JPH05111687A

JPH05111687A - 抗菌性改水器

Info

Publication number: JPH05111687A
Application number: JP3302675A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Ichikawa; 好男市川
Original assignee: NICHIBAN KENKYUSHO KK
Current assignee: NICHIBAN KENKYUSHO KK
Priority date: 1991-10-23
Filing date: 1991-10-23
Publication date: 1993-05-07

Abstract

(57)【要約】【目的】水道水や井戸水を抗菌性を有する、浸透力の
強い水に改質し、水の風紀を向上させ、電気分解方式で
得られるアルカリ性水と同様に健康に大きく寄与できる
水を得ることのできる抗菌性改水器を提供すること【構成】陰イオン交換樹脂層とコロイド状銀または
銀鏡を担持した、活性炭やゼオライトなどの水不溶性で
表面積の大きい材料層を順次組み合わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、抗菌性改水器に関し、
さらに詳細には水道水や井戸水を、陰イオン交換樹脂層
と水不溶性で抗菌性でかつ表面積の大きい材料層からな
る２層に通過させることにより、飲用、料理用、食品製
造用、植物栽培用、美容用あるいは水を使用する各種工
業用などに好適な抗菌性でかつ浸透力の大きい改質され
た水を提供することが可能な抗菌性改水器に関する。

【０００２】

【従来の技術】長期間岩石や砂の間を通って湧き出る地
下水や温泉水、あるいは電気分解水と同様の、口当たり
が良く、浸透力の高い水、すなわち水の分子のかたまり
の小さい水に改水する方法として、本発明者は、先に陰
イオン交換樹脂層と水不溶性で表面積の大きい材料層か
らなる改水器を提案した（特願平３−２６２６４１号）
が、水の種類、例えば細菌を含む井戸水または活性炭層
により残留塩素が除去された水道水の改水器内における
細菌の発生などに問題があった。さらに、水の分子のか
たまりの小さい水に改水する場合、より速く、より確実
にできることが望まれていた。

【０００３】ところで、水はその分子Ｈ₂Ｏが単独では
なく、いくつかの分子が集合した形で存在し、かつ常に
離合集散を繰り返していると考えられている。そして、
この水分子のかたまりは５〜１５個くらいであり、水の
種類によって異なる。例えば、蒸留水は１１〜１３個、
雨水は１０〜１２個、水道水は地域により９〜１５個、
地下水は７〜１２個、電気分解水は５〜８個位とされ
る。

【０００４】この分子のかたまりの大きさを調べる方法
として、日本電子（株）の松下和弘氏の提唱する方法が
ある。すなわち、物質の分子の大きさを測る核磁気共鳴
装置（ＮＭＲ）を使用すると、水の分子のかたまりの状
態を核磁気の振幅という形で数値的に計測でき、この振
幅の数値（線幅値という）が小さいほど分子のかたまり
が小さいというものである。そして、この水の線幅値、
すなわち分子のかたまりの数は水の浸透力と比例するこ
とが実験的に証明されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の課題および知見を背景になされたもので、各種の水
を水の分子のかたまりの小さい水、すなわち浸透力の大
きい、かつ抗菌性に優れた水に改質することができ、人
体や植物に害がなく、しかもエネルギーを使用すること
なく、かつ長期間有効でコストが安い抗菌性改水器を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、陰イオン交換
樹脂層と、水不溶性、抗菌性、かつ表面積の大きい材料
層（以下、単に「材料層」ということがある）とを、順
次、組み合わせてなる抗菌性改水器を提供するものであ
る。

【０００７】以下、本発明の抗菌性改水器を構成する陰
イオン交換樹脂層と材料層とに分けて説明する。

【０００８】陰イオン交換樹脂層陰イオン交換樹脂層に使用される陰イオン交換樹脂は、
水中に存在するチッ素化合物である亜硝酸性チッ素（Ｎ
Ｏ₂−Ｎ）および硝酸性チッ素（ＮＯ₃ ^-−Ｎ）を除去
し、本発明の改水器の目的である浸透力の高い（水の分
子のかたまりの小さい）水に改水するための前処理とし
て使用するものである。このため、本発明の抗菌性改水
器では、この陰イオン交換樹脂層を水の供給側に設定
し、水の下流側に材料層を配置することが必要である。

