JPH11504853A - 一体的に並置された（ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ）支持繊維及び濾過繊維を含む不織布メルトブローン液体濾過体（ｍｅｄｉａ）、同濾過体を用いたフィルターカートリッジ、及び同濾過体の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 濾過体は、互いに一体的に並置された、不織布メルトブローン支持繊維及び濾過繊維の塊体から形成されている。支持繊維（３２）は、これと一体的に並置された濾過繊維（３０）と比べて、平均して比較的大きい直径を有する。好ましくは濾過体は、濾過要素の少なくとも１つの環状ゾーン内に配置されている。例えば使い捨て円筒形フィルターカートリッジであり、これは軸方向に細長い中央中空通路（１２）を有し、この通路は濾過体によって取囲まれている。従って本発明によるデプスフィルターカートリッジは、１つ又はそれ以上の追加ゾーン（Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３）を互いに対して環状の関係に備えて形成されていてもよい（この追加の濾過ゾーンは、各々一体的に並置された支持繊維が備えられていてもよく、備えられていなくてもよい）。本発明によるメルトブローン不織布繊維構造であって、少なくとも１つの濾過ゾーンが、比較的小さい直径の濾過繊維と一体的に並置された比較的大きい直径の支持繊維から成っている構造の結果として、広い範囲の「工作された」物理的性質（例えば濾過、圧力降下許容差等に関するもの）を有するフィルターカートリッジを提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 一体的に並置された（ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ）支持繊維及び濾過繊維を含む不 織布メルトブローン液体濾過体（ｍｅｄｉａ）、同濾過体を用いたフィルターカ ートリッジ、及び同濾過体の製造方法及び製造装置 発明の分野 本発明は一般に液体濾過の分野に関する。より特定すれば本発明は、メルトブ ローン液体濾過体に関する。このフィルター体は好ましい形態において、円筒形 使い捨てフィルターカートリッジであって、フィルター体がいくつかの環状に隣 接した不織布メルトブローン濾過体層の少なくとも１つに配置されているフィル ターカートリッジとして具体化されている。この点に関して、環状に隣接したい くつかの層は、フィルターカートリッジの深さ全体に、選択的液体濾過効率勾配 が得られるように、段階のある細孔サイズ／密度を有していてもよい（すなわち いわゆる「デプスフィルターカートリッジ」）。 発明の背景 メルトブローンポリマーの不織布塊体から形成されるデプスフィルターカート リッジはよく知られており、液体濾過の用途に広く用いられるようになっている 。一般に、このようなメルトブローンフィルターカートリッジは、メルトブロー イングダイと組合わされたオリフィスにポリマーを押出して繊維を形成し、これ らの繊維を回転成形マンドレルの方に送ることによって製造される。メルトブロ ーイングの間、不活性ガス（例えば空気）は溶融繊維に作用し、繊維は比較的小 さい直径に繊細化され、これらの繊細化された繊維は無作為に成形マンドレルに 分配される。従って時間が経過するにつれて、無作為に相互に混ざり合った凝固 不織布繊維塊体が、成形マンドレルに形成される。従ってメルトブローイングダ イに対するメルトブローン繊維の形成塊体の制御された軸運動によって、無限の 長さの円筒形フィルターカートリッジが連続的に形成される。 メルトブローイングの間、メルトブローイングダイと組合わされた作業条件の １つ又はそれ以上は、繊維直径及び／又は密度、従って細孔サイズに関して、結 果として生じるメルトブローン繊維の様々な属性がそれに応じて得られるように 、様々に変えうることは知られている。例えば米国特許第３，９０４，７９８号 及び第３，８０１，４００号において（これらの各特許の全体の内容は、ここに 特に引用して組み込まれている）、次のような技術が開示されている。すなわち （ｉ）ポリマーの温度、（ｉｉ）ポリマー押出し速度、（ｉｉｉ）成形マンドレ ルの回転速度、（ｉｖ）メルトブローイングダイと成形マンドレルとの距離、及 び／又は（ｖ）成形マンドレルと組合わされたアイドラーロールの重量は、既に メルトブローンされている隣接層に対して、メルトブローン繊維の密度を徐々に 変えるために、変更してもよいという技術である。 米国特許第４，５９４，２０２号及び第４，７２６，９０１号（これらの各特 許の全体の内容は、ここに特に引用して組み込まれている）は、メルトブローン 繊維の繊維直径を調節によって様々に変えて、実質的な繊維対繊維結合を伴なわ ずに、フィルターカートリッジの半径方向の大きさ（深さ）全体において、繊維 直径分散の各レベルに対して実質的に一定のボイド容積を得る技術について開示 している。 フィルターカートリッジは、使用中、その半径方向の厚みにおいてかなりな圧 力降下に耐えるものでなければならない（この圧力降下は、濾過された液体から 除去された微粒子の取込みの増加に伴なって増す）。フィルターカートリッジが 、フィルター体の圧潰を伴なわずに設計上の制限内で圧力降下に耐えうるために は、個別孔あき管状コア（この周りにフィルター体が配置されている）を含ませ ることがこれまでの通常の方法であった。（この点に関しては、米国特許第３， ９３３，５５７号、第４，０３２，６８８号、及び第４，１１２，１５９号参照 。これらの各特許の全体の内容は、ここに特に引用して組み込まれている。） メルトブローン繊維の不織布塊体を含む「コアの無い」デプスフィルターカー トリッジを形成することも、当技術において提案されている。例えば米国特許第 ４，２４０，８６４号（この特許の全体の内容は、ここに特に引用して組み込ま れている）は、様々な媒体密度のフィルターを得るために、成形マンドレルに蓄 積される繊維へ加える圧力を変えて、コアの無いメルトブローンフィルターカー トリッジを製造する技術について開示している。従って、様々な層における繊維 の直径は実質的に一定であるにもかかわらず、このような蓄積された繊維への圧 力をゾーン毎に変えることによって、最も内側のゾーンが一体型「コア」として 用いるのに十分なほど高い密度を有するフィルターカートリッジを製造すること ができる。 さらに最近になって、米国特許第５，３４０，４７９号（この特許の全体の内 容は、ここに特に引用して組み込まれている）は、メルトブローン繊維から形成 されているデプスフィルターカートリッジを開示している。