JPH0549924A - 濾過助剤 - Google Patents

濾過助剤

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JPH0549924A
JPH0549924A JP3223347A JP22334791A JPH0549924A JP H0549924 A JPH0549924 A JP H0549924A JP 3223347 A JP3223347 A JP 3223347A JP 22334791 A JP22334791 A JP 22334791A JP H0549924 A JPH0549924 A JP H0549924A
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JP
Japan
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fiber
filter aid
filter
present
filtration
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JP3223347A
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English (en)
Inventor
Ko Miyagawa
滉 宮川
Akira Fujikawa
明 藤川
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Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
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Publication date
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  • Soy Sauces And Products Related Thereto (AREA)
  • Distillation Of Fermentation Liquor, Processing Of Alcohols, Vinegar And Beer (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 微小粒子の捕捉性能、液体透過性並びに濾過
面への均一なプレコート性能を満足する濾過助剤を提供
する。 【構成】 濾過助剤として、繊維径0.01〜1μm 、繊維
長 200〜600 μm であるセルロース繊維Aと、繊維径5
〜10μm 、繊維長10〜200 μm であるセルロース繊維B
とがA/B重量比が5/95〜50/50の範囲で絡み合って
なる混合物を使用する。 【効果】 濾過助剤としての性能に優れ、しかも安全性
も高く、廃棄処理の問題も解消される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は微細な不純物を含む液体
を濾過する際に有効な濾過助剤に関するものであり、発
酵工業・食品工業・医薬品工業・化粧品工業等に有用で
ある。
【0002】
【従来の技術】ある種の繊維材料は、絡み合いシート層
の形態で利用される。紙はその代表的なものであり、用
途に応じて種々の性質のものが製造されている。多孔質
の紙の一例として濾紙がある。また、ある種の繊維材料
は、水中に分散した状態として供給され、使用に臨んで
支持体上に絡み合いシート層を形成して利用される。濾
過助剤は、その例である。
【0003】これらの用途において、繊維状物質から形
成される絡み合いシート層は、分離すべき対象の粒子径
に応じた阻止性能と、媒体の透過性能とを兼ね備えるこ
とを必要とする。一般的にいえば、微小な粒子、例えば
細菌を完全に阻止することができるような孔の細かさ
と、濾過速度を実用上十分満足できる範囲に保つ液体透
過性と濾過面に均一にプレコートする性質を両立させる
ことには困難がある。従来、このような要求に比較的良
く応える物質としてアスベストがあり、濾過助剤として
も用いられてきた。しかし、近年、人体に対するアスベ
ストの有害性が認識され、有機質繊維材料でこれを置き
換える試みがなされている。しかし、有機質繊維材料
は、一般にアスベストに匹敵する細さと腰の強さを備え
ておらず、特に微細な粒子の阻止性能と、液体の透過性
能を共に満足する材料はこれまでに見出されていなかっ
た。
【0004】例えば、従来濾過助剤用として市販されて
いる粉砕されたセルロースは、けいそう土と併用した場
合、液体の透過性能は満足できるものの、細菌のような
微細粒子の完全阻止はできなかった。リンターを粘状叩
解して得た濾過助剤(特開昭60−59003 号)は、微細粒
子の阻止性能が粉砕セルロースよりも優れているが、す
べての場合に十分に満足できるものではなかった。さら
に微細な構造を持つと考えられる有機質繊維材料とし
て、特公昭63−44763 号には、木材パルプを高圧均質化
装置を通過させて製造した微小繊維が開示されている。
しかし、この材料を用いて単独の絡み合いシート層を形
成させようとしても、最初に少量の繊維が緻密な層を形
成した後は液の通りが悪くなり、厚い濾過層を形成する
ことができない。この材料は、他の濾過助剤と併用して
濾過性能を改良するに止まっている(特開昭63−42711
号)。
【0005】けいそう土は、濾過助剤として現在広く用
いられているが、阻止率を上げるためには、例えば 700
〜3000g/m2という大きなプレコート量を必要とし、廃
