JP2018168558A - Dust scattering suppression material and dust scattering suppression method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粉じん飛散抑制材、及びこの粉じん飛散抑制材を用いた粉じん飛散抑制方法に関する。 The present invention relates to a dust scattering suppression material and a dust scattering suppression method using the dust scattering suppression material.
解体工事でコンクリート等を破砕する際、また、トンネル工事で岩石等を破砕する際、コンクリートや砕石の微細な粉が粉じんとして発生する。粉じんは作業環境を悪化させるだけでなく、周辺環境に飛散した場合、近隣に悪影響を及ぼす。特に都心部においては、周辺環境に配慮する必要がある。 When crushing concrete or the like in demolition work, or crushing rock or the like in tunnel construction, fine powder of concrete or crushed stone is generated as dust. Dust not only deteriorates the work environment, but also adversely affects the neighborhood when scattered in the surrounding environment. Especially in the city center, it is necessary to consider the surrounding environment.
粉じんの飛散を抑制するために、従来から破砕箇所に散水しているが、単に散水するだけでは十分でない。そこで、粉じんの飛散を抑制する効果を高めるために、散水する水に添加剤を加えることがある。 In order to suppress the scattering of dust, water has been sprayed to the crushing site, but it is not sufficient to simply spray water. Therefore, in order to enhance the effect of suppressing dust scattering, an additive may be added to the water to be sprinkled.
添加剤として界面活性剤を用いることが多い。これは、水滴が粉じんに接触しても弾かれるが、界面活性剤が水の表面張力を下げる性質を使用して、界面活性剤を含む水が粉じんの周りに吸着するので、粉じんが飛散することを防ぐことができるためである。 A surfactant is often used as an additive. This is repelled when water droplets come into contact with the dust, but the surfactant uses the property of lowering the surface tension of the water, so the water containing the surfactant is adsorbed around the dust, so that the dust is scattered. This is because it can be prevented.
例えば、特許文献１には、解体作業の対象となる建物をシートで覆い、一部に設けた開口から重機のアームを差込んで解体する際、アーム先端に設置されたノズルから薬液水溶液を解体部に向けて噴射することが記載されている。薬液としてアニオン系の界面活性剤を用い、霧又は泡の形態の水溶液としてノズルから噴射される。 For example, in Patent Document 1, when a building to be dismantled is covered with a sheet, and an arm of a heavy machine is inserted from an opening provided in a part and disassembled, a chemical aqueous solution is disassembled from a nozzle installed at the end of the arm. It describes that it injects toward the part. An anionic surfactant is used as the chemical liquid, and is sprayed from the nozzle as an aqueous solution in the form of a mist or foam.
また、特許文献２には、粉じん発生部位に起泡剤溶液を投射し、衝突により発生した泡によって粉じんの飛散を抑制することが記載されている。 Patent Document 2 describes that a foaming agent solution is projected onto a dust generation site and dust scattering is suppressed by bubbles generated by collision.
しかしながら、上記特許文献１，２に記載された技術を含めた従来技術では、粉じんの飛散を十分に抑制することはできず、少しでも効果的に粉じんの飛散を抑制することが求められていた。 However, in the conventional techniques including the techniques described in Patent Documents 1 and 2, it is not possible to sufficiently suppress dust scattering, and it has been required to suppress dust scattering as effectively as possible. .
本発明は、以上の点に鑑み、粉じんの飛散抑制効果の向上を図ることが可能な粉じん飛散抑制材及び粉じん飛散抑制方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the dust scattering suppression material and dust scattering suppression method which can aim at the improvement of the dust scattering suppression effect in view of the above point.
本発明の粉じん飛散抑制材は、粉じんの飛散を抑制する粉じん飛散抑制材であって、ファインバブル水に界面活性剤が添加されてなることを特徴とする。 The dust scattering suppressing material of the present invention is a dust scattering suppressing material that suppresses dust scattering, and is characterized in that a surfactant is added to fine bubble water.
本発明の粉じん飛散抑制材によれば、後述する実施例から分かるように、単なる水に界面活性剤が添加されてなる粉じん飛散抑制材と比較して、粉じん抑制効果の向上を図ることが可能となる。さらに、上記特許文献１，２に記載された技術のように粉じん飛散抑制材が泡の形態をとる粉じん飛散抑制材と比較しても、粉じん抑制効果の向上を図ることが可能となる。 According to the dust scattering suppression material of the present invention, as can be seen from the examples described later, it is possible to improve the dust suppression effect as compared with a dust scattering suppression material in which a surfactant is simply added to water. It becomes. Furthermore, the dust suppression effect can be improved even when compared with the dust scattering suppression material in which the dust scattering suppression material takes the form of bubbles as in the techniques described in Patent Documents 1 and 2 above.
