JPH11503972A

JPH11503972A - 複合濾過媒体

Info

Publication number: JPH11503972A
Application number: JP9529310A
Authority: JP
Inventors: ケイ．パーム，スコット; アール．スミス，ティモシー; シー．シウ，ジェローム; エス．ロールストン，ジョン
Original assignee: Advanced Minerals Corp
Current assignee: Advanced Minerals Corp
Priority date: 1996-02-16
Filing date: 1996-06-17
Publication date: 1999-04-06
Anticipated expiration: 2016-06-17
Also published as: HUP9903013A3; HUP9903013A2; CA2241946A1; US5776353A; TR199801572T2; WO1997029829A1; KR19990082332A; JP3392144B2; EP0790070A1; DK0790070T3; EP0790070B1; PL328368A1; CA2241946C; US6524489B1; ATE210486T1; CN1064856C; BR9612497A; CN1209079A; AU6282296A; ES2164839T3

Abstract

(57)【要約】本発明は、（i）機能性濾過成分および（ii）マトリックス成分を含む複合濾過媒体に関し、上記マトリックス成分は、上記機能性濾過成分の軟化点温度未満の軟化点温度を有し、そして上記機能性濾過成分は、上記マトリックス成分に密接に結合し；ならびにこれらを調製および使用する方法に関する。さらに特定すると、本発明は、機能性濾過成分(例えば、生物的シリカ(biogenic silica)生成物(例えば、ケイソウ土)または天然ガラス生成物(例えば、膨張真珠岩))から構成される、複合濾過媒体および複合濾過媒体生成物に関し、この機能性濾過成分は、濾過に適切な、特徴的であり多孔性で複雑な構造を有し、この機能性濾過成分の軟化点を下回る軟化温度を有するエンジニアリングポリマーのようなマトリックス成分(例えば、ガラス、結晶性鉱物、熱可塑性プラスチック、および金属))に熱焼結される。本発明の複合濾過媒体は、透過性の増加、低遠心分離湿潤密度、クリストバル石の低い含有率のような固有の特性、および固有の形状をした粒子（例えば、繊維）を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】複合濾過媒体技術分野本発明は、機能性濾過成分およびマトリックス成分を含む、改良された複合濾過媒体、およびそれを調製し使用する方法に関する。さらに特定すると、本発明は、機能性濾過成分(例えば、生物的シリカ(biogenic silica)生成物(例えば、ケイソウ土)または天然ガラス生成物(例えば、膨張真珠岩))から構成される、改良された複合濾過媒体および改良された複合濾過媒体生成物に関し、この機能性濾過成分は、濾過に適切な、特徴的であり多孔性で複雑な構造を有し、この機能性濾過成分の軟化点を下回る軟化点を有するエンジニアリングポリマーのようなマトリックス成分(例えば、ガラス、結晶性鉱物、熱可塑性プラスチック、および金属))に熱焼結される。関連する分野の説明本明細書を通じて、種々の出版物、特許、および公開された特許出願は、同一の引用により示されている。これらの文献の完全な引用は、請求の範囲の直前の本明細書の末尾にある。本明細書中で参照する出版物、特許、および公開された特許出願の開示は、本発明が属する技術分野をさらに詳細に記述する目的で援用されている。本発明は、(i)機能性濾過成分および(ii)マトリックス成分を含む、改良された複合濾過媒体に関し、マトリックス成分は、機能性濾過成分の軟化点温度未満の軟化点温度を有し、ここで機能性濾過成分は、マトリックス成分に密接に結合している。懸濁(例えば、流体中で)または運搬または輸送すると分離する傾向がある単純混合物と異なり、本発明の改良された複合濾過媒体の機能性濾過成分およびマトリックス成分は、例えば、熱焼結によって達成されるように、密接に結合している。本発明の改良された複合濾過媒体は、現在利用可能な濾過媒体と多くの同一用途に有用であるが、１つまたはそれ以上の特有の特性(例えば、高い透過率、低い遠心分離湿潤密度、クリストバル石の低い含有量)および／または特有の形状の粒子(例えば、繊維)を与えるだけでなく、効率および／または経済性が改良され、これらは、濾過用途に特に有益である。濾過の分野では、流体から粒子を分離する方法の多くは、濾過助剤として、ケイソウ土生成物または天然ガラス生成物を使用する。これらのシリカ質物質に特有の複雑かつ多孔性の構造は、例えば、濾過プロセスにおいて、粒子を物理的に取り込むのに特に効果的である。これらの複雑かつ多孔性の構造により、空孔空間のネットワークが生じ、その結果、それを懸濁している流体と類似した見掛け密度を有する浮遊性の濾過媒体粒子が得られる。懸濁した粒子または微粒子状物質を含有する流体、または濁りのある流体の透明性を改良するとき、濾過生成物を使用することは、一般に行われている。ケイソウ土生成物または天然ガラス生成物は、時には「プレコーティング」と呼ばれる工程にて、濾過プロセスでの透明性を向上しそして流速を増加させるために、しばしばセプタム(septum)にかけられる。ケイソウ土生成物または天然ガラス生成物はまた、しばしば「ボディフィーデング(body feeding)」と呼ばれる工程にて、計画通りの流体流速を維持しつつ、所望でない粒子がセプタムに詰まることを少なくするために、濾過されている流体に直接添加される。これに関係した特定の分離方法に依存して、ケイソウ土生成物または天然ガラス生成物は、プレコーティング工程、ボディフィーディング工程、または両者で使用され得る。多孔性媒体の濾過に関連した作動原理は、多年にわたって開発されており(Car man、1937；Heertjes、1949、1966；Ruth、1946；Sperry、1916；Tiller、1953 、1962、1964)、そして最近では、実用的な見込み(Cain、1984；Kiefer、1991) 、およびその根底にある理論的な原理(Bear、1988；Norden、1994)の両方から、詳細に再検討されている。ある状況では、ケイソウ土生成物または天然ガラス生成物はまた、濾過の間に、特有の吸着特性を示し得、流体の透明性または純度を著しく高め得る。これらの吸着特性は非常に特異的であり、そしてケイソウ土表面の弱い電荷に吸着種を引きつけるための弱い力に依存するか、またはこのケイソウ土表面にしばしば生じるシラノール(すなわち、≡Si-OH)官能基の反応性に依存する。例えば、このプロセスでは、イオン化したシラノール基(すなわち、≡Si-O^-)は、溶液中の酸性物質、例えば、クエン酸(すなわち、C₆H₈O₇)によって寄与されるヒドロニウムイオン(すなわち、H₃O⁺)と反応し得、その表面にて、供与されたH⁺を吸着する。ある状況では、真珠岩生成物(特に、表面処理が行われるもの)もまた、濾過の間に特有の特性を示し得、流体の透明性または純度を著しく高め得る(Ostreicher、1 986)。ある種の濾過用途では、濾過プロセスをさらに改変するか、または最適化するために、種々のケイソウ土生成物が共にブレンドされ得るか、種々の天然ガラス生成物が共にブレンドされ得る。あるいは、ケイソウ土生成物および天然ガラス生成物は、時には、互いにブレンドされ得るか、または他の物質とブレンドされ得る。ある場合には、これらの配合物は、例えば、セルロース、活性炭、粘土、アスベスト、または他の物質との単純混合物を含み得る。他の場合には、これらの配合物は、さらに複雑な混合物であり、この混合物において、ケイソウ土生成物または天然ガラス生成物は、他の成分と充分にブレンドされて、シート、パッド、カートリッジ、またはモノリス媒体または凝集媒体を形成する。これらは、支持体、基質として用いられるか、または触媒の調製に用いられる。また、これらの任意のケイソウ土生成物または天然ガラス生成物のさらに複雑な改変は、濾過または分離のために使用されており、これらには、例えば、ケイソウ土生成物または天然ガラス生成物、それらの混合物または配合物への化学物質の表面処理または吸収が含まれる。ケイソウ土生成物および天然ガラス生成物に特有の複雑かつ多孔性のシリカ構造もまた、ポリマーにアンチブロック特性を提供するために、商業的に使用可能である。ケイソウ土生成物は、しばしば、塗料、エナメル、ラッカー、およびそれらに関連した塗装および仕上げの外観または特性を変えるために使用される。ケイソウ土生成物はまた、クロマトグラフィーの支持体として用いられ、ガス− 液体クロマトグラフィー法に特に適切である。最近の研究(Breese、1994；Engh 、1994)では、ケイソウ土の特性および使用に対して、特に有用な提唱がなされている。多くの天然ガラス生成物(例えば、膨張真珠岩、軽石、および膨張軽石を含む)はまた、特有の充填剤特性を有する。例えば、膨張真珠岩生成物は、しばしば、絶縁性充填剤、樹脂充填剤として用いられ、そしてテクスチャー加工の(t extured)コーティングの製造に用いられる。モノリス媒体または凝集媒体の調製方法は、以下の事実により、改良された複合濾過媒体の調製方法とは区別される：すなわち、このモノリス媒体または凝集媒体に添加される成分は、改良された複合濾過媒体の所望の機能成分として添加されるよりもむしろ、未焼成混合物に圧粉体(green)強さを提供する(例えば、圧粉体混合物の押出し、形成、成形、キャストまたは形造を可能にする)ために、通常、熱処理前に、加工助剤(例えば、粘土)として添加される。加工助剤の添加は、得られるモノリス媒体または凝集媒体生成物の濾過特性に有利に寄与しないが、それにもかかわらず、これらの生成物は、タンパク質、酵素、および微生物の固定化に有用である。分離した微粒子相を有する物理的混合物から工業用セラミックスを加工する際に、熱処理(すなわち、焼成)する目的は、本発明の改良された複合濾過媒体の焼結した不均一成分とは異なり、緻密で均一なセラミック物質を製造することにある(Reynolds、1976)。