JP2630370B2 - 防塵処理剤組成物 - Google Patents

防塵処理剤組成物

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輝男 浦野
寛 宮路
正恒 小倉
哲也 下田
勝章 石川
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Murakashi Lime Industry Co Ltd
Nikko Corp Ltd
Chemours Mitsui Fluoroproducts Co Ltd
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Nippon Hodo Co Ltd
Du Pont Mitsui Fluorochemicals Co Ltd
Murakashi Lime Industry Co Ltd
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は粉塵を多量に発生する発
塵性粉体の発塵を抑制するために使用する防塵処理剤組
成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ある種類のポリテトラフルオロエチレン
は、適度な温度条件下で圧縮−剪断作用を施すとフィブ
リル化しクモの巣状に超微細繊維化することが知られて
いる。特公昭52-32877号には、高度に塵埃を出す粉末状
物質に有効量の粒状フィブリル化性ポリテトラフルオロ
エチレン樹脂を混合し、そして前記混合物に、ポリテト
ラフルオロエチレン樹脂のフィブリル化が起り得る約2
0〜200℃の温度で、所望の塵埃抑制度が達成される
まで撹拌して圧縮−剪断作用を施すことからなるポリテ
トラフルオロエチレン樹脂以外の粉末状物質の塵埃抑制
法が開示されている。
【0003】ポリテトラフルオロエチレン樹脂のフィブ
リル化は約20℃から始まるとされているものの、工業
的に実用的な時間内にフィブリル化を完了させるために
は50℃以上、さらに好ましくは80℃以上の温度で撹
拌して圧縮−剪断作用を施すことが望ましい。従って温
度が低い場合には外熱を与えて80℃以上まで加熱せね
ばならず、熱エネルギー及び加熱設備を必要とする。
【0004】特開昭60−191084号には、ポリテトラフル
オロエチレンの固形粒子を、生石灰と水和発熱反応に要
する量の水に分散させ、該分散液を生石灰に加えて混合
撹拌し、水和反応熱と撹拌による圧縮/剪断作用により
上記ポリテトラフルオロエチレン粒子をフィブリル化
し、このフィブリルにより、生成した消石灰粒子をそれ
ぞれくもの巣状の網で被覆凝集させることを特徴とす
る、流忘性を改善した消石灰質肥料の製造方法が提案さ
れている。この方法は生石灰の水和発熱反応を利用して
ポリテトラフルオロエチレンのフィブリル化に必要な温
度を与えるものであるが、対象とする発塵性粉体がたま
たま反応熱を発生する反応を行うものでない限り、一般
的に応用できる方法ではない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の如く、発塵性粉
体に分散したポリテトラフルオロエチレン樹脂をフィブ
リル化するには、80〜200℃程度の温度で撹拌して
圧縮−剪断力を加えることが望ましく、発塵性粉体の温
度が低い場合には外熱を与えて加熱しなければならず熱
エネルギー及び加熱設備を必要とする。本発明は外熱を
与えることなく発塵性粉体の防塵処理ができる防塵処理
剤組成物を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の防塵処理剤組成
物は、フィブリル化性ポリテトラフルオロエチレン樹脂
(以下PTFEと略称する)及び水和反応による発熱性
の固体粒子状物質の混合物を有効成分として含有してい
ることを特徴とする。
【0007】水和反応による発熱性の固体粒子状物質と
しては、例えばアルカリ土類金属酸化物、アルカリ土類
金属過酸化物、カルシウムカーバイド、燐化石灰、カル
シウムアルミネート、カルシウムシリケート、石膏など
の水和反応を行う物質又はこれらの混合物が挙げられ
る。これらはいずれも水和して水酸化物となる際に水和
熱を発生し、自らが加熱源となってPTFEのフィブリ
