JPS59162954A - イオン交換繊維の分離方法 - Google Patents
イオン交換繊維の分離方法Info
- Publication number
- JPS59162954A JPS59162954A JP58037846A JP3784683A JPS59162954A JP S59162954 A JPS59162954 A JP S59162954A JP 58037846 A JP58037846 A JP 58037846A JP 3784683 A JP3784683 A JP 3784683A JP S59162954 A JPS59162954 A JP S59162954A
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- JP
- Japan
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- fibers
- exchange
- water
- fiber
- ion
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- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、異種類のイオン交換繊維の分離方法に関する
。更に詳しくは使用済みの異種類のイオン交換繊維から
なる混合体を再生処理して再使用するだめのイオン交換
繊維の分離方法に関する。
。更に詳しくは使用済みの異種類のイオン交換繊維から
なる混合体を再生処理して再使用するだめのイオン交換
繊維の分離方法に関する。
原子力発電所や火力発電所における復水系統や純水系統
などにおいて、水中のイオン及び懸濁固形物質を高精度
にかつ長期間にわたって除去する必要性が増大している
。近年、カチオン交換繊維とアニオン交換繊維を混合し
て、ろ過エレメントにプレコートして、プレコート型フ
ィルターとして用いて、イオン及び懸濁固形物質の両方
を除去する方式が提案されている（特開昭５５−５１４
７８）。
などにおいて、水中のイオン及び懸濁固形物質を高精度
にかつ長期間にわたって除去する必要性が増大している
。近年、カチオン交換繊維とアニオン交換繊維を混合し
て、ろ過エレメントにプレコートして、プレコート型フ
ィルターとして用いて、イオン及び懸濁固形物質の両方
を除去する方式が提案されている（特開昭５５−５１４
７８）。
しかし、プレコート材として用いたイオン交換繊維混合
体は９両繊維間のくつつき効果によって繊維同志がから
み合い２通常の粒状イオン交換樹脂混合体のように逆洗
によって分離することが困難 ゛なだめ再生できないの
で、廃棄物として排出されることになる。特に原子力発
電所においては、プレコート材が放射性廃棄物として蓄
積されることは大きな問題である。
体は９両繊維間のくつつき効果によって繊維同志がから
み合い２通常の粒状イオン交換樹脂混合体のように逆洗
によって分離することが困難 ゛なだめ再生できないの
で、廃棄物として排出されることになる。特に原子力発
電所においては、プレコート材が放射性廃棄物として蓄
積されることは大きな問題である。
一方、カチオン交換繊維とアニオン交換繊維の混合体は
被処理液中の不用物や有用物を高度にイオン交換や吸着
できるので、純水製造分野など各種分野において最後の
仕上げ材として注目されている。しかし、前記したごと
く繊維混合体の分離が困難なため使い棄てざるを得す不
経済である。
被処理液中の不用物や有用物を高度にイオン交換や吸着
できるので、純水製造分野など各種分野において最後の
仕上げ材として注目されている。しかし、前記したごと
く繊維混合体の分離が困難なため使い棄てざるを得す不
経済である。
そこで２本発明者らはこれらの点をかんがみ。
イオン交換繊維の分離方法について鋭意検討した結果２
