JP2594507B2 - 油吸着材の製造方法およびその連続製造装置 - Google Patents
油吸着材の製造方法およびその連続製造装置Info
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- B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
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- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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- C02F1/68—Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、繊維状木質材料からな
る油吸着材に関する。
る油吸着材に関する。
【０００２】湾岸戦争や石油タンカー座礁などにみられ
るように、油の海洋汚染は深刻な環境破壊をもたらす。
また、産業排水や生活排水に浮遊懸濁する油の汚染も大
きな問題である。本発明は、このような汚染の原因であ
る油を効率よく吸着するための油吸着材に関するもので
ある。
るように、油の海洋汚染は深刻な環境破壊をもたらす。
また、産業排水や生活排水に浮遊懸濁する油の汚染も大
きな問題である。本発明は、このような汚染の原因であ
る油を効率よく吸着するための油吸着材に関するもので
ある。
【０００３】
【従来の技術】水に浮遊する油の回収除去に関しては、
ポンプによって、水と油の混合水を汲み上げ、乳化剤に
よって、油を中和する方法などさまざまな方法が知られ
ている。これらの中で吸着材によって、浮遊する油を吸
い取り回収除去する方法は、もっとも簡単で効果的な方
法である。
ポンプによって、水と油の混合水を汲み上げ、乳化剤に
よって、油を中和する方法などさまざまな方法が知られ
ている。これらの中で吸着材によって、浮遊する油を吸
い取り回収除去する方法は、もっとも簡単で効果的な方
法である。
【０００４】このような水に浮遊する油の油吸着材とし
て用いるものは、親油性に優れる一方、疎水性にも優れ
るものでなければならない。このような性質をもつもの
として、現在、ポリプロピレンやポリウレタンのような
合成樹脂系のものが広く用いられている。また、天然物
系として親水性のリグノセルロース物質を疎水処理した
もの（特公昭４４−２３７０２号）、木材粗砕細片をサ
イジング処理し表面にパラフィンワックス被覆を形成さ
せたもの（特公昭５４−１５２７９号）、天然パルプを
リン酸化し多価金属塩を結合させてパラフィンワックス
で定着させたもの（特公昭６０−５１３８６号）、さら
には、セルローズ系繊維を炭化したもの（特公昭４９−
５８９３号）が提案されている。また、東南アジアに生
育するカポックの種子の毛は疎水性が高く親油性に富む
ことから、これをポリエチレンやポリプロピレンで接着
固定したもの（特公昭６０−８０３３号）も知られてい
る。また、本願出願人は、このような従来知られた発明
の欠点を補う油吸着材についての特許を出願している
（特願平５−７０６７２号）。
て用いるものは、親油性に優れる一方、疎水性にも優れ
るものでなければならない。このような性質をもつもの
として、現在、ポリプロピレンやポリウレタンのような
合成樹脂系のものが広く用いられている。また、天然物
系として親水性のリグノセルロース物質を疎水処理した
もの（特公昭４４−２３７０２号）、木材粗砕細片をサ
イジング処理し表面にパラフィンワックス被覆を形成さ
せたもの（特公昭５４−１５２７９号）、天然パルプを
リン酸化し多価金属塩を結合させてパラフィンワックス
で定着させたもの（特公昭６０−５１３８６号）、さら
には、セルローズ系繊維を炭化したもの（特公昭４９−
５８９３号）が提案されている。また、東南アジアに生
育するカポックの種子の毛は疎水性が高く親油性に富む
ことから、これをポリエチレンやポリプロピレンで接着
固定したもの（特公昭６０−８０３３号）も知られてい
る。また、本願出願人は、このような従来知られた発明
の欠点を補う油吸着材についての特許を出願している
（特願平５−７０６７２号）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述するように、水中
に浮遊する油を吸着する油吸着材は単に吸着力が優れる
のみならず、原料の供給に不安がなく、製造方法が簡単
で、使用後の廃棄にも優れるものでなければならない
が、上記したポリプロピレンやポリウレタンのような従
来使用される合成樹脂系のものは、使用後の廃棄に際
し、焼却に特別な炉を必要とし、また、埋め立てるとし
てもなかなか腐らないという問題がある。また、親水性
のリグノセルロース物質を疎水処理したもの（特公昭４
４−２３７０２号）、木材粗砕細片をサイジング処理し
表面にパラフィンワックス被覆を形成させたもの（特公
昭５４−１５２７９号）、天然パルプをリン酸化し多価
金属塩を結合させてパラフィンワックスで定着させたも
の（特公昭６０−５１３８６号）等の天然物系の油吸着
材は、天然物そのままでは、油吸着材として有効ではな
く、はっ水性機能を特別に付与する必要があり、このよ
うなはっ水性機能を付与するのに複雑な処理をする場合
には、コスト高となる。さらにまた、天然物が輸入物で
ある場合には、原料の安定供給に不安がある。
に浮遊する油を吸着する油吸着材は単に吸着力が優れる
のみならず、原料の供給に不安がなく、製造方法が簡単
で、使用後の廃棄にも優れるものでなければならない
が、上記したポリプロピレンやポリウレタンのような従
来使用される合成樹脂系のものは、使用後の廃棄に際
し、焼却に特別な炉を必要とし、また、埋め立てるとし
てもなかなか腐らないという問題がある。また、親水性
のリグノセルロース物質を疎水処理したもの（特公昭４
４−２３７０２号）、木材粗砕細片をサイジング処理し
表面にパラフィンワックス被覆を形成させたもの（特公
昭５４−１５２７９号）、天然パルプをリン酸化し多価
金属塩を結合させてパラフィンワックスで定着させたも
の（特公昭６０−５１３８６号）等の天然物系の油吸着
材は、天然物そのままでは、油吸着材として有効ではな
く、はっ水性機能を特別に付与する必要があり、このよ
うなはっ水性機能を付与するのに複雑な処理をする場合
には、コスト高となる。さらにまた、天然物が輸入物で
ある場合には、原料の安定供給に不安がある。
【０００６】特に、前記特開昭４９−５８９３号公報に
示されるセルローズ系繊維を炭化した油吸着材において
は、炭化温度を下げるためにはＮＨ４Ｂｒ等の反応抑制
物質を添加することが有効であることを述べているが、
これらの物質は製造した炭化繊維に吸湿性を加えるもの
であり（特開昭４９−５８９３号公報第３欄第５行参
照）、はっ水性を高めるためには、「はっ水剤を使用す
る」ことが必要であることを述べている（特開昭４９−
５８９３号公報第５欄第１８行参照）。また、同発明に
おけるセルローズ系繊維は、レーヨンステーブル等の再
生セルロース繊維を指しており、この種の繊維はもはや
天然繊維の形態の多数の孔隙をもつ中空構造をもってい
ない。この吸着材の製造においては、セルローズの再生
の工程を必要とするほか、はっ水剤により、はっ水処理
をしなければならないという余分な手数がかかり、これ
がため、コスト増を招くという欠点がある。
示されるセルローズ系繊維を炭化した油吸着材において
は、炭化温度を下げるためにはＮＨ４Ｂｒ等の反応抑制
物質を添加することが有効であることを述べているが、
これらの物質は製造した炭化繊維に吸湿性を加えるもの
であり（特開昭４９−５８９３号公報第３欄第５行参
照）、はっ水性を高めるためには、「はっ水剤を使用す
る」ことが必要であることを述べている（特開昭４９−
５８９３号公報第５欄第１８行参照）。また、同発明に
おけるセルローズ系繊維は、レーヨンステーブル等の再
生セルロース繊維を指しており、この種の繊維はもはや
天然繊維の形態の多数の孔隙をもつ中空構造をもってい
ない。この吸着材の製造においては、セルローズの再生
の工程を必要とするほか、はっ水剤により、はっ水処理
をしなければならないという余分な手数がかかり、これ
がため、コスト増を招くという欠点がある。
【０００７】このような上記従来技術上の欠点を除去し
た油吸着材については、本願出願人は、特願平５−７０
６７２号として特許出願をしているが、この出願に係る
「油吸着材」の一部は、水中に長い間放置しておくと、
水を吸込んで次第に比重が大きくなり、最終的には、水
面下に沈むという欠点を有する。広範囲の海上等で使用
する油吸着材としては、長時間にわたって水面に浮いて
いる吸着材の方が実用上作業性がよいことはいうまでも
ない。また、油吸着材のコストを下げるためには、連続
的に短時間で製造可能な装置が必要である。
た油吸着材については、本願出願人は、特願平５−７０
６７２号として特許出願をしているが、この出願に係る
「油吸着材」の一部は、水中に長い間放置しておくと、
水を吸込んで次第に比重が大きくなり、最終的には、水
面下に沈むという欠点を有する。広範囲の海上等で使用
する油吸着材としては、長時間にわたって水面に浮いて
いる吸着材の方が実用上作業性がよいことはいうまでも
ない。また、油吸着材のコストを下げるためには、連続
的に短時間で製造可能な装置が必要である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記欠点を除
去するものであり、原料の安定供給に不安がなく、製法
が簡単で、安価に製造でき、しかも廃棄にも優れる油吸
着材を提供しようとするものである。すなわち、本発明
に係る油吸着材は、リグノセルロース物質を物理的に解
繊あるいは裁断、粉砕して、細胞の基本形態を残したま
ま、所定時間、所定温度で加熱するものである。
