JPH08182929A - 油水分離シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排水中に混入した油分を効率良く分離、除
去、保持し、さらには機械的強度、通液性も優れた油水
分離シートを提供する。 【構成】 粉末状吸油性樹脂、親水性繊維、並びに熱融
着性繊維からなり、親水性繊維と熱融着性繊維との比が
２０／８０〜８０／２０であり、粉末状吸油性樹脂が油
水分離シートに占める含有率が重量比率で３０％〜９０
％である油水分離シート。 【効果】 本発明における油水分離シートは、排水中に
混入した油分を効率よく分離除去できるばかりでなく、
分離除去された油分を強固に保持し続け、さらには機械
的強度も優れた油水分離シートを提供することが出来
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水中に混入した油分を
効率良く吸着分離し、かつ同時に水中に混入した夾雑物
をも効率良く除去する機械的強度に優れた均一な油水分
離シートに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、工場、建物、一般家庭等の排水中
に含まれる油分の分離除去には比重差を利用して機械的
に分離する方法や、吸油材等を用いて油分を吸着させて
除去する方法が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、比重差を利用
して油分を分離する方法はこの分離装置自体が大がかり
なものとなり、より簡便な油水分離の方法が望まれてき
た。より簡便な方法として従来から船舶搭載用や工場内
での油処理等で広く用いられている吸油材を用いて油分
を分離する方法が広く用いられている。この吸油材を用
いて油分を分離する方法は分離装置を用いる方法に比べ
て確かに簡便であるが、吸油材自身が水に浮くため水に
浮いている油分は吸着するが水中に懸濁分散した油は吸
着できない、吸油材を排水経路上にたとえばフィルター
の様に設置し、排水が全て吸油材の中を通過するように
した場合は、確かに水中の油分を有る程度は除去できる
が、吸油材自身が排水を通過させるように作られていな
いために排水が吸油材の中に入っていかない、或いは吸
油材による排水中にかかる抵抗が異常に大きくなり実際
の使用は不可能であった。

【０００４】又、撥油性繊維を用いた公表番号昭５６−
５００２８５号に記載されている様な油分分離装置が提
案されているが、装置自体大きくさらに撥油性繊維層の
油吸着能力も十分とは言えなかった。公表番号平３−５
０１５７７号に記載されている様なクレー類を添加する
方法が提案されているが、確かにこの方法を用いると油
分は効率良く分離できるが、油分を吸着したクレーを回
収しなければならず簡便な方法とは言いがたい。

【０００５】本発明の目的は、排水からの油分の優れた
分離性能を有し、かつ単位吸油量が多く分離吸着保持し
た油分が漏洩しない、さらには排水中の夾雑物も除去
し、かつ優れた通液性も有している油水分離シートを提
供することを目的とする。

【０００６】

【発明を解決するための手段】本発明者らは、前述の問
題点を解決するために鋭意検討した結果、粉末状吸油性
樹脂と親水性繊維と熱融着性繊維からなる油水分離シー
トにおいて、親水性繊維と熱融着繊維の比が２０／８０
〜８０／２０であり、さらに粉末状吸油性樹脂の油水分
離シートに占める含有率が重量比率で３０〜９０重量％
である油水分離シートが油水分離能に優れていることを
見い出し、本発明に到達した。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。

【０００８】本発明に用いられる粉末状吸油性樹脂とし
ては、自己膨潤型で高い吸油倍率を有する吸油性樹脂が
使用される。粉末状にする方法としては、吸油性樹脂の
塊を粉砕する方法、吸油性樹脂の合成段階で貧溶媒中に
分散させて合成し、粉末状で回収する方法等、種々の方
法が考えられるが、特に制限はない。

【０００９】粉末状吸油性樹脂の見かけの平均粒子径と
しては、１０μｍ〜５ｍｍが好ましい。見かけの平均粒
子径とは、二次粒子等の凝集体も含めて最大の粒子を指
し、一次粒子径の小さな吸油性樹脂が二次凝集して大き
な粒子径の吸油性樹脂を形成していても良い。

