JP2013166107A - System for producing water containing superfine high pressure ozone gas bubbles and method for treating polymer material surface by using produced water containing superfine high pressure ozone gas bubbles - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超微細高圧オゾンガス気泡含有水製造システムと、該システムにより生成された超微細高圧オゾンガス気泡含有水を用いた高分子材料の表面処理方法に係るもので、表面処理方法にあっては、高分子材料表面の親水性,接着性,塗装性,印刷性等を改善するための表面改質の技術に関するものである。 The present invention relates to an ultrafine high-pressure ozone gas bubble-containing water production system and a surface treatment method for a polymer material using the ultrafine high-pressure ozone gas bubble-containing water generated by the system. The present invention relates to a surface modification technique for improving the hydrophilicity, adhesiveness, paintability, printability, etc. of the polymer material surface.
一般に、高分子材料は、化学構造的に極性が低く、結晶性が高いので、その表面に印刷,メッキ,染色,塗装等の表面加工を行う場合には、何らかの表面改質処理を行う必要があった。 In general, polymer materials are low in chemical structure and high in crystallinity. Therefore, when surface processing such as printing, plating, dyeing, and painting is performed on the surface, it is necessary to perform some surface modification treatment. there were.
特開平3−195745号公報,特開平3−103448号公報及び特開平10−101820号公報に、高分子材料の表面にオゾンガスを接触させ、オゾンの酸化力によって該高分子材料の表面を改質する方法が開示され、特開平8−215618号公報には、高分子材料にオゾン水を噴射して該高分子材料表面を酸化させて改質する方法が開示されている。 In JP-A-3-195745, JP-A-3-103448 and JP-A-10-101820, ozone gas is brought into contact with the surface of the polymer material, and the surface of the polymer material is modified by the oxidizing power of ozone. JP-A-8-215618 discloses a method for injecting ozone water onto a polymer material to oxidize and modify the surface of the polymer material.
これらオゾンを用いる方法は、オゾンの強い酸化能力を利用するもので、オゾン処理によって高分子材料表面で酸化反応が生じ、水酸基,カルボニル基,アミノ基等の親水性を有する官能基を生成させると共に、表面にミクロの粗面を形成させるものである。この親水性基の生成と表面の粗面化により、高分子材料表面の印刷性,メッキ性,染色性,塗装性等を改善するものである。 These ozone-based methods utilize the strong oxidizing ability of ozone. Ozone treatment causes an oxidation reaction on the surface of the polymer material to generate hydrophilic functional groups such as hydroxyl groups, carbonyl groups, and amino groups. A micro rough surface is formed on the surface. The generation of the hydrophilic group and the roughening of the surface improve the printability, plating property, dyeability, paintability, etc. of the polymer material surface.
オゾン水を製造する「オゾン曝気法」においては、高濃度オゾンガスを水中に曝気する関係上、該高濃度オゾンガスの大気への漏出を防止するための密閉された特別なオゾン溶解容器が必要となる。 In the “ozone aeration method” for producing ozone water, a sealed special ozone dissolution container is required to prevent leakage of the high-concentration ozone gas into the atmosphere because of the aeration of the high-concentration ozone gas into the water. .
表面反応は、気−固反応となるので反応速度が遅く、特開平10−101820号公報の実施例によると1万ppmのオゾンガスで120分の反応時間を要しており、効率の良い表面処理方法となっていない。 Since the surface reaction is a gas-solid reaction, the reaction rate is slow, and according to the example of Japanese Patent Laid-Open No. 10-101820, a reaction time of 120 minutes is required with 10,000 ppm of ozone gas, and an efficient surface treatment. It is not a method.
又、オゾン水を用いる方法においては、使用するオゾン水は、オゾン発生装置で発生させたオゾンガスを水中に曝気して溶解させ、これによってオゾン水を製造する「オゾン曝気法」によって生成されたオゾン水を用いるものがあるが、この方法では、高濃度オゾン水を得ることが容易でなく、数ppm程度のオゾン水となっており、低濃度オゾン水では高分子材料との反応速度が遅く、高分子材料の表面に必要な表面性状を与えるには長時間接触させる必要がある。高濃度オゾン水を該方法に生成したにも係らず、オゾン水と接する雰囲気面の大気は、0.1ppmの許容濃度よりもはるかに低濃度にて収めることができる。オゾンを高濃度でオゾンの超微細気泡を高濃度で、かつ、安全に効率的に保持できる。 In the method using ozone water, the ozone water used is ozone generated by the “ozone aeration method” in which ozone gas generated by an ozone generator is aerated and dissolved in water to produce ozone water. Although some use water, in this method, it is not easy to obtain high-concentration ozone water, it is about several ppm ozone water, and low-concentration ozone water has a slow reaction rate with the polymer material, In order to give the surface properties necessary for the surface of the polymer material, it is necessary to make contact for a long time. Despite the generation of high-concentration ozone water by this method, the atmospheric air in contact with the ozone water can be stored at a much lower concentration than the allowable concentration of 0.1 ppm. High concentration of ozone and ultra fine bubbles of ozone can be held at high concentration and safely and efficiently.
