JPH07124450A - 精密ろ過膜カートリツジフイルター - Google Patents
精密ろ過膜カートリツジフイルターInfo
- Publication number
- JPH07124450A JPH07124450A JP29383693A JP29383693A JPH07124450A JP H07124450 A JPH07124450 A JP H07124450A JP 29383693 A JP29383693 A JP 29383693A JP 29383693 A JP29383693 A JP 29383693A JP H07124450 A JPH07124450 A JP H07124450A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- lrv
- filtration
- pore diameter
- lactic acid
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】除菌率とろ過寿命を共に満足する精密ろ過膜を
提供する。 【構成】乳酸菌除去率ＬＲＶが０．６から３．０の膜を
複数枚重ね合わせることを特徴とする精密ろ過膜フィル
ター。
提供する。 【構成】乳酸菌除去率ＬＲＶが０．６から３．０の膜を
複数枚重ね合わせることを特徴とする精密ろ過膜フィル
ター。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液体の精密ろ過に使用さ
れる精密ろ過フィルターに関する。更に詳しくは、本発
明は特にビール中の雑菌を除去する精密ろ過フィルター
に関する。
れる精密ろ過フィルターに関する。更に詳しくは、本発
明は特にビール中の雑菌を除去する精密ろ過フィルター
に関する。
【０００２】
【従来の技術】精密ろ過膜は古くから知られており、
（例えばアール・ケスティング（Ｒ．Ｋｅｓｔｉｎｇ）
著シンセティック・ポリマー・メンブレン（ｓｙｎｔｈ
ｅｔｉｃｐｏｌｙｍｅｒ ｍｅｍｂｒａｎｅｓ）マグロ
ーヒル社（ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ社）発行）ろ過用フ
ィルター等に広く利用されている。精密ろ過膜は、例え
ば米国特許１，４２１，３４１号、同３，１３３，１３
２号、同２，９４４，０１７号、特公昭４３−１５６９
８号、特公昭４５−３３３１３号、同４８−３９５８６
号、同４８−４００５０号等に記載されているように、
セルローズエステルを原料として製造されるもの、米国
特許２，７８３，８９４号、同３，４０８，３１５号、
同４，３４０，４７９号、同４，３４０，４８０号、同
４，４５０，１２６号、ドイツ特許ＤＥ３，１３８，５
２５号、特開昭５８−３７８４２号等に記載されている
ように脂肪族ポリアミドを原料として製造されるもの、
米国特許４，１９６，０７０号、同４，３４０，４８２
号、特開昭５５−９９９３４号、特開昭５８−９１７３
２号等に記載されているようにポリフルオロカーボンを
原料として製造されるもの、特開昭５６−１５４０５１
号、特開昭５６−８６９４１号、特開昭５６−１２６４
０号、特開昭６３−１３９９３０号、特開昭６０−２５
００４９号等に記載されているポリスルホンを原料とす
るもの、ドイツ特許ＯＬＳ３，００３，４００号等に記
載されているポリプロピレンを原料とするもの等があ
る。これら精密ろ過膜は注射液、ビール・清酒・醤油等
の食品、電子工業用洗浄水、医薬用水、医薬製造工程用
水、食品水等のろ過、滅菌に用いられ近年その用途と使
用量は拡大しており、特に粒子捕捉の点から信頼性の高
い精密ろ過膜が注目され多用されている。
（例えばアール・ケスティング（Ｒ．Ｋｅｓｔｉｎｇ）
著シンセティック・ポリマー・メンブレン（ｓｙｎｔｈ
ｅｔｉｃｐｏｌｙｍｅｒ ｍｅｍｂｒａｎｅｓ）マグロ
ーヒル社（ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ社）発行）ろ過用フ
ィルター等に広く利用されている。精密ろ過膜は、例え
ば米国特許１，４２１，３４１号、同３，１３３，１３
２号、同２，９４４，０１７号、特公昭４３−１５６９
８号、特公昭４５−３３３１３号、同４８−３９５８６
号、同４８−４００５０号等に記載されているように、
セルローズエステルを原料として製造されるもの、米国
