JPS61174916A - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は固液分離用濾布に関し、さらに詳しくは、固
液を載せたエンドレス濾布を周回させながら脱水や濾過
を行う場合に使用する濾布に関する。

〔従来技術〕

従来、転写ドラムとプレス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、上記圧搾部で液
成分を絞り取るとともに、濾布上に残った、いわゆる固
形成分を転写ドラムに転写し、スクレーバで掻き取って
回収するようにしたベルトプレス型脱水機や、濾布上の
固液を圧搾することなく、重力を利用して液成分を濾過
し、残った固形成分を水ノズルやスクレーパで回収する
濾過機などの、いわゆる固液分離装置が、いろいろな分
野で使用されている。

これらの固液分離装置、特に濾過機においては、固液供
給部の近傍に、かつ濾布の裏面に対向して減圧部を設け
、液成分を吸引して分離効率を向上させるようにしたも
のもある。この発明の濾布は、そのような固液分離装置
において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、■織物基材の表面に太さ３０〜１００μの太い短
繊維を接着剤で植毛し、一方向に傾斜した立毛を形成し
たものや、■織物・　基材の表面にその基材を起毛して
なる太さ数十ミクロンの太い立毛を形成したようなもの
が知られている。これら従来の濾布は、織物基材によっ
て濾布として必要な強度を得るとともに、表面の立毛に
よって固形成分を阻止するものである。つまり、立毛が
波層を形成しているわけである。しかしながら、かかる
従来の濾布はいずれも固液分離性能が低く、また転写性
に劣るという欠点がある。

すなわち、上記従来濾布■は、接着剤による植毛によっ
て立毛を形成しており、基材の目が接着材によって埋ま
らないようにするためには立毛密度をそう高くとれない
こと、および立毛の太さが３０〜１００μと大変太いの
で、立毛間に形成されるすき間、つまり目がかなり大き
く、微細な固形成分が簡単にそのすき間を通り抜けてし
まう。そのため、この従来濾布■を使用する場合には、
凝集剤の使用による固形成分の粗大化が不可欠となり、
ランニングコストが大変高くなるばかりか、凝集剤の種
類によってはその毒性も問題になる。また、凝集剤の使
用は固形成分の量を増大させることにもなる。

また、上記従来濾布■は、立毛が太さ３０〜１００μと
大変太いので、剛直で、基材表面に横たわりにくい。そ
のため、立毛間に形成されるすき間が大変深く、そのす
き間に固形成分がはいり込むとなかなか抜は出さず、濾
布が目詰りしてしまう。この傾向は、立毛が剛直で固形
成分に突き刺ささりやすいこともあって大変顕著である
。さらに、立毛が横たわりにくいということは、その立
毛によって形成される波層が嵩高であるということでも
ある。そのため、減圧吸引を行う場合の気密保持性が悪
い。また、立毛間のすき間が深いことから表面の凹凸が
大きく、濾布上の固形成分の厚みが不均一になって圧搾
部での加圧が一様に行われない。

上述したような理由から、従来濾布■は固液分離性能が
大変低い。固液分離性能が低いと、−液成分中に固形成
分が大量に含まれることになるばかりか、回収した固形
成分中の水分量が多くなって焼却などの後処理に多大の
エネルギを要することになる。

また、従来濾布■は、上述したように、立毛間にはいり
込んだ固形成分がなかなか抜は出さない。そのため、転
写ドラムから濾布が離れる際に立毛によって固形成分が
濾布側に引き戻されるようになり、転写性が低い。

一方、上記従来濾布■は、従来濾布■はどではないがや
はり立毛間のすき間がかなり大きく、また深い。そのた
め、この従来濾布■もまた、同様に固液分離性能が低く
、転写性もよくない。

一方、この発明の発明者らは、先に、特願昭５７−’２
２６３８４号出願において、新しいタイプの濾布を提案
した。この濾布は、基材表面の波層を、太さ０．１〜１
０μという、極細繊維の立毛で形成している。

上記濾布は、大さＯ１１〜ｌＯμの極細繊維の立毛で波
層を形成しているので、立毛間に形成されるすき間が大
変小さく、微細な固形成分でも阻止することができる。

また、極細繊維の立毛は大変しなやかで横たわりやすい
ので、立毛間のすき間が浅く、そのすき間に固形成分が
変形しながらはいり込んで抜は出しにくくなるといった
ことがなく、目詰りを起こしにくい。立毛が横たわりや
すいということは、それによって形成される波層が嵩高
にならず、立毛の充填室が高くなるということでもある
ので、減圧吸引を行う場合の気密保持性が高くとれる。

