水处理过滤器及其制造方法_3

文档序号:8531364阅读:来源:国知局
2010)测 量的污浊成分的除去性能。
[0052] [圆筒状过滤器(A)的制造方法] 圆筒状过滤器(A)通过包括以下工序的制造方法而得到: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,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。
[0053](浆液调制工序) 在上述浆液调制工序中,调制使粒状活性炭(al)和纤维状粘合剂(a2)分散到水中而 得到的浆液,以使固体含量成为〇. 1~10质量% (特别是1~5质量%)。如果上述浆液的 固体含量过高,则分散容易变得不均匀,在成型体上容易产生斑点。另一方面,如果固体含 量过低,则不仅成型时间变长而使生产率下降,而且成型体的密度升高,污浊除去性能容易 下降。
[0054](抽吸过滤工序) 在抽吸过滤工序中,在上述浆液中放入具有许多孔的成型用的型箱,通过一边从上述 型箱的内侧抽吸一边过滤来成型。作为成型用的型箱,例如可以使用惯用的型箱,例如可以 使用日本特许第3516811号公报的图1所记载的型箱等。作为抽吸方法,可以利用惯用的 方法,例如使用抽吸泵等抽吸的方法等。
[0055](干燥工序) 在干燥工序中,将在抽吸过滤工序中得到的预成型体(A1)从型箱拆下,通过用干燥机 等干燥,能够得到成型体(A2)。
[0056] 干燥温度例如是100~150°C (特别是110~130°C )左右,干燥时间例如是4~ 24小时(特别是8~16小时)左右。如果干燥温度过高,则细纤维化纤维状粘合剂变质或 熔融而使过滤性能下降,或者成型体的强度容易下降。如果干燥温度过低,则干燥时间成为 长时间,干燥容易变得不充分。
[0057](磨削工序) 在磨削工序中,只要能够对干燥后的成型体(A2)的外表面进行磨削(或研磨),则没有 特别限定,可以使用惯用的磨削方法,但从磨削的均匀性这一方面来看,优选的是使成型体 (A2)自身旋转来进行磨削的方法。
[0058]图2是用来使成型体(A2)自身旋转来进行磨削的磨削机的一例。该磨削机11包 括:圆盘状砂轮13 (砂轮的粒度90~125 ym),设置在旋转轴12上,用来对成型体20进行 磨削;旋转轴17,用来将成型体20固定且使其旋转;和操作盘19。上述圆盘状砂轮13能够 通过马达14旋转,并且能够通过位置固定的气缸15相对地进退运动以便能够与成型体20 接触,并且能够通过位置固定的气缸16沿着成型体20的纵长方向或轴向与旋转轴12 -起 移动。因此,圆盘状砂轮13能够与成型体20的外表面接触而对成型体的外表面进行磨削, 并且通过在成型体的外表面上沿长度方向移动,能够在长度方向上均匀地磨削。另一方面, 旋转轴17也能够通过马达18向与上述圆盘状砂轮相反的方向旋转。在该磨削机中,不仅 是成型体,通过使圆盘状砂轮也旋转,由于磨削肩的均匀性而不需要将产生的磨削肩除去, 从而能够提尚生广率。
[0059] 具体而言,在相对于设置在旋转轴12上的直径305mm<i>、厚度19mm的圆盘状的砂 轮13平行设置的旋转轴15上装配成型体20,在磨削后进退运动到希望的外径(磨削深度) 和位置并固定。磨削深度(磨削的厚度)相对于粒状活性炭(al)的中心粒子径例如是5~ 200倍,优选的是10~100倍,更优选的是15~50倍左右。如果磨削深度过小,则不能获 得磨削的效果,如果过大,则生产率下降。在本发明中,通过考虑磨削深度,并根据外壳的尺 寸来制造预定厚度比外壳的尺寸大的成型体(A2),能够提高生产率。进而,还能够抑制磨削 带来的磨削肩的产生,而且能够将产生的磨削肩再利用。
[0060] 圆盘状砂轮的圆周速度例如是10~35m/s,优选的是15~32m/s,更优选的 是18~30m/s左右。此外,用来使圆盘状砂轮旋转的旋转轴的旋转速度例如是800~ 2200rpm,优选的是1000~2000rpm,更优选的是1200~1800rpm左右。另一方面,用来使 成型体旋转的旋转轴的旋转速度例如也可以是200~500rpm,优选的是300~450rpm左 右。如果圆周速度(旋转速度)过小,则在磨削时成型体容易破碎。另一方面,如果圆周速度 过大,则离心力过高,所以成型体容易变形或破碎。
[0061] 使圆盘状砂轮沿着成型体的纵长方向移动的移动速度例如也可以是10~150_/ 秒,优选的是20~120mm/秒,更优选的是30~100mm/秒左右。如果移动速度过低,则生 产率下降。另一方面,如果移动速度过大,则磨削面起伏,磨削的精度下降。
[0062] 作为砂轮,可以使用惯用的砂轮,例如可以举出氧化铝质类砂轮、碳化硅质类砂 轮、氧化铝质类砂轮和碳化硅质类砂轮的组合等。磨粒(砂轮的粒度)的大小例如是30~ 600 ym,优选的是40~300 ym,更优选的是45~180 ym左右。如果磨粒过粗,则粒状活性 炭容易从磨削表面脱落。另一方面,如果过细,则磨削花费时间,生产率容易下降。
[0063] 砂轮和成型体(A2)只要能够在接近和远离的方向上相对进退运动地形成即可,也 可以是砂轮和成型体的至少一方能够进退运动地形成。
[0064] 砂轮和成型体(A2)只要相互安装在平行轴上即可,也可以是砂轮和成型体的至少 一方能够沿轴向移动(能够相对地移动)地形成。
[0065] 磨削工序并不限于上述使用磨削机的方法,例如也可以利用固定的平板状的砂轮 对固定在旋转轴上的成型体进行磨削。在该方法中,由于所产生的磨削肩容易堆积在磨削 面上,所以一边送风一边磨削是有效的。
[0066] [圆筒状过滤器(B)的制造方法] 圆筒状过滤器(B)通过包括以下成型工序的制造方法而得到: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)。
[0067] 在上述成型工序中,优选的是使用干式成形来制造圆筒状过滤器(B)。详细地讲, 可以利用包括以下工序的注射成型法等:混合工序,使用例如亨舍尔混合机或行星式混合 机、V型混料机等混合机,将粒状活性炭(bl)和粒状粘合剂(b2)以希望的比例搅拌混合;和 成形工序,将得到的混合物填充到模具中,通过将模具加热到粒状粘合剂的熔点以上而使 粒状粘合剂熔融或软化后冷却并固化。
[0068] 进而,将得到的圆筒状过滤器(B)经过向圆筒状过滤器(A)的中空部插入的插入 工序,得到本发明的水处理过滤器。 实施例
[0069] 以下,通过实施例更具体地说明本发明,但本发明完全不限定于这些实施例。实施 例的各物理参数通过以下所示的方法测量。
[0070][粒状活性炭的中心粒子径] 使用湿式粒度分布测量装置(日机装(株)制夕口卜7 7夕MT3000"),通过激光衍 射/散射法来测量中心粒子径(D50)。
[0071] [表观密度(g/cm3)] 在将得到的圆筒状过滤器在120°C下干燥2小时后,基于测量的重量(g)和体积(cm3) 求出表观密度(g/cm3)。
[0072][污浊除去性能] 关于污浊成分的除去性能,依据JISS3201 (2010)测量。其中,将初始的通液量设定为 3升/分,在设定后调整通液量以成为初始通气时的水动压力来进行试验。
[0073][游离残留氯除去性能] 关于游离残留氯的除去性能,依据JISS3201 (2010)进行测量。其中,将通液量设定为 3升/分来进行测量。
[0074][总THM除去性能] 关于总THM(三卤甲烷)的除去性能,依据JISS3201 (2010)进行测量。其中,将通液 量设定为3升/分来进行测量。
[0075][初始通液阻力] 在成型体上没有过滤器及没有卷绕无纺布的状态下,测量以3升/分的通液量通液的 情况下的通液初始的通液阻力。
[0076][表面特性] 使用非接触表面粗糙度测量器(才卩 >,只制(株)制"LEXT 0LS4000"),测量算术平均 波度Wa及截面曲线的算术平均高度Pa。测量条件如下所示。另外,测量在任意的3处(在 纵长方向上3等分的区域的各自的大致中央部)测量,求出平均值。另外,在实施例1的内 表面的测量中,将层叠在内表面上的无纺布慎重地剥离后测量。
[0077]评价长度:2590 ym 截止波长(AC) :80.0ym 过滤器:高斯过滤器 显微镜放大率:5倍。
[0078][抗压强度] 使用拉伸一压缩试验机((株)才y工 > 亍7夕制"亍 > シ口 > RTC - 1210A"),在圆筒 状过滤器的纵长方向上以速度2_/分施加压力来测量抗压强度。
[0079][在实施例中使用的原料] 活性炭小粒子:夕7 u ^ S力;p(株)制"PGW - 20MD",椰壳原料,中心粒子径47. 9 y m, 苯吸附量=33% 活性炭大粒子:夕7 U ^ S力;P (株)制"PGW - 100MD",椰壳原料,中心粒子径 103. 7 ym,苯吸附量=33% 钛硅酸盐类铅吸附剂:BASF社制"ATS",平均粒子径20 y m 纤维状粘合剂:日本工夕只7 >工业(株)制"7 4 7'、y少化7夕y Bi -pul/ F', 粒状粘合剂:高密度聚乙烯粉末,三井化学(株)制"彡乂 口 > MP - 200" 圆筒状无纺布:将シ> 7 (株)制"9540F"加工为圆筒状的无纺布 纺粘型无纺布:工二于力(株)制"T0703WD0"。
[0080](比较例1) 投入活性炭小粒子1. l〇4kg、钛硅酸盐类铅吸附剂0. 096kg、纤维状粘合剂0. 06kg (干 燥重量换算),追加自来水,使浆液量为20升。
[0081] 利用日本特许第3516811号公报的图1所记载的成型用型箱(设有许多抽吸用小 孔的管状的型箱),在外径、中轴径、外径突边间隔180mm的模具上装配圆筒 状无纺布,将浆液仅抽吸实施到模具外径的40_巾,进行了成型。将成型体从模具拆下,干 燥后切断,制作出外径40_巾、内径12_巾、高度54mm的湿式成型体(以下,将抽吸分散到 水中的浆液而得到的成型体称作湿式成型体)。成型体的重量是
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