JPH01266812A - 液体の脱気および濾過のための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は液体の脱気と濾過のための方法と、その方法を
実施するための装置とに関している。

この方法において、供給される液体の流れは特定の用途
のために主フィルタを連続的に通過するプロセス流と、
主フィルタの区域から取り出され再利用のため（；循環
される分流とに分割される。

脱気と濾過とは、塗布のため特に写真用フィルム、電子
的データ媒体および類似の製品を作る際に用いられる、
乳剤、溶液および分散物の調製に特に必要である。気泡
と異物の粒子とは最終製品（二欠陥を発生させる。

脱気と濾過のための方法と装置は欧州特許第０．０４６
，９１９号で公知である。カートリッジフィルタ、すな
わち一種のデプスフィルタが主フィルタとして利用され
ている。そのフィルタエレメントは異物の粒子を保持し
、空気またはガスの泡はフィルタエレメントの表面に集
まり、大きくなってフィルタ室の上部に上昇する。気泡
を含む分流を脱気システムに送り、材料を生産のためリ
サイクルできるように還流ラインが取リイ寸（すられて
いる。このようなフィルタカートリッジは、フィルタ面
およびその細孔が気泡や異物粒子により徐々につまって
くるため使用期間が限られているので、第１のフィルタ
カートリッジの機能を、第２のカートリッジに引きつぐ
切り換え装置が備えられており、第１のカートリッジは
交換される。

このようにして脱気と濾過とを継続することができる。

しかしながら、気泡と粒子とが保持される結果として濾
過特性が変化する。使用のためにリサイクルされた液体
は常に一定の粒子サイズ分布を有してはいない。このこ
とは多くのプロセス、例えば写真用フィルムの製造にお
いて１つの欠点である。

バックフラッシュによってフィルタを連続的に清掃する
ことは、米国特許第３，６５５，３４８号に見られるよ
うに公知である。この目的のため、フィルタの流入側の
表面上にロータが備えられている。このロータはフィル
タの流入側面にラジアル方向のみそを有し、そして流出
ラインに連結した内部の空間を有している。この形式の
フィルタは主として廃水および汚濁水、すなわち比較的
大量の汚濁粒子をもつ低粘就の液体に用いられている。

本発明の目的は、液体を連続的に脱気しかつ濾過するた
めの方法を提供することであり、この方法は気泡と固体
粒子とを効率的に除去するはかりでなく、特定の用途の
ために送り出される液体に連続して一定の粒子サイズ分
布を保証するものである。

発明の要点 前記の目的は、本発明（＝おいて分流が主フィルタの連
続する各区画をバックフラッシュするため（二相いられ
、そして順次濾過されることによって達成された。

本発明は液体の供給流を、特定用途のため主フィルタを
通じて連続的に供給するプロセス流と、主フィルタの区
域からぬき取られて再利用のため循環される分流とに分
割をする。液体の脱気と濾過のための方法（二おいて、
前記分流は主フィルタの連続する各区画をバックフラッ
シュするために利用され、かつそれ自体は濾過されるも
のである液体、特に塗布用溶液の脱気と濾過のための方
法からなるものである。

バックフラッシュの結果主フィルタの濾過特性は一定し
ている。プロセス流は完全（二気泡を含まず、かつ明白
に決められた分離限度以上の固体粒子を含まないように
することができる。

バックフラッシュすることによって汚れた分流は補助的
フィルタ中で濾過される。バックフラッシュ流からの液
体は、主フィルタを通じて追加の濾過をし、た後でのみ
特定用途（＝供給されるので、ここでの濾過特性の変化
は無毒である。

そこで補助的フィルタは長期の使用期間をもつことがで
きる。この交換もむつかしいものではない。

分流は供給流のどのような割合、例えば５〜５０％であ
ってもよい。バックフラッシュする分流はすでに主フィ
ルタを通して濾過されたものであるので、分流の量は主
フィルタを清掃するために必要なだけ多くとることがで
きる。

分流はヂ過後脱気することが有用である。したがって、
リサイクル：二剤いるために異物の粒子と気泡とは完全
にまたは実質的に取り除かれる。

また供給流は主フィルタに送られる以前に、少なくとも
部分的（ユ脱気されていることが好ましい。この手段に
より、気泡による主フィルタの目づまりは低いレベルに
保たれる。

