JP2004307405A

JP2004307405A - 弱酸性殺菌剤の製造装置および製造方法

Info

Publication number: JP2004307405A
Application number: JP2003103890A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ooyanai; 健大谷内; Masanori Sakakibara; 巨規榊原; Masanori Itakura; 正則板倉; Katsuya Sanai; 克弥讃井; Masahiro Shibata; 昌弘柴田; Yozo Kasai; 庸三笠井; Hide Ishii; 秀石井
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd; Mitsubishi Rayon Engineering Co Ltd; Shibata Kagaku KK
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd; Mitsubishi Rayon Engineering Co Ltd; Shibata Kagaku KK
Priority date: 2003-04-08
Filing date: 2003-04-08
Publication date: 2004-11-04

Abstract

【課題】瞬時に効率良く弱酸性殺菌剤を製造する。
【解決手段】炭酸ガス供給手段（炭酸ガスボンベ２）と、水供給手段（吸水ライン１）と、炭酸ガス溶解器と、炭酸ガス溶解器の排出側に連結された殺菌剤供給手段（次亜塩素酸ナトリウム水溶液タンク３）とを有する弱酸性殺菌剤の製造装置であって、該炭酸ガス溶解器は、該炭酸ガス供給手段と該水供給手段に連結された膜モジュール８からなることを特徴とする弱酸性殺菌剤の製造装置；および、膜モジュール８からなる炭酸ガス溶解器に、水と炭酸ガスを供給して炭酸水を製造し、該炭酸水に殺菌剤供給手段から殺菌剤を供給することを特徴とする弱酸性殺菌剤の製造方法。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弱酸性殺菌剤の製造装置および方法に関する。より詳しくは、瞬時に効率良く弱酸性殺菌剤を製造するための装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
塩素を有効成分とする殺菌剤、いわゆる塩素系殺菌剤は、例えば医療用、食品衛生用等として幅広い殺菌用途に用いられている。
【０００３】
塩素系殺菌剤は、水溶液中で、塩素、次亜塩素酸、次亜塩素酸イオンとして存在する。中でも、次亜塩素酸の殺菌効果が高く、例えば大腸菌に対する次亜塩素酸の殺菌効果は、次亜塩素酸イオンの８０倍と言われている。水溶液中での塩素、次亜塩素酸、次亜塩素酸イオンの存在比はｐＨによって変化し、ｐＨ５付近の弱酸性域において次亜塩素酸が大半を占めるようになる。また、強酸性域においては、有毒な塩素の存在比が高くなり、中性以上では次亜塩素酸イオンの存在比が高くなる。
【０００４】
次亜塩素酸が大半を占める弱酸性殺菌剤の製造方法としては、例えば、食塩水を無隔膜で電解し塩酸でｐＨ調整する方法、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を塩酸でｐＨ調整する方法（特許文献１参照）、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を炭酸ガスでｐＨ調整する方法（特許文献２参照）等がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−２３７４７８号公報
【特許文献２】
特開平１０−２４２９４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
塩酸でｐＨ調整する上述の方法では、塩酸の取り扱いに注意が必要であり、また塩酸の混合比を誤ると混合水溶液のｐＨが強酸性になり有毒な塩素を発生する可能性がある。
【０００７】
炭酸ガスでｐＨ調整する上述の方法では、具体的には、まず水中で炭酸ガスをバブリングして炭酸水を製造し、この炭酸水を用いて次亜塩素酸ナトリウム水溶液のｐＨを調整して弱酸性殺菌剤を製造している。この炭酸水は弱酸性で、塩酸と異なり有毒の塩素を発生する心配はない。しかし、タンク内の噴出管から炭酸ガスをバブリングしてｐＨ調整を行っているので、タンク設備のスペースが必要であり、またタンク内で瞬時にｐＨ調整を実行することはできず、またタンクから送液する時にポンプが必要となり、また噴出管を用いる方法では炭酸ガスの溶解効率が悪く一部のガスを排出する必要もある。
【０００８】
本発明の目的は、瞬時に効率良く弱酸性殺菌剤を製造できる装置および方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、炭酸ガス供給手段と、水供給手段と、炭酸ガス溶解器と、該炭酸ガス溶解器の排出側に連結された殺菌剤供給手段とを有する弱酸性殺菌剤の製造装置であって、該炭酸ガス溶解器は、該炭酸ガス供給手段と該水供給手段に連結された膜モジュールからなることを特徴とする弱酸性殺菌剤の製造装置である。
【００１０】
さらに、本発明は、膜モジュールからなる炭酸ガス溶解器に、水供給手段から水を供給し、炭酸ガス供給手段から炭酸ガスを供給して炭酸水を製造し、該炭酸水に殺菌剤供給手段から殺菌剤を供給することを特徴とする弱酸性殺菌剤の製造方法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の製造装置の好適な一例を示す概略的全体構成図である。
【００１２】
本例の装置において、水供給手段は、給水ライン１と、定流量弁６と、電磁弁７とを有して成る。給水ライン１は炭酸ガス溶解器８の水供給口に管路によって連結されており、その管路の途中において定流量弁６、電磁弁７がこの順で設けられている。
【００１３】
炭酸ガス供給手段は、炭酸ガスボンベ２と、圧力計４と、調圧弁５と、定流量弁６と、電磁弁７とを有して成る。炭酸ガスボンベ２は、炭酸ガス溶解器８のガス供給口に管路によって連結されており、その管路の途中において調圧弁５、定流量弁６、電磁弁７がこの順で設けられ、さらに調圧弁５の前後に圧力計４が設けられている。
【００１４】
