(57)【要約】【課題】微細なフィルタ孔径を備えて分離精度が高く、長寿命で、安価かつ短時間で製造することができる金属フィルタを提供すること。【解決手段】金属線１の集合体を焼結した金属フィルタシート２の表面に、フィルタ孔４が残存するようにメッキ処理を施し、メッキ材料３の付着量によりフィルタ孔４の孔径を調整する。【選択図】図１
2005152738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属線の集合体を焼結した金属フィルタシートの表面に、フィルタ孔が残存するようにメッキ処理を施してなることを特徴とする金属フィルタ。
【請求項２】
金属線の集合体を焼結した金属フィルタシートの表面にメッキ処理を施し、メッキ材料の付着量を制御することによりフィルタ孔径を調整することを特徴とする金属フィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属フィルタ及びその製造方法に関し、特に、微細なフィルタ孔径を備えて分離精度が高く、長寿命で、安価かつ短時間で製造することができる金属フィルタ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体又は気体から固形物を分離するフィルタは、精密ろ過フィルタが用いられており、およそ１μｍ乃至それ以下の孔径を有している。
フィルタの種類としては、有機性のものと無機性のものがあり、前者は、酢酸セルロースやポリプロピレン、ポリオレフィンなどを原材料としている。一方、後者には、セラミックや金属のフィルタがある。
【０００３】
ところで、上述した精密ろ過フィルタには種々の問題がある。先ず、有機性フィルタは、一般的に紙の様に薄く衝撃力や物理的な接触作用に弱く、フィルタが破損しやすい。
また、フィルタの目詰りが進行した時に行う薬品洗浄を繰返して行ったり、廃水中に浸漬せしめるなど過酷な条件で使用すると、フィルタの寿命が短くなるという欠点があった。
【０００４】
このような有機性フィルタの欠点を補うために、無機性フィルタが開発された。無機性フィルタは基本的に金属の粉体を焼結して製造するが、金属粉体がアルミナの場合はセラミックフィルタであり、ステンレス等の場合がいわゆる金属フィルタと呼ばれている。
いずれの無機性フィルタも、１μｍ以下の微細な孔形径を有する精度の高いフィルタとすることができるが、粒度が均一で微細な金属粉体を数種類用いて、多層構造にして製造するため、製造時間が長く、さらには製造コストが高くなって特殊な用途にしか利用されていなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の無機性フィルタが有する問題に鑑み、微細なフィルタ孔径を備えて分離精度が高く、長寿命で、安価かつ短時間で製造することができる金属フィルタ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
金属線の集合体を焼結した金属フィルタシートの表面に、フィルタ孔が残存するようにメッキ処理を施してなることを特徴とする。
【０００７】
また、同じ目的を達成するため、本発明の金属フィルタの製造方法は、金属線の集合体を焼結した金属フィルタシートの表面にメッキ処理を施し、メッキ材料の付着量を制御することによりフィルタ孔径を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の金属フィルタ及びその製造方法によれば、金属線の集合体を焼結した金属フィルタシートの表面にメッキ処理を施し、メッキ材料の付着量を制御することによりフィルタ孔径を調整できることから、０．１〜１μｍ程度の微細な孔径の金属性精密ろ過フィルタを、短時間でかつ安価に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の金属フィルタ及びその製造方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１に、本発明の金属フィルタ及びその製造方法の一実施例を示す。
この金属フィルタは、金属線１の集合体を焼結した金属フィルタシート２の表面に、フィルタ孔４が残存するようにメッキ処理を施し、メッキ材料３の付着量によりフィルタ孔４の孔径を調整している。
また、その製造方法は、金属線１の集合体を焼結した金属フィルタシート２の表面にメッキ処理を施し、メッキ材料３の付着量を制御することによりフィルタ孔４の孔径を調整するようにする。
【００１１】
具体的には、ステンレスなどの鋼線１を不織布、織物又は編物等の集合体とした後、該集合体を焼結して金属フィルタシート２となし、該金属フィルタシート２の表面にメッキ処理することにより、元の金属フィルタシート２より微細な径の孔４を有するフィルタに仕上げるようにする。
【００１２】
金属フィルタの製造は、先ずステンレス等の線材を伸長し、μｍ単位の太さの鋼線１にしてフィルタの原材料を得る。次に、原材料の鋼線１を用いて不織布等を作り、これを焼結して数μｍ径の孔５を有する金属フィルタシート２を製造する。
この金属フィルタシート２は、金属粉体を焼結した精密ろ過フィルタより若干大きな孔径を有するが、金属粉体を焼結する場合に比べて、短時間でかつ安価に製造することができる。
