KR20120045041A - 활성탄 성형체 및 이를 사용한 정수기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 활성탄 성형체를 제공하고, 당해 활성탄 성형체는 중심 입자 직경이 80 내지 120㎛이고, 또한 입자 직경 분포에 있어서의 표준 편차(σg)가 1.3 내지 1.9인 분말상 활성탄(a) 및 섬유상 바인더(b)를 함유하는 혼합물을 성형하여 이루어진다. 본 발명의 활성탄 성형체는, 유리 잔류 염소, 휘발성 유기 화합물, CAT 및 2-MIB의 제거능이 우수하며, 또한 탁함 여과 능력이 우수하여 정수기의 카트리지 등으로서 사용된다.

Description

활성탄 성형체 및 이를 사용한 정수기 {Molded activated charcoal and water purifier involving same}
본 발명은, 활성탄 성형체 및 이를 사용한 정수기에 관한 것이다. 더욱 상세한 것은, 특정한 중심 입자 직경으로, 또한 입자 직경 분포에 있어서의 특정한 표준 편차를 갖는 분말상 활성탄(a) 및 섬유상 바인더(b)로 이루어지는 혼합물을 성형하여 이루어지는 활성탄 성형체, 및 이를 사용한 정수기에 관한 것이다. 본 발명의 활성탄 성형체는, 수중의 유리(遊離) 잔류 염소, 곰팡이 냄새, 트리할로메탄류 등의 흡착 제거 성능이 우수한 것은 물론, 탁함 여과 능력도 우수하기 때문에, 정수 필터로 성형하여 하우징에 장전하여 정수기로서 적합하게 사용된다.
최근, 음료수, 특히 수도물의 수질에 관한 안전 위생상의 관심이 높아지고 있으며, 음료수 중에 함유되는 유리 잔류 염소, 트리할로메탄류, 곰팡이 냄새 등의 유해 물질을 제거하는 것이 요망되고 있다. 종래, 이러한 유해 물질을 제거하기 위해, 입상(粒狀)의 활성탄을 하우징에 충전한 정수기가 주로 사용되고 있다.
수도물 중에 용존되어 있는 미량의 트리할로메탄은, 발암성 물질인 것이 의심되고 있다. 최근의 건강 지향성이 높아지는 가운데, 트리할로메탄을 제거할 수 있는 정수기의 중요성은 점점 높아지고 있으며, 본 출원인은 트리할로메탄의 제거능이 우수한 정수기에 관해서, 먼저 특허 출원하였다(특허문헌 1).
일본 특허공보 제4064309호 일본 특허공보 제3516811호
그러나, 최근에는, 유리 잔류 염소, 트리할로메탄류, 곰팡이 냄새 등의 유해 물질의 제거에 우수한데다가, 탁한 성분의 제거에도 우수한 정수기가 요구되고 있다. 특허문헌 1에 기재된 활성탄 성형체를 정수 필터로서 충전한 정수기에 있어서도 탁한 성분의 제거능이 우수하지만, 슬러리 흡인법에 의해 일체 성형한 활성탄 성형체는, 형상을 갖추기 위해서, 정형대(整形台) 위에서 더욱 압축하는 경우가 있어 표면 부분이 압축됨으로써, 탁함 여과 능력이 떨어지는 경우가 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, JIS S 3201(2004)에서 측정되는 유리 잔류 염소, 휘발성 유기 화합물, CAT(2-클로로-4,6-비스에틸아미노-1,3,5-트리아진) 및 2-MIB(2-메틸 이소보르네올)의 제거능이 우수하고, 탁함 여과 능력도 우수한 활성탄 성형체, 이 활성탄 성형체로 이루어지는 정수 필터, 활성탄 성형체 또는 정수 필터를 충전한 카트리지, 및 이 카트리지를 사용한 정수기를 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은 예의 검토를 거듭하여 특정한 중심 입자 직경으로, 또한 입자 직경 분포에 있어서의 특정한 표준 편차를 갖는 분말상 활성탄 및 섬유상 바인더를 함유하는 혼합물을 성형하여 이루어지는 활성탄 성형체에 의해 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 밝혀내고, 본 발명에 도달하였다.
본 발명은 활성탄 성형체를 제공하고, 당해 활성탄 성형체는 중심 입자 직경이 80 내지 120㎛이고, 또한 입자 직경 분포에 있어서의 표준 편차(σg)가 1.3 내지 1.9인 분말상 활성탄(a) 및 섬유상 바인더(b)를 함유하는 혼합물을 성형하여 이루어지며, 당해 표준 편차(σg)는, 당해 분말상 활성탄의 체적 평균 입자 직경 분포가 큰 입자로부터 적분 체적을 구하는 경우의 체적 기준의 적산 분률(積算分率)에 있어서의 15.87% 직경의 값을 D15 .87, 및 당해 분말상 활성탄의 체적 입자 직경 분포가 큰 입자로부터 적분 체적을 구하는 경우의 체적 기준의 적산 분률에 있어서의 50% 직경의 값을 D50으로 하는 경우에, D15.87/D50으로 나타내어진다.
하나의 실시 형태에서는, 상기 혼합물은 비정질 티타노실리케이트계 무기 화합물 또는 알루미노실리케이트계 무기 화합물(c)을 또한 포함한다.
하나의 실시 형태에서는, 상기 분말상 활성탄(a)의 입자 직경 분포에 있어서의 표준 편차(σp)는, 0.3 내지 0.5로서, 당해 표준 편차(σp)는, 당해 분말상 활성탄의 체적 평균 입자 직경 분포가 큰 입자로부터 적분 체적을 구하는 경우의 체적 기준의 적산 분률에 있어서의 84.13% 직경의 값을 D84.13, 및 당해 분말상 활성탄의 체적 입자 직경 분포가 큰 입자로부터 적분 체적을 구하는 경우의 체적 기준의 적산 분률에 있어서의 50% 직경의 값을 D50으로 하는 경우에, D84.13/D50으로 나타내어진다.
어떤 실시 형태에서는, 상기 분말상 활성탄(a)의 벤젠 흡착량은, 20 내지 60질량%이다.
어떤 실시 형태에서는, 상기 혼합물은, 상기 분말상 활성탄(a) 100질량부에 대해, 상기 섬유상 바인더(b)를 3 내지 8질량부의 비율로 함유한다.
다른 실시 형태에서는, 상기 분말상 활성탄(a)이, 야자껍질 활성탄 분말 또는 페놀 수지계 활성탄 분말이다.
