JPH07251068A - 水酸アパタイトの粒子を担持する多孔体及び多孔体に水酸アパタイトの粒子を担持させる方法 - Google Patents

水酸アパタイトの粒子を担持する多孔体及び多孔体に水酸アパタイトの粒子を担持させる方法

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JPH07251068A
JPH07251068A JP6070189A JP7018994A JPH07251068A JP H07251068 A JPH07251068 A JP H07251068A JP 6070189 A JP6070189 A JP 6070189A JP 7018994 A JP7018994 A JP 7018994A JP H07251068 A JPH07251068 A JP H07251068A
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JP
Japan
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porous material
hydroxyapatite
hydroxyapatite particles
particles
pores
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JP6070189A
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English (en)
Inventor
Motoi Yasuda
基 安田
Satoshi Kitazaki
聡 北崎
Hironori Hatono
広典 鳩野
Takao Imasaka
卓男 今坂
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Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 濾過機能、脱臭機能、除菌機能等に加えて鉛
の選択的除去機能をも有する多孔体を提供する。 【構成】 多孔体が水酸アパタイトの粒子を担持し、且
つ多孔体の細孔は水酸アパタイトの粒子によって閉塞さ
れていない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水酸アパタイトの粒子
を担持する多孔体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】飲料水の浄化に使用されている中空糸濾
過膜、活性炭、等の従来の各種多孔体は、有害物質であ
る鉛の除去性能を十分に備えていなかった。本発明の発
明者等は、特願平5−349319号において、水酸ア
パタイトが、水中の鉛除去性能に優れ、且つ鉛以外の有
用ミネラル成分は除去しないことを示した。特開平2−
255515号は、基材とCaO とSiO2とを主成分とする
ガラスとを間隔をおいて対峙させ、基材とガラスとを実
質的に飽和濃度、すなわち飽和濃度に近い濃度であって
飽和濃度と略同等の作用を示す濃度、乃至過飽和濃度の
水酸アパタイト成分水溶液中に浸漬することによって、
水酸アパタイトの膜を、基材の表面上に形成する方法を
開示している。また、水溶液が安定したイオン溶解状態
を保つためには、水溶液が人の血漿に近いイオン濃度を
有する擬似体液であることが望ましいことを開示してい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】特開平2−25551
5号の方法を中空糸濾過膜、活性炭、等の従来の各種多
孔体に適用することにより、該多孔体上に、鉛の選択的
除去性能に優れる水酸アパタイトの膜を形成することが
できる。しかしこの場合には、多孔体の細孔が水酸アパ
タイトの膜で閉塞されるので、多孔体が本来有する濾過
機能、脱臭機能、除菌機能等が失われる。本発明は上記
問題に鑑みてなされたものであり、濾過機能、脱臭機
能、除菌機能等に加えて鉛の選択的除去機能をも有する
多孔体を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、水酸アパタイトの粒子を担持
し、且つ細孔は水酸アパタイトの粒子によって閉塞され
ていないことを特徴とする水酸アパタイトの粒子を担持
する多孔体を提供する。また本発明においては、CaO と
SiO2とを主成分とするガラスと多孔体とを間隔をおいて
対峙させ、実質的に飽和乃至過飽和濃度の水酸アパタイ
ト成分水溶液をガラスの側から多孔体へ向けて流して多
孔体を透過させ、細孔を閉塞しない程度まで水酸アパタ
イトの粒子を成長させ、水溶液の透過を停止することを
特徴とする多孔体に水酸アパタイトの粒子を担持させる
方法を提供する。本発明の好ましい態様においては、水
溶液は、人の血漿に近いイオン濃度を有する擬似体液で
ある。
【0005】
【作用】本発明においては、多孔体に担持された水酸ア
パタイトの粒子が飲料水中に含まれる有害な鉛を選択的
に除去し、水酸アパタイトの粒子によって閉塞されるこ
となく多孔体の表面に開口する細孔が飲料水中に含まれ
る塩素臭、かび臭、微生物等を除去する。また本発明に
おいては、実質的に飽和乃至過飽和濃度の水酸アパタイ
ト成分水溶液が、CaO とSiO2とを主成分とするガラスの
