JP5025856B2 - Surface reinforcement - Google Patents
Surface reinforcement Download PDFInfo
- Publication number
- JP5025856B2 JP5025856B2 JP2001153971A JP2001153971A JP5025856B2 JP 5025856 B2 JP5025856 B2 JP 5025856B2 JP 2001153971 A JP2001153971 A JP 2001153971A JP 2001153971 A JP2001153971 A JP 2001153971A JP 5025856 B2 JP5025856 B2 JP 5025856B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- aqueous solution
- alkali
- alkali silicate
- sio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 title claims description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 125
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 77
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 claims description 76
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 48
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 claims description 39
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 37
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 27
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 25
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 claims description 24
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 22
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims description 21
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 18
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 17
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 14
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 9
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 claims description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 51
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 42
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 42
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 42
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 42
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- -1 silicate ion Chemical class 0.000 description 29
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 28
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 26
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 16
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 14
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 13
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 11
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 9
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 9
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 8
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 8
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 8
- 239000010408 film Substances 0.000 description 7
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 7
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 6
- 239000003011 anion exchange membrane Substances 0.000 description 6
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 6
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 6
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 5
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 5
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 5
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 5
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 4
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 4
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 4
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 4
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 4
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 3
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 3
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 3
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 3
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 3
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 3
- LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J titanic acid Chemical compound O[Ti](O)(O)O LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 description 2
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 125000002704 decyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 2
- PPQREHKVAOVYBT-UHFFFAOYSA-H dialuminum;tricarbonate Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O PPQREHKVAOVYBT-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 2
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 description 2
- 229910052919 magnesium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019792 magnesium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- KVBGVZZKJNLNJU-UHFFFAOYSA-N naphthalene-2-sulfonic acid Chemical compound C1=CC=CC2=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C21 KVBGVZZKJNLNJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229960003975 potassium Drugs 0.000 description 2
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 2
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010454 slate Substances 0.000 description 2
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 2
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 125000005023 xylyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N (2r,3r,4s)-2-[(1r)-1,2-dihydroxyethyl]oxolane-3,4-diol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- WHRZCXAVMTUTDD-UHFFFAOYSA-N 1h-furo[2,3-d]pyrimidin-2-one Chemical compound N1C(=O)N=C2OC=CC2=C1 WHRZCXAVMTUTDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AEQDJSLRWYMAQI-UHFFFAOYSA-N 2,3,9,10-tetramethoxy-6,8,13,13a-tetrahydro-5H-isoquinolino[2,1-b]isoquinoline Chemical compound C1CN2CC(C(=C(OC)C=C3)OC)=C3CC2C2=C1C=C(OC)C(OC)=C2 AEQDJSLRWYMAQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JTXMVXSTHSMVQF-UHFFFAOYSA-N 2-acetyloxyethyl acetate Chemical compound CC(=O)OCCOC(C)=O JTXMVXSTHSMVQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000094 2-phenylethyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000005133 29Si NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101150096839 Fcmr gene Proteins 0.000 description 1
