JP6328373B2 - 一価の重金属イオン、特にタリウムおよびセシウムイオン、ならびにそれらの放射性同位体を選択的に結合するための成形リヨセル物品 - Google Patents

Description

本発明は、リヨセルプロセス、およびそのセルロースマトリックス中に粒子を均質に分布させて組み込むことによって作製される成形セルロース系物品に関する。

セシウム、ストロンチウム、タリウム、カドミウム、および鉛といった元素の重金属イオンの種々の同位体を、水系から除去するために、ヘキサシアノフェレートの群からの化合物を用いることが知られている。用いられるヘキサシアノフェレートは、有利には、支持物質に固定されることによって、その物質の周囲にある水相または湿潤気体相中へのヘキサシアノフェレートの移動が防止される。ヘキサシアノフェレートのための公知の支持物質は、多孔性物質であり、イオン交換樹脂、鋸屑、木材系物質、繊維パルプ物質、紙、天然繊維、または再生セルロース繊維などである。濃縮は常に表面のみである。そのような支持物質のヘキサシアノフェレートに対する取り込み容量は、その表面積および細孔構造によって制限される。

セシウム、ストロンチウム、タリウム、カドミウム、および鉛といった元素の重金属イオンを水系から除去するために、ヘキサシアノフェレートの群からの化合物を用いることは知られている。ヘキサシアノフェレートは、イオン交換およびそのイオン格子中への取り込みにより、列挙した重金属イオンと結合する。ヘキサシアノフェレートの群は、負電荷を持つヘキサシアノフェレートアニオンと正電荷を持つ対イオン、好ましくは金属カチオンとから構成される電気的中性化合物からなる。

この群の中で好ましいのは、水への溶解性が低い代表化合物の使用である。典型的な例は、プルシアンブルーＦｅ_４［Ｆｅ（ＣＮ）_６］_３またはＡ_ｘＢ_ｙ［Ｆｅ（ＣＮ）_６］（Ａ＝ＮＨ_４／Ｌｉ／Ｎａ／Ｋ、Ｂ＝Ｆｅ／Ｎｉ／Ｃｏ／Ｃｕ／Ｔｉ／Ｃｒ）である。特許文献１および非特許文献１には、ヒトおよび動物の医療において、Ｔｌ^＋およびＣｓ^＋同位体の結合にヘキサシアノフェレートを用いることが記載されている。経口投与されたヘキサシアノフェレートは、体内で再度分泌される。このような使用は、分離または支持の必要がなく、従って、ヘキサシアノフェレート単独で用いることができる。しかし、水系からの重金属イオンの除去にヘキサシアノフェレートが用いられる場合は、これらが系から完全に分離されることが望ましい。ＮＨ_４Ｆｅ［Ｆｅ（ＣＮ）_６］またはＦｅ_４［Ｆｅ（ＣＮ）_６］_３などの不溶性微結晶ヘキサシアノフェレートは、水中においてコロイド溶液を形成する。

サイズが１から１００μｍ、および１μｍ未満のコロイド粒子は、ヘキサシアノフェレート単独をフィルター層中で用いることを制限する。この種のヘキサシアノフェレートを含んでなるフィルター層は、フィルターベッドの長さ方向全体にわたっての著しい圧力低下を伴う。さらに、コロイドの溶解性によって、０．１μｍ未満の細孔サイズを有するバリアさえも通して、ヘキサシアノフェレートが引き出されてしまう。

特許文献２は、ヘキサシアノフェレートの懸濁液で処理された多孔性、微粒子状、または繊維状の支持物質について記載している。このように処理された支持物質は、放射性セシウム、ルビジウム、およびストロンチウムイオンを特に結合する。セルロース繊維、特にリヨセルセルロース繊維にヘキサシアノフェレートを充填する試みでは、いくつかの欠点が明らかとなった。繊維には、限定された量のヘキサシアノフェレートしか充填できなかった。さらに、ヘキサシアノフェレート粒子は、接着性が低いために、すぐに洗い流されてしまった。加えて、ヘキサシアノフェレート粒子のセルロース繊維への低い接着性により、加工の過程でのダストの発生も引き起こされた。ヘキサシアノフェレート粒子の繊維上での分布も、均質ではなかった。

