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过滤器

阅读:1073发布:2020-09-07

IPRDB可以提供过滤器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本发明是有关于一种过滤器,主要为板状或筒状的过滤器,此种过滤器具有较高的分离性能,且以消除水类液体的过滤操作中的气塞或产生微气泡,并改善通水不良和产生气泡的问题的聚烯烃极细纤维无纺布作为过滤材料。本发明的过滤器将无纺布用作过滤材料的至少一部分,此无纺布包含极细纤维,极细纤维由熔融混合了亲水剂且在260℃或260℃以下的温度下能够熔融纺丝的至少一种聚烯烃组成物所获得、并且平均纤维直径为0.1~10.0μm。,下面是过滤器专利的具体信息内容。

1.一种过滤器,其特征在于其过滤材料的至少一部分使用无纺布,所述无纺布包含极细纤维,所述极细纤维由熔融混合了亲水剂且在260℃或260℃以下的温度下能够熔融纺丝的至少一种聚烯烃组成物所获得、并且平均纤维直径为0.1~10.0μm;

所述极细纤维的制造方法是熔喷方式;

所述过滤器平均流量孔径为0.1~10.0μm;

1 1

所述亲水剂是以化学式R-(OCH2CH2)n-OH所表示的烷基聚氧乙烯醇,其中,R 是碳原子数为22至40的直链或支链状的烷基,n是2~10的数字;

在所述聚烯烃组成物中调配了分子量抑制剂;

包含所述极细纤维的所述无纺布的熔体质量流速为1000g/10min~3000g/10min;以及所述聚烯烃组成物是在熔体质量流速为50~100的选自聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物和乙烯-丙烯-丁烯共聚物的一种以上中,以所述聚烯烃组成物的重量标准计,含有0.5~

10.0重量%的亲水剂和0.01~0.10重量%的作为分子量抑制剂的受阻羟胺酯类化合物。

2.根据权利要求1所述的过滤器,其特征在于所述极细纤维是含有两种以上聚烯烃组成物的复合纤维。

3.根据权利要求1所述的过滤器,其特征在于所述极细纤维是两种以上聚烯烃组成物纤维的混合纤维。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的过滤器,其特征在于其是板式过滤器。

5.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的过滤器,其特征在于其是筒式过滤器。

6.根据权利要求5所述的过滤器,其特征在于其是将一层以上的亲水性无纺布、前过滤层和液体上游侧间隔片和液体下游侧间隔片中的任一个或全部同时折弯成褶状的筒状的筒式过滤器。

7.根据权利要求6所述的过滤器,其特征在于其是间隔片为长纤维无纺布的筒式过滤器。

说明书全文

过滤器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种在水类液体的过滤中使用的过滤器。详细而言,特别是涉及一种主要为板状或筒状的过滤器,此种过滤器以消除水类液体的过滤操作中的气塞(air lock)或产生微气泡(micro bubble),并改善通水不良和产生气泡的问题的聚烯烃极细纤维无纺布作为过滤材料。另外,在本发明中,所谓水类液体是指含有50重量%或50重量%以上水的含悬浮物液体。

