JP2015205229A - Cylindrical filter for cesium ion adsorption - Google Patents

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健太郎 三谷
Kentaro Mitani
健太郎 三谷
耕二 吉田
Koji Yoshida
耕二 吉田
眞矢 樋口
Shinya Higuchi
眞矢 樋口
橋本 富也
Tomiya Hashimoto
富也 橋本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cylindrical cartridge filter which makes a cesium ion adsorbent fixed firmly and causes very little falling-off, has an excellent cesium ion adsorption capacity and combines the excellent cesium ion adsorption capacity and an ability of removing fine particles adsorbing cesium.SOLUTION: A cylindrical filter is laminated with nonwoven fabrics containing two or more fibers with a difference in melting point of 30°C or greater and/or a fiber consisting of polymers having a difference in melting point of 30°C or greater and located adjacently or being in the form of a sheath-core structure. At least one of the nonwoven fabrics is a nonwoven fabric fixed with a cationic polymer compound containing a tertiary or quaternary ammonium group, and other nonwoven fabrics are nonwoven fabrics fixed with a cationic polymer compound containing a tertiary or quaternary ammonium group and a cesium adsorbent.

Description

本発明は、セシウムイオン吸着用筒状フィルターに関するものであり、詳しくはセシウムイオン吸着剤の脱落の少ない筒状フィルターであって、優れたセシウムイオン吸着性能及び微粒子除去能力の両方を兼ね備えた筒状フィルターに関するものである。   The present invention relates to a cylindrical filter for adsorbing cesium ions, and more specifically, a cylindrical filter in which the cesium ion adsorbent is less removed, and has both excellent cesium ion adsorption performance and fine particle removal ability. It relates to filters.

従来より、濾過層の構成成分として繊維を用いた筒状フィルターは、濾過対象液が、中空円筒状に形成された濾過層の最外周部から中心部に集められる間に、濾過層により濾過対象液中の微粒子を捕捉できるように構成されている。   Conventionally, a cylindrical filter using fibers as a constituent component of a filtration layer is filtered by the filtration layer while the filtration target liquid is collected from the outermost periphery of the filtration layer formed in a hollow cylindrical shape to the center. It is configured to capture fine particles in the liquid.

このような筒状フィルターは、製薬工業、電子工業等における精製水の濾過、飲料水製
造工程内における飲料水の濾過、自動車工業における塗装剤の濾過等、各種産業界におい
て広く利用されている。
Such cylindrical filters are widely used in various industries such as filtration of purified water in the pharmaceutical industry, electronics industry, etc., filtration of drinking water in the manufacturing process of drinking water, and filtration of coating agents in the automobile industry.

上記のような分野に使用されてきた筒状フィルターとしては、特許文献1には、ステープル繊維をカードで開繊して熱接着性複合繊維のウェブとし、このウェブを加熱しながら巻回し、複合繊維の低融点成分で熱接着した筒状フィルター、特許文献2には、スパンボンド不織布製造手法により得られたウェブを用いて、特許文献1と同様に作成した筒状フィルターが記載されている。これらの筒状フィルターは、熱接着性複合繊維が使用されており、濾過圧の上昇によっても熱接着された繊維間の剥離が起こり難いため、安定した捕捉精度が得られるといった利点がある。   As a cylindrical filter that has been used in the above fields, Patent Document 1 discloses that a staple fiber is opened with a card to form a web of a heat-adhesive composite fiber, and this web is wound while being heated to form a composite. A cylindrical filter thermally bonded with a low-melting-point component of fiber, Patent Document 2, describes a cylindrical filter prepared in the same manner as Patent Document 1 using a web obtained by a spunbond nonwoven fabric manufacturing method. These cylindrical filters use heat-adhesive conjugate fibers and have an advantage that stable capture accuracy can be obtained because separation between the heat-bonded fibers hardly occurs even when the filtration pressure is increased.

また、特許文献3には、メルトブロー紡糸をしながら繊維径を変化させて堆積して得られた極細複合繊維ウェブを、熱処理して巻芯に巻き取った後、巻芯を抜き取ることによって得られた筒状フィルターが記載されている。   Further, Patent Document 3 is obtained by heat-treating an ultrafine composite fiber web obtained by changing the fiber diameter while melt blow spinning and winding the wound core around the core, and then extracting the core. A cylindrical filter is described.

更に、特許文献4〜6には、熱融着性複合繊維を含む繊維集合層を熱融着温度に加熱し、巻芯に巻き付け、引き続き所望の穴径を有するシート(例えば、濾紙、メンブレンフィルター等)を繊維集合層とともに巻き込んで精密濾過層を形成した後、繊維集合層のみを巻き取って前濾過層を形成し、冷却後巻芯を抜き取って得られた精密濾過用筒状フィルターが記載されている。   Further, Patent Documents 4 to 6 disclose a sheet (for example, filter paper, membrane filter) having a desired hole diameter after heating a fiber assembly layer containing a heat-fusible conjugate fiber to a heat-fusing temperature, winding it around a core. Etc.) are wound together with the fiber assembly layer to form a microfiltration layer, and then the microfiltration tubular filter obtained by winding only the fiber assembly layer to form a pre-filtration layer and extracting the core after cooling is described. Has been.

特開昭52−152575号公報JP-A-52-152575 特開平8−226064号公報JP-A-8-222604 特開平5−96110号公報JP-A-5-96110 特公昭56−49605号公報Japanese Patent Publication No.56-49605 特開2006−150222号公報JP 2006-150222 A 特開2004−851号公報JP 2004-851 A

しかしながら、これら筒状フィルターは、製薬工業、電子工業で使用される精製水の濾過、食品工業におけるアルコール飲料の製造工程における濾過、自動車工業における塗装剤の濾過に用いられるものであり、セシウムイオンを吸着するものではなかった。さらには、これら筒状フィルターをセシウムイオン吸着用とする場合には、該筒状フィルターに含まれる放射性セシウムを高濃度に吸着した吸着剤が脱落するとさらなる環境汚染を起こす為、深刻な事態となりうるとの問題があった。加えて、放射性セシウムにより汚染された地域の河川においては、セシウムイオンは水中に溶解しているものだけでなく、砂等の微粒子に吸着されている状態で存在する場合があることから、セシウムイオンを吸着するだけでなく、砂等の微粒子をも吸着する必要がある。そのため、優れたセシウムイオン吸着性能と微粒子除去能力の両方を兼ね備えた筒状フィルターが求められている。   However, these cylindrical filters are used for filtration of purified water used in the pharmaceutical industry and electronics industry, filtration in the production process of alcoholic beverages in the food industry, and filtration of coating agents in the automobile industry. It was not adsorbed. Furthermore, when these cylindrical filters are used for cesium ion adsorption, if the adsorbent that adsorbs radioactive cesium contained in the cylindrical filter at a high concentration falls off, it may cause further environmental pollution, which may be a serious situation. There was a problem with. In addition, in rivers in areas contaminated with radioactive cesium, cesium ions are not only dissolved in water, but may be adsorbed by fine particles such as sand. In addition to adsorbing, it is also necessary to adsorb fine particles such as sand. Therefore, a cylindrical filter having both excellent cesium ion adsorption performance and fine particle removal capability is required.

本発明の課題は、上記のような問題を解消することであり、本発明は強固にセシウムイオン吸着剤を固着させ脱落が非常に少ない、優れたセシウムイオン吸着能を有する筒状カートリッジフィルターであり、優れたセシウムイオン吸着能とセシウムを吸着した微粒子の除去能力の両方を兼ね備えた筒状カートリッジフィルターを提供するものである。   An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems, and the present invention is a cylindrical cartridge filter having an excellent cesium ion adsorption ability, which firmly adheres a cesium ion adsorbent and has very little dropout. The present invention provides a cylindrical cartridge filter having both excellent cesium ion adsorption ability and removal ability of fine particles adsorbed with cesium.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の不織布を積層して筒状フィルターとすることにより、セシウムイオン吸着能に優れ、且つ、吸着剤の脱落が非常に少なく、微粒子除去能力を兼ね備えたセシウムイオン吸着用筒状フィルターとなることを見出し、本発明に到達した。
すなわち本発明は、以下の(1)〜(4)を要旨とするものである。
(1)30℃以上の融点差がある2種以上の繊維及び/または30℃以上の融点差があるポリマーが隣接または芯鞘構造となっている繊維を含む不織布を積層した筒状フィルターであって、前記不織布の少なくとも1種が第3級または第4級アンモニウム基を含むカチオン性高分子化合物が固着された不織布であり、他の不織布が第3級または第4級アンモニウム基を含むカチオン性高分子化合物及びセシウムイオン吸着剤が固着された不織布を含むことを特徴とするセシウムイオン吸着用筒状フィルター。
(2)前記セシウムイオン吸着剤がプルシアンブルー型錯体であることを特徴とする(1)に記載のセシウムイオン吸着用筒状フィルター。
(3)前記30℃以上の融点差がある2種以上の繊維及び/または30℃以上の融点差があるポリマーが隣接または芯鞘構造となっている繊維が、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリオレフィン系繊維、ポリ乳酸系繊維からなる群より選択された1またはそれ以上の繊維で構成されていることを特徴とする(1)または(2)記載のセシウムイオン吸着用筒状フィルター。
(4)前記30℃以上の融点差がある2種以上の繊維及び/または30℃以上の融点差があるポリマーが隣接または芯鞘構造となっている繊維の低融点側の繊維またはポリマーの融点が、100〜190℃であることを特徴とする(1)〜(3)いずれかに記載のセシウムイオン吸着用筒状フィルター。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present invention are excellent in cesium ion adsorption ability and very little loss of adsorbent by laminating a specific nonwoven fabric into a cylindrical filter. The present inventors have found that the present invention is a cesium ion-adsorbing cylindrical filter having a fine particle removing ability.
That is, the gist of the present invention is the following (1) to (4).
(1) It is a cylindrical filter in which two or more kinds of fibers having a melting point difference of 30 ° C. or higher and / or a non-woven fabric including fibers having a melting point difference of 30 ° C. or higher and fibers having an adjacent or core-sheath structure are laminated. And at least one of the non-woven fabrics is a non-woven fabric to which a cationic polymer compound containing a tertiary or quaternary ammonium group is fixed, and the other non-woven fabric is cationic containing a tertiary or quaternary ammonium group. A cylindrical filter for adsorbing cesium ions, comprising a non-woven fabric to which a polymer compound and a cesium ion adsorbent are fixed.
(2) The cylindrical filter for cesium ion adsorption according to (1), wherein the cesium ion adsorbent is a Prussian blue type complex.
(3) The two or more kinds of fibers having a melting point difference of 30 ° C. or higher and / or the fibers in which the polymer having a melting point difference of 30 ° C. or higher is adjacent or in a core-sheath structure are polyester fibers, polyamide fibers, The cylindrical filter for cesium ion adsorption according to (1) or (2), wherein the cylindrical filter is composed of one or more fibers selected from the group consisting of polyolefin fibers and polylactic acid fibers.
(4) Two or more types of fibers having a melting point difference of 30 ° C. or more and / or a low melting side fiber or polymer melting point of a fiber having a polymer having an adjacent or core-sheath structure with a melting point difference of 30 ° C. or more. Is a cylindrical filter for cesium ion adsorption according to any one of (1) to (3), wherein the temperature is 100 to 190 ° C.

