JPH0924377A - 抗菌体およびそれによる抗菌方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 貯蔵あるいは循環して使用する水性液体の菌
の繁殖を効果的に防止することのできる安価で、且つメ
ンテナンス性の優れた水性液体の抗菌方法および、上記
抗菌方法に用いるに適した液体用抗菌体を提供すること
である。 【解決手段】 多孔質セラミックス成形体表面に無機質
抗菌剤を固着した液体用抗菌体、特に多孔質セラミック
ス成形体が、セラミックス原料を線状に押し出し、これ
を螺旋形に捲き取って円筒状に成形したのち、焼成して
なる円筒状成形体である液体用抗菌体、および被処理液
を上記液体用抗菌体に接触することを特徴とする水性液
体の抗菌方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水性液体を殺菌するため
の抗菌体またはそれを用いた抗菌方法に関するものであ
り、メンテナンス性に優れ、安価であることを特徴とし
ている。

【０００２】

【従来の技術】工業用あるいは飲料用としての水性液体
の中には貯蔵し、あるいは循環して使用するものが多
く、これらの工程中に菌の繁殖により汚染される問題が
発生する。これを回避するため、菌の繁殖防止、更には
殺菌する種々の方法が提案されている。抗菌方法として
は、対象となる水性液体への有機や無機の殺菌剤の添
加、不溶性無機殺菌剤との接触、あるいは紫外線殺菌灯
の照射等が用いられてきた。しかし、ベンズイミダゾー
ルのような有機薬品や次亜塩素酸ソーダのような無機薬
品を添加する殺菌方法は、多量の薬品を必要とし処理費
用の高騰を招くだけでなく、これらの薬品の添加が許容
される用途にしか適用できず、汎用性に欠けるものであ
った。

【０００３】特開平５−１５８７９号公報には、浮遊物
質除去装置と菌除去装置を備えた循環使用水の処理装置
が開示されている。ここで用いられている除菌装置は膜
濾過法であり、この方法では必ずしも十分除菌できず、
十分な除菌を行うためには高度の微多孔膜を使用する必
要があり、その場合は膜の価格が高くなり、しかも濾過
速度が遅くなり、いずれにしろ本目的としては満足でき
るものではない。また特開平５−２３０４９２号公報は
水溶性油剤の防腐方法およびその装置を開示している。
この方法は、銅材を陽極として配置した電極間に被処理
液を流し、通電することにより被処理液中に銅イオンを
混入させて殺菌、殺黴効果をもたせるものである。この
方法は処理液中に一定濃度以上の銅イオンを強制的に混
入するものであり、これら重金属イオンの混入を不可と
する液体には適用できない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、貯蔵
あるいは循環して使用する水性液体の菌の繁殖を効果的
に防止することのできる安価で、且つメンテナンス性の
優れた水性液体の抗菌方法および、上記抗菌方法に用い
るに適した液体用抗菌体を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、多孔質セラミ
ックス成形体表面に無機質抗菌剤を固着した液体用抗菌
体、特に多孔質セラミックス成形体が、セラミックス原
料を線状に押し出し、これを螺旋形に捲き取って円筒状
に成形したのち、焼成してなる円筒状成形体である上記
の液体用抗菌体に関する。また本発明は、合成樹脂ラテ
ックスに分散させた無機質抗菌剤を多孔質セラミックス
成形体に吸収させることにより、無機質抗菌剤を多孔質
セラミックス成形体表面に固着させることを特徴とする
上記液体用抗菌体の製造方法に関する。更に本発明は、
被処理液を上記液体用抗菌体に接触することを特徴とす
る水性液体の抗菌方法に関する。詳しくは、上記液体用
抗菌体をハウジングに収納し、被処理液水路中に設ける
ことを特徴とする水性液体の抗菌方法に関する。

【０００６】本発明の液体用抗菌体は、合成樹脂ラテッ
クスに分散させた無機質抗菌剤を多孔質セラミックス成
形体に吸収させることによって脱落を防止し、効果の持
続性を持たせると共に、成形体を高比表面積に成形する
ことにより抗菌効果を上げ、且つカートリッジ式にする
ことでメンテナンスを容易にし、しかも安価な原料を用
いてコスト問題を解決したものである。

