JP2000169827A

JP2000169827A - 粒状凍結防止剤

Info

Publication number: JP2000169827A
Application number: JP35176798A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Uchiyama; 敦内山; Kazuhisa Nishiguchi; 和久西口
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1998-12-10
Filing date: 1998-12-10
Publication date: 2000-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】粉塵量が少なく、作業環境を改善するのに有
用な凍結防止剤を提供する。【解決手段】平均粒径が１００μｍ以下の凍結防止剤
粒子からなる粉塵の量が２００ppm 以下（重量基準）の
粒状凍結防止剤を用いる。前記凍結防止剤は平均粒径が
０．５〜１０ｍｍの粒状であり、酢酸カルシウムマグネ
シウムで構成されている。このような凍結防止剤は、粉
粒状凍結防止剤に気流を導入する風力分級により、１０
０μｍ以下の粉塵を除去することにより製造できる。風
力分級は、粉粒状凍結防止剤を搬送するための搬送路
と、前記搬送路に搬送される凍結防止剤に気流を吹き付
けるための気流供給装置とで構成された粉塵除去装置を
用いることにより行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、氷面、雪面などに
散布する凍結防止剤、その製造方法及びその製造に用い
る粉塵除去装置に関する。詳細には、寒冷地で道路、橋
梁等の雪氷を融解させるために用いられる凍結防止剤、
その製造方法及びその製造に用いる粉塵除去装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】寒冷地では、積雪、路面の凍結又は氷結
などにより、自動車のスリップ事故及びそれに伴う交通
渋滞などが生じやすい。このようなスリップ防止対策と
して、薬剤（凍結防止剤）を散布することが行われてい
る。

【０００３】凍結防止剤としては、従来、岩塩（塩化ナ
トリウム）や塩化カルシウムなどの塩化物が多く使用さ
れている。また、近年では、酢酸カルシウムマグネシウ
ム、酢酸カリウム、酢酸ナトリウムなどの酢酸系薬剤
も、融氷剤、凍結防止剤として用いられるようになって
きた。

【０００４】凍結防止剤、特に酢酸カルシウムマグネシ
ウムの製造方法としては種々の方法が知られている。例
えば、特許第２５０７５０４号公報には、ドロマイト石
灰と酢酸と水とを混合することにより、酢酸カルシウム
マグネシウム（ＣＭＡ）スラリーを生成する方法が開示
されている。そして、砂上に前記スラリーを噴霧コーテ
ィングし乾燥することによりＣＭＡペレットを得てい
る。

【０００５】特表平５−５０８６１７号公報には、酢酸
中に、カルシウム、マグネシウムを含む溶液を形成し、
８０〜１２０℃で加熱して維持することにより、酢酸カ
ルシウムマグネシウムを析出させる方法が開示されてい
る。

【０００６】特開昭６２−２６７２４６号公報には、粉
砕ドロマイト石灰と濃縮した酢酸水溶液とを、酸の比率
を化学的量論量に維持しつつ、反応容器へ一定速度で導
入する方法が開示されている。また、系中の水の供給量
のモル比が、酸の供給量に対して０．７５〜１．１５に
維持できるように水を添加している。この方法によれ
ば、比較的高濃度で酢酸カルシウムマグネシウムを製造
できる。

【０００７】また、特開平９−２０８９５５号公報で
は、焼成ドロマイトと酢酸とを混練し、押出し成形した
後、乾燥する酢酸カルシウムマグネシウムの製造方法が
開示されている。

【０００８】このようにして得られた凍結防止剤は、散
布するために、通常、粉砕、整粒され（粉粒状凍結防止
剤）、袋に充填、梱包され、製品化される。そして、前
記凍結防止剤の散布は、ホッパーを備えた車両を用いる
ことが多く、凍結防止剤が梱包されたポリエチレン製
袋、紙袋、又はフレキシブルコンテナなどの袋を開封し
て、凍結防止剤を散布車ホッパーの上部へ投入した後、
ホッパーから回転する円盤上に落下させ、遠心力を利用
して一定の領域（ある幅の道路など）に万遍なく散布す
ることが多い。しかし、ホッパーへの投入、散布に伴っ
て、凍結防止剤から大量の微粉、粉塵が発生し、作業効
率が低下するとともに、作業環境を著しく悪化させる。
さらには、作業者が吸引したり、その皮膚へ付着するこ
とにより、健康を害する場合がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、粉塵量が少なく、作業環境を改善するのに有用な粒
状凍結防止剤、その製造方法及びそのための粉塵除去装
置を提供することにある。

