JP3814649B2 - 多孔質セラミックス - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多孔質セラミックス、精水器用多孔質セラミックフィルターに関するものであり、特に、麦飯石粉末とセピオライト粉末とを主組成分とする混合物を低温度で焼成して形成した多孔質セラミックス、精水器用多孔質セラミックフィルターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
昨今の水事情の悪化から種々の浄水器やミネラル水生成装置等が世の中に出現している。そして、そのフィルター材料として使用されるものに麦飯石がある。
この麦飯石は、古来、薬石として用いられてきたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、現在、日本においての麦飯石の鉱床は小さく、その品質も変動が大きく、工業材料として安定的に利用することはきわめて困難である。
また、麦飯石自体を加工して、例えば、浄水器の構造に合わせた形状に形成しようとしても、その成形性が低いため、浄水器のフィルターとしてはどうしても麦飯石の原石の形状をそのまま使用することとなり、つまり、単に浄水器内に麦飯石の原石を挿入しただけのものにならざるを得ないという問題を生じていた。
そこで、少なくとも炭酸塩鉱物を組成分として含む花崗斑岩粉末にセピオライトを加えて焼成して多孔質セラミックスとすることにより、上記炭酸塩鉱物を水中へ溶出させることによる浄水機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土及びセピオライトによる滅菌機能とを有するとともに、麦飯石単体の粉末の場合に比較して、品質の変動が小さく一定の品質に保つことができ、工業材料として安定的に利用、供給することが可能で、かつ、あらゆる形状に成形することが可能な多孔質セラミックスを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題点を解決するために創作されたものであって、６０〜９０重量パーセントの範囲内のいずれかの組成比率の炭酸塩鉱物を組成分として含む花崗斑岩粉末と、５〜３０重量パーセントの範囲内のいずれかの組成比率のセピオライト粉末と、５〜２０重量パーセントの範囲内のいずれかの組成比率のカオウールとを混合したものに、バインダーを加えたものを成形して、６５０℃〜７５０℃の範囲内で焼成することにより、カオウールによる形状保持性及びセピオライトの脱水安定形であるメタセピオライトの形成性を確保すべくなすとともに、ミネラル分を水中へ溶出させるミネラル分溶出機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土及びセピオライトによる殺菌機能とを有するべくなしたことを特徴とする。
本構成の多孔質セラミックスでは、水道水等の中に浸漬させること等により、上記ミネラル分を水中へ溶出させるミネラル分溶出機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土及びセピオライトによる滅菌機能とによって、カルシウム、マグネシウム等のミネラル分が水道水等に溶出されるとともに、多孔質セラミックスが水道水等に含まれているトリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類をほぼ完全に吸着、滅菌し、従って、水道水等の中からこれらを除去することができる。また、品質の変動が小さく一定の品質に保つことができ、工業材料として安定的に利用、供給することが可能で、かつ、あらゆる形状に成形することが可能になる。
【０００５】
また、上記のような組成比率であるため、セピオライトが本来性質として有するところの固結性とカオウールに有する繊維性等とにより押出成形、ろくろ成形、プレス成形等が可能となり、従って、所定の形状、例えば、ハニカム形状、パイプ形状、ビーズ形状等に容易に成形することができ、よって、精水器の構造に対応したフィルターを製造することができる。また、水道水等を精水器用多孔質セラミックフィルター内を通過させたり、精水器用多孔質セラミックフィルター自体を水道水等に浸漬させたり等することによって、カルシウム、マグネシウム等のミネラル分が水道水等の中へ溶出されるとともに、精水器用多孔質セラミックフィルターが水道水等に含まれているトリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類をほぼ完全に吸着し、従って、水道水等の中からこれらを除去することが可能となる。また、品質の変動が小さく一定の品質に保つことができ、工業材料として安定的に利用、供給することが可能で、かつ、あらゆる形状に成形することが可能になる。
【０００６】
なお、混合する各材料の組成比率の範囲を上記のように限定したのは、以下の理由からである。
すなわち、（１）麦飯石粉末の場合は、６０重量パーセント未満ではミネラル分の溶出がされず、９０重量パーセントを超えると、成形が困難となるからである。また、（２）セピオライト粉末の場合は、５重量パーセント未満では、トリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類の吸着除去できず、３０重量パーセントを超えると、成形が困難となるからである。さらに、（３）カオウールの場合は、５重量パーセント未満では、一定の品質・形状を保持できず、２０重量パーセントを超えると、成形が困難となるからである。
【０００７】
また、成形物の焼成温度を６５０℃〜７５０℃の範囲内に限定したのは、（４）６５０℃未満では、成形時に使用するバインダーを完全燃焼消去することが困難になるとともに、セピオライトの脱水安定形のメタセピオライトの形成が十分に行われなくなるからである。また、（５）７５０℃を超えると、麦飯石中に含まれるところの炭酸塩鉱物が分解してしまい、酸化物となって、麦飯石本来の効果が生じなくなるとともに、セピオライトは、高温安定形の輝石に構造変化してしまって、やはり、セピオライト本来の効果が生じなくなるからである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態としての一具体例を図面を利用して説明する。ここでいう麦飯石とは、本出願人によって、炭酸塩鉱物を組成分として含む花崗斑岩に類するものであることが新たに見出され、その炭酸塩鉱物が水中へ溶出することによる浄水作用と、その炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた粘土鉱物化した部分（風化生成粘土）から滅菌効果をもたらす作用とを有するものであることが解明されたもので、これを指称するものである。また、現在、日本においての麦飯石の鉱床は小さく、その品質も変動が大きく、工業材料として安定的に利用することはきわめて困難である。このため、中国産等の麦飯石を輸入することにより安定的に工業材料として利用しているが、この中国産等の麦飯石は、鉱量及び性質の点ではほとんど問題はないが、風化程度が浅いため、風化生成粘土部分が比較的少ないという欠点があり、従って、滅菌効果はあまり期待できないものとなっている。また、麦飯石自体を加工して、例えば、浄水器の構造に合わせた形状に形成しようとしても、その成形性が低いため、浄水器のフィルターとしてはどうしても麦飯石の原石の形状をそのまま使用することとなり、つまり、単に浄水器内に麦飯石の原石を挿入しただけのものにならざるを得ないという問題を生じていた。そこで、以下の各具体例は、鉱量及び品質が安定した麦飯石を主組成分とし、これに風化生成粘土と同様な性質を有するセピオライトと、繊維強化物質としてのカオウール等とを混合して低温度で焼成することにより、麦飯石が本来有するところの浄水作用と滅菌効果をもたらす作用とを備え、一定の品質に保ち、あらゆる形状に成形可能とし、かつ、安定的に供給できる工業材料とするものである。
本第一具体例としての精水器用多孔質セラミックフィルターＡは、図１に示すように、パイプ１０と、複数のビーズ２０とを有している。
ここで、該パイプ１０は、断面形状及び開口部の形状がともに円形状を呈して形成されている。
該ビーズ２０はそれぞれ、略球形状を呈している。そして、上記複数のビーズ２０は、上記パイプ１０の内部へいっぱいに詰め込まれ、精水器用多孔質セラミックフィルターＡが形成されている。
なお、精水器用多孔質セラミックフィルターＡの主な組成比率は、後述する他の精水器用多孔質セラミックフィルターＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅとともに、表１に示すものである。
【００１２】
【表１】
【００１３】
次に、精水器用多孔質セラミックフィルターＡの製造方法について図２を利用して説明する。
本第一具体例としての精水器用多孔質セラミックフィルターＡは、基本的に、図２に示すＳ１０からＳ１３までの４つの工程を経て製造される。
