JPS6125616A - 多孔質セラミツク製濾過体 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、食品・醸造品、薬品等の工業分野における濃
縮・分離、もしくは精製の工程に通用する濾過体であっ
て、多孔質セラミックからなる濾過体に関するものであ
る。

（ロ）従来技術及びその問題点 従来、食品・醸造、医薬品等の工業分野に利用されるセ
ラミック濾過体は、優れた耐熱性・耐蝕性・耐久性を有
していることから分離手段の１つとして広く利用されて
いる。

しかしながら、従来のセラミック濾過体は、充分にその
濾過機能を発揮することができないものであった。すな
わち、セラミック濾過体における透過液の流量■は、次
式で示すように、細孔径ｄの二乗に比例する。

Ｖ＝ｇｃ−ｄ２・ε・ΔＰ／３２−α−η−Ｌここで ■　：透過液の流量　　（ｃｉ　／　ｓｅｃ　）ｇｃ：
重力換算係数　　（ｇ、ｃｓ＋／　ｋｇ、　ｓｅｃ”）
ε　：気孔率　　　　　（−） ΔＰ：透過圧力　　　　（ｋｇ／　ｃｄ　）α　；容積
基準濾材比抵抗　　（ｃｍ／ｃｄ）η　：液体の粘度　
　　＜ｇ　／ｃｍ　・ｓｅｃ　）Ｌ　　：［材の厚さ　
　　　（ｃｍ） ｄ　：細孔径　　　　　（ｃｍ） そこで、上式からも明らかなように、従来のセラミック
濾過体は、細孔径が小さいので粗粒子を含んだ液体を透
過した場合に短時間で目詰りを起して透過液量が減少し
、濾過効率を著しく低下させる欠点を有すると共に、そ
の細孔径が小さくなるに従って減退時に多大な透過圧力
を要するという欠点を有するばかりでなく、濾過体の厚
みを減少させて透過圧力を軽減した場合には濾過体自体
の強度をも低下させて耐久性を著しく悪化させるという
欠点を有していた。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明が解決しようとする問題点、即ち本発明の目的は
、従来技術の欠点を解消するものであって、濾過体の目
詰りを防止すると共に優れた耐久性と高い濾過効率を有
する多孔質セラミック濾過体を提供するものである。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、前記（ハ）の如き目的を達成するために次の
如き構成を有するものである。即ち、本発明は、液体進
入側に配置する細孔径の大なる多孔質セラミック体ｌと
、液体透過側に配置する細孔径の小なる多孔質セラミッ
ク体２とを積層・一体化してなることを特徴とするもの
である。

なお、細孔径の大なる多孔質セラミック体１と細孔径の
小なる多孔質セラミック体２との積層形態としては、三
角形、四角形、円形等の平板形状を有する平板型のもの
、若しくは、三角筒、四角筒、円筒等の筒状を有する筒
型のものの何れであっても良い。また、細孔径の大なる
多孔質セラミック体１と細孔径の小なる多孔質セラミッ
ク体２との厚さについては、前者を厚く、後者を薄くし
た方が耐久性、濾過効率等の点でより好ましい。ここで
細孔径の大なる多孔質セラミック体１と細孔径の小なる
多孔質セラミック体２との積層・一体化は、それらの焼
結時の前、もしくは後の何れであっても良い。

次に、細孔径の大なる多孔質セラミック体１と細孔径の
小なる多孔質セラミック体２の素材、及び成形の仕方に
ついて詳説する。

まず、細孔径の大なる多孔質セラミック体１は、骨材と
してガラス質アルミナ粉末、結合材として５焼性アルミ
ナ粉末を用い、有機バインダーを混合して５〜５０ｍｍ
＋の厚さに加圧成形する。ここで、得られる細孔径の大
きさについては、骨材の平均粒子径を任意に選択するこ
とによって制御することができる。

一方、細孔径の小なる多孔質セラミック体２は、アルミ
ナ粉末、有機バインダーのほかに、粒径分布が均一な結
晶体セルローズやポリスチレン等の可燃性発泡剤を混合
し、０．５〜５　　ｏ＋＊の厚さに加圧成形する。ここ
で、使用する上記発泡剤は、加熱、焼成時の完全燃焼に
よって、ｃｏ２、Ｈ２Ｏに熱分解して、０．３〜２μｍ
の微細孔を生成させる働きを有するものである。

