水處理過濾器及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及將飲用水或自來水等凈水中含有的有害物質去除的水處理過濾器及 其制造方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，關于飲用水特別是自來水的水質的安全衛生上的關注正在提高，希望將 飲用水中含有的游離殘留氯、三鹵甲烷類、霉腐等有害物質除去。以往，為了將這些有害物 質除去，主要使用在外殼中填充有粒狀活性炭的凈水器。其中，溶解在自來水中的微量的三 鹵甲烷被懷疑是致癌性物質。因此，在近年來的健康愿望提高中，能夠將三鹵甲烷除去的凈 水器的重要性越來越高。
[0003] 于是，本申請人在日本特許第4064309號公報（專利文獻1)中提出了以下這樣的 凈水器：作為三鹵甲烷除去用活性炭成型體，使相對于比表面積為1000~1800m 2/g的纖維 狀活性炭100重量部，將中心粒子徑為10~70 y m苯吸附能力為25~40重量％的粉末狀 椰殼或酚醛樹脂類活性炭10~300重量部及纖維狀粘合劑3~30重量部混合而得到的混 合物分散到水中，調制成漿液后，將通過抽吸漿液的漿液抽吸方法一體成型出的成型體作 為濾筒而填充。
[0004] 但是，在將由上述成型體形成的濾筒向外殼(殼體）等容器裝填的情況下，為了整 理形狀，需要在整形臺上進一步壓縮，但如果進行壓縮處理(滾動處理)，則可能因為表面部 分被壓縮，而使污濁成分的過濾能力下降。
[0005] 此外，本申請人作為除了三鹵甲烷等有害物質的除去以外還能夠提高污濁成分的 除去的過濾器，在W02011/016548號公報(專利文獻2)中提出了以下這樣的活性炭成型體： 該活性炭成型體通過將包含中心粒子徑為80~120 ym且具有粒徑分布中的特定的標準偏 差的粉末狀活性炭及纖維狀粘合劑的混合物成型而得到。該成型體以JISS3201 (2004)測 量的游尚殘留氯、揮發性有機化合物、CAT (2 -氯一 4,6 -雙乙基氨基一 1，3, 5 -三嘆)及 2 - MIB (2 -甲基異茨醇）的除去性能優異，污濁成分的過濾性能也比以往的活性炭提高。 進而，在該文獻中記載有：如果將成型體為了整形而過度壓縮，則表面壓密化，所以最好止 于最小限度。
[0006] 但是，在將該成型體向外殼裝填的情況下，由于尺寸精度低，所以成為廢棄物的成 型體多，成品率低。此外，如果想要提高成品率，則需要壓縮整形，污濁成分的除去性能下 降。
[0007] 專利文獻1:日本特許第4064309號公報(權利要求書，段落[0036]) 專利文獻2 :W02011/016548號公報(權利要求書，段落[0019] [0037])。
【發明內容】
[0008] 因而，本發明的目的是提供一種具有高尺寸精度且能夠提高污濁成分的除去性能 等過濾性能的水處理過濾器及其制造方法。
[0009] 本發明的另一目的是提供一種具有游離殘留氯、揮發性有機化合物(三鹵甲烷等） 及污濁成分的除去性能并且相對于圓筒狀外殼的尺寸精度及成品率高的水處理過濾器及 其制造方法。
[0010] 本發明的又一目的是提供一種過濾性能優異且強度也大的水處理過濾器及其制 造方法。
