JP3066976B2 - アスベストを処理するための改良された方法及び製品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、アスベストを無害にするためのアスベスト
処理法、及びこのような処理に用いるのに有効な溶液に
関する。

アスベストとは、繊維状シリケート鉱物の群に適用さ
れた工業用語である。主要なアスベスト鉱物は６種類存
在する。これら６種の鉱物のうち、唯一クリソタイルア
スベストは、蛇絞石アスベストすなわち蛇状である長繊
維により特徴付けられる鉱物として分類される群に属す
る。クリソタイルアスベストの化学組成は、Mg₃（Si
₃O₅）（OH）_４または3MgO・2SiO₂・H₂Oで示すことがで
きる。クリソタイルアスベストの結晶構造は、共有酸素
によって互いに結合したシリカ及び酸化／水酸化マグネ
シウムの交互層から成る。これらの層は繊維軸を横切っ
ている。

他の種類のアスベストは、マグネシウム、鉄、カルシ
ウム、及びナトリウムのシリケートである。これらの種
類のアスベストは角閃石（直線繊維）鉱物群に属する。
世界生産量の約95％はクリソタイル形アスベストであ
る。

アスベスト鉱物の特異な特性により、耐火性、湿分制
御、及び断熱性のためにアスベスト繊維を取り込んだ数
多くの各種製品が1940年代から1970年代初頭にかけて開
発された。多くの建築用製品、例えば脆性断熱材、アス
ベスト−セメントパイプ、アスベスト−セメントシー
ト、床及び屋根用こけら到、石綿スレートタイル、吸音
プラスター、断熱及び難燃性紙製品、並びに高温断熱材
にはアスベスト繊維が含まれている。これら製品の大部
分は、クリソタイル形アスベストを含有するものであ
る。

多年にわたり、多くの慢性病が空気によって運ばれた
アスベスト繊維の吸入と関係していることが認められて
きた。これらの病気には肺癌、肺内層の慢性線維症、及
び中皮腫（稀ではあるが致命的な肺癌である）が含まれ
る。完全には解明されてはいないが、アスベスト繊維が
生細胞と接触すると、アスベストが生細胞を刺激し、そ
して結果的に弱めることになると考えられている。この
ように弱めた後に、アスベスト繊維が細胞内に入り込む
と考えられている。一度生細胞内に入ると、アスベスト
繊維はコラーゲン合成を始め、最終的に慢性線維症及び
腫瘍発生の可能性を生じる。

その有害な性質のため、アスベスト繊維を含有する材
料の使用を禁止したりそのような材料の除去を奨励す
る、政府機関による協調努力が存在する。米国環境保護
機関は、建築用材料中のアスベスト繊維含量の許容上限
値を１％に設定している。さらに、数多くの都市、例え
ばニューヨーク市にある地方政府機関は、建築物の修繕
または取り壊しの許可を発する前に、建築物からアスベ
スト材料を除去することを要求している。作業区域近辺
にいる作業員及びその他が空中浮揚のアスベスト繊維を
吸入しないように多くの防衛措置をとらなければならな
い。アスベストを取り扱う作業員は呼吸保護用マスクを
装着しなければならない。建築内の、アスベスト材料が
露出しているまたは除去されているいかなる区域も、そ
の建物の残りの区域と仕切り壁によって隔離しなければ
ならない。また、空中浮揚アスベスト繊維が作業区域か
ら漏出しないように、作業区域の圧力を大気圧に対して
陰圧に保つことが必要である。言うまでもなく、それら
の措置は厄介であり且つコストがかかる。さらに、建物
から除去したアスベスト製品の廃棄にも問題が残る。

アスベストの重要な物理的及び化学的特性に実質的に
影響を与えずに、アスベストをより無害なものにするた
めの方法がいくつか提案されている。米国特許第4,401,
636号明細書（Flowers）には、シリケート鉱物を金属塩
水溶液で処理して金属−ミセルシリケートを形成させる
方法が記述されている。該方法によると、生じたシリケ
ートは生細胞に対してより害が少ない一方、処理シリケ
ートはアスベスト様特性を保持しているという。しかし
ながら、該明細書において提案された方法は、アスベス
トの繊維性質を破壊していないので、完全に満足できる
ものではない。米国特許第4,401,636号明細書に記述さ
れている方法によると、アスベストの結晶構造に金属を
加え、よってアスベスト中の鉄結合部位を覆う金属−ミ
セルを形成させる。該特許によると、該金属−ミセルア
スベストは、生細胞内に導入された場合に、細胞内鉄と
反応しない。従って線維症を発生させると考えられてい
る反応がブロックされ、そしてアスベストに対する生物
の暴露に関する生物的危険が低減されるべきであると該
特許は主張している。

従って、本発明の目的は、アスベストの結晶構造及び
繊維性質を破壊することによってアスベストを無害にす
る方法を提供することである。

本発明の別の目的は、既に使用されているアスベスト
含有建築材料を無害にするための現場法を提供し、よっ
て建物からこれら材料を除去する必要性を取り除くこと
である。

