JP6805043B2 - Cartridge for water purifier and water purifier for softening - Google Patents

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本発明は、水道水を浄化する共に軟化する軟化用浄水器及びそれに用いられる浄水器用カートリッジに関する。 The present invention relates to a water purifier for softening that purifies and softens tap water and a cartridge for a water purifier used therein.

軟水の効能として、(a)お茶やコーヒーの味をまろやかにする、(b)調理器具等のスケール発生を防止する、(c)石鹸の泡立ちが良くなる、(d)グラス等容器へのウォーターマーク発生を抑制する等がある。このため、従来から、軟化機能を有する浄水器が広く利用されている。 The effects of soft water include (a) mellowing the taste of tea and coffee, (b) preventing scale generation in cooking utensils, (c) improving the foaming of soap, and (d) water in containers such as glasses. There are measures such as suppressing the generation of marks. For this reason, water purifiers having a softening function have been widely used conventionally.

水の軟化方法としては、(1)カチオン交換樹脂を用いる方法、(2)NF(Nanofiltration;ナノろ過)又はRO(Reverse Osmosis;逆浸透)膜を用いる方法、(3)アルカリ剤を添加することにより沈澱したものを除去する方法などがある。これらの中で、エネルギー効率や装置の維持管理面から、上記(1)のカチオン交換樹脂を用いる方法が優れている。 As a method for softening water, (1) a method using a cation exchange resin, (2) a method using an NF (Nanofiltration; nanofiltration) or RO (Reverse Osmosis) membrane, and (3) adding an alkaline agent. There is a method of removing the sedimented material. Among these, the method using the cation exchange resin described in (1) above is excellent from the viewpoint of energy efficiency and maintenance of the apparatus.

軟化用浄水器として、カチオン交換樹脂を用いる方法を選択した場合、硬度除去性能が重要視されることはもちろんのこと、カチオン交換樹脂自体からの不純物の溶出により、処理水品質を損なわないことも重要である。 When a method using a cation exchange resin is selected as the water purifier for softening, not only the hardness removal performance is emphasized, but also the quality of treated water is not impaired by the elution of impurities from the cation exchange resin itself. is important.

カチオン交換樹脂自体からの溶出物対策としては、例えば、特開平7−204631号公報(特許文献1)に、カチオン交換樹脂と活性炭を混合した浄水器が開示されている。 As a countermeasure against elution from the cation exchange resin itself, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-204631 (Patent Document 1) discloses a water purifier in which a cation exchange resin and activated carbon are mixed.

また、特開2016−22443号公報(特許文献2)には、強酸性カチオン交換樹脂からのホルムアルデヒドの溶出を抑制するために、架橋度が16〜24%の強酸性カチオン交換樹脂が充填された浄水器用カートリッジが開示されている。 Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-22443 (Patent Document 2) is filled with a strong acid cation exchange resin having a degree of cross-linking of 16 to 24% in order to suppress elution of formaldehyde from the strong acid cation exchange resin. Cartridges for water purifiers are disclosed.

特開平7−204631号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-204631 特開2016−22443号公報JP-A-2016-22443

しかし、カチオン交換樹脂からの溶出物のうち、ホルムアルデヒドは、活性炭に吸着され難いため、引用文献1の浄水器では、カチオン交換樹脂からのホルムアルデヒドの除去は不十分であった。 However, among the eluates from the cation exchange resin, formaldehyde is difficult to be adsorbed on the activated carbon, so that the water purifier of Reference 1 did not sufficiently remove formaldehyde from the cation exchange resin.

また、引用文献2の浄水器用カートリッであってもなお、強酸性カチオン交換樹脂から溶出するホルムアルデヒドの除去が不十分であるとの問題、特に一定時間静置後、通水再開初期の軟化水へのホルムアルデヒドの溶出量が多いとの問題があった。 Further, even in the case of the water purifier cartridge of Cited Document 2, there is a problem that formaldehyde eluted from the strongly acidic cation exchange resin is insufficiently removed, especially after standing for a certain period of time, to softened water at the initial stage of resumption of water flow. There was a problem that the amount of formaldehyde elution was large.

従って、本発明の目的は、強酸性カチオン交換樹脂から溶出するホルムアルデヒドを低減することができる浄水器用カートリッジ及びそれが用いられている軟化用浄水器を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a water purifier cartridge capable of reducing formaldehyde eluted from a strongly acidic cation exchange resin and a water purifier for softening in which the cartridge is used.

このような上記課題は、以下の本発明によって解決される。
すなわち、本発明(1)は、水道水の供給口及び軟化水の排出口が形成されているカートリッジ容器と、
該カートリッジ容器内の軟化処理材の充填領域に充填されて軟化処理材と、
を有し、
該軟化処理材が、塩形の強酸性カチオン交換樹脂と、ポリアミン型のアニオン交換樹脂と、の混合物からなること、
を特徴とする浄水器用カートリッジを提供するものである。
Such a problem is solved by the following invention.
That is, the present invention (1) includes a cartridge container in which a tap water supply port and a softened water discharge port are formed.
The softening material is filled in the filling area of the softening material in the cartridge container.
Have,
The softening material comprises a mixture of a salt-type strong acid cation exchange resin and a polyamine-type anion exchange resin.
It is intended to provide a cartridge for a water purifier characterized by.

