JPS6126578A

JPS6126578A - 成形体とその製造法並びに使用法

Info

Publication number: JPS6126578A
Application number: JP14526984A
Authority: JP
Inventors: 満尾　浩治
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-07-14
Filing date: 1984-07-14
Publication date: 1986-02-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は濾過材、吸着材、或いは保液材等として利用
することのできる成形体と、その製造法並びに使用法に
関する。

容器中の砂や活性炭に液体や気体を通して濾過する方法
は公知である。しかし砂や活性炭の粒子間を液体や気体
が通過して良好な濾過が期待できない。一方他数の小孔
を設けたフイルターが知られているか、人為的につくら
れる小孔には限度があり、かつ目詰りを生じて機能が低
下する欠点があつた。

この発明は、良好な濾過を行うことができて目詰りの生
じにくい濾過材や、吸着材或いは保液材等にも利用でき
る成形体とその製造法及び使用法を提供することを目的
とするものであつて、上記目的に沿うこの発明の成形体
は、火山灰、軽石、高炉スラグ、珪藻土、焼物屑、ゼオ
ライト、沸石、バーミキュライト、膨脹頁岩、ベントナ
イト、シリカゲル、活性炭等の多孔質細粒のうちの１種
または２種以上か、或いは更に磁性体または及びイオン
石か、透水性または及び通気性を保持して結合された、
含泡または非含泡成形体であることを特徴とする。また
製造法の一つは、上記多孔質細粒のうちの１種または２
種以上、或いは更に磁性体または及びイオン石を充分に
湿らせておくか含水させておき、混練しながら水硬性粉
体、珪砂と石灰、または焼成物原料粉を加えて混合物と
なし、自然養生蒸気養生、或いはオートクレーブ養生し
て硬化させるか、焼結してなることを特徴とし、製造法
の他の一つは、上記多孔質細粒のうちの１種または２種
以上、或いは更に磁性体または及びイオン石と、水硬性
粉体、珪砂と石灰、または焼物原料粉、及び水とを同時
に混練し、混練中に空気流を作用させて気化を連進させ
ることにより余剰水を除去し、自然養生、蒸気養生、或
いはオートクレーブ養生して硬化させるか、焼結してな
ることを特徴とする。また使用法の一つは、上記成形体
に流体圧をかけるか、真空吸引するか、またはその両法
を行つて濾過速度を早めることを特徴とし、使用法の他
の一つは上記成形体により液体を濾過すると共に毛細管
現象を利用して濾過液を移動させ、或いは更に気化させ
ることを特徴とするものである。

尚この発明でイオン石とは、海緑石、麦飯石等の微量な
放射能を有する石のことを、水硬性粉体とは水と水和反
応して硬化するセメント、石膏、或いは水滓等のことを
、水硬性硬化原料とは水硬性粉体と水のことを、珪灰素
硬化原料とは石灰と珪砂及び水或い更に水硬性粉体のこ
とを、焼物原料とは陶磁器等の焼物の原料のことを、焼
物原料粉とは粘土等の乾燥した粉体のことを、熱可塑性
物質とは熱可塑性合成樹脂、金属、ガラス等の無機質系
熱可塑性物質のことを、キレート剤とはヒドロキシルカ
ルボン酸類（■酸類及びその塩を含む）のことをいう。

南九州では火山灰の堆積物のことをシラスと呼称してい
るか、多孔質細粒の好適な１例としてシラスを例にとり
実施例を説明する。

実施例１粒径０．５ｍｍ〜１ｍｍのシラス１００重量部と適量の
水をミキサー内で混練し、シラスが充分に湿つてはいる
が水が滲出しない状態となし、混練しながら３０重量部
のポルトランドセメントを均一に撒布し、良く混練され
た所で取り出し、濾過筒に内嵌できる形状に成形し、養
生して硬化させ成形体を得た。

