(57)【要約】本発明は、密度０．６〜１．２ｇ／ｃｍ３及び嵩密度（ＤＩＮ−ＩＳＯ  ６０）１５０〜２５０ｇ／ｌを有する、不規則に焼結された顆粒状プラスチック粒子を含むプラスチック成形体に関する。本発明のプラスチック成形体は、床の形態でのプレフィルター材料としての使用に極めてよく適している。【特許請求の範囲】
【請求項１】
密度０．６〜１．２ｇ／ｃｍ３を有する不規則に焼結されたプラスチック顆粒状粒子を含み、そして嵩密度（ＤＩＮ−ＩＳＯ  ６０）１５０〜２５０ｇ／ｌを有するプラスチック成形体。
【請求項２】
前記嵩密度が１５０〜２００ｇ／ｌの範囲内にある、請求項１に記載のプラスチック成形体。
【請求項３】
前記プラスチック顆粒状粒子がポリエチレン又はポリプロピレンからなる、請求項１又は２に記載のプラスチック成形体。
【請求項４】
前記プラスチック顆粒状粒子がレンズ形である、請求項１〜３の一項以上に記載のプラスチック成形体。
【請求項５】
請求項１〜４の一項以上に定義したプラスチック成形体の製造方法であって、下記の段階、すなわち、
（ａ）少なくとも２層のプラスチック顆粒状粒子を型中に充填し、
（ｂ）前記プラスチック顆粒状粒子が表面だけで溶融し始めるが、全体にわたり完全には溶融しない温度まで、前記プラスチック顆粒状粒子を加熱し、
（ｃ）室温まで冷却し、そして
（ｄ）焼結したプラスチック成形体を型から取り出す
段階を含む、前記方法。
【請求項６】
前記段階（ｄ）の冷却が急冷である、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
請求項１〜４の一項以上に定義したプラスチック成形体の、床の形態でのプレフィルター材料としての使用。
【請求項８】
請求項１〜４の一項以上に定義したプラスチック成形体の床。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック成形体(plastic molded body)、その製造方法及びプレフィルター材料としての床(bed)の形態でのその使用に関する。
【０００２】
プレフィルターは、通常、下流の微細フィルターによって溶液をさらに精製する前に、粗粒の粒子、例えば、汚濁(dirt)粒子を溶液から濾過するために用いられる。プレフィルターの使用は、粗粒子によって微細フィルターが閉塞されることを防止しそして該微細フィルターのフィルター能力が前記閉塞によって損なわれることを防ぐのに必要である。
【背景技術】
【０００３】
プレフィルター材料として、砂、チッピング(chipping)、噴出岩(extrusive rock)及びセラミックチューブ(ceramic tube)が非常に頻繁に用いられる。前記材料の濾過特性はそれらを床として用いることにより形成される。しかしながら、砂、チッピング及び噴出岩の使用は、これらの材料がその重量に対して小さなフィルター効率しか示さないのでしばしば不利となる。さらに、砂及びチッピングは、床を構成する比較的小さな粒子のために辛うじて洗浄できるだけである。さらにまた、セラミックチューブは、セラミック粒子が濾過の間にチューブから溶解して濾液の望ましくない不純物を生じることがあるという不利益を示す。
【０００４】
さらに、溶液から粗い汚濁物質を濾過するためにプレフィルター材料として脱脂綿を用いることが知られている。しかしながら、脱脂綿は、比較的容易に目詰まりを起こすという不利益があり、辛うじて洗浄できるだけである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の根本にある目的は、容易に洗浄することができ、小さな圧力損失を示しそして床高さが小さい場合でさえ濾過の間に高い効率を示す、低重量を有するプレフィルター材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的は、密度０．６〜１．２ｇ／ｃｍ３を有する不規則に焼結された顆粒状(granulate)プラスチック粒子を含みそして嵩密度１５０〜２５０ｇ／ｌを有するプラスチック成形体によって解決される。この種類のプラスチック成形体は、床の形態で有利なプレフィルターとして用いることができる。
【０００７】
