JP2006307205A - Inorganic salt of acid polysaccharide, inorganic salt of acid polysaccharide that holds adsorbent and manufacturing method thereof - Google Patents

Inorganic salt of acid polysaccharide, inorganic salt of acid polysaccharide that holds adsorbent and manufacturing method thereof Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an acid polysaccharide inorganic salt and its manufacturing method; a gel and/or a fiber of the acid polysaccharide inorganic salt; and the gel and/or the fiber of the acid polysaccharide inorganic salt that holds an adsorbent. <P>SOLUTION: The acid polysaccharide inorganic salt is the one in which the ratio of a monovalent inorganic salt of an acid polysaccharide which makes the main component to the whole acid polysaccharide inorganic salt, is ≥90 mol%, preferably ≥99.85 mol%, and particularly ≥99.9 mol%. The manufacturing method of the acid polysaccharide inorganic salt includes the step wherein an aqueous solution of the salt between the inorganic cations containing the monovalent inorganic cations that make the major component and the anions of the acid polysaccharide is dialyzed against a dialysis fluid containing monovalent inorganic cations (the ratio of the monovalent inorganic cations in the dialysis fluid is higher than the ratio of the monovalent inorganic cations that make the major component in the aqueous solution). The gel and/or the fiber of the acid polysaccharide inorganic salt is provided. Also provided is the gel and/or the fiber of the acid polysaccharide inorganic salt that holds the adsorbent, which has the gel and/or the fiber of the acid polysaccharide inorganic salt and the adsorbent. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、主に、酸性多糖類無機塩及びその製造方法、酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維、酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品、吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維、吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品に関する。本発明は、さらに、吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維或いは/並びに吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品を利用する塩水中の栄養塩類の濃度低減装置、塩水中の栄養塩類の濃度低減システム、塩水中の栄養塩類の濃度低減方法、塩水中の栄養塩類の濃度低減処理水、並びに、塩水中の栄養塩類の濃度低減処理水の中で生産された外洋性生物にも関する。   The present invention mainly includes an acidic polysaccharide inorganic salt and a production method thereof, an acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber, an acidic polysaccharide inorganic salt gel product and / or a fiber product, and an acidic polysaccharide inorganic holding an adsorbent. The present invention relates to an acidic polysaccharide inorganic salt gel product and / or a fiber product that retains salt gel and / or fiber and adsorbent. The present invention further provides an acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber holding an adsorbent and / or an acidic polysaccharide inorganic salt gel product holding an adsorbent and / or a nutrient salt in salt water using the fiber product. Concentration reduction device, nutrient salt concentration reduction system in salt water, nutrient salt concentration reduction method in salt water, nutrient salt concentration reduction treatment water in salt water, and nutrient salt concentration reduction treatment water in salt water It also relates to the oceanic creatures produced.

酸性多糖類は分子内にカルボキシル基(−COOH)やエステル型硫酸(−SOH)を持っており、これらが金属イオンとイオン交換的に結合する能力を有している。海藻は多くの酸性多糖類を生産する。紅藻類海藻の生産する代表的な酸性多糖類は、カラギーナン、ポルフィラン、フノランなどである。褐藻類海藻の生産する代表的な酸性多糖類は、アルギン酸、フコイダンなどである。緑藻類海藻の生産する代表的な酸性多糖類は、ウロン酸含有硫酸多糖、などである。 Acidic polysaccharides have a carboxyl group (—COOH) or ester-type sulfuric acid (—SO 3 H) in the molecule, and these have the ability to ion exchange bond with metal ions. Seaweed produces many acidic polysaccharides. Typical acidic polysaccharides produced by red algae seaweed are carrageenan, porphyran, funolan and the like. Typical acidic polysaccharides produced by brown algae are alginic acid and fucoidan. Typical acidic polysaccharides produced by the green alga seaweed are uronic acid-containing sulfate polysaccharides and the like.

ある種の酸性多糖類無機塩は、無機カチオン種が交換すると存在状態が変化することが知られている。アルギン酸ナトリウムは水溶性であるが、アルギン酸カルシウムは不溶性でありゲルを形成する。アルギン酸は鉛イオン(Pb2+)、銅イオン(Cu2+)、カドミウムイオン(Cd2+)、亜鉛イオン(Zn2+)、ニッケルイオン(Ni2+)、コバルトイオン(Co2+)、マンガンイオン(Mn2+)、ストロンチウムイオン(Sr2+)、バリウムイオン(Ba2+)など2価金属イオンとアルギン酸無機塩ゲルを作る。2価金属イオンの中で、マグネシウムイオン(Mg2+)と水銀イオン(Hg2+)とはアルギン酸無機塩ゲルを作らない。そのゲル強度は、無機カチオン種によって異なり、Pb2+>Cu2+>Cd2+>Zn2+、Ni2+、Co2+>Mn2+の順であることが知られている。一方、アルギン酸のアルカリ金属塩、マグネシウム塩、及びアンモニウム塩は水溶性である。 It is known that a certain kind of acidic polysaccharide inorganic salt changes its presence state when the inorganic cation species are exchanged. Sodium alginate is water soluble, but calcium alginate is insoluble and forms a gel. Alginic acid is lead ion (Pb 2+ ), copper ion (Cu 2+ ), cadmium ion (Cd 2+ ), zinc ion (Zn 2+ ), nickel ion (Ni 2+ ), cobalt ion (Co 2+ ), manganese ion (Mn 2+ ). A divalent metal ion such as strontium ion (Sr 2+ ), barium ion (Ba 2+ ) and an alginate inorganic salt gel are prepared. Among divalent metal ions, magnesium ions (Mg 2+ ) and mercury ions (Hg 2+ ) do not form an alginate inorganic salt gel. The gel strength varies depending on the inorganic cation species, and is known to be in the order of Pb 2+ > Cu 2+ > Cd 2+ > Zn 2+ , Ni 2+ , Co 2+ > Mn 2+ . On the other hand, alkali metal salts, magnesium salts, and ammonium salts of alginic acid are water-soluble.

しかし天然資材故に生物から製造された酸性多糖類無機塩は、無機カチオン主成分以外に多くの夾雑無機カチオンを含んでいる。所望する物性を発揮する酸性多糖類無機塩ゲル又は繊維を製造する目的で、所望の無機カチオン成分の比率を高めた多糖類無機塩を製造する技術が求められている。   However, acidic polysaccharide inorganic salts produced from living organisms because of natural materials contain many contaminating inorganic cations in addition to the main inorganic cation. For the purpose of producing an acidic polysaccharide inorganic salt gel or fiber that exhibits desired physical properties, a technique for producing a polysaccharide inorganic salt in which the ratio of a desired inorganic cation component is increased is required.

アルギン酸ナトリウムのような水溶性酸性多糖類無機塩は、その用途により、溶液の粘度が重要になっている。水溶性酸性多糖類無機塩であるアルギン酸ナトリウムは、水に溶けて粘ちょうな液になる性質を利用して食品工業を初め医療、化粧品、染色、繊維、製紙、及びその他諸工業で広く利用されている。食品工業では、食品の安定剤、増粘剤、分散剤、ゲル化剤として用いられている。前記用途での使用には、それぞれアルギン酸ナトリウム水溶液に求められる適切な粘度範囲が存在する。   For water-soluble acidic polysaccharide inorganic salts such as sodium alginate, the viscosity of the solution is important depending on the application. Sodium alginate, a water-soluble acidic polysaccharide inorganic salt, is widely used in the food industry, medicine, cosmetics, dyeing, textiles, papermaking, and other industries, taking advantage of its ability to dissolve in water and become a viscous liquid. ing. In the food industry, it is used as a food stabilizer, thickener, dispersant, and gelling agent. Each of the above uses has an appropriate viscosity range required for an aqueous sodium alginate solution.

しかし、ゼリー、飲料などの透明性を要求される食品への用途向けには、低濁度のアルギン酸ナトリウムが求められている。アルギン酸ナトリウム水溶液中に不純物としてアルギン酸カルシウムなど不溶性アルギン酸無機塩が存在すると、アルギン酸ナトリウム水溶液の濁度が上昇する。   However, low turbidity sodium alginate is required for use in foods that require transparency, such as jelly and beverages. When an insoluble alginic acid inorganic salt such as calcium alginate is present as an impurity in the aqueous sodium alginate solution, the turbidity of the aqueous sodium alginate solution increases.

現在のアルギン酸ナトリウムの製造方法は、主として酸(沈殿)法とカルシウム(沈殿)法である。酸法とカルシウム法については、比較例1及び2で記述するが、両者とも、酸処理工程及びアルカリ処理工程があり、そのために、アルギン酸の分子鎖切断が起こり、結果的に分子量が減る確率が高くなる。MG比(アルギン酸は2種類のウロン酸から構成されている。その2種類のウロン酸はマンヌロン酸とグルロン酸である。マンヌロン酸とグルロン酸の比をMG比という。MG比はM/Gとも記載される)が同じであれば、分子量が減れば、粘度も低減する。すなわちアルギン酸ナトリウムの高純度化を酸法及び/又はカルシウム法を用いて行えば、分子量の低下即ち粘度の低下を引き起す可能性が高い。   Current methods for producing sodium alginate are mainly the acid (precipitation) method and the calcium (precipitation) method. Although the acid method and the calcium method are described in Comparative Examples 1 and 2, both have an acid treatment step and an alkali treatment step, and as a result, there is a probability that molecular chain scission of alginic acid occurs, resulting in a decrease in molecular weight. Get higher. MG ratio (alginic acid is composed of two types of uronic acids. The two types of uronic acids are mannuronic acid and guluronic acid. The ratio of mannuronic acid to guluronic acid is called the MG ratio. If the molecular weight decreases, the viscosity also decreases. That is, if the purification of sodium alginate is performed using the acid method and / or the calcium method, there is a high possibility of causing a decrease in molecular weight, that is, a decrease in viscosity.

そこで、現在、食品など用途によって求められるアルギン酸ナトリウムの粘度を保ったままで、アルギン酸ナトリウムから不溶性アルギン酸無機塩の原因となる無機カチオン種を除去して低濁度アルギン酸ナトリウムを製造する技術が求められている。   Therefore, there is a need for a technique for producing low-turbidity sodium alginate by removing inorganic cationic species that cause insoluble alginic acid inorganic salts from sodium alginate while maintaining the viscosity of sodium alginate that is required for foods and other applications. Yes.

カラギーナンは食品加工の分野で利用度が高く、特にミルク製品において使われ、広く糊料としても多く利用され、医薬の基剤にも用いられる。またカラギーナンのナトリウム塩は水溶性であるが、カラギーナンのカリウム塩やアンモニウム塩は不溶性でゲル状になる。   Carrageenan is highly used in the field of food processing, particularly in milk products, widely used as a paste, and also used as a pharmaceutical base. Carrageenan sodium salt is water-soluble, but carrageenan potassium and ammonium salts are insoluble and gelled.

これらは天然で生物由来の高分子(バイオポリマーともいう)であり、かつ、分子内にカルボキシル基(−COOH)やエステル型硫酸(−SOH)など酸性基を持ち金属イオンとイオン交換するため、粗水溶性酸性多糖類無機塩には様々な無機カチオン種と酸性多糖類との塩が含まれている。また、酸やアルカリ処理によって、酸性多糖類の鎖が切断される危険性も多い。 These are natural and biological macromolecules (also referred to as biopolymers), and have an acidic group such as a carboxyl group (—COOH) or ester type sulfuric acid (—SO 3 H) in the molecule to exchange ions with metal ions. Therefore, the crude water-soluble acidic polysaccharide inorganic salt contains salts of various inorganic cation species and acidic polysaccharide. In addition, there is also a high risk of acid polysaccharide chains being cleaved by acid or alkali treatment.

そこで、現在、食品など用途によって求められる水溶性酸性多糖類無機塩の粘度を保ったままで、かつ、不溶性酸性多糖類無機塩の原因となる無機カチオン種を除去して低濁度水溶性酸性多糖類無機塩水溶性酸性多糖類無機塩を製造する技術が求められている。   Therefore, while maintaining the viscosity of the water-soluble acidic polysaccharide inorganic salt that is currently required for foods and other applications, the inorganic cation species that cause the insoluble acidic polysaccharide inorganic salt are removed and the low turbidity water-soluble acidic polysaccharide is removed. Sugar Inorganic Salt There is a need for a technique for producing a water-soluble acidic polysaccharide inorganic salt.

また、アルギン酸ナトリウムは、アルギン酸カルシウムゲルや繊維の原料となる。原料であるアルギン酸ナトリウム水溶液中にカルシウムイオンなどアルギン酸と結合しゲル化する2価の金属イオンが含まれていると、アルギン酸ナトリウム水溶液の粘度が上昇したり、濁度が上昇たり、タマになったり、更に塩化カルシウム水溶液など凝固液を入れた凝固槽にアルギン酸ナトリウム水溶液を注入しゲル化際に、ゲルの固まり方が一定でなくなったり、ノズルを詰まらせたりする原因となっていた。特に細いノズルから液を噴射しゲルを調整するときは問題となっていた。更に調製したアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維の強度も低いことが問題となっていた。   Sodium alginate is a raw material for calcium alginate gel and fibers. If the raw material sodium alginate aqueous solution contains divalent metal ions that bind to and gel with alginic acid such as calcium ions, the viscosity of the sodium alginate aqueous solution will increase, turbidity will increase, Furthermore, when a sodium alginate aqueous solution is poured into a coagulation tank containing a coagulating solution such as a calcium chloride aqueous solution and gelation occurs, the gel solidifies in a non-uniform manner or clogs the nozzle. In particular, it has been a problem when adjusting the gel by spraying liquid from a thin nozzle. Furthermore, the strength of the prepared calcium alginate gel and / or fiber is also low.

そのため、現在、カルシウムイオンなどアルギン酸と結合しゲル化する2価の金属イオンを極力取り除いた高純度アルギン酸ナトリウムとその製造方法が求められている。   Therefore, high purity sodium alginate from which divalent metal ions such as calcium ions that bind to alginic acid and gel are removed as much as possible and a method for producing the same are demanded.

一方、マグネシウムあるいは水銀イオンと結合したアルギン酸はゲル化せず水溶性のアルギン酸塩となる。マグネシウムイオンあるいは水銀イオンが含まれているアルギン酸ナトリウム水溶液を、アルギン酸カルシウムゲルや繊維の原料として用いると、マグネシウムあるいは水銀イオンが結合しているため、調製したアルギン酸カルシウムゲルや繊維の強度が落ちることが問題となっていた。   On the other hand, alginic acid combined with magnesium or mercury ions does not gel and becomes a water-soluble alginate. When an aqueous solution of sodium alginate containing magnesium ions or mercury ions is used as a raw material for calcium alginate gels or fibers, the strength of the prepared calcium alginate gels or fibers may decrease because magnesium or mercury ions are bound. It was a problem.

そのため、現在、マグネシウムイオンや水銀イオンを極力取り除いた高純度アルギン酸ナトリウムとその製造方法が求められている。特に、カルシウムイオンとマグネシウムイオンに関しては、アルギン酸ナトリウムの原料である海藻類に多く含まれているため、アルギン酸ナトリウムからカルシウムイオンとマグネシウムイオンを低減する技術が最も求められている。   Therefore, high purity sodium alginate from which magnesium ions and mercury ions are removed as much as possible and a method for producing the same have been demanded. In particular, since calcium ions and magnesium ions are abundantly contained in seaweeds, which are the raw materials for sodium alginate, a technique for reducing calcium ions and magnesium ions from sodium alginate is most demanded.

本発明者らは、異常吸着クロマト現象及び疑似異常クロマト吸着現象により溶液中の微量成分を除去することが出来ることを見出し(特許文献1)、高純度塩化ナトリム結晶の製造方法を発明した(特許文献2)。更に特許文献1及び2に記載した発明を、塩化ナトリム中の特にカリウムイオン除去に応用することにより、低カリウム塩化ナトリウム医用材料が得られること(特許文献3)、塩化ナトリム中の特にマグネシウムイオンあるいはカルシウムイオン除去に応用することにより、藻類育成用人工海水組成物が得られること(特許文献4)をすでに発見した。   The present inventors have found that trace components in a solution can be removed by an abnormal adsorption chromatographic phenomenon and a pseudo-abnormal chromatographic adsorption phenomenon (Patent Document 1), and invented a method for producing a high purity sodium chloride crystal (patent). Reference 2). Furthermore, by applying the inventions described in Patent Documents 1 and 2 to removal of potassium ions in sodium chloride in particular, a low potassium sodium chloride medical material can be obtained (Patent Document 3), in particular magnesium ions in sodium chloride or It has already been discovered that an artificial seawater composition for algae growth can be obtained by applying it to calcium ion removal (Patent Document 4).

しかし、異常吸着クロマト現象及び疑似異常クロマト吸着現象により溶液中の微量成分を除去して得た高純度無機塩水溶液を多糖類無機塩水溶液(本発明では、多糖類無機塩水溶液のことを水溶性多糖類無機塩ともいう。)の透析液として用いると、分子量を低下せずに純度を上昇させた高純度多糖類無機塩水溶液(本発明では、高純度多糖類無機塩水溶液のことを高純度水溶性多糖類無機塩ともいう。)を得ることが可能になることは、今まで知られていなかった。   However, a high-purity inorganic salt aqueous solution obtained by removing trace components in a solution by an abnormal adsorption chromatography phenomenon and a pseudo-abnormal chromatography adsorption phenomenon is a polysaccharide inorganic salt aqueous solution (in the present invention, a polysaccharide inorganic salt aqueous solution is When used as a dialysis solution for polysaccharide inorganic salts.), A high-purity polysaccharide inorganic salt aqueous solution (in the present invention, a high-purity polysaccharide inorganic salt aqueous solution having a high purity without increasing the molecular weight). It has not been known until now that it is possible to obtain water-soluble polysaccharide inorganic salts.

異常吸着クロマト現象及び疑似異常クロマト吸着現象により溶液中の微量成分を除去して得た高純度塩化ナトリウム水溶液をアルギン酸ナトリウム水溶液の透析液として用いると、分子量を低下せずに純度を上昇させた高純度アルギン酸ナトリウム水溶液を得ることが可能になることは、今まで知られていなかった。   When a high-purity sodium chloride aqueous solution obtained by removing trace components in a solution by abnormal adsorption chromatography and pseudo-abnormal chromatographic adsorption is used as a dialysate of sodium alginate aqueous solution, the purity is increased without reducing the molecular weight. It has not been known until now that it becomes possible to obtain a pure sodium alginate aqueous solution.

不溶性多糖類無機塩;
多糖類無機塩を繊維やゲルとして使用する場合には、その強度が高くなくては産業的に使用できないことがある。多糖類無機塩繊維及び/又は多糖類無機塩ゲル、あるいはそれらを原料とした多糖類無機塩製品の強度に影響を与えているのは、多糖類無機塩の分子量である。
Insoluble polysaccharide inorganic salts;
When a polysaccharide inorganic salt is used as a fiber or gel, it may not be industrially usable unless its strength is high. It is the molecular weight of the polysaccharide inorganic salt that influences the strength of the polysaccharide inorganic salt fiber and / or polysaccharide inorganic salt gel, or the polysaccharide inorganic salt product made from them.

これまでのアルギン酸ナトリウム製法の精製方法では、分子量が低下すること、高純度アルギン酸ナトリウムが得られないことが問題となっていた。そこで分子量を保ったままアルギン酸ナトリウムの純度を高める製造方法が求められていた。   Conventional purification methods for sodium alginate have been problematic in that molecular weight decreases and high-purity sodium alginate cannot be obtained. Therefore, a production method for increasing the purity of sodium alginate while maintaining the molecular weight has been demanded.

粉状吸着剤の欠点;
有機系吸着剤と異なり、無機系吸着剤は、粉状のモノが多い。無機系吸着剤は優れた吸着特性を示すが、粉状であるために幾つかの欠点を有している。
Disadvantages of powder adsorbents;
Unlike organic adsorbents, inorganic adsorbents are often powdered. Inorganic adsorbents exhibit excellent adsorption properties, but have several disadvantages because they are powdery.

比重が水より重いと沈んでしまい混合率が悪い、比重が水より軽いと水と混合できない。これら欠点が、粉状吸着体の吸着効率を低下させている原因となっていた。   If the specific gravity is heavier than water, it will sink and the mixing rate will be poor. These drawbacks have caused a reduction in the adsorption efficiency of the powdery adsorbent.

また、粉状であるために、カラム状に充填できないし、流水化下では漏れてしまうため使えない。   Moreover, since it is powdery, it cannot be packed in a column shape and cannot be used because it leaks under flowing water.

そこで現在、粉状吸着剤を分散させて固定化するポリマーが求められていた。   Therefore, at present, there has been a demand for a polymer in which a powdery adsorbent is dispersed and immobilized.

固定化するポリマーの欠点;
親水性のポリマーでないと、硝酸イオンなど親水性の物質の吸着剤をさせて使用することは出来ない。
Disadvantages of immobilizing polymers;
Unless it is a hydrophilic polymer, it cannot be used by adsorbing a hydrophilic substance such as nitrate ions.

しかし、従来の親水性ポリマーに粉状吸着剤を固定化してしまうと、吸着能力は25%以下に低減してしまう欠点があった。   However, when a powdery adsorbent is immobilized on a conventional hydrophilic polymer, the adsorbing ability is reduced to 25% or less.

粉状吸着剤の吸着効率を落とさないで、粉状吸着剤を固定化するポリマーが求められている。   There is a need for a polymer that immobilizes a powdered adsorbent without reducing the adsorption efficiency of the powdered adsorbent.

固定化用のポリマーは一般に有機系ポリマーが多く、その合成には有害な試薬を使用しなければならないことがあり問題になっていた。更に、吸着処理が終了した後でポリマーに固定化した吸着剤を回収することは、有機系ポリマーに固定化した場合は事実上困難であった。   In general, there are many organic polymers for immobilization, and there has been a problem that a harmful reagent must be used for the synthesis. Furthermore, it was practically difficult to recover the adsorbent immobilized on the polymer after the adsorption treatment was completed when it was immobilized on the organic polymer.

また、粉状吸着剤を固定化するポリマーが生分解性ポリマーであることが望ましい。
特開2004−261636号公報(特許請求の範囲その他) 特開2004−262676号公報(特許請求の範囲その他) 特開2004−262766号公報(特許請求の範囲その他) 特開2004−261011号公報(特許請求の範囲その他)
Moreover, it is desirable that the polymer for immobilizing the powdery adsorbent is a biodegradable polymer.
JP 2004-261636 A (Claims and others) JP 2004-262676 A (Claims and others) JP 2004-262766 A (Claims and others) JP 2004-261101 A (Claims and others)

本発明は、主として、酸性多糖類無機塩及びその製造方法、酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維、酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品、吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維、吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品を提供することを目的とする。本発明は、さらに、吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維或いは/並びに吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品を利用する塩水中の栄養塩類の濃度低減装置、塩水中の栄養塩類の濃度低減システム、塩水中の栄養塩類の濃度低減方法、塩水中の栄養塩類の濃度低減処理水、並びに、塩水中の栄養塩類の濃度低減処理水の中で生産された外洋性生物を提供することを目的とする。   The present invention mainly comprises an acidic polysaccharide inorganic salt and a production method thereof, an acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber, an acidic polysaccharide inorganic salt gel product and / or a fiber product, and an acidic polysaccharide inorganic salt holding an adsorbent. It is an object of the present invention to provide an acidic polysaccharide inorganic salt gel product and / or a fiber product that retains a gel and / or fiber and an adsorbent. The present invention further provides an acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber holding an adsorbent and / or an acidic polysaccharide inorganic salt gel product holding an adsorbent and / or a nutrient salt in salt water using the fiber product. Concentration reduction device, nutrient salt concentration reduction system in salt water, nutrient salt concentration reduction method in salt water, nutrient salt concentration reduction treatment water in salt water, and nutrient salt concentration reduction treatment water in salt water The purpose is to provide produced oceanic organisms.

即ち、本発明は、以下の事項に関する。
〔項1〕
全ての酸性多糖類無機塩に対する主成分となる酸性多糖類1価無機塩の比率が、90モル%以上である、酸性多糖類無機塩。
〔項2〕
全ての酸性多糖類無機塩に対する主成分となる酸性多糖類1価無機塩の比率が、99.85モル%以上である、項1に記載の酸性多糖類無機塩。
〔項3〕
全ての酸性多糖類無機塩に対する主成分となる酸性多糖類1価無機塩の比率が、99.9モル%以上である、項2に記載の酸性多糖類無機塩。
〔項4〕
酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維製造用の、項1〜3のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩。
〔項5〕
前記酸性多糖類がアルギン酸である、項1〜4のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩。
〔項6〕
前記主成分となる酸性多糖類1価無機塩が、酸性多糖類ナトリウム塩である、項1〜5のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩。
〔項7〕
前記主成分となる酸性多糖類1価無機塩が、アルギン酸ナトリウムである、前記項1〜6のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩。
〔項8〕
主成分となる1価無機カチオンを含む無機カチオンと酸性多糖類アニオンとの塩の水溶液を、1価無機カチオンを含む透析液に対して透析する工程(ここで、透析液中の1価無機カチオンの比率は、水溶液中の主成分となる1価無機カチオンの比率よりも高い)を包含する、酸性多糖類無機塩の製造方法。
〔項9〕
前記酸性多糖類がアルギン酸である、項8に記載の酸性多糖類無機塩の製造方法。
〔項10〕
前記主成分となる1価無機カチオンがナトリウムイオンである、項8又は9に記載の酸性多糖類無機塩の製造方法。
〔項11〕
前記酸性多糖類がアルギン酸であり、且つ、前記主成分となる1価無機カチオンがナトリウムイオンである、8〜10のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩の製造方法。
〔項12〕
前記透析液が塩化ナトリウム水溶液である、項8〜11のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩の製造方法。
〔項13〕
前記塩化ナトリウム水溶液中の塩化ナトリウムの純度が99.99質量%以上である、項12に記載の酸性多糖類無機塩の製造方法。
〔項14〕
前記塩化ナトリウム水溶液中の塩化ナトリウムの純度が99.999質量%以上である、項13に記載の酸性多糖類無機塩の製造方法。
〔項15〕
前記塩化ナトリウム水溶液が、異常クロマト現象又は擬似異常クロマト現象を利用して製造されたものである、項12〜14のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩の製造方法。
〔項16〕
主成分となる1価無機カチオンを含む無機カチオンと酸性多糖類アニオンとの塩の水溶液について、前記透析工程後の溶液粘度が、前記透析工程前の溶液粘度の90%以上であることを特徴とする、項8〜15のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩の製造方法。
〔項17〕
主成分となる1価無機カチオンを含む無機カチオンと酸性多糖類アニオンとの塩の水溶液について、前記透析工程後の溶液分子量が、前記透析工程前の溶液分子量の90%以上であることを特徴とする、項8〜15のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩の製造方法。
〔項18〕
主成分となる1価無機カチオンを含む無機カチオンと酸性多糖類アニオンとの塩の水溶液について、前記透析工程後の溶液粘度が、前記透析工程前の溶液粘度の95%以上であることを特徴とする、項16に記載の酸性多糖類無機塩の製造方法。
〔項19〕
主成分となる1価無機カチオンを含む無機カチオンと酸性多糖類アニオンとの塩の水溶液について、前記透析工程後の溶液分子量が、前記透析工程前の溶液分子量の95%以上であることを特徴とする、項17に記載の酸性多糖類無機塩の製造方法。
〔項20〕
酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維。
〔項21〕
酸性多糖類無機塩の水溶液(ここで、酸性多糖類無機塩において、全ての酸性多糖類無機塩に対する主成分となる酸性多糖類1価無機塩の比率が、90モル%以上である)と、無機塩水溶液とを接触させることにより得られる、酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維。
〔項22〕
全ての酸性多糖類無機塩に対する主成分となる酸性多糖類1価無機塩の比率が、99.85モル%以上である、項21に記載の酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維。
〔項23〕
酸性多糖類無機塩において、全ての酸性多糖類無機塩に対する主成分となる酸性多糖類1価無機塩の比率が、99.9モル%以上である、項22に記載の酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維。
〔項24〕
吸着剤を保持させるための、項20〜23のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維。
〔項25〕
風乾繊維の単繊維の引張強度が1.5g/デニール以上、又は、湿潤繊維の単繊維の引張強度が0.15g/デニール以上である、項20〜24のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維。
〔項26〕
前記酸性多糖類がアルギン酸である、項20〜25のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維。
〔項27〕
前記主成分となる酸性多糖類1価無機塩が、酸性多糖類ナトリウム塩である、項21〜26のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維。
〔項28〕
項20〜27のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維を原料とする、酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品。
〔項29〕
項28に記載の酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品、並びに、吸着剤を有する、吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品。
〔項30〕
吸着剤がリンを含む栄養塩類及び/又は窒素を含む栄養塩類を吸着する吸着剤であることを特徴とする、項29に記載の吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品。
〔項31〕
項20〜27のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維、並びに、吸着剤を有する、吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維。
〔項32〕
吸着剤を含有する酸性多糖類無機塩の水溶液(ここで、酸性多糖類無機塩において、全ての酸性多糖類無機塩に対する主成分となる酸性多糖類1価無機塩の比率が、90モル%以上である)と、無機塩水溶液とを接触させることにより得られる、吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維。
〔項33〕
全ての酸性多糖類無機塩に対する主成分となる酸性多糖類1価無機塩の比率が、99.85モル%以上である、項32に記載の吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維。
〔項34〕
酸性多糖類無機塩において、全ての酸性多糖類無機塩に対する主成分となる酸性多糖類1価無機塩の比率が、99.9モル%以上である、項32に記載の吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維。
〔項35〕
吸着剤がリンを含む栄養塩類及び/又は窒素を含む栄養塩類を吸着する吸着剤であることを特徴とする、項31〜33のいずれかに記載の吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維。
〔項36〕
項31〜33のいずれかに記載の吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維を原料とする、吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品。
〔項37〕
アルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維。
〔項38〕
アルギン酸無機塩の水溶液(ここで、アルギン酸無機塩において、全てのアルギン酸無機塩に対する主成分となるアルギン酸ナトリウムの比率が、90モル%以上である)と、カルシウムイオン水溶液とを接触させることにより得られる、アルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維。
〔項39〕
全てのアルギン酸無機塩に対する主成分となるアルギン酸ナトリウムの比率が、99.85モル%以上である、項39に記載のアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維。
〔項40〕
前記アルギン酸無機塩において、全てのアルギン酸無機塩に対する主成分となるアルギン酸ナトリウムの比率が、99.9モル%以上である、項39に記載のアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維。
〔項41〕
吸着剤を保持させるための、項38〜40のいずれかに記載のアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維。
〔項42〕
風乾繊維の単繊維の引張強度が1.5g/デニール以上、又は、湿潤繊維の単繊維の引張強度が0.15g/デニール以上である項38〜41のいずれかに記載のアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維。
〔項43〕
項38〜42のいずれかに記載のアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維を原料とする、アルギン酸カルシウムゲル製品及び/又は繊維製品。
〔項44〕
項43に記載のアルギン酸カルシウムゲル製品及び/又は繊維製品、並びに、吸着剤を有する、吸着剤を保持するアルギン酸カルシウムゲル製品及び/又は繊維製品。
〔項45〕
項38〜42のいずれかに記載のアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維、並びに、吸着剤を有する、吸着剤を保持するアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維。
〔項46〕
吸着剤を含有するアルギン酸無機塩の水溶液(ここで、アルギン酸無機塩において、全てのアルギン酸無機塩に対する主成分となるアルギン酸ナトリウムの比率が、90モル%以上である)と、カルシウムイオン水溶液とを接触させることにより得られる、吸着剤を保持するアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維。
〔項47〕
全てのアルギン酸無機塩に対する主成分となるアルギン酸ナトリウムの比率が、99.85モル%以上である、項46に記載の吸着剤を保持するアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維。
〔項48〕
アルギン酸無機塩において、全てのアルギン酸無機塩に対する主成分となるアルギン酸ナトリウムの比率が、99.9モル%以上である、項47に記載の吸着剤を保持するアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維。
〔項49〕
吸着剤がリンを含む栄養塩類及び/又は窒素を含む栄養塩類を吸着する吸着剤であることを特徴とする、項45〜48のいずれかに記載の吸着剤を保持するアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維。
〔項50〕
項45〜49のいずれかに記載の吸着剤を保持するアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維を原料とする、吸着剤を保持するアルギン酸カルシウムゲル製品及び/又は繊維製品。
〔項51〕
項31〜35に記載の吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維、項45〜49に記載の吸着剤を保持するアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維、項29、30及び36に記載の吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品、並びに、項44及び50に記載の吸着剤を保持するアルギン酸カルシウムゲル製品及び/又は繊維製品、からなる群より選択される少なくとも1種を備える、塩水中の栄養塩類の濃度低減装置。
〔項52〕
濃度低減する栄養塩類が、硝酸態窒素、亜硝酸態窒素、アンモニア態窒素、尿素態窒素、有機態リン、無機態リン及び珪素からなる群より選択される少なくとも1種であることを特徴とする、項51に記載の塩水中の栄養塩類の濃度低減装置。
〔項53〕
項51又は52に記載の塩水中の栄養塩類の濃度低減装置、並びに、流路切り替え機、硝化菌を定着させた硝化槽、酸素供給槽、泡沫分離槽、沈殿槽、pH調製水槽、水温調整槽、ろ過槽、循環ポンプ及び生物飼育槽からなる群より選択される少なくとも1種を備えることを特徴とする、塩水中の栄養塩類の濃度低減システム。
〔項54〕
塩水を項51又は52に記載の塩水中の栄養塩類の濃度低減装置、並びに、項53に記載の塩水中の栄養塩類の濃度低減システムからなる群より選択される少なくとも1種で処理する工程を包含する、塩水中の栄養塩類の濃度低減方法。
〔項55〕
項54に記載の塩水中の栄養塩類の濃度低減方法により得られた、塩水中の栄養塩類の濃度低減処理水。
〔項56〕
項55に記載の塩水中の栄養塩類の濃度低減処理水の中で生産された外洋性生物。
That is, the present invention relates to the following matters.
[Item 1]
The acidic polysaccharide inorganic salt whose ratio of the acidic polysaccharide monovalent | monohydric inorganic salt used as the main component with respect to all the acidic polysaccharide inorganic salts is 90 mol% or more.
[Item 2]
Item 10. The acidic polysaccharide inorganic salt according to Item 1, wherein the ratio of the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt as a main component to all acidic polysaccharide inorganic salts is 99.85 mol% or more.
[Item 3]
Item 3. The acidic polysaccharide inorganic salt according to Item 2, wherein the ratio of the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt as a main component to all acidic polysaccharide inorganic salts is 99.9 mol% or more.
[Item 4]
Item 4. The acidic polysaccharide inorganic salt according to any one of Items 1 to 3 for producing an acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber.
[Item 5]
Item 5. The acidic polysaccharide inorganic salt according to any one of Items 1 to 4, wherein the acidic polysaccharide is alginic acid.
[Item 6]
Item 6. The acidic polysaccharide inorganic salt according to any one of Items 1 to 5, wherein the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt as the main component is an acidic polysaccharide sodium salt.
[Item 7]
Item 7. The acidic polysaccharide inorganic salt according to any one of Items 1 to 6, wherein the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt as the main component is sodium alginate.
[Item 8]
A step of dialyzing an aqueous solution of a salt of an inorganic cation containing a monovalent inorganic cation and an acidic polysaccharide anion as a main component against a dialysis solution containing a monovalent inorganic cation (where the monovalent inorganic cation in the dialysis solution is Is higher than the ratio of the monovalent inorganic cation that is the main component in the aqueous solution).
[Item 9]
Item 9. The method for producing an inorganic salt of an acidic polysaccharide according to Item 8, wherein the acidic polysaccharide is alginic acid.
[Item 10]
Item 10. The method for producing an acidic polysaccharide inorganic salt according to Item 8 or 9, wherein the monovalent inorganic cation as the main component is sodium ion.
[Item 11]
The manufacturing method of the acidic polysaccharide inorganic salt in any one of 8-10 whose said acidic polysaccharide is alginic acid and whose monovalent | monohydric inorganic cation used as the said main component is a sodium ion.
[Item 12]
Item 12. The method for producing an acidic polysaccharide inorganic salt according to any one of Items 8 to 11, wherein the dialysate is a sodium chloride aqueous solution.
[Item 13]
Item 13. The method for producing an acidic polysaccharide inorganic salt according to Item 12, wherein the purity of sodium chloride in the aqueous sodium chloride solution is 99.99% by mass or more.
[Item 14]
Item 14. The method for producing an acidic polysaccharide inorganic salt according to Item 13, wherein the purity of sodium chloride in the aqueous sodium chloride solution is 99.999% by mass or more.
[Item 15]
Item 15. The method for producing an acidic polysaccharide inorganic salt according to any one of Items 12 to 14, wherein the sodium chloride aqueous solution is produced using an abnormal chromatography phenomenon or a pseudo-abnormal chromatography phenomenon.
[Item 16]
About the aqueous solution of the salt of the inorganic cation containing the monovalent inorganic cation as the main component and the acidic polysaccharide anion, the solution viscosity after the dialysis step is 90% or more of the solution viscosity before the dialysis step, Item 16. The method for producing an acidic polysaccharide inorganic salt according to any one of Items 8 to 15.
[Item 17]
With respect to an aqueous solution of a salt of an inorganic cation containing a monovalent inorganic cation as a main component and an acidic polysaccharide anion, the solution molecular weight after the dialysis step is 90% or more of the solution molecular weight before the dialysis step, Item 16. The method for producing an acidic polysaccharide inorganic salt according to any one of Items 8 to 15.
[Item 18]
About the aqueous solution of the salt of the inorganic cation containing the monovalent inorganic cation as the main component and the acidic polysaccharide anion, the solution viscosity after the dialysis step is 95% or more of the solution viscosity before the dialysis step, Item 18. A method for producing an inorganic salt of an acidic polysaccharide according to Item 16.
[Item 19]
With respect to an aqueous solution of a salt of an inorganic cation containing a monovalent inorganic cation as a main component and an acidic polysaccharide anion, the solution molecular weight after the dialysis step is 95% or more of the solution molecular weight before the dialysis step, Item 18. A method for producing an inorganic salt of an acidic polysaccharide according to Item 17.
[Item 20]
Acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber.
[Item 21]
An aqueous solution of an acidic polysaccharide inorganic salt (wherein, in the acidic polysaccharide inorganic salt, the ratio of the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt as a main component to all acidic polysaccharide inorganic salts is 90 mol% or more), An acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber obtained by contacting with an aqueous inorganic salt solution.
[Item 22]
Item 22. The acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber according to Item 21, wherein the ratio of the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt as a main component to all acidic polysaccharide inorganic salts is 99.85 mol% or more.
[Item 23]
Item 23. The acidic polysaccharide inorganic salt gel according to Item 22, wherein in the acidic polysaccharide inorganic salt, the ratio of the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt as a main component to all the acidic polysaccharide inorganic salts is 99.9 mol% or more. And / or fiber.
[Item 24]
Item 24. The acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber according to any one of Items 20 to 23 for retaining the adsorbent.
[Claim 25]
Item 25. The acidic polysaccharide inorganic material according to any one of Items 20 to 24, wherein the tensile strength of the single fiber of the air-dried fiber is 1.5 g / denier or higher, or the tensile strength of the single fiber of the wet fiber is 0.15 g / denier or higher. Salt gel and / or fiber.
[Item 26]
Item 26. The acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber according to any one of Items 20 to 25, wherein the acidic polysaccharide is alginic acid.
[Item 27]
Item 27. The acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber according to any one of Items 21 to 26, wherein the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt as the main component is an acidic polysaccharide sodium salt.
[Item 28]
Item 28. An acidic polysaccharide inorganic salt gel product and / or a fiber product, wherein the acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber according to any one of Items 20 to 27 is used as a raw material.
[Item 29]
Item 28. The acidic polysaccharide inorganic salt gel product and / or the fiber product having the adsorbent, the acidic polysaccharide inorganic salt gel product and / or the fiber product according to Item 28.
[Section 30]
Item 31. The acidic polysaccharide inorganic salt gel product and / or fiber holding the adsorbent according to Item 29, wherein the adsorbent is an adsorbent that adsorbs nutrient salts containing phosphorus and / or nutrient salts containing nitrogen. Product.
[Claim 31]
Item 28. The acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber having an adsorbent, comprising the acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber according to any one of Items 20 to 27.
[Item 32]
An aqueous solution of an acidic polysaccharide inorganic salt containing an adsorbent (wherein, in the acidic polysaccharide inorganic salt, the ratio of the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt as a main component to all acidic polysaccharide inorganic salts is 90 mol% or more) And an acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber that retains the adsorbent, which is obtained by bringing the aqueous solution into contact with an aqueous inorganic salt solution.
[Claim 33]
Item 33. The acidic polysaccharide inorganic salt gel retaining the adsorbent according to Item 32, wherein the ratio of the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt as a main component to all acidic polysaccharide inorganic salts is 99.85 mol% or more. Or fiber.
[Item 34]
Item 34. The acidic polysaccharide retaining salt according to Item 32, wherein the ratio of the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt as a main component to all acidic polysaccharide inorganic salts in the acidic polysaccharide inorganic salt is 99.9 mol% or more. Polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber.
[Claim 35]
Item 34. The acidic polysaccharide inorganic salt gel retaining an adsorbent according to any one of Items 31 to 33, wherein the adsorbent is an adsorbent that adsorbs a nutrient salt containing phosphorus and / or a nutrient salt containing nitrogen. And / or fiber.
[Claim 36]
Item 34. An acidic polysaccharide inorganic salt gel product and / or fiber product holding an adsorbent, the raw material being the acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber holding the adsorbent according to any one of Items 31 to 33.
[Section 37]
Calcium alginate gel and / or fiber.
[Section 38]
It is obtained by contacting an aqueous solution of an alginic acid inorganic salt (wherein the alginate inorganic salt has a ratio of sodium alginate as a main component with respect to all the alginic acid inorganic salts of 90 mol% or more) and an aqueous calcium ion solution. , Calcium alginate gel and / or fiber.
[Claim 39]
Item 40. The calcium alginate gel and / or fiber according to Item 39, wherein the ratio of sodium alginate as a main component to all inorganic alginate is 99.85 mol% or more.
[Claim 40]
40. The calcium alginate gel and / or fiber according to Item 39, wherein the ratio of sodium alginate as a main component to all alginate inorganic salts in the alginate inorganic salt is 99.9 mol% or more.
[Claim 41]
Item 41. The calcium alginate gel and / or fiber according to any one of Items 38 to 40 for retaining an adsorbent.
[Item 42]
42. The calcium alginate gel according to any one of Items 38 to 41, wherein the tensile strength of the single fiber of the air-dried fiber is 1.5 g / denier or higher, or the tensile strength of the single fiber of the wet fiber is 0.15 g / denier or higher. Or fiber.
[Item 43]
Item 43. A calcium alginate gel product and / or a fiber product, wherein the calcium alginate gel and / or fiber according to any one of Items 38 to 42 is used as a raw material.
[Item 44]
Item 54. The calcium alginate gel product and / or fiber product according to Item 43, and the adsorbent-containing calcium alginate gel product and / or fiber product having the adsorbent.
[Item 45]
Item 43. The calcium alginate gel and / or fiber having an adsorbent, the calcium alginate gel and / or fiber according to any one of Items 38 to 42, and the adsorbent.
[Item 46]
An aqueous solution of an alginic acid inorganic salt containing an adsorbent (herein, the ratio of sodium alginate as a main component to the entire alginic acid salt in the alginic acid inorganic salt is 90 mol% or more) and a calcium ion aqueous solution are contacted Calcium alginate gel and / or fiber holding the adsorbent, obtained by making it.
[Item 47]
Item 47. The calcium alginate gel and / or fiber holding the adsorbent according to Item 46, wherein the ratio of sodium alginate as a main component to all inorganic alginate is 99.85 mol% or more.
[Item 48]
48. A calcium alginate gel and / or fiber containing an adsorbent according to Item 47, wherein the ratio of sodium alginate as a main component to all alginate inorganic salts in the alginate inorganic salt is 99.9 mol% or more.
[Item 49]
Item 51. The calcium alginate gel containing the adsorbent according to any one of Items 45 to 48, wherein the adsorbent is an adsorbent that adsorbs nutrients containing phosphorus and / or nutrients containing nitrogen. fiber.
[Item 50]
50. A calcium alginate gel product and / or a fiber product holding an adsorbent, the raw material being the calcium alginate gel and / or fiber holding the adsorbent according to any one of Items 45 to 49.
[Item 51]
The acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber holding the adsorbent according to Item 31 to 35, the calcium alginate gel and / or fiber holding the adsorbent according to Item 45 to 49, Item 29, 30 and 36 Selected from the group consisting of the acidic polysaccharide inorganic salt gel product and / or the fiber product retaining the adsorbent described above, and the calcium alginate gel product and / or the fiber product retaining the adsorbent described in Item 44 and 50 An apparatus for reducing the concentration of nutrients in salt water.
[Item 52]
The nutrient salt for reducing the concentration is at least one selected from the group consisting of nitrate nitrogen, nitrite nitrogen, ammonia nitrogen, urea nitrogen, organic phosphorus, inorganic phosphorus and silicon. Item 52. The apparatus for reducing the concentration of nutrients in salt water according to Item 51.
[Item 53]
Item 51 or 52, a device for reducing the concentration of nutrients in salt water, a flow path switching device, a nitrification tank in which nitrifying bacteria are fixed, an oxygen supply tank, a foam separation tank, a precipitation tank, a pH adjustment water tank, a water temperature adjustment A system for reducing the concentration of nutrients in salt water, comprising at least one selected from the group consisting of a tank, a filtration tank, a circulation pump, and a biological breeding tank.
[Item 54]
The step of treating the salt water with at least one selected from the group consisting of the nutrient salt concentration reducing device according to Item 51 or 52 and the nutrient salt concentration reducing system according to Item 53. A method for reducing the concentration of nutrient salts in salt water.
[Item 55]
Item 55. Processed water for reducing the concentration of nutrients in salt water obtained by the method for reducing the concentration of nutrients in salt water according to Item 54.
[Section 56]
Item 55. An offshore organism produced in treated water with reduced concentration of nutrients in salt water according to Item 55.