- 229910005540 GaP Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000006173 Larrea tridentata Nutrition 0.000 description 1
- 244000073231 Larrea tridentata Species 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910008051 Si-OH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006358 Si—OH Inorganic materials 0.000 description 1
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 1
- NDQKGYXNMLOECO-UHFFFAOYSA-N acetic acid;potassium Chemical compound [K].CC(O)=O NDQKGYXNMLOECO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002777 acetyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 1
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940118662 aluminum carbonate Drugs 0.000 description 1
- 229940103272 aluminum potassium sulfate Drugs 0.000 description 1
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000005282 brightening Methods 0.000 description 1
- 125000004063 butyryl group Chemical group O=C([*])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L calcium acetate Chemical compound [Ca+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000011092 calcium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001639 calcium acetate Substances 0.000 description 1
- 229960005147 calcium acetate Drugs 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- FNAQSUUGMSOBHW-UHFFFAOYSA-H calcium citrate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O FNAQSUUGMSOBHW-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000001354 calcium citrate Substances 0.000 description 1
- FUFJGUQYACFECW-UHFFFAOYSA-L calcium hydrogenphosphate Chemical compound [Ca+2].OP([O-])([O-])=O FUFJGUQYACFECW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 1
- CHRHZFQUDFAQEQ-UHFFFAOYSA-L calcium;2-hydroxyacetate Chemical compound [Ca+2].OCC([O-])=O.OCC([O-])=O CHRHZFQUDFAQEQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 229940023913 cation exchange resins Drugs 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N copper(I) oxide Inorganic materials [Cu]O[Cu] BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 229960002126 creosote Drugs 0.000 description 1
- KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N cuprous oxide Chemical compound [O-2].[Cu+].[Cu+] KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002993 cycloalkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000004956 cyclohexylene group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 1
- QUSQOXBLTWQHMU-UHFFFAOYSA-H dialuminum hexahydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Al+3].[Al+3] QUSQOXBLTWQHMU-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 235000019700 dicalcium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- MHJAJDCZWVHCPF-UHFFFAOYSA-L dimagnesium phosphate Chemical compound [Mg+2].OP([O-])([O-])=O MHJAJDCZWVHCPF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000395 dimagnesium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000397 disodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- YDEXUEFDPVHGHE-GGMCWBHBSA-L disodium;(2r)-3-(2-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-[2-methoxy-4-(3-sulfonatopropyl)phenoxy]propane-1-sulfonate Chemical compound [Na+].[Na+].COC1=CC=CC(C[C@H](CS([O-])(=O)=O)OC=2C(=CC(CCCS([O-])(=O)=O)=CC=2)OC)=C1O YDEXUEFDPVHGHE-GGMCWBHBSA-L 0.000 description 1
- JMGZBMRVDHKMKB-UHFFFAOYSA-L disodium;2-sulfobutanedioate Chemical compound [Na+].[Na+].OS(=O)(=O)C(C([O-])=O)CC([O-])=O JMGZBMRVDHKMKB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 229940093476 ethylene glycol Drugs 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000007730 finishing process Methods 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 229960004275 glycolic acid Drugs 0.000 description 1
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000400 lauroyl group Chemical group O=C([*])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- UEGPKNKPLBYCNK-UHFFFAOYSA-L magnesium acetate Chemical compound [Mg+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O UEGPKNKPLBYCNK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011654 magnesium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000011285 magnesium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 229940069446 magnesium acetate Drugs 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011147 magnesium chloride Nutrition 0.000 description 1
- GVALZJMUIHGIMD-UHFFFAOYSA-H magnesium phosphate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O GVALZJMUIHGIMD-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000004137 magnesium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000157 magnesium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960002261 magnesium phosphate Drugs 0.000 description 1
- 235000010994 magnesium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- LZFFTXYPIUCBCO-UHFFFAOYSA-L magnesium;2-hydroxyacetate Chemical compound [Mg+2].OCC([O-])=O.OCC([O-])=O LZFFTXYPIUCBCO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052961 molybdenite Inorganic materials 0.000 description 1
