JPS641197B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は水の過用の静菌作用を有する材組
成物、およびそのような水過用材を備えたフ
イルターに関する。 粉末炭素は水過用材としてその他のタイプ
の材、特にセルロースの代りに比較的最近広く
使用されるようになつてきた。セルロースも粉末
炭素も本来的には静菌作用を有しないが、炭素は
永久性、すなわち非生分解性である利点を有し、
また有機汚染物質に対して良好な親和性を有す
る。有機物質は、それらの継続的に増加する量、
化学的多様性、未知の長期的効果および非常に重
大な健康障害の可能性故に、法的規制についての
関心を増々集めている。従つて粉末炭素を含む水
用のフイルターは向上した水の品質についての良
い対策を提出した。 特に有用な材およびその形態はオリバーの米
国特許第3055503号明細書に示されており、そこ
では迅速交換タイプのカートリツジにプリーツ付
きのフイルターエレメントを用いている。その水
切格子はバランスした圧力設計がなされており、
この設計によつてプレコート可能な炭素材粒が
その上に均一に析出されうる。 あらゆるタイプの水用フイルターについての
主要な問題点は、細菌が固／液界面に吸着し、か
くして材中および材上で繁殖しうることであ
る。もし細菌を抑制しなければ、過排出水中の
細菌の数が許容限度を越えて上昇しうる（このこ
とは特にフイルターが使用されていない時間中に
著しい）。 前述のように炭素は本来的には静菌作用を有し
ない。良好な周知の静菌剤は銀である。例えば米
国特許第2040806号明細書には殺菌性を有する銀
処理された繊維質材料が示されている。米国特許
第2701792号明細書には、静菌性を有する薬剤を
用いて活性炭素材を処理することができること
が記載されている。米国特許第2785106号明細書
には、アルフア・セルロースを硝酸銀で処理する
ことが記載されている。 しかし、材用の粉末炭素の粒子に適用される
銀は、現在までに未解決のいくつかの問題を有し
ている。これらのうちで第一のものは、処理の工
程方法が極めて複雑であり、そして多くの場合に
粉末炭素上に沈積する銀の量を制御するのが困難
であることである。さらには銀の価格が上昇し、
処理工程のコストが嵩むようになつた。また、
材のすべてを処理するためのエネルギー多用処理
工程のコストは（材の小部分のみの処理と比較
して）高い。さらに著しいことは、粉末炭素を銀
で処理することによつて、その性質が変わり、粉
末炭素がもはや過のために適当な効力を示さな
くなることがある（このようなことは、プレコー
ト型のフイルターアセンブリーの場合に特にそう
である）。そのようなフイルターにおける粉末炭
素の処理は、典型的には、吸収性の損失によつて
炭素の量を増大することを必要とし、かくしてコ
ストの増大をもたらす。 すべてのタイプの繊維が良い材であるとは限
らない、なんとなればある繊維は湿潤時に取扱い
が困難であることがあり、団塊状になり易くて良
くプレコートされないことがあり、そして生分解
を受けることがある等の点である。炭素と比較し
て繊維は有機物に対して低い親和性を有する。従
つて繊維のみからなるフイルターは、銀で処理し
た場合であつても、その固有の低過効果の問題
を克服するために多くの量が必要とされよう。
我々は、単独で使用されるセルロースはその性質
故にプレコートタイプのフイルターにおいて適当
でないと考える。さらには、未処理のセルロース
の生分解性故に、あるフイルターと別のフイルタ
ーとでセルロースの細菌による分解の程度が潜在
的に変るので、その性能には変動があると考えら
れる。 従つて、効果的な材としては、プレコート可
