JP2008018352A - Recycle system and treatment device for plating washing water - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、活性光線照射器、例えば紫外線照射ランプからの紫外線照射下あるいは可視光線照射下に、光触媒とメッキ工程で使用された洗浄水とを接触させ、光触媒反応により使用済み洗浄水中の細菌類の分解を行うと共に貴金属回収の容易なメッキ洗浄水の再利用システム及び処理装置に関する。 The present invention relates to bacteria in spent washing water by photocatalytic reaction by contacting the photocatalyst with washing water used in the plating step under ultraviolet irradiation or visible light irradiation from an actinic ray irradiator, for example, an ultraviolet irradiation lamp. The present invention relates to a plating cleaning water reuse system and a processing apparatus that can easily decompose precious metals and recover precious metals.
従来、光触媒を用いた有害物質の浄化は、光触媒として粉末状の酸化チタンが主として用いられてきた。しがしながらこれら粉末状の光触媒は、取り扱いが難しい上、水の浄化においては水中に酸化チタンが混ざるために処理水から酸化チタンを分離する必要がある。 Conventionally, in the purification of harmful substances using a photocatalyst, powdered titanium oxide has been mainly used as a photocatalyst. However, these powdery photocatalysts are difficult to handle, and in purification of water, titanium oxide is mixed with water, so it is necessary to separate titanium oxide from treated water.
この問題を解決するために、基材に光触媒粉末を担持させることが行われている。例えば特許文献1に示されているように、ガラスフィルター上に酸化チタンをコーティングすることにより得られるフィルターが提案されている。また、例えば特許文献2に示されているように、目開きクロスに光触媒を担持させた光触媒担持体からなる光触媒カートリッジが提案されている。この光触媒担持体は中空円錐台形状の一定目開きクロスの積み重ね構造である。
In order to solve this problem, a photocatalyst powder is supported on a base material. For example, as shown in Patent Document 1, a filter obtained by coating titanium oxide on a glass filter has been proposed. For example, as shown in
しかしながら、一般にコーティングによる光触媒粉末の担持では被処理物との接触等により光触媒粉末が脱落しやすいために処理物に光触媒粉末が混入するという問題がある。また、特許文献2のように、クロスに触媒を担持する方法では、クロスを構成する繊維同士のブリッジングが避けられない。その結果、処理流体が繊維間を通過することが難しく、圧力損失が大きくなる。この圧力損失を回避するために、ある一定以上の目開きを規定するか、あるいは上記触媒担持体に意図的に穴を開けるという方策が取られる。器壁に単に光触媒をコーティングした浄化装置の構造では光触媒と被処理物との接触は非常に悪く、効率の良い浄化は望めない。光触媒作用による有害物質の浄化においては、光触媒と処理流体との接触を良くすることが重要である。これらの課題を解決するものとして、本発明者らは特許文献3記載の装置を提案した。
However, in general, when the photocatalyst powder is supported by coating, the photocatalyst powder is likely to fall off due to contact with the object to be processed, so that the photocatalyst powder is mixed into the object to be processed. Further, as in
近年、電子工業分野において技術革新のスピードが速く、電子回路が益々微細化されている。メッキ工程において使用する洗浄水に細菌類が含まれると製品に細菌類が付着し、回路の短絡などを生じ、製品の歩留まりが悪化する。そのため通常は、紫外線殺菌により洗浄水中の細菌類の殺菌を行なわれている。また、電子回路形成には金などの貴金属をメッキする場合があり、この場合、メッキ工程で使用される洗浄水には貴金属類が微量ではあるが含まれており、資源の有効利用の観点からこれらを回収する方法も求められている。これらの微量貴金属の回収は主に、吸着法によって行なわれている。すなわち、細菌類対策と貴金属回収が異なる工程で行なわれている。 In recent years, the speed of technological innovation in the field of electronic industry is fast, and electronic circuits are becoming increasingly finer. If bacteria are contained in the washing water used in the plating process, the bacteria adhere to the product, causing a short circuit or the like, thereby deteriorating the yield of the product. For this reason, bacteria in washing water are usually sterilized by ultraviolet sterilization. In addition, precious metals such as gold may be plated in the formation of electronic circuits. In this case, the cleaning water used in the plating process contains a small amount of precious metals, from the viewpoint of effective use of resources. There is also a need for a method of collecting these. The recovery of these trace precious metals is mainly performed by an adsorption method. In other words, measures against bacteria and precious metal recovery are performed in different steps.
紫外線による細菌類の不活化効果は様々な用途において広く用いられている。しかしながら、紫外線による不活化は細菌類の増殖能を抑えるものであることから、水中には細菌類がそのまま残存することになる。したがって、紫外線処理はメッキ工程における歩留まり向上に効果はない。また、紫外線によって不活化された細菌類は近紫外線の照射によって増殖能を回復(光回復)することが知られており、使用環境によっては紫外線は有効な手段とはいえない。一方、貴金属回収は、吸着法によって行なわれているが、これは上記細菌類対策と全く異なる工程で行なわれることになるため、殺菌対策と貴金属回収の2種類の機器を設置する必要がある。 The inactivation effect of bacteria by ultraviolet rays is widely used in various applications. However, inactivation by ultraviolet rays suppresses the ability of bacteria to grow, so that the bacteria remain in the water as they are. Therefore, the ultraviolet treatment has no effect on the yield improvement in the plating process. In addition, bacteria that have been inactivated by ultraviolet rays are known to recover their proliferation ability (photorecovery) by irradiation with near ultraviolet rays, and ultraviolet rays are not an effective means depending on the use environment. On the other hand, noble metal recovery is performed by an adsorption method, but since this is performed in a completely different process from the above-mentioned countermeasure against bacteria, it is necessary to install two types of equipment for sterilization countermeasures and noble metal recovery.
本発明の目的は、洗浄水を繰り返し循環使用しても、回路の短絡などの問題が無く、製
品歩留まりの悪化を防ぐと共に貴金属回収が容易なメッキ洗浄水の再利用システムおよびメッキ洗浄水処理装置を提供するにある。
An object of the present invention is to recycle a plating cleaning water system and a plating cleaning water treatment device that can prevent the deterioration of product yield and can easily recover precious metals even when the cleaning water is repeatedly circulated. To provide.