本発明が扱う問題は、従って、ＮＨ_４Ｆｅ［Ｆｅ（ＣＮ）_６］またはＦｅ_４［Ｆｅ（ＣＮ）_６］_３などのヘキサシアノフェレートを、理想的には、その特定の重金属イオンを収着する能力を損なうことなく、よってコロイド溶液の形成を防止して、マトリックス中に組み込むことである。組み込まれたヘキサシアノフェレートは、マトリックス中に強固に接着され、その中で均質な分布を形成するであろう。対応する成形物品は、重金属イオンの高い捕捉容量を有するフィルター材として有用であろう。

この問題に対して、様々な方法および解決策が報告されてきたが、いずれも欠点を有する。記載の問題に対する１つの提案された解決策は、ヘキサシアノフェレートをイオン交換物質に固定することである。従って、特許文献３は、イオン性の固定を行うイオン交換物質のコーティングを有する支持物質に基づくコンポジット物質を用いている。

特許文献４は、さらに、イオン交換官能化によるビスコース繊維へのヘキサシアノフェレートの結合について記載している。鋸屑などの多孔性天然物質さえも、特許文献５において、ヘキサシアノフェレートの収着、従ってその結合を行う能力を有すると記載されている。イオン性の固定では、イオン交換体が、他のイオンによって置き換えられてしまう可能性がある。表面コーティングされた多孔性支持物質は、対照的に、接着性および機械的安定性に関する制限を有することが知られている。

記載の問題を解決するためのさらなる手法は、多孔性支持物質の細孔中にて、不溶性のヘキサシアノフェレートを生成し、従って、固定させるという発想に基づいている。この方法は、特許文献６で採用されている。

独国特許第３７３５３０４号 欧州特許第０５７５６１２号 欧州特許第１４１９００９号 ロシア特許第２０３３２４０号 欧州特許第５７５６１２号 米国特許第５６０１７２２号

IAEA Report "The use of Prussian Blue to reduce radiocaesium contamination of milk and meat produced on territories affected by the Chernobyl accident", February, 1997

ここでの欠点は、この方法が、合成のためにいくつかの別々の工程を必要とすること、および支持体への結合がまったく機械的なもののみであることである。さらなる欠点は、重金属イオンの収着反応速度が、細孔構造の内側領域への到達容易性の度合いによって抑制されるということである。

従って、一価の重金属イオン、特にタリウムおよびセシウムイオン、ならびにそれらの放射性同位体を選択的に結合するための成形セルロース物品が依然として希求されている。

本発明者らは、驚くべきことに、ＮＨ_４Ｆｅ［Ｆｅ（ＣＮ）_６］またはＦｅ_４［Ｆｅ（ＣＮ）_６］_３などのヘキサシアノフェレートが、成形セルロース物品に直接一体化可能であり、従って浸出に対する耐性を有することを見出した。作製プロセスは、用いられるヘキサシアノフェレートが、セルロース支持体中に均一に分布され、十分に封入されるようなものである。この種のコンポジット物質は、ヘキサシアノフェレート単独と比較して、水性媒体中のタリウムまたはセシウムなどの重金属イオンを収着する能力において劣ってはいない。これは、水系におけるセルロースマトリックスの膨潤性および多孔性に帰するものであり、それによって、重金属イオンのヘキサシアノフェレートへの十分な到達が確保される。

図１は、欧州特許第０５７５６１２号による公知のプロセスであるドレンチング（drenching）または含浸によってヘキサシアノフェレートが充填されたリヨセル繊維の断面を示す図である。 図２は、本発明によるヘキサシアノフェレートが充填されたリヨセル繊維の断面を示す図である。

本発明のコンポジット物質は、水系において重金属イオンを結合するという所望される用途にとっての解決策である。このコンポジット物質は、所望されるヘキサシアノフェレートおよびセルロース系支持体から直接作製される。ヘキサシアノフェレートがマトリックス中にて均質に分布していることに留意する。マトリックスへの組み込みに起因するヘキサシアノフェレートの吸着性の大きな低下はない。水性媒体によってヘキサシアノフェレートがマトリックスから放出されることもない。