また、本発明(2)は、前記塩形の強酸性カチオン交換樹脂のカチオン交換容量(eq/L−R)に対する前記ポリアミン型のアニオン交換樹脂のアニオン交換容量(eq/L−R)の比(アニオン交換容量/カチオン交換容量)が、0.005〜0.2であることを特徴とする(1)の浄水器用カートリッジを提供するものである。 Further, in the present invention (2), the ratio of the anion exchange capacity (eq / LR) of the polyamine type anion exchange resin to the cation exchange capacity (eq / L-R) of the salt-type strong acid cation exchange resin. The present invention provides the cartridge for a water purifier according to (1), wherein (anion exchange capacity / cation exchange capacity) is 0.005 to 0.2.

また、本発明(3)は、前記ポリアミン型のアニオン交換樹脂の一部が、塩酸形であることを特徴とする(1)又は(2)いずれかの浄水器用カートリッジを提供するものである。 Further, the present invention (3) provides a cartridge for a water purifier according to either (1) or (2), wherein a part of the polyamine type anion exchange resin is in the hydrochloric acid type.

また、本発明(4)は、前記軟化処理材が、更に、粒状活性炭も混合されている混合物からなることを特徴とする(1)〜(3)いずれかの浄水器用カートリッジを提供するものである。 Further, the present invention (4) provides a cartridge for a water purifier according to any one of (1) to (3), wherein the softening material is composed of a mixture in which granular activated carbon is also mixed. is there.

また、本発明(5)は、前記塩形の強酸性カチオン交換樹脂及び前記ポリアミン型のアニオン交換樹脂に対する前記粒状活性炭の混合割合(粒状活性炭/(塩形の強酸性カチオン交換樹脂+ポリアミン型のアニオン交換樹脂))が、体積基準で、0.02〜0.2であることを特徴とする(1)〜(4)いずれかの浄水器用カートリッジを提供するものである。 Further, in the present invention (5), the mixing ratio of the granular activated carbon to the salt-type strong acid cation exchange resin and the polyamine-type anion exchange resin (granular activated carbon / (salt-type strong acid cation exchange resin + polyamine type) It provides a cartridge for a water purifier according to any one of (1) to (4), wherein the anion exchange resin)) is 0.02 to 0.2 on a volume basis.

本発明(6)は、(1)〜(5)いずれかの浄水器用カートリッジと、
該浄水器用カートリッジを収納する筐体と、
を有することを特徴とする軟化用浄水器を提供するものである。
The present invention (6) includes a cartridge for a water purifier according to any one of (1) to (5).
A housing for storing the water purifier cartridge and
It provides a water purifier for softening, which is characterized by having.

本発明によれば、強酸性カチオン交換樹脂から溶出するホルムアルデヒドを低減することができる浄水器用カートリッジ及びそれが用いられている軟化用浄水器を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a water purifier cartridge capable of reducing formaldehyde eluted from a strongly acidic cation exchange resin and a water purifier for softening in which the cartridge is used.

本発明の浄水器用カートリッジは、水道水の供給口及び軟化水の排出口が形成されているカートリッジ容器と、
該カートリッジ容器内の軟化処理材の充填領域に充填されて軟化処理材と、
を有し、
該軟化処理材が、塩形の強酸性カチオン交換樹脂と、ポリアミン型のアニオン交換樹脂と、の混合物からなること、
を特徴とする浄水器用カートリッジである。
The cartridge for a water purifier of the present invention includes a cartridge container in which a tap water supply port and a softened water discharge port are formed.
The softening material is filled in the filling area of the softening material in the cartridge container.
Have,
The softening material comprises a mixture of a salt-type strong acid cation exchange resin and a polyamine-type anion exchange resin.
It is a cartridge for a water purifier characterized by.

本発明の浄水器用カートリッジは、水道水の供給口及び軟化水の排出口が形成されているカートリッジ容器と、カートリッジ容器内の軟化処理材の充填領域に充填されて軟化処理材と、を有する。そして、本発明の浄水器用カートリッジは、水道水の供給口と、軟化用浄水器の筐体内に形成されている水道水の供給経路とが繋がり、且つ、軟化水の排出口と、軟化用浄水器の筐体内に形成されている軟化水の排出経路とが繋がるように、軟化用浄水器の筐体内に設置される。 The cartridge for a water purifier of the present invention has a cartridge container in which a tap water supply port and a softened water discharge port are formed, and a softening treatment material filled in a filling region of the softening treatment material in the cartridge container. In the water purifier cartridge of the present invention, the tap water supply port and the tap water supply path formed in the housing of the softening water purifier are connected, and the softening water discharge port and the softening water purification water are connected. It is installed in the housing of the softening water purifier so as to be connected to the discharge path of the softened water formed in the housing of the vessel.

本発明の浄水器用カートリッジに係る軟化処理材は、塩形の強酸性カチオン交換樹脂と、ポリアミン型のアニオン交換樹脂と、の混合物により構成されている。軟化処理材は、本発明の浄水器用カートリッジのカートリッジ容器内の軟化処理材の充填領域に充填されて、軟化処理材層を形成している。 The softening material according to the cartridge for a water purifier of the present invention is composed of a mixture of a salt-type strong acid cation exchange resin and a polyamine-type anion exchange resin. The softening material is filled in the filling region of the softening material in the cartridge container of the cartridge for a water purifier of the present invention to form a softening material layer.

塩形の強酸性カチオン交換樹脂の基体は、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体である。塩形の強酸性カチオン交換樹脂の基体を形成する樹脂材は、水道水と接触すると、ホルムアルデヒドを発生させ、被処理水へホルムアルデヒドを放出する。 The substrate of the salt-type strong acid cation exchange resin is a styrene-divinylbenzene copolymer. When the resin material forming the substrate of the salt-type strong acid cation exchange resin comes into contact with tap water, it generates formaldehyde and releases formaldehyde into the water to be treated.