なお、何れの多孔質セラミック体も、焼成時の加熱温度
は１５００〜１８００℃の範囲である。

（ホ）本発明の作用 本発明は、液体を濾過した場合に、まず、液体進入側に
配置した細孔径の大なる多孔質セラミンク体による一次
濾過作用によって液体に含有する粗粒子を分離すると共
に、液体透過側に配置した細孔径の小なる多孔質セラミ
ック体による二次濾過作用によって液体に含有する微粒
子を分離して、清澄度の高い透過液を得るものである。

〈へ）本発明の実施例 〔実施例１〕 第１〜２図に示した多孔質セラミンク製濾過体は、細孔
径の大なる多孔質セラミック体１と細孔径の小なる多孔
質セラミック体２とを平板状に積層・一体化したもので
ある。なお、細孔径の大なる多孔質セラミック体１は、
細孔径の小なる多孔質セラミック体２に比して層厚にし
た。更に、両者を積層、一体化する方法としては、焼成
前に両者を積層して一体化するか、または第３図に示す
ように焼成後に両者をハンダ・ガラス３による接合によ
って一体化しても良い。ここで、得られた多孔質セラミ
ック製濾過体は、濾過体としての目的を充分に果すもの
であった。第１〜２図の矢印は、濾過する液体の進行方
向を示すものである。

〔実施例２〕 第４〜５図に示した多孔質セラミック製濾過体は、細孔
径の大なる多孔質セラミック体ｌと細孔径の小なる多孔
質セラミック体２とを円筒形の二層構造状に積層・一体
化したものであるなお、細孔径の大なる多孔質セラミッ
ク体１は細孔径の小なる多孔質セラミック体２に比較し
て層厚にしである。そして、両者を積層・一体化する方
法としては、加圧焼成された両者の接触面を精密に研摩
仕上げした後、嵌合し、両端寸法を合せ、次いで両端部
をノ＼ンダ・ガラスなどによって接着する方法を採用し
た。第４〜５図の矢印は、濾過する液体の進行方向を示
すものである。ここで、細孔径の大なる多孔質セラミッ
ク体１と細孔径の小なる多孔質セラミック体２とのいず
れを外層に配置するかについては用途に応じて任意に選
択し得ることである。

このようにして得られた多孔質セラミック製濾過体は、
目詰りをすることなく、効率の高い濾過性能を発揮する
ことができた。

（ト）本発明の効果 本発明は、前記（ニ）の構成を有することによって以下
の如き効果を奏するものである。即ち、 ａ）多孔質セラミック製威過体を細孔径の異なる多孔質
セラミック体で積層・一体化して形成したため、従来の
ような細孔径の異なったフィルタを多段に分離して配置
した濾過工程からなる濾過作業に比較して、単一の濾過
工程で完全に濾過機能を発揮し得るので、濾過作業の能
率を大幅に向上することができる。

ｂ）液体進入側に細孔径の大なる多孔質セラミック体を
配置したことによって濾過時の透過圧力を最少限にとど
めることができると共に液体中に含有する大きな粒子の
大部分を分離・除去することができるので、液体透過側
に配置した細孔径の小なる多孔質セラミック体への透過
のための負荷を軽減することができ、濾過体全体の耐久
性を著しく向上することができるばかりでなく、−細孔
径の小なる多孔質セラミック体への急激な目詰り、閉塞
等を防止して逆洗等の洗浄作業のための時間を少なくし
て、効率の良い濾過作業をなし得ることができる。

以上のように、濾過時の目詰りを防止し得ると共に、優
れた耐久性と高い濾過効率を発揮することができ、その
実用的効果は著大である。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の多孔質セラミ・ツク製滅過体を示すも
のであって、第１〜３図は、本発明の１実施例を示し、
第４〜５図は本発明の他の実施例を示すものである。 ｌ・・・細孔径の大なる多孔質セラミック体２・・・細
孔径の小なる多孔質セラミック体３・・・ハンダガラス 代理人　弁理士　祐用尉−外１名 第１図　　　　第２因 第３図 第４図　　　　第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）液体進入側に配置する細孔径の大なる多孔質セラ
   ミック体と、液体透過側に配置する細孔径の小なる多孔
   質セラミック体とを積層・一体化してなることを特徴と
   する多孔質セラミック製濾過体。
2. （２）細孔径の大なる多孔質セラミック体が厚層であり
   、細孔径の小なる多孔質セラミック体が薄層である特許
   請求の範囲第１項記載の多孔質セラミック製濾過体。