2012 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ粒子スラリーの高速・高効率連続ろ過を可能にするスラリー前処理技術の開発
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22360385
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| Research Institution | Nagoya Industrial Science Research Institute |
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Principal Investigator |
椿 淳一郎 公益財団法人名古屋産業科学研究所, その他部局等, 研究員 (50109295)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 隆昌 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20345929)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | ナノ粒子 / クロスフロー濾過 |
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| Research Abstract |
インク模擬廃液（粒子径数十ナノメートル）を対象として，スラリー調製条件を最適化し，ケークレス高濃縮濾過システムにて濾過を行った．実際の廃液処理と同等の基準である濾液中に含まれる固形分濃度を100ppm以下にし，かつ処理後の回収粒子をできるだけ高濃度まで濃縮できる濾過条件を調査した．その結果，濾過モジュールへのスラリー投入流量には無関係に，濾過圧力（入り口圧力と出口圧力の平均値）を大きくすることが最も濾過の効率を高められることが分かった．処理後の回収濾液には固形分は検出されず，また回収粒子濃度も既存のフィルタープレスを大幅に上回る40mass%を達成することができた．フィルターの孔径は1ミクロン程度であるため，開発したケークレス高濃縮濾過システムの螺旋流による効果で孔径よりも小さい顔料粒子を漏らさずに濾過し，かつ比較的高い濾過速度を実現できたものと思われる．
上記のように，当初の目標値は良好に達成することができたが，インク廃液には顔料（固形分粒子）以外にも一部染料化し，溶存している物質も存在するため，固形分を完全に取り除いた後もわずかに着色が残った．そこで，さらなるプロセスの向上を目指して，濾液の脱色にも取り組んだ．まず，濾過操作のみでどこまで脱色が可能かを検討した．スラリー流量，濾過圧力を詳細に検討した結果，流量には臨界値が存在し，その値を下回ると粒子漏れも含んだ相当程度の着色が見られるが，それ以上であれば流量の大きさには関係なく濾液の着色の度合いは一定になること，平均濾過圧力が大きいほど着色が低減できることがわかった．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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