これらは、第１に、見かけの濡れ性が向上したためである。見かけの濡れ性が向上した理由は、ファインバブルは球相当直径が１００μｍを超える通常の気泡に比べて、同容積で比較すると気泡の比表面積が大きく、気液界面での作用や物理的吸着が飛躍的に優れているので、固体粒子に効果的に付着するため、ファインバブルと粉じん表面との間に界面活性剤が添加された水が廻り込んで粉じん全体を包むようになるからであると推測する。 First of all, the apparent wettability is improved. The reason why the apparent wettability is improved is that the fine bubbles have a larger specific surface area of bubbles compared to normal bubbles with a sphere equivalent diameter exceeding 100 μm, and the action and physical adsorption at the gas-liquid interface are large. Presumably because water with surfactant added between fine bubbles and the surface of the dust wraps around the entire dust because it is extremely superior and adheres effectively to the solid particles. To do.
第２に、ファインバブルは、疎水性作用があり同じく疎水性部分を持つ物質に付着しやすい、負に帯電するため帯電している物質に付着しやすいなどの性質があるので、ファインバブルが粉じんに付着しやすいからであると推測する。 Secondly, fine bubbles have the property that they have a hydrophobic action and are likely to adhere to substances that also have a hydrophobic portion, and because they are negatively charged, they tend to adhere to charged substances. It is assumed that it is easy to adhere to.
本発明の粉じん飛散抑制材において、表面張力が６５ｄｙｎｅ／ｃｍ以下であることが好ましい。 In the dust scattering suppressing material of the present invention, the surface tension is preferably 65 dyne / cm or less.
この場合、後述する実施例から分かるように、粉じん飛散抑制材中の添加剤の濃度の割合を増加させて表面張力を６５ｄｙｎｅ／ｃｍ（６５×１０−３Ｎ／ｍ）を超えるものとしても、粉じんの飛散を抑制する効果が左程向上しないので、添加剤の量などを抑制することができるためである。 In this case, as can be seen from the examples described later, even if the ratio of the concentration of the additive in the dust scattering suppressing material is increased and the surface tension exceeds 65 dyne / cm (65 × 10 −3 N / m), This is because the amount of additives can be suppressed because the effect of suppressing dust scattering does not improve as much as the left.
また、本発明の粉じん飛散抑制材において、前記界面活性剤は、非イオン性界面活性剤であり、０．１体積％以上添加されていることが好ましい。 Moreover, in the dust scattering suppressing material of the present invention, the surfactant is a nonionic surfactant and is preferably added in an amount of 0.1% by volume or more.
この場合、非イオン性界面活性剤は起泡性を有さないので、ファインバブルによっても泡立つことがなく、粉じんの飛散を抑制する効果が低下することの防止を図ることが可能となる。さらに、後述する実施例から分かるように、非イオン性界面活性剤が０．１体積％未満であると、その濃度の小ささに応じて、粉じんの飛散を抑制する効果が低下するが、濃度が０．１体積％を超えても粉じんの飛散を抑制する効果が左程向上しないからである。 In this case, since the nonionic surfactant does not have foaming properties, the fine bubbles do not foam, and it is possible to prevent the effect of suppressing dust scattering from being reduced. Furthermore, as can be seen from the examples described later, when the nonionic surfactant is less than 0.1% by volume, the effect of suppressing dust scattering is reduced depending on the concentration of the nonionic surfactant. This is because even if the amount exceeds 0.1% by volume, the effect of suppressing dust scattering does not improve as much as the left.
また、本発明の粉じん飛散抑制材において、前記ファインバブル水におけるファインバブルの割合が０．００２体積％以上であることが好ましい。 Moreover, the dust scattering suppression material of this invention WHEREIN: It is preferable that the ratio of the fine bubble in the said fine bubble water is 0.002 volume% or more.
この場合、後述する実施例から分かるように、ファインバブルの割合が０．００２体積％以下であればその割合の小ささに応じて粉じんの飛散を抑制する効果が低下するが、０．００２体積％を超えていれば粉じんの飛散を抑制する効果がほぼ同じであるためである。 In this case, as can be seen from the examples described later, if the proportion of fine bubbles is 0.002% by volume or less, the effect of suppressing dust scattering is reduced depending on the small proportion, but 0.002 volume. It is because the effect which suppresses scattering of dust will be almost the same if it exceeds%.
本発明の粉じん飛散抑制方法は、粉じんの飛散を抑制する粉じん飛散抑制材方法であって、ファインバブル水に界面活性剤を添加して粉じん飛散抑制材を製造する工程と、前記粉じん飛散抑制材を粉じん発生源に散布する工程とを含むことを特徴とする。 The dust scattering suppression method of the present invention is a dust scattering suppression material method for suppressing dust scattering, the step of producing a dust scattering suppression material by adding a surfactant to fine bubble water, and the dust scattering suppression material And spraying the dust on the dust generation source.
