JP2014028032A - 環境汚染物質拭き取り用シート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】吸着材12と親水性繊維と熱融着性接着剤とを有する吸収層13と、吸収層13の一方の面に設けられた第一の基材層14と、吸収層13の他方の面に設けられた第二の基材層15とを具備し、少なくとも第一の基材層14は透水性を有する、環境汚染物質拭き取り用シート10。
【選択図】図1
Description
また、洗浄により生じた環境汚染物質を含む廃水を処理する方法として、ゼオライトなどの吸着材に環境汚染物質を吸着させる方法が広く行われている。
例えば特許文献1には、環境汚染物質を含む液体中で環境汚染物質を吸着材に吸着させたり、環境汚染物質を含む液体を吸着材を含む濾過材(フィルタ)に通して環境汚染物質をトラップさせたりすることにより、環境汚染物質を含む液体から環境汚染物質を除去する技術が開示されている。
また、対象物に水をかけて洗浄する方法では、細部まで充分に洗浄できない場合もある。さらに、水をかけにくい場所では対象物を洗浄できないため、環境汚染物質を除去することが困難である。
本発明の環境汚染物質拭き取り用シートは、吸着材と親水性繊維と熱融着性接着剤とを有する吸収層と、吸収層の一方の面に設けられた第一の基材層と、吸収層の他方の面に設けられた第二の基材層とを具備する。
以下、本発明の環境汚染物質拭き取り用シートについて、図面を参照しながら具体的に説明する。
この例の環境汚染物質拭き取り用シート(以下、単に「拭き取り用シート」という場合がある。)10は、吸収層13と、吸収層13の一方の面に設けられた第一の基材層14と、吸収層13の他方の面に設けられた第二の基材層15とを具備する3層構造の積層シート状物である。
吸収層13は、シート状のマトリックス11と、該マトリックス11中に分散状態で保持されている吸着材12とを少なくとも有する。
マトリックス11は、親水性繊維と熱融着性接着剤とを少なくとも含む。
(吸着材)
拭き取り用シート10に使用される吸着材12としては、有機吸着材、無機吸着材など、環境中に存在する有害な環境汚染物質を吸着する作用を有するものであるが、無機吸着材が好適に使用される。
無機吸着材としては、吸着対象の汚染物質に応じて適宜選択できるが、例えば、ゼオライト、活性白土、大谷石、シリカ、アルミナ、モレキュラーシーブ、多孔性鉱物、非晶質水酸化鉄、プルシアンブルーなどが挙げられ、これらのうちの1種以上を使用できる。
吸着材12の形状は、粉状、顆粒状、ペレット状などである。
マトリックス11は、吸着材12を保持するものである。
マトリックス11は、原料繊維と熱融着性接着剤とを含み、原料繊維は少なくとも親水性繊維を含んでいる。
以下、マトリックス11を構成する原料繊維および熱融着性接着剤等について説明する。
原料繊維は、少なくとも親水性繊維を含んでいる。「親水性繊維」とは、親水性を呈する材料よりなる繊維であり、繊維表面が水によって濡れる性質を有することにより繊維間に水を保持してその繊維の集合体は吸水性を示す。
ところで、環境汚染物質が放射性セシウムである場合、放射性セシウムは水が存在すると水に溶解してセシウムイオンとなり、吸着材12に良好に吸着される。従って、詳しくは後述するが、本発明の拭き取り用シート10を用いて対象物を拭いて、対象物に付着した環境汚染物質を掻き取って除去する際には、予め拭き取り用シート10を水で湿らしたり、対象物を少量の水で濡らしたりして、環境汚染物質を含む液体の形態で拭き取り用シート10の吸収層13に吸収されるようにすることが好ましい。
マトリックス11は親水性繊維を含むので、環境汚染物質を含む液体を充分に吸収、保持できる。
親水性有機繊維としては、製紙用木材パルプ(針葉樹および/または広葉樹木材より調製される化学パルプや機械パルプなど。)、古紙パルプ、リンター、麻、綿、ケナフなどより調製される非木材植物繊維などの天然セルロース繊維や、レーヨンなどの合成繊維、SAF(スーパーアブソーベントファイバー)などが挙げられる。これらのなかでは、工業的に利用しやすい点から、天然セルロース繊維が好ましい。天然セルロース繊維としては、乾燥されたパルプシートの状態で供給され、乾燥状態で機械的に粉砕、解繊されたものが好ましい。これら親水性有機繊維は1種以上を使用できる。
なお、SAFは、超高吸水性樹脂SAP(スーパーアブソーベントポリマー)を繊維状にしたもので、吸水性の高い不織布を得るために用いられる。超高吸水性樹脂としては、ポリアクリル酸ナトリウムなどの膨潤性の高分子電解質材料が知られている。