本発明のセシウムイオン吸着用筒状フィルターは、特定の不織布を積層した筒状フィルターであって、前記不織布の少なくとも1種が第3級または第4級アンモニウム基を含むカチオン性高分子化合物が固着された不織布であり、他の不織布が第3級または第4級アンモニウム基を含むカチオン性高分子化合物及びセシウムイオン吸着剤が固着された不織布を含むことにより、セシウムイオン吸着能に優れ、且つ、吸着剤の脱落が非常に少なく、微粒子除去能力を兼ね備えたセシウムイオン吸着用筒状フィルターを提供することが可能となる。   The cylindrical filter for cesium ion adsorption according to the present invention is a cylindrical filter in which a specific nonwoven fabric is laminated, and at least one of the nonwoven fabrics is fixed with a cationic polymer compound containing a tertiary or quaternary ammonium group. A non-woven fabric, and the other non-woven fabric includes a non-woven fabric to which a cationic polymer compound containing a tertiary or quaternary ammonium group and a cesium ion adsorbent are fixed. It is possible to provide a cylindrical filter for adsorbing cesium ions that has a very small amount of adsorbent falling off and also has a fine particle removing ability.

本発明に用いる不織布シートの熱処理プレス装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the heat processing press apparatus of the nonwoven fabric sheet used for this invention. 本発明に用いる筒状フィルターの巻き取り装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the winding apparatus of the cylindrical filter used for this invention. 本発明に用いる筒状フィルターの巻き取り装置の他の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows another example of the winding apparatus of the cylindrical filter used for this invention. 本発明に用いる筒状フィルターの実体積計算のための各径を示す該略図である。It is this schematic which shows each diameter for the real volume calculation of the cylindrical filter used for this invention. 本発明に用いる筒状フィルターを示す該略図である。It is this schematic which shows the cylindrical filter used for this invention.

以下、本発明の詳細を説明する。   Details of the present invention will be described below.

本発明のセシウムイオン吸着用筒状フィルターは、30℃以上の融点差のある2種以上の繊維及び/または30℃以上の融点差があるポリマーが隣接または芯鞘構造となっている繊維を含む不織布からなることが必要である。   The cylindrical filter for adsorbing cesium ions of the present invention includes two or more types of fibers having a melting point difference of 30 ° C. or higher and / or fibers in which a polymer having a melting point difference of 30 ° C. or higher has an adjacent or core-sheath structure. It is necessary to consist of a nonwoven fabric.

30℃以上の融点差のある2種以上の繊維及び/または30℃以上の融点差があるポリマーが隣接または芯鞘構造となっている繊維の組み合わせは特に限定されないが、ポリエステル繊維とポリエチレン繊維、ポリエステル繊維とポリプロピレン繊維、ポリアミド繊維とポリエチレン繊維、ポリアミド繊維とポリプロピレン繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維とポリブチレンテレフタレート繊維、ポリエステル繊維と第三成分を共重合し低融点化したポリエステル繊維、ナイロン6繊維とナイロン66繊維、熱可塑性繊維とセルロース系繊維や動物性繊維などの天然繊維、熱可塑性繊維と活性炭繊維、または上記繊維を構成する複数のポリマーをサイドバイサイド、芯鞘構造等の複合構造とした繊維、上記天然繊維などを1種または2種以上複合したものなどが挙げられる。本発明においては、後述するように低融点側の繊維または低融点側のポリマーを含む繊維を熱融着性繊維と呼ぶことがある。   The combination of two or more kinds of fibers having a melting point difference of 30 ° C. or higher and / or fibers having a melting point difference of 30 ° C. or higher adjacent to each other or having a core-sheath structure is not particularly limited. Polyester fiber and polypropylene fiber, Polyamide fiber and polyethylene fiber, Polyamide fiber and polypropylene fiber, Polyethylene terephthalate fiber and polybutylene terephthalate fiber, Polyester fiber copolymerized with polyester fiber and low melting point, Nylon 6 fiber and Nylon 66 Fibers, thermoplastic fibers and natural fibers such as cellulosic fibers and animal fibers, thermoplastic fibers and activated carbon fibers, or fibers having a composite structure such as side-by-side, core-sheath structure, etc. 1 or 2 types of fiber Such as those above composite can be mentioned. In the present invention, as will be described later, a fiber having a low melting point or a fiber containing a polymer having a low melting point may be referred to as a heat-fusible fiber.

なお、30℃以上の融点差とは、単一樹脂からなる2種以上の繊維の場合はその2種以上の樹脂の融点差をいい、融点が異なる樹脂からなる複合構造とした繊維の場合はその異なる樹脂の融点差をいい、単一樹脂からなる繊維及び/又は融点が異なる樹脂からなる複合構造とした繊維の組み合わせの場合は、最も高い融点と最も低い融点との差をいう。   The difference in melting point of 30 ° C. or more refers to the difference in melting point between two or more types of resins in the case of two or more fibers made of a single resin, and in the case of fibers having a composite structure made of resins having different melting points. The difference between the melting points of the different resins refers to the difference between the highest melting point and the lowest melting point in the case of a combination of fibers made of a single resin and / or a composite structure made of resins having different melting points.

30℃以上の融点差のある2種以上の繊維及び/または30℃以上の融点差があるポリマーが隣接または芯鞘構造となっている繊維を混合し、後述する所定の熱融着温度に加熱することで低融点側の繊維またはポリマーが軟化して融着性を発揮するようになるとともに高融点側のポリマーは非融着部としてその繊維構造を保持することができる。   Mix two or more kinds of fibers having a melting point difference of 30 ° C. or more and / or fibers having a melting point difference of 30 ° C. or more adjacent to each other or a core-sheath structure, and heat to a predetermined heat fusion temperature described later. As a result, the fiber or polymer on the low melting point side softens and exhibits fusion properties, and the polymer on the high melting point side can retain its fiber structure as a non-fused portion.

該融点差が30℃未満であると、温度差が少ないために、加工温度のブレにより低融点側の繊維または低融点側のポリマーが溶解時に繊維構造を保持するための非融着繊維も溶解し、セシウムを含む処理水との接触面積が減少するため吸着能が低下するので好ましくない。   When the difference in melting point is less than 30 ° C., the temperature difference is small, and therefore, the low melting point fiber or the low melting point polymer is melted to retain the fiber structure when the low melting point polymer melts due to processing temperature fluctuations. However, since the contact area with the treated water containing cesium is reduced, the adsorptive capacity is lowered, which is not preferable.

なお、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリオレフィン系繊維、などにおいては、セシウム吸着剤の固着性の観点から、表面をレーザー処理、紫外線照射、プラズマ処理、電子線処理などにより、水酸基、硫酸基などの官能基を導入したものが好ましい。   In the case of polyester fibers, polyamide fibers, polyolefin fibers, etc., from the viewpoint of fixing of the cesium adsorbent, the surface is treated with laser treatment, ultraviolet irradiation, plasma treatment, electron beam treatment, etc., hydroxyl groups, sulfate groups, etc. Those having the functional group are preferably introduced.

本発明における30℃以上の融点差のある2種以上の繊維及び/または30℃以上の融点差があるポリマーが隣接または芯鞘構造となっている繊維の形態は特に限定されないが、長繊維、短繊維、仮撚加工糸、紡績糸、スリットヤーンなどが挙げられる。   The form of the fiber in which two or more kinds of fibers having a melting point difference of 30 ° C. or higher and / or a polymer having a melting point difference of 30 ° C. or higher in the present invention has an adjacent or core-sheath structure is not particularly limited. Examples thereof include short fibers, false twisted yarns, spun yarns, and slit yarns.

さらに、30℃以上の融点差のある2種以上の繊維及び/または30℃以上の融点差があるポリマーが隣接または芯鞘構造となっている繊維の低融点側の繊維または低融点側のポリマーの融点は、110〜190℃が好ましく、130〜170℃がより好ましい。後述するように、本発明の繊維構造物にセシウムイオン吸着剤を固着する際に熱処理する必要があるため、該低融点側の繊維または低融点側のポリマーの融点を110〜190℃とすることで、該固着熱処理においても繊維構造物が形態をより良好に保持できるとともに、ロール形態での保管時の熱安定性がより高く好ましい。   Further, two or more types of fibers having a melting point difference of 30 ° C. or higher and / or a polymer having a melting point difference of 30 ° C. or higher and a fiber having a low melting point side or a polymer on a low melting point side of a fiber having an adjacent or core-sheath structure. The melting point of is preferably 110 to 190 ° C, more preferably 130 to 170 ° C. As will be described later, since it is necessary to perform heat treatment when fixing the cesium ion adsorbent to the fiber structure of the present invention, the melting point of the low melting point side fiber or the low melting point side polymer is set to 110 to 190 ° C. In the fixing heat treatment, the fiber structure can hold the form better, and the heat stability during storage in the roll form is higher and preferable.

本発明の不織布は、30℃以上の融点差がある2種以上の繊維及び/または30℃以上の融点差があるポリマーが隣接または芯鞘構造となっている繊維がほぼ均一に分散されたものであり、例えば、カード方式、エアレイド方式、水流交絡方式、ニードルパンチ方式など、湿式でも乾式でも構わず、公知の方法にて作成した繊維ウェブから不織布を製造することができる。なお、水に溶解しているセシウムイオンを吸着する目的から、シートの高い空隙率の観点から、短繊維で構成される短繊維不織布が好ましい。   The nonwoven fabric of the present invention has two or more kinds of fibers having a melting point difference of 30 ° C. or more and / or fibers having a melting point difference of 30 ° C. or more and fibers having an adjacent or core-sheath structure dispersed almost uniformly. For example, a wet method or a dry method such as a card method, an airlaid method, a hydroentanglement method, or a needle punch method may be used, and a nonwoven fabric can be produced from a fiber web prepared by a known method. In addition, the short fiber nonwoven fabric comprised from a short fiber is preferable from the viewpoint of the high porosity of a sheet | seat from the objective of adsorb | sucking the cesium ion melt | dissolved in water.

