WO2021171854A1 - 浄水フィルター - Google Patents

浄水フィルター Download PDF

Info

Publication number
WO2021171854A1
WO2021171854A1 PCT/JP2021/002327 JP2021002327W WO2021171854A1 WO 2021171854 A1 WO2021171854 A1 WO 2021171854A1 JP 2021002327 W JP2021002327 W JP 2021002327W WO 2021171854 A1 WO2021171854 A1 WO 2021171854A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
water purification
purification filter
core
water
sheath
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/002327
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
麻依子 酒井
内藤　宣博
Original Assignee
ユニチカ株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2020032300A external-priority patent/JP6758691B1/ja
Priority claimed from JP2020147398A external-priority patent/JP2022042142A/ja
Application filed by ユニチカ株式会社 filed Critical ユニチカ株式会社
Priority to CA3169742A priority Critical patent/CA3169742C/en
Priority to EP21760369.5A priority patent/EP4112161A1/en
Priority to US17/801,397 priority patent/US20230113769A1/en
Publication of WO2021171854A1 publication Critical patent/WO2021171854A1/ja

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/262—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds, e.g. obtained by polycondensation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28011—Other properties, e.g. density, crush strength
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28023—Fibres or filaments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28033—Membrane, sheet, cloth, pad, lamellar or mat
    • B01J20/2804—Sheets with a specific shape, e.g. corrugated, folded, pleated, helical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28057—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C02F1/003—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance using household-type filters for producing potable water, e.g. pitchers, bottles, faucet mounted devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/18—Removal of treatment agents after treatment
    • C02F2303/185—The treatment agent being halogen or a halogenated compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2307/00—Location of water treatment or water treatment device
    • C02F2307/04—Location of water treatment or water treatment device as part of a pitcher or jug

