JP2000505824A - 水性珪酸塩組成物 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
a)珪酸ナトリウム及びカリウムそれら珪酸塩化合物の混合物から選択された珪酸塩化合物10w/w%〜50w/w%;b)塩のカチオンがナトリウム及びカリウムイオンから選択され、塩のアニオンがハロゲン、硫酸、炭酸イオン又はそれら塩の混合物から選択される塩1w/w%〜5w/w%;c)エチレングリコール0.25w/w%〜5w/w%;及びd)水からなる珪酸塩含有水溶液組成物。この珪酸塩化合物は、好ましくは珪酸ナトリウムであり、特にNa2SiO3、Na6Si2O7、Na2Si3O7又はこれらの混合物の平均組成を有する。塩は塩化ナトリウムである。組成物は、汚染物質の封入、可燃性固体の耐火、消火に有用である。
Description
【発明の詳細な説明】
水性珪酸塩組成物
発明の技術分野
本発明は、汚染物質の封入並びに他の目的のために有用な水性珪酸塩含有溶液
組成物に関する。
従来技術
ドイツ公開公報No.159797号には、油又は油汚染物質を無害化するた
めの水ガラス含有組成物の使用が記載されている。しかし、そこに記載されてい
る組成物は、使用現場での成分の計量及び混合を必要とする2成分組成物系であ
る。ドイツ公開公報No.1248197号は油又は溶媒の吸着用組成物が記載
されており、当該組成物は、粉末水ガラス、固体塩及び固形吸着担体の混合物か
らなる乾燥組成物である。
発明の要旨
単一成分、溶解した珪酸塩並びに他の成分からなる水溶性組成物を製造するこ
とができることを目下のところ見出しており、この組成物は、封入を通じて汚染
物質を無害化することができ、さらに安定で、使用現場での溶解、計量又は混合
のいずれも要しない。
このように、本発明は、
a)珪酸ナトリウム及びカリウム又はそのような珪酸塩化合物の混合物から選択
された珪酸塩化合物10w/w%〜50w/
w%;
b)塩のカチオンがナトリウム及びカリウムイオンから選択され、塩のアニオン
がハロゲン、硫酸、炭酸イオン、又はそのような塩の混合物から選択される塩1
w/w%〜5w/w%;
c)エチレングリコール0.25w/w%〜5w/w%;及び
d)水
からなる珪酸塩含有水溶液組成物に関する。
発明の詳細な説明
入手の可能性並びに経済的理由のため、珪酸塩化合物は珪酸ナトリウムが好ま
しい。当業者によく知られているように、珪酸ナトリウムのような溶解性珪酸塩
には、一方においては珪酸塩アニオン中に存在するケイ素原子の平均数に、他方
においては珪酸塩の水酸基の利用できる数のうちの平均の塩形成度に依存して、
数種の形態が存在する。珪酸ナトリウムの場合、この関係は、しばしばNa2O
:SiO2モル比として表され、市販の珪酸ナトリウムの製品及び品質は、極め
て広い範囲の比を有してもよい。このように、本発明において有用な珪酸ナトリ
ウムは、概して、約4:1〜約1:4、好ましくは1:1〜1:4の範囲のNa2
O:SiO2モル比を有していてもよい。これに関連して、珪酸ナトリウム成分
の具体例は、Na2SiO3、Na6Si2O7、Na2Si3O7又はこれらの混合物
、特にNa2Si3O7のほぼ平均式に対応するものである。
珪酸塩化合物、特に珪酸ナトリウムは13〜31w/w%、
好ましくは15〜31w/w/%、特に18〜31w/w%、とりわけ21〜3
1w/w%、例えば27w/w%の量で組成物中に存在することが好ましい。
上記b)に示した塩は、例えば、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、硫酸ナト
リウム、炭酸ナトリウム、塩化カリウム、臭化カリウム、よう化カリウム、硫酸
カリウム又は炭酸カリウム又はそのような塩の混合物であり得る。しかし、入手
