JPH0871336A - 中空モノフィラメント糸を使用したフィルタークロス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルタークロスの織組織を緻密化して微細
粒子の捕捉性能を向上させること。緩い温度条件による
カレンダー加工でフィルタークロス表面の高水準の平滑
化を図りケーキの良好な剥離性と洗浄性を実現するこ
と。 【構成】 フィルタークロス（１０）の経糸（１）及び
／又は緯糸（２）に、合成繊維の中空モノフィラメント
糸を使用する。必要に応じて製織後のフィルタークロス
をカレンダー加工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は中空モノフィラメント糸
を使用したフィルタークロスに係り、特に加圧フィルタ
ー、真空フィルター、水平ベルトフィルター等の各種瀘
過機に好適な平滑性と緻密性を向上させたフィルターク
ロスに関する。

【０００２】

【従来の技術】加圧フィルター、真空フィルター、水平
ベルトフィルター等の瀘過機では、これまでフィルター
クロスの経糸又は緯糸の形成素材として中実モノフィラ
メント糸が使用されてきた。中実モノフィラメント糸は
その内部に微細粒子や瀘液から析出した結晶が沈着する
おそれがないため、フィルタークロスそのものには目詰
りが発生し難く、洗浄処理周期の延長が比較的容易であ
ることから、長時間の連続操業が可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、中実モ
ノフィラメント糸を経糸及び緯糸の形成素材として製織
されたフィルタークロスでは、前記中実モノフィラメン
ト糸の高い剛直性のため、経糸と緯糸の交絡点での目開
きが大きくなり、織組織が粗くなることによって、瀘液
中に含まれている微細粒子の捕捉が困難になる。微細粒
子の捕捉性能を高めるためには製織後のフィルタークロ
スを強カレンダー加工する必要があり、強カレンダー加
工によって中実モノフィラメント糸に破断や溶融等の欠
陥が発生し、フィルタークロスの機械的強度が低下する
だけでなく、耐用期間の短縮やメンテナンス工数の増大
等の問題も発生する。

【０００４】強カレンダー加工を避けるため、別法とし
て、フィルタークロスの製織に際し、経糸及び緯糸の形
成素材として用いられる中実モノフィラメント糸の繊度
を細くすると共に織組織を緻密化する方法が提案されて
いるが、この方式を採用した場合、経糸及び緯糸自体が
細いため、製織されたフィルタークロスそのものが薄く
なり、シワや伸びの発生を抑制するための充分な強度と
耐久性を確保することが困難であった。

【０００５】本発明の第一の目的は、中実モノフィラメ
ント糸をフィルタークロスの形成素材に使用した場合に
問題とされている、高剛直性に起因して織組織が粗くな
ること、微細粒子捕捉性能の低下、及び強カレンダー加
工を防止することにある。

【０００６】本発明の第二の目的は、しわや伸びの発生
に対する抗力、耐性が大きいだけでなく、適度のカレン
ダー加工を施すことにより、繊維状固形分を含むスラリ
ー等の瀘過手段として使用したとき、フィルタークロス
の表面に粘着したケーキに対して高い剥離性能を保持し
続けることが可能で、且つ、洗浄再生が容易なフィルタ
ークロスを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のフィルタークロ
スは、経糸及び／又は緯糸に中空モノフィラメント糸を
用いて製織する。経糸及び緯糸の全部を中空モノフィラ
メント糸にする他、経糸及び／又は緯糸に、中空モノフ
ィラメント糸と中実モノフィラメント糸の引揃え糸を用
いて製織してもよい。中空モノフィラメント糸の素材に
はナイロン、ポリエステル及びポリプロピレンが好適で
あり、これら素材のうち一種類のみで経糸及び／又は緯
糸の中空モノフィラメント糸を構成するか、あるいは経
糸と緯糸のそれぞれの中空モノフィラメントで素材の種
類を異ならせる。例えば経糸の中空モノフィラメント糸
にはナイロンを使用し、緯糸の中空モノフィラメントに
はポリエステルを使用する。なおナイロンはポリアミド
系合成高分子の総称である。濾液の微細粒子の高捕捉性
能やケーキの高剥離性が要求される場合は、フィルター
クロスにカレンダー加工を施す。この時のカレンダー加
工の条件は、通常のカレンダー加工と同じでよい。

【０００８】

【作用】中空モノフィラメント糸は柔軟性に優れるた
め、経糸と緯糸の交絡点での当接面圧で中空モノフィラ
メント糸が偏平化し、交絡点当接面積が大きくなり、そ
の分だけフィルタークロスの目開きが従来よりも小さく
なり、瀘液中の微細粒子の捕捉性能が高まる。これによ
り、微細粒子の捕捉性能向上を目的としたフィルターク
ロスのカレンダー加工が必ずしも必要でなくなる一方、
より高い捕捉性能が要求される場合でもカレンダー加工
の条件は通常のカレンダー加工と同じでよい。製織後、
カレンダー加工を施し中空モノフィラメント糸を全般的
に偏平化させることによって、織組織の一層の緻密化に
よる微細粒子の高捕捉性能と織面の平滑性によるケーキ
の高剥離性が得られる。

