JP6082044B2 - 繊維状吸着材の製造方法、およびその製造方法により得られた繊維状吸着剤を用いる吸着方法 - Google Patents
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ゲル化工程では、例えば、1価のアルギン酸塩と吸着剤とを含むアルギン酸塩水溶液を調製し、アルギン酸塩水溶液を、カルシウム塩を含むカルシウム塩水溶液に吐出紡糸することによりゲル状繊維を得る。
洗浄工程において、ゲル化工程で得られたゲル状繊維について、必要に応じて洗浄が行われる。
乾燥工程において、ゲル化工程で得られたゲル状繊維について、または必要に応じて洗浄されたゲル状繊維について、乾燥される。
[紡糸原液の調製]
M(マンヌロン酸ブロック)/G(グルロン酸ブロック)=1.30のアルギン酸ナトリウムをイオン交換水に加え、30分間撹拌して、4重量%水溶液を調製した。これに、吸着剤としてフェロシアン化鉄0.4重量%(アルギン酸ナトリウム水溶液に対して)を加えて分散させ、これを、200メッシュのフィルタでろ過、脱泡したものを紡糸原液A1とした。紡糸原液A1の20℃における粘度は、30,500mPa・sであった。なお、M/G比は、サンプルに塩酸を加えて加水分解し、加水分解に対する抵抗性の違いにより各ブロックを分画し、単離した各ブロックをフェノール硫酸法で比色定量する方法により求めた。
塩化カルシウムをイオン交換水に加え、4重量%の塩化カルシウム(CaCl2)水溶液を調製し、これを凝固浴Bとした。
紡糸原液A1を、直径0.10mmの細孔を有する紡糸ノズルから、0.15MPaの圧力で押出し、紡糸速度10.0m/分で、液温(5〜30℃)の凝固浴B中(長さ1.0m)を通過させ、巻取速度13.5m/分で巻き取り、約1.3倍の延伸をかけた。
得られた繊維を水洗した後、80〜90℃の熱風で乾燥して、アルギン酸系繊維を得た。得られたアルギン酸系繊維の太さは、5dtexであった。
紡糸原液A1を、直径0.20mmの細孔を有する紡糸ノズルから、0.05MPaの圧力で押出し、紡糸速度7.2m/分で、液温(5〜30℃)の凝固浴B中(長さ1.0m)を通過させ、巻取速度8.5m/分で巻き取り、約1.2倍の延伸をかけた。得られた繊維を水洗した後、80〜90℃の熱風で乾燥して、アルギン酸系繊維を得た。得られたアルギン酸系繊維の太さは、55dtexであった。
紡糸原液A1を、直径0.20mmの細孔を有する紡糸ノズルから、0.05MPaの圧力で押出し、紡糸速度6.0m/分で、液温(5〜30℃)の凝固浴B中(長さ1.0m)を通過させ、巻取速度7.0m/分で巻き取り、約1.1倍の延伸をかけた。得られた繊維を水洗した後、80〜90℃の熱風で乾燥して、アルギン酸系繊維を得た。得られたアルギン酸系繊維の太さは、85dtexであった。
[紡糸原液の調製]
M/G=2.00のアルギン酸ナトリウムをイオン交換水に加え、30分間撹拌して、4重量%水溶液を調製した。これに、吸着剤としてフェロシアン化鉄0.4重量%(アルギン酸ナトリウム水溶液に対して)を加えて分散させ、これを、200メッシュのフィルタでろ過、脱泡したものを紡糸原液A2とした。紡糸原液A2の20℃における粘度は、12,000mPa・sであった。
紡糸原液A2を、直径0.10mmの細孔を有する紡糸ノズルから、0.15MPaの圧力で押出し、紡糸速度10.0m/分で、液温(5〜30℃)の凝固浴B中(長さ1.0m)を通過させ、巻取速度13.5m/分で巻き取ろうとしたが、凝固浴中で繊維が破断し、巻き取ることができなかった。
[ビーズ原液の調製]
M/G=1.30のアルギン酸ナトリウムをイオン交換水に加え、30分間撹拌して、4重量%水溶液を調製した。これに、吸着剤としてフェロシアン化鉄0.4重量%(イオン交換水に対して)を加えて分散させ、これを、200メッシュのフィルタでろ過、脱泡したものをビーズ原液Cとした。
塩化カルシウムをイオン交換水に加え、2重量%の塩化カルシウム(CaCl2)水溶液を調製し、これを凝固浴Dとした。
ビーズ原液Cを、液温(5〜30℃)の凝固浴Dに滴下し、30分間浸漬した。得られたビーズをろ過、水洗してアルギン酸系ビーズを得た。得られたアルギン酸系ビーズの粒径は、直径が2.0〜3.0mmであった。
(海水におけるセシウム吸着量分析)