能な粉末炭素の利点を有し、さらには材が種々
のタイプのフイルターで使用されるときに細菌の
蓄積を防止する静菌性の利点を有し、そして過
剤排出水中の細菌数、過効率および低銀退出に
ついての最近のEPA（米国環境保護局）基準に合
格しうることが、要求される。 本発明の目的は、主要量の粉末炭素と小割合の
静菌的処理を受けたセルロースとの混合物からな
る改善された水用材を提供することにある。 本発明の別の目的は、銀で処理したセルロース
とプレコート可能なタイプの粉末炭素とからなる
静菌作用材であつて該セルロースと該炭素の割
合は該材中の全静菌効果が銀で処理された小割
合のセルロースによつて与えられるような割合で
ある改善された静菌作用材を提供することにあ
る。 本発明の別の目的は、静菌効果に関して最近の
米国連邦環境保護局（EPA）法規に適合し、な
おかつそれから退出（溶出）する銀の量が低い改
善された材を提供することにある。 本発明の別の目的は、米国特許第3055503号明
細書に記載される如きプレコートタイプのフイル
ターにおいて効果的に使用することができ、過
表面に均一に分散することによつて、チヤンネリ
ング化、ブラインドスポツトまたはフイルター破
損が生じないような、前記のタイプの材を提供
することにある。 本発明は、主要割合のプレコート可能なタイプ
の粉末活性炭と緊密に組合わされた小割合の特別
処理し、乾燥し、銀を担持し、高純度化された不
活性の粒状ないし繊維状物質、好ましくは粉末セ
ルロースを有する改善された静菌作用材に関す
る。かかる材を含むフイルターおよびその材
の製造方法は本発明をなす別の態様である。本発
明において使用するセルロース粉末は、少なくと
も食品級の純度、好ましくは分析または試薬級純
度であり、個々の繊維寸法が10〜1000ミクロン、
直径が約２〜25ミクロンそしてスラリー過法に
よる密度が0.3ｇ/c.c.以下であるかまたは乾燥タツ
プ（軽叩）容積法による密度が0.4ｇ/c.c.以下であ
る湿潤可能タイプのセルロースである。このよう
なセルロース材料は、硝酸銀のような可溶性銀を
還元してセルロースの乾燥重量の１〜５％、好ま
しくは２〜４％、さらに好ましくは３％の銀を与
えるようにすることによつて、銀で含浸する。 この銀処理済のセルロースを次いで活性化プレ
コート可能タイプの粉末炭素材料と合せるが、そ
の量は活性炭の全量にわたつて静菌効果を与える
に充分な量であり、かつ銀溶出がフイルターの寿
命中に50ppbを越えない量である。これは典型的
には、本発明の組合せ材中の１〜10重量％の銀
処理セルロースに相当する。 かかる材を次いでプレコートタイプの種々の
寸法の過装置において用いる。好ましい例で
は、本発明の改善された静菌作用材を、米国特
許第3055503号明細書に記載されたような迅速交
換タイプの過カートリツジにおいて用いる。本
発明の改善された静菌作用材を用いるそのよう
なフイルターはEPA法規（FR41：152、第32778
〜32782頁、1976年８月５日）に合格することが
示されており、また未処理材と比較して排出流
中の細菌量が少なく、そして50ppb以下、典型的
には約15〜35ppbの低い銀溶出量である。 銀担持用材料は、それに銀が吸着されることが
でき、かつプレコートタイプのフイルターの操作
と水力学的に融和性である適宜な不活性、不溶
性、非毒性、プレコート可能な物質であつてよ
い。銀は不活性物質に吸着される（結合されな
い）ので、その化学的同一性は（もしそれが前述
の性質を有するならば）ほとんど関係ない。セル
ロース、さらに詳しくはチヨプ（切断）した木綿
繊維を用いるのが好ましいが、木材繊維（パル
