JP2002045708A - モール状捕集材及びその作製方法 - Google Patents
モール状捕集材及びその作製方法Info
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- JP2002045708A JP2002045708A JP2000239437A JP2000239437A JP2002045708A JP 2002045708 A JP2002045708 A JP 2002045708A JP 2000239437 A JP2000239437 A JP 2000239437A JP 2000239437 A JP2000239437 A JP 2000239437A JP 2002045708 A JP2002045708 A JP 2002045708A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 捕集材の基材としてモール状の高分子繊維を
使用することにより、得られた捕集材を容器等に収納す
ることなくガス又は液中から金属成分を回収又は除去す
る。 【解決手段】 芯を中心にして高分子繊維基材を放射状
に多段に編み出してモール状に整形した回転ブラシ型の
金属捕集材であって、その繊維基材に重合性モノマーを
グラフト重合して形成されたグラフト側鎖にイオン交換
基を導入した金属捕集材。
使用することにより、得られた捕集材を容器等に収納す
ることなくガス又は液中から金属成分を回収又は除去す
る。 【解決手段】 芯を中心にして高分子繊維基材を放射状
に多段に編み出してモール状に整形した回転ブラシ型の
金属捕集材であって、その繊維基材に重合性モノマーを
グラフト重合して形成されたグラフト側鎖にイオン交換
基を導入した金属捕集材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有害ガス又は海水
中の有害又は有用金属の捕集、又は河川若しくは湖水中
の有害又は有用金属の除去に関するものである。特に、
本発明においては、捕集材の基材としてモール状の高分
子繊維を使用することにより、得られた捕集材を容器等
に収納することなくガス又は液中から金属成分を回収又
は除去することができることに関する。
中の有害又は有用金属の捕集、又は河川若しくは湖水中
の有害又は有用金属の除去に関するものである。特に、
本発明においては、捕集材の基材としてモール状の高分
子繊維を使用することにより、得られた捕集材を容器等
に収納することなくガス又は液中から金属成分を回収又
は除去することができることに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、不織布に、放射線グラフト重合法
とその後の化学反応により金属捕集能を有する官能基
（アミドキシム基、イミドジ酢酸基、スルホン酸基、リ
ン酸基、２−ピロリドン基等）を導入して、有害ガス若
しくは海水中の有用金属を捕集し、又は河川若しくは湖
水中の有害金属を除去することが行われている。
とその後の化学反応により金属捕集能を有する官能基
（アミドキシム基、イミドジ酢酸基、スルホン酸基、リ
ン酸基、２−ピロリドン基等）を導入して、有害ガス若
しくは海水中の有用金属を捕集し、又は河川若しくは湖
水中の有害金属を除去することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、有害ガスの処理
では捕集材を容器に収納して使用しており、又液中から
の有用金属の捕集や有害金属の除去では布状捕集材の間
にスペーサーを入れ、それをブロック状に積層して使用
しているが、捕集材とガス又はこれら金属の溶存した水
溶液との効率的な接触には問題がある。
では捕集材を容器に収納して使用しており、又液中から
の有用金属の捕集や有害金属の除去では布状捕集材の間
にスペーサーを入れ、それをブロック状に積層して使用
しているが、捕集材とガス又はこれら金属の溶存した水
溶液との効率的な接触には問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明においては、モー
ル状に形成された高分子繊維（ポリエチレン、ポリプロ
ピレン等）に放射線グラフト重合を施してモール状の金
属捕集材を作製し、それを任意の長さにして使用するも
のである。
ル状に形成された高分子繊維（ポリエチレン、ポリプロ
ピレン等）に放射線グラフト重合を施してモール状の金