すなわち、第一工程Ｓ１０は、平均粒径２０μｍの麦飯石粉末７５重量パーセントと、平均粒径１０μｍのセピオライト粉末１０重量パーセントと、平均長さ４０μｍのカオウール１５重量パーセントとを混合して、混合物を製造する。
【００１４】
なお、混合する各材料の組成比率の範囲を上記のように限定したのは、麦飯石粉末が６０重量パーセント未満ではミネラル分の溶出がされず、９０重量パーセントを超えると、成形が困難となるからであり、セピオライト粉末が５重量パーセント未満では、トリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類の吸着除去できず、３０重量パーセントを超えると、成形が困難となるからであり、カオウールが５重量パーセント未満では、一定の品質・形状を保持できず、２０重量パーセントを超えると、成形が困難となるからである。
【００１５】
第二工程Ｓ１１は、第一工程で製造した混合物に対して、バインダーを１０重量パーセント追加する。
第三工程Ｓ１２は、第二工程で製造した混合物が乾燥しないうちに、すなわち、湿式で、押出成形を行い、断面形状及び開口部の形状がともに円形状を呈する上記パイプ１０と、略球形状を呈する上記複数のビーズ２０とにそれぞれ形成する。
第四工程Ｓ１３は、第三工程で形成した上記パイプ１０及び上記複数のビーズ２０をそれぞれ、大気中で焼成温度７２０℃で焼成する。
【００１６】
なお、パイプ１０及び複数のビーズ２０の焼成温度を上記のように限定したのは、６５０℃未満では、成形時に使用するバインダーを完全燃焼消去することが困難になるとともに、セピオライトの脱水安定形のメタセピオライトの形成が十分に行われなくなるからであり、７５０℃を超えると、麦飯石中に含まれるところの炭酸塩鉱物が分解してしまい、酸化物となって、麦飯石本来の効果が生じなくなるとともに、セピオライトは、高温安定形の輝石に構造変化してしまって、やはり、セピオライト本来の効果が生じなくなるからである。
その後、上記複数のビーズ２０を上記パイプ１０の内部へいっぱいに詰め込んで、精水器用多孔質セラミックフィルターＡを形成する。
【００１７】
次に、精水器用多孔質セラミックフィルターＡの使用状態について説明する。精水器用多孔質セラミックフィルターＡの内部、すなわち、上記複数のビーズ２０が詰め込まれている部分へ水道水等を通すことにより、圧力損失こそ大きいが、水道水等がこのフィルターを通過する時間を比較的長くとることができて、カルシウム、マグネシウム等のミネラル分を十分に水道水等の中へ溶出させることができるとともに、精水器用多孔質セラミックフィルターＡが、上記炭酸塩鉱物を水中へ溶出させることによる浄水機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土による滅菌機能とによって、水道水等に含まれているトリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類をほぼ完全に吸着除去し、水道水等の活性化がなされる。また、品質の変動が小さく一定の品質に保つことができ、工業材料として安定的に利用、供給することが可能で、かつ、あらゆる形状に成形することが可能になる。
【００１８】
次に、本第二具体例としての精水器用多孔質セラミックフィルターＢは、図３に示すように、外周断面形状及び各孔部の断面形状が四角形状を呈するハニカム形状に形成された筒状体である。
なお、精水器用多孔質セラミックフィルターＢの主な組成比率は、上記表１に示すとおりである。
【００１９】
次に、精水器用多孔質セラミックフィルターＢの製造方法について説明する。
本第二具体例としての精水器用多孔質セラミックフィルターＢは、上記第一具体例と同様、図２に示すＳ１０からＳ１３までの４つの工程を経て製造される。
すなわち、第一工程Ｓ１０は、平均粒径２０μｍの麦飯石粉末７５重量パーセントと、平均粒径１０μｍのセピオライト粉末１５重量パーセントと、平均長さ４０μｍのカオウール１０重量パーセントとを混合して、混合物を製造する。
なお、混合する各材料の組成比率の範囲を上記に示す数値に限定したのは、上記第一具体例と同様の理由からである。
第二工程Ｓ１１は、第一工程で製造した混合物に対して、バインダーを１５重量パーセント追加する。
【００２０】
第三工程Ｓ１２は、第二工程で製造した混合物が乾燥しないうちに、すなわち、湿式で、押出成形を行い、外周断面形状及び各孔部の断面形状が四角形状を呈するハニカム形状の筒状体に形成する。
第四工程Ｓ１３は、第三工程で形成したハニカム形状の筒状体を、大気中で焼成温度７００℃で焼成して、精水器用多孔質セラミックフィルターＢを形成する。
なお、ハニカム形状の筒状体の焼成温度を７００℃としたのは、上記第一具体例と同様の理由からである。
【００２１】
次に、精水器用多孔質セラミックフィルターＢの使用状態について説明する。精水器用多孔質セラミックフィルターＢの内部、すなわち、複数の孔部内へ水道水等を通すことにより、ハニカム形状を呈していて水道水等が接する単位時間当たりの精水器用多孔質セラミックフィルターＢの表面積が大きくなり、しかも、圧力損失が小さいので、精水器用多孔質セラミックフィルターＢ通過後の水道水等の単位時間当たりの流量が比較的多くなり、かつ、上記炭酸塩鉱物を水中へ溶出させることによる浄水機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土による滅菌機能とによってカルシウム、マグネシウム等のミネラル分を十分に水道水等の中へ溶出させることができるとともに、精水器用多孔質セラミックフィルターＢが水道水等に含まれているトリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類をほぼ完全に吸着除去し、従って、浄化効率が高く、水道水等の活性化がなされる。また、品質の変動が小さく一定の品質に保つことができ、工業材料として安定的に利用、供給することが可能で、かつ、あらゆる形状に成形することが可能になる。
【００２２】
次に、本第三具体例としての精水器用多孔質セラミックフィルターＣは、図４に示すように、平面視すると長方形状を呈する板状体である。
なお、精水器用多孔質セラミックフィルターＣの主な組成比率は、上記表１に示すとおりである。
【００２３】
次に、精水器用多孔質セラミックフィルターＣの製造方法について説明する。
本第三具体例としての精水器用多孔質セラミックフィルターＣは、上記第一具体例と同様、図２に示すＳ１０からＳ１３までの４つの工程を経て製造される。
すなわち、第一工程Ｓ１０は、平均粒径２０μｍの麦飯石粉末９０重量パーセントと、平均粒径１０μｍのセピオライト粉末５重量パーセントと、平均長さ４０μｍのカオウール５重量パーセントとを混合して、混合物を製造する。
なお、混合する各材料の組成比率の範囲を上記に示す数値に限定したのは、上記第一具体例と同様の理由からである。
第二工程Ｓ１１は、第一工程で製造した混合物に対して、バインダーを５重量パーセント追加する。
【００２４】
第三工程Ｓ１２は、第二工程で製造した混合物について、乾式プレス成形を行い、板形状に形成する。
第四工程Ｓ１３は、第三工程で形成された板状体を、大気中で焼成温度７５０℃で焼成して、精水器用多孔質セラミックフィルターＣを形成する。
なお、板状体の焼成温度を７５０℃としたのは、上記第一具体例と同様の理由からである。
【００２５】
次に、精水器用多孔質セラミックフィルターＣの使用状態について説明する。精水器用多孔質セラミックフィルターＣ自体は板状体であるので、複数の精水器用多孔質セラミックフィルターＣを組み合わせて、例えば、大規模なプラントの瀘過槽や浄化槽内へ配設でき、そこへ水道水等を通したり、精水器用多孔質セラミックフィルターＣを水道水等の中へ浸漬することにより、上記炭酸塩鉱物を水中へ溶出させることによる浄水機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土による滅菌機能とによって、カルシウム、マグネシウム等のミネラル分が水道水等の中へ溶出されるとともに、精水器用多孔質セラミックフィルターＣが水道水等に含まれているトリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類をほぼ完全に吸着除去し、水道水等の活性化がなされる。また、品質の変動が小さく一定の品質に保つことができ、工業材料として安定的に利用、供給することが可能で、かつ、あらゆる形状に成形することが可能になる。
【００２６】
次に、本第四具体例としての精水器用多孔質セラミックフィルターＤは、図５に示すように、それぞれが略球形状を呈する複数のビーズである。
なお、精水器用多孔質セラミックフィルターＤの主な組成比率は、上記表１に示すとおりである。
【００２７】
次に、精水器用多孔質セラミックフィルターＤの製造方法について説明する。
