JP6326248B2 - セシウム吸着シート及びそれを用いた泥水用濾過フィルター、セシウム吸着シートの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、放射性セシウムを含む汚染水の除染に用いるセシウム吸着シートに関するものであり、該セシウム吸着シートは、特に放射性セシウムを含む泥水の濾過に優れた効果を発揮する。

２０１１年３月１１日に東日本を襲った地震・津波により、福島第一原子力発電所では、深刻な原発事故が発生した。この事故により排出された放射性セシウムは、福島県内のみならず、東北・関東一円にまで飛散して問題となっている。そのため、飛散した放射性セシウムを効率よく且つ確実に除染するための方法、及び、放射性セシウムが更に拡散することを防止するための方法が、各方面において種々提供されている。

例えば、非特許文献１には、放射性セシウム吸着剤として、ナノサイズのフェロシアン化鉄（プルシアンブルー）を用い、このフェロシアン化鉄で木綿布を着色したものが記載されている。この材料は濾過フィルターとして水路に設置され、水中の放射性セシウムを回収することができる。また同文献には、ナノサイズのフェロシアン化鉄を合成繊維に練り込み、該繊維を用いて不織布を製造した通水性に優れる濾過フィルターも記載されている。

また特許文献１には、廃棄物処理場において、放射性セシウムを含有する汚染水が土壌に侵入する前に放射性セシウムを回収する遮水シート用の保護シート材が開示されている。該保護シート材は、フェロシアン化物及びフェリシアン化物を分散させたエマルジョンを、平均繊度０．５ｄｔｅｘ以下の極細繊維を用いて作製された不織布に含浸させて製造されている。特許文献２にも、同様の方法で製造した土壌除染シートが開示されている。

特開２０１３−２５３９５０号公報 特開２０１３−２５３９５２号公報

2011年8月24日 発表、（独）産業技術総合研究所「プルシアンブルーを利用して多様な形態のセシウム吸着材を開発(http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2011/pr20110824/pr20110824.html)」

このような種々の方法により、飛散した放射性セシウムは徐々に除染されている。しかし、土壌に付着した放射性セシウムを除染することは非常に難しく、放射性セシウムを土壌から高効率で除染する技術は十分に開発されていない。一般に、飛散した放射性セシウムは、主として土壌に含まれる粒径０．００２〜０．０２ｍｍのシルト及び粒径０．００２ｍｍ以下の粘土に固定されていると考えられており、酸を用いて高温下で煮出す等の方法でない限り、除染は困難と考えられている（例えば、２０１３年、第２回環境放射能除染研究発表会要旨集第１４頁「シュウ酸等を用いた汚染土壌除染法の除去率向上の検討（阿部紘子、中村秀樹他）」参照のこと）。

仮に上述した技術を土壌の除染に適用しようとも、例えば、非特許文献１に記載の濾過フィルターは、水に溶解している放射性セシウムを吸着して除染するものであるため、シルトや粘土に吸着されている放射性セシウムは除染できない。また、特許文献１及び２に記載の保護シート材を用いても、極細繊維不織布は高価であり、土壌の除染フィルターとしては過剰品質であるため実用的ではない。加えて、不織布に極細繊維を用いているため、泥水を濾過すると目詰まりしやすく一度に多量の泥水を処理できない、といった課題も存在する。

除染現場では、放射性セシウムを吸着する土壌をフレキシブルコンテナに入れ、仮置き場で保管している。以前は汚染された土壌が外部へ流出しないよう、通水性を有していないフレキシブルコンテナが使用されていた。しかし、中に含まれる落ち葉、草、木などの腐敗性有機物の腐敗が進むと、火災が発生する危険があったため、現在では、火災防止のために、通水性のあるフレキシブルコンテナを使用している。しかしながら、通水性のあるフレキシブルコンテナでは、水と共に放射性セシウムを吸着しているシルトや粘土までもが外部に流れ出てしまうため、仮置き場を再汚染するという新たな問題が生じている。この様な状況下、本発明は、放射性セシウムを吸着するシルト及び粘土を外部に流出させることなく、腐敗性有機物等から脱離するセシウムイオンを吸着するセシウム吸着シートの提供を課題として掲げた。

本発明者は、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、基材となる不織布の少なくとも片面に、発泡状態の塗料を塗布して、前記不織布の厚さ方向に該塗料の一部が浸透した状態で前記塗料を固化させてセシウム吸着シートを製造することにより、断面及び塗料塗布面の細孔の最大ポアサイズ、及び通気量を所定の範囲内に制御でき、この構成により、水からシルト及び粘土を高い分離効率で濾過し、放射性セシウムの吸着率を向上できることを見出し、本発明を完成した。

