JP7264418B2 - Mixed paper sheet for water filter and water filter - Google Patents
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Description
本発明は、高い空塔速度（ＳＶ）条件下で、遊離残留塩素ろ過能力が高く、しかも通水圧力損失が抑制された浄水フィルターとして使用可能な浄水フィルター用混抄シートに関する。更に、本発明は、該混抄シートを利用した浄水フィルターに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a mixed paper sheet for a water purification filter that can be used as a water purification filter that has a high free residual chlorine filtering capacity under high superficial velocity (SV) conditions and a suppressed water flow pressure loss. Furthermore, the present invention relates to a water purification filter using the mixed paper sheet.
従来、水道水から塩素の除去等の浄水のために、活性炭を使用した浄水フィルターが使用されており、様々な浄水フィルターが開発されている。 BACKGROUND ART Conventionally, water filters using activated carbon have been used for water purification such as removing chlorine from tap water, and various water filters have been developed.
例えば、特許文献１には、繊維状活性炭及び熱融着繊維を含有する混抄シートを捲回して得られる浄水フィルターが開示されている。具体的には、該特許文献１には、繊維状活性炭の比表面積は塩素ろ過能力が高い７００ｍ2／ｇ以上のものが用いられること、具体的な実施例として、及び熱融着性繊維からなる混抄紙（目付６０ｇ／ｍ2、密度０．１３ｇ／ｃｍ3）を多重に券着して、内径６９ｍｍ、外径７５ｍｍ、高さ２５ｍｍ（体積が約１５ｃｍ3）の円筒体とし、塩素ろ過能力が１３０～２５０Ｌ（即ち、８．７～１６．７Ｌ／ｃｍ3）であったことが開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a water purification filter obtained by winding a mixed sheet containing fibrous activated carbon and heat-fusible fibers. Specifically, in Patent Document 1, the fibrous activated carbon having a specific surface area of 700 m 2 /g or more, which has a high chlorine filtration ability, is used, and as a specific example, and from the heat-fusible fiber A mixed paper (weight per unit area: 60 g/m 2 , density: 0.13 g/cm 3 ) was bound in multiple layers to form a cylindrical body with an inner diameter of 69 mm, an outer diameter of 75 mm, and a height of 25 mm (volume of about 15 cm 3 ), and filtered with chlorine. It is disclosed that the capacity was 130-250 L (ie 8.7-16.7 L/cm 3 ).
また、例えば、特許文献２には、孔径が２０Å以上５００Å未満のメソ細孔の比表面積が１００～２５００ｍ2／ｇであり、且つ孔径が２０Å未満のミクロ細孔の比表面積が６００～２５００ｍ2／ｇであり、全細孔容積に対するメソ細孔容積の比率が１０～４０％である繊維状活性炭と、熱融着繊維との混合物を熱処理して得られものであって、見かけ密度が０．２５～０．６０ｇ／ｃｍ3である成型体からなる有機ハロゲン系化合物除去フィルターが開示されている。該特許文献２には、具体的な例として、ピッチ系繊維状活性炭８５質量部と芯鞘型ポリエステル繊維１５質量部を混合し、湿式抄紙法により坪量９０ｇ／ｍ2で厚さ０．３３ｍｍのシート（即ち、密度が約０．２７ｇ／ｃｍ3）のシートを作成し、捲回して見掛け密度０．３５ｇ／ｃｍ3のフィルターを得たことが開示されている。そして、該特許文献２によれば、残留塩素等の除去性能を保持しながら、有機ハロゲン系化合物に対する除去性能に優れ、とりわけ２０００～１００００／ｈ程度の高ＳＶ条件下でも除去性能が劣化せず、圧力損失も小さい浄水フィルターが提供されることが開示されている。 Further, for example, Patent Document 2 discloses that mesopores with a pore diameter of 20 Å or more and less than 500 Å have a specific surface area of 100 to 2500 m 2 /g, and micropores with a pore diameter of less than 20 Å have a specific surface area of 600 to 2500 m 2 . /g, obtained by heat-treating a mixture of fibrous activated carbon having a mesopore volume ratio of 10 to 40% to the total pore volume and heat-fusible fibers, and having an apparent density of 0 An organohalogen-based compound removing filter comprising a molded body having a weight of 0.25 to 0.60 g/cm 3 is disclosed. In Patent Document 2, as a specific example, 85 parts by mass of pitch-based fibrous activated carbon and 15 parts by mass of core-sheath type polyester fiber are mixed, and a wet papermaking method is performed to obtain a paper having a basis weight of 90 g/m 2 and a thickness of 0.33 mm. (ie, a density of about 0.27 g/cm 3 ) was prepared and rolled to obtain a filter with an apparent density of 0.35 g/cm 3 . According to Patent Document 2, the removal performance for organic halogen compounds is excellent while maintaining the removal performance for residual chlorine and the like, and the removal performance does not deteriorate even under high SV conditions of about 2000 to 10000 / h. , a water purification filter with a small pressure loss is disclosed.
しかしながら、本発明者が検討したところ、前記特許文献１及び２の実施例として開示されている浄水フィルターでは、遊離残留塩素ろ過能力、とりわけ高ＳＶ条件下（例えば、空塔速度（ＳＶ）８０００／ｈ程度）における遊離残留塩素ろ過能力が劣るものであった。 However, as a result of examination by the present inventor, the water purification filters disclosed as examples in Patent Documents 1 and 2 have free residual chlorine filtering capacity, especially under high SV conditions (for example, superficial velocity (SV) 8000 / h) was inferior in free residual chlorine filtering ability.
そこで、本発明は、上記問題を解決し、高ＳＶ条件下において、遊離残留塩素ろ過能力が高く、しかも通水圧力損失が抑制された浄水フィルターとして使用可能な浄水フィルター用シート、及び該シートを利用した浄水フィルターを提供することを主な課題とする。 Therefore, the present invention solves the above problems and provides a water purification filter sheet that can be used as a water purification filter that has a high free residual chlorine filtering capacity under high SV conditions and a suppressed water flow pressure loss, and the sheet. The main issue is to provide the water purification filter used.
上記問題を解決すべく本発明者が検討を進めたところ、特許文献１及び２に開示された浄水フィルターにおいて、遊離残留塩素ろ過能力を高めるべく、使用する繊維状活性炭の比表面積を単に高めた場合には、フィルター密度を如何に調整しても、高ＳＶ条件下において、遊離残留塩素ろ過能力の向上と通水圧力損失の抑制を両立することができなかった。 In order to solve the above problem, the present inventors conducted studies and found that in the water purification filters disclosed in Patent Documents 1 and 2, the specific surface area of the fibrous activated carbon used was simply increased in order to increase the free residual chlorine filtering capacity. In this case, no matter how the filter density was adjusted, under high SV conditions, it was not possible to achieve both an improvement in free residual chlorine filtering capacity and a suppression of water pressure loss.
上記の原因について、本発明者が更に検討したところ、浄水フィルターの通水圧力損失は、混抄シート及びフィルターの密度のみに依存せず、含まれる繊維状活性炭の繊維長分布等の影響によりフィルター内流路の状態が変化するため、高ＳＶ条件下において、遊離残留塩素ろ過能力の向上と通水圧力損失の抑制を両立することができない、と考えた。即ち、例えば、比表面積を十分に高くした繊維状活性炭は、細孔を発達させる際の賦活が相当進むため、強度が低くなり、繊維長が短いものとなる。そして、混抄シートが短い繊維長の繊維状活性炭のみが含まれる場合、フィルター内の流路状態としては流れにくくなってしまい、高ＳＶ条件下において、遊離残留塩素ろ過能力の向上と通水圧力損失の抑制を両立できないと考えた。 As a result of further investigation by the inventors of the above causes, the water flow pressure loss of the water purification filter does not depend only on the density of the mixed paper sheet and the filter, but is affected by the fiber length distribution of the fibrous activated carbon contained in the filter. Since the state of the flow path changes, it was thought that it was not possible to improve the free residual chlorine filtration ability and suppress the water flow pressure loss at the same time under high SV conditions. That is, for example, fibrous activated carbon with a sufficiently high specific surface area is activated considerably when developing pores, so that the strength is low and the fiber length is short. And when the mixed sheet contains only fibrous activated carbon with a short fiber length, it becomes difficult to flow as a channel state in the filter, and under high SV conditions, the free residual chlorine filtering ability is improved and the water pressure loss is improved. It was thought that it was not possible to simultaneously suppress the
そこで、本発明者が更に鋭意検討したところ、前記フィルター内流路状態を表すファクターとして、混抄シートの通気断面積７８５０ｍｍ2を風速０．１ｍ／秒で通気する際の差圧によって評価できること、該差圧、含まれる繊維状活性炭の繊維長分布等によって調整可能なこと、そして、混抄シートの比表面積及び密度を特定範囲としつつ、前記差圧を特定範囲となるように設定することによって、初めて高ＳＶ条件下において、遊離残留塩素ろ過能力の向上と通水圧力損失の抑制を両立できることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて、更に検討を重ねることにより完成された発明である。 As a result of further intensive studies by the present inventors, it was found that the factor representing the state of the flow path in the filter can be evaluated by the differential pressure when passing through the cross-sectional area of 7850 mm 2 of the mixed paper sheet at a wind speed of 0.1 m/sec. It is possible to adjust the differential pressure, the fiber length distribution of the contained fibrous activated carbon, etc., and by setting the differential pressure to a specific range while the specific surface area and density of the mixed sheet are set to a specific range. It was found that under high SV conditions, it is possible to both improve the free residual chlorine filtering capacity and suppress the water flow pressure loss. The present invention is an invention completed by further studies based on these findings.
即ち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項１． 浄水フィルターに使用される混抄シートであって、
前記混抄シートが、繊維状活性炭及び熱融着性繊維を含有し、
前記混抄シートの比表面積が１７００～３０００ｍ2／ｇであり、
前記混抄シートの密度が０．１５～０．２４ｇ／ｃｍ3であり、且つ
前記混抄シートの通気断面積７８５０ｍｍ2を風速０．１ｍ／秒で通気する際の差圧が４０～５５Ｐａである、
浄水フィルター用混抄シート。
項２． 前記熱融着繊維が、ポリエステル樹脂を含み、
該ポリエステル樹脂のＳｂ含有量が３０ｍｇ／ｋｇ以下である、項１に記載の浄水フィルター用混抄シート。
項３． 項１又は２に記載の浄水フィルター用混抄シートが捲回されてなる浄水フィルター。
項４． 前記浄水フィルターの密度が０．１５～０．２４ｇ／ｃｍ3である、項３に記載の浄水フィルター。
項５． 空塔速度（ＳＶ）８０００／ｈにおける遊離残留塩素ろ過能力が５０Ｌ／ｃｍ3以上であり、下記測定条件で測定される通水圧力損失が０．０５ＭＰａ以下である、項３又は４に記載の浄水フィルター。
＜通水圧力損失の測定条件＞
浄水フィルターをステンレス製ハウジングに装填し、０．１μｍフィルターにより浄化処理したイオン交換水をＳＶが８０００／ｈとなるように外側から内側に１０分間通水を行った後、ブルドン管圧力計にて圧力損失Ｘ1（ＭＰａ）を測定する。また、同様に予めフィルターを除いたブランクでの圧力損失Ｘ2（ＭＰａ）を測定する。圧力損失Ｘ1から圧力損失Ｘ2を差し引いた値をフィルターの通水圧力損失（ＭＰａ）とする。
That is, the present invention provides inventions in the following aspects.
Section 1. A mixed paper sheet used for a water purification filter,
The mixed sheet contains fibrous activated carbon and heat-fusible fibers,
The mixed sheet has a specific surface area of 1700 to 3000 m 2 /g,
The mixed sheet has a density of 0.15 to 0.24 g/cm 3 , and a differential pressure of 40 to 55 Pa when the cross-sectional area of ventilation of the mixed sheet is 7850 mm 2 at a wind speed of 0.1 m/sec.