本明細書にてコンポジット物質と称される、セルロースとヘキサシアノフェレートとの記載の組成物は、重金属を結合するという所望される能力は保持した状態で、活性ヘキサシアノフェレートの確実な支持と高レベルの充填とを組み合わせるものである。

コンポジット物質は、その断面全体にわたってヘキサシアノフェレート粒子が均一に分布していることに留意する。重金属イオンのヘキサシアノフェレートへの到達は、セルロース系支持物質の膨潤性によって確保される。この種のコンポジット物質は、水中に懸濁されたヘキサシアノフェレート粒子を有するセルロース溶液の再生によって得られる。

その用途に応じて、コンポジット物質は、自立性フィルム、繊維、剛毛繊維（bristle）、顆粒、フィブリド（fibrid）、膜、発泡体、もしくはスパンボンドウェブ、またはそれ以外では、繊維系不織布ウェブファブリック、織布、ループ形成編地（loop-formingly knit fabric）、ループ延伸編地（loop-drawingly knit fabric）、または紙などの誘導された製品である。

一体化された機能性添加剤による成形セルロース物品の作製は、確立された技術であり、混合された添加剤を含んでなるセルロース溶液またはセルロース誘導体を再生することによって実現することができる。

確立されたプロセスとしては、例えば、ビスコースプロセス、銅アンモニアプロセス（cuoxam process）、および三級アミンオキシドが関与するリヨセルプロセスが挙げられる。独国特許第４４２６９６６Ｃ２号に記載の乾式／湿式紡糸プロセスを用いて、添加物質を高い割合で含有するリヨセルセルロースの糸および自立性フィルムを作製することができる。セルロースは、Ｎ−メチル−モルホリンＮ−オキシド一水和物などの適切な溶媒中に、単独で物理的に溶解される。次に、添加物質が、溶液中に微細に分布される。続いて、この混合物は、糸または自立性フィルムに成形される。次に、溶媒が水浴中で除去されることで、固体が封入され、そのようにして固定された、成形セルロース物品が得られる。しかし、ＮＨ_４Ｆｅ［Ｆｅ（ＣＮ）_６］またはＦｅ_４［Ｆｅ（ＣＮ）_６］_３などのヘキサシアノフェレートは、酸およびアルカリに対しての安定性が低いために、このような作製プロセスは除外されなければならない。リヨセルプロセスの従来の溶媒および凝固媒体ならびに広く用いられているプロセス条件は、プルシアンブルーと溶液および／または凝固媒体との間の非相溶性を引き起こす。

本発明者らは、驚くべきことに、記載のコンポジット物質が、セルロースに対する代替溶媒を用いて得ることができることを見出した。特に、酸性またはアルカリ性条件を用いる必要なしに、セルロースが溶解、および再生される場合に、成功が得られる。そのようになるのは、イオン性液体、ＤＭＳＯ／ＴＢＡＦ、ＬｉＣｌ／ＤＭＡｃ、ＬｉＣｌ／ＤＭＦなどの溶媒系を用いた場合である。記載のコンポジット物質は、イオン性液体、特に１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムクロリドを用い、再生を純水で行うことによって得ることができる。一般的に、セルロースをセルロース溶媒に溶解し、セルロースに対する非溶媒、特に水で再生することによる作製は、運転上必要である酸および塩基がヘキサシアノフェレートの変化または分解を引き起こさない限りにおいて、可能である。リヨセルプロセスを、選択されたイオン性液体を溶媒として用いて行うことにより、プルシアンブルーを再生セルロース繊維中に均質に組み込むこと、およびヘキサシアノフェレート粒子が高充填された成形リヨセル物品を作製することが初めて可能となった。

従って、本発明は、重金属イオンおよびその放射性同位体を結合するための成形リヨセルセルロース物品であって、１つ以上のヘキサシアノフェレートが、セルロース系マトリックス中に組み込まれ、均一に分布している、成形リヨセルセルロース物品を提供する。

