(57)【要約】【課題】  強度、剛性及び寸法安定性に優れると同時に、耐アルカリ性にも優れ、しかも目詰まりの発生が低減され、ケーキ剥離性にも優れた経済的な合成繊維製のフィルタープレス用濾過布を提供する【解決手段】  芯部にポリアミド系成分、鞘部にポリエステル系成分が配され、芯部と鞘部との質量比（芯／鞘）が５０／５０〜９０／１０である芯鞘複合繊維を用いて構成されることを特徴とするフィルタープレス用濾過布。芯部にポリアミド系成分、鞘部ポリエステル系成分が所定比率で配された芯鞘複合繊維を用いて構成されていることにより、芯部のポリアミド系成分に耐アルカリ性があるためアルカリ使用条件下でも長期にわたって良好な強伸度特性が維持される一方、鞘部のポリエステル系成分がアルカリ条件下で適度に減量されるために目詰まりが発生しにくく、ケーキ剥離性も良好となる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯部にポリアミド系成分、鞘部にポリエステル系成分が配され、芯部と鞘部との質量比（芯／鞘）が５０／５０〜９０／１０である芯鞘複合繊維を用いて構成されることを特徴とするフィルタープレス用濾過布。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建築土木現場等より発生する汚泥の濾過等に用いられるフィルタープレス用濾過布に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建築土木現場等より発生する汚泥（スラッジ）は、専用のフィルタープレスを用いて加圧脱水処理しケーキにして処分・再利用されている。このフィルタープレスに使用される濾過布には、加圧脱水時の機械作用が過酷なことから強度と剛性をもち寸法安定性の良いものが求められる。このため、ポリアミド系、ポリエステル系あるいはポリアミド系繊維等の各種合成繊維を使用した濾過布が利用されている（例えば、非特許文献１参照）。しかし、スラッジの濾過においては脱水処理後のケーキを濾過布から剥離しやすくするため、消石灰を添加してケーキを固まりやすくさせているので、そのようなアルカリ条件下での使用において、元来耐アルカリ性の低いポリエステル繊維を用いた濾過布は長期の使用により脆化するという問題がある。したがって、フィルタープレス用の濾過布としては、耐アルカリ性に優れた繊維、例えばポリアミド系、ポリオレフィン系等の繊維で構成されたものが多かった。
【０００３】
しかしながら、ポリアミド系繊維及びポリオレフィン系繊維を用いた濾過布は耐アルカリ性には優れるものの、スラッジの微粒子が脱水工程で濾過布内に残留しやすく、長期の使用では目詰まりが起こり、これがケーキ剥離性を悪化させたり濾過効率を低下させる原因となっている。また、特にポリアミド系繊維を用いた濾過布の場合、乾湿による寸法安定性が悪く、濾過機による濾過工程を繰り返すことで濾過布にしわが入り、このために破れなどのトラブルにつながることがある。
【０００４】
また、アラミド繊維（例えば、特許文献１参照。）やポリフェニレンサルファイト繊維（例えば、特許文献２参照。）を用いた濾過布は、耐アルカリ性や寸法安定性に優れてはいるが、高価であるために経済的ではない。
【特許文献１】特開平０９−０５２００７号公報
【特許文献２】特開平０８−１９２０１８号公報
【非特許文献１】「産業用繊維資材ハンドブック」日本繊維機械学会  昭和５４年（３５２−３６１頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、その課題は、強度、剛性及び寸法安定性に優れると同時に、耐アルカリ性にも優れ、しかも目詰まりの発生が低減され、ケーキ剥離性にも優れた経済的な合成繊維製のフィルタープレス用濾過布を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するものであり、芯部にポリアミド系成分、鞘部にポリエステル系成分が配され、芯部と鞘部との質量比（芯／鞘）が５０／５０〜９０／１０である芯鞘複合繊維を用いて構成されることを特徴とするフィルタープレス用濾過布を要旨とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のフィルタープレス用濾過布は、芯部にポリアミド系成分、鞘部ポリエステル系成分が所定比率で配された芯鞘複合繊維を用いて構成されていることにより、芯部のポリアミド系成分に耐アルカリ性があるためアルカリ使用条件下でも長期にわたって良好な強伸度特性が維持される一方、鞘部のポリエステル系成分がアルカリ条件下で適度に減量されるために目詰まりが発生しにくく、ケーキ剥離性も良好となる。また、ポリアミド成分単独の繊維に比べて乾湿による寸法安定性も改善される。すなわち、本発明のフィルタープレス用濾過布は、強度、剛性及び寸法安定性に優れると同時に、耐アルカリ性にも優れ、しかも目詰まりの発生が低減され、ケーキ剥離性にも優れている。したがって、本発明のフィルタープレス用濾過布は、長期使用できる経済的な合成繊維製のフィルタープレス用濾過布であり、各種フィルタープレス用として好適に使用でき、特に消石灰を添加して行なうスラッジのフィルタープレス用として最適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００９】
