(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性繊維を含有し、その繊維交点の少なくとも一部が接着された、開孔部を有する帯状不織布を、有孔筒状体に綾状に巻き付けてなる筒状フィルター。
【請求項２】
開孔部を有する帯状不織布が、熱可塑性繊維を少なくとも３０重量％含有する不織布である請求項１に記載の筒状フィルター。
【請求項３】
開孔部を有する帯状不織布が、熱エンボスロールで熱圧着された請求項１または請求項２に記載の筒状フィルター。
【請求項４】
開孔部を有する帯状不織布の繊維交点の少なくとも一部が、熱接着されている請求項１〜３の何れかに記載の筒状フィルター。
【請求項５】
開孔部を有する帯状不織布に撚りが加えられた請求項１〜４の何れかに記載の筒状フィルター。
【請求項６】
開孔部を有する帯状不織布が４〜５０の襞を有する襞状物である請求項１〜５の何れかに記載の筒状フィルター。
【請求項７】
開孔部を有する帯状不織布の全面積に対する開孔部の面積率が５〜６０％である請求項１〜６の何れかに記載の筒状フィルター。
【請求項８】
筒状フィルターの濾過層の空隙率が６５〜９０％である請求項１〜７の何れかに記載の筒状フィルター。
【請求項９】
開孔部を有する帯状不織布が長繊維からなる不織布である請求項１〜８に記載の筒状フィルター。
【請求項１０】
熱可塑性繊維が、低融点樹脂と高融点樹脂からなり、それら両樹脂の融点差が１０℃以上の複合繊維である請求項１〜９の何れかに記載の筒状フィルター。
【請求項１１】
筒状フィルターの濾過層の一部に、開孔部を有する帯状不織布以外の多孔性材料が用いられた請求項１〜１０の何れかに記載の筒状フィルター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液体濾過用の筒状フィルターに関する。詳しくは、熱可塑性繊維を含有しその繊維交点の少なくとも一部が接着され、パンチング処理等により設けられた開孔部を有する帯状不織布を綾状に巻き付けてなる、通液性、濾過ライフ、濾過精度等の濾過性能が良好な筒状フィルターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体濾過用の筒状フィルターに関しては、従来から各種の提案がされている。その一つとして、紡績糸を有孔円筒状のコアに綾状に巻き付けたいわゆる糸巻き型筒状フィルターが知られている。また、他の筒状フィルターとして不織布を有孔円筒状のコアに巻き付けた不織布巻回型筒状フィルターが知られている。
糸巻き型筒状フィルターの異物捕集方法は、紡績糸から発生する毛羽で異物を捕集し、また、紡績糸同士の間隙に異物をからめ取るというものであるが、
紡績時に発生した毛羽の発生量やその長さ等の調整が困難であり、紡績糸を構成する短繊維が脱落するため、精密濾過が必要な用途には不向きである。また、紡績糸に付着された油剤が濾過中に混入したり、液体が泡立つ等の課題がある。
また、不織布巻回型筒状フィルターはフィルターの長さとほぼ等しい広幅の微細多孔性不織布を密に巻回しているため、通液性が劣る場合があり、濾過ライフが短いという課題がある。
【０００３】
特開平１−１１５４２３号公報には、セルローススパンボンド不織布をスリットして帯状にし、更に狭孔を通し撚りを加えながら有孔円筒状コアに巻回したものが開示されている。しかしこの筒状フィルターはセルロース不織布を用いているので、濾過中に液体に膨潤し易く、濾過時間が長くなるにつれ、濾過精度や、通液性等の濾過性能が変化するおそれがある。従って長期間の使用が困難である。また、酸性溶液を濾過する場合、繊維が溶解し易いという課題がある。
【０００４】
特開平４−４５８１０号公報には、構成繊維の１０重量％以上が０．５デニ−ル以下に分割された多分割型複合繊維不織布をスリットし、有孔円筒状コアに巻回した筒状フィルターが開示されている。このフィルターは濾過層が極細繊維で構成されているので、微細粒子を捕捉できるという特徴がある。しかしながら不織布に用いられた多分割型複合繊維は、不織布化前後何れかの段階で高圧水等の物理的外部応力を適用し、多分割する必要がある。この多分割型複合繊維は、特殊な多分割型紡糸口金を用い可紡性良く紡糸する必要がある事、均一に分割処理する事が困難である事等により、非常に高価な不織布となる。従って、得れた筒状フィルターはその用途が限定され、従来の糸巻き型筒状フィルターが多く使用されているプール水、工業用水等の安価であることが求められる濾過用途には使用困難である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は上記のような課題が解決された、通液性、濾過ライフ、濾過精度等の濾過性能が良好な、いわゆるワインド型の筒状フィルターを提供する事にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、鋭意検討の結果、熱可塑性繊維を含有しその繊維交点の少なくとも一部が接着され、パンチング処理等により設けられた開孔部を有する帯状不織布を綾状に巻き付けてなる筒状フィルターが、上記課題を解決することを見出し本発明を完成した。
