JPH03245802A - 水溶液精製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、活性炭による水溶液精製方法に関し、さらに
詳しくは、活性炭からの鉄分の溶出を抑制することかで
きて、特にポリアクリロニトリル系繊維の製造に用いる
塩化亜鉛系水溶液の精製に好適に利用することのできる
水溶液精製方法に関する。

［従来の技術及び発明か解決しようとする課題］活性炭
は吸着能力に優れることから、たとえば食品、医薬品、
各種化学製品等の分野において広く利用されるに至って
いる。

たとえばポリアクリロニトリル系繊維の製造においては
、塩化亜鉛系水溶液の精製に活性炭か使用されている。

すなわち、近年、炭素繊維の前駆体繊維として需要の大
きいポリアクリロニトリル系繊維は、たとえばアクリロ
ニトリルまたはアクリロニトリルと他のビニル化合物モ
ノマーを重合して得られる紡糸原液を紡糸することによ
って製造されており、この重合は塩化亜鉛系水溶液中で
行なわれている。

また、紡糸原液の調製に用いる溶剤にも塩化亜鉛系水溶
液か用いられている。

さらに、凝固浴に使用する凝固液にも塩化亜鉛系水溶液
か用いられている。

そして、ポリアクリロニトリル系繊維の製造においては
、使用に供した塩化亜鉛系水溶液を粗塩化亜鉛系水溶液
として回収し、再生処理を行なフた後に再使用に供して
いる。

この粗塩化亜鉛系水溶液の再生処理方法には、粗塩化亜
鉛系水溶液に酸化剤を添加して溶存第１鉄イオンを第２
鉄イオンに変え、次に酸化亜鉛を添加して液のＰＨを上
げて水酸化第２鉄を沈降させ、さらに金属亜鉛を添加し
て銅を析出させてから、活性炭を充填した吸着塔に通し
て残存有機物と金属イオンとを吸着除去する方法か採用
されている。

しかしながら、この方法において、粗塩化亜鉛系水溶液
と活性炭とを接触させると、粗塩化亜鉛系水溶液中の宥
ａ物は除去されるものの活性炭中の鉄分か溶出するのて
、再生処理を行なって得られる塩化亜鉛系水溶液に鉄分
か混入してしまうという問題かある。

この問題は前記の再生処理を行なって得られる塩化亜鉛
系水溶液を濃縮して、ポリアクリロニトリル系繊維の紡
糸原液の重合に使用する場合に、紡糸原液に鉄分か混入
するという事態を招く。

鉄の存在は塩化亜鉛水溶液中てのアクリロニトリルの重
合に大きく影響する。

たとえば、得られるポリアクリロニトリルの分子量を低
下させたり、重合率を下げたりする。

上記紡糸原液から得られた繊維を炭素繊維の前駆体繊維
に用いて、炭素繊維を製造する場合には、得られる炭素
繊維の強度か低下するという問題を生しる。

したかって、特にポリアクリロニトリル系繊維の製造に
おいては、活性炭からの鉄分の溶出を抑制することか望
まれている。

本発明は前記事情に基いてなされものである。

すなわち１本発明の目的は、活性炭からの鉄分の溶出を
抑制することかてきて、特にポリアクリロニトリル系繊
維の製造に用いる粗塩化亜鉛系水溶液の再生処理に好適
に利用することのてきる水溶液精製方法を提供すること
にある。

［前記課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するために、本発明者が鋭意検討を重ね
た結果、ｆめ活性炭に酸を吸着させたまま使用した場合
には、活性炭からの鉄分の溶出を抑制することかできる
ことを見出して、本発明に到達した。

本発明の構成は、水溶液の精製に使用する活性炭に予め
酸を吸着させておくことを特徴とする水溶液精製方法で
ある。

本発明において使用に供される活性炭は、粒状活性炭で
ある。

前記粒状活性炭の粒子径は、通常、　０．１〜１．５ｍ
ｍ、好ましくはり、３〜１ｍｍである。

前記活性炭は、たとえばヤシ殻、木炭、と・ソチ系活性
炭などを賦活することにより得ることかできる。

本発明において、前記活性炭に吸着させる酸はプロトン
酸てあり、好ましくは無機酸である。なお、活性炭と反
応するもの、たとえば酸化剤として作用するものは好ま
しくない。

前記無機酸としては、たとえば、塩酸、シアン化水素酸
、フッ化水素酸、ヨク素酸、亜硝酸などが挙げられる。

これらの酸は、被精製水溶液との組み合わせで選択され
る。被精製水溶液には用いた酸か若干混入することがあ
るのて、混入しても差し支えないものを選ぶのか好まし
い。被精製水溶液か、アクリロニトリルの重合溶剤とし
て用いられる塩化１鉛水溶液の場合は、塩酸が好適であ
る。

本発明において使用に供する前記酸の濃度については、
前記酸の種類によって一概に決定することはできないが
、たとえば塩酸を使用する場合には、通常、　０．５〜
５％である。

本発明にふいては、前記活性炭に予め前記酸を吸着させ
る。

ここにおいて「予め酸を吸着させる」とは、［使用直前
の酸処理において、活性炭と平衡している酸水溶液のｐ
Ｈか６以下、好ましくは５．５以下］になるように処理
することである。