本発明は、メッキ工程で使用される洗浄水を浄化処理する装置において、シリカ成分を主体とする酸化物相(第1相)とTiを含む金属酸化物相(第2相)との複合酸化物からなる繊維であって、第2相を構成する金属酸化物のTiの存在割合が繊維の表層に向かって傾斜的に増大しており、光触媒機能を有するシリカ基複合酸化物繊維の不織布から形成した成形物を、反応容器内に複数段配置し、活性光線の照射下に、成形物と洗浄水とを接触させて浄化し、浄化された洗浄水を再度メッキ工程で循環使用することを特徴とするメッキ洗浄水の再利用システムを提供する。 The present invention relates to an apparatus for purifying cleaning water used in a plating process, and a composite oxidation of an oxide phase (first phase) mainly composed of a silica component and a metal oxide phase (second phase) containing Ti. A non-woven fabric of silica-based composite oxide fibers having a photocatalytic function, wherein the presence ratio of Ti of the metal oxide constituting the second phase is inclined toward the surface layer of the fibers. Place the formed molding in multiple stages in the reaction vessel, purify the molded product and cleaning water by contacting them under irradiation with actinic rays, and reuse the purified cleaning water again in the plating process. Provided is a plating cleaning water reuse system.
本発明は、成形物が円錐状、中空円錐台状又は円盤状のいずれかである上記のメッキ洗浄水の再利用システムを提供する。 The present invention provides the above-described plating cleaning water reuse system in which the molded product is in a conical shape, a hollow frustum shape, or a disk shape.
本発明は、成形物が連結棒に複数段直列状に設置されている、反応容器内への脱着自在である光触媒カートリッジとして使用される前記のメッキ洗浄水の再利用システムを提供する。 The present invention provides the above-described plating washing water reuse system used as a photocatalyst cartridge that is detachable into a reaction vessel, in which a molded product is installed in a plurality of stages in series on a connecting rod.
本発明は、成形物が少なくとも1個の開口部を備えている前記のメッキ洗浄水の再利用システムを提供する。 The present invention provides the above-described plating cleaning water recycling system, wherein the molded product has at least one opening.
本発明は、成形物が反応容器の中心軸と水平方向に反応容器内に配置されている前記のメッキ洗浄水の再利用システムを提供する。 The present invention provides the plating cleaning water recycling system in which the molded product is disposed in the reaction vessel in a direction horizontal to the central axis of the reaction vessel.
本発明は、活性光線照射器が反応容器の中心軸と平行に反応容器内及び/又は反応容器外に設けられている前記のメッキ洗浄水の再利用システムを提供する。 The present invention provides the above-described plating cleaning water reuse system in which an actinic ray irradiator is provided in the reaction vessel and / or outside the reaction vessel in parallel with the central axis of the reaction vessel.
本発明は、繊維全体に対する第1相の存在割合が98〜40重量%、第2相の存在割合が2〜60重量%である前記のメッキ洗浄水の再利用システムを提供する。 The present invention provides the above-described reuse system for plating washing water, wherein the abundance ratio of the first phase is 98 to 40% by weight and the abundance ratio of the second phase is 2 to 60% by weight with respect to the whole fiber.
本発明は、第2相を構成する金属酸化物のTiの存在割合の傾斜が、繊維表面から5〜500nmの深さで存在する前記のメッキ洗浄水の再利用システムを提供する。 The present invention provides the above reuse system for plating washing water in which the gradient of the Ti content of the metal oxide constituting the second phase exists at a depth of 5 to 500 nm from the fiber surface.
本発明は、第2相の金属酸化物がチタニアであり、その結晶粒径が15nm以下である前記のメッキ洗浄水の再利用システムを提供する。 The present invention provides the plating cleaning water recycling system, wherein the second phase metal oxide is titania and the crystal grain size is 15 nm or less.
本発明は、浄化処理に使用された成形物に付着した貴金属類を燃焼法または溶解法などにより回収する上記のメッキ洗浄水の再利用システムを提供する。 The present invention provides the above-described plating cleaning water reuse system for recovering precious metals adhering to a molded product used for purification treatment by a combustion method or a melting method.
本発明は、メッキ工程で使用される洗浄水を浄化処理する装置において、シリカ成分を主体とする酸化物相(第1相)とTiを含む金属酸化物相(第2相)との複合酸化物からなる繊維であって、第2相を構成する金属酸化物のTiの存在割合が繊維の表層に向かって傾斜的に増大しており、光触媒機能を有するシリカ基複合酸化物繊維の不織布から形成した成形物を、反応容器内に複数段配置し、活性光線の照射下に、成形物と洗浄水とを接触させることにより、メッキ洗浄水中の細菌類に由来する粒子状物を低減し、かつメッキ洗浄水中の貴金属類の回収が容易なメッキ洗浄水の処理装置を提供する。 The present invention relates to an apparatus for purifying cleaning water used in a plating process, and a composite oxidation of an oxide phase (first phase) mainly composed of a silica component and a metal oxide phase (second phase) containing Ti. A non-woven fabric of silica-based composite oxide fibers having a photocatalytic function, wherein the presence ratio of Ti of the metal oxide constituting the second phase is inclined toward the surface layer of the fibers. The formed product is arranged in a plurality of stages in the reaction vessel, and the product and cleaning water are brought into contact with each other under irradiation of actinic rays, thereby reducing particulate matter derived from bacteria in the plating cleaning water, In addition, a plating cleaning water treatment device is provided that can easily collect precious metals in plating cleaning water.
本発明によれば、メッキ工程で使用された洗浄水から、洗浄水中の細菌類の完全分解のみならず、貴金属類が光触媒表面に析出することにより回収できるメッキ洗浄水の再利用システム及び処理装置が提供される。即ち本発明によれば、製品の歩留まり低下の原因となる細菌類由来の粒子状物の低減と同時に、メッキ洗浄水中に含まれる微量な貴金属類の回収を同時に1種類の装置で行なうことができるメッキ洗浄水の再利用システム及び処理装置が提供される。 According to the present invention, from the cleaning water used in the plating process, not only the complete decomposition of bacteria in the cleaning water, but also a plating cleaning water reuse system and a processing apparatus that can be recovered by precious metals depositing on the surface of the photocatalyst. Is provided. That is, according to the present invention, it is possible to simultaneously collect a trace amount of noble metals contained in the plating washing water with one type of apparatus at the same time as reducing the particulate matter derived from bacteria that causes a decrease in product yield. A plating cleaning water reuse system and processing apparatus are provided.
本発明者らは、すでに特許第3436267号に示す光触媒を利用した浄化装置の開発に成功している。光触媒(主としてチタニア)の原理は以下の通りである。光(主として紫外線)の照射により励起し、価電子帯の電子が伝導帯へと移動する。このときチタニアの価電子帯には正孔(ホール)が生成する。この正孔はチタニア周囲の水から電子を奪うことにより強力な酸化力を持ったOHラジカルを代表とする活性酸素種を生成する。一方、伝導帯へ移動した電子はチタニア周囲の酸素を還元する。上記浄化装置は、このような特性を利用して有機物の酸化分解による環境浄化に利用されている。 The present inventors have already succeeded in developing a purification apparatus using a photocatalyst as shown in Japanese Patent No. 3436267. The principle of the photocatalyst (mainly titania) is as follows. Excited by irradiation with light (mainly ultraviolet light), electrons in the valence band move to the conduction band. At this time, holes are generated in the valence band of titania. These holes generate active oxygen species represented by OH radicals having strong oxidizing power by taking electrons from the water around the titania. On the other hand, the electrons moved to the conduction band reduce oxygen around titania. The said purification apparatus is utilized for environmental purification | cleaning by oxidative decomposition of organic substance using such a characteristic.