Definitions

  • the present invention relates to a water purification filter.
  • Such a water purification filter is discarded as household waste after use, and is incinerated or landfilled. From the viewpoint of global environmental protection, it is required to reduce energy at the time of incineration or improve biodegradability at the time of landfill.
  • Patent Document 1 the purification material disclosed in Patent Document 1 is obtained by compression molding or the like of granular charcoal or the like, and the filtration flow rate is small. Therefore, when the raw water stored in the storage section is used as a filter for a pot-type (pitcher-type) water purifier that drops its own weight and passes through the filter to purify it, there is a problem that it takes a lot of time to filter. rice field.
  • the present inventors have made the activated carbon as a filter medium and the biodegradable binder component fibrous and bulky (low density). I remembered that. However, as examined by the present inventors, it is not possible to increase the filtration flow rate while maintaining a certain level of free residual chlorine filtration capacity by simply making the filter medium activated carbon and the biodegradable binder component fibrous. I also learned that there is a problem that the filter hardness becomes low and the handleability is inferior.
  • an object of the present invention is to provide a water purification filter that has a filtration flow rate that does not cause any problem in practical use even when used in a type water purifier, has a certain degree of hardness, and is excellent in handleability.
  • the present inventors have examined the above issues. For example, when a fibrous biodegradable binder made of a single biodegradable polyester resin is used as the binder for the water purification filter, the fluidity of the biodegradable polyester resin itself when it is thermally melted is low. In order to sufficiently bond the activated carbons to each other, it is necessary to heat the biodegradable polyester resin at a temperature near the melting point to melt the biodegradable polyester resin. The heat treatment makes it easy for the entire fibrous biodegradable binder to be thermally deformed, and for example, the fibrous binder may become a film and be crushed. Then, the present inventors have learned that due to this, the voids in the water purification filter are reduced, and the obtained water purification filter may be inferior in the filtration flow rate.
  • the present inventors have heat-containing a synthetic resin having a sheath portion containing a biodegradable polyester resin and a core portion having a melting point of 20 ° C. or more higher than the melting point of the biodegradable polyester resin as a binder for a water purification filter.
  • the solution could be achieved by using a fusible core-sheath type composite fiber.
  • the filter becomes brittle, or the core portion of the heat-sealing core-sheath type composite fiber is thermally deformed by the heat treatment at the time of adhesion. And sometimes it became flat.
  • the biodegradable polyester resin has a relatively small fluidity when heat-melted, and the adhesion between activated carbons is relatively insufficient as compared with other polyesters and the like. It has been found that the biodegradable polyester resin itself has a relatively hard and brittle property, so that the obtained water purification filter is inferior in mechanical strength and the like, and may be inferior in handleability. .. Further, when the heat treatment temperature at the time of adhesion is raised in order to increase the fluidity when the biodegradable polyester resin, which is a binder component arranged in the sheath portion, is thermally melted, the core portion of the heat-sealing core-sheath type composite fiber is increased. However, it is easy to be thermally deformed, and as a result, the voids in the water purification filter are reduced, and it has been found that the obtained water purification filter may be inferior in the filtration flow rate.
  • fibrous activated carbon is selected as the filter medium for the water purification filter, and a woven cloth sheet containing the heat-sealing core-sheath composite fiber is wound and heat-sealed to obtain a filter with a specific surface area of 500 to 1800 m 2.
  • the filter density By setting the filter density to be 0.12 to 0.30 g / cm 3 , it has a filtration flow rate suitable for a pot-type water purifier while maintaining a constant free residual chlorine filtration capacity.
  • Item 2. The water purification filter according to Item 1, wherein the biodegradable polyester resin is an aliphatic polyester resin.
  • the aliphatic polyester resin is polylactic acid, polyethylene succinate, polybutylene succinate, polybutylene succinate adipate, polybutylene adipate terephthalate, polyethylene terephthalate succinate, or 3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate.
  • the water purification filter according to Item 2 which is a polymer.
  • Item 4. Item 2.
  • Item 2. The water purification filter according to any one of Items 1 to 4, which is used as a filter for a pot type water purifier.
  • Item 6. A method for purifying water, wherein the raw water to be purified is passed through the water purification filter according to item 1 in any one of items 1 to 5.
  • Item 7. The method for purifying water according to claim 6, which is performed using a pot-type water purifier.
  • the density of the water purification filter is 0.12 to 0.30 g / cm 3
  • the specific surface area of the water purification filter is 500 to 1800 m 2 / g. ..
  • the specific surface area of the fibrous activated carbon contained in the water purification filter of the present invention is 600 to 3000 m 2 / g from the viewpoint of further increasing the strength of the water purification filter while making it easier to satisfy the range of the specific surface area of the water purification filter described later. It is preferably 1000 to 2000 m 2 / g, and more preferably 1000 to 2000 m 2 / g. Further, in addition to the above viewpoint, from the viewpoint of further suppressing the generation of coal dust during the initial use of the water purification filter of the present invention, it is more preferably 1100 to 1500 m 2 / g, and 1200 to 1400 m 2 / g. Is particularly preferable.
  • the specific surface area of the fibrous activated carbon is a value calculated at 77.4 K based on the nitrogen adsorption isotherm.
  • a nitrogen adsorption isotherm is created as follows. The sample to be measured is cooled to 77.4 K (boiling point of nitrogen), nitrogen gas is introduced, and the adsorption amount V [cc / g] of nitrogen gas is measured by the volumetric method. At this time, the pressure P [hPa] of the nitrogen gas to be introduced is gradually increased, and the value divided by the saturated vapor pressure P0 [hPa] of the nitrogen gas is defined as the relative pressure P / P0, and the adsorption amount for each relative pressure is plotted.
  • the amount of nitrogen gas adsorbed can be measured using a commercially available automatic gas adsorption amount measuring device (for example, trade name "AUTOSORB-1-MP" (manufactured by QUANTCHROME)).
  • AUTOSORB-1-MP automatic gas adsorption amount measuring device
  • the specific surface area is determined according to the BET method based on the nitrogen adsorption isotherm.
  • a known means such as an analysis program attached to the above apparatus can be used.
  • the average fiber diameter of the fibrous activated carbon contained in the water purification filter of the present invention is preferably 5 to 30 ⁇ m, more preferably 10 to 25 ⁇ m, and even more preferably 14 to 19 ⁇ m. By setting such an average fiber diameter, it becomes easier to achieve both the free residual chlorine filtration capacity and the filtration flow rate.
  • the average fiber diameter of the fibrous activated carbon is measured using a reflection microscope in accordance with "7.3.1 Fiber diameter" of the Japanese Industrial Standards JIS K 1477: 2007 "Fibrous activated carbon test method". Is the value to be.
  • the water purification filter of the present invention can contain activated carbon other than fibrous activated carbon, for example, granular activated carbon, etc., as long as the effect of the present invention is exhibited.
  • the content ratio (mass%) of the fibrous activated carbon is not particularly limited, and examples thereof include 50 to 90% by mass.
  • the effect of suppressing the generation of coal dust during the initial use of the water purification filter of the present invention, and increasing the density of the water purification filter to improve the handleability as a filter is preferable, and 55 to 65% by mass is more preferable.
  • fibers containing biodegradable polyester resin as a binder component have higher affinity for water and heat shrinkage rate than fibers containing copolymerized polyethylene terephthalate or polyolefin as a binder component.
  • an activated charcoal filter using a fiber containing a biodegradable polyester resin as a binder component has a relatively large fiber when the biodegradable polyester resin is thermally melted for filter molding. It was found that the filter density was increased to some extent as compared with the activated carbon filter using fibers containing copolymerized polyethylene terephthalate or polyolefin as a binder component due to heat shrinkage.
  • the content ratio of the activated carbon to 50 to 70% by mass, particularly preferably 55 to 65% by mass
  • the content ratio of the biodegradable polyester resin can be increased, and as a result, the affinity of the obtained filter with respect to water can be increased.
  • the filter density can be made relatively high while maintaining a constant filtration flow rate with improved property (water compatibility), so that the filter hardness can be increased and the handleability can be improved.
  • the content ratio of the activated carbon to 50 to 70% by mass preferably 55 to 65% by mass, it becomes easier to suppress the generation of coal dust at the time of initial use of the filter.
  • the water purification filter of the present invention uses a heat-sealing core-sheath type composite fiber as a binder.
  • the sheath portion of the heat-sealing core-sheath type composite fiber is formed of a biodegradable polyester resin having a melting point of 80 to 140 ° C., and in the water purification filter of the present invention, at least a part of the sheath portion is softened or softened.
  • the activated carbons are fused together in a solidified state after being melted.
  • the core of the heat-sealing core-sheath composite fiber is formed of a synthetic resin, and the difference between the melting point of the synthetic resin and the melting point of the biodegradable polyester resin (the synthetic resin contained as the core). -The melting point of the biodegradable polyester resin) is 20 ° C. or higher.
  • biodegradability refers to the property that a substance is decomposed by microorganisms, and specifically, it is hydrolyzed when it is placed in an environment where moisture and temperature are appropriate (for example, compost or soil). Is promoted, and then decomposition by microorganisms progresses, and finally it becomes carbon dioxide and water and can be circulated to the natural world.
  • biodegradability of the biodegradable polyester resin used for the sheath Japanese Industrial Standard JIS K 6953-1: 2011 "Plastic-Determining the aerobic ultimate biodegradability under controlled compost conditions"
  • the biodegradation degree measured according to "Method-Method by measuring the amount of carbon dioxide generated-Part 1: General method” is 60% or more in 180 days.
  • the melting point of the biodegradable polyester resin used for the sheath is 80 to 140 ° C.
  • a biodegradable polyester resin having a melting point of 80 to 140 ° C. it is possible to exhibit appropriate fluidity when the biodegradable polyester resin is melted in the heat treatment for adhering the fibrous activated carbons to each other. While maintaining the pores of the fibrous activated carbon (the pores are not so filled by the binder component), the adhesiveness between the fibrous activated carbons is ensured, and the core portion of the core-sheath type composite fiber is thermally deformed during heat treatment. It becomes easier to suppress.
  • the melting point of the biodegradable polyester resin used for the sheath is preferably 100 to 140 ° C, more preferably 110 to 140 ° C, and even more preferably 115 to 135 ° C.
  • the melting point is a value measured using a DSC (Differential Scanning Calorimetry). Specifically, it is measured using a DSC under the condition of a temperature rising rate of 20 ° C./min, and the temperature at which an extreme value is given in the obtained melting endothermic curve is defined as the melting point.
  • DSC Different Scanning Calorimetry
  • the sheath is formed of polylactic acid
  • a preferable example of the polylactic acid is a copolymer of D-lactic acid and L-lactic acid, which has a melting point of 110 to 140 ° C. (more preferably 115 to 135 ° C.).
  • the lactic acid monomer constituting polylactic acid there are optical isomers of D-form (D-lactic acid) and L-form (L-lactic acid). Then, for example, when the L-form is copolymerized with about 3 mol% of the D-form, the melting point is about 150 ° C., and when the D-form is copolymerized with about 7 mol, the melting point is about 140 ° C. and the D-form is copolymerized with about 12 mol%. It is possible to control the melting point of polylactic acid, such as the melting point of about 110 ° C.
  • the content of D-lactic acid in the polylactic acid is preferably 7 to 12 mol%.
  • the D-lactic acid content of polylactic acid is a value obtained by the following measuring method. First, 0.3 g of polylactic acid to be measured is weighed, added to 6 mL of a 1N-potassium hydroxide / methanol solution, and sufficiently stirred at 65 ° C. Then, 450 ⁇ L of sulfuric acid is added, and the mixture is stirred at 65 ° C. to decompose polylactic acid, and 5 mL is weighed as a sample.
  • melt flow rate (MFR) of the biodegradable polyester resin used for the sheath portion examples are 5 to 20 g / 10 min.
  • MFR is a Japanese Industrial Standard JIS K7210-1: 2014 "Plastic-How to obtain melt mass flow rate (MFR) and melt volume flow rate (MVR) of thermoplastics-Part 1: Standard test method". It is a value measured under the conditions of a test temperature of 190 ° C. and a load of 2.16 kg in accordance with "Method A: Mass measurement method” specified in.
  • the core portion is formed of a synthetic resin having a melting point 20 ° C. or higher higher than the melting point of the biodegradable polyester resin used for the sheath portion.
  • the melting point of the synthetic resin used for the core portion is preferably 20 ° C. or higher higher than the melting point of the biodegradable polyester resin used for the sheath portion. Difference between the melting point of the synthetic resin used for the core and the melting point of the biodegradable polyester resin used for the sheath (melting point of the synthetic resin used for the core-biodegradable polyester resin used for the sheath)
  • the melting point) is specifically 20 to 150 ° C., preferably 30 to 70 ° C., more preferably 30 to 60 ° C., and even more preferably 35 to 55 ° C.
  • the melting point of the synthetic resin used for the core portion may be such that the difference in melting point from the biodegradable polyester resin used for the sheath portion satisfies the above-mentioned range, but specifically, 100 to 260 ° C.
  • the temperature is preferably 130 to 210 ° C, more preferably 150 to 200 ° C, still more preferably 150 to 190 ° C, and particularly preferably 160 to 170 ° C.
  • the type of synthetic resin used for the core portion is not particularly limited as long as it has a melting point higher than the melting point of the biodegradable polyester resin used for the sheath portion by 20 ° C. or more.
  • polyester resin, polyamide resin and the like can be mentioned.
  • a biodegradable polyester resin is preferably mentioned from the viewpoint of further improving the biodegradability of the water purification filter of the present invention.
  • the biodegradability of the biodegradable polyester resin is determined by the Japanese Industrial Standard JIS K 6953-1: 2011 "Plastic-Aerobic Ultimate Raw under Controlled Compost Conditions. It is preferable that the biodegradability measured according to "Method of determining the degree of decomposition-Method by measuring the amount of carbon dioxide generated-Part 1: General method” is 60% or more in 180 days. Further, when a biodegradable polyester resin is used for the core portion, as another preferable example of the biodegradability that the biodegradable polyester resin can have, DIN EN ISO 14855: 1: 2012 “Determination of the ultimate aerobic biodegradability”. Of plastic materials under controlled composting conditions-Method by analysis of evolved carbon digest-Part 1: General method ”in 180 days, at least 60% by mass of the organic carbon of the biodegradable polyester resin Some are converted to carbon dioxide.
  • the biodegradable polyester resin is preferably an aliphatic polyester resin.
  • the aliphatic polyester resin include polylactic acid, polyethylene succinate, polybutylene succinate, polybutylene succinate adipate, polybutylene adipate terephthalate, polyethylene terephthalate succinate, or 3-hydroxybutyrate-co-. Examples include 3-hydroxyhexanoate polymers.
  • the biodegradability of the water purification filter of the present invention is further improved, and the heat of the core part of the core-sheath type composite fiber in the heat treatment at the time of adhering the fibrous activated carbon
  • the biodegradable polyester resin preferably has a melting point of 150 to 200 ° C. (preferably 150 to 190 ° C., more preferably 150 to 190 ° C.) from the viewpoint of more preferably having an effect of suppressing deformation and an effect of increasing the filter density.
  • a biodegradable polyester resin (160 to 170 ° C.); more preferably a copolymer of D-lactic acid and L-lactic acid, and a polylactic acid having a melting point of 150 to 190 ° C. (preferably 160 to 170 ° C.). Be done.
  • Examples of the D-form content in the polylactic acid include 0.5 to 2 mol%, preferably 1 to 2 mol%.
  • the glass transition point of the synthetic resin used for the core portion is not particularly limited, but from the viewpoint of further suppressing the thermal deformation of the core portion of the heat-sealing core-sheath type composite fiber in the heat treatment at the time of bonding the fibrous activated carbon. Therefore, 50 to 65 ° C. is preferable.
  • the glass transition point is a value measured using a DSC (Differential Scanning Calorimetry). Specifically, using DSC, measurement was performed under the condition of a temperature rise rate of 20 ° C./min, and the intermediate value of the temperatures of the two bending points derived from the glass transition in the obtained temperature rise curve was obtained, and this was calculated as glass. Let it be a transition point.
  • the mass ratio (core / sheath) of the core to the sheath of the heat-sealing core-sheath type composite fiber is not particularly limited, but is, for example, 3/7 to 7/3, preferably 4/6 to 6. / 4 can be mentioned.
  • the fineness of the heat-sealing core-sheath type composite fiber is not particularly limited, and examples thereof include 1 to 5 dtex, preferably 1 to 3 dtex.
  • the fineness is a value measured in accordance with the "A method” specified in "8.5.1 Positive fineness" of the Japanese Industrial Standard JIS L 1015: 2010 "Chemical fiber staple test method”. Is.
  • the average fiber length of the heat-sealing core-sheath type composite fiber is not particularly limited, and examples thereof include 10 to 100 mm, preferably 30 to 70 mm, and more preferably 40 to 60 mm.
  • the fineness conforms to the "direct method (C method)" specified in "8.4.1 Average fiber length" of the Japanese Industrial Standard JIS L 1015: 2010 "Chemical fiber staple test method". It is a value to be measured.
  • the cross-sectional shape of the heat-sealing core-sheath type composite fiber is not particularly limited, but a circular shape is preferable.
  • the content ratio (mass%) of the heat-sealing core-sheath type composite fiber in the water purification filter of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include 10 to 50% by mass.
  • the effect of suppressing the generation of charcoal dust during initial use while maintaining a constant free residual chlorine filtration capacity and filtration flow rate, and the effect of increasing the density of the water purification filter and improving the handleability as a filter is preferably 30 to 50% by mass, more preferably 35 to 45% by mass.
  • the water purification filter of the present invention has a structure in which a non-woven fabric sheet containing the fibrous activated carbon and the heat-sealing core-sheath composite fiber is wound and heat-sealed.
  • Examples of the shape of the water purification filter of the present invention include a cylindrical shape and a cylindrical shape.
  • the water purification filter of the present invention may have a shape having a space portion (hollow portion) communicating in the height direction from the central portion of one bottom surface to the central portion of the other bottom surface.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating an example of a cylindrical water purification filter 1 in which the non-woven fabric sheet 2 is molded in a wound state.
  • the water purification filter 1 is molded in a state in which the non-woven fabric sheet 2 is wound in a spiral shape, and in the water purification filter 1, the longitudinal direction of the non-woven fabric sheet 2 is the height direction of the water purification filter 1 (upper and lower sides of the paper surface). It is arranged so that it is perpendicular to the direction).
  • FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating an example of a cylindrical water purification filter 1 in which the non-woven fabric sheet 2 is molded in a wound state.
  • the longitudinal direction of the non-woven fabric sheet 2 is the height direction of the water purification filter 1 (upper and lower sides of the paper surface). It is arranged so that it is perpendicular to the direction).
  • FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating an example of a cylindrical water purification filter 1 in which the non-woven fabric sheet 2 is
  • FIG. 1 shows an example of a cylindrical water purification filter provided with a space portion 3 communicating in the height direction at the center of the water purification filter 1.
  • the water to be purified is preferably passed in the radial direction of the water purification filter 1.
  • the bottom surface of the water purification filter 1 By forming the bottom surface of the water purification filter 1 by arranging a plurality of layers of the longitudinal end portions of the non-woven fabric sheet 2 in this way, the hardness of the bottom surface can be increased and the handleability can be improved. Further, by winding the non-woven fabric sheet 2 in a tensioned state, the water purification filter 1 is compressed from the side surface 12 in the radial direction toward the center, the hardness of the side surface 12 is increased, and the handleability is improved. be able to.
  • the water purification filter of the present invention has a density of 0.12 to 0.30 g / cm 3 . By satisfying such a density, it is possible to have a filtration flow rate suitable for a pot-type water purifier while maintaining a constant free residual chlorine filtration capacity.
  • the density of the water purification filter of the present invention is 0.14 to 0.25 g / g. cm 3, more preferably 0.140 ⁇ 0.189 g / cm 3, more preferably 0.140 ⁇ 0.175 g / cm 3, particularly preferably 0.140 ⁇ 0.167 g / cm 3.
  • the density of the water purification filter is determined by drying the water purification filter with a hot air dryer at 80 ° C.
  • the density can be adjusted by adjusting the weighing and thickness of the non-woven fabric sheet to be wound, and adjusting the tension at the time of winding. It can also be adjusted depending on the form of the non-woven fabric sheet. Specifically, the form of the non-woven fabric sheet is roughly classified into a dry non-woven fabric such as a needle punch non-woven fabric and a wet non-woven fabric such as a wet papermaking non-woven fabric. The density becomes low.
  • the density of the water purification filter is adjusted by the above-mentioned adjustment method, so that the dry non-woven fabric is 0.12 to 0. .20g / cm 3 or so, in the case of a wet-laid nonwoven fabric can be in the range of about 0.20 ⁇ 0.40g / cm 3.
  • the water purification filter of the present invention has a specific surface area of 500 to 1800 m 2 / g. By satisfying such a specific surface area, it is possible to ensure the handleability of the activated carbon filter while maintaining a constant free residual chlorine filtration capacity. In particular, it has the effect of suppressing the generation of coal dust during initial use while maintaining a constant free residual chlorine filtration capacity and filtration flow rate, and the effect of increasing the density of the water purification filter to improve its handleability as a filter. More from the viewpoint of more suitably comprises, as the specific surface area of the water filters of the present invention, preferably from 650 ⁇ 800m 2 / g, more preferably 700 ⁇ 775m 2 / g.
  • the specific surface area of the water purification filter is a value calculated based on the nitrogen adsorption isotherm at 77.4 K, and the specific measuring method is the same as in the case of the specific surface area of the fibrous activated carbon.