ヘキサシアノフェレートは、好ましくは、ヘキサシアノフェレートアニオン、およびカチオン、好ましくはコバルト、銅、ナトリウム、カリウム、またはアンモニウム、より好ましくは鉄、から構成される中性電荷の化学化合物であり、粒子サイズは、０．００１μｍから１００μｍ、好ましくは、０．１μｍから５０μｍである。

この種類のプロセスに従って作製される成形物品は、以降、成形リヨセルセルロース物品と称する。成形セルロース系物品は、有機溶媒または有機溶媒と水との混合物を用いた溶液紡糸プロセスを介して、セルロースの誘導体化を行うことなく、リヨセルプロセスで得られる（専門用語は、ＢＩＳＦＡ ２００９に従う）。本発明と関連する「成形物品」の用語は、繊維、フィブリド、繊維系不織ウェブ、顆粒、ビーズ、自立性フィルム、チューブ状フィルム、フィラメント、スポンジ、発泡体、および剛毛繊維を意味するが、布地への加工が可能である繊維が好ましい。

本発明者らは、驚くべきことに、マトリックス全体にわたって均質に分布するヘキサシアノフェレート粒子を含んでなる本発明の成形リヨセルセルロース物品が、一価の重金属イオン、特にタリウムおよびセシウムイオン、ならびにそれらの放射性同位体に対する高い収着容量を有することを見出した。ヘキサシアノフェレート粒子は、ポリマーマトリックス中に完全に封入されているが、予想外なことに、収着容量の低下は見られなかった。本発明による成形リヨセルセルロース物品の収着容量は、ポリマーと結合していない同等量のヘキサシアノフェレート粉末の収着容量と同じ桁の大きさである。

前記成形リヨセルセルロース物品は、種々の粒子サイズのヘキサシアノフェレートを含有していてよい。本発明によれば、成形リヨセルセルロース物品の寸法は、用いられるヘキサシアノフェレート粒子の寸法よりも大きい。直径１μｍ未満のヘキサシアノフェレートであっても、マトリックス中にて均一に分布され、隣接する水相におけるコロイド溶液の形成が防止される。成形リヨセルセルロース物品の厚さに応じて、１μｍから１００μｍ、および１μｍ未満の直径を有するヘキサシアノフェレート微結晶を加工してよい。これにより、粒子径の減少に従って重金属イオンの収着反応速度を向上させることが可能となる。

用いられる作製プロセスでは、コンポジット物質に基づいて、＜１％というヘキサシアノフェレートの非常に低い重量分率、および成形リヨセルセルロース物品に基づいて、最大８０％までというヘキサシアノフェレートの高い重量分率が可能となる。ヘキサシアノフェレートの割合は、好ましくは、組成物全体に対して、０．１から８０重量％の範囲、より好ましくは、１０から５０重量％の範囲である。作製プロセスは、単純な一工程オペレーションとして設計してよい。

前記成形リヨセルセルロース物品のセルロース系マトリックスは、１００％セルロースであってよい。セルロース系マトリックスは、さらに、５０重量％超えるセルロースと、セルロース誘導体などのポリマー添加剤、ならびにカーボンブラック、活性炭素、イオン交換樹脂、無機顔料、および塩などの微粒子添加剤との混合物からなっていてもよい。

用いられる作製プロセスでは、成形リヨセルセルロース物品の種々の製品の作製が可能となる。意図する用途に応じて、好ましくは、フィブリド、繊維、スパンボンドウェブ、ビーズ、顆粒、自立性フィルム、チューブ状フィルム、フィラメント、スポンジ、または剛毛繊維としての直接成形は、確立された技術である。列挙した製品の１つを、前記成形リヨセルセルロース物品を１から１００％の割合で含有する繊維系不織布ウェブ、織布、ループ形成編地、ループ延伸編地、紙、またはその他の製品へとさらに加工することも、同様に可能である。

ヘキサシアノフェレートをセルロース系マトリックス中へ組み込んだにも関わらず、マトリックスとヘキサシアノフェレートとを分離することが可能である。このことにより、ヘキサシアノフェレートの再利用、単独のヘキサシアノフェレートからの結合した重金属の回収、または埋め立ての際の重量の削減が可能となる。このためには、セルロース系マトリックスを、セルロース用の公知の溶媒に溶解し、酸で分解し、化学反応によってセルロース誘導体へ変換するか、またはコンポスト化によって分解してよい。