これらの理由で、上記濾布は固液分離効率が大変高い。

また、立毛間のすき間が小さくてそのすき間に固形成分
がはいりにくいこと、および立毛がしなやかで固形成分
への食い込みが防止されることから、転写性も高い。

このように、上記出願で提案した濾布は、上述した従来
濾布■、■の欠点を有しない優れたものであるが、立毛
があまりにも細く、しなやかなために、その立毛が使用
中に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して、固液分離性能が安定しないと
いう別の問題がある。

そこで、この問題を改善するために、この発明の発明者
らは、さらに特願昭５Ｅ１１３７６３９号出願において
、上記濾布の種層を形成している立毛が方向性を有し、
しかもその方向性指数が１．２〜１０である濾布を提案
した。

この出願で提案した濾布は、種層を形成している立毛が
方向性を有し、しかもその方向性指数が１．２〜１０で
あるので、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、安定した固液分離効率が得られるが、
極細繊維の場合、非立毛部（地組織部分）も緻密になり
、透水性が十分でないという問題があり、特に極細フィ
ラメントの場合にその傾向が著しい。

〔発明の目的〕

この発明は、かかる問題に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、阻止率が高く、透水性も大きい固
液分離用濾布を提供するにある。

〔発明の構成〕

上記目的を達成するこの発明の固液分離用濾布は、ルー
プや突出を有する嵩高合成繊維フィラメントを緯糸とし
、合成繊維捲縮加工糸を経糸とした織物濾布であって、
緯糸は起毛されて立毛を形成しており、該立毛の方向性
指数が１゜２〜１０であり、該立毛の比表面積が３×１
０″ｃｉ　／　ｇ以上であることを特徴とするものであ
る。

〔発明の実施例〕

この発明の濾布の一実施態様を説明するに、・　第１図
において、濾布１は、点線部分で縫合され、エンドレス
に加工されている。濾布１の両側端部には、濾布１を展
張し、かつ蛇行しないように走行させるための孔付ベル
ト２．３が縫合されている。上記ベルト２．３は、濾布
１に皺を発生させないように展張するために、若干の伸
縮性をもっているのが好ましい。そのため、ベルト２．
３は、合成繊維の織物を芯材とし、その芯材とゴムとの
複合体からなるものであるのが好ましい。

上記濾布は、合成繊維のフィラメント織物の表面に、そ
の緯糸を起毛して得た比表面積が３×１Ｏ３Ｃ１１！／
ｇ以上の極細繊維の立毛をほぼ一方向に揃えて横たえ、
その立毛によって種層を形成したもので、該織物を、ル
ープや突出を有する嵩高合成繊維フィラメントの緯糸と
、合成繊維捲縮加工糸の経糸で構成し、かつ前記立毛の
方向性指数を１．２〜１０としたものである。

上記織物を構成する合成繊維は、耐摩耗性、耐薬品性の
あるものが好ましく、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、ポリアクリロニトリル繊維
等を使用すことができる。

上記織物の緯糸は、該合成繊維のフィラメント糸を空気
乱気流加工して得た、ループや突出を有する嵩高合成繊
維フィラメント糸から成り、このように緯糸をループや
突出を有する嵩高合成繊維フィラメント糸とすることに
よって、地組織部分の空隙を増し、透水性をアップする
ことができ、また起毛性も改善できる。前記空気乱気流
加工は、例えば、イー・アイ・デュポン・デ・ニモアス
社の空気乱気流加工として知られているタスラン加工を
利用することができ、１本又は複数本の合成繊維フィラ
メント糸を同じオーバーフィード率で空気乱気流域にオ
ーバーフィードして嵩高加工したものや、複数本の合成
繊維フィラメント糸をそのオーバーフィード率を変えて
同時に空気乱気流域にオーバーフィードして嵩高加工し
たものなどを使用することができる。また、空気乱気流
加工する合成繊維フィラメント糸として、異なる高分子
物質を海鳥成分とするいわゆる多芯型複合繊維のフィラ
メント糸を使用することも可能である。また、固液の種
類によっては、これらフィラメント糸に親木加工や疎水
加工を施したものを使用することもできる。

