JPS605359B2 - 銀含浸活性炭の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は浄水用活性炭に銀を含有させた銀含浸活性炭の
製造方法に関し、とくに規定量の銀イオンを溶出して殺
菌性を呈する活性炭の製造方法に関するものである。

水道水中の塩素や悪臭物質を除去して良質の水を得るた
めに浄水器を使用する場合が多くなって来たが、活性炭
により水中の塩素や悪臭を吸着除去するものとしては本
来殺菌用に添加されている塩素が浄水器により除去され
るため水は殺菌力を失い、一方吸着された後の水道水中
には徴量に存在する細菌またはその胞子の繁殖が盛んに
なる。

とくに長期間使用後、浄水器中に水を端溜させたま）長
時間放置されるとその影響は大きく衛生的見地からも問
題となっている。この問題を解決するために浄水器用活
性炭に銀または銀化合物を含有させることが考えられて
いる。従来より金属銀あるいは銀塩が殺菌力を有するこ
とはよく知られており水溶液の形で殺菌消毒に使用され
て来た。これはいずれも水に熔出した銀イオンのオリゴ
ダィナミック効果によるものである（竹内一豊、い水の
衛生管理″、中央法規出版、昭和５４年版）。また飲料
水の浄化については米国公衆衛生局では銀の含有量は５
蛇ｐｂ（両市風）以下、西独、スイスにおいてはそれぞ
れ１００および２０政ｐｂ以下と規定されている。従っ
て飲料水の浄化を目的として銀の殺菌性を活用するため
には漆出銀量は常時５倣ｐｂ以下に抑えることが必要で
ある。つまり活性炭に銀または銀塩を担持させ、その溶
出量を常時５倣ｐｂ以下に抑えられれば従来の活性炭浄
水器の欠点が改善されることになる。本発明は水に易溶
性の銀塩を吸着させた後、通常の化学反応により水に雛
溶性のハロゲン化銀を生ぜしめた後、それらの水難溶性
のハロゲン化銀の融点以下６０℃〜融点の温度範囲で水
蒸気を吹き込むことにより上記の目的を達することがで
きた。

そのため過剰の塩素は分解脱着し、余分の塩素はなくな
り、活性炭と銀との密着が優れ銀イオン溶出量を適度に
保持しつつ長期に亘つて使用できる銀含浸活性炭を供給
することができる。本発明において対象とする水は本来
殺菌されているので細菌やその胞子の存在も僅かであり
積極的な殺菌でなくてもその増殖を抑えることができれ
ば目的を達し得るので水中の銀イオン濃度は殺菌効果に
おいて満足できる範囲で低い方が健康上からも経済的な
見地からも有利である。且つ長時間水が満溜した場合で
も溶出銀イオン濃度は５０ｐｐｂ以下で、なるべく低い
方が安全性の点からも寿命および経済的な理由からも好
ましいことである。本発明の銀含浸活性炭の製造方法は
極めて簡単であり、容器中で上述の方法でハロゲン化銀
されて含有する活性炭をそれぞれのハロゲン化銀の融点
以下６０ｏｏ〜融点の温度範囲で加熱しておき所定時間
水蒸気を吹き込めばよい。

主たるハロゲン化銀の融点は下記の通りである。

塩化銀 ４５５午○ 沃化銀 ５５２０ 臭化銀 ４３４００ 本発明の銀含浸活性炭の殺菌効果については第１表の様
な結果を得ている。

すなわち塩化銀を銀として４４９％含有の本発明活性炭
を未処理の活性炭と混合し、全体として銀含有量０．６
％としたものおよび市販の通常の活性炭、それぞれ２０
０夕を携帯用活性炭浄水器の４００ｃｃ入りカートリッ
ジに装入して試験した。試験は滅菌しない井戸水に大腸
菌を加え供試用試験液を作り、この試験液は３００の‘
宛、次々に５回炭層を自重により通過させ、最後の３０
０の‘について一般生菌数、大腸菌群の測定を行った。

