(57)【要約】【課題】速吸水性及び速乾性に優れた不織布を用いることにより、放射性セシウムで汚染された土壌から、セシウムを選択的かつ効率的に回収することができる除染シートを提供する。【解決手段】プルシアンブルー等のフェロシアン化物及びフェリシアン化物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物と、平均繊度０．５デシテックス以下の極細繊維の不織布とを含み、不織布の見かけ密度が０．０５〜１．２ｇ／ｃｍ3である放射性セシウム含有土壌除染シートである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェロシアン化物及びフェリシアン化物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物と、平均繊度０．５デシテックス以下の極細繊維の不織布とを含み、
前記不織布の見かけ密度が０．０５〜１．２ｇ／ｃｍ3であることを特徴とするセシウム含有土壌除染シート。
【請求項２】
前記化合物は、前記不織布を形成する極細繊維の外側にバインダ樹脂で固定されている請求項１に記載のセシウム含有土壌除染シート。
【請求項３】
前記バインダ樹脂は１３０℃の熱水に対する膨潤度が０．３〜３００％である請求項２に記載のセシウム含有土壌除染シート。
【請求項４】
前記極細繊維の表面の少なくとも一部分に、２５℃における水に対する接触角が７５度以下の親水性皮膜が形成されている請求項１〜３の何れか１項に記載のセシウム含有土壌除染シート。
【請求項５】
前記不織布は、その厚み方向の断面において、その表層側からその裏層側まで貫通し、その厚み方向に配向した、互いに離間して存在する複数の極細繊維束を有する請求項１〜４の何れか１項に記載のセシウム含有土壌除染シート。
【請求項６】
前記不織布は、その厚み方向において、表面から１０％の厚み部分の見かけ密度が残りの厚み部分の見かけ密度の１．２倍以上である請求項１〜５の何れか１項に記載のセシウム含有土壌除染シート。
【請求項７】
硫酸塩，硝酸塩，リン酸塩，過リン酸塩，重過リン酸塩，水酸化カルシウム，酸化カルシウム，炭酸カルシウム，塩化アンモニウム，尿素，石灰窒素からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物をさらに含有する請求項１〜６の何れか１項に記載のセシウム含有土壌除染シート。
【請求項８】
放射性セシウムを含有する含水した土壌に、請求項１〜７の何れか１項に記載の放射性セシウム含有土壌除染シートを敷設することを特徴とするセシウム含有土壌を除染する方法。
【請求項９】
放射性セシウムを含有する土壌に、硫酸塩，硝酸塩，リン酸塩，過リン酸塩，重過リン酸塩，水酸化カルシウム，酸化カルシウム，炭酸カルシウム，塩化アンモニウム，尿素，石灰窒素からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物を撒設する工程をさらに備える、請求項８に記載のセシウム含有土壌を除染する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性セシウムで汚染された土壌を除染するためのシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
２０１１年３月１１日に発生した東日本大震災の発生に伴う、福島県第１原子力発電所（以下、単に原子力発電所とも称する）の事故により、原子力発電の燃料として用いられていた放射性物質が空気中に飛散したり、放射性物質を含む廃液が海に放出されたりしたことが、深刻な環境問題になっている。原子力発電所の事故で放出された放射性物質としては、放射性ヨウ素や放射性セシウムが挙げられる。放射性ヨウ素は、半減期が約８日間と比較的短い。一方、放射性セシウムの半減期は約３０年間と非常に長い。そのために、外部環境に漏出した放射性セシウムを回収する技術が強く求められている。
【０００３】
原子力発電所の事故により漏出した放射性物質は、原子力発電所から大気中に放出され、大気中に放出された放射性物質は、主に降雨により雨とともに地上に降ってきて、土壌や、海、川、池、湖沼等を汚染したと考えられている。
【０００４】
土壌を汚染した放射性セシウムは、セシウムイオン（Ｃｓ+）の形態で、土に含まれる粘土、有機物、無機物等と強く結びつくために、回収することが困難であった。
【０００５】
従来、放射性セシウムの回収方法が提案されており、それらの中でも、ＭＦｅ［Ｆｅ(ＣＮ)6］（Ｍは陽イオン）であらわされる無機化合物を含むプルシアンブルー（紺青：フェロシアン化鉄）の、Ｃｓ+と結合しやすい性質を活かした回収方法が期待されている。例えば、下記非特許文献１は、不織布製造の際に、材料に紺青を練り込むことにより、セシウム吸着機能を持つ不織布を作製したことを報告している。
【０００６】
従来、カドミウムやシアン等の重金属に汚染された汚染土壌を除染する技術等は知られていた。例えば、下記特許文献1は、重金属に汚染された汚染土壌を浄化改良するための土壌改良用資材であって、平均繊維径２μｍ以下の無機繊維を主体とした繊維層に希土類化合物を含有する重金属吸着剤を分散保持させて柱状体（中空構造のものも含む）に形成したことを特徴とする土壌改良用資材を開示する。また、下記特許文献２は、含液汚染土壌の領域内に、吸湿シートを該汚染土壌と接触するように存在させ、該吸湿シートの少なくとも端部を大気中に存在させ、吸湿シートに該汚染土壌中の汚染物質を含んだ汚染液分を移動させることを有する汚染土壌の処理方法を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２０３２５１号公報
【特許文献２】特開２００９−３９６９３号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「プルシアンブルーを利用して多様な形態のセシウム吸着材を開発」、独立行政法人産業技術総合研究所、２０１１年８月２４日発表プレスリリース、［２０１２年６月１８日検索］、インターネット〈URL：http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2011/pr20110824/pr20110824.html〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のように、従来、カドミウムやシアン等の重金属に汚染された汚染土壌を除染する技術は知られていた。しかし、このような方法では、薄い濃度で土壌中に拡散した放射性セシウムを選択的に回収することはできなかった。例えば、特許文献１は、重金属吸着材として希土類化合物を含有する酸化セリウムや水酸化セリウムを開示している。このような化合物は、放射性セシウムと選択的に結合するものではない。また、特許文献２は、含液汚染土壌の水分を吸湿シートで吸い上げることにより、吸湿シートに該汚染土壌中の汚染物質を移行させる方法を開示するが、この方法は、水分を吸い上げて水分を保持し続けるために、吸湿シートが水分で飽和した後は新たな水分を吸水しにくくなる。
