JP2992217B2 - 吸着濾材 - Google Patents
吸着濾材Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水や水溶液などを精製
するにあたって水等の中に溶解している成分を吸着除去
するために用いられるカートリッジ型の吸着濾材に関す
る。
するにあたって水等の中に溶解している成分を吸着除去
するために用いられるカートリッジ型の吸着濾材に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近来、用水の使用量が多くなるにつれて
水質の低下の問題が取り上げられるようになっており、
浄水器等を用いて水を濾過すると共に微量の不純物を吸
着除去することが行われている。また工業用においても
高純度の洗浄水などが必要とされる場合が多くなってき
ている。このような水精製に用いられる装置における吸
着剤は、取扱の便のために、筒状のケースや袋などの容
器の中に粒状とした活性炭やゼオライトなどの吸着剤を
充填したカートリッジ型として利用することが普通であ
った。
水質の低下の問題が取り上げられるようになっており、
浄水器等を用いて水を濾過すると共に微量の不純物を吸
着除去することが行われている。また工業用においても
高純度の洗浄水などが必要とされる場合が多くなってき
ている。このような水精製に用いられる装置における吸
着剤は、取扱の便のために、筒状のケースや袋などの容
器の中に粒状とした活性炭やゼオライトなどの吸着剤を
充填したカートリッジ型として利用することが普通であ
った。
【０００３】ところがこのような充填カートリッジ型の
吸着ユニットは吸着剤の充填密度が不均一となり易く、
濾過に際してチャンネリングを起こして吸着能力を充分
に発揮しないことが多いばかりでなく、使用中に吸着剤
の崩壊によって流出する微粉末によって精製水が汚染さ
れるという事故が発生し易い。そこでこのような欠点を
解消するために、繊維状活性炭を用いた不織布を多孔質
の筒状支持体の周りに巻き付けた吸着ユニットなども提
案されているが、空隙や吸着力が均一でばらつきが少な
いという利点があるものの、嵩高であって体積当たりの
吸着容量が小さく、しかも製造コストが高いという欠点
がある。
吸着ユニットは吸着剤の充填密度が不均一となり易く、
濾過に際してチャンネリングを起こして吸着能力を充分
に発揮しないことが多いばかりでなく、使用中に吸着剤
の崩壊によって流出する微粉末によって精製水が汚染さ
れるという事故が発生し易い。そこでこのような欠点を
解消するために、繊維状活性炭を用いた不織布を多孔質
の筒状支持体の周りに巻き付けた吸着ユニットなども提
案されているが、空隙や吸着力が均一でばらつきが少な
いという利点があるものの、嵩高であって体積当たりの
吸着容量が小さく、しかも製造コストが高いという欠点
がある。
【０００４】そしてまた、吸着剤粒子と熱溶融性繊維と
を混合して熱圧成形して筒状の多孔性吸着材とし、その
内外面を吸着性繊維層と濾布とで被覆した濾過材が提案
されている（実開昭６０−９１２１６）。しかしこのよ
うな多孔性吸着材は、構造が複雑であるばかりでなく空
隙率の制御が容易でなく、そのうえ特殊な材料を使用す
るので製造コストも高いという欠点がある。
を混合して熱圧成形して筒状の多孔性吸着材とし、その
内外面を吸着性繊維層と濾布とで被覆した濾過材が提案
されている（実開昭６０−９１２１６）。しかしこのよ
うな多孔性吸着材は、構造が複雑であるばかりでなく空
隙率の制御が容易でなく、そのうえ特殊な材料を使用す
るので製造コストも高いという欠点がある。
【０００５】このような従来技術の欠点を改良して、濾
過と不純物の吸着除去とを同時に実施できるばかりでな
く、破壊強度が大きく、空隙が均一でしかも濾過抵抗が
小さく、そのうえ吸着容量が大きい成形濾過材を安価に
製造する方法が提案されている（特公平７−２２０３
