JPH04193315A - 多孔層を有する濾材 - 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、工業用濾材に関するものであり、特に固液分
離用濾材、なかんずくワイヤーカット用として好適な濾
材に関するものである。

［従来の技術） 従来、金属切削、特にワイヤーカット放電加工は細いワ
イヤーを電極として、ワイヤーにテンションをかけなが
ら巻取り、ワイヤーと被加工物の間に放電を発生させ、
この放電エネルギによって被加工物を加工するものであ
る。この際、生じる加工屑は清浄水によって噴射洗浄さ
れる。この加工屑を含んだ水をポンプでフィルターに送
りフィルタ中の濾材で濾過を行ない、清滲槽へ送る。清
浄漕で清浄にされた加工液はポンプで加工槽に送られる
ように循環している。

上記放電加工屑は被加工物、電極の消耗したもので、直
径２〜３薗程度から極微小な粒子までばらついている。

濾過には捕集すべき最小粒径、圧損、濾材の寿命が大切
であるが、この３点を満足させるためには濾過面積を大
きく、濾過速度を小さく濾材の開孔径を小さくする必要
がある。このため例えば、フィルターとしてひだ状にし
て麦面積を大きくした濾布の表面に酸性白土、活性白土
の層を股はす、又ロックウール、ガラスウール、セラミ
ックフィルタ、紙フィルタ等を使用している。近年不織
布も用いられている。

［発明が解決しようをする課題］ 不縁布製フィルタは、濾過効率が高く圧力損失も少ない
が、それでも微粒子により目詰まりを起こしている。こ
れを改良したものにスパンボンド不織布を積層して多層
構造にし、ニードリングを施し、表皮層から加圧して表
面を密な構造にするものも開発されている。

しかしながら、この構造のフィルターにおいても、従来
の不織布フィルターよりも寿命が延びるものの、ワイヤ
ーカット放電加工に上記不織布フィルターを用いる場合
、加工液の粒子径分布が大きいため、加工液中の超微細
な加工屑までが主に不織布表面で捕捉されて目詰まりを
起し、濾過が進行するに伴って急速に圧力損失が大きく
なる。

また初期には加工液中の微粒子の加工屑は主に不織布表
面で捕捉されないという欠点があった。

本発明は上記従来の欠点、課題を克服するものであり、
加工液中の微粒子の加工屑も捕捉するように、濾材の透
過孔径を小さくし、且つフィルタの目詰まりを防止し濾
過液体の圧力損失を押さえることにより長寿命の濾材を
得ることを目的とするものである。

；課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、不織布の片面に通
水性を有する多孔性樹脂層を形成せしめたことを特徴と
する多孔層を有する濾材、目付１０〜１０００ｇ＃ｒｆ
の不織布の片面に不織布重量の０．５〜８０％の通水性
を有する多孔性樹脂層を形成せしめた多孔層を育する濾
材、多孔性樹脂層は、樹脂を機械発泡又は化学発泡して
なる連続発泡体であり、多孔性樹脂層を形成する樹脂は
、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂１、好ましくは熱可塑
性樹脂であり、該樹脂中に易水溶性の糊材を添加する。

易水溶性糊材は、ポリビニールアルコール、カルボキシ
ルメチルセルロース、アルギン酸ソーダ又は澱粉及びこ
れらの同効物であり、易水溶性糊材は、樹脂の固形分に
対して０．０５〜５０重量％添加した多孔層を有する濾
材に構成するものである。

〔作　　用〕

本発明の連続発泡体からなる濾材の表層では加工液中の
加工屑を捕捉してケーキが形成され、ケーキが濾過作用
をする。一定量以上のケーキが濾材の表層に堆積すると
圧力損失が急激に上昇する。

一方、微粒子の加工屑は発泡体の孔に捕捉され目詰りが
生じるが、時間の経過と共に発泡体中の易水溶性糊材が
溶解することにより新たな通水孔が形成されるというこ
とを繰り返すため、目詰まりを起しにくく、圧力損失が
大きくなるこ２はなく濾過流量が大きく濾過効率が良い
。即ち、濾材の寿命が長くなる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の実施例を図面とともに説明する。

