残留塩素除去材とその製造法
【課題】焼成せずに低温もしくは常温でそれ以上に塩素処理能力を発揮する低コストかつ実用に適した残留塩素除去材を提供する
【解決手段】亜硫酸カルシウムを主成分とする粉末をバインダーと共に金属製回転ドラム内に投入して造粒するにあたり、予め該金属製回転ドラムの内壁にプラスチック薄層を形成するとともに、バインダーを乾燥後非水溶性のものとし、かつ造粒後に非焼成乾燥させる。
【解決手段】亜硫酸カルシウムを主成分とする粉末をバインダーと共に金属製回転ドラム内に投入して造粒するにあたり、予め該金属製回転ドラムの内壁にプラスチック薄層を形成するとともに、バインダーを乾燥後非水溶性のものとし、かつ造粒後に非焼成乾燥させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水道水中に残留する遊離塩素を除去するための造粒された残留塩素除去材とその製造法に関する。
【背景技術】
【０００２】
殺菌のために水道水中に混入されている塩素は、人体をはじめとする様々な生物やある種の物品に対し悪影響を及ぼすことが明らかになっているため、使用直前にこれを除去ないし無害化させることが望ましいとされている。
【０００３】
その主な手段は不溶性の亜硫酸カルシウムに接触させることであるが、この亜硫酸カルシウムは粉末状を呈しているのが通常であるから、これをカートリッジなどに詰めて実際に使えるようにするためには、粒状に造粒加工することが事実上不可欠となってくる。
【０００４】
その造粒手段として従来は、成形助材としての粘土類やフリットのようなバインダーを亜硫酸カルシウム以外に大量に配合する必要があり、また１０００℃近くの高温で焼成する必要があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが上記のような在来技術の方法では、焼成に著しくコストがかかるばかりか、高熱処理により成形助材やバインダー等が妨げとなり、亜硫酸カルシウムの塩素処理能力が大幅にダウンしてしまうという問題点があった。本発明はかかる現状から、焼成せずに低温もしくは常温でそれ以上に塩素処理能力を発揮する低コストかつ実用に適した残留塩素除去材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明者は、プラスチックエマルジョンなど常温で硬化するバインダーを用いて造粒し、これを低温ないし常温乾燥させて粒状製品に仕上げることを試みたが、それのみでは何故か製品が黒ないし灰色に変色してしまうため、到底商品化は無理であった。
【０００７】
そこで鋭意研究開発を重ねた結果、意外にも次のような方法でこれが解決できることが判明した。
【０００８】
すなわち、亜硫酸カルシウムを主成分とする粉末をバインダーと共に金属製回転ドラム内に投入して造粒するにあたり、予め該金属製回転ドラムの内壁にプラスチック薄層を形成するとともに、バインダーを乾燥後非水溶性のものとし、かつ造粒後に非焼成乾燥させるものとする。
【０００９】
なお造粒原料として、亜硫酸カルシウム粉末の他にアルミナ或いはジルコン（酸化ジルコニウム）などの粉末を数十％程度混合して、遠赤外線やマイナスイオン放出などの機能等をもたせることにより、水のクラスターや酸化還元電位などの物性を一層好ましい状態にさせる機能を更に付与させることもできる。
【００１０】
上記工程において、金属（ステンレス）製回転ドラムの内壁にプラスチック薄層を形成させる手段としては、粘着材付きプラスチックフィルムを貼着する程度で良い。この方法でも造粒工程に十分耐えられる強度が得られることが判明した。他に樹脂系クリヤー塗料を塗装する方法等も挙げられる。
【００１１】
使用する乾燥後非水溶性のバインダーとしては、乾燥前において亜硫酸カルシウム等とよく流動性を保ちつつ混合する水性液体であると同時に、乾燥後に不溶化する必要があるから、事実上、プラスチックエマルジョンということになる。具体的にはアクリル或いはウレタン系のものが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
このような本発明の方法によって得られた粒状の製品は、白色堅牢で清潔感があり、これをカートリッジに収容すると水道水中の残留塩素を除去する能力を甚だ強力に発揮できることが判明した。すなわち、回転ドラムの内壁がプラスチック薄膜で遮断されたため、亜硫酸カルシウムの硫黄成分がドラム内壁の金属成分と反応して黒色の硫化物が生成するのをを阻止できたことにより、不純物のない白色の造粒物が得られたものと考えられる。
