水处理过滤器及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及将饮用水或自来水等净水中含有的有害物质去除的水处理过滤器及 其制造方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，关于饮用水特别是自来水的水质的安全卫生上的关注正在提高，希望将 饮用水中含有的游离残留氯、三卤甲烷类、霉腐等有害物质除去。以往，为了将这些有害物 质除去，主要使用在外壳中填充有粒状活性炭的净水器。其中，溶解在自来水中的微量的三 卤甲烷被怀疑是致癌性物质。因此，在近年来的健康愿望提高中，能够将三卤甲烷除去的净 水器的重要性越来越高。
[0003] 于是，本申请人在日本特许第4064309号公报（专利文献1)中提出了以下这样的 净水器：作为三卤甲烷除去用活性炭成型体，使相对于比表面积为1000~1800m 2/g的纤维 状活性炭100重量部，将中心粒子径为10~70 y m苯吸附能力为25~40重量％的粉末状 椰壳或酚醛树脂类活性炭10~300重量部及纤维状粘合剂3~30重量部混合而得到的混 合物分散到水中，调制成浆液后，将通过抽吸浆液的浆液抽吸方法一体成型出的成型体作 为滤筒而填充。
[0004] 但是，在将由上述成型体形成的滤筒向外壳(壳体）等容器装填的情况下，为了整 理形状，需要在整形台上进一步压缩，但如果进行压缩处理(滚动处理)，则可能因为表面部 分被压缩，而使污浊成分的过滤能力下降。
[0005] 此外，本申请人作为除了三卤甲烷等有害物质的除去以外还能够提高污浊成分的 除去的过滤器，在W02011/016548号公报(专利文献2)中提出了以下这样的活性炭成型体： 该活性炭成型体通过将包含中心粒子径为80~120 ym且具有粒径分布中的特定的标准偏 差的粉末状活性炭及纤维状粘合剂的混合物成型而得到。该成型体以JISS3201 (2004)测 量的游尚残留氯、挥发性有机化合物、CAT (2 -氯一 4,6 -双乙基氨基一 1，3, 5 -三嘆)及 2 - MIB (2 -甲基异茨醇）的除去性能优异，污浊成分的过滤性能也比以往的活性炭提高。 进而，在该文献中记载有：如果将成型体为了整形而过度压缩，则表面压密化，所以最好止 于最小限度。
[0006] 但是，在将该成型体向外壳装填的情况下，由于尺寸精度低，所以成为废弃物的成 型体多，成品率低。此外，如果想要提高成品率，则需要压缩整形，污浊成分的除去性能下 降。
[0007] 专利文献1:日本特许第4064309号公报(权利要求书，段落[0036]) 专利文献2 :W02011/016548号公报(权利要求书，段落[0019] [0037])。
【发明内容】
[0008] 因而，本发明的目的是提供一种具有高尺寸精度且能够提高污浊成分的除去性能 等过滤性能的水处理过滤器及其制造方法。
[0009] 本发明的另一目的是提供一种具有游离残留氯、挥发性有机化合物(三卤甲烷等） 及污浊成分的除去性能并且相对于圆筒状外壳的尺寸精度及成品率高的水处理过滤器及 其制造方法。
[0010] 本发明的又一目的是提供一种过滤性能优异且强度也大的水处理过滤器及其制 造方法。
[0011] 圆筒状的水处理过滤器如在日本特许第3516811号公报等中公开的那样，通过浆 液抽吸法制造，所述浆液抽吸法使用具有抽吸用小孔的圆筒状的成型用型箱，从该型箱的 内侧抽吸，使浆液堆积在型箱的表面上。因此，难以将得到的圆筒状过滤器的外表面的形状 及尺寸均匀地成型，为了将过滤器填充到整齐划一的尺寸的外壳中，为了在整形台上将外 表面压缩而使表面均匀化。本发明的发明人们如上述那样，发现通过压缩处理(滚动处理） 而使过滤性能下降，为了使过滤性能提高，尝试了代替压缩处理而对表面进行磨削来使尺 寸精度提高，但没有想到的是，查明了通过调整磨削条件，不仅使过滤性能比压缩处理后的 过滤器提高，而且相对于压缩前的过滤器，也不仅是尺寸精度的提高，过滤性能也提高。通 过磨削使过滤性能提高的理由不明确，但可以推测是因为：通过抽吸使得在过滤器的厚度 方向上填充密度变得不均匀，特别是在距离抽吸侧的内表面远的外表面附近的预定区域中 该趋势变得显著。进而，由于粒状活性炭的粒径分布具有某种程度的范围，所以可以推测为 活性炭的粒径分布也与抽吸后的填充密度有关系。特别是，在需要将污浊成分和挥发性有 机化合物同时过滤的水处理过滤器中推测为，通水能力和粒状活性炭的分布状态复杂地相 关，并且过滤初始(上游侧）的外表面的状态是特别重要的。
[0012] 本发明的发明人们基于这样的认识，为了实现上述课题而进行了专门研宄，结果 发现，通过将包含中心粒子径是30~80 y m的粒状活性炭和细纤维化的纤维状粘合剂的圆 筒状过滤器的作为上游侧的外表面的算术平均波度调整为30 ym以下，将截面曲线的算术 平均高度调整为35~45 y m，能够提高水处理过滤器的尺寸精度及过滤性能，而完成了本 发明。
