TW202212001A - 過濾篩以及這種過濾篩的製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係提供:分級特性很高的過濾篩以及這種過濾篩的製造方法。
本發明的過濾篩,其係具備:使用既定的樹脂所形成的線材(20A、20B)從彼此不同之至少兩個方向(X,Y),將線材(20A、20B)立體地交叉編織而成之篩網狀的篩部(10),而從這個篩部(10)的開口部(10A)來進行分級成所期望之粒狀或粉狀的被篩物之過濾篩,其特徵為:
藉由對於線材(20A、20B)使用既定的水溶性噴砂材來進行噴砂處理,而使得被篩物通過的開口部(10A)的上表面(U)及位於這個上表面(U)與下表面(D)之間的側面(S3,S4)的表面也都受到加工處理而形成有凹凸。
Description
本發明係關於:將被分級物(被篩物)也就是食品用的粉粒體,因應該粉粒體粒形的大小而從許多個呈開口的篩孔經過落下進行選別的過濾篩,尤其是關於:不會引起篩孔堵塞且可以很有效率地將粉粒體的粉粒形進行選別之分級功能(選別功能)很高的過濾篩以及這種過濾篩的製造方法。
與傳統的空氣濾清器和機油濾芯之類的用以過濾流體之濾材、用以將粉粒體進行篩選分級、以及用以將凝集在一起的粒子(二次粒子)鬆開成個別的粒子(一次粒子)時所採用的「篩網」類似的方式,有人提出一種關於網狀過濾篩的技術方案(例如:請參照專利文獻1),係將固體與流體的混合物、固體與固體的混合物等(為了將這些混合物與本發明中的食品或醫藥品用的「被分級物」做區分,有時將其稱為「被處理物」)根據其粉粒徑的大小、其他的物理性質,而將其通過特定的物質來進行選別。
專利文獻1所記載的網狀過濾篩,係以與混雜在篩選對象的被處理物中之粉粒體的被處理物進行點接觸之類的線材來構成,並且為了可容易地進行既定的表面處理來達成均一性的加工,乃利用:使用直徑小於網孔的粉粒體來當作噴射物(有時也稱之為「噴射粉粒體」),且將這種噴射粉粒體噴附在線材上來進行表面處理之類的處理方法來形成的。其結果,係如專利文獻1所揭示般地,藉由進行了此類的處理,而能夠獲得各種所期待的效果。
專利文獻1所揭示的效果,係有:特別是在使用了金屬性的線材之網狀過濾篩的情況下,因為線材與進行加工時的噴射粉粒體產生衝撞而導致線材表面發生塑性變形,進而導致線材表面的硬度上昇,而能夠減少在線材表面的磨損;因為線材被賦予了壓縮殘留應力而可以長時期地提昇耐久性;還有可以防止網孔堵塞等的效果。
除了上述專利文獻1所記載之金屬製的過濾篩之外,例如:專利文獻2所揭示的技術方案,係關於:用以對於粉粒狀物質等的被處理物進行篩選(換言之,進行分級)的「樹脂製篩網」;或者用以對於流體等的被處理物進行過濾的「樹脂製濾心」;還有被使用在這種「篩網」和「過濾篩」等之「網孔要素(網狀要素)」;以及被使用在這些「網孔要素(網狀要素)」的「樹脂製線材」等。
根據專利文獻2所記載的樹脂製線材,係在其被作為與被處理物進行接觸的部位之樹脂製網孔要素的接觸表面,利用細粒噴砂處理來形成細微的傷痕,藉由將該接觸表面的算術平均粗糙度(Ra:算術平均粗糙度的定義請參照容後說明的實施方式)設在0.3~1.2μm的範圍,而可以獲得下列的效果。
亦即,根據上述的樹脂製線材,在實施例如:對於粉粒狀物質或粉粒狀物質等的被處理物進行篩選、或者對於液體等的被處理物進行過濾等之既定的處理時,可利用較為簡單且較低成本的技術手段來減少被處理物附著在樹脂製網孔要素(篩選用網、過濾用網)身上。如此一來,即可減少篩孔(濾布、網眼、濾孔)發生堵塞等的情事。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2017-170408號公報
[專利文獻2]日本特開2020-972號公報
[發明所欲解決之問題]
然而,專利文獻1和2所揭示的技術方案,針對於構成過濾篩的線材的加工處理,全都只是針對於:用來進行篩選之過濾篩的正面部分,換言之,全都只是針對於:被處理物落下時之相當於線材上表面的部分所實施的處理而已,至於與線材之其他的面相關的加工處理,則是完全未提及。
本發明,係有鑒於上述的情事,乃以提供:分級特性很高的過濾篩以及這種過濾篩的製造方法作為本發明之目的。
[解決問題之技術手段]
為了達成上述目的,本發明的過濾篩,其係具有:使用既定的樹脂所形成的線材,從彼此不同的至少兩個方向將前述線材立體地交叉編織而成之篩網狀的篩部,其特徵為:
前述篩部之面臨被分級物要通過的開口部之前述線材,係由既定的物質所構成的,並且採用了可藉由清洗而除去之水溶性噴砂材來實施噴砂處理,藉此,至少將上表面以及位於前述上表面和下表面之間的側面,也都實施了表面加工處理而形成有凹凸(請求項1)。
本發明的過濾篩之另一特徵為:
前述線材之藉由前述噴砂處理而形成的凹凸部分中之構成局部峰頂之彼此相鄰的凸部與凸部之間的平均間隔S,係被形成為:小於被分級物也就是粉粒體的直徑(D
50);
並且製作成:前述被分級物在通過前述開口部時,僅會接觸到前述線材之前述局部峰頂(請求項2)。
本發明的過濾篩之另一特徵為:
前述線材係由:震動衰減性很小且具有柔軟性之樹脂材料所形成的(請求項3)。
本發明的過濾篩之另一特徵為:
前述線材,係由:尼龍、聚酯纖維、聚丙烯、含氟樹脂、聚醚醚酮、聚醯胺66、聚醯胺 6、聚醯胺、或聚乙烯之其中任一種樹脂材料所形成的(請求項4)。
本發明的過濾篩之另一特徵為:
前述篩部之前述開口部的開口寬度為:至少最小1μm~最大5mm(請求項5)。
本發明的過濾篩之另一特徵為:
前述線材的凹凸部分中之構成前述局部峰頂之彼此相鄰的凸部與凸部之間的前述平均間隔S,在前述開口寬度為1000μm之低網孔的情況下,在上表面的前述平均間隔S為0.93~1.36μm,在側面的前述平均間隔S為0.927~1.42μm;並且
前述凹凸部分的算術平均粗糙度Ra,在前述開口寬度為1000μm之低網孔的情況下,在上表面的前述算術平均粗糙度Ra為0.225~0.406μm,在側面的前述算術平均粗糙度Ra為0.205~0.365μm(請求項6)。
本發明的過濾篩之另一特徵為:
前述被分級物,係食品用或者醫藥品用的粉粒體(請求項7)。
本發明的過濾篩之另一特徵為:
藉由採用前述水溶性噴砂材來實施噴砂處理,以使得表面受到加工處理而形成有凹凸之前述線材的加工處理面,係除了前述篩部之面臨前述被分級物要通過的開口部之前述線材的上表面、及位於前述線材的上表面和下表面之間的前述線材的側面之外,也包含位於與前述線材的上表面相反側之前述線材的下表面(請求項8)。
又,本發明之過濾篩的製造方法,其係用來製造具有:使用既定的樹脂所形成的線材,從彼此不同的至少兩個方向將前述線材立體地交叉編織而成之篩網狀的篩部,並且從前述篩部之前述線材之間的間隙也就是開口部分來進行分級成所期望的粉粒狀的被分級物之過濾篩,其特徵為:
將前述線材編織成篩網狀而形成篩部;
至少對於面臨前述被分級物要通過之前述篩部的開口部之前述線材的上表面的表面部位、及位於前述上表面和下表面之間的側面的表面部位,實施噴吹既定的水溶性噴砂材之噴砂處理;
藉此,至少在面臨前述篩部的開口部之前述線材的上表面的表面部位、及側面的表面部位,形成有凹凸(請求項9)。
