性媒体は、紙や布、或いはワイヤクロスの形態であ る。媒体の後者２つの形態は、ロータリードラム又はベルトフィルタを使用する 高容量の連続的な商業的プロセスにとって特に重要である。 しかし、小さくて、使い棄ての場合が多いフィルタ媒体を必要とするお得の用 途がある。この媒体は、紙、活性炭素或いは珪藻土のような粒状物質のベッド、 及び固形多孔性フィルタ要素などを含む。固形多孔性フィルタ要素は、取り扱い が容易で廃棄処分がし易い点で特に望ましい。 固形多孔性フィルタ要素は、バッチ法により製造できるが、この方法は時間と 労力がかかる。最近になって、これを、熱可塑性のバインダー物質と活性炭素の ような粉状又は粒子状の一次物質との混合物の押し出しにより連続的に形成する ことができるようになった。しかし、固形多品性フィルタ要素の押し出しに改良 を加える余地は残されている。 発明の要約 本発明は、多孔性第１ブロックを含む共押し出しのブロック複合体を提供する ことによって上述した困難性及び問題の幾つかに対処するものである。このブロ ックは、流体透過性で、粒状コンポーネントと熱可塑性バインダーコンポーネン トとを含む。該ブロックは、第１の平均直径を有する互いに接続された貫通孔を 備える。さらに、第１ブロックと第２ブロックの少なくとも一つが連続性で、該 第２ブロックの少なくとも一部が第１ブロックの少なくとも一部に連続する。例 としては、第１ブロックの粒状コンポーネントが、活性炭素、セラミック粒子、 ゼオライト粒子、不活性粒子、砂、表面荷電変成粒子、及びそれらの混合物であ る。 望まれる場合には、第２ブロックは、流体透過性であり、粒状コンポーネント と熱可塑性バインダーコンポーネントからなり、第２の平均直径の互いに接続さ れた貫通孔を有する。粒状コンポーネントは、例えば、活性炭素、セラミック粒 子、ゼオライト粒子、不活性粒子、砂、表面荷電変成粒子、及びそれらの混合物 である。第２ブロックは連続性であっても不連続性であってもよい。ある実施例 では、第２の平均直径は、第１の平均直径とは異なるものとすることができる。 共押し出しされたブロック複合体は、流体透過性で粒状コンポーネントと熱可 塑性バインダーコンポーネントからなり、第３の平均直径を有する互いに接続さ れた貫通孔を備える第３ブロックを含むことができる。第３ブロックの少なくと も一部は、第１ブロック又は第２ブロックの少なくとも一部に連続するものとす ることができる。ある実施例では、第１、第２、第３の平均直径は、共押し出し のブロックに勾配を持った孔構造を与えるようにすることができる。さらに、第 ３ブロックの粒状コンポーネントは、活性炭素、セラミック粒子、ゼオライト粒 子、不活性粒子、砂、表面荷電変成粒子、及びそれらの混合物とすることができ る。 さらに、共押し出しされたブロック複合体は、流体透過性で粒状コンポーネン トと熱可塑性バインダーコンポーネントからなり、第４の平均直径を有する互い に接続された貫通孔を備える第４ブロックを含むことができる。第４ブロックの 少なくとも一部は、第１ブロック、第２ブロック又は第３ブロックの少なくとも 一部と連続性である。第１、第２、第３、第４の平均直径は、共押し出しのブロ ックに勾配を持った孔構造を与えるようにすることができる。第４ブロックの粒 状コンポーネントは、活性炭素、セラミック粒子、ゼオライト粒子、不活性粒子 、砂、表面荷電変成粒子、及びそれらの混合物とすることができる。 望まれる場合には、共押し出しされたブロック複合体の第２ブロックは、流体 不透過性とすることができる。第２ブロックは、連続性でも不連続性でもよい。 例えば、第２ブロックは、ポリプロピレンブロックのような熱可塑性ポリオレフ ィンブロックとすることができる。望ましい場合には、第２ブロックは、第１ブ ロックの第１部分から所定の径路を通って第２部分まで、該第１ブロックを通っ て流体を導くのに使用してもよい。 