JPS63171613A - 固液分離用濾布の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は固液分離用濾布の製造方法に関し、ざらに詳
しくは、濾布走行式の固液弁ｍ装置に使用するのに好適
な濾布の製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来、転写ドラムと圧搾ロールとからなる圧搾部に固液
を戟ぜたエンドレスｍ布を走行させ、その圧搾部で固液
中の液成分を絞り取り、−力源布上に残ったケークを転
写ドラムに転写し、スクレーパで掻き取って回収するよ
うにした濾布走行式脱水機（ベルトプレス型脱水機）や
、圧搾することなく重力や減圧吸引力を利用して液成分
を濾過し、残った半ケーク状の成分を濾布上から回収す
るようにした濾布走行式濾過機などの固液分離装置がい
ろいろな分野で使用されている。この発明に係る濾布は
、そのような固液分離装置に使用するものである。

上述したような固液分離装置に使用する濾布としては、
従来、たとえば特開昭５９−１１５７２０号公報、特開
昭６０−３１８１１号公報、特開昭６０−４４０１３号
公報、特開昭６０−４４０１４＠公報、特開昭６１−１
６４６１３号公報、特開昭６１−１７１５１６＠公報、
特開昭６１−１７／１９１２＠公報、特開昭６１−１７
４９１５号公報、特開昭６１−１７４９’１６号公報等
に記載されているようなものが知られている。この従来
の′ａ布は織物基材の表面に、その基材の主として緯糸
を起毛してなる太さ０．１〜１０μｍの極細繊維の立毛
綿層を形成したようなものである。この濾７ｊｉは、太
さ０．１〜１０μｍの極細繊維の立毛で線層を形成して
いるから立毛間の隙間が大変小さく、微細な固形成分で
も阻止できる。

また、極細繊維と低融点繊維あるいは微粒子とを混合抄
紙し、溶融一体化した後表面を起毛したものも知られて
いる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記のような従来の濾布においては、以
下のような問題が残っている。

すなわら、織物や編物基材の表面を起毛して極細繊維の
立毛層を形成する方法では、織組織ヤ編組織のために基
材表面に必然的に凹凸ができるため、この表面にむらの
ない、十分な厚みの立毛綿層を形成できるだけの起毛を
行うことか困難であった。そのため、より緻密で、より
厚みの厚い綿層形成をねらうには自づと限界がおった。

また、前記溶融一体化した後表面を起毛する方法では、
基材の柔軟性が乏しいため、良好な起毛を行うことがで
きないとともに、濾布走行時に応力集中か起こり易り濾
イロの耐久性か乏しいという問題があった。

さらに、上記厚い立毛綿層が形成困難な問題と濾布基材
の柔軟性が乏しい問題とは別に、前述の従来濾布におい
ては、固液分離装置での使用における変形（とくに伸び
）防止がまだ十分でなく、かつエンドレス濾布として装
置内を周回される際の、ガイトロール等と接触する面側
の耐久性が−Ｆ分でなく、十分な寿命が得られないとい
う問題が残っている。この問題に対しては、まだ出願未
公開の段階であるが、先に本出願人により、濾布基材と
、この濾布基材の透水性を損わない高い透水性を有する
補強布とを積層し、両者を低融点ポリマかうなるパウダ
ー状高分子物質によって接着一体化した固液分離性能Ｉ
Ｕｉが提案されている。

本発明は、十分な厚みでかつ均一な極細ｗ４維立毛層を
形成できるため固液分離性能の極めて優れた、しかも柔
軟性に優れているため起毛が容易でかつ濾布用基材とし
て十分な耐久性を有するとともに、（、ＩＦせて′ｆａ
′Ｓ全体としても十分に高い耐久性を有する固液分離用
濾布の製造方法を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この目的に沿う本発明の固液分離用濾布の製造方法は、
極細繊維を席としこれと溶媒溶解性を異にする合成高分
子を海とする海島型の断面構造を有する繊維を交絡させ
てフェルトに加工し、該フェルトに前記極細繊維と前記
合成高分子とは溶媒溶解性を異にするポリマーを含浸さ
せて、交絡組織を固定し、次いでフェルトを溶媒に浸漬
して前記海島型構造を有する繊維から海成分を除去し、
海成分の除去されたフェルトをポリウレタン溶液中に浸
漬じた後、水中に浸漬しフェルトに含浸されたポリウレ
タン溶液から溶媒を除去してポリウレタンを凝固させ、
次いで前記ポリマーを除去づるとともに前記ポリウレタ
ンが凝固したフェルトを乾燥し、しかる後フェルトの表
面をバフィングすることによりフェルト表面に極細繊維
を起毛し、該起毛されたフェルトに該フェルトよりも高
い透水性と耐摩耗性とを有する補強布を積層し、フェル
トと補強布との間に両者の融点よりも低融点のポリマよ
り成るパウダー状高分子物質を介在させて、該低融点ポ
リマの融点以上の加熱によりパウダー状高分子物質を溶
融することによって前記起毛されたフェルトと補強布を
接着一体化せしめる方法から成る。