本発明のさらに別の目的は、簡便な、そして建物から
アスベスト含有建築材料を除去する現行法よりもコスト
が低い、そのような方法を提供することである。

発明の要約 本発明によると、アスベストを無害にするための簡便
な処理法が提供される。該方法は、その最も広い実施態
様において、アスベスト含有材料に希釈した弱酸水溶液
を適用する工程を含んで成る。クリソタイルアスベスト
については、酸溶液が結晶構造中の酸化マグネシウム
（MgO）単位を加水分解し、よってクリソタイルアスベ
ストの結晶構造及び繊維性質を破壊する。該水溶液は、
約１〜25重量％、好ましくは約５〜15重量％の酸濃度を
示すべきである。

本明細書において用いられる語句「弱酸」は、一般に
理解されている意味、すなわち溶液が非常に希釈されな
いならば水とのプロトリシス反応は本質的に完結しない
「弱酸」として定義される酸である。

本発明の一つの実施態様によると、該方法は、例えば
建物内にあるアスベスト含有材料に弱酸溶液をスプレー
することによって現場で使用できる。用いられる酸によ
って、残る物が難燃性を保持しているが非アスベスト材
料であるように、90％及び好ましくはそれ以上のアスベ
スト転換率を達成することができる。本発明の方法によ
ってアスベストの90％以上が転換した場合、残る材料は
もはやアスベスト繊維の性質を示さず、よって本質的に
もはやアスベストではない。

本発明の方法を現場で行う場合には、アスベスト含有
材料が、トリフルオロ酢酸のような弱有機酸水溶液のス
プレーの適用を２回以上、例えば２〜６回以上受け、98
％以上のアスベスト転換率を達成することが好ましい。
都合のよいことに、本発明の実施態様によると、アスベ
スト含有材料の初期状態、アスベストに結合しているバ
インダー及び他材料の種類、並びに下層支持体への付着
性に依存して、転換した材料は適当に残り、そして良好
な断熱性及び難燃性をなおも保持している。このような
場合には、好ましくはナトリウムシリケート材料と組合
せた樹脂を含んで成ることができる安定剤を、転換した
材料に適用する。安定剤は、転換した材料を共に且つ支
持体に結合し、そして材料が空中浮揚するのを防止す
る。

本発明の別の好ましい実施態様によると、フッ化アン
モニウム（NH₄F）またはフッ化ナトリウム（NaF）のよ
うなフッ化物イオン源（以下、フルオリドイオン源とも
いう。）及び弱酸を含有する水溶液を、アスベスト含有
材料に現場でスプレーする。望ましくは、該水溶液は弱
有機酸約１〜25重量％、好ましくは約５〜15重量％、及
びフルオリドイオン源約１〜10重量％、好ましくは約２
〜８重量％を含んで成るべきである。該溶液中の酸濃度
は、そのフルオリドイオン源濃度とのモル比が使用中に
１を上回って維持されるように、フルオリドイオン源濃
度よりも高くあるべきである。希釈弱酸及びフルオリド
イオン源両方を含有する溶液は、アスベストを二種類の
方法で攻撃する。上述のように、酸がクリソタイルアス
ベストの結晶構造中のMgO層を攻撃する。同時に、フル
オリドイオンがシリカ層を攻撃し、それをフルオロシリ
ケートに転換する。該処理溶液にフルオリドイオンを加
えると、アスベストの転換速度が非常に高くなる。フル
オリドイオンが、弱酸のマグネシア層への拡散速度を増
大させると考えられている。フルオリドイオンはまた、
弱酸溶液のみでは非常に強くは攻撃されないアモサイト
のようなクリソタイル以外の形のアスベストを転換する
ことにおいて、溶液をさらにより効果的なものにする。

本発明のさらなる実施態様によると、例えば建築構造
部材またはパイプのような支持体から除去されたアスベ
スト含有材料を、上述の種類の溶液中に、好ましくは該
溶液を加熱及び撹はんしながら浸漬することによってア
スベスト含有材料を処理することができる。最も好まし
くは、まず現場でアスベスト含有材料を例えばスプレー
によって１回以上該溶液で湿潤させ、次いで湿潤させた
まま除去し、そして転換が完了するまで、例えば浸漬に
よって、好ましくは加熱及び撹はんしながら該溶液中で
ソーキングする。その後、残留物を中和し、そして無害
材料として廃棄することができる。該処理溶液による逐
次的な現場湿潤の間に、アスベスト含有材料を乾燥させ
ることが好ましい。

本発明のさらに別の実施態様によると、アスベスト含
有材料がスプレーまたは浸漬によって該溶液を容易に浸
透させることができない固体である場合に、該材料を、
好ましくは該溶液に浸漬させたまま粉砕して、アスベス
トを該溶液に暴露させることができる。

アスベストを非結晶質材料に転換するのに有用な本発
明の溶液は、弱有機酸約１〜25重量％、好ましくは約５
〜15重量％、及びフルオリドイオン源約１〜10重量％、
好ましくは約２〜８重量％を含有する水溶液を含んで成
る。

図面の簡単な説明 図１〜３は、それぞれ倍率1000X,5000X、及び10000X
の未処理クリソタイルアスベストの顕微鏡写真である。

図４〜６は、それぞれ倍率1000X,5000X、及び10000X
の、本発明の方法に従い処理されたクリソタイルアスベ
ストの顕微鏡写真である。

好ましい実施態様の詳細な説明 本発明は主として、クリソタイル形アスベストの非ア
スベスト材料への転換に向けられているが、本発明はま
た、特にフルオリドイオンを含めた場合にはアモサイト
のような他の形態のアスベストの転換にも有効である。
図１〜３を参照すると、未処理のクリソタイルアスベス
トが1000X〜10000Xの倍率で示されている。クリソタイ
ルアスベストの蛇状繊維の特徴がこれらの顕微鏡写真に
明確に表されている。これら繊維の有害効果は現在では
よく実証されている。

