JPS63100998A - 超純水の製造方法 - 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】 本発明はセルロース系誘導体からなる半透膜を利用した
超純水の製造方法に関する。

［従来の技術］ 近年、電子工業、製薬工業、バイオメディカル産業など
の先端産業においては、集積回路および関連品の洗浄水
、輸液、薬品製造用水、メディカル製品洗浄水、微生物
および細胞培益供給水などの用途のために高純度の精製
水、すなわち超純水が多足に必要となってきている。こ
のような目的のための超純水の製造法として、脱法を利
用するプロセスが次第に主流の方法になってぎている。

一般に脱法では、原水の濁質やコロイド物質を凝集、沈
澱、および；濾過等の前処理をした後、逆浸透膜、限外
；濾過膜、イオン交換膜などの半透膜を通すことにより
、残留する塩類、溶存有機物質、微粒子、および生菌等
を除去して超純水を得ている。また原水中の生菌を殺菌
し、プロセスの滅菌状態を維持する目的で前処理時おる
いは前処理復に滅菌剤を添加することが行なわれている
。

滅菌剤としては通常、安価で滅菌効果の効率の高い次亜
塩素酸ナトリウムが最も用いられている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、超純粋の純度に対する要求が厳しくなり
前処理技術が向上し、特に、イオン交換処理１多の情フ
２水などを次亜塩素酸ナトリウムなどで滅菌した場合、
水中の右は成分帛が少ないため、通常耐塩素性がおると
いわれているセルロース系半透膜においても膜が滅菌剤
によって酸化分解を受け、その結果、膜性能が急激に低
下するという問題を有する。そのため滅菌効果を多少犠
牲にしても間欠的添加法や滅菌剤）農度を低下させるな
ど滅菌剤の使用量を減少させるという以外に有効な対策
がないのが現状でおる。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、かかる従来技術の欠点を解消するために下記
の描成を右する。

「原水に下記イ、口の処理を施した後、半透膜に供給す
ることを特徴とする超純水の製造方法。

イ、イオン交換処理 口、窒素を含ｒｇする滅菌剤の添加」 ここで、セルロース系誘導体からなる半透膜とは、セル
ロースおよびセルロースアセテ−１−、セルロースブチ
レート、メチルセルロース、エチルセルロースなどを主
要なポリマー成分として製膜される半透膜をいい、その
装膜法などは問わない。

超純水製造プロセスに利用される半透膜としては、逆浸
透膜、限外シ濾過模、イオン交換膜などがおり、種々の
膜素材からなる半透膜が使用されている。

本発明は、膜素材としてセルロース系誘導体からなる半
透膜に対して特に有効でおるが、ポリスルホン、ポリア
ミドなどの高分子からなる半透膜、およびポリスルホン
多孔膜性半透膜上に界面手合などによって超薄膜を形成
させて１ｑられる複合半透膜に対しても有効である。

膜の形態は、平膜、中空糸膜および環状膜などがあり、
それぞれの膜形態に対応する椙造体すなわち膜ニレメン
１〜に組み立てられ、圧力容器に挿入されて膜モジュー
ルとして超純水にプロセスで使用されるが、本発明ばい
かなる膜形態、膜エレメント形状および膜モジユール形
状のものにも適している。

イオン交換処理は、通常のイオン交換膜を通すことによ
って行なわれ、特に限定されない。

窒素を含有する滅菌剤の使用について詳細に説明する。

窒素を含む滅菌剤としてはクロラミン、第４級アンモニ
ウム塩、両性界面活性剤などがある。

ここで、クロラミンとは、アンモニア、アミン類、アミ
ノ酸などの窒素化合物と遊離塩素が結合して生成する物
質を総称していい、食品などの殺菌剤として古くから使
用されている。

第４扱アンモニウム塩の例としては、アルキルジメチル
エチルアンモニウムクロライド（ブロマイド）、セチル
ジメチルエチルアンモニウムクロライド、アルキルトリ
メチルアンモニウムクロライド（ブロマイド）、セチル
トリメデルアンモニウムクロライドくブロマイド）、ア
ルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、セチ
ルジメチルベンジルアンモニウムクロライドなどを上げ
ることができる。

また、両性界面活性剤とは、１個の分子中に陰陽両イオ
ンに荷電し１ｎる界面活性剤をいい、その例としては、
ドデシルージ（アミノエチル）グリシン・塩醒を上げる
ことができる。

