No.84

発行

滋賀県工業技術総合センター

2005/10

Industrial Research Center of Shiga Prefecture
http：//www.shiga-irc.go.jp/
content
テクノレヴュー‥‥有害物質捕集高分子の開発
おしらせ‥‥‥‥‥技術研修のお知らせ 10 〜 12 月分

Topics 環境調和型ものづくり支援事業のご案内

資源循環型社会が求める資源リサイクルに適応した環境調和型のものづくりを支援します。

事業内容● 環境調和型ものづくりセミナー
資源循環型社会において企業活動にもとめられる環境調和型ものづくりの背景や問題点などを解説します。
● 分解性設計支援
今年度導入する分解性設計支援システムを用いて次のプロセスで実践的な技術習得を図ります。

資源リサイクルを促進する資源有効利用促進法や家電（1）分解性設計の概要説明、（2）対象製品の選定、（3）リサイクル法などの法整備が進んでいます。一方、欧州の分解性設計の実施、（4）現状製品の分析、（5）改善案

廃自動車指令（ELV 指令）や電気電子機器に含まれる特定の検討・分析、（6）現状製品と改善案の比較・検討有害物質使用制限指令（RoHS 指令）などのように製品中の有害物質の使用が制限されてきており、ものづくりに環境配慮が求められています。
工業技術総合センターでは、これまで製品の環境配慮を進めていただくために、ライフサイクルアセスメントや環境配慮設計などに関する技術の普及を進めてきましたが、また本事業では、環境調和型製品の規格適合を評価するISO17025の試験評価体制の整備を行いますので、あわせてご利用ください。
事業の詳細は、以下のURL をご覧ください。
http://www.shiga-irc.go.jp/iso/index.html

今年度からは、県内に多い組立型産業に適用できる分解性設計手法に関する技術を習得していただくために、分解性問合せ設計の支援を行うとともに、環境調和型ものづくりに関す

滋賀県工業技術総合センター 機能材料担当 前川

る事項のセミナーを実施しますので、製品の環境配慮をお〒520-3004 滋賀県栗東市上砥山232

考えの企業の方々の参加をお奨めします。

TEL：077-558-1500 FAX：077-558-1373

テクノレヴュー

有害物質 捕集 高分 子の 開発
機能材料担当中島啓嗣

Keiji Nakajimaとなってきます。金属類を例に挙げれると説明されています。一般的に論ば、現在多く実施されている処理であ文等で報告されているゲルの作製法

環境保全対策の一つに廃水処理がる pH による沈殿生成やキレート樹脂は、溶液を０℃以下で冷却後、室温付あります。例えば、各工場では工場廃による回収等では金属の種類を区別せ近まで加熱してゲル化させる凍結融解水をそのまま排出するのではなく、工ず取り除くことになります。そのため、法が用いられています。また、この凍場内で処理もしくは外部委託による処使用後のキレート樹脂等を焼却した場

結・融解を繰り返すことにより安定し理を施した後に排出されています。そ合に得られる灰分には複数の金属が混た PVA ゲルが作製できるという報告の際には、廃水に含まれる有害物質に在しており、純度の高い資源としてのもあります。ただ、本研究では廃水処

よって異なりますが、凝集剤、キレー再利用は困難です。

理に用いる材料の開発を目的としてい1 はじめにト樹脂等を用いた処理がされていまそのため本研究では、再利用が可能るため、一度に多くの試料が作製でき、す。しかし、この処理により発生したで、かつ目的物質の選択的捕集が可能

かつ、試料への水の浸透が早いようにスラッジ等は、再び廃棄物となってしな廃水処理材料の開発を目的としてい試料サイズが小さいものが望ましいのまい、その廃棄物処理のために更にエます。原料に、親水性が高く、非常にですが、凍結融解法ではその 2 条件をネルギーや物質が必要となり、処理シ安全性の高い材料であるポリビニルア満たす試料の作製が難しいと考え、湿ステム全体で考えると環境負荷が低減

ルコール（PVA）とカチオン性ポリマー式紡糸法を用いて試料を作製しましされていると言えません。無機系の凝であるポリアリルアミン（PAAm）をた。湿式紡糸とは、高分子溶液を貧溶集剤を使用するのに比べ高分子凝集剤