本発明においては、上記の親水性有機繊維に加えてSAP粒子を併用することもできる。
疎水性繊維としては、不織布等の製造に一般に用いられる疎水性有機繊維を使用でき、具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系繊維、ポリエステル繊維などが挙げられる。これら疎水性有機繊維は1種以上を使用できる。
また、疎水性繊維の繊維長は、不織布等の製造方法などに応じて、適宜設定できる。
マトリックス11は、原料繊維とともに、加熱によりその少なくとも一部が溶融して接着性を発揮する、熱融着性接着剤を含む。熱融着性接着剤を原料繊維とともに用いてウェブを形成した場合、該ウェブを熱処理(サーマルボンド法)することにより、熱融着性接着剤の少なくとも一部が溶融して接着作用を奏し、原料繊維同士が結合した安定なシート形態のマトリックス11を製造できる。
熱融着性繊維には、繊維全体が溶融して接着剤として作用するものと、繊維の一部のみが溶融して接着剤として作用するものとがあり、これらの1種以上を使用できる。熱融着性繊維の材質としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリアミドおよびポリエステルよりなる群より選ばれる1種以上が挙げられる。繊維全体が溶融して接着剤として作用する熱融着性繊維は、好ましくはこれらのうちの1種または2種以上の混合物を用いて繊維全体が形成され、繊維の一部のみが溶融して接着剤として作用する熱融着性繊維は、好ましくはこれらのうちの1種または2種以上の混合物を用いて、溶融する部分と溶融しない部分とがそれぞれ形成される。
熱融着性繊維の繊維長は、不織布等の製造方法などにより、適宜設定できる。
以下、マトリックス11が不織布である場合を例にとり、その製造方法の一例について説明する。
不織布の一般的な製造工程としては、原料繊維からウェブを形成するウェブ形成工程と、ウェブ中の原料繊維を結合させる繊維結合工程とを有する方法がある。そして、不織布の形態としては、例えばウェブ形成工程の違いに基いて、乾式不織布、湿式不織布、スパンボンド不織布などがある。これらの不織布のうち、有機多孔質材料としては、乾式不織布が好ましい。
繊維結合工程として熱風処理を採用することにより、エアレイド法により形成された低いかさ密度、繊維間の大きな空隙を維持しつつ、原料繊維を結合させることができる。このようなエアレイド不織布は、環境汚染物質を含む液体を充分に吸収、保持できる。
本明細書において、原料繊維の繊維長は、任意に選択した50本以上の繊維をサンプルとし、これらについて電子顕微鏡観察により測定した長さの平均値である。
このような方法によれば、原料繊維からなるエアレイド不織布中に、吸着材12を分散性よく固定できる。しかも、吸着材12の表面が熱融着性接着剤によって過度には被覆されないため、吸着材12の吸着性能が良好に維持される。
吸収層13は、マトリックス11および吸着材12のみで構成されていてもよいし、マトリックス11および吸着材12以外の成分(他の成分)を有していてもよい。
他の成分としては、例えば、濡れ性付与や起泡防止などの目的で使用される界面活性剤等の各種助剤などが挙げられる。
第一の基材層14は、吸収層13の一方の面に設けられた層であり、透水性を有する。 また、詳しくは後述するが、拭き取り用シート10を用いて対象物を拭いて、対象物に付着した環境汚染物質を掻き取って除去する際に、第一の基材層14は、対象物と接する面となる。
そのため、対象物と接する面となる第一の基材層14としては、非水溶性であり、透水性を有する(すなわち、水などの液体が浸み通ることが可能な)ものが用いられるが、そのなかでも特に、強度に優れる薄手のシートが好適に用いられる。
第一の基材層14としては、上述した中でもエアレイド不織布が好ましい。第一の基材層14がエアレイド不織布であれば、該エアレイド不織布を構成する繊維の末端がエアレイド不織布の表面から突出しているため、環境汚染物質を掻き取る効果が高い。
エアレイド不織布の製造方法としては、マトリックス11の説明において先に説明した方法が挙げられる。
第一の基材層14は、熱融着性接着剤などにより吸収層13に接着される。
第二の基材層15は、吸収層13の他方の面に設けられた層である。
第二の基材層15は、透水性を有していてもよいし、有していなくてもよい。
第二の基材層15は、熱融着性接着剤などにより吸収層13に接着される。
第二の基材層15が透水性を有する場合、透水性を有する基材層としては、第一の基材層14の説明において先に例示したシートが挙げられる。中でもエアレイド不織布が好ましい。
