JP7803739B2 - Filter material, and filter for electric discharge machine using same, filter for wire-cut machine, electric discharge machining system, and method for manufacturing filter material - Google Patents
Filter material, and filter for electric discharge machine using same, filter for wire-cut machine, electric discharge machining system, and method for manufacturing filter materialInfo
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Description
本開示は、濾材及びこれを用いた放電加工機用フィルタ、ワイヤーカット加工機用フィルタ、放電加工システム、濾材の製造方法に関する。 This disclosure relates to filter media, filters for electric discharge machines, filters for wire-cut machines, electric discharge machining systems, and methods for manufacturing filter media.
濾材は、液体等の媒体中に含有される固体粒子を効率良く除去して清浄化する等の用途で用いられている。例えばワイヤーカット放電加工機などの放電加工機において、被加工物(ワーク)の加工時に発生し、加工液中に混在される被加工物の微細な金属屑(スラッジ、ダスト等とも呼ばれる。)を除去するために、合成繊維やセルロース等のフィルタ濾材を折りたたみ、このフィルタ濾材を円筒形の金属容器もしくは円筒形の樹脂容器に詰め込んだ濾過フィルタが使用されている。このような放電加工機で使用される加工機の加工屑の微細化により、粒径の小さい初期粉じんを捕捉する効率(初期効率)の高い液体濾過用フィルタが望まれている。そこで、濾過層と支持体層の二層構造で、上流側の濾過層にフィブリル化したリヨセル繊維を含む液体濾過用フィルタが提案されている(特許文献1~6)。 Filter media are used to efficiently remove and purify solid particles contained in liquids and other media. For example, in electrical discharge machines such as wire-cut electrical discharge machines, filtration filters are used in which a folded filter medium made of synthetic fiber, cellulose, or the like is packed into a cylindrical metal or resin container to remove fine metal chips (also known as sludge or dust) from the workpiece (workpiece) that are generated during machining and mixed into the machining fluid. Due to the increasingly fine machining chips produced by these electrical discharge machines, there is a demand for liquid filtration filters with high efficiency (initial efficiency) for capturing small initial dust particles. To address this, liquid filtration filters have been proposed that have a two-layer structure consisting of a filtration layer and a support layer, with the upstream filtration layer containing fibrillated lyocell fibers (Patent Documents 1 to 6).
例えば特許文献2では、濾過層と準濾過層(支持体層)にフィブリル化したリヨセル繊維を含むことで、表面に捕捉した粒子が一定量堆積するまでの間、濾過層、準濾過層に含まれるフィブリル化したリヨセル繊維による内部濾過による高い濾過性能(得られる濾液が透明になるまでの濾過時間が短い)を達成することができるとされている。 For example, Patent Document 2 claims that by including fibrillated lyocell fibers in the filtration layer and quasi-filtration layer (support layer), high filtration performance (the filtration time until the resulting filtrate becomes clear) can be achieved through internal filtration by the fibrillated lyocell fibers contained in the filtration layer and quasi-filtration layer until a certain amount of particles captured on the surface accumulates.
しかしながら、該特許文献によれば内部濾過による初期性能を向上させるため、濾過層にフィブリル化したリヨセル繊維を40~90重量%含むため、差圧の上昇速度が大きく、濾材の寿命が短くなってしまうという問題があった。 However, according to this patent document, the filtration layer contains 40 to 90% by weight of fibrillated lyocell fibers in order to improve the initial performance of internal filtration, which causes the differential pressure to rise rapidly and shortens the lifespan of the filter material.
一方、特許文献3では、濾過層がフィブリル化したリヨセル繊維を含み、下流側にはフィブリル化したリヨセル繊維を含まない支持体層を設ける構造が開示されている。この場合、表面に捕捉した粒子が一定量堆積するまで濾過機能が十分に発揮できないという問題があった。 On the other hand, Patent Document 3 discloses a structure in which the filtration layer contains fibrillated lyocell fibers and a support layer that does not contain fibrillated lyocell fibers is provided downstream. In this case, there is a problem in that the filtration function cannot be fully exerted until a certain amount of particles are captured on the surface and accumulated.
これに対して、濾過層のフィブリル化したリヨセル繊維の配合量を増やすことで内部濾過による初期性能を向上させることが考えられる。しかしながらこの場合は、濾過層の目詰まりが進む結果、フィルタの寿命が短くなってしまうという問題があった。このように、フィブリル化したリヨセル繊維の配合量を増やして初期性能を向上させることと、フィルタの長寿命化を図ることは相反する特性であり、両立させることが困難であった。 In response to this, it has been thought that increasing the amount of fibrillated lyocell fiber in the filtration layer could improve the initial performance of internal filtration. However, this would lead to increased clogging of the filtration layer, resulting in a shorter filter lifespan. In this way, improving initial performance by increasing the amount of fibrillated lyocell fiber and extending the filter lifespan are contradictory properties, and it has been difficult to achieve both.
本開示の目的の一は、初期効率を高くしつつ、寿命の低下を抑制した濾材及びこれを用いた放電加工機用フィルタ、ワイヤーカット加工機用フィルタ、放電加工システム、濾材の製造方法を提供することにある。 One of the purposes of this disclosure is to provide a filter medium that has high initial efficiency while suppressing a decrease in lifespan, as well as a filter for an electric discharge machine, a filter for a wire-cutting machine, an electric discharge machining system, and a method for manufacturing the filter medium that use the same.
本発明の第1の側面に係る濾材によれば、支持層と、一方の面を前記支持層に固定するよう積層され、他方の面を濾過対象物が堆積する濾過面とする濾過層とを備える濾材であって、前記濾過層は、前記支持層よりも目が細かく、前記濾過層が、合成樹脂繊維を含み、前記支持層が、合成樹脂繊維と、フィブリル化したリヨセル繊維を含み、前記リヨセル繊維の配合量が10~30重量%である。上記構成により、濾過層にダストが蓄積されて十分な濾過性能を発揮するまでの間は、支持層のフィブリル化リヨセル繊維でもってダストを濾過することで初期特性を向上させることができる。 A filter medium according to a first aspect of the present invention comprises a support layer and a filtration layer laminated to the support layer so that one surface is fixed thereto and the other surface serves as a filtration surface on which material to be filtered accumulates. The filtration layer has a finer mesh than the support layer, and contains synthetic resin fibers. The support layer contains synthetic resin fibers and fibrillated lyocell fibers, with the lyocell fibers blended in an amount of 10 to 30% by weight. With this configuration, initial characteristics can be improved by filtering dust with the fibrillated lyocell fibers in the support layer until dust accumulates in the filtration layer and sufficient filtration performance is achieved.
また、本発明の第2の側面に係る濾材によれば、上記の側面において、前記リヨセル繊維の配合量が、18~30重量%である。 Furthermore, according to the filter medium of the second aspect of the present invention, in the above aspect, the blending amount of the lyocell fiber is 18 to 30% by weight.
さらに、本発明の第3の側面に係る濾材によれば、上記いずれかの側面において、前記リヨセル繊維の配合量が、10~20重量%である。 Furthermore, according to the third aspect of the present invention, in the filter medium of any of the above aspects, the blending amount of the lyocell fiber is 10 to 20% by weight.
さらにまた、本発明の第4の側面に係る濾材によれば、上記いずれかの側面において、前記リヨセル繊維の配合量が、18~20重量%である。 Furthermore, according to the fourth aspect of the present invention, in the filter medium of any of the above aspects, the blending amount of the lyocell fiber is 18 to 20% by weight.