塩形の強酸性カチオン交換樹脂は、ゲル型構造、マクロポーラス型構造、ポーラス型構造のいずれの構造でもよい。そして、塩形の強酸性カチオン交換樹脂の構造は、ゲル型構造が、交換容量が高いので硬度吸着量が多くなる点で、好ましい。 The salt-type strong acid cation exchange resin may have any of a gel-type structure, a macroporous-type structure, and a porous-type structure. The structure of the salt-type strongly acidic cation exchange resin is preferable because the gel-type structure has a high exchange capacity and therefore a large amount of hardness adsorption.

塩形の強酸性カチオン交換樹脂のカチオン交換基は、スルホン酸基である。また、塩形の強酸性カチオン樹脂の塩形は、Na形又はK形である。 The cation exchange group of the salt-type strong acid cation exchange resin is a sulfonic acid group. The salt form of the salt form of the strongly acidic cationic resin is Na form or K form.

塩形の強酸性カチオン交換樹脂としては、例えば、ダウケミカル製のアンバージェット1220Na、住化ケムテックス製のイマックHP1220Naが挙げられる。また、塩形の強酸性カチオン交換樹脂としては、強酸性カチオン交換樹脂であるダウエックス製のアンバージェット1020H等を、Na形又はK形に変換したものでもよい。 Examples of the salt-type strong acid cation exchange resin include Amberjet 1220Na manufactured by Dow Chemical and Immac HP1220Na manufactured by Sumika Chemtex. Further, as the salt-type strong acid cation exchange resin, a strong acid cation exchange resin such as Dowex's Amber Jet 1020H may be converted into a Na type or a K type.

塩形の強酸性カチオン交換樹脂の湿潤状態のイオン交換容量は、好ましくは1.5〜3.0(eq/L−R)、特に好ましくは1.7〜2.7(eq/L−R)である。 The wet ion exchange capacity of the salt-type strong acid cation exchange resin is preferably 1.5 to 3.0 (eq / L-R), particularly preferably 1.7 to 2.7 (eq / L-R). ).

塩形の強酸性カチオン交換樹脂の調和平均径は、好ましくは400〜900μm、特に好ましくは500〜800μmである。 The harmonic mean diameter of the salt-type strong acid cation exchange resin is preferably 400 to 900 μm, particularly preferably 500 to 800 μm.

ポリアミン型のアニオン交換樹脂の基体は、特に制限されず、例えば、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、アクリル酸−ジビニルベンゼン共重合体等が挙げられる。ポリアミン型のアニオン交換樹脂の架橋度は、樹脂材の種類により、適宜選択される。 The substrate of the polyamine type anion exchange resin is not particularly limited, and examples thereof include a styrene-divinylbenzene copolymer and an acrylic acid-divinylbenzene copolymer. The degree of cross-linking of the polyamine type anion exchange resin is appropriately selected depending on the type of resin material.

ポリアミン型のアニオン交換樹脂は、ゲル型構造、マクロポーラス型構造、ポーラス型構造のいずれの構造でもよい。そして、ポリアミン型のアニオン交換樹脂の構造は、マクロポーラス型が好ましい。 The polyamine type anion exchange resin may have any of a gel type structure, a macroporous type structure, and a porous type structure. The structure of the polyamine type anion exchange resin is preferably a macroporous type.

ポリアミン型のアニオン交換樹脂のアニオン交換基は、第一級アミン基、第二級アミン基、第三級アミン基及び第四級アンモニウム基のうちのいずれか1種、又はこれらのうちの2種以上の組み合わせである。第一級アミン基、第二級アミン基、第三級アミン基及び第四級アンモニウム基としては、通常、ポリアミン型のアニオン交換樹脂に用いられている基であれば、特に制限されない。ポリアミン型のアニオン交換樹脂中のアミン基は、塩酸形に変換されていてもよい。 The anion exchange group of the polyamine type anion exchange resin is one of a primary amine group, a secondary amine group, a tertiary amine group and a quaternary ammonium group, or two of them. The above combination. The primary amine group, secondary amine group, tertiary amine group and quaternary ammonium group are not particularly limited as long as they are groups usually used for polyamine type anion exchange resins. The amine group in the polyamine type anion exchange resin may be converted to the hydrochloric acid type.

ポリアミン型のアニオン交換樹脂は、一部が塩酸形であることが、処理水である軟化水のpHを7近くに調節し易くなる点で、好ましい。ポリアミン型のアニオン交換樹脂中のアミン基が塩酸形に変換されている割合は、アミン基の種類や導入量等により、適宜選択される。 It is preferable that a part of the polyamine type anion exchange resin is in the hydrochloric acid type because it is easy to adjust the pH of the softened water which is the treated water to close to 7. The ratio of amine groups converted to hydrochloric acid in the polyamine type anion exchange resin is appropriately selected depending on the type of amine group, the amount introduced, and the like.

ポリアミン型のアニオン交換樹脂としては、例えば、ピュロライト社製のピュロライトA830W、三菱化学社製のダイアイオンWA20等が挙げられる。 Examples of the polyamine type anion exchange resin include Purolite A830W manufactured by Purolite Co., Ltd. and Diaion WA20 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.

ポリアミン型のアニオン交換樹脂の湿潤状態のイオン交換容量は、好ましくは2〜4(eq/L−R)、特に好ましくは2.5〜3.5(eq/L−R)である。ポリアミン型のアニオン交換樹脂のイオン交換容量が、上記範囲であることにより、ホルムアルデヒドの吸着性能が高くなる。 The wet ion exchange capacity of the polyamine type anion exchange resin is preferably 2 to 4 (eq / L-R), particularly preferably 2.5 to 3.5 (eq / L-R). When the ion exchange capacity of the polyamine type anion exchange resin is within the above range, the formaldehyde adsorption performance is enhanced.

ポリアミン型のアニオン交換樹脂の調和平均径は、好ましくは300〜1200μm、特に好ましくは500〜1000μmである。 The harmonic mean diameter of the polyamine type anion exchange resin is preferably 300 to 1200 μm, particularly preferably 500 to 1000 μm.

本発明の浄水器用カートリッジに係る軟化処理材は、塩形の強酸性カチオン交換樹脂と、ポリアミン型のアニオン交換樹脂と、の混合物からなる。本発明の浄水器用カートリッジでは、軟化処理材が、塩形の強酸性カチオン交換樹脂と、ポリアミン型のアニオン交換樹脂と、の混合物からなることにより、ホルムアルデヒドの発生源である強酸性カチオン交換樹脂の近傍に、ホルムアルデヒドの吸着能が高いポリアミン型のアニオン交換樹脂が存在しているので、ホルムアルデヒドが、強酸性カチオン交換樹脂から溶出しても、速やかに、ポリアミン型のアニオン交換樹脂に吸着される。そのため、本発明の浄水器用カートリッジに係る軟化処理材は、強酸性カチオン交換樹脂から溶出するホルムアルデヒドの除去性能に優れる。 The softening material according to the cartridge for a water purifier of the present invention comprises a mixture of a salt-type strong acid cation exchange resin and a polyamine-type anion exchange resin. In the water purifier cartridge of the present invention, the softening treatment material is composed of a mixture of a salt-type strong acid cation exchange resin and a polyamine type anion exchange resin, whereby the strong acid cation exchange resin which is a source of formaldehyde is used. Since a polyamine type anion exchange resin having a high ability to adsorb formaldehyde exists in the vicinity, even if formaldehyde is eluted from the strongly acidic cation exchange resin, it is quickly adsorbed on the polyamine type anion exchange resin. Therefore, the softening material according to the cartridge for a water purifier of the present invention is excellent in the ability to remove formaldehyde eluted from the strongly acidic cation exchange resin.

軟化処理材として、塩形の強酸性カチオン交換樹脂のみ、又は塩形の強酸性カチオン交換樹脂と粒状活性炭の混合物で、水道水を処理する場合、連続して軟化処理材に水道水が流通されているときは、被処理水と強酸性カチオン交換樹脂との接触時間が非常に短いので、ホルムアルデヒドが強酸性カチオン交換樹脂から溶出してきたとしも、処理水である軟化水中のホルムアルデヒド濃度は非常に低く、ホルムアルデヒドの溶出が問題になることはない。また、軟化処理材への水道水の流通が停止されている時間が短いときは、軟化水へのホルムアルデヒドの溶出量が少ないため、ホルムアルデヒドの溶出が問題になることは少ない。それに対して、一定時間軟化処理材への水道水の流通がされないまま静置されている状態が続くと、浄水器用カートリッジの軟化処理材の充填領域で、被処理水と強酸性カチオン交換樹脂とが接触している時間が長くなるので、軟化処理材の充填領域内の軟化水へ溶出して蓄積されるホルムアルデヒド量が多くなる。そのため、一定時間静置後、通水再開初期の軟化水中のホルムアルデヒドの濃度が高くなってしまい、軟化水へのホルムアルデヒドの溶出の問題が生じる。 When tap water is treated with only a salt-type strong acid cation exchange resin or a mixture of a salt-type strong acid cation exchange resin and granular activated charcoal as a softening treatment material, tap water is continuously distributed to the softening treatment material. In this case, the contact time between the water to be treated and the strong acid cation exchange resin is very short, so even if formaldehyde elutes from the strong acid cation exchange resin, the formaldehyde concentration in the softened water, which is the treated water, is very high. It is low and elution of formaldehyde is not a problem. Further, when the flow of tap water to the softening material is stopped for a short time, the amount of formaldehyde eluted into the softened water is small, so that the elution of formaldehyde is less likely to become a problem. On the other hand, if the tap water is left standing for a certain period of time without being circulated to the softening treatment material, the water to be treated and the strongly acidic cation exchange resin are formed in the filling region of the softening treatment material of the water purifier cartridge. Since the contact time is long, the amount of formaldehyde that elutes and accumulates in the softened water in the filling region of the softening material increases. Therefore, after standing for a certain period of time, the concentration of formaldehyde in the softened water at the initial stage of resuming water flow becomes high, which causes a problem of elution of formaldehyde into the softened water.