この浄化装置の有機物分解性能は、細菌類に対しても極めて有効であり、この浄化装置を用いることによって細菌類が完全に酸化分解され、水中に細菌類を由来とする粒子状物が大きく低減できることを本発明者らは見出した。さらに、細菌類とともに微量な貴金属類を含む水の浄化に本浄化装置を利用することにより、細菌類の完全分解だけでなく、貴金属類が光触媒表面に析出することにより回収できることを見出した。これは、上記光触媒の原理において、通常では伝導帯の電子は酸素を還元するが、水中に貴金属類イオンが存在する場合、これらは酸素よりも還元されやすいために、光触媒上で貴金属類イオンが還元されることにより析出するものであると推定される。このように、メッキ洗浄水に本浄化装置を用いることによって、製品の歩留まり低下の原因となる細菌類由来の粒子状物の低減と同時に、メッキ洗浄水中に含まれる微量な貴金属類の回収を同時に1種類の装置で行なうことが可能となる。即ち本発明によれば、特許第3436267号に示す光触媒を利用した浄化装置を活用した、浄化されたメッキ洗浄水を再度メッキ工程で循環使用するメッキ洗浄水の再利用システムが提供される。 The organic substance decomposition performance of this purification device is also extremely effective against bacteria. By using this purification device, bacteria are completely oxidized and decomposed, and particulate matter derived from bacteria in water is greatly reduced. The inventors have found that this is possible. Furthermore, it has been found that by using this purification device for purification of water containing a trace amount of noble metals together with bacteria, not only the complete decomposition of bacteria but also the precious metals can be recovered by depositing on the photocatalyst surface. This is because, in the principle of the photocatalyst, electrons in the conduction band usually reduce oxygen, but when noble metal ions are present in water, they are more likely to be reduced than oxygen, so noble metal ions are present on the photocatalyst. Presumed to be precipitated by reduction. In this way, by using this purification device for plating washing water, it is possible to reduce the amount of precious metals contained in the plating washing water at the same time as reducing the particulate matter derived from bacteria that causes a decrease in product yield. This can be done with one type of device. That is, according to the present invention, there is provided a plating cleaning water reusing system that uses the purifying device using the photocatalyst disclosed in Japanese Patent No. 3436267 to circulate and use the purified plating cleaning water again in the plating process.
本発明のシリカ基複合酸化物繊維において、シリカ成分を主体とする酸化物相(第1相)とは、非晶質であっても結晶質であっても良く、またシリカと固溶体或いは共融点化合物を形成し得る金属元素或いは金属酸化物を含有していても良い。シリカと固溶体を形成し得る金属元素(A)あるいはその酸化物がシリカと特定組成の化合物を形成し得る金属元素(B)としては特に限定されるものではないが、例えば(A)としてチタン、また(B)としてアルミニウム、ジルコニウム、イットリウム、リチウム、ナトリウム、バリウム、カルシウム、ホウ素、亜鉛、ニッケル、マンガン、マグネシウム、鉄等があげられる。 In the silica-based composite oxide fiber of the present invention, the oxide phase (first phase) mainly composed of the silica component may be amorphous or crystalline, and may be a solid solution or eutectic point with silica. You may contain the metal element or metal oxide which can form a compound. The metal element (A) capable of forming a solid solution with silica or its oxide is not particularly limited as the metal element (B) capable of forming a compound having a specific composition with silica. Examples of (B) include aluminum, zirconium, yttrium, lithium, sodium, barium, calcium, boron, zinc, nickel, manganese, magnesium, iron and the like.
この第1相は、本発明で得られる繊維の内部相を形成しており、力学的特性を負担する重要な役割を演じている。繊維全体に対する第1相の存在割合は98〜40重量%であることが好ましく、目的とする第2相の機能を十分に発現させ、なお且つ高い力学的特性をも発現させるためには、第1相の存在割合を50〜95重量%の範囲内に制御することが好ましい。 This first phase forms the internal phase of the fiber obtained in the present invention and plays an important role in bearing the mechanical properties. The ratio of the first phase to the entire fiber is preferably 98 to 40% by weight, and in order to sufficiently develop the target second phase function and also to exhibit high mechanical properties, It is preferable to control the existence ratio of one phase within the range of 50 to 95% by weight.
一方、第2相を構成する金属酸化物は、光触媒機能を発現させる上で重要な役割を演じるものである。金属酸化物相を構成する金属としては、Tiが挙げられる。この金属酸化物は、単体でもよいし、その共融点化合物やある特定元素により置換型の固溶体を形成したもの等でもよい。この繊維の表層部を構成する第2相の存在割合は、酸化物の種類により異なるが、2〜60重量%が好ましく、その機能を十分に発現させ、また高強度をも同時に発現させるには5〜50重量%の範囲内に制御することが好ましい。また、第2相のTiを含む金属酸化物の結晶粒径は15nm以下、特に10nm以下が好ましい。 On the other hand, the metal oxide constituting the second phase plays an important role in developing the photocatalytic function. Ti is mentioned as a metal which comprises a metal oxide phase. The metal oxide may be a simple substance, or may be a compound in which a substitutional solid solution is formed with the eutectic compound or a specific element. The abundance ratio of the second phase constituting the surface layer portion of the fiber is preferably 2 to 60% by weight, although it varies depending on the type of the oxide, in order to fully exhibit its function and simultaneously exhibit high strength. It is preferable to control within the range of 5 to 50% by weight. The crystal grain size of the metal oxide containing the second phase Ti is preferably 15 nm or less, particularly preferably 10 nm or less.
この第2相を構成する金属酸化物のTiの存在割合は、繊維の表面に向って傾斜的に増大しており、その組成の傾斜が明らかに認められる領域の厚さは5〜500nmの範囲に制御することが好ましいが、繊維直径の約1/3に及んでも良い。尚、本発明において、第1相及び第2相の「存在割合」とは、第1相を構成する金属酸化物と第2相を構成する金属酸化物全体、即ち繊維全体に対する第1相の金属酸化物及び第2相の金属酸化物の重量%を意味している。 The proportion of Ti present in the metal oxide constituting the second phase increases in a gradient toward the fiber surface, and the thickness of the region where the composition gradient is clearly recognized is in the range of 5 to 500 nm. However, it may be about 1/3 of the fiber diameter. In the present invention, the “existence ratio” of the first phase and the second phase means the metal oxide constituting the first phase and the whole metal oxide constituting the second phase, that is, the first phase relative to the whole fiber. By weight of metal oxide and second phase metal oxide is meant.
