(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタプレス用濾布の周縁に不織布を載置し、該不織布を加熱し加圧して、前記濾布に含浸させ、熱融着することを特徴とするフィルタプレス用濾布の目止め方法。
【請求項２】
前記濾布の材質がポリプロピレン、ポリエステル、ナイロンのいずれかであり、前記不織布の材質が、エチレンビニルアルコール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロンのいずれかの熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のフィルタプレス用濾布の目止め方法。
【請求項３】
前記不織布を濾布の片面又は両面に載置することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフィルタプレス用濾布の目止め方法。
【請求項４】
前記不織布を片面の単位面積あたり40〜200g/m2載置することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のフィルタプレス用濾布の目止め方法。
【請求項５】
前記不織布を80〜180℃で加熱し加圧することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のフィルタプレス用濾布の目止め方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタプレス用濾布の目止め方法に関し、濾布にて固液混合物を濾過する際に液体が滲み出すのを防止するためのフィルタプレス用濾布の目止め方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般のフィルタプレスは固液混合物（原液）を濾布にて固体と液体に分離する装置であるが、濾過された液体の一部が濾布の網目を伝わって滲み出すことがある。酒糟を濾過した後の酒や、プリンタのインクを濾過した後の溶剤のように、滲み出した液体が大気中に蒸発すると、製品の収率が減少したり、異臭や火災の原因になったりする場合がある。
従来、濾布の周縁にシリコーン樹脂を塗って液体が滲み出すのを防止する、目止めを形成する方法がとられてきた。しかし、シリコーン樹脂を塗った後、溶剤が揮発するまで乾燥に時間がかかる上、十分に含浸させるためには何度も重ねて塗る必要があり、製作に手間がかかる問題があった。また、溶剤系のものを濾過すると、シリコーン樹脂製の目止めは溶け出して濾過後の液体に混入したり、目止め性が低下したりする問題もあった。
【０００３】
特許文献１には、シリコーン樹脂製の目止め材に替えて合成樹脂製の帯状の生地を濾布の周縁に熱融着して液不透過性の熱融着帯（目止め）を形成する技術が記載されている。
発明者らは、特許文献１の技術に沿って、この合成樹脂製の帯状の生地（フィルム状のシート）を使用して濾布の目止めを行ったところ、図６に示すように、一定の厚みを有する帯状の生地を熱盤３によって加熱し加圧すると、シート１２の表層部だけが先に局部的に軟化・溶融する一方で濾布２に接する下層部には十分に熱が伝わらず軟化・溶融が不十分であるという状態が生じ、この状態で熱盤３によって軟化・溶融したシート１２を加圧しても、その表層部の軟化・溶融した樹脂は未溶融の下層部に阻まれて濾布２には到達せず、周囲に液垂れするだけとなる結果、濾布２に溶融した樹脂を十分に含浸させることができないという問題が生じることに気付いた。
【０００４】
また、発明者らは、このような問題を解決するために加熱温度を高めに設定して帯状の生地の軟化・溶融を速めたところ、高い加熱温度の熱影響によって濾布が熱収縮し空隙の減少による濾過性能の低下という他方の問題も生じることに気付いた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３４３１６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、濾布の目止めに係る以上の問題を解決するためになされたものであり、目止め用の生地の液垂れを回避しつつ濾布に含浸させて、濾過性能に優れ、耐久性に優れるフィルタプレス用濾布の目止め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】
