JPS6133602B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は親油性を有する熱可塑性樹脂からなる
粒状の油吸着材に関する。さらに詳細には、油水
混合物から過処理により油分を除去するために
特に適した通水性と吸油性に優れた充填材として
有用な粒状油吸着材に関する。 近年、油による海、河川等の環境汚染問題が重
要になつているが、その他にも工場、ホテル、ガ
ソリンスタンドなどから排出される廃水中の油分
も次第に問題が大きくなりつつあり除去処理の必
要性が増加している。 この様な油による環境汚染に対して有効な各種
の処理材がすでに数多く開発されて実用化されて
いる。親油性の合成樹脂よりなるものだけみて
も、パルプ状、粒状、塊状、ストランド状、マツ
ト状など種々の形状で使用に供されている。 これらの中で被処理水を通水し過して油を吸
着除去する為の通水処理装置の充填材（以下、
過材と呼ぶ。）の形状についてみたとき、マツト
状物は通水性が劣り、好ましくない。又パルプ状
物は、水路（いわゆる「チヤンネルリング」、以
下この用語による。）ができ易く吸油効率が劣
り、これを防ぐため圧縮充填してから使用する
と、今度は通水性が低下するなどして大量処理用
の過材としては、使い難い。 こうした観点からみると大量処理を目的とする
過材としてはある一定形状と、ある範囲の寸法
を有する粒状又は小塊状物が好ましい。 このような粒状又は小塊状物として従来提案さ
れているものには、油吸着材を角形に細断したも
の、ストランド状に押出した親油性を有するポリ
マーをペレツト状に切断したもの、親油性の発泡
体などを切削してノコ屑状にしたもの、シート、
フイルムあるいは繊維状物を粉砕機に入れ適当な
大きさに粉砕したものなどが知られている。又、
できるだけ繊維状物の表面積を有効にするため、
繊維を短繊維にカツトして水中で撹拌して絡ませ
毛玉状にしたものなどが提案されている。これら
の従来の知見と本発明者らの検討を総合すれば、
本発明の目的である吸油性とともに優れた通水性
を有する過材に適した構造としては、次のもの
が最適である。 すなわち、第一に全体としての大きな表面積を
確保するために単なる親油性樹脂やその発泡体の
破砕物などは不適当で、繊維又は、フイブリル化
した繊維状物を用いることが有効である。 第二は、通水性を得るための空隙を確保するた
め、充填時の見掛け密度が一定範囲になる様な粒
状又は小塊状であることが必要である。 その一つの方法として、フイブリル化した微細
繊維状物（いわいる合成パルプ状物）を一旦湿式
抄造して不織シートとし、これを熱処理して一部
の繊維を融着せしめたのち、これをサイコロ状に
細断してフイブリル化繊維からなる粒状の油吸着
材を得ることが提案されている。（特開昭50−
1985）この吸着材は、過材として用いた時確か
に通水性を改良するが、実用可能な処理量は線速
度が数ｍ／分ないし20〜30ｍ／分の範囲であり、
50ｍ／分ないし300ｍ／分といつた大量処理は不
可能である。 もう一つの提案としては、繊維状物を原料と
し、これを粉砕機中で粉砕しながら、発生する摩
擦熱によつて、一部を溶融しつつ粒状化した不定
形の粒状油吸着材があげられる（実公昭47−
31075、特開昭52−101683）。 このものの構造は、中心部に溶融した樹脂塊部
分があり、その週辺に繊維状のいわゆるヒゲを保
有している構造なので目的に近い性能が得られ
る。しかし、このいわゆる溶融粒状化法による粒
状物は、吸油性と通水性を兼ね備える点で、前記
の不織シートの細断品よりは優れているが、一方
で製造時に粉砕機を用いるので必然的に粒径の小
さいものもしくは微粉末の発生を避けられず、実
際に使用するためには微粉末を篩分けする必要が
生じたり、塵埃による二次公害を心配する必要が