プ）も適当である。使用しうるその他の材料の例
としては、合成および天然の粒状および繊維状物
質（前記の寸法範囲のもの）、例えばレーヨン、
ポリオレフイン類（ポリエチレン、ポリプロピレ
ン）、珪藻土、シリカ、ポリスチレン、ポリエス
テル樹脂、PVC、PVA等がある。以下ではセル
ロースの使用について詳細に述べるが、これは、
使用しうる種々の不活性物質の例示にすぎない。 下記の記載および特定の例は、例示のためであ
つて、これによつて本願発明の原理が制限を受け
るものではない。さらに詳しくは、本発明の材
は水用のプレコートタイプのフイルター形態に
おいて使用できるものである。 静菌剤成分の調製および規格 本発明の混合材を作るために粉末炭素材料中
に万遍なく分散される静菌剤は下記の規格を有す
る不活性物質（例えばセルロース）よりなる。不
活性物質またはセルロースは少なくとも食品級純
度、好ましくは分析または試薬級である。不活性
物質またはセルロースは、容易かつ即座に湿潤可
能であるべきであり、これは下記のようにして測
定しうる。一つまみの乾燥材料を水の表面に落下
したとき、それが水の表面で拡がりもせず、また
は球状に凝集もせず、それは毛管作用によつて直
ちに水を吸収し始めそして水面下に沈むべきであ
る。 不活性物質またはセルロースは、水中に分散さ
れた場合に自由に分散すべきである。従つて上記
の湿潤性試験において、一つまみの不活性物質が
水面下に沈んだときに、それは木線球のような単
一塊としてその同一性を保持せずにそれ自体で分
散して小さい粒片とならなくてはならない。もし
不活性物質が圧縮された形で供給される場合に
は、少量を乳鉢および乳棒で粉砕して上記の湿潤
性および分散性の試験を行うべきである。 不活性物質が水中に分散してスラリーを形成す
るときに、そのスラリーは均一な外観を示すべき
で、よじれ、結節、もつれ、球等が生じないこと
が必要である。顕微鏡での検査で、そのスラリー
は10個以上の粒子または繊維よりなる団粒を有す
べきでなく、また500ミクロン以上の寸法の団塊
を有すべきでない。 粉末材料の場合の粒子寸法に関して、平均直径
は２〜100ミクロンであつてよく、好ましくは５
〜20ミクロンである。繊維形態の場合には、不活
性物質（例えばセルロース）の個々の繊維寸法は
長さが10〜1000ミクロンの範囲で、その平均が
100〜500ミクロンであるべきである。繊維（例え
ばセルロース）の直径は２〜25ミクロンの範囲
で、その平均が５〜10ミクロンであるべきであ
る。不活性物質は、0.40ｇ/c.c.以下の乾燥タツプ
密度、またはスラリー過法で測定して0.30ｇ/
c.c.以下の密度を有すべきである。 セルロース（不活性物質）への静菌作用の付与 上記のタイプおよび純度の粉末セルロースを水
と混合してスラリーを作る。セルロースの乾燥重
量基準で１〜５％、好ましくは２〜４％、そして
典型的には３％に相当する銀を与えるに足る量の
試薬級の硝酸銀またはその他の可溶性銀塩を蒸留
水中の溶液の形で、撹拌しながら上記セルロース
のスラリーに添加する。次いで還元剤を単独で添
加するか、それに亜硫酸塩、ヒドラジン、ホルム
アルデヒド等の如きものを組合せて添加すること
により、上記銀塩溶液を化学的に還元する。そう
すると元素状銀の粒子が個々のセルロース繊維上
またはその中に導入される。反応完結後、銀含浸
セルロース繊維を蒸留水で良く洗浄し、乾燥す
る。 さらに詳細には、30ガロン（１ガロン＝3.79
）の蒸留水を50ガロンタンクに入れ、これに撹
拌しつつ11.25Kgの前記タイプのセルロース粉末
を添加する。この混合物を撹拌してスラリーとす
る。別の容器で２〜３ガロンの蒸留水に750ｇの
