KR910008994B1 - 발열 물질의 제거용 탄소성 흡착제를 이용한 정제수의 제조방법 - Google Patents

발열 물질의 제거용 탄소성 흡착제를 이용한 정제수의 제조방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

발열 물질의 제거용 탄소성 흡착제를 이용항 정제수의 제조방법
도면은 본 발명에 따른 탄소성 흡착제 및 통상적인 흡착제의 흡착 평형을 나타내는 그래프이다.
본 발명은 물에 용해된 발열 물질의 제거용 탄소성 흡착제에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이온-교환수지 처리로 인해 생성된 탈이온수로부터 정제수를 제조하는데에 있어서 탄소성 흡착제를 이용하여 내독소를 제거하는 방법에 관한 것이다.
“발열 물질”은 극히 소량일지라도, 항온 동물의 체온을 비정상적으로 상승시키는 모든 물질에 적용되는 일반적인 명칭이다. 약제의 정맥 주사에 의한 것과 같이 발열 물질이 인체의 혈액내로 들어오게 된다면, 약제의 주요 작용과는 무관하게 격렬한 발열 반응을 일으킨다. 심한 경우에, 이 발열반응은 치명적인 쇼크를 초래할 수있다.
발열성 독소는 주로 그람 음성 세균의 세포막 성분으로 존재하는 화합물 리포다당인 세균성 내독소로 이루어진다. 많은 나라의 약전은 미생물 뿐만 아니라 발열 물질을 포함하는 주사액을 금하고 있다. 반도체 집적 장치는 이러한 반도체 장치의 제도에 맞게 궁극적으로 통상의 정체수의 순도를 높혀서 수득된 소위 초순수가 이제는 발열 물질으 원인 살아있는 미생물의 수가 0.02/ml를 넘지 않는 정확한 기준에 맞게 요구되는데까지 발전하였다.
발열물질을 포함하지 않는 정제수의 제조는 일반적으로 약전에 정의된 물의 정체를 위한 증류조각에 의해 실행된다. 단 한차례의 증류로 수득된 정제수는, 빈번하게, 리물루스 시험 [내독소를 이용하여 리물루스 암베르보사이트(limulus amberbocyte)용균물을 겔화 반응시키는 시험]에서 양성 결과를 보인다.
현재까지, 발열 물질의 제거 방법으로서, 분말 또는 과립 활성탄을 사용한 처리 및 각종 이온-교환 수지를 사용한 처리가 시도되어 왔다. 그러나 이들 처리에서는 발열 물질의 부하 변화로 인해 처리시 액체가 자주 누출되어 안정된 효과를 기대할 수 없다. 그러므로, 일본국 특허 제 989,058호에“발열 물질을 포함하지 않는 정제된 설탕 용액을 수득하는 방법”의 명칭 및 일본국 특허 제 738,632호에”여과 처리로 발열 물질 및 미생물을 모두 포함하지 않는 주사용 수용액을 수득하는 방법”의 명칭으로 기재된대로, 예를들면 여과막을 사용한 막 분리 방법이 널리 수용되고 있는 것으로 밝혀졌다.
일반적으로, 막 분리 방법은, 독립적으로 사용되는 대신에, 매우 값비싼 초정수 제조용 게에 한 요소로서 연합된다. 구체적으로는 이것은 발열 물질 뿐만아니라 각종 이온 및 유기 물질을 과량으로 포함하는 수돗물을, 활성탄 및 /또는 이온-교환수지를 통해 통과시키고, 처리된 물을 저장한 후, 물을 자외선 살균기, 재생형혼합-베드형 이온-교환 수지 컬럼, 및 한외 여과막 또는 역-삼투막과 같은 여과막을 통해 더 처리함을 특징으로 하는 방법이다. 미생물은 본질적으로 복제 성질을 갖는다. 물을 살균한 후라 할지라도, 처리시 물에 있는 미생물은 계내에, 특히 여과막의 표면에 붙잡힌다. 죽은 미생물 수의 증가 결과로, 내독소의 농도는 막을 초기에 막히게 할 정도로 그리고 막의 물질에 예기치 않은 손상을 일으키는 한가지 요인이 될 정도로 계속해서 증가한다.
