JP2015099140A - 放射性物質回収シート及び海水浄化材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】極細繊維の不織布と、ゼオライト粒子と、不織布を形成する繊維の外側でゼオライト粒子を固定するバインダ樹脂とを含み、バインダ樹脂は不織布の通水性を維持するための内部空隙を閉塞しないように存在している放射性物質回収シートである。
【選択図】図1
Description
[実施例1]
水溶性熱可塑性PVA系樹脂を海成分に用い、イソフタル酸変性度6モル%のPETを島成分とし、繊維1本あたりの島数が25島で、海成分/島成分が25/75(重量比)となるような溶融複合紡糸用口金を用い、260℃で海島型のフィラメントを口金より吐出した。そして、紡糸速度が3700m/minとなるようにエジェクター圧力を調整し、平均繊度2.1デシテックスの海島型長繊維をネット上に捕集した。そしてネット上に捕集された海島型長繊維を表面温度42℃の金属ロールで軽く押さえることにより表面の毛羽立ちを抑えてネットから剥離し、さらに、表面温度75℃の格子柄の金属ロールとバックロールとの間を通過させて熱プレスすることにより、表面の極細繊維が仮融着した目付31g/m2の長繊維ウェブを得た。
5×5mmに切り出した放射性物質回収シートを10ppmの塩化ストロンチウム水溶液、または0.01ppmの塩化ストロンチウム水溶液に浸漬した。そして、平衡吸着量に達するまでの時間、及び、そのときのストロンチウムイオン濃度を測定した。そして、不織布の体積1cm3あたりに吸着されたストロンチウムイオンの量を算出した。なお、吸着されたストロンチウムイオン濃度は誘電結合プラズマ発光分光分析器を用いて測定した。
上記「塩化ストロンチウム水溶液中のストロンチウムイオンの回収評価」において、10ppmの塩化ストロンチウム水溶液を調製する際に、真水に塩化ストロンチウムを溶解する代わりに、瀬戸内海で採取した海水に塩化ストロンチウムを溶解した以外は同様にして、10ppmの塩化ストロンチウム(海)水溶液を調製した。そして、この塩化ストロンチウム(海)水溶液を用いた以外は同様にして、平衡吸着量に達するまでの時間、及び、そのときのストロンチウム濃度を測定した。そして、不織布の体積1cm3あたりに吸着されたセシウムイオンの量を算出した。その結果、真水を用いたときとほぼ同様に、約24時間で平衡吸着量に達し、そのときの不織布1cm3あたりに吸着されたストロンチウムイオン量は、36.7μg/cm3であった。
5×5mmに切り出した放射性物質回収シートを10ppmの塩化セシウム水溶液、または0.01ppmの塩化セシウム水溶液に浸漬した。そして、平衡吸着量に達するまでの時間、及び、そのときのセシウムイオン濃度を測定した。そして、不織布の体積1cm3あたりに吸着されたセシウムイオンの量を算出した。なお、吸着されたセシウムイオン濃度は誘電結合プラズマ発光分光分析器を用いて測定した。
上記「塩化セシウム水溶液中のセシウムイオンの回収評価」において、10ppmの塩化セシウム水溶液を調製する際に、真水に塩化セシウムを溶解する代わりに、瀬戸内海で採取した海水に塩化セシウムを溶解した以外は同様にして、10ppmの塩化セシウム(海)水溶液を調製した。そして、この塩化セシウム(海)水溶液を用いた以外は同様にして、平衡吸着量に達するまでの時間、及び、そのときのセシウムイオン濃度を測定した。そして、不織布の体積1cm3あたりに吸着されたセシウムイオンの量を算出した。その結果、真水を用いたときとほぼ同様に、約24時間で平衡吸着量に達し、そのときの不織布1cm3あたりに吸着されたセシウムイオン量は、35μg/cm3であった。
5×5mmに切り出した放射性物質回収シートの所定量の断片を円筒状のカラムに充填した。なお、放射性物質回収シートの総量は単位時間あたりに汚染水がシートに接触する時間の逆数で表される空間速度(SV)がSV=6になるような量に調整した。そして、カラムに、福島県から入手した全β線量で367Bq/Lの放射性物質(主に放射性ストロンチウムに由来)とγ線量で270Bq/Lの放射性セシウム(セシウム134とセシウム137に由来)を含む汚染水を7時間連続通水した。7時間連続通水後の処理水の放射能は、全β線量が18Bq/Lであり、放射性セシウム由来のγ線量が10Bq/L以下であった。
たて15cm、幅2.7cm、厚さ4mmのゴム板の表面を240番のサンドペーパーでバフ掛けし、表面を十分に粗くした。溶剤系の接着剤(US−44)と架橋剤(ディスモジュールRE)の100:5の混合液を、ゴム板の粗面及びたて(シート長さ方向)25cm、幅2.5cmに切り出した放射性物質回収シートの片面のそれぞれに12cmの長さにガラス棒で塗布し、100℃の乾燥機中で4分間乾燥した。その後、ゴム板と試験片の接着剤塗布部分同士を貼り合わせ、プレスローラーで圧着し、20℃で24時間キュアリングした。蒸留水に10分浸漬した後に、ゴム板と試験片の端をそれぞれチャックで挟み、引張試験機で引張速度50mm/分で剥離した。得られた応力−ひずみ曲線(SS曲線)の平坦部分から湿潤時の平均剥離強力を求めた。結果は、試験片3個の平均値で表した。