発明の要旨本発明の１つの局面は、(i)機能性濾過成分および(ii)マトリックス成分を含む、改良された複合濾過媒体に関し、ここでマトリックス成分は、機能性濾過成分の軟化点温度未満の軟化点温度を有し、そしてここで機能性濾過成分はマトリックス成分に密接に結合している。好ましい実施態様においては、改良された複合濾過媒体は、機能性濾過成分とマトリックス成分との単純混合物の透過率より大きい（より好ましくは５％またはそれ以上大きい）透過率を有し、ここで単純混合物中の機能性濾過成分とマトリックス成分との比率は、媒体の調製において使用される比率と同一である。別の好ましい実施態様では、改良された複合濾過媒体は、機能性濾過成分の粒子径の中央値とマトリックス成分の粒子径の中央値との重み付き平均よりも大きい（より好ましくは５％またはそれ以上大きい）粒子径の中央値を有し、ここで、機能性濾過成分とマトリックス成分との比率は、媒体の調製において使用される比率と同一である。別の好ましい実施態様では、機能性濾過成分は、生物的シリカおよび／または天然ガラスを含み；より好ましくは機能性濾過成分は、ケイソウ土、真珠岩、軽石、黒曜石、ピッチストーン(pitchstone)、および／または火山灰を含み；さらにより好ましくは、機能性濾過成分は、ケイソウ土、真珠岩、および火山灰を含み；最も好ましくは機能性濾過成分はケイソウ土を含む。別の好ましい実施態様では、マトリックス成分は、ガラス、結晶性鉱物、熱可塑性プラスチック、金属、および／または金属合金を含む。別の好ましい実施態様では、マトリックス成分は、天然ガラスを含み、より好ましくは、真珠岩、軽石、黒曜石、ピッチストーン、および火山灰からなる群から選択され、最も好ましくは真珠岩またはフラックスされた真珠岩を含む。別の好ましい実施態様では、マトリックス成分は合成ガラスを含む。別の好ましい実施態様では、マトリックス成分は繊維ガラスを含む。別の好ましい実施態様では、マトリックス成分は鉱物ウールまたは岩綿を含む。別の好ましい実施態様では、マトリックス成分は熱可塑性プラスチックまたは熱可塑性的挙動を示す熱硬化性ポリマーを含む。別の好ましい実施態様では、マトリックス成分は金属または金属合金を含む。別の好ましい実施態様では、改良された複合濾過媒体は、１重量％またはそれ未満のクリストバル石の含有量によりさらに特徴づけられる。本発明の別の局面は、本明細書中で記載されるような、改良された複合濾過媒体を含有する組成物に関し、媒体は、(i)機能性濾過成分および(ii)マトリックス成分を含み、ここで、マトリックス成分は、機能性濾過成分の軟化点温度未満の軟化点温度を有し、そしてここで機能性濾過成分はマトリックス成分に密接に結合している。好ましい実施態様では、組成物は粉末形態である。別の好ましい実施態様では、組成物は、シート、パッド、またはカートリッジ形態である。別の好ましい実施態様では、組成物はモノリス支持体または凝集支持体の形態である。別の好ましい実施態様では、組成物はモノリス基質または凝集基質の形態である。本発明のさらに別の局面は、懸濁した微粒子を含む流体を、好ましくはセプタム上に支持された濾過助剤物質に通す工程を包含する濾過方法に関し、ここで濾過助剤物質は、本明細書中で記載されるような改良された複合濾過媒体を含有し、媒体は、(i)機能性濾過成分および(ii)マトリックス成分を含み、ここで、マトリックス成分は機能性濾過成分の軟化点温度未満の軟化点温度を有し、そしてここで機能性濾過成分はマトリックス成分に密接に結合している。明らかなように、本発明の１つの局面の好ましい特徴および特性は、本発明の任意の他の局面に適用し得る。好ましい実施態様の説明Ａ．本発明の改良された複合濾過媒体本発明の改良された複合濾過媒体は、(i)機能性濾過成分および(ii)マトリックス成分を含み、ここで、マトリックス成分は、機能性濾過成分の軟化点温度未満の軟化点温度を有し、そしてここで機能性濾過成分は、マトリックス成分に密接に結合している。粒子を流体から分離する方法の多くは、濾過媒体として、シリカ質媒体物質( 例えば、ケイソウ土、真珠岩、軽石、または火山灰)を使用する。これらのシリカ質媒体物質に特有の複雑かつ多孔性の構造は、濾過プロセスにおいて、粒子を物理的に取り込むのに特に効果的であり、それ故、本発明の機能性濾過成分として有用である。熱処理の過程を通じた寸法安定性および機械的特性の保持は、本発明におけるマトリックス成分として有用なエンジニアリングポリマーおよび他の特定の物質に特徴的な性質である。本発明の改良された複合濾過媒体では、マトリックス成分は、好ましくは、熱焼結により、機能性濾過成分に密接に結合しており、そして単に互いに混合またはブレンドされているのではない。本発明の改良された複合濾過媒体とは異なり、このような単純な混合物は、懸濁(例えば、流体中で)あるいは運搬または輸送時に分離する傾向がある。本明細書中において「単純混合物」との用語は、従来の意味で用いられ、(例えば、熱焼結を受けていない)機械的混合物またはブレンドを意味する。本発明の改良された複合濾過媒体は、機能性濾過成分およびマトリックス成分の凝集物と考えるのが便利であり得る。本明細書中において「凝集」との用語は、従来の意味で用いられ、粒子が集まって凝集した塊になる、任意の方法または効果を意味する。凝集方法の１例には、熱焼結があり、ここで、粒子は、溶融することなく加熱することにより、凝集した塊になり(すなわち、密接に結合し)、それ故「凝集」する。熱焼結では、凝集は、均一な媒体(例えば、セラミック)を形成する時点まで進行しないことを留意すべきである。それ故、本発明の改良された複合濾過媒体では、機能性濾過成分およびマトリックス成分は、凝集し、そして密接に結合するが、得られる生成物中で望ましいと認められる物理的特性および化学的特性を保持しており、従って、得られる生成物の全体的な特性を増強させる。本明細書中において、「軟化点温度」との用語は、従来の意味で用いられ、ある物質が軟化し始める温度を意味し、通常、硬度および粘度の低下と関連している。多くのエンジニアリングポリマーについては、軟化点は、しばしば、さらに詳細には、そのガラス転移温度(時には、二次転移温度と呼ばれる)として知られており、それは、温度が上昇するにつれて、ポリマー鎖の蛇行移動が起こる(すなわち、このポリマーが、堅いガラス状態から柔軟な固体に変化する)温度である。例えば、ポリエーテルケトンは、約330°F(すなわち、165℃)のガラス転移温度を有するのに対して、ソーダ石灰ガラスは、約1290°F(すなわち、700℃)の軟化点を有する。標準的な試験方法(これは、通常、熱機械分析を使用する)が開発されている(例えば、American Society for Testing and Materials、1995)一方で、この軟化点は、しばしば、複雑な定量分析を用いることなく、実験室での研究にて、肉眼で概算され得る。１．機能性濾過成分本発明での使用に特に好ましい機能性濾過成分は、ケイソウ土に特有のシリカの多孔性でかつ複雑な構造を有する生物的シリカ(すなわち、二酸化ケイ素、SiO₂ )から誘導される。現在、ケイソウ土生成物は、広範な用途に使用されており、これには、分離、吸着、支持体および機能性充填剤の用途が挙げられるが、これらに限定されない。ケイソウ土生成物はケイソウ土（kieselguhrとしても知られている）から得られ、ケイソウ土は、ケイソウのシリカ質の被殻(すなわち、殻)に多く存在する沈殿物である。ケイソウは、Bacillariophyceae類の異なる多数の微細な単細胞の金褐色の藻であり、この微生物では、その細胞質は、種々の複雑な構造を有する華麗なシリカ質被殻内に含まれている。これらの被殻は、化学的な平衡を維持する状態で保存する場合、長期の地質時間にわたって、それらの多孔構造の多くをほぼ完全に保持する程度に、充分に耐久性がある。現在では、ケイソウ土生成物は、非常に多くの原料から種々の方法により製造され得、異なる物理的特性および化学的特性を提供する。最近の概説(Breese、1994；Engh、1994)では、ケイソウ土の特性および用途に対し、特に有用な提唱がなされている。市販のケイソウ土生成物の代表的な従来の調製方法では、ケイソウ土の粗原石は、磨砕によりさらに小さくされ得るサイズまで粉砕され、空気分級され、そして炉内で空気乾燥され、続いて、空気分級されて、所望の生成物の透過率が達成される。それ故、一般に「天然」ケイソウ土と呼ばれる乾燥生成物が形成される。別の従来の方法では、天然生成物は、代表的には、1800〜2000°F(すなわち、 1000〜1100℃)の範囲の温度で空気焼結され(一般に、か焼と呼ばれる)、続いて、空気分級され得る。この方法では、より透過率の高い生成物が得られるが、通常、非晶質シリカ(ケイソウ土原石のシリカの天然相)のクリストバル石(これは、正方晶系の形状の結晶質シリカである)への部分的な転化を伴う。この方法で製造した生成物は、代表的には、５〜40重量％の範囲の含有量のクリストバル石を有する。別の従来の方法では、乾燥生成物は、代表的には、1800〜2100°F(すなわち、 1000〜1150℃)の範囲の温度で、少量のフラックスを添加して、さらに空気焼結( 一般に、フラックスか焼と呼ばれる)され、続いて、空気分級され得る。この方法では、さらに透過率の高い生成物が得られるが、通常、非晶質シリカのクリストバル石への転化も多くなり、クリストバル石は、代表的には、20〜75重量％の範囲で存在する。最も一般に使用されるフラックスには、ソーダ灰(すなわち、炭酸ナトリウム、Na₂CO₃)および岩塩(すなわち、塩化ナトリウム、NaCl)が挙げられるが、他の多くのフラックス、特に、アルカリ金属(すなわち、周期表のＩＡ族)の塩が有用である。従来の方法に伴ったケイソウ土生成物の焼結時の高温により、非晶質状態からクリストバル石へと予想されるシリカ相の変化に加えて、通常、表面積の減少、小孔の拡大、湿潤密度の増大、および不純物の溶解度の変化が起こる。ケイソウ土を加工し、そしてケイソウ土から製造した生成物を調製する他の方法は、詳細に記述されている。低級ケイソウ土を高級原石に改良する多くの努力により、その全体的な品質に関して、天然の良好な原石から得られる市販の生成物と本質的に等しいケイソウ土生成物が得られる。このような研究の例には、No rmanおよびRalston(1940)、BartuskaおよびKalina(1968a、1968b)、VismanおよびPicard(1972)、TarhanicおよびKortisova(1979)、Xiao(1986)、Li(1990)、Lia ng(1990)、Zhongら(1991)、Brozekら(1992)、Wang(1992)、Caiら(1992)、および Videnovら(1993)の研究が挙げられる。