また、このシリカ基複合酸化物繊維は、光触媒機能を有すると同時に優れた耐熱性を有している。例えば、加熱空気中に1時間保持した後に元の繊維強度の90%以上残存する温度が1000℃である。 The silica-based composite oxide fiber has a photocatalytic function and at the same time excellent heat resistance. For example, the temperature at which 90% or more of the original fiber strength remains in heated air for 1 hour is 1000 ° C.
次に、本発明のシリカ基複合酸化物繊維の製造方法について説明する。本発明においては、主として一般式 Next, the manufacturing method of the silica group composite oxide fiber of this invention is demonstrated. In the present invention, the general formula
第1工程は、シリカ基複合繊維を製造するための出発原料として使用する数平均分子量が1,000〜50,000の変性ポリカルボシランを製造する工程である。上記変性ポリカルボシランの基本的な製造方法は、特開昭56−74126号に極めて類似しているが、本発明では、その中に記載されている官能基の結合状態を注意深く制御する必要がある。これについて以下に概説する。 The first step is a step of producing a modified polycarbosilane having a number average molecular weight of 1,000 to 50,000 used as a starting material for producing a silica-based composite fiber. The basic production method of the modified polycarbosilane is very similar to that disclosed in JP-A-56-74126, but in the present invention, it is necessary to carefully control the bonding state of the functional group described therein. is there. This is outlined below.
出発原料である変性ポリカルボシランは、主として一般式 The modified polycarbosilane as a starting material is mainly represented by the general formula
(但し、式中のRは水素原子、炭素原子数1〜4の低級アルキル基又はフェニル基を示す。)で表される主査骨格を有する数平均分子量が200〜10,000のポリカルボシランと、一般式、M(OR')n或いはMR''m(Mは少なくともTi、R'は炭素原子数1〜20個を有するアルキル基またはフェニル基、R"はアセチルアセトナート、mとnは1より大きい整数)を基本構造とするTiを含む有機金属化合物(以下、単に有機金属化合物という)とから誘導されるものである。 (Wherein R represents a hydrogen atom, a lower alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a phenyl group) and a polycarbosilane having a main skeleton represented by 200 to 10,000 , M (OR ′) n or MR ″ m (M is at least Ti, R ′ is an alkyl or phenyl group having 1 to 20 carbon atoms, R ″ is acetylacetonate, m and n are It is derived from an organometallic compound containing Ti (an integer greater than 1) having a basic structure (hereinafter simply referred to as an organometallic compound).
ここで、本発明の傾斜組成を有する繊維を製造するには、上記有機金属化合物の一部のみがポリカルボシランと結合を形成する緩慢な反応条件を選択する必要がある。その為には280℃以下、好ましくは250℃以下の温度で不活性ガス中で反応させる必要がある。この反応条件では、上記有機金属化合物はポリカルボシランと反応したとしても、1官能性重合体として結合(即ちペンダント状に結合)しており、大幅な分子量の増大は起こらない。この有機金属化合物が一部結合した変性ポリカルボシランは、ポリカルボシランと有機金属化合物の相溶性を向上させる上で重要な役割を演じる。 Here, in order to produce the fiber having the gradient composition of the present invention, it is necessary to select a slow reaction condition in which only a part of the organometallic compound forms a bond with polycarbosilane. For this purpose, it is necessary to react in an inert gas at a temperature of 280 ° C. or lower, preferably 250 ° C. or lower. Under these reaction conditions, even if the organometallic compound reacts with polycarbosilane, it is bonded as a monofunctional polymer (that is, bonded in a pendant form), and no significant increase in molecular weight occurs. The modified polycarbosilane partially bonded with the organometallic compound plays an important role in improving the compatibility between the polycarbosilane and the organometallic compound.
尚、2官能以上の多くの官能基が結合した場合は、ポリカルボシランの橋掛け構造が形成されると共に顕著な分子量の増大が認められる。この場合は、反応中に急激な発熱と溶融粘度の上昇が起こる。一方、上記1官能しか反応せず未反応の有機金属化合物が残存している場合は、逆に溶融粘度の低下が観察される。 In addition, when many functional groups more than bifunctional couple | bond together, the bridge | crosslinking structure of polycarbosilane is formed and the remarkable increase in molecular weight is recognized. In this case, a sudden exotherm and a rise in melt viscosity occur during the reaction. On the other hand, when only the above-mentioned monofunctional is reacted and an unreacted organometallic compound remains, conversely, a decrease in melt viscosity is observed.
本発明では、未反応の有機金属化合物を意図的に残存させる条件を選択することが望ましい。本発明では、主として上記変性ポリカルボシランと未反応状態の有機金属化合物或いは2〜3量体程度の有機金属化合物が共存したものを出発原料として用いるが、変性ポリカルボシランのみでも、極めて低分子量の変性ポリカルボシラン成分が含まれる場合は、同様に本発明の出発原料として使用できる。 In the present invention, it is desirable to select conditions for intentionally leaving an unreacted organometallic compound. In the present invention, a material in which the modified polycarbosilane and the unreacted organometallic compound or an organometallic compound of about 2 to 3 trimmers coexist is used as a starting material. However, even with the modified polycarbosilane alone, the molecular weight is extremely low. When the modified polycarbosilane component is included, it can be used as a starting material of the present invention.
第2工程においては、前記第1工程で得られた変性ポリカルボシラン、或いは変性ポリカルボシランと低分子量の有機金属化合物の混合物(以下前駆体ポリマーという)を溶融させて紡糸原液を造り、場合によってはこれをろ過してミクロゲル、不純物等の紡糸に際して有害となる物質を除去し、これを通常用いられる合成繊維紡糸用装置により紡糸する。紡糸する際の紡糸原液の温度は原料の変性ポリカルボシランの軟化温度によって異なるが、50〜200℃の温度範囲が有利である。上記紡糸装置において、必要に応じてノズル下部に加湿加熱筒を設けても良い。尚、繊維径は、ノズルからの吐出量と紡糸機下部に設置された高速巻き取り装置の巻き取り速度を変えることにより調整される。 In the second step, a spinning dope is prepared by melting the modified polycarbosilane obtained in the first step or a mixture of the modified polycarbosilane and a low molecular weight organometallic compound (hereinafter referred to as precursor polymer). In some cases, this is filtered to remove substances that are harmful when spinning, such as microgel and impurities, and this is spun by a commonly used synthetic fiber spinning device. The temperature of the spinning dope during spinning varies depending on the softening temperature of the raw material modified polycarbosilane, but a temperature range of 50 to 200 ° C. is advantageous. In the above spinning apparatus, a humidification heating cylinder may be provided below the nozzle as necessary. The fiber diameter is adjusted by changing the discharge amount from the nozzle and the winding speed of the high-speed winding device installed at the lower part of the spinning machine.