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000403 monosodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 125000001419 myristoyl group Chemical group O=C([*])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- BPLYVSYSBPLDOA-GYOJGHLZSA-N n-[(2r,3r)-1,3-dihydroxyoctadecan-2-yl]tetracosanamide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)N[C@H](CO)[C@H](O)CCCCCCCCCCCCCCC BPLYVSYSBPLDOA-GYOJGHLZSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N nickel(II) oxide Inorganic materials [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- UOURRHZRLGCVDA-UHFFFAOYSA-D pentazinc;dicarbonate;hexahydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O UOURRHZRLGCVDA-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 125000000843 phenylene group Chemical group C1(=C(C=CC=C1)*)* 0.000 description 1
- 125000000286 phenylethyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 1
- PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;potassium Chemical compound [K].OP(O)(O)=O PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 235000011056 potassium acetate Nutrition 0.000 description 1
- GRLPQNLYRHEGIJ-UHFFFAOYSA-J potassium aluminium sulfate Chemical compound [Al+3].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O GRLPQNLYRHEGIJ-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 description 1
- 235000015497 potassium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- CHKVPAROMQMJNQ-UHFFFAOYSA-M potassium bisulfate Chemical compound [K+].OS([O-])(=O)=O CHKVPAROMQMJNQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000343 potassium bisulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- DJEHXEMURTVAOE-UHFFFAOYSA-M potassium bisulfite Chemical compound [K+].OS([O-])=O DJEHXEMURTVAOE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000001508 potassium citrate Substances 0.000 description 1
- 229960002635 potassium citrate Drugs 0.000 description 1
- QEEAPRPFLLJWCF-UHFFFAOYSA-K potassium citrate (anhydrous) Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O QEEAPRPFLLJWCF-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 235000011082 potassium citrates Nutrition 0.000 description 1
- 235000010259 potassium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 1
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940086066 potassium hydrogencarbonate Drugs 0.000 description 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- BHZRJJOHZFYXTO-UHFFFAOYSA-L potassium sulfite Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])=O BHZRJJOHZFYXTO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 1
- 235000019252 potassium sulphite Nutrition 0.000 description 1
- FIJPWGLOBMXXSF-UHFFFAOYSA-M potassium;2-hydroxyacetate Chemical compound [K+].OCC([O-])=O FIJPWGLOBMXXSF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KVOIJEARBNBHHP-UHFFFAOYSA-N potassium;oxido(oxo)alumane Chemical compound [K+].[O-][Al]=O KVOIJEARBNBHHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 125000001501 propionyl group Chemical group O=C([*])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 1
- BHZOKUMUHVTPBX-UHFFFAOYSA-M sodium acetic acid acetate Chemical compound [Na+].CC(O)=O.CC([O-])=O BHZOKUMUHVTPBX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- WBHQBSYUUJJSRZ-UHFFFAOYSA-M sodium bisulfate Chemical compound [Na+].OS([O-])(=O)=O WBHQBSYUUJJSRZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000342 sodium bisulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 1
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 235000017454 sodium diacetate Nutrition 0.000 description 1
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000176 sodium gluconate Substances 0.000 description 1
- 235000012207 sodium gluconate Nutrition 0.000 description 1
- 229940005574 sodium gluconate Drugs 0.000 description 1
- 229940023144 sodium glycolate Drugs 0.000 description 1
- 229940079827 sodium hydrogen sulfite Drugs 0.000 description 1
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 235000019795 sodium metasilicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011008 sodium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 1
- AGOFQOOAJAPLDU-UHFFFAOYSA-N sodium;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound [Na].NC1=NC(N)=NC(N)=N1 AGOFQOOAJAPLDU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008279 sol Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 150000003608 titanium Chemical class 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 235000013337 tricalcium citrate Nutrition 0.000 description 1
- JEJAMASKDTUEBZ-UHFFFAOYSA-N tris(1,1,3-tribromo-2,2-dimethylpropyl) phosphate Chemical compound BrCC(C)(C)C(Br)(Br)OP(=O)(OC(Br)(Br)C(C)(C)CBr)OC(Br)(Br)C(C)(C)CBr JEJAMASKDTUEBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011882 ultra-fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Aftertreatments Of Artificial And Natural Stones (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート、モルタル、コンクリートブロック、石膏、漆喰、レンガなどの床、壁面スレート、ボード等に用いられる表面強化材に関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】
コンクリート、モルタル、コンクリートブロック、石膏、漆喰、レンガなどの床、壁面等の構造物は、恒久的に加えられる荷重や、化学的な浸食作用、床である場合は摩擦によって経時的に劣化する。
また、コンクリートの中性化（炭酸化）速度は、相対湿度が５０％〜６０％において最も速く進行するため屋内の方がかえって速く進行する。
【０００３】
これらの劣化を防止することを目的とする従来の表面強化材としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、コロイダルシリカなど数多く知られているが、しかしこのような従来の表面強化材は、構造物の表面にコーティングし、コーティング材自身が乾燥硬化することにより、被膜を形成し表面を強化するため、劣化の進行を防止することが主目的であった。
【０００４】
また、コンクリート、モルタルなどの床、壁面等の構造物に浸透して反応することにより珪酸塩の被膜を形成することを目的とするコンクリート表面強化材が知られているが、ケイ素とアルカリのモル比（SiO2/(A2O+B)(A:アルカリ金属、B:NH3））が４以下の珪酸塩を原料とするためアルカリ性が強く、コンクリート中の空隙に溜まった場合はアルカリ骨材反応によりひび割れを発生し、また溜まり水のpHが高い状態にあるコンクリートほど炭酸化速度が速くなりかえって中性化を促進するおそれがある。
【０００５】
また、塗布・乾燥後の仕上げ工程でアルカリ性の廃液が多量に発生し、作業上の安全性に問題があった。