本発明は又、 粒状物と熱可塑性バインダーの混合物を押し出しバレルからダイに押し出し、 この混合物を、熱可塑性バインダーの軟化温度より高く、粒状物の軟化温度よ り低い温度に加熱し、 該ダイ内の加熱した混合物に十分な背圧を与えてこの加熱した混合物をほぼ一 様な複合材料に変換し、 この複合材料を熱可塑性バインダーの軟化点より低い温度まで冷却し、この複 合材料をダイから押し出す、 ことからなる、共押し出しブロック複合体を製造する方法において、 該ダイ及び／又は押し出しバレルを、少なくとも一つの位置で、粒状物と熱可 塑性バインダーの混合物の押し出しバレルからダイへの押し出しと、複合材料の ダイからお押し出しのいずれか一つ又は両方を助けるような形に周波数及び／又 は振幅を変化させた亜音速音波エネルギ、音速音波エネルギ、超音波エネルギに より励起する改良を加えるものである。 本発明は又、本発明の共押し出しされたブロック複合体を含むフィルタ媒体を 提供するものである。 図面の簡単な説明 図１から図５まで、及び、図８は、本発明の共押し出しされたブロック複合体 の異なる実施例を示す斜視図である。 図６は、本発明の共押し出しブロック複合体の製造に使用できるダイの概略横 断面図である。 図７は、図６のダイを使用して得られた共押し出しブロックの一つを示す斜視 図面の簡単な説明なある。 発明の詳細な説明 ブロックに関して「連続性孔」という用語は、ブロックに存在する孔の実質的 にすべてのものが隣の孔に接続され、その結果、一つの表面又は位置から他の表 面又は位置まで、複数の多かれ少なかれ曲がりくねった径路が形成されることを 意味するために使用される。孔が連続性であるために、流体は、ブロックを完全 に貫通して通過することができる。すなわち、流体は、一つの位置からブロック に入り、該ブロックを通って他の位置から出る。したがって、ブロックは流体に 対して「透過性」となる。 ここで使用する用語「流体」は、気体と液体の両方を含む意味のものである。 「多孔ブロック」という用語は、多孔性であり、流体に対して透過性を有する という意味に使用する。「粒状」という用語は、粒子サイズに関係なく、本発明 にとって適当なすべての粒状物質を含む意味に広く解釈すべきものである。した がって、この用語は、粉体も含むことを意図している。 ここで使用する用語「熱可塑性バインダー」は、あらゆるバインダー、代表的 には、熱可塑性の、すなわち、加熱されたとき軟化して流動性となり、冷却した とき再び硬化することができるポリマーを意味する。熱可塑性バインダーの例を 例示目的でのみ挙げると、ポリ（オキシメチレン）又はポリホルムアルデヒド、 ポリ（トリクロロアセトアルデヒド）、ポリ（n-バレルアルデヒド）、ポリ（ア セトアルデヒド）、ポリ（プロピオンアルデヒド等のようなエンドキャップされ たポリアセテート、ポリアクリルアミド、ポリ（アクリル酸）、ポリ（メタクリ ル酸）、ポリ（エチルアクリレート）、ポリ（メチルメタクリレート）等のアク リル系ポリマー、ポリ（テトラフルオルエチレン）、過フッ化エチレン−プロピ レンコポリマー、エチレン−テトラフルオルエチレンコポリマー、ポリ（クロロ トリフルオルエチレン）、エチレン−クロロトリフルオルエチレンコポリマー、 ポリ（フッ化ビニリデン）、ポリ（フッ化ビニル）等のフルオルカーボンポリマ ー、ポリ（６−アミノカプロン酸）又はポリ（ε−カプロールアクタム）、ポリ （ヘキサメチレンアジプアミド）、ポリ（ヘキサメチレン脂肪質アミド）、ポリ （11−アミノアンデカノイックアシッド）等のポリアミド類、彫り（イミノ−1, 3-フェニーレンイミノイソフタロイル）又はポリ（m−フェニレンイソフタール アミド）等のポリアラマイド類、ポリ−ｐ−キシリレン、ポリ（クロロ−ｐ−キ シリレン）等のパリレン類、ポリ（オキシ-2,6-ジメチル−１，４−フェニレン ）又はポリ（ｐ−フェニレンオキサイド）等のポリアリルエーテル類、ポリ（オ キシ−１，４−フェニンレスルフォニール−１，４−フェニレンオキシ−１，４ −フェニレン−イソプロピリデン−１，４−フェニレン）、ポリ（スルフォニー ル−１，４−フェニレンオキシ−１，４−フェニレンスルフォニール−４，４’ −ビフェニレン）等のポリアリルスルホン類、ポリ（ビスフェノールＡ）又はポ リ（カルボニールジオキシ−１，４−フェニレンイソプロピリデン−１，４−フ ェニレン）等のポリカーボネート類、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（ テトラメチレンテレフタレート）、ポリ（サイクロヘキシレン−１，４−ジメチ レンテレフタレート）又はポリ（オキシメチレン−１，４−サイクロヘキシレン メチレンオキシテレフタレート）等のポリエステル類、ポリ（フェニレンサルフ ァイド）又はポリ（チオ−１，４−フェニレン）等のポリアリルサルファイド類 、ポリ（ピロメライトイミド−１，４−フェニレン）等のポリイミド類、ポリエ チレン、ポリプロピレン、ポリ（１−ブテン）、ポリ（２−ブテン）、ポリ（１ −ペンテン）、ポリ（２−ペンテン）、ポリ（３−メチル−１−ペンテン）、ポ リ（４−メチル-1-ペンテン）等のポリオレフィン類、ポリ（ビニルアセテート ）、ポリ（塩化ビニリデン）、ポリ（塩化ビニル）等のビニルポリマー類、1,2- ポリ-1,3-ブタジエン、１，４−ポリ−１，３−ブタジエン、ポリイソプレン、 ポリクロロプレン等のジエンポリマー類、ポリスチレン類、アクリロ・ニトリル ・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）コポリマー類等の上述のもののコポリマー類 などがある。 ここで使用する用語「勾配を持った孔構造」は、本発明の共押し出しブロック 複合体を構成する２又はそれ以上の多孔性ブロックの平均孔直径が、第１ブロッ クから、それに続く各ブロックに向けて増加し又は減少することを意味する。共 押し出しされたブロック複合体が、２つの多孔性ブロックを有するだけである場 合には、これら２つの多孔性ブロックが異なる平均孔直径を有すれば、複合体は 常に勾配を持った孔構造を有することになる。したがって、２つのブロックのい ずれかに入った流体は、該流体が出て行く多孔性ブロックの平均孔直径より大き いか小さい平均孔直径のブロックに入り、該ブロックを通り抜けねばならないこ とになる。複合体が２より多いブロックを含む場合には、複合体を通過する流体 が一つの多孔性ブロックに入り、次いで残りの多孔性ブロックに入ってこれを通 過するときに、順番に通る各多孔性ブロックの平均孔直径が順序で先行するブロ ックの平均孔直径より大きいか小さければ、勾配を持った孔構造が存在する。 一般に、ここで、用語「熱可塑性ポリオレフィン」は、溶融押し出しできるす べての熱可塑性ポリオレフィンを含む意味に使用する。熱可塑性ポリオレフィン の例としては、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（1-ブテン）、 ポリ（2-ブテン）、ポリ（1-ペンテン）、ポリ（2-ペンテン）、ポリ（3-メチル −１−ペンテン）、ポリ（４−メチル−１−ペンテン）等がある。さらに、この 用語は、２又はそれ以上のポリオレフィンの混合物及び２又はそれ以上の異なる 不飽和モノマーから形成されるランダム及びブロックコポリマーを含む意味を持 つ。その商業的な重要性から、最も望ましいポリオレフィンは、ポリエチレン、 線状低密度ポリエチレン及びポリプロピレンである。 既に述べたように、本発明は、多孔性の第１ブロックと第２ブロックを備える 共押し出しブロック複合体を提供する。第１ブロックは流体透過性であり、粒状 コンポーネントと熱可塑性バインダーコンポーネントを有し、第１の平均直径の 連続性孔を備える。さらに、第１ブロックと第２ブロックの少なくとも一つは連 続性であり、第２ブロックの少なくとも一部は第１ブロックの少なくとも一部に 連続する。例としては、第１ブロックの粒状コンポーネントは、活性カーボン、 セラミック粒子、ゼオライト粒子、不活性粒子、砂、表面荷電変成粒子、及びそ れらの混合物から形成することができる。 