本發明之過濾篩的製造方法之另一特徵為:
前述線材係由:震動衰減性很小且具有柔軟性之樹脂材料所形成的(請求項10)。
本發明之過濾篩的製造方法之另一特徵為:
前述樹脂材料係:尼龍、聚酯纖維、聚丙烯、含氟樹脂、聚醚醚酮、聚醯胺66、聚醯胺 6、聚醯胺、或聚乙烯之其中任一種(請求項11)。
本發明之過濾篩的製造方法之另一特徵為:
前述噴砂材,係採用:二氧化矽(矽氧化合物)、氯化鈉(NaCl)、碳酸氫鈉、檸檬酸、氯化鎂、草酸、硬脂酸鈣、磷酸鈉、碳酸鈣、硫酸鋁鉀(明礬) 之其中任一種 (請求項12)。
本發明之過濾篩的製造方法之另一特徵為:
藉由採用前述水溶性噴砂材來實施噴砂處理,以使得表面受到加工處理而形成有凹凸之前述線材的加工處理面,係除了前述篩部之面臨前述被分級物要通過的開口部之前述線材的上表面、及位於前述線材的上表面和下表面之間的前述線材的側面之外,也包含位於與前述線材的上表面相反側之前述線材的下表面(請求項13)。
[發明之效果]
根據以上所述之本發明的過濾篩的結構,將構成過濾篩的線材編織後之呈篩網狀態的線材,係採用既定的水溶性噴砂材來實施噴砂處理,藉此,在被篩物要通過的開口部分之上表面以及位於這個上表面與下表面之間的側面,設有因為受到表面加工處理而形成的凹凸,並且這些凹凸的間隔至少係小於前述被篩物的外形尺寸。從而,在將被篩物進行大小分級時,被篩物不僅是與在上表面的凸部進行點接觸,在通過開口部分時,也是與在側面的凸部進行點接觸,如此一來,可以提高與這個側面進行接觸之被篩物的滑落性。其結果,可以提高被篩物通過開口部分時的篩選效果(也稱為:過篩效果)。
又,根據本發明之過濾篩的製造方法,係對於將構成過濾篩的線材編織後之呈篩網狀態的線材,採用既定的水溶性噴砂材來實施噴砂處理(強力噴吹噴砂材),藉此,可以很簡單就使得形成在開口部分的上表面側的線材之凹凸的粗面與形成在開口部分的側面側的線材之凹凸的粗面係具有不同的粗糙度,如此一來,可使得過濾篩的製造更容易。
又,根據本發明之過濾篩的製造方法,砂礫噴砂材(以下,稱為「噴砂材」)係採用水溶性的噴砂材來進行噴砂處理,製造後再以洗淨水來將噴砂材沖洗乾淨,因此,可以防止噴砂材殘留在網孔表面。又,萬一有噴砂材殘留下來的話,在對於食品、醫藥品之類的被篩物進行大小分級時,即使該噴砂材混入到食品或醫藥品中而被攝取到人體內,也可以比較容易就被排出到人體外。
其次,佐以附圖來詳細說明本發明的實施方式。
此外,在顯示本實施方式的各圖面中之X及Y的方向,係用來表示後述的過濾篩1的網孔也就是開口部10A之縱橫的排列方向。Z方向係表示以過濾篩1來將被篩物(以下,稱「被分級物」)進行大小分級時之垂直於過濾篩1之開口部10A的配置面之方向,並且也是表示重力的作用方向。又,至於這三種方向彼此垂直交叉之X、Y、Z的3D笛卡爾座標,則是採用右手系來表示其方向。
關於本發明的說明,將依照以下的順序來說明。
1. 針對本發明之過濾篩的結構、作用、效果等進行說明之第1實施方式;
2. 針對本發明之過濾篩的製造方法進行說明之第2實施方式;
3. 針對本發明之過濾篩的製造方法的變形例進行說明之第2實施方式的變形例;
4. 使用本發明之第1實施方式的過濾篩等所獲得的「過篩效果」等的實驗例(將此稱為「實驗例1」);
5. 顯示採用與本發明(第1實施方式)不同材料所形成的過濾篩且實施了噴砂處理時之表面加工數據等之參考例1;
6. 針對採用與本發明的第1實施方式不同材料所形成的過濾篩的「過篩效果」等所進行的實驗例(將此稱為「實驗例2」);
7. 顯示採用與本發明(第1實施方式)不同材料所形成的過濾篩且實施了噴砂處理時之表面加工數據等之參考例2;
8. 用來說明與實施了本發明的追加實驗時的評比相關之追加實驗例。
<1. 第1實施方式>
(結構)
圖1係顯示本發明之過濾篩的一個篩網狀的篩部10(以下,有時也稱之為「篩網10」),這個篩網10係用來從網孔也就是開口部10A進行分級出所期望的粉粒狀的被分級物,係使用以既定的樹脂所形成的線材20A、20B分別作為縱要素(以下,有時也稱之為「縱線」)、橫要素(以下,有時也稱之為「橫線」),係將線材20A、20B至少從兩個方向(X,Y)以立體地互相交叉的方式進行編織成篩網狀。
構成本實施方式之篩網10的各要素也就是縱線及橫線之線材20A及線材20B,例如是採用:先將由適當的樹脂材所構成的碎片狀材料置入熔爐內進行熔融,再從眼模抽拉成線條狀而形成的剖面略呈圓型的線材,但即使不是這種剖面形狀也無妨。亦即,例如:剖面形狀是扁平形狀、橢圓形狀或者其他形狀,只要是對於分級性能的效果顯著的形狀即可,無需特別限定其剖面形狀。
又,至於該線材20A及20B的外徑,雖然也是依據其不同的編織方法而不同,例如以本實施方式的情況而言,如果是採用圖1所示的平紋編織法(ASTM;XXX;HC & P)或者XX編織法等的情況下,例如縱線及橫線之雙方都採用相同直徑尺寸的線材。此外,至於這個外徑,也可以是其中一方的線材的外徑尺寸較粗(或較細)。
至於本實施方式之線材20A、20B之外徑的具體粗細,例如在後述的實驗例1中,係使用外徑尺寸為750μm及515μm的線材;在實驗例2中,係使用外徑尺寸為122μm、81.5μm、77μm以及62μm的線材,但並不特別限定在這些的外徑尺寸的線材。
至於本實施方式之線材20A、20B的樹脂成分,優選是:尼龍、聚酯纖維、聚丙烯、含氟樹脂、聚醚醚酮、聚醯胺66、聚醯胺6、聚醯胺、聚乙烯等的其中任何一種。此外,如果考慮到在進行分級時之與被分級物的親和性、伸縮性、彈性、加工容易性、以及其他點的話,則是以尼龍、聚酯纖維等的樹脂成分更好,特別是就泛用性、後述之以水溶性研磨材B(以下,稱為「噴砂材B」)進行處理時的加工性、成本、以及其他的觀點考量,最適合的樹脂成分是尼龍。
再者,開口部10A,雖然其縱線之間的距離是aμm、橫線之間的距離是bμm(只是a≠b),但是縱線之間的距離以及橫線之間的距離之兩者,也可以是相同,換言之,開口部10A的開口形狀,以幾何學的方式而言,也可以是正方形(a=b)或者略呈正方形(a≒b)。
至於本實施方式的開口部10A,例如在實驗例1中的開口部10A,其縱橫分別是2000μm以及1000μm的寬度,在實驗例2中的開口部10A,其縱橫分別是200μm以及100μm的寬度,當然並不限定於這種寬度。例如:這個開口寬度也可以是在最小為1μm~最大為5mm的程度,當然擴展至較這個寬度更大的領域也是無妨。
又,在本發明中,詳細的處理方法將在後續做詳細說明(並不是針對於單獨的線材),係針對於編織完成後的狀態之篩部10的線材20A、20B,採用構成水溶性的研磨劑之噴砂材B來實施噴砂處理。如此一來,不僅是在篩部10之線材20A、20B的上表面U進行了微小的凹凸加工,尤其是在線材20A、20B的側面L也進行了微小的凹凸加工。
又,在線材20A、20B中,也針對位於與上表面U相反側的下表面D,將噴砂材B迴繞到線材20A、20B的背面也就是下表面D而對於下表面D的一部分也進行了微細凹凸加工。在這個下表面D所形成的凹凸部分的百分比,雖然是少於上表面U及側面L,但實際在進行分級時,被分級物的粉粒體迴繞到線材下表面D的確率也不是很多。然而,迴繞到達線材的背面也就是下表面D的粉粒體,與該下表面D之間的粉粒體接觸面積也會被該凹凸部位所減少,也可以削減下表面D對於粉粒體的摩擦阻力,並且亦可削減粉粒體的附著量。
