TW202206171A - 浸漬型濾芯用濾材及浸漬型濾芯 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題係提供不只捕集性能優異、且係低壓力損失而處理量較大,耐疲勞性亦優異之浸漬型濾芯用濾材及浸漬型濾芯,解決手段係包含過濾層與基材之浸漬型濾芯用濾材,前述過濾層中含有纖維徑1000nm以下之奈米纖維。
Description
本發明係關於浸漬型濾芯用濾材及浸漬型濾芯,該浸漬型濾芯用濾材不僅捕集性能優異且係低壓力損失而處理量大,耐疲勞性優異。
膜分離活性污泥法(MBR)係將污水及工業廢水等之有機廢水於生物處理槽中進行活性污泥處理,並以浸漬於生物處理槽內之浸漬型膜分離裝置將活性污泥混合液予以固液分離之方法。該方法與過去之沉澱法相比,處理流程簡單且省空間,可藉由濾材確實去除污泥,且正廣泛普及(例如專利文獻1、2、3)。
過去,作為該等膜分離活性污泥法所用之濾材,多使用有機纖維所成之多孔質膜。
然而,過去之濾材具有因孔徑小而壓力損失大,且處理量小之問題。又,作為壓力損失小,處理量大之膜,雖有使用紡黏不織布及熔噴不織布等之膜,但因纖維徑不均一,存在較大之孔,而有捕集效率低之問題。為了解決此,雖亦有藉由壓延加工等使孔徑減小,但即使平均孔徑變小,亦有不僅與孔徑之均一化無關,而因密度上升,使壓力損失增大之問題。
另一方面,濾材係以貼附於樹脂板表面之狀態(芯)使用,進行過濾運轉。MBR之運轉方法,一般係交替重複抽吸過濾運轉及停止抽吸過濾而僅曝氣之運轉,進行間歇過濾運轉。進行抽吸過濾之期間,因抽吸壓使濾材呈貼附於樹脂板之狀態,另一方面,於停止抽吸過濾之期間,相反地濾材自樹脂板離開並呈膨脹狀態。濾材藉由重複自樹脂板鼓出及密接,容易使負荷集中於濾材與樹脂板之接著部,有使濾材破裂,濾材自樹脂板剝離之問題。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2019-063783公報
[專利文獻2]日本特開2017-056371公報
[專利文獻3]日本特開2019-198833公報
[發明欲解決之課題]
本發明係鑑於上述背景而完成者,其目的係提供一種浸漬型濾芯用濾材及浸漬型濾芯,且該浸漬型濾芯用濾材不僅捕集性能優異且係低壓力損失而處理量較大,耐疲勞性亦優異。
[用以解決課題之手段]
本發明人等為了達成上述課題而積極檢討之結果,發現於包含過濾層及基材之浸漬型濾芯用濾材,藉由組合包含奈米纖維之薄且緻密之過濾層與特定之基材,可獲得期望之浸漬型濾芯用濾材,並進而藉由重複積極檢討因而完成本發明。
若進而詳細說明,則使用纖維徑均一的奈米纖維之過濾層,由於可形成孔徑均一之構造,故儘管單位面積重或厚度小,仍具有微小孔徑,具有高的過濾效率。因此,作為浸漬型濾芯之濾材表面之固結層形成性優異,粒子對濾材本身之侵入極少。又,藉由於該等過濾層組合具有特定厚度之基材,使基材發揮補強過濾層之角色,且於作成芯時可使與樹脂板之接著強度強固,故即使承受負荷,濾材亦不會破裂,亦不會自樹脂剝離,耐疲勞性優異。
因此,依據本發明,提供「一種浸漬型濾芯用濾材,其係包含過濾層及基材之浸漬型濾芯用濾材,其特徵係前述過濾層含有纖維徑1000nm以下之奈米纖維」。