可能性及び経済的な理由のため、b)用いられる塩は塩化ナトリウムであること
が好ましい。その塩、特に塩化ナトリウムは、1〜4w/w%、好ましくは2〜
4w/w%、特に約3w/w%の量で存在してもよい。
上記c)として表されるエチレングリコールについては、この成分は長期安定
性の点において安定化効果をもたらすと考えられている。このように、エチレン
グリコールの非存在下においては、珪酸塩含有組成物は、徐々に、好ましくない
珪酸塩反応の開始の可能性を示す固体の沈殿が生じることが見出されている。好
ましい具体例においては、エチレングリコールは0.5〜4w/w%、より好ま
しくは0.5〜3w/w%、特に0.5〜2w/w%、とりわけ0.5〜1w/
w%、例えば0.7w/w%の量で存在する。
現在、本発明の組成物の好ましい例は、Na2Si3O7(通常1:3.1のN
a2O:SiO2モル比)に近似する平均式を有する珪酸ナトリウムを約27w/
w%、約0.7w/w%のエチレングリコール及び約3w/w%の塩化ナトリウ
ム、
残りは水を含有する。
ある種の適用では、いくらかの特定の添加剤、例えば、エトキシル化脂肪酸の
ような非イオン性界面活性剤等の界面活性剤;例えば、シリコーンオイル(ジメ
チルポリシロキサン等)、又はポリエチレンオキサイドあるいはポリプロピレン
オキサイドのような消泡剤;例えば、合成界面活性剤に基づく発泡剤等の安定な
泡を発生させるための発泡剤(耐火性又は消火のため)を含むことが望ましいか
もしれない。そのような剤は、タイプ及び機能によって種々の量で含有してもよ
いが、代表的な含有量は0.1〜5w/w%の範囲である。
本発明の組成物が特に適当である用途の一つは、油又は他の炭化水素の残留物
、コールタール又は農薬(例えば、アルドリンTM、エンドリンTM又はペンタクロ
ロプレンドTM等)のような工業用化学製品で汚染された土や砂、フライアッシュ
、焼却炉のスラグ、古い工業用地からの土、蛍光灯(「ストリップライト」)か
らの残留物のような重金属汚染粒子等のような汚染固体の処理である。このよう
に、そのような物質が本発明の組成物で処理された時、どんなさらなる処理なく
、その組成物は、汚染物質及び/又は汚染された材料を、環境への物質の二次的
な浸出の可能性を著しく減少させるか又は全く消失させる程度まで、封入するの
に非常に有効であるガラス状ゲルを形成することができることが見出されている
。これは、珪酸塩に封入された汚染物質及び汚染材料を、未制御の又はわずかに
制御された保管場所で、地下水沈殿物のような環境へ浸出する汚染物質
の少しの危険もなく、貯蔵することを可能にする。
もし、封入すべき物質が、例えば、消石灰等のカルシウム含有物質のような二
価のカチオンを含有する水溶性物質で、本発明の組成物と並行して処理されると
、封入はより有効である。いずれの理論に拘束されることなく、この効果は、カ
ルシウムのような二価のカチオンが水ガラス溶液のゲル化を促進することが知ら
れているという事実に帰するかもしれないと考えられている。
さらに、純粋な水ガラス溶液のように、本発明の組成物は、種々の材料、特に
、織物、紙、ボール紙、屋根ふき材料等の吸着材料、並びに家庭用廃棄物の耐火
性において使用することもできることが見出されている。本発明の組成物での処
理で、当該材料及び繊維のようなそれらのいずれかの副成分は、ガラス状の珪酸
塩ゲルに封入されたものになる。しかし、通常の水ガラス溶液以上の利点は、そ
の効果が耐火効果をもたらすゲル形成において非常に迅速であり、通常の純粋な
水グラス溶液を用いた場合のような乾燥効果がないということである。また、耐
火効果は、特に、処理対象が直接外気にさらされる場合に、組成物の移動を防止