背景技术

[0002] 先前的包含能够接近100%地过滤粒径为0.1~几μm的微粒子等的聚烯烃无纺布的过滤材料,已知使用加热砑光辊(calender roll)对利用熔喷纺丝法所制造的聚烯烃极细纤维无纺布进行加压来实施压密处理所形成的过滤材料。因为这些过滤材料具有微小的流孔径,且原材料的聚烯烃自身为疏水性,所以与水类液体的亲和性较差,且过滤水类液体时会产生通水不良的问题,即气塞或产生微气泡。
[0003] 气塞
[0004] 因为包含聚烯烃的过滤器本身为斥水性,所以通水性较差,在流孔径为0.1~几μm程度的具有较高分离性能的过滤器中,此现象尤其显着。这是因为水不流入到过滤器的微细的孔中而引起的现象,被称为气塞。如果产生气塞,那么过滤器的微细的孔并没有充分地得到使用,因为水只从一部分孔中流过,所以过滤在比过滤器原本所具有的过滤面积更小的范围内进行。此时,过滤压力变得比通常大,水难以从更微细的孔中流过,即,由于水从更大的孔中流过,因此分离性能也较差。
[0005] 产生微气泡
[0006] 如果使用产生了气塞的过滤器,那么有时因为过滤压力变动等某种原因而滞留在过滤器的孔中的气体会逸出,将此气体称为微气泡。产生微气泡会使液体起泡,从而导致产品的次品率(defective fraction)上升,尤其在涂料或电镀液等的过滤中会产生问题。气塞和产生微气泡的根本原因是因为滞留在无纺布中的气体。但是,有时即便没有完全地消除气塞,也可以满足通水性或过滤精度,但由于有时微量的滞留气体也会产生问题,因此必须更完全地消除微气泡。
[0007] 因为在流孔径为0.1~几μm程度的具有较高分离性能的过滤器中,微气泡也和气塞一样显着产生,所以在微气泡成为问题的步骤中,无法使用具有较高分离性能的过滤器。因此,业界期望一种具备防止产生微气泡和较高分离性能这两种性能的过滤器。
[0008] 为了消除气塞或产生微气泡即通水不良的问题,现有如下方法:将过滤器浸渍在乙醇或异丙醇等中,并用醇来浸湿整个过滤器,其后替换为水类液体。通过所述醇处理,没有观察到通水时的气塞,但是如果替换不充分,那么存在醇混入到过滤线路中,在工业用途中给生产带来障碍或给产品造成不良影响的问题。尤其是在无电电镀中,即便微量,醇的混入给电镀品质造成的影响也较大,无法使用所述的醇置换的方法的情况较多。
[0009] 作为消除通水不良的其他方法,考虑使用以下方法:使用与水的亲和性较强的树脂来制作无纺布,并将其用于过滤器中。与水的亲和性较强的树脂例如可列举聚对苯二甲酸乙二酯或尼龙等。这些树脂,虽然作为树脂而言与水的亲和性较强,但不一定充分。而且,大多数与水的亲和性较强的树脂是在高温的水或酸、碱水溶液中会分解等耐溶液性较差的树脂,它们无法用于对这些液体进行过滤。
[0010] 另外,作为消除使用聚烯烃无纺布的过滤器的通水不良的其他方法,也考虑使聚烯烃无纺布亲水化的方法,此方法广泛使用以下方式:使无纺布含浸在亲水化油剂中的浸渍方式、将亲水化油剂喷在无纺布上的喷雾方式、使用凹版辊筒涂布亲水化油剂的凹版方式。然而,因为任一种方式都是在无纺布化后实施亲水化处理,所以难以均匀地对构成无纺布的每一根纤维涂布亲水化油剂,而且亲水化油剂并没有浸透到无纺布内部,在无纺布的厚度方向上容易产生亲水化油剂浓度的不均衡。另外,使用水稀释表面活性剂等,并调整成规定浓度来进行亲水化处理,但是因为聚烯烃无纺布等原本是疏水性无纺布,所以用水所稀释的亲水化油剂和无纺布的亲和性较弱,尤其是在高速的亲水化处理中,在无纺布表面容易产生涂布不均,容易产生并没有附着所述亲水化油剂的部分成为斥水性的部位。即便将以此方式所获得的涂布不均较多的聚烯烃无纺布用于过滤器中,亲水化并不充分是显而易见的,无法完全地去除气塞或微气泡。而且,与醇相同,表面活性剂混入到液体中的可能性也较高。
[0011] 为了使聚烯烃的无纺布亲水化,揭示有熔融混合亲水剂的方法(例如参照专利文献1)。然而,已知在能够获得极细纤维无纺布的熔喷方式等直接纺丝法中,存在由于树脂种类而无法使用亲水剂的情况。
[0012] [专利文献1]
[0013] 日本专利特开平10-71327号公报
[0014] 由此可见,上述现有的过滤器在结构与使用上,显然仍存在有不便与缺陷,而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题,相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道,但长久以来一直未见适用的设计被发展完成,而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题,此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型的过滤器,实属当前重要研发课题之一,亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

[0015] 本发明的主要目的在于,克服现有的过滤器存在的缺陷,而提供一种新型的过滤器,所要解决的技术问题是使其,非常适于实用。
[0016] 本发明的课题在于提供一种主要为板状或筒状的过滤器,此种过滤器具有较高的分离性能,且以消除水类液体的过滤操作中的气塞或产生微气泡,并改善通水不良和产生气泡的问题的聚烯烃极细纤维无纺布作为过滤材料。
[0017] 本发明者等人进行了努力研究。结果发现由以下的过滤器可解决所述课题,此过滤器的过滤材料的至少一部分使用无纺布,此无纺布包含由熔融混合了亲水剂且在260℃或260℃以下的温度下能够熔融纺丝的至少一种聚烯烃组成物所获得、并且平均纤维直径为0.1~10.0μm的极细纤维,本发明者等人根据所述见解完成本发明。
[0018] 本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0019] 前述的过滤器,本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,本发明过滤器至少具有下列优点及有益效果:根据本发明,能够获得一种主要为板状或筒状的过滤器,此过滤器具有较高分离性能,且以消除水类液体的过滤操作中的气塞或产生微气泡,并改善通水不良和产生气泡的问题的聚烯烃极细纤维无纺布作为过滤材料。
[0020] 综上所述,本发明提供一种主要为板状或筒状的过滤器,此种过滤器具有较高的分离性能,且以消除水类液体的过滤操作中的气塞或产生微气泡,并改善通水不良和产生气泡的问题的聚烯烃极细纤维无纺布作为过滤材料。本发明的过滤器将无纺布用作过滤材料的至少一部分,此无纺布包含极细纤维,极细纤维由熔融混合了亲水剂且在260℃或260℃以下的温度下能够熔融纺丝的至少一种聚烯烃组成物所获得、并且平均纤维直径为
0.1~10.0μm。本发明在技术上有显著的进步,并具有明显的积极效果,诚为一新颖、进步、实用的新设计。
[0021] 上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。