Mixed paper sheet for water filter.
Section 2. The heat-fusible fiber contains a polyester resin,
Item 2. The mixed paper sheet for water purification filters according to Item 1, wherein the Sb content of the polyester resin is 30 mg/kg or less.
Item 3. Item 3. A water purification filter obtained by winding the mixed paper sheet for a water purification filter according to Item 1 or 2.
Section 4. Item 4. The water purification filter according to Item 3, wherein the water purification filter has a density of 0.15 to 0.24 g/cm 3 .
Item 5. Item 3 or 4, wherein the free residual chlorine filtration capacity at a superficial velocity (SV) of 8000/h is 50 L/cm 3 or more, and the water flow pressure loss measured under the following measurement conditions is 0.05 MPa or less. water filter.
<Measurement conditions for water pressure loss>
A water purification filter was loaded in a stainless steel housing, and ion-exchanged water purified with a 0.1 μm filter was passed from the outside to the inside for 10 minutes so that the SV was 8000 / h. Measure the pressure loss X 1 (MPa). Similarly, the pressure loss X 2 (MPa) of a blank from which the filter is previously removed is measured. The value obtained by subtracting the pressure loss X2 from the pressure loss X1 is defined as the water flow pressure loss (MPa) of the filter.
本発明によれば、高ＳＶ条件下における遊離残留塩素ろ過能力を高めつつ、通水圧力損失が抑制された浄水フィルターとして使用可能な浄水フィルター用混抄シートを提供することができる。また、当該浄水フィルター用混抄シートを捲回してなる浄水フィルターは、高い遊離残留塩素ろ過能力と通水圧力損失の抑制を両立させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the mixed paper sheet for water-purifying filters which can be used as a water-purifying filter by which the water-passage pressure loss was suppressed can be provided, increasing the free residual chlorine filtration ability under high SV conditions. In addition, a water purification filter obtained by winding the mixed paper sheet for a water purification filter can achieve both high free residual chlorine filtering ability and suppression of water pressure loss.
１．浄水フィルター用混抄シート
本発明の浄水フィルター用混抄シートは、繊維状活性炭及び熱融着性繊維を含有する混抄シートであって、該混抄シートの比表面積が１７００～３０００ｍ2／ｇであり、該混抄シートの密度が０．１５～０．２４ｇ／ｃｍ3であり、且つ該混抄シートの通気断面積７８５０ｍｍ2を風速０．１ｍ／秒で通気する際の差圧が４０～５５Ｐａである、ことを特徴とする。以下、本発明の混抄シートについて詳述する。
1. Mixed Sheet for Water Purification Filter The mixed sheet for water purification filter of the present invention is a mixed sheet containing fibrous activated carbon and heat-fusible fibers, and has a specific surface area of 1700 to 3000 m 2 /g. The mixed paper sheet has a density of 0.15 to 0.24 g/cm 3 and a differential pressure of 40 to 55 Pa when passing through a ventilation cross-sectional area of 7850 mm 2 of the mixed paper sheet at a wind speed of 0.1 m/sec. characterized by The mixed paper sheet of the present invention will be described in detail below.
［混抄シートの物性］
・比表面積
本発明の浄水フィルター用混抄シートは、比表面積が１７００～３０００ｍ2／ｇである。このような比表面積を充足させると共に、後述する密度及び通気特性を充足することにより、高ＳＶ条件下において、遊離残留塩素ろ過能力を高めつつ、通水圧力損失を抑制することができる。高ＳＶ条件下における遊離残留塩素ろ過能力をより一層甲除プさせるという観点から、本発明の浄水フィルター用混抄シートの比表面積として、好ましくは２０００～２５００ｍ2／ｇが挙げられる。
[Physical properties of mixed paper sheet]
·Specific surface area
The mixed paper sheet for water purification filters of the present invention has a specific surface area of 1700 to 3000 m 2 /g. By satisfying such a specific surface area and satisfying the density and ventilation characteristics described later, under high SV conditions, it is possible to increase the free residual chlorine filtering capacity and suppress the water flow pressure loss. From the viewpoint of further reducing the free residual chlorine filtering ability under high SV conditions, the specific surface area of the mixed paper sheet for water purification filters of the present invention is preferably 2000 to 2500 m 2 /g.
なお、本発明において、浄水フィルター用混抄シートの比表面積は、窒素を被吸着物質として用いたＢＥＴ法（１点法）により測定される値である。 In the present invention, the specific surface area of the mixed sheet for water purification filters is a value measured by the BET method (one-point method) using nitrogen as the substance to be adsorbed.
本発明の浄水フィルター用混抄シートにおいて、前記比表面積の範囲を充足させるには、含有させる繊維状活性炭の比表面積や含有割合、含有させる熱融着性繊維の含有割合、該混抄シートの厚さ等を適宜設定すればよい。 In the mixed paper sheet for a water purification filter of the present invention, in order to satisfy the range of the specific surface area, the specific surface area and content ratio of the fibrous activated carbon to be contained, the content ratio of the heat-fusible fiber to be contained, and the thickness of the mixed paper sheet etc. may be set appropriately.
・密度
本発明の浄水フィルター用混抄シートは、密度が０．１５～０．２４ｇ／ｃｍ3である。このような比表面積を充足させると共に、後述する密度及び通気特性を充足することにより、高ＳＶ条件下において、高い遊離残留塩素ろ過能力と通水圧力損失の抑制を両立させることができる。本発明の浄水フィルター用混抄シートの密度として、好ましくは０．１６～０．２０ｇ／ｃｍ3が挙げられる。
· Density The mixed paper sheet for water purification filters of the present invention has a density of 0.15 to 0.24 g/cm 3 . By satisfying such a specific surface area and satisfying the density and ventilation characteristics described later, it is possible to achieve both a high free residual chlorine filtering capacity and a suppression of water flow pressure loss under high SV conditions. The density of the mixed paper sheet for water purification filters of the present invention is preferably 0.16 to 0.20 g/cm 3 .
なお、本発明において、浄水フィルター用混抄シートの密度（ｇ／ｃｍ3）は、厚み測定器を用いて、任意の場所について３点測定した値の平均値をシートの厚さ（ｍｍ）とし、ＪＩＳ Ｌ １９１３：２０１０ ６．２に準じて求めた単位面積当たりの質量（ｇ／ｍ2）を坪量として、該シートの厚さと該坪量から算出される値である。 In the present invention, the density (g/cm 3 ) of the mixed sheet for a water purification filter is determined by taking the average value of the values obtained by measuring three points at arbitrary locations using a thickness measuring instrument as the thickness (mm) of the sheet. It is a value calculated from the thickness of the sheet and the basis weight, where the basis weight is the mass per unit area (g/m 2 ) determined according to JIS L 1913:2010 6.2.
本発明の浄水フィルター用混抄シートにおいて、前記密度の範囲を充足させるには、含有させる繊維状活性炭の大きさ、強度、含有割合、含有させる熱融着性繊維の含有割合等を適宜設定すればよい。 In the mixed paper sheet for a water purification filter of the present invention, in order to satisfy the density range, the size, strength, content ratio of the fibrous activated carbon to be contained, the content ratio of the heat-fusible fiber to be contained, etc. are appropriately set. good.
・通気特性
本発明の浄水フィルター用混抄シートは、通気特性として、該混抄シートの通気断面積７８５０ｍｍ2を風速０．１ｍ／秒で通気する際の差圧が４０～５５Ｐａになる特性を有することを要する。前述のように、本発明者の検討によれば、浄水フィルターの通水圧力損失は、浄水フィルターとする混抄シートの密度が同じであっても、含まれる繊維状活性炭の繊維長分布等の影響によって相違することを知得した。そして、本発明者が更に鋭意検討したところ、フィルター内流路状態を反映するファクターとして、混抄シートの通気断面積７８５０ｍｍ2を風速０．１ｍ／秒で通気する際の差圧として表される通気特性を評価することができ、混抄シートの比表面積及び密度に加えて、該通気特性を所定範囲に設定することにより、初めて、高ＳＶ条件下において、高い遊離残留塩素ろ過能力と通水圧力損失の抑制を両立できることを見出したのである。
Ventilation characteristics The mixed paper sheet for a water purification filter of the present invention should have, as ventilation characteristics, a differential pressure of 40 to 55 Pa when passing through a ventilation cross-sectional area of 7850 mm 2 of the mixed paper sheet at a wind speed of 0.1 m/sec. requires. As described above, according to the study of the present inventor, the water flow pressure loss of the water purification filter is affected by the fiber length distribution of the fibrous activated carbon contained even if the density of the mixed paper sheet used as the water purification filter is the same. I learned that it differs depending on As a result of further intensive studies by the present inventors, as a factor that reflects the state of the flow path in the filter, the ventilation cross-sectional area of 7850 mm In addition to the specific surface area and density of the mixed sheet, by setting the ventilation characteristics within a predetermined range, high free residual chlorine filtration capacity and water flow pressure loss can be achieved for the first time under high SV conditions. It was discovered that it is possible to simultaneously suppress the
高ＳＶ条件下における通水圧力損失をより効果的に抑制させるという観点から、前記差圧として、好ましくは４５～５５Ｐａが挙げられる。 From the viewpoint of more effectively suppressing the water flow pressure loss under high SV conditions, the differential pressure is preferably 45 to 55 Pa.
なお、本発明において、「混抄シートの通気断面積７８５０ｍｍ2を風速０．１ｍ／秒で通気する際の差圧」は、次のようにして測定して得られる値である。即ち、混抄シートを通気断面積が７８５０ｍｍ2になるように風洞装置に固定して０．１ｍ／秒で通気した状態にして、該混抄シートよりも上流側と下流側の差圧を差圧計で測定する。 In the present invention, the "differential pressure when passing through a cross-sectional area of 7850 mm 2 of mixed paper at a wind speed of 0.1 m/sec" is a value obtained by measuring as follows. That is, the mixed paper sheet was fixed in a wind tunnel so that the ventilation cross-sectional area was 7850 mm 2 , and was aerated at a rate of 0.1 m/sec. Measure.
本発明の浄水フィルター用混抄シートにおいて、前記通気特性を備えさせるには、例えば、使用する繊維状活性炭の繊維長や強度を適宜調節すればよく、具体的手法については、後述する。 In the mixed paper sheet for a water purification filter of the present invention, in order to provide the above air permeable property, for example, the fiber length and strength of the fibrous activated carbon to be used may be appropriately adjusted, and specific methods will be described later.
・秤量及び厚さ
本発明の浄水フィルター用混抄シートの坪量としては、特に制限されないが、例えば、８０～１２０ｇ／ｍ2、好ましくは９０～１１０ｇ／ｍ2が挙げられる。
-Weight and Thickness The basis weight of the mixed sheet for water purification filters of the present invention is not particularly limited, but is, for example, 80 to 120 g/m 2 , preferably 90 to 110 g/m 2 .
また、本発明の浄水フィルター用混抄シートの厚さとしては、特に制限されないが、例えば、０．３３～０．８０ｍｍ、好ましくは０．３８～０．７３ｍｍが、更に好ましくは０．５～０．６ｍｍがより好ましく挙げられる。 The thickness of the mixed paper sheet for water purification filters of the present invention is not particularly limited, but is, for example, 0.33 to 0.80 mm, preferably 0.38 to 0.73 mm, more preferably 0.5 to 0.5 mm. 0.6 mm is more preferred.
［混抄シートの含有成分］
・繊維状活性炭
本発明の浄水フィルター用混抄シートは、繊維状活性炭を含有する。
[Components contained in the mixed paper sheet]
・Fibrous activated carbon
The mixed paper sheet for water purification filters of the present invention contains fibrous activated carbon.
