JPH06238263A

JPH06238263A - 浄水用フィルター構造物

Info

Publication number: JPH06238263A
Application number: JP28629992A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Hiyama; 克己桧山; Akio Sato; 昭夫佐藤; Toshio Shinjo; 敏男新城
Original assignee: Kanebo Ltd; Rengo Co Ltd; Kanebo Kasei KK
Current assignee: Kanebo Ltd; Rengo Co Ltd; Kanebo Kasei KK
Priority date: 1992-10-23
Filing date: 1992-10-23
Publication date: 1994-08-30

Abstract

(57)【要約】【目的】通水量の低下を招くことなく優れた吸着性能
を有し、しかも衛生的で長期にわたって使用することの
できる浄水用フィルター構造物を提供する。【構成】下記の多孔質粒子（Ａ），（Ｂ）を組み合わ
せて層形成した。（Ａ）抗菌性金属イオンが担持されたゼオライトとセ
ルロースとからなり、表面および内部に多孔が形成され
ている多孔質粒子。（Ｂ）サンゴカルシウムとセルロースとからなり、表
面および内部に多孔が形成されている多孔質粒子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、浄水器等に用いられる
浄水用フィルター構造物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、都市部では、上水道の水源となる
河川の水質汚濁が著しいため、取水後、水に大量の薬剤
を投入しなければ飲み水として利用できなくなってい
る。しかし、薬剤処理が施された水は、カルキ臭がして
非常にまずいため、各家庭に、蛇口に取り付けるタイプ
の浄水器が普及しつつある。

【０００３】上記浄水器のカートリッジ内には、活性
炭，中空糸膜フィルター，コーラルサンド，ソメライ
ト，天然ゼオライト，抗菌ゼオライト等、各種の不純物
質吸着能あるいは抗菌性能を有する無機粒子やフィルタ
ーが適宜の組み合わせで積層充填されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな各種濾材を組み合わせてなるフィルター構造物にお
いて、中空糸膜フィルターのように不純物を物理的に内
部空洞に吸着するタイプの濾材を用いると、最初の吸着
性能は高いものの、すぐに目詰まりを生じて通水量が低
下して使用不可能になり、逆に化学吸着タイプの濾材で
は、吸着性能が悪くて脱臭効果が不充分になるという問
題がある。このため、通水量を低下させることなく優れ
た吸着性能を発揮する濾材の開発が強く望まれている。
また、濾材によっては、濾材を構成する成分が水中に溶
出したり、経日的に雑菌が繁殖する温床となったりし
て、かえって不衛生になりやすいという問題も指摘され
ている。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、通水量の低下を招くことなく優れた吸着性能を
有し、しかも衛生的で長期にわたって使用することので
きる浄水用フィルター構造物の提供をその目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、下記の多孔質粒子（Ａ）を主成分とする
層と、下記の多孔質粒子（Ｂ）を主成分とする層とが、
直接または他の層を介して積層されている浄水用フィル
ター構造物を第１の要旨とする。（Ａ）抗菌性金属イオンが担持されたゼオライトとセ
ルロースとからなり、表面および内部に多孔が形成され
ている多孔質粒子。（Ｂ）サンゴカルシウムとセルロースとからなり、表
面および内部に多孔が形成されている多孔質粒子。

【０００７】また、上記多孔質粒子（Ａ）および多孔質
粒子（Ｂ）が混合状態で一つの層の主成分となっている
浄水用フィルター構造物を第２の要旨とする。

【０００８】

【作用】すなわち、本発明者らは、従来の浄水用フィル
ター構造物の抱える問題は、既存のものを組み合わせる
だけでは解決できず、全く新しい濾材を開発する必要が
あると想起し、各種素材を多孔質化し吸着性能を付与す
ることについて一連の研究を行った。その結果、上記特
殊な２種類の多孔質粒子（Ａ），（Ｂ）を組み合わせる
と、非常に優れた浄水用フィルター構造物が得られるこ
とを見いだし、本発明に到達した。