【００１３】
従って本発明によれば、焼成しないから残留塩素除去材のコストを大幅に低減させてしかも高度の残留塩素除去能力を発揮することができ、またマイナスイオン放出材その他の機能性物質混合の選択の範囲が広がるなどの効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
亜硫酸カルシウム粉末４０Ｗ％、水酸化アルミニウム（商品名ハイジライト：昭和電工Ｋ．Ｋ製）４０Ｗ％、シリカ粉末２０Ｗ％の混合物を、予め粘着材付きポリエステルフィルムで内貼りされた造粒用回転ドラム内に吹き付けると共に、アクリルエマルジョン希釈液（固形分約３０％）を吹き付け、粒径２〜３ｍｍの粒体に成長させてから、常温または１００〜３００℃程度で乾燥させる。
【００１５】
得られた粒体は白色で強度及び耐久性があり、その残留塩素除去効果を（株）東濃分析センター（岐阜県瑞浪市）で検査依頼した。すなわち、０．９６ｍｇ／ｌの塩素が残留している原水１００ｃｃ中に上記造粒物２０ｇを投入して１分間浸漬した水を試料水として残留塩素を測定したところ、０．０１ｍｇ／ｌ未満にまで減少したことが確認された。また同量の原水中に１０ｇの造粒物を同様に１分間浸漬した場合、更に５ｇのみで同様にした場合でも、残留塩素量は０．０１ｍｇ／ｌ未満になることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
このように本発明の残留塩素除去材は甚だ高度の塩素除去能力を有すると同時に白色で十分な耐久性があり、焼成工程を必要としないから大幅な低コスト化が可能で量産に適し、ニーズも大きいから、産業上の利用可能性は十分にある。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水道水中に残留する遊離塩素を除去するための造粒された残留塩素除去材とその製造法に関する。
【背景技術】
【０００２】
殺菌のために水道水中に混入されている塩素は、人体をはじめとする様々な生物やある種の物品に対し悪影響を及ぼすことが明らかになっているため、使用直前にこれを除去ないし無害化させることが望ましいとされている。
【０００３】
その主な手段は不溶性の亜硫酸カルシウムに接触させることであるが、この亜硫酸カルシウムは粉末状を呈しているのが通常であるから、これをカートリッジなどに詰めて実際に使えるようにするためには、粒状に造粒加工することが事実上不可欠となってくる。
【０００４】
その造粒手段として従来は、成形助材としての粘土類やフリットのようなバインダーを亜硫酸カルシウム以外に大量に配合する必要があり、また１０００℃近くの高温で焼成する必要があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが上記のような在来技術の方法では、焼成に著しくコストがかかるばかりか、高熱処理により成形助材やバインダー等が妨げとなり、亜硫酸カルシウムの塩素処理能力が大幅にダウンしてしまうという問題点があった。本発明はかかる現状から、焼成せずに低温もしくは常温でそれ以上に塩素処理能力を発揮する低コストかつ実用に適した残留塩素除去材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明者は、プラスチックエマルジョンなど常温で硬化するバインダーを用いて造粒し、これを低温ないし常温乾燥させて粒状製品に仕上げることを試みたが、それのみでは何故か製品が黒ないし灰色に変色してしまうため、到底商品化は無理であった。
【０００７】
そこで鋭意研究開発を重ねた結果、意外にも次のような方法でこれが解決できることが判明した。
【０００８】
すなわち、亜硫酸カルシウムを主成分とする粉末をバインダーと共に金属製回転ドラム内に投入して造粒するにあたり、予め該金属製回転ドラムの内壁にプラスチック薄層を形成するとともに、バインダーを乾燥後非水溶性のものとし、かつ造粒後に非焼成乾燥させるものとする。
【０００９】
なお造粒原料として、亜硫酸カルシウム粉末の他にアルミナ或いはジルコン（酸化ジルコニウム）などの粉末を数十％程度混合して、遠赤外線やマイナスイオン放出などの機能等をもたせることにより、水のクラスターや酸化還元電位などの物性を一層好ましい状態にさせる機能を更に付与させることもできる。
【００１０】