硝酸銀を溶解し、この溶液を愼重に上記スラリー
中に撹拌しつつ注ぎ込む。さらに別の容器で５ガ
ロンの蒸留水中に1930ｇの亜硫酸ナトリウム、
300ｇの水酸化ナトリウムおよび950mlのホルムア
ルデヒドを溶解する。次いでこの還元剤溶液を
徐々に上記スラリー中に撹拌しつつ添加する。撹
拌を10〜15分間続け、次いで停止して、スラリー
を静沈させる。次いで上澄液をサイフオンで除き
棄てる。残留する濃厚スラリーを過により良く
脱水する。脱水後、処理済のセルロースを30ガロ
ンの蒸留水に再懸濁し、10分間混合し、静置沈降
させ、上澄液を除去し、再び過する。このよう
な再懸濁―混合―沈降―上澄液除去―過のサイ
クルを８回またはそれ以上繰返してセルロース繊
維の完全な洗浄を行う。得られる洗浄され、過
された銀含侵セルロースを、次いで炉中で100℃
で乾燥し、綿毛状になるまで篩う。このようにし
て、プレコートタイプのほぼ1000個の迅速交換式
水フイルターに使用するのに充分な静菌剤が得
られる（そのような水フイルターとしては米国
イリノイ州ウエストモントのEverpure社の
ModelQC―４カートリツジ式フイルターがあ
る）。 上記のような銀処理済のセルロース系不活性繊
維材料を次いで微粉砕した活性炭フイルター材料
と良く混合する。かかる活性炭は典型的には200
メツシユの活性炭100％であり、そして顆粒タイ
プよりもむしろ粉末タイプのものである。粉末炭
はそのような活性炭材料用の慣用過助剤として
の不活性材料、例えば珪藻土、シリカ、アルミナ
等を含んでいてもよい。これらの過助剤は過
ケーキの形成を助長するために慣用的に供給され
るものと考えられる。本発明ではプレコート可能
な活性炭粉（例えばEverpure社製品）を用いる
のが好ましい。 次に、下記の試験において本発明の材10ｇを
カートリツジ式迅速交換型水フイルター
（Everpure社製QC―４；商標）で使用した。本
発明の混合材は折れたフイルター布の外面を均
一にかつ完全に覆つてプレコートし、厚さ0.1イ
ンチ（0.254cm）のケーキを与えた。 使用に際して、米国政府発行のFederal
Register Vol.41、No.152に記載されている材お
よび過器カートリツジのEPA試験法で上記
過器を試験すると、良好な静菌効果が認められ
る。このフイルター寿命中に50ppb未満の銀が溶
出（浸出）する。典型的にはこの値は13〜35ppb
のオーダーであり、普通は18ppbである。過さ
れた水は、無色、透明、無味である。水の濁りお
よびよごれは除去され、異味、異臭は抽出され、
細菌の通過は抑制され、そして停滞期間中のフイ
ルターカートリツジ内での細菌の繁殖は防止され
る。過面にわたる材の薄い層を介しての圧力
降下は良好である。材の密度増加によるケーキ
の脱落はない。 ベツド型のチヤンネリングもスプール型の脱落
も観察されない。導入水中のアスベスト繊維は排
出水中には含まれず、効果的な過が行われるこ
と示す。停滞期後における排出水中の細菌数の低
減は活性炭材全体にく分散された銀処理済のセ
ルロースは、溶解用銀の効果的かつ効率的な供給
源であることを示しており、かかる銀はそれが溶
解するときに材全体に滲透し、かくして炭素材
料中または炭素材料上の細菌の生育が抑制され
る。 比較試験 この比較試験例は活性炭へ銀を直接に含浸して
静菌性を付与する試行実験の結果を示す。得られ
た材料はプレコート型のフイルターには不適当で
あつた。 プレート型の粉末の活性炭材に対して銀塩溶
液の化学的還元によつて銀を含浸させた。この銀
処理済の炭素材料を次いで、上記のQC―４型フ
イルターと機能的および流体力学的に同一の透明
な圧力容器に組入れることによつて、その材の