分流の量は特定用途の要求の関数として調整または規制
できることが好ましい。これは時間単位当り一定容量の
流れを特定用途に供給するという、簡単な手段によって
達成することができる。

供給流のための流入ライン、プロセス流のためのプロセ
スライン、および分流のための還流ラインが取り付けら
れている主フィルタユニットをもつ、この方法を遂行す
るための装置は、前記主フィルタユニットはバックフラ
ッシュ装置を有し、これはフィルタ表面を順次清掃する
ためのフラッシング手段として分流を利用し、そして前
記還流ライン中に補助的フィルタが配置されているもの
である。

主フィルタは好ましくサーフェイスフィルタである。こ
のようなサーフェイスフィルタは一般的に布、例えばス
チールワイヤまたは合成繊維から構成されている。その
網目巾は本質的にν過作用（二対応する。固体の濾過に
対して一定の、はっきりときまった分離限界があること
明らかである。サーフェイスフィルタは使用期間が短い
が、バックフラッシュをすることｊ二よって軽減される
。

チーフェイスフィルタは５〜５０μｍの網目巾をもたせ
るのが有利である。これらの網目巾では、これより大き
な固体粒子がとどめられるばかりでなく、驚くべきこと
に、網目巾よりも小さな気泡もとどめられる。小さな気
泡についてさえ異常に良好な濾過が得られる。塗布溶液
または分散液中に存在する、所望の固体粒子よりも小さ
な気泡を分離することがはじめて可能である。網目巾は
供給流のみならず、再生を完全ならしめるのに必要なバ
ックフラッシュ流もフィルターを通過させるのに充分な
ように小さい圧力で異なるようなオーダーの大きさのも
のであるものとする。

サーフェイスフィルタは２枚の穴あき板の間に固定され
た布をもつことが好ましい。この板は軟かな布に適切な
剛性を付与する。

好ましい具体化例において、フィルタの流入側は上部か
らおよび／または側面からである。

これにより、気泡の流れの方向がフィルタ中の液の流れ
の向きと一致しないことになる。かくして、小さな気泡
はバックフラッシュの分流によって還流ライン中に取り
込まれるまで、フィルタ布に接触して留まることができ
る。

バックフラッシュ装置の好ましい構成は、主フィルタの
流入側にラジアル方向のみぞなもち、そして還流ライン
に連結した内部の空洞をもつロータを有することである
。このラジアル方向のみそはフィルタ面に比べて小さい
。その結果。

比較的速い流速がバックフラッシュのために生じ、これ
は分流が供給流のごく一部にしかなうないときでもまた
そのように生ずる。これは主フィルタに非常に強い清掃
作用を生じさせる。

流入ライン中に供給用ポンプを、また還流ライン中に補
助的ポンプを有することが望ましい。

この方法は通常圧力においてしばしば使用されるので、
補助的ポンプはバックフラッシュのために適切な圧力差
の得られることが必要である。

さらに、この補助的ポンプは、供給量（＝関して調節可
能とすることができる。分流の量は余り厳密なものでは
ないので、プロセス流をこのようにして調整することが
できる。

特に、供給ポンプを規制するためにプロセスライン中に
流量計を配置することができる。

補助的フィルタは好ましくデプスフィルタである。この
デプスフィルタは比較的多数の固体粒子をとどめること
ができる。デプスフィルタの一過特性が負荷の増加と共
に変化することは。

濾過された分流が主フィルタを再び通過した後でのみ再
利用されるため、特に不都合とはならない。

デプスフィルタは少なくとも２個のフィルタカートリッ
ジをもつことができ、これは切り替え装置により還流ラ
イン中に交互に切り替えられることができる。この切り
替えはかなり長時間の間隔で行うことができる。汚れた
カートリッジを取り替えることにより固体粒子は系から
取り除かれる。

デプスフィルタのいま１つの可能性は紙、不織布その他
のような連続的に移動するフィルタウェブな用いること
である。

さらに、還流ラインは脱気槽に連結すべきである。かく
することで、デプスフィルタによる脱気の不完全性は問
題ではなくなる。

特に簡単な構成は、脱気槽は供給ラインに連結されそし
て還流ラインはこの脱気槽の空所中に配置させるのであ
る。かくすることで、すでにある脱気槽を分流のために
利用することができる。

