申请日2013.10.17
公开(公告)日2016.09.21
IPC分类号C02F1/28; B01D39/20; B01J20/20; B01J20/30
摘要
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。将包括圆筒状过滤器(A)的水处理过滤器(A)的作为上游侧的外表面的算术平均波度调整为30μm以下，将截面曲线的算术平均高度调整为35～45μm，其中圆筒状过滤器(A)包含中心粒子径是30～80μm的粒状活性炭(a1)和细纤维化的纤维状粘合剂(a2)。也可以是，上述圆筒状过滤器(A)的作为下游侧的内表面的算术平均波度是30μm以下，并且截面曲线的算术平均高度是35～45μm。圆筒状过滤器(A)的外表面也可以是通过磨削得到的表面。也可以在圆筒状过滤器(A)的中空部中还插入包含中心粒子径是30～80μm的粒状活性炭(b1)和粒状粘合剂(b2)的圆筒状过滤器(B)。
权利要求书
1.一种水处理过滤器，包括包含中心粒子径是30～80μm的粒状活性炭(a1)和细纤维化的纤维状粘合剂(a2)的第一圆筒状过滤器(A)，其特征在于，
上述第一圆筒状过滤器(A)的作为上游侧的外表面的算术平均波度是30μm以下，并且截面曲线的算术平均高度是35～45μm。
2.如权利要求1所述的水处理过滤器，其特征在于，
还包括插入在第一圆筒状过滤器(A)的中空部中并且包含中心粒子径是30～80μm的粒状活性炭(b1)和粒状粘合剂(b2)的第二圆筒状过滤器(B)。
3.如权利要求2所述的水处理过滤器，其特征在于，
第一圆筒状过滤器(A)和第二圆筒状过滤器(B)的密度比是第一圆筒状过滤器(A)/第二圆筒状过滤器(B)=0.7/1～1.5/1。
4.如权利要求2所述的水处理过滤器，其特征在于，
第一圆筒状过滤器(A)和第二圆筒状过滤器(B)的体积比是第一圆筒状过滤器(A)/第二圆筒状过滤器(B)=3/1～20/1。
5.如权利要求1～4中任一项所述的水处理过滤器，其特征在于，
第一圆筒状过滤器(A)的作为下游侧的内表面的算术平均高度相对于外表面的算术平均高度是0.5～1.5倍。
6.如权利要求1～4中任一项所述的水处理过滤器，其特征在于，
第一圆筒状过滤器(A)的外表面没有被压缩处理，是通过磨削得到的表面。
7.一种权利要求1所述的水处理过滤器的制造方法，其特征在于，包括：
浆液调制工序，使将粒状活性炭(a1)和纤维状粘合剂(a2)混合而得到的混合物分散到水中，来调制浆液;
抽吸过滤工序，将上述浆液一边抽吸一边过滤，从而得到预成型体(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。
8.如权利要求7所述的制造方法，其特征在于，
在磨削工序中，磨削深度相对于粒状活性炭(a1)的中心粒子径是5～200倍。
9.如权利要求7或8所述的制造方法，其特征在于，
在磨削工序中，使成型体(A2)旋转来进行磨削。
10.如权利要求7或8所述的制造方法，其特征在于，还包括：
成型工序，对将粒状活性炭(b1)和粒状粘合剂(b2)混合而得到的混合物进行加热成型，而得到第二圆筒状过滤器(B);和
插入工序，向第一圆筒状过滤器(A)的中空部插入第二圆筒状过滤器(B)。
说明书
水处理过滤器及其制造方法
技术领域
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
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。
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1000～1800m2/g的纤维状活性炭100重量部，将中心粒子径为10～70μm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。
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。
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WO2011/016548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80～120μm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)测量的游离残留氯、挥发性有机化合物、CAT(2-氯-4，6-双乙基氨基-1，3，5-三嗪)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。
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。
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：WO2011/016548号公报(权利要求书，段落[0019][0037])。
发明内容
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。
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。
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。
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。
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究，结果发现，通过将包含中心粒子径是30～80μm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30μm以下，将截面曲线的算术平均高度调整为35～45μm，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。
即，本发明的水处理过滤器是包括包含中心粒子径是30～80μm的粒状活性炭(a1)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30μm以下，并且截面曲线的算术平均高度是35～45μm。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0.5～1.5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。
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30～80μm的粒状活性炭(b1)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。
在本发明中，还包括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(a1)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(a1)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(b1)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)。
在本发明中，由于将包含中心粒子径是30～80μm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30μm以下，将截面曲线的算术平均高度调整为35～45μm，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30～80μm的粒状活性炭和粒状粘合剂的第2圆筒状过滤器，则不仅能够提高过滤性能，还能够提高强度。