JPH0230724B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は鉱物油精製用膜に関するもので、特に
洗油、油圧作動油、潤滑油、絶縁油、切削油など
の機械油の廃油を家庭乃至は小企業内でも過吸
着により簡単に再生することができる鉱物油精製
用膜に関するものである。 自動車、船舶、農機具等のエンジン油およびブ
レーキ油、機械工作類の切削油、機器類の洗浄油
等の機械油の廃油発生量は極めて莫大である。例
えば小型船舶のエンジン整備でもドラム缶で数本
の洗油が使用され、小型機器を製造している町工
場でも１日ドラム缶１本以上の切削油および冷却
油を使用する所も少なくない。またタクシー会
社、運送会社、ガソリンスタンド、自動車整備工
場等の自動車関係の事業所では毎月多量のエンジ
ン油、ブレーキ油の廃油が発生する。 洗浄油などでは布で過して再利用する場合
もあるが、単なる過では錆や砂等の比較的大き
な固形物が分離される程度で、手間の掛る割にそ
の利用価値が低い。また廃油処理の専門業もある
が、油種および廃油発生の原因の類似した油が周
期的に比較的多量に発生する事業所の廃油が一部
集荷再生されるのみであり、集荷されても燃料に
しか用いられない油もあり、更に大部分の廃油は
集荷の対象にすらなつていない。 集荷の対象とならない油は冬期は暖房用などに
用いられるが、その他の期間に発生したものはド
ラム詰めして冬まで野積みする以外にないしかし
一定量以上の油の貯蔵は消防法から禁止されてい
るため、各所に小分けして分散する場合もあり、
防火管理上からもかえつて危険であり、資源再利
用のみならず危険防止のうえからも少量ずつ発生
する鉱油廃油の再生技術の開発の要請は極めて切
実である。 機械油の廃油例えばエンジン油やブレーキ油の
廃油では、熱分解や重合により生成した不純物や
金属微粒子などが溶解したり、或いはコロイド状
態で分散して含有される場合が多く、これらの不
純物は布などの比較的目の粗い材を用いた
過では殆んど除去されず、このような不純物が溶
解または分散した油を再使用すれば、例えばコロ
イド状微粒子が過熱されて分解し、その分解物が
着色や粘度上昇を助長する恐れがある。これら溶
解またはコロイド分散した不純物を除去する方法
として蒸溜法か極めて高沸点のエンジン油やブレ
ーキ油ではその装置およびエネルギーコストが高
く、小規模な再生処理の対象とはなり得ない。更
に簡単な方法としては吸着剤による精製法がある
が、油の吸着剤として最も普通に用いられる活性
白土などのアルミノ珪酸系吸着剤の粉末乃至は粒
状物は、過抵抗が大きく、特に油中に水分が含
まれると極端に過が困難になるので、吸着精製
前に脱水操作を要するなど装置および操作が複雑
となり、従来の粉末乃至粒状の吸着剤を用いる再
生法を廃油の発生源で小規模な処理を行なうには
適しない。 本発明は町工業や個人営業の運送業、農業、漁
業等で発生する比較的少量の廃油でも簡単に再生
し得る鉱油精製用膜である。 本発明の鉱油精製用膜はモンモリオナイト系吸
着剤とパルプからなり、この精製用膜を吸着材
として使用すれば、廃油中に分散されたコロイド
状微粒子や溶解した重合物その他の劣化成分は実
質的に除去され、廃油を末使用の油に近い品質迄
に再生し得るものである。 本発明者等は機械油の再生について種々検討を
行なつた結果、例えばモンモリオナイト系吸着剤
である活性白土をアルカリ性物質で処理した吸着
剤とパルプからなる精製用膜を吸着材として適
用することによつて、廃油中の劣化成分は実質的
に除去され、殆んど使用前の油と変らぬ状態にま
で使用されることも見出した。 本発明はパルプ５〜95重量部およびモンモリオ
ナイト系吸着剤をアルカリ物質で処理して得られ
た吸着剤95〜５重量部からなる鉱油の精製用膜で
ある。この膜上に鉱油よりなる機械油の劣化した
廃油を注ぐと油は多孔質の層を浸透して過さ
れ、この過中に油中の劣化成分や着色コロイド
金属、水分などが吸着されると共に廃油中の炭化
物の炭化物や固形物も別され、中性化された精