【０００９】

【実施例】以下、図１乃至図５に示す５つの実施例と、
これらの実施例に対応して用意された３つの比較例に基
いて本発明の実施態様を説明する。

【００１０】図１は本発明の第１実施例を示すものであ
って、フィルタークロス（１０）を構成する経糸（１）
と緯糸（２）の両方にナイロン製の中空モノフィラメン
トが使用されている。織組織としては５枚朱子織が採用
されており、製織後、ヒートセット及びカレンダー加工
を施こし、経糸（１）及び緯糸（２）を全般的に偏平化
することによって、経糸（１）と緯糸（２）の交絡点
（３）における空隙寸法を狭小化させると共に、経糸
（１）相互間の隙間（４）及び緯糸（２）相互間の隙間
（３’）を狭小化させている。経糸（１）と緯糸（２）
の両方に中空モノフィラメント糸を使用し、かつ、カレ
ンダー加工を施こすことによって、フィルタークロス
（１０）は、モノフィラメント糸使い特有の平滑かつ、
微細な表面特性を具え、かつ、経糸（１）及び緯糸
（２）の交絡組織間に緻密な通液流路を有する瀘材が出
来上がる。

【００１１】カレンダー加工の条件は、経糸（１）及び
緯糸（２）の素材となる繊維形成ポリマーの種類と分子
量によって異なるが、一般的には、１４０℃〜２００℃
に加熱したローラーによって１００ｋｇｆ／ｃｍ〜１５
０ｋｇｆ／ｃ ｍの圧力作用下にて１．５ｍ／ｍｉｎ−
５．０ｍ／ｍｉｎの速度で処理することによって、経
糸（１）及び緯糸（２）の偏平化 と織組織の緻密化が
達成される。

【００１２】図２は本発明の第２実施例を示すものであ
って、フィルタークロス（１０）を構成する経糸（１）
にナイロン製の中空モノフィラメント糸が使用されてい
るが、緯糸（５）にはナイロン製の中実モノフィラメン
ト糸が使用されている。

【００１３】中実モノフィラメント糸の混用比率は、中
空モノフィラメント糸の偏平化と、フィルタークロス
（１０）の織組織の緻密化を阻害しないように併用する
中空モノフィラメント糸の重量以下に設定する。

【００１４】経糸（１）のナイロン製中空モノフィラメ
ント糸がカレンダー加工によって偏平化し、図２（Ｂ）
に示すように経糸（１）が緯糸（５）を包み込むような
形で緯糸（５）と交絡する。この結果、経糸（１）と緯
糸（５）との交絡間隙が小さくなり、緻密な織組織を有
するフィルタークロス（１０）が得られる。

【００１５】

【表１】

【００１６】この場合、表１に示すように経糸（１）の
織密度を緯糸（５）の織密度よりも大きくすると、偏平
化した経糸（１）がフィルタークロス（１０）の表面の
大部分を覆い、隣接する経糸（１）間の間隙を狭める。
結果的にフィルタークロス（１０）は、モノフィラメン
ト糸使い特有の平滑かつ、緻密な表面特性を具え、か
つ、経糸（１）及び緯糸（５）の交絡組織間に微細な通
液流路を有する瀘材となる。フィルタークロス（１０）
の表面側の平滑性と緻密性が向上し、これに対応してフ
ィルタークロス（１０）の裏面側に比較的大きな通液路
が形成される。この結果、瀘過ケーキ剥離後のフィルタ
ークロス（１０）の洗浄処理が容易となり、目詰り防止
機能も向上する。

【００１７】図３は本発明の第３実施例を示すものであ
って、前記第２実施例とは反対に経糸（６）にポリエス
テル製の中実モノフィラメント糸を使用し、緯糸（７）
に同じくポリエステル製の中空モノフィラメントを使用
している。カレンダー加工によって中空モノフィラメン
ト糸からなる緯糸（７）が偏平化し、隣接する経糸
（６）間の隙間寸法は従来型の中実モノフィラメント糸
使いのフィルタークロスと殆ど変らないものの、経糸
（６）と緯糸（７）の交絡点（３）で織組織が緻密化さ
れる。この結果、図２に示すフィルタークロス（１０）
と同様の洗浄性と目詰り防止機能を高めたフィルターク
ロス（１０）が得られる。

