(57)【要約】      （修正有）【課題】絵具や墨汁の廃液およびラテックス等の水系樹脂や接着剤やインキなどの廃液を排出することなく、河川や海などを汚さず環境にやさしい、しかも、作業するためのハンドリング性が良く、取り扱いの容易なゲル状固化物にできる廃液固化材の提供をする。【解決手段】廃液に、全重量の７０％〜９５％の化学繊維からなる極細短繊維と全重量の５％〜３０％の粒径２０μｍ〜１５０μｍからなるアクリル酸ナトリウム系吸水ポリマーとを混合攪拌し、放置後、得られた固形物を廃棄する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃液と混合攪拌することによって、該廃液を固化する廃液固化材であって、全重量の７０％〜９５％の化学繊維からなる極細短繊維と全重量の５％〜３０％の粒径２０μｍ〜１５０μｍからなるアクリル酸ナトリウム系吸水ポリマーとが混合してなることを特徴とする廃液固化材。
【請求項２】
極細短繊維は、起毛性繊維シートの製造時に削り粉として発生したものであることを特徴とする請求項１に記載の廃液固化材。
【請求項３】
水系の廃液に、請求項１または２のいずれかに記載の廃液固化材と混合攪拌することによって、放置後、得られた固化物を廃棄してなることを特徴とする廃液処理方法。
【請求項４】
溶剤系の廃液に、請求項１または２のいずれかに記載の廃液固化材と混合攪拌することによって、放置後、得られた固化物を廃棄してなることを特徴とする廃液処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絵具や墨汁の廃液および工場などで出るラテックス等の樹脂や接着剤やインキなどの廃液を処理するための材料の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
学校で使われる絵具や墨汁の廃液は、下水処理施設へ流して処理しているが、環境の観点よりそれを防止していこうと言う動きがある。しかし現状ではパレットや道具の一部を拭き取り処理するぐらいで、刷毛等の洗った後の汚水については、そのまま流していることが多い。ラテックスや接着剤やインキ等は、水系や溶剤系ともに大規模な工場では廃液処理施設によって処理するのが通例であるが、中小の工場では、廃液を貯めて業者に回収処理してもらうことが一般的である。これらの廃液は、工場内の運搬や工場外に輸送することで取り扱いにくく、液漏れのトラブルもあり、またその処理の費用も高価である。
【０００３】
廃液を処理する技術として、吸水ポリマーに廃液を吸収させる方法は一般的に知られている。
【０００４】
また、特許文献１には、水系塗料を固化させることが開示されている。さらに特許文献２には、水系および溶剤系の液体を固化させるための、吸水樹脂とフィラーを含む混合物が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１２０２５４
【特許文献２】特開２００３−２０４７４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
絵具や墨汁の廃液およびラテックス等の水系樹脂や接着剤やインキなどの廃液を下水や河川や海に流すことは環境の観点より良くない。また業者が回収する費用は高価であり、貯蔵までの工場内の運搬や工場外に輸送することで取り扱いが面倒であり、液漏れのトラブルもある。そこで、排出することなく、河川や海などを汚さず環境にやさしいことが課題となる。また廃液を処理するコストより安くすることも産業で利用する上では重要である。
【０００７】
ところで、水系の廃液を吸収させるために吸収ポリマー粒子を用いると、重量が大きい問題と、さらに粒子同士の親和性が働き、廃液を吸収させたポリマーは攪拌しがたい。また溶剤系の廃液に対する吸収能力が低いことから、この分野での実用化は難しかった。
【０００８】
また、特許文献１に記載の水系の廃液処理剤では、固化に半日から一日かかり、実使用ではかなり不便であった。その上、材料がセメントのように、固化するため、廃棄の際、容器等から取り出しがたい問題があった。さらに固化物が鋭角になることで、それらを包む袋などが破れたりすることがあり、取り扱い面での問題があった。
【０００９】
さらにまた、特許文献２に記載の水系および溶剤系の廃液処理剤では、アスペクト比が小さく、嵩が低いため、廃液と混合した際に凝集し分散不良状態になる。その結果、予め一斗缶やドラム缶などの容器に廃液固化材を入れ、その上から適宜、廃液を入れて攪拌し、さらに廃液を入れ攪拌することを繰り返し続けるような、工場等の実作業では、攪拌しがたくなる問題と吸水能力の激減の問題があった。また、溶剤系の廃水では、吸収能力が低いことも問題であった。