30℃以上の融点差のある2種以上の繊維及び/または30℃以上の融点差があるポリマーが隣接または芯鞘構造となっている繊維の低融点側の繊維及び低融点側のポリマーの混率は、不織布を構成する全構成繊維の全質量のうち、10質量%以上が好ましく、10〜90質量%がより好ましく、20〜80質量%がさらに好ましい。該混率を10質量%以上とすることで、セシウムイオン吸着剤の固着熱処理時に該繊維構造物の空隙をより良好に保持することが可能であり、さらには低融点側の繊維及びポリマーの溶解時に該繊維構造物の空隙を閉塞させたり、セシウムイオンを含む処理水との接触面積が減少することが少なく、また処理水を通水した際の筒状フィルターの圧力損失が低く維持されるため好ましい。加えて、セシウムイオン吸着剤の脱落も抑えられるため好ましい。   Mixing ratio of two or more kinds of fibers having a melting point difference of 30 ° C. or more and / or a fiber having a melting point difference of 30 ° C. or more and a fiber having a low melting point and a fiber having a low melting point adjacent to or in a core-sheath structure Is preferably 10% by mass or more, more preferably 10 to 90% by mass, and still more preferably 20 to 80% by mass in the total mass of all the constituent fibers constituting the nonwoven fabric. By setting the mixing ratio to 10% by mass or more, it is possible to better maintain the voids of the fiber structure during the fixing heat treatment of the cesium ion adsorbent, and further, when the fibers and the polymer on the low melting point side are dissolved. It is preferable because the gap of the fiber structure is blocked or the contact area with the treated water containing cesium ions is reduced, and the pressure loss of the cylindrical filter when the treated water is passed is kept low. . In addition, it is preferable because the cesium ion adsorbent can be prevented from falling off.

本発明で用いられる不織布を構成する繊維の単繊維繊度は特に限定されないが、セシウムイオン吸着剤の固着性の観点から、3dtex以下が好ましく、2dtex以下がより好ましい。単繊維繊度の繊度を3dtex以下とすることにより、不織布の空隙を含めた表面積がより向上するため、後述するカチオン性高分子化合物の固着量が増大し、結果としてセシウムイオン吸着剤の担持率が向上するため固着能が向上するものと推測される。   Although the single fiber fineness of the fiber which comprises the nonwoven fabric used by this invention is not specifically limited, From a sticking viewpoint of a cesium ion adsorption agent, 3 dtex or less is preferable and 2 dtex or less is more preferable. By setting the fineness of the single fiber fineness to 3 dtex or less, the surface area including the voids in the nonwoven fabric is further improved, so that the amount of the cationic polymer compound to be described later increases, and as a result, the loading rate of the cesium ion adsorbent is increased. It is estimated that the fixing ability is improved because of the improvement.

本発明の筒状フィルターに使用する不織布シートは、厚さが0.2〜1.0mmが好ましく、0.3〜0.8mmがより好ましい。また、当該不織布シートの密度は、0.1〜0.5g/cm3が好ましい。 The nonwoven fabric sheet used for the cylindrical filter of the present invention preferably has a thickness of 0.2 to 1.0 mm, more preferably 0.3 to 0.8 mm. The density of the nonwoven fabric sheet is preferably 0.1 to 0.5 g / cm 3 .

当該不織布シートの厚さを0.2〜1.0mmとすることにより、例えば、後述する製造方法において、当該不織布シートを円筒状に巻く際に適度な張力を掛けることができるため繊維材料がより均一に分散した筒状フィルターとなるとともに、所定の外径の筒状に巻いた切断部における段差(外径差)が低く抑えられるため好ましい。さらに、当該不織布シート密度を0.1〜0.5g/cmとすることにより、セシウムイオンを吸着する際の吸着性能が適度なものとなるとともに、通水時の圧力損失が適度なものとなるため好ましい。 By setting the thickness of the non-woven fabric sheet to 0.2 to 1.0 mm, for example, in the manufacturing method described later, an appropriate tension can be applied when the non-woven fabric sheet is wound into a cylindrical shape. It is preferable because the tubular filter is uniformly dispersed and the step (outer diameter difference) at the cut portion wound into a cylindrical shape with a predetermined outer diameter is suppressed low. Furthermore, by setting the non-woven fabric sheet density to 0.1 to 0.5 g / cm 3 , the adsorption performance at the time of adsorbing cesium ions becomes moderate, and the pressure loss at the time of passing water is moderate. Therefore, it is preferable.

本発明の筒状フィルターは、前記不織布を積層した筒状フィルターであって、前記不織布の少なくとも1種が第3級または第4級アンモニウム基を含むカチオン性高分子化合物が固着された不織布であり、他の不織布が第3級または第4級アンモニウム基を含むカチオン性高分子化合物及びセシウムイオン吸着剤が固着された不織布を含むものである。なお、前記不織布の少なくとも1種が第3級または第4級アンモニウム基を含むカチオン性高分子化合物が固着された不織布は、微粒子の効果的な補足の観点から、セシウムイオン吸着剤が固着されていないものが好ましい。   The cylindrical filter of the present invention is a cylindrical filter in which the nonwoven fabrics are laminated, and at least one of the nonwoven fabrics is a nonwoven fabric to which a cationic polymer compound containing a tertiary or quaternary ammonium group is fixed. The other nonwoven fabric includes a nonwoven fabric to which a cationic polymer compound containing a tertiary or quaternary ammonium group and a cesium ion adsorbent are fixed. The nonwoven fabric to which a cationic polymer compound containing a tertiary or quaternary ammonium group is fixed is at least one of the nonwoven fabrics, and a cesium ion adsorbent is fixed from the viewpoint of effective supplementation of fine particles. None is preferred.

第3級または第4級アンモニウム基を含むカチオン性高分子化合物は、第3級アンモニウム基または第4級アンモニウム基を含む高分子化合物であれば特に限定されない。第3級アミノ基を含むカチオン性高分子化合物としては、アルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミドの重合体、例えば、ジメチル又はジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド,ジメチル又はジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドなどの重合体、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートの重合体、例えば、ジメチルまたはジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート,ジメチルまたはジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレートなどの重合体、アクリルアミド・スチレン共重合体、第3級アミノ基含有ウレタン系重合体等があげられる。   The cationic polymer compound containing a tertiary or quaternary ammonium group is not particularly limited as long as it is a polymer compound containing a tertiary ammonium group or a quaternary ammonium group. As cationic polymer compounds containing tertiary amino groups, polymers of alkylaminoalkyl (meth) acrylamide, for example, polymers such as dimethyl or diethylaminoethyl (meth) acrylamide, dimethyl or diethylaminopropyl (meth) acrylamide, Dialkylaminoalkyl (meth) acrylate polymer, for example, dimethyl or diethylaminoethyl (meth) acrylate, polymer such as dimethyl or diethylaminopropyl (meth) acrylate, acrylamide / styrene copolymer, tertiary amino group-containing urethane system Examples thereof include polymers.

第4級アンモニウム基含有高分子としては、(メタ)アクリロイロキシアルキルトリアルキルアンモニウム塩の重合体、例えば、2−(メタ)アクリロイロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、3−(メタ)アクリロイロキシ−2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライドの重合体など、(メタ)アクリルアミドアルキルトリアルキルアンモニウム塩の重合体、例えば、3−(メタ)アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、3−(メタ)アクリロイルアミノ−2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライドなどの重合体、2−(メタ)アクリロイロキシアルキルベンジルアンモニウム塩の重合体、例えば、2−(メタ)アクリロイロキシエチルベンジルアンモニウムクロライド,2−(メタ)アクリロイロキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロライドの重合体,前2者の単量体とアクリルアミド,ジメチルアミノエチルアクリレートなどの共重合体、アクリルアミドプロピルジメチルベンジルクロライドとN,N−ジメチルアクリルアミド及びN−メチル−N−ベンジルアリルアミン塩とN−メチル−N−ヒドロキシエチルアミノプロピルアクリルアミドとの共重合体など、その他、例えば、ジメチルまたはジエチルジアリルアンモニウムクロライド,β−ビニルオキシエチルトリアルキルアンモニウム塩、ビニルベンジルアンモニウム塩などの重合体があげられ、これらアンモニウム基含有高分子とビニル系ポリマーからなる共重合物などがあげられる。   Examples of the quaternary ammonium group-containing polymer include a polymer of (meth) acryloyloxyalkyltrialkylammonium salt, such as 2- (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, 3- (meth) acryloyloxy-2- Polymers of (meth) acrylamide alkyltrialkylammonium salts, such as polymers of hydroxypropyltrimethylammonium chloride, such as 3- (meth) acrylamidopropyltrimethylammonium chloride, 3- (meth) acryloylamino-2-hydroxypropyltrimethylammonium Polymers such as chloride, polymers of 2- (meth) acryloyloxyalkylbenzylammonium salt, such as 2- (meth) acryloyloxyethylbenzylammonium chloride, A polymer of (meth) acryloyloxyethyldimethylbenzylammonium chloride, a copolymer of the former two monomers and acrylamide, dimethylaminoethyl acrylate, acrylamidepropyldimethylbenzyl chloride and N, N-dimethylacrylamide and N -Methyl-N-benzylallylamine salt and N-methyl-N-hydroxyethylaminopropylacrylamide copolymer, etc., for example, dimethyl or diethyldiallylammonium chloride, β-vinyloxyethyl trialkylammonium salt, vinylbenzyl Examples thereof include polymers such as ammonium salts, and examples thereof include copolymers composed of these ammonium group-containing polymers and vinyl polymers.

本発明のセシウムイオン吸着剤とは、セシウムイオンを吸着するものであれば特に限定されないが、例えば、セシウムイオン吸着性錯体、ゼオライト等が挙げられる。セシウムイオン吸着性錯体とは、例えば、プルシアンブルー型錯体、フタロシアニン型錯体などが挙げられる。   The cesium ion adsorbent of the present invention is not particularly limited as long as it adsorbs cesium ions, and examples thereof include a cesium ion adsorbing complex and zeolite. Examples of the cesium ion-adsorptive complex include Prussian blue complex and phthalocyanine complex.