【００１０】
また、非特許文献１は、不織布製造の際に、材料に紺青を練り込むことにより、セシウム吸着機能を持つ不織布を作製したことを報告している。プルシアンブルーを不織布に固定化する方法は、Ｃｓ+を吸着したプルシアンブルーを容易に回収できる点で作業性がよい。しかしながら、通常の繊度の不織布は吸水速度が低く、また、吸水した水の乾燥速度が遅いために、放射性セシウムの回収効率は充分に高くないと思われる。さらに、発明者らの知見によれば、不織布の繊維を溶融紡糸する際に繊維中にプルシアンブルーを練り込む方法によれば、プルシアンブルーのようなフェロシアン化物やフェリシアン化物は熱安定性が低いために、プルシアンブルーは熱分解するおそれがあると考えられる。また、繊維中にプルシアンブルーを練り込んだ場合には、プルシアンブルーの多くは繊維を形成する樹脂中に埋もれてしまうために、プルシアンブルーとＣｓ+とが接触しにくくなり、Ｃｓ+の吸着効率は充分に高くないと思われる。さらに、繊維にプルシアンブルーを多量に練り込む場合、紡糸が困難になる。
【００１１】
従って、従来の技術では、放射性セシウムに汚染された土壌を効率的に回収することができなかった。本発明は、上述したような問題を解決すべく、速吸水性及び速乾性に優れた不織布を用いることにより、放射性セシウムで汚染された土壌から、放射性セシウムを選択的かつ効率的に回収することができる除染シートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のセシウム含有土壌除染シート（以下、単に除染シートとも称する）は、プルシアンブルー等のフェロシアン化物及びフェリシアン化物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物のようなセシウムを選択的に結合させる化合物（以下、単に、セシウム結合性化合物とも称する）と、平均繊度０．５デシテックス以下の極細繊維の不織布を含有し、不織布の見かけ密度が０．０５〜１．２ｇ／ｃｍ3であるシートである。このような除染シートは、土壌中のセシウムを含む汚染水を吸水し、セシウム結合性化合物により汚染水中のセシウムを回収する。見かけ密度が０．０５〜１．２ｇ／ｃｍ3である極細繊維の不織布は、緻密であるために、セシウム結合性化合物の充填密度を高めることができる。また、極細繊維の不織布間に存在する微細な空隙の毛細管現象により、吸水速度が速く、乾燥速度も速いために、汚染水を速やかに吸水した後、汚染水中の水だけを速やかに乾燥させる。その結果、高い効率で放射性セシウムを回収することができる。
【００１３】
また、除染シートにおいては、セシウム結合性化合物が、不織布を形成する極細繊維の外側にバインダ樹脂で固定されていることが好ましい。このような除染シートにおいては、セシウム結合性化合物が繊維の内部に閉じ込められることなく、不織布中の繊維の表面や、絡合した繊維が形成する空隙に存在する。そのために、セシウム結合性化合物と汚染水との接触性に優れるために、汚染水に含まれる放射性セシウムが効果的に回収される。また、セシウム結合性化合物をバインダ樹脂で固定するために、セシウム結合性化合物の高充填が可能になる。
【００１４】
バインダ樹脂は１３０℃の熱水に対する膨潤率が０．３〜３００％であるような親水性の樹脂であることが好ましい。このような親水性の樹脂は吸水しやすいために、セシウム結合性化合物と放射性セシウムを含有する汚染水との接触性を向上させる。
【００１５】
また、極細繊維の表面の少なくとも一部分に、例えば、親水性の高いポリビニルアルコール系樹脂等のような、水に対する接触角が７５度以下の親水性皮膜が形成されていることが好ましい。このような場合には、土壌中の、放射性セシウムを含有する汚染水をより速やかに吸い上げることができる。
【００１６】
また、不織布は、例えば、図３に示すように、その厚み方向の断面において、その表層側からその裏層側まで貫通し、その厚み方向に配向した、互いに離間して存在する複数の極細繊維束を有することが好ましい。極細繊維発生型繊維を経て形成される不織布を絡合処理する際には、例えばニードルパンチ処理の場合には、上面からのパンチ数と下面からのパンチ数に差を生じさせたり、ニードル針としてバーブ形状やバーブ数、スロートデプスの深さの異なる針を組み合わせることにより、極細繊維の繊維束を部分的に厚み方向に配向させることができる。厚み方向に配向した極細繊維束は、繊維束を形成する極細繊維間に存在する空隙による毛細管現象により、汚染水をより速やかに吸い上げることに寄与する。
【００１７】
また、不織布は、厚み方向において、表面から１０％の厚み部分の見かけ密度が残りの厚み部分の見かけ密度の１．２倍以上であることが好ましい。表面から１０％の厚み部分の層の極細繊維がとくに緻密に形成されており、残りの厚み部分が相対的に疎に形成されている場合には、毛細管現象による吸水速度がとくに速くなるとともに、水分を速やかに不織布内部で拡散させて水分を速やかに蒸発させる。このような除染シートは汚染水中の放射性セシウムをセシウム結合性化合物で吸着した後に、汚染水中の水のみを速やかに蒸発させるために、新たな汚染水を順次吸い上げることができる。その結果、セシウム結合性化合物は、セシウムの平衡吸着に至るまで、セシウムを回収し続けることができる。
【００１８】
また、除染シートは、硫酸塩，硝酸塩，リン酸塩，過リン酸塩，重過リン酸塩，水酸化カルシウム，酸化カルシウム，炭酸カルシウム，塩化アンモニウム，尿素，石灰窒素からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物をさらに含有することが好ましい。一般にセシウムイオンは土壌表面に吸着し、その後、土壌を形成する鉱物中の陽イオンと交換反応を起こして鉱物中に吸収されると考えられている。このような場合、例えば、汚染後に長期間放置されたような土壌の場合には、鉱物中にセシウムイオンが吸収されて、セシウムを回収するのに時間がかかるおそれがある。このような場合に、上述したような化合物を土壌に存在させることにより、セシウムイオンを鉱物から脱離させやすくすることができる。
【００１９】
