JP5159727B2 - 油分吸着粒子の製造方法及びそれを用いた水処理方法 - Google Patents
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Description
本実施形態においては、最初に、担体をポリマーエマルジョンに均一に分散させる。なお、均一分散を行うに際しては、ビーズミル等の分散装置を用いて行う。
本実施形態における担体は、水中に長時間浸漬しても大きな化学変化を起こさないものから適宜選択する。例えば、溶融シリカ、結晶性シリカ、ガラス、タルク、アルミナ、ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、マグネシア、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、雲母等のセラミック粒子及び、アルミニウム、鉄、銅、及びこれらの合金等の金属粒子、及びこれらの酸化物である磁鉄鉱、チタン鉄鉱、磁硫鉄鉱、マグネシアフェライト、コバルトフェライト、ニッケルフェライト、バリウムフェライト、等を用いることができる。
本実施形態で使用するポリマーエマルジョンは、一般に用いられている水系のポリマーエマルジョンである。すなわち、所定のポリマー粒子が、水中に懸濁するようにして構成されている。
次いで、本実施形態においては、前記担体を前記ポリマーエマルジョンから取り出し、含有する水分を除去させた後、造粒する。
以上のような工程を経ることにより、目的とする油分吸着粒子を得ることができる。この場合、上述のような製造方法に起因して、油分吸着粒子は一般には多孔質体となる。また、油分吸着粒子の平均粒子径は5μm〜5mmと範囲で適宜に制御することができる。また、比表面積は2m2/g以上であることが好ましい。このような高い比表面積を有することにより、高い油分吸着性を呈するようになる。
上述のようにして得た油分吸着粒子は、排水中に浸漬させることにより、排水中の油分を吸着して除去する水処理に対して使用することができる。なお、ここで油分とは、一般に常温において液体であり、水に難溶性であり、粘性が比較的高く、水よりも比重が小さいものをいう。より具体的には、鉱物油、動植物性油脂、炭化水素、芳香油などである。
磁性粉として平均粒子径が0.79μmの球状フェライト(磁性強度84.4emu/g)2.67kg、純水6.58kg、ビニブラン271 0.37kgをビーズミルに仕込み、30分間混合後、ディスク型スプレードライ装置により材料のポンプ供給150ml/min、アトマイザー回転数25000rpm、送風機温度200℃、排風機110℃造粒を行い、油分吸着粒子を作製した。
磁性粉として平均粒子径が0.79μmの球状マグネタイト(磁性強度84.4emu/g)2.67kg、純水6.77kg、ビニブラン271 0.19kgをビーズミルに仕込み、30分間混合後、ディスク型スプレードライ装置により材料のポンプ供給150ml/min、アトマイザー回転数25000rpm、送風機温度200℃、排風機110℃造粒を行い、油分吸着粒子を作製した。
磁性粉として平均粒子径が0.79μmの球状フェライト(磁性強度84.4emu/g)2.67kg、純水6.89kg、ビニブラン271 0.06kgをビーズミルに仕込み、30分間混合後、ディスク型スプレードライ装置により材料のポンプ供給150ml/min、アトマイザー回転数25000rpm、送風機温度200℃、排風機110℃造粒を行い、油分吸着粒子を作製した。
磁性粉として平均粒子径が0.79μmの球状マグネタイト(磁性強度84.4emu/g)2.67kg、純水6.66kg、ビニブラン690 0.30kgをビーズミルに仕込み、30分間混合後、ディスク型スプレードライ装置により材料のポンプ供給150ml/min、アトマイザー回転数25000rpm、送風機温度200℃、排風機110℃造粒を行い、油分吸着粒子を作製した。
磁性粉として平均粒子径が0.79μmの球状フェライト(磁性強度84.4emu/g)2.67kg、純水6.66kg、ビニブラン690 0.15kgをビーズミルに仕込み、30分間混合後、ディスク型スプレードライ装置により材料のポンプ供給150ml/min、アトマイザー回転数25000rpm、送風機温度200℃、排風機110℃造粒を行い、油分吸着粒子を作製した。
磁性粉として平均粒子径が0.79μmの球状マグネタイト(磁性強度84.4emu/g)2.67kg、純水6.91kg、ビニブラン690 0.05kgをビーズミルに仕込み、30分間混合後、ディスク型スプレードライ装置により材料のポンプ供給150ml/min、アトマイザー回転数25000rpm、送風機温度200℃、排風機110℃造粒を行い、油分吸着粒子を作製した。