号）。しかしながらかかる改良方法によって製造された
成形濾過材でも、懸濁物の量が多い原水を処理する場合
には目詰まりを起こし易く、大きな吸着容量を残しなが
らも吸着能力を充分に活用できないままに、濾過作業が
継続不能となることがあった。
過と不純物の吸着除去とを同時に実施できるばかりでな
く、破壊強度が大きく、空隙が均一でしかも濾過抵抗が
小さく、そのうえ吸着容量が大きい成形濾過材を安価に
製造する方法が提案されている（特公平７−２２０３
号）。しかしながらかかる改良方法によって製造された
成形濾過材でも、懸濁物の量が多い原水を処理する場合
には目詰まりを起こし易く、大きな吸着容量を残しなが
らも吸着能力を充分に活用できないままに、濾過作業が
継続不能となることがあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、濾過
と不純物の吸着除去とを同時に実施でき、しかも目詰ま
りを起こすことにより吸着容量を残しながら濾過寿命が
尽きるという欠点がない、改良された吸着濾材を提供す
ることを目的とした。
と不純物の吸着除去とを同時に実施でき、しかも目詰ま
りを起こすことにより吸着容量を残しながら濾過寿命が
尽きるという欠点がない、改良された吸着濾材を提供す
ることを目的とした。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の本発明の目的は、
粉粒状吸着剤を親水性結合剤により結合した多孔質成形
濾過体と該成形濾過体の表面側に設けたシート状固定床
濾過体とを有し、該成形濾過体と該固定床濾過体との間
に網状スペーサを挟着してなることを特徴とする吸着濾
材によって達成することができる。
粉粒状吸着剤を親水性結合剤により結合した多孔質成形
濾過体と該成形濾過体の表面側に設けたシート状固定床
濾過体とを有し、該成形濾過体と該固定床濾過体との間
に網状スペーサを挟着してなることを特徴とする吸着濾
材によって達成することができる。
【０００８】本発明において用いられる粉粒状吸着剤と
しては、例えば活性炭、ゼオライト、シリカゲル、麦飯
石、イオン交換樹脂、活性白土、ケイソウ土などから１
種又はそれ以上、適宜のものを選択して用いることがで
きる。かかる粉粒状吸着剤の粒度は例えば０．０５〜５
mmなどの範囲などであってよく、また繊維状の吸着材な
どが混合されていてもよい。粉粒状吸着剤の粒径分布
は、成形体に所望の空隙率を与えるために適宜調整する
ことが好ましい。
しては、例えば活性炭、ゼオライト、シリカゲル、麦飯
石、イオン交換樹脂、活性白土、ケイソウ土などから１
種又はそれ以上、適宜のものを選択して用いることがで
きる。かかる粉粒状吸着剤の粒度は例えば０．０５〜５
mmなどの範囲などであってよく、また繊維状の吸着材な
どが混合されていてもよい。粉粒状吸着剤の粒径分布
は、成形体に所望の空隙率を与えるために適宜調整する
ことが好ましい。
【０００９】また本発明においては、上記のような粉粒
状吸着剤を親水性結合剤により結合して得た多孔質成形
濾過体を用いるが、かかる親水性結合剤としては、常温
で被膜形成能力を有する合成樹脂の水性エマルジョンで
あって乾燥したときに強靱な連続被膜が形成されるもの
と、水溶性高分子結合剤とを併用することが好ましい。
かかる合成樹脂としては、例えばアクリル系、ビニル
系、ブタジエン系、スチレン系、オレフィン系等のモノ
マーを重合して得られた熱可塑性合成樹脂が利用でき、
中でもアクリル系合成樹脂が好ましく用いられる。また
水溶性高分子結合剤としては、例えばカルボキシメチル
セルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセル
ロース等のセルロース誘導体、ポリビニルアルコール、
ポリアクリル酸塩などを用いることができるが、中でも
好ましく用いられるのはセルロース系誘導体である。