상술한 대로 수득된 발열물질-제거수가 일단 세균-제거 조건에서 풀려나면, 미생물로 매우 오염되기 쉽고 내독소가 빠르게 형성되기 쉽다. 이런 상황에서, 쉽고 효과적으로 발열 물질 제거수를 제조할 수 있는 약제, 특수한 흡착제, 또는 기타 유사한 방법의 개발이 절실히 요청되어 왔다. 흡착시킴으로써 물에서 발열물질을 효과적으로 제거할 수 있는 방법의 연구에서 각종 시도가 만들어졌다. 이온-교환 수지, 합성 흡착제, 및 각종 활성탄의 경우에, 예를들면 다공성 이온-교환수지(Rohm 및 Hass Co. 에 의해 제조되고 “Amberlite” 200 및 IRA-938의 등록상표로 시판됨)가 약간 효과 있는 것으로 증명되었고, 예를들면 암베르라이트 XAD와 같은 합성 흡착제 및 활성탄이 완전하지는 않지만 효과적인 것으로 문헌[Journal of Chemical Society of Japan, No. 8, pp, 1547~1553(1973)]에 가재되어 있다.
본 발명의 목적은 발열물질의 농도를 실질적인 부재 수준으로 감소시키기 위해 물에 용해된 각종 발열물질을 흡착할 수 있는 탄소성 흡착제를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 물로부터 극히 저농도의 수준으로 내독소를 제거하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 각종 용도에 적합한 초정수 또는 극초정수의 제조를 가능하게 하는 내독소의 제거를 위한 개성된 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 교차-결합 중합체의 다공성 비이드를 탄소화 시킴으로써 수득한 발열물질 제거용 탄소성 흡착제를 제공한다.
본 발명은 또한 탈이온수로 부터의 내독소의 제거가 탄소화 및 더나아가 임의로 교차-결합 중합체의 다공성 비이드를 활성화시킴으로써 수득된 탄소성 흡착제를 사용한 처리에 의해 실행함을 특징으로 하는 이온-교환 수지 처리에 의해 생성된 탈이온수로부터 정제수를 제조하는데 있어서 내독소를 제거하는 방법을 제공한다.
본 발명에 의해 고안된 다공성 비이드용 중합체로서는, 일반적으로 모노비닐단량체 및 폴리비닐 단량체로 형성된 공중합체가 가장 바람직하다. 이 공중합체는 상기 단량체를 통상적으로 현탁 중합화시킴으로써 다공성 비이드의 형태로 제조된다. 스티렌 및 디비닐벤젠으로 형성된 공중합체가 널리 공지되어 있다. 자연히, 기타 모노비닐 단량체 및 기타 폴리비닐 단량체의 조합을 이용해서도 본 발명을 수행할 수 있다.
상술한 공중합체의 비이드가 다공성을 얻기 위해서는, 단량체를 다공성 부여에 적합한 공지된 첨가제의 존재하에서 현탁 중합화 시킬 필요가 있다.
이 목적에 적합한 전형적인 첨가제로는, “침전제”로 불리는 단량체에 가용성이고 생성된 공중합체를 팽윤시킬 수 없는 형의 용매, “팽윤제”로 불리는 단량체에 가용성이고 생성된 공중합체를 팽윤시킬 수 있는 형의 용매, 상술한 팽윤제 및 침전제를 동시에 포함하는 혼합 용매, 이러한 팽윤제 및 팽윤제와 균질액상을 형성할 수 있는 모노비닐 직쇄 중합제로 형성된 형의 유기액체 및 단량체 혼합물에 가용성이고 생성된 공중합체에 비활성적인 폴리알킬렌 글리콜과 같은 불용성 고분자를 언급할 수 있다. 첨가제는 상술한 것에 극한되지 않는다. 자연히, 다공성 공중합체를 제조할 수 있는 기타 공지된 시약중 어떤 것을 사용할 수 있다.
상술한 방법에 의해 제조된 다공성 교차-결합 공중합체는, 필요하다면, 설폰화 또는 클로로메틸화 시킨후 이온-교환 수지로 아민화시킨다. 이 이온-교환 수지는 상술한 다공성 공중합체로서 본 발명의 목적에 바람직하다.