【００１８】これ迄説明した第１実施例、第２実施例及
び第３実施例においては、経糸（１）（６）の整列密度
を緯糸（２）（５）（７）の打込み密度より高くし、か
つ、朱子織組織にすることによって、主として経糸
（１）（６）によりフィルタークロス（１０）の表面側
を構成している。このようなフィラメント糸使いと織組
織の組合せによって、フィルタークロス（１０）の表面
側での平滑性と緻密性が向上し、また、経糸（１）
（６）と、緯糸（２）（５）（６）との交絡機会を少な
くすることによって、隣接する経糸（１）または（６）
の間で通液流路が形成され濾過処理能力が高まる。

【００１９】図４は本発明の第４実施例を示すものであ
って、織組織が平織であり、かつ、ナイロン製の中空モ
ノフィラメント糸からなる経糸（１）及び緯糸（２）の
直径、単位長さ当りの整列密度、フィルタークロス（１
０）の厚さと通気度並びに中空モノフィラメント糸の孔
径が前述実施例と異なっているものの、第１実施例に記
載したフィルタークロス（１０）に匹敵する洗浄処理性
及び瀘過処理能力を具えている。この第４実施例におい
ては、中空モノフィラメント糸からなる経糸（１）及び
緯糸（２）が製織後のカレンダー加工によってそれぞれ
偏平化し、経糸（１）と緯糸（２）の交絡点（３）にお
ける厚さの減少を利用して空隙寸法の狭小化を達成し、
これによって瀘液中に含まれている微細粒子の捕捉能力
を所望の水準に高めている。

【００２０】図５は本発明の第５実施例を示すものであ
って、織組織としては５枚朱子織が使用されており、経
糸（１）にはナイロンの中空モノフィラメント糸が使用
されているものの、緯糸（２）の配列順序は、前記第１
実施例とは異なり、ナイロン製の中実モノフィラメント
糸（５）をナイロン製の中空モノフィラメント糸（２）
が両側から挟む糸使いとなっている。緯糸（２）の一方
の構成成分である中空モノフィラメント糸（２）を他方
の緯糸（２）構成成分である中実モノフィラメント糸
（５）の両側に密着させた密な織組織を採用することに
よって、緯糸（２）方向の強度が向上し、高圧瀘過に対
応可能なフィルタークロス（１０）が取得される。緯糸
（２）側に中空モノフィラメント糸（２）を配設するこ
とによって経糸（１）と緯糸（２）（５）との交絡点
（３）が緻密化され、これと同時に中空モノフィラメン
ト糸（２）と中実モノフィラメント糸（５）との微小隙
間が瀘液の通過路として機能することによって、フィル
タークロス（１０）の瀘過処理能力が大幅に向上する。

【００２１】なお、各実施例で用いた中空モノフィラメ
ント糸の中空部の断面積割合は３０％であった。

【００２２】また、この中空部の断面積割合は３０〜５
０％の範囲で可能である。

【００２３】さらに、各実施例で用いた中空モノフィラ
メント糸の外径は０．３ｍｍであったが、外径は０．１
ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲で可能である。

【００２４】前記第１実施例乃至第５実施例に記載した
フィルタークロス（１０）並びに比較例として用意した
ナイロン製の中実モノフィラメント糸を経糸と緯糸に使
用したフィルタークロスの特性を表１に示す。

【００２５】本発明に係るフィルタークロス（１０）の
瀘材としての性能を評価する目的で、表２及び表３に示
す条件下で調質した下水処理場の初沈汚泥について瀘過
実験を実施した。

【００２６】

【表２】

【００２７】

【表３】

【００２８】濾過実験の結果を表４に一括して表示す
る。

【００２９】

【表４】

【００３０】表４から第２実施例、第４実施例ともに瀘
過初期からフィルタークロス（１０）の表面に固形分の
粒子が捕捉され、ケーキによる瀘層が迅速に形成される
ことが理解される。比較例１による測定値と比較するこ
とによって、濁りの少ない瀘液が得られ、スムーズにケ
ーキの圧密化と含水率の低減が達成されることが理解さ
れる。

【００３１】次に、第２の性能評価実験として段ボール
ライナー用クラフトパルプの蒸解工程で使用されるドレ
ツグスの回収用真空脱水機に本発明に係るフィルターク
ロス（１０）を装着し、比較例２、３と対比しながらド
レツグス回収工程から採取した緑液スラリーについて瀘
過実験を行なった。実験条件を表５に、実験結果を表６
に示す。