属捕集材を作製し、それを任意の長さにして使用するも
のである。
【０００５】即ち、本発明は、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン等からなるモール状に形成された高分子繊維基材
に放射線を照射した後、この照射繊維基材に重合性モノ
マーをグラフト重合させて基材繊維にグラフト側鎖を形
成させ、重合性モノマーからなるグラフト側鎖にイオン
交換基を導入することにより金属捕集材を作製するもの
である。
ピレン等からなるモール状に形成された高分子繊維基材
に放射線を照射した後、この照射繊維基材に重合性モノ
マーをグラフト重合させて基材繊維にグラフト側鎖を形
成させ、重合性モノマーからなるグラフト側鎖にイオン
交換基を導入することにより金属捕集材を作製するもの
である。
【０００６】本発明における高分子繊維基材にグラフト
重合される重合性モノマーとしては、アクリロニトリ
ル、メタクリル酸、グリシジルメタクリレート、アクリ
ル酸、スチレンスルホン酸ナトリウム又はそれらの混合
物が使用される。
重合される重合性モノマーとしては、アクリロニトリ
ル、メタクリル酸、グリシジルメタクリレート、アクリ
ル酸、スチレンスルホン酸ナトリウム又はそれらの混合
物が使用される。
【０００７】重合性モノマーとしてアクリロニトリル及
びメタクリル酸が使用される場合には、その使用割合は
重量％でアクリロニトリル：メタクリル酸＝８０−６
０：２０−４０であり、又重合性モノマーとしてグリシ
ジルメタクリレート及びアクリル酸が使用される場合に
は、その使用割合は重量％でグリシジルメタクリレー
ト：アクリル酸＝８０−６０：２０−４０である。その
他の組合せの場合、グラフトする２種類のモノマーの重
合比率は８０−６０：２０−４０重量％である。
びメタクリル酸が使用される場合には、その使用割合は
重量％でアクリロニトリル：メタクリル酸＝８０−６
０：２０−４０であり、又重合性モノマーとしてグリシ
ジルメタクリレート及びアクリル酸が使用される場合に
は、その使用割合は重量％でグリシジルメタクリレー
ト：アクリル酸＝８０−６０：２０−４０である。その
他の組合せの場合、グラフトする２種類のモノマーの重
合比率は８０−６０：２０−４０重量％である。
【０００８】本発明のグラフト側鎖に導入されるイオン
交換基としては、アミドキシム基、イミドジ酢酸基、ス
ルホン酸基、リン酸基又は２−ピロリドン基等である。
又、照射される放射線としては電子線又はγ線が使用さ
れ、その照射線量としては１００−２００ｋＧｙであ
り、照射温度としては大気中室温で、不活性ガス中ー５
０〜０℃において行われる。
交換基としては、アミドキシム基、イミドジ酢酸基、ス
ルホン酸基、リン酸基又は２−ピロリドン基等である。
又、照射される放射線としては電子線又はγ線が使用さ
れ、その照射線量としては１００−２００ｋＧｙであ
り、照射温度としては大気中室温で、不活性ガス中ー５
０〜０℃において行われる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明においてはモール状の捕集
材を使用することにより、ガス中の金属又は液中の金属
イオンの吸着捕集処理を行う際に、捕集材を収容する容
器を必要としないものである。布状の捕集材では、積層
してカセット状に整形した場合、カセットを捕集に使用
する際には、収納容器が必要になる。これに対し、モー
ル状の捕集材の場合、任意の長さの捕集材が作製可能で
あるので、用途にあった長さの捕集材を使用することに
より、モール状の捕集材の両端又は片端を固定するだけ
で、海水、河川中の金属や大気中の有害ガスを捕集する
ことができる。
材を使用することにより、ガス中の金属又は液中の金属
イオンの吸着捕集処理を行う際に、捕集材を収容する容
器を必要としないものである。布状の捕集材では、積層
してカセット状に整形した場合、カセットを捕集に使用
する際には、収納容器が必要になる。これに対し、モー
ル状の捕集材の場合、任意の長さの捕集材が作製可能で
あるので、用途にあった長さの捕集材を使用することに
より、モール状の捕集材の両端又は片端を固定するだけ
で、海水、河川中の金属や大気中の有害ガスを捕集する
ことができる。
【００１０】本発明におけるモール状の捕集材は、図１
に示されるように、芯１を中心にして高分子繊維基材２
（１０〜５０ミクロン程度）を編み、高分子繊維基材を
特定方向に編み出してモール状に整形したものにグラフ