上記織物の経糸は、前記合成繊維の捲縮加工糸から成る
。該捲縮加工糸としては、仮撚加工糸や、押し込み式、
コンジュゲート・タイプ等の捲縮糸を用いることができ
、伸縮性が必要である。起毛性を考えると、仮撚加工糸
が最も好ましい。

なお、上記織物の組織としては、経糸および緯糸を所望
の密度で、かつ所望の浮き組織を有するように朱子織と
するのが好ましい。

また、上記織物の緯糸を起毛して立毛を形成する方法と
しては、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がある。なかで
も、針布によるのが最も好ましい。

第２図は、緯糸にループや突出を有する嵩高合成繊維フ
ィラメント糸１ａを用いたこの発明の濾布の経糸断面を
示す図、第３図は、緯糸にフラン）な生糸１ｂを用いた
従来の濾布の経糸断面を氷す図である。第３図の従来の
濾布に較べて、この発明の濾布は、第２図に示すように
、緯糸のループや突出を有する嵩高合成繊維フィラメン
ト糸１ａにより地組織部分の空隙を増し、透水性が向上
すると共に該緯糸の起毛された立毛部分が緻密になり、
阻止率の高いものとなっている。

この発明においては、上記立毛の方向性指数１．２〜１
０であることが必要である。好ましい方向性指数は、１
．３〜５である。ここにおいて、方向性指数とは、次の
ようにして測定したものである。

■　測定すべき濾布の長手方向、つまり基材が織物であ
る場合にはその経糸方向、編物である場合にはそのウエ
ール方向を長手方向とする長さ２５ｃｍ、幅３ｃｍの裁
断片を４枚作る。各裁断片の端には、濾布として走行さ
せる場合に、その先頭になる端にマークを付けてお（。

■　次に、種層の歪を取り除くため、上記各裁断片を種
層を上にして５０メツシユの金網の上に置き、水中に沈
める。２４時間経過後、濾布を金網ごと引き上げ、風乾
した後、温度２５±２℃、相対湿度６５±５％の雰囲気
中に２４時間放置し、吸湿を一定にする。

■　次に、長さ６５０、幅３０ｃｍのガラス板を準備し
、そのガラス板の長手方向一端を２．５ｃｍ持ち上げて
傾斜させる。さらに、そのガラス板の上に、上記■で準
備した裁断片の１個を、その長手方向がガラス板の長手
方向になるように、かつ上記マーク端がガラス板の斜面
の上側に位置するように置き、その上端から７　ｃｍま
での範囲を、長さ７唾、幅３　ｃｍ、厚さ７５μのポリ
エステルフィルムで覆い、さらにその上に長さ３５ｃｍ
、幅２．４　ｃｍのセロハンテープを、その両端が濾布
の上端および下端からそれぞれ５　ｃｍづつ食み出して
ガラス板の面と接するように、かつ接着面が濾布側にな
るように置く。

■　次に、外径５　ｃｍ、長さ１５ｃｍ、重量２．３ｋ
ｇの、表面が滑らかなＳＵＳ鋼製ロールを、上記セロハ
ンテープの上端から重力によって転がし、濾布とセロハ
ンテープとを接着する。測定誤差を少なくするため、か
かる転がし操作を２回行う。接着後、セロハンテープの
両端５　ａｍの部分を切り落し、濾布とセロハンテープ
との接着体を得る。

■　次に、上記■で得た接着体について、濾布とセロハ
ンテープとの剥離試験を行う。この試験は、引張試験機
を使用し、その上側チャックでポリエステルフィルムを
把持し、下側チャックで濾布を把持して、引張速度３０
■／分という条件で連続的に行う。そして、剥離開始端
から３ｃｍの部分を始端とし、その始端から９　ｃｍま
での間の平均値として剥離力を測定する。以下、この測
定により得られる剥離力をＡとする。

■　次に、他のもうひとつの裁断片について、全く同様
の試験を、しかしこんどは上記マーク端に対応する他の
端がガラス板の斜面の上側になるようにして行う。この
測定により、剥離力りを得る。

■　次に、３番目の裁断片について、上記■〜■と全く
同様の試験を、しかしこんどはポリエステルフィルムを
濾布の下端側に置いて行う。

この測定により、剥離力Ｂを得る。

■　次に、最後の試験片について、上記■と同様の試験
を行う。ただし、この場合も上記■と同様ポリエステル
フィルムを濾布の下端側に置く。この測定により、剥離
力Ｃを得る。