さらに、本発明は以下の事項に関する。
〔項57〕
流路切り替え弁と該流路切り替え弁に接続された複数の濃度低減ユニットを備える、項51に記載の塩水中の栄養塩類の濃度低減装置。
〔項58〕
濃度低減ユニットが塩水流入側培養部と塩水流出側培養部を備える項57に記載の濃度低減装置。
〔項59〕
濃度低減する栄養塩類が、硝酸態窒素、亜硝酸態窒素、アンモニア態窒素、尿素態窒素、有機態リン、無機態リン(オルトリン酸など)、珪素(珪酸など)のうち1種類以上であることを特徴とする項57または58に記載の塩水中の栄養塩類の濃度低減装置。
〔項60〕
吸着剤を装置内に導入することを特徴とする項57〜59のいずれかに記載の塩水中の栄養塩類の濃度低減装置。
〔項61〕
吸着剤が多糖類無機塩に保持されていることを特徴とする項57〜60のいずれかに記載の塩水中の栄養塩類の濃度低減装置。
Furthermore, the present invention relates to the following matters.
[Section 57]
Item 52. The apparatus for reducing the concentration of nutrients in salt water according to Item 51, comprising a flow path switching valve and a plurality of concentration reduction units connected to the flow path switching valve.
[Section 58]
58. The concentration reducing apparatus according to item 57, wherein the concentration reducing unit includes a salt water inflow side culture unit and a salt water outflow side culture unit.
[Section 59]
Nutrients to be reduced in concentration are at least one of nitrate nitrogen, nitrite nitrogen, ammonia nitrogen, urea nitrogen, organic phosphorus, inorganic phosphorus (such as orthophosphoric acid), and silicon (such as silicic acid). Item 57. The apparatus for reducing the concentration of nutrients in salt water according to Item 57 or 58.
[Section 60]
Item 60. The apparatus for reducing the concentration of nutrients in salt water according to any one of Items 57 to 59, wherein an adsorbent is introduced into the apparatus.
[Section 61]
Item 61. The apparatus for reducing the concentration of nutrient salts in salt water according to any one of Items 57 to 60, wherein the adsorbent is held in a polysaccharide inorganic salt.

以下、本発明をより詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

現在工業的に製造されている酸性多糖類無機塩は、多くの場合、特定の酸性多糖類アニオンに対して、2種以上の無機カチオンが塩を形成している。例えば、現在工業的に製造されているアルギン酸無機塩は、主成分としてアルギン酸ナトリウムを含有するほか、検出限界以上のアルギン酸カリウム、アルギン酸マグネシウム、アルギン酸カルシウムを含有している。   In many cases, the inorganic salts of acidic polysaccharides currently industrially produced are formed by two or more inorganic cations with respect to a specific acidic polysaccharide anion. For example, an industrially produced alginic acid inorganic salt contains sodium alginate as a main component and also contains potassium alginate, magnesium alginate and calcium alginate exceeding the detection limit.

この酸性多糖類無機塩は、酸性多糖類無機塩ゲル又は繊維の原料として用いられ得る。得られる酸性多糖類無機塩ゲル又は繊維の特性は、酸性多糖類無機塩(原料)における全ての酸性多糖類無機塩に対する主成分となる酸性多糖類1価無機塩(ゲル又は繊維成分)の比率、酸性多糖類1価無機塩の分子量、酸性多糖類無機塩の溶液粘度等によって変化する。通常、酸性多糖類無機塩(原料)における全ての酸性多糖類無機塩に対する主成分となる酸性多糖類1価無機塩(ゲル又は繊維原料成分)の比率が高い程、ゲル又は繊維のポアサイズがそろい、ゲル又は繊維強度が高い。また、主成分となる酸性多糖類1価無機塩の分子量が大きい程、ゲル又は繊維強度が高い。例えば、アルギン酸無機塩(原料)を用いてアルギン酸カルシウムゲル又は繊維を製造する場合、アルギン酸無機塩における全てのアルギン酸無機塩に対する主成分となるアルギン酸ナトリウム(ゲル又は繊維原料成分)の比率が高い程、アルギン酸カルシウムゲル又は繊維のポアサイズがそろい、ゲル又は繊維強度が高い。また、主成分となるアルギン酸ナトリウムの分子量が大きい程、ゲル又は繊維強度が高い。   The acidic polysaccharide inorganic salt can be used as a raw material for the acidic polysaccharide inorganic salt gel or fiber. The properties of the resulting acidic polysaccharide inorganic salt gel or fiber are the ratio of the monovalent inorganic salt (gel or fiber component) of the acidic polysaccharide that is the main component to all the acidic polysaccharide inorganic salts in the acidic polysaccharide inorganic salt (raw material). It varies depending on the molecular weight of the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt, the solution viscosity of the acidic polysaccharide inorganic salt, and the like. Usually, the higher the ratio of the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt (gel or fiber raw material component) that is the main component to all the acidic polysaccharide inorganic salts in the acidic polysaccharide inorganic salt (raw material), the more the pore size of the gel or fiber is aligned. High gel or fiber strength. Moreover, the larger the molecular weight of the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt as the main component, the higher the gel or fiber strength. For example, when producing a calcium alginate gel or fiber using an alginate inorganic salt (raw material), the higher the ratio of sodium alginate (gel or fiber raw material component) that is the main component to all the alginate inorganic salts in the alginate inorganic salt, Calcium alginate gel or fiber has a uniform pore size and high gel or fiber strength. Moreover, the larger the molecular weight of sodium alginate as the main component, the higher the gel or fiber strength.

従来の市販の酸性多糖類無機塩は、主成分となる(ゲル又は繊維成分となる)酸性多糖類1価無機塩以外に、他の酸性多糖類1価無機塩や酸性多糖類多価無機塩を含んでいる。また、従来の酸性多糖類無機塩の高純度化を、従来の工業的抽出・精製法である酸やカルシウム法などで行った場合、酸とアルカリの処理により低分子化さてる。これらの理由により、従来の市販の酸性多糖類無機塩又はこれを従来法により高純度化したものを原料として用いて製造される酸性多糖類無機塩繊維は、ポアサイズがそろわない、ゲル又は繊維強度が高くない、といった問題点を有する。   In addition to the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt that is the main component (becomes a gel or fiber component), other commercially available acidic polysaccharide inorganic salts are other acidic polysaccharide monovalent inorganic salts and acidic polysaccharide polyvalent inorganic salts. Is included. In addition, when the conventional acid polysaccharide inorganic salt is highly purified by an acid or calcium method, which is a conventional industrial extraction / purification method, the molecular weight is reduced by treatment with an acid and an alkali. For these reasons, a conventional commercially available acidic polysaccharide inorganic salt or an acidic polysaccharide inorganic salt fiber produced by using a highly purified product of the same by a conventional method as a raw material does not have the same pore size, gel or fiber strength. Is not high.

本発明では、全ての酸性多糖類無機塩に対する主成分となる酸性多糖類1価無機塩の比率が高められた酸性多糖類無機塩を提供する。   In this invention, the acidic polysaccharide inorganic salt with which the ratio of the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt used as the main component with respect to all the acidic polysaccharide inorganic salts was raised is provided.

本発明の酸性多糖類無機塩において、全ての酸性多糖類無機塩に対する主成分となる酸性多糖類1価無機塩の比率は、通常、90モル%以上、好ましくは、99.85モル%以上、より好ましくは、99.9モル%以上である。   In the acidic polysaccharide inorganic salt of the present invention, the ratio of the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt as the main component to all the acidic polysaccharide inorganic salts is usually 90 mol% or more, preferably 99.85 mol% or more, More preferably, it is 99.9 mol% or more.

本発明の酸性多糖類無機塩は、基本的に、主成分となる1価無機カチオンを含む無機カチオンと酸性多糖類アニオンとの塩の水溶液を、1価無機カチオンを含む透析液に対して透析することによって得られる。   The acidic polysaccharide inorganic salt of the present invention is basically prepared by dialyzing an aqueous solution of an inorganic cation containing a monovalent inorganic cation as a main component and an acidic polysaccharide anion against a dialysate containing a monovalent inorganic cation. It is obtained by doing.

主成分となる1価無機カチオンを含む無機カチオンと酸性多糖類アニオンとの塩の水溶液は、酸性多糖類無機塩を溶媒に溶解することにより得られる。   An aqueous solution of a salt of an inorganic cation containing a monovalent inorganic cation as a main component and an acidic polysaccharide anion can be obtained by dissolving the acidic polysaccharide inorganic salt in a solvent.

水溶液の調製に使用される酸性多糖類無機塩としては、通常、天然由来の酸性多糖類無機塩であるが、人工的に加工された酸性多糖類無機塩であってもよい。ここで、天然由来とは、自然界に存在するあらゆる藻類、植物又は生物から得られることを意味する。かかる天然由来の酸性多糖類無機塩は、既知の方法により抽出することができるが、簡便のため市販品を用いてもよい。藻類としては、例えば、褐藻類(例えば、コンブ属海藻、ワカメ属海藻、レッソニア属海藻、マクロシスチス属海藻、カジメ属海藻、アラメ属海藻、アスコフィラム、ダービリアなど)、紅藻類(例えば、キリンサイ属海藻、イバラノリ属海藻、ムカデノリ属海藻、テングサ属海藻、オゴノリ属海藻、フノリ属海藻、アマノリ属海藻など)、緑藻類(例えばミル属海藻、アオサ属海藻、アオノリ属海藻、イワヅタ属海藻、ヒトエグサ属海藻など)等が挙げられる。植物としては、例えば、柑橘類、テンサイ、リンゴ等が挙げられる。その他の生物としては、例えば、哺乳動物、カブトガニ、イカ、細菌等が挙げられる。   The acidic polysaccharide inorganic salt used for the preparation of the aqueous solution is usually a naturally derived acidic polysaccharide inorganic salt, but may be an artificially processed acidic polysaccharide inorganic salt. Here, the term “naturally-derived” means that it is obtained from any algae, plant or organism existing in nature. Such naturally-derived acidic polysaccharide inorganic salts can be extracted by known methods, but commercially available products may be used for convenience. Examples of the algae include brown algae (for example, Kombu seaweed, Wakame seaweed, Lessonia seaweed, Macrocystis seaweed, Kajime seaweed, Alameae seaweed, Ascophyllum, Davilia, etc.), red algae (for example, Giraffe seaweed, Ibaranori seaweed, Muchadenori seaweed, Tengusa seaweed, Ogonori seaweed, Funori seaweed, Amano seaweed, etc., green algae (for example, Mill seaweed, Aosa seaweed, Aonori seaweed, Iwatsuki seaweed, Seaweed seaweed, etc.) Etc. Examples of plants include citrus fruits, sugar beets and apples. Examples of other organisms include mammals, horseshoe crabs, squids, and bacteria.

水溶液の調製に使用される酸性多糖類無機塩の分子量は、特に限定されないが、例えば、20,000〜20,000,000、好ましくは100,000〜20,000,000、さらに好ましくは200,000〜20,000,000である。ただし、これら以外の分子量を有する酸性多糖類の分解物や縮合物がわずかに含まれていても、本発明の酸性多糖類無機塩が所望の効果を有する限りにおいて特に問題はない。   The molecular weight of the acidic polysaccharide inorganic salt used for the preparation of the aqueous solution is not particularly limited, but is, for example, 20,000 to 20,000,000, preferably 100,000 to 20,000,000, more preferably 200, 000 to 20,000,000. However, there is no particular problem as long as the acidic polysaccharide inorganic salt of the present invention has a desired effect even if a slight degradation product or condensate of an acidic polysaccharide having a molecular weight other than these is included.

酸性多糖類とは、2以上の単糖から構成され、且つ、水溶液に溶解されたときに無機カチオンと塩を形成し得る酸性の官能基を有する糖質であれば、特に限定されない。酸性多糖類の構成単位となる単糖は、特に限定されないが、例えば、グルコース、ガラクトース(D形、L形)、キシロース、マンノース、ラムノース、フコース、フコース、アラビノースなどの中性糖、グルロン酸、イズロン酸、マンヌロン酸、グルクロン酸、ガラクツロン酸などのウロン酸、グルコサミン、ガラクトサミンなどのアミノ糖等が挙げられる。酸性の官能基としては、例えば、−COOH(カルボキシ基)、−SOH(スルホ基)、−OSOH、−CHOSOH等が挙げられるが、これらに限定されない。 The acidic polysaccharide is not particularly limited as long as it is composed of two or more monosaccharides and has an acidic functional group capable of forming a salt with an inorganic cation when dissolved in an aqueous solution. The monosaccharide that is a constituent unit of the acidic polysaccharide is not particularly limited. For example, neutral sugars such as glucose, galactose (D-form, L-form), xylose, mannose, rhamnose, fucose, fucose, arabinose, guluronic acid, Examples thereof include uronic acids such as iduronic acid, mannuronic acid, glucuronic acid and galacturonic acid, and amino sugars such as glucosamine and galactosamine. The acidic functional group, for example, -COOH (carboxyl group), - SO 3 H (sulfo group), - OSO 3 H, although -CH 2 OSO 3 H and the like, without limitation.

代表的な酸性多糖類としては、アルギン酸、アガロペクチン、カラゲナン(カラギーナン)、ヒアルロン酸、ポルフィラン、フコイダン(硫酸化フカン)、アスコフィラン好ましくは、アルギン酸、アガロペクチン、カラゲナン(カラギーナン)、特に好ましくは、アルギン酸が挙げられるが、これらに限定されない。   Typical acidic polysaccharides include alginic acid, agaropectin, carrageenan (carrageenan), hyaluronic acid, porphyran, fucoidan (sulfated fucan), ascofilan, preferably alginic acid, agaropectin, carrageenan (carrageenan), particularly preferably alginic acid. For example, but not limited to.

水溶液の調製に使用される酸性多糖類無機塩において、無機塩とは、上記酸性多糖類のアニオンが金属イオン又は陽性の塩基性基と形成する塩を意味する。無機塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、アンモニウム塩、ニッケル塩、銀塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、コバルト塩、バリウム塩、ストロンチウム塩、マンガン塩、鉛塩、銅塩、カドミウム塩、亜鉛塩、水銀塩などが挙げられる。   In the acidic polysaccharide inorganic salt used for the preparation of the aqueous solution, the inorganic salt means a salt formed by an anion of the acidic polysaccharide with a metal ion or a positive basic group. Examples of inorganic salts include sodium salt, potassium salt, lithium salt, ammonium salt, nickel salt, silver salt, magnesium salt, calcium salt, cobalt salt, barium salt, strontium salt, manganese salt, lead salt, copper salt, cadmium. Salt, zinc salt, mercury salt and the like can be mentioned.

水溶液の調製に使用される酸性多糖類無機塩は、主成分として酸性多糖類1価無機塩を含み、副成分として、主成分以外の酸性多糖類1価無機塩及び/又は酸性多糖類多価無機塩を含み得る。本発明において「主成分となる酸性多糖類1価無機塩(又は1価無機カチオン)」とは、ある特定の酸性多糖類に対して複数の1価無機塩(又は1価無機カチオン)が存在する場合、最も多い比率で存在する1価無機塩(又は1価無機カチオン)を意味する。例えばアルギン酸1価無機塩について、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等が存在する中でナトリウム塩が最も多く存在している場合、ナトリウム塩が主成分となる1価無機塩である。   The acidic polysaccharide inorganic salt used for the preparation of the aqueous solution contains an acidic polysaccharide monovalent inorganic salt as a main component and an acidic polysaccharide monovalent inorganic salt and / or an acidic polysaccharide polyvalent other than the main component as a subcomponent. Inorganic salts may be included. In the present invention, “acidic polysaccharide monovalent inorganic salt (or monovalent inorganic cation) as a main component” means that a plurality of monovalent inorganic salts (or monovalent inorganic cations) exist for a specific acidic polysaccharide. In this case, it means a monovalent inorganic salt (or monovalent inorganic cation) present in the largest proportion. For example, a monovalent inorganic salt of alginic acid is a monovalent inorganic salt having a sodium salt as a main component when sodium salt is most present among sodium salts, potassium salts, lithium salts and the like.

水溶液の調製に使用される酸性多糖類無機塩において、主成分となる酸性多糖類1価無機塩としては、好ましくは、酸性多糖類のナトリウム塩である。   In the acidic polysaccharide inorganic salt used for the preparation of the aqueous solution, the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt as the main component is preferably a sodium salt of acidic polysaccharide.

水溶液の溶媒は、通常、水であるが、本発明の酸性多糖類無機塩が所望の効果を有する限りにおいて、水をベースとしてさらに別の溶媒を含む溶媒であってもよい。   The solvent of the aqueous solution is usually water, but may be a solvent containing water as a base and further containing another solvent as long as the acidic polysaccharide inorganic salt of the present invention has a desired effect.

本発明では、前述の主成分となる1価無機カチオンを含む無機カチオンと酸性多糖類アニオンとの塩の水溶液を、1価無機カチオンを含む透析液に対して透析する。   In the present invention, an aqueous solution of a salt of an inorganic cation containing a monovalent inorganic cation as the main component and an acidic polysaccharide anion is dialyzed against a dialysate containing a monovalent inorganic cation.

透析液は、前述の水溶液において主成分となる1価無機カチオンと同種の1価無機カチオンを、当該水溶液よりも高い比率で含有する。即ち、透析液における1価無機カチオンの比率は、前記水溶液における主成分となる1価無機カチオンの比率よりも高い。例えば、水溶液における主成分となる1価無機カチオンがナトリウムイオンである場合、透析液におけるナトリウムイオンの比率は、水溶液における主成分となるナトリウムイオンの比率よりも高い。なお、本書における1価無機カチオンとは、1価の金属イオン又は陽性の塩基性基のことであり、水素イオンは含まれない。   The dialysate contains a monovalent inorganic cation that is the same kind as the monovalent inorganic cation as the main component in the aqueous solution described above at a higher ratio than the aqueous solution. That is, the ratio of the monovalent inorganic cation in the dialysate is higher than the ratio of the monovalent inorganic cation as the main component in the aqueous solution. For example, when the monovalent inorganic cation that is the main component in the aqueous solution is sodium ion, the ratio of sodium ion in the dialysate is higher than the ratio of sodium ion that is the main component in the aqueous solution. The monovalent inorganic cation in this document is a monovalent metal ion or a positive basic group, and does not include hydrogen ions.

透析液としては、基本的に、高純度1価無機塩水溶液が使用される。   As the dialysate, a high-purity monovalent inorganic salt aqueous solution is basically used.

高純度1価無機塩水溶液は、高純度1価無機塩を溶媒(通常、水又は水をベースとする溶媒)に溶解することにより得られる。   A high-purity monovalent inorganic salt aqueous solution is obtained by dissolving a high-purity monovalent inorganic salt in a solvent (usually water or a water-based solvent).

高純度1価無機塩の純度は、例えば、99.9質量%以上、好ましくは、99.99質量%以上、更に好ましくは99.999質量%以上である。   The purity of the high-purity monovalent inorganic salt is, for example, 99.9% by mass or more, preferably 99.99% by mass or more, and more preferably 99.999% by mass or more.

本発明の好ましい実施形態において、透析液は、高純度塩化ナトリウム水溶液である。   In a preferred embodiment of the present invention, the dialysate is a high purity sodium chloride aqueous solution.

本発明の好ましい実施形態において、透析液は、異常クロマト現象又は擬似異常クロマト現象を利用して製造された高純度塩化ナトリウム水溶液である。   In a preferred embodiment of the present invention, the dialysate is a high-purity sodium chloride aqueous solution produced using an abnormal chromatography phenomenon or a pseudo-abnormal chromatography phenomenon.

本発明の好ましい実施形態において、透析液は、塩化ナトリウム純度が99.99質量%以上、好ましくは99.999質量%以上の高純度塩化ナトリウム水溶液である。   In a preferred embodiment of the present invention, the dialysate is a high-purity sodium chloride aqueous solution having a sodium chloride purity of 99.99% by mass or higher, preferably 99.999% by mass or higher.

透析液は、水溶液における主成分ではない(副成分である)無機カチオンを実質的に含まないか又は水溶液よりも低い比率で含むことが特に好ましい。このように主成分ではない無機カチオンを実質的に含まない又は水溶液よりも低い比率で含む透析液を用いることにより、主成分ではない無機カチオンが水溶液から透析液へ移動し、水溶液において主成分ではない無機カチオンの比率が低下する。   It is particularly preferable that the dialysate does not substantially contain an inorganic cation which is not a main component (subcomponent) in the aqueous solution or contains a lower ratio than the aqueous solution. In this way, by using a dialysate that is substantially free of inorganic cations that are not the main component or in a lower ratio than the aqueous solution, the inorganic cations that are not the main component move from the aqueous solution to the dialysate, The proportion of no inorganic cation is reduced.

本発明の好ましい実施形態において、透析液は、水溶液において主成分ではない無機カチオンを実質的に含まない。   In a preferred embodiment of the present invention, the dialysate is substantially free of inorganic cations that are not the main component in the aqueous solution.

本発明の好ましい実施形態において、透析液は、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、カリウムイオンからなる群より選択される1種、より好ましくは2種、さらに好ましくは3種全てを実質的に含まない高純度塩化ナトリウム水溶液である。   In a preferred embodiment of the present invention, the dialysate has a high purity substantially free from one, more preferably two, and even more preferably all three selected from the group consisting of magnesium ions, calcium ions, and potassium ions. Sodium chloride aqueous solution.

透析液の溶媒は、通常、水であるが、本発明の酸性多糖類無機塩が所望の効果を有する限りにおいて、水をベースとしてさらに別の溶媒を含む溶媒であってもよい。   The solvent of the dialysate is usually water, but may be a solvent containing water and another solvent as long as the acidic polysaccharide inorganic salt of the present invention has a desired effect.

透析膜としては、酸性多糖類アニオンを通さず且つ1価無機カチオンを通す限りにおいて特に限定されない。   The dialysis membrane is not particularly limited as long as it does not pass the acidic polysaccharide anion and passes the monovalent inorganic cation.

透析膜の分画分子量は、特に限定されないが、例えば、3,500〜60,000、好ましくは3,500〜10,000、更に好ましくは3,500〜8,000である。   Although the molecular weight cut off of the dialysis membrane is not particularly limited, it is, for example, 3,500 to 60,000, preferably 3,500 to 10,000, and more preferably 3,500 to 8,000.

透析膜の素材は、特に限定されないが、例えば、セルロース(例えば、再生セルロース、酢酸セルロース)、ポリアクリロニトリル、ポリスルホン、ポリメチルメタクリレート等である。   The material of the dialysis membrane is not particularly limited, and examples thereof include cellulose (for example, regenerated cellulose and cellulose acetate), polyacrylonitrile, polysulfone, polymethyl methacrylate, and the like.

本発明では、市販の透析膜を好適に用いることができる。市販される透析膜としては、例えば、酸性多糖類の分子量が100,000〜1,000,000程度である場合には、スペクトラ/ポア透析チューブ(スペクトラム社製)、ディスポーザブル透析カセットSlide−A−Lyzer(PIERCE社製)等が好適に例示される。   In the present invention, a commercially available dialysis membrane can be suitably used. As a commercially available dialysis membrane, for example, when the molecular weight of acidic polysaccharide is about 100,000 to 1,000,000, Spectra / Pore dialysis tube (manufactured by Spectrum), disposable dialysis cassette Slide-A- Suitable examples include Lyzer (manufactured by PIERCE).

透析温度は、通常4〜50℃、好ましくは4〜30℃、更に好ましくは4〜25℃であるが、特に限定されない。   The dialysis temperature is usually 4 to 50 ° C, preferably 4 to 30 ° C, more preferably 4 to 25 ° C, but is not particularly limited.

透析時間は、特に限定されず、水溶液の組成、透析液の組成、透析条件、所望の効果等に応じて適宜選択される。透析は、1価無機カチオンの比率が水溶液と透析液とで実質的に等しくなる状態又はそれに近い状態に達するまで行われることが好ましい。   The dialysis time is not particularly limited, and is appropriately selected according to the composition of the aqueous solution, the composition of the dialysis solution, the dialysis conditions, the desired effect, and the like. Dialysis is preferably performed until the ratio of monovalent inorganic cations reaches a state where the aqueous solution and the dialysate are substantially equal to each other or a state close thereto.

かかる透析工程により、全ての酸性多糖類無機塩に対する主成分となる酸性多糖類1価無機塩の比率が高い(好ましくは、99.9モル%以上である)本発明の酸性多糖類無機塩の水溶液が得られ得る。   By the dialysis step, the ratio of the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt as a main component to all the acidic polysaccharide inorganic salts is high (preferably 99.9 mol% or more). An aqueous solution can be obtained.

透析後、必要に応じて、本発明の酸性多糖類無機塩の水溶液を慣例的な方法により濃縮、希釈又は乾燥(乾固)することによって、本発明の酸性多糖類無機塩の所定濃度の水溶液(ゾル状の水溶液を含む)又は固形物を得ることができる。   After dialysis, if necessary, the aqueous solution of the acidic polysaccharide inorganic salt of the present invention is concentrated, diluted or dried (dried) by a conventional method, so that the aqueous solution of the acidic polysaccharide inorganic salt of the present invention has a predetermined concentration. (Including sol-like aqueous solutions) or solids.

このように、透析を用いる本発明の製造方法により得られた酸性多糖類無機塩は、通常、酸又はアルカリ処理を用いる従来法に比べて、低分子化を受けていない。   Thus, the acidic polysaccharide inorganic salt obtained by the production method of the present invention using dialysis is not usually subjected to low molecular weight compared to the conventional method using acid or alkali treatment.

透析工程において酸性多糖類無機塩が受けた低分子化の程度については、例えば、透析工程前と透析工程後の酸性多糖類無機塩の物性(例えば、溶液粘度)を指標として、知ることができる。つまり、例えば、酸性多糖類無機塩の水溶液(即ち、主成分となる1価無機カチオンを含む無機カチオンと酸性多糖類アニオンとの塩の水溶液)について、透析工程前の溶液粘度と、透析工程後の溶液粘度とを比較することによって、透析工程において酸性多糖類無機塩が受けた低分子化の程度を調べることができる。このとき、前記透析工程後の溶液体積を前記透析前の溶液体積と同じになるように濃縮又は希釈し、前記透析工程後の溶液粘度と前記透析工程前の溶液粘度とを比較する。透析工程において酸性多糖類無機塩が受けた低分子化の程度が大きい程、透析工程前の溶液粘度に比べて透析工程後の溶液粘度が低下する。   The degree of molecular weight reduction that the acidic polysaccharide inorganic salt has undergone in the dialysis process can be known, for example, using the physical properties (for example, solution viscosity) of the acidic polysaccharide inorganic salt before and after the dialysis process as an index. . That is, for example, for an aqueous solution of an acidic polysaccharide inorganic salt (ie, an aqueous solution of an inorganic cation containing a monovalent inorganic cation as a main component and an acidic polysaccharide anion), the solution viscosity before the dialysis step and after the dialysis step By comparing with the solution viscosity, the degree of molecular weight reduction that the acidic polysaccharide inorganic salt received in the dialysis step can be examined. At this time, the solution volume after the dialysis step is concentrated or diluted so as to be the same as the solution volume before the dialysis, and the solution viscosity after the dialysis step is compared with the solution viscosity before the dialysis step. The greater the degree of molecular weight reduction received by the acidic polysaccharide inorganic salt in the dialysis step, the lower the solution viscosity after the dialysis step compared to the solution viscosity before the dialysis step.

本発明において、酸性多糖類無機塩の水溶液(即ち、主成分となる1価無機カチオンを含む無機カチオンと酸性多糖類アニオンとの塩の水溶液)について、前記透析工程後の溶液粘度が、前記透析工程前の溶液粘度の例えば90%以上、好ましくは95%以上、更に好ましくは100%以上である。ここで、溶液粘度は、後述の参考例の粘度測定法に従って測定することができる。   In the present invention, for an aqueous solution of an acidic polysaccharide inorganic salt (that is, an aqueous solution of an inorganic cation containing a monovalent inorganic cation as a main component and an acidic polysaccharide anion), the solution viscosity after the dialysis step is the dialysis. For example, it is 90% or more, preferably 95% or more, more preferably 100% or more of the solution viscosity before the process. Here, the solution viscosity can be measured according to a viscosity measurement method of a reference example described later.

本発明において、酸性多糖類無機塩の水溶液(即ち、主成分となる1価無機カチオンを含む無機カチオンと酸性多糖類アニオンとの塩の水溶液)について、前記透析工程後の溶液分子量が、前記透析工程前の溶液分子量の90%以上、好ましくは95%以上、更に好ましくは100%以上である。   In the present invention, for an aqueous solution of an acidic polysaccharide inorganic salt (that is, an aqueous solution of a salt of an inorganic cation containing a monovalent inorganic cation as a main component and an acidic polysaccharide anion), the solution molecular weight after the dialysis step is the dialysis. It is 90% or more, preferably 95% or more, more preferably 100% or more of the solution molecular weight before the process.

従来の酸法やカルシウム法では、酸性多糖類無機塩が壊れて、溶液粘度や溶液分子量が大幅に低減するが、本発明を用いれば、酸性多糖類無機塩の溶液粘度や溶液分子量を大きく低減させることなく且つ純度を高めることができる。   In the conventional acid method or calcium method, the acidic polysaccharide inorganic salt is broken and the solution viscosity and the solution molecular weight are greatly reduced. However, if the present invention is used, the solution viscosity and the solution molecular weight of the acidic polysaccharide inorganic salt are greatly reduced. And the purity can be increased.

本発明によれば、酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維が提供される。   According to the present invention, an acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber is provided.

かかる酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維は、基本的に、前述した本発明の酸性多糖類無機塩の水溶液と、無機塩水溶液とを接触させることにより得られる。   Such an acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber is basically obtained by bringing the aqueous solution of the above-mentioned acidic polysaccharide inorganic salt of the present invention into contact with the aqueous inorganic salt solution.

酸性多糖類無機塩水溶液の濃度は、無機塩水溶液と接触されたときに所望のゲル又は繊維が得られる限りにおいて特に限定されないが、例えば、0.1〜10質量%、好ましくは1〜5質量%、更に好ましくは2〜5質量%である。   Although the density | concentration of acidic polysaccharide inorganic salt aqueous solution is not specifically limited as long as a desired gel or fiber is obtained when it contacts with inorganic salt aqueous solution, For example, 0.1-10 mass%, Preferably it is 1-5 mass %, More preferably 2 to 5% by mass.

無機塩水溶液としては、無機塩水溶液中の無機カチオンが、本発明の酸性多糖類無機塩水溶液中の酸性多糖類アニオンと塩を形成して固体化又はゲル化する限りにおいて、特に限定されない。   The inorganic salt aqueous solution is not particularly limited as long as the inorganic cation in the inorganic salt aqueous solution forms a salt with the acidic polysaccharide anion in the acidic polysaccharide inorganic salt aqueous solution of the present invention to be solidified or gelled.

無機塩水溶液は、酸性多糖類の種類に応じて適宜選択され、例えば、カルシウム塩、マグネシウム塩、その他の二価の無機塩、或いは、カリウム塩、その他の1価無機塩、好ましくは、カルシウム塩の水溶液である。例えば、酸性多糖類がアルギン酸である場合には、無機塩水溶液は、好ましくは、カルシウムイオンを含む水溶液(通常、カルシウム塩水溶液)である。例えば、酸性多糖類がカラギーナンである場合には、無機塩水溶液は、好ましくは、カリウム塩水溶液又はアンモニウム塩水溶液である。   The inorganic salt aqueous solution is appropriately selected according to the type of the acidic polysaccharide. For example, calcium salt, magnesium salt, other divalent inorganic salt, potassium salt, other monovalent inorganic salt, preferably calcium salt It is an aqueous solution. For example, when the acidic polysaccharide is alginic acid, the inorganic salt aqueous solution is preferably an aqueous solution containing calcium ions (usually a calcium salt aqueous solution). For example, when the acidic polysaccharide is carrageenan, the inorganic salt aqueous solution is preferably a potassium salt aqueous solution or an ammonium salt aqueous solution.

無機塩水溶液の濃度は、酸性多糖類無機塩水溶液と接触されたときに所望のゲル又は繊維が得られる限りにおいて特に限定されないが、例えば、0.1〜20質量%、好ましくは1〜20質量%、更に好ましくは5〜20質量%である。   Although the density | concentration of inorganic salt aqueous solution is not specifically limited as long as a desired gel or fiber is obtained when it contacts with acidic polysaccharide inorganic salt aqueous solution, For example, 0.1-20 mass%, Preferably it is 1-20 mass. %, More preferably 5 to 20% by mass.

本発明の酸性多糖類無機塩水溶液と無機塩水溶液とを接触させる方法は、如何なる方法であってもよい。   The method for bringing the acidic polysaccharide inorganic salt aqueous solution and the inorganic salt aqueous solution of the present invention into contact with each other may be any method.

繊維を製造する場合の接触させる方法は、例えば、酸性多糖類無機塩水溶液を細い液流で無機塩水溶液中に注入する方法、無機塩水溶液を細い液流で酸性多糖類無機塩水溶液中に注入する方法等が用いられる。   The method of contacting in the case of producing fibers is, for example, a method of injecting an acidic polysaccharide inorganic salt aqueous solution into the inorganic salt aqueous solution in a thin liquid flow, and injecting an inorganic salt aqueous solution into the acidic polysaccharide inorganic salt aqueous solution in a thin liquid flow Or the like is used.

細い液流で溶液を接触させる場合、細い液流は、水溶液を液量調節器具に通すことにより達成され得る。液量調節器具としては、例えば、ノズル、キャピラリー、パイプ、ホース、穴のあいた容器、注射器等が挙げられる。また、複数の液量調節器具を併用してもよい。液量調節器具の先端部分(水溶液の出口)の内径は、特に限定されないが、例えば、0.01〜5.0mm、好ましくは、0.1〜2.5mm、更に好ましくは、0.25mm〜1mmである。   When the solution is contacted with a thin liquid flow, the thin liquid flow can be achieved by passing the aqueous solution through a liquid leveling device. Examples of the liquid amount adjusting device include a nozzle, a capillary, a pipe, a hose, a container with a hole, and a syringe. Moreover, you may use a some liquid quantity adjusting device together. The inner diameter of the tip portion (aqueous solution outlet) of the liquid amount adjusting device is not particularly limited, but is, for example, 0.01 to 5.0 mm, preferably 0.1 to 2.5 mm, and more preferably 0.25 mm to 1 mm.

ゲルを製造する場合の接触させる方法は、例えば、(1)ゾル状の酸性多糖類無機塩水溶液を容器に入れて(例えば、容器の底又は側面に空いた穴から)無機塩水溶液を浸透させる方法、(2)ゾル状の酸性多糖類無機塩水溶液を直接、無機塩水溶液に接触させる方法、(3)ゾル状の酸性多糖類無機塩水溶液の入った容器の底又は側面に空いた穴を透析膜で覆い、無機塩水溶液の入った容器につけ、無機塩を透析膜から浸透させる方法、(4)ゾル状の酸性多糖類無機塩水溶液を透析膜で覆い、無機塩水溶液の入った容器につけ、無機塩を透析膜から浸透させる方法、等が用いられる。   For example, (1) a sol-like acidic polysaccharide inorganic salt aqueous solution is put into a container (for example, from a hole formed in the bottom or side of the container) and the inorganic salt aqueous solution is infiltrated. Method, (2) A method of directly contacting a sol-like acidic polysaccharide inorganic salt aqueous solution with an inorganic salt aqueous solution, (3) A hole formed in the bottom or side of a container containing a sol-like acidic polysaccharide inorganic salt aqueous solution. Cover with a dialysis membrane and place in a container containing an inorganic salt aqueous solution to allow the inorganic salt to permeate through the dialysis membrane. (4) Cover a sol-like acidic polysaccharide inorganic salt aqueous solution with a dialysis membrane and place in a container containing an inorganic salt aqueous solution. For example, a method of allowing an inorganic salt to permeate from a dialysis membrane is used.

本発明の好ましい実施形態において、本発明のアルギン酸ナトリウムの比率が高い(好ましくは、99.9モル%以上)アルギン酸無機塩水溶液と、塩化カルシウム水溶液とを接触させることにより、アルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維が得られる。   In a preferred embodiment of the present invention, a calcium alginate gel and / or a sodium alginate solution of the present invention having a high ratio (preferably 99.9 mol% or more) and an aqueous calcium chloride solution are brought into contact with each other. Fiber is obtained.

本発明の酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維は、特に好ましくは、風乾繊維の単繊維の引張強度が約1.5g/デニール以上、又は、湿潤繊維の単繊維の引張強度が約0.15g/デニール以上である。風乾繊維及び湿潤繊維の単繊維の引張強度は、JIS L1069「繊維の引張試験方法」法によって測定され得る。   The acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber of the present invention particularly preferably has an air-dried fiber single fiber tensile strength of about 1.5 g / denier or higher, or a wet fiber single fiber tensile strength of about 0.00. 15 g / denier or more. The tensile strength of single fibers of air-dried fibers and wet fibers can be measured by JIS L1069 “Fiber Tensile Test Method” method.

本発明では、上記酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維を原料とするゲル製品及び/又は繊維製品が提供される。ゲル製品及び/又は繊維製品には、ゲルのみ、繊維のみ、及びゲルと繊維の両方を原料とするものも含まれる。   In this invention, the gel product and / or fiber product which use the said acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber as a raw material are provided. Gel products and / or fiber products include gels only, fibers only, and those made from both gels and fibers.

ゲル製品の形態は、特に限定されないが、プレート、ポール、ひも状、球状、膜状、網目状、サイコロ状等が挙げられる。   The form of the gel product is not particularly limited, and examples thereof include a plate, a pole, a string, a sphere, a film, a network, and a dice.

