JP6498808B1 - 水質浄化用の多孔質樹脂成型体 - Google Patents
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Abstract
【課題】スクラバー用洗浄水や射出成型機用冷却水等の流路に使用する水質浄化用樹脂成型体であって、短時間に内部まで水を浸透させる力を備え速やかに赤錆を吸着できるばかりでなく、耐久性が高く継続して錆の進行を抑える働きを持つ樹脂成型体の提供。
【解決手段】樹脂成形体が生体溶解性セラミック繊維を含むものであり、さらにマイナスに帯電する有機繊維好ましくはアラミド繊維を含み、気孔率が３０〜８０%である多孔質樹脂成型体。
【選択図】図１
【解決手段】樹脂成形体が生体溶解性セラミック繊維を含むものであり、さらにマイナスに帯電する有機繊維好ましくはアラミド繊維を含み、気孔率が３０〜８０%である多孔質樹脂成型体。
【選択図】図１
Description
本発明は、水を循環して使用する装置、例えば、スクラバーや射出成型機等、の洗浄水、冷却水の流路に使用することで、循環する水の赤錆を抑制・吸着し、水質を浄化することに利用できる樹脂成型体に関する。
従来、スクラバーの洗浄水や射出成型機の冷却水等に発生する鉄の赤錆除去は、特許第３０６５９１０号（特許文献１）に示される磁性セラミックス焼結体や、特許第４５３３４６３号（特許文献２）に示される角閃石族と緑泥石族の砕石が利用されていた。
特許文献１記載の磁性セラミックスは、水中で数週間すると劣化を起こし、性能的に充分とは言えないという問題があり、また、特許文献２記載の角閃石族と緑泥石族の砕石を利用した浄化方法は、気孔率が小さいことから、水が内部まで浸透せず浄化の効果が現れるまでかなりの日数を要するという問題があった。
本発明は、上記問題を解決することのできる水質浄化用の多孔質の樹脂成型体であって、短時間で内部まで水を浸透させる力を備え、速やかに赤錆を吸着できるばかりでなく、耐久性が高く継続して錆の進行を抑える働きを持つ樹脂成型体を提供することを課題とする。
本発明者らは、表面積の大きいセラミック繊維を含む樹脂成型体が、気孔率が大きく、短時間で内部まで水を浸透させる力を備え、速やかに赤錆を吸着できること、さらに、アラミド繊維等の有機繊維がマイナスに帯電する性質を持つことから、有機繊維が自ら赤錆を引き寄せることを見出し、本発明に至った。
セラミック繊維としては、安全性の観点から、生体溶解性セラミック繊維を使用することが好ましい。
本発明は、以下の技術を基礎とする水質浄化材に関する。
セラミック繊維としては、安全性の観点から、生体溶解性セラミック繊維を使用することが好ましい。
本発明は、以下の技術を基礎とする水質浄化材に関する。
（１）水質浄化のための樹脂成型体であって、生体溶解性セラミック繊維を含むことを特徴とする多孔質樹脂成型体。
（２）樹脂成型体がさらにマイナスに帯電する有機繊維を含む（１）の多孔質樹脂成型体。
（３）マイナスに帯電する有機繊維がアラミド繊維である（２）の多孔質樹脂成型体。
（４）樹脂成型体の気孔率が３０〜８０%である（１）〜（３）の多孔質樹脂成型体。
（２）樹脂成型体がさらにマイナスに帯電する有機繊維を含む（１）の多孔質樹脂成型体。
（３）マイナスに帯電する有機繊維がアラミド繊維である（２）の多孔質樹脂成型体。
（４）樹脂成型体の気孔率が３０〜８０%である（１）〜（３）の多孔質樹脂成型体。
本発明の樹脂成型体は、気孔率が大きく、吸着性に優れており、短時間で内部まで水を浸透させる力を備え、速やかに赤錆を吸着できるばかりでなく、耐久性が高く継続して錆の進行を抑える働きを有するという効果を有する。また、耐熱性の高いアラミド繊維や耐熱性樹脂を用いた場合には、沸騰水下においても利用することができる。
