JPH07289862A - 防菌・防黴性分離膜用処理液 - Google Patents

防菌・防黴性分離膜用処理液

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JPH07289862A
JPH07289862A JP8323194A JP8323194A JPH07289862A JP H07289862 A JPH07289862 A JP H07289862A JP 8323194 A JP8323194 A JP 8323194A JP 8323194 A JP8323194 A JP 8323194A JP H07289862 A JPH07289862 A JP H07289862A
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JP
Japan
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separation membrane
membrane
treatment liquid
module
hinokitiol
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JP8323194A
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English (en)
Inventor
Shinichi Minegishi
進一 峯岸
Yoshinari Fujii
能成 藤井
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 分離膜ならびに分離膜モジュールの保存液
に、防菌又は防黴作用を有するヒノキチオールの溶液を
用いることにより、分離膜表面ならびに分離膜モジュー
ル内での菌や黴等の繁殖を防ぎ、かつ分離膜モジュール
を食品・飲料プロセスに用いても人体に無害であり、保
存液を排水しても環境問題等を起こすことなく、長期間
膜性能を低下させずに分離膜ならびに分離膜モジュール
を保存する。 【構成】 防菌又は防黴作用を有するヒノキ科植物抽出
成分の溶液からなる分離膜用処理液。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は分離膜用防菌・防黴性処
理液および該処理液を充填した分離膜モジュールに関す
る。
【0002】
【従来の技術】膜による分離技術は食品工業や医療分
野、水処理分野等をはじめとして様々な方面で利用され
ている。分離膜にはその目的や用途によって精密濾過
膜、限外濾過膜、逆浸透膜、浸透気化膜等いくつかの種
類があり、膜の形態も平膜型、管状型、中空糸型等様々
である。しかしながらこれらの分離膜は一般的に湿式法
もしくは乾湿式法と呼ばれる方法で製膜され、この分離
膜がモジュール化されて使用されるまでの間は通常、湿
潤状態で保存されている。分離膜ならびに分離膜モジュ
ールを保存する際の重要な問題は分離膜表面上ならびに
分離膜モジュール内における菌や黴の発生による汚染お
よびそれに基づく性能の低下である。従来はホルムアル
デヒド(特開昭57−39848)、グルタルアルデヒ
ド、次亜塩素酸塩、塩素、亜硫酸水素ナトリウム、クロ
ラミン(特開平3−115)、オゾン(特開昭57−1
94005)等の薬剤を添加・溶解した水溶液中で保存
したり、分離膜モジュール内に除菌した超純水を充填し
たまま加熱して殺菌する(特開昭63−24840
7)、もしくは低温に保つ(特開昭62−16010
6)等の方法や、抗生物質の溶液を膜に浸漬・乾燥して
担持させたり(特開平4−243530)、防菌剤また
は防黴剤を膜に含有(特開平4−214741)させた
りしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ホルム
アルデヒド、グルタルアルデヒド、クロラミン等の薬剤
を含む水溶液中で分離膜モジュールを保存した場合、こ
れらの薬剤には毒性があるため分離膜モジュールから完
全に除去する必要があり、この薬剤の洗浄には多くの時
間を要するのでコストの面からは不利となる。また、仮
