JP4696625B2

JP4696625B2 - 発塵抑制型パーライト

Info

Publication number: JP4696625B2
Application number: JP2005084629A
Authority: JP
Inventors: 雅之橋村; 靖彦戸田; 靖弘山本
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2025-03-23
Also published as: JP2006265028A

Description

本発明は、断熱材、軽量骨材及び土壌改良材等で使用する時の発塵が抑制されたパーライトに関する。

パーライトは黒曜石、真珠岩、松脂岩等の天然ガラスを急速加熱し発泡させて得られる粉粒体であり、断熱材、軽量骨材、土壌改良材等の用途に広く使用されている。しかし、パーライトは発泡体であるため、軽量で発塵し易く、大気中に長時間に渡り浮遊するため、作業場の環境の悪化や、屋外で使用する場合には周辺の環境に対しても発塵による悪影響を及ぼすといった問題があった。

パーライトの発塵抑制方法としては、パーライト粒子の表面に肥効性有機物を被覆した１．５〜９５重量％の水分を保有してなる土壌改良材（特許文献１）や、単位容積重量が０．０３〜０．２５ｋｇ／Ｌでかつ水分含有量が０．５〜５０容積％の範囲にある防散パーライト（特許文献２）が提案されている。
特開昭４８−９６３５５号公報特開昭４８−９７７７６号公報

しかし、このような水を含有しただけのパーライトは、紙袋やフレコン等に包装して保管した場合、水の蒸発により徐々に乾燥し、部分的に発塵抑制効果が不十分となり、結果として使用時に発塵が十分に防止出来ないといった問題があった。特に、３０日以上保存した場合には、乾燥により発塵抑制効果が持続しない等の問題があった。

また、パーライトに対する水量が２０容積％を超えた場合には、発塵抑制効果はある程度は持続するものの、３０日以上に及ぶ長期に保存をした場合、発塵抑制効果が持続せず、さらに、過剰な水を含有するため、パーライトの流動性が低下したり、水が底部に溜まりフレコンからの抜き出しが出来なくなる等、取扱いが困難となった。

そこで本発明は、発塵抑制効果が長期間持続し、かつ使用時の流動性が良好な発塵抑制型パーライトを提供することを目的とする。

本発明者等は、このような目的を達成するために、水やアルコール系化合物を含浸させたパーライトの発塵抑制効果や流動性に及ぼす影響を鋭意研究した結果、パーライト量と、アルコール系化合物及び水からなる発塵抑制剤量を適正化することにより、発塵抑制効果が長期間持続し、かつ使用時の流動性が良好であることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、パーライト１００容積部に対し、アルコール系化合物及び水からなる発塵抑制剤を０．５容積部〜２０容積部含み、かつ、該アルコール系化合物を０．２容積部以上含む発塵抑制型パーライトに関する。
また、前記アルコール系化合物が、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール及びグリセリンからなる群より選ばれる１種以上である発塵抑制型パーライトに関する。
また、前記パーライトの安息角が５８°以下、圧縮度が３５％以下、及びスパチュラ角が７５°以下である発塵抑制型パーライトに関する。
また、前記パーライトの単位容積質量が０．０３〜０．４０ｋｇ／Ｌである発塵抑制型パーライトに関する。

本発明の発塵抑制型パーライトは、パーライト本来の流動性を大きく低下させることなく、使用時の発塵を防止することが可能であるため、作業場や施行現場、周辺環境等へ悪影響を及ぼすことが防止できる。また、発塵防止効果が長期間持続するため、長期間の保管が可能となる。

以下、本発明に係る発塵抑制型パーライトの好適な実施形態について詳細に説明する。

発塵抑制型パーライトは、パーライトと、アルコール系化合物及び水からなる発塵抑制剤を含む。
なお、発塵抑制剤中の水は任意的成分であるが、アルコール系化合物と並存させることがより好ましい。アルコール系化合物は粘性の高いものが多いためパーライト中に分散され難く、均一に噴霧・浸透させることが難しいからである。