これは、フィルター 中央部位に支持フィラメントを有し、この直径は、フィルター構造の残りを圧潰 せずに支えるのに十分な強さのある構造へと熱結合されるのに十分な大きさを有 するものである。比較的大きな直径の繊維のこのゾーンは、従って比較的小さい 直径の濾過繊維を取囲んでいる残りの部分に対して、一体型「コア」として機能 する。 前記フィルターカートリッジは、いくつかの有利な属性を有してはいるが、依 然としていくつかの改善が必要である。例えば、環状濾過ゾーンの１つ又はそれ 以上に一体型支持構造が備えられている、メルトブローン不織布フィルターカー トリッジが提供されるならば特に望ましいであろう。さらに望ましいのは、この ような一体型支持構造が連続的に生産されるメルトブローン支持繊維の形態であ り、これらの繊維が環状濾過ゾーンの１つ又はそれ以上の内部において、メルト ブローン濾過繊維と共に一体的に並置され（すなわち混ざり合い）、従って濾過 特性及び圧力降下範囲が、特定の最終用途に適合するために、選択的に「工作（ ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ）」されうるものである。本発明が目的とするのは、この ようなニーズを満たすことである。 発明の概要 広義には本発明は、互いに一体的に並置された不織布メルトブローン支持繊維 と濾過繊維との塊体から形成される濾過体として具体化されている。支持繊維は 平均して、支持繊維と一体的に並置された濾過繊維と比較して、比較的大きい直 径を有する。好ましい実施態様において、濾過体は、濾過要素の少なくとも１つ の環状ゾーン内に配置されている。例えばこれは、濾過体によって取囲まれてい る軸方向に細長い中央中空通路を有する、使い捨て円筒形フィルターカートリッ ジである。 従って本発明による円筒形フィルターカートリッジは、好ましくは軸方向に細 長い中央中空通路を取囲んでいる、少なくとも１つの環状濾過ゾーンを含むもの である。これはまた、並置された比較的大きい直径の支持繊維と、比較的小さい 直径の濾過繊維とから一体的に形成されているものである。従って、本発明によ るデプスフィルターカートリッジは、互いに対して環状の関係にある１つ又はそ れ以上の追加濾過ゾーン（これらの追加濾過ゾーンは、各々、一体的に並置され た支持繊維を備えていてもよく、備えていなくてもよい）を有するものとして形 成されていてもよい。少なくとも１つの濾過ゾーンが、比較的小さい直径の濾過 繊維と一体的に並置された比較的大きい直径の支持繊維から成る、本発明による メルトブローン不織布繊維構造から生じる結果として、広い範囲の「工作された 」物理的性質（例えば濾過、圧力降下許容差等に関するもの）を有するフィルタ ーカートリッジを提供することができる。 この発明のその他の側面及び利点は、本発明の好ましい実施態様の次の詳細な 記載を注意深く考察すれば、より明らかになるであろう。 図面の簡単な説明 以下、添付図を参照する。図面において、様々な図面全体の同様な参照番号は 、同様な構造要素を示す。 図１は、この発明のフィルターカートリッジを製造するための、１つの好まし いメルトブローイング装置を示す概略透視図である。 図２Ａは、図１に示されたメルトブローイング装置の概略端面図である。 図２Ｂは、この発明に従って用いうる、もう１つのメルトブローイング装置の 概略端面図である。 図３は、この発明のフィルターカートリッジを製造するための、もう１つのメ ルトブローイング装置の概略端面図である。 図４は、本発明による円筒形フィルターカートリッジの一例を示す、一部断面 になった概略透視図である。 図５は、本発明による、並置された支持繊維と濾過繊維との構造的関係を示す 概略図である。 図６Ａ〜６Ｆは各々、メルトブローンの一体的に並置された支持繊維と濾過繊 維との構造的関係を示す、下記実施例において得られた本発明のカートリッジＩ Ｃ１〜ＩＣ６の代表的部分の顕微鏡写真である。 図７Ａ〜７Ｃは、実施例１に従ってテストが実施されたフィルターカートリッ ジに関する、各々、当初粒子除去効率、プラギングデータ及び濁度効率に対応す るグラフである。 図８Ａ〜８Ｃは、実施例２に従ってテストが実施されたフィルターカートリッ ジに関する、各々、当初粒子除去効率、プラギングデータ及び濁度効率に対応す るグラフである。 図９Ａ〜９Ｃは、実施例３に従ってテストが実施されたフィルターカートリッ ジに関する、各々、当初粒子除去効率、プラギングデータ及び濁度効率に対応す るグラフである。 図１０Ａ〜１０Ｃは、実施例４に従ってテストが実施されたフィルターカート リッジに関する、各々、当初粒子除去効率、プラギングデータ及び濁度効率に対 応するグラフである。 図１１Ａ〜１１Ｃは、実施例５に従ってテストが実施されたフィルターカート リッジに関する、各々、当初粒子除去効率、プラギングデータ及び濁度効率に対 応するグラフである。 好ましい実施態様の詳細な説明 本発明によるデプスフィルターカートリッジＦＣを製造するのに特に適した装 置１０の１つの形態を、添付図１に従って概略的に示す。図面から分るように、 装置１０は一般に成形マンドレルを含んでおり、これは長い孔あき管１２を具備 しており、（これは最終的にはフィルターカートリッジＦＣのコアを形成するも のである）、この管は、歪んだ駆動ローラー１４ａ〜１４ｃによって、軸運動及 び回転運動（各々矢印Ａ_a及びＡ_r）のために支持されている。図示されていない が、下流ではもう１組みのローラー１４ａ〜１４ｃが用いられており、これは管 １２の濾過体の外側表面と接触している。１列のメルトブローイングダイ１６ａ 〜１６ｃには、各々の押出機１８ａ〜１８ｃによって供給が行なわれるが、この ダイ列は、孔あき管１２の軸運動（矢印Ａ_a）に対して平行に並べられ、濾過繊 維を孔あき管１２の方へ連続的にメルトブローし、これによって各々、フィルタ ーカートリッジＦＣの少なくとも３つの環状ゾーンＺ₁〜Ｚ₃が生じる（図４も参 照）。 メルトブローイングダイ１６ａ〜１６ｃはそれ自体が次の点で通常のものであ る。すなわちこれらには、各々、ライン１９を経て加圧流体（例えば加圧空気） 流が供給され、この流は、各ダイから排出される繊維メルト流に作用し、個々の 繊維を繊細化し、これらを孔あき管１２の方へ進ませるという点である。しかし ながら、各々のダイ１６ａ〜１６ｃと組合わされた押出機１８ａ〜１８ｃ及び／ 又は空気流を、計量ポンプ２０ａ〜２０ｃ及び流量調節器２１ａ〜２１ｃによっ て個別に調節してもよい。これらの調節器は、マスター調節器ＭＣ₁と操作によ って（ｏｐｅｒａｔｉｖｅｌｙ）組合わされる。従って押出機は、温度、ポリマ ー流量等に関して調節しうる一方、空気流は、圧力、流量等について調節するこ とができ、従って所望の直径のメルトブローン繊維を得るために、作業条件をい くつでも選ぶことができる。