附图说明

[0022] 无

具体实施方式

[0023] 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的过滤器其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
[0024] 以下,对本发明进行详细说明。
[0025] 本发明的过滤器是将无纺布(以下称为极细纤维无纺布)用作过滤材料的至少一部分而获得的,此无纺布包含极细纤维,此极细纤维由在聚烯烃中熔融混合了亲水剂且在260℃或260℃以下的温度下能够熔融纺丝的至少一种聚烯烃组成物熔融纺丝而获得的、并且平均纤维直径为0.1~10.0μm。将此无纺布用作过滤材料的至少一部分的过滤器具有聚烯烃的优异的耐溶剂性,并且具有对于水类液体的优异的亲和性,因此不会产生次生问题,并能够解决气塞或微气泡的问题。
[0026] 聚烯烃
[0027] 构成本发明的过滤器的过滤材料中所使用的极细纤维的聚烯烃组成物中所使用的聚烯烃可例示聚丙烯(均聚物)、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-丁烯共聚物、高密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚-4-甲基戊烯-1等。这些化合物中,聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物和乙烯-丙烯-丁烯共聚物(以下总称为聚丙烯类)具有适度的熔融粘性,因此亲水剂的熔融混合比较容易而较理想。而且,当使用聚烯烃构成纤维时,当然也能够获得作为聚烯烃的特征的耐化学性和燃烧时并不产生有害气体的特性。
[0028] 能够在本发明中优选使用的聚丙烯类的熔体质量流速(JIS K 7210,试验温度为230℃,公称负荷为2.16kg,以下称为MFR)为1~2000(g/10min)。如果MFR在所述的范围内,那么在极细纤维的制造方法中,在本发明所优选使用的熔喷法中,不仅能够以比较低的温度进行纺丝,而且能够与亲水剂均匀地混合。
[0029] 其中,MFR优选为5~500(g/10min),更优选为50~100的聚丙烯类容易获得,且因为形状为均匀的颗粒状,所以也容易操作,从而能够与亲水剂均匀地混合。
[0030] 亲水剂
[0031] 本发明中的亲水剂可以优选使用熔融混合时不容易热分解且不挥发的表面活性剂等亲水剂。例如可列举以高级醇硫酸酯盐类为代表的阴离子类化合物、以脂肪族胺盐类为代表的阳离子类化合物、以乙氧基脂肪族醇为代表的非离子类化合物等。其中,优选以下的亲水剂,其为在分子内同时具有亲水部分和疏水部分的两性物质,并且疏水部分具有直链状或支链状的烷基。例如可列举乙氧基脂肪族醇、甘油酯、聚氧化烯脂肪酸酯、在聚乙二醇骨架上键结了具有聚氧化烯链的基的化合物等。
[0032] 这些亲水剂成分的分子内同时具有亲水部分和疏水部分,如果熔融混合在疏水性的聚烯烃树脂中,那么亲水剂成分的亲水部分从树脂内部向外部缓缓地移动。如果亲水剂成分的亲水部分露出在树脂的表面即极细纤维的表面,那么亲水剂成分的疏水部分因为与聚烯烃的亲和性较强而留在聚烯烃的内部,极细纤维的表面被亲水剂成分的亲水部分所覆盖。因此,形成每一根极细纤维都显示亲水性,亲水剂难以从聚烯烃中脱离的结构。如果亲水剂的疏水部分是烷基,那么因为与聚烯烃的亲和性变得更强,所以形成亲水剂更加难以从聚烯烃中脱离的结构。
[0033] 在所述的亲水剂中,优选国际公开第02/042530号手册中所揭示的具有以下结构的亲水剂。
[0034] R1-(亲水性低聚物)
[0035] R1是碳原子数为22~40的直链或支链状的烷基。而且亲水性低聚物是由来自环氧乙烷、环氧丙烷、乙二醇、丙二醇、丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯醇、乙酸乙烯酯的单一或低聚物单元构成,其单元为2~10个。
