JPS6061018A

JPS6061018A - 濾過装置

Info

Publication number: JPS6061018A
Application number: JP16995983A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Mano; 弘真野; Kazuichi Tomita; 富田　和一; Fumio Matsuyama; 文雄松山
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1983-09-13
Filing date: 1983-09-13
Publication date: 1985-04-08

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】（技術分野）本発明は全部品が弗素樹脂から成る、耐薬品性及び耐熱
性に優れた精密濾過装置に関するものである。

（発明の背景）液体や気体中に含まれる微粒子を精密濾過により分離す
るための濾過装置は多数知られているが、耐薬品性、耐
熱性に優れた精密濾過装置についてはほとんど知られて
いない。従来、弗素樹脂製の一過膜を用いた場合であっ
ても、濾過装置の他部分に耐薬品性、耐熱性の点で劣る
材料を使用したものが多く、それらの材料の性質で全体
が規制される結果となっている。更に濾過装置の単位体
積当りの一過膜の面積が小さく、濾過流量を多くとるこ
とが困難である場合が多い。

本発明はこれらの欠点を改善した、耐薬品性、耐熱性に
優れた全弗素樹脂製精密濾過装置を提出するものである
。

（発明の構成）本発明め構成を実施例を入れて詳細に説明する。

本発明に於ける濾過装置は管状濾過体の外部から内部へ
流体を濾過する濾過装置であって、管状濾過体は１本又
は複数本が流体の入口及び出口を有する弗素樹脂容器内
に配置される。管状濾過体は孔径の異なる２種類のポリ
テトラフルオロエチレン（以下ＰＴＦＥと略記する）多
孔質膜を重ね合わせて弗素樹脂管状支持体の外部を覆っ
た構造を有するものである。

ＰＴＦＥ多孔質膜は通常０．０１〜１００μｍ　のもの
から用途に応じて選択使用される。特に延伸焼結法によ
り製造されたＰＴＦＥ多孔質シート又はＰＴＦＥ多孔質
チューブが最適である。延伸焼結法によりＰＴＦＥ多孔
質膜を製造するには基本的には特公昭４２−１３５６０
に記載の方法が採用される。この方法により製造された
ＰＴＦＥ多孔質膜は、繊維と該繊維により互に連結され
た結節とから成るミクロ構造を有することが特徴であり
、機械的強度が大きく、微細で均一な孔径を有し、大き
な気孔率のものも製造可能であるため単位面積当りの濾
過流量を大きくすることができ、−過膜としては最適で
ある。

ＰＴＦＥ多孔質シートは第１図のように接着加工して管
状とすることができる。ＰＴＦＥ多孔質膜の接着はＰＴ
ＦＥ多孔質膜を重ね合わせて加圧しながらＰＴＦ　Ｅの
融点（約３２７℃）以上に加熱することにより達成され
る。またＰＴＦＥ多孔質膜を重ね合せた間に他の弗素樹
脂のフィルム又は粉末を挿入し、加圧しながら挿入され
た弗素樹脂の融点以上に加熱してＰＴＦＥ多孔質膜の孔
内に該弗素樹脂を入り込ませることによっても達成され
る。この目的に使用される弗素樹脂の例としては、テト
ラフルオロエチレン〜ヘキサフルオロプロピレン共重合
体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレンルバーフルオロ
アルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ　）、テトラ
フルオロエチレン−エチレン共ｆｆｉ　合体（ＥＴＦＥ
　）、ホ！Ｊクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ
　）、ポリ弗化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリ弗化ビニ
ル（ＰＶＦ　）　、クロロトリフルオロエチレン−エチ
レン共重合体（ＥＣＴＦＥ　）等があげられる。

特に耐熱耐薬品性が要求される場合にはＦＥＰ又はＰＦ
Ａを用いるのが適当である。

本発明では孔径の異なる２種類のＰＴＦＥ多孔質膜を重
ね合わせて用いるのが特徴である。この目的は、孔径の
大きな方のＰＴＦＥ多孔質膜にプレフィルタ−としての
役割を持たせ、膜の目づまりを防止すると共に、逆圧に
対しての強度を付与することである。特にＰＴＦＩＩ、
多孔質シートを管状に接着加工したものの外側に、それ
より孔径の大きなＰＴＦＥ多孔質チューブを重ね合わせ
るのが適当であった。これは、ＰＴＦＥ多孔質シートは
、最初からチューブ状に成形したＰＴＦＥ多孔質チュー
ブより孔径が均一で、微細孔径とした場合でも気孔率が
大きくとれ、膜厚も薄くできるため、単位面積当りの濾
過流量の大きいものが得られるが、外力に対してはＰＴ
ＦＥ多孔質チューゾの方がＰＴＦＥ多孔質シートより変
形が少全いという特徴を有するためである。従って、Ｐ
ＴＦＥ多孔質シートの孔径力０．０ｌ−１００ｔｔｒｎ
　（Ｄものに対しては、ＰＴＦＥ多孔質チューブの孔径
を０．１〜５００μｍのものから選択し組合せればよい
。