此時,前述過濾層較佳進而包含黏合劑纖維。又,前述過濾層較佳由濕式不織布所成。又,前述過濾層之平均孔徑較佳為0.5μm以下。又,前述基材較佳包含選自由聚酯纖維、聚苯硫醚纖維、聚烯烴纖維及脂肪族聚醯胺纖維所成之群中之任一者。又,前述基材較佳由不織布所成。又,前述基材之厚度較佳為0.1mm以上。
又,依據本發明,提供使用前述浸漬型濾芯用濾材之浸漬型濾芯。此時,浸漬型濾芯較佳進而包含樹脂板,且該樹脂板夾於2片前述濾材之間,且以前述過濾層、前述基材、前述樹脂板、前述基材及前述過濾層之順序配置。又,2片前述濾材較佳接著於前述樹脂板。
[發明效果]
依據本發明,獲得浸漬型濾芯用濾材及浸漬型濾芯,該浸漬型濾芯用濾材不僅捕集性能優異且係低壓力損失而處理量較大,耐疲勞性亦優異。
以下,針對本發明之實施形態詳細地說明。首先,本發明之浸漬型濾芯用濾材包含過濾層及基材,且於前述過濾層包含纖維徑為1000nm以下(較佳10~900nm,更佳100~650nm,又更佳100~450nm)之奈米纖維。尤其較佳纖維徑為450nm以下(更佳100~400nm)之奈米纖維於前述過濾層中與過濾層重量對比含有50重量%以上(更佳為50~90重量%)。
此處所謂奈米纖維係指纖維徑1000nm以下者。該纖維徑係奈米纖維之單纖維徑。纖維徑若大於1000nm則有過濾效率降低之虞。相反地,該纖維徑若小於100nm則有奈米纖維分散性降低而過濾效率降低之虞。
前述纖維徑可藉由穿透式電子顯微鏡TEM,以倍率30000倍拍攝定單纖維剖面照片而測定。此時,以具有測長功能之TEM,可活用測長功能而測定。又,以無測長功能之TEM,可放大拷貝拍攝之照片,並參考比例尺以尺規測定。
此時,單纖維之橫剖面形狀為圓剖面以外之不規則剖面之情況,纖維徑係使用單纖維之橫剖面之外切圓之直徑。
前述奈米纖維中纖維長較佳為0.4~1.5mm。該纖維長若小於0.4mm則有工程性降低之虞。相反地該纖維長若大於1.5mm則因分散性不良成為凝集纖維塊而有過濾效率及強度降低之虞。又,纖維長L相對於纖維徑D之比L/D較佳為200~4000(更佳為800~2500)之範圍內。
前述奈米纖維之纖維種類並未特別限定,但可例示聚酯纖維、聚苯硫醚纖維、聚烯烴纖維(聚丙烯纖維、聚乙烯纖維)、脂肪族聚醯胺纖維等。
前述奈米纖維之製造方法未特別限定,但較佳為國際公開第2005/095686號說明書及國際公開第2008/130019號說明書中揭示之方法。亦即,較佳為對具有由纖維形成性熱塑性聚合物所成之島成分與由較前述纖維形成性熱塑性聚合物對鹼水溶液更易溶解之聚合物(以下亦稱為「易溶解性聚合物」)所成之海成分之複合纖維實施鹼減量加工,溶解去除前述海成分者。
此處,形成海成分之鹼水溶液易溶解性聚合物相對於形成島成分之纖維形成性熱塑性聚合物之溶解速度比若為200以上(較佳為300~3000),則島分離性良好而較佳。