[0036] 所述化合物的例子可列举具有以R1-(OCH2CH2)n-OH所示的结构的化合物。此处,n是2~10的数字。更具体而言,例如可列举以CH3(CH2)29-(OCH2CH2)2.5-OH(环氧乙烷的加成数2.5是平均值)所表示的乙氧基脂肪族醇作为例子。所述的亲水剂可以单独使用,也可以多种混合使用。
[0037] 亲水剂的添加量由于所使用的亲水剂的种类而不同,只要是在纺丝的稳定性并不下降的范围内,就没有上限。相对于聚烯烃组成物,亲水剂的添加量为0.05~20.0重量%,优选0.5~10.0重量%。如果添加量在此范围内,那么可以表现出充分的亲水性,且能够稳定地纺丝为极细纤维。
[0038] 分子量抑制剂
[0039] 在本发明中,为了抑制亲水剂的热分解或挥发,用以构成极细纤维的聚烯烃组成物必须能够在260℃或260℃以下的温度下熔融纺丝。
[0040] 通常,当使用将树脂熔融来进行纺丝的方法获得极细纤维时,必须以高温加热树脂来使树脂的熔融粘度下降。如果举出能够在本发明中优选使用的聚丙烯类为例子,因为多数极其普通,且能够轻易购入的颗粒形状良好的树脂的MFR低至100或100以下,所以必须以更加高的温度来加热。由于存在此加热温度达到亲水剂的挥发或分解温度的情况,因此此时优选对树脂添加分子量抑制剂。使用分子量抑制剂能够进行不给亲水剂带来负担的纺丝。而且,当然由于热量下降,效用成本(utility cost)或作业环境得到改善。
[0041] 分子量抑制剂可列举以过氧化苯甲酰、过氧化甲基-乙基酮、过氧化环己酮为代表的有机过氧化物类化合物或受阻羟胺酯类化合物为例。其中,优选能够比较轻易地控制树脂的分子量的受阻羟胺酯类化合物。
[0042] 因为多数受阻羟胺酯类化合物在常温下缺乏反应性,达到高温后才开始显示使分子量下降的作用,所以在制成过滤器后不会发生未反应物反应而使树脂劣化的情况,因此较合适。而且,由于其结构,作为特征性光稳定剂的功能也在纺丝后表现出来。
[0043] 受阻羟胺酯类化合物例示了国际公开第2006/027327号手册的第12~14页中所揭示的具有No.1~No.34的化学结构式的化合物。
[0044] 另外,用以构成极细纤维的聚烯烃组成物中的受阻羟胺酯类分子量抑制剂(有效成分)的添加量根据所使用的聚烯烃的MFR等而适宜变更,当MFR为50~100(g/10min)时,可例示0.01~0.10重量%。
[0045] 在本发明中,只要是不妨碍本发明的效果的范围,除了亲水剂或分子量抑制剂以外,也可以视需要对聚烯烃组成物调配各种稳定剂、紫外线吸收剂、增稠支化剂、其他各种改良剂等。
[0046] 聚烯烃组成物
[0047] 在本发明中,用以构成极细纤维纺丝的聚烯烃组成物可例示以下的混合物,即在聚烯烃中添加亲水剂、及视需要的分子量抑制剂等添加剂并使用转筒混合机(tumbler mixer)、高速混合机等进行混合所获得的混合物。为了抑制亲水剂的热分解或挥发,聚烯烃组成物必须在260℃或260℃以下,优选250℃或250℃以下,更优选210~250℃的温度下能够熔融纺丝成极细纤维。因此,标准是对此聚烯烃组成物进行熔融纺丝所获得的极细纤维或极细纤维无纺布的MFR优选为1000~3000(g/10min)。
[0048] 极细纤维及极细纤维无纺布
[0049] 本发明中的极细纤维无纺布是指包含极细纤维的无纺布。
[0050] 只要本发明中的极细纤维是由通过聚烯烃组成物的熔融纺丝所获得的纤维构成,那么任何制造方法都可以。特别理想的是将纺丝步骤和无纺布化步骤合并成一个步骤来进行的熔喷法,但是并不限定于此。所谓熔喷法是指将树脂和高温高压空气一起喷射,并开纤排列来制造无纺布的方法,因为此方法能够比较容易地获得纤维直径为几μm以下的极细纤维,且所获得的无纺布也细密,所以适合于本发明。而且,就生产性、制造成本等方面而言也较理想。
[0051] 只要无损本发明的效果,本发明中的极细纤维的结构可以是单一聚烯烃树脂纤维,也可以是和两种成分或两种成分以上的聚烯烃树脂的复合纤维。而且,也可以由原料聚烯烃树脂不同的单一纤维彼此的混合纤维,或单一纤维和复合纤维的混合纤维来构成。复合纤维的复合结构可以使用鞘芯型、并列型、海岛型等任意类型。此外,也可以使用具有异形截面结构、分割型结构、中空型结构的复合纤维。而且,当使用鞘芯型复合纤维时,只要在鞘侧的树脂中混合亲水剂即可。