繊維製品の形態は、特に限定されないが、織物、編物、ネット、不織布、糸、紐、ロープ、紙等が挙げられる。   Although the form of a textile product is not specifically limited, A textile fabric, a knitted fabric, a net | network, a nonwoven fabric, a thread | yarn, a string, a rope, paper etc. are mentioned.

ゲル製品及び/又は繊維製品の形態は、例えば、吸着剤を保持し得る凹部又は切り込みを備える形態であってもよい。   The form of the gel product and / or the fiber product may be, for example, a form provided with a recess or a notch capable of holding the adsorbent.

ゲル製品及び/又は繊維製品の一部に、金具、ロープ、ひも等の前記ゲル製品/繊維製品を設置又は回収するための器具を備えてもよい。   You may provide the instrument for installing or collect | recovering said gel products / fiber products, such as a metal fitting, a rope, and a string, in a part of gel products and / or fiber products.

本発明では、酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品、並びに、吸着剤を有する、吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品が提供される。   In the present invention, an acidic polysaccharide inorganic salt gel product and / or a fiber product having an adsorbent and an acidic polysaccharide inorganic salt gel product and / or a fiber product having an adsorbent are provided.

かかる吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品は、例えば、前記の酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品に、吸着剤の少なくとも一部を保持させることにより得られる。例えば、吸着剤の少なくとも一部を製品に埋め込むことにより成される。或いは、例えば、製品で吸着剤を包むことにより成される、或いは、例えば、凹部を有する形状に製品を加工し(例えば、成型し)、吸着剤を製品の凹部に入れ、製品で蓋をすることにより成される。   The acidic polysaccharide inorganic salt gel product and / or fiber product retaining such an adsorbent is obtained, for example, by causing the acidic polysaccharide inorganic salt gel product and / or fiber product to retain at least a part of the adsorbent. It is done. For example, it is achieved by embedding at least a part of the adsorbent in the product. Alternatively, for example, the product is formed by wrapping the adsorbent with the product, or the product is processed (for example, molded) into a shape having a concave portion, the adsorbent is put into the concave portion of the product, and the product is covered with the lid. It is made by.

本発明によれば、酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維、並びに、吸着剤を有する、吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber which hold | maintain an adsorption agent which has an acid polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber, and an adsorption agent are provided.

かかる吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維は、基本的に、吸着剤を含有する本発明の酸性多糖類無機塩水溶液と、無機塩水溶液とを接触させることにより得られる。   The acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber holding the adsorbent is basically obtained by bringing the acidic polysaccharide inorganic salt aqueous solution of the present invention containing the adsorbent into contact with the inorganic salt aqueous solution.

接触させる方法については、如何なる方法であってもよい。   Any method may be used for the contact.

繊維を製造する場合の接触させる方法としては、前述と同様に、例えば、吸着剤を含有する本発明の酸性多糖類無機塩水溶液を細い液流で無機塩水溶液に注入する方法、無機塩水溶液を細い液流で吸着剤を含有する本発明の酸性多糖類無機塩水溶液に注入する方法が挙げられる。   As the method of contacting in the case of producing fibers, as described above, for example, a method of injecting the acidic polysaccharide inorganic salt aqueous solution of the present invention containing an adsorbent into the inorganic salt aqueous solution in a thin liquid flow, an inorganic salt aqueous solution, The method of inject | pouring into the acidic polysaccharide inorganic salt aqueous solution of this invention containing an adsorbent with a thin liquid flow is mentioned.

ゲルを製造する場合の接触させる方法としては、例えば、(1)吸着剤の少なくとも一部が埋め込まれたゾル状の酸性多糖類無機塩水溶液を容器に入れて、(例えば、容器の底又は側面に空いた穴から)無機塩水溶液を浸透させる方法、(2)当該ゾル状の酸性多糖類無機塩水溶液を直接、無機塩水溶液に接触させる方法、(3)当該ゾル状の酸性多糖類無機塩水溶液の入った容器の底又は側面に空いた穴を透析膜で覆い、無機塩水溶液の入った容器につけ、無機塩を透析膜から浸透させる方法、(4)当該ゾル状の酸性多糖類無機塩水溶液を透析膜で覆い、無機塩水溶液の入った容器につけ、無機塩を透析膜から浸透させる方法等が用いられる。このとき、吸着剤は、所定の間隔でゾル状の酸性多糖類無機塩水溶液に配置されることが好ましい。   Examples of the method for contacting in the case of producing a gel include: (1) placing an aqueous sol-like acidic polysaccharide inorganic salt solution in which at least a part of an adsorbent is embedded in a container; (2) A method of infiltrating an aqueous solution of an inorganic salt) (2) A method of directly contacting an inorganic salt aqueous solution of the sol-like acidic polysaccharide, (3) An inorganic salt of an acidic polysaccharide of the sol A method of covering the bottom or side surface of a container containing an aqueous solution with a dialysis membrane, attaching it to a container containing an inorganic salt aqueous solution, and infiltrating the inorganic salt from the dialysis membrane, (4) the sol-like acidic polysaccharide inorganic salt A method in which the aqueous solution is covered with a dialysis membrane, attached to a container containing the inorganic salt aqueous solution, and the inorganic salt permeates from the dialysis membrane is used. At this time, the adsorbent is preferably disposed in the sol-form acidic polysaccharide inorganic salt aqueous solution at predetermined intervals.

本発明によれば、かかる吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維を原料とする、ゲル製品及び/又は繊維製品が提供される。製品の形態及び特性については、前述の通りである。   According to the present invention, a gel product and / or a fiber product using an acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber holding such an adsorbent as raw materials is provided. The form and characteristics of the product are as described above.

吸着剤としては、窒素、リンの吸着剤として既知の吸着剤を広く使用してもよいが、中でも妨害イオンが多い塩水中での栄養塩類吸着を目的としたオキソ陰イオン吸着剤(ナノ空間制御吸着剤とも呼ばれている)である窒素吸着剤あるいはリン吸着剤を使用することが好ましい。オキソ陰イオン吸着剤は、塩水中で他の共雑イオン存在下でも、吸着速度が速く、高吸着容量で、かつ吸着した窒素やリンを効率的に脱着できる性質を有している。オキソ陰イオン吸着剤(ナノ空間制御吸着剤とも呼ばれている)で硝酸吸着剤としては、例えば、複合金属水酸化物の結晶の加熱処理物を有効成分とするNi−Feを含む水酸化物から合成した層状複水酸化物(LDH)を有効成分とする硝酸吸着剤(特許文献5)を、リン酸吸着剤としてはMII 1−xIII (OH)n− ・mHOで表わされる複合金属水酸化物の結晶の加熱処理物を有効成分とするリン吸着剤を(特許文献6)を例に挙げることができる。 As adsorbents, known adsorbents for nitrogen and phosphorus may be widely used. Among them, oxoanionic adsorbents for the purpose of adsorbing nutrient salts in salt water with many interfering ions (nanospace control) It is preferable to use a nitrogen adsorbent or a phosphorus adsorbent which is also called an adsorbent. The oxoanion adsorbent has a high adsorption rate, high adsorption capacity, and the ability to efficiently desorb adsorbed nitrogen and phosphorus even in the presence of other mixed ions in salt water. Examples of the oxo anion adsorbent (also referred to as nano-space control adsorbent) and nitric acid adsorbent include, for example, a hydroxide containing Ni—Fe having a heat-treated product of a composite metal hydroxide crystal as an active ingredient. Nitric acid adsorbent (Patent Document 5) containing layered double hydroxide (LDH) synthesized from the active ingredient, and M II 1-x M III x (OH) 2 A n- y · mH as phosphoric acid adsorbent A phosphorus adsorbent containing a heat-treated product of a composite metal hydroxide crystal represented by 2 O as an active ingredient can be cited as an example (Patent Document 6).

栄養塩類として硝酸を吸着する公知の硝酸吸着剤としては、例えば、トリブチルアミノ基含有のイオン交換樹脂(特許文献7)、黒鉛と硝酸の層間化合物(特許文献8)、三次元架橋高分子を基本骨格とし、基本骨格に二級アミン型置換基、および、三級アミン型置換基を化学結合した合成高分子吸着剤(特許文献9)、スチレンとジビニルベンゼンの三次元共重合体を基本骨格とし、そのベンゼン核の少なくとも一部に、リン酸エステル基とアミノ基を有することを特徴とするスチレン系三次元共重合体(特許文献10)などを用いることができる。またアンモニウムイオン吸着剤としてはゼオライトなどを用いることができる。   Known nitric acid adsorbents that adsorb nitric acid as nutrient salts include, for example, tributylamino group-containing ion exchange resins (Patent Document 7), graphite and nitric acid intercalation compounds (Patent Document 8), and three-dimensional cross-linked polymers. Synthetic polymer adsorbent (Patent Document 9), a secondary amine type substituent and a tertiary amine type substituent chemically bonded to the basic skeleton, and a three-dimensional copolymer of styrene and divinylbenzene as the basic skeleton A styrene-based three-dimensional copolymer (Patent Document 10) characterized by having a phosphate group and an amino group in at least a part of the benzene nucleus can be used. As the ammonium ion adsorbent, zeolite or the like can be used.

栄養塩類としてリンを吸着する公知のリン酸吸着剤としては、例えば、産業廃棄物の溶融処理で生成したスラグを鉄除去処理後、微粉砕し、その中の酸化カルシウムをアルカリ処理して除去し、多孔状にしたリン除去用無機吸着剤(特許文献11)、アロフェンを主成分とする物質を成形し、300〜600℃で焼成してなるリン除去材(特許文献12)、流動床ボイラーから排出される灰を主成分とする硬化体よりなる汚水の脱リン材(特許文献13)、ハイドロタルサイト類を有効成分とする水に溶存しているリンの除去剤(特許文献14)、石灰質原料、珪酸質原料及びゼオライトの反応生成物からなる脱リン材(特許文献15)、などを用いることができる。   As a known phosphoric acid adsorbent that adsorbs phosphorus as nutrient salts, for example, slag produced by melting treatment of industrial waste is subjected to iron removal treatment and then finely pulverized, and calcium oxide therein is removed by alkali treatment. From an inorganic adsorbent for removing phosphorus made porous (Patent Document 11), a phosphorus removing material formed by molding a substance containing allophane as a main component and calcined at 300 to 600 ° C. (Patent Document 12), fluidized bed boiler A dephosphorizing material for wastewater consisting of a hardened body mainly containing discharged ash (Patent Document 13), a remover of phosphorus dissolved in water containing hydrotalcite as an active ingredient (Patent Document 14), calcareous material A dephosphorization material (Patent Document 15) made of a reaction product of a raw material, a siliceous raw material, and zeolite can be used.

吸着剤として、前述のようなリンを含む成分を吸着する吸着剤や窒素を含む成分を吸着する吸着剤のほか、硫黄を含む成分を吸着する吸着剤、ホウ素を含む成分を吸着する吸着剤等を使用することができる。   As adsorbents, adsorbents that adsorb phosphorus-containing components as described above, adsorbents that adsorb nitrogen-containing components, adsorbents that adsorb sulfur-containing components, adsorbents that adsorb boron-containing components, etc. Can be used.

吸着剤は、1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。また、2種類以上の吸着剤を用いる場合、同様の効果を奏する吸着剤であってもよいし、異なる効果を奏する吸着剤であってもよい。例えば、リンを含む栄養塩類を吸着する吸着剤と窒素を含む栄養塩類を吸着する吸着剤との組み合わせが用いられる。   There may be one kind of adsorbent, or two or more kinds. Moreover, when using 2 or more types of adsorbents, the adsorbent which shows the same effect may be sufficient, and the adsorbent which shows a different effect may be sufficient. For example, a combination of an adsorbent that adsorbs nutrient salts containing phosphorus and an adsorbent that adsorbs nutrient salts containing nitrogen is used.

吸着剤の形態は、如何なる形態であってもよく、例えば、粉末、顆粒、タブレット、微粒子、粒子、膜状、糸状などが挙げられる。
本発明によれば、さらに、吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維、或いは/並びに、吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品を備える、塩水中の栄養塩類の濃度低減装置が提供される。
The form of the adsorbent may be any form, and examples thereof include powder, granules, tablets, fine particles, particles, films, and threads.
According to the present invention, there is further provided an acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber holding an adsorbent, and / or an acidic polysaccharide inorganic salt gel product and / or fiber product holding an adsorbent. An apparatus for reducing the concentration of nutrients is provided.

本発明において、塩水は、海水と汽水を含む。塩水としては、例えば、魚類養殖槽由来の海水であり得るが、これに限定されない。   In the present invention, salt water includes sea water and brackish water. As salt water, although it may be seawater derived from a fish culture tank, for example, it is not limited to this.

本発明の塩水中の栄養塩類の濃度低減装置を用いれば、例えば、硝酸態窒素、亜硝酸態窒素、アンモニア態窒素、尿素態窒素、有機態リン、無機態リン(オルトリン酸など)、珪素(珪酸など)からなる群より選択される少なくとも1種の栄養塩類の濃度が好適に低減され得る。   By using the nutrient salt concentration reducing device of the present invention, for example, nitrate nitrogen, nitrite nitrogen, ammonia nitrogen, urea nitrogen, organic phosphorus, inorganic phosphorus (such as orthophosphoric acid), silicon ( The concentration of at least one nutrient selected from the group consisting of silicic acid and the like can be suitably reduced.

本発明によれば、上記の塩水中の栄養塩類の濃度低減装置に加え、流路切り替え機、硝化菌を定着させた硝化槽、酸素供給槽、泡沫分離槽、沈殿槽、pH調製水槽、水温調整槽、ろ過槽、循環ポンプ、海藻生育槽及び生物飼育槽からなる群より選択される少なくとも1種をさらに備えることを特徴とする、塩水中の栄養塩類の濃度低減システムが提供される。   According to the present invention, in addition to the nutrient salt concentration reducing device described above, a flow path switching device, a nitrification tank in which nitrifying bacteria are fixed, an oxygen supply tank, a foam separation tank, a precipitation tank, a pH adjustment water tank, a water temperature There is provided a system for reducing the concentration of nutrients in salt water, further comprising at least one selected from the group consisting of a regulating tank, a filtration tank, a circulation pump, a seaweed growth tank, and a biological breeding tank.

本発明によれば、前記の塩水中の栄養塩類の濃度低減装置、並びに、前記の塩水中の栄養塩類の濃度低減システムからなる群より選択されるいずれか1種において塩水を処理する工程を包含する、塩水中の栄養塩類の濃度低減方法が提供される。   According to the present invention, the method includes the step of treating salt water in any one selected from the group consisting of the concentration reducing device for nutrient salts in the salt water and the concentration reducing system for nutrient salts in the salt water. A method for reducing the concentration of nutrients in salt water is provided.

本発明によれば、塩水中の栄養塩類の濃度低減方法により得られた、塩水中の栄養塩類の濃度低減処理水が提供される。本発明の塩水中の栄養塩類の濃度低減処理水は、塩水中の栄養塩類濃度が高いと増殖が困難である生物、たとえば、外洋性の紅藻類大型海藻のキリンサイなどの飼育水として有用である。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the concentration reduction processing water of the nutrient salt in salt water obtained by the density | concentration reduction method of nutrient salt in salt water is provided. The nutrient-reduced nutrient water in the salt water of the present invention is useful as breeding water for organisms that are difficult to grow if the nutrient salt concentration in the salt water is high, such as giraffe rhinoceros of the open oceanic red algae large seaweed. .

本発明によれば、塩水中の栄養塩類の濃度低減処理水の中で生産された外洋性生物が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the open-sea creature produced in the concentration reduction processing water of the nutrient salt in salt water is provided.

本発明で製造される外洋性生物としては、貝類、藻類、原生動物、海綿動物、刺胞動物、有櫛動物などが挙げられる。   Examples of the offshore organisms produced in the present invention include shellfish, algae, protozoa, sponges, cnidarians, and comb animals.

本発明の塩水中の栄養塩類の濃度低減処理水を使用して生産された生物は、観賞用として用いることも出来るし、有用物質の原料として利用することもできる。例えば、外洋性の紅藻類大型海藻のキリンサイからは、有用なタンパク質や糖質などが得られる。また本発明の塩水中の栄養塩類の濃度低減装置は、方法あるいはシステムの方式として、バッチ式(バッチ方式)、間欠流れのかけ流し方式、連続かけ流し方式、あるいはそれらが組み合わさった方式、のいずれの方式の方法あるいはシステムにおいても使用することができる。また、かけ流し方式の場合には、流路切り替え弁を備えた塩水中の栄養塩類の濃度低減装置又はシステムを用いれば、効果的に栄養塩類の濃度を低減することができる。図4に流路切り替え弁及びこれを備える塩水中の栄養塩類の濃度低減装置の概略図を示す。流路切り替え弁は、通常、切り替えバルブ、弁、送液ポンプ等を備える。切り替えバルブとしては、多方向バルブを用いることができ、例えば、八方バルブ、六方バルブまたはそれらを組み合わせて用いることができる。弁は、電磁式であっても、手動式であってもよい。ポンプは、連続的に作動させてもよいし、一時的に(例えば、流路切り替えの前と後に)停止させてもよい。また、本発明の塩水中の栄養塩類の濃度低減装置内は、必要に応じて、エアレーションを行ってもよい。   The organism produced using the treated water for reducing the concentration of nutrient salts in the salt water of the present invention can be used for ornamental purposes or as a raw material for useful substances. For example, useful proteins, carbohydrates, and the like can be obtained from giraffe rhinoceros, a large open-sea red alga seaweed. The apparatus for reducing the concentration of nutrients in salt water according to the present invention includes a batch method (batch method), an intermittent flow pouring method, a continuous pouring method, or a combination thereof. It can be used in any method or system. In the case of the pouring method, the concentration of nutrient salts can be effectively reduced by using a nutrient salt concentration reducing device or system having a flow path switching valve. FIG. 4 shows a schematic diagram of a flow path switching valve and a device for reducing the concentration of nutrients in salt water having the same. The flow path switching valve usually includes a switching valve, a valve, a liquid feed pump, and the like. As the switching valve, a multi-directional valve can be used. For example, an eight-way valve, a six-way valve, or a combination thereof can be used. The valve may be electromagnetic or manual. The pump may be operated continuously, or may be temporarily stopped (for example, before and after the flow path switching). Further, the nutrient salt concentration reducing device in the salt water of the present invention may be aerated as necessary.

ユニット1(U1と表記)の右隣のユニットは図4ではユニット2(U2)となる。電磁弁は2つの3方切り替え弁により構成されている(図5)。各ユニットの流入口と流出口に3方切り替え弁は1個ずつ接続されている。電磁弁は手動の流路切り替え弁で代用してもよい。弁の流路切り替え操作の前あるいは後あるいは前と後でポンプを一旦停止してもよい。   The unit on the right side of unit 1 (denoted as U1) is unit 2 (U2) in FIG. The solenoid valve is composed of two three-way switching valves (FIG. 5). One three-way switching valve is connected to the inlet and outlet of each unit. The solenoid valve may be replaced with a manual flow path switching valve. The pump may be temporarily stopped before, after, or before and after the valve flow path switching operation.

図4と異なる流路切り替えプログラムを持つ栄養塩類濃度低減装置E(図6a)を用いて塩水中の栄養塩類の濃度低減を行うこともできる。   It is also possible to reduce the concentration of nutrients in salt water using a nutrient concentration reducing device E (FIG. 6a) having a flow path switching program different from that in FIG.

図4bと異なり、栄養塩類濃度の高い塩水が8方バルブAを通してU1の流入口と接続し、またU2の流出口から塩水が8方バルブBを通して環境への返還されている(図6a,図6b)。   Unlike FIG. 4b, salt water with high nutrient concentration is connected to the inlet of U1 through the 8-way valve A, and salt water is returned to the environment from the outlet of U2 through the 8-way valve B (FIG. 6a, FIG. 6). 6b).

一つのプログラム例を以下に述べる。   One example program is described below.

I 塩水送液開始から0〜6時間後
あらかじめ各ユニットには、塩水10リットルと適量の吸着剤が入っている。
I 0 to 6 hours after the start of salt water feeding, each unit contains 10 liters of salt water and an appropriate amount of adsorbent in advance.

各ユニットの流出口は、左となりのユニットの流入口と2つの流路切り替えバルブ(電磁弁でもよい)をはさんで接続されている(例えば、U1流出口はU8流入口と接続されている。)。ただし、U1流入口とU2流出口との間は切断されており、U1流入口は、8方バルブAを通して、栄養塩濃度の高い塩水の供給源とつながっている。   The outlet of each unit is connected to the inlet of the unit on the left with two flow path switching valves (may be solenoid valves) (for example, the U1 outlet is connected to the U8 inlet) .) However, the U1 inlet and the U2 outlet are disconnected, and the U1 inlet is connected to a salt water supply source having a high nutrient concentration through the 8-way valve A.

U2流出口は、8方バルブAを通して処理水用水槽につながっている。   The U2 outlet is connected to the water tank for treated water through the 8-way valve A.

この状態で、栄養塩濃度の高い塩水の供給源から塩水を栄養塩類濃度低減装置Eに流速40リットル/日で流し始める。栄養塩濃度の高い塩水の供給源からU1へ流し始めて6時間経過するまで、U2から流出する塩水は処理水用水槽にためられる。処理水用水槽塩水中の栄養塩類濃度を測定し、栄養塩類濃度が基準値以下であることを確かめて周辺水域(環境)へ返還する。   In this state, the salt water is started to flow from the source of salt water having a high nutrient salt concentration to the nutrient salt concentration reducing apparatus E at a flow rate of 40 liters / day. The salt water flowing out from U2 is stored in the treated water tank until 6 hours have passed since the supply of salt water having a high nutrient salt concentration to U1. Measure the concentration of nutrients in the salt water of the treated water tank, confirm that the nutrient concentration is below the standard value, and return it to the surrounding water area (environment).

II 塩水送液開始から6〜12時間後
栄養塩濃度の高い塩水の供給源から塩水を流し始めて6時間経過した時点で、II-1〜4の操作をほぼ同時に行う。
(II-1)8方バルブAを切り替えて栄養塩濃度の高い塩水の供給源からの塩水流路をU1流入口からU2流入口へ変更する。
(II-2)U1流入口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)とU2流出口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)を切り替えて、U1流入口と8方バルブAとの流路を遮断し、U1流入口とU2流出口との流路を接続する。
(II-3)U3流入口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)とU2流出口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)を切り替えて、U3流出口とU2流入口との流路を切断し、U3流入口と8方バルブBとの流路を接続する。
(II-4)8方バルブBを切り替えてU3流出口からの流水が処理水用水槽にたまるように接続する。処理水用水槽塩水中の栄養塩類濃度を測定し、栄養塩類濃度が基準値以下であることを確かめて周辺水域(環境)へ返還する。
II After 6-12 hours from the start of salt water feeding, when the salt water starts flowing from a salt water source with a high nutrient concentration, the operations of II-1 to 4 are performed almost simultaneously.
(II-1) The eight-way valve A is switched to change the salt water flow path from the salt water supply source having a high nutrient concentration from the U1 inlet to the U2 inlet.
(II-2) Switching the U1 inlet switching valve (or a solenoid valve) and the U2 outlet switching valve (or a solenoid valve) to shut off the flow path between the U1 inlet and the 8-way valve A, The flow paths of the U1 inlet and the U2 outlet are connected.
(II-3) Switching the U3 inlet switching valve (or a solenoid valve) and the U2 outlet switching valve (or a solenoid valve) to cut the flow path between the U3 outlet and the U2 inlet, The flow path between the inlet and the 8-way valve B is connected.
(II-4) The 8-way valve B is switched so that the running water from the U3 outlet is connected to the treated water tank. Measure the concentration of nutrients in the salt water of the treated water tank, confirm that the nutrient concentration is below the standard value, and return it to the surrounding water area (environment).

III 塩水送液開始から12〜18時間後
栄養塩濃度の高い塩水の供給源から塩水を流し始めて12時間経過した時点で、III-1〜4の操作をほぼ同時に行う。
(III-1)8方バルブAを切り替えて栄養塩濃度の高い塩水の供給源からの塩水流路をU2流入口からU3流入口へ変更する。
(III-2)U2流入口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)とU3流出口の切り替えバル
ブ(電磁弁でも良い)を切り替えて、U2流入口と8方バルブAとの流路を遮断し、U2流入口とU3流出口との流路を接続する。
(III-3)U4流出口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)とU3流入口の切り替えバル
ブ(電磁弁でも良い)を切り替えて、U4流出口とU3流入口との流路を切断し、U4流入口と8方バルブBとの流路を接続する。
(III-4)8方バルブBを切り替えてU4流出口からの流水が処理水用水槽にたまるよう
に接続する。処理水用水槽海水中の栄養塩類濃度を測定し、栄養塩類濃度が基準値以下であることを確かめて周辺水域(環境)へ返還する。
III After 12 to 18 hours from the start of the salt water feeding, when the salt water is started to flow from the salt water supply source having a high nutrient concentration, the operations of III-1 to 4 are performed almost simultaneously.
(III-1) The eight-way valve A is switched to change the salt water flow path from the salt water supply source having a high nutrient salt concentration from the U2 inlet to the U3 inlet.
(III-2) Switching the U2 inlet switching valve (may be a solenoid valve) and the U3 outlet switching valve (may be a solenoid valve) to shut off the flow path between the U2 inlet and the 8-way valve A, The flow path between the U2 inlet and the U3 outlet is connected.
(III-3) A U4 outlet switching valve (or a solenoid valve) and a U3 inlet switching valve (or a solenoid valve) may be switched to cut off the flow path between the U4 outlet and the U3 inlet. The flow path between the inlet and the 8-way valve B is connected.
(III-4) The 8-way valve B is switched so that the flowing water from the U4 outlet is connected to the treated water tank. Measure the concentration of nutrients in the seawater tank for treated water, make sure that the nutrient concentration is below the reference value, and return it to the surrounding waters (environment).

IV 塩水送液開始から18〜24時間後
栄養塩濃度の高い塩水の供給源から塩水を流し始めて18時間経過した時点で、IV-1〜4の操作をほぼ同時に行う。
(IV-1)8方バルブAを切り替えて栄養塩濃度の高い塩水の供給源からの塩水流路をU3流入口からU4流入口へ変更する。
(IV-2)U3流入口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)とU4流出口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)を切り替えて、U3流入口と8方バルブAとの流路を遮断し、U3流入口とU4流出口との流路を接続する。
(IV-3)U5流出口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)とU4流入口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)を切り替えて、U5流出口とU4流入口との流路を切断し、U5流入口と8方バルブBとの流路を接続する。
(IV-4)8方バルブBを切り替えてU5流出口からの流水が処理水用水槽にたまるように接続する。処理水用水槽塩水中の栄養塩類濃度を測定し、栄養塩類濃度が基準値以下であることを確かめて周辺水域(環境)へ返還する。
IV After 18 to 24 hours from the start of feeding the salt water, when the salt water is started to flow from the salt water supply source having a high nutrient concentration, the operations of IV-1 to IV-4 are performed almost simultaneously.
(IV-1) The eight-way valve A is switched to change the salt water flow path from the salt water supply source having a high nutrient salt concentration from the U3 inlet to the U4 inlet.
(IV-2) Switching the U3 inlet switching valve (or electromagnetic valve) and U4 outlet switching valve (or electromagnetic valve) to shut off the flow path between the U3 inlet and the 8-way valve A, The flow path between the U3 inlet and the U4 outlet is connected.
(IV-3) Switching the U5 outlet switching valve (or a solenoid valve) and the U4 inlet switching valve (or a solenoid valve) to cut the flow path between the U5 outlet and the U4 inlet; The flow path between the inlet and the 8-way valve B is connected.
(IV-4) Switch the 8-way valve B so that the running water from the U5 outlet is connected to the treated water tank. Measure the concentration of nutrients in the salt water of the treated water tank, confirm that the nutrient concentration is below the standard value, and return it to the surrounding water area (environment).

V 塩水送液開始から24〜30時間後
栄養塩濃度の高い塩水の供給源から塩水を流し始めて24時間経過した時点で、V-1〜4の操作をほぼ同時に行う。
(V-1)8方バルブAを切り替えて栄養塩濃度の高い塩水の供給源からの塩水流路をU4流入口からU5流入口へ変更する。
(V-2)U4流入口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)とU5流出口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)を切り替えて、U4流入口と8方バルブAとの流路を遮断し、U4流入口とU5流出口との流路を接続する。
(V-3)U6流出口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)とU5流入口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)を切り替えて、U6流出口とU5流入口との流路を切断し、U6流入口と8方バルブBとの流路を接続する。
(V-4)8方バルブBを切り替えてU6流出口からの流水が処理水用水槽にたまるように接続する。処理水用水槽塩水中の栄養塩類濃度を測定し、栄養塩類濃度が基準値以下であることを確かめて周辺水域(環境)へ返還する。
V After 24 to 30 hours from the start of feeding the salt water, when the salt water is started to flow from the salt water supply source having a high nutrient concentration, the operations of V-1 to 4 are performed almost simultaneously.
(V-1) The eight-way valve A is switched to change the salt water flow path from the salt water supply source having a high nutrient salt concentration from the U4 inlet to the U5 inlet.
(V-2) Switching the U4 inlet switching valve (or electromagnetic valve) and U5 outlet switching valve (or electromagnetic valve) to shut off the flow path between the U4 inlet and the 8-way valve A; The flow paths of the U4 inlet and the U5 outlet are connected.
(V-3) A U6 outlet switching valve (or a solenoid valve) and a U5 inlet switching valve (or a solenoid valve) may be switched to cut off the flow path between the U6 outlet and the U5 inlet. The flow path between the inlet and the 8-way valve B is connected.
(V-4) The 8-way valve B is switched and connected so that the flowing water from the U6 outlet is collected in the water tank for treated water. Measure the concentration of nutrients in the salt water of the treated water tank, confirm that the nutrient concentration is below the standard value, and return it to the surrounding water area (environment).

Vにおいて、U6流出口から溶出する海水は、吸着剤による塩水中の栄養塩類濃度低減装置の中に24時間滞留した海水である。Vにおいて(栄養塩濃度の高い塩水の供給源から塩水を流し始めて24経過して)、Iにおいて最初にU1に流入した塩水が栄養塩類濃度低減装置から溶出する。   In V, the seawater eluted from the U6 outlet is seawater retained for 24 hours in a nutrient salt concentration reducing device in salt water by an adsorbent. In V (24 passes after starting to feed salt water from a source of salt water having a high nutrient concentration), the salt water that first flows into U1 in I elutes from the nutrient concentration reducing device.

VI 塩水送液開始から30〜36時間後
栄養塩濃度の高い塩水の供給源から塩水を流し始めて30時間経過した時点で、VI-1〜4の操作をほぼ同時に行う。
(VI-1)8方バルブAを切り替えて栄養塩濃度の高い塩水の供給源からの塩水流路をU5流入口からU6流入口へ変更する。
(VI-2)U5流入口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)とU6流出口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)を切り替えて、U5流入口と8方バルブAとの流路を遮断し、U5流入口とU6流出口との流路を接続する。
(VI-3)U7流出口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)とU6流入口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)を切り替えて、U7流出口とU6流入口との流路を切断し、U7流入口と8方バルブBとの流路を接続する。
(VI-4)8方バルブBを切り替えてU7流出口からの流水が処理水用水槽にたまるように接続する。処理水用水槽塩水中の栄養塩類濃度を測定し、栄養塩類濃度が基準値以下であることを確かめて周辺水域(環境)へ返還する。
VI After 30 to 36 hours from the start of salt water feeding, when the salt water is started to flow from the salt water supply source having a high nutrient concentration and 30 hours have passed, the operations of VI-1 to 4 are performed almost simultaneously.
(VI-1) The eight-way valve A is switched to change the salt water flow path from the salt water supply source having a high nutrient salt concentration from the U5 inlet to the U6 inlet.
(VI-2) Switching the U5 inlet switching valve (or solenoid valve) and U6 outlet switching valve (or solenoid valve) to shut off the flow path between the U5 inlet and the 8-way valve A, Connect the flow path between the U5 inlet and the U6 outlet.
(VI-3) Switching the U7 outlet switching valve (or solenoid valve) and the U6 inlet switching valve (or solenoid valve) to cut the flow path between the U7 outlet and U6 inlet; The flow path between the inlet and the 8-way valve B is connected.
(VI-4) Switch the 8-way valve B so that the flowing water from the U7 outlet is connected to the treated water tank. Measure the concentration of nutrients in the salt water of the treated water tank, confirm that the nutrient concentration is below the standard value, and return it to the surrounding water area (environment).

VII 塩水送液開始から36〜42時間後
栄養塩濃度の高い塩水の供給源から塩水を流し始めて36時間経過した時点で、VII-1〜4の操作をほぼ同時に行う。
(VII-1)8方バルブAを切り替えて栄養塩濃度の高い塩水の供給源からの塩水流路をU6流入口からU7流入口へ変更する。
(VII-2)U6流入口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)とU7流出口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)を切り替えて、U6流入口と8方バルブAとの流路を遮断し、U6流入口とU7流出口との流路を接続する。
(VII-3)U8流出口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)とU7流入口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)を切り替えて、U7流出口とU6流入口との流路を切断し、U8流入口と8方バルブBとの流路を接続する。
(VII-4)8方バルブBを切り替えてU7流出口からの流水が処理水用水槽にたまるように接続する。処理水用水槽塩水中の栄養塩類濃度を測定し、栄養塩類濃度が基準値以下であることを確かめて周辺水域(環境)へ返還する。
VII 36 to 42 hours after the start of the salt water feeding, the operation of VII-1 to 4 is carried out almost simultaneously when 36 hours have passed since the salt water started flowing from the salt water supply source having a high nutrient concentration.
(VII-1) The eight-way valve A is switched to change the salt water flow path from the salt water supply source having a high nutrient salt concentration from the U6 inlet to the U7 inlet.
(VII-2) Switching the U6 inlet switching valve (or electromagnetic valve) and U7 outlet switching valve (or electromagnetic valve) to shut off the flow path between the U6 inlet and the 8-way valve A, The flow path between the U6 inlet and the U7 outlet is connected.
(VII-3) A U8 outlet switching valve (or a solenoid valve) and a U7 inlet switching valve (or a solenoid valve) may be switched to cut off the flow path between the U7 outlet and the U6 inlet. The flow path between the inlet and the 8-way valve B is connected.
(VII-4) The 8-way valve B is switched so that the flowing water from the U7 outlet is connected to the treated water tank. Measure the concentration of nutrients in the salt water of the treated water tank, confirm that the nutrient concentration is below the standard value, and return it to the surrounding water area (environment).

VIII 塩水送液開始から42〜48時間後
栄養塩濃度の高い塩水の供給源から塩水を流し始めて42時間経過した時点で、VIII-1〜4の操作をほぼ同時に行う。
(VIII-1)8方バルブAを切り替えて栄養塩濃度の高い塩水の供給源からの塩水流路をU7流入口からU8流入口へ変更する。
(VIII-2)U7流入口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)とU8流出口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)を切り替えて、U7流入口と8方バルブAとの流路を遮断し、U7流入口とU8流出口との流路を接続する。
(VIII-3)U1流出口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)とU8流入口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)を切り替えて、U8流出口とU7流入口との流路を切断し、U1流入口と8方バルブBとの流路を接続する。
(VIII-4)8方バルブBを切り替えてU1流出口からの流水が処理水用水槽にたまるように接続する。処理水用水槽塩水中の栄養塩類濃度を測定し、栄養塩類濃度が基準値以下であることを確かめて周辺水域(環境)へ返還する。
VIII 42 to 48 hours after the start of the salt water feeding, the operation of VIII-1 to 4 is carried out almost simultaneously when 42 hours have passed since the salt water began to flow from the salt water supply source having a high nutrient salt concentration.
(VIII-1) The eight-way valve A is switched to change the salt water flow path from the salt water supply source having a high nutrient salt concentration from the U7 inlet to the U8 inlet.
(VIII-2) Switching the U7 inlet switching valve (or electromagnetic valve) and U8 outlet switching valve (or electromagnetic valve) to shut off the flow path between the U7 inlet and the eight-way valve A; The flow path between the U7 inlet and the U8 outlet is connected.
(VIII-3) Switching the U1 outlet switching valve (or a solenoid valve) and the U8 inlet switching valve (or a solenoid valve) to cut the flow path between the U8 outlet and the U7 inlet; The flow path between the inlet and the 8-way valve B is connected.
(VIII-4) The 8-way valve B is switched so that the running water from the U1 outlet is connected to the treated water tank. Measure the concentration of nutrients in the salt water of the treated water tank, confirm that the nutrient concentration is below the standard value, and return it to the surrounding water area (environment).

IX 塩水送液開始から48〜54時間後
栄養塩濃度の高い塩水の供給源から塩水を流し始めて48時間経過した時点で、IX-1〜4の操作をほぼ同時に行う。
(IX-1)8方バルブAを切り替えて栄養塩濃度の高い塩水の供給源からの塩水流路をU8流入口からU1流入口へ変更する。
(VIII-2)U8流入口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)とU1流出口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)を切り替えて、U7流入口と8方バルブAとの流路を遮断し、U8流入口とU1流出口との流路を接続する。
(VIII-3)U2流出口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)とU1流入口の切り替えバルブ(電磁弁でも良い)を切り替えて、U1流出口とU8流入口との流路を切断し、U2流入口と8方バルブBとの流路を接続する。
(VIII-4)8方バルブBを切り替えてU2流出口からの流水が処理水用水槽にたまるように接続する。処理水用水槽塩水中の栄養塩類濃度を測定し、栄養塩類濃度が基準値以下であることを確かめて周辺水域(環境)へ返還する。
IX 48 to 54 hours after the start of the salt water feeding, the operation of IX-1 to 4 is carried out almost simultaneously when 48 hours have passed since the salt water started flowing from the salt water supply source having a high nutrient concentration.
(IX-1) The eight-way valve A is switched to change the salt water flow path from the salt water supply source having a high nutrient salt concentration from the U8 inlet to the U1 inlet.
(VIII-2) Switching the U8 inlet switching valve (or a solenoid valve) and the U1 outlet switching valve (or a solenoid valve) to shut off the flow path between the U7 inlet and the 8-way valve A, The flow path between the U8 inlet and the U1 outlet is connected.
(VIII-3) Switching the U2 outlet switching valve (or a solenoid valve) and the U1 inlet switching valve (or a solenoid valve) to cut the flow path between the U1 outlet and the U8 inlet; The flow path between the inlet and the 8-way valve B is connected.
(VIII-4) The 8-way valve B is switched so that the running water from the U2 outlet is connected to the treated water tank. Measure the concentration of nutrients in the salt water of the treated water tank, confirm that the nutrient concentration is below the standard value, and return it to the surrounding water area (environment).

塩水の流れについていえば、IXの状態は元のIの状態と同じである。   As for salt water flow, the IX state is the same as the original I state.

X 塩水送液開始から54時間後以降
6時間毎に切り替えバルブ(電磁弁でも良い)2個と8方バルブAとB8方バルブBを切り替えることを繰り返し、塩水中の栄養塩類の濃度低減を行う。
X Repeat the switching of two switching valves (or electromagnetic valves) every 6 hours after 54 hours from the start of salt water feeding, and the switching of the 8-way valve A and B-way valve B to reduce the concentration of nutrients in salt water .

各ユニット中で栄養塩類を吸収して増殖した吸着剤は、任意の時間に塩水中から隔離することができ、栄養塩類を吸着した吸着剤の代わりに新しい吸着剤を各ユニット内に投入することができる。その時期は吸着剤の栄養塩類吸着容量、ユニットへの吸着剤の導入量、塩水中の栄養塩類の濃度によって決めることもできる。   The adsorbent that has absorbed nutrients in each unit and proliferated can be isolated from salt water at any time, and a new adsorbent should be put into each unit instead of the adsorbent that has adsorbed nutrients. Can do. The timing can also be determined by the nutrient adsorption capacity of the adsorbent, the amount of adsorbent introduced into the unit, and the concentration of the nutrient in the brine.

吸着剤の入ったユニットに栄養塩濃度の高い塩水の供給源からの塩水が導入されてから(Iの状態)、当該ユニットが8方バルブを通して処理水用水槽にたまるように接続されるまで(IXの状態)をめどとして吸着剤の交換をした場合、新規に導入された吸着剤は48時間にわたって塩水中の栄養塩類濃度低減に利用されることとなる。   After the salt water from the salt water source with high nutrient concentration is introduced to the unit containing the adsorbent (state I), until the unit is connected to the treated water tank through the 8-way valve ( when the replacement of the adsorbent IX state) as prospect, adsorbent newly introduced becomes to be utilized in the nutrient concentration reduction in the brine for 48 hours.

