JPS63248439A - 高強度球状アクリル繊維吸着材の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高い強度を有する球状アクリル繊維吸着材の
製造方法に関するものである。さらに詳しくいえば、本
発明は、ウランに対する吸着速度及び吸着容量が大きく
、しかも高い強度を有するアミドキシム型球状繊維吸着
剤の製造方法に関するものである。

従来の技術 近年１石油供給量の制限や石油資源の枯渇化などの理由
により、これまでの石油−辺側のエネルギー構造から他
のエネルギー源を含めた多角的エネルギー構造への転換
が図られ、その中でも特に原子力エネルギーの原料とし
てのウランが注目されるようになった。

ところで、海水には、安定な炭酸ウラニルとして約３　
ｐｐｂ程度の濃度でウランが含まれており、ウランの供
給源としてほとんど無尽蔵に利用しうるものであるが、
これを回収するためには、吸着能と選択性に優れた吸着
材が必要であり、しかもこの吸着材は、長期間多量の海
水と接触させ、効率よく操作しうるように、海水に対す
る抵抗性が大きく、取扱いや再生が容易で大量に入手し
うるものであることが要求される。

そして、最近、海水中のウランを選択的に吸着すること
ができ、ウラン吸着容量も大きく、入手も容易であると
いう点でアミドキシム型繊維吸着材が注目されている。

しかし、この吸着材は、例えば１０日間で４■／ｌとい
う比較的多量のウランを吸着することができるが（Ｓｅ
ｐ、Ｓｃｉ、Ｔｅｃｈ。

Ａ１６，９７１ページ（１９８１年）、このものは強度
が低く、使用態様が制限されるのを免れない。

また、本発明者は、先にウラン吸着速度、ウラン吸着容
量の優れた球状アクリル繊維吸着材を開発したが、この
ものは長時間のアルカリ処理や吸着、脱着の繰り返しに
より解繊を生じ、強度的には必ずしも満足しうるものと
はいえない。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、ウランに対する吸着速度及び吸着容量が大き
く、分離操作が簡単で、しかも高強度の球状繊維吸着材
を提供することを目的としてなされたものである。

問題点を解決するための手段 本発明者らは、先に開発した球状アクリル繊維吸着材の
もつ強度が低いという欠点を改良して、ウランに対する
吸着速度及び吸着容量が大で、かつ高い強度をもつ吸着
材を得るために鋭意研究を重ねた結果、これを特定の条
件下でアミドキシム化することによシ、その目的を達成
しうることを見出し、この知見に基づいて本発明をなす
に至った。

すなわち、本発明は、アクリル繊維に対する溶媒と非溶
媒からなる媒質中で、球状アクリル繊維とヒドロキシル
アミンとを反応させることを特徴とする高強度球状アク
リル繊維吸着材の製造方法を提供するものである。

本発明で用いられる球状アクリル繊維としては、繊維長
５〜３ＱＩＩ＋、繊維太さ１〜２０ｄの短繊維を、直径
５〜４０１１の球状に絡合したものが用いられる。

本発明方法における球状アクリル繊維のアミドキシム化
は、アクリル繊維に対する溶媒と非溶媒との混合物中に
球状アクリル繊維を浸せきし、その一部が膨潤した状態
を形成させ、ヒドロキシルアミンと反応させることによ
って行うことができる。この際の溶媒としては、ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジエチルアセ
トアミド、ジメチルスルホキシド、硝酸などが、また非
溶媒としては、アルコール類、エーテル類などが用いら
れるが特に好適なのはジメチルホルムアミド及びジメチ
ルスルホキシドである。

この溶媒と非溶媒との混合割合は、１：１ないし１：４
の範囲が適当である。これよシも溶媒の量が多くなると
アクリル繊維の溶解が過度になシ、むしろ強度の低下を
招くシ、またこれよりも非溶媒の量が多くなると、アク
リル繊維が膨潤せず高強度球状繊維が生成しない。

次にヒドロキシルアミンは、アクリル繊維のシアン基に
対し１〜４倍量（モル比）の範囲で使用される。これよ
シもヒドロキシルアミンの量がこれよシも少ないとアミ
ドキシム化が不十分で、十分な吸着性能を有する吸着剤
が得られない。またこれよりも多いと、アミドキシム化
が進み、繊維自体の親水性が高くなり、繊維強度が小さ
くなる。