[0052] 本发明中的极细纤维的纤维直径的平均值优选0.1~10.0μm,更优选0.5~3.5μm。只要纤维直径在此范围内,那么纺丝时无须施加高温,因此纤维的强度充分而难以断裂,其后制作过滤器时也难以产生纤维脱落等问题,制作过滤器时的过滤精度也良好。
[0053] 由于极细纤维的纤维直径越小,纤维所形成的空隙会变得越小,因此制作过滤器时平均流量孔径和过滤精度变得微小。另一方面,纤维直径越小,通液所必需的压力会变得越大,当不使用本发明的技术时成为气塞或产生微气泡的原因的滞留气体产生的概率变高。因此,过滤器的构成极细纤维的纤维直径越小且平均流量孔径和过滤精度越小,那么本发明的效果越显着。
[0054] 本发明中的极细纤维无纺布的每单位面积的重量的范围并无特别限定,如果考虑2
实施压光加工或打褶加工作为其后的步骤,优选3~500g/m。其中,就操作性方面而言优
2
选5~200g/m。
[0055] 本发明中的极细纤维无纺布的通气性的范围并无特别限定,例如当无纺布每单位2 3 2 2 3 2
面积的重量为13g/m 时,优选为5~40cm/cm/s,当为40g/m 时,优选为3~20cm/cm/s。
只要在这些范围内,就容易进行无纺布的后加工,且难以产生针孔等缺陷,所获得的过滤器的过滤精度也良好。
[0056] 过滤材料
[0057] 在本发明中,因为极细纤维无纺布的纤维交点在纺丝后由于余热而黏接,所以可以直接用作过滤器的过滤材料,除此以外,也可以单层或多层地进行压光加工,即利用一对加热滚筒进行压密后作为过滤材料使用。而且除了压光加工以外,也可以使用如利用加热空气进行体积减小化或多层化的热风法等其他方法对无纺布进行再加工。
[0058] 板式过滤器
[0059] 在本发明中,可以将所述过滤材料切割成适当的大小后作为板式过滤器使用。
[0060] 作为板式过滤器使用的过滤材料的平均流量孔径(ASTM F316-86)优选为0.1~10.0μm。只要平均流量孔径在所述的范围内就容易生产,且过滤精度也充分。当极细纤维无纺布在纺丝后显示出10.0μm或10.0μm以上的平均流量孔径时,可以通过将其多层化或者进行所述的再加工来满足所述范围。另外,如平均流量孔径超过5.0μm的较粗的过滤器,由于其原本即便没有亲水剂也能够充分地通水,因此不会引起气塞,但有时由于局部保持了微量的滞留气体而成为微气泡产生的原因,因此可使用本发明来防止产生微气泡。
[0061] 筒式过滤器
[0062] 本发明中的极细纤维无纺布可以用作筒式过滤器的过滤材料。此时,极细纤维无纺布可以在纺丝后切割成适当的尺寸后直接使用,也可以进行例如压光加工等再加工,也可以使用所述的板式过滤器。作为筒式过滤器,将无纺布卷成芯后制成多层结构的深度型或将折叠成褶皱状(即打褶加工)的无纺布加工成圆筒状的褶型适合本发明。由于本发明的过滤器变成比较高压损的过滤器,因此优选过滤面积更大的褶型。通常,过滤面积越大的过滤器通水性越优异。
[0063] 当将本发明中的极细纤维无纺布用作褶型的筒式过滤器时,极细纤维无纺布可以单层使用,也可以同时对多层进行打褶加工后使用。而且,为了减轻对于过滤操作中的极细纤维无纺布的负担,也可以在其上游设置前过滤层。优选前过滤层使用与极细纤维无纺布相比过滤效率较低的过滤材料,且进行阶段式的过滤,以延长整个过滤器的寿命。如果在过滤材料的上下,即过滤时的上游侧和下游侧层叠纺粘无纺布等长纤维无纺布或网状物,那么它们作为褶皱间的上游侧间隔片及/或下游侧间隔片而发挥功能,且可以防止因褶皱彼此的接触而造成通液性下降,因此较理想。当使用纺粘无纺布作为间隔片时,无纺布的每单2
位面积的重量优选为10~100g/m。只要此每单位面积的重量在所述的范围内,那么无纺布的厚度充分且能够发挥作为间隔片的作用。而且,间隔片的原材料优选与极细纤维相同的原材料。
[0064] 打褶加工时,可以在即将折叠之前加热极细纤维无纺布,或者也可以在折叠后进行加热。