強酸性カチオン交換樹脂から溶出するホルムアルデヒドを、ポリアミン型のアニオン交換樹脂で吸着除去するため、前段に塩形の強酸性カチオン交換樹脂の充填領域を、後段に、ポリアミン型のアニオン交換樹脂の充填領域を設けると、前段の強酸性カチオン交換樹脂から溶出されるホルムアルデヒドを、後段で吸着除去できるので、軟化水中のホルムアルデヒドの濃度が低い場合は、ホルムアルデヒドの除去を行えるが、軟化水中のホルムアルデヒドの濃度が高い場合は、ホルムアルデヒドの除去が不十分となるおそれがある。そのため、前段に強酸性カチオン交換樹脂の充填領域が、後段に、ポリアミン型のアニオン交換樹脂の充填領域が設けられている浄水器用カートリッジには、一定時間静置後、通水再開初期の軟化水中のホルムアルデヒドの溶出の問題が生じるおそれがある。あるいは、前段に強酸性カチオン交換樹脂の充填領域が、後段に、ポリアミン型のアニオン交換樹脂の充填領域が設けられている浄水器用カートリッジには、一定時間静置後、通水再開初期の軟化水中のホルムアルデヒドの溶出量を低減するために、後段のポリアミン型のアニオン交換樹脂の充填量を多くしなければならないということが生じる。 In order to adsorb and remove formaldehyde eluted from the strong acid cation exchange resin with the polyamine type anion exchange resin, the salt-type strong acid cation exchange resin filling region is in the first stage and the polyamine type anion exchange resin filling region is in the second stage. If is provided, the formaldehyde eluted from the strong acid cation exchange resin in the first stage can be adsorbed and removed in the second stage. Therefore, if the concentration of formaldehyde in the softened water is low, the formaldehyde can be removed, but the concentration of formaldehyde in the softened water is high. If it is high, the removal of formaldehyde may be insufficient. Therefore, the water purifier cartridge, which is provided with a strongly acidic cation exchange resin filling region in the first stage and a polyamine type anion exchange resin filling region in the second stage, is allowed to stand for a certain period of time and then the softened water at the initial stage of resuming water flow. Formaldehyde elution problems may occur. Alternatively, a water purifier cartridge having a strongly acidic cation exchange resin filling region in the first stage and a polyamine type anion exchange resin filling region in the second stage is left to stand for a certain period of time and then softened water at the initial stage of resumption of water flow. In order to reduce the elution amount of formaldehyde, it is necessary to increase the filling amount of the polyamine type anion exchange resin in the subsequent stage.

それに対して、本発明の浄水器用カートリッジでは、軟化処理材の充填領域に、塩形の強酸性カチオン交換樹脂と、ポリアミン型のアニオン交換樹脂と、の混合物が充填されているので、浄水器用カートリッジの軟化処理材の充填領域で、被処理水と強酸性カチオン交換樹脂とが長時間接触しても、強酸性カチオン交換樹脂から溶出するホルムアルデヒドが、近傍に存在しているポリアミン型のアニオン交換樹脂にすぐに吸着されるので、溶出したホルムアルデヒドが被処理水中に蓄積することはない。そのため、本発明の浄水器用カートリッジでは、一定時間静置後、通水再開初期の軟化水中のホルムアルデヒドの溶出の問題を防ぐことができる。 On the other hand, in the water purifier cartridge of the present invention, the filling region of the softening material is filled with a mixture of a salt-type strongly acidic cation exchange resin and a polyamine-type anion exchange resin, so that the water purifier cartridge is filled. Even if the water to be treated and the strongly acidic cation exchange resin are in contact with each other for a long time in the filled region of the softened material, the formaldehyde eluted from the strongly acidic cation exchange resin is present in the vicinity of the polyamine type anion exchange resin. Since it is immediately adsorbed, the eluted formaldehyde does not accumulate in the water to be treated. Therefore, the cartridge for a water purifier of the present invention can prevent the problem of elution of formaldehyde in the softened water at the initial stage of resuming water flow after standing for a certain period of time.

また、本発明の浄水器用カートリッジでは、効率的に、強酸性カチオン交換樹脂から溶出したホルムアルデヒドを吸着除去できるので、軟化処理材中のポリアミン型のアニオン交換樹脂の使用量を少なくすることができる。軟化処理材中の塩形の強酸性カチオン交換樹脂の湿潤状態のカチオン交換容量(eq/L−R)に対するポリアミン型のアニオン交換樹脂の湿潤状態のアニオン交換容量(eq/L−R)の比(アニオン交換容量/カチオン交換容量)は、好ましくは0.005〜0.2、特に好ましくは0.01〜0.15である。軟化処理材中の塩形の強酸性カチオン交換樹脂のカチオン交換容量に対するポリアミン型のアニオン交換樹脂のアニオン交換容量の比が、上記範囲にあることにより、少ない使用量のポリアミン型のアニオン交換樹脂で、強酸性カチオン交換樹脂から溶出するホルムアルデヒドを効率よく除去できる。 Further, in the cartridge for a water purifier of the present invention, formaldehyde eluted from the strongly acidic cation exchange resin can be efficiently adsorbed and removed, so that the amount of the polyamine type anion exchange resin used in the softening treatment material can be reduced. The ratio of the wet cation exchange capacity (eq / L-R) of the polyamine-type anion exchange resin to the wet cation exchange capacity (eq / L-R) of the salt-type strong acid cation exchange resin in the softened material. (Anion exchange capacity / cation exchange capacity) is preferably 0.005 to 0.2, particularly preferably 0.01 to 0.15. When the ratio of the anion exchange capacity of the polyamine type anion exchange resin to the cation exchange capacity of the salt-type strong acid cation exchange resin in the softening material is within the above range, a small amount of the polyamine type anion exchange resin can be used. , Formaldehyde eluted from the strongly acidic cation exchange resin can be efficiently removed.