プルシアンブルー型錯体は、一般式AM[Fe(CN)]y・zHO(但し、式中、Aは陽イオン、Mは金属原子を示す)で表される錯体である。Aの陽イオンとしては、アンモニウムイオンなどが挙げられる。Mの金属原子としては、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、亜鉛、ランタン、ユーロピウム、ガドリニウム、ルテチウム、バリウム、ストロンチウム、及びカルシウムからなる群より選ばれる一種または二種以上の金属原子が挙げられる。前述の組み合わせの中でも、セシウムイオンの吸着能及び挟雑物共存状態におけるセシウムイオンの選択性の観点から、Fe[Fe(CN)]、FeNH[Fe(CN)]が特に好ましい。 Prussian blue-type complexes have the general formula A x M [Fe (CN) 6] y · zH 2 O ( In the formula, A is a cation, M represents a metal atom) is a complex represented by. Examples of the cation for A include ammonium ions. The metal atom of M is a group consisting of vanadium, chromium, manganese, iron, ruthenium, cobalt, rhodium, nickel, palladium, platinum, copper, silver, zinc, lanthanum, europium, gadolinium, lutetium, barium, strontium, and calcium. One kind or two or more kinds of metal atoms selected from the above are exemplified. Among the combinations described above, Fe 4 [Fe (CN) 6 ] 3 and FeNH 4 [Fe (CN) 6 ] are particularly preferable from the viewpoints of cesium ion adsorption ability and selectivity of cesium ions in the coexistence state of foreign substances. .

プルシアンブルー型錯体の平均一次粒子径は特に限定されないが、セシウムイオン吸着能及び加工適正の観点から、0.001〜100μmが好ましく、0.001〜10μmがより好ましく、0.001〜1μmがさらに好ましく、0.001〜0.05μmがいっそう好ましく、0.001〜0.02μmが特に好ましい。   The average primary particle size of the Prussian blue type complex is not particularly limited, but is preferably 0.001 to 100 μm, more preferably 0.001 to 10 μm, and further preferably 0.001 to 1 μm, from the viewpoints of cesium ion adsorption ability and processing suitability. Preferably, 0.001 to 0.05 μm is more preferable, and 0.001 to 0.02 μm is particularly preferable.

フタロシアニン型錯体としては、銅フタロシアニン、塩素化銅フタロシアニン、臭素化塩素化銅フタロシアニン、アルミニウムフタロシアニン等が挙げられる。より具体的には、銅フタロシアニンとしては、例えば、Pigment Blue15,Pigment Blue15:3,Pigment Blue76、Ingrain Blue1,Direct Blue86が挙げられる。塩素化銅フタロシアニンとしては、例えば、Pigment Green7が挙げられる。臭素化塩素化銅フタロシアニンとしては、Pigment Green58が挙げられる。 Examples of the phthalocyanine type complex include copper phthalocyanine, chlorinated copper phthalocyanine, brominated chlorinated copper phthalocyanine, and aluminum phthalocyanine. More specifically, examples of the copper phthalocyanine include Pigment Blue15, Pigment Blue15: 3, Pigment Blue76, Ingrain Blue1, and Direct Blue86. Examples of the chlorinated copper phthalocyanine include Pigment Green 7. As a brominated chlorinated copper phthalocyanine, Pigment Green 58 is exemplified.

ゼオライトは、アルミノケイ酸塩のなかで結晶構造中に比較的大きな空隙を持つものの総称であり特に限定されないが、例えば、結晶性アルミノシリケート、メタロシリケート、アルミノホスフェート、シリカアルミノホスフェート等が挙げられる。   Zeolite is a general term for aluminosilicates having relatively large voids in the crystal structure and is not particularly limited, and examples thereof include crystalline aluminosilicates, metallosilicates, aluminophosphates, silicaaluminophosphates, and the like.

ゼオライトの平均一次粒子径は特に限定されないが、セシウムイオン吸着能及び加工適正の観点から、0.1〜100μmが好ましく、1.0〜50μmがより好ましく、1.0〜30μmがさらに好ましい。   The average primary particle diameter of zeolite is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 100 μm, more preferably 1.0 to 50 μm, and still more preferably 1.0 to 30 μm, from the viewpoint of cesium ion adsorption ability and processing suitability.

上記セシウムイオン吸着剤は、剤全体が負に帯電しているため、上記第3級または第4級アンモニウム基を含むカチオン性高分子化合物にて処理した不織布に固着処理することで、高濃度に不織布シートに吸着させることができるものと推測される。   Since the cesium ion adsorbent is negatively charged as a whole, the cesium ion adsorbent has a high concentration by being fixed to a non-woven fabric treated with the cationic polymer compound containing the tertiary or quaternary ammonium group. It is presumed that it can be adsorbed to the nonwoven fabric sheet.

本発明における筒状フィルターは、上記第3級または第4級アンモニウム基を含むカチオン性高分子化合物が固着された不織布の少なくとも1種と、第3級または第4級アンモニウム基を含むカチオン性高分子化合物及びセシウムイオン吸着剤が固着された上記不織布を積層し、必要に応じて熱処理を施した後、後述する方法により筒状にすることにより作成することができる。   The cylindrical filter according to the present invention includes at least one non-woven fabric to which the cationic polymer compound containing a tertiary or quaternary ammonium group is fixed, and a cationic high polymer containing a tertiary or quaternary ammonium group. It can be prepared by laminating the non-woven fabric to which the molecular compound and the cesium ion adsorbent are fixed, performing heat treatment as necessary, and then forming a cylinder by a method described later.

本発明における筒状フィルターは、上記不織布からなる筒状フィルターであり、セシウムイオン含有処理水が加圧濾過により円筒状に形成された濾過層の最外周部から中心部に集められる間にセシウムイオンを吸着できるように構成されているものであり、例えば、圧力容器(ハウジング)中にセットして使用することができる。   The cylindrical filter in the present invention is a cylindrical filter made of the above-mentioned non-woven fabric, and the cesium ions are collected while the cesium ion-containing treated water is collected from the outermost peripheral portion of the filtration layer formed into a cylindrical shape by pressure filtration to the central portion. For example, it can be used by being set in a pressure vessel (housing).

本発明における筒状フィルターは、セシウムイオン濃度0.1ppmの塩化セシウム水溶液を下記(1)式で示す空塔速度SVが10の条件で通水した時の破過点が1000L以上であることが好ましい。
空塔速度(Hr−1)=被濾過水の流量(m/Hr)/筒状フィルターの実体積(m)(1)
The cylindrical filter according to the present invention has a breakthrough point of 1000 L or more when a cesium chloride aqueous solution having a cesium ion concentration of 0.1 ppm is passed through under the condition that the superficial velocity SV indicated by the following formula (1) is 10. preferable.
Superficial velocity (Hr −1 ) = flow rate of filtered water (m 3 / Hr) / actual volume of cylindrical filter (m 3 ) (1)

空塔速度(SV)とは、単位時間あたりに被濾過水がろ過層に接触する時間の逆数で表すものであり、単位時間当たりに濾過材体積の何倍相当分の被濾過水を処理しているかを意味し、前述のように単位時間当たりの被濾過水の流量を濾過材量(体積)で割ることで求めることができる。   The superficial velocity (SV) is expressed as the reciprocal of the time for which the filtered water contacts the filtration layer per unit time, and the filtered water corresponding to how many times the volume of the filter medium is processed per unit time. As described above, it can be obtained by dividing the flow rate of water to be filtered per unit time by the amount (volume) of the filter medium.

破過点とは、筒状フィルターの被吸着物の吸着能力を表わすものであり、本発明においては、セシウムイオン吸着用筒状フィルターを装着した容器に、上記空塔速度SVで通水した時の入口側のセシウムイオン濃度Cに対する出口側のセシウムイオン濃度Cの比(C/C)を、X軸の通水量(L)に対してプロットした破過曲線を作成し、(C/C)=0.05となる通水量(L)を言う。 The breakthrough point represents the adsorption ability of the adsorbate of the cylindrical filter. In the present invention, when water is passed through the container equipped with the cesium ion adsorption cylindrical filter at the superficial velocity SV. A breakthrough curve in which the ratio of the cesium ion concentration C on the outlet side to the cesium ion concentration C 0 on the inlet side (C / C 0 ) with respect to the water flow rate (L) on the X-axis is prepared, and (C / The amount of water flow (L) at which C 0 ) = 0.05.

上記において、同じ空塔速度においては破過点が大きいほど、同じ破過点においては空塔速度が大きいほど、吸着能力が高いことを意味する。本発明においては、前述のC/C(入口側のセシウムイオン濃度Cに対する出口側のセシウムイオン濃度Cの比)が0.05となる空塔速度が10未満である場合、被濾過水を処理するのに多くの時間を要し、処理コストが高くなることから、好ましくない。 In the above description, the larger the breakthrough point at the same superficial velocity, the higher the superficial velocity at the same breakthrough point, the higher the adsorption capacity. In the present invention, when the superficial velocity at which the aforementioned C / C 0 (ratio of the cesium ion concentration C on the outlet side to the cesium ion concentration C 0 on the inlet side) is 0.05 is less than 10, the water to be filtered It takes a lot of time to process the process, which increases the processing cost.

本発明における筒状フィルターからのセシウムイオン吸着剤の脱落率は、2ppm以下が好ましく、1ppm以下がより好ましく、0.5ppm以下がいっそう好ましい。本発明においては、筒状フィルターを構成する不織布のうち、少なくとも1種を第3級または第4級アンモニウム基を含むカチオン性高分子化合物が固着された不織布とすることにより、セシウムイオン吸着剤の脱落が非常に少ないものとするだけでなく、水中に脱落したセシウムイオンが吸着したマイナス帯電微粒子を再び吸着除去することができるため、結果として、セシウムイオン吸着能に極めて優れ、且つ、吸着剤の脱落が非常に少なく、微粒子除去能力を兼ね備えたセシウムイオン吸着用筒状フィルターとなり、吸着された放射性セシウムが環境に流出・拡散する2次的な汚染が拡大する恐れを防止することができる。   The falling rate of the cesium ion adsorbent from the cylindrical filter in the present invention is preferably 2 ppm or less, more preferably 1 ppm or less, and even more preferably 0.5 ppm or less. In the present invention, at least one of the nonwoven fabrics constituting the cylindrical filter is a nonwoven fabric to which a cationic polymer compound containing a tertiary or quaternary ammonium group is fixed. Not only is the amount of falling off very small, but negatively charged fine particles adsorbed by cesium ions dropped into water can be adsorbed and removed again. A cylindrical filter for adsorbing cesium ions that has very little dropout and has the ability to remove fine particles can prevent the secondary contamination of the adsorbed radioactive cesium from flowing out and diffusing into the environment.