本発明の構成は下記の通りである。
（１）熱可塑性繊維を含有し、その繊維交点の少なくとも一部が接着された、開孔部を有する帯状不織布を、有孔筒状体に綾状に巻き付けてなる筒状フィルター。
（２）開孔部を有する帯状不織布が、熱可塑性繊維を少なくとも３０重量％含有する不織布である前記（１）項記載の筒状フィルター。
（３）開孔部を有する帯状不織布が、熱エンボスロールで熱圧着された前記（１）または（２）項記載の筒状フィルター。
（４）開孔部を有する帯状不織布の繊維交点の少なくとも一部が、熱接着されている前記（１）〜（３）項の何れか１項記載の筒状フィルター。
（５）開孔部を有する帯状不織布に撚りが加えられた前記（１）〜（４）項の何れか１項記載の筒状フィルター。
（６）開孔部を有する帯状不織布が４〜５０の襞を有する襞状物である前記（１）〜（５）項の何れか１項記載の筒状フィルター。
（７）開孔部を有する帯状不織布の全面積に対する開孔部の面積率が５〜６０％である前記（１）〜（６）項の何れか１項記載の筒状フィルター。
（８）筒状フィルターの濾過層の空隙率が６５〜９０％である前記（１）〜（７）項の何れか１項記載の筒状フィルター。
（９）開孔部を有する帯状不織布が長繊維からなる不織布である前記（１）〜（８）項の何れか１項記載の筒状フィルター。
（１０）熱可塑性繊維が、低融点樹脂と高融点樹脂からなり、それら両樹脂の融点差が１０℃以上の複合繊維である前記（１）〜（９）項の何れか１項記載の筒状フィルター。
（１１）筒状フィルターの濾過層の一部に、開孔部を有する帯状不織布以外の多孔性材料が用いられた前記（１）〜（１０）項の何れか１項記載の筒状フィルター。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下本発明を具体的に説明する。
本発明の筒状フィルターは、熱可塑性繊維を含有しその繊維交点の少なくとも一部が接着され、かつ、図２に示すような開孔部を有する帯状不織布が集束された後、図１に示すような有孔筒状体５に綾状に巻回されてなる筒状フイルタ−４である。即ち、筒状フィルターの濾過層の素材として、繊維で構成される微多孔の他に、この微多孔より充分に大きい開孔部を有する帯状不織布が用いられており、この開孔部があることによって集束された帯状不織布の通水抵抗が減り、また、集束された帯状不織布内部に適度な空間が形成されるため、捕集粒子の捕集量が多くなることによって、筒状フィルターの通液性、濾過ライフ等が優れたものとなる。
【０００８】
本発明の筒状フィルターの素材としては、熱可塑性繊維を含有しその繊維交点の少なくとも一部が接着された、開孔部を有する帯状不織布（以下、開孔部含有帯状不織布という）が用いられる。
前記開孔部含有帯状不織布は、未処理の不織布（以下、原反不織布という）に、パンチング等により開孔部を設け、スリット等により所望の幅にすることによって得られる。
尚、以下の説明において単に不織布という場合は、前記開孔部含有帯状不織布と原反不織布の総称を意味する。
【０００９】
前記熱可塑性繊維の原料には、溶融紡糸可能な熱可塑性樹脂を使用することができる。その例として、ポリプロピレン、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、プロピレンとエチレンの共重合体、プロピレン／エチレン／ブテン−１共重合体、その他プロピレンと他のα−オレフインとの二元または三元共重合体等をはじめとするチーグラー触媒やメタロセン触媒を用いて重合されたポリオレフィン系樹脂、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、酸成分としてテレフタル酸以外にイソフタル酸を併用して共重合した低融点ポリエステルをはじめとするポリエステル系樹脂、ナイロン−６、ナイロン−６６などのポリアミド系樹脂、ポリスチレン、シンジオタクチックポリスチレンなどのポリスチレン系樹脂、ポリウレタンエラストマー、ポリエステルエラストマー、乳酸系ポリエステル等の生分解性樹脂等を挙げることができ、これらの熱可塑性樹脂は単独で使用しても、二種以上を混合して用いてもよい。