さらに、股法による超純水製造プロセスにおいて滅菌剤
を用いろ場合、滅菌剤が膜を通過すると得られる超純水
の水７１の低下につながる。従って、使用する滅菌剤の
分子量は高い方が好ましく、通常、逆浸透膜を用いる場
合は、分子量が２００以上、好ましくは５００以上、さ
らに好ましくは１０００以上である。

このＪ：うな高分子量のクロラミンとしては、例えば、
分子量がｈ１ｏｏ以上のポリエチレングリコールの両末
端の水酸基をシアノエチル化し、さらに還元して１ｑら
れるジアミン、または、アリルアミンをラジカル車台し
て得られるポリアミンなどと遊￥！ＡｆＬ塩素の反応に
よって）７ることができる。

次に、これらの滅菌剤を用いた場合の滅菌糸作について
述べる。

添加方法は、滅菌状態を維持するのｔこ必要な最低濃度
以上であればよいが、これは滅菌剤の強さによっても異
なる。通常、これらの窒素含有滅菌剤の滅菌力は、次亜
塩素酸す１ヘリウムなどの遊離塩素系に比べて小さい。

例えば、クロラミンの２合、次亜塩素酸すｌ〜ツリウム
同等の滅菌力／！持たせるには４〜２０倍の添加量か好
ましい。

添加方法は、連続注入、間欠注入いずれの方法でもよい
。

またクロラミンの場合、添加口、１に、滅菌剤として調
整したクロラミンを添加する方法と、遊離塩素系滅菌剤
を添ｈａし、その前、同時、あるいは後にアンモニア、
アミン類、アミノ酸などの窒素化合物を添加してクロラ
ミンを精製させる方法のどちらも可能である。

［実施例］ 本発明を以下の実施例および比較例で説明する。

なお、遊離塩素足の測定は白金電極上での遊離塩素の還
元反応を利用する測定方法を用いたく使用機器：携帯用
残留塩素計「肋ｄｃｌ　ＲＣ−３Ｔ　　（バイオニクス
別器株式会礼装）」。また膜性能は１５０ｏ　ｐｐｍの
食塩を含む食塩水を３０　Ｋｇ／　＋Ｊで加圧し、流速
８ｍ／分で膜面に流して測定した。

実施例１ 酢酸セルロース系逆浸透膜（塩排除率　９７．０％）を
評価装置にセットし、以下の実験を行なった。

イオン交換処理した水をタンクに入れ、さらにクロラミ
ンＴ（ソジウム　ｐ−トルエンスルフォンクロルアミド
）をｉｏｏｐｐｍ添加した（遊離塩素深度：”＋ｏｐｐ
ｍ＞、この水を２０　ｋ（］／　ｃｉで加圧し、５ｆｌ
／分の流速で膜面に供給した。

このように滅菌条件を保ち、２００　時間運転を行なっ
た後の塩排除率は９６．９％であり、はとんど初期性能
を維持していた。

比較例１ 実施例１において、クロラミンＴのかわりに次亜塩素酸
すトリウムを遊離塩素が１ｏｐｐｍとなるように添加し
た以外の条件は実施例１と同様にして滅菌条件下で２０
０時間運転を行なった後の塩排除率は７３．９％となり
大幅に低下した。

実施例２ 実施例１においてクロラミン下のかわりにセチルジメチ
ルエチルアンモニウムクロライドを１０ｏ　ｐｐｍ添加
し、その他の条件は実施例１と同様にして滅菌条件下で
２００時間運転を行なった後の塩排除率は９７．０％と
初期性能を維持していた。

実施例３ ポリスルフォンＬ［上にポリエチレンイミンとトルエン
ジイソシアネートとの界面重合によって形成さけた複合
膜について実施例１と同じ条件で運転を行なった結果、
初期の膜性能は維持されていた。

［発明の効果］ 本発明は、半透膜を用いた超純水製造プロセスにおいて
、原水にイオン交換処理を行なうとともに、滅菌剤とし
て窒素分有滅菌剤を使用することによって、膜性能の低
下を押え、それに伴うトラブルをなくし、プロセスの長
期安定運転を可能にするものである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）原水に下記イ、ロの処理を施した後、半透膜に供
   給することを特徴とする超純水の製造方法。 イ、イオン交換処理 ロ、窒素を含有する滅菌剤の添加
2. （２）半透膜がセルロース系誘導体からなる半透膜であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の超
   純水の製造方法。
3. （３）滅菌剤がクロラミンであることを特徴とする特許
   請求の範囲第（１）項記載の超純水の製造方法。