  • the specific surface area of the water purification filter can be adjusted by adjusting the specific surface area and content of the fibrous activated carbon, the content of the biodegradable polyester resin arranged in the sheath of the heat-sealing core-sheath composite fiber, and the fiber. It is possible by adjusting the heat treatment conditions when adhering the activated carbon.
  • the hardness of the bottom surface of the water purification filter of the present invention is not particularly limited, but from the viewpoint of more preferably providing the effect of reducing cracks and chips of the water purification filter, the effect of improving handleability, and the effect of improving the filtration flow rate. 10 to 75 is preferable, 30 to 70 is more preferable, and 30 to 50 is further preferable.
  • the hardness of the bottom surface of the water purification filter is a value measured using a durometer, and a specific measuring method is as follows. First, fix the water purification filter so that the bottom surface is horizontal.
  • the pressure surface is brought into contact with the surface of the bottom surface arranged on the upper side of the water purification filter so that the pusher needle of the durometer is vertical. , Immediately read the measured hardness.
  • the hardness of one bottom surface and the other bottom surface are measured at three locations (six locations in total), and the average value is calculated as the hardness of the bottom surface.
  • the hardness of the side surface of the water purification filter of the present invention is not particularly limited, but the effect of reducing cracks and chips of the water purification filter, the effect of improving handleability, and the effect of improving the filtration flow rate are more preferably provided. From the viewpoint, 20 to 90 is preferable, 40 to 60 is more preferable, and 40 to 50 is further preferable.
  • the hardness of the side surface of the water purification filter is a value measured using a durometer, and a specific measuring method is as follows. First, fix the water purification filter so that the bottom surface is horizontal.
  • the pressure surface of the durometer pusher is moved horizontally to bring it into contact with the side surface of the water purification filter, and the hardness (side hardness) is immediately obtained. ) Read the measured value.
  • the hardness of three side surfaces at equal intervals along the circumferential direction of the central part in the height direction of the water purification filter (the direction from one bottom surface to the other bottom surface) is measured, and the average value is calculated. Calculated as the hardness of the side surface.
  • the height of the water purification filter of the present invention (the length from one bottom surface to the other bottom surface) may be appropriately set according to the type of water purifier to be used, and examples thereof include 10 to 250 mm.
  • the thickness of the cylindrical water purification filter is a value obtained by subtracting the inner diameter from the outer diameter.
  • the inner diameter is the diameter of a space that communicates from the center of one bottom surface to the center of the other bottom surface in a cross section perpendicular to the height direction of the water purification filter.
  • the outer diameter is the diameter of the water purification filter including the space portion in the cross section in the direction perpendicular to the height direction of the water purification filter.
  • the inner diameter and outer diameter thereof may be appropriately set so as to satisfy the above-mentioned thickness.
  • the inner diameter is 5 mm or more and the outer diameter is 15 to 15. 150 mm can be mentioned.
  • the water purification filter of the present invention has a columnar shape
  • its diameter may be appropriately set according to the type of water purifier used, etc., but from the viewpoint of water purification performance and water permeability, for example, the diameter is 5 to 100 mm. Can be mentioned.
  • the diameter of the columnar water purification filter is the diameter of the circular cross section in the direction perpendicular to the height direction of the water purification filter.
  • the non-woven fabric sheet used in the first step may be any one containing the fibrous activated carbon and the heat-sealing core-sheath type composite fiber, and the fibrous activated carbon and the heat-sealing property in the non-woven fabric sheet.
  • the content ratio of the core-sheath type composite fiber is the same as the content ratio of each in the water purification filter of the present invention.
  • Examples of the weighing of the non-woven fabric sheet used in the first step include 10 to 100 g / m 2 , preferably 50 to 80 g / m 2 .
  • the thickness of the non-woven fabric sheet used in the first step is, for example, 0.2 to 1.0 mm, preferably 0.3 to 0.7 mm.
  • the form of the non-woven fabric sheet used in the first step is not particularly limited as long as it contains the fibrous activated carbon and the heat-sealing core-sheath type composite fiber, but is preferably a dry non-woven fabric, more preferably a needle. Punched non-woven fabric can be mentioned.
  • the dry non-woven fabric tends to have a lower density than, for example, a wet papermaking non-woven fabric, and is suitable for producing a water purification filter having the above-mentioned density.
  • the winding core used in the first step may be made of resin as long as it is not deformed by the heat treatment in the second step. Further, since the diameter of the winding core corresponds to the inner diameter of the water purification filter of the present invention, the diameter of the winding core used in the first step may be set according to the inner diameter to be provided in the water purification filter of the present invention. ..
  • the first step it is preferable to wind the non-woven fabric sheet around the winding core while applying tension.
  • the heat treatment in the second step may be performed under temperature conditions that melt a part or all of the biodegradable polyester resin in the sheath portion of the heat-sealing core-sheath type composite fiber contained in the non-woven fabric sheet, and has heat-sealing properties.
  • the temperature range may be set to be equal to or higher than the melting point of the biodegradable polyester resin in the sheath portion of the core-sheath type composite fiber and lower than the melting point of the synthetic resin in the core portion of the heat-sealing core-sheath type composite fiber.
  • the temperature conditions in the heat treatment in the second step are equal to or higher than the melting point of the biodegradable polyester resin in the sheath portion of the heat-sealing core-sheath type composite fiber and the melting point is + 40 ° C. or lower; preferably, heat melting.
  • the heat treatment time in the second step may be set within a range in which a part or all of the biodegradable polyester resin in the sheath portion of the heat-sealing core-sheath type composite fiber contained in the non-woven fabric sheet is melted. For example, 0.3 to 1.5 hours, preferably 0.5 to 1.2 hours.
  • the second step after the heat treatment, cooling is performed until the biodegradable polyester resin in the melted sheath solidifies.
  • the biodegradable polyester resin in the molten sheath is solidified in a state where the fibrous activated carbons are fused to each other, and the water purification filter of the present invention is formed.
  • heat treatment is performed under a temperature condition lower than the melting point of the synthetic resin at the core of the heat-sealing composite fiber, so that after the second step, the heat-sealing core-sheath type contained in the non-woven fabric sheet The synthetic resin at the core of the composite fiber is not melted and maintains its original shape.
  • the winding core is pulled out after the second step, whereby the water purification filter of the present invention can be obtained.
  • the height of the water purification filter may be adjusted by cutting in a plane direction perpendicular to the height direction so that the water purification filter has a predetermined height, if necessary.
  • the water purification filter of the present invention can be used as a water purification filter for various water purifiers, but a pot type (pitcher) that purifies by dropping the raw water stored in the raw water storage unit (reservoir tank) by its own weight and passing it through the filter.
  • Type) Suitable for use as a filter for water purifiers.
  • the water purification filter of the present invention When the water purification filter of the present invention is used in a pot-type water purifier, the water purification filter has a cylindrical shape as illustrated in FIG. 1, and the axial direction of the cylinder (vertical direction in FIG. 1) is the vertical direction.
  • the raw water to be purified is passed in the radial direction of the water purification filter 1 (that is, (1) the raw water flowing into the space 3 passes through the water purification filter in the radial direction and is on the side surface 12 side. Or (2) the raw water flowing in from the side surface 12 side passes through the water purification filter in the radial direction and flows out from the space 3).
  • the water purifier is configured so that the raw water (purified water) stored in the raw water storage unit passes through the water purification cartridge due to its own weight drop, and the purified water is stored in the purified water storage unit.
  • the water purified by the pot-type water purifier is discharged to the outside through the water purification spout of the casing.
  • the water purification filter of the present invention When the water purification filter of the present invention is used in a pot type water purifier, the water purification filter of the present invention is housed in the water purification cartridge and used.
  • the water purification cartridge is configured so that the raw water introduced from the raw water inlet passes in the radial direction of the water purification filter of the present invention and is led out from the purified water outlet to the purified water storage unit.
  • the raw water introduced from the raw water introduction port is introduced into the space portion (hollow portion) of the raw water purification filter of the present invention, and the raw water is introduced from the side surface of the raw water purification filter of the present invention.
  • An embodiment is described in which the water is discharged from the space (hollow part) of the water purification filter and is led out from the water purification outlet to the water purification storage part.
  • the purified water to be purified by the water purification filter of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include drinking water, tap water, industrial water, agricultural water, etc., but drinking water and tap water are preferable.
  • the water purification method of the present invention is characterized in that raw water to be purified is passed through the water purification filter.
  • the configuration of the water purification filter used in the water purification method of the present invention, the method of passing the water purification filter, the type of raw water to be purified, and the like are as described in the column of "A. Water purification filter”.
  • Example 1 Manufacture of water purification filter ⁇ Example 1>
  • a fibrous activated carbon trade name A-10 (specific surface area 1300 m 2 / g, average fiber diameter 17 ⁇ m) manufactured by Unitika Ltd. was prepared.
  • the core-sheath type composite fiber is polylactic acid (melting point 170 ° C., glass transition point 57 ° C.) in which the core is a copolymer of D-lactic acid and L-lactic acid (content of D-form: 1.4 mol%).
  • the sheath is composed of polylactic acid (melting point 130 ° C., melt flow rate 10 g / 10 mm), which is a copolymer of D-lactic acid and L-lactic acid (content of D-form: 10 mol%), and the core and sheath.
  • the mass ratio (core portion / sheath portion) of the portion is 5/5, and the cross-sectional shape is circular.
  • An iron cylindrical pipe having an outer diameter of 27.6 mm was prepared as a winding core, and the above-mentioned needle punched non-woven fabric A was wound around the winding core so as to have a predetermined outer diameter. Then, the needle-punched non-woven fabric A was wound and placed in a furnace, heat-treated at an atmospheric temperature of 130 ° C. for 1 hour, and then naturally cooled. Then, after removing the winding core, it was cut to a length of 82 mm with a cutting machine to obtain a cylindrical water purification filter. The height of the water purification filter was 82 mm, the outer diameter was 38.5 mm, and the inner diameter was 27.6 mm.
  • the fibrous activated carbons were fused and fixed in a state where a part of polylactic acid arranged in the sheath portion of the core-sheath type composite fiber was melted and solidified. Almost no thermal deformation was observed in the core portion of the core-sheath type composite fiber.
  • the fibrous activated carbons were fused and fixed in a state where most of the polylactic acid arranged in the sheath portion of the core-sheath type composite fiber was melted and solidified.
  • the core portion of the core-sheath type composite fiber was slightly deformed by heat.
  • Example 3 As the fibrous activated carbon, a fibrous activated carbon trade name A-15 (specific surface area 1700 m 2 / g, average fiber diameter 16 ⁇ m) manufactured by Unitika Ltd. was prepared.
  • the core-sheath type composite fiber is polylactic acid (melting point 170 ° C., glass transition point 57 ° C.) in which the core is a copolymer of D-lactic acid and L-lactic acid (content of D-form: 1.4 mol%).
  • the sheath is composed of polylactic acid (melting point 130 ° C., melt flow rate 10 g / 10 mm), which is a copolymer of D-lactic acid and L-lactic acid (content of D-form: 10 mol%), and the core and sheath.
  • the mass ratio (core portion / sheath portion) of the portion is 5/5, and the cross-sectional shape is circular.
  • 80 parts by mass of the prepared fibrous activated carbon and 20 parts by mass of the prepared core-sheath composite fiber are mixed and carded to form a thin web, and the web is subjected to needle punching to perform an atmospheric temperature. After heat treatment at 90 ° C., it was cooled to obtain a needle punched non-woven fabric B.
  • the non-woven fabric was weighed 65 g / m 2 and had a thickness of 0.52 mm.
  • An iron cylindrical pipe having an outer diameter of 27.6 mm was prepared as a winding core, and the needle punched non-woven fabric B obtained above was wound around the winding core so as to have a predetermined outer diameter. Then, the needle-punched non-woven fabric B was wound and placed in a furnace, heat-treated at an atmospheric temperature of 130 ° C. for 1 hour, and then naturally cooled. Then, after removing the winding core, it was cut to a length of 82 mm with a cutting machine to obtain a cylindrical water purification filter. The height of the water purification filter was 82 mm, the outer diameter was 38.5 mm, and the inner diameter was 27.6 mm.
  • the fibrous activated carbons were fused and fixed in a state where a part of polylactic acid arranged in the sheath portion of the core-sheath type composite fiber was melted and solidified. Almost no thermal deformation was observed in the core portion of the core-sheath type composite fiber.
  • Example 4 As the fibrous activated carbon, a fibrous activated carbon trade name A-10 (specific surface area 1300 m 2 / g, average fiber diameter 17 ⁇ m) manufactured by Unitika Ltd. was prepared.
  • the core-sheath type composite fiber is polylactic acid (melting point 170 ° C., glass transition point 57 ° C.) in which the core is a copolymer of D-lactic acid and L-lactic acid (D-form content 1.4 mol%).
  • the sheath is composed of polybutylene succinate (melting point 120 ° C., melt flow rate 15 g / 10 mm), the mass ratio of the core to the sheath (core / sheath) is 5/5, and the cross-sectional shape is It has a circular shape.
  • An iron cylindrical pipe having an outer diameter of 27.6 mm was prepared as a winding core, and the needle punched non-woven fabric C obtained above was wound around the winding core so as to have a predetermined outer diameter. Then, the needle punched non-woven fabric C was wound and placed in a furnace, heat-treated at an atmospheric temperature of 130 ° C. for 1 hour, and then naturally cooled. Then, after removing the winding core, it was cut to a length of 82 mm with a cutting machine to obtain a cylindrical water purification filter. The height of the water purification filter was 82 mm, the outer diameter was 38.5 mm, and the inner diameter was 27.6 mm.
  • the fibrous activated carbons were fused and fixed in a state where a part of polybutylene succinate arranged in the sheath portion of the core-sheath type composite fiber was melted and solidified. Almost no thermal deformation was observed in the core portion of the core-sheath type composite fiber.
  • Example 5 An iron cylindrical pipe having an outer diameter of 27.6 mm was prepared as a winding core, and the same needle punched non-woven fabric C as in Example 4 was wound around the winding core so as to have a predetermined outer diameter. Then, the needle punched non-woven fabric C was wound and placed in a furnace, heat-treated at an atmospheric temperature of 150 ° C. for 1 hour, and then naturally cooled. Then, after removing the winding core, it was cut to a length of 82 mm with a cutting machine to obtain a cylindrical water purification filter. The height of the water purification filter was 82 mm, the outer diameter was 38.5 mm, and the inner diameter was 27.6 mm.
  • the fibrous activated carbons were fused and fixed in a state where most of the polybutylene succinate arranged in the sheath portion of the core-sheath type composite fiber was melted and solidified.
  • the core portion of the core-sheath type composite fiber was slightly deformed by heat.
  • the specific surface area of the fibrous activated carbon and the water purification filter was calculated at 77.4 K based on the nitrogen adsorption isotherm. Specifically, first, using an automatic gas adsorption amount measuring device (trade name "AUTOSORB-1-MP", manufactured by QUANTCHROME), a sample (fibrous activated carbon or water purification filter) is set to 77.4 K (boiling point of nitrogen). After cooling, nitrogen gas was introduced and the adsorption amount V [cc / g] of nitrogen gas was measured by the volumetric method.
  • AUTOSORB-1-MP automatic gas adsorption amount measuring device
  • ⁇ Average fiber diameter of fibrous activated carbon> The average fiber diameter of the fibrous activated carbon was measured using a reflection microscope in accordance with "7.3.1 Fiber diameter” of Japanese Industrial Standard JIS K 1477: 2007 "Fibrous activated carbon test method”.
  • melt flow rate of biodegradable polyester resin in the sheath was prepared as a sample, and the melt flow rate was measured.
  • the measurement of melt flow rate is specified in Japanese Industrial Standard JIS K7210: 2014 "Plastic-How to obtain melt mass flow rate (MFR) and melt volume flow rate (MVR) of thermoplastics-Part 1: Standard test method".
  • MFR melt mass flow rate
  • MVR melt volume flow rate
  • the biodegradable polyester resin used for the core was prepared as a sample, and the glass transition point was measured. Specifically, a DSC (Differential Scanning Calorimetry) is used to obtain a temperature rise curve under the condition of a temperature rise rate of 20 ° C./min, and an intermediate value between the temperatures of the two bending points derived from the glass transition in the temperature rise curve. was set as the glass transition point.
  • a DSC Different Scanning Calorimetry
  • ⁇ Density of water purification filter> The water purification filter was dried at 80 ° C. for 3 hours in a hot air dryer, cooled to room temperature in a desiccator, and then weighed. The density of the water purification filter was calculated by dividing the mass (g) by the volume of the water purification filter (cm 3).
  • the hardness of the bottom surface of the water purification filter was measured by the following method. First, the bottom surface of the water purification filter was fixed so as to be horizontal. Next, using a hemispherical durometer with a needle pusher shape of 5.08 ⁇ 0.02 mm (Durometer model GS-701N manufactured by TECLOCK Co., Ltd.), the durometer is pushed onto the surface of the bottom surface arranged on the upper side of the water purification filter. The pressure surface was brought into contact with the needle so that it was vertical, and the measured hardness was immediately read. With this method, the hardness of one bottom surface and the other bottom surface were measured at three locations (six locations in total), and the average value was calculated as the hardness of the bottom surface.
  • the hardness of the side surface of the water purification filter was measured by the following method. First, the bottom surface of the water purification filter was fixed so as to be horizontal. Next, using a hemispherical durometer with a needle pusher shape of 5.08 ⁇ 0.02 mm (Durometer model GS-701N manufactured by TECLOCK Co., Ltd.), the pressure surface of the durometer pusher is moved in the horizontal direction to purify the water filter. It was brought into contact with the side surface of the surface, and the measured value of hardness (side surface hardness) was immediately read. The hardness of the side surfaces of three locations at equal intervals along the circumferential direction of the central portion in the height direction of the water purification filter was measured, and the average value was calculated as the hardness of the side surfaces.
  • the free residual chlorine filtration capacity was measured using a continuous water purifier in accordance with "6.5.2 Free Residual Chlorine Filtration Capacity Test" of Japanese Industrial Standard JIS S 3201 2019 "Household Water Purifier Test Method”. Specifically, both ends of the water purification filter were sealed with hot melt or silicone sealant, and then filled in a stainless steel housing. Separately, tap water purified by an activated carbon filter was prepared by adding sodium hypochlorite so that the free residual chlorine concentration was 2.0 ⁇ 0.2 mg / L as the prepared raw water. The adjusted raw water was passed from the outside to the inside of the water purification filter at a flow rate of 1.2 L / min.
  • the concentration of free residual chlorine before and after passing through the water purification filter is quantitatively measured by the DPD absorptiometry, and the concentration of free residual chlorine in the outflow water (filter passing liquid) with respect to the inflow water (adjusted raw water) becomes 20% or more at the initial stage.
  • the point was set as a breakthrough point, and the total amount of filtered water (L) up to the breakthrough point was determined.
  • ⁇ Filtration flow rate> (I) Preparation of reservoir tank and cartridge case We prepared a reservoir tank (bottom area in the reservoir tank is about 95 cm 2 ) that has an elliptical body and can mount a cartridge in the center of the bottom. In addition, a cartridge case for a pot-type water purifier (ZR-003-B-4 manufactured by ZeroWater) was prepared. (II) Preparation of cartridge The water purification filter was loaded into the cartridge case and immersed in water for 20 minutes. (III) Measurement of filtration flow rate 1) The cartridge prepared above was attached to the reservoir tank, 1.2 L of water was put into the reservoir tank, and the cartridge was passed by dropping its own weight.
  • the water purification filters of Examples 1 to 5 are water purification filters containing activated charcoal and a biodegradable polyester resin, and the activated charcoal is fused to each other by the biodegradable polyester resin, and the shape of the activated charcoal is a fiber.
  • the biodegradable polyester resin has a melting point of 80 to 140 ° C., is contained as a sheath portion of a core-sheath type composite fiber, and is a synthetic resin contained as a core portion of the core-sheath type composite fiber.
  • the difference between the melting point and the melting point of the biodegradable polyester resin (the melting point of the synthetic resin contained as the core portion-the melting point of the biodegradable polyester resin) is 20 ° C.
  • the water purification filter is made of the fibrous material.
  • a non-woven sheet containing the activated charcoal and the core-sheath type composite fiber is wound around, the density of the water purification filter is 0.12 to 0.30 g / cm 3 , and the specific surface area of the water purification filter is 500 to 1800 m. It met 2 / g.
  • the water purification filters (Examples 1 to 5) satisfying such a configuration have a filtration flow rate that does not cause a practical problem even when used as a pot-type water purifier while maintaining a constant free residual chlorine filtration capacity, and have a hardness. It was high to some extent and was excellent in handleability.
  • the water purification filters of Examples 1, 2, 4 and 5 have the above-mentioned configurations and have a density of 0.14 to 0.25 g / cm 3 , so that the hardness is increased while maintaining the filtration flow rate. It was superior in handleability. In addition, the generation of coal dust during the initial use of the water purification filter could be further suppressed.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