【０００９】ここで、水中のチッ素化合物は、有機物や
アンモニウムイオン、亜硝酸イオン、硝酸イオンの形で
存在し、酸化あるいは還元により、水中の溶存酸素の濃
度に応じて互いに形態を変え、酸素の多いきれいな水
は、硝酸イオン、亜硝酸イオンの割合が多く、排水など
の流入した汚れた水は、有機物やアンモニウムイオンが
多くなることから、水道水や井戸水の場合は殆ど硝酸イ
オン、亜硝酸イオンの形で含有されている。

【００１０】この陰イオン交換樹脂は、ＮＯ₂ ^-、ＮＯ
₃ ^-、あるいはＳＯ₄ ^2-のような陰イオンを交換する樹
脂で、その塩基性の強さによって強塩基性陰イオン交換
樹脂と弱塩基性陰イオン交換樹脂の２種類がある。ここ
で、強塩基性陰イオン交換樹脂は、第４級アンモニウム
基を交換基として持ち、ＮａＯＨやＫＯＨなどの強アル
カリを同時に解離して強塩基性を示し、鉱酸、中性塩も
分解し、イオン交換する。一方、弱塩基性陰イオン交換
樹脂は、第１〜３級アミノ基を交換基として持ち、弱塩
基性なのでアルカリ性水溶液中では解離せず、イオン交
換能力がない。このため、ＨＣｌやＨ₂ＳＯ₄などの鉱
酸やＮＨ₄Ｃｌのような弱塩基性の塩はイオン交換する
が、弱酸や中性塩はイオン交換できない。

【００１１】一方、陰イオン交換容量は弱塩基性陰イオ
ン交換樹脂の方が大きい。従って、本発明に使用される
陰イオン交換樹脂としては、強塩基性陰イオン交換樹脂
と弱塩基性陰イオン交換樹脂の混合物（例えば１：１重
量比）が好ましい。また陰イオン交換樹脂としてキレー
ト樹脂を使用することもできる。なお、陰イオン交換樹
脂は、飽和状態になった場合、例えばＮａＯＨ水溶液で
洗浄することにより容易に再生することができる。

【００１２】陰イオン交換樹脂の陰イオン交換容量は、
強塩基性陰イオン交換樹脂が０．７〜１．３ｍｅｑ／ｍ
ｌ、弱塩基性陰イオン交換樹脂が１．２〜２．５ｍｅｑ
／ｍｌで、反応速度および反応率は、いずれも２秒で１
０〜１５％、５秒で２０〜３０％、１０秒で３５〜５０
％、２０秒で６５〜８５％程度である。

【００１３】水中の全陰イオン量は、通常の水道水にお
いて水１リットル中に硝酸性チッ素および亜硝酸性チッ
素０．５〜４．０ｍｇ、塩素イオン３．０〜３０ｍｇ、
リン酸イオンなどの他の陰イオン０．０１〜０．２ｍ
ｇ、合計３．５１〜３４．２ｍｇ程度である。ところ
で、材料層を通過させることによって、水のかたまりを
小さくし、また浸透力の高い水にするためには、前処理
工程となるこの陰イオン交換樹脂層による前処理によっ
て、水中の硝酸性チッ素および亜硝酸性チッ素の含有量
を少なくとも水１リットルあたり０．９ｍｇ以下、好ま
しくは０．５ｍｇ以下にすることが好ましい。

【００１４】従って、本発明の抗菌性改水器の陰イオン
交換樹脂の必要量は、水の現実的な処理時間をも勘案す
ると、水を少なくとも２〜３０秒、好ましくは５〜２０
秒接触させることにより、水中の硝酸性チッ素および亜
硝酸性チッ素の含有量を少なくとも水１リットルあたり
０．９ｍｇ以下にするに足りる量であることが望まし
い。この陰イオン交換樹脂量は、被処理水の硝酸性チッ
素および亜硝酸性チッ素の含有量や被処理水量などによ
り適宜決定される。

【００１５】材料層水不溶性で抗菌性で、かつ表面積の大きい材料層は、前
記陰イオン交換樹脂層でチッ素化合物が大幅に低減ある
いは除去された水を、銀を担持した大表面積の微粒子層
である材料層に接触通過させ、ろ過破砕することによ
り、短時間で抗菌性にするとともに浸透力の大きい水、
すなわち分子のかたまりの小さい水に改質するために使
用されるものである。

