用于吸附、除去物质的吸附性发泡体及其制造方法技术

提供用于吸附、除去物质的吸附性发泡体及其制造方法。提供能高效制造含有纳米纤维素复合体(疑似络合物)的捕集物的方法。提供能制造片状的捕集物的方法。一种吸附性发泡体的制造方法，其是制造含有由能够吸附、保持靶物质的吸附剂和纳米纤维素形成的复合体(疑似络合物)的吸附性发泡体的方法，其包括：得到含有水系液体分散介质、水分散性树脂、交联剂、起泡剂以及由能够吸附、保持靶物质的吸附剂和纳米纤维素形成的复合体的液态原料混合物的原料制备工序；使所述液态原料混合物机械发泡而得到发泡混合物的发泡工序；在基材上使所述发泡混合物成形为片状的成形工序；和对成形为片状后的所述发泡混合物进行加热而使所述分散介质蒸发的干燥工序。

Adsorptive foams for adsorption and removal of substances and their manufacturing methods

【技术实现步骤摘要】
用于吸附、除去物质的吸附性发泡体及其制造方法
本专利技术涉及为了减少或除去铯、碘、钍或锶等物质而使用的吸附性发泡体及其制造方法。
技术介绍
在2011年发生的东日本大地震灾害中，福岛核电站倒塌，发生了放射性物质流出到环境中的问题。其中特别成为问题的是铯137。铯是水溶性的，溶解于雨水、地下水、河川水等中而扩散，因此要求紧急的清除放射污染。作为吸附、除去物质的技术，通常利用使用沸石的技术(例如，专利文献1)。在此，在对象物质为放射性物质的情况下，更换作业也不容易，因此，期望工时稍微少一些。但是，沸石的选择性低，还容易吸入放射性物质以外的环境中的物质，很快就发生堵塞。因此，除去效率差，需要频繁进行更换。因此，提出了使用作为对铯选择性高的材料的普鲁士蓝及其类似化合物的专利技术(专利文献2)。普鲁士蓝是现有材料中最能够选择性吸附铯的材料，被期待应用于放射性物质的清除放射污染工作中。但是，存在容易溶出到水中的问题。因此，即使利用负载有这些物质的吸附材料进行清除放射污染作业，普鲁士蓝也会流出到环境中，流出的普鲁士蓝吸附铯而形成铯密集的区域(热点区)。专利文献3公开了对上述的普鲁士蓝向环境中的流出进行改善的专利技术。为了抑制普鲁士蓝向水中的溶出，使其与纳米纤维素形成复合体(疑似络合物)并使其负载于聚乙烯醇等亲水性基材上。根据该文献，还要考虑亲水性来选定成为基材的树脂，而且，为了提高铯的吸附效率而成形于多孔质体上。该文献是考虑到环境中的清除放射污染作业而在普鲁士蓝的溶出抑制、亲水基材、多孔质体所带来的吸附面积的提高方面非常优良的技术。但是，聚乙烯醇水溶液的制备、成为多孔质体的空隙部的核材的添加、以及用于除去其核材的清洗工序和工时多。由此，时间上、经济上的成本增大，难以大量制造。另外，从利用捕集物的处理速度的观点考虑，优选将捕集物薄薄地成形为片状，但这样难以进行制造。因此，就现实而言，仅利用分批成形来应对，在处理速度和成本方面存在改良的余地。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2007-526110号公报专利文献2：日本特开2013-057575号公报专利文献3：日本特开2016-155116号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术是用于解决上述课题的专利技术。即，本专利技术的第一课题在于提供能够高效制造上述捕集物的方法。另外，本专利技术的第二课题在于制造片状的捕集物。用于解决问题的方法本专利技术人对于上述课题进行了深入研究，结果发现，通过将含有纳米纤维素复合体的原料制备成预定的组成，能够实现工序的简化，并且，能够将吸附性发泡体成形为片状，从而完成了本专利技术。即，本专利技术为一种吸附性发泡体的制造方法，其是制造含有由能够吸附、保持靶物质的吸附剂和纳米纤维素形成的复合体(疑似络合物)的吸附性发泡体的方法，其包括：得到含有水系液体分散介质、水分散性树脂、交联剂、起泡剂以及由能够吸附、保持靶物质的吸附剂和纳米纤维素形成的复合体(疑似络合物)的液态原料混合物的原料制备工序；使上述液态原料混合物机械发泡而得到发泡混合物发泡工序；在基材上使上述发泡混合物成形为片状的成形工序；和对成形为片状后的上述发泡混合物进行加热而使上述分散介质蒸发的干燥工序。本专利技术的制造方法中，在原料制备工序、发泡工序、成形工序的至少一部分工序中，向液态原料混合物或发泡混合物中进一步配合气泡稳定剂。本专利技术的制造方法中，水分散性树脂的至少一部分可以为选自氨基甲酸酯乳液、(甲基)丙烯酸类乳液、乙烯乙酸乙烯酯乳液中的一种以上。本专利技术的制造方法中，起泡剂的至少一部分可以为阴离子型表面活性剂。另外，气泡稳定剂的至少一部分可以为使上述阴离子型表面活性剂析出的金属阳离子源。本专利技术的制造方法中，起泡剂的至少一部分可以为具有碳原子数为12～18、不饱和度为2以下的烃基的磺基琥珀酸盐。本专利技术的制造方法中，能够吸附、保持靶物质的吸附剂的至少一部分可以为普鲁士蓝。另外，本专利技术为一种吸附性发泡体，其是含有由能够吸附、保持靶物质的吸附剂和纳米纤维素形成的复合体(疑似络合物)的吸附性发泡体，其中，吸附性发泡体的厚度为2mm以下，吸附性发泡体的气泡的大小为20～250μm，吸附性发泡体的至少一个面上具备厚度为1μm以下的表皮层，表皮层是与发泡体中央部分相比为高密度的区域，所述吸附性发泡体能够吸附、除去上述靶物质。此外，本专利技术是使用上述吸附性发泡体来吸附、除去上述靶物质的方法。特别是使用吸附剂为普鲁士蓝的吸附性发泡体来吸附、除去铯的方法。专利技术效果根据本专利技术，能够通过比以往简易的工序在短时间内高效地制造上述捕集物。由此，能够降低时间上/经济上的成本，能够大幅改善实用可能性。另外，根据本专利技术，能够以片状制造捕集物，因此，能够提高利用捕集物的对象物质的除去速度效率。具体实施方式以下，对本专利技术进行详细说明。本专利技术提供用于减少或除去物质而使用的捕集物(吸附性发泡体)及其制造方法以及使用该捕集物的物质的吸附除去方法。物质只要是能够被任意的吸附剂吸附的物质则没有特别限制，可以列举例如单原子分子、单质、化合物、离子等。本专利技术的制造方法包括用于制备预定的液态原料混合物的原料制备工序。预定的液态原料混合物含有水系液体分散介质、水分散性树脂、起泡剂、交联剂(固化剂)以及由能够吸附、保持靶化学物质(靶物质)的吸附剂和纳米纤维素形成的复合体(疑似络合物)。在一部分方式中，进一步含有气泡稳定剂。水系液体分散介质典型地为亲水性溶剂。作为亲水性溶剂，可以列举例如水、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、甘油、乙基卡必醇、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂等醇类、N-甲基吡咯烷酮等极性溶剂等和它们的混合物。水系液体分散介质优选以分散介质总量基准计含有85质量％以上的水。水系液体分散介质的含量没有特别限制，是除液态原料混合物的其他成分以外的余量。虽然并非对本专利技术进行限制，但以液态原料混合物总量基准计优选为低于70质量％、低于65质量％、低于60质量％。另一方面，优选为35质量％以上、40质量％以上、45质量％以上。作为水分散性树脂，只要是可分散于水中的树脂则没有特别限制。例如，可以列举氨基甲酸酯乳液、(甲基)丙烯酸类乳液、乙烯乙酸乙烯酯乳液和它们的混合物。为了容易分散于水中，水分散性树脂优选具有亲水基团。作为亲水基团，可以列举磺酸基、羧基、羟基等。氨基甲酸酯乳液例如是使直径0.01～5μm的球状的氨基甲酸酯树脂分散于水中而形成的。氨基甲酸酯树脂是指由多异氰酸酯和多元醇生成的共聚物(聚氨基甲酸酯)。作为多异氰酸酯，只要是通常作为氨基甲酸酯树脂原料使用的物质即可。例如，可以列举下述的二官能的多异氰酸酯、三官能以上的多异氰酸酯和它们的混合物。作为多异氰酸酯，可以列举芳香族系多异氰酸酯、脂环式系多异氰酸酯、亚烷基系多异氰酸酯等。作为二官能的芳香族系多异氰酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吸附性发泡体的制造方法，其是制造含有由能够吸附、保持靶物质的吸附剂和纳米纤维素形成的复合体的吸附性发泡体的方法，其包括：/n得到含有水系液体分散介质、水分散性树脂、交联剂、起泡剂以及由能够吸附、保持靶物质的吸附剂和纳米纤维素形成的复合体的液态原料混合物的原料制备工序；/n使所述液态原料混合物机械发泡而得到发泡混合物的发泡工序；/n在基材上使所述发泡混合物成形为片状的成形工序；和/n对成形为片状后的所述发泡混合物进行加热而使所述分散介质蒸发的干燥工序。/n