作為形成海成分之易溶解性聚合物,作為較佳例尤其可舉例纖維形成性良好之聚酯類、脂肪族聚醯胺類、聚乙烯或聚苯乙烯等之聚烯烴類。若進一步舉例具體例,聚乳酸、超高分子量聚環氧烷縮合系聚合物、聚烷二醇系化合物與5-磺酸鈉間苯二甲酸之共聚合聚酯,對鹼水溶液容易溶解而較佳。此處所謂鹼水溶液係指氫氧化鉀、氫氧化鈉水溶液等。除此之外,作為海成分與溶解該海成分之溶液之組合,若舉例,則對尼龍6及尼龍66等之脂肪族聚醯胺舉例為甲酸、對於聚乙烯舉例為三氯乙烯等及對於聚乙烯(尤其是高壓法低密度聚乙烯及直鏈狀低密度聚乙烯)舉例為熱甲苯及二甲苯等之烴系溶劑,對於聚乙烯醇及乙烯改質乙烯醇系聚合物舉例為熱水。
聚酯系聚合物中,較佳為使5-磺酸鈉間苯二甲酸6~12莫耳%與分子量4000~12000之聚乙二醇3~10重量%共聚合之固有黏度為0.4~0.6之聚對苯二甲酸乙二酯系共聚合聚酯。此處,5-磺酸鈉間苯二甲酸有助於親水性及融熔黏度提高,聚乙二醇(PEG)使親水性提高。又,PEG之分子量愈大,雖有認為起因於其高次構造之親水性增加作用,但因反應性變差而成為摻合系,故有於耐熱性及紡絲安定性方面產生問題之虞。又,若共聚合量設為10重量%以上,則有融熔黏度降低之虞。
另一方面,作為形成島成分之難溶解性聚合物,係最終形成奈米纖維之聚合物,作為較佳例舉例為聚醯胺類、聚酯類、聚烯烴類、聚苯硫醚(PPS)等。具體而言,聚酯類較佳為聚對苯二甲酸乙二酯(以下亦稱為「PET」)、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、以該等為主要重複單位之間苯二甲酸及5-磺酸鈉間苯二甲酸金屬鹽等之芳香族二羧酸及己二酸、癸二酸等之脂肪族羧二酸及ε-己內酯等之羥基羧酸縮合物、二乙二醇及丙二醇、丁二醇、己二醇等之二醇成分等之共聚物。又,聚醯胺類較佳為尼龍6、尼龍66等之脂肪族聚醯胺類。另一方面,聚烯烴類具有難以被酸及鹼等侵蝕及由於比較低的熔點而作為黏合劑成分使用等之特徵,且作為較佳例可舉例為高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高壓法低密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯、同排聚丙烯、乙烯丙烯共聚物、馬來酸酐等之乙烯單體之乙烯共聚物等。且,島成分不限於圓剖面,亦可為三角剖面、扁平剖面等之不規則形剖面。
前述之形成海成分之聚合物及形成島成分之聚合物中,於不對製絲性及抽出後之奈米纖維之物性造成影響之範圍,根據需要,亦可包含有機填充劑、抗氧化劑、熱安定劑、光安定劑、難燃劑、潤滑劑、抗靜電劑、防鏽劑、交聯劑、發泡劑、螢光劑、表面平滑劑、表面光澤改良劑、氟樹脂等之脫模改良劑等之各種添加劑。
於前述之海島型複合纖維中,熔融紡絲時之海成分之熔融黏度較佳大於島成分聚合物之熔融黏度。處於該關係時,海成分之複合重量比率即使未達40%,亦容易防止島彼此之接合。
較佳之熔融黏度比(海/島)為1.1~2.0,尤其為1.3~1.5之範圍。該比未達1.1倍時,於熔融紡絲時島成分容易接合,另一方面,超過2.0倍時,因黏度差過大故有紡絲狀態容易降低之虞。
其次,島數較佳為100以上(更佳為500~ 2000)。又,其海島複合重量比率(海:島)較佳為20:80~ 80:20之範圍。若為該範圍,則可使島間之海成分之厚度變薄,使海成分之溶解去除變容易,且因島成分轉換為奈米纖維更容易而較佳。此處海成分之比率超過80%時海成分之厚度變得過厚,另一方面未達20%時海成分之量變得過少,而有島間容易發生接合之虞。