また、前記熱可塑性繊維を用いて原反不織布を形成する際には、前記熱可塑性繊維を単独もしくは二種類以上を混ぜて用いる事が出来る。
【００１０】
前記熱可塑性繊維は、融点差が１０℃以上好ましくは１５℃以上ある低融点樹脂と高融点樹脂からなる熱可塑性複合繊維であると熱処理等により、原反不織布の繊維交点の接着を確実に行う事ができる。融点差の上限は特にないが、複合紡糸法で紡糸可能な熱可塑性樹脂のうち、その最低融点樹脂の融点と最高融点樹脂の融点の差がそれに該当する。
【００１１】
前記熱可塑性複合繊維に用いられる低融点樹脂と高融点樹脂の組合せは、融点差が１０℃以上好ましくは１５℃以上あれば特に限定されない。例えば、線状低密度ポリエチレン／ポリプロピレン、高密度ポリエチレン／ポリプロピレン、線状低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレンの混合物／ポリプロピレン、低密度ポリエチレン／ポリプロピレン、プロピレンと他のα−オレフインとの共重合体／ポリプロピレン、線状低密度ポリエチレン／高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン／高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン／ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン／ポリエチレンテレフタレート、エチレングリコールと酸成分としてテレフタル酸とイソフタル酸を共重合した低融点ポリエステル／ポリエチレンテレフタレート、ナイロン６／ナイロン６６等を例示できる。とりわけポリオレフィン系樹脂／ポリオレフィン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂／ポリエチレンテレフタレート等が好ましく用いられる。また、熱可塑性複合繊維のいずれかの成分又は両方の成分に二種以上の混合樹脂を用いる事ができる。
【００１２】
また、前記不織布には、熱可塑性繊維が少なくとも３０重量％含まれていることが好ましい。勿論この熱可塑性繊維が１００重量％であってもよい。前記不織布に含まれている熱可塑性繊維が３０重量％未満であると熱圧着処理やスルーエア熱処理等で熱接着した際の不織布強力が低下するため、濾過時に繊維が脱落し易くなり濾液に混入する恐れが出てくる。
前記不織布には、本発明の目的を損なわない範囲で熱可塑性繊維以外の繊維を用いることができ、熱可塑性繊維以外の繊維の例としては、レーヨン、キュプラ、綿、麻、パルプ、炭素繊維等が例示できる。
【００１３】
前記不織布の形成に用いられる繊維の単糸繊度は、筒状フィルターの用途や要求される濾過精度等によつて異なるが、０．０１〜５００ｄｔｅｘが好適である。前記繊維によって形成される不織布としては、長繊維不織布、短繊維不織布、長繊維と短繊維が混合された不織布、これら不織布を組み合わせた積層不織布等が例示でき、いずれも本発明の筒状フィルターの素材として使用可能である。
製法別による不織布の種類としては、スパンボンド法不織布、メルトブロー法不織布、トウ開繊不織布、湿式法不織布、エアレイド法不織布、カード法不織布、高圧水絡合不織布等が例示でき、いずれも本発明の筒状フィルターの素材として使用可能である。更に、これら不織布は、活性炭、イオン交換樹脂、殺菌剤等をバインダーや熱接着法、樹脂練り込み法等で含有していてもよい。
【００１４】
前記不織布の繊維交点の接着は、熱エンボスロール、熱フラットカレンダーロール等のような装置を使用し、熱圧着したものや、熱風循環型、熱スルーエアー型、赤外線ヒーター型、上下方向熱風噴出型等の熱処理装置を使用し、熱接着したもの等が例示できる。また、前記不織布が熱エンボスロール圧着不織布の場合、不織布部分の全面積に対するエンボス熱圧着面積の割合である熱圧着面積率は５〜２５％とすることが好ましい。熱圧着面積率が５％未満であると不織布強力が低下し、筒状フィルターを製造する際、開孔部含有帯状不織布が切断し易く、均一な濾過性能を有するものが得られない。また、熱圧着面積率が２５％を越えると、筒状フィルターの通液性や濾過ライフ等が低下する。
【００１５】