特許２，７８３，８９４号、同３，４０８，３１５号、
同４，３４０，４７９号、同４，３４０，４８０号、同
４，４５０，１２６号、ドイツ特許ＤＥ３，１３８，５
２５号、特開昭５８−３７８４２号等に記載されている
ように脂肪族ポリアミドを原料として製造されるもの、
米国特許４，１９６，０７０号、同４，３４０，４８２
号、特開昭５５−９９９３４号、特開昭５８−９１７３
２号等に記載されているようにポリフルオロカーボンを
原料として製造されるもの、特開昭５６−１５４０５１
号、特開昭５６−８６９４１号、特開昭５６−１２６４
０号、特開昭６３−１３９９３０号、特開昭６０−２５
００４９号等に記載されているポリスルホンを原料とす
るもの、ドイツ特許ＯＬＳ３，００３，４００号等に記
載されているポリプロピレンを原料とするもの等があ
る。これら精密ろ過膜は注射液、ビール・清酒・醤油等
の食品、電子工業用洗浄水、医薬用水、医薬製造工程用
水、食品水等のろ過、滅菌に用いられ近年その用途と使
用量は拡大しており、特に粒子捕捉の点から信頼性の高
い精密ろ過膜が注目され多用されている。
【０００３】特に、細菌・真菌・酵母の如き微生物を除
去して液体の腐敗を防止するためのろ過用途において
は、精密ろ過膜は濾紙や布などに比べて孔径分布が狭く
空隙が多いため、微生物の捕捉効率が高い割に高いろ過
流束が得られる。しかし微生物の捕捉性能と高ろ過流束
は相反する性能である。即ち微生物捕捉性能は、膜の孔
径を小さくすることによって高められるが、反対にろ過
流束は膜の孔径を大きくすることによって高くなる。こ
の相反する性能の最適点を求めることはむつかしい。
去して液体の腐敗を防止するためのろ過用途において
は、精密ろ過膜は濾紙や布などに比べて孔径分布が狭く
空隙が多いため、微生物の捕捉効率が高い割に高いろ過
流束が得られる。しかし微生物の捕捉性能と高ろ過流束
は相反する性能である。即ち微生物捕捉性能は、膜の孔
径を小さくすることによって高められるが、反対にろ過
流束は膜の孔径を大きくすることによって高くなる。こ
の相反する性能の最適点を求めることはむつかしい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、食品
のろ過において、必要な除菌率を満足ししかも長時間ろ
過を継続できる経済的な精密ろ過膜を提供することであ
る。食品のろ過においては、注射液のろ過に対する程に
は高い除菌率を要求しない。精密ろ過膜の除菌率は通常
対数減少比（ＬＲＶ）で表される。対数減少比ＬＲＶ＝
ｌｏｇ（ろ過前菌数／ろ過後菌数）、と定義される。ビ
ールに求められるＬＲＶ値は５前後である。つまり１０
万個の菌を１個に減少させるろ過精度が求められてい
る。ビールろ過で最も除去しにくい菌は乳酸菌で、直径
が０．７ミクロンで体長が２ミクロン以上あるものや、
直径が１ミクロン以上の球形のものがある。従ってビー
ルろ過においては、乳酸菌除去を達成した上で、少しで
もたくさんのビールをろ過できることが求められてい
る。
のろ過において、必要な除菌率を満足ししかも長時間ろ
過を継続できる経済的な精密ろ過膜を提供することであ
る。食品のろ過においては、注射液のろ過に対する程に
は高い除菌率を要求しない。精密ろ過膜の除菌率は通常
対数減少比（ＬＲＶ）で表される。対数減少比ＬＲＶ＝
ｌｏｇ（ろ過前菌数／ろ過後菌数）、と定義される。ビ
ールに求められるＬＲＶ値は５前後である。つまり１０
万個の菌を１個に減少させるろ過精度が求められてい
る。ビールろ過で最も除去しにくい菌は乳酸菌で、直径
が０．７ミクロンで体長が２ミクロン以上あるものや、
直径が１ミクロン以上の球形のものがある。従ってビー
ルろ過においては、乳酸菌除去を達成した上で、少しで
もたくさんのビールをろ過できることが求められてい
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記問題は、平均孔径
０．７ミクロン以上且つ乳酸菌に対するＬＲＶ値が０．
６から３の膜を複数枚重ねてビールをろ過する方法、に
よって解決できた。膜の孔径が大きくなると乳酸菌の除
去率は徐々に低下するが、一方ビールろ過による膜目詰
まりの速さは急速に遅くなる、ことを本発明者は発見し
た。平均孔径が０．８ミクロンから１ミクロンの膜の乳
酸菌除去率ＬＲＶ値は３以下であるが、この膜を２枚以