さらにまた、本発明の第5の側面に係る濾材によれば、支持層と、一方の面を前記支持層に固定するよう積層され、他方の面を濾過対象物が堆積する濾過面とする濾過層とを備える濾材であって、前記濾過層は、前記支持層よりも目が細かく、前記濾過層が、合成樹脂繊維を含み、前記支持層が、合成樹脂繊維と、フィブリル化したリヨセル繊維を含み、前記濾材の、最大孔径が40~49μmであり、平均流量孔径が25~35μmである。 Furthermore, according to a fifth aspect of the present invention, there is provided a filter medium comprising a support layer and a filtration layer laminated to the support layer so that one surface thereof is fixed thereto and the other surface thereof serves as a filtration surface on which material to be filtered accumulates, the filtration layer having a finer mesh than the support layer, the filtration layer containing synthetic resin fibers, and the support layer containing synthetic resin fibers and fibrillated lyocell fibers, the filter medium having a maximum pore size of 40 to 49 μm and a mean flow pore size of 25 to 35 μm.
さらにまた、本発明の第6の側面に係る濾材によれば、上記いずれかの側面において、前記濾過層が、フィブリル化したリヨセル繊維を含まない。 Furthermore, according to the filter medium of the sixth aspect of the present invention, in any of the above aspects, the filtration layer does not contain fibrillated lyocell fibers.
さらにまた、本発明の第7の側面に係る濾材によれば、上記いずれかの側面において、前記濾過層が、さらにパルプ状合成高分子を含む。 Furthermore, according to the seventh aspect of the present invention, in the filter medium of any of the above aspects, the filtration layer further contains a pulp-like synthetic polymer.
さらにまた、本発明の第8の側面に係る濾材によれば、上記いずれかの側面において、初期効率が、粒径5μmにおいて85%以上である。 Furthermore, according to the filter medium of the eighth aspect of the present invention, in any of the above aspects, the initial efficiency is 85% or more at a particle size of 5 μm.
さらにまた、本発明の第9の側面に係る濾材によれば、上記いずれかの側面において、剛軟度が、700mgf以上である。 Furthermore, according to the ninth aspect of the present invention, the filter medium has a bending resistance of 700 mgf or more in any of the above aspects.
さらにまた、本発明の第10の側面に係る放電加工機用フィルタによれば、上記いずれかの側面に係る濾材を用いることができる。 Furthermore, according to the tenth aspect of the present invention, a filter for an electric discharge machine can use the filter material according to any of the above aspects.
さらにまた、本発明の第11の側面に係るワイヤーカット加工機用フィルタによれば、上記いずれかの側面に係る濾材を用いることができる。 Furthermore, according to the eleventh aspect of the present invention, a filter for a wire cutting machine can use the filter material according to any of the above aspects.
さらにまた、本発明の第12の側面に係る放電加工システムによれば、上記いずれかの側面に係る濾材を用いたフィルタ材と、前記フィルタ材を挿入したフィルタカートリッジとを備えるフィルタ装置と、加工液を蓄えるための加工槽と、前記加工槽に蓄えられた加工液中で放電加工を行う放電加工部と、前記放電加工部の加工動作を制御する制御部と、前記加工槽と前記フィルタ装置とで、加工液が循環するように接続される循環経路とを備え、前記加工槽から排出された加工液を、前記フィルタ装置で濾過して、前記加工槽に環流するよう構成している。 Furthermore, an electric discharge machining system according to a twelfth aspect of the present invention includes a filter device including a filter material using the filter material according to any of the above aspects and a filter cartridge into which the filter material is inserted; a machining tank for storing machining fluid; an electric discharge machining unit that performs electric discharge machining in the machining fluid stored in the machining tank; a control unit that controls the machining operation of the electric discharge machining unit; and a circulation path that connects the machining tank and the filter device so that the machining fluid circulates, and is configured so that the machining fluid discharged from the machining tank is filtered by the filter device and returned to the machining tank.
さらにまた、本発明の第13の側面に係る濾材の製造方法によれば、支持層と、一方の面を前記支持層に固定するよう積層され、他方の面を濾過対象物が堆積する濾過面とする濾過層とを備える濾材の製造方法であって、有機合成樹脂繊維を叩解し合成樹脂繊維と混合して濾過層を形成する工程と、合成樹脂繊維に、フィブリル化したリヨセル繊維を10~30重量%配合して混合して前記支持層を形成する工程と、前記濾過層の一面に、前記支持層を貼付して一体的に積層する工程とを含むことができる。 Furthermore, according to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a filter medium comprising a support layer and a filter layer laminated so as to be fixed to the support layer on one side and having the other side serving as a filtering surface on which material to be filtered accumulates, the method comprising the steps of: beating organic synthetic resin fibers and mixing them with synthetic resin fibers to form a filter layer; mixing the synthetic resin fibers with 10 to 30% by weight of fibrillated lyocell fibers to form the support layer; and attaching the support layer to one side of the filter layer to form an integral layer.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は以下のものに限定されない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiments described below are merely examples for embodying the technical concept of the present invention, and the present invention is not limited to these. Furthermore, this specification in no way specifies the components set forth in the claims as components of the embodiments. Unless otherwise specified, the dimensions, materials, shapes, and relative locations of the components described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention, and are merely illustrative examples. Note that the size and relative positions of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity. Furthermore, in the following description, the same names and symbols indicate components that are identical or of similar quality, and detailed description will be omitted as appropriate. Furthermore, the elements constituting the present invention may be configured with the same components, with one component serving multiple functions, or conversely, the function of one component may be shared by multiple components.
本発明の実施形態に係る濾材は、濾過対象物を濾過するための部材である。一般には、フィルタ装置のフィルタ材として用いられる。濾過対象物は、濾材の用途に応じて異なり、ダスト、スラッジなどと呼ばれる。濾材は、例えば、加工機等の工作機械において、排水を濾過するフィルタ装置や、エンジン等のオイルエレメント、あるいは浄化槽などに用いることができる。 The filter media according to an embodiment of the present invention is a component for filtering objects. It is generally used as a filter media in a filter device. The object to be filtered varies depending on the application of the filter media, and is called dust, sludge, etc. Filter media can be used, for example, in filter devices that filter wastewater in machine tools such as processing machines, oil filters for engines, or septic tanks.