生じる。また、この構造物は、中心部が溶融塊で
あるため実質的な吸油性能を有さず、吸油性はも
つぱら周辺の繊維状物に依存している。この点、
吸着材の単位重量当りの吸油性が悪い。 この様な事情から、本発明者らは、通水処理に
於いてチヤンネリングを起さずかつより高能率は
油着材を得るべく鋭意検討を行つた結果、本発明
を完成するに至つたものである。 本発明は、親油性を有する熱可塑性樹脂からな
るフイブリル化したネツト状物の積層体を細断し
てなる粒状体であつて、その細断を、剪断方式の
裁断機を用いて押切ることにより、当該粒状体の
切断面が、実質的に剥離せずに切断時の形状を保
ち、かつその粒状体の集合物の見掛け密度が0.05
〜0.10ｇ/cm³であることを特徴とする通水性及び
吸油性に優れた粒状油吸着材を提供するにある。 本発明における親油性の合成樹脂としては、ア
イソタクチツクポリプロピレン、プロピレン−エ
チレンブロツク共重合体、プロピレン−エチレン
ランダム共重合体などのプロピレン系ポリマー、
高圧ポリエチレン、中低圧ポリエチレンなどにポ
リエチレン類、エチレン−酢ビコポリマー、ポリ
スチレン系ポリマー、ポリエステル系ポリマーな
ど実質的に親油性を有する熱可塑性樹脂の一種又
はこれらの混合物が用いられる。 本発明で用いるフイブリル化したネツト状物と
しては、上記の熱可塑性樹脂を一旦、テープ又は
フイルム状に押出し加工したのち延伸し、これを
ニードルドラムにより機械的に解繊して得たフイ
ブリル化ネツト状物や、機械によらず超音波衝撃
などにより解繊してネツト化したものなどが用い
られる。その他に好適に用いられるものは、親油
性の熱可塑性樹脂をフレオン、ペンタン、ブタン
などの揮発性化合物または、アゾジカルボンアミ
ド、重炭酸ソーダの如きいわゆる化学発泡剤など
と混合し、押出機より押出して得られるフイブリ
ル化ネツト状物、いわゆる発泡解繊法によるネツ
ト状物がある。このものは、安価に製造される
上、フイブリル化の程度も高く、表面積が大で油
吸着材として都合がよい。いずれにせよ繊維群が
ネツト状に連なり合つてこれを細断したときに、
粒状体の個別の各個体から単繊維の抜け落ちなど
がなく、かつ微細繊維いわゆるフイブリルが存在
し、刃物による裁断などによる裁断面において圧
着され比較的大きな耐剥離力を生じるような構造
であることが重要である。この切断面に比較的大
きな耐剥離力を生じる要因として、本発明におい
てはフイブリル繊維間の絡み合いが存在し、圧着
面積を大きくすると共に、フイブリル繊維間の絡
み合い自体も、実質的な粒状形状を保つ上で有効
に働いているものと推測される。 本発明の粒状油吸着材は、上記の熱可塑性樹脂
からなるフイブリル化したネツト状物を複数枚積
層した積層体を得て、これを剪断方式の裁断機に
よつて適当な寸法に細断することにより得られる
ものである。その際のフイブリル繊維間の圧着に
よつて実質的に切断面の積層体の剥離が防止さ
れ、細断時の形状を保たれるような粒状体が得ら
れる。本発明に係る吸油材はヒートカツター等に
より融着させつつ切断する方法によるものよりも
吸油性能が顕著に向上する。この細断した粒状体
の寸法については、見掛け密度が0.05〜0.10ｇ/
cm³となる限り特に限定されず、積層枚数、裁断機
の回転速度等を変更すれば広範囲の寸法のものを
得ることができる。従つてフイブリル化したネツ
ト状物の積層枚数は本発明においては限定されな
い。一般には、積層枚数の少ないものから得た粒
状体は、吸油性に優れる半面、通水性に劣るの
で、通常の油水混合液には２〜７m/mの厚さに
積層したものが好適である。また寸法についても
上述の通り、単なるマツト状でない限り、特に限
定されないが、通常の油水混合液には２m/m角
ないし20m/m角の範囲が好ましく、特に取扱い
上の便宜からは３m/m角ないし７m/m角の範囲