実施例２塩化カリウム４２重量部、塩化カルシウム２３重量部、
塩化ナトリウム２１重量部、硫酸ナトリウム５重量部、
塩化アルミニウム４重量部、塩化コバルト１重量部、ク
エン酸３重量部、水６００重量部の混合液をつくつてお
き、粒径０．５ｍｍ〜１ｍｍのシラス１００重量部と適
量の上記混合液をミキサー内で混練し、シラスが充分に
湿つてはいるが混合液が滲出しない状態となし、混練し
ながら３０重量部のポルトランドセメントを均一に撒布
し、良く混練された所で取り出し濾過筒に内嵌できる形
状に成形し、養生して硬化させ成形体を得た。

実施例３実施例１でつくられた高さ７０ｍｍの成形体を接着剤を
介して濾過筒内に内嵌し、食品工場における廃液を濾過
して清澄な水を得た。

実施例４実施例２でつくられた高さ７０ｍｍの成形体を接着剤を
介して濾過筒内に内嵌し、海水を濾過して塩分の少い水
を得ることができた。

実施例５実施例２でつくられた高さ７０ｍｍの成形体を接着剤を
介して濾過筒内に内嵌し、重金属の濃度の高い化学工場
の廃液を濾過して、重金属の濃度の極めて低い濾過液を
得ることができた。

以上実施５例について説明したか、この発明は以下の実
施態様をとることができる。

（１）多孔質細　粒には、シラス等の火山灰、これを充
分に水洗いして浮選したもの、火山硝子、軽石を粉碎し
た碎体、これを水洗いして浮選したもの、高炉スラグを
粉碎した碎体、珪藻土、焼成珪藻土、焼物屑の碎体、ゼ
オライト、沸石、バーミキュライト、膨脹頁岩の碎体、
ベントナイト、シリカゲル、活性炭等の多孔質細粒のう
ちの１種または２種以上を使用することができる。尚粒
径は限定されるものではないがセメント等と混合すると
きは１ｍｍ前後が望ましく、ベントナイトは水で膨潤す
るので、他の多孔質細粒と混合し空隙を大にして結合す
ることが望ましい。

（２）　成形体には異方向性マグネツト等の磁性体また
は及びイオン石が分散されていてもよい。

共に被濾過体或いは被吸着体を活性化させ、濾過及び吸
着を効果的ならしめることができる。

（３）　成形体は空気の清浄化　海水や汚水の濾過等、
気体や液体等流体の濾過材、臭いや色素或いは窒素等の
吸着材、保液材、或いは軟弱地盤の改良材等として利用
することができる。

（４）　多孔質細粒或いは更にイオン石は、熱を加えて
表面を軟化させ、熱溶着して結合し成形体とすることが
できる。

（５）　成形体は、多孔質細粒と釉薬或いは更にイオン
石の混合物を焼結してつくることができる。

（６）　成形体は、多孔質細粒と焼物原料或いは更にイ
オン石の混合物を充分に乾燥させ、焼結してつくること
ができる。

（７）　多孔質細粒と熱可塑性物質或いは更に磁性体ま
たはイオン石の混合物を、加熱溶着後冷却して成形体を
つくることができる。尚熱可塑性物質には多孔質細粒よ
り融点の低いものが選ばれる。例えば多孔質細粒にシラ
スを利用するときはこれより融点の低いアルミ粉等を利
用することができ　粉末冶金法に準じて成形体をつくる
ことができる。また磁性体を使用するときは、磁性体の
性質を損わない範囲内の低融点熱可塑性物質が使用され
、熱可塑性物質は何れも粉体で使用される。

（８）　成形体は、多孔質細粒と水硬性硬化原料或いは
更に磁性体またはイオン石の混合物を、水和反応により
硬化させてつくることができる。

（９）　成形体は、多孔質細粒と珪灰系硬化原料或いは
更に磁性体またはイオン石の混合物を、オートクレーブ
養生してつくることができる。

（１０）　成形体は、多孔質細粒或いは更に磁性体また
は及びイオン石を、長時間水に浸しておくか、水を加え
て混練しながら減圧と復圧をしまたは複数回加えること
等により充分に含水させるか、これを遠心分離器にかけ
たり、空気流を作用させて充分には湿つているが水が滲
出しない状態となし、混練しながら水硬性粉体か、珪砂
と石灰或いは更にセメントか、または焼物原料粉を加え
て混合物となし、自然養生、蒸気養生、或いはオートク
レーブ養生して硬化させるか、乾燥した後焼結すること
等によりつくることができる。