状吸着剤を親水性結合剤により結合して得た多孔質成形
濾過体を用いるが、かかる親水性結合剤としては、常温
で被膜形成能力を有する合成樹脂の水性エマルジョンで
あって乾燥したときに強靱な連続被膜が形成されるもの
と、水溶性高分子結合剤とを併用することが好ましい。
かかる合成樹脂としては、例えばアクリル系、ビニル
系、ブタジエン系、スチレン系、オレフィン系等のモノ
マーを重合して得られた熱可塑性合成樹脂が利用でき、
中でもアクリル系合成樹脂が好ましく用いられる。また
水溶性高分子結合剤としては、例えばカルボキシメチル
セルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセル
ロース等のセルロース誘導体、ポリビニルアルコール、
ポリアクリル酸塩などを用いることができるが、中でも
好ましく用いられるのはセルロース系誘導体である。
【００１０】上記のような粉粒状吸着剤は水に溶解し又
希釈した結合剤と混合して湿潤した可塑性組成物とし、
更に複数部材から組み立てた成形型内に充填し、適宜の
方法によって加圧して成形体としたのち型から取り出
し、又は型の一部を取り外した状態で成形体が形状保持
強度を持つに到るまで常温、或いは加温下に保持して水
分を蒸発させ、更に充分に乾燥熱処理して結合剤を硬化
させるなどの方法で親水性の多孔質成形濾過体とする。
かかる成形濾過体の形状は筒形、板形、或いは棒形など
所望により適宜の形状とすることができる。
希釈した結合剤と混合して湿潤した可塑性組成物とし、
更に複数部材から組み立てた成形型内に充填し、適宜の
方法によって加圧して成形体としたのち型から取り出
し、又は型の一部を取り外した状態で成形体が形状保持
強度を持つに到るまで常温、或いは加温下に保持して水
分を蒸発させ、更に充分に乾燥熱処理して結合剤を硬化
させるなどの方法で親水性の多孔質成形濾過体とする。
かかる成形濾過体の形状は筒形、板形、或いは棒形など
所望により適宜の形状とすることができる。
【００１１】こうして得られた成形濾過体と組み合わせ
て用いられるシート状固定床濾過体は、不織布、編布、
又は織布から選ばれたものが好ましく用いられるが、中
でも起毛された織布又は編布などが特に好ましい。かか
るシート状固定床濾過体は、上記の成形濾過体の表面側
に設けた網状スペーサを介して設けられるが、成形濾過
体とシート状固定床濾過体との間に挟着される網状スペ
ーサとしては、濾過操作に際してシート状固定床濾過体
の変形が大きくないことが望ましく、目開き１０mm以下
で且つ厚さ０．２〜５mmのものが好ましく用いられる。
て用いられるシート状固定床濾過体は、不織布、編布、
又は織布から選ばれたものが好ましく用いられるが、中
でも起毛された織布又は編布などが特に好ましい。かか
るシート状固定床濾過体は、上記の成形濾過体の表面側
に設けた網状スペーサを介して設けられるが、成形濾過
体とシート状固定床濾過体との間に挟着される網状スペ
ーサとしては、濾過操作に際してシート状固定床濾過体
の変形が大きくないことが望ましく、目開き１０mm以下
で且つ厚さ０．２〜５mmのものが好ましく用いられる。
【００１２】
【作用】本発明によれば、懸濁物の量が多い原水を処理
しても懸濁物はシート状固定床濾過体により捕捉される
が、網状スペーサの存在によりシート状固定床濾過体の
目詰まりを起こすことなく多量の濾滓を除去することが
できるので、成形濾過体に達して目詰まりの原因となる
微細な懸濁物の量が大幅に削減される。従って濾過抵抗
が小さくて目詰まりを起こし難い吸着濾材が得られる。
しても懸濁物はシート状固定床濾過体により捕捉される
が、網状スペーサの存在によりシート状固定床濾過体の
目詰まりを起こすことなく多量の濾滓を除去することが
できるので、成形濾過体に達して目詰まりの原因となる
微細な懸濁物の量が大幅に削減される。従って濾過抵抗
が小さくて目詰まりを起こし難い吸着濾材が得られる。