またこの試験終了後活性炭フィルター部（カートリッジ
フィルター）をそのま）室温（２５〜３０ｑｏ）に５日
間放置し、滅菌精製水２００の‘を用い５回炭層を通過
させ、それぞれの通過水について一般生菌数、大腸菌群
を測定した結果を第１表に示す。その結果銀含浸活性炭
は大腸菌については通水直後において完全に殺菌され、
そのま）活性炭フィルターを室温で放置後にも大腸菌の
流出は認められず、一般生菌については通過直後には認
められたが２独特間後には認められず、室温放置後にも
流出は認められなかった。また一般の市販浄水用活性炭
については何れも菌は増殖傾向を示し、多量の流出が認
められた。第１表 銀含浸活性炭の一般生菌おょび大腸菌に対する殺菌効果
（地当りの菌）本発明の上記銀含浸活性炭２００夕を携
帯用活性炭浄水器の４００ｃｃ入りカートリッジに袋入
し、２〜３分通水洗浄後、２時間おきに９回各１００の
‘の水を通し（試料Ｎｏ．１〜９）、その後更に８時間
器臭全体を水中に浸潰し１００の‘の水を通し（試料Ｎ
ｏ．１０）て銀イオンの溶出濃度を調べた結果を第２表
に示す。

第２表 銀舎浸活性炭通水時の溶出銀濃度 （ｐｐｂ）この表か
ら明らかなように銀含浸活性炭媒体を通過した水中の銀
イオン濃度は３〜５ｐｐｂということであり、水道水中
に含有される一般生菌に対しては表１に示される殺菌効
果が認められた。

実施例 １水洗により徴粉を除いた乾燥活性炭（商品名
ッルミコールＨＣ−３０およびＧＬ−３０）各１００夕
をそれぞれ５％硝酸銀水溶液２５００の‘に数時間浸潰
した後、余分の硝酸銀を水洗して除き、水洗水の銀反応
が消失するまで水で充分に洗浄した後５％食塩水２００
０の‘にて処理し、水洗水の塩素反応が消失するまで水
洗した。

この活性炭を電気炉内で４００００に加熱しつ）水蒸気
を吹込み１時間処理した。この時活性炭の銀吸着量はャ
シガラ活性炭ＨＣ−３０の場合４．４９％と４．５２％
、また石炭系のＧＬ−３０の場合４．５９％および４．
７１％であり、いずれも遊離塩素イオンは検出されなか
った。この２種の活性炭をそれぞれ禾処理の活性炭と混
合し全量に対して銀含量を０．６％となるように調整し
たものを各々２０Ｍずつ携帯用浄水器に装入した。この
浄水器は流水自体の重力で自然流下するもので１０その
水を通水後の水について銀イオン濃度を測定した結果は
第３表に示す通りで銀漆出量は２．２〜４．８ｐｐｂで
あった。比較例 １ 実施例１における銀含浸活性炭の製造方法において４０
０ｑｏ、１時間の水蒸気処理を行はなかったものを用い
、銀含量０．６％になるように混合活性炭を作り、実施
例と同様に炉過水中の溶世銀イオン濃度を測定した。

実施例１と比較例とを纏めて第３表とした。第３表 （
ｐｐｂ） すなわち実施例１においては銀溶出量は２．２〜４．８
ｐｐｂであるが、比較例においては炭素と銀との密着性
が劣り、銀イオン濃度は０．４〜２．８ｐｐｂと少く、
水蒸気吹込を行った場合（実施例１）と比較するとその
程度かあるいはその享程度である。

実施例 ２実施例１と同様に乾燥活性炭に５％の硝酸銀
水溶液２５００の‘に数時間浸潰した後、余分の硝酸銀
を水洗して除き水洗水の銀反応が消失するまで水で充分
洗浄した後５％沃化加里水溶液２０００の【で処理し、
水洗水が沃度反応が認められなくなるまで水洗し、この
活性炭を電気炉中で５００℃を保って水蒸気を吹込み１
時間処理し、銀含量４．２２％の活性炭を得た。

この活性炭と通常の銀処理しない活性炭とを混合して銀
舎量を０．１％に調整したものにつき大腸菌に対する殺
菌効果を測定し、通過水の溶出銀イオン濃度および通水
量の関係を第４表および第１図に示した。第４表 銀含浸活性炭の殺菌効果（銀含量０．１鱗）第４表およ
び第１図に示されるように全量に対する銀含量は、通水
量は０．１％（通過水量１．８そ／ｍｉｎ）においても
大腸菌に対する殺菌効果は５分後には完全に認められ、
活性炭カートリッジを室内に放置後においても大腸菌の
存在は認められず、その時の通過水の銀漆出濃度はそれ
ぞれ４、１かｐｂという徴量であり、図によれば２００
夕の銀含浸活性炭に対し、３０００その通水後にも溶世
銀濃度は３ｐｐｂ前後であり充分の寿命のあるものと認
められる。