本発明によると、図１〜３に示したようなアスベスト
を、約１〜25重量％、好ましくは約５〜15重量％の弱酸
濃度を有する希釈した弱酸水溶液で、例えばスプレーま
たは浸漬することによって処理する。該溶液がフルオリ
ドイオン源約１〜10重量％をさらに含有することが好ま
しく、最も好ましくは約２〜８重量％を含有することで
ある。より高濃度の弱酸及びフルオリドイオン源を使用
することは可能であるが、顕著な利益を提供することな
く材料の取扱い問題及びコストを増加させる。フルオリ
ドイオン源の濃度はその溶解度によりさらに限定され
る。該弱酸が約２〜６のpH範囲を示すことが好ましい。
本発明により首尾よく用いられる弱有機酸として、酢
酸、ｐ−シアノ安息香酸、トリフルオロ酢酸、乳酸、安
息香酸、及びギ酸が挙げられる。これらの中では、トリ
フルオロ酢酸、ギ酸、及び酢酸が好ましく、トリフルオ
ロ酢酸が最も好ましい。酢酸は他の酸よりも実質的に作
用が遅いので、より好ましくない。よりpHの低い弱酸は
よりpHの高いものよりも通常は好ましい。原理的には、
いかなる水溶性弱酸、とりわけいかなる弱有機酸でも使
用できる。しかしながら、特定の酸の反応速度及び他の
特性がそれらを望ましくないものにする。本発明による
と、弱有機酸の希釈溶液はアスベスト含有材料を非常に
よく湿潤し、そして別の湿潤剤の必要性を排除すること
がわかったので、弱有機酸の希釈溶液が好ましい。

上述の弱酸は以下のpKaを示す。 酸 pKa 酢酸 4.76 安息香酸 4.21 乳酸 3.86 ギ酸 3.75 ｐ−シアノ安息香酸 3.55 トリフルオロ酢酸 0.25 アスベストのすべての形態は結晶質鉱物である。本発明
の転換方法は、アスベストをガラスのような非結晶質材
料に、あるいは少なくとも偏光顕微鏡、TEM、またはＸ
線回折のような現在受け入れられている方法によって測
定した場合にもはや微少量以下のアスベスト結晶度しか
示さない材料に転換する。本発明の方法によってすべて
の微少量のアスベスト結晶度が破壊されることが好まし
い。本明細書において結晶度の低減を指した場合には、
アスベスト結晶度の低減または実質的除外を意味する。
同様に、本発明の方法がアスベスト含有材料の非繊維状
材料への転換に関する場合には、アスベスト繊維の除外
を意味する。同様に、本発明の方法がアスベスト含有材
料の非繊維状材料への転換に関する場合には、アスベス
ト繊維の除外を意味する。本方法を現場で完全に行った
場合、細いガラス繊維のような他の種類の繊維が残りう
る。

クリソタイルアスベストの結晶構造は、MgO単位が散
在した重合性シリカ主鎖から成る。クリソタイルアスベ
ストを本発明による弱酸含有希釈溶液で湿潤または浸漬
すると、MgO単位がMg（OH）_２へと加水分解され、それ
が該溶液によって構造から浸出する一方シリカ主鎖がそ
のまま残ると考えられている。これがクリソタイルアス
ベストのもとの結晶構造を破壊する。処理の種類に依存
して、生じる材料はガラス繊維、粒子、または両方の組
合せを含んで成りうる。アスベストの実質的部分が完全
に溶解し、そしてフルオロ珪酸のような化合物を生成す
ると考えられる。生じた材料は良好な難燃性及び断熱性
を保持している。図４〜６は、本発明の方法によって５
％トリフルオロ酢酸水溶液に浸漬後のクリソタイルアス
ベストを倍率1000X〜10000Xで示すものである。

図４〜６は、本発明の方法によってクリソタイルアス
ベストを希釈弱酸溶液で処理した結果得られた劇的な差
異を示すものである。アスベストの繊維の性質は破壊さ
れ、そして非繊維状シリカ粒子のみしか残っていない。

本発明によると、選択する弱酸及びその濃度に依存し
て、90％を上回るアスベスト結晶度の低減を達成するこ
とが可能である。必要なすべてのことは、例えばクリソ
タイルアスベストに弱酸溶液をスプレーするかまたは該
アスベストを該溶液に浸漬することによって該アスベス
トを該弱酸溶液で湿潤させることである。けた及びデッ
キ上の耐火材料のようなアスベスト含有建築材料の場合
には、本方法は、該弱酸溶液をアスベスト含有材料上に
直接スプレーすることによって現場で行うことができ
る。このようなアスベスト含有建築材料の場合には、繊
維を露出させるために建造物を開くことが通常は必要で
ある。該弱酸溶液がアスベスト含有材料内に浸透して繊
維を湿潤させうる限り、顕著な結晶度の低減が達成さ
れ、そして繰り返し適用することでアスベストが非繊維
状の無害材料へと転換される。湿潤処理を改善するため
に、アスベスト含有材料上にスプレーされるべき弱酸溶
液に湿潤剤を加えることが望ましい場合もある。例え
ば、ドデシル硫酸ナトリウムのようなアニオン性界面活
性剤、またはAir Products Companyから市販されている
製品Surfynol 465のような非イオン性界面活性剤を該弱
酸溶液に通常量（例、約１重量％）で加えて、アスベス
ト繊維の湿潤を増大させることができる。しかしなが
ら、ほとんどの場合において、付加的な湿潤剤を使用す
ることなく該弱有機酸溶液のみの適用によって優れた湿
潤が達成される。

