JPS61238835A - プラスチツク材の表面処理方法 - Google Patents
プラスチツク材の表面処理方法Info
- Publication number
- JPS61238835A JPS61238835A JP8029885A JP8029885A JPS61238835A JP S61238835 A JPS61238835 A JP S61238835A JP 8029885 A JP8029885 A JP 8029885A JP 8029885 A JP8029885 A JP 8029885A JP S61238835 A JPS61238835 A JP S61238835A
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- JP
- Japan
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- plastic material
- porous
- hydrophilic
- aeration
- inorganic acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
- B01D39/1638—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being particulate
- B01D39/1653—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being particulate of synthetic origin
- B01D39/1661—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being particulate of synthetic origin sintered or bonded
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Filtering Materials (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】
産業上の利用分野
本発明は合成樹脂の表面物性の一部を改讐する方法に関
し、さらに詳しくは、Ｆ材、散気材、特殊容器などく使
用する多孔質製品に用いられる合成樹脂（以下プラスチ
ック材とい５゜）の表面物性の改良に関するものである
。
し、さらに詳しくは、Ｆ材、散気材、特殊容器などく使
用する多孔質製品に用いられる合成樹脂（以下プラスチ
ック材とい５゜）の表面物性の改良に関するものである
。
従来の技術
現在汎用されている熱可塑性プラスチック材は、ポリエ
チレン（ＰＫ）、ポリプロピレン（ｐｐ）、アクリロニ
トリル−ブタジェン−スチレン・ターポリマー（ＡＢＣ
）などが代表的なものとしてあげられ、これらのプラス
チック材のビーズまたは破砕片の小粒子を焼結して得ら
れるものは、成思して多孔質の製品とされ、多様な用癒
に使用される。
チレン（ＰＫ）、ポリプロピレン（ｐｐ）、アクリロニ
トリル−ブタジェン−スチレン・ターポリマー（ＡＢＣ
）などが代表的なものとしてあげられ、これらのプラス
チック材のビーズまたは破砕片の小粒子を焼結して得ら
れるものは、成思して多孔質の製品とされ、多様な用癒
に使用される。
これらの製品のうちことに散気筒または散気板に形成さ
れたものは、散気材として、下水処理場、深床処理場お
よび各種化学プラントなどの曝気工程に使用されている
。
れたものは、散気材として、下水処理場、深床処理場お
よび各種化学プラントなどの曝気工程に使用されている
。
れる曝気装置の一部とし【使用する場合に、従来の経験
によればプラスチック材そのものが疎水性を有すること
が問題となり、液中に噴出される気泡の径が大きく、気
泡数が少くて気液の接触面積が少（なる欠点に結びつく
。ここで水に対する界面活性を変化させるために、散気
材で構成する散気部材の表面に界面活性剤を塗布すると
、散気材を通過して液中に噴出される気泡が細かくなり
、散気効率の向上が得られるが、界面活性剤の多くは水
に易溶性であるため、この塗布による効果はごく短時間
内に低下消滅するから、水中での用途に制約を５ける。
によればプラスチック材そのものが疎水性を有すること
が問題となり、液中に噴出される気泡の径が大きく、気
泡数が少くて気液の接触面積が少（なる欠点に結びつく
。ここで水に対する界面活性を変化させるために、散気
材で構成する散気部材の表面に界面活性剤を塗布すると
、散気材を通過して液中に噴出される気泡が細かくなり
、散気効率の向上が得られるが、界面活性剤の多くは水
に易溶性であるため、この塗布による効果はごく短時間
内に低下消滅するから、水中での用途に制約を５ける。
問題点を解決するための手段
したがつズ、多孔質のプラスチック材を通過する気泡を