[0065] 掺和了本发明中的亲水成分的极细纤维无纺布的表面容易变滑。而且,经压光加工的极细纤维无纺布硬质化的情况较多。因此,根据亲水成分的含量,有时会因极细纤维无纺布表面的平滑性和极细纤维无纺布本身的刚性而难以对极细纤维无纺布进行打褶加工。此时可以通过在即将折叠之前加热极细纤维无纺布来加以改善。而且,如果折叠后进行加热,那么褶形状的保持性变好。加热温度都优选玻璃化转变点到熔点之间的温度。
[0066] 其次,粘接经打褶加工的单层极细纤维无纺布或包含其的层叠体的两端而形成圆筒状。粘接方法优选使用热封法、超声波粘接法等热熔接法。
[0067] 其次,在形成为圆筒状的极细纤维无纺布单层或包含其的层叠体的中央部配置多孔性圆筒状的芯,或者在外侧配置多孔性圆筒状的外筒,并在其两个端部粘接顶盖,由此能够获得筒式过滤器。使用芯还是使用外筒由压力所施加的方向而定,当制作从外侧向内侧进行过滤的普通类型的滤筒时使用芯,当制作进行相反方向的过滤的类型时可以使用外筒。而且,为了能够进行反清洗,可以并用芯和外筒这两种。此时所使用的芯、外筒、顶盖的原材料,可以使用任意的树脂或金属。作为顶盖的原材料,尤其为了使其与极细纤维无纺布的粘接性较好,优选使用与极细纤维无纺布相容性较好的树脂。作为粘接顶盖的方法,优选通过加热熔融顶盖的粘接面来进行粘接的方法,或使熔融的树脂流入到顶盖来进行粘接的方法。
[0068] [实施例]
[0069] 以下列举实施例对本发明加以更详细的说明,但本发明并不限定于实施例。另外,实施例中的试验方法如下所述。
[0070] 1、平均纤维直径:使用电子显微镜对试片的任意位置进行照相,每1张照片测定约20根纤维的直径在5个或5个以上的位置照相并进行测定将共计100根或100根以上的纤维直径平均后求得。
[0071] 2、每单位面积的重量:从无纺布的任意5个部位上切取尺寸为25cm×25cm的试片2
后,使用电子天平测定各试片的重量,将平均值换算成每1m 的重量来作为每单位面积的重
2
量。单位是g/m。
[0072] 3、通气性:根据JIS-L-1096(对应于ISO 9237)中所规定的通气性试验方法进行3 2
试验。另外,试验机使用Fragile型试验机单位是cm/cm/s。
[0073] 4、平均流量孔径(μm):根据ASTM F316-86,使用定型气孔计(Perm-Porometer)(多孔材料有限公司(POROUS MATERIALS INC.)制造)测定。
[0074] 5、过滤精度:将筒式过滤器安装在循环式过滤性能试验机的外罩(housing)上,利用泵调节流量来进行通水循环。其次,以每分钟3g向循环的水中连续添加AC Fine-Test-Dust,从开始添加到5分钟后采集原液和滤液,使用光散射式粒子检测器对各液体中所含有的粒子数进行测定并计算出捕获效率。将捕获效率显示为99.9%或99.9%以上的最小粒径作为过滤精度。另外,在板式过滤器中将通水循环时的流量调节成每分钟3 3
5000cm,在筒式过滤器中将其调节成每分钟60000cm。
[0075] 6、气塞和产生微气泡的确认:将过滤器安装在循环式过滤性能试验机的外罩上,利用泵调节流量来进行通水循环。将此时的过滤器前后的压力差作为压力损失A。其次,以此状态进行10分钟通水循环时,如果能够目视确认到在循环式过滤性能试验机的槽中自外罩二次侧的配管产生气泡,那么作为有微气泡产生的情况而记为×,如果无法确认,那么作为无微气泡产生的情况而记为○。其次,将过滤器拆下来一次,并将过滤器浸渍在异丙醇中。将在醇中浸渍过的过滤器再次安装在外罩上,利用泵调节流量来进行通水循环。将此时的过滤器前后的压力差作为压力损失B。如果压力比=A/B不满1.05,那么作为无气塞而记为◎,如果为1.05以上、不满1.1,那么记为○,如果为1.1以上,那么记为×。另外,3
在板式过滤器中将通水循环时的流量调节成每分钟5000cm,在筒式过滤器中将其调节成
3
每分钟60000cm。
[0076] 实施例1