【００１０】本発明の他の目的は、凍結防止性（融雪融
氷性）が高い粒状凍結防止剤を経済的に得ることができ
る方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討した結果、凍結防止剤に所定
量の気流を吹き付けると、簡便にかつ効率的に粉塵量が
少ない粒状凍結防止剤を得ることができることを見いだ
し、本発明を完成させた。

【００１２】すなわち、本発明の粒状凍結防止剤は、平
均粒径１００μｍ以下の凍結防止剤からなる微粉の量が
２００ppm 以下（重量基準）である。粒状凍結防止剤
は、平均粒径０．５〜１０ｍｍの粒状であってもよく、
酢酸カルシウムマグネシウムで構成されていてもよい。

【００１３】このような粒状凍結防止剤は、粉粒状凍結
防止剤に気流を導入する風力分級により、１００μｍ以
下の粉塵を除去することにより製造できる。また、本発
明には、粉粒状凍結防止剤を搬送するための搬送路と、
前記搬送路に搬送される凍結防止剤に気流を吹き付ける
ための気流供給装置とで構成されている粉塵除去装置も
含まれる。

【００１４】

【発明の実施の形態】［粒状凍結防止剤］粒状凍結防止
剤は、種々の凍結防止剤で構成でき、例えば、カルボン
酸とアルカリ金属又はアルカリ土類金属との塩（例え
ば、酢酸ナトリウム、酢酸リチウム、酢酸カルシウムマ
グネシウム（ＣＭＡ）、酢酸カルシウム、酢酸マグネシ
ウムなど）、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の塩化
物（例えば、塩化ナトリウム、塩化リチウム、塩化カル
シウムなど）などが例示できる。これら凍結防止剤は、
単独で又は二種以上混合して使用できる。

【００１５】好ましい凍結防止剤としては、カルボン酸
カルシウムマグネシウム（特に、酢酸カルシウムマグネ
シウムなど）が挙げられる。酢酸カルシウムマグネシウ
ムを用いると、塩害などの環境破壊を行うことなく融雪
氷効果を発揮することができ有利である。なお、酢酸カ
ルシウムマグネシウムは、酢酸カルシウム、酢酸マグネ
シウムなどと混合して使用してもよい。

【００１６】前記酢酸カルシウムマグネシウムとして
は、例えば、組成式Ｃａ_xＭｇ_y（Ｃ ₂Ｈ₃Ｏ₂）
_{2 (x+y)}（式中、ｘは２〜６、好ましくは３〜４の整
数，ｙは８〜４、好ましくは７〜６の整数）で表される
結晶性ＣＭＡ、特にＣａＭｇ₂（Ｃ₂Ｈ₃Ｏ₂）₆で表
される結晶性ＣＭＡが挙げられる。

【００１７】本発明の粒状凍結防止剤は、微粉（例え
ば、粒径が１００μｍ以下、通常１０〜５０μｍ程度の
微粒子）の平均含有量が著しく少ないという特色を有し
ている。このような微粉状の凍結防止剤粒子からなる粉
塵の量（平均含有量）は、例えば、２００ｐｐｍ（重量
基準）以下、好ましくは０〜１８０ｐｐｍ（重量基準）
程度、さらに好ましくは０〜１５０ｐｐｍ（重量基準）
程度（例えば、１０〜１５０ｐｐｍ（重量基準））程度
である。

【００１８】なお、前記粉塵の量は、円筒状のチューブ
（高さ約８０ｃｍ）の上方から所定量（約１０〜５０
ｇ）の測定試料を落下させ、飛散した粉塵（粒径約１０
０μｍ以下）をバキュームで集塵することにより測定で
きる（落下方式）。落下方式の測定は、例えば、粉塵飛
散試験機（英国ローチェス社製、ＤＰＡ）を用いて行う
ことができる。