【００１０】この吸油性樹脂の見かけの平均粒子径が１
０μｍより小さい場合は、油水分離シートの油分吸着層
から粉末状吸油性樹脂がこぼれてしまい好ましくない。
又、本発明における油水分離シートが湿式抄紙方法によ
り製造される際には、その製造時において吸油性樹脂の
シートへの留まりが悪く、多くの吸油性樹脂が油水分離
シート外へ出ていってしまうため製造効率が非常に悪化
する。一方、５ｍｍよりも大きい場合には、油水分離シ
ートの油分吸着層中での分散が不均一となり、吸油性に
ムラが出てしまうため好ましくない。

【００１１】本発明に用いられる粉末状吸油性樹脂の種
類としては特に制限はないが、該吸油性樹脂の吸油量と
して、自重の１０倍以上吸油する該吸油性樹脂が好まし
く、自重の２０倍以上の油を吸油する該吸油性樹脂が更
に好ましい。これらの粉末状吸油性樹脂の具体例として
は、アクリル系モノマーを主原料とし、親油基を樹脂内
に有するアクリル酸系吸油性樹脂や、ポリノルボルネン
を主成分とする吸油性樹脂が挙げられる。

【００１２】本発明に用いられる粉末状吸油性樹脂の油
水分離シートの油分吸着層中の含有率は、重量比率とし
て、３０〜９０重量％が好ましい。ここで、粉末状吸油
性樹脂の油水分離シートの油分吸着層中の含有率が３０
重量％よりも少ないと、吸着分離できる油分の量が少な
く頻繁にシートを交換しなければならなくなり好ましく
ないばかりでなく油分分離能力も低下してしまい結果と
して排水中に存在する油分を完全に除去できなくなる。
一方、粉末状吸油性樹脂の油水分離シートの油分吸着層
中の含有率が９０重量％を超えると、必然的に油水分離
シートの油分吸着層を構成する繊維の比率が下がり、油
水分離シートの強度が低下してしまい、著しい場合には
油水分離シートが吸着分離した油の重みによって破壊さ
れてしまう。

【００１３】本発明に用いられる親水性繊維としては、
親水性天然繊維として、綿、麻に代表される植物繊維、
絹、羊毛に代表される動物繊維、活性炭繊維、炭素繊
維、石綿に代表される無機繊維、さらにフィブリル化天
然繊維として木材パルプ、非木材パルプがあげられ、さ
らに親水性化学繊維としては レーヨン繊維、ビニロン
繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維等が挙げられるが、
これら繊維を２種類以上組み合わせた複合型繊維を用い
ても良い。これらの親水性繊維の中でも、針葉樹パル
プ、広葉樹パルプ、コットンリンターに代表される天然
繊維、レーヨン繊維、ビニロン繊維、ナイロン繊維、ア
クリル繊維が繊維強度、加工適性等の点から好ましく用
いられる。

【００１４】本発明に用いられる繊維の長さの制限は特
に無いが、本発明における油水分離シートが湿式抄紙方
法により製造される場合は、天然繊維の場合は繊維の長
さが３〜０．１ｍｍであることが好ましい。ここで、繊
維の長さが０．１ｍｍよりも短い場合は、油水分離シー
トにおける繊維同士の絡み合いが少なく強度が低くなっ
てしまう。一方、３ｍｍよりも長い場合は、油水分離シ
ートの製造時に繊維同士が絡み合って均一な油水分離シ
ートを製造することができない。また化学繊維の場合は
繊維の長さが１〜３０ｍｍであることが好ましい。ここ
で、繊維の長さが１ｍｍよりも短い場合は、油水分離シ
ートにおける繊維同士の絡み合いが少なく強度が低くな
ってしまう。一方、３０ｍｍよりも長い場合は、油水分
離シートの製造時に繊維同士が絡み合って均一な油水分
離シートを製造することができない。

【００１５】本発明に用いられる親水性化学繊維の直径
は、使用する繊維の種類により異なるが、一般に５デニ
ール以下が好ましく、更に好ましくは０．１〜３デニー
ルである。ここで、繊維の直径が５デニールよりも大き
くなると、油水分離シート中に吸油性樹脂を留める能力
が低下して、油水分離シートから吸油性樹脂が脱落して
しまう。