幾つかの実施例では、第２ブロックは、流体透過性であり、粒状コンポーネン トと熱可塑性バインダーコンポーネントを有し、第２の平均直径の連続性孔を備 える。第２の平均直径は、第１の平均直径と同じでもよいし、異なってもよい。 第２ブロックの粒状コンポーネントは、活性カーボン、セラミック粒子、ゼオラ イト粒子、不活性粒子、砂、表面荷電変成粒子、及びそれらの混合物からなる群 から選ぶことができる。第２のブロックは、連続性でも不連続性でもよい。 共押し出しブロック複合体は、流体透過性で粒状コンポーネントと熱可塑性バ インダーコンポーネントを有し、第３の平均直径の連続性孔を備える第３ブロッ クを含むことができる。第３ブロックの少なくとも一部は、第１ブロック又は第 ２ブロックの少なくとも一部に連続する。幾つかの実施例では、第１、第２、第 ３の平均直径は、共押し出しブロック複合体に勾配をもった孔構造を与えるよう にされる。第３ブロックの粒状コンポーネントは、活性カーボン、セラミック粒 子、ゼオライト粒子、不活性粒子、砂、表面荷電変成粒子、及びそれらの混合物 からなる群から選ぶことができる。 さらに、共押し出しブロック複合体は、流体透過性で粒状コンポーネントと熱 可塑性バインダーコンポーネントを有し、第４の平均直径の連続性孔を備える第 ４ブロックを含むことができる。第４ブロックの少なくとも一部は、第１ブロッ ク、第２ブロック又は第３ブロックの少なくとも一部に連続する。第１、第２、 第３、第４の平均直径は、共押し出しブロック複合体に勾配をもった孔構造を与 えるようにされる。第３ブロックの粒状コンポーネントは、活性カーボン、セラ ミック粒子、ゼオライト粒子、不活性粒子、砂、表面荷電変成粒子、及びそれら の混合物からなる群から選ばれる。 望まれる場合には、第２ブロックは流体不透過性とすることができ、また、連 続性又は不連続性のいずれにすることもできる。さらに、第２ブロックは第１ブ ロックを通る流体を、その第１の位置から所定の径路を通って第２の位置まで導 くようにすることもできる。例としては、第２ブロックは、ポリプロピレンブロ ックのような熱可塑性ポリオレフィンブロックとすることができる。 本発明は又、 粒状物と熱可塑性バインダーの混合物を押し出しバレルからダイに押し出し、 この混合物を、熱可塑性バインダーの軟化温度より高く、粒状物の軟化温度よ り低い温度に加熱し、 該ダイ内の加熱した混合物に十分な背圧を与えてこの加熱した混合物をほぼ一 様な複合材料に変換し、 この複合材料を熱可塑性バインダーの軟化点より低い温度まで冷却し、この複 合材料をダイから押し出す、 ことからなる、共押し出しブロック複合体を製造する方法において、 該ダイ及び／又は押し出しバレルを、少なくとも一つの位置で、粒状物と熱可 塑性バインダーの混合物の押し出しバレルからダイへの押し出しと、複合材料の ダイからお押し出しのいずれか一つ又は両方を助けるような形に周波数及び／又 は振幅を変化させた亜音速音波エネルギ、音速音波エネルギ、超音波エネルギに より励起する改良を加えるものである。 粒子と熱可塑性パインだーの混合物を押し出して多孔性ブロックを押し出すこ とは、ここで押し出しブロック技術と呼ぶが、これは公知である（例えば、コス ローに付与された米国特許第5,189,092号、第5,249,948号、第5,331,037号を参 照のこと。これらは、参照としてここに組み込まれる。）。簡単に述べると、粒 状物と熱可塑性バインダーの混合物は、押し出しバレルからダイに押し出される 。混合物は、熱可塑性バインダーの軟化温度より高く、粒状物の軟化温度より低 い温度に加熱される。次いで、ダイ内の加熱された混合物に十分な背圧を加えて 、加熱された混合物をほぼ均質な複合材料に変換する。複合材料を熱可塑性バイ ンダーの軟化点より低い温度に冷却して、ダイから押し出す。 押し出しブロック技術が抱える基本的な問題は、粒子と熱可塑性バインダーの 半固形混合物を押し出し機を通して、またダイを通して流れさせることである。 本発明の方法においては、処理中において、押し出し機及び／又はダイに振動エ ネルギを与えて、粒子・バインダー混合物が押し出し機及びダイを通って流れる のを助ける。