実用化例：イオン交換不織布ケミカルフィルタ

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作成： 1999/10/18 赤堀　晶二データ番号　　　：018013 実用化例：イオン交換不織布ケミカルフィルタ目的　　　　　　：実用化例としての紹介利用原理　　　　：04,05 概要　　　　　　：　ポリエチレン不織布に電子線またはガンマ線を窒素雰囲気中で照射した後、反応性モノマを含浸させグラフト重合する。このグラフト重合物にスルホン酸基やアミノ基等の官能基を付与したイオン交換不織布ケミカルフィルタで極微量のケミカル汚染物質を捕集除去する。詳細説明　　　　：　　ポリエチレン不織布に電子線またはガンマ線を窒素雰囲気中で照射し、ラジカル種を生成させる。次に生成したラジカルにある種の反応性モノマを含浸添加すると、ラジカルを基点としてモノマの重合体が次々に形成されグラフト重合物となる。このグラフト重合物にスルホン酸基やアミノ基等の官能基を水溶液中で付与し、水洗、乾燥工程を経てイオン交換体となる。イオン交換体としては付与する官能基により、強酸性カチオン交換不織布、強塩基性アニオン交換不織布、弱塩基性アニオン交換不織布となる。図1　イオン交換不織布ケミカルフィルタの製造原理表1　イオン交換の種類と除去対象物質例 ----------------------------------------------------------------------------------------- 　種類　　　　　　　　　　　イオン交換基　　　　　除去対象物質 ----------------------------------------------------------------------------------------- 強酸性カチオン交換膜　　　スルホン酸基　　　　　アンモニア、アミン強塩基性アニオン交換膜　　四級アンモニウム基　　硫酸、塩酸、フッ酸、リン酸、硝酸、ボロン弱塩基性アニオン交換膜　　三級アミノ基　　　　　硫酸、塩酸、フッ酸、リン酸、硝酸、ボロン ----------------------------------------------------------------------------------------- 処理効果の特徴　：　　フィルタの素材は約0.5mm厚さのイオン交換不織布で出来ており、従来超純水製造で使われているイオン交換樹脂等と異なり、分子構造が非架橋型であるため、柔軟性に富み、固体内拡散効果により表面で捕捉した微量なケミカル汚染物質を内部に素早く移動することが出来る。したがって、繊維表面は常にフリーな状態に保たれており、フィルタの寿命が長く、ケミカル汚染物質との反応速度も速いのが特徴である。また、従来の化学グラフト重合法と異なり、反応時に触媒等を使用していないので二次汚染の発生が無く、空気清浄分野での適応が可能となった。　用途(応用分野)　：　　半導体、液晶、ハードディスク業界で、ケミカル汚染対策が必要となるクリーンルーム、半導体製造装置、大気中のケミカル汚染物質の侵入を防止する空調機に設置されている。図2　イオン交換不織布ケミカルフィルタの使用例。　①局所給気系フィルタ（ウエハ、素子等の表面汚染を防ぎ、製品歩留まりを向上させる）　②クリーンルーム内部循環系フィルタ（クリーンルーム内で発生するアンモニアや酸性物質の腐食性ガスを除去し、清浄な環境空間を作る）　③外気導入系フィルタ（外気中の微量有害ガスを除去し、クリーンルーム内部循環系の負荷を軽減させる）展開の可能性　　：　　ケミカル汚染物質として、アンモニア、二酸化硫黄、塩酸、アミン類が対象となる医療、食品、事務空調、悪臭処理分野に適応可能である。実施している企業：株式会社荏原製作所生産量、処理量等： Max約1万メートル(巾1m)／月参考資料１ Reference 1：イオン交換樹脂ろ材宮田　圭,関口　英明,須郷　高信株式会社荏原製作所,株式会社荏原製作所,日本原子力研究所空気清浄,1997.9,7-10(1997) 参考資料２ Reference 2： EPIX微量ガス除去フィルタ関口　英明株式会社荏原製作所クリーンテクノロジー,36,3,34-44(1998) キーワード：電子線,ガンマ線,イオン交換,ケミカルフィルタ,化学汚染物質,ろ材,放射線グラフト重合,アンモニア,不織布, electron beam,gamma rays,ion-exchange,chemical filter,chemical contaminant,filter media,radiation induced graft polymerization,ammonia,non woven fabric 分類コード：010203
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