JPH07100373A - 吸着剤 - Google Patents
吸着剤Info
- Publication number
- JPH07100373A JPH07100373A JP26549293A JP26549293A JPH07100373A JP H07100373 A JPH07100373 A JP H07100373A JP 26549293 A JP26549293 A JP 26549293A JP 26549293 A JP26549293 A JP 26549293A JP H07100373 A JPH07100373 A JP H07100373A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- adsorbent
- wood
- woody material
- natural
- powder
- Prior art date
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- Pending
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- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】木質材の特性をより自然に即した状態で活用で
きる吸着剤の提供。 【構成】粉状、粒状あるいはチップ状に処理した木質材
を薄い酸溶液で処理した後に１００〜５００℃の低温域
で熱変換して吸着剤を得るようにしている。
きる吸着剤の提供。 【構成】粉状、粒状あるいはチップ状に処理した木質材
を薄い酸溶液で処理した後に１００〜５００℃の低温域
で熱変換して吸着剤を得るようにしている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、木質材を利用した吸着
剤に関する。
剤に関する。
【０００２】
【発明の背景】木質材は、セルロース、ヘミセルロース
及びリグニンを主要構成材とする天然有機質の多孔質材
で、その細孔表面には多種多様の官能基が露呈してお
り、有用な吸着剤たる適性を備えている。例えば、杉材
を粉砕して得られた木粉はそのままでもカドミウムに対
し0.028 ｍｇ／ｇ、鉛に対し0.210 ｍｇ／ｇといった重
金属吸着力を持っている。
及びリグニンを主要構成材とする天然有機質の多孔質材
で、その細孔表面には多種多様の官能基が露呈してお
り、有用な吸着剤たる適性を備えている。例えば、杉材
を粉砕して得られた木粉はそのままでもカドミウムに対
し0.028 ｍｇ／ｇ、鉛に対し0.210 ｍｇ／ｇといった重
金属吸着力を持っている。
【０００３】木質材は、また上記のような吸着剤適性を
持つと同時に天然の有機材でもあり、本来は自然循環系
の一部を形成しあるいは形成し得る性質を備えている。
つまり、木質材は天然有機質として微生物の資化性を備
えており、この特性を有効に利用することにより、例え
ば吸着剤として使用した後の処理を自然循環系の一部と
してなせる可能性を持っている。
持つと同時に天然の有機材でもあり、本来は自然循環系
の一部を形成しあるいは形成し得る性質を備えている。
つまり、木質材は天然有機質として微生物の資化性を備
えており、この特性を有効に利用することにより、例え
ば吸着剤として使用した後の処理を自然循環系の一部と
してなせる可能性を持っている。
【０００４】このような木質材の特性を吸着剤として利
用する形態に木炭や活性炭がある。木炭や活性炭は吸着
剤として優れた特性を持つが、このような形態での利用
は木質材の特性の一部を利用するに過ぎない。即ち、木
炭や活性炭は、高温処理により木質材を分解させて無機
の炭素質に変換して利用するもので、木質材の天然有機
質としての側面の利用という点で不十分なものがある。
また、木炭や活性炭の形態での利用には加工に際して大
きなエネルギーの流れを伴い、その分、自然への負荷が
大きくなってしまうというマイナス面があり、さらに熱
分解により失われる成分が非常に多いので収率が低いと
いう問題もある。
用する形態に木炭や活性炭がある。木炭や活性炭は吸着
剤として優れた特性を持つが、このような形態での利用
は木質材の特性の一部を利用するに過ぎない。即ち、木
炭や活性炭は、高温処理により木質材を分解させて無機
の炭素質に変換して利用するもので、木質材の天然有機
質としての側面の利用という点で不十分なものがある。
また、木炭や活性炭の形態での利用には加工に際して大