去するものであり、原料の安定供給に不安がなく、製法
が簡単で、安価に製造でき、しかも廃棄にも優れる油吸
着材を提供しようとするものである。すなわち、本発明
に係る油吸着材は、リグノセルロース物質を物理的に解
繊あるいは裁断、粉砕して、細胞の基本形態を残したま
ま、所定時間、所定温度で加熱するものである。
【０００９】このため、安定供給が可能な原料として、
国内に豊富にあるリグノセルロース物質に着目した。す
なわち、リグノセルロース物質は、農業や林業、林産業
の分野に広く存在するものであるが、これらの中で安価
に入手しやすいものは、各種生産工程で排出されるさま
ざまな廃棄物である。すなわち、林産系廃棄物である古
紙、木粉、樹皮、端材や、農産系廃棄物であるジャガイ
モパルプ、ビートパルプなどが本発明の原料として使用
できる。
国内に豊富にあるリグノセルロース物質に着目した。す
なわち、リグノセルロース物質は、農業や林業、林産業
の分野に広く存在するものであるが、これらの中で安価
に入手しやすいものは、各種生産工程で排出されるさま
ざまな廃棄物である。すなわち、林産系廃棄物である古
紙、木粉、樹皮、端材や、農産系廃棄物であるジャガイ
モパルプ、ビートパルプなどが本発明の原料として使用
できる。
【００１０】油吸着材は、油はよく吸着するが水は吸わ
ないというものでなければならない。一方、吸着力を高
めるには油を保持する微細な孔隙の多いことが必要であ
る。そこで微細な細孔を作り出すとともに、はっ水性を
もたせる手段を鋭意検討した結果、上記リグノセルロー
ス物質を、原細胞の基本形態を残したまま物理的に解繊
あるいは裁断、粉砕して、前記微細孔隙を形成し易く
し、これを所定温度で、所定時間、加熱することが有効
であることを見いだした。具体的には、加圧解繊機等
で、木材物質等を物理的に解繊あるいは裁断、粉砕して
繊維状にしたものを、２５０〜３５０℃で、好ましくは
３００〜３５０℃の温度で、所定時間加熱すると、吸水
量が最小で、かつ、油吸着量が最大となることを見いだ
した。この場合、処理時間としては、２０〜１００分の
処理時間が最適であるが、実用的には４０〜６０分の処
理時間としても十分である。
ないというものでなければならない。一方、吸着力を高
めるには油を保持する微細な孔隙の多いことが必要であ
る。そこで微細な細孔を作り出すとともに、はっ水性を
もたせる手段を鋭意検討した結果、上記リグノセルロー
ス物質を、原細胞の基本形態を残したまま物理的に解繊
あるいは裁断、粉砕して、前記微細孔隙を形成し易く
し、これを所定温度で、所定時間、加熱することが有効
であることを見いだした。具体的には、加圧解繊機等
で、木材物質等を物理的に解繊あるいは裁断、粉砕して
繊維状にしたものを、２５０〜３５０℃で、好ましくは
３００〜３５０℃の温度で、所定時間加熱すると、吸水
量が最小で、かつ、油吸着量が最大となることを見いだ
した。この場合、処理時間としては、２０〜１００分の
処理時間が最適であるが、実用的には４０〜６０分の処
理時間としても十分である。
【００１１】リグノセルロース物質に対して、上記のよ
うな処理を施すと親油性の細孔をもつ熱処理物が得られ
るが、油吸着量には、さらに、該熱処理物の形状も影響
することがわかった。すなわち、前記リグノセルロース
物質を、細胞の基本形態を残したまま物理的に解繊ある
いは裁断、粉砕して生成される形状が、油吸着量を高く
することを見いだした。そして、この点について鋭意検
討した結果、処理物のかさ密度（前記特願平５−７０６
７２号明細書では、「かさ比重」と表現したが、同じも
のである。）が低くなるほど油吸着力が高くなることを
見いだした。上記の木材物質を物理的に解繊あるいは裁
断、粉砕して繊維状にすることは、この目的に極めてよ
く適応する。実用的には、かさ密度（かさ比重）が０．
０１〜０．２ｇ／ｃｃであれば十分な吸着量が得られ
る。このようなかさ密度の低いものを得るには、加熱処
理後に細片とするよりも、加熱処理前に解繊あるいは粉
砕して細片しておくのがよいことを知り得た。
うな処理を施すと親油性の細孔をもつ熱処理物が得られ
るが、油吸着量には、さらに、該熱処理物の形状も影響
することがわかった。すなわち、前記リグノセルロース
物質を、細胞の基本形態を残したまま物理的に解繊ある
いは裁断、粉砕して生成される形状が、油吸着量を高く
することを見いだした。そして、この点について鋭意検
討した結果、処理物のかさ密度（前記特願平５−７０６
７２号明細書では、「かさ比重」と表現したが、同じも
のである。）が低くなるほど油吸着力が高くなることを
見いだした。上記の木材物質を物理的に解繊あるいは裁
断、粉砕して繊維状にすることは、この目的に極めてよ
く適応する。実用的には、かさ密度（かさ比重）が０．
０１〜０．２ｇ／ｃｃであれば十分な吸着量が得られ
る。このようなかさ密度の低いものを得るには、加熱処
理後に細片とするよりも、加熱処理前に解繊あるいは粉
砕して細片しておくのがよいことを知り得た。
【００１２】なお、本願発明者らは、既に提出している
特許出願発明（特願平５−７０６７２号）についての欠
点を除去して、油吸着材として実用的なものとするた
め、次のような鋭意検討を加えた。すなわち、既に提出
した特許出願発明に係る油吸着材は、水面上に放置して
おけば、長期間水面上に浮いている程度の高いはっ水性
をもっているが、一部は水中に長い間放置しておくと、
吸水して次第に比重が大きくなり、低い温度で製造した
油吸着材が最終的には、水面下に沈むという結果を招来
せしめた。油吸着材は、油を吸着した後には、海上等水
面に浮遊するが、油を吸着する前にも水面に浮上してい
る方が実用的である。すなわち、該熱処理物を用いて、
広い海上等に浮遊する油を吸着する場合は、熱処理物を
不織布の袋に詰める、ネットで包む、シートに挟む、蜂
の巣状構造の空隙物に充填するなどして散布した後、浮
遊する油を吸着後、これを回収するには、油が吸着した
処理材自体が、水面に浮いている方が、引き上げ作業時
の作業性がよい。
特許出願発明（特願平５−７０６７２号）についての欠
点を除去して、油吸着材として実用的なものとするた
め、次のような鋭意検討を加えた。すなわち、既に提出
した特許出願発明に係る油吸着材は、水面上に放置して
おけば、長期間水面上に浮いている程度の高いはっ水性
をもっているが、一部は水中に長い間放置しておくと、
吸水して次第に比重が大きくなり、低い温度で製造した
油吸着材が最終的には、水面下に沈むという結果を招来
せしめた。油吸着材は、油を吸着した後には、海上等水
面に浮遊するが、油を吸着する前にも水面に浮上してい
る方が実用的である。すなわち、該熱処理物を用いて、
広い海上等に浮遊する油を吸着する場合は、熱処理物を
不織布の袋に詰める、ネットで包む、シートに挟む、蜂
の巣状構造の空隙物に充填するなどして散布した後、浮
遊する油を吸着後、これを回収するには、油が吸着した
処理材自体が、水面に浮いている方が、引き上げ作業時
の作業性がよい。
【００１３】このため、前記加熱処理物に対する処理を
鋭意検討した結果、前記処理物を、２５０〜４５０℃の
温度で加熱するときに、吸水量が相対的に小さくなり、
油吸着量が相対的に大きくなることを見いだした。そこ
で、前記既に出願している発明に、さらに、改良を加
え、前記リグノセルロース物質を、細胞の基本形態を残
したまま物理的に解繊あるいは裁断、粉砕して、しかる
後、これを２５０〜４５０℃の温度で加熱した。はっ水
性を得るためには、上述したように、３５０℃近辺で加
熱するのが最もよい。
鋭意検討した結果、前記処理物を、２５０〜４５０℃の
温度で加熱するときに、吸水量が相対的に小さくなり、
油吸着量が相対的に大きくなることを見いだした。そこ
で、前記既に出願している発明に、さらに、改良を加
え、前記リグノセルロース物質を、細胞の基本形態を残
したまま物理的に解繊あるいは裁断、粉砕して、しかる
後、これを２５０〜４５０℃の温度で加熱した。はっ水
性を得るためには、上述したように、３５０℃近辺で加
熱するのが最もよい。
【００１４】なお、加熱時間については、上記吸水量が
相対的に小さく、かつ、油吸着量が相対的に大きい油吸
着材を作るためには、５〜１００分、実用的には、５〜
６０分がよいことを知り得た。また、熱処理温度を若干
高めると、でき上がる油吸着材のかさ密度が高くなり、
油吸着材の収率も低下するのではないかと推察する。し
たがって、同じ性能を得る場合には、低温で熱処理する
方が油吸着という面では有利である。
相対的に小さく、かつ、油吸着量が相対的に大きい油吸
着材を作るためには、５〜１００分、実用的には、５〜
６０分がよいことを知り得た。また、熱処理温度を若干
高めると、でき上がる油吸着材のかさ密度が高くなり、
油吸着材の収率も低下するのではないかと推察する。し
たがって、同じ性能を得る場合には、低温で熱処理する
方が油吸着という面では有利である。
【００１５】そして、このような親油性を有する油吸着
材における油吸着量には、さらに、熱処理物の形状も影
響する。この点についても鋭意検討した結果、かさ密度
が低くなるほど油吸着力が高くなることを見いだした。
そこで、リグノセルロース物質を、細胞の基本形態を残
したまま物理的に解繊あるいは裁断、粉砕して、そのか
さ密度を調整して、実用的には、そのかさ密度が０．０
１〜０．０３であれば、親油性を有し、かつ、十分な油
吸着量が得られることを見いだした。なお、この物理的
な解繊あるいは裁断、粉砕は、前記同様、加熱処理後に
行ってもよいが、実用的には加熱処理前に物理的に解繊
あるいは裁断、粉砕して、前記かさ密度を得るように微
細化しておくのがよい。
材における油吸着量には、さらに、熱処理物の形状も影
響する。この点についても鋭意検討した結果、かさ密度
が低くなるほど油吸着力が高くなることを見いだした。
そこで、リグノセルロース物質を、細胞の基本形態を残
したまま物理的に解繊あるいは裁断、粉砕して、そのか
さ密度を調整して、実用的には、そのかさ密度が０．０