用いたゲルを作製し、再生可能な廃水媒中に押し出すことにより、ポリマーを用いた方がスラッジ量は低減します

処理材料としての応用を試みました。

を析出させ、繊維形成させる紡糸方法です。

が、根本的な解決には至っていないのが現状です。
また、廃水に含まれる有害物質の中

2 実験

水 / ジメチルスルホキシド（DMSO）

2.1 試料混 合 溶 媒（ 水：DMSO = 4：6） にには生物や環境に対しては有害です

PVA は 分 子 量 15000、 け ん 化 度

PVA を 加 え、90 ℃ に 加 熱、 攪 拌 すが、その物質自身が高価、貴重な物質99% のもの（シグマアルドリッチ）をることにより、PVA 溶液が得られまもあります。それらの物質をうまく水用いました。PAAm は重合度 15000、す。ここで PAAm 水溶液を添加し、から取り除くことができれば、貴重なL 型の 20wt% 水溶液（日東紡績）をPVA/PAAm ブレンド溶液を作製し物質の再生・再利用が可能となります。

用いました。

まし た。 添 加 す る PAAm 水 溶 液 量

しかし、ほとんどの場合、廃水中に2.2 繊維状試料の作製を変えることにより様々なブレンド比含まれる物質は一種類ということはな

一定濃度以上の PVA 水溶液は、室の PVA/PAAm 溶液を容易に準備す

く、複数が含まれるため回収後の沈殿温で放置しておくだけでも固まり、ゼることができます。なお PVA 濃度は物等は複数の物質が混ざった状態で存リーのようなゲルを形成します。これ10wt% としました。この溶液を 0℃以在します。純度の高い物質を回収するは時間経過に伴い生じた PVA の微結下に冷却した十分量のエタノール中にためには、精製等の処理が新たに必要晶が架橋点となり、ゲルを形作ってい押し出し、一昼夜冷却エタノール中で−2−テクノレヴュー保持することにより脱溶媒後、乾燥しました。その後、窒素雰囲気下 150℃で加熱したものを試料として用いました。
2.3 金属捕集実験
硫 酸 銅 五 水 和 物 を 水 に 溶 解 し、100ppm Cu2+ 水溶液を作製しました。
この Cu2+ 水溶液 25ml にブレンド繊維（a）200mg を浸積し、24 時間経過後に繊（b）

図 1 （a）PVA（b）PVA / PAAm blend
in 100ppm Cu2+ aq.

維を取りだして浸積前後の金属イオン濃度を高周波プラズマ発光分析（ICP、

120.0

ICPS-8000 島津製作所）で測定しブレ

100.0

ンド試料による金属捕集能を評価しま

80.0

捕集率 / %した。
3 結果

60.040.0

PAAm を添 加しない PVA 単 体 試

20.0

料を硫酸銅水溶液に浸積した場合、外0.00.0

観上変化がないのに対し（図 1（a））
、
PVA/PAAm ブレンド試料は試料自身

5.010.015.0cPAAm/%

20.025.0

図 2 捕集率に及ぼす PAAm 濃度の影響が緑色に着色しました（図 1（b））
。
PAAm 濃度の異なる試料による銅100の 捕 集 実 験 結 果を図 2 に 示します。
PAAm 濃度の増加に伴い捕集率は増

80
cCu2+ / ppm

加し、10wt% 付近で極大値を示した
後、減少しました。それ以上の濃度における捕集率の低下は、水溶性の高い
PAAm が繊維から若干量抜けだすこ

60

95.2ppm
95.7%捕集

40

4.3ppm20とにより水の pH が高くなり、水中の0銅イオンが水酸化銅として析出しているためであると考えられます。

初期濃度

捕集放出

図 3 繊維（cPAAm=5.7wt%）捕集・放出結果

ま た、 銅 捕 集 後 の 繊 維（cPAAm ＝5.7wt%） を 取 り だ し て HCl 水 溶 液（pH3）に浸すことにより、繊維から銅が放出され、繊維は再び無色になりました。ICP 結果より、この繊維によりく存在するため、試料内部の pH重金属についても捕集できることがわ