リヨセルプロセスによって作製された本発明の成形セルロース系物品において、ヘキサシアノフェレートは、ポリマーマトリックス中に強固に接着されており、従って、水溶液中への浸出に対する耐性を有する。この接着に起因して、コンポジット物質は、フィルター用途に非常に有用である。それは、使用後に、遠心分離およびフィルターを利用することなく、容易に分離される。これは、コロイドとして水溶性であるヘキサシアノフェレートが水相中へと移動してしまうのを、成形リヨセルセルロース物品が防止する場合にのみ、良好に行うことができる。上述のヘキサシアノフェレートの接着は、重金属イオンと結合する能力を損なうものではない。上述のヘキサシアノフェレートの接着は、これらの目的に特に適している。セルロース系ポリマーマトリックスでは、水での膨潤により、重金属イオンが活性ヘキサシアノフェレートへ到達しやすくなる。出発物質を直接成形リヨセルセルロース物品へ成形することにより、断面全体にわたるヘキサシアノフェレートの均一な分布が得られる。ヘキサシアノフェレートは、さらに、ポリマーマトリックスによって十分に囲まれている。その結果として、機械的影響または表面からの脱離に起因するヘキサシアノフェレートの喪失が低減される。

本発明の成形リヨセルセルロース物品は、考え得る形状が非常に様々であること、およびそれに伴う有用性に留意する。物品が、自立性フィルム、繊維、剛毛繊維、顆粒、フィブリド、またはスパンボンドウェブに成形されるかどうかに応じて、異なる用途が明らかである。液体および湿潤環境における重金属イオンの収着のためのフィルター材としての使用が、特に注目される。これには、例えば、タリウムおよびセシウムに汚染された水の浄化、または水溶液もしくはプロセススチームからのこれらの元素の選鉱、分離、もしくは回収が含まれる。これにはまた、有機体のタリウムおよびセシウムの解毒のためにこのコンポジット物質を用いる可能性も含まれる。ヘキサシアノフェレート単独と比較して、成形リヨセルセルロース物品では、薬物の放出プロファイルを改変する選択肢、または創傷被覆材による外部適用の可能性が得られる。

好ましくは、重金属イオン、特にタリウムおよびセシウムイオンの結合容量は、存在するヘキサシアノフェレートに基づき、ヘキサシアノフェレート単独と比較して、２０％から４００％、特には７５％から２００％である。

成形リヨセルセルロース物品は、さらに、蒸気およびエアロゾルのろ過にも有用であり、従ってガスおよび空気のろ過に有用である。成形リヨセルセルロース物品のこの用途において、重金属汚染をそのような媒体から取り込むことを可能にするのも、水分を吸収してそれを保持するセルロース系マトリックスの能力によるものである。従って、この成形リヨセルセルロース物品を用いて、呼吸用保護具および保護衣に装備することも可能である。

成形リヨセルセルロース物品の目的は、述べた考え得る種類の形態のみに限定されることなく、これらの形態のさらなる加工によっても達成される。これには、例えば、ベッド、ミルベース、織物、形成ループニット（formed-loop knits）、延伸ループニット（drawn-loop knits）、紙、または繊維系不織ウェブへの成形リヨセルセルロース物品の変換または添加が含まれる。

ここで、本発明を、図面を参照してさらに詳細に説明する。図１は、欧州特許出願公開第０５７５６１２号に従う公知のプロセスであるドレンチング（drenching）または含浸によってヘキサシアノフェレートが充填されたリヨセル繊維の断面を示し、図２は、本発明に従うヘキサシアノフェレートが充填されたリヨセル繊維の断面を示す。

図１に示される繊維断面は、多孔性リヨセルマトリックス１ａからなる。このリヨセルマトリックスの表面には、ヘキサシアノフェレートによる被覆１ｂ、およびヘキサシアノフェレート充填細孔部１ｃが明らかに示される。