弗素樹脂管状支持体として適当なものはＰＴＦＥ粒体の
焼結多孔成形管である。これはＰＴＦＥ粒体を成形し、
加熱焼結することにより製造される、連通孔をもつ成形
体である。通常、０．１μｍ〜ｌｄの孔径を有するもの
が使用されるが、濾過膜より大きな孔径を有するものを
選択するのが濾過抵抗を低くするに有効である。この焼
結多孔成形管は透過性が良好で変形しにくい特徴を有す
るため支持体として特に有用なものである。

弗素樹脂管状支持体の例として他の適当なものは、弗素
樹脂孔あき管の外部を弗素樹脂の網状成形品又は不織布
で覆った構造のものである。ここで弗素樹脂の網状成形
品又は不織布は濾過膜の有効面積を多くとるためのもの
であり、その孔径は濾過膜の孔径より大きくすることが
濾過抵抗を低くするために要求される。弗素樹脂網状成
形品は、網状に一体に成形されたものであってもよく、
織物又は編物であってもよい。また弗素樹脂孔あき管は
通常弗素樹脂管に流路となる直径０．５〜１０ｒｕＬ程
度の孔を１あけた第２図Ｂのような構造のものが用いら
れる。孔の形状は円形が一般的であるが他の形状であっ
ても差支えない。この弗素樹脂孔あき管の外部を覆う形
で弗素樹脂の網状成形品又は不織布が配置される（第２
図Ｃ）。これらの管状支持体の材料である弗素樹脂の例
としては、ＰＴＦＥ。

ＦＥＰ、　ＰＦＡ、　ＥＴＦＥ、　ＰＣＴＦＥ、　ＰＶ
ｄＦ、　ＰＶＦ。

ＥＣＴＦＥ　等があげられる。特に耐熱耐薬品性が要求
される場合には、ＰＴＦＥ、　ＦＥＰ　、　ＰＦＡ等が
有効である。

孔径の異なる２種類のＰＴＦＥ多孔質膜は重ね合わせて
弗素樹脂管状支持体の外部を覆う形で配置される。−過
は管の外側から内側に向けて行なわれる外圧型管状−週
休を形成することになる。管状−週休は一端閉塞の形状
とするのが装置に組上げるのに適当である。この場合、
ＰＴＦＥ多孔質膜も一端閉塞の形状としておいてもよい
（第１図Ｂ。

Ｃ）。またＰＴＦＥ多孔質膜の端末を一弗素樹脂管状支
持体に接着シールしてもよい。このＰＴＦＥ多孔質膜と
弗素樹脂管状支持体の組合せが本発明の管状−週休を構
成するものである。

この管状濾過体は１本又は複数本が弗素樹脂容器内に配
置される。弗素樹脂の例としては管状支持体の弗素樹脂
と同様のものがあげられる。配置例を第８図に示した。

第３図に於て、弗素樹脂容器は基本的には外容器５及び
６と支持板７から構成され、Ａの容器は流体の入口と出
口を容器の一方の側に設けた例であり、Ｂの容器は人口
と出口を容器の両側に設けた例である。８は管状濾過体
であり、その開放端は支持板７に固定シールされている
。流体の入口は９であり、出１」はｌＯである。その他
に空気抜き、ドレン抜き等のための口を設けてもよいこ
とは言う迄もない。支持板７の例としては第４図のよう
な孔あき円板が一般的である。管状濾過体の開放端は支
持板の孔に合わせて固定シールされる。管状−週休を支
持板に固定シールする方法の例としては、テーパーねじ
による方法や熱融着による方法あるいは両者の組合せが
適当であった。ここで熱融着には、樹脂の融点以上に熱
した治具で圧する方法、高周波誘導加熱あるいは超音波
による方法等を含むものとする。

また両者の接続部分に弗素樹脂製の接続部品を用いても
よい。その例を第５図に示した。第５図に於てＡは接続
部品の一例であり、Ｂは接続部品と管状支持体を組合わ
せた例である。