第2工程は、前記溶融紡糸の他に、前記第1工程で得られた前駆体ポリマーを、例えばベンゼン、トルエン、キシレンあるいはその他前駆体ポリマーを溶融することのできる溶媒に溶解させ、紡糸原液を造り、場合によってはこれをろ過してマクロゲル、不純物等紡糸に際して有害な物質を除去した後、前記紡糸原液を通常用いられる合成繊維紡糸装置により乾式紡糸法により紡糸し、巻き取り速度を制御して目的とする繊維を得ることができる。 In the second step, in addition to the melt spinning, the precursor polymer obtained in the first step is dissolved in, for example, benzene, toluene, xylene or other solvent capable of melting the precursor polymer, In some cases, this is filtered to remove harmful substances during spinning, such as macrogel and impurities, and then the spinning solution is spun by a dry spinning method with a synthetic fiber spinning device usually used, and the winding speed is controlled. The target fiber can be obtained.
これらの紡糸工程において、必要ならば、紡糸装置に紡糸筒を取り付け、その筒内の雰囲気を前記溶媒のうち少なくとも1つの気体との混合雰囲気とするか、或いは空気、不活性ガス、熱空気、熱不活性ガス、スチーム、アンモニアガス、炭化水素ガス、有機ケイ素化合物ガスの雰囲気とすることにより、紡糸筒中の繊維の固化を制御することができる。 In these spinning processes, if necessary, a spinning cylinder is attached to the spinning device, and the atmosphere in the cylinder is mixed with at least one gas of the solvent, or air, inert gas, hot air, By setting the atmosphere of heat inert gas, steam, ammonia gas, hydrocarbon gas, and organosilicon compound gas, solidification of the fibers in the spinning cylinder can be controlled.
第3工程においては、前記紡糸繊維を酸化雰囲気中で、張力または無張力の作用の下で予備加熱を行い、前記紡糸繊維の不融化を行う。この工程は、後工程の焼成の際に繊維が溶融せず、且つ隣接繊維と接着しないことを目的として行うものである。処理温度並びに処理時間は、組成により異なり、特に規定しないが、一般に50〜400℃の範囲内で、数時間〜30時間の処理上条件が選択される。また、上記酸化雰囲気中には、水分、窒素酸化物、オゾン等、紡糸繊維の酸化力を高めるものが含まれていても良く、酸素分圧を意図的に変えても良い。 In the third step, the spinning fiber is preheated in an oxidizing atmosphere under the action of tension or no tension to infusibilize the spinning fiber. This step is performed for the purpose of preventing the fibers from melting and adhering to the adjacent fibers during the subsequent baking. The treatment temperature and the treatment time vary depending on the composition and are not particularly defined, but generally, a treatment condition of several hours to 30 hours is selected within a range of 50 to 400 ° C. The oxidizing atmosphere may contain moisture, nitrogen oxide, ozone, or the like that increases the oxidizing power of the spun fiber, and the oxygen partial pressure may be changed intentionally.
ところで、原料中に含まれる低分子量物の割合によっては、紡糸繊維の軟化温度が50℃を下回る場合もあり、その場合は、あらかじめ上記処理温度よりも低い温度で、繊維表面の酸化を促進する処理を施す場合もある。尚、同第3工程並びに第2工程の際に、原料中に含まれている低分子量化合物の繊維表面へのブリードアウトが進行し、目的とする傾斜組成の下地が形成されるものと考えている。 By the way, depending on the ratio of the low molecular weight substance contained in the raw material, the softening temperature of the spun fiber may be lower than 50 ° C. In this case, the fiber surface oxidation is promoted at a temperature lower than the treatment temperature in advance. In some cases, processing is performed. In the third step and the second step, the low molecular weight compound contained in the raw material is bleed out to the fiber surface, and the base of the target gradient composition is formed. Yes.
第4工程においては、前記不融化した繊維を、張力または無張力下で、500〜1800℃の温度範囲で酸化雰囲気中において焼成し、目的とする、シリカ成分を主体とする酸化物相(第1相)とTiを含む金属酸化物相(第2相)との複合酸化物相からなり、表層に向かって第2相を構成する金属酸化物のTiの存在割合が傾斜的に増大するシリカ基複合酸化物繊維を得る。この工程において、不融化繊維中に含まれる有機物成分は基本的には酸化されるが、選択する条件によっては、炭素や炭化物として繊維中に残存する場合もある。このような状態でも、目的とする機能に支障を来さない場合はそのまま使用されるが、支障を来す場合は、更なる酸化処理が施される。その際、目的とする傾斜組成並びに結晶構造に問題が生じない温度、処理時間が選択されなければならない。 In the fourth step, the infusible fiber is baked in an oxidizing atmosphere in a temperature range of 500 to 1800 ° C. under tension or no tension, and a target oxide phase mainly composed of a silica component (first step). 1 phase) and a metal oxide phase (second phase) containing Ti, a silica in which the Ti content of the metal oxide constituting the second phase increases in a gradient toward the surface layer. A base composite oxide fiber is obtained. In this step, the organic component contained in the infusible fiber is basically oxidized, but depending on the conditions selected, it may remain in the fiber as carbon or carbide. Even in such a state, when the target function is not hindered, it is used as it is. However, when the target function is hindered, further oxidation treatment is performed. At that time, the temperature and processing time must be selected so as not to cause problems in the intended gradient composition and crystal structure.
本発明においては、上記製法により得られた光触媒機能を有するシリカ基複合酸化物繊維を短繊維にした後、ニードルパンチを行うことにより不織布とする。不織布の目付けや厚みについては特に限定は無いが通常、目付けが50〜500g/m2、厚みが0.5〜20mmのものが用いられるが、必要に応じてこの不織布を必要な厚みになるように積層しても良い。 In this invention, after making the silica group composite oxide fiber which has a photocatalytic function obtained by the said manufacturing method into a short fiber, it is set as a nonwoven fabric by performing a needle punch. Although there are no particular limitations on the basis weight and thickness of the nonwoven fabric, those with a basis weight of 50 to 500 g / m 2 and a thickness of 0.5 to 20 mm are usually used. May be laminated.