微細なものとするために、プラスチック材小粒子の表面
を親水性とすることによつ℃散気効果を確保し、しかも
その効果を長時間維持するようにすることを目的とし、
単なる表面への親水性物質を塗布することに代えて、本
発明では親水性に有益な物質を散気材の表面から内部に
浸透させ、表面に化学変化を生じさせて表面な親水性に
変化させることを要旨としており、親水性に有益な物質
として無機酸を選び、その無機酸中に散気材を浸漬する
ことを特徴とするものである。
微細なものとするために、プラスチック材小粒子の表面
を親水性とすることによつ℃散気効果を確保し、しかも
その効果を長時間維持するようにすることを目的とし、
単なる表面への親水性物質を塗布することに代えて、本
発明では親水性に有益な物質を散気材の表面から内部に
浸透させ、表面に化学変化を生じさせて表面な親水性に
変化させることを要旨としており、親水性に有益な物質
として無機酸を選び、その無機酸中に散気材を浸漬する
ことを特徴とするものである。
作用
多孔質プラスチック材の表面または内部の小粒子面を親
水性に変化させる本発明の作用を、具体的な予備試験に
ついて説明すれば次のようである。
水性に変化させる本発明の作用を、具体的な予備試験に
ついて説明すれば次のようである。
前記したようなポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ
のプラスチック材を板体に形成した製品の表面を清浄に
したのち、それぞれを水平に保持した面に、同じ高さか
ら一定量（約０．３１ｍ）の水滴を落とし、面上の拡が
りを測定し、その直径をり、 とする。
のプラスチック材を板体に形成した製品の表面を清浄に
したのち、それぞれを水平に保持した面に、同じ高さか
ら一定量（約０．３１ｍ）の水滴を落とし、面上の拡が
りを測定し、その直径をり、 とする。
次に、同様の板体で別個の試料を用意し、ごれらを濃硫
酸、硝−、クロル、スルフォン酸などの無機酸中に一定
時間浸漬し、水洗、アルカリ洗浄、水泡の処理を経て乾
燥させ、前記と同様な滴水試験を行って面上の拡がりを
測定し、その直径をＤｌとした。これらの試験において
、一部の試料ではプラスチック板自体の変質が甚だしく
、親水性以外の物性も低下したのでそれらのものについ
てはＤｌの測定を行わなかった。得られたり、を前記し
たＤ・に対し【比較したところ、すべての場合について
Ｄｓ ＞ Ｄ６の結果を得た。
酸、硝−、クロル、スルフォン酸などの無機酸中に一定
時間浸漬し、水洗、アルカリ洗浄、水泡の処理を経て乾
燥させ、前記と同様な滴水試験を行って面上の拡がりを
測定し、その直径をＤｌとした。これらの試験において
、一部の試料ではプラスチック板自体の変質が甚だしく
、親水性以外の物性も低下したのでそれらのものについ
てはＤｌの測定を行わなかった。得られたり、を前記し
たＤ・に対し【比較したところ、すべての場合について
Ｄｓ ＞ Ｄ６の結果を得た。
上記の結果は明かに各プラスチック材に対する水の接触
面の変化が各プラスチック材の疎水性を低下させたこと
を示すものである。
面の変化が各プラスチック材の疎水性を低下させたこと
を示すものである。
以上、簡明な板体を対象とした予備試験により【、疎水
性のプラスチック材の表面が親水化された知見が得られ
、技術的な可能性が示された。
性のプラスチック材の表面が親水化された知見が得られ
、技術的な可能性が示された。
次に、前記したプラスチック材の小粒子から焼結して成
型した管材について行った試験について述べる。これら
の管材は外径３０−１肉厚６日、内径１８■で長さを１
５０ｍとした多孔質管の試料である。これらの管を予備
試験で得られた好ましい処理条件に従って管表面の処理
を行い、未処理のものと処理済みのものについて曝気の
態様による比較試験を行った。即ちガラス張りの水槽中
に水を満たし、多孔質管に空気を送り、一定流量の空気
が管壁を通して水中に噴出する状態を写真撮影して目視
観察を記録した。その結果、処理な加えた多孔質管では
明かに気泡径が小さく、かつ気泡数が多くなることが確
認され、材料とし１０本質的な物性に変化をもたらすこ
となく材料面の親水性の改善が認められた。実際に、曝
気槽において配管を通じて空気を圧送し、槽中の管先端
に多孔質管を接続し、その先端を閉塞して管壁がら空気
を噴出させ、槽内の液を曝気する場合、気泡径が１の場
合と；（ｎ＞１）の場合とでは、同一量の空気を送ると
き、気泡と液との接触ｌ１ｌｉ積は後者の場合の方がｎ
倍となり、酸素の溶解効率もほぼｎ倍となる。したがっ
て散気効果は著しく向上する。
型した管材について行った試験について述べる。これら
の管材は外径３０−１肉厚６日、内径１８■で長さを１
５０ｍとした多孔質管の試料である。これらの管を予備
試験で得られた好ましい処理条件に従って管表面の処理
を行い、未処理のものと処理済みのものについて曝気の
態様による比較試験を行った。即ちガラス張りの水槽中