又は減少させる目的で、当該材料を樹脂で同時に処理することにより、さらに改
善され得ることが考えられる。そのような樹脂は、市販のフェノール系、アクリ
ル系又はスチレン系樹脂の市販の分散液のような水性樹脂分散液が考えられる。
また、本発明の組成物は、水で消火することにもっぱら困難
さを伴うか又は全くできない材料における消火のためにも使用することができる
ことが見出されている。このように、通常の状況下では水を噴霧することによっ
ては消火することができない、燃えている自動車のゴムタイヤを、実際に、本発
明の組成物で有効に消火することができる。
本発明の組成物は、物質の発火、小火器の無煙粉末推進剤のような、外部から
の酸素の供給を必要としない燃焼を防止することもでき、この効果は、ミサイル
やプラスチック爆弾のような爆弾用の推進剤に拡大させることもできると考えら
れる。このように、本発明の組成物は、そのような物質の軍用の余剰の備品の排
除又は無害化に役立ち得る。同様に、組成物で、軍用の燃えやすい弾薬における
これら、例えばプラスチックゲル溶媒/ガソリン混合型のナパーム物質のような
可燃性の高い物質を無害化することも可能であろう。
汚染固体を処理するために本発明の組成物を使用する場合、組成物は、汚染物
質のタイプに応じて広い範囲にわたって異なる量で適用され得、正確な量は重要
ではなく、通常の試験を通して当業者によって容易に確立されるであろう。しか
し、一般的な手引きとして、本発明の組成物の適当な量は、汚染固体100部に
対して1〜50重量部、好ましくは2〜10重量部であるといえる。組成物は、
汚染が例えば土壌の表面部分にのみ限定されている場合には、例えば油で汚染さ
れた土壌のような汚染物質に組成物を単に注ぐか又は噴霧することによる非常に
直接的な方法で適用され得る。深くに位置した汚染の場合には、
適用は、汚染土壌に孔のあいたパイプを打ち込み、土壌に組成物をポンプで注入
することにより行うことができる。フライアッシュのような遊離した微粒子状の
物質の場合には、本発明の組成物は物質にわたって単に噴霧すればよく、任意に
同時にコンクリートミキサーと同様の回転ドラムミキサーにおけるような混合操
作のいずれかの方法を行う。
同様に、本発明の組成物を耐火目的に用いる場合、組成物は、物質の可燃性、
その水溶液の吸着能のような因子によって、広い範囲にわたる量で使用し得る。
代表的な量は、耐火性にする物質100部に対して2〜70重量部の範囲であり
得る。組成物は、(繊維や紙の場合には)物質に噴霧することによって適用する
か、(ごみのように大きなバルク材料の場合には)自体公知の方法により物質に
注入すればよい。
本発明をさらに以下によって説明するが、実施例に限定されない。
実施例1
組成物を、以下の成分から製造した。
1.Na2O:SiO2モル比1:3.1を有している珪酸ナトリウムの33w
/w%水溶液410kg、
2.エチレングリコール3.5kg、
3.塩化ナトリウムの15w/w%水溶液の100kg。
組成物を、800リットルの混合容器中に珪酸ナトリウム溶液を入れ、プロペ
ラ攪拌器によって激しく攪拌しながら、徐々にエチレングリコールを添加するこ
とによって製造した。続い
て、塩化ナトリウム水溶液を同様に激しく攪拌しながら、徐々に添加した。得ら
れた透明は溶液は、約1.3g/mlの密度であった。
実施例2
この実施例は、本発明の組成物、つまり実施例1で製造された組成物での処理
により土壌からの有機汚染物の浸出能における変化をみる試験に関する。試験は
、土壌における汚染物質としてのディーゼル油及びポリカーボネートビフェニル
(PCB)を固定化する組成物の能力を試験するためにデザインされた。
試験の一般説明
物質
汚染物質の選択は、種々の因子に基づいて行った。ディーゼル油は、土壌汚染