上重ねて使用すればＬＲＶ値は５以上にすることができ
る。一方孔径の大きな膜を複数枚重ねても目詰まり速度
はあまり減少しない。従って膜の平均孔径と使用枚数を
工夫すれば、必要なＬＲＶ値を確保して大きなろ過量を
得ることが可能になった。
０．７ミクロン以上且つ乳酸菌に対するＬＲＶ値が０．
６から３の膜を複数枚重ねてビールをろ過する方法、に
よって解決できた。膜の孔径が大きくなると乳酸菌の除
去率は徐々に低下するが、一方ビールろ過による膜目詰
まりの速さは急速に遅くなる、ことを本発明者は発見し
た。平均孔径が０．８ミクロンから１ミクロンの膜の乳
酸菌除去率ＬＲＶ値は３以下であるが、この膜を２枚以
上重ねて使用すればＬＲＶ値は５以上にすることができ
る。一方孔径の大きな膜を複数枚重ねても目詰まり速度
はあまり減少しない。従って膜の平均孔径と使用枚数を
工夫すれば、必要なＬＲＶ値を確保して大きなろ過量を
得ることが可能になった。
【０００６】精密ろ過膜を複数枚重ねて使用する方法に
は先例がある。つまり、 注射液のろ過用途に用いられ
る精密ろ過膜においては、微生物除去性能に対して高い
信頼性を求められる。そのために、直径０．３ミクロン
で長さ０．７ミクロンの円筒状の細菌１００億個を１個
以下にまで減少させるろ過精度が求められている（ＬＲ
Ｖ＞１０）。このような要求を満たすためには、膜の孔
径を０．３ミクロン以下０．２ミクロン近くまで小さく
する必要がある。ＬＲＶ値が１０付近の領域で菌が透過
するのは、膜中に稀に存在するピンホール（製造過程の
不都合で生じる、正常な孔よりも大きな孔）が原因であ
る。そこで膜に微小なピンホールが存在する時は、ピン
ホール発生原因を解明し原因を膜製造工程から除く工夫
の他に、特開昭５８−１５０４０２ではピンホール防止
のために精密ろ過膜を２枚以上重ねる工夫が行われてい
る。ピンホールは極めて稀にしか存在しないため、膜を
２枚重ねた時にピンホール同士が重なる確率はほとんど
ない。従ってピンホールの大きさやピンホールからの細
菌の漏洩率にかかわらず、膜を２枚接して離れないよう
にしてろ過すれば、１００億個の細菌が存在する液でも
菌数を０にすることができる。一方膜を２枚重ねるから
といって、膜１枚当たりの除菌率を半分にしたのでは、
ピンホール部分から漏れた菌を次の膜で完全に捕捉する
ことができないため、膜の孔径はほとんど大きくはでき
ず、従ってろ過寿命を大きくすることはできない。一
方、ビールろ過で必要なＬＲＶ値５レベルの膜からの菌
の透過は、ほとんどが膜の正常な孔をすりぬけておこる
と推定される。従ってＬＲＶ値３の膜を２枚重ねてろ過
すると、ほぼＬＲＶ値６が得られる。このように同じ膜
を複数枚重ねることによって除菌率と長寿命化の両方を
満足は、ＬＲＶ値が約６以下の領域であり、また膜孔径
が０．７ミクロン以上の領域に限られるのであろう。
は先例がある。つまり、 注射液のろ過用途に用いられ
る精密ろ過膜においては、微生物除去性能に対して高い
信頼性を求められる。そのために、直径０．３ミクロン
で長さ０．７ミクロンの円筒状の細菌１００億個を１個
以下にまで減少させるろ過精度が求められている（ＬＲ
Ｖ＞１０）。このような要求を満たすためには、膜の孔
径を０．３ミクロン以下０．２ミクロン近くまで小さく
する必要がある。ＬＲＶ値が１０付近の領域で菌が透過
するのは、膜中に稀に存在するピンホール（製造過程の
不都合で生じる、正常な孔よりも大きな孔）が原因であ
る。そこで膜に微小なピンホールが存在する時は、ピン
ホール発生原因を解明し原因を膜製造工程から除く工夫
の他に、特開昭５８−１５０４０２ではピンホール防止
のために精密ろ過膜を２枚以上重ねる工夫が行われてい
る。ピンホールは極めて稀にしか存在しないため、膜を
２枚重ねた時にピンホール同士が重なる確率はほとんど
ない。従ってピンホールの大きさやピンホールからの細
菌の漏洩率にかかわらず、膜を２枚接して離れないよう
にしてろ過すれば、１００億個の細菌が存在する液でも
菌数を０にすることができる。一方膜を２枚重ねるから
といって、膜１枚当たりの除菌率を半分にしたのでは、
ピンホール部分から漏れた菌を次の膜で完全に捕捉する
ことができないため、膜の孔径はほとんど大きくはでき
ず、従ってろ過寿命を大きくすることはできない。一
方、ビールろ過で必要なＬＲＶ値５レベルの膜からの菌
の透過は、ほとんどが膜の正常な孔をすりぬけておこる
