JPS61164613A - 固液分離用濾布 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １釆よ五■里匁Ｉ この発明は固液分離用濾布に関し、ざらに詳しくは、濾
布走行式の固液分離装置に使用するのに好適な濾布に関
する。

丈米盈Ｉ 従来、転写ドラムと圧搾ロールとからなる圧搾部に固液
を載せたエンドレス濾布を走行させ、その圧搾部で固液
中の液成分を絞り取り、一方ａ！布上に残ったケークを
転写ドラムに転写し、スクレーパで掻き取って回収する
ようにした濾布走行式脱水機（ベルトプレス型脱水機）
や、圧搾することなく重力や減圧吸引力を利用して液成
分を濾過し、残った半ケーク状の成分を濾布上から回収
するようにした瀘布走行式濾過機などの固液分離装置が
いろいろな分野で使用されている。この発明に係る濾布
は、そのような固液分離装置に使用するものである。

上述したような固液分離装置に使用する濾布としては、
従来、たとえば特開昭５９−１１５７２０号公報に記載
されているようなものが知られている。この従来の濾布
は、織物基材の一面にその基材を直接起毛してなる太さ
０．１〜１０μｍの極細繊維の立毛濾層を形成したよう
なものである。

この濾布は、太さ０．１〜１０μｍの極細繊維の立毛で
濾層を形成しているから、立毛間の隙間が大変小さく、
微細な固形成分でも阻止できるので固液分離効率が高い
。また、極細繊維の立毛は大変しなやかであるので、そ
の隙間に固形成分が入り込んでも扱は出しにくくなるよ
うなことがなく、′ａ層そのものが目詰りする心配がほ
とんどない。

しかしながら、一方で以下において説明するような欠点
を有している。

すなわち、上記従来の濾布は、上述したように濾層を構
成している立毛が大変しなやかであるので、それが使用
中に基材に押し込まれてしまわないように、織密度が高
く、しかも経糸や緯糸を構成している単糸間の隙間が大
変率さい織物基材を使用している。すなわち、大変緻密
でおるわけで、比較的剛直で変形能が小さい。そのため
、使用中に立毛が乱れ、濾層で阻止できなかった固形成
分が基材の目に入るとなかなか扱は出さない。つまり、
目詰りに関して自己回復性が低いのである。

そのため、ｉ１！布土から固形成分を回収した後、とき
には１０ＫＱ／ｃｍ２以上もの高圧の洗浄水を吹き付け
て目詰り物質を洗い出したり、濾布をはずしてもみ洗い
をしたり、目詰り物質を薬品で溶出させるといった、い
わゆる洗浄操作をかなり頻繁に行う必要があり、操業性
が悪いばかりか処理コストを大変高いものにしている。

発明が解決しようとする問題７１、 この発明の目的は、従来の濾布の上記欠点を解決し、固
液分離効率が高いばかりか、基材の目詰りに関して自己
回復性の高い固液分離用濾布を提供するにある。

問題１１、を解決するための手ｒ 上記目的を達成するためのこの発明は、織物基材の一面
にその基材を直接起毛してなる太さ０゜１〜１０μｍの
極細繊維の立毛が横たわって濾層を形成しており、かつ
厚み方向の圧縮性指数が０゜３〜０．６５である固液分
離用ｆｒｉ１Ｍを特徴とするものでおる。

この発明をさらに詳細に説明するに、この発明に係る濾
布は、合成繊維の織物からなる基材の表面を、その基材
を直接起毛して得た太さ０．１〜１０μｍの極細繊維の
立毛で覆い、その立毛で濾層を形成してなるものである
。しかして、使用に際してはそれをエンドレスに加工し
、その幅方向両端には孔付ベルトを縫合して、濾布の走
行駆動または走行時における左右の位相合せが行えるよ
うにする。したがって、外観的には上述した特開昭５９
−１１５７２０号公報に記載されている従来の濾布と変
わらない。

上記織物は、経糸に対して緯糸を３〜８本浮かせた朱子
織物であるのが好ましい。というのも、浮き組織を採る
と緯糸と経糸の交錯数が減り、凹凸が少なくなって濾布
表面が滑かになるからである。しかしながら、平織物や
綾織物など、他の組織の織物の使用も可能である。