好適には、一定の休止期間を伴う機械器具、例えば加工機用のフィルタとして用いられる。このような休止期間を伴う機器であれば、夜間等の機器を使用していない間に、フィルタを構成する濾材に付着した濾過対象物を自重で落下させて、濾過性能の低下を抑制できる。すなわち本実施形態によれば、加工機などの機器を使用していない休止期間を利用して、濾過性能を回復させることができる。これにより、メンテナンスのための期間を特別に設けずとも、加工機などを使用していない期間に、濾過性能が回復されるため、ユーザは濾過性能回復のための操作や時間を特に意識することなく、自律的に濾過性能回復のための処理が実行される。このように、フィルタ自体の特性でもってダストを自重で落下させ、もって圧力損失の低下を抑制して、フィルタの寿命を長くし、交換までの期間を長くして、メンテナンスの手間とコストを削減するという優れた作用効果を実現するものである。このように本実施形態によれば、濾材表面に堆積したダスト粒子のダスト離れを促進し、濾過性能を回復することで、経年使用による濾過性能の低下を抑制できる。 The filter is preferably used as a filter for machinery and equipment that are shut down for a certain period of time, such as processing machines. For such equipment that is shut down for a certain period of time, the filter material that adheres to the filter material can be allowed to fall under its own weight while the equipment is not in use, such as overnight, thereby preventing a decline in filtering performance. That is, according to this embodiment, filtering performance can be restored during the shutdown period when the equipment, such as a processing machine, is not in use. This allows filtering performance to be restored during periods when the processing machine is not in use, without the need to set aside a special maintenance period. The process for recovering filtering performance is therefore performed autonomously, without the user having to be particularly aware of the operation or time required for restoring filtering performance. In this way, the filter's own characteristics allow dust to fall under its own weight, thereby preventing a decrease in pressure loss, extending the filter's lifespan, extending the time until replacement, and achieving the excellent effect of reducing maintenance effort and costs. Thus, according to this embodiment, the dust particles that have accumulated on the filter material surface can be released, restoring filtering performance, thereby preventing a decline in filtering performance due to long-term use.
本実施形態に係る濾材は、放電加工機用フィルタに好適に利用できる。特に、ワイヤーカット加工機用フィルタとして好適に利用できる。
[実施形態1]
The filter medium according to this embodiment can be suitably used as a filter for an electric discharge machine, and in particular, as a filter for a wire-cut machine.
[Embodiment 1]
本発明の実施形態に係る濾材10を、図1の模式断面図に示す。この図に示す濾材10は、支持層1と、濾過層2を備える。支持層1は濾過層2を支持している。濾過層2は、一方の面を支持層1に固定するよう積層されている。また濾過層2の他方の面は、濾過対象物が堆積する濾過面としている。
(支持層)
A filter medium 10 according to an embodiment of the present invention is shown in the schematic cross-sectional view of Figure 1. The filter medium 10 shown in this figure includes a support layer 1 and a filtration layer 2. The support layer 1 supports the filtration layer 2. The filtration layer 2 is laminated so that one surface thereof is fixed to the support layer 1. The other surface of the filtration layer 2 serves as a filtration surface on which the material to be filtered accumulates.
(Support layer)
支持層は、合成樹脂繊維と、フィブリル化したリヨセル繊維を含む。またリヨセル繊維の配合量は、10~30重量%である。 The support layer contains synthetic resin fibers and fibrillated lyocell fibers. The amount of lyocell fibers is 10 to 30% by weight.
このような構成により、濾過面にダストが堆積されて十分な濾過性能を発揮するまでの間は、支持層にフィブリル化リヨセル繊維を配合して内部濾過によりダストを捕捉することで、初期特性を向上させることができる。また、支持層のリヨセル繊維の配合量を上記範囲の上限値以下とすることで、濾目を過度に細かくすることがなく、フィルタの短寿命化を回避できる。 With this configuration, the initial characteristics can be improved by incorporating fibrillated lyocell fibers into the support layer to capture dust through internal filtration until sufficient filtration performance is achieved due to dust accumulation on the filtering surface. Furthermore, by keeping the amount of lyocell fibers in the support layer below the upper limit of the above range, the mesh size does not become excessively fine, preventing the filter's lifespan from being shortened.
本明細書における合成樹脂繊維として具体的には、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、及びこれらの変性樹脂並びにこれらの混合物等が挙げられ、中でもポリエステル系樹脂が好適に使用できる。 Specific examples of synthetic resin fibers referred to in this specification include polyester-based resins, polyolefin-based resins, polyamide-based resins, acrylic-based resins, polyvinyl acetate-based resins, polyvinyl alcohol-based resins, polyphenylene sulfide-based resins, and modified resins and mixtures thereof, with polyester-based resins being particularly preferred.
合成樹脂繊維は、単一の樹脂からなる繊維であっても良いし、2種類以上の樹脂からなる繊維(複合繊維)であっても良い。また、1種の繊維を使用しても良いし、複数の繊維を組み合わせて使用しても良い。 Synthetic resin fibers may be fibers made from a single resin, or fibers made from two or more types of resin (composite fibers). Furthermore, a single type of fiber may be used, or multiple types of fibers may be combined.
合成樹脂繊維として、熱融着バインダーの機能を持つ繊維を使用しても良い。具体的には、未延伸繊維、又は融点に差のある複数の樹脂からなる芯鞘型、海島型、サイドバイサイド型等の複合繊維等が挙げられる。 Synthetic resin fibers may also be used that function as heat-sealing binders. Specific examples include unstretched fibers, and composite fibers such as core-sheath, sea-island, and side-by-side fibers made from multiple resins with different melting points.
合成樹脂繊維の平均幅は、1.0μm以上50μm以下であるのが好ましく、2.0μm以上40μm以下であるのがより好ましく、3.0μm以上30μm以下であるのがさらに好ましい。なお繊維の平均幅としては、例えば走査型電子顕微鏡による観察で、無作為に抽出した100本の繊維についての幅の相加平均値を採用することができる。 The average width of the synthetic resin fibers is preferably 1.0 μm or more and 50 μm or less, more preferably 2.0 μm or more and 40 μm or less, and even more preferably 3.0 μm or more and 30 μm or less. The average fiber width can be determined, for example, by observing with a scanning electron microscope and finding the arithmetic mean value of the widths of 100 fibers randomly selected.
リヨセル繊維の配合量は、18~30重量%とすることが好ましい。配合量を上記範囲の下限値以上とすることで、より微小な粒子を濾過する初期効率を向上できる。 The blending amount of lyocell fiber is preferably 18 to 30% by weight. By blending an amount equal to or greater than the lower limit of this range, the initial efficiency of filtering finer particles can be improved.
あるいはリヨセル繊維の配合量を、10~20重量%としてもよい。配合量を上記範囲の上限値以下とすることで、濾材の剛性を高く保ち、高圧で濾過運転する際の、変形、破損を抑制できる。 Alternatively, the blending amount of lyocell fiber may be 10 to 20% by weight. By keeping the blending amount below the upper limit of the above range, the rigidity of the filter medium can be maintained high, and deformation and breakage during high-pressure filtration operation can be suppressed.
あるいはまた、リヨセル繊維の配合量を、18~20重量%としてもよい。 Alternatively, the amount of lyocell fiber may be 18 to 20% by weight.
支持層のフィブリル化したリヨセル繊維の繊維長は、好適には4mm程度とする。なお本明細書において繊維長は、叩解前の状態でContour(繊維の中心線の経路長)で測定した値である。測定機器としては、kajaani FS300(Metso社)等が利用できる。
(濾過層)
The fiber length of the fibrillated lyocell fiber in the support layer is preferably about 4 mm. In this specification, the fiber length is a value measured at the contour (the path length of the center line of the fiber) before beating. A measuring instrument such as Kajaani FS300 (Metso) can be used.
(filtration layer)
濾過層は、支持層よりも目が細かい。また濾過層は、合成樹脂繊維と、パルプ状合成高分子を含む。 The filtration layer has a finer mesh than the support layer. The filtration layer also contains synthetic resin fibers and pulp-like synthetic polymers.