【０００７】
発明者らは、目止め用の生地に帯状の生地を使用して加熱した場合に、その表層部と下層部との軟化・溶融に時間差があるために、上記した問題が生じるのではないかと考え、比較的低い温度でも迅速に溶融しやすい不織布（ウエブ状の生地）という生地に着目し、これを目止め材に使用して実験を繰り返したところ、所定の加熱温度と加圧力により不織布が軟化・溶融し、一部未溶融の不織布が存在していても液化した不織布が未溶融の不織布の空隙を通り抜けて濾布に到達し浸透するために、帯状の生地（フィルム状のシート）の場合の上記問題を解決することができるとの知見を得て、本発明に至ったものである。
【０００８】
すなわち、本発明は、以下の通りである。
（１）フィルタプレス用濾布の周縁に不織布を載置し、該不織布を加熱し加圧して、前記濾布に含浸させ、熱融着することを特徴とするフィルタプレス用濾布の目止め方法。
（２）前記濾布の材質がポリプロピレン、ポリエステル、ナイロンのいずれかであり、前記不織布の材質が、エチレンビニルアルコール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロンのいずれかの熱可塑性樹脂であることを特徴とする（１）に記載のフィルタプレス用濾布の目止め方法。
（３）前記不織布を濾布の片面又は両面に載置することを特徴とする（１）又は（２）に記載のフィルタプレス用濾布の目止め方法。
（４）前記不織布を片面の単位面積あたり40〜200g/m2載置することを特徴とする（１）ないし（３）のいずれかに記載のフィルタプレス用濾布の目止め方法。
（５）前記不織布を80〜180℃で加熱し加圧することを特徴とする（１）ないし（４）のいずれかに記載のフィルタプレス用濾布の目止め方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、目止め用の生地の液垂れを回避しつつ濾布に含浸させて、濾過性能に優れ、耐久性に優れるフィルタプレス用濾布の目止め方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のフィルタプレス用濾布の目止め方法について模式的に説明するための斜視図である。
【図２】熱盤３にて不織布１を加熱し加圧する実施形態の説明図である。
【図３】濾布２の表裏両面から不織布１を含浸させ、熱融着する実施形態の説明図である。
【図４】本発明の実施例についての説明図である。
【図５】濾布の熱収縮率の度合、及び、液体の滲み出しの度合の評価方法についての説明図である。
【図６】フィルム状の樹脂シートを加熱し加圧して濾布に含浸させた場合の問題についての説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、濾布２の周縁に目止め用の生地として不織布１を載置した状態を模式的に示したものである。本発明では、図１に示すような短繊維が絡んだ不織布を目止め用の生地として使用するものであるから、まず本発明に用いるこの不織布の材質やその製造方法について説明する。
（不織布の材質）
本発明の不織布１の材質は、例えば、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系、合成ゴム系、ポリアミド系、ポリエステル系、その他の熱可塑性樹脂であるが、好ましくは、エチレンビニルアルコール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロンである。溶剤系のものを濾過しても溶解しないなど耐薬品性の要求される用途には特にポリオレフィン系のポリプロピレンが好ましい。
【００１２】
