JPH0616845B2

JPH0616845B2 - 活性炭素繊維の再生方法

Info

Publication number: JPH0616845B2
Application number: JP33638790A
Authority: JP
Inventors: 康次郎高橋; 知栄子熊谷; 実平井; 賢司島崎; 淳哉田中
Original assignee: Toho Rayon Co Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1994-03-09
Anticipated expiration: 2009-03-09
Also published as: JPH04200743A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、酒類や調味液等の発酵液、あるいは、糖液な
どの食品又はその中間物（以下「食品類」と総称す
る。）の脱色に用いられ、性能の低下した活性炭素繊維
の再生方法に関する。

本発明の再生方法によれば、これら食品類製造に用いら
れた活性炭素繊維を効果的に再生することができる。

〔従来技術とその問題点〕

従来、食品類製造に用いられた活性炭素繊維の再生方法
は、特開昭63-157968号公報にて提案されている。

この方法は、要再生処理活性炭素繊維を次の工程で再生
処理するものである。

しかし、この方法は、アルカリ処理の前の処理方法が不
完全であるため、繰り返して食品類の脱色と再生を行っ
た場合、性能低下が著しく、数10回に１回は500℃以上9
50℃以下でガス処理（以下「高温ガス処理」という。）
を行わなければならず、この高温ガス処理により、活性
炭素繊維の重量減少又は活性炭素繊維の強度的低下が起
こり、延いては、食品類への微粉末の混入を引き起こす
という問題点があった。

〔発明の目的〕

本発明は、食品類の脱色に使用され、性能の低下した活
性炭素繊維を効果的に再生する再生方法を提供すること
を目的とする。

〔発明の構成と効果〕

本発明は、下記の通りである。

活性炭素繊維を用い、酒類や調味液等の発酵液、あるい
は、糖液等の食品又はその中間物を処理し、脱色を行う
に当たり、性能の低下した該活性炭素繊維を下記に示す
第１乃至第６の各工程をこの順序で再生することを特徴
とする活性炭素繊維の再生方法。

第１工程 35℃以下の温度で水洗する工程第２工程 50℃以上の温度で水洗する工程第３工程 40℃以上の温度で０．１重量％以上4.5重量
％以下のアルカリ水溶液で処理する工程第４工程 50℃以上の温度で水洗する工程第５工程酸洗浄工程第６工程水洗工程本発明の場合、第一工程での温度が、35℃以下と低温で
あるため、低温で変質しやすい蛋白質の変質がなく、こ
のため変質した蛋白質が、活性炭素繊維に付着したまま
の状態で固定化されるということもない。

本発明の再生方法によると、再生処理を繰り返しても、
性能保持率が高く、そのため、高温ガス処理を行うこと
なく、長期にわたって脱色−再生を繰り返すことができ
る。

本発明において、吸着材として使用される活性炭素繊維
は、ポリアクリロニトリル系活性炭素繊維、フェノール
系活性炭素繊維、セルロース系活性炭素繊維あるいはピ
ッチ系活性炭素繊維など既知の方法で製造される物であ
る。これら活性炭素繊維の中で、ポリアクリロニトリル
系活性炭素繊維が特に望ましい。

その理由は、ポリアクリロニトリル系活性炭素繊維が、
他の活性炭素繊維に比べ、細孔径が大きいため、食品類
の脱色性能が高く、且つ、再生されやすいからである。

また、ポリアクリロニトリ系活性炭素繊維は、他の活性
炭素繊維に比べ、強度が高いため、繰り返し再生しても
劣化が少なく、微粉末の発生が少ない。

用いる活性炭素繊維の比表面積及び細孔容積に関して
は、一般に比表面積が1000m²/g以上で、細孔容積が0.65
cc/g以上であることが望ましい。本発明の再生工程を示
すと、第１図の通りである。第１図は、食品類の脱色工
程と再生工程とのサイクルを示したものである。以下、
この第１図に沿って、本発明を説明する。

本発明の対象となるのは、酒類や調味液等の発酵液、あ
るいは、糖液などの食品又はその中間物である。これら
は、メラノイジン類やフミン類などの着色成分を含む。
本発明の対象となるのは、具体的には、糖液、味醂、清
酒や果実酒、焼酎、ウィスキー等の酒類、醤油、乳酸飲
料、アミノ酸飲料、乳酸あるいはアミノ酸製造工程液等
である。

（第１工程：第１水洗）性能低下した活性炭素繊維は、まず35℃以下の水で洗浄
しなければならない。35℃より高いと、食品類中に微量
含まれている蛋白質等の変性しやすい物質が、活性炭素
繊維に付着したままの状態で固定化され、以後の再生工
程によっても脱離されにくくなり、延いては、不可逆的
な再生不良を引き起こす。

