制作合成纤维,化学薄膜等产品时,不可或缺的“过滤”工艺是我们渡边义一制作所的擅长领域。过滤工艺使用的过滤器正是我们的主力产品。
说到过滤,很多人马上想到的是过滤液体,并去除杂质。其实这只是一部分,过滤还有一个很重要的性能,那就是流体品质均一化。原材料如果得不到充分的搅拌,或者残留有固体颗粒等,都会导致后期工序无法实现优良产品的制作。
原材料流体中的因高粘性而凝聚并固化后被称作“凝胶(英语为gel)”。例如,魔芋是甘露的凝胶,豆腐是大豆蛋白质的凝胶。如果是那些被期待的凝胶产品当然没有任何问题,但是不希望凝聚固化的物质发生固化时无疑会引发很多问题。
我们制作的过滤器,不仅可用于过滤杂质,还可用于将固化的凝胶物分散还原。
渡边义一制作所的过滤器,其原材料为纤维金属,这是一种将不锈钢材料以微米单位开纤,然后烧固加工的“用金属制成的绵”。
当流体滤过时,不仅可以过滤出杂质,还能有效分散凝胶。但是,如果凝胶过硬或过大,则无法完成分散并造成阻塞。
“是否能进一步提高分散性能呢”?面对合成纤维和化学薄膜等厂商的需求,我们利用哪类过滤器满足了他们呢?
灵感就在身边
打生鸡蛋时,我们一般使用圆横断面的筷子。但是这样的话,不仅相当费时,而且无论怎样搅拌,都会剩下没打开的蛋清。这也是凝胶的一种。
如果像拿筷子一样拿着打开的剪刀,试着搅拌生鸡蛋的话,会怎么样呢?搅拌的时间肯定应该比使用圆筷子时的要短。这是因为剪刀的横断面很尖,可以很好的分散生鸡蛋的组织。
即使不用剪刀,而用横断面为三角形的筷子,也能比圆筷子更容易搅拌好蛋黄和蛋清。这一原理启发了渡边义一制作所的新发明。
在制作被称作“金属之绵”的纤维金属时,需要将原材料的金属加工成纤维状。其中有的产品其横断面并不是圆形,而是三角形等的多角形。
金属加工公司告诉我们,这类产品虽然有加入混凝土中用以改善强度性能的先例,但是直到现在并未找到一个更为有效的利用方法。了解三角形纤维金属产品的渡边义一制作所想到的是:能否将这一材料用于过滤器中。
我们马上开始进行各种各样的尝试与验证。最困难的课题是究竟该如何烧结这类纤维?削取的金属短且呈直线状,使用传统的烧结方法很难实现固化目的。不过我们拥有在“第2章”中介绍的退火技术领域的经验。通过尝试各种温度和时间的组合,终于成功完成了高效的烧固。
横断面为三角形的纤维金属产品成功问世了。当凝胶流过时,能够切断其组织,并通过分散和减少阻塞保证了品质的均一。另外,与目前使用的过滤器相比较,其寿命为传统产品的1.5倍。
这一令人耳目一新的划时代产品的但是离不开“搅拌生鸡蛋”这一身边的智慧。