TWI685370B - 過濾器 - Google Patents

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TWI685370B
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徳留伸一
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日商捷恩智股份有限公司
日商捷恩智濾材股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種難以發生粉體的凝聚（橋接）、直至產生差壓上昇為止的時間長，即過濾壽命長的過濾器。本發明的過濾器包括基材層、過濾層、及表皮層，基材層是將不織布捲纏多層且經熱壓接而成的層，過濾層是將至少積層熱風不織布與網而成的積層體捲纏多層且未經熱壓接的層，所述表皮層是含有不織布的層，且構成所述基材層及所述表皮層的不織布的平均細孔徑大於構成所述過濾層的熱風不織布的平均細孔徑。

Description

過濾器
本發明是有關於一種用於對漿料、或含有固體成分的凝膠狀流動體進行過濾的過濾器。
一般而言，關於含有粉體微粒子的流體，當對固體成分濃度低、流動性高的流體進行精製過濾時使用過濾器。
作為過濾器性能的指標之一，有表示可使用過濾器的時間長度或累積流量的過濾壽命(filtering life)。用於改善過濾壽命的嘗試已知有：例如於主要由不織纖維集合體組成的過濾器內至少設置前過濾層與微濾層(microfiltration layer)這兩層，前過濾層構成為構成纖維的纖維直徑沿過濾方向變細，且微濾層主要由不織纖維集合體構成，所述不織纖維集合體含有比前過濾層的最小纖維直徑細的纖維(專利文獻1)。
然而，為了以纖維直徑沿過濾方向變細的方式構成前過濾層，需要預先準備平均纖維直徑沿長度方向變化的不織纖維集合體。為了製造此種不織纖維集合體，必須設定特殊的紡絲條件，故於成本方面不利，另外，可製造的不織纖維集合體的最小纖維直徑存在極限，故於微濾性的方面而言亦未必充分。
另外，為了獲得形態保持性良好、過濾器過濾精度與過濾壽命的平衡優異的高精度過濾器，提出有積層至少兩層不織 布，且將上層側的不織布的填充率設為0.3~0.8、將下層側的不織布的填充率設為0.01~0.25的過濾器用不織布(專利文獻2)。本發明是藉由將填充率低的不織布層配置於過濾器的下層側，而於不織布層與支撐材(support material)的接觸面保持微小的空間，另外亦使其作為緩衝材(cushion material)發揮作用，從而使過濾器的利用效率與形態保持性提昇。
然而，所述文獻中被視為對象的過濾物是以50ppm的濃度使0.6μm的氧化鋁(alumina)粒子分散而成的水溶液，即，是對極小粒徑且低濃度的液體進行過濾。
另一方面，近年來為了實現過濾後的乾燥時間的縮短或揮發的液體的凝結量的減容化等，要求固體成分的高濃度化。
若固體成分為高濃度，則流體的流動性消失，作為固體成分的粉體彼此的相互作用增強。因此，當為現有的水用筒式過濾器(cartridge filter)時，已知有如下問題：即便是小於過濾器的平均孔徑的粉體，亦於粉體的粒子通過過濾器時發生擁堵(rush)現象而產生粉體的凝聚(橋接)，從而表觀粒徑增大，進而引起過濾器的堵塞。
專利文獻3提出如下過濾器：於黏性流體的過濾中，於解決過濾精度因差壓而變化、過濾器壽命變短的問題的同時，即便產生脈壓或高差壓，亦可捕捉柔軟的凝膠狀固形物。專利文獻3的發明於過濾器的主過濾層中具有進行壓接處理而將空隙率設為50%~80%的第一主過濾層、及未進行壓接處理而空隙率為80%以 上的第二主過濾層，並且第二主過濾不織布構成為空隙率是第一主過濾不織布的1.2倍以上。
現有技術文獻 專利文獻
專利文獻1：國際公開第98/13123號手冊
專利文獻2：日本專利特開2000-218113號公報
