JPH0243911A - ガスフイルター - Google Patents
ガスフイルターInfo
- Publication number
- JPH0243911A JPH0243911A JP19297588A JP19297588A JPH0243911A JP H0243911 A JPH0243911 A JP H0243911A JP 19297588 A JP19297588 A JP 19297588A JP 19297588 A JP19297588 A JP 19297588A JP H0243911 A JPH0243911 A JP H0243911A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pore
- membrane
- straight
- pores
- ratio
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
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。
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〕
本発明は空気浄化、集塵、除塵等を目的として気体中に
混入している微粒子の除去に使用されるガスフィルター
またはそのプレフィルタ−に関する。
混入している微粒子の除去に使用されるガスフィルター
またはそのプレフィルタ−に関する。
〔従来の技術]
従来ガスフィルターまたはそのプレフィルタ−としては
無機系、有機系の不織布、ワインデインブタイブのフィ
ルター あるいはメンブランフィルタ−等が矧らnてい
る。
無機系、有機系の不織布、ワインデインブタイブのフィ
ルター あるいはメンブランフィルタ−等が矧らnてい
る。
しかしながら、前記不、餓布、ワインディングフィルタ
ー等は孔径が大さく、内部で捕捉する機構のため、除去
性能の信頼性が低い点、又、前記メンブランフィルタ−
は除去性能の信頼性は若干向上したものの非対称構造、
均質構造いずれの4造を有するものも圧力損失が大きい
点が問題である。
ー等は孔径が大さく、内部で捕捉する機構のため、除去
性能の信頼性が低い点、又、前記メンブランフィルタ−
は除去性能の信頼性は若干向上したものの非対称構造、
均質構造いずれの4造を有するものも圧力損失が大きい
点が問題である。
本発明の要旨は、少なくとも一方の表面において膜面に
対して実質的に垂直に開孔した孔が、平均孔径を(L5
〜10μm 長径/短径の比を1.0〜2.0、孔径変
動係数全0〜50%として開孔率55〜75%の割合で
存在し、多孔質膜全体の空孔率が50〜90%であるフ
ィルム成形可能な重合体の多孔質膜からなるガスフィル
ターにある。
対して実質的に垂直に開孔した孔が、平均孔径を(L5
〜10μm 長径/短径の比を1.0〜2.0、孔径変
動係数全0〜50%として開孔率55〜75%の割合で
存在し、多孔質膜全体の空孔率が50〜90%であるフ
ィルム成形可能な重合体の多孔質膜からなるガスフィル
ターにある。
本発明のガスフィルターに用いられる多孔質B!Xは、
少なくとも一方の表面において膜面に対して実質的に垂
直に開孔した孔を有するが、膜面に対して実質的に垂直
に開孔した孔(以下「ストレート孔」という)とは膜面
と垂直な任意の切断面において聞路比が1.0〜1.2
で変化比が[16〜1.7である孔をいう。
少なくとも一方の表面において膜面に対して実質的に垂
直に開孔した孔を有するが、膜面に対して実質的に垂直
に開孔した孔(以下「ストレート孔」という)とは膜面
と垂直な任意の切断面において聞路比が1.0〜1.2
で変化比が[16〜1.7である孔をいう。
ここで、血路比とは、前記切断面に現われたひとつの孔
についてその孔の中心部2通るS線又は直線ktとし、
ストレート孔からなる多孔質層(以下「ストレート孔層
」という)の厚みkt。とじたときのt7t0の比をい
う。
についてその孔の中心部2通るS線又は直線ktとし、
ストレート孔からなる多孔質層(以下「ストレート孔層
」という)の厚みkt。とじたときのt7t0の比をい
う。