또 다른 실시 형태에서는, 상기 활성탄 성형체에 함유되는 활성탄 전체가, 상기 분말상 활성탄(a)이다.
또한, 본 발명은 상기 활성탄 성형체로 이루어지는 정수 필터를 제공한다.
본 발명은 상기 활성탄 성형체 또는 정수 필터를, 하우징에 충전하여 이루어지는 카트리지를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 카트리지를 장전하여 이루어지는 정수기를 제공한다.
하나의 실시 형태에서는, 상기 정수기는 탁함 제거율이 80% 이상을 유지하고, 탁함 여과 능력이 활성탄 성형체 또는 정수 필터 1mL당 15L 이상이다.
본 발명에 의하면, JIS S 3201(2004)에서 측정되는 유리 잔류 염소, 휘발성 유기 화합물, CAT 및 2-MIB의 제거능이 우수하고, 또한 탁함 여과 능력이 우수한 활성탄 성형체가 제공된다. 본 발명의 활성탄 성형체는, 그대로, 또는 정수 필터로 성형하고, 하우징에 충전하여 카트리지로 할 수 있다. 이 카트리지는, 정수기에 장전하여 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 활성탄 성형체를 사용함으로써, 종래 탁함 제거용으로서 활성탄과 병용되고 있었던 중공사(中空絲) 막 카트리지가 불필요해지기 때문에, 조립이 용이해져 정수기가 콤팩트해지는 이점도 있다.
도 1은 실시예 1의 정수기에 있어서의 탁함 제거 성능을 도시하는 그래프이다.
도 2는 실시예 1의 정수기에 있어서의 탁한 물 통수(通水)시의 유량 변화를 도시하는 그래프이다.
도 3은 실시예 2의 정수기에 있어서의 탁함 제거 성능을 도시하는 그래프이다.
도 4는 실시예 2의 정수기에 있어서의 탁한 물 통수시의 유량 변화를 도시하는 그래프이다.
도 5는 실시예 3의 정수기에 있어서의 탁함 제거 성능을 도시하는 그래프이다.
도 6은 실시예 3의 정수기에 있어서의 탁한 물 통수시의 유량 변화를 도시하는 그래프이다.
도 7은 실시예 4의 정수기에 있어서의 탁함 제거 성능을 도시하는 그래프이다.
도 8은 실시예 4의 정수기에 있어서의 탁한 물 통수시의 유량 변화를 도시하는 그래프이다.
도 9는 실시예 5의 정수기에 있어서의 탁함 제거 성능을 도시하는 그래프이다.
도 10은 실시예 5의 정수기에 있어서의 탁한 물 통수시의 유량 변화를 도시하는 그래프이다.
도 11은 실시예 6의 정수기에 있어서의 탁함 제거 성능을 도시하는 그래프이다.
도 12는 실시예 6의 정수기에 있어서의 탁한 물 통수시의 유량 변화를 도시하는 그래프이다.
도 13은 실시예 7의 정수기에 있어서의 탁함 제거 성능을 도시하는 그래프이다.
도 14는 실시예 7의 정수기에 있어서의 탁한 물 통수시의 유량 변화를 도시하는 그래프이다.
도 15는 실시예 8의 정수기에 있어서의 탁함 제거 성능을 도시하는 그래프이다.
도 16은 실시예 8의 정수기에 있어서의 탁한 물 통수시의 유량 변화를 도시하는 그래프이다.
도 17은 비교예 1의 정수기에 있어서의 탁함 제거 성능을 도시하는 그래프이다.
도 18은 비교예 1의 정수기에 있어서의 탁한 물 통수시의 유량 변화를 도시하는 그래프이다.
도 19는 비교예 2의 정수기에 있어서의 탁함 제거 성능을 도시하는 그래프이다.
도 20은 비교예 2의 정수기에 있어서의 탁한 물 통수시의 유량 변화를 도시하는 그래프이다.
도 21은 비교예 3의 정수기에 있어서의 탁함 제거 성능을 도시하는 그래프이다.
도 22는 비교예 3의 정수기에 있어서의 탁한 물 통수시의 유량 변화를 도시하는 그래프이다.
도 23은 비교예 4의 정수기에 있어서의 탁함 제거 성능을 도시하는 그래프이다.
도 24는 비교예 4의 정수기에 있어서의 탁한 물 통수시의 유량 변화를 도시하는 그래프이다.
도 25는 비교예 5의 정수기에 있어서의 탁함 제거 성능을 도시하는 그래프이다.
도 26은 비교예 5의 정수기에 있어서의 탁한 물 통수시의 유량 변화를 도시하는 그래프이다.
본 발명에 있어서의 최대의 특징은, 특정한 중심 입자 직경을 가지며, 또한 입자 직경 분포에 있어서의 특정한 표준 편차를 갖는 분말상의 활성탄을 사용하여 성형체를 수득하는 것에 있다. 이러한 분말상 활성탄(a) 및 섬유상 바인더(b)를 함유하는 혼합물을 성형하여 이루어지는 활성탄 성형체에 의해, JIS S 3201(2004)에서 측정되는 유리 잔류 염소, 휘발성 유기 화합물, CAT, 2-MIB의 제거능 외에, 탁함 여과 능력도 우수한 정수기를 수득할 수 있다.
본 발명에 사용되는 분말상 활성탄은, 활성탄을 임의의 방법으로 분쇄 또는 세립화한 것이다. 분말상 활성탄의 원료로서는, 야자껍질, 석탄, 목질, 합성 수지 등, 부활(activation)함으로써 활성탄이 되는 임의의 원료를 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 야자껍질계 활성탄 또는 페놀 수지계 원료가 바람직하다. 이들 원료는 통상, 함유하는 불순물이 적어, 분말상이라도 양호한 흡착 성능을 보지하고 있다.
본 발명에서는, 중심 입자 직경이 80 내지 120㎛이고, 또한 입자 직경 분포에 있어서의 표준 편차(σg)가 1.3 내지 1.9인 분말상 활성탄을 사용한다. 중심 입자 직경이 80㎛ 미만인 경우, 통수 저항이 상승되거나, 탁한 성분에 의한 눈막힘이 빨라지거나, 미분(微粉)이 처리수에 혼입될 우려가 있다. 중심 입자 직경이 120㎛를 초과하는 경우, 통수하면, 탁한 성분의 제거가 불충분해지거나, 접촉 효율의 저하에 의해, 성능이 저하되거나 하는 경우가 있다.
