(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂モノフィラメントを経糸及び緯糸に用いた朱子組織の織物からなるフィルタークロスにおいて、経糸の沸騰水収縮率が緯糸の沸騰水収縮率より大な原糸の組合せで、経糸が緯糸より細い径の糸で製織した後、カレンダー加工によって目つぶしを行なって得られる通気性が１５〜４０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓの織物からなることを特徴とするフィルタークロス。
【請求項２】
ナイロンモノフィラメントを経糸及び緯糸に用いた五枚朱子組織の織物からなるフィルタークロスにおいて、経糸の沸騰水収縮率が１２〜１８％、緯糸の沸騰水収縮率が２〜１０％の原糸で、且つ経糸の繊維径が０．１５〜０．２５ｍｍで経／緯繊維径比が０．６〜０．７の生機を製織した後、カレンダー加工によって目つぶしを行なって得られる質量が４００〜５５０ｇ／ｍ２、通気性が１５〜３０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓの織物からなることを特徴とするフィルタークロス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフィルタープレスなどに用いるフィルタークロスで、特に微粒子の捕集性が良好で、且つ耐久性の優れたフィルタークロスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ナイロンモノフィラメントを用いたフィルタークロスはフィルタープレスなど湿式濾過に用いた場合、目詰まりが起りにくく、且つ形成された濾過物のケーキ剥離が良好な濾過性能を有している。しかし、近年濾過の現場では環境対策上、より高度な固液分離が求められるようになり、微粒子捕集性の良いフィルタークロスが望まれていた。微粒子の捕集性を高める手段としては糸を細くするか、あるいは製造工程でカレンダー加工を強くし、織物の空隙を小さくするなどの方法が一般的に採られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの方法で得られたフィルタークロスはいずれも引張強さが低下し、使用時の耐久性が悪くなる。このような事情でナイロンモノフィラメント織物によるフィルタークロスの通気性は５０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ程度で、４０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ以下にすることが容易ではなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、発明者らはナイロンモノフィラメントを用いてフィルタークロスを製造する際のカレンダー加工時に大きな引張強さの低下が起ることに着目した。一例を挙げると、引張強さが経３６０、緯２８０ｄａＮ／３ｃｍの生機にカレンダー加工を施した場合、経２３０、緯１４０ｄａＮ／３ｃｍまで大きく低下する。ところが、タイプの異なる経糸と緯糸の組合せでフィルタークロスを製造してみると、引張強さの低下が少ないものが得られることが明らかになった。また、経に柔らかい糸を緯に硬い糸を配した場合にこのような現象が起ることも判明したのである。
【０００５】
合成樹脂モノフィラメントを経糸及び緯糸に用いた朱子組織の織物からなるフィルタークロスにおいて、経糸の沸騰水収縮率が緯糸の沸騰水収縮率より大な原糸の組合せで、経糸が緯糸より細い径の糸で製織した後、カレンダー加工によって目つぶしを行なって得られる通気性が１５〜４０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓの織物からなるフィルタークロスである。
【０００６】
ナイロンモノフィラメントを経糸及び緯糸に用いた五枚朱子組織の織物からなるフィルタークロスにおいて、経糸の沸騰水収縮率が１２〜１８％、緯糸の沸騰水収縮率が２〜１０％の原糸で、且つ経糸の繊維径（直径）が０．１５〜０．２５ｍｍで経／緯繊維径比が０．６〜０．７の生機を製織した後、カレンダー加工によって目つぶしを行なって得られる質量が４００〜５５０ｇ／ｍ２、通気性が１５〜３０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓの織物からなるフィルタークロスである。
【０００７】
合成樹脂モノフィラメントはナイロン、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及びこれらの各種共重合ポリマ等からなるモノフィラメントが利用でき、特に、ナイロンモノフィラメントは溶融紡糸して得られる未延伸糸を高倍率で熱延伸することによって高い引張強さを持った糸が得られる。このようにして得られた糸は柔らかく適度の熱軟化性を有する。しかし、寸法安定性が劣るためさらに緊張熱セットを加えることによって寸法安定性が高められ糸は硬くなる。このような糸の性質を顕著に反映する特性として熱水収縮率がよく知られている。つまり、前者の糸は熱水収縮率が大きく後者は小さい。
【０００８】
経糸と緯糸の熱水収縮率レベルを変えた際のフィルタークロスの通気性は、４０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ以下で引張り強さが２００ｄａＮ以上の織物が必要で、そのために、経糸の沸騰水収縮率が緯糸の沸騰水収縮率よりも大な原糸の組合せにし、かつ、経糸が緯糸より細い径の糸で織成した場合に引張強さの低下が少ないフィルタークロスが得られる。
【０００９】
つまり、ナイロンモノフィラメントを経糸及び緯糸に用いた五枚朱子組織の織物が好ましく、上記のように経糸の沸騰水収縮率が１２〜１８％、緯糸の沸騰水収縮率が２〜１０％の原糸で、且つ経糸の繊維径が０．１５〜０．２５ｍｍで経／緯繊維径の比が０．６〜０．７の生機を製織した後、カレンダー加工によって目つぶしを行なって得られる質量４００〜５５０ｇ／ｍ２，通気性１５〜３０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓである朱子組織のフィルタークロスが最も好ましい。