が好適である。 積層体の細断に用いる裁断機は、ギロチン式カ
ツター、シユレツダーなどが用いられる。しかし
裁断の際、刃物に熱を加える方法や高周波カツタ
ー等を用いることは本発明の効果を生じないので
不適当である。即ち、加熱された裁断面はいわゆ
るヒートシール状態となり、フイブリル繊維が融
着して、吸油性能低下の原因となるだけでなく、
後述するようにブレンダー処理等により粒状体の
フイブリル繊維をほぐして見掛け密度を微調整す
ることが不可能になる。見掛け密度の調整は、細
断時に刃物の切れ味を調節して、フイブリル繊維
の絡み合いを一部にとどめながら粒状化させるこ
とによつてもできるが、その調節は実際には困難
である。先ず、裁断面の強度が全体として一定と
なるように細断した粒状体を得ることが好まし
い。この時のフイブリル繊維間の耐剥離力は50〜
150ｇ/inch程度であれば好適であるが、これはバ
ンド・ソー等の裁断機では効果を生ぜず、本発明
に用いる剪断方式の裁断機（例えばシユレツダ
ー）によつて初めて効果を奏する。 更に、こうして得た粒状体をブレンダーで撹拌
処理して、その一部のフイブリル繊維をほぐして
毛羽だて、見掛け密度を0.05〜0.10ｇ/cm³の範囲
で微調整すると吸油性と通水性のバランスのとれ
た油吸着材が得られる。尚、大量生産の場合は、
特にミキサーを用いなくとも、ブロワーを用い適
当な長さの配管系の中を空気搬送により通過させ
撹拌作用を与えることによつて解絡させることが
できる。 本発明における粒状体集合体の見掛け密度の規
定は重要である。すなわち、見掛け密度が0.05
ｇ/cm³未満となるのは、既に裁断面のフイブリル
繊維をほぐす以前の状態ですでに0.05ｇ/cm³未満
である合と、一旦できた粒状体を過度に解絡し
て、0.05ｇ/cm³未満としてしまう場合とがある。
いずれにしても、0.05ｇ/cm³未満のものは実際に
は、粒状というよりフレーク状又は綿状というべ
き集合物となり、静止水的状態での油吸着能だけ
を取り上げるとかなり優れているが、過材とし
ては耐圧縮性がなく簡単にチヤンネリングができ
てしまうという欠点がある。又、このチヤンネリ
ングを防ぐため予備圧縮して用いると今度は通水
性が著しく低下してしまう。かかる状況の生じな
い下限として見掛密度0.05ｇ/cm³が規定される。 一方、見掛け密度0.10ｇ/cm³を越えるものは、
フイブリル繊維の解絡が不充分で、いわゆる毛羽
部分による吸油性能が不足し、簡単に油分が逸流
してやはりチヤンネリングを生じてしまう。 こうして得られた見掛け密度が0.05ｇ/cm³〜
0.10ｇ/cm³である本発明の粒状油吸着材は、熱処
理シートの細断品や溶融粒状法による粒状品の如
く熱融着による吸油性能の低下がなく、かつ実質
的にはある程度、規則的な粒状であるので高い通
水性を保持する。又、製造及び使用時の微粉末の
発生が無いなど、吸油性の過材としては極めて
優れた特長を有するものである。 しかし本発明にかかる粒状油吸着材は、単に
過材として用いられるだけでなく、油漏れした床
上への散布、河川などへの投入散布など、静止的
な一般油処理用に用い得ることも当然ながら可能
である。 以下実施例によつて説明を補足する。 実施例 １ ポリプロピレンホモポリマー（三井ノーブレン
JHG）100重量部にアゾジカルボンアミド10重量
部を混合して、0.5mmのスリツトを有するインフ
レダイスを用い発泡押出した得た坪量が6.5ｇ/m²
のフイブリル化したネツト状物を原料とし、表−
１中のNo.1、No.2、No.3に示すような各種の粒
状体を得た。 これらの各種の粒状物を40mmφのアクリル管に
30cmの層に充填し、これにＢ重油を5000ppm含
有する油水混合液を通液して通液線速度、出口側
の油滴の流出、充填層の過材の飽和に達した時