중심 입자 직경이란, 레이저 회절?산란법에 의해 측정한 값이며, 체적 입자 직경 분포가 큰 입자로부터 적분 체적을 구하는 경우의 체적 기준의 적산 분률에 있어서의 50% 직경의 값(D50)을 의미한다. 마찬가지로, D15.87은 15.87% 직경의 값을 나타내고, D84.13은 84.13% 직경의 값을 나타낸다. 레이저 회절?산란법에 의한 측정은, 예를 들면, 니키소 가부시키가이샤 제조의 마이크로트랙 입도 분포 측정 장치(MT3300) 등에 의해 실시된다.
표준 편차(σg)는, D15.87/D50으로 나타내어진다. 본 발명에 사용되는 분말상 활성탄의 입자 직경 분포에 있어서의 표준 편차(σg)는 1.3 내지 1.9이다. 표준 편차(σg)의 값이 1.3 미만인 경우, 공극이 적어 눈막힘이 빨라진다. 표준 편차(σg)의 값이 1.9를 초과하는 경우, 공극이 많아져 탁함 제거 성능이 저하되어 버린다.
또한, 표준 편차(σp)는 D84.13/D50으로 나타내어진다. 본 발명에 사용되는 분말상 활성탄의 입자 직경 분포에 있어서의 표준 편차(σp)는, 바람직하게는 0.3 내지 0.5, 보다 바람직하게는 0.33 내지 0.48, 더욱 바람직하게는 0.36 내지 0.45이다. 표준 편차(σp)의 값이 0.3 미만인 경우, 공극이 적어져 눈막힘이 빨라질 우려가 있다. 표준 편차(σp)의 값이 0.5를 초과하는 경우, 공극이 많아져 탁함 제거 성능이 저하될 우려가 있다.
본 발명에 있어서는, 입자 직경 분포에 있어서의 표준 편차(σg)가 1.3 내지 1.9이며, 또한 표준 편차(σp)가 0.3 내지 0.5인 분말상 활성탄이 바람직하게 사용된다.
분말상 활성탄은, 흡착 용량이 지나치게 작으면 충분한 흡착 능력을 보지하고 있다고는 말할 수 없으며, 흡착 용량이 지나치게 크면 과부활 상태로 세공 직경이 증대되고 있어 트리할로메탄의 흡착 보지력이 저하되는 경향이 있다. 따라서, 분말상 활성탄의 흡착 용량은, JIS-K1474에서 규정된 벤젠 흡착량이 20 내지 60질량%로 하는 것이 바람직하며, 20 내지 55질량%로 하는 것이 보다 바람직하며, 20 내지 50질량%로 하는 것이 더욱 바람직하고, 25 내지 40질량%로 하는 것이 가장 바람직하다.
본 발명에서는, 상기 중심 입자 직경 및 표준 편차를 만족시키는 한, 2종류 이상의 상이한 분말상 활성탄을 함유하고 있어도 좋다. 즉, 2종류 이상의 상이한 분말상 활성탄을 혼합하여 수득되는 최종 혼합물이, 상기 중심 입자 직경 및 표준 편차를 만족시키면 사용 가능하다.
본 발명에 사용되는 섬유상 바인더로서는, 피브릴화시킴으로써 섬유상 활성탄 및 분말상 활성탄을 얽히게 하여 부형(賦形)할 수 있는 것이면, 특별히 한정되지 않으며, 합성품, 천연품을 막론하고 폭넓게 사용 가능하다. 이러한 섬유상 바인더로서는, 예를 들면, 아크릴 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리아크릴로니트릴 섬유, 셀룰로스 섬유, 나일론 섬유, 아라미드 섬유 등을 들 수 있다. 섬유상 바인더의 섬유 길이는 4mm 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 활성탄 성형체의 제조는, 임의의 방법으로 실시되고, 특별히 한정되지 않는다. 효율적으로 제조할 수 있는 점에서, 슬러리 흡인 방법이 바람직하다. 슬러리 흡인 방법을 사용하면, 예를 들면, 일본 특허공보 제3516811호(특허문헌 2)에 기재되어 있는 바와 같이, 다수의 흡인용 작은 구멍을 형성한 2중관 형상 용기를 준비하고, 중심부로부터 슬러리를 흡인함으로써 원통형의 성형체를 제조할 수 있다.
예를 들면, 200메쉬의 스테인레스제의 금망(金網)으로 통수성의 2중관 형상 용기의 외관(外管) 및 외관과 동일한 금망으로 2중관 형상 용기의 내관(內管)을 제작하고, 내관을 외관에 삽입함으로써 2중관 형상 용기를 수득한다. 이 2중관 형상 용기의 내관과 외관 사이에 슬러리를 흘려 넣음으로써, 본 발명의 활성탄 성형체가 제조될 수 있다.
분말상 활성탄 및 섬유상 바인더를, 고형물 농도가 5 내지 15질량%가 되도록 수중에 분산시킴으로써, 슬러리가 조제된다. 유리 잔류 염소 등의 흡착 효과, 성형성 등의 점에서, 바람직하게는, 분말상 활성탄 100질량부에 대해 섬유상 바인더는, 바람직하게는 3 내지 8질량부, 보다 바람직하게는 3.5 내지 6질량부의 비율로 함유된다.
본 발명의 활성탄 성형체는, 또한, 비정질 티타노실리케이트계 무기 화합물 또는 알루미노실리케이트계 무기 화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 이러한 화합물을 함유함으로써, 용해성 납이 제거될 수 있다. 비정질 티타노실리케이트계 무기 화합물로서는, BASF사가 ATS의 상품으로 시판하고 있는 비정질 티타노실리케이트를 사용하는 것이 효율적이며, 알루미노실리케이트계 무기 화합물을 사용하는 경우에는, 이온 교환 용량이 큰 점에서 A형 또는 X형 제올라이트 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 화합물은 분말상 활성탄 100질량부에 대해, 바람직하게는 2 내지 20질량부, 보다 바람직하게는 3 내지 10질량부의 비율로 함유된다.
또한, 본 발명에 있어서는, 함유되는 활성탄 전체가 상기 분말상 활성탄인 것이 바람직하지만, 섬유상 활성탄을 함유하고 있어도 좋다. 섬유상 활성탄으로서는, 피치계, 페놀계, 셀룰로스계 등의 섬유를 탄화한 후, 수증기, 가스 또는 약품으로 부활된 비표면적 1000 내지 1800㎡/g 정도의 활성탄이 바람직하다. 예를 들면, 페놀계 수지 섬유 등의 원료 섬유를, 약 600 내지 1400℃의 고온하에서, 질소기류 중에서 수증기 및/또는 탄산 가스로 처리하거나, 또는 연소 가스로 부활 처리하는 방법을 들 수 있다. 이러한 섬유상 활성탄은, 분말상 활성탄 100질량부에 대해, 바람직하게는 0.1 내지 20질량부, 보다 바람직하게는 1 내지 5질량부의 비율로 함유된다.
