經濟部中央標準局员工消費合作社印製 211592 a6 ______B6_ 五、發明説明(!) 發明背景 1 .發明範園 本發明係關於用於精確過濾的圓筒狀濾器,將利用噴 熔點所製得的超細纖維繽繞成圃筒狀的方式製得該圜筒狀 濾器,本發明亦係關於圓筒狀濾器之製法。 2 .相關技藝之描述 已經知道有多種濾器都是藉著將人工合成繅維模製成 圃筒狀的方式而製得。Japanese patent publication No. ShQ 56 - 4 3 1 39描述一種在加熱的情況下,將複合嫌維 的粗梳絲纏繞在心軸上的方法。但是,根據該方法,不容 易使尺寸不大於1d/f的細纖維穩定地用於梳理程序上 。因此,無法得到用以收集不大於10微米細粒的濾器。 此外,在傳統的合成纖維中,油化劑被塗覆在繊維上,以 避免紡絲、拉伸、梳理.........等期間會產生靜電或有磨擦 。這些油化劑會引發一些問題,如:在過濾期間,它會由 纖維上流至濾液中,使得濾液起泡或污染了該濾液。 此外,關於用於精確過濾的圚筒狀濾器,利用噴熔法 ,以超細織維所製得的濾器廣泛地被用於電子材料之清潔 溶液的過濾上,或者被用於除塵的空氣過濾器上,或者作 爲水的預濾器.........等,也被用於薬品的過濾上。 Japanese patent application laid-open No. Sho 6 0 - 2 1 68 1 8提出一種將利f喷熔法所得到的纖維纏練在心 軸上的方法,所用的方法是纏繞之前,先將織維的溫度降 本紙張又度逯用中國國家標準(CNS〉甲4规格(210 X 297公釐) -3 - 82^3. 40,〇〇〇 -------II :--------------裝------訂-------^ (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) A6 B6 經濟部中央樣準局员工消費合作社印*- 五、發明説明(2 ) 至彼此不會相黏合的溫度,該發明同時也提出一種藉著控 制紡絲的狀況而來逐漸地改變在濾器厚度方向上的嫌維直 徑的方法。在這樣的濾器上,纖維之所以黏在一起完全是 因爲彼此纏結的綠故,完全與黏合作用無關。因此,嫌維 的硬度變得太低,使得它承受壓力的能力顯得不足。爲了 要提高其硬度,可以考慮使用一邊加熱一邊加以纏繞的方 法,但是,在纖維熔點時,纖維網會變成膜,所以,濾層 會被堵住,或者,濾靥的孔隙大小會變得不均匀,所製得 的濾器的過濾壽命和精確度都會欠佳。 Japanese patent application laid-open No. Hei 1-297113提出將利用噴熔法所製得的多種非梭織纖維纊繞 起來的方法,所用的每種纖維的直徑和整體密度都不同, 每種纖維依序地纏繞多次,使得濾器的內層比較緻密,外 屠比較稀鬆。但是,根據此方法,必須要先準備多種 織物,不但製造步驟繁瑣,所得到的濾器的非梭織物的各 、 , — 個織維之間不會黏合在一起,各層之間也無法黏合在一起 。因此,在濾器的使用期間,因爲層與屠之間可能會被剝 離,所以會有溶液滲漏的情況發生,且其耐壓的程度也會 不足。 發明概述 本發明的目的是要提出一種用於精確過濾的濾器,該 嫌器有較佳的耐壓性質,不會被濾液所污染,有較長的過 濂壽命,其產製方法也比較簡單。 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) -裝· 訂· 本紙張尺度逯用中國國家標準(CN’S)甲4规格(210 X 297公釐) 82.3. 40,000 A6 B6 211592 五、發明説明(3 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲了要解決上述的問題,本發明者致力於硏究,結果 發現:將以堆叠法所製得的超細複合纖維網繽繞起來,可 以達到此目的。利用噴熔法,持績地改變纏繞在心軸上的 纖維的直徑,同時,對纖維網進行加熱,僅使熔點較低的 部分熔解,以這樣的方式可完成本發明。 本發明之特徵在於: (1 )由堆叠的超細複合纖維(由熔點較高的組份和 熔點較低的組份所構成,此二種組份分別由噴 熔法製得)所形成的圓筒狀濾器,其纖維直徑 隨著濾器的厚度方向及欲過濾的流體的通過方 向而逐漸減小,複合纖維的接觸點是由熔點較 低的組份加以熔融黏合的。 (2 )如第(1 )項之園筒狀濾器,其中,濾器上之 複合纖維的纖維直徑由濾器表面上的〇. 5至 3. 0微米變化至濾器外表面上的2. 5— 1 0微米。 