本発明に到達したものである。
本発明に到達したものである。
すなわち本発明は。
（１）異種類のイオン交換繊維からなる混合体を電解質
溶液中で処理して分離することを特徴とするイオン交換
繊維の分離方法に関する。
溶液中で処理して分離することを特徴とするイオン交換
繊維の分離方法に関する。
本発明は、カチオン交換繊維とアニオン交換繊維の混合
体が、驚くべきことに電解質溶液中で処理することによ
って容易に分離することを見い出したものであり、前記
分野における波及効果はきわめて大きい。すなわち本発
明方法によって両繊維の再生処理が可能と々す、何回も
再使用できるだめ、廃棄物が蓄積されずかつ極めて経済
的である。
体が、驚くべきことに電解質溶液中で処理することによ
って容易に分離することを見い出したものであり、前記
分野における波及効果はきわめて大きい。すなわち本発
明方法によって両繊維の再生処理が可能と々す、何回も
再使用できるだめ、廃棄物が蓄積されずかつ極めて経済
的である。
本発明を構成するイオン交換繊維とは通常直径が０．１
〜５００μ、好ましくは１〜１００μの公知のイオン交
換繊維を意味する。その具体例として社、ポリスチレン
系、ポリフェノール系、ポリビニルアルコール系、ポリ
アクリル系、ポリアミド系などの合成有機質ポリマ（イ
オン交換用ポリマ）にイオン交換基を導入した不溶性合
成有機質イオン交換繊維を挙げることができる。そのな
かでもイオン交換用ポリマと補強用ポリマからなる繊維
。
〜５００μ、好ましくは１〜１００μの公知のイオン交
換繊維を意味する。その具体例として社、ポリスチレン
系、ポリフェノール系、ポリビニルアルコール系、ポリ
アクリル系、ポリアミド系などの合成有機質ポリマ（イ
オン交換用ポリマ）にイオン交換基を導入した不溶性合
成有機質イオン交換繊維を挙げることができる。そのな
かでもイオン交換用ポリマと補強用ポリマからなる繊維
。
好ましくはイオン交換用ポリマを鞘成分の主成分に、補
強用ポリマを芯成分にした多芯型混合および複合繊維を
基材としたイオン交換繊維、が操作上の十分な機械的強
度ならびに形態保持性を有しているのでよい。補強用ポ
リマの割合は通常１０〜９０係であるが、あ１す少なす
ぎると機械的強度が弱く々す、逆にあ壕り多すぎるとイ
オン交換量や吸着量が低下するので、２０〜８０係の範
囲が好ましい。イオン交換用ポリマとしてはポリ（モノ
ビニル芳香族化合物）特にポリスチレン系化合物が耐薬
品性に優れておシ、操作を長期にわたって何回も繰り返
えしてできるので好ましい。
強用ポリマを芯成分にした多芯型混合および複合繊維を
基材としたイオン交換繊維、が操作上の十分な機械的強
度ならびに形態保持性を有しているのでよい。補強用ポ
リマの割合は通常１０〜９０係であるが、あ１す少なす
ぎると機械的強度が弱く々す、逆にあ壕り多すぎるとイ
オン交換量や吸着量が低下するので、２０〜８０係の範
囲が好ましい。イオン交換用ポリマとしてはポリ（モノ
ビニル芳香族化合物）特にポリスチレン系化合物が耐薬
品性に優れておシ、操作を長期にわたって何回も繰り返
えしてできるので好ましい。
まだ補強用ポリマとしてはポリ−α−オレフィンが耐薬
品性に優れているので好ましい。本発明における繊維の
含水度は通常０．５〜１０であるが。
品性に優れているので好ましい。本発明における繊維の
含水度は通常０．５〜１０であるが。
あまシ小さすぎると高度にイオン交換や吸着を行なうの
が難しくなり、逆にあまり大きすぎると取り扱いにくく
分離性も低下するので、１〜５の範囲が好ましい。ここ
で含水度とはＮａ型（ＣＩ！型）のカチオン（アニオン
）交換繊維を蒸留水に浸した後、家庭用の遠心脱水機で
５分間遠心脱水して表面の水分を除去し、ただちに重量
（Ｗ）を測定し。
が難しくなり、逆にあまり大きすぎると取り扱いにくく
分離性も低下するので、１〜５の範囲が好ましい。ここ