また、不織布１は、濾布２よりも融点の低い材質のものとする。不織布１は短繊維が絡んだ積層状態のものであるから、従来の帯状の生地と比べて比較的低い温度で軟化・溶融するという特徴がある。しかも、不織布１は加熱すると短時間で軟化・溶融し、また、液化した不織布が未溶融の不織布の空隙を通り抜けて濾布に到達し浸透するため、濾布２が熱収縮したり、目止めの厚みが薄くなったりする問題が生じにくい。
（不織布の製造方法）
この不織布１を製造する方法には、代表的なものとして、湿式法と乾式法（メルトブロー法も含む）があるが、これらの方法に限られるものではない。湿式法では、短繊維を水中に懸濁しネットで漉き上げてウェブと呼ばれる短繊維が絡んだ積層状態の不織布を製造することができる。また、乾式法では、メルトブロー法と呼ばれる、樹脂チップを加熱溶融し、ノズル群から高温空気でベルトコンベア上に押し出して短繊維を形成し、この短繊維を引き剥がし熱ロールで短繊維を挟圧・接着して短繊維が絡んだ積層状態の不織布を製造することができる。
（濾布の材質、相溶性）
本発明に用いる濾布２は、フィルタプレスに通常使用されている平均厚さ0.5〜2mmの織布状布地であり、濾布２の材質は、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロンなどが挙げられる。
【００１３】
濾布２にはこれと同じ材質の不織布１を含浸させるのが最も相溶性がよく、例えば、ポリプロピレンの濾布２に対してはポリプロピレンの不織布１、ポリエステルの濾布２に対してはポリエステルの不織布１とするのが最も相溶性がよいが、ポリプロピレンの濾布２に対してポリエチレンやポリエステルの不織布１を使用することもできる。
（目止め方法）
次に、本発明の目止め方法について、その実施形態を具体的に説明する。
【００１４】
図２は、濾布２の周縁に載置された不織布１を熱盤３にて加熱し加圧する実施形態を示したものである。不織布１は、下盤６の上に設けた濾布２の周縁の目止め形成部分に一定の厚み、幅で載置され、下盤６と熱盤３との間で加熱・加圧される。このとき、熱盤３からの熱で加熱された不織布１は軟化・溶融し、熱盤３の加圧によって液化した不織布１が濾布２中に含浸し、熱融着して濾布２の周縁に目止めを形成することができる。
【００１５】
伝熱板４を介して不織布１を加熱すると、不織布１を集中的に加熱し加圧することができ、目止めを形成する濾布２の部分以外にかかる圧力を軽減することができるため好ましい。
また、濾布２を設けた下盤６と熱盤３の間に、濾布２と伝熱板４の厚さの合計に等しい厚さのスペーサ５を介挿すると、熱盤３の降下をブロックするので、目止めを形成する濾布２の部分以外にかかる圧力を軽減することができるため好ましい。なお、図２中では略しているが、右方の端にも不織布１、伝熱板４、スペーサ５がある。
【００１６】
図３は、濾布２の表裏両面から不織布１を含浸させる実施形態を示したものである。濾布２の表裏両面から不織布１を含浸させることで、濾布２に一層強固な目止めを形成することができる。また、濾布２が厚手の場合でも、表裏両面から不織布１を含浸させることによって容易に強固な目止めを形成することができる。
濾布２の厚さは0.5〜1.5mmとするのが好ましい。0.5mmより薄いものは目を細かく造らざるを得ないため実用性に乏しく、1.5mmを超えるものは含浸させるのに必要な不織布１の量が多くなり、加熱温度や加熱時間をアップする必要が生じて濾布２が熱収縮したり空隙が小さくなったりする問題が生じる。
【００１７】
本発明の実施形態で使用する下盤６の材質は、熱盤３からの熱で軟化しなければ、金属、ガラス、樹脂、木材など何れの材質でもよい。また、下盤６の形状も、濾布２を設けることができる程度の平坦な面であればよい。あるいは、下盤６を加熱して両面から加熱するのも好ましく、より短時間で不織布１を含浸させることができる。
本発明では、不織布１を濾布２に含浸させる目的上、不織布１が軟化・溶融する必要があるが、そのための不織布１の加熱温度は、80〜180℃の範囲が好ましい。この範囲より高い温度の場合は、濾布２の熱収縮が生じるおそれがあり、また、この範囲より低い温度の場合は、不織布１の軟化・溶融が十分でないという問題がある。例えば、不織布１の材質がポリプロピレンの場合で不織布１の加熱温度は80〜130℃、ポリエステルの場合で100〜160℃、ナイロンの場合で140〜180℃とするのが好ましい。