本発明は、高濃度オゾン含有水を生成して、高分子材料の表面改質反応を行う事により、短時間で表面処理を行うことを目的とし、さらなる目的として、設備を簡素化することが容易な表面処理方法を提供するものである。 The present invention aims to perform surface treatment in a short time by generating high-concentration ozone-containing water and performing a surface modification reaction of the polymer material, and can further simplify the equipment as a further object. An easy surface treatment method is provided.
本発明は、係る観点の元になされたものであって、基本的には生成された高圧オゾンガスからなるマイクロ・ナノサイズの超微細な気泡を原料水中に含有させて半減期の長い超微細高圧オゾン気泡含有水とし、含有される超微細高圧オゾン気泡の酸化作用によって高分子材料の表面にミクロの粗面を形成させて該高分子材料の表面を改質することにより、印刷性,メッキ性,染色性,塗装性等を改善する。金属材料にあっても同様である。 The present invention has been made based on such a viewpoint, and basically includes ultrafine high-pressure bubbles having a long half-life by containing micro / nano-sized ultrafine bubbles made of high-pressure ozone gas generated in raw material water. Printability and plating properties by modifying the surface of the polymer material by forming a micro rough surface on the surface of the polymer material by the oxidation of the ultrafine high pressure ozone bubbles contained in the water containing ozone bubbles , Improve dyeability and paintability. The same applies to metal materials.
高圧オゾン気泡を含有する超微細高圧オゾンガス気泡含有水を生成し、該超微細高圧オゾンガス気泡含有水に含まれる超微細高圧オゾンガス気泡の酸化作用によって高分子材料の表面改質精度が改良された。 Ultrafine high-pressure ozone gas bubble-containing water containing high-pressure ozone bubbles was generated, and the surface modification accuracy of the polymer material was improved by the oxidation action of the ultrafine high-pressure ozone gas bubbles contained in the ultrafine high-pressure ozone gas bubble-containing water.
請求項1に記載の超微細高圧オゾンガス気泡含有水製造システムは、少なくとも、高圧酸素が充填された耐圧ボンベ1と、高圧酸素を反応させて高圧オゾンガスを生成する高圧酸素対応高圧オゾン発生器2と、通気孔を微細な連通孔もしくは微細な直通孔で形成して高圧オゾンガスの気体透過量を制御し得るナノ有孔体を気体透過面に気体透過材として配置した気体透過部3と、高圧酸素対応高圧オゾン発生器2へ送気される耐圧ボンベ1に充填された高圧酸素の圧力を調整するレギュレタ(圧力調整器)4と、不慮の際には、高圧酸素対応高圧オゾン発生器2へ送気される耐圧ボンベ1に充填された高圧酸素の送気を遮断する電磁弁5からなる高圧オゾンガス供給手段と、原水もしくは、超微細高圧オゾンガス気泡含有水を加圧して循環送水する加圧送水ポンプ6と、送水管7からなる原料水供給手段からなり、該気体透過部3に設けられた気体透過面を、送水管内を通過する水流に接する位置に設置する構成とすることにより、高圧オゾンガスが送水管内に透過されてなる高圧オゾンガス気泡発生過程の初期段階において、前記ナノ有孔体に気体透過量を制御されながら送水管内に透過されてなる高圧オゾンガス気泡を該送水管内を通過する原料水の流れにより速やかにせん断してマイクロ・ナノサイズの超微細な高圧オゾンガス気泡を含有してなる超微細高圧オゾン気泡含有水を生成し、オゾン反応槽8に貯留された該超微細高圧オゾン気泡含有水を気液混合原水とし、該気液混合原水を加圧送水ポンプ6を用いて適宜、気体透過部3へ導いて重ねて気液を混合させることにより、高濃度のオゾン含有水を生成することを特徴とする超微細高圧オゾンガス気泡含有水製造システムである。
The ultrafine high-pressure ozone gas bubble-containing water production system according to
気体透過部3に設けられた気体透過面を、送水管内を通過する水流に接する位置に設置する構成として、高圧オゾンガスが送水管内に透過されてなる高圧オゾンガス気泡発生過程の初期段階において、前記ナノ有孔体に気体透過量を制御されながら送水管内に透過されてなる高圧オゾンガス気泡を該送水管内を通過する原水もしくは気液混合原水の流れにより速やかにせん断してマイクロ・ナノサイズの超微細な高圧オゾンガス気泡を含有してなる超微細高圧オゾン気泡含有水を生成される。この操作を重ねることにより、より濃度の高い超微細高圧オゾンガス気泡含有水が生成される。