本発明の筒状フィルター密度は、0.15〜0.5g/cmであることが好ましく、0.2〜0.45g/cmであることがより好ましく、0.25〜0.45g/cmであることがいっそう好ましい。密度を0.15〜0.5g/cmとすることにより、セシウムイオンを吸着する為に必要なフィルター量や濾過時の圧力損失が適度なものとなる。 Cylindrical filter density of the present invention is preferably 0.15~0.5g / cm 3, more preferably 0.2~0.45g / cm 3, 0.25~0.45g / More preferred is cm 3 . By setting the density to 0.15 to 0.5 g / cm 3 , the amount of filter necessary for adsorbing cesium ions and the pressure loss during filtration become appropriate.

本発明の筒状フィルターのセシウムイオン吸着剤の含有率は、セシウムイオン吸着性能の観点から、0.5質量%以上が好ましく、0.8質量%以上がより好ましく、1.0質量%以上がいっそう好ましい。また、筒状フィルターの大きさや設計空塔速度にもよるが、当該筒状フィルターに含有されるセシウムイオン吸着剤量は、セシウムイオン吸着性能の観点から、0.8g以上が好ましく、1.2g以上が好ましく、1.5g以上がより好ましい。当該含有率を0.5質量%以上及び/または当該含有量を0.8g以上とすることにより、セシウムイオンの吸着能力が十分なものとなるため、本発明の筒状フィルターを各種濾過材へ好適に用いることができる。   The content of the cesium ion adsorbent in the cylindrical filter of the present invention is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 0.8% by mass or more, and 1.0% by mass or more from the viewpoint of cesium ion adsorption performance. Even more preferable. Further, although depending on the size of the cylindrical filter and the designed superficial velocity, the amount of cesium ion adsorbent contained in the cylindrical filter is preferably 0.8 g or more, from the viewpoint of cesium ion adsorption performance, 1.2 g The above is preferable, and 1.5 g or more is more preferable. By setting the content to 0.5% by mass or more and / or the content to 0.8g or more, the adsorption ability of cesium ions becomes sufficient, so the cylindrical filter of the present invention is applied to various filter media. It can be used suitably.

本発明の筒状フィルターにおいては、不織布シートの目付け、低融点繊維の融着処理の際の温度、プレス圧力、隙間などの条件を適宜選択することにより、当該フィルターの密度、厚さ等を最適化することができる。   In the cylindrical filter of the present invention, the density, thickness, etc. of the filter are optimized by appropriately selecting conditions such as the basis weight of the nonwoven fabric sheet, the temperature during the fusion treatment of the low melting point fiber, the pressing pressure, and the gap. Can be

以下に、本発明のセシウムイオン吸着用筒状フィルターの製造方法について説明する。   Below, the manufacturing method of the cylindrical filter for cesium ion adsorption | suction of this invention is demonstrated.

本発明の筒状フィルターの製造方法は、30℃以上の融点差がある2種以上の繊維及び/または30℃以上の融点差があるポリマーが隣接または芯鞘構造となっている繊維を混合し、前述のカード方式、エアレイド方式、水流交絡方式、ニードルパンチ方式など、公知の繊維ウェブ作成方法で不織布とする。   In the method for producing a cylindrical filter of the present invention, two or more kinds of fibers having a melting point difference of 30 ° C. or higher and / or fibers having a melting point difference of 30 ° C. or more and adjacent or core-sheath fibers are mixed. The nonwoven fabric is formed by a known fiber web creation method such as the card method, airlaid method, hydroentanglement method, needle punch method, or the like.

得られた不織布に、必要に応じて、例えば、図1に示すような2本熱プレスロールが併設したネット乾燥機等により熱プレス処理を施すことにより、所定の厚み、密度等を有する不織布シートとすることもできる。   If necessary, for example, a nonwoven sheet having a predetermined thickness, density, etc. can be obtained by subjecting the obtained nonwoven fabric to a hot press treatment using, for example, a net dryer provided with two hot press rolls as shown in FIG. It can also be.

次いで、得られた不織布シートは、まず、第3級または第4級アンモニウム基を含むカチオン性高分子化合物によるカチオン化処理を行い、カチオン性高分子化合物が固着された不織布を作成する。カチオン性高分子化合物の処理の方法としては、吸尽法、パッド(スプレー、プリント)−スチーム法、パッド(スプレー、プリント)−熱処理法などが挙げられ、筒状フィルターの形態により適宜選択することができるが、吸尽法、パッド(スプレー、プリント)−スチーム法、パッド(スプレー、プリント)−熱処理法が好ましく、その強固な固着性の観点から、パッド(スプレー、プリント)−スチーム法、パッド(スプレー、プリント)−熱処理法がより好ましい。   Next, the obtained nonwoven fabric sheet is first subjected to cationization treatment with a cationic polymer compound containing a tertiary or quaternary ammonium group, thereby creating a nonwoven fabric to which the cationic polymer compound is fixed. Examples of the method for treating the cationic polymer compound include an exhaust method, a pad (spray, print) -steam method, a pad (spray, print) -heat treatment method, and the like, which is appropriately selected depending on the form of the cylindrical filter. However, the exhaust method, pad (spray, print) -steam method, pad (spray, print) -heat treatment method are preferred, and from the viewpoint of their strong adhesion, pad (spray, print) -steam method, pad (Spray, print)-A heat treatment method is more preferred.

吸尽法を採用する場合の吸尽温度及び吸尽時間は20〜100℃であれば3〜60分間が好ましく、40〜80℃であれば20分〜60分間がより好ましい。   When the exhaust method is employed, the exhaust temperature and exhaust time are preferably 3 to 60 minutes if they are 20 to 100 ° C, and more preferably 20 to 60 minutes if they are 40 to 80 ° C.

パッド(スプレー、プリント)−スチーム法、パッド(スプレー、プリント、)−熱処理方法を採用する場合は、該熱処理は、130〜220℃の温度で行うことが好ましい。不織布を構成するポリマーとカチオン性高分子化合物の物理的、イオン的な相互作用に加え、該温度で熱処理をすることにより、低融点成分が軟化又は溶融し熱融着性を発揮することにより、不織布を構成する繊維の表面にカチオン性高分子化合物の被膜を形成することができる。   When the pad (spray, print) -steam method or the pad (spray, print) -heat treatment method is employed, the heat treatment is preferably performed at a temperature of 130 to 220 ° C. In addition to the physical and ionic interaction between the polymer constituting the nonwoven fabric and the cationic polymer compound, by performing heat treatment at the temperature, the low melting point component softens or melts and exhibits heat-fusibility, A coating of a cationic polymer compound can be formed on the surface of the fiber constituting the nonwoven fabric.

熱処理温度が130℃未満の場合、カチオン性高分子化合物の被膜形成が不十分になり、220℃を超えると、熱融着繊維が急激に溶融するため均一な被膜形成ができなかったり、風合いの硬化により次工程での加工が困難となるので好ましくない。   When the heat treatment temperature is less than 130 ° C., the film formation of the cationic polymer compound becomes insufficient. When the heat treatment temperature exceeds 220 ° C., the heat-fusible fiber melts rapidly, and a uniform film formation cannot be achieved. Since it becomes difficult to process in the next step by curing, it is not preferable.

なお、熱処理時間はシートの目付に応じて適宜選択することができるが、均一な皮膜形成の観点から、目付けが大きいほど熱処理時間は長い方が好ましい。   The heat treatment time can be appropriately selected according to the basis weight of the sheet, but it is preferable that the heat treatment time is longer as the basis weight is larger from the viewpoint of uniform film formation.

本発明のカチオン性高分子化合物の固着量は、セシウムイオン吸着性能とセシウムイオン吸着剤の脱落の低減の観点から、不織布を構成する繊維材料に対し0.1〜10質量%が好ましく、0.1〜5質量%がより好ましい。該カチオン性高分子化合物の不織布への浸透性を向上させるために、該浴液にノニオン系またはカチオン系界面活性剤を併用することが好ましい。   The fixed amount of the cationic polymer compound of the present invention is preferably 0.1 to 10% by mass with respect to the fiber material constituting the nonwoven fabric, from the viewpoint of cesium ion adsorption performance and reduction of cesium ion adsorbent dropout. 1-5 mass% is more preferable. In order to improve the permeability of the cationic polymer compound into the nonwoven fabric, it is preferable to use a nonionic or cationic surfactant in combination with the bath solution.

本発明のカチオン化処理を施した後、不織布を水または/および加温水にて未固着のカチオン性高分子化合物を洗浄し、必要に応じて乾燥処理を行った後、セシウムイオン吸着剤の固着処理を行なうことが、剤の脱落の低減の観点から好ましい。   After carrying out the cationization treatment of the present invention, the non-fixed cationic polymer compound is washed with water or / and warm water, and if necessary, dried and then fixed with the cesium ion adsorbent. It is preferable to perform the treatment from the viewpoint of reducing the dropout of the agent.

次いで、前述のカチオン化処理を行なった不織布にセシウムイオン吸着剤の固着処理を実施することにより、第3級または第4級アンモニウム基を含むカチオン性高分子化合物及びセシウムイオン吸着剤が固着された不織布を作成することができる。ここでは、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シリコン系樹脂からなる群より選択された1またはそれ以上の樹脂をバインダーとして併用することもできる。該固着処理方法は、カチオン化処理と同様に、吸尽法、パッド(スプレー、プリント)−スチーム法、パッド(スプレー、プリント)−熱処理法などの公知の方法を適宜選択することができる。   Subsequently, the cationic polymer compound containing a tertiary or quaternary ammonium group and the cesium ion adsorbent were fixed by carrying out the fixing treatment of the cesium ion adsorbent on the cationized non-woven fabric. A nonwoven fabric can be created. Here, one or more resins selected from the group consisting of polyester resins, acrylic resins, vinyl acetate resins, polyurethane resins, and silicon resins can be used in combination. The fixing treatment method can be appropriately selected from known methods such as the exhaustion method, pad (spray, print) -steam method, pad (spray, print) -heat treatment method, as in the cationization treatment.

吸尽法を採用する場合は、吸尽温度及び吸尽時間は、カチオン化処理と同様に、20〜100℃であれば3〜60分間が好ましく、40〜80℃であれば20分〜60分間がより好ましい。   When the exhaust method is adopted, the exhaust temperature and exhaust time are preferably 3 to 60 minutes at 20 to 100 ° C., and 20 to 60 at 40 to 80 ° C., as in the cationization treatment. Minutes are more preferred.