これらの作業条件は、製造したいと望む所望のフィ ルターカートリッジＦＣに応じて、オペレーターがマスター調節器ＭＣ₁に示す ことができ、従って様々な環状ゾーンＺ₁〜Ｚ₃を自動的に製造することができる 。 孔あき管の軸運動（及び従ってメルトブローイングダイ１６ａ〜１６ｃの操作 によって、環状ゾーンＺ₁〜Ｚ₃に各々蓄積されるメルトブローン繊維）は、歪ん だ駆動ローラー１４ａ〜１４ｃの回転速度及び回転角度によって調節される。し かしながら最終的には、無限ではあるが予め定められた長さのダイ１６ａ〜１６ ｃから来る蓄積メルトブローン繊維から形成された管状部分は、ダイ１６ａ〜１ ６ｃの列を超えて軸方向に伸びるものである。ついで、通常の切断装置（例えば 往復運動をするように備えられていてもよい電動のこぎりＭＳ）は、手動又は自 動操作されてもよく、延長された長さを切断し、これによってフィルターカート リッジＦＣが形成される。このようにして、図１に示されている装置１０は、連 続的にフィルターカートリッジＦＣを形成する。ついでフィルターカートリッジ ＦＣはさらに、次のサイジング工程（図示されていない）において、最終長さに 切断されてもよい。 本発明にとって重要な装置１０には、少なくとも１つの追加メルトブローイン グダイ２２ａが備えられている。これは、円錐形の収集／移送ローラー２３とは 、半径方向に間隔をあけて配置された関係にある。ダイ１６ａ〜１６ｃのように 、ダイ２２ａは、次の点で通常の設計のものである。すなわちこのダイは、複数 のポリマー繊維メルト流を排出し、これらの流は、加圧流体（例えば空気）流に よる作用を受け、この流はライン２５を経てダイ２２ａへ供給されるものである という点である。ダイ２２ａへポリマーのメルト流を供給する押出機２４ａの操 作は、ダイ２２ａと組合わされた流体流と共に、各々、調節器２７ａ及び２９ａ によって制御されてもよく、ダイ１６ａによって形成された濾過繊維の直径と比 較して、比較的大きい直径の支持繊維が得られる。調節器２７ａ及び２９ａは、 オペレーターが、所望の直径の支持繊維を得るために必要な作業設定点を入力で きるように、操作によってマスター調節器ＭＣ₂と連結されるものであってもよ い。 ダイ２２ａが収集／移送ローラー２３に対して配置されるに際しては、こ こから出て来る繊細化支持繊維が、ローラー２３の回転外側表面に突き当たり、 これによって運ばれ、ダイ１６ａ及び／又は１６ｂから出る濾過繊維流に対して 向けられ、かつ図２Ａに概略的に示されているように、形成しつつあるフィルタ ーカートリッジの表面上へ送られるように配置される。従って、図２Ａに示され ているようにダイ２２ａを配置することによって、ここから出てくる支持繊維流 は、実質的に、ダイ１６ａ及び／又は１６ｂから出る濾過繊維流と組合わされた 繊細化空気流によって、実質的に影響を受けなくなる。逆も同様である。換言す れば、一方でダイ２２ａから、他方でダイ１６ａ及び１６ｂから出る、繊維流及 びこれらと組合わされた繊細化空気流は、互いに遮られるか、あるいは互いから 「隠される」。これは、収集／移送ローラー２３が、ダイ２２ａと、ダイ１６ａ 及び１６ｂとの間に置かれているからである。従って適切なプロセス制御を、各 々の流に対して実施することができる。 ダイ２２ａ及びダイ１６ａのもう１つの配列が、添付図２Ｂに概略的に示され ている。図から分るように、ダイ２２ａ及びダイ１６ａは、実質的に収集／移送 ローラー２３と同じ平面にあるが、反対側に配置されている。すなわちダイ２２ ａ及びダイ１６ａは、互いに軸方向に向かい合う関係に並べられている。このよ うな配列では、ローラー２３は有利にも、図２Ａを参照して前記されたような流 れを遮る配置によって、ダイ２３ａから出る繊維流がダイ１６ａから出る繊維流 を破壊するのを妨げる働きをすることになる。従って本発明によれば、ダイ２２ ａは、収集／移送ローラー２３を通る水平平面に対して約０°〜約９０°の角度 に向けられてもよい。図２Ａに示された実施態様が用いられる場合、ダイ２２ａ は最も好ましくは、収集／移送ローラー２３を通る水平平面に対して約４５°の 角度に向けられる。 ダイ２２ａから出る繊維は、ダイ１６ａ及び／又はダイ１６ｂから出る濾過繊 維流に対して向けられるようになるまで、支持繊維がローラー２３の回転部分全 体において十分に溶融状態に維持されるように高温にある。従ってこのようにし て、支持繊維は、ダイ１６ａ及び／又はダイ１６ｂから出る濾過繊維流に対して 十分に溶融状態で向けられるので、支持繊維と濾過繊維の少なくともいくつかは 、それらが交差する地点において互いに融解結合する。すなわち、支持繊維は十 分に軟化されるか又は溶融状態に維持されるので、ローラー２３とついで形成さ れるフィルターカートリッジとの間のロール間隙部位での濾過繊維の衝撃によっ て、支持繊維及び濾過繊維の少なくともいくつかが、各々の交差地点において互 いに融解結合されることになる。この際、このような支持繊維と濾過繊維は、冷 却された時、一体的に融合する程度にまでなる。支持繊維及び濾過繊維の少なく ともいくつかがこのように融合することは、非常に有利である。この融合は、フ ィルターカートリッジが、半径方向の厚みにおいて大きい圧力降下に耐える、改 善された能力を獲得するのに役立つと考えられるからである。所望であれば、収 集／移送ローラー２３を、外部手段、例えば抵抗加熱器及び／又は図１の加熱器 ２３ａによって概略的に示されているように、ローラー２３に通された加熱流体 （例えば加熱空気）によって加熱し、濾過繊維に向けられた時に、支持繊維の所 望の少なくとも一部溶融特性を得るようにしてもよい。 あるいはまた支持繊維ダイ２２ａは、濾過繊維ダイ１６ａに対して、図３に示 されているように配置されてもよい。図示されているように、支持繊維ダイ２２ ａは、このダイから出る支持繊維が、ダイ１６ａから出る濾過繊維流と共にエン トレインされるように配置してもよい。このもう１つのダイ配列において、ダイ ２２ａは最も好ましくは、ダイ１６ａに対して実質的に９０°の位置に配置され るが、このダイの下流に位置する。このようにして、ダイ２２ａから出る支持繊 維はエントレインされ、ダイ１６ａから出る濾過繊維と均一に混ざり合い、支持 繊維と濾過繊維との両方から成る不織布縒り（ｅｎｔａｎｇｌｅｄ）塊体が形成 される。ストライキングによって、フィルターカートリッジが形成される。この 場合も、支持繊維及び濾過繊維は、図２Ａ及び２Ｂを参照して前記したように、 ある程度まで熱接着される。 図１〜３を参照して前記された装置を用いて形成された、デプスフィルターカ ートリッジの一例を添付図４に示す。