In the initial stage of the high-pressure ozone gas bubble generation process in which high-pressure ozone gas is permeated into the water pipe, the gas permeable surface provided in the gas
請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の「超微細高圧オゾンガス気泡含有水製造システム」により生成された「超微細高圧オゾンガス気泡含有水」を貯留した反応槽8に於いて、該超微細高圧オゾン気泡含有水に含まれる該超微細高圧オゾンガス気泡の酸化作用によって高分子材料、金属材料等の表面を改質する技術であり、オゾン反応槽8に貯留された該超微細高圧オゾン気泡含有水を加圧送水ポンプ6を用いて適宜、気体透過部3へ導いて重ねて気液を混合させることにより高濃度のオゾン含有水を生成することが容易になり、逸失された含有オゾンも適宜補充されることで安定した高分子材料、金属材料等の表面改質が短期になされることを特徴とする高分子材料の表面処理方法である。
The present invention described in claim 2 is the reaction tank 8 storing the “ultrafine high pressure ozone gas bubble-containing water” generated by the “ultrafine high pressure ozone gas bubble-containing water production system” described in
生成された超微細高圧オゾンガス気泡含有水は、オゾンが高分子材料の表面に高濃度に存在する事になり、高分子材料の表面改質のための反応速度が速くなって、短時間で表面改質を行う事が可能となる。 The generated ultrafine high-pressure ozone gas bubble-containing water has a high concentration of ozone on the surface of the polymer material, and the reaction speed for the surface modification of the polymer material is increased, and the surface is obtained in a short time. It becomes possible to perform reforming.
請求項3に記載の高分子材料の表面処理方法は、前記超微細高圧オゾンガス気泡含有水を加圧噴霧機器を用いてミスト状で散布することにより該超微細高圧オゾンガス気泡含有水に含まれる該超微細高圧オゾンガス気泡の酸化作用によって高分子材料の表面を改質することを最も主要な特徴とする請求項2に記載の高分子材料の表面処理方法である。
The surface treatment method for a polymer material according to
請求項4に記載の発明は、少なくとも、高圧酸素が充填された耐圧ボンベ1と、高圧酸素を反応させて高圧オゾンガスを生成する高圧酸素対応高圧オゾン発生器2と、通気孔を微細な連通孔もしくは微細な直通孔で形成して高圧オゾンガスの気体透過量を制御し得るナノ有孔体を気体透過面に気体透過材として配置した気体透過部3と、高圧酸素対応高圧オゾン発生器2へ送気される耐圧ボンベ1に充填された高圧酸素の圧力を調整するレギュレタ(圧力調整器)4と、不慮の際には、高圧酸素対応高圧オゾン発生器2へ送気される耐圧ボンベ1に充填された高圧酸素の送気を遮断する電磁弁5からなる高圧オゾンガス供給手段と、原水もしくは、超微細高圧オゾンガス気泡含有水を加圧して循環送水する加圧送水ポンプ6と、送水管7からなる原料水供給手段からなり、該気体透過部3に設けられた気体透過面を、送水管内を通過する水流に接する位置に設置する構成とすることにより、高圧オゾンガスが送水管内に透過されてなる高圧オゾンガス気泡発生過程の初期段階において、前記ナノ有孔体に気体透過量を制御されながら送水管内に透過されてなる高圧オゾンガス気泡を該送水管内を通過する原料水の流れにより速やかにせん断してマイクロ・ナノサイズの超微細な高圧オゾンガス気泡を含有してなる超微細高圧オゾン気泡含有水を生成し、オゾン反応槽8に貯留された該超微細高圧オゾン気泡含有水を気液混合原水とし、該気液混合原水を加圧送水ポンプ6を用いて適宜、気体透過部3へ導いて重ねて気液を混合させることで高濃度のオゾン含有水が生成されることから、容量の大きなオゾン反応槽を必要としないことを特徴とする超微細高圧オゾンガス気泡含有水製造システムであり、容量の大きなオゾン反応槽を必要としないことで、システムの軽量化が図られ、手押し車、台車等に載置することにより、搬送の容易な超微細高圧オゾンガス気泡含有水製造システムが提供される。
The invention described in claim 4 includes at least a pressure-
請求項5に記載の超微細高圧オゾンガス気泡含有水製造システムは、通気孔を微細な連通孔もしくは微細な直通孔で形成して高圧オゾンガスの気体透過量を制御し得るナノ有孔体が高分子樹脂フィルムにクレーズを生成してなる気体透過性フィルムにて構成されることを特徴とする超微細高圧オゾンガス気泡含有水製造システムである。 6. The ultrafine high-pressure ozone gas bubble-containing water production system according to claim 5, wherein the nanoporous material capable of controlling the gas permeation amount of the high-pressure ozone gas by forming the vent holes as fine communication holes or fine direct holes is a polymer. An ultrafine high-pressure ozone gas bubble-containing water production system comprising a gas permeable film formed by forming crazes on a resin film.