專利文獻3：日本專利特開2010-137121號公報
如上所述，已對過濾器進行了各種改良，但進而要求能夠過濾更高濃度的過濾物且過濾壽命長的過濾器。
即，本發明的課題在於提供一種難以發生粉體的凝聚(橋接)、直至產生差壓上昇為止的時間長，即過濾壽命長的過濾器。
發明者等人於研究含有過濾層用不織布的積層體的層構成的過程中，構思除了對先前已考慮的纖維直徑或空隙率等過濾層用不織布的構成進行控制外，亦對過濾器的厚度方向(過濾物的通過方向)的構成進行控制。而且發現，藉由使構成過濾器的過濾層用不織布的厚度方向的纖維密度疏密有致，即於經積層的不織布間賦予適度的間隙，能夠實現過濾物所含的粉體的分散，並且橋接的形成得以抑制。進而發現，可藉由特定的構成製成恰當的過濾層，並且藉由亦對其他層的細孔徑加以控制而可獲 得橋接的發生得到抑制，且過濾壽命長、分級性亦優異的過濾器，從而完成本發明。
即本發明包括以下構成。
[1]一種過濾器，其包括基材層、過濾層、及表皮層，所述基材層是將不織布捲纏多層且經熱壓接而成的層，所述過濾層是將至少積層熱風不織布與網而成的積層體捲纏多層且未經熱壓接的層，所述表皮層是含有不織布的層，且構成所述基材層及所述表皮層的不織布的平均細孔徑大於構成所述過濾層的熱風不織布的平均細孔徑。
[2]如所述[1]所記載的過濾器，其中於構成所述過濾層的積層體中，除了所述熱風不織布與網以外，亦積層有熔噴不織布(melt blown nonwoven fabric)。
[3]如所述[1]或[2]所記載的過濾器，其中構成所述基材層的不織布是於重疊10片時具有200cc/cm2/sec~300cc/cm2/sec的範圍的透氣度的熔噴不織布或熱風不織布。
[4]如所述[1]至[3]中任一項所記載的過濾器，其中構成所述過濾層的不織布是具有0.1μm~200μm的範圍的平均纖維直徑的熱風不織布。
[5]如所述[1]至[4]中任一項所記載的過濾器，其中所述網的網格尺寸是1mm~5mm的範圍，且所述網具有50μm~300μm的範圍的平均纖維直徑。
[6]如所述[1]至[5]中任一項所記載的過濾器，其中構成所述過濾層的熱風不織布的纖維彼此於不織布中的纖維的交點處熔接及/或接著。
[7]一種圓筒型過濾器，其包括如所述[1]至[6]中任一項所記載的過濾器。
根據本發明可提供一種即便對於高濃度且具有黏性的流體而言，亦難以發生粉體的凝聚(橋接)、直至產生差壓上昇為止的時間長，即過濾壽命長的過濾器。
1、2、5‧‧‧過濾層
3‧‧‧成形品芯
4‧‧‧表皮層
6‧‧‧基材層
圖1是表示將本發明的實施例、及比較例的過濾器的過濾壽命加以比較而得的試驗結果的圖表。
圖2是表示將本發明的實施例、及比較例的過濾器的初期捕集性能加以比較而得的試驗結果的圖表。
圖3是表示本發明的實施例(下段)、及比較例2(上段)的過濾器的剖面的照片。
本發明的過濾器包括基材層、過濾層、及表皮層，所述基材層是將不織布捲纏多層且經熱壓接而成的層，所述過濾層是將至少積層熱風不織布(through-air)與網而成的積層體捲纏多層且未經熱壓接的層，所述表皮層是含有不織布的層，且構成所述 基材層及所述表皮層的不織布的平均細孔徑大於構成所述過濾層的熱風不織布的平均細孔徑。
如上所述，本發明的過濾器的過濾層是將至少積層熱風不織布與網而成的積層體捲纏且未經熱壓接的層。熱風不織布具有蓬鬆、纖維配向亦分佈於不織布的厚度方向(進行過濾的流體的流動方向)上的特徵。因此，流體的壓力損失得以降低，即便為高濃度且具有黏性的流體亦可無滯留地進行過濾。另外，藉由積層熱風不織布與網，實質上於擔負過濾功能的熱風不織布間形成適度的間隙。因此，流體或流體中的粉體於過濾層內的流動性提昇，從而抑制橋接的形成，故而可獲得過濾壽命長的過濾器。另外，藉由於不織布間具有間隙，不織布的疊層所致的細孔的直徑變小或閉塞得以避免，故捕集效率及過濾效率亦優異。進而，藉由不進行熱壓接，不織布間的間隙得以保持，同時不織布可於過濾層內略微地活動，流體或流體中的粉體的流動性進一步提昇，並且藉由網來保持過濾層的形態，故穩定地發揮過濾性能。