上記海島型構造を有する繊維において、島成分の極細繊
維としては、ポリエステル、ポリアミド等の合成高分子
で、繊維に形成できるものであればよい。

また、海成分を構成する合成高分子としては、ポリスチ
レン、加水分解するポリエステルやポリアミド等の合成
高分子で、繊維に形成できるものであればよい。海成分
は、溶媒の種類や加水分解条件を選択することによって
溶解、除去できる。

上記極細繊維は、その太さが０．１〜１０μｍであり、
それ以上では剛直でしなやかな躍層を形成できないし、
立毛のすき間が大きく微細固形物の阻止率が悪い。０．
１μｍ以下では、立毛の摩耗が激しく安定な固液分離が
行えない。

このような海島型構造を有する繊維が交絡されることに
より、まずフェルトが作成される。このフェルトは、繊
維が交絡されてシート状に形成されたものであるから、
前述の織組織や編組織に比べ表面の凹凸は極めて小さく
、かつ交絡組織も容易に均一なものが得られるから、均
一な多孔１が得られる。

このフェルトに、上記海および島成分とは溶媒溶解性を
異にするポリマーが含浸され、該含浸により後の工程に
対し一旦交絡組織が固定される。

このポリマーとしては、たとえばＰＶＡ　（ポリビニル
アルコール）が好適である。

次いで、フェルトが溶媒に浸漬され、海島型構造を有す
る繊維から海成分が除去される。つまり、Ｄ’Ａ海する
。溶媒としては、たとえば、トリクロルエチレンが用い
られ、適切な温度範囲のトリクロルエチレンのバス中に
フェルトを浸漬することにより、脱海する。この脱海に
よっては、上記交絡組織固定用のポリマーは溶解しない
から、脱海後のフェルトは、極細繊維の交絡したものが
、付着しているポリマー（たとえばＰＶＡ）によって交
絡組織保持されたものとなる。

このフェルトにポリウレタンが含浸、固着される。海成
分の除去されたフェルトをポリウレタン溶液、たとえば
ポリウレタンのＤＭＦ溶液中に浸漬することにより、ポ
リウレタンが含浸され、海成分の存在していた部分がポ
リウレタンで置換される。ポリウレタンはポリエーテル
、ポリエステル、メチレンジフェニールジイソシアネー
ト、メチレンビスアニリンから得られた柔軟性の高いポ
リウレタンのジメチルフォルムアミド溶液を、濾布の央
面からグラビアコーターで塗布またはポリウレタン水系
エマルジョンとして塗布してもよい。

次いでフェルトを水中に浸漬することにより、ポリウレ
タンが凝固されるとともに、ポリウレタン溶液中の溶媒
が洗い流されて除去される。ポリウレタンの凝固により
、交絡している極細繊維がポリウレタンで再固定される
。

次いで、フェルトから前記交絡組織固定用のポリマーが
除去され、フェルトが乾燥される。ポリマーがＰＶＡで
ある場合には、上記水中への浸漬により、同時にＰＶＡ
が洗いとられるため、これを除去するための特別な溶媒
は不要である。

乾燥されたフェルトは、その表面がバフィングされるこ
とにより起毛される。バフィングは、サンドペーパを用
いて行うことが好ましい。起毛を、たとえば針布等によ
る起毛機を用いて行うことも考えられるが、サンドペー
パ処理程には均一な起毛を行えない。

この起毛においては、基材が、ポリウレタンが含浸、固
着された極細繊維からなるフェルトであるため、表面の
凹凸が極めて小さく平滑であるので、むらのない均一な
起毛が可能であり、したがって従来濾布に比べより緻密
な立毛組織でかつ厚みの厚い立毛ｔｒｉの形成が可能に
なる。