アスベスト含有材料がそれが適用されている建築部材
若しくは他の支持体から除去されるべき場合、または目
のあらいアスベスト含有材料が本発明に従って処理され
るべき場合、該アスベスト含有材料を該弱酸溶液中に浸
漬して完全な湿潤を確保することがしばしば好ましい。
このような場合では、例えば工業用に共通して用いられ
るようなプロペラ型ミキサーを用いて該溶液を撹はん
し、該アスベストの転換速度を顕著に高めることが好ま
しい。転換速度は、所望であれば、該溶液を加熱するこ
とによってさらに高めることができる。処理される材料
の質量及び熱慣性は適用される溶液のそれよりも普通は
はるかに大きいので、スプレー処理における転換速度に
対する溶液加熱の効果は通常はより小さい。

フルオリドイオンを存在させずにクリソタイルアスベ
ストの結晶度を低減させる本発明に従い用いられたいく
つかの弱有機酸を表１に記載する。表１にはまた、該水
溶液に浸漬させたクリソタイル繊維のＸ線回折測定によ
る結晶度の低減度合も記載する。

表１に示した転換は２日間〜４週間の期間範囲におい
て起こる。大きな寸法では、反応の遅い性質、特に弱酸
がシリカ層内に拡散する遅い速度によって、このような
長い時間が必要となる。トリフルオロ酢酸のようなある
種の酸は、他の酸よりもはるかに速く反応し、そして好
ましい。遅い反応が、中に含まれているアスベスト繊維
の実際の湿潤が困難であることによる場合もある。例え
ば、パイプ断熱材における露出したアスベストを湿潤さ
せることは、例えばバインダーに堅く結合した石綿スレ
ート板または床タイルのようなアスベストを湿潤させる
ことよりもはるかに容易である。

現場転換処理において出来るだけ多量の転換を確実に
するために、アスベストに該弱酸溶液を逐次スプレーす
ることが好ましい。こうして、最初にアスベスト含有材
料を該溶液で湿潤させて加水分解反応を例えば24時間進
行させた後、材料の第二回目以降の湿潤を、好ましくは
各適用間隔を約12〜24時間あけて、アスベスト繊維の破
壊が達成されるまで行うことができる。アスベスト繊維
の完全な破壊に要する湿潤またはスプレー回数は、アス
ベスト繊維と混合しているバインダーの量及び気孔率、
使用した特定の弱酸、溶液中のフルオリドイオン源の存
在、並びに処理するアスベスト繊維の種類のような各種
の要因に依存する。本発明によると、逐次的に適用され
る各スプレー処理の合間に処理される材料を乾燥させた
場合に、各スプレーの有効性が実質的に向上することが
わかった。この理由は、反応によって生成した分解生成
物が水和し、そして続く適用における新しい処理溶液の
アスベスト繊維への移動を妨害するからであると考えら
れる。適用の合間にアスベスト含有材料を乾燥させる
と、この問題が除外される。

アスベスト含有材料を本発明によって現場で転換した
場合には、生じた非繊維状材料がその物理的集結性を保
持し且つ下層の支持体へ十分に付着しているならば、該
材料は適所に残り、もともと設置されたアスベストが担
う耐火性または他の機能を達成する。このような場合に
は、該材料中に残存するすべての酸を中和するために、
重炭酸ナトリウムのような緩アルカリ溶液を生じた材料
にスプレーするか、または該アルカリ溶液で該材料を洗
浄することが好ましい。水中の試料のpHが７を示した場
合に、材料は完全に中和される。

中和後、材料に安定剤または固定剤を適用して材料を
共に結合することによって、材料を安定化することがで
きる。安定剤は、バインダーとしてラテックス樹脂のよ
うな樹脂様材料を含有すべきである。該安定剤がまた、
材料の結合及び固化を助けるナトリウムシリケート材料
をも含有することが望ましい。該安定剤はまたアルカリ
性中和材料をも含むことができ、そのような場合には中
和及び安定化段階が組み合わされるので、別の中和段階
の必要性が除外される。

ある適当な安定剤は、Ｎ−ナトリウムシリケート約25
体積％、アクリル系ラテックス（Rohm及びHaas）25体積
％、ラテックス（BF Goodrich）５体積％、アルカリ性
クリーナー（Du Bois）10体積％、水軟化剤（Calgon）
５体積％、湿潤及び分散添加剤（Byk）５体積％、並び
に水25体積％を含んで成る。他の安定剤はスチレン−ブ
タジエン樹脂またはポリ塩化ビニル樹脂を含むことがで
きる。このような樹脂は、ナトリウムシリケートを伴う
かまたは伴わずに使用することができる。さらに別の安
定剤はウレタン樹脂を含み且つナトリウムシリケートを
含まない。