(線材為尼龍之篩網)
例如:以尼龍材質的線材編織而成之尼龍篩網的情況下,形成在線材20A、20B的表面上之微小的凹凸,係如後述的[表1]所揭示,例如:開口部10A的長寬是1000μm×1000μm,使用直徑(D
50)為10μm的噴砂材來進行噴砂加工的情況下,算術平均粗糙度(Ra),在上表面是0.225~0.406μm;在側面是0.205~0.365μm。再者,此處所稱的「直徑(D
50)」,係表示:累積平均直徑,亦即,大於某粒子徑(粒子直徑)之粉體粒的個數或質量,占全體粉體粒的個數或質量之50%時的粒子徑。
另一方面,未進行噴砂處理(未做任何處理)的情況下之線材的表面粗糙度,在上表面是0.103~0.132μm;在側面是0.06~0.162μm。再者,此處所稱的算術平均粗糙度(Ra;依照日本工業規格JIS B 0601:1994的規定,單位是μm),係採用下列的數式(1)所定義的算術平均粗糙度(請參照圖7(A))。
從而,如果考慮到在進行分級時之被分級物與凸部的接觸、以及被分級物進入到凸部之間的凹部內的進入動作之類的因素的話,尤其是經過噴砂處理後的過濾篩1與未經過噴砂處理的過濾篩相比較,在上表面及在側面的表面粗糙度都比較大,其理由容後進一步說明。因此,相對地被分級材比較難以到達較深凹部的最底處,如此一來,可以儘量地避免發生被分級材進入到較深凹部的最底處且滯留在該處的這種情事。換言之,雖然是根據被分級物的粒徑大小而有不同程度的差別,但是,凹凸差距愈大的話,愈可以避免發生被分級物進入到達凹部的最底處的情事。其結果,可以大幅地削減因為被分級物滯留在凹部的最底處而發生的堵塞之類的問題。當然,也可以藉由這種凹凸差距而能夠削減與被分級物的接觸面積。
又,形成在線材20A、20B上的微小的凹凸,例如在以尼龍材質的線材所編織成的尼龍篩網的情況下,係如[表1]所揭示般地,例如在線材20A、20B的表面上之局部峰頂之彼此的平均距離S(μm)(以下,稱為“平均間隔”S(μm)),當開口部10A的長寬是1000μm×1000μm,且使用了直徑(D
50)10μm的噴砂材來進行了噴砂加工後的情況下,在上表面的平均間隔S是0.93~1.36μm;在側面的平均間隔S是0.927~1.42μm。另一方面,並未進行噴砂處理(並未做任何處理)的情況之線材的局部峰頂的平均間隔S(μm),雖然只是其中一例而已,但是例如:在上表面的平均間隔S是1.21~1.49μm;在側面的平均間隔S是1.14~1.60μm。再者,此處所稱的峰頂(局部峰頂)的平均間隔(S;依照日本工業規格JIS B 0601:1994的規定,單位是μm),係採用下列的數式(2)所定義的平均間隔S(請參照圖7(B))。
因此,尤其是已經過噴砂處理後的過濾篩1與未經過處理的過濾篩1相比較,在線材20A、20B側面部分的局部峰頂的平均間隔S係有相當程度的縮短,其理由容後詳述。尤其是在本實施方式中,藉由實施噴砂處理所形成的線材20A及20B之相鄰的凸部的峰頂(頂部)彼此之間的平均間隔(S),係被形成為:小於在進行分級時的被分級物之直徑為(D
50)的粉粒體。
[作用]
從而,在使用實際的過濾篩1來將被分級物進行分級時,該被分級物係可以僅與峰頂部分進行接觸就通過開口部10A。又,在進行分級時,被分級物與線材20A及20B發生接觸的情況下,在線材20A及20B的側面的峰頂部分發生接觸的頻率會變高。其結果,起因於在線材20A、20B的上表面U和側面L的表面之凸部的峰頂部分所進行的點接觸、以及彈性震動所產生的對於被分級物的刮扒力量將會增大,而得以期待其從開口部10A順暢地通過的過篩效果。又,與此同時,被分級物與線材20A及20B之凸部的峰頂並非形成面接觸而是形成點接觸,因此,與線材20A及20B之間的摩擦力也會相應地降低,而可以更為提高分級性能。
在本實施方式中,雖然省略定性暨定量上的說明,但是,在編織成格子狀之網孔的格子點C(請參照圖1、2)的部位,係如圖2(B)所示般地,形成有許多的凹凸。亦即,在包含了這個格子點C之其周邊附近的領域(圖1中的“A1”所示的領域)的線材20A、20B,當被分級物朝向線材20A、20B上表面U部分落下時,從上方來觀看其可發生衝撞的上表面U領域時,若與離開格子點C之只有縱線或橫線的其中一方存在的上表面U領域(圖1中的“A2”所示的領域)相較的話,每單位面積之可發生衝撞的領域(將其稱為「衝撞確率面積」)近乎倍增(但有時候,是隨著設定領域的大小被設定至何種程度而異)。
此外,例如圖3(B)所示般地,在縱線也就是線材20A(或橫線也就是線材20B)的格子點C旁邊的開口部10A中,當噴砂材B衝撞到上表面U的凸部等的情況下,在該縱線(或橫線)上表面U處,噴砂材B將會被反彈(跳回去),而再度衝撞到位於旁邊的縱線或橫線的其中一方的側面L(或上表面U)的這種例子,雖然很少但是並無法否定發生這種例子的可能性。在領域“A1”發生這種例子的可能性,與在領域“A2”發生噴砂材B被反彈而再度衝撞其他線材的例子的可能性相較,也因為在領域“A1”的衝撞確率面積較大,因此,從概率上的觀點而言,係可預想到其噴砂材B的衝撞頻率也會相應地大幅度提高。
而且,例如就圖2(B)所示的格子點C而言(詳細理由將會在後述的第2實施方式中說明),在這個格子點C及其旁邊的領域“A1”,縱線也就是線材20A係位於橫線也就是線材20B的更上側,因此,有時候會發生:從上方落下來的被分級物,最初是衝撞到縱線,然後落下到位於其下方的橫線(發生複數次衝撞)的現象。從而,從這種觀點可以得知:在格子點C及其旁邊的領域“A1”,與只單獨具有縱橫的其中一方的線材的領域“A2”相較,從概率上的觀點而言,噴砂材的衝撞次數更多(此外,當然在相鄰的格子點,係在縱橫線之中的相反側的一方的線材也會發生同樣的現象)。
從這種理由可以得知:格子點C附近的領域“A1”與只有單獨縱線材或橫線材的領域“A2”相較,具有每單位表面積之凹凸的加工處理次數較高之傾向,因此,相應地形成在這個格子點C及其旁邊的凹凸部分的絕對數也較多。
[效果]
從而,根據本實施方式的過濾篩1,藉由對於編織完成後的過濾篩1的篩部(網)10進行了噴砂處理,在利用這個過濾篩1對於被分級物進行分級時,可以期待在上述格子點C及其旁邊的過篩效果,係大幅地大於其他的部位。亦即,使用編織完成後的過濾篩1的篩部(網)10來進行分級時,被分級物(粉粒體)衝撞到線材20A、20B之格子點C附近的凸部的峰頂時,因為物理性和力學性的刮扒作用,而發生將粉粒體的走向改變成朝向開口部10A的方向而穿過篩孔的情況變多。
此外,不僅有這種物理性和力學性的作用,另外就電磁學的觀點而言,特別是在這種格子點C及其旁邊以更高密度(較諸其他的部位)來形成的凹凸的頂部,也有因靜電作用而產生靜電力(也就是依據庫倫定律的庫倫力)作用於此處。亦即,在線材的凸部頂點與被分級物之間,也會有因為產生了靜電性的互相排斥力量,乃導致被分級物改變其進行方向而朝向開口部10A的情形。是以,根據本實施方式,係可以對於被分級物的分級作用(換言之,對於被分級物的刮扒作用)發揮很大的效果。