単一の特性を改良すること(例えば、全ての鉄の濃度または可溶性鉄の濃度を低減させること)を目的にして調製された数種のケイソウ土生成物は、ThomsonおよびBarr(1907)、Barr(1907)、Vereinigte( 1915、1928)、Koech(1927)、Swallen(1950)、SuzukiおよびTomizawa(1971)、Bra dleyおよびMcAdam(1979)、NielsenおよびVogelsang(1979)、HeyseおよびFeigl(1 980)、ならびにMitsuiら(1989)により報告されている。Baly(1939)により製造されたケイソウ土生成物は有機物が少なく、そしてCodolini(1953)、Pesce(1955、 1959)、MartinおよびGoodbue(1968)、ならびにMunn(1970)は、比較的高い輝度を有するケイソウ土生成物を製造した。Enzinger(1901)により製造されたケイソウ土生成物は、その時代での従来の溶解度を低下させた。Bregar(1955)、Gruderら (1958)、およびNishamura(1958)により製造されたケイソウ土生成物は、全ての鉄の濃度がより低いことと併せてより輝度が高かった。Smith(1991a、b、c；199 2a、b、c；1993；1994a、b)により製造された生成物は、フラックスでか焼したケイソウ土生成物の溶解性多価カチオンを改良した。Schuetz(1935)、FilhoおよびMariz da Veiga(1980)、MarcusおよびCreanga(1964)、ならびにMarcus(1967) もまた、ある程度純粋なケイソウ土生成物の製造方法を報告した。Dufour(1990 、1993)は、クリストバル石の含有量が低いケイソウ土生成物の調製方法を記述している。しかし、前述のケイソウ土生成物はいずれも、(i)機能性濾過成分および(ii) マトリックス成分(ここで、マトリックス成分は、機能性濾過成分の軟化点温度未満の軟化点温度を有し、そして機能性濾過成分は、マトリックス成分に密接に結合している)を含まない。特に有用な他の機能性濾過成分は、また、特徴的な多孔性でかつ複雑な構造を有する天然ガラスから誘導される。これらの構造は、濾過プロセスにおいて、粒子を物理的に取り込むのに特に効果的である。本明細書中において、「天然ガラス」との用語は、従来の意味で用いられ、一般に、火山ガラスと呼ばれる天然のガラスを意味し、これは、シリカ質のマグマまたは溶岩の急速な冷却により形成される。いくつかのタイプの天然ガラスは知られており、これには、例えば、真珠岩、軽石、黒曜石、およびピッチストーンが挙げられる。加工前には、真珠岩は、一般に灰色から緑色であり、球形の割れ目が多く、この割れ目により、小さな真珠状の塊に割れる。軽石は、非常に軽量な小胞状のガラス質の岩石である。黒曜石は、一般に暗色であり、ガラス質の光沢と特徴的な貝殻状の破面を有する。ピッチストーンは、ワックス樹脂状の光沢を有し、そしてしばしば褐色、緑色、または灰色である。真珠岩および軽石のような火山ガラスは、塊状の堆積物中に見出され、市販用途が広い。火山灰は、しばしば固まった形状のとき、凝灰岩と呼ばれ、しばしばガラス質形状の小さな粒子または断片からなる。本明細書中で用いられるように天然ガラスとの用語は、火山灰を包含する。ほとんどの天然ガラスは、流紋岩と化学的に等価である。粗面岩、石英安山岩、安山岩、ラタイトおよび玄武岩と化学的に等価な天然ガラスは知られているが、あまり一般的ではない。黒曜石との用語は、一般に、シリカが豊富な塊状の天然ガラスに適用される。黒曜石ガラスは、それらのシリカの含有量に従って、サブカテゴリーに分類され得、流紋岩黒曜石(これは、代表的には、約73重量％のS iO₂を含有する)が、最も一般的である(Berry、1983)。真珠岩は、水和した天然ガラスであり、代表的には、約72〜75重量％のSiO₂、 12〜14重量％のAl₂O₃、0.5〜２重量％のFe₂O₃、３〜５重量％のNa₂O、４〜５重量％のK₂O、0.4〜1.5重量％のCaO、および低濃度の他の金属元素を含有する。真珠岩は、高い含有量(２〜５重量％)の化学結合水、ガラス質の真珠様光沢、および特徴的な同心円状またはアーチ状のタマネギ表皮様(すなわち、真珠岩的な)の破面の存在により他の天然ガラスと区別される。真珠岩生成物は、しばしば摩砕および熱膨張により調製され、そして特有の物理的特性(例えば、高い多孔性、低いバルク密度および化学的不活性)を有する。膨張真珠岩は、ほぼ1940年代の後半以降、濾過用途に使用されている(BreeseおよびBarker、1994)。真珠岩の従来の加工は、粉末化(破砕および粉砕)、空気サイズの分級、熱膨張、および膨張した物質を最終生成物の仕様(specification) に合わせるための空気サイズの分級からなる。例えば、真珠岩原石は、破砕され、粉砕され、そして所定の粒子サイズ範囲(例えば、30メッシュを通過するサイズ)に分級され、次いで、分級した物質は、膨張炉にて870〜1100℃の温度で空気加熱される。そこで、このガラスの軟化およびそこに含まれる水の蒸発を同時に行うことにより、ガラス粒子が急速に膨張して、膨張前の原石の20倍までのバルク容量を有する発泡状のガラス物質を形成する。しばしば、この膨張真珠岩は、次いで、所望生成物のサイズ仕様に合わせるために、空気分級され、必要に応じて摩砕される。他の天然ガラス(例えば、軽石、黒曜石、および火山灰)に化学結合水が存在していると、しばしば、真珠岩で一般に使用される様式と類似の様式で、「熱膨張」することが可能になる。軽石は、メソ多孔性構造(例えば、約1mmまでのサイズの小孔また小胞を有する )により特徴付けられる天然ガラスである。軽石の高い多孔性により、その見掛け密度は非常に低く、多くの場合、水面に浮く。最もよく市販されている軽石は、約60〜約70重量％のSiO₂を含有する。軽石は、代表的には、(真珠岩について上述したように)、摩砕および分級により加工され、生成物は、主に、軽量の骨材として、さらに研磨材、吸収剤、および充填剤として用いられる。膨張していない軽石、および熱膨張した軽石(これは、真珠岩と類似の様式で調製される)もまた、いくつかの場合には、濾過助剤(Geitgey、1979)として、缶入りの火山灰( Kansas Minerals，Inc．時期不明)として使用され得る。天然ガラスの改変方法およびその生成物が、報告されている。例えば、Housto n(1959)、Bradley(1979)、Jung(1965)、Morisaki(1976)、RuffおよびNath(1982) 、ならびにShiuh(1982、1985)は、特殊な天然ガラス生成物を得る処理方法を記載している。しかし、前述の天然ガラス生成物はいずれも、(i)機能性濾過成分および(ii) マトリックス成分(ここで、マトリックス成分は、機能性濾過成分の軟化点温度未満の軟化点温度を有し、そしてここで機能性濾過成分は、マトリックス成分に密接に結合している)を含まない。２．マトリックス成分本発明の改良された複合濾過媒体の調製に使用するのに適切なマトリックス成分は、選択された機能性濾過成分の軟化点温度より低い軟化点温度を有することにより特徴付けられる。好ましいマトリックス成分の例には、エンジニアリングポリマーおよび関連した物質が包含され、これらは、天然原料から誘導されるか、または合成により製造された有機ポリマーまたは無機ポリマーであり得る。エンジニアリングポリマーの優れた概説は、Seymour(1990)によりまとめられている。特に好ましいマトリックス成分の例には、ガラス、結晶性鉱物、熱可塑性プラスチック、および金属が包含される。ガラスは、ポリマー鎖中のシロキサン(すなわち、-(Si-O)-)繰り返し単位からなるガラス質の非晶質ポリマーである。上記のように、ある種のガラス(例えば、真珠岩、軽石、黒曜石、ピッチストーン、および火山灰)は天然に生じる。他のガラス(例えば、ソーダ石灰ガラス)は合成により製造される。ソーダ石灰ガラスは、ケイ素の酸化物(すなわち、SiO₂)、アルミニウムの酸化物(すなわち、Al₂ O₃)、カルシウムの酸化物(すなわち、CaO)、ナトリウムの酸化物(すなわち、Na₂ O)、および時には、カリウムの酸化物(すなわち、K₂O)、またはリチウムの酸化物(すなわち、Li₂O)を含有する原料のバッチを、炉内で共に溶融し、次いで、非晶質生成物を生成するように、この溶融物を冷却することにより製造される。ガラスは、多様な形状で製造され得、これには、シートまたはプレート、キャスト形状、または繊維が含まれる。主要なファミリーのガラスの製造方法が報告されている(Scholes、1974)。鉱物ウール、岩綿、およびシリケート綿は、繊維形成物質が、鉱滓、特定の岩石、またはガラスであり得る製造された繊維の一般名称である(Kujawa、1983)。特定の結晶性鉱物、特に、シリケート鉱物およびアルミノケイ酸塩鉱物、ならびにそれらの混合物から構成される岩石は、しばしば所望の熱可塑性特性を有するために(例えば、多くのシリケートガラスの化学的性質と関連した化学的性質を有するために)、本発明の有用なマトリックス成分である。このような結晶性鉱物の例には、ネフェリン(ケイ酸カリウムナトリウムアルミニウム、すなわち、(Na,K)AlSiO₄)、曹長石(ケイ酸ナトリウムアルミニウム、すなわち、NaAlSi₃O₈ )、または含カルシウム曹長石(calcian albite)(ケイ酸ナトリウムカルシウムアルミニウム、すなわち、(Na,Ca)(Si,Al)₄O₈)が包含される。熱可塑性材料とは、熱の作用下で軟らかくなり、冷却すると、その最初の特性まで再び硬化する物質であり、すなわち、この加熱−冷却サイクルは完全に可逆的である。従来の定義によれば、熱可塑性プラスチックは、分子結合を有する直鎖状または分枝鎖状の有機ポリマーである。周知の熱可塑性プラスチックの例には、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)の生成物、スチレンアクリロニトリル(SAN)の生成物、アクリレートスチレンアクリロニトリル(ASA)の生成物、メタクリレートブタジエンスチレン(MBS)の生成物が包含される。