前記原反不織布の空隙率は、６０〜９５％、より好ましくは７０〜９２％である。空隙率６０％〜９５％の原反不織布から得られる開孔部含有帯状不織布を用いた場合、筒状フィルターの濾過層は必要以上に密になることが抑えられ、フィルターとして使用したときの圧力損失が十分に抑えられ、粒子捕集効率をより向上させることができる。また、前記原反不織布の空隙率を９５％以下とすることにより、開孔部含有帯状不織布の有孔筒状体への巻回が容易となり、得られる筒状フィルターの負荷圧力による変形をより小さくすることができる。
【００１６】
前記開孔部含有帯状不織布の開孔部を設ける方法について説明する。なお、本発明における開孔部の孔の定義は、原反不織布を構成する繊維で形成される微多孔と異なり、図２に示す開孔部２のような巨大孔であり、前記開孔部一個の面積は１〜４００ｍｍ2のものをいう。開孔方法の例としては、原反不織布をパンチング刃でパンチングし完全に除去する方法、ニードルや高圧水流等で周囲へ繊維を移動させることで開孔する方法、加熱針で繊維を溶融開孔する方法等が挙げられる。また、開孔部周辺が融着された状態や開孔部内側へ毛羽が生じた状態であつてもよい。また、開孔部の形状は特に限定されない。たとえば、円形、楕円形、菱型、長方形、正方形、三角形等様々である。また、図３に示すように前記形状のものが混在したもの等であつてもよい。
【００１７】
前記開孔部の全面積は開孔部を含む開孔部含有帯状不織布の全面積に対して５〜６０％である。開孔部の面積率が５％未満であると通水性や、濾過ライフの向上が充分でない。また、開孔部の面積率が６０％を越えると、開孔部含有帯状不織布を有孔筒状体に巻回する際に開孔部含有帯状不織布の破断や伸び等が発生し、濾過性能が安定した筒状フィルターを製造することが困難である。
【００１８】
前記開孔部含有帯状不織布としては、広幅の原反不織布を帯状にスリットしたものが好ましく用いられる。スリットされた帯状不織布の幅は０．５〜２０ｃｍが好ましく、更に好ましくは１〜１０ｃｍである。この幅が０．５ｃｍ未満であると有孔筒状体に綾状に巻回する時に開孔部含有帯状不織布が切断する恐れがあり、また張力の調整が困難である。また、２０ｃｍを越えると後記襞形成の際、開孔部含有帯状不織布が片寄り、均一に襞折り加工する事が困難である。
【００１９】
本発明の筒状フィルターに用いられる開孔部含有帯状不織布は、図４のように襞を有するもの（以下、襞状物という）が好ましく用いられる。襞を形成させる方法を図５、図６を用いて説明する。図５は開孔部含有帯状不織布１を襞形成ガイド７とリングガイド１０に通して襞状物を形成する説明図である。図６は本発明で用いられる襞形成ガイドの一例を示す断面図である。襞形成ガイド７は通常直径１〜３ｍｍ程度の金属線を折り曲げ加工したものや、厚さ１〜３ｍｍ程度の金属板を切り抜いたもの等が使用できる。金属線を加工した場合、襞形成ガイド７は、外部規制ガイド８、内部規制ガイド９から構成される。襞形成ガイドと開孔部含有帯状不織布との摩擦が問題となる場合には、この金属表面にフッ素樹脂加工したもの等を用いてもよい。この襞形成ガイドは付与すべき襞の数や襞の形状に適合する各種構造のものが使用可能である。
【００２０】
襞形成ガイドは、図８の（イ）（ロ）（ハ）に示すような、襞の少なくとも一部が非平行になるように集束された断面形状の襞状物や図９の（ニ）（ホ）に示すような、襞が略平行である断面形状の襞状物を形成させるガイド等のいずれも使用可能である。特に、図８に示すように襞の少なくとも一部が非平行になるように集束された襞状物を形成させるガイドが好ましく、襞の一部が非平行となつている場合には、襞状物の各方向に屈曲部があることで、任意の各方向からの圧力が掛かつても、襞状物が密に押し潰されることが少ないため、濾過圧力が上昇しても、襞状物の空隙を保ち、通水性や濾過ライフが安定する。逆に、図９のように、襞に平行部分が多いと、屈曲部の少ない方向からの濾過圧力に対して、襞状物が圧縮され易く、通水性や濾過ライフが低下する原因となる。襞形成ガイドの他の例としては、その断面形状が略波形間隙をもつて成形されたもの、複数の異形ガイド類を組み合わせたもの、図６に示すようなガイドと、他の襞形成ガイド等を併用したもの等が使用可能である。
【００２１】
前記襞状物の襞数は４〜５０個、より好ましくは６〜４５個である。襞数が４個未満では襞による濾過面積拡大による効果に乏しい。一方襞数が５０個を超えると襞が小さくなりすぎて製造困難であり、かつ、襞数増加による濾過性能の向上が見られなくなる。
【００２２】