そして、本実施例では、このように製造した金属フィルタシート２の表面をメッキ処理するとともに、メッキ材料３の付着量を制御することにより、図１（ｂ）に示すように、さらに微細な孔径の金属フィルタに仕上げるようにする。
【００１３】
図１（ａ）に示すものは、太さが１乃至数μｍのステンレス鋼線１を原材料にして不織布を製造し、その後、ステンレスの融点付近の温度で加熱処理（焼結）して得た金属フィルタシート２である。
このように鋼線を材料として金属フィルタシート２を得る方法は、従来から行われているが、金属粉体を焼結してフィルタを製造する場合より孔径が大きいものの、安価に製造できる方法として知られている。
【００１４】
（実施例）
図１（ａ）に示す金属フィルタシート２は、μｍ単位の鋼線材１を使用して製造するため、その孔５の径は数μｍが製作の限度とされている。しかるに、金属粉体を焼結した汎用の精密ろ過フィルタは０．１乃至１μｍの孔径であり、例えば、下水等の排水処理に用いられる場合には、１μｍ程度の大きさをもつ大腸菌の分離が要求されている。
【００１５】
そこで、本実施例では、図１（ａ）のように製造した金属フィルタシート２を、図１（ｂ）に示すように、さらに微細な孔径の金属フィルタに仕上げるためにメッキ処理し、メッキ材料３の付着量を制御することによりフィルタ孔４の径を調整するようにしている。
通常、メッキ処理は、防食や耐薬品性などの改善のために行われるが、本実施例においてはフィルタが有する空隙（孔径）を小さくする手法として用いている。
メッキ処理の方法としては、亜鉛メッキや黒染メッキ、銅メッキ、アルマイト処理、フッ素処理等の様々な方法があるが、金属線にメッキ材を付着せしめて微細な孔径のフィルタを製造するという方法を逸脱しない限り、いずれの方法も用いることができる。
【００１６】
本実施例においては、一般的かつ安価な方法として亜鉛メッキによる処理を説明する。亜鉛メッキを行う場合、図１（ａ）の金属フィルタシート（被処理体）２を脱脂、水洗、酸洗などの前処理を行い、続いてフラックス工程、メッキ工程、遠心分離工程、冷却工程の順に処理を行う。
【００１７】
フラックス工程では、約７０℃のフラックス液に被処理体を漬けてメッキ材と合金反応が促進しやすいように下地処理を行う。
メッキ工程では、４００℃乃至５００℃の溶融亜鉛をステンレス鋼線１に反応、付着させる。遠心分離工程では遠心分離力により余剰の亜鉛を除去する。
また、冷却工程は、４０℃乃至８０℃の水で冷却を行い、亜鉛合金の成長を抑制することを目的としている。
【００１８】
これらの工程において、反応温度、反応時間、遠心分離力、遠心分離時間、冷却温度は、それぞれメッキの付着量を左右する因子であるが、これらの因子を適宜制御することにより、図１（ｂ）に示した微細な孔径を有する金属フィルタを製作する。
図１（ｂ）の金属フィルタは、図１（ａ）のように製作した金属フィルタシート２の鋼線材１の周囲にメッキ材３を付着させ、鋼線材１と鋼線材１の空隙の大きさ（孔径）を小さくして、フィルタ孔４の孔径が１μｍ以下の精密ろ過フィルタに仕上げられている。
【００１９】
以上、本発明の金属フィルタ及びその製造方法を説明したが、例えば、０．５μｍの孔径に仕上げる場合、元の金属フィルタシート２の孔径が５μｍと２μｍとでは、おのずと制御因子の操作条件が異なることはいうまでもない。
さらには、各制御因子を単独で操作する場合と、複合的に操作する場合とでも操作条件が異なり、種々のケースが考えられることになる。
したがって、本発明においては、メッキ材により微細な孔径の金属フィルタを製造するというを逸脱しない限り、各制御因子の操作条件はもとより、メッキの方法を規定するものでない。
【００２０】
かくして、本実施例の金属フィルタ及びその製造方法は、金属線の集合体を焼結した金属フィルタシートの表面にメッキ処理を施し、メッキ材料の付着量を制御することによりフィルタ孔径を調整できることから、０．１〜１μｍ程度の微細な孔径の金属性精密ろ過フィルタを、短時間でかつ安価に製造することができる。
【００２１】
以上、本発明の金属フィルタ及びその製造方法について、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、各実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
以上、本発明の金属フィルタ及びその製造方法は、０．１〜１μｍ程度の微細な孔径の金属性精密ろ過フィルタを、短い製作時間でかつ安価に製造するいう特性を有していることから、個体と液体の分離、又は個体と気体の分離などに用いられる金属フィルタの用途に好適に用いることができる。
前者では、例えば廃水処理があり、汚泥微生物と被処理水との分離に用いることができ、また、後者では、半導体製造ラインのクリーンルームに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の金属フィルタ及びその製造方法の実施例を示し、（ａ）は金属線の集合体を焼結した金属フィルタシートを示す拡大図、（ｂ）は該金属フィルタシートの表面にメッキ処理を施した本発明の金属フィルタを示す拡大図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    金属線
２    金属フィルタシート
３    メッキ材料
４    フィルタ孔（メッキ処理後）
５    フィルタ孔（メッキ処理前）
【図１】
2005152738.tif 000003