図４に示されたフィルターカートリッジＦ Ｃは、中央孔あき管１２を取囲む３つの環状濾過ゾーンＺ₁〜Ｚ₃を含んでいる。 これは、３つのダイ１６ａ〜１６ｃが装置１０に用いられているからである。し かしながら特別なフィルターカートリッジ設計パラメーターによっては、３つの ダイ１６ａ〜１６ｃより多い、又は少ないダイを用いてもよい。従って追加のダ イ１６ｄ及びそれと組合わされた押出機１８ｄ及び調節器２０ｄ、２１ｄを、ダ イ１６ｃの下流に備えて、４つ目の環状濾過ゾーンを形成してもよい。１つ又は ２つだけのダイ、例えば同様に、ダイ１６ａ及び／又は１６ｂと、これらに組合 わされた各々の押出機１８ａ及び１８ｂを用いて、１つ又は２つだけの対応環状 ゾーンを備えたフィルターカートリッジを形成することもできる。 同様に、１つ又はそれ以上の他のダイ（例えば図１に示されたダイ２２ｂ及び これと組合わされた押出機２４ｂ及び調節器２７ｂ、２９ｂ）は、ダイ１６ｂ〜 １６ｃ（もしあれば、ダイ１６ｄも）の１つ又はそれ以上と半径方向に間隔があ けられた関係に配置されてもよい。従ってその他の環状ゾーンには、ダイ２２ａ 及びこれと組合わされた押出機２４ａによって備えられているものと同様に、比 較的大きな直径の支持繊維が備えられていてもよい。同様に、例えば異なるポリ マーの非支持繊維を並置するようにこれらの追加ダイ２２ｂをも備えて、環状ゾ ーンＺ₁、Ｚ₂及び／又はＺ₃の１つ又はそれ以上において、繊維ミックスを得る ようにしてもよい。しかしながらダイ２２ｂは、ダイ２２ａと同じ押出機２４ａ から供給を受けてもよく、従って同じポリマーの支持繊維が形成される。いずれ にしても、ダイ２２ａ及び／又は２２ｂの作業条件は、種々の相対直径の支持繊 維が形成されるように選んでもよい。従って例えばダイ２２ｂを用いて、ダイ２ ２ａから形成された支持繊維及びダイ１６ａから形成された濾過繊維と比較して 、中間の直径の支持繊維を形成するようにしてもよい。 ダイ２２ａ及びダイ１６ａのうちの１つだけが図２Ａ、図２Ｂ及び図３に示さ れているが、これらの図面に関する前記考察は、ダイ２２ｂ及びダイ１６ｂ〜１ ６ｄの相対的な向きにも同様に適用できると理解すべきである。 前記装置１０において、各々、ダイ１６ａ及びダイ２２ａの操作によって、比 較的大きい直径の支持繊維及び比較的小さい直径の濾過繊維が備えられるのは、 最も内側の環状ゾーンＺ₁である。しかしながらこれも前記されているように、 その他のゾーンＺ₂〜Ｚ₃の１つ又はそれ以上にも、このように比較的大きな直径 の支持繊維が備えられていてもよい。例として挙げられているゾーンＺ₁を形成 する繊維構造の概略図が、添付図５に示されている。 比較的小さい直径の濾過繊維３０と比較的大きい直径の支持繊維３２は、ゾー ンＺ₁内において一体的に並置されている。すなわち濾過繊維３０及び支持繊維 ３２は、それらの各々のダイ１６ａ及び２２ａによってメルトブローンされ、互 いに混合されるように、中央管１２に突き当たる。従って、この明細書及び添付 クレームで用いられている「一体的に並置された」という用語は、比較的小さい 直径の濾過繊維３０と比較的大きい直径の支持繊維３２が、互いに均一に混ざり 合っているという意味である。比較的小さい直径の濾過繊維と比較的大きい直径 の支持繊維はまた、ある程度まで熱結合されてもよい。すなわち上記で簡単に説 明したように、濾過繊維の少なくともいくつかは、各々の交差地点において、支 持繊維の少なくともいくつかと熱融合されてもよい。 図５に示されているように、比較的大きい直径の支持繊維３２は、濾過繊維３ ０の縺れた塊体が占めるオープン部位又はボイドスペースのランダムマトリック スを形成する。従って支持繊維３２によって画定されるボイドスペースのこのラ ンダムマトリックスから、濾過繊維３０を支持するためのネットワーク構造を生 じる。支持繊維３２は、濾過カートリッジの濾過特性には実質的に寄与しないと 推測される。それに対して全体的な濾過効率は、支持繊維ネットワークのボイド スペースを占める濾過繊維３０の塊体によって実質的に決定されると考えられる 。しかしながら支持繊維は、圧力の増加による圧潰に抵抗して濾過繊維３０を支 えることに実質的に寄与すると考えられる。従って使用中、これらの濾過効率を 引き延ばすことができる。 好ましくは比較的小さい直径の濾過繊維は、平均直径が約１μｍ〜約５０μｍ 、より好ましくは約１μｍ〜約４０μｍである。比較的大きい直径の支持繊維は 、好ましくは平均直径が約６０μｍ〜約５００μｍであり、より好ましくは約８ ０μｍ〜約３００μｍである。前記濾過繊維直径は、濾過カートリッジの個々の 環状ゾーン内の平均直径である。平均濾過繊維直径が約２０μｍより大きいフィ ルターカートリッジゾーンには、支持繊維が存在する必要がないであろう。しか しながら比較的大きい直径の支持繊維は、もしフィルターカートリッジゾーン内 にあるとすれば、このような支持繊維が用いられている濾過ゾーンを構成する繊 維の好ましくは約１０〜約６０重量％、より好ましくは約２０〜約５０重量％含 まれることになる。 事実上、本発明によるフィルターカートリッジＦＣを形成するためには、メル トブローンされうるあらゆるポリマーを用いることができる。例えばこのような ポリマーは、ポリオレフィン（例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリマ ー及びコポリマー）、ポリアミド（例えばナイロン−６、ナイロン−６，６、及 びその他のナイロン）、ポリエステル（例えば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、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート等 ）、アセタール、フルオロポリマー（例えばエチレン−クロロトリフルオロ−エ チレン）、ポリフェニレンスルフィド、生分解性ポリマー（例えばポリ（ラクチ ド））、液体結晶ポリマー、リサイクルポリマー、ポリエーテルエーテルケトン （ＰＥＥＫ）、ポリスチレン、ビニリデンモノマーのポリマー、例えばビニルク ロライド、ビニルアセテート、ビニリデンクロライド及びアクリロニトリル、及 びこれらの混合物であってもよい。特に好ましいものは、ポリオレフィン、ポリ エステル、及びナイロンである。 個別ゾーンＺ₁〜Ｚ₃は、同じポリマーから形成される濾過繊維から成っていて もよい。あるいはフィルターカートリッジの設計者が目指す特別な最終用途に合 わせるために、種々のポリマーから形成されていてもよい。同様に、濾過繊維３ ０及び支持繊維３２は、同じポリマー又は異なるポリマーから形成されていても よく、あるいは要望に応じて、同じポリマーの種々のメルトフローインデックス から形成されていてもよい。 