【００１９】また、本発明の粒状凍結防止剤の平均粒径
は、例えば、０．５〜１０ｍｍ程度、好ましくは１〜８
ｍｍ程度、さらに好ましくは１〜５ｍｍ程度である。［製造方法］本発明の粒状凍結防止剤は、慣用の製造方
法により得られた凍結防止剤（特に粉粒状凍結防止剤）
を用い、粉塵除去ユニットを備えた装置により風力分級
で微粉を除去することにより製造できる。

【００２０】凍結防止剤、特に酢酸カルシウムマグネシ
ウムの製造方法としては、カルシウム成分、マグネシウ
ム成分及び酢酸を含む溶液から酢酸カルシウムマグネシ
ウムを析出させる方法が挙げられ、例えば、特許第２５
０７５０４号公報に記載されている方法（カルシウム：
マグネシウム＝４：６〜３：７（モル比）のカルシウム
マグネシウム塩基の水性混合物に対して化学量論的量の
７０〜１１０％の酢酸を添加して水性スラリーを調製
し、熟成させる方法）、前記特表平５−５０８６１７号
公報に記載されている方法（実質的に非水溶媒中にマ
グネシウム及び酢酸イオンを含む溶液と、実質的に非水
溶媒中にカルシウム及び酢酸イオンを含む溶液とを混合
し、この混合液を適当な温度で保持して結晶性酢酸カル
シウムマグネシウムを形成する方法、実質的に非水溶
媒中にマグネシウム、カルシウム及び酢酸イオンを含む
溶液を形成し、この溶液を適当な温度で保持して結晶性
酢酸カルシウムマグネシウムを形成する方法）又はこれ
らに準じた方法などが採用できる。

【００２１】また、別の製造方法の例としては、酢酸と
ドロマイト石灰とを反応（混合）することにより酢酸カ
ルシウムマグネシウムを製造する方法が挙げられ、例え
ば、前記特開昭６２−２６７２４６号公報に記載されて
いる方法（反応容器内に粉砕ドロマイト石灰と、酢酸水
溶液とを導入し、生成した湿潤状粉粒物を乾燥する方
法）、前記特開昭９−２０８９５５号公報（焼成ドロマ
イトと酢酸とを定量的に供給し、密閉型反応系で混練下
反応させ、反応生成物を押出し成形し、乾燥する方法）
又はそれらに準じる方法などが採用できる。特に、酢酸
とドロマイト石灰から得られた酢酸カルシウムマグネシ
ウムは、破砕しやすい。このため、多くの微粉を含有し
ており、本発明に好適に適用できる。

【００２２】酢酸とドロマイト石灰（焼成ドロマイトな
ど）とから得られた酢酸カルシウムマグネシウムの粉塵
の量は、例えば、３００〜３０００ｐｐｍ（重量基準）
程度、好ましくは３００〜２０００ｐｐｍ（重量基準）
程度、さらに好ましくは３００〜１５００ｐｐｍ（重量
基準）程度である。

【００２３】このようにして製造された凍結防止剤は、
粒状とするため、乾燥、粉砕した後、篩い分けにより整
粒（例えば、目開き５ｍｍの篩下であって目開き１ｍｍ
の篩上の粒度）することが多い。この場合、粉砕により
微粉量が増大し、篩い分けでは前記微粉を除去できない
ため、特に風力分級による微粉除去が必要である。風力
分級による微粉除去は、粉塵除去ユニットを備えた装置
を用いることにより行うことができる。

【００２４】［粉塵除去装置］粒状凍結防止剤の粉塵除
去装置は、凍結防止剤の製造工程の一部に組み込んで使
用できる。例えば、ドロマイトと酢酸との反応工程、反
応生成物を乾燥するための乾燥工程、乾燥した酢酸カル
シウムマグネシウムを粉砕又は整粒（造粒）するための
粉砕又は整粒工程、粉砕した酢酸カルシウムマグネシウ
ムを篩い分け（分級）するための篩い分け工程、分級し
た酢酸カルシウムマグネシウムを保存するための保存工
程、酢酸カルシウムマグネシウムを梱包するための充填
工程などの凍結防止剤の製造工程のうち、粉砕又は整粒
（造粒）工程から充填工程に至るいずれかの工程と粉塵
除去ユニットを組み合わせることにより、簡便に粉塵を
除去できる。