本第四具体例としての精水器用多孔質セラミックフィルターＤは、上記第一具体例と同様、図２に示すＳ１０からＳ１３までの４つの工程を経て製造される。
すなわち、第一工程Ｓ１０は、平均粒径２０μｍの麦飯石粉末６０重量パーセントと、平均粒径１０μｍのセピオライト粉末２０重量パーセントと、平均長さ４０μｍのカオウール２０重量パーセントとを混合して、混合物を製造する。
なお、混合する各材料の組成比率の範囲を上記に示す数値に限定したのは、上記第一具体例と同様の理由からである。
第二工程Ｓ１１は、第一工程で製造した混合物に対して、バインダーを１０重量パーセント追加する。
【００２８】
第三工程Ｓ１２は、第二工程で製造した混合物が乾燥しないうちに、すなわち、湿式で、押出造粒成形を行い、略球形状を呈する複数のビーズを形成する。
第四工程Ｓ１３は、第三工程で形成された複数のビーズを、大気中で焼成温度６８０℃で焼成して、精水器用多孔質セラミックフィルターＤを形成する。
なお、複数のビーズの焼成温度を６８０℃としたのは、上記第一具体例と同様の理由からである。
【００２９】
次に、精水器用多孔質セラミックフィルターＤの使用状態について説明する。精水器用多孔質セラミックフィルターＤを水道水等の中へ浸漬することにより、上記炭酸塩鉱物を水中へ溶出させることによる浄水機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土による滅菌機能とによって、カルシウム、マグネシウム等のミネラル分が水道水等の中へ溶出されるとともに、精水器用多孔質セラミックフィルターＤが水道水等に含まれているトリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類をほぼ完全に吸着除去し、水道水等の活性化がなされる。また、水道水等を貯めるタンク等の容積量に応じて浸漬する精水器用多孔質セラミックフィルターＤの量を容易に調整することができる。さらに、他の形状を呈するフィルターと容易に組み合わせて使用することもできる。また、品質の変動が小さく一定の品質に保つことができ、工業材料として安定的に利用、供給することが可能で、かつ、あらゆる形状に成形することが可能になる。
【００３０】
次に、本第五具体例としての精水器用多孔質セラミックフィルターＥは、図３に示すように、上記第二具体例と同じ形状、すなわち、外周断面形状及び各孔部の断面形状が四角形状を呈するハニカム形状に形成された筒状体である。
なお、精水器用多孔質セラミックフィルターＥの主な組成比率は、上記表１に示すとおりである。
【００３１】
次に、精水器用多孔質セラミックフィルターＥの製造方法について説明する。
本第五具体例としての精水器用多孔質セラミックフィルターＥは、上記第一具体例と同様、図２に示すＳ１０からＳ１３までの４つの工程を経て製造される。
すなわち、第一工程Ｓ１０は、平均粒径２０μｍの麦飯石粉末６５重量パーセントと、平均粒径１０μｍのセピオライト粉末３０重量パーセントと、無機繊維物質としての平均長さ４０μｍのカオウール５重量パーセントとを混合して、混合物を製造する。
なお、混合する各材料の組成比率の範囲を上記に示す数値に限定したのは、上記第一具体例と同様の理由からである。
第二工程Ｓ１１は、第一工程で製造した混合物に対して、バインダーを１３重量パーセント追加する。
【００３２】
第三工程Ｓ１２は、第二工程で製造した混合物が乾燥しないうちに、すなわち、湿式で、押出成形を行い、上記第二具体例と同様の外周断面形状及び各孔部の断面形状が四角形状を呈するハニカム形状の筒状体に形成する。
第四工程Ｓ１３は、第三工程で形成したハニカム形状の筒状体を、大気中で焼成温度６５０℃で焼成して、精水器用多孔質セラミックフィルターＥを形成する。
なお、ハニカム形状の筒状体の焼成温度を６５０℃としたのは、上記第一具体例と同様の理由からである。
【００３３】
次に、精水器用多孔質セラミックフィルターＥの使用状態について説明する。精水器用多孔質セラミックフィルターＥの内部、すなわち、複数の孔部内へ水道水等を通すことにより、ハニカム形状を呈して水道水等が接する単位時間当たりの精水器用多孔質セラミックフィルターＥの表面積が大きくなり、しかも、圧力損失が小さいので、精水器用多孔質セラミックフィルターＥ通過後の水道水等の単位時間当たりの流量が比較的多くなり、かつ、上記炭酸塩鉱物を水中へ溶出させることによる浄水機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土による滅菌機能とによって、カルシウム、マグネシウム等のミネラル分を十分に水道水等の中へ溶出させることができるとともに、精水器用多孔質セラミックフィルターＥが水道水等に含まれているトリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類をほぼ完全に吸着除去し、従って、浄化効率が高く、水道水等の活性化がなされる。また、品質の変動が小さく一定の品質に保つことができ、工業材料として安定的に利用、供給することが可能で、かつ、あらゆる形状に成形することが可能になる。
【００３４】
なお、バインダーとしては、パラフィンとステアリン酸又は商品名「セランダーＹＢ−１３１Ｄ」を使用するものである。
また、各精水器用多孔質セラミックフィルターの製造上の混合物の組成比率及び成形物の焼成温度は、本具体例に限定されるものでなく、混合物中の麦飯石粉末の組成比率については６０〜９０重量パーセントの範囲内であればよく、セピオライト粉末については５〜３０重量パーセントの範囲内であればよく、カオウールについては５〜２０重量パーセントの範囲内であればよく、かつ、その混合物の組成比率に整合性がとれていればよい。また、成形物の焼成温度については６５０〜７５０℃の範囲内であればよい。
【００３５】
次に、上記のように製造した第一から第五具体例までの各精水器用多孔質セラミックフィルターについての実験結果を説明する。
まず、第一の実験内容について説明する。
第一の実験においては、溶出試験を行った。すなわち、各精水器用多孔質セラミックフィルターＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ５００ｇ分、麦飯石原石５００ｇをそれぞれ、純水１５００ｍｌへ浸漬して１時間煮沸し、純水１０００ｍｌの抽出水を作り、その溶出成分６項目について、水質試験法に定める方法に基づき化学分析を行った。その結果を表２に示す。
【００３６】
【表２】
【００３７】
表２より、麦飯石原石と比較してもほとんど遜色なく、ミネラル分が純水に溶出されていることがわかる。特に、ミネラル分としてのカルシウムは、麦飯石原石の溶出量の２倍から５倍程度、マグネシウムは、麦飯石原石の溶出量の２倍から６倍程度の溶出量を記録した。
【００３８】
次に、第二の実験内容について説明する。
第二の実験においては、通水試験を行った。すなわち、５００ｇ分の精水器用多孔質セラミックフィルターＡ、Ｂそれぞれに、水道水６０リットルを通過させ、その水道水の成分を７項目について、水質試験法に定める方法に基づき化学分析を行った。その結果を表３に示す。
【００３９】
【表３】
【００４０】
表３により、ミネラル分が水道水に溶出していることがわかる。
また、水道水に通常含まれているトリハロメタンや有機塩素化合物（残留塩素）は、精水器用多孔質セラミックフィルターＡ、Ｂともに全く検出されなかった。さらに、雑菌類も同様である。
【００４１】
次に、本第六具体例としての多孔質セラミックスＦは、図６に示す特定の形状を有しない固形物である。
次に、多孔質セラミックスＦの製造方法について説明する。
まず、第一工程として平均粒径２０μｍの麦飯石粉末８０重量パーセントと、平均粒径１０μｍのセピオライト粉末２０重量パーセントとを混合して、混合物を製造する。なお、混合する各材料の組成比率を上記に示す数値に限定したのは、上記第一具体例と同様の理由からである。第二工程としてこの混合物を金型を用いて一軸加圧で仮成形した後、さらに、ＣＩＰにより任意形状に成形する。そして、第三工程としてこの成形物を大気中で５５０℃で焼成して多孔質セラミックスＦを製造する。なお、成形物の焼成温度を５５０℃としたのは、バインダーを上記混合物に追加しないからであり、従って、比較的低い焼成温度で製造できる。
次に、多孔質セラミックスＦの使用状態について説明する。
多孔質セラミックスＦを水道水等の中へ浸漬したり、水道水等を多孔質セラミックスＦに当てたり等することにより、上記炭酸塩鉱物を水中へ溶出させることによる浄水機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土による滅菌機能とによって、カルシウム、マグネシウム等のミネラル分が水道水等の中へ溶出されるとともに、多孔質セラミックスＦが水道水等に含まれているトリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類をほぼ完全に吸着除去し、水道水等の活性化がなされる。また、品質の変動が小さく一定の品質に保つことができ、工業材料として安定的に利用、供給することが可能で、かつ、あらゆる形状に成形することが可能になる。