本発明の課題は、ろ材として活性炭、バインダー成分として生分解性ポリマーを含む浄水フィルターにおいて、一定の遊離残留塩素ろ過能力を維持しつつ、ポット型浄水器としたときにも実用上問題無いろ過流量を有し、硬度がある程度高く取扱い性に優れた浄水フィルターを提供することである。　繊維状活性炭と熱融着性芯鞘型複合繊維とを含有する不織布シートを捲回して熱融着させてなる浄水フィルターであって、前記熱融着性芯鞘型複合繊維の鞘部が、融点が８０～１４０℃の生分解性ポリエステル樹脂を含み、前記熱融着性芯鞘型複合繊維の芯部が、前記生分解性ポリエステル樹脂の融点よりも２０℃以上高い融点の合成樹脂を含み、前記浄水フィルターの密度が０．１２～０．３０ｇ／ｃｍ3であり、且つ前記浄水フィルターの比表面積が５００～１８００ｍ2／ｇである、浄水フィルター。

Description

浄水フィルター
　本発明は、浄水フィルターに関する。
　従来、水道水からの遊離残留塩素除去等の浄水のために、活性炭を使用した浄水フィルターが使用されており、様々な浄水フィルターが開発されている。
　浄水フィルターとしては、ろ材である活性炭と、当該活性炭を一体化するためのバインダー成分を含むものが知られている。
　このような浄水フィルターは、使用後家庭ごみとして廃棄され、焼却処分や埋め立て処分等がされている。そして、地球環境保護の観点からは、焼却処分の際のエネルギー削減、又は埋め立ての際の生分解性向上が求められる。
　浄水フィルターの生分解性を向上させる方法としては、例えば、上記バインダー成分として生分解性のものを使用することが挙げられる。生分解性のバインダー成分を使用した浄水フィルターとして、例えば、アルミノ珪酸塩とそのバインダーを含み、多孔ブロックまたはシートの形態である流体用浄化材料であって、バインダーが生分解性ポリマーである浄化材料が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特表２００４－５０４１２６号公報
　しかしながら、特許文献１に開示された浄化材料は、粒状炭等を圧縮成型等して得られるものであり、ろ過流量が小さい。そのため、貯留部に溜めた原水を自重落下させフィルターを通過させて浄化をおこなうポット型（ピッチャー型）浄水器のフィルターとして使用した場合に、ろ過に多大な時間を要してしまうという問題があった。
　ここで、本発明者等は、特許文献１に開示された浄化材料のろ過流量を高めるために、ろ材である活性炭、及び生分解性のバインダー成分を繊維状とし、嵩高いもの（密度の小さいもの）とすることを想起した。しかしながら、本発明者等が検討したところ、単にろ材である活性炭、及び生分解性のバインダー成分を繊維状とするのみでは、一定の遊離残留塩素ろ過能力を維持しつつろ過流量を高めることができないこと、また、フィルター硬度が低くなってしまい、取扱い性に劣ることがあるという問題があることを知得した。
　そこで、本発明は、ろ材として活性炭、バインダー成分として生分解性ポリマーを含み、活性炭同士が生分解性ポリマーによって融着されてなる浄水フィルターにおいて、一定の遊離残留塩素ろ過能力を維持しつつ、ポット型浄水器に使用したときにも実用上問題無いろ過流量を有し、硬度がある程度高く取扱い性に優れた浄水フィルターを提供することを課題とする。
　本発明者等が上記課題について検討した。例えば、浄水フィルターのバインダーとして、単一の生分解性ポリエステル樹脂からなる繊維状の生分解性バインダーを使用する場合には、生分解性ポリエステル樹脂自体の熱溶融した際の流動性が低いため、活性炭同士を十分に接着させるためには生分解性ポリエステル樹脂の融点近くの温度で熱処理し生分解性ポリエステル樹脂を溶融させる必要がある。当該熱処理により繊繊維状の生分解性バインダー全体が熱変形しやすくなり、例えば繊維状バインダーがフィルム状になって潰れたりすることがある。そして、本発明者等は、これに起因して、浄水フィルター内の空隙が少なくなってしまい、得られる浄水フィルターはろ過流量に劣る場合があることを知得した。
　そこで、本発明者等は、浄水フィルターのバインダーとして、鞘部が生分解性ポリエステル樹脂を含み、且つ芯部が前記生分解性ポリエステル樹脂の融点よりも２０℃以上高い融点の合成樹脂を含む熱融着性芯鞘型複合繊維を使用することで、解決を図れるのではないかと想起した。しかしながら、このような熱融着性芯鞘型複合繊維を使用しても、フィルターが脆くなってしまうか、又は熱融着性芯鞘型複合繊維の芯部が接着の際の熱処理において熱変形して扁平になってしまうことがあった。この原因について、本発明者等が検討したところ、生分解性ポリエステル樹脂は、熱溶融したときの流動性が比較的小さく、活性炭同士の接着が他のポリエステル等と比較して比較的不十分になりやすい傾向があり、また、生分解性ポリエステル樹脂自体が比較的硬くて脆い性質があるが故、得られる浄水フィルターは機械的強度等に劣り、取扱い性に劣る場合があることを知得した。また、鞘部に配されたバインダー成分である生分解性ポリエステル樹脂が熱溶融した際の流動性を高めるべく接着の際の熱処理温度を高めると、熱融着性芯鞘型複合繊維の芯部が熱変形しやすくなり、これに起因して、浄水フィルター内の空隙が少なくなってしまい、得られる浄水フィルターはろ過流量に劣る場合があることを知得した。
　そこで、本発明者等が鋭意検討したところ、熱融着性芯鞘型複合繊維の芯部に配される合成樹脂の融点と鞘部に配される生分解性ポリエステル樹脂の融点との差（前記合成樹脂の融点－前記生分解性ポリエステル樹脂の融点）を２０℃以上にしつつ、熱融着性芯鞘型複合繊維の鞘部に配する生分解性ポリエステル樹脂として融点が８０～１４０℃のものを選択することで、接着の際に熱処理しやすい比較的低い融点と、溶融したときの適度な流動性とを確保することができ、熱融着性芯鞘型複合繊維の芯部の熱変形を抑制できることを見出した。
　加えて、浄水フィルターのろ材として繊維状活性炭を選択し、これを前記熱融着性芯鞘型複合繊維と含む織布シートを捲回して熱融着させ、フィルターの比表面積が５００～１８００ｍ2／ｇ、且つフィルターの密度を０．１２～０．３０ｇ／ｃｍ3となるように設定することにより、一定の遊離残留塩素ろ過能力を維持しつつ、ポット型浄水器として適したろ過流量を有し、硬度がある程度高く取扱い性に優れた浄水フィルターを提供することができることを見出した。
　すなわち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項１．　繊維状活性炭と熱融着性芯鞘型複合繊維とを含有する不織布シートを捲回して熱融着させてなる浄水フィルターであって、
　前記熱融着性芯鞘型複合繊維の鞘部が、融点が８０～１４０℃の生分解性ポリエステル樹脂を含み、
　前記熱融着性芯鞘型複合繊維の芯部が、前記生分解性ポリエステル樹脂の融点よりも２０℃以上高い融点の合成樹脂を含み、
　前記浄水フィルターの密度が０．１２～０．３０ｇ／ｃｍ3であり、且つ
　前記浄水フィルターの比表面積が５００～１８００ｍ2／ｇである、浄水フィルター。
項２．　前記生分解性ポリエステル樹脂が脂肪族ポリエステル樹脂である、項１に記載の浄水フィルター。
項３．　前記脂肪族ポリエステル樹脂が、ポリ乳酸、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリブチレンアジペートテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートサクシネート、又は３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシヘキサノエート重合体である、項２に記載の浄水フィルター。
項４．　前記浄水フィルターが、円筒状又は円柱状である、項１～３のいずれか１項に記載の浄水フィルター。
項５．　ポット型浄水器のフィルターとして使用される、項１～４のいずれかに１項に記載の浄水フィルター。
項６．　浄化対象となる原水を、項１～５のいずれかに１項に記載の浄水フィルターを通過させる、水の浄化方法。
項７．　ポット型浄水器を用いて行われる、請求項６に記載の水の浄化方法。
　本発明の浄水フィルターによれば、本発明の構成を備えることにより、ろ材として活性炭、バインダー成分として生分解性ポリマーを含み、活性炭同士が生分解性ポリマーによって融着されてなる浄水フィルターにおいて、一定の遊離残留塩素ろ過能力を維持しつつ、ポット型浄水器としたときにも実用上問題無いろ過流量を有し、硬度がある程度高く取扱い性に優れるものとすることができる。
不織布シートが捲回された状態で成型されている、浄水フィルターの一例を説明する模式的斜視図である。
Ａ．浄水フィルター
　本発明の浄水フィルターは、繊維状活性炭と熱融着性芯鞘型複合繊維とを含有する不織布シートを捲回して熱融着させてなる浄水フィルターであって、前記熱融着性芯鞘型複合繊維の鞘部が、融点が８０～１４０℃の生分解性ポリエステル樹脂を含み、前記熱融着性芯鞘型複合繊維の芯部が、前記生分解性ポリエステル樹脂の融点よりも２０℃以上高い融点の合成樹脂を含み、前記浄水フィルターの密度が０．１２～０．３０ｇ／ｃｍ3であり、且つ前記浄水フィルターの比表面積が５００～１８００ｍ2／ｇであることを特徴とする。以下、本発明の浄水フィルターを構成する材料等について詳述する。
＜活性炭＞
　本発明の浄水フィルターは、繊維状活性炭を含む。バインダー成分である生分解性ポリエステル樹脂自体が比較的硬くて脆い性質があるが故、得られる浄水フィルターは機械的強度等に劣り、取扱い性に劣る場合があるところ、本発明の浄水フィルターによれば、活性炭自体も繊維状とすることで、生分解性ポリエステル樹脂に起因する脆さを改善し易くなり、取扱い性に優れるものとなる。
　本発明の浄水フィルターに含まれる繊維状活性炭の比表面積は、後述する浄水フィルターの比表面積の範囲を充足させやすくしつつ、浄水フィルターの強度をより高める観点から、６００～３０００ｍ2／ｇであることが好ましく、１０００～２０００ｍ2／ｇであることがより好ましい。さらに、上記観点に加え、本発明の浄水フィルター初期使用時における炭塵の発生をより抑制する観点からは、１１００～１５００ｍ2／ｇであることが更に好ましく、１２００～１４００ｍ2／ｇであることが特に好ましい。なお、本発明において、繊維状活性炭の比表面積は、７７．４Ｋにおいて窒素吸着等温線に基づいて算出される値である。具体的には、次のようにして窒素吸着等温線が作成される。測定するサンプルを７７．４Ｋ（窒素の沸点）に冷却し、窒素ガスを導入して容量法により窒素ガスの吸着量Ｖ［ｃｃ／ｇ］を測定する。このとき、導入する窒素ガスの圧力Ｐ［ｈＰａ］を徐々に上げ、窒素ガスの飽和蒸気圧Ｐ０［ｈＰａ］で除した値を相対圧力Ｐ／Ｐ０として、各相対圧力に対する吸着量をプロットすることにより窒素吸着等温線を作成する。窒素ガスの吸着量は、市販の自動ガス吸着量測定装置（例えば、商品名「ＡＵＴＯＳＯＲＢ－１－ＭＰ」（ＱＵＡＮＴＣＨＲＯＭＥ製）など）を用いて実施できる。本発明では、窒素吸着等温線に基づき、ＢＥＴ法に従って比表面積を求める。この解析は、上記装置に付属する解析プログラム等の公知の手段を用いることができる。
　本発明の浄水フィルターに含まれる繊維状活性炭の平均繊維径は５～３０μｍであることが好ましく、１０～２５μｍであることがより好ましく、１４～１９μｍであることが更に好ましい。このような平均繊維径とすることにより、遊離残留塩素ろ過能力とろ過流量との両立を一層図りやすくなる。本発明において、繊維状活性炭の平均繊維径は、日本本工業規格ＪＩＳ　Ｋ　１４７７：２００７「繊維状活性炭試験方法」の「７．３．１　繊維径」に準じて、反射顕微鏡を使用して測定される値である。
　また、本発明の浄水フィルターは、本発明の効果を奏する範囲で、繊維状活性炭以外の活性炭、例えば、粒状活性炭等を含むことができる。
　本発明の浄水フィルターにおいて、繊維状活性炭の含有割合（質量％）としては、特に制限されないが、例えば、５０～９０質量％が挙げられる。とりわけ、一定の遊離残留塩素ろ過能力及びろ過流量を維持しつつ、本発明の浄水フィルター初期使用時における炭塵の発生を抑制する効果、及び浄水フィルターの密度を高めてフィルターとしての取扱い性を向上させる効果、をより一層好適に具備させる観点からは、５０～７０質量％が好ましく、５５～６５質量％がより好ましい。
　具体的に、バインダー成分として生分解性ポリエステル樹脂を含む繊維は、バインダー成分として共重合ポリエチレンテレフタレートやポリオレフィンを含む繊維に比べ、水に対する親和性及び熱収縮率が高い。そして、本発明者等によれば、バインダー成分として生分解性ポリエステル樹脂を含む繊維を使用した活性炭フィルターは、フィルター成型のために生分解性ポリエステル樹脂を熱溶融させる際、当該繊維が比較的大きく熱収縮し、バインダー成分として共重合ポリエチレンテレフタレートやポリオレフィンを含む繊維を使用した活性炭フィルターに比してフィルター密度がある程度高くなることが判明した。そして、活性炭の含有割合を５０～７０質量％、特に好ましくは５５～６５質量％とすることで、生分解性ポリエステル樹脂の含有割合を高めることができ、その結果、得られるフィルターの水に対する親和性（水なじみ性）が高まり一定のろ過流量を維持しつつ、フィルター密度を比較的高くできることによりフィルター硬度を高め取扱い性を高めることができるのである。加えて、活性炭の含有割合を５０～７０質量％、好ましくは５５～６５質量％とすることにより、フィルター初期使用時における炭塵の発生をより抑制しやすくなる。
＜熱融着性芯鞘型複合繊維＞
　本発明の浄水フィルターは、バインダーとして熱融着性芯鞘型複合繊維を使用する。当該熱融着性芯鞘型複合繊維の鞘部は、融点が８０～１４０℃の生分解性ポリエステル樹脂で形成されており、本発明の浄水フィルターにおいて、当該鞘部の少なくとも一部が軟化又は溶融された後に固化した状態で前記活性炭同士を融着する。そして、前記熱融着性芯鞘型複合繊維の芯部は合成樹脂で形成されており、当該合成樹脂の融点と前記生分解性ポリエステル樹脂の融点との差（前記芯部として含まれる合成樹脂の融点－前記生分解性ポリエステル樹脂の融点）が２０℃以上である。
　本発明において、生分解性とは、物質が微生物によって分解される性質をいい、具体的には、水分と温度が適度な環境下（例えば、コンポストまたは土中など）に置かれることで加水分解が促進され、その後、微生物による分解が進行し、最終的には二酸化炭素と水となって自然界へと循環し得る性質をいう。