【００１３】
（実施例１）４０〜６０メッシュの乾燥ヤシ殻活性炭１
００重量部に対して、アクリル系樹脂エマルジョン（商
品名エクセルタック、セメダイン製、固形分７０重量
％）１４重量部とカルボキシメチルセルロースナトリウ
ム塩（商品名キッコレート、ニチリン化学製）１重量部
とを水７６重量部に均一に溶解させた混合液を徐々に加
え、充分に攪拌して均一に湿った可塑性組成物を得た。
００重量部に対して、アクリル系樹脂エマルジョン（商
品名エクセルタック、セメダイン製、固形分７０重量
％）１４重量部とカルボキシメチルセルロースナトリウ
ム塩（商品名キッコレート、ニチリン化学製）１重量部
とを水７６重量部に均一に溶解させた混合液を徐々に加
え、充分に攪拌して均一に湿った可塑性組成物を得た。
【００１４】内径６２mmの不銹鋼製外型と外径３５mmの
不銹鋼製内型とを同心的に台型上に固定し、外型と内型
との間に前記の組成物を充填して上方から叩き、圧密し
たのち内型を抜き取り、そのまま１昼夜放置して乾燥さ
せた。その後成形体を外型から外し、６０〜８０℃で１
昼夜乾燥し、更に１４０℃で２時間熱処理して、内径３
４mm、外径６０mmで長さ約２５０mmの筒状の成形濾過体
Ａを得た。
不銹鋼製内型とを同心的に台型上に固定し、外型と内型
との間に前記の組成物を充填して上方から叩き、圧密し
たのち内型を抜き取り、そのまま１昼夜放置して乾燥さ
せた。その後成形体を外型から外し、６０〜８０℃で１
昼夜乾燥し、更に１４０℃で２時間熱処理して、内径３
４mm、外径６０mmで長さ約２５０mmの筒状の成形濾過体
Ａを得た。
【００１５】こうして得た成形濾過体Ａの周面に、表１
に示すように線径、目開き、厚さ、及び材質が夫々異な
った網体（Ｓ１〜Ｓ６）をスペーサとして１重に巻き付
け、更にメリヤス織りで表面起毛した１７０デニールの
ポリプロピレン繊維製濾布（厚さ０．６５mm、通気量１
８．８cc／cm2 sec ）を固定床濾過体として１重に巻き
付けて、吸着濾材を作成した。
に示すように線径、目開き、厚さ、及び材質が夫々異な
った網体（Ｓ１〜Ｓ６）をスペーサとして１重に巻き付
け、更にメリヤス織りで表面起毛した１７０デニールの
ポリプロピレン繊維製濾布（厚さ０．６５mm、通気量１
８．８cc／cm2 sec ）を固定床濾過体として１重に巻き
付けて、吸着濾材を作成した。
【００１６】
【表１】
【００１７】これらの吸着濾材から１個を選んで試験用
濾筒懸垂型濾過機に取り付け、原水タンク内に用意した
試験用原水（水酸化第２鉄を２５mg/lの濃度で含み、且
つ沃素を２００mg/lの濃度で含む）３００L を流速２０
０L/hrとなるよう連続して循環通水する方法で濾過試験
を行ない、濾布上への濾滓の堆積による濾過圧力損失
（kg／cm2 ）の経時変化と、タンク内の循環水の沃素濃
度（初期濃度を１００％とする相対濃度の％値）の経時
変化とを調べた。また比較のために、成形濾過体Ａの
み、及び網状スペーサを用いない他は上記と全く同様に
して作成した吸着濾材についても同様の濾過試験を行
い、それらの結果を表２及び表３に示した。この結果を
見ると、本発明の吸着濾材は優れた濾過寿命と吸着能力
とを有することがわかる。
濾筒懸垂型濾過機に取り付け、原水タンク内に用意した
試験用原水（水酸化第２鉄を２５mg/lの濃度で含み、且
つ沃素を２００mg/lの濃度で含む）３００L を流速２０
０L/hrとなるよう連続して循環通水する方法で濾過試験
を行ない、濾布上への濾滓の堆積による濾過圧力損失
（kg／cm2 ）の経時変化と、タンク内の循環水の沃素濃
度（初期濃度を１００％とする相対濃度の％値）の経時
変化とを調べた。また比較のために、成形濾過体Ａの
み、及び網状スペーサを用いない他は上記と全く同様に
して作成した吸着濾材についても同様の濾過試験を行
い、それらの結果を表２及び表３に示した。この結果を
見ると、本発明の吸着濾材は優れた濾過寿命と吸着能力