【００４２】
次に、本第七具体例としての多孔質セラミックスＧは、上記第六具体例と同様、図６に示す特定の形状を有しない固形物である。
次に、多孔質セラミックスＧの製造方法について説明する。
まず、第一工程として平均粒径２０μｍの麦飯石粉末８５重量パーセントと、平均粒径１０μｍのセピオライト粉末１５重量パーセントとを混合して、混合物を製造する。第二工程としてこの混合物に対して１０重量パーセントの組成比率で平均長さ４０μｍのカオウールを追加する。なお、混合する各材料の組成比率を上記に示す数値に限定したのは、上記第一具体例と同様の理由からである。第三工程として上記第二工程で製造した混合物を金型を用いて一軸加圧で仮成形した後、さらに、ＣＩＰにより任意形状に成形する。そして、第四工程としてこの成形物を大気中で６００℃で焼成して多孔質セラミックスＧを製造する。なお、成形物の焼成温度を６００℃としたのは、バインダーを上記混合物に追加しないからであり、従って、比較的低い焼成温度で製造できる。
次に、多孔質セラミックスＧの使用状態について説明する。
多孔質セラミックスＧを、上記第六具体例と同様に、水道水等の中へ浸漬したり、水道水等を多孔質セラミックスＧに当てたり等することにより、上記炭酸塩鉱物を水中へ溶出させることによる浄水機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土による滅菌機能とによって、カルシウム、マグネシウム等のミネラル分が水道水等の中へ溶出されるとともに、多孔質セラミックスＧが水道水等に含まれているトリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類をほぼ完全に吸着除去し、水道水等の活性化がなされる。また、品質の変動が小さく一定の品質に保つことができ、工業材料として安定的に利用、供給することが可能で、かつ、あらゆる形状に成形することが可能になる。
【００４３】
次に、本第八具体例としての多孔質セラミックスＨは、上記第六具体例と同様、図６に示す特定の形状を有しない固形物である。
次に、多孔質セラミックスＨの製造方法について説明する。
まず、第一工程として平均粒径２０μｍの麦飯石粉末９０重量パーセントと、平均粒径１０μｍのセピオライト粉末１０重量パーセントとを混合して、混合物を製造する。第二工程としてこの混合物に対して１５重量パーセントの組成比率で平均長さ４０μｍのカオウールを追加する。なお、混合する各材料の組成比率を上記に示す数値に限定したのは、上記第一具体例と同様の理由からである。第三工程として上記第二工程で製造した混合物に、パラフィンとステアリン酸からなるバインダー（成形助剤）を加える。第四工程として金型を用いて一軸加圧で仮成形した後、さらに、ＣＩＰにより任意形状に成形する。そして、第五工程としてこの成形物を大気中で７５０℃で焼成して多孔質セラミックスＨを製造する。なお、成形物の焼成温度を７５０℃としたのは、上記第一具体例と同様の理由からである。
次に、多孔質セラミックスＨの使用状態について説明する。
多孔質セラミックスＨを、上記第六具体例と同様に、水道水等の中へ浸漬したり、水道水等を多孔質セラミックスＨに当てたり等することにより、上記炭酸塩鉱物を水中へ溶出させることによる浄水機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土による滅菌機能とによって、カルシウム、マグネシウム等のミネラル分が水道水等の中へ溶出されるとともに、多孔質セラミックスＧが水道水等に含まれているトリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類をほぼ完全に吸着除去し、水道水等の活性化がなされる。また、品質の変動が小さく一定の品質に保つことができ、工業材料として安定的に利用、供給することが可能で、かつ、あらゆる形状に成形することが可能になる。
【００４４】
次に、本第九具体例としての精水器用多孔質セラミックフィルターＩは、上記第二具体例と同様、図３に示すように、外周断面形状及び各孔部の断面形状が四角形状を呈するハニカム形状に形成された筒状体である。
次に、精水器用多孔質セラミックフィルターＩの製造方法について説明する。まず、第一工程として平均粒径２０μｍの麦飯石粉末８５重量パーセントと、平均粒径１０μｍのセピオライト粉末１５重量パーセントとを混合して、混合物を製造する。第二工程としてこの混合物に対して１０重量パーセントの組成比率で平均長さ４０μｍのカオウールを追加する。なお、混合する各材料の組成比率を上記に示す数値に限定したのは、上記第一具体例と同様の理由からである。第三工程として上記第二工程で製造した混合物の粉末に、バインダー（成形助剤）としての商品名「セランダーＹＢ−１３１Ｄ」を加える。第四工程としてハニカム形状の筒状体に押出成形する。そして、第五工程としてこの成形物を乾燥後、大気中で６５０℃、７００℃、７５０℃のいずれかで焼成して精水器用多孔質セラミックフィルターＩを製造する。なお、ハニカム形状の筒状体の焼成温度を上記の範囲内に限定したのは、上記第一具体例と同様の理由からである。
次に、精水器用多孔質セラミックフィルターＩの使用状態について説明する。精水器用多孔質セラミックフィルターＩを、上記第二具体例と同様に、精水器用多孔質セラミックフィルターＩの内部、すなわち、複数の孔部内へ水道水等を通すことにより、ハニカム形状を呈していて水道水等が接する単位時間当たりの精水器用多孔質セラミックフィルターＩの表面積が大きくなり、しかも、圧力損失が小さいので、精水器用多孔質セラミックフィルターＩ通過後の水道水等の単位時間当たりの流量が比較的多くなり、かつ、上記炭酸塩鉱物を水中へ溶出させることによる浄水機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土による滅菌機能とによって、カルシウム、マグネシウム等のミネラル分を十分に水道水等の中へ溶出させることができるとともに、精水器用多孔質セラミックフィルターＩが水道水等に含まれているトリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類をほぼ完全に吸着除去し、従って、浄化効率が高く、水道水等の活性化がなされる。また、品質の変動が小さく一定の品質に保つことがで き、工業材料として安定的に利用、供給することが可能で、かつ、あらゆる形状に成形することが可能になる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明に基づく多孔質セラミックスによれば、水道水等の中に浸漬させること等により、上記ミネラル分を水中へ溶出させるミネラル分溶出機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土及びセピオライトによる滅菌機能とによって、カルシウム、マグネシウム等のミネラル分が水道水等に溶出されるとともに、多孔質セラミックスが水道水等に含まれているトリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類をほぼ完全に吸着、滅菌し、従って、水道水等の中からこれらを除去することができる。また、品質を一定に保持することができる。また、品質の変動が小さく一定の品質に保つことができ、工業材料として安定的に利用、供給することが可能で、かつ、あらゆる形状に成形することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく第一具体例の精水器用多孔質セラミックフィルターを示す斜視図である。
【図２】本発明に基づく第一から第五具体例の精水器用多孔質セラミックフィルターの製造方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明に基づく第二、第五又は第九具体例の精水器用多孔質セラミックフィルターを示す斜視図である。
【図４】本発明に基づく第三具体例の精水器用多孔質セラミックフィルターを示す斜視図である。
【図５】本発明に基づく第四具体例の精水器用多孔質セラミックフィルターを示す斜視図である。
【図６】本発明に基づく第六、第七又は第八具体例の多孔質セラミックスを示す斜視図である。
【符号の説明】
１０ パイプ
２０ ビーズ
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ 精水器用多孔質セラミックフィルター
Ｆ、Ｇ、Ｈ 多孔質セラミックス
Ｉ 精水器用多孔質セラミックフィルター
【発明の属する技術分野】
本発明は、多孔質セラミックス、精水器用多孔質セラミックフィルターに関するものであり、特に、麦飯石粉末とセピオライト粉末とを主組成分とする混合物を低温度で焼成して形成した多孔質セラミックス、精水器用多孔質セラミックフィルターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
