JP2001316519A - 分解剤および分解方法 - Google Patents
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Abstract
分解方法を提供すること。 【解決手段】本発明の分解剤は、酸化剤として過ヨウ素
酸塩を含むもの、あるいは、過ヨウ素酸塩と、それと異
なる少なくとも1種の他の酸化剤とを含むものである。
過ヨウ素酸塩と、それと異なる少なくとも1種の他の酸
化剤とを含む場合、過ヨウ素酸塩は、他の酸化剤に対し
て5重量%以上含まれるのが好ましく、他の酸化剤とし
ては、過硫酸塩または過塩素酸塩の少なくとも一方であ
るのが好ましい。吸水性ポリマーの分解時には、吸水性
ポリマーの少なくとも一部を、含水させた状態で行うの
が好ましい。この場合、含水量は、吸水性ポリマーの重
量に対して、重量比で、5〜1000倍であるのが好ま
しい。
Description
分解する分解剤および分解方法に関するものである。
めとして種々の分野で使用されている吸水性ポリマー
は、水溶性ポリマーが三次元架橋した構造であるため、
水を吸水して膨潤はしても溶解はしない。したがって、
例えば、これらの吸水性ポリマーを利用した紙おむつ等
は、使用後、廃棄物として焼却あるいは埋め立てにより
処理される現況にあり、環境保全の面からは、好ましい
ことではない。
17784号公報には、過酸化水素で、吸水性ポリマー
を分解する廃棄方法が開示されているが、大量の過酸化
水素の使用と長時間の処理を必要とする問題点がある。
物による吸水性ポリマーの分解処理方法が開示されてい
るが、常にポリマーに空気を吹き込むなど種々の条件設
定と長時間の反応を必要とする問題がある。
は、過硫酸塩水溶液で加熱処理することによって吸水性
ポリマーを短時間で分解する方法が開示されているが、
処理できる吸水性ポリマー量は、重量比で過硫酸塩水溶
液の30分の1以下で、しかも吸水性ポリマーの全体が
水溶液で膨潤した状態でなければならず、容器や反応装
置内で1回当たり処理できるポリマー量が限られたり、
水溶液で膨潤していないポリマーは分解されなかったり
する問題がある。
れる吸水性ポリマーの分解剤および分解方法を提供する
ことを目的とする。
(1)〜(19)の本発明により達成される。
であって、酸化剤として過ヨウ素酸塩を含むことを特徴
とする分解剤。
であって、過ヨウ素酸塩と、それと異なる少なくとも1
種の他の酸化剤とを含むことを特徴とする分解剤。
化剤に対して5重量%以上含まれる上記(2)に記載の
分解剤。
は過塩素酸塩の少なくとも一方である上記(2)または
(3)に記載の分解剤。
(1)ないし(4)のいずれかに記載の分解剤。
(1)に記載の分解剤。
の濃度は、0.001重量%以上である上記(6)に記
載の分解剤。
(2)ないし(4)のいずれかに記載の分解剤。
の濃度は、0.001重量%以上である上記(8)に記
載の分解剤。
の濃度は、0.002〜10重量%である上記(8)ま
たは(9)に記載の分解剤。
も一部を、含水させた状態で、前記吸水性ポリマーを分
解する上記(1)ないし(10)のいずれかに記載の分
解剤。
の重量に対して、重量比で、5〜1000倍である上記
(11)に記載の分解剤。
量比で、0.2倍以上の前記吸水性ポリマーを分解する
上記(1)ないし(12)のいずれかに記載の分解剤。
水性ポリマーを分解する上記(1)ないし(13)のい
ずれかに記載の分解剤。
前記吸水性ポリマーを分解する上記(1)ないし(1
4)のいずれかに記載の分解剤。
ずれかに記載の分解剤を、吸水性ポリマーに接触させ