本発明の粉じん飛散抑制材方法によれば、後述する実施例から分かるように、単なる水に界面活性剤が添加されてなる粉じん飛散抑制材を散布する場合と比較して、粉じん抑制効果の向上を図ることが可能となる。さらに、ファインバブルは球相当直径が１００μｍを超える通常の気泡に比べて、同容積で比較すると気泡の比表面積が大きく、気液界面での作用や物理的吸着が飛躍的に優れているので、上記特許文献１，２に記載された技術のように粉じん飛散抑制材が泡の形態をとる粉じん飛散抑制材を散布する場合と比較して、粉じん抑制効果の向上を図ることが可能となる。 According to the dust scattering suppression material method of the present invention, as can be seen from the examples described later, the dust suppression effect is improved as compared with the case of spraying a dust scattering suppression material in which a surfactant is simply added to water. Can be achieved. Furthermore, fine bubbles have a larger specific surface area of bubbles compared to normal bubbles with a sphere equivalent diameter exceeding 100 μm, and the action and physical adsorption at the gas-liquid interface are dramatically superior. It is possible to improve the dust suppression effect as compared to the case where the dust scattering suppression material is dispersed in the form of bubbles as in the techniques described in Patent Documents 1 and 2 described above.
本発明の粉じん飛散抑制材について説明する。 The dust scattering suppression material of the present invention will be described.
本粉じん飛散抑制材は、コンクリート、岩石等を破砕する際に発生する粉じんの飛散を抑制する添加材であり、ファインバブル水に界面活性剤が添加されてなるものである。 This dust scattering suppression material is an additive that suppresses dust scattering generated when crushing concrete, rocks, and the like, and is obtained by adding a surfactant to fine bubble water.
ファインバブルは、球相当直径が１００μｍ以下の気泡と定義されている。特に、直径が１〜１００μｍの気泡は「マイクロバブル」、直径が１μｍ以下の気泡は「ウルトラファインバブル」とされるが、本発明のファンバブル水は、これらマイクロバブル及びウルトラファインバブルを含むファインバブルを含有する水溶液である。 Fine bubbles are defined as bubbles having a sphere equivalent diameter of 100 μm or less. In particular, bubbles having a diameter of 1 to 100 μm are referred to as “microbubbles”, and bubbles having a diameter of 1 μm or less are referred to as “ultrafine bubbles”. The fan bubble water of the present invention is a fine bubble containing these microbubbles and ultrafine bubbles. An aqueous solution containing bubbles.
ファインバブルは、球相当直径が１００μｍを超える通常の気泡に比べて、同容積で比較すると気泡の比表面積が大きいので、気液界面での作用や物理的吸着が飛躍的に優れているという利点を有する。例えば、ファインバブルは通常の気泡と比較して、固体粒子に効果的に付着することによって、粒子周辺に水が廻り込み、見かけの濡れ性が向上する。 Fine bubbles have a large specific surface area of bubbles compared to normal bubbles with a sphere equivalent diameter of more than 100 μm, so that the action and physical adsorption at the gas-liquid interface are remarkably superior. Have For example, fine bubbles effectively adhere to solid particles as compared with normal bubbles, so that water flows around the particles and apparent wettability is improved.
また、ファインバブルは通常の気泡と比較して、水中での上昇速度が遅く、長く水中に留まる。さらに、ファインバブルは通常の気泡と異なり、コロイドとしての側面を有し、負に帯電しているので、ファインバブル同士は反発し合う。このため、ファインバブル同士の結合がなく、気泡濃度の減少がほとんど生じないといった性質を有する。 In addition, fine bubbles have a lower rising speed in water than normal bubbles and stay in water for a long time. Further, unlike normal bubbles, fine bubbles have colloidal side surfaces and are negatively charged, so fine bubbles repel each other. For this reason, there exists a property that there is no coupling | bonding of fine bubbles and the reduction | decrease of bubble density hardly arises.
ファインバブル水におけるファインバブルの割合は０．００２体積％以上であることが好ましい。これは、後述する実施例から分かるように、ファインバブルの割合が０．００２体積％以下である場合は、この割合が大きいほど、粉じん飛散抑制効果が向上するためである。 The fine bubble ratio in the fine bubble water is preferably 0.002% by volume or more. This is because, as can be seen from the examples described later, when the fine bubble ratio is 0.002% by volume or less, the dust scattering suppression effect is improved as the ratio increases.
なお、ファインバブルの割合が０．００２体積％以上である場合、この割合が大きくなっても、粉じん飛散抑制効果がほとんど向上せず、ファインバブルを発生させるファインバブル発生装置の稼働時間が長くなり、作業時間及びエネルギー効率の点から好ましくない。よって、ファインバブル水におけるファインバブルの割合は０．００２体積％又はこれを少し超えた割合であることが最も好ましい。 In addition, when the proportion of fine bubbles is 0.002% by volume or more, even if this proportion is increased, the dust scattering suppression effect is hardly improved, and the operation time of the fine bubble generator for generating fine bubbles becomes longer. From the viewpoint of working time and energy efficiency, it is not preferable. Therefore, the ratio of fine bubbles in fine bubble water is most preferably 0.002% by volume or a ratio slightly exceeding this.
界面活性剤は、分子内に水になじみやすい親水基と水になじみにくい疎水基を有する物質の総称であり、両親媒性分子とも呼ばれる。 Surfactant is a general term for substances having a hydrophilic group that is readily compatible with water and a hydrophobic group that is not readily compatible with water, and is also referred to as an amphiphilic molecule.