【０００７】本発明の液体用抗菌体に使用する無機質抗
菌剤は、強力な抗菌作用を有するものであれば、特に限
定されるものではないが、好適なものとしては、銀／ゼ
オライト、銀・亜鉛／ゼオライト、銀・銅／ゼオライト
（カネボウ化成（株）製）、銀／燐酸ジルコニウム、銀
・亜鉛／燐酸ジルコニウム（東亜合成（株）製）、銀・
亜鉛／アルミナ・シリカ・マグネシア、銀・銅／アルミ
ナ・シリカ・マグネシア（触媒化成工業（株）製）を挙
げることができる。特に好ましい無機質抗菌剤は担持体
が燐酸ジルコニウムとゼオライトのものである。セラミ
ックスの細孔表面に固着する無機質抗菌剤の量はセラミ
ックスに対して１〜３０重量％、好ましくは２〜１０重
量％である。

【０００８】本多孔質セラミックス成形体に使用するこ
とのできるセラミックス原料は焼成成形可能なカオリ
ン、パイロフェライト、タルク、スメクタイト、セピオ
ライト、アタパルジャイト、などの粘土鉱物やアルミニ
ウム、マグネシウム、チタン、ケイ素の酸化物、水酸化
物、炭酸塩である。中でもカオリン、タルク、セピオラ
イト、アタパルジャイト、アルミナ、シリカ、マグネシ
アが特に好ましい。

【０００９】焼成成形体を成形するためのセラミックス
は、少なくとも一種以上が平均粒径１μｍ以上のものを
結合剤と共に混練、成形、焼成することによって多孔質
成形体とすることができる。多孔質成形体としての構造
は平均細孔径０.５〜５０μｍ、比表面積１ｍ²／ｇ以
上、好ましくは１〜５０μｍ、１.２ｍ²以上であり、こ
のような多孔質構造となるように原料の平均粒径と配合
比を選ぶ。セラミックス原料は、抗菌剤金属の担持体と
して用いられるものと同じ無機化合物が用いられる場合
がある。同じものを用いることは一向に差し支えない
が、その場合でも、この無機化合物を担持体として用い
て一旦無機質抗菌剤を形成しておき、次の成形の段階で
同じ無機化合物を多孔質成形体用のセラミックス原料と
して用いるのがよい。無機抗菌剤は抗菌性金属と担持体
とのイオン交換、吸着などにより担持体に強固に保持さ
れ、金属イオンの放出はほとんどない。セラミックス原
料と無機抗菌剤は混合〜焼成により固化し、セラミック
ス内に無機抗菌剤を強固に保持し、脱落することはな
い。

【００１０】多孔質セラミックス成形体は以下のように
して製造することができる。セラミックス原料に水、更
に必要に応じてメチルセルロース、ポリビニルアルコー
ルのような作業性改良剤を加えて混練し、押出成形に供
することのできる適度の硬さと可塑性をもった練和物を
得る。この練和物を押出機に入れ、必要なら更に押出機
内で強い剪断力をかけて練りを加え、ダイスから連続的
に線状に押し出す。線状の押出物を必要な径の円筒状が
得られるように螺旋状に捲きとり、一定の長さの円筒物
とする。これを室温で風乾して水分を除去する。

【００１１】押し出されてくる線状物の断面は一般には
円径であるが、何ら正円である必要はなく、楕円形や多
角形であってもよい。むしろ星型のように表面積の大き
い断面の方が好ましい。線状物の径は最大部分の直径が
０.５〜５ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍである。５ｍｍ
より大きいと被処理液体との接触面積が小さくなり、
０.５ｍｍより小さいと成形体が弱くなり好ましくな
い。また押し出されてくる線状物は１本でなければなら
ない必要はなく、複数本を束ねて円筒状に成形してもよ
い。