而且,在構成過濾篩1的線材20A、20B之中之配置在格子點C的上部側的線材,係較諸格子點C以外的部位更朝向上方(-Z方向)膨凸出去,因此,就重力加速度(g)所作用的+Z方向來看,其係位於位能最大的上側(最上部)位置。從而,從上方落下來的被分級物對於過濾篩1而言,將會最先衝撞到這個格子點C。因此,首先會以這個格子點C為中心來進行分級作用,然後,再擴及到縱橫之單獨的線材20A或線材20B的地方來進行分級作用。如此一來,並不是產生偏頗在某一局部領域的分級功能,而是在整個過濾篩都可以發揮近乎均等的分級作用。
此外,在本實施方式中,係對於線材20A、20B的上表面U及側面L進行噴砂處理,雖然主要是在上表面U及側面L實施凹凸微細加工處理,但是,除了這種加工處理之外,也可以例如:將過濾篩1上下反轉過來,將原本是下表面D的部分反轉成面向上方的狀態下,進一步實施噴砂加工,而對於下表面D也與上表面U同樣地實施凹凸微細加工。
<2. 第2實施方式>
其次,佐以圖面來說明本發明的第2實施方式。
圖4係顯示本發明之第2實施方式的過濾篩1的製造方法,這種過濾篩製造方法,係由第1步驟S1~第5步驟S5所構成的。
[過濾篩的製造方法]
第1步驟S1,係備妥一定長度之所需的線材20A、20B來當作橫線及縱線,利用未圖示之所需的編織機,以適當的編織方法來編織成網孔狀的篩網10。在這種情況下,後述之例如:實驗例1的情況,作為橫線和縱線使用的線材20A、20B是樹脂製的線材,係採用例如:外徑尺寸為515μm或750μm之尼龍製的線材。然後,將這種線材20A、20B進行例如:平紋編織(ASTM 18-1000或、ASTM 10-2000)而形成開口部10A(橫縱的開口尺寸a及b)為1000μm或2000μm,換言之,具有縱橫的開口尺寸都是1mm或2mm之正方形的開口部10A之篩網10(篩部)。
第2步驟S2,係對於已經編織成篩網10後的線材20A、20B,使用既定的治具等,施以一定的拉伸強度來將其保持在充分緊繃的狀態,再藉由實施既定的噴砂處理而在其上表面U及側面L進行形成微小的凹凸之處理(詳細處理細節容後說明)。此外,與其他的面相較,雖然形成微小凹凸的頻率較少,但是,利用這種情況下的噴砂處理,也可以將一部分的噴砂材迴繞到線材20A、20B的下表面D而對其進行形成微小凹凸的處理(圖3參照)。
本實施方式中的微細凹凸的處理方法,係如圖3所示般地,例如:針對於配置成與XY面保持平行的水平狀態之篩部也就是篩網10,使用適當的噴射裝置(噴砂加工裝置)的噴射器100,沿著X方向(或Y方向)往復移動的同時,從篩網10之鉛直方向的正上方朝向+Z方向,對於篩網10噴射以水溶性研磨材構成的噴砂材B,來進行噴砂處理。
在這種情況下的這種噴射方向,雖然是設定成朝向鉛直(+Z)方向來進行噴射,但是,剛從噴射口100A噴射出來隨後的噴砂材B,係以θ角度(例如:其中一例是約14度左右)擴散成一定範圍的扇形(或圓錐狀),因此,即使針對於線材20A、20B之側面L的表面,還是可以比較有效果地實施凹凸加工。
如上所述,作為用來與線材20A、20B進行衝撞而在其表面形成微小的凹凸部分之技術手段,是使用水溶性研磨材來作為噴砂材B。亦即,這種過濾篩1,有考慮到其使用目的是對於食品用或醫藥品用的粉粒體進行分級,因此所使用的噴砂材B,例如是粒徑為10μm或100μm之水溶性的二氧化矽(矽氧化合物)、氯化鈉等。此外,本發明所使用的噴砂材,只要能夠獲得同樣的效果的話即可,並不特別限定為這種粒徑。例如:也可以是最小粒徑1μm以下~最大粒徑1000μm(=1mm)。又,所使用的噴砂材B,亦可採用能夠當作水溶性及食品添加物使用之粉粒體,例如:除了上述的噴砂材之外,亦可採用碳酸氫鈉(小蘇打)、檸檬酸、氯化鎂、草酸、硬脂酸鈣、磷酸鈉、碳酸鈣、硫酸鋁鉀(明礬)等。
另外,線材20A、20B係使用:對於被分級物具有高效果、高效率的尼龍、聚酯纖維(例如PET:聚乙烯對苯二甲酸酯)、聚丙烯、含氟樹脂(鐵氟龍(美國杜邦公司的註冊商標))、聚偏二氟乙烯、聚醚醚酮、聚乙烯等的其中任一種,特別是尼龍和聚酯纖維等較佳。又,這些線材20A、20B,例如:開口部較小,為100μm及200μm的情況下,係採用外徑尺寸分別為77μm及122μm的線材;開口部10A較大,為1000μm及2000μm的情況下,係採用外徑尺寸分別為515μm及750μm的線材。
此外,構成本發明的線材之樹脂材料的必要條件,若從物理性的觀點來說的話,優選是:具有柔軟性的樹脂材料、震動衰減性很小的樹脂材料之至少其中一種、或者耐震性、黏彈性等的物性之至少其中一方的物性表現優異的樹脂材料。
如佐以圖3來說明的這樣,雖然是使用適當的噴射裝置(噴砂加工裝置)的噴射器100,將壓縮氣體與噴砂材B一起朝向編織完成後的篩網10的線材20A、20B進行噴射,但是,此時的處理條件,例如噴射壓力是設定在0.1 MPa~0.6 MPa、優選是設定在0.2 MPa~0.5 MPa的範圍內來進行噴射,但並不特別限定於此。
第3步驟S3,在構成第2步驟S2所形成的篩網10之已經過噴砂處理後的縱橫線的線材20A、20B中,係有噴砂材B夾在縱橫線的格子點而殘留下來的可能性、或者係有噴砂材B殘留在線材20A、20B之表面的凹凸中的凹陷處等的可能性。因此,第3步驟S3,為了將這種噴砂材B予以除去,乃使用既定的洗淨水,進行例如:高壓洗浄、超音波洗浄,亦可利用精製水等來進行洗浄,或者亦可利用酒精來進行洗浄。又,為了在下一個工序中利用熱熔接等的方法將篩網10安裝到框架時,能夠很有效率地進行熱熔接作業,這個第3步驟S3係作為其準備作業,而利用適當的技術手段將篩網10烘乾的作業也是在第3步驟S3後進行,如果有洗淨水殘留的話,就將其去除。
第4步驟S4,係將對於編織完成後之已經過既定的噴砂處理後的篩網10,例如:利用接著劑(尤其是樹脂製網的話,亦可利用熱熔接)黏合在預先備妥之未圖示的(木製或樹脂製的)框體上,呈一體地組裝於框體。此外,這個框體的形狀,當然可以是各種形狀,例如:可以採用多角形狀、圓形狀、圓筒狀等的各種形狀。又,將篩網10固定到這個框體的方法,在本實施方式的情況下,因為是使用熱可塑性樹脂的尼龍,因此,也可以使用適當的加熱裝置將篩網10加熱至考慮到其熔融溫度後的適當溫度,來將篩網10熱熔接固定於框體而形成過濾篩(篩)1。此外,如果想要將這個篩網10保持繃緊的狀態下組裝到框體的話,則是必須使用未圖示的治具等,以既定的高張力拉緊篩網10的外周(終端)側部分,並且保持在緊繃的狀態下來進行組裝。
其次,在第5步驟S5,係將以這種方式形成後的過濾篩1,最後又固定到例如:具有圖5所示的內框30及外框40等的這種扁平短圓筒狀或環狀的框體、或者未圖示之長圓筒狀的框體等之本體內。如此一來,就完成了作為製品之過濾篩(過濾篩裝置)。
此外,雖然本實施方式所使用的框體是木製或樹脂製的框體,但亦可使用金屬製甚至於陶瓷製的框體。