また、本発明の放射性セシウム含有土壌を除染する方法は、放射性セシウムを含有する含水した土壌に、上述した何れかの除染シートを敷設する方法である。このような方法によれば、土壌中の放射性セシウムを溶解させた水分が、その除染シートに速やかに吸い上げられ、水分だけを速やかに乾燥させる。その結果、土壌中の放射性セシウムを選択的に効率よく回収することができる。また、硫酸塩，硝酸塩，リン酸塩，過リン酸塩，重過リン酸塩，水酸化カルシウム，酸化カルシウム，炭酸カルシウム，塩化アンモニウム，尿素，石灰窒素からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物を土壌に撒設した後、除染シートを敷設した場合には、セシウムの回収効率がより高くなる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のセシウム含有土壌除染シートによれば、土壌中の放射性セシウムを効率的に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】プルシアンブルーを固着したバインダ樹脂が付着した極細繊維の模式図である。
【図２】プルシアンブルーを固着したバインダ樹脂が付着した極細繊維の表面の、４０００倍の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図３】実施例２で得られた除染シートの厚み方向の断面の、８０倍の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明に係るセシウム含有土壌除染シートの一実施形態について、その製造方法に沿って、詳しく説明する。
【００２３】
本実施形態の除染シートは、平均繊度０．５デシテックス以下の極細繊維からなり、見かけ密度が０．０５〜１．２ｇ／ｃｍ3である不織布の、例えば、極細繊維の表面に、プルシアンブルー等のセシウム結合性化合物を固着したバインダ樹脂を付着させて得られる。極細繊維の不織布は、繊維径が細いために繊維表面積が大きく、その結果、セシウム結合性化合物の単位体積当たりの充填密度を高めることができる。また、繊維密度が緻密であるために、毛細管現象による汚染水の吸水性が高く、また、吸水された汚染水の拡散性及び汚染水中の水の乾燥性に優れている。
【００２４】
本実施形態の除染シートの製造においては、はじめに、混合紡糸方式や複合紡糸方式などの方法を用いて得られる海島型繊維のような極細繊維発生型繊維を溶融紡糸して、繊維ウェブを製造する。
【００２５】
なお、本実施形態においては、不織布の製造に際して、極細繊維発生型繊維として海島型繊維を用いる場合について詳しく説明するが、海島型繊維以外の極細繊維発生型繊維を用いても、また、極細繊維発生型繊維を用いずに、直接極細繊維を紡糸した繊維を用いて不織布を形成してもよい。なお、海島型繊維以外の極細繊維発生型繊維の具体例としては、紡糸直後に複数の極細繊維が軽く接着されて形成され、機械的操作により解きほぐされることにより複数の極細繊維が形成されるような剥離分割型繊維や、溶融紡糸工程において花弁状に複数の樹脂を交互に集合させてなる花弁型繊維等が挙げられ、極細繊維を形成しうる繊維であれば特に限定されずに用いられる。
【００２６】
海島型繊維の島成分であり、極細繊維を形成するための樹脂の具体例としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリトリメチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ），ポリエステルエラストマー等のポリエステル系樹脂；ポリアミド６，ポリアミド６６，ポリアミド６１０，芳香族ポリアミド，ポリアミドエラストマー等のポリアミド系樹脂；アクリル樹脂；ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン樹脂等の繊維形成能を有する繊維が挙げられる。これらは、単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中では、ポリエステル系樹脂及びポリアミド系樹脂から形成された繊維が、溶融紡糸性に優れていることに加えて、耐放射線性にも優れているために放射線による分解を抑制できる点から好ましい。
【００２７】
なお、極細繊維を形成するための樹脂には、本発明の目的及び効果を損なわない範囲で、各種添加剤、具体的には、例えば、触媒，着色防止剤，耐熱剤，難燃剤，滑剤，防汚剤，蛍光増白剤，艶消剤，着色剤，光沢改良剤，制電剤，芳香剤，消臭剤，抗菌剤，防ダニ剤，無機微粒子等を必要に応じて配合してもよい。
【００２８】
海島型繊維の海成分は、海島型繊維を極細繊維の繊維束に変換する際に、溶剤により選択的に抽出除去されたり、熱水または分解剤により選択的に分解除去されたりする成分である。海島型繊維の海成分を形成するための樹脂の具体例としては、例えば、ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリスチレン，エチレン−プロピレン共重合体，エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ），スチレン−エチレン共重合体，スチレン−アクリル共重合体，水溶性熱可塑性ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等のポリビニルアルコール系樹脂等が挙げられる。これらの中では、極細繊維の表面に、２５℃における水に対する接触角が７５度以下、さらには７０度以下の親水性皮膜を残存させることができるような、ＰＶＡやＥＶＡ等の親水性の樹脂、とくにはＰＶＡが好ましい。極細繊維化後の繊維表面に親水性が高い親水性皮膜を残存させることにより、得られる除染シートの親水性が向上して吸水性及び拡散性が向上する。
【００２９】
繊維ウェブ形成の方法としては、スパンボンド法などにより紡糸した海島型長繊維をカットすることなく長繊維ウェブにする方法や、メルトブロー法等のように、溶融繊維を気流で延伸しながら吹き飛ばして、短繊維ウェブを形成する方法や、長繊維をカットして短繊維にした後、カード、クロスラッパー、ランダムウェッバーなどを用いて短繊維ウェブを形成する方法等であってもよい。これらの中では、長繊維ウェブが、繊維の嵩高性が抑制されて繊維密度が高くなるために、セシウム結合性化合物の含有濃度を高めることができ、また、除染シートから繊維が脱落しにくくなる点から好ましい。本製造方法では、代表例として、長繊維を用いる場合について詳しく説明する。
【００３０】
海島型繊維の長繊維ウェブの製造方法としては、例えば、海成分ポリマーと島成分ポリマーとを複合紡糸用口金から押出して海島型繊維を溶融紡糸し、口金から吐出された溶融状態の海島型繊維を冷却装置により冷却した後、エアジェットノズルなどの吸引装置を用いて、目的の繊度となるように１０００〜６０００ｍ／分の引取速度に相当する速度の高速気流により牽引細化し、移動式ネットなどの捕集面上に堆積させることにより形成される。また、必要に応じて、得られたウェブをプレスすることにより部分的に圧着して形態を安定化させる処理をしてもよい。