【００１０】
これらの問題をまとめると、廃液固化材として望まれる性質は、以下のようになる。１つは、水系および溶剤系の廃液を排出することなく、河川や海などを汚さずに環境にやさしいこと。２つは、処理に対する時間が短いこと。具体的には、数分から数十分程度にすること。３つは、容器に貯めながらでも攪拌でき、容器が満たされるまで、処理が継続できること。すなわち作業するためのハンドリング性が良いこと。４つは、廃棄の際に、固くなりすぎて、固着し容器から取れなくなったり、固化物が鋭角になることで、それらを包む袋などが破れたりすることがないこと。例えばゲル状であること。
【００１１】
そこで、本発明は、廃液を排出することなく、河川や海などを汚さず環境にやさしい、しかも、数分から数十分程度で固化し、ハンドリング性が良く、取り扱いの容易なゲル状固化物にできる廃液固化材の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
これら課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【００１３】
まず、請求項１に記載の発明は、廃液と混合攪拌することによって、該廃液を固化する廃液固化材であって、全重量の７０％〜９５％の化学繊維からなる極細短繊維と全重量の５％〜３０％の粒径２０μｍ〜１５０μｍからなるアクリル酸ナトリウム系吸水ポリマーとが混合してなることを特徴とする。
【００１４】
次に、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、極細短繊維は、起毛性繊維シートの製造時に削り粉として発生したものであることを特徴とする。
【００１５】
さらに、請求項３に記載の発明は、水系の廃液に、請求項１または２のいずれかに記載の廃液固化材と混合攪拌することによって、放置後、得られた固化物を廃棄してなることを特徴とする。
【００１６】
加えて、請求項４に記載の発明は、溶剤系の廃液に、請求項１または２のいずれかに記載の廃液固化材と混合攪拌することによって、放置後、得られた固化物を廃棄してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の記載の発明によれば、水系および溶剤系の廃液を処理する場合、全重量の７０％〜９５％の化学繊維からなる極細短繊維と全重量の５％〜３０％の粒径２０μｍ〜１５０μｍからなるアクリル酸ナトリウム系吸水ポリマーとが混合してなることから、極細短繊維の毛細管現象を利用し、すばやく廃液を繊維間に取り込むことができる。さらに廃液は、この極細繊維間の交絡部およびこの吸水ポリマーで保持や吸収することができる。加えて、本発明の配合率の効果により、これら毛細管現象と吸水ポリマー粒子同士の親和性がバランス良く保つことができ、水系および溶剤系の廃液共に、ハンドリング性が良く、取り扱いの容易なゲル状固化物にできる。
【００１８】
また化学繊維からなることから、天然繊維と比べて、酸などに対する耐薬品性が高く、親水性が低いことから、廃液に溶解されることが少ない。また、固化後にカビや菌の増殖がしにくい効果がある。さらに、溶剤系の接着剤やインキに含まれる酢酸エチル、エタノール、ラッカーシンナー、メチルエチルケトン等の溶剤や水系のラテックスなどに含まれる界面活性剤やＰＨ調整剤等の成分を含むものからなる廃液についての固化が実現できる。
【００１９】
加えて、極細短繊維であるので、粉体に比べてアスペクト比が大きく、嵩が高いことから、容器に廃液固化材を入れ、その上から適宜、廃液を入れて攪拌し、さらに廃液を入れ攪拌することを繰り返し続けるような作業でも、容易に攪拌ができ、発明品の吸収能力が保持でき、長期間保存しながら、廃液を固化処理できる。
【００２０】
発明品と廃液を攪拌することで、水系および溶剤系でも廃液を数分から数十分にゲル状固化物にできる。従って、これをゲル状固形物として廃棄処分すれば、廃液を排出することなく、河川や海などを汚さず環境にやさしい、しかも、ハンドリング性が良く、取り扱いの容易なゲル状固化物にできる廃液固化材の提供が達成できる。
【００２１】
なお、極細繊維とは、明確な定義ではないが、一般的に絹より細い５０μｍ以下のものを示すことで知られている。溶融紡糸法等で製造できる最も細い繊維は、１〜５μｍ程度とされている。また、起毛などでできる分割繊維などでは、０．５μｍ程度までできると考えられる。さらに短繊維とは、もっとも長いもので１００ｍｍ程度として知られており、もっとも短いもので１μｍ程度として知られている。