水洗としては、水洗排水のCOD(JIS K-0102に準拠して測
定）値が50ppm以下、あるいは、水洗排水の波長280nmで
の10mm光路長の石英セルでの吸光度（Ｏ▲Ｄ²⁸⁰ ₁₀▼）
が0.3以下になるまで行うのが好ましい。

（第２工程：第１温水洗）次に、５０℃の温水によって洗浄する。

この工程を経ないと、活性炭素繊維表面に付着した糖類
などの物質が、次のアルカリ処理工程に残留し、再生の
負担を高めることとなり、延いては、再生不良を引き起
こす。

温水洗としては、温洗排水のCOD値が100ppm以下、ある
いは、温洗排水のＯ▲Ｄ²⁸⁰ ₁₀▼が0.5以下になるまで行
うのが好ましい。

（第３工程：アルカリ処理）次いで、40℃以上の0.1重量％以上4.5重量％以下のアル
カリ溶液で処理を行う。ここでアルカリ溶液の種類は、
特に限定がないが、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム
等の水溶液が望ましい。

ここでの温度が、40℃未満であると、脱色−再生を繰り
返した場合、性能低下を引き起こす。また、温度上限
は、操作性の点から95℃以下が好ましい。

また、アルカリ濃度が0.1重量％未満であると、同様に
性能低下を引き起こす。一方、アルカリ濃度が4.5重量
％を超えると、再生を繰り返した場合、活性炭素繊維の
炭繊維強度が低下し、微粉末が発生しやすくなる。特に
好ましい濃度範囲は0.3重量％〜4.0重量％である。

アルカリ処理は、アルカリ処理排液のCOD値が40ppm以
下、あるいは、アルカリ処理排液の280nmでの1cmセルの
吸光度が0.2以下になるまで行うのが好ましい。

（第４工程：第２温水洗）アルカリ処理の後、アルカリに溶出した成分を完全に洗
うため、温水で洗浄する。このときの温度は、50℃以上
であることが必要である。このとき、排水のpHが10以
下、又は、第２温水排水のCOD値が50ppm以下、あるい
は、アルカリ処理排液の280nmでの1cmセルの吸光度が0.
1以下になるまで行うのが好ましい。この工程が不完全
であると、塩基性下で可溶性であり、酸性下で不溶性で
ある物質が活性炭素繊維に残留してしまい、性能低下を
引き起こす。

（第５工程：酸洗浄）次いで、酸洗浄を行う。ここでは、活性炭素繊維を中性
にするために酸中和を行う。ここで用いる酸としては、
再生後の使用時における食品類の香味への影響、活性炭
素繊維への吸着性を考慮すると、塩酸あるいは硝酸が好
ましい。洗浄液の酸濃度としては、0.1重量％以上３重
量％以下が適当である。

処理液の濃度が３重量％を超えると、後工程である第２
水洗工程での洗浄水の使用量が多量に必要となる。ま
た、処理液の濃度が0.1重量％未満の場合、アルカリ液
で処理した後の活性炭素繊維中に残存するアルカリが充
分に除去されないか、又は、除去するのに長時間を要す
ることとなる。好ましい範囲は、0.2重量％以上１重量
％以下である。酸洗浄しないで、活性炭素繊維をアルカ
リ性のまま、脱色に用いた場合、処理後の食品類に再着
色が生じる可能性が高い上、異臭が付いてしまい、不都
合である。

処理温度は、取扱性等を考慮すると、15℃以上40℃以下
が好ましい。

酸洗浄は、酸洗浄排水のpHが７以下になるまで行うのが
望ましい。

（第６工程：第２水洗）再生工程の最後に、水洗を行う。これは、前工程の酸が
活性炭素繊維に残留することを防止することを目的に行
う。この場合、第２水洗排水のpHが６以上８以下になる
まで水洗を行うのが望ましい。

温度は、15℃以上であることが望ましい。温度がこれよ
り低いと、洗浄が不完全になりやすい。最高温度は、食
品類の脱色時の温度と同程度であることが望ましい。

この工程が不充分であると、酸の臭いが、処理を行った
食品類に付いてしまい、不都合である。

本発明の全工程を通じて使用される水及び温水は、再生
効果を低くしない理由から、COD1ppm以下で、且つ、含
有金属イオンの少ないものが望ましい。

本発明の第１、２、４及び６の各工程で用いる水、ある
いは、温水のpHは、それぞれ６以上８以下であることが
望ましい。

同様に、第３及び第５工程で用いるアルカリ水溶液、酸
溶液も、COD1ppm以下で、且つ、それぞれアルカリある
いは酸以外の他のイオン含有の少ないものが望ましい。

これら水、温水、アルカリ水溶液あるいは酸溶液におけ
るイオンの中でも、特に鉄イオンは、活性炭素繊維に付
着しやすく、且つ、清酒などのディフェリフェリクリシ
ンを含有する食品の脱色において、活性炭素繊維から脱
離し、食品を不都合に着色する。