すなわち本発明に係るセシウム吸着シートは、放射性セシウム吸着剤とバインダー樹脂とを含む発泡状態の塗料を不織布の少なくとも片面に塗布し、前記不織布の厚さ方向に該塗料の一部が浸透した状態で前記塗料を固化させて得られ、セシウム吸着シートの断面及び塗料塗布面の表面における細孔の最大ポアサイズが５〜８０μｍであり、ＪＩＳ Ｌ１９１３ ６．８．１のフラジール形法にて測定される通気量が１７０ｃｃ／ｃｍ²・ｓｅｃ以下であることを特徴とする。前記塗料を塗布する際、該塗料を発泡倍率２〜２０倍に起泡することが好ましい。更に、前記塗料が、前記不織布の片面又は両面に塗布されていることが好ましく、セシウム吸着シートに固着する前記放射性セシウム吸着剤の合計量が、乾燥付着量で０．５〜５０ｇ／ｍ²であることが好ましい。また、前記不織布を構成する繊維の繊度が０．８〜３０ｄｔｅｘであり、目付が１０〜１０００ｇ／ｍ²であることが好ましく、より好ましくはセシウム吸着シートの厚さが１０ｍｍ以下である態様である。加えて、前記不織布の内部に、前記塗料が浸透していない層が存在していてもよい。
本発明は更に、前記セシウム吸着シートを用いる泥水用濾過フィルターも包含する。

本発明によれば、放射性セシウム吸着剤とバインダー樹脂とを含む発泡状態の塗料を不織布の少なくとも片面に塗布するという一操作で、放射性セシウム吸着剤を不織布に固定することができる上、セシウム吸着シート表面の状態及び通気量もコントロールできる。これにより、本発明のセシウム吸着シートを用いれば、泥水から、水と、シルト及び粘土を高い分離効率で濾過することが可能となり、放射性セシウムの吸着率も従来品に比べて更に高めることができる。

濁度試験用の装置の概略図である。 汚染土濾過試験用の装置の概略図である。 実施例の欄で製造されたセシウム吸着シートの断面及び表面を電子顕微鏡で撮影したＳＥＭ画像である。

以下、本発明について詳述するが、明細書中、各用語の意味は以下の通りである。
「放射性セシウム」は、セシウム原子の放射性同位体を意味し、主に、セシウム１３４、セシウム１３７を意味する。
「土壌」は、地殻表面の岩石の分解によって生じた無機物、及び、腐敗分解した動埴物を含む、地表に堆積する物質を意味する。
「泥水」は、採取した土壌と水とを含む混合物をいう。
「泥」は、泥水を濾過した後の残渣をいう。
「除染」は、放射性セシウムが付着している汚染土壌から放射性セシウムを分離することを意味する。

本発明に係るセシウム吸着シートは、放射性セシウム吸着剤とバインダー樹脂とを含む発泡状態の塗料を不織布の少なくとも片面に塗布し、前記不織布の厚さ方向に該塗料の一部が浸透した状態で前記塗料を固化させて得られることを特徴とする。放射性セシウム吸着剤とバインダーとを含む塗料を、発泡した状態で不織布に塗布することにより、（１）放射性セシウム吸着剤を不織布に固定することができ、泥水中（特に、水、シルト及び粘土中）の放射性セシウムを簡便に吸着除去できるといった効果が発揮される。（２）また発泡塗料を塗布する本発明の方法によれば、セシウム吸着シート表面に存在する繊維及び固化した塗料が形成する空隙（以下、細孔と称す）の最大ポアサイズを制御することが可能となる。通常、塗料に不織布を含浸すると、不織布の繊維は塗料中のバインダーの表面張力によって、濡れた繊維同士が引き合い、束になる傾向にあった。そのため、塗料が固化すると、束になった繊維はそのまま固まってしまうため、繊維間空隙として比較的大きな細孔が形成されていた。しかし、不織布に塗料を塗布する際、塗料を発泡状態にしておくと、気泡の存在により塗布された塗料は不織布の厚さ方向に深く浸透できない上、発泡塗料の表面張力は未発泡のものに比べて小さいので、不織布の繊維が束になることなく、塗料を固化することができる。これにより、表面の細孔を小さなまま維持できるため、本発明のセシウム吸着シートを濾材に用いて泥水を濾過すると、水と泥を精度良く分離できるという効果を発揮する。（３）更に、本発明のセシウム吸着シートは（２）で述べたように、セシウム吸着シート表面に存在する細孔が比較的小さい。そのため、セシウム吸着シートに泥水を流し込んだときに、泥が通過しにくく、セシウム吸着シート表面に堆積しやすくなる。この堆積した泥はケーク層となり、このケーク層がフィルターとしての機能を発揮して、更に泥水中のシルトや粘土を捕集する。このように、発泡状態の塗料を不織布表面に塗布することで、一つの操作で多くの問題を一気に解決できるのである。