パーライトは、黒曜石、真珠岩、松脂岩等の天然ガラスを急速加熱し発泡させて得られる粉粒体であれば特に限定されない。
パーライトの安息角は５８°以下、好ましくは２５°〜５５°である。５８°以下であれば、流動性が良好で問題なく使用出来る。
パーライトの圧縮度は３５％以下、好ましくは５％〜３０％である。３５％以下であれば、流動性が良好であり問題なく使用出来る。
パーライトのスパチュラ角は７５°以下、好ましくは２５°〜７０°である。７５°以下であれば、流動性が良好であり問題なく使用出来る。
また、パーライトの単位容積質量は０．０３ｋｇ／Ｌ〜０．４０ｋｇ／Ｌ、好ましくは０.１０ｋｇ／Ｌ〜０．３５ｋｇ／Ｌである。０．０３ｋｇ／Ｌ〜０．４０ｋｇ／Ｌであれば、断熱材、軽量骨材、土壌改良材等の用途として問題なく使用出来る。

アルコール系化合物は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール及びグリセリンから選ばれる１種以上が好適に用いられる。特にエチレングリコールおよびジエチレングリコールが性能やコストの面で好ましい。
発塵抑制剤は、パーライト１００容積部に対し、０．５容積部〜２０容積部含むことが好ましい。発塵抑制剤が０．５容積部よりも少ない場合には、発塵抑制効果が不十分となるため好ましくなく、２０容積部を超えた場合は、パーライトの流動性が大きく低下するだけでなく、パーライトの単位容積質量も重くなるため好ましくない。

また、アルコール系化合物はパーライト１００容積部に対し、０．２容積部以上、好ましくは０.３容積部〜１０容積部含むことが好ましい。０．２容積部未満の場合、発塵抑制効果が長期間持続しなくなるため好ましくない。また、２０容積部を超えると、結果として、パーライト１００容積部に対する発塵抑制剤が２０容積部を超え、流動性が大きく低下するため好ましくない。

発塵抑制型パーライトは、パーライト１００容積部に対し、アルコール系化合物及び水からなる発塵抑制剤を０．５容積部〜２０容積部含み、かつ、該アルコール系化合物を０．２容積部以上含んでいれば、どのような方法で製造されたものでも良いが、パーライトに発塵抑制剤を添加する方法が好ましい。

発塵抑制剤とパーライトとの混合方法は、均一に混合できる方法であれば特に限定されず、例えば、パーライトを紙袋やフレコン等に包装する際に、パーライトを包装容器に定量供給すると同時に包装容器入り口に発塵抑制剤を定量噴霧して添加する方法や、リボンミキサー等の混合機を使用し所定量の発塵抑制剤とを混合する方法等が適用される。

以下、実施例を用いて、本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。

（１）発塵抑制型パーライトの調整
三菱化学（株）製のジエチレングリコール（以下ＤＥＧと略す）およびＤＥＧと水とを混合して得た水溶液を発塵抑制剤とし、宇部興産（株）製の宇部パーライト２型（単位容積質量０．２０３ｋｇ／Ｌ、ＪＩＳＡ５００７「パーライト」に準拠して測定）に噴霧し、発塵抑制型パーライトを得た。各材料の配合を表１に示す。

（２）発塵量の評価
得られた発塵抑制型パーライトをＪＩＳＲ３５０３「化学分析用ガラス器具」で規定される１Ｌのガラス製ビーカーに取って布で蓋をし、温度２０℃、相対湿度４０％で３０日間静置し、７、１５、３０日後のビーカー上部（ビーカー底から８５〜１００ｍｍの部分）より採取した試料、およびビーカー下部（ビーカー底から２５〜４０ｍｍの部分）より採取した試料の発塵量を測定した。
発塵量は縦３５ｃｍ、横３５ｃｍ、高さ６０ｃｍのアクリル製容器の頂部投入口より試料１００ｍLを投入したときの粉塵濃度を、高さ４５ｃｍの位置に設置した光散乱式デジタル発塵計（柴田科学機械工業（株）ＰＣＤ−１）を使用して測定した。測定は投入後より６秒間隔で１０回行い、平均値を求めた。結果を表２に示す。