本発明で使用される繊維状活性炭の繊維長は、前述する混抄シートの比表面積、密度及び通気特性を満たす混抄シートが得られることを限度として、特に制限されないが、混抄シートに対して、前述する密度を充足させつつ、前述する通気特性を具備させるために、少なくとも、繊維長の最頻値が１．０～１０．０ｍｍの範囲にある繊維状活性炭（以下、繊維状活性炭Ａと表記することがある）と、繊維長の最頻値が０．１～０．８ｍｍの範囲にある繊維状活性炭Ｂ（以下、繊維状活性炭Ｂと表記することがある）と、を組み合わせて使用することが好ましい。上記繊維状活性炭Ａの繊維長の最頻値として、好ましくは１．０～８．０ｍｍ、より好ましくは１．０～５．０ｍｍ、更に好ましくは１．０～３．０ｍｍ、特に好ましくは１．０～２．０ｍｍが挙げられる。また、上記繊維状活性炭Ｂの繊維長の最頻値として、０．１～０．５ｍｍ、好ましくは０．１～０．４ｍｍ、更に好ましくは０．２～０．３ｍｍが挙げられる。本発明において、繊維状活性炭の最頻値は、Ｌ＆Ｗ Ｆｉｂｅｒ Ｔｅｓｔｅｒ（Ｌｏｒｅｎｔｚｅｎ ａｎｄ Ｗｅｔｔｒｅ社製）により、１００００本以上の繊維状活性炭を濃度０．０５質量％となるように水に希釈して繊維長分布（繊維長ヒストグラム）を求め、分布割合が最も高くなるピークが位置する繊維長を、繊維長の最頻値として読み取ることによって求められる。 The fiber length of the fibrous activated carbon used in the present invention is not particularly limited as long as the mixed sheet satisfying the specific surface area, density and air permeability of the mixed sheet described above can be obtained. In order to satisfy the density and to provide the above-mentioned ventilation characteristics, at least fibrous activated carbon having a fiber length mode in the range of 1.0 to 10.0 mm (hereinafter referred to as fibrous activated carbon A ) and fibrous activated carbon B having a mode of fiber length in the range of 0.1 to 0.8 mm (hereinafter sometimes referred to as fibrous activated carbon B). is preferred. The mode value of the fiber length of the fibrous activated carbon A is preferably 1.0 to 8.0 mm, more preferably 1.0 to 5.0 mm, even more preferably 1.0 to 3.0 mm, particularly preferably 1 0 to 2.0 mm. The mode of fiber length of the fibrous activated carbon B is 0.1 to 0.5 mm, preferably 0.1 to 0.4 mm, more preferably 0.2 to 0.3 mm. In the present invention, the mode of the fibrous activated carbon is obtained by diluting 10,000 or more fibrous activated carbons with water to a concentration of 0.05% by mass using an L&W Fiber Tester (manufactured by Lorentzen and Wettre) and determining the fiber length. It is obtained by obtaining the distribution (fiber length histogram) and reading the fiber length at which the peak with the highest distribution ratio is located as the mode of the fiber length.
上記繊維状活性炭Ａの長さ加重平均長としては、通常１～１０ｍｍ、好ましくは１～５ｍｍ、更に好ましくは１～３ｍｍが挙げられる。また、上記繊維状活性炭Ｂの長さ加重平均長としては、通常０．１～０．８ｍｍ、好ましくは０．３～０．８ｍｍ、更に好ましくは０．４～０．７ｍｍが挙げられる。本発明において、繊維状活性炭の長さ加重平均長は、Ｌ＆Ｗ Ｆｉｂｅｒ Ｔｅｓｔｅｒ（Ｌｏｒｅｎｔｚｅｎ ａｎｄ Ｗｅｔｔｒｅ社製）により、１００００本以上の繊維状活性炭を濃度０．０５質量％となるように水に希釈して測定される値である。 The weighted average length of the fibrous activated carbon A is generally 1 to 10 mm, preferably 1 to 5 mm, more preferably 1 to 3 mm. The weighted average length of the fibrous activated carbon B is usually 0.1 to 0.8 mm, preferably 0.3 to 0.8 mm, more preferably 0.4 to 0.7 mm. In the present invention, the weighted average length of fibrous activated carbon is obtained by diluting 10,000 or more fibrous activated carbons with water to a concentration of 0.05% by mass using L&W Fiber Tester (manufactured by Lorentzen and Wettre). It is the measured value.
本発明で使用される繊維状活性炭の強度については、前述する混抄シートの比表面積、密度及び通気特性を充足し得ることを限度として特に制限されないが、例えば、前記繊維状活性炭Ａの強度は、０．１５ＧＰａ以上、好ましくは０．１５～０．２５ＧＰａであることが望ましい。前記繊維状活性炭Ａがこのような強度を満たすことにより、抄紙工程等において該繊維状活性炭の繊維長が維持され易く、前述する通気特性を好適に充足させ易くなる。また、前記繊維状活性炭Ｂの強度については、特に制限されないが、例えば、０．１ＧＰａ以下、好ましくは０．０１～０．０８ＧＰａが挙げられる。 The strength of the fibrous activated carbon used in the present invention is not particularly limited as long as it satisfies the specific surface area, density and ventilation characteristics of the mixed sheet described above. For example, the strength of the fibrous activated carbon A is It is desired to be 0.15 GPa or more, preferably 0.15 to 0.25 GPa. When the fibrous activated carbon A satisfies such a strength, the fiber length of the fibrous activated carbon can be easily maintained in the papermaking process, etc., and the above-described ventilation characteristics can be easily satisfied. Further, the strength of the fibrous activated carbon B is not particularly limited, but is, for example, 0.1 GPa or less, preferably 0.01 to 0.08 GPa.
なお、本発明において、繊維状活性炭の強度は、ＪＩＳ Ｋ １４７７：２００７ ７．３．２に準じて測定して算出される値である。 In the present invention, the strength of fibrous activated carbon is a value calculated by measuring according to JIS K 1477:2007 7.3.2.
本発明で使用される繊維状活性炭の比表面積については、前述する混抄シートの表面積を充足できるように適宜設定すればよいが、例えば、１７００～４０００ｍ2／ｇが挙げられる。より具体的には、前記繊維状活性炭Ａの比表面積としては、好ましくは１７００～２５００ｍ2／ｇ、更に好ましくは１８００～２２００ｍ2／ｇが挙げられる。また、前記繊維状活性炭Ｂの比表面積としては、好ましくは２６００～４０００ｍ2／ｇ、更に好ましくは２８００～３５００ｍ2／ｇが挙げられる。 The specific surface area of the fibrous activated carbon used in the present invention may be appropriately set so as to satisfy the surface area of the mixed sheet described above, and is, for example, 1700 to 4000 m 2 /g. More specifically, the specific surface area of the fibrous activated carbon A is preferably 1700-2500 m 2 /g, more preferably 1800-2200 m 2 /g. The specific surface area of the fibrous activated carbon B is preferably 2600-4000 m 2 /g, more preferably 2800-3500 m 2 /g.
なお、本発明において、繊維状活性炭の比表面積は、７７．４Ｋにおいて窒素吸着等温線に基づいて算出される値である。具体的には、次のようにして窒素吸着等温線が作成される。繊維状活性炭を７７．４Ｋ（窒素の沸点）に冷却し、窒素ガスを導入して容量法により窒素ガスの吸着量Ｖ［ｃｃ／ｇ］を測定する。このとき、導入する窒素ガスの圧力Ｐ［ｈＰａ］を徐々に上げ、窒素ガスの飽和蒸気圧Ｐ０［ｈＰａ］で除した値を相対圧力Ｐ／Ｐ０として、各相対圧力に対する吸着量をプロットすることにより窒素吸着等温線を作成する。窒素ガスの吸着量は、市販の自動ガス吸着量測定装置（例えば、商品名「ＡＵＴＯＳＯＲＢ－１－ＭＰ」（ＱＵＡＮＴＣＨＲＯＭＥ製）など）を用いて実施できる。本発明では、窒素吸着等温線に基づき、ＢＥＴ法に従って比表面積を求める。この解析は、上記装置に付属する解析プログラム等の公知の手段を用いることができる。 In the present invention, the specific surface area of fibrous activated carbon is a value calculated based on a nitrogen adsorption isotherm at 77.4K. Specifically, a nitrogen adsorption isotherm is created as follows. The fibrous activated carbon is cooled to 77.4 K (the boiling point of nitrogen), nitrogen gas is introduced, and the nitrogen gas adsorption amount V [cc/g] is measured by volumetric method. At this time, the pressure P [hPa] of the nitrogen gas to be introduced is gradually increased, and the value obtained by dividing by the saturated vapor pressure P0 [hPa] of the nitrogen gas is taken as the relative pressure P/P0, and the adsorption amount is plotted against each relative pressure. Create a nitrogen adsorption isotherm by The amount of nitrogen gas adsorbed can be measured using a commercially available automatic gas adsorption amount measuring device (for example, trade name “AUTOSORB-1-MP” (manufactured by QUANTCHROME), etc.). In the present invention, the specific surface area is determined according to the BET method based on the nitrogen adsorption isotherm. For this analysis, known means such as an analysis program attached to the device can be used.
本発明で使用される繊維状活性炭の繊維径については、特に制限されないが、例えば、５～２５μｍ、好ましくは１０～２０μｍが挙げられる。なお、繊維径の前記範囲は、前記繊維状活性炭Ａ及びＢのいずれにも適用される。 Although the fiber diameter of the fibrous activated carbon used in the present invention is not particularly limited, it is, for example, 5 to 25 μm, preferably 10 to 20 μm. In addition, the said range of a fiber diameter is applied to both said fibrous activated carbons A and B.
なお、本発明において、繊維状活性炭の繊維径は、ＪＩＳ Ｋ １４７７：２００７ ７．３．１に準じ、反射顕微鏡によって測定して算出される。 In addition, in the present invention, the fiber diameter of the fibrous activated carbon is calculated by measuring with a reflection microscope according to JIS K 1477:2007 7.3.1.
本発明の浄水フィルター用混抄シートにおける繊維状活性炭の総含有割合については、前述する混抄シートの比表面積、密度及び通気特性を充足し得ることを限度として特に制限されないが、例えば、７０～９５質量％、好ましくは８０～９０質量％が挙げられる。より具体的には、本発明の浄水フィルター用混抄シートにおける前記繊維状活性炭Ａの含有割合としては、例えば１０～５０質量％、好ましくは１５～４５質量％が挙げられる。また、本発明の浄水フィルター用混抄シートにおける前記繊維状活性炭Ｂの含有割合としては、例えば３０～８０質量％、好ましくは４０～７０質量％が挙げられる。 The total content of fibrous activated carbon in the mixed paper sheet for a water purification filter of the present invention is not particularly limited as long as it satisfies the specific surface area, density and ventilation characteristics of the mixed paper sheet described above. %, preferably 80 to 90% by mass. More specifically, the content of the fibrous activated carbon A in the mixed paper sheet for water purification filters of the present invention is, for example, 10 to 50% by mass, preferably 15 to 45% by mass. Further, the content of the fibrous activated carbon B in the mixed paper sheet for water purification filters of the present invention is, for example, 30 to 80% by mass, preferably 40 to 70% by mass.
・熱融着性繊維
本発明の浄水フィルター用混抄シートは、熱融着性繊維を含有する。熱融着性繊維とは、加熱によって融着特性を示す繊維である
• Heat-fusible fiber The mixed sheet for a water purification filter of the present invention contains heat-fusible fiber. Thermally fusible fibers are fibers that exhibit fusible properties when heated.