본 발명의 활성탄 성형체는, 본 발명의 효과가 저해되지 않는 한, 상기 이외의 성분을 함유하고 있어도 좋다. 이러한 성분으로서는, 예를 들면, 항균성을 부여하기 위해서 은 이온 및/또는 은 화합물을 함유한 흡착재, 구리 이온 및/또는 구리 화합물을 함유한 흡착재, 이산화티탄, 이산화규소, 하이드록시아파타이트, 골탄(骨炭), 이온 교환 수지 등을 들 수 있다. 이들 성분의 함유량은 특별히 한정되지 않는다.
본 발명의 활성탄 성형체는, 예를 들면, 정수 필터 등으로서 사용된다. 본 발명의 정수 필터는, 예를 들면, 본 발명의 활성탄 성형체를 상기의 제조 방법에 의해 제조한 후, 정형, 건조후, 원하는 크기 및 형상으로 절단하여 수득할 수 있다. 활성탄 성형체의 형태를 갖추기 위해서 정형대 위에서 압축해도 좋지만, 지나치게 압축하면, 활성탄 성형체의 표면이 압밀화되는 경우가 있기 때문에, 최소한으로 하는 것이 좋다. 본 발명의 활성탄 성형체를 정수기용의 정수 필터로서 사용하는 경우에는, 원통 형상으로 하는 것이 바람직하며, 또한 필요에 따라, 원통 형상의 통 꼭대기 부분에 캡을 장착하거나, 표면에 부직포를 장착시켜도 좋다. 원통 형상으로 함으로써, 통수 저항을 저하시킬 수 있고, 또한, 하우징에 충전하여 카트리지로서 사용하는 경우, 정수기로의 카트리지의 장전?교환 작업을 간단하게 할 수 있다.
본 발명의 정수 필터는, 하우징에 충전하여 카트리지로서 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 활성탄 성형체는, 그대로 하우징에 충전하여 카트리지로서 사용해도 좋다. 카트리지는 정수기에 장전되어 통수에 제공되지만, 통수 방식으로서는, 원수(原水)를 전량 여과하는 전여과 방식이나 순환 여과 방식이 채용된다. 본 발명의 정수기에 장전되는 카트리지는, 예를 들면 정수 필터를 하우징에 충전하여 사용하면 좋은데, 추가로 공지의 부직포 필터, 각종 흡착재, 미네랄 첨가재, 세라믹 여과재 등과 조합하여 사용할 수 있다.
원수 및 투과수 중의 유리 잔류 염소, 트리할로메탄류 등의 농도 및 이들 물질의 제거 성능은, JIS S 3201(2004)에 준거하여 측정할 수 있고, 탁함 여과 능력 시험도 상기 JIS에 준거하여 측정할 수 있다.
정수기로의 통수 조건은 특별히 한정되지 않지만, 압력 손실이 극도로 커지지 않도록 100 내지 5000hr-1의 공간 속도(SV)로 통수되고, 탁함 여과 능력에 관해서는, 시험용 카올린을 사용하여 탁도 2.0±0.2도가 되도록 조정한 물을 동수압(動水壓) 0.1MPa를 유지하면서 통수하고, 투과수 중의 탁도를 원수 탁도로 나눈 탁함 제거율과, 통수 개시로부터 흘려 보낸 수량(L)과 활성탄 성형체 또는 정수 필터의 용적(mL)의 비(누적 투과 수량(L/mL))의 관계를 플롯하는 것 외에, 여과 유량과 누적 투과 수량의 관계를 플롯함으로써, 정수기의 성능을 확인할 수 있다.
본 발명에 있어서, 통수는 JIS S 3201(2004)에 규정된 가정용 정수기 시험 방법에 준거하여 실시하고, 탁함 제거율 80%를 하회한 점을 제거율 파과점(破過點)으로 하고, 여과 유량이 초기 유량의 1/2을 하회한 점을 눈막힘 파과점으로 하였다. 탁함 여과 능력이란, 제거율 파과 또는 눈막힘 파과 중 빠른 한쪽으로 나타낼 수 있다. 본 발명의 활성탄 성형체를 정수재로서 사용하면, 흡착 속도가 크기 때문에, SV가 1000hr-1을 초과하는 유속에 있어서도 그 성능을 충분히 발휘할 수 있어 용기를 대폭 소형화할 수 있다.
정수기에 있어서, 탁함 제거율이 80% 이상, 또한, 0.1MPa에서의 여과 유량이 초기 유량의 1/2 이상을 유지할 수 있는 능력을 의미하는 탁함 여과 능력이 활성탄 성형체 또는 정수 필터 1mL당 15L 이상인 것이 바람직하다. 또한, 비정질 티타노실리케이트계 무기 화합물 또는 알루미노실리케이트계 무기 화합물을 첨가한 혼합물을 성형한 경우, 성형체는 용해성 납의 제거에도 우수한 것이 되어 납 제거율이 80% 이상, 납 여과 능력이 활성탄 성형체 또는 정수 필터 1mL당 15L 이상인 것이 바람직하다. 이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것이 아니다.
실시예
실시예 1
분말상 활성탄으로서, 구라레케미칼 가부시키가이샤 제조의 PGW-100MD(야자껍질 원료, 중심 입자 직경 100㎛, 표준 편차(σg)=1.6, 표준 편차(σp)=0.40, 벤젠 흡착량 33질량%)를 90질량부, 납 흡착재로서 BASF사 제조의 티타노실리케이트계 납 제거제 ATS(평균 입자 직경 20㎛)를 5질량부, 및 섬유상 바인더로서, 니혼에크스란고교 가부시키가이샤 제조의 아크릴 섬유 Bi-PUL/F를 5질량부의 비율로 수중에 분산시켜 슬러리를 조제하였다. 이어서, 수득된 슬러리를, 직경 3mm의 다수의 세공을 갖는 외경 42mm, 내경 14mm 및 높이 83mm의 2중관 형상 용기에 넣고, 350mmHg로 흡인 후, 압축하지 않고 외경 42.5mm, 내경 14mm 및 높이 83mm의 중공형 원통상의 활성탄 성형체를 수득하였다.
