JPH05146614A

JPH05146614A - カートリツジフイルター

Info

Publication number: JPH05146614A
Application number: JP3339999A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yamashita; 憲司山下; Hiroshi Yanai; 宏谷内; Hidekazu Takeda; 英和竹田; Yoshiharu Usui; 義治薄井; Yusuke Nakano; 雄介中野
Original assignee: Daiwabo Create Co Ltd
Current assignee: Daiwabo Create Co Ltd
Priority date: 1991-11-28
Filing date: 1991-11-28
Publication date: 1993-06-15

Abstract

(57)【要約】【目的】１５０〜１６０℃程度の温度に耐え、しかも
耐薬品性に優れ、そのうえ濾過精度の良い筒状のカート
リッジフィルターを提供する。【構成】 αーポリオレフィンとして最も高融点のポリ
プロピレンとポリメチルペンテンコポリマーとの２成分
からなる分割型複合繊維が分割された０．５デニール以
下の極細繊維を主体とする不織布を形成し、この不織布
を多孔性芯筒(3)に捲回して繊維密度が０．１８〜０．
３５g/cm³ の濾過層(2) を備えたカートリッジフィルタ
ー(1) となした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐酸性と耐アルカリ性
に優れ、従来のポリエチレンあるいはポリプロピレンと
組み合わせた繊維からなるカートリッジフィルターより
耐熱性のある高濾過精度のカートリッジフィルターに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】カートリッジタイプの円筒状フィルター
は、通常、中空円筒状濾過層が繊維で構成され、目的と
する濾過液をその中空円筒状の濾過層の外側から内側に
向かって通過させ、濾過した清浄液をその中空円筒の中
心部において排出するか、またはその逆に濾過液を中空
部から外側に向かって通過させ、濾過した清浄液を中空
円筒状の濾過層の外側に流出させるという２方式があ
り、主に液体の濾過に有用なものである。特に、製薬工
業、電子工業等で使用される精製水の濾過や食品工業で
のアルコール飲料の製造工程における濾過あるいは自動
車工業での塗装材の濾過等の様々な分野で使用されてい
る。

【０００３】従来、このようなタイプのカートリッジフ
ィルターとしては、実開昭６１−１２１９２２号公報に
記載の多孔性芯筒に通常の紡績糸、紡毛糸または篠糸を
巻き付けたもの、あるいは特公平１−５３５６５号公報
記載のように広幅の不織布シートを単に巻き付けたもの
がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常の
紡績糸や紡毛糸を巻き付けて濾過層を形成したものは製
造コストが低廉であるが、一方では濾過液が主として糸
格子間の比較的大きな空隙路を通るため高精度な濾過用
としては不向きであり、初期濾過効率も良好ではない。
また繊維不織布を広い幅のままノリ巻状態に捲回してな
るカートリッジフィルターは、巻き密度を上げることに
よってある程度濾過精度を向上させることができるが、
繊維繊度が大きいことから高濾過精度を十分満足できる
ものは得られていない。

【０００５】このことから近年、非相溶性の２種のポリ
マー、例えばナイロンとポリエステルあるいはポリプロ
ピレンとポリエチレンとからなる分割型複合繊維を分割
処理して極細繊維化した不織布を上記濾過層に使用する
試みがなされている。ところが前者の場合は耐薬品性に
問題があり、後者の場合は耐薬品性に優れているが耐熱
性に難点があり、化学工業の分野の液処理、例えば１５
０〜１６０℃の有機溶剤等の濾過に使用した場合侵食
や繊維の溶融が生じて早期に濾過機能が低下する。

【０００６】本発明は、１５０〜１６０℃程度の温度に
耐え、しかも耐薬品性に優れ、さらに高精度の濾過を行
うことができるカートリッジフィルターを提供すること
を目的としてなされたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するべく、カートリッジフィルターの濾過層にポリプロ
ピレン極細繊維およびポリメチルペンテンコポリマー極
細繊維からなる不織布を使用した。即ち本発明のカート
リッジフィルターは、通液性芯筒上に巻回された筒状濾
過層が、第１成分がポリプロピレン、第２成分がポリメ
チルペンテンコポリマーからなる分割型複合繊維の両成
分が分割された太さ0.5 デニール以下の極細繊維を少な
くとも５０重量％含有してなる不織布であり、その濾過
層の繊維密度が０．１８〜０．３５g/cm³ であることを
特徴としている。

【０００８】通液性芯筒には多孔性芯筒あるいはポーラ
ス構造の繊維成形芯筒が使用でき、多孔性芯筒には通
常、ポリプロピレン製などのプラスチック、金属、セラ
ミックスなど耐熱耐薬品性に優れた材料が用いられ、コ
ストの点からポリプロピレン製等のプラスチック製成形
品が好ましい。芯筒の大きさや形状は濾過装置のサイズ
や形式に合わせて作ると良く、孔の大きさは一例として
一辺が３〜５mmの程度に方形のものが好ましく適用でき
る。

