JPH03505542A - テクニカルフィルタ用ろ過媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 テクニカルフィルタ用ろ過媒体 本発明は、固体、液体、または気体を含む材料または物質の化学的または物理的 分離に用いるテクニカルフィルタ用ろ過媒体に関する。

ろ過媒体およびろ過プロセスは工業分野、とりわけプロセス技術の分野で重要な 役割を果している。特に分離技術の分野において、種々のタイプのフィルタが物 質を相互に分離するために用いられており、分離される物質は、固相、液相、あ るいは気相であり、これらが種々の組合せで混合されたものである。例えば、多 孔媒体による気体流からの固体粒子の分離は、拡散、慣性力、重力、静電引力等 の種々の作用機構により、固体粒子を収集表面へ移行させ、ここに粘着力によっ て固着させることにより達成される。これらの先行プロセスに加えて、本発明が 適用されるろ過技術はまた、例えば単数または複数の特定物質をある初期物質が ら選択的に除去して化学反応を遂行するためにも用いられている。

さらに、熱反応もまた物質分離の分野で重要な役割を果している。

多くの固相境界表面は選択的な特性または性質を有しており、これは流体相の分 離に利用することができる。この種の分離プロセスのあるものについては、その 境界表面の選択活性を特定成分が増加するという事実で表すことができる。これ に基づく分離技術は吸着およびイオン交換である。このような吸着プロセスでは 吸着媒体またはイオン交換体を利用することが望ましく、これらは公知の理由に より特定表面ができるだけ大きくなければならない。できるだけ効果的に吸着さ せるために、すなわち気体または液体混合物から固体表面上へ特定物質を選択的 に集中化させる程度を最大化させるために、固体表面積をできるだけ大きくする ことが重要である。これは一般に微細孔材料を用いた公知の材料を用いて達成さ れている。

ろ過媒体として利用し得る種々の多孔材料が既に知られており、具体的には活性 炭、酸化アルミニウムゲル、シリカゲル、またはある種のアルミノシリケート等 が知られている。

本発明の目的は、ろ過特性力１良好なだけでなく、容易に入手できる自然原料か ら非常に簡単にかつ環境的にも許容できる方法で製造することができ、しかもろ 過技術の多くの分野に適用し得る多孔率を有する改良されたろ過媒体を提供する ことである。

本発明は、固体、液体、または気体物質あるいはこれらの混合物から成分を化学 的または物理的に分離するのに用いるテクニカルフィルタ用ろ過媒体を提供する ものであって、このろ過媒体は、石灰被覆藻類の基礎骨格、またはを推動物の器 官形成硬質組織から得られる多孔性ヒドロキシルアパタイト物質から形成される 。

すなわち本発明は、化学的または機械的プロセス技術の分野において、石灰被覆 藻類の基礎骨格またはを推動物の器官形成硬質組織から得られる多孔性ヒドロキ シルアパタイトをテクニカルフィルタ用ろ過媒体として用いることにより、前記 目的を達成し得ることを見い出したものである。

本発明によれば、高効率のろ過媒体を実質的に無尽蔵に利用できる原料から比較 的簡単な技術を用いて低コストで得ることができるという顕著な効果を奏するこ とができる。つまり、藻類は所定の面積で収穫した場合に比較的短期間で再び成 長するという利点がある。

また、本発明は、あらゆる面から見て環境的に許容し得る方法で価値のある特別 な工業製品を提供する上で特に大きく貢献するものである。さらに、本発明によ れば、多くの分野に適用するための最適孔サイズが得られるように、有利に得ら れたヒドロキシルアパタイト物質の多孔率を作業プロセスによって所望の範囲に 調整することができる。

本発明の好ましい実施例においては、ろ過媒体は本発明の方法にしたがって得ら れた多孔性ヒドロキシルアパタイト物質からなる。

また、本発明の方法により得られるヒドロキシルアパタイト物質を他のろ過媒体 と共に用いたり、あるいは他のろ過媒体を用いずにヒドロキシルアパタイト物質 を単独で用いることも本発明の範囲である。必要なら、ろ過媒体として実際的に 完全に純粋なヒドロキシルアパタイト物質を用いることもまた可能であり、これ は技術的、衛生的、あるいは他の理由により必要になる。多くの場合、ろ過媒体 はろ過粒子として形成することが有利である。

技術的な問題が生ずる場合は、本発明によればろ過媒体を輪郭付のフィルタブロ ックとして形成することができる。

ろ過プロセスの有効性は、多くの場合、ヒドロキシルアパタイト物質表面に前述 の分離反応において触媒活性を有する物質を付与することにより改良することが できる。

電解溶液から溶解成分を分離、濃縮、または抽出するために用いるフィルタとし て使用したい場合、ヒドロキシルアパタイト物質表面にイオン交換体を付与する ことができる。この分野での重要な利用は水処理である。

さらに、本発明は特に廃ガスの浄化に用いるのに有利である。高度の汚染レベル が大気に広まっており、工業プラントからの廃ガスおよび自動車から排出される 排気ガスの浄化はかつてなく重要な問題となっている。この点においても本発明 は環境汚染を減少させるために寄与するものであり、本発明のろ過媒体は廃ガス または自動車からの排気ガスの浄化用触媒にとって特に有利である。これに関連 して、本発明のろ過媒体は相互連通孔であることから表面が相当粗く、対応する 特定表面サイズを呈するという利点もある。