本発明で使用される熱融着性繊維の種類としては、特に制限されないが、例えば、融点又は軟化点の異なる２成分以上のポリマーで形成された熱融着性繊維が挙げられる。熱融着性繊維の好適な例として、高融点ポリマーを芯成分、低融点ポリマーを鞘成分とする芯鞘構造を有する複合繊維が挙げられる。芯鞘構造を有する複合繊維としては、例えば、芯部がポリプロピレン且つ鞘部が変性ポリエチレンからなる複合繊維、芯部がポリエチレンテレフタレート且つ鞘部がポリオレフィンからなる複合繊維、芯部がポリエチレンテレフタレート且つ鞘部が低融点ポリエステルからなる複合繊維等が挙げられる。これらの熱融着性繊維は、１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。ここで、「低融点」とは、示差操作熱量計（ＤＳＣ）にて測定される融点（Ｔｍ）が１６０℃程度以下、好ましくは１４０℃程度以下、である特性を示し、「高融点」とは、ＤＳＣにて測定される融点（Ｔｍ）が２００℃程度以上、好ましくは２２０℃程度以上である特性を示す。 The types of heat-fusible fibers used in the present invention are not particularly limited, but include, for example, heat-fusible fibers formed of two or more polymers having different melting points or softening points. Preferred examples of heat-fusible fibers include conjugate fibers having a core-sheath structure in which a high melting point polymer is a core component and a low melting point polymer is a sheath component. The conjugate fiber having a core-sheath structure includes, for example, a conjugate fiber having a core made of polypropylene and a sheath made of modified polyethylene, a conjugated fiber having a core made of polyethylene terephthalate and a sheath made of polyolefin, and a conjugate fiber made of polyethylene terephthalate and a sheath. composite fibers made of low-melting-point polyester, and the like. These heat-fusible fibers may be used singly or in combination of two or more. Here, the term "low melting point" refers to the characteristic that the melting point (Tm) measured by a differential scanning calorimeter (DSC) is about 160°C or less, preferably about 140°C or less, and the term "high melting point" has a melting point (Tm) measured by DSC of about 200° C. or higher, preferably about 220° C. or higher.
また、本発明で使用される熱融着性繊維にポリエステル樹脂（ポリエチレンテレフタレート、低融点ポリエステル等）が含まれる場合、該ポリエステル樹脂は、Ｓｂ含有量が３０ｍｇ／ｋｇ以下であることが好ましい。ポリエステル樹脂は、通常Ｓｂが重合触媒として用いて製造されるところ、例えば、重合触媒を非Ｓｂ、例えばＴｉ、Ｇｅ、Ａｌ系触媒等を用いて製造されたものは、Ｓｂ含有量を前記範囲内とすることができる。このようなＳｂ含有量のポリエステル樹脂を含む熱融着性繊維を使用することにより、浄水フィルターとして使用した際の鉛流出をより一層防ぐことができ、浄水フィルターとしてより好ましいものとすることができる。 Moreover, when the heat-fusible fiber used in the present invention contains a polyester resin (polyethylene terephthalate, low melting point polyester, etc.), the polyester resin preferably has an Sb content of 30 mg/kg or less. Polyester resins are usually produced using Sb as a polymerization catalyst. can be By using such a heat-fusible fiber containing a polyester resin with an Sb content, it is possible to further prevent the outflow of lead when used as a water purification filter, and it is possible to make it more preferable as a water purification filter. .
なお、本発明において、ポリエステル樹脂中のＳｂ含有量は、湿式酸化後に誘導結合プラズマ質量分析計（ＩＣＰ－ＭＳ）にて定量分析される値である。 In the present invention, the Sb content in the polyester resin is a value quantitatively analyzed by an inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS) after wet oxidation.
本発明で使用される熱融着性繊維の繊度については、特に制限されないが、例えば、０．５～５．０ｄｔｅｘ、好ましくは０．８～２．５ｄｔｅｘが挙げられる。 Although the fineness of the heat-fusible fiber used in the present invention is not particularly limited, it is, for example, 0.5 to 5.0 dtex, preferably 0.8 to 2.5 dtex.
本発明で使用される熱融着性繊維の平均繊維長については、特に制限されないが、例えば、１～１０ｍｍ、好ましくは４～７ｍｍが挙げられる。 The average fiber length of the heat-fusible fibers used in the present invention is not particularly limited, but is, for example, 1 to 10 mm, preferably 4 to 7 mm.
本発明の浄水フィルター用混抄シートにおける熱融着性繊維の含有割合については、前述する混抄シートの比表面積、密度及び通気特性を充足し得ることを限度として特に制限されないが、例えば、５～３０質量％、好ましくは５～２０質量％、更に好ましくは５～１５重量％が挙げられる。 The content of the heat-fusible fiber in the mixed paper sheet for a water purification filter of the present invention is not particularly limited as long as it satisfies the specific surface area, density and ventilation characteristics of the mixed paper sheet described above. % by weight, preferably 5 to 20% by weight, more preferably 5 to 15% by weight.
・その他の成分
本発明の浄水フィルター用混抄シートは、前記繊維状活性炭及び熱融着性繊維以外に、必要に応じて他の成分が含まれていてもよい。該他の成分として、例えば、鉛を除去し得る成分、混抄シートの強度を向上させる成分等が挙げられる。
- Other components The mixed sheet for water purification filters of the present invention may contain other components, if necessary, in addition to the fibrous activated carbon and the heat-fusible fibers. The other components include, for example, a component capable of removing lead, a component improving the strength of the mixed sheet, and the like.
鉛を除去し得る成分としては、イオン交換繊維、イオン交換樹脂、キレート繊維、キレート樹脂、ケイ酸チタニウム、ゼオライト等が挙げられる。これらの成分は１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。本発明の浄水フィルター用混抄シートにおいて鉛を除去し得る成分を含有させる場合、その含有割合としては、例えば、１～２０質量％、好ましくは２～１０質量％が挙げられる。 Components capable of removing lead include ion-exchange fibers, ion-exchange resins, chelate fibers, chelate resins, titanium silicate, zeolites, and the like. These components may be used singly or in combination of two or more. When the mixed paper sheet for water purification filters of the present invention contains a component capable of removing lead, the content is, for example, 1 to 20% by mass, preferably 2 to 10% by mass.
混抄シートの強度を向上させる成分としては、例えば、パルプが挙げられる。該パルプとして、具体的には、セルロース系パルプ、アクリル系パルプ、ポリエチレン系パルプ等が挙げられる。これらの混抄シートの強度を向上させる成分は、１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。本発明の浄水フィルター用混抄シートにおいて混抄シートの強度を向上させる成分を含有させる場合、その含有割合としては、例えば、３～１０質量％が挙げられる。 A component that improves the strength of the mixed sheet includes, for example, pulp. Specific examples of the pulp include cellulose pulp, acrylic pulp, polyethylene pulp, and the like. These components for improving the strength of the mixed sheet may be used singly or in combination of two or more. When the mixed paper sheet for a water purification filter of the present invention contains a component that improves the strength of the mixed paper sheet, the content is, for example, 3 to 10% by mass.
［混抄シートの製造方法］
本発明の浄水フィルター用混抄シートの製造方法については、繊維状活性炭及び熱融着性繊維を含含有させ、且つ前述する比表面積、密度及び通気特性を具備させ得る限り、特に制限されないが、好ましくは湿式混抄法が挙げられる。湿式混抄法は、例えば乾式混抄法に比べて、密度が高い混抄シートを製造し易く、前述する比表面積、密度及び通気特性を具備する混抄シートの製造に好適である。
[Manufacturing method of mixed paper sheet]
The method for producing the mixed sheet for water purification filters of the present invention is not particularly limited as long as it can contain fibrous activated carbon and heat-fusible fibers and has the above-described specific surface area, density and air permeability, but is preferably used. includes a wet blending method. The wet blending method is easier to produce a dense blended sheet than, for example, the dry blending method, and is suitable for producing a blended sheet having the above-described specific surface area, density and air-permeability.
湿式混抄法によって本発明の浄水フィルター用混抄シートを製造する方法としては、特に制限されないが、例えば、次のような方法が挙げられる。先ず、繊維状活性炭、熱融着性繊維、及び必要に応じて含有される他の成分を、パルパー、ビーター、リファイナー等の装置を用いて混合、せん断し、均一に水に分散したスラリーを作製する。得られたスラリーを所定の流量でワイヤー上に流し、脱水することで、所望の坪量に調整する。その後、プレスパートを経てドライヤーパートでシートを乾燥し、カレンダーパートでシート表面を平滑にしてからリールで巻き取る等の公知の技術でシート状に成型する。シートの厚さは、熱プレスローラー等で所望の厚さに調整することができる。 The method for producing the mixed paper sheet for water purification filters of the present invention by the wet mixing method is not particularly limited, but the following method can be mentioned, for example. First, fibrous activated carbon, heat-fusible fibers, and optionally other components are mixed and sheared using a device such as a pulper, beater, or refiner to prepare a slurry that is uniformly dispersed in water. do. The obtained slurry is poured onto the wire at a predetermined flow rate and dehydrated to adjust the desired basis weight. Thereafter, the sheet is passed through a press part, dried in a dryer part, smoothed in a calendering part, and formed into a sheet by known techniques such as winding on a reel. The thickness of the sheet can be adjusted to a desired thickness with a hot press roller or the like.
［混抄シートの用途］
本発明の浄水フィルター用混抄シートは、所望の形状で捲回し、浄水フィルターとして使用される。当該浄水フィルターに関しては、後述する通りである。
[Use of mixed paper sheet]
The mixed paper sheet for a water purification filter of the present invention is wound in a desired shape and used as a water purification filter. The water purification filter will be described later.
２．浄水フィルター
本発明の浄水フィルターは、前記浄水フィルター用混抄シートが捲回されてなるフィルターである。
2. Water purifying filter The water purifying filter of the present invention is a filter obtained by winding the mixed sheet for a water purifying filter.
本発明の浄水フィルターが使用される浄水器のタイプについては、特に制限されず、蛇口直結型、水栓一体型、据え置き型（ホース取り付け型）、アンダーシンク型（ビルトイン型）、ポット型（ピッチャー型）等のいずれであってもよい。 The type of water purifier in which the water filter of the present invention is used is not particularly limited. type).
本発明の浄水フィルターの密度については、特に制限されないが、例えば、０．１５～０．２４ｇ／ｃｍ3、好ましくは０．２０～０．２４ｇ／ｃｍ3が挙げられる。浄水フィルターの密度は、前記浄水フィルター用混抄シートが捲回する際の張力を制御することによって調製できる。例えば、前記浄水フィルター用混抄シートが捲回する際の張力を高くすると、得られる浄水フィルターの密度が高くなり、当該張力を低くすると、得られる浄水フィルターの密度が低くなる。 Although the density of the water purification filter of the present invention is not particularly limited, it may be, for example, 0.15 to 0.24 g/cm 3 , preferably 0.20 to 0.24 g/cm 3 . The density of the water purification filter can be adjusted by controlling the tension when the mixed paper sheet for the water purification filter is wound. For example, if the tension when the mixed paper sheet for a water purification filter is wound is increased, the density of the water purification filter obtained is increased, and if the tension is decreased, the density of the water purification filter obtained is decreased.
本発明において、浄水フィルターの密度は、浄水フィルターを熱風乾燥機にて８０℃で３時間乾燥させ、デシケーター内で室温まで冷却した後、質量を秤量し、その質量（ｇ）を浄水フィルターの体積（ｃｍ3）で除することにより求められる値である。 In the present invention, the density of the water purification filter is determined by drying the water purification filter with a hot air dryer at 80 ° C. for 3 hours, cooling it to room temperature in a desiccator, weighing the mass, and dividing the mass (g) into the volume of the water purification filter. It is a value obtained by dividing by (cm 3 ).
