JP2000279725A

JP2000279725A - フィルターカートリッジ

Info

Publication number: JP2000279725A
Application number: JP8879399A
Authority: JP
Inventors: Shigenori Fukuda; 重則福田; Osamu Yamaguchi; 修山口
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2000-10-10

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】通液性、濾過ライフ、濾過精度の安定性等に
優れた筒状フィルターカートリッジを得ること。【解決手段】熱可塑性繊維を含有し、その繊維交点の
少なくとも一部が接着された帯状の短繊維不織布１５，
７を、有孔筒状体１３に綾状に巻き付けてなるフィルタ
ーカートリッジ１４による。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体濾過用フィル
ターカートリッジ、詳しくは熱可塑性繊維からなる短繊
維不織布を帯状にスリットし、これを綾状に巻き付けた
フィルターカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、流体を浄化するため、さまざまな
フィルターが開発、生産されている。中でも、フィルタ
ーの交換が容易であるカートリッジ型のフィルター（以
下フィルターカートリッジと略す）は、工業用液体原料
中の懸濁粒子の除去、ケーク濾過装置から流出したケー
クの除去、工業用水の浄化など産業上の幅広い分野で使
用されている。

【０００３】フィルターカートリッジの構造は従来から
いくつかの種類が提案されている。中でも最も典型的な
のは糸巻き型フィルターカートリッジである。これは有
孔円筒状のコアに濾材となる紡績糸を綾状に巻き付ける
ことで作られており、製造が容易で安価なことから古く
から利用されている。別の構造として不織布積層型フィ
ルターカートリッジがある。これは有孔円筒状のコアに
カーディング不織布などの不織布を数種類、段階的に巻
回して作られる円筒形状のフィルターカートリッジであ
り、不織布製造技術の発達により各種の不織布を組み合
わせたものが実用化されている。

【０００４】しかしながら、これらのフィルターカート
リッジにもいくつかの欠点がある。例えば、糸巻き型フ
ィルターカートリッジの粒子捕集方法は、紡績糸自身の
開孔部で粒子を捕集する他、紡績糸から発生する毛羽や
紡績糸同士の間隙でも粒子を捕集するものであるが、毛
羽の発生量、及び、濾過に有効な紡績糸同士の間隙の調
整が難しいため、製造出来る濾過精度の種類に限界があ
り、また、製品の濾過精度のばらつきが大きく、細かな
濾過精度分けが難しいという欠点がある。また、紡績糸
は短繊維を撚って作られるため、フィルターカートリッ
ジに流体が流れると紡績糸の構成繊維が脱落するという
欠点もある。

【０００５】また、図１に示すような、有孔筒状体１３
の周りに広幅の不織布１をそのまま巻回した構造のフィ
ルター、いわゆる不織布積層型フィルターカートリッジ
は、その濾過性能が不織布によって決まる。不織布の製
造は、短繊維をカード機やエアレイド機等で交絡させた
後、必要に応じて熱風加熱機や加熱ロールなどで熱処理
をして作る方法、あるいは、メルトブロー法、スパンボ
ンド法等の直接レジンから不織布を作る方法が用いられ
ることが多い。しかし、カード機、エアレイド機、熱風
加熱機、加熱ロール、メルトブロー機、スパンボンド機
など不織布製造に使われるいずれの機械も機械幅方向で
目付や加工状態等のむらにより、不織布幅方向で濾過性
能に影響する物性むらを生じることが多い。そのために
フィルターカートリッジが品質不良となったり、あるい
はむらをなくすための高度な製造技術を使用して製造コ
ストが高くなることがある。また、不織布積層型フィル
ターカートリッジは濾過性能を向上させるために、１品
種につき、空隙率や繊維径の異なる２〜６種類程度の不
織布を使用する必要があり、場合によっては、製法や繊
維種類の異なる不織布を使用することもあるため、それ
によっても製造コストが高くなる。

【０００６】このような従来のフィルターカートリッジ
の問題点を解決するための方法として、例えば実公平６
−７７６７号公報には、多孔性を有するテープ状の紙や
不織布に撚りを加えながら、テーパ状のコーンを通すこ
とで押し潰して絞り込み、その直径を３ｍｍ程度に規制
した濾過素材を、多孔性内筒に密接綾で巻回した形のフ
ィルターカートリッジが提案されている。また、巻回の
巻きピッチを多孔性内筒より外に向かうに従って大きく
することで大きな粒子を外側で捕集し、小さい粒子を濾
過材中心部で捕集できるため濾過作用を長期に渡って得
ることができるとしている。しかし、濾過素材を押し潰
して絞り込んでいるために、濾過素材の空隙率が小さく
なり、濾過素材自身に取り込まれる粒子の捕集量は僅か
になり、通液性も低下することになる。しかも密接綾巻
きにより、濾過素材同士の間隙も僅かであるため、通液
し易い空間が無く、フィルター自体の通液性が低下する
ことになる。また、外側の巻ピッチを大きくすること
で、大きな粒子を濾過素材同士の間隙で捕集するとある
が、濾過素材同士で形成される間隙の面積は僅かである
ため、間隙に勾配を持たせても粒子捕集量は僅かで、閉
塞されやすいため、フィルターの濾過ライフは非常に短
くなってしまう。

