細菌・ウイルス・濁質・油除去などの分離・吸着・濾過
タキエンジニアリング株式会社

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ゼータマックス吸着ファイバー

濾過とは

濾過とは、何らかの液体の中に混濁している粒子を取り除く行為であり、様々な濾過技術があります。

調整された孔を膜に設けて、孔の径により液中の混濁している微粒子を除去するのに使用される製品はフィルターカートリッジと言い、ナイロンメッシュや金属メッシュなどのように数百ミクロン以上の物体を分離するフィルターカートリッジから、0.1ミクロンや0.45ミクロンの細孔を用いて、細菌・バクテリアを除去するフィルターカートリッジ、イオンや塩類を除去することを目的として使用されるフィルターカートリッジ(逆浸透膜メンブレン)などがあります。

フィルターカートリッジを用いない方法では、遠心力により微粒子の沈降速度を加速させて、液中の微粒子を分離除去するサイクロンフィルターや遠心分離装置。紫外線・オゾンなどを用いて、細菌の殺菌・有機物分解を行う装置があります。

その他にも、活性炭吸着、イオン交換樹脂、砂濾過、濾過助剤を用いた方法など、多くの濾過技術があります。

ゼータマックス吸着ファイバーは、吸着原理を利用した濾過技術となります。

液体の中に混濁している微粒子の粒子表面電位と、ゼータマックス吸着ファイバーの表面電位の作用により、液中に分散する微粒子を吸着し、液体から分離除去します。

除去対象物質は、下記となります。

・液中で、粒子表面ゼータ電位がマイナスになっている粒子(負電荷を帯びている粒子)

・数nm以上の粒子

・細菌

・ウイルス

・タンパク質

・コロイダルシリカ

・油(エマルジョン・水溶性油など) → 吸着分離実験

・顔料 → 吸着分離実験

・濁質成分

 

ゼータマックス吸着ファイバーの仕様

 

濾過原理

ゼータマックス吸着ファイバーは、液中の細菌・ウイルス・タンパク質・コロイダル粒子・顔料・油などの濁り成分や微粒子を吸着分離します。

上記の細菌・ウイルス・タンパク質・コロイダル粒子・顔料・油などの濁りの成分は、液体の中では図1のとおり粒子表面のゼータ電位がマイナスとなっています(負電荷を帯びている)。したがって、各微粒子は互いに反発しあって、凝集・沈降を起こさずに浮遊し続けます。

通常はこのような物体は、細孔を有したフィルターカートリッジで濾過をしますが、この場合対象物質より小さな細孔を有したフィルターカートリッジを用いなければならず、圧力抵抗の増大や、製造コストがかかるなどの問題が発生します。

また、油のような粘性物質を濾過する場合、フィルターカートリッジの細孔に粘性物質が捕捉されると、その粘性により周囲細孔も閉塞し、効率の悪い濾過となります。

 

ゼータマックス吸着ファイバーは、通常のフィルターカートリッジのような細孔による物理濾過ではなく、物体の電位差を利用した表面吸着作用により、液中から微粒子を吸着分離します。

図1のとおりPHが中性付近の液中の物体は、粒子表面ゼータ電位がほとんどの物体でマイナスになっています。たいして、ゼータマックス吸着ファイバーの表面ゼータ電位はプラスになっています。

液中の浮遊粒子は、ゼータマックス吸着ファイバーの層を通過する時に、あたかも磁石に吸いよせられる鉄のように引き付けられ、ゼータマックス吸着ファイバーの表面に吸着されて、液中より分離されます。

この時、ゼータマックス吸着ファイバーは数ミクロン程度の粒子間の空間になっていますが、ナノオーダーの粒子を吸着捕捉します。したがいまして、通常のフィルターカートリッジと比較しますと、粘性物質による膜閉塞などは起こり難いろ過方法となります。

 

ゼータマックス吸着ファイバーの仕様

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