【０００９】つぎに、本発明について詳細に説明する。

【００１０】本発明の浄水用フィルター構造物は、抗菌
性金属イオンが担持されたゼオライトとセルロースとか
らなり、表面および内部に多孔が形成されている多孔質
粒子Ａと、サンゴカルシウムとセルロースとからなり、
表面および内部に多孔が形成されている多孔質粒子Ｂと
を組み合わせたものである。

【００１１】上記多孔質粒子Ａは、セルロースマトリッ
クス中に、抗菌性金属イオンを担持するゼオライトが分
散含有された生地からなり、この生地が、図２に示すよ
うに、表面および内部にランダムな空洞３０を多数形成
した状態で略球状に成形されている。

【００１２】上記多孔質粒子Ａは、例えばつぎのように
して得ることができる。まず、ゼオライトと、発泡剤で
ある炭酸カルシウムを含有するビスコースを準備し、こ
の混合液を加圧しノズルにより押し出して、液滴状に凝
固・再生浴上に落下させて、セルロースの再生と炭酸カ
ルシウムの酸分解による発泡を同時に行い、セルロース
マトリックス中にゼオライトが分散含有された多孔質粒
子をつくる。つぎに、この多孔質粒子に、抗菌性金属を
イオン交換反応によって担持させることにより、上記多
孔質粒子Ａが得られる。

【００１３】このようにして得られた多孔質粒子Ａの粒
径は、０．１〜７．０ｍｍであることが好適で、なかで
も０．５〜３ｍｍに設定することが特に好適である。そ
して、その空隙率は、４０〜９０容積％に設定すること
が好適である。

【００１４】なお、上記ゼオライトとしては、天然また
は合成品のいずれも使用可能である。例えば、天然のゼ
オライトとしては、アナルシン，チャパサイト，エリオ
ナイト，モルデナイト等が好適であり、合成ゼオライト
としては、Ａ−型ゼオライト，Ｘ−型ゼオライト，Ｙ−
型ゼオライト，モルデナイト，ハイシリカゼオライト等
が好適である。特に好ましいのは、合成ゼオライトであ
るＡ−型ゼオライト，Ｘ−型ゼオライト，Ｙ−型ゼオラ
イト，ハイシリカゼオライトおよび天然モルデナイトで
ある。また、上記抗菌性金属としては、銀，銅，亜鉛，
水銀，錫，鉛，ビスマス，カドミウム，クロム，コバル
トおよびニッケル等が好適で、これらは単独で用いても
よいし、２種以上を併用してもよい。

【００１５】また、上記多孔質粒子Ａとともに用いられ
る多孔質粒子Ｂは、セルロースマトリックス中に、サン
ゴカルシウムが分散含有された生地からなり、この生地
が、上記多孔質粒子Ａと同様、表面および内部にランダ
ムな空洞を多数形成した状態で略球状に成形されてい
る。

【００１６】上記多孔質粒子Ｂは、例えばつぎのように
して得ることができる。まず、サンゴカルシウムと発泡
剤である炭酸カルシウムを含有するビスコースを準備
し、この混合液を加圧しノズルにより押し出して、液滴
状に凝固・再生浴上に落下させて、セルロースの再生と
炭酸カルシウムの酸分解による発泡を同時に行い、セル
ロースマトリックス中にサンゴカルシウムが分散含有さ
れた多孔質粒子をつくる。これによって、上記多孔質粒
子Ｂが得られる。

【００１７】このようにして得られた多孔質粒子Ｂの粒
径も、０．１〜７．０ｍｍであることが好適で、なかで
も０．５〜３ｍｍに設定することが特に好適である。そ
して、その空隙率は、４０〜９０容積％に設定すること
が好適である。