炭酸ガス溶解器８は、膜モジュールから成る。この膜モジュールから成る炭酸ガス溶解器８は、いわゆる膜型炭酸ガス溶解器であり、膜を隔てて一方の空間に水が流れ、他方の空間に炭酸ガスが流れ、その炭酸ガスが膜を通過して水中に溶解する構成になっている。
【００１５】
殺菌剤供給手段は、次亜塩素酸ナトリウム水溶液タンク３と、定流量弁６と、電磁弁７とを有して成る。このタンク３は、炭酸ガス溶解器８の排出側に管路によって連結されており、その管路の途中において調圧弁５、定流量弁６、電磁弁７がこの順で設けられている。
【００１６】
さらに、炭酸ガス溶解器８の排出側における次亜塩素酸ナトリウム水溶液と炭酸水の混合箇所の更に下流側には、弱酸性殺菌剤流出口９が設けられている。
【００１７】
次に、図１に示す装置を用いて弱酸性殺菌剤を製造する方法の好適な例を説明する。
【００１８】
まず、給水ライン１側の管路の電磁弁７を開き、定流量弁６で流量を一定にして、給水ライン１からの水を炭酸ガス溶解器８の水供給口に流す。また、炭酸ガスボンベ２側の管路の電磁弁７を開き、調圧弁５で一定圧にし、定流量弁６で流量を一定にして、炭酸ガスボンベ２からの炭酸ガスを炭酸ガス溶解器８のガス供給口に流す。この炭酸ガス溶解器８の内部において、炭酸ガスは膜を通過して水中に効率良く溶解し、炭酸水が生成する。この生成した炭酸水は、炭酸ガス溶解器８の排出側から排出される。
【００１９】
さらに、次亜塩素酸ナトリウム水溶液タンク３の電磁弁７を開き、定流量弁６で流量を一定にして、タンク３からの次亜塩素酸ナトリウム水溶液（殺菌剤）を炭酸ガス溶解器８の排出側に流す。この操作において、次亜塩素酸ナトリウム水溶液と炭酸ガス溶解器８で生成した炭酸水を混合し、次亜塩素酸ナトリウム水溶液のｐＨを所望の値（弱酸性）に調整することによって、弱酸性殺菌剤が得られる。
【００２０】
本発明では、上述した例のように、炭酸ガス溶解器８として膜モジュールを用いる。この膜モジュールを用いることにより、基本的に効率よく炭酸ガスを水に溶解することが可能となる。膜の種類としては、例えば、平膜、チューブラー膜、中空糸膜、スパイラル膜等が挙げられる。特に、装置のコンパクト化、取り扱い易さから、中空糸膜が最も好ましい。
【００２１】
膜モジュールの膜は、ガス透過性に優れるものであれば良く、従来より知られる各種のものを使用できる。例えば、多孔質中空糸膜でも、非多孔質中空糸膜でも良い。多孔質中空糸膜を使用する場合は、その表面の開口孔径が０．０１〜１０μｍのものが好ましい。
【００２２】
最も好ましい中空糸膜は、薄膜状の非多孔質ガス透過層の両側を多孔質層で挟み込んだ三層構造の複合中空糸膜である。その具体例として、三菱レイヨン（株）製の三層複合中空糸膜（ＭＨＦ膜、商品名）が挙げられる。ここで非多孔質ガス透過層（膜）とは、気体が膜基質への溶解・拡散機構により透過する膜であり、クヌッセン流れのように気体がガス状で透過できる孔を実質的に含まないものであれば如何なるものでもよい。非多孔質ガス透過膜を用いることにより、炭酸ガスが炭酸水中に気泡として放出されることなくガスを供給、溶解でき、効率良く溶解でき、しかも任意の濃度に制御しやすい。また、多孔質膜の場合に稀に生じる逆流、すなわち水が細孔を経てガス供給側に逆流するようなこともない。さらに、そのような三層構造の複合中空糸膜においては、非多孔質層はガス透過性に優れたごく薄膜状のものとして形成されているが、これが多孔質により保護されて損傷を受け難いので好ましい。
【００２３】
なお、図１では、炭酸ガス溶解器８を１個用いた例を示したが、本発明はこれに限定されず、２個以上の炭酸ガス溶解器を並列あるいは直列に配列して用いてもよい。
【００２４】
本発明においては、炭酸ガス溶解器として、膜モジュールからなる膜型炭酸ガス溶解器を用いているので、水中で炭酸ガスをバブリングして炭酸水を生成する従来例と比較してガス溶解効率が高く、瞬時に効率良く製造を実施でき、またタンクやその送液ポンプ等の設備スペースを省略できる。
【００２５】
本発明では、例えば上述した例のように、炭酸ガス供給手段、水供給手段および殺菌剤供給手段のうちの一つ以上の手段に定流量弁６や電磁弁７を設けることが好ましい実施形態である。定流量弁６を使用すれば、例えば炭酸水と次亜塩素酸ナトリウム水溶液との比率や、炭酸ガスと水の比率など、各原料の比率が一定になり、ｐＨ精度が更に高い弱酸性殺菌剤を製造できる。定流量弁６の種類は、特に限定されないが、例えば、オリフィス、ニードルバルブ等が好ましい。なお、次亜塩素酸ナトリウム水溶液等の殺菌剤は自重で流れて定量良く混合できることが最も好ましいが、それができない場合は、定流量弁６の代わりに定量ポンプを用いることもできる。
【００２６】
また、電磁弁７を使用すれば、電子制御により、供給、停止を簡単に行うことができる。すなわち、実際の一連の操作としては、電磁弁７を連動させるスイッチをオンすることにより各電磁弁７を開き、水、炭酸ガス、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を流し、瞬時に弱酸性殺菌剤を製造できる。なお、水、炭酸ガス、次亜塩素酸ナトリウムの各電磁弁７をこの順に適当な時間をずらして作動させると、通水初期から、正確に弱酸性殺菌剤を製造できる。また、製造を止める時は、スイッチをオフすることにより電磁弁７を閉じ、水、炭酸ガス、次亜塩素酸ナトリウム水溶液の流れを止めれば、弱酸性殺菌剤の製造を中止できる。
【００２７】
本発明は、弱酸性殺菌剤のうち、塩素を有効成分とする弱酸性殺菌剤、いわゆる弱酸性塩素系殺菌剤の製造に有用である。特に、上述した実施形態のように、次亜塩素酸ナトリウム水溶液のｐＨを調整して、弱酸性殺菌剤を製造する場合に非常に有用である。本発明により得られる弱酸性殺菌剤は、ｐＨが３〜８程度であることが好ましく、４〜７程度がより好ましい。また、有効塩素量は３０〜２００ｐｐｍ程度であることが好ましく、５０〜１５０ｐｐｍ程度であることがより好ましい。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、瞬時に効率良く弱酸性殺菌剤を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造装置の好適な一例を示す概略的全体構成図である。
【符号の説明】
１給水ライン
２炭酸ガスボンベ
３次亜塩素酸ナトリウム水溶液タンク
４圧力計
５調圧弁
６定流量弁
７電磁弁
８炭酸ガス溶解器（膜モジュール）
９弱酸性殺菌剤流出口

