JPS63135432A - 比重差の大きい繊維状イオン交換体を製造する方法 - 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］ 本発明は原子力、医療、電子および精密工業用水の精製
、工業廃水の有害および有用な溶存イオンとコロイド状
物質の吸着と濾過精製を同時に行なう目的に利用される
。

［従来の技術］ 従来、水処理設備においては、粒状イオン交換樹脂等で
溶存イオンが除去される。しかし、解離度の低い化合物
や、コロイド状無ｍ微粒子の除去機能を持たないため、
濾過膜や消過床を組合わせる必要があり、処理能力およ
び経済的にも問題がある。これらの問題を克思するため
、粉末イオン交換床等の応用があるが、多量のイオン交
換樹脂を必要としたり、流動抵抗が大きい事や再生操作
時に陰イオンと陽イオン交換樹脂の分離性が悪いなど前
記の課題を克服する事が困難であった。

［発明が解決しようとする開題点］ 本発明によって、溶存イオンを吸着除去すると同時に、
コロイド状微粒子を除去することを可能にし、処理水の
流動抵抗が少なく効率良く精製することが出来る。比重
の異なった材質の繊維に、陰イオン交換基と陽イオン交
換基をそれぞれ導入することにより、従来樹脂よりも比
重差を大きく出来るため、仕置性に優れた長所を持つ、
また官能基は基材の主鎖でなくグラフト鎖のみに導入さ
れるため、架橋構造が不用であり、ＦＡ棄処理する際に
燃焼しやすい特性を有し、水処理技術による問題点が解
決される。

Ｌ問題点を解決するための手段］ 本発明により前記問題点を解決する手段を検討した結果
、以下の手段によって達成できる事が判明した。

すなわち、繊維状基材に電離状放射線を照射した後、イ
オン交換能を有する重合性単量体と接触させることによ
り、あるいは繊維状基材と該重合性単量体を同時に電離
性放射線を照射し、グラフト重合性、ＩＬｌ帷状イオン
交換体を用いることにより、水溶液中の溶存イオンとコ
ロイド状微粒子を同時に除去精製することによって極め
て効果的に課題が達成されることが判明しな。

以下に本発明について、更に具体的に詳細な説明を行う
。

本発明を実施するにあたって、使用される繊維基材とし
ては、放射性照射により、イオン交換能を有するか、又
はイオン交換基に変換し得る官能基を有する重合性単量
体をグラフト重合し得るものであれば材−質を間うもの
ではないが、・例えばポリオレフィン、オレフィンとハ
ロゲン化オレフィン共重合体および活性炭素繊維などが
用いられる。

本発明に使用されるイオン交換能を有する重合性単量体
としては、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、ア
クリル酸、メタクリル酸、パラビニルフェノール、フル
オロビニルスルホン酸、フルオロビニルカルボン酸、メ
タクリル酸グリシジル、ビニルピリジン、クロルメチル
スチレン等である。

本発明のグラフト重合に際して用いる電離性放射線源と
しては、α線、β線、γ線、加速電子線、Ｘ線などであ
るが、実用的には電子線またはγ線が好ましい。

本発明のグラフト重合方法としては、基材と重合性単量
体とを共存下に放射線を照射する同時照射グラフト重合
法、または基材のみをあらかじめ放射線を照射したのち
、これを重合性単量体と接触させる前照射グラフト重合
法のいずれでも可能である。

［実　施　例コ 以下、実施例により本発明の構成および効果を具体的に
述べるが、いずれも本発明を限定するものではない。

実施例　１ 直径が４０μφ、長さ１０１０１のアフロン製カット繊
維に電子加速器（加速電圧１．５ＨｅＪ電子線電流１　
ｍ　Ａ　）を用いて、窒素雰囲気下で１００にＧｙ）を
照射した後、あらかじめ溶液中の酸素濃度を０．１ｐｐ
ｉ以下にしたスチレン単量体液に浸漬して４０゛Ｃで４
時間反応させ、アセトンで充分洗浄し、乾燥させた。こ
れにより、グラフト率７０％を得た。このクラフト繊維
を濃硫酸９０％のＤＭＦ溶液中で４０°Ｃ５３０分間ス
ルホン化することにより、４．２１ｅＱ／　Ｈの陽イオ
ン交換繊維を得た。