て、該吸水性ポリマーを分解することを特徴とする分解
方法。
量比で0.2倍以上の前記吸水性ポリマーを分解する上
記(16)に記載の分解方法。
水性ポリマーを分解する上記(16)または(17)に
記載の分解方法。
前記吸水性ポリマーを分解する上記(16)ないし(1
8)のいずれかに記載の分解方法。
方法について詳細に説明する。
る吸水性ポリマーとは、例えば、生理用品、紙おむつ等
の衛生用品をはじめとして種々の分野で使用される水分
を吸収することにより、湿潤または膨潤する高分子ポリ
マーのことを言う。
限定されないが、例えば、アクリル酸塩架橋重合体、イ
ソブチレン−マレイン酸塩架橋共重合体、アクリル酸エ
ステル−酢酸ビニル共重合体のケン化物架橋体、デンプ
ン−アクリル酸塩グラフト共重合体等が挙げられ、この
中でも、アクリル酸塩架橋重合体、イソブチレン−マレ
イン酸塩架橋共重合体であるのがより好ましい。
としては、特に限定されず、例えば、粉末、粒状、シー
ト状、繊維状、織布、不織布等のいかなるものであって
もよい。
酸塩を含むものである。本発明者らは、吸水性ポリマー
を効率よく分解できる分解剤について、鋭意、研究を重
ねた結果、酸化剤の1種である過ヨウ素酸塩が、例え
ば、過硫酸塩、過塩素酸塩、次亜塩素酸塩のような他の
酸化剤に比べ、吸水性ポリマーの分解能(分解効率)が
格段に優れるものであることを見い出した。
ば、過硫酸塩)を単独で(過ヨウ素酸塩を含まずに)使
用し、一度に多量の吸水性ポリマーを分解しようとした
場合、他の酸化剤を水に溶解し、この水溶液中に吸水性
ポリマーを添加、混合し、加熱すると、他の酸化剤の分
解物と水との反応から生成するヒドロキシラジカルによ
り、吸水性ポリマーに架橋・ゲル化反応(副反応)が生
じ、分解されない(または分解が著しく遅延する)こと
があるが、本発明における過ヨウ素酸塩では、吸水性ポ
リマーの分解機構が他の酸化剤のそれと異なるため、前
述の架橋・ゲル化反応は生じず、よって、吸水性ポリマ
ーの分解能に優れる。
混合して用いると、過ヨウ素酸塩および他の酸化剤は、
それぞれ、それ自体が吸水性ポリマーを分解するが、こ
れに止まらず、過ヨウ素酸塩が他の酸化剤の前述した架
橋・ゲル化反応を抑制し、他の酸化剤自体の分解能の持
続性を発現し、結果的に、吸水性ポリマーの分解能が非
常に優れたものとなることをも見い出した。
は、酸化剤として、過ヨウ素酸塩を単独で用いてもよい
し、過ヨウ素酸塩と他の酸化剤とを混合して用いてもよ
い。
して用いる場合、他の酸化剤は、過ヨウ素酸塩より比較
的入手が容易で、また、安価であるため、本発明の分解
剤も、容易かつ安価に製造することができ有利である。
酸ナトリウム、過ヨウ素酸カリウム等が好ましく用いら
れる。
ののうちの、少なくとも1種を用いることができ、これ
らの中でも、過硫酸塩または過塩素酸塩の少なくとも一
方であるのが好ましい。
例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸
ナトリウム等が挙げられ、この中でも、過硫酸カリウム
を用いるのがより好ましい。
が、例えば、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カリウム等
が挙げられ、この中でも、過塩素酸ナトリウムを用いる
のがより好ましい。
して用いる場合、過ヨウ素酸塩は、他の酸化剤に対して
5重量%以上含まれるのが好ましく、5〜50重量%含
まれるのがより好ましく、8〜40重量%含まれるのが
さらに好ましい。これにより、前述した架橋・ゲル化反
応の抑制効果をより高める能力を持つとともに、吸水性
ポリマーの分解能も向上する。