の油吸着率（量）などを測定した。 これらは、いずれも吸油性に優れ、又十分な通
水性を示した。 参考例 実施例１と同一の原料を用い表−1No.4、
No.5、No.6、No.7、に示すような粒状物を得
た。このものは、油水混合液の通液直后に、チヤ
ンネリングがおき油滴が落下し、過材として不
適当であつた。

【表】 実施例 ２ ポリスチレン（トーポレツクス550）100重量部
を押出し成形するに際し、押出機の途中よりフレ
オン−11を1.0重量部注入し、その溶融混合物を
0.5mmのスリツトを有するインフレダイスを用い
て発泡押出しして坪量が8.2ｇ/m²のフイブリル化
したネツト状物を得た。このネツト状物を80枚積
層したのち、シユレツダーを用いて５mm角に細断
した。このものの見掛け密度は0.12ｇ/cm³であつ
た。次いでこの粒状体をドラムブレンダーで５分
間解絡処理し、見掛け密度が0.075ｇ/cm³の毛羽を
有する粒状体を得た。 このものを実施例１で行つたと同じ方法で過
テストを行つた。その結果、チヤンネリングはな
く、飽和吸油量3.1倍（ｇ/ｇ）に達するまで問題
なく油分を除去した。又、初期の通液線速度は
210cm／分であつた。 実施例 ３ ポリエチレンテレフタレート（グツドイヤー社
VFR−5041）100重量部にアゾジカルボンアミド
0.75重量部、重炭酸ソーダ0.5重量部をブレンド
して押出し、更に押出機の途中より0.5重量部の
フレオン−11を注入して、0.5mmのスリツトを有
するインフレダイスを用いて発泡押出して坪量が
7.5ｇ/m²のフイブリル化したネツト状物を得た。
このネツト状物を100枚積層したのち、ギロチン
カツターを用いて、７mm角に細断した。このもの
の見掛密度は、1.12ｇ/cm³であつた。次いでこの
粒状体をブロワーで150mmφ、長さ５ｍの塩ビ蛇
腹管に導通し、布袋中に排出し、見掛密度0.073
ｇ/cm³の毛羽を有する粒状体集合物を得た。この
ものの過テスト結果は良好であり、飽和吸着量
2.8倍（ｇ/ｇ）に達するまでチヤンネリングを発
生せず油分の除去を行えた。又、初期の通液線速
度は230cm／分であつた。 実施例 ４ ポリプロピレンホモポリマー（三井ノーブレン
JHG）55部と高密度ポリエチレン（ハイゼツクス
1300J）45部の混合物をスリツト巾0.6mmのＴダイ
スを通して押出し次いで押出し方向に５倍に一軸
延伸して15μのフイルムを巻取つた。この一軸延
伸フイルムを繰返すと共に長さ７mmのニードルド
ラムで解繊して、13.5ｇ/m²のフイブリル化した
ネツト状物を得た。 このネツト状物を50枚積層し、次いでシユレー
ダーで５mm角に細断して見掛け密度が、0.105ｇ/
cm³の粒状体を得た。これをドラムブレンダーで７
分間処理し、見掛密度が0.065ｇ/cm³の毛羽立つた
粒状集合体を得た。 このものの実施例１と同様な方法による過テ
ストは良好で、飽和油吸着量3.3倍（ｇ/ｇ）を達
するまでチヤンネリングはなく、油分の除去を続
けられた。又初期の通液線速度は190cm／分であ
つた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 親油性を有する熱可塑性樹脂からなるフイブ
   リル化したネツト状物の積層体を細断してなる粒
   状体であつて、その細断を剪断方式の裁断機を用
   いて押切ることにより、当該粒状体の切断面が実
   質的に剥離せずに切断時の形状を保ち、かつその
   粒状体の集合物の見掛け密度が0.05〜0.10ｇ/cm³
   であることを特徴とする通水性及び吸油性に優れ
   た粒状油吸着材。 ２ 特許請求範囲１に於いて、ミキサー又は空気
   輸送装置を用いて当該粒状体を解絡処理すること
   により見掛け密度を0.05〜0.10ｇ/cm³に調整した
   粒状油吸着材。