軟化処理材は、塩形の強酸性カチオン交換樹脂とポリアミン型のアニオン交換樹脂とに加え、更に、粒状活性炭を含有するもの、すなわち、塩形の強酸性カチオン交換樹脂と、ポリアミン型のアニオン交換樹脂と、粒状活性炭と、からなる混合物であってもよい。粒状活性炭は、水道水中の残留塩素除去、強酸性カチオン樹脂からの溶出有機物除去、ポリアミン樹脂からの溶出有機物除去の機能を果たす。 The softening treatment material contains a salt-type strong acid cation exchange resin and a polyamine-type anion exchange resin, and further contains granular activated carbon, that is, a salt-type strong acid cation exchange resin and a polyamine-type anion exchange. It may be a mixture consisting of a resin and granular activated carbon. Granular activated carbon fulfills the functions of removing residual chlorine in tap water, removing eluted organic substances from strongly acidic cationic resins, and removing eluted organic substances from polyamine resins.

粒状活性炭は、球形又は不定形の粒状の活性炭である。粒状活性炭としては、木粉系、ヤシガラ系、フェノール樹脂系、石油コークス系、石炭コークス系、ピッチ系等の原料が賦活された材料が挙げられる。粒状活性炭としては、例えば、フタムラ社製の太閤活性炭CW480PGR、CN480Gや、クラレ製のクラレコールGW−B等が挙げられる。 Granular activated carbon is spherical or amorphous granular activated carbon. Examples of the granular activated carbon include materials in which raw materials such as wood flour, coconut husk, phenolic resin, petroleum coke, coal coke, and pitch are activated. Examples of the granular activated carbon include Taiko activated carbon CW480PGR and CN480G manufactured by Futamura, and Kuraraycol GW-B manufactured by Kuraray.

粒状活性炭の比表面積は、好ましくは600〜1800m/g、特に好ましくは800〜1800m/gである。また、粒状活性炭の全細孔容積は、好ましくは0.4〜1.4mL/g、特に好ましくは0.6〜1.4mL/gである。 The specific surface area of the granular activated carbon is preferably 600 to 1800 m 2 / g, particularly preferably 800 to 1800 m 2 / g. The total pore volume of the granular activated carbon is preferably 0.4 to 1.4 mL / g, particularly preferably 0.6 to 1.4 mL / g.

粒状活性炭は、体積基準の粒度分布において、0.180〜2.36mmの範囲に90%以上存在しているものが好ましく、0.180〜2.36mmの範囲に95%以上存在しているものが特に好ましい。 The granular activated carbon preferably has 90% or more in the range of 0.180 to 2.36 mm, and 95% or more in the range of 0.180 to 2.36 mm in the volume-based particle size distribution. Is particularly preferable.

粒状活性炭の真密度は、好ましくは1.5〜2.5g/mL、特に好ましくは1.9〜2.3g/mLである。 The true density of the granular activated carbon is preferably 1.5 to 2.5 g / mL, particularly preferably 1.9 to 2.3 g / mL.

軟化処理材中、塩形の強酸性カチオン交換樹脂及びポリアミン型のアニオン交換樹脂の合計量に対する粒状活性炭の比(粒状活性炭/(塩形の強酸性カチオン交換樹脂+ポリアミン型のアニオン交換樹脂))は、体積基準で、0.02〜0.2であることが好ましく、0.05〜0.11であることが特に好ましい。 Ratio of granular activated carbon to the total amount of salt-type strong acid cation exchange resin and polyamine-type anion exchange resin in the softened material (granular activated carbon / (salt-type strong acid cation exchange resin + polyamine-type anion exchange resin)) Is preferably 0.02 to 0.2, and particularly preferably 0.05 to 0.11 on a volume basis.

本発明の浄水器用カートリッジは、水道水の供給口と、本発明の軟化用浄水器の筐体内に形成されている水道水の供給経路とが繋がり、且つ、軟化水の排出口と、本発明の軟化用浄水器の筐体内に形成されている軟化水の排出経路とが繋がるように、本発明の軟化用浄水器の筐体内に設置される。 In the water purifier cartridge of the present invention, the tap water supply port and the tap water supply path formed in the housing of the softening water purifier of the present invention are connected, and the softened water discharge port and the present invention It is installed in the housing of the water purifier for softening of the present invention so as to be connected to the discharge path of the softened water formed in the housing of the water purifier for softening.

そして、水道水が、本発明の軟化浄水器内に供給され、本発明の軟化用浄水器の筐体内の水道水の供給経路を経て、軟化処理材の充填領域内に供給されて、軟化処理材層に通液される。水道水が、軟化処理材層を通過するときに、軟化処理材により、水道水中の硬度成分であるCaイオンが、軟化処理材の塩形の強酸性カチオン交換樹脂のNaイオン又はKイオンに交換されて、水道水が軟化される。軟化された処理水は、本発明の軟化浄水器の筐体内の軟化水の排出経路を経て、本発明の軟化用浄水器の外に排出され、軟化水として使用される。 Then, tap water is supplied into the softening water purifier of the present invention, is supplied into the filling region of the softening treatment material via the tap water supply path in the housing of the softening water purifier of the present invention, and is softened. The liquid is passed through the material layer. When tap water passes through the softening material layer, the softening material exchanges Ca ions, which are hardness components in tap water, with Na ions or K ions of the salt-type strong acid cation exchange resin of the softening material. The tap water is softened. The softened treated water is discharged to the outside of the softening water purifier of the present invention through a discharge path of the softened water in the housing of the softened water purifier of the present invention, and is used as softened water.

本発明の軟化用浄水器は、本発明の浄水器用カートリッジと、本発明の浄水器用カートリッジを収納する筐体と、を有することを特徴とする軟化用浄水器である。 The water purifier for softening of the present invention is a water purifier for softening, which comprises a cartridge for the water purifier of the present invention and a housing for accommodating the cartridge for the water purifier of the present invention.

