[发明专利]过滤用过滤器及过滤用过滤器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及过滤用过滤器及过滤用过滤器的制造方法，特别涉及以陶瓷的烧结体为基体的过滤用过滤器及过滤用过滤器的制造方法。

背景技术

从来自工厂或家庭的排水（下水）中除去污染物质和杂质来精制自来水、或者从海水中除去盐分等来精制淡水时，大多使用过滤用过滤器。作为过滤用过滤器，已知有由高分子材料形成的过滤用过滤器，例如使用乙酸甲酯高分子膜的反渗透膜。反渗透膜具有直径为数nm的无数贯通孔，向下水或海水施加压力而使之通过反渗透膜时，虽然一个直径约为0.38nm的水分子通过贯通孔，但大小为数十nm的污染物质的分子、通过水合而使水分子配位在周围的钠离子没有通过贯通孔。由此，反渗透膜将水分子与污染物质、盐分进行分离而由下水、海水精制自来水、淡水。

然而，在发展中国家或自然灾害的受灾地，利用反渗透膜来从污水精制自来水时，由于污水中的细菌腐蚀高分子膜，所以存在反渗透膜的寿命变得极短这一问题。

另外，对于沿海岸配置的风车型的风力发电机，由于在润滑油中易于混杂盐分、微小砂粒，因此强烈要求从润滑油中除去盐分、微小砂粒，但是在盐分、微小砂粒的除去中使用了反渗透膜时，润滑油的成分使高分子膜溶解，因此仍存在反渗透膜的寿命变得极短这一问题。

此外，反渗透膜由于以高分子膜为主要构成要素，因此存在如下问题，即，强度低，如果为了提高精制效率而使外加于下水或海水的压力（一次侧压力）上升并增加负荷，则导致被破坏。

因此，近年来，开发出不被细菌腐蚀、在润滑油中也不溶解且由刚性高的多孔陶瓷体构成的过滤用过滤器（例如，参照专利文献1）。

专利文献1：日本特表2007-526819号公报

发明内容

然而，由于由多孔陶瓷体构成的过滤用过滤器通过使较大直径的金属氧化物的多个粒子压缩而在高温下相互粘接来制造，因此无法直接控制粒子间的间隙的大小，有时偶然形成直径比所需直径大的贯通孔，对污染物质、盐分的除去依然存有隐患。

另外，在下水中存在大小为数十nm的病毒，例如约50nm的流感病毒、约20nm的微小RNA病毒、细小病毒，这些病毒有可能通过直径为数十nm的贯通孔。

进而，将由多孔陶瓷体构成的过滤用过滤器用于区分液体中所含的大小不同的多种医药成分时，存在并非所需大小的医药成分有可能通过贯通孔而无法区分医药成分的问题。

其结果，需要在自来水或淡水的精制中并用蒸馏法等，并需要在医药成分的区分中并用离心分离法等。即，存在无法简便地获得自来水、淡水的问题。

本发明的课题在于提供能够在确保刚性的同时简便地获得自来水和淡水的过滤用过滤器及过滤用过滤器的制造方法。

为了解决上述课题，根据本发明的第1方式，提供一种过滤用过滤器，其特征在于，具备纳米粒子层和至少2个陶瓷层，所述陶瓷层是使以金属氧化物为主成分的多个陶瓷粒子烧结而生成的，各上述陶瓷粒子间的间隙被调整成50nm～500nm，所述纳米粒子层是使粒径为3nm～5nm的多个纳米粒子通过热处理进行相互熔融结合而生成的，并被邻接的2个上述陶瓷层所夹持。

本发明的第1方式中，优选上述纳米粒子层的一部分局部地渗透至上述陶瓷层。

本发明的第1方式中，优选各上述纳米粒子的长径为5nm以下且短径为3nm以上。

本发明的第1方式中，优选具备3个以上的上述陶瓷层，上述纳米粒子层介于上述3个以上的陶瓷层中邻接的2个上述陶瓷层之间。

为了解决上述课题，根据本发明的第2方式，提供一种过滤用过滤器的制造方法，其特征在于，具有如下步骤：第1陶瓷层生成步骤，使以金属氧化物为主成分的多个陶瓷粒子相互接合，且将各上述陶瓷粒子间的间隙调整成50nm～500nm而生成第1陶瓷层；纳米粒子分布步骤，使粒径为3nm～5nm的多个纳米粒子以覆盖上述生成的第1陶瓷层的表面的方式进行分布；纳米粒子层生成步骤，使上述分布的多个纳米粒子通过热处理进行相互熔融结合而生成纳米粒子层；以及第2陶瓷层生成步骤，使多个上述陶瓷粒子以覆盖上述生成的纳米粒子层的表面的方式进行分布，使该分布的多个陶瓷粒子相互接合且将各上述陶瓷粒子间的间隙调整成50nm～500nm而生成第2陶瓷层。

本发明的第2方式中，在上述纳米粒子分布步骤中，优选使粒径为3nm～5nm的多个纳米粒子以覆盖上述生成的第2陶瓷层的表面的方式进行分布，在上述第1陶瓷层生成步骤后，将上述纳米粒子分布步骤、上述纳米粒子层生成步骤以及第2陶瓷层生成步骤按该顺序反复进行规定次数。