【００２５】図１は、篩い分け工程と保存工程との間に
設置された装置を説明するための概略図である。この装
置は、粉粒状凍結防止剤を搬送するための搬送路１と、
前記搬送路で搬送される粉粒状凍結防止剤に気流を吹き
付けるための気流供給装置２と、この気流によって浮遊
した微粉を排出する排出路３１とで構成されており、凍
結防止剤を篩い分けするための篩い分け装置３２と、凍
結防止剤を製品サイロへ移動（保存）するための移動装
置３３との間に設置されている。

【００２６】ロータリーバルブ３４の起動、停止によ
り、粉粒状凍結防止剤を篩い分け装置３２から搬送路１
に搬送することにより、粉粒状凍結防止剤を流動化でき
る。一方、気流供給装置２（ブロワーなど）で発生した
気流は、気流装置２から分岐し複数箇所で搬送路１と接
続している気流ライン３を通じて搬送路１に供給でき
る。流動化した粉粒状凍結防止剤に気流を吹き付けるこ
とにより、微粉を浮遊させ、搬送路１と複数箇所で接触
している排出路３１から微粉を排出することにより、風
力分級できる。排出路３１は集合し、集合した排出路３
１にはバグフィルタを備えた捕集ユニット３６が取り付
けられているため、排出された微粉は回収できる。な
お、必要に応じて、気流ライン３と搬送路１の間に、粉
粒状凍結防止剤の通過を規制する網３５を取り付けても
よい。

【００２７】凍結防止剤の搬入速度は、微粉を風力分級
できる速度であれば特に制限されないが、例えば、１０
０〜３０００ｋｇ／ｈｒ程度、好ましくは２００〜２０
００ｋｇ／ｈｒ程度、さらに好ましくは３００〜１００
０ｋｇ／ｈｒ程度である。

【００２８】気流の線速度は、例えば、０．５〜５ｍ／
ｓｅｃ程度、好ましくは１〜４ｍ／ｓｅｃ程度、さらに
好ましくは１〜３ｍ／ｓｅｃ程度である。また、気流の
吹付量は、凍結防止剤１ｋｇに対して、例えば、１．０
〜１．５ｍ³程度である。

【００２９】また、本発明の粉塵除去装置は、製品充填
工程と組み合わせて使用してもよい。図２は、製品充填
工程に設置された装置を説明するための概略図である。
搬送路１、気流供給装置２及び排出路３１とで構成され
た粉塵除去装置は、コンテナ４１（例えば、１ｔ用フレ
キシブルコンテナ）、小型充填設備（２５ｋｇ用紙袋、
２５ｋｇ用ポリエチレン製袋などの袋への充填設備）な
どの充填ユニット４２と製品サイロ４０との間に設置さ
れている。すなわち、バルブ３４などの開閉手段を介し
てサイロ４０に垂下状態で接続された搬送路１には、気
流ライン３を介して気流供給装置２が接続され、この気
流供給装置２からの気流により搬送路１を搬送中の凍結
防止剤に含まれる微粉を排出路３１を通じて排出し、捕
集ユニット３６で捕集している。搬送路（移送路）１で
搬送又は移送された凍結防止剤は、コンテナ４１に収容
される。

【００３０】また、サイロ４０には充填ユニット４２へ
斜め方向に延びる搬送路１がバルブ３４などの開閉手段
を介して接続され、気流供給装置２からの気流により、
搬送路１を搬送中の凍結防止剤に含まれる微粉を排出路
３１を通じて排出し、捕集ユニット３６で捕集してい
る。搬送路（移送路）１で搬送又は移送された凍結防止
剤は、充填ユニット４２に収容される。

【００３１】製造工程の最終段階（製品充填直前）で微
粉を除去することにより、製品の保存、充填作業中に発
生する微粉（例えば、サイロ充填時の衝撃により発生す
る微粉、ロータリーバルブの回転により発生する微粉な
ど）も除去できる。