本発明の超微細高圧オゾンガス気泡含有水は、オゾンが高分子材料の表面に高濃度に存在する事になり、高分子材料の表面改質のための反応速度が速くなって、短時間で表面改質を行う事が可能となる。 The ultrafine high-pressure ozone gas bubble-containing water of the present invention has a high concentration of ozone on the surface of the polymer material, the reaction rate for the surface modification of the polymer material is increased, and the surface is recovered in a short time. It becomes possible to perform reforming.
図1は、本発明の超微細高圧オゾンガス気泡含有水製造システムの概略説明図であって、1は耐圧ボンベ、2は高圧オゾン発生器、3は気体透過部、4はレギュレタ(圧力調整器)、5は電磁弁、6は加圧送水ポンプ(循環送水ポンプ)、7は送水管、8はオゾン反応槽、9は送気管である。 FIG. 1 is a schematic explanatory view of the ultrafine high-pressure ozone gas bubble-containing water production system of the present invention, wherein 1 is a pressure cylinder, 2 is a high-pressure ozone generator, 3 is a gas permeation section, and 4 is a regulator (pressure regulator). 5 is an electromagnetic valve, 6 is a pressurized water supply pump (circulation water supply pump), 7 is a water supply pipe, 8 is an ozone reaction tank, and 9 is an air supply pipe.
本発明の、超微細高圧オゾンガス気泡含有水製造システムは、高圧オゾンガス供給手段を高圧酸素が充填された耐圧ボンベ1と、高圧酸素を反応させて高圧オゾンガスを生成する高圧酸素対応高圧オゾン発生器2と、通気孔を微細な連通孔もしくは微細な直通孔で形成して高圧オゾンガスの気体透過量を制御し得るナノ有孔体を気体透過面に気体透過材として配置した気体透過部3と、高圧酸素対応高圧オゾン発生器2へ送気される耐圧ボンベ1に充填された高圧酸素の圧力を調整するレギュレタ(圧力調整器)4と、不慮の際には、高圧酸素対応高圧オゾン発生器2へ送気される耐圧ボンベ1に充填された高圧酸素の送気を遮断する電磁弁5で構成し、原水供給手段を、原水もしくは超微細高圧オゾンガス気泡含有水を加圧して循環送水する加圧送水ポンプ6と、送水管7で構成すると共に、気液混合手段として該気体透過部3に設けられた気体透過面を、送水管内を通過する水流に接する位置に設置する構成とすることにより、高圧オゾンガスが送水管内に透過されてなる高圧オゾンガス気泡発生過程の初期段階において、前記ナノ有孔体に気体透過量を制御されながら送水管内に透過される高圧オゾンガス気泡を送水管内を通過する水の流れにより速やかにせん断してマイクロ・ナノサイズの超微細な高圧オゾンガス気泡を含有してなる超微細高圧オゾン気泡含有水を生成し、オゾン反応槽8に貯留された該超微細高圧オゾン気泡含有水を気液混合原水として、該気液混合原水を加圧送水ポンプ(循環送水ポンプ)6を用いて適宜、気体透過部3へ導き重ねて気液を混合させることにより高濃度のオゾン含有水が生成されることを特徴とする超微細高圧オゾンガス気泡含有水製造システムである。
The ultrafine high-pressure ozone gas bubble-containing water production system of the present invention comprises a high-pressure ozone gas supply means, a pressure-
[超微細な気泡の生成]
高圧オゾンガスが、気体透過面に気体透過材として配置された、通気孔を微細な連通孔もしくは微細な直通孔で形成して高圧オゾンガスの気体透過量を制御し得るナノ有孔体を透過して気体透過面になす超微細気泡発生過程の初期段階において、送水管内を通過する原料水の流れにより速やかにせん断されてマイクロ・ナノサイズの超微細な気泡状で原料水中に含有される。詳しくは、ナノ有孔体を構成する微細な連通孔もしくは微細な直通孔を拡張して強制的に透過しようとする高圧オゾンガスが、前記微細な連通孔もしくは微細な直通孔に透過量を制限されながら徐々に水中に透過されるとともに、送水管を通過する水流により、気体透過面に成長する気泡がその初期段階において速やかにせん断されることで、高圧オゾンガスを成分とする超微細な気泡が原料水中に含有される。
[Generation of ultrafine bubbles]