【技术特征摘要】
20180612 JP 2018-1123001.一种吸附性发泡体的制造方法，其是制造含有由能够吸附、保持靶物质的吸附剂和纳米纤维素形成的复合体的吸附性发泡体的方法，其包括：
得到含有水系液体分散介质、水分散性树脂、交联剂、起泡剂以及由能够吸附、保持靶物质的吸附剂和纳米纤维素形成的复合体的液态原料混合物的原料制备工序；
使所述液态原料混合物机械发泡而得到发泡混合物的发泡工序；
在基材上使所述发泡混合物成形为片状的成形工序；和
对成形为片状后的所述发泡混合物进行加热而使所述分散介质蒸发的干燥工序。


2.如权利要求1所述的吸附性发泡体的制造方法，其特征在于，在原料制备工序、发泡工序、成形工序的至少一部分工序中，向液态原料混合物或发泡混合物中进一步配合气泡稳定剂。


3.如权利要求1或2所述的吸附性发泡体的制造方法，其特征在于，水分散性树脂为选自氨基甲酸酯乳液、(甲基)丙烯酸类乳液、乙烯乙酸乙烯酯乳液中的一种以上。


4.如权利要求2或3所述的吸附性发泡...

【专利技术属性】
技术研发人员：菊地敦纪，永泽拓也，几井隆介，佐藤正史，古月文志，坂田一郎，
申请(专利权)人：日本井上技术研究所株式会社，国立大学法人东京大学，
类型：发明
国别省市：日本;JP