物質として最も広く行き渡ったものであるため主として選択され、PCBは、そ
の高い環境毒性のために主として選択された。土壌マトリクスの単一モデルとし
て砂を用いた。このタイプの土壌を用いた理由は、比較的単一の組成だからであ
る。砂を用いることにより、試験結果に影響を与えるであろう因子の数を減少さ
せることを意図した。一方、より複雑なタイプの土壌は、おそらく汚染物質のマ
トリクスへの結合にプラス効果を示すことを注意すべきである。従って、砂で行
われた試験は、他のタイプの土壌と比較して汚染物質の浸出の程度が高いことを
示し、よって、より厳格な試験と考えられる。
試験物質の製造
ディーゼル油及びPCBをメチレンクロライドに溶解し、乾燥砂にその溶液を
混合することにより、実験室において汚染物質を砂に適用した。メチレンクロラ
イドを蒸発させながら、同時に砂を振とうさせた。この方法において、1500
gの砂を758mgのディーゼル油で汚染し、他の1500gのバッチの砂を7
85mgのPCBで汚染し、これはそれぞれ505ppmのディーゼル油及び5
23ppmのPCBに対応する。
汚染後、各バッチから3つの小サンプルを取り出し、均質性の管理のために分
析を行った。
実施例1からの組成物での処理
汚染されたバッチの均質性を確認した後、それらをそれぞれ2つに分割し、組
成物での処理及び処理無しのブランクとした。
処理は、アルミニウムのトレイに砂のバッチを広げ、砂が湿るまで組成物を噴
霧することにより行った。実施例1からの組成物の13gを、2つの750gの
試験砂のバッチのそれぞれのために用い、これは砂サンプルを基に組成物1.7
w/w/%に対応する。
噴霧後、砂を室温で3時間乾燥した。各バッチからの2つのサンプルを取り出
し、均質性の管理のために分析を行った。
浸出方法
各成分(つまりディーゼル油又はPCB)のために、6種の独立した実験を行
った。3種は処理した砂、3種は処理無しの砂で行った。
各実験において、50gの乾燥砂サンプルに、擬似雨水
(pH4.0)100mlを添加した。混合物を16時間機械的に揺り動かした
。分離した後、水相をさらに分析のために単離した。
化学分析:
内部標準を添加した後、上記した水相をメチレンクロライドで抽出し、抽出物
をGC−MSで分析した。組成物の処理前後の直接的な砂サンプルでの均質性試
験は、砂50gを取り出し、内部標準及び水道水5〜10mlを添加し、2時間
メチレンクロライドで抽出することにより行った。
結果
均質性試験:
汚染物質の均質性の分析は、組成物で処理する前後の双方で行った。3回重複
の測定における標準偏差を表1に示す。その結果はバッチにおける不均質性並び
に化学的測定における不確実性を含む。
汚染物質の封入
処理前後の砂バッチの分析は、分析方法で抽出される汚染物質の量を示す。組
成物での処理の後で抽出されなかった部分は、封入されたと考えることができる
。表2は封入された汚染物質
の量を示す。
ディーゼル油
表3は、ディーゼル油の浸出試験の結果を示す。砂は、砂50gに対して添加
された25mgのディーゼル油を有していた。
PCB浸出
表4は、PCBの浸出試験の結果を示す。砂は、砂50gに対して添加された
26mgのPCBを有していた。結論
砂からのディーゼル油の浸出能は、実施例1の組成物で砂を処理した場合、7
0%減少した。同様に、砂からのPCB浸出能は48%減少した。
実験は、組成物の処理の後、汚染物質の抽出量の減少も示した。ディーゼル油
は61%減少し、一方、PCBは44%減少した。
実施例3
この実施例における研究の目的は、フライアッシュ及びスラグのような廃棄物
質における重金属のような汚染成分を封入するための本発明の組成物で処理した
前後でのフライアッシュ及びスラグからの浸出を比較することであり、その結果