ホルムアルデヒドのポリマー(これは、アセタールとして知られている)；メタクリル酸メチルのポリマー(これは、アクリルプラスチックとして知られている)；単量体スチレンのポリマー(これは、ポリスチレンとして知られている)；フッ素化モノマーのポリマー(これは、フルオロカーボンとして知られている)；アミド鎖のポリマー (これは、ナイロンとして知られている)；パラフィンおよびオレフィンのポリマー(これは、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびポリオレフィンとして知られている)；ビスフェノールおよびカーボネート基の繰り返しから構成されるポリマー(これは、ポリカーボネートとして知られている)；テレフタレートのポリマー(これは、ポリエステルとして知られている)；ビスフェノールおよびジカルボン酸のポリマー(これは、ポリアリレートとして知られている)；および塩化ビニルのポリマー(これは、ポリ塩化ビニル(PVC)として知られている)もまた含まれる。高性能の熱可塑性プラスチックは優れた特性を有する。例えば、ポリフェニレンスルフィド(PPS)は、例外的に高い強度および剛直性を有し；ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリアミドイミド(PAI)は、非常に高い強度および剛直性、ならびに例外的な耐熱性を有し；そしてポリエーテルイミド(PEI)は、固有の耐炎性を有する。例外的な熱可塑性プラスチックには、アイオノマー、すなわち、共有結合性の架橋よりもむしろイオン性の架橋を有するエチレンおよびメタクリル酸のコポリマー(これは、その作動範囲において、熱硬化性プラスチックと類似の挙動を示す)；ポリビニルカルバゾール(これは、特有の電気特性を有する)；およびイソブチレンのポリマー(これは、ポリイソブチレンとして知られており、室温で粘稠である)が挙げられる。熱硬化性プラスチックは、熱硬化により永久的に変化する合成樹脂であり、すなわち、それらは、不溶融性の状態に固化され、その結果、その後加熱しても、軟化せず、そして再び可塑性とならない。しかし、特定の熱硬化性プラスチックは、その有用な適用範囲の限られた部分では、熱可塑性挙動を示し、同様に、本発明のマトリックス成分として有用である。あるタイプの熱硬化性プラスチック (特に、特定のポリエステルおよびエポキシド)は、室温で低温硬化し得る。熱硬化性プラスチックには、アルキド、フェノール、エポキシド、アミノ(尿素−ホルムアルデヒドおよびメラミン−ホルムアルデヒドを含む)、ポリイミド、およびある種のシリコンプラスチックが挙げられる。熱可塑性プラスチックおよび熱硬化性プラスチックの特性および用途は、詳細に記載されている(Elsevier、1992；Rubin、1990)。特定の金属および金属合金(特に、低溶融温度の金属および合金)は、本発明において有用な熱可塑性を有するという点で、有用なマトリックス成分である。適切な金属の例には、スズ(すなわち、Sn)、亜鉛(すなわち、Zn)、および鉛(すなわち、Pb)がある。適切な金属合金の例には、はんだ(例えば、スズ−鉛はんだ( すなわち、Sn-Pb)、スズ−亜鉛はんだ(すなわち、Sn-Zn)、および亜鉛−鉛はんだ(すなわち、Zn-Pb))がある。類似の熱可塑性を有し、そして選択された機能性濾過成分の軟化点温度より低い軟化点温度により特徴付けられる他の物質もまた、本発明のマトリックス成分として有用であり得る。Ｂ．本発明の改良された複合濾過媒体を特徴付けるための方法本発明の改良された複合濾過媒体は、機能性濾過成分およびマトリックス成分の両方から構成されるので、特有の特性を有する。この媒体は、それが濾過に有用な範囲で適切な透過率を有する媒体によって立証されるように、この機能性濾過成分に特徴的な複雑でかつ多孔性の構造(これは、この改良された複合濾過媒体生成物を多くの用途に効果的とするのに必須である)を保持している。しかし、この改良された複合濾過媒体の特性は、マトリックス成分を存在させることにより改変される。これらの改変は、特有の特性(例えば、透過率の増大、低い遠心分離湿潤密度、クリストバル石の低い含有量、および／または微細構造特性の変化)により、例示される。本発明の改良された複合濾過媒体の重要な特性、およびそれらの適切な測定方法を、以下で詳細に記載する。１．透過率機能性濾過生成物は、通常、それらの透過率Pに密接に関連する濾過速度の範囲が得られるように加工される。透過率は、しばしばダルシー(darcies)(一般に、「Da」と略す)の単位で報告されている。１ダルシーは、１atm(すなわち、101 .325kPa)の圧力差の下で、１センチポアズの粘度を有する流体１cm³が、１cm厚の濾過媒体の１cm²の領域を１秒間に通過し得る透過率に相当する。透過率は、水中における濾過媒体の懸濁液から、セプタム上に濾過ケーキを形成するように設計された、特別に作製された装置を用い、次いで、特定の容量の水が、公知の断面領域の一定の厚さの濾過ケーキを流れるのに要する時間を測定することにより、容易に決定される(European Brewery Convention、1987)。この原理は、以前に、多孔性媒体についてのダルシーの法則から誘導されており(Bear，1988)、それ故、透過率と充分に相関する別の装置の配置および方法が多数存在している。現在市販されているケイソウ土生成物および天然ガラス生成物のような濾過媒体(これらはまた、本発明の機能性濾過成分としての使用にも適切である)の透過率は、0.05Da未満から30Daを越える広範囲に及ぶ。特定の濾過プロセスのために濾過透過率を選択することは、特定の用途に所望される流体の流速および透明度に依存する。本発明の改良された複合濾過媒体は、市販の機能性濾過成分により提供される範囲と同程度の多様な範囲の透過率を提供する。凝集の証拠、およびそれ故この改良された複合濾過媒体の形成(すなわち、ここで、機能性濾過成分およびマトリックス成分は、密接に結合している)は、一般に、この改良された複合濾過媒体(熱焼結後で未摩砕のもの、すなわち、さらなる磨滅または分級を行っていないもの)の透過率が、その成分の単純混合物(すなわち、熱焼結前のもの)の透過率より高いことを観察することにより提供され得る。例えば、機能性濾過成分およびマトリックス成分の単純混合物(それぞれ、0.0 6Daおよび0.29Daの透過率を有する)は、0.07Daの透過率P(a＋b)を有し、この単純混合物から調製した改良された複合濾過媒体は、0.20Daの透過率P(c)を有し、次いで、この透過率の上昇により凝集が証明される。好ましくは、P(c)は、P(a+ b)よりも、５％またはそれ以上、より好ましくは、10％またはそれ以上、より好ましくは、20％またはそれ以上高い。２．湿潤密度本発明の改良された複合濾過媒体生成物が、その機能性濾過媒体成分の多孔性でかつ複雑な構造を保持する程度の指標は、その遠心分離湿潤密度を測定することにより得られ得る。この湿潤密度は、その密度の大きさが達成され得る充填配列により限定されるので、濾過における有用な充填密度を表す。湿潤密度は、濾過プロセスにおいて粒子状物質をエントレインする(entrain)のに利用可能なボイド容量を反映しているために、重要である。湿潤密度は、濾過効率を決定するための最も重要な基準の１つである。湿潤密度の低い濾過生成物は、より大きなボイド容量を有し、それ故、濾過効率が高い。本発明の改良された複合濾過媒体生成物の充填密度を決定する好ましい方法は、その遠心分離湿潤密度の測定による。0.50gと1.00gとの間の重量既知の試料を、校正した14mLの遠心分離管に入れ、それに脱イオン水を加えて、約10mLの容量にする。この混合物を、この試料の全てが湿潤し、そして乾燥粉末が残留しなくなるまで、充分に振とうする。この遠心分離管の上部の回りに、脱イオン水をさらに加えて、振とうによってこの管の側面に付着した混合物をすすぎ落とす。この管を、1800rpmで30分間遠心分離する。遠心分離後、固形分をかき乱さないように、この管を注意深く取り出し、沈降した物質のレベル(すなわち、容量)を、この管の0.05mLのほぼ半分の目盛りまで測定する。この重量既知の粉末の遠心分離湿潤密度は、(例えば、110℃で一定の重量まで空気乾燥した)この試料の乾燥重量を、測定した容量で割ることにより容易に計算される。一般的な濾過媒体の代表的な湿潤密度は、１立方フィート当たり約12ポンド( すなわち、0.19g/cm³)程度の低い値から、１立方フィート当たり約30ポンド(すなわち、0.48g/cm³)程度の高い値までの範囲である。本発明の改良された複合濾過媒体は、市販の機能性濾過成分により得られる湿潤密度範囲と同程度の多様な範囲の湿潤密度を提供する。３．粒子サイズ本発明の改良された複合濾過媒体の重要な特徴は、好ましくは、熱焼結を介した成分粒子の凝集と関連する。この凝集の程度を定量する１つの方法は、これらの成分(すなわち、凝集前のもの)と、得られる改良された複合濾過媒体との間の粒子サイズ分布の差を測定することを包含する。粒子サイズ分布を測定する好ましい方法は、レーザー回折を使用する。この改良された複合濾過媒体またはその成分の粒子サイズ分布を測定する好ましい装置には、Leeds & Northrup Microtrac Model X-100がある。この装置は完全に自動化されており、測定結果は、このフィルターを30秒間作動する100チャンネルの幾何学的な数列で公式化した容量分布を用いて得られる。この分布は、これらの粒子が、直径Dにより特徴付けられる球形形状を有すると推定した回折パターンからデータを解析するアルゴリズムを用いて特徴付けられる。粒子径の中央値は、この装置では、D₅₀として確認され、すなわち、全粒子容量の50％は、この値に等しいかまたはそれより小さい直径を有する粒子で占められている。凝集の証拠、およびそれ故この改良された複合濾過媒の形成(すなわち、ここで、機能性濾過成分およびマトリックス成分は、密接に結合している)は、機能性濾過成分およびマトリックス成分の単純混合物(すなわち、焼結前のもの)の粒子径の中央値と、その混合物を用いて調製した改良された複合濾過媒体(熱焼結後で未摩砕のもの、すなわち、さらなる磨滅または分級が行われていないもの) の粒子径の中央値との重み付き平均を算出することにより提供され得る。例えば、機能性濾過成分の粒子径の中央値D₅₀(a)と、マトリックス成分の粒子直径の中央値D₅₀(b)との重み付き平均D₅₀(a+b)が、改良された複合濾過媒体の粒子直径の中央値D₅₀(c)未満であるとき、凝集が起こる。