Claims

炭酸ガス供給手段と、水供給手段と、炭酸ガス溶解器と、該炭酸ガス溶解器の排出側に連結された殺菌剤供給手段とを有する弱酸性殺菌剤の製造装置であって、該炭酸ガス溶解器は、該炭酸ガス供給手段と該水供給手段に連結された膜モジュールからなることを特徴とする弱酸性殺菌剤の製造装置。
膜モジュールが、中空糸膜からなる請求項１記載の弱酸性殺菌剤の製造装置。
中空糸膜が、薄膜状の非多孔質ガス透過層の両側を多孔質層で挟み込んだ三層構造の複合中空糸膜である請求項２記載の弱酸性殺菌剤の製造装置。
弱酸性殺菌剤が、弱酸性の次亜塩素酸ナトリウム水溶液である請求項１〜３の何れか一項記載の弱酸性殺菌剤の製造装置。
炭酸ガス供給手段、水供給手段および殺菌剤供給手段のうちの一つ以上の手段に、電磁弁が設けられている請求項１〜４の何れか一項記載の弱酸性殺菌剤の製造装置。
炭酸ガス供給手段、水供給手段および殺菌剤供給手段のうちの一つ以上の手段に、定流量弁が設けられている請求項１〜５の何れか一項記載の弱酸性殺菌剤の製造装置。
膜モジュールからなる炭酸ガス溶解器に、水供給手段から水を供給し、炭酸ガス供給手段から炭酸ガスを供給して炭酸水を製造し、該炭酸水に殺菌剤供給手段から殺菌剤を供給することを特徴とする弱酸性殺菌剤の製造方法。