、地下水の汚染物質を減少させることができる。試験は、欧州準標準書(Europe
an Prestandard)CEN/TC292/WG2 Doc25、10thドラフト
:「顆粒状廃棄物質及び泥の浸出のためのコンプライアンステスト」(Complian
ce test for leaching of granular waste materials and sludges)に従って
行った。
浸出能の指標として、NiCu、Zn、Pb及びCdの5元素を選択した。こ
の選択の理由は、第1に、これら元素は重大な環境問題を引き起こすからである
。第2に、Znは、フライアッシュ及びスラグの双方においてこの元素が高含有
量であるからである。
方法
試験物質:
試験は、フライアッシュ及びスラグの処理及び未処理サンプルの双方で行った
。サンプルは、市営焼却場から採取した。物質の組成を示した化学分析の結果を
、以下の表5に示す。これら結果は、代表的なフライアッシュ及びスラグ(ニー
ルスタイゲセン(Niels Thygesen)ら:Risikoscreening afforurening skompon
enter udvasket fra slagger.Vandkvalitetsinstituttet(VKI),Denmark 1992
)にぴったり一致した。
研究の本質のため、物質を乾燥し、ほぼ2mmのサイズに、ジョークラッシャ
ー中で大きさ修正を行う必要があった。
表5:浸出試験で使用したフライアッシュ及びスラグの実験サンプルの組成実施例1からの組成物での処理
フライアッシュ及びスラグの乾燥サンプルの一部を取り出し、組成物で処理し
た。処理は、トレイ上の廃棄物質の約1cmの均一層に噴霧することにより行い
、噴霧は、実施例1による組成物で、ちょうど全体が湿るまで行った。噴霧に使
用した組成物の量は、フライアッシュ470ml/kg及びスラグ240ml/
kgであった。物質に噴霧した後、浸出試験を行う前3日間、空気乾燥した。
浸出試験
浸出試験は、欧州準標準書(European Prestandard)CEN/TC292/W
G2 Doc25、10、方法Cに従って行った。これは、L/S=2及びL/
S=2〜10の2段階試験を意味する。L/Sは固体に対する液体比の略語であ
り、いずれかの所定の時間での固体(Sは乾燥物のkg)と接触している液体(
Lはリットル)の蓄積量の比を表す。L/Sは、l/kgで表される。
試験は4種の異なる物質で行った。
・組成物で処理したフライアッシュ
・乾燥フライアッシュ
・組成物で処理したスラグ
・乾燥スラグ
試験方法の詳細は、CENー標準書ドラフトに記載されている。ここで使用さ
れた方法においては、若干の変更を行った。このような変更された方法の原理は
、以下のようである:
擬似雨水(HClでpH3.0に調整された20mg/lのNaCl)200
mlを廃棄物質の100gに添加した。物質懸濁の1時間半後、pHをHClで
再び3に調整した。6時間懸濁物を振とうした後、遠心分離し、遠心分離物をろ
過し、分析した。
残りの廃棄物質を擬似雨水300mlに再び懸濁し、さらに18時間振とうし
た。振とう後、懸濁物を遠心分離し、溶出液をろ過し、分析した。攪拌は、テフ
ロンでシールされたスクリューキャップを有する500mlのガラス瓶中で行っ
た。攪拌温度は、22℃であった。すべての試験を重複して行った。
化学分析:
浸出試験からのすべての溶出液は、以下のパラメータが分析され、金属含量の
分析は、ICP(誘起結合プラズマ)発光分光計で行った:
・pH
・導電率
・クロム(Cr)含量
・ニッケル(Ni)含量
・銅(Cu)含量
・亜鉛(Zn)含量
・鉛(Pb)含量
・カドミウム(Cd)含量
クロムの分析はすべて、0.02mg/kgである検出限界以下の値を示した
。
結果