安定剤は、アスベスト含有材料を十分に処理して繊維
状アスベストを効果的に破壊した後に、好ましくはスプ
レーによって適用される。安定剤は、材料がいくらか湿
っているうちに、互いに90゜の角度で適用する２回のコ
ーティングにおいて施されることが好ましい。安定剤は
周囲温度に依存して、典型的には硬化するのに約４〜８
時間を要する。付加的な難燃性のために必要であれば、
安定化した材料に非アスベスト含有耐火材料層をスプレ
ーすることは可能である。

先に指摘したように、処理溶液において弱酸のみしか
使用しないことには欠点がある。弱酸によるアスベスト
の転換速度は遅く、そして溶液はクリソタイルアスベス
トの処理にしか有効ではない。本出願人は、本発明の方
法において反応が進行する様式またはいずれの特定の理
論によって縛られることを望むまたは意図することはな
いが、弱酸により攻撃されたクリソタイルアスベストの
MgO層がシリカ層間に差し込まれ、しかも弱酸が該シリ
カ層中に拡散する速度に転換速度が多大に依存するもの
と考えられている。本出願人は、本発明の好ましい実施
態様によって、該処理溶液にフルオリドイオン源を加え
ることが、アスベストの非繊維状材料への転換速度を劇
的に高めること、並びに本発明の方法をアモサイトのよ
うな他の種類のアスベストの非繊維状材料への転換につ
いて有効なものとすることの両方を発見した。アモサイ
トの場合には、本発明の処理溶液は、アスベストのシリ
カ分を攻撃するフルオリドイオンによって、アスベスト
を非結晶質生成物に転換する。これを行うためには、該
フルオリドイオンが酸環境にあることが必要である。

適当なフルオリドイオン源には、例えばアンモニウム
フルオリド（NH₄F）、アルカリ金属フルオリド（LiF,Na
F,KF,CsF）、及びフッ化水素酸、並びにこれらの混合物
が含まれる。特に弱酸溶液中のフルオリドイオンは、シ
リカ層を攻撃し、且つ弱酸がクリソタイルアスベスト中
のMgO単位を攻撃する速度を非常に高めると考えられ
る。HF溶液は、酸及びフルオリドイオン源の両方として
単独で使用できるが、その取扱いには非常に注意を払わ
なければならず、好ましくはない。本発明の好ましい処
理溶液の重要な利点は、それらが適度な注意のみで取り
扱えるということである。

例えば、実験室試験において、10％トリフルオロ酢酸
溶液に24時間浸漬した場合にその遅い反応ゆえに完全に
は転換しないクリソタイルアスベスト試料が、10％トリ
フルオロ酢酸及び５％アンモニウムフルオリドを含有す
る水溶液中に２時間浸漬しただけで完全に溶解すること
を発見した。

さらに、該処理溶液中に浸漬したアスベスト材料を撹
はんしながら処理を継続した場合に、反応速度が顕著に
増大することもわかった。該処理溶液を、例えば50〜85
℃の温度に加熱するとさらに反応速度が増大する。

本発明の別の及びしばしば好ましい実施態様による
と、アスベスト含有材料を、好ましくは本発明の処理溶
液による初期の１回以上のスプレー適用によって湿らせ
たままそれが施工されている支持体から除去し、そして
好ましくは加熱及び撹はんしながらアスベストが分解す
るまで該溶液中に浸漬することによって、消化する。

該消化段階については、アスベスト１部につき該処理
溶液約２重量部〜10重量部を使用すべきであり、適当な
時間で転換させるにはアスベスト材料１部に対し該酸溶
液約５重量部で通常は十分であることがわかった。

建物のアスベストの減少に適用される本発明の方法に
は、典型的には、疑わしいアスベスト含有材料を露出す
るために室内仕切り壁、天井、及び柱被覆のようなすべ
ての障害物を取り除く段階、適当な標準に従い疑わしい
アスベスト含有材料をサンプリング及びテストしてその
組成及び他の関連する特性を決定する段階、別の湿潤剤
の必要性並びに弱酸及びフルオリドイオン源の適した種
類及び濃度を含め、前記組成及び特性に依存して処理溶
液の最適配合を決定する段階、このような処理溶液を十
分量提供する段階、このような溶液をアスベスト含有材
料に現場で繰り返しスプレーする段階、あるいは好まし
くは該溶液による初期のスプレー適用によって湿らせた
まま、それが施工されている支持体からアスベスト含有
材料を除去する段階、並びに除去した材料を該処理溶液
の入っている容器中に浸漬する段階が含まれ、どちらの
場合でもアスベストの繊維状性質が有効に破壊されるま
で処理される。その後、このようなアスベスト含有材料
でコーティングされていた表面は、現場で転換した材料
を中和及び安定化するか、あるいはアスベストが除去さ
れた表面に非アスベスト含有防火材料を適用するかのど
ちらかによって再防火処理される。後者の場合には、該
処理溶液を該表面に最後に軽くスプレーまたは噴霧し
て、該除去処理から逃れたすべての残存するアスベスト
繊維を転換することが望ましい。先述の理由により、噴
霧前に該表面を乾燥させることが好ましい。緩アルカリ
性溶液をスプレーして該表面を中和することもまた好ま
しい。任意ではあるが、安定化した材料上に別の防火材
料層を適用することはできる。本アスベスト減少処理は
また、アスベスト含有材料に該処理溶液を１回以上スプ
レーする段階、該アスベスト含有材料を湿らせたまま除
去する段階、並びにそれを従来の方法で廃棄する段階に
よって行うことも可能である。次いで下層の支持体に
（所望であれば乾燥後に）該処理溶液を噴霧し、該支持
体を中和し、そして上述のように再防火処理することが
できる。各種スプレー用途に、または初期スプレー用途
及び浸漬に用いられる該溶液の特定の組成は、本明細書
では集合的に単数の溶液として示されているが、所望で
あれば変化させることは可能である。例えば、安全上の
理由から、消化段階に用いられる溶液の濃度は、スプレ
ー適用段階に用いられる濃度よりも高いことが好ましい
であろう。