例えば、D₅₀(a)が16.7μ mに等しく、改良された複合濾過媒体の70重量％を含み、そしてD₅₀(b)が17.3μm に等しく、改良された複合濾過媒体の30重量％を含む場合、そのとき、Ｄ₅₀(a＋b)＝[(0.70×16.7)＋(0.30×17.3] ＝16.9μm である。この改良された複合濾過媒体の実測した粒子径の中央値D₅₀(c)が、17.1μmに等しい場合、そのとき、D₅₀(a+b)はD₅₀(c)未満なので、凝集が起こる。好ましくは、D₅₀(c)は、D₅₀(a+b)よりも、１％またはそれ以上、より好ましくは、５％またはそれ以上、さらにより好ましくは、10％またはそれ以上、またさらに好ましくは、20％またはそれ以上大きい。この機能性濾過成分、マトリックス成分、および改良された複合濾過媒体の粒子が、全て、ほぼ同じ密度を有し、アルゴリズムにより推定されるほぼ球形の粒子形状を有するとき、この粒子サイズ方法の適用は最も適切である。本質的に繊維状のマトリックス成分については、さらに一般的な透過率の方法が好ましい。４．クリストバル石濃度ある種の改良された複合濾過媒体は、同程度の透過率を有する市販のケイソウ土生成物と比較して、そのクリストバル石の含有量が非常に低い点で特有である。クリストバル石の含有量を測定する好ましい方法は、KlugおよびAlexander(19 72)が概説した原理に従った定量的なＸ線回折による。試料を、乳棒および乳鉢で微粉末にまで摩砕し、次いで、アルミニウムホルダー内に底部から充填(back- load)する。この試料およびそのホルダーを、Ｘ線回折系の光路に配置し、銅標的に焦点を合わせて、40kVの加速電圧および20mAの電流を用いて平行Ｘ線に曝す。回折データは、最も高い回折強度を生じるクリストバル石の結晶性格子構造内の格子面間隔を表わす角度領域をステップ走査する(step-scanning)ことにより得られる。この領域は、２θ°が21から23の間にあり、２θ°を0.05ずつ変えてデータを収集し、１ステップ当たり20秒間カウントする。正味の積算ピーク強度を、非晶質シリカにおける標準添加方法により調製したクリストバル石の標準積算ピーク強度と比較して、試料中のクリストバル石相の重量パーセントを決定する。好ましくは、本発明の改良された複合濾過媒体のクリストバル石の含有量は、１％未満(通常、約１％から検出限界程度に低い値まで)、より好ましくは、1.1 ％未満(通常、約1.1％から検出限界程度に低い値まで)、さらにより好ましくは、1.5％未満(通常、約1.5％から検出限界程度に低い値まで)、さらにより好ましくは、２％未満(通常、約２％から検出限界程度に低い値まで)、さらにより好ましくは、３％未満(通常、約３％から検出限界程度に低い値まで)、さらにより好ましくは、５％未満(通常、約５％から検出限界程度に低い値まで)、さらにより好ましくは、10％未満(通常、約10％から検出限界程度に低い値まで)である。５．微細構造特性改良された複合濾過媒体の微細構造特性は、しばしば熱焼結前の機能性濾過成分およびマトリックス成分の微細構造特性と異なる。本発明の改良された複合濾過媒体の微視的な特徴は、ガラススライド上にて、適切な屈折率を有する液体( 例えば、水)の懸濁液を調製し、200倍および400倍の倍率で光学顕微鏡にて観察することにより容易に観察される。これらの倍率では、機能性濾過成分内に存在する複雑でかつ多孔性の構造、およびマトリックス成分の微視的な特徴は、はっきりと見える。Ｃ．本発明の改良された複合濾過媒体の調製方法本発明の改良された複合濾過媒体の好都合な調製方法は、機能性濾過成分をマトリックス成分とブレンドし、続いて熱を付加して焼結および凝集を生じさせる (すなわち、熱焼結する)ことにより行われる。機能性濾過成分およびマトリックス成分は任意の比率で混合され得、使用される比率は、選択された機能性濾過成分およびマトリックス成分、ならびに所望の改良された複合濾過媒体により決定される。例えば、この範囲のマトリックスの少ない端部では、マトリックス成分は、代表的には、0.5〜５重量％程度の少量( すなわち、熱焼結前における、機能性濾過成分とマトリックス成分とを含む単純混合物の0.5〜５重量％)を含み得るのに対して、この範囲のマトリックスの多い端部では、マトリックス成分は、代表的には、70〜90重量％程度の多量(すなわち、熱焼結前における、機能性濾過成分とマトリックス成分とを含む単純混合物の70〜90重量％)を含み得る。熱処理前における、機能性濾過成分とマトリックス成分とのブレンドは、これらの成分を完全に混合し得る適切な時間にわたって、例えば、機械式ミキサーを用いて容易に行われ得る。熱は、周囲の雰囲気(例えば、空気中)中、または人工雰囲気(例えば、窒素(すなわち、N₂)または酸素(すなわち、O₂))中、代表的には、100〜2500°F(すなわち、40〜1400℃)および0.1〜50atm(すなわち、１〜5000kPa)の圧力下で、例えば、従来のオーブン、電子レンジ、赤外線オーブン、マッフル炉、焼成窯、または熱反応器を用いて付与され得る。熱処理のパラメータ(例えば、温度および持続時間)は、選択された機能性濾過成分およびマトリックス成分、ならびに所望の改良された複合濾過媒体により決定される。例えば、持続時間は、約１ミリ秒間 (例えば、流動床反応器内で)から約10時間(例えば、従来の炉内で)までの範囲であり得る。適切な温度(すなわち、熱焼結を達成するための温度)は、代表的には、マトリックス成分のほぼ軟化点温度であるが、その融点を下回る(すなわち、溶融状態ではない)温度である。改良された複合濾過媒体（本発明の範囲内にある）をさらに改変することもまた可能である。例えば、この改良された複合濾過媒体は、１つまたはそれ以上の特定の特性(例えば、溶解特性または表面特性)を高めるために、あるいは特別な用途を有する新規生成物を得るためにさらに加工され得る。このようなさらなる改変の例には、例えば、酸洗浄、表面処理、および／または有機誘導体化が包含される。１．酸洗浄酸性物質で洗浄し、続いて脱イオン水ですすいで残留する酸を除去し、引き続いて乾燥することにより、上記の改良された複合濾過媒体から他のクラスの改良された複合濾過生成物が調製され得る。改良された複合濾過媒体の酸洗浄は、可溶性の混入物(例えば、鉄またはアルミニウム)の濃度を低下させる際に有用である。適切な酸には、鉱酸、例えば、硫酸(すなわち、H₂SO₄)、塩酸(すなわち、HC l)、リン酸(すなわち、H₃PO₄)、または硝酸(すなわち、HNO₃)、および有機酸、例えば、クエン酸(すなわち、C₆H₈O₇)または酢酸(すなわち、CH₃COOH)が挙げられる。２．表面処理上記の改良された複合濾過媒体生成物を、例えば、シラン化によって表面処理することにより、他のクラスの改良された複合濾過生成物が調製され得、それにより、この生成物の表面は、より疎水性またはより親水性のいずれかになるように改変される。例えば、この改良された複合濾過媒体は、プラスチック容器に入れられ得、この容器に、少量のジメチルジクロロシラン(すなわち、SiCl₂(CH₃)₂)またはヘキサメチルジシラザン(すなわち、(CH₃)₃Si-NH-Si(CH₃)₃)が添加される。蒸気相にて、この表面で24時間にわたって反応を起こし、より疎水性の生成物を得る。このような生成物は、クロマトグラフィーに使用される組成物に適用され、また、例えば、炭化水素およびオイルを含む用途にて、機械的性能を向上させるために、他の疎水性物質と組み合わせて用いられる。同様に、この改良された複合濾過媒体の反応は、例えば、10％(w/v)のアミノプロピルトリエトキシシラン(すなわち、C₉H₂₃NO₃Si)を含む水溶液に懸濁させ、 700℃で３時間還流し、この混合物を濾過し、そして残留する固形分を乾燥することによって行われ得、より親水性の生成物を得る。このような生成物は、機械的性能を向上させるために水系と組み合わせて用いられるとき、クロマトグラフィーに使用される組成物に適用され、この改良された複合濾過媒体生成物の表面の末端ヒドロキシル(すなわち、-OH)官能基をアミノプロピル基(すなわち、-(CH₂ )₃NH₂)に転化して、この生成物をさらに誘導体化することが可能である。３．有機誘導体化親水性に改変した(例えば、シラン化した)改良された複合濾過媒体生成物は、有機化合物(例えば、タンパク質)を結合するようにさらに反応し得る。これにより、改良された複合濾過媒体は、有機化合物の固定化のための支持体として役立ち得る。このように改変すると、生成物は、アフィニティークロマトグラフィーおよび生化学的精製のような用途に有用となる。シリカ質媒体生成物の誘導体化に関する多くの他の反応は、以前に記載されている(Hermanson、1992)。しかし、マトリックス成分の取り込みの結果として、本発明の改良された複合濾過媒体の誘導体化により、実質的に優れた効能を有する（本発明の範囲内にある）改変した、改良された複合濾過媒体生成物が得られる。Ｄ．本発明の改良された複合濾過媒体の使用方法本発明の改良された複合濾過媒体生成物およびそれらのさらなる改変物は、他の物質の加工、処理、または処方に有用である。濾過用途では、本発明の改良された複合濾過媒体およびそれらのさらなる改変物は、濾過工程において、透明性を向上し流速を増加するためにセプタムにかけられ得る(例えば、プレコーティング)か、または所望でない微粒子がセプタムに詰まることを減らすために、濾過される流体に直接添加され得る(例えば、ボディフィーディング)。本発明の改良された複合濾過媒体は、濾過用途のために他の媒体と併用され（すなわち、濾過助剤組成物を形成し）得る。例えば、この改良された複合濾過媒体と、例えば、ケイソウ土、真珠岩、天然ガラス、セルロース、活性炭、粘土または他の物質との混合物は、有用な濾過助剤組成物である。他のさらに複雑な組み合わせでは、改良された複合濾過媒体は、他の成分とブレンドされて、シート、パッド、およびカートリッジが作製される。改良された複合濾過媒体生成物の組成または改変いずれが好ましいかを適切に選択することは、特定の用途により決定される。例えば、例外的な透明性を要するが流速は遅くてもよい濾過プロセスでは、透過率の低い改良された複合濾過媒体生成物が好ましく、これに対して、高い流速を要するが例外的な透明性を必要としない濾過プロセスでは、透過率の高い改良された複合濾過媒体生成物が好ましい。