に完全に薬剤を除去できたとしても排水等に問題が残
る。次亜塩素酸塩、塩素、オゾン等は防菌・防黴性に持
続性がなく、膜を劣化させる可能性がある。亜硫酸水素
ナトリウムは好気性菌には有効であるが嫌気性菌には有
効でない。加熱による方法は一般細菌には有効である
が、耐熱胞子菌に対しては効果がなく、膜を劣化させ
る。低温保存による方法は、長期間の保存に対しては信
頼性が乏しく、しかも経済性が劣る。抗生物質を用いる
方法は抗生物質の乱用につながり、特に食品・飲料用に
使用される分離膜モジュールに対しては好ましくない。
防菌・防黴剤も通常毒性があり食品・飲料用プロセスに
用いるのには問題がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記のような従
来技術の欠点を改善しようとするために、人体にも無害
で排水等にも問題なく、分離膜モジュールを長期間細菌
や黴の増殖を防ぎ、膜を劣化させることなく保存するこ
とを目的としてなされたものである。
【0005】すなわち本発明は、防菌又は防黴作用を有
するヒノキ科植物抽出成分の溶液からなる分離膜用処理
液を提供するものである。
【0006】本発明でのヒノキ科植物とは、特に限定さ
れるものではないが、具体的には、例えば、アスナロ、
ヒノキアスナロ、イブナ、ハイネズ、クロベ、ウエスタ
ンレッドシーダー、インセンスシーダー、又はタイワン
ヒノキなどが挙げられる。
【0007】ここで防菌又は防黴作用を有するヒノキ科
植物抽出成分とは、具体的には、例えば、ヒノキチオー
ルなどの化学成分が挙げられる。
【0008】ヒノキチオールとは化合物4−イソプロピ
ル−2−ヒドロキシ−2,4,6−シクロヘプタトリエ
ン−1−オンの慣用名である。また、天然ヒノキチオー
ルの粗結晶にはβ−ドラブリンが含有している場合があ
るが、β−ドラブリンもヒノキチオールと同様な効果が
認められており、本発明に用いるヒノキチオールにβ−
ドラブリンが含有されていてもかまわない。さらに、本
発明の効果に支障がない限り、ヒノキチオールに若干の
化学修飾がなされていても良いし、また、前述のβ−ド
ラブリンなどの、ヒノキチオール以外のヒノキ由来の抽
出成分が含まれていても構わないし、あるいは、それ以
外の天然又は合成化学物質を添加しても構わない。さら
には、これらの抽出成分と同様の化学構造を有してい
て、本願発明に支障がないのならば、化学合成されたも
のであっても構わない。
【0009】分離膜には、精密濾過用、限外濾過用、逆
浸透法用、透折用、浸透気化用等、様々な目的・用途の
ものがある。また膜の形態にも平膜、管状、中空糸等が
あり、その素材にも高分子(セルロース系・ポリアミド
系・ポリスルフォン・ポリエチレン等)のものと無機
(セラミック)のものとがある。さらに分離膜モジュー
ルの形態にも平板型、スパイラル型、プリーツ型、菅状
型、中空糸型(中空糸を束ねてモジュール化したものや
編み込んでモジュール化したもの等がある)等がある。
本発明の処理液によって保存される分離膜ならびに本発
明の分離膜モジュールは上述のいずれの分離膜ならびに
分離膜モジュールの種類に限定されるものではない。
【0010】本発明の処理液に用いる溶媒としては特に
限定されるものではないが、膜の安定性、経済性、又
は、分離操作開始時の利便性を考慮すると、水が最も好
ましい。あるいは、保存中に溶媒が喪失するのを防ぐた
め、グリセリンなどのポリオール又はその水溶液を用い
ることが挙げられる。又はこれら前述のような溶液にラ
ウリル硫酸ナトリウム(DSS)などの界面活性剤を添
加することも好ましい。
【0011】本発明の処理液に用いる水は、蒸留水、逆
浸透処理水、水道水のいずれでもよいが、全有機炭素1
00ppb以下、および生菌数100個/100ml以
下なる水質を有することが好ましく、特に全有機炭素5
0ppb以下、および生菌数10個/100ml以下な
る水質を有することが更に好ましい。全有機炭素は菌や
黴が増殖するための栄養源となり、この濃度が高いと菌
や黴の増殖速度が増加する。また全有機炭素濃度が低く
ても初期の生菌数が多ければ長期間のうちには菌や黴の
増殖量は増える。よって全有機炭素も生菌数も少ないほ
うが添加するヒノキチオールの量が少なくてすみ経済的