【００１６】本発明に用いられる熱融着性繊維として
は、熱により溶融する成分をその繊維中に含有する繊維
であれば特に制限はなく、製造工程中の熱処理により繊
維の一部もしくは全部が溶着して強度が発現する。熱に
より溶融する成分としては、ポリエステル、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、エチレン−ビニルアルコール共重
合体、ポリアミド等の樹脂が挙げられ、これらの樹脂を
用いて繊維状にしたものが熱融着性繊維である。これら
の熱溶融樹脂のみで作られた熱融着性繊維の他に、熱溶
融樹脂の融点よりも少なくとも２０℃以上高い融点を持
つ繊維の一部に熱融着樹脂が露出している繊維も熱融着
性繊維として用いることができる。

【００１７】具体的には、高融点を有する樹脂を繊維の
芯部に、熱溶融樹脂を繊維の鞘部に配した芯鞘タイプ、
高融点繊維と低融点繊維を１本に合わせたサイドバイサ
イドタイプ等が知られている。本発明において、いずれ
のタイプの熱融着性繊維を用いても良いが、特に好まし
くは芯鞘タイプである。

【００１８】本発明に用いられる熱融着性繊維の長さの
制限は特に無いが、本発明における油水分離シートが湿
式抄紙方法により製造される場合は、熱融着性繊維の長
さが１〜３０ｍｍが好ましい。該繊維の長さが１ｍｍよ
りも短い場合は、油水分離シートにおける繊維同士の絡
み合いが少なく、そのため熱融着による強度が低くなっ
てしまう。一方、３０ｍｍよりも長い場合は、油水分離
シート製造時に繊維同士が絡み合って均一なシートがで
きず、油水分離シートの強度も不均一で弱くなる。

【００１９】本発明に用いられる熱融着性繊維の直径
は、使用する繊維の種類により異なるが、一般に５デニ
ール以下が好ましく、０．１〜３デニールが特に好まし
い。ここで、該繊維の直径が５デニールよりも大きくな
ると、熱融着性繊維の数が少なくなり、それ故に融着に
よる繊維同士の接着力が低下し、油水分離シートの強度
も低下してしまう。

【００２０】本発明に用いられる親水性繊維と熱融着性
繊維の比率は、重量比で２０／８０から８０／２０の範
囲が好ましい。ここで、親水性繊維の比率が２０／８０
より小さくなると、油水分離シートの親水性が低下し疎
水性となり水に濡れなくなり、油分を含有した排水が油
水分離シートの中まで侵入しないか、もしくは一部しか
侵入せず空気を多量に抱いた状態となり油水分離の効率
が著しく低下する。さらには排水経路を塞ぐ形でシート
を固定して用いた場合には排水にかかる抵抗が大きくな
り油水分離シートとして用いることができない。また親
水性繊維の比率が８０／２０よりも大きくなると、油水
分離シートの親水性に問題は無くなるが、油水分離シー
トの強度を発現させるために配合している熱融着繊維の
量が少なくなり油水分離シートの強度が低下して使用中
に破断したり、使用後排水中から引き上げた場合に自重
に耐えきれずに破断したりする。

【００２１】本発明における油水分離シートには、親水
性繊維と熱融着性繊維の他に疎水性天然繊維、ポリオレ
フィン繊維に代表される疎水性合成繊維をその強度、取
扱い性を向上する目的で適宜添加しても良い。さらに、
本発明における油水分離シートには繊維の他に粉末状吸
油性樹脂に加えて炭酸カルシウム、タルク、シリカ等の
無機顔料を加えても良く、さらに各種ラテックスに代表
される合成樹脂バインダーを油水分離シート中に抄き込
み、塗工、含浸等の処理により添加しても良い。