【００１２】円筒状成形物の大きさは、焼成後、外径３
０〜７０ｍｍ、長さが１００〜２５０ｍｍのものが取り
扱い上好都合である。

【００１３】風乾した円筒状成形体は、次に焼成するこ
とによって強度を得て、同時に多孔質となる。焼成は最
高温度６００〜１２００℃で０.１〜１０時間行う。焼
成は焼成温度に設定した炉内へ風乾した成形体を直接入
れてもよいが、急激な加熱による破損や亀裂の発生を避
けるために、風乾成形体はマイクロ波加熱により完全に
水分を除去後に１００℃以下の温度に保たれた炉に入
れ、それから炉内を昇温して所要温度にもって行くのが
好ましく、また焼成完了後も、炉内の温度が１００℃以
下に冷えてから取り出すのが好ましい。コンベア等に載
せて連続的に焼成する場合は、予熱ゾーン、焼成ゾーン
および冷却ゾーンとして温度制御された各加熱領域を順
に通していくことが好ましい。このようにして平均細孔
径０.５〜５０μｍ、比表面積１ｍ²／ｇ以上の多孔質セ
ラミックス成形体が得られる。

【００１４】多孔質セラミックス成形体への無機質抗菌
剤の固着は次のようにして行う。まず上記の無機質抗菌
剤を合成樹脂ラテックスに分散させる。ラテックスへの
分散は一般に液体混合用装置で十分であるが、無機質抗
菌剤の添加または混合の段階でのラテックスの凝集を生
じにくくするために、界面活性剤を追加したり、ｐＨを
調整することも可能である。合成樹脂ラテックスとして
は、スチレン-ブタジエンゴム等の合成ゴムラテック
ス、メチルメタアクリレート-ブチルアクリレート-２-
エチルヘキシルアクリレート等のアクリル系重合体ラテ
ックス、エチレン-酢酸ビニル等の酢酸ビニル系ラテッ
クス、ウレタン系ラテックス等を用いることができる。
次に得られた無機質抗菌剤を分散した合成樹脂ラテック
ス中に多孔質セラミックス成形体を含浸して、この成形
体に抗菌剤分散ラテックスを吸収させる。この際、減圧
状態に置いた多孔質セラミックス成形体にラテックスを
接触させれば多孔質成形体の細孔内部まで無機質抗菌剤
含有ラテックスを導入することができる。ラテックスを
含んだ多孔質セラミックス成形体をラテックス合成樹脂
の皮膜形成温度以上で加熱乾燥することにより、無機質
抗菌剤をセラミックス成形体の細孔表面上に合成樹脂の
皮膜と共に固着することができる。もうひとつの態様と
して、これを更に焼成して合成樹脂を焼却除去したもの
も本発明に含まれる。

【００１５】上記のようにして得られた液体用抗菌体
に、処理すべき水性液体を接触することによって被処理
液を殺菌することができる。効果的な殺菌を行うには、
対象とする菌の種類、使用する抗菌剤の種類および抗菌
剤と菌の濃度との関係等によっても異なるが、一般的に
は、０〜５０℃の温度で０.１〜５時間、好ましくは１
〜５時間接触させることが必要である。被処理液が加熱
しても不都合を生じない場合は４０〜５０℃まで加熱し
て接触させる方が抗菌効果は大きいが、一般的には１０
〜３０℃で十分である。抗菌処理は、本発明の液体用抗
菌体を、被処理液が循環する水路、例えばカラム中に充
填しておけばよいが、上記成形体をあらかじめハウジン
グに収納した形態として使用すれば、破損も少なく、ま
た成形体の取り換え等の取り扱いが容易になる。ハウジ
ングは特に限定するものではなく、例えば多数の穴のあ
るプラスチックス製ケースを使用することができる。

【００１６】本発明の液体用抗菌体によって処理するこ
とのできる水性液体は、繊維油剤、水溶性切削油、シリ
コーン離型剤等のような油類、界面活性剤等が水に溶
解、分散、懸濁または乳化した液または水が適用でき
る。

【００１７】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。実施例 １〜４ アルミナ（平均粒径２μｍ）５０重量％、カオリン（平
均粒径１μｍ）２０重量％、タルク（平均粒径５μｍ）
３０重量％からなるセラミックス原料にメチルセルロー
ス１０部と水適量を加えて混練した。混練物を直径２ｍ
ｍの断面形状の線状物に連続的に押し出した。線状物を
ガイドローラーで挟み、ガイドローラーが捲きとりボビ
ン上を軸方向に往復することにより、ボビンに螺旋状に
幾重にも捲きとった。このようにして得られた外径７０
ｍｍ、長さ２４５ｍｍの円筒状成形体を室温で風乾後、
電子レンジに入れ、残留水分を完全に除去後、電気炉に
入れ、１,２００℃で１時間焼成した。２４時間かけて
１００℃まで徐冷して取り出した。重量３００ｇ、表面
積４００ｍ²の多孔質セラミックス成形体を得た。