また、ポリウレタンで内部固定された基材であるから、
十分な柔軟性を有しており、起毛が極めて行い易く、し
かも完成した濾布が柔軟に所定の走行軌跡に沿うため、
使用時に応力集中が起こりにくく、濾布の耐久性が向上
される。

なお、上記乾燥後のフェルトの厚みが厚い場合には、フ
ェルトを厚み方向に半分に切って薄クシ、表面側はバフ
ィングにより起毛し、裏面側はバフィングにより主とし
てとびだしたウレタンを除去する゛ようにしてもよい。

つぎに、上記のようにして得られた、十分な綿層厚みを
有し柔軟性に優れたフェルトに、補強１５が積層されて
、接着一体化される。

補強イ［は、上記起毛されたフェルトよりも高い透水性
と耐摩耗性とを有しているものである。高い透水性によ
り、補強布を積層することによっては、フェルトが有す
る透水性はほとんど損なわれない。また、高い耐摩耗性
により、使用に際してとくに補強布を装置のがイドロー
ラ等側に位置させるよう濾布をｇ＠した場合に、補強布
の高い耐摩耗性が直接発揮され、濾布としての耐久性が
向上される。

このような特性を有する補強布としては、織物又は編物
から成り、その構成糸としては、天然繊維、合成繊維な
どの紡績糸、フィラメント糸等を使用することができる
が、朱子織悔との接着性、耐１１耗性等の点から紡績糸
が好ましい。また、該補強布の組織としては、経緯糸と
も紡績糸使いの平織物の紗、経糸フィラメント糸・緯糸
紡績糸使いの平織物、紡績糸を緯入れしたトリコット等
を用いることができる。

接着一体化は次のように行われる。

すなわら、フェルトと補強イ［との間に低融点ポリマか
ら成るパウダー状高分子物質を点状に介在させ、該低融
点ポリマの融点以上に加熱して溶融接着することにより
良好な接着性が得られると共に、フェルトと補強布の接
着点が点在化した状態にすることができ、立毛層を有す
るフェルト側の濾過性能を損うことなく透水性の優れた
濾過性能を維持できるものである。

第１図はこの発明の濾布の一例を示ず慨略斜視図であり
、この発明の濾布１は、図に示すように起毛されたフェ
ルト１ａと補強イ５１ｂとが重ね合わされて接着される
ことによって一体化されている。

従って、この発明の濾布は、フェルト側は濾過性能およ
び柔軟性のみを、一方補強布は耐久性のみを維持すれば
よく、フェルト側と補強布とを別々に最適化できるので
、濾過性能、耐久性に優れた濾布とすることができるも
のである。

上記のフェルトと補強布との接着一体化は、具体的には
、たとえば第２図および第３図に示すように行われる。

第２図は、補強布１ｂの上に低融点ポリマより成るパウ
ダー状高分子物質２をグラビアロー５３を介して点在さ
せながら、ヒートボックス４内に該補強布を供する状態
を示している。該ヒートボックス４は、低融点ポリマの
融点以上に加熱するものでおり、パウダー状高分子物質
２が溶融して補強午面上に融着固定されることとなる。

第３図は、前記で得られた補強布１ｂの、パウダー状高
分子物質２が融着固定された面側と、フェルト１日の反
立毛面とが重なるように合わせて、該フェルト１ａの立
毛部側かカレンダローラ５の而に位置するように供給す
る状態を示している。

該カレンダローラ５は、グラビアローラ３（鉄製ローラ
の表面に密着した樹脂部に凹部を有するローラ等）とス
チール製の加熱ローラ５より構成されており、供給され
たフェルトと補強布のうらフェルトはヒートボックス６
で予熱されｌ；スから、補強布は直接、低融点ポリマの
融点以上に加熱したカレンダローラ３で加圧加熱され、
パウダー状高分子物質２が溶融することによってフェル
ト１ａと補強布１ｂとが接着一体化され、この発明の濾
布が得られるものである。

また、この発明の濾布は、フェルト１ａの反立毛面側に
低融点ポリマのパウダー状高分子物質２を融着固定した
後に、該フェルト１ａと補強布１ｂを重ね合せてカレン
ダローラ３に供給して加圧加熱し、接着して製造するこ
ともできる。

また、この発明の濾布は、フェルト１ａと補強布１ｂと
の間に、低融点ポリマのパウダー状高分子物質２を点在
させながら、カレンダローラ３に供給してｈ０圧加熱し
接着一体化することを連続的に一工程で行って製造する
こともできる。