■　次に、上記剥離力Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄから、（Ｂ＋Ｄ）
／　（Ａ十Ｃ）なる演算を行う。この演算結果が、この
発明にいう方向性指数である。

上述した定義から明らかなように、方向性指数は、セロ
ハンテープが剥離しやすい方向としにくい方向との剥離
力の比であり、これは立毛の方向の安定性を示している
。そして、１．２〜１０という方向性指数は、起毛の回
数や方向、起毛機の種類などを適宜選定することによっ
て得ることができる。なお、上記試験において、セロハ
ンテープとしては、ＪＩＳ　　Ｚ１５２２−１９８２に
規定される粘着力を有し、かつ幅２４龍のものを使用す
る。

また、この発明においては、立毛の比表面積が３ｘｌＯ
’ａ＋Ｉ／ｇ以上であることが必要である。ここにおい
て、比表面積は繊維断面の平均周長と１ｇ当りの総繊維
長の積であり、前記平均周長は数ケ所のサンプルの平均
値である。

この発明の濾布をベルトプレス型脱水機に使用する場合
、第４図に示すように、矢印方向に一定速度で回転する
転写ドラム４と、プレスロール５とからなる圧搾部に固
液６を載せたエンドレス濾布ｌを走行させ、と記圧搾部
で固液６中の液成分を絞り取るとともに、濾布１上に残
った固形成分を転写ドラム４に転写し、スクレーパ７で
掻き取って回収する。この場合、濾布１は、立毛を有す
る面、すなわち表面が転写ド・　ラムの表面と対向する
ように、かつ立毛の傾斜の方向が濾布１の走行方向に対
して逆方向を向くように装着する。なお、第４図におい
て、符号８は転写後の濾布をその表裏面から洗浄するた
めの水スプレーノズルであり、９は液成分の減圧吸引槽
である。

濾過機は、上記のような転写ドラムは有しておらず、濾
布上に残った固形成分は、スクレーパや水スプレーノズ
ルで回収される。

この発明の濾布は、いろいろな方法によって製造するこ
とができる。次にその好ましい一例を示す。

すなわち、緯糸として、高分子物質、好ましくはポリエ
ステルで島成分を、また高分子物質、好ましくはポリス
チレンで海成分を構成してなり、かつ島成分を３５〜７
５％含有する、いわゆる多芯複合繊維や、極細繊維を発
生する繊維を８０％以上含む混合紡糸繊維を空気乱気流
加工して得たループや突出を有する嵩高合成繊維フィラ
メント糸を用い、経糸として仮撚加工糸を用い、それら
緯糸および経糸を所望の密度で、かつ所望の浮き組織を
有するように朱子織する。

次に、緯糸の海成分を適当な溶媒、たとえばトリクロル
エチレンで除去し、乾燥した後、その緯糸を起毛して立
毛を形成し、いわゆる波層を構成する。

この発明の濾布は、極めて微細な固形成分を、しかも安
定して分離することができることから、いろいろな用途
に使用することができる。たとえば、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
う場合に使用することができる。具体的には、たとえば
上下水処理によりて生ずる汚泥、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
ックやその凝集沈澱フロック、砂濾過装置などの各種濾
過装置の逆洗水、スクリーン装置などで濃縮したスラッ
ジなどである。また、たとえば祇パルプ製造業、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場合に使用することができる。

さらに、池や川の水を浄化するような場合１にも使用で
きる。

実施例１ 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２２３芯の多芯型複合繊維（繊度２．５Ｄ）のマルチ
フィラメント４００／１６Ｆ２本を、空気乱気流域（使
用ノズル：イー・アイ・デュポン・デ・ニモアス社、タ
イプ１１）ズル；空気圧５ｋｇ／ｃｍ２）にフィード率
＋１０％でオーバーフィードし、空気乱気流加工して、
ループや突出を有する嵩高糸を得た。次に、この嵩高糸
を緯糸とし、ポリエステル繊維のマルチフイラメンｌ−
７５Ｄ／２４Ｆの仮撚加工糸を経糸として、５枚朱子織
物を得た。

次に、トリクロルエチレンを溶媒として上記緯糸の海成
分を取り除き、緯糸が繊度約０．０２Ｄの極細繊維の束
からなる織物を得た。

次に、上記織物を起毛機にかけ、経糸方向に２０回の起
毛操作を行い、さらに反対方向に１０回起毛操作を行っ
て主として緯糸を起毛し、立毛の方向性指数が約２．２
であるこの発明の濾布を得た。