本発明のフィルタープレス用濾過布（以下、本濾過布と略記することがある）は、芯鞘複合繊維を用いて構成されており、その芯鞘複合繊維は芯部にポリアミド系成分、鞘部にポリエステル系成分が配されたものである。
【００１０】
ポリエステル系成分のみで形成された繊維で濾過布を構成した場合、ポリエステル系成分は元来アルカリに対して耐久性が低いので、アルカリ雰囲気で使用すると徐々に加水分解を起こして溶解していき、長期間の使用には適さない。これに対して、本濾過布では、芯鞘複合繊維の芯部に配されたポリアミド成分が耐アルカリ性に優れているので、アルカリに長期間接することでポリエステル成分からなる鞘部が侵食を受けても、芯部により強度が保持されるので、長期間使用することができることになり、全体としては耐アルカリ性に優れた濾過布となっている。
【００１１】
一方、芯鞘複合繊維の鞘部にポリエステル成分が配されていることにより、本発明の濾過布は、アルカリを含むスラッジ等による目詰まりの発生が低減され、ケーキ剥離性に優れたものとなっている。これは、ポリエステル系成分がアルカリに接することで徐々に加水分解を起こして溶解してゆくという、ポリエステル系繊維からなる濾過布の弱点とされていた性質を逆手に取ったものであり、ポリエステル成分の溶解に伴いスラッジ等の微粒子も同時に流されることで、目詰まりしにくくケーキ剥離性も良好になることを発明者らが見出したことによる。
【００１２】
芯鞘複合繊維の芯部に配されるポリアミド系成分としては、特に限定されるものではないが、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６等が好ましく用いられる。一方、鞘部に配されるポリエステル系成分としては、特に限定されるものではないが、ポリエチレンテレフタレートを主体としたものが好ましく用いられる。なお、芯部と鞘部との接着性という点からは、互いに接着性のあるものが組合わされて用いられるにこしたことはないが、接着性が良くなくとも本発明の目的を達するうえで大きな支障とはならないので、両成分の接着性は特に重要ではない。
【００１３】
上記したように、本発明の濾過布は、従来ポリエステル系成分を含む繊維からなる濾過布の弱点とされていた点と、新たに見出された利点とを、ポリアミド成分を芯部に配した芯鞘複合繊維とすることにより巧みに利用して目的を達成するものである。このため、本発明において、芯鞘複合繊維の芯部と鞘部との質量比（芯／鞘）は、５０／５０〜９０／１０の範囲、好ましくは６０／４０〜８０／２０の範囲に設定される。芯部の質量割合が５０％未満では、耐アルカリ性に劣る鞘部の比率が大きくなり、耐久性が不足して濾過布の破れ等のトラブルにつながる可能性が高い。一方、芯部の質量割合が９０％を超えると、目詰まりの低減やケーキ剥離性の向上といった効果が長続きせず、また、寸法安定性に劣るポリアミド系成分からなる芯部の比率が大きくなり、濾過布にしわが入るなどのトラブルにつながる可能性が大きい。
【００１４】
本発明に用いられる芯鞘複合繊維の強度としては、濾過布に使用されることを考慮すれば、３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上が好ましく、５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上がより好ましい。また、単糸繊度としては、０．５〜５０ｄｔｅｘ、特に１〜３０ｄｔｅｘが好ましい。トータル繊度としては、３０〜２０００ｄｔｅｘが好ましい。トータル繊度が３０ｄｔｅｘ未満では濾過布の強度が低くなり、一方、２０００ｄｔｅｘを超えると濾過布の厚みが大きくなりすぎて、濾過効率が低下するので好ましくない。
【００１５】
芯鞘複合繊維の形態としては、長繊維であっても短繊維であってもよく、また、モノフィラメントであってもマルチフィラメントであってもよく、特に限定されるものではない。繊維断面の輪郭も特に限定されるものではなく、丸型、三角、Ｌ型、Ｔ型、Ｙ型、Ｗ型、偏平等、いずれの断面形状であってもよい。糸条の形態としては、原糸、撚糸、仮撚糸、エアー加工糸、紡績糸等のいずれであってもよく、特に限定されるものではない。このように、様々な繊維及び糸条の形態を採用することが可能であるが、濾過布の強度を考慮すれば、丸型断面の単糸からなるマルチフィラメントの原糸もしくは撚糸を使用することが好ましい。
【００１６】
本発明の濾過布は、上記したような芯部にポリアミド系成分、鞘部にポリエステル系成分が配された芯鞘複合繊維を用いて構成されるものであるが、必要に応じて他の繊維が併用されていてもよい。そのような他の繊維としては、濾過布の耐アルカリ性、濾過効率等の要求特性に応じて適宜選択することができる。本発明の目的を奏するうえでは、濾過布における上記芯鞘複合繊維の含有率を５０質量％以上とした範囲内において、他の繊維を併用することが好ましく、要求特性に応じて他の繊維の比率を設定すればよい。他の繊維を併用するための方法としては、特に限定されるものではなく、合撚、交織等により行うことができる。