この発明は、下記の非限定的な実施例を参照すればよりよく理解できよう。 実施例 Ａ． 一般情報 下記実施例において、本発明のカートリッジＩＣ１〜ＩＣ６として示されてい るいくつかのフィルターカートリッジを、本質的には図３に示されている種類の 装置を用いて製造したが、次のように修正した。濾過繊維は、３つの通常の６イ ンチ幅メルトブローイングダイから発生したが、これらの各々は、８８個の直径 ０．０１５インチポリマーオリフィスと、調節可能なエアギャップを備えている 。ダイは、図１に示されているように、フィルターカートリッジの支持コアに平 行に並べられ、これによって、濾過体の３つの環状ゾーンを含むフィルターカー トリッジが形成された。濾過繊維ダイエアギャップのセットは、内部、中間、及 び外部ゾーンダイにおいて、各々０．０２５、０．０３０、及び０．０３５イン チであった。 各ダイには、独立駆動の計量型ポンプから溶融ポリマーが供給された。各計量 型ポンプには、３／４インチ直径の２４／ｌＬ／Ｄ押出機（キリオン・エクスト ルーダーズ・インコーポレイティッド（Ｋｉｌｌｉｏｎ Ｅｘｔｒｕｄｅｒｓ， Ｉｎｃ．）モデルＫＬＢ ０７５）によって供給が行なわれた。加熱圧縮空気も ３つのダイに供給され、これによって繊維が繊細化され、繊維が支持コアの方へ 送られた。実施例においては、種々の空気温度が用いられた。しかしながら各実 施例において、３つのダイの各々では空気温度は同じであった。空気流量、ポリ マー温度、及びポリマー流量の作業変数は、対応フィルター体ゾーンにおいて所 望の直径の濾過繊維を生じるように、各ダイごとに選定された。ダイの表面から 支持コアまでの距離（すなわち濾過繊維が繊細化され、空気流によって運ばれる 距離）は、すべての実施例において、一定の１６インチに維持された。 支持繊維は、適切な繊維形成ダイを備えた、単一の１インチ直径の２４／１Ｌ ／Ｄ押出機（レインヴィル・カンパニー（Ｒａｉｎｖｉｌｌｅ Ｃｏｍｐａｎｙ ））から生じたものである。支持繊維形成には、下記の２つの異なったダイ設計 が用いられた。押出機は、高さ及び角度調節器を備えた可動ベースに取り付けら れているが、これは、濾過繊維流及びカートリッジに対するダイの位置決めにか なりの柔軟性を与えるものであった。下記実施例において、種々のダイ位置が用 いられた。すべての実施例において、支持繊維ダイは、支持繊維が濾過繊維ダイ とカートリッジとの間において、濾過繊維流に直接排出されるように配置された 。支持繊維ダイは、濾過繊維流に対して約９０°の角度が付けられ、濾過繊維流 より概算距離約９インチだけ高いところに配置された。支持繊維ダイも、支持繊 維が、濾過繊維ダイの出口近くで濾過繊維流に入るように配置された（すなわち 濾過繊維ダイの下流に約２インチだけ間隔があけられている）。濾過繊維ダイに 供給が行なわれるのと同じ源から、圧縮加熱空気が支持繊維ダイに供給された。 従って支持繊維ダイは、濾過繊維ダイと同じ空気温度で操作が行なわれた。支持 繊維ダイから排出された空気は、支持繊維を繊細化するため、及びこれらの繊維 を濾過繊維流内に送るための両方に利用された。ついで支持繊維は、濾過繊維空 気流によってカートリッジに吹き付けられた。空気流量、ポリマー温度、及びポ リマー流量の作業変数は、所望の直径の支持繊維を得るために選定された。 支持繊維と濾過繊維のどちらも、孔あき支持管に収集された。この管は、約２ ５０ＲＰＭの一般的速度で回転し、１分あたり約１９インチの一般的な率で軸方 向に移動するものであった。これらの速度は必要であれば、操作中、一般的に均 一なカートリッジ外径を維持するために調節された。 他の記載がなければ、下記実施例において濾過繊維も支持繊維も、ポリプロピ レンホモポリマー材料から形成された。この材料は、供給時にはメルト流量が３ ８ｇ／１０分であり、密度が．９０４ｇ／ｃｍ³である（アモコ・ケミカル・カ ンパニー（Ａｍｏｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）、グレード７９５ ６）。用いられた孔あき支持管は、直径１．３１インチＯ．Ｄ．× １．０９イ ンチＩ．Ｄ．の工業規格射出成形ポリプロピレンフィルターコアであった。実施 例のカートリッジの大きさは、２．４４インチＯ．Ｄ．× １．０９インチＩ． Ｄ．× 長さ１０インチであった。 本発明のカートリッジＩＣ１〜ＩＣ６に関する平均媒体（ｍｅｄｉｕｍ）ボイ ド容積及び空気透過性は、次のようにして測定された： 平均媒体ボイド容積：％で表わされたカートリッジ内のフィルター体の平均ボ イド容積。この特性は、フィルター体のサンプルの大きさ（内径、外径、及び長 さ）及び重量を測定し、サンプルの密度を計算して決定された。ついで平均ボイ ド容積を次のようにして計算した： 平均媒体ボイド容積＝（Ｄ_r−Ｄ_m）／Ｄ_r（１００） ここにおいて、Ｄ_rは樹脂の密度（＝．９０４ｇ／ｃｍ³）であり、Ｄ_mは媒体 の密度である。 空気透過性：特定の空気流量において、差圧単位で表示された、完全な未使用 フィルターカートリッジの空気透過性。この特性は、２ ＳＣＦＭ／１０”カー トリッジの割合で圧縮空気をカートリッジに流し、同時にカートリッジにおける 差圧（水のインチにおける△Ｐ）を測定して決定された。流れの方向は内側から 外側へ、すなわち最初に孔あき支持管を通り、次に濾過体を通るものであった。 本発明のカートリッジＩＣ１〜ＩＣ６の平均媒体ボイド容積、空気透過性、及 びその他の物理的特性は、下記物理的データ表に示されている。 Ｂ．フィルターカートリッジの性能テスト 実施例のカートリッジの濾過特性は、メムテック・アメリカ・コーポレーショ ン（Ｍｅｍｔｅｃ Ａｍｅｒｉｃａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）技術報告書第１ ９０３−Ｔ号 （１９９１年）（この全体の内容は、ここに特に引用して組み込 まれる）に記載された手順を用いて評価した。ついでテストサンプルを分析して 、下記特性及びデータを得た： 当初粒子除去効率：各テストフィルターカートリッジの当初粒子除去効率を、 流入及び流出流体サンプルの粒子サイズ分析に基づいて決定した。粒子のサイズ 及び数は、電子粒子カウンター（コールター・エレクトロニクス・インコーポレ イテッド（Ｃｏｕｌｔｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｉｎｃ．）モデルＴＡＩ Ｉ）を用いて測定した。効率は、ベータ比で表わされており、下記のように計算 された： β_x＝Ｉ_x／Ｏ_x ここにおいて、ｘ＝粒子サイズ（マイクロメーター（μｍ）表示）； β_x＝粒子サイズｘにおけるベータ比； Ｉ_x＝流入サンプルにおけるサイズｘの粒子の数；及び Ｏ_x＝流出サンプルにおけるサイズｘの粒子の数。 