JPS5836605B2

JPS5836605B2 - 脱水方法

Info

Publication number: JPS5836605B2
Application number: JP14330177A
Authority: JP
Inventors: 昌彦村越; 忠範野村
Original assignee: Asahi Dow Ltd
Current assignee: Asahi Dow Ltd
Priority date: 1977-12-01
Filing date: 1977-12-01
Publication date: 1983-08-10
Also published as: JPS5476488A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は電気滲透による脱水方法の改良に係るものであ
る。

従来電気滲透による脱水においては、多くの場合濾過材
を使用し、通常の濾過と同時に、電流を通じて水を分離
するもの（特公昭３６−９２４６号、同３７−５８１号
、同３７−１４０３４号および４６−１０６００号公報
）が普通であり、電流の作用は補助的に用いられている
。

これらに対して本発明においては、通常の濾過が殆ど不
可能なゲル状物、ペースト状物を専ら対象とし、一般に
圧力等による通常の濾過を同時に行わない。

このため電気的に引き出された水が逆もどりしないこと
が必要であるが、ゲルの場合は引き出された水の逆もど
りが殆どな《、またペーストの場合、イオン交換膜は後
述の性質によって逆もどりを阻止する。

イオン交換膜は通電に際し、陽又は陰イオン選択透過性
を有するが、イオンと同方向に水を透過せしめる性質が
ある。

膜におけるこの電気滲透なる現象は膜の構造、液の濃度
等によってその大小が大巾に変るが、一般に膜の含水率
は高い方が、また液中のイオン濃度は低い方が電気滲透
は大きくなり、それらの条件により、膜における電気滲
透を非常に大きなものとすることができる。

イオン交換膜は一般に緻密な材質からなり、圧力による
水の透過が殆どなく、又拡散による水の移動も極めて低
速であるのが通常である。

イオン交換膜も電荷を有する一種のゲルであるが、内部
に緻密な架橋構造をもっているため、通電により水の通
過はあっても収縮は起らない。

以上のようなイオン交換膜の性質より、専ら電気的作用
によって脱水を行う場合、最も使用に適した隔膜はイオ
ン交換膜であることが結論される。

ゲルからの脱水は膜を用いず、両電極板を直接ゲルと接
触せしめることによってもできる。

しかしこの場合、電極における反応、特に陽極における
酸化反応が対象物に化学変化をもたらすので、一般には
好ましくない。

特に対象物が食品等の場合、化学変化は避ける必要があ
る。

イオン交換膜を以って電極と対象物とを隔てれば、この
化学変化を防ぐことができる。

膜を用いることによって電極室が形成され、水溶液がみ
たされることになるが、前述の膜の性質により、対象物
の方への水の移動は、殆ど起らない。

一般のイオン交換膜は、塩素等の酸化作用に弱いので、
ゲル等が塩素イオンを含み、陽極で塩素を発生するとき
は、陰イオン交換膜に耐酸化性のものを選ぶか、或は陽
極と陰イオン交換膜との間に、耐酸化性半透膜をそう人
することが望ましい。

又通常の陰イオン交換膜は有機物によって目づまりによ
る電気抵抗増大をもたらすので、そのような可能性があ
る場合は耐有機物汚染性の膜を用いることが望ましい。

本発明に用いる装置の構成を第１図によって説明する。

図において各符号が表示するものは次の通りである。

１陽極２陰極３陰イオン交換膜４中性隔膜又は陽イオン交換膜５脱水対象物６陽極室７陰極室８耐酸化性隔膜脱水対象物本体が陰電荷をもったゲルの場合、陰陽両極
間に通電すると、本体成分は陰イオン交換膜側に引きよ
せられ、水分は中性隔膜又は陽イオン交換膜の側に引き
ませられて、陽イオン交換膜が存在する場合はかなりの
部分が陰極室に引き込まれ、一部が下部に滴下するが、
中性隔膜の場合は大部分は引き込まれず、滴下する。

両極室の両側から僅かの圧をかげると、水分の減少に従
ってゲル等の体績が減り、陰陽両イオン交換膜の間隔が
次第に減少し、かくして脱水の目的が達せられる。

ゲル又はペーストは一般に電荷を有して居るか、または
電荷を有する状態になり易く、これが電流によって前述
のような作用をうける。

電荷を有する状態になり易いというのは、ゲル又はペー
ストが、弱酸または弱塩基の基をもっている場合で、弱
酸の場合はアンモニアのような塩基を添加することによ
り、又弱塩基の場合は酢酸のような酸を添加することに
より、夫々弱酸または弱塩基性の基が解離して荷電を有
することになることを指すのである。