濾過層2中における合成樹脂繊維の含有率は、特に限定されないが、40質量%以上90質量%以下であるのが好ましく、45質量%以上80質量%以下であるのがより好ましく、50質量%以上70質量%以下であるのがさらに好ましい。これにより、濾過層2の濾過性能及び強度を両立できる。 The content of synthetic resin fibers in the filtration layer 2 is not particularly limited, but is preferably 40% by mass to 90% by mass, more preferably 45% by mass to 80% by mass, and even more preferably 50% by mass to 70% by mass. This allows the filtration layer 2 to achieve both good filtering performance and strength.
合成樹脂繊維の長さは、特に限定されないが、1.5mm以上20mm以下であるのが好ましく、2.0mm以上18mm以下であるのがより好ましく、3.0mm以上18mm以下であるのがさらに好ましい。 The length of the synthetic resin fibers is not particularly limited, but is preferably 1.5 mm or more and 20 mm or less, more preferably 2.0 mm or more and 18 mm or less, and even more preferably 3.0 mm or more and 18 mm or less.
濾過層は、さらにパルプ状合成高分子を含むことが好ましい。に含まれるパルプ状合成高分子として具体的には、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアクリロニトリル、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、超高分子量ポリエチレン、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、芳香族ポリアミド、芳香族ポリイミド、液晶ポリマー、及びこれらの変性樹脂並びにこれらの混合物が挙げられる。その含有率は、好ましくは10~50%、より好ましくは15~45%、さらに好ましくは20~40%である。これによって、濾過面に堆積したダストのダスト離れを容易にできる。 The filtration layer preferably further contains a pulp-like synthetic polymer. Specific examples of pulp-like synthetic polymers include polyamide, polyimide, polyamideimide, polyacrylonitrile, polyester, polyolefin, polycarbonate, polyacetal, polybutylene terephthalate, ultra-high molecular weight polyethylene, polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyetherimide, polyetheretherketone, aromatic polyamide, aromatic polyimide, liquid crystal polymer, modified resins thereof, and mixtures thereof. The content is preferably 10 to 50%, more preferably 15 to 45%, and even more preferably 20 to 40%. This facilitates the removal of dust accumulated on the filtration surface.
濾材10の初期効率は、粒径5μmにおいて85%以上とすることが好ましい。ここで初期効率とは、ISO19438:2003に規定された方法で測定できる。すなわち前述の規格に準拠したマルチパスフィルタ試験機を用いて濾材に試験油及びコンタミナント粒子を通過させ、濾材の上流及び下流で任意の粒径のコンタミナント粒子をカウントして下記式で計算される濾過効率であって、試験開始から4分、5分及び6分後の平均値である。
(式1)
(濾過効率)=(上流のカウント数-下流のカウント数)/(上流のカウント数)×100(%)
The initial efficiency of filter material 10 is preferably 85% or more at particle size of 5 μm.Here, initial efficiency can be measured by the method specified in ISO19438:2003.That is, using the multi-pass filter tester that conforms to the above-mentioned standard, test oil and contaminant particles are passed through filter material, and the contaminant particles of any particle size are counted at the upstream and downstream of filter material, and the filtration efficiency is calculated by the following formula, and is the average value after 4 minutes, 5 minutes and 6 minutes from the start of test.
(Formula 1)
(Filtration efficiency) = (upstream count number - downstream count number) / (upstream count number) x 100 (%)
これによって、微細な粉塵を含む液体を濾過する場合でも、短時間で清澄な濾液が得られる。 This allows clear filtrate to be obtained in a short time, even when filtering liquids containing fine dust.
また濾材10の剛軟度は、好ましくは700mgf以上、さらに好ましくは850mgf以上である。
(その他の成分)
The bending resistance of the filter medium 10 is preferably 700 mgf or more, and more preferably 850 mgf or more.
(Other ingredients)
濾材10は、前述した以外の成分を含んでいてもよい。このような、その他の成分としては、例えば、バインダー、凝集剤、可塑剤、着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、軟化剤、改質剤、防錆剤、充填剤、表面潤滑剤、腐食防止剤、耐熱安定剤、滑剤、プライマー、帯電防止剤、重合禁止剤、架橋剤、触媒、レベリング剤、増粘剤、分散剤、老化防止剤、難燃剤、加水分解防止剤、腐食防止剤、炭素繊維、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、フラーレン、金属繊維、金属粒子等が挙げられる。 The filter medium 10 may contain components other than those described above. Examples of such other components include binders, flocculants, plasticizers, colorants, antioxidants, UV absorbers, light stabilizers, softeners, modifiers, rust inhibitors, fillers, surface lubricants, corrosion inhibitors, heat stabilizers, lubricants, primers, antistatic agents, polymerization inhibitors, crosslinking agents, catalysts, leveling agents, thickeners, dispersants, antioxidants, flame retardants, hydrolysis inhibitors, corrosion inhibitors, carbon fibers, carbon nanotubes, carbon nanofibers, fullerenes, metal fibers, and metal particles.
濾材10の厚さは、特に限定されないが、50μm以上400μm以下であるのが好ましく55μm以上370μm以下であるのがより好ましく、60μm以上350μm以下であるのがさらに好ましい。 The thickness of the filter medium 10 is not particularly limited, but is preferably between 50 μm and 400 μm, more preferably between 55 μm and 370 μm, and even more preferably between 60 μm and 350 μm.
濾材10全体に占める支持層の体積率は、30体積%以上90体積%以下であるのが好ましく、40体積%以上85体積%以下であるのがより好ましく、50体積%以上82体積%以下であるのがさらに好ましい。 The volume ratio of the support layer to the entire filter medium 10 is preferably 30% by volume or more and 90% by volume or less, more preferably 40% by volume or more and 85% by volume or less, and even more preferably 50% by volume or more and 82% by volume or less.
支持層1として使用できるのはメルトブローン、スパンレース、ニードルパンチ等の乾式不織布、湿式不織布、織布等が挙げられる。なかでも湿式不織布が濾過層との接着性の面から好適に使用できる。
(濾材10の製造方法)
Examples of materials that can be used for the support layer 1 include dry nonwoven fabrics such as meltblown, spunlace, and needle punch, wet nonwoven fabrics, and woven fabrics. Among these, wet nonwoven fabrics are preferred in terms of adhesion to the filtration layer.
(Method for manufacturing filter medium 10)
ここで、このような濾材10の製造方法を、説明する。ただし、本発明の内容は以下の実施例に何ら限定されるものでない。 Here, we will explain a method for manufacturing such a filter medium 10. However, the content of the present invention is not limited to the following examples.
濾過層の製造方法は、湿式抄紙法が好適に利用できる。まず、パルプ状合成高分子と合成樹脂繊維とを水中に分散して抄紙スラリーを形成する。次に抄紙機のワイヤーメッシュ上で濾水し、シリンダードライヤ等で乾燥して濾過層を得る。ここで抄紙機は、長網式、円網式、傾斜短網式、ツインワイヤ式等が利用できる。 The wet papermaking method is a suitable method for manufacturing the filter layer. First, a pulp-like synthetic polymer and synthetic resin fibers are dispersed in water to form a papermaking slurry. Next, the water is filtered through the wire mesh of a papermaking machine and dried using a cylinder dryer or similar to obtain the filter layer. The papermaking machine that can be used here includes a fourdrinier, cylinder, inclined short-wire, twin-wire, etc.