（１１）　成形体は、多孔質細粒或いは更に磁性体また
は及びイオン石と、水硬性粉体か、珪砂と石灰或いは更
にセメントか、または燒物原料粉と水とを同時に混練し
、混練中に空気流を作用させて気化を連進させることに
より余剰水を除去し、自然養生、蒸気養生、或いはオー
トクレーブ養生して硬化させるか、乾燥した後焼結する
こと等によりつくることができる。

（１２）　多孔質細粒或いは更に磁性体または及びイオ
ン石と、水硬性粉体か、珪砂と石灰或いは更にセメント
か、焼物原料粉、及び水を同時に混練し、自然養生、蒸
気養生、或いはオートクレーブ養生して硬化させるか、
乾燥した後焼結すること等により、成形体をつくること
ができる。

（１３）　多孔質細粒或いは更に磁性体または及びイオ
ン石を、充分に湿つてはいるが水が滲出しない状態にし
ておき、これに、水硬性粉体か、珪砂と石灰或いは更に
セメントか、焼物原料粉に夫々水を加えてつくつた混練
物を加えて混練し、自然養生、蒸気養生、或いはオート
クレーブ養生して硬化させるか、乾燥した後焼結するこ
と等により、成形体をつくることができる。

（１４）　成形体を製造するとき使用する水には、塩化
カリウム、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、硫酸ナト
リウム、塩化アルミニウム、塩化コバルト等の塩基、マ
ンガン、マンガン酸塩、過マンガン酸塩等のマンガン系
物質、クエン酸、リンゴ酸、乳酸等の食用酸、キレート
剤のうちの１種または２種以上を加えておくことができ
る。

（１５）　セメントには、ポルトランドセメント、高炉
セメント、ジエツトセメント、早■ポルトランドセメン
ト、熱硬化型セメント等を使用することができる。

（１６）　容器内の成形体に、流体圧をかけるか、真空
吸引するか、またはその両法を行つて濾過速度を早める
ことができる。

（１７）　成形体により液体を濾過すると共に毛細管現
象を利用して濾過液を移動させ、或いは更に気化させる
ことができる。

以上実施態様を多々説明したか、次に添付図面を参照し
て具体例を説明する。

第１図は成形体１を接着剤２を介して濾過筒３に内嵌し
た濾過装置１例を示し、高さ７０ｍｍのシラス、セメン
ト、イオン石系成形体を使用した実験例では、全クロム
値３８９ｍｍｇ／ｌ、大価クロム値３４０ｍｍｇ／ｌを
含有するメツキ廃液が濾過後全クロム値０．０６ｍｍｇ
／ｌ、大価クロム値０．０５ｍｍｇ／ｌになつた。

第２図は■頭円錐形を逆にした形状の濾過筒３′内に、
これに内嵌する軟質ゴム２′を介して成形体１を装着し
た濾過装置１例を示し、第３図は段部３′′ａを形成し
た濾過筒３′′内に、上記段部３′′ａに載置した環状
軟質ゴム２′′を介して成形体１を内嵌した濾過装置１
例を示す。第２図及び第３図の濾過装置は共に成形体１
を着脱自在に装着することができる。第４図は第２図の
濾過装置の上部を密閉して圧入管４に■いだものであり
、５は圧入管４に設けられたポンプである。ポンプ５を
作動して気体または液体を圧入管４から濾過装置内に圧
入すると、気体または液体の濾過速度は早くなる。尚濾
過装置の密閉蓋６を■子等により着脱自在にしておけば
、成形体１の取替も容易であり、ポンプ５を設けること
なく圧入管４を水道の蛇口に装着すると、水道の水の濾
過装置として利用することができ、成形体に海緑石等の
石灰系イオン石が使用されたものでは、塩素を濾過する
と共にアルカリイオン水を提供することができる。尚濾
過装置は第５図に示されるように、排出管７に真空吸引
装置を設け、真空吸引装置８を作動させて気体または液
体を真空吸引してもよい。この場合圧入管４には必ずし
もポンプ５を設ける必要はない。９は排出管７に設けた
気液分離器である。また濾過筒３′には加圧管１０また
は吸引管１１を設けて、成形体１上に溜つた残渣を間欠
的に排出することができる。尚加圧管１０または吸引管
１１の対向部には排出管が設けられる。以上説明した濾
過装置は、カドミウム、鉛、ひ素、水銀、クロク等の重
金属を含む廃液や、養豚場等の汚水、海水等を濾過する
ことができるばかりか、汚染気体の除塵及び濾過にも有
効である。次に成形体の他の使用法について説明する。