[0077] 相对于聚丙烯(均聚物,MFR:75,商品名为SA08,日本普洛化学(Pochem)公司制造),以使含有以化学式CH3(CH2)29(OCH2CH2)2.5OH所表示的有效成分的亲水剂(汽巴公司制造的Irugasurf-HL560,有效成分为60重量%)达到3.0重量%,含有受阻羟胺酯类化合物作为有效成分的分子量抑制剂(汽巴公司制造的Irugatec-CR76,有效成分为3.3重量%)达到1.0重量%的方式进行添加,并在纺丝温度为250℃下从用以熔喷的纺丝喷嘴(孔径为0.3mm,间距为1.0mm,501孔)中挤压出,使用360℃的加热空气进行熔喷纺丝。通过调节加
2
热空气的压力、喷出量、无纺布搬出速度,制成每单位面积的重量为13g/m 的无纺布(A)、及
2
每单位面积的重量为40g/m 的无纺布(B)这两种无纺布。其次,将两块无纺布(A)和一块无纺布(B)层叠,使用滚筒温度为120℃的砑光辊进行压密处理,从而获得由亲水性聚丙烯极细无纺布所构成的板式过滤器。将其切成直径为142mm的圆状,并实施试验。将测定结果表示于表1中。
[0078] 实施例2
[0079] 除了亲水剂(汽巴公司制造的Irugasurf-HL560)为5.0重量%、分子量抑制剂(汽巴公司制造的Irugatec-CR76)为0.5重量%、在纺丝温度为230℃下挤压出以外,以与2
实施例1相同的方法进行纺丝,制成每单位面积的重量为50g/m 的无纺布(A)。其次,使用滚筒温度为120℃的砑光辊对无纺布(A)进行压密处理,获得由亲水性聚丙烯极细无纺布所构成的板式过滤器。将其切成直径为142mm的圆状,并实施试验。将测定结果表示于表
1中。
[0080] 实施例3
[0081] 除了使纺丝温度为200℃以外,以与实施例2相同的方法制作板式过滤器,并实施试验。将测定结果表示于表1中。
[0082] 实施例4
[0083] 除了使亲水剂(汽巴公司制造的Irugasurf-HL560)的添加量为5.0重量%、分子量抑制剂(汽巴公司制造的Irugatec-CR76)的添加量为0.5重量%以外,以与实施例1相同的方法制作板式过滤器,并实施试验。将测定结果表示于表1中。
[0084] 实施例5
[0085] 使用能够使两种树脂成为鞘芯型复合纤维的用以熔喷的复合纺丝喷嘴,芯侧使用聚丙烯(均聚物,MFR:75,商品名为SA08,日本普洛化学(Pochem)公司制造),鞘侧使用乙烯-丙烯共聚物(MFR:61,商品名为PS4916,日本普洛化学(Pochem)公司制造),且以使亲水剂(汽巴公司制造的Irugasurf-HL560)达到3.0重量%,分子量抑制剂(汽巴公司制造的Irugatec-CR76)达到1.0重量%的方式将它们添加到聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物两者中,除此以外,以与实施例1相同的方法制作板式过滤器,并实施试验。将测定结果表示于表1中。
[0086] 实施例6
[0087] 除了不对芯侧的聚丙烯添加亲水剂(汽巴公司制造的Irugasurf-HL560)以外,以与实施例5相同的方法制作板式过滤器,并实施试验。将测定结果表示于表1中。
[0088] 实施例7
[0089] 使用以使两种树脂从孔的交替位置挤出的方式配置喷嘴孔的用以熔喷的混合纤维纺丝喷嘴,两种树脂使用聚丙烯(均聚物,MFR:75,商品名为SA08,日本普洛化学(Pochem)公司制造)和乙烯-丙烯共聚物(MFR:61,商品名为PS4916,日本普洛化学(Pochem)公司制造),且以使亲水剂(汽巴公司制造的Irugasurf-HL560)达到3.0重量%,分子量抑制剂(汽巴公司制造的Irugatec-CR76)达到1.0重量%的方式将它们添加到聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物两者中,除此以外,以与实施例1相同的方法制作板式过滤器,并实施试验。将测定结果表示于表1中。
[0090] 实施例8
[0091] 除了使用聚丙烯(均聚物,MFR:1800,粉末状,商品名为PP3546G,埃克森美孚(Exxon Mobil)公司制造),且不使用分子量抑制剂以外,以与实施例1相同的方法制作板式过滤器,并实施试验。将测定结果表示于表1中。
[0092] 实施例9