교차-결합 공중합체의 다공성 비이드는 시판되는 상품이다. 예를들면, 이들은 상술한 암베르라이트 계열의 이온-교환 수지 또는 각종 합성 흡착제일 수 있다. 게다가, 디아이온(Diaion Mitsubishi Chemical Industries Ltd. 소유의 등록상표) 및 도우엑스(Dowex. Dow Chemical Company 소유의 등록상표)와 같은 각종 상품도 자연히 여기에서 사용될 수 있다.
목적하는 흡착제는 상술한 대로 수득된 교차-결합 공중합체의 다공성 비이드를 통상적인 방법으로 탄소화 처리시킴으로써 생성된다. 탄소화에 사용되는 통상적인 방법의 예로서는 일본국 특허 공개 제 53,594/74호, 50,055/78호, 126,390/76호, 30,799/77호 및 63,691/76호의 명세서에 기재된 방법을 들 수 있다. 소기하는 탄소성 흡착제는 교차-결합 중합체의 다공성 비이드를 황산, 이산화탄소, 또는 염소를 이용하여 불용해시키고 300℃∼900℃의 온도에서 불용해된 다공성 비이드를 열분해 시킴으로서 수득된다. 상술한 대로 수득된 흡착제는 변형하지 않고 사용할 수 있다. 그것은, 필요에 따라 증기 또는 염화아연 수용액을 이용하여 완전히 활성화시킨 후 사용할 수 있다.
상술한 방법에 의해 수득된 상품으로서, 암베르소르보(Rohm and Hass Co. 소유의 등록상표)가 시판되고 있다. 그것은 본 발명의 실시에서 사용될 수 있다, 이 흡착제는 비이드의 형태이고, 재함량(ashcontent)이 낮고, 내마모성 및 물리적 강도가 탁월한 특징을 갖는다. 물리적 성질에서의 근본적인 차이점 이외에도 흡착제와 시판되는 분말 또는 과립화 활성탄 사이의 현저한 차이점은 교차 결합 중합체의 다공성 비이드는 탄소화 및 활성화 처리를 통하여 그의 골격 구조를 본래대로 유지한다는 사실에 있다. 이 현저한 차이점은 발열물질 흡착용량에서의 광범위한 차이에 의한 것으로 믿어진다.
본 발명의 흡착제는 예를들면, 인공 내장에 사용되는 물, 주사용 물, 외과수술용 물, 앰플에 공급되는 용액 제조용 물, 링겔액 제조용 물, 그리고 생리식염수 제조용 물, 약학 제품용 물, 그리고 반도체 소자의 제조용 물과 같은 의학 용도의 물 처리에서 사용된다. 예를들며, 그것은 보통의 정제수를 발열물질이 실질적으로 부재 수준인 최종 순도에 도달하도록 처리함으로써 초정수 제조용 계에서 사용된다.
예를들면, 암베르라이트 XE(Rohm and Haas Co. 에 의해 제조됨)계열광 같은 흡착제는 비이드의 형태이고, 재함량이 낮으며, 내마모성 및 물리적 강도가 탁월한 특징을 갖는다. 이2차적 특징은 정제수에서 내독소를 처리하는데 특히 중요하다.
내독소의 효과적인 흡착용량 외에 이러한 특징 때문에, 흡착제를 사용하여 처리시 물의 질을 손상시키지 않고 정제수에서 내독소를 목적하는데로 제거할 수 있다.
물 처리용의 통상적인 활성탄은, 무정형이기 때문에 세균성장의 온상이 되고, 물리적 강도 및 내마모성의 결핍 때문에 굽혀져서 붕괴되고, 처리계내에 미세하게 쪼개진 입자 형태로 지속되며, 결과적으로는 처리시 물의 품질을 손상시켜 불리하다. 물리적 성질에서의 근본적인 차이점 이외에도 흡착제와 시판되는 분말 또는 과립화 활성탄 사이의 현저한 차이점은 교차 결합 중합체의 다공성 비이드가 탄소화 및 활성화 처리를 통하여 계속 그의 골격 구조를 유지한다는 사실에 있다. 이 현저한 차이점은 내독소 흡착력에서의 광범위한 차이에 의한 것으로 믿어진다,
본 발명의 탄소성 흡착제를 이용한 탈이온수의 소기 처리는 탈이온수를 흡착제로 팩킹된 적절된 크기의 컬럼을 통해 통과시키는 방법에 의해 수행할 수 있다. 이온-교환 수지 처리에서 생성된 탈이온수 또는 활성탄 처리와 이온-교환 수지 처리를 합하여 생성된 탈이온수를 상술한 탄소성 흡착제를 이용하여 처리시킴으로써 본 발명의 방법을 정제수 제조용의 간단한 계에 연합시켜 수행한다.