前記活性炭に前記酸を吸着させるには、たとえば前記酸
の中に前記活性炭を浸漬しでも良いし、前記活性炭に前
記酸を滴下して含浸させても良い。

前記活性炭における前記酸の含有率は、前記酸や活性炭
の種類によるのて一概に決定することはできないか、活
性炭を酸に浸漬して１時間後に浸漬液か酸性（ｐＨか６
以下）てあればよい。

前記活性炭は、使用に供した後、たとえば特公昭５５−
１９２８８号に記載された再生処理を行なって再使用す
ることがてきるか、最後の酸処理ｖｋ１　加熱水て酸を
脱着したり、アルカリで中和させてはならない。

活性炭の再生には、酸洗−水洗−アルカリ洗−水洗か行
なわれることかあるか、この場合には必ずその後に酸浸
漬の工程か必要である。

最終的に常温水で過剰の酸を洗い流すことは差し支えな
いものの、水洗液かＰＨ６以上になるまて洗ってはいけ
ない。好ましくはｐＨ５−５以下に留める。

また、被精製液の酸性か強いと、この方法ても若干の鉄
か溶出してくるのて、ｐＨは３以上、好ましくは３．５
以上か好ましい。

塩化亜鉛水溶液の場合は、予め酸化亜鉛等を添加してｐ
Ｈを高くしておくのか好ましい。重合溶媒として用いら
れる高濃度（５５％以上）の塩化亜鉛水溶液では、充分
にｐＨを上げることか困難なのて、希釈水溶液で処理し
、その後濃縮するのかよい。

要するに、使用前の活性炭を浸漬している液、精製され
るべき水溶液のｐＨを６以下、好ましくは３．５〜５．
５に保持することにより、本発明の効果を得ることかて
きる。

たとえば本発明の方法を採用してポリアクリロニトリル
系繊維を製造するには、紡糸原液の重合等に使用した塩
化亜鉛系水溶液を粗塩化亜鉛系水溶液として回収した後
、常法によって精製し、この粗塩化亜鉛系水溶液と前記
酸を吸着させてなる前記活性炭とを接触させる。

このようにして得られるポリアクリロニトリル系繊維に
は鉄分の混入か著しく少ない。したかって、たとえばこ
のポリアクリロニトリル系繊維を炭素繊維の前駆体繊維
に用いた場合には、強度に優れた炭素繊維を得ることか
できる。

酸吸着により、活性炭中の鉄含有量は変わらないのに鉄
の溶出か著しく少なくなることは、ｍ＜べきことである
。

［実施例］ 次に本発明の実施例および比較例を示し１本発明につい
てさらに具体的に説明する。

（実施例１） 粒状活性炭［呉羽化学工業■製（クレハビーズ活性炭Ａ
−ＢＡＣ）　１２５０　ｇを、約５００ｍ１の２％塩酸
に１時間浸漬した。

次いて、塩酸を流し出し、活性炭を５００ｍ１のカラム
に充填した。

このカラムに脱イオン水を流速１Ｍ／Ｈｒて流した。１
時間後にカラムを出てきた水のＰＨか３．５まて上昇し
てきたのて、水洗を中止した。

このカラムに２５％塩化亜鉛水溶液（酸化亜鉛を添加し
てｐＨ４としたもの）を流速１　ｆｌ　／　Ｈｒて流し
た。流出してきた塩化亜鉛水溶液中の鉄分は０．２ｐｐ
ｍであった（測定は原子吸光法によった）。

（比較例１） 実施例１と同し粒状活性炭を、塩酸処理しないて同じカ
ラムに充填し、これに脱イオン水を流量１１　／　Ｈｒ
て流した後、実施例１の塩化亜鉛水溶液を流した。

流出した塩化亜鉛水溶液中の鉄分の濃度は、ｌｌｐｐｍ
であった。

（比較例２） 比較例１て用いたカラムに２５％塩化亜鉛水溶液（酸化
亜鉛を添加せず、塩基性塩濃度は口、２％、ｐ’Ｈ１）
を流した。

流出液中の鉄分の濃度は３０ｐ　Ｐ　ｍであった。

［発明の効果コ 本発明によると、 （１）予め活性炭に酸を吸着させるたけで、活性炭から
の鉄分の溶出を抑制することかできる、（２）シたかっ
て、特にポリアクリロニトリル系繊維の製造に使用する
粗塩化亜鉛系水溶液の再生処理に好適に利用することか
てきる 等の利点を有する水溶液精製方法を提供することかでき
る。

手 続 補 正 書 平成２年 ６月 ６日 補正をする者 事件との関係

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）水溶液の精製に使用する活性炭に予め酸を吸着さ
   せておくことを特徴とする水溶液精製方法。
2. （２）前記水溶液が塩化亜鉛水溶液であり、酸が塩酸で
   ある請求項１に記載の水溶液精製方法。
3. （３）前記水溶液のｐＨが３〜５．５である請求項１ま
   たは２のいずれかに記載の水溶液精製方法。