次に、合成樹脂繊維に、フィブリル化したリヨセル繊維を10~30重量%配合して混合して支持層を形成する。混合の方法は、合成樹脂繊維からなる基布に、リヨセル繊維の分散液を含浸、塗工しても良いし、濾過層と同様に抄紙しても良い。そして、濾過層の一面に、支持層を貼付して一体的に積層する。貼付の方法は、支持層及び濾過層の両方又は一方に、熱融着バインダー繊維を配合して、積層したものをシリンダードライヤ等で加熱、加圧しても良いし、熱融着メッシュ等を中間に積層しても良い。これにより、図1に示すように支持層1上に濾過層2を積層した濾材10が得られる。
[実施例1~2、比較例1~2]
Next, 10 to 30% by weight of fibrillated lyocell fibers are blended with the synthetic resin fibers to form a support layer. The blending method may involve impregnating or coating a base fabric made of synthetic resin fibers with a lyocell fiber dispersion, or it may be made into a paper similar to the filtration layer. The support layer is then attached to one side of the filtration layer to form an integrated laminate. The attachment method may involve blending a heat-sealable binder fiber into both or one of the support layer and filtration layer, and then heating and pressurizing the laminate using a cylinder dryer or the like, or by laminating a heat-sealable mesh or the like between them. This results in a filter medium 10, as shown in Figure 1, in which a filtration layer 2 is laminated on a support layer 1.
[Examples 1 and 2, Comparative Examples 1 and 2]
次に、実施例1~2に係る濾材と、比較例1~2に係る濾材とをそれぞれ作成し、特性を比較した。各サンプルの作製方法は、以下の通りである。まず濾過層の材料として、芯鞘型ポリエステル繊維(2.2dtex、5mm)と、延伸ポリエステル繊維(0.3dtex、5mm)と、アクリルパルプとを表1に示す配合率で水中に分散して抄紙スラリーとし、円網抄紙機で抄紙した。一方、支持層の材料として、芯鞘型ポリエステル繊維(2.2dtex、5mm)と、延伸ポリエステル繊維(0.3dtex、5mm)と、叩解したリヨセル繊維を表1に示す配合率で水に分散して抄紙スラリーとし、長網抄紙機で抄紙した。濾過層と支持層を湿紙の状態で積層して、ヤンキードライヤにより乾燥して実施例1~2及び比較例1に係る濾材を得た。 Next, filter media according to Examples 1 and 2 and filter media according to Comparative Examples 1 and 2 were each prepared, and their properties were compared. The preparation method for each sample was as follows. First, the filter layer material was prepared by dispersing core-sheath polyester fiber (2.2 dtex, 5 mm), stretched polyester fiber (0.3 dtex, 5 mm), and acrylic pulp in water at the blending ratios shown in Table 1 to form a papermaking slurry, which was then made into paper on a cylinder paper machine. Meanwhile, the support layer material was prepared by dispersing core-sheath polyester fiber (2.2 dtex, 5 mm), stretched polyester fiber (0.3 dtex, 5 mm), and beaten lyocell fiber in water at the blending ratios shown in Table 1 to form a papermaking slurry, which was then made into paper on a Fourdrinier paper machine. The filter layer and support layer were layered in the wet paper state and dried using a Yankee dryer to obtain the filter media according to Examples 1 and 2 and Comparative Example 1.
また比較例2について、濾過層の材料として、芯鞘型ポリエステル繊維(2.2dtex、5mm)と、延伸ポリエステル繊維(0.3dtex、5mm)と、叩解したリヨセル繊維とを、表1に示す配合率で使用し、支持層の材料として、芯鞘型ポリエステル繊維(2.2dtex、5mm)と、延伸ポリエステル繊維(0.3dtex、5mm)とを、表1に示す配合率で使用し、支持層を傾斜短網型抄紙機で抄紙した他は、実施例1と同様にして比較例2に係る濾材を得た。得られた各サンプルについて、坪量、紙厚、密度、透気度、ポアサイズ(P.S)の最大値と中央値、柔軟度、初期効率、ライフを測定した。 Furthermore, for Comparative Example 2, the filter layer was made of sheath-core polyester fiber (2.2 dtex, 5 mm), stretched polyester fiber (0.3 dtex, 5 mm), and beaten lyocell fiber in the blending ratios shown in Table 1. The support layer was made of sheath-core polyester fiber (2.2 dtex, 5 mm) and stretched polyester fiber (0.3 dtex, 5 mm) in the blending ratios shown in Table 1. The support layer was made on an inclined short-wire papermaking machine. The filter medium for Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1. For each sample obtained, the basis weight, paper thickness, density, air permeability, maximum and median pore size (P.S.), flexibility, initial efficiency, and life were measured.
各サンプルの坪量は、JIS P 8124:2011に準拠して測定した。 The basis weight of each sample was measured in accordance with JIS P 8124:2011.
各サンプルの紙厚は、JIS P 8118:2014に準拠して測定した。 The paper thickness of each sample was measured in accordance with JIS P 8118:2014.
各サンプルの最大孔径及び平均流量孔径は、2-プロパノールを試験液としてバブルポイント法(ASTM F316?86、JIS K 3832)により測定した。平均流量孔径とは、膜に加えられる差圧と膜を透過する空気流量との関係を、膜が乾燥している場合と膜が液体で濡れている場合について測定し、得られたグラフをそれぞれ乾き曲線及び濡れ曲線とし、乾き曲線の流量を1/2とした曲線と、濡れ曲線との交点における差圧をP(Pa)としたとき、式d=cγ/Pで表されるd(μm)の値である。(cは定数、γは液体の表面張力(dynes/cm)である。)また最大孔径とは、液体で濡れているサンプルから最初に気泡が出始めた時の圧力(バブルポイント値)をP(Pa)としたとき、上記式で表されるd(μm)の値である。 The maximum pore size and mean flow pore size of each sample were measured using the bubble point method (ASTM F316-86, JIS K 3832) with 2-propanol as the test liquid. The mean flow pore size is the value of d (μm) expressed by the formula d = cγ/P, where P (Pa) is the differential pressure at the intersection of the curve obtained by dividing the dry curve by half the flow rate and the wet curve, and P (Pa) is the pressure at which air bubbles first begin to emerge from a liquid-wet sample (the bubble point value). The maximum pore size is the value of d (μm) expressed by the formula above, where P (Pa) is the pressure at which air bubbles first begin to emerge from a liquid-wet sample (the bubble point value).
各サンプルの剛軟度は、JIS L 1096:2010に準拠したガーレ式試験機により、88.9×25.4mmのサンプルを3枚重ねて測定した値(mN)を換算し、剛軟度(mgf)とした。 The bending resistance of each sample was measured using a Gurley tester in accordance with JIS L 1096:2010, with three stacked 88.9 x 25.4 mm samples. The measured value (mN) was converted to the bending resistance (mgf).
各サンプルの初期効率及びライフについて、ISO19438:2003に準拠したマルチパスフィルタ試験装置を用いて、濾過面積98.5cm2、油量6L、試験流量0.7L/分、濃度42.9mg/Lにて測定した。ここでライフとは、フィルタ圧力損失が試験開始時から100kPa上昇するまでの試験時間(分)としている。 The initial efficiency and life of each sample were measured using a multi-pass filter testing device conforming to ISO 19438: 2003, with a filtration area of 98.5 cm , an oil volume of 6 L, a test flow rate of 0.7 L/min, and a concentration of 42.9 mg/L. Here, life is defined as the test time (minutes) from the start of the test until the filter pressure loss increases by 100 kPa.