上記織物を構成している緯糸や経糸は、次のようなもの
であるのが好ましい。

すなわち、緯糸は、単糸の太さが０．１〜１０μｍであ
る極細繊維の紡績糸（双糸または玉子）やマルチフィラ
メントからなり、単糸数が２００〜５００００本であり
、かつ１００〜４００回／ｍの撚を有するものであるの
が好ましい。しかして、緯糸は２０〜１００本／Ｃｍの
密度で濾布の幅方向に配置し、一方経糸は長手方向（濾
布の走行方向）に配置して、主として緯糸を濾布の長手
方向に起毛して立毛濾層を形成している。長手方向に起
毛している結果、立毛はおおむねその方向を向いて横た
わっているが、使用に際してはその立毛がｍｒｔｒの走
行方向に対して反対方向を向くように展張する。なお、
主として緯糸を起毛しているのは、経糸には使用時に大
きな展張力が加わるので、これを起毛すると濾布の強度
が低くなってしまうからである。

一方、経糸は、単糸の太さが１０〜２０μｍである仮撚
加工糸や、横断面が星形、Ｔ形、Ｙ形などの、いわゆる
異形断面糸のマルチフィラメントからなり、単糸数が１
５〜１００本であり、やはり１００〜４００回／ｍの撚
を有するものであるのが好ましい。しかして、経糸は緯
糸の密度の０゜７〜３倍の密度で配置する。経糸に仮撚
加工糸や異形断面糸のマルチフィラメントを使用するの
は、それらを使用すると、織目のみならず経糸の内部に
も液成分の通路が形成され、全体としてみた通路の面積
が増大して処理能力が向上するばかりか、通路の変形能
が大きくなり、固形成分が取り込まれても容易に扱けだ
し、目詰りに関して自己回復性が向上するからである。

また、仮に目詰りを起こしでも、洗浄によって容易に取
り除くことができるようになるからでおる。

上記において、織物基材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。固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ておくのが好ま
しい場合もある。

濾層を構成している立毛の太さは、上述したように０．
１〜１０μｍである必要がおる。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、ｉＥ！層の流体抵抗が著しく増大
するので、処理能力も大きく低下してくる。一方、１０
μｍ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
、また立毛間の隙間が大きくなって微細な固形成分が通
り投げてしまい、阻止率が大きく低下する。

また、表面の凹凸も大きくなり、その深みにはまり込ん
だ固形成分が、剛直な立毛が突き刺さることと相まって
央は出しにくくなり、濾層が目詰りを起こしたり、転写
性が大きく低下するようになる。

第１図は、ベルトプレス型脱水機を使用し、鉄を主成分
とする、粒径が１〜５０μｍである水酸化物を１０’０
Ｏｃｃ当り３００ｍ（Ｊ含む固液を使用して、立毛の太
ざｄ（μｍ）と固形成分の回収率Ｒ（％）との関係を調
べたものである。回収率Ｒは、固液中に含まれる固形成
分の重量に対する回収固形成分の重量の百分率として表
す。いずれの固形成分重量についても、水分を蒸発させ
た後に測定する。この第１図□がら、立毛の太さが１０
μｍを越えると回収率が大きく低下し、微細な固形成分
に対してもはや′ａ布として機能し得なくなることがわ
かる。つまり、阻止率が大変低くなる。

好ましい立毛の太さの上限は７μｍ、ざらに好ましくは
５μｍでおる。一方、立毛太さの下限は、上述したよう
に主として耐久性の面から決まり、０．１μｍとする。

なお、ここで使用した濾布の後述する圧縮性指数は約０
．５でおるが、かかる傾向は圧縮性指数にほとんど依存
しない。

上記立毛は、極端に短いと基材表面の被覆を十分に行え
ないので、基材の緯糸を２〜６本橋渡しできる程度の長
さであるのが好ましい。立毛長さをそのようにすると、
基材長１ｍｍ当りの立毛数が１００〜４００００本であ
るような理想的な濾層を形成することができる。

立毛の形成は、針布、サンドペーパ、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の周知の
手段によればよい。なかでも、針布によるのが好ましい
。

さて、この発明に係る濾布は、圧縮性指数が０゜３〜０
．６５であることが必要である。好ましくは、０．４〜
０．６であ把。ここにおいて、圧縮性指数は次のように
定義するものである。

