JPWO2018104980A1 - フィルタ部材用素材 - Google Patents
フィルタ部材用素材 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2018104980A1 JPWO2018104980A1 JP2018555318A JP2018555318A JPWO2018104980A1 JP WO2018104980 A1 JPWO2018104980 A1 JP WO2018104980A1 JP 2018555318 A JP2018555318 A JP 2018555318A JP 2018555318 A JP2018555318 A JP 2018555318A JP WO2018104980 A1 JPWO2018104980 A1 JP WO2018104980A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter material
- polyamide resin
- resin fiber
- porous
- fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 38
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 claims abstract description 22
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 12
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 12
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 5
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 1
- BELBBZDIHDAJOR-UHFFFAOYSA-N Phenolsulfonephthalein Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1(C=2C=CC(O)=CC=2)C2=CC=CC=C2S(=O)(=O)O1 BELBBZDIHDAJOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229960003531 phenolsulfonphthalein Drugs 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Abstract
結晶部と非結晶部とを有するポリアミド系樹脂繊維からなり、結晶部の繊維要素のみを集合化したポリアミド系樹脂繊維のフィルタ素材であって、各ポリアミド系樹脂繊維の表面部において、結晶部の要素の間で複数の孔が形成される多孔質部を形成しているフィルタ素材により解決する。
Description
本願発明は、フィルタ部材用素材に関する。
流体の濾過を目的とした装置の管路では、その管路の一部に、不純物を捕捉するように不織布等の多孔質素材を円筒形に形成したフィルタ部材が使用される。フィルタ部材は、吸着量を上げるためには、不織布等の吸着部分の表面積を大きくする必要がある。その一つの方法として、多孔質化が挙げられる。
多孔質化の一つの方法としては、不織布の表面を化学処理により多孔質化する方法が考えられる。化学処理による多孔質化の方法として、ナイロンを無機酸により加水分解による処理方法が考えられる。特許文献１には、ナイロンを無機酸により加水分解による処理する方法を提案しているが、これは単位繊維の延伸を目的としたものであり、多孔質化を図ろうとするものではない。不織布の表面を多孔質化することにより、性能の向上をはかることができる。
結晶部と非結晶部とを有するポリアミド系樹脂繊維から表面に主に結晶部の繊維要素を集合化したポリアミド系樹脂繊維のフィルタ素材であって、結晶部の繊維要素の間で複数の孔が形成される多孔質部を形成しているフィルタ素材により解決する。
本発明により、細かい孔の集合体である多孔質を形成して、フィルタ素材の表面積が向上する。
まず、結晶部と非結晶部とを有するポリアミド系樹脂繊維を準備する。ポリアミド系樹脂繊維としては、ナイロン６およびナイロン６６等の繊維集合体である。たとえば、繊維径０．１マイクロメータから３０マイクロメータの不織布により、このポリアミド系樹脂繊維を無機酸の処理液に浸漬して、非結晶部を加水分解する。無機酸の処理液がポリアミド系樹脂繊維に十分に触れる限り、浸漬以外の方法もとることができる。無機酸の処理液は、硝酸、塩酸、硫酸等の液体である。処理液濃度は、酸濃度が１重量パーセントから３０重量パーセントが好ましい。処理液の温度は、摂氏１５度から摂氏６０度である。これに、所定時間、たとえば１５分から３００分程度浸漬する。その後、取り出して、純水にて処理液が中性になるまで洗浄する。純水による洗浄後、水分を除去し、乾燥機にて摂氏約６０度で乾燥する。
この処理を行うことにより、ポリアミド系樹脂繊維の表面において、非結晶部が除去されて、ポリアミド系樹脂繊維の表面の結晶部の要素が三次元網目構造を形成する。そして、ポリアミド系樹脂繊維の除去された非結晶部の箇所が、複数の孔となって多孔質部を形成する。孔の大きさは、たとえば、径が、１０ナノメータから２００ナノメータ程度であって、１００マイクロ平米あたりの孔の個数は、約１０，０００個である。
図１は、酸濃度が１２．５重量パーセントで摂氏４０度の硝酸液に３００分浸漬した場合のナイロン繊維の断面を１５，０００倍で撮影したＳＥＭ写真である。図２は、酸濃度が１２．５重量パーセントで摂氏４０度の硝酸液に３００分浸漬した場合のナイロン繊維の表面を３０，０００倍で撮影したＳＥＭ写真である。図３は、酸濃度が１２．５重量パーセントで摂氏４０度の硝酸液に３００分浸漬した場合のナイロン繊維の表面を３０，０００倍で撮影したＳＥＭ写真であって、多孔質部(写真右側)が繊維表面である。