이 성형체를 직경 45mm, 길이 83mm 및 내재량 132mL의 투명한 플라스틱제 하우징에 장전하고, JIS S 3201(2004)에 규정된 가정용 정수기 시험 방법에 준거하여 2L/분, SV=1100Hr-1로 통수하고, 유리 잔류 염소, 휘발성 유기 화합물, CAT, 2-MIB 및 용해성 납의 여과 능력 시험을 실시하였다. 제거율이 80%인 시점을 정수기의 파과점으로 하고, 성형체 1mL당 제거 능력을 조사하였다. 결과를 표 1에 기재한다.
Figure pct00001
또한, 탁도가 2.0±0.2도가 되도록 시험용 카올린을 가하고, 20℃, 0.1MPa 에서 외측으로부터 내측으로 통수한 결과, 초기 10분 후의 유량은 매분 4L이었다. 결과를 표 9, 도 1 및 도 2에 도시한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 탁함 제거율은 80% 이상을 유지하고, 도 2에 도시하는 바와 같이, 유량이 초기의 1/2인 2L/분을 하회한 점에서의 탁함 여과 능력은 30L/mL이었다.
실시예 2
분말상 활성탄으로서, PGW-100MD 대신에, 구라레케미칼 가부시키가이샤 제조의 PGW-120MP(야자껍질 원료, 중심 입자 직경 120㎛, 표준 편차(σg)=1.7, 표준 편차(σp)=0.47, 벤젠 흡착량 33질량%)를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 순서로 흡인 성형하여 중공형 원통상의 활성탄 성형체를 수득하였다. 실시예 1과 같은 순서로, 유리 잔류 염소, 휘발성 유기 화합물, CAT, 2-MIB 및 용해성 납의 여과 능력 시험을 실시한 결과, 우수한 결과를 나타내었다(표 2).
Figure pct00002
또한, 실시예 1과 같은 순서로 탁함 여과 능력을 측정한 결과를 표 9, 도 3 및 도 4에 도시한다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 유량 감쇠는 거의 없었지만, 도 3에 도시하는 바와 같이, 16L/mL에서 탁함 제거율이 80%를 하회하고, 탁함 여과 능력은 16L/mL이었다.
실시예 3
분말상 활성탄으로서, PGW-100MD를 60질량부 및 구라레케미칼 가부시키가이샤 제조의 PGW-20MD(야자껍질 원료, 중심 입자 직경 40㎛, 표준 편차(σg)=2.0, 벤젠 흡착량 33질량%)를 30질량부 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 순서로 흡인 성형하여 중공형 원통상의 활성탄 성형체를 수득하였다. 또한, 혼합한 분말상 활성탄의 중심 입자 직경은 80㎛, 표준 편차(σg)는 1.8이며, 표준 편차(σp)는 0.33이었다. 실시예 1과 같은 순서로, 유리 잔류 염소, 휘발성 유기 화합물, CAT, 2-MIB 및 용해성 납의 여과 능력 시험을 실시한 결과, 우수한 결과를 나타내었다(표 3).
Figure pct00003
또한, 실시예 1과 같은 순서로 탁함 여과 능력을 측정한 결과를 표 9, 도 5 및 도 6에 나타낸다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 탁함 제거율은 80% 이상을 유지하고, 도 6에 도시하는 바와 같이, 유량이 초기의 1/2을 하회한 점에서의 탁함 여과 능력은 15L/mL이었다.
실시예 4
분말상 활성탄으로서 PGW-100MD를 87질량부 및 섬유상 바인더로서 Bi-PUL/F를 8질량부 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 순서로 흡인 성형하여 중공형 원통상의 활성탄 성형체를 수득하였다. 실시예 1과 같은 순서로, 유리 잔류 염소, 휘발성 유기 화합물, CAT, 2-MIB 및 용해성 납 여과 능력 시험을 실시한 결과, 우수한 결과를 나타내었다(표 4).
Figure pct00004
또한, 실시예 1과 같은 순서로 탁함 여과 능력을 측정한 결과를 표 9, 도 7 및 도 8에 나타낸다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 유량 감쇠는 작았지만, 도 7에 도시하는 바와 같이, 20L/mL에서 탁함 제거율이 80%를 하회하고, 탁함 여과 능력은 20L/mL이었다.
실시예 5
분말상 활성탄으로서 PGW-100MD를 92질량부 및 섬유상 바인더로서 Bi-PUL/F를 3질량부 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 순서로 흡인 성형하여 중공형 원통상의 활성탄 성형체를 수득하였다. 실시예 1과 같은 순서로, 유리 잔류 염소, 휘발성 유기 화합물, CAT, 2-MIB 및 용해성 납의 여과 능력 시험을 실시한 결과, 우수한 결과를 나타내었다(표 5).
Figure pct00005
또한, 실시예 1과 같은 순서로 탁함 여과 능력을 측정한 결과를 표 9, 도 9 및 도 10에 나타낸다. 도 9에 도시하는 바와 같이, 탁함 제거율은 80% 이상을 유지하고, 도 10에 도시하는 바와 같이, 유량이 초기의 1/2을 하회한 점에서의 탁함 여과 능력은 20L/mL이었다.
실시예 6
분말상 활성탄으로서, 구라레케미칼 가부시키가이샤 제조의 PGWHH-120MP(야자껍질 원료, 중심 입자 직경 120㎛, 표준 편차(σg)=1.7, 표준 편차(σp)=0.48, 벤젠 흡착량 50질량%)를 95질량부 및 섬유상 바인더로서 Bi-PUL/F를 5질량부의 비율로 수중에 분산시켜 슬러리를 조제하였다. 수득된 슬러리를, 실시예 1과 같은 순서로 흡인 성형하여 중공형 원통상의 활성탄 성형체를 수득하였다. 실시예 1과 같은 순서로, 유리 잔류 염소, 휘발성 유기 화합물, CAT 및 2-MIB의 여과 능력 시험을 실시한 결과, 우수한 결과를 나타내었다(표 6).
Figure pct00006
또한, 실시예 1과 같은 순서로 탁함 여과 능력을 측정한 결과를 표 9, 도 11 및 도 12에 나타낸다. 도 12에 도시하는 바와 같이, 유량 감쇠는 작았지만, 도 11에 도시하는 바와 같이, 18L/mL에서 탁함 제거율이 80%를 하회하고, 탁함 여과 능력은 18L/mL이었다.