本発明においては、開孔部含有帯状不織布に撚りを加えた後、有孔筒状体へ巻き付け筒状フィルターとすることもできる。開孔部含有帯状不織布に撚りを加えると、開孔部含有帯状不織布が集束された状態である集束物の太さや見掛け上の空隙率を変化させることができるので、撚り数による濾過精度の調節が可能となる。また、襞形状が撚りによる張力で固定され、濾過時の圧力に対して崩れにくくなり、濾過性能が安定する。この撚り数は開孔部含有帯状不織布１ｍ当たり１５〜１５０回の範囲が好ましい。撚り数が１５回／ｍよりも小さくなると撚りによる効果がほとんど得られない。また、１５０回／ｍを超えると開孔部含有帯状不織布が強く絞れら繊維が詰まつた状態になり、粒子捕捉性が悪くなるため好ましくない。
【００２３】
次に筒状フィルターの製造方法について図７を用いて説明する。ワインダーのスピンドル１１に直径約１０〜４０ｍｍ、長さ１００〜１０００ｍｍ程度の有孔筒状体５を装着し、その端部にワインダーの糸道を通した開孔部含有帯状不織布１を固定する。スピンドルの回転と共に、開孔部含有帯状不織布はトラバースガイド１２によつてＢ、Ｂ'方向に綾状に振られて巻き付けられる。その時の巻き付け条件は通常の糸巻き型フィルターの条件に準じて設定すればよく、例えば、スピンドル回転速度を５００〜１５００ｒｐｍにし、繰り出し速度を調整して、張力を掛けながら巻き付ければよい。巻き付け時の張力を調節して筒状フィルターの内側の空隙率を密にし、中層、外層と徐々に張力を軽くして巻き付ける事により、濾過層の空隙率が変化した密度勾配型の筒状フィルターも得る事ができる。特に開孔部含有帯状不織布を襞状物としてから有孔筒状体に巻き付ける場合には、襞状物による濾過面積の増加と併わせて外層、中層、内層で形成される粗密構造差による深層濾過により、理想的な濾過構造をもつ筒状フィルターが提供できる。また、濾過精度はトラバースガイドの綾振り速度とワインダーの回転速度の比率を調節して巻き付けパターンを変えることによつても変更することができる。そのパターンの付け方はすでに公知である通常の糸巻き型筒状フィルターの方法を使用でき、ある糸（本発明では開孔部含有帯状不織布の集束物または襞状物）とその一つ下の層に巻かれた糸との糸間隔６が広い場合には濾過精度は粗くなり、逆に狭い場合には細かくなる。これらの方法により開孔部含有帯状不織布を有孔筒状体の外径の１．５〜３倍程度の外径まで巻き付けて筒状フィルター４に成形する。これをそのままフィルターとして用いてもよいし、端面に厚さ３ｍｍ程度の発泡ポリエチレンのガスケットを貼り付けるなどして端面とハウジングとの密着性を上げてもよい。
【００２４】
本発明において有孔筒状体は、筒状フィルターの芯材の役目をするものであり、その材質や形状は濾過時の外圧に耐えられる強度を持ち、圧力損失が著しく高くなければ特に限定されるものではない。例えば、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を有孔筒状体に加工したもの、セラミックやステンレス等を同様に加工したもの等でもよい。また、濾材が襞折り加工されたプリーツ型フィルター、広幅不織布が巻回されたフィルター等、外径の小さい他の種類のフィルターを使用してもよい
【００２５】
本発明において、筒状フィルターの濾過層の空隙率は６５〜９０％の範囲であることが好ましい。前記空隙率が６５％よりも小さくなると、繊維密度が高くなりすぎために通液性が低下してくる。前記空隙率が９０％よりも大きくなると筒状フィルターの強度が低下し、濾過圧力が高い場合に変形するなどの問題が生じてくる。前記空隙率を調整する方法として、開孔部含有帯状不織布の開孔部面積の調節、開孔部含有帯状不織布を有孔筒状体へ巻回する時の張力の調整、襞形成ガイドの隙間調整等が挙げられる。
【００２６】
本発明においては、筒状フィルターの濾過層の一部に開孔部含有帯状不織布以外の多孔性材料を用いてもかまわない。その例としては、ポリエチレン／ポリプロピレン複合繊維不織布、メルトブロー法極細繊維不織布、ポリチレン微多孔膜、ポリテトラフルオロエチレン微多孔膜、活性炭繊維、抗菌性繊維等を混合した不織布、不織布中にイオン交換樹脂、活性炭粒子等を担持した不織布等が例示できる。このような開孔部含有帯状不織布以外の多孔性材料の使用により、濾過精度のコントロール、抗菌性や金属イオン吸着性等の機能付与等の効果が得られる。
【００２７】
【実施例】
以下実施例で本発明を更に詳細に説明する。なお各例において不織布及び得られた筒状フィルターの濾過性能等の評価は以下に記載する方法で行つた。
【００２８】
（開孔部含有帯状不織布の目付）
開孔部含有帯状不織布から、開孔部を含む全面積が４００ｃｍ2となる長さの部分を切り取り、その重量を測定し、１ｍ2当たりの重量に換算して目付（g／ｍ2）とした。
【００２９】
（開孔部含有帯状不織布の開孔部面積率）