つぎに、この発明のより具体的な実施例について説明す
る。

（実施例１） ポリエステルを島成分とし、ポリスチレンを海成分とす
る１８芯の多芯複合繊維をフェルト加工し、そのフェル
トをニードルパンチで形態固定化し、厚さ１．０ｍｍの
フェルト得た。次に、このフェルトをＰＶＡの水溶液に
浸漬したのらマングルで搾り、乾燥したのら、トリクロ
ルエチレンを溶媒として上記ポリスチレンの海成分を取
り除いた。次にポリウレタンのジメヂルフォルムアミド
（ＤＭＦ＞溶液に浸漬したのら、マングルで搾り、水槽
でポリウレタンを凝固させると同時にＰＶＡとＤＭＦを
取り除いた。さらに乾燥して極細繊維からなるフェルト
を得た。このフェルトを厚さ方向に半分にスライスして
２枚のシートを形成し、それぞれの厚さ半分のシートの
一面を軽くサンドペーパーによるパフ仕上げし、他面に
対しては十分な立毛が得られるまでバフィングを行なっ
た。

上記工程により厚さ０．５ｍの起毛不織布を得た。

上記不織布製造各工程において、−好ましい条件の範囲
を表−１に示す。

表−１ 次に、補強布として経糸、緯糸に綿番手３０番のポリエ
ステル高強力紡績糸を用いた経糸密度２４本／ｉｎｘ緯
糸密度２２本／ｉｎの平織物を準備した。

次に、上記補強布部上に融点１３０℃のポリエチレン接
着剤（粉）の目付３０ｇ／ｍに相当する量を、グラビア
ローラを介して９００個／ｉｎ２の密度で付与し、ヒー
トボックス内で１４０℃に加熱し補強布に融着固定した
。

次に、前記起毛不織布（フェルト）と前記加工された補
強布とをΦね合せ、立毛部分がカレンダーローラ面側に
位置するように加熱カレンダー機に供給し、補強布部の
ポリエチレン接着剤を溶融させることで起毛不織布と接
着合体してこの発明の濾布を得た。

次に、この発明の濾布の固液分離装置における使用上の
性能を確認するために、上記濾布をその経糸方向を長手
方向として幅３０ｃｒｒｔ、長さ２．５　ｍに裁断し、
裁断端を縫合して第４図に示すようなエンドレス濾布１
を得た。エンドレス濾布１の幅方向両端には孔３付ベル
ト２を縫合して、濾布１の走行駆動または走行時におけ
る左右の位相合せが行えるようにした。

次に、上記エンドレス濾布を第５図に示づベルトプレス
型脱水機１１にかけ、ｍ＊１の走行速度を４ｍ／分、減
圧吸引槽２１の減圧度を約９００ｍ水柱、転写ドラム１
９への押付力を約６０Ｋｇとして脱水試験をした。図の
装置１１において、濾／ｆｉ１は、駆動ロール１２と、
ガイドロール１３．１４．１５間に緊張状態で張設され
、これらロール１２．１３．１４．１５と、圧搾ロール
１６．１７．１８、転写ドラム１９によって規制される
一定の軌道上を矢印Ａの方向に走行、周回する。２０が
処理されるべき固液であり、減圧吸引槽２１により、走
行中の濾布１を通して液体成分が吸引され、固形成分が
１ＦＪＩ布１上に残され、濾過される。固形成分は圧搾
ロール１６．１７．１８で転写ドラム１９上に圧搾され
、それがスクレーパ２２によってかき取られる。

固液としては、水通水と平均粒径が約２０μｍの粘土と
を使用し、粘土の濃度が約３００　ｍｙ／　ｆ！になる
ように調整したものを、凝集剤を添加しないで約８０Ａ
／分て供給した。コールタ−カウンタで測定した上記固
液中にａ３ける粘土の粒度分布は、約１〜５０μｍで、
かなり、広い範囲に分布していた。

試験の結果、濾布１による阻止率は９９％、スクレーパ
２２で掻き取って回収した成分は約５０％が固形分であ
った。また、転写ドラム１９への転写率は約９０％であ
り、極めて高かった。さらに、コールタ−カウンタで測
定した固形成分中の粘土の粒度分布は約１〜５μｍであ
り、５μＴｒｔを越えるものはほとんど除去されていた
。また、約２０００時間運転後においても上記性能は全
く変わらず、濾布の変形などの巽状も認められず、長期
間の寸法安定性を有するとともに、顕著な耐久性を有す
るものであった。

