JPS6039045Y2 - 液体濾過用不織布 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は局方、衛生用等に使用される脱脂綿を用いてな
る液体濾過用不織布に関するものである。

最近非常に発達し、各方面に利用されている不織布は、
織物のように単繊維を糸とし、これを縦横に交叉させて
織成されたのと異なり、単繊維がそのまま分散堆積し、
繊維ウェブないしはマットとしてシート状に形成され、
これを合成重合体のゴムないし樹脂を結合剤として繊維
相互を接合固定したものか、又はニードルパンチング等
によって繊維相互をからませて、保形力をもたせたもの
である。

したがって、このように形成された不織布にあっては、
繊維が骨格となって入り乱れ配列していて、あたかも迷
路のような間隙を立体的に形成しているところから、織
物等に比較して、気体又は液体等の流体中の微少粉塵や
異物などを除去する濾過体としては有利な構造と考えら
れる。

このような迷路構造による除塵については、粉塵等の異
物を含む流体が衝突をくり返しながら通過するときに粉
塵が繊維にひっかかり、付着して除かれていくとみられ
るから、実際には繊維のみの構造体であってよく、堆積
、交絡した繊維が流体の通過圧力によって相互に移動変
形しなければ、結合剤で固定する必要はないといえる。

この点に着目して本考案では、構成繊維として特に脱脂
綿繊維を用いることとしたのであって、脱脂綿は繊維相
互の滑りを助長するような油脂、油剤等は完全に除去さ
れており、又天然木綿繊維であるから表面に凹凸があっ
て繊維相互がからみやすく、流体が液体であってもその
通過による圧力で一旦形成されている繊維の堆積構造が
容易に変形しないという特性が得られるのである。

このような脱脂綿繊維は通常のカードのような繊維の開
繊機ではウェブ様に展開処理し難いのであるが、われわ
れは金属歯を植えた高速に回転するりツカ−インと空気
流を用いた方式の繊維処理展開機を用いると全く油剤を
補給しなくてもウェブとすることが可能であることを見
出した。

例えばランドフィーダー、ランドウニバーと称する繊維
開繊、展開設備はこの目的に十分添いうるものである。

又このような空気流方式による脱脂綿繊維のウェブない
しはシート状物への展開は、装置における空気流の強さ
や方向及び繊維の堆積速度等を調節することによってウ
ェブの平面に対して繊維の配列が垂直ないし垂直に近い
傾斜をもって分布させることができるという特長がある
。

このことを図によって示すと第１図、第２図のようにな
る。

第１図い比較的繊維長の大きい通常の天然、化合繊繊維
１によって形成された繊維ウェブの断面図で、ウェブの
繊維は縦横、左右、上下方向に自由に入り乱れていわゆ
るランダムウェブを形成する。

一方脱脂綿繊維を用いると前述のように、空気流の強さ
や方向及び繊維の堆積速度等を調節することに加えて、
繊維そのものの相互の滑りにくさによって、繊維が展開
されてウェブを形成するとき、ウェブの平面に対して垂
直ないし垂直に近い傾斜をもって配列する傾向が非常に
顕著にあられれてくるのである。

第２図はその状態を示したもので、比較的短かい脱脂綿
繊維２が上下方向に、垂直に近く傾斜して立ち並んだよ
うに堆積してウェブを形成する。

脱脂綿繊維のこのような配列は、液体の濾過に際しての
濾過方向と平行に近いので、液体の流れに対しては、細
かい空隙を形成しながらより円滑な流れを助けるもので
あり、必要以上の濾過抵抗の減少に役立ち、濾過流体の
内部濾過、即ち慣性衝突、接触、拡散による微小ゴミの
濾過を可能にする。

しかも脱脂綿繊維の特長としてこの間、相互の滑りがお
こり難く形態の保持に優れている。

したがって、脱脂綿繊維を使用したウェブにおいては、
結合剤による繊維相互の接合、固着の必要性は認め得す
結局結合剤は必要最小限の量を適用し、不織布炉材とし
てのまとまりと全体的な形態を保有させるために上下表
面にのみ集中付着させて表面のみに、より強固な被覆層
を形成させるにとどめるということになる。

このように形成された被覆層（表、裏面部の密度の高い
樹脂結合層）は粗大ゴミを表面濾過により除去するもの
である。

次に結合剤であるが、この目的に沿うものとしてポリビ
ニルアルコール樹脂が選択された。

実際にはポリビニルアルコール樹脂の耐氷性の向上等を
目的としてメラミンホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルム
アルデヒド樹脂等の熱硬化性樹脂と硬化触媒等を添加配
合するのが好ましいが、結合剤配合液中における主成分
であるポリビニルアルコール樹脂の濃度は０．５〜５％
の範囲内に保持されなければならない。

すなわちポリビニルアルコール樹脂の濃度が０．５〜５
％の範囲の水性結合剤液で脱脂綿繊維ウェブを含浸処理
し１２０〜１５０°Ｃの熱風循環室で乾燥すると水分の
蒸発にともない結合剤液中の樹脂分はほとんどウェブの
上下表面に移行し、表面に固着して被膜を形成し、内部
は繊維相互が結合剤樹脂で固定されていない層をもっ構
成となし得る。