とを有することがわかる。
【００１８】
【表２】
【００１９】
【表３】
【００２０】（実施例２）実施例１と同様にして作成し
た筒状の成形濾過体Ａを用い、線径０．４１mm、目開き
１．４mm、厚さ０．８７mmで、開口率が６０％の網体
（Ｓ５）をスペーサとしたうえ、表４に示すような濾布
（Ｆ１〜Ｆ５）を固定床濾過体として用いて、実施例１
の吸着濾材と同様な構造の吸着濾材を作成した。そして
実施例１と同様に濾過試験を行なったところ、表５及び
表６に示すような結果が得られた。この結果を見ると、
本発明の吸着濾材はいずれも優れた濾過寿命と吸着能力
とを有することがわかる。
た筒状の成形濾過体Ａを用い、線径０．４１mm、目開き
１．４mm、厚さ０．８７mmで、開口率が６０％の網体
（Ｓ５）をスペーサとしたうえ、表４に示すような濾布
（Ｆ１〜Ｆ５）を固定床濾過体として用いて、実施例１
の吸着濾材と同様な構造の吸着濾材を作成した。そして
実施例１と同様に濾過試験を行なったところ、表５及び
表６に示すような結果が得られた。この結果を見ると、
本発明の吸着濾材はいずれも優れた濾過寿命と吸着能力
とを有することがわかる。
【００２１】
【表４】
【００２２】
【表５】
【００２３】
【表６】
【００２４】（実施例３）実施例１において用いた４０
〜６０メッシュの乾燥ヤシ殻活性炭に代えて、２０〜１
００メッシュのゼオライト、５０〜８０メッシュのシリ
カゲル、又は４０〜６０メッシュのヤシ殻活性炭と４０
〜６０メッシュの麦飯石との重量で１：１混合物を夫々
用いて、実施例１と同様の方法で成形濾過体Ａと同様な
形状の成形濾過体Ｂ、Ｃ、及びＤを作成した。
〜６０メッシュの乾燥ヤシ殻活性炭に代えて、２０〜１
００メッシュのゼオライト、５０〜８０メッシュのシリ
カゲル、又は４０〜６０メッシュのヤシ殻活性炭と４０
〜６０メッシュの麦飯石との重量で１：１混合物を夫々
用いて、実施例１と同様の方法で成形濾過体Ａと同様な
形状の成形濾過体Ｂ、Ｃ、及びＤを作成した。
【００２５】次にこれらの成形濾過体Ａ、Ｂ、Ｃ、及び
Ｄを夫々用い、線径が０，１０mmで目開きが０．１５mm
×０．１５mm、厚さが０．３mmのステンレス（ＳＵＳ３
０４）製網（開口率：３６％）を１重に巻き付けてスペ
ーサとし、その上に濾布（Ｆ５）を５重に巻き付けて固
定床濾過体として、実施例１と同様に夫々吸着濾材を作
成した。
Ｄを夫々用い、線径が０，１０mmで目開きが０．１５mm
×０．１５mm、厚さが０．３mmのステンレス（ＳＵＳ３
０４）製網（開口率：３６％）を１重に巻き付けてスペ
ーサとし、その上に濾布（Ｆ５）を５重に巻き付けて固
定床濾過体として、実施例１と同様に夫々吸着濾材を作
成した。
【００２６】そしてこれらの各吸着濾材を用いて、鉄、
クロム、及び亜鉛等の金属水酸化物からなるＳＳを５０
mg/lの濃度で含み、ＣＯＤを１５mg/lの濃度で含む試験
用原水を用いて実施例１と同様の循環濾過試験を行なっ
た。その結果、これらの吸着濾材は吸着容量が異なる他
は、成形濾過体Ａを用いた吸着濾材と同様な濾過性能を
有していることが確かめられた。
クロム、及び亜鉛等の金属水酸化物からなるＳＳを５０
mg/lの濃度で含み、ＣＯＤを１５mg/lの濃度で含む試験
用原水を用いて実施例１と同様の循環濾過試験を行なっ
た。その結果、これらの吸着濾材は吸着容量が異なる他
は、成形濾過体Ａを用いた吸着濾材と同様な濾過性能を
有していることが確かめられた。
【００２７】
【発明の効果】本発明の吸着濾材は、原水中の懸濁物の
量が多くても目詰まりを起こしにくいうえに、たとえ表
面の固定床濾過体に捕捉された濾滓が多くても機械的な
処理により濾滓の除去が容易に行なえるので、濾材自体
の濾過寿命が長く、吸着容量を残して濾過寿命が尽きる
という心配がないほか、極めて経済的であるという優れ
た効果を有する。
量が多くても目詰まりを起こしにくいうえに、たとえ表