經濟部中央櫺準局員工消费合作社印製 (3 )圓筒狀濾器之製法,其步驟包括:使熔點較高 的組份與熔點較低的組份(此二組份中皆含有 使纖維成形的熱塑性聚合物)進行複合噴熔紡 絲,使得紡絲期間,纖維的直徑隨著濾器的厚 度方向及欲過濾的流體的通通方向而逐渐減小 ,將纖維網堆叠或纏繞在心軸上,在心軸上形 成圓筒狀,在將此纖維堆叠或纏繞在心軸上之 前和/或之時或之後,使所得到的此嫌維網在 82.3. 40,000 本紙張尺度通用中®國家標準(CNS)甲4規格(210 X 297公货) 211592 A6 B6 經濟部中央標準居R工消費合作社印製 五、發明説明(4 ) 比熔點較髙的組份之熔點爲低、比熔點較低的 組份之熔點爲高的溫度下進行熱處理,最後, 將心軸取出。 (4 )如第(3 )項之製造圓筒狀濾器的方法,其中 ,在噴熔紡絲時,將受壓空氣吹在熔融絲上, 使得紡絲期間的空氣壓力持績地降低或逐步地 降低。 (5 )如第(3 )項之製造固筒狀濾器的方法,其中 ,在紡絲期間,由枋絲噴嘴所壓出的聚合物的 壓出速率持續地提高或逐步地提高。 (6 )囲筒狀濾器之製法,其步驟包:使熔點較高的 組份與熔點較低的組份(此二組份中皆含有使 纖維成形的熱塑性聚合物)進行噴熔複合紡絲 ,將所得到的纖維堆叠起來形成纖維網,將二 或多個這樣的纖維網堆*或鐮繞在心軸上,在 心軸上形成圓筒狀,並將心軸取出;此纖維網 的纖維直徑隨著濾器的厚度方向及欲過濾的流 體的通過方向而改變,在將此織維網堆叠或鐮 繞在心軸上之前和/或之時或之後,此纖維網 在比高熔點組份之熔點爲低、比低熔點組份之 熔點爲高的溫度下進行熱處理。 (7 )如第(6 )項之製造園筒狀濾器的方法,其中 ,在將此織維網堆叠或纊繞在心軸上之前,先 將此纖維網作成非梭繊物。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ——裝· 訂. 線- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4规格(210 X 297公釐) 82.3. 40,000 A6 B6 211592 五、發明説明(5 ) 較佳的實施例之詳述 本發明將詳述於下。 此處所謂的圓筒狀濾器是指横截面爲圃形、概圆形' 多角形(如:三角形、四角形.........等)的園筒狀滅器。 若心軸的多角形(如:六角形、八角形.........等)’在嫌 維網連績地纏繞或堆叠在心軸上時,纏繞在多角形的外層 形狀會變得比較圖,會接近圓形,這對過濾的性質並沒有 影響。 使兩種熔點不相同(其間的差別以不小於2 〇 °C爲佳 )之可使纖維成形的熱塑性樹脂(如:聚烯烴、聚酯、聚 醯胺.........等)進行複合的紡絲,作成面對面的形式或作 成覆層-核心的形式(熔點較低的樹脂作爲覆層),以這 樣的方式可製得本發明之濾器所用的複合纖維。在覆層一 核心的形式中,複層可與核心呈離心圓,核心組份也可以 呈多孔結構。纖維的截面可以是圓形、橢圓形或他種不同 的形狀。此複合纖維之結構的特點在於:纖維橫截面的外 緣至少有一部分是由熔點較低的組份所構成。對於熔點較 低的組份在織維橫截面的外緣中所佔的比例沒有一定的限 制,舉例來說,其比例可隨纖維軸的方向而改變。簡言之 ,這樣的複合結構,使得吾等可藉著下面所描述的熱處理 方式,使得熔點較低的組份能夠在織維的各個接觸點上以 熱熔黏合的方式黏合在一起。進行複合紡絲所用之熔點較 高的組份及熔點較低的組份之實例如下:聚乙烯/聚丙嫌 本紙張尺度通用中國國家標準(CNS)甲4規格(210 X 297公釐) ----------」----.---------裝一:-----#------^ (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 經濟部中央標準局R工消费合作社印製 82.3. 40,000 A6 B6 211592 五、發明説明(6 ) 、聚丙烯/聚酯、尼龍6 /尼龍6 6 .........等。如果此二 種樹脂的熔點差低於2 0°C,那麼熱處理的溫度範圍就會 變得比較窄,程序控制的難度就相對提高。另一方面,以 重量計,此二種組份的複合比例通常是8 0/2 0至 2 0/8 0,以6 5/3 5至3 5/6 5爲佳,最好是 4 5/5 5 至 5 5/4 5。 在利用噴熔法來將複合纖維紡作成纖維網時,可使用 Japanese patent application laid-open No. Sho 60-99507中所提出的紡絲嘴,兩種類型的熱塑性樹脂在溶 解之後,分別由壓出機壓入紡絲板中,然後,使用髙速的 熱空氣使得熔解的樹脂自紡絲帽中被吹出,將所得到的超 細複合纖維堆叠在收集運輸帶上。 至於在噴熔期間,纖維直徑的改變情形,直徑隨著壓 出的樹脂量的增加而提高,隨著熱空氣流速的提髙而變小 。因此,這些狀況的一或二者持績或逐步地發生,所得到 的纖維之直徑可能會隨著纖維網的厚度方向而持績地或逐 步地改變。 在本發明中,纖維的直徑隨著濾器的厚度方向及欲過 濾的流體的通過方向而逐漸減小。也就是說,當液流由圖 筒狀滤器的外表面流往園筒狀濾器的內表面時,繊維的直 徑由園筒狀濾器的外表面向著圓筒狀濾器的內表面的方向 逐漸減小。反之,當液流由圓筒狀濾器的內表面流往圓筒 狀濾器的表面時,嫌維的直徑由圓筒狀濾器的內表面向著 園筒狀濾器的外表面的方向逐漸減小。使用這樣的結構, 本紙張尺度通用中國國家標準(CNS)甲4規格(210 X 297公釐) -8 - 82.3. 40,000 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) _裝_ 訂. 經濟部中央標準局S工消費合作社印製 211592 A6 經濟部中央標準局8工消费合作杜印製 B6_ 五、發明説明(7 ) 在溶液的入口處的織維較厚,使得濾器有較大的空間,在 溶液的入口處的織維較厚,使得濾器的空間較小,以這樣 的方式得到具有密度梯度的濾器。因此,較細的顆粒在濾 器之較厚的方向上被抓住,因此可使得濾器有較長的使用 壽命。 隨著濾器的厚度方向而改變繊維的直徑時,在濾器的 入口表面上,纖維直徑以介於2. 5和10微米之間爲佳 ,最好是介於3和8微米之間,在濾器的出口表面上,纖 維直徑以介於〇. 5和3. 0微米之間爲佳,最好是介於 0. 8和2. 5微米之間。 在本發明中,將織維堆*起來而形成超細複合纖維網 時,延著厚度的方向,改變纒繞或堆叠在心軸上的織維的 直徑,以這樣的方式製得圓筒狀濾器,在纏繞於心軸上之 前和/或鐮繞於心軸上之時或之後進行熱處理。此處所謂 的熱處理是在比高熔點組份之熔點爲低、比低熔點組份之 熔點爲高的溫度下進行加熱處理。由噴熔法所製得之直徑 持縯地改變的纖維所形成的超細複合纖維網,經過熱處理 而形成非梭織的織品以後,先行儲存,然後,在纏繞於心 軸上之前或纏繞於心軸上之時或之後,再度被加熱,形成 本發明的圃简狀濾器。視情況地,在紡絲之後所得到的嫌 維網,在纏繞於心軸上之前或纊繞於心軸上之時或之後被 加熱,形成園筒狀濾器。 藉著這樣的熱處理,在纖維網內側的複合嫌維之間有 固定的接觸點,藉著熔融黏合的方式,經纏練的織維網層 本紙張尺度逯用中國國家缥準(CNS>甲4规格(210 X 297公釐) _ g . 82.3. 40,000 ---------------'---------;-裝 I:-----•玎------.^. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A6 B6 211592 五、發明説明(8 ) 也被固定在複合纖維之沸點較低的組份之間。因此,可得 到能耐高壓的濾器。 進行熱處理的時機最好是在繡繞在心軸上之前或一邊 纏練一邊進行熱處理。此時,因爲纖維彼此之間會固著在 —起,不會固著在纖維網的內層上,所以濾器能夠承受纏 繞期間所造成的外壓,同時,在內層中,纖維間的空間也 比較緻密。因此,可隨著纖維直徑的改變而形成密度梯度 ,因此,可同時擁有極佳的耐壓能力、細顆粒的分類效果 及收集效果。 通常,濾器被流經的液體所壓縮,織維之間的空間會 被堵塞,因而縮短了濾器的使用壽命。在流雔黏度較大時 ,此情況更爲明顯。但是,根據本發明,由熔點較高的組 份和熔點較低的組份所構成的複合纖維經過熱處理,在級 維的接觸點上,只有在熔點較低的組份會有熔融黏合的情 況發生;因此,所得到的濾器會因爲纖維的接觸點而形成 三維結構,此結構足以避免因爲液壓所造成的堵塞情況。 因此,在本發明中,不須在內層部分添加多孔基質、加固 材料.........等,濾器因爲擁有極佳的耐壓性質,所以擁有 穩定的過濾精確度及較長的使用壽命。在濾器結構中,如 果只有複合纖維中之熔點較低的組份會黏合在織維的接觸 點上而形成三維結構,此結構仍然不夠穩固,即使嫌維的 直徑隨濾器的厚度方向而改變亦然,此時,濾器中的纖維 的熔化和變形會造成堵塞而縮短了濾器的使用壽命;此時 ,就無法達到本發明的效用。 衣纸張尺度遘用中國國家標準(CNS)甲4規格(210 X 297公釐) _川_ —82.3. 40,000 ------------i J---------裝------.玎-------嫁 (請先閲讀背面之注意事項再場寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 經濟部中央標準曷8工消费合作社印製 211592 五、發明説明(9 ) 熱處理的熱源有:熱空氣、受壓蒸汽、超熱熱汽、遠 紅外光加熱器.........等,其中,因爲要在不干擾此織維網 的情況下均匀地加熱,所以遠紅外光加熱器是特別佳者。 控制加熱區的溫度、加熱區的長度或流動速率(即,在加 熱區的停留時間).........等,來調整熱處理的程度,以得 到所欲的黏合固著度及所欲的空間密度。纏繞在心軸上並 經過熱處理的纖維網在室溫下靜置,以使其冷卻,然後將 心軸取出,切成適當的長度得到圓筒狀濾器。 以噴熔法製得纖維網之後,在將它纏繞起來的時候, 可在不影響本發明之效用的情況下,將細顆粒(如:活性 碳、沸石、離子交換樹脂.........等)或功能性的樹脂(如 :碳纖維、無菌纖維、可吸附氣髋的纖維.........等)混入 纖維網中,或混入纖維網間。因此,也可製造出除了收集 細粒顆粒之外仍具有它種功能的濾器。現將以下面的實例 和比較例對本發明作進一步的說明。在實例中所用的測量 方法描述如下。 循環帶式的過濾測試設備,組件包括:內含3 0升水 的水槽、幫浦和過濾裝置。濾器樣品被固定在過濾裝置的 罩上。水的循環速率是3 0升/分鐘,將5克的塊狀物( carborundum #400)加入水槽中。加入塊狀的1分鐘之後 所收集到之過濾過的水(1 〇 〇毫升)再以可以收集不小 於0 . 6微米顆粒的膜濾器再過濾一次。以儀器測定膜滅 器所收集到的顆粒尺寸,以求出其顆粒大小分佈、最大的 顆粒尺寸(流出的顆粒的最大直徑(微米)),以判定此 ---------------.-----------裝——----、玎------.^ (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 本紙張尺度迺用中a國家揉準(CNS)甲4规格(210 X 297公釐) _ 11 _ 82.3. 40,000 A6 B6 211592 五、發明説明(1〇) 濾器樣品的過濾精確度。 一個濾器樣品被固定在循環帶式的過濾測試設備中, 水的循環速率是3 0升/分鐘。在水槽中加入2 0克火山 灰壤的下層土粉末(平均顆粒直徑:1 2. 9微米;9 9 重量%以上的粉末的顆粒直徑介於0.1和30微米之間 ),然後繼續循環過濾。當水槽中的水變得澄清時,測定 過濂前後的壓力差。重覆地加入粉末及進行壓力差的測定 ,直到濾器變形或者壓力差超過10公斤/平方公分爲止 。由第一次加入粉末直到濾器變形之間的使用時間稱爲過 濾壽命,將此時的壓力稱爲加壓組力。 纖維平均直徑: 由纖維網、非梭織纖維或濾器上切下十個薄片(每個 都是4公分見方),使用掃S描式的電子顯微鏡,以 5 0 0 0倍的放大倍數照相,測得每個纖維的1 0 0個端 點的直徑。所測得的直徑的平均値視爲纖維平均直徑。 賨例1 利用噴熔法,使用覆層一核心類型所用的噴絲板裝置 ,複合噴熔紡絲的紡絲噴嘴(每個噴嘴的直徑是0. 3毫 米,噴嘴數:5 0 1 )排成一列,作爲核心組份的聚丙 烯(熔融流速(MFR,230 °C) :280克/10分 鐘,熔點:1 6 4°C,紡絲溫度:2 9 0 °C)及作爲覆層 組份之線形的低密度聚乙烯(熔融流速(MFR,1 9 0 °C ) : 1 2 4克/1 0分鐘,熔點:1 2 2°C,紡絲溫度 (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) -6 Γ 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 本紙張尺度通用中國國家標準(CNS)甲4規格(210 X 297公釐) -1 9 - 82.3. 40,000 211592 A6 B6 經濟部中央標準局w工消费合作社印製 五、發明説明(n) :2 6 0 °C)以覆層一核心的形式被壓出,覆層一核心的 複合比例是5 0/5 0,總壓出速率是1 2 0克/分鏟, 使用3 8 0 °C的受壓空氣狀紡絲噴嘴的壓出物吹在網狀物 運输帶上,得到超細複合纖維網。受壓空氣連縝地餵入紡 絲噴嘴中,壓力由3. 2公斤/平方公分重力加速度的初 壓逐漸降低,末壓爲0. 6公斤/平方公分重力加速度。 以逮紅外光加熱器將此纖維網熱至1 4 5°C,同時以 網狀物運輸帶使其移動,然後將此纖維網纏繞在圓形的不 銹鋼管上(外徑:3 0毫米),並使所得到的纖維網在室 溫下冷卻,如:Japanese patent application No. Sho 5 6 - 4 3 1 3 9所提到的方法。然後,將不銹鋼管取出 ,將纖維網切成2 5 0毫米長,得到園筒狀濾器(內徑: 30毫米,外徑:6Q毫米,長度:250毫米)。 由此樣品所取得的數據如下: 在濾器的厚度方向上的各個部分所取得的繅維平均直 徑:內表面上是0. 8微米,離內表面5毫米處爲1. 8 微米,離內表面10毫米處爲2. 7微%外表面上爲 7 _ 6微米。 在此濾器中,各個纖維藉著熔點較低的組份(聚乙烯 )的熔融作用而在接觸點上彼此黏合,形成三維的堅固結 構,即使該濾器撞在桌上,它也不會變形。此濾器的過濾 精確度是9微米,加壓阻力是6. 3公斤/平方公分 ,過濾壽命是3 0分鐘。在過濾初期並未觀察到有起泡的 情況發生。 本紙張尺度迺用中國國家標準(CNS)甲4規格_ η _ 82.3. 40,000 ----------l·——:---------裝-----.玎------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 211592 A6 B6 經濟部中央標準局8工消費合作社印製 五、發明説明(12) 賨例2 ' 利用噴熔法,使用與實例1相同的噴絲板裝置,作爲 核心組份的聚對苯二甲酸乙二醇酯(內稟黏度:〇 · 60 ,熔點:253 °C,紡絲溫度:285。(:)及作爲覆層組 份的對苯二甲酸乙二醇酯—異酞酸酯共聚物(內稟黏度: 0. 58,熔點:160°(:,紡絲溫度:270 °<:)以覆 層一核心的形式被壓出,覆層一核心的複合比例是5 0/ 5 0,總壓出速率的1 2 0克/分鐘,使用3 5 0 °C的受 壓空氣將紡絲噴嘴的壓出物吹在網狀物運輸帶上,得到超 細複合纖維網。受壓空氣連績地餵入紡絲噴嘴中,壓力由 2. 8公斤/平方公分重力加速度的初壓逐漸降至0. 4 公斤/平方公分重力加速度的末壓。以逮紅外光加熱器將 此繊維網熱至1 7 0°C,同時以網狀物運輸帶使其移動, 然後將此纖維網纏練在外徑爲3 0毫米的圖形不銹鋼管上 ,並使所得到的纖維網在室溫下冷卻。然後,將不銹鋼管 取出,將纖維網切成2 5 0毫米長,得到圓筒狀濾器(內 徑:30毫米,外徑:60毫米,長度:250毫米)。 在濾器的厚度方向上的各個部分所取得的織維平均直 徑:內表面上是1. 8微米,離內表面5毫米處爲3_ 9 微米,離內表面1 0毫米處爲6 . 8微米,外表面上爲 9 . 2微米。 在此濾器中,各個纖維藉著熔點較低的組份的熔融黏 合而彼此黏合在一起,形成三維的堅固結構。此濾器的過 本紙張尺度迺用中a國家標準(CNS)甲4規格(210 X 297公釐) -14 _ 82.3. 40,000 ------- -----r---.----------裝^------,玎------線 <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A6 B6 211592 五、發明説明(13) 濾精確度是1. 6微米,加壓阻力是7. 4公斤/平方公 分,過嫌薄命是3 6分鐘。在過滅初期並未觀察到有起泡 的情況發生。 眚例3 利用噴熔法,使用覆層-核心類型所用的噴絲板裝置 ,複合噴熔紡絲的紡絲噴嘴(噴嘴直徑:〇· 3毫米, 噴嘴數:5 0 1 )排成一列,作爲核心組份的聚丙烯(溶 融流速(MFR,230 °C) :204克/10分鐘,溶 點:1 6 5°C,紡絲溫度:2 8 0 °C)及作爲覆層組份之 線形的低密度聚乙烯(熔融流速(MFR,1 9 0°C): 1 2 4克/1 0分鐘,熔點;1 2 2°C,紡絲溫度: 2 4 0 °C )以覆層一核心的形式被壓出,覆層一核心的複 合比例是5 0/5 0,初時的壓出速率是1 2 0克/分鐘 ,中段之後的壓出速率改爲1 6 0克/分鐘。使用壓力爲 1. 9公斤/平方公分重力加速度的受壓空氣將紡絲噴嘴 的壓出物吹在網狀物運輸帶上,得到超細複合娥維網。 以遠紅外光加熱器將此纖維網熱至1 4 5°C,同時以 網狀物運输帶使其移動,然後將此纖維網纏繞在圓形的不 銹鋼管上(外徑:3 0毫米),並使所得到的纖維網在室 溫下冷卻,如.Japanese patent application No. Sho 5 6 — 4 3 1 3 9所提到的方法。然後,將不銹鋼管取出 ,將纖維網切成2 5 0毫米長,得到画筒狀濾器(內徑: 3 0毫米,外徑:6 0毫米,長度:2 5 0毫米)。 -15 - ----------l·——:--------'f..-----.玎------嫁 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度迺用中國國家標準(CNS>甲4規格(210 X 297公釐) 82.3. 40,000 211592 A6 B6 經濟部中央標準局员工消費合作社印*'|衣 五、發明説明(14) 在濾器的厚度方向上的各個部分所取得的織維平均直 徑:由內表面至9毫米處的平均直徑是1· 8微米,與內 表面的距離大於9毫米處的平均直徑是2. 7微米。在此 濾器中,各個纖維藉著熔點較低的組份的熔融黏合而彼此 黏合在一起,形成三維的堅固結構。此濾器的過濾精確度 是2. 6微米,加壓阻力是6.1公斤/平方公分,過濾 壽命是3 Q分鐘。在過濾初期並未觀察到有起泡的情況發 生。 賨例4 利用喷熔法,使用覆層-核心類型所用的噴絲板裝置 ,複合噴熔紡絲的紡絲噴嘴(噴嘴直徑:〇. 3毫米,噴 嘴數:5 0 1 )排成一列,作爲核心組份的聚丙烯(熔融 流速(MFR,2 3 0 °C) : 2 0 4克/1 0分鐘,熔點 :1 6 5°C,紡絲溫度:2 8 0 °C)及作爲覆層組份之線 形的低密度聚乙烯(熔融流速(MFR,1 9 0°C): 1 2 4克/1 0分鐘,熔點;1 2 2T,紡絲溫度: 2 4 0 °C )以覆層一核心的形式被壓出,湲層一核心的 複合比例是7 0/3 0,總壓出速率是1 2 0克/分鐘, 使用壓力爲1. 9公斤/平方公分重力加速度、溫度爲 3 6 0 °C的受壓空氣將紡絲噴嘴的壓出物吹在網狀物運輸 帶上,得到超細複合纖維網(纖維平均直徑:2 . 4微米 )。將此纖維網纏繞在以遠紅外光加熱器熱至1 4 0°C的 力口熱容器上,得到的非梭繊物(非梭娥物A )(嫌維平均 ---------— I.---U----------裝一.-----、玎------0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度通用中國®家標準(CNS)甲4規格(210 X 297公釐) 16 - 82.3. 40,000 211592 五、發明説明(15) 直徑:2 · 4微米)。 以與上面相同的方式,但將總壓出速率改爲1 6 0克 /分鐘,得到非梭織物(非梭織物B )(嫌維平均直徑: 8 . 8微米)。 一邊以遠紅外光加熱器在1 4 5°C加熱,一邊將非梭 織纖維A纒繞在圓形的不銹鋼管上(外徑:3 〇毫米), 使厚度爲1 0毫米,然後,以相同的加熱方式,將非梭織 纖維B纏練在非梭織繊維A上至厚度爲5毫米,並使其在 室溫下冷卻。然後,將不銹鋼管取出,得到園简狀濾器( 內徑:3 0毫米,外徑:6 0毫米,長度:2 5 0毫米) 0 此濾器也會藉著熔點較低的組份的熔融黏合而彼此黏 合在一起,形成三維結構的堅固產物(過濾精確度: 2. 4微米,加壓阻力:7· 7公斤/平方公分,過濾薄 命是3 0分鐘)。在過濾初期並未觀察到有起泡的情況發 生。 實例5 經濟部中央標準局3工消費合作社印製 f請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ 利用噴熔法,使用面對面類型所用的噴絲板裝置,複 合噴熔紡絲的紡絲噴嘴(噴嘴直徑:0 . 3亳米,噴嘴數 :5 0 1 )排成一列,作爲第一種組份的聚丙烯(熔融流 速(MFR,230 °C) :280 克/10 分鐘,熔點: 1 6 4°C,紡絲溫度:2 9 0 °C)及作爲第二種組份之線 形的低密度聚乙烯(熔融流速(MFR,1 9 0°C): 本紙張尺度通用中國a家標準(CNS)甲4規格(210 X 297公*) . ]7 - 82.3. 40,000 經濟部中央櫺準局具工消費合作社印製 A6 S41532--- 五、發明説明(16) 1 2 4克/1 0分鐘,熔點;1 2 2°C,紡絲溫度: 2 6 0 °C)以7 0/3 0的複合比例被歷出,總壓出速率 是1 2 0克/分鐘,使用溫度爲3 8 0 °C的受壓空氣將壓 出的聚合物吹在網狀物運輸帶上,得到超細複合繊維網。 受壓空氣連縯地餵入紡絲噴嘴中,壓力由3. 2公斤/平 方公分重力加速度的初壓逐漸降低,末壓爲0. 6公斤/ 平方公分重力加速度。 以遠紅外光加熱器將此纖維網熱至1 4 5°C,同時以 網狀物運输帶使其移動,然後將此纖維網纏練在圃形的不 銹鋼管上(外徑:3 0毫米),並使所得到的纖維網在室 溫下冷卻,如:Japanese patent application No. Sho 5 6 — 4 3 1 3 9所提到的方法。然後,將不銹鋼管取出 ,將纖維網切成2 5 0毫米長,得到圓筒狀滤器(內徑: 3 0毫米,外徑:6 0毫米,長度:2 5 0毫米)。 在濾器的厚度方向上的各個部分所取得的織維平均直 徑:內表面上是0. 9微米,離內表面5毫米處爲1. 6 微米,離內表面10毫米處爲2. 8微米,外表面上爲 7. 3微米。在此濾器中,各個織維藉著熔點較低的組份 (聚乙烯)的熔融作用而在接觸點上彼此黏合,形成三維 的堅固的結構,即使該濾器撞在桌上,它也不會變形。此 濾器的過濾精確度是9微米,加壓阻力是6.1公斤 /平方公分,過濾壽命是2 9分鐘。在過濾初期並未觀察 到有起泡的情況發生。 本紙張尺度通用t國國家標準(CNS)甲4规格(210 X 297公釐) _ _ 82.3. 40,000 ----I---:-------,---------装------,訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A6 B6 211592 五、發明説明(17) 音例6 利用噴熔法,使用與實例5相同的噴絲板裝置所得到 超細複合纖維網以遠紅外光加熱器熱至1 4 5°C,一邊以 網狀物運輸帶使其移動,一邊將此繊維網纏繞在外緣爲正 六角形的不銹鋼管上(每邊的長度是1 5毫米),並使所 得到的織維網在室溫下冷卻。然後,將不銹鋼管取出,將 纖維網切成2 5 0毫米長,得到圊筒狀濾器。此濾器的最 大外徑爲6 0毫米,最小外徑是5 2毫米,也就是說,它 的形狀趨於圓形。 此濾器中,纖維彼此之間藉著與聚乙烯的熔融作用而 在接觸點上彼此黏合,形成三維結構,即使讓濾器撞在桌 上,它也不會變形。此濾器的過濾精確度是〇. 9微米, 加壓阻力是5. 7公斤/平方公分,過濾壽命是30分鐘 。在過濾初期並未觀察到有起泡的情況發生。 窗例7 使用覆厝一核心類型所用的噴絲板裝置,複合噴熔紡 絲的紡絲噴嘴(噴嘴直徑:〇 3毫米,噴嘴數:5 0 1 )排成一列,作爲核心組份的聚丙烯(熔融流速(MF R ,2 3 0 °C ) : 180 克/10 分鐘,熔點:165 °C, 紡絲溫度:2 8 0 °C)及作爲覆層組份的丙嫌一乙嫌一1 一丁烯共聚物(熔融流速(MFR,190°C) :135 克/1 0分鐘,熔點;1 3 8°C,紡絲溫度:3 0 〇°C) 以覆層一核心的形式被壓出,褢層一核心的複合比例是 本紙張尺度通用中囷國家標準(CNS)甲4规格(210 X 297公釐) _ . 82.3. 40,000 -----------l· — !----------裝丨^-----,玎------線 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 經濟部中央標準局员工消費合作社印製 211592 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A6 B6_ 五、發明説明(18) 5 0/5 0,初時的總壓出速率是1 2 0克/分鐘,中段 之後提高壓出速率,使壓出速率變成1 6 0克/分鐘。 由多孔管作成的心軸以1 0米/分鐘的外緣速率旋轉 ,同時管內抽眞空,由紡絲噴嘴壓出的聚合物被受Μ空氣 (溫度:3 6 0 °C,歷力:1. 9公斤/平方公分)吹在 核心上,藉此將超細複合纖維網堆在核心上並.纏繞在核心 上。 在纏繞完成之後,持績抽氣及旋轉,使織維網與核心 一起在利用遠紅外線加熱器熱至1 4 0°C的加熱容器中加 熱,並使所得到的纖維網在室溫下冷卻。然後,將心軸取 出,將纖維切成2 5 0毫米長,得到園筒狀濾器(內徑: 3 0毫米,外徑:6 0毫米,長度:2 5 0毫米)。 由此樣品所取得的數據如下: 在濾器的厚度方向上的各個部分所取得的纖維平均直 徑:離內表面不超過9毫米處爲1. 6微米,離內表面超 過9毫米處爲2. 8微米。在此濾器中,各個織維藉著熔 點較低的組份的熔融作用而在接觸點上彼此黏合,形成三 維的堅固結構,即使該濾器撞在桌上,它也不會變形。此 嫌器的過濾精確度是2. 5微米,加壓阻力是6. 8公斤 /平方公分,過濾壽命是2 7分鐘。在過濾初期並未觀察 到有起泡的情況發生。 比較例1 利用噴熔法,使用噴熔紡絲所用的噴絲板裝置,噴熔 '----------.---^-----------裝------訂-------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺及遴用中國國家標準(CNS)甲4规格(210 X 297公釐) 20 82.3. 40,000 A6 B6 211592 五、發明説明(19) 紡絲的紡絲噴嘴(噴嘴直徑:〇. 3毫米,噴嘴數: 5 0 1 )排成一列,作爲核心組份的聚丙烯(熔融流速( MFR,230 °C) ·· 180 克/10 分鐘,熔點: 1 6 4°C)在紡絲溫度爲2 8 0 °C的情況下被壓出,壓出 速率是1 2 0克/分鐘,以溫度爲3 8 0 °C的受壓空氣將 由噴嘴出來的壓出物吹到網狀物運输帶上,得到超細纖維 網。受壓空氣連績地餵入紡絲噴嘴中,壓力由3. 2公斤 /平方公分重力加速度的初壓逐漸降低,末壓爲〇. 6公 斤/平方公分重力加速度。 以與實例1相同的方式,以遠紅外光加熱器將此纖維 網熱至1 9 0°C,同時以纖維網狀物運输帶使其移動,然 後將此纖維網纏繞在圓形的不銹鋼管上(外徑:3 0毫米 ),並使所得到的纖維網在室溫下冷卻。然後,將不銹鋼 管取出,將纖維網切成2 5 0毫米長,得到圚筒狀濾器( 內徑:3 0毫米,外徑:6 0毫米,長度:2 5 0毫米) 〇 在濾器的厚度方向上的各個部分所取得的纖維平均直 徑:內表面上3. 4微米,離內表面5毫米處爲8. 2微 米,離內表面1 0毫米處爲1 5微米,外表面上爲2 2微 米。纖維網本身會因爲纖維的熔化及變形而造成堵塞,所 以此濾器非常堅硬。此濾器在過濾初期並未觀察到有起泡 的情況發生。此濾器的過濾精確度是3. 2微米,加壓阻 力是6 · 5公斤/平方公分,過濾壽命很短,是5分鐘。 本紙張尺度適用中國B家標準(CNS)甲4規格(210 X 297公21 - 82.3. 40,000 ;·-----------^---.---------裝------.玎------嫁 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 經濟部中央標準局ιβ工消費合作社印製 A6 <>.11592_Be_ 五、發明説明(2〇) 比較例2 使用與比較例1相同的狀況,但所用的受壓空氣的壓 力固定爲3. 2公斤/平方公分重力加速,製得圃筒狀瀘 器。此濾器由平均直徑爲〇. 9微米的複合縝維所構成, 濾器上的每一點的纖維平均直徑皆爲〇· 9微米,濾器的 內徑是3 0奄米,外徑是6 0毫米,長度爲2 5 0奄米。 此濾器的過濾精確度是〇. 9微米,加壓阻力是6. 5公 斤/平方公分,過濾壽命很短,是1〇分鐘。 比較例3 使用與比較例1相同的狀況,但所用的受壓空氣的壓 力固定爲0. 6公斤/平方公分重力加速,製得圚筒狀濾 器。此濾器由平均直徑爲7. 3微米的複合嫌維所構成, 濾器上的每一點的纖維平均直徑皆爲7. 3微米,濾器的 內徑是3 0毫米,外徑是6 0毫米,長度爲2 5 0亳米。 此濾器加壓阻力是6. 05公斤/平方公分,過濾壽 命是50分鐘,但其過濾精確度欠佳,是7. 0微米。 參考例1 利用噴熔紡絲法,製得纖維平均直徑爲1. 3微米的 聚丙烯纖維網,將此纖維網鐮繞在經加固的多孔園筒上, 形成市售的濾器(內徑:3 0毫米,外徑:6 0奄米,長 度:2 5 0毫米),然後測定其性質。 此濾器在過濾初期並未觀察到有起泡的情況發生,嫌 ----·1.----— I.---.--------——裝丨-----、玎------Φ· (請先閲讀背面之注意事項再塥寫本頁) 衣紙張尺度適用中國國家標準(CNS>甲4規格(210 X 297公;*·) -22 - 82.3. 40,000 211592 A6 B6 五、發明説明(21) 維的平均直徑不大,其過濾精確度欠佳,是9. 0微米: 其加壓阻力低,是1. 8公斤/平方公分,過濾壽命短, 是8分鏟。推究其原因,應該是纖維幾乎完全是藉著磨擦 力而固定,濾器內部的孔洞會因爲水壓而張開,此會降低 過濾精確度,或者濾器本身會變形。 本發明之應用: 根據本發明之濾器,因爲超細複合纖維係利用噴熔法 而製得,且鼸著濾器的厚度方向改變纖維的直徑,而使得 濾器的內側和外側之間的空間大小有比較大的變化,所以 ,其過濾精確度較佳,過率壽命也較長。另一方面,因爲 纖維藉著熔點較低的組份的黏合作用而彼此黏合在一起而 形成三維結構,所以不須使用加固材料,即使在加壓過濾 時亦然,濾器的孔洞不會張開,所以加壓阻力性質較佳, 亦可穗定地進行精確過濾。此外,因爲不須使用嫌維加工 時常用的油化劑,所以濾液不會被油化劑所污染,所以此 減器可安全地被用在食品加工的範圍,也可被用在電子儀 器的範圍中。 ----卜:----— |卜|-_卜---------装------訂------線 , - . (請先閲讀背面之注意事項再場寫本頁) 經濟部中央標準局员工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4规格(210 X 297公釐) -23 - 82.3. 40,000