この振動エネルギは、当業界で周知の圧電装置によって押し出し機 及び／又はダイに与えられる。混合物の流れを助けるのに理想的な周波数と振幅 は、装置の設計、処理速度、粒子サイズ、バインダーの選定及び処理条件（例え ば、温度及び圧力）によって異なる。さらに、理想的な周波数と振幅は時間によ っても異なる。したがって、フィードバックループが組み込まれたコンピュータ 制御の装置で、周波数と振幅のパターンを時間の関数として常時理想化すること が推奨される。このようなパターンは、押し出し機及び／又はダイの長さ方向の 位置によっても異なり、周波数範囲は、亜音速、音速及び／又は超音波振動の範 囲にわたる。 最も簡単な形態では、本発明の共押し出しブロック複合体は、多孔性の第１ブ ロックと、第２ブロックとからなり、その一実施例を図１に示す。図１において は、共押し出しブロック複合体１０は、円筒形の多孔性第１ブロック１１と、円 筒形第２ブロック１２とからなり、第２ブロックも又、多ナプキン性である。多 孔性のブロック１１、１２は、同心であり、第２ブロック１２の外面１３が第１ ブロック１１の内面１４に連続する形で、連続している。図１に示す複合体は、 ２つの異なる粒子−バインダー混合物を、２つの同心円形開口からなるダイを通 して押し出すことにより形成できる。 多孔性の第１ブロック１１は、例えば、３μｍの第１の平均孔直径を有する活 性炭素ブロックとすることができる。多孔性の第２ブロックは、一例としては、 0.3μｍの平均孔直径を有するセラミック粒子ブロックとすることができる。こ の複合体１０をフィルタ媒体として使用するには、水のような流体が、多孔性第 １ブロック１１の外面１５において該媒体に入り、第２ブロック１２の内面１６ から媒体を出るようにする。望ましい場合には、多孔性ブロック１１、１２の組 成を単純に逆にして、複合体１０を通過する流体の径路が逆になるようにしても よい。 図１に示す複合体により表される製品の一例は、中空チューブ状の水用フィル タであり、この場合には、２つのコンポーネントが２つの同心円筒を形成する。 外側円筒は、３μｍの絶対的活性炭素ブロックであり、クラス１の塩素、味感、 及び臭いと、クラス１の鉛、原虫類の包嚢（例えば、地中小生子及びジアルジア の包嚢）の除去によるクラス１の濁りを除去する。内側円筒は、0.3μｍの絶対 的セラミック粒子ブロックフィルタであり、残りのすべてのバクテリアを除去す る（水流は中空チューブ状フィルタの中心に向かう）。 望ましい場合には、図１に示す複合体１０に第３ブロックを追加することがで きる。３つのブロックを有する複合体を図２に示す。図２において、共押し出し ブロック複合体２０は、円筒形の多孔性第１ブロック２１と、円筒形の多孔性で ある第２ブロック２２と、多孔性の円筒形第３ブロック２３とからなる。多孔性 ブロック２１、２２、２３は、同心で、連続している。第２ブロック２２の外面 ２４は第１ブロック２１の内面２５に連続する。同様に、第３ブロック２３の外 面２６が第２ブロック２２の内面２７に連続する。図２に示す複合体は、３つの 同心円形開口からなるダイを通して３つの異なる粒子−バインダー混合物を押し 出すことによって形成される。 多孔性の第１ブロック２１は、例えば、50μｍの第１の平均孔直径を有する不 活性粒子ブロックとすることができる。多孔性の第２ブロック２２は、例によっ て示せば、３μｍの第２の平均孔直径を有する活性炭素ブロックとすることがで きる。多孔性の第３ブロック２３は、例えば、0.3μｍの第３の平均孔直径を有 するセラミック粒子ブロックとすることができる。この複合体２０をフィルタ媒 体として使用するには、水又は空気のような流体が、多孔性の第１ブロック２１ の外面２８において媒体に入り、第３ブロック２３の内面２９から該媒体を出る ようにする。望ましい場合には、第１と呼び第３ブロック２１、２３の組成を逆 にするだけで、複合体２０を通る流体の径路を逆にすることができる。 