本発明の浄水フィルターの体積は、用途に応じて適宜設定することができる。例えば、水栓一体型浄水器用の浄水フィルターである場合には、１５～６０ｃｍ3程度が挙げられる。 The volume of the water purification filter of the present invention can be appropriately set according to the application. For example, in the case of a water filter for a faucet-integrated water purifier, the size is about 15 to 60 cm 3 .
また、本発明の浄水フィルターの形状についても、用途に応じて適宜設定することができ、例えば、円筒形状等が挙げられる。浄水フィルターの形状が円筒形状である場合、例えば、長さは２０～１５０ｍｍ程度、内径は５～１５ｍｍ程度、外径は１２～４０ｍｍ程度とすることができる。 Also, the shape of the water purification filter of the present invention can be appropriately set according to the application, and examples thereof include a cylindrical shape. When the water purification filter has a cylindrical shape, for example, it can have a length of about 20 to 150 mm, an inner diameter of about 5 to 15 mm, and an outer diameter of about 12 to 40 mm.
本発明の浄水フィルターは、高ＳＶ条件下でも、高い遊離残留塩素ろ過能力が発現され、しかも通水圧力損失を抑制できるため、浄水時のＳＶについては、特に制限されないが、例えば、１０００～９０００／ｈ程度が挙げられ、特に３０００～８０００／ｈ程度の高ＳＶであってもよい。 The water purification filter of the present invention exhibits a high free residual chlorine filtration ability even under high SV conditions, and can suppress water flow pressure loss, so the SV during water purification is not particularly limited. /h, and in particular, a high SV of about 3000 to 8000/h may be used.
本発明の浄水フィルターは、高ＳＶ条件下でも高い遊離残留塩素ろ過能力を有しており、例えば、ＳＶが８０００／ｈと大きい場合にも、遊離残留塩素ろ過能力が５０Ｌ／ｃｍ3以上、好ましくは５０～７０Ｌ／ｃｍ3とすることもできる。 The water purification filter of the present invention has a high free residual chlorine filtration capacity even under high SV conditions. For example, even when the SV is as large as 8000 / h, the free residual chlorine filtration capacity is preferably 50 L / cm can also be 50-70 L/cm 3 .
なお、本発明において、前記遊離残留塩素ろ過能力は、ＪＩＳ Ｓ ３２０１ ２０１０ ６．５．３揮発性有機化合物ろ過能力試験に準じて行われ、具体的には、次のようにして測定して得られる値である。
＜遊離残留塩素ろ過能力の測定方法＞
先ず、浄水フィルターの両端面をホットメルト又はシリコーンシーラントでシールした後、ステンレス製ハウジングに充填する。別途、活性炭フィルターにより浄化処理した水道水に、遊離残留塩素濃度が２．０±０．２ｍｇ／Ｌとなるように次亜塩素酸ナトリウムを添加したものを調整原水とし調製する。空塔速度（ＳＶ）が８０００／ｈとなるように浄水フィルターの外側から内側に調整原水の通水を行う。例えば、内径８．３ｍｍ、外径２１.０ｍｍ、長さ１００.０ｍｍ、体積２９．２ｃｍ3の浄水フィルターであれば、３．９Ｌ／ｍｉｎで通水すればよい。次いで、ろ過流量を維持したまま、１日５時間以上連続通水を行い、浄水フィルター通過前後で遊離残留塩素の濃度をＤＰＤ試薬吸光光度法にて定量測定し、流入水に対する流出水の遊離残留塩素の水中濃度が初期２０％以上になる点を破過点とし、該破過点までの総ろ過水量（Ｌ）を求める。得られた総ろ過水量（Ｌ）を浄水フィルター体積（ｃｍ3）で割った値を遊離残留塩素ろ過能力（Ｌ／ｃｍ3）とする。
In the present invention, the free residual chlorine filtration ability is measured according to JIS S 3201 2010 6.5.3 Volatile organic compound filtration ability test, and is specifically measured as follows. is the value
<Method for measuring free residual chlorine filtration ability>
First, both end surfaces of the water purification filter are sealed with hot melt or silicone sealant, and then the stainless steel housing is filled with the sealant. Separately, sodium hypochlorite is added to tap water purified by an activated carbon filter so that the concentration of free residual chlorine is 2.0±0.2 mg/L, which is used as adjusted raw water. Adjusted raw water is passed from the outside to the inside of the water purification filter so that the superficial velocity (SV) becomes 8000/h. For example, a water purification filter having an inner diameter of 8.3 mm, an outer diameter of 21.0 mm, a length of 100.0 mm, and a volume of 29.2 cm 3 may be passed at a rate of 3.9 L/min. Next, while maintaining the filtration flow rate, water is continuously passed for 5 hours or more a day, and the concentration of free residual chlorine before and after passing through the water purification filter is quantitatively measured by the DPD reagent absorptiometry, and the free residue of the effluent to the influent. The point at which the concentration of chlorine in water initially becomes 20% or more is defined as the breakthrough point, and the total filtered water volume (L) up to the breakthrough point is determined. Let the value which divided|diluted|divided the obtained total amount of filtered water (L) by water purification filter volume (cm <3> ) be free residual chlorine filtering capacity (L/cm <3> ).
また、本発明の浄水フィルターは、高ＳＶ条件下でも通水圧力損失を抑制できており、例えば、ＳＶが８０００／ｈと大きい場合にも、通水圧力損失を０．０５ＭＰａ以下、好ましくは０．０３～０．０５ＭＰａとすることができる。 In addition, the water purification filter of the present invention can suppress water flow pressure loss even under high SV conditions. 0.03 to 0.05 MPa.
なお、本発明において、浄水フィルターの通水圧力損失は、下記測定条件で測定して得られる値である。
＜通水圧力損失の測定条件＞
浄水フィルターをステンレス製ハウジングに装填し、０．１μｍフィルターにより浄化処理したイオン交換水をＳＶが８０００／ｈとなるように外側から内側に１０分間通水を行った後、ブルドン管圧力計にて圧力損失Ｘ1（ＭＰａ）を測定する。また、同様に予めフィルターを除いたブランクでの圧力損失Ｘ2（ＭＰａ）を測定する。圧力損失Ｘ1から圧力損失Ｘ2を差し引いた値をフィルターの通水圧力損失（ＭＰａ）とする。
In addition, in this invention, the water-flow pressure loss of a water-purifying filter is a value obtained by measuring on the following measurement conditions.
<Measurement conditions for water pressure loss>
A water purification filter was loaded in a stainless steel housing, and ion-exchanged water purified with a 0.1 μm filter was passed from the outside to the inside for 10 minutes so that the SV was 8000 / h. Measure the pressure loss X 1 (MPa). Similarly, the pressure loss X 2 (MPa) of a blank from which the filter is previously removed is measured. The value obtained by subtracting the pressure loss X2 from the pressure loss X1 is defined as the water flow pressure loss (MPa) of the filter.
本発明の浄水フィルターは、前記浄水フィルター用混抄シートを所定の形状に捲回することにより得ることができる。また、前記浄水フィルター用混抄シートを捲回した状態で、例えば、該混抄シートに含まれる熱溶着性樹脂の融点以上の温度（例えば、１３０～２１０℃）で加熱することにより、該混抄シートの捲回状態を固定して、形状を安定化させることもできる。なお、このような固定化のための熱処理では、前記浄水フィルター用混抄シートの物性（差圧、密度、比表面積等）は変化することはないので、該混抄シートの特性をそのまま浄水フィルターに活かすことができる。 The water-purifying filter of the present invention can be obtained by winding the mixed paper sheet for a water-purifying filter into a predetermined shape. In addition, in a state where the water purification filter mixed paper sheet is wound, for example, by heating at a temperature (for example, 130 to 210 ° C.) equal to or higher than the melting point of the heat-fusible resin contained in the mixed paper sheet, the mixed paper sheet is formed. The shape can also be stabilized by fixing the wound state. In addition, in such a heat treatment for immobilization, the physical properties (differential pressure, density, specific surface area, etc.) of the mixed sheet for water purification filters do not change, so the characteristics of the mixed sheet can be used as they are in the water purification filter. be able to.
以下に、実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は、実施例に限定されない。 EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples and comparative examples. However, the invention is not limited to the examples.
１．測定方法
１－１．繊維状活性炭の物性の測定
＜比表面積＞
繊維状活性炭の比表面積は、７７．４Ｋにおいて窒素吸着等温線に基づいて算出した。具体的には、繊維状活性炭を７７．４Ｋ（窒素の沸点）に冷却し、窒素ガスを導入して容量法により窒素ガスの吸着量Ｖ［ｃｃ／ｇ］を測定した。このとき、導入する窒素ガスの圧力Ｐ［ｈＰａ］を徐々に上げ、窒素ガスの飽和蒸気圧Ｐ０［ｈＰａ］で除した値を相対圧力Ｐ／Ｐ０として、各相対圧力に対する吸着量をプロットすることにより窒素吸着等温線を作成した。窒素ガスの吸着量は、自動ガス吸着量測定装置（商品名「ＡＵＴＯＳＯＲＢ－１－ＭＰ」（ＱＵＡＮＴＣＨＲＯＭＥ製））を用いて測定した。得られた窒素吸着等温線に基づき、前記自動ガス吸着量測定装置付属する解析プログラムで、ＢＥＴ法に従って比表面積を求めた。
1. Measuring method
1-1. Measurement of physical properties of fibrous activated carbon <specific surface area>
The specific surface area of the fibrous activated carbon was calculated based on the nitrogen adsorption isotherm at 77.4K. Specifically, the fibrous activated carbon was cooled to 77.4 K (the boiling point of nitrogen), nitrogen gas was introduced, and the adsorption amount V [cc/g] of nitrogen gas was measured by volumetric method. At this time, the pressure P [hPa] of the nitrogen gas to be introduced is gradually increased, and the value obtained by dividing by the saturated vapor pressure P0 [hPa] of the nitrogen gas is taken as the relative pressure P/P0, and the adsorption amount is plotted against each relative pressure. A nitrogen adsorption isotherm was created by The nitrogen gas adsorption amount was measured using an automatic gas adsorption amount measuring device (trade name “AUTOSORB-1-MP” (manufactured by QUANTCHROME)). Based on the obtained nitrogen adsorption isotherm, the specific surface area was determined according to the BET method using an analysis program attached to the automatic gas adsorption amount measuring device.
＜強度＞
繊維状活性炭の強度は、ＪＩＳ Ｋ １４７７：２００７ ７．３．２に準じて測定して算出した。
<Strength>
The strength of fibrous activated carbon was measured and calculated according to JIS K 1477:2007 7.3.2.
＜長さ加重平均繊維長＞
繊維状活性炭の長さ加重平均繊維長は、Ｌ＆Ｗ Ｆｉｂｅｒ Ｔｅｓｔｅｒ（Ｌｏｒｅｎｔｚｅｎ ａｎｄ Ｗｅｔｔｒｅ社製）を用いて、濃度０．０５質量％となるように水希釈して測定した。
<Length Weighted Average Fiber Length>
The length-weighted average fiber length of the fibrous activated carbon was measured using an L&W Fiber Tester (manufactured by Lorentzen and Wettre) after diluting with water to a concentration of 0.05% by mass.
＜繊維径＞
繊維状活性炭の繊維径は、ＪＩＳ Ｋ １４７７：２００７ ７．３．１に準じ、反射顕微鏡によって測定して算出した。
<Fiber diameter>
The fiber diameter of the fibrous activated carbon was calculated by measuring with a reflection microscope according to JIS K 1477:2007 7.3.1.
１－２．シートの物性の測定
＜比表面積＞
窒素を被吸着物質として用いたＢＥＴ法（１点法）により測定した。
1-2. Measurement of physical properties of sheet <specific surface area>
It was measured by the BET method (single-point method) using nitrogen as the substance to be adsorbed.