同様の理由は、この改良された複合濾過媒体生成物を他の物質と併用するとき、またはこの生成物を含む混合物を調製するときに、この生成物の使用に適用される。同様に、使用される生成物の量は、適用される特定のプロセスにより決定される。本発明の改良された複合濾過媒体はまた、濾過用途以外の用途(例えば、機能性充填剤)にも有用である。ペイントおよびコーティング、あるいは紙またはポリマーでは、この特徴は通常、所望の効果に対して必要な濃度でその処方物に直接添加することにより得られる。ペイントおよびコーティングにおけるこの生成物のつや消し特性、ならびにポリマーにおけるこの生成物のアンチブロック特性の両方は、この改良された複合濾過媒体によって提供される特有の表面に由来する。シラン化した疎水性生成物または親水性生成物は、特定の用途では他の物質または成分との適合性が高いために、これらの特性が濾過性能または機能性充填剤性能をさらに向上させるとき、望ましい。シラン化による表面特性の変化は、クロマトグラフィー用途に特に重要である。これらの特性が、特定の系のクロマトグラフィー分離の効率に大きな影響を与えるからである。例えば、クロマトグラフィー支持体上に疎水性表面が存在すると、殺虫剤の分析測定(analytical dete rmination)に用いたとき、その支持体の表面活性を低下させ、テーリングをかなりの程度まで減少させる。この生成物はまた、さらなる有機誘導体化(例えば、アミノシラン化支持体へのタンパク質のカップリング)が所望される。例えば、プロテインＡ(細菌源に由来のポリペプチド)は、アミノシラン化した本発明の改良された複合濾過媒体を含む支持体にカップリングされ得る。他の用途では、改良された複合濾過媒体を、他の成分とブレンドして、(例えば、微生物固定化のための)支持体として、または(例えば、酵素固定化のための )基質として有用であるか、あるいは触媒の調製に有用な、モノリス媒体または凝集媒体が製造され得る。本発明の精神および範囲を逸脱することなく、本明細書中に示した本発明の他の多くの改変および変更が行われ得る。従って、本発明においては、特許請求の範囲に示すような限定のみが加えられるべきである。Ｅ．実施例本発明のいくつかの改良された複合濾過媒体およびそれらの調製方法を以下の実施例に記載する。これらの実施例は、限定のためではなく例示のために提示されている。実施例１ケイソウ土(70％)＋真珠岩(30％) 本実施例では、機能性濾過成分(CELITE 500；これは、0.06Daの透過率、１立方フィート当たり17.0ポンド(すなわち、0.272g/cm³)の湿潤密度、および16.7μ mの粒子径の中央値D₅₀(a)を有する天然ケイソウ土である；Celite Corporation 、Lompoc、California)70重量％と、マトリックス成分(HARBORLITE 200；これは、0.29Daの透過率、１立方フィート当たり14.0ポンド(すなわち、0.224g/cm³)の湿潤密度、および17.3μmの粒子径の中央値D₅₀(b)を有する、摩砕された膨張真珠岩である；Harborlite Corporation、Vicksburg、Michigan)30重量％とを配合することにより、改良された複合濾過媒体を処方した。この混合物を、マッフル炉にて、1700°F(すなわち、930℃)で45分間空気焼結し、次いで、炉から取り出し、そして室温まで冷却して、改良された複合濾過媒体を形成した。本実施例の改良された複合濾過媒体は、0.20Daの透過率、１立方フィート当たり14.5ポンド(すなわち、0.232g/cm³)の湿潤密度、17.1μmの粒子径の中央値D₅₀ (c)、および0.1％のクリストバル石の含有量を有していた。これと比べて、本実施例の成分の単純混合物は、0.07Daの透過率、１立方フィート当たり17.1ポンド(すなわち、0.274g/cm³)の湿潤密度、および17.0μmの粒子径の中央値を有する。さらに、本実施例の改良された複合濾過媒体の透過率と同程度の透過率を有する市販のケイソウ土生成物は、約20％の代表的なクリストバル石の含有量および１立方フィート当たり約19ポンド(すなわち、0.30g/cm³) の湿潤密度を有する。従って、本実施例の改良された複合濾過媒体は、個々の媒体成分または同程度の透過率を有する市販のケイソウ土生成物からは得られない、極めて特有の特性を示す。実施例２ケイソウ土(90％)＋真珠岩(10％)＋酸フラックス本実施例では、機能性濾過成分(CELITE 500；これは、0.06Daの透過率、１立方フィート当たり17.0ポンド(すなわち、0.272g/cm³)の湿潤密度、および16.7μ mの粒子径の中央値D₅₀(a)を有する天然ケイソウ土である；Celite Corporation 、Lompoc、California)90重量％と、マトリックス成分(HARBORLITE 200；これは、0.29Daの透過率、１立方フィート当たり14.0ポンド(すなわち、0.224g/cm³)の湿潤密度、および17.3μmの粒子径の中央値D₅₀(b)を有する、摩砕された膨張真珠岩である；Harborlite Corporation、Vicksburg、Michigan)10重量％とを配合し、次いで、この混合物を、真珠岩の軟化温度を低下させるために酸フラックスとして、２％ホウ酸(すなわち、H₃BO₃)と配合することにより、改良された複合濾過媒体を処方した。この混合物を、マッフル炉にて、1700°F(すなわち、930 ℃)で30分間空気焼結し、次いで、炉から取り出し、そして室温まで冷却して、この改良された複合濾過媒体を形成した。本実施例の改良された複合濾過媒体は、0.69Daの透過率、１立方フィート当たり13.0ポンド(すなわち、0.208g/cm³)の湿潤密度、20.3μmの粒子径の中央値D₅₀ (c)、および0.5％のクリストバル石の含有量を有していた。これと比べて、本実施例の成分の単純混合物は、0.06Daの透過率および１立方フィート当たり17.3ポンド(すなわち、0.277g/cm³)の湿潤密度を有する。さらに、本実施例の改良された複合濾過媒体の透過率と同程度の透過率を有する市販のケイソウ土生成物は、約40％の代表的なクリストバル石の含有量および１立方フィート当たり約19ポンド(すなわち、0.30g/cm³)の湿潤密度を有する。従って、本実施例の改良された複合濾過媒体は、個々の媒体成分または同程度の透過率を有する市販のケイソウ土生成物からは得られない、特有の特性を示す。実施例３ケイソウ土(50％)＋真珠岩(50％)＋酸フラックス本実施例では、機能性濾過成分(CELITE 500；これは、0.06Daの透過率、１立方フィート当たり17.0ポンド(すなわち、0.272g/cm³)の湿潤密度、および16.7μ mの粒子径の中央値D₅₀(a)を有する天然ケイソウ土である；Celite Corporation 、Lompoc、California)50重量％と、マトリックス成分(HARBORLITE 700；これは、0.73Daの透過率、１立方フィート当たり14.5ポンド(すなわち、0.232g/cm³)の湿潤密度、および30.2μmの粒子径の中央値D₅₀(b)を有する、摩砕された膨張真珠岩である；Harborlite Corporation、Vicksburg、Michigan)50重量％とを配合し、次いで、この混合物を、真珠岩の軟化温度を低下させるために酸フラックスとして、５％ホウ酸(すなわち、H₃BO₃)と配合することにより、改良された複合濾過媒体を処方した。この混合物を、マッフル炉にて、1700°F(すなわち、930 ℃)で30分間空気焼結し、次いで、炉から取り出し、そして室温まで冷却して、この改良された複合濾過媒体を形成した。本実施例の改良された複合濾過媒体は、1.9Daの透過率、１立方フィート当たり11.3ポンド(すなわち、0.181g/cm³)の湿潤密度、33.5μmの粒子径の中央値D₅₀ (c)、および0.1％のクリストバル石の含有量を有していた。これと比べて、本実施例の成分の単純混合物は、0.10Daの透過率、１立方フィート当たり15.8ポンド(すなわち、0.253g/cm³)の湿潤密度、および26.4μmの粒子径の中央値を有する。さらに、本実施例の改良された複合濾過媒体の透過率と同程度の透過率を有する市販のケイソウ土生成物は、約50％の代表的なクリストバル石の含有量および１立方フィート当たり約19ポンド(すなわち、0.30g/cm³) の湿潤密度を有する。従って、本実施例の改良された複合濾過媒体は、個々の媒体成分または同程度の透過率を有する市販のケイソウ土生成物からは得られない、特有の特性を示す。実施例４ケイソウ土(70％)＋塩基性フラックス処理した(basic fluxed)真珠岩(30％) 本実施例では、機能性濾過成分(CELITE 500；これは、0.06Daの透過率、１立方フィート当たり17.0ポンド(すなわち、0.272g/cm³)の湿潤密度、および16.7μ mの粒子径の中央値D₅₀(a)を有する天然ケイソウ土である；Celite Corporation 、Lompoc、California)70重量％と、マトリックス成分(HARBORLITE 700；これは、0.73Daの透過率、１立方フィート当たり14.5ポンド(すなわち、0.232g/cm³)の湿潤密度、および30.2μmの粒子径の中央値D₅₀(b)を有する、摩砕された膨張真珠岩である；Harborlite Corporation、Vicksburg、Michigan)30重量％とを配合することにより、改良された複合濾過媒体を処方するが、後者の成分は、真珠岩の軟化温度を低下させるために、塩基性フラックスとして２％ソーダ灰(すなわち、炭酸ナトリウム、Na₂CO₃)と共に、1700°F(すなわち930℃)で10分間、予備加熱した。次いで、この混合物を、マッフル炉にて、1700°F(すなわち、930℃) で30分間空気焼結し、炉から取り出し、そして室温まで冷却して、この改良された複合濾過媒体を形成した。本実施例の改良された複合濾過媒体は、0.38Daの透過率、１立方フィート当たり14.5ポンド(すなわち、0.232g/cm³)の湿潤密度、24.8μmの粒子径の中央値D₅₀ (c)、および0.9％のクリストバル石の含有量を有していた。これと比べて、本実施例の成分の単純混合物は、0.07Daの透過率、１立方フィート当たり16.4ポンド(すなわち、0.263g/cm³)の湿潤密度、および24.2μmの粒子径の中央値を有する。