<過濾層用不織布>
如上所述，過濾層是使用至少積層熱風不織布與網而成的積層體而形成。於本發明中，所謂熱風不織布是指藉由熱風接著製程而獲得的不織布。所謂熱風接著製程是指用以藉由以下方式而獲得提高接著效果、於厚度方向上均勻的不織布的方法，別名亦稱為熱風(air through)方式，即，於烘箱中具備輸送帶或者滾筒(rotary drum)，並且於使料片(web)通過後進而向一方向吸引。
一般而言，熱風接著製程具有如下等優點：1)可生產具有蓬鬆性的不織布，2)可進行比較簡單且均勻的溫度控制，3)可進行收縮的控制。
利用所述優點，使捲縮的短纖維通過梳理機(carding machine)而製成料片，對所獲得的料片進行熱風處理，使短纖維彼此的交絡點熱熔接，從而獲得熱風不織布。藉由使用交絡點經熱熔接的不織布，可將不織布中的平均細孔徑保持為一定，且可穩定地發揮本來所具有的過濾性能，故可維持作為過濾器的穩定的性能。
為了維持穩定的性能，作為構成熱風不織布的短纖維，較佳為短纖維彼此於短纖維的交點處熔接及/或接著。因此，可較佳地利用熱熔接性複合纖維作為短纖維。熱熔接性複合纖維的種類並無特別限定，可使用公知的複合纖維。作為熱熔接性複合纖維，可使用主要由具有熔點差的兩種以上的成分組成的複合纖維，具體可例示主要由高熔點成分與低熔點成分組成的複合纖維。作為複合纖維的高熔點成分，可例示聚丙烯(Polypropylene，PP)、聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate，PET)、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸丙二酯(Polytrimethylene terephthalate)、尼龍6、尼龍6,6、聚-L-乳酸等熱塑性樹脂；作為複合纖維的低熔點成分，可例示低密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯、高密度聚乙烯等聚乙烯(Polyethylene，PE)，聚對苯二甲酸乙二酯共聚物、聚-DL-乳酸、丙烯共聚物、聚丙烯等熱塑性樹 脂。熱熔接性複合纖維的高熔點成分與低熔點成分的熔點差並無特別限定，但為了使熱熔接的加工溫度範圍廣，較佳為15℃以上，更佳為30℃以上。另外，複合的形態並無特別限定，可採用同心鞘芯型、偏心鞘芯型、並列型、海島型、放射狀型等複合形態。尤其是為了具有蓬鬆性，較佳為偏心鞘芯型複合纖維。
另外，熱熔接性複合纖維的剖面形狀亦無特別限定，例如可為圓、橢圓、三角、四邊、U型、回力棒(boomerang)型、八葉型等異型，中空等任意的剖面形狀。作為複合纖維，例如可列舉PE/PP複合纖維、PE/PET複合纖維等。另外，根據過濾物的特性或目的，亦可混紡氟系纖維或玻璃纖維等特殊纖維。
本發明所使用的熱熔接性複合纖維可於不妨礙本發明的效果的範圍內含有功能劑，作為功能劑可例示抗菌劑、除臭劑、抗靜電劑、平滑劑、親水劑、撥水劑、抗氧化劑、耐候劑等。另外，亦可藉由纖維整理劑(fiber finishing agent)對熱熔接性複合纖維的表面進行處理，藉此可賦予親水性或撥水性、抗靜電性、表面平滑性、耐磨耗性等功能。
構成過濾層用不織布的纖維較佳為0.1μm~200μm的範圍的纖維直徑，更佳為1μm~180μm的範圍的纖維直徑，最佳為15μm~160μm的範圍的纖維直徑。藉由設為0.1μm~200μm的範圍的纖維直徑，所獲得的過濾層用不織布的蓬鬆性與緩衝性優異。若使用細纖維直徑的纖維，則有捕集效率提昇但過濾壽命(life)變短的傾向。因此，藉由設為15μm~160μm的範圍的纖 維直徑，過濾壽命與捕集效率的平衡變得特別良好。