【０００７】別の方法として、特開平４−４５８１０号
公報には、構成繊維の１０重量％以上が０．５デニール
以下に分割されている複合繊維からなるスリット不織布
を、多孔性芯筒上に繊維密度が０．１８〜０．３０とな
るように巻き付けたフィルターが提案されている。この
方法を利用すると、繊度の小さい繊維によって液体中の
細かな粒子を捕捉できるという特長がある。しかしなが
ら、複合繊維を分割させるために高圧水などの物理的応
力を使用する必要があり、高圧水加工では不織布全体に
わたって均一に分割させることが難しい。均一に分割さ
れない場合、不織布中のよく分割された箇所と分割が不
十分な箇所とで捕集粒子径に差が生じるため、濾過精度
が粗くなる可能性がある。また、分割する際に用いる物
理的応力により不織布強度が低下することがあるため、
作られたフィルターの強度が低下して使用中に変形しや
すくなったり、あるいはフィルターの空隙率が変化して
通液性が低下する可能性がある。更には不織布強度が小
さいと、多孔性芯筒上に巻き付ける際の張力の調整が難
しくなるため、微妙の空隙率の調整が難しくなることが
ある。さらには、易分割繊維を作るために要求される紡
糸技術や製造時の運転コストの増加によりフィルターの
製造コストが高くなるため、先述したような濾過性能上
の課題を解決すれば製薬工業や電子工業のような高度の
濾過性能が要求される分野の一部には使用できると考え
られるが、プール水の濾過やメッキ工業用のメッキ液の
濾過のようにフィルターが安価であることが求められる
用途には使用が難しいと思われる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
課題を解決するために検討した結果、熱可塑性繊維から
なる短繊維不織布を有孔筒状体に綾状に巻き付けること
により、通液性、濾過ライフ、濾過精度の安定性等に優
れた筒状フィルターカートリッジを得ることが可能であ
ることを見出し、本発明に到達した。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を有
する。（１）熱可塑性繊維を含有し、その繊維交点の少なく
とも一部が接着された帯状の短繊維不織布を、有孔筒状
体に綾状に巻き付けてなるフィルターカートリッジ。（２）該帯状の短繊維不織布が熱可塑性繊維を少なく
とも３０重量％含有する他の繊維との混合された不織布
である（１）項に記載のフィルターカートリッジ。（３）該帯状の短繊維不織布を構成する熱可塑性繊維
が低融点樹脂と高融点樹脂からなり、それら両樹脂の融
点差が１０℃以上である熱接着性複合繊維である（１）
または（２）項に記載のフィルターカートリッジ。（４）該低融点樹脂が、線状低密度ポリエチレン、低
密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、プロピレンと他のα−オレフィンとの共重合体、低
融点ポリエステルのいずれかから選ばれた樹脂である
（３）項に記載のフィルターカートリッジ。（５）該高融点樹脂が、高密度ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、プロピレンと他のα−オレフィンとの共重合
体、ポリエチレンテレフタレートのいずれかから選ばれ
た樹脂である（３）項に記載のフィルターカートリッ
ジ。（６）該帯状の短繊維不織布がエンボス熱圧着された
（１）〜（５）項のいずれかに記載のフィルターカート
リッジ。（７）該帯状の短繊維不織布の繊維交点が熱融着され
ている（１）〜（５）項のいずれかに記載のフィルター
カートリッジ。（８）該帯状の短繊維不織布に撚りが加えられた
（１）〜（５）項のいずれかに記載のフィルターカート
リッジ。（９）該帯状の短繊維不織布を４〜５０のひだを有す
るひだ状物とし、有孔筒状体に綾状に巻き付けた（１）
〜（５）項のいずれかに記載のフィルターカートリッ
ジ。（１０）該ひだ状物のひだの少なくとも一部が非並行
である（９）項に記載のフィルターカートリッジ。（１１）該ひだ状物の空隙率が６０〜９５％である
（１）〜（５）項のいずれかに記載のフィルターカート
リッジ。（１２）該フィルターカートリッジの空隙率が６５〜
８５％である（１）〜（５）項のいずれかに記載のフィ
ルターカートリッジ。（１３）該フィルターカートリッジの空隙率が内層か
ら外層になるにつれて大になっている（１）〜（５）項
のいずれかに記載のフィルターカートリッジ。（１４）帯状の短繊維不織布の幅が０．５ｃｍ以上で
あり、幅（ｃｍ）と目付（ｇ／ｍ²）の積が２００以下
である（１）〜（５）項のいずれかに記載のフィルター
カートリッジ。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の態様を具体的に説
明する。本発明のフィルターカートリッジの濾過材は、
熱可塑性繊維からなり、その繊維交点の少なくとも一部
が接着された帯状の短繊維不織布であり、繊維交点が接
着しているため、従来の紡績糸を使用した糸巻き型フィ
ルターに比べて、繊維の脱落が少ない。また、帯状の短
繊維不織布を有孔筒状体に綾状に巻き付けているため、
フィルター長さ方向の濾過性能ばらつきが少なく、生産
性に優れたものである。更に、帯状の短繊維不織布にひ
だを付けているため、ひだの凹凸による粒子捕集面積の
増加とひだ状物としたことによる見かけの空隙率増加に
より、フィルター製造時における濾過材空隙率の変化幅
が広がり、製造可能な濾過精度の種類が多く、濾過ライ
フの優れたフィルターカートリッジを提供することがで
きる。

【００１１】本発明に用いられる熱可塑性繊維には、溶
融紡糸が可能なあらゆる熱可塑性樹脂を使用することが
できる。その例として、ポリプロピレン、低密度ポリエ
チレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレ
ン、共重合ポリプロピレン（例えば、プロピレンを主体
として、エチレン、ブテン−１，４−メチルペンテン−
１等との二元または多元共重合体）等をはじめとするポ
リオレフィン系樹脂、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、酸成分をテレフタル酸以外
にイソフタル酸をも加えて共重合したこれらの低融点ポ
リエステルをはじめとするポリエステル系樹脂、ナイロ
ン６、ナイロン６６などのポリアミド系樹脂、ポリスチ
レン（アタクチックポリスチレン、シンジオタクチック
ポリスチレン）、ポリウレタンエラストマー、ポリエス
テルエラストマー、ポリテトラフルオロエチレン等の熱
可塑性樹脂が提示できる。また、乳酸系ポリエステルな
どの生分解性樹脂を使用してフィルターカートリッジに
生分解性を持たせるなど、機能性の樹脂を使用すること
もできる。また、ポリオレフィン系樹脂やポリスチレン
樹脂などメタロセン触媒で重合できる樹脂を使用する場
合、不織布強度の向上、耐薬品性の向上、生産エネルギ
ーの減少などメタロセン樹脂の特性がフィルターカート
リッジに活かされるために好ましい。また、短繊維不織
布の熱接着性や剛性を調整するためにこれらの樹脂をブ
レンドして使用しても良い。これらの中でも、耐薬品性
と価格の点からポリプロピレンをはじめとするポリオレ
フィン系樹脂が好ましく、また、比較的高温の液に使用
する場合にはポリエステル系樹脂やポリアミド系樹脂、
あるいはシンジオタクチックポリスチレン樹脂が好まし
い。

【００１２】なお、本発明で使用する短繊維不織布を構
成する熱可塑性繊維は、融点差が１０℃以上好ましくは
１５℃以上ある低融点樹脂と高融点樹脂からなる複合繊
維であると不織布の繊維接合点の熱接着を確実に行なう
ことが出来る。融点差の上限は特にないが、溶融紡糸可
能な熱可塑性樹脂の内、最高融点の樹脂と最低融点の樹
脂との温度差が該当する。なお、明確な融点が存在しな
い樹脂の場合には流動開始温度を融点と見なす。繊維接
合点の熱接着が行われると、フィルターカートリッジを
形成した場合、濾過圧力や通水量が上がった際に繊維接
合点付近で捉えられた粒子が流出する可能性が小さくな
り、またフィルターカートリッジの変形が小さくなり、
さらには濾液中に含まれた物質によって仮に繊維が劣化
した場合にも繊維が脱落する確率が小さくなるために好
ましい。