図6の栄養塩類の濃度低減装置は、吸着剤による塩水中の栄養塩類の濃度低減処理の時間が48時間であり、図4の18時間に比較して長いため、塩水中の栄養塩類の濃度低減処理装置Eよりでる処理海水の栄養塩濃度は、図4の塩水中の栄養塩類の濃度低減処理装置Cよりでる処理塩水の栄養塩濃度よりも低い。そのため、塩水中の栄養塩濃度が高濃度の場合に図4よりも有効な手段と考えられる。
特開2004−130200号公報(特許請求の範囲その他) 特願2004−89760号公報(特許請求の範囲その他) 米国特許第4,479,877号明細書(特許請求の範囲その他) 特公昭60−18605号公報(特許請求の範囲その他) 特開平5−15776号公報(特許請求の範囲その他) 特開平7−238113号公報(特許請求の範囲その他) 特開平3−68445号公報(特許請求の範囲その他) 特開昭63−39632号公報(特許請求の範囲その他) 特開平5−261378号公報(特許請求の範囲その他) 特開2000−24658号公報(特許請求の範囲その他) 特開2001−9470号公報(特許請求の範囲その他)
The nutrient salt concentration reduction apparatus of FIG. 6 has a time period of 48 hours for reducing the concentration of nutrient salts in salt water by the adsorbent, which is longer than 18 hours in FIG. The nutrient concentration of the treated seawater produced by the reduction treatment device E is lower than the nutrient salt concentration of the treatment saltwater produced by the concentration reduction treatment device C for the nutrient salts in the salt water of FIG. Therefore, it is considered to be a more effective means than FIG. 4 when the nutrient salt concentration in the salt water is high.
JP 2004-130200 A (Claims and others) Japanese Patent Application No. 2004-89760 (Claims and others) US Pat. No. 4,479,877 (Claims and others) Japanese Patent Publication No. 60-18605 (Claims and others) JP-A-5-15776 (Claims and others) JP-A-7-238113 (Claims and others) Japanese Patent Laid-Open No. 3-68445 (claims and others) JP 63-39632 A (claims and others) Japanese Patent Laid-Open No. 5-261378 (Claims and others) JP 2000-24658 A (Claims and others) JP 2001-9470 A (Claims and others)

本発明は、酸性多糖類無機塩及びその製造方法、酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維、酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品、吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維、吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品を提供する。本発明は、さらに、吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維或いは/並びに吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品を利用する塩水中の栄養塩類の濃度低減装置、塩水中の栄養塩類の濃度低減システム、塩水中の栄養塩類の濃度低減方法、塩水中の栄養塩類の濃度低減処理水、並びに、塩水中の栄養塩類の濃度低減処理水の中で生産された外洋性生物を提供する。   The present invention relates to an acidic polysaccharide inorganic salt and a production method thereof, an acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber, an acidic polysaccharide inorganic salt gel product and / or a fiber product, an acidic polysaccharide inorganic salt gel holding an adsorbent, and Provided is an acidic polysaccharide inorganic salt gel product and / or a fiber product that retains fibers and / or adsorbents. The present invention further provides an acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber holding an adsorbent and / or an acidic polysaccharide inorganic salt gel product holding an adsorbent and / or a nutrient salt in salt water using the fiber product. Concentration reduction device, nutrient salt concentration reduction system in salt water, nutrient salt concentration reduction method in salt water, nutrient salt concentration reduction treatment water in salt water, and nutrient salt concentration reduction treatment water in salt water Providing the oceanic creatures produced.

本発明の吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維、或いは、吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品は、吸着剤単独と比べて、(1)装置内で吸着剤が沈殿したり水流の遅い場所(例えば、装置の隅)に集ったりすることがないので、栄養塩類を効率よく濃度低減することができる、(2)吸着剤を酸性多糖類無機ゲル及び/又は繊維中に所定の分布(例えば、等間隔)で存在させることにより、栄養塩類をより効率的に濃度低減することができる、(3)微小サイズの吸着剤であっても、吸着剤を酸性多糖類無機ゲル及び/又は繊維ごと容易に回収することができる、(4)吸着剤による排水口フィルターの目詰まりを避けることができる、(5)吸着剤が酸性多糖類無機ゲル及び/又は繊維に支持(固定化)されているため、吸着剤同士が衝突することによるあるいは吸着剤が他の物質(例えば、装置の底又は側壁)と衝突することによる吸着剤の摩耗を防ぐことができ、持続的な塩水中の栄養塩類濃度低減効果を期待できる(6)特に、アルギン酸ゲル及び/又は繊維は、適度な親水性を有するため栄養塩類を含む塩水を適度に通し、優れたゲル及び/又は繊維強度を有するため吸着剤をしっかり支持することができ、塩水中での吸着剤の支持体として望ましい性質を有する、といった利点が得られる。さらに、(7)一般の合成ゲルが合成時に有害な試薬や有機溶媒の使用を避けられないのに対して、アルギン酸ゲルは、調製に有害な試薬が入らない。(8)アルギン酸カルシウムゲルなど酸性多糖類無機塩ゲルは、カチオンを交換することにより、容易に水溶性酸性多糖類水溶液に返還できるため、保持していた吸着剤の回収が可能である。合成ゲルでは、保持していた吸着剤の回収が困難なことが多い。(9)アルギン酸カルシウムゲルは、保持していた吸着剤を回収することが出来るため、吸着剤に吸着した栄養塩類の回収が可能である、といった利点が得られる。   The acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber holding the adsorbent of the present invention, or the acidic polysaccharide inorganic salt gel product and / or fiber product holding the adsorbent is (1) compared to the adsorbent alone. Since the adsorbent does not settle in the apparatus or collect in a place where the water flow is slow (for example, at the corner of the apparatus), the concentration of nutrients can be reduced efficiently. (2) Concentration of nutrients can be reduced more efficiently by making them present in the saccharide inorganic gel and / or fiber at a predetermined distribution (for example, at equal intervals). , The adsorbent can be easily recovered together with the acidic polysaccharide inorganic gel and / or fiber, (4) the clogging of the drain filter by the adsorbent can be avoided, (5) the adsorbent is acidic polysaccharide inorganic Supported on gel and / or fiber Because the adsorbent collides with each other or the adsorbent collides with another substance (for example, the bottom or side wall of the apparatus), the wear of the adsorbent can be prevented. (6) In particular, alginic acid gel and / or fiber have moderate hydrophilicity, so that salt water containing nutrient salt is appropriately passed, and excellent gel and / or fiber strength can be obtained. Therefore, the adsorbent can be firmly supported, and the advantages of having desirable properties as a support for the adsorbent in salt water can be obtained. Furthermore, (7) while general synthetic gels cannot avoid the use of harmful reagents and organic solvents during synthesis, alginic acid gels do not contain reagents harmful to preparation. (8) Since the acidic polysaccharide inorganic salt gel such as calcium alginate gel can be easily returned to the water-soluble acidic polysaccharide aqueous solution by exchanging cations, the retained adsorbent can be recovered. In a synthetic gel, it is often difficult to recover the adsorbent retained. (9) Since the calcium alginate gel can recover the adsorbent that has been retained, it is possible to recover the nutrients adsorbed on the adsorbent.

更に、高純度酸性多糖類無機塩水溶液を用いて調製した酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維の場合は、夾雑無機カチオンを含む酸性多糖類無機塩水溶液を用いて調製した酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維よりも、ゲルの強度、繊維強度が強く、塩水耐性も高い利点が得られる。このため、酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維からの保持している吸着剤の漏れが少ない。このことは、酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維が、アルギン酸カルシウムゲル及び/繊維で、酸性多糖類無機塩水溶液がアルギン酸ナトリウム水溶液の時に顕著である。   Furthermore, in the case of an acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber prepared using a high-purity acidic polysaccharide inorganic salt aqueous solution, an acidic polysaccharide inorganic salt prepared using an acidic polysaccharide inorganic salt aqueous solution containing a contaminating inorganic cation Compared with gels and / or fibers, advantages of gel strength, fiber strength and salt water resistance are obtained. For this reason, there is little leakage of the adsorbent currently hold | maintaining from acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or a fiber. This is remarkable when the acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber is calcium alginate gel and / fiber, and the acidic polysaccharide inorganic salt aqueous solution is a sodium alginate aqueous solution.

以下、本発明の実施例を記載するが、この実施例は、本発明を何ら限定するものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the examples do not limit the present invention.

参考例1Reference example 1

食塩上級グレードの塩化ナトリウム結晶の純度;
食塩上級グレードの塩化ナトリウムの純度を測定した。塩化ナトリウム水溶液中のカチオンの定量、アニオンの定量には、適切な分析方法であればどんな分析方法を用いても良いが、本明細書ではナトリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、カリウムイオンの定量については原子吸光分析により行い、硫酸イオン(SO 2−)、塩化物イオン(Cl)の定量についてはイオンクロマトグラフィーを用いて行った。なお、本明細書では、ナトリウム純度が99.86質量%以上99.90質量%未満の食塩を食塩上級グレードの塩化ナトリウムともいう。また市販されている食塩を市販食塩ともいう。
Purity of high grade sodium chloride crystals;
The purity of sodium chloride grade sodium chloride was measured. Any analysis method may be used for cation determination and anion determination in an aqueous sodium chloride solution, but in this specification, sodium ion, calcium ion, magnesium ion and potassium ion are determined. Was performed by atomic absorption analysis, and sulfate ions (SO 4 2− ) and chloride ions (Cl ) were quantified using ion chromatography. In the present specification, sodium chloride having a sodium purity of 99.86% by mass or more and less than 99.90% by mass is also referred to as high grade sodium chloride. Commercially available salt is also referred to as commercially available salt.

食塩上級グレードの塩化ナトリウム結晶1gを10ミリリットルの蒸留水に溶解して10%食塩水溶液を調製した。測定値は10ロットの食塩上級グレードの塩化ナトリウム結晶での実測値の平均である。食塩上級グレードの塩化ナトリウム結晶の化合物別質量%は、塩化ナトリウム99.8940質量%、硫酸カルシウム0.0010質量%、塩化カルシウム0.0120質量%、塩化マグネシウム0.0310質量%、塩化カリウム0.0620質量%であった。食塩上級グレードの塩化ナトリウム結晶のイオン別質量%はナトリウムイオン39.2903質量%、カルシウムイオン0.0046質量%、マグネシウムイオン0.0079質量%、カリウムイオン0.0252質量%であった。全無機カチオン(ナトリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン及びカリウムイオン:食塩上級グレードの塩化ナトリウム結晶中の39.34284質量%に相当)に対する各無機カチオンの質量%は、ナトリウムイオン99.8855質量%、カルシウムイオン0.0117質量%、マグネシウムイオン0.0201質量%、カリウムイオン0.0826質量%であった。即ち塩化ナトリウムの純度としては、塩化ナトリウム99.8940質量%、全無機カチオンに対する無機カチオン主成分の純度はナトリウムイオン99.8855質量%であった。なお、本発明では無機カチオンとは金属イオン又は陽性の塩基性基のことであり、水素イオンは含まれない。   A 10% saline solution was prepared by dissolving 1 g of higher grade sodium chloride crystals in 10 ml of distilled water. The measured value is an average of actually measured values of 10 lots of sodium chloride high grade sodium chloride crystals. Sodium chloride 99.840% by mass, calcium sulfate 0.0010% by mass, calcium chloride 0.0120% by mass, magnesium chloride 0.0310% by mass, potassium chloride 0. It was 0620 mass%. The mass% by ion of sodium chloride crystals of higher grade sodium chloride was 39.903 mass% sodium ion, 0.0046 mass% calcium ion, 0.0079 mass% magnesium ion, and 0.0252 mass% potassium ion. The mass% of each inorganic cation relative to the total inorganic cations (sodium ion, calcium ion, magnesium ion and potassium ion: equivalent to 39.34284% by mass in sodium chloride crystals of higher grade sodium chloride) is 99.8855% by mass of sodium ions, They were 0.0117 mass% calcium ion, 0.0201 mass% magnesium ion, and 0.0826 mass% potassium ion. That is, the purity of sodium chloride was 99.8940% by mass of sodium chloride, and the purity of the main component of the inorganic cation with respect to all inorganic cations was 99.8855% by mass of sodium ions. In addition, in this invention, an inorganic cation is a metal ion or a positive basic group, and a hydrogen ion is not contained.

参考例2Reference example 2

市販食塩の純度;
市販食塩についてナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン及びカルシウムイオンの定量を原子吸光分析により行い、4種類の無機カチオン合計に対する各無機カチオンの質量%及びモル%を計算した。その結果、1Mの市販食塩水溶液中には、ナトリウムイオンが22274ppm(968.43mmol/l)、カリウムが20.14ppm(0.52mmol/l)、マグネシウムイオンが11.45ppm(0.47mmol/l)、カルシウムイオンが1.80ppm(0.04mmol/l)含まれていた。
Purity of commercial salt;
Sodium ion, potassium ion, magnesium ion and calcium ion were quantitatively analyzed for the commercially available salt by atomic absorption analysis, and the mass% and mol% of each inorganic cation with respect to the total of four kinds of inorganic cations were calculated. As a result, in a 1M commercial saline solution, sodium ion was 22274 ppm (968.43 mmol / l), potassium was 20.14 ppm (0.52 mmol / l), and magnesium ion was 11.45 ppm (0.47 mmol / l). In addition, 1.80 ppm (0.04 mmol / l) of calcium ions was contained.

1Mの市販食塩水溶液は、4種類の無機カチオン合計が22307.39ppm(969.46mmol/l)、ナトリウムイオンが99.85質量%(99.89モル%)、カリウムイオンが0.09質量%(0.05モル%)、マグネシウムイオンが0.05質量%(0.05モル%)、カルシウムイオンが0.01質量%(0.005モル%)であった。   The 1M commercial saline solution has a total of 4307.39 ppm (969.46 mmol / l) of four kinds of inorganic cations, 99.85% by mass (99.89 mol%) of sodium ions, and 0.09% by mass of potassium ions ( 0.05 mol%), magnesium ions were 0.05 mass% (0.05 mol%), and calcium ions were 0.01 mass% (0.005 mol%).

このように市販食塩にはマグネシウムイオンやカルシウムイオンが不純分として含まれていることが明らかである。マグネシウムイオンやカルシウムイオンを塩化ナトリウム水溶液からソーダ灰のような薬品を添加して除去する方法が試みられたが、大量の塩化ナトリウムを処理するには、大規模な設備を必要とする上に、処理に長時間を要することが大きな問題になっていた。   Thus, it is clear that commercial salt contains magnesium ions and calcium ions as impurities. Attempts have been made to remove magnesium ions and calcium ions from aqueous sodium chloride by adding chemicals such as soda ash, but in order to process a large amount of sodium chloride, a large-scale facility is required. The long time required for processing has been a big problem.

参考例3Reference example 3

市販アルギン酸ナトリウムの純度
1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液の調製;
約1質量%(W/V)のアルギン酸ナトリウム水溶液を調製するために、5種類の市販アルギン酸ナトリウムA、B、C、D、Eをそれぞれ約3.3gずつ秤量し、蒸留水の入った300ミリリットルビーカーへ加え、そのまま30分間静置後、撹拌し、全容を300ミリリットルに調製し溶解させた。秤量した量は、市販アルギン酸ナトリウムAが3.3003g、アルギン酸ナトリウムBが3.3001g、アルギン酸ナトリウムCが3.3004g、アルギン酸ナトリウムDが3.2995g、アルギン酸ナトリウムEが3.3004gであった。
Purity of commercially available sodium alginate preparation of a 1% by weight aqueous sodium alginate solution;
In order to prepare a sodium alginate aqueous solution of about 1% by mass (W / V), about 3.3 g each of five types of commercially available sodium alginate A, B, C, D, and E were weighed and 300 The mixture was added to a milliliter beaker and allowed to stand for 30 minutes, and then stirred to prepare a total volume of 300 milliliters and dissolve. The amounts weighed were 3.3003 g of commercially available sodium alginate A, 3.3001 g of sodium alginate B, 3.3004 g of sodium alginate C, 3.2959 g of sodium alginate D, and 3.3004 g of sodium alginate E.

ナトリウムイオン濃度;
前記約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液を10倍に希釈後、0.1規定の塩酸で100倍に希釈して、原子吸光分析にてして調製した前記約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液中のナトリウムイオン濃度を求めた。その結果、Aで1075.8ppm(46.77mmol/l)、Bで938.7ppm(40.81mmol/l)、Cで903.1ppm(39.27mmol/l)、Dで826.5ppm(35.93mmol/l)、Eで981.8ppm(42.69mmol/l)であった。ナトリウムの分子量を23.0として計算した。
Sodium ion concentration;
The sodium ion in the aqueous solution of about 1% by mass sodium alginate prepared by atomic absorption analysis after diluting the about 1% by mass aqueous sodium alginate solution 10 times and then diluting 100 times with 0.1N hydrochloric acid. The concentration was determined. As a result, 1075.8 ppm (46.77 mmol / l) for A, 938.7 ppm (40.81 mmol / l) for B, 903.1 ppm (39.27 mmol / l) for C, and 826.5 ppm (35. 93 mmol / l) and E was 981.8 ppm (42.69 mmol / l). The calculation was performed assuming that the molecular weight of sodium was 23.0.

夾雑無機イオン濃度;
前記約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液を0.1規定の塩酸で10倍に希釈後、生じた沈殿をフィルタで除去後の液を分析試料として原子吸光分析によりカリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、マンガンイオン、コバルトイオン、鉄イオン、ニッケルイオン、亜鉛イオンの定量を行った。前記約1%アルギン酸ナトリウム水溶液中のカリウムイオン濃度は、Aで10.35ppm(0.26mmol/l)、Bで4.99ppm(0.13mmol/l)、Cで13.70ppm(0.35mmol/l)、Dで73.85ppm(1.89mmol/l)、Eで5.75ppm(0.15mmol/l)であった。前記約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液中のマグネシウムイオン濃度は、Aで1.44ppm(0.059mmol/l)、Bで1.00ppm(0.041mmol/l)、Cで1.38ppm(0.057mmol/l)、Dで1.19ppm(0.049mmol/l)、Eで1.25ppm(0.051mmol/l)であった。前記約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液中のカルシウムイオン濃度は、Aで4.14ppm(0.103mmol/l)、Bで13.66ppm(0.341mmol/l)、Cで3.00ppm(0.075mmol/l)、Dで10.99ppm(0.274mmol/l)、Eで13.28ppm(0.331mmol/l)であった。カリウムの分子量を39.1、マグネシウムの分子量を24.3、カルシウムの分子量を40.1として計算した。マンガンイオン、コバルトイオン、鉄イオン、ニッケルイオン、亜鉛イオンは検出限界以下であった。
Contaminated inorganic ion concentration;
The aqueous solution of about 1% by mass sodium alginate is diluted 10-fold with 0.1N hydrochloric acid, and the resulting precipitate is removed with a filter. The solution after analysis is subjected to atomic absorption spectrometry to measure potassium ions, calcium ions, magnesium ions, manganese. Ions, cobalt ions, iron ions, nickel ions and zinc ions were quantified. The potassium ion concentration in the about 1% sodium alginate aqueous solution was 10.35 ppm (0.26 mmol / l) for A, 4.99 ppm (0.13 mmol / l) for B, and 13.70 ppm (0.35 mmol / l) for C. l), D was 73.85 ppm (1.89 mmol / l), and E was 5.75 ppm (0.15 mmol / l). The magnesium ion concentration in the about 1% by mass sodium alginate aqueous solution was 1.44 ppm (0.059 mmol / l) for A, 1.00 ppm (0.041 mmol / l) for B, and 1.38 ppm (0.057 mmol) for C. / L), D was 1.19 ppm (0.049 mmol / l), and E was 1.25 ppm (0.051 mmol / l). The calcium ion concentration in the about 1% by mass sodium alginate aqueous solution was 4.14 ppm (0.103 mmol / l) for A, 13.66 ppm (0.341 mmol / l) for B, and 3.00 ppm (0.075 mmol) for C. / L), D was 10.99 ppm (0.274 mmol / l), and E was 13.28 ppm (0.331 mmol / l). Calculation was made assuming that the molecular weight of potassium was 39.1, the molecular weight of magnesium was 24.3, and the molecular weight of calcium was 40.1. Manganese ions, cobalt ions, iron ions, nickel ions, and zinc ions were below the detection limit.

以上のことから前記約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液には、無機カチオン主成分であるナトリウムイオンの他に、カリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンが夾雑成分として含まれていることがあきらかである。アルギン酸ナトリウムが褐藻類由来であり、藻類の体内では2価の無機カチオンの塩として存在している。約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液中の夾雑イオンは原料由来と考えられる。   From the above, it is apparent that the approximately 1% by mass aqueous sodium alginate solution contains potassium ions, magnesium ions, and calcium ions as contaminant components in addition to sodium ions, which are inorganic cation main components. Sodium alginate is derived from brown algae and exists as a salt of a divalent inorganic cation in the algae. Contaminating ions in the approximately 1% by mass aqueous sodium alginate solution are considered to be derived from the raw material.

ナトリウム純度;
ナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン及びカルシウムイオンの全無機カチオンに対する各無機カチオンの質量%及びモル%を計算した。
Sodium purity;
The mass% and mol% of each inorganic cation relative to the total inorganic cation of sodium ion, potassium ion, magnesium ion and calcium ion were calculated.

前記約1質量%(W/V)アルギン酸ナトリウム水溶液Aでは全無機カチオン合計が1091.73ppm(47.19mmol/l)、ナトリウムイオンが98.54質量%(99.11モル%)、カリウムイオンが0.95質量%(0.55モル%)、マグネシウムイオンが0.13質量%(0.13モル%)、カルシウムイオンが0.38質量%(0.22モル%)であった。   In the about 1% by mass (W / V) sodium alginate aqueous solution A, the total inorganic cation total is 1091.73 ppm (47.19 mmol / l), the sodium ion is 98.54% by mass (99.11 mol%), and the potassium ion is 0.95 mass% (0.55 mol%), magnesium ions were 0.13 mass% (0.13 mol%), and calcium ions were 0.38 mass% (0.22 mol%).

前記約1質量%(W/V)アルギン酸ナトリウム水溶液Bでは全無機カチオン合計が958.35ppm(41.32mmol/l)、ナトリウムイオンが97.95質量%(98.77モル%)、カリウムイオンが0.52質量%(0.31モル%)、マグネシウムイオンが0.10質量%(0.10モル%)、カルシウムイオンが1.43質量%(0.83モル%)であった。   In the about 1% by mass (W / V) sodium alginate aqueous solution B, the total inorganic cation is 958.35 ppm (41.32 mmol / l), the sodium ion is 97.95% by mass (98.77 mol%), and the potassium ion is 0.52 mass% (0.31 mol%), magnesium ion was 0.10 mass% (0.10 mol%), and calcium ion was 1.43 mass% (0.83 mol%).

前記約1質量%(W/V)アルギン酸ナトリウム水溶液Cでは全無機カチオン合計が921.18ppm(39.75mmol/l)、ナトリウムイオンが98.04質量%(98.79モル%)、カリウムイオンが1.49質量%(0.88モル%)、マグネシウムイオンが0.15質量%(0.14モル%)、カルシウムイオンが0.33質量%(0.19モル%)であった。   In the about 1% by mass (W / V) sodium alginate aqueous solution C, the total inorganic cation total is 922.18 ppm (39.75 mmol / l), the sodium ion is 98.04% by mass (98.79 mol%), and the potassium ion is It was 1.49 mass% (0.88 mol%), magnesium ion was 0.15 mass% (0.14 mol%), and calcium ion was 0.33 mass% (0.19 mol%).

前記約1質量%(W/V)アルギン酸ナトリウム水溶液Dでは全無機カチオン合計が912.53ppm(38.14mmol/l)、ナトリウムイオンが90.57質量%(94.20モル%)、カリウムイオンが8.09質量%(4.96モル%)、マグネシウムイオンが0.13質量%(0.13モル%)、カルシウムイオンが1.20質量%(0.72モル%)であった。   In the about 1% by mass (W / V) sodium alginate aqueous solution D, the total inorganic cation is 912.53 ppm (38.14 mmol / l), the sodium ion is 90.57% by mass (94.20 mol%), and the potassium ion is The content was 8.09 mass% (4.96 mol%), magnesium ion was 0.13 mass% (0.13 mol%), and calcium ion was 1.20 mass% (0.72 mol%).

前記約1質量%(W/V)アルギン酸ナトリウム水溶液Eでは全無機カチオン合計が1002.08ppm(43.22mmol/l)、ナトリウムイオンが97.98質量%(98.77モル%)、カリウムイオンが0.57質量%(0.35モル%)、マグネシウムイオンが0.12質量%(0.12モル%)、カルシウムイオンが1.33質量%(0.77%)であった。   In the about 1% by mass (W / V) sodium alginate aqueous solution E, the total inorganic cation is 1002.08 ppm (43.22 mmol / l), the sodium ion is 97.98% by mass (98.77 mol%), and the potassium ion is 0.57 mass% (0.35 mol%), magnesium ion was 0.12 mass% (0.12 mol%), and calcium ion was 1.33 mass% (0.77%).

5種類の市販アルギン酸ナトリウムは、無機カチオン主成分であるナトリウム純度が90.57〜98.54質量%(94.20〜99.11モル%)であった。このことからナトリウム純度が質量99%未満の塩化ナトリウムを使用した透析では、前記市販アルギン酸ナトリウムの高純度化を効率的に行うことは困難であることが明らかである。   The five types of commercially available sodium alginate had a sodium purity of 90.57 to 98.54% by mass (94.20 to 99.11 mol%), which is an inorganic cation main component. From this, it is clear that it is difficult to efficiently purify the commercially available sodium alginate by dialysis using sodium chloride having a sodium purity of less than 99% by mass.

記載の市販食塩はナトリウム純度99質量%未満であるので、前記市販アルギン酸ナトリウムの高純度化のための透析液としては不適当である。   Since the commercially available sodium chloride described has a sodium purity of less than 99% by mass, it is unsuitable as a dialysate for increasing the purity of the commercially available sodium alginate.

前記市販アルギン酸ナトリウムの高純度化のための透析液としては、塩化ナトリウム純度の高いほど効率がよいことが理解できる。   It can be understood that the higher the purity of sodium chloride, the better the dialysate for increasing the purity of the commercially available sodium alginate.

参考例4Reference example 4

異常吸着クロマト現象、疑似異常吸着クロマト現象;
本発明者らは、水溶性化合物水溶液から、その中に含まれている微量の不純物を効率よく除去するために鋭意研究を重ねた結果、あらかじめ不純物と同一の物質を含有させておいた吸着カラムを用いて、これに処理すべき水溶液を通液すれば、異常吸着クロマト現象を生じ、不純物濃度の大きい画分が形成され、これを除去することにより通過後の最終処理液として、微量不純物が除かれた純度の高い水溶性化合物を含む水溶液が得られることをすでに見出した(特許文献1)。
Abnormal adsorption chromatography phenomenon, pseudo-abnormal adsorption chromatography phenomenon;
As a result of intensive studies to efficiently remove a trace amount of impurities contained therein from an aqueous solution of a water-soluble compound, the present inventors have made an adsorption column containing the same substance as the impurity in advance. When an aqueous solution to be treated is passed through this, an abnormal adsorption chromatographic phenomenon occurs, and a fraction with a high impurity concentration is formed. It has already been found that an aqueous solution containing a water-soluble compound with high purity removed can be obtained (Patent Document 1).

すなわち、少なくとも1種の微量不純物を含有する水溶性化合物水溶液を、その不純物を選択的に吸着する吸着剤を充填したカラムに通して、不純物を除去するに当り、異常吸着クロマト現象を起させて、原溶液中の微量不純物濃度よりも大きい不純物濃度を有する画分を形成させ、これを除去することを特徴とする溶液中の微量不純物除去方法である。   That is, when an aqueous solution containing a water-soluble compound containing at least one trace impurity is passed through a column packed with an adsorbent that selectively adsorbs the impurity, an abnormal adsorption chromatography phenomenon is caused in removing the impurity. A method for removing trace impurities in a solution, comprising forming a fraction having an impurity concentration higher than the trace impurity concentration in an original solution and removing the fraction.

一般に、少なくとも1種の微量不純物を含む水溶性化合物水溶液、例えば微量のカリウムイオンを含む塩化ナトリウム水溶液を、カリウムイオンを選択的に吸着する吸着剤、例えばアンモニウムイオン型ゼオライトを充填したカラムに通す際に、この吸着剤にあらかじめ微量不純物と同じ物質、すなわちカリウムイオンを吸着させておくと、主成分たるナトリウムイオンが、細孔中に存在するカリウムイオンと置換し、これが不純物として含まれるカリウムイオンとともに流出し、もともと水溶液中に含まれているカリウムイオンの濃度よりも高濃度の画分が得られる。   In general, when passing an aqueous solution of a water-soluble compound containing at least one trace impurity, for example, a sodium chloride solution containing a trace amount of potassium ions, through a column packed with an adsorbent that selectively adsorbs potassium ions, such as ammonium ion zeolite. In addition, if the adsorbent is previously adsorbed with the same substance as the trace impurities, that is, potassium ions, the sodium ions as the main components are replaced with the potassium ions present in the pores, and this is combined with the potassium ions contained as impurities. The fraction which flows out and whose concentration is higher than the concentration of potassium ions originally contained in the aqueous solution is obtained.

この吸着剤に一時的に吸着されたナトリウムイオンは、後続の水溶液中のカリウムイオンと再び置換するが、この際活性化された吸着点を生成するために、通常の吸着クロマト現象の場合よりも多い量のカリウムイオンを吸着するという異常吸着クロマト現象を示す。   The sodium ions temporarily adsorbed by this adsorbent are replaced again with the potassium ions in the subsequent aqueous solution. At this time, in order to generate an activated adsorption point, it is more than the case of the normal adsorption chromatography phenomenon. Abnormal adsorption chromatography phenomenon that adsorbs a large amount of potassium ions.

このような異常吸着クロマト現象を利用して、水溶性化合物水溶液中に含まれる微量不純物を除去して、純度の向上した水溶性化合物を得る方法である。   This is a method for obtaining a water-soluble compound with improved purity by removing trace impurities contained in a water-soluble compound aqueous solution by utilizing such an abnormal adsorption chromatography phenomenon.

この異常吸着クロマト現象は、通常以下の過程の存在により特徴づけられている。すなわち、あらかじめ微量不純物を含む吸着剤を充填したカラムを用いてクロマトグラフィーを行った際に、
(1)カラムに微量不純物を含む所定物質の濃厚溶液を導入後、カラムからの溶出液体積がカラム体積の5倍に達するまでに、該微量不純物が富化された溶出液画分を生じる過程、
(2)次いでその微量不純物が単調減少する溶出液画分を生じる過程、
(3)引き続いて該微量不純物濃度が初濃度(原液中の濃度)よりも小さな値で一定となる溶出液画分を生じる過程、
(4)さらに引き続いて該不純物濃度が初濃度よりも小さい値で単調増加する溶出液画分を生じる過程、及び
(5)場合により該不純物濃度が初濃度よりも大きい値となる溶出液画分を生じる過程。
This abnormal adsorption chromatography phenomenon is usually characterized by the presence of the following processes. That is, when chromatography was performed using a column pre-filled with an adsorbent containing trace impurities,
(1) A process of producing an eluate fraction enriched in trace impurities until a volume of eluate from the column reaches 5 times the column volume after introducing a concentrated solution of a predetermined substance containing trace impurities into the column. ,
(2) Next, the process of producing an eluate fraction whose trace impurities monotonously decrease,
(3) Subsequently, a process of generating an eluate fraction in which the trace impurity concentration becomes constant at a value smaller than the initial concentration (concentration in the stock solution),
(4) Further, a process of producing an eluate fraction in which the impurity concentration continuously increases monotonously at a value smaller than the initial concentration, and (5) an eluate fraction in which the impurity concentration is optionally greater than the initial concentration. Process.

なお、この溶液中の微量不純物除去方法においては、上記の(1)ないし(5)の過程のうちの(1)の過程を欠く異常吸着クロマト現象(以下擬似異常吸着クロマト現象という)についても同様に利用可能である。   In this method for removing trace impurities in the solution, the same applies to the abnormal adsorption chromatography phenomenon (hereinafter referred to as pseudo-abnormal adsorption chromatography phenomenon) lacking the process (1) among the processes (1) to (5). Is available.

この溶液中の微量不純物除去方法で処理される微量不純物を含有する水溶性化合物水溶液としては、様々な水溶液に適応できるが無機塩水溶液が好ましい。この水溶性化合物水溶液の濃度としては、その水溶性化合物の種類、使用する吸着剤の種類、クロマトグラフィー条件、例えば温度、圧力、カラムへの通液速度などにより変わるが、通常は1質量%を下限とし、上限は飽和濃度の範囲、好ましくは2〜30質量%の範囲内、より好ましくは2〜10質量%の範囲内で選ばれる。   As the water-soluble compound aqueous solution containing trace impurities treated by the trace impurity removal method in this solution, various aqueous solutions can be applied, but an inorganic salt aqueous solution is preferable. The concentration of the water-soluble compound aqueous solution varies depending on the type of the water-soluble compound, the type of adsorbent used, and the chromatography conditions such as temperature, pressure, and the flow rate through the column. The lower limit is selected, and the upper limit is selected in the range of saturated concentration, preferably in the range of 2 to 30% by mass, more preferably in the range of 2 to 10% by mass.

また、この水溶性化合物水溶液中に主成分以外の成分として含まれる微量不純物の濃度としては、主成分の水溶性化合物の濃度の20分の1以下、好ましくは50分の1以下が望ましい。   Further, the concentration of trace impurities contained as components other than the main component in the aqueous solution of the water-soluble compound is desirably 20 times or less, preferably 1/50 or less of the concentration of the water-soluble compound as the main component.

この溶液中の微量不純物除去方法において用いられる吸着剤としては、除去しようとする水溶液中の微量不純物の種類により左右されるが、不純物が金属イオンの場合は、陽イオン型ゼオライト、例えばアンモニウムイオン型ゼオライト、H型天然ゼオライトなどやカチオン交換樹脂が用いられるし、微量不純物が有機物の場合は、シリカゲル、アルミニウムオキシド、活性炭、セルロース、化学修飾シリカゲル、セファデックス、ポリアクリルアミドゲルなどが用いられる。これらの吸着剤は通常粒径0.1〜2.5mmの粒子として用いられる。また、この通液の際の線速度としては、通常、0.1〜300cm/hr、好ましくは0.1〜100cm/hrの範囲で選ばれる。 The adsorbent used in the method for removing trace impurities in this solution depends on the kind of trace impurities in the aqueous solution to be removed. When the impurities are metal ions, cationic zeolite, for example, ammonium ion type Zeolite, H + type natural zeolite or the like or a cation exchange resin is used. When trace impurities are organic substances, silica gel, aluminum oxide, activated carbon, cellulose, chemically modified silica gel, Sephadex, polyacrylamide gel and the like are used. These adsorbents are usually used as particles having a particle size of 0.1 to 2.5 mm. In addition, the linear velocity at the time of liquid passage is usually selected in the range of 0.1 to 300 cm / hr, preferably 0.1 to 100 cm / hr.

この溶液中の微量不純物除去方法においては、不純物を選択的に吸着する吸着剤に、あらかじめ不純物と同じ物質を吸着させておくことが必要である。この場合の吸着量としては、吸着剤1g当り1.0〜10μmolの範囲が好ましい。なお、この場合、吸着剤として既に不純物と同じ物質を吸着しているものを用いれば、特に不純物と同じ物質を吸着させる処理を行う必要はない。   In this method for removing trace impurities in a solution, it is necessary to previously adsorb the same substance as the impurity to an adsorbent that selectively adsorbs the impurity. In this case, the adsorption amount is preferably in the range of 1.0 to 10 μmol per 1 g of the adsorbent. In this case, if an adsorbent that has already adsorbed the same substance as the impurity is used, it is not necessary to perform a process for adsorbing the same substance as the impurity.

この溶液中の微量不純物除去方法を好適に行うには、カラムに通した水溶性化合物水溶液のカラム溶出液全画分を分取し、各画分中における所望成分の濃度を測定し、濃度が近似している画分を捕集する。そして、このように、特定成分の濃縮された画分をまとめて採取することにより、所望成分の濃縮溶液を得ることができるし、また微量不純物の濃度が初濃度に比べ、低い溶出液画分を捕集することにより、高純度の水溶性化合物を得ることができる。   In order to suitably perform the method for removing trace impurities in this solution, the entire fraction of the column eluate of the aqueous solution of water-soluble compound passed through the column is collected, and the concentration of the desired component in each fraction is measured. Collect approximate fractions. In this way, a concentrated solution of the desired component can be obtained by collecting the concentrated fractions of the specific component together, and the concentration of trace impurities is lower than the initial concentration. By collecting the water, a highly pure water-soluble compound can be obtained.

さらに、カラムに一時的に吸着された所定成分を適当な溶離液により脱離させることにより、その成分を濃縮した溶液を得ることもできる。   Further, by desorbing a predetermined component temporarily adsorbed on the column with an appropriate eluent, a solution in which the component is concentrated can be obtained.

この溶液中の微量不純物除去方法の好適な実施態様を、微量カリウム塩を含む濃度2.3質量%のナトリウム塩水溶液を例にして説明すると、まずあらかじめカリウムイオンを吸着させた吸着剤、例えば陽イオン型ゼオライトに上記水溶液を通すと、吸着剤に吸着していたカリウムイオンが移動相に溶出し、カラムに導入した溶出液の体積がカラム体積の5倍に達するまでの画分(以下最初の画分という)において、原液中の不純物濃度よりも高濃度になる。その後、さらに水溶液の通液を続けると、移動相から吸着剤への微量不純物の吸着量が、吸着剤から移動相への微量不純物の脱着量より多くなり、原液中の濃度よりも低濃度の溶出液画分が現れる。この際の微量不純物の濃度変化は、原液濃度の100倍以上から100分の1以下の範囲で変動するが、破過点に達すると、通常の吸着クロマトグラフィーにおける破過曲線と同様、原液濃度まで上昇し、条件によってはそれ以上にもなる。   A preferred embodiment of the method for removing trace impurities in this solution will be described by taking a sodium salt aqueous solution having a concentration of 2.3% by mass containing a trace amount of potassium salt as an example. When the aqueous solution is passed through ion-type zeolite, potassium ions adsorbed on the adsorbent are eluted into the mobile phase, and the fraction until the volume of the eluate introduced into the column reaches 5 times the column volume (hereinafter referred to as the first fraction). In the fraction), the concentration is higher than the impurity concentration in the stock solution. After that, when the aqueous solution is further passed, the amount of trace impurities adsorbed from the mobile phase to the adsorbent becomes greater than the amount of trace impurities desorbed from the adsorbent to the mobile phase, which is lower than the concentration in the stock solution. The eluate fraction appears. At this time, the change in the concentration of the trace impurities fluctuates in the range of 100 times or more to 1/100 or less of the concentration of the stock solution. Up to more than that, depending on conditions.

この溶液中の微量不純物除去方法における操作は、通常の吸着クロマトグラフィーの場合と全く同様にして行うことができる。この際の操作条件としては、通常、室温、大気圧下が選ばれる。   The operation in the method for removing trace impurities in the solution can be carried out in the same manner as in ordinary adsorption chromatography. As operation conditions at this time, room temperature and atmospheric pressure are usually selected.

この溶液中の微量不純物除去方法において、異常吸着クロマト現象が起っているかどうかは、カラム溶出液の各画分を分取し、分析することによって確認することができる。   In this method for removing trace impurities in a solution, whether or not an abnormal adsorption chromatography phenomenon has occurred can be confirmed by fractionating and analyzing each fraction of the column eluate.

次に例によりこの溶液中の微量不純物除去方法をさらに詳細に説明する。   Next, the method for removing trace impurities in this solution will be described in more detail by way of example.

送液ポンプ、吸着剤カラム及びフラクションコレクターからなる装置を用いて、不純物としてカリウムイオン13mg/リットル、マグネシウムイオン4mg/リットル、カルシウムイオン2mg/リットルを含む1M−塩化ナトリウム水溶液からの不純物の分離を行った。   Separation of impurities from 1M sodium chloride aqueous solution containing potassium ions 13 mg / liter, magnesium ions 4 mg / liter, calcium ions 2 mg / liter as impurities using an apparatus comprising a liquid feed pump, an adsorbent column and a fraction collector It was.

すなわち、ガラス製カラム(内径50mm、高さ200mm)のカラムに、吸着剤として、カリウムイオン約7μmol/gを吸着したH型天然ゼオライト(サンゼオライト社製、クリノプチロライト、商品名「サンゼオライト」、平均粒径0.5mm)を70mmの高さまで充填し、温度50℃において流速1ml/分で上記の塩化ナトリウム水溶液を通液した。 That is, an H + type natural zeolite (made by Sun Zeolite Co., Ltd., clinoptilolite, trade name “Sun”) having adsorbed about 7 μmol / g of potassium ions as an adsorbent on a glass column (inner diameter 50 mm, height 200 mm). “Zeolite” (average particle size 0.5 mm) was filled to a height of 70 mm, and the above sodium chloride aqueous solution was passed at a temperature of 50 ° C. at a flow rate of 1 ml / min.

次いで、カラムからの溶出液を2mlずつの画分に分取し、各画分についてカリウムイオン濃度、マグネシウムイオン濃度及びカルシウムイオン濃度を定量分析し、その結果をグラフとして図1に示した。図中、Aはカリウムイオン、Bはマグネシウムイオン、Cはカルシウムイオンのグラフである。   Next, the eluate from the column was fractionated into 2 ml fractions, and the potassium ion concentration, magnesium ion concentration and calcium ion concentration were quantitatively analyzed for each fraction, and the results are shown in FIG. 1 as a graph. In the figure, A is a graph of potassium ions, B is a magnesium ion, and C is a calcium ion.

図1の縦軸は溶出液中のカリウムイオン濃度、マグネシウムイオン濃度、カルシウムイオン濃度(mg/リットル)、横軸はカラム体積に対する溶出液体積の比である。この図から初期段階で、カリウムイオン、マグネシウムイオンが濃縮された画分が溶出し、その後カリウムイオン、マグネシウムイオンが除去された画分が溶出していることが分る。また、カルシウムイオンについては、濃縮されることなく除去されていることが分る。   The vertical axis in FIG. 1 is the potassium ion concentration, magnesium ion concentration, calcium ion concentration (mg / liter) in the eluate, and the horizontal axis is the ratio of the eluate volume to the column volume. From this figure, it can be seen that, in the initial stage, a fraction enriched with potassium ions and magnesium ions is eluted, and then a fraction from which potassium ions and magnesium ions are removed is eluted. It can also be seen that calcium ions are removed without being concentrated.

この溶液中の微量不純物除去方法に従って、微量不純物を含む水溶性化合物水溶液を、微量不純物に選択的な吸着剤を充填したカラムに導入することにより、異常吸着クロマト現象を利用し、効率よく微量不純物を除去することができる。さらに、吸着剤の再生処理時に微量成分の濃縮も可能であり、しかも吸着剤は繰り返し使用することができる。   In accordance with this method for removing trace impurities in a solution, an aqueous solution of a water-soluble compound containing trace impurities is introduced into a column packed with an adsorbent that is selective for trace impurities, thereby efficiently utilizing trace adsorption impurities and trace impurities. Can be removed. Further, it is possible to concentrate trace components during regeneration of the adsorbent, and the adsorbent can be used repeatedly.