図２に示される繊維断面は、多孔性リヨセルマトリックス２ａからなる。このリヨセルマトリックスは、ヘキサシアノフェレート２ｂを含有する。ヘキサシアノフェレートは、断面全体にわたって均一に分布しており、リヨセルマトリックスに囲まれている。

以下の実施例は、本発明を説明するものである。特に断りのない限り、または文脈からそうでないことが明らかでない限り、パーセントは重量基準である。

実施例１
タリウムおよびセシウムの選択的収着のために作製されたヘキサシアノフェレート、Ｆｅ_４［Ｆｅ（ＣＮ）_６］_３を、すり鉢を用いて粉砕し、小メッシュ篩いを通してふるいにかけ、サイズが４０μｍ以上の粒子を除去した。粒子サイズが４０μｍ未満（Ｘ_９０＝３１．９μｍ、Ｘ_５０＝１０．３６μｍ）である得られた物質を、続いてセルロースと共に加工し、直径が１００μｍであり、ヘキサシアノフェレートの充填率が１０重量％であるセルロースフィルムとした。

１６５ｇの水、３８６ｇの１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、２７ｇの重合度（ＤＰ）が６１５である粉砕セルロース、および３ｇのヘキサシアノフェレートの混合物を作製した。この混合物を、Ｕｌｔｒａｔｕｒｒａｘを用いて均質化し、次に遊星型攪拌機中、１０ｍｂａｒの減圧下および最高温度１０５℃において、せん断および加熱によって処理する。結果として得られたものは、９％のセルロース、１％のヘキサシアノフェレート、８９．９％の１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、および０．１％の水を含有する均質混合物であった。この混合物を広げて薄層とし、水浴中に保持してセルロースの凝固および溶媒の除去を行った。凝固の完了後、厚さ３０μｍを有するフィルムの形態のコンポジット物質が得られた。１０重量％のヘキサシアノフェレートを含有するこの濃青色フィルムをテンター上で乾燥した。この物質の残留水分含有量は１０重量％である。

実施例２
タリウムおよびセシウムの選択的収着のために作製されたヘキサシアノフェレート、Ｆｅ_４［Ｆｅ（ＣＮ）_６］_３を、対向ジェットミル（opposing-jet mill）を用いて粉砕し、７μｍ未満の粒子サイズとした（Ｘ_９０＝４．６６μｍ、Ｘ_５０＝２．８８μｍ）。得られた物質を、続いてセルロースと共に加工し、線密度３ｄｔｅｘ、およびヘキサシアノフェレートの充填率が１０絶対重量％であるステープル繊維とした。

１６５４ｇの水、３８６０ｇの１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、２７０ｇの重合度（ＤＰ）が６１５である粉砕セルロース、および３０ｇの粉砕ヘキサシアノフェレートから準備した均質混合物を、実施例１と同様に作製した。セルロースステープル繊維作製のためのリヨセル法と同様にして、この混合物からステープル繊維を形成した。得られた繊維コンポジット物質を３８ｍｍの長さに切断し、残留水分含有量１０絶対重量％まで５０℃で乾燥した。

実施例３
ろ過用途におけるタリウムおよびセシウムの結合に対する適合性：
０．２ｍｏｌ／Ｌの塩化ナトリウム、および０．１ｍｏｌ／Ｌの硝酸タリウム（Ｉ）または０．１ｍｏｌ／Ｌの硫酸セシウム（Ｉ）を脱イオン水中に含有する試験溶液１００ｍＬを、１ｇのコンポジット物質または０．１ｇの用いたヘキサシアノフェレートに、攪
拌しながら２４時間接触させた。この物質によるタリウムイオンまたはセシウムイオンの収着は、この物質から分離した後の試験溶液中のこれらの元素の濃度をＩＣＰ−ＯＥＳを用いて測定することによって決定した。結合力は、物質の初期重量に対する収着されたイオン（タリウム、セシウム）のグラム数として示され、各場合について、３回の繰り返し測定に基づいている。