で含水度とはＮａ型（ＣＩ！型）のカチオン（アニオン
）交換繊維を蒸留水に浸した後、家庭用の遠心脱水機で
５分間遠心脱水して表面の水分を除去し、ただちに重量
（Ｗ）を測定し。
さらに絶乾して重さを測シ（Ｗｏ）９次式より求めた値
である。
である。
Ｏ
イオン交換基としては、スルホン酸基、ホスホン酸基、
カルボン酸基などのカチオン交換基、１〜３級のアミン
基、４級アンモニウム基などのアニオン交換基およびア
ミノカルボン酸基、アミドキシム基、アミンリン酸基、
ポリアミン基、ピリジン基、ジチオカルバミン酸基など
のキレート基を挙げることができる。
カルボン酸基などのカチオン交換基、１〜３級のアミン
基、４級アンモニウム基などのアニオン交換基およびア
ミノカルボン酸基、アミドキシム基、アミンリン酸基、
ポリアミン基、ピリジン基、ジチオカルバミン酸基など
のキレート基を挙げることができる。
繊維の形態としては、短繊維、フィラメント糸。
フェルト、織物、不織布９編物、繊維束、ひも状物１紙
などの公知の任意の形態、集合体の裁断物を挙げること
ができる。
などの公知の任意の形態、集合体の裁断物を挙げること
ができる。
本発明を構成する電解質溶液とは通常電解質を水に溶解
させたものを意味する。電解質としては。
させたものを意味する。電解質としては。
塩酸、硫酸、硝酸、リン酸などの酸、水酸化ナトリウム
、水酸化カリウム、アンモニアなどのアルカリおよび塩
化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化ア
ンモニウム、硝酸ナトリウム。
、水酸化カリウム、アンモニアなどのアルカリおよび塩
化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化ア
ンモニウム、硝酸ナトリウム。
酢酸ナトリウム、硫酸アンモニウムなどの水溶性塩もし
くはこれらの混合体を挙げることができる。
くはこれらの混合体を挙げることができる。
そのなかでも強酸９強アルカリ、および水溶性塩もしく
はこれらの混合体が分離性に優れているので好ましく用
いられる。電解質の濃度は通常ｉ ｗ／′ｖ係以上、あ
まり低すぎると分離性が悪くなるので好ましくは２ Ｗ
／Ｖ％以上、特に好ましくは５Ｖｖｑｌ）以上から飽和
濃度の範囲で行なうのがよい。
はこれらの混合体が分離性に優れているので好ましく用
いられる。電解質の濃度は通常ｉ ｗ／′ｖ係以上、あ
まり低すぎると分離性が悪くなるので好ましくは２ Ｗ
／Ｖ％以上、特に好ましくは５Ｖｖｑｌ）以上から飽和
濃度の範囲で行なうのがよい。
本発明の分離法は通常、繊維混合体を前記電解質溶液中
で攪拌後装置し、比重差によって一成分を上層部に浮上
させ他成分を下層部に沈降させるか、もしくは−成分を
下層部に沈降させ他成分を上層部に浮上させることによ
って行々われる。したがって、繊維混合体の各繊維の比
重に応じて前記分離が達成できるように静置以前に電解
質溶液の比重を適宜定めて行なわれる。通常、比重は水
もしくは前記電解質を加えて調製するのが好ましいが、
場合によっては水溶性非電解質を加えて行なってもよい
。
で攪拌後装置し、比重差によって一成分を上層部に浮上
させ他成分を下層部に沈降させるか、もしくは−成分を
下層部に沈降させ他成分を上層部に浮上させることによ
って行々われる。したがって、繊維混合体の各繊維の比
重に応じて前記分離が達成できるように静置以前に電解
質溶液の比重を適宜定めて行なわれる。通常、比重は水
もしくは前記電解質を加えて調製するのが好ましいが、
場合によっては水溶性非電解質を加えて行なってもよい
。
本発明法は、実用上において価値ある０、０５〜５ロ、
好ましくは０１〜６皿の短繊維形態のカチオン交換基特
にスルホン酸基を有するカチオン交換繊維とアニオン交
換基特に４級アンモニウム基を有するアニオン交換繊維