本発明の共押し出しブロック複合体は、共押し出しが可能であればどのような 形状でもよい。図１及び図２は、円筒形の複合体を示す。矩形の複合体を図３に 示す。図３において、共押し出しブロック複合体３０は、矩形の多孔性第１ブロ ック３１と、同様に多孔性である矩形の第２ブロック３２と、多孔性の矩形第３ ブロック３３とからなる。これら３つのブロック３１、３２、３３はすべて、連 続している。第２ブロック３２の外面３４は第２ブロック３１の内面３５に連続 している。同様に、第３ブロック３３の外面３６が第２ブロック３２の内面３７ に連続している。この複合体３０を形成するために使用されるダイは、例えば、 ３つの開口を有する単一のダイでもよいし、３つの別々のダイを並べて配置した ものでもよい。 フィルタ媒体としては、多孔性の第１ブロック３１は、比較的大きな第１の平 均孔直径を有し、プレフィルタとして機能する。多孔性の第２ブロック３２は、 サイズが中間の、すなわち、中間値の第２の平均孔直径を有する。多孔性の第３ ブロック３３は、微細な第３の平均孔直径を有する。この複合体３０を、例えば 空気フィルタとして使用する場合には、空気は、多孔性の第１ブロック３１の外 面３８において媒体に入り、第３ブロック３３の内面３９から媒体を出る。 多孔性第１ブロックと、さらに追加の４つのブロックを有する共押し出しブロ ック複合体を図４に示す。図４において、共押し出しブロック複合体４０は、多 孔性の第１ブロック４１を備え、該第１ブロック４１は、連続性で第１面４２と 第２面４３を有する。この多孔性の第１ブロック４１は、例えば、活性炭素ブロ ックとすることができる。複合体４０は又、第２から第５までのブロック４４、 ４５、４６、４７を備え、これらブロックの各々は、不透過性で不連続である。 不透過性ブロック４４、４５、４６、４７は、例えば、ポリエチレンのようなポ リオレフィンのブロックとすることができる。図４において、第２ないし第５ブ ロックは不連続である。すなわち、ブロック４４は不連続部分４４Ａ、４４Ｂか らなる。同様に、ブロック４５、４７は、それぞれ不連続部分４５Ａ、４５Ｂと ４７Ａ、４７Ｂからなる。 この複合体４０を製造するために使用されるダイは、一つの開口内に第２から 第５ブロックに対応する複数の小開口が配置された形態とすることができる。第 ２ないし第５ブロックは、これら複数の小開口に材料供給を行なうポンプを停止 したり始動したりすることによって不連続にすることができる。第２ないし第５ ブロックは、同一の材料であってよい。或いは、４つまでの異なる材料を使用す ることもできる。 すなわち、図４の複合体４０は、流体の流れを導く流路が組み込まれたカーボ ンブロックフィルタの例であり、複合体の一つのコンポーネントが活性炭素であ る。他のコンポーネントは、流体不透過性のポリプロピレンブロックであり、こ れらは、流体の流れに対するバリヤー又はガイドとして機能する。この形態は、 活性炭素ブロック内を通って流れる流体の径路長を増大させ、滞留時間及び／又 は質量移送量を増大させ、濾過／吸収効率を改善する。 図５に、第２ブロックを流体に対して不透過性とした円筒形共押し出しブロッ ク複合体を示す。図５において、共押し出しブロック複合体５０は、連続多孔性 の第１ブロック５１を備え、該第１ブロック５１は、断面が螺旋形状であって、 外面５２と内側部分５３を有する。多孔性第１ブロック５１は、例えば、活性炭 素ブロックである。さらに、この複合体５０は、連続的な不透過性第２ブロック ５４を備える。第２ブロック５４は、例えば、ポリプロピレンブロックである。 第２ブロック５４は又、断面が螺旋形であり、第１ブロック５１と同心である。 複合体５０を製造するのに使用されるダイは、２つの同心で螺旋形状の開口を 有するものとし、それぞれの開口を第１及び第２ブロックを形成する材料に対応 させる。 濾過すべき流体を、複合体５０の第１ブロック５１の外面５２において導入す ることにより、流体は、螺旋状径路を通って第１ブロック５１の内側部分５３に 向かって導かれる。