第１図は本発明の濾材の概略平面図、第２図はその概略
縦断面図であり、（１）は連続発泡体層、（２）は発泡
体であり、（３）は樹脂中に溶解している易水溶性糊材
、（４）は不織布層である。

不織布の素材は特に限定されない。天然繊維でも合成繊
維でもよいが、濾材の耐久性の点から、所謂スパンボン
ド法により製造供給することが好ましいが、他の不縁布
製造法によることも差し支えない。

そしてその構成繊維は、汎用のポリエステル（ポリエチ
レンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等）
及びそのコポリマー、ポリアマイド（ナイロン６、ナイ
ロン６６等）及びそのコポリマー、ポリプロピレン等が
好適であるが、汎用合成繊維であればいずれでもよい。

不織布の製造方法としては、ウェブを部分的に熱圧着し
たりあるいは常用のニードルパンチング法であってもよ
く、ウォータージェット交絡法により交絡し一体化する
方法であってもよい。ここでウォータージェット交絡法
とは、例えばＮｏｎｗｏｖｅｎｓ　ｗｏｒｌｄ　３　Ｎ
ｏ、２．ｐ、６２〜６３（Ｍａｒｃｈ　１９８１ｔ）に
も紹介されている。

不織布の厚さは０．１〜１０ｍｎ程度であり、その目付
量は１０〜１０００ｇ／ｒｒｉとする。

次いで、不織布をアクリル等の合成樹脂液に含浸して加
熱ローラ間でニップし余剰樹脂液を絞り、ついで乾燥し
て、保形性、強靭性、濾過性を付与する。

その後、機械発泡可能なエマルジョン状態の樹脂、水溶
性樹脂、整泡剤及び増粘剤を混合してコーテイング液を
調整した。エマルジョンを形成することができる樹脂と
して、酢酸ビニール、塩化ビニール、アクリル酸エステ
ル、メチルメタアクリレート−アクリル酸エステル共重
合体、その他ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリア
ミド系の樹脂又はゴムとこれらの共重合体であってもよ
い。水溶性樹脂としては、例えばポリビニルアルコール
、カルボキシルメチルセルロース、でん粉。

デキストリン、ポリアクリル酸アミド、メチルセルロー
ス、カゼイン等が使用される。整泡剤としては、高級脂
肪酸塩、例えばステアリン酸アンモン等、増粘剤として
はアクリル酸ソーダ等が選ばれる。

上記のコーテイング液はオークスミキサ−等により機械
発泡を行い、得られた組成物を対不織布重量で０．５〜
８０％、好ましくは５〜１０％を不織布の片面に撒布し
、乾燥する。発泡組成物の発泡倍率は孔径等を考慮して
１．５〜５倍程度が好適である。その後発泡樹脂層の表
面をロールで加圧してもよい。このようにして濾材の圧
力損失を高めないように通水性を有する多孔層で表面平
滑な連続発泡体を表層に備えた濾材（５）が形成される
。

濾材は第３図及び第４図に示すように使用される。第３
図は本発明の一実施例を示す濾材を収容した収容体の斜
視図、第４図は同断面図である。

収容体（６）は円筒状に形成した枠体（７）からなり、
収容体（６）の内部に濾材（５）を挿入して固定し、濾
材（５）の中心部に孔（８）を有するシリンダ（９）を
挿入する。濾材（５）はジャバラ状に記数し、濾過面積
を大きくする。加工液は、枠体（７）の外側から濾材（
５）を通過して加工屑を濾過しながらシリンダ（９）へ
流入してもよいし、逆にシリンダ（９）から外側に流出
して濾材（５）を通過して加工屑を濾過しながら枠体（
７）の外側へ流出させるようにしてもよい。

実施例１ 以下、実施例をもって本発明を具体的に説明する。

不織布として目付１５０ｇ／ｍのポリエステルスパンボ
ンド不織布を用い、３０本／　ｃｎｔの密度でニードリ
ングを施し、次いで不織布をアクリル樹脂液に含浸した
後、加熱ローラでニップし、乾燥した。その後、固形分
５０％のアクリル酸エステル７７重量部に、固形分２％
のカルボキシルメチルセルロースを１５重量部、整泡剤
として固形分３０％のステアリン酸アンモニウムを５重
量部、増粘剤として固形分３０％のアクリル酸ソーダを
３重量部添加し、粘度８０００ｃｐｓに調整した。