水溶液中の 95% 以上の銅を捕集するは外部環境に比べ相対的に高い。

かってきています。また、金、白金等ことができ、また捕集した銅を繊維かそのため、水酸化銅の微結晶が生の貴金属の捕集についても期待がもて

らほぼ 100% 放出できることがわかりじ、その微結晶が PVA により安る結果が得られています。今後は他金ました（図 3）。また、放出後の試料は定化されて緑色を呈している。

属捕集を系統的に調べ、実廃液の処理中和処理をすることにより、同等の捕2．銅捕集後の繊維を酸性環境におに対応できるようにしたいと考えてい集・放出効果が得られました。
銅の捕集・放出のメカニズムは詳し

くことにより、微結晶が再溶解し、放出される。

く調べられていませんが、次のように考えています。
1．ブレンド試料内部にはアミンが多ます。
また、材料作製においても有機溶媒（DMSO、エタノール）の使用をでき

4 今後の予定
今回は紹介しませんでしたが、他の−3−るだけ抑えた環境に優しい作製方法も検討していきたいと考えています。

おしらせ

技術研修のお知らせ
産業支援プラザが開催する10月〜12月までの技術研修をおしらせします。
詳細及びお申し込みは、（財）滋賀県産業支援プラザのホームページ（http://www.shigaplaza.or.jp）をご覧ください。
研修場所： 滋賀県栗東市上砥山232
滋賀県工業技術総合センター別館
問合せ先：（財）滋賀県産業支援プラザ
TEL 077-558-1530
E-mail kensyu@shigaplaza.or.jp
情報ネットワーク（5 講座）
ネットワーク基礎講座
10月24日受講料 10,000円
ネットワーク機器・回線・TCP/IP・セキュリ
ティなどネットワーク管理者として必要な知識について解説します。
Linuxサーバー構築講座
10月27、28日
受講料 25,000円
インスト−ル、基本コマンド、エディタ、ユーザ管理、ファイルシステムなどLinuxシステムの概要とシステム管理、Webやメールなどのサーバ構築について学びます。
ホームページ作成のためのCGI（Perl）講座
11月21、24、28日
受講料 30,000円
Perl言語の基礎とHTMLのformタグを学ぶとともに、簡単なデータベースを用いたCGIアプリケーションの構築実習を行います。
FLASH講座
11月30、12月2日
受講料 25,000円
Macromedia Flash について、講義と実習により、アプリケーション開発を行います。
Linuxを用いたWindowsファイルサーバー構築
12月8、9日
受講料 25,000円
Linux ／ Sambaを用いてWindowsサーバ互換機能の構築実習を行います。またLDAPを用いたユーザ統合管理について学びます。
開発期間短縮・品質確保のための品質機能展開（QFD）講座
10月31日、11月1日
受講料 25,000円
QFD（Quality Function deployment：品質機能展開）とは、顕在ニーズから潜在ニーズまでの流れを探る体系である。それにより具体的な製品開発につなげることができます。これからQFDを学ぼうとする方を対象に基礎から解説します。
ISO14001内部監査員養成講座2
11月10、11日
受講料 25,000円
内 部 監 査 員 に と っ て、ISO14001を 理 解 し、ISO19011に基づく内部監査のプロセスを習得する事が重要です。環境法規制の知識を持つように、演習を交え解説いたします。
高周波回路設計と測定の基礎講座
11月15、16日
受講料 25,000円
高周波回路の基礎から、回路設計上の留意点や測定器の使い方までを習得します。
ISO9001内部監査員養成講座2
11月17、18日
受講料 25,000円
ISO9001の取得・維持のためには社内体制の整備はもとより、内部監査員の養成が不可欠です。この講座は、内部監査員を目指す人のための講座です。
技術者のためのEXCEL活用
12月13、14日
受講料 25,000円
データの自動収集・自動計測・データ処理等をEXCELを利用して簡単に実現する方法についての解説と実習を行います。

No.84
平成 17 年 10 月 3 日発行

ご意見・ご要望などございましたら、工業技術総合センター草川までお気軽にお寄せ下さい。

滋賀県工業技術総合センター

信楽窯業技術試験場

520-3004 栗東市上砥山 232
TEL 077-558-1500 FAX 077-558-1373 http：//www.shiga-irc.go.jp/529-1851 甲賀市信楽町長野 498
TEL 0748-82-1155 FAX 0748-82-1156

この冊子は再生紙を使用しています−4−