なお、この発明に係る方法により得られた濾布は、均一
でかつ立毛量の多い極細繊維立毛線層を有しているので
、固液分離効率が高く、かつウレタン含浸、固着により
柔軟性に優れているので、走行安定性が高く、操作性に
優れており、しかも補強布との接着一体化により濾布の
耐久性が極めて高いため処理能力が安定している。その
ためいろいろな固液分離に供することかできる。たとえ
ば、活性汚泥処理装置から排出される、いわゆる懸濁系
の汚泥や、生物膜処理装置から排出される、いわゆる固
着系の汚泥など、廃水処理によって生ずる汚泥、スカム
、フロック、洗浄水、濃縮スラッジなどの濃縮、脱水を
行うのに使用することができる。具体的には、土石水処
理によって生ずる汚泥、浄化槽から発生する余剰汚泥、
し尿処理から発生する汚泥、加圧浮上操作から生ずるス
カム、産業廃水の処理によって生ずる凝集フロックや凝
集沈澱フロック、砂濾過装置などの各種濾過装置の逆洗
水、スクリーン装置で凝縮したスラッジなどがある。ま
た、たとえば紙パルプ製造業、食品製造業、酒造業、味
噌などの醸造業など、各種製造業において固形成分を回
収するのに使用することができる。さらに、池や川を浄
化したり、浄水場における除藻、しゅんせつ時における
河川や湖沼の汚れ防止に使用することができる。

［発明の効果］ この発明に係る方法においては、平滑な表面を有するフ
ェルトを起毛して立毛連層を形成するので、起毛が行い
やすくなるとともに、極めて緻密で均一な極細繊維の立
毛連層を形成でき、しかも十分な厚みを有する′ａ層を
形成できる。そのため固形成分阻止率の高い極めて高性
能な固液分離性能を有する濾布をＩＪることかできる。

また、極細繊維の交絡組織中にポリウレタンを含浸、固
着させているが゛、極めて柔軟性に優れており、所望の
走行路に容易に沿うことができる濾布が得られる。した
がって、濾布に応力集中も起こりにくく、濾布基材の耐
久性を向上でき、長期間安定な処理性能を維持できる。

さらに、濾布基材となる上記フェルトと補強布とを点状
低融点ポリマーにより接着一体化しているので、濾布の
透水性を損うことなく、補強布により、濾布全体の変形
や伸びも防止できるから、耐久性に極めて優れた濾布が
得られ、長期間にわたって固液分離装置における濾布の
安定した走行を得ることができ、装置の操作が容易にな
るとともに、処理性能を安定化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法による濾布の概略斜視図、 第２図および第３図はこの発明を実施して綿布をｉ！ｊ
造している状態を示づ概略側面図、第４図はこの発明の
方法により得られた濾ｔ５の一実施態様を示す概略斜視
図、 第５図はこの発明に係るｉｔ！布を使用したベルトプレ
ス型脱水機の概略側面図である。 １・・・・・・・・・・・・濾布 １ａ・・・・・・・・・起毛されたフェルト１ｂ・・・
・・・・・・補強布

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 極細繊維を島としこれと溶媒溶解性を異にする合成高分
   子を海とする海島型の断面構造を有する繊維を交絡させ
   てフェルトに加工し、該フェルトに前記極細繊維と前記
   合成高分子とは溶媒溶解性を異にするポリマーを含浸さ
   せて、交絡組織を固定し、次いでフェルトを溶媒に浸漬
   して前記海島型構造を有する繊維から海成分を除去し、
   海成分の除去されたフェルトをポリウレタン溶液中に浸
   漬した後、水中に浸漬しフェルトに含浸されたポリウレ
   タン溶液から溶媒を除去してポリウレタンを凝固させ、
   次いで前記ポリマーを除去するとともに前記ポリウレタ
   ンが凝固したフェルトを乾燥し、しかる後フェルトの表
   面をバフィングすることによりフェルト表面に極細繊維
   を起毛し、該起毛されたフェルトに該フェルトよりも高
   い透水性と耐摩耗性とを有する補強布を積層し、フェル
   トと補強布との間に両者の融点よりも低融点のポリマよ
   り成るパウダー状高分子物質を介在させて、該低融点ポ
   リマの融点以上の加熱によりパウダー状高分子物質を溶
   融することによって前記起毛されたフェルトと補強布を
   接着一体化せしめることを特徴とする固液分離用濾布の
   製造方法。