きなエネルギーの流れを伴い、その分、自然への負荷が
大きくなってしまうというマイナス面があり、さらに熱
分解により失われる成分が非常に多いので収率が低いと
いう問題もある。
【０００５】一方、木質材は天然有機質であるが故に、
これを未処理のまま吸着剤などとして利用すると、黴の
発生などの不安定要素が多く、産業的な利用性という点
に難を持つ。
これを未処理のまま吸着剤などとして利用すると、黴の
発生などの不安定要素が多く、産業的な利用性という点
に難を持つ。
【０００６】以上のような事情を背景に本願発明者等
は、木質材の持つ特性をより自然に即した状態で産業上
に有効的に活用する途を種々の観点から探究して来た。
そのなかで、低温域での処理により幾つかの着目すべき
特性が木質材に現れることを見出し得た。
は、木質材の持つ特性をより自然に即した状態で産業上
に有効的に活用する途を種々の観点から探究して来た。
そのなかで、低温域での処理により幾つかの着目すべき
特性が木質材に現れることを見出し得た。
【０００７】
【発明の開示】本発明は、上記のような知見に基づいて
なされたもので、粉状、粒状あるいはチップ状に処理し
た木質材を１００〜５００℃の低温域で熱変換して吸着
剤を得るようにしている。
なされたもので、粉状、粒状あるいはチップ状に処理し
た木質材を１００〜５００℃の低温域で熱変換して吸着
剤を得るようにしている。
【０００８】１００〜５００℃という低温域は、木質材
に熱分解が生じ始める温度よりやや高い温度を上限とす
る温度域で、従来の木質材利用における熱処理にはなか
った温度域である。即ち、従来の木質材における熱処理
は、最低でも４００℃以上の温度域でなされ、木質材を
熱分解させてその自然の特性を大きく変える木炭とする
処理としてなされていたが、本発明の低温域による熱処
理は、木質材の熱変換、つまり木質材の本来の物性を基
本的には保ちつつ、加熱により一定の範囲で一部の性質
を変換させることにより、木質材の有用な特性をより多
面的に利用できるようにする処理を意図するものであ
り、また処理に伴うエネルギーの量を木炭化処理に較べ
て格段に小さくすることを意図するものであり、さらに
木炭化処理に較べて格段に収率の高い効率的な木質材利
用を意図するものである。
に熱分解が生じ始める温度よりやや高い温度を上限とす
る温度域で、従来の木質材利用における熱処理にはなか
った温度域である。即ち、従来の木質材における熱処理
は、最低でも４００℃以上の温度域でなされ、木質材を
熱分解させてその自然の特性を大きく変える木炭とする
処理としてなされていたが、本発明の低温域による熱処
理は、木質材の熱変換、つまり木質材の本来の物性を基
本的には保ちつつ、加熱により一定の範囲で一部の性質
を変換させることにより、木質材の有用な特性をより多
面的に利用できるようにする処理を意図するものであ
り、また処理に伴うエネルギーの量を木炭化処理に較べ
て格段に小さくすることを意図するものであり、さらに
木炭化処理に較べて格段に収率の高い効率的な木質材利
用を意図するものである。
【０００９】そして、本発明の場合には、この低温域で
の熱変換により、木質材が持つ吸着剤適性を有効に利用
とすると共に、木質材の天然有機質としての特性も有効
に活かせるようにしたものである。即ち、本発明による
吸着剤は、例えばカドミウム、鉛、亜鉛、水銀等の有害
重金属の液層吸着、及びアンモニアやアミン等の有害ガ
スの気相吸着について有効な吸着力を発揮する。また、
本発明による吸着剤は、木質材の天然有機質としての性
質を基本的にはほぼそのまま保っており、使用後には、
有害ガス用の吸着剤であれば、例えば堆肥化処理を施し
て微生物により吸着ガス物質の分解を行わせることによ
り、有害ガスの完全処理を行うことができるし、さらに
堆肥として自然生態系に戻してやることもでき、自然循
環系の一部として有害ガスの処理を進めることができ
る。また、重金属の吸着に用いた場合には、例えば焼却
処理を施し、必要に応じて焼却後に重金属を回収するな
どの処理を簡単に行える。
の熱変換により、木質材が持つ吸着剤適性を有効に利用
とすると共に、木質材の天然有機質としての特性も有効
に活かせるようにしたものである。即ち、本発明による
吸着剤は、例えばカドミウム、鉛、亜鉛、水銀等の有害
重金属の液層吸着、及びアンモニアやアミン等の有害ガ
スの気相吸着について有効な吸着力を発揮する。また、
本発明による吸着剤は、木質材の天然有機質としての性
質を基本的にはほぼそのまま保っており、使用後には、
有害ガス用の吸着剤であれば、例えば堆肥化処理を施し
