JPS61249588A - 水清浄材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は浴槽、プール等の懸濁粒子を含む用水を清浄化
するために用いられる水清浄材に関するものである。

（従来の技術） 従来、浴槽、プール等の用水を還元させるためのろ過装
置に用いられているろ過材としては砂ろ過材、珪藻土粉
末ろ過材、珪藻土を主成分とする顆粒状ろ過材（以下「
珪藻土顆粒ろ過材」という）、ポリオレフィン樹脂製の
カートリッジろ過材、ポリスチレン樹脂又はポリオレフ
ィン樹脂（ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂及び
ポリブチレン樹脂）を主成分とする顆粒状の高分子ろ過
材等がある。

しかし、これらのろ過材のうち珪藻土粉末ろ過材とポリ
オレフィン樹脂製のカートリッジろ過材は再生できない
ため、ろ過材費がかさみ、ろ過材取替えのための費用お
よび手間もかかる。砂ろ過材と珪藻土顆粒ろ過材は再生
できるが、再生のための洗浄水を多く必要とし、洗浄も
頻繁に行なわなければならないため、ろ過材の流出や消
耗があり、補充の手間および費用がかかる。

一方、ポリオレフィン樹脂を主成分とする顆粒状の高分
子ろ過材は再生が可能で、損耗がない等の点で上述した
各種ろ過材より優れているが、用水を清澄にするため、
凝集剤を用いている。

凝集剤は用水の清澄化のため、有効な働きをするが、一
般の家庭や小事業所、民宿等の比較的小規模な浴槽では
ろ過装置の操作は家族や非専業者によって行なわれるた
め、粉末の凝集剤を使用する場合には、液体の凝集剤を
定量ポンプで注入する場合より以上に、それが浴槽やプ
ール内に直接流入しないように、すなわちろ過材室にと
どまるようにする必要があることから、投入量の設定や
取扱い方について、やや専門的な知識をもたなければな
らないなどの問題がある。

（発明が解決しようとする問題点） このような現況にかんがみ、本発明は再生使用が容易で
、その際使用する洗浄水も少なくてすみ、操作も簡便で
、多数回再生使用しても清浄化性能が低下せず、また補
充の必要もなく、なおかつ凝集剤を使用しなくても清澄
を保つことができる水清浄材を提供しようとするもので
ある。

（問題点を解決するための手段） テレフタール酸と１．４ブタンジオールを重量比１．３
〜３．０　：　１　、あるいはジメチルテレフタレート
と１．４ブタンジオールを重量比１゜３〜３．０：１の
比率で反応させて縮合物成形体を得る。しかる後、当該
成形体を一軸方向に５０％以上延伸することによって連
続気泡の多孔性をもたせた断面積１〜５ｒｎ’、長さ２
〜３ｍｍ程度の円柱体又は角柱体を得、それらの表面を
粗面化する。

（実施例） 本発明にかかる水清浄材はテレフタール酸又はジメチル
テレフタレートと１．４ブタンジオールとの縮合によっ
てなる成形物を一軸方向に５０％以上延伸することによ
って連続気泡の多孔性をもたせた成形体で、縮合時にお
けるテレフタール酸と１．４ブタンジオールとの重量比
、又ジメチルテレフタレートと１．４ブタンジオールと
の重量比はそれぞれ１．３〜３゜０　＝１である。この
縮合成形体は断面積３．０〜５．０　ｍｍ″程度の長尺
円柱体又は長尺角柱体に成形されており、それを順次、
切断して、本発明にかかる長さ２〜３ｍｍ程度の多数の
円柱体又は角柱体とし、それらの表面を粗面化させる。

このようにして得た水清浄材の比重は１．３〜１．３５
程度である。又、本発明者の実験結果によれば、本発明
にかかる水清浄材の動摩擦係数は０．１Ｂ、衝撃強さく
アイゾツト）は３．５〜５．０　ｋ　ｇ／　ｃｍ″、ロ
ックウェル硬度計による硬さはＭ８０〜８０を示してい
る。

プラスチック、ゴム、セラミックなどの絶縁物は帯電し
やすく、汚染物質の吸着性能が高く、表面の粗面化によ
る付着性能の向上と相イ＆って、汚染物質を捕獲しやす
い性質をもっている０本発明にかかる水清浄材はテレフ
タール酸又はジメチルテレフタレートと１゜４ブタンジ
オールとを主成分とする縮合成形体であるから、高分子
材料がもつ特性により、懸濁粒子をよく吸着し、捕捉さ
れた懸濁粒子に次の懸濁粒子が吸着されて、容易にフロ
ック化が進むとともに水清浄材間のポケットには懸濁粒
子が沈でんする。

