JP2010099576A - 油分吸着材、及び油分回収方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コアを構成する無機粒子及び金属粒子の少なくとも一方と、前記コアを被覆してなるポリマーとを具え、前記ポリマーが
分子構造A群:スチレン、ブタジエン、イソプレン、エチレン、プロピレン、及び
分子構造B群:アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリル、ビニルピリジン、ビニルアルコール、無水マレイン酸、マレイン酸
の共重合体であるようにして油分吸着材を構成する。
【選択図】なし
Description
本実施形態における油分吸着材は、無機粒子及び金属粒子の少なくとも一方がコアを構成し、ポリマーが前記コアを被覆して凝集したものである。前記無機粒子及び前記金属粒子は、油分吸着材のコアをなすものであるので、水中に短時間浸漬しても大きな化学変化を起こさないものから適宜選択する。
分子構造A群:スチレン、ブタジエン、イソプレン、エチレン、プロピレン、及び
分子構造B群:アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリル、ビニルピリジン、ビニルアルコール、無水マレイン酸、マレイン酸
の共重合体であることが必要である。
次に、上述した本実施形態の油分吸着材の製造方法について説明する。
次に、上述の油分吸着材を用いた油分回収方法について説明する。油分回収操作は、油分を含んでなる水から、前記油分を分離するものである。ここで“油分”とは、水中に混和/分散している有機物のうち、一般に常温において液体であり、水に難溶性であり、粘性が比較的高く、水よりも比重が低いものをいう。より具体的には、動植物性油脂、炭化水素、芳香油などである。これらは、脂肪酸グリセリド、石油、高級アルコールなどに代表される。これらの油類はそれぞれ有する官能基などに特徴があるので、それに応じて上記油分吸着材を構成するポリマーや官能基を選択することができる。
油分吸着材の製造
分子構造A群のスチレンと分子構造B群のアクリロニトリルを70/30の割合でランダム共重合させたポリマー6重量部を、300mlのテトラヒドロフラン中に溶解させて溶液とし、その溶液中に平均粒子径800nmの球状マグネタイト粒子40重量部(比表面積5.7m2/g)を分散させて組成物を得た。この組成物を、ミニスプレードライヤー(柴田科学株式会社製、B−290型)を用いて噴霧し、球状に凝集した平均2次粒子径が約20μmの樹脂複合体、すなわち油分吸着粒子を製造した。SEM観察を行ったところ、磁性粉が凝集したポーラス体となっていた。このようにして得られた油吸着粒子1gを1L中の水に混合したところ、良好に分散し、攪拌停止1分後においてもほとんどが水中に分散していた。
上述のようにして得た油吸着粒子1gを1Lの共栓付三角フラスコに測り取り、直鎖脂肪族の油500μLを含む水200mlを加え、よく撹拌して前記油吸着粒子に油を吸着させた。その後、磁石を用いて前記油吸着粒子を三角フラスコに取り出した後、ヘキサン100mlを添加してよく撹拌して洗浄し、油を抽出した。このヘキサンを、ガスクロマトグラフ質量分析計を用いて分析し、前記油吸着粒子の油の吸着量を求めたところ499.9μL以上(水中油分濃度検出限界以下)の油を吸着していた。
スチレンとアクリロニトリルの比を95/5に変えたこと以外は実施例1と同様に油分吸着粒子を作製した。水分散性は良好であった。同様に油分吸着量を測定したところ499.9μL以上の油を吸着し、ヘキサンでの全量脱離が確認できた。
スチレンとアクリロニトリルの比を40/60に変えたこと以外は実施例1と同様に油分吸着粒子を作製した。水分散性は良好であった。同様に油分吸着量を測定したところ499.9μL以上の油を吸着し、ヘキサンでの全量脱離が確認できた。
分子構造A群のスチレンとブタジエン、分子構造B群のアクリロニトリルを60+20/20の比となるようにした以外は実施例1と同様に油分吸着粒子を作製した。水分散性は良好であった。同様に油分吸着量を測定したところ499.9μL以上の油を吸着し、ヘキサンでの全量脱離が確認できた。
分子構造A群のスチレンと分子構造B群の無水マレイン酸とを86/14の比として得たブロック共重合体を上記ポリマーとして用いた以外は実施例1と同様に油分吸着粒子を作製した。水分散性は良好であった。同様に油分吸着量を測定したところ499.9μL以上の油を吸着し、ヘキサンでの全量脱離が確認できた。この粒子を水中で1日放置したところ、沈殿して凝集体粒子同士がさらに凝集してしまったが、十分に攪拌したところ凝集体粒子どうしの凝集がなくなり分散したため、問題なく使用が可能であった。
分子構造A群のスチレンと分子構造B群のポリビニルピリジンとを75/25の比として得たブロック共重合体を上記ポリマーとして用いた以外は実施例1と同様に油分吸着粒子を作製した。水分散性は良好であった。同様に油分吸着量を測定したところ499.9μL以上の油を吸着し、ヘキサンでの全量脱離が確認できた。この粒子を水中で1日放置したところ、沈殿して凝集体粒子同士がさらに凝集してしまったが、十分に攪拌したところ凝集体粒子どうしの凝集がなくなり分散したため、問題なく使用が可能であった。
分子構造A群のエチレンと分子構造B群のビニルアルコールとを81/19の比として得たブロック共重合体を上記ポリマーとして用い、油分吸着粒子製造時の溶媒Aを水とイソプロパノールとの混合溶媒にしたこと以外は実施例1と同様に油分吸着粒子を作製した。水分散性は良好であった。同様に油分吸着量を測定したところ499.9μL以上の油を吸着し、ヘキサンでの全量脱離が確認できた。この粒子を水中で1日放置したところ、沈殿して凝集体粒子同士がさらに凝集してしまったが、十分に攪拌したところ凝集体粒子どうしの凝集がなくなり分散したため、問題なく使用が可能であった。
マグネタイトの代わりに、平均粒子径500nmのシリカ(比表面積6.4m2/g)に代えたこと以外は実施例1と同様に油分吸着粒子を作製した。水分散性は良好であった。同様に油分吸着量を測定したところ499.9μL以上の油を吸着し、ヘキサンでの脱離が確認できた。しかし、磁性体を含有していないため水中から油分吸着粒子を分離するのに沈降させなくてはならず、時間がかかった。
Claims (5)
- コアを構成する無機粒子及び金属粒子の少なくとも一方と、
前記コアを被覆してなるポリマーとを具え、
前記ポリマーが
分子構造A群:スチレン、ブタジエン、イソプレン、エチレン、プロピレン、及び
分子構造B群:アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリル、ビニルピリジン、ビニルアルコール、無水マレイン酸、マレイン酸
の共重合体であることを特徴とする、油分吸着材。 - 前記分子構造B群は、アクリロニトリルであることを特徴とする、請求項1に記載の油分吸着材。
- 前記分子構造A群は、スチレンであることを特徴とする請求項1又は2に記載の油分吸着材。
- 前記油分吸着材において、分子構造A群と分子構造B群との割合が、分子構造A群:分子構造B群=95:5〜40:60であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一に記載の油分吸着材。
- 請求項1〜4に記載の油分吸着材を用いて水中の油分を吸着する油分回収方法。
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