の混合体の分離を効率よくかつ経済的に行なうのに特に
適している。
好ましくは０１〜６皿の短繊維形態のカチオン交換基特
にスルホン酸基を有するカチオン交換繊維とアニオン交
換基特に４級アンモニウム基を有するアニオン交換繊維
の混合体の分離を効率よくかつ経済的に行なうのに特に
適している。
本発明法は、使用済み繊維混合体を電解質溶液中で処理
することによって繊維間のくつつき効果を解除すると同
時に比重差によって分離するため。
することによって繊維間のくつつき効果を解除すると同
時に比重差によって分離するため。
分離がほとんど完全にかつ容易に行なわれる。
以下に実施例を示すが、これに限定されるものではない
。
。
実施例１
多芯海島型複合繊維（未延伸糸）〔海成分（ポリスチレ
ンｌポリプロピレン）／島成分（ポリプロピレン） −
（４７７／４ ）／４９ （高教１６．繊維直径３４μ
）〕を長さ１圃に切断してカットファイバを得た。該カ
ットファイバ１重量部を市販の１級硫酸Ｚ５容量部とパ
ラホルムアルデヒド０．１５重量部からなる架橋・スル
ホン化液に加え８０℃で４時間反応処理した後、水洗し
た。次にアルカリで処理してから水洗することによって
スルホン酸基を有するカチオン交換繊維を得た（交換容
量２８ミリ当量／ ｇ −Ｎａ 、含水度１．５）。
ンｌポリプロピレン）／島成分（ポリプロピレン） −
（４７７／４ ）／４９ （高教１６．繊維直径３４μ
）〕を長さ１圃に切断してカットファイバを得た。該カ
ットファイバ１重量部を市販の１級硫酸Ｚ５容量部とパ
ラホルムアルデヒド０．１５重量部からなる架橋・スル
ホン化液に加え８０℃で４時間反応処理した後、水洗し
た。次にアルカリで処理してから水洗することによって
スルホン酸基を有するカチオン交換繊維を得た（交換容
量２８ミリ当量／ ｇ −Ｎａ 、含水度１．５）。
上記カットファイバ１重量部を市販の１級硫酸５容量部
、水０５容量部とパラホルムアルデヒド０、２重量部か
らなる架橋液に加え８０ ’ｃで４時間架橋反応を行な
った。次にクロルメチルエーテル８５容量部と塩化第２
スズ１．５容量部からなる溶液に架橋液を加え、６０℃
で１時間反応した。反応終了後、１０％塩酸、蒸留水、
アセトンで洗浄した。クロルメチル化糸を３０係トリメ
チルアミン水溶液１０容量部に加え、ろＯ’０で１時間
アミン化して水洗した。さらに塩酸で処理してから水洗
することによってトリメチルアンモニウムメチル基を有
するアニオン交換繊維を得だ（交換容量２４ミリ当量／
ｇ−Ｃ１，含水度１・８）。
、水０５容量部とパラホルムアルデヒド０、２重量部か
らなる架橋液に加え８０ ’ｃで４時間架橋反応を行な
った。次にクロルメチルエーテル８５容量部と塩化第２
スズ１．５容量部からなる溶液に架橋液を加え、６０℃
で１時間反応した。反応終了後、１０％塩酸、蒸留水、
アセトンで洗浄した。クロルメチル化糸を３０係トリメ
チルアミン水溶液１０容量部に加え、ろＯ’０で１時間
アミン化して水洗した。さらに塩酸で処理してから水洗
することによってトリメチルアンモニウムメチル基を有
するアニオン交換繊維を得だ（交換容量２４ミリ当量／
ｇ−Ｃ１，含水度１・８）。
かかるカチオン交換繊維およびアニオン交換繊維をそれ
ぞれ酸、アルカリで活性化した後２両者を所定の割合で
攪拌混合して得た１ ＋ｐｍカットファイバ状の繊維混
合体１’２０ｍ７（カチオン１５ミリ当量、アニオン１
０ミリ当量）をカラム（１，７師φｘ５４ａｍ）に充填
し、水道水を３Ｊ／ｈｒの流速で通液したところ、電気
比抵抗１０ＭΩ・■以上の純水が６７１！得られた。使
用済みの繊維混合体（含水物）を１５Ｗ／Ｖ％の塩化ナ
トリウム水溶液に加えて攪拌し、さらに塩化ナトリウム
を加えて１５ Ｗ／Ｖ ％の濃度に調製した後静置した
ところ、上層部にアニオン交換繊維が浮上し、下層部に
カチオン交換繊維が沈降してきた。分離した繊維をそれ