特に強力な脱気をするため１；、脱気槽は真空下に維持
されるのが好ましい。もう１つの可能性は超音波発生器
を同時に使用することである。

好ましい具体例の説明 第１図において、写真用フィルム生産のための塗布作業
のような特定用途１は、供給槽２から塗布用乳剤のよう
な液体が供給される。

要請により、液体は連結管６を通って脱気槽４に至り、
この液体室５中には１個または数個の超音波発生器６が
配置されている。ガスの泡はガス室７中にたまり、この
ガスは管８を通じて外部に排出される。ガス室７中を真
空または減圧とするために、この管８中に排気ポンプ９
を配置するのが好都合である。

供給ポンプ１１をもつ流入ライン１ｏが、脱気槽４から
主フィルタユニット１３の流入室１２（二つながってい
る。流出室１４は特定用途１にプロセスライン１５によ
り連結されている。両呈１２と１４との間にはサーフェ
イスフィルタの形状の主フィルタ１６が配置され、これ
は固体粒子と気泡とを保持し、所望の純度をもつ液体を
特定用途１に届ける。一般的にいって、サーフェイスフ
ィルタはフィルタエレメントの表面に固体粒子を集めま
たは蓄積するような装置である。

主フィルタユニット１３はパックフラッシュ装置１７を
有し、これは還流ライン１８を通じて脱気槽４に連結さ
れている。還流ライン１８中には補助的ポンプ１９と補
助的フィルタ装置２０とが配置され、この装置はカート
リッジフイルタのようなデプスフィルタに似た形の、２
つの補助的フィルタ２０と２１とをもっている。

一般に、固体粒子はデプス濾過に際して、フィルタエレ
メントの内部細孔中に捕えられる。２つの３方向弁２５
と２４とをもつ切り替え装置２５により、一方または他
方の補助的フィルタが必要に応じて還流ライン中に切り
替えられる。

供給ポンプ１１は一定速度で駆動され、そのため実際上
一定の供給量を送り出す。補助的ポンプ１９は供給量の
関数として規制することができる。これは、特定用途の
ためのプロセスライン１５中の流量を測定する。流量計
２６の協力により調節される。

供給ポンプ１１を作動させるとき、供給流Ｆが流入ライ
ン１０を通じて送られる。この供給流Ｆは主フィルタ１
６において、プロセスライン１５を通じて流れる特定用
途流Ｎと、還流う・イン１８を通じて流れる分流Ｔとに
分割される。

供給流Ｆにおける変化は、特定用途Ｎを一定とするよう
に、分流Ｔを調節することにより均等化することができ
る。

主フィルタユニットまたは装置１３は第２図と第３図に
さらに詳細に示されている。主フィルタ１６は、５μｍ
と５０μｍ間の網目中をもつスチールワイヤまたは合成
繊維からなる、織物構追体で形成されている。穴あき板
２７が流入側を、また穴あき板２８がフィルタ体の流出
側をそれぞれ形成している。特定用途１に向って主フィ
ルタを通じて流れる液体は矢印Ｐ１により示されている
。

パックフラッシュ装置１７はロータ３０を有し、これは
動力で回転される軸３１にとり付けられ、ベアリング３
２と３３とにより支持されている。軸３１は矢印ｎの方
向に回転する。このロータ３０はラジアル方向のみぞ３
４をもち、主フィルタ１６の流入側に対向して取り付け
られている。補助的ポンプ１９は、流出室１４からラジ
アル方向のみぞ３４を通じて矢印Ｐ２の方向に、回転軸
５１の内部空間３５中に液体を吸い込み、そしてここか
ら還流ライン１８に連結したラジアル方向の水路３７中
に開口３６を通じて液を吸い出す。この液は分流を形成
し、パックフラッシュをすることによって主フィルタ１
６を連続的に清掃する役を果たす。