【００２２】
本発明の極細短繊維を構成する化学繊維としては、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル、ポリウレタン等が使用でき、長さが、１μｍ〜２ｍｍ程度であり、太さは、０．５μｍ〜５０μｍ程度のものである。
【００２３】
次に、請求項２の記載の発明によれば、起毛性繊維シートの製造時の削り粉の極細短繊維の長さは、１０μｍ〜２００μｍであり、太さは、１μｍ〜１０μｍであることから、アスペクト比のバランスが非常に優れ、発明品の嵩と吸収される廃液の嵩が、ほぼ同じか発明品の嵩の方が小さくでき、発明品と液体を混合する際、容器から発明品が溢れることを防止しながら、処理能力を高く保つことができる。よって、攪拌後、数分から数十分程度でゲル状固化することをより確実にできる。加えて、産業廃棄分として処分される材料を有効に活用できるので、さらに環境に配慮した廃液固化材の提供が達成でき、また安価になることから、現在の廃液を運搬回収するコストより安く提供することが可能になる。
【００２４】
請求項３の記載の発明によれば、絵具やラテックスやインキなどの水系の廃液を、請求項１または２のいずれかに記載の廃液固化材と混合攪拌することによって、放置後、得られた固化物を廃棄することができる。水系の廃液は、本発明品より重量比５倍〜３０倍程度の処理が可能であり、時間も数分にゲル状固化物にできる。従って、これをゲル状固形物として廃棄処分すれば、廃液を排出することなく、河川や海などを汚さず環境にやさしい、しかも、数分から数十分に固化し、ハンドリング性が良く、取り扱いの容易なゲル状固化物にできる廃液固化材の提供が達成できる。
【００２５】
請求項４の記載の発明によれば、接着剤や塗料やインキなどの溶剤系の廃液を、請求項１または２のいずれかに記載の廃液固化材と混合攪拌することによって、放置後、得られた固化物を廃棄することができる。溶剤系の廃液は、本発明品より重量比５倍〜１５倍程度の処理が可能であり、時間も数分から数十分にゲル状固化物にできる。従って、これをゲル状固形物として廃棄処分すれば、廃液を排出することなく、河川や海などを汚さず環境にやさしい、しかも、数分から数十分に固化し、ハンドリング性が良く、取り扱いの容易なゲル状固化物にできる廃液固化材の提供が達成できる。
【実施例１】
【００２６】
本発明の水系廃液に対する処理能力を確認する目的での実験データ例を記述する。
全重量の６０〜９７％の化学繊維からなる極細短繊維と全重量の３〜４０％の粒径の異なる吸水ポリマーでの配合を行い、固化能力を確認するために、以下のように試験を行った。
極細繊維として、東レ株式会社のポリエステル約５０％とナイロン約３０％とポリウレタン約２０％からなる起毛性繊維シートの製造時の削り粉繊維長さ０．１ｍｍ程度、太さ１〜５μｍ程度を利用し、吸収ポリマーとして、ポリアクリル酸ナトリウム系の粒径の異なるもので、三洋化成工業株式会社の粒径２０〜５０μｍ程度の商品名サンフレッシュＳＴ−５００ＭＰＳＡ（以下ポリマーＡとする。）、粒径５０〜１５０μｍ程度の商品名サンフレッシュＹＨ−２（以下ポリマーＢとする。）、粒径１５０〜７１０μｍ程度の商品名サンフレッシュＳＴ―５７３（以下ポリマーＣとする。）を用いた。なお、この試験では廃液として、水道水を利用した。
本発明の廃液固化材をそれぞれ容器に、表のとおり５０ｇずつ入れ、その廃液固化材に対して重量比８倍・１６倍の水を加えて１分間攪拌した。１０分後数回攪拌し、観察を行った。
【００２７】
【表１】
2012024683.tif 000002
【００２８】
まず表１の評価方法であるが、適正とは、初期１分間の攪拌しやすく、攪拌１０分後には球状に丸めることが可能であるゲル状固化物になるものである。次に、固化不良とは、初期１分間の攪拌しやすく、攪拌１０分後には、球状に丸めても保持できない、もしくは、液状になるものである。また、分散不良とは、初期１分間の攪拌に問題があり、大部分もしくは一部が、ゲル状固化物になるものであるが、固化物と液体が十分に混じることができていない状態になるものである。さらに、分散固化不良とは、初期1分間の攪拌に問題があり、攪拌１０分後には、球状に丸めても保持できない、もしくは、液状になるものである。
【００２９】
前記の表１の結果より考察する。結果より、ポリマーＡでは、配合量５％〜３０％が適正といえる。また、ポリマーＢでは、配合量５％〜４０％が適正といえる。さらに、ポリマーＣを使うと容器の下部にポリマーＣが多く見られ、分散不良や分散固化不良が認められた。まとめると吸水ポリマーは、全重量の５％〜３０％配合し、粒径２０μｍ〜１５０μｍの選定が最も適正であった