ト重合を施した材料である。編み出しの長さ、方向は任
意に選択することができる。高分子繊維素材としてはグ
ラフト重合を施し安いポリエチレン、ポリプロピレンが
望ましい。
に示されるように、芯１を中心にして高分子繊維基材２
（１０〜５０ミクロン程度）を編み、高分子繊維基材を
特定方向に編み出してモール状に整形したものにグラフ
ト重合を施した材料である。編み出しの長さ、方向は任
意に選択することができる。高分子繊維素材としてはグ
ラフト重合を施し安いポリエチレン、ポリプロピレンが
望ましい。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。 （実施例１）モール状の繊維素材をＰＥ（ポリエチレ
ン）袋に入れ窒素置換を行った後、電子線を２００ｋＧ
ｙ照射した。アクリロニトリル／メタクリル酸＝７０／
３０重量％の組成で、ジメチルスルホキシド中の混合モ
ノマーの濃度が５０％である様に調整し、窒素でバブル
した後の溶液中に、上記照射繊維素材を浸漬し、３−７
時間、４０℃でグラフト反応させた。得られたグラフト
物を３％塩酸ヒドロキシルアミンと、水−エタノール
（水／メタノール＝１／１）中で、１時間、８０℃で反
応（キレート形成基導入反応：アドキシム化反応）させ
て、金属捕集材を作成した。導入されたアドキシム基密
度は４−５ｍｍｏｌ／ｇであった。この捕集材を使用し
て海水中のウラン、バナジウムの捕集を行ったところ、
ウラン、バナジウムを２０日間で、それぞれ、１ｇ／Ｋ
ｇ−捕集材、１．５ｇ／Ｋｇ−捕集材において捕集する
ことができた。
明する。 （実施例１）モール状の繊維素材をＰＥ（ポリエチレ
ン）袋に入れ窒素置換を行った後、電子線を２００ｋＧ
ｙ照射した。アクリロニトリル／メタクリル酸＝７０／
３０重量％の組成で、ジメチルスルホキシド中の混合モ
ノマーの濃度が５０％である様に調整し、窒素でバブル
した後の溶液中に、上記照射繊維素材を浸漬し、３−７
時間、４０℃でグラフト反応させた。得られたグラフト
物を３％塩酸ヒドロキシルアミンと、水−エタノール
（水／メタノール＝１／１）中で、１時間、８０℃で反
応（キレート形成基導入反応：アドキシム化反応）させ
て、金属捕集材を作成した。導入されたアドキシム基密
度は４−５ｍｍｏｌ／ｇであった。この捕集材を使用し
て海水中のウラン、バナジウムの捕集を行ったところ、
ウラン、バナジウムを２０日間で、それぞれ、１ｇ／Ｋ
ｇ−捕集材、１．５ｇ／Ｋｇ−捕集材において捕集する
ことができた。
【００１２】（実施例２）モール状の繊維素材をＰＥ
（ポリエチレン）袋に入れ窒素置換を行った後、電子線
を２００ｋＧｙ照射した。グリシジルメタクリレート／
アクリル酸＝７０／３０重量％の組成で、メタノール中
の混合モノマーの濃度が５０％であるように調整し、窒
素でバブルした後の溶液中に、上記照射繊維素材を浸漬
し、３−７時間、４０℃でグラフト反応させた。グリシ
ジルメタクリレートを導入したグラフト物を０．４２５
ｍｏｌのイミノジ酢酸と、水ージメチルスルホキシド
（水／ジメチルスルホキシド＝１／１）中で、８０℃で
一昼夜反応させた後、ジオール化（キレート形成基導入
反応：イミノジ酢酸反応）を行って、金属捕集材を作成
した。イミノジ酢酸基導入率は２０−２５％であった。
（ポリエチレン）袋に入れ窒素置換を行った後、電子線
を２００ｋＧｙ照射した。グリシジルメタクリレート／
アクリル酸＝７０／３０重量％の組成で、メタノール中
の混合モノマーの濃度が５０％であるように調整し、窒
素でバブルした後の溶液中に、上記照射繊維素材を浸漬
し、３−７時間、４０℃でグラフト反応させた。グリシ
ジルメタクリレートを導入したグラフト物を０．４２５
ｍｏｌのイミノジ酢酸と、水ージメチルスルホキシド
（水／ジメチルスルホキシド＝１／１）中で、８０℃で
一昼夜反応させた後、ジオール化（キレート形成基導入
反応：イミノジ酢酸反応）を行って、金属捕集材を作成
した。イミノジ酢酸基導入率は２０−２５％であった。
【００１３】得られた捕集材に金属イオン（コバルト）
を通液させると、官能基濃度の９０％まで処理液を漏ら
さず回収することができた。ウラン回収量もアミドキシ
ム基より劣るもののある程度回収することができた。
を通液させると、官能基濃度の９０％まで処理液を漏ら
さず回収することができた。ウラン回収量もアミドキシ
ム基より劣るもののある程度回収することができた。
【００１４】（実施例３）モール状の繊維素材をＰＥ
（ポリエチレン）袋に入れ窒素置換を行った後、電子線