参考例5Reference Example 5

純度98質量%以上、特に純度99.99質量%以上の塩化ナトリウム結晶を得る方法;
次に、本発明者らは、塩化ナトリウム水溶液から、その中に不純物として含まれているカリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンを効率よく除去するために鋭意研究を重ねた結果、あらかじめこれらのイオンと同一のイオンを含有させておいた吸着カラムを用いて、これに処理すべき塩化ナトリウム水溶液を通液すれば、異常吸着クロマト現象を生じ、不純物濃度の大きい画分が形成され、これを除去することにより通過後の最終処理液として、不純物が除かれた塩化ナトリウムを含む水溶液を生じるので、これから塩化ナトリウム結晶を晶出させ、固液分離工程、乾燥工程を行うと、純度98質量%以上、特に純度99.99質量%以上の高純度の塩化ナトリウム結晶を分離回収しうることを見出した(特許文献2)。
A method for obtaining sodium chloride crystals having a purity of 98% by mass or more, particularly a purity of 99.99% by mass or more;
Next, the present inventors have conducted extensive research to efficiently remove potassium ions, magnesium ions, and calcium ions contained in the sodium chloride aqueous solution as impurities. If an aqueous solution of sodium chloride to be treated is passed through an adsorption column containing the same ions, abnormal adsorption chromatography occurs, and a fraction with a high impurity concentration is formed, which is removed. As a final treatment liquid after passing, an aqueous solution containing sodium chloride from which impurities have been removed is produced, so that a sodium chloride crystal is crystallized from this, and a solid-liquid separation process and a drying process are performed. In particular, it has been found that high-purity sodium chloride crystals having a purity of 99.99% by mass or more can be separated and recovered (Patent Document 2).

すなわち、カリウムイオン、マグネシウムイオン及びカルシウムイオンの中から選ばれた少なくとも1種のイオンを微量不純物として含有する固形分含有量50g/リットル以上の濃厚塩化ナトリウム水溶液を、その中に含まれているカリウムイオン、マグネシウムイオン及びカルシウムイオンの中から選ばれた少なくとも1種のイオンに対して選択的な吸着性を示す吸着剤を充填したカラムに通液し、異常吸着クロマト現象を利用して微量不純物を除去する処理を行い、次いでこの処理液から塩化ナトリウムを晶出させ、固液分離工程、乾燥工程を行うことにより分離回収することを特徴とする純度98質量%以上、特に純度99.99質量%以上の高純度の塩化ナトリウム結晶の製造方法である。   That is, a concentrated sodium chloride aqueous solution containing at least one ion selected from potassium ion, magnesium ion and calcium ion as a trace impurity and having a solid content of 50 g / liter or more is contained in potassium. The solution is passed through a column packed with an adsorbent that selectively absorbs at least one ion selected from ions, magnesium ions, and calcium ions, and trace impurities are removed using abnormal adsorption chromatography. A purity of 98% by mass or more, in particular, a purity of 99.99% by mass, characterized in that sodium chloride is crystallized from the treatment liquid after the treatment to be removed and separated and recovered by performing a solid-liquid separation step and a drying step. This is a method for producing the above high purity sodium chloride crystal.

一般に、微量のカリウムイオンを含む塩化ナトリウム水溶液を、カリウムイオンを選択的に吸着する吸着剤、例えばアンモニウムイオン型ゼオライトを充填したカラムに通す際に、この吸着剤にあらかじめカリウムイオンを吸着させておくと、主成分たるナトリウムイオンが、細孔中に存在するカリウムイオンと置換し、もともと水溶液中に含まれているカリウムイオンとともに流出し、水溶液中に含まれているカリウムイオンの濃度よりも高濃度の画分が得られる。   In general, when a sodium chloride aqueous solution containing a small amount of potassium ions is passed through an adsorbent that selectively adsorbs potassium ions, for example, a column packed with ammonium ion-type zeolite, potassium ions are adsorbed to the adsorbent in advance. And sodium ions, which are the main components, are replaced with potassium ions present in the pores, and flow out together with potassium ions originally contained in the aqueous solution, so that the concentration is higher than the concentration of potassium ions contained in the aqueous solution. Is obtained.

この吸着剤に一時的に吸着されたナトリウムイオンは、後続の水溶液中のカリウムイオンと再び置換するが、この際活性化された吸着点を生成するために、通常の吸着クロマト現象の場合よりも多い量のカリウムイオンを吸着するという異常吸着クロマト現象を示す。   The sodium ions temporarily adsorbed by this adsorbent are replaced again with the potassium ions in the subsequent aqueous solution. At this time, in order to generate an activated adsorption point, it is more than the case of the normal adsorption chromatography phenomenon. Abnormal adsorption chromatography phenomenon that adsorbs a large amount of potassium ions.

この純度98質量%以上、特に純度99.99質量%以上の高純度の塩化ナトリウム結晶を得る方法は、このような異常吸着クロマト現象を利用して、塩化ナトリウム水溶液中に含まれるカリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンのような微量不純物を除去して、純度の向上した塩化ナトリウムを得る方法である。   A method for obtaining high-purity sodium chloride crystals having a purity of 98% by mass or more, particularly 99.99% by mass or more, utilizes such an abnormal adsorption chromatographic phenomenon and uses potassium ions and magnesium contained in an aqueous sodium chloride solution. This is a method of obtaining sodium chloride with improved purity by removing trace impurities such as ions and calcium ions.

この異常吸着クロマト現象は、通常以下の過程の存在により特徴づけられている。すなわち、あらかじめ微量不純物と同じ物質を含む吸着剤を充填したカラムを用いてクロマトグラフィーを行った際に、
(1)カラムに微量不純物を含む所定物質の濃厚溶液を導入後、カラムからの溶出液体積がカラム体積の5倍に達するまでに、該微量不純物が富化された溶出液画分を生じる過程、
(2)次いでその微量不純物が単調減少する溶出液画分を生じる過程、
(3)引き続いて該微量不純物濃度が初濃度(原液中の濃度)よりも小さな値で一定となる溶出液画分を生じる過程、
(4)さらに引き続いて該不純物濃度が初濃度よりも小さい値で単調増加する溶出液画分を生じる過程、及び
(5)場合により該不純物濃度が初濃度よりも大きい値となる溶出液画分を生じる過程。
This abnormal adsorption chromatography phenomenon is usually characterized by the presence of the following processes. That is, when chromatography was performed using a column pre-packed with an adsorbent containing the same substance as trace impurities,
(1) A process of producing an eluate fraction enriched in trace impurities until a volume of eluate from the column reaches 5 times the column volume after introducing a concentrated solution of a predetermined substance containing trace impurities into the column. ,
(2) Next, the process of producing an eluate fraction whose trace impurities monotonously decrease,
(3) Subsequently, a process of generating an eluate fraction in which the trace impurity concentration becomes constant at a value smaller than the initial concentration (concentration in the stock solution),
(4) Further, a process of producing an eluate fraction in which the impurity concentration continuously increases monotonously at a value smaller than the initial concentration, and (5) an eluate fraction in which the impurity concentration is optionally greater than the initial concentration. Process.

なお、この純度98質量%以上、特に純度99.99質量%以上の高純度の塩化ナトリウム結晶を得る方法においては、上記の(1)ないし(5)の過程のうちの(1)の過程を欠く異常吸着クロマト現象(以下擬似異常吸着クロマト現象という)についても同様に利用可能である。   In the method for obtaining high purity sodium chloride crystals having a purity of 98% by mass or more, particularly 99.99% by mass or more, the process (1) among the processes (1) to (5) is performed. Abnormal adsorption chromatographic phenomena lacking (hereinafter referred to as pseudo-abnormal adsorption chromatographic phenomena) can be used in the same manner.

この純度98質量%以上、特に純度99.99質量%以上の高純度の塩化ナトリウム結晶を得る方法において、原料として用いられる塩化ナトリウム水溶液の濃度としては、使用する吸着剤の種類、クロマトグラフィー条件、例えば温度、圧力、カラムへの通液速度などにより変わるが、通常は1質量%を下限とし、上限は飽和濃度の範囲内、好ましくは2〜30質量%の範囲内で、通常は固形分含有量50g/リットル以上で選ばれる。   In the method of obtaining a high purity sodium chloride crystal having a purity of 98% by mass or more, particularly a purity of 99.99% by mass or more, the concentration of the sodium chloride aqueous solution used as a raw material is the type of adsorbent used, chromatography conditions, For example, it varies depending on the temperature, pressure, flow rate through the column, etc., but usually 1% by mass is the lower limit, and the upper limit is in the range of saturated concentration, preferably in the range of 2-30% by mass, usually containing solids The amount is selected at 50 g / liter or more.

一方、この塩化ナトリウム水溶液中に含まれる微量不純物の濃度は、主成分の塩化ナトリウムの濃度の20分の1以下、好ましくは50分の1以下である。   On the other hand, the concentration of trace impurities contained in this aqueous sodium chloride solution is 1/20 or less, preferably 1/50 or less, of the concentration of the main component sodium chloride.

この純度98質量%以上、特に純度99.99質量%以上の高純度の塩化ナトリウム結晶を得る方法において用いる吸着剤としては、シリカゲル、アルミナなど通常のクロマトグラフィーで用いられている吸着剤を用いてもよいが、カリウムイオン、マグネシウムイオン又はカルシウムイオンに対して優れた吸着性を示すイオン交換性物質、例えばアンモニウムイオン型ゼオライトやセルロース性イオン交換体やセファデックスイオン交換体などが好適である。これらは通常粒径0.2〜2.0mmの粒子としてクロマトグラフィー管、すなわちカラム中に充填して用いられる。   As the adsorbent used in the method for obtaining a high purity sodium chloride crystal having a purity of 98% by mass or more, particularly 99.99% by mass or more, an adsorbent used in usual chromatography such as silica gel and alumina is used. However, an ion exchange material exhibiting excellent adsorptivity to potassium ion, magnesium ion or calcium ion, for example, ammonium ion type zeolite, cellulosic ion exchanger, Sephadex ion exchanger and the like are suitable. These are usually used as particles having a particle size of 0.2 to 2.0 mm packed in a chromatography tube, that is, a column.

この純度98質量%以上、特に純度99.99質量%以上の高純度の塩化ナトリウム結晶を得る方法においては、異常クロマト現象を利用する関係上、上記の吸着剤に、あらかじめ微量不純物と同じ物質を吸着させておくことが必要であるが、この場合の吸着量としては、吸着剤1g当り1.0〜10μmolの範囲が好ましい。なお、この場合、吸着剤として既に不純物と同じ物質を吸着しているものを用いれば、特に不純物と同じ物質を吸着させる処理を省くことができる。   In the method of obtaining high purity sodium chloride crystals having a purity of 98% by mass or more, particularly 99.99% by mass or more, the same substances as trace impurities are previously added to the adsorbent because of the abnormal chromatographic phenomenon. Although it is necessary to make it adsorb | suck, as an adsorption amount in this case, the range of 1.0-10 micromol per 1g of adsorption agent is preferable. In this case, if an adsorbent that has already adsorbed the same substance as the impurity is used, the process of adsorbing the same substance as the impurity can be omitted.

この純度98質量%以上、特に純度99.99質量%以上の高純度の塩化ナトリウム結晶を得る方法は、この吸着剤を充填したカラムに、先ずカリウムイオン、マグネシウムイオン及びカルシウムイオンの中から選ばれた1種又は2種以上の金属イオンを吸着させ、次いでこれに所定の濃厚塩化ナトリウム水溶液を通すことによって行われる。この際の通液速度としては、通常、線速度で0.1〜300cm/hr、好ましくは0.1〜100cm/hrの範囲が用いられる。この通液に際しては、所望により加圧又は減圧して通過を促進することもできる。   The method for obtaining high-purity sodium chloride crystals having a purity of 98% by mass or more, particularly 99.99% by mass or more, is first selected from potassium ions, magnesium ions and calcium ions in a column packed with this adsorbent. In addition, one or more metal ions are adsorbed and then passed through a predetermined concentrated aqueous sodium chloride solution. As the liquid passing speed at this time, the linear speed is usually 0.1 to 300 cm / hr, preferably 0.1 to 100 cm / hr. In passing this liquid, the passage can be promoted by pressurizing or depressurizing as desired.

このようにして、最終的に不純物濃度が固形分質量に基づき1質量%以下の高純度塩化ナトリウムを得ることができる。そして、濃厚塩化ナトリウム水溶液を通した後の不純物を吸着した吸着剤カラムは、例えば塩化水素又は塩化アンモニウムの水溶液を通液することによって再生し、再利用することができる。また、この際、カリウムイオンが富化した画分同士、マグネシウムイオンが富化した画分同士、あるいはカルシウムイオンが富化した画分同士を集め、上記の再生操作を行えば、それぞれカリウムイオン、マグネシウムイオン又はカルシウムイオンに富んだ画分を得ることができるので、これを濃縮すれば、それぞれに対応する塩、すなわち塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウムを回収することができる。この再生に用いられる塩化水素水溶液又は塩化アンモニウム水溶液の濃度には特に制限はないが、取り扱いやすさの点で0.55M−濃度の範囲が適当である。   In this way, high-purity sodium chloride having an impurity concentration of 1% by mass or less based on the solid content mass can be finally obtained. The adsorbent column that has adsorbed impurities after passing through the concentrated aqueous sodium chloride solution can be regenerated and reused by passing, for example, an aqueous solution of hydrogen chloride or ammonium chloride. At this time, the fractions enriched in potassium ions, the fractions enriched in magnesium ions, or the fractions enriched in calcium ions are collected and subjected to the above regeneration operation, respectively, potassium ions, Since a fraction rich in magnesium ions or calcium ions can be obtained, the corresponding salts, that is, potassium chloride, magnesium chloride, and calcium chloride, can be recovered by concentrating the fraction. The concentration of the aqueous solution of hydrogen chloride or aqueous solution of ammonium chloride used for this regeneration is not particularly limited, but a range of 0.55 M-concentration is appropriate from the viewpoint of ease of handling.

次に、カラムを通して不純物を除去した後の濃厚塩化ナトリウム水溶液から塩化ナトリウム結晶を得るには、蒸発乾固するのが最も普通であるが、そのほか、処理液にアルコール類、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコールなどを加えて塩化ナトリウムを晶出させてもよい。またさらに処理液に水酸化ナトリウムを加えて沈殿を生成させ、次いでこの沈殿をろ去後、アルコール類を加えて塩化ナトリウムを晶出させることにより、さらに高純度の塩化ナトリウムを得ることもできる。   Next, in order to obtain sodium chloride crystals from a concentrated aqueous solution of sodium chloride after removing impurities through the column, it is most common to evaporate to dryness, but in addition, alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol are used in the treatment liquid. Sodium propyl alcohol may be added to crystallize sodium chloride. Further, sodium hydroxide is further added to the treatment solution to form a precipitate, and then the precipitate is filtered off, and then alcohol is added to crystallize sodium chloride to obtain higher purity sodium chloride.

例えば、カリウムイオン濃度の低い画分を集め、濃縮後、アルコール類(好ましくはエチルアルコール)を添加することで、塩化ナトリウムの結晶を得ることができる。塩化ナトリウムが濃厚(20%以上)であれば、濃縮することなく、結晶を得ることも可能である。すなわち、塩化ナトリウム濃厚溶液にアルコール類(好ましくはエチルアルコール)を添加することにより、高収率で塩化ナトリウムの結晶を得ることができる。通常の条件では、塩化ナトリウム純度が低いため、不純物の混入により純度低下が考えられるが、元の母液が塩化ナトリウム純度99.95質量%以上の高純度溶液であるため、カリウム、カルシウム、マグネシウムの混入による純度低下は、ほとんど認められない。   For example, fractions with a low potassium ion concentration are collected, concentrated, and then added with alcohols (preferably ethyl alcohol) to obtain sodium chloride crystals. If sodium chloride is thick (20% or more), it is possible to obtain crystals without concentration. That is, by adding an alcohol (preferably ethyl alcohol) to a concentrated sodium chloride solution, sodium chloride crystals can be obtained in a high yield. Under normal conditions, the purity of sodium chloride is low, so the purity may be reduced due to the contamination of impurities. However, since the original mother liquor is a high-purity solution having a sodium chloride purity of 99.95% by mass or more, potassium, calcium, magnesium There is almost no decrease in purity due to contamination.

このアルコール類添加による超高純度塩化ナトリウム(塩化ナトリウム純度:99.99質量%以上)の結晶化は、また、マグネシウムイオン選択的イオン交換体処理後のマグネシウムイオン除去画分からの超高純度塩化ナトリウム結晶化あるいはカルシウムイオン選択的イオン交換体処理後のカルシウムイオン除去画分から超高純度塩化ナトリウム(塩化ナトリウム純度:99.99質量%以上)の結晶化のなどにも有効である。   Crystallization of ultrahigh-purity sodium chloride (sodium chloride purity: 99.99% by mass or more) by addition of alcohols is also performed with ultrahigh-purity sodium chloride from the magnesium ion-removed fraction after the magnesium ion selective ion exchanger treatment. It is also effective for crystallization or crystallization of ultra-high purity sodium chloride (sodium chloride purity: 99.99% by mass or more) from the calcium ion-removed fraction after the calcium ion selective ion exchanger treatment.

この純度98質量%以上、特に純度99.99質量%以上の高純度の塩化ナトリウム結晶を得る方法を好適に行うには、不純物成分であるカリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンのうち1種類以上のイオンを含む濃厚塩化ナトリウム水溶液(蒸発乾固物含有量100g/リットル、蒸発乾固物中の塩化ナトリウム純度は90質量%以上)のカラム溶出液の全画分を分取し、カリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンのうち1種類以上のイオンの濃度を分析し、カリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンのうち1種類以上のイオン濃度の類似した画分を集めることである。初濃度に比べカリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンのイオン濃度の低い画分を集めることにより、さらに濃厚な塩化ナトリウム母液を得ることができる。   In order to suitably perform a method for obtaining a high purity sodium chloride crystal having a purity of 98% by mass or more, particularly a purity of 99.99% by mass or more, one or more kinds of potassium ions, magnesium ions and calcium ions which are impurity components are used. Collect all fractions of the column eluate of concentrated sodium chloride aqueous solution containing ions (evaporated dry matter content: 100 g / l, purity of sodium chloride in evaporated dry matter: 90% by mass or more), potassium ion, magnesium Analyzing the concentration of one or more types of ions among ions and calcium ions, and collecting similar fractions having one or more types of ion concentrations among potassium ions, magnesium ions, and calcium ions. A more concentrated sodium chloride mother liquor can be obtained by collecting fractions having lower ion concentrations of potassium ions, magnesium ions, and calcium ions than the initial concentration.

このようにして得られた濃厚な塩化ナトリウム母液を蒸発晶析又は反応晶析などにより晶析することにより、超高純度塩化ナトリウム(塩化ナトリウム純度:99.99質量%以上)を製造することができる。   Ultra high purity sodium chloride (sodium chloride purity: 99.99 mass% or more) can be produced by crystallization of the concentrated sodium chloride mother liquor thus obtained by evaporation crystallization or reaction crystallization. it can.

そして、この純度98質量%以上、特に純度99.99質量%以上の高純度の塩化ナトリウム結晶を得る方法においては、カリウムイオンの選択的イオン交換体を用いた場合、対カチオンとして、アンモニウムイオン又はプロトンが適当である。カリウムイオンの選択的イオン交換体は、カリウムイオンと親和性が高いため、塩酸処理のみでは、カリウムイオンを充分除去することができない。そのため、カリウムイオンと類似したイオン半径を有するアンモニウムイオンとのイオン交換処理(好ましくは塩化アンモニウム溶液による処理)は有効である。   In the method for obtaining a high-purity sodium chloride crystal having a purity of 98% by mass or more, particularly 99.99% by mass or more, when a potassium ion selective ion exchanger is used, ammonium ions or Proton is suitable. Since the selective ion exchanger of potassium ions has high affinity with potassium ions, potassium ions cannot be sufficiently removed only by treatment with hydrochloric acid. Therefore, ion exchange treatment (preferably treatment with an ammonium chloride solution) with ammonium ions having an ionic radius similar to potassium ions is effective.

アンモニウムイオン型を直接カリウムイオン除去に用いることは可能であるが、塩化ナトリウム結晶化の際に塩化アンモニウムが混入する可能性がある。その点、プロトン型にしておくと、塩酸は析出することはないので、高純度塩化ナトリウムを得ることが保証される。ただし、塩酸処理を行うと吸着剤が溶解し、構成元素が溶出しやすくなるので、充分洗浄することが必要である。この塩酸洗浄は、上記に限定されず、マグネシウムイオン選択的イオン交換体を用いた場合のマグネシウムイオン除去あるいはカルシウムイオン選択的イオン交換体を用いた場合のカルシウムイオン除去などにも有効である。   Although the ammonium ion type can be used directly for removing potassium ions, ammonium chloride may be mixed during crystallization of sodium chloride. In that respect, if the proton type is used, hydrochloric acid will not be precipitated, so that it is guaranteed to obtain high-purity sodium chloride. However, if the hydrochloric acid treatment is performed, the adsorbent is dissolved and the constituent elements are likely to be eluted. This hydrochloric acid cleaning is not limited to the above, but is also effective for removing magnesium ions when using a magnesium ion selective ion exchanger or removing calcium ions when using a calcium ion selective ion exchanger.

次に例によりこの純度98質量%以上、特に純度99.99質量%以上の高純度の塩化ナトリウム結晶を得る方法をさらに詳細に説明する。
送液ポンプ、吸着剤カラム及びフラクションコレクターからなる装置を用いて、不純物としてカリウムイオン9mg/リットル、マグネシウムイオン1mg/リットル、カルシウムイオン0.8mg/リットルを含む30質量%塩化ナトリウム水溶液からの不純物の除去を行った。
Next, a method for obtaining high-purity sodium chloride crystals having a purity of 98% by mass or more, particularly a purity of 99.99% by mass or more will be described in more detail by way of example.
Using an apparatus consisting of a liquid feed pump, an adsorbent column and a fraction collector, impurities from a 30% by mass aqueous sodium chloride solution containing potassium ions 9 mg / liter, magnesium ions 1 mg / liter, calcium ions 0.8 mg / liter as impurities Removal was performed.

すなわち、ガラス製カラム(内径10mm、高さ500mm)のカラムに、吸着剤として、アンモニウムイオン型天然ゼオライト(オクタゼオライト社製、クリノプチロライト、商品名「オクタゼオライト」、平均粒径0.5mm)を450mmの高さまで充填し、温度50℃において線速度9cm/hrで上記の塩化ナトリウム水溶液を通液した。   That is, in a glass column (inner diameter 10 mm, height 500 mm), as an adsorbent, ammonium ion type natural zeolite (manufactured by Octa zeolite, clinoptilolite, trade name “octa zeolite”, average particle size 0.5 mm) ) To a height of 450 mm, and the sodium chloride aqueous solution was passed at a temperature of 50 ° C. at a linear velocity of 9 cm / hr.

このようにして、カラム体積に対する溶出液体積の比と各成分濃度(mg/リットル)との関係を求め、グラフとして図2に示した。この図から、カリウムイオンについて著しい異常吸着クロマト現象が起っていることが認められ、0.05mg/リットルまでカリウムイオン濃度の低下していることが分る。   In this way, the relationship between the ratio of the eluate volume to the column volume and the concentration of each component (mg / liter) was determined and shown as a graph in FIG. From this figure, it can be seen that a remarkable abnormal adsorption chromatographic phenomenon has occurred for potassium ions, and it can be seen that the potassium ion concentration has decreased to 0.05 mg / liter.

次に、カリウムイオンの低い画分を集め、2倍体積量のエチルアルコールを添加し、結晶を析出させることにより、高純度塩化ナトリウム結晶を得た。   Next, a fraction having a low potassium ion was collected, and a 2-fold volume of ethyl alcohol was added to precipitate crystals, thereby obtaining high-purity sodium chloride crystals.

このようにして得た高純度塩化ナトリウム結晶を真空乾燥後、水に溶解して10質量%水溶液とした。これについて、原子吸光光度法で分析したところ、カリウムイオン濃度0.3mg/リットル、マグネシウムイオン濃度0.03mg/リットル、カルシウムイオン濃度0.04mg/リットルであった。   The high purity sodium chloride crystals thus obtained were vacuum-dried and then dissolved in water to give a 10% by mass aqueous solution. When analyzed by atomic absorption spectrophotometry, the potassium ion concentration was 0.3 mg / liter, the magnesium ion concentration was 0.03 mg / liter, and the calcium ion concentration was 0.04 mg / liter.

この純度98質量%以上、特に純度99.99質量%以上の高純度の塩化ナトリウム結晶を得る方法によれば、カリウムイオン、マグネシウムイオン及びカルシウムイオンの中から選ばれた少なくとも1種の不純物を含む濃厚塩化ナトリウム水溶液から、異常吸着クロマト現象を利用することにより、高純度の塩化ナトリウム結晶を得ることができる。   According to the method for obtaining a high purity sodium chloride crystal having a purity of 98% by mass or more, particularly 99.99% by mass or more, it contains at least one impurity selected from potassium ion, magnesium ion and calcium ion. By using the abnormal adsorption chromatography phenomenon from the concentrated sodium chloride aqueous solution, high-purity sodium chloride crystals can be obtained.

食塩上級グレード塩化ナトリウムから透析液用塩化ナトリウムの精製;
食塩上級グレードの塩化ナトリウムを蒸留水に溶解して、食品上級グレードの1M塩化ナトリウム水溶液を調製した。送液ポンプ、吸着剤カラム及びフラクションコレクターからなる装置を用いて、不純物としてカリウムイオン18.99mg/リットル、マグネシウムイオン4.63mg/リットル、カルシウムイオン2.70mg/リットルを含む1M−食塩上級グレードの塩化ナトリウム水溶液からの不純物の分離を行った。
Purification of sodium chloride for dialysate from higher grade sodium chloride;
High grade sodium chloride aqueous solution was prepared by dissolving high grade sodium chloride in distilled water. Using an apparatus consisting of a feed pump, an adsorbent column and a fraction collector, 1M-salt high grade grade containing potassium ions 18.99 mg / liter, magnesium ions 4.63 mg / liter, calcium ions 2.70 mg / liter as impurities Separation of impurities from the aqueous sodium chloride solution was performed.

すなわち、ガラス製カラム(内径50mm、高さ200mm)のカラムに、吸着剤として、カリウムイオン約7μmol/gを吸着したH型天然ゼオライト(サンゼオライト社製、クリノプチロライト、商品名「サンゼオライト」、平均粒径0.5mm)を70mmの高さまで充填し、温度25℃において流速1ml/分で上記の塩化ナトリウム水溶液を通液した。 That is, an H + type natural zeolite (made by Sun Zeolite Co., Ltd., clinoptilolite, trade name “Sun”) having adsorbed about 7 μmol / g of potassium ions as an adsorbent on a glass column (inner diameter 50 mm, height 200 mm). “Zeolite” (average particle size 0.5 mm) was filled to a height of 70 mm, and the above sodium chloride aqueous solution was passed at a temperature of 25 ° C. at a flow rate of 1 ml / min.

次いで、カラムからの溶出液を2mlずつの画分に分取し、各画分についてカリウムイオン濃度、マグネシウムイオン濃度及びカルシウムイオン濃度を定量分析し、その結果をグラフとして図3に示した。図中、中抜きの丸はカリウムイオン、中抜きの四角はマグネシウムイオン、中抜きの三角はカルシウムイオンのグラフである。   Subsequently, the eluate from the column was fractionated into 2 ml fractions, and the potassium ion concentration, magnesium ion concentration and calcium ion concentration were quantitatively analyzed for each fraction, and the results are shown in FIG. 3 as a graph. In the figure, hollow circles are potassium ions, hollow squares are magnesium ions, and hollow triangles are calcium ions.

図3の縦軸は溶出液中のカリウムイオン濃度、マグネシウムイオン濃度、カルシウムイオン濃度(mg/リットル)、横軸はカラム体積に対する溶出液体積の比である。この図から初期段階で、カリウムイオン、マグネシウムイオンが濃縮された画分が溶出し、その後カリウムイオン、マグネシウムイオンが除去された画分が溶出していることが分る。この図から、カリウムイオンについて著しい異常吸着クロマト現象が起っていることが認められ、0.33mg/リットルまでカリウムイオン濃度の低下していることが分る。マグネシウムイオンに関しては、カラムに1M−食塩上級グレードの塩化ナトリウム水溶液を導入後、カラムからの溶出液体積がカラム体積の5倍に達するまでに、マグネシウムイオンが富化された溶出液画分を生じる過程、次いでマグネシウムイオンが単調減少する溶出液画分を生じる過程を取り、2.29mg/リットルまでマグネシウムイオン濃度が低下していることが分かる。また、カルシウムイオンについては、カルシウムイオンが単調減少する溶出液画分を生じる過程を最初に取り、濃縮されることなく除去されていることが分る。カルシウムイオン濃度は、0.40mg/リットル以下まで低下していることが分かる。   The vertical axis in FIG. 3 is the potassium ion concentration, magnesium ion concentration, calcium ion concentration (mg / liter) in the eluate, and the horizontal axis is the ratio of the eluate volume to the column volume. From this figure, it can be seen that, in the initial stage, a fraction enriched with potassium ions and magnesium ions is eluted, and then a fraction from which potassium ions and magnesium ions are removed is eluted. From this figure, it can be seen that a remarkable abnormal adsorption chromatographic phenomenon has occurred for potassium ions, and it can be seen that the potassium ion concentration has decreased to 0.33 mg / liter. For magnesium ions, a 1M-salt high grade sodium chloride aqueous solution is introduced into the column, and then the eluate fraction enriched with magnesium ions is produced until the eluate volume from the column reaches 5 times the column volume. It is understood that the magnesium ion concentration is reduced to 2.29 mg / liter by taking the process and then the process of producing an eluate fraction in which magnesium ions monotonously decrease. As for calcium ions, it is understood that calcium ions are removed without being concentrated first by taking a process of producing an eluate fraction in which the monotonous decrease occurs. It can be seen that the calcium ion concentration is reduced to 0.40 mg / liter or less.

カリウムイオン濃度が0.50mg/リットル以下、マグネシウムイオン濃度が3.80mg/リットル以下、カルシウムイオン濃度が0.35mg/リットル以下のフラクションを集めた。フラクション番号750番からフラクション番号1350番に相当するフラクションを集め、ロータリーエバポレーターで濃縮したのち、エチルアルコールを添加し、結晶を析出させた。この結晶をろ別し、エチルアルコールで洗浄後、乾燥し、高純度塩化ナトリウム結晶を得た。   Fractions having a potassium ion concentration of 0.50 mg / liter or less, a magnesium ion concentration of 3.80 mg / liter or less, and a calcium ion concentration of 0.35 mg / liter or less were collected. Fractions corresponding to fraction number 750 to number 1350 were collected and concentrated with a rotary evaporator, and then ethyl alcohol was added to precipitate crystals. The crystals were separated by filtration, washed with ethyl alcohol and dried to obtain high purity sodium chloride crystals.

このようにして得た塩化ナトリウム結晶を水に溶解して分析し化合物別質量%を求めたところ、塩化ナトリウムが99.99984質量%、塩化カリウムが0.000014質量%、塩化マグネシウムが0.00010質量%、塩化カルシウムが0.000043質量%であった。イオン別質量%は、ナトリウムイオンが39.3394質量%、カリウムイオンが0.000007質量%、マグネシウムイオンが0.000026質量%、カルシウムイオンが0.000016質量%であった。全無機カチオン(ナトリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン及びカリウムイオン:精製した高純度塩化ナトリウム結晶中の39.339449質量%に相当)に対する各無機カチオンの質量%は、ナトリウムイオンが99.99988質量%、カリウムイオンが0.000018質量%、マグネシウムイオンが0.000066質量%、カルシウムイオンが0.000041質量%であった。即ち塩化ナトリウムの純度としては、塩化ナトリウム濃度99.99984質量%、全無機カチオンに対する無機カチオン主成分の純度はナトリウムイオンが99.99988質量%であった。   The sodium chloride crystals thus obtained were dissolved in water and analyzed to determine the mass% by compound. The sodium chloride was 99.99984 mass%, potassium chloride was 0.000014 mass%, and magnesium chloride was 0.00010. % By mass and calcium chloride were 0.000043% by mass. The mass% by ion was 39.3394 mass% for sodium ions, 0.000007 mass% for potassium ions, 0.000026 mass% for magnesium ions, and 0.000016 mass% for calcium ions. The mass% of each inorganic cation with respect to the total inorganic cations (sodium ion, calcium ion, magnesium ion and potassium ion: corresponding to 39.339449 mass% in the purified high-purity sodium chloride crystal) is the sodium ion 99.99998 mass%. The potassium ions were 0.000018 mass%, the magnesium ions were 0.000066 mass%, and the calcium ions were 0.000041 mass%. That is, as the purity of sodium chloride, the concentration of sodium chloride was 99.99984% by mass, and the purity of the inorganic cation main component with respect to all inorganic cations was 99.99998% by mass of sodium ions.

食塩上級グレード塩化ナトリウムから透析液用塩化ナトリウムを精製する前記操作を繰り返し、高純度アルギン酸ナトリウムを得るための透析液用高純度塩化ナトリウム結晶を回収し、保存した。   The above operation of purifying sodium chloride for dialysate from high-grade sodium chloride was repeated, and high-purity sodium chloride crystals for dialysate for obtaining high-purity sodium alginate were collected and stored.

透析液として高純度塩化ナトリウムを使用したアルギン酸ナトリウムの高純度化;
実施例1で精製した高純度塩化ナトリウム結晶から調製した1M−塩化ナトリウム水溶液に対して、参考例3記載の約1質量%(W/V)の市販アルギン酸ナトリウム水溶液B,約1質量%(W/V)の市販アルギン酸ナトリウム水溶液C,及び約1質量%(W/V)の市販アルギン酸ナトリウム水溶液Eを透析することにより、アルギン酸ナトリウムの高純度化を試みた。
High purity sodium alginate using high purity sodium chloride as dialysate;
About 1% by mass (W / V) of a commercially available sodium alginate aqueous solution B described in Reference Example 3, about 1% by mass (W) based on the 1M sodium chloride aqueous solution prepared from the high-purity sodium chloride crystal purified in Example 1. / V) commercial sodium alginate aqueous solution C and about 1% by mass (W / V) commercial sodium alginate aqueous solution E were dialyzed to try to increase the purity of sodium alginate.

透析法によるアルギン酸ナトリウムの高純度化は次に示す工程(1)から(4)を含む操作により行った。
(1)高純度ナトリウム水溶液による透析工程
前記約1質量%の3種類の市販アルギン酸ナトリウム水溶液B、C,及びEをそれぞれ別々のディスポーザブル透析カセット(分画分子量は3,500、材質は再生セルロース、厚さは25ミクロン、容積である。PIERCE社製)に3ミリリットルずつ注入し、カセットにブイを取り付け、実施例1で精製した高純度塩化ナトリウム結晶から調製した1M−塩化ナトリウム水溶液3リットルの入ったそれぞれ別々の3リットルビーカーに付けて、スターラーバーで透析外液を撹拌しながら、透析を行った。透析外液は適当な時間で交換した。透析時間は透析が効率的に行われれば適当な時間でよいが、実施例2では、20時間透析した。
The purification of sodium alginate by dialysis was performed by an operation including the following steps (1) to (4).
(1) Dialysis step using high-purity sodium aqueous solution The above-mentioned approximately 1% by mass of three types of commercially available sodium alginate aqueous solutions B, C, and E are each separated disposable dialysis cassettes (fraction molecular weight is 3,500, material is regenerated cellulose, Thickness is 25 microns, volume is 3 ml each, and a buoy is attached to the cassette, containing 3 liters of 1M sodium chloride aqueous solution prepared from the high purity sodium chloride crystals purified in Example 1. In addition, each was put in a separate 3 liter beaker, and dialysis was performed while stirring the dialysis external solution with a stirrer bar. The dialysis solution was exchanged at an appropriate time. The dialysis time may be an appropriate time as long as dialysis is efficiently performed. In Example 2, dialysis was performed for 20 hours.

(2)蒸留水による透析工程
次いで、市販アルギン酸ナトリウム水溶液の詰まったディスポーザブル透析カセットを3リットルビーカーから取り出し、蒸留水1リットルが入った1リットルビーカーに付け、スターラーバーで透析外液を撹拌しながら、透析を行った。1時間毎に、透析外液である蒸留水を取り替えて透析を行った。透析外液中の塩化物イオン(Cl)をイオンクロマトグラフィーで定量し、透析内液中の塩化物イオン(Cl)が十分除かれるまでこの工程を続けた。
(2) Dialysis step with distilled water Next, a disposable dialysis cassette filled with a commercially available sodium alginate aqueous solution was taken out from a 3 liter beaker, attached to a 1 liter beaker containing 1 liter of distilled water, and the dialysis external solution was stirred with a stirrer bar. Dialysis was performed. The dialysis was performed every hour by replacing the distilled water as the external dialysis solution. Chloride ions (Cl ) in the outer dialyzate were quantified by ion chromatography, and this process was continued until the chloride ions (Cl ) in the inner dialyzate were sufficiently removed.

(3)透析内液の取り出し工程
透析外液中の塩化物イオン(Cl)が十分除かれたら、市販アルギン酸ナトリウム水溶液の詰まったディスポーザブル透析カセットを1リットルビーカーから取り出し、透析内液を注射器で取り出した。
(3) chloride ions in the extraction process external dialysis solution of dialyzate (Cl -) are Once sufficiently excluded, removed disposable dialysis cassette full of commercial sodium alginate aqueous solution of 1 liter beaker, syringe and dialyzed solution I took it out.

(4)透析内液の濃縮工程
透析内液は、透析操作により体積が上昇しているので、透析前の体積まで濃縮した。アルギン酸ナトリウム水溶液の濃縮は様々な方法で行えるが、低温での自然乾燥(風乾)や真空乾燥機中での乾燥が好ましく、また低温でロータリーエバポレーターを使用して濃縮すると時間の節約になる。
(4) Concentration process of dialysis internal solution Since the volume of the dialysis internal solution was increased by dialysis, it was concentrated to the volume before dialysis. Concentration of the sodium alginate aqueous solution can be carried out by various methods, but natural drying at low temperature (air drying) and drying in a vacuum dryer are preferable, and concentrating by using a rotary evaporator at low temperature saves time.

前記の操作で市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)Bを透析処理後、透析内液(アルギン酸ナトリウム水溶液)をとりだし、透析処理前の体積まで濃縮して、透析処理液B1を得た。前記の操作で市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)Cを透析処理後、透析内液(アルギン酸ナトリウム水溶液)をとりだし、透析処理前の体積まで濃縮して、透析処理液C1を得た。前記の操作で市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)Eを透析処理後、透析内液(アルギン酸ナトリウム水溶液)をとりだし、透析処理前の体積まで濃縮して、透析処理液E1を得た。次に透析処理液B1、C1、E1の純度を測定した。   After dialysis treatment of a commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1% by mass sodium alginate aqueous solution) B by the above operation, the dialysis internal solution (sodium alginate aqueous solution) is taken out and concentrated to the volume before the dialysis treatment to obtain a dialysis treatment solution B1. It was. After dialysis treatment of commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1% by mass sodium alginate aqueous solution) C by the above operation, the dialysis internal solution (sodium alginate aqueous solution) is taken out and concentrated to the volume before dialysis treatment to obtain dialysis treatment solution C1. It was. After dialysis treatment of a commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1% by mass sodium alginate aqueous solution) E by the above operation, the dialysis internal solution (sodium alginate aqueous solution) is taken out and concentrated to the volume before the dialysis treatment to obtain a dialysis treatment solution E1. It was. Next, the purity of the dialysis treatment liquids B1, C1, and E1 was measured.

ナトリウムイオン濃度;
市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)の透析処理液B1でのナトリウムイオン濃度は938.6ppm(40.81mmol/l)、透析処理液C1でのナトリウムイオン濃度は903.0ppm(39.26mmol/l)、透析処理液E1でのナトリウムイオン濃度は981.7ppm(42.68mmol/l)であった。
Sodium ion concentration;
The sodium ion concentration in the dialysis treatment solution B1 of a commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1% by mass sodium alginate aqueous solution) was 938.6 ppm (40.81 mmol / l), and the sodium ion concentration in the dialysis treatment solution C1 was 903.0 ppm (39 .26 mmol / l), and the sodium ion concentration in the dialysis treatment solution E1 was 981.7 ppm (42.68 mmol / l).

夾雑無機イオン濃度;
前記透析処理液(約1質量%のアルギン酸ナトリウム水溶液)中のカリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオンの定量を原子吸光分析により行った。
Contaminated inorganic ion concentration;
Quantification of potassium ion, calcium ion, and magnesium ion in the dialysis solution (about 1% by mass aqueous sodium alginate solution) was performed by atomic absorption analysis.

その結果、カリウムイオン濃度は、市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)の透析処理液B1、C1、E1とも、0.175ppm以下(0.0045mmol/l以下)であった。   As a result, the potassium ion concentration was 0.175 ppm or less (0.0045 mmol / l or less) for the dialysis treatment solutions B1, C1, and E1 of a commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1 mass% sodium alginate aqueous solution).

マグネシウムイオン濃度は、市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)の透析処理液B1、C1、E1とも、0.10ppm以下(0.0041mmol/l以下)であった。   Magnesium ion concentration was 0.10 ppm or less (0.0041 mmol / l or less) for dialysis treatment solutions B1, C1, and E1 of commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1 mass% sodium alginate aqueous solution).

カルシウムイオン濃度は、市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)B1、C1、E1とも、0.20ppm以下(0.0050mmol/l以下)であった。   The calcium ion concentration was 0.20 ppm or less (0.0050 mmol / l or less) for all commercially available sodium alginate aqueous solutions (about 1% by mass sodium alginate aqueous solutions) B1, C1, and E1.