１〜０．０３であれば、親油性を有し、かつ、十分な油
吸着量が得られることを見いだした。なお、この物理的
な解繊あるいは裁断、粉砕は、前記同様、加熱処理後に
行ってもよいが、実用的には加熱処理前に物理的に解繊
あるいは裁断、粉砕して、前記かさ密度を得るように微
細化しておくのがよい。
【００１６】なお、既に提出している特許出願発明（特
願平５−７０６７２号）では、あとの実施例で述べるよ
うな回転式加熱炉によって、熱処理していたため、１回
当たり４時間程度で約１００ｇの油吸着材しか得られな
い。したがって、これを大量に生産するためには、連続
的に加熱して、油吸着材を製造する装置が必要である。
そこで、これを連続して処理して大量に生産できる装置
を考案した。
願平５−７０６７２号）では、あとの実施例で述べるよ
うな回転式加熱炉によって、熱処理していたため、１回
当たり４時間程度で約１００ｇの油吸着材しか得られな
い。したがって、これを大量に生産するためには、連続
的に加熱して、油吸着材を製造する装置が必要である。
そこで、これを連続して処理して大量に生産できる装置
を考案した。
【００１７】
【作用】本発明に係る油吸着材が高い吸着性を示すの
は、第一に木材系原料には仮道管、道管等の大きな孔お
よび小さな壁孔からなる細胞の基本形態が存在している
ためと推察される。すなわち、本願発明に係る処理物
が、油・水等を吸着するのは、該仮道管壁によって囲ま
れる孔隙に、油・水等が補足されて吸着力を発揮するも
のと推察される。次に、原料を繊維状にまたは細片状に
して、細胞の基本形態を残したまま物理的に解繊あるい
は裁断、粉砕等の処理を施し、しかる後、２５０〜４５
０℃で加熱すると、高い油吸着性を発揮するのは、次に
述べるような四つの作用、すなわち、親水性の化学構造
の変化、細孔の生成、熱分解生成物の木質繊維表面への
沈着、木質繊維どうしのからみあいの中への保持による
ものと推察される。すなわち、リグノセルロース物質が
親水性であるのは、その構造中に水酸基が存在するから
である。これを加熱処理をすることにより、セルロース
等の熱分解反応が起こり、これによって水酸基が変性し
て親水性が失われるからである。また、熱分解反応で
は、一酸化炭素や二酸化炭素のようなさまざまな低分子
物質が生成し、気化する。これらが気化したあとは、微
細な孔隙が生じる。このような孔隙の生成は、油をはじ
めとするさまざまな物質の吸着力を高めるのに役立つ。
さらに、また、かさ密度が低いことは木質繊維や細片相
互間の毛管現象による吸着を容易にする。
は、第一に木材系原料には仮道管、道管等の大きな孔お
よび小さな壁孔からなる細胞の基本形態が存在している
ためと推察される。すなわち、本願発明に係る処理物
が、油・水等を吸着するのは、該仮道管壁によって囲ま
れる孔隙に、油・水等が補足されて吸着力を発揮するも
のと推察される。次に、原料を繊維状にまたは細片状に
して、細胞の基本形態を残したまま物理的に解繊あるい
は裁断、粉砕等の処理を施し、しかる後、２５０〜４５
０℃で加熱すると、高い油吸着性を発揮するのは、次に
述べるような四つの作用、すなわち、親水性の化学構造
の変化、細孔の生成、熱分解生成物の木質繊維表面への
沈着、木質繊維どうしのからみあいの中への保持による
ものと推察される。すなわち、リグノセルロース物質が
親水性であるのは、その構造中に水酸基が存在するから
である。これを加熱処理をすることにより、セルロース
等の熱分解反応が起こり、これによって水酸基が変性し
て親水性が失われるからである。また、熱分解反応で
は、一酸化炭素や二酸化炭素のようなさまざまな低分子
物質が生成し、気化する。これらが気化したあとは、微
細な孔隙が生じる。このような孔隙の生成は、油をはじ
めとするさまざまな物質の吸着力を高めるのに役立つ。
さらに、また、かさ密度が低いことは木質繊維や細片相
互間の毛管現象による吸着を容易にする。
【００１８】
【実施例】本発明の実施例について説明する。本発明に
おいては、前記したように毛管現象による吸着が重要と
思われるので、リグノセルロース物質を、その細胞の基
本形態を残したまま物理的に解繊あるいは裁断、粉砕等
の処理を施して繊維状にまたは細片状にすることを第一
の特徴とする。この工程は、次に述べるトドマツ間伐材
については、加圧解繊機を用いて物理的に解繊して、繊
維状にする。この加圧解繊機の概略図を図４に示す。図
４において、１は、チップ投入口、２は、該チップをホ
ッパー３まで引き上げるコンベア、４は、該チップを第
一の加圧管に送るスクリューフィーダ、５は、所定の圧
力、所定温度の蒸気を吹き込んで、該チップを蒸煮する
第一の加圧管、６は、同じ圧力で、該チップを蒸煮する
第二の加圧管であり、ここでチップを蒸気で蒸すことに
よって、解繊を容易にするための部分である。７は、原
動機８および原動機９の両原動機に接続された二つのラ
セン状の刃のついた円盤１０、１１を有し、両円盤１
０、１１のクリアランスを所定の幅に設定された円盤２
枚付き解繊機で、前記加圧されたチップは、回転する両
円盤１０および１１を通過するうちに、繊維状に解繊さ
れる。この解繊された繊維は湿潤状態であり、ブローサ
イクロン１２で吸引されるとともに、ドライヤー１３の
前に送られ、該ドライヤー１３から熱交換された熱風に
よって、管１４を移動するうちに乾燥し、乾燥繊維がで
きる。以上が、加圧解繊機の概略であるが、実際には、
トドマツ間伐材の製材で生じた端材をチッパーに入れ、
得られたチップをこの加圧解繊機で、水蒸気圧９ｋｇｆ
／ｃｍ２（ゲージ圧力、温度約１７９℃）、１分間の加
圧条件、クリアランス０．８ｍｍで繊維（トドマツファ
イバー）とした。こうして得られたトドマツファイバー
について、かさ密度を随時測定した。かさ密度の測定
は、１リットルのポリプロピレン製容器に９メッシュの
ふるいの上から、ブラシ等で繊維をほぐしながら静かに
容器に降り注ぎ、すりきりいっぱいになったときの重量
を測定して算出した。
おいては、前記したように毛管現象による吸着が重要と
思われるので、リグノセルロース物質を、その細胞の基
本形態を残したまま物理的に解繊あるいは裁断、粉砕等
の処理を施して繊維状にまたは細片状にすることを第一
の特徴とする。この工程は、次に述べるトドマツ間伐材
については、加圧解繊機を用いて物理的に解繊して、繊
維状にする。この加圧解繊機の概略図を図４に示す。図
４において、１は、チップ投入口、２は、該チップをホ
ッパー３まで引き上げるコンベア、４は、該チップを第
一の加圧管に送るスクリューフィーダ、５は、所定の圧
力、所定温度の蒸気を吹き込んで、該チップを蒸煮する
第一の加圧管、６は、同じ圧力で、該チップを蒸煮する
第二の加圧管であり、ここでチップを蒸気で蒸すことに
よって、解繊を容易にするための部分である。７は、原
動機８および原動機９の両原動機に接続された二つのラ
セン状の刃のついた円盤１０、１１を有し、両円盤１
０、１１のクリアランスを所定の幅に設定された円盤２
枚付き解繊機で、前記加圧されたチップは、回転する両
円盤１０および１１を通過するうちに、繊維状に解繊さ
れる。この解繊された繊維は湿潤状態であり、ブローサ
イクロン１２で吸引されるとともに、ドライヤー１３の
前に送られ、該ドライヤー１３から熱交換された熱風に
よって、管１４を移動するうちに乾燥し、乾燥繊維がで
きる。以上が、加圧解繊機の概略であるが、実際には、
トドマツ間伐材の製材で生じた端材をチッパーに入れ、
得られたチップをこの加圧解繊機で、水蒸気圧９ｋｇｆ
／ｃｍ２（ゲージ圧力、温度約１７９℃）、１分間の加
圧条件、クリアランス０．８ｍｍで繊維（トドマツファ
イバー）とした。こうして得られたトドマツファイバー
について、かさ密度を随時測定した。かさ密度の測定
は、１リットルのポリプロピレン製容器に９メッシュの
ふるいの上から、ブラシ等で繊維をほぐしながら静かに
容器に降り注ぎ、すりきりいっぱいになったときの重量
を測定して算出した。
【００１９】次に、所定温度で加熱するために、本実施
例においては、次のような概要を有する回転加熱炉を用
いた。この回転加熱炉の概略図を図５に示す。図５にお
いて、２１は、容積約１３，５００）ｃｍ３の円筒形加
熱容器、２２は、該加熱容器２１を外部から加熱する各
々２，７７０Ｗの半円筒形の電気ヒーターで上下に開く
ことができ、２３は、該加熱容器２１の内部温度を計測
する温度センサーである。また、２４は、チェーン２
５、歯車２６および減速機２７を介して所定回転数で、
該加熱容器２１を回転させるモーターであり、本実施例
においては、２００Ｗのモーターを使用し、該加熱容器
２１は毎分３回転している。なお、図中、２８は、前記
温度センサー２３の計測結果に基づいて、該加熱容器２
１内の温度をコントロールする温度コントローラー、２
９は、同温度センサー２３の温度を記録する温度記録計
である。また、該加熱容器２１には温度センサー２３を
挿入し、木酢液や木ガスの排出を可能にする管３０のつ
いたふた３１を備えている。該ふた３１はボルト３２、
３３、３４で固定でき、該加熱容器２１内部の空気は加
熱によって膨張し、熱分解物と共に管３０から出るよう
な状態を維持して、加熱処理が行えるようにるように構
成されている。
例においては、次のような概要を有する回転加熱炉を用
いた。この回転加熱炉の概略図を図５に示す。図５にお
いて、２１は、容積約１３，５００）ｃｍ３の円筒形加
熱容器、２２は、該加熱容器２１を外部から加熱する各
々２，７７０Ｗの半円筒形の電気ヒーターで上下に開く
ことができ、２３は、該加熱容器２１の内部温度を計測
する温度センサーである。また、２４は、チェーン２
５、歯車２６および減速機２７を介して所定回転数で、
該加熱容器２１を回転させるモーターであり、本実施例
においては、２００Ｗのモーターを使用し、該加熱容器
２１は毎分３回転している。なお、図中、２８は、前記
温度センサー２３の計測結果に基づいて、該加熱容器２