ところで、前述したように、水ガラスと呼ばれる珪酸アルカリ水溶液では、溶液状態を保つためアルカリイオンを比較的多量に包含するので、ケイ素とアルカリのモル比（SiO2/(A2O+B)(A:アルカリ金属、B:NH3)）は通常４未満である。溶液中には、珪酸イオン、アルカリイオンが含まれるものの、負の電荷量が少ないためアニオン活性も低くなり、アニオン活性の指標となるゼータ電位は−14〜−40ＭＶ未満の範囲にある。
【０００６】
一方、珪酸ゾル、コロイダルシリカと呼ばれる一次粒子においては、内部表面積や結晶質部分はなく、これらはアルカリ性媒体に分散されている。アルカリはシリカ表面と反応してアルカリ表面に負電荷をつくり、シリカ粒子は負電荷を持つため粒子同士による負電荷の反発力により安定化されている。しかし、基本的にシリカコロイド物質の表面には負電荷を形成する珪酸アニオン以外にシラノール基（Si-OH）も多く存在するため、負の電荷量が少なくゼータ電位は−25〜−38ＭＶの範囲にある。
【０００７】
水ガラスの脱アルカリにより、コロイダルシリカが得られるが、水ガラスとコロイダルシリカルとの間での安定な中間体は得られていない。すなわち、脱アルカリの進行によりモル比が高くなり、水ガラスが溶液状態を保ち得なくなるためである。一般に、モル比が4.2以上になると、シリカの析出が起こり、水ガラスが溶液状態を保ち得なくなる。
【０００８】
一方、水ガラスのような溶液的性質を有し、しかもコロイダルシリカのようにモル比ならびにＳｉＯ2濃度が高い、高モル比珪酸アルカリ水溶液を、上記の表面強化材の成分として用いれば、上記のような諸問題を一度に解消できる可能性がある。
すなわち、水ガラスの溶液的性質を残しつつ、モル比、活性度ならびにＳｉＯ2濃度を高い珪酸アルカリ水溶液を用いることが検討されるべきである。
【０００９】
しかし、水ガラスを単純に蒸発濃縮により濃縮するだけではモル比を上げることはできず、たとえば水ガラスの中でもモル比の一番高い4.0の製品をSiO2濃度を30重量％まで濃縮すると完全にゲル化してしまう。
また一方、コロイダルシリカを限外ろ過法により濃縮することも行われている（たとえば米国特許第3,969,266号、英国特許第1,148,950号、特開昭58‐15022号公報参照）。シリカが粒子成長した状態であるコロイダルシリカであれば限外ろ過法によっても充分に濃縮できるが、水ガラスではイオンなどの低分子量成分が多く、限外ろ過法による歩留りは低い。またイオンの損失が多いため、水ガラスが本来有するアニオン活性も失われてしまう。
【００１０】
【発明の目的】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、水ガラスとコロイダルシリカとの中間的性質を有し、モル比（SiO2/(A2O+B)(A:アルカリ金属、B:NH3)およびケイ素含量が高く、しかもアニオン活性化度の高い珪酸アルカリ水溶液を用いることで、浸透性に優れ、コンクリート構造物に塗布した場合、表層部や間隙に珪酸カルシウム、珪酸マグネシウムの緻密な硬化膜を形成し、さらにコンクリート中の水酸化カルシウムと反応してアルカリの溶出を防ぐ珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム層を形成することにより恒久的に加えられる荷重や化学的な侵食作用、床である場合は摩擦による経時的劣化を防止し、またアルカリ含量が少なく空隙中の溜まり水のpHに影響を与えることのない表面強化材を提供することを目的としている。
【００１１】
また、本発明は、かかる表面強化材を提供することで、清掃処理工程でのアルカリ性廃液の発生を削減し、作業安全性の向上に寄与することを目的としている。
【００１２】
【発明の概要】
本発明に係るコンクリート等の表面強化材は、
（Ａ）ケイ素とアルカリのモル比（SiO2/(A2O+B)(A:アルカリ金属、B:NH3）が４〜30であり、
（Ｂ）ケイ素の酸化物換算濃度（ＳｉＯ2濃度）が6.8〜30重量％である珪酸アルカリ水溶液（１）からなることを特徴としている。
【００１３】
さらに本発明に係るコンクリート等の表面強化材には、光触媒性化合物（２）が含まれていてもよい。この場合、光触媒性化合物（２）は、前記珪酸アルカリ水溶液（１）：１００重量部（固形分）に対して、１〜１００重量部の割合で含まれていることが好ましい。また、前記光触媒性化合物（２）としてはアナターゼ型酸化チタンが好ましく用いられる。
【００１４】
さらにまた、本発明に係る表面強化材には、造膜助剤（３）が含まれていてもよい。この場合、造膜助剤は、前記珪酸アルカリ水溶液（１）：１００重量部（固形分）に対して、前記造膜助剤（３）は６０重量部以下の割合で含まれていることが好ましい。
さらに、本発明の表面強化材で用いる珪酸アルカリ水溶液（１）は、上記特性（Ａ）および（Ｂ）に加えて、好ましくは下記特性（Ｃ）〜（Ｆ）の少なくとも一つを満たす。
【００１５】
（Ｃ）ゼータ電位が−40ＭＶ〜−80ＭＶであり、
（Ｄ）29Si-NMR測定時に、ケミカルシフト−100〜−120ppmにおけるピーク面積が、同一条件下で29Si-NMR測定した水ガラスのケミカルシフト−100〜−120ppmにおけるピーク面積の1.35倍以上であり、かつ同一条件下で29Si-NMR測定したコロイダルシリカのケミカルシフト−100〜−120ppmにおけるピーク面積の1.20倍以上である。
【００１６】
（Ｅ）吸光光度法における波長領域1000〜200nmでの光線透過率が90〜100％である。
（Ｆ）電気伝導度が2.1〜35ｍＳ/cmである。
【００１７】
【発明の具体的説明】
以下、本発明について、さらに具体的に説明する。
本発明に係る表面強化材は、前述したように、特定の珪酸アルカリ水溶液（１）からなり、必要に応じ光触媒性化合物（２）、造膜助剤（３）を含むものである。以下、各成分毎に詳細に説明する。
【００１８】
珪酸アルカリ水溶液（１）
本発明で用いる珪酸アルカリ水溶液は、水ガラスとコロイダルシリカとの中間的性質を有し、モル比（SiO2/(A2O+B)(A:アルカリ金属、B:NH3)）およびケイ素含量が高く、しかも高いアニオン活性化度を有する。
すなわち、本発明で用いる珪酸アルカリ水溶液は、通常の水ガラスに比べて、アルカリに対するケイ素の含有量が高いという特徴を有する。ここで、アルカリとしては、リチウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム等が用いられるが、最も一般的にはナトリウムである。
【００１９】
本発明で用いる珪酸アルカリ水溶液においては、ケイ素とアルカリのモル比（Ａ）（SiO2/(A2O+B)(A:アルカリ金属、B:NH3)）が４〜30であり、好ましくは９〜26、さらに好ましくは12〜21である。なお、アルカリがリチウム、ナトリウム、カリウム等である場合には、モル比は酸化物換算(A2O、ただしAはアルカリ金属）で算出された値であり、アルカリがアンモニウムである場合には、アンモニア基準で算出された値である。また、アルカリ金属とアンモニウムとを併用してもよい。以下、本明細書では、（SiO2/(A2O+B)(A:アルカリ金属、B:NH3)）を単純に「モル比」と略記することがある。
【００２０】
通常の水ガラスにおいては、脱アルカリが進行し、モル比（SiO2/(A2O+B)(A:アルカリ金属、B:NH3)）が高くなると、シリカが析出し、溶液状態を保ち得なくなるが、本発明においては、溶液として安定に存在しうる。上記のようなアニオンの存在が大きく寄与していると考えられる。アニオン活性が高いと水ガラス中の重合ストッパーであるNaを脱塩しても珪酸アニオンが活発に寄与し、電気的二重層をつくるため安定に保たれる。
【００２１】
本発明で用いる珪酸アルカリ水溶液においては、酸化物換算のケイ素濃度、ＳｉＯ2濃度（Ｂ）が6.8〜30重量％であり、好ましくは8〜26重量％、さらに好ましくは14〜22重量％である。
このような本発明で用いる珪酸アルカリ水溶液は、珪酸ゾルあるいはコロイダルシリカと同程度のケイ素濃度を有する。
【００２２】
また本発明の珪酸アルカリ水溶液は、上記特性（Ａ）および（Ｂ）に加えて、好ましくは下記特性（Ｃ）〜（Ｆ）の少なくとも一つを満たす。
すなわち、アニオン活性化度はゼータ電位によって評価され、本発明の珪酸アルカリ水溶液においては、ゼータ電位（Ｃ）が好ましくは−40ＭＶ〜−80ＭＶ、さらに好ましくは−50ＭＶ〜−80ＭＶ、特に好ましくは−58ＭＶ〜−80ＭＶの範囲にある。
【００２３】
ゼータ電位は、粒子の分散、凝集に関与するパラメータである。同種類の粒子が液中に多く分散している場合、各々の粒子は同符号の電荷を持つことになる。そして、その電荷が高ければ高い程、お互いに反発し、凝集せずに長期間安定を保つ。逆に電荷を持たない場合、あるいは反対符号の物質が混在する場合は、粒子はすぐに凝集、沈殿する。この粒子の電荷は溶液のｐＨにも依存する。
【００２４】
この珪酸アルカリ水溶液では、上記のようにゼータ電位は負であり、多くのアニオン性分子が含まれていることから、高いアニオン活性を有する。
この珪酸アルカリ水溶液に含まれるアニオン性分子は極めて微小であり、コロイダルシリカのようなコロイドと比べても小さい。したがって、本発明においては、アニオン性粒子が存在するとしても、ゾルのような挙動は観察されず、実質的には溶液として取扱える。このことは、後述する透過率によっても裏付けられる。
【００２５】
アニオン性粒子の存在形態は、必ずしも明らかではないが、表面にSiO-を有するナノメートルオーダーの超微粒子として存在していると思われる。珪酸アニオンの構造は、下記のように種々知られているが、本発明で用いる珪酸アルカリ水溶液では、１〜２官能性で直鎖重合体や多環珪酸アニオンに帰属するものは少なく、３官能性Q3x、３官能性Q3y、４官能性Q4が多く含まれていると考えられる。
【００２６】
【化１】
通常のコロイダルシリカでは、上記のようなアニオンの存在は少なく、ゼータ電位は、−25ＭＶ〜−38ＭＶ程度である。また、水ガラスはアニオンを含むものの、高官能性のアニオン部が少ないため、ゼータ電位は、−14ＭＶ〜−40ＭＶ程度である。
このように本発明で用いる珪酸アルカリ水溶液は、アニオン活性が高いため、抄紙の歩留向上剤、耐熱バインダー、触媒、無機コーティング剤、補強剤、防滑・光沢剤、接着剤、多孔体原料、絶縁材料のような用途展開が期待できる。
【００２８】
（Ｄ）29Si-NMR測定時に、ケミカルシフト−100〜−120ppmにおけるピーク面積が、同一条件下で29Si-NMR測定した水ガラスのケミカルシフト−100〜−120ppmにおけるピーク面積の好ましくは1.35倍以上、さらに好ましくは1.35〜2.5倍であり、かつ同一条件下で29Si-NMR測定したコロイダルシリカのケミカルシフト−100〜−120ppmにおけるピーク面積の1.20倍以上、さらに好ましくは1.20〜1.33倍である。この結果から、本発明の珪酸アルカリ溶液には、１〜２官能性で直鎖重合体や多環珪酸アニオンに帰属するものは少なく、３官能性Q3x、３官能性Q3y、４官能性Q4が多く含まれていることがわかる。
【００２９】
なお、ピーク面積は、ベースライン補正をした後、−100ppmにおける縦軸と、−120ppmにおける縦軸とスペクトル曲線により囲まれた面積により算出される。
また本発明で用いる珪酸アルカリ水溶液は、吸光光度法における波長領域1000〜200nmでの透過率（Ｅ）が好ましくは90〜100％であり、さらに好ましくは95〜100％である。
【００３０】
通常の水ガラスの透過率は上記と同様であるが、コロイダルシリカの透過率は200〜380nm未満では極めて低く10〜０％である。この結果、この珪酸アルカリ水溶液が水ガラスに近い特性を有することがわかる。
さらに本発明で用いる珪酸アルカリ水溶液は、電気伝導度（Ｆ）が好ましくは2.1〜30ｍＳ/cmであり、さらに好ましくは2.1〜16ｍＳ/cmであり、特に好ましくは5.0〜11.0ｍＳ/cmである。この珪酸アルカリ水溶液は、電気伝導度が高いことから、高脱塩溶液であり、珪酸アニオンによって凝集せずに安定を保つ溶液である。
【００３１】
このような本発明で用いる珪酸アルカリ水溶液は、水ガラスとコロイダルシリカとの中間的性質を有し、モル比およびケイ素含量が高く、しかも高いアニオン活性化度を有する。
上記のような珪酸アルカリ水溶液の製法は特に限定はされないが、本発明者らは、以下に説明する第１および第２の製造方法により、効率よく安定して新規珪酸アルカリ水溶液を製造し得ることを見出している。
【００３２】
本発明で用いる珪酸アルカリ水溶液の第１の製造方法は、
モル比（SiO2/(A2O+B)(A:アルカリ金属、B:NH3)）４未満であり、ケイ素の酸化物換算濃度（ＳｉＯ2濃度）が2.0〜12重量％の原料珪酸アルカリ水溶液を電気透析装置により脱アルカリすることを特徴としている。