に水を満たし、多孔質管に空気を送り、一定流量の空気
が管壁を通して水中に噴出する状態を写真撮影して目視
観察を記録した。その結果、処理な加えた多孔質管では
明かに気泡径が小さく、かつ気泡数が多くなることが確
認され、材料とし１０本質的な物性に変化をもたらすこ
となく材料面の親水性の改善が認められた。実際に、曝
気槽において配管を通じて空気を圧送し、槽中の管先端
に多孔質管を接続し、その先端を閉塞して管壁がら空気
を噴出させ、槽内の液を曝気する場合、気泡径が１の場
合と；（ｎ＞１）の場合とでは、同一量の空気を送ると
き、気泡と液との接触ｌ１ｌｉ積は後者の場合の方がｎ
倍となり、酸素の溶解効率もほぼｎ倍となる。したがっ
て散気効果は著しく向上する。
そして気泡の発生は液と散水管の各接触部の親水性に左
右されるものであり、疎水性から親水性への変換が散気
効果を改善する。
右されるものであり、疎水性から親水性への変換が散気
効果を改善する。
実施例
以下に本発明の具体的な実施例を示し、比較例と対比す
る。
る。
実施例および比較例
供試体：平均粒径０．３ Ｗ程度のポリプロピレン（三
井石油化学製ベレットを冷凍粉砕し、ふるい別けしたも
の）およびＡＢＳ （日本合成ゴム製ベレットを冷凍粉
砕し、ふるい別けしたもの）の小粒子を焼結して作製し
た長さ１５０■、外径３０■、内径１８園、肉厚６箇の
多孔質の管体な、中性洗剤と水によって丹念に洗浄し、
十分に乾燥させていた。
井石油化学製ベレットを冷凍粉砕し、ふるい別けしたも
の）およびＡＢＳ （日本合成ゴム製ベレットを冷凍粉
砕し、ふるい別けしたもの）の小粒子を焼結して作製し
た長さ１５０■、外径３０■、内径１８園、肉厚６箇の
多孔質の管体な、中性洗剤と水によって丹念に洗浄し、
十分に乾燥させていた。
使用薬品：９７％硫酸 その他
試験方法：９７４＠硫酸を、水平に置いたホーロー引バ
ットに深さ約１．５簡の層になるようにいれ、供試多孔
質管をその中でころがして、表面に硫酸を付着させ、−
日放置後水洗、アルカリ液浸漬、水洗し、乾燥させた。
ットに深さ約１．５簡の層になるようにいれ、供試多孔
質管をその中でころがして、表面に硫酸を付着させ、−
日放置後水洗、アルカリ液浸漬、水洗し、乾燥させた。
この多孔質管の両端にゴム栓をし、ゴム栓の一方に孔を
あけてビニル、チューブを通ｔこのようにセットした供
試多孔質管を ４５譚×３０譚×３０譚の水槽内に水平に設置し、小型
エアレータ−からビニル・チューブを通して、毎分２．
１１）ットルの割合で空気を送り、曝気槽を模した態様
で散党試験を行った。そこで多孔質管からの起泡状態を
写真撮影し、平均の気泡径（ロ）、および気泡数（財）
の多少を写真から推定した。
あけてビニル、チューブを通ｔこのようにセットした供
試多孔質管を ４５譚×３０譚×３０譚の水槽内に水平に設置し、小型
エアレータ−からビニル・チューブを通して、毎分２．
１１）ットルの割合で空気を送り、曝気槽を模した態様
で散党試験を行った。そこで多孔質管からの起泡状態を
写真撮影し、平均の気泡径（ロ）、および気泡数（財）
の多少を写真から推定した。
表から、ＰＰ、ＡＢＳ多孔質管はいずれも表面粒子が濃
ｍ酸と化学的に反応し、スルホン化が起こり、親水性が
向上し、気泡径が小さくなり、気泡数は多くなり、しか
も均一な起泡状況が観測された。
ｍ酸と化学的に反応し、スルホン化が起こり、親水性が
向上し、気泡径が小さくなり、気泡数は多くなり、しか
も均一な起泡状況が観測された。
ｐｐの場合、９７％硫酸を１日間反応させただけで十分
であり、３日間反応させても効果は変らない。また発煙
硫酸を混合して１００％硫酸とした場合、あるいは濃硝
酸で処理した場合は、多孔質管が変色し、商品価値を減
じるばかりでな（、他の物理性状にも影響することが予
想されるので、気泡試験は行なわなかった。
であり、３日間反応させても効果は変らない。また発煙
硫酸を混合して１００％硫酸とした場合、あるいは濃硝
酸で処理した場合は、多孔質管が変色し、商品価値を減
じるばかりでな（、他の物理性状にも影響することが予
想されるので、気泡試験は行なわなかった。
ＡＢＳはｐｐよりも著しく作用を受けやすく、３日間反
応させたものは、他の物性にも変化を生じた。硫酸を作
用させる時間は１日で良好な親水化効果が見られるが、
これを半分にしても十分と思われる。
応させたものは、他の物性にも変化を生じた。硫酸を作
用させる時間は１日で良好な親水化効果が見られるが、
これを半分にしても十分と思われる。
発明の効果
以上のような実施例および比較例から、既述の処理方法
は、焼結によって成型した合成樹脂材の表面付近の組織
において、プラスチック材の本質的な物性を変えること
なく、材料面の疎水性を改善して親水化させていること
が明かであり、散気材として用いるときの散気効果を向
上させる。また曝気槽内の旋回上昇流状態を良好にし、
対象とする汚泥のＳＶＩを低下させる。さらＫこれをプ
ラントの運転面から見ると、送気量に寄与し、ひいては
