JPS6126575A

JPS6126575A - 多孔質セラミツク濾過体

Info

Publication number: JPS6126575A
Application number: JP14326284A
Authority: JP
Inventors: 林　辰郎
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-07-12
Filing date: 1984-07-12
Publication date: 1986-02-05
Also published as: JPH0148227B2

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、医薬品等の工業分野における
濃縮・分離・精製の工程に通用する濾過体であって、特
殊な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・醸造品、医薬品等の工業分野において溶液
から固体と液体を分離する技術として、濾過技術が省エ
ネルギー効果を有するために広く応用されており、その
濾過体についても数多くの開発がなされている。そこで
、従来の濾過体の素材としては、綿布、メンブレン、金
属穿孔体等が多く採用されている。

しかしながら、従来のこのような素材からなる濾過体は
、耐薬品性、耐熱性、耐用寿命の点でいずれも満足し得
るものではないという欠点を有していた。

そこで、これらの代るべき濾過体の素材として無機質多
孔性材料、即ちセラミック材料が開発されている。現在
、使用されている瀘適用セラミック多孔体は、アルミナ
珪酸塩（Ａｊ２２０３＋　３　ｉ　０２　）粉末からな
る骨材と、ガラス質成−分（Ａｊ！２０３　＋Ｓ　ｉ　
０２　＋Ｒ２０＋ＲＯ）粉。

末からなる結合材と、数％の金属成分からなる不純物と
を含有している。

しかしながら、従来のこのような濾適用セラミンク多孔
体は、濾過液としてアルカリ性溶液や酸性溶液を採用し
た場合に耐薬品性、耐蝕性の面で、例えば酸性溶液には
金属成分が、またアルカリ性溶液には珪酸塩が溶出して
濾過液を汚染するという支障をきたすため、食品・醸造
品・医薬品等の純度の高い濾過液が要求される分野にお
いては適用し得ないという致命的な欠点を有していた。

また、従来のこのような濾過用セラミック多孔体は、そ
の焼結製造時における骨材と結合材との熱膨張率の差に
よって、焼結後に内部応力によるクランクが発生して耐
久性に劣るばかりでなく、高温の濾過液に適用した場合
には、クラックが顕在化して耐熱性を著しく低下させる
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、腐蝕性溶液
に対する耐蝕性に優れたと共に、高温度下での濾過に対
しても優れる耐熱性、耐久性を発揮することのできる多
孔質セラミン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、ガラス質
アルミナ粉末からなる骨材５０〜９０重量％と、アルミ
ナ単結晶の凝集体粉末からなる結合材５０〜１０重量％
とを混合した後、所定の形状に加圧成形して焼結してな
ることを特徴とするものである。

なお、本発明に用いた骨材としてのガラス質アルミナは
純度の高い電融アルミナを用いた。

また本発明に用いた結合材としてのアルミナ単結晶の凝
集体粉末は、易焼結性のアルミナを用いることが、セラ
ミック自体の化学的安定性を向上させる上で望ましい。

そこで、アルミナの易焼結性は、はぼα結晶粒の大きさ
によって決まるために、本発明に用いた結合材としての
アルミナ単結晶は、そのα結晶平均粒径が１μｍ以下の
ものとした。更に、その凝集体としては、その粉体内に
α−Ａｌ）２．０３結晶粒を無数に成長させた粉体であ
って、骨材との乾式混合に際して解砕することのない強
固な機械的凝集力を発揮するものを採用した。

また、アルミナ単結晶の凝集体粉末の混合量については
、アルミナ単結晶の凝集体粉末がガラス質アルミナ粉末
に比較してその流動性に欠けるため、１０〜５０Ｍ量％
の範囲内に設定するのが好ましく、５０重量％以上では
、焼結体自体の気孔率が著しく低下して多孔体としての
濾過機能を発揮することができない。

本発明の多孔質セラミック濾過体を得る際の焼結温碑と
しては、耐久性、耐熱性を低下させないために１５００
〜１８００℃の範囲内で設定するのが良く、好ましくは
、１６００〜１７００℃である。

（ホ）本発明の作用本発明の多孔質セラミック濾過体は、酸性、もしくはア
ルカリ性の溶液を濾過した場合に、結合材としてのアル
カリ単結晶の凝集体粉末がガラス質アルカリ粉末からな
る骨材を強固に保強して、濾過体自体の耐蝕性・耐薬性
、耐久性を維持すると共に、骨材と結合材との熱膨張率
の差を小さくして焼結後の内部応力によるクランクの発
生を防止し、優れた耐熱性を発揮させる。

（へ）本発明の実施例まず、ガラス質アルミナを粉砕して作成した１５０メソ
シユのガラス質アルミナ粉末８０Ｍ量％を骨材とし、易
焼結性単結晶アルミナ凝集体の粉末（α−Ａ　＃　、２
０３単結晶の平均粒径１μｍ以下、凝集体の平均粒径４
ｏ〜６０μｍ）２０重量％を結合材として、両者を均一
に混合し、若干のバインダーを加えて１０００〜１５０
０ｋｇ／ｃ＋４の圧力下で直径６０ｍｍ、厚さ１０ｍｍ
の板状に加圧成形したサンプルを１６００”ｃの焼結温
度で１時間焼結して、平均細孔径５〜１０μｍ、気孔率
３５％の多孔質セラミック濾過体を得た。

ここで、ガラス質アルミナ、及びアルミナ単結晶凝集体
は、共に純度９９．５％以上のものを採用した。

こめようにして得られた多孔質セラミック濾過体を用い
て通水試験を行なった結果、水温２５℃、透過圧力１ｋ
ｇ／’ｃＪで、透過速度が１０００　Ｎ／ｒｒｒｈｒで
あった。また、この多孔質セラミック濾過体を２時間煮
沸してその煮沸液を原子吸光分析法によってＮａ熔出量
を測定した結果、号ンプル５ｇに対してＮａｆ４出量が
わずか２．２×１０−７ｇであり、これは日本薬局法に
定めているアルカリ溶出量９．２ｘｌＯ−’ｇ以下の規
定に合格するものであった。

（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）結合材としてアルミナ単結晶の凝集体粉末を用いて
いるので、酸性、もしくはアルカリ性の溶液を濾過した
場合に、不純物等を溶出することがないので、耐薬性、
耐蝕性に優れ、食品・醸造品・医薬品等の工業分野の濾
過手段として充分に採用することができるばかりでなく
、使用後の目詰りに対しても、薬液による洗滌を行なう
ことができるので、その取扱いが容易となる。

ｂ）多孔質セラミック濾過体を構成する骨材及び結合材
が不純物を含有しないアルミナ材からなるため、両者の
熱膨張率の差が小さいので、焼結後の内部応力によるク
ラックの発生が防止されて高温度条件下での濾過に際し
ても優れた耐熱性を発揮することができ、耐久性を更に
優れたものとすることができる。

以上のように、いかなる腐蝕性の濾過溶液であっても優
れた耐蝕性を有すると共に、高温度下での濾過に対して
も優れた耐熱性・耐久性を発揮することができ、その実
用的効果は著大である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ガラス質アルミナ粉末からなる骨材５０〜９０重
量％と、アルミナ単結晶の凝集体粉末からなる結合材５
０〜１０重量％と、を混合・焼結してなることを特徴と
する多孔質セラミック濾過体。
（２）アルミナ単結晶の平均粒径が１μｍ以下で凝集体
の平均粒径が４０〜６０μｍである特許請求の範囲第１
項記載の多孔質セラミック濾過体。