第二の基材層15は、第一の基材層14と同じ種類の繊維で構成されていてもよいし、繊維の種類や繊維径を第一の基材層14と変えてもよい。
上述したように、特に環境汚染物質が放射性セシウムである場合は、環境汚染物質を含む液体の形態で拭き取り用シート10の吸収層13に吸収されるようにすることが好ましいが、このような場合は、第一の基材層14側から吸い込まれた環境汚染物質を含む液体が、反対側、すなわち第二の基材層15側から染み出てくる懸念がある。
しかし、第二の基材層15が非透水性であれば、環境汚染物質を含む液体が第二の基材層15側から染み出てくるのを防止できるので、第二の基材層15側を手で持てば、環境汚染物質を含む液体が手に触れることを防げる。
次に、吸収層13を構成するマトリックス11としてエアレイド不織布を採用した場合を例に挙げて、図1の構成の拭き取り用シート10の製造方法を具体的に説明する。
まず、第一の基材層14として使用されるシートを用意し、これをコンベアに装着されて走行するメッシュ状無端ベルト上に繰り出し、その上にPE粉体などからなる熱融着性接着剤を散布する。そして、エアレイド法のウェブフォーミング機を用いて、機械的に解繊された原料繊維(親水性繊維と、必要に応じて疎水繊維)と吸着材12と熱融着性接着剤との混合物をメッシュ状無端ベルト側に吸気流の作用により下降させ、第一の基材層14上に落下堆積させる。これにより、第一の基材層14上に、原料繊維と吸着材12と熱融着性接着剤の混合物からなるエアレイドウェブが形成される。
その後、エアレイドウェブ上にPE粉体などからなる熱融着性接着剤を散布してから、第二の基材層15として使用されるシートを積層し、エアレイドウェブの一方の面に第一の基材層14が、他方の面に第二の基材層15が設けられた3層構造の積層ウェブを得る。
また、3層構造の積層ウェブを得る際には、第一の基材層14と第二の基材層15とを入れ替えてもよい。
拭き取り用シート10は、外壁やサッシなどの対象物に付着した環境汚染物質(例えば、放射性セシウム、放射性ストロンチウムなどの放射性物質、重金属類など。)を拭き取って、対象物から除去する拭き取り用シートとして使用されるものである。
拭き取り用シート10を用いて環境汚染物質を除去する方法としては、拭き取り用シート10の第二の基材層15側を手で持ち、第一の基材層14の面で環境汚染物質が付着した対象物を拭く。これにより、対象物に付着した環境汚染物質が第一の基材層14により掻き取られ、吸収層13に移動して、吸収層13中の吸着材12に吸着し、対象物から除去される。
一方、第二の基材層15が透水性を有していなければ、環境汚染物質を含む液体が第二の基材層15側から染み出てくるのを防止できるので、第二の基材層15側を手で持てば、環境汚染物質を含む液体が手に触れることを防げる。
環境汚染物質を吸着した吸着材12を含む環境汚染物質拭き取り用シート10、すなわち使用済みの拭き取り用シート10は、回収され、焼却などの加熱処理を経て、最終的に地中に埋没されるなどして処分される。
特に、吸着材12としてケイ素を含有する無機吸着材を用いれば、加熱処理により溶融する。その後、冷却することでケイ素を含有する無機吸着材がアモルファス状態(ガラス状態)で固化する。これにより、ケイ素を含有する無機吸着材に吸着した環境汚染物質はアモルファス状態の固化物に取り込まれ、環境中に再度放出されることがない。一方、加熱処理により、マトリックス11(すなわち、親水性繊維と熱融着性接着剤など)、第一の基材層14、および第二の基材層15は焼失する。
また、本発明であれば、拭き取り用シートで対象物を拭くので、対象物に水をかけて洗浄する方法に比べて、対象物の細部まで充分に拭き取ることができる。しかも、本発明の環境汚染物質拭き取り用シートであれば、水をかけにくい場所にも使用できる。
よって、本発明の環境汚染物質拭き取り用シートは、細部や水をかけにくい場所でも対象物に付着した環境汚染物質を除去でき、しかも除去後の処理が簡便である。
11 マトリックス
12 吸着材
13 吸収層
14 第一の基材層
15 第二の基材層
Claims (1)
- 吸着材と親水性繊維と熱融着性接着剤とを有する吸収層と、吸収層の一方の面に設けられた第一の基材層と、吸収層の他方の面に設けられた第二の基材層とを具備し、
少なくとも第一の基材層は透水性を有する、環境汚染物質拭き取り用シート。
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