【００１８】
また、熱盤３の加圧力は、軟化・溶融した不織布１が濾布２に含浸することができる程度の圧力であればよいが、不織布１の単位面積あたりの加圧力は0.3〜10.0MPaの範囲であれば十分である。加圧力がこれより大きいと、軟化・溶融した不織布１が濾布２に含浸する前に周囲に漏れ広がるという問題がある。
次に、不織布１の量について説明すると、不織布１の量としては、濾布２の目止めからの液の滲み出しを完全に防止できるだけの量を確保しなければならないが、本発明の不織布１の場合では、従来の生地に比べて、約３倍程度までその量を増やすことができるので、濾布２の周縁に、より完全な目止めを形成することができる。具体的な不織布１の量は、濾布２の片面につき不織布１を単位面積あたり40〜200g/m2載置するのが好ましい。この場合の厚さは概ね20〜80μmとなる。40g/m2未満だと目止めが不十分になる恐れがあり、また200g/m2を超えると周囲への滲み出しが大きくなり、濾過面積が少なくなるという問題が生じる。特に好ましくは150〜200g/m2である。
【００１９】
濾布２の表裏両面から不織布１を含浸させる場合は、表裏両面のそれぞれにその片面につき単位面積あたり40〜200g/m2載置することができるので、両面で80〜400g/m2というより多量の不織布１を含浸させることにより、厚手で目の粗い濾布でも、強固に目止めを形成することができる。
40〜200g/m2の範囲の不織布を用意する場合には、その重さとなる厚さの一枚の不織布シートを製造するのが通常であるが、数枚の不織布シートを重ねて上記範囲の重さとすることもできる。
【実施例】
【００２０】
図４に示すように、濾布２の周縁に、目止め１１を形成し、濾布２の目詰まり防止と濾過しようとする液体の滲み出し防止の効果を検証した。濾布２の周縁とは、複数の濾板１０に濾布２を折り畳んで被せた上で押圧密着した場合に、濾板１０の枠部１０ａの部分に挟まれる部分のことをさす。先述の図１は、図４に示した濾布２を広げた状態を示している。なお、先述の図６は図４のＡ−Ａ断面で見た濾布２にフィルム状のシート（生地１２）を載置し、熱盤３を当接させ、加熱し加圧して、含浸させ、熱融着しようとするようすを示している。
【００２１】
表１に示すように、実施例としてポリプロピレンの不織布１の場合や比較例としてフィルム状のシート（生地１２）の場合について、各ケースNo.とも、熱盤３を当接させ、加熱し加圧することで、不織布１やフィルム状のシート（生地１２）をそれぞれ濾布２に含浸させ、熱融着した。
【００２２】
【表１】
0005343268.tif 000002
【００２３】
（実施例１）
実施例１は不織布を濾布の片面に載置する場合であり、表１のケースNo.1,2の場合である。不織布の量はそれぞれ80g/m2,150g/m2、厚さはそれぞれ0.53mm,1.0mmのポリプロピレン（融点100℃）の不織布１を、厚さ0.5mmのポリプロピレン（融点165℃）の濾布２の片面に載置し、伝熱板４を介して熱盤３にて不織布１を110℃で60秒加熱し1.0MPaで加圧して濾布２に含浸させた。
【００２４】
（実施例２）
実施例２は不織布を濾布の両面に載置する場合であり、表１のケースNo.3〜7の場合である。不織布の量は濾布２の片面あたりそれぞれ80〜200g/m2、厚さはそれぞれ0.53〜2.0mmのポリプロピレン（融点100℃）の不織布１を、厚さ1.0mmのポリプロピレン（融点165℃）の濾布２の表裏両面に載置し、不織布１を挟んで、伝熱板４を介して熱盤３にて不織布１を110℃で60秒加熱し1.0MPaで加圧して濾布２に含浸させた。
【００２５】
（比較例１）