１内の温度をコントロールする温度コントローラー、２
９は、同温度センサー２３の温度を記録する温度記録計
である。また、該加熱容器２１には温度センサー２３を
挿入し、木酢液や木ガスの排出を可能にする管３０のつ
いたふた３１を備えている。該ふた３１はボルト３２、
３３、３４で固定でき、該加熱容器２１内部の空気は加
熱によって膨張し、熱分解物と共に管３０から出るよう
な状態を維持して、加熱処理が行えるようにるように構
成されている。
【００２０】
【実施例１】トドマツ間伐材の製材で生じた端材をチッ
パーに入れ、得られたチップを、上記加圧解繊機で水蒸
気圧９ｋｇｆ／ｃｍ２（温度約１７９℃）、１分間の加
圧条件、クリアランス０．８ｍｍで物理的に解繊した繊
維（トドマツファイバー）を生成した。このトドマツフ
ァイバーのかさ密度を測定したところ、含水率８％で、
０．０１２ｇ／ｃｃであった。このかさ密度の測定に
は、９メッシュのふるいを用い、このふるいの上からブ
ラシ等で繊維をほぐしながら、静かに１リットルのポリ
プロピレン製容器に降り注ぎ、すりきりいっぱいになっ
たときの重量を測定して算出した。次に、これを図５の
回転加熱炉の加熱容器２１に投入し、ふた３１をして、
毎分３回転の回転を与えながら、３００℃で６０分間加
熱した。放冷後ふた３１を開け、これを取り出し、熱処
理物を得た。加熱の過程では、空気は、加熱によって膨
張し、熱分解物と共にふた３１についている管３０から
排出されるだけで、流入することはない。得られた熱処
理物のかさ密度を上記と同様の方法で測定したところ、
かさ密度は０．０１５ｇ／ｃｃであった。
パーに入れ、得られたチップを、上記加圧解繊機で水蒸
気圧９ｋｇｆ／ｃｍ２（温度約１７９℃）、１分間の加
圧条件、クリアランス０．８ｍｍで物理的に解繊した繊
維（トドマツファイバー）を生成した。このトドマツフ
ァイバーのかさ密度を測定したところ、含水率８％で、
０．０１２ｇ／ｃｃであった。このかさ密度の測定に
は、９メッシュのふるいを用い、このふるいの上からブ
ラシ等で繊維をほぐしながら、静かに１リットルのポリ
プロピレン製容器に降り注ぎ、すりきりいっぱいになっ
たときの重量を測定して算出した。次に、これを図５の
回転加熱炉の加熱容器２１に投入し、ふた３１をして、
毎分３回転の回転を与えながら、３００℃で６０分間加
熱した。放冷後ふた３１を開け、これを取り出し、熱処
理物を得た。加熱の過程では、空気は、加熱によって膨
張し、熱分解物と共にふた３１についている管３０から
排出されるだけで、流入することはない。得られた熱処
理物のかさ密度を上記と同様の方法で測定したところ、
かさ密度は０．０１５ｇ／ｃｃであった。
【００２１】図１は、このような熱処理を施したトドマ
ツファイバーの顕微鏡写真である。（Ａ）は該ファイバ
ーがからみあっているところで、写真下部の白線の長さ
が０．１ｍｍであり、（Ｂ）は該ファイバーは太い繊維
で、幾本もの仮道管が束になっていて、写真下部の白線
の長さが１ｍｍである。これを模式すれば図２のような
模式図が考えられる。図２は、木材のうち、針葉樹のリ
グノセルロース物質を構成する細胞の模式図である。上
記熱処理物が高い吸着性を示すのは、図２のような細胞
構造が存在するからである。図２において、符号ａは、
仮道管壁を示し、ｂは壁孔を示す。本願発明に係る処理
物が、油・水等を吸着するのは、該仮道管壁ａによって
囲まれる孔隙に、あるいは繊維どうしのからみあいの中
へ、油・水等が補足されて吸着力を発揮するからであ
る。
ツファイバーの顕微鏡写真である。（Ａ）は該ファイバ
ーがからみあっているところで、写真下部の白線の長さ
が０．１ｍｍであり、（Ｂ）は該ファイバーは太い繊維
で、幾本もの仮道管が束になっていて、写真下部の白線
の長さが１ｍｍである。これを模式すれば図２のような
模式図が考えられる。図２は、木材のうち、針葉樹のリ
グノセルロース物質を構成する細胞の模式図である。上
記熱処理物が高い吸着性を示すのは、図２のような細胞
構造が存在するからである。図２において、符号ａは、
仮道管壁を示し、ｂは壁孔を示す。本願発明に係る処理
物が、油・水等を吸着するのは、該仮道管壁ａによって
囲まれる孔隙に、あるいは繊維どうしのからみあいの中
へ、油・水等が補足されて吸着力を発揮するからであ
る。
【００２２】ついで、この熱処理物を不織布の袋に入
れ、「海洋汚染及び海上災害の防止に関する法律」の施
行規則第３３条の２第２項第３号の油吸着材の規定に従
って評価した。すなわち、試験方法に舶査第５２号の排
出油防除資材の性能試験基準の油吸着材性能試験基準を
準用し、まずこの熱処理物を充填した袋を、液温２０℃
のＡ重油およびＢ重油の液面に５分間静置した。その後
これを取り上げて金網上に５分間放置し、重量を測定し
た。袋のみについても同様の処理を行い重量を測定し
た。そして前述の測定値から袋のみの場合の数値を差し
引き、熱処理物１ｇ当たりの油吸着量を算出した。
れ、「海洋汚染及び海上災害の防止に関する法律」の施
行規則第３３条の２第２項第３号の油吸着材の規定に従
って評価した。すなわち、試験方法に舶査第５２号の排
出油防除資材の性能試験基準の油吸着材性能試験基準を
準用し、まずこの熱処理物を充填した袋を、液温２０℃
のＡ重油およびＢ重油の液面に５分間静置した。その後
これを取り上げて金網上に５分間放置し、重量を測定し
た。袋のみについても同様の処理を行い重量を測定し
た。そして前述の測定値から袋のみの場合の数値を差し
引き、熱処理物１ｇ当たりの油吸着量を算出した。
【００２３】その結果、Ａ重油の吸着量は２５．０ｇ、
Ｂ重油の吸着量は３８．５ｇであった。また、吸水量に
ついても同様な方法で測定したところ０．０１ｇであっ
た。上記の施行規則にはＢ重油と水について、重量当た
りの吸着量が、それぞれ「６ｇ以上」、「１．５ｇ以
下」と規定されているが、これらの測定値は規定値を十
分に満足するものであった。
Ｂ重油の吸着量は３８．５ｇであった。また、吸水量に
ついても同様な方法で測定したところ０．０１ｇであっ
た。上記の施行規則にはＢ重油と水について、重量当た
りの吸着量が、それぞれ「６ｇ以上」、「１．５ｇ以
下」と規定されているが、これらの測定値は規定値を十
分に満足するものであった。
【００２４】なお、比較のために、加熱処理をしないも
のについても同様の方法で、重量当たりの吸着量を測定
した。その結果、Ａ重油、Ｂ重油、水の吸着量は、それ
ぞれ１５．０ｇ、２３．３ｇ、１９．２ｇであった。水
の吸着量は規定値を大きく超過しており、また油の吸着
量は熱処理物の６割程度に過ぎなかった。この仮道管壁
ａによって囲まれる孔隙を有する繊維に、油・水等が補
足される状態を模式すると、図３のようになる。すなわ
ち、図３は、本願発明に係る油吸着材が、油を吸着する
ようすを示す模式図である。図３において、３６は、繊
維からなる油吸着材、３７は、吸着されるべき油を示
す。油吸着材の繊維３６が１本の場合は、油３７を近づ
けると、油３７が繊維３６の周囲を囲み、図３（Ａ）の
状態となり、最終的には、前記仮道管ａに徐々に吸着
し、図３（Ｂ）のような状態になる。これは、数本の繊
維３６であっても、その繊維３６自体がからみあい状態
にない場合にも同様の状態で油吸着が行われる。次に、
繊維状の該油吸着材３８が、からみあっている場合に、
このからみあい状態の繊維状油吸着材３８が、油３７を
吸着する模式を示す。すなわち、からみあっている繊維
３８に油３７が吸い寄せられるように近づき、図３
（Ｃ）のように、該油３７は該繊維３８に瞬時に吸着さ
れ、図３（Ｄ）のようになり、いずれも、油の方が多け
れば、油の中に浮いた形になる。この油吸着の状態を、
ポリビンの中の水に油を注いだ場合に、どのような状態
で行われるか、同様に、模式的に示す。図３（Ｅ）は、
ポリビンの中に水が入っている状態を示す。図３（Ｆ）
は、該ポリビンに油吸着材を入れて振ると、繊維はバラ
バラになって水面下に浮く状態を示している。そこに油
を入れて、さらに振ると、図３（Ｇ）のように繊維は油
を吸着して固まりのようになって一部は浮く。この模式
図は、本実施例に係る油吸着材を使用して、実際に油吸
着の状態を模式的に示すものであって、簡単な、実験に
よって、容易に油吸着ができることを示すものである。
のについても同様の方法で、重量当たりの吸着量を測定
した。その結果、Ａ重油、Ｂ重油、水の吸着量は、それ
ぞれ１５．０ｇ、２３．３ｇ、１９．２ｇであった。水
の吸着量は規定値を大きく超過しており、また油の吸着
量は熱処理物の６割程度に過ぎなかった。この仮道管壁
ａによって囲まれる孔隙を有する繊維に、油・水等が補
足される状態を模式すると、図３のようになる。すなわ
ち、図３は、本願発明に係る油吸着材が、油を吸着する
ようすを示す模式図である。図３において、３６は、繊
維からなる油吸着材、３７は、吸着されるべき油を示
す。油吸着材の繊維３６が１本の場合は、油３７を近づ
けると、油３７が繊維３６の周囲を囲み、図３（Ａ）の
状態となり、最終的には、前記仮道管ａに徐々に吸着
し、図３（Ｂ）のような状態になる。これは、数本の繊
維３６であっても、その繊維３６自体がからみあい状態
にない場合にも同様の状態で油吸着が行われる。次に、
繊維状の該油吸着材３８が、からみあっている場合に、
このからみあい状態の繊維状油吸着材３８が、油３７を
吸着する模式を示す。すなわち、からみあっている繊維
３８に油３７が吸い寄せられるように近づき、図３
（Ｃ）のように、該油３７は該繊維３８に瞬時に吸着さ
れ、図３（Ｄ）のようになり、いずれも、油の方が多け
れば、油の中に浮いた形になる。この油吸着の状態を、
ポリビンの中の水に油を注いだ場合に、どのような状態
で行われるか、同様に、模式的に示す。図３（Ｅ）は、
ポリビンの中に水が入っている状態を示す。図３（Ｆ）
は、該ポリビンに油吸着材を入れて振ると、繊維はバラ
バラになって水面下に浮く状態を示している。そこに油
を入れて、さらに振ると、図３（Ｇ）のように繊維は油