実施例1、比較例2,3で得られたアルギン酸系繊維6.3g(アルギン酸カルシウム乾燥重量換算:5.0g)および比較例1で得られたアルギン酸系ビーズ100g(アルギン酸カルシウム重量換算:5.0g)を用意した。富津市の海岸で採取した海水を200メッシュのフィルタでろ過し、塩化セシウムを加え、セシウム濃度が0.5ppmになるように調製した試験海水を作製した。酸分解ICP(Inductively Coupled Plasma)質量分析法により、ICP質量分析装置(アジレント・テクノロジー株式会社製、720ES型)を用いて、試験海水のセシウム濃度を測定したところ、0.5ppmであった。サンプル毎に用意した試験海水(水温:20〜22℃)1Lの入ったビーカにそれぞれサンプルを直接浸漬した。ビーカの試験海水は、マグネットスターラにより常時水流を発生させた。所定の時間だけ浸漬させた後に、試験海水を一定量取り出し、酸分解ICP質量分析法により、試験海水中のセシウム吸着量を分析した。サンプル浸漬前の試験海水のセシウム濃度を100とし、浸漬時間毎に採取した試験海水のセシウム濃度と対比して吸着率(%)を算出した。結果を、表1および図1に示す。
(淡水におけるセシウム吸着量分析)
実施例1、比較例2,3で得られたアルギン酸系繊維6.3g(アルギン酸カルシウム乾燥重量換算:5.0g)および比較例1で得られたアルギン酸系ビーズ100g(アルギン酸カルシウム重量換算:5.0g)を用意した。蒸留水に塩化セシウムを加え、セシウム濃度が0.5ppmになるように調製した試験水溶液を作製した。酸分解ICP質量分析法により、試験水溶液のセシウム濃度を測定したところ、0.5ppmであった。サンプル毎に用意した試験水溶液(水温:20〜22℃)1Lの入ったビーカにそれぞれサンプルを直接浸漬した。ビーカの試験水溶液は、マグネットスターラにより常時水流を発生させた。所定の時間だけ浸漬させた後に、試験水溶液を一定量取り出し、酸分解ICP質量分析法により、試験水溶液中のセシウム吸着量を分析した。サンプル浸漬前の試験水溶液のセシウム濃度を100とし、浸漬時間毎に採取した試験水溶液のセシウム濃度と対比して吸着率(%)を算出した。結果を、表2および図2に示す。
比較例3で得られたアルギン酸系繊維および比較例1で得られたアルギン酸系ビーズについて、小型遠心脱水機(日立工機株式会社製、himac CT6D型)を用いて、回転数1,000rpm、脱水時間3分で脱水を行った。脱水前後の重量から、含水率(%)を求めた。アルギン酸系繊維の含水率は14.55%、アルギン酸系ビーズの含水率は98.00%であった。結果を表3に示す。
Claims (2)
- アルギン酸塩を含む繊維状吸着材の製造方法であって、
1価のアルギン酸塩と吸着剤とを含むアルギン酸塩水溶液を、カルシウム塩を含むカルシウム塩水溶液に吐出紡糸してゲル状繊維を得るゲル化工程と、
前記ゲル化工程で得られたゲル状繊維を乾燥する乾燥工程と、
を含み、
乾燥された前記ゲル状繊維の含水率は、20質量%以下であり、太さは、1dtex〜5dtexの範囲であることを特徴とする繊維状吸着材の製造方法。 - 請求項1に記載の繊維状吸着材の製造方法によって得られた繊維状吸着材を用いて、液体または気体に含まれる吸着対象物質を吸着することを特徴とする吸着方法。
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JP2015043258A JP6082044B2 (ja) | 2015-03-05 | 2015-03-05 | 繊維状吸着材の製造方法、およびその製造方法により得られた繊維状吸着剤を用いる吸着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2015043258A JP6082044B2 (ja) | 2015-03-05 | 2015-03-05 | 繊維状吸着材の製造方法、およびその製造方法により得られた繊維状吸着剤を用いる吸着方法 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2015043258A Active JP6082044B2 (ja) | 2015-03-05 | 2015-03-05 | 繊維状吸着材の製造方法、およびその製造方法により得られた繊維状吸着剤を用いる吸着方法 |
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