第６図は溝型コンクリート１２の上に上半分を突出して
溝型成形体１３を載置し、土壤１４に埋めた側溝１例を
示し、測溝中の水を土壤に放出したり、土壤中の余剰水
を測溝中に導くことができ、しかもこの際、水は濾過さ
れる。第７図は半円形のコンクリート管１２′の上に管
状成形体１３′を載置して土壤１４中に埋設した所を示
し、余剰水を土壤中に放出したり、土壤中の余剰水を成
形体中に導くことができる等の調整作用を行うことがで
きる。即ち砂漠の中に配設して絶えず水を供給すれば、
砂漠の砂を湿潤して緑化地帯にすることも可能であり、
泥沼の中に埋設しておき管状成形体１３′内に空気を圧
送するか、真空吸引すれば、水だけが除去されて泥沼は
乾燥する。この場合コンクリート管１２′は必要ではな
い。また溝型コンクリート１２やコンクリート管１２′
に代えて合成樹脂板を使用することもでき、成形体に樹
脂やアスフアルト等の非透水性材を塗設して代用するこ
ともできる。

第８図は軟弱地盤の改良法を示し、管状成形体１５を軟
弱地盤１６の縦孔１７内に配設し、管状成形体１５の中
に配設した管１８を利用して空気を圧送するかまたは真
空吸引すると、管状成形体１５内には上向きまたは下向
きの空気流が生じ、管状成形体１５に含浸した水は毛細
管現象により拡散移動し急激に気化して軟弱地盤中の水
分は少しなり改良される。尚管１８を設けることなく自
然に気化させてよいことはいう迄もない。地盤が改良さ
れたら成形体中に砂やシラスを埋設してもよく、鉄筋コ
ンクリートを設けて基礎状に使用してもよく、引き抜い
て縦孔を埋めてもよい。また透水孔多数を周壁に設けた
鋼管状を打ち込み、この中に管状成形体を配設して水を
除去してよいこともいう迄もない。

第９図は水を入れた皿１９内に足付き植木鉢成形体２０
を配設した所を示し、皿１９内の水は植木鉢成形体２０
に吸われ、更に成形体２０に吸われた水はその中の土に
湿りを与え、必要量の水を皿に連続して供給すると、土
は常に良好な状態で湿潤し、植物を効果的に成育するこ
とができる。即ち植木鉢成形体は保水材として利用され
る。

第１０図は空気清浄装置１例を示し、板状成形体１９を
ボツクス２０に装着したものであり、送風管２１に配設
したフアン２２を回転させると送風管２１から空気がボ
ツクス２０内に導入され、板状成形体１９で濾過されて
ボツクス外に排出される。第１１図はボツクス２３内に
回転自在に支承された中空成形体２４を有する濾過装置
１例を示し、中空成形体２４を回転させながら真空吸引
すると、導入管２５から空気がボツクス２３内に導入さ
れ、中空成形体２４で濾過されて排出管２６から排出さ
れる。尚導入管２５にポンプを設け、液体をボツクス２
３内に導いて中空成形体２４で濾過し、排出管２６から
排出してよいことはいう迄もない。第１２図は中空回転
軸２７の先端に中空成形体２８を装着した濾過装置１例
を示し、中空成形体２８を気体または液体中で回転させ
ながら中空回転軸２７を真空吸引すると、濾過された気
体または液体は中空回転軸２７から排出される。