パッド(スプレー、プリント)−スチーム法、パッド(スプレー、プリント、)−熱処理方法を採用する場合は、該熱処理は、130〜220℃の温度で行うことが好ましい。   When the pad (spray, print) -steam method or the pad (spray, print) -heat treatment method is employed, the heat treatment is preferably performed at a temperature of 130 to 220 ° C.

本発明においては、上記第3級または第4級アンモニウム基を含むカチオン性高分子化合物が固着された不織布の少なくとも1種と、第3級または第4級アンモニウム基を含むカチオン性高分子化合物及びセシウムイオン吸着剤が固着された上記不織布を積層し、必要に応じて熱処理を施した後、後述する方法により筒状にすることにより作成することができる。   In the present invention, at least one nonwoven fabric to which the cationic polymer compound containing a tertiary or quaternary ammonium group is fixed, a cationic polymer compound containing a tertiary or quaternary ammonium group, and After laminating the nonwoven fabric to which the cesium ion adsorbent is fixed, and performing heat treatment as necessary, it can be formed into a cylinder by the method described later.

本発明における積層とは、筒状フィルター内に上記2種類以上の不織布が含まれた形態をいい、図4に示すような芯部の内層にカチオン性高分子化合物が固着された不織布を配し外層にカチオン性高分子化合物及びセシウムイオン吸着剤が固着された不織布を配して筒状にした形態、あるいは前述の内外層を逆配置とした形態、更には異なる不織布が交互に積層された形態等を挙げることができる。中でも、セシウムイオン吸着剤脱落の抑制や微粒子の除去性能向上の観点から、異なる不織布が交互に積層された形態が好ましい。   Lamination in the present invention refers to a form in which the above two or more types of non-woven fabric are contained in a cylindrical filter, and a non-woven fabric having a cationic polymer compound fixed to the inner layer of the core as shown in FIG. Non-woven fabric with a cationic polymer compound and a cesium ion adsorbent fixed on the outer layer, or a cylindrical shape, or a configuration in which the inner and outer layers are reversed, and different non-woven fabrics are stacked alternately Etc. Among these, from the viewpoint of suppressing cesium ion adsorbent dropout and improving the performance of removing fine particles, a form in which different nonwoven fabrics are alternately laminated is preferable.

本発明の筒状フィルターは、上記2種類以上不織布を所定径のパイプに巻いて筒状とした後に、離型紙あるいは離型フィルムで最外装を巻いて固定し、必要に応じて、箱型の熱処理炉を用い温度130〜220℃にて熱処理を行う。使用するパイプは、熱処理後のパイプ引き抜き性等の観点から、パイプ表面をポリテトラフルオロエチレンやシリコン等で離型処理したものが好ましい   The cylindrical filter of the present invention is formed by winding the above-mentioned two or more types of non-woven fabric around a pipe of a predetermined diameter to form a cylindrical shape, and then winding and fixing the outermost package with a release paper or a release film. Heat treatment is performed at a temperature of 130 to 220 ° C. using a heat treatment furnace. The pipe to be used is preferably one in which the pipe surface is subjected to mold release treatment with polytetrafluoroethylene, silicon, or the like, from the viewpoint of pipe pullability after heat treatment, etc.

当該熱処理温度が130℃未満であれば熱融着繊維の融着が不十分となり筒状に成型することが困難となる場合がある。一方、熱処理温度220℃を超えると熱融着繊維が急激に溶融するため均一な被膜形成ができなかったり、フィルターの空隙が小さくなりすぎるため通水時の圧力損失が高くなるので好ましくない。なお、熱処理時間は、円筒の外径などにより適宜選択できるが、例えば10〜120分の範囲で行えば良い。   If the said heat processing temperature is less than 130 degreeC, the fusion | melting of a heat sealing | fusion fiber will become inadequate and it may become difficult to shape | mold into a cylinder shape. On the other hand, if the heat treatment temperature exceeds 220 ° C., the heat-sealing fiber melts rapidly, so that a uniform coating cannot be formed, and the pores of the filter become too small, so that the pressure loss at the time of passing water becomes high. The heat treatment time can be appropriately selected depending on the outer diameter of the cylinder, but may be performed in the range of 10 to 120 minutes, for example.

上記の熱処理後、常温まで冷却した後にパイプを引き抜き、所定の寸法に裁断することにより、セシウムイオン吸着用筒状フィルターとすることができる。   After the above heat treatment, after cooling to room temperature, the pipe is pulled out and cut into a predetermined size, whereby a cesium ion adsorption cylindrical filter can be obtained.

本発明の具体例として、芯部の内層にカチオン性高分子化合物が固着された不織布を配し外層にカチオン性高分子化合物及びセシウムイオン吸着剤が固着された不織布を配された筒状カートリッジフィルターは、所定径を有するパイプにカチオン性高分子化合物が固着された不織布を巻いて筒状とし、更にセシウムイオン吸着用不織布を重ねて巻き筒状として前述の工程を経て得られる。また、不織布が交互に積層された筒状フィルターは、図3に示すようなカチオン性高分子化合物が固着された不織布とカチオン性高分子化合物及びセシウムイオン吸着剤が固着された不織布を同時に所定径のパイプに巻いて筒状として前述の工程を経て得られる。   As a specific example of the present invention, a cylindrical cartridge filter in which a non-woven fabric with a cationic polymer compound fixed to the inner layer of the core is arranged and a non-woven fabric with a cationic polymer compound and a cesium ion adsorbent fixed to the outer layer is arranged. Is obtained by winding a non-woven fabric having a cationic polymer compound fixed on a pipe having a predetermined diameter into a cylindrical shape, and further stacking a non-woven fabric for adsorption of cesium ions to form a cylindrical tube shape through the above-described steps. In addition, the cylindrical filter in which the nonwoven fabrics are alternately laminated has a predetermined diameter of the nonwoven fabric to which the cationic polymer compound is fixed and the nonwoven fabric to which the cationic polymer compound and the cesium ion adsorbent are fixed as shown in FIG. It is obtained by going through the above-mentioned process as a cylindrical shape by winding it around a pipe.

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。尚、本発明は以下に示す実施例には限定されない。   Next, the present invention will be specifically described with reference to examples. In addition, this invention is not limited to the Example shown below.

実施例、比較例における本発明のセシウムイオン吸着用筒状フィルターの評価方法は下記の通りである。   The evaluation method of the cylindrical filter for cesium ion adsorption | suction of this invention in an Example and a comparative example is as follows.

1.不織布シートの厚さ
JIS L 1913:2010 一般不織布試験方法 厚さ(6.1)記載の方法にて測定した。
1. Thickness of nonwoven fabric sheet JIS L 1913: 2010 General nonwoven fabric test method It measured by the method of thickness (6.1) description.

2.不織布シートの密度
上記不織布シートの厚さ及び目付けを用い、下記式(2)により計算した。
不織布シート密度(g/cm)=(目付(g/cm)/厚さ(mm))×10−3 (2)
2. Density of nonwoven fabric sheet Using the thickness and basis weight of the nonwoven fabric sheet, the density was calculated by the following formula (2).
Non-woven sheet density (g / cm 3 ) = (weight per unit area (g / cm 2 ) / thickness (mm)) × 10 −3 (2)

3.筒状フィルターの密度
上記筒状フィルターの厚さより筒状フィルターの体積を求め、上記不織布シート密度及び質量を用い、下記式(3)により計算した。
P=M/V (3)
P:筒状フィルター密度(g/cm
M:筒状フィルターの質量(g)
V:筒状フィルターの実体積(cm
なお、筒状フィルターの実体積は、下記式(4)より、筒状フィルターの全体体積から芯パイプ部分の体積を除いた体積(図4参照)とした。
筒状フィルターの実体積=(π(D1/2) −π(D2/2))×L (4)
3. Density of cylindrical filter
The volume of the tubular filter was determined from the thickness of the tubular filter, and the volume was calculated by the following formula (3) using the density and mass of the nonwoven fabric sheet.
P = M / V (3)
P: cylindrical filter density (g / cm 3 )
M: Mass of the cylindrical filter (g)
V: Actual volume of the cylindrical filter (cm 3 )
In addition, the actual volume of the cylindrical filter was made into the volume (refer FIG. 4) which remove | excluded the volume of the core pipe part from the whole volume of the cylindrical filter from following formula (4).
Actual volume of cylindrical filter = (π (D1 / 2) 2 −π (D2 / 2) 2 ) × L (4)

4.筒状フィルターのセシウムイオン吸着剤の担持率(%)及び担持量(g)
セシウムイオン吸着剤を固着した不織布を600℃、30分間の灰化処理後、王水で完全に溶解し、該水溶液中の鉄量をICP発光分光分析法にて定量し筒状フィルター単位質量当たりの担持率(%)を求め、筒状フィルターの質量と担持率よりセシウムイオン吸着性錯体の担持量(g)を求めた。なお、本実施例、比較例において、鉄量からセシウムイオン吸着剤の換算は、下記分子式1に基づいて換算した。
Fe[Fe(CN)]・・・・・・・・・(分子式1)
セシウムイオン吸着剤の担持量(g)=[(担持されたセシウムイオン吸着剤(g)/筒状フィルター量(g))×100]×筒状フィルター質量(g) (5)
4). Loading rate (%) and loading amount (g) of cesium ion adsorbent in cylindrical filter
The non-woven fabric to which the cesium ion adsorbent is fixed is incinerated at 600 ° C. for 30 minutes, and then completely dissolved in aqua regia. The amount of iron in the aqueous solution is determined by ICP emission spectroscopic analysis, and per unit mass of the cylindrical filter. The carrying amount (g) of the cesium ion-adsorbing complex was obtained from the mass of the cylindrical filter and the carrying rate. In Examples and Comparative Examples, the conversion of the cesium ion adsorbent from the iron amount was performed based on the following molecular formula 1.
Fe 4 [Fe (CN) 6 ] 3 ... (molecular formula 1)
Supported amount of cesium ion adsorbent (g) = [(supported cesium ion adsorbent (g) / tubular filter amount (g)) × 100] × tubular filter mass (g) (5)

5.筒状フィルターの通水によるセシウムイオン吸着量の評価
筒状フィルターの両端面をシーラント材(信越化学工業社製 商品名:信越シーラントKE−45−W)で封止した後、プラスチック製ハウジングにセットし、セシウムイオン濃度0.1ppmに調整した塩化セシウム水溶液を定量ポンプにて空塔速度SV10(Hr−1)で通水し、入口側のセシウムイオン濃度(C)に対する出口側のセシウムイオン濃度Cの比(C/C)をY軸に、X軸に通水量(L)をプロットして破過曲線を作成し、(C/C)=0.05を破過点として通水量を求めた。なお、セシウムイオン濃度は、ICP−MS(JIS K 01025.5(2008年)及びJIS K 0133(2000年)に準拠して測定した)にて定量した。
5. Evaluation of adsorption amount of cesium ions by water flow through cylindrical filter Seal both ends of cylindrical filter with sealant material (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name: Shin-Etsu Sealant KE-45-W), then set in plastic housing Then, a cesium chloride aqueous solution adjusted to a cesium ion concentration of 0.1 ppm was passed through the metering pump at a superficial velocity SV10 (Hr −1 ), and the cesium ion concentration on the outlet side with respect to the cesium ion concentration (C 0 ) on the inlet side Plot the C ratio (C / C 0 ) on the Y-axis and the water flow rate (L) on the X-axis to create a breakthrough curve, and use (C / C 0 ) = 0.05 as the breakthrough point. Asked. The cesium ion concentration was quantified by ICP-MS (measured according to JIS K 01025.5 (2008) and JIS K 0133 (2000)).