アスベスト含有材料の除去中には、床及び壁のような
建物表面を覆う実質的量のアスベスト含有ダストがしば
しば発生する。このダストはすべて注意深く集めて除去
しなければならない、このことはダスト自体が有害であ
り、非常に注意して取り扱う必要があるので、コストが
かかり且つ時間を浪費する作業である。本発明による
と、ダスト中のすべてのアスベストを非繊維状の無害材
料に転換するために、必要であれば繰り返し本発明の溶
液を現場で該ダストにスプレーすることによって、該ダ
ストを容易に且つはるかに低コストで取り扱うことがで
きる。その後、ダストはアスベストをもはや含有しない
ので安価な従来手段によって集積及び除去できる。

下層の支持体からアスベスト含有材料を除去する間に
発生する初期のダストは、該材料を除去前に本発明の処
理溶液で湿潤させること、並びに該支持体から該材料を
除去する間該材料を該溶液で湿潤させたままに保つこと
による本発明に従い最少限にされることが好ましい。

アスベスト含有材料を集積し、そして該処理溶液を含
有するバット中に好ましくは撹はんしながら浸漬するこ
とによって消化する場合には、浸漬前または浸漬中のど
ちらかにおいて該アスベスト含有材料を粉砕することも
しばしば望ましい。このことは、該アスベスト含有材料
が非孔質であり且つ該処理溶液によって攻撃されない場
合には特に当てはまる。このような材料の典型的な例
は、石綿スレート板またはパイプ及びアスベスト含有タ
イルである。このような場合には、該材料を粉砕して該
処理溶液がアスベスト繊維に接触できるようにする必要
がある。本発明によると、アスベスト含有ダストの発生
を防止するために、該材料を処理溶液に浸漬させながら
かまたは該溶液で湿潤させたまま粉砕することが好まし
い。このような場合には、しばしば材料の実質部分が該
処理溶液に溶解し、よって埋立地に廃棄すべき材料の体
積が減少する。

現場でのスプレー中よりも消化段階中には条件がより
制御されることから、本発明に従って、現場で弱酸溶液
をスプレーされ且つ支持体から除去されたアスベスト含
有材料を消化するために、弱酸ではなく強酸の希釈溶液
を使用することは可能である。適した酸の例には、塩化
水素酸、フッ化水素酸、硫酸、及び硝酸が含まれる。フ
ッ化水素酸以外のすべての場合においては、上述の目的
のため該溶液にフルオリドイオン源を含ませることが好
ましい。該強酸には、より迅速な作用という利点がある
が、非常に注意深い取扱いを要求すること、並びに誤操
作した場合に重大なけがまたは損傷を起こす可能性が高
いことという欠点もある。

材料中のアスベストが消化された後は、生じた固体及
び液体物を環境的に安全な方法で廃棄する必要がある。
該溶液を中和し、そして水に低溶解度の化合物中にフル
オリドイオンを束縛することが好ましい。フルオリドイ
オンの一つの処理法は、単に使用済溶液に砂を加えてフ
ルオリドイオンを消費させ、そして中和によって水に低
溶解度のフルオロシリケートを生成させることである。
中和は、使用済溶液にいずれかのアルカリ種を加えるこ
とによって達成できる。例えば、水酸化ナトリウム、重
炭酸ナトリウム、または水酸化カルシウムを使用するこ
とができる。水酸化カルシウムは、いずれの残存するフ
ルオリドイオンとも反応して、非常に水不溶性であるカ
ルシウムフルオリドを生成する傾向があるので有利であ
る。

ある場合では、蒸発速度を増大させるために、該処理
溶液にエタノール約20〜50重量％を含有させることが望
ましい。しかしながら、フルオリドイオンによってエッ
チングされるであろういかなるガラス面にも、フルオリ
ドイオン含有処理溶液を接触させるべきでないことを心
に留めておかなければならない。

ここで本発明を以下の例を参照して記述する。

例１ 各種の異なる種類のクリソタイル含有建築用材料に、
５重量％トリフルオロ酢酸水溶液を適用した。種類の異
なるアスベスト含有材料は、バインダー、アスベスト繊
維長、アスベスト繊維含量、及び存在する他の繊維のよ
うな要因に依存して差異のある反応時間を必要とした。
断熱パイプ系統及びボイラー用に使用されているような
断熱材を酸溶液で第一回目の洗浄を行い、24時間浸透さ
せ、次いで該溶液で第二回目の洗浄を行った場合、98％
以上の結晶度の減少が２〜４日の期間で達成された。