作為熔融紡絲所用之管頭,可使用具有用以形成島成分之中空銷群及細微孔群(無紡)者等之任意者。例如,可將中空銷及細微孔擠出之島成分與以埋於島之間之形態設計流路之海成分分流予以合流,藉由將其壓縮而形成海島剖面之紡絲管頭。藉由冷卻風使噴出之海島型複合纖維固化,藉由設定為特定之拉取速度之旋轉滾筒或噴射器拉取獲得未延伸絲(雙折射率Δn較佳為0.05以下)。該拉取速度並未特別限定,但較佳為200~5000m/分。未達200m/分時有生產性降低之虞。又,超過5000m/分時有紡絲安定性降低之虞。
所得未延伸絲可根據需要直接供於切斷步驟或其後之抽出步驟(鹼減量加工),亦可經過延伸步驟及熱處理步驟作成延伸絲後,進行切斷步驟或其後之抽出步驟(鹼減量加工)。此時,延伸步驟可使用以分別步驟進行紡絲及延伸之分別延伸方式,亦可使用於一步驟內紡絲後立即進行延伸之立即延伸方式。切斷步驟及抽出步驟之順序亦可相反。
該切斷較佳係將未延伸絲或延伸絲直接,或以數十條~數百萬條單位紮成束以裁斷機及旋切機等進行切斷。
對前述之海島型複合纖維實施鹼減量加工形成奈米纖維時,纖維對於鹼液之比率(浴比)較佳為0.1~5%,更佳為0.4~3%。未達0.1%時纖維與鹼液之接觸雖較多,但有排水等之工程性變困難之虞。另一方面,若超過5%則因纖維量過多,故有於鹼減量加工時發生纖維彼此纏繞之虞。且,浴比係以下述式定義。
浴比(%)=(纖維重量(gr)/鹼水溶液重量(gr))×100
又,鹼減量加工之處理時間較佳為5~60分鐘,更佳為10~30分鐘。未達5分鐘時有鹼減量不足之虞。另一方面若超過60分鐘則有減量至島成分之虞。
又,鹼減量加工中,鹼濃度較佳為2~10重量%。未達2重量%時,鹼不足,而有減量速度極慢之虞。另一方面,若超過10重量%則鹼減量過度進行,有減量至島部分之虞。
作為鹼減量之方法,舉例有將海島型複合纖維投入鹼液中,以特定條件、時間進行鹼減量處理後,經過一次脫水步驟後,再度投入水中,使用乙酸、草酸等之有機酸進行中和、稀釋及最終脫水之方法,或進行特定時間鹼減量處理後,先實施中和處理,進而注入水進行稀釋之後進行脫水之方法等。前者由於係以批式處理,故雖可以少量進行製造(加工),但因為中和處理花費時間故生產性稍差。後者雖可半連續生產,但有中和處理時需要較多的酸系水溶液及用以稀釋需要較多水之問題點。處理設備未任何限制,但基於脫水時防止纖維脫落之觀點,較佳使用如日本專利第3678511號公報揭示之開口率(每單位面積之開口部分之面積比率)為10~50%之網狀物(例如非鹼水解性袋等)。該開口率未達10%時水分之脫離極差,若超過50%,則有發生纖維脫落之虞。
進而,鹼減量加工後,為了提高纖維分散性較佳於纖維表面附著相對於纖維重量為0.1~5.0重量%之分散劑(例如高松油脂(股)製之型式YM-81)。
本發明之浸漬型濾芯用濾材中,較佳過濾層係由濕式不織布所成。濕式不織布與藉由紡絲黏合法及熔噴法、靜電紡絲法等製作之不織布相比,因單位面積重、纖維徑、通氣度等之與過濾器性能有關之性質之偏差較小,過濾效率優異而較佳。