過濾層用不織布的平均細孔徑必須調整為基材層用不織布及網的平均細孔徑，但亦可根據過濾液的性狀或過濾的目的而適當選擇，通常與以捕集為目的的粒子徑相應地來進行設計。例如，當以捕集為目的的粒子徑為50μm時，平均細孔徑較佳為40μm~60μm的範圍，更佳為45μm~50μm。另外，一般而言，橋接形成極限視粉體粒子徑而定，但將以細孔徑(De)與粒子徑(Dp)關係成為De>5Dp的方式進行設計視為基準，而可基於所述指標來設定平均細孔徑。根據所述式、或欲使用過濾器進行去除的大粒徑、可通過的小粒徑等物性、及要求的捕集效率等來選擇細孔徑。
過濾層用不織布的單位面積重量某種程度上由纖維的材質、纖維直徑或與平均細孔徑的關係來規定，例如可使用5g/m2~40g/m2者，更佳為10g/m2~30g/m2者。若單位面積重量為5g/m2~40g/m2，則用於調整過濾層的厚度與平均細孔徑的選擇範圍廣，因此較佳。
<網>
插入至過濾層的網用於不會對過濾器的捕集效率造成影響地，在熱風不織布間形成間隙，並且對過濾層的形態加以保持進而維持．提昇耐壓。因此，網較佳為使用纖維直徑為50μm~300μm的範圍的單絲(monofilament)，更佳為使用纖維直徑為60μm~280μm的範圍的單絲。進而，網的網格尺寸較佳為設為1mm~5 mm的範圍，更佳為設為1mm~4mm的範圍。藉由使用所述範圍的網，不會對捕集效率造成影響，且過濾器的強度得以確保，故可獲得過濾壽命更長的過濾器。
單絲較佳為主要由熱塑性樹脂構成，可利用單一構成纖維、複合纖維、混纖纖維。單絲可使用的熱塑性樹脂若為能夠進行熔融紡絲的熱塑性樹脂，則並無特別限定，例如可使用如熱熔接性複合纖維中例示般的熱塑性樹脂，可使用單一的熱塑性樹脂，亦可使用兩種以上的熱塑性樹脂的混合物。當單絲為複合纖維時，例如可使用如熱熔接性複合纖維中例示般的熱塑性樹脂的組合。例如可列舉PE、PP、PET、尼龍6、尼龍6,6、尼龍6,12等，特佳為PP或尼龍。
<過濾層的構成>
過濾器的過濾層是將至少積層所述過濾層用熱風不織布與網而成的積層體捲纏多層而形成。熱風不織布與網的積層順序並無特別限制，較佳為將熱風不織布與網各一片地、即以熱風不織布與網一層一層地交替的方式捲繞。如此形成的過濾層成為於熱風不織布間夾入網眼粗大的網的結構，熱風不織布層彼此不會密接地被積層。
另外，過濾層積層體未經熱壓接，從而熱風不織布的蓬鬆度得以保持。其中，所謂「未經熱壓接」是指並非為過濾層的整體藉由熱壓接而一體地被硬化的形態，亦可出於提高過濾器的形態保持性等目的而對過濾層的一部分進行熱壓接。另外，過濾 層與基材層之間、或過濾層與表皮層之間亦可熔接或接著。
另外，視需要亦可除了熱風不織布與網以外，積層進一步的不織布或網等。例如，除了熱風不織布與網以外，插入網眼比熱風不織布粗大的熔噴不織布，且對三層結構的積層體進行捲纏，從而可提昇過濾層的保形性或捕集效率。當使用熔噴不織布時，可較佳地使用與基材層或表皮層使用的熔噴不織布相同的熔噴不織布。
根據對數透過法則(Log-penetrating expression)而公知的是藉由流體所通過的過濾層的厚度來控制捕集效率，且過濾層的厚度(積層體的捲繞數)可根據所要求的捕集效率而適當選擇。過濾層的厚度(積層體的捲繞數)越大，捕集效率越提昇，越可捕集粒徑小的粉體。
<基材層用不織布>
本發明使用的基材層用不織布若於重疊10片時具有200cc/cm2/sec~300cc/cm2/sec的範圍的透氣度，則可為熔噴不織布或熱風不織布的任一者。透氣度為所述範圍的不織布於低壓損的方面而言較佳。
當使用熔噴不織布時，構成熔噴不織布的極細纖維的種類、或其製造方法並無特別限定，可使用公知的極細纖維或製造方法。例如，可藉由如下方式來製造熔噴不織布：將熱塑性樹脂熔融擠出，並從熔噴紡絲噴嘴紡出，進而藉由高溫高速的氣體以極細纖維束的形式進行吹紡(blow spinning)，並藉由捕集裝置以 料片的形式捕集極細纖維，對所獲得的料片進行熱處理，從而使極細纖維彼此熱熔接。熔噴紡絲中使用的高溫高速的氣體通常使用空氣、氮氣等惰性氣體。一般而言，於氣體溫度為200℃~500℃、壓力為0.1kgf/cm2~6.5kgf/cm2的範圍內使用。