＜不織布＞
次に、セシウム吸着シートの基材となる不織布について説明する。セシウム吸着シートに用いる不織布は、長繊維不織布、短繊維不織布のいずれであってもよい。不織布のウェブ形成には、乾式法（カーディング法）、湿式法、スパンボンド法、メルトブロー法等を適宜採用するとよい。ウェブの結合方法も特に限定されるものではなく、例えば、ニードルパンチ法、スパンレース法（水流絡合法）等の機械的絡合法；不織布層に予め低融点繊維を混繊しておき、この低融点繊維の一部又は全部を熱溶融させて、繊維交点を固着する方法（サーマルボンド法）；等の各種結合方法を採用できる。中でも、繊維が丈夫で切れにくいことから、長繊維不織布（特にスパンボンド不織布）が好ましい。

前記不織布を構成する繊維は、例えば、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリトリメチレンテレフタレート繊維、ポリ乳酸繊維等のポリエステル繊維；ポリアリレート繊維；ナイロン６、ナイロン６６などの脂肪族ポリアミド繊維；アラミド繊維等の芳香族ポリアミド繊維；ポリイミド繊維；アクリル繊維；ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維等のポリオレフィン繊維；ポリウレタン繊維等の合成繊維；ガラス繊維；金属を細く伸ばした金属繊維；綿、麻等の天然繊維；レーヨン等の再生繊維；アセテート繊維等の半合成繊維；等の各種繊維を使用することができる。繊維は、中実繊維であっても中空繊維であってもよく、捲縮を有していても有していなくてもよい。また繊維は芯鞘型、偏心型等の複合繊維であってもよい。これらの繊維は単独で使用してもよく、また複数を混綿して使用してもよい。中でも、入手しやすく、強度にも優れるため、ポリエステル繊維が好ましく、特にポリエチレンテレフタレート繊維が好ましい。

前記不織布を構成する繊維の繊度は、例えば、０．８〜３０ｄｔｅｘが好ましく、より好ましくは１．０〜１０ｄｔｅｘであり、更に好ましくは１．２〜８ｄｔｅｘである。繊維の繊度が下限値を下回ると、繊維が細すぎて繊維間が密になり、目詰まりし易くなる虞がある。また上限値を上回ると、繊維間が粗になり、濾過性能に劣る可能性があるため好ましくない。

前記不織布の目付は、例えば、１０〜１０００ｇ／ｍ²が好ましく、より好ましくは５０〜７５０ｇ／ｍ²であり、更に好ましくは１００〜５００ｇ／ｍ²であり、特に好ましくは１５０〜３５０ｇ／ｍ²である。目付が下限値を下回ると、繊維量が十分でなくフィルターとして用いるときに濾過効率が低下するといった問題がある。一方上限値を超えると、繊維量が多いため濾過効率は高まるものの、濾過に時間を要してしまい短時間で効率よく濾過を終了することが難しくなる。

前記不織布の厚さは、例えば、０．１〜１０ｍｍが好ましく、より好ましくは０．１〜５ｍｍであり、更に好ましくは０．１〜３ｍｍである。厚さが下限値を下回ると、基材が薄すぎて、フィルターとして用いるときに濾過効率が低下するといった問題がある。一方上限値を超えると、濾過に時間を要してしまい短時間で効率よく濾過を終了することが難しくなる。

＜塗料＞
次に基材に塗布する塗料について説明する。塗料とは、放射性セシウム吸着剤とバインダー樹脂とを含むものであり、発泡状態で基材に塗布する。固形の放射性セシウム吸着剤は、分散媒にほぼ均一に分散されていることが好ましい。

前記放射性セシウム吸着剤としては、セシウム吸着シートの使用環境に応じて、例えば、フェロシアン化鉄、フェロシアン化カリウム、フェロシアン化アンモニウム等のフェロシアン化物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。

また塗料は、安価であり、且つ、環境に対する負荷が少ないことから、水を分散媒とするエマルジョン系が好ましい。

また、バインダー樹脂としては、通常、不織布の接着用途で用いる樹脂を適宜使用するとよいが、例えば、酢酸ビニル単量体を構成単位に含む酢酸ビニル系バインダー、アクリル酸及びアクリル酸エステルの共重合体であるアクリル系バインダー、合成ゴム系（例えば、ブタジエン−スチレン系、ブタジエン−アクリロニトリル系、クロロプレン系）バインダーが好ましい。中でも、接着強度が高いという利点を有するため、アクリル系バインダーが好ましい。