【実施例２】
【００３０】
本発明の溶剤廃液に対する処理能力を確認する目的での実験データ例を記述する。極細繊維として、東レ株式会社のポリエステル約５０％とナイロン約３０％とポリウレタン約２０％からなる起毛性繊維シートの製造時の削り粉繊維長さ０．１ｍｍ程度、太さ１〜５μｍ程度を９０％配合し、さらに吸水ポリマーとして、アクリル酸ナトリウム系の粒径５０〜１５０μｍ程度の三洋化成工業株式会社の商品名サンフレッシュＹＨ−２（ポリマーＢ）を１０％配合し混合したものを試験材料とした。
その本発明の試験材料および特許文献２における高吸水性樹脂とアルミナケイ酸塩からなる残塗料処理剤Ｂを、それぞれ容器に、表のとおり５０ｇずつ入れ、その廃液固化材に対して重量比８倍の表２の各溶剤を加えて1分間攪拌した。１０分後数回攪拌し、観察を行った。なお、この試験では、溶剤系の廃液や残塗料の固化する為には、インク等に配合されることがある溶剤の液成分を固化させることが重要であると考え、表２には、代表なる溶剤を選定した。
【００３１】
【表２】
2012024683.tif 000003
【００３２】
まず表２の評価方法であるが、適正とは、初期１分間の攪拌しやすく、攪拌１０分後には球状に丸めることが可能であるゲル状固化物になるものである。次に、固化不良とは、初期１分間の攪拌しやすく、攪拌１０分後には、球状に丸めても保持できない、もしくは、液状になるものである。
【００３３】
前記の結果より、発明品は、溶剤系の廃液に対しても、優れた処理能力を有していることがわかった。
【実施例３】
【００３４】
本発明の廃液に対する処理能力およびハンドリング性を確認する目的での実験データ例を記述する。極細繊維として、東レ株式会社のポリエステル約５０％とナイロン約３０％とポリウレタン約２０％からなる起毛性繊維シートの製造時の削り粉繊維長さ０．１ｍｍ程度、太さ１〜５μｍ程度を９０％配合し、さらに、吸水ポリマーとして、アクリル酸ナトリウム系の粒度５０〜１５０μｍ程度の三洋化成工業株式会社の商品名サンフレッシュＹＨ−２（ポリマーＢ）を１０％配合し混合したものを試験材料とした。
その本発明の試験材料と特許文献１における残塗料処理剤Ａ（商品名マイティ固化剤）と特許文献２における高吸水性樹脂とアルミナケイ酸塩からなる残塗料処理剤Ｂを、それぞれ容器に、各１ｋｇずつ試験材料を入れた。それぞれ１０ｋｇの廃液を加えて１分攪拌し、さらに１時間後６ｋｇの廃液を加えて１分間攪拌し、１０分後数回攪拌し、観察を行った。なお、この試験では廃液や残塗料として、水道水とアクリル系ラテックスを利用した。
【００３５】
【表３】
2012024683.tif 000004
【００３６】
まず表３の評価方法であるが、適正とは、初期１分間の攪拌しやすく、追加１分間も攪拌しやすく、攪拌１０分後には球状に丸めることが可能であるゲル状固化物になるものである。次に、固化不良とは、初期１分間の攪拌しやすく、追加の１分間も攪拌しやすく、攪拌１０分後には、球状に丸めても保持できない、もしくは、液状になるものである。また、分散不良とは、初期１分間の攪拌に問題があり、大部分もしくは一部が、ゲル状固化物になるものであるが、固化物と液体が十分に混じることができていない状態になるものである。
【００３７】
前記の表３の結果より考察する。結果より、特許文献１における残塗料処理剤Ａでは固化不良になった。これは固化速度が遅いことが原因である。ただし、２日後にはセメントのような固化が認められた。しかしながら、セメントのように固化がすることは、廃棄の際、容器等から取り出しがたい問題や固化物が鋭角になることで、それらを包む袋などが破れたりする問題になり、大きな欠点になる。特許文献２における残塗料処理剤Ｂは、分散不良が認められ、処理できていない白い粉体が多く残り、攪拌しがたいことがわかった。また、この残塗料処理剤Ｂを容器に入れ、水やラテックスを入れて攪拌し、さらに水やラテックスを入れ攪拌することを、繰り返し続けることの作業性は悪いことが認められ、作業するためのハンドリング性は悪いことがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上説明したように、本発明によれば、水系や溶剤系の廃液を排出することなく、河川や海などを汚さず環境にやさしい、しかも、数分から数十分程度で固化し、作業するためのハンドリング性が良く、取り扱いの容易なゲル状固化物にできる廃液固化材が提供され、絵具や墨汁の廃液およびラテックス等の水系樹脂や接着剤やインキなどの廃液を処理するために広く好適に使用できる。