＜厚さ・秤量・密度＞
厚み測定器（株式会社尾崎製作所製商品名ピーコックＨ）を用いて、シートの厚さを３点測定し、それら平均値をシートの厚さ（ｍｍ）とした。また、ＪＩＳ Ｌ １９１３：２０１０ ６．２に準じて、シートの単位面積当たりの質量（ｇ／ｍ2）を坪量した。前記シートの厚さと坪量値から密度を算出した。
<Thickness/Balance/Density>
The thickness of the sheet was measured at three points using a thickness measuring instrument (trade name Peacock H manufactured by Ozaki Seisakusho Co., Ltd.), and the average value thereof was taken as the thickness (mm) of the sheet. Also, the mass per unit area (g/m 2 ) of the sheet was measured according to JIS L 1913:2010 6.2. The density was calculated from the thickness and basis weight of the sheet.
＜通気特性（差圧）＞
シートを通気断面積が７８５０ｍｍ2になるように風洞装置に固定して０．１ｍ／秒で通気した状態にして、該シートよりも上流側と下流側の差圧を差圧計（「マノスターゲージ Ｗ０８１ＦＮ１００ＤＶ」、山本電機製作所）で測定した。
<Ventilation characteristics (differential pressure)>
The sheet is fixed in a wind tunnel so that the ventilation cross-sectional area is 7850 mm 2 and is ventilated at 0.1 m/sec. W081FN100DV", Yamamoto Electric Works).
＜繊維状活性炭の繊維長の最頻値＞
Ｌ＆Ｗ Ｆｉｂｅｒ Ｔｅｓｔｅｒ（Ｌｏｒｅｎｔｚｅｎ ａｎｄ Ｗｅｔｔｒｅ社製）により、濃度０．０５質量％となるように水希釈して測定し、得られた繊維長繊維長ヒストグラムから、分布割合が最も高くなるピークが位置する繊維長を、繊維長の最頻値として読み取った。なお、測定繊維本数は１００００本以上とした。
<Mode of Fiber Length of Fibrous Activated Carbon>
The fibers were measured by diluting them with water to a concentration of 0.05% by mass using an L&W Fiber Tester (manufactured by Lorentzen and Wettre). From the obtained fiber length histogram, the fibers where the peak with the highest distribution ratio is located. Length was read as the mode of fiber length. The number of fibers measured was 10,000 or more.
＜繊維状活性炭の長さ加重平均繊維長＞
Ｌ＆Ｗ Ｆｉｂｅｒ Ｔｅｓｔｅｒ（Ｌｏｒｅｎｔｚｅｎ ａｎｄ Ｗｅｔｔｒｅ社製）により、濃度０．０５質量％となるように水希釈して長さ加重平均繊維長を測定した。なお、測定繊維本数は１００００本以上とした。
<Length Weighted Average Fiber Length of Fibrous Activated Carbon>
The fibers were diluted with water to a concentration of 0.05% by mass, and the length-weighted average fiber length was measured using L&W Fiber Tester (manufactured by Lorentzen and Wettre). The number of fibers measured was 10,000 or more.
１－３．浄水フィルターの物性の測定
＜密度＞
浄水フィルターを熱風乾燥機にて８０℃で３時間乾燥させ、デシケーター内で室温まで冷却した。次いで、電子天秤にて質量を秤量し、その質量（ｇ）を浄水フィルターの体積（ｃｍ3）で除することによって、浄水フィルターの密度を求めた。
1-3. Measurement of physical properties of water filters <Density>
The water purification filter was dried at 80° C. for 3 hours with a hot air dryer and cooled to room temperature in a desiccator. Next, the density of the water purification filter was obtained by weighing the mass with an electronic balance and dividing the mass (g) by the volume (cm 3 ) of the water purification filter.
＜遊離残留塩素ろ過能力＞
遊離残留塩素ろ過能力は、ＪＩＳ Ｓ ３２０１ ２０１０ ６．５．３揮発性有機化合物ろ過能力試験に準じて、以下の方法に従って求めた。先ず、浄水フィルターの両端面をホットメルト又はシリコーンシーラントでシールした後、ステンレス製ハウジングに充填した。別途、活性炭フィルターにより浄化処理した水道水に、遊離残留塩素濃度が２．０±０．２ｍｇ／Ｌとなるように次亜塩素酸ナトリウムを添加したものを調整原水とし調製した。空塔速度（ＳＶ）が８０００／ｈとなるように浄水フィルターの外側から内側に調整原水を３．９Ｌ／ｍｉｎで通水した。次いで、ろ過流量を維持したまま、１日５時間以上連続通水を行い、浄水フィルター通過前後で遊離残留塩素の濃度をＤＰＤ試薬吸光光度法にて定量測定し、流入水に対する流出水の遊離残留塩素の水中濃度が初期２０％以上になる点を破過点とし、該破過点までの総ろ過水量（Ｌ）を求めた。得られた総ろ過水量（Ｌ）を浄水フィルター体積（ｃｍ3）で割った値を遊離残留塩素ろ過能力（Ｌ／ｃｍ3）として算出した。
<Free residual chlorine filtration capacity>
The free residual chlorine filtration capacity was determined according to the following method according to JIS S 3201 2010 6.5.3 Volatile organic compound filtration capacity test. First, both end surfaces of the water purification filter were sealed with hot melt or silicone sealant, and then the stainless steel housing was filled with the filter. Separately, adjusted raw water was prepared by adding sodium hypochlorite to tap water purified by an activated carbon filter so that the free residual chlorine concentration was 2.0±0.2 mg/L. Adjusted raw water was passed from the outside to the inside of the water purification filter at 3.9 L/min so that the superficial velocity (SV) was 8000/h. Next, while maintaining the filtration flow rate, water is continuously passed for 5 hours or more a day, and the concentration of free residual chlorine before and after passing through the water purification filter is quantitatively measured by the DPD reagent absorptiometry, and the free residue of the effluent to the influent. The point at which the concentration of chlorine in water was initially 20% or more was defined as the breakthrough point, and the total amount of filtered water (L) up to the breakthrough point was determined. The value obtained by dividing the obtained total filtered water volume (L) by the water purification filter volume (cm 3 ) was calculated as the free residual chlorine filtration capacity (L/cm 3 ).
＜通水圧力損失＞
浄水フィルターをステンレス製ハウジングに装填し、０．１μｍフィルターにより浄化処理したイオン交換水をＳＶが８０００／ｈとなるように外側から内側に１０分間通水を行った後、ブルドン管圧力計にて圧力損失Ｘ1（ＭＰａ）を測定した。また、同様に予めフィルターを除いたブランクでの圧力損失Ｘ2（ＭＰａ）も測定した。圧力損失Ｘ1から圧力損失Ｘ2を差し引いて、フィルターの圧力損失（ＭＰａ）として算出した。
<Water flow pressure loss>
A water purification filter was loaded in a stainless steel housing, and ion-exchanged water purified with a 0.1 μm filter was passed from the outside to the inside for 10 minutes so that the SV was 8000 / h. A pressure loss X 1 (MPa) was measured. Similarly, the pressure loss X 2 (MPa) was also measured with a blank from which the filter was previously removed. The pressure loss of the filter (MPa) was calculated by subtracting the pressure loss X2 from the pressure loss X1 .
２．混抄シート及び浄水フィルターの製造
２－１．実施例１
＜繊維状活性炭の準備＞
（１）繊維長の最頻値が１．０～１０．０ｍｍの範囲にある繊維状活性炭Ａ１
有機質材料として、軟化点が２８０℃の粒状石炭ピッチを、溶融押出機に供給し、溶融温度３２０℃で溶融混合し、吐出量２０ｇ／ｍｉｎで紡糸することによりピッチ繊維を得た。得られたピッチ繊維を空気中で常温から３５４℃まで１～３０℃／分の割合で５４分間昇温することにより不融化処理を行い、不融化されたピッチ繊維である活性炭前駆体を得た。得られた活性炭前駆体を、Ｈ2Ｏ濃度が１００容量％のガスを賦活炉内に連続的に導入し、雰囲気温度８７５℃で６０分間熱処理することにより賦活を行い、繊維状活性炭を得た。得られた繊維状活性炭の比表面積は２０００ｍ2／ｇ、強度は０．２０ＧＰａ、繊維径は１４μｍであった。次いで、該繊維状活性炭をリファイナーによって叩解し、繊維長の最頻値が１．６９ｍｍ、長さ加重平均繊維長が２．２ｍｍである繊維状活性炭Ａ１を調製した。
2. Manufacture of mixed paper sheets and water filters
2-1. Example 1
<Preparation of fibrous activated carbon>
(1) Fibrous activated carbon A1 having a mode of fiber length in the range of 1.0 to 10.0 mm
As an organic material, granular coal pitch having a softening point of 280° C. was supplied to a melt extruder, melt-mixed at a melting temperature of 320° C., and spun at a discharge rate of 20 g/min to obtain pitch fibers. The obtained pitch fibers were heated in the air from room temperature to 354° C. at a rate of 1 to 30° C./min for 54 minutes to perform an infusibilization treatment, thereby obtaining an activated carbon precursor as infusible pitch fibers. . The obtained activated carbon precursor was activated by continuously introducing a gas having an H 2 O concentration of 100% by volume into an activation furnace and heat-treating it at an ambient temperature of 875° C. for 60 minutes to obtain a fibrous activated carbon. . The fibrous activated carbon thus obtained had a specific surface area of 2000 m 2 /g, a strength of 0.20 GPa, and a fiber diameter of 14 µm. Next, the fibrous activated carbon was beaten by a refiner to prepare fibrous activated carbon A1 having a fiber length mode of 1.69 mm and a length-weighted average fiber length of 2.2 mm.
（２）繊維長の最頻値が０．１～０．８ｍｍの範囲にある繊維状活性炭Ｂ１
有機質材料として、軟化点が２８０℃の粒状石炭ピッチを、溶融押出機に供給し、溶融温度３２０℃で溶融混合し、吐出量２０ｇ／ｍｉｎで紡糸することによりピッチ繊維を得た。得られたピッチ繊維を空気中で常温から３５４℃まで１～３０℃／分の割合で５４分間昇温することにより不融化処理をおこない、不融化されたピッチ繊維である活性炭前駆体を得た。得られた活性炭前駆体を、該活性炭前駆体の３倍の質量のＫＯＨと混合した状態で、Ｎ2濃度が１００容量％のガスを賦活炉内に連続的に導入し、雰囲気温度８００℃で１２０分間熱処理することにより賦活を行いった。賦活した繊維状活性炭を希塩酸で中和、水洗し、乾燥することにより、繊維状活性炭を得た。得られた繊維状活性炭の比表面積は３０００ｍ2／ｇ、強度は０．１０ＧＰａ未満、平均繊維径は１５μｍであった。次いで、該繊維状活性炭をパルパーにて叩解し、繊維長の最頻値が０．２５ｍｍ、長さ加重平均繊維長が０．６ｍｍである繊維状活性炭Ｂ１を調製した。
(2) Fibrous activated carbon B1 with a mode of fiber length in the range of 0.1 to 0.8 mm
As an organic material, granular coal pitch having a softening point of 280° C. was supplied to a melt extruder, melt-mixed at a melting temperature of 320° C., and spun at a discharge rate of 20 g/min to obtain pitch fibers. The obtained pitch fibers were heated in the air from room temperature to 354° C. at a rate of 1 to 30° C./min for 54 minutes to perform an infusibilization treatment, thereby obtaining an activated carbon precursor as infusible pitch fibers. . The obtained activated carbon precursor was mixed with KOH three times the mass of the activated carbon precursor, and a gas having an N concentration of 100% by volume was continuously introduced into the activation furnace, and the atmosphere temperature was 800°C. Activation was performed by heat treatment for 120 minutes. The activated fibrous activated carbon was neutralized with dilute hydrochloric acid, washed with water, and dried to obtain fibrous activated carbon. The obtained fibrous activated carbon had a specific surface area of 3000 m 2 /g, a strength of less than 0.10 GPa, and an average fiber diameter of 15 µm. Next, the fibrous activated carbon was beaten by a pulper to prepare fibrous activated carbon B1 having a fiber length mode of 0.25 mm and a length-weighted average fiber length of 0.6 mm.