比較例 ２ 実施例１による処理を行った後の塩化銀含浸活性炭に対
し、水蒸気吹込み時の温度を２００ｑｏおよび塩化銀の
融点以上の６００℃で処理した場合につき銀イオンの港
出量を速水量に対し比較した。

その結果は第２図に示す（通水量は１．８そ′ｍｉｎと
した。）。ｏ印は６００ｏｏで処理したもの、×印は２
００ｏｏで処理したもの、・印、△印は４００００で処
理したものである。塩化銀の融点４５５００を僅かに下
回る温度たとえば４００００で水蒸気処理した銀含浸活
性炭は第２図に示すように３０００その通水後において
も２．５〜３．ゆｐｂの銀イオン濃度であるが２００ｏ
ｏおよび６００℃で水蒸気吹込みを行ったものについて
は５００そ通水時１．５ｐｐｂ前後で初期溶出濃度の半
分となり、２５００夕速水後では６００午○水蒸気吹込
処理のものはｌｐｐｂ以下、２００００で処理のものも
ｌｐｐｂと低下を示した。

すなわち塩化銀の融点以上の温度で水蒸気吹込を行った
ものは塩化銀が溶出し活性炭上に均一に分散吸着され難
いものと忠はれる。従ってこのような低い銀港出量では
大腸菌および一般生菌に対する殺菌効果は激減し、所期
の目的には不適である。実施例 ３ 実施例１と同じ活性炭を硝酸銀水溶液で処理、ハロゲン
化銀への反応には臭化ナトリウム水溶液を用いて臭化銀
とした点以外実施例１と全く同じ方法により水蒸気吹込
温度を４００二○とした。

銀含量６．４７％の銀含浸活性炭を得た。このものの吸
着性能をＪＩＳＫ１４７４および日本水道協会規格ＪＷ
ＷＡＩ１３により測定した結果は第５表の通りの結果で
あった。第５表 銀舎浸による活性炭の吸着性能 塩化銀舎浸処理によって得た活性炭の吸着性能は臭化銀
のそれよりも、沃素吸着力で１５％、メチレンブル−脱
色力で３０％の低下が認められるが本発明方法による銀
含浸活性炭は浄水器用活性炭として使用する場合は銀含
有量は全体の０．１〜０．５％程度で充分であり、使用
する銀含浸活性炭量は通常の活性炭と混合して点。

〜壷。程度（重量）で吸着性能は充分である。実施例
４ 実施例１で示す処理方法で水蒸気吹込を２００℃、４０
０午○、６００ｏｏでそれぞれ行った場合の銀含浸活性
炭の走査電子顕微鏡写真によって２００ぴ部こおいて比
較する（第３図〜第６図）。

第３図禾処理の活性炭（商品名ッルミコールＨＣ−３０
）第４図は２００ｏｏ水蒸気処理 銀含量 ５．
２％第５図は４００ｏｏ水蒸気処理 銀含量 ５
．３％第６図は６００ｏｏ水蒸気処理 銀含量
１３．５％第３図において白っぽい所は黒鉛化が進んで
いることを示し、第４図は１〜２仏の塩化銀が偏平粒子
形で違っている。

第５図は塩化銀が均一に分布しているため粒子境界が不
鮮明となっている。第６図は塩化銀が球状に凝固してい
ることがわかる。実施例 ５ 実施例１と同様の方法で４００こ○で水蒸気吹込みによ
り銀含量５．６％の銀含浸活性炭を未処理活性炭と混合
し全量に対する銀量を０．１％に調整し、その１００夕
を１００泌の水に浸潰して１〜１０日間そのま）放置し
て溶出銀イオン濃度を測定した。

第６表はその結果である。第６表 銀含浸活性炭を長時間浸水時の溶出銭震度すなわちこの
表から長期間浸水によっても溶出銀イオン濃度は１倣ｐ
ｂ前後で安定していることがわかる。

実施例 ６ 実施例１と同様の方法にて処理した銀舎量５．６％の銀
含浸活性炭と未処理の活性炭とを混合し全体として銀含
量０．６％の混合活性炭とし、これを携帯用炉水器の４
００ｃｃ容量のカートリッジにその２００夕を充填した
。