床の形態でプレフィルターとして用いることができる本発明に係るプラスチック成形体の製造に対して、粗い顆粒(coarse granulate)の形態のプラスチックを、焼結用の型の中に不規則に充填し、そして前記プラスチック顆粒がその表面上で溶融し始めるが全体にわたり完全には溶融しないような高さの温度まで前記焼結用の型内で加熱する。それによって、プラスチック顆粒を接触面で焼結させ、冷却後に、安定な焼結結合、すなわち、本発明に係るプラスチック成形体を得る。
【０００８】
粗い顆粒の形態で用いるプラスチックは、密度０．６〜１．２ｇ／ｃｍ３、好ましくは、０．８〜１．０ｇ／ｃｍ３を有しそして顆粒として利用することができる、市販のプラスチックであれば如何なるものでもよい。好ましくは、ポリエチレン及びポリプロピレンを用いる。異なるプラスチックの混合物を用いることもできるが、この際、顆粒表面は同様な溶融開始温度を有していることが好ましいということを考慮すべきである。
【０００９】
前記溶融開始温度に関して、顆粒状粒子(granulate particle)は、好ましくは、６０〜１００℃の範囲、特に好ましくは、７０〜９０℃の範囲のビカー軟化温度を有している。前記に表示した範囲のビカー軟化温度を有するプラスチックは、本発明に係るプラスチック成形体の製造にとりわけよく適した、８０〜２２０℃の溶融開始温度を通常有している。
【００１０】
プラスチック顆粒状粒子は任意の形状を有していることができ、そして好ましくは、血小板様(platelet-like)、円柱状(cylinder)、球状又はレンズ状の形を有し、とりわけ好ましくは、血小板様又はレンズ状の形を有する。顆粒状粒子は２ｍｍ〜１０ｍｍの平均サイズを有していることが好ましく、４ｍｍ〜７ｍｍの範囲が特に好ましい。球状又はレンズ状の顆粒状粒子の場合、「平均サイズ」は直径を意味する。血小板様顆粒状粒子は、円形、卵形、長円形又は不規則形であることができる。血小板様顆粒状粒子の場合の「平均サイズ」は、最大径を意味する。血小板の厚さは、好ましくは、０．０５〜２．５ｍｍである。異なる顆粒型の混合物を用いて、得られるプラスチック成形体においてできるだけ高い不規則性の程度を達成することもできる。不規則性は液体の通過における変向点(turning point)をつくり出すので、不規則性の程度は、とりわけ、プレフィルター材料としてプラスチック成形体を用いる場合に重要となる。変向点の存在が多ければ多いほど、濾過効果は大きくなる。
【００１１】
本発明に係るプラスチック成形体は、床として、さらに、１５０〜２５０ｇ／ｌの範囲、好ましくは、１５０〜２００ｇ／ｌの範囲の嵩密度を有する。嵩密度は、顆粒状粒子が焼結されるときの不規則性についての尺度である。プラスチック成形体中での顆粒状粒子の存在が不規則的であればあるほどそして顆粒状粒子の溶融接触面が小さければ小さいほど、嵩密度は小さくなる。さらに、嵩密度は用いる顆粒状粒子の大きさに依存し、すなわち、用いる顆粒状粒子が小さければ小さいほど、該顆粒状粒子から製造される成形体の嵩密度は大きくなる。
【００１２】
本発明に係るプラスチック成形体は、任意の大きさ及び形状を有していることができる。好ましくは、前記成形体は表面が丸い血小板様の形状を有している。血小板の直径は、好ましくは、１〜１０ｃｍ、特に好ましくは、２〜６ｃｍの範囲内である。血小板の厚さは、好ましくは、０．５〜２ｃｍの範囲内である。
【００１３】
本発明に係るプラスチック成形体は、好ましくは、１５〜８０ｃｍ２／ｇの範囲内の比表面積を有し、２０〜４０ｃｍ２／ｇが特に好ましい。表面積の大きさは用いる顆粒状粒子の大きさによって調節することができ、顆粒状粒子が小さければ小さいほど、プラスチック成形体について大きい表面積を生じる。さらに、表面積は焼結の程度により影響を受け、顆粒状粒子間の焼結接触面が小さければ小さいほど、得られる本発明に係るプラスチック成形体に大きな表面積が形成される。
【００１４】
本発明に係るプラスチック成形体はそれ自体多孔質又は非孔質(unporous)であることができ、すなわち、個々の顆粒状粒子の間に自由空間があってもなくてもよい。
【００１５】
以下に、本発明に係るプラスチック成形体の製造方法の更なる詳細を記載する。
【００１６】
本発明の方法は、下記の段階、すなわち、
（ａ）少なくとも２層のプラスチック顆粒状粒子を型中に充填し、
（ｂ）前記プラスチック顆粒状粒子が表面だけで溶融し始めるが、全体にわたり完全には溶融しない温度まで、焼結炉中で前記プラスチック顆粒状粒子を均質に加熱し、
（ｃ）室温まで冷却し、そして