原料珪酸アルカリ水溶液における珪酸とアルカリ（アルカリは前記と同義）は、モル比（SiO2/(A2O+B)(A:アルカリ金属、B:NH3)）が、４未満、好ましくは1.5〜4.0未満、さらに好ましくは2.8〜3.5程度が適当である。またケイ素の酸化物換算濃度（ＳｉＯ2濃度）は2.0〜12.0重量％、好ましくは3.0〜12.0重量％、さらに好ましくは4.5〜12.0重量％程度が適当である。
【００３３】
電気透析装置は、図１に示すように、陽極と陰極との間に、陽イオン交換膜１と陰イオン交換膜２を交互に並べて配置され、脱塩室３と濃縮室４とが交互に形成されている。このような電気透析装置としては、従来公知のものが特に制限されることなく使用することができる。即ち、このような電気透析装置を構成する電極、イオン交換膜、そのほか必要な部材についても、特に制限なく公知のものが用いられる。例えば、イオン交換膜としては、一般に陽イオン交換基がスルホン酸基、陰イオン交換基が第四級アンモニウム基であり、補強基材を用いてスチレン−ジビニルベンゼン共重合体の素材からなる炭化水素系陽イオン交換膜および陰イオン交換膜が工業的にも用いられる。また、イオン交換膜の素材が含フッ素重合体よりなる含フッ素系イオン交換膜も用いることができる。なお、電気透析装置では、電気透析に供する原料珪酸アルカリ水溶液がアルカリ性であるとともに、苛性アルカリを濃縮（生成）するため、耐アルカリ性のイオン交換膜を用いることが望ましい。
【００３４】
電気透析時には、電気透析装置の脱塩室３に原料珪酸アルカリ水溶液を供給し、濃縮室４に水または希薄の苛性アルカリ水溶液を供給して電気透析を行う。脱塩室３では、アルカリ金属イオン（たとえばＮａ+）が陽イオン交換膜１を通して濃縮室４側に移行し、また水酸化物イオン（ＯＨ-）が陰イオン交換膜２を通して濃縮室側４に移行して脱塩が行われる。一方、濃縮室４では、脱塩室３から移行してきたアルカリ金属イオンおよび水酸化物イオンの濃縮が行われ、苛性アルカリ水溶液が得られる。
【００３５】
電気透析装置の運転条件は、装置の大きさ、原料珪酸アルカリ水溶液の濃度等により様々であるが、0.6Ｖ／対で一定となるように電圧調整し、原料珪酸アルカリ水溶液の脱塩室への供給速度約３．１リットル／分程度が適当である。なお、濃縮室へは、水または希薄苛性アルカリ水溶液を約３．１リットル／分程度の速度で供給する。
【００３６】
脱塩室３からは脱アルカリにより、アルカリ濃度の低下した珪酸アルカリ水溶液（脱アルカリ溶液）が得られる。
モル比（SiO2/(A2O+B)）を高めながら、かつシリカ固形分の析出を抑えるため、脱塩室３から得られる珪酸アルカリ水溶のモル比は、好ましくは4.0〜30、さらに好ましくは９〜26、特に好ましくは12〜21程度に調節しておくことが望ましい。
【００３７】
電気透析条件、特に電気伝導度を適宜に選択することで、珪酸アルカリ水溶のモルバランス（SiO2/(A2O+B)）を調整することができる。一般的には、電気伝導度が高い場合に、SiO2/(A2O+B)が低くなり、また電気伝導度が低い場合に、SiO2/(A2O+B)が高くなる傾向がある。
また、この第１の製造方法において原料珪酸アルカリ水溶液として、ケイ素分濃度の比較的高いものを用いているため、得られる珪酸アルカリ水溶液のケイ素分濃度は、ＳｉＯ2換算で好ましくは6.8〜12重量％、さらに好ましくは6.8〜９重量％程度となる。
【００３８】
従来、珪酸アルカリ水溶液の電気透析においては、イオン交換膜の目詰まりを防止し、連続運転を行う観点から、比較的低濃度の原料珪酸アルカリ水溶液が用いられており、その濃度は、ＳｉＯ2換算で、せいぜい6.0重量％程度であり、得られる脱アルカリ溶液のＳｉＯ2換算濃度も、せいぜい6.2重量％程度であった。これに対して、第１の製法では、上述したように比較的ＳｉＯ2換算濃度の高い、原料珪酸アルカリ水溶液を用いているので、ＳｉＯ2換算濃度の高い脱アルカリ溶液（珪酸アルカリ水溶液）が得られる。この結果、前述したような特性（Ａ）および（Ｂ），さらに好ましくは（Ｃ）〜（Ｆ）をも満たす、本発明で用いる高モル比の活性珪酸アルカリ水溶液が得られる。
【００３９】
電気透析においては、濃縮室４からは苛性アルカリ水溶液が得られる。この苛性アルカリ水溶液には、透析の過程において、珪酸がイオン交換膜を通して移行し、０．１〜１重量％程度の微量の珪酸が混入する場合があるが、微量の珪酸の混入を問題としない用途、たとえば、珪酸ゾル製造の際の出発物質である珪酸アルカリ水溶液を調整するためのアルカリ源として使用する場合には、そのままリサイクルできる。またＳｉＯ2／Ａ2Ｏ比の低いＪＩＳ １号、２号珪酸アルカリ、メタケイ酸ソーダ、オルトケイ酸ソーダの製造に用いることも可能である。
【００４０】
また、電気透析中に濃縮室４の溶液を滞留させることでアルカリ濃度を低減させることができる。
第１の製造方法においては、上記脱塩室から得られた脱アルカリ溶液（珪酸アルカリ水溶液）をさらに濃縮するために逆浸透膜法を用いてもよい。
なお、脱アルカリ溶液には微量のアルカリが含まれるため、逆浸透膜として耐アルカリ複合膜を用いることが望ましい。また、この逆浸透膜は、分画分子量が好ましくは100〜20000、さらに好ましくは100〜1000、特に好ましくは100〜800の範囲にある。逆浸透膜法の特長として、水を蒸発させないで、エネルギー消費の少ない形で水分を除去し、有価物回収（ここでは珪酸アルカリ）が溶液の状態で安定的かつ効率的に濃縮することができる点があげられる。たとえば、従来法におけるコロイダルシリカを濃縮する方法である、水の沸点である100℃に昇温して行う蒸発濃縮法や減圧下で水の沸点を下降せしめて行う減圧蒸留法では、あえて加熱条件下にてコロイダルシリカを粒子成長させているため、珪酸アニオンがその粒子表面に若干存在するだけで、活性度が失われやすい。
【００４１】
一方、圧力をかけてポリスルホン、ポリアクリロニトリル、酢酸セルロース、ニトロセルロース、セルロース等の有機薄膜を用いて水分の除去を行う、限外ろ過膜法が、エネルギー的な面と条件コントロールの簡便さから一般的に用いられている（米国特許第3,969,266号や英国特許第1,148,950号、さらには特開昭58−15022号公報等参照）。
【００４２】
しかし、限外ろ過膜法では、電気透析により発現する有効な活性度の高い珪酸アニオンを除去してしまう欠点がある。
これに対し、強アルカリ水溶液中で安定な有機薄膜を容積効率の優れたモジュールとして立体構成した逆浸透膜法は、省エネルギー型でコンパクト、条件コントロールが容易で熱を加えないで有価物を変質させることなく濃縮回収できる方法である。
【００４３】
逆浸透時の圧力は、好ましくは4.0ＭＰａ以下（逆浸透モジュール入り口）であり、さらに好ましくは３．２〜３．８ＭＰａ程度に調節しておくことが望ましい。
また、溶液温度は、35〜40℃程度に調整することが望ましい。
このような逆浸透膜法を併用することで、電気透析を経て得られた珪酸アルカリ水溶液をさらに濃縮することができ、そのケイ素分濃度を、ＳｉＯ2換算で好ましくは3.0〜30.0重量％、さらに好ましくは6.5〜30重量％程度まで濃縮できる。
【００４４】
なお、逆浸透膜法を併用する場合には、原料珪酸アルカリ水溶液として、上記のような高ケイ素濃度の溶液を使用する必要は必ずしもない。
すなわち、本発明で用いる珪酸アルカリ水溶液の第２の製造方法は、
モル比（SiO2/A2O）４未満の原料珪酸アルカリ水溶液を電気透析装置を用いて脱アルカリし、
脱アルカリ溶液を逆浸透膜法により濃縮することを特徴としている。
【００４５】
原料珪酸アルカリ水溶液における珪酸とアルカリ（アルカリは前記と同義）は、モル比（SiO2/(A2O+B)）が、４未満、好ましくは1.5〜4.0未満、さらに好ましくは2.8〜3.5程度が適当である。またケイ素の酸化物換算濃度（ＳｉＯ2濃度）は特に限定はされないが、2.0〜12.0重量％、好ましくは3.0〜12.0重量％、さらに好ましくは4.5〜12.0重量％程度が適当である。
【００４６】
電気透析に用いる装置および条件は前記第１の製法と同様である。
脱塩室３から得られる、アルカリ濃度の低下した希薄珪酸アルカリ水溶液（脱アルカリ溶液）は、モル比（SiO2/(A2O+B)）を高めながら、かつシリカ固形分の析出を抑えるため、モル比（SiO2/(A2O+B)）は、好ましくは4.0〜30、さらに好ましくは９〜26、特に好ましくは12〜21程度に調節しておくことが望ましい。
【００４７】
また、この第２の製造方法における脱アルカリ溶液のケイ素分濃度は、ＳｉＯ2換算で好ましくは3.0〜10.0重量％、さらに好ましくは4.0〜8.0重量％程度に調節しておくことが望ましい。
次に、第２の製造方法においては、脱塩室から得られた脱アルカリ溶液を逆浸透膜法により濃縮する。
【００４８】
逆浸透は前記と同様にして行われる。
このような逆浸透膜法により、脱アルカリ溶液中の水分が除去され、脱アルカリ溶液（珪酸アルカリ水溶液）の濃縮が行われる。この結果、前述したような特性（Ａ）および（Ｂ），さらに好ましくは（Ｃ）〜（Ｆ）の少なくとも１つをも満たす、本発明でも用いる高モル比の活性珪酸アルカリ水溶液が得られる。
【００４９】
得られる高モル比の活性珪酸アルカリ水溶液のアルカリ濃度（酸化物換算）は、０．４重量％以下まで低減されるが、必要に応じ、陽イオン交換樹脂と接触処理することで、さらにアルカリ濃度を低下できる。イオン交換樹脂としては、Ｒ−ＳＯ3Ｈ型、Ｒ−ＣＯＯＨ型、Ｒ−ＯＨ型の陽イオン交換樹脂が特に制限されることなく用いられる。なお、イオン交換樹脂との接触処理は、電気透析の後、あるいは逆浸透の後のいずれにおいて行ってもよい。
【００５０】
電気透析法により得た、またはさらに電気透析法および逆浸透膜法により高モル比の活性珪酸アルカリ水溶液を直接陽イオン交換膜と接触処理することにより、アルカリ溶液中で脱塩が進行し、さらにモル比（SiO2/(A2O+B)）を高く調整することが可能である。陽イオン交換樹脂との接触は、たとえば200〜1000cm3のカラム塔中に、240〜530cm3の陽イオン交換樹脂を充填し、水洗後pH5.0〜6.0、流速４〜25ml／秒にて珪酸アルカリ水溶液を通過させることにより行われる。
【００５１】
光触媒性化合物（２）
本発明で用いられる光触媒性化合物は、防汚、大気汚染の浄化、脱臭、空気清浄、殺菌水の浄化などを目的とする光触媒作用を有するゾル状、スラリー状の化合物、または所用の行程を経ることで光触媒に転換しうる光触媒前駆体である。
本発明において使用しうる光触媒としては、ＴｉＯ2、ＺｎＯ、ＳｒＴｉＯ3、ＣｄＳ、ＣｄＯ、ＩｎＰ、Ｉｎ2Ｏ3、ＢａＴｉＯ3、Ｋ2ＮｂＯ3、Ｆｅ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＷＯ3、Ｂｉ2Ｏ3、ＮｉＯ、Ｃｕ2Ｏ、ＭｏＳ2、ＭｏＳ3、ＩｎＰｂ、ＲｕＯ2、ＣｅＯ2、ＧａＰ、ＺｒＯ2、ＳｎＯ2、Ｖ2Ｏ5、ＫＴａＯ3、Ｎｂ2Ｏ5、ＣｕＯ、ＭｏＯ3、Ｃｒ2Ｏ3、ＧａＡｓ、Ｓｉ、ＣｄＳｅ、ＣｄＦｅＯ3、ＲａＲｈＯ3などを挙げることができるが、これらの中でも粉末状又はゾル状、スラリー状のアナターゼ型酸化チタンが好ましい。
【００５２】
このような光触媒の粒子径は、好ましくは１〜１０００ｎｍ、特に好ましくは２〜１００ｎｍである。
前記ゾル状のアナターゼ型酸化チタン、すなわちアナターゼ型酸化チタンゾルは、後述するようなアモルファス型過酸化チタンゾルを１００℃以上の温度で加熱することにより製造できるが、アナターゼ型酸化チタンゾルの性状は加熱温度と加熱時間とにより多少変化し、例えば１００℃で６時間処理により生成するアナターゼ型の酸化チタンゾルは、ｐＨ７．５〜９．５、粒子径８〜２０ｎｍであり、その外観は黄色懸濁の液体である。このアナターゼ型酸化チタンゾルは、常温で長期間保存しても安定であるが、酸や金属水溶液等と混合すると沈殿が生じることがあり、また、Ｎａイオンが存在すると光触媒活性や耐酸性が損なわれる場合がある。
【００５３】
好適な光触媒としては、上記のアナターゼ型酸化チタンゾルの他、粉末状の二酸化チタンとして、例えば市販の「ＳＴ−０１」（石原産業株式会社製）や「ＳＴ−３１」（石原産業株式会社製）をも使用しうる。この場合、バインダーとしては、光触媒作用により劣化を受けないもので、かつ、光触媒機能を低下させないものであればどのようなものでも使用できるが、常温での優れた接着性を有する後記アモルファス型過酸化チタンゾルを用いることが望ましい。
【００５４】
本発明の表面強化材においては、上記光触媒性化合物（２）は、珪酸アルカリ水溶液（１）の固形分１００重量部に対して、好ましくは１〜１００重量部、さらに好ましくは２〜４０重量部の割合で用いられる。