실시예 7
분말상 활성탄으로서 PGW-100MD를 90질량부, 섬유상 활성탄으로서, 구라레케미칼 가부시키가이샤 제조의 FR-15(벤젠 흡착량 45질량%) 3mm 촙 품(品)을 5질량부, 및 섬유상 바인더로서 Bi-PUL/F를 5질량부의 비율로 수중에 분산시켜 슬러리를 조제하였다. 수득된 슬러리를, 실시예 1과 같은 순서로 흡인 성형하여 중공형 원통상의 활성탄 성형체를 수득하였다. 실시예 1과 같은 순서로, 유리 잔류 염소, 휘발성 유기 화합물, CAT 및 2-MIB의 여과 능력 시험을 실시한 결과, 우수한 결과를 나타내었다(표 7).
Figure pct00007
또한, 실시예 1과 같은 순서로 탁함 여과 능력을 측정한 결과를 표 9, 도 13 및 도 14에 나타낸다. 도 14에 도시하는 바와 같이 유량 감쇠는 작았지만, 도 13에 도시하는 바와 같이, 25L/mL에서 탁함 제거율이 80%를 하회하고, 탁함 여과 능력은 25L/mL이었다.
실시예 8
분말상 활성탄으로서, 구라레케미칼 가부시키가이샤 제조의 RP13-100MD(페놀 수지 원료, 중심 입자 직경 100㎛, 표준 편차(σg)=1.6, 벤젠 흡착량 28질량%)를 85질량부, 구라레케미칼 가부시키가이샤 제조의 RP-13 분말(페놀 수지 원료, 중심 입자 직경 20㎛, 표준 편차(σg)=2.4, 벤젠 흡착량 33질량%)을 10질량부, 및 섬유상 바인더로서 Bi-PUL/F를 5질량부의 비율로 수중에 분산시켜 슬러리를 조제하였다. 수득된 슬러리를, 실시예 1과 같은 순서로 흡인 성형하여 중공형 원통상의 활성탄 성형체를 수득하였다. 또한, 혼합한 분말상 활성탄의 중심 입자 직경은 95㎛, 표준 편차(σg)는 1.7이며, 표준 편차(σp)는 0.38이었다. 실시예 1과 같은 순서로, 유리 잔류 염소, 휘발성 유기 화합물, CAT 및 2-MIB의 여과 능력 시험을 실시한 결과, 우수한 결과를 나타내었다(표 8).
Figure pct00008
또한, 실시예 1과 같은 순서로 탁함 여과 능력을 측정한 결과를 표 9, 도 15 및 도 16에 나타낸다. 도 15에 도시하는 바와 같이, 탁함 제거율은 80% 이상을 유지하고, 도 16에 도시하는 바와 같이, 유량이 초기의 1/2을 하회한 점에서의 탁함 여과 능력은 28L/mL이었다.
비교예 1
입상 활성탄으로서, PGW-100MD 대신에, 구라레케미칼 가부시키가이샤 제조의 GW60/150(야자껍질 원료, 중심 입자 직경 230㎛, 표준 편차(σg)=1.5, 표준 편차(σp)=0.78, 벤젠 흡착량 29질량%)을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 순서로 흡인 성형하여 중공형 원통상의 활성탄 성형체를 수득하였다. 실시예 1과 같은 순서로 탁함 여과 능력을 측정한 결과를 표 9, 도 17 및 도 18에 나타낸다. 도 18에 도시하는 바와 같이, 유량 감쇠는 거의 없었지만, 도 17에 도시하는 바와 같이, 5L/mL에서 탁함 제거율이 80%를 하회하고, 탁함 여과 능력은 5L/mL이었다.
비교예 2
분말상 활성탄으로서, PGW-100MD 대신에, 구라레케미칼 가부시키가이샤 제조의 PGW-50MD(야자껍질 원료, 중심 입자 직경 60㎛, 표준 편차(σg)=1.4, 표준 편차(σp)=0.20, 벤젠 흡착량 33질량%)를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 순서로 흡인 성형하여 중공형 원통상의 활성탄 성형체를 수득하였다. 실시예 1과 같은 순서로 탁함 여과 능력을 측정한 결과를 표 9, 도 19 및 도 20에 나타낸다. 도 19에 도시하는 바와 같이, 탁함 제거율은 80% 이상을 유지했지만, 도 20에 도시하는 바와 같이, 유량이 초기의 1/2을 하회한 점에서의 탁함 여과 능력은 5L/mL이었다.
비교예 3
입상 활성탄으로서 GW60/150을 45질량부, 구라레케미칼 가부시키가이샤 제조의 PGW-20MD(야자껍질 원료, 중심 입자 직경 40㎛, 표준 편차(σg)=2.0, 벤젠 흡착량 33질량%)를 45질량부, 납 흡착재로서 ATS를 5질량부, 및 섬유상 바인더로서 Bi-PUL/F를 5질량부의 비율로 수중에 분산시켜 슬러리를 조제하였다. 수득된 슬러리를, 실시예 1과 같은 순서로 흡인 성형하여 중공형 원통상의 활성탄 성형체를 수득하였다. 또한, 혼합한 분말상 활성탄의 중심 입자 직경은 120㎛, 표준 편차(σg)는 2.4이며, 표준 편차(σp)는 0.23이었다. 실시예 1과 같은 순서로 탁함 여과 능력을 측정한 결과를 표 9, 도 21 및 도 22에 나타낸다. 도 21에 도시하는 바와 같이, 10L/mL에서 탁함 제거율이 80%를 하회하고, 또한 도 22에 도시하는 바와 같이, 12L/mL에서 유량이 초기의 1/2을 하회하고, 탁함 여과 능력은 10L/mL이었다.
비교예 4
분말상 활성탄으로서, PGW-100MD 대신에, 구라레케미칼 가부시키가이샤 제조의 PGW-100MC(야자껍질 원료, 중심 입자 직경 100㎛, 표준 편차(σg)=1.2, 표준 편차(σp)=0.28, 벤젠 흡착량 33질량%)를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 순서로 흡인 성형하여 중공형 원통상의 활성탄 성형체를 수득하였다. 실시예 1과 같은 순서로 탁함 여과 능력을 측정한 결과를 표 9, 도 23 및 도 24에 나타낸다. 도 23으로 도시하는 바와 같이, 13L/mL에서 탁함 제거율이 80%를 하회하고, 또한, 도 24에 도시하는 바와 같이, 10L/mL에서 유량이 초기의 1/2을 하회하고, 탁함 여과 능력은 10L/mL이었다.
