JPH06126278A - 浄水器 - Google Patents

浄水器

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JPH06126278A
JPH06126278A JP4279982A JP27998292A JPH06126278A JP H06126278 A JPH06126278 A JP H06126278A JP 4279982 A JP4279982 A JP 4279982A JP 27998292 A JP27998292 A JP 27998292A JP H06126278 A JPH06126278 A JP H06126278A
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JP
Japan
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water
ion
ion exchanger
water purifier
exchange
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Application number
JP4279982A
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English (en)
Inventor
Masaru Noyori
賢 野寄
Toshio Yoshioka
敏雄 吉岡
Hidehiro Shimizu
英洋 清水
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】飲料水中の有害成分や臭気成分および菌を吸着
除去し、長期間美味しい水を得ることができる浄水器を
提供する。 【構成】イオン交換体を浄水成分として有し、該イオン
交換体の交換基のイオン形が、Fe、Ca、Mg、A
g、K、NiおよびCoから選ばれた1種または2種以
上の混合形であることを特徴とする浄水器。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は浄水器に関する。さらに
詳しくは水道水中の有害物質およびカビ臭などを除去す
る高性能な浄水器に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、水源となる河川や湖沼の汚染が進
み飲料水中にカビ臭などの原因となる物質を多く含むよ
うになり、そのままでは異臭がひどく飲料水用として適
さないようになりつつある。このため飲料水を浄化する
目的で各種浄水器が普及しつつある。
【0003】現在一般的に使用されている浄水器は、中
空糸膜を用いたものが主流であるが、このような中空糸
膜のみを用いたタイプの浄水器では浄化しきれず、粒
状、繊維状の活性炭、あるいはイオン交換樹脂、繊維状
イオン交換体を組合せたものが市販されている。例え
ば、繊維状イオン交換体と、活性炭または繊維状活性炭
とからなる浄水器(特開平4−22488号公報)、イ
オン交換体と中空糸膜を組合せた浄水器(特開昭63−
287593号公報)などが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
4−22488号公報などにおいては、その浄水効果が
不充分であり、水道水中に含まれるイオン成分を吸着す
る際塩酸などの酸性物質が発生したり、また、カビ臭な
どの除去効果が劣るといった問題を有していた。本発明
は、かかる従来技術の欠点を解消しようとするものであ
り、カビ臭などの除去効果に優れた浄水器を提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために下記の構成を有する。
【0006】「イオン交換体を浄水成分として有し、該
イオン交換体の交換基のイオン形が、Fe、Ca、M
g、Ag、K、NiおよびCoから選ばれた1種または
2種以上の混合形であることを特徴とする浄水器。」以
下本発明を詳細に説明する。
【0007】本発明のイオン交換体とは、イオン交換樹
脂およびイオン交換繊維を意味する。
【0008】イオン交換樹脂としては、公知のイオン交
換樹脂が特に限定されることなく用いられるが、直径と
しては、例えば、50〜1000μm程度のものが好ま
しく用いられる。具体的には、耐薬品性・耐熱性に優れ
たスチレン−ジビニルベンゼン共重合体にイオン交換基
を導入したゲル型並びにMR型・MP型イオン交換樹脂
を好ましい例として挙げることができる。
【0009】イオン交換繊維としても公知のイオン交換
繊維が用いられ、通常0.1〜100μm、好ましくは
1〜100μmのものが用いられる。その具体例として
は、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリアクリ
ル、ポリアミド、ポリフェノール、ポリエチレン、セル
ロースなどのベースポリマに、カチオン交換基、たとえ
ばスルホン酸基、ホスホン酸基、カルボン酸基などや、
キレート基、たとえばアミノカルボン酸基、アミドキシ
ム基、ポリアミン基、ジチオカルバミン酸基などや、ア
ニオン交換基、たとえば1〜3級アミノ基もしくは4級
アンモニュウム基などを導入したイオン交換繊維があ
る。本発明ではこれらのイオン交換体を1種または2種
以上混合して用いることができるが中でも、ポリスチレ
ンにスルホン酸基を導入した強酸性カチオン交換繊維が
特に好ましい。
【0010】イオン交換繊維として、イオン交換用ポリ
マと補強用ポリマからなる繊維が好ましく用いられ、中
でも、イオン交換用ポリマを鞘成分の主成分に,補強用
ポリマを芯成分の主成分にした多芯型複合繊維を基材と
したイオン交換繊維が操作上の十分な機械的強度ならび
に形態保持性を有しているので好ましい。さらに、多芯
型複合繊維の中でも、イオン交換用ポリマを海とし、補
強用ポリマを2以上の島とした多芯海島型複合繊維が最
も好ましい。補強用ポリマの割合は,10〜90%であ
ることが好ましく、10%未満であると機械的強度が不
充分となる傾向があり、逆に90%を越えると、イオン
交換容量や吸着量が低下する傾向がある。さらには、2
0〜80%の範囲が好ましい。
【0011】イオン交換用ポリマとしては、特に限定さ
れないが、ポリ(モノビニル芳香族化合物)が好ましく
用いられ、特にポリスチレン系ポリマが化学的安定性に
優れており好ましい。具体的にはポリスチレン、α−メ
チルスチレン,ビニルトルエン,ハロゲン化スチレン,
ビニルナフタレン,ビニルチオフェンなどからなるホモ
重合体、共重合体およびブレンド体、さらに他の共重合
可能な化合物との共重合体およびこれらのポリマとのブ
レンド体である。なかでもポリスチレンが手軽で安価に
入手できることや,耐薬品性、繊維形成性に優れている
ため特に好ましい。
【0012】また、補強用ポリマとしては、ポリ−α−
オレフィンが耐薬品性に優れているので好ましい。たと
えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−3−メチ
ルブテン−1、ポリ−4−メチルペンテン−1が挙げら
れるが、中でもポリエチレンが特に好ましい。
【0013】イオン交換用ポリマに、イオン交換基を導
入する方法としては、公知の方法が用いられ、例えば、
イオン交換用ポリマとしてポリ(モノビニル芳香族化合
物)を用い、イオン交換基としてスルホン酸基を導入し
て強酸性カチオン交換繊維を製造する場合を例に挙げる
と、パラホルムアルデヒドと濃硫酸の共存下でイオン交
換用ポリマを加熱処理するか、少量の触媒を添加して処
理する方法、また、気体状無水硫酸で処理する方法が知
られている。イオン交換用ポリマが、フェルトなどのシ
ートの場合、上記方法のうち、特に気体状無水硫酸で処
理する方法を採ると、ホルマリンなどの溶出物がなく好
ましい。
【0014】ポリマに導入するイオン交換基の量は、ポ
リマの乾燥重量に対して、好ましくは0.1ミリ当量/
g以上、さらに好ましくは0.5ミリ当量/g以上、さ
らには0.5〜10ミリ当量/gの範囲である。
【0015】本発明におけるイオン交換繊維の含水度は
通常0.5〜10であるが,あまり小さすぎると高度に
イオン交換や吸着を行うのが難しくなる傾向があり,逆
にあまり大きすぎると通液(通気)抵抗が大きくなる傾
向があるので,1〜5の範囲が好ましい。ここで含水度
とはNa型のカチオン交換繊維を蒸溜水に浸した後,家
庭用の遠心脱水機で5分間遠心脱水して表面の水分を除
去,直ちに重量(W)を測定し、さらに十分に乾燥して
重量(Wd)を測り,次式より求めた値である。
【0016】含水度=(W−Wd)/Wd 本発明の最も重要な要件は、イオン交換体の交換基のイ
オン形が、通常の飲料水に含まれるFe、Ca、Mg、
Ag、K、NiおよびCoから選ばれることである。こ
れらのイオン形を有するbとにより、ミネラル化される
など、より安全でおいしい水が得られる。
【0017】本発明のイオン交換体は、繊維状であると
浄水器製造性、取扱い性、性能など多くの優れた点があ
り好ましい。
【0018】さらに、イオン交換繊維の使用形態として
は、短繊維、不織布、フィラメント糸、フェルト、電気
植毛体、織物、編物、繊維束、ひも状物、紙などの公知
の任意の形態、集合体もしくはそれらの裁断物を上げる
ことができる。その中でも織物、編物、フェルト、電気
植毛体、不織布、紙などシート状の形態が好ましく、特
にフェルト、電気植毛体が繊維状であることの長所を遺
憾無く発揮でき、より一層の効果を引出せることから好
ましい。
【0019】シートを得る方法としては公知のいかなる