また、変化比とは、前記切断面に現われたひとつのスト
レート孔について表面における孔の幅をdo とし、
ストレート孔層の内部における任意の位置の孔の幅id
としたときのa/a、の比tいう。
レート孔について表面における孔の幅をdo とし、
ストレート孔層の内部における任意の位置の孔の幅id
としたときのa/a、の比tいう。
変化比が前記範囲より小さいと分画精度が低下するので
好ましくなく、前記範囲よジ大きいと隣接する孔間の距
離が極端に小さくなシ開孔率ヲ上げることが難しいので
好ましくない。
好ましくなく、前記範囲よジ大きいと隣接する孔間の距
離が極端に小さくなシ開孔率ヲ上げることが難しいので
好ましくない。
血路比が前記範囲より大きいとF通抵抗が増加して透過
率が低下するので好筐しくない。
率が低下するので好筐しくない。
尚、細孔の血路比、又は変化比が前記範囲からはずれる
部分は当然ストレート孔ではなく、たとえばストレート
孔層とボイドj−からなる非対称膜は、ボイド層におけ
る孔の径が両層の界面から徐々に、又は急激に増大する
構造を有している。
部分は当然ストレート孔ではなく、たとえばストレート
孔層とボイドj−からなる非対称膜は、ボイド層におけ
る孔の径が両層の界面から徐々に、又は急激に増大する
構造を有している。
変化比は0.7〜1.5であることがより好ましく、α
8〜1.2でろることが特に好ましい。又、血路比は1
,0〜1.1でめることが二り好ましく、1.0〜1.
05であることが特に好ましい。
8〜1.2でろることが特に好ましい。又、血路比は1
,0〜1.1でめることが二り好ましく、1.0〜1.
05であることが特に好ましい。
この多孔質膜において、ストレート孔層の表面に存在す
る孔(以下「巽面孔」という)は、形状が円形又は楕円
形でめって長径/短径の比50%である。またその平均
孔径r1合寺→〜1aettmoa囲でめる。ここに、
各々の表面孔についての長径と短径の相加平均値をその
表面孔の孔径といい、表面孔の平均孔径とはN 1vA
の表面孔の孔径の相加平均値という。通常NO値は10
0が採用さnる。また、孔径変動係数とは表面孔の孔径
について以下の式で示される値をいう。
る孔(以下「巽面孔」という)は、形状が円形又は楕円
形でめって長径/短径の比50%である。またその平均
孔径r1合寺→〜1aettmoa囲でめる。ここに、
各々の表面孔についての長径と短径の相加平均値をその
表面孔の孔径といい、表面孔の平均孔径とはN 1vA
の表面孔の孔径の相加平均値という。通常NO値は10
0が採用さnる。また、孔径変動係数とは表面孔の孔径
について以下の式で示される値をいう。
(標準偏差/平均孔径) X 100 (%)長径/短
径の比が2.0より大きいと、濾過物質が球状でない場
合や一過時に濾過物質が形状変化する場合に分画特注が
低下するので好ましくなく、また、孔径変動係数が50
%より大きいと分画特性が低下するので好ましくない。
径の比が2.0より大きいと、濾過物質が球状でない場
合や一過時に濾過物質が形状変化する場合に分画特注が
低下するので好ましくなく、また、孔径変動係数が50
%より大きいと分画特性が低下するので好ましくない。
平均孔径がα5μmよシ小さいものは充分な透過率が得
られないので好ましくなく、10μmより大きいものは
実用的でない。孔径変動係数は0〜40俤であることが
より好ましい。
られないので好ましくなく、10μmより大きいものは
実用的でない。孔径変動係数は0〜40俤であることが
より好ましい。
R’tl 記ストレート孔については、ストレート孔層
の厚みLo と表面孔の平均孔径りの比は特に限定さ
れないが、t0/Dの値はα1程度以上であればよく、
15程度以上であることが好ましく、1.0程度以上で
あることがよ)好ましく、3程度以上であることが特に
好ましい。
の厚みLo と表面孔の平均孔径りの比は特に限定さ
れないが、t0/Dの値はα1程度以上であればよく、
15程度以上であることが好ましく、1.0程度以上で
あることがよ)好ましく、3程度以上であることが特に
好ましい。
長径/短径の比及び平均孔径は走査型電子顕微鏡によっ
て測定することができる。
て測定することができる。
ここで開孔率とは前記表面孔全面積の膜外部界面積に占