【００１３】この複合繊維の低融点樹脂と高融点樹脂の
組み合わせは、融点差１０℃以上好ましくは１５℃以上
あれば特に限定されるものではなく、線状低密度ポリエ
チレン／ポリプロピレン、高密度ポリエチレン／ポリプ
ロピレン、低密度ポリエチレン／ポリプロピレン、プロ
ピレンと他のα−オレフィンとの共重合体／ポリプロピ
レン、線状低密度ポリエチレン／高密度ポリエチレン、
低密度ポリエチレン／高密度ポリエチレン、各種のポリ
エチレン／ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレ
ン／熱可塑性ポリエステル、共重合ポリエステル／ポリ
エチレンテレフタレート、各種のポリエチレン／ナイロ
ン６、ポリプロピレン／ナイロン６、ナイロン６／ナイ
ロン６６、ナイロン６／ポリエチレンテレフタレートな
どをあげることができる。特に各種のポリエチレン／ポ
リプロピレンの組み合わせ、中でも高密度ポリエチレン
／ポリプロピレンの組み合わせを用いると、短繊維不織
布の剛性や空隙率の調整を不織布製造時における繊維交
点の融着工程で容易に調節ができるために好ましい。ま
た、比較的高温の液に使用する場合にはエチレングリコ
ールに対して酸成分としてテレフタル酸とイソフタル酸
を共重合した低融点ポリエステル／ポリエチレンテレフ
タレートの組合せも好適に用いることができる。

【００１４】また、本発明で用いられる短繊維不織布に
は熱可塑性繊維以外の繊維も用いることができる。例と
しては、レーヨン、キュプラ等の再生繊維、綿、麻、
絹、パルプ等の天然繊維や炭素繊維、金属繊維等の無機
繊維が挙げられる。これら熱可塑性繊維以外の繊維同士
の混合割合については特に限定されないが、不織布に含
まれる割合は、熱可塑性繊維が少なくとも３０重量％含
まれるようにする必要がある。不織布に含まれる熱可塑
性繊維が３０重量％を下回ると繊維を熱接合した際の不
織布強度が低下するため、フィルターカートリッジを形
成する際の加工時に掛かる力により不織布が破断する恐
れがある。更に、繊維交点の熱接合箇所が少なくなるた
め、濾過時に繊維が脱落し易くなり、濾液に混入する恐
れが出てくる。

【００１５】また、短繊維不織布の単糸繊維径は、フィ
ルターカートリッジの用途や要求される濾過精度によっ
て異なるので、特に限定されるものではないが、細すぎ
ると短繊維不織布の通水性が低下したり、通水性を上げ
る為に目付を減らすと不織布の強度が低下してしまう。
また、太すぎると短繊維不織布が非常に粗くなってしま
い、ひだ状物にしてもその効果が現れなくなるため、一
般的には繊維径５〜１５０μmの範囲となる。

【００１６】また、短繊維不織布の構成繊維はかならず
しも円形断面である必要はなく、スプリットファイバー
や異型断面糸を使用することもできる。その場合、微小
粒子の捕集は繊維の表面で行われることが多いため、繊
維の表面積が大きいほど多くなり、円形断面の繊維を使
う場合よりも同一の通液性で高精度のフィルターカート
リッジを作ることができる。

【００１７】また、熱可塑性繊維の原料樹脂にポリビニ
ルアルコールなどの親水性樹脂を混ぜたり、短繊維不織
布にセルロース系繊維を混綿したり、あるいは短繊維不
織布表面にプラズマ加工を施すなどして親水性を向上さ
せると、水系の液に使用する場合には通液性が向上する
ので好ましい。

【００１８】本発明に用いられる短繊維不織布は、カー
ディング法、エアレイド法、抄紙法等から製造される。
これらの方法による加工後の不織布はウェブとも呼ば
れ、繊維交点が接着されていないために強度が弱く、こ
のままでは本発明のフィルターカートリッジに加工する
ことが困難である。ウェブにニードルパンチ加工、ウォ
ータージェットニードル加工等を施すことで強度を上げ
れるが、濾過時の繊維脱落を防止するには繊維交点を接
着する必要がある。繊維交点の接着方法としては、接着
剤となる樹脂の溶剤やエマルジョンを浸漬法や噴霧法等
により不織布に浸透させたり、樹脂粉末を不織布に散布
させた後、加熱処理や乾燥処理することで繊維交点を接
着させる方法があるが、耐熱性、耐薬品性等により使用
できる濾過液が限定される場合が多いため、熱可塑性繊
維をバインダーとして熱接合する方法が望ましい。

【００１９】熱接合する方法としては、熱フラットカレ
ンダーロール機、熱エンボスロール機や超音波エンボス
機のような装置を使って熱圧着する方法や熱風スルーエ
アー型、上下方向熱風噴流型、赤外線ヒーター型等の熱
処理機を使う方法等を挙げることができる。中でも熱エ
ンボスロール機を使う方法は、熱圧着処理速度が速いた
め、生産性が良く、製造コストを安価にできる。この場
合、エンボス熱圧着の面積は短繊維不織布面積の５〜３
０％とすることが望ましい。この面積が５％を下回る
と、繊維交点の接着部分が少ないために、不織布強度が
低下しがちであり、濾材の脱落が多くなる傾向にある。
また、３０％を越えるとフィルターとした時の通液性が
低下する傾向に有るためである。熱風スルーエアー型の
熱処理機については生産性には劣るが、繊維交点の接着
を満遍なく行うことができるため、濾材の脱落を防止す
るには有効な方法である。更に、帯状の短繊維不織布の
空隙率や厚さを調節したいときは、熱処理機の後にフラ
ットカレンダーロールを通しても良い。

【００２０】短繊維不織布の目付、すなわち不織布単位
面積当たり重量は、５〜２００ｇ／ｍ²が好ましい。こ
の値が５ｇ／ｍ²よりも小さくなると、繊維量が少なく
なるために、不織布のむらが大きくなったり、あるいは
不織布の強度が低下し、あるいは先述したような繊維交
点の熱接合が難しくなることがある。一方、この値が２
００ｇ／ｍ²よりも大きくなると、不織布が厚くなるた
め、ひだを形成する加工が困難になる。また、不織布の
厚みが薄くても、不織布の空隙が少ないため、フィルタ
ーカートリッジにした場合に通水性が低下してしまう。

【００２１】短繊維不織布を帯状にする方法としては、
ウェブ形成時の幅を調節して帯状の短繊維不織布を作る
方法も使用できるが、広幅の短繊維不織布を帯状にスリ
ットする方法が生産性や幅の均一性から好ましい。この
時のスリット幅は使用する不織布の目付によっても異な
るが、０．５ｃｍ以上が好ましく、０．５ｃｍよりも狭
くなると、スリット時に不織布が破断する恐れがあり、
また、後に帯状不織布を綾上に巻き取る際の張力の調整
が難しくなる。更に、同じ空隙率のフィルターを作る場
合には巻き取り時間が長くなり生産性が低下する。一
方、スリット幅の上限は目付によって異なり、スリット
幅（ｃｍ）×目付（ｇ／ｍ²）の値が２００以下である
ことが好ましい。この値が２００よりも大きくなると、
有孔筒状体に巻き付ける時に、帯状の短繊維不織布を絞
り込んだ際、その径が太くなりすぎるために、有孔筒状
体に巻き付けた際、濾過層内で短繊維不織布が占める以
外の空間がどうしても広くなり、濾過層空隙率の調節が
難しくなってしまう。また、太くなった分、フィルター
カートリッジ１本当たりの巻長が短くなり、帯状の短繊
維不織布同士で形成する間隙も少なくなってしまう。こ
の結果、濾過層空隙率の変化や間隙による濾過精度の調
節や濾過ライフの向上が難しくなってしまう。