■　まず、濾布を洗浄して汚れや油類などを除り除き、
常温で十分に乾燥する。

■　次に、上記濾布を５ｃｍ角に切り、合成樹脂フィル
ムを使用して中央の１ｃｍ角の部分を除く他の部分を目
張りし、試料を得る。目張りはｉ１！布の表装に施す。

したがって、濾布として有効に働く部分の面積は１　ｃ
ｍ２でおる。

■　次に、上記試料を濾層を上にしてホルダに固定する
。このホルダには給水手段が取り付けられていて、試料
の上に２５℃±１℃に調節された蒸溜水を一定水位で満
たすことができ、試料の下には、コックを備え、かつ十
分に低い流体抵抗をもつ濾液排出口があり、その排出口
には減圧吸引びんが接続されている。

また、吸引びんはメスシリンダを内蔵している。

■　次に、試料上の水位を１００ｍｍに保ちつつ、吸引
びんを１９００ｍｍ水柱に減圧してからコックを開く。

すると、蒸溜水が試料を通ってメスシリンダ内に流下し
てくるので、コックを開いてからの時間とメスシリンダ
内の水量との関係から通水ｆｆ１Ａ（ｃｃ／秒・Ｃｍ２
）を求める。かかる操作を３回繰り返し行い、その単純
平均値を改めてＡとする。これは、通水圧力が２０００
ｍｍ水柱のときの通水量である。

■　次に、上記■と仝く同様にして、しかしこんどは吸
引びんを減圧しないで単純平均通水ＩＢ（ｃｃ／秒・Ｃ
ｍ２）を求める。これは、通水圧力が１００ｍｍ水柱の
ときの通水量である。

■　次に、上記ＡとＢから次式により圧縮性指数を求め
る。すなわち、 圧縮性指数＝　（Ａ／Ｂ）Ｘ　（１００／２０上記定義
から明らかなように、この発明にいう圧縮性指数とは、
通水圧力が大きい場合と小さい場合との通水抵抗の比で
あり、これは織物基材内における液成分の通路の変形の
しやすさの指標となる。もっとも、この指標は基材その
ものについてのものではなく、濾層をも含む濾布全体に
ついてのものである。しかしながら、この指数は、目付
、織密度、経糸の嵩、経糸の腰の強さといった基材の状
態に大きく依存していて、その依存度は濾層の状態によ
るものにくらべて格段に大きいので、はとんど基材の指
数とみなし得る。しかして、圧縮性指数が０．３〜０．
６５の範囲にある濾布は、固液分離の効率が高いばかり
か、目詰りに関して自己回復性が著しく高い。

第２図は、やはりベルトプレス型脱水機を使用し、粒径
が１〜３０μｍであるシリカを１０００ＣＣ当り５００
ｍｇ含む固液について調べた、圧縮性指数ＣＩと、目詰
り回復率ＯＲ（％）、固形成分の阻止率Ｋ（％〉および
固形成分の回収量Ｑ（０７分）との関係を運転開始後３
００時間時間値として示すグラフである。ここにおいて
、目詰り回復率は、運転開始前と３００時間運転後にあ
ける水道水の処理量の比として表し、その数値が低いは
ど濾布が目詰りしていることを示している。

第２図から、圧縮性指数ＣＩが０．３未満の領域では、
目詰り回復率ＣＲは大変高いものの固形成分の阻止率Ｋ
が著しく低く、濾布として有効に機能していない。一方
、圧縮性指数ＣＩが０．６５を越える領域では目詰り回
復率ＯＲが極端に低い。

つまり、目詰りしている。阻止率には高くなっているが
、これは目詰り回復率ＣＲが低くなったためである。こ
のように、固形成分の高い阻止率を維持しつつ高い目詰
り回復率を得るためには、圧縮性指数が０．３〜０．６
５の範囲である必要がある。しかも、この範囲では固形
成分の回収ＩＱも高い。好ましい圧縮性指数の範囲は、
０．４〜０．６である。なお、ここでは立毛太さが２μ
ｍである濾布を使用したが、立毛太さにかかわらず同様
の傾向が現れる。また、第２図に示される数値の絶対値
は、固形成分の大きさや固液の種類などによって若干変
動するものの、上述した傾向には変わりがない。

