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2007年11月01日
日本ガイシ株式会社

世界最大のナノセラミック膜を開発

日本ガイシ株式会社(社長:松下 雋、本社:名古屋市)は、1ナノメートル以下(サブナノ)の細孔径を持つ世界最大のセラミック製分離膜を開発しました。この大型ナノセラミック膜の実現で、これまで実用化が難しかった化学プラントでの有機溶剤からの脱水、アルコール濃縮やCO2ガス分離など、分子レベルの分離が可能になります。
既存のセラミック膜のラインアップに大型ナノセラミック膜を加えることで、マイクロメートルからサブナノメートル領域までの、あらゆるサイズの分離ニーズに応えていきます。

当社はこれまで、独自のセラミック技術を生かし、さまざまな分離膜製品を提供してきました。自動車排ガス浄化用フィルターや、市町村の浄水場の膜ろ過浄水システム、家庭用の浄水器として、また精密ろ過(MF)膜、限外ろ過(UF)膜として医薬、食品、電子分野での清澄化、除菌などに幅広く使用されています。分離膜技術は今後、分子サイズ以下での分離が可能な1ナノメートル以下(サブナノ)の領域での用途が期待されていますが、産業用途での実用化には膜面積の大型化が不可欠でした。

当社は、これまで培ってきた大型MFセラミック膜の基材製造技術と、新たに開発した薄膜成形技術を組み合わせることで、ゼオライト、炭素、シリカなどの薄膜を均一に成膜し、サブナノサイズの細孔径を持つ世界最大のセラミック膜の開発に成功しました。大型ナノセラミック膜の形状は、直径180、全長 1,000の円筒状のセラミック製基材に、内径2.5のセル約2000本を配置したハニカム(蜂の巣状)構造で、1本当たりの膜面積は15m2です。

この大型ナノセラミック膜の開発により、酢酸やIPA(イソプロピルアルコール)などの有機溶剤からの脱水、エタノールの選択的濃縮、キシレン異性体の分離、CO2ガスの分離など、これまで膜では実用化が難しかった分子レベルの分離が可能になります。有機溶剤などからの脱水では、従来の蒸留塔方式に比べて複雑な熱操作なしで分離できるため、省エネルギーやCO2排出量の削減、運転コストの低減が期待できます。また、膜1本当たりのろ過面積が大きいため膜装置のコンパクト化が可能になります。

今後、市場ニーズに合せてこれらの大型ナノセラミック膜を市場投入し、5年後の2012年度に100億円の売上げを目指しています。

なお、当社は、11月6日から9日に開催される化学工業の専門展示会『INCHEM TOKYO 2007』(会場:東京ビッグサイト)に、この大型ナノセラミック膜を出展する予定です。

大型ナノセラミック膜エレメント

大型ナノセラミック膜エレメント

セラミック膜の特長

  • 膜分離の過程で使用される溶剤、酸、アルカリなどに対して耐食性が高い。
  • 耐熱性に優れ、高温での用途に適する。
  • 耐圧性に優れ、高圧での使用も可能。
  • 膜破断がないため信頼性が高い。
  • 膜1本当たりのろ過面積が大きく設備全体のコンパクト化が可能。

大型ナノセラミック膜の適用例

従来の脱水用蒸留塔の代替および負荷低減
製品中の水分を除去し、濃縮する工程を大型脱水膜を使った設備で行うことで、従来の脱水用蒸留塔を代替したり、蒸留塔の負荷を低減したりすることができ、設備投資や運転コストを削減できる。
メタンガス濃縮設備への適用
バイオガスからメタンガスを濃縮して取り出すことができ、エネルギーを有効利用できる。

用語解説

精密ろ過(MF=Micro Filtration)
孔の大きさが約0.1マイクロメートル〜100ナノメートル程度の領域でのろ過。高分子であるタンパク質やデンプン、原虫などの微生物の分離ができる領域。
限外ろ過(UF=Ultra Filtration)
孔の大きさが約100ナノメートル〜数ナノメートル程度の領域でのろ過。孔径数ナノメートルであれば、ほぼすべての細菌やウイルスの分離が可能。

以上

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