【００１６】ここで、本発明の材料層に担持させる銀に
ついて説明する。（コロイド状銀）コロイド状銀は、コロイド状の超微粒
子状の銀が従来より治療および予防面に使用されている
ように、殺菌作用に優れ、特に水中における殺菌作用は
著しく、しかも銀の塩類に比し、金属銀で安定性が高
く、溶出することがなく、人体に対しては有害性が殆ど
認められないところから、本発明の改水器に抗菌性を付
与する目的に使用され、さらにこの銀の触媒作用が水の
改質に寄与するという側面も有しているために使用され
るものである。

【００１７】抗菌性は、このコロイド状銀と酸素との関
係によるものと考えられる。本来、銀は原子の最外殻に
１個の電子しかもっておらず、電子を放出しやすい性質
であり、一方酸素は８個の電子を最外殻にもっており、
外部から電子を取り入れやすい性質を有している。酸素
が銀に化学吸着すると（銀はガスの中、酸素のみを吸着
する性質を有している）、銀の最外殻電子が飛び出し、
酸素分子に入りこみ、酸素分子は電子を受けてイオン化
酸素（活性酸素）となる。すなわち、Ｏ₂＋ｅ^-→Ｏ₂ ^- となる。

【００１８】抗菌性は、この活性酸素Ｏ₂ ^-（スーパー
オキシド）の酸化によるものと考えられる。この活性酸
素は、酸素分子に電子が１個取り込まれた１電子還元体
であり、１個の不対電子をもつアニオンラジカルであ
る。そして、この反応性の高い活性酸素は抗菌性のほ
か、水の分子のかたまりを小さくして、浸透力の大きい
水に改質する働きも有するものである。これは、コロイ
ド状銀を吸着した活性炭を少量（０．１〜１重量％程
度）水中に入れ、３〜１２時間後の水の浸透圧を調べる
とその差がはっきりと確認され、水の分子のかたまりが
小さくなっていることからも証明される。ただし、この
場合は、銀を担持した活性炭の量が少ないため長時間を
必要とする。

【００１９】ただ、水を瞬時に改質するためには、微粒
子状の銀がさらに大きな表面積をもつ微粒子の表面に均
一に分散され、水との接触面積が大きいことが必要であ
る。この場合、通常の金属銀を粉砕して作成した銀粉の
ようなものでは殆ど効果がなく、超微粒子状銀を作るコ
ロイド状銀の使用が必要となる。また、銀の塩類、例え
ば硝酸銀をイオン交換して作成した銀担持ゼオライトも
同様の働きを有するものであるが、銀イオンの流出を完
全に防止することは難しく、安全性の面から考えても安
定性の高いコロイド状銀の使用が適しているといえる。

【００２０】このコロイド状銀は、銀の塩類の溶液を還
元して作成することができる。例えば、硝酸銀の水溶液
（１〜１０重量％）を作り、これに希薄なアンモニア水
（０．５〜５重量％）を少量滴下すると酸化銀の沈澱が
できる（この酸化銀を２〜４回水洗して硝酸根を除去し
た方がよい）。これに再度少量のアンモニア水を加え、
透明液にしたのち、水で５〜３０倍に希釈してから還元
剤としてタンニンの希薄溶液を数滴加えると、赤褐色の
コロイド状銀が得られる。

【００２１】さらに、この作成されたコロイド状銀を加
熱して濃縮して銀分を調整することもできる。コロイド
状銀の最も簡単な製法として、硝酸銀の希薄水溶液
（０．０１〜０．０５重量％）を蒸発皿に入れ、この表
面にブンゼン灯の炎をあて黒色のコロイド状銀を得る方
法がある。コロイド状銀の作成方法はこの他にもあり、
この例示に限るものではない。

【００２２】コロイド状銀の銀分は、０．１〜１０重量
％であり、好ましくは０．５〜５重量％である。また平
均粒径は０．００２〜０．０３μｍが好ましく、さらに
好ましくは０．００５〜０．０１μｍである。

【００２３】このコロイド状銀に表面積の大きい材料で
ある、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミノ−
シリカゲル、糸、綿、織布、編布、もしくは不織布状
の有機繊維、糸、綿、もしくは織布状の無機繊維など
を入れると、これらの材料の表面に銀が吸着された状態
になり担持される。この場合、コロイド状銀に接着助剤
として少量の合成樹脂エマルジョンまたは水溶性樹脂を
入れることもできる。

【００２４】（銀鏡）銀鏡は、通常、ガラス、プラスチ
ックなどの表面に熱や光反射あるいは美粧、化粧、耐蝕
などを目的として光沢のある銀の鏡面を作るものである
が、本発明は、この方法により大きな表面積の材料に銀
鏡加工法により銀を担持させるもので、膜の状態として
は鏡面状になるものではなく（材料との付着面が銀鏡に
なる）、前記コロイド状銀によって作られる超微粒子状
態が敷き詰められたような膜と殆ど同じ状態になるが、
付着力はコロイド状銀よりも強くなる。この銀鏡の抗菌
力、安定性、無害性、および水の改質に寄与する触媒効
果も前記コロイド状銀に優るとも劣らないものである。

【００２５】この銀鏡の加工法は、例えば硝酸銀の水溶
液（１〜１０重量％）を作り、これに希薄なアンモニア
水（０．５〜５重量％）を少量滴下すると酸化銀の沈澱
ができる（この酸化銀を２〜４回水洗して硝酸銀を除去
した方がよい）。これに再度少量のアンモニア水を加
え、透明液（ジアンミン銀液）にしたのち、水で５〜３
０倍に希釈する。次に、このジアンミン銀液に本発明の
表面積の大きい材料である活性炭やゼオライト、有機繊
維などを浸漬し、これにロッシェル塩（酒石酸ソーダカ
リ）やショ糖などの還元性物質の希薄溶液を少量滴下し
て攪拌すると、３０分〜２４時間後に材料の表面に銀が
析出して鏡面でない銀鏡ができる。

【００２６】また、ジアンミン銀液に還元性物質の希薄
溶液を少量滴下して攪拌した溶液に表面積の大きい材料
を入れると３０分〜２４時間後に同じ銀鏡ができる。銀
鏡を作る過程で４０〜６０℃に温めると時間が短縮で
き、また、付着力も向上する。

【００２７】前記コロイド状銀または銀鏡は、本発明の
材料層に銀換算で１ｇ当たり０．００５〜３重量部担持
されることが望ましい。材料層に担持される銀の量が１
ｇ当たり０．００５重量部未満では抗菌力が足りず、減
菌あるいは殺菌できなかったり、一方、３重量部を超え
ると剥離が起こったりして好ましくない。特に好ましい
担持量は１ｇ当たり０．０１〜０．３重量部である。

【００２８】この材料層は、水不溶性で表面積の大きな
ものであればその材質は特に限定されないが、平均粒
径０．０５〜５ｍｍの、活性炭、ゼオライト、シリカゲ
ル、アルミノ−シリカゲル、糸、綿、織布、編布、も
しくは不織布状の有機繊維、糸、綿、織布、編布、も
しくは不織布状の無機繊維よりなる群から選ばれる少な
くとも１種であることが好ましい。

【００２９】活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アル
ミノ−シリカゲルこのうち、成分の活性炭は、有機物質を炭化して得ら
れる黒色の炭化物質で、特殊の多孔性構造を持ってお
り、吸着性に優れている。この活性炭の具体例として
は、木炭、ヤシ殻、石炭チャー系、骨炭、獣炭などがあ
る。これらの活性炭の比表面積は、３００〜１，０００
ｍ²／ｇである。

【００３０】また、ゼオライトは、天然ゼオライトおよ
び合成ゼオライトのいずれも用いることができる。ゼオ
ライトは、一般に三次元骨格構造を有するアルミノシリ
ケートであり、一般式ｘＭ_2/nＯ・Ａｌ₂Ｏ₃・ｙＳｉ
Ｏ₂・ｚＨ₂Ｏ（式中、Ｍはイオン交換可能な金属イオ
ンを表し、通常は１価〜２価の金属であり、ｎは金属イ
オンの原子価、ｘは金属酸化物係数、ｙはシリカ係数、
ｚは結晶水の数を表す）で表される。ゼオライトは、そ
の組成比や細孔径、比表面積などの異なる数多くの種類
がある。例えば、天然ゼオライトとしては、アナルシ
ン、チヤバサイト、クリノブチロライト、エリオナイ
ト、フオジヤサイト、モルデナイト、フィリップサイト
などを挙げることができ、合成ゼオライトとしては、Ａ
−型ゼオライト、Ｘ−型ゼオライト、Ｙ−型ゼオライ
ト、Ｔ−型ゼオライト、モルデナイトなどを挙げること
ができる。ただし、これらに限定されるものではない。
これらのゼオライトの比表面積は、１００〜６００ｍ²
／ｇである。