て微生物により吸着ガス物質の分解を行わせることによ
り、有害ガスの完全処理を行うことができるし、さらに
堆肥として自然生態系に戻してやることもでき、自然循
環系の一部として有害ガスの処理を進めることができ
る。また、重金属の吸着に用いた場合には、例えば焼却
処理を施し、必要に応じて焼却後に重金属を回収するな
どの処理を簡単に行える。
【００１０】また、本発明では加熱処理の前に薄い酸溶
液、例えば５％程度の燐酸液で前処理をするようにして
いる。この酸による前処理が如何なるメカニズムとして
作用するかは必ずしも明らかでないが、単に加熱処理を
施すだけの場合には処理前に持っていた吸着力を大幅に
低下させてしまう場合があるのに対し、酸による前処理
を施すと、実用的に有用な範囲の吸着力を維持、あるい
は被吸着物質の種類によっては処理前より大きな吸着力
を得られるようになる。
液、例えば５％程度の燐酸液で前処理をするようにして
いる。この酸による前処理が如何なるメカニズムとして
作用するかは必ずしも明らかでないが、単に加熱処理を
施すだけの場合には処理前に持っていた吸着力を大幅に
低下させてしまう場合があるのに対し、酸による前処理
を施すと、実用的に有用な範囲の吸着力を維持、あるい
は被吸着物質の種類によっては処理前より大きな吸着力
を得られるようになる。
【００１１】
【実験例】以下、本発明の実験例を説明する。杉の製材
廃棄物から１０〜２０メッシュの木粉を調製し、これに
酸による前処理を施した。酸による前処理は、工業用燐
酸（Ｈ3 ＰＯ4 ；７５％）を５％に調製した燐酸液４０
００ｍｌに木粉２００ｇを投入し、沈殿後４８時間放置
し、それから水洗して脱水後に４０℃で７２時間乾燥し
た。加熱処理は、石英管中に前処理後の木粉を充填し、
窒素ガス雰囲気中で１０℃／ｍｉｎで２００℃まで昇温
させ、木粉の内部が２００℃の状態を２時間保つように
した。
廃棄物から１０〜２０メッシュの木粉を調製し、これに
酸による前処理を施した。酸による前処理は、工業用燐
酸（Ｈ3 ＰＯ4 ；７５％）を５％に調製した燐酸液４０
００ｍｌに木粉２００ｇを投入し、沈殿後４８時間放置
し、それから水洗して脱水後に４０℃で７２時間乾燥し
た。加熱処理は、石英管中に前処理後の木粉を充填し、
窒素ガス雰囲気中で１０℃／ｍｉｎで２００℃まで昇温
させ、木粉の内部が２００℃の状態を２時間保つように
した。
【００１２】重金属の吸着試験の重金属試料には、カド
ミウム及び鉛について、それぞれ標準試料；ＣｄＣｌ2
ｉｎＮＨＣｌ及びＰｂ（ＮＯ3 )2 ｉｎＨＮＯ3 を調製
し、この各標準試料をそれぞれ１ＰＰＭの水溶液に調製
して用いた。また吸着試験は、上記処理で得られた吸着
剤を径が１ｃｍ、長さ１３ｃｍのチューブに充填し、こ
のチューブに１ｍｌ／ｓｅｃの流量で上記水溶液を流し
て行い、吸着量はチューブ通過後の水溶液中の重金属残
量を原子吸光分光光度計により測定した。
ミウム及び鉛について、それぞれ標準試料；ＣｄＣｌ2
ｉｎＮＨＣｌ及びＰｂ（ＮＯ3 )2 ｉｎＨＮＯ3 を調製
し、この各標準試料をそれぞれ１ＰＰＭの水溶液に調製
して用いた。また吸着試験は、上記処理で得られた吸着
剤を径が１ｃｍ、長さ１３ｃｍのチューブに充填し、こ
のチューブに１ｍｌ／ｓｅｃの流量で上記水溶液を流し
て行い、吸着量はチューブ通過後の水溶液中の重金属残
量を原子吸光分光光度計により測定した。
【００１３】その結果は、カドミウムについては0.056
ｍｇ／ｇ、鉛については0.130 ｍｇ／ｇであった。一
方、未処理の木粉及び酸による前処理を施さないで上記
と同一条件の熱処理だけを施した木粉についても上記と
同様の条件で吸着試験を行った結果は、カドミウムにつ
いては、未処理木粉が0.028 ｍｇ／ｇ、熱処理のみの木
粉が0.008 ｍｇ／ｇ、鉛については未処理木粉が0.210
ｍｇ／ｇ、熱処理のみの木粉が0.060 ｍｇ／ｇであっ
た。
ｍｇ／ｇ、鉛については0.130 ｍｇ／ｇであった。一
方、未処理の木粉及び酸による前処理を施さないで上記
と同一条件の熱処理だけを施した木粉についても上記と
同様の条件で吸着試験を行った結果は、カドミウムにつ
いては、未処理木粉が0.028 ｍｇ／ｇ、熱処理のみの木
粉が0.008 ｍｇ／ｇ、鉛については未処理木粉が0.210
ｍｇ／ｇ、熱処理のみの木粉が0.060 ｍｇ／ｇであっ
た。
【００１４】有害ガスの吸着試験は、径が１ｃｍ、長さ
1.5 ｍのガラス管に長さ１ｍの範囲で上記吸着剤を充填
し、対象ガスとして、アンモニア（５０ｐｐｍ）、エチ