例２ 断熱材を５％酢酸溶液で連続する適用の間を３〜４日
おいて５回洗浄した。適用の間に材料は安全には乾燥さ
せなかった。該処理の結果、クリソタイルアスベストの
結晶度の90％が減少した。しかしながら、この転換に要
した時間は約３〜４週間であった。

例３ ５％乳酸溶液を使用してクリソタイルアスベスト含有
断熱材を洗浄した。各洗浄の間を約24時間あけて６回連
続して洗浄した結果、クリソタイル結晶構造の95％が減
少した。

例４ クリソタイルアスベスト44ミリグラムを１％ｐ−シア
ノ安息香酸水溶液550ml中に浸漬し、そして15時間加熱
還流した。その後材料をNuclepore0.2ミクロンフィルタ
ーによって熱いまま濾過し、そして濾過ケークを乾燥し
た。示差Ｘ線分析による試験はクリソタイルアスベスト
結晶度の約90％の減少を示した。

例５ アスベスト破片から毛抜を用いてクリソタイルアスベ
ストを取り出して、直径２〜３ミル以下の各種寸法の繊
維束を作製した。該アスベスト繊維束0.5gを、水47.5g
中にトリフルオロ酢酸2.5gを含有する溶液に、撹はんせ
ずに約48時間ソーキングした。少量の試料を集めて、Ｘ
線分析により試験したところ、結晶度の約75％が減少し
たことを示した。以降２週間にわたりソーキングした残
りの材料をさらに試験したところ、これ以上の減少は示
されなかった。

例６ ミネラルウール（アスベスト約50％）中のかなり短い
繊維のクリソタイルアスベスト試料0.595gを、５体積％
トリフルオロ酢酸水溶液118mlを含むビーカー内で、マ
グネチック撹はんホットプレート上で撹はんした。熱を
適用し、そして該スラリーを55〜60℃で2.5時間撹はん
した。反応はほんの少ししか進行しなかった（視察によ
る判断で）ので、濃トリフルオロ酢酸4.0mlをさらに加
えた。さらに11時間加熱を継続した。残る固形分をNucl
epore0.2ミクロンポリエステルフィルター上で濾過して
集めた。透過電子顕微鏡（TEM）を用いた定性試験は、
試料が各種の分解段階にあることを示したが、繊維の多
く（約30〜40％）がクリソタイルアスベストに特徴的な
制限視野電子回折（SAED）パターンを示した。

例７ 例６のクリソタイル／ミネラルウール試料1.437gを、
トリフルオロ酢酸10体積％及びアンモニウムフルオリド
５重量％を含有する水溶液90ml中で磁気的に撹はんし
た。温度を55〜60℃に上昇させて維持した。１時間後、
ほとんどの材料が溶解したように見えた。一部を取り出
し、そして0.2ミクロンフィルター上に不溶物を集め
た。この残留物のTEM分析は、残留する繊維をほとんど
示さず（１％未満であると見積られた）、材料の大部分
は粒状物であった。

例８ クリソタイル／ミネラルウール試料0.365gを、例７で
用いた溶液20ml中で撹はんした。熱は適用しなかった。
材料の塊は１時間後には明かに溶解したが、反応は３時
間継続した。少量の固体残留物を0.2ミクロンフィルタ
ー上に集めた。TEM分析は残留する繊維をまったく示さ
なかった。

例９ クリソタイル／ミネラルウール試料0.265gを、ギ酸
（トリフルオロ酢酸よりも弱酸）10体積％及びアンモニ
ウムフルオリド５重量％を含有する水溶液中で磁気的に
撹はんした。室温での撹はんを３時間継続し、その時点
で未溶解材料を0.2ミクロンフィルター上に集めた。残
留物のTEM分析は、低いパーセントの繊維を示し、該繊
維はTEM試験では残留するアスベストではないように見
えた。（約１〜２％と見積られた） 例10 クリソタイル／ミネラルウール試料0.470gを、酢酸
（ギ酸よりも弱酸）10体積％及びアンモニウムフルオリ
ド５重量％を含有する水溶液30ml中で室温で10時間撹は
んした。集めた残留物のTEM分析は、非常に低い繊維含
量を示し、例７〜９のように該繊維はTEMではアスベス
トではないように見えた。

例11 クリソタイル／ミネラルウール試料0.370gを、トリフ
ルオロ酢酸10体積％及びナトリウムフルオリド５重量％
を含有する水溶液20ml中室温で３時間撹はんした。集め
た少量の残留物のTEM分析は、微量の繊維材料しか示さ
ず、アスベストではないように見えた。

例12 石膏及び他の未同定成分から成るマトリックス中のク
リソタイル７〜８％の試料0.253gを、例７で用いた溶液
15ml中室温で16時間撹はんした。その時点で材料の大部
分が溶解したことが明かであった。

例13 長繊維の純粋アモサイトアスベスト試料0.300gを、例
７で用いた溶液20ml中室温で15時間撹はんした。材料の
大部分が溶解し、残る少量の不溶物は繊維状ではなかっ
た。

例14 クリソタイル／ミネラルウール試料0.479gを、すべて
の排水が除去されるように上昇させたプラスチック製４
オンス試料カップ上に配置した。例７で用いた溶液3.6m
lを３分間にわたり滴下して該試料を処理した。約1.5ml
の排水が除去された。次いで試料を周囲温度で乾燥させ
た。次いで記述した処理サイクルを、各処理間隔を最低
12時間あけて合計10回繰り返した。処理期間中に全残留
物量が減少したので、各サイクル当りの溶液量は徐々に
減少して最終値2.0mlになった。