一般的に、表面張力が弱くなると、粉じん飛散抑制材の粉じんの飛散抑制効果が向上する。全ての界面活性剤は水の表面張力を弱める作用を有するので、本発明の添加剤として用いる界面活性剤は、陰イオン性界面活性剤（アニオン界面活性剤）、陽イオン性界面活性剤（カチオン界面活性剤）、両性界面活性剤（双性界面活性剤）、非イオン性界面活性剤（ノニオン界面活性剤）の何れであってもよい。 Generally, when the surface tension becomes weak, the dust scattering suppression effect of the dust scattering suppression material is improved. Since all the surfactants have the action of weakening the surface tension of water, the surfactants used as the additive of the present invention are anionic surfactants (anionic surfactants), cationic surfactants (cations). Surfactant), amphoteric surfactant (zwitter surfactant), and nonionic surfactant (nonionic surfactant) may be used.
ただし、非イオン性界面活性剤を添加剤として用いることが好ましい。これは、イオン性界面活性剤は起泡剤として機能するものが多く、ファインバブル水と混合、攪拌したり、解体対象へ投射・衝突させる際に泡立つ可能性があるためである。泡立つと、解体対象の表面が視認できなくなると共に、粉じんの混じった溶液を回収した後に消泡してから処理する必要があり、不都合である。よって、添加剤として非イオン性界面活性剤であって起泡剤としての機能のないものを使用することが好ましい。 However, it is preferable to use a nonionic surfactant as an additive. This is because many ionic surfactants function as a foaming agent and may foam when mixed and stirred with fine bubble water, or when projected and collided with a dismantling target. Foaming is inconvenient because the surface of the object to be disassembled becomes invisible and it is necessary to dispose of the solution after collecting the dust-mixed solution and then processing it. Therefore, it is preferable to use a nonionic surfactant having no function as a foaming agent as an additive.
非イオン性界面活性剤がファインバブル水に添加されている場合、添加量は０．１体積％以上であることが好ましい。これは、後述する実施例から分かるように、非イオン性界面活性剤の添加量は０．１体積％以下である場合は、添加量が多いほど、粉じん飛散抑制効果が向上するためである。 When the nonionic surfactant is added to the fine bubble water, the addition amount is preferably 0.1% by volume or more. This is because, as will be understood from Examples described later, when the addition amount of the nonionic surfactant is 0.1% by volume or less, the dust scattering suppression effect is improved as the addition amount is increased.
なお、非イオン性界面活性剤の添加量は０．１体積％を超えると、添加量の増加に伴って粉じん飛散抑制効果は向上するが、添加量に比例するほどの効果は示さないので、添加量に対する効果向上の割合が減少する。よって、非イオン性界面活性剤の添加量は０．１体積％又はこれを少し超えた添加量であることが、非イオン性界面活性剤のコストを考慮すると最も好ましい。 In addition, if the addition amount of the nonionic surfactant exceeds 0.1% by volume, the dust scattering suppression effect is improved as the addition amount increases, but the effect is not proportional to the addition amount. The rate of effect improvement with respect to the amount added decreases. Therefore, the addition amount of the nonionic surfactant is most preferably 0.1% by volume or a little more than this, considering the cost of the nonionic surfactant.
そして、粉じん飛散抑制材は、ファインバブル水に界面活性剤を添加することにより製造することが好ましい。これは、界面活性剤を添加した水に対してファインバブル装置を用いてファインバブル水にした場合と比べて、粉じん飛散抑制効果が優れているからである。この理由は、界面活性剤がファインバブル装置を通過することによって、界面活性剤に何らかの変化が生じ、表面張力を弱める作用が低下したためであると考えられる。 And it is preferable to manufacture a dust scattering suppression material by adding surfactant to fine bubble water. This is because the dust scattering suppression effect is superior to the case where the fine bubble water is used for the water to which the surfactant is added. The reason for this is considered to be that some change occurs in the surfactant due to the surfactant passing through the fine bubble device, and the action of weakening the surface tension is reduced.
本発明の粉じん飛散抑制方法は、上述したようにして、ファインバブル水に界面活性剤を添加して粉じん飛散抑制材を製造する工程と、この粉じん飛散抑制材を粉じん発生源に散布する工程とを含んでいる。 As described above, the dust scattering suppression method of the present invention includes a step of adding a surfactant to fine bubble water to produce a dust scattering suppression material, and a step of spraying the dust scattering suppression material to a dust generation source. Is included.
粉じん発生源は、例えば、解体工事におけるコンクリート破砕箇所、トンネル工事における岩石破砕箇所などである。粉じん飛散抑制材を、粉じんの発生と同時に散布しても、粉じんの発生前に予め散布しておいても、これらの散布を組み合わせてもよい。 The dust generation source is, for example, a concrete crushing site in demolition work or a rock crushing site in tunnel construction. The dust scattering suppressing material may be sprayed simultaneously with the generation of dust, or may be sprayed in advance before the generation of dust, or these spraying may be combined.