従って、タリウムおよびセシウム結合容量は、セルロース系マトリックス中への組み込みによって最小限の影響を受けたにすぎなかった。いくつかの場合では、結合力の上昇が見られた。繊維およびフィルムの両方において、ヘキサシアノフェレートは依然として、マトリックスのないヘキサシアノフェレート単独の７５〜９０％に達するセシウム収着をもたらした。さらに、＜７μｍのヘキサシアノフェレートを用いて実施例１と同様にして作製した実施例２からのフィルムは、用いたヘキサシアノフェレートと比較して、１１０％のセシウム結合を達成した。タリウムの結合は、セルロース系マトリックス中への組み込みによって増加した。実施例１において、タリウムに対する容量は、用いたヘキサシアノフェレート単独と比較して、２倍に増加した。タリウムまたはセシウムの選択的結合に対する容量の増加は、成形リヨセルセルロース物品の特別の利点である。セルロース系マトリックスは、タリウムまたはセシウム結合の合計したレベルに対してプラスの効果を発揮することができる。上述の成形リヨセルセルロース物品（繊維、フィルム）は、ろ過または遠心分離を行うことなく、試験溶液から完全に除去することができた。粒子サイズが＜４０μｍおよび＜７μｍである用いたヘキサシアノフェレートは、遠心分離の繰り返し、および細孔サイズ０．０２μｍを有するフィルター材によるろ過によってのみ、試験溶液から分離することができた。

Claims (11)

1. 重金属イオンおよびその放射性同位体を結合するための成形リヨセルセルロース物品であって、前記成形リヨセルセルロース物品は、１つ以上のヘキサシアノフェレートが、リヨセルからなるセルロース系マトリックス中に組み込まれて均一に分布しているコンポジット物質からなり、前記ヘキサシアノフェレートは前記リオセルからなるセルロース系マトリックスに囲まれており、かつ、前記重金属イオンの結合容量は、すべて存在する前記ヘキサシアノフェレートに基づき、前記ヘキサシアノフェレート単独と比較して、２０％から４００％であることを特徴とする、成形リヨセルセルロース物品。
2. 前記ヘキサシアノフェレートが、ヘキサシアノフェレートアニオン、およびカチオンから構成される中性電荷の化学化合物であり、０．００１μｍから１００μｍの粒子サイズを有する、請求項１に記載の成形リヨセルセルロース物品。
3. 前記セルロース系マトリックスが、セルロース単独、または、５０％を超えるセルロースと、ポリマー添加剤、ならびに／または微粒子添加剤との混合物のいずれかからなる、請求項１に記載の成形リヨセルセルロース物品。
4. 前記ヘキサシアノフェレートが、前記成形リヨセルセルロース物品全体の０．１から８０重量％含まれる、請求項１に記載の成形リヨセルセルロース物品。
5. 前記重金属イオンの結合容量は、すべて存在する前記ヘキサシアノフェレートに基づき、前記ヘキサシアノフェレート単独と比較して、７５％から２００％である、請求項１に記載の成形リヨセルセルロース物品。
6. フィブリド、繊維、繊維系不織ウェブ、顆粒、ビーズ、自立性フィルム、チューブ状フィルム、フィラメント、スポンジ、または剛毛繊維である、請求項１に記載の成形リヨセルセルロース物品。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の成形リヨセルセルロース物品を、１％超の割合で含んでなる、製品。
8. 水系または湿潤系中の重金属イオンおよびその放射性同位体を収着するための、請求項１から６のいずれか一項に記載の成形リヨセルセルロース物品の使用。
9. 水処理および水浄化、金属選鉱、創傷被覆材、空気ろ過、ガスろ過、ならびに防護衣のためのものである、請求項８に記載の使用。
10. 重金属イオンおよびその放射性同位体を選択的に結合するための、１つ以上のヘキサシアノフェレートが、リヨセルからなるセルロース系マトリックス中に組み込まれて均一に分布しているコンポジット物質からなる成形リヨセルセルロース物品を製造する方法であって、ヘキサシアノフェレート粒子をイオン性液体中においてセルロース溶液と混合し、得られた混合物を均質化することを含むことを特徴とする、成形リヨセルセルロース物品の製造方法。
11. 前記イオン性液体が、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムクロリドである、請求項１０に記載の方法。