（ｄ）焼結したプラスチック成形体を型から取り出す
段階を含む。
【００１７】
段階（ａ）において、プラスチック顆粒状粒子を型中に充填し、その際の充填量は少なくとも２層のポリマー顆粒となることを要する。顆粒状粒子はできるだけ不規則に焼結用の型中に存在しそしてできるだけ小さい接触面を有していることが有利である。この目的のために、顆粒状粒子をスロットノズルを通して型に充填することによって、ランダムで不規則な床が得られる。焼結用の型は、任意の大きさ及び形状を有し、そして得られるプラスチック成形体が有していることが望ましいとされる大きさ及び形状に応じて選択することができる。
【００１８】
段階（ｂ）に記載の加熱は、焼結炉中で実施することによって、プラスチック顆粒を全ての面から均質に加熱する。プラスチック顆粒の表面の溶融を達成するために該プラスチック顆粒を加熱する温度は、選択したプラスチックに応じる。ポリエチレン及びポリプロピレンに対する温度は、通常、８０〜２２０℃である。顆粒状粒子からなるプラスチック材料がガラス状の外観を示したときに溶融開始温度が達成される。加熱は、好ましくは、５〜６０分間、特に好ましくは、１５〜２０分間で実施する。
【００１９】
段階（ｃ）において、表面溶融したプラスチック顆粒状粒子を室温まで冷却する。冷却は、好ましくは、非常に迅速に、すなわち、例えば、冷風中でのブロー処理(blowing)により急冷することによって実施する。その後、段階（ｄ）において冷却したプラスチック成形体を型から取り出す。
【００２０】
本発明に係るプラスチック成形体は、プレフィルター材料として用いるのに優れて適している。この目的に対して、前記プラスチック成形体は、ルースベッド(loose bed)の形態で用いる。本発明に係る個々のプラスチック成形体の不規則な構造により、液体が該成形体を通過していくときに変向点とも呼ばれる渦(swirl)が形成される。これらの変向点は濾過効果を与え、そして濾過されるべき液体中に存在する粒子は該液体が床を通って流れる間にプラスチック成形体に留まる。優れた濾過効果を達成するためには、多数の変向点があることによって少ない床高さで既に充分である。プレフィルター材料として用いることができる本発明に係るプラスチック成形体の床は、液体がそこを通過していくときに小さな圧力損失を示し、少ない重量を有し、化学的に安定でありしかも容易に洗浄することができるという利点を有している。
【実施例】
【００２１】
実施例
高密度を有するポリエチレンの顆粒状粒子（ホスタレン(Hostalen)（商標）ＧＭ６２５５、エレナック(Elenac)製）５．５ｇを、直径５５ｍｍを有する円形の焼結用の型に充填する。使用するポリエチレンは密度（２３℃、ＩＳＯ  １１８３）０．９５１ｇ／ｃｍ３及びビカー軟化点Ｂ／５０（ＩＳＯ  ３０６）８４℃を示す。
【００２２】
顆粒状粒子を充填した型を焼結炉内で温度２１０℃まで２０分間加熱する。この温度処理の間に、顆粒状粒子は表面で溶融し始めそしてこのようにして相互に接触面で溶融することができる。その後、型を炉から取り出しそして成形体を冷風中でのブロー処理によって急冷する。このようにして得られたプラスチック成形体は、比表面積２０〜４０ｃｍ２／ｇを、そして床の形態で、嵩密度１６０〜１８０ｇ／ｌを有する。
【００２３】
嵩密度の測定
嵩密度は、ＤＩＮ−ＩＳＯ  ６０に従って測定した。
【００２４】
比表面積の測定
本発明に係るプラスチック成形体の比表面積はキャリパーを用いた測定により測定する。それによって、クリプトンガス吸着によって実験的にも確認されたように、プラスチック成形体に用いたプラスチック顆粒はその表面上に微孔質を示さないものと推定される。
【００２５】
比表面積を測定する際に、１０個のプラスチック体の、プラスチック成形体を形成する顆粒状粒子をキャリパーによって測定する。顆粒状粒子が相互に溶融して表面積に寄与しない接触面の割合をそれに関して差し引く。このようにして測定された表面積は、プラスチック成形体１ｇに関するものであり、重量は秤量によって測定される。
【国際調査報告】
2006502883.tif 000002
2006502883.tif 000003
2006502883.tif 000004
2006502883.tif 000005
2006502883.tif 000006
2006502883.tif 000007