昨今の水事情の悪化から種々の浄水器やミネラル水生成装置等が世の中に出現している。そして、そのフィルター材料として使用されるものに麦飯石がある。
この麦飯石は、古来、薬石として用いられてきたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、現在、日本においての麦飯石の鉱床は小さく、その品質も変動が大きく、工業材料として安定的に利用することはきわめて困難である。
また、麦飯石自体を加工して、例えば、浄水器の構造に合わせた形状に形成しようとしても、その成形性が低いため、浄水器のフィルターとしてはどうしても麦飯石の原石の形状をそのまま使用することとなり、つまり、単に浄水器内に麦飯石の原石を挿入しただけのものにならざるを得ないという問題を生じていた。
そこで、少なくとも炭酸塩鉱物を組成分として含む花崗斑岩粉末にセピオライトを加えて焼成して多孔質セラミックスとすることにより、上記炭酸塩鉱物を水中へ溶出させることによる浄水機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土及びセピオライトによる滅菌機能とを有するとともに、麦飯石単体の粉末の場合に比較して、品質の変動が小さく一定の品質に保つことができ、工業材料として安定的に利用、供給することが可能で、かつ、あらゆる形状に成形することが可能な多孔質セラミックスを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題点を解決するために創作されたものであって、６０〜９０重量パーセントの範囲内のいずれかの組成比率の炭酸塩鉱物を組成分として含む花崗斑岩粉末と、５〜３０重量パーセントの範囲内のいずれかの組成比率のセピオライト粉末と、５〜２０重量パーセントの範囲内のいずれかの組成比率のカオウールとを混合したものに、バインダーを加えたものを成形して、６５０℃〜７５０℃の範囲内で焼成することにより、カオウールによる形状保持性及びセピオライトの脱水安定形であるメタセピオライトの形成性を確保すべくなすとともに、ミネラル分を水中へ溶出させるミネラル分溶出機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土及びセピオライトによる殺菌機能とを有するべくなしたことを特徴とする。
本構成の多孔質セラミックスでは、水道水等の中に浸漬させること等により、上記ミネラル分を水中へ溶出させるミネラル分溶出機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土及びセピオライトによる滅菌機能とによって、カルシウム、マグネシウム等のミネラル分が水道水等に溶出されるとともに、多孔質セラミックスが水道水等に含まれているトリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類をほぼ完全に吸着、滅菌し、従って、水道水等の中からこれらを除去することができる。また、品質の変動が小さく一定の品質に保つことができ、工業材料として安定的に利用、供給することが可能で、かつ、あらゆる形状に成形することが可能になる。
【０００５】
また、上記のような組成比率であるため、セピオライトが本来性質として有するところの固結性とカオウールに有する繊維性等とにより押出成形、ろくろ成形、プレス成形等が可能となり、従って、所定の形状、例えば、ハニカム形状、パイプ形状、ビーズ形状等に容易に成形することができ、よって、精水器の構造に対応したフィルターを製造することができる。また、水道水等を精水器用多孔質セラミックフィルター内を通過させたり、精水器用多孔質セラミックフィルター自体を水道水等に浸漬させたり等することによって、カルシウム、マグネシウム等のミネラル分が水道水等の中へ溶出されるとともに、精水器用多孔質セラミックフィルターが水道水等に含まれているトリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類をほぼ完全に吸着し、従って、水道水等の中からこれらを除去することが可能となる。また、品質の変動が小さく一定の品質に保つことができ、工業材料として安定的に利用、供給することが可能で、かつ、あらゆる形状に成形することが可能になる。
【０００６】
なお、混合する各材料の組成比率の範囲を上記のように限定したのは、以下の理由からである。
すなわち、（１）麦飯石粉末の場合は、６０重量パーセント未満ではミネラル分の溶出がされず、９０重量パーセントを超えると、成形が困難となるからである。また、（２）セピオライト粉末の場合は、５重量パーセント未満では、トリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類の吸着除去できず、３０重量パーセントを超えると、成形が困難となるからである。さらに、（３）カオウールの場合は、５重量パーセント未満では、一定の品質・形状を保持できず、２０重量パーセントを超えると、成形が困難となるからである。
【０００７】
また、成形物の焼成温度を６５０℃〜７５０℃の範囲内に限定したのは、（４）６５０℃未満では、成形時に使用するバインダーを完全燃焼消去することが困難になるとともに、セピオライトの脱水安定形のメタセピオライトの形成が十分に行われなくなるからである。また、（５）７５０℃を超えると、麦飯石中に含まれるところの炭酸塩鉱物が分解してしまい、酸化物となって、麦飯石本来の効果が生じなくなるとともに、セピオライトは、高温安定形の輝石に構造変化してしまって、やはり、セピオライト本来の効果が生じなくなるからである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態としての一具体例を図面を利用して説明する。ここでいう麦飯石とは、本出願人によって、炭酸塩鉱物を組成分として含む花崗斑岩に類するものであることが新たに見出され、その炭酸塩鉱物が水中へ溶出することによる浄水作用と、その炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた粘土鉱物化した部分（風化生成粘土）から滅菌効果をもたらす作用とを有するものであることが解明されたもので、これを指称するものである。また、現在、日本においての麦飯石の鉱床は小さく、その品質も変動が大きく、工業材料として安定的に利用することはきわめて困難である。このため、中国産等の麦飯石を輸入することにより安定的に工業材料として利用しているが、この中国産等の麦飯石は、鉱量及び性質の点ではほとんど問題はないが、風化程度が浅いため、風化生成粘土部分が比較的少ないという欠点があり、従って、滅菌効果はあまり期待できないものとなっている。また、麦飯石自体を加工して、例えば、浄水器の構造に合わせた形状に形成しようとしても、その成形性が低いため、浄水器のフィルターとしてはどうしても麦飯石の原石の形状をそのまま使用することとなり、つまり、単に浄水器内に麦飯石の原石を挿入しただけのものにならざるを得ないという問題を生じていた。そこで、以下の各具体例は、鉱量及び品質が安定した麦飯石を主組成分とし、これに風化生成粘土と同様な性質を有するセピオライトと、繊維強化物質としてのカオウール等とを混合して低温度で焼成することにより、麦飯石が本来有するところの浄水作用と滅菌効果をもたらす作用とを備え、一定の品質に保ち、あらゆる形状に成形可能とし、かつ、安定的に供給できる工業材料とするものである。
本第一具体例としての精水器用多孔質セラミックフィルターＡは、図１に示すように、パイプ１０と、複数のビーズ２０とを有している。
ここで、該パイプ１０は、断面形状及び開口部の形状がともに円形状を呈して形成されている。
該ビーズ２０はそれぞれ、略球形状を呈している。そして、上記複数のビーズ２０は、上記パイプ１０の内部へいっぱいに詰め込まれ、精水器用多孔質セラミックフィルターＡが形成されている。
なお、精水器用多孔質セラミックフィルターＡの主な組成比率は、後述する他の精水器用多孔質セラミックフィルターＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅとともに、表１に示すものである。
【００１２】
【表１】
次に、精水器用多孔質セラミックフィルターＡの製造方法について図２を利用して説明する。
本第一具体例としての精水器用多孔質セラミックフィルターＡは、基本的に、図２に示すＳ１０からＳ１３までの４つの工程を経て製造される。
すなわち、第一工程Ｓ１０は、平均粒径２０μｍの麦飯石粉末７５重量パーセントと、平均粒径１０μｍのセピオライト粉末１０重量パーセントと、平均長さ４０μｍのカオウール１５重量パーセントとを混合して、混合物を製造する。
【００１４】