【００２２】帯状の短繊維不織布にひだを形成させる方
法例としては、帯状の短繊維不織布を適当なひだ形成ガ
イドでひだを予備成形した後に小孔等を通してひだ状物
に加工する方法が挙げられる。この製造法の一例を図２
に示す。この方法を採る場合、帯状の短繊維不織布２
は、ひだ形成ガイド５を通って断面形状が予備成形さ
れ、続いて小孔ガイド６を通ってひだ状物となり、その
ひだ状物を図のＡの方向に引き取り、有孔筒状体に巻き
付けるとフィルターカートリッジとなる。有孔筒状体に
ひだ状物を巻き付けるための巻き取り機には、通常の糸
巻き型フィルターカートリッジに使われるワインダーを
使用できる。

【００２３】次に、ひだ形成ガイドついて説明する。ひ
だ形成ガイドは、通常直径１〜３ｍｍ程度の金属丸線を
折り曲げ加工したものや厚さ１〜３mm程度の金属板を切
り抜いたものを使用する。摩擦が問題となる場合は金属
表面にフッ素樹脂加工を施してもよい。その形状の例を
図３〜４に示す。ここに挙げた例では、ひだ形成ガイド
５は外部規制ガイド３、内部規制ガイド４からなる。ひ
だ形成ガイド５の形状は特に限定されないが、このガイ
ドから作られるひだ状物の断面形状において、ひだ同士
ができるだけ平行とならないように集束されるガイド形
状であればよい。そのようにして作られたひだ状物の断
面形状の例を図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すが、これら
形状に限定されるものではない。本発明のこれらの態様
において、ひだの少なくとも一部が非平行になるように
集束されたひだ状物を形成させたものは、本発明の好ま
しい態様である。すなわち、図５の断面形状のようにひ
だの一部が非平行となっている場合には、図６（Ａ）
（Ｂ）に示すようにひだのほとんどが平行である場合に
比べて、濾過圧力がひだに矢印のように垂直な方向から
かかった時でもひだ状物の形状保持力が強く、ひだ形状
による濾過機能を保持することができる。つまり、ひだ
が非平行の場合はひだが平行である場合と比較してひだ
状物の空隙を保つためにフィルターカートリッジの圧力
損失を抑える能力に優れていると言える。

【００２４】ひだ形成ガイドは必ずしも１つである必要
はなく、形や大きさの異なる数個のガイドを直列に並べ
ることによって帯状の短繊維不織布の断面形状を徐々に
変えていくようにすれば、ひだ状物の断面形状が場所に
よって一定となるために品質のムラが無くなり好まし
い。例えば図７に示すような櫛形のひだ形成ガイド８を
用いて帯状の短繊維不織布に多数のひだを付与した後、
より狭い矩形ガイド９を通過させることで更にひだ数が
多くなるよう変形させれば、ひだをアトランダムな非平
行の配置にすることができる。

【００２５】本発明において、帯状の短繊維不織布をひ
だ状物としてから有孔筒状体に巻き付ける場合、ひだ状
物の最終的なひだ数は、４〜５０個、より好ましくは７
〜４５個である。ひだ数が４個未満では、ひだ付与によ
る濾過面積拡大による効果に乏しい。一方、ひだ数が５
０個を超えると、ひだが小さくなりすぎて製造困難にな
り、また、ひだ数増加による濾過性能の向上が見られな
くなる。

【００２６】また、先述した小孔ガイド６を通した後の
ひだ状物７を、熱風あるいは赤外線ヒーター等で加熱加
工することにより、ひだ状物の断面形状を固定化するこ
とができる。この工程は必ずしも必要ではないが、ひだ
状物の断面形状を複雑にしたり、あるいは帯状の短繊維
不織布として剛性が高いものを使用する場合には、断面
形状が設計した形から崩れてしまうことがあるため、こ
のような加熱加工をすることが好ましい。

【００２７】一方、この帯状の短繊維不織布に撚りを加
えてから巻き取ることもできる。この場合、巻き取り機
には通常の糸巻き型フィルターカートリッジに使われる
ワインダーが使用できる。不織布に撚りを加えると、単
位長さ当たりの撚りの数、あるいは撚る強さによって不
織布の見かけの空隙率を変化させることができるので、
濾過精度を調整することができる。この時の撚り数は、
帯状の短繊維不織布１ｍ当たり５０〜５００回の範囲が
好ましい。この値が５０回よりも小さくなると、撚りに
よる効果がほとんど得られない。また、この値が５００
回よりも多くなると、短繊維不織布が強く絞られ繊維が
詰まった状態になり、粒子捕集性が悪くなるため好まし
くない。

【００２８】次に、帯状の短繊維不織布が集束されたひ
だ状物（以下、帯状短繊維不織布集束物と略する）の空
隙率について説明する。図８示すように、帯状短繊維不
織布集束物の断面積を帯状短繊維不織布集束物７を内包
する最小面積の卵形１０（卵形とはその各内角それぞれ
がすべて１８０度以内である多角形を意味する）の面積
と、帯状短繊維不織布集束物の切断長より、次式を用い
て帯状短繊維不織布集束物の空隙率を定義する。

【００２９】（帯状短繊維不織布集束物の見かけ体積）
＝（帯状短繊維不織布集束物の断面積×帯状短繊維不織
布集束物の切断長）

【００３０】（帯状短繊維不織布集束物の真体積）＝
（切断した帯状短繊維不織布集束物の重量）／（帯状短
繊維不織布集束物の原料の密度）

【００３１】（帯状短繊維不織布集束物の空隙率）＝
｛１−（帯状短繊維不織布集束物の真体積）／（帯状短
繊維不織布集束物の見かけ体積）｝×１００％

【００３２】この式で定義された帯状短繊維不織布集束
物の空隙率は６０〜９５％が好ましく、より好ましくは
８０〜９２％である。この値を６０％以上とすることに
より、帯状短繊維不織布集束物が必要以上に密になるこ
とを抑え、フィルターカートリッジとして使用したとき
の圧力損失を十分抑えることができ、更に帯状短繊維不
織布集束物中の粒子捕集効率をより向上させることがで
きる。また、この値を９５％以下とすることにより、有
孔円筒体への巻き付けが容易となり、またフィルターカ
ートリッジとして使用したときにその負荷圧力による濾
材の変形をより小さくすることができる。これを調整す
る方法の例として、巻き取り張力の調整、ひだ形成ガイ
ドなどのガイド形状の調整等が挙げられる。