さらに、本実施例の改良された複合濾過媒体の透過率と同程度の透過率を有する市販のケイソウ土生成物は、約30％の代表的なクリストバル石の含有量および１立方フィート当たり約19ポンド(すなわち、0.30g/cm³) の湿潤密度を有する。従って、本実施例の改良された複合濾過媒体は、個々の媒体成分または同程度の透過率を有する市販のケイソウ土生成物からは得られない、特有の特性を示す。実施例５ケイソウ土(50％)＋ポリエーテルケトン(50％) 本実施例では、機能性濾過成分(CELITE 500；これは、0.06Daの透過率、１立方フィート当たり17.0ポンド(すなわち、0.272g/cm³)の湿潤密度、および16.7μ mの粒子径の中央値D₅₀(a)を有する天然ケイソウ土である；Celite Corporation 、Lompoc、California)50重量％と、マトリックス成分(KADEL E1000C；ポリエーテルケトン(Amoco Performance Products、Alpharetta、Georgia))50重量％とを配合することにより、改良された複合濾過媒体を処方した。この混合物を、マッフル炉にて、400°F(すなわち、200℃)で30分間空気焼結し、次いで、炉から取り出し、そして室温まで冷却して、この改良された複合濾過媒体を形成した。本実施例の改良された複合濾過媒体は、0.13Daの透過率、１立方フィート当たり19.8ポンド(すなわち、0.317g/cm³)の湿潤密度、61.1μmの粒子径の中央値D₅₀ (c)、および0.1％未満のクリストバル石の含有量を有していた。これと比べて、本実施例の成分の単純混合物は、0.07Daの透過率、１立方フィート当たり23.1ポンド(すなわち、0.370g/cm³)の湿潤密度、および31.3μmの粒子径の中央値を有する。ポリエーテルケトン単独の疎水性特性のために、透過率、湿潤密度、および粒子径の中央値の比較し得る測定は、別の好ましい方法によっても不可能である。この生成物は、熱可塑性プラスチックが、この機能性濾過成分の小孔に部分的に浸透するが、また、凝集を生じるという点で、特有である。従って、本実施例の改良された複合濾過媒体は、個々の媒体成分からは得られない、極めて特有の特性を示す。実施例６ケイソウ土(85％)＋岩綿(15％) 本実施例では、機能性濾過成分(CELITE 500；これは、0.06Daの透過率、１立方フィート当たり17.0ポンド(すなわち、0.272g/cm³)の湿潤密度、および16.7μ mの粒子径の中央値D₅₀(a)を有する天然ケイソウ土である；Celite Corporation 、Lompoc、California)85重量％と、マトリックス成分の粉砕岩綿(USG Interior s，Inc.、Chicago、Illinois；これは、５〜20μmの直径および50〜300μmの長さの褐色で等方性の繊維を有し、そして１立方フィート当たり69.3ポンド(すなわち、1.11g/cm³)の湿潤密度を有する)15重量％とを配合することにより、改良された複合濾過媒体を処方した。この混合物を、マッフル炉にて、1700°F(すなわち、930℃)で30分間空気焼結し、次いで、炉から取り出し、そして室温まで冷却して、この改良された複合濾過媒体を形成した。本実施例の改良された複合濾過媒体は、0.25Daの透過率、１立方フィート当たり17.8ポンド(すなわち、0.285g/cm³)の湿潤密度、および0.1％未満のクリストバル石を有していた。これと比べて、本実施例の２成分の単純混合物は、0.06Daの透過率、１立方フィート当たり19.5ポンド(すなわち、0.313g/cm³)の湿潤密度、および17.6μmの粒子径の中央値を有する。この生成物は、岩綿の微細構造の特徴が保持されてされている点で特有である。従って、本実施例の改良された複合濾過媒体は、個々の媒体成分からは得られない、極めて特有の特性を示す。実施例７ケイソウ土(95％)＋ガラス繊維(５％) 本実施例では、機能性濾過成分(CELITE 500；これは、0.06Daの透過率、１立方フィート当たり17.0ポンド(すなわち、0.272g/cm³)の湿潤密度、および16.7μ mの粒子径の中央値D₅₀(a)を有する天然ケイソウ土である；Celite Corporation 、Lompoc、California)95重量％と、マトリックス成分の絶縁性ガラス繊維(Owen s-Corning Fiberglass、Toledo、Ohio；これは、約５μmの直径および300〜700 μmの長さの無色の繊維を有する)５重量％とを配合することにより、改良された複合濾過媒体を処方した。この混合物を、マッフル炉にて空気焼結し、そして室温まで冷却して、この改良された複合濾過媒体を形成した。本実施例の改良された複合濾過媒体は、0.09Daの透過率、１立方フィート当たり16.0ポンド(すなわち、0.256g/cm³)の湿潤密度、および0.1％のクリストバル石を有していた。この生成物は、このガラス繊維の微細構造の特徴が保持されているという点で、特有である。従って、本実施例の改良された複合濾過媒体は、個々の媒体成分からは得られない、極めて特有の特性を示す。実施例８ケイソウ土(80％)＋スズ(20％) 本実施例では、機能性濾過成分(CELITE 500；これは、0.06Daの透過率、１立方フィート当たり17.0ポンド(すなわち、0.272g/cm³)の湿潤密度、および16.7μ mの粒子径の中央値D₅₀(a)を有する天然ケイソウ土である；Celite Corporation 、Lompoc、California)80重量％と、マトリックス成分(100メッシュ未満および純度99.5％のスズ粉末(Johnson-Matthey、Ward Hill、Massachusetts))20重量％とを配合することにより、改良された複合濾過媒体を処方した。この混合物を、マッフル炉にて、220℃で30分間空気焼結し、次いで、炉から取り出し、そして室温まで冷却して、この改良された複合濾過媒体を形成した。本実施例の改良された複合濾過媒体は、0.06Daの透過率、１立方フィート当たり20.8ポンド(すなわち、0.333g/cm³)の湿潤密度、および0.3％のクリストバル石を有していた。この生成物は、その微細構造分析により、金属光沢を有する球形、楕円体または角形の小さな不透明粒子があることが示される点で、特有であり、このことは、スズの特徴が保持されていることを示す。従って、本実施例の改良された複合濾過媒体は、個々の媒体成分からは得られない、極めて特有の特性を示す。Ｆ．参考文献以下の刊行物、特許、および公開された特許明細書の開示内容は、本発明が属する技術分野をさらに完全に記載するために、援用されている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者シウ，ジェロームシー. アメリカ合衆国カリフォルニア 93436, ロムポック，ペルハムドライブ 866 (72)発明者ロールストン，ジョンエス. アメリカ合衆国カリフォルニア 93436, ロムポック，ノースオークスドライブ 4411

Claims

【特許請求の範囲】１．媒体粒子を含む複合濾過媒体であって、該媒体粒子のそれぞれが以下の成分：（i）ケイソウ土、膨張真珠岩、軽石、黒曜石、ピッチストーン、および火山灰からなる群より選択される機能性濾過成分；および（ii）ガラス、結晶性鉱物、熱可塑性プラスチック、熱可塑性挙動を示す熱硬化性ポリマー、金属、および金属合金からなる群より選択されるマトリックス成分；を含み、ここで、該マトリックス成分が、該機能性濾過成分の軟化点温度未満の軟化点温度を有し、そしてここで該機能性濾過成分が該マトリックス成分に密接に結合している、複合濾過媒体。２．請求項１に記載の複合濾過媒体であって、ここで、前記媒体の透過率が、前記機能性濾過成分と前記マトリックス成分との単純混合物の透過率より大きく；ここで、該単純混合物中の該機能性濾過成分と該マトリックス成分との比率が、該媒体の調製において使用される比率と同一である、複合濾過媒体。３．請求項１または２に記載の複合濾過媒体であって、ここで、前記媒体の透過率が、前記機能性濾過成分と前記マトリックス成分との単純混合物の透過率より５％またはそれ以上大きく；ここで、該単純混合物中の該機能性濾過成分と該マトリックス成分との比率が、該媒体の調製において使用される比率と同一である、複合濾過媒体。４．請求項１〜３のいずれかに記載の複合濾過媒体であって、ここで、前記媒体の粒子径の中央値が、以下の重み付け平均より大きく：前記機能性濾過成分の粒子径の中央値、および前記マトリックス成分の粒子径の中央値、ここで、該重み付け平均を算出する場合に、該機能性濾過成分と該マトリックス成分との比率が、該媒体の調製において使用される比率と同一である、複合濾過媒体。５．請求項１〜４のいずれかに記載の複合濾過媒体であって、ここで、前記媒体の粒子径の中央値が、以下の重み付け平均より５％またはそれ以上大きく；前記機能性濾過成分の粒子径の中央値、および前記マトリックス成分の粒子径の中央値；ここで、該重み付け平均を算出する場合に、該機能性濾過成分と該マトリックス成分との比率が、該媒体の調製において使用される比率と同一である、複合濾過媒体。６．前記機能性濾過成分が、ケイソウ土、膨張真珠岩、または火山灰を含む、請求項１〜５のいずれかに記載の複合濾過媒体。７．前記機能性濾過成分がケイソウ土を含む、請求項１〜５のいずれかに記載の複合濾過媒体。８．前記マトリックス成分が天然ガラスを含む、請求項１〜７のいずれかに記載の複合濾過媒体。９．前記マトリックス成分が、膨張真珠岩、軽石、黒曜石、ピッチストーン、または火山灰を含む、請求項１〜７のいずれかに記載の複合濾過媒体。１０．前記マトリックス成分が膨張真珠岩を含む、請求項１〜７のいずれかに記載の複合濾過媒体。１１．前記マトリックス成分がフラックスされた膨張真珠岩を含む、請求項１〜７のいずれかに記載の複合濾過媒体。１２．前記マトリックス成分が合成ガラスを含む、請求項１〜７のいずれかに記載の複合濾過媒体。１３．前記マトリックス成分が結晶性鉱物を含む、請求項１〜７のいずれかに記載の複合濾過媒体。１４．前記マトリックス成分が鉱物ウールまたは岩綿を含む、請求項１〜７のいずれかに記載の複合濾過媒体。１５．前記マトリックス成分が熱可塑性プラスチックを含む、請求項１〜７のいずれかに記載の複合濾過媒体。１６．前記マトリックス成分が、熱可塑性挙動を示す熱硬化性ポリマーを含む、請求項１〜７のいずれかに記載の複合濾過媒体。