ルアミン（５０ｐｐｍ）、メチルアミン（２０ｐｐｍ）
及びイソプロピルアミン（５０ｐｐｍ）を0.06ｍｌ／ｍ
ｉｎの速度で通過させ、ガラス管の出口におけるガス濃
度をガス検知管で測定した。最大３時間まで測定した
が、その結果は、何れも検知せずであり、完全な吸着が
なされていた。
1.5 ｍのガラス管に長さ１ｍの範囲で上記吸着剤を充填
し、対象ガスとして、アンモニア（５０ｐｐｍ）、エチ
ルアミン（５０ｐｐｍ）、メチルアミン（２０ｐｐｍ）
及びイソプロピルアミン（５０ｐｐｍ）を0.06ｍｌ／ｍ
ｉｎの速度で通過させ、ガラス管の出口におけるガス濃
度をガス検知管で測定した。最大３時間まで測定した
が、その結果は、何れも検知せずであり、完全な吸着が
なされていた。
【００１５】
【発明の効果】以上のように、本発明によると、木質材
の有用な特性をより多面的に利用できる、いわば地球環
境に対しより優しい吸着剤を得ることができる。また本
発明によると、木質材を高収率で吸着剤として利用でき
るし、さらに吸着剤への加工に伴うエネルギーを小さく
できる。
の有用な特性をより多面的に利用できる、いわば地球環
境に対しより優しい吸着剤を得ることができる。また本
発明によると、木質材を高収率で吸着剤として利用でき
るし、さらに吸着剤への加工に伴うエネルギーを小さく
できる。
Claims (2)
- 【請求項１】 粉状、粒状あるいはチップ状に処理した
木質材を１００〜５００℃の低温域での加熱処理による
熱変換を施して得られることを特徴とする吸着剤。 - 【請求項２】 粉状、粒状あるいはチップ状に処理した
木質材を薄い酸溶液で処理した後に１００〜５００℃の
低温域での加熱処理による熱変換を施して得られること
を特徴とする吸着剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26549293A JPH07100373A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 吸着剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26549293A JPH07100373A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 吸着剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07100373A true JPH07100373A (ja) | 1995-04-18 |
Family
ID=17417941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26549293A Pending JPH07100373A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 吸着剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07100373A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102908994A (zh) * | 2011-08-02 | 2013-02-06 | 吉首大学 | 一种染料吸附剂的制备方法及应用 |
| JP2014505592A (ja) * | 2011-02-01 | 2014-03-06 | オーストラリアン バイオリファイニング プロプライエタリー リミテッド | リン酸セルロース粉末生成物およびその製造方法、ならびに汚染物質を水溶液から除去する用途 |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP26549293A patent/JPH07100373A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014505592A (ja) * | 2011-02-01 | 2014-03-06 | オーストラリアン バイオリファイニング プロプライエタリー リミテッド | リン酸セルロース粉末生成物およびその製造方法、ならびに汚染物質を水溶液から除去する用途 |
| CN102908994A (zh) * | 2011-08-02 | 2013-02-06 | 吉首大学 | 一种染料吸附剂的制备方法及应用 |
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