JP5131756B2 - 糸巻型フィルタ及び水処理方法 - Google Patents
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Description
請求項10のフィルタ用繊維製造装置は、アニオン交換基、カチオン交換基、及びキレート基からなる群の少なくとも1種の官能基が付与されたナノファイバを芯繊維に被覆させてなる、流体を濾過するフィルタ用繊維を製造するフィルタ用繊維製造装置であって、芯繊維を下方に供給する芯繊維供給手段と、該芯繊維供給手段から供給された芯繊維に向って少なくとも1つの噴出孔からナノファイバ用樹脂を含んだポリマードープを噴出するポリマードープ吐出手段と、該ポリマードープ吐出手段よりも下方に配置されており、少なくとも一部が該芯繊維を挟んで該ポリマードープ吐出手段と反対側に位置している導電性のターゲットと、該ポリマードープ吐出手段と該ターゲットとの間に電圧を印加する電圧源とを具備することを特徴とするものである。
請求項11のフィルタ用繊維製造装置は、請求項10において、前記ポリマードープ吐出手段は、前記芯繊維供給手段から供給された芯繊維の周囲を回転しながらポリマードープを噴出するように構成されていることを特徴とするものである。
請求項12のフィルタ用繊維製造装置は、請求項10又は11において、ターゲットは、前記芯繊維が挿通される中心孔を有した環状のターゲットであることを特徴とするものである。
請求項13のフィルタ用繊維製造装置は、請求項11において、前記ターゲットは、前記ポリマードープ吐出手段と芯繊維を挟んで反対側に配置された板状であり、該ターゲットとポリマードープ吐出手段とは、芯繊維を挟んで反対位置を占める位置関係を保ちながら、芯繊維の周囲を回転するように構成されていることを特徴とするものである。
請求項14のフィルタ用繊維製造装置は、アニオン交換基、カチオン交換基、及びキレート基からなる群の少なくとも1種の官能基が付与されたナノファイバを芯繊維に被覆させてなる、流体を濾過するフィルタ用繊維を製造するフィルタ用繊維製造装置であって、導電性の芯繊維を下方に供給する芯繊維供給手段と、該芯繊維供給手段から供給された芯繊維に向って少なくとも1つの噴出孔からナノファイバ用樹脂を含んだポリマードープを噴出するポリマードープ吐出手段と、該ポリマードープ吐出手段と芯繊維との間に電圧を印加する電圧源とを具備することを特徴とするものである。
請求項15のフィルタ用繊維製造装置は、請求項14において、ポリマードープ吐出手段が前記芯繊維の周囲を回転しながらポリマードープを噴出するように構成されていることを特徴とするものである。
請求項16のフィルタ用繊維製造方法は、アニオン交換基、カチオン交換基、及びキレート基からなる群の少なくとも1種の官能基が付与されたナノファイバを芯繊維に被覆させてなる、流体を濾過するフィルタ用繊維を製造するフィルタ用繊維製造方法であって、芯繊維供給手段によって芯繊維を下方に供給し、該芯繊維に向ってポリマードープ噴出手段の少なくとも1つの噴出孔からナノファイバ用樹脂を含んだポリマードープを噴出すると共に、該ポリマードープ吐出手段よりも下方に配置されており、少なくとも一部が該芯繊維を挟んで該ポリマードープ吐出手段と反対側に位置している導電性のターゲットと、該ポリマードープ吐出手段との間に電圧を印加することを特徴とするものである。
請求項17のフィルタ用繊維製造方法は、アニオン交換基、カチオン交換基、及びキレート基からなる群の少なくとも1種の官能基が付与されたナノファイバを芯繊維に被覆させてなる、流体を濾過するフィルタ用繊維を製造するフィルタ用繊維製造方法であって、芯繊維供給手段によって導電性の芯繊維を下方に供給し、該芯繊維に向ってポリマードープ噴出手段の少なくとも1つの噴出孔からナノファイバ用樹脂を含んだポリマードープを噴出すると共に、該ポリマードープ吐出手段と芯繊維との間に電圧を印加することを特徴とするものである。
このフィルタ用繊維は、請求項10〜17の装置及び方法によって製造することができる。
次に、巻回体層3を構成する繊維及び繊維束について説明する。
市販のナフィオン(スルホン酸基導入ポリテトラフルオロエチレン)80重量部を水34重量部とメタノール45重量部(合計20重量部)の混合溶媒に溶解させ、さらにポリエチレンオキサイド1重量部を溶解させてナノファイバ製造用ポリマードープを調製した。
芯繊維の送り速度:2m/min
ノズル口径:300μm
ノズルからの噴出量:0.1mL/min
ノズルとターゲットとの距離:230mm
印加電圧:50kV
実施例1で使用したフィルターに80℃の上記試験水を上記通水速度で通水したところ、通水前後でTOC値は1.0μg/Lで変化無かった。表1の通り、通水2時間後の金属濃度は全て0.1ng/Lであった。
イオン交換不織布、ポリスルホン多孔質膜、ポリプロピレン不織布(流路材)を積層しプリーツ型フィルターを作製した。このプリーツ型フィルターに常温の上記試験水を上記通水速度で通水した。
比較例1で使用したフィルターに80℃の上記試験水を上記通水速度で通水したところ、通水前のTOC値1.0μg/Lが通水後に2.3μg/Lに上昇した。
2 通水抵抗
2a 小孔
2b フランジ
3 巻回体
10 フィルタカートリッジ
21 芯線
23 対向電極
24 シリンダ
24a ノズル