比較例１はフィルム状のシートを濾布の片面に載置する場合であり、表１のケースNo.8の場合である。量が100g/m2、厚さが120μmの熱可塑性接着用ポリエチレンのフィルム状のシート（生地１２）を、厚さ0.5mmのポリプロピレンの濾布２の片面に載置し、フィルム状のシート（生地１２）を熱盤３にて110℃で60秒加熱し10MPaで加圧して濾布２に含浸させた。
【００２６】
（比較例２）
比較例２は不織布の量が少な過ぎる場合であり、表１のケースNo.9の場合である。量が30g/m2、厚さが0.2mmのポリプロピレン（融点100℃）の不織布１を、厚さ0.5mmのポリプロピレン（融点165℃）の濾布２の片面に載置し、伝熱板４を介して熱盤３にて不織布１を110℃で60秒加熱し1.0MPaで加圧して濾布２に含浸させた。
【００２７】
（比較例３）
比較例３は多過ぎる場合であり、ケースNo.10の場合である。300g/m2、2.0mmのポリプロピレン（融点100℃）を、0.5mmのポリプロピレン（融点165℃）の片面に載置し、伝熱板４を介して110℃で90秒加熱し1.0MPaで加圧した。
次に、各実施例と比較例について、濾布２の熱収縮の度合と、濾過しようとする液体の滲み出し（液漏れ）の度合をみるために、上記ポリプロピレンの濾布２から、図５（ａ）に示すようなサンプル（厚さt＝1.0mm、横a＝220mm、縦b＝310mmの濾布）を切り出して、以下の通り、その評価を行った。濾布２の目止めの形成位置は、外周部からの距離d＝30mm（図５（ａ））の位置とし、その目止め１１の幅eは、e＝35mmとした。
【００２８】
濾布２の熱収縮の度合については、次のように評価した。予め濾布２に縦横一辺100mmの正方形ｈを三つ描いておき（図５（ａ））、各正方形の熱融着前後の縦・横の辺の長さを測定して、縦・横の辺のそれぞれの収縮率を求め、大きい方の値をその正方形の収縮率とした。そして、各三つの正方形の収縮率をそれぞれ求め、それら三つの平均値を濾布２の収縮率として評価した。具体的には、濾布２の収縮率が1.5%以上の場合を×、0.5%を超え1.5%未満の場合を△、0.5%以下の場合を○として、表１に表示した。
【００２９】
液体の滲み出しの度合については、帯状に目止めした濾布から、熱融着帯（目止め１１）をまたいだ小さなサンプル（縦f＝80mm、横g＝15mm（図５（ａ）））を切り出し、図５（ｂ）に示すように下短辺（g＝20mm）を着色水に浸し、12時間後に着色水が熱融着帯（目止め１１）を横断して遡上するかを観察して評価した。着色水が熱融着帯を横断してさらに遡上した場合を×、熱融着帯を横断し、その上に滲みはじめている場合を△、熱融着帯より上には遡上しなかった場合を○として、表１に表示した。
【００３０】
実施例１では、濾布２の熱収縮が基準値を下回っており、濾布２への熱影響がほとんどなく、熱収縮による目詰まりを良好に防止できた。また、着色水の遡上も抑えられており、液体の滲み出し防止の効果も良好であった。
実施例２では、濾布２の表裏両面から不織布１を含浸させた分、不織布１の含浸量を多くでき、実施例１と比べて厚い濾布２に対しても、熱収縮による目詰まり防止、液体の滲み出し防止の効果が得られた。
【００３１】
これに対し、フィルム状のシートを用いた比較例１では、濾布２の熱収縮の度合が比較的大きく、濾布２への熱影響による目詰まりを十分防止できていない。また、着色水の遡上を抑えられておらず、濾過しようとする液体の滲み出し（液漏れ）防止の効果が十分でない。
不織布１を用いた比較例２では、不織布１の含浸量が少な過ぎるため着色水の遡上を抑えられておらず、比較例３では、多過ぎるため加熱時間をアップする必要が生じて濾布２が熱収縮している。
【符号の説明】
【００３２】
１  不織布
２  濾布
３  熱盤
４  伝熱板
５  スペーサ
６  下盤
１０  濾板
１０ａ  濾板１０の枠部
１１  目止め
１２  生地
【図１】
0005343268.tif 000003
【図２】
0005343268.tif 000004
【図３】
0005343268.tif 000005
【図４】
0005343268.tif 000006
【図５】
0005343268.tif 000007
【図６】
0005343268.tif 000008