第１３図は凹陥部を設けた底厚の腕状成形体２９の外周
に合成樹脂等の非透水性層３０を設けた濾過装置１例を
示し、成形体２９の中に海水を入れ、ゴム製加圧部３１
を設けた蓋３２を装着し、加圧部３１を手で握つて成形
体２９内を加圧すると、成形体２９内の海水は急速に濾
過されて受皿３３内に排出される。

以上成形体の使用法多例について説明したか、第１４図
に示されるように多孔質細粒３４がセメント等の粒子に
より透水性または及び通気性を保持して結合されたり、
第１５図に示されるように大径の多孔質細粒３４間の間
隙に小径の多孔質細粒３４′が充填されて、透水性また
は及び通気性を保持して結合されることにより、気体や
液体は多孔質細粒を介して効果的に濾過され或いはイオ
ン交■されるものと考えられる。

上記の他、ゼオライトや沸石等は空気中の窒素を選択的
に吸着することから、ゼオライトや沸石等の多孔質細粒
を使用した成形体は　これを分離筒に内嵌しておき、一
側から空気を圧送して成形体に窒素を吸着させ他側から
酸素を排出して酸素を捕集することができる他、分離筒
を常圧に復したり負圧にすることにより成形体に吸着さ
れた窒素を放出させてこれを捕集することもできる。尚
多孔質細粒には、シラスを加熱してその中の火山ガラス
を発泡させたものやシラス中の火山ガラスを抽出し、こ
れを加熱して多孔質に発泡させたもの、或いはゼオライ
トや沸石、シラス等を焼成したもの等を利用することが
でき、これら微細孔を有する多孔質細粒と異方向性フエ
ライトマグネツト等の磁性体または及びイオン石を含有
する成形体は、色素や臭等を良好に吸着する性質を有し
、脱臭剤や色素吸着剤としても利用され、特にイオン石
を含有するものは肉等の腐飾を防止する効果をも有し腐
飾防止剤として利用することもできる。