前記アクリル酸エステルとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｓｅｃ−ブチル、アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、アクリル酸２，２−ジメチルプロピル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸−２−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル、アクリル酸２−ナフチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｓｅｃ−ブチル、メタクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、メタクリル酸２，２−ジメチルプロピル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸−２−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル、メタクリル酸２−ナフチル、メタクリル酸フェニル等のラジカル重合性単量体が例示できる。

前記アクリル系バインダーのガラス転移温度は、−１０〜５０℃が好ましく、より好ましくは０〜４０℃である。

放射性セシウム吸着剤の含有量は、塗料１００重量％中、０．１〜９０重量％が好ましく、０．５〜５０重量％がより好ましく、１〜３０重量％が更に好ましい。

塗料には、本発明の効果を阻害しない程度で、整泡剤、増粘剤、発泡剤、着色料、防腐剤等の添加物が含まれていてもよい。

＜セシウム吸着シート＞
セシウム吸着シートは前述したように、放射性セシウム吸着剤とバインダー樹脂とを含む発泡状態の塗料を不織布の少なくとも片面に塗布し、前記不織布の厚さ方向に該塗料の一部が浸透した状態で前記塗料を固化させて得られる。すなわち、発泡状態の塗料を用いると、塗料中の気泡が、塗料が不織布の内部奥深くにまで浸透することを遮り、塗料の一部のみが不織布に浸透し、残りは不織布の表面に気泡を形成した状態で固化する。

本発明のセシウム吸着シートを製造する方法は、不織布の少なくとも片面に、発泡状態の塗料を塗布するものであれば特に限定されるものではない。例えば、前述した塗料を塗布する際、セシウム吸着シートは、該塗料を２〜２０倍に起泡してから不織布に塗布するとよい。発泡倍率は、３〜１５倍がより好ましく、更に好ましくは４〜１０倍であり、特に好ましくは５〜９倍である。発泡倍率を前記範囲内に調整することにより、セシウム吸着シート表面の細孔径を所定の範囲内にコントロールし易くなる。特にセシウム吸着シートの表面における細孔の最大ポアサイズを前記範囲内に調整するには、発泡塗料を５〜９倍に発泡させておくとよい。

塗料を発泡させる方法としては、例えば、物理的に塗料を発泡させる機械発泡や化学発泡等が知られているが、発泡倍率の調整が容易なことや、発泡のタイミングを制御できることから、少なくとも機械発泡を行うことが好ましい。また発泡の条件を考慮して、機械発泡と化学発泡の両発泡法にて塗料を発泡させても構わない。

発泡塗料を不織布に塗布する方法は特に限定されるものではなく、グラビア法、ロータリープリント法等一般的な塗布法を用いるとよい。塗料を塗布するときは、リバースコーター、キスロールコーター、ナイフコーター等の各種設備を用いるとよく、本発明では特にナイフコーターが好ましい。発泡塗料を不織布に塗布するときは、塗料中の気泡をできるだけ壊さないようにする必要がある。

発泡塗料は、不織布の片面又は両面に塗布される。不織布の片面のみに塗料を塗布すると、最大ポアサイズを制御しやすいため好ましい。また、不織布の両面に塗料を塗布すると、不織布内部に塗料が浸透していない層が形成されるため、セシウム吸着シートの透水性が高まるため好ましい。

発泡塗料を塗布した後、塗料を固化するために乾燥工程を実施してもよい。乾燥工程では、加熱温度が高すぎると、加熱により放射性セシウム吸着剤（特にプルシアンブルー）が分解する虞がある。そのため、加熱条件下で乾燥工程を実施する場合は、１８０℃以下が好ましく、より好ましくは１２０〜１６０℃であり、更に好ましくは１３０〜１５０℃である。

このようにして製造されたセシウム吸着シートは、塗料の浸透程度を調整できるため、不織布の内部に、塗料が浸透していない層が存在していることがある。この塗料が浸透していない層の存在によりセシウム吸着シートの透水性が高まるため、泥水により目詰まりし難いセシウム吸着シートが得られる。またセシウム吸着シートの表面に、塗料中の気泡が一部、固化後もそのままの状態で残っていてもよい。