（３）流動性の評価
発塵防止処理直後の試料の安息角、スパチュラ角、圧縮度をパウダーテスター（ホソカワミクロン（株）製）で測定し、粒度分布をＪＩＳＡ５００７「パーライト」に準拠し測定して、均一度を求めた。さらに、安息角、スパチュラ角、圧縮度、均一度のそれぞれの指数を、早川宗八郎著、「粉体物性測定法」、初版、株式会社朝倉書店、昭和４８年１０月、ｐ.１１４、に記載の表３より求めた。

求めた各指数よりＣａｒｒの流動性指数を算出すると共に、流動性指数より流動性の程度を評価した。結果を表４に示す。

パーライト１００容積部に対する発塵抑制剤量が０．５〜２０容積部の範囲にあり、かつ、ＤＥＧ量が０．２容積部以上であるＮｏ．２〜６、８、１０の発塵抑制型パーライトは、粉塵濃度測定値が環境基準(環境庁告知第25号「大気汚染に係る環境基準について」)である０．１ｍｇ／ｍ^３を下回り、また、流動性の程度は良好（○）であった。
これに対し、Ｎｏ．１は、パーライト１００容積部に対する発塵抑制剤量は０．５容積部よりも多いものの、ＤＥＧ量が０．２容積部よりも少なくなっている。このため、発塵防止処理後の粉塵濃度は低いものの、徐々に発塵抑制効果が減少し、１５日経過後の粉塵濃度は環境基準を上回った。

Ｎｏ．９はパーライト１００容積部に対する発塵抑制剤量が０．５容積部より少なく、粉塵濃度は処理後から環境基準を上回った。
また、パーライト１００容積部に対するＤＥＧまたはＤＥＧ水溶液量が２０容積部を超えるＮｏ．７、１１は、粉塵濃度は環境基準以下で発塵抑制効果は良好であるものの、流動性が低下し流動性の程度は不良（×）であった。
流動性の程度が良好である場合、バイブレーターやエアレーション等、一般的に用いられる対策でタンク等での架橋は十分防止でき、フレコン等からの抜き出しも容易であるが、流動性の程度が不良である場合、強力な架橋対策や複数の対策を講ずる必要があり、フレコンからの抜き出しも困難となる。

また、水を発塵抑制剤として添加したＮｏ．１２、１３は処理直後の粉塵濃度は低いものの、時間の経過と共に増加し、ビーカー上部の試料の粉塵濃度は７日後には環境基準値以上となった。
以上の結果より、パーライト１００容積部に対し、発塵抑制剤を０．５〜２０容積部含み、かつ、ＤＥＧを０．２容積部以上含む発塵抑制型パーライトは、パーライト本来の流動性を大きく低下させることなく、発塵を抑制することが出来ることが確認された。

Claims

パーライト１００容積部に対し、アルコール系化合物及び水からなる発塵抑制剤を０．５容積部〜２０容積部含み、かつ、該アルコール系化合物を０．２容積部以上含むことを特徴とする発塵抑制型パーライト。
前記アルコール系化合物が、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール及びグリセリンからなる群より選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項１に記載の発塵抑制型パーライト。
前記パーライトの安息角が５８°以下、圧縮度が３５％以下、及びスパチュラ角が７５°以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の発塵抑制型パーライト。
前記パーライトの単位容積質量が０．０３ｋｇ／Ｌ〜０．４０ｋｇ／Ｌであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の発塵抑制型パーライト。