ぞれ別々に取り出し、アルカリもしくは酸で活性化した
後２両繊維を再度攪拌混合して上記の方法で水道水を通
液したところ、電気比抵抗１０ＭΩ・（２）以上の純水
が６１得られた。この結果から２本発明法では使用済み
後の繊維混合体をほとんど完全に分離することができ、
再使用できることがわかる。
ぞれ酸、アルカリで活性化した後２両者を所定の割合で
攪拌混合して得た１ ＋ｐｍカットファイバ状の繊維混
合体１’２０ｍ７（カチオン１５ミリ当量、アニオン１
０ミリ当量）をカラム（１，７師φｘ５４ａｍ）に充填
し、水道水を３Ｊ／ｈｒの流速で通液したところ、電気
比抵抗１０ＭΩ・■以上の純水が６７１！得られた。使
用済みの繊維混合体（含水物）を１５Ｗ／Ｖ％の塩化ナ
トリウム水溶液に加えて攪拌し、さらに塩化ナトリウム
を加えて１５ Ｗ／Ｖ ％の濃度に調製した後静置した
ところ、上層部にアニオン交換繊維が浮上し、下層部に
カチオン交換繊維が沈降してきた。分離した繊維をそれ
ぞれ別々に取り出し、アルカリもしくは酸で活性化した
後２両繊維を再度攪拌混合して上記の方法で水道水を通
液したところ、電気比抵抗１０ＭΩ・（２）以上の純水
が６１得られた。この結果から２本発明法では使用済み
後の繊維混合体をほとんど完全に分離することができ、
再使用できることがわかる。
比較例１
実施例１の方法で純水を製造した後の使用済み ′繊維
混合体（含水物）を２５ Ｗ／Ｖ ％のショ糖水溶液に
加えて攪拌し、さらにショ糖を加えて２５ Ｗ／Ｖ％の
濃度に調製した後、静置したが両繊維間のく９一 つつき効果が十分解除されないだめ１分離性が悪かった
。
混合体（含水物）を２５ Ｗ／Ｖ ％のショ糖水溶液に
加えて攪拌し、さらにショ糖を加えて２５ Ｗ／Ｖ％の
濃度に調製した後、静置したが両繊維間のく９一 つつき効果が十分解除されないだめ１分離性が悪かった
。
特許出願人 東 し 株 式 会 社１０−
Claims (1)
- （１）異種類のイオン交換繊維からなる混合体を電解質
溶液中で分離することを特徴とするイオン交換繊維の分
離方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58037846A JPH0698310B2 (ja) | 1983-03-08 | 1983-03-08 | イオン交換繊維の分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58037846A JPH0698310B2 (ja) | 1983-03-08 | 1983-03-08 | イオン交換繊維の分離方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59162954A true JPS59162954A (ja) | 1984-09-13 |
| JPH0698310B2 JPH0698310B2 (ja) | 1994-12-07 |
Family
ID=12508895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58037846A Expired - Lifetime JPH0698310B2 (ja) | 1983-03-08 | 1983-03-08 | イオン交換繊維の分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0698310B2 (ja) |
-
1983
- 1983-03-08 JP JP58037846A patent/JPH0698310B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0698310B2 (ja) | 1994-12-07 |
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