と推定される。従ってＬＲＶ値３の膜を２枚重ねてろ過
すると、ほぼＬＲＶ値６が得られる。このように同じ膜
を複数枚重ねることによって除菌率と長寿命化の両方を
満足は、ＬＲＶ値が約６以下の領域であり、また膜孔径
が０．７ミクロン以上の領域に限られるのであろう。
【０００７】
【実施例】以下実施例に沿って詳しく説明する。本実施
例は一例にすぎず、本発明はこの実施例に限定されるも
のではない。 実施例１ 次の組成の製膜溶液をつくり、ポリエステルフイルム上
に１８０ミクロンの厚さに流延し、露点２０℃、風速３
ｍ／ｓの精密に調湿した風を８秒間当て、すぐに２５℃
の水の中に浸す。溶液が白濁し次いで固化したのち、水
から出して乾燥する。 溶液組成 ポリスルホン樹脂 １３ 部 ポリビニルピロリドン １５ 部 Ｎ−メチル−２−ピロリドン ７０ 部 塩化リチウム ０．５部 水 １．５部 このようにしてできた膜は厚さ方向に孔径の異方性があ
り、膜表面から約２０ミクロンの深さに最小孔径層が存
在していた。またＡＳＴＭ−３１６の方法で測定した平
均孔径は、０．６７ミクロンであった。また乳酸菌Ｌａ
ｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｂｒｅｖｉｓに対する除菌率
はＬＲＶ＝６であった。
例は一例にすぎず、本発明はこの実施例に限定されるも
のではない。 実施例１ 次の組成の製膜溶液をつくり、ポリエステルフイルム上
に１８０ミクロンの厚さに流延し、露点２０℃、風速３
ｍ／ｓの精密に調湿した風を８秒間当て、すぐに２５℃
の水の中に浸す。溶液が白濁し次いで固化したのち、水
から出して乾燥する。 溶液組成 ポリスルホン樹脂 １３ 部 ポリビニルピロリドン １５ 部 Ｎ−メチル−２−ピロリドン ７０ 部 塩化リチウム ０．５部 水 １．５部 このようにしてできた膜は厚さ方向に孔径の異方性があ
り、膜表面から約２０ミクロンの深さに最小孔径層が存
在していた。またＡＳＴＭ−３１６の方法で測定した平
均孔径は、０．６７ミクロンであった。また乳酸菌Ｌａ
ｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｂｒｅｖｉｓに対する除菌率
はＬＲＶ＝６であった。
【０００８】実施例２ 実施例１と同じ溶液を用いて、ポリエステルフイルム上
に１８０ミクロンの厚さに流延し、露点２０℃、風速４
ｍ／ｓの精密に調湿した風を８秒間当て、すぐに２５℃
の水の中に浸す。溶液が白濁し次いで固化したのち、水
から出して乾燥する。このようにしてできた膜の平均孔
径は０．７４ミクロン、Ｌ．ｂｒｅｖｉｓの除菌率はＬ
ＲＶ＝４であった。
に１８０ミクロンの厚さに流延し、露点２０℃、風速４
ｍ／ｓの精密に調湿した風を８秒間当て、すぐに２５℃
の水の中に浸す。溶液が白濁し次いで固化したのち、水
から出して乾燥する。このようにしてできた膜の平均孔
径は０．７４ミクロン、Ｌ．ｂｒｅｖｉｓの除菌率はＬ
ＲＶ＝４であった。
【０００９】実施例３ 実施例１と同じ溶液を用いて、ポリエステルフイルム上
に１８０ミクロンの厚さに流延し、露点２０℃、風速
５．５ｍ／ｓの精密に調湿した風を８秒間当て、すぐに
２５℃の水の中に浸す。溶液が白濁し次いで固化したの
ち、水から出して乾燥する。このようにしてできた膜の
平均孔径は０．８４ミクロン、Ｌ．ｂｒｅｖｉｓの除菌
率はＬＲＶ＝２であった。
に１８０ミクロンの厚さに流延し、露点２０℃、風速
５．５ｍ／ｓの精密に調湿した風を８秒間当て、すぐに
２５℃の水の中に浸す。溶液が白濁し次いで固化したの
ち、水から出して乾燥する。このようにしてできた膜の
平均孔径は０．８４ミクロン、Ｌ．ｂｒｅｖｉｓの除菌
率はＬＲＶ＝２であった。
【００１０】実施例４ 実施例３で製膜した膜を、同じ向きに２枚及び３枚重合
わせて、Ｌ．ｂｒｅｖｉｓをろ過したところ、その除菌
率は２枚重ねたものがＬＲＶ＝４、３枚重ねたものがＬ
ＲＶ＝６であった。このことから、複数枚膜を重ねた時
の乳酸菌除菌率は、１枚の除菌率に重ねた枚数を掛け合
わせたＬＲＶ値になると推定できる。
わせて、Ｌ．ｂｒｅｖｉｓをろ過したところ、その除菌
率は２枚重ねたものがＬＲＶ＝４、３枚重ねたものがＬ
ＲＶ＝６であった。このことから、複数枚膜を重ねた時
の乳酸菌除菌率は、１枚の除菌率に重ねた枚数を掛け合
わせたＬＲＶ値になると推定できる。