[0011] 圓筒狀的水處理過濾器如在日本特許第3516811號公報等中公開的那樣，通過漿 液抽吸法制造，所述漿液抽吸法使用具有抽吸用小孔的圓筒狀的成型用型箱，從該型箱的 內側抽吸，使漿液堆積在型箱的表面上。因此，難以將得到的圓筒狀過濾器的外表面的形狀 及尺寸均勻地成型，為了將過濾器填充到整齊劃一的尺寸的外殼中，為了在整形臺上將外 表面壓縮而使表面均勻化。本發明的發明人們如上述那樣，發現通過壓縮處理(滾動處理） 而使過濾性能下降，為了使過濾性能提高，嘗試了代替壓縮處理而對表面進行磨削來使尺 寸精度提高，但沒有想到的是，查明了通過調整磨削條件，不僅使過濾性能比壓縮處理后的 過濾器提高，而且相對于壓縮前的過濾器，也不僅是尺寸精度的提高，過濾性能也提高。通 過磨削使過濾性能提高的理由不明確，但可以推測是因為：通過抽吸使得在過濾器的厚度 方向上填充密度變得不均勻，特別是在距離抽吸側的內表面遠的外表面附近的預定區域中 該趨勢變得顯著。進而，由于粒狀活性炭的粒徑分布具有某種程度的范圍，所以可以推測為 活性炭的粒徑分布也與抽吸后的填充密度有關系。特別是，在需要將污濁成分和揮發性有 機化合物同時過濾的水處理過濾器中推測為，通水能力和粒狀活性炭的分布狀態復雜地相 關，并且過濾初始(上游側）的外表面的狀態是特別重要的。
[0012] 本發明的發明人們基于這樣的認識，為了實現上述課題而進行了專門研宄，結果 發現，通過將包含中心粒子徑是30~80 y m的粒狀活性炭和細纖維化的纖維狀粘合劑的圓 筒狀過濾器的作為上游側的外表面的算術平均波度調整為30 ym以下，將截面曲線的算術 平均高度調整為35~45 y m，能夠提高水處理過濾器的尺寸精度及過濾性能，而完成了本 發明。
[0013] 即，本發明的水處理過濾器是包括包含中心粒子徑是30~80 ym的粒狀活性炭 (al)和細纖維化的纖維狀粘合劑（a2)的圓筒狀過濾器（A)的水處理過濾器，上述圓筒狀過 濾器（A)的作為上游側的外表面的算術平均波度是30 ym以下，并且截面曲線的算術平均 高度是35~45 ym。上述圓筒狀過濾器(A)的作為下游側的內表面的算術平均高度也可以 相對于外表面的算術平均高度是〇. 5~1. 5倍。圓筒狀過濾器(A)的外表面也可以不被壓 縮處理，而是通過磨削得到的表面。
[0014] 本發明的水處理過濾器也可以還包括插入在圓筒狀過濾器（A)的中空部中并且包 含中心粒子徑是30~80 ym的粒狀活性炭（bl)和粒狀粘合劑（b2)的圓筒狀過濾器（B)。 上述圓筒狀過濾器（A)和上述圓筒狀過濾器（B)的密度比也可以是圓筒狀過濾器（A)/圓 筒狀過濾器（B) =0. 7/1~1. 5/1。上述圓筒狀過濾器（A)和上述圓筒狀過濾器（B)的體積 比也可以是圓筒狀過濾器（A) /圓筒狀過濾器（B) =3/1~20/1。
[0015] 在本發明中，還包括技術方案1所述的水處理過濾器的制造方法，該方法包括：漿 液調制工序，使將粒狀活性炭（al)和纖維狀粘合劑（a2)混合而得到的混合物分散到水中， 調制漿液；抽吸過濾工序，將上述漿液一邊抽吸一邊過濾，得到預成型體（A1);干燥工序，將 上述預成型體（A1)干燥而得到干燥的成型體（A2);和磨削工序，對上述成型體（A2)的外表 面進行磨削。也可以是，在上述磨削工序中，磨削深度相對于粒狀活性炭（al)的中心粒子 徑是5~200倍左右。也可以是，在上述磨削工序中，使成型體（A2)旋轉來進行磨削。本 發明的制造方法也可以還包括：成型工序，對將粒狀活性炭（bl)和粒狀粘合劑（b2)混合而 得到的混合物進行加熱成型，得到圓筒狀過濾器（B);和插入工序，向圓筒狀過濾器(A)的中 空部中插入圓筒狀過濾器（B)。