このようにして得られたセシウム吸着シートは、表面に比較的小さな細孔を有しているため、水と泥の分離効率を高めたり、堆積した泥によりケーク層を形成することもできる。形成されるセシウム吸着シートの断面及び塗料塗布面の表面における細孔の最大ポアサイズは、５〜８０μｍが好ましく、より好ましくは１０〜７０μｍであり、更に好ましくは１５〜６０μｍである。最大ポアサイズが上限値を超えると、細孔の孔径が大きすぎて、シルトや粘土等の粒径が小さな成分がフィルターを通過してしまい、濾過効率が低下してしまう。また、最大ポアサイズが下限値を下回ると、細孔が小さすぎて、フィルターが目詰まりしやすくなる。なお、細孔の最大ポアサイズは実施例の欄で示す方法により測定できる。

また、セシウム吸着シートのＪＩＳ Ｌ１９１３ ６．８．１のフラジール形法にて測定される通気量は、１７０ｃｃ／ｃｍ²・ｓｅｃ以下が好ましく、より好ましくは１６０ｃｃ／ｃｍ²・ｓｅｃ以下であり、更に好ましくは１５５ｃｃ／ｃｍ²・ｓｅｃ以下である。一方、通気量の下限値は特に限定されるものではないが、５０ｃｃ／ｃｍ²・ｓｅｃ以上が好ましく、より好ましくは７０ｃｃ／ｃｍ²・ｓｅｃ以上であり、更に好ましくは１００ｃｃ／ｃｍ²・ｓｅｃ以上である。通気量が前記範囲内であれば、濾過時間と濾過効率のバランスのよいセシウム吸着シートが得られる。

セシウム吸着シートに固着する放射性セシウム吸着剤の合計量は、乾燥付着量で０．５〜５０ｇ／ｍ²が好ましく、より好ましくは２〜４０ｇ／ｍ²であり、更に好ましくは３〜３０ｇ／ｍ²である。放射性セシウム吸着剤は高価なため、放射性セシウム吸着剤の量が上限値を超えると、セシウム吸着シートを安価で製造することが難しくなる。

また、セシウム吸着シートに固着するバインダー樹脂と放射性セシウム吸着剤の重量比（バインダー樹脂：放射性セシウム吸着剤）は、９９：１〜５０：５０が好ましく、より好ましくは９０：１０〜６０：４０であり、更に好ましくは８８：１２〜７５：２５である。放射性セシウム吸着剤の配合比率が高まると、該吸着剤がセシウム吸着シートから剥がれ落ちる虞がある。また、バインダー樹脂の配合比率が高まると、放射性セシウム吸着剤の表面がバインダー樹脂に被覆され外部に露出し難くなるため、放射性セシウム吸着率が低下する虞もある。

このようにして製造されたセシウム吸着シートの目付は、セシウム吸着シートの用途及び使用環境を考慮して適宜調整するとよいが、例えば、１０〜１０００ｇ／ｍ²が好ましく、より好ましくは３０〜７５０ｇ／ｍ²であり、更に好ましくは５０〜６５０ｇ／ｍ²であり、特に好ましくは７０〜６００ｇ／ｍ²である。目付が下限値を下回ると、繊維量が十分でなくフィルターとして用いるときに濾過効率が低下するといった問題がある。一方上限値を超えると、繊維量が多いため濾過効率は高まるものの、濾過に時間を要してしまい短時間で効率よく濾過を終了することが難しくなる。

セシウム吸着シートの厚さは、例えば、１０ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは８ｍｍ以下であり、更に好ましくは６ｍｍ以下であり、０．１ｍｍ以上が好ましく、より好ましくは０．２ｍｍ以上であり、更に好ましくは０．３ｍｍ以上である。厚さが下限値を下回ると、基材が薄すぎて、フィルターとして用いるときに濾過効率が低下するといった問題がある。一方上限値を超えると、濾過に時間を要してしまい短時間で効率よく濾過を終了することが難しくなる。

このようにして製造されたセシウム吸着シートは、実施例の欄で詳述する「濾過効率」で９５．５％以上を達成できる。特に、発泡塗料を不織布の片面にのみ塗布したセシウム吸着シートは、最大ポアサイズを制御しやすいため、より高い濾過効率を発揮でき、捕集効率として、例えば、９６％以上を達成できる。

＜用途＞
本発明に係るセシウム吸着シートは、濾過操作を必要とする除染用濾材として広く用いることができる。本発明のセシウム吸着シートは従来困難であった土壌の除染に好ましく用いることができ、特に泥水用濾過フィルターとして使用するとよい。前記泥水用濾過フィルターとして用いる場合は、セシウム吸着シートを所定の大きさに切断し、例えば、フレキシブルコンテナーの内袋としてセットするとよい。片面塗布のセシウム吸着シートを用いる場合は、塗布面が被濾過流体流入側を向くようにしてセットすることが好ましい。