このように表面はポリビニルアルコール樹脂を主成分と
する結合剤によって繊維が相互に強固に接合固定された
ものであり、内部の結合剤で全く固定されていない繊維
堆積層を十分に保護被包する構造の不織布はポリビニル
アルコール樹脂の濃度が０．５〜５％の範囲であること
が必要で、濃度が０．５％未満であるときには、不織布
の表面の繊維の接合固定が不十分で、繊維層と結合剤の
一体となった被膜が弱く、内部の比較的厚い結合剤で固
定されていない繊維層を保護し被包するには十分でなく
、又６％をこえた濃度であるときは水溶液中の樹脂量が
多くなるため水溶液の粘度も上昇してきて、ウェブの浸
漬加工時における結合剤液の急速で十分な滲透が困難と
なる他、乾燥時における結合剤樹脂のウェブ表面への移
行も不十分であるかないしは全くおこらなくなって、内
部の繊維堆積層も結合剤樹脂で固着接合されて全体が偏
平板状となって嵩高性が失なわれる。

このような状態になると、炉材として使用する際、板状
で硬いため炉材枠との沿いが悪く、又繊維が全部結合剤
で固定されたシート状であるために濾過抵抗が高く、目
詰りも早く、したがって炉材としてこの寿命が非常に短
いものとなる。

当然のことながら、この場合は従来の化合繊繊維ウェブ
を通常のゴム、合成樹脂等の水分散性結合剤液で処理結
合したときに得られるウェブ繊維層全体が均等に結合剤
で固定、接合された不織布と相違するところがなくなっ
て、本考案の主張する未結合状態の内部繊維層の存在と
大いに異なるものである。

以下本考案の実施例を図面により説明する。

鉄製ドラムに強靭な突起を設けた繊維の前処理機によっ
て衛生用の脱脂綿を約５ｃｍ角程度の大きさにひきちぎ
り、あらさばきした後、カーレータ−社製のランドフィ
ーダー及びランドウエバー機にかけて繊維重量が２６０
ｇ／７７１″になるように開繊、展開してウェブを形成
した。

このときりツカ−インで開繊された繊維は空気流によっ
て下部の吸引ダクトを備えた多孔のゆっくりと回転する
コンデンサードラム上に吹きつけ堆積されてウェブとな
るのであるが、コンデンサードラムの繊維の堆積部分の
巾をできるだけ小さく制限し、形成されたウェブの引き
出し速度が１ｍ／ｍｉｎとなるように調節した。

形成されたウェブは第２図のようにウェブ平面に対して
繊維は垂直に近く傾斜して堆積する。

できたウェブは下記配合の結合剤液中に上下に金網を挾
んで浸漬した。

結合剤液中の固形分濃度は３％、ポリビニルアルコール
樹脂分の濃度は２．４６％であった。

過剰の液は絞りロールで除去して、繊維重量に対する樹
脂固形分の重量が６％となるように調節した。

次に１４０°Ｃの熱風循環室で２０分間乾燥、熱硬化性
樹脂の硬化を完成させた。

結合剤液はこの間に水分が蒸発し、それにともなって樹
脂分は完全に表面に移行し第３図のような構成の不織布
が得られた。

図において２は脱脂綿繊維であるが、３で示す中間部は
結合剤の存在がほとんど認められず、したがって繊維は
固定されていない繊維の堆積層である。

４は繊維を強固に接合固定した多孔性の被膜層である。

できた不織布は、重さ２７５ｇ、／ ７７１″、全体の
みかけの厚さは７〜８朋、上下の被膜層は各々０．３〜
０．６Ｍｎ、中間繊維層は６〜７ｒｒｖｎ程度の構造と
なった。

このものをビスコースの高粘度液の濾過に用いたところ
好結果を与えた。

上記の如く本考案の液体濾過用不織布によれば、接着剤
は上下両表面にのみわずかに使用すればよいため、従来
の結合剤により繊維相互全体を接合した不織布に比べ接
着剤の量が少なくてすみ、又密度の大なる被膜層での粗
大ゴミの表面濾過効果に加えて、この被膜層以外の脱脂
綿繊維が流体の進行方向に平行に近い状態で配列し、抵
抗が少なく、しかも結合剤がほとんど存在しないため、
嵩高で細かい空隙を形成腰液体の円滑な流れを助け、流
量、流速を大きくし、慣性衝突、接触、拡散等の内部濾
過による微小ゴミの捕集濾過が可能となり、目詰りが起
り難く、濾過効率にすぐれた液体濾過布が得られる。

したがって、特に高粘度液の濾過に効果が顕著にあられ
れる。

ニードルパンチングにより繊維をからませた不織布の場
合進行方向に平行な針孔を有するため微少粉塵の濾過は
できないが、本考案の液体濾過用不織布では脱脂綿繊維
がそれ自体表面凹凸形状を有し、かつ細かく均一に平行
に配列されているため、液体の圧力で容易に変形せず、
しかも微少粉塵に対しその濾過効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は通常の化合繊繊維を使用した不織布の断面図、
第２図は本考案の実施例における脱脂綿繊維ウェブの断
面図、第３図は第２図のウェブに結合剤を適用した本考
案の実施例を示す不織布の断面図である。 １・・・・・・化合繊繊維、２・・・・・・脱脂綿繊維
、３・・・・・・接合固定されていない脱脂綿繊維層、
４・・・・・・結合剤で接合固定された被膜層。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 脱脂綿繊維をランダムに分散堆積し、かつ上下方向に傾
   斜配列せしめてなる繊維ウェブの上、千両表面に、ポリ
   ビニールアルコール樹脂を主成分とする結合剤を集中付
   着させた被膜層を有し、上記被膜層を除く脱脂綿繊維は
   上記結合剤で固定されない遊離状態に構成してなること
   を特徴とする液体濾過用不織布。