これにより通水して溶世銀イオンによる殺菌効果を第７
表に示す。大腸菌を加えた井戸水を炉過したものと、浄
水器の炭層を通さずに保管した水とを比較して見たが表
から明らかなように本発明方法による銀舎浸活性炭の殺
菌には顕著な差があることが認められる。

第７表 銀舎浸活性炭炉通水の保存試験 実施例 ７ 実施例１によって得た銀舎浸活性炭を携帯用浄水器中の
カートリッジに２００夕を充填し（実施例６と同じ）、
都市水道水および井戸水を用いて約１年間使用した後に
その炉水について一般細菌および大腸菌を測定した結果
を第８表に示す。

何れの場合も大腸菌は陰性、一般細菌は３０／の‘以下
で一般活性炭使用の場合と顕著な差が認められた。すな
わちい暮しの手帖″Ｎｏ．２０昭和４７年「浄水器９種
のテスト」結果と比較すれば明らかである。本願発明は
活性炭に、水に易容性の銀塩を吸着させた後、通常の化
学反応により水に難溶性のハロゲン化銀を生ぜさせた後
、それらの水雛溶性のハロゲン化銀の融点以下６０００
〜融点の温度範囲で水蒸気を吹き込むことを特徴とする
銀含有活性炭の製造方法であって、この際の加熱温度が
適当でなくてはならず、第３図〜第６図の走査電子顕微
鏡写真に示すように、水中に適量の銀を溶出せしめるた
めには、例えば塩化銀の場合はその加熱温度２００ｑｏ
、４００午○、６００ｑｏとした場合、４００ｏｏで加
熱（Ａ蟹ｉの融点４５５ｑｏ）した場合、第５図の写真
に示すように塩化銀が５．３％の含有量で均一に分布し
ており、また例えば銀として４．４９％含有している実
施例１で示したように、これに禾処理の活性炭を混合し
、全体として０．６％の銀含有量としたものを炉水層と
し、これに水を通すとその溶出銀量が米国飲料水基準の
５妙ｐｂ以下の溶出量を保ち、しかも充分な殺菌力を示
している。

また塩化銀の場合、加熱温度はその融点４５５℃を越さ
ないよう、４００ｏｏで行った場合が最もよく、２００
ｑｏ、６００ｑｏで加熱した場合に比し２倍量の適量の
銀溶出量を安定して長期間保持している（第２図参照）
。

さらに長期浸水時にも溶世銀量が１岬ｐｂ以下に抑えら
れ、米国飲料水基準を超えることがない。このことは、
実施例１のものが塩化銀を４００℃で水黍気吹込みを行
い第５図に示すように塩化銀が均一に分布しているため
で、この処理を２００℃で行った第４図の場合は１〜２
山の塩化銀が偏平粒子形で違っており、通水時初期溶出
量が大きく減衰が大きい。

またこの処理を６００００で行った場合は第６図に示す
ように活性炭に付着した塩化銀＊が完全に融解し、球状
となって一部脱落し、付着が不均一、かつ少量となって
いて通水時の綾出量の減衰が極めて大きいと考えられる
。そこで少くとも処理温度はハロゲン化銀の融点を越え
てはならぬことが明らかとなり、実験により明らかなよ
うにハ。ゲン化銀の融点以下６０００〜融点の間の温度
範囲で加熱して水蒸気吹込みを行うことが最も好ましい
ことがわかる。８銀舎浸活性炭浄水器の長期使用後の炉
水の細菌数

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例２による銀含浸活性炭を用いて通水し、
その通水量と溶出銀濃度の関係を示すグラフ、第２図は
銀含浸活性炭の水蒸気処理温度が通水量と溶出銀量に及
す影響についてのグラフ。 第３図は通常の活性炭（未処理）の状態を示す走査電子
顕微鏡写真（２００Ｍ音）、第４図は水蒸気処理温度２
００ｏｏの場合の同上写真、第５図は水蒸気処理温度４
００℃の場合の同上写真、第６図は水蒸気処理６００ｑ
ｏの場合の同上写真である。第１図第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 活性炭に水に易容性の銀塩を吸着させた後、通常の
   化学反応により水に難溶性のハロゲン化銀を生じさせた
   後、それらの水難溶性のハロゲン化銀の融点以下６０°
   〜融点の温度範囲で水蒸気を吹き込むことを特徴とする
   銀含浸活性炭の製造方法。