にも有利で、かつ効果も長期間持続する。また酸素濃度
が5ppm以下、好ましくは3ppm以下、更に好まし
くは0.5ppm以下の水質を有する水を用いると、好
気性の菌や黴の増殖を防止する効果を高めることができ
る。ヒノキチオールは嫌気性の菌や黴に対しても効果が
高いため酸素濃度を低くすることで好気性と嫌気性の両
方の菌や黴に対して効果を高めることができる。
【0012】一般的に高分子の膜は薬品の影響を受けて
劣化しやすく、これに伴い膜性能も低下する。例えばセ
ルロース系の膜は塩素や過酸化水素によって劣化し、ポ
リアミド系の膜は塩素によって劣化する。ポリスルフォ
ンやポリエーテルスルフォンの膜は過酸化水素によって
劣化する。またオゾンはほとんどすべての高分子膜に対
して影響を及ぼす。他の薬品でも膜に吸着して膜透過性
能を低下させたりする、いわゆるケミカルファウリング
を起こす場合がある。よってどんな防菌・防黴性剤も分
離膜用保存液として使えるわけではなく、膜との相互作
用等を検討する必要がある。しかるに本発明に用いる防
菌又は防黴作用を有するヒノキ科植物抽出成分、特にヒ
ノキチオールと膜との相互作用を調査、検討したところ
多くの分離膜に対して影響を与えないことがわかった。
またヒノキチオールは防菌・防黴の効果を持った天然物
質で、人体に害を与えることがない。したがってまた、
本発明の処理液を排水しても環境問題等を起こすことも
ない。本発明の処理液のヒノキチオール濃度は防菌・防
黴の効果が損なわれない程度で、なるべく少ないほうが
経済的に有利となる。しかしながら菌、黴、微生物等の
殺菌、防菌、静菌の効果は、初期の生菌数と薬品の濃度
によって変化し、菌、黴、微生物の種類や状態によって
も異なってくる。分離膜モジュールには比較的構造の単
純な中空糸膜モジュールや複雑な構造を持ったスパイラ
ルモジュール等種々の形態のものがあり、これらはそれ
ぞれ製造工程が異なる等の理由で、生菌の混入の状況が
異なってくる。また分離膜保存液に使用する水の生菌数
をいちがいに規定することは難しく、分離膜モジュール
内の初期の生菌数を一般的に定量的に規定することはで
きない。また全有機炭素等の水質や保存の状態(温度、
期間等)等も規定することは難しい。したがって以上の
ことからヒノキチオール濃度を厳密に特定することは難
しいので、ヒノキチオール濃度は初期の生菌数や保存状
態を考慮して決められるべきである。しかし、おおよそ
示すと5〜1000ppmで、好ましくは10〜500
ppm、さらに好ましくは15〜300ppmである。
【0013】
【実施例】以下に具体的実施例を挙げて本発明を説明す
るが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるもの
ではない。
【0014】実施例1 長さ約1mのポリアクリロニトリル製中空糸膜を100
00本束ね、有効面積を12m2 とした中空糸膜モジュ
ールの膜透過流束を測定した後、このモジュールにヒノ
キチオール100ppmを添加した保存液を充填した。
保存液の純水として使用した蒸留水中の全有機炭素は1
00ppb、生菌数は6個/100mlであった。この
モジュールを室温で1ケ月間保存した後、生菌数と膜透
過流束の測定を行なった。生菌数は2個/100mlと
なっていた。膜透過流束は0.194m3 /m2 /hr
/Kgから0.191m3 /m2 /hr/Kgとなり、
ほとんど変化はみられなかった。
【0015】比較例1 実施例1においてヒノキチオールを添加しない同一の蒸
留水を同一条件で同時に製造した他のモジュールに充填
した。このモジュールを室温で1ケ月間保存した後、充
填液の一部を取りだし生菌数を測定したところ230個
/100mlとなっていた。膜透過流束は0.156m
3 /m2 /hr/Kgとなり2割程度低下していた。
【0016】実施例2 長さ約20cmのポリフェニレンスルフォン製中空糸膜
を10本束ねた小型中空糸膜モジュールの膜透過流束を
測定した後、実施例1に用いたのと同じ保存液を充填し
た。このモジュールを室温で1ケ月間保存した後、生菌
数と膜透過流速の測定を行なった。生菌数は3個/10
0mlとなっていた。膜透過流束は1ケ月保存後も0.