また、本発明のシリカ基複合酸化物繊維の不織布は、メルトブロー法を用いて、前記前駆体ポリマーを溶融し、溶融物を紡糸ノズルから吐出すると共に、前記紡糸ノズルの周囲から加熱窒素ガスを噴出させて紡糸し、紡糸ノズルの下部に配置した受器に紡糸繊維を捕集することにより不織布を形成させ、次いで、該不織布を不融化処理後、酸化雰囲気中で焼成することにより製造することができる。 Further, the nonwoven fabric of silica-based composite oxide fiber of the present invention melts the precursor polymer using a melt blow method, discharges the melt from a spinning nozzle, and ejects heated nitrogen gas from the periphery of the spinning nozzle. The nonwoven fabric is formed by collecting the spun fibers in a receiver disposed at the bottom of the spinning nozzle, and then firing the nonwoven fabric in an oxidizing atmosphere after infusibility treatment. it can.
紡糸ノズルの直径は通常100〜500μm程度のものを用いる。窒素ガス噴出速度は30〜300m/s程度であり、速度が速いほど細い繊維が得られる。また、窒素ガスの加熱温度は、所望の紡糸繊維が得られれば、特に制限はないが、通常500℃程度に加熱した窒素ガスを噴出させる。従来、一般的なメルトブロー法では、噴出ガスとして空気が用いられているが、前記前駆体ポリマーを紡糸するには窒素を用いる必要がある。噴出ガスとして窒素を用いることにより、安定して紡糸を行うことができる。 The diameter of the spinning nozzle is usually about 100 to 500 μm. The nitrogen gas ejection speed is about 30 to 300 m / s, and the higher the speed, the thinner the fiber. The heating temperature of the nitrogen gas is not particularly limited as long as a desired spun fiber can be obtained, but nitrogen gas heated to about 500 ° C. is usually ejected. Conventionally, in a general melt blow method, air is used as an ejection gas, but nitrogen needs to be used to spin the precursor polymer. By using nitrogen as the ejection gas, spinning can be performed stably.
また、前記前駆体ポリマーを紡糸し、紡糸ノズルの下部に配置した受器に紡糸繊維を捕集する際、吸引可能な受器を用いて、受器の下側から吸引しながら行うことが好ましい。吸引することにより、繊維が効果的にからまり、高強度の不織布が得られる。吸引速度は2〜10m/s程度の範囲が好ましい。 Further, when spinning the precursor polymer and collecting the spun fiber in a receiver disposed at the lower part of the spinning nozzle, it is preferable to use a suckable receiver while sucking from the lower side of the receiver. . By sucking, the fibers are effectively entangled and a high-strength nonwoven fabric is obtained. The suction speed is preferably in the range of about 2 to 10 m / s.
次に、得られた不織布に上記溶融紡糸の場合と同様の不融化処理及び焼成を行うことにより、本発明のシリカ基複合酸化物繊維の不織布が得られる。上記メルトブロー法により製造されるシリカ基複合酸化物繊維は、平均繊維径が1〜20μm、好ましくは、1〜8μm、より好ましくは、2〜6μmと、溶融紡糸法で製造される繊維に比べてより細いものとすることができる。これにより、繊維の表面積も大きくでき、触媒活性が増大する。また、メルトブロー法により製造される不織布は、溶融紡糸法で製造された長さ40〜50μm程度の短繊維をニードルパンチ法で不織布としたものに比べて、繊維が長いものとなる。その結果、不織布は強度が高く(引張強度2N以上)、フィルター等に加工する際に、十分なプリーツ加工性を有する。 Next, the nonwoven fabric of the silica-based composite oxide fiber of the present invention is obtained by subjecting the obtained nonwoven fabric to infusibilization treatment and baking similar to those in the case of melt spinning. The silica-based composite oxide fiber produced by the melt blow method has an average fiber diameter of 1 to 20 μm, preferably 1 to 8 μm, and more preferably 2 to 6 μm, compared to fibers produced by the melt spinning method. It can be made thinner. Thereby, the surface area of a fiber can also be enlarged and catalyst activity increases. Moreover, the nonwoven fabric manufactured by the melt blow method has a long fiber compared to the short fiber manufactured by the melt spinning method and having a length of about 40 to 50 μm formed by the needle punch method. As a result, the nonwoven fabric has high strength (tensile strength of 2N or more) and has sufficient pleatability when processed into a filter or the like.
次いで、上記により得られた不織布を所望の形状に成形し、得られた成形物を例えば連結棒のような枠体により間隔を設けて直列状に連結することにより、反応容器内に着脱可能な光触媒カートリッジが得られる。成形方法については、特に制限はないが、例えばステンレス製の金網等を支持部材として特定形状物に成形することができる。 Next, the nonwoven fabric obtained as described above is formed into a desired shape, and the obtained molded product is detachably attached to the reaction vessel by connecting in series with a space such as a connecting rod. A photocatalyst cartridge is obtained. Although there is no restriction | limiting in particular about a shaping | molding method, For example, it can shape | mold into a specific-shaped thing by using a stainless steel metal mesh etc. as a supporting member.
図1は、不織布の成形物5が中空円錐台状である本発明のメッキ洗浄水再利用システムに使用されるメッキ洗浄水処理装置を示す。このメッキ洗浄水処理装置は反応容器2の底部にメッキ洗浄水の入口7、反応容器2の天井部にメッキ洗浄水の出口8を備え、該反応容器1の中央部に保護管4内に配置された紫外線ランプ3が設置されている。入口7から供給されたメッキ工程で使用された洗浄水は、成形物5を形成する繊維一本一本の隙間を通過して、出口8から排出される。排出された洗浄水は、再度入口7から反応容器1に供給され、必要回数循環処理されることとなる。循環時間は必要に応じ適宜の時間が選択される。
FIG. 1 shows a plating cleaning water treatment apparatus used in a plating cleaning water reuse system of the present invention in which a non-woven fabric molded
図2は、不織布の成形物5が円盤状である本発明のメッキ洗浄水再利用システムに使用されるメッキ洗浄水処理装置を示す。このメッキ洗浄水処理装置は反応容器2の底部にメッキ洗浄水入口7、反応容器2の天井部に出口8を備え、反応容器2の外周部に紫外線ランプ3が設置されている。本装置においては、成形物5が連結棒6により連結された光触媒カートリッジ1が設置されている。反応容器2の入口7から供給されたメッキ工程で使用された洗浄水は、円盤状成形物の一部に設けられた開口部を経て、成形物と接触しながら、反応容器2の出口8から排出される。排出された洗浄水は、再度入口7から反応容器2に供給され、必要回数循環処理されることとなる。なお、図1、図2共に、不織布の成形物は、その周辺を結ぶ線が反応容器の中心軸に垂直方向に設置されており、紫外線ランプは反応容器の中心軸と平行に配置されている。
FIG. 2 shows a plating cleaning water treatment apparatus used in the plating cleaning water reuse system of the present invention in which the non-woven fabric molded
不織布からの成形物としては、通常金網等の支持部材の両面に不織布を固着したものが使用される。成形物から支持部材を除いたものを、燃焼又は溶解することにより貴金属類が回収される。溶解法の場合、フッ酸のような本発明で使用される不織布を溶解する溶剤が使用される。 As a molded product from a nonwoven fabric, a material in which a nonwoven fabric is fixed to both surfaces of a support member such as a wire mesh is usually used. Noble metals are recovered by burning or dissolving the product excluding the support member from the molded product. In the case of the dissolution method, a solvent that dissolves the nonwoven fabric used in the present invention, such as hydrofluoric acid, is used.