발열물질을 포함하지 않는 주사액의 제조에 사용되는 물과 같은 약학용 초정수 및 증가하는고 집적 반도체 소자의 제조에 필요한 극초정수는 발열물질의 원인 살아있는 미생물의 수가 0.02/ml를 초과하지 않는 정확한 수준에 도달시킬 필요가 있다. 이러한 초정수 또는 극초정수의 제조에서, 살아있는 미생물은 자외선으로 죽인다. 내독소가 죽은 미생물로부터 물안으로 방출되기 때문에, 본 발명에서 고안된 내독소의 제거를 위한 처리는 자외선 처리후 재생형 혼합 베드 이온-교환 수지 컬럼 처리전에 수행하거나 또는 전체 과정의 최종 단계에서 여과막 처리 전에 수행하는 것이 바람직하다.
특히, 초정수 또는 극초정수의 제조에서, 본 발명에서 고안된 내소독의 제거는 이온-교환 수지 컬럼, 물저장 탱크, 자외선 살균기, 재생형 혼합-베드 이온-교환수지 컬럼 및 한회 여과막 또는 역-삼투막과 같은 여과막을 사용한 일련의 전체 처리 과정에서 물 저장 탱크 및 여과막 사이의 목적하는 시점에서 효과적으로 수행할 수 있다.
통상적인 활성탄 흡착제와 비교하여, 본 발명의 탄소성 흡착제는 실질적으로 발열 물질을 포함하지 않는 물의 제조를 위해 매우 간단하고 효과적으로 사용할 수 있다. 게다가, 본 발명의 탄소성 흡착제는 실질적으로 내독소를 포함하지 않는 정제수 (초정제수 또는 극초정제수)를 다량으로 쉽게 제조할 수 있게 한다.
본 발명은 하기 예를 참고하여 구체적으로 서술한다.
[제조예 1]
1.5ℓ의 증류수에, 5.0g의 폴리비닐알콜, 2g의 카르복시 메틸 셀룰로오스, 및 56g의 NaCl을 용해시킨다. 생성된 용액에 200g의 스티렌, 132g의 디비닐벤젠(시판 제품, 59%)240g의 부탄올, 및 1.5g의 벤조일 퍼옥시드로 이루어진 혼합물을 첨가하고 85℃에서 6시간 동안 교반하에서 반응시킨다. 500g의 15% 발연황산, 40g의 수득된 교차-결합 중합체의 다공성 비이드를 110℃에서 6시간 동안 설폰화 시킨다. 그런후 그것을 우선 H2SO4로 세척한 후 물로 세척하고 건조시킨다. 계속해서, N2에서 중합체의 설폰화 다공성 비이드를 950℃까지 300℃/시간의 온도 증가비로 증가시키면서 소성시킨다. 생성된 소성 다공성 비이드는 겉보기 비중이 0.5이고 공극 부피가 0.6cc/g이다. 탄소의 다공성 비이드는 800℃에서 두시간 동안 증기대기 내에서 활성화 시킨다. 결과적으로 표면적이 1,100㎡/g인 탄소성 흡착제가 수득된다.
[제조예 2]
1.5ℓ의 증류수에 5g의 폴리비닐 알콜, 2.5g의 카르복시메틸셀룰로오스, 및 56g의 NaCl을 용해시킨다.
생성된 용액에 200g의 스티렌, 132g의 디비닐벤젠(시판 제품, 59%), 240g의 톨루엔 및 1.5g의 벤조일옥퍼옥시드로 이루어진 혼합물을 첨가하고 85℃에서 6시간 동안 교반하에서 반응시킨다. 500g의 15% 발연황산, 40g의 결과적으로 수득된 중합체의 다공성 비이드를 110℃에서 6시간 동안 설폰화시키고, 우선H2SO4로 세척한후 물로 세척하고 건조시킨다. 그런후, N2대기에서 중합체의 다공성 비이드를 온도를 950℃까지 300℃/시간의 비로 증가시켜 소성시킨다. 생성된 소성 다공성 비이드는 겉보기 비중이 0.55이고 공극 부피가 0.6cc/g이다. 탄소의 다공성 비이드는 800℃에서 두시간 동안 중기대기내에서 활성화 시킨다. 결과적으로 표면적이 1,020㎡/g인 탄소성 흡착제가 수득된다.