粉じん飛散抑制材は、従来の界面活性剤を水に添加したものを散布するときと、散布装置、散布流量、散布時間などを同様にして散布すればよい。 The dust scattering suppression material may be sprayed in the same manner as when spraying a conventional surfactant added to water and the spraying device, spraying flow rate, spraying time, and the like.
以下、本発明の実施例及び比較例について説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されない。 Examples of the present invention and comparative examples will be described below. However, the present invention is not limited to these examples.
密閉された空間内で粉じんを発生させ、発生した粉じんの除去率を測定した。 Dust was generated in a sealed space, and the removal rate of the generated dust was measured.
具体的には、一辺１８００ｍｍの立方体状の密閉された部屋において、作業者が電動ベビーサンダーを用いて同じ研磨条件でコンクリートを研磨し、粉じんを発生させた。研磨開始による粉じんの発生と同時に、ハイワッシャーを用いて粉じん飛散抑制材を研磨箇所に５０ｍＬ／分の流量で散布し、研磨しながら散布を２０秒間継続した。その後、３０秒間拡散させた後、６０秒、飛散している粉じんの量を計測し、その計測値から粉じんの除去率を求めた。なお、研磨の開始から計測の終了まで、室内に設けたファンで粉じんを拡散させた。 Specifically, in an enclosed room in a cubic shape with a side of 1800 mm, an operator used an electric baby sander to grind concrete under the same grinding conditions to generate dust. Simultaneously with the generation of dust due to the start of polishing, a dust scattering inhibitor was sprayed onto the polishing portion at a flow rate of 50 mL / min using a high washer, and spraying was continued for 20 seconds while polishing. Then, after diffusing for 30 seconds, the amount of dust scattered was measured for 60 seconds, and the dust removal rate was determined from the measured value. Note that the dust was diffused by a fan provided in the room from the start of polishing to the end of measurement.
粉じん濃度を、室内に配置した柴田科学株式会社製のデジタル粉塵計ＬＤ−５Ｒを用いて測定した。そして、除去率は、「粉じん飛散抑制材を使用しない場合の粉じん量」から「粉じん飛散抑制材を使用した場合の粉じん量」を差し引いた値を「粉じん飛散抑制材を使用しない場合の粉じん量」で除したものとして算出した。各種の粉じん飛散抑制材を散布した場合の粉じんの除去率を図１のグラフに示した。 The dust concentration was measured using a digital dust meter LD-5R manufactured by Shibata Kagaku Co., Ltd., which was placed indoors. The removal rate is the value obtained by subtracting the "dust amount when using a dust scattering suppression material" from the "dust amount when no dust scattering suppression material is used" as the "dust amount when no dust scattering suppression material is used" ”Was calculated by dividing by“. The removal rate of dust when various dust scattering suppression materials are sprayed is shown in the graph of FIG.
比較例１として、粉じん飛散抑制材として、添加剤（浸透剤）を何も加えていない水（添加剤の濃度が０体積％の水道水）を用いた場合、図１に示すように粉じんの除去率は約６２％であった。 As a comparative example 1, when water without any additive (penetrating agent) was added as a dust scattering suppressing material (tap water with an additive concentration of 0% by volume), as shown in FIG. The removal rate was about 62%.
比較例２として、粉じん飛散抑制材として、添加剤を何も加えていないファインバブル水（添加剤の濃度が０体積％のファインババブル水）を用いた場合、図１に示すように粉じんの除去率は約６７％であり、水道水の場合と比較して、除去率は向上した。 As Comparative Example 2, when fine bubble water (fine bubble water having an additive concentration of 0% by volume) to which no additive is added is used as a dust scattering suppression material, as shown in FIG. The removal rate was about 67%, and the removal rate was improved as compared with the case of tap water.
なお、ファインバブル水は、２５Ｌの水道水に対して株式会社坂本技研製のファインバブル発生装置を１時間稼働させて得たものを使用した。このファインバブル発生装置は、株式会社株荏原製作所製のポンプＥＢＡＲＡ ＰＯＭＰ ４０ＤＷＴ６．２５ＳＢに、株式会社坂本技研製の微細気泡発生ノズルＭＢＦ−Ｓ２５Ａを２本設置したものとして構成されており、微細気泡発生ノズル１本当たり、水流量が４０Ｌ／分、空気流量が１〜２Ｌ／分の性能を有するものであった。 In addition, the fine bubble water used what was obtained by operating the fine bubble generator by Sakamoto Giken Co., Ltd. for 1 hour with respect to 25L of tap water. This fine bubble generator is configured as two fine bubble generation nozzles MBF-S25A manufactured by Sakamoto Giken Co., Ltd. installed on a pump EBARA POMP 40DWT 6.25SB manufactured by Ebara Corporation. Per nozzle, the water flow rate was 40 L / min and the air flow rate was 1-2 L / min.