ル化に好適な温度まで昇温させる物質である。特に水和
に際して体積が膨張し粉化するためPTFEのフィブリ
ル化を一層助長するので好ましい。これらのうちのどれ
を使用するかは、対象とする発塵性粉体に混入しても差
し支えないもので、入手が容易で価格が安いものを選択
すればよい。入手の容易さ及びコストの点からは、アル
カリ土類金属酸化物、即ちMgO、CaO、SrO、B
aO、これらの混合物、例えばドロマイトか焼物(Ca
O・MgO)が好ましく用いられる。
【0008】このような防塵処理剤組成物における発熱
性の固体粒子状物質に対するPTFEの適正量について
述べる。フィブリル化されたPTFEにより発塵性粉体
の防塵処理をする場合、適正なPTFE混合量は、処理
しようとする発塵性粉体の粒度、比重、含水率等によっ
て異なるが、通常発塵性粉体に対して0.005〜1重
量%のPTFEが混合される。従って防塵処理剤組成物
中のPTFE濃度はこれより高くなければならない。一
方、防塵処理剤組成物中の発熱性の固体粒子状物質は、
その反応熱により発塵性粉体及び防塵処理剤組成物の混
合物を、50〜300℃、好ましくは80〜200℃に
昇温し得る量であることが望ましい。このことから、本
発明の防塵処理剤組成物における発熱性の固体粒子状物
質に対するPTFEの適正量が算出できる。該物質の単
位重量当りの発熱量にもよるが、通常発熱性の固体粒子
状物質に対するPTFEの量を0.01〜10重量%と
するのが適当である。
【0009】例えばフェライト、製鋼炉集塵ダスト、ア
スファルタイト、土質改良用特殊セメント、ケイ酸カル
シウム質肥料、炭酸カルシウム質肥料などの100メッ
シュパス程度の粉体の防塵処理に使用するために、反応
熱を発生する反応として水和反応を利用する場合、アル
カリ土類金属酸化物である生石灰(CaO)を用いた防
塵処理剤組成物について例示する。処理対象粉体と生石
灰の合計量に対し0.05〜0.1重量%のPTFEを
混合することを前提とした場合、PTFEのフィブリル
化に必要な温度として80℃以上とするには生石灰の所
要量は処理対象粉体と生石灰の合計量に対し20〜30
重量%となるので、生石灰とPTFEとよりなる防塵処
理剤組成物中の適正PTFE量は生石灰に対し0.17
〜0.5重量%となる。
【0010】本発明の防塵処理剤組成物を製造するため
の水和反応による発熱性の固体粒子状物質としては、P
TFEの分散を高める為に、通常5mmの篩全通、好ま
しくは2mm篩全通になるように粉砕されたものを用い
るのがよい。
【0011】市販されているPTFEには平均粒径50
0ミクロン程度の粉末状のものと、水性懸濁液とがあ
る。本発明においてはいずれをも使用できるが、水性懸
濁液の方が分散性が良いので好ましい。
【0012】水和反応による発熱性の固体粒子状物質、
すなわち水和反応を行う物質に対してPTFEの水性懸
濁液を使用した場合、水和反応を行う物質の一部は該水
性懸濁液中の水分により水和されて水酸化物になると共
に、その水和熱によりPTFEが部分的にフィブリル化
されるが、このことにより水和反応を行う物質の粒子を
含む防塵処理剤組成物自身も無発塵性となる利点があ
る。
【0013】発塵性粉体の防塵処理をする場合、発塵性
粉体に、本発明の防塵処理剤組成物と、該防塵処理剤組
成物中に存在する発熱性の固体粒子状物質の相手方とな
る物質を混合して軽く撹拌すると圧縮−剪断力が与えら
れ、反応熱による温度上昇に助けられてPTFEは速や
かにフィブリル化し、そのフィブリルにより発塵性粉体
はクモの巣状の網で被服凝集され、防塵処理された粉体
が得られる。 発熱性反応が水和反応であり、発塵性粉
体が乾燥物である場合には混合した発塵処理剤組成物中
の水和反応を行う物質を水和するための水分を外部から
供給して混合する必要があるが、発塵性粉体が水を含ん
だフィルターケーキ脱水汚泥等の状態である場合には外
部から水を供給して混合する必要はない。この場合、汚
泥中の水分を水和反応を行う物質が吸収して水酸化物を
生成するので汚泥の防塵処理と同時に水分の乾燥処理が
兼ねられる。
【0014】本発明の防塵処理剤組成物はPTFE及び
発熱性の固体粒子状物質の混合物を有効成分として含有
していればよく、この有効成分以外に対象とする発塵性