この写真に撮影されているとおり、ポリアミド系樹脂繊維の断面の表面において、結晶部の要素が三次元網目構造の多孔質部を形成できることがわかる。ここで、三次元網目構造の多孔質とは、近接する結晶部の要素同士の隙間が孔を形成し、その隙間が多いことから多孔が形成されている態様である。三次元網目構造の多孔質を形成することにより、約２．２倍の表面積の向上が達成できる。
図４は、本発明の無機酸の処理液に浸漬して非結晶部を加水分解したポリアミド系樹脂繊維のフィルタ素材（処理品）と、無機酸の処理液に浸漬しないポリアミド系樹脂繊維のフィルタ素材（未処理品）とのそれぞれにポリスチレンラテックス粒子０．００５パーセント液を通液したときの吸着率の差を示したものである。図４に示すように、通液初期の段階において、非結晶部を加水分解したポリアミド系樹脂繊維のフィルタ素材での吸着率が、未処理のポリアミド系樹脂繊維のフィルタ素材よりも向上していることがわかる。すなわち、ポリアミド系樹脂繊維を無機酸の処理液に浸漬して、非結晶部を加水分解することにより、表面に三次元網目構造の多孔質を形成することができる。これにより、未処理のポリアミド系樹脂繊維に比べて、通液時間の初期において、繊維表面においての物理吸着量が向上し、吸着効果が高くなることがわかる。
また、図５は、本発明の無機酸の処理液に浸漬して非結晶部を加水分解したポリアミド系樹脂繊維のフィルタ素材（処理品）と、無機酸の処理液に浸漬しないポリアミド系樹脂繊維のフィルタ素材（未処理品）とのそれぞれに色素としてフェノールレッドを含有した水溶液を通液したときの吸着率の差を示したものである。図５に示すように、図４と同様に、表面に三次元網目構造の多孔質を形成することで、未処理のポリアミド系樹脂繊維に比べて、通液時間の初期において、繊維表面の表面積増加に伴う官能基が増加して、色素の吸着量が増加し、吸着効果が高くなる。
すなわち、前記のとおり、この構成とすることにより、機械的に形成される孔よりも細かい孔を形成させることができる。また、細かい孔を形成させることにより、樹脂繊維の表面積を増加させることができる。さらに、形成された細孔により物理吸着を喚起して粒子捕捉性能が向上する。また、さらに、形成された細孔による表面積の増加に伴う表面官能基の増加による色素などの低分子成分の吸着効果が向上する。
Claims (4)
- 結晶部と非結晶部とを有するポリアミド系樹脂繊維からなり、表面に主に結晶部の繊維要素を集合化したポリアミド系樹脂繊維のフィルタ素材であって、各ポリアミド系樹脂繊維の表面部において、結晶部の要素の間で複数の孔が形成される多孔質部を形成しているフィルタ素材。
- 請求項１に記載のフィルタ素材であって、
前記多孔質部は、前記ポリアミド系樹脂繊維の非結晶部を除去した箇所が前記複数の孔であるフィルタ素材。 - 請求項１または２に記載のフィルタ素材であって、
前記多孔質部は、前記結晶部の前記要素が三次元網目構造であるフィルタ素材。 - 請求項１から３のいずれか一項に記載のフィルタ素材であって、
前記非結晶部は前記ポリアミド系樹脂繊維を無機酸により除去されて、前記複数の孔となるフィルタ素材。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2016/005061 WO2018104980A1 (ja) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | フィルタ部材用素材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2018104980A1 true JPWO2018104980A1 (ja) | 2019-10-24 |
| JP6840772B2 JP6840772B2 (ja) | 2021-03-10 |
Family
ID=62490820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018555318A Active JP6840772B2 (ja) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | フィルタ部材用素材 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6840772B2 (ja) |
| WO (1) | WO2018104980A1 (ja) |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6049795A (ja) * | 1983-08-31 | 1985-03-19 | Kanai Hiroyuki | 殺菌性繊維シ−ト |
| JPH0691105A (ja) * | 1991-12-17 | 1994-04-05 | Daiwabo Co Ltd | カートリッジフィルター |
| JPH09323011A (ja) * | 1996-06-06 | 1997-12-16 | Kuraray Co Ltd | ろ過布 |
| JP3964573B2 (ja) * | 1999-05-25 | 2007-08-22 | 中部キレスト株式会社 | 金属キレート形成性繊維の製法、並びに該繊維を用いた金属イオン捕捉法及び金属キレート繊維 |
| JP4550242B2 (ja) * | 2000-08-22 | 2010-09-22 | ユニチカトレーディング株式会社 | 濾材 |
| JP2002275740A (ja) * | 2001-03-19 | 2002-09-25 | Toray Ind Inc | 食品濾過用布帛 |
| JP2010274239A (ja) * | 2009-06-01 | 2010-12-09 | Teijin Techno Products Ltd | フィルター用スクリム、およびそれを用いたフィルター |