從而,根據本實施方式,係在第3步驟S3以洗淨水來進行清洗。如此一來,萬一有噴砂材B附著在噴砂處理後的篩網10上而殘留下來,即使是這種情況,也因為又以洗淨水來進行清洗而可將其除去。從而,即使作為例如:食品用或醫藥品用的粉粒體等之分級用的過濾篩來使用,也是可以提供:能夠確保安全性之過濾篩(過濾篩裝置)。
[作用]
其次,佐以將線材20A、20B放大且以示意方式描繪的圖2及圖3來詳細地說明本實施方式的作用,尤其是第2步驟S2中之利用噴砂處理來進行凹凸加工處理的作用。
例如:在第2步驟S2中,使用未圖示之既定的治具等,施以一定的拉伸強度將線材20A、20B保持在充分緊繃的狀態下,實施既定的噴砂處理而在其上表面U及側面L進行微小凹凸的處理的情況下,係如圖3所示般地,是利用噴射器100對於縱橫線也就是線材20A、20B大多是對於上表面部分進行噴射噴砂材而在其表面進行微小凹凸的加工。此外,如果沒有特別必須要將其保持緊繃狀態的話,在進行噴砂處理時,也不必保持在這種拉伸狀態。
其結果,從鉛直上方(Z方向)噴下來的噴砂材B,雖然直接將其粒子衝撞到各線材20A、20B的上表面U的確率較高,但是,從這個噴射器100的噴射口100A,不僅是從鉛直(Z)上方朝向鉛直下方,也朝向其周圍擴散噴出。例如:是將噴砂材B以θ角度 (例如14°)噴射成圓錐形狀。其結果,對於各線材20A、20B的上表面U的周邊也就是側面L部分,雖然沒有對於上表面U的那種高程度的衝撞確率,但是,也會發生噴砂材B從對鉛直(Z)方向傾斜的方向直接衝撞到側面L部分的情事。
此外,這個時候,對於各線材20A、20B的側面,係例如圖3(B)所示般地,也會發生:從鉛直(g)方向落下到相鄰的線材(圖3(B)之右方側的線材20A)的上表面U等的噴砂材B的其中一部分,受到上表面U之表面的正反射(此處,為了便於說明起見,乃將在這個衝撞點處之線材20A的表面,近似性的視為不具有凹凸之平滑的曲面形狀),而剛好又衝撞到位於左鄰的線材20A的側面L之類的狀況(或許衝撞的頻率並不是很多)之類的情事。
以這種方式來進行形成許多凹凸的噴砂處理,就形成凹凸的頻率而言,是以上表面U最多,其次是側面L。此外,利用這種情況的噴砂處理也會發生:不僅是對於線材20A、20B的上表面U及側面L,即使對於線材20A、20B的下表面(背面)D,也會有一小部分的噴砂材B迴繞到此處(雖然衝撞到此處的頻率並不多)而形成微小的凹凸的情況。
此外,本實施方式中的噴砂處理,係在圖4所示的第2步驟S2中,對於作為編織成篩網10後的縱線及橫線的線材20A、20B,噴射出噴砂材B來衝撞其表面以形成凹凸,但是這個步驟的表面加工處理並不限定於這種方式。
例如:亦可在完成了整個過濾篩(篩)1的製品後,隨即利用噴砂材對於縱橫線進行表面加工處理。如果是採用這種方式的話,係在這個表面處理加工之後,接下來,進行清洗作業將噴砂材的殘留物予以除去即可。
又,如果可以獲得同樣效果的話,亦可採用:對於尚未進行編織之前的線材20A、20B的單體狀態的線材進行噴砂加工的方式。然而,如果是對於尚未進行編織之前的線材單體進行噴砂加工的話,例如對於線材的外周面360度全面地實施同樣的凹凸加工處理的情況下,將這些線材當作縱橫的線編織組合成篩部(網)10時,在縱橫的各線重疊的格子點C中,在縱橫的線彼此互相接觸的重疊面,也是被實施了與其他的面相同的頻率的凹凸加工。
而且,如果在被當作縱橫線來編織後的篩部(網)10的線中形成了鬆弛的話,將會降低分級效果,因此,必須繼續地維持受到既定的張力拉張的保持狀態,所以在形成格子點C之縱橫線的重疊部分,縱橫線之彼此的凹凸部分將會相互地作用而容易造成損傷。如果考慮到這種情事的話,係將噴砂處理至少是利用篩部(網)10編織完成之後的後續工序來實施為佳。
此外,如前所述,在本實施方式中所使用的線材20A、20B,係使用例如:對於被分級物具有高效果、高效率之尼龍、聚酯纖維(例如PET:聚乙烯對苯二甲酸酯)、聚丙烯、含氟樹脂(例如鐵氟龍(美國杜邦公司的註冊商標)、聚偏二氟乙烯)、聚醚醚酮、聚醯胺66、聚醯胺 6、聚醯胺、聚乙烯等的其中一種材料。
又,例如用來與線材20A、20B進行衝撞而在其表面形成微小的凹部之噴砂材B,因為考慮到過濾篩的使用目的是對於食品用或醫藥品用的粉粒體進行分級,所以使用了例如二氧化矽(矽氧化合物)、氯化鈉(NaCl)等的水溶性的噴砂材B,在表面加工處理之後,係有噴砂材殘留下來之虞慮,因此,以既定的洗淨水來進行清洗。
[效果]
從而,根據本實施方式,係在第3步驟S3以洗淨水進行清洗。如此一來,即使萬一有噴砂材B附著在噴砂處理後的篩網10上而殘留下來,亦可藉由以洗淨水進行清洗而將其除去。從而,即使是作為例如食品用或醫藥品用的粉粒體等的分級用過濾篩來使用,還是可以提供能夠確保安全性的過濾篩(過濾篩裝置)。
是以,根據本實施方式,即使噴砂材殘留在線材20A、20B的表面,亦可利用洗淨水予以除去,所以能夠確保安全性。又,這種噴砂材,例如除了上述材料之外,亦可採用:碳酸氫鈉(小蘇打)、檸檬酸、氯化鎂、草酸、硬脂酸鈣、磷酸鈉、碳酸鈣、硫酸鋁鉀(明礬)等。
又,萬一這個洗淨水無法將殘留的噴砂材完全除去而還有一小部分殘留下來的話,以這種狀態的過濾篩1將被分級物進行分級時,即使噴砂材與被分級物一起通過篩孔而混入在被分級物中,因為是使用二氧化矽、氯化鈉之類的前述噴砂材的緣故,所以在安全性的這一點並不構成問題。此外,如前所述,所使用的噴砂材,係可以採用:作為水溶性及食品添加物使用的粉粒體。
又,本實施方式所使用的噴砂材B,是粒徑為10μm或100μm的噴砂材B,因此,如果是使用例如粒徑為10μm的噴砂材B的話,係可獲得能夠實施細孔之微小凹凸加工處理之效果。又,如果是使用例如粒徑為100μm的噴砂材B的話,係可獲得能夠實施稍微粗孔的凹凸加工處理之效果。此外,如前所述,處理對象物的粒徑,也可以是例如最小粒徑為1μm以下~最大粒徑為1000μm(=1mm)等,可期待獲得同樣的效果。
此外,本實施方式中的開口部10A,例如開口部10A是細孔的100μm、200μm的話,與線材表面未實施微細加工的線材所形成的開口部相較,係可獲得分級效果的大幅度提昇(詳細理由容後說明)。又,如果開口部10A是粗孔的1000μm以及2000μm的話,雖然因為開口太大而在篩選食品時不易獲得很好的效果,但例如是開口部10A為1000μm之過濾篩1的話,則是對於煎餅用混合粉之類的含油分較多的粉末,能夠獲得較諸使用開口部10A為細孔的100μm、200μm之過濾篩更好的分級效果。
<3. 第2實施方式的變形例>
又,第2實施方式,因為篩網10是由樹脂製的線材所形成的,因此採用熱熔接方式將篩網10安裝在框體,但是,除了這種安裝方式之外,亦可採用例如圖5所示的方式,在扁平的圓筒狀或輪狀的內框30與外框40之間夾介著一個O型環50,並且將篩網10以被夾持在內框30與外框40之間的狀態下組裝成一體的結構(例如外框為金屬製的情況下,也可以採用:模具壓合固定、或以鉚釘鉚合等的方式)。
此外,在這種情況下,將篩網10組裝到內框30及外框40等的時候,必須是使用未圖示的治具等,來將篩網10的外周(終端)部分保持在以既定的高張力拉伸的狀態下來進行組裝。又,將篩網10組裝到框體的方法,例如內框30、外框40以及O型環50都是適當的樹脂製的情況下,也可以利用熱熔接的方法,來將樹脂製的篩網10與樹脂製的內框30、外框40以及O型環50熱熔接固定成一體。