セシウム吸着シートは、比較的孔径の小さな細孔を有するため泥水を流し込むと、固形成分が堆積し、表面にケーク層を形成する。このケーク層がフィルターの役割を果たし、流し込んだ泥水はゆっくりとセシウム吸着シートを通過する。セシウム吸着シートに固定している放射性セシウム吸着剤は、接触時間が長いほど放射性セシウム吸着率が高まるため、ゆっくりと濾過する程放射性セシウムの吸着効率が向上する。すなわち、本発明のセシウム吸着シートは適度に濾過時間を長くできることからも、放射性セシウムの除染用途に好ましいと言える。

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。

実施例の欄における測定方法及び評価方法は以下の通りである。
（１）目付；ＪＩＳ Ｌ１９１３ ６．２に準じて測定する。
（２）通気量（ｃｃ／ｃｍ²・ｓ）；ＪＩＳ Ｌ１９１３ ６．８．１（フラジール形法）に準じた。測定機器としては、カトーテック株式会社製「通気性試験機（ＫＥＳ−Ｆ８）」を用いた。
（３）発泡倍率；起泡後の塗料の体積を、起泡前の塗料の体積で除して求めた。
（４）濁度試験（濾過効率・ダスト捕捉量）；
濾過効率の測定は以下の手順で行った。
１．水にＪＩＳ７種のダストを加え攪拌し、ダスト濃度が０．０２５重量％となるように調整して試験水を作製した。
２．作製したセシウム吸着シートを、直径が４２ｍｍとなるように打ち抜き、試験前のセシウム吸着シートの重量Ｗ₀を測定した。
３．図１に示す漏斗６に、打ち抜いたセシウム吸着シート７をセットした。また、試験水用の容器１に、作製した試験水２をセットした。該容器に含まれる試験水２は、流水中止まで常に攪拌機３で攪拌していた。
４．流水開始前において、試験水用の容器に含まれる試験水の濁度Ｔ₀を測定した。
５．２００ｍｌ／ｍｉｎの流量で試験水を流し（実際には、流量は多少バラつく）、試験水用容器１と漏斗６を繋ぐチューブ５に圧力計４を設置し、常時圧力を計測した。圧力損失が２ｋｇ／ｃｍ²に到達した時点で試験水の流水を中止した。このとき、回収タンク９に含まれる濾液８の濁度Ｔ₁を測定した。
６．流水中止後、ダストを保持したままの状態でセシウム吸着シートを、１０５℃の条件下で０．５日間乾燥させた。０．５日間乾燥後の該セシウム吸着シート（ダストを保持した状態）の重量Ｗ₁を測定し、捕集されたダスト捕捉量（Ｗ₁−Ｗ₀）を求めた。
７．濾過効率は、Ｔ₁をＴ₀で除することにより求めた。
（５）最大ポアサイズ；セシウム吸着シートにおける断面及び塗料塗布面の表面をそれぞれ電子顕微鏡で撮影し、細孔の最大孔径を測定した。電子顕微鏡で撮影するときの倍率は、５０倍（塗料塗布面の表面）、６０倍（断面）とした。
（６）透水係数（ｃｍ／ｓｅｃ）の測定；ＪＩＳ Ａ１２１８−１９９８に準じて測定する。
（７）汚染土濾過試験；
図２に示す金網１２の上に、フィルターとして製造したセシウム吸着シート１０をセットした。泥水投入タンク１１にセシウム濃度７４９６．１６Ｂｑ／ｋｇ、含水比８９．６２％の泥水１６ｋｇ（濁度；測定不能）を上から流し込み、浸み出る濾液１７を漏斗１３を伝わせて回収タンク１４に捕集した。濾過は２１時間行い、一定時間毎に濾液の量を測定した。また、２１時間濾過した後の濾液のセシウム濃度及び濾液の濁度を測定した。また泥水投入タンクの下部には土砂１６が堆積していた。
（８）セシウム吸着率；
セシウム濃度１０００ｐｐｂに調整した試験液２００ｍｌ（溶媒：水）を容器に入れ、ここへ製造したセシウム吸着シートを５４ｃｍ²にカットしたセシウム吸着シートを投入した。マグネチックスターラーで攪拌しながら、室温下で２４時間吸着操作を行った後、試験液のセシウム濃度Ｃ₁（ｐｐｂ）を測定した。セシウム吸着率（％）は、｛Ｃ₁（ｐｐｂ）／１０００（ｐｐｂ）｝×１００により求めた。