プロワ−のための電力を著しく節減できる経済性が得ら
れる。
は、焼結によって成型した合成樹脂材の表面付近の組織
において、プラスチック材の本質的な物性を変えること
なく、材料面の疎水性を改善して親水化させていること
が明かであり、散気材として用いるときの散気効果を向
上させる。また曝気槽内の旋回上昇流状態を良好にし、
対象とする汚泥のＳＶＩを低下させる。さらＫこれをプ
ラントの運転面から見ると、送気量に寄与し、ひいては
プロワ−のための電力を著しく節減できる経済性が得ら
れる。
本発明で達成されるプラスチック材の表面の親水化は、
材料本来の物性を損うことがな（、その一部の物性を向
上させているものであるから、単に曝気用の散気材に限
らず、その用途を一層拡大するものであり、特殊な高排
水性を要求される多孔質容器、たとえばある棟の植木鉢
、水耕栽培フィルターなどにも極めて有用であって、要
はプラスチック材の基本物性を変化させることなく、表
面の一部の性状のみを長期にわたって変化させる場合に
本発明を適用できるのである。
材料本来の物性を損うことがな（、その一部の物性を向
上させているものであるから、単に曝気用の散気材に限
らず、その用途を一層拡大するものであり、特殊な高排
水性を要求される多孔質容器、たとえばある棟の植木鉢
、水耕栽培フィルターなどにも極めて有用であって、要
はプラスチック材の基本物性を変化させることなく、表
面の一部の性状のみを長期にわたって変化させる場合に
本発明を適用できるのである。
Claims (4)
- （１）熱可塑性合成樹脂の小粒子を焼結し成型して得ら
れる多孔質のプラスチック材を、そのプラスチック材の
表面乃至多孔質の内部組織表面にそのプラスチック材を
分解しないが材質と化学変化を生ずる無機酸を塗布、浸
透させることによつて表面の疎水性を親水性に変化させ
ることを特徴とするプラスチック材の表面処理方法。 - （２）無機酸は濃厚硫酸である特許請求の範囲第１項に
記載の処理方法。 - （３）成型プラスチック材が多孔質の板または管である
特許請求の範囲第１項に記載の処理方法。 - （４）成型プラスチック材が曝気用の散気材である特許
請求の範囲第１項に記載の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8029885A JPS61238835A (ja) | 1985-04-17 | 1985-04-17 | プラスチツク材の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8029885A JPS61238835A (ja) | 1985-04-17 | 1985-04-17 | プラスチツク材の表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61238835A true JPS61238835A (ja) | 1986-10-24 |
Family
ID=13714364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8029885A Pending JPS61238835A (ja) | 1985-04-17 | 1985-04-17 | プラスチツク材の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61238835A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0255744A (ja) * | 1988-08-22 | 1990-02-26 | Sakota Kagaku Kaihatsu Kenkyusho:Kk | スルホン化ポリスチレン発泡体の製造法 |
| JPH02120339A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-05-08 | Sakota Kagaku Kaihatsu Kenkyusho:Kk | 吸水性樹脂の製造法 |
-
1985
- 1985-04-17 JP JP8029885A patent/JPS61238835A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0255744A (ja) * | 1988-08-22 | 1990-02-26 | Sakota Kagaku Kaihatsu Kenkyusho:Kk | スルホン化ポリスチレン発泡体の製造法 |
| JPH02120339A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-05-08 | Sakota Kagaku Kaihatsu Kenkyusho:Kk | 吸水性樹脂の製造法 |
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