上記工程において、金属（ステンレス）製回転ドラムの内壁にプラスチック薄層を形成させる手段としては、粘着材付きプラスチックフィルムを貼着する程度で良い。この方法でも造粒工程に十分耐えられる強度が得られることが判明した。他に樹脂系クリヤー塗料を塗装する方法等も挙げられる。
【００１１】
使用する乾燥後非水溶性のバインダーとしては、乾燥前において亜硫酸カルシウム等とよく流動性を保ちつつ混合する水性液体であると同時に、乾燥後に不溶化する必要があるから、事実上、プラスチックエマルジョンということになる。具体的にはアクリル或いはウレタン系のものが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
このような本発明の方法によって得られた粒状の製品は、白色堅牢で清潔感があり、これをカートリッジに収容すると水道水中の残留塩素を除去する能力を甚だ強力に発揮できることが判明した。すなわち、回転ドラムの内壁がプラスチック薄膜で遮断されたため、亜硫酸カルシウムの硫黄成分がドラム内壁の金属成分と反応して黒色の硫化物が生成するのをを阻止できたことにより、不純物のない白色の造粒物が得られたものと考えられる。
【００１３】
従って本発明によれば、焼成しないから残留塩素除去材のコストを大幅に低減させてしかも高度の残留塩素除去能力を発揮することができ、またマイナスイオン放出材その他の機能性物質混合の選択の範囲が広がるなどの効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
亜硫酸カルシウム粉末４０Ｗ％、水酸化アルミニウム（商品名ハイジライト：昭和電工Ｋ．Ｋ製）４０Ｗ％、シリカ粉末２０Ｗ％の混合物を、予め粘着材付きポリエステルフィルムで内貼りされた造粒用回転ドラム内に吹き付けると共に、アクリルエマルジョン希釈液（固形分約３０％）を吹き付け、粒径２〜３ｍｍの粒体に成長させてから、常温または１００〜３００℃程度で乾燥させる。
【００１５】
得られた粒体は白色で強度及び耐久性があり、その残留塩素除去効果を（株）東濃分析センター（岐阜県瑞浪市）で検査依頼した。すなわち、０．９６ｍｇ／ｌの塩素が残留している原水１００ｃｃ中に上記造粒物２０ｇを投入して１分間浸漬した水を試料水として残留塩素を測定したところ、０．０１ｍｇ／ｌ未満にまで減少したことが確認された。また同量の原水中に１０ｇの造粒物を同様に１分間浸漬した場合、更に５ｇのみで同様にした場合でも、残留塩素量は０．０１ｍｇ／ｌ未満になることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
このように本発明の残留塩素除去材は甚だ高度の塩素除去能力を有すると同時に白色で十分な耐久性があり、焼成工程を必要としないから大幅な低コスト化が可能で量産に適し、ニーズも大きいから、産業上の利用可能性は十分にある。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜硫酸カルシウムを主成分とする粉末をバインダーと共に金属製回転ドラム内に投入して造粒するにあたり、予め該金属製回転ドラムの内壁にプラスチック薄層を形成するとともに、バインダーを乾燥後非水溶性のものとし、かつ造粒後に非焼成乾燥させることを特徴とする水道水中の残留塩素除去材の製造法。
【請求項２】
請求項１の方法で得られた粒状かつ非焼成の残留塩素除去材。
【請求項１】
亜硫酸カルシウムを主成分とする粉末をバインダーと共に金属製回転ドラム内に投入して造粒するにあたり、予め該金属製回転ドラムの内壁にプラスチック薄層を形成するとともに、バインダーを乾燥後非水溶性のものとし、かつ造粒後に非焼成乾燥させることを特徴とする水道水中の残留塩素除去材の製造法。
【請求項２】
請求項１の方法で得られた粒状かつ非焼成の残留塩素除去材。
【公開番号】特開２００７−１０５７１３（Ｐ２００７−１０５７１３Ａ）
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３２８０６８（Ｐ２００５−３２８０６８）
【出願日】平成１７年１０月１４日（２００５．１０．１４）
【出願人】（５０５４２０３７８）
【出願人】（５０５４２０１２７）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月１４日（２００５．１０．１４）
【出願人】（５０５４２０３７８）
【出願人】（５０５４２０１２７）
【Ｆターム（参考）】
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