粉体の一部をも含む、いわゆるマスターブレンドであっ
てもよい。
【0015】
【実施例1】 防塵処理剤組成物の調製:2mmの篩全通になるように
ハンマークラッシャーにて粉砕した生石灰1kgを容量
2L(リッター)のモルタルミキサーに採り、回転数1
40rpmで撹拌しながら、樹脂固形分濃度3%のPT
FE水性懸濁液(商品名:テフロン(登録商標)K20
−Jの10倍希釈液)140g(生石灰に対しPTFE
0.42重量%)を徐々に加え1分間で撹拌を止めた。
撹拌の途中から生石灰の一部は消石灰に変化し発熱が見
られ同時に生石灰粉にほこりは全く無くなった。この組
成物を防塵処理剤とする。 防塵処理試験:発塵性粉体である苦土炭酸カルシウム粉
末(粒度:0.6mm篩全通、0.15mm篩90%通
過)1kgに対し、上記防塵処理剤0.20kgを同一
ミキサーで1分間混合した。この混合したままの状態で
はPTFEは温度が低いのでフィブイル化せず防塵処理
は施されていない。混合物1.20kgに対し60gの
清水を撹拌しながら加えた。約30秒後には防塵処理剤
が水和し発熱した。生石灰の水和反応を完結するために
一度ミキサーを止め2分間静置したところ、混合物の温
度は85℃に達した。この時点で10秒間撹拌したとこ
ろ無発塵性の苦土炭酸カルシウムを主成分とする粉体約
1.20kgを得た。このものの用途は土壌改良剤、肥
料、中和材等が考えられる。
【0016】
【実施例2】 防塵処理剤組成物の調製:2mmの篩全通になるように
ハンマークラッシャーにて粉砕した軽焼ドロマイト(主
成分、CaO63%、MgO33%)1kgをアルカリ
土類金属酸化物として使用し、実施例1と同様にして防
塵処理剤を作製した。 防塵処理試験:含水量16%の石灰石洗水汚泥(フィル
ターケーキ脱水物、粒度1.00mm篩残0.02%、
0.3mm篩残0.3%、0.15mm篩残5.5%)
1kgに対し、上記軽焼ドロマイト系防塵処理剤0.3
kgを実施例1で使用したミキサーで1分間混合した。
この混合したままの状態で静置し、3分後に95℃に達
したところで30秒間撹拌したところ、PTFEフィブ
リルによって防塵処理した脱水汚泥の微粉体物が得られ
た。なお処理物の付着水分は0.1%であり、乾燥と防
塵処理が一挙に済んだことになる。
【0017】
【発明の効果】従来PTFEフィブリルにより発塵性粉
体の防塵処理を行うためには発塵性粉体を外部から加熱
して80〜200℃程度の温度で撹拌して圧縮−剪断力
を加える必要があり、熱エネルギー及び加熱設備を必要
としたが、本発明の防塵処理剤組成物を使用すれば、外
部から加熱する必要がなく、混合操作だけで容易にPT
FEフィブリルが生成し、フィブリル化PTFEによる
発塵性粉体の防塵処理が行われる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小倉 正恒 千葉県市川市新井1−16−11 (72)発明者 下田 哲也 東京都八王子市初沢町1397−3 (72)発明者 石川 勝章 神奈川県横浜市戸塚区下飯田町918−5

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フィブリル化性ポリテトラフルオロエチ
    レン樹脂及び水和反応による発熱性の固体粒子状物質の
    混合物を有効成分として含有していることを特徴とする
    防塵処理剤組成物。
  2. 【請求項2】 水和反応による発熱性の固体粒子状物質
    に対するフィブリル化性ポリテトラフルオロエチレン樹
    脂の量が0.01〜10重量%である特許請求の範囲第
    1項記載の防塵処理剤組成物。
  3. 【請求項3】 水和反応による発熱性の固体粒子状物質
    がアルカリ土類金属酸化物、アルカリ土類金属過酸化
    物、カルシウムカーバイド、燐化石灰、カルシウムアル
    ミネート、カルシウムシリケート、石膏、又はこれらの
    混合物である特許請求の範囲第2項記載の防塵処理剤組
    成物。
  4. 【請求項4】 アルカリ土類金属酸化物がMgO、Ca
    O、SrO、BaO又はこれらの混合物である特許請求
    の範囲第3項記載の防塵処理剤組成物。
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