２回の処理サイクル後、TEM顕微鏡は処理後繊維と未
処理繊維との外観の差異を示したが、繊維の多くはクリ
ソタイルアスベストのSAEDパターンを示し続けた。６回
の処理サイクル後、繊維の外観が顕著に変化した。SAED
パターンを示した繊維はなかった。さらに処理を継続し
て全残留物を減少させたが、10回の処理後でもいくらか
繊維状材料がなおも存在していた。

本発明は特殊な実施態様を参照して記述したが、これ
は例示のみを目的としており、本発明の範囲及び精神を
限定するものとして解釈すべきものではない。当業者
は、代わりの実施態様の多くが本発明の範囲内にあるこ
とを理解できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−149483（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−311381（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B09B 3/00 A62D 3/00 ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アスベスト含有材料を、第一の有機酸及び
   別のフッ化物イオン源を各々少なくとも１重量％の濃度
   で含む第一の水溶液の中に、前記アスベスト含有材料中
   のアスベストの少なくとも90％を非アスベスト物質に転
   換せしめるに十分な時間浸漬する工程を含んで成る、前
   記アスベスト含有材料中の前記アスベストを減少させる
   方法。
2. 【請求項２】前記第一の有機酸が、4.76〜0.25のpKaを
   有する弱酸であり、そして前記第一の水溶液が、25重量
   ％以下の前記弱酸及び10重量％以下の前記フッ化物イオ
   ン源を含有する、請求の範囲１記載の方法。
3. 【請求項３】前記アスベスト含有材料が支持体上に存在
   し、そして前記方法が、さらに4.76〜0.25のpKaを有す
   る第二の有機酸水溶液を、前記支持体に配置させたまま
   の前記材料にスプレーする工程； 前記支持体から前記材料を湿潤させたまま除去する工
   程；並びに 前記除去した材料を、前記第一の水溶液の中に浸漬する
   工程、 を含む、請求の範囲１記載の方法。
4. 【請求項４】前記第二の有機酸水溶液が前記第二の有機
   酸を５〜15重量％含有する、請求の範囲３記載の方法。
5. 【請求項５】前記第二の有機酸が、酢酸、トリフルオロ
   酢酸、乳酸、ギ酸、並びにそれらの混合物及び誘導体か
   ら成る群より選択される、請求の範囲３記載の方法。
6. 【請求項６】前記支持体の上のすべての未反応酸を中和
   するために、前記スプレー工程後に前記支持体を中和液
   体と接触させる工程をさらに含んで成る、請求の範囲３
   記載の方法。
7. 【請求項７】前記溶液を撹はんしながら前記アスベスト
   含有材料を前記溶液に浸漬する工程をさらに含んで成
   る、請求の範囲１記載の方法。
8. 【請求項８】前記第一の有機酸が、酢酸、トリフルオロ
   酢酸、乳酸、ギ酸、並びにそれらの混合物及び誘導体か
   ら成る群より選択される、請求の範囲１記載の方法。
9. 【請求項９】前記フッ化物イオン源が、フッ化アンモニ
   ウム、アルカリ金属フッ化物、及びフッ化水素酸から成
   る群より選択される、請求の範囲２又は８に記載の方
   法。
10. 【請求項１０】配備されているアスベスト含有材料を4.
    76〜0.25のpKaを有する弱有機酸を含有する溶液で少な
    くとも１回湿潤させる工程、前記材料の配備位置から前
    記材料を湿潤させたまま除去する工程、並びに１〜25重
    量％の酸及び１〜10重量％の別のフッ化物イオン源を含
    んで成る溶液中に前記アスベスト含有材料中のアスベス
    トの少なくとも90％を非アスベスト物質に転換せしめる
    に十分な時間浸漬する工程を含んで成る、配備された前
    記アスベスト含有材料中の前記アスベストを破壊する方
    法。
11. 【請求項１１】５〜15重量％の有機酸、１〜10重量％の
    フッ化アンモニウムまたはアルカリ金属フッ化物、及び
    残りは水を含んで成る水溶液から成る、アスベストを非
    繊維材料に転換する処理溶液。
12. 【請求項１２】前記有機酸が、酢酸、トリフルオロ酢
    酸、乳酸、ギ酸、並びにそれらの混合物及び誘導体から
    成る群より選択された、請求の範囲11記載の溶液。
13. 【請求項１３】有機酸及びフッ化物イオン源を各々少な
    くとも１重量％の濃度で有する水溶液でアスベスト含有
    材料を現場で湿潤させる工程；並びに 前記アスベスト含有材料を支持体から除去する工程、 を含んで成る、前記支持体にコーティングされ且つ付着
    している前記アスベスト含有材料を前記支持体から除去
    する方法。
14. 【請求項１４】少なくとも５重量％の酸濃度を有する有
    機酸水溶液でアスベスト含有材料を現場で湿潤させる工
    程；及び 前記アスベスト含有材料を支持体から除去する工程、 を含んで成る、前記支持体にコーティングされ且つ付着
    している前記アスベスト含有材料を前記支持体から除去
    する方法。