【００３３】また該帯状短繊維不織布集束物を作るとき
に、本発明の効果を妨げない範囲で粒状活性炭やイオン
交換樹脂などを混在させて加工しても良い。その場合に
粒状活性炭やイオン交換樹脂などを固定するには、帯状
短繊維不織布を集束あるいはひだ状物に加工する前、あ
るいは加工した後に適当なバインダーなどで接着しても
良いし、粒状活性炭やイオン交換樹脂などを混在させた
後に加熱して短繊維不織布の構成繊維と熱接着しても良
い。

【００３４】次に、本発明に用いられる有孔筒状体につ
いて説明する。有孔筒状体はフィルターカートリッジの
芯材の役目をするものであり、その材質や形状は、濾過
時の外圧に耐えられる強度を持ち、圧力損失が著しく高
くなければ特に限定されるものではない。例えば、通常
のフィルターカートリッジに使用されているポリエチレ
ンやポリプロピレン製の芯材のように、格子状の開孔部
をもつ円筒形の射出成形品でもよく、また、多孔性セラ
ミックや小孔を多数開けたステンレス板を筒状に加工し
たものでも差し支えない。あるいは、ひだ折り加工した
フィルターカートリッジや不織布巻回型のフィルターカ
ートリッジなど他のフィルターカートリッジを使用して
もよい。

【００３５】次に、帯状短繊維不織布集束物を有孔筒状
体に巻き付ける方法を説明する。巻き取り機としては、
市販されている糸巻き型フィルターカートリッジ用のワ
インダーが使用できる。図９に示すように、帯状の短繊
維不織布２をＡの方向に巻き取られるよう、ひだ形成ガ
イド５と小孔ガイド６を通した後、Ｂ、Ｂ’の方向に綾
振り運動をするトラバースガイド１１を通し、Ｃの方向
に回転するスピンドル１２に取り付けられた有孔筒状体
１３に巻き付けることでフィルターカートリッジ１４と
なる。帯状の短繊維不織布からフィルターカートリッジ
を作る工程は、必ずしも連続工程にする必要はなく、帯
状短繊維集束物を形成後にボビンへ巻いておき、後にワ
インダーで巻き取ってもよい。ワインダーの糸道はスピ
ンドルに平行に設置されたトラバースカムによって綾状
に振られるため、有孔筒状体には帯状短繊維不織布集合
体が綾状に振られて巻き付けられる。その時の巻き付け
条件も通常の糸巻き型フィルターカートリッジ製造時に
準じて設定すれば良く、例えばスピンドル回転速度５０
０〜２０００ｒｐｍにし、繰り出し速度を調節して適当
な張力をかけながら巻き付ければよい。なお、この時に
張力調節装置の設定やスピンドルの回転数等を変えるこ
とにより、濾過層の空隙率を変化させることができる。
これらの方法を用いると濾過層の内層から外層にかけて
空隙率を大きくすることができるため、深層濾過による
濾過ライフの向上が図れる。また、濾過精度は、帯状短
繊維不織布集束物の種類や構成だけでなく、トラバース
カムの綾振り速度とボビンの回転速度の比率を調整して
巻パターンを変えることによっても容易に変更すること
ができる。巻パターンの付け方は、すでに公知である通
常の糸巻き型フィルターカートリッジの方法を使用でき
る。図１０に示すように、糸（本発明の場合は帯状短繊
維不織布集束物）とその１つ下の層に巻かれた糸との間
隔１５が広い場合には濾過精度は粗くなり、逆に狭い場
合には濾過精度が細かくなる。また、ワインド数（トラ
バースガイドが２５ｃｍ移動する間にスピンドルが回転
する数）としては３〜５回転が一般的に用いられる。こ
れらの方法により、帯状短繊維不織布集束物を有孔筒状
体の外径の１．５倍〜３倍程度の外径まで巻き付けてフ
ィルターカートリッジにする。この方法では、トラバー
スガイドの綾振り速度とスピンドルの回転速度の比率を
調節して巻パターンを変更できるので、同じ帯状短繊維
不織布集合体からさまざまな性能のフィルターカートリ
ッジを作ることができる。また、フィルターの端面につ
いては、巻上がった状態のままでも良いし、厚さ３ｍｍ
程度の発泡ポリエチレンのガスケットを貼り付ける等し
て、フィルターカートリッジ端面とハウジングとの密着
性を上げるように加工しても良い。

【００３６】このようにしてできたフィルターカートリ
ッジにおいて、帯状短繊維不織布集束物で形成されるた
濾過層の空隙率は６５〜８５％の範囲であることが好ま
しい。この値が６５％よりも小さくなると、繊維密度が
高くなりすぎるために通液性が悪くなる傾向に有る。逆
に、この値が８５％よりも大きくなると、濾過層の強度
が弱くなり、濾過圧力が高い場合にフィルターカートリ
ッジが変形したり、一度捕集した粒子が濾液に流出する
などの問題が生じやすくなるためである。また、濾過層
の空隙率を変化させ外層側の空隙率を高くした場合に
は、濾過層の厚さ方向で３等分した範囲で区切り、内
層、中間層、外層とした時、内層と外層の空隙率の差が
３〜１５％の範囲が望ましい。３％より小さいと空隙率
の差が少ないため、濾過ライフの向上が見られず、１５
％より大きいと逆に空隙率の差が大きすぎて、粒子の捕
集がある層に集中してくるため、この場合も、濾過ライ
フの向上が得られない。各層の空隙率の範囲は、前述し
た理由から濾過層全体の空隙率範囲内が望ましい。

【００３７】なお、帯状の短繊維不織布に予め切れ目を
入れたり、穴を開けたりすることによって、通液性や捕
集効率を改善することができる。この場合、切れ目の数
は帯状の短繊維不織布１０ｃｍ当たりで５〜１００個程
度が適当であり、穴を開ける場合には開孔部面積の割合
を１０〜８０％程度にするのが適当である。それぞれ、
下限値を下回ると効果が現れず、また、上限値を上回る
と不織布強度が弱くなったり、濾過精度の低下が生じる
ことになる。また、巻き取るときの帯状の短繊維不織布
の本数を複数としたり、あるいは紡績糸など、他の糸と
併せて巻き付かせることでも、濾過性能を調整すること
ができる。また、図１１に示すように帯状短繊維不織布
集束体をある程度の径まで巻き付け内層１６を形成した
後、途中で広幅の不織布を巻き込ませ挿入不織布層１７
を形成し、続けて帯状短繊維不織布集束物を綾振りで巻
き付けて外層１８を形成する方法を用いてもよい。この
方法は、糸間隔を広くして巻き付けた際、粒子の捕集効
率が充分に得られないときに実施すると捕集効率の調節
が容易に行える。