以上のことから市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)の透析処理液B1、C1、及びE1には、カリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンが、合計で0.475ppm以上(0.0136mmol/l以上)含まれていないことが明らかである。   From the above, in the dialysis treatment solutions B1, C1, and E1 of a commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1% by mass sodium alginate aqueous solution), potassium ions, magnesium ions, and calcium ions total 0.475 ppm or more (0.0136 mmol). It is clear that it is not included.

ナトリウム純度;
参考例3の結果から前記約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液中のカリウムイオン濃度は、Bで4.99ppm(0.13mmol/l)、Cで13.70ppm(0.35mmol/l)、Eで5.75ppm(0.15mmol/l)であった。前記約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液中のマグネシウムイオン濃度は、Bで1.00ppm(0.041mmol/l)、Cで1.38ppm(0.057mmol/l)、Eで1.25ppm(0.051mmol/l)であった。前記約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液中のカルシウムイオン濃度は、Bで13.66ppm(0.341mmol/l)、Cで3.00ppm(0.075mmol/l)、Eで13.28ppm(0.331mmol/l)であった。
Sodium purity;
From the results of Reference Example 3, the potassium ion concentration in the about 1% by mass aqueous sodium alginate solution was 4.99 ppm (0.13 mmol / l) for B, 13.70 ppm (0.35 mmol / l) for C, and 5 for E. It was 0.775 ppm (0.15 mmol / l). The magnesium ion concentration in the about 1% by mass sodium alginate aqueous solution was 1.00 ppm (0.041 mmol / l) for B, 1.38 ppm (0.057 mmol / l) for C, and 1.25 ppm (0.051 mmol) for E. / L). The calcium ion concentration in the aqueous solution of about 1% by mass sodium alginate was 13.66 ppm (0.341 mmol / l) for B, 3.00 ppm (0.075 mmol / l) for C, and 13.28 ppm (0.331 mmol) for E. / L).

高純度塩化ナトリウム水溶液による透析処理により、市販アルギン酸ナトリウム水溶液の透析処理液中のカリウムイオンは0.175ppm以下(0.0045mmol/l以下)、マグネシウムイオンは0.10ppm以下(0.0041mmol/l以下)、カルシウムイオンは0.20ppm以下(0.0050mmol/l以下)に低減されている。以上のことから、実施例1で精製した高純度塩化ナトリウム結晶から調製した高純度塩化ナトリウム水溶液を透析液に用いた透析処理により、アルギン酸ナトリウムの純度が予想以上に上昇していることが分かる。実施例1で精製した塩化ナトリウム純度99.999質量%以上の高純度塩化ナトリウム結晶から調製した高純度塩化ナトリウム水溶液を透析液に用いた透析処理により夾雑イオンであるカリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンを低減した高純度アルギン酸ナトリウム水溶液が得られていることが明らかである。アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)の透析処理液B1はナトリウム純度が99.94質量%以上(99.96モル%以上)、C1はナトリウム純度が99.94質量%以上(99.96モル%以上)、E1はナトリウム純度が99.95質量%以上(99.96モル%以上)であることが明らかである。   By dialysis treatment with a high-purity sodium chloride aqueous solution, potassium ions in a dialysis treatment solution of a commercially available sodium alginate aqueous solution are 0.175 ppm or less (0.0045 mmol / l or less), and magnesium ions are 0.10 ppm or less (0.0041 mmol / l or less). ), Calcium ions are reduced to 0.20 ppm or less (0.0050 mmol / l or less). From the above, it can be seen that the purity of sodium alginate is increased more than expected by the dialysis treatment using the high-purity sodium chloride aqueous solution prepared from the high-purity sodium chloride crystal purified in Example 1 as the dialysate. Potassium ions, magnesium ions, and calcium ions, which are contaminated ions, are obtained by dialysis using the high-purity sodium chloride aqueous solution prepared from the high-purity sodium chloride crystal having a purity of 99.999% by mass or more purified in Example 1 as a dialysate. It is clear that a high-purity sodium alginate aqueous solution with reduced water content is obtained. Dialysis treatment solution B1 of sodium alginate aqueous solution (about 1% by mass sodium alginate aqueous solution) has a sodium purity of 99.94% by mass or more (99.96% by mol or more), and C1 has a sodium purity of 99.94% by mass or more (99.99% by mass). It is clear that E1 has a sodium purity of 99.95% by mass or more (99.96% by mol or more).

前記市販アルギン酸ナトリウムの高純度化のためには、透析液として使用する塩化ナトリウム水溶液の塩化ナトリウム純度が高いほど高純度化の効率がよいことが理解できる。   In order to increase the purity of the commercially available sodium alginate, it can be understood that the higher the sodium chloride purity of the sodium chloride aqueous solution used as the dialysate, the higher the efficiency of the purification.

安価な食添用アルギン酸ナトリウムから、簡単に高純度アルギン酸ナトリウムを得ることができている。   High-purity sodium alginate can be obtained easily from inexpensive sodium alginate for food use.

実施例2の変法;
さらに、高純度ナトリウム水溶液による透析工程において20時間の透析処理を行う代わりに5時間の透析処理を行なったこと以外は、上記と同様の方法により、下記の通りアルギン酸ナトリウムの高純度化をおこなった。
A variant of Example 2;
In addition, sodium alginate was purified as described below by the same method as described above, except that the dialysis treatment was performed for 5 hours instead of the dialysis treatment for 20 hours in the dialysis step using a high-purity sodium aqueous solution. .

前記の操作で市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)Bを透析処理後、透析内液(アルギン酸ナトリウム水溶液)をとりだし、透析処理前の体積まで濃縮して、透析処理液B2を得た。前記の操作で市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)Cを透析処理後、透析内液(アルギン酸ナトリウム水溶液)をとりだし、透析処理前の体積まで濃縮して、透析処理液C2を得た。前記の操作で市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)Eを透析処理後、透析内液(アルギン酸ナトリウム水溶液)をとりだし、透析処理前の体積まで濃縮して、透析処理液E2を得た。次に透析処理液B2、C2、E2の純度を測定した。   After dialysis treatment of the commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1% by mass sodium alginate aqueous solution) B by the above operation, the dialysis internal solution (sodium alginate aqueous solution) is taken out and concentrated to the volume before dialysis treatment to obtain dialysis treatment solution B2. It was. After dialysis treatment of a commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1% by mass sodium alginate aqueous solution) C by the above operation, the dialysis internal solution (sodium alginate aqueous solution) is taken out and concentrated to the volume before the dialysis treatment to obtain a dialysis treatment solution C2. It was. After dialysis treatment of a commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1% by mass sodium alginate aqueous solution) E by the above operation, the dialysis internal solution (sodium alginate aqueous solution) is taken out and concentrated to the volume before the dialysis treatment to obtain a dialysis treatment solution E2. It was. Next, the purity of the dialysis treatment liquids B2, C2, and E2 was measured.

ナトリウムイオン濃度;
市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)の透析処理液B2でのナトリウムイオン濃度は938.6ppm(40.81mmol/l)、透析処理液C2でのナトリウムイオン濃度は903.0ppm(39.26mmol/l)、透析処理液E2でのナトリウムイオン濃度は981.7ppm(42.68mmol/l)であった。
Sodium ion concentration;
The sodium ion concentration of the commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1% by mass sodium alginate aqueous solution) in the dialysis treatment solution B2 was 938.6 ppm (40.81 mmol / l), and the sodium ion concentration in the dialysis treatment solution C2 was 903.0 ppm (39 .26 mmol / l), and the sodium ion concentration in the dialysis solution E2 was 981.7 ppm (42.68 mmol / l).

夾雑無機イオン濃度;
前記透析処理液(約1質量%のアルギン酸ナトリウム水溶液)中のカリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオンの定量を原子吸光分析により行った。
Contaminated inorganic ion concentration;
Quantification of potassium ion, calcium ion, and magnesium ion in the dialysis solution (about 1% by mass aqueous sodium alginate solution) was performed by atomic absorption analysis.

その結果、カリウムイオン濃度は、市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)の透析処理液B2、C2、E2とも、0.700ppm以下(0.0180mmol/l以下)であった。   As a result, the potassium ion concentration was 0.700 ppm or less (0.0180 mmol / l or less) for the dialysis treatment liquids B2, C2, and E2 of a commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1 mass% sodium alginate aqueous solution).

マグネシウムイオン濃度は、市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)の透析処理液B2、C2、E2とも、0.400ppm以下(0.0164mmol/l以下)であった。   Magnesium ion concentration was 0.400 ppm or less (0.0164 mmol / l or less) for dialysis treatment liquids B2, C2, and E2 of commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1 mass% sodium alginate aqueous solution).

カルシウムイオン濃度は、市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)の透析処理液B2、C2、E2とも、0.800ppm以下(0.020mmol/l以下)であった。   The calcium ion concentration was 0.800 ppm or less (0.020 mmol / l or less) for the dialysis treatment solutions B2, C2, and E2 of a commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1 mass% sodium alginate aqueous solution).

以上のことから市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)の透析処理液B2、C2、及びE2には、カリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンが、合計で1.900ppm以上(0.0544mmol/l以上)含まれていないことが明らかである。   From the above, in the dialysis treatment liquids B2, C2, and E2 of a commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1% by mass sodium alginate aqueous solution), potassium ions, magnesium ions, and calcium ions total 1.900 ppm or more (0.0544 mmol). It is clear that it is not included.

高純度塩化ナトリウム水溶液による透析処理により、市販アルギン酸ナトリウム水溶液の透析処理液中のカリウムイオンは0.700ppm以下(0.0180mmol/l以下)、マグネシウムイオンは0.400ppm以下(0.0164mmol/l以下)、カルシウムイオンは0.800ppm以下(0.0200mmol/l以下)に低減されている。以上のことから、実施例1で精製した高純度塩化ナトリウム結晶から調製した高純度塩化ナトリウム水溶液を透析液に用いた透析処理により、アルギン酸ナトリウムの純度が予想以上に上昇していることが分かる。実施例1で精製した塩化ナトリウム純度99.999質量%以上の高純度塩化ナトリウム結晶から調製した高純度塩化ナトリウム水溶液を透析液に用いた透析処理により夾雑イオンであるカリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンを低減した高純度アルギン酸ナトリウム水溶液が得られていることが明らかである。アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)の透析処理液B2はナトリウム純度が99.79質量%以上(99.86モル%以上)、C2はナトリウム純度が99.79質量%以上(99.86モル%以上)、E2はナトリウム純度が99.80質量%以上(99.87モル%以上)であることが明らかである。   By dialysis treatment with a high-purity sodium chloride aqueous solution, potassium ions in a dialysis treatment solution of a commercially available sodium alginate aqueous solution are 0.700 ppm or less (0.0180 mmol / l or less), and magnesium ions are 0.400 ppm or less (0.0164 mmol / l or less). ), Calcium ions are reduced to 0.800 ppm or less (0.0200 mmol / l or less). From the above, it can be seen that the purity of sodium alginate is increased more than expected by the dialysis treatment using the high-purity sodium chloride aqueous solution prepared from the high-purity sodium chloride crystal purified in Example 1 as the dialysate. Potassium ions, magnesium ions, and calcium ions, which are contaminated ions, are obtained by dialysis using the high-purity sodium chloride aqueous solution prepared from the high-purity sodium chloride crystal having a purity of 99.999% by mass or more purified in Example 1 as a dialysate. It is clear that a high-purity sodium alginate aqueous solution with reduced water content is obtained. The dialysis solution B2 of an aqueous sodium alginate solution (about 1% by mass sodium alginate aqueous solution) has a sodium purity of 99.79% by mass or more (99.86 mol% or more), and C2 has a sodium purity of 99.79% by mass or more (99.99% by mass). 86 mol% or more), E2 clearly has a sodium purity of 99.80 mass% or more (99.87 mol% or more).

短時間の透析処理によってもアルギン酸ナトリウム水溶液を純度99.85モル%以上に精製することができることが明らかである。   It is clear that the sodium alginate aqueous solution can be purified to a purity of 99.85 mol% or more even by a short dialysis treatment.

透析液としてキレート溶液及び高純度塩化ナトリウムを使用したアルギン酸ナトリウムの高純度化;
実施例2の透析工程(1)にて透析液として、実施例1で精製した高純度塩化ナトリウム結晶から調製した1M−塩化ナトリウム水溶液を使用する代わりに、実施例1で精製した高純度塩化ナトリウム結晶から調製した0.1M−塩化ナトリウム水溶液に0.05Mエチレンジアミン四酢酸ナトリウムを含んだ液に対して、参考例3記載の約1質量%(W/V)の市販アルギン酸ナトリウム水溶液B,約1質量%(W/V)の市販アルギン酸ナトリウム水溶液C,及び約1質量%(W/V)の市販アルギン酸ナトリウム水溶液Eを透析することにより、アルギン酸ナトリウムの高純度化を試みた。
High purity of sodium alginate using chelate solution and high purity sodium chloride as dialysate;
Instead of using the 1M sodium chloride aqueous solution prepared from the high-purity sodium chloride crystals purified in Example 1 as the dialysate in the dialysis step (1) of Example 2, the high-purity sodium chloride purified in Example 1 was used. About 1% by mass (W / V) of a commercially available sodium alginate aqueous solution B described in Reference Example 3 with respect to a solution containing 0.05M sodium ethylenediaminetetraacetate in a 0.1M sodium chloride aqueous solution prepared from the crystals, about 1 High purity of sodium alginate was attempted by dialyzing a mass% (W / V) commercial sodium alginate aqueous solution C and about 1 mass% (W / V) commercial sodium alginate aqueous solution E.

透析法によるアルギン酸ナトリウムの高純度化は次に示す工程(1)から(5)を含む操作により行った。
(1)高純度ナトリウム水溶液による透析工程
前記約1質量%の3種類の市販アルギン酸ナトリウム水溶液B、C,及びEをそれぞれ別々のディスポーザブル透析カセット(分画分子量は3,500、材質は再生セルロース、厚さは25ミクロン、容積である。PIERCE社製)に3ミリリットルずつ注入し、カセットにブイを取り付け、実施例1で精製した0.1M−塩化ナトリウム水溶液に0.05Mエチレンジアミン四酢酸ナトリウムを含んだ液3リットルの入ったそれぞれ別々の3リットルビーカーに付けて、スターラーバーで透析外液を撹拌しながら、透析を行った。透析時間は透析が効率的に行われれば適当な時間でよいが、実施例3では、20時間透析した。
(2)実施例1で精製した0.1M−塩化ナトリウム水溶液による透析工程
次いで、市販アルギン酸ナトリウム水溶液の詰まったディスポーザブル透析カセットを3リットルビーカーから取り出し、実施例1で精製した0.1M−塩化ナトリウム水溶液3リットルの入った3リットルビーカーに付け、スターラーバーで透析外液を撹拌しながら、透析を行った。透析時間は透析が効率的に行われれば適当な時間でよいが、実施例3では、20時間透析した。
(3)蒸留水による透析工程
次いで、市販アルギン酸ナトリウム水溶液の詰まったディスポーザブル透析カセットを3リットルビーカーから取り出し、蒸留水1リットルが入った1リットルビーカーに付け、スターラーバーで透析外液を撹拌しながら、透析を行った。1時間毎に、透析外液である蒸留水を取り替えて透析を行った。透析外液中の塩化物イオン(Cl)をイオンクロマトグラフィーで定量し、透析内液中の塩化物イオン(Cl)が十分除かれるまでこの工程を続けた。
(4)透析内液の取り出し工程
透析外液中の塩化物イオン(Cl)が十分除かれたら、市販アルギン酸ナトリウム水溶液の詰まったディスポーザブル透析カセットを1リットルビーカーから取り出し、透析内液を注射器で取り出した。
(5)透析内液の濃縮工程
透析内液は、透析操作により体積が上昇しているので、透析前の体積まで濃縮した。アルギン酸ナトリウム水溶液の濃縮は様々な方法で行えるが、低温での自然乾燥(風乾)や真空乾燥機中での乾燥が好ましく、また低温でロータリーエバポレーターを使用して濃縮すると時間の節約になる。
The purification of sodium alginate by dialysis was performed by an operation including the following steps (1) to (5).
(1) Dialysis step using high-purity sodium aqueous solution The above-mentioned approximately 1% by mass of three types of commercially available sodium alginate aqueous solutions B, C, and E are each separated disposable dialysis cassettes (fraction molecular weight is 3,500, material is regenerated cellulose, Thickness is 25 microns, volume is 3 ml each, and a buoy is attached to the cassette, and 0.05 M sodium ethylenediaminetetraacetate is added to the 0.1 M sodium chloride aqueous solution purified in Example 1 Dialysis was carried out while stirring the external dialysate with a stirrer bar in each 3 liter beaker containing 3 liters of saliva. The dialysis time may be an appropriate time as long as dialysis is efficiently performed. In Example 3, dialysis was performed for 20 hours.
(2) Dialysis step using 0.1 M sodium chloride aqueous solution purified in Example 1 Next, a disposable dialysis cassette packed with a commercially available sodium alginate aqueous solution was taken out from a 3 liter beaker and 0.1 M sodium chloride purified in Example 1 was used. The sample was placed in a 3 liter beaker containing 3 liters of aqueous solution, and dialysis was performed while stirring the dialysis external solution with a stirrer bar. The dialysis time may be an appropriate time as long as dialysis is efficiently performed. In Example 3, dialysis was performed for 20 hours.
(3) Dialysis step with distilled water Next, a disposable dialysis cassette filled with a commercially available sodium alginate aqueous solution was taken out of the 3 liter beaker, attached to a 1 liter beaker containing 1 liter of distilled water, and the dialysis external solution was stirred with a stirrer bar. Dialysis was performed. The dialysis was performed every hour by replacing the distilled water as the external dialysis solution. Chloride ions (Cl ) in the outer dialyzate were quantified by ion chromatography, and this process was continued until the chloride ions (Cl ) in the inner dialyzate were sufficiently removed.
(4) Chloride ion in extraction processes external dialysis solution of dialyzate (Cl -) After sufficiently excluded, removed disposable dialysis cassette full of commercial sodium alginate aqueous solution of 1 liter beaker, syringe and dialyzed solution I took it out.
(5) Concentration process of dialysis internal solution Since the volume of the dialysis internal solution was increased by dialysis, it was concentrated to the volume before dialysis. Concentration of the sodium alginate aqueous solution can be carried out by various methods, but natural drying at low temperature (air drying) and drying in a vacuum dryer are preferable, and concentrating by using a rotary evaporator at low temperature saves time.

前記の操作で市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)Bを透析処理後、透析内液(アルギン酸ナトリウム水溶液)をとりだし、透析処理前の体積まで濃縮して、透析処理液B3を得た。前記の操作で市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)Cを透析処理後、透析内液(アルギン酸ナトリウム水溶液)をとりだし、透析処理前の体積まで濃縮して、透析処理液C3を得た。前記の操作で市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)Eを透析処理後、透析内液(アルギン酸ナトリウム水溶液)をとりだし、透析処理前の体積まで濃縮して、透析処理液E3を得た。次に透析処理液B3、C3、E3の純度を測定した。   After dialysis treatment of commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1% by mass sodium alginate aqueous solution) B by the above-mentioned operation, the dialysis internal solution (sodium alginate aqueous solution) is taken out and concentrated to the volume before dialysis treatment to obtain dialysis treatment solution B3. It was. After dialysis treatment of a commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1% by mass sodium alginate aqueous solution) C by the above operation, the dialysis internal solution (sodium alginate aqueous solution) is taken out and concentrated to the volume before the dialysis treatment to obtain a dialysis treatment solution C3. It was. After dialysis treatment of a commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1% by mass sodium alginate aqueous solution) E by the above operation, the dialysis internal solution (sodium alginate aqueous solution) is taken out and concentrated to the volume before the dialysis treatment to obtain a dialysis treatment solution E3. It was. Next, the purity of the dialysis treatment liquids B3, C3, and E3 was measured.

ナトリウムイオン濃度;
市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)の透析処理液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)B3でのナトリウムイオン濃度は938.4ppm(40.80mmol/l)、透析処理液C3でのナトリウムイオン濃度はCで902.8ppm(39.25mmol/l)、透析処理液E3でのナトリウムイオン濃度は981.5ppm(42.67mmol/l)であった。
夾雑無機イオン濃度;
前記透析処理液(約1質量%のアルギン酸ナトリウム水溶液)中のカリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオンの定量を原子吸光分析により行った。
Sodium ion concentration;
The sodium ion concentration in the dialysis treatment liquid (about 1 mass% sodium alginate aqueous solution) B3 of a commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1 mass% sodium alginate aqueous solution) was 938.4 ppm (40.80 mmol / l). The sodium ion concentration in C was 902.8 ppm (39.25 mmol / l), and the sodium ion concentration in the dialysis treatment solution E3 was 981.5 ppm (42.67 mmol / l).
Contaminated inorganic ion concentration;
Quantification of potassium ion, calcium ion, and magnesium ion in the dialysis solution (about 1% by mass aqueous sodium alginate solution) was performed by atomic absorption analysis.

その結果、カリウムイオン濃度は、市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)の透析処理液B3、C3、E3とも、0.175ppm以下(0.0045mmol/l以下)であった。   As a result, the potassium ion concentration was 0.175 ppm or less (0.0045 mmol / l or less) for the dialysis treatment solutions B3, C3, and E3 of a commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1 mass% sodium alginate aqueous solution).

マグネシウムイオン濃度は、市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)の透析処理液B3、C3、E3とも、0.10ppm以下(0.0041mmol/l以下)であった。   Magnesium ion concentration was 0.10 ppm or less (0.0041 mmol / l or less) for dialysis treatment liquids B3, C3, and E3 of a commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1 mass% sodium alginate aqueous solution).

カルシウムイオン濃度は、市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)B3、C3、E3とも、0.20ppm以下(0.0050mmol/l以下)であった。   The calcium ion concentration was 0.20 ppm or less (0.0050 mmol / l or less) for all commercially available sodium alginate aqueous solutions (about 1 mass% sodium alginate aqueous solutions) B3, C3, and E3.

以上のことから市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)の透析処理液B3、C3、及びE3には、カリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンが、合計で0.475ppm以上(0.0136mmol/l以上)含まれていないことが明らかである。   From the above, in the dialysis treatment liquids B3, C3, and E3 of a commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1% by mass sodium alginate aqueous solution), potassium ions, magnesium ions, and calcium ions total 0.475 ppm or more (0.0136 mmol). It is clear that it is not included.

ナトリウム純度;
参考例3の結果から前記約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液中のカリウムイオン濃度は、Bで4.99ppm(0.13mmol/l)、Cで13.70ppm(0.35mmol/l)、Eで5.75ppm(0.15mmol/l)であった。前記約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液中のマグネシウムイオン濃度は、Bで1.00ppm(0.041mmol/l)、Cで1.38ppm(0.057mmol/l)、Eで1.25ppm(0.051mmol/l)であった。前記約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液中のカルシウムイオン濃度は、Bで13.66ppm(0.341mmol/l)、Cで3.00ppm(0.075mmol/l)、Eで13.28ppm(0.331mmol/l)であった。
Sodium purity;
From the results of Reference Example 3, the potassium ion concentration in the about 1% by mass aqueous sodium alginate solution was 4.99 ppm (0.13 mmol / l) for B, 13.70 ppm (0.35 mmol / l) for C, and 5 for E. It was 0.775 ppm (0.15 mmol / l). The magnesium ion concentration in the about 1% by mass sodium alginate aqueous solution was 1.00 ppm (0.041 mmol / l) for B, 1.38 ppm (0.057 mmol / l) for C, and 1.25 ppm (0.051 mmol) for E. / L). The calcium ion concentration in the aqueous solution of about 1% by mass sodium alginate was 13.66 ppm (0.341 mmol / l) for B, 3.00 ppm (0.075 mmol / l) for C, and 13.28 ppm (0.331 mmol) for E. / L).

高純度塩化ナトリウム水溶液による透析処理により、市販アルギン酸ナトリウム水溶液の透析処理液中のカリウムイオンは0.175ppm以下(0.0045mmol/l以下)、マグネシウムイオンは0.10ppm以下(0.0041mmol/l以下)、カルシウムイオンは0.20ppm以下(0.0050mmol/l以下)に低減されている。以上のことから、実施例1で精製した高純度塩化ナトリウム結晶から調製した高純度塩化ナトリウム水溶液を透析液に用いた透析処理により、アルギン酸ナトリウムの純度が予想以上に上昇していることが分かる。実施例1で精製した塩化ナトリウム純度99.999質量%以上の高純度塩化ナトリウム結晶から調製した高純度塩化ナトリウム水溶液を透析液に用いた透析処理により夾雑イオンであるカリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンを低減した高純度アルギン酸ナトリウム水溶液が得られていることが明らかである。アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)の透析処理液B3はナトリウム純度が99.94質量%以上(99.96モル%以上)、C3はナトリウム純度が99.94質量%以上(99.96モル%以上)、E3はナトリウム純度が99.95質量%以上(99.96モル%以上)であることが明らかである。   By dialysis treatment with a high-purity sodium chloride aqueous solution, potassium ions in a dialysis treatment solution of a commercially available sodium alginate aqueous solution are 0.175 ppm or less (0.0045 mmol / l or less), and magnesium ions are 0.10 ppm or less (0.0041 mmol / l or less). ), Calcium ions are reduced to 0.20 ppm or less (0.0050 mmol / l or less). From the above, it can be seen that the purity of sodium alginate is increased more than expected by the dialysis treatment using the high-purity sodium chloride aqueous solution prepared from the high-purity sodium chloride crystal purified in Example 1 as the dialysate. Potassium ions, magnesium ions, and calcium ions, which are contaminated ions, are obtained by dialysis using the high-purity sodium chloride aqueous solution prepared from the high-purity sodium chloride crystal having a purity of 99.999% by mass or more purified in Example 1 as a dialysate. It is clear that a high-purity sodium alginate aqueous solution with reduced water content is obtained. The dialysis treatment solution B3 of the sodium alginate aqueous solution (about 1% by mass sodium alginate aqueous solution) has a sodium purity of 99.94% by mass or more (99.96% by mol or more), and C3 has a sodium purity of 99.94% by mass or more (99.99% by mass). It is apparent that E3 has a sodium purity of 99.95% by mass or more (99.96% by mol or more).

前記市販アルギン酸ナトリウムの高純度化のためには、透析液として使用する塩化ナトリウム水溶液の塩化ナトリウム純度が高いほど高純度化の効率がよいことが理解できる。   In order to increase the purity of the commercially available sodium alginate, it can be understood that the higher the sodium chloride purity of the sodium chloride aqueous solution used as the dialysate, the higher the efficiency of the purification.

比較例1Comparative Example 1

透析液として食塩水溶液を使用した市販アルギン酸ナトリウムの高純度化試験;
実施例1で精製した高純度塩化ナトリウム結晶から調製した1M−塩化ナトリウム水溶液を透析液として使用する代わりに、1M−市販食塩水溶液を透析液として使用する以外は、実施例2と同様の操作で参考例3の市販アルギン酸ナトリウムB,C,及びEを透析することにより、アルギン酸ナトリウムの高純度化を試みた。
High purity test of commercial sodium alginate using saline solution as dialysate;
Instead of using the 1M sodium chloride aqueous solution prepared from the high-purity sodium chloride crystal purified in Example 1 as the dialysate, the same operation as in Example 2 was performed except that 1M commercial saline solution was used as the dialysate. High purity of sodium alginate was attempted by dialyzing commercially available sodium alginate B, C, and E of Reference Example 3.

透析法によるアルギン酸ナトリウムの高純度化は次に示す工程(1)から(4)を含む操作により行った。
(1)1M―市販食塩水溶液による透析工程
前記約1質量%の3種類の市販アルギン酸ナトリウム水溶液B、C,及びEをそれぞれ別々のディスポーザブル透析カセット(分画分子量は3,500、材質は再生セルロース、厚さは25ミクロン、容積である。PIERCE社製)に3ミリリットルずつ注入し、カセットにブイを取り付け、1M−市販食塩水溶液3リットルの入ったそれぞれ別々の3リットルビーカーに付けて、スターラーバーで透析外液を撹拌しながら、透析を行った。透析時間は透析が効率的に行われれば適当な時間でよいが、比較例1では実施例2と同じ透析時間すなわち20時間透析した。
(2)蒸留水による透析工程
次いで、市販アルギン酸ナトリウム水溶液の詰まったディスポーザブル透析カセットを3リットルビーカーから取り出し、蒸留水1リットルが入った1リットルビーカーに付け、スターラーバーで透析外液を撹拌しながら、透析を行った。1時間毎に、透析外液である蒸留水を取り替えて透析を行った。透析外液中の塩化物イオン(Cl)をイオンクロマトグラフィーで定量し、透析内液中の塩化物イオン(Cl)が十分除かれるまでこの工程を続けた。
(3)透析内液の取り出し工程
実施例2と同様に行った。
(4)透析内液の濃縮工程
実施例2と同様に行った。
The purification of sodium alginate by dialysis was performed by an operation including the following steps (1) to (4).
(1) Dialysis step with 1M-commercial saline solution The above-mentioned approximately 1% by mass of three commercially available sodium alginate aqueous solutions B, C, and E are separated into separate disposable dialysis cassettes (fractionated molecular weight is 3,500, material is regenerated cellulose) Inject 3ml each into PIERCE, attach a buoy to the cassette, attach it to a separate 3 liter beaker containing 3 liters of 1M commercial saline solution and stirrer bar The dialysis was performed while stirring the dialysis external solution. The dialysis time may be an appropriate time as long as dialysis is efficiently performed. In Comparative Example 1, the same dialysis time as in Example 2, that is, 20 hours was dialyzed.
(2) Dialysis step with distilled water Next, a disposable dialysis cassette filled with a commercially available sodium alginate aqueous solution was taken out from a 3 liter beaker, attached to a 1 liter beaker containing 1 liter of distilled water, and the dialysis external solution was stirred with a stirrer bar. Dialysis was performed. The dialysis was performed every hour by replacing the distilled water as the external dialysis solution. Chloride ions (Cl ) in the outer dialyzate were quantified by ion chromatography, and this process was continued until the chloride ions (Cl ) in the inner dialyzate were sufficiently removed.
(3) Step of taking out dialysate solution The same procedure as in Example 2 was performed.
(4) Concentration step of dialyzed internal solution The same procedure as in Example 2 was performed.

前記の操作で市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)Bを透析処理後、透析内液(アルギン酸ナトリウム水溶液)をとりだし、透析処理前の体積まで濃縮して、透析処理液B4を得た。前記の操作で市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)Cを透析処理後、透析内液(アルギン酸ナトリウム水溶液)をとりだし、透析処理前の体積まで濃縮して、透析処理液C4を得た。前記の操作で市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)Eを透析処理後、透析内液(アルギン酸ナトリウム水溶液)をとりだし、透析処理前の体積まで濃縮して、透析処理液E4を得た。次に透析処理液B4、C4、E4の純度を測定した。   After dialysis treatment of commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1% by mass sodium alginate aqueous solution) B by the above operation, the dialysis internal solution (sodium alginate aqueous solution) is taken out and concentrated to the volume before dialysis treatment to obtain dialysis treatment solution B4. It was. After dialysis treatment of commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1% by mass sodium alginate aqueous solution) C by the above-mentioned operation, the dialysis internal solution (sodium alginate aqueous solution) is taken out and concentrated to the volume before dialysis treatment to obtain dialysis treatment liquid C4. It was. After dialysis treatment of a commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1% by mass sodium alginate aqueous solution) E by the above operation, the internal dialysis solution (sodium alginate aqueous solution) is taken out and concentrated to the volume before the dialysis treatment to obtain a dialysis treatment solution E4. It was. Next, the purity of the dialysis treatment liquids B4, C4, and E4 was measured.

ナトリウムイオン濃度;
市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)の透析処理液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)B4でのナトリウムイオン濃度は947.37ppm(41.19mmol/l)、透析処理液C4でのナトリウムイオン濃度はCで909.52ppm(39.54mmol/l)、透析処理液E4でのナトリウムイオン濃度は990.68ppm(43.07mmol/l)であった。
夾雑無機イオン濃度;
前記透析処理液(約1質量%のアルギン酸ナトリウム水溶液)中のカリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオンの定量を原子吸光分析により行った。
Sodium ion concentration;
The sodium ion concentration of the commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1% by mass sodium alginate aqueous solution) in the dialysis treatment solution (about 1% by mass sodium alginate aqueous solution) B4 was 947.37 ppm (41.19 mmol / l). The sodium ion concentration was 909.52 ppm (39.54 mmol / l) in C, and the sodium ion concentration in the dialysis treatment solution E4 was 990.68 ppm (43.07 mmol / l).
Contaminated inorganic ion concentration;
Quantification of potassium ion, calcium ion, and magnesium ion in the dialysis solution (about 1% by mass aqueous sodium alginate solution) was performed by atomic absorption analysis.

その結果、カリウムイオン濃度は、透析処理液B4で1.54ppm(0.039mmol/l)、C4で1.84ppm(0.047mmol/l)、E4で1.55ppm(0.040mmol/l)であった。   As a result, the potassium ion concentration was 1.54 ppm (0.039 mmol / l) for dialysis solution B4, 1.84 ppm (0.047 mmol / l) for C4, and 1.55 ppm (0.040 mmol / l) for E4. there were.

マグネシウムイオン濃度は、透析処理液B4で6.66ppm(0.274mmol/l)、C4で7.36ppm(0.303mmol/l)、E4で7.31ppm(0.301mmol/l)であった。   Magnesium ion concentrations were 6.66 ppm (0.274 mmol / l) for dialysis treatment solution B4, 7.36 ppm (0.303 mmol / l) for C4, and 7.31 ppm (0.301 mmol / l) for E4.

カルシウムイオン濃度は、透析処理液B4で2.43ppm(0.061mmol/l)、C4で2.25ppm(0.056mmol/l)、E4で2.45ppm(0.061mmol/l)であった。   The calcium ion concentration was 2.43 ppm (0.061 mmol / l) for dialysis solution B4, 2.25 ppm (0.056 mmol / l) for C4, and 2.45 ppm (0.061 mmol / l) for E4.

参考例3の結果では前記約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液中のカリウムイオン濃度は、Bで4.99ppm、Cで13.70ppm、Eで5.75ppmであった。前記約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液中のマグネシウムイオン濃度は、Bで1.00ppm、Cで1.38ppm、Eで1.25ppmであった。前記約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液中のカルシウムイオン濃度は、Bで13.66ppm、Cで3.00ppm、Eで13.28ppmであった。   As a result of Reference Example 3, the potassium ion concentration in the aqueous solution of about 1% by mass sodium alginate was 4.99 ppm for B, 13.70 ppm for C, and 5.75 ppm for E. The magnesium ion concentration in the about 1% by mass aqueous sodium alginate solution was 1.00 ppm for B, 1.38 ppm for C, and 1.25 ppm for E. The calcium ion concentration in the about 1% by mass sodium alginate aqueous solution was 13.66 ppm for B, 3.00 ppm for C, and 13.28 ppm for E.

塩化ナトリウム純度;
前記透析処理液B4[約1質量%(W/V)アルギン酸ナトリウム水溶液]では全無機カチオン合計が958.00ppm(41.56mmol/l)、ナトリウムイオンが98.89質量%(99.11モル%)、カリウムイオンが0.16質量%(0.094モル%)、マグネシウムイオンが0.70質量%(0.659モル%)、カルシウムイオンが0.25質量%(0.147モル%)であった。
Sodium chloride purity;
In the dialysis treatment solution B4 [about 1% by mass (W / V) sodium alginate aqueous solution], the total inorganic cation was 958.00 ppm (41.56 mmol / l), and the sodium ion was 98.89% by mass (99.11 mol%). ), 0.16 mass% (0.094 mol%) of potassium ions, 0.70 mass% (0.659 mol%) of magnesium ions, and 0.25 mass% (0.147 mol%) of calcium ions. there were.

前記透析処理液C4[約1質量%(W/V)アルギン酸ナトリウム水溶液]では全無機カチオン合計が927.97ppm(39.95mmol/l)、ナトリウムイオンが98.76質量%(98.97モル%)、カリウムイオンが0.20質量%(0.118モル%)、マグネシウムイオンが0.80質量%(0.758モル%)、カルシウムイオンが0.24質量%(0.140モル%)であった。   In the dialysis solution C4 [about 1% by mass (W / V) sodium alginate aqueous solution], the total inorganic cation was 927.97 ppm (39.95 mmol / l), and sodium ions were 98.76% by mass (98.97 mol%). ), 0.20 mass% (0.118 mol%) of potassium ions, 0.80 mass% (0.758 mol%) of magnesium ions, and 0.24 mass% (0.140 mol%) of calcium ions. there were.

前記透析処理液E4[約1質量%(W/V)アルギン酸ナトリウム水溶液]では全無機カチオン合計が1001.99ppm(43.47mmol/l)、ナトリウムイオンが98.87質量%(99.08モル%)、カリウムイオンが0.15質量%(0.092モル%)、マグネシウムイオンが0.73質量%(0.692モル%)、カルシウムイオンが0.24質量%(0.140モル%)であった。   In the dialysis solution E4 [about 1% by mass (W / V) sodium alginate aqueous solution], the total inorganic cation total is 1001.99 ppm (43.47 mmol / l), and the sodium ion is 98.87% by mass (99.08 mol%). ), Potassium ion is 0.15 mass% (0.092 mol%), magnesium ion is 0.73 mass% (0.692 mol%), and calcium ion is 0.24 mass% (0.140 mol%). there were.

市販食塩水溶液による透析処理では、市販アルギン酸ナトリウム水溶液中のカリウムイオンとカルシウムイオンは低減されたが、マグネシウムイオンは増加してしまった。   In dialysis treatment with a commercially available saline solution, potassium ions and calcium ions in a commercially available sodium alginate aqueous solution were reduced, but magnesium ions were increased.

以上のことから、市販食塩水溶液を透析液に用いた透析処理では、透析処理後に得られるアルギン酸ナトリウムの純度があまり上昇していないことが分かる。   From the above, it can be seen that the purity of sodium alginate obtained after the dialysis treatment does not increase so much in the dialysis treatment using a commercial saline solution as the dialysis solution.

市販食塩水溶液を透析液に用いた透析処理では、市販アルギン酸ナトリウム中の夾雑イオンであるカリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンを低減した高純度アルギン酸ナトリウム水溶液が得られていないことが明らかである。   In the dialysis treatment using a commercially available saline solution as a dialysate, it is clear that a high-purity sodium alginate aqueous solution in which potassium ions, magnesium ions, and calcium ions, which are contaminating ions in commercially available sodium alginate, are reduced has not been obtained.

記載の市販食塩はナトリウム純度99.9質量%未満であるので、前記市販アルギン酸ナトリウムの高純度化のための透析液としては不適当である。   Since the commercially available sodium chloride described has a sodium purity of less than 99.9% by mass, it is unsuitable as a dialysate for increasing the purity of the commercially available sodium alginate.

前記市販アルギン酸ナトリウムの高純度化のための透析液としては、塩化ナトリウム純度の高いほど効率がよいことが理解できる。   It can be understood that the higher the purity of sodium chloride, the better the dialysate for increasing the purity of the commercially available sodium alginate.

参考例6Reference Example 6

アルギン酸ナトリウムの分子量の測定方法と粘度と分子量の関係;
アルギン酸ナトリウムの分子量の測定方法として、浸透圧計を用いた浸透圧の測定による方法がある。またアルギン酸ナトリウム1%質量水溶液の粘度は分子量(アルギン酸ナトリウムは高分子なので、重合度で表現されることもある。)の増加と共に上昇していく(非特許文献1)。
工業化学雑誌第56巻(昭和28年4月)252〜253頁
Method for measuring the molecular weight of sodium alginate and the relationship between viscosity and molecular weight;
As a method for measuring the molecular weight of sodium alginate, there is a method by measuring osmotic pressure using an osmometer. In addition, the viscosity of a 1% mass aqueous solution of sodium alginate increases with an increase in molecular weight (sodium alginate is a polymer and may be expressed as a degree of polymerization) (Non-patent Document 1).
Industrial Chemistry Magazine Vol.56 (April 1968) 252-253

参考例7Reference Example 7

分子量と粘度の関係;
すでに報告されているように、粘度が高いと分子量は高い(非特許文献2)。
の関係を利用して、粘度測定からアルギン酸ナトリウムの分子量(あるいは重合度)を推定することが行われている。
フレグランス・ジャーナル、73巻、100頁、1985年
Relationship between molecular weight and viscosity;
As already reported, when the viscosity is high, the molecular weight is high (Non-patent Document 2).
The molecular weight (or degree of polymerization) of sodium alginate is estimated from the viscosity measurement using the above relationship.
Fragrance Journal, 73, 100, 1985

回転粘度計を用いた粘度測定と分子量測定実験;
アルギン酸ナトリウムの粘度は、アルギン酸ナトリウムの1質量%(w/v)水溶液を調製し、B型回転粘度計で測定した。
Viscosity measurement and molecular weight measurement experiment using a rotational viscometer;
The viscosity of sodium alginate was measured with a B-type rotational viscometer by preparing a 1% by mass (w / v) aqueous solution of sodium alginate.

実施例2記載の透析による高純度化処理をしたアルギン酸ナトリウム[透析法高純度化アルギン酸ナトリウム、高純度化処理による透析処理液、透析法によってアルギン酸ナトリウム中の夾雑イオン(マグネシウム、カルシウム、カリウムイオンなど)を低減した透析法高純度化アルギン酸ナトリウム水溶液ともいう]と、透析による高純度化処理をしなかったアルギン酸ナトリウム(未処理アルギン酸ナトリウムともいう)の粘度を測定した。   Sodium alginate subjected to high-purity treatment by dialysis as described in Example 2 [dialysis method high-purity sodium alginate, dialysis treatment liquid by high-purification treatment, contaminated ions (magnesium, calcium, potassium ions, etc.) in sodium alginate by dialysis method ) And reduced viscosity of sodium alginate (also referred to as untreated sodium alginate) that was not purified by dialysis.