側から多孔体へ向けて流れて多孔体を透過することによ
り、多孔体に、細孔を閉塞しない程度まで成長した水酸
アパタイトの粒子が担持される。水溶液を人の血漿に近
いイオン濃度を有する擬似体液とすることにより、水溶
液中の安定したイオン溶解状態が保たれる。
【0006】
【実施例】
(1)第1実施例 図1に示すように、フィルター1を間に挟んで対峙する
二つの区画の一方に活性炭が、他方にポリエチレン中空
糸膜2が充填された市販の水道水用浄水器カートリッジ
Aから活性炭を除去し、活性炭が充填されていた区画の
約1/3〜1/4を、CaO と SiO2 とを主成分とするガ
ラスの粉末3で満たした。ガラスの組成とガラス粉末の
粒径とを以下に示す。 ガラスの組成: MgO : 4.6 重量%、CaO : 44.7 重量%、 SiO2 : 34.0
重量%、P2O5: 16.2 重量%、CaF2 : 0.5 重量% ガラス粉末の粒径:150乃至300μm
【0007】図2に示すように、前記カートリッジA
を、ポリエチレン中空糸膜2が充填された区画の上方に
ガラス粉末3が充填された区画が位置するように、スタ
ンド4を用いて支持した。貯水タンク5内に蓄えた、液
温が20℃の下記イオン濃度を有する第1擬似体液を、
チュービングポンプ6を介して、20乃至25cm3
時の流速で、ガラス粉末3で満たされた区画に供給し
た。ガラス粉末3と、フィルター1と、ポリエチレン中
空糸膜2とを透過した第1擬似体液を、集液タンク7に
導き、集液タンク7の上縁から溢れさせて廃棄した。集
液タンク7の上縁を、ガラス粉末3の上表面よりも上方
に位置決めして、ガラス粉末3が常に第1擬似体液に浸
されるようにした。 第1擬似体液のイオン濃度(mol/m3 ) : Ca2+ : 2.5 HPO4 2- : 1 Na+ : 142 K+ : 5
Mg2+ : 1.5 Cl- : 147.8 HCO3 - : 4.2 SO4 2- : 0.5 第1擬似体液のPH : 7.25
【0008】第1擬似体液の供給、排出を40時間継続
した後、カートリッジAからガラス粉末3を除去し、貯
水タンク5内の第1擬似体液を、液温が20℃、イオン
濃度が第1擬似体液の1.5倍の第2擬似体液で置換し
た。第2擬似体液を、チュービングポンプ6を介して、
20乃至25cm3 /時の流量で、フィルター1上に供
給した。フィルター1と、ポリエチレン中空糸膜2とを
透過した第2擬似体液を、集液タンク7に導き、集液タ
ンク7の上縁から溢れさせて廃棄した。集液タンク7の
上縁を、フィルター1の上面よりも上方に位置決めし
て、ポリエチレン中空糸膜2が常に第2擬似体液に浸さ
れるようにした。
【0009】第2擬似体液の供給、排出を40時間継続
した後、第2擬似体液の供給を停止し、カートリッジA
からポリエチレン中空糸膜2の一部を取り出して、ポリ
エチレン中空糸膜2の表面を電子顕微鏡で観察した。観
察の結果、平均細孔径が約1μmのポリエチレン中空糸
膜2の表面および細孔内表面に、粒子径が0.05乃至
0.1μmの、水酸アパタイトの粒子が形成されて付着
していることが分かった。水酸アパタイトの1次粒子の
一部は凝集して2次粒子に成長していたが、2次粒子径
はポリエチレン中空糸膜2の細孔径よりも小さく、ポリ
エチレン中空糸膜2の細孔を閉塞するには至っていなか
った。ポリエチレン中空糸膜2の表面および細孔内表面
に水酸アパタイトの粒子が担持された上記カートリッジ
Aに、水道水中に約50μg/dm3 の鉛を添加した調
整水を通水し、ポリエチレン中空糸膜2の鉛除去性能を
調べた。ポリエチレン中空糸膜2の鉛除去率は、流量が
1.5dm3 /分で約50%であった。
【0010】(2)第2実施例 第1実施例と同様にして活性炭を第1実施例と同一組成
のガラス粉末3に置換したカートリッジAを、図3に示
すように、ポリエチレン中空糸膜2が充填された区画の
上方にガラス粉末3が充填された区画が位置するように
位置決めして、ビーカー8内に置いた。第1実施例と同
一イオン濃度で温度が40℃の第1擬似体液をビーカー
8に注水し、カートリッジA、ひいてはガラス粉末3
と、フィルター1と、ポリエチレン中空糸膜2とを第1
擬似体液に浸した。第1擬似体液の液温を40℃に維持
しつつ、カートリッジAを第1擬似体液中に40時間放
置した後、カートリッジAからガラス粉末3を除去し、
ビーカー8内の第1擬似体液を、第1実施例と同一イオ
ン濃度で温度が40℃の第2擬似体液で置換した。
【0011】第2擬似体液を40℃に維持しつつ、カー
トリッジAを記第2擬似体液中に40時間放置した後、
ビーカー8からカートリッジAを取り出し、カートリッ
ジAからポリエチレン中空糸膜2の一部を取り出して、
ポリエチレン中空糸膜2の表面を電子顕微鏡で観察し
た。観察の結果、平均細孔径が約1μmのポリエチレン
中空糸膜2の表面および細孔内表面に、粒子径が0.1
乃至0.2μmの、水酸アパタイトの粒子が形成されて
付着していることが分かった。水酸アパタイトの1次粒
子の一部は凝集して2次粒子に成長していたが、2次粒
子径はポリエチレン中空糸膜2の細孔径よりも小さく、
ポリエチレン中空糸膜2の細孔を閉塞するには至ってい
なかった。ポリエチレン中空糸膜2の表面および細孔内
表面に水酸アパタイトの粒子が担持された上記カートリ
ッジAに、水道水中に約50μg/dm3 の鉛を添加し