　前記鞘部に使用される生分解性ポリエステル樹脂が備えるより好ましい生分解性として、日本工業規格ＪＩＳ　Ｋ　６９５３－１：２０１１「プラスチック－制御されたコンポスト条件下の好気的究極生分解度の求め方－発生二酸化炭素量の測定による方法－第１部：一般的方法」に準じて測定される生分解度が、１８０日で６０％以上のものが挙げられる。
　また、鞘部に使用される生分解性ポリエステル樹脂が備えるより好ましい生分解性として、ＤＩＮ　ＥＮ　ＩＳＯ　１４８５５－１：２０１２「Determination of the ultimate aerobic biodegradability of plastic materials under controlled composting conditions - Method by analysis of evolved carbon dioxide - Part 1: General method」の方法に準拠した活性分解条件において、１８０日で、前記生分解性ポリエステル樹脂の有機炭素の少なくとも６０質量％が二酸化炭素に転化されるものが挙げられる。
　鞘部に使用される生分解性ポリエステル樹脂としては、脂肪族ポリエステル樹脂が好ましい。当該脂肪族ポリエステル樹脂としては、ポリ乳酸、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリブチレンアジペートテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートサクシネート、又は３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシヘキサノエート重合体が好ましい。後述する芯部として含まれる合成樹脂との接合性をより優れたものとしつつ、水に対する親和性をより高めて浄水フィルターの通水性をより優れたものとする観点から、これらの脂肪族ポリエステル樹脂の中でも、より好ましくはポリ乳酸又はポリブチレンサクシネートが挙げられる。
　鞘部に使用される生分解性ポリエステル樹脂の融点は、８０～１４０℃である。融点が８０～１４０℃の生分解性ポリエステル樹脂を使用することにより、繊維状活性炭同士を接着させるための熱処理において当該生分解性ポリエステル樹脂が溶融した際に適度な流動性を呈することができ、繊維状活性炭の細孔の維持（細孔がバインダー成分によってさほど埋まらないこと）を図りつつ、繊維状活性炭同士の接着性を担保して、熱処理における芯鞘型複合繊維の芯部の熱変形をより抑制しやすくなる。鞘部に使用される生分解性ポリエステル樹脂の融点として、好ましくは１００～１４０℃、より好ましくは１１０～１４０℃、更に好ましくは１１５～１３５℃が挙げられる。
　なお、本発明において、融点は、ＤＳＣ（示差走査熱量計）を用いて測定される値である。具体的には、ＤＳＣを用いて、昇温速度２０℃／分の条件で測定し、得られた融解吸熱曲線において極値を与える温度を融点とする。
　鞘部をポリ乳酸で形成する場合、当該ポリ乳酸の好適な一例として、Ｄ－乳酸とＬ－乳酸との共重合体であり、融点が１１０～１４０℃（より好ましくは１１５～１３５℃）であることが挙げられる。ポリ乳酸を構成する乳酸モノマーとしては、Ｄ体（Ｄ－乳酸）とＬ体（Ｌ－乳酸）の光学異性体が存在する。そして、例えば、Ｌ体にＤ体を３モル％程度共重合させると融点が１５０℃程度、Ｄ体を７モル程度共重合させると融点が１４０℃程度、Ｄ体を１２モル％程度共重合させると融点が１１０℃程度といった具合に、ポリ乳酸の融点のコントロールが可能である。
　鞘部をポリ乳酸で形成する場合、当該ポリ乳酸におけるＤ－乳酸の含有量としては、７～１２モル％が好ましい。
　本発明において、ポリ乳酸のＤ－乳酸の含有量は、以下の測定方法によって求められる値である。先ず、測定対象となるポリ乳酸を０．３ｇ秤量し、１Ｎ－水酸化カリウム／メタノール溶液６ｍＬに加え、６５℃にて充分撹拌する。次いで、硫酸４５０μＬを加えて、６５℃にて撹拌し、ポリ乳酸を分解させ、サンプルとして５ｍＬを計り取る。このサンプルに純水３ｍＬ、および塩化メチレン１３ｍＬを混合して振り混ぜ、静置分離後、下部の有機層を約１．５ｍＬ採取し、孔径０．４５μｍのＨＰＬＣ用ディスクフィルターでろ過後、ガスクロマトグラフィー（例えば、ＨｅｗｌｅｔＰａｃｋａｒｄ製ＨＰ－６８９０ＳｅｒｉｅｓＧＣｓｙｓｔｅｍ）により測定する。乳酸メチルエステルの全ピーク面積に占めるＤ－乳酸メチルエステルのピーク面積の割合（％）を算出し、これをポリ乳酸のＤ－乳酸含有量（モル％）とする。
　鞘部に使用される生分解性ポリエステル樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）としては、５～２０ｇ／１０ｍｉｎが挙げられる。本発明において、ＭＦＲは、日本工業規格ＪＩＳ　Ｋ７２１０－１：２０１４「プラスチック－熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト（ＭＦＲ）及びメルトボリュームフローレイト（ＭＶＲ）の求め方－第１部：標準的試験方法」に規定されている「Ａ法：質量測定法」に準拠し、試験温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定される値である。
　芯部は、鞘部に使用される生分解性ポリエステル樹脂の融点よりも２０℃以上高い融点の合成樹脂で形成される。芯部に使用される合成樹脂の融点は、鞘部に使用される生分解性ポリエステル樹脂の融点よりも２０℃以上高いことが好ましい。芯部に使用される合成樹脂の融点と鞘部に使用される生分解性ポリエステル樹脂の融点との差（芯部に使用される合成樹脂の融点－鞘部に使用される生分解性ポリエステル樹脂の融点）として、具体的には、２０～１５０℃、好ましくは３０～７０℃、より好ましくは３０～６０℃、更に好ましくは３５～５５℃が挙げられる。
　芯部に使用される合成樹脂の融点としては、鞘部に使用される生分解性ポリエステル樹脂との融点の差が前述する範囲を満たしていればよいが、具体的には、１００～２６０℃、好ましくは１３０～２１０℃、より好ましくは１５０～２００℃、更に好ましくは１５０～１９０℃、特に好ましくは１６０～１７０℃が挙げられる。
　芯部に使用される合成樹脂は、鞘部に使用される生分解性ポリエステル樹脂の融点よりも２０℃以上高い融点を有していることを限度として、その種類については、特に制限されないが、例えば、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。これらの内でも、本発明の浄水フィルターの生分解性をより一層向上させるという観点から、好ましくは生分解性ポリエステル樹脂が挙げられる。
　芯部に生分解性ポリエステル樹脂を使用する場合、当該生分解性ポリエステル樹脂の生分解性として、日本工業規格ＪＩＳ　Ｋ　６９５３－１：２０１１「プラスチック－制御されたコンポスト条件下の好気的究極生分解度の求め方－発生二酸化炭素量の測定による方法－第１部：一般的方法」に準じて測定される生分解度が１８０日で６０％以上を具備していることが好ましい。また、芯部に生分解性ポリエステル樹脂を使用する場合、当該生分解性ポリエステル樹脂が備え得る生分解性の他の好適な例として、ＤＩＮ　ＥＮ　ＩＳＯ　１４８５５－１：２０１２「Determination of the ultimate aerobic biodegradability of plastic materials under controlled composting conditions - Method by analysis of evolved carbon dioxide - Part 1: General method」の方法に準拠した活性分解条件において、１８０日で、生分解性ポリエステル樹脂の有機炭素の少なくとも６０質量％が二酸化炭素に転化されるものが挙げられる。
　芯部に生分解性ポリエステル樹脂を使用する場合、当該生分解性ポリエステル樹脂としては、脂肪族ポリエステル樹脂が好ましい。当該脂肪族ポリエステル樹脂としては、具体的には、ポリ乳酸、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリブチレンアジペートテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートサクシネート、又は３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシヘキサノエート重合体が挙げられる。
　芯部に生分解性ポリエステル樹脂を使用する場合、本発明の浄水フィルターの生分解性をより一層向上させることと、繊維状活性炭の接着の際の熱処理における芯鞘型複合繊維の芯部の熱変形を抑制する効果と、フィルター密度を高める効果と、をより好適に具備させる観点から、当該生分解性ポリエステル樹脂として、好ましくは融点が１５０～２００℃（好ましくは１５０～１９０℃、より好ましくは１６０～１７０℃）の生分解性ポリエステル樹脂；より好ましくはＤ－乳酸とＬ－乳酸との共重合体であり、且つ融点が１５０～１９０℃（好ましくは１６０～１７０℃）のポリ乳酸が挙げられる。当該ポリ乳酸におけるＤ体含有量としては、例えば０．５～２モル％、好ましくは１～２モル％が挙げられる。
　芯部に使用される合成樹脂のガラス転移点については、特に制限されないが、繊維状活性炭の接着の際の熱処理における熱融着性芯鞘型複合繊維の芯部の熱変形をより抑制する観点から、５０～６５℃が好ましい。本発明において、ガラス転移点は、ＤＳＣ（示差走査熱量計）を用いて測定される値である。具体的には、ＤＳＣを用いて、昇温速度２０℃／分の条件で測定し、得られた昇温曲線におけるガラス転移に由来する２つの屈曲点の温度の中間値を求め、これをガラス転移点とする。
　前記熱融着性芯鞘型複合繊維の芯部と鞘部の質量比（芯部／鞘部）としては、特に制限されないが、例えば３／７～７／３、好ましくは４／６～６／４が挙げられる。
　前記熱融着性芯鞘型複合繊維の繊度としては、特に制限されないが、例えば１～５ｄｔｅｘ、好ましくは１～３ｄｔｅｘが挙げられる。本発明において、繊度は、日本工業規格ＪＩＳ　Ｌ　１０１５：２０１０「化学繊維ステープル試験方法」の「８．５．１　正量繊度」の規定されている「Ａ法」に準拠して測定される値である。
　前記熱融着性芯鞘型複合繊維の平均繊維長としては、特に制限されないが、例えば１０～１００ｍｍ、好ましくは３０～７０ｍｍ、より好ましくは４０～６０ｍｍが挙げられる。本発明において、繊度は、日本工業規格ＪＩＳ　Ｌ　１０１５：２０１０「化学繊維ステープル試験方法」の「８．４．１　平均繊維長」の規定されている「直接法（Ｃ法）」に準拠して測定される値である。
　前記熱融着性芯鞘型複合繊維の断面形状としては特に制限されないが、円形状が好ましい。
　本発明の浄水フィルターにおける熱融着性芯鞘型複合繊維の含有割合（質量％）としては、特に制限されないが、例えば、１０～５０質量％が挙げられる。とりわけ、一定の遊離残留塩素ろ過能力及びろ過流量を維持しつつ、初期使用時における炭塵の発生を抑制する効果、及び浄水フィルターの密度を高めてフィルターとしての取扱い性を向上させる効果、とをより一層好適に具備させる観点からは、本発明の浄水フィルターにおける熱融着性芯鞘型複合繊維の含有割合として、３０～５０質量％が好ましく、３５～４５質量％がより好ましい。
＜浄水フィルター＞
　本発明の浄水フィルターは、前記繊維状活性炭と前記熱融着性芯鞘型複合繊維とを含有する不織布シートを捲回して熱融着させた構造になっている。本発明の浄水フィルターの形状としては、例えば、円筒状又は円柱状が挙げられる。本発明の浄水フィルターが円筒状である場合、一方の底面の中心部から他方の底面の中心部まで高さ方向に連通する空間部（中空部）を有する形状であればよい。
　図１は、不織布シート２が捲回された状態で成型されている、円筒状の浄水フィルター１の一例を説明する模式的斜視図である。図１において、浄水フィルター１は、不織布シート２が渦巻状に捲回された状態で成型されており、浄水フィルター１は、不織布シート２の長手方向が浄水フィルター１の高さ方向（紙面の上下方向）に対して垂直な方向となるように配置される。図１において、浄水フィルター１は、不織布シート２の表面又は裏面が浄水フィルター１の側面１２を形成し、不織布シート２の長手方向端部（耳）が渦巻状に並んで浄水フィルター１の底面１３を形成している。図１においては、浄水フィルター１の中心部に高さ方向に連通する空間部３を備える、円筒状の浄水フィルターの例を示している。浄化する水は、浄水フィルター１の径方向に通水されることが好ましい。このように、不織布シート２の長手方向端部が複数層並んで浄水フィルター１の底面を形成することにより、底面の硬度を高くし、取扱い性を向上させることができる。また、不織布シート２を、張力をかけた状態で捲回することにより、浄水フィルター１を側面１２から径方向に中心へ向かう方向に圧縮し、側面１２の硬度を高くし、取扱い性を向上させることができる。
　本発明の浄水フィルターは、密度が０．１２～０．３０ｇ／ｃｍ3である。このような密度を満たすことにより、一定の遊離残留塩素ろ過能力を維持しつつ、ポット型浄水器として適したろ過流量を有することができる。ろ過流量を大きくすることと、硬度を高めて取扱い性に優れたものとすることと、をより一層良好に両立させる観点から、本発明の浄水フィルターの密度として、０．１４～０．２５ｇ／ｃｍ3が好ましく、０．１４０～０．１８９ｇ／ｃｍ3がより好ましく、０．１４０～０．１７５ｇ／ｃｍ3が更に好ましく、０．１４０～０．１６７ｇ／ｃｍ3が特に好ましい。本発明において、浄水フィルターの密度は、浄水フィルターを熱風乾燥機にて８０℃で３時間乾燥させ、デシケーター内で室温まで冷却した後、質量を秤量し、その質量（ｇ）を浄水フィルターの体積（ｃｍ3）で除することにより求められる値である。密度の調整は、捲回する不織布シートの秤量、厚さを調整したり、捲回する際の張力を調整したりすることにより可能である。また、不織布シートの形態によっても調整することができる。具体的に、不織布シートの形態としては、ニードルパンチ不織布等の乾式不織布と、湿式抄紙不織布等の湿式不織布に大別されるところ、乾式不織布は湿式不織布に比べ繊維長が長くより嵩高になり、密度が低くなる。従って、例えば、バインダーとしてポリ乳酸を含む熱融着性芯鞘型複合繊維を使用する場合、前述した調整方法で浄水フィルターの密度を調整することにより、乾式不織布の場合には０．１２～０．２０ｇ／ｃｍ3程度、湿式不織布の場合には０．２０～０．４０ｇ／ｃｍ3程度の範囲にすることができる。
