JP6335487B2 - 放射性セシウム除染方法及び放射性セシウム除染シート - Google Patents
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- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
〈除染シートの製造〉
水溶性熱可塑性PVA系樹脂(PVA)を海成分に用い、イソフタル酸変性度6モル%のPETを島成分とし、繊維1本あたりの島数が25島で、海成分/島成分が25/75(重量比)となるような溶融複合紡糸用口金を用い、260℃で海島型のフィラメントを口金より吐出した。なお、PVAの25℃における水に対する接触角は59度であった。そして、紡糸速度が3700m/minとなるようにエジェクター圧力を調整し、平均繊度2.1デシテックスの海島型長繊維をネット上に捕集した。そしてネット上に捕集された海島型長繊維を表面温度42℃の金属ロールで軽く押さえることにより表面の毛羽立ちを抑えてネットから剥離し、さらに、表面温度75℃の格子柄の金属ロールとバックロールとの間を通過させて熱プレスすることにより、表面の極細繊維が仮融着した目付31g/m2の長繊維ウェブを得た。
原発事故後の福島県における、表面β線量280カウント/分・cm2を示すコンクリート舗装面(バックグラウンド線量=60カウント/分・cm2)に、濃度1.0mol/Lの無水クエン酸の水溶液(pH=1.6)をその表面が充分に濡れる約4L/m2程度の割合で散布し、軽くデッキブラシで表面をこすり、60秒間放置した。そして、表面が充分に濡れている状態で、約0.12m2の範囲に除染シートを敷設した。このとき、除染シートは自重によりセメントコンクリート舗装面に密着するとともに、予め散布された表面のクエン酸水溶液を速やかに吸収して濡れた状態になった。そして、敷設後、除染シートの表面にもクエン酸水溶液を充分に散布した。そして、除染シートが乾燥したときに適宜クエン酸水溶液を散布するようにして、3週間放置した。そして、除染シートの敷設前、7日目、及び21日目における表面β線量を測定し、初期の表面β線量に対する除去された割合を算出した。なお、表面β線量の測定は、AT1125(ATOMTEX社製)とβ線検出器(プラスチックシンチレータータイプ:ATOMTEX社製)を使用し、厚さ30mmの鉛製の円形コリメーターで測定器を十分にコリメートして測定した。また、現地でのバックグラウンド測定は、厚さ3mmのアクリル板の上にコリメーターを置き、その中に測定器を差し込んで測定した。
27℃及び湿度52%の条件で、10×10mmに切り出した除染シートの表面に、0.1mLの水滴を滴下した。そして、水滴が裏面に浸み始めるまでの時間を測定した。
実施例1の「放射性セシウムの除去率の評価」において、濃度1.0mol/Lのクエン酸の水溶液の代わりに、濃度1.0mol/Lのリンゴ酸の水溶液((pH=2.8);実施例2)、濃度1.0mol/Lの塩酸の水溶液((pH=0.1);実施例3)を用いた以外は、実施例1と同様にして、除染シートを製造し、評価した。結果を表1に示す。
実施例1の「除染シートの製造」において、透水性向上剤として処理材Aの代わりに、処理材B(ノニオン系界面活性剤、「ニテックスAT」:吉村油化学(株)製)の1.0質量%水溶液を用いた以外は、実施例1と同様にして、除染シートを製造し、評価した。結果を表1に示す。
実施例1の「除染シートの製造」において、透水性向上剤を付与する工程を省略した以外は、実施例1と同様にして、除染シートを製造し、評価した。結果を表1に示す。
実施例1の「除染シートの製造」において、見かけ密度が0.62g/cm3で、厚み0.82mmの不織布を製造する代わりに、ニードルパンチング条件を変更して、見かけ密度が0.2g/cm3で、厚み2.2mmの不織布を製造した以外は、実施例1と同様にして、除染シートを製造し、評価した。結果を表1に示す。
実施例1において、繊度0.1デシテックスの極細長繊維の不織布を製造する代わりに、平均繊度3.5デシテックスのPET長繊維をネット上に捕集し、見かけ密度の0.06g/cm3の不織布を製造した。実施例1の平均繊度0.1デシテックスの極細繊維の不織布に代えて、この不織布を用いた以外は実施例1と同様にして、除染シートを得た。そして、得られた除染シートを実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
実施例1において、繊度0.1デシテックスの極細長繊維の不織布を製造する代わりに、繊度0.8デシテックスの極細長繊維の不織布を製造した。実施例1の平均繊度0.1デシテックスの極細繊維の不織布に代えて、この不織布を用いた以外は実施例1と同様にして、除染シートを得た。そして、得られた除染シートを実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
130℃における熱水膨潤率が9質量%である水乳化性ポリウレタンのエマルジョン代わりに、130℃の熱水に対する膨潤度が2質量%である溶剤系ポリウレタンに代えた以外は実施例1と同様の工程及び条件により、除染シートを得た。なお、溶剤系ポリウレタンは、ハードセグメントが4,4'-ジフェニルメタンジイソシアネートとエチレングリコールの反応物からなり、ソフトセグメントが主としてポリヘキサメチレンカーボネートジオールからなり、イソシアネート含有割合が、元素分析での窒素の質量%として3.4%の樹脂であった。そして、得られた除染シートを実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
