JPH01297113A - 不織布巻込積層型カートリッジフィルター - 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） 本発明は液体中の固形物を除去するために使用される濾
過用カートリッジフィルター、特に不織布巻込積層型カ
ートリッジフィルター及びその製法に関するものである
。

（従来の技術及びその問題点） 液体中の微粒子を濾過するカートリッジフィルターとし
ては、糸、紐、紙、不織布等を多孔円筒状に成型したも
のが公知である。しかしこれらは抵抗が高く、流量がと
れない、濾過精度が悪い、濾過寿命が短かいなどの性能
に欠点があり改善が望まれていた。又バインダーや接着
剤を使用したカートリッジフィルターの場合、離脱物、
溶出物が多く、バインダーや接着剤を、使用していない
と言われるポリプロピレン製ワインドカートリッジフィ
ルターも、糸を紡糸する際や撚糸する際に油剤を用いる
ため、溶出がみられる欠点があり改善が望まれていた。

（課題を解決するための手段） 本発明者らはこれらの欠点をな（ずため、鋭意研究を重
ねた結果、粗密ムラと繊維径分布にバラツキをもたせた
微細繊維径不織布を筒巻状に巻回し、積層化することに
よって本発明を完成した。

即ち、本発明は、メルトブロープロセス又はジェット紡
糸プロセスで作られた平均繊維径０．５〜５０−１平均
見かけ密度０．０３〜０．２　ｇ　／ｃｕｔを有する繊
維からなり、巻回すべき筒の外側になる程平均繊維径、
平均孔径の大きくなるように構成した不織布を複数層巻
回してなることを特徴とする不織布巻込積層型カートリ
ッジフィルターを特徴としている。

本発明のカートリッジフィルターに用いられる不織布は
、メルトプロープロセス又はジェット紡糸プロセスにお
いて、その繊維流を駆動中の一対のロール間に噴きつけ
ることにより形成される。

高速繊維流をそれよりも速度の遅いロールとロールの間
に集積することにより、狭い間隙に繊維流が押し込まれ
る状態となり、不織布の断面において交絡した長繊維が
厚み方向に交差して積層された粗密ムラのある不織布が
得られる。更に紡糸オリフィスとロールとの距離が２０
〜８０ｃｍの範囲で実施する事により、繊維交絡及び繊
維径分布の点でより不均一なものが得られる。距離が大
きくなればなるほど繊維流の乱れが大きくなって、繊維
交絡が増し、より不均一な繊維集合体及び幅広い繊維径
分布をもたらす。好ましい距離は、２０〜８０ｃｍで２
Ｑｃｔａ未満である七繊維接着がひどくもろくて硬い不
織布が得られ、加工上又、濾過性能上（目詰りが早く）
好ましくない。又、８０ｃｍを超えても不均一性の効果
はほとんど変らない。

集積装置としては一対のロール間又は一対のコンベヤー
間又はロールとコンベヤー間のいづれを使用しても同じ
効果が得られる。

繊維流及びロールの速度、ロール間の距離、ロールの形
状、集積角度（噴きつけ角度）は、任意に設定すること
ができ、特に限定されるものではない。

又、本発明において用いる不織布の「粗密ムラ」「繊維
径分布」を、数量的に表現するために、それぞれ「厚み
比」　「繊維径比」なる概念を用いた。

厚みの測定は、不織布製造の際の幅方向の任意の位置で
、流れ方向に等間隔（１０胴間隔）にマイクロメーター
を用いて測定を行い求めた。

繊維径の測定は、測定しようとする不織布濾材の電顕写
真上にタテ、ヨコ等間隔（１０＋ｎｍ間隔）に直線を引
き、それぞれの線と交わる繊維の径を１、　／　１００
　ｍｍの精度のノギスで測定し、写真倍率より繊維径を
測定する。

これらの不織布を、巻回すべき多孔性コアの外層になる
程、繊維径及び孔径が大きくなる様に、該多孔性コアの
周囲の内層から巻回し、積層化したカートリッジフィル
ターは、粗密ムラにより通液抵抗が低く、流量を大きく
とれ、外層からの前濾過効果も有り濾過寿命が長い。又
すでに孔径の定まっている不織布を巻いているため、濾
過精度が正確で、離脱繊維が少なく、不織布を製造する
際に油剤を一切使用していないので溶出が少ないなどの
点に特徴がある。不織布の原料はポリオレフィン、ポリ
アミド、ポリエステル等熱可塑性樹脂を使用する。そし
て、多孔性コアと共にポリプロピレン樹脂を使用した場
合、全ポリプロピレン樹脂製カートリッジフィルターを
構成する口上を特徴とし、バインダーや接着剤は一切使
用していないため、耐薬品性、溶出物等の問題がないの
みならず、オートクレーブ滅閑も可能で、且つ、常用温
度９０°Ｃまで耐え食品衛生面でも優れている点に特徴
がある。本発明のカートリッジフィルターの構造を第１
〜第３図に示す。図において１は多孔性コア、２は不織
布（濾材）、３はエンドキャップ、４は多孔網筒である
。