再者,將篩網10安裝到內框30、外框40之後,就執行利用適當的裁切裝置來將篩網10之突出到外部之多餘部分予以切斷之終端處理,而形成具有框體的網(也稱為「具有框體之過濾篩60」)。然後,將這種具有框體之過濾篩60,使用環狀的緊固件70予以安裝且固定在預先形成備妥之圓筒體80的內周面。將以這種方式進行組裝時之剖面的狀態顯示於圖6。
將以這種方式形成的具有框體之過濾篩60予以固定在以適當的材質形成略呈圓筒狀的圓筒體80的內周,並且從該過濾篩60的上方嵌合一個緊固件70的狀態下來予以上下夾持,藉此,將該過濾篩60與緊固件70及圓筒體80組裝固定成一體。
本實施方式的具有框體之過濾篩60,雖然是具有例如圖5(A)、圖5(B)所示的這種構造,但這些只是一種實施方式而已,當然是不限於這種構造之過濾篩60,亦可採用適當構造的之過濾篩60。又,至於本實施方式所示之將具有框體之過濾篩60安裝在圓筒體80的安裝狀態,也不限於圖6所示的結構。
例如:具有框體之過濾篩,想要適當地更換成具有不同的線材外徑、開口部的開度、或者不同的編織方法之各種不同型式的過濾篩來使用的情況下,或者具有框體之過濾篩,因為線材劣化,必須適當地更換成新的線材,而需要頻繁的進行更換過濾篩的情況下,亦可將具有框體之過濾篩製作成可以裝卸自如的結構等。
<4. 實驗例1>
其次,實施粉篩實驗(實驗例1),用來驗證:針對於構成本發明之過濾篩1的縱橫線之各種開口部、編織方法、以及所使用的外徑尺寸的線材20A、20B,實施了噴砂處理時所形成的凹凸部分的算術平均粗糙度Ra、局部峰頂的平均間隔S、過篩後的粉粒體的重量、分級比率(過篩的比率)以及相對於未實施噴砂處理的過濾篩之分級性的增大率(UP率)、還有與這個粉篩實驗相關的評比。將實驗時所獲得的實驗數據標示於[表1]。
此外,這個粉篩實驗所使用的粉篩實驗裝置,是明治株式會社製造之稱為「Junior shifter 200」的粉篩實驗裝置;粉粒體是採用作為高筋麵粉的煎餅用混合粉(NIPPN S600);實驗條件是毎分鐘各投入900g之上述粉粒體,合計投入5次(合計投入量為4500g);然後測量這個5分鐘之後之過篩後的粉體的重量。而對於篩網所實施的噴砂加工的條件則是下列的條件。
・使用裝置:SG-11B(輸送帶型)(株式會社不二製作所製造)
・噴射壓力:0.5 Mpa
・噴嘴口徑:φ9
・噴射時間:35 min(雙面)
・噴射材:氯化鈉(平均粒徑10μm)
・使用網:樹脂網(尼龍(13XXX-100:(SEFER公司(瑞士)製造之尼龍網・NYTAL)
・工件尺寸:570mm×500mm(粉篩實驗裝置之篩的縱×橫尺寸)
根據這個實驗例1的測定結果,係如上述[表1]所示,可以確認出來:對於篩網10實施噴砂處理後的線材與未實施噴砂處理的線材相較,係可以改變構成篩網10之縱橫線之線材20A、20B的上表面及側面的表面粗糙度([表1]中的算術平均粗糙度Ra)以及局部峰頂的平均間隔S。尤其是對於算術平均粗糙度Ra,係可以大幅地增加凹凸變化。
此外,至於使用以這種噴砂處理來形成了表面微細凹凸的線材製成的網所獲得的分級效果,係如上述 [表1]所示,若與未實施噴砂處理加工的網進行比較的話,在使用明治株式會社製造之稱為「Junior shifter 200」的粉篩實驗裝置,對於煎餅用混合粉(NIPPN S600)進行分級時,可以確認出:開口部為1000μm的篩網之分級效果提昇了14~16%,但是,因噴砂材之粒度的差異所導致的分級性能(評比結果的差異)並未發現有很大的不同。
開口部為1000μm的篩網,如果是使用其表面形成有微細凹凸之線材,且評比結果為良好(◎)之篩網的話,就上表面及側面的算術平均粗糙度Ra而言,上表面是0.229~0.286μm、側面是0.205~0.248μm。又,評比結果為良(〇)之篩網的話,上表面是0.225~0.406μm、側面是0.263~0.365μm。
另外,開口部為2000μm之篩網的情況,也許是因為開口部太大的緣故,就針對於煎餅用混合粉的分級效果而言,並未發現到與未實施噴砂處理的篩網的分級效果有所不同。推論是因為開口部的面積太大,而導致過篩效率太好之緣故。
<5. 參考例1>
以上的實驗例1,係使用以尼龍作為原料的線材當作本發明的線材20A、20B來進行的實驗。而這個參考例1,則是使用本發明相關的樹脂材料之一的聚酯纖維所形成線材來取代尼龍線材,也實施了同樣的噴砂處理。但是,這個參考例1所使用之過濾篩的篩部之相鄰的線材之間的間隙所構成的開口部,則是使用1000μm的開口部。
此外,本參考例1所使用之聚酯纖維製的線材,係具有下列的物理特性。
・關於局部峰頂之平均間隔(S):
就線材表面之凹凸部分之相鄰的局部峰頂之平均間隔(S)而言,尼龍線材的情況,與未處理的線材相較,在上表面及側面幾乎沒有差異,而聚酯纖維的情況,也是與未處理的線材相較,在上表面及側面幾乎沒有差異。
・關於算術平均粗糙度(Ra):
實驗例1之使用尼龍製線材且開口部為1000μm的情況,相較於未處理的線材,就算術平均粗糙度(Ra)而言,在上表面約為2.18~3.07倍、在側面約為1.53~2.25倍。相對地,本參考例1之使用聚酯纖維製線材且開口部為1000μm的情況,相較於未處理的線材,就算術平均粗糙度(Ra)而言,在上表面約為3.5~7.48倍、在側面約為2.38~3.58倍程度(兩者都是以最大值來進行比較)。如此一來,可以獲得:聚酯纖維製線材的表面粗糙度變得更粗之創見,這是因為就物性而言,尼龍的柔軟性較高,所以很容易即可理解。
此外,針對於與本參考實驗1所使用的過濾篩具有不同大小的開口部,但是卻使用具有相同物理特性的線材之過濾篩,亦即,針對於具有線材間的間隙也就是開口部為2000μm的篩部之過濾篩也進行了同樣的實驗之結果,獲得了以下所述的創見。
亦即,尼龍製之經過噴砂處理後的過濾篩,相對於未處理之過濾篩,在上表面的算術平均粗糙度(Ra)約為2.3~4.1倍,在側面的算術平均粗糙度(Ra)為1.7~1.8倍程度。相對於此,聚酯纖維製之經過噴砂處理後的過濾篩,相對於未處理之過濾篩,在上表面的算術平均粗糙度(Ra)為2.5~6.37倍,在側面的算術平均粗糙度(Ra)為1.86~5.4倍程度(兩者都是以最大值來進行比較)。又,至於局部峰頂的平均間隔(S),尼龍製之經過噴砂處理後的過濾篩與未處理之過濾篩相較,在上表面及側面都幾乎沒有差異。另外,聚酯纖維製之經過噴砂處理後的過濾篩與未處理之過濾篩相較,也是在上表面及側面都幾乎沒有差異。
是以,即使針對於開口部較大的篩網,也是聚酯纖維製篩網的線材的表面粗糙度(凹凸差)較大,關於這一點,可以很容易理解是因為聚酯纖維製線材的柔軟性低於尼龍製線材的柔軟性的緣故。
針對於具有:使用形成了這種凹凸狀態的線材進行縱橫編織所形成的篩部之過濾篩,進行了與實驗1同樣的實驗(以下,稱為「參考實驗1」)。此時的實驗結果,如下列表2所示(將其稱為[表2])。
從而,可以得知:針對於以尼龍及聚酯纖維作為材料的線材,使用相同的噴砂材實施凹凸加工後的結果,在以聚酯纖維為材料的線材上可以形成較諸以尼龍為材料的線材更大的凹凸加工,推測其原因可以很容易聯想到是因為就物理性而言,尼龍的柔軟性較高之緣故。