棄物処理に多大の費用がいる。また粉塵による環境汚染
の問題をかかえている。
【0006】特開昭56−100801号に相当するイギリス特
許第2066145 号はセルロース繊維をミクロフィブリル化
する方法を開示している。特開昭59−189141号に相当す
る米国特許第4481076 号は再分散しうるミクロフィブリ
ル化されたセルロースを開示している。特開昭57−1072
34号に相当する米国特許第4452721 号、同4378381 号、
同4464287 号、同4452722 号、同4487634 号及び同4500
546 号はセルロース繊維の分散方法を開示している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題とすると
ころは、互いに絡み合って微細な空間を抱え込んだ立体
骨格構造を形成し、かつ圧縮力に抗してその構造を維持
するような強さを備えた有機質微小繊維材料を提供する
ことである。また、けいそう土やアスベストのように廃
棄物処理や、取り扱いにあたっての安全環境上の問題を
抱えた物質に代わり得る、取り扱い易さと濾過性能を併
せもつ新規な材料を提供することにある。このような材
料が実現すれば、極めて微細な粒子の阻止性能と、実用
的に満足できる液体の透過性能及びプレコート性を共に
備えていることが期待される。しかし、このような性能
をもつ材料は、これまでに満足すべきものが見出されて
いなかった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の課題
を解決すべく鋭意研究の結果、特定範囲の繊維径と繊維
長を有する2種類のセルロース繊維を特定の重量比で混
合した混合物からなる濾過助剤が上記の目的を達成し得
ることを見出し、本発明をなすに至った。
【0009】即ち、本発明は繊維径0.01〜1μm 、繊維
長 200〜600 μm であるセルロース繊維Aと、繊維径5
〜10μm 、繊維長10〜200 μm であるセルロース繊維B
とが絡み合った混合物からなり、A/B重量比が5/95
〜50/50である液体用濾過助剤を提供するものである。
【0010】本発明に用いられるセルロース繊維Aの繊
維径と繊維長は各々0.01〜1μm と200〜600 μm であ
り、セルロース繊維Bの繊維径と繊維長は各々5〜15μ
m と10〜200 μm である。本発明の濾過助剤は繊維Aと
繊維Bとが絡み合った混合物であるが、濾過助剤として
使用する前に既に絡み合った状態となっているのが好ま
しい。また、本発明の濾過助剤は水などの媒体と共存し
ても良い。つまり、濾過助剤として使用する際の状態は
水分を殆ど含まない乾燥粉末でも良いし、水分を多く含
む粉粒体でも良いし、水に分散しているスラリー状でも
良い。本発明に於いて、繊維径が極度に細くて繊維長が
比較的長い繊維Aは微細粒子の阻止のために働き、ま
た、繊維径が比較的太くて繊維長が極度に短い繊維Bは
液体の通液速度維持及びプレコート性の向上のために働
く。図1、図2は本発明品からなるシート層を上方から
写した顕微鏡写真であり、繊維Aが不純物粒子を阻止で
きる網目構造をとり、繊維Bが圧縮力に抗して立体骨格
構造を維持する柱となっている状態を示す。繊維Aと繊
維Bの混合比率は用途・使用目的に応じて変わるが、A
/Bが5/95〜50/50の範囲にあれば本発明の目的は達
せられる。比較的粗い粒子を含んだ液体を速やかに処理
したい場合は繊維Bの比率を高くし、微細な粒子を含ん
だ液体を処理したい場合は繊維Aの比率を高くすると良
い。本発明に用いられるセルロース繊維Aの例として
は、リンターを出発原料として高圧ホモジナイザーで処
理して得られるミクロフィブリル化セルロースを挙げる
ことが出来るが、ミクロフィブリル化できる天然繊維或
いは合成繊維でも良く、特に限定されない。又、本発明
に用いられるセルロース繊維Bは、パルプを通常行われ
る機械的或いは化学的な粉砕処理をした後、篩分して得
ることができるが、この方法に限定されるものではな
い。
【0011】本発明の濾過助剤で使用できる濾過機は特
に限定されないが、竪型エレメントフィルター、リーフ
フィルター、フィルタープレス等が使用できる。
【0012】本発明の濾過助剤は発酵工業、食品工業、
医薬品工業、化粧品工業等広い分野において有用であ
り、具体的にはビール製造用、食酢製造用、醤油製造用
及び液糖製造用に使用されるのが好適である。本発明の
濾過助剤を用いてこれらの濾過を行なう場合には、珪藻
土等のボディーフィード剤を併用し、それぞれの目的に
応じた濾過機を使用して、濾過助剤を含む水でフィルタ
ーにプレコートし、ついで任意の流速で濾過液を濾過す
ればよい。
【0013】本発明の濾過助剤は、濾過助剤としてプレ
コート、ボディーフィードに用いることができる。ま
た、本発明の濾過助剤は、通常水分散液の形で製造され
るので、濃度を調整してそのまま使用しても良いし、保
存、流通に便利なように濃縮ないし乾燥工程を経たもの
を所定濃度に調整して使用しても良い。しかし、乾燥物
は再解離性に問題を生ずる場合もあり、従って滅菌され
た水性媒体を50%以上含む組成物、又は再解離性を促進
する助剤、例えば界面活性剤を含む組成物として取り扱
うのが有利である。本発明の濾過助剤はまた、濾紙のよ
うに予め絡み合いシートを形成した形で使用することも
できる。
【0014】
【実施例】以下、本発明を具体例により説明するが、本
発明はこれらに限定されるものではない。
【0015】実施例1 繊維径 0.1〜1μm 、繊維長 300〜500 μmであるセル
ロース繊維Aと繊維径10μm 程度、繊維長200 μm 程度