本発明においては、表面積の大きい生体溶解性セラミック繊維を使って気孔率の大きい樹脂成型体を作ることで、短時間で内部まで水を浸透させる力を備え、速やかに赤錆を吸着できるばかりでなく、耐久性が高く継続して錆の進行を抑える働きを持つ樹脂成型体を提供する。
本発明においては、セラミック繊維として、安全性の観点から生体溶解性セラミック繊維を使用する。生体溶解性セラミック繊維は、セラミックファイバー代替品として開発された、生体内での溶解性を付与した人造非晶質繊維であり、販売されている主要な生体溶解性繊維の構造は、シリカをネットワ−クとするSiO2-CaO-MgO系の無機質ガラス（無機高分子）である。
本発明においては、マイナスに帯電する性質を持つ有機繊維を配合することによって、自ら赤錆を引き寄せ、生体溶解性セラミック繊維が赤錆を吸着し、水を透明度を高く浄化することができる。
上記有機繊維としては、セルロース、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、アラミド等があるが、沸騰水の冷却等高温下で使用される用途を考慮すると、耐熱性の高いアラミド繊維が好適である。
成型体用の樹脂としては、汎用の成型用の樹脂が用いられるが、フェノール樹脂等の耐熱性の高い原料を用いれば、耐熱性のものが得られ、沸騰水にも耐えることができる。
成型体の形状は任意である。例えば、中心に孔を有する円盤状にすれば、水量に応じた数をスペーサーを挟みパイプに通して使用することができる。（図１、２参照）
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
〔実施例１〜４、比較例〕
〔樹脂成型体の製造〕
表１に示す組成の材料を用いて実施例１〜４の樹脂成型体を製造し、比較例として緑泥石族１００％の砕石を使用し、それぞれについて評価を行った。なお、実施例１は生体溶解性セラミック繊維のみを使用した例で、本願の発明に係る生体溶解性セラミック繊維及びマイナスに帯電する有機繊維を含む発明に対する参考例である。
実験で使用した樹脂成型体の写真を図５に示す。
〔樹脂成型体の製造〕
表１に示す組成の材料を用いて実施例１〜４の樹脂成型体を製造し、比較例として緑泥石族１００％の砕石を使用し、それぞれについて評価を行った。なお、実施例１は生体溶解性セラミック繊維のみを使用した例で、本願の発明に係る生体溶解性セラミック繊維及びマイナスに帯電する有機繊維を含む発明に対する参考例である。
実験で使用した樹脂成型体の写真を図５に示す。
生体溶解性セラミック繊維には、日本サーマルセラミック社のスーパーウールを使用し、アラミド繊維には帝人社のパルプ状トワロンを使用した。
実施例１と２のそれぞれの配合品を、高速混合機を用いて700回転で５分混合した。次にφ50mmの円筒形の金型に混合品を投入し、プレス機にて面圧0.5〜２ｔで20秒圧力をかけ成型した。その後、乾燥機に投入し、150℃〜200℃で１時間熱処理してフェノール樹脂の熱硬化を行い、樹脂成型体を得た。
実施例１と２のそれぞれの配合品を、高速混合機を用いて700回転で５分混合した。次にφ50mmの円筒形の金型に混合品を投入し、プレス機にて面圧0.5〜２ｔで20秒圧力をかけ成型した。その後、乾燥機に投入し、150℃〜200℃で１時間熱処理してフェノール樹脂の熱硬化を行い、樹脂成型体を得た。
[評価実験]
・実験１ 水槽を３つ用意して鉄釘、鉄片を入れ、ポンプで水を循環させ１日放置した。実施例１、２、比較例の材料を同重量分それぞれの水槽に入れて、１ヶ月放置した。水温は15〜25℃