１７．前記マトリックス成分が、金属または金属合金を含む、請求項１〜７のいずれかに記載の複合濾過媒体。１８．３重量％またはそれ未満のクリストバル石の含有量により特徴づけられる、請求項１〜１７のいずれかに記載の複合濾過媒体。１９．１重量％またはそれ未満のクリストバル石の含有量により特徴づけられる、請求項１〜１７のいずれかに記載の複合濾過媒体。２０．請求項１〜１９のいずれかに記載の複合濾過媒体を含む、組成物。２１．前記組成物が、粉末、シート、パッド、またはカートリッジの形態である、請求項２０に記載の組成物。２２．前記組成物が、モノリス支持体、凝集支持体、モノリス基質、または凝集基質の形態である、請求項２０に記載の組成物。２３．懸濁された粒子を含む流体を、セプタム上に支持された濾過助剤物質に通す工程を含む濾過方法であって、ここで、該濾過助剤物質が、請求項１〜１９のいずれかに記載の複合濾過媒体または請求項２０〜２２のいずれかに記載の組成物を含む、方法。２４．媒体粒子を含む複合濾過媒体であって、該媒体粒子のそれぞれが以下の成分を含み：（i）ケイソウ土成分；および、（ii）膨張真珠岩成分；ここで、該膨張真珠岩成分が、該ケイソウ土成分の軟化点温度未満の軟化点温度を有し、そしてここで該ケイソウ土成分が該膨張真珠岩成分に密接に結合している、複合濾過媒体。２５．請求項２４に記載の複合濾過媒体であって、ここで、前記媒体の透過率が、前記ケイソウ土成分と前記膨張真珠岩成分との単純混合物の透過率より大きく；ここで、該単純混合物中の該ケイソウ土成分と該膨張真珠岩成分との比率が、該媒体の調製において使用される比率と同一である、複合濾過媒体。２６．請求項２４または２５に記載の複合濾過媒体であって、ここで、前記媒体の透過率が、前記ケイソウ土成分と前記膨張真珠岩成分との単純混合物の透過率より５％またはそれ以上大きく；ここで、該単純混合物中の該ケイソウ土成分と該膨張真珠岩成分との比率が、該媒体の調製において使用される比率と同一である、複合濾過媒体。２７．請求項２４〜２６のいずれかに記載の複合濾過媒体であって、ここで、前記媒体の粒子径の中央値が、以下の重み付け平均より大きく；前記ケイソウ土成分の粒子径の中央値、および前記膨張真珠岩成分の粒子径の中央値；ここで、該重み付け平均を算出する場合に、該ケイソウ土成分と該膨張真珠岩成分との比率が、該媒体の調製において使用される比率と同一である、複合濾過媒体。２８．請求項２４〜２７のいずれかに記載の複合濾過媒体であって、ここで、前記媒体の粒子径の中央値が、以下の重み付け平均より５％またはそれ以上大きく；前記ケイソウ土成分の粒子径の中央値、および前記膨張真珠岩成分の粒子径の中央値；ここで、該重み付け平均を算出する場合に、該ケイソウ土と該膨張真珠岩成分との比率が、該媒体の調製において使用される比率と同一である、複合濾過媒体。２９．３重量％またはそれ未満のクリストバル石の含有量により特徴づけられる、請求項２４〜２８のいずれかに記載の複合濾過媒体。３０．１重量％またはそれ未満のクリストバル石の含有量により特徴づけられる、請求項２４〜２８のいずれかに記載の複合濾過媒体。３１．請求項２４〜３０のいずれかに記載の複合濾過媒体を含む、組成物。３２．前記組成物が、粉末、シート、パッド、またはカートリッジの形態である、請求項３１に記載の組成物。３３．前記組成物が、モノリス支持体、凝集支持体、モノリス基質、または凝集基質の形態である、請求項３１に記載の組成物。３４．懸濁された粒子を含む流体を、セプタム上に支持された濾過助剤物質に通す工程を含む濾過方法であって、ここで、該濾過助剤物質が、請求項２４〜３０のいずれかに記載の複合濾過媒体または請求項３１〜３３のいずれかに記載の組成物を含む、方法。３５．媒体粒子を含む複合濾過媒体であって、該媒体粒子の各々が以下の成分を含み：（i）ケイソウ土成分；および、（ii）熱可塑性プラスチックまたは熱可塑性挙動を示す熱硬化性ポリマーを含む成分；ここで、該成分（ii）が、該成分（i）の軟化点温度未満の軟化点温度を有し、そしてここで該成分（i）が該成分（ii）に密接に結合している、複合濾過媒体。３６．請求項３５に記載の複合濾過媒体であって、ここで、前記媒体の透過率が、前記成分（i）と前記成分（ii）との単純混合物の透過率より大きく；ここで、該単純混合物中の該成分（i）と該成分（ii）との比率が、該媒体の調製において使用される比率と同一である、複合濾過媒体。３７．請求項３５または３６に記載の複合濾過媒体であって、ここで、前記媒体の透過率が、前記成分（i）と前記成分（ii）との単純混合物の透過率より５％またはそれ以上大きく；ここで、該単純混合物中の該成分（i）と該成分（ii）との比率が、該媒体の調製において使用される比率と同一である、複合濾過媒体。３８．請求項３５〜３７のいずれかに記載の複合濾過媒体であって、ここで、前記媒体の粒子径の中央値が、以下の重み付け平均より大きく：前記成分（i）の粒子径の中央値、および前記成分（ii）の粒子径の中央値；ここで、該重み付け平均を算出する場合に、該成分（i）と該成分（ii）との比率が、該媒体の調製において使用される比率と同一である、複合濾過媒体。３９．請求項３５〜３８のいずれかに記載の複合濾過媒体であって、ここで、前記媒体の粒子径の中央値が、以下の重み付け平均より５％またはそれ以上大きく；前記成分（i）の粒子径の中央値、および前記成分（ii）の粒子径の中央値ここで、該重み付け平均を算出する場合に、該成分（i）と該成分（ii）との比率が、該媒体の調製において使用される比率と同一である、複合濾過媒体。４０．３重量％またはそれ未満のクリストバル石の含有量により特徴づけられる、請求項３５〜３９のいずれかに記載の複合濾過媒体。４１．１重量％またはそれ未満のクリストバル石の含有量により特徴づけられる、請求項３５〜３９のいずれかに記載の複合濾過媒体。４２．請求項３５〜４１のいずれかに記載の複合濾過媒体を含む、組成物。４３．前記組成物が、粉末、シート、パッド、またはカートリッジの形態である、請求項４２に記載の組成物。４４．前記組成物が、モノリス支持体、凝集支持体、モノリス基質、または凝集基質の形態である、請求項４２に記載の組成物。４５．懸濁された粒子を含む流体を、セプタム上に支持された濾過助剤物質に通す工程を含む濾過方法であって、ここで、該濾過助剤物質が、請求項３５〜４１のいずれかに記載の複合濾過媒体または請求項４２〜４４のいずれかに記載の組成物を含む、方法。４６．媒体粒子を含む複合濾過媒体であって、該媒体粒子の各々が以下の成分を含み：（i）ケイソウ土成分；および、（ii）繊維ガラス成分；ここで、該繊維ガラス成分が、該ケイソウ土成分の軟化点温度未満の軟化点温度を有し、そしてここで該ケイソウ土成分が該繊維ガラス成分に密接に結合している、複合濾過媒体。４７．請求項４６に記載の複合濾過媒体であって、ここで、前記媒体の透過率が、前記ケイソウ土成分と前記繊維ガラス成分との単純混合物の透過率より大きく；ここで、該単純混合物中の該ケイソウ土成分と該繊維ガラス成分との比率が、該媒体の調製において使用される比率と同一である、複合濾過媒体。４８．請求項４６または４７に記載の複合濾過媒体であって、ここで、前記媒体の透過率が、該ケイソウ土成分と該繊維ガラス成分との単純混合物の透過率より５％またはそれ以上大きく；ここで、該単純混合物中の該ケイソウ土成分と該繊維ガラス成分との比率が、該媒体の調製において使用される比率と同一である、複合濾過媒体。４９．請求項４６〜４８のいずれかに記載の複合濾過媒体であって、ここで、前記媒体の粒子径の中央値が、以下の重み付け平均より大きく：前記ケイソウ土成分の粒子径の中央値、および前記繊維ガラス成分の粒子径の中央値；ここで、該重み付け平均を算出する場合に、該ケイソウ土成分と該繊維ガラス成分との比率が、該媒体の調製において使用される比率と同一である、複合濾過媒体。５０．請求項４６〜４９のいずれかに記載の複合濾過媒体であって、ここで、前記媒体の粒子径の中央値が、以下の重み付け平均より５％またはそれ以上大きく：前記ケイソウ土成分の粒子径の中央値、および前記繊維ガラス成分の粒子径の中央値；ここで、該重み付け平均を算出する場合に、該ケイソウ土成分と該繊維ガラス成分との比率が、該媒体の調製において使用される比率と同一である、複合濾過媒体。５１．３重量％またはそれ未満のクリストバル石の含有量により特徴づけられる、請求項４６〜５０のいずれかに記載の複合濾過媒体。５２．１重量％またはそれ未満のクリストバル石の含有量により特徴づけられる、請求項４６〜５０のいずれかに記載の複合濾過媒体。５３．請求項４６〜５２のいずれかに記載の複合濾過媒体を含む、組成物。５４．前記組成物が、粉末、シート、パッド、またはカートリッジの形態である、請求項５３に記載の組成物。５５．前記組成物が、モノリス支持体、凝集支持体、モノリス基質、または凝集基質の形態である、請求項５３に記載の組成物。５６．懸濁された粒子を含む流体を、セプタム上に支持された濾過助剤物質に通す工程を含む濾過方法であって、ここで、該濾過助剤物質が、請求項４６〜５２のいずれかに記載の複合濾過媒体または請求項５３〜５５のいずれかに記載の組成物を含む、方法。５７．媒体粒子を含む複合濾過媒体であって、該媒体粒子の各々が以下の成分を含み：（i）ケイソウ土成分；および、（ii）天然ガラス成分；ここで、該天然ガラス成分が、該ケイソウ土成分の軟化点温度未満の軟化点温度を有し、そしてここで該ケイソウ土成分が該天然ガラス成分に密接に結合している、複合濾過媒体。５８．媒体粒子を含む複合濾過媒体であって、該媒体粒子の各々が以下の成分を含み：（i）ケイソウ土成分；および、（ii）軽石成分；ここで、該軽石成分が、該ケイソウ土成分の軟化点温度未満の軟化点温度を有し、そしてここで該ケイソウ土成分が該軽石成分に密接に結合している、複合濾過媒体。５９．媒体粒子を含む複合濾過媒体であって、該媒体粒子の各々が以下の成分を含み：（i）ケイソウ土成分；および、（ii）黒曜石成分；ここで、該黒曜石成分が、該ケイソウ土成分の軟化点温度未満の軟化点温度を有し、そしてここで該ケイソウ土成分が該黒曜石成分に密接に結合している、複合濾過媒体。６０．媒体粒子を含む複合濾過媒体であって、該媒体粒子の各々が以下の成分を含み：（i）ケイソウ土成分；および、（ii）スズ成分；ここで、該スズ成分が、該ケイソウ土成分の軟化点温度未満の軟化点温度を有し、そしてここで該ケイソウ土成分が該スズ成分に密接に結合している、複合濾過媒体。