を吸着して固まりのようになって一部は浮く。この模式
図は、本実施例に係る油吸着材を使用して、実際に油吸
着の状態を模式的に示すものであって、簡単な、実験に
よって、容易に油吸着ができることを示すものである。
【００２５】
【実施例２】新聞紙を粉砕して６ｍｍのスクリーンを通
過させた市販古紙粉砕物（十条木材ＫＫ製のＮＰ−Ｆ）
を用いて同様の測定を行った。なお、この市販古紙粉砕
物も加熱前のかさ密度は、０．０３８ｇ／ｃｃであっ
た。この古紙粉砕物を上述の回転加熱炉に入れ、毎分３
回転の回転を与えながら、３５０℃で３０分間加熱し
た。放冷後、かさ密度０．０２８ｇ／ｃｃの熱処理物を
得た。ついで実施例１と同様にして１ｇ当たりの油吸着
量を測定した。その結果、Ａ重油の吸着量は１３．４
ｇ、Ｂ重油の吸着量は１９．６ｇ、水の吸着量は０．０
１ｇであった。重量当たりのＢ重油および水の吸着量は
いずれも規定値を十分に満たしていた。なお、加熱処理
をしないものの油吸着量は、Ａ重油が１０．３ｇ、Ｂ重
油が１５．０ｇであり、熱処理物の６割程度に過ぎなか
った。
過させた市販古紙粉砕物（十条木材ＫＫ製のＮＰ−Ｆ）
を用いて同様の測定を行った。なお、この市販古紙粉砕
物も加熱前のかさ密度は、０．０３８ｇ／ｃｃであっ
た。この古紙粉砕物を上述の回転加熱炉に入れ、毎分３
回転の回転を与えながら、３５０℃で３０分間加熱し
た。放冷後、かさ密度０．０２８ｇ／ｃｃの熱処理物を
得た。ついで実施例１と同様にして１ｇ当たりの油吸着
量を測定した。その結果、Ａ重油の吸着量は１３．４
ｇ、Ｂ重油の吸着量は１９．６ｇ、水の吸着量は０．０
１ｇであった。重量当たりのＢ重油および水の吸着量は
いずれも規定値を十分に満たしていた。なお、加熱処理
をしないものの油吸着量は、Ａ重油が１０．３ｇ、Ｂ重
油が１５．０ｇであり、熱処理物の６割程度に過ぎなか
った。
【００２６】
【実施例３】実施例１と２で用いた原料のトドマツファ
イバー、古紙粉砕物、トドマツノコクズを回転加熱炉に
入れて、３００℃で６０分間加熱した。その結果、放冷
して得られた熱処理物のかさ密度はそれぞれ、０．０１
５、０．０２８、０．１４９ｇ／ｃｃであった。そこ
で、得られた熱処理物について、それぞれのＡ重油、Ｂ
重油と水の吸着量を測定したところ、図６のとおりであ
った。縦軸は、それぞれの熱処理物の油吸着量（ｇ／
ｇ）を示す。この図６の測定結果からも明らかなよう
に、トドマツファイバー、古紙粉砕物の熱処理物１ｇ当
たりの油吸着量は大きい。水の吸着量は、図６に示すよ
うにほとんど０に近かった。図６の結果が示すように、
供試試料は、かさ密度が低いものほど、油吸着材１ｇ当
たりの油吸着量が多いことがわかる。
イバー、古紙粉砕物、トドマツノコクズを回転加熱炉に
入れて、３００℃で６０分間加熱した。その結果、放冷
して得られた熱処理物のかさ密度はそれぞれ、０．０１
５、０．０２８、０．１４９ｇ／ｃｃであった。そこ
で、得られた熱処理物について、それぞれのＡ重油、Ｂ
重油と水の吸着量を測定したところ、図６のとおりであ
った。縦軸は、それぞれの熱処理物の油吸着量（ｇ／
ｇ）を示す。この図６の測定結果からも明らかなよう
に、トドマツファイバー、古紙粉砕物の熱処理物１ｇ当
たりの油吸着量は大きい。水の吸着量は、図６に示すよ
うにほとんど０に近かった。図６の結果が示すように、
供試試料は、かさ密度が低いものほど、油吸着材１ｇ当
たりの油吸着量が多いことがわかる。
【００２７】
【実施例４】次に、加熱温度の違いによって、かさ密度
および収率にどの程度の差異が生じるのか検討した。実
施例１で用いたトドマツファイバーを回転加熱炉に入れ
て、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５
０、５００℃で６０分間加熱して、加熱温度によってか
さ密度および収率がどの程度変化するのか検証した。各
温度で加熱処理をした後、放冷の後に各温度で熱処理し
た供試試料のかさ密度を測定したところ、図７のような
結果を得た。図７から知り得るように、２００〜３５０
℃程度の加熱温度では、得られた供試試料のかさ密度
は、０．０１〜０．０１５ｇ／ｃｃ程度であるが、加熱
温度が高くなるに従って、０．０２５ｇ／ｃｃ近くまで
高くなることがわかる。
および収率にどの程度の差異が生じるのか検討した。実
施例１で用いたトドマツファイバーを回転加熱炉に入れ
て、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５
０、５００℃で６０分間加熱して、加熱温度によってか
さ密度および収率がどの程度変化するのか検証した。各
温度で加熱処理をした後、放冷の後に各温度で熱処理し
た供試試料のかさ密度を測定したところ、図７のような
結果を得た。図７から知り得るように、２００〜３５０
℃程度の加熱温度では、得られた供試試料のかさ密度
は、０．０１〜０．０１５ｇ／ｃｃ程度であるが、加熱
温度が高くなるに従って、０．０２５ｇ／ｃｃ近くまで
高くなることがわかる。
【００２８】次に、同様のトドマツファイバーを回転加
熱炉で、それぞれ２００、２５０、３００、３５０、４
００、４５０、５００℃で６０分間加熱して、加熱温度
によってでき上がった処理物の収率を測定した。これ
は、原料の重量を１００とし、これに対して、各温度で
処理したものの重量が、どの程度変化するかを測定した
ものである。この測定をすることにより、各温度での木
材熱分解の程度がわかる。この結果を図８に示す。図８
に示す結果のとおり、かさ密度は熱処理温度が高い程高
くなり、収率は低下することがわかる。
熱炉で、それぞれ２００、２５０、３００、３５０、４
００、４５０、５００℃で６０分間加熱して、加熱温度
によってでき上がった処理物の収率を測定した。これ
は、原料の重量を１００とし、これに対して、各温度で
処理したものの重量が、どの程度変化するかを測定した
ものである。この測定をすることにより、各温度での木
材熱分解の程度がわかる。この結果を図８に示す。図８
に示す結果のとおり、かさ密度は熱処理温度が高い程高
くなり、収率は低下することがわかる。
【００２９】次に、加熱温度の違いによって、親水性お
よび親油性にどの程度の差異が生じるのかを検討した。
トドマツファイバーを回転加熱炉に入れて、２００、２
５０、３００、３５０、４００、４５０、５００℃で６
０分間加熱して、加熱温度によって乾量基準含水率
（％）および油吸着量（ｇ／ｇ）がどの程度変化するの
か検証した。各温度で加熱処理した熱処理物を水と共に
ポリビンに入れ、１週間、毎日振って、強制的に水と接
触させた。その結果を図９に示す。図９に示すとおり、
強制的に水と接触させた各温度の処理物は、２００、２
５０、３００、５００℃のものは、その熱処理物の一部
または全部が、１週間後にはポリビンの底に沈んだ。し
かし、３５０、４００、４５０℃のものでは、まったく
沈まなかった。さらに、全ての試料を、遠心分離器で５
５０Ｇ（地球の重力の５５０倍）の重力をかけて脱水し
た。その結果は図９のとおりであり、３５０〜４５０℃
の含水率が低く、この範囲の油吸着材は、はっ水性が非
常に高いことが認められた。
よび親油性にどの程度の差異が生じるのかを検討した。
トドマツファイバーを回転加熱炉に入れて、２００、２
５０、３００、３５０、４００、４５０、５００℃で６
０分間加熱して、加熱温度によって乾量基準含水率
（％）および油吸着量（ｇ／ｇ）がどの程度変化するの
か検証した。各温度で加熱処理した熱処理物を水と共に
ポリビンに入れ、１週間、毎日振って、強制的に水と接
触させた。その結果を図９に示す。図９に示すとおり、
強制的に水と接触させた各温度の処理物は、２００、２
５０、３００、５００℃のものは、その熱処理物の一部
または全部が、１週間後にはポリビンの底に沈んだ。し
かし、３５０、４００、４５０℃のものでは、まったく
沈まなかった。さらに、全ての試料を、遠心分離器で５
５０Ｇ（地球の重力の５５０倍）の重力をかけて脱水し
た。その結果は図９のとおりであり、３５０〜４５０℃
の含水率が低く、この範囲の油吸着材は、はっ水性が非
常に高いことが認められた。
【００３０】次に、前記２５０、３００、３５０、４０
０、４５０、５００℃の各温度で処理したものが、Ａ重
油、Ｂ重油、サラダ油、大豆油の油の吸着量に対してど
の程度違うかを検証した。図１０は、各処理温度によっ
て、各油の吸着量（ｇ／ｇ）を示すもので、図１０が示
すように、３５０℃で処理したものがもっとも高い油吸
着量を示すが、２５０〜４５０℃の範囲で処理すれば、
鉱物油だけでなく、植物油にもすぐれた吸着能力をもつ
ことがわかる。以上の結果から、本願処理物は、３００
℃の処理を頂点として、２５０〜４５０℃の範囲で、か
さ密度が大きくなり、油吸着率が優れた油吸着材とな
り、一方、３５０〜４００℃付近で熱処理することによ
り、極めて優れたはっ水性を発揮し、長時間にわたり沈
降しない油吸着材となることがわかる。
０、４５０、５００℃の各温度で処理したものが、Ａ重
油、Ｂ重油、サラダ油、大豆油の油の吸着量に対してど
の程度違うかを検証した。図１０は、各処理温度によっ
て、各油の吸着量（ｇ／ｇ）を示すもので、図１０が示
すように、３５０℃で処理したものがもっとも高い油吸
着量を示すが、２５０〜４５０℃の範囲で処理すれば、
鉱物油だけでなく、植物油にもすぐれた吸着能力をもつ
ことがわかる。以上の結果から、本願処理物は、３００
℃の処理を頂点として、２５０〜４５０℃の範囲で、か
さ密度が大きくなり、油吸着率が優れた油吸着材とな
り、一方、３５０〜４００℃付近で熱処理することによ
り、極めて優れたはっ水性を発揮し、長時間にわたり沈
降しない油吸着材となることがわかる。
【００３１】
【実施例５】次に、前記３５０、４００、４５０℃で処
理した処理物が、特に、はっ水性が優れていることの原
因を突き止めようとして、次の実験を行った。実施例４
で製造した３５０、４００、４５０℃のトドマツファイ