[참고예]
5층 건물의 지붕에 설치된 급수 탱크에 저장된 수돗물에 포함된 발열물질을 탄소성 흡착제인 암베르소르브 XE-340,347 및 활성탄 비이드(오일 피치)[Kureha Chemical Industry Co, Ltd 제품]에 대하여 평형 농도 시험을 한다. 비교용으로, 동일한발열 물질을 교차-결합 중합 흡착제의 비-탄소 다공성 비이드인 XAD-2에 대하여 평형 농도 시험을 한다. 결과는 첨부된 도면에 제시한다. 결과로부터 상술한 탄소성 흡착제가 활성탄과 비교하여 고농도의 각종 염 및 유기탄소를 포함하는 액체에서 큰 흡착력을 보임을 인식할 수 있다. 발열물질의 농도는 리물루스 암베르보사이트용균액[wako Junyaku K. K. 제품]을 이용하여, 톡시노미터[toxinometer, wako Junyaku K. K. 제품]로 결정한다. 사용된 흡착제 및 사용된 물의 분석을 하기에 제시된다.
[표 1]
Figure kpo00001
[표 2]
Figure kpo00002
[실시예 1]
80ng/ml의 농도로 발열 물질을 포함하는 수돗물을 원수(raw water)로 사용한다. 그것을 구리로 만들어진 중류통에서 한번 증류시킨다. 그런 후, 그것을 파이렉스 유리로 만들어진 증류통에서 증류시켜 전기 전도성이 1.2㏁/cm인 증류수를 제조한다. 증류통에서 유출된 증류수를 내부 부피가 20ℓ이고 이산화탄소 흡착관을 구비한 폴리에틸렌 용기에 수용하여 이틀동안 방치한다(이 기간동안, 약2ℓ의 물을 용기 하부에 배치된 수도꼭지를 통해 취한다). 방치하는 동안에, 증류수를 미생물로 오염시킨다(살아있는 미생물 150/100ml).
물에서, 발열물질을 1ng/ml의 농도로 검출한다. 이 물을 내부 직경 10cm 및 높이 30cm이고 각각 10g의 암베르소르브 XE-347, 하기에 제시된 대공극성 합성 중합체를 탄소화 및 활성화 시킴으로써 수득한 실시예 1의 탄소성 흡착제, 및 피쯔버그(Pittsburg)과립 활성탄 상품을 포함하는 유리 컬럼을 통해 공간 속도(SV)4 (매 시간당 흡착제의 양의 2배인 액체속도)로 통과시킨다. 발열물질 검출 한계, 0.01ng/ml까지 처리한 물의 양을 아래에 나타내었다.
[표 3]
Figure kpo00003
[실시예 2]
일본의 약전기준에 적합하게 살균수 100cc당 염화나트룸 0.9g을 포함하는 50ℓ의 생리식염수를 제조할 때, 발열물질로 0.15ng/ml의 수준까지 오염된다는 사실이 밝혀졌다. 이 식염수의 두개의 반분을 각각 250ml의 피쯔버그 코코넛 껍질 활성탄 및 250ml의 암베르소르브 XE-348으로 팩킹된 내부직경 3cm의 유리 컬럼을 공간속도(SV) 20으로 통과시킨다. 암베르소르브 XE-348을 통과한 생리식염수에서는 발열물질의 농도가 0.01ng/ml 이하임이 밝혀졌다. 활성탄으로 처리된 생리식염수에는, 발열 물질의 농도가 0.03ng/ml 이었다.
[실시예 3]
콜론 바실루스(colon bacillus, E. coli : IAM 1268) 세포 추출액으로부터 각종 단백질 및 헥산을 회수하기 위해, 세포 추출액을 각각 100ml의 암베르소르브 XE-340 및 100ml의 쓰루미 소다(Tsurumi Soda Ltd.) 과립 활성탄 HC-30로 팩킹된 직경 3cm의 2개의 유리 컬럼에서 각각 2.5ml(pH5.6)의 부피로 채운다. 그런후, 오쓰까 파마슈티칼(Otsuka Pharmaceutical)에 의해 제조된 주사용물을 내독소를 제거하기 위해 실온에서 공간속도 (SV)1로 유리 컬럼을 통과시킨다. 결과적으로 각각 200ml 부피의 용리액을 수득한다. 이 용리액내의 내독소 농도는 하기와 같다.