【００３１】さらに、シリカゲルは、一般式ＳｉＯ₂・
ｎＨ₂Ｏで表される化合物で、ガラス状の透明または半
透明の粒子で、微細構造が粗ショウをなして例えば１ｇ
のものが４５０ｍ²以上の大きな比表面積を持つもので
ある。

【００３２】アルミノ−シリカゲルは、一般式Ａｌ₂Ｏ
₃・ｍＳｉＯ₂・ｎＨ₂Ｏ＋Ａｌ（ＯＨ）₃で表される
非晶質のゲルで、１ｇあたり５０〜５００ｍ²の比表面
積を持つものである。

【００３３】これらの成分は、いずれも平均粒径０．
０５〜５ｍｍが好ましく、さらに好ましくは０．５〜２
ｍｍで、かつ１ｇあたりの比表面積が好ましくは１０ｍ
²以上、さらに好ましくは１００〜６００ｍ²である。
成分の平均粒径が０．０５ｍｍ未満では、通水が阻害
されたり、フィルターが目詰まりしたりして好ましくな
い。一方、５ｍｍを超えると使用量が少なくなり水のか
たまりを小さくする効果が少なくなり好ましくない。ま
た、成分の比表面積が１０ｍ²未満では、水の接触面
積が小さくなり、ろ過破砕することが困難となる。

【００３４】次に、材料層を構成する成分は、１ｇあ
たりの比表面積が好ましくは１０ｍ²以上である、糸、
綿、織布、編布、もしくは不織布状の有機繊維であり、
成分は１ｇあたりの比表面積が好ましくは１０ｍ²以
上である、糸、綿、織布、編布、もしくは不織布状の無
機繊維である。

【００３５】ここで、本発明の材料層の成分を構成す
る有機繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊
維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリ塩化
ビニル繊維、ビニロン繊維、ビニリデン繊維、アクリル
繊維、アラミド繊維、ポリイミド繊維、全芳香族ポリエ
ステル繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、ポリス
ルホン繊維などからなる、糸、綿、織布、編布、不織布
などが挙げられる。

【００３６】また、材料層の成分を構成する無機繊維
としては、炭素繊維、ジルコニア繊維、アルミナ繊維、
シリカ繊維、シリカ−アルミナ繊維などからなるファイ
バー、糸、織布、不織布などが挙げられる。

【００３７】これらの有機繊維、あるいは無機繊維
は、１ｇあたりの比表面積が好ましくは１０ｍ²以上、
さらに好ましくは５０〜２５０ｍ²であり、１０ｍ²未
満では水の接触面積が小さくなり、ろ過破砕することが
困難となる。

【００３８】材料層としては、前記成分、成分、
成分として挙げられた成分からなる群から選ばれた少な
くとも１種からなる層が用いられ、これらの群から選ば
れた成分の混合物が用いられる場合、混合物の比表面積
は、１ｇ当たり１０ｍ²以上が好ましく、１００〜６０
０ｍ²であることがさらに好ましい。比表面積が１０ｍ
²未満では表面積が小さくなり、ろ過破砕が不充分で水
の線幅を小さくすることが困難となる。以上のような材
料層の使用量は、水を少なくとも２〜２０秒間接触させ
るに足る量であることが望ましく、被処理水により適宜
決定されるものである。

【００３９】以上のように、本発明の抗菌性改水器は、
陰イオン交換樹脂層と水不溶性で抗菌性を有し、かつ表
面積の大きな材料層の２層を順次接続してなるが、その
ほか残留塩素を除去するため、あるいは濁りを除去する
ために、活性炭層を本発明の抗菌性改水器の前および／
または後に、あるいは陰イオン交換樹脂層と材料層との
間に設けることができる。また、重金属を除去するた
め、あるいはカルシウム、マグネシウムなどの量を調整
するために、陽イオン交換樹脂層を付加することもでき
る。

【００４０】さらに、本発明の抗菌性改水器は、前記陰
イオン交換樹脂層と材料層とを複数組み合わせて用いる
こともできる。また、この陰イオン交換樹脂および材料
をそれぞれ樹脂製メッシュで作られた袋に入れて流出を
防止したり、また抗菌性改水器の水の出入口にろ布を使
用して流出を防止することもできる。