バー熱処理物をそれぞれ、円筒ろ紙に詰め、ソックスレ
ー抽出器を用いて、アセトンで７２時間抽出した。これ
を風乾してアセトンを除去した後、水と共にポリビンに
入れて振ったところ、半日以内に熱処理物はポリビンの
底に沈んだ。このことは実施例４と合わせて考えると、
３５０、４００、４５０℃の熱処理物には、熱処理の過
程で、前記リグノセルロース物質自身から、生成した熱
分解物質が、前記原細胞の基本形態から派生される孔隙
の中または表面の一部等に添着し、これがため、この温
度で処理された処理物には、特に優れたはっ水性が付与
されたものと推定される。
理した処理物が、特に、はっ水性が優れていることの原
因を突き止めようとして、次の実験を行った。実施例４
で製造した３５０、４００、４５０℃のトドマツファイ
バー熱処理物をそれぞれ、円筒ろ紙に詰め、ソックスレ
ー抽出器を用いて、アセトンで７２時間抽出した。これ
を風乾してアセトンを除去した後、水と共にポリビンに
入れて振ったところ、半日以内に熱処理物はポリビンの
底に沈んだ。このことは実施例４と合わせて考えると、
３５０、４００、４５０℃の熱処理物には、熱処理の過
程で、前記リグノセルロース物質自身から、生成した熱
分解物質が、前記原細胞の基本形態から派生される孔隙
の中または表面の一部等に添着し、これがため、この温
度で処理された処理物には、特に優れたはっ水性が付与
されたものと推定される。
【００３２】また、実施例１で用いたトドマツファイバ
ーを回転加熱炉に入れて、窒素ガスを流入させながら、
３５０、４００、４５０℃で熱処理した。その結果得ら
れたものを水と共にポリビンに入れて振ったところ、半
日以内に熱処理物はポリビンの底に沈んだ。これは窒素
ガスを流すことによって、３５０、４００、４５０℃の
熱処理物には、はっ水性を与える成分が生成されなかっ
たか、または、前記孔隙の内部あるいは細胞表面に添着
されず、十分なはっ水性が付与されなかったかのいずれ
かであることを示している。
ーを回転加熱炉に入れて、窒素ガスを流入させながら、
３５０、４００、４５０℃で熱処理した。その結果得ら
れたものを水と共にポリビンに入れて振ったところ、半
日以内に熱処理物はポリビンの底に沈んだ。これは窒素
ガスを流すことによって、３５０、４００、４５０℃の
熱処理物には、はっ水性を与える成分が生成されなかっ
たか、または、前記孔隙の内部あるいは細胞表面に添着
されず、十分なはっ水性が付与されなかったかのいずれ
かであることを示している。
【００３３】このことを証明するために、次の追試を試
みた。前記熱処理物に、実施例１のように熱処理したと
きの排煙（熱処理温度３５０℃）に接触させたところ、
この熱処理物は、水と共に振っても沈まなくなった。こ
れは、実施例１の排煙から、はっ水性を付与する物質
が、熱処理物に付着、または、作用して、実施例１同様
の優れたはっ水性の効果が生じたものと推定される。す
なわち、実施例１についていえば、加熱時には、加熱に
よる熱分解生成物が生成され、それが、加熱時あるいは
冷却時に前記残存細胞の基本形態の表面に沈着し、優れ
たはっ水性の効果が生じたものと推察される。
みた。前記熱処理物に、実施例１のように熱処理したと
きの排煙（熱処理温度３５０℃）に接触させたところ、
この熱処理物は、水と共に振っても沈まなくなった。こ
れは、実施例１の排煙から、はっ水性を付与する物質
が、熱処理物に付着、または、作用して、実施例１同様
の優れたはっ水性の効果が生じたものと推定される。す
なわち、実施例１についていえば、加熱時には、加熱に
よる熱分解生成物が生成され、それが、加熱時あるいは
冷却時に前記残存細胞の基本形態の表面に沈着し、優れ
たはっ水性の効果が生じたものと推察される。
【００３４】このことは、次のＦＴＩＲスペクトル分析
により明らかである。このＦＴＩＲスペクトルは、試料
５ｍｇと臭化カリウム９５ｍｇを混合し、試料容器に入
れ、反射光を５０回測定して、フーリエ変換したもので
ある。この結果、前記トドマツファイバーを加熱処理す
ると、被処理材に含有するヘミセルロース、セルロー
ス、リグニンの熱分解が順次起こり始める。これによっ
て、ある種の生成物が発生する。このことは、図１１の
ＦＴＩＲスペクトルが示すように、３，３３２カイザー
付近の波長の吸収と、１，０５８カイザー付近の波長の
吸収とが、いずれも減少していることすなわち、３，３
３２カイザー付近の水酸基の水素結合と１，０５８カイ
ザー付近の第１アルコール性水酸基が減少していること
から明らかである。これは、熱分解反応によって、これ
らの水酸基が変化して親水性が失われ、はっ水性が高く
なっていることが知り得る。
により明らかである。このＦＴＩＲスペクトルは、試料
５ｍｇと臭化カリウム９５ｍｇを混合し、試料容器に入
れ、反射光を５０回測定して、フーリエ変換したもので
ある。この結果、前記トドマツファイバーを加熱処理す
ると、被処理材に含有するヘミセルロース、セルロー
ス、リグニンの熱分解が順次起こり始める。これによっ
て、ある種の生成物が発生する。このことは、図１１の
ＦＴＩＲスペクトルが示すように、３，３３２カイザー
付近の波長の吸収と、１，０５８カイザー付近の波長の
吸収とが、いずれも減少していることすなわち、３，３
３２カイザー付近の水酸基の水素結合と１，０５８カイ
ザー付近の第１アルコール性水酸基が減少していること
から明らかである。これは、熱分解反応によって、これ
らの水酸基が変化して親水性が失われ、はっ水性が高く
なっていることが知り得る。
【００３５】
【実施例６】実施例１で用いたトドマツファイバーを回
転加熱炉に入れて、窒素を流入させながら、３２５℃で
５分間または２０分間加熱し、および３５０℃で５分間
または２０分間加熱した後、放冷した。その熱処理物の
かさ密度はそれぞれ０．０１８、０．０１６、０．０１
７、０．０１７ｇ／ｃｃであり、Ａ重油の吸着量はそれ
ぞれ２４．５ｇ、２８．８ｇ、２７．４ｇ、２８．６ｇ
であった。このことから、油の吸着量は加熱時間より
も、加熱温度に影響されることがわかる。
転加熱炉に入れて、窒素を流入させながら、３２５℃で
５分間または２０分間加熱し、および３５０℃で５分間
または２０分間加熱した後、放冷した。その熱処理物の
かさ密度はそれぞれ０．０１８、０．０１６、０．０１
７、０．０１７ｇ／ｃｃであり、Ａ重油の吸着量はそれ
ぞれ２４．５ｇ、２８．８ｇ、２７．４ｇ、２８．６ｇ
であった。このことから、油の吸着量は加熱時間より
も、加熱温度に影響されることがわかる。
【００３６】
【実施例７】カラマツ間伐材の製材で生じた端材をチッ
パーに入れ、得られたチップを加圧解繊機で、水蒸気圧
６ｋｇｆ／ｃｍ２（温度約１６４℃）、５分間の加圧条
件、クリアランス２．０ｍｍで繊維（カラマツファイバ
ー）とした。これを３５０℃の回転加熱炉に入れて６０
分間加熱した。放冷後これを取り出し、かさ密度０．０
２５ｇ／ｃｃの熱処理物を得た。実施例１と同様に、こ
の熱処理物を不織布の袋に入れ、充填量を２．０２ｇ、
３．４１ｇ、４．０１ｇ、６．００ｇと変化させた。そ
の結果Ａ重油の吸着量は、それぞれ１０．５６ｇ、１
０．６０ｇ、９．１２ｇ、９．１３ｇであった。１ｇ当
たりの油吸着量はそれぞれ５．２ｇ、３．１ｇ、２．３
ｇ、１．５ｇとなり、カラマツファイバー熱処理物を１
０×１０ｃｍの不織布の袋に充填する場合の量は、２．
０２ｇのときにもっとも優れた油吸着率を示すことがわ
かる。なお、上記実施例１ないし実施例６で得られた油
吸着材を、実際に使用するときには、繊維状や細片状の
まま用いるほか、所定の量に区分けして、不織布の袋に
詰める、ネットで包む、シートに挟む、蜂の巣状構造の
空隙物に充填するなど、使用場所や目的に応じた適切な
形を選択することが好ましい。またこのためには、吸水
性のない発泡材等と一緒に用いて、かさ密度を高くする
ことも考えられる。
パーに入れ、得られたチップを加圧解繊機で、水蒸気圧
６ｋｇｆ／ｃｍ２（温度約１６４℃）、５分間の加圧条
件、クリアランス２．０ｍｍで繊維（カラマツファイバ
ー）とした。これを３５０℃の回転加熱炉に入れて６０
分間加熱した。放冷後これを取り出し、かさ密度０．０
２５ｇ／ｃｃの熱処理物を得た。実施例１と同様に、こ
の熱処理物を不織布の袋に入れ、充填量を２．０２ｇ、
３．４１ｇ、４．０１ｇ、６．００ｇと変化させた。そ
の結果Ａ重油の吸着量は、それぞれ１０．５６ｇ、１
０．６０ｇ、９．１２ｇ、９．１３ｇであった。１ｇ当
たりの油吸着量はそれぞれ５．２ｇ、３．１ｇ、２．３
ｇ、１．５ｇとなり、カラマツファイバー熱処理物を１
０×１０ｃｍの不織布の袋に充填する場合の量は、２．
０２ｇのときにもっとも優れた油吸着率を示すことがわ
かる。なお、上記実施例１ないし実施例６で得られた油
吸着材を、実際に使用するときには、繊維状や細片状の
まま用いるほか、所定の量に区分けして、不織布の袋に
詰める、ネットで包む、シートに挟む、蜂の巣状構造の
空隙物に充填するなど、使用場所や目的に応じた適切な
形を選択することが好ましい。またこのためには、吸水
性のない発泡材等と一緒に用いて、かさ密度を高くする
ことも考えられる。
【００３７】
【実施例８】次に、この油吸着材を連続的に製造する装
置を検討した。その結果、図１２に示すようなスクリュ
ー式の連続製造装置を考案した。図１２からも明らかな
ように、この連続製造装置は、内部に被処理ファイバー
を漸次前方に送り込むスクリューを有し、直径３０ｃ
ｍ、長さ３００ｃｍステンレス管を縦に二つ割りにし、
該二つ割りの間に同じ厚さの板を溶接した「小判型」あ
るいは「円筒管にそれより約３ｃｍ直径の小さいスクリ
ューを中心から下側にずらして、取り付けることによっ
て、円筒の上部にガス、煙、水分を通して除去する通路
を確保し、実質は小判型と同じ効果をもたせることを特
徴とする型」の管を、第一段〜第三段にして上下に重
ね、端部で各管を連通した基本構造を有することを特徴
とする。 図１２（Ａ）は正面図、同（Ｂ）は、その側