導電率及びpHについて、サンプルからの種々の溶出液は、以下の結果を与え
た:
未処理フライアッシュ
第1溶出液:導電率、25℃: 131mS/cm
pH: 4.08
第2溶出液:導電率、25℃: 55.3mS/cm
pH: 5.26
処理フライアッシュ
第1溶出液:導電率、25℃: 121mS/cm
pH: 5.94
第2溶出液:導電率、25℃: 38mS/cm
pH: 6.32
未処理スラグ
第1溶出液:導電率、25℃: 72.5mS/cm
pH: 5.49
第2溶出液:導電率、25℃: 17.2mS/cm
pH: 6.48
処理スラグ
第1溶出液:導電率、25℃: 76.8mS/cm
pH: 6.10
第2溶出液:導電率、25℃: 25.6mS/cm
pH: 6.52
上記に挙げた5種の元素のそれぞれの濃度は、継続的に廃棄
物質と接触させた2つの溶出液で測定した。分析結果を以下の表6及び表7に示
す。各元素の総量を、サンプル量に応じて、2つの溶出液からの累積量として計
算した。
表6は、処理及び未処理のフライアッシュの双方から洗い出された元素の総量
を示す。表は、実施例1の組成物での処理により浸出が減少することをも示す。
表7は、処理及び未処理のスラグの双方から洗い出された元素の総量を示す。
表は、実施例1の組成物での処理により浸出が減少することをも示す。
結果
実施例1の組成物での処理の前後の廃棄物質の浸出特性を比較した場合、結果
は、フライアッシュでは、処理は重金属の浸出の減少、つまり、関係ある金属に
よって、50〜高くて90%の減少に非常に有効であるという結果をもたらすこ
とを明らかにした。
スラグでは、減少はより多様であり、数%から70%より大という比較的小さ
な減少であった。これは、主として、全表面の被覆がうまくいっていない処理方
法が用いられ、スラグの顆粒における空洞によって説明され得ると考えられる。
実施例4
この実施例は、実施例1の生成物を、工業用地から回収された汚染土を処理す
るために使用し、主な汚染物質は、自動車の燃料、特にディーゼル油である。
各サンプルの測定のため、500gの土を5リットルのプラスチックバケツで
計った。消石灰を添加したこれらのサンプルについて、石灰を同時に添加し、土
サンプルの石灰への十分な混合を確実にするために手動で攪拌した。以下の表に
示された量は、土100部に対する重量部として表した。
石灰を添加した又は添加していない土のサンプルを、次いで示された量で、示
された時間、手動の園芸用噴霧器を用いて液状の組成物を噴霧すると同時に土サ
ンプルを攪拌することによって、実施例1の組成物で処理した。噴霧処理の後、
サンプルを換気フードからのわずかな空気流の下、2時間室温に置い
て乾燥させた。
処置サンプルは、次いで、土サンプルにおける油含量の測定のため、デンマー
ク オリブランシェン ミルオプルエ(Danish Oliebranchens Miljopulje)(
油産業環境コミッティー)の分析方法に従って分析に付した。分析方法は、溶媒
抽出及びガスクロマトグラフ法に基づくものであり、以下の通常の手順に沿って
行った:
土サンプルを0.05Mピロリン酸ナトリウム溶液の20ml中でスラリーと
し、混合物を揺り動かしたテーブル上で2時間、20mlのペンタンで抽出した
。使用されたペンタンは、2種の化合物、つまりブロモベンゼン(高揮発性標準
)及びo−ターフェニル(低揮発性標準)からなる内部標準を含有していた。
ガスクロマトグラフィー分析は比較的低い温度(約35℃)で行い、油成分の
含量の計算を、C6〜C10アルカン系、C10〜C28アルカン系及びC28〜C35ア
ルカン系に対応する保持時間を有する化合物の曲線面積の積分法による標準法で
行った。
また、未処理土の参照サンプル並びに水でのみ処理されたサンプルが、実施例