【００３２】なお、粉塵除去装置において、風力分級に
おける風速は、凍結防止剤中の粉塵の量に応じて予め設
定できる。例えば、図３に示す装置を用いて予め試験的
に粉塵を除去することにより、適切な風速を設定しても
よい。この装置は、粉粒状凍結防止剤を搬送するため又
は凍結防止剤の流動層を形成するための搬送路１と、前
記搬送路又は流動層に気流を吹き付けるための気流供給
装置２とで構成されている。

【００３３】上部開口部から搬送路１に投入した粉粒状
凍結防止剤に、気流供給装置２（ブロワーなど）で発生
した気流を吹き付けて、風力分級により容易に微粉を除
去できる。微粉は搬送路１の上部の開口部から排出さ
れ、凍結防止剤は搬送路１の下部に設けられた収納袋４
に回収できる。なお、気流の線速度及び吹き付け量はダ
ンパー５により調節できる。

【００３４】また、収納袋４に回収された凍結防止剤
は、さらに繰り返して図３の装置により微粉を除去して
もよい。繰り返し処理により、より高度に粉塵が除去さ
れた粉塵抑制性凍結防止剤を得ることができる。

【００３５】このようにして得られた凍結防止剤には、
必要に応じて種々の添加剤、例えば、摩擦助剤（例え
ば、砂、粉砕石灰、バーミキュライト、軽石、木粉、果
実の殻などの不活性な粒状物など）、黒色物質（例え
ば、炭、カーボンブラックなどの黒色着色剤など）など
を添加してもよい。

【００３６】吸湿性物質の量は、酢酸カルシウムマグネ
シウム１００重量部に対して、例えば、１〜１００重量
部程度、好ましくは１０〜７０重量部程度、さらに好ま
しくは２０〜５０重量部程度である。

【００３７】本発明の凍結防止剤は、雪面、氷面などに
散布することにより凍結を防止できる。そのため、本発
明の凍結防止剤は、融雪や除氷する融雪融氷剤として有
用である。

【００３８】

【発明の効果】本発明の粒状凍結防止剤は、粉塵量が少
ないため作業環境を改善できる。さらに、凍結防止性が
高いため効果的に凍結を防止できる。また、本発明の製
造方法及びそのための粉塵除去装置によると、粉塵量が
少ない凍結防止剤を効率よく得ることができる。

【００３９】

【実施例】以下に、実施例及び比較例に基づいて本発明
をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によ
り限定されるものではない。

【００４０】実施例１図１に示す装置を用い、酢酸カルシウムマグネシウム中
の微粉を除去した。酢酸カルシウムマグネシウム（粉塵
量約１０００ｐｐｍ（重量基準））を６００ｋｇ／ｈｒ
の速度で、１辺が１５ｃｍの角型の搬送路１に導入し、
気流供給装置２を用いて約２ｍ／ｓｅｃの速さで気流を
吹き付けた（約３００ｍ³／ｈｒ）。搬送路１の下部か
ら、微粉が除去された酢酸カルシウムマグネシウム（粉
塵量約６０ｐｐｍ（重量基準））が得られた。

【００４１】なお、上記気流の線速度と粉塵量の関係
を、次のようにして調べた。 [ 予備実験例１］図３に示す装置を用い、酢酸カルシウ
ムマグネシウム中の微粉を除去した。気流供給装置２で
気流を発生させ、ダンパー５で風力を調整し、０．５ｍ
／ｓｅｃの線速度とした。搬送路１（直径２４ｃｍ、全
長９０ｃｍ）の下端部から４０ｃｍの高さに設けられた
気流ライン３（直径１５ｃｍ）を通じて、搬送路１に気
流を供給した。

【００４２】酢酸カルシウムマグネシウム（粉塵量約３
９０ｐｐｍ（重量基準））を６００ｋｇ／ｈｒの速度
で、搬送路１の上部の開口部から投入した。微粉は前記
開口部から気流とともに排出され、酢酸カルシウムマグ
ネシウムは回収袋５に回収した。回収された酢酸カルシ
ウムマグネシウムを用いて、上記と同様の操作を繰り返
した（合計５回）。