したがって第１図及び第２図は筒の外側になる程、繊維
径、孔径の大きくなるように内層から多孔性コア１に、
不織布２を巻回した濾過体である。

又、第３図はカートリッジフィルターの一部破断斜視図
で多孔性コア１に不織布２を巻き回し、更に濾材を保護
するために外部にポリプロピレン樹脂製多孔網筒４を配
し、ポリプロピレン樹脂製エンドキャップをカートリッ
ジフィルターの両端に加熱溶融法によって完全に溶着さ
せたものである。

本発明に係るカートリッジフィルターは、フィルターハ
ウジングに設置し、濾過しようとする媒体を外部の多孔
網筒４から濾材を通って内部の多孔性コア１に透過させ
ることにより、液体中の微粒子や微生物を効率よく除去
することができるため、エレクトロニクス分野における
純水、溶剤、化学薬品の濾過や製薬、化粧品業界におけ
るプロセ支水、溶剤および中間体製品の濾過に好適に使
用される。

以下、実施例によって本発明の具体例を示す。

実施例 目付７０〜９０ｇ／ボ、、厚み６００〜９００μｍ、密
度０，０８〜０．１３　ｇ　／ｃｕｔ、「厚み比Ｊ０．
５９〜０．７９、「繊維径比」１．５〜３．０の物性値
範囲内にあるメルトブロープロセスにより製造されたポ
リプロピレン製不織布のうちで、平均繊維径及び平均孔
径の異なる５種類の濾材を筒の外側になる程、平均繊維
径、平均孔径が大きな濾材を各４周づつ巻き回し、５種
類の合計で０．８ｍ２の量を巻込みカートリンシフイル
ターを作製した。５種の濾材の繊維径、孔径を表１に示
す。

表　　　　１ 表２．３，４．５に実施例のカートリッジフィルターの
通水抵抗、捕捉効率、濾過寿命、溶出物のデータを記す
。

比較例−１ 市販のポリプロピレン製ワインドカートリッジ（公称１
０ｆｍ）の通水抵抗、捕捉効率、濾過寿命、溶出物を表
２．３，４．５に示す。

比較例−２ 市販のノーバインダーで熱接着性繊維を使用した一体構
造のカートリッジフィルター（公称１０μｍ）の通水抵
抗、捕捉効率、濾過寿命、溶出物を表２．３．４．５に
示す。

表２．３，４．５に、よると実施例は比較例−１゜−２
と比較して効率が高く、抵抗が低く、寿命が長く、濾過
性能面において優れ、溶出物も少なくクリーン性におい
ても優れる事が判る。

（ＪＩＳ８種分散水の濾過による捕捉効率）（ＪＩＳ８
種分散水の濾過による寿命）（発明の効果） 本発明によれば、低抵抗で、粒子の捕捉効率が高く、濾
過寿命が長く、そのうえ、クリーン性に冨んでいるカー
トリッジフィルターを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はこの発明の一実施例の製造説明図、
第３図はそれによって得られたカートリッジフィルター
の一部破断斜視図である。 第１図 第２図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）メルトブロープロセス又はジェット紡糸プロセス
   で作られた平均繊維径０．５〜５０μｍ、平均見かけ密
   度０．０３〜０．２ｇ／ｃｍ＾３を有する繊維からなり
   、巻回すべき筒の外側になる程平均繊維径、平均孔径の
   大きくなるように構成した不織布を複数層巻回してなる
   ことを特徴とする不織布巻込積層型カートリッジフィル
   ター。
2. （２）前記不織布は厚み比０．４以上、繊維径比１．５
   以上であることを特徴とする請求項１記載のカートリッ
   ジフィルター。
3. （３）予め目の粗いシート状多孔性体を巻いた多孔性コ
   アの周囲に不織布を筒巻状に巻回してなることを特徴と
   する請求項１記載のカートリッジフィルター。
4. （４）前記不織布は熱可塑性樹脂であることを特徴とす
   る請求項１記載のカートリッジフィルター。
5. （５）メルトブロープロセス又はジェット紡糸プロセス
   により紡糸される繊維を、紡糸オリフィスと集積装置と
   の距離が２０〜８０ｃｍの状態で繊維流よりも回転速度
   の遅い一対のロール間に、又は一対のコンベヤー間に、
   又はロールとコンベヤー間に、集積して、不織布を形成
   し、この不織布を巻回することを特徴とする請求項１記
   載のカートリッジフィルターの製法。