【０００９】また、繊維成形芯筒としては、例えば熱接
着性成分を含んだ繊維ウェブをその熱接着性成分の融点
以上の温度で加熱しながら巻き取ることによって形成す
ることができる。熱接着性単一繊維、並列型または芯鞘
型、分割型、海島型の熱接着性複合繊維の単独もしくは
非熱接着性繊維との混合してたウェブによっても得るこ
とができる。このうち最も好ましい繊維としては、濾過
層と同様の成分であって、熱接着成分がポリプロピレ
ン、非熱接着成分がポリメチルペンテンコポリマーから
なる並列型または芯鞘型、分割型、海島型の複合繊維で
ある。

【００１０】本考案のカートリッジフィルターは、上記
多孔性芯筒もしくは繊維成形芯筒上に第１成分がポリプ
ロピレン、第２成分がポリメチルペンテンコポリマーか
らなる分割型複合繊維ポリプロピレンとポリメチルペン
テンコポリマーからなる０．５デニール以下の極細繊維
を少なくとも５０重量％含有してなる不織布を巻き付け
ることによって作られる。０．５デニール以下の極細繊
維は、上記２成分からなる分割型複合繊維を分割するこ
とによって得ることができる。ポリメチルペンテンコポ
リマーとは、４−メチルペンテン−１と例えばエチレ
ン、プロピレン、ブテン−１、ヘキセン−１、オクテン
−１、デセン−１、テトラデセン−１、オクタデセン−
１等の炭素数２〜２０、好ましくは炭素数８〜１８のα
−オレフィンの１種または２種とのコポリマーであっ
て、通常４−メチルペンテン−１を８５モル％以上含む
ものである。分割型複合繊維の繊維断面の形状は種々考
えられ、特に限定するものではないが、放射線状型が好
ましい。

【００１１】上記２成分を用いて溶融複合押出紡糸し、
延伸後、所望の長さに切断し、ステープル繊維とする。
このステープル繊維をカード法、クロスレイヤー法、ラ
ンダムウェバー法、湿式抄造法、乾式または湿熱接着
法、ニードルパンチ法、高圧液流法等により不織布とな
すが、この時点で分割が不十分のものは更にニードルパ
ンチ処理、高圧液流処理、超音波処理等の処理を施し、
あるいは一部熱融着させるとよい。

【００１２】本考案に適用される不織布には、上記分割
型複合繊維が分割された０．５デニール以下の極細繊維
が５０重量％以上含まれている。この極細繊維の他に、
０．５デニールを超える分割型複合繊維の未分割繊維や
分割不十分な繊維が５０重量％未満の範囲において混在
していてもよい。そして不織布の目付としては、２０〜
１５０g/m²が好ましい。０．５デニール以下の極細繊維
が５０重量％未満となると濾過精度の向上が期待できな
い。また目付が２０g/m²未満であると不織布の地合いム
ラが生じ、濾過精度ムラが発生する。目付が１５０g/m²
を超えると嵩ったものとなり、特に最終巻終り端のシー
ルが難しくなる。

【００１３】上記多孔性芯筒もしくは繊維成形芯筒上に
上記不織布を巻回して濾過層を形成し、カートリッジフ
ィルターとなすが、濾過層の繊維密度は０．１８〜０．
３５g/cm³ が好ましい。繊維密度が０．１８g/cm³ 未満
であると濾過精度が低下し、濾過層の形態安定性をも低
下させ、０．３５g/cm³ を超えると濾過ライフの低下に
つながる。

【００１４】

【作用】ポリオレフィン成分同志でしかもα−ポリオレ
フィンとしては最も高融点の組み合わせであるポリプロ
ピレンとポリメチルペンテンコポリマーとからなる複合
繊維の不織布は、濾過層に優れた耐薬品性と耐熱性を付
与し、０．５デニール以下の極細繊維でその繊維密度が
０．１８〜０．３５g/cm³ の不織布濾過層は、比較的細
かな粒子をも捕集して濾過精度を向上させる。

【００１５】

【実施例】図２に示すような繊維断面（但し、１６分
割）を有し、Ａ成分(6) としてポリプロピレンを、Ｂ成
分(7) としてポリメチルペンテンコポリマーを配し、溶
融複合押出紡糸し、延伸後、切断を行い、３デニール、
４５mmの分割型複合繊維(5)を得た。この分割型複合繊
維(5) を１００重量％用いてカード機によりカードウェ
ブとし、水圧１５０kg/cm²、速度３m/min で表裏各３回
高圧液体流処理し、目付６０g/m²の不織布を得た。この
処理により、分割型複合繊維(5) はその９０％が各成分
(6)(7)に分割され、０．１９デニールの極細繊維となっ
ていた。