【００４３】［予備実験例２］気流の線速度を２．０ｍ
／ｓｅｃとする以外は、予備実験例１と同様にして操作
した。

【００４４】［予備実験例３］図４に示したような搬送
路１の途中に金網を配設した装置を用いて、予備実験例
１で用いた酢酸カルシウムマグネシウム中の粉塵を除去
した。すなわち、この実験では、金網２０を配設するこ
とにより、搬送路１の上部開口部から投入された凍結防
止剤を金網２０の上で回収できる。このため、搬送路１
を搬送される凍結防止剤に加えて、金網上の凍結防止剤
にも気流供給装置２により気流を吹き付けることがで
き、凍結防止剤から継続的に粉塵を除去できる。除去さ
れた粉塵は、搬送路１の上部開口部１を通じて排出でき
る。

【００４５】気流供給装置２で気流を発生させ、ダンパ
ー５で風力を調製し、１．０ｍ／ｓｅｃの線速度とし
た。搬送路１（直径１５ｃｍ）の下端部から気流ライン
３（直径１５ｃｍ）を通じて、搬送路１に気流を供給し
た。

【００４６】予備実験例１で用いた酢酸カルシウムマグ
ネシウム約２００ｇを、搬送路１の上部から投入し、金
網上部に落とし込んだ。目視にて微粉の飛散が確認され
なくなるまで、金網状の酢酸カルシウムマグネシウムを
攪拌した。

【００４７】予備実験例１〜３で得られた酢酸カルシウ
ムマグネシウムの粉塵量を表１に示した。

【００４８】

【表１】

【００４９】表から明らかなように、線速度０．５〜
２．０ｍ／ｓとすることにより効率的に微粉を除去で
き、粉塵の量を約６０〜約１１０ｐｐｍに低減できる。実施例２実施例１で得られた酢酸カルシウムマグネシウムを製品
サイロに投入したところ、結晶が破砕されて粉塵量が約
２００〜３００ｐｐｍ（重量基準）となった。製品サイ
ロの酢酸カルシウムマグネシウムを、図２に示す装置を
用い、１ｔフレキシブルコンテナ及び２５ｋｇ用袋に充
填した。充填後の粉塵量は、１ｔフレキシブルコンテナ
で約４０〜９０ｐｐｍ（重量基準）、２５ｋｇ用袋で約
６０〜９０ｐｐｍ（重量基準）であった。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の粉塵除去装置の一例を説明す
るための概略図である。

【図２】図２は、本発明の粉塵除去装置の他の例を説明
するための概略図である。

【図３】図３は、予備実験装置の一例を示す概略図であ
る。

【図４】図４は、予備実験装置の他の例を示す概略図で
ある。

【符号の説明】

１…搬送路２…気流供給装置３１…排出路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平均粒径１００μｍ以下の凍結防止剤か
らなる粉塵の量が２００ppm 以下（重量基準）である粒
状凍結防止剤。
【請求項２】平均粒径１００μｍ以下の凍結防止剤か
らなる粉塵の量が０〜１８０ppm （重量基準）である請
求項１記載の粒状凍結防止剤。
【請求項３】平均粒径が０．５〜１０ｍｍである請求
項１記載の粒状凍結防止剤。
【請求項４】酢酸カルシウムマグネシウムで構成され
ている請求項１記載の粒状凍結防止剤。
【請求項５】酢酸と焼成ドロマイトとの反応により得
られる酢酸カルシウムマグネシウムで構成されている請
求項４記載の粒状凍結防止剤。
【請求項６】粉粒状凍結防止剤に気流を導入する風力
分級により、１００μｍ以下の粉塵を除去する請求項１
記載の粒状凍結防止剤の製造方法。
【請求項７】気流の線速度が、０．５〜５ｍ／秒であ
る請求項６記載の製造方法。
【請求項８】粉粒状凍結防止剤を搬送するための搬送
路と、前記搬送路で搬送される凍結防止剤に気流を吹き
付けるための気流供給装置とで構成されている請求項１
記載の粒状凍結防止剤を得るための粉塵除去装置。
【請求項９】気流を吹き付けることにより浮遊した粉
塵を排出するための排出路を有する請求項８記載の粉塵
除去装置。