比較例３として、粉じん飛散抑制材として、水道水に濃度を変えて添加剤を添加したものを用いた場合、図１に示すように、粉じん飛散抑制材として水又はファインバブル水を用いた場合と比較して、除去率は向上した。 As a comparative example 3, when using dust or water containing fine bubble water as a dust scattering suppression material, as shown in FIG. The removal rate was improved compared to
添加剤として、株式会社タック製の浸透剤ＴＡＣフィルトＳを用いた。ＴＡＣフィルトＳは、主成分がジメチルポリシロキサンであるシリコーン系であり、形態はエマルジョン型、外観は乳白色液体、ｐＨは７．０であり中性である。比重は１．００である。 As an additive, Tac Co., Ltd. penetrant TAC Filt S was used. TAC Filt S is a silicone system whose main component is dimethylpolysiloxane, has an emulsion type, appearance is milky white liquid, and has a pH of 7.0 and is neutral. The specific gravity is 1.00.
ＴＡＣフィルトＳは、毒性が極めて低く、作業者が吸引しても人体に問題はない。また、ＴＡＣフィルトＳ水溶液が散水後に地表、地中、河川水等に混入しても安全上問題なく、環境性能に優れている。 The TAC filter S has extremely low toxicity, and there is no problem with the human body even if the operator inhales it. Moreover, even if the TAC Filt S aqueous solution is mixed into the surface of the earth, underground, river water, etc. after sprinkling, there is no safety problem and the environmental performance is excellent.
実施例として、粉じん飛散抑制材として、比較例３と同じ添加剤を濃度を変えて、比較例２と同じファインバブル水に添加したものを用いた場合、図１に示すように、粉じん飛散抑制材として水に添加剤を添加したものと比較して、除去率は２％〜８％程度向上した。 As an example, when the same additive as in Comparative Example 3 was used at the same concentration and added to the same fine bubble water as in Comparative Example 2, as shown in FIG. The removal rate was improved by about 2% to 8% as compared with the material in which an additive was added to water.
添加剤の濃度と粉じん飛散抑制材の表面張力との関係を図２のグラフに示した。なお、添加剤は、比重が１．００であるので、濃度は体積％と重量％とで同じである。また、このグラフで添加剤濃度が０．１体積％の値を６５ｄｙｎｅ／ｃｍにプロットしているが、これは後述するように、ファインバブル発生装置を１〜５分稼働させて得たファインバブル水に添加剤を０．１体積％加えた場合の表面張力の平均値である。 The relationship between the concentration of the additive and the surface tension of the dust scattering inhibitor is shown in the graph of FIG. Since the additive has a specific gravity of 1.00, the concentration is the same in volume% and weight%. Further, in this graph, the value of the additive concentration of 0.1% by volume is plotted at 65 dyne / cm. This is a fine bubble obtained by operating the fine bubble generator for 1 to 5 minutes as described later. It is the average value of the surface tension when an additive is added to water by 0.1% by volume.
ここで、水及びファインバブル水にそれぞれ添加剤を添加した場合の粉じん飛散抑制材の表面張力を求めた。株式会社マツボー製の携帯式接触角計ＰＧ−Ｘ＋を使用して水滴の接触角を計測し、この水滴の形状に基づいて表面張力を算定した。 Here, the surface tension of the dust scattering suppression material when additives were added to water and fine bubble water, respectively, was determined. The contact angle of water drops was measured using a portable contact angle meter PG-X + manufactured by Matsubo Co., Ltd., and the surface tension was calculated based on the shape of the water drops.
図２から分かるように、ベースが水及びファインバブル水である双方の場合に共通に、添加剤の濃度の増加に伴って表面張力は低下したが、ファインバブル水のほうが低下の程度が大きかった。ただし、これは実際に表面張力が低下したのではなく、見かけの濡れ性が向上したことが表面張力の低下として計測されたものと考える。これより、ファインバブル水をベースした場合、見かけの濡れ性が向上した分、水をベースにした場合に比べて粉じんに吸着させやすくすることができると言える。 As can be seen from FIG. 2, in both cases where the base was water and fine bubble water, the surface tension decreased with increasing additive concentration, but the degree of decrease was greater in fine bubble water. . However, this is not because the surface tension actually decreased, but that the apparent wettability improved was measured as a decrease in surface tension. From this, when fine bubble water is used as a base, it can be said that the apparent wettability is improved, so that it can be adsorbed to dust more easily than when water is used as a base.
図１から分かるように、水をベースした場合、ファインバブル水をベースにした場合共に添加剤を加えることにより粉じん除去率が向上した。これは、図２から分かるように、添加剤により表面張力を低下させたことにより、何れの場合も粉じん除去効果が向上したためであると考えられる。 As can be seen from FIG. 1, when water was used, the dust removal rate was improved by adding the additive in both cases where fine bubble water was used. As can be seen from FIG. 2, it is considered that the dust removal effect is improved in any case by reducing the surface tension with the additive.
また、図１から分かるように、添加剤を添加しない場合も添加した場合も共に、水をベースした場合と比較してファインバブル水をベースにしたほうが粉じん除去率が向上した。 Further, as can be seen from FIG. 1, in both cases where the additive was not added and in the case where the additive was added, the dust removal rate was improved by using the fine bubble water as a base compared to the case of using the water as a base.