本発明の軟化用浄水器により処理される被処理水は、水道水である。 The water to be treated by the water purifier for softening of the present invention is tap water.

以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に制限されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

(実施例1)
内径4.6cm、高さ100cmのアクリルカラム内に、イオン交換容量2.2(eq/L−R、湿潤状態)、調和平均径610μmのNa形強酸性カチオン交換樹脂(アンバージェット 1220Na、ダウケミカル社製)を900mLと、イオン交換容量3.0(eq/L−R、湿潤状態)、調和平均径850μmのポリアミン型のアニオン交換樹脂、ピュロライトA830W、ピュロライト社製)を100mLとを混合したものを充填し、カートリッジを作製した。
次いで、そのカートリッジ内に、水温23℃の水道水をSV60BV/hrで15分間通水を行った。その後、カーリッジ内に水道水が溜まった状態で、23℃の調節した室内にて、24時間放置した。
24時間放置後、再び、水温23℃の水道水をSV60BV/hrで1分間通水し、その間の処理水を採取した。次いで、処理水のホルムアルデヒド濃度を分析した。その結果を表1に示す。
(Example 1)
Na-type strong acid cation exchange resin (Amberjet 1220Na, Dow Chemical) with an ion exchange capacity of 2.2 (eq / L-R, wet state) and a harmonized average diameter of 610 μm in an acrylic column with an inner diameter of 4.6 cm and a height of 100 cm. A mixture of 900 mL (manufactured by Purolite) and 100 mL of a polyamine type anion exchange resin with an ion exchange capacity of 3.0 (eq / L-R, wet state) and a harmonious average diameter of 850 μm, Purolite A830W, manufactured by Purolite). Was filled to prepare a cartridge.
Next, tap water having a water temperature of 23 ° C. was passed through the cartridge at SV60BV / hr for 15 minutes. Then, with tap water accumulated in the carriage, it was left for 24 hours in a room adjusted at 23 ° C.
After leaving it for 24 hours, tap water having a water temperature of 23 ° C. was passed through again at SV60BV / hr for 1 minute, and the treated water during that period was collected. Then, the formaldehyde concentration of the treated water was analyzed. The results are shown in Table 1.

<イオン交換樹脂の調和平均径の測定方法>
ベックマンコールター社製のレーザー回折散乱法粒度分布測定装置(商品名:LS 13 320(湿式システム))を用いて測定した。
<Measuring method of harmonic mean diameter of ion exchange resin>
The measurement was performed using a laser diffraction / scattering method particle size distribution measuring device (trade name: LS 13 320 (wet system)) manufactured by Beckman Coulter.

(比較例1)
内径4.6cm、高さ100cmのアクリルカラム内の上流側に、Na形強酸性カチオン交換樹脂(アンバージェット 1220Na、ダウケミカル社製)900mLを充填し、下流側に、ポリアミン型のアニオン交換樹脂(ピュロライトA830W、ピュロライト社製)100mLを充填し、積層したこと以外は、実施例1と同様に行った。その結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
900 mL of Na-type strong acid cation exchange resin (Amberjet 1220Na, manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) is filled in the upstream side of an acrylic column having an inner diameter of 4.6 cm and a height of 100 cm, and a polyamine-type anion exchange resin (polyamine type anion exchange resin) is filled in the downstream side. The procedure was the same as in Example 1 except that 100 mL of Purolite A830W (manufactured by Purolite Co., Ltd.) was filled and laminated. The results are shown in Table 1.

(比較例2)
内径4.6cm、高さ100cmのアクリルカラム内に、Na形強酸性カチオン交換樹脂(アンバージェット 1220Na、ダウケミカル社製)を900mLと、比表面積1400m/g、粒径0.18〜0.355mmの範囲内が95%の粒状活性炭(太閤活性炭CW480PGR、フタムラ化学社製)を100mLとを混合したこと以外は、実施例1と同様に行った。その結果を表1に示す。
(Comparative Example 2)
In an acrylic column with an inner diameter of 4.6 cm and a height of 100 cm, 900 mL of Na-type strong acid cation exchange resin (Amberjet 1220Na, manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.), a specific surface area of 1400 m 2 / g, and a particle size of 0.18 to 0. The same procedure as in Example 1 was carried out except that 100 mL of granular activated carbon (Taiko activated carbon CW480PGR, manufactured by Futamura Chemical Co., Ltd.) having a range of 355 mm was mixed with 95%. The results are shown in Table 1.

(比較例3)
内径4.6cm、高さ100cmのアクリルカラム内に、Na形強酸性カチオン交換樹脂(アンバージェット 1220Na、ダウケミカル社製)を900mLのみを充填すること以外は、実施例1と同様に行った。その結果を表1に示す。
(Comparative Example 3)
The same procedure as in Example 1 was carried out except that only 900 mL of a Na-type strong acid cation exchange resin (Amberjet 1220Na, manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) was filled in an acrylic column having an inner diameter of 4.6 cm and a height of 100 cm. The results are shown in Table 1.