[0016] 在本發明中，由于將包含中心粒子徑是30~80 ym的粒狀活性炭和細纖維化的纖 維狀粘合劑的圓筒狀過濾器的作為上游側的外表面的算術平均波度調整為30 ym以下，將 截面曲線的算術平均高度調整為35~45 ym，所以能夠提高水處理過濾器的尺寸精度及過 濾性能。特別是，具有游離殘留氯、揮發性有機化合物及污濁成分的除去性能，并且相對于 圓筒狀外殼的尺寸精度和成品率也高。進而，如果在上述圓筒狀過濾器的中空部中還插入 包含中心粒子徑是30~80 y m的粒狀活性炭和粒狀粘合劑的第2圓筒狀過濾器，則不僅能 夠提尚過濾性能，還能夠提尚強度。
【附圖說明】
[0017] 圖1是表示本發明的水處理過濾器的一例的概略立體圖。
[0018] 圖2是表示用來制造本發明的水處理過濾器的磨削機的一例的概略立體圖。
【具體實施方式】
[0019][圓筒狀過濾器（A)] 本發明的水處理過濾器包括包含中心粒子徑是30~80 ym的粒狀活性炭（al)和細纖 維化的纖維狀粘合劑（a2)的圓筒狀過濾器(A)，該圓筒狀過濾器（A)的外表面為過濾的上 游側，中空部內的內表面為過濾的下游側。在本發明中，該圓筒狀過濾器(A)的外表面沒有 被壓縮處理(滾動處理)，而是通過磨削得到，所以具有與通過抽吸漿液法得到的圓筒狀過 濾器及對該過濾器的外表面進行了壓縮處理的過濾器不同的預定表面特性。因此，尺寸精 度優異，能夠以較高的成品率填充（收納）到整齊劃一的外殼中，并且能夠提高污濁成分的 除去性能等過濾性能。
[0020] (表面特性） 具體而言，圓筒狀過濾器（A)的外表面的算術平均波度Wa是30 y m以下(特別是25 y m 以下)，例如是1~30 y m，優選的是5~25 y m，更優選的是10~23 y m(特別是15~20 y m) 左右。如果算術平均波度超過30 ym，則尺寸精度下降，所以難以作為水處理過濾器裝配(填 充）到外殼中，成品率下降。另外，如果考慮向外殼的裝配性而預先以比外殼的尺寸小的尺 寸制造，則過濾性能等下降。
[0021] 進而，圓筒狀過濾器（A)的外表面的截面曲線的算術平均高度Pa是35~45 ym， 優選的是36~44 ym (例如36~42 ym)，更優選的是37~40 ym (特別是37~39 ym) 左右。如果算術平均高度小于35 ym，則可能因為粒狀活性炭的間隙變窄，而使污濁成分變 得容易堵塞。另一方面，如果算術平均高度超過45 y m，則粒狀活性炭的間隙變得過寬，所以 污濁成分的除去性能下降。
[0022] 圓筒狀過濾器(A)由于將外表面磨削，所以厚度方向上的結構及填充密度的均勻 性高，上述外表面的表面結構和內表面的表面結構的均勻性高。
[0023] 內表面的算術平均波度也可以從與外表面相同的范圍中選擇，例如是1~30 ym， 優選的是5~25 ym，更優選的是10~23 ym (特別是15~20 ym)左右。內表面的算術 平均波度相對于外表面的算術平均波度例如是〇. 5~2倍，優選的是0. 8~1. 8倍，更優選 的是1~1.6倍左右。
[0024] 內表面的算術平均高度也可以從與外表面相同的范圍中選擇，例如是35~ 45 y m，優選的是36~44 y m (例如是36~42 y m)，更優選的是37~40 y m