プレコート性能およびケーキ形成性能を試験し
た。 この銀処理済の炭素材は、装置中に導入水が
流入したとき（すなわち装置の使用時）にスラリ
ーを形成しえなかつた。その結果、フイルター表
面上でのケーキの形成は余りにも貧弱で許容しえ
なかつた。ケーキは平担でなく、いくつかの個所
にギヤツプ段差が認められた。フイルター表面の
うちの僅かに60％がケーキで覆われたことが推定
された。 この銀処理済の活性炭粉末を次いで湿潤し、上
記のような問題を軽減しようとした。この湿潤材
料は適切に湿潤してスラリーを形成したが、それ
はなお良好なプレコートケーキを形成しなかつ
た。それは平均して析出せず、そして水の流動が
停止したときに容器の底へ落下した。これは特に
重大な欠点であり、なんとなれば早急な詰りと付
随する背圧増加によるフイルターの可使用寿命を
著しく短縮するからである。さらには、それは水
流の導入および停止毎に、平均したフイルターケ
ーキが析出していなければならず、さもないと
過ギヤツプが生ずることになることを意味する。 さらに別の試験で炭素材を銀で処理すること
によつて18％の密度増加があつたことが認められ
た。理論に拘束される意志はないが、このような
密度増加はフイルター表面からのケーキの脱落を
もたらす主要な因子でありうると考えられる。こ
のようなことは、貧弱な湿潤性に加うるに銀によ
る処理に原因があることは明かである。我々は炭
素材のすべてまたは主要部の処理は、抗菌性を
持つプレコートタイプのフイルターを与えるには
完全には満足しえないものであると結論した。銀
処理済の活性炭を有するフイルターカートリツジ
を製造しえないので、かかる試行試験材料を本発
明の銀処理済セルロースとプレコート可能な粉末
炭素とよりなる改善された材と比較試験するこ
とができなかつた。さらには、全体を銀で処理し
た活性炭のみを用いたカートリツジからの排出水
の銀濃度はEPA（米国環境保護局）規格の50ppb
の上限を越える平均54ppbであつた。排出水中の
銀濃度のデータは可成り変動してある程度の不確
度を生ずるものであつたが、上記の如く処理した
炭素のその他の劣悪な諸性質から見て飲用に適し
た水を得るための過には、それは不適であつ
た。 非静菌的に処理した粉末活性炭と本発明の材と
の比較試験 米イリノイ州ノースブルツクの私有の深井戸か
らの硬水を複床式イオン交換により脱塩し、次い
で単床混合イオン交換器で最終練水およびPH調整
した。この高度に精製した水を、上記イオン交換
系を迂回している水道水と混合して総溶解固形分
20〜40ppmの水を作つた。この固形分は市販の伝
導度計で測定したものであり、この伝導度計を用
いて試験中連続的に水質を監視した。最後に試験
水を、「普通」の顆粒状活性炭（殺菌剤を含まず）
のカラムに通した。このカラムは水道水に天然に
（固有的に）存在する細菌の繁殖タンクとして機
能した。試験中はこの系を20〜40psiに維持した。
管材は真鍮およびプラスチツクのみであつた。そ
して試験水は検出しうる溶解銅を含んでいなかつ
たことが確認された。 試験の目的で水を細菌で汚染するため、シユー
ドモナス・フルオレセンス（ATCC 13525）をト
リプトン・グルコース・エキス寒天斜面で繁殖さ
せ、室温で生育のためDifco ｍ―TGEブイヨン
に移した。24時間培養物１mlを用いて、30mlの上
記ブイヨン（ミネラル培地）で栄養強化した１ガ
ロン（約3.8）の水に接種し24時間培養した。
系の人為的汚染の時の直前に、この第２番目の24
時間培養液の測定した一定量を、第２の１ガロン
の滅菌水道水に添加した。この稀釈培養液を直ち
に試験系に添加した。この添加は15分間、毎秒２