液等として用いるのが好ましい。分解剤を固体として使
用する場合には、例えば、吸水性ポリマーを水で膨潤さ
せた後、この膨潤した吸水性ポリマーに分解剤を添加す
るか、あるいは、吸水性ポリマーと分解剤とを混合した
後、水を添加するようにすればよい。
しては、例えば、粉末、粒状、ペレット等のいかなるも
のでもよい。
は、例えば、分解剤を水に溶解し、所定の濃度の水溶液
を調製した後、この水溶液に吸水性ポリマーを添加する
ようにすればよい。
素酸塩の水溶液中の濃度は、特に限定されないが、例え
ば、0.001重量%以上であるのが好ましく、0.0
05〜10重量%であるのがより好ましく、0.01〜
7重量%であるのがさらに好ましい。過ヨウ素酸塩の水
溶液中の濃度を、前記の範囲内とすることにより、吸水
性ポリマーの分解能が向上する。
に限定されないが、例えば、0.002〜10重量%で
あるのが好ましく、0.1〜8重量%であるのがより好
ましく、0.5〜5重量%であるのがさらに好ましい。
は、吸水性ポリマーの少なくとも一部を、含水させた状
態で行うのが好ましい。すなわち、水または分解剤水溶
液により湿潤または膨潤させた状態で行うのが好まし
い。
は、吸水性ポリマーの全部を膨潤させた状態でないと、
吸水性ポリマーの分解反応が進行しない。
も、吸水性ポリマーは、その全部を水(分解剤水溶液)
で膨潤させる必要はない。すなわち、吸水性ポリマーの
少なくとも一部を、含水させた状態であれば、この部分
から吸水性ポリマーの分解反応が進行し、徐々に分解領
域(分解部位)が増大していく。そして、最終的には、
吸水性ポリマー全体が分解されることになる。したがっ
て、少量の分解剤で、より多くの吸水性ポリマーを分解
することができる。
重量に対して、重量比で5〜1000倍であるのが好ま
しく、5〜500倍程度であるのがより好ましく、7.
5〜200倍程度であるのがさらに好ましい。
対して、重量比で0.2倍以上添加して分解するのが好
ましく、0.5倍以上であるのがより好ましく、1.0
倍以上であるのがさらに好ましい。これにより、一度に
分解(処理)できる吸水性ポリマーの量を増大すること
ができる。すなわち、少量の分解剤で多量の吸水性ポリ
マーを分解することができる。このため、吸水性ポリマ
ーの分解後、その分解溶液中の分解剤の残存量を少なく
することができ、分解溶液の廃棄に際して、環境汚染の
低減の面からも有利である。
度)としては、特に限定されないが、例えば、0〜10
0℃程度であるのが好ましく、5〜95℃程度であるの
がより好ましく、15〜90℃程度であるのがさらに好
ましい。
解時間)としては、例えば、酸化剤(分解剤)の種類、
水溶液中の酸化剤(分解剤)の濃度等により適宜選択す
ることができ、特に限定されないが、通常、10分間〜
50時間程度であるのが好ましく、15分間〜35時間
程度であるのがより好ましく、20分間〜24時間程度
であるのがさらに好ましい。
を、前記の範囲内とすることにより、吸水性ポリマーの
分解能が向上する。
る。
水25gに溶解し、この水溶液に、アクリル酸塩架橋重
合体(吸水性ポリマー/粒状:花王株式会社製「メリー
ズ」に使用されているもの)2.5gを添加、混合し、
80℃で25分間、吸水性ポリマーの分解を行った。
95gを蒸留水25gに溶解し、この水溶液に、前記実
施例1と同様の吸水性ポリマー3.3gを添加、混合
し、80℃で30分間、吸水性ポリマーの分解を行っ
た。
ヨウ素酸ナトリウム0.025gとを蒸留水10gに溶
解し、この水溶液に、前記実施例1と同様の吸水性ポリ
マー0.67gを添加、混合し、80℃で20分間、吸