(実施例2)
内径4.6cm、高さ100cmのアクリルカラム内に、Na形強酸性カチオン交換樹脂(アンバージェット 1220Na、ダウケミカル社製)を900mLと、ポリアミン型のアニオン交換樹脂(ピュロライトA830W、ピュロライト社製)を100mLと、粒状活性炭(太閤活性炭CW480PGR、フタムラ化学社製)を100mLとを混合したこと以外は、実施例1と同様に行った。その結果を表1に示す。
(Example 2)
900 mL of Na-type strong acid cation exchange resin (Amberjet 1220Na, manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) and polyamine-type anion exchange resin (Purolite A830W, manufactured by Purolite) are placed in an acrylic column with an inner diameter of 4.6 cm and a height of 100 cm. The procedure was the same as in Example 1 except that 100 mL and 100 mL of granular activated carbon (Taiko activated carbon CW480PGR, manufactured by Futamura Chemical Co., Ltd.) were mixed. The results are shown in Table 1.

Figure 0006805043
Figure 0006805043

軟化処理材が、塩形の強酸性カチオン交換樹脂とポリアミン型のアニオン交換樹脂の混合物である実施例1及び2は、通水再開後のホルムアルデヒドの溶出量が低減されていた。一方、軟化処理材に、塩形の強酸性カチオン交換樹脂層とポリアミン型のアニオン交換樹脂層を積層したものを用いた比較例1では、通水再開後のホルムアルデヒドの溶出量が、実施例1及び2に比べ多く、ホルムアルデヒドの低減が不十分であった。軟化処理材が、塩形の強酸性カチオン交換樹脂と粒状活性炭の混合物である比較例2、及びNa形強酸性カチオン交換樹脂のみである比較例3もまた、通水再開後のホルムアルデヒドの溶出量が、実施例1及び2に比べ多く、ホルムアルデヒドの低減が不十分であった。 In Examples 1 and 2 in which the softening material was a mixture of a salt-type strong acid cation exchange resin and a polyamine-type anion exchange resin, the amount of formaldehyde elution after resumption of water flow was reduced. On the other hand, in Comparative Example 1 in which a salt-type strong acid cation exchange resin layer and a polyamine-type anion exchange resin layer were laminated on the softening treatment material, the amount of formaldehyde elution after resumption of water flow was determined in Example 1. Compared to 2 and 2, the reduction of formaldehyde was insufficient. In Comparative Example 2 in which the softening material is a mixture of a salt-type strong acid cation exchange resin and granular activated carbon, and Comparative Example 3 in which only a Na-type strong acid cation exchange resin is used, the amount of formaldehyde elution after resumption of water flow is also obtained. However, the amount of formaldehyde was insufficiently reduced as compared with Examples 1 and 2.

Claims (5)

水道水の供給口及び軟化水の排出口が形成されているカートリッジ容器と、
該カートリッジ容器内の軟化処理材の充填領域に充填されて軟化処理材と、
を有し、
該軟化処理材が、調和平均径が400〜900μmの塩形の強酸性カチオン交換樹脂と、調和平均径が300〜1200μmのポリアミン型のアニオン交換樹脂と、
体積基準の粒度分布において、0.180〜2.36mmの範囲に90%以上が存在し、真密度が1.9〜2.3g/mLである粒状活性炭の混合物からなること、
を特徴とする浄水器用カートリッジ。
A cartridge container in which a tap water supply port and a softened water discharge port are formed,
The softening material is filled in the filling area of the softening material in the cartridge container.
Have,
The softening material is a salt-type strong acid cation exchange resin having a harmonic mean diameter of 400 to 900 μm, a polyamine-type anion exchange resin having a harmonic mean diameter of 300 to 1200 μm, and the like.
In the volume-based particle size distribution, it consists of a mixture of granular activated carbon with 90% or more in the range of 0.180 to 2.36 mm and a true density of 1.9 to 2.3 g / mL .
A cartridge for a water purifier that features.
前記塩形の強酸性カチオン交換樹脂のカチオン交換容量(eq/L−R)に対する前記ポリアミン型のアニオン交換樹脂のアニオン交換容量(eq/L−R)の比(アニオン交換容量/カチオン交換容量)が、0.005〜0.2であることを特徴とする請求項1記載の浄水器用カートリッジ。 The ratio of the anion exchange capacity (eq / LR) of the polyamine type anion exchange resin to the cation exchange capacity (eq / L-R) of the salt-type strong acid cation exchange resin (anion exchange capacity / cation exchange capacity) The water purifier cartridge according to claim 1, wherein the value is 0.005 to 0.2. 前記ポリアミン型のアニオン交換樹脂の一部が、塩酸形であることを特徴とする請求項1又は2いずれか1項記載の浄水器用カートリッジ。 The cartridge for a water purifier according to claim 1 or 2, wherein a part of the polyamine type anion exchange resin is a hydrochloric acid type. 前記塩形の強酸性カチオン交換樹脂及び前記ポリアミン型のアニオン交換樹脂の合計量に対する前記粒状活性炭の混合割合(粒状活性炭/(塩形の強酸性カチオン交換樹脂+ポリアミン型のアニオン交換樹脂))が、体積基準で、0.02〜0.2であることを特徴とする請求項1〜いずれか1項記載の浄水器用カートリッジ。 The mixing ratio of the granular activated carbon to the total amount of the salt-type strong acid cation exchange resin and the polyamine-type anion exchange resin (granular activated carbon / (salt-type strong acid cation exchange resin + polyamine-type anion exchange resin)) The cartridge for a water purifier according to any one of claims 1 to 3, wherein the cartridge is 0.02 to 0.2 on a volume basis. 請求項1〜いずれか1項記載の浄水器用カートリッジと、
該浄水器用カートリッジを収納する筐体と、
を有することを特徴とする軟化用浄水器。
The water purifier cartridge according to any one of claims 1 to 4 and
A housing for storing the water purifier cartridge and
A water purifier for softening, which is characterized by having.
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