【００２２】本発明における油水分離シートを製造する
方法としては特に制限はなく、乾式抄造法、湿式抄造法
何れの製造方法でも良いが、油水分離シートの均一性、
吸油性樹脂の油水分離シートへの留まり等を考慮に入れ
ると湿式抄紙法がより好ましい。湿式抄紙法は通常の抄
造法に従えばよいが、通常、繊維及び吸油性樹脂の固形
分濃度を０．０５〜３重量％程度になるように、分散助
剤、粘剤等を用いて水中に均一に分散し、次にこのスラ
リーを更に水を追加して固形分濃度約０．１〜０．００
１重量％に希釈した後、抄紙機を用いてシート化する。
用いる抄紙機としては、丸網抄紙機、長網抄紙機、２種
以上を組み合わせたコンビネーションマシン、傾斜型抄
紙機等が用いられる。抄紙機での乾燥工程では熱融着繊
維の融点以上に温度を上げることが好ましく、温度が不
十分であると油水分離シートの強度が低下する。製造さ
れた油水分離シートの強度が不十分な場合は再度熱融着
繊維の融点以上の温度に油水分離シートを保つ処理、所
謂熱処理を施しても良い。

【００２３】本発明における油水分離シートの坪量とし
ては、３０〜１０００g/m2が好ましい。ここで、坪量が
３０g/m2未満の場合は、油水分離シート１枚当たりの分
離できる油の量が少なく、実際に用いる場合には多くの
枚数が必要となるので好ましくない。一方、坪量が１０
００g/m2を超える場合には、油水分離処理後の油水分離
シートの重量が非常に重くなり、取扱いに支障をきたす
ため好ましくない。

【００２４】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳しく説明する
が、本発明の内容は実施例に限られるものではない。な
お、部とあるのは重量部を意味する。実施例及び比較例
により得られた油水分離シートの物性は、以下の方法に
より測定した。

【００２５】［水濡れ性］実施例又は比較例により作製
した油水分離シートを水面に浮かべて５分間静置し、作
製した油水分離シートが水にどのように濡れたかを判定
した。油水分離シートに用いるには水に容易に濡れるこ
とが必要である。 水面に浮かべると同時に水に濡れた：○ 濡れない部分が少し認められた ：△ 全く濡れなかった ：×

【００２６】［油水分離性］水１Ｋｇ中に機械油１ｇを
混合して、高速ミキサーを用いて強制分散させた後、直
ちに全量を作製した油水分離シート１０ｃｍ×１０ｃｍ
に通過させた。油水分離シートを通過させ回収した水中
に吸着分離されずに残留している機械油を目視で判定し
た。 全く機械油は認められなかった：○ 少し機械油が認められた ：△ かなりの油が認められた ：×

【００２７】［油保持性］［油水分離性］を測定後、さ
らに水１Ｋｇを油水分離シートに通過させ、吸着分離さ
れた油が水中に再分離して来ないかどうかを判定した。
油水分離シートを通過させ回収した水中に、 全く機械油は認められなかった：○ 少し機械油が認められた ：△ かなりの油が認められた ：×

【００２８】実施例及び比較例 下記表１に示す配合で、固形分濃度１重量％、ノニオン
系界面活性剤を適量添加してミキサー等を用いて均一に
水中に分散した後、希釈し、円網型抄紙機を用いて湿式
抄造法により油水分離シートを作製した。次いで、作製
した油水分離シートを前述した評価方法に従って評価
し、その結果を下記表２に示した。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】

【発明の効果】以上、詳述した様に本発明における油水
分離シートは、排水中に混入した油分を効率よく分離除
去できるばかりでなく、分離除去された油分を強固に保
持し続け、さらには機械的強度も優れた油水分離シート
を提供することが出来る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 1/28 Ｎ Ｄ０４Ｈ 1/54 Ｄ２１Ｈ 17/33 13/14

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉末状吸油性樹脂と親水性繊維と熱融着
   性繊維からなる油水分離シートにおいて、親水性繊維と
   熱融着繊維の比が２０／８０〜８０／２０であり、さら
   に粉末状吸油性樹脂の油水分離シートに占める含有率が
   重量比率で３０〜９０重量％であることを特徴とする油
   水分離シート。
2. 【請求項２】 親水性繊維が、天然パルプ、レーヨン繊
   維、ビニロン繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維から選
   ばれる１種であることを特徴とする請求項１記載の油水
   分離シート。
3. 【請求項３】 油水分離シートが、湿式抄紙方法により
   製造されたものであることを特徴とする請求項１記載の
   油水分離シート。