JPWO2013065829A1 - 放射性物質吸着材、その製造方法及びそれを含む繊維製品 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、本発明の放射性物質吸着材について説明する。上記放射性物質吸着材は、金属フタロシアニン化合物が担持されている繊維素材で構成されている。具体的には、放射性物質に対する吸着性が高い金属フタロシアニン化合物が繊維素材に担持され、繊維素材に担持された金属フタロシアニン化合物が放射性物質を吸着する。
次に、本発明の繊維製品について説明する。本発明の繊維製品は、上記放射性物質吸着材を含む。
(1)作業者は、本発明の防護服及びマスクを装着する。
(2)除染対象家屋の周りに足場を設置する。該足場に防音シートを設置し、該防音シートの内側(除染対象家屋側)に本発明の飛散防止シートを設置する。
(3)家屋外壁の基礎部分から洗浄水集水用のブルーシートを勾配付にて設置し、ブルーシート先端(家屋と反対側)に集水用雨樋を設置し、集水用雨樋出口部分に本発明の雨水配管用シートを設置する。
(屋根)
瓦表面を高圧水で洗浄する。洗浄水は、ブルーシート先端に取り付け、出口部分に本発明の雨水配管用シートを設置した集水用雨樋を通して容器に集水する。
(壁)
壁表面を高圧水で洗浄する。洗浄水は、ブルーシート先端に取り付け、出口部分に本発明の雨水配管用シートを設置した集水用雨樋を通して容器に集水する。
(窓、戸袋等)
本発明のクリーナーパックを装着した掃除機にて土埃等を吸引する。
(庭等の地面)
表層土を削り本発明のトン袋に格納する。
(洗浄水の処理)
集水した洗浄水は、本発明のカートリッジフィルターに通水する。
(廃棄物の処理)
上記で使用した本発明の雨水配管用シート、クリーナーパック、防護服、マスク、カートリッジフィルター等は、上記表層土を格納したトン袋に格納する。地面に穴を掘り、穴の周りに本発明の汚染土壌用シートを配置したうえで、上記各廃棄物を格納したトン袋を地中に埋設する。
JIS L−1015 7.25に準じて測定した。
シート状の試料については、1000cm2に0.05%塩化セシウム水溶液4ml、ワタ状の試料(繊維)については、0.5gに0.05%塩化セシウム水溶液1.5mlを接触させ、1時間後に水溶液中のセシウム濃度をμ-EDX(エネルギー分散型微小部蛍光X線分析装置、株式会社島津製作所製)を用いて測定した。
染料の濃度は繊維質量に対する染料の質量により計算し、顔料の濃度は繊維質量に対する顔料分散液の質量により計算した。
ビスコースに対して7重量%のNa2SO4を添加したほかは常法にしたがってビスコースを紡糸し、再生して繊度6.7dtexのレーヨン繊維を得た。このレーヨン繊維は非晶質部分が多く、一次膨潤度は250%であった。このレーヨン繊維を51mmに切断した。
1000mlビーカーに水1000g、Na2SO4100g、リアクティブブルー21(スミフィックスターコイズブルーG 150%、住友化学工業株式会社製)10g(濃度10%)、Na2CO350gを入れて撹拌溶解する。得られた染浴に非晶質レーヨン繊維1を100g浸漬し、70℃で60分間保温撹拌した。次いで非晶質レーヨン繊維1を取り出して水洗乾燥することにより濃いブルーに染色された実施例1の繊維形態の放射性物質吸着材を得た。
リアクティブブルー21の添加量を12g(濃度12%)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2の繊維形態の放射性物質吸着材を得た。
リアクティブブルー21の添加量を15g(濃度15%)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例3の繊維形態の放射性物質吸着材を得た。
銅フタロシアニン顔料分散液(Blue FLGB Conc、大日精化工業株式会社製)10gと、アクリル系バインダー(マツミンスーパーホワイトRBW4TMO、株式会社松井色素化学工業所製)82gを、8gの水に均一に分散させた。得られた顔料分散液を用い、ポリエステル繊維100%のスパンボンド不織布(目付:25g/m2、旭化成株式会社製)にグラビア印刷を行い、実施例4の不織布形態の放射性物質吸着材を得た。