26 ターゲット
Claims (17)
- 流体を濾過するフィルタ用の繊維において、芯繊維と、該芯繊維を被覆する相当直径1〜1000nmの単繊維よりなるナノファイバとを有するフィルタ用繊維を、透液性の筒壁を有した筒体の外周に巻回してなる糸巻型フィルタ。
- 請求項1において、該ナノファイバは電界紡糸ナノファイバであることを特徴とする糸巻型フィルタ。
- 請求項1又は2において、アニオン交換基、カチオン交換基、及びキレート基からなる群の少なくとも1種の官能基が前記ナノファイバに付与されていることを特徴とする糸巻型フィルタ。
- 請求項1ないし3のいずれか1項において、前記芯繊維及び/又はナノファイバはフッ素系高分子よりなることを特徴とする糸巻型フィルタ。
- 請求項1ないし4のいずれか1項において、前記ナノファイバの相当直径が10〜800nmであることを特徴とする糸巻型フィルタ。
- 請求項5において、複数本の前記フィルタ用繊維又は該フィルタ用繊維とそれ以外の繊維とを撚りをかけて集束して繊維束を形成し、この繊維束を前記筒体に巻回したことを特徴とする糸巻型フィルタ。
- 請求項5又は6に記載の糸巻型フィルタに被処理水を透過させることにより処理水を得ることを特徴とする水処理方法。
- 請求項7において、被処理水が金属イオン濃度0.05〜10ng/Lの超純水であることを特徴とする水処理方法。
- 請求項7又は8において、被処理水の温度が50〜100℃であることを特徴とする水処理方法。
- アニオン交換基、カチオン交換基、及びキレート基からなる群の少なくとも1種の官能基が付与された相当直径1〜1000nmの単繊維よりなるナノファイバを芯繊維に被覆させてなる、流体を濾過するフィルタ用繊維を製造するフィルタ用繊維製造装置であって、
芯繊維を下方に供給する芯繊維供給手段と、
該芯繊維供給手段から供給された芯繊維に向って少なくとも1つの噴出孔からナノファイバ用樹脂を含んだポリマードープを噴出するポリマードープ吐出手段と、
該ポリマードープ吐出手段よりも下方に配置されており、少なくとも一部が該芯繊維を挟んで該ポリマードープ吐出手段と反対側に位置している導電性のターゲットと、
該ポリマードープ吐出手段と該ターゲットとの間に電圧を印加する電圧源と
を具備することを特徴とするフィルタ用繊維製造装置。 - 請求項10において、前記ポリマードープ吐出手段は、前記芯繊維供給手段から供給された芯繊維の周囲を回転しながらポリマードープを噴出するように構成されていることを特徴とするフィルタ用繊維製造装置。
- 請求項10又は11において、ターゲットは、前記芯繊維が挿通される中心孔を有した環状のターゲットであることを特徴とするフィルタ用繊維製造装置。
- 請求項11において、前記ターゲットは、前記ポリマードープ吐出手段と芯繊維を挟んで反対側に配置された板状であり、
該ターゲットとポリマードープ吐出手段とは、芯繊維を挟んで反対位置を占める位置関係を保ちながら、芯繊維の周囲を回転するように構成されていることを特徴とするフィルタ用繊維製造装置。 - アニオン交換基、カチオン交換基、及びキレート基からなる群の少なくとも1種の官能基が付与された相当直径1〜1000nmの単繊維よりなるナノファイバを芯繊維に被覆させてなる、流体を濾過するフィルタ用繊維を製造するフィルタ用繊維製造装置であって、
導電性の芯繊維を下方に供給する芯繊維供給手段と、
該芯繊維供給手段から供給された芯繊維に向って少なくとも1つの噴出孔からナノファイバ用樹脂を含んだポリマードープを噴出するポリマードープ吐出手段と、
該ポリマードープ吐出手段と芯繊維との間に電圧を印加する電圧源と
を具備することを特徴とするフィルタ用繊維製造装置。 - 請求項14において、ポリマードープ吐出手段が前記芯繊維の周囲を回転しながらポリマードープを噴出するように構成されていることを特徴とするフィルタ用繊維製造装置。
- アニオン交換基、カチオン交換基、及びキレート基からなる群の少なくとも1種の官能基が付与された相当直径1〜1000nmの単繊維よりなるナノファイバを芯繊維に被覆させてなる、流体を濾過するフィルタ用繊維を製造するフィルタ用繊維製造方法であって、
芯繊維供給手段によって芯繊維を下方に供給し、
該芯繊維に向ってポリマードープ噴出手段の少なくとも1つの噴出孔からナノファイバ用樹脂を含んだポリマードープを噴出すると共に、
該ポリマードープ吐出手段よりも下方に配置されており、少なくとも一部が該芯繊維を挟んで該ポリマードープ吐出手段と反対側に位置している導電性のターゲットと、該ポリマードープ吐出手段との間に電圧を印加する
ことを特徴とするフィルタ用繊維製造方法。 - アニオン交換基、カチオン交換基、及びキレート基からなる群の少なくとも1種の官能基が付与された相当直径1〜1000nmの単繊維よりなるナノファイバを芯繊維に被覆させてなる、流体を濾過するフィルタ用繊維を製造するフィルタ用繊維製造方法であって、
芯繊維供給手段によって導電性の芯繊維を下方に供給し、
該芯繊維に向ってポリマードープ噴出手段の少なくとも1つの噴出孔からナノファイバ用樹脂を含んだポリマードープを噴出すると共に、
該ポリマードープ吐出手段と芯繊維との間に電圧を印加する
ことを特徴とするフィルタ用繊維製造方法。
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