各サンプルの組成と物性を、表1に示す。また、各サンプルのリヨセル繊維の配合量と初期効率、ライフの関係を図2のグラフに示す。図において●は初期効率を、▲はライフを、それぞれ示している。さらに、ポアサイズ(最大値)と初期効率、ライフの関係を図3に、平均流量孔径と初期効率、ライフの関係を図4に、それぞれ示す。 The composition and physical properties of each sample are shown in Table 1. Figure 2 shows the relationship between the amount of lyocell fiber in each sample and the initial efficiency and lifespan. In the figure, ● indicates initial efficiency, and ▲ indicates lifespan. Figure 3 shows the relationship between pore size (maximum value), initial efficiency, and lifespan, and Figure 4 shows the relationship between mean flow pore size, initial efficiency, and lifespan.
表1に示すとおり、実施例1、2では比較例1、2より、初期効率として4μm以上、5μm以上、6μm以上のいずれでも、支持層のリヨセル繊維配合量の増加に伴い比較例よりも高い値を示した。またライフはリヨセル繊維配合量の増加に伴い若干減少したが、比較例2より高い水準を維持した。その理由は、上流側の濾過層の表面で、ダストの粒子を補足することで濾材中の細孔が閉塞することを防止する一方、支持層側に配置したフィブリル化したリヨセル繊維により粒子を補足して初期特性が向上されたものと推測される。
[実施例3~7、比較例3]
As shown in Table 1, in Examples 1 and 2, the initial efficiency was higher than that of Comparative Examples 1 and 2 as the amount of lyocell fiber in the support layer increased for all sizes of 4 μm or more, 5 μm or more, and 6 μm or more. Furthermore, the life decreased slightly as the amount of lyocell fiber increased, but remained at a higher level than Comparative Example 2. This is presumably because the surface of the upstream filtration layer traps dust particles to prevent the pores in the filter medium from clogging, while the fibrillated lyocell fibers arranged on the support layer side trap particles, improving the initial properties.
[Examples 3 to 7, Comparative Example 3]
また実施例3~7に係る濾材と、比較例3に係る濾材とをそれぞれ作成し、特性を比較した。各サンプルの作製方法は、濾過層及び支持層についてそれぞれJIS P 8222に準拠した角型シートマシンを用いて抄紙し、湿紙の状態で積層して120℃の熊谷理機製回転型乾燥機を用いて乾燥させた以外は、上記実施例1等と同様とした。得られた各サンプルについて、坪量、紙厚、初期効率を、実施例1等と同様に測定した。各サンプルの組成と物性を、表2に示す。また、リヨセル繊維の配合量と初期効率の関係を図5のグラフに、それぞれ示す。 Furthermore, filter media according to Examples 3 to 7 and filter media according to Comparative Example 3 were each produced, and their properties were compared. The production method for each sample was the same as that of Example 1 above, except that the filter layer and support layer were each made using a square sheet machine conforming to JIS P 8222, laminated in a wet paper state, and dried at 120°C using a Kumagai Riki rotary dryer. The basis weight, paper thickness, and initial efficiency of each obtained sample were measured in the same manner as in Example 1. The composition and physical properties of each sample are shown in Table 2. The relationship between the amount of lyocell fiber blended and initial efficiency is also shown in the graph in Figure 5.
これらの表やグラフに示すように、実施例3~7では、支持層へのリヨセル繊維の配合量と初期効率の間に高い相関が見られた。 As shown in these tables and graphs, in Examples 3 to 7, a high correlation was observed between the amount of lyocell fiber in the support layer and initial efficiency.
本実施形態に係る濾材は、好ましくは放電加工機用、さらに好ましくはワイヤーカット加工機のフィルタ装置用のフィルタ材として、好適に用いることができる。中でも、ワイヤーカット放電加工機などの放電加工機において、加工時に排出されて加工液中に存在する被加工物の微細な金属屑を除去するフィルタ装置用の濾材として、好適に利用できる。この場合は、濾過対象物は微細な金属屑となる。
(放電加工システム1000)
The filter material of the present embodiment can be preferably used as the filter material for electric discharge machine, more preferably as the filter material for the filter device of wire-cutting machine.In particular, it can be preferably used as the filter material for the filter device of the electric discharge machine such as wire-cutting electric discharge machine, which removes the fine metal chips of the workpiece that are discharged during machining and exist in the machining fluid.In this case, the object to be filtered is the fine metal chips.
(Electrical discharge machining system 1000)
放電加工機200とフィルタ装置100を接続した放電加工システム1000を、図6に示す。この図に示す放電加工システム1000は、放電加工機200と、フィルタ装置100を接続している。放電加工機200は、加工液を蓄えるための加工槽210と、加工槽210に蓄えられた加工液中で放電加工を行う放電加工部220と、放電加工部220の加工動作を制御する制御部230と、加工槽210とフィルタ装置100とで、加工液が循環するように接続7される循環経路240を備える。この放電加工機200は、フィルタ装置100を通じて排水を行うように接続されている。放電加工システム1000は、加工槽210から排出された加工液を、フィルタ装置100で濾過して、加工槽210に環流するよう構成している。 Figure 6 shows an electric discharge machining system 1000 in which an electric discharge machine 200 and a filter device 100 are connected. The electric discharge machining system 1000 shown in this figure connects the electric discharge machine 200 and the filter device 100. The electric discharge machine 200 includes a machining tank 210 for storing machining fluid, an electric discharge machining unit 220 that performs electric discharge machining in the machining fluid stored in the machining tank 210, a control unit 230 that controls the machining operation of the electric discharge machining unit 220, and a circulation path 240 that connects the machining tank 210 and the filter device 100 so that the machining fluid circulates. The electric discharge machine 200 is connected so that water is discharged through the filter device 100. The electric discharge machining system 1000 is configured so that machining fluid discharged from the machining tank 210 is filtered by the filter device 100 and returned to the machining tank 210.
また制御部230は、放電加工部220の加工動作を一定期間停止させるよう制御している。このような構成により、夜間等の放電加工機200を使用していない間に、放電加工機200用フィルタに付着した濾過対象物を自重で落下させて、濾過性能の低下を抑制できる。
(フィルタ装置100)
The control unit 230 also controls the electric discharge machining unit 220 to stop the machining operation for a certain period of time. With this configuration, when the electric discharge machine 200 is not in use, such as at night, the material to be filtered that has adhered to the filter for the electric discharge machine 200 falls by its own weight, thereby preventing a decrease in filtering performance.
(Filter device 100)
フィルタ装置100は、フィルタ材110を挿入したフィルタカートリッジ120を備える。フィルタ材110は、濾過面が縦置きとなる姿勢で保持されている。ここで、放電加工機200に接続されたフィルタ装置100の一例を、図7に示す。この図に示すフィルタ装置100は、円筒状のフィルタカートリッジ120に、濾材10で構成したフィルタ材110を挿入している。このフィルタ装置100は、縦置きの姿勢で静置されており、帯状の矢印で示すように、円周方向から排水を取り入れ、フィルタ材110で濾過して、濾過水を軸方向に排出する、アウトイン方式としている。このようなフィルタ装置100において、放電加工機200の稼働中は、ダストDTを含む排水が循環経路240を介して循環されている。そして排水がフィルタ装置100で濾過されることにより、浄化され、再利用可能な状態としている。 The filter device 100 includes a filter cartridge 120 into which a filter material 110 is inserted. The filter material 110 is held with the filtering surface facing upright. An example of a filter device 100 connected to an electric discharge machine 200 is shown in Figure 7. The filter device 100 shown in this figure has a cylindrical filter cartridge 120 into which a filter material 110 made of filter material 10 is inserted. This filter device 100 is placed vertically and uses an out-in system, in which wastewater is taken in from the circumferential direction, filtered by the filter material 110, and discharged axially, as indicated by the band-shaped arrows. In this filter device 100, wastewater containing dust DT is circulated through a circulation path 240 while the electric discharge machine 200 is operating. The wastewater is then filtered by the filter device 100, purified, and made reusable.