＜その他原料の準備＞
熱融着性繊維として、芯部が融点２５５℃のポリエチレンテレフタレート、鞘部が融点１１０℃の共重合ポリエステルであって、Ｓｂ含有量が３０ｍｇ／ｋｇ以下のポリエステル系熱融着性繊維（ポリエステルの重合触媒としてＴｉ系触媒を使用、繊維長５ｍｍ、平均繊維径１．７ｄｔｅｘ）を準備した。
<Preparation of other raw materials>
As the heat-fusible fiber, a polyester-based heat-fusible fiber having a core of polyethylene terephthalate with a melting point of 255°C and a sheath of a copolymer polyester having a melting point of 110°C and an Sb content of 30 mg/kg or less (polyester A Ti-based catalyst was used as a polymerization catalyst, and a fiber length of 5 mm and an average fiber diameter of 1.7 dtex was prepared.
また、アクリルパルプとして、日本エクスラン社製の商品名「ビィパル」を準備した。 In addition, as acrylic pulp, trade name "Vipal" manufactured by Nihon Exlan Co., Ltd. was prepared.
＜混抄シートの製造＞
上記準備した繊維状活性炭Ａ１、繊維状活性炭Ｂ１、熱融着性繊維及びアクリルパルプを、表１に記載の質量比として、パルパーを用いて混合し、均一に分散したスラリーを作製した。得られたスラリーを所定の流量でワイヤー上に流し、脱水することで坪量を調整した。その後、プレスパートを経てドライヤーパートでシートを乾燥し、カレンダーパートでシート表面を平滑にしてからリールで巻き取った。その際、得られたシートの厚みは０．８２ｍｍであった。その後、熱プレスローラーでシートを１１０℃で熱プレスし、混抄シートを得た。
<Production of mixed paper sheet>
The fibrous activated carbon A1, fibrous activated carbon B1, heat-fusible fiber and acrylic pulp prepared above were mixed using a pulper at the mass ratio shown in Table 1 to prepare a uniformly dispersed slurry. The obtained slurry was poured onto a wire at a predetermined flow rate and dehydrated to adjust the basis weight. Thereafter, the sheet was passed through a press part, dried in a dryer part, smoothed in a calender part, and wound up on a reel. At that time, the thickness of the obtained sheet was 0.82 mm. After that, the sheet was hot pressed at 110° C. with a hot press roller to obtain a mixed sheet.
得られた混抄シートは、坪量９６ｇ／ｍ2、厚さ０．５５ｍｍ、密度０．１７４ｇ／ｃｍ3、通気特性（差圧）４８．８Ｐａ、比表面積２３３０ｍ2／ｇであった。 The resulting mixed sheet had a basis weight of 96 g/m 2 , a thickness of 0.55 mm, a density of 0.174 g/cm 3 , a ventilation characteristic (differential pressure) of 48.8 Pa, and a specific surface area of 2330 m 2 /g.
＜浄水フィルターの製造＞
上記得られたシートを、鉄製の円筒状パイプ（外径８．３ｍｍ、長さ１２００ｍｍ）に捲回した。なお、捲回する際の張力は、最終的に密度が０．２１ｇ／ｃｍ3になるように調整した。捲回したシートを雰囲気温度１５０℃で２時間熱処理した。その後、前記円筒状パイプを除去した後に、カット機で１００．０ｍｍの長さにカットし、浄水フィルターを得た。
<Production of water filters>
The obtained sheet was wound around an iron cylindrical pipe (outer diameter 8.3 mm, length 1200 mm). The tension during winding was adjusted so that the final density was 0.21 g/cm 3 . The wound sheet was heat-treated at an ambient temperature of 150° C. for 2 hours. Then, after removing the cylindrical pipe, it was cut to a length of 100.0 mm with a cutting machine to obtain a water purification filter.
得られた浄水フィルターは、内径８．３ｍｍ、外径２１.０ｍｍ、長さ１００.０ｍｍ、密度０．２１ｇ／ｃｍ3であった。 The obtained water purification filter had an inner diameter of 8.3 mm, an outer diameter of 21.0 mm, a length of 100.0 mm and a density of 0.21 g/cm 3 .
２－２．実施例２
＜混抄シートの製造＞
実施例１で準備した繊維状活性炭Ａ１、繊維状活性炭Ｂ１、熱融着性繊維及びアクリルパルプを用い、表１に記載の質量比として、パルパーを用いて混合し、均一に分散したスラリーを作製した。得られたスラリーを所定の流量でワイヤー上に流し、脱水することで坪量を調整した。その後、プレスパートを経てドライヤーパートでシートを乾燥し、カレンダーパートでシート表面を平滑にしてからリールで巻き取り、混抄シートを得た。
2-2. Example 2
<Production of mixed paper sheet>
The fibrous activated carbon A1, fibrous activated carbon B1, heat-fusible fiber and acrylic pulp prepared in Example 1 were mixed using a pulper at the mass ratio shown in Table 1 to prepare a uniformly dispersed slurry. bottom. The obtained slurry was poured onto a wire at a predetermined flow rate and dehydrated to adjust the basis weight. Thereafter, the sheet was passed through a press part, dried in a dryer part, smoothed in a calender part, and wound up on a reel to obtain a mixed paper sheet.
得られた混抄シートは、坪量１００ｇ／ｍ2、厚さ０．５５ｍｍ、シート密度０．１８２ｇ／ｃｍ3、通気特性（差圧）４７．２Ｐａ、比表面積２１４０ｍ2／ｇであった。 The resulting mixed sheet had a basis weight of 100 g/m 2 , a thickness of 0.55 mm, a sheet density of 0.182 g/cm 3 , a ventilation characteristic (differential pressure) of 47.2 Pa, and a specific surface area of 2140 m 2 /g.
＜浄水フィルターの製造＞
上記で得られた混抄シートを、鉄製の円筒状パイプ（外径８．３ｍｍ、長さ１２００ｍｍ）に捲回した。なお、捲回する際の張力は、最終的に密度が０．２２ｇ／ｃｍ3になるように調整した。捲回したシートを雰囲気温度１５０℃で２時間熱処理した。その後、上記円筒状パイプを除去した後に、カット機で１００．０ｍｍの長さにカットし、浄水フィルターを得た。
<Production of water filters>
The mixed sheet obtained above was wound around an iron cylindrical pipe (outer diameter 8.3 mm, length 1200 mm). The tension during winding was adjusted so that the final density was 0.22 g/cm 3 . The wound sheet was heat-treated at an ambient temperature of 150° C. for 2 hours. Then, after removing the cylindrical pipe, it was cut to a length of 100.0 mm with a cutting machine to obtain a water purification filter.
得られた浄水フィルターは、内径８．３ｍｍ、外径２１.０ｍｍ、長さ１００.０ｍｍ、密度０．２２ｇ／ｃｍ3であった。 The obtained water purification filter had an inner diameter of 8.3 mm, an outer diameter of 21.0 mm, a length of 100.0 mm and a density of 0.22 g/cm 3 .
２－３．実施例３
＜混抄シートの製造＞
実施例２で得た混抄シートを用いた。
2-3. Example 3
<Production of mixed paper sheet>
The mixed paper sheet obtained in Example 2 was used.
＜浄水フィルターの製造＞
上記混抄シートを、鉄製の円筒状パイプ（外径８．３ｍｍ、長さ１２００ｍｍ）に捲回した。なお、捲回する際の張力は、最終的に密度が０．２３ｇ／ｃｍ3になるように調整した。捲回したシートを雰囲気温度１５０℃で２時間熱処理した。上記円筒状パイプを除去した後に、カット機で１００．０ｍｍの長さにカットし、浄水フィルターを得た。
<Production of water filters>
The mixed sheet was wound around an iron cylindrical pipe (outer diameter 8.3 mm, length 1200 mm). The tension during winding was adjusted so that the final density was 0.23 g/cm 3 . The wound sheet was heat-treated at an ambient temperature of 150° C. for 2 hours. After removing the cylindrical pipe, it was cut to a length of 100.0 mm with a cutting machine to obtain a water purification filter.
得られた浄水フィルターは、内径８．３ｍｍ、外径２１.０ｍｍ、長さ１００.０ｍｍ、密度０．２３ｇ／ｃｍ3であった。 The obtained water purification filter had an inner diameter of 8.3 mm, an outer diameter of 21.0 mm, a length of 100.0 mm and a density of 0.23 g/cm 3 .
２－４．比較例１
＜繊維状活性炭の準備＞
実施例１で得た繊維状活性炭Ｂ１を用いた。
2-4. Comparative example 1
<Preparation of fibrous activated carbon>
The fibrous activated carbon B1 obtained in Example 1 was used.
＜その他原料の準備＞
熱融着性繊維として、芯部が融点２５５℃のポリエチレンテレフタレート、鞘部が融点１１０℃の共重合ポリエステルであって、Ｓｂ含有量が３０ｍｇ／ｋｇ以下のポリエステル系熱融着性繊維（ポリエステルの重合触媒としてＴｉ系触媒を使用、繊維長５ｍｍ、平均繊維径１．７ｄｔｅｘ）を準備した。
<Preparation of other raw materials>
As the heat-fusible fiber, a polyester-based heat-fusible fiber having a core of polyethylene terephthalate with a melting point of 255°C and a sheath of a copolymer polyester having a melting point of 110°C and an Sb content of 30 mg/kg or less (polyester A Ti-based catalyst was used as a polymerization catalyst, and a fiber length of 5 mm and an average fiber diameter of 1.7 dtex was prepared.
アクリルパルプとして、日本エクスラン社製の商品名「ビィパル」を準備した。 As acrylic pulp, trade name "Vipal" manufactured by Nihon Exlan Co., Ltd. was prepared.
イオン交換繊維として、弱酸型ポリアクリレート系イオン交換繊維（Ｃａ置換ポリアクリレート系イオン交換繊維（ユニチカ社製；Ａ－０２ＣＡＵ））を準備した。 As ion-exchange fibers, weak acid type polyacrylate-based ion-exchange fibers (Ca-substituted polyacrylate-based ion-exchange fibers (manufactured by Unitika Ltd.; A-02CAU)) were prepared.
＜混抄シートの製造＞
上記で準備した繊維状活性炭Ｂ１、熱融着性繊維、アクリルパルプ及びイオン交換繊維を、表１に記載の質量比として、パルパーを用いて混合し、均一に分散したスラリーを作製した。得られたスラリーを所定の流量でワイヤー上に流し、脱水することで坪量を調整した。その後プレスパートを経てドライヤーパートでシートを乾燥し、カレンダーパートでシート表面を平滑にしてからリールで巻き取り、混抄シートを得た。
得られた混抄シートは、坪量９０ｇ／ｍ2、厚さ０．５１ｍｍ、密度０．１７６ｇ／ｃｍ3、通気特性（差圧）７０．０Ｐａ、比表面積２０５０ｍ2／ｇであった。
<Production of mixed paper sheet>
The fibrous activated carbon B1, heat-fusible fiber, acrylic pulp and ion-exchange fiber prepared above were mixed at the mass ratio shown in Table 1 using a pulper to prepare a uniformly dispersed slurry. The obtained slurry was poured onto a wire at a predetermined flow rate and dehydrated to adjust the basis weight. After that, the sheet was passed through a press part, dried in a dryer part, smoothed in a calendar part, and wound up on a reel to obtain a mixed paper sheet.