方法でも良いが,例えばカチオン交換繊維のフェルトを
製造する場合の一例を挙げると、イオン交換用ポリマと
してのポリスチレンを鞘成分の主成分に,補強用成分と
してポリエチレンを芯成分の主成分にした多芯海島型複
合繊維をクリンパーにかけてけん縮を付与し,次いで切
断した後公知の方法でフェルト状に加工し、無水硫酸に
よって気相で架橋・スルホン化した後、前記イオン形に
変換する方法、あるいは該海島型複合繊維をクリンパー
にかけてけん縮を付与し、クリンプトウの状態でパラホ
ルムアルデヒドと濃硫酸を用いて架橋・スルホン化後、
公知の方法でフェルトに加工する方法などがある。
【0020】シートの目付量としては、10〜2000
g/mであるのが好ましい。これより小さいと製造が
難しく、また、強度も小さく取扱い性が劣る可能性があ
り、また、大き過ぎるとシートが分厚くなり、この場合
も取扱い性や使用時の圧力損失が大きくなる傾向があ
る。このため、好ましくは20〜1500g/m、特
に、50〜1000g/mが好ましい。
【0021】電気植毛体は公知の任意の方法で得られ
る。例えば電極を利用して静電界を形成し、接着剤を塗
布した基材に、繊維状イオン交換体からなるパイルを植
毛する方法がある。パイルは、繊維状イオン交換体単独
でも勿論良いが他のパイル例えば、ポリアミド、ポリエ
ステル、ポリアクリロニトリル、ポリオレフィンなどか
らなる合成繊維や繊維状活性炭などを混合しても良い。
【0022】基材としては、天然繊維、合成繊維からな
る編・織物や糸・紐状物、あるいは合成樹脂、金属、非
金属からなる板・棒状物などを挙げることができる。
【0023】本発明のイオン交換体のイオン形を変換す
る方法としては、特に限定されず、例えばFe形にする
場合、硫酸鉄、塩化鉄を水に溶解し、該イオン交換体を
カラム法やバッチ法によって処理してイオン交換する方
法がある。
【0024】また、本発明では繊維状イオン交換体と繊
維状または粒状の活性炭、中空糸膜を組合わせて用いる
ことによって、作用の分担すなわちカビ臭をイオン交換
体で、塩素や非イオン性不純物を活性炭で、セラチア菌
などの菌を中空糸膜で除去できることから、著しく浄水
効果が向上するばかりか寿命も延長できるため特に好ま
しい。さらに、浄水機能を持つ他の素材と組合せても良
い。
【0025】活性炭としては、ヤシ殻系、石炭系、石油
系が挙げられるが、形状としては粒状および繊維状が挙
げられるが繊維状が特に好ましい。
【0026】一方、中空糸膜としては、セルロース系、
ポリアクリロニトリル系、ポリメチルメタクリレート
系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリスルホン
系などの有機質中空糸膜および無機質中空糸膜を挙げる
ことができる。中空糸膜を得る方法としては、公知のい
かなる方法でも良い。
【0027】中空糸膜の性能としては、限外ろ過速度が
50ml/h・m・mmHg以上、さらには100〜
50000ml/h・m・mmHgであるものが好ま
しく、さらに、分離孔径が10〜10000(オグスト
ローム),さらは、50〜5000Aのものが好まし
い。また、内径は10〜1000μm(膜厚5〜500
μm)、さらには100〜500μm(10〜250μ
m)であるものが好ましい。
【0028】本発明の浄水器の実施態様としては、特に
限定されるものではないが、例えば、イオン交換体と中
空糸膜とを組合わせる場合は専用の容器にイオン交換体
を上流側になるよう充填する方法がある。また、粒状・
繊維状活性炭を組合せる場合はイオン交換体と積層ある
いは混合して用いる。また、イオン交換体・活性炭と中
空糸膜の浄水成分はカートリッジ化しておき、浄水能力
が消失した場合該カートリッジを交換する形式が好まし
い。
【0029】
【実施例】以下に実施例を示すが、本発明はこれに限定
されるものではない。実施例中「部」は、「重量部」を
示す。
【0030】実施例1 海成分にポリスチレン(50部),島成分にポリエチレ
ン(50部)を用いた多芯海島型複合繊維を1.5倍に
延伸(島数16,単糸繊度7デニール,トータル繊度3
0万デニール)した後、クリンパーにかけてけん縮を付
与した。次いで51mmに切断し,オープナーで開繊後
ローラーカードに通しウェブを作った。このウェブにニ
ードルパンチを施し、300g/m2 のフェルトを作製
した。
【0031】得られたフェルトを30cm角に切断し1
0枚を1セットにしてステンレス製の反応器に装着、密
閉後、乾燥窒素で置換した。この中に無水硫酸ガス15
0gを2分間通入した後、10分間循環させて反応を終
了した。乾燥窒素で残存している無水硫酸ガスをパージ
した後、反応物を取り出し、イオン交換水で洗浄液が中
性になるまで洗った後、乾燥しフェルト状強酸性カチオ
ン交換繊維を得た。得られたフェルト状強酸性カチオン