【００４１】本発明の抗菌性改水器は、少なくとも陰イ
オン交換樹脂層と材料層の２層からなるが、水道や井戸
の蛇口に直結したり、配管中に設置したり、ポット式に
するなどの方法で取りつけることができ、一切のエネル
ギーを使用せずに連続して浸透力の大きい水に改質し、
無菌、あるいは減菌化された水を得ることができる。

【００４２】かくて、本発明の抗菌性改水器により得ら
れる水は、飲用に供した場合、風味が向上し、さらに電
気分解水と同じように水の線幅（ＮＭＲで測定）が小さ
く、健康維持にに大きく寄与（例えば、便の悪臭が消え
る、便秘が改善される、快腸になるなど）する。また、
料理用や食品製造用に使用した場合、料理や食品の風味
が向上し、食品の鮮度が長持ちし、さらに、植物栽培用
に使用した場合、植物の成長が促進され、収穫量が増加
し、果樹や野菜の風味が増し、糖度が増し、密度が増加
する。さらに抗菌性水により農薬の使用量の削減が可能
になる。風呂やシャワー、あるいは洗顔用として使用し
た場合には、リンス効果があり、また肌が滑らかにな
る。工業用として、例えばコンクリート製造水に使用し
た場合、コンクリートの強度（圧縮、曲げ強度）が改善
されるなどの効果があり、かつ人体や植物に害かなく、
しかもエネルギーを使用することなく長期間有効でこす
と安いなど種々の利点を有する。

【００４３】

【作用】本発明の抗菌性改水器は、陰イオン交換樹脂層
によりチッ素化合物の減少した水を、銀を担持する大表
面積の材料層を接触通過させ濾過破砕することにより、
水のかたまりの小さい水、浸透力の大きい水に改質する
ものであるが、ここで銀の作用により生ずる活性酸素Ｏ
₂ ^-により水が無菌化、あるいは減菌化されるものであ
る。さらにこの反応性の高い活性酸素は水の分子のかた
まりの小さい水に改質する働きにも大きく関与し、より
迅速、確実に水の分子のかたまりをさらに小さくするも
のである。

【００４４】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるも
のではない。なお、実施例中、％および部は、特に断ら
ない限り、重量基準である。

【００４５】実施例および比較例改水器の作製本発明の改水器の水質試験、抗菌力、銀の溶出、水の浸
透力および水の線幅などを調べるために、改水器Ａ〜Ｄ
型の４種と残留塩素を除去するための活性炭層Ｙを加え
たＥ型および対照としてＦ−Ａ１、Ｆ−Ａ２型の２種、
合計７種の改水器を作製した。この改水器の概略図を、
図１（改水器Ａ型）、図２（改水器Ｂ型）、図３（改水
器Ｃ型）、図４（改水器Ｄ型）、図５（改水器Ｅ型）、
図６（改水器Ｆ−Ａ１型）、図７（改水器Ｆ−Ａ２型）
に示す。

【００４６】まず、この改水器に組み込む陰イオン交換
樹脂層３種を作製した。この陰イオン交換樹脂層を表１
に示す。

【００４７】

【表１】

【００４８】また、改水器の材料層に材料に使用される
コロイド状銀および銀鏡用液４種を作成した。この明細
を表２に示す。

【００４９】

【表２】

【００５０】コロイド状銀Ａｇ−１は、硝酸銀（銀分約
６５％）の７．７％の水溶液（イオン交換水使用）２０
０ｇを作り、これに３％のアンモニア水を少量滴下して
酸化銀（沈澱物）を作成した。次にこの上澄液を除去
し、これに水を加えて３回洗浄した。この酸化銀に３％
のアンモニア水を透明液になるまで加えたのち、水で希
釈した。合計重量で１，１８０ｇにした。これにタンニ
ン希釈液を２０ｇ加えて攪拌し１，２００ｇのコロイド
状銀を作成した。さらに、これを煮沸して１，０００ｇ
とし銀分１％のコロイド状銀を作成した。

【００５１】コロイド状銀Ａｇ−２もＡｇ−１と同様の
方法で作成した。銀鏡溶液Ａｇ−３は硝酸銀の７．７％
の水溶液１００ｇに３％のアンモニア水を滴下し、酸化
銀を作り、３回水洗した（ここまではＡｇ−１と同じ方
法）。この酸化銀に３％のアンモニア水を透明になるま
で加えた後、水で希釈し、合計重量で９６０ｇにした。
これにロッシェル塩希釈液を４０ｇ加えて攪拌し、１，
０００ｇの銀鏡用液を作成した。