製油が液として得られるものである。 本発明において使用する吸着剤としては、モン
モリオナイト系の酸性白土を主成分とする吸着剤
の酸性成分をアルカリ性物質により処理してなる
多孔性の無機質の固体吸着剤を主とするものであ
り、その形状は顆粒または粉体であり、その粒径
は特に限定するものでないが、通常500μ以下の
粒径のものが好ましい。 アルカリ処理は、一般に吸着剤の吸着能力を低
下させるが、吸着剤の酸性が強い場合、廃油中に
分解により生成したSO₂その他の酸性物質が含ま
れる。場合に、酸性の吸着剤を用いて処理した油
は腐蝕性が強いので、これを防止するために行な
うものである。 アルカリ処理に用いられるアルカリ性物質は、
改質剤中に微量含有されても悪影響のないもので
あり、例えば苛性ソーダ、炭酸ソーダ、重炭酸ソ
ーダ、ピロ燐酸ソーダ、消石灰、生石灰、酸化カ
ルシウム、苛性カリ、水酸化マグネシウム、水酸
化アルミニウム、水酸化アンモニアその他の公知
の無機質アルカリ性物質であり、単独又は２種以
上の併用も可能である。これ等のアルカリ性物質
は直接固体のままで吸着剤の水溶液中に添加して
も良いが、通常は稀薄なアルカリ性溶液の状態に
して吸着剤の水溶液中に添加し処理を行なう。 吸着剤のアルカリ性物質による処理の程度は使
用されるアルカリ性物質の種類および吸着剤の酸
性成分の含有量によつて変わるが、改質後の吸着
剤の水中分散液の水素イオン濃度（PH）は7.0以
下にすることが好ましい。PHは7.0以上でも使用
可能であるが、PH7.0以上では吸着特性の低下が
大きく不利である。より好ましい改質時のPHは
5.5〜7.0である。 本発明において使用するパイプは天然および合
成繊維からなるもので耐熱性、耐油性のものであ
れば特に限定するものでないが、高純度で強靭な
植物性繊維例えば綿、麻、レーヨン、斜葉樹等が
好ましい。繊維長および繊維直径は細くて長く毛
ば立ちおよびカールしたもので新水性のものが良
い。本発明に用いられるパイプは単独とは限らず
２種以上の併用も可能である。 本発明における精製用膜の組成はパルプ５〜95
重量部と吸着剤95〜５重量部の範囲で任意に選択
でき、パルプおよび吸着剤の種類によつて異なる
が、パルプ20〜40重量部と吸着剤80〜60重量部か
らなる組成のものが取扱いも易しくまた再生効率
が良く一層好ましい。 本発明の精製用膜はパルプと改良吸着剤の均一
混合層一層のみからなる膜とは限らず膜の層を多
層化構造とし、パルプと吸着剤の組成比を変えた
層を設けることも可能である。例えば上層はパル
プ単独にして中間層は吸着剤の量を多くして、下
層はパルプ層を多くした３層とする。又同じ３層
でも上層と下層をパルプ量を多くして中間層を吸
着剤のみの層とする、或いは下層に薄い紙の層を
設け、その上にパルプと吸着剤からなる層を１層
または２層設ける等とすれば、輸送時および使用
時における膜中に含有される吸着剤の保護にも役
立つものである。 精製用膜の大きさは任意であり、少量処理用と
しては200〜300ｍ／ｍφ、比較的大量の処理に用
いる場合は300〜1000ｍ／ｍφの大きさのものが
取扱上からも好ましい。膜の厚さは膜面積が大に
なれば精製効率と強度の点から厚くする必要があ
るが、通常0.1〜5.0ｍ／ｍの範囲の厚さである。 精製用膜の形状は平板なシートに限定するもの
でなく、膜も器壁とし、油が注ぎ易いよう口部を
大径としたカツプ状またはその他任意の形状に成
形乃至整形したものでもよい。例えば精製用膜製
造時に錐形、ひだ付き錐形、底を付したカツプ状
その他任意に成形することもでき、或いは平板状
の膜２枚若しくはそれ以上の側縁部を揃え互の側
縁部を柔軟性のある無孔のテープによつて接合し
てカツプ状に整形することもできる。特に２枚の
扇形シートの両側および底を接合したカツプは折
畳み可能で且つ内部に多量の油を入れて精製が行
なえるので好ましい。又精製用膜製造時に端部
（円周）のパツキンの部分を平板とし他（中心部
分）を凹凸化させることによつて油の吸着面積を
拡大し再生膜の有姿を成可く小型化することもで