| JP2012228656A (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Teijin Techno Products Ltd | フィルター |
-
2016
- 2016-12-05 JP JP2018555318A patent/JP6840772B2/ja active Active
- 2016-12-05 WO PCT/JP2016/005061 patent/WO2018104980A1/ja active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6840772B2 (ja) | 2021-03-10 |
| WO2018104980A1 (ja) | 2018-06-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Woo et al. | Characteristics of membrane fouling by consecutive chemical cleaning in pressurized ultrafiltration as pre-treatment of seawater desalination | |
| Wang et al. | Surface hydrophilicity and structure of hydrophilic modified PVDF membrane by nonsolvent induced phase separation and their effect on oil/water separation performance | |
| Gao et al. | Superhydrophilic poly (p-phenylene sulfide) membrane preparation with acid/alkali solution resistance and its usage in oil/water separation | |
| CN102407077B (zh) | 一种废弃反渗透膜元件的再生方法及其装置 | |
| JP2018144014A5 (ja) | ||
| Wang et al. | In-situ synthesis of PA/PVDF composite hollow fiber membranes with an outer selective structure for efficient fractionation of low-molecular-weight dyes-salts | |
| CN105413499B (zh) | 一种交联改性聚酰胺复合膜及其制备方法 | |
| JP2020032420A (ja) | 廃水再生のための媒体、システム、および方法 | |
| JP2017533075A5 (ja) | ||
| JP2009543675A (ja) | 向上した、膜のモノ過硫酸塩処理 | |
| CN106621847B (zh) | 一种中空纤维膜的制备方法 | |
| TW201113223A (en) | Water treatment apparatus and water treatment method | |
| CN103768963A (zh) | 一种聚酰胺复合纳滤膜的制备方法 | |
| CN105148609A (zh) | 一种亲水疏油滤料及其加工方法 | |
| WO2018104980A1 (ja) | フィルタ部材用素材 | |
| KR102033119B1 (ko) | 항균 및 항바이러스용 양전하 필터 및 이의 제조방법 | |
| KR101774336B1 (ko) | 유연성 섬유여재를 사용하는 오폐수 처리장치 | |
| JP2014519971A5 (ja) | ||
| Qiuyu et al. | Anionic ammonium polyphosphate coated underwater superoleophobic cotton fabric for effective oil/water separation | |
| JP2012143750A (ja) | 複合半透膜の製造方法 | |
| CN103857461A (zh) | 分离膜、水处理单元和水处理装置 | |
| JP2019103960A5 (ja) | ||
| CN104383751A (zh) | 一种耐高温滤筒用硬挺滤料结构 | |
| Xuehui et al. | Filtering surface water with a polyurethane-based hollow fiber membrane: effects of operating pressure on membrane fouling | |
| TW202136602A (zh) | 用於製造紡絲黏合不織布之方法及裝置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190514 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200602 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20200729 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200929 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210128 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210217 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6840772 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |