水処理用フィルター
【課題】汚染物質および濁度成分の除去性能に優れ、かつ濁度成分による目詰まりが生じにくい水処理用フィルターを提供すること。
【解決手段】本発明は、メルトブロー不織布と多孔質体との積層構造を有する水処理用フィルターを提供し、該水処理用フィルターは、処理される水が、該メルトブロー不織布を通過した後、該多孔質体を通過するように、該メルトブロー不織布と該多孔質体とが積層されており、該メルトブロー不織布は、該メルトブロー不織布に、０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子を１．５ｍ／分の風速で通過させた場合に、９０％以上のポリスチレン粒子捕集効率を有し、該メルトブロー不織布の厚みは０．５ｍｍ〜３．０ｍｍであり、そして該多孔質体は、活性炭および樹脂を含む混合物を固化することにより得られる。
【解決手段】本発明は、メルトブロー不織布と多孔質体との積層構造を有する水処理用フィルターを提供し、該水処理用フィルターは、処理される水が、該メルトブロー不織布を通過した後、該多孔質体を通過するように、該メルトブロー不織布と該多孔質体とが積層されており、該メルトブロー不織布は、該メルトブロー不織布に、０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子を１．５ｍ／分の風速で通過させた場合に、９０％以上のポリスチレン粒子捕集効率を有し、該メルトブロー不織布の厚みは０．５ｍｍ〜３．０ｍｍであり、そして該多孔質体は、活性炭および樹脂を含む混合物を固化することにより得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料水などに含まれている汚染物質（トリハロメタンなどの低分子有機化合物、塩素など）および濁度成分を除去する水処理フィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
水道水などの飲料水は、殺菌を目的として一定濃度以上の遊離塩素を含有させることが義務付けられている。しかし、この遊離塩素は、細菌類を死滅させるだけではなく、水道水の原水中に存在するフミン酸（フミン質）などの天然有機化合物と反応して、発がん性を有するトリハロメタンなどの低分子有機塩素化合物を生成する。さらに、飲料水には、水の濁りの原因となる濁度成分も含まれている。
【０００３】
汚染物質（トリハロメタンなどの低分子有機化合物、塩素など）を除去するため、一般的に、活性炭を用いた水処理用フィルターが使用されている。
【０００４】
一方、濁度成分を除去するため、一般的に、中空糸膜フィルターが使用されている。
【０００５】
中空糸膜フィルターは、目詰まりが生じにくく濁度成分を効率よく除去するという特徴を有している。しかし、中空糸膜フィルターを使用する場合、一般的に、フィルター部は活性炭層と中空糸膜との二層構造を有し、フィルター全体が大きくなるという問題がある。
【０００６】
これらの活性炭フィルターおよび中空糸膜フィルターを組み合わせて使用すると、装置が複雑になり、コストも高くなる。そこで、汚染物質の除去および濁度成分の除去の両方の性能を同時に満足する水処理用フィルターが求められている。このような水処理用フィルターとして、活性炭の粒子を熱溶融性の高分子バインダーで接着して固化した活性炭成型フィルターが検討されている（特許文献１〜３）。
【０００７】
特許文献１には、活性炭およびイオンを吸着する無機複合体を、高分子量多孔質ポリマーで固化した多孔質体で形成された水処理用フィルターが記載されている。この無機複合体は、平均粒子径が５〜４０μｍの平均粒子径を有する粒子と４０μｍを超え２００μｍ以下の平均粒子径を有する粒子とを、１：１〜１：７の質量比で混合して得られる混合物であることが記載されている。このように、無機複合体の粒子径を限定することで、良好な浄水性能を有する水処理用フィルターが得られることが記載されている。
【０００８】
特許文献２には、活性炭とポリエチレンホモポリマーまたはポリエチレンコポリマーとを含む活性炭フィルターが記載されている。このポリエチレンホモポリマーまたはポリエチレンコポリマーは、メルトフローインデックス（ＭＦＩ１９０／１５）が１．２〜１０ｇ／分であり、数平均分子量と重量平均分子量との比（Ｍｗ／Ｍｎ）が３〜３０であり、嵩密度が０．０５〜０．５ｇ／ｃｍ３であり、そして粒子径が５〜３００μｍであることが記載されている。このようなポリエチレンホモポリマーおよびポリエチレンコポリマーは、メルトフローインデックスが比較的小さい（流動性が低い）ので、活性炭が本来有する多孔性であるという性質を失わない、すなわち、活性炭の表面がポリマーによってコーティングされにくく、活性炭が有する細孔が閉塞されにくいことが記載されている。
【０００９】
特許文献３には、活性炭粒子１００質量部の表面に、中心粒子径１μｍ以上３０μｍ以下のポリオレフィン樹脂またはポリアミド樹脂の微粒子２質量部以上４０質量部以下で薄いコート層を形成した後、加圧成型して得られる活性炭吸着材を、浄水材（フィルター）として使用できることが記載されている。
【００１０】
特許文献１〜３に記載される活性炭の粒子を熱溶融性のバインダーで固化した活性炭フィルターは、水中に溶存するトリハロメタンなどの汚染物質の除去性能を向上させるために、緻密な構造、すなわち活性炭粒子の比表面積が大きな構造にする必要がある。このような構造を有する活性炭フィルターは、水と活性炭との接触効率が高く、汚染物質の除去性能が高くなる。
【００１１】
しかし、上記のような構造を有する活性炭フィルターは、濁度成分を含む水を通過させた場合、濁度成分による目詰まりが生じやすい。
【００１２】
したがって、汚染物質および濁度成分の除去性能に優れ、かつ濁度成分による目詰まりが生じにくい水処理用フィルターが求められている。
【特許文献１】特開２００２−２７３４１７号公報
【特許文献２】特表２００２−５２５４００号公報
【特許文献３】特公平７−９０１６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、汚染物質（特に、トリハロメタン）および濁度成分の除去性能に優れ、かつ濁度成分による目詰まりが生じにくい水処理用フィルターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、メルトブロー不織布と多孔質体との積層構造を有する水処理用フィルターを提供し、該水処理用フィルターは、処理される水が、該メルトブロー不織布を通過した後、該多孔質体を通過するように、該メルトブロー不織布と該多孔質体とが積層されており、該メルトブロー不織布は、該メルトブロー不織布に、０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子を１．５ｍ／分の風速で通過させた場合に、９０％以上のポリスチレン粒子捕集効率を有し、該メルトブロー不織布の厚みは０．５ｍｍ〜３．０ｍｍであり、そして該多孔質体は、活性炭および樹脂を含む混合物を固化することにより得られる。
【００１５】
１つの実施態様では、上記メルトブロー不織布は、該メルトブロー不織布に、０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子を３ｍ／分の風速で通過させた場合に、９８％以上のポリスチレン粒子捕集効率を有する。
【００１６】
１つの実施態様では、上記メルトブロー不織布は、エレクトレット化されている。
【００１７】
１つの実施態様では、上記エレクトレット化は、コロナ放電、グロー放電、またはアーク放電によって行われる。
【００１８】
１つの実施態様では、トリハロメタンと濁度成分とを含む水を通過させたときに、該トリハロメタンが８０％以上除去された積算通水量は８０００Ｌ以上であり、かつ水の流速が初期の流速の５０％となった時点における積算通水量は６５００Ｌ以上である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、汚染物質（特に、トリハロメタン）および濁度成分の除去性能に優れ、かつ濁度成分による目詰まりが生じにくい水処理用フィルターを提供し得る。したがって、水処理用フィルターの交換期間を長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図を参照して本発明の水処理用フィルターを説明する。
【００２１】
図１は、本発明の水処理用フィルターの構造の一例を示す断面図である。この水処理用フィルター１は、外部から内部に向けて、不織布８、メルトブロー不織布２、多孔質体３、および筒体４でなる層を順次有する円筒形状であり、さらに、これらを固定するための上面キャップ５および下面キャップ６を有する。筒体４の内部孔は中心孔７であり、これは通水孔として機能する。なお、図１には、メルトブロー不織布２の外側に不織布８を備えているが、不織布８は、必ずしも設けなくてもよい。
【００２２】
メルトブロー不織布２は、主として水中の固形分（濁度成分）を除去する目的に使用される。メルトブロー不織布２の原料としては、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど）、ポリスチレンなどの熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの中でも、融点が低いため、加熱成型温度を低く設定することができ、かつ操作性、コスト面など製造上有利という点で、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンが好ましい。メルトブロー不織布２の厚みは０．５ｍｍ〜３．０ｍｍ、好ましくは１．５ｍｍ〜２．８ｍｍである。メルトブロー不織布２の厚みが０．５ｍｍ未満の場合、効率よく濁度成分を除去できないことがある。一方、メルトブロー不織布２の厚みが３．０ｍｍを超える場合、不織布が目詰まりを起こしやすくなる。
【００２３】
本発明の水処理用フィルターに用いられるメルトブロー不織布２は、該メルトブロー不織布２に、０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子を１．５ｍ／分の風速で通過させた場合に、９０％以上のポリスチレン粒子捕集効率を有する。「０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子」とは、一般的な大気塵（大きさ０．３μｍ）を想定している。ポリスチレン粒子捕集効率の測定は、ＪＩＳ Ｋ ０９０１に準じて行われる。
【００２４】
好ましくは、メルトブロー不織布２は、該メルトブロー不織布２に、０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子を、３ｍ／分の風速で通過させた場合に、９８％以上のポリスチレン粒子捕集効率を有する。このようなポリスチレン粒子捕集効率を有するメルトブロー不織布２を使用すると、より微細な固形分（濁度成分）を除去することが可能である。
【００２５】
さらに、メルトブロー不織布２は、エレクトレット化されていることが好ましい。エレクトレット化は、コロナ放電、グロー放電、アーク放電などによって行われる。
【００２６】
エレクトレット化されたメルトブロー不織布２は、不織布表面のエネルギーが高くなって活性化された状態（ラジカルなどが発生した状態）になる。したがって、より多くの微細な固形分を吸着するため、メルトブロー不織布２のポリスチレン粒子捕集効率が向上する（すなわち、水中に存在する固形分（濁度成分）が吸着されやすくなる）。さらに、不織布表面がラジカル状態になるため、不織布表面の炭素が空気中の酸素と反応して生成するカルボニル基などの極性基が導入され、濡れ性が向上し、濁度成分の吸着性が向上する。
【００２７】
本発明の水処理用フィルターに用いられる多孔質体３は、活性炭、樹脂、および必要に応じてイオン交換体を含む混合物を固化することにより得られる。固化は、この混合物中に含まれる樹脂が加熱により溶融し、活性炭の粒子同士、あるいは活性炭の粒子とイオン交換体の粒子とを接着させることによって行われる。
【００２８】
多孔質体３に含まれる活性炭の炭素質材料としては、例えば、果実殻（ヤシ殻、クルミ殻など）、木材、鋸屑、木炭、果実種子、パルプ製造副生成物、リグニン、廃糖蜜などの植物系材料；泥炭、草炭、亜炭、褐炭、レキ青炭、無煙炭、コークス、コールタール、石炭ピッチ、石油蒸留残渣などの鉱物系材料；フェノール樹脂、サラン樹脂、アクリル樹脂などの合成系材料；再生繊維（レーヨンなど）などの繊維系材料が挙げられる。これらの中でも、吸着性能および浄水器用途の点から、植物系の活性炭が好ましく、ヤシ殻活性炭がより好ましい。
【００２９】
炭素質材料を炭化する条件は、特に限定されず、例えば、粒状の炭素質材料の場合は、回分式ロータリーキルンに少量の不活性ガスを流しながら３００℃以上の温度で処理するなどの条件を採用することができる。
【００３０】
活性炭は、一般的な活性炭の製法で得られ、特に限定されない。通常、本発明に用いられる活性炭は、炭素質材料を充分に炭化した後、ガス賦活、薬剤賦活などの方法で賦活することにより製造される。例えば、ガス賦活法において使用されるガスとしては、水蒸気、炭酸ガス、酸素、ＬＰＧ燃焼排ガス、またはこれらの混合ガスなどを挙げることができる。安全性および反応性を考慮すると、水蒸気含有ガス（水蒸気を１０〜５０容量％含有するガス）が好ましい。
【００３１】
賦活温度は、通常７００℃〜１１００℃、好ましくは８００℃〜１０００℃である。しかし、賦活温度、時間、および昇温速度は、特に限定されず、選択する炭素質材料の種類、形状、サイズなどにより異なる。賦活により得られる活性炭は、そのまま使用され得るが、実用上は、酸洗浄、水洗浄などにより、付着成分を除去することが好ましい。
【００３２】
活性炭の形状は、特に限定されず、粉末状、粒状、繊維状など任意の状態であり得る。粉末状または粒状の活性炭を使用する場合、作業性、水との接触効率、通水抵抗などの点から、３５μｍ〜２．８ｍｍ（３５０メッシュ〜７メッシュ）の平均粒径を有する活性炭が好ましい。
【００３３】
繊維状の活性炭を使用する場合、成型性の点から、好ましくは０．１ｍｍ〜３ｍｍ程度に切断して使用される。さらに、繊維状の活性炭を使用する場合、遊離塩素の除去性能の点から、ヨウ素吸着量が１２００〜３０００ｍｇ／ｇの活性炭を使用することが好ましい。
【００３４】
多孔質体３に含まれる樹脂は、活性炭を固着させるためのバインダーとして使用される。このような樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などが挙げられる。
【００３５】
熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、エチレンアクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート、ナイロン、メソフェーズピッチ、親水性樹脂（例えば、ポリビニルアルコール樹脂、エチレン−ビニルアルコール樹脂など）などが挙げられる。
【００３６】
熱硬化性樹脂としては、フラン樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。
【００３７】
多孔質体３に含まれ得るイオン交換体としては、無機イオン交換体およびイオン交換樹脂が挙げられる。活性炭、イオン交換体、および樹脂を含む混合物の固化時の温度が１００℃以上である場合、耐熱性を有する無機系イオン交換体を使用することが好ましい。無機系イオン交換体としては、ゼオライト（例えば、アルミノシリケートなど）、チタノシリケート、二酸化チタン、二酸化ケイ素、ヒドロキシアパタイトなどが挙げられる。これらの中でも、特に、イオン交換容量が大きく、重金属に対して選択性が高いチタノシリケートおよびアルミノシリケートが好ましい。チタノシリケートを使用する場合、非晶質チタノシリケートがより好ましい。さらに、銀などの抗菌性物質を担持するイオン交換体（例えば、銀担持ゼオライトなど）を用いると、抗菌性が付与される。
【００３８】
多孔質体３に含まれる活性炭および樹脂の割合は、特に限定されない。活性炭の質量を１００質量部とした場合、樹脂は、好ましくは５質量部〜５０質量部、より好ましくは６質量部〜２０質量部の割合で含有される。イオン交換体を用いる場合、活性炭とイオン交換体とは、好ましくは１００：１〜１００：５０、より好ましくは１００：２〜１００：１０の質量比で含有される。
【００３９】
筒体４は、処理された水に多孔質体３の破片などの固形分が含まれないようにするために設けられている。この筒体４は、多孔質体３の破片などの固形分を通さず、水のみを通す素材であれば、特に限定されない。このような素材としては、例えば、不織布、プラスチック多孔質成形体、セラミック成形体などが挙げられる。
【００４０】
上面キャップ５および下面キャップ６は、合成樹脂などでなる成形体であり、図１に示すように、メルトブロー不織布２、多孔質体３、および筒体４を固定するために用いられる。上面キャップ５および下面キャップ６は、メルトブロー不織布２、多孔質体３、および筒体４の上面および下面に固定されており、好ましくは接着固定されている。下面キャップ６には、筒体４の中心孔７の口径の大きさに合わせて、孔が形成されている。この孔から、処理された水が取水される。
【００４１】
本発明の水処理用フィルター１は、トリハロメタンと濁度成分とを含む水を通過させたときに、該トリハロメタンが８０％以上除去された積算通水量が、好ましくは８０００Ｌ以上、より好ましくは１００００Ｌ以上であり、かつ水の流速が初期の流速の５０％となった時点における積算通水量が、好ましくは６５００Ｌ以上、より好ましくは８０００Ｌ以上である。
【００４２】
図１に示す水処理用フィルター１は、メルトブロー不織布２および多孔質体３が横方向に積層された構造を有している（すなわち、アウトインフロー型である）が、本発明の水処理用フィルターは、メルトブロー不織布２および多孔質体３が縦方向に積層された構造を有していても（すなわち、ダウンフロー型であっても）よい。
【００４３】
本発明の水処理用フィルターにおいては、メルトブロー不織布２の外表面に、さらに、不織布８が積層されていてもよい。この積層される不織布８は、特に限定されず、任意の不織布が用いられる。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４５】
（実施例１）
メルトブロー不織布２ａ、多孔質体３ａ、筒体４ａ、上面キャップ５ａ、および下面キャップ６ａを用いて、水処理用フィルター１ａを作製した。
【００４６】
メルトブロー不織布２ａは、表面がコロナ放電処理され、エレクトレット化されたポリプロピレン製のメルトブロー不織布を用いた（繊維直径１．５μｍ、目付け１００ｇ／ｍ２、および厚み０．８ｍｍ）。このメルトブロー不織布２ａは、オリフィスの間隔０．２ｍｍ、オリフィス１孔あたりのポリプロピレンの吐出速度２ｇ／分／オリフィス、オリフィス列の１ｃｍあたりの加熱ガス流量０．１５Ｎｍ３／分の条件で製造され、ＪＩＳ Ｋ ０９０１の方法に準じて、０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子を、１．５ｍ／分の風速で通過させた場合に、９２％のポリスチレン粒子捕集効率を有していた。
【００４７】
多孔質体３ａは、次のように調製した。メルトインデックスが２０ｇ／１０分の微粉末ポリエチレン０．９ｋｇおよび粒状活性炭９．１ｋｇを、ヘンシェルミキサーに投入して、均一に撹拌し混合した。微粉末ポリエチレンとしては、フローセンＵＦ−２０（住友精化株式会社製）を使用した。粒状活性炭としては、クラレコールＹＰ−１００とクラレコールＧＷ６０／１５０（いずれもクラレケミカル株式会社製）との４：１の質量比の混合物を使用した（粒子径５０μｍ〜２５０μｍ）。
【００４８】
次いで、図２に示すような有底円筒形状の外筒１１と、該外筒と同心状に中空の筒体でなる内筒１２とを有するアルミ製の金型であって、肉厚の円筒形状の成形体を形成し得る金型１０を準備し、これに微粉末ポリエチレンと粒状活性炭との混合物３２０ｇを均一に充填した。この金型の外筒１１の内径（ｄ１）は６８ｍｍ、内筒１２の外径（ｄ２）は２２ｍｍ、および外筒１１の深さ（ｄ３）は１２５ｍｍであった。充填後、７ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧下、１１８℃で１５０分間加熱融着し、１０分程度放冷して、上面から底面に貫通する中心孔７ａを有する円筒形状の多孔質体３ａ（外径６８ｍｍ、中心孔の口径２２ｍｍ、および高さ１２５ｍｍ）を得た。
【００４９】
多孔質体３ａの中心孔７ａを形成する壁面に、不織布でなる筒体４ａを接着し、多孔質体３ａの外側面にメルトブロー不織布２ａを接着した。次いで、筒体４ａ、多孔質体３ａ、およびメルトブロー不織布２ａを固定するように、上面キャップ５ａおよび下面キャップ６ａを接着し、水処理用フィルター１ａを得た。
【００５０】
得られた水処理用フィルター１ａについて、以下の方法により濁度成分除去性能およびトリハロメタン除去性能を評価した。これらの方法は、各々、ＪＩＳ Ｓ ３２０１（家庭用浄水器試験方法）の濁度成分除去性能試験（６．２．２）および揮発性有機化合物除去性能試験（６．２．３）に準じた方法である。
【００５１】
（濁度成分除去性能試験）
原水（水道水）に、カオリンを２ｐｐｍの濃度となるように添加した試験水を調製した。この試験水を、０．１ＭＰａの圧力条件下で、水処理用フィルター１ａの外側から内側に向かって（すなわち、試験水が、メルトブロー不織布２ａおよび多孔質体３ａを順次通過するように）、４．６Ｌ／分の初期流量で流した。初期流量の５０％の通水量になった時点での積算通水量を、濁度成分除去性能として評価した。
【００５２】
（トリハロメタン除去性能試験）
トリハロメタンの濃度が１００ｐｐｂの試験水を、０．１ＭＰａの圧力条件下で、水処理用フィルター１ａの外側から内側に向かって、４Ｌ／分の流量で流した。トリハロメタンの除去率が８０％未満になった時点での積算通水量を、トリハロメタン除去性能として評価した。
【００５３】
濁度成分除去性能試験およびトリハロメタン除去性能試験の結果を表１に示す。
【００５４】
（実施例２）
実施例１で用いたメルトブロー不織布２ａの代わりに、メルトブロー不織布２ｂを用いたこと以外は、実施例１と同様にして水処理用フィルター１ｂを作製した。メルトブロー不織布２ｂは、表面がコロナ放電処理され、エレクトレット化されたポリプロピレン製のメルトブロー不織布を用いた（繊維直径１．５μｍ、目付け１００ｇ／ｍ２、および厚み０．８ｍｍ）。このメルトブロー不織布２ｂは、オリフィスの間隔０．２ｍｍ、オリフィス１孔あたりのポリプロピレンの吐出速度０．５ｇ／分／オリフィス、オリフィス列の１ｃｍあたりの加熱ガス流量０．２Ｎｍ３／分の条件で製造され、ＪＩＳ Ｋ ０９０１の方法に準じて、０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子を、３ｍ／分の風速で通過させた場合に、９８％のポリスチレン粒子捕集効率を有していた。
【００５５】
得られた水処理用フィルター１ｂを用いて、実施例１と同様の手順で、濁度成分除去性能試験およびトリハロメタン除去性能試験を行った。結果を表１に示す。
【００５６】
（実施例３）
実施例１で用いたメルトブロー不織布２ａの代わりに、メルトブロー不織布２ｃを用いたこと以外は、実施例１と同様にして水処理用フィルター１ｃを作製した。メルトブロー不織布２ｃは、珪藻土を接着加工したエレクトレット化されていないポリプロピレン製のメルトブロー不織布を用いた（繊維直径１．５μｍ、目付け１００ｇ／ｍ２、および厚み０．８ｍｍ）。このメルトブロー不織布２ｃは、０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子を、３ｍ／分の風速で通過させた場合に、９８％のポリスチレン粒子捕集効率を有していた。
【００５７】
得られた水処理用フィルター１ｃを用いて、実施例１と同様の手順で、濁度成分除去性能試験およびトリハロメタン除去性能試験を行った。結果を表１に示す。
【００５８】
（比較例１）
実施例１において、メルトブロー不織布２ａを使用しなかったこと以外は、実施例１と同様にして水処理用フィルターを作製した。得られた水処理用フィルターを用いて、実施例１と同様の手順で、濁度成分除去性能試験およびトリハロメタン除去性能試験を行った。結果を表１に示す。
【００５９】
（比較例２）
実施例１で用いたメルトブロー不織布２ａの代わりに、コロナ放電処理を施さなかったポリプロピレン製のメルトブロー不織布（繊維直径１．５μｍ、目付け１００ｇ／ｍ２、および厚み０．８ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして水処理用フィルターを作製した。このメルトブロー不織布は、０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子を１．５ｍ／分の風速で通過させた場合に、１５％のポリスチレン粒子捕集効率を有していた。
【００６０】
得られた水処理用フィルターを用いて、実施例１と同様の手順で、濁度成分除去性能試験およびトリハロメタン除去性能試験を行った。結果を表１に示す。
【００６１】
（比較例３）
実施例１で用いたメルトブロー不織布２ａの代わりに、０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子を１．５ｍ／分の風速で通過させた場合に、８５％のポリスチレン粒子捕集効率を有するように、コロナ放電処理を施したポリプロピレン製のメルトブロー不織布（繊維直径１．５μｍ、目付け１００ｇ／ｍ２、および厚み０．８ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして水処理用フィルターを作製した。
【００６２】
【表１】
【００６３】
表１に示すように、本発明の水処理用フィルター（実施例１〜３）は、優れた濁度成分除去性能およびトリハロメタン除去性能を有することがわかる。これは、本発明の水処理用フィルターに用いられるポリスチレン粒子捕集効率の高いメルトブロー不織布が、濁度成分（カオリン粒子）を捕捉し、多孔質体がトリハロメタンを有効に除去することによる。したがって、優れた濁度成分除去性能およびトリハロメタン除去性能を有する水処理用フィルターが得られることがわかる。
【００６４】
さらに、実施例２および実施例３を比較すると明らかなように、エレクトレット化されたメルトブロー不織布を使用すると、水中の微細な固形分が吸着されやすくなる。したがって、多孔質体がより目詰まりしにくくなるので、より優れた濁度成分除去性能を有する水処理用フィルターが得られる。
【００６５】
メルトブロー不織布を用いていない水処理用フィルター（比較例１）は、優れたトリハロメタン除去性能を有する。しかし、濁度成分を捕捉するメルトブロー不織布を用いていないため、多孔質体は、すぐに目詰まりが生じる。したがって、メルトブロー不織布を用いていない水処理用フィルターは、濁度成分除去性能が悪い。
【００６６】
ポリスチレン粒子捕集効率が９０％以下（０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子を、１．５ｍ／分の風速で通過させた場合）のメルトブロー不織布を用いた水処理用フィルター（比較例２および３）は、優れたトリハロメタン除去性能を有する。しかし、メルトブロー不織布のポリスチレン粒子捕集効率が低く、十分に濁度成分を捕捉できないため、多孔質体は目詰まりが生じやすくなる。したがって、メルトブロー不織布を用いていない水処理用フィルターは、濁度成分除去性能が悪い。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明によれば、汚染物質および濁度成分の除去性能に優れ、かつ濁度成分による目詰まりが生じにくい水処理用フィルターを提供し得る。本発明の水処理用フィルターは、例えば、浄水器に充填され、水道の蛇口などに接続されて使用される。本発明の水処理用フィルターは、水処理用フィルターの交換期間を長くすることができるので有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の水処理用フィルターの構造の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の水処理用フィルターに用いられる多孔質体を形成するための金型の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１ 水処理用フィルター
２ メルトブロー不織布
３ 多孔質体
４ 筒体
５ 上面キャップ
６ 下面キャップ
７ 中心孔
８ 不織布
１０ 金型
１１ 外筒
１２ 内筒
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料水などに含まれている汚染物質（トリハロメタンなどの低分子有機化合物、塩素など）および濁度成分を除去する水処理フィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
水道水などの飲料水は、殺菌を目的として一定濃度以上の遊離塩素を含有させることが義務付けられている。しかし、この遊離塩素は、細菌類を死滅させるだけではなく、水道水の原水中に存在するフミン酸（フミン質）などの天然有機化合物と反応して、発がん性を有するトリハロメタンなどの低分子有機塩素化合物を生成する。さらに、飲料水には、水の濁りの原因となる濁度成分も含まれている。
【０００３】
汚染物質（トリハロメタンなどの低分子有機化合物、塩素など）を除去するため、一般的に、活性炭を用いた水処理用フィルターが使用されている。
【０００４】
一方、濁度成分を除去するため、一般的に、中空糸膜フィルターが使用されている。
【０００５】
中空糸膜フィルターは、目詰まりが生じにくく濁度成分を効率よく除去するという特徴を有している。しかし、中空糸膜フィルターを使用する場合、一般的に、フィルター部は活性炭層と中空糸膜との二層構造を有し、フィルター全体が大きくなるという問題がある。
【０００６】
これらの活性炭フィルターおよび中空糸膜フィルターを組み合わせて使用すると、装置が複雑になり、コストも高くなる。そこで、汚染物質の除去および濁度成分の除去の両方の性能を同時に満足する水処理用フィルターが求められている。このような水処理用フィルターとして、活性炭の粒子を熱溶融性の高分子バインダーで接着して固化した活性炭成型フィルターが検討されている（特許文献１〜３）。
【０００７】
特許文献１には、活性炭およびイオンを吸着する無機複合体を、高分子量多孔質ポリマーで固化した多孔質体で形成された水処理用フィルターが記載されている。この無機複合体は、平均粒子径が５〜４０μｍの平均粒子径を有する粒子と４０μｍを超え２００μｍ以下の平均粒子径を有する粒子とを、１：１〜１：７の質量比で混合して得られる混合物であることが記載されている。このように、無機複合体の粒子径を限定することで、良好な浄水性能を有する水処理用フィルターが得られることが記載されている。
【０００８】
特許文献２には、活性炭とポリエチレンホモポリマーまたはポリエチレンコポリマーとを含む活性炭フィルターが記載されている。このポリエチレンホモポリマーまたはポリエチレンコポリマーは、メルトフローインデックス（ＭＦＩ１９０／１５）が１．２〜１０ｇ／分であり、数平均分子量と重量平均分子量との比（Ｍｗ／Ｍｎ）が３〜３０であり、嵩密度が０．０５〜０．５ｇ／ｃｍ３であり、そして粒子径が５〜３００μｍであることが記載されている。このようなポリエチレンホモポリマーおよびポリエチレンコポリマーは、メルトフローインデックスが比較的小さい（流動性が低い）ので、活性炭が本来有する多孔性であるという性質を失わない、すなわち、活性炭の表面がポリマーによってコーティングされにくく、活性炭が有する細孔が閉塞されにくいことが記載されている。
【０００９】
特許文献３には、活性炭粒子１００質量部の表面に、中心粒子径１μｍ以上３０μｍ以下のポリオレフィン樹脂またはポリアミド樹脂の微粒子２質量部以上４０質量部以下で薄いコート層を形成した後、加圧成型して得られる活性炭吸着材を、浄水材（フィルター）として使用できることが記載されている。
【００１０】
特許文献１〜３に記載される活性炭の粒子を熱溶融性のバインダーで固化した活性炭フィルターは、水中に溶存するトリハロメタンなどの汚染物質の除去性能を向上させるために、緻密な構造、すなわち活性炭粒子の比表面積が大きな構造にする必要がある。このような構造を有する活性炭フィルターは、水と活性炭との接触効率が高く、汚染物質の除去性能が高くなる。
【００１１】
しかし、上記のような構造を有する活性炭フィルターは、濁度成分を含む水を通過させた場合、濁度成分による目詰まりが生じやすい。
【００１２】
したがって、汚染物質および濁度成分の除去性能に優れ、かつ濁度成分による目詰まりが生じにくい水処理用フィルターが求められている。
【特許文献１】特開２００２−２７３４１７号公報
【特許文献２】特表２００２−５２５４００号公報
【特許文献３】特公平７−９０１６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、汚染物質（特に、トリハロメタン）および濁度成分の除去性能に優れ、かつ濁度成分による目詰まりが生じにくい水処理用フィルターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、メルトブロー不織布と多孔質体との積層構造を有する水処理用フィルターを提供し、該水処理用フィルターは、処理される水が、該メルトブロー不織布を通過した後、該多孔質体を通過するように、該メルトブロー不織布と該多孔質体とが積層されており、該メルトブロー不織布は、該メルトブロー不織布に、０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子を１．５ｍ／分の風速で通過させた場合に、９０％以上のポリスチレン粒子捕集効率を有し、該メルトブロー不織布の厚みは０．５ｍｍ〜３．０ｍｍであり、そして該多孔質体は、活性炭および樹脂を含む混合物を固化することにより得られる。
【００１５】
１つの実施態様では、上記メルトブロー不織布は、該メルトブロー不織布に、０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子を３ｍ／分の風速で通過させた場合に、９８％以上のポリスチレン粒子捕集効率を有する。
【００１６】
１つの実施態様では、上記メルトブロー不織布は、エレクトレット化されている。
【００１７】
１つの実施態様では、上記エレクトレット化は、コロナ放電、グロー放電、またはアーク放電によって行われる。
【００１８】
１つの実施態様では、トリハロメタンと濁度成分とを含む水を通過させたときに、該トリハロメタンが８０％以上除去された積算通水量は８０００Ｌ以上であり、かつ水の流速が初期の流速の５０％となった時点における積算通水量は６５００Ｌ以上である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、汚染物質（特に、トリハロメタン）および濁度成分の除去性能に優れ、かつ濁度成分による目詰まりが生じにくい水処理用フィルターを提供し得る。したがって、水処理用フィルターの交換期間を長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図を参照して本発明の水処理用フィルターを説明する。
【００２１】
図１は、本発明の水処理用フィルターの構造の一例を示す断面図である。この水処理用フィルター１は、外部から内部に向けて、不織布８、メルトブロー不織布２、多孔質体３、および筒体４でなる層を順次有する円筒形状であり、さらに、これらを固定するための上面キャップ５および下面キャップ６を有する。筒体４の内部孔は中心孔７であり、これは通水孔として機能する。なお、図１には、メルトブロー不織布２の外側に不織布８を備えているが、不織布８は、必ずしも設けなくてもよい。
【００２２】
メルトブロー不織布２は、主として水中の固形分（濁度成分）を除去する目的に使用される。メルトブロー不織布２の原料としては、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど）、ポリスチレンなどの熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの中でも、融点が低いため、加熱成型温度を低く設定することができ、かつ操作性、コスト面など製造上有利という点で、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンが好ましい。メルトブロー不織布２の厚みは０．５ｍｍ〜３．０ｍｍ、好ましくは１．５ｍｍ〜２．８ｍｍである。メルトブロー不織布２の厚みが０．５ｍｍ未満の場合、効率よく濁度成分を除去できないことがある。一方、メルトブロー不織布２の厚みが３．０ｍｍを超える場合、不織布が目詰まりを起こしやすくなる。
【００２３】
本発明の水処理用フィルターに用いられるメルトブロー不織布２は、該メルトブロー不織布２に、０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子を１．５ｍ／分の風速で通過させた場合に、９０％以上のポリスチレン粒子捕集効率を有する。「０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子」とは、一般的な大気塵（大きさ０．３μｍ）を想定している。ポリスチレン粒子捕集効率の測定は、ＪＩＳ Ｋ ０９０１に準じて行われる。
【００２４】
好ましくは、メルトブロー不織布２は、該メルトブロー不織布２に、０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子を、３ｍ／分の風速で通過させた場合に、９８％以上のポリスチレン粒子捕集効率を有する。このようなポリスチレン粒子捕集効率を有するメルトブロー不織布２を使用すると、より微細な固形分（濁度成分）を除去することが可能である。
【００２５】
さらに、メルトブロー不織布２は、エレクトレット化されていることが好ましい。エレクトレット化は、コロナ放電、グロー放電、アーク放電などによって行われる。
【００２６】
エレクトレット化されたメルトブロー不織布２は、不織布表面のエネルギーが高くなって活性化された状態（ラジカルなどが発生した状態）になる。したがって、より多くの微細な固形分を吸着するため、メルトブロー不織布２のポリスチレン粒子捕集効率が向上する（すなわち、水中に存在する固形分（濁度成分）が吸着されやすくなる）。さらに、不織布表面がラジカル状態になるため、不織布表面の炭素が空気中の酸素と反応して生成するカルボニル基などの極性基が導入され、濡れ性が向上し、濁度成分の吸着性が向上する。
【００２７】
本発明の水処理用フィルターに用いられる多孔質体３は、活性炭、樹脂、および必要に応じてイオン交換体を含む混合物を固化することにより得られる。固化は、この混合物中に含まれる樹脂が加熱により溶融し、活性炭の粒子同士、あるいは活性炭の粒子とイオン交換体の粒子とを接着させることによって行われる。
【００２８】
多孔質体３に含まれる活性炭の炭素質材料としては、例えば、果実殻（ヤシ殻、クルミ殻など）、木材、鋸屑、木炭、果実種子、パルプ製造副生成物、リグニン、廃糖蜜などの植物系材料；泥炭、草炭、亜炭、褐炭、レキ青炭、無煙炭、コークス、コールタール、石炭ピッチ、石油蒸留残渣などの鉱物系材料；フェノール樹脂、サラン樹脂、アクリル樹脂などの合成系材料；再生繊維（レーヨンなど）などの繊維系材料が挙げられる。これらの中でも、吸着性能および浄水器用途の点から、植物系の活性炭が好ましく、ヤシ殻活性炭がより好ましい。
【００２９】
炭素質材料を炭化する条件は、特に限定されず、例えば、粒状の炭素質材料の場合は、回分式ロータリーキルンに少量の不活性ガスを流しながら３００℃以上の温度で処理するなどの条件を採用することができる。
【００３０】
活性炭は、一般的な活性炭の製法で得られ、特に限定されない。通常、本発明に用いられる活性炭は、炭素質材料を充分に炭化した後、ガス賦活、薬剤賦活などの方法で賦活することにより製造される。例えば、ガス賦活法において使用されるガスとしては、水蒸気、炭酸ガス、酸素、ＬＰＧ燃焼排ガス、またはこれらの混合ガスなどを挙げることができる。安全性および反応性を考慮すると、水蒸気含有ガス（水蒸気を１０〜５０容量％含有するガス）が好ましい。
【００３１】
賦活温度は、通常７００℃〜１１００℃、好ましくは８００℃〜１０００℃である。しかし、賦活温度、時間、および昇温速度は、特に限定されず、選択する炭素質材料の種類、形状、サイズなどにより異なる。賦活により得られる活性炭は、そのまま使用され得るが、実用上は、酸洗浄、水洗浄などにより、付着成分を除去することが好ましい。
【００３２】
活性炭の形状は、特に限定されず、粉末状、粒状、繊維状など任意の状態であり得る。粉末状または粒状の活性炭を使用する場合、作業性、水との接触効率、通水抵抗などの点から、３５μｍ〜２．８ｍｍ（３５０メッシュ〜７メッシュ）の平均粒径を有する活性炭が好ましい。
【００３３】
繊維状の活性炭を使用する場合、成型性の点から、好ましくは０．１ｍｍ〜３ｍｍ程度に切断して使用される。さらに、繊維状の活性炭を使用する場合、遊離塩素の除去性能の点から、ヨウ素吸着量が１２００〜３０００ｍｇ／ｇの活性炭を使用することが好ましい。
【００３４】
多孔質体３に含まれる樹脂は、活性炭を固着させるためのバインダーとして使用される。このような樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などが挙げられる。
【００３５】
熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、エチレンアクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート、ナイロン、メソフェーズピッチ、親水性樹脂（例えば、ポリビニルアルコール樹脂、エチレン−ビニルアルコール樹脂など）などが挙げられる。
【００３６】
熱硬化性樹脂としては、フラン樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。
【００３７】
多孔質体３に含まれ得るイオン交換体としては、無機イオン交換体およびイオン交換樹脂が挙げられる。活性炭、イオン交換体、および樹脂を含む混合物の固化時の温度が１００℃以上である場合、耐熱性を有する無機系イオン交換体を使用することが好ましい。無機系イオン交換体としては、ゼオライト（例えば、アルミノシリケートなど）、チタノシリケート、二酸化チタン、二酸化ケイ素、ヒドロキシアパタイトなどが挙げられる。これらの中でも、特に、イオン交換容量が大きく、重金属に対して選択性が高いチタノシリケートおよびアルミノシリケートが好ましい。チタノシリケートを使用する場合、非晶質チタノシリケートがより好ましい。さらに、銀などの抗菌性物質を担持するイオン交換体（例えば、銀担持ゼオライトなど）を用いると、抗菌性が付与される。
【００３８】
多孔質体３に含まれる活性炭および樹脂の割合は、特に限定されない。活性炭の質量を１００質量部とした場合、樹脂は、好ましくは５質量部〜５０質量部、より好ましくは６質量部〜２０質量部の割合で含有される。イオン交換体を用いる場合、活性炭とイオン交換体とは、好ましくは１００：１〜１００：５０、より好ましくは１００：２〜１００：１０の質量比で含有される。
【００３９】
筒体４は、処理された水に多孔質体３の破片などの固形分が含まれないようにするために設けられている。この筒体４は、多孔質体３の破片などの固形分を通さず、水のみを通す素材であれば、特に限定されない。このような素材としては、例えば、不織布、プラスチック多孔質成形体、セラミック成形体などが挙げられる。
【００４０】
上面キャップ５および下面キャップ６は、合成樹脂などでなる成形体であり、図１に示すように、メルトブロー不織布２、多孔質体３、および筒体４を固定するために用いられる。上面キャップ５および下面キャップ６は、メルトブロー不織布２、多孔質体３、および筒体４の上面および下面に固定されており、好ましくは接着固定されている。下面キャップ６には、筒体４の中心孔７の口径の大きさに合わせて、孔が形成されている。この孔から、処理された水が取水される。
【００４１】
本発明の水処理用フィルター１は、トリハロメタンと濁度成分とを含む水を通過させたときに、該トリハロメタンが８０％以上除去された積算通水量が、好ましくは８０００Ｌ以上、より好ましくは１００００Ｌ以上であり、かつ水の流速が初期の流速の５０％となった時点における積算通水量が、好ましくは６５００Ｌ以上、より好ましくは８０００Ｌ以上である。
【００４２】
図１に示す水処理用フィルター１は、メルトブロー不織布２および多孔質体３が横方向に積層された構造を有している（すなわち、アウトインフロー型である）が、本発明の水処理用フィルターは、メルトブロー不織布２および多孔質体３が縦方向に積層された構造を有していても（すなわち、ダウンフロー型であっても）よい。
【００４３】
本発明の水処理用フィルターにおいては、メルトブロー不織布２の外表面に、さらに、不織布８が積層されていてもよい。この積層される不織布８は、特に限定されず、任意の不織布が用いられる。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４５】
（実施例１）
メルトブロー不織布２ａ、多孔質体３ａ、筒体４ａ、上面キャップ５ａ、および下面キャップ６ａを用いて、水処理用フィルター１ａを作製した。
【００４６】
メルトブロー不織布２ａは、表面がコロナ放電処理され、エレクトレット化されたポリプロピレン製のメルトブロー不織布を用いた（繊維直径１．５μｍ、目付け１００ｇ／ｍ２、および厚み０．８ｍｍ）。このメルトブロー不織布２ａは、オリフィスの間隔０．２ｍｍ、オリフィス１孔あたりのポリプロピレンの吐出速度２ｇ／分／オリフィス、オリフィス列の１ｃｍあたりの加熱ガス流量０．１５Ｎｍ３／分の条件で製造され、ＪＩＳ Ｋ ０９０１の方法に準じて、０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子を、１．５ｍ／分の風速で通過させた場合に、９２％のポリスチレン粒子捕集効率を有していた。
【００４７】
多孔質体３ａは、次のように調製した。メルトインデックスが２０ｇ／１０分の微粉末ポリエチレン０．９ｋｇおよび粒状活性炭９．１ｋｇを、ヘンシェルミキサーに投入して、均一に撹拌し混合した。微粉末ポリエチレンとしては、フローセンＵＦ−２０（住友精化株式会社製）を使用した。粒状活性炭としては、クラレコールＹＰ−１００とクラレコールＧＷ６０／１５０（いずれもクラレケミカル株式会社製）との４：１の質量比の混合物を使用した（粒子径５０μｍ〜２５０μｍ）。
【００４８】
次いで、図２に示すような有底円筒形状の外筒１１と、該外筒と同心状に中空の筒体でなる内筒１２とを有するアルミ製の金型であって、肉厚の円筒形状の成形体を形成し得る金型１０を準備し、これに微粉末ポリエチレンと粒状活性炭との混合物３２０ｇを均一に充填した。この金型の外筒１１の内径（ｄ１）は６８ｍｍ、内筒１２の外径（ｄ２）は２２ｍｍ、および外筒１１の深さ（ｄ３）は１２５ｍｍであった。充填後、７ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧下、１１８℃で１５０分間加熱融着し、１０分程度放冷して、上面から底面に貫通する中心孔７ａを有する円筒形状の多孔質体３ａ（外径６８ｍｍ、中心孔の口径２２ｍｍ、および高さ１２５ｍｍ）を得た。
【００４９】
多孔質体３ａの中心孔７ａを形成する壁面に、不織布でなる筒体４ａを接着し、多孔質体３ａの外側面にメルトブロー不織布２ａを接着した。次いで、筒体４ａ、多孔質体３ａ、およびメルトブロー不織布２ａを固定するように、上面キャップ５ａおよび下面キャップ６ａを接着し、水処理用フィルター１ａを得た。
【００５０】
得られた水処理用フィルター１ａについて、以下の方法により濁度成分除去性能およびトリハロメタン除去性能を評価した。これらの方法は、各々、ＪＩＳ Ｓ ３２０１（家庭用浄水器試験方法）の濁度成分除去性能試験（６．２．２）および揮発性有機化合物除去性能試験（６．２．３）に準じた方法である。
【００５１】
（濁度成分除去性能試験）
原水（水道水）に、カオリンを２ｐｐｍの濃度となるように添加した試験水を調製した。この試験水を、０．１ＭＰａの圧力条件下で、水処理用フィルター１ａの外側から内側に向かって（すなわち、試験水が、メルトブロー不織布２ａおよび多孔質体３ａを順次通過するように）、４．６Ｌ／分の初期流量で流した。初期流量の５０％の通水量になった時点での積算通水量を、濁度成分除去性能として評価した。
【００５２】
（トリハロメタン除去性能試験）
トリハロメタンの濃度が１００ｐｐｂの試験水を、０．１ＭＰａの圧力条件下で、水処理用フィルター１ａの外側から内側に向かって、４Ｌ／分の流量で流した。トリハロメタンの除去率が８０％未満になった時点での積算通水量を、トリハロメタン除去性能として評価した。
【００５３】
濁度成分除去性能試験およびトリハロメタン除去性能試験の結果を表１に示す。
【００５４】
（実施例２）
実施例１で用いたメルトブロー不織布２ａの代わりに、メルトブロー不織布２ｂを用いたこと以外は、実施例１と同様にして水処理用フィルター１ｂを作製した。メルトブロー不織布２ｂは、表面がコロナ放電処理され、エレクトレット化されたポリプロピレン製のメルトブロー不織布を用いた（繊維直径１．５μｍ、目付け１００ｇ／ｍ２、および厚み０．８ｍｍ）。このメルトブロー不織布２ｂは、オリフィスの間隔０．２ｍｍ、オリフィス１孔あたりのポリプロピレンの吐出速度０．５ｇ／分／オリフィス、オリフィス列の１ｃｍあたりの加熱ガス流量０．２Ｎｍ３／分の条件で製造され、ＪＩＳ Ｋ ０９０１の方法に準じて、０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子を、３ｍ／分の風速で通過させた場合に、９８％のポリスチレン粒子捕集効率を有していた。
【００５５】
得られた水処理用フィルター１ｂを用いて、実施例１と同様の手順で、濁度成分除去性能試験およびトリハロメタン除去性能試験を行った。結果を表１に示す。
【００５６】
（実施例３）
実施例１で用いたメルトブロー不織布２ａの代わりに、メルトブロー不織布２ｃを用いたこと以外は、実施例１と同様にして水処理用フィルター１ｃを作製した。メルトブロー不織布２ｃは、珪藻土を接着加工したエレクトレット化されていないポリプロピレン製のメルトブロー不織布を用いた（繊維直径１．５μｍ、目付け１００ｇ／ｍ２、および厚み０．８ｍｍ）。このメルトブロー不織布２ｃは、０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子を、３ｍ／分の風速で通過させた場合に、９８％のポリスチレン粒子捕集効率を有していた。
【００５７】
得られた水処理用フィルター１ｃを用いて、実施例１と同様の手順で、濁度成分除去性能試験およびトリハロメタン除去性能試験を行った。結果を表１に示す。
【００５８】
（比較例１）
実施例１において、メルトブロー不織布２ａを使用しなかったこと以外は、実施例１と同様にして水処理用フィルターを作製した。得られた水処理用フィルターを用いて、実施例１と同様の手順で、濁度成分除去性能試験およびトリハロメタン除去性能試験を行った。結果を表１に示す。
【００５９】
（比較例２）
実施例１で用いたメルトブロー不織布２ａの代わりに、コロナ放電処理を施さなかったポリプロピレン製のメルトブロー不織布（繊維直径１．５μｍ、目付け１００ｇ／ｍ２、および厚み０．８ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして水処理用フィルターを作製した。このメルトブロー不織布は、０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子を１．５ｍ／分の風速で通過させた場合に、１５％のポリスチレン粒子捕集効率を有していた。
【００６０】
得られた水処理用フィルターを用いて、実施例１と同様の手順で、濁度成分除去性能試験およびトリハロメタン除去性能試験を行った。結果を表１に示す。
【００６１】
（比較例３）
実施例１で用いたメルトブロー不織布２ａの代わりに、０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子を１．５ｍ／分の風速で通過させた場合に、８５％のポリスチレン粒子捕集効率を有するように、コロナ放電処理を施したポリプロピレン製のメルトブロー不織布（繊維直径１．５μｍ、目付け１００ｇ／ｍ２、および厚み０．８ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして水処理用フィルターを作製した。
【００６２】
【表１】
【００６３】
表１に示すように、本発明の水処理用フィルター（実施例１〜３）は、優れた濁度成分除去性能およびトリハロメタン除去性能を有することがわかる。これは、本発明の水処理用フィルターに用いられるポリスチレン粒子捕集効率の高いメルトブロー不織布が、濁度成分（カオリン粒子）を捕捉し、多孔質体がトリハロメタンを有効に除去することによる。したがって、優れた濁度成分除去性能およびトリハロメタン除去性能を有する水処理用フィルターが得られることがわかる。
【００６４】
さらに、実施例２および実施例３を比較すると明らかなように、エレクトレット化されたメルトブロー不織布を使用すると、水中の微細な固形分が吸着されやすくなる。したがって、多孔質体がより目詰まりしにくくなるので、より優れた濁度成分除去性能を有する水処理用フィルターが得られる。
【００６５】
メルトブロー不織布を用いていない水処理用フィルター（比較例１）は、優れたトリハロメタン除去性能を有する。しかし、濁度成分を捕捉するメルトブロー不織布を用いていないため、多孔質体は、すぐに目詰まりが生じる。したがって、メルトブロー不織布を用いていない水処理用フィルターは、濁度成分除去性能が悪い。
【００６６】
ポリスチレン粒子捕集効率が９０％以下（０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子を、１．５ｍ／分の風速で通過させた場合）のメルトブロー不織布を用いた水処理用フィルター（比較例２および３）は、優れたトリハロメタン除去性能を有する。しかし、メルトブロー不織布のポリスチレン粒子捕集効率が低く、十分に濁度成分を捕捉できないため、多孔質体は目詰まりが生じやすくなる。したがって、メルトブロー不織布を用いていない水処理用フィルターは、濁度成分除去性能が悪い。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明によれば、汚染物質および濁度成分の除去性能に優れ、かつ濁度成分による目詰まりが生じにくい水処理用フィルターを提供し得る。本発明の水処理用フィルターは、例えば、浄水器に充填され、水道の蛇口などに接続されて使用される。本発明の水処理用フィルターは、水処理用フィルターの交換期間を長くすることができるので有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の水処理用フィルターの構造の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の水処理用フィルターに用いられる多孔質体を形成するための金型の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１ 水処理用フィルター
２ メルトブロー不織布
３ 多孔質体
４ 筒体
５ 上面キャップ
６ 下面キャップ
７ 中心孔
８ 不織布
１０ 金型
１１ 外筒
１２ 内筒
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メルトブロー不織布と多孔質体との積層構造を有する水処理用フィルターであって、
処理される水が、該メルトブロー不織布を通過した後、該多孔質体を通過するように、該メルトブロー不織布と該多孔質体とが積層されており、
該メルトブロー不織布が、該メルトブロー不織布に、０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子を１．５ｍ／分の風速で通過させた場合に、９０％以上のポリスチレン粒子捕集効率を有し、
該メルトブロー不織布の厚みが０．５ｍｍ〜３．０ｍｍであり、そして
該多孔質体が、活性炭および樹脂を含む混合物を固化することにより得られる、水処理用フィルター。
【請求項２】
前記メルトブロー不織布が、該メルトブロー不織布に、０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子を３ｍ／分の風速で通過させた場合に、９８％以上のポリスチレン粒子捕集効率を有する、請求項１に記載の水処理用フィルター。
【請求項３】
前記メルトブロー不織布が、エレクトレット化されている、請求項１または２に記載の水処理用フィルター。
【請求項４】
前記エレクトレット化が、コロナ放電、グロー放電、またはアーク放電によって行われる、請求項１から３のいずれかの項に記載の水処理用フィルター。
【請求項５】
トリハロメタンと濁度成分とを含む水を通過させたときに、該トリハロメタンが８０％以上除去された積算通水量が８０００Ｌ以上であり、かつ水の流速が初期の流速の５０％となった時点における積算通水量が６５００Ｌ以上である、請求項１から４のいずれかの項に記載の水処理用フィルター。
【請求項１】
メルトブロー不織布と多孔質体との積層構造を有する水処理用フィルターであって、
処理される水が、該メルトブロー不織布を通過した後、該多孔質体を通過するように、該メルトブロー不織布と該多孔質体とが積層されており、
該メルトブロー不織布が、該メルトブロー不織布に、０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子を１．５ｍ／分の風速で通過させた場合に、９０％以上のポリスチレン粒子捕集効率を有し、
該メルトブロー不織布の厚みが０．５ｍｍ〜３．０ｍｍであり、そして
該多孔質体が、活性炭および樹脂を含む混合物を固化することにより得られる、水処理用フィルター。
【請求項２】
前記メルトブロー不織布が、該メルトブロー不織布に、０．３μｍの粒子径を有するポリスチレン粒子を３ｍ／分の風速で通過させた場合に、９８％以上のポリスチレン粒子捕集効率を有する、請求項１に記載の水処理用フィルター。
【請求項３】
前記メルトブロー不織布が、エレクトレット化されている、請求項１または２に記載の水処理用フィルター。
【請求項４】
前記エレクトレット化が、コロナ放電、グロー放電、またはアーク放電によって行われる、請求項１から３のいずれかの項に記載の水処理用フィルター。
【請求項５】
トリハロメタンと濁度成分とを含む水を通過させたときに、該トリハロメタンが８０％以上除去された積算通水量が８０００Ｌ以上であり、かつ水の流速が初期の流速の５０％となった時点における積算通水量が６５００Ｌ以上である、請求項１から４のいずれかの項に記載の水処理用フィルター。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００９−９５７３１（Ｐ２００９−９５７３１Ａ）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６８３５２（Ｐ２００７−２６８３５２）
【出願日】平成１９年１０月１５日（２００７．１０．１５）
【出願人】（３９０００１１７７）クラレケミカル株式会社 (30)
【出願人】（０００１０２６３６）エナジーサポート株式会社 (51)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１５日（２００７．１０．１５）
【出願人】（３９０００１１７７）クラレケミカル株式会社 (30)
【出願人】（０００１０２６３６）エナジーサポート株式会社 (51)
【Ｆターム（参考）】
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