きる。 本発明の鉱油精製用膜では吸着剤はパルプの繊
維の間に保持されているので、吸着剤が微細な粉
末であつても過抵抗の大きい泥状の膜を形成せ
ず、過は極めて容易であり、また多少の水分が
あつても支障なく過され、しかもこの膜を通過
した油は油中に吸着剤を撹拌により分散混合した
場合に劣らず、極めて優れた精製を行なうことが
できる。尚吸着剤を分散混合した油を過する場
合は吸着剤がすぐ布（或いは紙）の目をつま
らせて過は極めて困難となる。 本発明の鉱物油精製用膜を用いる鉱油の精製は
例えば洗浄油などの低粘度の油では常温でも行な
うことができるが、エンジン油や潤滑油などの高
粘度の油の場合には油を加温したほうが過速度
も早く、また吸着精製の効果も良く有利である。 尚、吸着精製効果は常温より高温のほうが良い
ので、低粘度の鉱油でも60℃以上に加温して精製
することは好ましいことである。一般に洗浄油や
切削油などの低粘性の油では常温乃至150℃程度、
またエンジン油、ブレーキ油などの高粘性の油で
は80℃乃至300℃程度の温度が好ましい。 本発明の鉱物油精製用膜を用いて機械油の精製
を行なう場合の精製用膜の保持器はその形状によ
つて異なるが、例えば精製油の受器（精製油容
器）の上部にカツプ状の保持器を設置し、この中
にカツプ状の精製用膜を固定した場合は精製油を
他の容器に移す必要もなく取扱いが容易となる。
又、保持器自体に加熱装置（ジヤケツト、蛇管）
等を設け、未精製油の温度を一定温度以上に保ち
吸着効率および過速度等の向上を計ることが可
能である。 またシート状の精製用膜を使用する場合は、パ
ツキンを有するフランジ付の容器間に精製用膜を
固定し、未精製油の容器を加圧したり或いは精製
油の容器を真空にしたりして、膜と油層に圧力差
を保つことにより過速度を調整することも可能
である。この場合精製用膜の下側（低圧側）に金
属の多孔保護体例えば金網、パンチングメタル
板、焼結合金板、等を設け、膜の補強を計る必要
がある。 本発明による鉱油精製用膜を自動車のエンジン
オイル部に取り付け、ポンプによりオイルを循環
して、常に精製用膜（オイルフイルター）によつ
てエンジンオイルの精製を計り、一定な走行距離
によつて精製用膜を取り換えることもできる。 以下実施例をもつて本発明を説明するが、実施
例に限定されるものでない。 実験例 １ ミキサー（容量1.5）内に紙用の長繊維白
色パルプ10ｇ、活性白土（水沢化学製、粉体）60
ｇ及び浄水1200ｇを投入し５分間混合した。次に
カツプ成形用多孔金型（上部径150mmφ、底部径
120mmφ、高さ120mm）を吸引槽に設置して多孔金
型の外部を吸引ポンプを使い真空状態として上記
の混合物を金型に吸引吸着させて脱水し、倒立載
頭円錐状の膜よりなるカツプを成型した。このウ
エツト状態のカツプ（多孔金型に吸着したまま）
を乾燥器（110℃）中で１時間放置し、水分を除
いた後、室温まで冷却して多孔金型から取り出
し、鉱物油用再生カツプを得た。尚、カツプの重
量は、65ｇで平均厚さは1.5mmであつた。成形さ
れたカツプに旋盤で使用した廃油（切削用冷却
油）１を注入し室温で再生を行なつた。新油、
再生用試料油（劣化油）および再生油の光線透過
率、鉄分、水分及び水素イオン濃度（PH）を表に
示す。 実施例 １ 10のビーカー内に活性白土（水沢化学製、粉
体）500ｇ、浄水３を入れ100℃で５分間加熱し
た。次に室温まで冷却した上記活性白土（水液）
に、蒸留水500mlに溶かした炭酸水素ナトリウム
（NaHCO₃）30ｇを注入し30分間撹拌した。更に
上記物質の水分を除去するために紙（東洋大判
定性紙）を用い過を行なつた後、乾燥器
（120℃）中で３時間乾燥させ水分を完全に除去し
た。ミキサー（容量1.5）内に紙用のパルプ
10ｇ、炭酸水素ナトリウム（NaHCO₃）水溶液
によつて処理された活性白土60ｇ、及び浄水1200
ｇを投入し、５分間混合した。次にシート成形用
多孔金型（縦500mm、横800mm、孔径１mmφ）を吸
引槽に設置して多孔金型の外部を吸引ポンプを使