次いで、流体は、複合体５０のいずれかの端から流出する。 螺旋形の流体径路は、図６に示すダイを使用することにより形成できる。図６ において、ダイ６０は、第１の開口６１と第２の開口６２からなる。第２の開口 ６２は、円形部分６３と矩形部分６４を有する。連続的な多孔性の第１ブロック が第１の開口６１から押し出され、連続的で不透過性の第２ブロックが第２の開 口６２から押し出される。多孔性の第１ブロック６１は、例えば、活性炭素ブロ ックであり、不透過性の第２ブロックは、例えば、ポリプロピレンブロックであ る。 第１及び第２ブロックは、ダイに近接して置かれた金属製の回転受けディスク （図示せず）に押し出される。押し出しが進行すると、金属ディスクが回転し、 押し出し速度と等しい速度でダイから次第に遠ざかる方向に動く。受けディスク の回転は、第２ブロックに図７に示すようなねじ形状を与えるもので、このねじ 形状の第２ブロック７０を概略的に図に示す。 図６のダイ６０を使用することで、図８に示す共押し出しブロック複合体が得 られる。図８において、共押し出しブロック複合体８０は、連続的な多孔性第１ ブロック８１と連続的な第２ブロック８２からなり、第２ブロックは不透過性で 螺旋形状である。流体は、矢印８４で示すように、複合体８０の上面８３から導 入される。次いで、流体は、矢印８５で示すように、下方に螺旋状に導かれる。 以上、本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、上述のことを理解し た場合には、当業者は、これら実施例の代替物、変更、及び均等物を容易に思い 付くであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｌ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．流体透過性で、 粒状コンポーネントと熱可塑性バインダーコンポーネントとからなり、 互いに接続された第１の平均直径の貫通孔を有する、 多孔性第１ブロックと、 第２ブロックと、 を備え、 前記第１ブロックと前記第２ブロックの少なくとも一つが連続的であり、 前記第２ブロックき少なくとも一部が前記第１ブロックの少なくとも一部に 連続している、 ことを特徴とする共押し出しブロック複合体。 ２．請求の範囲第１項に記載した共押し出しブロック複合体であって、前記第１ ブロックの前記粒状コンポーネントは、活性炭素、セラミック粒子、ゼオライト 粒子、不活性粒子、砂、表面荷電変成粒子、及びそれらの混合物からなる群から 選ばれることを特徴とする複合体。 ３．請求の範囲第１項に記載した共押し出しブロック複合体であって、前記第２ ブロックは、 流体透過性であり、 粒状コンポーネントと熱可塑性バインダーコンポーネントからなり、 第２の平均直径の互いに接続された貫通孔を有する、 ことを特徴とする複合体。 ４．請求の範囲第３項に記載した共押し出しブロック複合体であって、前記第２ の平均直径は前記第１の平均直径とは異なることを特徴とする複合体。 ５．請求の範囲第３項に記載した共押し出しブロック複合体であって、前記第２ ブロックの前記粒状コンポーネントは、活性炭素、セラミック粒子、ゼオライト 粒子、不活性粒子、砂、表面荷電変成粒子、及びそれらの混合物からなる群から 選ばれることを特徴とする複合体。 ６．請求の範囲第３項に記載した共押し出しブロック複合体であって、前記第２ ブロックは連続的であることを特徴とする複合体。 ７．請求の範囲第４項に記載した共押し出しブロック複合体であって、 流体透過性であり、 粒状コンポーネントと熱可塑性バインダーコンポーネントからなり、 第３の平均直径の互いに接続された貫通孔を有する、 第３ブロックを含み、 前記第３ブロックの少なくとも一部は前記第１ブロック又は前記第２ブロッ クの少なくとも一部に連続していることを特徴とする複合体。 ８．請求の範囲第７項に記載した共押し出しブロック複合体であって、第１、第 ２及び第３の平均直径は、共押し出しされたブロックに勾配をもった孔構造を与 えるようになったことを特徴とする複合体。 ９．請求の範囲第７項に記載した共押し出しブロック複合体であって、前記第３ ブロックの前記粒状コンポーネントは、活性炭素、セラミック粒子、ゼオライト 粒子、不活性粒子、砂、表面荷電変成粒子、及びそれらの混合物からなる群から 選ばれることを特徴とする複合体。 10．請求の範囲第７項に記載した共押し出しブロック複合体であって、 流体透過性であり、 粒状コンポーネントと熱可塑性バインダーコンポーネントからなり、 第４の平均直径の互いに接続された貫通孔を有する、 第４ブロックを含み、 前記第４ブロックの少なくとも一部は、前記第１ブロック、前記第２ブロッ ク又は前記第３ブロックの少なくとも一部に連続していることを特徴とする複合 体。 11．請求の範囲第１０項に記載した共押し出しブロック複合体であって、第１、 第２、第３及び第４のの平均直径は、共押し出しされたブロックに勾配をもった 孔構造を与えるようになったことを特徴とする複合体。 12．請求の範囲第１０項に記載した共押し出しブロック複合体であって、前記第 ４ブロックの前記粒状コンポーネントは、活性炭素、セラミック粒子、ゼオライ ト粒子、不活性粒子、砂、表面荷電変成粒子、及びそれらの混合物からなる 群から選ばれることを特徴とする複合体。 13．請求の範囲第１項に記載した共押し出しブロック複合体であって、前記第２ ブロックは流体不透過性であることを特徴とする複合体。 14．請求の範囲第１３項に記載した共押し出しブロック複合体であって、前記第 ２ブロックは連続的であることを特徴とする複合体。 15．請求の範囲第１３項に記載した共押し出しブロック複合体であって、前記第 ２ブロックは不連続であることを特徴とする複合体。 16．請求の範囲第１３項に記載した共押し出しブロック複合体であって、前記第 ２ブロックは、流体を、前記第１ブロックの第１部分から該第１ブロックを通り 第２部分に所定の径路に沿って導くようになったことを特徴とする複合体。 17．請求の範囲第１３項に記載した共押し出しブロック複合体であって、前記第 ２ブロックは、熱可塑性ポリオレフィンブロックであることを特徴とする複合体 。 18．請求の範囲第１３項に記載した共押し出しブロック複合体であって、前記熱 可塑性ポリオレフィンブロックはポリプロピレンブロックであることを特徴とす る複合体。 19．請求の範囲第１３項に記載した共押し出しブロック複合体であって、前記第 ２ブロックは、熱可塑性ポリオレフィンブロックであることを特徴とする複合体 。 20．請求の範囲第１９項に記載した共押し出しブロック複合体であって、前記熱 可塑性ポリオレフィンブロックはポリプロピレンブロックであることを特徴とす る複合体。 21．粒状物と熱可塑性バインダーの混合物を、押し出しバレルからダイに押し出 し、 この混合物を、熱可塑性バインダーの軟化温度より高く、粒状物の軟化温度 より低い温度に加熱し、 該ダイ内の加熱した混合物に十分な背圧を与えてこの加熱した混合物をほぼ 一様な複合材料に変換し、 この複合材料を熱可塑性バインダーの軟化点より低い温度まで冷却し、この 複合材料をダイから押し出す、 ことからなる、共押し出しブロック複合体を製造する方法において、 該ダイ及び／又は押し出しバレルを、少なくとも一つの位置で、粒状物と熱 可塑性バインダーの混合物の押し出しバレルからダイへの押し出しと、複合材料 のダイからお押し出しのいずれか一つ又は両方を助けるような形に周波数及び／ 又は振幅を変化させた亜音速音波エネルギ、音速音波エネルギ、超音波エネルギ により励起することを特徴とする方法。 22．請求の範囲第１項に記載した共押し出しブロック複合体からなるフィルタ媒 体。 23．請求の範囲第３項に記載した共押し出しブロック複合体からなるフィルタ媒 体。 24．請求の範囲第７項に記載した共押し出しブロック複合体からなるフィルタ媒 体。 25．請求の範囲第１０項に記載した共押し出しブロック複合体からなるフィルタ 媒体。