本発明方法を好適に実施するには、所定の混合溶媒中に
球状アクリル繊維を浸せきし、所要量のヒドロキシルア
ミンを加え、常圧下で加熱還流させながら１〜１０時間 反応させる。

このようにして、球状アクリル繊維を、該繊維に対する
可溶性溶媒を含む溶液中においてアミドキシム化するこ
とにより、該球状アクリル愼維の表面が一部軟化して接
着した強度の高いアミドキシム型球状繊維吸着材が得ら
れる。

このアミドキシム型球状繊維吸着材は、アルカリ水溶液
中に１〜４８時間浸せき処理し、さら−に吸着速度を向
上させたり、あるいはその表面全親水性バインダーで処
理して解繊に対する抵抗を高めることができる。この際
用いられる親水性バインダーとしては、例えばポリアク
リル酸ヒドラジド、ポリアクリロニトリル、ポリアクリ
ルアミドなどが用いられる。ポリアクリル酸ヒドラジド
を用いる場合、該球状繊維吸着材をポリアクリル酸ヒド
ラジド水溶液に数分間程度浸せきしたのち、乾燥するか
、又はエピクロルヒドリン中に浸せきするなどして、該
吸着材の表面に付層しているポリアクリル酸ヒドラジド
を不溶化する。

このようにして、補強処理を施した球状アクリル繊維吸
着材は、十分に水洗したのち、ウランその他の回収用と
して使用される。

次に、本発明の高強度球状繊維吸着材の使用態様例を添
付図面に従って説明すると、第１図は袋状漁網１に吸着
材を充てんし、浮体２，２に取ｐ付け、錘り３で拡開状
態を保持する方式を示し、第２図は漁網１′ヲもって四
方を囲んだ生簀状の囲いの中に吸着材を充てんし、浮体
２′で海中に定着させる生簀方式を示す。

本発明方法で得られた高強度球状繊維吸着材はこのよう
に極めて簡単な構造の設備を利用して、海中に配置し、
使用することができるが、また従来の粒状吸着材の場合
と同様に、固定床方式や流動床方式を用いてもよい。

本発明方法で得られた高強度球状繊維吸着材は、その内
部までウランを均一に吸着することができ、吸着された
ウランは酸処理によって容易に脱着され、吸着材の循環
再使用が可能である。

発明の効果 本発明方法によると、海水などの希薄溶液中のウランの
回収に好適な、ウランに対する吸着速度及び吸着容量が
大きく、かつ分離操作が容易である上に、アルカリ処理
を長時間行ったり、吸・脱着を繰シ返しても解繊するこ
とがないなど強度の高いアミドキシム型球状繊維吸着材
全効率よく製造することができる。

実施例 次に実施例により本発明の詳細な説明するが、本発明は
この例によってなんら限定されるものではない。

例 メタノールとジメチルホルムアミド（ＤＭＦ　）とを各
種の割合で混合した溶液中に、塩酸ヒドロキシルアミン
を溶解し、中和して生成した塩化ナトリウムを除去し、
ヒドロキシルアミ７１Ｍメタノール−ＤＭＦ溶液を調製
した。この溶液２００コ中に、繊維太さ１５ｄ、繊維長
１０１１＋のアクリル短繊維から得られた直径１〜１．
５ｃＩｒ１の球状アクリル繊維５２金入れ、かきまぜな
がら８時間加熱還流して、アミドキシム化を行い、球状
繊維吸着材を得た。

このようにして得られた球状繊維吸着材を、１Ｍ水酸化
ナトリウム水溶液中で８時間浸せきしてアルカリ処理し
たのち、その破砕強度を振とり法で測定し、解繊率を求
めた。その結果を次表に示す。

この表から、ＤＭＦの割合が増すにつれて、解峨率は小
さくなることが分かる。なお、ＤＭＦの割合が大きくな
ると繊維が溶は出すことから、ＤＭＦの濃度は３０〜４
０重量係の範囲が好ましい。

この結果から、本発明方法は球の補強に有効であること
が分る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明方法で得られた球状繊維吸
着材を用いて、海水中のウラン全回収する際のそれぞれ
異なった様式の例を示す説明図でちゃ、図中符号１は袋
状漁網、２は浮体、３は錘り、１′は囲い用漁網である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　アクリル繊維に対する溶媒と非溶媒からなる媒質中
   で、球状アクリル繊維とヒドロキシルアミンとを反応さ
   せることを特徴とする高強度球状アクリル繊維吸着材の
   製造方法。