　本発明の浄水フィルターは、比表面積が５００～１８００ｍ2／ｇである。このような比表面積を満たすことにより、一定の遊離残留塩素ろ過能力を維持しつつ、活性炭フィルターの取扱い性を担保することができる。とりわけ、一定の遊離残留塩素ろ過能力及びろ過流量を維持しつつ、初期使用時における炭塵の発生を抑制する効果、及び浄水フィルターの密度を高めてフィルターとしての取扱い性を向上させる効果、とをより一層好適に具備させる観点からは、本発明の浄水フィルターの比表面積として、６５０～８００ｍ2／ｇが好ましく、７００～７７５ｍ2／ｇがより好ましい。本発明において、浄水フィルターの比表面積は、７７．４Ｋにおいて窒素吸着等温線に基づいて算出される値であり、具体的な測定方法は、繊維状活性炭の比表面積の場合と同様である。浄水フィルターの比表面積の調整は、繊維状活性炭の比表面積や含有量を調整したり、熱融着性芯鞘型複合繊維の鞘部に配される生分解性ポリエステル樹脂の含有量、及び繊維状活性炭を接着する際の熱処理条件を調整したりすることにより可能である。
　本発明の浄水フィルターの底面の硬度については、特に制限されないが、浄水フィルターの割れや欠けの低減効果と、取扱い性の向上効果と、ろ過流量の向上効果と、をより好適に具備させる観点から、１０～７５が好ましく、３０～７０がより好ましく、３０～５０が更に好ましい。本発明において、浄水フィルターの底面の硬度は、デュロメータを用いて測定される値であり、具体的な測定方法は以下の通りである。先ず、浄水フィルターの底面が水平になるように固定する。次いで、押針形状が直径５．０８±０．０２ｍｍの半球状のデュロメータを用いて、浄水フィルターの上側に配された底面の表面にデュロメータの押針が鉛直になるように加圧面を接触させ、直ちに硬度の測定値を読み取る。この手法で、一方の底面と他方の底面についてそれぞれ３カ所（合計６カ所）の硬度を測定し、その平均値を底面の硬度として算出する。
　また、本発明の浄水フィルターの側面の硬度については、特に制限されないが、浄水フィルターの割れや欠けの低減効果と、取扱い性の向上効果と、ろ過流量の向上効果と、をより好適に具備させる観点から、２０～９０が好ましく、４０～６０がより好ましく、４０～５０が更に好ましい。本発明において、浄水フィルターの側面の硬度は、デュロメータを用いて測定される値であり、具体的な測定方法は以下の通りである。先ず、浄水フィルターの底面が水平になるように固定する。次いで、押針形状が直径５．０８±０．０２ｍｍの半球状のデュロメータを用いて、デュロメータの押針の加圧面を水平方向に動かして浄水フィルターの側面に接触させ、直ちに硬度（側面の硬度）の測定値を読み取る。この手法で、浄水フィルターの高さ方向（一方の底面から他方の底面に向かう方向）の中央部の周方向に沿って均等な間隔にある３カ所の側面の硬度を測定し、その平均値を側面の硬度として算出する。
　本発明の浄水フィルターの高さ（一方の底面から他方の底面までの長さ）は、使用する浄水器のタイプ等に応じて適宜設定すればよいが、例えば１０～２５０ｍｍが挙げられる。
　本発明の浄水フィルターが円筒状である場合、その厚さについては、使用する浄水器のタイプ等に応じて適宜設定すればよいが、浄水性能及び通水性の観点から、例えば、厚さが２．５～５０ｍｍが挙げられる。本発明において、円筒状の浄水フィルターの厚さとは、外径から内径を差し引いた値である。また、内径とは、浄水フィルターの高さ方向に対して垂直方向の断面において、一方の底面の中心部から他方の底面の中心部まで連通する空間部の直径である。また、外径とは、浄水フィルターの高さ方向に対して垂直方向の断面において、空間部を含めた浄水フィルターの直径である。
　本発明の浄水フィルターが円筒状である場合、その内径及び外径については、前述する厚さを満たすように適宜設定すればよいが、具体的には、内径が５ｍｍ以上、外径が１５～１５０ｍｍが挙げられる。
　本発明の浄水フィルターが円柱状である場合、その直径については、使用する浄水器のタイプ等に応じて適宜設定すればよいが、浄水性能及び通水性の観点から、例えば、直径が５～１００ｍｍが挙げられる。本発明において、円柱状の浄水フィルターの直径とは、浄水フィルターの高さ方向に対して垂直方向の円形断面の直径である。
　本発明の浄水フィルターの体積としては、使用する浄水器のタイプ等に応じて適宜設定すればよいが、例えば、１～５００ｃｍ3が挙げられる。本発明の浄水フィルターの体積は下記式に従って算出される値である。
　円筒状の浄水フィルターの体積＝｛（外径／２）2－（内径／２）2｝×π×高さ
　円柱状の浄水フィルターの体積＝（外径／２）2×π×高さ
　本発明の浄水フィルターは、例えば、以下の第１工程～第３工程を順次実施することにより製造することができる。
　前記繊維状活性炭と前記熱融着性芯鞘型複合繊維とを含有する不織布シートを巻芯に捲回する第１工程、
　捲回された前記不織布シートに対して熱処理して、前記熱融着性芯鞘型複合繊維の鞘部の一部または全部を溶融させた後に冷却する第２工程、及び
　冷却後に前記巻芯を抜き取る第３工程。
　前記第１工程で使用する不織布シートは、前記繊維状活性炭と前記熱融着性芯鞘型複合繊維とを含有するものであればよく、当該不織布シートにおける前記繊維状活性炭と前記熱融着性芯鞘型複合繊維の含有割合は、本発明の浄水フィルターにおけるそれぞれの含有割合と同じである。
　前記第１工程で使用する不織布シートの秤量としては、例えば、１０～１００ｇ／ｍ2、好ましくは５０～８０ｇ／ｍ2が挙げられる。また、第１工程で使用する不織布シートの厚さとしては、例えば、０．２～１．０ｍｍ、好ましくは０．３～０．７ｍｍが挙げられる。
　前記第１工程で使用する不織布シートの形態としては、前記繊維状活性炭と前記熱融着性芯鞘型複合繊維を含むことを限度として特に制限されないが、好ましくは、乾式不織布、より好ましくはニードルパンチ不織布が挙げられる。乾式不織布は、例えば湿式抄紙不織布と比較して、密度が低くなりやすく、前述した密度を具備する浄水フィルターを製造するのに好適である。
　前記第１工程で使用する巻芯については、第２工程における熱処理によって変形しないものであればよく、樹脂製のものが挙げられる。また、巻芯の直径は、本発明の浄水フィルターの内径に該当するので、本発明の浄水フィルターに備えさせるべき内径に応じて、前記第１工程で使用する巻芯の直径を設定すればよい。
　前記第１工程では、不織布シートに張力をかけた状態で巻芯に捲回することが好ましい。
　前記第２工程における熱処理は、不織布シートに含まれる熱融着性芯鞘型複合繊維の鞘部の生分解性ポリエステル樹脂の一部または全部を溶融する温度条件で行えばよく、熱融着性芯鞘型複合繊維の鞘部の生分解性ポリエステル樹脂の融点以上、且つ熱融着性芯鞘型複合繊維の芯部の合成樹脂の融点未満の温度範囲に設定すればよい。前記第２工程における熱処理における温度条件として、具体的には、熱融着性芯鞘型複合繊維の鞘部の生分解性ポリエステル樹脂の融点以上、且つ当該融点＋４０℃以下；好ましくは、熱融着性芯鞘型複合繊維の鞘部の生分解性ポリエステル樹脂の融点以上、且つ当該融点＋３０℃以下が挙げられる。
　前記第２工程における熱処理の時間については、不織布シートに含まれる熱融着性芯鞘型複合繊維の鞘部の生分解性ポリエステル樹脂の一部または全部を溶融する範囲で設定すればよいが、例えば、０．３～１．５時間、好ましくは０．５～１．２時間が挙げられる。
　前記第２工程では、熱処理後に、溶融した鞘部の生分解性ポリエステル樹脂が固化するまで冷却を行う。第２工程における冷却によって、溶融した鞘部の生分解性ポリエステル樹脂が繊維状活性炭同士を融着した状態で固化し、本発明の浄水フィルターが形成される。また、第２工程では熱融着性芯鞘型複合繊維の芯部の合成樹脂の融点未満の温度条件で熱処理するため、第２工程後には、不織布シートに含まれる熱融着性芯鞘型複合繊維の芯部の合成樹脂は、溶融されずに元の形状を維持した状態になっている。
　前記第３工程では、前記第２工程後に巻芯を抜き取り、これにより本発明の浄水フィルターが得られる。また、第３工程後には、必要に応じて浄水フィルターが所定の高さとなるように高さ方向とは垂直な面方向にカットして、浄水フィルターの高さを調節してもよい。
＜本発明の浄水フィルターの用途＞
　本発明の浄水フィルターは、様々な浄水器の浄水フィルターとして使用することができるが、原水貯留部（リザーバータンク）に溜めた原水を自重落下させ当該フィルターを通過させて浄化をおこなうポット型（ピッチャー型）浄水器のフィルターとして好適に使用される。本発明の浄水フィルターをポット型浄水器に使用する場合であれば、図１に例示するように浄水フィルターが円筒形状であり、浄水フィルターが円筒の軸方向（図１における上下方向）が上下方向となるように配置され、浄化する原水が、浄水フィルター１の径方向に通水されること（すなわち、（１）空間部３に流入した原水が径方向に浄水フィルターを通過して側面１２側から流出すること、又は（２）側面１２側から流入した原水が径方向に浄水フィルターを通過して空間部３から流出すること）が好ましい。
　ポット型浄水器とは、
　原水貯留部と浄水貯留部とが上下に分離され、前記浄水貯留部に連通する浄水注ぎ口を有するケーシングと、
　前記原水貯留部と浄水貯留部との間に交換可能に配され、前記原水貯留部に開口する原水導入口、及び前記浄水貯留部に開口する浄水導出口を有する浄水カートリッジと、を有し、
　前記原水貯留部に貯留された原水（浄化する水）が自重落下によって前記浄水カートリッジを通過し、浄化された水が浄水貯留部に貯留されるように構成されている浄水器である。
　ポット型浄水器によって浄化された水は、前記ケーシングの浄水注ぎ口を通して外部に注出される。
　本発明の浄水フィルターをポット型浄水器に使用する場合であれば、本発明の浄水フィルターは前記浄水カートリッジ内に収容して使用される。
　前記浄水カートリッジにおいて、原水導入口から導入された原水が本発明の浄水フィルターの径方向に通過して浄水導出口から浄水貯留部に導出されるように構成されていることが好ましい。具体的には、前記浄水カートリッジの好適な態様として、原水導入口から導入された原水が、本発明の浄水フィルターの空間部（中空部）に導入され、原水が本発明の浄水フィルターの側面から流出して浄水導出口から浄水貯留部に導出されるように構成されている態様；又は原水導入口から導入された原水が、本発明の浄水フィルターの側面側に導入され、原水が本発明の浄水フィルターの空間部（中空部）から流出して浄水導出口から浄水貯留部に導出されるように構成されている態様が挙げられる。
　本発明の浄水フィルターの浄化対象となる浄水については、特に制限されず、例えば、飲料水、水道水、工業用水、農業用水等が挙げられるが、好ましくは飲料水、水道水である。
Ｂ．水の浄化方法
　本発明の水の浄化方法は、浄化対象となる原水を、前記浄水フィルターを通過させることを特徴とする。本発明の水の浄化方法において、使用する浄水フィルターの構成、浄水フィルターを通過させる手法、浄化対象となる原水の種類等については、前記「Ａ．浄水フィルター」の欄に記載の通りである。
　以下に、実施例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は、実施例に限定されない。
１．浄水フィルターの製造
＜実施例１＞
　繊維状活性炭として、ユニチカ株式会社製繊維状活性炭商品名Ａ－１０（比表面積１３００ｍ2／ｇ、平均繊維径１７μｍ）を準備した。
　また、芯鞘型複合繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、平均繊維長５１ｍｍ）を準備した。当該芯鞘型複合繊維は、芯部がＤ－乳酸とＬ－乳酸との共重合体（Ｄ体の含有量１．４モル％）であるポリ乳酸（融点１７０℃、ガラス転移点５７℃）、鞘部がＤ－乳酸とＬ－乳酸との共重合体（Ｄ体の含有量１０モル％）であるポリ乳酸（融点１３０℃、メルトフローレート１０ｇ／１０ｍｍ）により構成され、芯部と鞘部の質量比（芯部／鞘部）が５／５であり、横断面形状が円形状である。
　上記準備した繊維状活性炭を６０質量部と、上記準備した芯鞘型複合繊維を４０質量部とを混合し、カーディングして薄いウェブを形成し、当該ウェブにニードルパンチ加工を施して雰囲気温度９０℃で熱処理した後に、冷却することにより、ニードルパンチ不織布Ａを得た。該不織布の秤量は６５ｇ／ｍ2、厚さは０．５０ｍｍであった。
　巻芯として外径が２７．６ｍｍの鉄製の円筒状パイプを準備し、当該巻芯に、上記得られたニードルパンチ不織布Ａを所定の外径となるように捲回した。そして、ニードルパンチ不織布Ａを捲回した状態で、炉に入れ、雰囲気温度１３０℃で１時間熱処理を施した後、自然冷却した。その後、巻芯を除去した後、カット機で８２ｍｍの長さにカットし、円筒状の浄水フィルターを得た。なお、浄水フィルターの高さは８２ｍｍ、外径は３８．５ｍｍ、内径は２７．６ｍｍであった。また、得られた浄水フィルターにおいて、繊維状活性炭同士は、芯鞘型複合繊維の鞘部に配されたポリ乳酸の一部が溶融されて固化した状態で融着、固定されていた。当該芯鞘型複合繊維の芯部は熱変形がほとんど認められなかった。
＜実施例２＞
　巻芯として外径が２７．６ｍｍの鉄製の円筒状パイプを準備し、当該巻芯に、実施例１と同じニードルパンチ不織布Ａを所定の外径となるように捲回した。そして、ニードルパンチ不織布Ａを捲回した状態で、炉に入れ、雰囲気温度１５０℃で１時間熱処理を施した後、自然冷却した。その後、巻芯を除去した後、カット機で８２ｍｍの長さにカットし、円筒状の本発明の浄水フィルターを得た。なお、浄水フィルターの高さは８２ｍｍ、外径は３８．５ｍｍ、内径は２７．６ｍｍであった。また、得られた浄水フィルターにおいて、繊維状活性炭同士は、芯鞘型複合繊維の鞘部に配されたポリ乳酸の大部分が溶融されて固化した状態で融着、固定されていた。当該芯鞘型複合繊維の芯部は熱変形がやや認められた。
＜実施例３＞
　繊維状活性炭として、ユニチカ株式会社製繊維状活性炭商品名Ａ－１５（比表面積１７００ｍ2／ｇ、平均繊維径１６μｍ）を準備した。