面図である。図中４０は、投入口５０ｃｍ角の逆四角す
い状の形状を有するホッパーで、ここから原料のファイ
バーを入れる。４１は、原料挿入部で、直径１５ｃｍ、
長さ１ｍの管であり、内部には、直径１４ｃｍ、ピッチ
を順次１５ｃｍから５ｃｍと段階的に変えたスクリュー
４２を備え、空気の流入を防ぎながら一段目の乾燥・前
加熱部４３にファイバーを供給できるように構成され
る。該乾燥・前加熱部４３は、前記原料挿入部４１から
被処理物であるファイバーを供給され、該ファイバーの
乾燥および前加熱をする部所であり、直径３０ｃｍ、長
さ３００ｃｍのステンレス管を縦に二つ割りにし、間に
同じ厚さの板を溶接した「小判型」の管からなり、該管
の内部には直径２９ｃｍ、ピッチ２０ｃｍのスクリュー
４４を備え、外部には四組の５ｋＷ電気ヒーター４５１
〜４５４を備えており、被処理物であるファイバーの水
分を除去するための乾燥を行い、最終的に２５０〜３０
０℃まで前加熱をすることができるように構成されてい
る。
置を検討した。その結果、図１２に示すようなスクリュ
ー式の連続製造装置を考案した。図１２からも明らかな
ように、この連続製造装置は、内部に被処理ファイバー
を漸次前方に送り込むスクリューを有し、直径３０ｃ
ｍ、長さ３００ｃｍステンレス管を縦に二つ割りにし、
該二つ割りの間に同じ厚さの板を溶接した「小判型」あ
るいは「円筒管にそれより約３ｃｍ直径の小さいスクリ
ューを中心から下側にずらして、取り付けることによっ
て、円筒の上部にガス、煙、水分を通して除去する通路
を確保し、実質は小判型と同じ効果をもたせることを特
徴とする型」の管を、第一段〜第三段にして上下に重
ね、端部で各管を連通した基本構造を有することを特徴
とする。 図１２（Ａ）は正面図、同（Ｂ）は、その側
面図である。図中４０は、投入口５０ｃｍ角の逆四角す
い状の形状を有するホッパーで、ここから原料のファイ
バーを入れる。４１は、原料挿入部で、直径１５ｃｍ、
長さ１ｍの管であり、内部には、直径１４ｃｍ、ピッチ
を順次１５ｃｍから５ｃｍと段階的に変えたスクリュー
４２を備え、空気の流入を防ぎながら一段目の乾燥・前
加熱部４３にファイバーを供給できるように構成され
る。該乾燥・前加熱部４３は、前記原料挿入部４１から
被処理物であるファイバーを供給され、該ファイバーの
乾燥および前加熱をする部所であり、直径３０ｃｍ、長
さ３００ｃｍのステンレス管を縦に二つ割りにし、間に
同じ厚さの板を溶接した「小判型」の管からなり、該管
の内部には直径２９ｃｍ、ピッチ２０ｃｍのスクリュー
４４を備え、外部には四組の５ｋＷ電気ヒーター４５１
〜４５４を備えており、被処理物であるファイバーの水
分を除去するための乾燥を行い、最終的に２５０〜３０
０℃まで前加熱をすることができるように構成されてい
る。
【００３８】４６は、二段目の管で、本格的な熱処理を
行う加熱部である。該加熱部４６の形状と、内部に設置
されるスクリュー４７は、前記乾燥・前加熱部４３と同
じ構成であり、かつ、該加熱管の外部には四組の５ｋＷ
の電気ヒーター４８１〜４８４を備えている。該加熱管
は、前記乾燥・前加熱管と、前記原料挿入部４１の反対
側で上下に連通される連通管４９が開管し、前記スクリ
ュー４４の回転により、漸次、被処理物であるファイバ
ーを該連通管４９を通じて該加熱管内に送り込まれるよ
うに構成されている。そして、該電気ヒーター４８１〜
４８４に通電して加熱する際には、加熱温度は３００〜
４５０℃の範囲で変えられるように構成されている。
行う加熱部である。該加熱部４６の形状と、内部に設置
されるスクリュー４７は、前記乾燥・前加熱部４３と同
じ構成であり、かつ、該加熱管の外部には四組の５ｋＷ
の電気ヒーター４８１〜４８４を備えている。該加熱管
は、前記乾燥・前加熱管と、前記原料挿入部４１の反対
側で上下に連通される連通管４９が開管し、前記スクリ
ュー４４の回転により、漸次、被処理物であるファイバ
ーを該連通管４９を通じて該加熱管内に送り込まれるよ
うに構成されている。そして、該電気ヒーター４８１〜
４８４に通電して加熱する際には、加熱温度は３００〜
４５０℃の範囲で変えられるように構成されている。
【００３９】また、５０は、三段目の処理部で、前記乾
燥・前加熱部４２および加熱部４５と同じ構造を有し、
内部に直径２９ｃｍ、ピッチ２０ｃｍのスクリュー５１
を備える点でも、前記乾燥・前加熱部４２および加熱部
４５と同じ構造を有する。該処理管は、前記加熱管と乾
燥・前加熱管とを連通する連通管４９と反対側の位置で
連通管５２によって連通され、前記加熱管内のファイバ
ーを該処理管内に送り込むことができるように構成され
ている。該処理部５０では、前記加熱部４５で生成され
る熱分解生成物を、前記ファイバーと共に該処理部５０
に送り込み、該ファイバーの熱処理後にも存在する細胞
の基本形態の表面あるいは孔隙部に沈着させる部所（高
はっ水性付与部）として機能するものである。
燥・前加熱部４２および加熱部４５と同じ構造を有し、
内部に直径２９ｃｍ、ピッチ２０ｃｍのスクリュー５１
を備える点でも、前記乾燥・前加熱部４２および加熱部
４５と同じ構造を有する。該処理管は、前記加熱管と乾
燥・前加熱管とを連通する連通管４９と反対側の位置で
連通管５２によって連通され、前記加熱管内のファイバ
ーを該処理管内に送り込むことができるように構成され
ている。該処理部５０では、前記加熱部４５で生成され
る熱分解生成物を、前記ファイバーと共に該処理部５０
に送り込み、該ファイバーの熱処理後にも存在する細胞
の基本形態の表面あるいは孔隙部に沈着させる部所（高
はっ水性付与部）として機能するものである。
【００４０】該処理管の形状およびスクリュー５１の形
状は、前記乾燥・前加熱管と同じ大きさ、形状を有する
ものであるが、その外部には、連通管から中央までの間
に二組の５ｋＷの電気ヒーター５３１と５３２を備える
一方、その後半には、該ファイバーを徐々に冷却する水
冷ジャケット５４を設けてある。また、５５は、冷却部
であり、直径１５ｃｍの管からなるものである。そし
て、その内部には直径１４ｃｍ、ピッチを順次１５ｃｍ
から５ｃｍと段階的に変えたスクリュー５６によって、
空気の流入を防ぎながら該ファイバーを順次送り込む。
該ファイバーは、ここでさらに、水冷ジャケット５７で
冷却され、出口５８に連なる。
状は、前記乾燥・前加熱管と同じ大きさ、形状を有する
ものであるが、その外部には、連通管から中央までの間
に二組の５ｋＷの電気ヒーター５３１と５３２を備える
一方、その後半には、該ファイバーを徐々に冷却する水
冷ジャケット５４を設けてある。また、５５は、冷却部
であり、直径１５ｃｍの管からなるものである。そし
て、その内部には直径１４ｃｍ、ピッチを順次１５ｃｍ
から５ｃｍと段階的に変えたスクリュー５６によって、
空気の流入を防ぎながら該ファイバーを順次送り込む。
該ファイバーは、ここでさらに、水冷ジャケット５７で
冷却され、出口５８に連なる。
【００４１】また、図中、５９、６０、６１、６２、６
３は、いずれも５００Ｗのモーターであり、該モーター
６０、６１、６２は毎分０〜２０回転の範囲の任意の送
り速度で、熱処理の良否によって変速できるようにし、
該モーター５９、６３は原料の送りと製品の送り状況に
よって、毎分０〜４０回転の範囲の任意の送り速度で変
速できるようにした。いずれも、材質はステンレスであ
る。
３は、いずれも５００Ｗのモーターであり、該モーター
６０、６１、６２は毎分０〜２０回転の範囲の任意の送
り速度で、熱処理の良否によって変速できるようにし、
該モーター５９、６３は原料の送りと製品の送り状況に
よって、毎分０〜４０回転の範囲の任意の送り速度で変
速できるようにした。いずれも、材質はステンレスであ
る。
【００４２】なお、安全のため、装置の運転の最初と最
後には窒素ガスを流入できる構造とし（図示外）、排気
ガスは水冷ジャケット（図示外）で冷却し、木酢液や余
分になったタールを凝縮させる構造とした。さらには、
これらの排ガス等のため内圧がかかった場合には、膨圧
を回避する安全弁（図示外）を取り付ける。
後には窒素ガスを流入できる構造とし（図示外）、排気
ガスは水冷ジャケット（図示外）で冷却し、木酢液や余
分になったタールを凝縮させる構造とした。さらには、
これらの排ガス等のため内圧がかかった場合には、膨圧
を回避する安全弁（図示外）を取り付ける。
【００４３】
【発明の効果】本発明による油吸着材は、従来の油吸着
材に比し、安価で、かつ、極めて優れた油吸着効果を有
する。特に、木製品の生産工程等で多量に排出される木
質廃棄物や、最近は増え続ける処理が大きな問題となっ
ている古紙を原料として、本願発明に係る油吸着材を製
造することができるので、リサイクル資源としての再利
用あるいは有効活用としても大きな効果がある。また、
よい森林を育てるためには不可欠な間伐も、搬出した材
の決定的な利用法が見いだされないために、十分に進ん
でいないという現実があるが、これについても、本発明
に係る油吸着材は、これらの間伐材を有効に活用できる
という効果がある。
材に比し、安価で、かつ、極めて優れた油吸着効果を有
する。特に、木製品の生産工程等で多量に排出される木
質廃棄物や、最近は増え続ける処理が大きな問題となっ
ている古紙を原料として、本願発明に係る油吸着材を製
造することができるので、リサイクル資源としての再利
用あるいは有効活用としても大きな効果がある。また、
よい森林を育てるためには不可欠な間伐も、搬出した材
の決定的な利用法が見いだされないために、十分に進ん
でいないという現実があるが、これについても、本発明
に係る油吸着材は、これらの間伐材を有効に活用できる
という効果がある。
【００４４】本発明の技術は、木材等リグノセルロース
物質に由来する廃棄物等を、安価で簡単な加熱処理によ
り、有用な油吸着材に変えるものである。得られた油吸
着材は、原料が天然の有機物であることから焼却も容易
であり、使用後の廃棄も極めて容易であり問題がない。