【００３１】
このようにして得られたウェブを複数枚重ね、クロスラッパー等を用いてラッピング処理することにより、海島型繊維の繊維ウェブが形成される。
【００３２】
そして、海島型繊維の繊維ウェブを絡合処理することにより、海島型繊維の繊維絡合シートが形成される。具体的には、海島型繊維の繊維ウェブに、その両外側から同時または交互に少なくとも１つ以上のバーブが貫通する条件でニードルパンチ処理を行う。なお、絡合処理方法は、ニードルパンチの代わりに、水流を用いた水流交絡機で絡合する方法等を用いてもよい。このようにして、海島型繊維の繊維絡合シートが形成される。また、海島型繊維の繊維絡合シートは、必要に応じて熱収縮処理が施されてもよい。熱収縮処理することにより、絡合状態がさらに緻密化される。また、熱プレスすることにより、さらに緻密化されてもよい。
【００３３】
なお、ニードルパンチ等の絡合処理においては、例えば、ニードルパンチ処理の初期には、スロートデプスの大きい、多バーブ（バーブ数６から９）の針を上面からは該バーブの半数以上が不織布を貫通するように深く打ち、裏面からは該バーブの半数以下が通過するように浅く打ち、更にニードルパンチ処理の後半には、いずれの面からもバーブが不織布を通過しないように浅打ちすることにより、図３に示すような、その厚み方向の断面において、その表層側からその裏層側まで貫通し、その厚み方向に配向した、互いに離間して存在する複数の極細繊維束を形成することができる。このような厚み方向に配向した極細繊維束は、繊維束を形成する極細繊維間に存在する空隙による毛細管現象により、汚染水をより速やかに吸い上げることに寄与する。
【００３４】
また、ニードルパンチ等の絡合処理においては、両外側からのパンチング条件を調整することにより、一方の面の側を相対的に緻密にし、他方の側の面を相対的に疎にすることもできる。このような繊維絡合体から得られる不織布は、毛細管現象による吸水速度がとくに速くなるとともに、水分を速やかに不織布内部で拡散させて水分を速やかに蒸発させる。
【００３５】
上述のようにして得られた海島型繊維の繊維絡合シート中に含まれる、海島型繊維を極細繊維化することにより、海島型繊維が極細繊維化され、極細繊維の不織布が形成される。具体的には、例えば、海島型繊維の繊維絡合シートを、島成分を形成する樹脂を溶解及び分解せず、海成分を形成する樹脂のみを選択的に溶解または分解するような溶剤または分解剤で処理する方法が挙げられる。
【００３６】
極細繊維の平均繊度は０．５デシテックス以下であり、０．００１〜０．５デシテックス、さらには０．０５〜０．２デシテックスであることが好ましい。極細繊維の平均繊度が０．５デシテックスを超える場合には、繊維が嵩高くなって繊維密度が低くなりセシウム結合性化合物の高充填性が低下する傾向がある。また、極細繊維の平均繊度が低すぎる場合には繊維強力が低くなり、除染シートの機械的特性が低下する傾向がある。
【００３７】
このようにして、極細繊維の不織布が得られる。なお、不織布は、熱プレスすることにより、さらに緻密化されていてもよい。熱プレスすることにより、より緻密化される。
【００３８】
極細繊維の不織布の見かけ密度は０．０５〜１．２ｇ／ｃｍ3であり、好ましくは、０．０８〜０．７ｇ／ｃｍ3である。このように不織布中の極細繊維が緻密である場合には、除染シートの吸水及び乾燥が速くなるとともに、セシウム結合性化合物の充填密度を高めることができる。その結果、セシウムの回収効率を向上させることができる。見かけ密度が０．０５ｇ／ｃｍ3未満の場合には、吸水速度が低下するとともに、充填密度を高くすることが困難になる。一方、見かけ密度が１．２ｇ／ｃｍ3を超える場合には、セシウム結合性化合物を充填するスペースが少なくなる。
【００３９】
また、極細繊維の不織布の見かけ密度は、厚み方向において、表面から１０％の厚み部分の見かけ密度が残りの厚み部分の見かけ密度の１．２倍以上、さらには１．２〜５倍、とくには１．５〜２倍であることが好ましい。表面から１０％の厚み部分の層の極細繊維がとくに緻密に形成されており、残りの厚み部分が相対的に疎に形成されている場合には、毛細管現象により汚染水をとくに速やかに吸水し、速やかに不織布内部に拡散させて蒸発させる。そして、除染シート中のセシウム結合性化合物がセシウムを吸着し、汚染水中の水分が蒸発した後には、新たな汚染水を吸水する。その結果、セシウム結合性化合物は、平衡吸着に至るまで放射性セシウムを回収し続けることができる。
【００４０】
また、極細繊維の不織布の目付は、例えば、８０〜８００ｇ／ｍ2、さらには１５０〜５００ｇ／ｍ2程度であることが好ましい。このような目付けの場合には、セシウム結合性化合物を高濃度で担持させることができる点から好ましい。
【００４１】
このようにして得られた不織布は、サーキュラー染色機中で７０℃で３０分間リラックスしたり、水流絡合機で処理する、あるいは起毛ブラシやサンドペーパーで起毛するなどの手段によって、繊維束状に形成された極細繊維の拘束を解いてばらばらにすることが好ましい。このような処理の後にバインダ樹脂のエマルジョンを付与すると、海島型繊維を極細繊維化して得られる極細繊維の繊維束の内部にバインダ樹脂が充分に含浸する。その結果、繊維束の内部の極細繊維の表面にもセシウム結合性化合物を固着したバインダ樹脂が侵入するために、セシウム結合性化合物の充填密度を高めることができるとともに、バインダ樹脂が繊維束の内部に固定されることにより、不織布から脱離しにくくなる。
【００４２】
次に、得られた極細繊維の不織布に、セシウム結合性化合物をバインダ樹脂で固着させる工程について説明する。
【００４３】
セシウム結合性化合物としては、セシウムを選択的に結合する、配位子にシアン化物イオンを含む錯体である、フェロシアン化物イオン[Fe(CN)6]4-を含むフェロシアン化物や、フェリシアン化物イオン[Fe(CN)6]3-を含むフェリシアン化物が用いられる。さらに具体的には、例えば、ヘキサシアノ鉄（II）酸鉄（III）（Fe4[Fe(CN)6]3，フェロシアン化第二鉄），ヘキサシアノ鉄（III）酸鉄（II）、フェロシアン化鉄アンモニウム（Fe（NH4）[Fe(CN)6]），フェロシアン化鉄カリウム，フェロシアン化銅（Cu2[Fe(CN)6]），フェロシアン化銀，フェロシアン化カドミウム（Cd2Fe(CN)6），フェロシアン化コバルト，フェロシアン化カリウム（K4Fe(CN)6），フェロシアン化鉛(II)（PbFe(CN)6），フェロシアン化マンガン(II)（Mn2Fe(CN)6）等のフェロシアン化物や、フェリシアン化カリウム（K3Fe(CN)6）等のフェリシアン化物等、またはそれらの水和物等が挙げられる。これらは、単独でも、２種以上を組み合わせても、また、粗精製物を用いてもよい。これらの中では、青色顔料として知られる、Fe4[Fe(CN)6]3を含むプルシアンブルー（紺青）が入手が容易である点から好ましい。プルシアンブルーは、通常、水に不溶または難溶の粒子である。プルシアンブルーは通常、粒子であり、その平均粒子径は特に限定されないが、０．０１〜１０μｍ、さらには０．０１〜１μｍ、とくには０．０２〜０.５μｍであることが繊維表面に均一に付着し、脱落しにくい点から好ましい。