當將熔噴不織布用於基材層用不織布時，熔噴不織布的平均纖維直徑較佳為1μm~100μm，更佳為6μm~60μm，最佳為8μm~30μm。若熔噴不織布的平均纖維直徑為1μm以上，則生產性良好，且構成熔噴不織布的極細纖維的力學強度高，從而難以產生極細纖維的單絲斷開或極細纖維層的破裂。另外，若構成熔噴不織布的極細纖維的平均纖維直徑為100μm以下，則得自纖維直徑小(細)的程度的極細纖維的本來特性得以充分發揮。
另外，熔噴不織布可利用主要由單一構成纖維組成的熔噴不織布、主要由複合纖維組成的熔噴不織布、主要由混纖纖維組成的熔噴不織布等。另外，所述熔噴不織布可使用的樹脂若為能夠進行熔融紡絲的熱塑性樹脂，則並無特別限定，例如可使用如熱熔接性複合纖維中例示般的熱塑性樹脂，可使用單一的熱塑性樹脂，亦可使用兩種以上的熱塑性樹脂的混合物。進而，熱塑性樹脂亦可於不妨礙本發明的效果的範圍內含有各種功能劑，具體可例示抗菌劑、除臭劑、親水化劑、撥水化劑、界面活性劑等。另外，為了賦予功能，亦可於不妨礙熔噴不織布的效果的範圍內對熔噴不織布實施二次加工，可例示親水化或撥水化的塗佈處理、於構成熔噴不織布的極細纖維的表面導入特定的官能基的化 學處理、滅菌處理等。
作為基材層用不織布使用的樹脂，例如可列舉PE、PP、PET、尼龍6、尼龍6,6、尼龍6,12等。另外，當基材層用不織布使用熱風不織布時，可利用過濾層用不織布中例示的一般的熱風不織布。
基材層用不織布的平均細孔徑能夠根據過濾液的性狀或過濾的目的而適當選擇，但使用平均細孔徑大於過濾層用的熱風不織布的平均細孔徑的基材層用不織布。通常較佳為設為90μm~130μm的範圍，特佳為設為100μm~120μm的範圍。基材層用不織布的單位面積重量某種程度上由纖維的材質、纖維直徑或與平均細孔徑的關係來規定，例如可使用5g/m2~50g/m2的單位面積重量，更佳為使用30g/m2~45g/m2的單位面積重量。若為所述範圍，則就過濾器的外徑調整及基材層的強度設計的調節的觀點而言較佳。
基材層是主要用於確保過濾器的強度的層，且較佳為積層有熔噴不織布並藉由熱壓接而經一體化的層。基材層的厚度或捲繞數是根據所使用的熔噴不織布恰當地設定，但若可確保過濾器的強度且可獲得一定的過濾性能，則並無特別限制。
<表皮層>
表皮層是位於過濾器的最外側(過濾液的上游側)的層，並且是除尤其阻擋大粒徑的凝聚物或夾雜物以使它們不會侵入至過濾層內外，以保護過濾層且保持過濾器形態為主要目的的層。
表皮層是包含不織布的層，較佳為主要由不織布組成的層。表皮層使用的不織布並無特別限制，較佳為平均細孔徑比過濾層用不織布的平均細孔徑大(粗大)的不織布。
不織布的材質亦無特別限制，例如較佳為使用與基材層使用的不織布同樣的熔噴不織布。
表皮層的捲繞數或厚度並無特別限制，但若捲繞數或厚度變大，則產生過濾液於到達過濾層以前於表皮層內形成橋接的不良情況，因此較佳為設為盡可能薄的表皮層。例如較佳為將熔噴不織布捲纏1圈~5圈、較佳為1圈~2圈並進行熱壓接來形成表皮層。
<過濾器的製造方法>
本發明的過濾器可藉由一邊依序積層基材層用不織布、過濾層用不織布及網一邊進行捲纏來製造。具體而言，例如首先，一邊對作為基材層用不織布的熔噴不織布進行熱壓接一邊將其捲起至圓柱狀的鐵棒，從而形成作為芯(core)的基材層。繼而，依序插入作為過濾層用不織布的熱風不織布及網，並且不進行加熱地進行捲起，從而形成過濾層。最後，將熔噴不織布捲纏1圈~2圈並進行熱壓接而形成表皮層。
於所述方法中，形成基材層的溫度只要是於捲取部分(圓柱狀的鐵棒)熔融基材層用不織布且將基材層用不織布壓接的溫度即可。另外，生產線的速度並無特別限制，但於過濾層的形成時，施加至不織布的張力(tension)較佳為10N以下，較佳 為不施加張力地進行捲起。