結局、本発明は廃棄物の有効利用のみならず環境汚染防
止にも大きく貢献するものであり、その意義はまことに
大きい。
物質に由来する廃棄物等を、安価で簡単な加熱処理によ
り、有用な油吸着材に変えるものである。得られた油吸
着材は、原料が天然の有機物であることから焼却も容易
であり、使用後の廃棄も極めて容易であり問題がない。
結局、本発明は廃棄物の有効利用のみならず環境汚染防
止にも大きく貢献するものであり、その意義はまことに
大きい。
【図１】図１（Ａ）は、からみあった油吸着材繊維の形
状を示す電子顕微鏡写真 図１（Ｂ）は、太い油吸着材繊維の形状を示す電子顕微
鏡写真
状を示す電子顕微鏡写真 図１（Ｂ）は、太い油吸着材繊維の形状を示す電子顕微
鏡写真
【図２】図２は、木材を構成する細胞の模式図（針葉
樹）
樹）
【図３】図３（Ａ）は、油が数本の油吸着材繊維に付着
すると共に繊維の集まった状態を示す図 図３（Ｂ）は、油が繊維の表面および界面に吸着された
状態を示す図 図３（Ｃ）は、油がからまりあった油吸着材繊維に付着
すると共に集まった状態を示す図 図３（Ｄ）は、油がからまりあった油吸着材の表面およ
び界面に吸着された状態を示す図 図３（Ｅ）は、ポリビンに水を入れた状態を示す図 図３（Ｆ）は、水を入れたポリビンに油吸着材を入れて
振った状態を示す図 図３（Ｇ）は、（Ｆ）の状態のポリビンに油を入れて振
った後、油が油吸着材に吸着されて浮いた状態を示す図
すると共に繊維の集まった状態を示す図 図３（Ｂ）は、油が繊維の表面および界面に吸着された
状態を示す図 図３（Ｃ）は、油がからまりあった油吸着材繊維に付着
すると共に集まった状態を示す図 図３（Ｄ）は、油がからまりあった油吸着材の表面およ
び界面に吸着された状態を示す図 図３（Ｅ）は、ポリビンに水を入れた状態を示す図 図３（Ｆ）は、水を入れたポリビンに油吸着材を入れて
振った状態を示す図 図３（Ｇ）は、（Ｆ）の状態のポリビンに油を入れて振
った後、油が油吸着材に吸着されて浮いた状態を示す図
【図４】図４は、加圧解繊機の概略図
【図５】図５は、回転加熱炉の概略図
【図６】図６は、種々の供試試料のＡ重油、Ｂ重油、水
の吸着量の違いを示すグラフ図
の吸着量の違いを示すグラフ図
【図７】図７は、トドマツファイバー熱処理物の熱処理
温度とかさ密度の関係を示すグラフ図
温度とかさ密度の関係を示すグラフ図
【図８】図８は、トドマツファイバー熱処理物の熱処理
温度と収率の関係を示すグラフ図
温度と収率の関係を示すグラフ図
【図９】図９は、熱処理温度と１週間強制的に振って吸
水させたトドマツファイバー熱処理物の強力脱水後の含
水率の関係を示すグラフ図
水させたトドマツファイバー熱処理物の強力脱水後の含
水率の関係を示すグラフ図
【図１０】図１０は、トドマツファイバー熱処理物の熱
処理温度と油の種類の違いによる油吸着量の関係を示す
グラフ図
処理温度と油の種類の違いによる油吸着量の関係を示す
グラフ図
【図１１】図１１は、熱処理温度が異なるトドマツファ
イバー熱処理物のＦＴＩＲスペクトル図
イバー熱処理物のＦＴＩＲスペクトル図
【図１２】図１２（Ａ）は、スクリュー式連続製造装置
の概略正面図 図１２（Ｂ）は、同側面図
の概略正面図 図１２（Ｂ）は、同側面図
ａ・・・針葉樹の仮道管壁 ｂ・・・壁孔 １・・・チップ投入口、 ２・・・ホッパー、 ３・・・コンベアー、 ４・・・スクリューフィーダ、 ５・・・第一の加圧管、 ６・・・第二の加圧管、 ７・・・円盤２枚付き解繊機、 ８、９・・・原動機、 １０、１１・・・ラセン状の刃のついた円盤、 １２・・・ブローサイクロン、 １３・・・ドライヤー、 １４・・・乾燥用送風管、 ２１・・・加熱容器、 ２２・・・電気ヒーター、 ２３・・・温度センサー、 ２４・・・モーター、 ２５・・・チェーン、 ２６・・・歯車、 ２７・・・減速機、 ２８・・・温度コントローラー、 ２９・・・温度記録計、 ３０・・・木ガス等排出管、 ３１・・・ふた、 ３２、３３、３４・・・ボルト、 ３６・・・数本の油吸着材（熱処理物）繊維、 ３７・・・油、 ３８・・・からまりあった油吸着材繊維、 ４０・・・ホッパー、 ４１・・・原料挿入部、 ４２、４４、４７・・・スクリュー、 ４３・・・乾燥・前加熱部、 ４５１、４５２、４５３、４５４・・・電気ヒーター、 ４６・・・加熱部、 ４８１、４８２、４８３、４８４・・・電気ヒーター、 ４９、５２・・・連通管、 ５０・・・処理部、 ５１、５６・・・スクリュー、 ５３１、５３２・・・電気ヒーター、 ５４、５７・・・水冷ジャケット、 ５５・・・冷却部、 ５８・・・出口、 ５９、６０、６１、６２、６３・・・モーター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 史門 北海道旭川市西神楽１線10号174番地７ 北海道立林産試験場内 (72)発明者 加藤 幸浩 北海道旭川市西神楽１線10号174番地７ 北海道立林産試験場内 (72)発明者 遠藤 展 北海道旭川市西神楽１線10号174番地７ 北海道立林産試験場内 (56)参考文献 特開 昭49−5893（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−501602（ＪＰ，Ａ)
Claims (12)
- 【請求項１】リグノセルロース物質を、細胞の基本形態
を残したまま、物理的に解繊または裁断、粉砕して、２
５０〜４５０℃で、５〜１００分、好ましくは、５〜６
０分加熱し、その後所定の冷却により生成される油吸着
材の製造方法。 - 【請求項２】前記物理的解繊または裁断、粉砕により、
前記リグノセルロース物質を繊維状あるいは細片状とし
て前記処理をしたことを特徴とする請求項１記載の油吸
着材の製造方法。 - 【請求項３】前記熱処理温度は、２５０〜３５０℃で、
好ましくは３００〜３５０℃であることを特徴とする請
求項１または請求項２記載の油吸着材の製造方法。 - 【請求項４】前記熱処理温度は、３５０〜４５０℃で、
好ましくは３５０〜４００℃であることを特徴とする請
求項１または請求項２記載の油吸着材の製造方法。 - 【請求項５】前記請求項１ないし４によって得られる油
吸着材は、かさ密度０．０１〜０．２ｇ／ｃｃ、好まし
くは０．０１〜０．０３ｇ／ｃｃであることを特徴とす
る油吸着材。 - 【請求項６】前記残された細胞の基本形態の表面の一部
に、前記熱処理過程において生成される熱分解生成物の
一部が、沈着されたことを特徴とする請求項５記載の油
吸着材。 - 【請求項７】原料のファイバーを投入するホッパーを備
えると共に、内部に空気の流入を防ぎながら前記ファイ
バーを所定の流速で送り出すスクリューを備えた原料挿
入部と、この原料挿入部に連通し、外部に一又は二組以
上のヒーター手段を備え、前記ファイバーの乾燥および
前加熱をする乾燥・前加熱管と、前記原料挿入部の反対
側で、前記乾燥・前加熱管と上下に連通される第一の連
通管と、この第一の連通管に連通し、内部に前記ファイ
バーを所定の流速で送り出すスクリューを備え、かつ、
その外部には、一又は二組以上のヒーター手段を備え、
前記加熱管と乾燥・前加熱管とを連通する第一の連通管
と反対側に前記加熱管に連通する第二の連通管を有し、
内部に前記加熱管で生成される熱分解生成物を熱処理フ
ァイバーと共に送り込むスクリューを備えると共に、そ
の外部前半には一又は二組以上のヒーター手段を設ける
一方、その外部後半には前記ファイバーを徐々に冷却す
る冷却手段を設け、前記熱分解生成物を前記ファイバー
に存在する細胞の基本形態の表面あるいは孔隙部に沈着
させる処理管と、第二の冷却手段を有する取り出し口と
からなることを特徴とする油吸着材連続製造装置。 - 【請求項８】前記乾燥・前加熱管では、最終的に２５０
〜３００℃まで加熱することを特徴とする請求項７記載
の油吸着材連続製造装置。 - 【請求項９】前記加熱管では、最終的に３００〜４５０
℃まで加熱することを特徴とする請求項７記載の油吸着
材連続製造装置。 - 【請求項１０】前記処理管では、前半で３００〜４５０
℃まで加熱し、その後、水冷ジャケットで徐々に冷却す
ることを特徴とする請求項７記載の油吸着材連続製造装
置。 - 【請求項１１】前記原料挿入部の内部に配置されるスク
リューは、そのピッチを段階的に変更したものであるこ
とを特徴とする請求項７記載の油吸着材連続製造装置。 - 【請求項１２】前記処理管の外部および前記取り出し口
には、前記処理物であるファイバーを徐々に冷却する水
冷ジャケットを設けたことを特徴とする請求項７記載の
油吸着材連続製造装置。
Priority Applications (7)
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|---|---|---|---|
| JP5302287A JP2594507B2 (ja) | 1993-02-19 | 1993-11-08 | 油吸着材の製造方法およびその連続製造装置 |
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| US08/194,453 US5585319A (en) | 1993-02-19 | 1994-02-08 | Process for preparing oil sorbent and device for continuously preparing the same |
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| EP94102429A EP0612562B1 (en) | 1993-02-19 | 1994-02-17 | Process for preparing oil sorbent and device for continuously preparing the same |
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