脈動の割合で200ml／分を配出するようにキヤリ
ブレーシヨンした調和ポンプで行い、これを最初
の排出サンプルを採取するまで続けた。汚染され
た水は、混合タンクを通つてから六個の試験フイ
ルターおよび流入サンプル孔を有する単位装置に
入つた。所望の細菌濃度を水中に作るための供給
ポンプ速度および稀釈係数は前もつて定めた。 すべてのサンプルをそれぞれ500mlのエルレン
マイヤーフラスコに集めた。このフラスコは200
℃以上で12時間以上乾熱滅菌してあつた。真鍮製
のサンプリング孔はサンプリングの直前にその外
側に炎を当てた。各サンプル（約450ml）を激し
く振とうしてから、各100mlの部分量を二つの滅
菌サンプル菌学用びんおよび二つの銀分析用ポリ
エチレンびんに注入した。サンプリングの直前に
菌学的サンプルびんに１mlの中和剤溶液
（Chambersチオグリコールレートチオサルフエ
ート溶液）を入れておいた。そして銀分析用サン
プルびん所要量の濃硝酸で処理しておいた。すべ
ての分析はサンプリングから30分以内に開始し
た。試験および対照装置からのサンプルは、排出
水の菌学的な質の可能な変動を等しくするために
時間を合せて同時に採取した。24時間の保持期間
の前および後に人為的汚染水の流入サンプルを流
入サンプル孔から採取した。 それぞれの二つのサンプルをFederal Register
Vol、41、No.152に記載の材料および方法によつ
て細菌について分析した。酸性化したサンプル
は、米国環境保護局（1971年）の「メソツズ・フ
オ・ケミカル・アナリシス・オブ・ウオター・ア
ンド・ウエスツ」に概記された操作により銀分析
のために処理して、銀を十倍に濃縮してから原子
吸収スペクトル法により定量した。全操作を通じ
て標準およびブランク試験を行つた。標準サンプ
ルの分析において90％以上の回収率が達成され、
標準偏差は30ppbのレベルで±（プラス・マイナ
ス）5ppbであつた。

【表】

【表】

【表】

【表】 水停滞中の大腸菌抑制の比較試験 フイルターの有効性の最も重要な点は、フイル
ターが必ずしも何時も使用されないことにある。
流動状態中には個々のフイルターの細孔率には自
然に差異があり、これは場合により大きな数の細
菌がフイルターを通過することを物語る。しか
し、多くのフイルターは長期間の停滞時間後に多
数の細菌を通過させる。これはその停滞期中に既
にフイルターに流入していた細菌がその中で繁殖
する機会を与えられるからである。停滞期間後の
フイルターの始動時、すなわち蛇口を開き水の流
動を再開始するとき、その初期排出水中には非常
に多数の細菌が存在しうる。下記に粉末炭素材
を用いた二つの対照フイルターと本発明の銀処理
セルロース／粉末炭素材を含む二つのフイルタ
ー（ここでは「銀１」および「銀２」と表示）と
の比較サンプリング試験の結果を示す。 上記の四つのフイルターを作つた。上記のよう
に二つは粉末炭素からなり、銀を含まないフイル
ターであり、別の二つは本発明の材を用いたも
のである。これらのフイルターを、実験室試験用
単位装置の迅速交換式ヘツド（Everpure社の
Model QC―４）へ挿入した。大粒活性炭床で脱
塩素化し、次いで大形プレコートフイルターで精
過した軟化水を上記単位装置に供給した。各フ
イルターからの排出管および流入サンプル孔に
1.0gpm（ガロン／分）流量コントローラーおよび
タイマー作動式ソレノイドを設けた。試験フイル
ターを含む四つの標準的QC―４ヘツドへ連絡し
ている多岐管の直前の位置で大腸菌を人為的に添
加した。これはエンテロバクター・アエロゲネス
（ATCC15038）であり、この菌種は大腸菌属の中
で最も強力強固なものと考えられている。大腸菌