【００１６】次に外径３２mm、長さ２５０mmのポリプロ
ピレン製多孔性芯筒(3) の上に上記不織布を外径が６５
mmになるまで巻回し、繊維密度が０．１８g/cm³ の濾過
層(2)を形成し、図１に示すようなカートリッジフィル
ター(1) となした。

【００１７】［比較例１］「実施例」の分割型複合繊
維を高圧液体流処理をすることなく、熱風貫通型加工機
で不織布とし、その不織布を実施例１と同様にポリプロ
ピレン製多孔性芯筒の上に上記不織布を外径が６５mmに
なるまで巻回し、繊維密度が０．１８g/cm³ の濾過層を
形成し、カートリッジフィルターとなした。

【００１８】［比較例２］「実施例」の分割型複合繊
維のＢ成分にをポリエチレンを配し、実施例１と同様の
手順によって濾過層が０．１９デニールの極細繊維から
なる同一形状のカートリッジフィルターとなした。

【００１９】［比較例３］「実施例」の分割型複合繊
維のＡ成分にポリエチレンテレフタレート、Ｂ成分にナ
イロン６を配し、実施例１と同様の手順によって濾過層
が０．１９デニールの極細繊維からなる同一形状のカー
トリッジフィルターとなした。

【００２０】上記「実施例」および「比較例１〜３」の
各カートリッジフィルターの濾過性能を測定し、性能を
評価した。その結果を表１に示す。

【００２１】なお濾過性能については下記のように評価
した。１．濾過ライフ（ｌ）濃度２００ｐｐｍに調整された試験用ダスト（ＪＩＳ１
１種、関東ローム、平均粒径２μｍ）の懸濁液を均一に
攪拌しながら各カートリッジフィルターの外側から中空
部に向かって１０l/min を維持するための通水圧力が
２．０kg/cm²となった時の総通水量(l) で評価する。２．初期濾過効率（％）上記懸濁液１ｌを採取し、乾燥後のダスト重量をＡと
し、濾過開始１分経過後の清浄水を１ｌ採取し、乾燥後
のダスト重量をＢとして次式により算出した。初期濾過効率（％）＝［（Ａ−Ｂ）／Ａ］×１００３．濾過精度（μｍ）上記清浄水を採取し、超遠心式自動粒度分布装置（堀場
製作所株式会社製）で狭雑粒子の径を測定し、その最大
粒径とした。４．耐酸性１００℃の熱塩酸中（１Ｎ）に５時間浸漬し、下記の評
価をした。 ○は変化なし。△は一部溶解または劣化。×は全部溶解
または劣化。５．耐アルカリ性１００℃の熱苛性ソーダ中（３％）に５時間浸漬し、下
記の評価をした。 ○は変化なし。△は一部溶解または劣化。×は全部溶解
または劣化。耐熱性１５０℃のシリコンオイル中に５時間浸漬し、下記の評
価をした。 ○は変化なし。△は一部溶解。×は全部溶解。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【発明の効果】本発明のカートリッジフィルターは、通
液性芯筒上に巻回された筒状濾過層が、第１成分がポリ
プロピレン、第２成分がポリメチルペンテンコポリマー
からなる分割型複合繊維の両成分が分割された太さ0.5
デニール以下の極細繊維を少なくとも５０重量％含有し
てなる不織布であり、その濾過層の繊維密度が０．１８
〜０．３５g/cm³ であるから、被濾過液を外表面から中
心部に向かって通液濾過するフィルターに適用すれば、
被濾過液中の比較的粒径の小さな微細固形物をも捕集す
ることができ、高精度濾過を達成することができる。し
かも濾過層の極細繊維はα−ポリオレフィンとしては最
も高融点のポリオレフィンであるため、耐薬品性、耐熱
性を要する用途に好適なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカートリッジフィルターの斜視図であ
る。

【図２】分割型複合繊維の一例を示した繊維断面図であ
る。

【符号の説明】

１カートリッジフィルター２濾過層３多孔性芯筒５分割型複合繊維６Ａ成分７Ｂ成分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者薄井義治兵庫県加古郡播磨町古宮877番地ダイワボウ・クリエイト株式会社播磨研究所内 (72)発明者中野雄介兵庫県加古郡播磨町古宮877番地ダイワボウ・クリエイト株式会社播磨研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通液性芯筒上に巻回された筒状濾過層
が、第１成分がポリプロピレン、第２成分がポリメチル
ペンテンコポリマーからなる分割型複合繊維の両成分が
分割された太さ0.5 デニール以下の極細繊維を少なくと
も５０重量％含有してなる不織布であり、その濾過層の
繊維密度が０．１８〜０．３５g/cm³ であることを特徴
とするカートリッジフィルター。