のセルロース繊維BとからA/B=15/85の重量比率で
液体用濾過助剤を作った。AとBの混合方法は水を媒体
とするスラリー状で行い、スラリー下での混合終了後、
フィルタープレスで脱水して、固形分35%の粉粒体とし
た。図1、図2は本実施例で得られた濾過助剤を水に再
分散させて作ったシート層の電子顕微鏡写真である。図
3は本実施例の濾過助剤の繊維長分布を示す図であり、
測定器として「FIBER LENGTH ANALYSIS(繊維長測定器),
KAJAANI AUTOMATION(カヤーニオートメーション)製」
を用いた。
【0016】実施例2 実施例1で得た濾過助剤を約 0.1重量%含む水を使って
竪型エレメントフィルター(東京特殊電線社製)にプレ
コートした。プレコート流速3キロリットル/m2・hr、
プレコート量 300g/m2であった。濾過用のモデル液と
して別に3μmの粒子を50ppm 含む水を調製し、この水
を 0.5キロリットル/m2・hrの流速で前記竪型エレメン
トフィルターに通した。その結果、60分間通液後の濾液
中の粒子はゼロであり、竪型エレメントフィルターにか
かる圧損はΔP=0.025 kg/cm2 であった。 実施例3 酵母を 0.1重量%含む水を調製し、模擬ビール原液と
し、ボディフィード剤として珪藻土(セライト3種混
合)を1g/リットル分散させた。実施例1で得た濾過
助剤を約 0.1重量%含む水を使って竪型エレメントフィ
ルターに流速3キロリットル/m2・hrで 300g/m2プレ
コートした。次に、前記模擬ビール原液を0.5kl/m2・hr
の流速で本濾過を行った。この時の濾過時間と圧損と濾
液中の酵母濃度の関係を図4に示す。図4中、括弧内の
数字は濾液中の酵母濃度(ppm) を意味する。
【0017】実施例4 660nm における吸光度が 0.500である食酢にボディフィ
ード剤として珪藻土(セライト3種混合)を1g/リッ
トル分散させ、濾過用原液とした。実施例1で得た濾過
助剤を約 0.1重量%含む水を使って竪型エレメントフィ
ルターに流速3キロリットル/m2・hrで 250g/m2プレ
コートした。次に、前記濾過用原液を 500リットル/m2
・hrの流速で本濾過を行った。この時の濾過時間と圧損
と濾液の吸光度の関係を図5に示す。図5中、括弧内の
数字は濾液の吸光度を意味する。
【0018】実施例5 濁度20ppm (カオリン基準)の生醤油にボディフィード
剤として珪藻土(セライト3種混合)を1g/リットル
分散させ、濾過用原液とした。実施例1で得た濾過助剤
を約 0.1%含む水を使ってリーフフィルターに流速3キ
ロリットル/m2・hrで 300g/m2プレコートした。次
に、前記濾過用原液を1キロリットル/m2・hrの流速で
本濾過を行った。この時の濾過時間と圧損と濾液の濁度
の関係を図6に示す。図5中、括弧内の数字は濾液の濁
度(ppm) を意味する。
【0019】
【発明の効果】本発明の濾過助剤は、分散液として支持
体上に供給すると、互いに絡み合って立体的な骨格構造
のシート層を形成する。媒体はこの骨格の間の空間を通
過することができるが、粒子は微細な立体骨格構造に補
足される。そして、この構造を作る本発明の材料は、微
小な粒子を効率よく阻止するに足る微細さを持つと同時
に圧縮抵抗性を備えており、加圧濾過に際して媒体の良
好な透過性を確保する。また、本発明の濾過助剤は微細
さと腰の強さにおいてアスベストに匹敵する性能を有す
るため、有害なアスベストの代用として有効である。ま
た、珪藻土のように廃棄物処理に多大の費用がかかった
り粉塵による環境汚染の問題が生じることもない。更に
使用量も非常に少量ですむため、経済的にも優れてい
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で得られた本発明の濾過助剤からなる
シート層におけるセルロース繊維Aとセルロース繊維B
の繊維の形状を示す顕微鏡写真である。
【図2】実施例1で得られた本発明の濾過助剤からなる
シート層におけるセルロース繊維Aとセルロース繊維B
の繊維の形状を示す顕微鏡写真である。
【図3】実施例1で得られた本発明の濾過助剤の繊維長
分布を示す図である。
【図4】模擬ビール原液を濾過した時の濾過時間と圧損
と濾液中の酵母濃度の関係を示す図である。
【図5】食酢を濾過した時の濾過時間と圧損と濾液の吸
光度の関係を示す図である。
【図6】生醤油を濾過した時の濾過時間と圧損と濾液の
濁度の関係を示す図である。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 繊維径0.01〜1μm 、繊維長 200〜600
    μm であるセルロース繊維Aと、繊維径5〜10μm 、繊
    維長10〜200 μm であるセルロース繊維Bとが絡み合っ
    た混合物からなり、A/B重量比が5/95〜50/50であ
    る液体用濾過助剤。
  2. 【請求項2】 ビール製造用に使用されることを特徴と
    する請求項1記載の濾過助剤。
  3. 【請求項3】 食酢製造用に使用されることを特徴とす
    る請求項1記載の濾過助剤。
  4. 【請求項4】 醤油製造用に使用されることを特徴とす
    る請求項1記載の濾過助剤。
  5. 【請求項5】 液糖製造用に使用されることを特徴とす
    る請求項1記載の濾過助剤。
JP3223347A 1991-08-08 1991-08-08 濾過助剤 Pending JPH0549924A (ja)

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