なお、混合する各材料の組成比率の範囲を上記のように限定したのは、麦飯石粉末が６０重量パーセント未満ではミネラル分の溶出がされず、９０重量パーセントを超えると、成形が困難となるからであり、セピオライト粉末が５重量パーセント未満では、トリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類の吸着除去できず、３０重量パーセントを超えると、成形が困難となるからであり、カオウールが５重量パーセント未満では、一定の品質・形状を保持できず、２０重量パーセントを超えると、成形が困難となるからである。
【００１５】
第二工程Ｓ１１は、第一工程で製造した混合物に対して、バインダーを１０重量パーセント追加する。
第三工程Ｓ１２は、第二工程で製造した混合物が乾燥しないうちに、すなわち、湿式で、押出成形を行い、断面形状及び開口部の形状がともに円形状を呈する上記パイプ１０と、略球形状を呈する上記複数のビーズ２０とにそれぞれ形成する。
第四工程Ｓ１３は、第三工程で形成した上記パイプ１０及び上記複数のビーズ２０をそれぞれ、大気中で焼成温度７２０℃で焼成する。
【００１６】
なお、パイプ１０及び複数のビーズ２０の焼成温度を上記のように限定したのは、６５０℃未満では、成形時に使用するバインダーを完全燃焼消去することが困難になるとともに、セピオライトの脱水安定形のメタセピオライトの形成が十分に行われなくなるからであり、７５０℃を超えると、麦飯石中に含まれるところの炭酸塩鉱物が分解してしまい、酸化物となって、麦飯石本来の効果が生じなくなるとともに、セピオライトは、高温安定形の輝石に構造変化してしまって、やはり、セピオライト本来の効果が生じなくなるからである。
その後、上記複数のビーズ２０を上記パイプ１０の内部へいっぱいに詰め込んで、精水器用多孔質セラミックフィルターＡを形成する。
【００１７】
次に、精水器用多孔質セラミックフィルターＡの使用状態について説明する。精水器用多孔質セラミックフィルターＡの内部、すなわち、上記複数のビーズ２０が詰め込まれている部分へ水道水等を通すことにより、圧力損失こそ大きいが、水道水等がこのフィルターを通過する時間を比較的長くとることができて、カルシウム、マグネシウム等のミネラル分を十分に水道水等の中へ溶出させることができるとともに、精水器用多孔質セラミックフィルターＡが、上記炭酸塩鉱物を水中へ溶出させることによる浄水機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土による滅菌機能とによって、水道水等に含まれているトリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類をほぼ完全に吸着除去し、水道水等の活性化がなされる。また、品質の変動が小さく一定の品質に保つことができ、工業材料として安定的に利用、供給することが可能で、かつ、あらゆる形状に成形することが可能になる。
【００１８】
次に、本第二具体例としての精水器用多孔質セラミックフィルターＢは、図３に示すように、外周断面形状及び各孔部の断面形状が四角形状を呈するハニカム形状に形成された筒状体である。
なお、精水器用多孔質セラミックフィルターＢの主な組成比率は、上記表１に示すとおりである。
【００１９】
次に、精水器用多孔質セラミックフィルターＢの製造方法について説明する。
本第二具体例としての精水器用多孔質セラミックフィルターＢは、上記第一具体例と同様、図２に示すＳ１０からＳ１３までの４つの工程を経て製造される。
すなわち、第一工程Ｓ１０は、平均粒径２０μｍの麦飯石粉末７５重量パーセントと、平均粒径１０μｍのセピオライト粉末１５重量パーセントと、平均長さ４０μｍのカオウール１０重量パーセントとを混合して、混合物を製造する。
なお、混合する各材料の組成比率の範囲を上記に示す数値に限定したのは、上記第一具体例と同様の理由からである。
第二工程Ｓ１１は、第一工程で製造した混合物に対して、バインダーを１５重量パーセント追加する。
【００２０】
第三工程Ｓ１２は、第二工程で製造した混合物が乾燥しないうちに、すなわち、湿式で、押出成形を行い、外周断面形状及び各孔部の断面形状が四角形状を呈するハニカム形状の筒状体に形成する。
第四工程Ｓ１３は、第三工程で形成したハニカム形状の筒状体を、大気中で焼成温度７００℃で焼成して、精水器用多孔質セラミックフィルターＢを形成する。
なお、ハニカム形状の筒状体の焼成温度を７００℃としたのは、上記第一具体例と同様の理由からである。
【００２１】
次に、精水器用多孔質セラミックフィルターＢの使用状態について説明する。精水器用多孔質セラミックフィルターＢの内部、すなわち、複数の孔部内へ水道水等を通すことにより、ハニカム形状を呈していて水道水等が接する単位時間当たりの精水器用多孔質セラミックフィルターＢの表面積が大きくなり、しかも、圧力損失が小さいので、精水器用多孔質セラミックフィルターＢ通過後の水道水等の単位時間当たりの流量が比較的多くなり、かつ、上記炭酸塩鉱物を水中へ溶出させることによる浄水機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土による滅菌機能とによってカルシウム、マグネシウム等のミネラル分を十分に水道水等の中へ溶出させることができるとともに、精水器用多孔質セラミックフィルターＢが水道水等に含まれているトリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類をほぼ完全に吸着除去し、従って、浄化効率が高く、水道水等の活性化がなされる。また、品質の変動が小さく一定の品質に保つことができ、工業材料として安定的に利用、供給することが可能で、かつ、あらゆる形状に成形することが可能になる。
【００２２】
次に、本第三具体例としての精水器用多孔質セラミックフィルターＣは、図４に示すように、平面視すると長方形状を呈する板状体である。
なお、精水器用多孔質セラミックフィルターＣの主な組成比率は、上記表１に示すとおりである。
【００２３】
次に、精水器用多孔質セラミックフィルターＣの製造方法について説明する。
本第三具体例としての精水器用多孔質セラミックフィルターＣは、上記第一具体例と同様、図２に示すＳ１０からＳ１３までの４つの工程を経て製造される。
すなわち、第一工程Ｓ１０は、平均粒径２０μｍの麦飯石粉末９０重量パーセントと、平均粒径１０μｍのセピオライト粉末５重量パーセントと、平均長さ４０μｍのカオウール５重量パーセントとを混合して、混合物を製造する。
なお、混合する各材料の組成比率の範囲を上記に示す数値に限定したのは、上記第一具体例と同様の理由からである。
第二工程Ｓ１１は、第一工程で製造した混合物に対して、バインダーを５重量パーセント追加する。
【００２４】
第三工程Ｓ１２は、第二工程で製造した混合物について、乾式プレス成形を行い、板形状に形成する。
第四工程Ｓ１３は、第三工程で形成された板状体を、大気中で焼成温度７５０℃で焼成して、精水器用多孔質セラミックフィルターＣを形成する。
なお、板状体の焼成温度を７５０℃としたのは、上記第一具体例と同様の理由からである。
【００２５】
次に、精水器用多孔質セラミックフィルターＣの使用状態について説明する。精水器用多孔質セラミックフィルターＣ自体は板状体であるので、複数の精水器用多孔質セラミックフィルターＣを組み合わせて、例えば、大規模なプラントの瀘過槽や浄化槽内へ配設でき、そこへ水道水等を通したり、精水器用多孔質セラミックフィルターＣを水道水等の中へ浸漬することにより、上記炭酸塩鉱物を水中へ溶出させることによる浄水機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土による滅菌機能とによって、カルシウム、マグネシウム等のミネラル分が水道水等の中へ溶出されるとともに、精水器用多孔質セラミックフィルターＣが水道水等に含まれているトリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類をほぼ完全に吸着除去し、水道水等の活性化がなされる。また、品質の変動が小さく一定の品質に保つことができ、工業材料として安定的に利用、供給することが可能で、かつ、あらゆる形状に成形することが可能になる。
【００２６】
次に、本第四具体例としての精水器用多孔質セラミックフィルターＤは、図５に示すように、それぞれが略球形状を呈する複数のビーズである。
なお、精水器用多孔質セラミックフィルターＤの主な組成比率は、上記表１に示すとおりである。
【００２７】
次に、精水器用多孔質セラミックフィルターＤの製造方法について説明する。
本第四具体例としての精水器用多孔質セラミックフィルターＤは、上記第一具体例と同様、図２に示すＳ１０からＳ１３までの４つの工程を経て製造される。
すなわち、第一工程Ｓ１０は、平均粒径２０μｍの麦飯石粉末６０重量パーセントと、平均粒径１０μｍのセピオライト粉末２０重量パーセントと、平均長さ４０μｍのカオウール２０重量パーセントとを混合して、混合物を製造する。
なお、混合する各材料の組成比率の範囲を上記に示す数値に限定したのは、上記第一具体例と同様の理由からである。