【００４４】
バインダ樹脂としては、極細繊維表面や不織布内部の空隙でセシウム結合性化合物を固定できる樹脂であれば特に限定なく用いられる。バインダ樹脂の具体例としては、例えば、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリオレフィン、石油樹脂、アスファルト、イソプレン系炭化水素、ブタジエンゴム、塩化ビニルなどの樹脂が挙げられる。
【００４５】
バインダ樹脂は、不織布の通水性を維持するための内部空隙を閉塞しないように存在していることが好ましい。不織布の内部空隙を閉塞させた場合には、吸水性が低下し、その結果、セシウムイオンの回収効率が低下するためである。具体的な形態としては、図１に示すように、バインダ樹脂３は、不織布５の極細繊維１の表面に付着して粒子状に点在していたり、不織布の内部空隙にその内部空隙を閉塞させない程度に凝集体またはスポンジ状に存在していたりするような形態が挙げられる。これらの中では、バインダ樹脂を極細繊維の表面に付着させて粒子状に点在させることが生産性の観点等から好ましい。バインダ樹脂を不織布の極細繊維の表面に付着させて粒子状に点在させるためには、例えば、水乳化性ポリウレタンエラストマーや水乳化性アクリル樹脂エラストマー等の水乳化性ポリマーをバインダ樹脂として用いることが特に好ましい。また、水乳化性ポリマーは水を吸収しやすいために、セシウム結合性化合物とセシウムイオンを含有する汚染水との接触性にも優れている。
【００４６】
水乳化性ポリマーには、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、水酸基、炭素数３以下のポリアルキレングリコール基等の親水性官能基を有する単量体を共重合単位として含有させることにより、水に対する自己乳化性を付与することができる。そして、このような親水性官能基により、放射性物質を含む汚染水との濡れ性が高まる。
【００４７】
例えば、水乳化性のポリウレタンは、例えば、平均分子量５００〜３０００の高分子ポリオールと有機ポリイソシアネ−トと、必要に応じて鎖伸長剤とを、所定のモル比で含有し、親水性官能基を有する単量体を含む単量体成分を溶融重合法、塊状重合法、溶液重合法などにより重合させることにより得られる各種のポリウレタン系樹脂が挙げられる。
【００４８】
高分子ポリオールの具体例としては、例えば、ポリエチレングリコール，ポリプロピレングリコール，ポリテトラメチレングリコール，ポリ（メチルテトラメチレングリコール），ポリ（メチルペンタン）ジオール等のポリエーテル系ポリオール及びその共重合体；ポリブチレンアジペートジオール，ポリブチレンセバケートジオール，ポリヘキサメチレンアジペートジオール，ポリ（３−メチル−１，５−ペンチレンアジペート）ジオール，ポリ（３−メチル−１，５−ペンチレンセバケート）ジオール，ポリカプロラクトンジオールなどのポリエステル系ポリオール及びその共重合体；ポリヘキサメチレンカーボネートジオール（ポリヘキシレンカーボネートジオール），ポリ（３−メチル−１，５−ペンチレンカーボネート）ジオール，ポリペンタメチレンカーボネートジオール、ポリテトラメチレンカーボネートジオールなどのポリカーボネート系ポリオール及びその共重合体；ポリエステルカーボネートポリオールなどが挙げられる。これらは単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中では、ポリカーボネート系ポリオールが、耐放射線性に優れているために放射線による分解を抑制できる点から好ましい。
【００４９】
なお、高分子ポリオールとしてポリエーテル系ポリオールを含む場合、高分子ポリオール中のポリオキシエチレン（−CH2−CH2−O−）単位の含有割合が、１０ｍｅｑ／ｇ以下であることが好ましい。ポリオキシエチレン（−CH2−CH2−O−）は耐放射線性が低いために、ポリオキシエチレン単位の含有割合が高すぎる場合には、除染シートの経時的な安定性が低くなる傾向がある。
【００５０】
有機ポリイソシアネ−トの具体例としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート，イソホロンジイソシアネート，ノルボルネンジイソシアネート，水添メチレンジイソシアネート等の脂肪族あるいは脂環族ジイソシアネート（無黄変型ジイソシアネート）や、フェニレンジイソシアネート，２，４−トリレンジイソシアネート，２，６−トリレンジイソシアネート，４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート，キシリレンジイソシアネート等の芳香環ジイソシアネート等が挙げられる。
【００５１】
鎖伸長剤の具体例としては、例えば、ヒドラジン，エチレンジアミン，プロピレンジアミン，ヘキサメチレンジアミン，ノナメチレンジアミン，キシリレンジアミン，イソホロンジアミン，ピペラジンおよびその誘導体、アジピン酸ジヒドラジド，イソフタル酸ジヒドラジド等のジアミン類；ジエチレントリアミン等のトリアミン類；トリエチレンテトラミン等のテトラミン類；エチレングリコール，プロピレングリコール，１，４−ブタンジオール，１，６−ヘキサンジオール，１，４−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン，１，４−シクロヘキサンジオールなどのジオール類；トリメチロールプロパン等のトリオール類；ペンタエリスリトール等のペンタオール類；アミノエチルアルコール、アミノプロピルアルコールなどのアミノアルコール類等が挙げられる。これらは単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中では、ヒドラジン、ピペラジン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミンおよびその誘導体、エチレントリアミンなどのトリアミンの中から２〜４種類を組み合わせて用いること、とくに、ヒドラジン及びその誘導体は酸化防止効果を有するために、除染シートの経時的な安定性が向上する点から好ましい。
【００５２】