[표 4]
Figure kpo00004
[실시예 4]
원료인 수돗물에서 탈이온수를 제조하기 위해 고안되고 과립 활성탄 컬럼, 겔형 양이온-교환 수지 컬럼, 겔형을- 이온 교환 수지 컬럼 및 교차-결합 중합체의 다공성 비이드 형태의 혼합-베드형 이온-교환 수지 컬럼으로 구성된 계를 사이클당 약4시간에 걸쳐 100ℓ의 수돗물을 공급시켜 간헐적으로 조작시킨다. 이 조작이 약2주간 계속된후, 내독소는 평균 1.5ng/ml의 수준으로 탈이온수에 누출되기 시작한다.
그런후, 겔형 양이온- 및 음이온-교환 수지는 통상적인 방법으로 재생된다. 재생후, 계를 통해 수돗물이 다시 통과하기 시작한다. 이 조작에서 내독소는 조작 이틀전보다 높은 수준으로 탈이온수에 누출되기 시작한다. 누출 원인을 찾기위해 전체계를 탐색하여, 컬럼에서 과립 활성탄의 베드가 세균 성장의 온상으로 작용함을 발견했다. 그러므로, 수돗물 공급용관을 동일한 양의 물이 통과하기에 적당한 세 개의 관으로 대체한다. 첫 번째관은 300g의 암베르소르브 XE-347로 팩킹된 컬럼에, 두 번째 관은 300g의 피쯔버그 과립 활성탄[Calgon Corp. 제품]으로 팩킹된 컬럼에, 그리고 세 번째관은 300g의 암베르라이트 XAD-2, 즉 교차-결함된 중합체의 비탄소화 다공성 비이드로 팩킹된 컬럼에, 각각 수돗물의 공급을 시작하기 전에 고정시킨다. 내독소 검출 한계인 0.01ng/ml 이전까지 처리된 수돗물의 양은 하기에 제시된다.
[표 5]
Figure kpo00005
[실시예 5]
원료인 수돗물에서 정제수를 제조하기위해 고안되고 과립 활성탄의 컬럼, 겔형 양이온-교환 수지 컬럼, 음이온-교환 수지 컬럼, 및 교차-결합 중합체의 다공성 비이드 형태인 혼합-베드형 이온-교환 수지의 컬럼을 통해 수돗물을 통과시키고, 급수 탱크에 처리된 수돗물 200ℓ를 저장하고(원수축 탈이온수 제조계의 구획은 급수 탱크가 항상 200ℓ의 물을 유지하도록 자동 조절시킨다), 급수 탱크로부터 물을 자외선 살균기, 재생형 혼합-배드 이온-교환 수지 컬럼, 및 한외 여과막을 통해 실제 사용지점(수도꼭지)까지 보내고, 사용되지 않은 물은 급수 탱크로 되돌리기에 적합한 소규모 연구소형 계에서 처리된 물을 계속해서 수거한다(매일 순도 18.2㏁.cm의 물 약 100ℓ). 조작 일주일 후, 물을 재생형 혼합-베드이온-교환수지 컬럼과 한외 여과막사이에 위치한 시료 채취 지점에서 시료로 취하여 분석한다. 시료는 0.5ng/ml의 농도로 내독소를 포함하고 있음이 밝혀졌다.
그러므로, 500g의 암베르소르브 XE-340으로 팩킹된 컬럼을 계에서 자외선 살균기 뒤에 삽입하면, 수돗물을 9일 동안 통과시킨 후에도 계내에서의 내독소 수준이 검출 한계(0.01 ng/ml)이하이다. 암베르소르브 XE-340 대신에 동일한 양의 활성탄 비이드인 BAC-MP(Kurega Chemical Industry Cp. Ltd. 제품)를 사용하면, 수돗물의 통과 4일째에 내독소의 누출이 일어나기 시작한다.