このようにｐＨ調節をして荷電を与えることは本発明に
おいて極めて大きな効果がある。

対象物がゲルであるときは第１図の５の部分はゲルその
ものだけまたはゲルを布の袋に入れた状態でもよく、一
般に室を構成する必要はないが、ペーストの場合はこの
部分は一つの室としてその中にペーストを入れることが
必要である。

ペーストの場合は陰陽両イオン交換膜を用いる構成が望
ましいが、中性隔膜を使用するときは水を阻止できる半
透膜であることが好ましい。

対象物が陽イオン交換性の場合（陰電荷を有する場合）
は陽イオン交換膜を用いない構成とすることができる。

対象物が陽イオン交換膜と類似の作用をするからである
。

また、陰イオン交換膜を用いない構成も可能であるがそ
れについては本願の範囲外とする。

対象物が電荷を有しないときは、メカニズムかや瓦異る
が、可溶性無機塩類等を適当量対象物に含有せしめ、イ
オン交換膜の電気滲透特性のみを利用して、イオンとと
もに水を引き出すことが可能である。

本発明は陶土の脱水等、無機物に対しても可能であるが
、有機物のゲル又はペーストよりの脱水に特に有用であ
る。

たとえばところてんの脱水（寒天の製造）、蛋白ゲル或
は可溶性蛋白ペーストよりの脱水等である。

実施例１第１図で示される装置において、陽イオン交換膜として
は、酢酸ビニルとエチレンの共重合体をスルホン化した
もの（交換容量３．１ｍｅｑ／ｇｒ、含水率
４２％、厚さ０．０５ｍｍ）、陰イオン交換膜としては
、スチレンージビニルベンゼン系強塩基性陰イオン交換
膜（交換容量１．８ｍｅｑ／ｇｒ、含水率３５％、厚さ
０．１ｍｍ）を用いた。

有効面積は倒れもｓｘｓｃ４である。

隔膜８は使用しなかった。電極は何れもニッケル板を用
い、又両極室溶液には何れも５％硫酸ナトリウム水溶液
を用いた。

膜間にゲル状大豆蛋白（水分８８％、塩類０．３％、厚
さ１２ｍｍ）をはさみ、０．２５アンペアの電流（１１
〜１３ボルト）を２５分間通電した。

両電極室を含めて、全体を細いゴム輪で軽く締めること
により、通電中ゲルに僅かの圧力を与えた。

通電後ゲルの厚さは４山となった。

実施例２陽イオン交換膜の代りにポリエチレン微多孔膜（厚さ０
．１ｍｍ）を用いたほかは実施例１と同じ装置を
用い、大豆蛋白ゲルの代りに寒天ゲルを挿入した。

（寸法は５Ｘ５Ｘ１．４ＣｒＩＬ、乾燥寒天或分１％、
アンモニア少量を加えゲルのｐＨを約９とした。

）０．４０アンペア（１２〜１５ボルト）の電流を１５
分間通電した。

通電後ゲルの厚さは約７．０關となった。

実施例３第１図の５の部分を厚さ５關の一室とし隔膜８にテフロ
ン多孔膜を用いたほかは、実施例１と同じ装置を用いた
。

室５に可溶性魚肉蛋白２０％水溶液（塩分２％）をみた
した。

これに０．５アンペア（６５〜９ボルト）の電流を通じ
、室５の液の減少に応じて上記の２０％可溶性蛋白溶液
を追加した。

１００分後室５の蛋白質濃度は５０％となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使用する装置の構成を示す説明図であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１ゲルまたはペースト状物の電気滲透による脱水に際
し、陽極側に陰イオン交換膜を配置することを特徴とす
る脱水方法。２ゲルまたはペースト状物の電気滲透による脱水に際
し、陽極側に陰イオン交換膜、陰極側に陽イオン交換膜
を配置することを特徴とする脱水方法。３ゲルまたはペースト状物に対し陽極側に陰イオン交
換膜を用いる電気滲透によって脱水を行うに際し、陽極
と陰イオン交換膜との間に耐酸化性隔膜を配置すること
を特徴とする脱水方法。