水性ポリマーの分解を行った。
ヨウ素酸ナトリウム0.025gとを蒸留水10gに溶
解し、この水溶液に、前記実施例1と同様の吸水性ポリ
マー0.67gを添加、混合し、40℃で100分間、
吸水性ポリマーの分解を行った。
と過ヨウ素酸ナトリウム0.0078gとを蒸留水10
gに溶解し、この水溶液に、前記実施例1と同様の吸水
性ポリマー0.67gを添加、混合し、80℃で150
分間、吸水性ポリマーの分解を行った。
と過ヨウ素酸ナトリウム0.025gとを蒸留水10g
に溶解し、この水溶液に、前記実施例1と同様の吸水性
ポリマー0.67gを添加、混合し、80℃で30分
間、吸水性ポリマーの分解を行った。
8gと過ヨウ素酸ナトリウム0.01gとを蒸留水10
gに溶解し、この水溶液に、前記実施例1と同様の吸水
性ポリマー0.5gを添加、混合し、80℃で120分
間、吸水性ポリマーの分解を行った。
8gと過ヨウ素酸ナトリウム0.025gとを蒸留水1
0gに溶解し、この水溶液に、前記実施例1と同様の吸
水性ポリマー0.67gを添加、混合し、80℃で40
分間、吸水性ポリマーの分解を行った。
と過塩素酸ナトリウム0.03gと過ヨウ素酸ナトリウ
ム0.025gとを蒸留水10gに溶解し、この水溶液
に、前記実施例1と同様の吸水性ポリマー0.67gを
添加、混合し、80℃で35分間、吸水性ポリマーの分
解を行った。
078gを蒸留水10gに溶解し、この水溶液に、イソ
ブチレン−マレイン酸塩架橋共重合体(吸水性ポリマー
/粒状:株式会社クラレ製「KI−GEL 201
K」)0.67gを添加、混合し、80℃で50分間、
吸水性ポリマーの分解を行った。
gと過ヨウ素酸ナトリウム0.025gとを蒸留水10
gに溶解し、この水溶液に、前記実施例10と同様の吸
水性ポリマー0.67gを添加、混合し、80℃で30
分間、吸水性ポリマーの分解を行った。
78gと過ヨウ素酸ナトリウム0.025gとを蒸留水
10gに溶解し、この水溶液に、前記実施例10と同様
の吸水性ポリマー0.67gを添加、混合し、80℃で
60分間、吸水性ポリマーの分解を行った。
gと過塩素酸ナトリウム0.03gと過ヨウ素酸ナトリ
ウム0.025gとを蒸留水10gに溶解し、この水溶
液に、前記実施例10と同様の吸水性ポリマー0.67
gを添加、混合し、80℃で40分間、吸水性ポリマー
の分解を行った。
留水10gに溶解し、この水溶液に、前記実施例1と同
様の吸水性ポリマー0.67gを添加、混合し、80℃
で60分間、吸水性ポリマーの分解を行った。
を蒸留水10gに溶解し、この水溶液に、前記実施例1
と同様の吸水性ポリマー0.67gを添加、混合し、8
0℃で150分間、吸水性ポリマーの分解を行った。
を蒸留水25gに溶解し、この水溶液に、前記実施例1
と同様の吸水性ポリマー2.5gを添加、混合し、80
℃で120分間、吸水性ポリマーの分解を行った。
5gを蒸留水25gに溶解し、この水溶液に、前記実施
例1と同様の吸水性ポリマー2.5gを添加、混合し、
80℃で120分間、吸水性ポリマーの分解を行った。
を蒸留水25gに溶解し、この水溶液に、前記実施例1
と同様の吸水性ポリマー2.5gを添加、混合し、80
℃で180分間、吸水性ポリマーの分解を行った。
塩素酸ナトリウム0.025gとを蒸留水10gに溶解
し、この水溶液に、前記実施例1と同様の吸水性ポリマ
ー0.67gを添加、混合し、80℃で60分間、吸水
性ポリマーの分解を行った。
と過塩素酸ナトリウム0.03gとを蒸留水10gに溶
解し、この水溶液に、前記実施例1と同様の吸水性ポリ
マー0.67gを添加、混合し、80℃で80分間、吸
水性ポリマーの分解を行った。