비교예 5
입상 활성탄으로서, 구라레케미칼 가부시키가이샤 제조의 GW48/100(야자껍질 원료, 중심 입자 직경 280㎛, 표준 편차(σg)=1.4, 벤젠 흡착량 33질량%)을 45질량부, PGW-20MD를 45질량부, 납 흡착재로서 ATS를 5질량부, 및 섬유상 바인더로서 Bi-PUL/F를 5질량부의 비율로 수중에 분산시켜 슬러리를 조제하였다. 수득된 슬러리를, 실시예 1과 같은 순서로 흡인 성형하여 중공형 원통상의 활성탄 성형체를 수득하였다. 또한, 혼합한 분말상 활성탄의 중심 입자 직경은 150㎛, 표준 편차(σg)는 2.5이며, 표준 편차(σp)는 0.20이었다. 실시예 1과 같은 순서로 탁함 여과 능력을 측정한 결과를 표 9, 도 25 및 도 26에 나타낸다. 도 26에 도시하는 바와 같이, 유량 감쇠는 거의 없었지만, 도 25에 도시하는 바와 같이, 초기부터 탁함 제거율이 80%를 하회하고, 탁함 여과 능력은 0L/mL이었다.
Figure pct00009
[산업상의 이용 가능성]
본 발명에 의하면, JIS S 3201(2004)에서 측정되는 유리 잔류 염소, 휘발성 유기 화합물, CAT 및 2-MIB의 제거능이 우수하고, 탁함 여과 능력이 더욱 우수한 활성탄 성형체가 제공된다. 따라서, 본 발명의 활성탄 성형체를 정수 필터로서 하우징에 충전하고, 수득된 카트리지를 장전한 정수기는, 수도물의 수질에 관한 안전위생상의 요구에 부응할 수 있어 산업상 유용하다.

Claims (11)

  1. 중심 입자 직경이 80 내지 120㎛이고, 또한 입자 직경 분포에 있어서의 표준 편차(σg)가 1.3 내지 1.9인 분말상 활성탄(a) 및 섬유상 바인더(b)를 함유하는 혼합물을 성형하여 이루어지는 활성탄 성형체로서,
    당해 표준 편차(σg)가, 당해 분말상 활성탄의 체적 평균 입자 직경 분포가 큰 입자로부터 적분 체적을 구하는 경우의 체적 기준의 적산 분률에 있어서의 15.87% 직경의 값을 D15.87, 및 당해 분말상 활성탄의 체적 입자 직경 분포가 큰 입자로부터 적분 체적을 구하는 경우의 체적 기준의 적산 분률에 있어서의 50% 직경의 값을 D50으로 하는 경우에, D15.87/D50으로 나타내지는, 활성탄 성형체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 혼합물이 비정질 티타노실리케이트계 무기 화합물 또는 알루미노실리케이트계 무기 화합물(c)을 추가로 포함하는, 활성탄 성형체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 분말상 활성탄(a)의 입자 직경 분포에 있어서의 표준 편차(σg)가, 0.3 내지 0.5이며,
    당해 표준 편차(σg)가, 당해 분말상 활성탄의 체적 평균 입자 직경 분포가 큰 입자로부터 적분 체적을 구하는 경우의 체적 기준의 적산 분률에 있어서의 84.13% 직경의 값을 D84 .13, 및 당해 분말상 활성탄의 체적 입자 직경 분포가 큰 입자로부터 적분 체적을 구하는 경우의 체적 기준의 적산 분률에 있어서의 50% 직경의 값을 D50으로 하는 경우에, D84.13/D50으로 나타내어지는, 활성탄 성형체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분말상 활성탄(a)의 벤젠 흡착량이, 20 내지 60질량%인, 활성탄 성형체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 혼합물이, 상기 분말상 활성탄(a) 100질량부에 대해, 상기 섬유상 바인더(b)를 3 내지 8질량부의 비율로 함유하는, 활성탄 성형체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분말상 활성탄(a)이, 야자껍질 활성탄 분말 또는 페놀 수지계 활성탄 분말인, 활성탄 성형체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 활성탄 성형체에 함유되는 활성탄 전체가, 상기 분말상 활성탄(a)인, 활성탄 성형체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 활성탄 성형체로 이루어지는 정수 필터.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 활성탄 성형체 또는 제8항에 기재된 정수 필터를, 하우징에 충전하여 이루어지는 카트리지.
  10. 제9항에 기재된 카트리지를 장전하여 이루어지는 정수기.
  11. 제10항에 있어서, 탁함 제거율이 80% 이상을 유지하고, 탁함 여과 능력이 활성탄 성형체 또는 정수 필터 1mL당 15L 이상인, 정수기.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101438760B1 (ko) * 2013-01-18 2014-09-05 주식회사 성진제이티 하이드록시 아파타이트를 함유한 정수필터의 제조방법
KR20170084288A (ko) * 2014-11-19 2017-07-19 주식회사 쿠라레 흡착 필터

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102641624A (zh) * 2011-02-22 2012-08-22 苏州市东方净水器厂 一种炭滤芯的制作工艺
US10023475B2 (en) 2012-10-19 2018-07-17 Kuraray Co., Ltd. Water processing filter and manufacturing method therefor
JP6328382B2 (ja) * 2013-06-19 2018-05-23 ユニチカ株式会社 浄水フィルター
JP6101195B2 (ja) * 2013-12-10 2017-03-22 株式会社タカギ 成形吸着体およびそれを用いた浄水器
CN106664469B (zh) * 2014-08-04 2019-05-21 松下知识产权经营株式会社 扬声器系统和使用该扬声器系统的电子设备
JP6144655B2 (ja) * 2014-09-12 2017-06-07 株式会社タカギ 成形吸着体およびそれを用いた浄水器
JP6599888B2 (ja) * 2014-11-19 2019-10-30 株式会社クラレ 吸着フィルター
JP6147283B2 (ja) * 2015-01-30 2017-06-14 株式会社Ｌｉｘｉｌ 浄水カートリッジ及び浄水器
EP3421425A4 (en) * 2016-02-23 2019-03-06 Sony Corporation SOLIDIFIED POROUS CARBON MATERIAL AND PROCESS FOR PRODUCTION THEREOF
JP6886790B2 (ja) * 2016-08-10 2021-06-16 三菱ケミカル・クリンスイ株式会社 浄水カートリッジの前処理方法及び浄化方法
FR3061708B1 (fr) 2017-01-06 2021-10-22 Commissariat Energie Atomique Procede de preparation de materiaux hybrides cœur-coquille
CN106731239A (zh) * 2017-01-23 2017-05-31 福建海西滤水龙头研究中心有限公司 一种海水淡化滤芯及其制作方法
CN106731216A (zh) * 2017-01-23 2017-05-31 福建海西滤水龙头研究中心有限公司 一种多功能净水滤芯及其制作方法
CN106731215A (zh) * 2017-01-23 2017-05-31 福建海西滤水龙头研究中心有限公司 一种水处理过滤芯及其制作方法
CN106731232A (zh) * 2017-01-23 2017-05-31 福建海西滤水龙头研究中心有限公司 一种离子交换型杀菌除臭过滤芯及其制作方法
CN106694059A (zh) * 2017-01-23 2017-05-24 福建海西滤水龙头研究中心有限公司 一种离子交换滤芯及其制作方法