これを混合した混合液をオークスミキサニで機械発泡を
行い、発泡倍率４倍に調整した。この発泡組成物を対不
織布重量で７％にしてＤｒｙ２０ｇ／ｍ２に調整し、ポ
リエステルスパンボンド不織布の片面に２０ｍ／分の送
り速度でナイフコートし、１５０℃で加熱して発泡層の
気泡を連続発泡に成形した。

比較例１ 不縁布として日付１５０ｇ／ｌｒｆのポリエステルスパ
ンボンド不織布を用い、３０本／ｄの密度でニードリン
グを施し、次いで不織布をアクリル樹脂液に含浸した後
、加熱ローラでニップし、乾燥した。その後、固形分５
０％のアクリル酸エステル７７重量部に、固形分２％の
カルボキシルメチルセルロースを１５重量部、増粘剤と
して固形分３０％のアクリル酸ソーダを３重量部添加し
、粘度８０００ｃｐｓに調整した。これを混合した混合
液を対不織布重量で７％にしてＤｒｙ２０　ｇ　／　ｒ
ｒｆに調整し、ポリエステルスパンボンド不織布の片面
に２０ｍ／分の送り速度でナイフコートし、１５０℃で
加熱して成形した。

比較例２ 不織布として日付１５０ｇ／ｒｄのポリエステルスパン
ボンド不織布を用い、３０本／ｃＩ１１の密度でニード
リングを施し、次いで不織布をアクリル樹脂液に含浸し
た後、加熱ローラでニップし、乾燥した濾材を構成した
。

比較例３ 不織布として日付２７０ｇ／ｒｒｆのポリエステルスパ
ンボンド不織布にアクリル樹脂液を塗布した後、模様ロ
ールで熱圧着し部分的に不織布をフィルム化した他社の
製品を得た。

比較例４ 孔径３０〜６０　μｍ、　Ｂ付１５０ｇ／ｒｒｆのパル
プ紙にコーンスターチ糊の水溶液を通過させた後。

エポキシ樹脂を上布し過熱乾燥した厚さ０．　５ｍｍの
他社の濾紙を得た。

上記実施例１、比較例１．３における各不織布の物性に
ついて下記のような結果をえた。

表１ 物性の測定方法　− 目付はＪＩＳ　　Ｌ−１０８５−５，２によった。

厚さはダイヤルシンクネスゲージによりＩ、６５ｃｔｊ
の試料に５０ｇの荷重をかけて測定した。

引張強力及び伸度はＪ　Ｉ　Ｓ’　Ｌ−１０８５−５゜
２、引裂強力はＪ’ＩＳ　Ｌ−１０８５−５，５Ｃ法に
よった。

乾熱収縮は２５ｃｍＸ２５ｃｍの試料に縦、横各々３個
所に正確に長さを表す印を付け、恒温乾燥機内で１８０
℃で３分放置した後、試料を取り比して室温まで冷却し
た。ついで、前記印を付けた乾燥前後の長さ変化を測定
した。

試料５％及び３％伸長時応力はＪＩＳＬ−１０９６によ
った。

また比較例４における不織布の物性について下記のよう
な結果をえた。

表　　２ 上記測定方法において、目付及び厚さはＪＩＳＰ−８１
，’８８、破裂強度はＪＩＳ　　Ｐ−８１１２（シュー
シン法）、引張強度は、ｌｌ５Ｐ−８１１３によった。

上記測定結果から実施例１による不織布の片面に通水性
を有する多孔性樹脂層を形成せしめても諸物性の低下が
みられなかった。

またポアサイズ及び通気抵抗について測定した結果は下
記のとおりである。

表３ 上記測定方法において、ポアサイズは東洋濾紙製Ｂｕｂ
ｂｌｅ試験器、通気抵抗は東洋製作新製のＮｏ、８６９
通気抵抗試験器によった。

上記測定結果から実施例１による濾材はポアサイズが比
較例１に比べて小さいにも拘らず通気抵抗は格段に大き
いことが判明した。

また濾過性能についても比較測定した。測定結果は下記
の表に示すとおりである。

表４ 濾過性能の測定法 試験粉体としてＪＩＳ　　Ｚ８９０１に規定するＪＩＳ
８種（日本粉体工業技術協会の標準粉体）を使用し、受
水槽の被試験液体を初期流量１７Ｑ／　ｍ　ｉ　ｎで被
検濾過体中の濾過面積０．２１７ｒｒｆを有する濾材に
より濾過させる。被試験液体には１０ｇまでは３分毎に
１ｇの試験粉体を投入し、１０ｇ以上になったら、その
後は３分毎に３ｇの試験粉体を投入する。濾液と試験粉
体投入前の試験液の濁度を濁度計で測定し、同者の濁度
が一致した時の試験粉体膜大量の合計を測定し、清澄点
とする。