次に上記濾布を、その経糸方向を長手方向として幅３０
ｃ＋ｎ、長さ２．５ｍに裁断し、裁断端を縫合して第１
図に示すようなエンドレス濾布を得た。

次に、上記エンドレス濾布を第４図に示すベルトプレス
型脱水機にかけ、濾布の走行速度を４ｍ／分、減圧吸引
槽の減圧度を約９００　ｍｍ水柱、転写ドラムへの押付
力を約６０ｋｇとして脱水試験をした。固液としては、
水道水と平均粒径が約２０μの粘土とを使用し、粘土の
濃度が約３００■／リツトルになるように調整したもの
を、凝集剤を添加しないで約４０す・ノトル／分で供給
した。コールタ−カウンタで測定した上記固液中におけ
る粘土の粒度分布は、約１〜５０μで、かなり、広い範
囲に分布していた。

試験の結果、阻止率は８３％と高く、かつ透水性も大き
く、スクレーバで掻き取って回収した成分は約４５％が
固形分であった。また、転写ドラムへの転写率は約８５
％であり、極めて高かった。さらに、コールタ−カウン
タで測定した固形成分中の粘土の粒度分布は約１μであ
り、１μを越えるものはほとんど除去されていた。また
、約５００時間運転後においても上記性能は全く変わら
ず、濾布の異状も認められなかった。

実施例２ 実施例１と同じ多芯型複合繊維のマルチフィラメント４
０Ｄ／１６Ｆ２本を空気乱気流域に供給する際、１本を
芯部形成用としてフィード率＋１０％、もう１本を鞘部
形成用としてフィード率＋１５％でオーバーフィードし
た以外は実施例１と同じ条件で実施例した。

試験の結果、この濾布は、前記実施例１の場合と同様に
、阻止率が高く、かつ透水性も大きいものであった。

〔発明の効果〕

上述したように、この発明の固液分離用濾布は、ループ
や突出を有する嵩高合成繊維フィラメントを緯糸とし、
合成繊維捲縮加工糸を経糸とした織物濾布であって、緯
糸は起毛されて立毛を形成しており、該立毛の方向性指
数が１．２〜１０であり、該立毛の比表面積が３Ｘ１０
３ｃｒＡ　／　ｇ以上であることを特徴とするもので、
この発明の濾布は、いわゆる流層を形成している立毛の
方向性指だ、！が１．２〜１０であるからして、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、
安定した固液分離効率が得られる。また、この発明の濾
布は、特に、その緯糸に、ループや突出を有する嵩高合
成繊維フィラメントを用いているので、地組織部分の空
隙を増し、透水性を向上させることができ、また起毛性
も改善することができる。また、透水性が向上し、水は
けがよくなるため、濾布の走行速度アンプが可能で、濾
過機の処理能力の向上、処理量の増大をはかることがで
きる。また、透水量をアップすることができるので、固
形成分の回収率が向上すると共に、回収した固形成分中
の水分量が少ないため、埋却など後処理における燃費の
減少をはかることができる。

また、この発明の濾布は、比表面積が３Ｘ１０３ｃｒＡ
　／　ｇ以上の立毛で、いわゆる流層を形成しているか
らして、立毛間に形成するすき間が極めて小さく、微細
な固形成分をも阻止することができる。そのため、凝集
剤の添加をあえて必要としない。

【図面の簡単な説明】

・　　第１図は、この発明の濾布の一実施態様を示す概
略斜視図、第２図は、緯糸にループや突出を有する嵩高
合成繊維フィラメントを用いたこの発明の濾布の経糸断
面を示す図、第３図は、緯糸にフラットな生糸を用いた
従来の濾布の経糸断面を示す図、第４図は、上記第１図
に示した濾布を使用してベルトプレス型脱水機を運転し
、ている状態を示す概略正面図である。 １・・・濾布、２．３・・・孔付ベルト、４・・・転写
ドラム、５・・・プレスロール、６・・・固ｉ、？・・
・スクレーパ、８・・・水スプレーノズル、９・・・減
圧吸引槽。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ループや突出を有する嵩高合成繊維フィラメントを緯糸
   とし、合成繊維捲縮加工糸を経糸とした織物濾布であっ
   て、緯糸は起毛されて立毛を形成しており、該立毛の方
   向性指数が１．２〜１０であり、該立毛の比表面積が３
   ×１０＾３ｃｍ＾２／ｇ以上であることを特徴とする固
   液分離用濾布。