構成前述過濾層之纖維種類可為1種,但較佳為2種以上(較佳為2~4種)。此時,前述奈米纖維可為具有黏合劑效果之纖維,亦可為不具有黏合劑效果之纖維(非黏合劑纖維)。
前述奈米纖維為非黏合劑纖維時,過濾層較佳進而包含黏合劑纖維。此時,黏合劑纖維之重量比率相對於過率層重量較佳為10重量%以上(較佳10~50重量%)之範圍內。又,作為黏合劑纖維,較佳為單纖維纖度為1.0dtex以下(更佳為0.0001~0.3dtex)之纖維。黏合劑纖維之纖維長較佳為3~10mm。
黏合劑纖維係熱接著性纖維。藉由於過濾層包含黏合劑纖維,可獲得不織布強度及網絡構造及因收縮之容積提高等之效果。
作為前述黏合劑纖維之纖維種類無特別限定,可為未延伸絲及複合纖維。例如例示有聚酯未延伸纖維及聚烯烴纖維等。
黏合劑纖維之中,作為未延伸纖維,較佳為以紡絲速度600~1500m/分紡絲之未延伸聚酯纖維。聚酯舉例為聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯,較佳為基於生產性、對水之分散性等之理由,較佳為聚對苯二甲酸乙二酯及以其為主成分之共聚合聚酯。
又,黏合劑纖維中,作為複合纖維,較佳為將藉由造紙時之乾燥機溫度而展現熔接接著效果之聚合物成分,例如非結晶性共聚合聚酯或聚烯烴配置於鞘部,將熔點比該等聚合物高20℃以上之其他聚合物配置於芯部之芯鞘型複合纖維。又,亦可使用偏心芯鞘型複合纖維、並排型複合纖維等之形態。
進而,前述過濾層中亦可包含能幫助奈米纖維之分散且亦有助於空隙率提升之非黏合劑纖維的纖度比奈米纖維粗之纖維。作為纖度比奈米纖維粗之纖維,較佳為纖維徑均一且分散性良好之如前述之聚酯纖維。又,根據目的,可使用各種紙用纖維素材。例如,亦可混合、添加木漿、天然紙漿、以醯胺及聚乙烯作為主成分之合成紙漿、包含尼龍、丙烯酸系、維尼綸、嫘縈等之成分之合成纖維或半合成纖維。
前述濕式不織布可藉由例如使用前述奈米纖維及根據需要之黏合劑纖維等,使用通常之長網造紙機、短網造紙機、圓網造紙機等進行造紙後,使前述奈米纖維及黏合劑纖維熱接著而獲得。
此處,過濾層之平均孔徑較佳為0.5μm以下(更佳為0.01~0.45μm)。該平均孔徑若大於0.5μm則有捕集性能及耐結垢性降低之虞。且,平均孔徑係藉由PMI公司製Palm Polo meter以樣本數6進行測定,求得平均值者。
本發明之浸漬型濾芯用濾材,除了前述過濾層以外,亦包含基材(支撐層)。發揮補強濾材之角色之前述基材的厚度較佳為0.1mm以上。厚度若小於0.1mm,則於與過濾層貼合作成濾材之情況,濾材強度較小,於使濾材接著於樹脂板作成膜芯之情況,不僅無法獲得對曝氣等之物理耐久性,於與樹脂板之接著部,亦有濾材破裂、開孔之虞。又,因即使厚度過大亦有無法獲得高的水處理量之虞,故較佳例示為0.1~2.0mm。
前述基材較佳為不織布。密度較佳為低密度,且較佳於0.1~0.7g/cm3
之範圍內。該密度若小於0.1 g/cm3
,則有處理性變差之虞。相反地,該密度若大於0.7 g/cm3
,則有無法獲得高的水處理量之虞。
基材不限於濕式不織布,亦可為藉由紡黏法及熔噴法、靜電紡絲法等製作之不織布。