また、水乳化性ポリマーは、架橋構造を形成していることが好ましい。一般に、水乳化性ポリマーが親水性官能基を有する場合には、水で膨潤しやすく吸水率が高くなる傾向がある。水に対する膨潤性が高すぎる場合には、経時的に膨潤により樹脂バインダが不織布から脱離しやすくなるおそれがある。このような場合には、水乳化性ポリマーに架橋構造を形成させることにより、吸水率を制御して、水乳化性ポリマーが膨潤しすぎることを抑制することができる。例えば水乳化性ポリウレタンの場合、ポリウレタンを形成するモノマー単位が有する官能基と反応し得る、官能基を分子内に２個以上含有する架橋剤や、ポリイソシアネート系化合物、多官能ブロックイソシアネート系化合物等の自己架橋性の化合物を添加することにより、架橋構造を形成させることができる。
【００５３】
モノマー単位が有する官能基と架橋剤の官能基との組み合わせとしては、カルボキシル基とオキサゾリン基、カルボキシル基とカルボジイミド基、カルボキシル基とエポキシ基、カルボキシル基とシクロカーボネート基、カルボキシル基とアジリジン基、カルボニル基とヒドラジン誘導体またはヒドラジド誘導体などが挙げられる。これらの中では、カルボキシル基を有するモノマー単位とオキサゾリン基、カルボジイミド基またはエポキシ基を有する架橋剤と組み合わせ、水酸基またはアミノ基を有するモノマー単位とブロックイソシアネート基を有する架橋剤との組み合わせ、およびカルボニル基を有するモノマー単位とヒドラジン誘導体またはヒドラジド誘導体との組み合わせが、架橋形成が容易である点から好ましい。
【００５４】
親水性のバインダ樹脂は、１３０℃の熱水に対する膨潤度が０．３〜３００％、さらには、１〜１００％、とくには５〜５０％であることが好ましい。このような親水性のバインダ樹脂は水を吸水しやすいとともに、膨潤による不織布からの脱離を起こしにくいために、セシウム結合性化合物と汚染水との接触性を充分に維持しながら、使用後の除染シートの保管性を維持することができる。
【００５５】
また、バインダ樹脂は、必要に応じて、浸透剤、消泡剤、滑剤、撥水剤、撥油剤、増粘剤、増量剤、硬化促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、蛍光剤、防黴剤、発泡剤、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースなどの水溶性高分子化合物、染料、などを含有してもよい。
【００５６】
極細繊維の質量に対するバインダ樹脂の割合としては、０．０１〜５０質量％、さらには０．０５〜３０質量％、とくには０．５〜２０質量％であることが好ましい。バインダ樹脂の割合が高すぎる場合には、不織布中の空隙の割合が少なくなることにより、吸水性が低下するために、不織布内で吸水された汚染水が広がりにくくなる傾向がある。また、バインダ樹脂の割合が低すぎる場合には、充分な量のセシウム結合性化合物を固着できなかったり、セシウム結合性化合物が脱落しやすくなったりする傾向がある。
【００５７】
また、極細繊維の質量に対するセシウム結合性化合物の割合としては、０．００００１〜５０質量％、さらには０．００１〜３０質量％、とくには０．０１〜２０質量％であることが好ましい。セシウム結合性化合物の割合が低すぎる場合には、セシウムの回収効率が低下し、セシウム結合性化合物の割合が高すぎる場合には、セシウム結合性化合物を充分に固着させるためにはバインダ樹脂の割合も高める必要があり、その場合には、不織布中の内部空隙の割合が少なくなって、吸水性が低下する傾向がある。
【００５８】
また、バインダ樹脂の量（Ａ）に対するセシウム結合性化合物の量（Ｂ）の比率（Ｂ／Ａ）としては、１／０．０１〜１／５０、さらには１／０．０５〜１／１０、とくには１／０．１〜１／１０であることが好ましい。Ｂ／Ａが高すぎる場合には、セシウム結合性化合物の固着性が不充分になり、使用時や経時的にセシウム結合性化合物が脱落しやすくなる傾向がある。また、Ｂ／Ａが低すぎる場合には、セシウムの回収効率が低下したり、充分な量のセシウム結合性化合物を付与する場合には不織布中の空隙の割合が少なくなり、吸水性が低下する傾向がある。
【００５９】
不織布に、セシウム結合性化合物を固着したバインダ樹脂を、通水性を維持するための内部空隙を閉塞しないように存在させる方法としては、例えば、セシウム結合性化合物を分散させたバインダ樹脂エマルジョンを不織布に含浸させた後、バインダ樹脂を凝固させる方法等が挙げられる。不織布に高分子弾性体のバインダ樹脂エマルジョンを含浸する方法としては、例えば、ナイフコーター、バーコーター、又はロールコーターを用いて、または、ディッピングする方法が挙げられる。
【００６０】
なお、セシウム結合性化合物を固着したバインダ樹脂を不織布の表層に偏在するように付着させた場合には、セシウム結合性化合物と汚染水との接触性がより優れる。不織布の表層にセシウム結合性化合物を固着したバインダ樹脂を偏在するように付着させるためには、不織布にセシウム結合性化合物を分散させたバインダ樹脂エマルジョンを表面から塗布することにより含浸させた後、表面及び裏面から、好ましくは１１０〜１５０℃、０．５〜３０分間程度加熱することにより、セシウム結合性化合物を分散させたバインダ樹脂エマルジョンを表面に移行させるマイグレーション処理を行うことが好ましい。
【００６１】
バインダ樹脂が点在している場合、そのバインダ樹脂の平均粒子径としては、１００μｍ以下、さらには５０μｍ以下、とくには、１０μｍ以下、ことには５μｍ以下であることが好ましい。
【００６２】
このようにして、不織布を形成する極細繊維の表面に、バインダ樹脂によりセシウム結合性化合物が固着されてなる除染シートが得られる。
【００６３】
このようにして得られた極細繊維の不織布に、セシウム結合性化合物を固着したバインダ樹脂を固定させてなる除染シートのセシウム結合性化合物の充填密度は、特に限定されないが、例えばプルシアンブルーの場合、０．１〜１０００ｍｇ／ｃｍ3、さらには、０．１〜５００ｍｇ／ｃｍ3、とくには０．５〜２５０ｍｇ／ｃｍ3、程度の高充填が可能になる。
【００６４】
なお、上述した製造方法においては、海島型繊維を極細繊維化した後にセシウム結合性化合物を含むエマルジョンを含浸付与する方法について説明したが、海島型繊維を極細繊維化する前にセシウム結合性化合物を含むエマルジョンを含浸付与し、その後に極細繊維化してもよい。海島型繊維を極細繊維化する前にセシウム結合性化合物を含むエマルジョンを含浸付与し、その後に極細繊維化した場合には、不織布を形成する極細繊維の繊維束の間に形成される内部空隙にバインダ樹脂に固定されたセシウム結合性化合物が閉じ込められたように固定される。
【００６５】