可將如所述般製造的過濾器切斷為適當的大小並且於兩端貼附端帽(endcap)而較佳地用作圓筒型過濾器。
另外，所述製造方法僅為概略，除了所述步驟以外，可視需要實施熱處理、冷卻、藥劑處理、成型、清洗等公知的步驟。
實施例
以下，藉由實施例對本發明更詳細地進行說明，但本發明並不受該些實施例的限制。
實施例中示出的物性值的測定方法或定義如下所述。
1)平均細孔徑的測定方法
平均細孔徑是基於起泡點(bubble point)法(美國試驗材料協會(American Society for Testing Material，ASTM)F316-86)並藉由PMI公司製造的波爾母孔率儀(Perm Porometer)CFP-1200-A來進行測定。
2)單位面積重量的測定方法
測定切斷為250mm×250mm的不織布的重量，求出每單位面積的重量(g/m2)，將其設為單位面積重量。
3)透氣度的測定方法
使用日本工業標準(Japanese Industrial Standards，JIS)L 1096中記載的弗雷澤形(Frazier type)試驗機來進行測定。
[實施例]
(材料)
作為基材層用不織布，使用單位面積重量為42g/m2、重疊10片時的透氣度為280cc/cm2/sec的聚丙烯熔噴不織布。
作為過濾層用不織布，使用主要由聚丙烯/聚乙烯的偏心鞘芯型複合纖維(平均纖維直徑31μm)組成的單位面積重量為30g/m2且平均細孔徑為46μm(重疊4片)的熱風不織布。
作為網，使用主要由聚丙烯單絲(平均纖維直徑為250μm)組成的網格尺寸為2.0mm的網。
(過濾器的製造方法)
將中芯(鐵棒)預先加熱至215℃，並且使基材層中使用的熔噴不織布接著於所述中芯而進行捲取。此時，將捲取加熱器(最靠近捲取部的加熱器)的功率設定為約7.8kW左右來進行加熱。
基材層使用的熔噴不織布的總長為8.6m，並且對其中作為基材層的約5.6m的熔噴不織布一邊利用加熱器以功率7.8kW進行加熱並使其熱熔接，一邊進行捲取，從而製成基材層。
捲取5.6m的熔噴不織布後，繼而，開始插入構成過濾層的熱風不織布與網。將插入長度設為2m並與熔噴不織布一同進行捲取。此時，對於最初的1m，利用加熱器以功率7.8kW進行加熱而使其熱熔接，對於剩餘的1m，將加熱器功率設為0kW並不進行加熱且不使其熱熔接地進行捲取，從而構成過濾層。繼而，將加熱器的功率設為7.8kW來進行加熱，並且一邊使熔噴不織布熱熔接一邊捲取1m來作為表皮層，從而製造圓筒型過濾器。
將實施例的過濾器的剖面照片示於圖3(下段)。於圖3(下段)中，示出有熔噴不織布的表皮層4、熱風不織布/網的過濾層5、經熱熔接的熔噴不織布的基材層6。
[比較例1]
一邊對過濾層用熱風不織布進行熱壓接一邊進行捲纏，除此以外，與實施例同樣地製造圓筒型過濾器。
[比較例2](相當於現有品)
將作為基材的熔噴不織布及網捲取至藉由射出成形等成形的成形品芯(外徑36mm、厚度3mm、長度254mm的聚丙烯製多孔圓筒)，於製造中途，插入單位面積重量小於基材的熔噴不織布的熔噴不織布。其後，僅捲取基材的熔噴不織布。不進行熱壓接。
將比較例2的過濾器的剖面照片示於圖3(上段)。於圖3(上段)中，示出有熔噴不織布的過濾層1、對熔噴不織布/網插入熔噴不織布而成的過濾層2、成形品芯3。
[性能試驗]
1.過濾壽命
關於實施例及比較例1、比較例2的圓筒型過濾器，依照下述的粉體及方法，測定相對於累積粉體添加量的過濾器前後的差壓變化。
試驗粉體使用JIS Z 8901試驗用粉體中記載的七種粉體。
使以速度0.3g/min於循環水量為30L/min的水中添加所述試驗粉體而成的試驗流體流經過濾器，追蹤相對於累積粉體添加 量的過濾器前後的壓力差變化(參考文獻：「針對用戶的過濾器指導手冊」日本液體清澄化技術工業會)。
將結果示於圖1。