造膜助剤（３）
造膜助剤（３）は、本発明の表面強化材の速硬性、塗膜強度を改善するために必要に応じて用いられる。このような造膜助剤の具体例は以下のとおりである。
【００５５】
膜強度の改善を主目的とする場合には、たとえば、セメント、モルタル、石膏、石灰、スラグ、粘土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、コロイダルシリカ、シリコーン、オルガノポリシロキサン、珪酸ゾル、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、酸化亜鉛、塩基性炭酸亜鉛などの粉末、スラリー、溶液を用いることができる。
【００５６】
また硬化促進を主目的とする場合には、たとえば、燐酸、燐酸ナトリウム、燐酸水素ナトリウム、燐酸二水素ナトリウム、燐酸カリウム、燐酸水素カリウム、燐酸二水素カリウム、燐酸カルシウム、燐酸水素カルシウム、燐酸マグネシウム、燐酸水素マグネシウム、硫酸、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム、硫酸マグネシウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、塩基性硫酸アルミニウム、塩基性塩化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭酸アルミニウム、硫酸アルミニウムナトリウム、硫酸アルミニウムカリウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、酢酸、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸水素ナトリウム、酢酸水素カリウム、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウム、エチレングリコール、エチレンカーボネート、ポリエチレングリコール、エチレングリコールジアセテート、グリオキザール、グリコール酸、グリコール酸ナトリウム、グリコール酸カリウム、グリコール酸カルシウム、グリコール酸マグネシウム、ブチルラクトン、クエン酸、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、クエン酸カルシウム等の溶液または粉末があげられ、塩化カルシウムなどのカルシウム塩が好ましく用いられる。
【００５７】
さらに、浸透性の向上を目的として、脂肪酸石けん、アルケニルコハク酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム塩、アルキル硫酸エステルナトリウム塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム塩、ジアルキルスルホサクシネートナトリウム塩、アルキルリン酸ナトリウム塩、ポリカルボン酸型高分子界面活性剤、β−ナフタレンスルホン酸高縮合物ナトリウム塩、β−ナフタレンスルホン酸低縮合物ナトリウム塩、クレオソート油スルホン酸縮合物ナトリウム塩、メラミン樹脂スルホン酸ナトリウム、グルコン酸ナトリウム、リグニンスルホン酸ナトリウムなどのアニオン性界面活性剤、
オルガノシリコーン化合物、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ソルビタン酸脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル（たとえばポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル）等の非イオン性界面活性剤が用いられる。これらの中でも、オルガノシリコーン化合物が用いられ、特に好ましくはポリエーテル変性シリコーン、ポリエステル変性シリコーンが用いられる。
【００５８】
このようなオリガノシリコーン界面活性剤のさらに具体的な例としては、たとえば、特開2001-48703号公報に開示のＲ3ＳｉＯ（Ｒ2ＳｉＯ）x（ＲＲ1ＳｉＯ）yＳｉＲ3 ［式中、Ｒは一価炭化水素基であり、Ｒ1はポリオキシアルキレン基−Ｒ2 （ＯＣ2Ｈ4）a ＯＲ3 又は−Ｒ2（ＯＣ2Ｈ4）a（ＯＣ3Ｈ6）bＯＲ3（式中、Ｒ2は二価炭化水素基であり、Ｒ3は水素原子、アルキル基、アリール基、アラルキル基及びアシル基から選ばれ、ａは４〜１５の値であり、ｂは１〜５の値である）であり、ｘは０〜３の値であり、ｙは１〜３の値である］により表されるオルガノシリコーン界面活性剤が挙げられる。
【００５９】
上記式において、Ｒは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、オクチル及びデシル等のアルキル基；シクロヘキシル等の脂環式基；フェニル、トリル及びキシリル等のアリール基；並びにベンジル及びフェニルエチル等のアラルキル基により例示される一価炭化水素基である。Ｒがメチル又はフェニルであることが好ましく、Ｒがメチルであることが特に好ましい。所望により、複数のＲ基が同じであっても相異なっていてもよい。
【００６０】
基Ｒ2は、メチレン、エチレン、トリメチレン、テトラメチレン、２−メチルトリメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、３−エチル−ヘキサメチレン、オクタメチレン、デカメチレン、ドデカメチレン及びオクタデカメチレンにより例示されるアルキレン基；シクロヘキシレン等のシクロアルキレン基；フェニレン及びベンジレン等のアリーレン基；並びに−ＣＨ2ＯＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2−、−（Ｃ＝Ｏ）ＯＣＨ2ＣＨ2Ｏ（Ｏ＝Ｃ）−、−ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2−及び−ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2−等の酸素含有二価炭化水素基により例示される二価炭化水素基である。好ましくは、Ｒ2はエチレン、トリメチレン、２−メチルトリメチレン及びテトラメチレンから選ばれる。
【００６１】
基Ｒ3は、水素原子、アルキル基、アリール基、アラルキル基又はアシル基であることができる。アルキル基はメチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、オクチル及びデシルにより例示される。アリール基はフェニル、トリル及びキシリルにより例示される。アラルキル基はベンジル、２−フェニルエチル及び３−フェニルブチルにより例示される。アシル基は１〜２０の炭素原子を有していて良く、このアシル基としてはアセチル、プロピオニル、ブチリル、イソブチリル、ラウロイル、ミリストイル及びステアロイル３−カルボキシペンタデカノイル等の基が挙げられる。好ましくはアシル基は式：−Ｃ＝ＯＲ4（式中、Ｒ4は一価炭化水素基を表す）により表される基である。一価炭化水素基であるＲ4はＲについて先に定義したのと同じように定義される。Ｒ4がメチル、エチル又はブチル等の低級アルキル基であることが好ましい。好ましくはＲ3は水素、メチル及び−Ｃ＝ＯＣＨ3から選ばれる。
【００６２】
また、上記式において、好ましくはａは平均値が７の値であり、ｂは０の値であり、ｘは０の値であり、ｙは１の値である。
上記の造膜助剤は、２種以上を組み合わせて用いることもできる。
本発明の表面強化材においては、上記造膜助剤（３）は、珪酸アルカリ水溶液（１）の固形分１００重量部に対して、好ましくは６０重量部以下、さらに好ましくは１〜３０重量部の割合で用いられる。
【００６３】
その他の成分
本発明の表面強化材において、光触媒性化合物（２）を用いる場合には、光触媒反応を促進補完するものとして、その製造過程で、光触媒機能補助添加金属（Ａｕ，Ｐｔ，Ａｇ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｎｂ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｚｎ，Ｃｄ，Ｆｅ，Ｓｅ，Ｙ，Ｗなど）を添加しておくこともできる。また、成形前に、光触媒と共に、自発型紫外線放射剤または蓄光型紫外線放射剤の粒子あるいはこれらの放射剤を混入した粒子を混合しておくこともできる。
【００６４】
さらに本発明の表面強化材には、アモルファス型酸化チタンとケイ素酸化物とともに、紫外線遮断機能や静電気放電防止機能を有する誘電体セラミックス材料や導電性セラミックス材料を、必要に応じて含有せしめることができる。
これらの成分は、本発明の目的を損なわない範囲で任意的に用いられるものであり、その使用量は、成分の性質、使用目的により様々であるが、一般的には、珪酸アルカリ水溶液（１）の固形分１００重量部に対して、好ましくは１００重量部以下、さらに好ましくは１〜１００重量部、特に好ましくは５〜１００重量部の割合で用いられる。
【００６５】
上記の他にも表面強化材の塗れ性、塗膜密着性を改善するために、アモルファス型の過酸化チタンＴｉＯ3 やアモルファス型酸化チタンＴｉＯ2 を用いることができる。アモルファス型の過酸化チタンやアモルファス型酸化チタンには、アナターゼ型酸化チタンＴｉＯ2 やルチル型酸化チタンＴｉＯ2 と異なり、光触媒機能は実質上殆どない。
【００６６】
アモルファス型過酸化チタンとして、特に好ましいアモルファス型過酸化チタンゾルは、例えば次のようにして製造することができる。四塩化チタンＴｉＣｌ4 のようなチタン塩水溶液に、アンモニア水ないし水酸化ナトリウムのような水酸化アルカリを加える。生じる淡青味白色、無定形の水酸化チタンＴｉ（ＯＨ）4はオルトチタン酸Ｈ4ＴｉＯ4とも呼ばれ、この水酸化チタンを洗浄・分離後、過酸化水素水で処理すると、本発明のアモルファス形態の過酸化チタン液が得られる。このアモルファス型過酸化チタンゾルは、ｐＨ６．０〜７．０、粒子径８〜２０ｎｍであり、その外観は黄色透明の液体であり、常温で長期間保存しても安定である。また、ゾル濃度は通常１．４０〜１．６０％に調整されているが、必要に応じてその濃度を調整することができ、低濃度で使用する場合は、蒸留水等で希釈して使用する。
【００６７】
また、このアモルファス型過酸化チタンゾルは、常温ではアモルファスの状態で未だアナターゼ型酸化チタンには結晶化しておらず、密着性に優れ、成膜性が高く、均一でフラットな薄膜を作成することができ、かつ、乾燥被膜は水に溶けないという性質の他に、光触媒に対して安定であるという特性を有している。なお、アモルファス型の過酸化チタンのゾルを１００℃以上で加熱すると、アナターゼ型酸化チタンゾルに変化し始め、アモルファス型過酸化チタンゾルを基体にコーティング後乾燥固定したものは、２５０℃以上の加熱によりアナターゼ型酸化チタンになる。
【００６８】
表面強化材
本発明の表面強化材は、上記成分（１）からなり、必要に応じ成分（２）、成分（３）、その他の成分を混合攪拌することにより得られる。なお、水などの希釈剤を用いることもできる。希釈剤を用いることにより浸透性および塗布性を向上できる場合がある。
【００６９】
得られる表面強化材は、上記成分および水の配合割合にもよるが、好ましくは以下のような組成を有する。
すなわち、表面強化材は、好ましくは、
ケイ素を酸化物換算濃度（ＳｉＯ2濃度）で、６．８〜３０重量％、さらに好ましくは１０〜３０重量％で含み、
ケイ素とアルカリのモル比（SiO2/(A2O+B)(A:アルカリ金属、B:NH3））は４〜３０、好ましくは１５〜３０、いっそう好ましくは１０〜３０程度である。
【００７０】
必要に応じて用いられる光触媒性化合物は、１５重量％以下、好ましくは０．７〜１５重量％、さらに好ましくは３〜１５重量％で含まれていることが望ましい。
また、光触媒性化合物として酸化チタンを用いた場合には、TiO2/SiO2モル比は、好ましくは０．０１〜１、さらに好ましくは０．４〜１程度である。
【００７１】
また、必要に応じて用いられる造膜助剤（３）の含有量は、好ましくは１８重量％以下、さらに好ましくは３〜１８重量％程度である。
残部は、希釈剤であり、通常は水である。
また、本発明の表面強化材は、塗布作業前に必要応じて適宜に希釈して用いてもよい。
【００７２】
このような本発明に係る表面強化材は、コンクリート、モルタル、コンクリートブロック、アスファルト、石膏、漆喰、レンガなどの床、壁面スレート、ボード等の表面に適用され、その強度、耐久性の向上に寄与する。