交換繊維のイオン形はH形で、交換容量2.7ミリ当量
/g,含水度1.7であった。
【0032】このフェルト状カチオン交換繊維10g
(10cm×30cm)をガラス製カラムに充填し、0.3
Mの塩化第二鉄水溶液100mlを通液した。Fe形に
なったフェルト状カチオン交換繊維を取出して純水で洗
浄した。
【0033】上記フェルト状イオン交換繊維を長さ10
cmの渦巻状にして、内径Φ5cmのポリエチレン製筒に充
填した浄水器を得た。この浄水器に、カビ臭のモデル物
質である2−メチルイソボルネオールを0.1ppb含
有する市水からのモデル飲料水を、毎分300mlで通水
した。透過水は、まったく臭気のない美味しい水であっ
た。
【0034】実施例2 ポリスルホン系中空糸膜(限外ろ過速度:約3700m
l/h・mmHg、分離孔径:約650A、内径:約3
40μm、膜厚:約85μm)500本をポリエチレン
製筒に組込み、ポリウレタン系充填シール剤で糸外から
糸中に通水するようにした、有効長10cmで外径18m
mの中空糸膜モジュールを得た。一方、実施例1で用い
たフェルト状イオン交換繊維5gを長さ5cmの渦巻状に
して、内径Φ3cmのポリエチレン製筒に充填した。
【0035】両者を、フェルト状イオン交換繊維が通水
時上流側になるようにポリエチレン製本体ケースにセッ
トして、イオン交換体および中空糸膜を内蔵する浄水器
を得た。
【0036】この浄水器に、カビ臭のモデル物質である
2−メチルイソボルネオール0.1ppb、セラチア菌
108 個/mlを含有する市水からのモデル飲料水を、
毎分300mlで通水した。透過水には菌が検出されず、
しかもまったく臭気のない美味しい水であった。
【0037】比較例1 フェルト状イオン交換繊維をH形のままで用いた以外
は、実施例1とまったく同様にして浄水器を作製し、同
様の試験を行った。
【0038】透過水は弱酸性を示し、しかも臭気がひど
くとても美味しい水とはいえなかった。
【0039】
【発明の効果】本発明の浄水器は、イオン交換体のイオ
ン形を特定することにより、飲料水中の有害成分や臭気
成分および菌を吸着除去し、長期間美味しい水を得るこ
とができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C02F 1/44 B 8014−4D

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】イオン交換体を浄水成分として有し、該イ
    オン交換体の交換基のイオン形が、Fe、Ca、Mg、
    Ag、K、NiおよびCoから選ばれた1種または2種
    以上の混合形であることを特徴とする浄水器。
  2. 【請求項2】イオン交換体が繊維状であることを特徴と
    する請求項1記載の浄水器。
  3. 【請求項3】イオン交換体がカチオン交換基および/ま
    たはキレート基を有することを特徴とする請求項1記載
    の浄水器。
  4. 【請求項4】イオン交換体がシート状であることを特徴
    とする請求項1記載の浄水器。
  5. 【請求項5】イオン交換体がフェルトまたは電気植毛体
    であることを特徴とする請求項1記載の浄水器。
  6. 【請求項6】イオン交換体と、粒状または繊維状活性炭
    とから構成されることを特徴とする請求項1記載の浄水
    器。
  7. 【請求項7】イオン交換体と中空糸膜とから構成される
    ことを特徴とする請求項1記載の浄水器。
  8. 【請求項8】イオン交換体、粒状または繊維状活性炭、
    および中空糸膜から構成されることを特徴とする請求項
    1記載の浄水器。
JP4279982A 1992-10-19 1992-10-19 浄水器 Pending JPH06126278A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2721309A1 (fr) * 1994-06-21 1995-12-22 Centre Nat Rech Scient Procédé et dispositif de diffusion d'ions cuivriques pour le traitement d'un milieu liquide salé.
WO2002018533A1 (en) * 2000-09-01 2002-03-07 Reckitt Benckiser (Uk) Limited Cleaning method
JP2002224669A (ja) * 2001-01-31 2002-08-13 Mitsuboshi Belting Ltd 水処理器用フィルター

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