また、セシウム結合性化合物は、繊維表面にバインダ樹脂で固着される代わりに繊維に練り込まれていてもよいが、この場合には、繊維表面にセシウム結合性化合物をバインダ樹脂で固着させた場合に比べて、セシウム結合性化合物と放射性セシウムを含有する汚染水との接触性が低下する傾向がある。また、極細繊維にセシウム結合性化合物を多量に練り込んだ場合、紡糸が困難になる。
【００６６】
次に、このようにして得られた除染シートを用いた、放射性セシウムを含有する土壌を除染する方法について説明する。本実施形態の除染シートは、吸水性及び吸水した水の拡散性に優れているとともに、水に溶解したセシウムを選択的に回収する能力に優れている。このような除染シートは、例えば、次のようにして用いられる。
【００６７】
放射性セシウムを含有する土壌に、本実施形態の除染シートを敷設する。この場合において、土壌中の水分が少ない場合には、土壌に水分を付与することが好ましい。水分の付与は、除染シートの敷設前であっても、敷設後であってもよい。放射性セシウムは、セシウムイオンとなって水に容易に溶解するために、土壌中の放射性セシウムは水分に溶け込む。
【００６８】
そして、放射性セシウムを含有し、水分を含む土壌に、除染シートを接触させる。除染シートと水分を含む土壌が接触することにより、放射性セシウムを含む汚染水が除染シートに吸水される。そして、吸水された水は、速やかに不織布内部で拡散して広がり、蒸発する。
【００６９】
なお、一般にセシウムイオンは土壌表面に吸着し、その後、土壌を形成する鉱物中の陽イオンと交換反応を起こして鉱物中に吸収されると考えられている。このような場合、例えば、汚染後に長期間放置されたような土壌の場合には、鉱物中にセシウムイオンが吸収されて、セシウムを回収するのに時間がかかるおそれがある。また、土壌を構成する鉱物の種類や存在比率により、鉱物中にセシウムイオンが吸収されやすい環境の場合には、鉱物中に吸収されたセシウムイオンを脱離させにくくなる場合がある。このような場合には、土壌の肥沃性や植物の生育に影響を与えない範囲で、土壌に、セシウムを脱離することを促進するような化合物（セシウム脱離助剤）を撒設してもよい。
【００７０】
セシウム脱離助剤の具体例としては、例えば、カリウムイオン，ナトリウムイオン，カルシウムイオン，マグネシウムイオン，鉄イオン，マンガンイオン，銅イオン，亜鉛イオン、モリブデンイオン等の金属イオンやアンモニウムイオンを含むイオン性化合物が挙げられる。イオン性化合物の具体例としては、硫酸アンモニウム等の硫酸塩，硝酸カリウムや硝酸アンモニウム等の硝酸塩，リン酸塩，過リン酸塩，重過リン酸塩，水酸化カルシウム，酸化カルシウム，炭酸カルシウム，塩化アンモニウム等が挙げられる。イオン性化合物は、陽イオンがセシウムとイオン交換することにより、鉱物中のセリウムイオンを脱離させることに寄与する。また、尿素，石灰窒素、腐葉土のような、農地の肥料として用いられるような化合物も、鉱物中のセリウムイオンを脱離させることに寄与する。これらのセシウム脱離助剤は、肥料のように土壌に混ぜて用いてもよく、また、水に分散または溶解させて土壌に混ぜてもよい。さらに、上述した除染シートに予め、含ませていてもよい。
【００７１】
なお、上述したような、相対的に見掛け密度の高い表面から１０％の厚み部分の層と、見かけ密度が相対的に低い残りの層を備えるような不織布を含む除染シートを用いる場合には、表面から１０％の厚み部分の緻密な層の側を土壌の表面側に接触させることが好ましい。緻密な層は吸水性に優れており、疎な層は水の拡散性に優れている。そのために、このように配置することにより、除染シートに速やかに汚染水を吸水させるとともに、速やかに水を蒸発させることができる。その結果、速やかに放射性セシウムを回収することができる。
【００７２】
また、本実施形態の除染シートを土壌表面に敷き設することにより、落葉などの植物等の有機物に含まれるセシウムが土壌に吸着されて土壌を汚染することを防ぐこともできる。
【実施例】
【００７３】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明の範囲はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００７４】
［実施例１］
水溶性熱可塑性ＰＶＡ系樹脂（ＰＶＡ）を海成分に用い、イソフタル酸変性度６モル％のＰＥＴを島成分とし、繊維１本あたりの島数が２５島で、海成分／島成分が２５／７５（重量比）となるような溶融複合紡糸用口金を用い、２６０℃で海島型のフィラメントを口金より吐出した。なお、ＰＶＡの２５℃における水に対する接触角は５９度であった。そして、紡糸速度が３７００ｍ／ｍｉｎとなるようにエジェクター圧力を調整し、平均繊度２．１デシテックスの海島型長繊維をネット上に捕集した。そしてネット上に捕集された海島型長繊維を表面温度４２℃の金属ロールで軽く押さえることにより表面の毛羽立ちを抑えてネットから剥離し、さらに、表面温度７５℃の格子柄の金属ロールとバックロールとの間を通過させて熱プレスすることにより、表面の極細繊維が仮融着した目付３１ｇ／ｍ2の長繊維ウェブを得た。
【００７５】
そして、得られた長繊維ウェブをクロスラッピングすることにより８枚重ね、これに、針折れ防止油剤をスプレーした。そして、針先端からバーブまでの距離が３．２ｍｍの６バーブ針を用い、針深度８．３ｍｍで両面から交互に３３００パンチ／ｃｍ2のパンチ密度でニードルパンチングすることにより、目付３２０ｇ／ｍ2の絡合された長繊維ウェブを得た。
【００７６】
そして、長繊維ウェブを巻き取りライン速度１０ｍ／分で７０℃の熱水中に１４秒間浸漬することにより熱収縮させた。さらに９５℃の熱水中でディップニップ処理を繰り返してＰＶＡの除去率が９８％以上になる程度にまでＰＶＡを溶解除去することにより、平均繊度０．１デシテックスの極細長繊維を２５本含む繊維束が３次元的に交絡した極細繊維の不織布が得られた。そして、不織布は、スライス及びバフィング処理することにより見かけ密度が０．６２ｇ／ｃｍ3で、厚み０．８２ｍｍの不織布に調整された。
【００７７】
一方、ポリウレタンエマルジョンに、平均粒子系０．０８μｍのプルシアンブルー（大日精化（株）製の商品名：ＭＩＬＯＲＩＢＬＵＥ ９０５）を、プルシアンブルー／ポリウレタン固形分=１/３の質量比で分散させた。なお、ポリウレタンエマルジョンは、１３０℃における熱水膨潤率が９質量％であり、ソフトセグメントがポリへキシレンカーボネートジオールとポリメチルペンタンジオールの７０：３０の混合物からなり、ハードセグメントが主として水添メチレンジイソシアネートからなるポリオキシエチレン単位の含有量が０ｍｅｑ／ｇの架橋を形成する水乳化性ポリウレタンのエマルジョンであった。
【００７８】
なお、１３０℃における熱水膨潤率は、厚さ２００μｍのポリウレタンフィルムを加圧下１３０℃で６０分間熱水処理し、５０℃に冷却後、ピンセットで取り出した。そして表面に付着した水をろ紙でふき取り、重量を測定した。浸漬前の重量に対する増加した重量の割合を熱水膨潤率とした。