また初期流量１７　Ｑ　／ｍｉｎが半減し、８．５Ｑ／
ｍ１ｎになった時の試験粉体の合計投入量を測定し、ラ
イフとする。

早く清澄するほど清澄点は小さく、濾過精度がよい。ま
た、ライフは長いほど商品価値が高い。

この結果から明らかなように、実施例１は比較例１〜４
に比べて早く清澄し、比較例３，４に比べてライフが長
い。

［発明の効果］ 本発明は上記のように構成したので、加工液中の加工屑
は孔径の小さい連続発泡体層上で充分捕捉されるので、
徐々にケーキが連続発泡体層の上に形成されて堆積し、
その結果、大きい加工屑はケーキで捕捉され、小さい加
工屑は連続発泡体層で捕捉され、濾過作用が好適に進行
する。一方、微粒子の加工屑は発泡体の孔に捕捉され目
詰りが生じるが、時間の経過と共に連続発泡体中のカル
ボキシルメチルセルロース等の易水溶性糊材が溶解して
海綿状になり新たな濾過孔が形成されるので、新たに形
成された濾過孔で加工液中の加工屑が捕捉され、目詰ま
りを生じることなく、濾過作用が進行するので、濾材の
寿命を延長することができる。一方、本体層の不織布層
は、ケーキの形成による濾材の肉厚に耐える補強効果を
有するとともに、ケーキの剥離も好適に行なわれ、ニー
ドリングと樹脂加工により成形性を有するので、形崩れ
を生じることがない。そして、スパンボンドの網目状積
層が機械的強度を確保し、強靭である。

このように、本発明の濾材は加工屑の濾過効率が向上し
、清澄点が速く、濾過精度がよいと共に濾材の寿命が長
く、商品価値が高められた。また、連続発泡体の表面に
樹脂加工を施しているので、ケーキの剥離性に優れ、再
使用時にケーキによる目詰まりを生じることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す濾材の概略平面図、第
２図は同概略断面拡大図、第３図は本発明の一実施例を
示す濾材を収容した濾過体の斜視図、第４図は同一部断
面側面図である。 に連続発泡体層　　　　　２：発泡体 ３：易水溶性糊材　　　　　４：不織布層５：濾材′　
　　　　　　　　６：収容体７：枠体　　　　　　　　
　８：孔 ９ニジリンダ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）不織布の片面に通水性を有する多孔性樹脂層を形
   成せしめたことを特徴とする多孔層を有する濾材。
2. （２）目付１０〜１０００ｇ／ｍ＾２の不織布の片面に
   不織布重量の０．５〜８０％の通水性を有する多孔性樹
   脂層を形成せしめたことを特徴とする請求項（１）記載
   の多孔層を有する濾材。
3. （３）多孔性樹脂層は、樹脂を機械発泡又は化学発泡し
   てなる連続発泡体であることを特徴とする請求項（１）
   又は（２）記載の多孔層を有する濾材。
4. （４）多孔性樹脂層を形成する樹脂は、熱可塑性樹脂又
   は熱硬化性樹脂であり、該樹脂中に易水溶性の糊材を添
   加することを特徴とする請求項（１）、（２）又は（３
   ）記載の多孔層を有する濾材。
5. （５）易水溶性糊材は、ポリビニールアルコール、カル
   ボキシルメチルセルロース、アルギン酸ソーダ又は澱粉
   及びこれらの同効物であることを特徴とする請求項（４
   ）記載の多孔層を有する濾材。
6. （６）易水溶性糊材は、樹脂の固形分に対して０．０５
   〜１０重量％添加したことを特徴とする請求項（４）又
   は（５）記載の多孔層を有する濾材。