【００１０】
このような本発明の経糸／緯糸の組合せに限って引張強さの低下が小さくなるのかについては、織物の電子顕微鏡写真による観察によって明らかである。すなわち、カレンダー加工後のフィルタークロス中の糸を抜き出し、電子顕微鏡により観察すると、本発明に係るフィルタークロスの経糸は滑らかなクリンプを描いているのに対し、他の組合せのフィルタークロスについては経糸／緯糸の交錯点の潰れが大きく、矩形波状のクリンプとなっていることがわかった。本発明はカレンダー加工を行なって織物の空隙を小さくしようとする際、糸の変形が比較的小さくてすみ、糸の構造破壊が少ないためと推察される。
【００１１】
ここでナイロンモノフィラメントとしては、いわゆるナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２等が挙げられるが、ナイロン６およびナイロン６６が耐摩耗性の点で好ましい。
【００１２】
織物組織としては五枚朱子、八枚朱子、変則朱子が挙げられるが、五枚朱子が織り易さ、粒子捕集性の点で最も好ましい。
【００１３】
原糸の沸騰水収縮率は調湿されたサンプルをＪＩＳ  Ｌ  １０３７  ７．１５  Ｂ法に準じて測定する。種々の沸騰水収縮率の組合せを検討した結果、経糸が１２〜１８％、緯糸が２〜１０％の範囲でフィルタークロスの引張強さの低下が抑制されることがわかった。経糸に１２〜１４％、緯糸４〜８％の組合せが特に引張強さの高いフィルタークロスが得られる。
【００１４】
フィルタークロスの質量については４００〜５５０ｇ／ｍ２の範囲のものが適切である。
【００１５】
通気性に関しては陶土の濾過、砂利採取、砕石、生コンミキサーカーの洗浄水濾過など広範囲の用途分野の要求を満たすには１５〜４０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓ好ましくは２０〜３０ｃｍ３／ｃｍ２・ｓが必要である。
【００１６】
このようにして得られるフィルタークロスは引張強さおよび通気特性が優れているのみならず、カレンダー加工が容易であり、且つ仕上り織物が柔らかい。
【００１７】
ナイロンモノフィラメント五枚朱子織物のもう一つの弱点は寸法安定性にある。この織物構造特性から経緯いずれかの方向に巻き上がるという欠点があり、これが縫製加工や濾過機に装着して使用する際大きな障害となる。
【００１８】
緯糸の直径を太くしていくと緯方向の巻き上がりを抑えることができるのは知られているが、太すぎると通気性が大きくなり同時に経方向の巻き上がりが過大となる。経糸と緯糸の直径比率を最適化することにより巻き上がりを抑えることもこのフィルタークロス設計上の必要条件である。
【００１９】
本発明において経糸と緯糸の繊維径比を変え、カレンダー加工条件を検討した結果その比率が０．６〜０．７のときが最適であることも明らかになった。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に本発明の形態を具体的実施例について説明する。物性の異なる４種類のナイロン６モノフィラメントを取り上げた。実施例のフィルタークロス作成に用いた原糸とその物性は表１のとおりである。
【００２１】
【表１】
0003593028.tif 000002
【００２２】
実施例１
表１の中から経糸用原糸としてＡ１，緯糸用原糸としてＢ２を選び五枚朱子組織の織物を製織し、次いでカレンダー加工を施してフィルタークロスに仕上げた。仕上がったフィルタークロスについて次の方法で物性測定を行なった。
0003593028.tif 000003
得られたデータを表２に示した。
【００２３】
比較例
本発明の実施例１と比較するため表１の原糸の組合せを経／緯それぞれＡ１／Ａ２，Ｂ１／Ａ２，Ｂ１／Ｂ２の３通りに変更し、実施例と同様に製織しカレンダー加工を実施した。カレンダー加工条件は通気性が実施例の仕上り反に近いレベルになるようカレンダー加工の圧力とスピードを調節している。実施例１と比較例で作成したフィルタークロスの物性データを表２に並べて示した。
【００２４】
【表２】
0003593028.tif 000004
【００２５】
表２から明らかなように、本発明で得られるフィルタークロスＡ１／Ｂ２の性能は他の比較例に比べて、引張強さが高く、特に緯の引張強さが大きい。ナイロンモノフィラメントフィルタークロスは、引張強さが１５０ｄａＮ／３ｃｍ以下になるとしばしば使用中に破損トラブルが発生する。ユーザーからも２００ｄａＮ／３ｃｍ以上のものが要求されている。通気性、フィルタークロス懸垂時の巻き上がりも良好であった。さらに予期しなかった特長として本発明で得られるフィルタークロスは風合いが非常にしなやかで湿式フィルタークロスとして好ましい特性を具備していることがわかった。
【００２６】
実施例２
表１の経／緯の組合せで最も引張強さが強くなるＡ１／Ｂ２の原糸を組合せ、１／５変則朱子組織の織物を製織し、次いでカレンダー加工を施してフィルタークロスに仕上げた。得られたフィルタークロスの物性は表３のとおりである。
【００２７】
【表３】
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【００２８】
通気性、引張強さはもとより巻き上がりの少ないしなやかなフィルタークロスが得られることを確認した。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によればフィルタークロスの通気性が小さいわりに引張強さが高く、使用時の耐久性が向上する。従来のフィルタークロスに比べ、微細な粒子も捕集でき、且つケーキ剥離性も良好で処理能力が高くなる。また、フィルタープレスへ装着する際、巻き上がりがほとんどなく操業中の操作性も非常に良いフィルタークロスが得られる。