【００５２】コロイド状銀Ａｇ−２はＡｇ−１と同様の
方法で作成し、これにアクリルエマルジョン（樹脂分４
５％）を５０ｇ加え、攪拌して作成した。

【００５３】前記で作成したコロイド状銀または銀鏡用
液を用いて、表３に示す表面積の大きい材料を加工して
抗菌性の材料層用基材を作成した。加工は、各種コロイ
ド状銀または銀鏡用液にそれらの材料を６０〜２４０分
間浸漬し、脱水後低温加熱して乾燥させて銀を担持させ
た。このようにして得られた水不溶性でかつ抗菌性で表
面積の大きい材料層基材５種、および対照として無加工
の基材１種の詳細を表３に示す。

【００５４】

【表３】

【００５５】次いで、このようにして得られた陰イオン
交換樹脂層および水不溶性でかつ表面積の大きい材料層
を組み込んで（抗菌性）改水器７種および対照用の改水
器３種の合計１０種を作製した。その内訳を表４に示
す。なお、水の入口、出口箇所に、ぞれぞれ濾布、濾紙
を用いたもの、また２層をナイロンメッシュの袋に入れ
たものにして、材料層の材料流出を防止した。

【００５６】

【表４】

【００５７】注）表中、陰イオン交換樹脂層−１＋３
は−１と−３の混合物でその容量比が１：１を表
し、−１＋２は−１と−２が容量比１：１を表
す。

【００５８】改水器の試験その１（水の分析、線幅測
定）各地の水道水を、前記のようにして作製された（抗菌
性）改水器を用いて処理し、水質基準に関する省令（昭
和５３年厚生省令第５６号）による分析試験、および水
の線幅を調べるための核磁気共鳴装置による水の¹⁷Ｏ−
ＮＭＲ試験を行った。

【００５９】¹⁷Ｏ−ＮＭＲ試験の内容は、次のとおりで
ある。測定核種；¹⁷Ｏ（酸素−１７）使用装置；日本電子（株）製、ＪＮＭ−ＥＸ２７０測定装置；２０℃（温度制御測定）検体の線幅；図８に示すように、半値幅〔ピークの高さ
１／２の部分の幅（太さ）〕を測定した。単位は、Ｈｚ
（ヘルツ）で表す。以上の試験結果を表５〜表８に示す。

【００６０】

【表５】

【００６１】改水器Ｆ−０−１はＦ−Ａ１型（図６参
照）であり、陰イオン交換樹脂層のかわりに活性炭層を
用いているため、硝酸性チッ素および亜硝酸性チッ素量
の減少がみられず、また水の線幅が大きいことがわか
る。

【００６２】

【表６】

【００６３】改水器Ｆ−２−０はＦ−Ａ２型（図７参
照）であり、活性炭層と陰イオン交換樹脂層とを順次配
列しているため、水が大きな表面積をもつ活性炭層を通
過したのち、硝酸性チッ素および亜硝酸性チッ素を除去
しても浸透力の大きい水にはならず、また線幅も原水と
ほとんど変化していないことがわかる。

【００６４】

【表７】

【００６５】改水器Ｆ−２−０はＦ−Ａ２型（図７参
照）であり、活性炭層と陰イオン交換樹脂層とを順次配
列しているため、水が大きな表面積をもつ活性炭層を通
過したのち、硝酸性チッ素および亜硝酸性チッ素を除去
しても、改水器Ｃ−２−３およびＥ−１−２と比較した
場合、水の線幅が大きいことがわかる。

【００６６】

【表８】

【００６７】改水器Ｆ−１−６はＡ型（図１参照）であ
り、陰イオン交換樹脂層と無加工材料層とを順次配列し
ているため、抗菌性がなく、原水に一般細菌がいる場合
は、減菌化あるいは無菌化ができず、逆に増加している
ことがわかる。

【００６８】改水器の試験その２（抗菌力試験）本発明の抗菌性改水器で処理した水の抗菌力を調べるた
め改水器Ｄ−３−１（図４の構造を有し、−３と−
１の２層からなる型）を使用して、２種の菌に対する抗
菌力試験を行った。なお、対照としてＤ型改水器の層
を無加工の活性炭に変えたものを作成し、この改水器の
名称をＤ−３−６とした。