開孔部含有帯状不織布から、開孔部を含む全面積が４００ｃｍ2となる長さの帯状不織布を切り取り、その開孔部の全面積（単位ｃｍ2）を測定し、次式から開孔部面積率（％）を算出した。
（開孔部面積率）＝｛（開孔部の全面積）／４００ｃｍ2）×１００
【００３０】
（開孔部含有帯状不織布の繊度）
開孔部含有帯状不織布から無作為に５カ所サンプリングし、走査型顕微鏡で撮影し１カ所につき２０本の繊維を無作為に選んでそれらの繊維径を測定し、その平均値をその開孔部含有帯状不織布の繊維径（μm）とした。又、繊度（ｄｔｅｘ）は繊維径と不織布原料樹脂の密度（ｇ／ｃｍ3）を使つて次式から求めた。
（繊度）＝π（繊維径）2×（密度）／４００
【００３１】
（襞状物の襞数）
襞状物を接着剤で固定した後、５箇所切断し、その断面を顕微鏡で写真撮影した。その写真から開孔部含有帯状不織布の折り目の数を山折り又は谷折りのいずれの場合も１つとして数え、切断した５箇所の折り目の数を平均し、その値の１／２を襞数とした。
【００３２】
（筒状フィルターの濾過層の糸間隔）
筒状フィルターの表面層にある開孔部含有帯状不織布集束物と並行してその一つ下の層に巻かれた開孔部含有帯状不織布集束物との間隔（図１の６）を１０箇所測定し、その平均値を濾過層の糸間隔（ｍｍ）とした。
【００３３】
（筒状フィルターの濾過層の空隙率）
筒状フィルターの外径、長さ、重量を測定し、空隙率を求めた。なお、濾過層そのものの空隙率を求めるため、内径の値には有孔筒状体の外径を使用し、重量の値には筒状フィルターの重量から有孔筒状体の重量を引いた値を用いた。
（濾過層の見かけ体積）＝π｛（フィルターの外径）2−（フィルターの内径）2｝×（フィルター長さ）／４
（濾過層の真体積）＝（濾過層の重量）／（濾過層の原料の密度）
（濾過層の空隙率）＝｛１−（濾過層の真体積）／（濾過層の見かけ体積）｝×１００％
【００３４】
（初期捕集粒径、初期圧力損失、濾過ライフ）
循環式濾過性能試験機のハウジングに筒状フィルター１つを取り付け、ポンプで流量を毎分３０リツトルに調節して通水循環する。この時の筒状フィルター前後の圧力損失を初期圧力損失とした。次に循環している水にＪＩＳ−Ｚ−８９０１に定められた試験用粉体Ｉの８種（ＪＩＳ８種と略す。中位径：６．６〜８．６μm）と同７種（ＪＩＳ７種と略す。中位径：２７〜３１μm）を重量比１：１で混合したケーキを毎分０．４ｇ／分で連続添加し、添加開始から５分後に原液と濾液を採取し、所定の倍率に希釈した後にそれぞれの液に含まれる粒子の数を光遮断式粒子検出機で計測した。各粒子径における初期捕集効率を算出後、その値を内挿して捕集効率８０％を示す粒径を初期捕集粒径（μm）とした。また、更に続けてケーキを添加し、筒状フィルターの圧力損失が０．２ＭＰａに達したときにも同様に原液と濾液を採取して、０．２ＭＰａ時の捕集粒径（μm）を求めた。又、ケーキ添加開始から０．２ＭＰａに達するまでの時間を濾過ライフとした。
【００３５】
（初期濾液の泡立ち及び繊維脱落）
循環式濾過性能試験機のハウジングに筒状フィルター１本を取り付け、ポンプで流量を毎分１０リットルに調節してイオン交換水を通水する。初期濾液を１リットル採取し、そのうち２５ｃｃを比色びんに採取して激しく攪拌し、攪拌停止１０秒後に泡立ちをみた。そして、泡の体積（液面から泡の頂点までの体積）が１０ｃｃ以上ある場合を×、１０ｃｃ未満でかつ直径１ｍｍ以上の泡が５個以上見られる場合を△、直径１ｍｍ以上の泡が５個未満の場合を○として泡立ちを判定した。また、初期濾液５００ｃｃを孔径０．８μmのニトロセルロース濾紙に通し、長さ１ｍｍ以上の繊維について、濾紙１ｃｍ2当たりの本数を調べた。この値が４本以上ある場合を×、１〜３本の場合を△、１本未満の場合を○として繊維脱落率を判定した。
【００３６】
（実施例１）
原反不織布として、繊度３．１ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍのポリプロピレン繊維６０重量％と、繊度１．８ｄｔｅｘ、繊維長３８ｍｍのレーヨン４０重量％を混合したカードウェブを形成後、熱エンボスロールプレス機により熱圧着部の面積率を１５％としたものを用いた。前記原反不織布をパンチング法で円形の開孔部を形成した後、スリットして幅４５ｍｍ、目付３０ｇ／ｍ2、開孔部面積率７％の開孔部含有帯状不織布を得た。前記開孔部含有帯状不織布を図６に示すような、襞形成ガイドを通し、内径３０ｍｍ、外径３４ｍｍ、長さ２５０ｍｍのポリプロピレン製有孔筒状体に綾状に巻き付けて、外径６３ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、濾過層の空隙率８２％、襞数５、糸間隔１．０ｍｍの筒状フィルターを製造した。