　また、鞘型複合繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、平均繊維長５１ｍｍ）を準備した。当該芯鞘型複合繊維は、芯部がＤ－乳酸とＬ－乳酸との共重合体（Ｄ体の含有量１．４モル％）であるポリ乳酸（融点１７０℃、ガラス転移点５７℃）、鞘部がＤ－乳酸とＬ－乳酸との共重合体（Ｄ体の含有量１０モル％）であるポリ乳酸（融点１３０℃、メルトフローレート１０ｇ／１０ｍｍ）により構成され、芯部と鞘部の質量比（芯部／鞘部）が５／５であり、横断面形状が円形状である。
　上記準備した繊維状活性炭を８０質量部と、上記準備した芯鞘型複合繊維を２０質量部とを混合し、カーディングして薄いウェブを形成し、該ウェブにニードルパンチ加工を施して雰囲気温度９０℃で熱処理した後に、冷却することにより、ニードルパンチ不織布Ｂを得た。当該不織布の秤量は６５ｇ／ｍ2、厚さは０．５２ｍｍであった。
　巻芯として外径が２７．６ｍｍの鉄製の円筒状パイプを準備し、当該巻芯に、上記得られたニードルパンチ不織布Ｂを所定の外径となるように捲回した。そして、ニードルパンチ不織布Ｂを捲回した状態で、炉に入れ、雰囲気温度１３０℃で１時間熱処理を施した後、自然冷却した。その後、巻芯を除去した後、カット機で８２ｍｍの長さにカットし、円筒状の浄水フィルターを得た。なお、浄水フィルターの高さは８２ｍｍ、外径は３８．５ｍｍ、内径は２７．６ｍｍであった。また、得られた浄水フィルターにおいて、繊維状活性炭同士は、芯鞘型複合繊維の鞘部に配されたポリ乳酸の一部が溶融されて固化した状態で融着、固定されていた。当該芯鞘型複合繊維の芯部は熱変形がほとんど認められなかった。
＜実施例４＞
　繊維状活性炭として、ユニチカ株式会社製繊維状活性炭商品名Ａ－１０（比表面積１３００ｍ2／ｇ、平均繊維径１７μｍ）を準備した。
　また、芯鞘型複合繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、平均繊維長５１ｍｍ）を準備した。当該芯鞘型複合繊維は、芯部がＤ－乳酸とＬ－乳酸との共重合体（Ｄ体の含有量１．４モル％）であるポリ乳酸（融点１７０℃、ガラス転移点５７℃）、鞘部がポリブチレンサクシネート（融点１２０℃、メルトフローレート１５ｇ／１０ｍｍ）により構成され、芯部と鞘部の質量比（芯部／鞘部）が５／５であり、横断面形状が円形状である。
　上記準備した繊維状活性炭を６０質量部と、上記準備した芯鞘型複合繊維を４０質量部とを混合し、カーディングして薄いウェブを形成し、該ウェブにニードルパンチ加工を施して雰囲気温度９０℃で熱処理した後に、冷却することにより、ニードルパンチ不織布Ｃを得た。当該不織布の秤量は６６／ｍ2、厚さは０．５５ｍｍであった。
　巻芯として外径が２７．６ｍｍの鉄製の円筒状パイプを準備し、当該巻芯に、上記得られたニードルパンチ不織布Ｃを所定の外径となるように捲回した。そして、ニードルパンチ不織布Ｃを捲回した状態で、炉に入れ、雰囲気温度１３０℃で１時間熱処理を施した後、自然冷却した。その後、巻芯を除去した後、カット機で８２ｍｍの長さにカットし、円筒状の浄水フィルターを得た。なお、浄水フィルターの高さは８２ｍｍ、外径は３８．５ｍｍ、内径は２７．６ｍｍであった。また、得られた浄水フィルターにおいて、繊維状活性炭同士は、芯鞘型複合繊維の鞘部に配されたポリブチレンサクシネートの一部が溶融されて固化した状態で融着、固定されていた。当該芯鞘型複合繊維の芯部は熱変形がほとんど認められなかった。
＜実施例５＞
　巻芯として外径が２７．６ｍｍの鉄製の円筒状パイプを準備し、当該巻芯に、実施例４と同じニードルパンチ不織布Ｃを所定の外径となるように捲回した。そして、ニードルパンチ不織布Ｃを捲回した状態で、炉に入れ、雰囲気温度１５０℃で１時間熱処理を施した後、自然冷却した。その後、巻芯を除去した後、カット機で８２ｍｍの長さにカットし、円筒状の浄水フィルターを得た。なお、浄水フィルターの高さは８２ｍｍ、外径は３８．５ｍｍ、内径は２７．６ｍｍであった。また、得られた浄水フィルターにおいて、繊維状活性炭同士は、芯鞘型複合繊維の鞘部に配されたポリブチレンサクシネートの大部分が溶融されて固化した状態で融着、固定されていた。当該芯鞘型複合繊維の芯部は熱変形がやや認められた。
２．物性等の測定方法
＜繊維状活性炭及び浄水フィルターの比表面積＞
　繊維状活性炭及び浄水フィルターの比表面積は、７７．４Ｋにおいて窒素吸着等温線に基づいて算出した。具体的には、先ず、自動ガス吸着量測定装置（商品名「ＡＵＴＯＳＯＲＢ－１－ＭＰ」、ＱＵＡＮＴＣＨＲＯＭＥ製）を用いて、サンプル（繊維状活性炭又は浄水フィルター）を７７．４Ｋ（窒素の沸点）に冷却し、窒素ガスを導入して容量法により窒素ガスの吸着量Ｖ［ｃｃ／ｇ］を測定した。このとき、導入する窒素ガスの圧力Ｐ［ｈＰａ］を徐々に上げ、窒素ガスの飽和蒸気圧Ｐ０［ｈＰａ］で除した値を相対圧力Ｐ／Ｐ０として、各相対圧力に対する吸着量をプロットすることにより窒素吸着等温線を作成した。上記装置に付属する解析プログラムを使用して、得られた窒素吸着等温線に基づき、ＢＥＴ法に従って比表面積を求めた。
＜繊維状活性炭の平均繊維径＞
　繊維状活性炭の平均繊維径は、日本工業規格ＪＩＳ　Ｋ　１４７７：２００７「繊維状活性炭試験方法」の「７．３．１　繊維径」に準じて、反射顕微鏡を使用して測定した。
＜生分解性ポリエステル樹脂の融点＞
　ＤＳＣ（示差走査熱量計）を用い、昇温速度２０℃／分の条件で測定し、得られた融解吸熱曲線において極値を与える温度を融点とした。
＜ポリ乳酸におけるＤ－乳酸の含有量＞
　ポリ乳酸０．３ｇを、１Ｎ水酸化カリウムを含むメタノール溶液６ｍＬに加え、６５℃にて充分撹拌した。次いで、硫酸４５０μＬを加えて、６５℃にて撹拌し、ポリ乳酸を分解させ、サンプルとして５ｍＬを計り取った。このサンプルに純水３ｍＬ、及び塩化メチレン１３ｍＬを混合して振り混ぜ、静置分離後、下部の有機層を約１．５ｍＬ採取し、孔径０．４５μｍのＨＰＬＣ用ディスクフィルターでろ過した後、ＨｅｗｌｅｔＰａｃｋａｒｄ製ＨＰ－６８９０ＳｅｒｉｅｓＧＣｓｙｓｔｅｍを用いてガスクロマトグラフィー測定した。乳酸メチルエステルの全ピーク面積に占めるＤ－乳酸メチルエステルのピーク面積の割合（％）を算出し、これをポリ乳酸のＤ－乳酸含有量（モル％）とした。
＜鞘部の生分解性ポリエステル樹脂のメルトフローレート＞
　鞘部に使用した生分解性ポリエステル樹脂をサンプルとして準備し、メルトフローレートを測定した。メルトフローレートの測定は、日本工業規格ＪＩＳ　Ｋ７２１０：２０１４「プラスチック－熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト（ＭＦＲ）及びメルトボリュームフローレイト（ＭＶＲ）の求め方－第１部：標準的試験方法」に規定されている「Ａ法：質量測定法」に準拠し、試験温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で行った。
＜芯部の生分解性ポリエステル樹脂のガラス転移点＞
　芯部に使用した生分解性ポリエステル樹脂をサンプルとして準備し、ガラス転移点を測定した。具体的には、ＤＳＣ（示差走査熱量計）を用いて、昇温速度２０℃／分の条件で昇温曲線を求め、昇温曲線におけるガラス転移に由来する２つの屈曲点の温度の中間値をガラス転移点とした。
＜浄水フィルターの密度＞
　浄水フィルターを熱風乾燥機にて８０℃で３時間乾燥させ、デシケーター内で室温まで冷却した後、質量を秤量した。当該質量（ｇ）を浄水フィルターの体積（ｃｍ3）で除することにより、浄水フィルターの密度を算出した。
＜浄水フィルターの硬度＞
　浄水フィルターの底面の硬度は、以下の方法で測定した。先ず、浄水フィルターの底面が水平になるように固定した。次いで、押針形状が直径５．０８±０．０２ｍｍの半球状のデュロメータ（株式会社テクロック社製デュロメータ型式ＧＳ－７０１Ｎ）を用いて、浄水フィルターの上側に配された底面の表面にデュロメータの押針が鉛直になるように加圧面を接触させ、直ちに硬度の測定値を読み取った。この手法で、一方の底面と他方の底面についてそれぞれ３カ所（合計６カ所）の硬度を測定し、その平均値を底面の硬度として算出した。
　また、浄水フィルターの側面の硬度は、以下の方法で測定した。先ず、浄水フィルターの底面が水平になるように固定した。次いで、押針形状が直径５．０８±０．０２ｍｍの半球状のデュロメータ（株式会社テクロック社製デュロメータ型式ＧＳ－７０１Ｎ）を用いて、デュロメータの押針の加圧面を水平方向に動かして浄水フィルターの側面に接触させ、直ちに硬度（側面の硬度）の測定値を読み取った。浄水フィルターの高さ方向の中央部の周方向に沿って均等な間隔にある３カ所の側面の硬度を測定し、その平均値を側面の硬度として算出した。
＜浄水フィルターの遊離残量塩素ろ過能力＞
　日本工業規格ＪＩＳ　Ｓ　３２０１　２０１９「家庭用浄水器試験方法」の「６．５．２　遊離残留塩素ろ過能力試験」に準じて、連続式浄水器を用いて、遊離残留塩素ろ過能力を測定した。具体的には、浄水フィルターの両端面をホットメルト又はシリコーンシーラントでシールした後、ステンレス製ハウジングに充填した。別途、活性炭フィルターにより浄化処理した水道水に、遊離残留塩素濃度が２．０±０．２ｍｇ／Ｌとなるように次亜塩素酸ナトリウムを添加したものを調整原水とし調製した。流量１．２Ｌ／ｍｉｎで、浄水フィルターの外側から内側に調整原水の通水を行った。浄水フィルター通過前後で遊離残留塩素の濃度をＤＰＤ試薬吸光光度法にて定量測定し、流入水（調整原水）に対する流出水（フィルター通過液）の遊離残留塩素の水中濃度が初期２０％以上になる点を破過点とし、該破過点までの総ろ過水量（Ｌ）を求めた。
＜ろ過流量＞
（I）リザーバータンクとカートリッジケースの準備
　断面楕円形の胴部を有し、底部の中心部にカートリッジを装着できるリザーバータンク（リザーバータンク内の底面積は約９５ｃｍ2）を用意した。また、ポット型浄水器用のカートリッジケース（ＺｅｒｏＷａｔｅｒ製ＺＲ－００３－Ｂ－４）を用意した。
（II）カートリッジの準備
　浄水フィルターを前記カートリッジケースに装填し、２０分間水中に浸漬させた。
（III）ろ過流量の測定
１）前記リザーバータンクに前記で準備したカートリッジを装着し、１．２Ｌの水をリザーバータンクに入れて自重落下によりカートリッジを通過させた。
２）リザーバータンクが空になったら、再度１．２Ｌの水をリザーバータンクに入れて自重落下によりカートリッジを通過させた。
３）２）の作業をさらに２回繰り返した。
４）再び水をリザーバータンクに１．２Ｌ入れ、１分間で出てくるろ過水量（カートリッジを通過した水量）を計測し、これをろ過流量とした。
＜浄水フィルター初期使用時における炭塵量の評価＞
（I）リザーバータンクとカートリッジケースの準備
　断面楕円形の胴部を有し、底部の中心部にカートリッジを装着できるリザーバータンク（リザーバータンク内の底面積は約９５ｃｍ2）を用意した。また、ポット型浄水器用のカートリッジケース（ＺｅｒｏＷａｔｅｒ製ＺＲ－００３－Ｂ－４）を用意した。
（II）カートリッジの準備
　浄水フィルターを前記カートリッジケースに装填し、２０分間水中に浸漬させた。
（III）炭塵量の評価
１）前記リザーバータンクに前記で準備したカートリッジを装着し、１．２Ｌの水をリザーバータンクに入れて自重落下によりカートリッジを通過させた。
２）最初に通過したろ過水（カートリッジを通過した水）を０．５Ｌ採取し、白色のメンブレンフィルター（孔径０．４５μｍ）を用いてろ過し、メンブレンフィルター上に残った炭塵量を以下の基準により評価した。
多い　　　　：目視で明らかに炭塵があると確認できる。
少ない　　　：目視でよく見れば炭塵があると確認できる。
非常に少ない：目視では炭塵は確認できない。
＜取扱い性の評価＞
　５人のパネラーにおいて、浄水フィルターの交換作業をおこない、実用上問題があるかどうかについて、以下の基準により評価した。
Ａ：交換作業においてフィルターの一部にかけ、割れが発生せず、かつ、フィルター装填の後のフィルターを確認し、当該装填によるフィルターの変形が見られなかったのは、５人中５人であった。
Ｂ：交換作業においてフィルターの一部にかけ、割れが発生せず、かつ、フィルター装填の後のフィルターを確認し、当該装填によるフィルターの変形が見られなかったのは、５人中４人であった。
Ｃ：交換作業においてフィルターの一部にかけ、割れが発生せず、かつ、フィルター装填の後のフィルターを確認し、当該装填によるフィルターの変形が見られなかったのは、５人中３人であった。
Ｄ：交換作業においてフィルターの一部にかけ、割れが発生せず、かつ、フィルター装填の後のフィルターを確認し、当該装填によるフィルターの変形が見られなかったのは、５人中２人以下であった。
３．評価結果
　各浄水フィルターの結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　実施例１～５の浄水フィルターは、活性炭と、生分解性ポリエステル樹脂とを含み、前記活性炭同士が前記生分解性ポリエステル樹脂によって融着されてなる浄水フィルターであって、前記活性炭の形状が繊維状であり、前記生分解性ポリエステル樹脂が、融点が８０～１４０℃であり、芯鞘型複合繊維の鞘部として含まれており、前記芯鞘型複合繊維の芯部として含まれる合成樹脂の融点と前記生分解性ポリエステル樹脂の融点との差（前記芯部として含まれる合成樹脂の融点－前記生分解性ポリエステル樹脂の融点）が２０℃以上であり、前記浄水フィルターが、前記繊維状の活性炭と前記芯鞘型複合繊維とを含有する不織布シートを捲回されてなり、前記浄水フィルターの密度が０．１２～０．３０ｇ／ｃｍ3であり、前記浄水フィルターの比表面積が５００～１８００ｍ2／ｇを満たしていた。このような構成を満たす浄水フィルター（実施例１～５）は、一定の遊離残留塩素ろ過能力を維持しつつ、ポット型浄水器としたときにも実用上問題無いろ過流量を有し、硬度がある程度高く、取扱い性にも優れるものであった。
　中でも、実施例１、２、４及び５の浄水フィルターは、上記構成を備えつつ、密度が０．１４～０．２５ｇ／ｃｍ3であったことから、ろ過流量を維持しつつ、硬度を高めて取扱い性により優れるものであった。また、浄水フィルター初期使用時における炭塵の発生もより抑制できるものであった。
　とりわけ、実施例１及び４の浄水フィルターは、上記構成を備えつつ、底面の硬度が３０～５０であったことから、実施例２及び５に比して、遊離残留塩素濾過能力及びろ過流量がより優れたものであった。
　１　浄水フィルター
　２　不織布シート
　３　空間部
　１２　浄水フィルターの側面
　１３　浄水フィルターの底面（上面）