【００１８】本発明の浄水用フィルター構造物は、上記
多孔質粒子ＡおよびＢを組み合わせて用いることによ
り、優れた浄水作用を発揮する。すなわち、上記多孔質
粒子Ａは、多孔質セルロース中に抗菌性ゼオライトが含
有されているため、不純物吸着性のみならず優れた抗菌
性を呈し、濾過性能に優れるとともに、浄水器内に雑菌
が繁殖することを大幅に抑制することができる。また、
上記多孔質粒子Ｂは、多孔質セルロース中にサンゴカル
シウムが含有されているため、濾過性能に優れるととも
に、それ自身に含有されるミネラル成分が徐々に水中に
溶出するため、おいしい水を供給することができる。ま
た、水質が弱アルカリ性になり、カルシウム濃度も高く
なるため、健康によい水となる。しかも、これらの多孔
質粒子Ａ，Ｂは、セルロースマトリックス部分が吸水す
ると膨潤して不純物を内側に保持し、目詰まりを生じな
いため、長期にわたって使用しても、通水量が低下する
ことがない。

【００１９】したがって、この多孔質粒子Ａ，Ｂを、浄
水器のカートリッジ内に積層充填し、必要に応じて各種
の不織布フィルターや活性炭粒子等と組み合わせ、浄水
用フィルター構造物として使用すれば、非常に優れた浄
水性能の浄水器を得ることができる。なお、このとき、
多孔質粒子Ａからなる層，多孔質粒子Ｂからなる層に
は、活性炭粒子等、他の濾材粒子等を混合するようにし
ても差し支えはない。また、上記多孔質粒子Ａ，Ｂを直
接混合して一層のフィルターとして使用することもでき
る。もちろん、この場合にも、この層に他の濾材粒子を
混合しても差し支えはない。さらに、浄水器だけでな
く、この多孔質粒子Ａ，Ｂからなるフィルター構造物
を、例えば図３に示すようなカラム３１や、給水配管途
中に装備して使用することもできる。

【００２０】つぎに、実施例について説明する。

【００２１】

【実施例】図１は、本発明の一実施例を、適宜の浄水器
１のカートリッジ２内に装備した状態を示している。図
において、３は水道の蛇口で、矢印のように水がカート
リッジ２内に導入され、内部のフィルター構造部を通過
して、下端出水口４から吐出されるようになっている。

【００２２】上記フィルター構造部には、上から順に、
第１の抗菌ポリエステルフィルター１０、第１の繊維状
活性炭フィルター１１、第２の繊維状活性炭フィルター
１７、活性炭入りセルロース多孔質粒子層１２、第３の
繊維状活性炭フィルター１３、抗菌剤入りセルロース多
孔質粒子層１４、第４の繊維状活性炭フィルター１５、
サンゴカルシウム入りセルロース多孔質粒子層１６、第
２の抗菌ポリエステルフィルター１８の９層が積層状態
で充填されている。

【００２３】上記フィルター構造部の上下端に用いられ
る抗菌ポリエステルフィルター１０，１８は、繊維内部
に抗菌性粒子を含有する抗菌性ポリエステル繊維を用い
て円形のフィルターにしたもので、雑菌に対する抗菌作
用が高く、長期間水が流れない状態において、雑菌がカ
ートリッジ２内に繁殖しにくいという効果を奏する。

【００２４】また、上記フィルター構造部内において、
四つの繊維状活性炭フィルター１１，１３，１５，１７
は、繊維状に成形された活性炭を円形もしくは円柱状の
フィルターにしたもので、カルキ臭の原因である残留塩
素を大幅に低減させる機能を有する。

【００２５】さらに、上記フィルター構造部内におい
て、上部に配置される活性炭入りセルロース多孔質粒子
層１２は、セルロースマトリックス中に活性炭が分散含
有された多孔質粒子によって形成されている。この多孔
質粒子は、サンゴカルシウムを活性炭に代える以外は、
前記多孔質粒子Ｂと同様にして得られるものである。こ
の多孔質粒子は、上記繊維状活性炭フィルターと同様、
カルキ臭の原因である残留塩素を大幅に低減させる機能
を有する。

【００２６】また、その下の抗菌剤入りセルロース多孔
質粒子層１４は、セルロースマトリックス中に、抗菌性
ゼオライト（バクテキラー，鐘紡社製）が分散含有され
た多孔質粒子Ａによって形成されている。この多孔質粒
子Ａは、すでに述べたように、優れた不純物吸着能およ
び雑菌の繁殖抑制能を有する。