・実験２ ポットを３つ用意して鉄釘、鉄片を入れ、沸騰させた後に保温にして１日放置した。実施例１、２、比較例の材料を同重量分それぞれのポットに入れて、１ヶ月放置した。水温は90〜95℃
なお、実施例３、４のものは両実験において１週間放置した。
・実験１ 水槽を３つ用意して鉄釘、鉄片を入れ、ポンプで水を循環させ１日放置した。実施例１、２、比較例の材料を同重量分それぞれの水槽に入れて、１ヶ月放置した。水温は15〜25℃
・実験２ ポットを３つ用意して鉄釘、鉄片を入れ、沸騰させた後に保温にして１日放置した。実施例１、２、比較例の材料を同重量分それぞれのポットに入れて、１ヶ月放置した。水温は90〜95℃
なお、実施例３、４のものは両実験において１週間放置した。
目視での観察結果を表２、表３に、１ヶ月放置後の水中の残留物の分析結果を表４に示す。
上記のように、本発明に係る生体溶解性セラミック繊維とアラミド繊維を使用した気孔率30〜80%の多孔質樹脂成型品は、常温から沸騰水まで赤錆の吸着性能が高く、耐久性の高い樹脂成型体であることがわかる。
本発明の樹脂成型体を水質浄化装置に設置する例を説明する。
図１〜３に示すように水質浄化用樹脂成型体を組立てる。まず、支持パイプに必要個数の樹脂成型体をスペーサーを介して組立てる（図１、２）。次いで、ネット状パイプからなるカバー本体に挿入し、カバーキャップを取り付ける（図３）。それを図４の設置イメージに示すように、クーリングタワーの水槽内に配置する。
図１〜３に示すように水質浄化用樹脂成型体を組立てる。まず、支持パイプに必要個数の樹脂成型体をスペーサーを介して組立てる（図１、２）。次いで、ネット状パイプからなるカバー本体に挿入し、カバーキャップを取り付ける（図３）。それを図４の設置イメージに示すように、クーリングタワーの水槽内に配置する。
本発明の水質浄化用の樹脂成型体は、気孔率が大きく、吸着性に優れており、短時間で内部まで水を浸透させる力を備え、速やかに赤錆を吸着できるばかりでなく、耐久性が高く継続して錆の進行を抑える働きを持つ、極めて実用性の高いものである。
また、耐熱性の高い有機繊維や樹脂を用いた場合には、耐熱性の樹脂成型体が得られ、沸騰水下においても利用することができるなど、スクラバーの洗浄水や射出成型機の冷却水等を処理する装置に使用するにあたり極めて実用価値の高いものである。
また、耐熱性の高い有機繊維や樹脂を用いた場合には、耐熱性の樹脂成型体が得られ、沸騰水下においても利用することができるなど、スクラバーの洗浄水や射出成型機の冷却水等を処理する装置に使用するにあたり極めて実用価値の高いものである。
１ 成型体
２ 支持パイプ
３ スペーサー
４ 成型体カバー本体
５ カバーキャップ
６ クーリングタワー
７ エアコンディショナー／射出成型機
８ 下部水槽
９ 組立成型体
１０ 熱交換器
２ 支持パイプ
３ スペーサー
４ 成型体カバー本体
５ カバーキャップ
６ クーリングタワー
７ エアコンディショナー／射出成型機
８ 下部水槽
９ 組立成型体
１０ 熱交換器
Claims (3)
- 生体溶解性セラミック繊維及びマイナスに帯電する有機繊維を含むことを特徴とする多孔質樹脂成型体からなる水質浄化材。
- マイナスに帯電する有機繊維がアラミド繊維である請求項１に記載の多孔質樹脂成型体からなる水質浄化材。
- 樹脂成型体の気孔率が３０〜８０%である請求項１又は２に記載の多孔質樹脂成型体からなる水質浄化材。
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