【００１１】実施例５ 実施例１から４の膜を使い、１時間１平方メートル当た
り２４００リットルの流束でビールをろ過し、ろ過差圧
が１気圧に達するまでの時間を比較し、表１の結果を得
た。この結果から、膜の平均孔径が少し大きくなると、
目詰まりまでのろ過時間は飛躍的に増加することがわか
った。また膜を複数枚重ねてビールをろ過しても、目詰
まりまでのろ過時間減少は少ないことがわかった。
り２４００リットルの流束でビールをろ過し、ろ過差圧
が１気圧に達するまでの時間を比較し、表１の結果を得
た。この結果から、膜の平均孔径が少し大きくなると、
目詰まりまでのろ過時間は飛躍的に増加することがわか
った。また膜を複数枚重ねてビールをろ過しても、目詰
まりまでのろ過時間減少は少ないことがわかった。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【発明の効果】以上の結果から、ビールろ過において
は、１枚の精密ろ過膜でろ過するよりは、孔径が大きく
除菌率の低い膜を複数枚重ねて使用した時の方が、同じ
除菌率達成においては、長い時間ろ過することができ経
済的に有利である。
は、１枚の精密ろ過膜でろ過するよりは、孔径が大きく
除菌率の低い膜を複数枚重ねて使用した時の方が、同じ
除菌率達成においては、長い時間ろ過することができ経
済的に有利である。
【図１】実施例１の走査型電子顕微鏡による膜の厚さ方
向の孔構造を示す。
向の孔構造を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】 平均孔径０．７ミクロン以上で且つ乳酸
菌除去率ＬＲＶが０．６から３．０の膜を複数枚重ね合
わせることを特徴とする精密ろ過膜フィルター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29383693A JPH07124450A (ja) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | 精密ろ過膜カートリツジフイルター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29383693A JPH07124450A (ja) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | 精密ろ過膜カートリツジフイルター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07124450A true JPH07124450A (ja) | 1995-05-16 |
Family
ID=17799791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29383693A Pending JPH07124450A (ja) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | 精密ろ過膜カートリツジフイルター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07124450A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009269027A (ja) * | 2008-05-09 | 2009-11-19 | Millipore Corp | 多層フィルタの性能変動を低減させる方法 |
-
1993
- 1993-11-01 JP JP29383693A patent/JPH07124450A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009269027A (ja) * | 2008-05-09 | 2009-11-19 | Millipore Corp | 多層フィルタの性能変動を低減させる方法 |
| US8733556B2 (en) | 2008-05-09 | 2014-05-27 | Emd Millipore Corporation | Method for reducing performance variability of multi-layer filters |
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