た調整水を通水し、ポリエチレン中空糸膜2の鉛除去性
能を調べた。ポリエチレン中空糸膜2の鉛除去率は、流
量が1.5dm3 /分で約85%であった。
【0012】(3)比較例 ポリエチレン中空糸膜2の表面および細孔内表面に水酸
アパタイトの粒子を担持させる前の、活性炭を除去した
カートリッジAに、水道水中に約50μg/dm3 の鉛
を添加した調整水を通水し、ポリエチレン中空糸膜2の
鉛除去性能を調べた。ポリエチレン中空糸膜2の鉛除去
率は、流量が1.5dm3 /分で約10%であった。
【0013】上記実施例1、2においては、ポリエチレ
ン中空糸膜に水酸アパタイトの粒子を担持させたが、水
酸アパタイトの粒子を担持すべき基材は、ポリエチレン
中空糸膜に限定されない。水の浄化に利用可能な多孔体
であれば何でも良い。例えば、基材の材料としては、セ
ルロース、ポリスルホン、ポリアミド、ポリビニールア
ルコール、ナイロン、ポリスチレン、ポリプロピレン、
ポリカーボネート、ポリエチレン等の有機高分子材、或
いはセラミック、金属等でも良く、また、活性炭でも良
い。また、多孔体の形状も中空糸形状に限定されない。
平板形状、蓮根状でも良く、或いは粒状でも良い。
【0014】多孔体に水酸アパタイトの粒子を担持させ
る方法は、第1実施例の方法、第2実施例の方法の何れ
でも良いが、第1実施例の方法であれば、細孔を閉塞さ
せない程度に、中空糸膜に水酸アパタイトの粒子を担持
させることができる。
【0015】
【効果】以上説明したごとく、本発明に係る多孔体は、
水酸アパタイトの粒子を担持し、且つ多孔体表面に開口
する細孔は水酸アパタイトの粒子によって閉塞されてい
ないので、濾過機能、脱臭機能、除菌機能等に加えて鉛
の選択的除去機能をも有する。また本発明に係る方法に
よれば、実質的に飽和乃至過飽和濃度の水酸アパタイト
成分水溶液を、CaO とSiO2とを主成分とするガラスの側
から多孔体へ向けて流して多孔体を透過させることによ
り、多孔体に、多孔体の細孔を閉塞しない程度に水酸ア
パタイト粒子を担持させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ポリエチレン中空糸膜の表面に水酸アパタイト
粒子を担持させる手順の一部を示す図である。
【図2】本発明の第1実施例に係る、ポリエチレン中空
糸膜の表面に水酸アパタイト粒子を担持させる手順の一
部を示す図である。
【図3】本発明の第2実施例に係る、ポリエチレン中空
糸膜の表面に水酸アパタイト粒子を担持させる手順の一
部を示す図である。
【符号の説明】
1 フィルター 2 ポリエチレン中空糸膜 3 ガラス粉末 4 スタンド 5 貯水タンク 6 チュービングポンプ 7 集液タンク 8 ビーカー A 水道水用浄水器カートリッジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // D01D 5/24 B (72)発明者 鳩野 広典 北九州市小倉北区中島2丁目1番1号 東 陶機器株式会社内 (72)発明者 今坂 卓男 北九州市小倉北区中島2丁目1番1号 東 陶機器株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水酸アパタイトの粒子を担持し、且つ細
    孔は水酸アパタイトの粒子によって閉塞されていないこ
    とを特徴とする水酸アパタイトの粒子を担持する多孔
    体。
  2. 【請求項2】 CaO とSiO2とを主成分とするガラスと多
    孔体とを間隔をおいて対峙させ、実質的に飽和乃至過飽
    和濃度の水酸アパタイト成分水溶液をガラスの側から多
    孔体へ向けて流して多孔体を透過させ、細孔を閉塞しな
    い程度まで水酸アパタイトの粒子を成長させ、水溶液の
    透過を停止することを特徴とする多孔体に水酸アパタイ
    トの粒子を担持させる方法。
  3. 【請求項3】 水溶液は、人の血漿に近いイオン濃度を
    有する擬似体液であることを特徴とする請求項2に記載
    の方法。
JP6070189A 1994-03-16 1994-03-16 水酸アパタイトの粒子を担持する多孔体及び多孔体に水酸アパタイトの粒子を担持させる方法 Pending JPH07251068A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100498141B1 (ko) * 2002-06-18 2005-07-01 주식회사 지앤지환경기술 인회석을 이용한 산-염기 중화제 제조방법 및 그에 의해제조된 중화제
JP2008039481A (ja) * 2006-08-02 2008-02-21 Japan Health Science Foundation 水中浮遊粒子のろ過回収用フィルタならびにこれを用いた水中浮遊粒子のろ過回収方法および水質の管理方法
JP2013500935A (ja) * 2009-08-04 2013-01-10 バイオマトセル・エービー イオン置換リン酸カルシウム粒子
CN104001471A (zh) * 2014-06-13 2014-08-27 淮海工学院 一种二氧化硅固定化羟基磷灰石材料的制备方法

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