銅フタロシアニン顔料分散液(Blue FLGB Conc、大日精化工業株式会社製)10gと、紺青(フェロシアン化鉄、671ミロリーブルー、大日精化工業株式会社製)2gと、アクリル系バインダー(マツミンスーパーホワイトRBW4TMO、株式会社松井色素化学工業所製)80gを、8gの水に均一に分散させた。得られた顔料分散液を用い、ポリエステル繊維100%のスパンボンド不織布(目付:25g/m2、旭化成株式会社製)にグラビア印刷を行い、実施例5の不織布形態の放射性物質吸着材を得た。
銅フタロシアニン顔料分散液(Blue FLGB Conc、大日精化工業株式会社製)20gと、紺青(フェロシアン化鉄、671ミロリーブルー、大日精化工業株式会社製)2gと、アクリル系バインダー(マツミンスーパーホワイトRBW4TMO、株式会社松井色素化学工業所製)70gを、8gの水に均一に分散させた。得られた顔料分散液を用い、ポリエステル繊維100%のスパンボンド不織布(目付:25g/m2、旭化成株式会社製)にグラビア印刷を行い、実施例6の不織布形態の放射性物質吸着材を得た。
銅フタロシアニン顔料分散液(Blue FLGB Conc、大日精化工業株式会社製)10gと、アクリル系バインダー(マツミンスーパーホワイトRBW4TMO、株式会社松井色素化学工業所製)82gを、8gの水に均一に分散させた。得られた顔料分散液を用い、ポリエステル繊維50%、レーヨン繊維(セルロース系繊維)50%で構成されているスパンレース不織布(目付:50g/m2、シンワ製)にグラビア印刷を行い、実施例7の不織布形態の放射性物質吸着材を得た。
銅フタロシアニン顔料分散液(Blue FLGB Conc、大日精化工業株式会社製)10gと、紺青(フェロシアン化鉄、671ミロリーブルー、大日精化工業株式会社製)2gと、アクリル系バインダー(マツミンスーパーホワイトRBW4TMO、株式会社松井色素化学工業所製)80gを、8gの水に均一に分散させた。得られた顔料分散液を用い、ポリエステル繊維50%、レーヨン繊維(セルロース系繊維)50%で構成されているスパンレース不織布(目付:50g/m2、シンワ製)にグラビア印刷を行い、実施例8の不織布形態の放射性物質吸着材を得た。
銅フタロシアニン顔料分散液(Blue FLGB Conc、大日精化工業株式会社製)9gと、紺青(フェロシアン化鉄、671ミロリーブルー、大日精化工業株式会社製)2gと、アクリル系バインダー(マツミンスーパーホワイトRBW4TMO、株式会社松井色素化学工業所製)81gを、8gの水に均一に分散させた。得られた顔料分散液を用い、ポリエステル繊維100%のスパンボンド不織布(目付:25g/m2、旭化成株式会社製)にグラビア印刷を行い、実施例9の不織布形態の放射性物質吸着材を得た。
銅フタロシアニン顔料分散液(Blue FLGB Conc、大日精化工業株式会社製)8gと、紺青(フェロシアン化鉄、671ミロリーブルー、大日精化工業株式会社製)2gと、アクリル系バインダー(マツミンスーパーホワイトRBW4TMO、株式会社松井色素化学工業所製)82gを、8gの水に均一に分散させた。得られた顔料分散液を用い、ポリエステル繊維100%のスパンボンド不織布(目付:25g/m2、旭化成株式会社製)にグラビア印刷を行い、実施例10の不織布形態の放射性物質吸着材を得た。
未染色の非晶質レーヨン繊維1を比較例1とした。
未染色のポリエステル繊維100%のスパンボンド不織布(目付:25g/m2、旭化成株式会社製)を比較例2とした。
未染色のポリエステル繊維50%、レーヨン繊維(セルロース系繊維)50%で構成されているスパンレース不織布(目付:50g/m2、シンワ製)を比較例3とした。
紺青(フェロシアン化鉄、671ミロリーブルー、大日精化工業株式会社製)2gと、アクリル系バインダー(マツミンスーパーホワイトRBW4TMO、株式会社松井色素化学工業所製)90gを、8gの水に均一に分散させた。得られた分散液を用い、ポリエステル繊維100%のスパンボンド不織布(目付:25g/m2、旭化成株式会社製)にグラビア印刷を行い、得られた不織布を参考例1とした。