の経過後、未分解の吸水性ポリマーは、ろ紙によりろ過
した後、水洗し、80℃で24時間乾燥した。また、生
成した架橋・ゲル化物は、水溶液中からピンセットで取
り出した後、水洗し、80℃で24時間乾燥した。この
乾燥物の重量を測定し、測定値に基づき、吸水性ポリマ
ーの分解率を求めた。この結果を表1に示す。
解剤は、いずれも吸水性ポリマーの分解能に優れるもの
であった。これに対し、比較例1〜7の各分解剤は、い
ずれも吸水性ポリマーの分解能に劣るものであった。
解能に優れる吸水性ポリマーの分解剤および分解方法を
提供することができる。
場合には、それらの相乗効果により、より一層優れた分
解能を発揮し、容易かつ安価に製造ができ有利である。
れるので、少量でより多くの吸水性ポリマーを分解する
ことができ、環境汚染の低減の面からも有利である。
Claims (19)
- 【請求項1】 吸水性ポリマーを分解する分解剤であっ
て、酸化剤として過ヨウ素酸塩を含むことを特徴とする
分解剤。 - 【請求項2】 吸水性ポリマーを分解する分解剤であっ
て、過ヨウ素酸塩と、それと異なる少なくとも1種の他
の酸化剤とを含むことを特徴とする分解剤。 - 【請求項3】 前記過ヨウ素酸塩は、前記他の酸化剤に
対して5重量%以上含まれる請求項2に記載の分解剤。 - 【請求項4】 前記他の酸化剤は、過硫酸塩または過塩
素酸塩の少なくとも一方である請求項2または3に記載
の分解剤。 - 【請求項5】 前記分解剤は、固体である請求項1ない
し4のいずれかに記載の分解剤。 - 【請求項6】 前記分解剤は、水溶液である請求項1に
記載の分解剤。 - 【請求項7】 前記過ヨウ素酸塩の前記水溶液中の濃度
は、0.001重量%以上である請求項6に記載の分解
剤。 - 【請求項8】 前記分解剤は、水溶液である請求項2な
いし4のいずれかに記載の分解剤。 - 【請求項9】 前記過ヨウ素酸塩の前記水溶液中の濃度
は、0.001重量%以上である請求項8に記載の分解
剤。 - 【請求項10】 前記他の酸化剤の前記水溶液中の濃度
は、0.002〜10重量%である請求項8または9に
記載の分解剤。 - 【請求項11】 前記吸水性ポリマーの少なくとも一部
を、含水させた状態で、前記吸水性ポリマーを分解する
請求項1ないし10のいずれかに記載の分解剤。 - 【請求項12】 含水量は、前記吸水性ポリマーの重量
に対して、重量比で、5〜1000倍である請求項11
に記載の分解剤。 - 【請求項13】 前記分解剤の重量に対して、重量比
で、0.2倍以上の前記吸水性ポリマーを分解する請求
項1ないし12のいずれかに記載の分解剤。 - 【請求項14】 0〜100℃の温度で、前記吸水性ポ
リマーを分解する請求項1ないし13のいずれかに記載
の分解剤。 - 【請求項15】 10分間〜50時間の時間で、前記吸
水性ポリマーを分解する請求項1ないし14のいずれか
に記載の分解剤。 - 【請求項16】 請求項1ないし15のいずれかに記載
の分解剤を、吸水性ポリマーに接触させて、該吸水性ポ
リマーを分解することを特徴とする分解方法。 - 【請求項17】 前記分解剤の重量に対して、重量比で
0.2倍以上の前記吸水性ポリマーを分解する請求項1
6に記載の分解方法。 - 【請求項18】 0〜100℃の温度で、前記吸水性ポ
リマーを分解する請求項16または17に記載の分解方
法。 - 【請求項19】 10分間〜50時間の時間で、前記吸
水性ポリマーを分解する請求項16ないし18のいずれ
かに記載の分解方法。
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