い真空状態として上記の混合物を金型に吸引吸着
させて脱水し、シート状の膜に成型した。更にウ
エツト状態のシート（多孔金型に吸着したまま）
を乾燥器（110℃）中で１時間放置し水分を除い
た後、室温まで冷却して多孔金型から取りはずし
た。そのシートを扇形（上辺240mm、下辺120mm、
高さ160mm）の片に切断し、接合材として幅20mm、
厚さ20μのセロフアンのテープ状フイルムを用い
て２枚の扇形シートの両側縁と底縁を５％のメチ
ルセルロースの水溶液によつて接着連結させ、貼
り合わせカツプを成形した。尚カツプの重量は60
ｇで平均厚さは1.5mmであつた。成形されたカツ
プに実施例１と同じ廃油を120℃に加熱して、注
入し、他は実験例１と同じ方法によつて再生油を
得た。再生結果は表の通りである。 実験例 ２ 実験例１と同じ方法によつてカツプを成形し
た。次に2000Km走行後のエンジンオイル
（HONDA、ULTRA・Ｓ）１をカツプに注入
し実験例１と同じ方法によつて廃油の再生を行な
つた。再生結果は表の通りである。 実施例 ２ 実施例１と同じ方法によつて活性白土（水沢化
学製、粉体）を炭酸水素ナトリウム（NaHCO₃）
によつて処理し、実験例１と同じ方法によつてカ
ツプを成形した。次に、2000Km走行後のエンジン
オイル（HONDA、ULTRA・Ｓ）１をカツプ
に注入し、実験例１と同じ方法によつて廃油の再
生を行なつた。再生結果は表の通りである。 比較例 １ ミキサー（容量1.5）内に紙用パルプ10ｇ、
活性炭（太平産業株式会社製）60ｇ及び浄水1200
ｇを投入し、５分間混合したものを用いた他は実
施例１と同じ方法によつてシート成形した。更
に、成形したシートを300mmφの円形に切断した。
フランジ付きのアルミ製の円筒（280mmφ、高さ
60mm、厚さ１mm）の底面に上記シートをクランプ
を用いシリコンゴムをパツキン材としてセツト
し、実験例１と同じ油１を注入し実験例１と同
じ方法によつて廃油の再生を行なつた。再生結果
は表の通りである。 比較例 ２ 大型ガラス製ロートに大判定性紙をセツトし
た。次に実験例１と同じ油１を紙に注入し、
実験例１と同じ方法によつて廃油の再生を行なつ
た。再生結果は表の通りである。 比較例 ３ 比較例１と同じ方法によつてシートを成形し、
実施例１と同じ方法によつて貼り合わせカツプを
成形した。次に実験例２と同じ油１をカツプに
注入し、実験例１と同じ方法によつて廃油の再生
を行なつた。再生結果は表の通りである。 比較例 ４ 大型ガラス製ロートに大判定性紙をセツトし
た。次に実施例３と同じ油１を紙に注入し、
実験例１と同じ方法によつて廃油の再生を行なつ
た。再生結果は表の通りである。

【表】 尚表中の光線透過率は日立製作所自記分光光度
計を用い10×10×40mm石英セル中に試料及びブラ
ンク（蒸留水）を入れて450ｍμ（切削用冷却油）、
500ｍμ（エンジンオイル）の波長の光線の透過率
である。又、鉄分については原子吸光法を用い、
水分についてはカルフイシヤ法を用いて測定し
た。 他の物性して汚染度（目視）、粘度（100〓）中
和化（KOHmg／mg）等についても測定したが、
本発明のゼオライト系吸着剤及び改質吸着剤を用
いた場合、市販のオイルフイルターとは比較にな
らない程良い結果を示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パルプ５〜95重量部と、アルカリ性物質で処
   理した水中分散液の水素イオン濃度が7.0以下で
   あるモンモリオナイト系吸着剤95〜５重量部とか
   らなる鉱物油精製用膜。 ２ 吸着剤の混合割合の異なるパルプ層が多層に
   積層されたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の鉱物油精製用膜。 ３ 膜がカツプ状に成形若しくは整形されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の鉱
   物油精製用膜。