面の固定床濾過体に捕捉された濾滓が多くても機械的な
処理により濾滓の除去が容易に行なえるので、濾材自体
の濾過寿命が長く、吸着容量を残して濾過寿命が尽きる
という心配がないほか、極めて経済的であるという優れ
た効果を有する。
Claims (6)
- 【請求項１】 粉粒状吸着剤を親水性結合剤により結合
した多孔質成形濾過体と該成形濾過体の表面側に設けた
シート状固定床濾過体とを有し、該成形濾過体と該固定
床濾過体との間に網状スペーサを挟着してなることを特
徴とする吸着濾材。 - 【請求項２】 粉粒状吸着剤が粉粒状の活性炭、ゼオラ
イト、シリカゲル、麦飯石、又はこれらの少なくも１種
を含む混合物である請求項１に記載の吸着濾材。 - 【請求項３】 親水性結合剤がアクリル系合成樹脂及び
セルロース系誘導体を含んでなる請求項１又は２に記載
の吸着濾材。 - 【請求項４】 シート状固定床濾過体が不織布、編布、
又は織布から選ばれたものである請求項１ないし３のい
ずれかに記載の吸着濾材。 - 【請求項５】 編布、又は織布が起毛されたものである
請求項４に記載の吸着濾材。 - 【請求項６】 網状スペーサが、目開き１０mm以下で且
つ厚さ０．２〜５mmのものである請求項１ないし５のい
ずれかに記載の吸着濾材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7103451A JP2992217B2 (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | 吸着濾材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7103451A JP2992217B2 (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | 吸着濾材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08294609A JPH08294609A (ja) | 1996-11-12 |
| JP2992217B2 true JP2992217B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=14354396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7103451A Expired - Lifetime JP2992217B2 (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | 吸着濾材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2992217B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6550622B2 (en) * | 1998-08-27 | 2003-04-22 | Koslow Technologies Corporation | Composite filter medium and fluid filters containing same |
| CN113929248A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-01-14 | 李晓军 | 一种能够释放远红外线的活性水及其生产工艺 |
-
1995
- 1995-04-27 JP JP7103451A patent/JP2992217B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08294609A (ja) | 1996-11-12 |
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