CN106824054A (zh) * 2017-01-23 2017-06-13 福建海西滤水龙头研究中心有限公司 一种吸附型杀菌除臭过滤芯及其制作方法
JP7271051B2 (ja) * 2017-11-01 2023-05-11 フタムラ化学株式会社 浄水フィルター体
WO2019133728A1 (en) 2017-12-29 2019-07-04 Marmon Water (Singapore) Pte. Ltd. Filtration media for removing chloramine, chlorine, and ammonia, and method of making the same
WO2019153179A1 (zh) * 2018-02-08 2019-08-15 湖北香江电器股份有限公司 水管
JPWO2019188627A1 (ja) * 2018-03-28 2021-02-12 東レ株式会社 成形活性炭カートリッジおよびその製造方法
JP6586482B2 (ja) * 2018-04-18 2019-10-02 ユニチカ株式会社 浄水フィルター
US11413558B1 (en) 2018-11-28 2022-08-16 Gautham Parangusa Das Water filtration apparatus and process
KR20210106480A (ko) * 2018-12-28 2021-08-30 주식회사 쿠라레 정수용 필터 및 그것을 사용한 정수기
JP7264692B2 (ja) * 2019-03-29 2023-04-25 株式会社クラレ 重金属除去剤、並びに、それを用いた吸着材、成形体および浄水器
WO2020203588A1 (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 株式会社クラレ 吸着材、重金属除去剤、並びにそれらを用いた成形体および浄水器
JP7264691B2 (ja) * 2019-03-29 2023-04-25 株式会社クラレ 吸着材、並びにそれを用いた成形体および浄水器
JP7421941B2 (ja) * 2020-02-05 2024-01-25 株式会社Lixil 成形吸着体、及び浄水カートリッジ
JP7489198B2 (ja) * 2020-02-05 2024-05-23 株式会社Lixil 成形吸着体、及び浄水カートリッジ
KR20210135816A (ko) * 2020-05-06 2021-11-16 엘지전자 주식회사 정수기용 필터 및 이를 포함하는 정수기
JP7058379B1 (ja) 2020-06-30 2022-04-21 株式会社クラレ 炭素質材料及びその製造方法、並びに浄水用フィルター及び浄水器
WO2022071019A1 (ja) 2020-10-01 2022-04-07 株式会社クラレ 吸着フィルター

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4929502A (en) 1986-10-14 1990-05-29 American Cyanamid Company Fibrillated fibers and articles made therefrom
JPH0770573B2 (ja) 1989-07-11 1995-07-31 富士通株式会社 半導体集積回路装置
JPH0342850U (ko) * 1989-09-05 1991-04-23
JPH06312133A (ja) 1993-04-27 1994-11-08 Hayashi Seisakusho:Yugen 成形吸着体
JP3396057B2 (ja) * 1993-05-28 2003-04-14 有限会社林製作所 紙シートでない成形吸着体
JP3516811B2 (ja) 1996-06-24 2004-04-05 クラレケミカル株式会社 活性炭繊維成形吸着体
US5882517A (en) * 1996-09-10 1999-03-16 Cuno Incorporated Porous structures
JP3042850U (ja) 1997-04-25 1997-11-04 芳輝 柳下 複合濾材
JP4043634B2 (ja) 1999-03-10 2008-02-06 クラレケミカル株式会社 活性炭成型体、その製造方法及びそれを用いた浄水器
JP2000263040A (ja) 1999-03-16 2000-09-26 Kuraray Chem Corp 吸着剤成型体及びその製造方法
JP3693544B2 (ja) * 2000-01-31 2005-09-07 松下電器産業株式会社 活性炭およびそれを備えた浄水器
US6368504B1 (en) 2000-11-06 2002-04-09 Alticor Inc. Carbon block water filter
JP4811755B2 (ja) 2001-03-23 2011-11-09 大阪ガスケミカル株式会社 水処理用フィルター
JP2003010614A (ja) * 2001-06-29 2003-01-14 Futamura Chemical Industries Co Ltd 浄水器フィルター
US20040180190A1 (en) * 2001-09-10 2004-09-16 Yasuhiro Tajima Composite particulate article and method for preparation thereof
JP2003144821A (ja) * 2001-11-09 2003-05-20 Inax Corp 活性炭フィルタ、浄水カートリッジ及び浄水器
US6872311B2 (en) 2002-01-31 2005-03-29 Koslow Technologies Corporation Nanofiber filter media
AU2003252714A1 (en) 2002-07-31 2004-02-16 Kuraray Chemical Co., Ltd. Filter element, filter and method of using and method of cleaning the same
JP4064309B2 (ja) 2003-06-26 2008-03-19 クラレケミカル株式会社 浄水器
JP4251079B2 (ja) 2004-01-19 2009-04-08 パナソニック電工株式会社 濾過装置
US7316323B2 (en) * 2004-05-06 2008-01-08 The Procter & Gamble Company Filters having improved permeability and virus removal capabilities
US20080063592A1 (en) 2004-05-20 2008-03-13 Kuraray Chemical Co., Ltd Spherical Active Carbon And Process For Producing The Same
US8167141B2 (en) * 2004-06-30 2012-05-01 Brita Lp Gravity flow filter
WO2007109774A2 (en) 2006-03-22 2007-09-27 3M Innovative Properties Company Filter media
JP2007253127A (ja) * 2006-03-24 2007-10-04 Kochi Univ アレルギー発症源の除去方法
JP5526471B2 (ja) 2007-09-04 2014-06-18 三菱レイヨン株式会社 浄水カートリッジおよび浄水器
JP3164470U (ja) * 2010-09-17 2010-12-02 Ｇｅテクノ株式会社 浄水器用フィルター、及びこれを用いた浄水器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101438760B1 (ko) * 2013-01-18 2014-09-05 주식회사 성진제이티 하이드록시 아파타이트를 함유한 정수필터의 제조방법
KR20170084288A (ko) * 2014-11-19 2017-07-19 주식회사 쿠라레 흡착 필터

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Publication number Publication date
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