この発明は前記のように構成され、成形体はプレス装置
を利用したり、遠心力を利用したり、或いは注型法等に
より多々の形状に成形することができ、或いは水■性硬
化原料を含泡させること等により至簡かつ経済的に製造
することができ、多孔質細粒の種類を選択したり粒径の
異なる多孔質細粒を組合わせ配合することにより、或い
は磁性体または及びイオン石を併用して製造することに
より多多の用途を有し、目詰りも少く水道水の塩素除去
、海水の濾過、工場廃水中の重金属の除去、油水混合体
の濾過等の他、吸着材や保液材としても利用することが
でき、極めて、実益的である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は濾過装置５例の断面図、第６図は側溝
１例の断面図、第７図は管状成形体の使用法１例を示す
断面図、第８図は地盤改良法１例を示す断面図、第９図
は植木鉢成形体１例の断面図、第１０図は空気清浄装置
１例の断面図、第１１図〜第１３図は濾過装置３例の断
面図、第１４図及び第１５図は成形体２例の拡大断面図
である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）火山灰、軽石、高炉スラグ、珪藻土、焼物屑、ゼ
オライト、沸石、バーミキュライト、膨脹頁岩、ベント
ナイト、シリカゲル、活性炭等の多孔質細粒のうちの１
種または２種以上か、或いは更に磁性体または及びイオ
ン石が、透水性または及び通気性を保持して結合されて
いることを特徴とする、含泡または非含泡成形体。
（２）成形体が濾過材、吸着材、または保液材であるこ
とを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の成形体。
（３）多孔質細粒或いは更にイオン石が、熱溶着されて
結合されていることを特徴とする、特許請求の範囲第１
項及び第２項記載の成形体。
（４）多孔質細粒と釉薬或いは更にイオン石の混合物を
焼結したものであることを特徴とする、特許請求の範囲
第１項及び第２項記載の成形体。
（５）多孔質細粒と焼物原料或いは更にイオン石の混合
物を焼結したものであることを特徴とする、特許請求の
範囲第１項及び第２項記載の成形体。
（６）多孔質細粒と熱可塑性物質或いは更に磁性体また
は及びイオン石の混合物を、加熱溶着後冷却したもので
あることを特徴とする、特許請求の範囲第１項及び第２
項記載の成形体。
（７）多孔質細粒と水硬性硬化原料或いは更に磁性体ま
たは及びイオン石の混合物を硬化させたものであること
を特徴とする、特許請求の範囲第１項及び第２項記載の
成形体。
（８）多孔質細粒と珪灰系硬化原料或いは更に磁性体ま
たは及びイオン石の混合物をオートクレーブ養生して硬
化させたものであることを特徴とする、特許請求の範囲
第１項及び第２項記載の成形体。
（９）火山灰、軽石、高炉スラグ、珪藻土、焼物屑、ゼ
オライト、沸石、バーミキュライト、膨脹頁岩、ベント
ナイト、シリカゲル、活性炭等の多孔質細粒のうちの１
種または２種以上、或いは更に磁性体または及びイオン
石を充分に湿らせておくか含水させておき、混練しなが
ら水硬性粉体、珪砂と石灰、または焼物原料粉を加えて
混合物となし、自然養生、蒸気養生、或いはオートクレ
ーブ養生して硬化させるか、焼結してなることを特徴と
する、透水性または及び通気性を保持した成形体の製造
法。
（１０）多孔質細骨粒のうちの１種または２種以上、或
いは更に磁性体または及びイオン石を充分に湿らせてお
くか含水させる水に、塩化カリウム、塩化カルシウム、
塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、塩化アルミニウム、
塩化コバルト、マンガン、マンガン酸塩、過マンガン酸
塩、クエン酸やリンゴ酸等の食用酸、キレート剤のうち
の１種または２種以上が含まれていることを特徴とする
、特許請求の範囲第９項記載の成形体の製造法。
（１１）火山灰、軽石、高炉スラグ、珪藻土、焼物屑、
ゼオライト、沸石、バーミキュライト、膨脹頁岩、ベン
トナイト、シリカゲル、活性炭等の多孔質細粒のうちの
１種または２種以上、或いは更に磁性体または及びイオ
ン石と、水硬性粉体、珪砂と石灰、または焼物原料粉、
及び水とを同時に混練し、混練中に空気流を作用させて
気化を連進させることにより余剰水を除去し、自然養生
、蒸気養生、或いはオートクレーブ養生して硬化させる
か、焼結してなることを特徴とする、透水性または及び
通気性を保持した成形体の製造法。
（１２）塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化ナトリウ
ム、硫酸ナトリウム、塩化アルミニウム、塩化コバルト
、マンガン、マンガン酸塩、過マンガン酸塩、クエン酸
やリンゴ酸等の食用酸、キレート剤のうちの１種または
２種以上が水に含まれていることを特徴とする、特許請
求の範囲第１１項記載の成形体の製造法。
（１３）火山灰、軽石、高炉スラグ、珪藻土、焼物屑、
ゼオライト、沸石、バーミキュライト、膨脹頁岩、ベントナイト、シリカゲル、活性炭等の
多孔質細粒のうちの１種または２種以上か、或いは更に磁性体または及びイオン石が、透水性または及び通気性を保持して結合された成形体に、流体圧をかけるか、真空吸引するか、またはその両法を行って、濾過速度を早めることを特徴とする成形体の使用法。
（１４）火山灰、軽石、高炉スラグ、珪藻土、焼物屑、
ゼオライト、沸石、バーミキュライト、膨脹頁岩、ベントナイト、シリカゲル、活性炭等の
多孔質細粒のうちの１種または２種以上か、或いは更に磁性体または及びイオン石が、透水性または及び通気性を保持して結合された成形体により、液体を濾過すると共に毛細管現象を利用して濾過液を移動させ、或いは更に気化させることを特徴とする、成形体の使用法。