この分流Ｔは主フィルタ１６の流入側（二捕捉されてい
た固体粒子と気泡とを拾い上げる。これらの固体粒子は
、同様に気泡の一部も、補助的フィルタ２１と２２の補
助的フィルタ装置２０において分離される。かくして清
掃とされたこの分流は脱気槽４に達し、ここで残りの気
泡は超音波と真空との作用（二より除去される。この清
掃化された液体は供給流中で再び使用することができる
。一方の補助的フィルタ２１が目づまりしたならば、切
り替え装置２５を作用させて他方の補助的フィルタ２２
が作動させられる。

そこで初めに用いた補助的フィルタ２１は交換されるか
あるいは清掃される。

第４図は補助的フィルタ装置１２０の一形態を示すもの
で、対応する部品の付号は１００増加されている。不織
布のウェブ１２１が補助的フィルタとして用いられ、こ
れはフィルタ室１３８の外壁中の気密な開口を通じて貫
通されている。このウェブは供給ロール１３９かう巻き
取りロール１４０にゆっくりと巻きとられる。

本発明はさらに以下の実施例により説明される。

実施例　１ 感光性の乳剤は平均粒子サイズ０．６μｍをもつ臭化銀
結晶９６重量％、ゼラチンとその他のバインダ８重景チ
を含んでいる。この写真用乳剤を１０ｃ！ＩＬ巾のポリ
エステルば−ス上に塗布をした。ウェット塗布量は平方
ｍ当り６０？であり、ウェブ速度は毎分１００ｍであっ
た。

特別の用意をすることなくこの液がベース上に塗布され
たとき、フィルムは１ｍ当り２０個以上の欠陥を含むも
のであった。顕微鏡で調べると、この欠陥は気泡によっ
て生じたものであることが判明した。気泡の大きさは測
定できないほど小さい（５μｍ以下）ものから１００μ
ｍを超すものまで様々であった。

溶液を前述の装置によって処理したときは、塗布された
フィルム中に何の欠陥も検出されなかった。２５μｍの
網目中をもつ主フィルタが用いられた。補助的フィルタ
としては市販のデプスフィルタが用いられ、製造者のデ
ータによれば、細孔の大きさは名目上３μｍ、絶対値２
０μｍであった。脱気槽中の真空度は約７００　ミＩＪ
パール（ｍｂ）であった。

実施例　２ 同一のベース上に２つの層が同時に塗布された。下の層
は実施例１の溶液に相当するものである。上の層はゼラ
チン７重量％とポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ
　）粒子０．２６重−３Ｌ％とを含む液からなっている
。

本発明の方法と装置とを用いる。特別の用意をすること
なくベース上に層が塗布された。この限られたフィルム
は欠陥を示し、これは３０μｍ以上のＰ込仏粒子による
ものであった。

上記の缶液を実施例１で述べたようにして本発明の装置
で処理をし、得られたフィルムは何の欠陥も示さず（二
また２５μｍ以上の粒子もなかった。

このように、塗布に不利益に作用しフィルムに欠陥を生
じさせる。すべての気泡およびすべての固体粒子または
凝集体は取り除かれる。パックフラッシュの結果として
、主フィルタは均一な濾過特性で連続して操業できる。

このパックフラッシュは濾過をされる有用な材料の損失
を生じさせない。特に、主フィルタ１６としてサーフェ
イスフィルタの使用は、より小さな気泡も捕捉するとと
も（＝、はっきりと定められかつ一定した分離限定を与
える。この結果は気泡や柔軟で変形し易い固体粒子の濾
過に特に効果的である。なぜならば主フィルタ１６の流
入側と流出側との間に、フィルタケーキの蓄積のためそ
うでなければ生ずるであろう高い圧力が生じないからで
ある。気泡の分離も非常に効率的であるので、強力な脱
気では除去することのできないような泡が発生するとい
う懸念なしに、強力な脱気を用いることができる。

前述の本発明の開示の利益を得た当業者は多くの変形を
行うことができる。これらの変形は特許請求の範囲・に
記載された本発明の目的の中に含まれるものと見做され
る。

以上、本発明の詳細な説明したが、本発明はさらに次の
実施態様によってこれを要約して示すことができる。

１）液体の供給流を、特定用途のため主フィルタを通じ
て連続的に供給するプロセス流と、主フィルタの区域か
らぬき取られて再利用のため循環される分流とに分割を
する、液体◇脱気と濾過のための方法において、前記分
流株主フィルタの連続する各区画をバックラッシュする
ため（−利用され、かつそれ自体は濾過されるものであ
る液体の脱気と濾過のための方法。