1からの組成物の水含量によって発揮されるいずれかの効果を確立するために、
分析プログラムに含まれた。
得られた結果を以下の表8に示す。
結果から、水及び手動の処理では有機物質の抽出のわずかな減少が引き起こさ
れたが、本発明の組成物を単独で用いた場合には、有機物質の抽出の高い減少、
つまり添加された組成物の量に正確に依存して80%までの減少を引き起こした
。さらに、消石灰で汚染された土を前処理した場合にも、有機物質の抽出におけ
る減少は、99%の高さと同等に達した。いずれの理論に拘束されることなく、
消石灰は系に対して溶解性のカルシウムイオンを加え、不溶の珪酸塩の高分子化
又はゲル化を二価の
イオンの存在において改善するため、消石灰は、おそらくゲル化反応を改善する
ことによって、汚染物質の封入に寄与するであろうと考えられている。
実施例5
この実施例は、耐火性の可燃性対象及び材料、この場合、種々のタイプのボー
ル紙についての本発明の組成物の特性に関する。
実験a)
約100gの細かい断片の新聞紙を、十分量の実施例1からの組成物で、すべ
ての新聞紙に浸すように処理する。ぬれた固まりを、次いで、ぬれたボードに手
動で圧縮し、続いて、20分間、110℃で乾燥し、1時間、大気温度で冷却し
、さらに2日間、大気温度で乾燥した。乾燥ボードは290mm、200mm、
18.5mmの厚さがあり、677kg/m3の密度を有していた。
ボードは、プロパンバーナーでの加熱を含むISO2856(民間航空機材料
試験スタンダード)に従って試験した。この試験においては、材料を、178m
mの直径のISO2685:1992(E)標準プロパンバーナーからの炎に、
バーナーから75mmの距離で付した。炎の温度は、材料の表面に近接する熱電
対によってモニターし、さらされていない側の材料も、その上に熱電対を載置し
た。最大温度は1080℃に達し、合計のさらされた時間は15分間であった。
試験開始の後約13分間まで、材料に帰する炎は認識され
ず;わずかな量の煙が反対側において認められたのみで、ボードのさらされてい
ない側では時間とともに煙の発生がわずかに増加した。開始後13分で、試験の
終了(15分)まで、さらされていない側において、一様に保たれた炎に断続状
態が認められた。15分後にバーナーが取り除かれた後、さらに、1.3分間炎
がつづき、その後炎はひとりでに消えた。試験後のボードの測定は、幅がわずか
に縮み、重量が約80%減り、硬い表面被膜を有することを示した。
この結論は本発明の組成物が、耐炎可燃性材料において非常に有効であること
を結論づける。
実験b)
解毒麻繊維150gの混合物を、実施例1からの組成物200gと混合し、続
いて実験a)と同様の方法で圧縮し、乾燥する。得られボードを、15分間、ガ
スバンセンバーナー(約800℃)の炎に付した。劣化(いくらかの黒ずみを除
けば)は認められなかった。
実験c)
おがくず220g、ポリビニルアルコール溶液接着剤(ユニボンド)100g
、5mmの紙片75g、実施例1からの組成物100g及び水750mlの混合
物を十分混合し、過剰の液体を除去するために2バールのある力に圧縮し、次い
で、36時間大気温度で空気乾燥した。得られた乾燥ボードを実験b)のように
800℃に加熱し、劣化は認められず、有害な煙霧は発生しなかった。
実施例6
この実施例は、重金属を含有する残留物、つまり、水銀、カドミウム、亜鉛、
銅及び砒素が主な汚染物質である蛍光灯残留物の封入に関する。まず、アルミニ
ウムのエンドキャップを有する管を除去し、それ自体が汚染物質であるガラス管
を微細断片に粉砕した。
粉砕された管(47g)を乾燥した10mmの紙片100gと混合した。水1
20g及びPVA(ポリビニルアルコール)20gを液状組成物に十分混合し、