【００１７】
本発明で用いる芯鞘複合繊維の製造方法としては、特に限定されるものではなく、通常の溶融複合紡糸装置を用いた製造法を採用できる。
【００１８】
芯鞘複合繊維を用いて本発明の濾過布を得るために布帛を製造する方法は、特に限定されるものではなく、通常の製編織技術を用い、目的とする濾過特性に適した布帛になるよう製編織することができる。布帛の組織としては、目ずれ、寸法安定性、濾過効率等を考慮すれば、平、綾、朱子等の組織での織物が好ましい。これらの布帛に好ましくは常法により熱セットを施し、寸法、密度等を調整した後、所望の形状に裁断、縫製等して、フィルタープレス用の濾過布が完成する。
【実施例】
【００１９】
次に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例における各物性の測定方法は、以下に説明する通りである。
（１）引張強伸度
ＪＩＳ  Ｌ１０９６  ６−１２  Ａ法（ストリップ法）に準拠して測定した。
（２）通気度
ＪＩＳ  Ｌ１０９６  ６−２７  Ａ法（フラジール法）に準拠して測定した。
【００２０】
実施例１
芯部に配されるポリアミド系成分としてナイロン６（相対粘度３．５）、鞘部に配されるポリエステル系成分としてポリエチレンテレフタレート（極限粘度[η]１．０４）を使用し、常用の複合紡糸機を用いて、芯／鞘の質量比を８０／２０とした芯鞘複合繊維からなるマルチフィラメント（１１００ｄｔｅｘ／１２８ｆ、強度８．１ｃＮ／ｄｔｅｘ）を常法により得た。このマルチフィラメントをＳ撚１５０Ｔ／Ｍで撚糸した糸条を経糸及び緯糸に用いて、経糸６０本／２.５４ｃｍ、緯糸３２本／２.５４ｃｍ、２／２綾組織で製織し、１８０℃×１分間の熱セットを行うことにより濾過布を得た。
【００２１】
実施例２
経糸には実施例１で用いた糸条を用い、緯糸には市販の１１００ｄｔｅｘ／１２８ｆのポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸（ユニチカファイバー製）を用い、経糸６０本／２.５４ｃｍ、緯糸３２本／２.５４ｃｍ、２／２綾組織で製織し、１８０℃×１分間の熱処理を行うことにより濾過布を得た。
【００２２】
比較例１
１１００ｄｔｅｘ／１２８ｆのポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸を経糸及び緯糸として、経６０本／２.５４ｃｍ、緯３２本／２.５４ｃｍ、２／２綾組織で製織し、１８０℃×１分間熱処理を行うことにより比較用の濾過布を得た。
【００２３】
比較例２
１１００ｄｔｅｘ／１２８ｆのポリプロピレンマルチフィラメント糸を経糸及び緯糸として、経６０本／２.５４ｃｍ、緯３２本／２.５４ｃｍ、２／２綾組織で製織し、１５０℃×１分間熱処理を行うことにより比較用の濾過布を得た。
【００２４】
比較例３
１１００ｄｔｅｘ／１２８ｆのナイロン６マルチフィラメント糸を経糸及び緯糸として、経６０本／２.５４ｃｍ、緯３２本／２.５４ｃｍ、２／２綾組織で製織し、１８０℃×１分間熱処理することにより比較用の濾過布を得た。
【００２５】
比較例４
芯／鞘の質量比を３０／７０にした以外は実施例1と同様にして、比較用の濾過布を得た。
【００２６】
濾過試験
以上の実施例、比較例の濾過布を裁断し、上下端部を折り返して縫製することにより、棒を通すための筒状部を上下に設けた１２００ｍｍ幅×２０００ｍｍの濾過布として、これをフィルタープレス用の濾板間に装着し、汚泥の濾過に使用した。セメント成分を混入したpＨ11程度の汚泥をポンプでフィルタープレス装置に注入し、規定の注入量（３９０ｍ3）に達した後、圧縮空気により加圧（約４MPa）脱水してケーキを作製した。次いで圧力を開放し、濾板を開けてケーキを自重により落下させてから、濾過布を自動スプレーにより水洗した後、再度汚泥を注入するというサイクルを繰り返した。このようにして約３ヶ月間、通算１０００サイクルの濾過工程を繰り返した。その使用前後での状態を下記表１に示す。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
表１に示されるように、実施例１、２は濾過前後で強伸度の変化は小さく、通気度の変化も小さいことから目詰まりの程度も小さく、安定した性能を有する濾過布であることがわかる。一方、ポリエステル系成分のみからなる比較例１は、通気度の変化は小さいものの強力の低下が大きい。また、ポリオレフィン系成分のみからなる比較例２は、強伸度共に安定しているが、目詰まりの程度が大きい。また、ポリアミド系成分のみからなる比較例３は、切断伸度の変化が大きく寸法安定性に欠けることがわかる。また、ポリアミド系成分とポリエステル系成分とからなる芯鞘複合繊維においてポリアミド系成分からなる芯部の質量割合が小さ過ぎる比較例４は、強力の低下が大きい。