JP2005307136A - 相溶状水油混合液とその製造法 - Google Patents

Abstract

【課題】 有害でコスト負担になる乳化剤などを要することなく、長期安定性が極めて高い水油混合液及びその製造手段を提供する。
【解決手段】 水が油液中で可視光の波長以下の粒径に微粒子化しコロイド状に分散混合して成る相溶状水油混合液とする。またこれを製造するために、空気注入と２００Ｖ以上のプラス電位が付与される環境において油液中に水を混合する。またそのプラス電位をパルス状に付与させる。

Description

この発明は、水と燃料油その他液状の油類との安定性のある相溶状水油混合液とその製造法に関する。

水に溶けない油類と水とを混ぜて双方の成分から成る液体を作るために、界面活性剤を少量添加してミキシングし、乳濁状のいわゆるエマルジョンにする手段が広く知られており、主な例として１０〜３０％程度の水を混合したエマルジョン燃料などがある。これらに関する技術文献はあまりに多く、既に一般知識化しているものであるが、いずれも界面活性剤のような添加剤を要し、その態様も乳濁状であって、溶液状に透明化した言わば相溶状水油混合液のようなものは、未だ全く見当らないのが現状である。

上記のような公知の水油エマルジョンは、いずれも界面活性剤などの乳化用添加物を要し、かかる添加物が少なからず有害でコスト負担になるばかりか、乳濁状態を必ずしも永続的に維持できず、水油が分離したり変質しやすいなどの問題点があった。

本発明はかかる問題点を解決した水油混合物及びその製造手段を提供することを課題とする。

本発明者は様々な考察と検証を重ねた結果、（液状の）油中に分散混合させる水粒の粒径が可視光の波長以下（３８０ｎｍ以下）になると透明化し、またその状態では液中液分散相であってもブラウン運動の作用が優位に働き、あたかも溶解したかのような極めて安定性の高い半永久的相溶状水油混合液となるものであって、しかもそれを容易に獲得する手段があることを見出し、本発明に至ったのである。

すなわちそのような相溶状水油混合液の製造手段は、燃料油等の油と水を予め用意し、空気注入と２００Ｖ以上、望ましくは１０００Ｖ以上のプラス電位が付与される環境において油中に水を加えて混合するものである。

ここで用いられる水は、そのクラスターが細かい方が容易に製造できる傾向があるが、通常の水道水であっても差し支えない。但し水の混合比率は全体のおよそ１０ないし１５％以下であることが望ましい。

また空気注入手段は、水油混合物を容器に収めた場合はその下部より気泡を噴出させる方法でよい。これは同時にミキシング操作を兼ねることにもなる。

プラス電位を付与するにはプラス電極を液中に挿入ないし浸漬すればよいわけであるが、その際、直流電源をパルス状にすると一層効果的であることが判明した。このように有利な条件にするほど、より低電圧で高率の水混合が可能となるが、必要に応じ若干の界面活性剤やシリカ微粒子コロイドなどの添加材を補助的に加えてもよい。

本発明の相溶状水油混合液は、在来のエマルジョンと異なり長期安定性がきわめて高く、ほとんど水溶液のように半永久的にその形態を維持させることができる。しかも乳化剤のような余分かつ有害な添加物を必要としないか或いは著しく低減させることができ、また水粒の周りを油液が完全に取り囲む状態で安定しているので、バーナーのノズルなど金属接触箇所を腐食させる憂いがないなどの効果がある。

用いられる代表的な油はいわゆる軽油である。これに気泡と約６０００Ｖのパルス状プラス電位を与える環境のもとに、いわゆる「電子水」と称する水を約１０％加えた場合は甚だ良好な結果が得られる。

上面解放状の容器内に９容積部の軽油を収め、その底部に気泡噴出孔を多数設けた中空板を浸漬してコンプレッサーに接続し、１０００Ｖのパルス電荷を１〜２サイクル／秒で与える銅またはマグネシウムからなる棒状陽電極を挿入した。両者を作動させつつ水１容積部を徐々に注入したところ、１〜２分で白濁後に透明化し、完全な相溶状水油混合液が得られた。以後、自然放置は勿論のこと、遠心分離器にかけても全く分離変質などの兆しは見られなかった。

既に述べたように、本発明の相溶状水油混合液は甚だ安定性が高く、不純物が著しく少なくてコスト的にも有利であり、燃料としても燃焼効率を高め排煙を低減させる可能性が大であって製造も容易であるから、産業上の利用可能性は十分であるといえる。

Claims (3)

1. 水が油液中で可視光の波長以下の粒径に微粒子化しコロイド状に分散混合して成ることを特徴とする相溶状水油混合液。
2. 空気注入と２００Ｖ以上のプラス電位が付与される環境において油液中に水を混合することを特徴とする相溶状水油混合液の製造法。
3. パルス状にプラス電位が付与される、請求項２記載の相溶状水油混合液の製造法。