入浴や遊泳によって浴槽やプールに持ち込来がら行なわ
れている塩素注入による補菌によって死滅させられるの
で、細菌の増殖、腐敗は起らない、又、臭や色粒子によ
る色は本発明の上述した懸濁粒子の捕捉機能によって十
分捕捉され、臭や色粒子による色もろ過される。しかし
、入浴者や遊泳者の汗や、その化学反応などによって発
生する臭や色等の溶質については、前述した、本発明に
よる捕獲性能だけでは十分に捕捉できない、しかし、本
発明にかかる水清浄材は連続気孔の多孔体であるから、
活性炭が宥する多孔質による固体吸着機能と同様の機能
によって、これらの溶質の臭、色の因子を吸着する。

一般に行なわれている用水ろ過は、ろ過された用水を一
方に排出する一方通行のろ過であるが、浴槽水やプール
水のろ過は循環ろ過、すなわち、繰返してろ過を行う、
浴槽水の循環ろ過の一例を図に従って簡単に説明する。

モータポンプ５を駆動することによって浴槽ｌの温水は
管２を介して除塵装置３に吸い込まれ、当該除塵装置３
の内壁に設けられた網３１で荒ゴミが除去され、管４，
６を介して水清浄材室７（以下「ろ通塔７」という）に
吐出され、ろ通塔７でろ過されたろ過水が管８を介して
浴槽１に帰還される。なお、９．９１はろ過材流出防止
用スリット板、１０はスリット板９．９１間のろ過室１
１に充填されているろ過材である０例えば、浴槽水につ
いて云えば、１時間当り浴槽水全量を２回以上、−入浴
時間帯（後処理の時間を含む）を４時間とすれば８回以
上、連続くりかえしてろ過を行なう、従って、本発明に
よる上述しだ捕捉性能および色、臭の溶質因子の吸着性
能によって、清澄なろ過水を得ることができる。

本発明にかかる水清浄材は好ましくは、断面積３．０　
ｍｒｎ’程度で長さ２〜３ｍｍ程度の角柱体又は円柱体
で、比重は１．３〜１．３５程度に設定されるので、ろ
通塔７に充填されている水清浄材は、ろ通塔７の上部か
ら注入される浴槽水又はプール水によっては移動するこ
とはなく、すなわち水清浄材間に通路が形成されること
なく、水清浄材相互が密着した状態を保持するので、水
清浄は十分、有効に行なわれる。又、水清浄材は、好ま
しくは上述のような断面積および長さに設定されており
、スリット板９．９１のスリット９　、９１’より十分
大であるので、水清浄を行なっている際にはろ通塔７下
部の現行のろ過水集水部１４から、水清浄材表面を行な
っている際にはろ通塔上部の現行の洗浄水集水部１５か
ら水清浄材が流出することはない、それによって、水清
浄材の無駄な消失は生じない。

本発明にかかる水清浄材は再生が容易で、長期間使用す
ることができる。

本発明にがかる水清浄材の再生はろ通塔７内のろ過材室
１１に水清浄材１０を充填したままで、管６，８のろ通
塔７側を閉とし、管１２から洗浄水を圧送し、また、管
１６からエアーを吸い込ませて、エアーを含んだ洗浄水
を管１３および１７から排出することによって行なわれ
る。それにより、水清浄材の表面に耐着した懸濁粒子は
水およびエアーによって容易に剥離され、微細な孔に吸
着された臭、色の溶質は、特にエアー洗浄によって水清
浄材に与えられる衝撃波と水清浄材相互の衝突などによ
って水清浄材表面に押し出され、水清浄材表面から剥離
した懸濁粒子とともに、主としてろ通塔７の管１３から
外部に排出させることにより、容易に再生される。

本発明者が浴槽について行なった水清浄材再生試験によ
れば、通常５〜７日間に１回、再生時間は一般家庭用浴
槽（有効水量２００〜ａｏｏｉ）で１〜１．５分、小事
業所浴槽又は民宿浴槽（有効水量１０００〜１５００！
Ｌ）で３〜４分間で水清浄材の性能を低下させることな
く再生が可能であることが判明している。

これに対し、本発明とほぼ同様の捕捉機能を有する珪藻
土顆粒ろ過材について見ると、このろ過材は珪藻土を焼
結し顆粒状にしたものであるから、エアー洗浄をつづけ
ると粉粒となり、ろ過性能が著しく低下するため水洗浄
のみで再生しており、洗浄周期は毎日１回、洗浄時間は
小事業所浴槽や民宿浴槽（１０００〜１５００文）で１
０〜２０分必要である。

本発明にかかる水清浄材は動摩擦係数０゜１８、衝撃強
さくアイゾツト）は３．５〜５．０　ｋｇ　／　ｃ　ｒ
ｎ’、ロックウェル硬度計による硬さはＭ８０〜９０で
あるから、上述したろ過および洗浄による再生過程にお
いて摩耗や破壊は全く生ずることなく、長期間に亘る、
性能の低下しない、使用が可能である。また、前述澄の
ため凝集剤を用いる必要は全くない。