濾過性能の測定結果を表１に示す。この筒状フィルターは捕捉粒子径が約１５μmであり、通水性、その他の濾過性能が良好であつた。特に圧力上昇時の濾過精度の低下が少なく、濾過ライフに優れたフィルターであつた。
【００３７】
（実施例２）
原反不織布として、繊度３．２ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍの高密度ポリエチレンを鞘成分、ポリプロピレンを芯成分とする鞘芯型複合繊維７０重量％と、繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長１８〜３６ｍｍの綿３０重量％を混合したカードウェブを形成後、ニードルを刺すことで、部分的に円形の開孔部を形成し、熱風スルーエアー型加熱機で、繊維交点を熱接着した開孔部含有不織布を用いた。前記開孔部含有不織布をスリットして幅４５ｍｍ、目付２８ｇ／ｍ2、開孔部面積率１０％の開孔部含有帯状不織布を得た。前記開孔部含有帯状不織布に３０回／ｍの撚りを加えた後、実施例１と同様の製法で、外径６３ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、濾過層の空隙率８１％、襞数８、糸間隔１．２ｍｍの筒状フィルターを製造した。
濾過性能の測定結果を表１に示す。この筒状フィルターは捕捉粒子径が約１４μmであり、通水性、その他の濾過性能が良好であつた。特に圧力上昇時の濾過精度の低下が少なく、濾過ライフに優れたフィルターであつた。
【００３８】
（実施例３）
原反不織布として、低密度ポリエチレンを鞘成分、ポリエチレンテレフタレ−トを芯成分とする鞘芯型複合繊維からなり、繊度２．８ｄｔｅｘ、エンボス熱圧着面積率１２％のスパンボンド法不織布を用いて、実施例１と同じ開孔方法で、スリット幅４０ｍｍ、目付２１ｇ／ｍ2、開孔部面積率１５％の開孔部含有帯状不織布とした。前記実施例１と同様の製法、及び、有孔筒状体を用いて外径６３ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、濾過層空隙率８１％、襞数１０、糸間隔１．１ｍｍの筒状フィルターを製造した。
濾過性能の測定結果を表１に示す。この筒状フィルターは帯状不織布の開孔部面積率と襞数の増により、実施例１及び実施例２より、更に濾過ライフに優れ、泡立ちを嫌う用途に適したフィルターであつた。
【００３９】
（実施例４）
原反不織布として、線状低密度ポリエチレンを鞘成分、ポリプロピレンを芯成分とする鞘芯型複合繊維からなり、繊度２．０ｄｔｅｘ、エンボス熱圧着面積率１４％のスパンボンド法不織布を用いて、実施例１と同じ開孔方法で、スリット幅５０ｍｍ、目付１８ｇ／ｍ2、開孔部面積率２８％の開孔部含有帯状不織布とした。前記開孔部含有帯状不織布に２５回／ｍの撚りを加えた後、前記実施例１と同様の製法、及び、有孔筒状体を用いて外径６３ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、濾過層空隙率８０％、襞数１４、糸間隔１．５ｍｍの筒状フィルターを製造した。
濾過性能の測定結果を表１に示す。この筒状フィルターは実施例３と同様に、濾過ライフに優れ、泡立ちを嫌う用途に適したフィルターであつた。
【００４０】
（実施例５）
原反不織布として、繊度２．４ｄｔｅｘ、目付１５ｇ／ｍ2のポリプロピレン製スパンボンド法不織布と繊度０．１６ｄｔｅｘ、目付１０ｇ／ｍ2のポリプロピレン製メルトブロー法不織布がエンボス熱圧着（熱圧着面積率１４％）された積層不織布を用いて、実施例１と同じ開孔方法で、スリット幅４５ｍｍ、目付２０ｇ／ｍ2、開孔部面積率２０％の開孔部含有帯状不織布とした。前記開孔部含有帯状不織布に２５回／ｍの撚りを加えた後、実施例１と同様の製法、及び、有孔筒状体を用いて外径６３ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、濾過層空隙率８０％、襞数１４、糸間隔１．４ｍｍの筒状フィルターを製造した。
濾過性能の測定結果を表１に示す。この筒状フィルターは繊維径の細いメルトブロー法不織布により、濾過精度が高くなっているが、通水性、濾過ライフに優れ、泡立ちを嫌う用途に適したフィルターであつた。
【００４１】
（実施例６）