The high-pressure ozone gas is placed on the gas permeation surface as a gas permeable material, penetrates through a nano-porous body that can control the gas permeation amount of high-pressure ozone gas by forming a vent hole with a fine communication hole or a fine direct hole. In the initial stage of the process of generating ultrafine bubbles on the gas permeation surface, it is quickly sheared by the flow of raw material water passing through the water pipe and contained in the raw material water in the form of micro / nano-sized ultrafine bubbles. Specifically, the high-pressure ozone gas that attempts to forcibly permeate by expanding the fine communication holes or the fine direct holes that constitute the nanoporous material is limited in the amount of permeation to the fine communication holes or the fine direct holes. While being gradually permeated into the water, the bubbles that grow on the gas permeable surface are quickly sheared in the initial stage by the water flow passing through the water pipe, so that ultrafine bubbles containing high-pressure ozone gas as raw materials. Contained in water.
[加圧された微細な気泡]
物理的性質として、蒸留水中での微細な気泡は、気泡径に関係なく−30〜−50mV程度の電位を有しているため、気泡の表面がOH−等の陰イオンで囲まれ、その周囲にH+(H3O+)等の陽イオンが覆っているような構造となっている。そして、微細な気泡は通常の気泡と比較するに比表面積が大きく、表面張力が効果的に作用するため内圧が高いものとなっている。
[Pressurized fine bubbles]
As a physical property, fine bubbles in distilled water have a potential of about −30 to −50 mV regardless of the bubble diameter, so that the surface of the bubbles is surrounded by anions such as OH − and the surroundings. In this structure, cations such as H + (H 3 O + ) are covered. Fine bubbles have a larger specific surface area than ordinary bubbles and have a high internal pressure because surface tension acts effectively.
本発明は、強い酸化能力を有するオゾンを、高圧オゾンとして原水に含有させることによりさらに気泡の内圧を高くして高分子材料の表面改質を効率よく行うことを主要な要素としており、加圧された高圧オゾンガスからなる超微細な気泡が容易に液中に含有される。加圧された微細な気泡が容易に液中に含有されることは、次式により表される。
w=kP
この式においてwは液体に溶ける気体の質量、Pは気体の圧力であり、kは比例定数である。このことから、含有される気体の質量は気体の圧力に正比例することが解る。つまり液体に気体が含有されるときには、その液体に接触している気体の圧力が高くなるほど多くの気体が液体に含有されることになるのである。
The main element of the present invention is to efficiently improve the surface of the polymer material by increasing the internal pressure of the bubbles by adding ozone having a strong oxidizing ability to the raw water as high-pressure ozone. Ultrafine bubbles made of the high-pressure ozone gas are easily contained in the liquid. The fact that the pressurized fine bubbles are easily contained in the liquid is expressed by the following formula.
w = kP
In this equation, w is the mass of the gas dissolved in the liquid, P is the pressure of the gas, and k is a proportionality constant. From this, it is understood that the mass of the contained gas is directly proportional to the gas pressure. In other words, when a gas is contained in the liquid, more gas is contained in the liquid as the pressure of the gas in contact with the liquid increases.