6.カートリッジからのプルシアンブルー脱落評価
上記筒状フィルターのセシウムイオン吸着量評価時の通水1分後に処理液をサンプリングし、処理液中のシアン化合物量をJIS K0102 38.1.2及び38.3(2008年)の方法にて定量し、前述の分子式1に基づいて脱落したセシウムイオン吸着剤量(ppm)を計算した。
6). Prussian blue dropout evaluation from cartridge The treatment liquid was sampled 1 minute after passing water when evaluating the adsorption amount of cesium ions of the above cylindrical filter, and the amount of cyanide compound in the treatment liquid was determined according to JIS K0102 38.1.2 and 38.3 ( (2008) and the amount of adsorbed cesium ion adsorbed (ppm) was calculated based on molecular formula 1 described above.

7.微粒子除去性評価
JIS S 3201:2010家庭用浄水器試験方法 6.4.2 濁り除去性試験に準拠して評価を行った。その際、平均粒径7μmの標準カオリンを濁度2±0.2度に調整した試料水を使用した。なお、試料水中の平均粒径7μmのカオリン粒子の10%以上を除去し得るものであれば、セシウムイオンを吸着した砂、吸着剤等を効果的に除去でき得ることを示すものである。
7). Fine particle removability evaluation JIS S 3201: 2010 Household water purifier test method 6.4.2 Evaluation was performed based on the turbidity removability test. At that time, sample water in which standard kaolin having an average particle diameter of 7 μm was adjusted to a turbidity of 2 ± 0.2 degrees was used. In addition, if 10% or more of kaolin particles having an average particle diameter of 7 μm in the sample water can be removed, it indicates that sand, adsorbent and the like adsorbing cesium ions can be effectively removed.

実施例1
<不織布シートの作成>
低融点繊維として、芯成分にポリエチレンテレフタレート(融点255℃)、鞘成分に共重合ポリエチレンテレフタレート(融点110℃)を配した芯鞘複合繊維(ユニチカ株式会社製 商品名「メルティー4080」、繊度2.2dtex、繊維長51mm)75質量%、高融点繊維としてポリエチレンテレフタレート単一繊維(ユニチカ株式会社製 商品名「ユニチカエステル」、融点255℃、繊度2.2dtex、繊維長51mm)25質量%を混合し均一に混綿し、パラレルカードウェブとした。前記ウェブを公知の方法でクロスラッパーを用いて積層し、ドラフターでドラフト後にニードルパンチ処理を行い、目付80g/m、幅120cmの不織布を得た。次に、この不織布を熱処理ゾーンが3mのネット乾燥機に2本熱プレスロールが併設した図1に示す熱処理機にて熱処理ゾーン温度140℃、熱プレスロール温度90℃、速度3m/分、プレス圧力3MPa、プレス2本ロール隙間0.3mmの条件でプレス加工し、厚さ0.3mm、密度0.27g/cmの不織布Aを得た。
Example 1
<Creation of non-woven sheet>
As the low melting point fiber, a core-sheath composite fiber (trade name “Melty 4080” manufactured by Unitika Ltd.) having a core component of polyethylene terephthalate (melting point 255 ° C.) and a sheath component of copolymer polyethylene terephthalate (melting point 110 ° C.), a fineness of 2. 2 dtex, fiber length 51 mm) 75% by mass, polyethylene terephthalate single fiber (trade name “Unitika Ester” manufactured by Unitika Ltd., melting point 255 ° C., fineness 2.2 dtex, fiber length 51 mm) 25% by mass as high melting point fiber Uniform blending was made into a parallel card web. The web was laminated by a known method using a cross wrapper, and was subjected to needle punching after drafting with a drafter to obtain a nonwoven fabric having a basis weight of 80 g / m 2 and a width of 120 cm. Next, the nonwoven fabric was heated at a heat treatment zone temperature of 140 ° C., a hot press roll temperature of 90 ° C., a speed of 3 m / min, in a heat treatment machine shown in FIG. Press processing was performed under the conditions of a pressure of 3 MPa and a gap between two press rolls of 0.3 mm to obtain a nonwoven fabric A having a thickness of 0.3 mm and a density of 0.27 g / cm 3 .

<カチオン化処理・吸着剤の固着熱処理>
次に、得られた不織布を下記処方1からなる水溶液にてパディング処理を行い、ウェットピックアップ100質量%となるようにマングルで絞り、ピンテンターにて150℃、4分の条件で乾燥・熱処理を行いカチオン化処理した不織布Bを得た。次いで、この不織布Bを下記処方2からなる分散液にてパディング処理を行い、ウェットピックアップ100質量%となるようにマングルで絞り、ピンテンターにて150℃、4分の条件でプルシアンブルー型錯体の固着熱処理を行い、本発明の厚さ0.5mm、密度0.16g/cmのカチオン性高分子化合物及びセシウムイオン吸着剤が固着された不織布Cを得た。
(処方1)
カチオン性高分子化合物(山陽色素(株)社製 カチオン化剤CT F1101) 20g/l
ノニオン系界面活性剤(松本油脂製薬(株)社製 アクチノールR100) 2g/l
(処方2)
プルシアンブルー(関東化学(株)社製 Fe[Fe(CN)]、疎水性・低純度品固形分11%、平均一次粒子径0.01μm) 100g/l
アクリルバインダー(新中村化学(株)社製 NKバインダーA−12HN 固形分45質量%) 100g/l
ノニオン系界面活性剤(松本油脂製薬(株)社製 アクチノールR100) 2g/l
<Cationization treatment / Adhesive heat treatment for adsorbent>
Next, the obtained non-woven fabric is padded with an aqueous solution having the following prescription 1, squeezed with a mangle so that the wet pickup becomes 100% by mass, and dried and heat-treated with a pin tenter at 150 ° C. for 4 minutes. A cationized nonwoven fabric B was obtained. Next, the nonwoven fabric B was subjected to padding treatment with a dispersion liquid having the following prescription 2, wrung with a mangle so that the wet pickup would be 100% by mass, and fixed with a Prussian blue type complex at 150 ° C. for 4 minutes with a pin tenter. Heat treatment was performed to obtain a nonwoven fabric C to which the cationic polymer compound of the present invention having a thickness of 0.5 mm and a density of 0.16 g / cm 3 and a cesium ion adsorbent were fixed.
(Prescription 1)
Cationic polymer compound (Cationizing agent CT F1101 manufactured by Sanyo Dyeing Co., Ltd.) 20 g / l
Nonionic surfactant (Actinol R100 manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd.) 2g / l
(Prescription 2)
Prussian blue (Fe 4 [Fe (CN) 6 ] 3 manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., hydrophobic / low purity solid content 11%, average primary particle size 0.01 μm) 100 g / l
Acrylic binder (NK binder A-12HN, solid content 45% by mass, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 100 g / l
Nonionic surfactant (Actinol R100 manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd.) 2g / l

<セシウムイオン吸着用筒状フィルターの作成>
図2に示す2本ロール巻き取り機を用い、まず不織布繰り出し部7にカチオン化処理した不織布Bセットし表面がポリテトラフルオロエチレン処理された外径30mmのパイプ12に長さ0.5m巻き、続いて不織布繰り出し部7を前述のカチオン性高分子化合物及びセシウムイオン吸着剤が固着された不織布Cに置き換えて5.5m巻き取って外径65mmとし、離型紙で外周を巻きテープで固定して巻き取りロールとした。次いで、巻き取りロールをボックス型熱処理機にて温度160℃、60分間の熱処理後、冷却してからパイプを引き抜き、丸刃裁断機で長さ250mmに裁断して密度0.21g/cm、セシウムイオン吸着剤を1.47g含有した本発明のセシウムイオン吸着用筒状フィルターを得た。
<Creation of cylindrical filter for cesium ion adsorption>
Using a two-roll winder shown in FIG. 2, first, a non-woven fabric B set with a cationization treatment is set on the non-woven fabric feed-out portion 7 and wound on a pipe 12 having an outer diameter of 30 mm and treated with polytetrafluoroethylene by a length of 0.5 m. Subsequently, the non-woven fabric feeding portion 7 is replaced with the non-woven fabric C to which the cationic polymer compound and the cesium ion adsorbent are fixed, and the outer diameter is wound up by 5.5 m to an outer diameter of 65 mm. A winding roll was used. Subsequently, the winding roll was heat-treated at a temperature of 160 ° C. for 60 minutes with a box-type heat treatment machine, cooled, then pulled out of a pipe, cut into a length of 250 mm with a round blade cutting machine, and a density of 0.21 g / cm 3 , A cylindrical filter for cesium ion adsorption according to the present invention containing 1.47 g of cesium ion adsorbent was obtained.

実施例2
図3に示す2本ロール巻き取り機の不織布繰り出し部7に実施例1で使用したカチオン化処理した不織布B、カチオン性高分子化合物及びセシウムイオン吸着剤が固着された不織布Cを不織布繰り出し部7にセットして、不織布Bと不織布Cを同時にそれぞれ3m巻き取り実施例1と同一の外径65mmとし、実施例1と同一方法で同一寸法のセシウムイオン吸着用筒状フィルターを得た。なお、最内層は、前記カチオン化処理をした不織布Bとした。得られたセシウムイオン吸着用筒状フィルターは、密度0.21g/cm、セシウムイオン吸着剤を0.78g含有していた。
Example 2
The non-woven fabric feeding unit 7 is a non-woven fabric feeding unit 7 in which the cationized non-woven fabric B, the cationic polymer compound and the cesium ion adsorbent used in Example 1 are fixed to the non-woven fabric feeding unit 7 of the two-roll winder shown in FIG. The non-woven fabric B and the non-woven fabric C were simultaneously wound up by 3 m each to have the same outer diameter of 65 mm as in Example 1, and a cylindrical filter for cesium ion adsorption having the same dimensions as in Example 1 was obtained. The innermost layer was the non-woven fabric B subjected to the cationization treatment. The obtained cylindrical filter for cesium ion adsorption had a density of 0.21 g / cm 3 and contained 0.78 g of a cesium ion adsorbent.