実施例1におけるニードルパンチにおいて、両面から交互に計3300パンチ/cm2のパンチ密度でニードルパンチングする代わりに、一方の面から
2050パンチ/cm2のパンチ密度、他方の面から1250パンチ/cm2のパンチ密度で交互にニードルパンチし、さらに、極細繊維化後にバインダ樹脂を加え、表面から150℃で2m/分の速度で熱プレス加工後に揉み加工した以外は、実施例1と同様にして除染シートを得た。得られた除染シートの厚み方向の断面の、80倍のSEM写真を図3に示す。得られた除染シートは、厚み方向において、表面から10%の厚み部分の見かけ密度が1.12g/cm3であり、残りの厚み部分の見かけ密度は0.65g/cm3であった。また、その厚み方向の断面において、その表層側からその裏層側まで貫通し、その厚み方向に配向した、互いに離間して存在する複数の極細繊維束が存在していた。
そして、得られた除染シートを実施例1と同様に評価した。なお、吸水拡散性及び乾燥性の評価においては、見掛け密度が高い表面から10%の厚み部分の側の表面に水滴を滴下した。結果を表1に示す。
実施例1、または実施例7において、それぞれ、「放射性セシウムの除去率の評価」において、濃度1.0mol/Lのクエン酸の水溶液の代わりに、クエン酸を含まない純水を用いた以外は、実施例1と同様にして、除染シートを製造し、評価した。結果を表1に示す。
実施例1の「放射性セシウムの除去」において、表面β線量280カウント/分・cm2を示すセメントコンクリート舗装面の除染処理を行う代わりに、表面β線量252カウント/分・cm2を示すアスファルトコンクリート舗装面の除染処理を行った以外は、実施例1と同様にして、除染シートを製造し、評価した。結果を表2に示す。
実施例11の「放射性セシウムの除去」において、濃度1.0mol/Lのクエン酸の水溶液の代わりに、塩酸とリン酸を含む薬剤(レイクリーナ、サンカイ化成製)を用いた以外は、実施例11と同様に評価した。結果を表2に示す。
実施例11において、濃度1.0mol/Lのクエン酸の水溶液の代わりに、クエン酸を含まない純水を用いた以外は同様にして、除染シートを製造し、評価した。結果を表2に示す。
2 セシウム捕捉化合物
3 バインダ樹脂
5 不織布
10 除染シート
Claims (18)
- 不織布とフェロシアン化物及びフェリシアン化物からなる群から選ばれる少なくとも1種のセシウム捕捉化合物とを含む繊維シートを、放射性セシウムで汚染された汚染面に敷設する工程と、
前記汚染面を酸性溶液で濡らす工程と、を備えることを特徴とする放射性セシウム除染方法。 - 前記汚染面は、セメントコンクリートまたはアスファルトコンクリートで形成されている請求項1に記載の放射性セシウム除染方法。
- 前記汚染面を酸性溶液で濡らす工程の後、
少なくとも前記繊維シートの表面の乾燥を待って、該繊維シートの表面を再び水または前記酸性溶液で濡らす工程を、少なくとも1回繰り返す工程をさらに備える請求項1または2に記載の放射性セシウム除染方法。 - 前記酸性溶液は、ヒドロキシル基含有カルボン酸の水溶液である請求項1〜3の何れか1項に記載の放射性セシウム除染方法。
- 前記酸性溶液は無機酸の水溶液である請求項1〜3の何れか1項に記載の放射性セシウム除染方法。
- 前記セシウム捕捉化合物は紺青を含む請求項1〜5の何れか1項に記載の放射性セシウム除染方法。
- 前記不織布は、見掛け密度が0.1〜1.2g/cm3である、繊度2デシテックス以下の極細繊維の絡合体である請求項1〜6の何れか1項に記載の放射性セシウム除染方法。
- 前記繊維シートは、0.1mLの水滴をその表面から裏面にまで2秒間以内に浸透させる請求項7に記載の放射性セシウム除染方法。
- 前記繊維シートは、透水性向上剤を含有する請求項1〜8の何れか1項に記載の放射性セシウム除染方法。
- 前記不織布は、その厚み方向において、表面から厚み10%の表層部分の見かけ密度が残りの厚み部分の見かけ密度の1.2倍以上である請求項1〜9の何れか1項に記載の放射性セシウム除染方法。
- 放射性セシウムで汚染された汚染面の放射性セシウムを除去するための除染シートであって、
放射性セシウムで汚染された汚染面に敷設して用いられ、
繊維の絡合体である不織布と、フェロシアン化物及びフェリシアン化物からなる群から選ばれる少なくとも1種のセシウム捕捉化合物と、酸性化合物とを含むことを特徴とする放射性セシウム除染シート。
- 前記酸性化合物は、ヒドロキシル基含有カルボン酸である請求項11に記載の放射性セシウム除染シート。
- 前記酸性化合物は、無機酸である請求項11に記載の放射性セシウム除染シート。
- 前記セシウム捕捉化合物は紺青を含む請求項11〜13の何れか1項に記載の放射性セシウム除染シート。
- 前記不織布は、見掛け密度が0.1〜1.2g/cm3である、繊度2デシテックス以下の極細繊維の絡合体である請求項11〜14の何れか1項に記載の放射性セシウム除染シート。
- 0.1mLの水滴をその表面から裏面にまで2秒間以内に浸透させる請求項11〜15の何れか1項に記載の放射性セシウム除染シート。
- 透水性向上剤を含有する請求項11〜16の何れか1項に記載の放射性セシウム除染シート。
- 前記繊維の表面の少なくとも一部分に、25℃における水に対する接触角が75度以下の親水性皮膜が形成されている請求項11〜17の何れか1項に記載の放射性セシウム除染シート。
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