める割合をいい、該開孔率は35〜75%である。開孔
率が35%未満であると流体の透過率が低くなるので好
ましくなく、また75%を超えると多孔質膜の強度が低
下し損傷さ九やすいので好ましくない。
める割合をいい、該開孔率は35〜75%である。開孔
率が35%未満であると流体の透過率が低くなるので好
ましくなく、また75%を超えると多孔質膜の強度が低
下し損傷さ九やすいので好ましくない。
本発明のガスフィルターに用いられる多孔質膜としては
、前記ストレート孔層のみからなる均質膜、−面がスト
レート孔層で他面がストレート孔より大きな孔径を有す
るボイド層で構成されてなる非対称膜、両面がストレー
ト孔層で内部がボイド層で構成されてなる不均質膜の構
造を有するものを挙げることができる。
、前記ストレート孔層のみからなる均質膜、−面がスト
レート孔層で他面がストレート孔より大きな孔径を有す
るボイド層で構成されてなる非対称膜、両面がストレー
ト孔層で内部がボイド層で構成されてなる不均質膜の構
造を有するものを挙げることができる。
ストレート孔層の厚みは特に限定されないがおよそα0
1〜50μm程度であることが好ましく、均質膜の場合
は、ストレート孔の孔径や膜の用途に応じて5μm〜数
■の値をとシうる。
1〜50μm程度であることが好ましく、均質膜の場合
は、ストレート孔の孔径や膜の用途に応じて5μm〜数
■の値をとシうる。
非対称膜及び不均質膜においては、ストレート孔層の厚
みは同様にα01μm〜1錫程度のfff t、全体の
膜厚は5μm−数■程度の値をとりうる。
みは同様にα01μm〜1錫程度のfff t、全体の
膜厚は5μm−数■程度の値をとりうる。
以上述べたように本発明の多孔質膜からなるガスフィル
ターは種々の細孔構造ととVうるが、流体透過率を大き
くすることが容易で取扱い性に潰れている点から、−面
がストレート孔JfIで、他面がストレート孔層の孔よ
シ大きな孔径?有するボイド層で構成されてなる非附称
膜でめることが特に好ましい。
ターは種々の細孔構造ととVうるが、流体透過率を大き
くすることが容易で取扱い性に潰れている点から、−面
がストレート孔JfIで、他面がストレート孔層の孔よ
シ大きな孔径?有するボイド層で構成されてなる非附称
膜でめることが特に好ましい。
の透過率が低下するので好ましくなく、前記範囲より大
きいと多孔質膜の機械的特性が低下するので好ましくな
い。
きいと多孔質膜の機械的特性が低下するので好ましくな
い。
尚、空孔率は水銀ポロシメーターによって求めることが
できる。
できる。
本発明におけるフィルム成形可能な重合体とば、有機浴
剤に可溶で水に不溶な重合体であってその溶液が鬼延可
能なものをいう。その列としてポリフッ化ビニリデン、
ポリテトラフルオロエチレン系共重合体、トリフルオロ
エチレン等のフッ素系重合体、ポリスルホン、ポリエー
テルスルホン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド
、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレ
ート、ポリブチル(メタ)アクリレート等のポリ(メタ
)アクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、酢酸セ
ルロース、硝酸セルロース等のセルロースエステル類、
ポリエチレン、ポリ−4−メチル−1−ぺ/テン、ポリ
ブタジェン等のポリオレフィン、ポリ酢酸ビニル、ポリ
スチレン、ポリ−α−メチルスチレン、ポリ−4−ビニ
ルピリジン、ポリビニルピロリドン、ポリ塩化ビニル、
ポリ塩化ビニリデン、シリコン系ポリマー ポリフェニ
レンオキサイド等の重合体、あるいぼこれらの共重合体
を挙げることができ、11を熱性、耐薬品性等を考慰し
てそれぞれの目的にかなった重合体を適宜還択使用する
ことができる。
剤に可溶で水に不溶な重合体であってその溶液が鬼延可
能なものをいう。その列としてポリフッ化ビニリデン、
ポリテトラフルオロエチレン系共重合体、トリフルオロ
エチレン等のフッ素系重合体、ポリスルホン、ポリエー
テルスルホン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド
、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレ
ート、ポリブチル(メタ)アクリレート等のポリ(メタ
)アクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、酢酸セ
ルロース、硝酸セルロース等のセルロースエステル類、
ポリエチレン、ポリ−4−メチル−1−ぺ/テン、ポリ
ブタジェン等のポリオレフィン、ポリ酢酸ビニル、ポリ
スチレン、ポリ−α−メチルスチレン、ポリ−4−ビニ
ルピリジン、ポリビニルピロリドン、ポリ塩化ビニル、
ポリ塩化ビニリデン、シリコン系ポリマー ポリフェニ
レンオキサイド等の重合体、あるいぼこれらの共重合体
を挙げることができ、11を熱性、耐薬品性等を考慰し
てそれぞれの目的にかなった重合体を適宜還択使用する
ことができる。
又本発明においては重合体(共重合体も含む)は単独系
のみならず互に相浴性のある241以上の重合体のブレ
ンド物を用いることができる。
のみならず互に相浴性のある241以上の重合体のブレ
ンド物を用いることができる。
このようなブレンド物は、ある溶剤に対して通常重合体
成分の溶解度が異なるのでその性質を利用して多孔質膜
の構造を微妙にコントロールすることができるという利
点を有している。こ02うなブレンド物としてはたとえ
ばフッ化ビニリデン・テトラフルオロエチレン共重合体
トポリアルキル(メタ)アクリレートとのポリマーアロ
イをはじめとしてポリ塩化ビニルとポリアルキル(メタ
)アクリレート、ポリスチレンとポリブタジェン、スチ
レン・アクリロニトリル共重合体とポリフェニレンオキ
サイド等のブレンド物を挙げることができる。
成分の溶解度が異なるのでその性質を利用して多孔質膜
の構造を微妙にコントロールすることができるという利
点を有している。こ02うなブレンド物としてはたとえ
ばフッ化ビニリデン・テトラフルオロエチレン共重合体
トポリアルキル(メタ)アクリレートとのポリマーアロ
イをはじめとしてポリ塩化ビニルとポリアルキル(メタ
)アクリレート、ポリスチレンとポリブタジェン、スチ
レン・アクリロニトリル共重合体とポリフェニレンオキ
サイド等のブレンド物を挙げることができる。
本発明のガスフィルターの製造方法として種々の方法を
採用しうるが、特に好ましい方法とガスフィルターのモ
ジュール構造としては、種々の形態を採用しうるが、例
えばプリ・−ツ状に折曲げてハクジ/グ内に固定しtも
の、あるいはディスク状に切り取ってメンプランホルダ
ーに組み込んだもの等が挙げられる。
採用しうるが、特に好ましい方法とガスフィルターのモ
ジュール構造としては、種々の形態を採用しうるが、例
えばプリ・−ツ状に折曲げてハクジ/グ内に固定しtも
の、あるいはディスク状に切り取ってメンプランホルダ
ーに組み込んだもの等が挙げられる。
本発明のガスフィルターは使用に際し孔径が同一なもの
あるいは異なったものを複数枚積層して用いてもよ<、
また他のガスフィルターと積層構造にして用いてもよい
。
あるいは異なったものを複数枚積層して用いてもよ<、
また他のガスフィルターと積層構造にして用いてもよい
。
気体の流れの方向は特に限定されるものではないが、細
孔構造が非対称構造である場合はボイドj―′1則から
故密層側へ九す方が目詰りが遅く寿命が長くなるため好
ましい。
孔構造が非対称構造である場合はボイドj―′1則から
故密層側へ九す方が目詰りが遅く寿命が長くなるため好
ましい。
以下実施列によシ本発明を説明する。実施列にひいては
走査型′1子顕微鏡による1000〜5ooo暗の拡大
写真2用いて、膜厚、ストレート孔層の厚み、100個
の表面孔について各々の長径と短径、又切断面に現われ
た100個の孔についてLo Lo * d * do
’に測定し、前述の式に従って孔径変動係数、曲路比
、変化比を求めた。
走査型′1子顕微鏡による1000〜5ooo暗の拡大
写真2用いて、膜厚、ストレート孔層の厚み、100個
の表面孔について各々の長径と短径、又切断面に現われ
た100個の孔についてLo Lo * d * do
’に測定し、前述の式に従って孔径変動係数、曲路比