[0093] 除了使用0.03重量%的过氧化物2,5-二甲基-2,5-二(过氧化二叔丁基)己烷(日油公司制造的Perhexa25B)作为分子量抑制剂以外,以与实施例1相同的方法制作板式过滤器,并实施试验。将测定结果表示于表1中。
[0094] 实施例10
[0095] 除了使用2重量%的烷磺酸盐(三洋化成工业公司制造的Chemistat3033N)作为亲水剂以外,以与实施例1相同的方法制作板式过滤器,并实施试验。将测定结果表示于表1中。
[0096] 比较例1
[0097] 除了不添加亲水剂以外,以与实施例1相同的方法制作板式过滤器,并实施试验。将测定结果表示于表1中。如果和实施例1~10相比,那么可知有气塞和微气泡产生。
[0098] 比较例2
[0099] 除了不添加亲水剂以外,以与实施例3相同的方法制作板式过滤器,并实施试验。将测定结果表示于表1中。如果和实施例3相比,那么可知有微气泡产生。
[0100] 实施例11
[0101] 将实施例1中所获得的板式过滤器切割成宽度为240mm后将其层叠为3层,且在2
上下的层上进一步各层叠一层聚丙烯纺粘无纺布(每单位面积的重量为40g/m,RN2040,出光统一科技(Idemitsu Unitech)公司制造),进行宽度为10mm的打褶加工,以褶皱达到120条的方式进行切割,将板材的端彼此粘接密封后形成为圆筒形状,然后在内侧配置芯,在外侧配置外筒,并将顶盖粘接在其两端,由此制作内径为28mm、外径为70mm,长度为250mm的筒式过滤器,并实施试验。将测定结果表示于表2中。
[0102] 实施例12
[0103] 除了使用实施例2中所获得的板式过滤器以外,以与实施例11相同的方法制作筒式过滤器,并实施试验。将测定结果表示于表2中。
[0104] (实施例13)
[0105] 除了使用实施例3中所获得的板式过滤器以外,以与实施例11相同的方法制作筒式过滤器,并实施试验。将测定结果表示于表2中。
[0106] 实施例14
[0107] 除了使用实施例4中所获得的板式过滤器以外,以与实施例11相同的方法制作筒式过滤器,并实施试验。将测定结果表示于表2中。
[0108] 实施例15
[0109] 除了使用实施例5中所获得的板式过滤器以外,以与实施例11相同的方法制作筒式过滤器,并实施试验。将测定结果表示于表2中。
[0110] 实施例16
[0111] 除了使用实施例6中所获得的板式过滤器以外,以与实施例11相同的方法制作筒式过滤器,并实施试验。将测定结果表示于表2中。
[0112] 实施例17
[0113] 除了使用实施例7中所获得的板式过滤器以外,以与实施例11相同的方法制作筒式过滤器,并实施试验。将测定结果表示于表2中。
[0114] 实施例18
[0115] 除了使用实施例8中所获得的板式过滤器以外,以与实施例11相同的方法制作筒式过滤器,并实施试验。将测定结果表示于表2中。
[0116] 实施例19
[0117] 除了使用实施例9中所获得的板式过滤器以外,以与实施例11相同的方法制作筒式过滤器,并实施试验。将测定结果表示于表2中。
[0118] 实施例20
[0119] 除了使用实施例10中所获得的板式过滤器以外,以与实施例11相同的方法制作筒式过滤器,并实施试验。将测定结果表示于表2中。
[0120] 比较例3
[0121] 除了使用比较例1中所获得的板式过滤器以外,以与实施例11相同的方法制作筒式过滤器,并实施试验。将测定结果表示于表2中。如果与实施例11~20相比,那么可知有气塞和微气泡产生。
[0122] 比较例4
[0123] 除了使用比较例2所获得的板式过滤器以外,以与实施例11相同的方法制作筒式过滤器,并实施试验。将测定结果表示于表2中。如果与实施例13相比,那么可知有微气泡产生。
[0124] [表1]
[0125]
[0126] [表2]
[0127]
[0128] [产业上的可利用性]
[0129] 所述过滤器是一种避免气塞和产生微气泡所不可缺少的过滤器。尤其是一种用以
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