[실시예 6]
원료인 수돗물에서 탈이온수를 제조하기 위해 고안되고 과립 활성탄의 컬럼, 겔형 양이온-교환 수지 컬럼, 겔형 음이온-교환 수지 컬럼, 그리고 교차-결합 공중합체의 다공성 비이드형의 혼합-배드형 이온-교환 수지 컬럼으로 구성된 계를 약 2시간에 걸쳐 약 100ℓ의 수돗물을 공급하여 간헐적으로 조작하면, 내독소는 평균 1.5ng/ml의 수준으로 탈이온수에 누출되기 시작한다.
그런후, 수돗물의 공급관을 동일한 양의 물을 통과시키기에 적합한 세 개의 관으로 대체시킨다. 첫 번째 관은 100g의 암베르소르브 XE-347로 팩킹된 컬럼에, 두 번째 관은 합성 흡착제를 탄소화시켜 만든 50g의 탄소성 흡착제 및 합성 흡착제를 탄소화 및 활성화시켜 만든 50g의 탄소성 흡착제의 혼합물로 팩킹된 컬럼에 세 번째 관은 비교용으로 100g의 비탄소화 다공성 합성 중합체로 팩킹된 컬럼에 각각 수돗물의 공급을 시작하기 전에 고정시킨다.
내독소 검출 한계인 0.01ng/ml 이전까지 처리된 수돗물의 양은 하기에 제시된다.
(1) 암베르소르브 XE-347 1250ℓ
(2) 탄소성 흡착제
(탄소화 흡착제+탄소화 및 활성화 흡착제) 1180ℓ
(3) 다공성 합성 중합체 580ℓ
탄소성 흡착제의 제조 방법은 하기에 제시된다. 다공성 합성 중합체(3)은 5.0g의 폴리비닐알콜, 2g의 카르복시메틸 셀룰로오스 및 56g의 NaCl을 1.5ℓ의 증류수에 용해시키고, 200g 스티렌, 132g의 디비닐벤젠(순도 : 59%), 240g 부탄올 및 1.5g 벤조일 퍼옥시드이 혼합물을 첨가하고, 생성된 혼합물을 85℃에서 6시간 동안 교반하에서 반응시킨다.
그런후, 250g의 다공성 교차-결합 중합체를 3100g의 발연 황산내에서 6시간 도안 110℃에서 설폰화 시킨다. 중합체를 황산으로 세척한후, 물로 세척하고 건조시킨다. 밀도가 0.5g/cc이고 공극 부피가 0.6g/cc인 탄소성 흡착제(2)는 N2기체내에서 950℃에 도달할때까지 300℃/시간으로 온도를 높여 설폰화 중합체를 탄소화 시킴으로서 수득한다. 생성된 탄소성 흡착제의 일부는 800℃에서 2시간동안 증기로 활성화 시킨다. 활성된 흡착제는 표면적이 1100㎡/g이다.

Claims (4)

  1. 이온-교환, 물저장, 자외선 살균, 재생형 혼합 배드 이온-교환 수지를 이용한 이온 교환, 한외 여과막 또는 역삼투막을 이용한 여과의 일련의 단게를 통하여 물을 통과시켜 초순수 또는 극초순수를 제조함에 있어서, 물저장 단계와 여과 단계 사이에 모노 비닐 단량체(류) 및 폴리비닐 단량체를 공중합하여 형성된 다공성 교차-결합 공중합체를 탄소화시켜 제조되고 탄소화 처리를 통하여 교차-결합 다공성 비이드가 계속 그의 골격, 구조를 유지하는 탄소성 흡착제와 물을 접촉시켜 발열 물질이 0.01ng/ml 이하로 제거된 초순수 또는 극초순수를 제조함을 특징으로 하는 순수에 용해된 발열 물질의 제거 방법.
  2. 제1항에 있어서, 다공성 교차 결합 공중합체 비이드를 탄소화 시키기 전에 불용해화 시킴을 특징으로 하는 순수에 용해된 발열 물질의 제거 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 탄소성 흡착제를 수증기 또는 염화아연 수용액으로 활성화시키는 것을 특징으로 하는 순수에 용해된 발열 물질의 제거 방법.
  4. 제1항에 있어서, 스티렌 및 디비닐-벤젠의 교차-결합 공중합체의 다공성 비이드를 탄소화 시키거나, 또는 이들 다공성 비이드를 탄소화 시킨후 생성물을 화성화시켜 상기 탄소성 흡착제를 수득함을 특징으로 하는 순수에 용해된 발열 물질의 제거 방법.
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