ＰＴＦＥ多孔質膜は管状支持体又は接続部品にその開放
端を熱融着するか、固定ねじ部に挿入することによって
端末シールが可能であった。管状濾過体の閉塞端は容器
の底（第３図Ａ）、あるｂｌは適当な支持板（第３図Ｂ
）で固定される。また外容器と支持板の固定シールは、
熱融着、ねじ、弗素樹脂Ｏ−リング等を用いる方法が利
用できる。また第６図に示した工うなはめ合わせ構造と
して両側から締め付ける方法も有効であった。両側から
締め付けるには、金属製又は樹脂製のフランジ付容器内
にこの弗素樹脂容器を入れて圧縮するのが適当であった
。この方法は容器の耐圧を増すという利点も有するもの
である。この場合も流体に触れるのは弗素樹脂容器だけ
であるので耐薬品性は何ら低下することはない。

（発明の効果）本発明の一過装置は、精密濾過膜として最も優れたＰＴ
Ｆ　Ｅ多孔質膜と特定形状の弗素樹脂支持体を用い、し
かも全部品が弗素樹脂から成るため、流体中の微粒子除
去性能、濾過流量、耐薬品性、耐熱性の優れた装置であ
る。また、ＰＴＦＥ多孔質膜として孔径の異なる２種類
の膜を重ね合わせて用いているため、膜の目づまりが少
なく、寿命が長い上、逆圧に対しての強度も有するもの
である。

従って、はとんどあらゆる流体の精密濾過に利用でき、
従来−過が困難であった、腐食性あるいは高温の流体を
も効率良く処理することを可能にするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ＡはＰＴＦＥ多孔質シートを接着加工して管状に
した例を示す図であり、Ｂはそれを一端閉塞の形にした
例を示す図である。また、ＣはＰＴＦＥ多孔質チューブ
を一端閉塞の形に接着加工した例を示す図である。第２
図ＡはＰＴＦＥ粒体の焼結多孔成形管の例を示す図であ
り、Ｂは弗素樹脂孔あき管の例を示す図である。Ｃは弗
素樹脂孔あき管の外側に弗素樹脂網が配置された構造の
管状支持体の例を示す図である。第３図Ａ、Ｂは濾過装
置の例を示す断面図である。第４図は支持板の例を示す
図である。第５図Ａは接続部品、Ｂは接続部品と管状支
持体の組合わせ、Ｃは更にＰＴＦＥ多孔質膜を融着した
例を示す図である。第６図はシール方法の例を示す図で
ある。１・・・ＰＴＦ　Ｅ多孔質膜接着部分、２・・・開放端
、８・・・弗素樹脂孔あき管、４・・・弗素樹脂網、５
．６・・・外容器、７・・・支持板、８・・・管状濾過
体、９・・・入口、１０・・・出口、１１・・・シール
部分、１２・・・融着部分、１３・・・ＰＴＦＥ多孔質
膜。７１図芳２図Ａ　Ｂ ″に４図Ｗ５図ＡＢ　Ｃピ左６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）管状−週休の外部から内部へ流体を濾過する濾過
装置であって、該管状濾過体が孔径の異なる２種類のポ
リテトラフルオロエチレン多孔質膜を重ね合わせて弗素
樹脂管状支持体の外部を覆った構造を有し、かつ該管状
濾過体が流体の入口及び出口を有する弗素樹脂容器内に
配置されたことを特徴とする濾過装置。
（２）孔径の異なる２種類のポリテトラフルオロエチレ
ン多孔質膜が、ポリテトラフルオロエチレン多孔質シー
トを管状に接着加工したものとポリテトラフルオロエチ
レン多孔質チューブであることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の一過装置。
（３）ポリテトラフルオロエチレン多孔質シートが０．
０１〜１００μｍの孔径を有し、ポリテトラフルオロエ
チレン多孔質チューブが０８１〜５００μＩｎの孔径を
有することを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の濾
過装置。
（４）ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜が繊維と該
繊維により互に連結された結節とから成るミクロ構造を
有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の濾
過装置。
（５）管状濾過体が一端閉塞の形状であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の一過装置。
（６）弗素樹脂管状支持体がポリテトラフルオロエチレ
ン粒体の焼結多孔成形管であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の濾過装置。
（７）弗素樹脂管状支持体が弗素樹脂孔あき管の外部を
弗素樹脂の網状成形品又は不織布で覆った構造を有する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の濾過装置
。