【００７９】
そして、厚み調整された不織布にプルシアンブルーを分散させたエマルジョンを不織布に対しポリウレタン固形分で６質量％になるように含浸付与し、乾燥した。このようにして、極細繊維の不織布と、極細繊維の表面にプルシアンブルーを固着して付着するポリウレタンとを含む除染シートを得た。極細繊維は繊維束を形成しており、繊維束の内部にプルシアンブルーを固着して付着するポリウレタンが含浸していた。得られた除染シートのＳＥＭ写真を図２に示す。このようにして得られた除染シートを以下の方法に従って評価した。
【００８０】
［塩化セシウム水溶液中のセシウムイオンの回収評価］
５×５ｍｍに切り出した除染シートを１０ｐｐｍの塩化セシウム水溶液、または０．０１ｐｐｍの塩化セシウム水溶液に浸漬した。そして、平衡吸着量に達するまでの時間、及び、そのときのセシウムイオン濃度を測定した。そして、不織布の体積１ｃｍ3あたりに吸着されたセシウムイオンの量を算出した。なお、吸着されたセシウムイオン濃度は誘電結合プラズマ発光分光分析器を用いて測定した。
【００８１】
１０ｐｐｍの塩化セシウム水溶液の場合には、約１５分間で平衡吸着量の１／２に達し、そのときの不織布１ｃｍ3あたりに吸着されたセシウムイオン量は、６４．５μｇ／ｃｍ3であった。また、０．０１ｐｐｍの塩化セシウム水溶液の場合には、約２０分間で平衡吸着量の１／２に達し、そのときの不織布１ｃｍ3あたりに吸着されたセシウムイオン量は、６．２μｇ／ｃｍ3であった。
【００８２】
［汚染水中の放射性セシウムの回収評価］
５×５ｍｍに切り出した除染シートの所定量の断片を円筒状のカラムに充填した。なお、除染シートの総量は単位時間あたりに汚染水がシートに接触する時間の逆数で表される空間速度（SV）がSV=６になるような量に調整した。そして、カラムに、福島県から入手した３４３Ｂｑ／Ｌの放射性セシウムを含む汚染水を７時間連続通水した。７時間連続通水後の不織布１ｃｍ3あたりに吸着された放射性セシウムの量は２．７Ｂｑ／ｃｍ3であった。
【００８３】
［吸水拡散性］
２７℃及び湿度５２％の条件で、１０×１０ｃｍに切り出した除染シートの表面に、約０．３ｍＬの水滴を滴下した。そして、滴下直後、２分後、３分後、５分後における水滴の広がった面積を測定した。なお、面積が短時間で大きくなるほど、吸水性及び拡散性に優れていることを示す。
【００８４】
［乾燥性］
２７℃及び湿度５２％の条件で、１０×１０ｃｍに切り出した除染シートの表面に、約１ｍＬの水滴を滴下した。そして、滴下直後、２０分後、４０分後、６０分後、９０分後における、水滴を滴下した除染シートの質量を測定することにより、水滴の乾燥率を測定した。
【００８５】
以上の結果を表１に示す。
【００８６】
【表１】
2013253952.tif 000003
【００８７】
［実施例２］
実施例１におけるニードルパンチにおいて、両面から交互に計３３００パンチ／ｃｍ2のパンチ密度でニードルパンチングする代わりに、一方の面から２０５０パンチ／ｃｍ2のパンチ密度、他方の面から１２５０パンチ／ｃｍ2のパンチ密度で交互にニードルパンチし、さらに、極細繊維化後にバインダ樹脂を加え、表面から１５０℃で２ｍ/分の速度で熱プレス加工後に揉み加工した以外は、実施例１と同様にして除染シートを得た。得られた除染シートの厚み方向の断面の、８０倍のＳＥＭ写真を図３に示す。得られた除染シートは、厚み方向において、表面から１０％の厚み部分の見かけ密度が１．１２ｇ／ｃｍ3であり、残りの厚み部分の見かけ密度は０．６５ｇ／ｃｍ3であった。また、その厚み方向の断面において、その表層側からその裏層側まで貫通し、その厚み方向に配向した、互いに離間して存在する複数の極細繊維束が存在していた。
そして、得られた除染シートを実施例１と同様に評価した。なお、吸水拡散性及び乾燥性の評価においては、見掛け密度が高い表面から１０％の厚み部分の側の表面に水滴を滴下した。結果を表１に示す。
【００８８】
［実施例３］
１３０℃における熱水膨潤率が９質量％である水乳化性ポリウレタンのエマルジョンの代わりに、１３０℃の熱水に対する膨潤度が２質量％である溶剤系ポリウレタンに代えた以外は実施例１と同様の工程及び条件により、除染シートを得た。なお、溶剤系ポリウレタンは、ハードセグメントが４,４'-ジフェニルメタンジイソシアネートとエチレングリコールの反応物からなり、ソフトセグメントが主としてポリヘキサメチレンカーボネートジオールからなり、イソシアネート含有割合が、元素分析での窒素の質量％として３．４％の樹脂であった。そして、得られた除染シートを実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
【００８９】
［比較例１］
実施例１において、平均繊度３．５デシテックスのＰＥＴ長繊維をネット上に捕集し、見かけ密度の０．０６ｇ／ｃｍ3の不織布を得た。実施例１の平均繊度０．１デシテックスの極細繊維の不織布に代えて、この不織布を用いた以外は実施例１と同様にして、除染シートを得た。そして、得られた除染シートを実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
【００９０】
表１の結果から、実施例１〜３で得られた除染シートは、極細繊維の不織布を用いているために、比較例１の通常の繊度の不織布を用いた除染シートに比べて、いずれも高い効率でセシウムを回収していることがわかる。また、セシウム濃度が０．０１ｐｐｍのような低濃度であっても、１０ｐｐｍの高濃度の場合に比べて、平衡吸着に到達する時間が大幅に低下しないことがわかる。また、実施例２は、表層側からその裏層側まで貫通し、その厚み方向に配向した、互いに離間して存在する複数の極細繊維束が存在し、表面部分では該極細繊維が緻密構造を有し、裏面では該極細繊維束が分繊して水との接触面積が大きくなっている不織布を用いた例である。このような不織布は、吸水速度、拡散速度、乾燥速度が速いために、より効果的にセシウムを回収することがわかる。さらに、実施例３は、実施例１の１３０℃の熱水に対する膨潤度が９質量％である水乳化性ポリウレタンの代わりに、１３０℃の熱水に対する膨潤度が２質量％である溶剤系ポリウレタンをバインダ樹脂として用いた例である。実施例1と実施例３とを比べると、熱水膨潤度の高い水乳化性ポリウレタンを用いた実施例1の方が、明らかにセシウムの吸着量が多くなっていることがわかる。
【符号の説明】
【００９１】
１  繊維
２  セシウム結合性化合物
３  バインダ樹脂
５  不織布
１０  除染シート
【図１】
2013253952.tif 000004
【図２】
2013253952.tif 000005
【図３】
2013253952.tif 000006