紺青(フェロシアン化鉄、671ミロリーブルー、大日精化工業株式会社製)2gと、アクリル系バインダー(マツミンスーパーホワイトRBW4TMO、株式会社松井色素化学工業所製)90gを、8gの水に均一に分散させた。得られた分散液を用い、ポリエステル繊維50%、レーヨン繊維(セルロース系繊維)50%で構成されるスパンレース不織布(目付:50g/m2、シンワ製)にグラビア印刷を行い、得られた不織布を参考例2とした。
繊維素材として用いる不織布の目付を20g/m2(旭化成株式会社製)に変更したこと以外は、実施例5と同様にして、幅100cm、長さ50mの本発明の繊維製品である農作物保護シートを得た。
繊維素材として用いる不織布の目付を50g/m2(旭化成株式会社製)に変更したこと以外は、実施例5と同様にして、幅50cm、長さ50cmの本発明の繊維製品である雨水配管用シートを得た。
繊維素材として用いる不織布の目付を100g/m2(旭化成株式会社製)に変更したこと以外は、実施例5と同様にして得た不織布(不織布形態の放射性物質吸着材)を幅90cm、長さ90cm、高さ90cmの直方体形状に縫製して本発明の繊維製品であるトン袋(フレキシブルコンテナバッグ)を得た。
芯成分がポリプロピレン、鞘成分がポリエチレンの芯鞘複合繊維(繊度:2.2dtex、繊維長:62mm、ダイワボウポリテック株式会社製)を使用してカードウエブを作製し、熱風乾燥機(130℃、30秒)を通した後に、直径30mmの鉄芯に巻き取り、外径45mm、長さ1300mmのモールドを作製した。得られたモールドの外周に実施例6の不織布形態の放射性物質吸着材8mを巻き取り、更に芯成分がポリプロピレン、鞘成分がポリエチレンの芯鞘複合繊維を使用した熱融着繊維不織布(目付:30g/m2)を外径が58mmになるまで巻き付けた後、加熱ロールを接触させて上記熱接着繊維不織布の外層部分を熱接着して一体化し、長さを250mmにカットし、本発明の繊維製品であるカートリッジフィルターを得た。
カートリッジフィルターを濾過試験機(ダイワボウプログレス株式会社製)にセットし、0.05%塩化セシウム水溶液20Lを、30L/minで濾過させながら、1時間循環させた。1時間後に水溶液中のセシウム濃度をμ-EDX(エネルギー分散型微小部蛍光X線分析装置、株式会社島津製作所製)を用いて測定した。
ポリプロピレンスパンボンド不織布(目付:30g/m2、旭化成株式会社製)、実施例9で得られた不織布(目付:25g/m2)、SMS不織布(目付:30g/m2、三井化学株式会社製)をこの順に積層して得られた積層不織布を所定の大きさにカットした。次いで、ヒートシール接着し、ゴミ吸込口を作製し、家電メーカー各社の掃除機に対応できるように、厚紙を取付け、本発明の繊維製品であるクリーナーパック(幅約21cm、長さ約31cm)を得た。なお、クリーナーパックにおいて、ポリプロピレンスパンボンド不織布がゴミ側になるようにした。
実使用時による連続運転において、過酷な条件下でのクリーナーパックの装着部強度とクリーナーパック強度の耐久性を、タルクを20g吸引後、2時間連続運転を行うことにより確認した。パナソニック株式会社(以下、P社)製掃除機(型番MC−K9J)、株式会社東芝(以下、T社)製掃除機(型番VC−PZ8D)、株式会社日立製作所(以下、H社)製掃除機(型番CV−PP8)及び三菱電機株式会社(以下、M社)製掃除機(型番Be−KTC−FXA7PA)において各2検体ずつ耐久試験を行った。その結果、すべてのクリーナーパックには破袋や傷がなかった。
実使用時における過酷な圧力損失を強制的に作った状況下でのクリーナーパックの装着部強度とクリーナーパック強度を、タルクを40g吸引させ、掃除機に瞬間的な負荷をかけることにより確認した。P社製掃除機(型番MC−K9J)、T社製掃除機(型番VC−PZ8D)、H社製掃除機(型番CV−PP8)及びM社製掃除機(型番Be−KTC−FXA7PA)において各3検体ずつ破袋試験を行った。その結果、すべてのクリーナーパックには破袋や傷がなかった。