又、浴槽水やプール水は、前述したごとく、細菌を死滅
させるため塩素滅菌を行なっているので、この種のろ過
材としては高い耐薬品性を有することが望まれるが、本
発明にかかる水清浄材は、はとんどの有機溶剤および酸
に対して高い耐性をもっている。

（発明の効果） （実験例） 本発明者は本発明の効果を確認するための種々の実験を
行った。その一部を示すと次のとおりである。

実験例１ 本発明にがかる水清浄材と公知のポリスチレン樹脂ろ過
材についてろ過性能の比較試験を行なった。

り実験条件 （１）供試体 （ａ）本発明品 テレフタール酸と１．４ブタンジオールの１．１１：１
の重量比からなる縮合物で延伸率５０％以上、断面積３
．Ｏｍｍ″、長さ２〜３ｍｍの円柱体。

（ｂ）比較ろ過材 ポリスチレン樹脂を１薦成分とする顆粒状の高分子ろ過
材 （２）被ろ過浴槽の有効全水量 ３００　　ＩＬ （３）循環ろ過システム 図に示すとおり。

（４）ろ通塔へのろ過材の充填量 それぞれ５ｆＬ （５）入浴人員 作業条件がほぼ同一の人５名を毎日１回入浴させた。

２）実験方法 入浴開始時から入浴終了後６０分間に１８０分〜２４０
分間循環ろ過を行ない、浴槽水の清澄性、臭気およびろ
過材による汚染物質の捕獲量を調べ、比較した。

この場合、汚染物質の捕獲量については、それぞれのろ
過材の洗浄水（洗浄開始直後の洗浄水１０文）を容器に
採水し、沈静後、底部に４積した汚染物質の量で比較し
た。

３）実験結果 （１）浴槽水の清澄性および臭気 上述の（ｂ）材を用いた場合には３日後から浴槽水がや
や白濁を帯び、かつ臭気の発生があったが、本発明にか
かる（ａ）材の場合は５日間経過しても浴槽水は清澄で
、臭気も皆無であった。

（２）ろ過材による汚染物質の捕獲量 （ｂ）材による汚染物質の捕獲量は約３ｇであった。こ
れに対し、本発明にかかる（ａ）材の場合は約１０ｇで
あった。

実験例２ 実験例１における（ａ）材に代えて、ジメチルテレフタ
レートと１．４ブタンジオールの２．２　：　１の重量
比からなる１本発明にかかる水清浄材を用い、実験例１
におけると同一実験条件で実験を行なった処、結果は実
験例１におけるとほぼ同様であった。

さらに本発明者は実験例１における本発明にかかる水清
浄材に代えて、テレフタール酸と１．４ブタンジオール
との重量比が１．３〜３゜０：１の比率の縮合物成形体
を用い、又実験例２における本発明にかがろ水清浄材に
代えて、ジメチルテレフタレートと１．４ブタンジオー
ルの重量比が１．３〜３．０：１の比率の縮合物成形体
を用いて、実験例１および２におけると同一実験条件で
実験した処、結果は実験例１および２におけると、はぼ
同様であった。

実験例３ 本発明にかかる水清浄材としては実験例１の（ａ）材を
用い、比較ろ過材としては、ポリオレフィン樹脂を主成
分とする顆粒状の高分子ろ過材を用い、実験例１におけ
ると同様の実験条件および実験方法によって実験を行な
った。

３）実験結果 （１）ポリオレフィン樹脂を主成分とする顆粒状の高分
子ろ過材の場合は、臭気は皆無であったが、浴槽水が実
験開始３日後からやや清澄を欠いてきたので、凝集剤を
６ｇ注入した。

この結果浴槽水は清澄となった。

これに対し、本発明にかかる清澄材は前記実験例１にお
けると同様、浴槽水は清澄であり、かつ臭気は皆無であ
った。

（２）ろ過材による汚染物質の捕獲量 本発明にがかる水清浄材による汚染物質の捕獲量は約１
０ｍｍであったのに対し、ポリオレフィン樹脂を主成分
とする高分子ろ過材の捕獲量は約６４ｍｍと多かった。