を２００ｋＧｙ照射した。スチレンスルホン酸ナトリウ
ム／アクリル酸＝８０／２０重量％の組成で、メタノー
ル中の混合モノマーの濃度が５０％であるように調整
し、窒素でバブルした後の溶液中に、上記照射繊維素材
を浸漬し、１〜５時間、４０℃でグラフト反応させた。
スルホン酸基の導入率は２〜５ｍｍｏｌ／ｇであった。
坑水中のラジウムを効率よく捕集することができた。
（ポリエチレン）袋に入れ窒素置換を行った後、電子線
を２００ｋＧｙ照射した。スチレンスルホン酸ナトリウ
ム／アクリル酸＝８０／２０重量％の組成で、メタノー
ル中の混合モノマーの濃度が５０％であるように調整
し、窒素でバブルした後の溶液中に、上記照射繊維素材
を浸漬し、１〜５時間、４０℃でグラフト反応させた。
スルホン酸基の導入率は２〜５ｍｍｏｌ／ｇであった。
坑水中のラジウムを効率よく捕集することができた。
【００１５】
【発明の効果】実際の海域や河川、湖水中での使用にお
いて、特別な捕集材を収容する容器を用いなくとも、有
用金属の捕集や有害金属の除去が可能になる。モール状
の捕集材は任意の長さのものが作製できるため、捕集材
を収容する容器が必要なくなるため、捕集材の係留法が
簡素化され、安価になる。
いて、特別な捕集材を収容する容器を用いなくとも、有
用金属の捕集や有害金属の除去が可能になる。モール状
の捕集材は任意の長さのものが作製できるため、捕集材
を収容する容器が必要なくなるため、捕集材の係留法が
簡素化され、安価になる。
【図１】 モール状金属捕集材の外観図である。
１： 芯 ２： 放射状に編出された繊維基材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 30/96 Ｇ０１Ｎ 30/96 Ｂ (72)発明者 笠井 昇 群馬県高崎市綿貫町1233番地 日本原子力 研究所高崎研究所内 (72)発明者 瀬古 典明 群馬県高崎市綿貫町1233番地 日本原子力 研究所高崎研究所内 (72)発明者 須郷 高信 群馬県高崎市綿貫町1233番地 日本原子力 研究所高崎研究所内 (72)発明者 清水 隆夫 千葉県我孫子市我孫子1646番地 財団法人 電力中央研究所 我孫子研究所内 Ｆターム(参考） 4D025 AA09 AA10 AB21 AB22 AB39 BA08 BA25 4G066 AC11B AC11C AC13A AC13B BA16 CA45 DA07 EA20 FA07 FA33
Claims (3)
- 【請求項１】 芯を中心にして高分子繊維基材を放射状
に多段に編み出してモール状に整形した組み紐であっ
て、その繊維基材に重合性モノマーをグラフト重合して
形成されたグラフト側鎖にイオン交換基を導入した金属
捕集材。 - 【請求項２】 繊維基材がグラフト重合を施し安いポリ
エチレン、ポリプロピレンである請求項１記載の金属捕
集材。 - 【請求項３】 モール状に形成された高分子繊維基材に
放射線を照射した後、この照射繊維基材に重合性モノマ
ーをグラフト重合させて基材繊維にグラフト側鎖を形成
させ、このグラフト側鎖にイオン交換基を導入すること
により金属捕集材を作製する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000239437A JP2002045708A (ja) | 2000-08-08 | 2000-08-08 | モール状捕集材及びその作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000239437A JP2002045708A (ja) | 2000-08-08 | 2000-08-08 | モール状捕集材及びその作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002045708A true JP2002045708A (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=18730974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000239437A Pending JP2002045708A (ja) | 2000-08-08 | 2000-08-08 | モール状捕集材及びその作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002045708A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6586099B1 (en) | 1998-12-14 | 2003-07-01 | Japan Atomic Energy Research Institute | Collector of metals dissolved in sea water |