NIKE法G77に準じて、たて7.6cm、幅15cmの試験片に7.62cmの切込みを入れ、INSTRON5565のエアーチャックにチャック間隔が75mmとなるように上下を挟んだ。そして、引張速度300mm/minで上下に引っ張り、試験片12mm毎の間隔で最高値(kg)を読み取り、5つの測定値の平均を算出した。結果は、試験片3個の平均値で表した。
ポリウレタンエマルジョンに、ゼオライト粒子/ポリウレタン固形分=1/3の質量比でゼオライト粒子を分散させる代わりに、同量のポリウレタンエマルジョンにゼオライト粒子/ポリウレタン固形分=10/3の質量比になるようにゼオライト粒子を分散させた以外は実施例1と同様の工程及び条件により、放射性物質回収シートを得た。そして、得られた放射性物質回収シートを実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
130℃における熱水膨潤率が9質量%である水乳化性ポリウレタンのエマルジョン代わりに、130℃の熱水に対する膨潤度が2質量%である溶剤系ポリウレタンに代えた以外は実施例1と同様の工程及び条件により、放射性物質回収シートを得た。なお、溶剤系ポリウレタンは、ハードセグメントが4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートとエチレングリコールの反応物からなり、ソフトセグメントが主としてポリヘキサメチレンカーボネートジオールからなり、イソシアネート含有割合が、元素分析での窒素の質量%として3.4%の樹脂であった。そして、得られた放射性物質回収シートを実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
実施例1において、平均繊度3.5デシテックスのPET長繊維をネット上に捕集し、見かけ密度の0.06g/cm3の不織布を得た。実施例1の平均繊度0.1デシテックスの極細繊維の不織布に代えて、この不織布を用いた以外は実施例1と同様にして、放射性物質回収シートを得た。そして、得られた放射性物質回収シートを実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
2 ゼオライト粒子
3 バインダ樹脂
4 内部空隙
5 不織布
10 放射性物質回収シート
20 放射性物質回収シート
Claims (10)
- 平均繊度1デシテックス以下の極細繊維の不織布と、ゼオライト粒子と、前記不織布を形成する繊維の外側で前記ゼオライト粒子を固定するバインダ樹脂とを含み、
前記バインダ樹脂は前記不織布の通水性を維持するための内部空隙を閉塞しないように存在していることを特徴とする放射性物質回収シート。 - 前記不織布と前記バインダ樹脂との合計量100質量部に対する前記ゼオライト粒子の量が0.01〜50質量部である請求項1に記載の放射性物質回収シート。
- 前記ゼオライト粒子の平均粒子径が0.001〜10μmである請求項1または2に記載の放射性物質回収シート。
- フェロシアン化物及びフェリシアン化物からなる群から選ばれる少なくとも1種のセシウム結合性化合物をさらに含み、前記セシウム結合性化合物は前記バインダ樹脂で前記不織布を形成する繊維の外側で固定されている請求項1に記載の放射性物質回収シート。
- 前記バインダ樹脂は130℃の熱水に対する膨潤度が0.3〜300%である請求項1〜4の何れか1項に記載の放射性物質回収シート。
- 前記バインダ樹脂は、架橋構造を形成している請求項5に記載の放射性物質回収シート。
- 前記繊維が、ポリエステル系樹脂及びポリアミド系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種からなる繊維を含む請求項1〜6の何れか1項に記載の放射性物質回収シート。
- 前記不織布の見かけ密度が0.05〜1.2g/cm3である請求項1〜7の何れか1項に記載の放射性物質回収シート。
- 前記極細繊維は繊維束を形成しており、
前記繊維束の内部に前記バインダ樹脂が含浸している請求項1〜8の何れか1項に記載の放射性物質回収シート。 - 放射性物質を含有する海水から放射性物質を回収除去するための海水浄化材であり、請求項1〜9の何れか1項に記載の放射性物質回収シートを含むことを特徴とする海水浄化材。
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