第二工程Ｓ１１は、第一工程で製造した混合物に対して、バインダーを１０重量パーセント追加する。
【００２８】
第三工程Ｓ１２は、第二工程で製造した混合物が乾燥しないうちに、すなわち、湿式で、押出造粒成形を行い、略球形状を呈する複数のビーズを形成する。
第四工程Ｓ１３は、第三工程で形成された複数のビーズを、大気中で焼成温度６８０℃で焼成して、精水器用多孔質セラミックフィルターＤを形成する。
なお、複数のビーズの焼成温度を６８０℃としたのは、上記第一具体例と同様の理由からである。
【００２９】
次に、精水器用多孔質セラミックフィルターＤの使用状態について説明する。精水器用多孔質セラミックフィルターＤを水道水等の中へ浸漬することにより、上記炭酸塩鉱物を水中へ溶出させることによる浄水機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土による滅菌機能とによって、カルシウム、マグネシウム等のミネラル分が水道水等の中へ溶出されるとともに、精水器用多孔質セラミックフィルターＤが水道水等に含まれているトリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類をほぼ完全に吸着除去し、水道水等の活性化がなされる。また、水道水等を貯めるタンク等の容積量に応じて浸漬する精水器用多孔質セラミックフィルターＤの量を容易に調整することができる。さらに、他の形状を呈するフィルターと容易に組み合わせて使用することもできる。また、品質の変動が小さく一定の品質に保つことができ、工業材料として安定的に利用、供給することが可能で、かつ、あらゆる形状に成形することが可能になる。
【００３０】
次に、本第五具体例としての精水器用多孔質セラミックフィルターＥは、図３に示すように、上記第二具体例と同じ形状、すなわち、外周断面形状及び各孔部の断面形状が四角形状を呈するハニカム形状に形成された筒状体である。
なお、精水器用多孔質セラミックフィルターＥの主な組成比率は、上記表１に示すとおりである。
【００３１】
次に、精水器用多孔質セラミックフィルターＥの製造方法について説明する。
本第五具体例としての精水器用多孔質セラミックフィルターＥは、上記第一具体例と同様、図２に示すＳ１０からＳ１３までの４つの工程を経て製造される。
すなわち、第一工程Ｓ１０は、平均粒径２０μｍの麦飯石粉末６５重量パーセントと、平均粒径１０μｍのセピオライト粉末３０重量パーセントと、無機繊維物質としての平均長さ４０μｍのカオウール５重量パーセントとを混合して、混合物を製造する。
なお、混合する各材料の組成比率の範囲を上記に示す数値に限定したのは、上記第一具体例と同様の理由からである。
第二工程Ｓ１１は、第一工程で製造した混合物に対して、バインダーを１３重量パーセント追加する。
【００３２】
第三工程Ｓ１２は、第二工程で製造した混合物が乾燥しないうちに、すなわち、湿式で、押出成形を行い、上記第二具体例と同様の外周断面形状及び各孔部の断面形状が四角形状を呈するハニカム形状の筒状体に形成する。
第四工程Ｓ１３は、第三工程で形成したハニカム形状の筒状体を、大気中で焼成温度６５０℃で焼成して、精水器用多孔質セラミックフィルターＥを形成する。
なお、ハニカム形状の筒状体の焼成温度を６５０℃としたのは、上記第一具体例と同様の理由からである。
【００３３】
次に、精水器用多孔質セラミックフィルターＥの使用状態について説明する。精水器用多孔質セラミックフィルターＥの内部、すなわち、複数の孔部内へ水道水等を通すことにより、ハニカム形状を呈して水道水等が接する単位時間当たりの精水器用多孔質セラミックフィルターＥの表面積が大きくなり、しかも、圧力損失が小さいので、精水器用多孔質セラミックフィルターＥ通過後の水道水等の単位時間当たりの流量が比較的多くなり、かつ、上記炭酸塩鉱物を水中へ溶出させることによる浄水機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土による滅菌機能とによって、カルシウム、マグネシウム等のミネラル分を十分に水道水等の中へ溶出させることができるとともに、精水器用多孔質セラミックフィルターＥが水道水等に含まれているトリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類をほぼ完全に吸着除去し、従って、浄化効率が高く、水道水等の活性化がなされる。また、品質の変動が小さく一定の品質に保つことができ、工業材料として安定的に利用、供給することが可能で、かつ、あらゆる形状に成形することが可能になる。
【００３４】
なお、バインダーとしては、パラフィンとステアリン酸又は商品名「セランダーＹＢ−１３１Ｄ」を使用するものである。
また、各精水器用多孔質セラミックフィルターの製造上の混合物の組成比率及び成形物の焼成温度は、本具体例に限定されるものでなく、混合物中の麦飯石粉末の組成比率については６０〜９０重量パーセントの範囲内であればよく、セピオライト粉末については５〜３０重量パーセントの範囲内であればよく、カオウールについては５〜２０重量パーセントの範囲内であればよく、かつ、その混合物の組成比率に整合性がとれていればよい。また、成形物の焼成温度については６５０〜７５０℃の範囲内であればよい。
【００３５】
次に、上記のように製造した第一から第五具体例までの各精水器用多孔質セラミックフィルターについての実験結果を説明する。
まず、第一の実験内容について説明する。
第一の実験においては、溶出試験を行った。すなわち、各精水器用多孔質セラミックフィルターＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ５００ｇ分、麦飯石原石５００ｇをそれぞれ、純水１５００ｍｌへ浸漬して１時間煮沸し、純水１０００ｍｌの抽出水を作り、その溶出成分６項目について、水質試験法に定める方法に基づき化学分析を行った。その結果を表２に示す。
【００３６】
【表２】
表２より、麦飯石原石と比較してもほとんど遜色なく、ミネラル分が純水に溶出されていることがわかる。特に、ミネラル分としてのカルシウムは、麦飯石原石の溶出量の２倍から５倍程度、マグネシウムは、麦飯石原石の溶出量の２倍から６倍程度の溶出量を記録した。
【００３８】
次に、第二の実験内容について説明する。
第二の実験においては、通水試験を行った。すなわち、５００ｇ分の精水器用多孔質セラミックフィルターＡ、Ｂそれぞれに、水道水６０リットルを通過させ、その水道水の成分を７項目について、水質試験法に定める方法に基づき化学分析を行った。その結果を表３に示す。
【００３９】
【表３】
表３により、ミネラル分が水道水に溶出していることがわかる。
また、水道水に通常含まれているトリハロメタンや有機塩素化合物（残留塩素）は、精水器用多孔質セラミックフィルターＡ、Ｂともに全く検出されなかった。さらに、雑菌類も同様である。
【００４１】
次に、本第六具体例としての多孔質セラミックスＦは、図６に示す特定の形状を有しない固形物である。
次に、多孔質セラミックスＦの製造方法について説明する。
まず、第一工程として平均粒径２０μｍの麦飯石粉末８０重量パーセントと、平均粒径１０μｍのセピオライト粉末２０重量パーセントとを混合して、混合物を製造する。なお、混合する各材料の組成比率を上記に示す数値に限定したのは、上記第一具体例と同様の理由からである。第二工程としてこの混合物を金型を用いて一軸加圧で仮成形した後、さらに、ＣＩＰにより任意形状に成形する。そして、第三工程としてこの成形物を大気中で５５０℃で焼成して多孔質セラミックスＦを製造する。なお、成形物の焼成温度を５５０℃としたのは、バインダーを上記混合物に追加しないからであり、従って、比較的低い焼成温度で製造できる。
次に、多孔質セラミックスＦの使用状態について説明する。
多孔質セラミックスＦを水道水等の中へ浸漬したり、水道水等を多孔質セラミックスＦに当てたり等することにより、上記炭酸塩鉱物を水中へ溶出させることによる浄水機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土による滅菌機能とによって、カルシウム、マグネシウム等のミネラル分が水道水等の中へ溶出されるとともに、多孔質セラミックスＦが水道水等に含まれているトリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類をほぼ完全に吸着除去し、水道水等の活性化がなされる。また、品質の変動が小さく一定の品質に保つことができ、工業材料として安定的に利用、供給することが可能で、かつ、あらゆる形状に成形することが可能になる。
【００４２】
次に、本第七具体例としての多孔質セラミックスＧは、上記第六具体例と同様、図６に示す特定の形状を有しない固形物である。
次に、多孔質セラミックスＧの製造方法について説明する。