又,作為構成基材之纖維,例示如前述之聚酯纖維、聚苯硫醚纖維、聚烯烴纖維(聚丙烯纖維、聚乙烯纖維)、脂肪族聚醯胺纖維等。且,該纖維可為未延伸纖維或芯鞘型複合纖維或並排型複合纖維。此時,該纖維之單纖維纖度較佳為1.0dtex以上(更佳為1.0~3.0dtex)。前述單纖維纖度為1.0dtex以上時,將基材之密度保持於0.1~ 0.7g/cm3
之範圍內,同時可獲得作為基材之充分強度而較佳。
本發明之浸漬型濾芯用濾材因具有前述構成,故不僅捕集性能優異且係低壓力損失而處理量大,並且耐疲勞性優異。
作為該濾材之厚度較佳例示為0.1~2.0mm。又,該濾材中,濾材與樹脂板之剝離強度較佳為40N/50 mm以上(更佳為40~300N/50mm)。剝離強度若小於40N/50 mm,則因與樹脂板之接著較弱,有濾材自樹脂板剝離之虞。然而,該剝離強度係藉以下方法測定者。亦即,首先,將濾材以基材位於樹脂板側之方式配置於樹脂板上,藉由超音波接著予以接著,並裁切成寬50mm之樣品,作為試驗片。接著,如圖2所示,於定速伸長型拉伸試驗機之夾具部之一方固定樹脂板,於另一方固定濾材,以拉伸速度50mm/分之條件拉伸,讀取強力之最大值,作為剝離強度。以樣本數3進行測定,求得平均值。
本發明之浸漬型濾芯用濾材,藉由利用熱或超音波而接著於樹脂板,可成為浸漬型濾芯。此時,較佳樹脂板係夾於2片前述濾材之間,且以前述過濾層、前述基材、前述樹脂板、前述基材及前述過濾層之順序配置。又,作為前述樹脂板,較佳例示有PP(聚丙烯)樹脂及ABS樹脂等。對該樹脂板,亦可於樹脂板之表面形成溝作為過濾的水之流路。又,將濾材接著於樹脂板時,較佳為不於濾材全面而如圖1所示將濾材之周邊部接著於樹脂板。進而,亦可使由紡黏不織布等所成之間隔片介隔於樹脂板與濾材(基材)之間。
過濾運轉時,一般係進行交互地重複抽吸過濾運轉與停止抽氣過濾而僅曝氣之運轉的間歇過濾運轉。進行抽吸過濾之期間,因抽吸壓使濾材呈貼附於樹脂板之狀態,於停止抽吸過濾之期間,相反地濾材自樹脂板離開並呈膨脹之狀態。因此,因濾材重複自樹脂板鼓起及密接,容易使負荷集中於濾材與樹脂板之接著部,而有濾材破裂、濾材自樹脂板剝離之虞。
本發明之浸漬型濾芯因使用前述浸漬型濾芯用濾材,故不僅捕集性能優異且為低壓力損失而處理量較大,且耐疲勞性優異。
[實施例]
接著詳述本發明之實施例及比較例,但本發明非受該等之限定者。且實施例中之各測定項目係藉下述方法測定。
(1)纖維徑
使用穿透式電子顯微鏡TEM(附有測長功能),以倍率30000倍拍攝纖維之剖面照片而測定。但是,纖維徑係使用於單纖維橫剖面之其外切圓之直徑(n數5之平均值)。
(2)纖維長
藉由掃描式電子顯微鏡(SEM),於海成分溶解去除前之極細短纖維(短纖維A)平躺於基盤上之狀態,以20~500倍測定纖維長L(樣本數5之平均值)。此時,活用SEM之測長功能測定纖維長L。
(3)單位面積重
基於JIS P8124(紙張米坪量測定方法)測定單位面積重。
(4)厚度
針對過濾層及基材,基於JIS P8118(紙及板紙之厚度與密度之測定方法)測定貼合前之厚度。以測定荷重為75g/cm2
,以樣本數5進行測定,求得平均值。
又,藉由掃描式電子顯微鏡(SEM),以350倍拍攝濾材之剖面,測定貼合後之過濾層與基材之個別厚度。以樣本數6進行測定,求得平均值。