【００１８】表１に示す無機抗菌剤を表１に示す合成樹
脂ラテックスに１０重量％の濃度で分散させた。このラ
テックスを入れた容器内の上部に上記螺旋状円筒形多孔
質セラミックス成形体を吊し、３０秒間容器内を減圧に
した後、多孔質成形体をラテックス中に浸漬し、細孔内
へ抗菌剤を含むラテックスを吸収させた。成形体を８０
℃の乾燥機中で２時間加熱してラテックスを乾燥し、抗
菌剤を多孔質セラミックス成形体の細孔表面に固着させ
た。得られた抗菌体カートリッジへの無機抗菌剤の付着
率を表１に示す。

【００１９】オルガノ（株）製のフィルターハウジング
（外径７５ｍｍ、長さ２８０ｍｍ）に上記抗菌カートリ
ッジを内設し、循環ポンプを接続したタンクに、表２に
示す被処理液を入れ、室温で循環した。タンクは上部を
開放し、空中落下菌が入るようにした。連続して循環を
続け、一週間毎にタンク内の水溶液を採取し、採取した
水溶液を普通寒天培地上で３７℃で４８時間培養した。
生育したコロニー数を計測した。

【００２０】比較例 １ 実施例１〜４で作製した多孔質セラミックス成形体を、
抗菌加工しないでハウジングに収納し、実施例１〜４と
同様に循環し、生菌数を測定した。実施例１〜４および
比較例１の抗菌効果を表３に示した。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】

【表３】

【００２４】

【本発明の効果】実施例で明らかなように、本発明の液
体用抗菌体を循環水性液体流路中に設置することによ
り、水性液体中での菌の増殖を効果的に防止することが
できる。

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ０２Ｆ 1/50 ５３１ Ｃ０２Ｆ 1/50 ５３１Ｆ ５３１Ｈ ５４０ ５４０Ｅ ５４０Ｆ ５５０ ５５０Ｂ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多孔質セラミックス成形体表面に無機質
   抗菌剤を固着した液体用抗菌体。
2. 【請求項２】 多孔質セラミックス成形体がアタパルジ
   ャイト、カオリン、パイロフィライト、スメクタイト、
   タルクまたはセピオライトの粘土鉱物、アルミニウム、
   マグネシウム、チタンまたはケイ素の酸化物、水酸化物
   または炭酸塩の少なくとも一つから選ばれる平均粒子径
   が１ミクロン以上のセラミックス原料を焼成して得られ
   る請求項１記載の液体用抗菌体。
3. 【請求項３】 多孔質セラミックス成形体が、セラミッ
   クス原料を線状に押し出し、これを螺旋形に捲き取って
   円筒状に成形したのち、焼成してなる円筒状成形体であ
   る請求項１または２記載の液体用抗菌体。
4. 【請求項４】 無機質抗菌剤がゼオライト、シリカゲ
   ル、燐酸ジルコニウム、ガラス、アパタイト、アルミ
   ナ、チタニア、マグネシアのうち少なくとも一種以上の
   無機化合物に担持された、銀、銅、亜鉛またはニッケル
   のうち少なくとも一種以上の金属である請求項１〜３い
   ずれか記載の液体用抗菌体。
5. 【請求項５】 合成樹脂ラテックスに分散させた無機質
   抗菌剤を多孔質セラミックス成形体に吸収させることに
   より、無機質抗菌剤を多孔質セラミックス成形体表面に
   固着させることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載
   の液体用抗菌体の製造方法。
6. 【請求項６】 被処理液を請求項１〜４のいずれかに記
   載の成形体に接触することを特徴とする水性液体の殺菌
   方法。
7. 【請求項７】 請求項１〜４のいずれかに記載の成形体
   をハウジングに収納し、被処理液水路中に設けることを
   特徴とする請求項６記載の水性液体の殺菌方法。