これは汚染物質の他、連中で注入した凝集剤ならびに洗
浄によって、この高分子ろ過材に含まれている可塑剤等
が庵出したことによるものと推定される。

本発明者の数多くの実験の結果、次のようなことが判明
している。

入浴中に入浴者１人当りが浴槽内に持ち込む汚染物質（
浴槽水に対する滅菌処理により汚染物質は死殺し、増殖
は起らないが）は体重の１７１００．０００程度である
。そしてその汚染物質の約３７１０はろ適用のモータポ
ンプ５を保護するための除塵装置３で捕獲されるから、
約７７１Ｏをろ過材で捕獲できれば理想的である。入浴
者の体重を６０ｋｇとすれば、ろ過材が捕獲すべき５日
間の汚染物質の量は、１１１０ｋ　ｇ　Ｘ　１／１００
，０００　Ｘ　７　／　ＩＱＸ　５人×５日間＝１０．
５ｇとなる。

このことを本発明にがかる水清浄材にあてはめてみると
、前記実験例から明らかなごとく、汚染物質の捕獲量は
約１０ｍｍであり、比重１．０１〜１．０５として算出
すると１０．１ｇ〜１０．５ｇとなり、本発明にかかる
水清浄材は汚染物質をほとんど全量捕獲していることと
なる。

これに対し、ポリオレフィン樹脂を主成分とする顆粒状
の高分子樹脂ろ過材による捕獲量６４ｍｍを前記同様、
比重で算出すると８４．７ｇ〜８７．２　ｇとなり異常
に高い、このことは、本発明者が同ろ過材に凝集剤を用
いないで行なった別途の実験において得た汚染物質の捕
獲量が本発明の水清浄材による捕獲量１０ｇに対し、８
．５ｇであったことからも汚染物質以外の物質が発生し
ているものと推定できる。

このようにポリオレフィン樹脂を主成分とする顆粒状の
高分子ろ過材の捕獲量が上述したごとく、５日間に８４
．７ｇ〜８７．２　ｇ捕獲し得たのは凝集剤が糊状の性
状を有するため、この場合はろ通塔に留まることができ
たためであると思われる。このことは、本発明者の実験
によれば凝集剤の注入量を多めにすると。

ろ過水とともに、浴槽内に流出することが判明している
ことからも推定できる。したがって、注入量の管理は、
やや専門的知識を持たないとなかなか難しい、この点、
本発明にかかる水清浄材は凝集剤を全く用いることなく
、従ってその管理などは全く考慮することなく、余猶を
もって浴槽水の清澄が得られる。

実験例４ 本発明にがかる水清浄材の再生機能を確認するために行
なった。

１）実験条件 （１）本発明にかがろ水清浄材としては実験例１におけ
ると同一のものを用いた。

（２）比較ろ過材 珪藻土顆粒ろ過材 ２）実験方法 図に示す管６，８のろ通塔７側を閉とし。

管１２からＩＯ！Ｌ／毎分の洗浄水（水清浄材の場合は
エアーを含む）を圧送し、洗浄水を管１３および１７か
ら排出して、ろ過材室ｌｌ内の水清浄材又はろ過材ｌＯ
の再生を行なう。

３）実験結果 ろ過材の再生性能と懸濁粒子の吸着性能はろ過材全体の
性能を決定する。再生性能が良好であれば洗浄再生後、
新規なろ過材と同様な吸着性能を発揮し、長期間、良好
な吸着性能を保持する。又、再生のための洗浄時間が少
なくすめば、それだけ再生性能が良好であるということ
になる。

本発明にかがろ水清浄材の場合、有効水量１０００〜１
５００１の浴槽で３〜４分間で再生でき、再生後５〜７
日間、浴槽水の清澄を保持した。それに対し、珪藻土顆
粒ろ過材の場合は同一有効水量の浴槽で洗浄再生に１０
〜２０分を要し、しかも毎日、再生をしない限り次第に
懸濁粒子の浮遊が見られた。

本発明にかかる水清浄材は、前述したごとく、従来のこ
の種ろ過材に比し、摩擦係数。

衝撃強さ、硬度が高く、洗浄過程において摩耗、破損が
生ずることがなく、水洗浄とエアー洗浄を伴用できるが
、珪藻土顆粒ろ過材は珪藻土を焼結したものであるから
、エアー洗浄を併用すると粉粒となって吸着性能が減退
するので、水洗浄のみを行なっている、ということもあ
るが１両者の再生、吸着性能の差は大きい。

以上の実験結果により１本発明にかかる水清浄材が従来
のこの種のろ過材に比し、懸濁粒子の吸着性能および再
生性能の点において、きわめて優れていることが確認で
きた。

【図面の簡単な説明】

図は浴槽における循環ろ過およびろ過材再生のシステム
の一例を示すブロック図である。 １０、、、水清浄材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）テレフタール酸と１，４ブタンジオールとを重量比
   １．３〜３．０：１の比率で反応させて得られる、多孔
   性縮合物の成形体からなる水清浄材。 ２）ジメチルテレフタレートと１，４ブタンジオールを
   重量比１．３〜３．０：１の比率で反応させて得られる
   、多孔性縮合物の成形体からなる水清浄材。