(5)平均孔徑
藉由PMI公司製Palm Polo meter測定平均孔徑(μm)。以樣本數6進行測定,求得平均值。
(6)捕集性能
將濾材切成47mmφ之尺寸,使腐植酸50ppm分散於水中,於0.036MPa減壓下過濾250ml時,自過濾前後之1μm粒子個數之差,求得1μm粒子之捕集率(%),99%以上時為「○」(良好),95~99%時為「△」(普通),95%以下時為「×(不良)」。
(7)剝離強度
以基材位於樹脂板側之方式將濾材配置於樹脂板上,藉由超音波接著予以接著,切成寬50mm樣品,作為試驗片。接著,如圖2所示,於定速伸長型拉伸試驗機之夾具部之一方固定樹脂板,於另一方固定濾材,以拉伸速度50mm/分之條件拉伸,讀取強力之最大值,作為剝離強度。以樣本數3進行測定,求得平均值。
[實施例1]
使用島成分為聚丙烯、海成分為平均分子量4000之聚乙二醇4重量%、共聚合有9mol%之5-磺酸鈉間苯二甲酸之改質聚對苯二甲酸乙二酯,以紡絲溫度210℃、紡絲速度1500m/分將海:島=50:50、島數=836之海島型複合未延伸絲進行融熔紡絲並暫時捲取。海成分與島成分之鹼減量速度比為1000倍。將其延伸3倍,並以裁斷機切斷成0.4mm,獲得海島型複合纖維。將其以4%NaOH水溶液於50℃減量50%,獲得纖維徑400nm、切斷長0.4mm之聚丙烯(PP)纖維所成之奈米纖維作為主體纖維。
另一方面,藉由常用方法紡絲芯為聚丙烯、鞘為聚乙烯之芯鞘複合纖維,作成單纖維纖度0.3dtex之黏合劑纖維。
接著,混合攪拌前述奈米纖維(80重量%)與黏合劑纖維(20重量%)後,以傾斜短網製紙機進行濕式製紙並以楊氏乾燥機於130℃乾燥獲得成為過濾層之濕式不織布。
又,以芯為聚丙烯、鞘為聚乙烯之芯鞘型複合纖維(單纖維纖度3.3dtex者40重量%、單纖維纖度1.7dtex者60重量%)構成,獲得厚度為0.208mm之由濕式不織布所成之基材。
接著,藉由熱接著將前述過濾層與基材與以貼合,獲得濾材。評價結果示於表1。又,該濾材之厚度示於表2。
另一方面,準備聚丙烯樹脂板,於該聚丙烯樹脂板之表面,形成溝作為過濾的水之流路。
接著,以2片前述濾材夾住該聚丙烯樹脂板,並藉由將濾材之周邊部予以熱接著而獲得浸漬型濾芯。此時,以過濾層、基材、聚丙烯樹脂板、基材及過濾層之順序配置。又,於聚丙烯樹脂板與基材(濾材)之間介隔部分間隔片(紡黏不織布)。
[實施例2]
實施例1中,將構成過濾層之奈米纖維的島成分變更為聚酯(聚對苯二甲酸乙二酯,PET),使用纖維徑1.2μm之聚酯未延伸纖維與單纖維纖度0.2dtex之聚酯(聚對苯二甲酸乙二酯,PET)未延伸纖維作為黏合劑纖維,奈米纖維、纖維徑1.2μm之聚酯未延伸纖維及單纖維纖度0.2dtex之聚酯未延伸纖維之比依序為6:2:2。
又,獲得以單纖維纖度1.7dtex、纖維長5mm之延伸聚酯纖維(60重量%)與單纖維纖度1.2dtex、纖維長5mm之未延伸聚酯纖維(40重量%)構成,厚度為0.346mm之濕式不織布所成之基材。
接著,藉由將前述過濾層與基材熱接著而貼合,獲得濾材。評價結果示於表1。又該濾材之厚度示於表2。