此外,在這個參考例1的實驗,也就是參考實驗1中,係如「表2」所示,係使用煎餅用混合粉作為被分級物,就與被分級物的過篩率相關的實驗數據而言,幾乎看不出來有實施噴砂處理與未實施噴砂處理之兩者的差異。尼龍製線材的情況也是同樣,其原因可以推測是因為開口部的面積太大,過篩效率太好的結果吧。
<6. 實驗例2>
其次,進行了粉篩實驗(實驗例2),用來驗證:針對於構成本發明之過濾篩1的縱橫線之各種開口部、編織方法、以及所使用的外徑尺寸之尼龍原料製的線材20A、20B,對於較實驗例1更細孔的篩部(篩網)實施了噴砂處理時所形成的凹凸部分的算術平均粗糙度(Ra)、局部峰頂的平均間隔(S)、過篩後的粉粒體的重量、分級比率(過篩的比率)以及相對於未實施噴砂處理的過濾篩之分級性的增大率(UP率)、還有與這個粉篩實驗相關的評比。將實驗時所獲得的實驗數據標示於[表3]。
此外,這個粉篩實驗所使用的粉篩實驗裝置,係與前次實驗的粉篩實驗裝置相同之明治株式會社製造之「Junior shifter 200」,粉粒體是使用低筋麵粉(美國產的軟白小麥麵粉),實驗條件是毎分鐘各投入900g之上述粉粒體,合計投入5次(合計投入量為4500g);然後測量這個5分鐘之後之過篩後的粉體的重量。
根據這個實驗例2的測定結果,係如上述表3所示,藉由對於篩網10實施噴砂處理的結果,與未實施噴砂處理的線材相較,雖然並未測量構成篩網10之縱橫線也就是線材20A、20B的上表面及側面之表面粗糙度,但無論是100μm或200μm的哪一種開口部,都可以確認出其係具有顯著的分級效果。從這種結果,可以推定出這些線材20A、20B的上表面及側面,都被噴砂材施作了微小的凹凸加工。
又,至於以表面形成有微細凹凸的線材製成的篩網所達成的分級性能,也同樣地如[表3]所示,若與未實施噴砂加工的篩網相較,使用明治株式會社製造之「Junior shifter 200」,來對於低筋麵粉進行分級時,可以確認出:開口部的長寬都是200μm的篩網的分級性能提昇了1.26倍~17倍以上。尤其是不同的編織法的篩網所達成的效果有很大的差異,可以確認出:XXX編織法(平紋編織法)受到噴砂加工後,對於分級性能所獲得的提昇效果是大於XX編織法。另外,開口部的長寬都是100μm的篩網,雖然也可以獲得同樣的效果,但是,不同的編織法(XXX編織法與XX編織法)的篩網受到噴砂加工後,對於分級性能所達成的提昇效果,並沒有達到開口部的長寬都是200μm的篩網的那種程度的明顯差異。
從而,根據這個實驗例2,係可從[表3]很容易得知:與[表1]之粗孔(開口部面積較大)的過濾篩相較,細孔的過濾篩有無實施噴砂處理係對於分級性能的影響較大,其理由雖然不明,但是卻可以獲得一種創見,就是:不同的編織法(XXX編織法與XX編織法)的篩網受到噴砂加工後,對於分級性能所達成的提昇效果係有很大的差異。亦即,根據本實驗例2,可以確認出:XXX編織法(平紋編織法)的分級性能是高於XX編織法,在開口部為200μm的情況下,是高出13.6倍,在開口部為100μm的情況下,是高出4.69倍。
<7. 參考例2>
上述實驗例2,係針對以尼龍原料製之本發明的線材20A、20B所進行的實驗。而這個參考例2,則是採用本發明的樹脂材料的其中一種材料也就是聚酯纖維來取代尼龍作為材料所形成的線材,實施了同樣的噴砂處理。此處所使用之過濾篩的篩部,其相鄰的線材之間的間隙所構成的開口部,係採用:開口部為100μm(PET105)以及開口部為200μm(PET200)之兩種。
這個參考例2也進行了與實施例2同樣之與過篩效果相關的實驗(以下稱為「參考實驗2」)之後,獲得了下列[表4]所示的結果。
根據這個參考實驗2,係如[表4]所示,若與使用尼龍製線材的實驗例2之粉篩實驗所獲得之[表3]所示的實驗數據相較,雖然未能獲得哪種程度之顯著的效果,但能夠確認出:還是可以產生某種程度的過篩效果。
<8. 追加實驗例>
以上所說明的實驗例1及實驗例2、還有參考例1及參考例2所使用的篩網之實驗,都是「有」對於線材進行噴砂處理,不僅是對於線材的上表面及側面,有一部分的線材就連下表面也都進行了噴砂處理。然而,除了在這些實驗例及參考例所使用之有實施了噴砂處理的篩網之外,本發明人等也針對於篩網所使用的線材,尤其是線材的下表面(也就是與進行篩選的被分級物落下的上表面相反側的背面)並未進行噴砂處理(也就是,下表面並未形成有凹凸)的篩網,也進行了同樣的實驗(以下稱為「追加實驗」)之後,獲得了下列的[表5]所示的結果。
根據這個追加實驗,係如[表5]所示般地,能夠確認出來:即使是使用只對於單面進行了噴砂處理後的線材所製成的篩網,也是與兩面都進行了噴砂處理的情況同樣地,雖然只有少許但也都可以在分級性能上獲得一些效果。
亦即,更詳細說明的話,係能夠確認出:使用僅對於單面(上表面)進行噴砂處理後的線材製成的篩網(7XX-200S)的分級效果,與使用完全未進行噴砂處理的線材製成的篩網(也稱為「使用未處理的線材製成的篩網」相較,係可較諸使用未處理的線材製成的篩網的分級率增加約6%,因此,可以得知僅對於單面進行噴砂處理所獲得的效果不是很大。另外,也確認出:如果是使用兩面都進行了噴砂處理後的線材製成的篩網(7XX-200D)的話,與使用完全未進行噴砂處理的線材製成的篩網相較,分級率也只有增加約3%的程度而已。
亦即,就下表面D也都進行了噴砂處理後的線材而言,當初的想法,是在理論上認為:因為在下表面D的凹凸部位之與粉粒體的接觸面積係被互相抵消而減少,因此在下表面D處之對於粉粒體的摩擦阻力也會被削減,並且粉粒體的附著量也被削減,因而分級率(過篩率) 理應可以獲得相應程度的上昇。然而,在這個追加實驗例的結果,卻得到了:使用對於線材兩面都進行了噴砂處理後的線材製成的篩網的分級率,係稍微低於使用只對於線材單面進行了噴砂處理後的線材製成的篩網的分級率之結果。換言之,確認出:即使只對於單面進行噴砂處理,亦可獲得與兩面都進行噴砂處理同等的效果。從此種結果可以推測為:篩網所使用的線材,如果是兩面都經過處理之線材的話,例如:雖然線材的下表面側也經過處理,但是下表面側對於被分級物的分級作用(亦即,因為在線材的下表面側形成凹凸而減少了與被分級物的接觸面積,進而降低了摩擦阻力的量)的貢獻度係少於:有一部分的被分級物被夾持在該凹凸部分的凹部且維持在該夾持狀態所導致的過篩動作受到阻止,因而過篩率也相應地降低的情事等所導致的。
此外,這個追加實驗的結果,無論是對於線材的單面或兩面都進行噴砂處理,其進行噴砂處理所獲得的效果也都低於先前的實驗例1及實驗例2所獲得的結果,推究其原因之一,被認為是:分級對象所使用的粉粒體是低筋麵粉的緣故。亦即,即使是使用了未做噴砂處理的線材製成的篩網,也有89%的低筋麵粉過篩,因此低筋麵粉被認為是比較容易過篩的粉體。又,這個噴砂處理所獲得的效果較低的原因之一,也被推測為:是因為本追加實驗是在盛暑(8月21日)之高濕度(85%)的環境下進行的,高濕度會給粉粒體帶來某些影響,因而導致了未做噴砂處理的篩網的過篩率的增大。