続いて実施例1からの組成物100gを添加し、再び混合した。粉砕されたガラ
ス及び紙片混合物を液状の混合物に添加し、5分間、ブレンダーで十分混合し、
ミンサーで混合物を円筒のプラスチック製シースに送り、24℃で12時間、加
熱素子上で保持した。プラスチック製シースを除去し、得られた円筒の本体を1
2時間にわたって室温で空気乾燥した。
得られた固体本体は、端部がちぎれたり、破れたりの兆候を示さなかった。
実施例7
小火器用汚染粉末の処理
ピロデックス(ハークル、米国の二成分無煙火薬)50gのサンプルを紙シー
ト上に置き、各粉末をぬらすために実施例1からの組成物の十分な量を噴霧し、
混合した。黒粉末顆粒をグレーのペーストに変え、そのペーストを紙の上に広げ
、1時間半、大気温度で乾燥した。乾燥後、プロパンブローランプ(炎
温度約1000℃)で処理粉末のサンプルに発火を試みたが、爆発又は燃焼が観
察されなかった。
水で希釈した実施例1からの組成物(組成物1部、水4部)で同様に処理され
た同様の粉末を用いた比較試験では、プロパンブローランプに付した時、粉末が
爆発又は激しく燃焼するという結果をもとらした。
よって、本発明の組成物は、促進剤粉末の無害化に高い効果を示すことが結論
づけられる。
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Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.a)珪酸ナトリウム及びカリウムそれら珪酸塩化合物の混合物から選択され た珪酸塩化合物10w/w%〜50w/w%; b)塩のカチオンがナトリウム及びカリウムイオンから選択され、塩のアニオン がハロゲン、硫酸、炭酸イオン又はそれら塩の混合物から選択される塩1w/w %〜5w/w%; c)エチレングリコール0.25w/w%〜5w/w%;及び d)水 からなる珪酸塩含有水溶液組成物。 2.珪酸塩化合物が、珪酸ナトリウムである請求項1記載の組成物。 3.珪酸ナトリウムが、約4:1〜約1:4、好ましくは約1:1〜約1:4の 範囲のNa2O:SiO2モル比を有する請求項2記載の組成物。 4.珪酸ナトリウムが、Na2SiO3、Na6Si2O7、Na2Si3O7又はこれ らの混合物、特にNa2Si3O7の平均組成を有する請求項3記載の組成物。 5.珪酸塩化合物が、13〜31w/w%、好ましくは15〜31w/w/%、 特に18〜31w/w%、とりわけ21〜3 1w/w%、例えば27w/w%の量で存在する請求項1〜4のいずれかに記載 の組成物。 6.塩が、塩化ナトリウムである請求項1〜5のいずれかに記載の組成物。 7.塩が、1〜4w/w%、好ましくは2〜4w/w%、特に約3w/w%の量 で存在する請求項1〜6のいずれかに記載の組成物。 8.エチレングリコールが、0.5〜4w/w%、より好ましくは0.5〜3w /w%、特に0.5〜2w/w%、とりわけ0.5〜1w/w%、例えば0.7 w/w%の量で存在する請求項1〜7のいずれかに記載の組成物。 9.Na2Si3O7(通常1:3.1のNa2O:SiO2モル比)に近似する平 均式を有する珪酸ナトリウムを約27w/w%、約0.7w/w%のエチレング リコール及び約3w/w%の塩化ナトリウム、残りは水を含有する請求項1〜8 のいずれかに記載の組成物。。 10.請求項1〜9のいずれかの組成物を十分な量で汚染物質又はそれを含有す る物質に適用することからなる汚染物質の封入方法。 11.請求項1〜9のいずれかの組成物を十分な量で可燃性固体に適用すること からなる可燃性固体の耐火方法。 12.請求項1〜9のいずれかの組成物を十分な量で火に注ぐことからなる消火 方法。
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