一方でフィルタ装置100においては、排水の循環によってフィルタ材110の濾過面にダストDTが堆積していく。このような加工機用のフィルタ装置100では、フィルタ材110の表面に付着した加工屑などのダストDTがケーキ層を形成して滞在し、濾過性能を低下させる。加工機の使用と共に、このようなダストDTの付着量が増えて、圧力損失を低下させ、フィルタ装置100の寿命に至る。 In the filter device 100, dust DT accumulates on the filtering surface of the filter material 110 as wastewater circulates. In a filter device 100 for such a processing machine, dust DT, such as processing debris, adheres to the surface of the filter material 110, forming a cake layer and remaining there, reducing filtering performance. As the processing machine is used, the amount of dust DT that adheres increases, reducing pressure loss and bringing the filter device 100 to an end of its life.
このため従来の加工機用のフィルタ装置では、フィルタ装置の延命のため、フィルタ材の表面に付着したダストを、圧縮空気を吹き付けて下方に落下させたり、フィルタ自体を振動させる等、機械的な動作によってふるい落とす構造が採用されていた。しかしながら、フィルタ装置に圧縮空気の吹付機構を付加するには、コンプレッサや配管などを準備する必要があり、構成が複雑化する。また、フィルタ材を振動させる構成においても、このような機械的な動作を生じさせる動力機構を設ける必要があって、同様に手間がかかる。さらにいずれの場合も、圧縮空気の吹付やフィルタ材の振動動作といった作業を繰り返し、定期的に行う必要があり、そのような管理の手間も余計にかかる問題があった。 For this reason, in order to extend the life of filter devices, conventional filter devices for processing machines have adopted a structure that uses mechanical action to sift away dust adhering to the surface of the filter material, such as blowing compressed air to cause it to fall downward or vibrating the filter itself. However, adding a compressed air blowing mechanism to a filter device requires the preparation of a compressor, piping, etc., making the configuration more complicated. Furthermore, a configuration that vibrates the filter material also requires the installation of a power mechanism to produce such mechanical action, which is similarly time-consuming. Furthermore, in either case, tasks such as blowing compressed air and vibrating the filter material must be repeated regularly, which creates the problem of additional maintenance work.
これに対して本実施形態に係る濾材によれば、このような付加的な機構を必要とせず、フィルタ材110自体の特性によって、付着したダストDTを自重で落下させ易くすることで、特別な操作を行うことなく、夜間や休止期間を利用してダストDTをフィルタカートリッジ120の底面に落下、沈降させて、フィルタ材110の濾過性能を回復させることができる。この方法であれば、既存のフィルタ装置をそのまま使用でき、適用のためのコストが不要となる。さらに、ダスト除去のための操作(圧縮空気の吹付やフィルタの振動)を別途、定期的に行う必要もなく、メンテナンス性にも優れる。 In contrast, the filter media of this embodiment does not require such an additional mechanism. Instead, the characteristics of the filter media 110 itself make it easy for the attached dust DT to fall under its own weight. This allows the dust DT to fall and settle to the bottom of the filter cartridge 120 at night or during downtime, without requiring any special operations, thereby restoring the filtering performance of the filter media 110. This method allows existing filter devices to be used as is, eliminating the cost of application. Furthermore, there is no need to perform separate, regular operations to remove dust (such as spraying compressed air or vibrating the filter), making it easy to maintain.
すなわち本実施形態によれば、表面が平滑な濾材をフィルタとして用いることで、フィルタ表面に付着したダストDTなどが自重でフィルタカートリッジ120の底部に落下して、濾過性能の回復が見込まれる。特に、動作の停止を伴う加工機であれば、動作を停止している期間中に、このようなダストの落下が進み、濾過性能の回復効果が向上する。動作の停止は、一時的なもので足りる。すなわち、数日や数ヶ月といった長い期間でなくても、時間と共にダストの落下が見込まれる。また、ある一定期間を超えると、ダストがほぼ落下することから濾過性能の回復効果が飽和すると思われる。休止期間は、使用する加工機の処理量や加工対象物の材質、大きさ、濾過水の種別、フィルタのサイズなどによっても変化する。本発明者の行った試験によれば、概ね5時間程度の休止期間を設けることで、濾過性能の回復効果が発揮されるとの知見を得た。 In other words, according to this embodiment, by using a filter material with a smooth surface as the filter, dust DT and other particles adhering to the filter surface fall to the bottom of the filter cartridge 120 under their own weight, which is expected to restore filtration performance. In particular, for processing machines that require operational shutdowns, the dust will continue to fall during the shutdown period, improving the effectiveness of restoring filtration performance. A temporary shutdown of operation is sufficient. In other words, dust is expected to fall over time, even if it is not for a long period such as several days or months. Furthermore, after a certain period, the dust will have almost completely fallen, and the filtration performance restoration effect is likely to saturate. The downtime period varies depending on the processing volume of the processing machine used, the material and size of the workpiece, the type of filtrate, the size of the filter, and other factors. Tests conducted by the inventors have found that a downtime period of approximately five hours is sufficient to restore filtration performance.
このような加工機のフィルタの交換時間は、一般にフィルタの圧力損失が規定値(例えば200kPa~300kPa)に達したタイミングで行われる。いいかえると、規定の圧力損失への到達時間によってフィルタの寿命が決まる。 The filter replacement time for such processing machines is generally when the filter's pressure loss reaches a specified value (e.g., 200 kPa to 300 kPa). In other words, the filter's lifespan is determined by the time it takes to reach the specified pressure loss.
また本実施形態によれば、濾材表面に堆積されたダスト粒子が、加工機の停止期間中にフィルタカートリッジ120の底部に落下して、濾材の通液抵抗が低下することにより、圧力損失の上昇を抑え、規定値に達するまでの期間を長くして、フィルタの長寿命化が図られる。すなわち本実施形態に係る濾材は、一定期間以上、動作を停止させる休止期間を設けた加工機に対して好適に利用できる。加工機の休止期間中を利用して、ダストが堆積する量よりも自重で落下させる量を大きくして、濾過性能を回復させる。この方法であれば、特段の工程や処理を経ることなく、通常の運転動作を行いつつ、濾過性能の回復期間が設定されて、フィルタ装置の交換サイクルを長大化できる。
(濾過方法)
Furthermore, according to this embodiment, dust particles accumulated on the surface of the filter material fall to the bottom of the filter cartridge 120 during periods when the processing machine is stopped, reducing the resistance to fluid flow through the filter material. This suppresses an increase in pressure loss, lengthens the time until the specified value is reached, and extends the life of the filter. In other words, the filter material according to this embodiment is suitable for use in processing machines that have downtime periods during which operation is stopped for a certain period of time or more. By utilizing the downtime of the processing machine, the amount of dust that falls under its own weight is increased compared to the amount of dust that accumulates, thereby restoring filtration performance. This method allows the filtration performance recovery period to be set while the filter device is operating normally, without any special steps or treatments, and the replacement cycle of the filter device can be extended.