当初粒子除去効率は、ベータ比対粒子サイズのプロットとしてグラフで示した 。 プラギングデータ：各カートリッジのプラギング性能は、カートリッジにおけ る差圧（△Ｐ）をモニターし、かつその結果を２０分毎に記録して評価を行なっ た。プラギングデータは、△Ｐ対実行時間のプロットとしてグラフで示す。 濁度効率：各カートリッジの濁度効率を、流入及び流出流体サンプルの濁度測 定に基づいて、２０分毎に決定した。サンプルの濁度は、比濁度装置（ＮＴＵ） における通常の濁度計（ハック・ケミカル・カンパニー（Ｈａｃｈ Ｃｈｅｍｉ ｃａｌ ｃｏｍｐａｎｙ）モデル２１００Ａ）を用いて測定した。次のように２ ０分毎に濁度効率を計算した： 濁度効率％＝（Ｔ_i−Ｔ_o）／Ｔ_i（１００） ここにおいて、Ｔ_iは流入濁度であり、 Ｔ_oは流出濁度である。 次に濁度効率の結果を、実行時間に対してプロットした。 実施例１ 実施例１の場合、支持繊維ダイは、１列の９個のノズルを備えており、各ノズ ルは、設計が米国特許第３，５４３，３３２号（引用してここに全て組み込まれ る）に開示されている型に似ている。各ノズルは、０．０３５インチ直径のポリ マーオリフィス１個と、０．０８３インチ直径の空気孔３個を備えているもので あった。９個のノズルは、カートリッジの軸に平行に並べられ、１８インチの距 離にわたって間隔をあけて配置されていた。支持繊維ダイは、支持繊維が濾過繊 維流の幅全体に排出されて、カートリッジの各環状ゾーンにおいて支持繊維と濾 過繊維との混合物が得られるように配置された。５５０°Ｆの装置空気温度を用 いた。本発明によるカートリッジ（本発明のカートリッジ１、「ＩＣ１」として 示されているもの）を製造するための、各ダイにおける作業条件は、次の通りで あった。 支持繊維の効果を評価するために、全体が濾過繊維から形成されたカートリッ ジ（対照カートリッジ１、「ＣＣ１」として示されているもの）を上記条件下に 製造した。但し、支持繊維ダイは作動していない。ついで２つのカートリッジに ついて、同じ試験条件下に並べて性能試験を行なった。このテストの結果は、図 ７Ａ〜７Ｃのグラフに示され、一方、ＩＣ１の繊維構造の顕微鏡写真は、図６Ａ に示されている。 実施例２ この実施例２の場合、支持繊維ダイは、通常の６インチ幅メルトブローイング ダイであった。このダイには、０．０１５インチ直径のポリマーオリフィスが１ ２個と、０．０５０インチの１組みのエアギャップが備えられている。支持繊維 ダイは、支持繊維が主として内部ゾーンにおいて収集され、少しの部分がフィル ター体の中間ゾーンにおいて集められるように配置された。空気温度は５００° Ｆであった。本発明によるカートリッジ（本発明のカートリッジ２、「ＩＣ２」 として示されているもの）を製造するために、各ダイにおいて用いられた作業条 件は、次の通りであった。 支持繊維の効果を評価するために、全体が濾過繊維から形成されたカートリッ ジ（対照カートリッジ２、「ＣＣ２」として示されているもの）を上記条件下に 製造した。ついで２つのカートリッジについて、性能試験を行なった。このテス トの結果は、図８Ａ〜８Ｃのグラフに示されているが、一方、ＩＣ２の繊維構造 の顕微鏡写真は、図６Ｂに示されている。 実施例３ 実施例２を繰り返した。但し、支持繊維ダイポリマー流量は、２７．４ｇ／分 に低下させた。これによって、カートリッジ内の支持繊維含有量が減少した。結 果として生じたカートリッジ（本発明のカートリッジ３、「ＩＣ３」として示さ れているもの）について、支持繊維を含まず、同じ条件下に製造された濾過繊維 を含むカートリッジ（対照カートリッジ３、「ＣＣ３」として示されているもの ）と比べた性能テストを実施した。結果は、図９Ａ〜９Ｃのグラフに示されてい るが、一方、ＩＣ３の繊維構造の顕微鏡写真は、図６Ｃに示されている。 実施例４ この実施例４の場合、支持繊維ダイは、支持繊維ダイが内部濾過繊維ダイと一 列になるように支持繊維ダイを動かすことによってのみ、内部環状ゾーンにおい て繊維を収集するように配置された。製造されたカートリッジの切開及び分析に 基づくと、非常に少量の支持繊維が中間ゾーンにおいて収集されたようであった 。しかしながら、中間ゾーンにおける支持繊維の割合は、先行実施例よりも少な いと考えられた。支持繊維ポリマーは、１０分あたり１２グラムのメルト流量を 有するポリプロピレン材料であった。（ハイモント・ユー・エス・エー・インコ ーポレイテッド（Ｈｉｍｏｎｔ ＵＳＡ，Ｉｎｃ．グレードＰＤ ６２６）。圧 縮空気温度５００°Ｆを用いた。ダイにおける作業条件は、次のとおりであった ： 結果として生じたカートリッジ（本発明のカートリッジ４、「ＩＣ４」として 示されているもの）について、前記実施例２及び３の濾過繊維ダイ条件を用いて 製造された、支持繊維を含まないカートリッジ（対照カートリッジ４、「ＣＣ４ 」として示されているもの）と比べた性能テストを実施した。結果は図１０Ａ〜 １０Ｃのグラフに示されているが、一方、ＩＣ４の繊維構造の顕微鏡写真は、図 ６Ｄに示されている。 実施例５ 実施例２の作業条件を繰り返したが、但し、支持繊維ダイポリマー流量は、９ ５．４ｇ／分に増加させた。これによって、支持繊維含有量が増した。この結果 生じたカートリッジ（本発明のカートリッジ５、「ＩＣ５」として示されている もの）について、実施例２に従って製造された本発明のもう１つのカートリッジ （本発明のカートリッジ６、「ＩＣ６」として示されているもの）と比べた性能 テストを行なって、種々の支持繊維含有量の効果を評価した。結果は図１１Ａ〜 １１Ｃのグラフに示されているが、一方、ＩＣ５及びＩＣ６の繊維構造の顕微鏡 写真は、各々図６Ｅ及び６Ｆに示されている。 前記実施例１〜４の性能テストの結果が示すところでは、本発明のカートリッ ジが、一体的に並置された支持繊維及び濾過繊維を含んでいないフィルターカー トリッジと比較して、改良された長時間濾過性能を有することが分る。支持繊維 を含有させた結果、当初粒子除去効率はわずかに少なくなったが、本発明のカー トリッジの除去効率は、濁度効率及びプラギングデータによって示されているよ うに、差圧が時間の経過につれて増加するのに伴なって改善される。差圧の漸増 は、フィルター体の表面上及びその深さ内において蓄積される粒子の結果生じた ものである。粒子がフィルターによって多く除去されればされるほど、その効率 は増加する。 対照カートリッジも差圧の増加と共に効率が増加するがある時点までである。 データによれば、対照カートリッジは、効率がピークに達し、その後下降傾向を 示す差圧点に到達することを示している。