本発明において、高圧オゾンガスを成分とする超微細な気泡を含有する水を製造する装置は、液体を水とし、気体を高圧オゾンガスとした場合に、水中に200nm〜5μm程度の超微細な気泡が容易に生成される装置であって、水中に生成された微細な気泡は目視できるものでも、浮力が小さく、水中を漂う、一方視認できない超微細な気泡にあっては水に溶け込みあるいは混合されて水中に滞留する超微細気泡を豊富に含有する気液混合水を生成するシステムである。 In the present invention, an apparatus for producing water containing ultrafine bubbles containing high-pressure ozone gas as a component has an ultrafine bubble of about 200 nm to 5 μm in water when the liquid is water and the gas is high-pressure ozone gas. It is a device that is easily generated, and even if fine bubbles generated in the water are visible, the buoyancy is small and drifts in the water, while ultra-fine bubbles that are not visible are dissolved or mixed in the water. This is a system that generates gas-liquid mixed water containing abundant ultrafine bubbles that stay in water.
[ナノ有孔体]
本発明に採用されるナノ有孔体は、通気孔を微細な連通孔もしくは微細な直通孔で形成して高圧オゾンガスの気体透過量を制御し得る通気体であることが望ましく、高分子樹脂フィルムにクレーズを生成してなる通気性フィルム(クレーズフィルム)が機能的にも取り扱いの容易さからも適した素材であると云えるが、気体の透過量を制御し得る素材であれば特に限定されることはないが、耐オゾン性を有する素材もしくは耐オゾン処理がなされている素材であることが必要となる。耐オゾン性を有する素材について、樹脂としてはフッ素系樹脂、金属としては、ステンレス,インコネル,さらにはテエフロン,シリコンラバー等の素材を挙げることができる。
[Nanoporous material]
The nanoporous material employed in the present invention is desirably a gas-permeable material capable of controlling the gas permeation amount of high-pressure ozone gas by forming the air holes with fine communication holes or fine direct holes, and is a polymer resin film. It can be said that a breathable film (craze film) formed by forming a craze is a material suitable for functional and ease of handling, but is not particularly limited as long as it is a material that can control the amount of gas permeation. However, it is necessary that the material has ozone resistance or is subjected to ozone resistance treatment. As for the material having ozone resistance, examples of the resin include a fluorine resin, and examples of the metal include stainless steel, Inconel, Teflon, and silicon rubber.
[クレーズフィルム]
ナノ有孔体の1つであるクレーズフィルムは、気体は透過するが水や油等の液体は透過させないという特質を有するフィルムであり、樹脂膜にクレージング処理を施すことにより気体透過性を発現させたフィルムである。クレーズは、基本的に、特許第3156058号公報に開示されているものと同様なものであり、樹脂フィルムの分子配向の方向と略平行に、幅が一般に0.5〜100μm、好ましくは1〜50μmのものである。このクレーズが、フィルムの厚み方向に貫通しているクレーズの数の割合が全クレーズの数に対して10%以上、好ましくは20%以上、特に好ましくは40%以上必要であり、貫通している割合が上記範囲未満であると十分な通気性が得られ難くなる。ここで言うクレーズとは、樹脂膜の表面に現れる表面クレーズと内部に発生する内部クレーズを含むものであって、微細なひび状の模様を有する領域を言う。
[Craze film]
A craze film, which is one of the nanoporous materials, is a film that has the property of allowing gas to permeate but not liquid such as water or oil. Film. The craze is basically the same as that disclosed in Japanese Patent No. 315658, and generally has a width of 0.5 to 100 μm, preferably 1 to approximately parallel to the direction of molecular orientation of the resin film. 50 μm. The ratio of the number of crazes penetrating in the thickness direction of the film is 10% or more, preferably 20% or more, particularly preferably 40% or more, and penetrating with respect to the number of all crazes. When the ratio is less than the above range, it is difficult to obtain sufficient air permeability. The craze mentioned here includes a surface craze appearing on the surface of the resin film and an internal craze generated inside, and refers to a region having a fine cracked pattern.