【００６９】試験方法は、まず大腸菌１．３×１０⁴／
ｍｌの菌液を作成し、改水器Ｄ−３−１およびＤ−３−
６の層が完全に浸されるまで給水し、１時間後、６時
間後、２４時間後、４８時間後に蛇口より受水した水中
の生菌数を測定した。この結果を表９に示す。

【００７０】次に、黄色ブドウ球菌４．１×１０⁴／ｍ
ｌの菌液を作成し、大腸菌の場合と同様にして生菌数を
調べた。結果を表９に併せて示す。

【００７１】

【表９】

【００７２】改水器の試験その３（銀の溶出試験）本発明の抗菌性改水器で処理した水の銀およびその他の
重金属の溶出の有無を調べるため、横浜市神奈川区内の
水道水により、改水器Ａ−２−５およびＥ−１−２の処
理水の溶出試験を行った。試験方法は、処理水および対
照の非処理の水道水を２０℃で静置して２４時間経過時
に上澄み液を採取し、原子吸光度法により分析試験を行
った。この結果を表１０に示す。

【００７３】

【表１０】

【００７４】改水器の試験その４（浸透圧試験）本発明の抗菌性改水器で処理した水の浸透力を調べるた
め、図９に示すようなＵ形浸透圧実験器を用意し、塩化
ナトリウム水溶液（蒸留水１００ｇに塩化ナトリウム３
６ｇを溶かした水溶液）に対し、各地で採水した水道
水、あるいはこれを（抗菌性）改水器で処理した水が浸
透する状態（液面の高さ変化）を調べた。すなわち、２
０℃において、水道水あるいは処理水の浸透する状態
を、１時間後、２時間後、３時間後に観察し、比較し
た。この結果を表１１に示す。

【００７５】

【表１１】

【００７６】次に、ショ糖水溶液（蒸留水６５．８ｇに
ショ糖３４．２ｇを溶かした水溶液）を用い、２０℃
における浸透状態を前記と同様にして観察した。結果を
表１２に示す。

【００７７】

【表１２】

【００７８】

【発明の効果】本発明の抗菌性改水器によれば、水道水
や井戸水を抗菌性を有する浸透力の強い水に改質するこ
とができ、風味が向上し、電気分解方式で得られるアル
カリ性水と同様に健康に大きく寄与し、また料理用、食
品製造用に使用した場合、料理や食品の風味が向上し、
さらに食品の鮮度が長持ちし、さらに植物栽培用に使用
した場合、植物の成長が促進される水を、低コストで得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の改水器（Ａ型）の概略図である。

【図２】本発明の改水器（Ｂ型）の概略図である。

【図３】本発明の改水器（Ｃ型）の概略図である。

【図４】本発明の改水器（Ｄ型）の概略図である。

【図５】本発明の改水器（Ｅ型）の概略図である。

【図６】比較例の改水器（Ｆ−Ａ１型型）の概略図であ
る。

【図７】比較例の改水器（Ｆ−Ａ２型）の概略図であ
る。

【図８】水の線幅を測定する際の半幅値の説明図であ
る。

【図９】水の浸透力を測定するためのＵ形浸透圧実験器
の概略図である。

【符号の説明】

Ｙ活性炭層１陰イオン交換樹脂層２表面積の大きい材料層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陰イオン交換樹脂層と、水不溶性、抗菌
性、かつ表面積の大きい材料層とを、順次、組み合わせ
てなる抗菌性改水器。
【請求項２】陰イオン交換樹脂層が、水を少なくとも
２〜３０秒間接触させることにより、チッ素化合物の含
有量を少なくとも水１リットルあたり０．９ｍｇ以下に
するに足りる量である請求項１記載の抗菌性改水器。
【請求項３】材料層が、コロイド状銀または銀鏡を銀
換算で１ｇあたり０．００５〜３重量部担持した１ｇあ
たりの比表面積が１０ｍ²以上である、平均粒径０．
０５〜５ｍｍの、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、ア
ルミノ−シリカゲル、糸、綿、織布、編布、もしくは
不織布状の有機繊維、および糸、綿、織布、編布、も
しくは不織布状の無機繊維の群から選ばれた少なくとも
１種である請求項１または２記載の抗菌性改水器。