高純度化アルギン酸ナトリウム水溶液は、実施例2記載の透析により低濃度化したので1質量%に濃縮後に粘度を測定した。アルギン酸ナトリウム水溶液の濃縮は様々な方法で行えるが、低温での自然乾燥(風乾)や真空乾燥機中での乾燥が好ましく、また低温でロータリーエバポレーターを使用して濃縮すると時間の節約になる。   Since the highly purified aqueous sodium alginate solution was reduced in concentration by dialysis as described in Example 2, the viscosity was measured after concentration to 1% by mass. Concentration of the sodium alginate aqueous solution can be carried out by various methods, but natural drying at low temperature (air drying) and drying in a vacuum dryer are preferable, and concentrating by using a rotary evaporator at low temperature saves time.

未処理アルギン酸ナトリウムの1質量%水溶液の粘度は、500cp(センチポズ)であった。一方、透析法高純度化アルギン酸ナトリウムの1質量%の粘度は、530cpであった。   The viscosity of a 1% by mass aqueous solution of untreated sodium alginate was 500 cp (centipoz). On the other hand, the viscosity of 1% by mass of dialysis-purified sodium alginate was 530 cp.

比較例2Comparative Example 2

酸法の一部手法による高純度化アルギン酸ナトリウムの粘度測定
海藻からアルギン酸を製造する方法に大きく分けて酸法(酸沈殿法ともいう)とカルシウム法(カルシウム沈殿法ともいう)がある。
Viscosity measurement of highly purified sodium alginate by a part of acid method There are two methods of producing alginic acid from seaweed: acid method (also called acid precipitation method) and calcium method (also called calcium precipitation method).

酸法は、海藻から炭酸ナトリウムなどアルカリでアルギン酸ナトリウムを粗抽出し、処理した粗抽出液に、鉱酸(硫酸など)を加えて、アルギン酸ナトリウムをアルギン酸(酸)として析出させ、析出したアルギン酸を炭酸ナトリウムで中和し、可溶性のアルギン酸ナトリウムとして分別し、脱水し精製アルギン酸ナトリウムを得る方法である。酸法は、アルギン酸アトリウム中の夾雑物であるカルシウム含有量が0.01〜0.05質量%とカルシウム法(カルシウム法でのアルギン酸アトリウム中の夾雑物であるカルシウム含有量が0.2〜1.0質量%)よりも低減できる長所を持っている。しかし、酸を用いると多糖のグリコシド結合の加水分解が起こりやすく、特殊な場合を除き、多糖の抽出・精製にはあまり用いられない。一方、アルカリは、酸に比べてグリコシド結合を加水分解する力は弱いが、多糖の還元末端から酸化的に分解する作用を有する。更に、多糖のエステル結合もアルカリにより加水分解を受けやすい(非特許文献3)。   In the acid method, sodium alginate is roughly extracted from seaweed with an alkali such as sodium carbonate, mineral acid (such as sulfuric acid) is added to the processed crude extract, and sodium alginate is precipitated as alginic acid (acid). In this method, the solution is neutralized with sodium carbonate, fractionated as soluble sodium alginate, and dehydrated to obtain purified sodium alginate. In the acid method, the calcium content as a contaminant in the atrium alginate is 0.01 to 0.05% by mass and the calcium method (the calcium content as a contaminant in the atrium alginate in the calcium method is 0.2 to 1%). (0.0 mass%). However, when an acid is used, hydrolysis of the glycosidic bond of the polysaccharide is likely to occur, and it is not often used for extraction and purification of polysaccharides except in special cases. On the other hand, alkali has a weaker ability to hydrolyze glycosidic bonds than acid, but has an action of oxidatively degrading from the reducing end of a polysaccharide. Furthermore, the ester bond of polysaccharide is also susceptible to hydrolysis by alkali (Non-patent Document 3).

カルシウム法は、酸の代わりに塩化カルシウムをアルギンナトリウム水溶液に加えて、アルギン酸カルシウム沈殿として分別し、塩酸を添加し、アルギン酸ゲルとし、このアルギン酸ゲルを炭酸ナトリウムで中和してアルギン酸ナトリウムを精製する方法である。   In the calcium method, calcium chloride is added to an aqueous solution of sodium alginate instead of acid, fractionated as a calcium alginate precipitate, hydrochloric acid is added to form an alginate gel, and the alginate gel is neutralized with sodium carbonate to purify the sodium alginate. Is the method.

実施例2で透析による高純度化を行う変わりに、酸法の一部の手法によってアルギン酸ナトリウムの高純度化を試みた。1質量%水溶液の粘度が500cpである市販アルギン酸ナトリウム(高純度化処理をしていないため、本明細書では未処理アルギン酸ナトリウムともいう)を試料とした。   Instead of performing purification by dialysis in Example 2, attempts were made to increase the purity of sodium alginate by a part of the acid method. A sample of commercially available sodium alginate whose viscosity of a 1% by mass aqueous solution is 500 cp (also referred to as untreated sodium alginate in the present specification since it was not purified) was used as a sample.

市販アルギン酸ナトリウム水溶液に硫酸を加え、アルギン酸として沈殿として分離した。次に、この分離したアルギン酸にアルコール存在下で炭酸ナトリウムを添加し、中和することにより水溶性のアルギン酸ナトリウムが得られた。アルギン酸ナトリウム水溶液を乾燥し、アルギン酸ナトリウム(本明細書では酸法一部準拠の精製アルギン酸ナトリウムともいう)粉末を得た。   Sulfuric acid was added to a commercially available sodium alginate aqueous solution to separate it as alginate. Next, sodium carbonate was added to the separated alginic acid in the presence of alcohol and neutralized to obtain water-soluble sodium alginate. The aqueous sodium alginate solution was dried to obtain a sodium alginate powder (also referred to herein as purified sodium alginate compliant with part of the acid method).

得られた酸法による高純度化アルギン酸ナトリウム(酸法高純度化アルギン酸ナトリウムともいう)の粘度を測定した。   The viscosity of the obtained sodium alginate highly purified by the acid method (also referred to as acid method highly purified sodium alginate) was measured.

酸法高純度化アルギン酸ナトリウムの1質量%の粘度は、110cpであった。このように、アルギン酸ナトリウムの高純度化を酸法の一部手順に準拠しておこなうと、粘度が低下してしまうことが明らかである。粘度の低下はアルギン酸ナトリウムの分子量の低下であり、この原因は精製に酸やアルカリを使用するためと考えられる。
生化学実験法20 多糖の分離・精製法、松田和雄 編著、学会出版センター、1987年、17頁〜頁
The viscosity of 1% by mass of the acid method highly purified sodium alginate was 110 cp. Thus, it is clear that the viscosity decreases when the purity of sodium alginate is increased in accordance with a part of the acid method. The decrease in viscosity is a decrease in the molecular weight of sodium alginate, and this is thought to be due to the use of acid and alkali for purification.
Biochemical Experimental Method 20 Polysaccharide Separation / Purification Method, edited by Kazuo Matsuda, Society Publishing Center, 1987, pp. 17-

比較例3Comparative Example 3

カルシウム法の一部手法による高純度化アルギン酸ナトリウムの粘度測定;
実施例2で透析による高純度化を行う変わりに、カルシウム法によってアルギン酸ナトリウムの高純度化を行った。1質量%水溶液の粘度が500cpである市販アルギン酸ナトリウム(高純度化処理をしていないため、本明細書では未処理アルギン酸ナトリウムともいう)を試料とした。
Viscosity measurement of highly purified sodium alginate by some methods of calcium method;
Instead of purifying by dialysis in Example 2, sodium alginate was purified by the calcium method. A sample of commercially available sodium alginate whose viscosity of a 1% by mass aqueous solution is 500 cp (also referred to as untreated sodium alginate in the present specification since it was not purified) was used as a sample.

市販アルギン酸ナトリウム水溶液に塩化カルシウムを加え、アルギン酸カルシウムとして沈殿として分離した。次に、この分離したアルギン酸カルシウムに塩酸を添加し、アルギン酸とした。ついでこうして得たアルギン酸にアルコール存在下で炭酸ナトリウムを添加し、中和することにより水溶性のアルギン酸ナトリウムが得られる。アルギン酸ナトリウム水溶液を乾燥し、アルギン酸ナトリウム(本明細書ではカルシウム法一部準拠の精製アルギン酸ナトリウムともいう)粉末を得た。   Calcium chloride was added to a commercially available sodium alginate aqueous solution and separated as a precipitate as calcium alginate. Next, hydrochloric acid was added to the separated calcium alginate to obtain alginic acid. Then, sodium carbonate is added to the alginic acid thus obtained in the presence of alcohol and neutralized to obtain water-soluble sodium alginate. The aqueous sodium alginate solution was dried to obtain sodium alginate (also referred to herein as purified sodium alginate compliant with the calcium method partly).

得られたカルシウム法の一部手法に準拠した方法による高純度化アルギン酸ナトリウム(カルシウム法高純度化アルギン酸ナトリウムともいう)の粘度を測定した。   The viscosity of highly purified sodium alginate (also referred to as calcium method highly purified sodium alginate) was measured by a method based on a part of the obtained calcium method.

カルシウム法高純度化アルギン酸ナトリウムの1質量%の粘度は、120cpであった。   The 1 mass% viscosity of the calcium method highly purified sodium alginate was 120 cp.

これらのことから、アルギン酸ナトリウムの高純度化をカルシウム法の一部手順に準拠しておこなうと、著しい粘度の低下が起こることが分かる。粘度の低下は高純度化操作時の酸やアルカリによるアルギン酸分子(多糖)の分子量の低下が原因と考えられる。   From these facts, it can be seen that when the purity of sodium alginate is increased in accordance with a part of the procedure of the calcium method, a significant decrease in viscosity occurs. The decrease in the viscosity is considered to be caused by the decrease in the molecular weight of the alginic acid molecule (polysaccharide) due to the acid or alkali during the purification operation.

参考例8Reference Example 8

分子量測定
アルギン酸ナトリウムの粘度平均分子量は次のようにして求めた。
Molecular Weight Measurement The viscosity average molecular weight of sodium alginate was determined as follows.

アルギン酸ナトリウムの濃度を5段階の濃度(g/l)(0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.00%などからなる5段階の濃度)に変えた水溶液を調製し、それぞれの粘度をB型回転粘度計を用いて測定し、極限粘度intrinsic viscosity[η:イータ]をもとめ、Smidsrodの式(O.Smidsrod and
A. Haug, Acta Chem. Scand.,22巻、797頁、1968年)
[η]=2.0×10−5× M (20℃、0.1MNaCl溶液)
:粘度平均分子量
を適用して、分子量Mを算出した。
The concentration of sodium alginate was changed to 5 levels (g / l) (5 levels consisting of 0.2%, 0.4%, 0.6%, 0.8%, 1.00%, etc.) Aqueous solutions were prepared, and the respective viscosities were measured using a B-type rotational viscometer to determine the intrinsic viscosity intrinsic viscosity [η: eta], and the Smidsrod equation (O. Midsrod and
A. Haug, Acta Chem. Scand. , 22, 797, 1968)
[Η] = 2.0 × 10 −5 × M W (20 ° C., 0.1 M NaCl solution)
M W: by applying the viscosity-average molecular weight was calculated molecular weight M W.

用いたアルギン酸ナトリウムは、1質量%水溶液のB型回転粘度計による粘度は795cp(センチポイズ)で、平均分子量Mは642,500であった。東機産業(株)製デジタル回転粘度計DVL−B型を使用した。 Sodium alginate was used, the viscosity by a B type rotational viscometer 1 wt% aqueous solution 795Cp (centipoise), average molecular weight M W was 642,500. A digital rotary viscometer DVL-B type manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd. was used.

アルギン酸ナトリウム水溶液から塩化カルシウム水溶液中へ注入してアルギン酸カルシウム繊維を製造する実験;
アルギン酸ナトリウム水溶液を注射器(あるいは紡糸機)のノズルを通して、凝固液である塩化カルシウム水溶液に押し出して繊維状のアルギン酸カルシウムを調製し、水洗を行った。
Experiments for producing calcium alginate fibers by injecting from an aqueous sodium alginate solution into an aqueous calcium chloride solution;
A sodium alginate aqueous solution was extruded through a nozzle of a syringe (or a spinning machine) into a calcium chloride aqueous solution as a coagulation liquid to prepare fibrous calcium alginate, which was then washed with water.

具体的には、4.5(絶乾w/w)%アルギン酸ナトリウム(AlgNaとも記載する)水
溶液(ドープ)を注射器(あるいは紡糸機の貯槽)に入れ、ノズル孔( 直径1.0mm,あるいは直径0.5mm)を通して、凝固液である0.5M(モル濃度)塩化カルシウム(CaCl)水溶液の入った凝固槽中へ手で、途切れずに連続的に液が出る速度で押し出した。アルギン酸カルシウム繊維になる。直ちに直線状になるように両端を引っ張ってしわにならないようになるまでそのままを数分保った(あるいは紡糸機の凝固槽で巻取りを行うことにより直線状繊維が達成された)。その後、2時間以上凝固槽に保持し、水洗を脱イオン水を用いて6回以上の液交換を行い、2時間以上かけて行った(あるいは紡糸機の水洗槽2槽に引き続いて巻き取って、水洗を完了させた)。水洗後は脱イオン水を入れたポリエチレン製の袋にいれて4℃の冷蔵庫に保存し、実験に使用した。
Specifically, a 4.5 (absolutely dry w / w)% sodium alginate (also referred to as AlgNa) aqueous solution (dope) is put into a syringe (or a storage tank of a spinning machine), and a nozzle hole (diameter 1.0 mm, or diameter) 0.5 mm), the solution was extruded by hand into a coagulation tank containing a 0.5 M (molar concentration) aqueous solution of calcium chloride (CaCl 2 ) as a coagulation liquid at a speed at which the liquid continuously appeared without interruption. Becomes calcium alginate fiber. The ends were pulled immediately so as to be linear, and kept for several minutes until they were not wrinkled (or linear fibers were achieved by winding in a coagulation tank of a spinning machine). After that, it was kept in the coagulation tank for 2 hours or more, and the water washing was performed 6 times or more using deionized water, and it was carried out for 2 hours or more (or rolled up continuously after 2 water washing tanks of the spinning machine). , Water washing was completed). After washing with water, it was put in a polyethylene bag containing deionized water, stored in a refrigerator at 4 ° C., and used for experiments.

延伸;
また、巻き取りの際に延伸工程を加えることも可能である。
Stretching;
It is also possible to add a stretching process during winding.

アルギン酸カルシウム繊維を、凝固槽を出た後、水洗段階で繊維長を1.3倍程度に引っ張って延伸した。繊維の巻き取り・進行方向に配向が起こり、繊維強度が向上した。   After leaving the coagulation tank, the calcium alginate fiber was drawn by pulling the fiber length to about 1.3 times in the water washing stage. Orientation occurred in the winding and traveling direction of the fiber, and the fiber strength was improved.

詳細に説明すると、凝固槽で生成したアルギン酸カルシウム繊維を、巻き取って凝固槽を出た後、第1水洗槽で巻き取り速度を1.3倍に増やして繊維長を1.3倍に引っ張って延伸した。繊維の巻き取り・進行方向に配向が起こり、繊維強度が向上した
更に2段延伸の場合は、第1水洗槽のあと引き続いてさらに第2水洗槽で巻き取り速度を1.2倍に増やして1.5倍に延伸した。やわらかい繊維の条件では2段延伸が出来る。
In detail, after winding the calcium alginate fiber produced in the coagulation tank and leaving the coagulation tank, the winding speed was increased 1.3 times in the first washing tank and the fiber length was pulled 1.3 times. And stretched. In the case of two-stage drawing, orientation in the winding / traveling direction of the fiber has improved, and in the case of two-stage stretching, the winding speed is increased by 1.2 times in the second washing tank after the first washing tank. Stretched 1.5 times. Under soft fiber conditions, two-stage drawing is possible.

アルギン酸カルシウム単繊維の引張強度測定の実験;
コントロールのアルギン酸カルシウム単繊維の引張強度をJIS法によって測定したとこ
ろ、風乾繊維の引張強度は約1.7(1.5〜2.2)グラムパーデニール(g/d)で
、湿潤繊維の引張強度は約0.35(0.15〜0.40)g/dであった。湿潤単繊維
の強度は、ポリエチレン製袋内で水中に入って保存している湿潤単繊維を、乾燥させない状態で測定した。
Experiment of measuring tensile strength of calcium alginate monofilament;
When the tensile strength of the control calcium alginate monofilament was measured by the JIS method, the air-dried fiber had a tensile strength of about 1.7 (1.5 to 2.2) grams per denier (g / d), and the tensile strength of the wet fiber. The strength was about 0.35 (0.15 to 0.40) g / d. The strength of the wet single fiber was measured in a state where the wet single fiber stored in water in a polyethylene bag was not dried.

粉体(粉末状吸着剤)を入れた場合は風乾単繊維の引張強度は約1.0(0.25〜1.5)g/dで、湿潤単繊維の引張強度は約0.10(0.042〜0.20)g/dであった。粉体を270メッシュ(53ミクロン)で処理したのちにアルギン酸ナトリウム水溶液に混ぜた。粉体のアルギン酸ナトリウム水溶液中での濃度は、10質量%であった。この粉体入りアルギン酸ナトリウム水溶液を塩化カルシウム水溶液中へ0.5mm径のノズルで注入し、アルギン酸カルシウム繊維を調製した。   When powder (powder adsorbent) is added, the tensile strength of air-dried single fibers is about 1.0 (0.25 to 1.5) g / d, and the tensile strength of wet single fibers is about 0.10 ( 0.042-0.20) g / d. The powder was treated with 270 mesh (53 microns) and then mixed with an aqueous sodium alginate solution. The concentration of the powder in the aqueous sodium alginate solution was 10% by mass. The powdered sodium alginate aqueous solution was injected into the calcium chloride aqueous solution with a 0.5 mm diameter nozzle to prepare calcium alginate fibers.

具体的にコントロールの実験は次のように行った。アルギン酸カルシウムの単繊維の引張強度をJIS L1069「繊維の引張試験方法」法によって測定した。単繊維をチャックつかみ間隔を2cmとして、光沢紙に風乾単繊維の両端を瞬間接着剤アロンアルファーで接着した。光沢紙を上下のチャックでつかみ固定した。株式会社島津製作所製オートグラフAG100A、ロードセル100kgf、引張速度20mm/min, 測定室16〜19℃,35〜42RH%。測定は2本以上の平均を取った。湿潤単繊維の場合は光沢紙への接着の代わりに定性ろ紙No.2の2枚に湿潤繊維をはさみチャックで強く締めて引張荷重をかけて測定し、2cmの単繊維の中央で切断された値を採用した。   Specifically, the control experiment was performed as follows. The tensile strength of single fiber of calcium alginate was measured by JIS L1069 “Fiber tensile test method” method. The single fiber was chucked at an interval of 2 cm, and both ends of the air-dried single fiber were bonded to glossy paper with the instant adhesive Aron Alpha. Glossy paper was held and fixed with upper and lower chucks. Autograph AG100A manufactured by Shimadzu Corporation, load cell 100 kgf, tensile speed 20 mm / min, measurement chamber 16-19 ° C., 35-42 RH%. The average of two or more measurements was taken. In the case of wet monofilament, qualitative filter paper No. is used instead of adhesion to glossy paper. A wet fiber was sandwiched between two sheets 2 and tightened with a chuck and a tensile load was applied, and a value cut at the center of a 2 cm single fiber was adopted.

様々なアルギン酸ナトリウムからのアルギン酸カルシウム繊維の強度;
実施例5と同様の操作を行い、4.5(絶乾w/w)%の高純度化未処理のアルギン酸ナトリウム水溶液(ドープ)からアルギン酸カルシウム繊維を得た。得られた繊維の強度は、約1.7(1.5〜2.2)g/dであった。
Strength of calcium alginate fibers from various sodium alginate;
The same operation as in Example 5 was performed to obtain calcium alginate fibers from 4.5 (absolutely dry w / w)% highly purified untreated sodium alginate aqueous solution (dope). The strength of the obtained fiber was about 1.7 (1.5 to 2.2) g / d.

実施例2記載の透析法高純度化アルギン酸ナトリウム水溶液[市販アルギン酸ナトリウム水溶液(約1質量%アルギン酸ナトリウム水溶液)Eの透析処理液]E1を濃縮し、4.5(絶乾w/w)%の透析法高純度化アルギン酸ナトリウム水溶液(ドープ)からアルギン酸カルシウム繊維を得た。得られた繊維の強度は、約2.6(2.4〜2.9)g/dであった。   Dialysis method high purity sodium alginate aqueous solution described in Example 2 [dialysis treatment solution of commercially available sodium alginate aqueous solution (about 1 mass% sodium alginate aqueous solution E)] E1 was concentrated, and 4.5 (absolutely dry w / w)% Dialysis method A calcium alginate fiber was obtained from a highly purified sodium alginate aqueous solution (dope). The strength of the obtained fiber was about 2.6 (2.4 to 2.9) g / d.

以上のことから、ドープであるアルギン酸ナトリウム水溶液中に不純物としてマグネシウムが含まれると、製造したアルギン酸カルシウム単繊維の強度が低いことが明らかである。一方、透析法によってアルギン酸ナトリウム中のマグネシウム、カルシウム、カリウムイオンを低減した透析法高純度化アルギン酸ナトリウム水溶液(ドープ)から製造したアルギン酸カルシウム単繊維は、高純度化未処理のアルギン酸ナトリウムから製造したアルギン酸カルシウム単繊維より強度が上昇していることが分かる。   From the above, it is clear that the strength of the manufactured calcium alginate single fiber is low when magnesium is contained as an impurity in the sodium alginate aqueous solution that is the dope. On the other hand, the calcium alginate monofilament produced from the dialysis method high-purity sodium alginate aqueous solution (dope) in which magnesium, calcium and potassium ions in the sodium alginate are reduced by dialysis is the alginic acid produced from high-purity untreated sodium alginate. It can be seen that the strength is higher than the calcium monofilament.

参考例9Reference Example 9

アルギン酸カルシウム繊維製品の強度へのアルギン酸ナトリウム水溶液粘度の影響
アルギン酸カルシウム繊維を原料とした製品としてアルギン酸紙を用いた。調製したアルギン酸カルシウム紙の引張強度をJIS法に拠って測定し、アルギン酸ナトリウムの分子量が高くなるほど(すなわち粘度が高くなるほど)、製造されたアルギン酸カルシウム繊維の強度も上昇することが明らかになった。
Effect of aqueous sodium alginate viscosity on strength of calcium alginate fiber products Alginate paper was used as a product made from calcium alginate fibers. The tensile strength of the prepared calcium alginate paper was measured according to the JIS method, and it was found that the higher the molecular weight of sodium alginate (that is, the higher the viscosity), the higher the strength of the manufactured calcium alginate fiber.

詳しくは、紡糸機で製造した調製したアルギン酸カルシウム長繊維を3mmに切断し、水中で離解し分散させた後TAPPI抄紙機で紙を作成し、紙の引張強度をJIS法に拠って測定した。分子量約280,000ダルトン、分子量約480,000ダルトン。及び分子量約640,000ダルトンの3種類のアルギン酸ナトリウムで比較した。
その結果、分子量約280,000ダルトン、分子量約480,000ダルトン。及び分子量約640,000ダルトンのアルギン酸ナトリウムから製造したアルギン酸カルシウム繊維紙の強度(ゼロスパン裂断長)[Zero span breaking length(Km)]は、それぞれ4.71、5.06、及び5.47であった。すなわちアルギン酸ナトリウムの分子量が高くなるほど製造されたアルギン酸カルシウム繊維の強度も上昇することが明らかになった。ゼロスパン裂断長は単繊維の強度に比例するので、単繊維も原料となるアルギン酸ナトリウムの分子量が増加するほど単繊維強度も上昇することが明らかである。したがって高分子量のアルギン酸ナトリウムから作られたアルギン酸カルシウム繊維の単繊維強度が強くなることが分かる。
Specifically, the prepared calcium alginate long fibers produced by a spinning machine were cut into 3 mm, disaggregated and dispersed in water, paper was prepared with a TAPPI paper machine, and the tensile strength of the paper was measured according to JIS method. Molecular weight of about 280,000 daltons, molecular weight of about 480,000 daltons. And three types of sodium alginate having a molecular weight of about 640,000 daltons.
As a result, the molecular weight is about 280,000 daltons and the molecular weight is about 480,000 daltons. And the strength (zero span breaking length (Km)) of calcium alginate fiber paper made from sodium alginate having a molecular weight of about 640,000 daltons is 4.71, 5.06, and 5.47, respectively. there were. That is, it has been clarified that the strength of the calcium alginate fiber produced increases as the molecular weight of sodium alginate increases. Since the zero span break length is proportional to the strength of the single fiber, it is clear that the single fiber strength increases as the molecular weight of sodium alginate as a raw material increases. Therefore, it can be seen that the single fiber strength of calcium alginate fibers made from high molecular weight sodium alginate is increased.

参考例10Reference Example 10

簡易的なアルギン酸カルシウム繊維の製法
アルギン酸ナトリウム水溶液から簡易的にアルギン酸カルシウム繊維やゲルを調製することも可能であるし、製造時に延伸を行わなくても繊維やゲルを作ることが出来る。
Simple production method of calcium alginate fiber It is possible to easily prepare calcium alginate fiber or gel from an aqueous solution of sodium alginate, and it is possible to produce fiber or gel without stretching during production.

アルギン酸ナトリウムを貯槽に入れて、ノズル孔(針孔をここでは示す)を通して、凝固槽中の凝固液である塩化カルシウム水溶液に押し出して得られるアルギン酸カルシウム繊維は延伸していないので、1.3倍程度に延伸すれば強度は増加すると考えられる。単繊維の引張強度を風乾繊維と湿潤繊維についてJIS L1069「繊維の引張試験方法」法によって測定した。   Since the calcium alginate fiber obtained by putting sodium alginate into the storage tank and extruding it through the nozzle hole (the needle hole is shown here) into the calcium chloride aqueous solution as the coagulation liquid in the coagulation tank is not stretched, it is 1.3 times It is considered that the strength increases if it is stretched to the extent. The tensile strength of the single fiber was measured for air-dried fiber and wet fiber by JIS L1069 “Fiber tensile test method” method.

詳しく説明すると、4.5(絶乾w/w)%アルギン酸ナトリウム(AlgNaとも記載する)水溶液(ドープ)を貯槽(注射器あるいは紡糸機の貯槽)に入れ、ノズル孔(直径1.0mmあるいは直径0.5mm)を通して、凝固槽(シャーレあるいは凝固槽)中の凝固液である0.5M塩化カルシウムCaCl水溶液の入った凝固槽中へ手(あるいは機械)で、途切れずに連続的に液が出る速度で押し出した。アルギン酸カルシウム繊維になる。直ちに直線状になるように両端を引っ張ってしわにならないようになるまでそのままを数分保った(あるいは紡糸機の凝固槽で巻取りを行うことにより直線状繊維が達成された。)。その後、2時間以上凝固槽に保持し、水洗を脱イオン水を用いて6回以上の液交換を行い、2時間以上かけて行った(あるいは紡糸機の水洗槽2槽に引き続いて巻き取って、水洗完了させた)。水洗後は脱イオン水を入れたポリエチレン製の袋にいれて4℃の冷蔵庫に保存し、実験に使用した。 More specifically, a 4.5 (absolutely dry w / w)% sodium alginate (also referred to as AlgNa) aqueous solution (dope) is placed in a storage tank (a syringe or a storage tank of a spinning machine), and a nozzle hole (diameter 1.0 mm or diameter 0). .5mm), the liquid continuously comes out by hand (or machine) into the coagulation tank containing the 0.5M calcium chloride CaCl 2 aqueous solution that is the coagulation liquid in the coagulation tank (petri dish or coagulation tank). Extruded at speed. Becomes calcium alginate fiber. The ends were pulled immediately so as to be straight, and kept for several minutes until wrinkles were not formed (or linear fibers were achieved by winding in a coagulation tank of a spinning machine). After that, it was kept in the coagulation tank for 2 hours or more, and the water washing was performed 6 times or more using deionized water, and it was carried out for 2 hours or more (or rolled up continuously after 2 water washing tanks of the spinning machine). Completed with water). After washing with water, it was put in a polyethylene bag containing deionized water, stored in a refrigerator at 4 ° C., and used for experiments.

単繊維の引張強度を風乾繊維と湿潤繊維についてJIS L1069「繊維の引張試験方法」法によって測定した。   The tensile strength of the single fiber was measured for air-dried fiber and wet fiber by JIS L1069 “Fiber tensile test method” method.

参考例11Reference Example 11

延伸の実験(凝固槽);
凝固槽において、以下の操作をすることにより更に繊維強度を上げることが可能である。
Stretching experiment (coagulation tank);
In the coagulation tank, it is possible to further increase the fiber strength by performing the following operations.

凝固槽において、延伸をかける事により、凝固の均一化と繊維の配向がおきることにより強度が増加する。   In the coagulation tank, by stretching, the strength is increased due to uniform solidification and fiber orientation.

凝固槽に入ったアルギン酸ナトリウム水溶液は、0.5M塩化カルシウム凝固液の場合直ちに繊維の外周からイオン交換によるアルギン酸カルシウム膜が作成され、内側へとイオン交換が進み凝固固化が進み最後には全部アルギン酸カルシウムになり、固くなる。   In the case of 0.5 M calcium chloride coagulation solution, the sodium alginate aqueous solution that has entered the coagulation tank immediately forms a calcium alginate film by ion exchange from the outer periphery of the fiber, and ion exchange proceeds inward and solidification and solidification proceed. Becomes calcium and hardens.

順次凝固する途中に、すなわち外周が凝固し内部が凝固進行中の単繊維に巻き取り速度を切れる少し前の速度に上げて延伸をかける事により、凝固の内部/外周の均一化と繊維の長い方向(巻き取り方向)に向けての配向が十分に進むため、強度の増加が図られる。延伸をかけるため繊維は延伸をかけない時よりも細くなる。   During continuous solidification, that is, by stretching the single fiber whose outer periphery is solidified and whose inner solidification is in progress to a speed just before the winding speed is cut, it is possible to uniformize the inner / outer periphery of the solidification and lengthen the fiber Since the orientation toward the direction (winding direction) proceeds sufficiently, the strength can be increased. Since the fiber is stretched, the fiber becomes thinner than when the fiber is not stretched.

参考例12Reference Example 12

装置と器具;
アルギン酸ナトリウム水溶液からアルギン酸カルシウム繊維を製造するのに必要な装置の例を以下に挙げる。(1)コントロールアルギン酸塩繊維の製造の場合、と(2)添加物を含有するアルギン酸塩繊維の製造についてアルギン酸塩(カルシウム)繊維の製造装置・フローについて記載する。
(1)コントロールアルギン酸塩繊維の場合
[貯槽:アルギン酸ナトリウム水溶液(ドープ)の調製 濃度5%]
[凝固槽:凝固液塩化ナトリウム水溶液の調製 濃度0.5M]
[凝固槽での繊維化:ノズル孔からの凝固槽への押し出し]
[水洗槽:巻き取り]
[水洗槽での延伸:巻き取り速度を上げたことによる延伸あり]
[保存:冷蔵庫4℃]

[貯槽(注射器):アルギン酸ナトリウム水溶液(ドープ)の調製 濃度5%]
[凝固槽(シャーレ):凝固液塩化ナトリウム水溶液の調製 濃度0.5M]
[凝固槽での繊維化:ノズル孔(注射器孔)からの凝固槽への押し出し]
[水洗槽:蒸留水の交換]
[水洗槽での延伸:延伸なし]
[保存:冷蔵庫4℃]

(2)添加物をいれたアルギン酸塩繊維の場合
[貯槽:粉体入りアルギン酸ナトリウム5%水溶液(ドープ)の調製]
[凝固槽:凝固液0.5M塩化ナトリウム水溶液の調製]
[凝固槽での繊維化:ノズル孔(注射器孔)からの凝固槽への押し出し]
[水洗槽:巻き取り]
[水洗槽での延伸:巻き取り速度を上げたことによる延伸あり]
[保存:冷蔵庫4℃]

[貯槽注射器:粉体入りアルギン酸ナトリウム5%水溶液(ドープ)の調製]
[凝固槽シャーレ:凝固液0.5M塩化ナトリウムの調製]
[凝固槽での繊維化:ノズル孔からの凝固槽への押し出し]
[水洗槽:蒸留水の交換]
[水洗槽での延伸:延伸なし]
[保存:冷蔵庫4℃]
Equipment and instruments;
Examples of equipment necessary for producing calcium alginate fibers from an aqueous sodium alginate solution are given below. In the case of production of (1) control alginate fiber, and (2) production of alginate fiber containing additives, the production apparatus / flow of alginate (calcium) fiber is described.
(1) In the case of control alginate fiber
[Storage tank: Preparation of sodium alginate aqueous solution (dope) concentration 5%]
[Coagulation tank: Preparation of coagulation solution sodium chloride aqueous solution, concentration 0.5M]
[Fiberification in the coagulation tank: extrusion from the nozzle hole into the coagulation tank]
[Washing tank: Winding]
[Stretching in washing tank: There is stretching due to increased winding speed]
[Storage: Refrigerator 4 ° C]

[Storage tank (syringe): Preparation of sodium alginate aqueous solution (dope) concentration 5%]
[Coagulation tank (petri dish): Preparation of coagulation liquid sodium chloride aqueous solution concentration 0.5M]
[Fiberification in the coagulation tank: extrusion from the nozzle hole (syringe hole) into the coagulation tank]
[Washing tank: Distilled water exchange]
[Stretching in washing tank: No stretching]
[Storage: Refrigerator 4 ° C]

(2) In the case of alginate fiber containing additives
[Storage tank: Preparation of powdered sodium alginate 5% aqueous solution (dope)]
[Coagulation tank: Preparation of 0.5M sodium chloride aqueous solution for coagulation]
[Fiberification in the coagulation tank: extrusion from the nozzle hole (syringe hole) into the coagulation tank]
[Washing tank: Winding]
[Stretching in washing tank: There is stretching due to increased winding speed]
[Storage: Refrigerator 4 ° C]

[Reservoir syringe: Preparation of powdered sodium alginate 5% aqueous solution (dope)]
[Coagulation Petri dish: Preparation of Coagulation Solution 0.5M Sodium Chloride]
[Fiberification in the coagulation tank: extrusion from the nozzle hole into the coagulation tank]
[Washing tank: Distilled water exchange]
[Stretching in washing tank: No stretching]
[Storage: Refrigerator 4 ° C]

アルギン酸ナトリウムの分子量とアルギン酸カルシウムゲルにしたときの強度の関係;
重合度500(DP500とも記載)及び重合度80(DP80とも記載)のアルギン酸ナトリウム水溶液(濃度、0.5、1.0,2.0、3.0,4.0,5.0質量%)をポリプロピレン製の注射器に入れ、塩化カルシウム水溶液(濃度0.05、0.2、及び0.5M)の入ったポリプロピレン製容器に、注射器で押し出し、径約1.0mm程度の繊維にゲル化し、4時間保持したのち、水洗を2時間(3回蒸留水交換)行った。次に10cmの長さに切り取り、ろ過海水8ミリリットルに浸す。4時間後に1回液を交換し一夜放置(常温28℃)。各種アルギン酸カルシウムゲルの強度と海水耐性を評価した。結果を表1に示す。
Relationship between the molecular weight of sodium alginate and the strength of calcium alginate gels;
Sodium alginate aqueous solution having a polymerization degree of 500 (also described as DP500) and a polymerization degree of 80 (also described as DP80) (concentration, 0.5, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0 mass%) Is put into a polypropylene syringe, extruded into a polypropylene container containing a calcium chloride aqueous solution (concentration 0.05, 0.2, and 0.5M) with a syringe, and gelled into a fiber having a diameter of about 1.0 mm. After holding for 4 hours, washing with water was performed for 2 hours (exchange of distilled water three times). Then cut to a length of 10 cm and soak in 8 ml of filtered seawater. After 4 hours, the solution was changed once and left overnight (at room temperature of 28 ° C.). The strength and seawater resistance of various calcium alginate gels were evaluated. The results are shown in Table 1.

以下の結果を得た。
結果1:海水耐性のない場合、海水浸漬で最初は不透明であったゲルが透明になる、表面ヌルヌルになり、引っ張ると容易にちぎれるようになる。結果2:強い、伸びる場合はDP500>DP80である。AlgNa(アルギン酸ナトリウム)濃度5%、3%、2%のものは細い形状となり、AlgNa1%のものは太い形状であった。結果3:強い、伸びるAlgNa−CaClの(塩化カルシウムはアルギン酸ナトリウムを凝集する凝集剤として利用される)の組み合わせは:DP500のアルギン酸ナトリウムで濃度5%、3%、2%では塩化カルシウム濃度は0.5Mあるいは0.2Mであった。DP500のアルギン酸ナトリウムで濃度5%では塩化カルシウム濃度0.05Mの時であった。DP80のアルギン酸ナトリウムで濃度5%では、塩化ナルシウム濃度は0.5M,0.2M、0.05Mであった。結果4:浸漬前に強度の強い(硬く、伸びる)ゲルは、海水浸漬後も強い(形状維持し、硬く、引張の際に切れずにのびる)。
The following results were obtained.
Result 1: When there is no seawater resistance, the gel that was initially opaque when immersed in seawater becomes transparent, becomes surface-null, and can be easily broken when pulled. Result 2: DP500> DP80 when strong and stretched. The AlgNa (sodium alginate) concentration of 5%, 3%, and 2% had a thin shape, and the AlgNa 1% had a thick shape. Result 3: Strong, (as is the use of calcium chloride flocculant to agglomerate the sodium alginate) Combination of the AlgNa-CaCl 2 extending: 5% strength sodium alginate of DP500, 3%, in 2% calcium chloride concentration It was 0.5M or 0.2M. When DP500 was sodium alginate and the concentration was 5%, the calcium chloride concentration was 0.05M. At a concentration of 5% with DP80 sodium alginate, the concentrations of nalsium chloride were 0.5M, 0.2M and 0.05M. Result 4: A gel having a high strength (hard and stretched) before immersion is strong even after immersion in seawater (maintaining shape, hard, and stretches without breaking when pulled).

また表1には示さなかったが、繊維状ゲルでなく、板状(5x10x10mm)ゲルでも、重合度500のアルギン酸ナトリウムから調製したアルギン酸カルシウムゲルの方が、重合度80のアルギン酸ナトリウムから調製したアルギン酸カルシウムゲルよりもゲルの強度及び海水耐性が強かった。   Although not shown in Table 1, a calcium alginate gel prepared from sodium alginate having a polymerization degree of 500 is not a fibrous gel but an alginic acid prepared from sodium alginate having a polymerization degree of 80. Gel strength and seawater resistance were stronger than calcium gel.

表1に示した例の中では、重合度500のアルギン酸ナトリウムの5%水溶液を0.5M塩化カルシウムで凝固した場合が最大の強度が得られ、しかも海水中でのゲルの耐久性も最大であった。以上のことから、アルギン酸ナトリウムのみから、アルギン酸カルシウムゲルを調製する場合、重合度500の方が重合度80のアルギン酸ナトリウムよりも強度が強く、海水中でもゲルの崩壊が起こりにくいアルギン酸カルシウムゲルが得られることが分かる。   Among the examples shown in Table 1, the maximum strength is obtained when a 5% aqueous solution of sodium alginate having a polymerization degree of 500 is coagulated with 0.5 M calcium chloride, and the durability of the gel in seawater is also maximum. there were. From the above, when preparing a calcium alginate gel from only sodium alginate, a calcium alginate gel having a degree of polymerization of 500 is stronger than a sodium alginate having a degree of polymerization of 80, and the gel does not easily collapse even in seawater. I understand that.

アルギン酸ナトリウム分子量が高いほど、ゲル強度が高く、海水中でのゲルの耐久性も高いアルギン酸カルシウムゲルが得られることが明らかである。分子量の高いアルギン酸ナトリウムほど、アルギン酸カルシウムゲルそのものを単独で使用する場合でも、また海藻及び/又は吸着剤などを固定化して海水中で使用するアルギン酸カルシウムゲル固定化担体として用いる場合でも、原料として好ましいことが分かる。   It is clear that the higher the sodium alginate molecular weight, the higher the gel strength and the higher the durability of the gel in seawater. Higher molecular weight sodium alginate is preferable as a raw material even when the calcium alginate gel itself is used alone, or when it is used as a calcium alginate gel immobilization carrier used in seawater by immobilizing seaweed and / or adsorbent and the like. I understand that.

なお、DP500のアルギン酸ナトリウム1質量%水溶液の粘度は約500cp、DP80のアルギン酸ナトリウム1質量%水溶液の粘度は約80cpに相当する。   The viscosity of a 1% by weight aqueous solution of sodium alginate in DP500 is about 500 cp, and the viscosity of a 1% by weight aqueous solution of sodium alginate in DP80 is about 80 cp.

海藻及び/又は粉体を含有するアルギン酸ナトリウム水溶液についても、アルギン酸ナトリウムの分子量(重合度)と、それを原料として調製した海藻及び/又は粉体を含有するアルギン酸カルシウムゲルについて、そのゲル強度と海水耐性を評価した。その結果、海藻及び/又は粉体を含有していないアルギン酸ナトリウム水溶液での結果と同様に、アルギン酸ナトリウム分子量が高いほど、ゲル強度が高く、海水中でのゲルの耐久性も高いアルギン酸カルシウムゲルが得られることがわかった。なお、本明細書では、海藻胞子、海藻藻体、海藻切片からなる群のいずれも海藻ともいう。   Regarding the sodium alginate aqueous solution containing seaweed and / or powder, the molecular weight (degree of polymerization) of sodium alginate, and the calcium alginate gel containing seaweed and / or powder prepared from the algae and its strength and seawater Resistance was evaluated. As a result, the calcium alginate gel has higher gel strength and higher gel durability in seawater as the molecular weight of sodium alginate is higher, similar to the results with the aqueous solution of sodium alginate that does not contain seaweed and / or powder. It turns out that it is obtained. In the present specification, any of the group consisting of seaweed spores, seaweed alga bodies, and seaweed slices is also referred to as seaweed.