実使用時における過酷な圧力損失を強制的に作った状況下でのクリーナーパックの装着部強度とクリーナーパック強度の耐熱性を、タルクを20g吸引後に、過酷な圧力損失を強制的に作った状況で連続運転を行うことにより確認した。H社製掃除機(型番CV−PP8)において各1検体ずつ耐熱試験を行った。その結果、すべてのクリーナーパックには接着部の剥がれ、破袋や傷がなかった。
実使用時におけるダスト吸引において、過酷な条件下でのクリーナーパックの有効使用範囲を吸引圧の変化により確認した。具体的には、タルクを5gごと吸引し、吸引総量が20gとなるまで吸引圧を測定した。H社製掃除機(型番CV−PP8)において2検体の吸引圧試験を行った。その結果、すべてのクリーナーパックには破袋や傷がなく、吸引圧も良好であった。
実使用時におけるダスト吸引において、使用者が感じる可能性のあるゴミ漏れや掃除機の中の汚れの状態を確認した。具体的には、タルクを20g吸引後、ゴミ漏れの状況を確認した。H社製掃除機(型番CV−PP8)において2検体のゴミ漏れ試験を行った結果、いずれのクリーナーパックの場合もゴミ漏れはなかった。
実使用時におけるダスト吸引において、鋭利なゴミを吸引したときのクリーナーパックの耐久性を、そば殻を20g吸引し、1時間運転を行うことにより確認した。H社製掃除機(型番CV−PP8)において2検体のそば殻試験を行った結果、1時間経過後もすべてのクリーナーパックには破袋や傷等がなかった。
(1)試料:セシウム137で汚染した焼却場汚染灰(約100000Bq)を機械的に粉砕したものを用いた。
(2)試験方法:試料をT社製掃除機(型番VC−PZ8D)500W(中)にて吸引し、掃除機本体のフィルター、排気空気、掃除機から取り外したクリーナーパックの3ケ所に測定機器を接触させながらセシウム線量を10分間測定した。
(3)測定機器:放射線サーベイメータ(ラドス社製のRDS−30型、測定レンジ0.01μS/h〜100mS/h)を用いた。
口側から、ポリプロピレン50質量%、ポリエチレン50質量%のエアースルー不織布(目付:15g/m2、ダイワボウポリテック株式会社製)、レーヨン50質量%、ポリエステル50質量%の不織布(目付:50g/m2、ダイワボウポリテック株式会社製)、ポリプロピレンメルトブロー不織布(目付:20g/m2、タピルス株式会社製)、実施例10の不織布(不織布形態の放射性物質吸着材)をこの順に積層して濾過層を形成し、本発明の繊維製品であるマスクを得た。なお、実施例10の不織布(不織布形態の放射性物質吸着材)において、顔料をグラビア印刷した面をポリプロピレンメルトブロー不織布に接するように配置した。実施例16のマスクは、セシウム吸着率が90.0%以上の実施例10の不織布(不織布形態の放射性物質吸着材)を濾過層に含むことによりセシウム等の放射性物質に対して優れた吸着効果を発揮すると思われる。
銅フタロシアニン顔料分散液(Blue FLGB Conc、大日精化工業株式会社製)10gと、紺青(フェロシアン化鉄、671ミロリーブルー、大日精化工業株式会社製)2gと、アクリル系バインダー(マツミンスーパーホワイトRBW4TMO、株式会社松井色素化学工業所製)80gを、8gの水に均一に分散させた。得られた顔料分散液を用い、ポリエステル繊維100%のスパンボンド不織布(目付:50g/m2、旭化成株式会社製)にグラビア印刷を行い、実施例17の不織布形態の放射性物質吸着材を得た。実施例17の不織布形態の放射性物質吸着材のセシウム吸着率を上記のように測定したところ、90.0%以上であった。
実施例17の不織布(不織布形態の放射性物質吸着材)を、一体型(つなぎタイプ、フード付)の防護服(サイズ:XL、適応身長:180〜188cm、適応胸囲:108〜116cm)の型に合わせ、フード部、袖付上半身部(肋骨下部まで)の前後、下半身部の前後に裁断し、縫製した。なお、縫製部分は、水漏れ防止テープにて補強し、顔部、袖口部、足首部にゴムを取り付け、本発明の繊維製品である一体型の防護服を得た。得られた防護服は、セシウム吸着率が90.0%以上の不織布(不織布形態の放射性物質吸着材)で作られているため、セシウム等の放射性物質に対して優れた吸着効果を発揮する。