[0013] 即，本发明的水处理过滤器是包括包含中心粒子径是30~80 ym的粒状活性炭 (al)和细纤维化的纤维状粘合剂（a2)的圆筒状过滤器（A)的水处理过滤器，上述圆筒状过 滤器（A)的作为上游侧的外表面的算术平均波度是30 ym以下，并且截面曲线的算术平均 高度是35~45 ym。上述圆筒状过滤器(A)的作为下游侧的内表面的算术平均高度也可以 相对于外表面的算术平均高度是〇. 5~1. 5倍。圆筒状过滤器(A)的外表面也可以不被压 缩处理，而是通过磨削得到的表面。
[0014] 本发明的水处理过滤器也可以还包括插入在圆筒状过滤器（A)的中空部中并且包 含中心粒子径是30~80 ym的粒状活性炭（bl)和粒状粘合剂（b2)的圆筒状过滤器（B)。 上述圆筒状过滤器（A)和上述圆筒状过滤器（B)的密度比也可以是圆筒状过滤器（A)/圆 筒状过滤器（B) =0. 7/1~1. 5/1。上述圆筒状过滤器（A)和上述圆筒状过滤器（B)的体积 比也可以是圆筒状过滤器（A) /圆筒状过滤器（B) =3/1~20/1。
[0015] 在本发明中，还包括技术方案1所述的水处理过滤器的制造方法，该方法包括：浆 液调制工序，使将粒状活性炭（al)和纤维状粘合剂（a2)混合而得到的混合物分散到水中， 调制浆液；抽吸过滤工序，将上述浆液一边抽吸一边过滤，得到预成型体（A1);干燥工序，将 上述预成型体（A1)干燥而得到干燥的成型体（A2);和磨削工序，对上述成型体（A2)的外表 面进行磨削。也可以是，在上述磨削工序中，磨削深度相对于粒状活性炭（al)的中心粒子 径是5~200倍左右。也可以是，在上述磨削工序中，使成型体（A2)旋转来进行磨削。本 发明的制造方法也可以还包括：成型工序，对将粒状活性炭（bl)和粒状粘合剂（b2)混合而 得到的混合物进行加热成型，得到圆筒状过滤器（B);和插入工序，向圆筒状过滤器(A)的中 空部中插入圆筒状过滤器（B)。
[0016] 在本发明中，由于将包含中心粒子径是30~80 ym的粒状活性炭和细纤维化的纤 维状粘合剂的圆筒状过滤器的作为上游侧的外表面的算术平均波度调整为30 ym以下，将 截面曲线的算术平均高度调整为35~45 ym，所以能够提高水处理过滤器的尺寸精度及过 滤性能。特别是，具有游离残留氯、挥发性有机化合物及污浊成分的除去性能，并且相对于 圆筒状外壳的尺寸精度和成品率也高。进而，如果在上述圆筒状过滤器的中空部中还插入 包含中心粒子径是30~80 y m的粒状活性炭和粒状粘合剂的第2圆筒状过滤器，则不仅能 够提尚过滤性能，还能够提尚强度。
【附图说明】
[0017] 图1是表示本发明的水处理过滤器的一例的概略立体图。
[0018] 图2是表示用来制造本发明的水处理过滤器的磨削机的一例的概略立体图。
【具体实施方式】
[0019][圆筒状过滤器（A)] 本发明的水处理过滤器包括包含中心粒子径是30~80 ym的粒状活性炭（al)和细纤 维化的纤维状粘合剂（a2)的圆筒状过滤器(A)，该圆筒状过滤器（A)的外表面为过滤的上 游侧，中空部内的内表面为过滤的下游侧。在本发明中，该圆筒状过滤器(A)的外表面没有 被压缩处理(滚动处理)，而是通过磨削得到，所以具有与通过抽吸浆液法得到的圆筒状过 滤器及对该过滤器的外表面进行了压缩处理的过滤器不同的预定表面特性。因此，尺寸精 度优异，能够以较高的成品率填充（收纳）到整齐划一的外壳中，并且能够提高污浊成分的 除去性能等过滤性能。
[0020] (表面特性） 具体而言，圆筒状过滤器（A)的外表面的算术平均波度Wa是30 y m以下(特别是25 y m 以下)，例如是1~30 y m，优选的是5~25 y m，更优选的是10~23 y m(特别是15~20 y m) 左右。如果算术平均波度超过30 ym，则尺寸精度下降，所以难以作为水处理过滤器装配(填 充）到外壳中，成品率下降。另外，如果考虑向外壳的装配性而预先以比外壳的尺寸小的尺 寸制造，则过滤性能等下降。
[0021] 进而，圆筒状过滤器（A)的外表面的截面曲线的算术平均高度Pa是35~45 ym， 优选的是36~44 ym (例如36~42 ym)，更优选的是37~40 ym (特别是37~39 ym) 左右。如果算术平均高度小于35 ym，则可能因为粒状活性炭的间隙变窄，而使污浊成分变 得容易堵塞。另一方面，如果算术平均高度超过45 y m，则粒状活性炭的间隙变得过宽，所以 污浊成分的除去性能下降。
[0022] 圆筒状过滤器(A)由于将外表面磨削，所以厚度方向上的结构及填充密度的均匀 性高，上述外表面的表面结构和内表面的表面结构的均匀性高。
[0023] 内表面的算术平均波度也可以从与外表面相同的范围中选择，例如是1~30 ym， 优选的是5~25 ym，更优选的是10~23 ym (特别是15~20 ym)左右。内表面的算术 平均波度相对于外表面的算术平均波度例如是〇. 5~2倍，优选的是0. 8~1. 8倍，更优选 的是1~1.6倍左右。
[0024] 内表面的算术平均高度也可以从与外表面相同的范围中选择，例如是35~ 45 y m，优选的是36~44 y m (例如是36~42 y m)，更优选的是37~40 y m