を0.4％ラクト―スブイヨンを含む滅菌、脱塩素
水道水中で18時間馴化した。各フイルターを1735
ガロン通過させた後、これを24時間寒天斜面の使
用に変え、このとき大腸菌は人為的な栄養なしに
移した。微生物の選定、水の前処理および最小培
地中での馴化は、最適な大腸菌の生存のために最
も好ましい条件を作るために設定した。大腸菌を
含む培地を流入供給水中にポンプ送入し、大腸菌
が停滞試験前にフイルター中に集まるようにし
た。 各単位装置を、数日間運転して各フイルター中
に1000ガロン通水して高濃度の微生物を蓄積させ
てから、菌学的サンプリングを始めた。各１の
サンプルを早朝または週休明け（月曜）早朝に滅
菌フラスコ中に採取した。これらの同一ロツトの
サンプルを良く振とうしてから、一部分を滅菌サ
ンプルびんに入れ、大腸菌標準法により一時間以
内に処理した。いつも流入側サンプル孔から最初
にサンプルを採取した。これらのデータを表に
示す。

【表】 停滞試験結果の検討 大腸菌を含む水を四つの試験装置に積算流量計
が1002ガロンを示すまで連続的にポンプ送入し
た。この時点で流動を停止し、第１回の17時間
（１晩）の停滞期を始めた。この停滞期の終了と
同時に直に水の流動を開始し、流入および排出サ
ンプル孔のサンプルを試験した。流入側を最初に
試験し、そして「停滞期１」に示されるように
100ml当り810個の大腸菌を測定した。四つの試験
フイルターのそれぞれから排出水を次いで捕集
し、表の第４欄の数値（100ml当り大腸菌個数）
を得た。その後、大腸菌を連続的に水量200ガロ
ンにわたつて添加し、積算水量計の読みが1242ガ
ロンになるまで続け、その時点で装置を週末（土
〜日曜日）にわたつて閉鎖した。 次の月曜日に人為的に添加した大腸菌を含む水
の流動を開始して試験装置に192ガロンになるま
で続けた（その時点から第２の17時間停滞期を開
始した）。その時間の終了時に流入側では100ml当
り2500個の大腸菌が検出され、二つの対照フイル
ターでは100ml当り10〜15個の大腸菌が、そして
本発明による二つのフイルターでは100ml当り約
１個の大腸菌が検出された（表の停滞期２）。
同様に、表の残りの停滞期３、４および５につ
いても示したような結果が得られた。 本発明の銀処理セルロース／プレコート炭素
材を含む二つの試験フイルターは、二つの対照フ
イルターと比較して、統計学的に高度に有意であ
り、その信頼性は99％（Studentの“ｔ”テスト
基準）である。 理論に拘束される意志はないが、我々は本発明
の原理に関して次のような所見を得ている。我々
は全く意外にも、材中に隅なく銀を均一分布さ
せる先行技術方法によらずに、銀の静菌性を異種
材料中へ隔離分布させることによつて改善された
材を得ることができることを見出した。我々は
本発明の混合材によつて密度の増加やケーキ脱
落の増加を全くせずに活性炭材の吸着性および
プレコート性を維持できるようになつた。銀含浸
不活性材料（例：セルロース）の使用によつて、
材として作用する隙間炭素中へ分散または侵入
する銀原子の遅延放出を達成できる。我々は、従
つて、銀イオンが静菌剤として有効に作用しうる
所では、銀イオンが粉末活性炭に緩く吸着されて
いるにすぎず、その炭素の主要な吸着特性に悪影
響を与えないものであると考える。 これとは対照的に、前記比較試験によつて示し
たように、粉末炭素材成分を銀で直接処理する
と炭素の特性が変化して効果的な過ケーキが形
成されえない。かくして本発明の特殊材中の銀
は粉末炭素材成分の化学的および水力学的性質
の変化を生じさせない。粉末炭素材成分は高密
度化されないのでケーキ脱落の増加はない。それ
