廃羊毛の化学的処理による再資源化ー銅担持による消臭性能の付与

通过化学处理回收废羊毛——通过负载铜赋予除臭性能

基本信息

批准号：
22500722
负责人：
小原奈津子
金额：
$ 2万
依托单位：
Showa Women's University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010-04-01 至 2013-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

申請者は、化学的処理によって廃羊毛を機能性材料に変換し、再資源化することを目指している。本研究では、消臭機能の付与を目的として、銅担持による羊毛繊維への消臭性付与を検討した。前年度では、過ギ酸酸化羊毛を水酸化ナトリウムで処理し、銅化合物を担持させることにより、一定の消臭性能を付与することはできた。しかし、この方法では、水酸化ナトリウムを加えることにより酸化羊毛が可溶化するため、再沈して担持処理を行う必要があり、処理羊毛の繊維形状を活かすためには別の方法が望まれた。そこで、過ギ酸酸化羊毛に酢酸銅を用いて処理する方法を試みた。その結果、銅含有率が3.9～4.8%の銅担持酸化羊毛を得ることができた。この銅担持酸化羊毛を湿度65%に調湿し、100ppmのエタンチオール雰囲気での消消臭試験を行ったところ、4時間後も60～73ppmのエタンチオールが残存し消臭性は低かった。しかし、同処理羊毛に試料重量の100%の水分を含水させて同様の試験を行ったところ、2～3時間でエタンチオールは検知されなくなり、高い消臭性が見られた。これにより、消臭機構には水の存在が重要であることが明らかとなった。また、酢酸銅と同様の方法で、酢酸亜鉛(II)、酢酸マグネシウム(II)、酢酸ニッケル(II)、リン酸マンガン(II)、リン酸二水素リチウム、水酸化リチウム等の各種金属化合物を用いて酸化羊毛を担持処理した。この結果、マグネシウムやリチウム担持羊毛は1%以下の含有率であったが、その他は2～3%の含有率の金属担持羊毛を得た。これらの調湿した金属担持羊毛の消臭性は、銅担持羊毛と同程度もしくはそれより低かった。他方、含水させることにより、銅担持酸化羊毛と同様に消臭性は顕著に向上し、3時間後のエタンチオール(初期濃度100ppm)は22～56%に低下した。今年度の試みた各種金属化合物のなかでは、銅化合物による担持処理が消臭性に最も高い効果を示すことが明らかとなった。

申请人旨在通过化学处理将废物羊毛转化为功能材料，并回收它们。在这项研究中，我们调查了通过铜载来除臭羊毛纤维的能力，目的是提供除臭功能。在上一年，通过用氢氧化钠和携带铜化合物处理表现酸氧化的羊毛来实现某些除臭性能。但是，在这种方法中，添加氢氧化钠会导致氧化的羊毛被溶解，因此有必要重新定位并进行支撑处理，并且需要另一种方法来利用处理过的羊毛的纤维形状。因此，我们尝试了一种用乙酸铜处理氧化性氧化的羊毛的方法。结果，获得了铜支持的氧化羊毛，铜含量为3.9至4.8％。将这种铜支持的氧化羊毛调节至65％的湿度，并在100 ppm的乙醇大气中进行了除臭测试，并且在4小时，60-73 ppm乙醇中保持了，导致乙醇含量较低，导致低脱牙性特性。但是，当对同一处理过的羊毛进行含有100％样品重量并进行类似测试的水时，不再在2-3小时内检测到乙醇，并且显示出很高的除臭特性。这表明水的存在对于除臭机制很重要。此外，使用各种金属化合物（例如乙酸锌（II），乙酸镁（II）乙酸盐，镍（II）乙酸盐（II）乙酸盐，锰（II）磷酸盐（II）磷酸盐，磷酸锂，磷酸二氢锂，氢氧化锂等与醋酸铜相同的方式。结果，镁和锂支持的羊毛的含量为1％或更少，而其他金属支持的羊毛的含量为2-3％。水分控制的金属支持的羊毛具有与铜支撑羊毛相似或少于铜的羊毛的除臭特性。另一方面，水含量显着提高了除臭性能，类似于铜支持的氧化羊毛，3小时后，乙醇（初始浓度为100 ppm）降低至22-56％。在今年尝试的各种金属化合物中，已经揭示了用铜化合物的支撑处理对除臭性能的影响最高。