[发明专利]过滤器

说明书

技术领域

本发明涉及一种在水类液体的过滤中使用的过滤器。详细而言，特别 是涉及一种主要为板状或筒状的过滤器，此种过滤器以消除水类液体的过 滤操作中的气塞(air lock)或产生微气泡(micro bubble)，并改善通水 不良和产生气泡的问题的聚烯烃极细纤维无纺布作为过滤材料。另外，在 本发明中，所谓水类液体是指含有50重量％或50重量％以上水的含悬浮物 液体。

背景技术

先前的包含能够接近100％地过滤粒径为0.1～几μm的微粒子等的聚 烯烃无纺布的过滤材料，已知使用加热砑光辊(calender roll)对利用熔 喷纺丝法所制造的聚烯烃极细纤维无纺布进行加压来实施压密处理所形成 的过滤材料。因为这些过滤材料具有微小的流孔径，且原材料的聚烯烃自 身为疏水性，所以与水类液体的亲和性较差，且过滤水类液体时会产生通 水不良的问题，即气塞或产生微气泡。

气塞

因为包含聚烯烃的过滤器本身为斥水性，所以通水性较差，在流孔径 为0.1～几μm程度的具有较高分离性能的过滤器中，此现象尤其显着。这 是因为水不流入到过滤器的微细的孔中而引起的现象，被称为气塞。如果 产生气塞，那么过滤器的微细的孔并没有充分地得到使用，因为水只从一 部分孔中流过，所以过滤在比过滤器原本所具有的过滤面积更小的范围内 进行。此时，过滤压力变得比通常大，水难以从更微细的孔中流过，即，由 于水从更大的孔中流过，因此分离性能也较差。

产生微气泡

如果使用产生了气塞的过滤器，那么有时因为过滤压力变动等某种原 因而滞留在过滤器的孔中的气体会逸出，将此气体称为微气泡。产生微气 泡会使液体起泡，从而导致产品的次品率(defective fraction)上升，尤 其在涂料或电镀液等的过滤中会产生问题。气塞和产生微气泡的根本原因 是因为滞留在无纺布中的气体。但是，有时即便没有完全地消除气塞，也可 以满足通水性或过滤精度，但由于有时微量的滞留气体也会产生问题，因 此必须更完全地消除微气泡。

因为在流孔径为0.1～几μm程度的具有较高分离性能的过滤器中，微 气泡也和气塞一样显着产生，所以在微气泡成为问题的步骤中，无法使用 具有较高分离性能的过滤器。因此，业界期望一种具备防止产生微气泡和 较高分离性能这两种性能的过滤器。

为了消除气塞或产生微气泡即通水不良的问题，现有如下方法：将过 滤器浸渍在乙醇或异丙醇等中，并用醇来浸湿整个过滤器，其后替换为水 类液体。通过所述醇处理，没有观察到通水时的气塞，但是如果替换不充 分，那么存在醇混入到过滤线路中，在工业用途中给生产带来障碍或给产 品造成不良影响的问题。尤其是在无电电镀中，即便微量，醇的混入给电 镀品质造成的影响也较大，无法使用所述的醇置换的方法的情况较多。

作为消除通水不良的其他方法，考虑使用以下方法：使用与水的亲和 性较强的树脂来制作无纺布，并将其用于过滤器中。与水的亲和性较强的 树脂例如可列举聚对苯二甲酸乙二酯或尼龙等。这些树脂，虽然作为树脂 而言与水的亲和性较强，但不一定充分。而且，大多数与水的亲和性较强 的树脂是在高温的水或酸、碱水溶液中会分解等耐溶液性较差的树脂，它 们无法用于对这些液体进行过滤。

另外，作为消除使用聚烯烃无纺布的过滤器的通水不良的其他方法， 也考虑使聚烯烃无纺布亲水化的方法，此方法广泛使用以下方式：使无纺 布含浸在亲水化油剂中的浸渍方式、将亲水化油剂喷在无纺布上的喷雾方 式、使用凹版辊筒涂布亲水化油剂的凹版方式。然而，因为任一种方式都 是在无纺布化后实施亲水化处理，所以难以均匀地对构成无纺布的每一根 纤维涂布亲水化油剂，而且亲水化油剂并没有浸透到无纺布内部，在无纺 布的厚度方向上容易产生亲水化油剂浓度的不均衡。另外，使用水稀释表 面活性剂等，并调整成规定浓度来进行亲水化处理，但是因为聚烯烃无纺 布等原本是疏水性无纺布，所以用水所稀释的亲水化油剂和无纺布的亲和 性较弱，尤其是在高速的亲水化处理中，在无纺布表面容易产生涂布不均， 容易产生并没有附着所述亲水化油剂的部分成为斥水性的部位。即便将以 此方式所获得的涂布不均较多的聚烯烃无纺布用于过滤器中，亲水化并不 充分是显而易见的，无法完全地去除气塞或微气泡。而且，与醇相同，表 面活性剂混入到液体中的可能性也较高。