磁性粉として平均粒子径が0.79μmの球状フェライト(磁性強度84.4emu/g)2.67kg、純水6.66kg、ビニブラン603 0.30kgをビーズミルに仕込み、30分間混合後、ディスク型スプレードライ装置により材料のポンプ供給150ml/min、アトマイザー回転数25000rpm、送風機温度200℃、排風機110℃造粒を行い、油分吸着粒子を作製した。
磁性粉として平均粒子径が0.79μmの球状マグネタイト(磁性強度84.4emu/g)2.67kg、純水6.58kg、ビニブラン985 0.37kgをビーズミルに仕込み、30分間混合後、ディスク型スプレードライ装置により材料のポンプ供給150ml/min、アトマイザー回転数25000rpm、送風機温度200℃、排風機110℃造粒を行い、油分吸着粒子を作製した。
市販油ゲル化剤として、平均粒子径が200、780および920μmのスチレン・ブタジエンコポリマーを比較の油吸着粒子として準備した。これらはそのまま評価に用いた。
実施例1〜8により得られた油吸着粒子、および比較例1〜3の油吸着粒子について、以下の項目について評価した。
(2)平均粒子径: 粒度分布測定として 平均粒子径は、レーザー回折法により測定をおこなった。具体的には、株式会社島津製作所製のSALD−DS21型測定装置(商品名)により、水分散媒として界面活性剤を滴下後に超音波分散後に測定をおこなった。
(3)油分吸着時の粒子の状態: (1)において均一混合処理後の油吸着粒子の状態を目視観察した。油分吸着後の浮遊粒子の有無、吸着粒子の凝集の発生の有無から吸着粒子の状態を目視観察により良否判断をおこなった。
(4)油分抽出溶媒に対する耐性: (1)において油分抽出溶媒で処理する際、溶媒に浸漬された後の油吸着粒子の状態を目視観察した。溶媒抽出による粒子形状の変化を沈降速度の変化の有無、抽出液の着色度合いから油分吸着粒子の良否判断をおこなった。
(5)磁石による吸着物回収: (1)において均一混合処理後に容器外から磁石を近づけ、磁石により鉱物油分を吸着した後の吸着物を集めることができるかを目視観察した。
2 磁石
2a 超伝導磁石
3 処理済排水出口
Claims (8)
- 磁性体からなる担体を、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリアクリル酸、ポリスチレン、ポリエステル、ポリイソプレン、ポリブタジエン及びこれらの共重合体からなる群より選ばれる少なくとも一種からなる水系ポリマーエマルジョンに均一に分散させる工程と、
前記担体を前記水系ポリマーエマルジョンから取り出し、含有する水分を除去させた後、造粒する工程と、
を具えることを特徴とする、油分吸着粒子の製造方法。 - 前記ポリマーエマルジョンの分散ポリマーの平均粒子径が900nm以下であることを特徴とする、請求項1に記載の油分吸着粒子の製造方法。
- 前記ポリマーエマルジョンに分散剤を含有させることを特徴とする、請求項1又は2に記載の油分吸着粒子の製造方法。
- 前記造粒は、スプレードライ法、回転造粒法、及び攪拌造粒法からなる群より選ばれる少なくとも一種の方法で行うことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一に記載の油分吸着粒子の製造方法。
- 前記油分吸着粒子の平均粒子径が5μm〜5mmであり、比表面積が2m2/g以上であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一に記載の油分吸着粒子の製造方法。
- 前記油分吸着粒子のポリマー含有率が8%以下で、空孔率が50%以上であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一に記載の油分吸着粒子の製造方法。
- 請求項1〜6のいずれか一に記載の製造方法で得た油分吸着粒子を排水中に浸漬し、排水中の油分を吸着させる工程と、
前記油分を吸着した後に、前記油分吸着粒子を前記排水から磁気的に分離し、回収する工程と、
を具えることを特徴とする、水処理方法。 - 前記油分吸着粒子を回収した後、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、アセトン、テトラヒドロフラン、n−ヘキサン、及びシクロヘキサンからなる群より選ばれる少なくとも一種の有機溶媒と接触させ、前記油分吸着粒子に吸着した前記油分を脱離させて再生する工程を具えることを特徴とする、請求項7に記載の水処理方法。
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