(filtration method)
ここで、本実施形態に係る濾材をフィルタ材として用いたフィルタ装置による濾過方法について説明する。放電加工機用フィルタをセットした放電加工機200で加工を行い、加工水に含まれる濾過対象物を、放電加工機用フィルタの表面に付着させる。そして放電加工機200の加工動作を一定期間以上停止させている間に、放電加工機用フィルタに付着した濾過対象物を自重で落下させる。これにより、夜間等の放電加工機200を使用していない間に、放電加工機用フィルタに付着した濾過対象物を自重で落下させて、濾過性能の低下を抑制できる。 Here, we will explain a filtration method using a filter device that uses the filter media of this embodiment as the filter material. Machining is performed using an electric discharge machine 200 with an electric discharge machine filter installed, and the material to be filtered contained in the machining water is allowed to adhere to the surface of the electric discharge machine filter. Then, while the machining operation of the electric discharge machine 200 is stopped for a certain period of time or more, the material to be filtered that has adhered to the electric discharge machine filter is allowed to fall under its own weight. In this way, when the electric discharge machine 200 is not in use, such as overnight, the material to be filtered that has adhered to the electric discharge machine filter is allowed to fall under its own weight, preventing a decline in filtering performance.
なおフィルタ装置の形状は、図7に示した形態に限らず、既知の態様を適宜利用できる。例えば実施形態2に係るフィルタ装置100’として、図8に示すような周囲に放射状に延長された複数の平板状で構成された形態としてもよい。この図に示すフィルタ装置100’も、フィルタカートリッジ120’にフィルタ材110’を挿入している。 The shape of the filter device is not limited to the form shown in Figure 7, and any known form can be used as appropriate. For example, the filter device 100' according to embodiment 2 may be configured as multiple flat plates extending radially around the periphery, as shown in Figure 8. The filter device 100' shown in this figure also has a filter material 110' inserted into a filter cartridge 120'.
本発明に係る濾材及びこれを用いた放電加工機用フィルタ、ワイヤーカット加工機用フィルタ、放電加工システム、濾材の製造方法は、ワイヤーカット加工機等の加工機用のフィルタ装置に用いるフィルタ材として好適に利用できる。 The filter media of the present invention, as well as the filters for electric discharge machines, filters for wire-cut machines, electric discharge machining systems, and methods for manufacturing the filter media, can be suitably used as filter media for filter devices in wire-cut machines and other processing machines.
1…支持層
2…濾過層
10…濾材
100、100’…フィルタ装置
110、110’…フィルタ材
120、120’…フィルタカートリッジ
200…放電加工機
210…加工槽
220…放電加工部
230…制御部
240…循環経路
1000…放電加工システム
DT…ダスト
1... Support layer 2... Filter layer 10... Filter material 100, 100'... Filter device 110, 110'... Filter material 120, 120'... Filter cartridge 200... Electric discharge machine 210... Machining tank 220... Electric discharge machining unit 230... Control unit 240... Circulation path 1000... Electric discharge machining system DT... Dust
Claims (12)
一方の面を前記支持層に固定するよう積層され、他方の面を濾過対象物が堆積する濾過面とする濾過層と
を備える濾材であって、
前記濾過層は、前記支持層よりも目が細かく、
前記濾過層が、合成樹脂繊維を含み、
前記支持層が、合成樹脂繊維と、フィブリル化したリヨセル繊維を含み、前記リヨセル繊維の配合量が10~30重量%である濾材。 The supporters and
A filter medium comprising a filter layer having one surface laminated to be fixed to the support layer and the other surface serving as a filtering surface on which a filtering object is accumulated,
The filtration layer has a finer mesh than the support layer,
The filtration layer contains synthetic resin fibers,
The filter medium wherein the support layer contains synthetic resin fibers and fibrillated lyocell fibers, and the blending amount of the lyocell fibers is 10 to 30% by weight.
前記リヨセル繊維の配合量が、18~30重量%である濾材。 The filter medium according to claim 1,
The filter medium has a blending amount of the lyocell fiber of 18 to 30% by weight.
前記リヨセル繊維の配合量が、10~20重量%である濾材。 The filter medium according to claim 1,
The filter medium has a blending amount of the lyocell fiber of 10 to 20% by weight.
前記リヨセル繊維の配合量が、18~20重量%である濾材。 The filter medium according to claim 1,
The filter medium has a blending amount of the lyocell fiber of 18 to 20% by weight.
一方の面を前記支持層に固定するよう積層され、他方の面を濾過対象物が堆積する濾過面とする濾過層と
を備える濾材であって、
前記濾過層は、前記支持層よりも目が細かく、
前記濾過層が、合成樹脂繊維を含み、
前記支持層が、合成樹脂繊維と、フィブリル化したリヨセル繊維を含み、
前記濾材の、最大孔径が40~49μmであり、平均流量孔径が25~35μmである濾材。 The supporters and
A filter medium comprising a filter layer having one surface laminated to be fixed to the support layer and the other surface serving as a filtering surface on which a filtering object is accumulated,
The filtration layer has a finer mesh than the support layer,
The filtration layer contains synthetic resin fibers,
The support layer includes synthetic resin fibers and fibrillated lyocell fibers,
The filter medium has a maximum pore size of 40 to 49 μm and a mean flow pore size of 25 to 35 μm.
前記濾過層が、フィブリル化したリヨセル繊維を含まない濾材。 The filter medium according to any one of claims 1 to 5,
A filter medium in which the filtration layer does not contain fibrillated lyocell fibers.
前記濾過層が、さらにパルプ状合成高分子を含む濾材。 The filter medium according to any one of claims 1 to 6,
The filter medium, wherein the filtration layer further comprises a pulp-like synthetic polymer.
初期効率が、粒径5μmにおいて85%以上である濾材。 The filter medium according to any one of claims 1 to 7,
A filter medium having an initial efficiency of 85% or more at a particle size of 5 μm.
剛軟度が、700mgf以上である濾材。 The filter medium according to any one of claims 1 to 8,
A filter medium having a bending resistance of 700 mgf or more.
前記フィルタ材を挿入したフィルタカートリッジと
を備えるフィルタ装置と、
加工液を蓄えるための加工槽と、
前記加工槽に蓄えられた加工液中で放電加工を行う放電加工部と、
前記放電加工部の加工動作を制御する制御部と、
前記加工槽と前記フィルタ装置とで、加工液が循環するように接続される循環経路と、
を備え、
前記加工槽から排出された加工液を、前記フィルタ装置で濾過して、前記加工槽に環流するよう構成してなる放電加工システム。 A filter material using the filter material according to any one of claims 1 to 9,
a filter device including a filter cartridge into which the filter material is inserted;
a machining tank for storing machining fluid;
an electric discharge machining unit that performs electric discharge machining in the machining fluid stored in the machining tank;
a control unit that controls the machining operation of the electric discharge machining unit;
a circulation path that connects the machining tank and the filter device so that the machining fluid circulates;
Equipped with
The electric discharge machining system is configured so that the machining fluid discharged from the machining tank is filtered by the filter device and returned to the machining tank.
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