このため、全工程を通じ、使用する水は、イオン交換
し、特に、鉄イオンを0.1ppm以下としたものが好まし
い。

通液速度は、空間速度（活性炭素繊維の充填密度0.1g/c
c以上0.2g/cc以下に充填した場合）20〜100hr^-1が好ま
しい。空間速度が20hr^-1未満であると、再生時に時間を
要し、再生効果が低い。逆に、100hr^-1超であると、必
要通液量が過多となり、再生不完全となる可能性が高
い。

〔実施例と比較例〕

以下に、本発明の実施例とともに比較例を示す。

実施例１ポリアクリロニトリル系活性炭素繊維（比表面積1350m²
/g、細孔容積1.1cc/g）2gを硝子カラムに充填密度0.15g
/ccになるように充填し、これを用いて、空間速度80hr
^-1で日本酒〔生酒の波長430nmでの10mm光路長の硝子セ
ルでの吸光度（Ｏ▲Ｄ⁴³⁰ ₁₀▼）＝0.027〕３の脱色を
行った。脱色開始直後の処理酒のＯ▲Ｄ⁴³⁰ ₁₀▼は0.004
であり、脱色後における日本酒の３平均Ｏ▲Ｄ⁴³⁰ ₁₀
▼は0.009であった。

このときの清酒脱色率は下記（Ｉ）式により66.7％と求
められた。

脱色率(%)＝〔１−（処理後の平均Ｏ▲Ｄ⁴³⁰ ₁₀▼）／（処理前のＯ
▲Ｄ⁴³⁰ ₁₀▼）〕×100% …(1) 再生は第１表の条件により行った。再生に用いた水、温
水、アルカリ水溶液及び酸溶液は、鉄含有量が1ppm、pH
が7.2の原水（JIS K-0102：原子吸光法に準拠して測
定、以下鉄含有量に関して同様）を陰陽イオン交換した
水を基に作製した。水及び温水のpHは6.5であり、水、
温水、アルカリ水溶液及び酸溶液の鉄含有量は0.1ppm以
下であった。また、各工程を終了した時の排水性状を第
１表に示す。

この脱色−再生を同じ条件で80回繰り返した。その80回
目の脱色率は63％であり、80回目性能保持率は94.4〔下
記（II）式より計算〕であり、充分な脱色性能を保持し
ていたため、高温ガス処理による再生は不要であり、更
に繰り返し使用可能であった。80回目の脱色された日本
酒中には、微粉末は観察されず、活性炭素繊維の劣化は
認められなかった。

80回目性能保持率(%)＝１回目脱色率／80回目脱色率×1
00% …（II）実施例２再生工程で用いる水をイオン交換せずに、そのまま用い
た他は総て実施例１と同様の条件で80回脱色−再生を繰
り返した。このときの80回目性能保持率は、75％であっ
た。

比較例実施例の再生条件からそれぞれ、第１水洗、第１温洗、
第２温洗、酸洗浄或いは第２水洗を省いた条件、それぞ
れ（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）及び酸処理後の水洗を行わ
なかった条件（Ｅ）の場合、処理酒に異臭が付いた。他
の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の３条件については、脱色−再生
を40回繰り返した。

そのときの80回目性能保持率を第２表に示す。

以上の実施例及び比較例の結果より、本発明の効果は優
れていることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の再生工程図を示したものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者島崎賢司静岡県駿東郡長泉町上土狩字高石234 東邦レーヨン株式会社研究所内 (72)発明者田中淳哉静岡県駿東郡長泉町上土狩字高石234 東邦レーヨン株式会社研究所内審査官雨宮弘治

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】活性炭素繊維を用い、酒類や調味液等の発
酵液、あるいは、糖液等の食品又はその中間物を処理
し、脱色を行うに当たり、性能の低下した該活性炭素繊
維を下記に示す第１乃至第６の各工程をこの順序で再生
することを特徴とする活性炭素繊維の再生方法。第１工程 35℃以下の温度で水洗する工程第２工程 50℃以上の温度で水洗する工程第３工程 40℃以上の温度で０．１重量％以上4.5重量
％以下のアルカリ水溶液で処理する工程第４工程 50℃以上の温度で水洗する工程第５工程酸洗浄工程第６工程水洗工程