実施例１
水を分散媒とするアクリルバインダーに、発泡剤、整泡剤、増粘剤、及びフェロシアン化鉄（プルシアンブルー）を混合して塗料を作製した。この塗料を機械発泡にて発泡倍率７倍にまで発泡させて発泡塗料とした。得られた発泡塗料を、ポリエステル製スパンボンド不織布（東洋紡社製「Ｖ４１３１Ｎ」、繊度３ｄｔｅｘ、目付１５０ｇ／ｍ²）に、ナイフコーターにて該スパンボンド不織布の片面にのみ、フェロシアン化鉄が乾燥付着量目付で１０ｇ／ｍ²となるよう調整して塗布した。得られたセシウム吸着シートの重量は２００ｇ／ｍ²であり、セシウム吸着シートに固着するアクリル系バインダーとフェロシアン化鉄の重量比は５：１であった。このセシウム吸着シートの物性を測定したところ、表に示す結果が得られた。なお、最大ポアサイズの測定で使用した、セシウム吸着シートの断面及び表面を電子顕微鏡で撮影したＳＥＭ画像を図３に示す。
更に製造したセシウム吸着シートを用いて、汚染土濾過試験を行った。結果を表に示す。表から明らかなように、試験開始から２１時間後における濾液の捕集量は３６０ｍｌであった。また濾液中の放射線量は９．２Ｂｑ／ｋｇとなり、上水道基準（１０Ｂｑ／ｋｇ未満）を上回るものであった。また、濁度は１０．２ＮＴＵと、濁りは遊泳用プール水質基準（５ＮＴＵ以下）程度にまで大きく改善された。
また得られたセシウム吸着シートを用いてセシウム吸着試験を行った。

実施例２
実施例１と同じ発泡塗料を、ポリエステル製スパンボンド不織布（東洋紡社製「Ｖ４１３１Ｎ」、繊度３ｄｔｅｘ、目付１５０ｇ／ｍ²）に、ナイフコーターにて該スパンボンド不織布の両面に、フェロシアン化鉄が乾燥付着量で１０ｇ／ｍ²となるよう調整して塗布した。得られたセシウム吸着シートの重量は２００ｇ／ｍ²であり、セシウム吸着シートに固着するアクリル系バインダーとフェロシアン化鉄の重量比は５：１であった。このセシウム吸着シートの物性を測定したところ、表に示す結果が得られた。なお、最大ポアサイズの測定で使用した、セシウム吸着シートの断面及び表面を電子顕微鏡で撮影したＳＥＭ画像を図３に示す。
更に製造したセシウム吸着シートを用いて、汚染土濾過試験を行った。結果を表に示す。表から明らかなように、試験開始から２１時間後における濾液の捕集量は４６７ｍｌであった。また、濁度は１７ＮＴＵと、実施例１と同様に濁りはかなり改善された。
また得られたセシウム吸着シートを用いてセシウム吸着試験を行った。

実施例３
実施例１と同じ発泡塗料を、ポリエステル製スパンボンド不織布（東洋紡社製「９４５ＲＨＢ」、繊度５．５ｄｔｅｘ、目付４５０ｇ／ｍ²）に、ナイフコーターにて該スパンボンド不織布の片面にのみ、フェロシアン化鉄が乾燥付着量で１０ｇ／ｍ²となるよう調整して塗布した。得られたセシウム吸着シートの重量は５１０ｇ／ｍ²であり、セシウム吸着シートに固着するアクリル系バインダーとフェロシアン化鉄の重量比は５：１であった。このセシウム吸着シートの物性を測定したところ、表に示す結果が得られた。なお、最大ポアサイズの測定で使用した、セシウム吸着シートの断面及び表面を電子顕微鏡で撮影したＳＥＭ画像を図３に示す。
更に製造したセシウム吸着シートを用いて、汚染土濾過試験を行った。結果を表に示す。表から明らかなように、試験開始から２１時間後における濾液の捕集量は３４２ｍｌであった。また濁度は９．３５ＮＴＵと、他の実施例と同様に濁りはかなり改善された。
また得られたセシウム吸着シートを用いてセシウム吸着試験を行った。