他方、直径４０ノ１φ、長さ１０市のポリプロピレン製
カッ１へ繊維に上記と同様１００ＫＧｙ照射した後、ク
ロルメチルスチレン単量体液に５０℃で６時間反応させ
た結果１２０％のグラフト率を得た。このグラフト繊維
をトリメチルアミン１０？≦ＤＭＦ溶液、５０℃で２時
間１．４級アンモニウム化を行なった結果、４．５ｎｅ
ｑ／　ｇの陰イオン交換ｗａ維を得た。

得られた陽イオン交換繊維と陰イオン交換繊維を１ｇづ
つを３０ｍｍφガラスカラムに入れ、水中で撹拌し、自
然沈降させ、１０ｈｇで圧縮充填したのち、２ミリモル
の食塩と２×１０４個／ｍｌの微粒子濃度の原液１１を
流通させた一過液の電気伝導度は０．４μｓ／ａｓ−で
あり、微粒子除去率は９９％であった。

比較のため、ダイヤイオン５ＫＩＡとＳＡ１０Ａを１ｇ
づつを用いて、上記と同様な濾過試験を行なった結果濾
過液の電気伝導度は６μＢ／■“であり、微粒子除去率
は２０％であった。

実施例　２ 直径４０μφ、長さ１０ｍのポリエチレン製カット撚糸
にコバルト６０のγ線をＩ　Ｘ１０５ｒｅｄ　／ｈｒの
線量率で冷却しながら１０時間照射した後、あらかじめ
溶液中の酸素濃度を０．１ｐｐｉ以下にした５０％アク
リル酸水溶液に浸漬して、２５℃で４時間反応させ８０
％のグラフト率を得た。この樹脂のイオン交換容量は７
．５ｎｅｑ／ｇであった。

この樹脂を３０１φのガラスカラムに実施例１と同様に
２ｇを充填し、２ミリモルの硝酸コバルトと２　Ｘ　１
０’個／　ｍｌの微粒子濃度の原液１１を７０秒流通さ
れた濾過液を分析した結果、コバルトイオンの流出は０
．１ｐｐｎ以下であり、微粒子の除去率は９９．５％で
あった。

比較のため、パウデックスを２ｇ、上記と同様に濾過試
験を行なった結果、流動抵抗が大きく、１１を処理する
ために１５分間を要した。

濾過液の分析結果、沢過液２００　ａｌｌからコバルト
イオンの流出員が徐々に増加し、６００　ｍｌの濾過に
よりブレークポイントを確認した。

他方、両イオン交換樹脂を風乾したのち、２００メツシ
ユのステンレス金網上に乗せて、アルコールランプで燃
焼試験を行なった結果、実施例２の樹脂は赤色炎を上げ
て燃焼したのに比べ比較例の樹脂は多量の黒炭を上げ溶
隔収縮し、不完全燃焼をして炭化し、一部は液化して床
面に落下した。

［発明の効果］ 本発明により、従来困難とされて来た。イオンと微粒子
の同時効率除去が可能になるとともに、使用済、廃樹脂
の焼却減容が可能になり、原子力、医療、精密工業用水
の精製、有効利用に多大な貢献が可能になった。

一−−□ 代　理　人　　弁理士　　湯　浅　恭　三−、ユ浸手続
補正書（方式） ％式％ ３補正をする者 事件との関係　　出　願　人 住所 名°祢　（φ０’？Ｊ　　日本原子力研究所４、代理人 ５、補正命令の日付　　昭和６２年　２月ｚｙ日（発送
日）６、補正の対象 委・細状 タイプした陛押書 ７補正の内容

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）繊維状に加工された基材にイオン交換能を導入す
   る方法。
2. （２）繊維状基材に電離性放射能を照射した後、イオン
   交換能を有する重合性単量体またはイオン交換基に変換
   し得る官能基を有する重合性単量体と接触させることに
   より、あるいは繊維状基材と該重合性単量体と同時に電
   離性放射線を照射し、グラフト重合することにより、繊
   維状イオン交換体を製造する方法。
3. （３）繊維状基材が紡糸された長繊維およびこの加工品
   、短繊維の集合体の撚糸およびこの加工品、中空糸およ
   び多孔性中空糸、およびこれらの切断短体から選択され
   る特許請求の範囲第２項記載の方法。
4. （４）溶液中の溶存イオンを吸着除去すると同時に、該
   液中に分散するコロイド状物質を除去することが可能な
   特許請求の範囲第２項記載の方法。