Claims (7)

  1. 　繊維状活性炭と熱融着性芯鞘型複合繊維とを含有する不織布シートを捲回して熱融着させてなる浄水フィルターであって、
    　前記熱融着性芯鞘型複合繊維の鞘部が、融点が８０～１４０℃の生分解性ポリエステル樹脂を含み、
    　前記熱融着性芯鞘型複合繊維の芯部が、前記生分解性ポリエステル樹脂の融点よりも２０℃以上高い融点の合成樹脂を含み、
    　前記浄水フィルターの密度が０．１２～０．３０ｇ／ｃｍ3であり、且つ
    　前記浄水フィルターの比表面積が５００～１８００ｍ2／ｇである、浄水フィルター。
  2. 　前記生分解性ポリエステル樹脂が脂肪族ポリエステル樹脂である、請求項１に記載の浄水フィルター。
  3. 　前記脂肪族ポリエステル樹脂が、ポリ乳酸、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリブチレンアジペートテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートサクシネート、又は３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシヘキサノエート重合体である、請求項２に記載の浄水フィルター。
  4. 　前記浄水フィルターが、円筒状又は円柱状である、請求項１～３のいずれか１項に記載の浄水フィルター。
  5. 　ポット型浄水器のフィルターとして使用される、請求項１～４のいずれかに１項に記載の浄水フィルター。
  6. 　浄化対象となる原水を、請求項１～５のいずれかに１項に記載の浄水フィルターを通過させる、水の浄化方法。
  7. 　ポット型浄水器を用いて行われる、請求項６に記載の水の浄化方法。
PCT/JP2021/002327 2020-02-27 2021-01-22 浄水フィルター WO2021171854A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA3169742A CA3169742C (en) 2020-02-27 2021-01-22 Water purification filter
EP21760369.5A EP4112161A1 (en) 2020-02-27 2021-01-22 Water purification filter
US17/801,397 US20230113769A1 (en) 2020-02-27 2021-01-22 Water purification filter

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020032300A JP6758691B1 (ja) 2020-02-27 2020-02-27 ポット型浄水器用浄水フィルター
JP2020-032300 2020-02-27
JP2020-147398 2020-09-02
JP2020147398A JP2022042142A (ja) 2020-09-02 2020-09-02 浄水フィルター

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021171854A1 true WO2021171854A1 (ja) 2021-09-02

Family

ID=77490876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/002327 WO2021171854A1 (ja) 2020-02-27 2021-01-22 浄水フィルター

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230113769A1 (ja)
EP (1) EP4112161A1 (ja)
CA (1) CA3169742C (ja)
WO (1) WO2021171854A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024028420A1 (en) * 2022-08-05 2024-02-08 Fitesa Germany Gmbh Nonwoven fabric and process for forming the same

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04126585A (ja) * 1990-09-17 1992-04-27 Kao Corp 浄水器
EP1057915A1 (en) * 1999-06-02 2000-12-06 Unitika Ltd. Biodegradable filament nonwoven fabric and method of producing the same
JP2002177148A (ja) * 2000-12-18 2002-06-25 Unitica Fibers Ltd 飲料用フィルターバッグ
JP2004504126A (ja) 2000-05-16 2004-02-12 ウォーターヴィジョンズ　インターナショナル，　インコーポレイティッド フィルター装置及びそれを用いた方法
JP2006200085A (ja) * 2005-01-21 2006-08-03 Nippon Ester Co Ltd ポリ乳酸短繊維とその製造方法及び不織布
US20080057309A1 (en) * 2006-08-30 2008-03-06 Far Eastern Textile Ltd. Heat Adhesive Biodegradable Bicomponent Fibers
JP2015110228A (ja) * 2015-01-16 2015-06-18 ユニチカ株式会社 浄水用活性炭シート及び浄水フィルター
JP2019214032A (ja) * 2018-06-14 2019-12-19 ユニチカ株式会社 浄水フィルター用混抄シート及び浄水フィルター

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04126585A (ja) * 1990-09-17 1992-04-27 Kao Corp 浄水器
EP1057915A1 (en) * 1999-06-02 2000-12-06 Unitika Ltd. Biodegradable filament nonwoven fabric and method of producing the same
JP2004504126A (ja) 2000-05-16 2004-02-12 ウォーターヴィジョンズ　インターナショナル，　インコーポレイティッド フィルター装置及びそれを用いた方法
JP2002177148A (ja) * 2000-12-18 2002-06-25 Unitica Fibers Ltd 飲料用フィルターバッグ
JP2006200085A (ja) * 2005-01-21 2006-08-03 Nippon Ester Co Ltd ポリ乳酸短繊維とその製造方法及び不織布
US20080057309A1 (en) * 2006-08-30 2008-03-06 Far Eastern Textile Ltd. Heat Adhesive Biodegradable Bicomponent Fibers
JP2015110228A (ja) * 2015-01-16 2015-06-18 ユニチカ株式会社 浄水用活性炭シート及び浄水フィルター
JP2019214032A (ja) * 2018-06-14 2019-12-19 ユニチカ株式会社 浄水フィルター用混抄シート及び浄水フィルター

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024028420A1 (en) * 2022-08-05 2024-02-08 Fitesa Germany Gmbh Nonwoven fabric and process for forming the same

Also Published As

Publication number Publication date
CA3169742C (en) 2023-09-19
US20230113769A1 (en) 2023-04-13
CA3169742A1 (en) 2021-09-02
EP4112161A1 (en) 2023-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021171854A1 (ja) 浄水フィルター
JP6988477B2 (ja) 空気清浄用濾材
JP2012061390A (ja) 浄化用フィルター体
JPWO2004039494A1 (ja) 複合吸着材とその製造方法、並びに浄水材及び浄水器
CN103520998A (zh) 一种聚乳酸长丝无纺布过滤材料及其应用
JP5745865B2 (ja) 浄水用活性炭シート及び浄水フィルター
JP5933771B2 (ja) 浄水用活性炭シート及び浄水フィルター
JP6758691B1 (ja) ポット型浄水器用浄水フィルター
JP2008149267A (ja) 有機ハロゲン系化合物除去フィルター
JP2000342917A (ja) 濾過フィルタおよび浄水器
JP2022042142A (ja) 浄水フィルター
JP2022155561A (ja) 浄水フィルター
KR20200138223A (ko) 다층 여과재
JP3143860B2 (ja) 浄水用フィルター
EP3356009B1 (en) Filter medium having excellent heat resistance
JPH0852347A (ja) 水処理用ろ過材
JP2695450B2 (ja) フィルター用濾紙
CN1336248A (zh) 活性微滤烧结膜制造方法
JP2598017Y2 (ja) 活性炭素繊維を用いたフィルタ
JPH04126585A (ja) 浄水器
JP3588835B2 (ja) 容器型濾過器
JPH04271830A (ja) 成形吸着体
JPH06198165A (ja) 浄水器用活性炭繊維カートリッジ
JPH06106162A (ja) 繊維状活性炭浄水器
JP3018507U (ja) 活性炭浄水材

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21760369

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 3169742

Country of ref document: CA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021760369

Country of ref document: EP

Effective date: 20220927