この発明に係る濾布は、上述したように固液分離効率が
高く、しかも目詰りに関して自己回復性が高い。そのた
め、いろいろな固液分離に供することができる。たとえ
ば、活性汚泥処理装置から排出される、いわゆる懸濁系
の汚泥や、生物膜処理装置から排出される、いわゆる固
着系の汚泥など、廃水処理によって生ずる汚泥、スカム
、フロック、洗浄水、濃縮スラッジなどの濃縮、脱水を
行うのに使用することができる。具体的には、上下水処
理によって生ずる汚泥、浄化槽から発生する余剰汚泥、
し尿処理から発生する汚泥、加圧浮上操作から生ずるス
カム、産業廃水の処理によって生ずる凝集フロックや凝
集沈澱フロック、砂濾過装置などの各種濾過装置の逆洗
水、スクリーン装置で凝縮したスラッジなどがある。ま
た、たとえば紙パルプ製造業、食品製造業、酒造業、味
噌などの醸造業など、各種製造業において固形成分を回
収するのに使用することができる。ざらに、池や川を浄
化したり、浄水場における除藻、しゅんせつ時における
河川や湖沼の汚れ防止の目的で使用することができる。

大塵舅 ポリエステルを島成分とし、ポリスチレンを海成分とす
る複合繊維（層数＝７０）のマルチフィラメント（フィ
ラメント数：２０本）を緯糸とし、単糸の太さが１３μ
ｍである仮撚加工糸（フィラメント数：２０本）を経糸
として５枚朱子織物を得た。この織物の緯糸密度は５１
本／Ｃｍであり、また経糸密度は５３本／Ｃｍであった
。また、緯糸および経糸の撚数はいずれも３５０回／ｍ
であった。

次に、トリクレンを溶媒として上記緯糸の海成分を溶解
、除去して太さ約２μｍの極細繊維に分離した。

次に、上記織物を針布式起毛機にかけ、主として緯糸を
経糸方向に３０回起毛して濾布を得た。

この濾布の圧縮性指数は約０．５であった。

次に、上記濾布を有効幅が３Ｑｃｍのエンドレス濾布に
加工し、ベルトプレス型脱水機にかけ、都市下水処理場
の初沈汚泥を対象とする固液分離を行った。この汚泥に
含まれている粒子の大きさは１〜１００μｍで、またそ
の濃度は１００００Ｃ当り約１００１００Ｏ０ある。

試験の結果、運転開始直俊における固形成分の阻止率は
約９３％であり、また目詰り回復率は約７８％であった
。

及豆Ω％呈 この発明に係る′ａ布は、厚み方向の圧縮性指数が０．
３〜０．６５であるから、織物基材がしなやかで、液成
分の通路が変形しやすい。そのため、大きな通水圧力が
かかる操作中にあっては液成分の通路が圧縮されて固形
成分が基材に取り込まれるのが防止され、また仮に固形
成分が基材の目に　゛取り込まれても圧縮が解除される
と容易に俵は出し、目詰りの心配がほとんどない。つま
り、目詰りに関して自己回復性が大変高い。そのため、
高圧の洗浄水による洗浄や薬品による目詰り物質の溶出
といった繁雑な洗浄操作をそれほど頬繁に行う必要がな
く、高い操業性を確保できるばかりか処理コストも低く
なる。しかも、太さ０．１〜１０μｍという、極めて細
い立毛による′ａ層を備えていることと相まって微細な
固形成分でも阻止することができ、また処理量も大きく
、固液分離の効率゛が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、立毛の太さｄ（μｍ）と固形成分の、回収率
Ｒ（％）との関係を示すグラフ、第２図は、濾布の圧縮
性指数ＣＩと目詰り回復率ＣＲ（％）、固形成分の阻止
率Ｋ（％）および固形成分の回収ｆｆ１Ｑ（ｑ／分）と
の関係を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 織物基材の一面にその基材を直接起毛してなる太さ０．
   １〜１０μｍの極細繊維の立毛が横たわって濾層を形成
   しており、かつ厚み方向の圧縮性指数が０．３〜０．６
   ５であることを特徴とする固液分離用濾布。