、変化比を求めた。
開孔率は面積法によシ、空孔率は水銀ポロシメーターl
こより測定した。又、空気透過率は膜間差圧を10p、
s、i、とじて測定した。
こより測定した。又、空気透過率は膜間差圧を10p、
s、i、とじて測定した。
微粒子の除去性能はガスフィルターを直径47鱈のディ
スク状に切り取シホルダーに組み込み、パーティクルカ
ウンターに接続して、室内の空気を5 G Owt /
minで2分間吸引し、113μm以上の粒子透過数
nを計測し、一方、そのわされる+1 f!:15μm
以上の粒子の捕集効率とした。又、圧力損失はその際ガ
スフィルターにかかる差圧を、U字管水柱差圧計で実測
した。
スク状に切り取シホルダーに組み込み、パーティクルカ
ウンターに接続して、室内の空気を5 G Owt /
minで2分間吸引し、113μm以上の粒子透過数
nを計測し、一方、そのわされる+1 f!:15μm
以上の粒子の捕集効率とした。又、圧力損失はその際ガ
スフィルターにかかる差圧を、U字管水柱差圧計で実測
した。
夷1声]1
テトラフルオロエチレン/フッ化ビニリデンが20 /
80 (1fIo4 / mot’)からなる共重合
体60部をメチルメタクリレート40部にffi解させ
窒素雰囲気中85℃で15分間保持することによってメ
チルメタクリレートを重合し重合体組成*を得た。この
重合体組成物100部をメチルエテルケトン1900部
に浴解することによって重合体溶液を調整し、続いてフ
ィルム作製用アプリケーターを用いてガラス板上に厚み
254μmに苑地し、重合体溶液の薄膜状物を形成した
9゜ 次いで5に9/σ2の飽和水蒸気を有する配管のバルブ
を開き、該薄膜状物の表面に飽和水蒸気に20秒間接触
させて重合体を凝固させた。
80 (1fIo4 / mot’)からなる共重合
体60部をメチルメタクリレート40部にffi解させ
窒素雰囲気中85℃で15分間保持することによってメ
チルメタクリレートを重合し重合体組成*を得た。この
重合体組成物100部をメチルエテルケトン1900部
に浴解することによって重合体溶液を調整し、続いてフ
ィルム作製用アプリケーターを用いてガラス板上に厚み
254μmに苑地し、重合体溶液の薄膜状物を形成した
9゜ 次いで5に9/σ2の飽和水蒸気を有する配管のバルブ
を開き、該薄膜状物の表面に飽和水蒸気に20秒間接触
させて重合体を凝固させた。
尚、同様の条件で水蒸気を供給し薄膜状物から1cr1
1手前の位置の温度を測定したところ83℃であった。
1手前の位置の温度を測定したところ83℃であった。
又、この時の水蒸気流量の実測値は267?/ min
であり、ノズルから50crsの位置の噴霧幅(直径1
5αφ)の面積177 cm−”から算出される単位面
積当力の水蒸気の供給量は25〜/6θC−儒スであっ
た。
であり、ノズルから50crsの位置の噴霧幅(直径1
5αφ)の面積177 cm−”から算出される単位面
積当力の水蒸気の供給量は25〜/6θC−儒スであっ
た。
次に25℃の空気を1分間吹きつけて乾燥した後重合体
をガラス板からはく離することによって非対称構造の多
孔質膜(ガスフィルター)を得た。走査型電子顕微鏡を
用いて該多孔質膜の表面及び膜面に垂直な断面を観察し
た。
をガラス板からはく離することによって非対称構造の多
孔質膜(ガスフィルター)を得た。走査型電子顕微鏡を
用いて該多孔質膜の表面及び膜面に垂直な断面を観察し
た。
蒸気に接触さnた表面には孔径がそろった長径/短径の
比が2.0以下の円形又は楕円形の微細孔がみられ、該
表面側の膜面に垂直な断面には孔径変化が殆んどないス
トレート孔が曜祭芒れた。また膜の内部から他方の表面
にかけてはボイド層が観察され、表面におけるボイドの
孔径は10〜50μmであった。
比が2.0以下の円形又は楕円形の微細孔がみられ、該
表面側の膜面に垂直な断面には孔径変化が殆んどないス
トレート孔が曜祭芒れた。また膜の内部から他方の表面
にかけてはボイド層が観察され、表面におけるボイドの
孔径は10〜50μmであった。
ストレート孔の曲路比、変化比を6111定し、ヌトレ
ート孔層の表面に存在する孔について長径/短径の比、
平均孔径、孔径変動係数、開孔率全測定し、又多孔質膜