この効率低下は、フィルター体の変形 の結果であると考えられる。この変形は、カートリッジがフィルター収納シール から分離することによって、保持された粒子の放出及び／又はカートリッジバイ パスを生じることになるからである。 実施例１〜４の各々において、本発明のカートリッジの粒子除去効率は、場合 によっては対照カートリッジよりも優れており、テストが終了するまで増加を続 けた。本発明のカートリッジの改良された長時間効率は、支持繊維によって与え られる強度の増加から生じるものであると考えられる。支持繊維は、差圧の増加 条件下に、フィルター体の構造的一体性を保持する効果があるようである。この 効果の程度は、保持された汚物がカートリッジから放出されず、及び／又はバイ パス条件がそれ以上進展しない程度までのものである。その結果、フィルターカ ートリッジが流体流から効率的に粒子を除去及び保持し続ける時間は延長される 。従ってこれらの利点は、改良操作成績となって現われ、フィルターカートリッ ジの使用者にとっては、操作コストが低減されることになる。 実施例５の試験結果は、種々の支持繊維含有量でも同様な性能の結果が得られ ることを示す。 本発明は、現在最も便利で好ましい実施態様と考えられるものに関連して記載 されているが、本発明は開示されている実施態様には限定されず、逆に添付クレ ームの精神及び範囲内に含まれる様々な修正及び同等の配列を包含するものであ ると理解すべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 コップ、クリントン・ブイ オーストラリア国、エヌエスダブリュ 2154、キャッスル・ヒル、タックウェル・ ロード 53 (72)発明者 シュミット、ロバート・ジェイ アメリカ合衆国、ペンジルバニア州 17363、スチュワートタウン、ダットン・ ロード、ボックス 4436、アール・アール ４ (72)発明者 シュコスキー、アンソニー・シー アメリカ合衆国、メリーランド州 21093、 ティモニウム、スプリングサイド・ドライ ブ 115 (54)【発明の名称】 一体的に並置された（ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ）支持繊維及び濾過繊維を含む不織布メルトブロー ン液体濾過体（ｍｅｄｉａ）、同濾過体を用いたフィルターカートリッジ、及び同濾過体の製造 方法及び製造装置 【要約の続き】 るフィルターカートリッジを提供することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．不織布並置メルトブローン支持繊維及び濾過繊維の塊体から成る濾過体で あって、前記支持繊維が、前記濾過繊維の直径と比べ、平均して比較的大きい直 径を有している濾過体。 ２．前記支持繊維の平均直径が、約６０μｍ〜約５００μｍであり、前記濾過 繊維の平均直径が、約１μｍ〜約５０μｍである、請求項１に記載の濾過体。 ３．前記比較的大きい直径の支持繊維が、前記の少なくとも１つの環状ゾーン におけるオープン部位のランダムマトリックスを画定し、前記濾過繊維が前記比 較的大きい直径の支持繊維と一体的に並置されて、これにより画定されたオープ ン部位の前記ランダムマトリックスの内部に物理的に配置されるようになってい る、請求項１に記載の濾過体。 ４．前記支持繊維と濾過繊維の少なくともいくつかは、互いに一体となって融 合している、請求項３に記載の濾過体。 ５．前記支持繊維と濾過繊維は、同一又は異なるポリマーから形成されている 、請求項１に記載の濾過体。 ６．前記支持繊維及び／又は濾過繊維が、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリ エステル、アセタール、フルオロポリマー、ポリフェニレンスルフィド、生分解 性ポリマー、液体結晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスチレン、 ビニリデンモノマーのポリマー、及びこれらの混合物から成る群から選ばれるポ リマーから形成されている、請求項５に記載の濾過体。 ７．前記支持繊維が、前記濾過体の約１０〜約６０重量％含まれている、請求 項１に記載の濾過体。 ８．請求項１〜７のうちのいずれか１つに記載の濾過体を含む、流体フィルタ ー。 ９．軸方向に長い中央中空通路、及び不織布メルトブローン支持繊維及び濾過 繊維の塊体を含んでいる前記通路を取囲んでいる円筒形濾過要素を有するフィル ターカートリッジであって、前記支持繊維及び濾過繊維は、前記濾過要素の少な くとも１つの環状帯域内において一体的に並置されており、前記支持繊維は、前 記濾過繊維と比べ、平均して比較的大きい直径を有するフィルターカートリッジ 。 １０．前記比較的大きい直径の支持繊維が、前記の少なくとも１つの環状ゾ ーンにおけるオープン部位のランダムマトリックスを画定し、前記濾過繊維が、 前記比較的大きい直径の支持繊維と一体的に並置され、これにより画定されたオ ープン部位の前記ランダムマトリックスの内部に物理的に配置されるようになっ ている、請求項９に記載のフィルターカートリッジ。 １１．前記支持繊維と濾過繊維の少なくともいくつかは、互いに一体となって 融合している、請求項１０に記載のフィルターカートリッジ。 １２．前記の少なくとも１つの環状ゾーンにおける濾過繊維と比較して、異な る濾過特性を有する、メルトブローン不織布濾過繊維の塊体から成る、もう１つ の環状ゾーンを含んでいる、請求項１０に記載のフィルターカートリッジ。 １３．前記もう１つの環状ゾーンも前記支持繊維から成る、請求項１２に記載 のフィルターカートリッジ。 １４．前記の少なくとも１つの環状ゾーンの前記支持繊維は、ゾーン毎に互い に対して異なる直径を有している、請求項１３に記載のフィルターカートリッジ 。 １５．前記支持繊維及び濾過繊維は、同一又は異なるポリマーから形成され ている、請求項９に記載のフィルターカートリッジ。 １６．前記支持繊維及び／又は前記濾過繊維が、ポリオレフィン、ポリアミド 、ポリエステル、アセタール、フルオロポリマー、ポリフェニレンスルフィド、 生分解性ポリマー、液体結晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスチ レン、ビニリデンモノマーのポリマー、及びこれらの混合物から成る群から選ば れるポリマーから形成されている、請求項１５に記載のフィルターカートリッジ 。 １７．