【００３８】

【実施例】以下実施例、比較例により、本発明を更に詳
細に説明するが本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。なお、各例において濾過材の物性や濾過性
能等の評価は以下に記載する方法で行った。

【００３９】（目付及び厚さ）不織布の面積が６２５ｃ
ｍ²となるように３箇所から不織布を切り取り、その重
量を測定して１平方メートル当たりの重量に換算し、そ
の平均値を目付（ｇ／ｍ²）とした。また、厚さ測定機
にて不織布の厚さを任意に５点測定し、その平均値を不
織布の厚さ（mm）とした。なお、厚さ測定機の測定子は
直径２０ｍｍで、１０ｇ／ｃｍ²の荷重を加えた。

【００４０】（繊維径）不織布から無作為に５カ所サン
プリングして、それらを走査型電子顕微鏡で撮影し、１
カ所につき２０本の繊維を無作為に選んで、それらの繊
維径を測定し、その平均値をその不織布の繊維径（μ
m）とした。

【００４１】（帯状短繊維不織布集束物のひだ数）帯状
短繊維不織布集束物をエポキシ系接着剤で固定した後、
任意の位置で５箇所切断し、その断面を顕微鏡で写真撮
影した。その写真から帯状短繊維不織布集束物の折り目
の数を山折りまたは谷折りのいずれの場合も１つとして
数え、切断した５箇所の平均数の２分の１をひだ数とし
た。

【００４２】（帯状短維不織布集束物の空隙率）帯状短
繊維不織布集束物の断面形状をエポキシ系接着剤で固定
した後、任意の位置で５箇所切断し、その断面を顕微鏡
で写真撮影した。その写真を画像解析して帯状短繊維不
織布集束物の断面積を求めた。また、これとは別の箇所
の帯状短繊維不織布集束物を長さ１０ｃｍに切断し、そ
の重量と先に求めた断面積とから次式を使って空隙率
（％）を求めた。（帯状短繊維不織布集束物の見かけ体積）＝（帯状短繊
維不織布集束物の断面積×帯状短繊維不織布集束物の切
断長）（帯状短繊維不織布集束物の真体積）＝（帯状短繊維不
織布集束物の重量）／（帯状短繊維不織布集束物の原料
の比重）（帯状短繊維不織布集束物の空隙率）＝｛１−（帯状短
繊維不織布集束物の真体積）／（帯状短繊維不織布集束
物の見かけ体積）｝×１００％

【００４３】（糸間隔）表層にある帯状短繊維不織布集
束物（あるいは以下の実施例において有孔筒状体に巻き
付けられた糸状物）と並行してその１つ下の層に巻かれ
た帯状短繊維不織布集束物との間隔（図１０の１５に示
す）を１つのフィルターカートリッジにつき１０箇所測
定し、その平均値を糸間隔（ｍｍ）とした。

【００４４】（濾過層の空隙率）フィルターカートリッ
ジの外径、内径、長さ、重量を測定し、次式を使って空
隙率（％）を求めた。なお、濾過層のみの空隙率を求め
るため、濾過層内径には有孔筒状体外径を使用し、濾過
層重量の値にはフィルターカートリッジ重量から有孔筒
状体重量を引いた値を用いた。（濾過層の見かけ体積）＝π｛（フィルターカートリッ
ジ外径）²−（濾過層内径）²｝×（フィルターカートリ
ッジ長さ）／４（濾過層の真体積）＝（濾過層重量）／（濾過層原料の
密度）（濾過層の空隙率）＝｛１−（濾過層の真体積）
／濾過層の見かけ体積）｝×１００％なお、濾過層に空隙率の勾配をつけた場合は、濾過層厚
さの１／３づつ、帯状短繊維不織布集束物を解き、解い
た後の帯状短繊維不織布集束物の重量と外径を測定する
ことで、内層、中間層、外層の空隙率を計算した。

【００４５】（濾過精度、圧力損失、濾過ライフ）循環
式濾過性能試験機のハウジングに長さ２５０ｍｍのフィ
ルターカートリッジ１本を取り付け、ポンプで流量を毎
分３０リットルに調節して通水循環する。この時のハウ
ジング入口側と出口側の圧力差を測定し圧力損失（ＭＰ
ａ）とした。次に循環している水にＪＩＳＺ８９０
１に定められた試験用粉体Ｉの８種（ＪＩＳ８種と略
す。中位径：６．６〜８．６μｍ）と同７種（ＪＩＳ７
種と略す。中位径：２７〜３１μｍ）を重量比１：１で
混合したケーキを０．５ｇ／分で連続添加し、添加開始
から５分後に原液と濾液を採取する。採取した液を適当
な倍率で希釈した後にそれぞれの液に含まれる粒径毎の
粒子数を光遮断式粒子検出器を用いて粒径毎の捕集効率
を算出した。次にその値を内挿して、捕集効率８０％を
示す粒径を求め初期濾過精度（μm）とした。また、更
にケーキを添加し、圧力損失が０．２ＭＰａに達したと
きにも原液と濾液を採取して、同様の測定を行い０．２
ＭＰａ時濾過精度（μm）を求めた。また、ケーキ添加
開始から０．２ＭＰａに達するまでの時間を濾過ライフ
（分）とした。

【００４６】（繊維脱落）循環式濾過性能試験機のハウ
ジングに長さ２５０ｍｍのフィルターカートリッジ１本
を取り付け、ポンプで流量を毎分１０リットルに調節し
てイオン交換水を通水する。ハウジング出口で初期濾液
を５リットル採取した内の０．５リットルを孔径０．８
μm、直径２５mmのニトロセルロース濾紙で濾過し、濾
紙上に長さ１ｍｍ以上の繊維が２０本以上ある場合を
×、１０〜１９本の場合を△、５〜９本の場合を○、４
本以下の場合を◎として繊維脱落を判定した。

【００４７】（実施例１）帯状の短繊維不織布として、
ポリプロピレン繊維からなり、目付３０．５ｇ／ｍ²、
厚さ０．２２ｍｍ、繊維径１８μm、スリット幅４ｃ
ｍ、不織布面積の１５％が熱エンボスロールで熱圧着さ
れた不織布を使用した。また、有孔筒状体として、内径
３０ｍｍ、外径３４ｍｍ、長さ２５０ｍｍのポリプロピ
レン製射出成型品を使用した。帯状の短繊維不織布をワ
インダーで有孔筒状体に巻き付ける際、トラバースガイ
ドの手前で図３に示される形状のひだ形成ガイドを通す
ことで、ひだ数８、空隙率８７％の帯状短繊維不織布集
束物を形成した。これをスピンドル回転数１０００ｒｐ
ｍで、有孔筒状体に外径６２ｍｍになるまで巻き取り、
糸間隔０．７ｍｍ、濾過層空隙率７９％の円筒状フィル
ターカートリッジを得た。濾過性能の測定結果を表１に
示す。