これは、第１に、見かけの濡れ性が向上したためであると考えられる。見かけの濡れ性が向上した理由は、ファインバブルは固体粒子に効果的に付着するため、ファインバブルと粉じん表面との間に界面活性剤が添加された水が廻り込んで粉じん全体を包むようになるからであると推測される。そして、第２に、ファインバブルは疎水性作用があり同じく疎水性部分を持つ物質に付着しやすい、負に帯電するため帯電している物質に付着しやすいなどの性質があるからであると推測される。 This is probably because the apparent wettability is improved. The reason why the apparent wettability is improved is that fine bubbles adhere to solid particles effectively, so water with a surfactant added between the fine bubbles and the surface of the dust will wrap around the entire dust. It is estimated that Secondly, it is presumed that fine bubbles have properties such as having a hydrophobic action and being easily attached to a substance having a hydrophobic part, and being easily attached to a charged substance because it is negatively charged. Is done.
図１に戻って、添加剤の濃度が０．１体積％までは、ベースが水でもマイクロバブル水でも、粉じんの除去率は急激に増加したが、添加剤の濃度が０．１体積％を超えて増加しても双方共に粉じんの除去率はあまり増加しなかった。 Returning to FIG. 1, up to 0.1% by volume of the additive, the dust removal rate increased sharply regardless of whether the base was water or microbubble water, but the additive concentration was 0.1% by volume. Despite the increase, the removal rate of dust did not increase much.
図２を参照すると、添加剤の添加量が０．１体積％を超えても、粉じん飛散抑制材の表面張力は大きく減少している。このことから、粉じんの除去効果は、添加剤の添加量が０．１体積％を超えると必ずしも粉じん飛散抑制材の表面張力の減少に応じて大きくなるものではなく、添加剤の濃度が０．１体積％以上であれば、所定の効果が期待できることが分かった。これは、計測された表面張力の減少は、実際の表面張力の減少によるものだけではなく、見かけの濡れ性が向上したことにより、見かけの表面張力が減少したことに起因するからであると推測される。そして、見かけの濡れ性による粉じん抑制効果は、見かけの表面張力の低下分より大きいと言える。 Referring to FIG. 2, even when the additive amount exceeds 0.1% by volume, the surface tension of the dust scattering inhibitor is greatly reduced. From this, the dust removal effect does not necessarily increase according to the decrease in the surface tension of the dust scattering suppression material when the additive amount exceeds 0.1% by volume. It was found that a predetermined effect can be expected if the volume is 1% by volume or more. This is presumed that the decrease in the measured surface tension is due not only to the decrease in the actual surface tension but also to the decrease in the apparent surface tension due to the improved apparent wettability. Is done. And it can be said that the dust suppression effect by the apparent wettability is larger than the decrease in the apparent surface tension.
以上より、ＴＡＣフィルトＳは毒性が低くほぼ無害であるが、安全性と経済性から添加量は少ないほうが好ましいので、添加剤の使用量を抑制したうえで、効果的に粉じんを抑制するには、添加剤の濃度を０．１体積％とすることが好ましいことが分かった。ただし、添加剤の濃度が０．１体積％を超えると、その濃度量に比例して粉じんの除去効果を得られるものではないが漸増はするので、除去効果をさらに高める必要がある場合の添加剤の濃度は、０．１体積％を超えたものとしてもよい。 From the above, TAC Filt S has low toxicity and is almost harmless. However, it is preferable that the addition amount is small from the viewpoint of safety and economy. Therefore, in order to effectively suppress dust, the use amount of the additive is suppressed. It was found that the additive concentration is preferably 0.1% by volume. However, if the concentration of the additive exceeds 0.1% by volume, the dust removal effect will not be obtained in proportion to the concentration, but it will gradually increase, so if the removal effect needs to be further increased, The concentration of the agent may exceed 0.1% by volume.
次に、ファインバブル発生装置の稼働時間、及びファインバブル水に添加した添加剤の濃度を変えた場合の表面張力を測定した。ファインバブル発生装置の稼働時間及び添加剤の濃度と表面張力との関係を図３のグラフに示した。 Next, the surface tension when the operation time of the fine bubble generator and the concentration of the additive added to the fine bubble water were changed was measured. The relationship between the operating time of the fine bubble generator and the concentration of the additive and the surface tension is shown in the graph of FIG.
ファインバブル発生装置の稼働時間が長くなるほど、ファインバブル水中のファインバブルの体積割合は高くなるものと考えられる。しかし、表面張力はファインバブル発生装置の稼働時間が３０秒までは低下するが、それ以降はほぼ横ばいになっており、これ以上稼働させても見かけの濡れ性は向上しないと考えられる。なお、実際に使用する場合は安全率を考えて稼働時間を１分間とすることが望ましい。 It is considered that the volume ratio of fine bubbles in fine bubble water increases as the operating time of the fine bubble generator increases. However, the surface tension decreases until the operation time of the fine bubble generator is reduced to 30 seconds, but is almost flat thereafter, and it is considered that the apparent wettability is not improved even if the fine bubble generator is operated further. In actual use, it is desirable to set the operation time to 1 minute in consideration of the safety factor.