本発明によるヒドロキシルアパタイト物質を製造するために、種々の藻類、特に 沿岸および海洋の亜沿岸域に棲息するもの、具体的には、コラリナ・オフィシナ リス（Ｃｏｒａｌｌｉｎａ　ｏｆｆｉｃｉｎａｌｉｓ）　、コラリナ・リューベ ンス（Ｃｏｒａｌｌｉｎａ　ｒｕｂｅｎｓ）　、リトタムニョン・カルカルム（ Ｌｉｔｈｏｔｈａｍｎｉｏｎ　ｃａｌｃａｒｕｍ）のようなサンゴモ科（Ｃｏｒ ａｌｌｉｎａｃｅａｅ）に属する種や、リトタムニョン・スペック（Ｌｉｔｈｏ ｔｈａｍｎｉｏｎ　５ｐｅｃ、）およびリドフィルム・スペック（Ｌｉｔｈｏｐ ｈｙｌｌｕｍ　５ｐｅｃ、）のような深海甲殻形成藻類を含むハリメダ・スペッ ク（Ｈａｌｉｍｅｄａｓｐｅｃ、）を例とするミル科（Ｃｏｄｉａｃｅａｅ）に 属する種を用いることができ、これらは一般に多少なりとも石灰外被で覆われて いる。

藻類の石灰骨格を得るために、藻類の有機成分をまず取除かねばならない。これ は、いわゆる「冷浸（ｍａｃｅｒａｔｉｏｎ）　Ｊによって行なうことができる 。そのため、例えば、生きたまたは乾燥した藻類を、シュバイツアー試薬などの 銅錯塩や、塩化リチウムまたは臭化リチウム溶液で処理するか、あるいは熱分解 によって処理することができる。このような冷浸プロセス、すなわち有機物質を 取除く処理方法としては、希釈次亜塩素酸ナトリウムに浸漬する方法が米国特許 第３，９２９，９７１号に記載されている。

シュバイツアー試薬または塩化リチウム溶液にょる冷浸後、あるいは熱分解の後 に、有機物質を取除かれた粒子形状の残存炭酸カルシウム基礎物質を蒸留水で充 分に洗浄する。この粒子サイズは０゜１〜２ｍｍの範囲である。

藻類から得られたカルシウムに富んだ基礎骨格を次に公知の方法でヒドロキシル アパタイトに転化する。このヒドロキシルアパタイトへの転化は通常、水熱プロ セスによって行なうが、あるいはリン酸塩浴を用いて行なわれる。このために、 オルトリン酸ナトリウムまたはオルトリン酸カリウムのようなアルカリ金属リン 酸塩、オルトリン酸アンモニウム、酸性リン酸塩、または混合リン酸塩を用いる ことができる。同様に、オルトリン酸をこの目的のために用いることができる。

炭酸カルシウムをヒドロキシルアパタイトに転化するためのこの水熱反応処理は 前述の米国特許第３，９２９，９７１号にも記載されている。水熱反応は通常、 高圧および高温下で行なわれる。

このような処理の一例として、多孔性で冷浸処理された石灰被覆藻類の粒子とリ ン酸水素ナトリウムおよび二重蒸留水とをに１：４の比率で密閉容器内に以下の 条件で２〜３日放置する。

ａ）　　３００℃および５００バール；またはｂ）　　６００℃および１０００ バール水熱反応処理後、ヒドロキシルアパタイト物質は通常、粒子形状を呈して いる。この粒子形状を例えば慣用的な焼結法によって凝集させることにより、必 要ならば加圧下であるいは慣用の焼結促進物質を添加して、成形体を製造するこ とができる。

粒状物質を凝集させて成形体にするために、粒状物質をまず型体に圧太し、約４ 時間予熱してから、１０００〜１４００℃の温度で４〜５時間焙焼し、次いで例 えば４〜５時間以上冷却する。焼結後のヒドロキシルアパタイト体の孔径に影響 を与えないようにするため、実験的に定めた量の二重蒸留された水を添加しなか ら焼結を行なう。

を推動物からのヒドロキシルアパタイト物質の調製は、上記方法と同様にして行 なう。

国際調査報告　　灯７Ｅ９８ＢＩＯ０３コ４１ｍ＋＋ｅａｌｌｅ＊ｓｌ　Ａ１１ ＩＩｌｌｃａｌｌａｎ　Ｎｅ　　に：Ｔ／ＥＰ　Ｂ８１００３３４国際調査報告

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．固体、液体、または気体物質あるいはこれらの混合物から成分を化学的また は物理的に分離するのに用いるテクニカルフィルタ用ろ過媒体であって、石灰被 覆藻類の基礎骨格、または脊椎動物の器官形成硬質組織から得られる多孔性ヒド ロキシルアパタイト物質から形成されたろ過媒体。
2. ２．本質的に多孔性ヒドロキシルアパタイト物質からなる請求項１に記載のろ過 媒体。
3. ３．ろ過粒子の形状である請求項１または２に記載のろ過媒体。
4. ４．予め形成された輪郭をもつフィルタブロックとしてつくられた請求項１また は２に記載のろ過媒体。
5. ５．ヒドロキシルアパタイト物質の表面を分離反応のための触媒活性物質で処理 した請求項１または２に記載のろ過媒体。
6. ６．ヒドロキシルアパタイト物質の表面をイオン交換体で処理した請求項１また は２に記載のろ過媒体。
7. ７．化学的または機械的プロセス技術における、石灰被覆藻類の基礎骨格または 脊椎動物の器官形成硬質組織から形成される多孔性ヒドロキシルアパタイト物質 のテクニカルフィルタ用ろ過媒体としての利用。
8. ８．多孔性ヒドロキシルアパタイト物質がその相互連通孔によって液相分離に用 いられる請求項７に記載の多孔性ヒドロキシルアパタイト物質の利用。