まず、第一工程として平均粒径２０μｍの麦飯石粉末８５重量パーセントと、平均粒径１０μｍのセピオライト粉末１５重量パーセントとを混合して、混合物を製造する。第二工程としてこの混合物に対して１０重量パーセントの組成比率で平均長さ４０μｍのカオウールを追加する。なお、混合する各材料の組成比率を上記に示す数値に限定したのは、上記第一具体例と同様の理由からである。第三工程として上記第二工程で製造した混合物を金型を用いて一軸加圧で仮成形した後、さらに、ＣＩＰにより任意形状に成形する。そして、第四工程としてこの成形物を大気中で６００℃で焼成して多孔質セラミックスＧを製造する。なお、成形物の焼成温度を６００℃としたのは、バインダーを上記混合物に追加しないからであり、従って、比較的低い焼成温度で製造できる。
次に、多孔質セラミックスＧの使用状態について説明する。
多孔質セラミックスＧを、上記第六具体例と同様に、水道水等の中へ浸漬したり、水道水等を多孔質セラミックスＧに当てたり等することにより、上記炭酸塩鉱物を水中へ溶出させることによる浄水機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土による滅菌機能とによって、カルシウム、マグネシウム等のミネラル分が水道水等の中へ溶出されるとともに、多孔質セラミックスＧが水道水等に含まれているトリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類をほぼ完全に吸着除去し、水道水等の活性化がなされる。また、品質の変動が小さく一定の品質に保つことができ、工業材料として安定的に利用、供給することが可能で、かつ、あらゆる形状に成形することが可能になる。
【００４３】
次に、本第八具体例としての多孔質セラミックスＨは、上記第六具体例と同様、図６に示す特定の形状を有しない固形物である。
次に、多孔質セラミックスＨの製造方法について説明する。
まず、第一工程として平均粒径２０μｍの麦飯石粉末９０重量パーセントと、平均粒径１０μｍのセピオライト粉末１０重量パーセントとを混合して、混合物を製造する。第二工程としてこの混合物に対して１５重量パーセントの組成比率で平均長さ４０μｍのカオウールを追加する。なお、混合する各材料の組成比率を上記に示す数値に限定したのは、上記第一具体例と同様の理由からである。第三工程として上記第二工程で製造した混合物に、パラフィンとステアリン酸からなるバインダー（成形助剤）を加える。第四工程として金型を用いて一軸加圧で仮成形した後、さらに、ＣＩＰにより任意形状に成形する。そして、第五工程としてこの成形物を大気中で７５０℃で焼成して多孔質セラミックスＨを製造する。なお、成形物の焼成温度を７５０℃としたのは、上記第一具体例と同様の理由からである。
次に、多孔質セラミックスＨの使用状態について説明する。
多孔質セラミックスＨを、上記第六具体例と同様に、水道水等の中へ浸漬したり、水道水等を多孔質セラミックスＨに当てたり等することにより、上記炭酸塩鉱物を水中へ溶出させることによる浄水機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土による滅菌機能とによって、カルシウム、マグネシウム等のミネラル分が水道水等の中へ溶出されるとともに、多孔質セラミックスＧが水道水等に含まれているトリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類をほぼ完全に吸着除去し、水道水等の活性化がなされる。また、品質の変動が小さく一定の品質に保つことができ、工業材料として安定的に利用、供給することが可能で、かつ、あらゆる形状に成形することが可能になる。
【００４４】
次に、本第九具体例としての精水器用多孔質セラミックフィルターＩは、上記第二具体例と同様、図３に示すように、外周断面形状及び各孔部の断面形状が四角形状を呈するハニカム形状に形成された筒状体である。
次に、精水器用多孔質セラミックフィルターＩの製造方法について説明する。まず、第一工程として平均粒径２０μｍの麦飯石粉末８５重量パーセントと、平均粒径１０μｍのセピオライト粉末１５重量パーセントとを混合して、混合物を製造する。第二工程としてこの混合物に対して１０重量パーセントの組成比率で平均長さ４０μｍのカオウールを追加する。なお、混合する各材料の組成比率を上記に示す数値に限定したのは、上記第一具体例と同様の理由からである。第三工程として上記第二工程で製造した混合物の粉末に、バインダー（成形助剤）としての商品名「セランダーＹＢ−１３１Ｄ」を加える。第四工程としてハニカム形状の筒状体に押出成形する。そして、第五工程としてこの成形物を乾燥後、大気中で６５０℃、７００℃、７５０℃のいずれかで焼成して精水器用多孔質セラミックフィルターＩを製造する。なお、ハニカム形状の筒状体の焼成温度を上記の範囲内に限定したのは、上記第一具体例と同様の理由からである。
次に、精水器用多孔質セラミックフィルターＩの使用状態について説明する。精水器用多孔質セラミックフィルターＩを、上記第二具体例と同様に、精水器用多孔質セラミックフィルターＩの内部、すなわち、複数の孔部内へ水道水等を通すことにより、ハニカム形状を呈していて水道水等が接する単位時間当たりの精水器用多孔質セラミックフィルターＩの表面積が大きくなり、しかも、圧力損失が小さいので、精水器用多孔質セラミックフィルターＩ通過後の水道水等の単位時間当たりの流量が比較的多くなり、かつ、上記炭酸塩鉱物を水中へ溶出させることによる浄水機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土による滅菌機能とによって、カルシウム、マグネシウム等のミネラル分を十分に水道水等の中へ溶出させることができるとともに、精水器用多孔質セラミックフィルターＩが水道水等に含まれているトリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類をほぼ完全に吸着除去し、従って、浄化効率が高く、水道水等の活性化がなされる。また、品質の変動が小さく一定の品質に保つことがで き、工業材料として安定的に利用、供給することが可能で、かつ、あらゆる形状に成形することが可能になる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明に基づく多孔質セラミックスによれば、水道水等の中に浸漬させること等により、上記ミネラル分を水中へ溶出させるミネラル分溶出機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土及びセピオライトによる滅菌機能とによって、カルシウム、マグネシウム等のミネラル分が水道水等に溶出されるとともに、多孔質セラミックスが水道水等に含まれているトリハロメタン、有機塩素化合物（残留塩素）、雑菌類をほぼ完全に吸着、滅菌し、従って、水道水等の中からこれらを除去することができる。また、品質を一定に保持することができる。また、品質の変動が小さく一定の品質に保つことができ、工業材料として安定的に利用、供給することが可能で、かつ、あらゆる形状に成形することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく第一具体例の精水器用多孔質セラミックフィルターを示す斜視図である。
【図２】本発明に基づく第一から第五具体例の精水器用多孔質セラミックフィルターの製造方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明に基づく第二、第五又は第九具体例の精水器用多孔質セラミックフィルターを示す斜視図である。
【図４】本発明に基づく第三具体例の精水器用多孔質セラミックフィルターを示す斜視図である。
【図５】本発明に基づく第四具体例の精水器用多孔質セラミックフィルターを示す斜視図である。
【図６】本発明に基づく第六、第七又は第八具体例の多孔質セラミックスを示す斜視図である。
【符号の説明】
１０ パイプ
２０ ビーズ
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ 精水器用多孔質セラミックフィルター
Ｆ、Ｇ、Ｈ 多孔質セラミックス
Ｉ 精水器用多孔質セラミックフィルター
Claims (1)
- ６０〜９０重量パーセントの範囲内のいずれかの組成比率の炭酸塩鉱物を組成分として含む花崗斑岩粉末と、
５〜３０重量パーセントの範囲内のいずれかの組成比率のセピオライト粉末と、
５〜２０重量パーセントの範囲内のいずれかの組成比率のカオウールとを混合したものに、
バインダーを加えたものを成形して、６５０℃〜７５０℃の範囲内で焼成することにより、
カオウールによる形状保持性及びセピオライトの脱水安定形であるメタセピオライトの形成性を確保すべくなすとともに、
ミネラル分を水中へ溶出させるミネラル分溶出機能と、上記炭酸塩鉱物の風化が進むことによって生じた風化生成粘土及びセピオライトによる殺菌機能とを有するべくなしたことを特徴とする多孔質セラミックス。
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