上記のファインバブル発生装置を１分稼働させた場合、ファインバブル発生装置を通過する水道水の流量は８０Ｌ、空気の流量は３．０Ｌであり、これは、２５Ｌの水道水に対して、水の通過流量が全水量の３．２倍、空気の通過流量が全水量の１２％であった。 When the fine bubble generator is operated for 1 minute, the flow rate of tap water passing through the fine bubble generator is 80L and the flow rate of air is 3.0L. The flow rate of air was 3.2 times the total water volume, and the air flow rate was 12% of the total water volume.
１００Ｌの水にファインバブル発生装置を３０分間稼働させた場合、得られたファインバブル水を１Ｌ取り出し、超音波を照射して全てのファインバブルを除去したところ、０．０１５５ｍＬだけ減少した。これより、２５Ｌの水にファインバブル発生装置を１分稼働させて得られるファインバブル水中のファインバブルの割合は０．００２体積％であると推定される。 When the fine bubble generator was operated for 30 minutes in 100 L of water, 1 L of the obtained fine bubble water was taken out and all the fine bubbles were removed by irradiating with ultrasonic waves. As a result, it decreased by 0.0155 mL. From this, it is estimated that the ratio of fine bubbles in fine bubble water obtained by operating the fine bubble generator for 1 minute in 25 L of water is 0.002% by volume.
これより、添加剤の濃度に拘わらず、ファインバブル水中のファインバブルの体積割合は０．００２体積％以下である場合は、この体積割合が大きいほど粉じん飛散抑制材の表面張力は減少するが、体積割合が０．００２体積％を超える場合は、体積割合が大きくなっても粉じん飛散抑制材の表面張力はほぼ同じである（見かけの濡れ性が向上しない）ことが分かった。 From this, regardless of the concentration of the additive, when the volume ratio of the fine bubbles in the fine bubble water is 0.002% by volume or less, the surface tension of the dust scattering inhibitor decreases as the volume ratio increases. It was found that when the volume ratio exceeds 0.002% by volume, the surface tension of the dust scattering suppression material is almost the same (the apparent wettability is not improved) even if the volume ratio is increased.
また、図３から分かるように、添加剤の濃度が増加するほど、粉じん飛散抑制材の表面張力が減少した。しかし、添加剤の濃度が変わっても、ファインバブル発生装置の稼働時間が３０秒を超えると表面張力がほぼ同じであった。これは、前述したようにファインバブルによる濡れ性の向上による効果は表面張力の低下として計測されるので、ファインバブル発生装置を３０秒以上稼働させて、良好な粉じん除去効果を奏することが期待できるファインバブルの割合になると推測される。 Further, as can be seen from FIG. 3, the surface tension of the dust scattering inhibitor decreased as the concentration of the additive increased. However, even if the concentration of the additive changed, the surface tension was almost the same when the operating time of the fine bubble generator exceeded 30 seconds. As described above, since the effect of improving wettability by fine bubbles is measured as a decrease in surface tension, it can be expected that the fine bubble generating device is operated for 30 seconds or more to achieve a good dust removal effect. Presumed to be the proportion of fine bubbles.
以上のことから、ファインバブル発生装置を安全率を考慮して１分以上稼働させて得たファインバブル水をベースとして、添加剤を０．１体積％以上加えたものが粉じん飛散抑制材として好適であると言える。 From the above, based on fine bubble water obtained by operating the fine bubble generator for 1 minute or more in consideration of the safety factor, a material added with 0.1% by volume or more of additives is suitable as a dust scattering suppression material. It can be said that.
なお、添加剤の濃度が０．１体積％の表面張力は、ファインバブル水をベースとした場合は平均で６５ｄｙｎｅ／ｃｍ（６５×１０−３Ｎ／ｍ）であった。よって、上記を言い換えれば、ファインバブル水におけるファインバブルの割合が０．００２体積％以上であり、表面張力が６５ｄｙｎｅ／ｃｍ以下であることが粉じん飛散抑制材として好適であると言える。 The surface tension with an additive concentration of 0.1% by volume was 65 dyne / cm (65 × 10 −3 N / m) on average when fine bubble water was used as a base. Therefore, in other words, it can be said that the fine bubble ratio in the fine bubble water is 0.002% by volume or more and the surface tension is 65 dyne / cm or less is suitable as the dust scattering suppressing material.
なお、本発明は、上述した実施例に具体的に記載した添加剤及びマイクロバブル発生装置などに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内であれば適宜変更することができる。 In addition, this invention is not limited to the additive specifically described in the Example mentioned above, a microbubble generator, etc., If it is in the range described in the claim, it can change suitably. .
Claims (5)
ファインバブル水に界面活性剤を添加して粉じん飛散抑制材を製造する工程と、
前記粉じん飛散抑制材を粉じん発生源に散布する工程とを含むことを特徴とする粉じん飛散抑制方法。 A dust scattering suppression method for suppressing dust scattering,
Adding a surfactant to fine bubble water to produce a dust scattering inhibitor,
And a step of spraying the dust scattering suppression material on a dust generation source.
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