なんら限定されるものではないが、表面強化のメカニズムは以下のように考えられる。すなわち、表面強化材中の珪酸アルカリ成分、水が、コンクリート等に含まれる石灰分Ca(OH)2と反応し、ガラス上物質の珪酸カルシウムCaSiO3を生成する。表面強化材は、コンクリート等の表面から浸透した後、上記反応を行うため、コンクリート中の間隙に珪酸カルシウムが充填されることになり、強度、耐久性が飛躍的に向上することになる。
【００７３】
また、光触媒性化合物を含ませることで、コンクリート等の表面に光触媒作用が付与されるため、たとえばセルフクリーニング、汚染有機物の分解が行われることになり、メンテナンスフリーで維持費の低減が図られる。さらに、造膜助剤を配合することで、速硬性、塗膜強度のさらなる向上も可能になる。
本発明の表面強化材の施工方法としては、通常の方法で施工可能であり、たとえば、被処理面を清掃した後、コテ、刷毛、ローラーまたはリシンガンおよびスプレーガン等の機械により吹き付ける方法がある。
【００７４】
さらに、施工面の状態により、組成物の固形分を調整し様々な状況に効率よく対応できる。たとえば、コンクリート面の風化が進み中性化が進行している場合、まず低粘度タイプで下塗りを行い内部に浸透させ強度向上・中性化対策・吸い込み止め等の効果を持たせる。その後高粘度タイプで上塗りを行い、厚めの塗膜を形成させる施工法が考えられる。
【００７５】
従来のモル比（SiO2/(A2O+B)(A:アルカリ金属、B:NH3））が４以下の珪酸塩を原料としたコンクリート表面強化材では、塗布・乾燥の後に、副生するアルカリ成分を除去するために、水洗ならびに水分除去を行う必要があったが、本発明ではモル比の高い珪酸アルカリ水溶液を用いているため、副生アルカリは微量であり、水洗、水分除去工程を省略することもできる。
【００７６】
【発明の効果】
上記したような本発明によれば、コンクリート等の表面の表面に適用され、その強度、耐久性の向上に寄与しうる表面強化材が提供される。
【００７７】
【実施例】
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限られるものでない。
用いた電気透析装置および逆浸透装置の仕様はともに以下のとおり。
電気透析装置（（株）トクヤマ製）
陰イオン交換膜（１０枚）：ＡＨＡ（商品名）、（株）トクヤマ製
陽イオン交換膜（１２枚）：ＣＭＢ（商品名）、（株）トクヤマ製
電極材料：Ｎｉ板
電極間距離：２６．２mm
陰イオン交換膜と陽イオン交換膜との距離：０．７mm
イオン交換膜の面積：２dm2/枚
逆浸透装置 （東レエンジニアリング製）
逆浸透膜：ミニスパイラル膜（耐アルカリ性合成複合膜：分画分子量200、膜面積1.6m2、φ2.0×40Ｌ）
高圧循環ポンプ（SUS316L/NBR）
常用：５〜12.5Ｌ／分、40kgf/cm2
耐圧：10Ｌ／分、70kgf/cm2
スパイラルベッセル：φ2.0×40Ｌ用、FRP耐圧70kgf/cm2
アキュムレータ：ブラダ式、100cc、最高使用圧70kgf/cm2
【００７８】
【製造例１】
原料として用いた珪酸アルカリ水溶液の比重、組成は以下のとおりであった。
比重 （１５℃）：1.404
ＳｉＯ2 （％）：２８．１２
Ｎａ2 Ｏ （％）：９．２１
SiO2/Na2O （モル比）：３．１５
これをさらに水で稀釈し、珪酸濃度（ＳｉＯ2 換算）６重量％の珪酸アルカリ水溶液を得た。
【００７９】
かくして得られた原料珪酸アルカリ水溶液を、上記の仕様の電気透析装置の脱塩室に供給し、濃縮室には希薄苛性ソーダ溶液を供給した。
定電圧運転にて0.6Ｖ/対（スタック電圧６Ｖ/10対）で電極室を含めた槽電圧９〜１０Ｖで電気透析を開始したところ、初期伝導度は２４mＳ／cmであった。電気透析を開始後、伝導度が４.５mＳ／cm未満に低下するまで運転した。伝導度が４.５mΩ／cm未満に低下するまでの平均透析時間は、８０分であった。脱塩室から得られた脱アルカリ溶液は、シリカ含量（ＳｉＯ2）が６．４重量％、アルカリ含量（Ｎａ2Ｏ）が０．３５重量％であった。
【００８０】
脱塩室から得られた脱アルカリ溶液を、30〜40℃に温度制御し、逆浸透装置の濃縮タンクに供給し、入口流量１０Ｌ／分、平均圧力3.0ＭＰａ、フラックス（30℃）35〜28kg/m2hrで濃縮し、以下のような組成および特性の高モル珪酸ソーダ水溶液を得た。
（Ａ）モル比（SiO2/Na2O）：14.8
（Ｂ）ＳｉＯ2濃度：16.3重量％
（Ｃ）ゼータ電位：−58.6ＭＶ
（Ｄ）29Si-NMRスペクトルを図２に示す。
【００８１】
比較のため、同一条件下で測定された下記水ガラスおよびコロイダルシリカの29Si-NMRスペクトルを合わせて図２に示す。
水ガラス：希釈３号珪酸ソーダ（東曹産業株式会社製）
比重 （１５℃）：1.064
ＳｉＯ2 （％）：５．８０
Ｎａ2 Ｏ （％）：１．９０
SiO2/Na2O （モル比）：３．１５
ゼータ電位 ：−27.5ＭＶ
コロイダルシリカ：デュポン社製ＳＭ
比重 （１５℃）：1.216
ＳｉＯ2 （％）：３０
Ｎａ2 Ｏ （％）：０．５６
SiO2/Na2O （モル比）：５５．２６
ゼータ電位 ：−34.0ＭＶ
本発明の珪酸ソーダ水溶液の29Si-NMRスペクトルにおけるケミカルシフト−100〜−120ppmにおけるピーク面積は、水ガラスのピーク面積に対して2.28倍であり、コロイダルシリカ（デュポン社製ＳＭ）に対して1.27倍であった。
（Ｅ）波長1000〜200nmの透過率：95〜100％
紫外可視吸光光度分析の結果を図３に示す。比較のため、同一条件下で測定されたコロイダルシリカ（デュポン社製ＳＭ）および下記コロイダルシリカの紫外可視吸光光度分析の結果を合わせて図３に示す。
【００８２】
コロイダルシリカ：デュポン社製HS−40
比重 （１５℃）：1.305
ＳｉＯ2 （％）：４０
Ｎａ2 Ｏ （％）：０．４１
SiO2/Na2O （モル比）：１００．６８
ゼータ電位 ：−36.7ＭＶ
（Ｆ）電気伝導度：7.5ｍＳ/cm
なお、各物性値の測定法、測定装置等は以下のとおりである。
（Ａ）モル比（SiO2/Na2O）：JIS K1408によりSiO2、Na2Oを分析し、算出した。
（Ｂ）ＳｉＯ2濃度：JIS K1408によりSiO2を分析した。
（Ｃ）ゼータ電位：ベックマン・コールター社製 DELSA 4403Xを用い、電気泳動光散乱法により測定した。
（Ｄ）29Si-NMR測定：日本電子製 ALPHA-500型（500 MHz）を用いた。
（Ｅ）透過率：日本分光製 UV-550型を用いた。
（Ｆ）電気伝導度：堀場製作所製 ES-12型を用いた。
【００８３】
【比較例１】
JIS R 5201に準じ、角柱試験体（40×40×160mm）を形成し、養生後（養生２８日間（湿気中２４時間、水中２７日））４０℃で３日間乾燥させた。
JIS A 5209に準じ磨耗減量を測定し、またJIS R 5201に準じて圧縮強さを測定した。以下の実施例、比較例では、圧縮強さを本比較例１の圧縮強さを１００とした場合に対する相対値として表す。
【００８４】
【比較例２】
上記比較例１の試験体を、表１に記載の組成を有する希釈３号珪酸ソーダ（東曹産業株式会社製）系表面強化材に完全に漬し（５分間）４０℃で３日間乾燥させた。なお、３号珪酸ソーダの組成は、ＳｉＯ2として１２．３％、Ｎａ2Ｏとして４．０％である。
【００８５】
また、光触媒成分としては堺化学工業（株）製光触媒用酸化チタンSSP-25を用い、変性シリコーン系界面活性剤としては東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製変性シリコーン（シリガード309）を用いた。
磨耗減量および圧縮強さを表１に示す。
【００８６】
【実施例１】
３号珪酸ソーダに代えて上記製造例１で調製した珪酸ソーダ水溶液を用い、変性シリコーン系界面活性剤を用いなかった以外は比較例２と同様の操作を行った。結果を表１に示す。
【００８７】
【実施例２】
造膜助剤として、濃度15wt/vの塩化カルシウム水溶液ーを固形分換算で１．８重量部、変性シリコーン系界面活性剤（シリガード309）０．５重量部用いた以外は実施例１と同様の操作を行った。結果を表１に示す。
【００８８】
【実施例３】
造膜助剤として、濃度35重量％の水酸化カルシウムスラリーを固形分換算で３．１重量部、変性シリコーン系界面活性剤（シリガード309）０．５重量部用いた以外は実施例１と同様の操作を行った。結果を表１に示す。
【００８９】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【図１】 製造例で用いた電気透析装置の概略図である。
【図２】 製造例で製造した珪酸ソーダ水溶液、水ガラスおよびコロイダルシリカ（デュポン社製ＳＭ）の29Si-NMRスペクトルを示す。
【図３】 製造例で製造した珪酸ソーダ水溶液、コロイダルシリカ（デュポン社製ＳＭ）およびコロイダルシリカ（デュポン社製HS−40）の紫外可視吸光光度分析の結果を示す。
【符号の説明】
１…陽イオン交換膜
２…陰イオン交換膜
３…脱塩室
４…濃縮室[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a surface reinforcing material used for floors such as concrete, mortar, concrete blocks, plaster, plaster, bricks, wall slate, boards and the like.
[0002]
TECHNICAL BACKGROUND OF THE INVENTION
Structures such as concrete, mortar, concrete blocks, plaster, plaster, bricks, floors, walls, etc., deteriorate over time due to loads applied permanently, chemical erosion, and friction in the case of floors.
Moreover, since the neutralization (carbonation) speed of concrete proceeds fastest when the relative humidity is 50% to 60%, the speed of the indoor progresses faster.
[0003]
There are many known conventional surface reinforcing materials for preventing such deterioration, such as epoxy resins, acrylic resins, urethane resins, colloidal silica, but such conventional surface reinforcing materials have a structure. The main purpose was to prevent the progress of deterioration in order to coat the surface of the product and to dry and cure the coating material itself to form a film and strengthen the surface.
[0004]
In addition, concrete surface reinforcements that are intended to form silicate coatings by permeating and reacting to structures such as floors and walls such as concrete and mortar are known. Ratio (SiO2/ (A2O + B) (A: Alkali metal, B: NHThree)) Is highly alkaline due to the use of silicates of 4 or less, and when it accumulates in voids in concrete, cracking occurs due to alkali aggregate reaction, and concrete with a higher pH of the accumulated water is carbonated. There is a risk that neutralization may be promoted on the contrary.