比較例１
水を分散媒とするアクリルバインダーに、フェロシアン化鉄を混合して塗料を作製した。ポリエステル製スパンボンド不織布（東洋紡社製「Ｖ４１３１Ｎ」、繊度３ｄｔｅｘ、目付１５０ｇ／ｍ²）を該塗料に浸透させ、フェロシアン化鉄が乾燥付着量で１０ｇ／ｍ²となるようディッピング加工した。得られたセシウム吸着シートの重量は２１０ｇ／ｍ²であった。このセシウム吸着シートの物性を測定したところ、表に示す結果が得られた。なお、最大ポアサイズの測定で使用した、セシウム吸着シートの断面及び表面を電子顕微鏡で撮影したＳＥＭ画像を図３に示す。
更に製造したセシウム吸着シートを用いて、汚染土濾過試験を行った。結果を表に示す。表から明らかなように、試験開始から２１時間後における水の捕集量は５２２ｍｌであった。また濾液中の放射線量は１１．６７Ｂｑ／ｋｇとなり、実施例１〜３と比べると放射線量は多くなった。また濁度は１７０ＮＴＵと、実施例のものに比べ、濁度の改善度合は不十分であった。
また得られたセシウム吸着シートを用いてセシウム吸着試験を行った。

比較例２
発泡塗料にフェロシアン化鉄を混合しないこと以外は、実施例１と同様の方法でセシウム吸着シートを製造した。試験開始から２１時間後における水の捕集量は実施例１と同程度であったが、フェロシアン化鉄が含まれていないため、濾液中のセシウム濃度及びセシウム吸着率の値は悪化した。

比較例３
市販の小型土のうを用いて、他の例と同様に汚染土試験を行った。浸み出してきた水の放射線量は７７．５７Ｂｑ／ｋｇとなり、放射線量は極めて多くなった。また濁度は３４７ＮＴＵと、濁度の改善度合は満足のいくものではなかった。

このように、放射性セシウム吸着剤を含む発泡状態の塗料を不織布に塗布することにより、セシウム吸着シートの最大ポアサイズ、通気量、濾過効率等の細かな条件を管理することができたため、効率良く、放射性物質に汚染されたシルトや粘土を捕集することが可能となった。また濾過後の浸み出し水は、放射線含量の少ないものであった。

１；試験水用容器、２；試験水、３；攪拌機、４；圧力計、５；チューブ、６；漏斗、７；セシウム吸着シート、８；濾液、９；回収タンク、１０；セシウム吸着シート、１１；泥水投入タンク、１２；金網、１３；漏斗、１４；回収タンク、１５；泥水、１６；土砂、１７；濾液、１８；泥水投入方向

Claims (9)

1. 放射性セシウム吸着剤とバインダー樹脂とを含む発泡状態の塗料を不織布の少なくとも片面に塗布し、前記不織布の厚さ方向に該塗料の一部が浸透した状態で前記塗料を固化させて得られ、
   前記不織布を構成する繊維の繊度が０．８〜１０ｄｔｅｘであり、セシウム吸着シートの断面及び塗料塗布面の表面における細孔の最大ポアサイズが５〜８０μｍであり、ＪＩＳ Ｌ１９１３ ６．８．１のフラジール形法にて測定される通気量が１７０ｃｃ／ｃｍ²・ｓｅｃ以下であることを特徴とするセシウム吸着シート。
2. 前記塗料を塗布する際、該塗料を発泡倍率２〜２０倍に起泡する請求項１に記載のセシウム吸着シート。
3. 前記塗料が、前記不織布の片面又は両面に塗布されている請求項１又は２に記載のセシウム吸着シート。
4. セシウム吸着シートに固着する前記放射性セシウム吸着剤の合計量が、乾燥付着量で０．５〜５０ｇ／ｍ²である請求項１〜３のいずれか１項に記載のセシウム吸着シート。
5. 前記不織布の目付が１０〜１０００ｇ／ｍ²である請求項１〜４のいずれか１項に記載のセシウム吸着シート。
6. セシウム吸着シートの厚さが１０ｍｍ以下である請求項１〜５のいずれか１項に記載のセシウム吸着シート。
7. 前記不織布の内部に、前記塗料が浸透していない層が存在している請求項１〜６のいずれか１項に記載のセシウム吸着シート。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のセシウム吸着シートを用いる泥水用濾過フィルター。
9. 放射性セシウム吸着剤とバインダー樹脂とを含む発泡状態の塗料を不織布の少なくとも片面に塗布し、前記不織布の厚さ方向に該塗料の一部が浸透した状態で前記塗料を固化させて得られ、
   前記不織布を構成する繊維の繊度が０．８〜１０ｄｔｅｘであり、セシウム吸着シートの断面及び塗料塗布面の表面における細孔の最大ポアサイズが５〜８０μｍであり、ＪＩＳ Ｌ１９１３ ６．８．１のフラジール形法にて測定される通気量が１７０ｃｃ／ｃｍ ² ・ｓｅｃ以下であることを特徴とするセシウム吸着シートの製造方法。