【００２７】さらに、その下のサンゴカルシウム入りセ
ルロース多孔質粒子層１６は、セルロースマトリックス
中に、サンゴカルシウム（カネボウ化成社製）が分散含
有された多孔質粒子Ｂによって形成されている。この多
孔質粒子Ｂは、すでに述べたように、優れた不純物吸着
能およびミネラル溶出能を有する。

【００２８】この浄水器１を実際に用いると、有機物，
カビ等の不純物の吸着除去性能に優れるだけでなく、長
期間の止水後も、浄水器１内に雑菌が繁殖することが殆
どなく衛生的に使用することができることがわかった。
また、長期にわたって通水量が低下せず、勢いよく水が
てるため、非常に使い勝手がよいことがわかった。ちな
みに、浄水器１ヵ月使用後、および６ケ月使用後の各項
目について、従来品（フィルター構造：中空糸膜フィル
ター，活性炭フィルター，不織布フィルターの三層構造
フィルター）と比較したところ、下記のように優れた結
果が得られた。

【００２９】

【表１】＊１：（浄水器を取り付けた水量／蛇口剥き出しでの水
量）×１００（％）を調べて相対評価した。＊２：止水後１０時間経過後のカートリッジ内に繁殖す
る菌数を相対評価した。評価： ◎…極めて良好 ○…良好 △…やや劣る ×
…不良

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明の浄水用フィルタ
ー構造物は、多孔質セルロース中に抗菌性ゼオライトが
含有された特殊な多孔質粒子（Ａ）と、多孔質セルロー
ス中にサンゴカルシウムが含有された特殊な多孔質粒子
（Ｂ）とが組み合わせられているため、濾過性能に優れ
るだけでなく、浄水器内に雑菌が繁殖することを大幅に
抑制することができる。また、上記多孔質粒子Ｂのサン
ゴカルシウムに含有されるミネラル成分が徐々に水中に
溶出するため、おいしい水を供給することができる。ま
た、水質が弱アルカリ性になり、カルシウム濃度も高く
なるため、健康によい水となる。しかも、これらの多孔
質粒子Ａ，Ｂは、セルロースマトリックス部分が吸水す
ると膨潤して不純物を内側に保持し、目詰まりを生じな
いため、長期にわたって使用しても、通水量が低下する
ことがないという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を用いた浄水器の部分縦断面
図である。

【図２】本発明に用いる多孔質粒子（Ａ）の断面図であ
る。

【図３】本発明をカラムに応用した状態の説明図であ
る。

【符号の説明】

１４抗菌剤入りセルロース多孔質粒子層１６サンゴカルシウム入りセルロース多孔質粒子層

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年２月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

フロントページの続き (72)発明者佐藤昭夫滋賀県草津市野路町1906−16 (72)発明者新城敏男大阪府河内長野市美加の台６−24−８

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の多孔質粒子（Ａ）を主成分とする
層と、下記の多孔質粒子（Ｂ）を主成分とする層とが、
直接または他の層を介して積層されていることを特徴と
する浄水用フィルター構造物。（Ａ）抗菌性金属イオンが担持されたゼオライトとセ
ルロースとからなり、表面および内部に多孔が形成され
ている多孔質粒子。（Ｂ）サンゴカルシウムとセルロースとからなり、表
面および内部に多孔が形成されている多孔質粒子。
【請求項２】上記請求項１記載の多孔質粒子（Ａ）お
よび多孔質粒子（Ｂ）が混合状態で一つの層の主成分と
なっていることを特徴とする浄水用フィルター構造物。
【請求項３】上記抗菌性金属が、銀，銅，亜鉛，水
銀，錫，鉛，ビスマス，カドミウム，クロム，コバルト
およびニッケルからなる群から選ばれた少なくとも一つ
の金属である請求項１または２記載の浄水用フィルター
構造物。