以下、本発明を実施例により説明する。
参考例1
5リットルの三口フラスコに無水トルエン2.5リットルと金属ナトリウム400gとを入れ窒素ガス気流下でトルエンの沸点まで加熱し、ジメチルジクロロシラン1リットルを1時間かけて滴下した。滴下終了後、10時間加熱還流し沈殿物を生成させた。この沈殿をろ過し、まずメタノールで洗浄した後、水で洗浄して、白色粉末のポリジメチルシラン420gを得た。ポリジメチルシラン250gを水冷還流器を備えた三口フラスコ中に仕込み、窒素気流下、420℃で30時間加熱反応させて数平均分子量が1200のポリカルボシランを得た。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples.
Reference example 1
A 5-liter three-necked flask was charged with 2.5 liters of anhydrous toluene and 400 g of metallic sodium, heated to the boiling point of toluene under a nitrogen gas stream, and 1 liter of dimethyldichlorosilane was added dropwise over 1 hour. After completion of the dropwise addition, the mixture was heated to reflux for 10 hours to form a precipitate. The precipitate was filtered, washed with methanol and then with water to obtain 420 g of white powder of polydimethylsilane. Polydimethylsilane (250 g) was charged into a three-necked flask equipped with a water-cooled reflux condenser, and heated and reacted at 420 ° C. for 30 hours under a nitrogen stream to obtain polycarbosilane having a number average molecular weight of 1200.
合成されたポリカルボシラン16gにトルエン100gとテトラブトキシチタン64gを加え、100℃で1時間予備加熱させた後、150℃までゆっくり昇温してトルエンを留去させてそのまま5時間反応させ、更に250℃まで昇温して5時間反応して変性ポリカルボシランを合成した。この変性ポリカルボシランに意図的に低分子量の有機金属化合物を共存させる目的で5gのテトラブトキシチタンを加えて、変性ポリカルボシランと低分子量有機金属化合物の混合物を得た。 After adding 100 g of toluene and 64 g of tetrabutoxytitanium to 16 g of the synthesized polycarbosilane, preheating it at 100 ° C. for 1 hour, slowly raising the temperature to 150 ° C., distilling off the toluene, and reacting for 5 hours as it is, The temperature was raised to 250 ° C. and reacted for 5 hours to synthesize modified polycarbosilane. In order to intentionally allow the low molecular weight organometallic compound to coexist with the modified polycarbosilane, 5 g of tetrabutoxytitanium was added to obtain a mixture of the modified polycarbosilane and the low molecular weight organometallic compound.
この変性ポリカルボシランと低分子量有機金属化合物の混合物をトルエンに溶解させたのちガラス製の紡糸装置に仕込み、内部を十分に窒素置換してから昇温してトルエンを留去させて、180℃で溶融紡糸を行った。紡糸繊維を、空気中、段階的に150℃まで加熱し不融化させた後、1200℃の空気中で1時間焼成を行いチタニア/シリカ繊維を得た。 The mixture of the modified polycarbosilane and the low molecular weight organometallic compound was dissolved in toluene, and then charged into a glass spinning apparatus. After the inside was sufficiently purged with nitrogen, the temperature was raised to distill off the toluene, 180 ° C. And melt spinning. The spun fiber was heated to 150 ° C. stepwise in air and infusible, and then fired in air at 1200 ° C. for 1 hour to obtain a titania / silica fiber.
得られた繊維(平均直径:13μm)は、X線回折の結果、非晶質シリカとアナターゼのチタニアからなっており、繊維全体のTi/Si(モル比)は0.17であった。また、EPMAによる構成原子の分布状態を調べたところ、最外周部から1μmの領域でTi/Si(モル比)=0.87、最外周から3〜4μmの領域でTi/Si(モル比)=0.15、中心部でTi/Si(モル比)=0.04と、表面に向ってチタンが増大する傾斜組成になっていることを確認した。同繊維の引張り強度は1.5GPaで、従来知られているゾルゲル法により得られたアナターゼ型チタニア/シリカ繊維に比べて極めて高強度を示すものであった。 As a result of X-ray diffraction, the obtained fiber (average diameter: 13 μm) was composed of amorphous silica and anatase titania, and the Ti / Si (molar ratio) of the entire fiber was 0.17. Further, when the distribution state of the constituent atoms by EPMA was examined, Ti / Si (molar ratio) = 0.87 in the region of 1 μm from the outermost periphery, and Ti / Si (molar ratio) in the region of 3-4 μm from the outermost periphery. = 0.15, Ti / Si (molar ratio) = 0.04 at the center, and it was confirmed that the gradient composition was such that titanium increased toward the surface. The tensile strength of the fiber was 1.5 GPa, which was extremely high compared to the anatase-type titania / silica fiber obtained by a conventionally known sol-gel method.
得られたチタニア/シリカ繊維を長さ50mmの短繊維にした後、ニードルパンチを行うことにより目付け100g/m2、厚さ1mmのチタニア/シリカ繊維製フェルトを得た。 The obtained titania / silica fiber was made into a short fiber having a length of 50 mm, and then needle punching was performed to obtain a titania / silica fiber felt having a basis weight of 100 g / m 2 and a thickness of 1 mm.