另一方面,準備ABS樹脂板,於該ABS樹脂板表面,形成溝作為過濾的水之流路。接著以2片前述濾材夾住該ABS樹脂板,藉由使濾材之周邊部熱接著而獲得浸漬型濾芯。此時,以過濾層、基材、ABS樹脂板、基材及過濾層之順序配置。又,於ABS樹脂板與基材(濾材)之間介隔部分間隔片(紡黏不織布)。
[實施例3]
實施例2中,除了構成過濾層之奈米纖維之纖維徑設為200nm,使用單纖維纖度0.2dtex之聚酯(聚對苯二甲酸乙二酯,PET)未延伸纖維,且奈米纖維與聚酯未延伸纖維之比設為6:4以外,與實施例2相同。評價結果示於表1。又該濾材之厚度示於表2。
另一方面,準備ABS樹脂板,於該ABS樹脂板表面,形成溝作為過濾的水之流路。接著以2片前述濾材夾住該ABS樹脂板,藉由使濾材之周邊部熱接著而獲得浸漬型濾芯。此時,以過濾層、基材、ABS樹脂板、基材及過濾層之順序配置。又,於ABS樹脂板與基材(濾材)之間介隔部分間隔片(紡黏不織布)。
[實施例4]
實施例2中除了基材之厚度設為0.127mm以外,與實施例2相同。評價結果示於表1。又該濾材之厚度示於表2。
[實施例5]
實施例3中,除了構成過濾層之奈米纖維之纖維徑設為700nm以外,與實施例3相同。評價結果示於表1。又該濾材之厚度示於表2。
[實施例6]
實施例1中,除了構成過濾層之奈米纖維之纖維徑設為700nm以外,與實施例1相同。評價結果示於表1。又該濾材之厚度示於表2。
[比較例1]
自市售品MBR膜芯,切出濾材,其係由氯化聚乙烯所成之薄膜。亦針對此濾材,進行相同評價。評價結果示於表1。
依據本發明,可提供不僅捕集性能優異,且為低壓力損失而處理量較大,耐疲勞性亦優異之浸漬型濾芯用濾材及浸漬型濾芯,其工業價值極大。
1:濾材
2:接著部
3:樹脂板
4:夾具
[圖1]顯示接著部之一例(濾材之周邊部)之圖。
[圖2]顯示剝離強度之測定方法之圖。
1:濾材
2:接著部
Claims (10)
- 一種浸漬型濾芯用濾材,其係包含過濾層及基材之浸漬型濾芯用濾材,其特徵係前述過濾層含有纖維徑1000nm以下之奈米纖維。
- 如請求項1之浸漬型濾芯用濾材,其中前述過濾層進而包含黏合劑纖維。
- 如請求項1或2之浸漬型濾芯用濾材,其中前述過濾層係由濕式不織布所成。
- 如請求項1~3中任一項之浸漬型濾芯用濾材,其中前述過濾層之平均孔徑為0.5μm以下。
- 如請求項1~4中任一項之浸漬型濾芯用濾材,其中前述基材包含選自由聚酯纖維、聚苯硫醚纖維、聚烯烴纖維及脂肪族聚醯胺纖維所成之群中之任一者。
- 如請求項1~5中任一項之浸漬型濾芯用濾材,其中前述基材係由不織布所成。
- 如請求項1~6中任一項之浸漬型濾芯用濾材,其中前述基材之厚度為0.1mm以上。
- 一種浸漬型濾芯,其係使用如請求項1~7中任一項之浸漬型濾芯用濾材。
- 如請求項8之浸漬型濾芯,其中浸漬型濾芯進而包含樹脂板,且該樹脂板夾於2片前述濾材之間,且以前述過濾層、前述基材、前述樹脂板、前述基材及前述過濾層之順序配置。
- 如請求項9之浸漬型濾芯,其中2片前述濾材接著於前述樹脂板。
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