全体の空孔率を測定した。
ート孔層の表面に存在する孔について長径/短径の比、
平均孔径、孔径変動係数、開孔率全測定し、又多孔質膜
全体の空孔率を測定した。
更に[L5μm以上の粒子の捕集効率と圧力損失?測定
し、これらの結果を第1表に示した。
し、これらの結果を第1表に示した。
実施例2及び3
水蒸気の供給量ヲそれぞれ17 tq / sea −
cm”(実施例2)、及び9.84 / soa ・c
m” (実施例5)とし、その他の条件は実施例1と同
様にして多孔質膜f!:製造し、その構造性能等を測定
して第1表に示した。
cm”(実施例2)、及び9.84 / soa ・c
m” (実施例5)とし、その他の条件は実施例1と同
様にして多孔質膜f!:製造し、その構造性能等を測定
して第1表に示した。
いずれの場合もストレート孔ノーとボイド層からなる非
対称膜であり、表面におけるボイドの孔径はおよそ10
〜100μmでちった。
対称膜であり、表面におけるボイドの孔径はおよそ10
〜100μmでちった。
/
/
〔発明の効果〕
本発明のガスフィルターは圧力損失が小さいにも拘らず
粒子除去性能が潰れている。
粒子除去性能が潰れている。
Claims (1)
- 少なくとも一方の表面において膜面に対して実質的に垂
直に開孔した孔が、平均孔径を0.5〜10μm、長径
/短径の比を1.0〜2.0、孔径変動係数を0〜50
%として開孔率35〜75%の割合で存在し、多孔質膜
全体の空孔率が50〜90%であるフィルム成形可能な
重合体の多孔質膜からなるガスフィルター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19297588A JPH0243911A (ja) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | ガスフイルター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19297588A JPH0243911A (ja) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | ガスフイルター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0243911A true JPH0243911A (ja) | 1990-02-14 |
Family
ID=16300150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19297588A Pending JPH0243911A (ja) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | ガスフイルター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0243911A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2004043666A1 (ja) * | 2002-11-12 | 2004-05-27 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | 多孔性フィルムの製造方法、及び多孔性フィルム |
| JP2004175104A (ja) * | 2002-11-12 | 2004-06-24 | Daicel Chem Ind Ltd | 多孔性フィルムの製造方法、及び多孔性フィルム |
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| WO2005019320A1 (ja) * | 2003-08-25 | 2005-03-03 | Daikin Industries, Ltd. | 混合ポリテトラフルオロエチレン粉体及びポリテトラフルオロエチレン多孔成形体及びこれらの製造方法、ポリテトラフルオロエチレン多孔発泡成形体並びに高周波信号伝送用製品 |
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