前記の少なくとも１つの環状ゾーンにおけるオープン部位のランダム マトリックスを画定する比較的大きい直径の支持繊維と、前記比較的大きい直径 の支持繊維と一体的に並置され、これにより画定されたオープン部位の前記ラン ダムマトリックスの内部に物理的に配置されるようになっている、比較的小さい 直径の濾過繊維とから成るメルトブローン不織布繊維の塊体から形成される少な くとも１つの環状ゾーンを含む、フィルターカートリッジ。 １８．比較的小さい直径の濾過繊維と一体的に並置された、比較的大きい直径 の支持繊維から成る少なくとも１つの環状ゾーンを有する、円筒形フィルターカ ートリッジの製造方法であって、下記工程を含む方法： （ａ）半径方向に分離された１対のメルトブローイングダイから来るメルトブ ローン繊維を、回転成形マンドレルの方へ向けて、前記メルトブローイングダイ の１つから来るメルトブローン繊維が、前記成形マンドレルに到達した時、前記 メルトブローイングダイのもう一方のダイのメルトブローン繊維に対して、一体 的に並置されるようにする工程； （ｂ）前記１対のメルトブローイングダイを調節して、前記メルトブローイン グダイの１つから来る前記メルトブローン繊維が、前記もう一方のメルトブロー イングダイから来るメルトブローン繊維と比べ、比較的大きい直径を有するよう にする工程；及び （ｃ）前記メルトブローイングダイのどちらかから来る前記一体的に並設され たメルトブローン繊維を、前記成形マンドレルに蓄積するようにし、これによっ て前記の少なくとも１つの環状ゾーンを形成する工程。 １９．前記１つのダイから来る前記比較的大きい直径のメルトブローン繊維が 、前記の少なくとも１つの環状ゾーンにおいてボイドスペースのランダムネット ワークを画定するように、かつ前記比較的小さい直径のメルトブローン繊維が前 記の画定されたボイドスペース内において一体的に並置されるように、工程（ｂ ）を実施する、請求項１８に記載の方法。 ２０．下記工程を含む、一体的に並置された不織布メルトブローン支持繊維及 び濾過繊維の塊体から成る、濾過体の製造方法： （ａ）メルトブローン繊維を１対のメルトブローイングダイから出す工程； （ｂ）前記１対のメルトブローイングダイを調節して、前記メルトブローイン グダイの１つから来る前記メルトブローン繊維が、前記もう一方のメルトブロー イングダイから来る前記メルトブローン繊維と比べ、比較的大きい直径を有する ようにする工程；及び （ｃ）前記１つのダイから出た前記比較的大きい直径の繊維を、前記もう１つ のダイから出た前記比較的小さい直径の繊維と接触させ、これによって、前記支 持繊維及び濾過繊維の一体的に並置された不織布メルトブローン塊体を形成する 工程。 ２１．工程（ａ）は、前記１つのダイを、前記もう１つのダイと半径方向に間 隔をあけた関係に配置することを含む、請求項２０に記載の方法。 ２２．前記１つのダイは、前記もう１つのダイと軸方向に反対側に配置される 、請求項２１に記載の方法。 ２３．前記１つのダイが、前記もう１つのダイと一般的に向かい合っている回 転成形マンドレルの方向へ向けられている、請求項２０に記載の方法。 ２４．前記１つのダイが、水平平面に対して、約０°〜約９０°の角度に向け られている、請求項２０に記載の方法。 ２５．前記繊維が、前記１つのダイから収集／移送ローラーの外側表面の方へ 出され、このローラーは、前記１つのダイから来る前記繊維を運び、前記もう１ つのダイから出る繊維と接触させる、請求項２３又は２４に記載の方法。 ２６．前記収集／移送ローラーを加熱して、前記１つのダイから出てその外側 表面上を運ばれる前記繊維を、前記もう１つのダイから出た繊維と接触するまで 、十分な溶融状態に維持することを含む、請求項２５に記載の方法。 ２７．前記もう１つのダイは、メルトブローン繊維を成形マンドレルの方へ出 し、１つのダイが、前記もう１つのダイの下流に配置され、前記１つのダイから 出る前記繊維が、前記もう１つのダイから出る前記メルトブローン繊維と共にエ ントレインされるようになり、前記どちらかのダイから来る前記エントレインさ れた繊維は共に、前記成形マンドレルと接触して、一体的に並置された前記不織 布メルトブローン支持繊維及び濾過繊維の塊体を形成する、請求項２０に記載の 方法。 ２８．工程（ｂ）は、前記支持繊維が平均直径約６０μｍ〜約５００μｍを有 するように実施され、前記濾過繊維の平均直径は約１μｍ〜約５０μｍである、 請求項１８又は２０に記載の方法。 ２９．工程（ｂ）は、前記支持繊維が約１０〜約６０重量％の量で存在するよ うに実施される、請求項１８又は２０に記載の方法。重量％の量で存在するよ ３０．下記を含む、濾過体製造方法： （ｉ）メルトブローン繊維の第一流を、第一メルトブローイングダイから成形 マンドレルの方へ出すこと； （ｉｉ）メルトブローン繊維の第二流を、第二メルトブローイングダイから、 前記成形マンドレルに隣接して配置された収集／移送表面の方へ出して、メルト ブローン繊維の前記第二流がメルトブローン繊維の前記第一流から遮られるよう にすること； （ｉｉｉ）前記収集／移送表面を動かして、前記第二流の前記メルトブローイ ン繊維が、前記第一流の前記メルトブローン繊維と接触するように、かつ前記成 形マンドレルに送られるようにすること。 ３１．下記： （ｉ）成形マンドレル； （ｉｉ）メルトブローン繊維の第一流を前記成形マンドレルの方へ出す第一メ ルトブローイングダイ； （ｉｉｉ）前記成形マンドレルに隣接して配置される回転収集／移送ローラ； （ｉｖ）メルトブローン繊維の第二流を、前記収集／移送ローラーの方へ出す 第二メルトブローイングダイであって、前記第二メルトブローイングダイは、前 記収集／移送ローラーに対して、前記収集／移送ローラーがメルトブローン繊維 の前記第一流から来るメルトブローン繊維の前記第二流を実質的に遮るような向 きにあるもの、 を備えた濾過体製造装置であって、 （ｖ）前記収集／移送ローラーが、前記第二メルトブローイングダイによって 出されたメルトブローン繊維の前記第二流を送って、前記第一メルトブローイン グダイによって出されたメルトブローン繊維の前記第一流と接触させ、従ってメ ルトブローン繊維の前記第一流と前記第二流が、前記成形マンドレル上で互いに 混ざり合う、 濾過体製造装置。 ３２．複数の前記第一メルトブローイングダイには、実質的に軸方向に一直線 に、前記成形マンドレルが備えられている、請求項３１に記載の装置。 ３３．複数の前記第二メルトブローイングダイが備えられている、請求項３１ に記載の装置。 ３４．前記第一及び第二メルトブローイングダイの少なくとも１つを調節して 、そこから出てくる相対的に異なった直径を有するメルトブローン繊維を得るよ うにするための調節器を備えている、請求項３１に記載の装置。 ３５．前記収集／移送ローラーが円錐形である、請求項３１に記載の装置。 ３６．前記収集／移送ローラーに連結された加熱器を備えている、請求項３１ に記載の装置。