２）前記の分流は濾過後脱気されるものである。

前項１記載の方法。

３）前記の供給流は主フィルタに入る以前に少なくとも
部分的に脱気されているものである。

前項１記載の方法。

４）前記分流の量は特定用途の要求の関数として調整ま
たは規制しうるものである、前項１記載の方法。

５）主フィルタユニット；主フィルタユニットＣ二連績
された供給流のための流入ライン；特定用途流のための
プロセスライン；および分流のための還流ラインとから
なる液体の脱気と濾過のための装置において、前記主フ
ィルタユニットはバックフラッシュ装置を有し。

これは分流をフラッシング手段として利用し。

かつ主フィルタユニットのフィルタ面を順次清掃するも
のであり、そして前記還流ライン中に補助的フィルタが
配置されたものである液体の脱気と濾過のための装置。

６）主フィルタユニットはサーフェイスフィルタを含む
ものである。前項５記載の装置。

７）サーフェイスフィルタは５〜５０μｍの網目中をも
つものである。前項６記載の装置。

８）サーフェイスフィルタは穴をあけられた２枚の板の
間に保持された布である。前項６記載の装置。

９）主フィルタユニットの流入側は上部および／または
横に面しているものである。前項５紀載の装置。

１０）バックフラッシュ装置は、フィルタ面の流入側に
対向したラジアル方向のみぞをもつロータを有し、該ロ
ータの内側は還流ラインと連結されているものである。

前項５記載の装置０ １１）供給用ポンプが流入ライン中に配置され、そして
補助的ポンプが還流ライン中に配置されているものであ
る。前項５記載の装置。

１２）補助的ポンプは供給量の関数として規制すること
のできるものである、前項１１記載装置。

１６）流量計が特定用途のためのプロセスライン中に配
置され、そして補助的ポンプを規制するものである、前
項１記載の装置。

１４）補助的フィルタはデプスフィルタである、前項５
記載の装置。

１５）デプスフィルタは少なくとも２つのフィルタカー
トリッジを有し、これは切り替え装置により還流ライン
中（−交互１＝入れることができるものである、前項１
４記載の装置。

１６）デプスフィルタは連続的；二動く炉布で形成され
るものである、前項１４記載の装置。

１７）還流ラインが脱気槽に連結されているもである、
前項５記載の装置。

１８）脱気槽は流入ラインの始めの部分に配置され、還
流ラインはこの脱気槽の空所中に配置されているもので
ある、前項１７記載の装置。

１９）脱気槽は真空の下に維持されるものである、前項
１７記載の装置。

２０）脱気槽は超音波発生器を有するものである。

前項１７記載の装置。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の脱気と濾過装置の７０−ダイアダラム
である。第２図は本発明のバックフラッシュ装置をもつ
主フィルタの断面図であり、第６図は主フィルタ１６の
正面図である。第４図は本発明の補助的フィルタの一形
態を示すものである。図において、１３は主フィルタユ
ニット：１７はバックフラッシュ装置；Ｔは分流；２０
は補助的フィルタ装置である。 特許出願人　　イー・アイ・デュポン・ド・ネモアース
・アンド壽コンパニー 外２名 Ｆｉｇ、３ コ６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）液体の供給流を、特定用途のため主フィルタを通じ
   て連続的に供給するプロセス流と、主フィルタの区域か
   らぬき取られて再利用のため循環される分流とに分割を
   する、液体の脱気と濾過のための方法において、前記分
   流は主フィルタの連続する各区画をバックラッシュする
   ために利用され、かつそれ自体は濾過されるものである
   液体の脱気と濾過のための方法。 ２）主フィルタユニット；主フィルタユニットに連結さ
   れた供給流のための流入ライン；特定用途流のためのプ
   ロセスライン；および分流のための還流ラインとからな
   る液体の脱気と濾過のための装置において、前記主フィ
   ルタユニットはバックフラッシュ装置を有し、これは分
   流をフラッシング手段として利用し、かつ主フィルタユ
   ニットのフィルタ面を順次清掃するものであり、そして
   前記還流ライン中に補助的フィルタが配置されたもので
   ある液体の脱気と濾過のための装置。