実施例1
参考例1で得られたチタニア/シリカ繊維製フェルトを10枚積層し、約10mmの厚みとし、これをステンレス製の金網(線径1mm、3メッシュ)を支持部材として直径約85mm、高さ41mmで中央部に直径15mmの穴を開けた中空円錐台状成形物を作成した。これを図1に示すように反応容器2に多段で配置してメッキ洗浄水処理装置を作成した。
Example 1
Ten sheets of the titania / silica fiber felt obtained in Reference Example 1 were laminated to a thickness of about 10 mm, and this was made into a stainless steel wire mesh (wire diameter 1 mm, 3 mesh) as a supporting member, with a diameter of about 85 mm and a height of 41 mm. A hollow frustum-shaped molded product having a hole with a diameter of 15 mm in the center was prepared. As shown in FIG. 1, the plating washing water treatment apparatus was prepared by arranging the
反応容器の直径は約85mmとし、40Wの紫外線ランプを用いた。この装置を用いてメッキ洗浄槽(容積3m3)の水を3000L/hの流速で循環浄化した。浄化前の水中の生菌数は3600cfu/mlであり、5μm以下の粒子状物質は5700個/mlであった。3時間循環処理後の水質を調べたところ、生菌数は20cfu/mlであり、5μm以下の粒子状物は100個/ml以下であった。このように、殺菌性能とともに、粒子状物の低減効果も確認された。さらに、処理後の水に近紫外線(波長:360nm、照射強度200μW/cm2)を1時間照射照射した後に、生菌数を再度測定したところ20cfu/mlと変化はなく、光回復現象は認められなかった。この状態で製造したメッキ製品の品質を検査したところ、洗浄槽中の細菌と粒子状物による不良率は0%であった。 The diameter of the reaction vessel was about 85 mm, and a 40 W ultraviolet lamp was used. Using this apparatus, the water in the plating washing tank (volume 3 m 3 ) was circulated and purified at a flow rate of 3000 L / h. The number of viable bacteria in the water before purification was 3600 cfu / ml, and the amount of particulate matter of 5 μm or less was 5700 / ml. When the water quality after the 3-hour circulation treatment was examined, the viable cell count was 20 cfu / ml, and the particulate matter having a size of 5 μm or less was 100 cells / ml or less. Thus, the effect of reducing particulate matter was confirmed together with the sterilization performance. Furthermore, after the irradiated water was irradiated with near-ultraviolet rays (wavelength: 360 nm, irradiation intensity 200 μW / cm 2 ) for 1 hour, the number of viable bacteria was measured again, and there was no change with 20 cfu / ml. I couldn't. When the quality of the plated product manufactured in this state was inspected, the defect rate due to bacteria and particulate matter in the cleaning tank was 0%.
比較例1
実施例1に示すメッキ洗浄水処理装置において、中空円錐台状成形物を取り外して紫外線殺菌装置を作成した。この装置を用いてメッキ洗浄槽(容積3m3)の水を3000L/hの流速で循環浄化した。浄化前の水中の生菌数は3600cfu/mlであり、5μm以下の粒子状物質は5700個/mlであった。3時間循環処理後の水質を調べたところ、生菌数は50cfu/mlであり、5μm以下の粒子状物は5500個/mlであった。さらに、処理後の水に近紫外線(波長:360nm、照射強度200μW/cm2)を1時間照射照射した後に、生菌数を再度測定したところ600cfu/mlと増殖しており、光回復現象が認められた。この状態で製造したメッキ製品の品質を検査したところ、メッキ洗浄槽中の細菌と粒子状物による不良率は20%であった。
Comparative Example 1
In the plating washing water treatment apparatus shown in Example 1, the hollow frustoconical shaped product was removed to create an ultraviolet sterilization apparatus. Using this apparatus, the water in the plating washing tank (volume 3 m 3 ) was circulated and purified at a flow rate of 3000 L / h. The number of viable bacteria in the water before purification was 3600 cfu / ml, and the amount of particulate matter of 5 μm or less was 5700 / ml. When the water quality after the 3-hour circulation treatment was examined, the viable cell count was 50 cfu / ml and the particulate matter of 5 μm or less was 5500 cells / ml. Furthermore, after the irradiated water was irradiated with near ultraviolet rays (wavelength: 360 nm, irradiation intensity 200 μW / cm 2 ) for 1 hour, and the viable cell count was measured again, it grew to 600 cfu / ml, and the photorecovery phenomenon was observed. Admitted. When the quality of the plated product manufactured in this state was inspected, the defect rate due to bacteria and particulate matter in the plating washing tank was 20%.
実施例2
実施例1に示す装置を用いてメッキ洗浄槽(容積3m3)の水を3000L/hの流速で循環浄化した。浄化前の水中の生菌数は10000cfu/mlであり、5μm以下の粒子状物質は15000個/mlであった。さらに2ppmの金イオンが含まれていた。3時間循環処理後の水質を調べたところ、生菌数は20cfu/mlであり、5μm以下の粒子状物は100個/ml以下であった。また、金イオン濃度は0.1ppm以下であった。このように、殺菌性能とともに、粒子状物の低減効果も確認された。さらに、処理後の光触媒表面をEPMAで分析した結果、成形物表面への金の析出が確認された。この成形物を燃焼、破砕、抽出を経て精製したしたところ、純度99.5%以上の金が5g回収できた。
Example 2
Using the apparatus shown in Example 1, the water in the plating cleaning tank (volume 3 m 3 ) was circulated and purified at a flow rate of 3000 L / h. The number of viable bacteria in water before purification was 10000 cfu / ml, and the amount of particulate matter of 5 μm or less was 15000 / ml. In addition, 2 ppm of gold ions were included. When the water quality after the 3-hour circulation treatment was examined, the viable cell count was 20 cfu / ml, and the particulate matter having a size of 5 μm or less was 100 cells / ml or less. The gold ion concentration was 0.1 ppm or less. Thus, the effect of reducing particulate matter was confirmed together with the sterilization performance. Furthermore, as a result of analyzing the photocatalyst surface after the treatment by EPMA, gold deposition on the surface of the molded product was confirmed. When this molded product was purified through combustion, crushing, and extraction, 5 g of gold having a purity of 99.5% or more was recovered.
比較例2
実施例1に示す装置から中空円錐台状成形物を取り外して紫外線殺菌装置を作成した。この装置を用いてメッキ洗浄槽(容積3m3)の水を3000L/hの流速で循環浄化した。浄化前の水中の生菌数は10000cfu/mlであり、5μm以下の粒子状物質は15000個/mlであった。さらに200ppmの金イオンが含まれていた。3時間循環処理後の水質を調べたところ、生菌数は50cfu/mlであり、5μm以下の粒子状物は15000個/mlであった。また、金イオン濃度は2ppmであり、生菌数以外は変化は認められなかった。
Comparative Example 2
The hollow frustum-shaped molding was removed from the apparatus shown in Example 1, and the ultraviolet sterilizer was created. Using this apparatus, the water in the plating washing tank (volume 3 m 3 ) was circulated and purified at a flow rate of 3000 L / h. The number of viable bacteria in water before purification was 10000 cfu / ml, and the amount of particulate matter of 5 μm or less was 15000 / ml. Furthermore, 200 ppm of gold ions was contained. When the water quality after the 3-hour circulation treatment was examined, the viable cell count was 50 cfu / ml and the particulate matter of 5 μm or less was 15000 cells / ml. The gold ion concentration was 2 ppm, and no change was observed except for the viable cell count.
1 光触媒カートリッジ
2 反応容器
3 紫外線ランプ
4 保護管
5 成形物
6 連結部材
7 洗浄水入口
8 洗浄水出口
9 支持部材
1
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