The obtained mixed sheet had a basis weight of 90 g/m 2 , a thickness of 0.51 mm, a density of 0.176 g/cm 3 , a ventilation characteristic (differential pressure) of 70.0 Pa, and a specific surface area of 2050 m 2 /g.
＜浄水フィルターの製造＞
上記得られたシートを、鉄製の円筒状パイプ（外径８．３ｍｍ、長さ１２００ｍｍ）に捲回した。なお、捲回する際の張力は、最終的に密度が０．２３ｇ／ｃｍ3になるように調整した。捲回したシートを雰囲気温度１５０℃で２時間熱処理した。上記円筒状パイプを除去した後に、カット機で１００．０ｍｍの長さにカットし、浄水フィルターを得た。
<Production of water filters>
The obtained sheet was wound around an iron cylindrical pipe (outer diameter 8.3 mm, length 1200 mm). The tension during winding was adjusted so that the final density was 0.23 g/cm 3 . The wound sheet was heat-treated at an ambient temperature of 150° C. for 2 hours. After removing the cylindrical pipe, it was cut to a length of 100.0 mm with a cutting machine to obtain a water purification filter.
得られた浄水フィルターは、内径８．３ｍｍ、外径２１.０ｍｍ、長さ１００.０ｍｍ、密度０．２３ｇ／ｃｍ3であった。 The obtained water purification filter had an inner diameter of 8.3 mm, an outer diameter of 21.0 mm, a length of 100.0 mm and a density of 0.23 g/cm 3 .
２－５．比較例２
＜繊維長の最頻値が１０ｍｍ超の繊維状活性炭Ｃ１の準備＞
有機質材料として、軟化点が２８０℃の粒状石炭ピッチを、溶融押出機に供給し、溶融温度３２０℃で溶融混合し、吐出量２０ｇ／ｍｉｎで紡糸することによりピッチ繊維を得た。得られたピッチ繊維を空気中で常温から３５４℃まで１～３０℃／分の割合で５４分間昇温することにより不融化処理を行い、不融化されたピッチ繊維である活性炭前駆体を得た。得られた活性炭前駆体を、Ｈ2Ｏ濃度が１００容量％のガスを賦活炉内に連続的に導入し、雰囲気温度８７５℃で５０分間熱処理することにより賦活を行い、強度が比較的高い繊維状活性炭Ｃ１を得た。得られた繊維状活性炭Ｃ１の比表面積は１６５０ｍ2／ｇ、強度は０．２３ＧＰａ、繊維径は１５．５μｍであった。なお、繊維状活性炭Ｃ１では、叩解等の工程は行っておらず、繊維長の最頻値は１０ｍｍ超、長さ加重平均繊維長は１０ｍｍ超であった。
2-5. Comparative example 2
<Preparation of fibrous activated carbon C1 with fiber length mode exceeding 10 mm>
As an organic material, granular coal pitch having a softening point of 280° C. was supplied to a melt extruder, melt-mixed at a melting temperature of 320° C., and spun at a discharge rate of 20 g/min to obtain pitch fibers. The obtained pitch fibers were heated in the air from room temperature to 354° C. at a rate of 1 to 30° C./min for 54 minutes to perform an infusibilization treatment, thereby obtaining an activated carbon precursor as infusible pitch fibers. . The obtained activated carbon precursor was continuously introduced into an activation furnace with a gas having an H 2 O concentration of 100% by volume, and was heat-treated at an atmospheric temperature of 875° C. for 50 minutes to activate the fiber. A shaped activated carbon C1 was obtained. The obtained fibrous activated carbon C1 had a specific surface area of 1650 m 2 /g, a strength of 0.23 GPa, and a fiber diameter of 15.5 µm. The fibrous activated carbon C1 was not subjected to a process such as beating, and the mode value of the fiber length was over 10 mm, and the length-weighted average fiber length was over 10 mm.
＜その他原料の準備＞
熱融着性繊維として、芯部が融点２５５℃のポリエチレンテレフタレート、鞘部が融点１１０℃の共重合ポリエステルであって、Ｓｂ含有量が３０ｍｇ／ｋｇ以下のポリエステル系熱融着性繊維（ポリエステルの重合触媒としてＴｉ系触媒を使用、繊維長５１ｍｍ、平均繊維径１．７ｄｔｅｘ）を準備した。
<Preparation of other raw materials>
As the heat-fusible fiber, a polyester-based heat-fusible fiber having a core of polyethylene terephthalate with a melting point of 255°C and a sheath of a copolymer polyester having a melting point of 110°C and an Sb content of 30 mg/kg or less (polyester A Ti-based catalyst was used as a polymerization catalyst, and a fiber length of 51 mm and an average fiber diameter of 1.7 dtex was prepared.
＜シートの製造＞
上記準備した繊維状活性炭Ｃ１及び熱融着性繊維を、開繊と混合によるカードウェブ法により、シートを得た。
<Seat manufacturing>
The fibrous activated carbon C1 and heat-fusible fibers prepared above were subjected to a card web method by opening and mixing to obtain a sheet.
得られたシートは、坪量６５ｇ／ｍ2、厚さ０．４２ｍｍ、密度０．１５５ｇ／ｃｍ3、通気特性（差圧）１０．３Ｐａ、比表面積１３４０ｍ2／ｇであった。 The obtained sheet had a basis weight of 65 g/m 2 , a thickness of 0.42 mm, a density of 0.155 g/cm 3 , a ventilation characteristic (differential pressure) of 10.3 Pa, and a specific surface area of 1340 m 2 /g.
＜浄水フィルターの製造＞
上記で得られたシートを、鉄製の円筒状パイプ（外径８．３ｍｍ、長さ１２００ｍｍ）に捲回した。なお、捲回する際の張力は、最終的に密度が０．１８ｇ／ｃｍ3になるように調整した。捲回したシートを雰囲気温度１５０℃で２時間熱処理した。上記円筒状パイプを除去した後に、カット機で１００．０ｍｍの長さにカットし、浄水フィルターを得た。
<Production of water filters>
The sheet obtained above was wound around an iron cylindrical pipe (outer diameter 8.3 mm, length 1200 mm). The tension during winding was adjusted so that the final density was 0.18 g/cm 3 . The wound sheet was heat-treated at an ambient temperature of 150° C. for 2 hours. After removing the cylindrical pipe, it was cut to a length of 100.0 mm with a cutting machine to obtain a water purification filter.
得られた浄水フィルターは、内径８．３ｍｍ、外径２１.０ｍｍ、長さ１００.０ｍｍ、密度０．１８ｇ／ｃｍ3であった。 The resulting water purification filter had an inner diameter of 8.3 mm, an outer diameter of 21.0 mm, a length of 100.0 mm and a density of 0.18 g/cm 3 .
３．浄水フィルターの性能評価
前記各浄水フィルターの遊離残留塩素ろ過能力及び通水圧力損失を評価した結果を表１に示す。また、表１には、使用した原料、シート、浄水フィルターの他の物性についても併せて示す。この結果、繊維状活性炭及び熱融着性繊維を含有し、比表面積が１７００～３０００ｍ2／ｇ、密度が０．１５～０．２４ｇ／ｃｍ3、通気特性（差圧）が４０～５５Ｐａを全て満たす混抄シートは、浄水フィルターに成形すると、８０００／ｈという高ＳＶ条件で通水しても、高い遊離残留塩素ろ過能力が認められ、しかも通水圧力損失を抑制できることが確認された（実施例１～３参照）。また、繊維状活性炭及び熱融着性繊維を含有する混抄シートは、含有させる繊維状活性炭として、加重平均繊維長１～１０ｍｍと加重平均繊維長０．１～０．８ｍｍが含まれているものを選択することにより、比表面積１７００～３０００ｍ2／ｇ、密度０．１５～０．２４ｇ／ｃｍ3、及び通気特性（差圧）４０～５５Ｐａを全て充足させ得ることも確認された。
3. Performance Evaluation of Water Purification Filters Table 1 shows the evaluation results of free residual chlorine filtration capacity and water flow pressure loss of each of the above water purification filters. Table 1 also shows other physical properties of the raw materials, sheets, and water purification filters used. As a result, it contains fibrous activated carbon and heat-fusible fibers, has a specific surface area of 1,700 to 3,000 m 2 /g, a density of 0.15 to 0.24 g/cm 3 , and an air permeability (differential pressure) of 40 to 55 Pa. When the mixed paper sheet that satisfies all requirements is formed into a water purification filter, a high free residual chlorine filtration ability is recognized even when water is passed under high SV conditions of 8000 / h, and it was confirmed that water pressure loss can be suppressed. See Examples 1-3). The mixed sheet containing fibrous activated carbon and heat-fusible fibers contains fibrous activated carbon having a weighted average fiber length of 1 to 10 mm and a weighted average fiber length of 0.1 to 0.8 mm. It was also confirmed that the specific surface area of 1700 to 3000 m 2 /g, the density of 0.15 to 0.24 g/cm 3 and the air permeability (differential pressure) of 40 to 55 Pa can all be satisfied.
Claims (5)
前記混抄シートが、繊維状活性炭及び熱融着性繊維を含有し、
前記混抄シートの比表面積が１７００～３０００ｍ2／ｇであり、
前記混抄シートの密度が０．１５～０．２４ｇ／ｃｍ3であり、且つ
前記混抄シートの通気断面積７８５０ｍｍ2を風速０．１ｍ／秒で通気する際の差圧が４０～５５Ｐａである、
浄水フィルター用混抄シート。 A mixed paper sheet used for a water purification filter,
The mixed sheet contains fibrous activated carbon and heat-fusible fibers,
The mixed sheet has a specific surface area of 1700 to 3000 m 2 /g,
The mixed sheet has a density of 0.15 to 0.24 g/cm 3 , and a differential pressure of 40 to 55 Pa when the cross-sectional area of ventilation of the mixed sheet is 7850 mm 2 at a wind speed of 0.1 m/sec.
Mixed paper sheet for water filter.
該ポリエステル樹脂のＳｂ含有量が３０ｍｇ／ｋｇ以下である、請求項１に記載の浄水フィルター用混抄シート。 The heat-fusible fiber contains a polyester resin,
2. The mixed paper sheet for water purification filters according to claim 1, wherein the polyester resin has an Sb content of 30 mg/kg or less.
＜通水圧力損失の測定条件＞
浄水フィルターをステンレス製ハウジングに装填し、０．１μｍフィルターにより浄化処理したイオン交換水をＳＶが８０００／ｈとなるように外側から内側に１０分間通水を行った後、ブルドン管圧力計にて圧力損失Ｘ1（ＭＰａ）を測定する。また、同様に予めフィルターを除いたブランクでの圧力損失Ｘ2（ＭＰａ）を測定する。圧力損失Ｘ1から圧力損失Ｘ2を差し引いた値をフィルターの通水圧力損失（ＭＰａ）とする。 5. The method according to claim 3 or 4, wherein the free residual chlorine filtration capacity at a superficial velocity (SV) of 8000/h is 50 L/cm 3 or more, and the water flow pressure loss measured under the following measurement conditions is 0.05 MPa or less. water filter.
<Measurement conditions for water pressure loss>
A water purification filter was loaded in a stainless steel housing, and ion-exchanged water purified with a 0.1 μm filter was passed from the outside to the inside for 10 minutes so that the SV was 8000 / h. Measure the pressure loss X 1 (MPa). Similarly, the pressure loss X 2 (MPa) of a blank from which the filter is previously removed is measured. The value obtained by subtracting the pressure loss X2 from the pressure loss X1 is defined as the water flow pressure loss (MPa) of the filter.
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