Figure 2006307205
Figure 2006307205

参考例13Reference Example 13

栄養塩類吸着剤の性質
新規オキソ陰イオン吸着剤(ナノ空間制御吸着剤)である硝酸イオン吸着剤;
ニッケルと鉄を含む水酸化物である硝酸イオン吸着剤を次のように合成した(特開2004−130200号公報(特許請求の範囲その他)。FeClとNiClの混合溶液にNaOHを加えて共沈させ、120℃で1日熟成した後、沈殿物を濾過洗浄し、50℃で1日間乾燥した。合成により得られた硝酸吸着剤の海水中での硝酸イオン吸着容量を測定した。本発明では、この合成した硝酸吸着剤をNi−Fe型硝酸吸着剤という。海水に硝酸ナトリウムを添加し、硝酸イオン濃度が1.86mg/リットルの海水を調製した。本発明では、この海水を硝酸添加海水という。硝酸添加海水1リットル中にNi−Fe型硝酸吸着剤0.1gを添加し、25℃で72時間放置した。72時間放置後の硝酸添加海水中の硝酸イオンを低濃度硝酸塩試薬セット(HACH製)を用いてカドミウム還元法により測定した。Ni−Fe型硝酸吸着剤の硝酸吸着容量は、4.203mg硝酸態窒素/g吸着剤であった。同様にして、市販されているアクアリウム用硝酸吸着剤イオン交換樹脂などの硝酸態窒素吸着容量を測定した。その結果、市販されているアクアリウム用硝酸吸着剤の硝酸吸着容量は1.47mg硝酸態窒素/g吸着剤以下、イオン交換樹脂の硝酸吸着容量は0.23mg硝酸態窒素/g吸着剤以下、マグネシウムとアルミニウムからなる吸着剤の硝酸吸着容量は0.23mg硝酸態窒素/g吸着剤以下、マグネシウムと鉄からなる吸着剤の硝酸吸着容量は1.12mg硝酸態窒素/g吸着剤、亜鉛とアルミニウムからなる吸着剤の硝酸吸着容量は0.23mg硝酸態窒素/g吸着剤以下、市販されている硝酸吸着剤の硝酸吸着容量は0.23mg硝酸態窒素/g吸着剤以下、Zr(OH)からなる吸着剤の硝酸吸着容量は0.23mg硝酸態窒素/g吸着剤以下であった。これらの結果から、Ni−Fe型硝酸吸着剤の硝酸吸着容量は、評価した他の吸着剤の硝酸吸着容量と比較して、約3倍以上高く、硝酸吸着能力が優れていることが分かる。
Properties of nutrient adsorbents Nitrate ion adsorbents, new oxoanion adsorbents (nano-space control adsorbents);
A nitrate ion adsorbent, which is a hydroxide containing nickel and iron, was synthesized as follows (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-130200 (claims and others)) by adding NaOH to a mixed solution of FeCl 3 and NiCl 2. After co-precipitation and aging at 120 ° C. for 1 day, the precipitate was washed by filtration and dried for 1 day at 50 ° C. The nitrate adsorption capacity of the nitric acid adsorbent obtained by synthesis in seawater was measured. In the present invention, the synthesized nitric acid adsorbent is referred to as Ni-Fe type nitric acid adsorbent, and sodium nitrate is added to seawater to prepare seawater having a nitrate ion concentration of 1.86 mg / liter. Ni-Fe type nitric acid adsorbent 0.1 g was added to 1 liter of nitric acid-added seawater and allowed to stand for 72 hours at 25 ° C. Low concentration of nitrate ions in nitric acid-added seawater after 72 hours This was measured by a cadmium reduction method using an acid salt reagent set (manufactured by HACH) The nitric acid adsorption capacity of the Ni-Fe type nitric acid adsorbent was 4.203 mg nitrate nitrogen / g adsorbent. Nitrate nitrogen adsorption capacity of the aquarium nitrate adsorbent ion exchange resin etc. was measured, and as a result, the nitric acid adsorption capacity of the commercially available aquarium nitrate adsorbent was 1.47 mg nitrate nitrogen / g adsorbent or less. Nitric acid adsorption capacity of ion exchange resin is 0.23 mg nitrate nitrogen / g adsorbent or less, and nitric acid adsorption capacity of adsorbent composed of magnesium and aluminum is 0.23 mg nitrate nitrogen / g adsorbent or less, consisting of magnesium and iron The adsorbent has a nitric acid adsorption capacity of 1.12 mg nitrate nitrogen / g adsorbent, and an adsorbent composed of zinc and aluminum has a nitric acid adsorption capacity of 0.23 mg nitrate nitrogen. / G adsorbent or less, nitric acid adsorption capacity of commercially available nitric acid adsorbent is 0.23 mg nitrate nitrogen / g adsorbent or less, and nitric acid adsorption capacity of an adsorbent composed of Zr (OH) 4 is 0.23 mg nitrate nitrogen From these results, the nitric acid adsorption capacity of the Ni-Fe type nitric acid adsorbent is about 3 times higher than the nitric acid adsorption capacity of the other adsorbents evaluated. It turns out that ability is excellent.

また、海水中での硝酸イオン吸着速度を測定したところ、Ni−Fe型硝酸吸着剤は反応2時間で吸着容量の80%の硝酸イオンを吸着するという結果が得られ、この結果からNi−Fe型硝酸吸着剤は非常に早い硝酸吸着速度を有していることが分かった。なお、反応4時間で吸着容量のほぼ100%の硝酸イオンを吸着していた。   Further, when the nitrate ion adsorption rate in seawater was measured, it was found that the Ni—Fe type nitrate adsorbent adsorbs nitrate ions of 80% of the adsorption capacity in 2 hours of reaction. From this result, Ni—Fe The type nitric acid adsorbent was found to have a very fast nitric acid adsorption rate. It was noted that nitrate ions of almost 100% of the adsorption capacity were adsorbed in 4 hours of reaction.

Ni−Fe型硝酸吸着剤の硝酸イオン吸着量のpH依存性はHClおよびNaOHでpHを調整したNaNOが1.86mg/Lの海水1Lに吸着剤0.1gを添加し、25℃で3日間行った。硝酸イオンの吸着量は海水のpHに大きく依存し、pH8付近で最大となった。これらの結果から、Ni−Fe型硝酸吸着剤は海水から硝酸イオンを選択的に除去する吸着剤として有望である。 The pH dependence of the nitrate ion adsorption amount of the Ni—Fe type nitric acid adsorbent was determined by adding 0.1 g of adsorbent to 1 L of seawater whose pH was adjusted with HCl and NaOH to 1.86 mg / L of NaNO 3 and at 3 ° C. Went for days. The amount of nitrate ion adsorbed greatly depended on the pH of seawater, and reached a maximum near pH 8. From these results, the Ni—Fe type nitric acid adsorbent is promising as an adsorbent that selectively removes nitrate ions from seawater.

粉末吸着剤;
塩水として、100mM硝酸ナトリウムを用いた。粉末吸着剤として参考例13記載のNi−Fe型硝酸吸着剤を用いた。
Powder adsorbent;
100 mM sodium nitrate was used as the salt water. The Ni—Fe type nitric acid adsorbent described in Reference Example 13 was used as the powder adsorbent.

粉末吸着剤は270メッシュのふるいをかけ、ふるいを使用した。なお、270メッシュの孔径は約53ミクロンである。本命最初では、ふるいを通った粉末吸着剤を固定化用粉末吸着剤という。   The powder adsorbent was screened using a 270 mesh screen. The pore size of 270 mesh is about 53 microns. At first, the powder adsorbent that passed through the sieve is called the powder adsorbent for immobilization.

4.5(絶乾w/w)%アルギン酸ナトリウム水溶液2ml当たり、固定化用粉末吸着剤200mgの割合で混合し、吸着剤を含有したアルギン酸ナトリウム水溶液を調製した。   A 2 mg sodium alginate aqueous solution of 4.5 (absolutely dry w / w) was mixed at a ratio of 200 mg of the powder adsorbent for immobilization to prepare an aqueous sodium alginate solution containing the adsorbent.

吸着剤を含んだ4.5(絶乾w/w)%アルギン酸ナトリウム(AlgNaとも記載する)水溶液(ドープ)を注射器に入れ、ノズル孔( 直径0.5mm)を通して、凝固液である0.5M塩化カルシウム(CaCl)水溶液の入った凝固槽中へ手で、途切れずに連続的に液が出る速度で押し出した。アルギン酸カルシウム繊維になったので、直ちに直線状になるように両端を引っ張ってしわにならないようになるまでそのままを数分保った。その後、2時間以上凝固槽に保持し、水洗を脱イオン水を用いて6回以上の液交換を行い、2時間以上かけて行った。水洗後は脱イオン水を入れたポリエチレン製の袋にいれて10℃の恒温槽に実験に使用するまで保存した。このようにして得られた吸着剤を含有するアルギン酸カルシウム繊維を固定化吸着剤繊維ともいう。 An aqueous solution (dope) containing 4.5 (absolutely dry w / w)% sodium alginate (also referred to as AlgNa) containing an adsorbent was placed in a syringe and passed through a nozzle hole (diameter: 0.5 mm), 0.5 M as a coagulation liquid The solution was extruded by hand into a coagulation tank containing an aqueous solution of calcium chloride (CaCl 2 ) at a speed at which the liquid continuously appeared without interruption. Since it became a calcium alginate fiber, both ends were pulled so that they were straight and kept for a few minutes until they did not wrinkle. Then, it hold | maintained in the coagulation tank for 2 hours or more, water washing was performed 6 times or more using deionized water, and was performed over 2 hours or more. After washing with water, it was put in a polyethylene bag containing deionized water and stored in a thermostatic bath at 10 ° C. until used for experiments. The calcium alginate fiber containing the adsorbent thus obtained is also referred to as an immobilized adsorbent fiber.

塩水として、100mM硝酸ナトリウムを用いた。100mM硝酸ナトリウム水溶液50mLの入った50mL容量のスクリュー管に固定化吸着剤繊維固定化用粉末吸着剤200mg相当の固定化吸着剤繊維を浸し、100rpmの速度でしんとうした。4日間しんとうし、フィルターで固定化吸着剤繊維と液を分離した。分離した液は、イオンクロマトにより硝酸イオン濃度を測定した。
その結果、固定化吸着剤繊維は、元の硝酸イオンの93%まで硝酸イオンの濃度を低減できていた。
100 mM sodium nitrate was used as the salt water. Immobilized adsorbent fibers equivalent to 200 mg of the powder adsorbent for immobilizing adsorbent fibers were immersed in a 50 mL capacity screw tube containing 50 mL of 100 mM sodium nitrate aqueous solution, and the mixture was stirred at a speed of 100 rpm. After 4 days, the immobilized adsorbent fibers and the liquid were separated with a filter. The separated liquid was measured for nitrate ion concentration by ion chromatography.
As a result, the immobilized adsorbent fiber was able to reduce the concentration of nitrate ions to 93% of the original nitrate ions.

比較例4Comparative Example 4

粉末吸着剤をゲルに固定化せずに直接、溶液につけて栄養塩類の吸着性能を評価した。粉末吸着剤200gを100mM硝酸ナトリウム水溶液50mlに浸し、100rpmの速度でしんとうした。4日間しんとうし、フィルターで粉末吸着剤と液を分離した。分離した液は、イオンクロマトにより硝酸イオン濃度を測定した。その結果、吸着剤は元の硝酸イオンの90.6%まで硝酸イオンの濃度を低減できていた。   The adsorbing performance of nutrient salts was evaluated by directly attaching the powder adsorbent to the solution without immobilizing it on the gel. 200 g of the powder adsorbent was immersed in 50 ml of a 100 mM sodium nitrate aqueous solution, and subjected to tension at a speed of 100 rpm. After 4 days, the powder adsorbent and the liquid were separated by a filter. The separated liquid was measured for nitrate ion concentration by ion chromatography. As a result, the adsorbent was able to reduce the concentration of nitrate ions to 90.6% of the original nitrate ions.

以上のことから、アルギン酸カルシウム繊維は、粉末吸着剤の性能を低下させずに固定化することが出来る担体であることが明らかである。更に、アルギン酸カルシウム担体に固定化したために、固定化してない吸着剤の103%の性能を発揮していることが分かった。PVC等の有機系担体で固定化した場合の性能は、固定化しないときの性能の約25%であるから、アルギン酸カルシウムゲルの性能の高さが分かる。   From the above, it is clear that calcium alginate fiber is a carrier that can be immobilized without reducing the performance of the powder adsorbent. Furthermore, since it was immobilized on a calcium alginate carrier, it was found that it exhibited 103% of the performance of the adsorbent that was not immobilized. Since the performance when immobilized with an organic carrier such as PVC is about 25% of the performance when not immobilized, the high performance of calcium alginate gel can be seen.

実施例4記載の固定化吸着剤繊維を用いて栄養塩の吸着実験をした結果、固定化していない粉末吸着剤と比較して、前記固定化吸着剤繊維には以下などの利点があることが明らかになった。
(1)塩水をかけ流しで行っている場合、固定化しない吸着剤では、吸着剤が一定の場所に集まってしまったり、フィルターに詰まってしまったりしてしまい、実質的に粉体吸着剤はバッチ処理でしか使用できない。一方、固定化吸着剤繊維は、流水でも使用できるし、カラムにつめても使用できるという利点を備えていた。
(2)固定化吸着剤繊維は、固定化繊維内に粉体吸着剤が分布しているため、粉体吸着剤の硝酸イオン吸着速度よりも、固定化吸着剤繊維の硝酸イオン吸着速度が速かった。迅速な吸着処理に利用できる。
(3)アルギン酸カルシウムが親水性のため、硝酸イオンなど親水性イオンの透過が良好である。
(4)粉体吸着剤の回収は固定化吸着剤繊維を取り出せばよいので簡便である。
(5)吸着剤で吸着処理をした後で吸着剤を取り出すことが出来るためには、吸着剤を固定化する担体自身が繊維あるいは固体からゾルあるいは水溶液へ簡単に返還できる高分子であることが好ましいが、アルギン酸カルシウム繊維はこの特性を有している。
As a result of the adsorption experiment of nutrient salt using the immobilized adsorbent fiber described in Example 4, the immobilized adsorbent fiber has the following advantages compared with the powder adsorbent that is not immobilized. It was revealed.
(1) When salt water is used for pouring, if the adsorbent is not immobilized, the adsorbent will collect at a certain place or clog the filter, and the powder adsorbent will be substantially Can only be used in batch processing. On the other hand, the immobilized adsorbent fiber has the advantage that it can be used either in running water or in a column.
(2) In the immobilized adsorbent fiber, since the powder adsorbent is distributed in the immobilized fiber, the nitrate adsorbing rate of the immobilized adsorbent fiber is faster than the nitrate adsorbing rate of the powder adsorbent. It was. It can be used for quick adsorption treatment.
(3) Since calcium alginate is hydrophilic, the penetration of hydrophilic ions such as nitrate ions is good.
(4) The collection of the powder adsorbent is simple because the immobilized adsorbent fibers can be taken out.
(5) In order to be able to take out the adsorbent after the adsorption treatment with the adsorbent, the carrier itself for immobilizing the adsorbent must be a polymer that can be easily returned from fiber or solid to sol or aqueous solution. Although preferred, calcium alginate fibers have this property.

更に高純度化処理して得た実施例2記載の透析法高純度化アルギン酸ナトリウム水溶液E1を原料とした固定化吸着剤繊維は、高純度化処理をしていない(未処理)アルギン酸ナトリウムを原料とした固定化吸着剤繊維に比べて以下などの利点を持っていた。
(6)流水中で培養する場合、ゲル強度が強く海水耐性も高いので、固定化した吸着剤の繊維からの脱離が観測されなかった。一方、高純度化処理をしていない(未処理)アルギン酸ナトリウムを原料とした固定化吸着剤繊維では、固定化した約20%の吸着剤が繊維から脱離してしまった。
(7)酸法及びカルシウム法で高純度化処理を行ったアルギン酸ナトリウムを原料として、固定化吸着剤繊維を調製し同様の実験を行ったが、アルギン酸カルシウム繊維の強度が低く、固定化した30%〜40%の吸着剤の漏れが起こった。
Further, the immobilized adsorbent fiber made from the high-purity sodium alginate aqueous solution E1 described in Example 2 obtained by high-purification treatment as a raw material is made from sodium alginate that has not been subjected to high-purity treatment (untreated). Compared to the immobilized adsorbent fiber, it had the following advantages.
(6) When culturing in running water, the gel strength was strong and the seawater resistance was high, so that no detachment of the immobilized adsorbent from the fibers was observed. On the other hand, in the immobilized adsorbent fiber made from sodium alginate not subjected to high-purity treatment (untreated), about 20% of the immobilized adsorbent was detached from the fiber.
(7) An immobilized adsorbent fiber was prepared using sodium alginate that had been highly purified by the acid method and the calcium method as a raw material, and a similar experiment was performed. However, the strength of the calcium alginate fiber was low and immobilized 30 % -40% sorbent leakage occurred.

高純度アルギン酸ナトリウムを、吸着剤を固定化するアルギン酸カルシウム繊維の原料にしたところ、予想をうわまわる性能の固定化吸着剤繊維を得ることができた。   When high-purity sodium alginate was used as a raw material for calcium alginate fiber for immobilizing the adsorbent, an immobilized adsorbent fiber with performance that surpassed expectations could be obtained.

参考例4について、カラム体積に対する溶出液体積の比と各成分濃度を示す図である。It is a figure which shows ratio of each eluate volume with respect to column volume, and each component density | concentration about the reference example 4. FIG. 参考例5について、カラム体積に対する溶出液体積の比と各成分濃度を示す図である。It is a figure which shows the ratio of the eluate volume with respect to column volume, and each component density | concentration about the reference example 5. FIG. 実施例1について、カラム体積に対する溶出液体積の比と各成分濃度を示す図である。FIG. 4 is a graph showing the ratio of the eluate volume to the column volume and the concentration of each component for Example 1. 本発明の栄養塩類濃度低減装置(特に、かけ流し方式の場合)に備える流路切り替え機の一例の概略図を示す。図4aに示すように、容量10リットルのポリカーボネート製の立方体の水槽2つを、チューブでつなぎ、一つのユニットを作る。ポリカーボネート水槽と連結チューブの間にフィルターを装着し、吸着剤がポリカーボネート水槽から流出するのを防いだ。ポリカーボネート水槽中でエアレーションを行った。ポリカーボネート水槽と連結チューブの間には、逆流防止弁を挿入し、塩水の逆流を防ぐのが好ましい。栄養塩類濃度低減装置は、上述したユニットを8つ連結した大ユニット構造を採用した(図4b)。塩水の栄養塩類の濃度低減を行う際は、ポリカーボネート水槽に高さの半分まで塩水を注入後、吸着剤を投入した。すなわち栄養塩濃度の高い塩水の供給源からの塩水を栄養塩類濃度低減装置に流す前に、前もって栄養塩類濃度低減装置の各ポリカーボネート製の水槽には環境塩水(塩水)5リットルと吸着剤を投入した。したがって、一つのユニット(Uとも表記する。)あたり、環境塩水10リットルと吸着剤が含まれるようにする。栄養塩濃度の高い塩水の供給源からの塩水を栄養塩類濃度低減装置に流し始めてからは、6時間毎に電磁弁、8方バルブが切り替わり、栄養塩濃度の高い塩水の供給源の塩水の流路を換えることにより、栄養塩類濃度低減装置に導入した吸着剤が入ったそれぞれの水槽に、栄養塩濃度の高い塩水の供給源からの高い濃度の栄養塩類を含んだ塩水が接触するようにした(図4c)。The schematic of an example of the flow-path switching machine with which the nutrient salt concentration reduction apparatus (especially in the case of a pouring method) of this invention is provided is shown. As shown in FIG. 4a, two 10 cubic liter polycarbonate cubic water tanks are connected by a tube to form one unit. A filter was installed between the polycarbonate water tank and the connecting tube to prevent the adsorbent from flowing out of the polycarbonate water tank. Aeration was performed in a polycarbonate water bath. It is preferable to insert a backflow prevention valve between the polycarbonate water tank and the connecting tube to prevent backflow of salt water. The nutrient salt concentration reducing apparatus employs a large unit structure in which eight units described above are connected (FIG. 4b). When reducing the concentration of nutrient salts in salt water, the adsorbent was added after injecting salt water to half the height of the polycarbonate water tank. That is, before flowing salt water from a source of salt water with high nutrient concentration into the nutrient concentration reducing device, 5 liters of environmental salt water (salt water) and adsorbent are put in each polycarbonate tank of the nutrient concentration reducing device in advance. did. Therefore, 10 liters of environmental salt water and an adsorbent are included per unit (also referred to as U). After the salt water from the nutrient water source with high nutrient concentration starts to flow into the nutrient concentration reduction device, the solenoid valve and the 8-way valve are switched every 6 hours, and the salt water source of the salt water with high nutrient concentration is switched. By changing the path, each water tank containing the adsorbent introduced into the nutrient concentration reduction device was brought into contact with salt water containing high concentration nutrients from a salt water source with high nutrient concentration. (Figure 4c). 本発明の流路切り替え弁(電磁弁でも手動弁でもよい)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the flow-path switching valve (an electromagnetic valve or a manual valve) of this invention. 本発明のシステムの栄養塩類濃度低減装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the nutrient concentration reduction apparatus of the system of this invention. 本発明のシステムの栄養塩類濃度低減装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the nutrient concentration reduction apparatus of the system of this invention.

Claims (56)

全ての酸性多糖類無機塩に対する主成分となる酸性多糖類1価無機塩の比率が、90モル%以上である、酸性多糖類無機塩。 The acidic polysaccharide inorganic salt whose ratio of the acidic polysaccharide monovalent | monohydric inorganic salt used as the main component with respect to all the acidic polysaccharide inorganic salts is 90 mol% or more. 全ての酸性多糖類無機塩に対する主成分となる酸性多糖類1価無機塩の比率が、99.85モル%以上である、請求項1に記載の酸性多糖類無機塩。 2. The acidic polysaccharide inorganic salt according to claim 1, wherein the ratio of the monovalent inorganic salt of the acidic polysaccharide as a main component to all the inorganic salts of acidic polysaccharide is 99.85 mol% or more. 全ての酸性多糖類無機塩に対する主成分となる酸性多糖類1価無機塩の比率が、99.9モル%以上である、請求項2に記載の酸性多糖類無機塩。 The acidic polysaccharide inorganic salt according to claim 2, wherein the ratio of the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt as a main component to all acidic polysaccharide inorganic salts is 99.9 mol% or more. 酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維製造用の、請求項1〜3のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩。 The acidic polysaccharide inorganic salt according to any one of claims 1 to 3, for producing an acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber. 前記酸性多糖類がアルギン酸である、請求項1〜4のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩。 The acidic polysaccharide inorganic salt according to any one of claims 1 to 4, wherein the acidic polysaccharide is alginic acid. 前記主成分となる酸性多糖類1価無機塩が、酸性多糖類ナトリウム塩である、請求項1〜5のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩。 The acidic polysaccharide inorganic salt according to any one of claims 1 to 5, wherein the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt as the main component is an acidic polysaccharide sodium salt. 前記主成分となる酸性多糖類1価無機塩が、アルギン酸ナトリウムである、前記請求項1〜6のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩。 The acidic polysaccharide inorganic salt according to any one of claims 1 to 6, wherein the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt as the main component is sodium alginate. 主成分となる1価無機カチオンを含む無機カチオンと酸性多糖類アニオンとの塩の水溶液を、1価無機カチオンを含む透析液に対して透析する工程(ここで、透析液中の1価無機カチオンの比率は、水溶液中の主成分となる1価無機カチオンの比率よりも高い)を包含する、酸性多糖類無機塩の製造方法。 A step of dialyzing an aqueous solution of a salt of an inorganic cation containing a monovalent inorganic cation and an acidic polysaccharide anion as a main component against a dialysis solution containing a monovalent inorganic cation (where the monovalent inorganic cation in the dialysis solution is Is higher than the ratio of the monovalent inorganic cation that is the main component in the aqueous solution). 前記酸性多糖類がアルギン酸である、請求項8に記載の酸性多糖類無機塩の製造方法。 The method for producing an acidic polysaccharide inorganic salt according to claim 8, wherein the acidic polysaccharide is alginic acid. 前記主成分となる1価無機カチオンがナトリウムイオンである、請求項8又は9に記載の酸性多糖類無機塩の製造方法。 The manufacturing method of the acidic polysaccharide inorganic salt of Claim 8 or 9 whose monovalent | monohydric inorganic cation used as the said main component is a sodium ion. 前記酸性多糖類がアルギン酸であり、且つ、前記主成分となる1価無機カチオンがナトリウムイオンである、8〜10のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩の製造方法。 The manufacturing method of the acidic polysaccharide inorganic salt in any one of 8-10 whose said acidic polysaccharide is alginic acid and whose monovalent | monohydric inorganic cation used as the said main component is a sodium ion. 前記透析液が塩化ナトリウム水溶液である、請求項8〜11のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩の製造方法。 The manufacturing method of the acidic polysaccharide inorganic salt in any one of Claims 8-11 whose said dialysate is sodium chloride aqueous solution. 前記塩化ナトリウム水溶液中の塩化ナトリウムの純度が99.99質量%以上である、請求項12に記載の酸性多糖類無機塩の製造方法。 The manufacturing method of the acidic polysaccharide inorganic salt of Claim 12 whose purity of the sodium chloride in the said sodium chloride aqueous solution is 99.99 mass% or more. 前記塩化ナトリウム水溶液中の塩化ナトリウムの純度が99.999質量%以上である、請求項13に記載の酸性多糖類無機塩の製造方法。 The manufacturing method of the acidic polysaccharide inorganic salt of Claim 13 whose purity of the sodium chloride in the said sodium chloride aqueous solution is 99.999 mass% or more. 前記塩化ナトリウム水溶液が、異常クロマト現象又は擬似異常クロマト現象を利用して製造されたものである、請求項12〜14のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩の製造方法。 The method for producing an acidic polysaccharide inorganic salt according to any one of claims 12 to 14, wherein the aqueous sodium chloride solution is produced using an abnormal chromatography phenomenon or a pseudo-abnormal chromatography phenomenon. 主成分となる1価無機カチオンを含む無機カチオンと酸性多糖類アニオンとの塩の水溶液について、前記透析工程後の溶液粘度が、前記透析工程前の溶液粘度の90%以上であることを特徴とする、請求項8〜15のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩の製造方法。 About the aqueous solution of the salt of the inorganic cation containing the monovalent inorganic cation as the main component and the acidic polysaccharide anion, the solution viscosity after the dialysis step is 90% or more of the solution viscosity before the dialysis step, The method for producing an acidic polysaccharide inorganic salt according to any one of claims 8 to 15. 主成分となる1価無機カチオンを含む無機カチオンと酸性多糖類アニオンとの塩の水溶液について、前記透析工程後の溶液分子量が、前記透析工程前の溶液分子量の90%以上であることを特徴とする、請求項8〜15のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩の製造方法。 With respect to an aqueous solution of a salt of an inorganic cation containing a monovalent inorganic cation as a main component and an acidic polysaccharide anion, the solution molecular weight after the dialysis step is 90% or more of the solution molecular weight before the dialysis step, The method for producing an acidic polysaccharide inorganic salt according to any one of claims 8 to 15. 主成分となる1価無機カチオンを含む無機カチオンと酸性多糖類アニオンとの塩の水溶液について、前記透析工程後の溶液粘度が、前記透析工程前の溶液粘度の95%以上であることを特徴とする、請求項16に記載の酸性多糖類無機塩の製造方法。 About the aqueous solution of the salt of the inorganic cation containing the monovalent inorganic cation as the main component and the acidic polysaccharide anion, the solution viscosity after the dialysis step is 95% or more of the solution viscosity before the dialysis step, The method for producing an acidic polysaccharide inorganic salt according to claim 16. 主成分となる1価無機カチオンを含む無機カチオンと酸性多糖類アニオンとの塩の水溶液について、前記透析工程後の溶液分子量が、前記透析工程前の溶液分子量の95%以上であることを特徴とする、請求項17に記載の酸性多糖類無機塩の製造方法。 With respect to an aqueous solution of a salt of an inorganic cation containing a monovalent inorganic cation as a main component and an acidic polysaccharide anion, the solution molecular weight after the dialysis step is 95% or more of the solution molecular weight before the dialysis step, The method for producing an acidic polysaccharide inorganic salt according to claim 17. 酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維。 Acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber. 酸性多糖類無機塩の水溶液(ここで、酸性多糖類無機塩において、全ての酸性多糖類無機塩に対する主成分となる酸性多糖類1価無機塩の比率が、90モル%以上である)と、無機塩水溶液とを接触させることにより得られる、酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維。 An aqueous solution of an acidic polysaccharide inorganic salt (wherein, in the acidic polysaccharide inorganic salt, the ratio of the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt as a main component to all acidic polysaccharide inorganic salts is 90 mol% or more), An acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber obtained by contacting with an aqueous inorganic salt solution. 全ての酸性多糖類無機塩に対する主成分となる酸性多糖類1価無機塩の比率が、99.85モル%以上である、請求項21に記載の酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維。 The acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber according to claim 21, wherein the ratio of the monovalent inorganic salt of the acidic polysaccharide as a main component to all the inorganic salts of acidic polysaccharide is 99.85 mol% or more. 酸性多糖類無機塩において、全ての酸性多糖類無機塩に対する主成分となる酸性多糖類1価無機塩の比率が、99.9モル%以上である、請求項22に記載の酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維。 The acidic polysaccharide inorganic salt according to claim 22, wherein in the acidic polysaccharide inorganic salt, the ratio of the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt as a main component to all the acidic polysaccharide inorganic salts is 99.9 mol% or more. Gel and / or fiber. 吸着剤を保持させるための、請求項20〜23のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維。 The acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber according to any one of claims 20 to 23 for retaining an adsorbent. 風乾繊維の単繊維の引張強度が1.5g/デニール以上、又は、湿潤繊維の単繊維の引張強度が0.15g/デニール以上である、請求項20〜24のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維。 The acidic polysaccharide according to any one of claims 20 to 24, wherein the tensile strength of single fibers of air-dried fibers is 1.5 g / denier or higher, or the tensile strength of single fibers of wet fibers is 0.15 g / denier or higher. Inorganic salt gel and / or fiber. 前記酸性多糖類がアルギン酸である、請求項20〜25のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維。 The acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber according to any one of claims 20 to 25, wherein the acidic polysaccharide is alginic acid. 前記主成分となる酸性多糖類1価無機塩が、酸性多糖類ナトリウム塩である、請求項21〜26のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維。 27. The acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber according to any one of claims 21 to 26, wherein the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt as the main component is an acidic polysaccharide sodium salt. 請求項20〜27のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維を原料とする、酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品。 The acidic polysaccharide inorganic salt gel product and / or fiber product which use the acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber in any one of Claims 20-27 as a raw material. 請求項28に記載の酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品、並びに、吸着剤を有する、吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品。 The acidic polysaccharide inorganic salt gel product and / or fiber product according to claim 28, and the acidic polysaccharide inorganic salt gel product and / or fiber product having an adsorbent and having an adsorbent. 吸着剤がリンを含む栄養塩類及び/又は窒素を含む栄養塩類を吸着する吸着剤であることを特徴とする、請求項29に記載の吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品。 30. The acidic polysaccharide inorganic salt gel product retaining an adsorbent according to claim 29, wherein the adsorbent is an adsorbent that adsorbs nutrients containing phosphorus and / or nutrients containing nitrogen. Fiber products. 請求項20〜27のいずれかに記載の酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維、並びに、吸着剤を有する、吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維。 The acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber which hold | maintains an adsorbent which has an acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber in any one of Claims 20-27, and an adsorbent. 吸着剤を含有する酸性多糖類無機塩の水溶液(ここで、酸性多糖類無機塩において、全ての酸性多糖類無機塩に対する主成分となる酸性多糖類1価無機塩の比率が、90モル%以上である)と、無機塩水溶液とを接触させることにより得られる、吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維。 An aqueous solution of an acidic polysaccharide inorganic salt containing an adsorbent (wherein, in the acidic polysaccharide inorganic salt, the ratio of the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt as a main component to all acidic polysaccharide inorganic salts is 90 mol% or more) And an acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber that retains the adsorbent, which is obtained by bringing the aqueous solution into contact with an aqueous inorganic salt solution. 全ての酸性多糖類無機塩に対する主成分となる酸性多糖類1価無機塩の比率が、99.85モル%以上である、請求項32に記載の吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維。 The acidic polysaccharide inorganic salt gel retaining an adsorbent according to claim 32, wherein the ratio of the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt as a main component to all acidic polysaccharide inorganic salts is 99.85 mol% or more, and / Or fiber. 酸性多糖類無機塩において、全ての酸性多糖類無機塩に対する主成分となる酸性多糖類1価無機塩の比率が、99.9モル%以上である、請求項32に記載の吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維。 The acidic polysaccharide inorganic salt retains the adsorbent according to claim 32, wherein a ratio of the acidic polysaccharide monovalent inorganic salt as a main component to all the acidic polysaccharide inorganic salts is 99.9 mol% or more. Acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber. 吸着剤がリンを含む栄養塩類及び/又は窒素を含む栄養塩類を吸着する吸着剤であることを特徴とする、請求項31〜33のいずれかに記載の吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維。 The acidic polysaccharide inorganic salt retaining an adsorbent according to any one of claims 31 to 33, wherein the adsorbent is an adsorbent that adsorbs a nutrient salt containing phosphorus and / or a nutrient salt containing nitrogen. Gel and / or fiber. 請求項31〜33のいずれかに記載の吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維を原料とする、吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品。 The acidic polysaccharide inorganic salt gel product and / or fiber product which hold | maintains an adsorbent which use the acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber which hold | maintain the adsorbent in any one of Claims 31-33 as a raw material. アルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維。 Calcium alginate gel and / or fiber. アルギン酸無機塩の水溶液(ここで、アルギン酸無機塩において、全てのアルギン酸無機塩に対する主成分となるアルギン酸ナトリウムの比率が、90モル%以上である)と、カルシウムイオン水溶液とを接触させることにより得られる、アルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維。 Obtained by contacting an aqueous solution of an alginic acid inorganic salt (wherein the alginate inorganic salt has a ratio of sodium alginate as a main component with respect to all the alginic acid inorganic salts of 90 mol% or more) and an aqueous calcium ion solution. , Calcium alginate gel and / or fiber. 全てのアルギン酸無機塩に対する主成分となるアルギン酸ナトリウムの比率が、99.85モル%以上である、請求項39に記載のアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維。 The calcium alginate gel and / or fiber according to claim 39, wherein a ratio of sodium alginate as a main component to all alginate inorganic salts is 99.85 mol% or more. 前記アルギン酸無機塩において、全てのアルギン酸無機塩に対する主成分となるアルギン酸ナトリウムの比率が、99.9モル%以上である、請求項39に記載のアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維。 40. The calcium alginate gel and / or fiber according to claim 39, wherein a ratio of sodium alginate as a main component to all inorganic alginate in the alginate inorganic salt is 99.9 mol% or more. 吸着剤を保持させるための、請求項38〜40のいずれかに記載のアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維。 41. The calcium alginate gel and / or fiber according to any one of claims 38 to 40 for retaining an adsorbent. 風乾繊維の単繊維の引張強度が1.5g/デニール以上、又は、湿潤繊維の単繊維の引張強度が0.15g/デニール以上である請求項38〜41のいずれかに記載のアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維。 The calcium alginate gel according to any one of claims 38 to 41, wherein the tensile strength of the single fiber of the air-dried fiber is 1.5 g / denier or higher, or the tensile strength of the single fiber of the wet fiber is 0.15 g / denier or higher. / Or fiber. 請求項38〜42のいずれかに記載のアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維を原料とする、アルギン酸カルシウムゲル製品及び/又は繊維製品。 A calcium alginate gel product and / or a fiber product obtained from the calcium alginate gel and / or fiber according to any one of claims 38 to 42. 請求項43に記載のアルギン酸カルシウムゲル製品及び/又は繊維製品、並びに、吸着剤を有する、吸着剤を保持するアルギン酸カルシウムゲル製品及び/又は繊維製品。 44. A calcium alginate gel product and / or fiber product having an adsorbent, comprising the calcium alginate gel product and / or fiber product of claim 43 and an adsorbent. 請求項38〜42のいずれかに記載のアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維、並びに、吸着剤を有する、吸着剤を保持するアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維。 The calcium alginate gel and / or fiber which hold | maintains an adsorbent which has the calcium alginate gel and / or fiber in any one of Claims 38-42, and an adsorbent. 吸着剤を含有するアルギン酸無機塩の水溶液(ここで、アルギン酸無機塩において、全てのアルギン酸無機塩に対する主成分となるアルギン酸ナトリウムの比率が、90モル%以上である)と、カルシウムイオン水溶液とを接触させることにより得られる、吸着剤を保持するアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維。 An aqueous solution of an alginic acid inorganic salt containing an adsorbent (herein, the ratio of sodium alginate as a main component to the entire alginic acid salt in the alginic acid inorganic salt is 90 mol% or more) and a calcium ion aqueous solution are contacted Calcium alginate gel and / or fiber holding the adsorbent, obtained by making it. 全てのアルギン酸無機塩に対する主成分となるアルギン酸ナトリウムの比率が、99.85モル%以上である、請求項46に記載の吸着剤を保持するアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維。 The calcium alginate gel and / or fiber holding the adsorbent according to claim 46, wherein a ratio of sodium alginate as a main component to all alginate inorganic salts is 99.85 mol% or more. アルギン酸無機塩において、全てのアルギン酸無機塩に対する主成分となるアルギン酸ナトリウムの比率が、99.9モル%以上である、請求項47に記載の吸着剤を保持するアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維。 48. The calcium alginate gel and / or fiber holding an adsorbent according to claim 47, wherein the ratio of sodium alginate as a main component to all alginate inorganic salts in the alginate inorganic salt is 99.9 mol% or more. 吸着剤がリンを含む栄養塩類及び/又は窒素を含む栄養塩類を吸着する吸着剤であることを特徴とする、請求項45〜48のいずれかに記載の吸着剤を保持するアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維。 The calcium alginate gel holding an adsorbent according to any one of claims 45 to 48, wherein the adsorbent is an adsorbent that adsorbs nutrients containing phosphorus and / or nutrients containing nitrogen. Or fiber. 請求項45〜49のいずれかに記載の吸着剤を保持するアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維を原料とする、吸着剤を保持するアルギン酸カルシウムゲル製品及び/又は繊維製品。 A calcium alginate gel product and / or a fiber product holding an adsorbent, the raw material being the calcium alginate gel and / or fiber holding the adsorbent according to any one of claims 45 to 49. 請求項31〜35に記載の吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル及び/又は繊維、請求項45〜49に記載の吸着剤を保持するアルギン酸カルシウムゲル及び/又は繊維、請求項29、30及び36に記載の吸着剤を保持する酸性多糖類無機塩ゲル製品及び/又は繊維製品、並びに、請求項44及び50に記載の吸着剤を保持するアルギン酸カルシウムゲル製品及び/又は繊維製品、からなる群より選択される少なくとも1種を備える、塩水中
の栄養塩類の濃度低減装置。
The acidic polysaccharide inorganic salt gel and / or fiber holding the adsorbent according to claim 31 to 35, the calcium alginate gel and / or fiber holding the adsorbent according to claim 45 to 49, and claims 29 and 30. And 36. An acidic polysaccharide inorganic salt gel product and / or a fiber product retaining the adsorbent according to claim 36, and a calcium alginate gel product and / or a fiber product retaining the adsorbent according to claim 44 and 50. An apparatus for reducing the concentration of nutrients in salt water, comprising at least one selected from the group.
濃度低減する栄養塩類が、硝酸態窒素、亜硝酸態窒素、アンモニア態窒素、尿素態窒素、有機態リン、無機態リン及び珪素からなる群より選択される少なくとも1種であることを特徴とする、請求項51に記載の塩水中の栄養塩類の濃度低減装置。 The nutrient salt for reducing the concentration is at least one selected from the group consisting of nitrate nitrogen, nitrite nitrogen, ammonia nitrogen, urea nitrogen, organic phosphorus, inorganic phosphorus and silicon. The apparatus for reducing the concentration of nutrients in salt water according to claim 51. 請求項51又は52に記載の塩水中の栄養塩類の濃度低減装置、並びに、流路切り替え機、硝化菌を定着させた硝化槽、酸素供給槽、泡沫分離槽、沈殿槽、pH調製水槽、水温調整槽、ろ過槽、循環ポンプ及び生物飼育槽からなる群より選択される少なくとも1種を備えることを特徴とする、塩水中の栄養塩類の濃度低減システム。 53. The apparatus for reducing the concentration of nutrients in salt water according to claim 51 or 52, and a flow path switching device, a nitrification tank in which nitrifying bacteria are fixed, an oxygen supply tank, a foam separation tank, a precipitation tank, a pH adjustment water tank, a water temperature A system for reducing the concentration of nutrients in salt water, comprising at least one selected from the group consisting of a regulating tank, a filtration tank, a circulation pump, and a biological breeding tank. 塩水を請求項51又は52に記載の塩水中の栄養塩類の濃度低減装置、並びに、請求項53に記載の塩水中の栄養塩類の濃度低減システムからなる群より選択される少なくとも1種で処理する工程を包含する、塩水中の栄養塩類の濃度低減方法。 The salt water is treated with at least one selected from the group consisting of the nutrient salt concentration reducing device in salt water according to claim 51 or 52 and the nutrient salt concentration reducing system according to claim 53. A method for reducing the concentration of nutrient salts in brine, comprising a step. 請求項54に記載の塩水中の栄養塩類の濃度低減方法により得られた、塩水中の栄養塩類の濃度低減処理水。 55. Processed water for reducing the concentration of nutrients in salt water obtained by the method for reducing the concentration of nutrients in salt water according to claim 54. 請求項55に記載の塩水中の栄養塩類の濃度低減処理水の中で生産された外洋性生物。 56. An offshore organism produced in treated water with reduced concentration of nutrients in salt water according to claim 55.
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