繊度０．１０ｄｔｅｘ、目付２０ｇ／ｍ2、幅２５０ｍｍのポリプロピレン製メルトブロー法不織布を実施例１と同じ有孔筒状体に２周巻き付けた。その外側に、実施例４と同じ帯状不織布を、２５回／ｍの撚りを加えた後、実施例１と同様の製法で、綾状に巻き付けて外径６３ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、濾過層空隙率７９％、襞数１４、糸間隔１．６ｍｍの筒状フィルターを製造した。
濾過性能の測定結果を表１に示す。この筒状フィルターは広幅のメルトブロー法不織布が内層に巻かれていることにより、濾過精度が高くなっているが、通水性、濾過ライフに優れ、泡立ちを嫌う用途に適したフィルターであつた。
【００４２】
（比較例１）
繊度３ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍの短繊維を紡績した直径２ｍｍのポリプロピレン製紡績糸を実施例１と同じ有孔筒状体に綾状に巻き付けて、外径６３ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、濾過層空隙率８０％、糸間隔１．５ｍｍの筒状フィルターを製造した。
濾過性能の測定結果を表１に示す。この筒状フィルターは通水性は良好であつたが、０．２ＭＰａ時の濾過精度が粗くなり、しかも泡立ち、繊維脱落の点で劣るものであつた。
【００４３】
（比較例２）
実施例２と同じ原反不織布を開孔部を設けずに幅４５ｍｍにスリットし、２００回／ｍの撚りを掛けた後、実施例１と同じ有孔筒状体に綾状に巻き付けて外径６３ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、濾過層空隙率７９％、糸間隔１．２ｍｍの筒状フィルターを製造した。
濾過性能の測定結果を表１に示す。この筒状フィルターは実施例２に比べ、濾過精度、泡立ち、繊維脱落等はほぼ同じであつたが、通水性と濾過ライフの点で劣るものであつた。
【００４４】
（比較例３）
実施例４と同じ原反不織布を開孔部を設けずに幅２５０ｍｍにスリットし、実施例１と同じ有孔筒状体に広幅のまま巻き付けることで外径６３ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、濾過層空隙率７６％の筒状フィルターを製造した。
濾過性能の測定結果を表１に示す。この筒状フィルターは実施例６に較べ初期捕集粒子径、泡立ち、繊維脱落等はほぼ同じであつたが、通水性と濾過ライフの点で劣るものであつた。
【００４５】
【表１】
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【００４６】
【発明の効果】
本発明の筒状フィルターは従来の糸巻き型筒状フィルターに較べ、細かい粒子まで捕捉でき、圧力損失が低く、濾過ライフが長いフィルターである。また、繊維の脱落がほとんどなく、圧力が上昇しても捕集粒径の低下が僅かである。更に、スパンボンド法やメルトブロー法による不織布を用いたものは、泡立ちがみられない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係わる筒状フィルターの斜視図である。
【図２】  開孔部含有帯状不織布の開孔状態を説明するための図で、○の開孔部が三列に配設された開孔部含有帯状不織布である。
【図３】  開孔部含有帯状不織布の開孔状態を説明するための図で、○、△の開孔部が三列に配設された開孔部含有帯状不織布である。
【図４】  開孔部含有帯状不織布に襞が形成された状態の例を説明するための斜視図である。
【図５】  開孔部含有帯状不織布を襞形成ガイドで襞状物に加工する様子を示した図である。
【図６】  本発明で用いられる襞形成ガイドの一例を示す断面図である。
【図７】  開孔部含有帯状不織布をトラバ−スガイドに通して巻き付ける様子を示す説明図である。
【図８】  襞が非平行な襞状物の断面形状の一例を示す説明図である。
【図９】  襞が平行な襞状物の断面形状の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  開孔部を有する帯状不織布（開孔部含有帯状不織布）
２  開孔部
３  開孔部含有帯状不織布の集束物または襞状物
４  筒状フィルター
５  有孔筒状体
６  糸間隔
７  襞形成ガイド
８  外部規制ガイド
９  内部規制ガイド
１０  リングガイド
１１  スピンドル
１２  トラバースガイド
Ａ  開孔部含有帯状不織布の巻き付け方向
Ｂ、Ｂ'  トラバースガイドの移動方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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