【００３２】

【表５】

【００３３】

【表６】

【００３４】前記第２の性能評価実験に比較例２、３と
して使用したフィルタークロスの特性を表７に示す。

【００３５】

【表７】

【００３６】表６から第１実施例及び第４実施例に示す
フィルタークロスを使用した場合、比較例３として使用
したマルチフィラメント製の粗目フィルタークロスと同
等の瀘液清澄度が得られる事実が判明した。また、ケー
キの剥離性や目詰りの防止性能も良好な水準に維持され
た。これに対して比較例２に示すフィルタークロスでは
瀘液の清澄度が低く、また、比較例３に示すフィルター
クロスではケーキの剥離性が稍不良で、共に採用に到ら
なかった。

【００３７】最後に第３の性能評価実験として、リン酸
製造工程に使用される真空式水平ベルトフィルター用フ
ィルタークロス（１０）について、第３実施例として挙
げたものと、表９に示す比較例４とを対比しながら表８
に示す条件に従って瀘過実験を行なった。瀘過実験結果
を表１０に表示する。

【００３８】

【表８】

【００３９】

【表９】

【００４０】

【表１０】 第３実施例に示すフィルタークロス（１０）は、ケーキ
の剥離性は比較例４と大差ないものの、表面の平滑化と
通気度の調整を目的として実施するカレンダー加工の条
件を、比較例４に比べて大幅に緩く設定することが可能
であり、フィルタークロス（１０）の緻密化が容易であ
ることと考え併せ、製造コストの節減に寄与するところ
が大きい。

【００４１】

【発明の効果】本発明は前述の如く、フィルタークロス
の経糸及び／又は緯糸に中空モノフィラメント糸を使用
したので、中空モノフィラメント糸の柔軟性により経糸
と緯糸の交絡点での空隙を狭小化でき、微細粒子の捕捉
性能を向上できる。また微細粒子の捕捉性能向上を目的
としたカレンダー加工が必ずしも必要でなくなるか、あ
るいはカレンダー加工の温度条件を緩めることが可能に
なり、カレンダー加工での糸の破断、溶融、それに伴う
フィルタークロスの機械的強度の低下、耐用期間の短
縮、メンテナンス工数の増大といった弊害を除去するこ
とができる。

【００４２】中空モノフィラメントを含むフィルターク
ロスはその柔軟性故にカレンダー加工しやすく、通常の
加工条件でも簡単に中空モノフィラメント糸が偏平化
し、フィルタークロス表面の平滑化と織組織の緻密化が
達成され、瀘過機に装着して使用したときに、瀘液の通
過間隙が調節されると共に、ケーキの剥離性が向上し、
生産性の向上と洗浄周期の延長に対して顕著な効果が発
揮される。また、洗浄が容易で原状回復性も良好なた
め、生産性の向上と保守管理労力の節減が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明に係るフィルタークロスの第１
実施例の斜視平面図、（Ｂ）はその横断面図。

【図２】（Ａ）は前記フィルタークロスの第２実施例の
斜視平面図、（Ｂ）はその横断面図。

【図３】（Ａ）は前記フィルタークロスの第３実施例の
斜視平面図、（Ｂ）はその横断面図。

【図４】（Ａ）は前記フィルタークロスの第４実施例の
斜視平面図、（Ｂ）はその横断面図。

【図５】（Ａ）は前記フィルタークロスの第５実施例の
斜視平面図、（Ｂ）は緯糸の配列順序を説明する斜視
図。

【符号の説明】

１ 経糸 ２ 緯糸 ３ 経糸と緯糸の交絡点 ３’ 経糸相互間又は緯糸相互間の隙間寸法 ４ 経糸相互間の隙間 ５ 緯糸 ６ 経糸 ７ 緯糸 １０ フィルタークロス

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 経糸及び／又は緯糸に、中空モノフィラ
   メント糸を用いて製織してなるフィルタークロス。
2. 【請求項２】 経糸及び／又は緯糸に、中空モノフィラ
   メント糸と中実モノフィラメント糸の引揃え糸を用いて
   製織してなるフィルタークロス。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のフィルタークロ
   スをカレンダー加工したフィルタークロス。
4. 【請求項４】 ナイロン、ポリエステル及びポリプロピ
   レンの中から選択された任意の１つの素材によって、中
   空モノフィラメント糸の経糸及び緯糸が構成されてなる
   請求項１又は２に記載のフィルタークロス。
5. 【請求項５】 ナイロン、ポリエステル及びポリプロピ
   レンの中から選択された任意の２つの素材の一方によっ
   て中空モノフィラメント糸の経糸を構成し、他方によっ
   て中空モノフィラメント糸の緯糸を構成してなる請求項
   １又は２に記載のフィルタークロス。
6. 【請求項６】 前記中空モノフィラメント糸の中空部の
   断面積割合を、３０％〜５０％にした請求項１又は２に
   記載のフィルタークロス。
7. 【請求項７】 前記中空モノフィラメント糸の外径を
   ０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲に設定した請求項１、２
   又は６に記載のフィルタークロス。