是以,本次的追加實驗例,係獲得下列的結果:無論是使用了只有單面或兩面都實施了噴砂處理的線材之各個篩網,以及使用了未實施噴砂處理的線材之篩網,都沒有確認出分級效果有很大的差異。
最後,上述之各實施方式的說明僅是本發明的其中一例,本發明並不限定在上述的實施方式。因此,即使是上述的各實施方式之外,只要是在未脫離本發明之技術思想的範圍內,當然都可以進行各種的變更。此外,本發明所使用的線材,也可以廣泛地適用例如:尼龍、聚酯纖維、聚丙烯、含氟樹脂、聚醚醚酮、聚醯胺66、聚醯胺 6、聚醯胺、聚乙烯等的各種樹脂材料。
1:過濾篩
10:篩部(篩網)
10A:開口部
20A:線材(縱線)
20B:線材(橫線)
30:內框
40:外框
50:O型環
60:具有框體之過濾篩
70:緊固件
80:圓筒體
100:噴射器
100A:噴射口
200:粉篩實驗裝置(明治株式會社製造之「Junior shifter 200」)
A1:格子點及其附近的領域
A2:縱橫線之單獨部分的領域
B:噴砂材(水溶性研磨材)
C:縱橫的線(線材)交叉的格子點
D:縱橫的線(線材)的下表面(底面)
L:縱橫的線(線材)的側面
Ra:算術平均粗糙度
S:局部峰頂的平均間隔(平均距離)
U:縱橫的線(線材)的上表面(正面)
W1,W2:縱線
W3,W4:橫線
XX:編織法的其中一種(正常品質;Normal Quality)
XXX:編織法的其中一種(平紋編織法;厚重面料;Heavy fabrics)
Z:鉛直(重力加速度)方向
a:縱線間的距離
b:橫線間的距離
[圖1]係顯示將本發明之第1實施方式的過濾篩的篩部(網)之局部放大後的狀態之平面圖。
[圖2(A)]係顯示圖1中的II-II線的箭頭方向剖面圖;[圖2(B)]係顯示圖2(A)中的α部分之放大圖。
[圖3(A)]係顯示對於構成本實施方式的篩部(網)的線材實施噴砂處理而主要是在線材的上表面及側面形成凹凸時之噴砂材進行衝撞的示意圖像的放大說明圖。
[圖3(B)]係顯示一部分的噴砂材衝撞圖3(A)中的線材的上表面以及側面時的軌跡之放大說明圖。
[圖4]係顯示本發明之第2實施方式的過濾篩的製造方法之流程圖。
[圖5(A)]係顯示本發明之第2實施方式的變形例之過濾篩的製造方法中之具有框體之過濾篩的分解立體圖。
[圖5(B)]係顯示本發明之第2實施方式的過濾篩的製造方法中之具有框體之過濾篩的組裝完成狀態之局部剖面圖。
[圖6]係將圖5所示的篩部(網)安裝到圓筒體而組裝成過濾篩的製品時之重要部位剖面圖。
[圖7(A)]係顯示:為了說明對於本發明的過濾篩實施噴砂處理而形成在線材上的凹凸的算術平均粗糙度Ra,而從粗糙度曲線沿著其平均線的方向截取基準長度l,再將從這個截取部分的平均線至測定曲線為止的偏差予以放大時的狀態之說明圖;[圖7(B)]係與圖7(A)同樣地具體的顯示局部峰頂的平均間隔S之說明圖。
10:篩部(篩網)
10A:開口部
W1(20A),W2(20A):縱線
W3(20B):橫線
C:縱橫的線(線材)交叉的格子點
U:縱橫的線(線材)的上表面(正面)
D:縱橫的線(線材)的下表面(底面)
L:縱橫的線(線材)的側面
Claims (13)
- 一種過濾篩,其係具有:使用既定的樹脂所形成的線材,從彼此不同的至少兩個方向將前述線材立體地交叉編織而成之篩網狀的篩部,其特徵為: 前述篩部之面鄰被分級物要通過的開口部之前述線材,係由既定的物質所構成的,並且採用了可藉由清洗而除去之水溶性噴砂材來實施噴砂處理,藉此,至少將上表面以及位於前述上表面和下表面之間的側面,也都實施了表面加工處理而形成有凹凸。
- 如請求項1所述之過濾篩,其中,前述線材之藉由前述噴砂處理而形成的凹凸部分中之構成局部峰頂之彼此相鄰的凸部與凸部之間的平均間隔S,係被形成為:小於被分級物也就是粉粒體的直徑(D 50); 並且製作成:前述被分級物在通過前述開口部時,僅會接觸到前述線材之前述局部峰頂。
- 如請求項1或請求項2所述之過濾篩,其中,前述線材,係由:震動衰減性很小且具有柔軟性之樹脂材料所形成的。
- 如請求項1至請求項3之任一項所述之過濾篩,其中,前述線材,係由:尼龍、聚酯纖維、聚丙烯、含氟樹脂、聚醚醚酮、聚醯胺66、聚醯胺 6、聚醯胺、或聚乙烯之其中任一種樹脂材料所形成的。
- 如請求項1至請求項4之任一項所述之過濾篩,其中,前述篩部之前述開口部的開口寬度為:至少最小1μm~最大5mm。
- 如請求項1至請求項5之任一項所述之過濾篩,其中,前述線材的凹凸部分中之構成前述局部峰頂之彼此相鄰的凸部與凸部之間的前述平均間隔S,在前述開口寬度為1000μm之低網孔的情況下,在上表面的前述平均間隔S為0.93~1.36μm,在側面的前述平均間隔S為0.927~1.42μm;並且 前述凹凸部分的算術平均粗糙度Ra,在前述開口寬度為1000μm之低網孔的情況下,在上表面的前述算術平均粗糙度Ra為0.225~0.406μm,在側面的前述算術平均粗糙度Ra為0.205~0.365μm。
- 如請求項1或請求項2所述之過濾篩,其中,前述被分級物,係食品用或者醫藥品用的粉粒體。
- 如請求項1至請求項7之任一項所述之過濾篩,其中,藉由採用前述水溶性噴砂材來實施噴砂處理,以使得表面受到加工處理而形成有凹凸之前述線材的加工處理面,係除了前述篩部之面臨前述被分級物要通過的開口部之前述線材的上表面、及位於前述線材的上表面和下表面之間的前述線材的側面之外,也包含位於與前述線材的上表面相反側之前述線材的下表面。
- 一種過濾篩的製造方法,其係用來製造具有:使用既定的樹脂所形成的線材,從彼此不同的至少兩個方向將前述線材立體地交叉編織而成之篩網狀的篩部,並且從前述篩部之前述線材之間的間隙也就是開口部分來進行分級成所期望的粉粒狀的被分級物之過濾篩,其特徵為: 將前述線材編織成篩網狀而形成篩部; 至少對於面臨前述被分級物要通過之前述篩部的開口部之前述線材的上表面的表面部位、及位於前述上表面和下表面之間的側面的表面部位,實施噴吹既定的水溶性噴砂材之噴砂處理; 藉此,至少在面臨前述篩部的開口部之前述線材的上表面的表面部位、及側面的表面部位,形成有凹凸。
- 如請求項9所述之過濾篩的製造方法,其中,前述線材,係由:震動衰減性很小且具有柔軟性之樹脂材料所形成的。
- 如請求項10所述之過濾篩的製造方法,其中,前述樹脂材料係:尼龍、聚酯纖維、聚丙烯、含氟樹脂、聚醚醚酮、聚醯胺66、聚醯胺 6、聚醯胺、或聚乙烯之其中任一種。
- 如請求項9所述之過濾篩的製造方法,其中,前述噴砂材,係採用:二氧化矽(矽氧化合物)、氯化鈉(NaCl)、碳酸氫鈉、檸檬酸、氯化鎂、草酸、硬脂酸鈣、磷酸鈉、碳酸鈣、硫酸鋁鉀(明礬) 之其中任一種。
- 如請求項9至請求項12之任一項所述之過濾篩的製造方法,其中,藉由採用前述水溶性噴砂材來實施噴砂處理,以使得表面受到加工處理而形成有凹凸之前述線材的加工處理面,係除了前述篩部之面臨前述被分級物要通過的開口部之前述線材的上表面、及位於前述線材的上表面和下表面之間的前述線材的側面之外,也包含位於與前述線材的上表面相反側之前述線材的下表面。
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