【００４８】

【表１】

【００４９】（実施例２）帯状の短繊維不織布として、
ポリエチレンテレフタレート繊維５０重量％とレーヨン
繊維５０重量％で混綿した繊維からなり、目付３１．２
ｇ／ｍ²、厚さ０．２３ｍｍ、繊維径１６μm、スリット
幅４ｃｍ、不織布面積の１５％が熱エンボスロールで熱
圧着された不織布を使用した。また、有孔筒状体とし
て、実施例１のポリプロピレン製射出成型品を使用し
た。帯状の短繊維不織布をワインダーで有孔筒状体に巻
き付ける際、トラバースガイドの手前で図３に示される
形状のひだ形成ガイドを通すことで、ひだ数１２、空隙
率８９％の帯状短繊維不織布集束物を形成した。これを
スピンドル回転数１０００ｒｐｍで、有孔筒状体に外径
６２ｍｍになるまで巻き取り、糸間隔０．６ｍｍ、濾過
層空隙率７９％の円筒状フィルターカートリッジを得
た。濾過性能の測定結果を表１に示す。ひだ数が増えた
ことで、帯状短繊維不織布集束物の捕集面積が増え、実
施例１より濾過ライフが向上した。

【００５０】（実施例３）帯状の短繊維不織布として、
鞘側に高密度ポリエチレン、芯側にポリプロピレンを用
いた重量比５：５の鞘芯型複合繊維からなり、目付２
９．６ｇ／ｍ²、厚さ０．２５ｍｍ、繊維径１７μm、ス
リット幅４ｃｍであり、繊維交点が熱スルーエアー型熱
処理機で熱接合された不織布を使用した。また、有孔筒
状体として、実施例１のポリプロピレン製射出成型品を
使用した。帯状の短繊維不織布をワインダーで有孔筒状
体に巻き付ける際、トラバースガイドの手前で図３に示
される形状のひだ形成ガイドを通すことで、ひだ数１
２、空隙率９０％の帯状短繊維不織布集束物を形成し
た。これをスピンドル回転数１０００ｒｐｍで、有孔筒
状体に外径６２ｍｍになるまで巻き取り、糸間隔０．５
ｍｍ、濾過層空隙率８０％の円筒状フィルターカートリ
ッジを得た。濾過性能の測定結果を表１に示す。熱スル
ーエアー型熱処理機で加工したことで熱接合点が増えた
ため、実施例２に比べ繊維の脱落が減少した。

【００５１】（実施例４）帯状の短繊維不織布として、
芯側にポリエチレンテレフタレート、鞘側にエチレング
リコール／テレフタル酸（75モル％）／イソフタル酸
（25モル％）共重合体である低融点ポリエステル（融点
185℃）を用いた鞘芯型複合繊維からなり、目付３３．
２ｇ／ｍ²、厚さ０．２６ｍｍ、繊維径２１μm、スリッ
ト幅４ｃｍであり、繊維交点が熱スルーエアー型熱処理
機で熱接合された不織布を使用した。また、有孔筒状体
として、実施例１と同じ寸法でポリブチレンテレフタレ
ート製射出成形品を使用した。帯状の短繊維不織布をワ
インダーで有孔筒状体に巻き付ける際、トラバースガイ
ドの手前で図３に示される形状のひだ形成ガイドを通す
ことで、ひだ数１２の帯状短繊維不織布集束物を形成し
た。巻き取り時の張力を巻き始めは１０Ｎ、巻き終わり
は２Ｎと徐々に変化させることで、外径６２ｍｍ、糸間
隔が０．５ｍｍ、濾過層空隙率８２％の円筒状フィルタ
ーカートリッジを得た。内層、中間層、外層の空隙率は
それぞれ７９％、８１％、８４％であった。濾過性能の
測定結果を表１に示す。内層から外層へ空隙率を上げる
ことで、深層濾過が進み実施例３よりも濾過ライフが向
上した。

【００５２】（実施例５）帯状の短繊維不織布として、
鞘側に線状低密度ポリエチレン（融点125℃）、芯側に
ポリプロピレンを用いた複合比５：５の鞘芯型複合繊維
からなり、目付３２．６ｇ／ｍ²、厚さ０．３０ｍｍ、
繊維径２３μm、スリット幅５ｃｍであり、繊維交点が
熱スルーエアー型熱処理機で熱接合された不織布を使用
した。また、有孔筒状体として、実施例１のポリプロピ
レン製射出成型品を使用した。まず、帯状の短繊維不織
布を図７に示される構成のひだ形成ガイド群を通した
後、加撚機にて１ｍ当たり２００回の撚りを掛けてから
ボビンに巻くことで、ひだ数１６、空隙率８７％の帯状
短繊維不織布集束物を形成した。次に、このボビンから
帯状短繊維集束物を繰り出して、ワインダーにてスピン
ドル回転数１０００ｒｐｍで、有孔筒状体に外径６２ｍ
ｍになるまで巻き取り、糸間隔が０．３ｍｍ、濾過層空
隙率７７％の円筒状フィルターカートリッジを得た。濾
過性能の測定結果を表１に示す。撚りをかけたことで帯
状短繊維集束物の空隙率が下がり、密に巻くことで濾過
精度が高くなった。

【００５３】（実施例６）帯状の短繊維不織布として、
鞘側に線状低密度ポリエチレン（融点125℃）、芯側に
ポリプロピレンを用いた重量比５：５の鞘芯型複合繊維
７０重量％と綿３０重量％が混綿され、目付３３．１ｇ
／ｍ²、厚さ０．２９ｍｍ、繊維径２１μm、スリット幅
５ｃｍであり、繊維交点が熱スルーエアー型熱処理機で
熱接合された不織布を使用した。また、有孔筒状体とし
て、実施例１のポリプロピレン製射出成型品を使用し
た。まず、帯状の短繊維不織布を図７に示される構成の
ひだ形成ガイド群を通した後、加撚機にて１ｍ当たり２
００回の撚りを掛けてからボビンに巻くことで、ひだ数
１６、空隙率８６％の帯状短繊維不織布集束物を形成し
た。次に、このボビンから帯状短繊維集束物を繰り出し
て、ワインダーにてスピンドル回転数１０００ｒｐｍ
で、有孔筒状体に外径６２ｍｍになるまで巻き取り、糸
間隔が０．２ｍｍ、濾過層空隙率７６％の円筒状フィル
ターカートリッジを得た。濾過性能の測定結果を表１に
示す。セルロース系繊維である綿を混ぜることで親水性
が増し、実施例５よりも通水性が向上した。