| JP2004097921A (ja) * | 2002-09-09 | 2004-04-02 | Japan Atom Energy Res Inst | グラフト重合法によるアミドキシム型捕集材の合成方法 |
| JP2004337749A (ja) * | 2003-05-16 | 2004-12-02 | Kankyo Joka Kenkyusho:Kk | ホウ素捕集材料及びその製造方法 |
| JP2005344047A (ja) * | 2004-06-04 | 2005-12-15 | Japan Atom Energy Res Inst | エマルショングラフト重合法とその生成物 |
| JP2006255515A (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Nippo Corporation:Kk | 重金属汚染土壌の浄化方法 |
| JP2008174849A (ja) * | 2007-01-16 | 2008-07-31 | Japan Exlan Co Ltd | イオン交換繊維およびその製造方法ならびにイオン交換繊維を利用した繊維構造物 |
| JP2008280615A (ja) * | 2008-06-20 | 2008-11-20 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 海水中金属の回収船および回収方法 |
| JP2012076707A (ja) * | 2010-10-05 | 2012-04-19 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 海水中金属の捕集材の係留装置 |
-
2000
- 2000-08-08 JP JP2000239437A patent/JP2002045708A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6863812B2 (en) | 1998-12-14 | 2005-03-08 | Japan Atomic Energy Research Institute | Collector for adsorptive recovery of dissolved metal from sea water |
| JP2004097921A (ja) * | 2002-09-09 | 2004-04-02 | Japan Atom Energy Res Inst | グラフト重合法によるアミドキシム型捕集材の合成方法 |
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| JP4670001B2 (ja) * | 2004-06-04 | 2011-04-13 | 独立行政法人 日本原子力研究開発機構 | エマルショングラフト重合法とその生成物 |
| JP2006255515A (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Nippo Corporation:Kk | 重金属汚染土壌の浄化方法 |
| JP2008174849A (ja) * | 2007-01-16 | 2008-07-31 | Japan Exlan Co Ltd | イオン交換繊維およびその製造方法ならびにイオン交換繊維を利用した繊維構造物 |
| JP2008280615A (ja) * | 2008-06-20 | 2008-11-20 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 海水中金属の回収船および回収方法 |
| JP2012076707A (ja) * | 2010-10-05 | 2012-04-19 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 海水中金属の捕集材の係留装置 |
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