実施例17の不織布(不織布形態の放射性物質吸着材)を、簡易型(下半身部なしタイプ、フード付)の防護服(サイズ:XL、適応身長:180〜188cm、適応胸囲:108〜116cm)の型に合わせ、フード部、上半身部(膝上まで)の前後に裁断し、縫製した。なお、縫製部分は、水漏れ防止テープにて補強し、顔部にゴムを取り付け、本発明の繊維製品である簡易型の防護服を得た。得られた防護服は、セシウム吸着率が90.0%以上の不織布(不織布形態の放射性物質吸着材)で作られているため、セシウム等の放射性物質に対して優れた吸着効果を発揮する。
実施例5と同様にして得た不織布(不織布形態の放射性物質吸着材)を押出しラミネーターにセットし、厚さ50μmのポリエチレンフィルムと一体化して幅95cm、長さ500mの本発明の繊維製品である飛散防止シートを得た。
ポリエステル繊維100%のスパンボンド不織布(目付:25g/m2、旭化成株式会社製)に替えて、ポリエステル繊維100%のスパンボンド不織布(目付:100g/m2、旭化成株式会社製)を用いた以外は、実施例5と同様にして不織布形態の放射性物質吸着材を得た。得られた不織布(不織布形態の放射性物質吸着材)を4層に積層し、幅45cm、長さ50cmの袋状に縫製して本発明の繊維製品であるフレキシブルコンテナバッグを得た。図1に示しているように、本発明のフレキシブルコンテナバッグ10において、4層に積層した不織布は、外側から順番にフィルタ1、フィルタ2、フィルタ3、フィルタ4となる。
(1)放射性物質を含む流水
福島県の民家の除染作業後の洗浄水を側溝に集めることにより発生する流水を利用した。
(2)試験方法
放射性物質を含む流水中に砂を積めた本発明のフレキシブルコンテナバッグを設置し、30分間放置した。その後、フレキシブルコンテナバッグ通過前後の流水をサンプリングする。また、各層の不織布及びフレキシブルコンテナバッグ中の砂を回収し、各5ケ所を測定器に1000秒間セットし、セシウム濃度を測定した。
(3)測定方法
セシウム濃度は、ゲルマニウム半導体検出器によるガンマ線スペクトロメトリー(平成4年 文部科学省)に準拠して行った。測定結果を下記表3に示した。
5 砂
10 フレキシブルコンテナバッグ
Claims (12)
- 繊維素材で構成されている放射性物質吸着材であり、
前記繊維素材に金属フタロシアニン化合物が担持されていることを特徴とする放射性物質吸着材。 - 前記金属フタロシアニン化合物は、銅フタロシアニン系染料又は銅フタロシアニン系顔料である請求項1に記載の放射性物質吸着材。
- 前記繊維素材は、セルロース系繊維及び/又はポリエステル繊維で構成されている請求項1又は2に記載の放射性物質吸着材。
- 前記繊維素材は、ポリエステル繊維で構成されている不織布である請求項1〜3のいずれか1項に記載の放射性物質吸着材。
- 前記セルロース系繊維は、一次膨潤度が150〜500%であるレーヨン繊維である請求項3に記載の放射性物質吸着材。
- 前記繊維素材にさらにフェロシアン化物が担持されている請求項1〜5のいずれか1項に記載の放射性物質吸着材。
- 前記フェロシアン化物は、紺青である請求項6に記載の放射性物質吸着材。
- 請求項1〜7に記載の放射性物質吸着材を含む繊維製品。
- 前記繊維製品が、マスク、カートリッジフィルター、農作物保護シート、農業用シート、汚染土壌用シート、雨水配管用シート、フレキシブルコンテナバッグ、クリーナーパック、防護服及び飛散防止シートからなる群から選ばれる一種である請求項8に記載の繊維製品。
- 繊維素材で構成されている放射性物質吸着材の製造方法であって、
繊維素材に金属フタロシアニン化合物を含む溶液若しくは金属フタロシアニン化合物を含む分散液を含浸又は塗布して、前記繊維素材に前記金属フタロシアニン化合物を担持させることを特徴とする放射性物質吸着材の製造方法。 - 前記溶液は、金属フタロシアニン系染料を含む請求項10に記載の放射性物質吸着材の製造方法。
- 前記分散液は、金属フタロシアニン系顔料とバインダーを含む請求項10に記載の放射性物質吸着材の製造方法。
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