実施例3
実施例1の処方1を下記処方3に変更する以外は、実施例1と同様にして、本発明のセシウムイオン吸着用筒状フィルターを得た。
(処方3)
カチオン性高分子化合物(山陽色素(株)社製 カチオン化剤CT F1101) 60g/l
ノニオン系界面活性剤(松本油脂製薬(株)社製 アクチノールR100) 2g/l
Example 3
A cylindrical filter for cesium ion adsorption according to the present invention was obtained in the same manner as in Example 1 except that the formulation 1 of Example 1 was changed to the following formulation 3.
(Prescription 3)
Cationic polymer compound (Cationizing agent CT F1101 manufactured by Sanyo Dyeing Co., Ltd.) 60 g / l
Nonionic surfactant (Actinol R100 manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd.) 2g / l

比較例1
カチオン化処理した不織布Bを用いずに、カチオン性高分子化合物及びセシウムイオン吸着剤が固着された不織布Cのみを用いて6m巻き取った以外は、実施例1と同様にして、セシウムイオン吸着剤を1.6g含有した比較用のセシウムイオン吸着用筒状フィルターを得た。
Comparative Example 1
The cesium ion adsorbent was used in the same manner as in Example 1 except that the non-woven fabric B subjected to the cationization treatment was used and only the non-woven fabric C to which the cationic polymer compound and the cesium ion adsorbent were fixed was wound up to 6 m. A cylindrical filter for adsorption of cesium ions containing 1.6 g of was obtained.

比較例2
カチオン化処理した不織布Bをカチオン化処理しない不織布Aに変更する以外は、実施例1と同様にして、比較用のセシウムイオン吸着用筒状フィルターを得た。
Comparative Example 2
A comparative cesium ion adsorption cylindrical filter was obtained in the same manner as in Example 1 except that the non-cationized non-woven fabric B was changed to non-cationized non-woven fabric A.

比較例3
カチオン化処理した不織布Bをカチオン化処理しない不織布Aに変更する以外は、実施例2と同様にして、比較用のセシウムイオン吸着用筒状フィルターを得た。
Comparative Example 3
A comparative cesium ion adsorption cylindrical filter was obtained in the same manner as in Example 2 except that the non-cationized non-woven fabric B was changed to non-cationized non-woven fabric A.

比較例4
実施例1のカチオン性高分子化合物及びセシウムイオン吸着剤が固着された不織布Cをカチオン性高分子化合物を施さずに同様の条件にてセシウムイオン吸着剤を固着させた不織布Dに変更する以外は、実施例1と同様にして、比較用のセシウムイオン吸着用筒状フィルターを得た。
Comparative Example 4
Except for changing the non-woven fabric C to which the cationic polymer compound and the cesium ion adsorbent of Example 1 were fixed to the non-woven fabric D to which the cesium ion adsorbent was fixed under the same conditions without applying the cationic polymer compound. In the same manner as in Example 1, a comparative cesium ion adsorption cylindrical filter was obtained.

比較例5
実施例1のカチオン化処理した不織布Bをカチオン化処理しない不織布Aに変更し、カチオン性高分子化合物及びセシウムイオン吸着剤が固着された不織布Cをカチオン性高分子化合物を施さずに同様の条件にてセシウムイオン吸着剤を固着させた不織布Dに変更する以外は、実施例1と同様にして、比較用のセシウムイオン吸着用筒状フィルターを得た。
Comparative Example 5
The non-cationized non-woven fabric A of Example 1 was changed to non-cationized non-woven fabric A, and the same conditions were applied to the non-woven fabric C to which the cationic polymer compound and the cesium ion adsorbent were fixed without applying the cationic polymer compound. A comparative cesium ion adsorption cylindrical filter was obtained in the same manner as in Example 1 except that the non-woven fabric D was fixed with the cesium ion adsorbent.

表1から明らかなように、実施例1〜3の本発明のセシウムイオン吸着用筒状フィルターは、カチオン性高分子化合物が固着された不織布と、カチオン性高分子化合物及びセシウムイオン吸着剤が固着された不織布を含む特定の構成としているため、セシウムイオン吸着能に優れ、且つ、吸着剤の脱落が非常に少なく、微粒子除去能力を兼ね備えたセシウムイオン吸着用筒状フィルターであった。特に、カチオン性高分子化合物が固着された不織布と、カチオン性高分子化合物及びセシウムイオン吸着剤が固着された不織布を交互に積層した実施例2の筒状フィルターは、セシウムイオン吸着剤脱落の抑制と微粒子の除去性能が極めて高いものであった。一方、比較例1〜3の筒状フィルターは、カチオン性高分子化合物を固着した不織布を含んでいなかったため、セシウムイオン吸着能及び吸着剤の脱落抑制能が一定以上ではあったものの、微粒子除去能力が低いものであった。比較例4、5の筒状フィルターは、いずれか又は両方の不織布にカチオン性高分子化合物を固着した不織布を用いなかったため、セシウムイオン吸着剤の脱落抑制能や微粒子除去能力が低いものであった。   As is apparent from Table 1, the cylindrical filters for cesium ion adsorption of Examples 1 to 3 of the present invention are the non-woven fabric to which the cationic polymer compound is fixed, the cationic polymer compound and the cesium ion adsorbent. Thus, the cesium ion-adsorbing cylindrical filter was excellent in cesium ion adsorption capacity, had very little detachment of the adsorbent, and had particulate removal ability. In particular, the tubular filter of Example 2 in which the nonwoven fabric to which the cationic polymer compound is fixed and the nonwoven fabric to which the cationic polymer compound and the cesium ion adsorbent are alternately laminated is the suppression of cesium ion adsorbent falling off. And the removal performance of fine particles was extremely high. On the other hand, since the cylindrical filters of Comparative Examples 1 to 3 did not include the nonwoven fabric to which the cationic polymer compound was fixed, the cesium ion adsorption ability and the adsorbent dropout inhibition ability were more than a certain level, but the particulate removal The ability was low. The cylindrical filters of Comparative Examples 4 and 5 did not use a non-woven fabric in which a cationic polymer compound was fixed to either or both non-woven fabrics. Therefore, the ability of the cesium ion adsorbent to fall off and the ability to remove fine particles were low. .

1 不織布ロール繰り出し部
2 不織布
3 熱処理ゾーン部
4 ネット
5 熱プレスロール
6 プレス処理不織布の巻き取り部
7 不織布繰り出し部
8 カチオン性高分子化合物及び/またはセシウムイオン吸着剤が固着された不織布
9 ガイドロール
10 カートリッジ巻き取り2本ロール
11 円筒カートリッジロール
12 パイプ
13 押えロール
14 カートリッジロール作製ゾーン
15 カチオン性高分子化合物が固着された不織布巻き取り層

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nonwoven fabric roll delivery part 2 Nonwoven fabric 3 Heat treatment zone part 4 Net 5 Hot press roll 6 Winding part of press-processed nonwoven fabric 7 Nonwoven fabric delivery part 8 Nonwoven fabric to which cationic polymer compound and / or cesium ion adsorbent is fixed 9 Guide roll DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Cartridge winding 2 roll 11 Cylindrical cartridge roll 12 Pipe 13 Presser roll 14 Cartridge roll preparation zone 15 The nonwoven fabric winding layer to which the cationic polymer compound was adhered

Claims (4)

30℃以上の融点差がある2種以上の繊維及び/または30℃以上の融点差があるポリマーが隣接または芯鞘構造となっている繊維を含む不織布を積層した筒状フィルターであって、前記不織布の少なくとも1種が第3級または第4級アンモニウム基を含むカチオン性高分子化合物が固着された不織布であり、他の不織布が第3級または第4級アンモニウム基を含むカチオン性高分子化合物及びセシウムイオン吸着剤が固着された不織布を含むことを特徴とするセシウムイオン吸着用筒状フィルター。 A tubular filter in which two or more kinds of fibers having a melting point difference of 30 ° C. or higher and / or a nonwoven fabric containing fibers in which a polymer having a melting point difference of 30 ° C. or higher is adjacent or a core-sheath structure is laminated, At least one of the nonwoven fabrics is a nonwoven fabric to which a cationic polymer compound containing a tertiary or quaternary ammonium group is fixed, and the other nonwoven fabric is a cationic polymer compound containing a tertiary or quaternary ammonium group And a cylindrical filter for adsorbing cesium ions, comprising a nonwoven fabric to which a cesium ion adsorbent is fixed. 前記セシウムイオン吸着剤がプルシアンブルー型錯体であることを特徴とする請求項1項に記載のセシウムイオン吸着用筒状フィルター。 The cylindrical filter for cesium ion adsorption according to claim 1, wherein the cesium ion adsorbent is a Prussian blue type complex. 前記30℃以上の融点差がある2種以上の繊維及び/または30℃以上の融点差があるポリマーが隣接または芯鞘構造となっている繊維が、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリオレフィン系繊維、ポリ乳酸系繊維からなる群より選択された1またはそれ以上の繊維で構成されていることを特徴とする請求項1または2記載のセシウムイオン吸着用筒状フィルター。 The two or more types of fibers having a melting point difference of 30 ° C. or higher and / or the fibers having a core-sheath structure adjacent to the polymer having a melting point difference of 30 ° C. or higher are polyester fiber, polyamide fiber, polyolefin fiber The cylindrical filter for cesium ion adsorption according to claim 1 or 2, wherein the cylindrical filter is composed of one or more fibers selected from the group consisting of polylactic acid fibers. 前記30℃以上の融点差がある2種以上の繊維及び/または30℃以上の融点差があるポリマーが隣接または芯鞘構造となっている繊維の低融点側の繊維またはポリマーの融点が、100〜190℃であることを特徴とする請求項1〜3いずれか1項に記載のセシウムイオン吸着用筒状フィルター。 The melting point of the fiber or polymer on the low melting point side of the fiber having a melting point difference of 30 ° C. or more and / or a fiber having a melting point difference of 30 ° C. or more adjacent to or in a core-sheath structure is 100 It is -190 degreeC, The cylindrical filter for cesium ion adsorption | suction of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
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