[超微細気泡の成分]
本発明においては泡の成分として、高圧酸素を反応させて高圧オゾンガスを生成する高圧酸素対応高圧オゾン発生器で生成された高圧オゾンガスを主たる要素としているが、状況に応じて空気中に存在する窒素、酸素、精製された二酸化炭素、酸素等を単独或いは、複合して採用することにより材質に適した高分子材料の表面処理がなされる。
[Components of ultrafine bubbles]
In the present invention, the main component is the high-pressure ozone gas generated by the high-pressure oxygen-compatible high-pressure ozone generator that generates high-pressure ozone gas by reacting high-pressure oxygen as the foam component, but nitrogen present in the air depending on the situation By using oxygen, purified carbon dioxide, oxygen or the like alone or in combination, a surface treatment of a polymer material suitable for the material is performed.
本発明の、超微細高圧オゾンガス気泡含有水製造システムにより生成された超微細高圧オゾンガス気泡含有水は主に、次にあげる処理に優れた効果が現れる。 The ultrafine high-pressure ozone gas bubble-containing water produced by the ultrafine high-pressure ozone gas bubble-containing water production system of the present invention has an excellent effect mainly in the following treatments.
[表面改質処理]
高分子材料の表面改質にあっては表面が活性化し、印刷、接着性が大幅に向上する。従来、装飾や電磁シールドを目的とした高分子材料のメッキ工程においては、クロム酸による前処理が行われていたが、クロムの使用は公害の面で好ましくなく、多種の高分子材料の表面改質にオゾンが使用されるようになった。
[Surface modification treatment]
In the surface modification of the polymer material, the surface is activated, and printing and adhesion are greatly improved. Conventionally, pretreatment with chromic acid has been performed in the plating process of polymer materials for the purpose of decoration and electromagnetic shielding. However, the use of chromium is not preferable in terms of pollution, and surface modification of various polymer materials is required. Ozone has been used for quality.
オゾン使用の一例として、半導体製造工程では基板表面に付着した有機物の精密洗浄の他、有機シランとオゾンでSiO2膜を形成させるCVD(Chemical Vapor Deposition)成膜技術に用いられていることがあげられ、また、酸化物超伝導薄膜の形成にもオゾンが利用可能となっている。基材の表面処理やシリコン基板表面の清浄化にオゾンを使用した場合、他の乾式清浄化法に比べて照射損傷が抑制される。 As an example of the use of ozone, in the semiconductor manufacturing process, in addition to precision cleaning of organic substances adhering to the substrate surface, it is used for CVD (Chemical Vapor Deposition) film forming technology in which an SiO 2 film is formed with organosilane and ozone. In addition, ozone can be used to form an oxide superconducting thin film. When ozone is used for the surface treatment of the base material and the cleaning of the surface of the silicon substrate, irradiation damage is suppressed as compared with other dry cleaning methods.
本発明の、超微細高圧オゾンガス気泡含有水製造システム並びに生成された超微細高圧オゾンガス気泡含有水は、高分子材料,金属材料等の各種材料の表面処理に優位性を有する他、溶解、酸化、殺菌、消臭、漂白、脱臭、脱色、反応促進等の諸効果に優れることから、医療、農業、水産業、環境、水処理、鉱,工業、土木,建築等、オゾンガスが活用される分野において利用され、特に、高濃度のオゾンガス含有水をを得られることから、排水処理や水質浄化等の水処理関係における活用が期待される。 The ultrafine high-pressure ozone gas bubble-containing water production system of the present invention and the generated ultrafine high-pressure ozone gas bubble-containing water have advantages in surface treatment of various materials such as polymer materials and metal materials, as well as dissolution, oxidation, Excellent in various effects such as sterilization, deodorization, bleaching, deodorization, decolorization, and reaction promotion. In fields where ozone gas is used, such as medicine, agriculture, fisheries, environment, water treatment, mining, industry, civil engineering, and construction. In particular, since high-concentration ozone gas-containing water can be obtained, it is expected to be used in water treatment related to wastewater treatment and water purification.
1 耐圧ボンベ
2 高圧オゾン発生器
3 気体透過部
4 レギュレタ(圧力調整器)
5 電磁弁
6 加圧送水ポンプ(循環ポンプ)
7 送水管
8 オゾン反応槽
9 送気管
10 ナノ有孔体
11 気体透過面
W 気液混合原水
O3 オゾンガス
DESCRIPTION OF
5 Solenoid valve 6 Pressurized water pump (circulation pump)
7 Water supply pipe 8 Ozone reaction tank 9
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