如圖1所示，實施例的過濾器的直至引起差壓上昇為止的累積粉體添加量顯著多於比較例1、比較例2。因以一定流量添加粉體，故所述情況表示直至引起差壓上昇為止的時間長，即實施例的過濾器的過濾壽命長於比較例1、比較例2的過濾器。認為，實施例的過濾器使用蓬鬆的熱風不織布且不進行熱壓接而於不織布間保持適度的間隙，藉此橋接的形成得到抑制，從而過濾壽命優異。
2.捕集效率
關於實施例及比較例2的圓筒型過濾器，依照下述的試驗粉體及方法，測定作為初期捕集性能的捕集效率。
試驗粉體使用JIS Z 8901試驗用粉體中記載的七種粉體。
使以速度0.3g/min於水中添加JIS七種粉體而成的試驗流體以30L/min的流量通過過濾器，測定過濾器前後的粒子數(參考文獻「針對用戶的過濾器指導手冊」日本液體清澄化技術工業會)。
粒子數是使用粒子感測器(particle sensor)(KS-63理音(RION)製造)並且使用粒子計數器(particle counter)(KL-11理音(RION)製造)來進行測定。
捕集效率藉由以下定義式來求出。
Figure 104116031-A0305-02-0020-1
將結果示於圖2。
如圖2所示，實施例的過濾器捕集90%以上的50μm以上的粒子且使大致半數的30μm的粒子通過。另一方面，比較例2的過濾器雖捕集90%以上的50μm以上的粒子，但亦捕集70%的30μm的粒子。結果，與比較例2的過濾器相比，實施例的過濾器能夠捕集應去除的大粒子，另一方面亦能夠使應通過的小粒子確實地通過，即示出優異的分級性。
[產業上之可利用性]
本發明的過濾器抑制粉體的凝聚(橋接)的發生，故過濾壽命長，分級性亦優異。本發明的過濾器可較佳地用作用於自含有低濃度~高濃度(10ppm~70%)的微粒子(粉體)的懸浮液、漿料、凝膠狀流體去除凝聚物或夾雜物而獲得粒徑為一定以下的微粒子的過濾器。

Claims (8)

  1. 一種過濾器，其包括基材層、過濾層、及表皮層，所述基材層是將不織布捲纏多層且經熱壓接而成的層，所述過濾層是將至少積層熱風不織布與網而成的積層體捲纏多層且未經熱壓接的層，所述表皮層是含有所述不織布的層，且構成所述基材層及所述表皮層的所述不織布的平均細孔徑大於構成所述過濾層的所述熱風不織布的平均細孔徑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的過濾器，其中於構成所述過濾層的所述積層體中，除了所述熱風不織布與所述網以外，亦積層有熔噴不織布。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的過濾器，其中構成所述基材層的所述不織布是於重疊10片時具有200cc/cm2/sec~300cc/cm2/sec的範圍的透氣度的熔噴不織布或熱風不織布。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的過濾器，其中構成所述過濾層的所述熱風不織布是具有0.1μm~200μm的範圍的平均纖維直徑的熱風不織布。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的過濾器，其中所述網的網格尺寸是1mm~5mm的範圍，且所述網具有50μm~300μm的範圍的平均纖維直徑。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的過濾器，其中構成所述過濾層的所述熱風不織布的纖維彼此於所述熱風不織布中的纖維的交點處熔接及/或接著。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的過濾器，其中由短纖維構成所述過濾層的所述熱風不織布。
  8. 一種圓筒型過濾器，其包括如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的過濾器。
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