どころか本発明の不活性物質（例：セルロース）
の使用によつて、混合材の密度を調節してケー
キ脱落の傾向を低減させることさえ可能である。
意外にも我々は本発明の銀隔離分布法によつて、
セルロースへ結合している銀の量を従来よりも一
層少なくしてもなお、混合材全体に対して静菌
保護を与えうることを発見した。従つて本発明の
一利点は、混合材の全体的な静菌特性を付与す
るために少量の不活性物質（例えばセルロース）
を処理すれば足りうることである。このことは、
本発明の混合材の各成分の組合せの結果として
の粉末炭素材料の吸着特性の損失の可能性がない
ことを意味する。本発明によればセルロースの生
分解性の不利およびセルロースのプレコートタイ
プのフイルターケーキの形成不能性をも克服でき
た。本発明によれば、静菌剤としての銀の使用に
伴なう原材料および処理コストが低減し、さらに
は最近EPAによつて推奨されている銀排出量以
下に流出銀の量を低めることができる。本発明に
よれば、フイルターケーキの透過性をプレコート
タイプのフイルターにおける超精製過に適当な
透過性に改善または維持できる。従つてフイルタ
ーはその固有の細菌過特性を保持できる。 本発明の材の操作において、下記の点におい
て真の相乗効果がある。 銀による不活性物質（例：セルロース）の処理
によつて、銀がセルロース繊維の表面から隙間炭
素粉に滲透するように徐々に放出されることがで
きるように銀がセルロースに結合される。そして
使用の際中に銀は炭素を高密化してフイルターの
透過性に悪影響を与えるようには炭素には付着せ
ず、またケーキの脱落を生じさせるような炭素材
の物理的または化学的性質の変化も起こさない。
銀はその広い静菌効果を与えるような方式で炭素
の表面上に吸着され、しかも銀（直接）処理炭素
と比較して炭素材の汚染固形物、有機物および気
体の過特性を改善する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水運転中に材で被覆されるようになるフ
   イルターエレメントを有するプレコートタイプの
   水器の水導入側で使用するための静菌作用を有
   しかつミクロン以下の粒子を高効率で除去すると
   共に溶存物質を吸着により除去する材組成物で
   あつて： (a) 粉末活性炭材料からなる第１の吸着媒成分
   と、 (b) 無機銀塩の還元により形成された元素銀を乾
   燥基準で１〜５重量％含浸させた不活性、不水
   溶性、非毒性、プレコート可能な小寸法の繊維
   材料からなる第２の銀供給成分と、からなり； (c) 第２の銀供給成分が第１の吸着媒成分中に緊
   密にかつ均一に分散されており、 (d) 第２の銀供給成分が水器の寿命中にまたは
   材交換寿命中に材全体にわたつて静菌効果
   を与えるに足る１〜10重量％（乾燥基準）の量
   で材組成物中に存在し、 (e) 第２の銀供給成分が水との接触のときにその
   元素銀を溶解により徐々に放出する； ことを特徴とする、上記プレコートタイプの水
   器フイルターエレメントの水導入側で使用するた
   めの材組成物。 ２ 第２の成分のための繊維材料は、個々の繊維
   の寸法が10〜1000ミクロン、直径が２〜25ミクロ
   ンそして乾燥タツプ密度が0.4ｇ/c.c.以下の湿潤性
   セルロースである特許請求の範囲第１項に記載の
   材組成物。 ３ 銀はセルロース中に乾燥基準で２〜４重量％
   の量で存在する特許請求の範囲第２項に記載の
   材組成物。 ４ 活性炭材料は、珪藻土、シリカ、アルミナ及
   びそれらの混合物から選択される少量の過助剤
   を含む特許請求の範囲第１〜３項のいずれかに記
   載の材組成物。