【００５４】（比較例１）帯状短繊維不織布集束物の代
わりに繊度３ｄｔｅｘの繊維を紡績した直径２ｍｍのポ
リプロピレン製紡績糸を使用し、スピンドル回転数１０
００ｒｐｍで、実施例１と同じ有孔筒状体に外径６２ｍ
ｍになるまで巻き取り、糸間隔１．０ｍｍ、濾過層空隙
率７７％の円筒状フィルターカートリッジを得た。濾過
性能の測定結果を表１に示す。通水性と濾過ライフが実
施例１と近いにも係わらず、初期捕集粒径はかなり大き
く、０．２ＭＰａ時捕集粒径も更に大きくなり、実施例
１よりも劣るフィルターとなった。また、濾材の脱落が
非常に多かった。

【００５５】（比較例２）実施例１の短繊維不織布を２
５ｃｍ幅にスリットし、実施例１と同じ有孔筒状体に線
圧１ｋｇ／ｃｍの荷重を加えながらまで巻き付けて、外
径６２ｍｍ、濾過層空隙率７６％の円筒状フィルターカ
ートリッジを得た。濾過性能の測定結果を表１に示す。
初期捕集粒径は実施例１より若干小さいが、通水性と濾
過ライフは劣っていた。

【００５６】（比較例３）帯状短繊維不織布集束物の代
わりに幅５ｃｍに切断したＪＩＳＰ３８０１に定め
られた濾紙１種を使用した。まず、この帯状の濾紙を、
入口径ｃｍ、出口径０．５ｃｍの金属製ロートを通しな
がら、１ｍ当たり２００回の撚りを掛けてからボビンに
巻いた。次に、加撚された濾紙をボビンから繰り出し
て、スピンドル回転数１０００ｒｐｍで、有孔筒状体に
外径６２ｍｍになるまで巻き取り、糸間隔が０．２ｍ
ｍ、濾過層空隙率７３％の円筒状フィルターカートリッ
ジを得た。濾過性能の測定結果を表１に示す。実施例５
よりも、初期圧力損失が大きく、濾過ライフも劣ってい
た。また、濾材の脱落がやや多かった。

【００５７】

【発明の効果】本発明のフィルターカートリッジは、従
来の糸巻き型フィルターカートリッジと比べて、細かい
粒子まで捕捉でき、濾過ライフが長く、初期捕集粒径の
変化がほとんど見られず、圧力損失が低いものが得られ
る。また、ひだの少なくとも一部が非平行となるように
集束させた帯状長繊維不織布のひだ状物を使用した場合
には、ひだが平行なひだ状物に比較してもひだと垂直方
向の濾過圧力を受けにくいのでひだ状物が潰れることな
く安定して濾過性能を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】不織布を有孔筒状体に巻回して形成された不織
布積層型フィルターカートリッジの図面である。

【図２】帯状の短繊維不織布をひだ形成ガイドでひだ状
物に加工する様子を示す図面である。

【図３】本発明で用いられるひだ形成ガイドの一例を示
す断面図である。

【図４】本発明で用いられるひだ形成ガイドの一例を示
す断面図である。

【図５】ひだが非平行なひだ状物の断面形状の一例を示
す説明図である。

【図６】ひだが平行なひだ状物の断面形状の一例を示す
説明図である。

【図７】本発明で用いられる櫛形ひだ形成ガイド、狭矩
形ガイド、小径ガイドの一例を示す図面である。

【図８】本発明に係るひだ状物の断面積を説明する一部
切り欠き斜視図である。

【図９】フィルターカートリッジ形成方法の説明図であ
る。

【図１０】本発明に係るフィルターカートリッジの斜視
図である。

【図１１】本発明に係る不織布を巻き込んだフィルター
カートリッジの斜視図である。

【符号の説明】

１広幅の不織布２帯状の短繊維不織布３外部規制ガイド４内部規制ガイド５ひだ形成ガイド６小孔ガイド７ひだ状物もしくは帯状短繊維不織布集束物８櫛形ひだ形成ガイド９狭矩形ガイド１０帯状短繊維不織布集束物を内包する最小面積の卵
形１１トラバースガイド１２スピンドル１３有孔筒状体１４フィルターカートリッジ１５最外層の帯状短繊維不織布集束物とそれに並行な
１つ下の層に巻かれた帯状短繊維不織布集束物との間隔１６：内層１７：挿入不織布層１８：外層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性繊維を含有し、その繊維交点の
少なくとも一部が接着された帯状の短繊維不織布を、有
孔筒状体に綾状に巻き付けてなるフィルターカートリッ
ジ。
【請求項２】該帯状の短繊維不織布が熱可塑性繊維を
少なくとも３０重量％含有する他の繊維との混合された
不織布である請求項１に記載のフィルターカートリッ
ジ。
【請求項３】該帯状の短繊維不織布を構成する熱可塑
性繊維が低融点樹脂と高融点樹脂からなり、それら両樹
脂の融点差が１０℃以上である熱接着性複合繊維である
請求項１または２に記載のフィルターカートリッジ。
【請求項４】該低融点樹脂が、線状低密度ポリエチレ
ン、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、プロピレンと他のα−オレフィンとの共重合
体、低融点ポリエステルのいずれかから選ばれた樹脂で
ある請求項３に記載のフィルターカートリッジ。
【請求項５】該高融点樹脂が、高密度ポリエチレン、
ポリプロピレン、プロピレンと他のα−オレフィンとの
共重合体、ポリエチレンテレフタレートのいずれかから
選ばれた樹脂である請求項３に記載のフィルターカート
リッジ。
【請求項６】該帯状の短繊維不織布がエンボス熱圧着
された請求項１〜５のいずれかに記載のフィルターカー
トリッジ。
【請求項７】該帯状の短繊維不織布の繊維交点が熱融
着されている請求項１〜５のいずれかに記載のフィルタ
ーカートリッジ。
【請求項８】該帯状の短繊維不織布に撚りが加えられ
た請求項１〜５のいずれかに記載のフィルターカートリ
ッジ。
【請求項９】該帯状の短繊維不織布を４〜５０のひだ
を有するひだ状物とし、有孔筒状体に綾状に巻き付けた
請求項１〜５のいずれかに記載のフィルターカートリッ
ジ。
【請求項１０】該ひだ状物のひだの少なくとも一部が
非並行である請求項９に記載のフィルターカートリッ
ジ。
【請求項１１】該ひだ状物の空隙率が６０〜９５％で
ある請求項１〜５のいずれかに記載のフィルターカート
リッジ。
【請求項１２】該フィルターカートリッジの空隙率が
６５〜８５％である請求項１〜５のいずれかに記載のフ
ィルターカートリッジ。
【請求項１３】該フィルターカートリッジの空隙率が
内層から外層になるにつれて大になっている請求項１〜
５のいずれかに記載のフィルターカートリッジ。
【請求項１４】帯状の短繊維不織布の幅が０．５ｃｍ
以上であり、幅（ｃｍ）と目付（ｇ／ｍ²）の積が２０
０以下である請求項１〜５のいずれかに記載のフィルタ
ーカートリッジ。