46m3 /m2 /day/atmのまま変化しなかっ
た。
【0017】比較例2 実施例2の小型中空糸膜モジュール2本に、実施例1の
蒸留水にヒノキチオールの代りに次亜塩素酸ソーダを1
0ppm添加した保存液を充填した。このモジュールを
常温で1本は1週間、もう1本は1ケ月間保存した後、
次亜塩素酸ソーダ濃度、生菌数、膜透過流束をそれぞれ
測定した。1週間保存したモジュールの生菌数は5個/
100mlでほとんど変化は見られなかったが、次亜塩
素酸ソーダ濃度は0.4ppmとなっていた。膜透過流
束は0.45m3 /m2 /day/atmでほとんど変
化しなかった。1ケ月間保存したモジュールは次亜塩素
酸ソーダがほとんどなくなっており、充填液中の生菌数
が160個/100mlとなっていた。膜透過流束も
0.33m3 /m2 /day/atmとなり3割弱程度
低下していた。
【0018】実施例3 東レ株式会社製逆浸透膜エレメントSC−1100に全
有機炭素40ppm、生菌数0個/100mlの水質を
有する逆浸透処理水にヒノキチオール100ppmを添
加して調製した保存液を充填した。このモジュールを室
温で3ケ月間保存した後、充填水中の生菌数、透過水
量、塩排除率を測定した。生菌数は1個/100mlで
あった。透過水量と塩排除率は共に初期性能の5.8m
3 /day(操作圧力30kg/cm3 )、95%を維
持していた。
【0019】比較例3 実施例3においてヒノキチオールを添加していない実施
例3の保存液に使用したのと同じ逆浸透処理水をエレメ
ントに充填すること以外全く同様な実験を行なった。生
菌数は実施例3と等しい測定条件では測定できないほど
増加していた。塩排除率は変化していなかったが、透過
水量は4.6m3 /dayとなり2割強程度低下してい
た。
【0020】実施例4 全芳香族系架橋ポリアミド複合膜を実施例3の保存液を
充填したポリエチレン製の袋の中に密封して3ケ月間室
温で保存したところ、外観に変化は見られず、透過水
量、塩排除率共に初期性能とほぼ一致していた。 比較例4 実施例4においてヒノキチオールの代りに亜硫酸水素ナ
トリウムを2000ppm添加した以外、全く同様な実
験を行なったところ、膜面が茶褐色に変色し、開封した
ところ、嫌気性菌によって生成されたと考えられる強い
異臭を発していた。
【0021】
【発明の効果】本発明の防菌・防黴性分離膜用保存液は
天然の抗菌物質である、防菌又は防黴作用を有するヒノ
キ科植物抽出成分、特にヒノキチオールの溶液を用いて
いるため、食品・飲料プロセス用分離膜モジュールに充
填しても人体に無害であり、排水しても環境問題等を起
こさない。また防菌・防黴の作用も長期間持続し、膜性
能を低下させることなく分離膜ならびに分離膜モジュー
ルを保存することができる。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 防菌又は防黴作用を有するヒノキ科植物
    抽出成分の溶液からなる分離膜用処理液。
  2. 【請求項2】 ヒノキ科植物が、アスナロ、ヒノキアス
    ナロ、イブナ、ハイネズ、クロベ、ウエスタンレッドシ
    ーダー、インセンスシーダー、又はタイワンヒノキであ
    ることを特徴とする請求項1記載の分離膜用処理液。
  3. 【請求項3】 該抽出成分と同様の化学構造を有する化
    学合成品を該抽出成分に代えて用いることを特徴とする
    請求項1記載の分離膜用処理液。
  4. 【請求項4】 抽出成分がヒノキチオールであることを
    特徴とする請求項1記載の分離膜用処理液。
  5. 【請求項5】 溶液の溶媒が水であることを特徴とする
    請求項1乃至4記載の分離膜用処理液。
  6. 【請求項6】 抽出成分の濃度が10〜1000ppm
    であることを特徴とする請求項1乃至5記載の分離膜用
    処理液。
  7. 【請求項7】 請求項1乃至6記載の処理液を充填した
    ことを特徴とする分離膜モジュール。
  8. 【請求項8】 請求項1乃至6記載の処理液を用いたこ
    とを特徴とする分離膜モジュールの保存方法。
  9. 【請求項9】 請求項1乃至6記載の処理液を用いたこ
    とを特徴とする分離膜の保存方法。
JP8323194A 1994-04-21 1994-04-21 防菌・防黴性分離膜用処理液 Pending JPH07289862A (ja)

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