衣料用繊維素材の再利用による水質浄化材料の設計

各家庭で実際に利用される被服材料は所有量の一部であると言われる。繊維資源の再利用は困難であり、廃棄焼却が現状である。繊維を材料として見ると、繰り返し応力に優れ、水に溶けず、表面積の多い、優れたマトリックスとして捉える事ができる。当研究者は長年にわたって、タンパク質やその他の高分子による気体吸着や混合物分離に関する研究を行ってきており、繊維の吸着能を利用した水質浄化の可能性を期待できた。一般に、水中に含有される有機化合物の除去には経済的な負担を要する。そこで,本研究は廃棄される繊維材料を用いて水中に含有される有機化合物を除去できる技術を検討した。裁断繊維(木綿、レーヨン、絹、羊毛、アクリル、ポリエステル、ポリプロピレンなど)を用いて水中に含まれる有機化合物(クロロホルム、各種アルコール、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム(LAS)、セチルトリメチルアンモニウムブロミド(陽イオン界面活性剤)、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、アンモニア等の吸着除去の可能性を検討した。繊維を円筒管に詰め込み、有機化合物を環境基準値の30万倍程度の濃度で含む水溶液を流し込み、溶出液を時間毎に採取し、クロマトグラフィー及びアンモニア滴定によって分析した。その結果、各種繊維は有効に有機物質を吸着できた。生活排水の洗剤成分LASの除去には、絹とレーヨンが効果的であった。カチオン活性剤、非イオン活性剤も除去可能であった。化学改質したセルロース繊維によって、アンモニアは効果的に除去できた。各種アルコールの分子形状がその吸着特性に反映される事が見られた。繊維は水中で類似の負のゼータポテンシャル(測定)をもつため、類似した吸着傾向を示すとみられた。なお、繊維の種類による疎水性の差や表面積(即ち、細い事が有利)の効果が見られた。羊毛はキューティクル層の影響を示した。更に実用化を目指した大容量化を検討している。

各家庭で実際に利用される被服材料は所有量の一部であると言われる。繊維資源の再利用は困難であり、廃棄焼却が現状である。繊維を材料として見ると、繰り返し応力に優れ、水に溶けず、表面積の多い、優れたマトリックスとして捉える事ができる。当研究者は長年にわたって、タンパク質やその他の高分子による気体吸着や混合物分離に関する研究を行ってきており、繊維の吸着能を利用した水質浄化の可能性を期待できた。一般に、水中に含有される有機化合物の除去には経済的な負担を要する。そこで,本研究は廃棄される繊維材料を用いて水中に含有される有機化合物を除去できる技術を検討した。裁断繊維(木綿、レーヨン、絹、羊毛、アクリル、ポリエステル、ポリプロピレンなど)を用いて水中に含まれる有機化合物(クロロホルム、各種アルコール、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム(LAS)、セチルトリメチルアンモニウムブロミド(陽イオン界面活性剤)、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、アンモニア等の吸着除去の可能性を検討した。繊維を円筒管に詰め込み、有機化合物を環境基準値の30万倍程度の濃度で含む水溶液を流し込み、溶出液を時間毎に採取し、クロマトグラフィー及びアンモニア滴定によって分析した。その結果、各種繊維は有効に有機物質を吸着できた。生活排水の洗剤成分LASの除去には、絹とレーヨンが効果的であった。カチオン活性剤、非イオン活性剤も除去可能であった。化学改質したセルロース繊維によって、アンモニアは効果的に除去できた。各種アルコールの分子形状がその吸着特性に反映される事が見られた。繊維は水中で類似の負のゼータポテンシャル(測定)をもつため、類似した吸着傾向を示すとみられた。なお、繊維の種類による疎水性の差や表面積(即ち、細い事が有利)の効果が見られた。羊毛はキューティクル層の影響を示した。更に実用化を目指した大容量化を検討している。