[0005]
In addition, a large amount of alkaline waste liquid was generated in the finishing process after coating and drying, and there was a problem in work safety.
By the way, as described above, the alkali silicate aqueous solution called water glass contains a relatively large amount of alkali ions in order to maintain the solution state.2/ (A2O + B) (A: Alkali metal, B: NHThree)) Is usually less than 4. Although the silicate ion and alkali ion are contained in the solution, since the negative charge amount is small, the anion activity is also low, and the zeta potential as an indicator of anion activity is in the range of −14 to −40 MV.
[0006]
On the other hand, primary particles called silicate sol and colloidal silica have no internal surface area or crystalline part, and these are dispersed in an alkaline medium. Alkali reacts with the silica surface to create a negative charge on the alkali surface, and the silica particles have a negative charge, so they are stabilized by the repulsive force of the negative charges between the particles. However, since there are many silanol groups (Si-OH) in addition to the silicate anion that forms a negative charge on the surface of the silica colloid material, the amount of negative charge is small and the zeta potential is in the range of -25 to -38 MV. It is in.
[0007]
Colloidal silica is obtained by dealkalization of water glass, but a stable intermediate between water glass and colloidal silica is not obtained. That is, the molar ratio increases due to the progress of dealkalization, and the water glass cannot keep the solution state. In general, when the molar ratio is 4.2 or more, silica is precipitated, and the water glass cannot maintain the solution state.
[0008]
On the other hand, it has solution properties such as water glass, and also has a molar ratio and SiO2 like colloidal silica.2If a high-concentration alkali silicate aqueous solution having a high concentration is used as a component of the surface reinforcing material, the above problems may be solved at once.
That is, while maintaining the solution properties of water glass, the molar ratio, activity and SiO2It should be considered to use an aqueous alkali silicate solution having a high concentration.
[0009]
However, it is not possible to increase the molar ratio by simply concentrating water glass by evaporative concentration.2When the concentration is concentrated to 30% by weight, it completely gels.
On the other hand, colloidal silica is also concentrated by ultrafiltration (see, for example, US Pat. No. 3,969,266, British Patent 1,148,950, Japanese Patent Laid-Open No. 58-15022). Colloidal silica in which silica particles are grown can be sufficiently concentrated by ultrafiltration, but water glass has many low molecular weight components such as ions, and yield by ultrafiltration is low. Moreover, since there is much loss of ion, the anion activity which water glass originally has will also be lost.
[0010]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention has been made in view of the above problems, and has an intermediate property between water glass and colloidal silica, and has a molar ratio (
[0011]
Moreover, this invention aims at reducing generation | occurrence | production of the alkaline waste liquid in a cleaning process, and contributing to the improvement of work safety by providing this surface reinforcing material.
[0012]
SUMMARY OF THE INVENTION
Surface reinforcing material such as concrete according to the present invention,
(A) Silicon to alkali molar ratio (SiO2/ (A2O + B) (A: Alkali metal, B: NHThree) Is 4-30,
(B) Oxide equivalent concentration of silicon (SiO2It is characterized by comprising an alkali silicate aqueous solution (1) having a concentration of 6.8 to 30% by weight.
[0013]
Further, the surface reinforcing material such as concrete according to the present invention may contain a photocatalytic compound (2). In this case, it is preferable that the photocatalytic compound (2) is contained in a ratio of 1 to 100 parts by weight with respect to the alkali silicate aqueous solution (1): 100 parts by weight (solid content). As the photocatalytic compound (2), anatase type titanium oxide is preferably used.
[0014]
Furthermore, the film-forming aid (3) may be included in the surface reinforcing material according to the present invention. In this case, the film-forming auxiliary is contained in a proportion of 60 parts by weight or less with respect to the alkali silicate aqueous solution (1): 100 parts by weight (solid content). preferable.
Further, the alkali silicate aqueous solution (1) used in the surface reinforcing material of the present invention preferably satisfies at least one of the following characteristics (C) to (F) in addition to the above characteristics (A) and (B).
[0015]
(C) The zeta potential is −40 MV to −80 MV,
(D)29During Si-NMR measurement, the peak area at chemical shift of -100 to -120 ppm29Chemical shift of water glass measured by Si-NMR More than 1.35 times the peak area at -100 to -120 ppm, and under the same conditions29The chemical shift of colloidal silica measured by Si-NMR is 1.20 times the peak area at −100 to −120 ppm.
[0016]
(E) The light transmittance in the wavelength region of 1000 to 200 nm in the spectrophotometry is 90 to 100%.
(F) The electric conductivity is 2.1 to 35 mS / cm.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described more specifically.
As described above, the surface reinforcing material according to the present invention comprises a specific alkali silicate aqueous solution (1), and contains a photocatalytic compound (2) and a film-forming aid (3) as necessary. Hereinafter, each component will be described in detail.
[0018]
Silicic acid alkali aqueous solution (1)
The alkali silicate aqueous solution used in the present invention has an intermediate property between water glass and colloidal silica and has a molar ratio (
That is, the alkali silicate aqueous solution used in the present invention has a feature that the content of silicon relative to alkali is higher than that of normal water glass. Here, lithium, sodium, potassium, ammonium or the like is used as the alkali, but sodium is most commonly used.
[0019]
In the alkali silicate aqueous solution used in the present invention, the molar ratio of silicon to alkali (A) (SiO2/ (A2O + B) (A: Alkali metal, B: NHThree)) Is 4-30, preferably 9-26, more preferably 12-21. When the alkali is lithium, sodium, potassium, etc., the molar ratio is oxide equivalent (A2O, where A is an alkali metal). When the alkali is ammonium, the value is calculated based on ammonia. Moreover, you may use together an alkali metal and ammonium. Hereinafter, in this specification, (SiO2/ (A2O + B) (A: Alkali metal, B: NHThree)) May simply be abbreviated as “molar ratio”.
[0020]
In ordinary water glass, dealkalization proceeds and the molar ratio (SiO2/ (A2O + B) (A: Alkali metal, B: NHThreeWhen the)) is high, silica is precipitated and cannot be kept in a solution state, but in the present invention, it can exist stably as a solution. It is thought that the presence of the anion as described above contributes greatly. When the anion activity is high, the silicic acid anion contributes actively even when desalting Na, which is a polymerization stopper in water glass, and an electric double layer is formed, so that it is kept stable.
[0021]
In the alkali silicate aqueous solution used in the present invention, silicon concentration in terms of oxide, SiO2The concentration (B) is 6.8 to 30% by weight, preferably 8 to 26% by weight, more preferably 14 to 22% by weight.
Such an aqueous alkali silicate solution used in the present invention has a silicon concentration comparable to that of silicate sol or colloidal silica.
[0022]
In addition to the above characteristics (A) and (B), the alkali silicate aqueous solution of the present invention preferably satisfies at least one of the following characteristics (C) to (F).
That is, the degree of anion activation is evaluated by the zeta potential. In the aqueous alkali silicate solution of the present invention, the zeta potential (C) is preferably −40 MV to −80 MV, more preferably −50 MV to −80 MV, and particularly preferably −58 MV. It is in the range of -80 MV.
[0023]
The zeta potential is a parameter involved in particle dispersion and aggregation. When many particles of the same type are dispersed in the liquid, each particle has a charge of the same sign. And the higher the charge, the more repulsive each other, and the stable for a long time without aggregation. On the other hand, when there is no charge or when a substance with the opposite sign is mixed, the particles immediately aggregate and precipitate. The particle charge also depends on the pH of the solution.
[0024]
This alkaline silicate aqueous solution has a high anion activity because the zeta potential is negative as described above and many anionic molecules are contained.
The anionic molecules contained in this alkali silicate aqueous solution are extremely small and are smaller than a colloid such as colloidal silica. Therefore, in the present invention, even if anionic particles are present, behavior like a sol is not observed, and can be handled substantially as a solution. This is supported by the transmittance described later.
[0025]
The existence form of anionic particles is not always clear, but the surface has SiO-It seems to exist as nanometer-order ultrafine particles having The structure of the silicate anion is known in various ways as described below, but the alkali silicate aqueous solution used in the present invention has only one or two functional groups and few belong to the linear polymer or polycyclic silicate anion. It is considered that a lot of sex Q3x, trifunctional Q3y, and tetrafunctional Q4 are contained.
[0026]
[Chemical 1]
In ordinary colloidal silica, the presence of the anion as described above is small, and the zeta potential is about −25 MV to −38 MV. Moreover, although water glass contains an anion, since there are few highly functional anion parts, zeta potential is about -14MV--40MV.
As described above, since the aqueous alkali silicate solution used in the present invention has high anion activity, it is a paper yield improver, heat-resistant binder, catalyst, inorganic coating agent, reinforcing agent, anti-slip / brightening agent, adhesive, porous material, insulation. Applications such as materials can be expected.
[0028]
(D)29During Si-NMR measurement, the peak area at chemical shift of -100 to -120 ppm29The chemical shift of the water glass measured by Si-NMR is preferably 1.35 times or more, more preferably 1.35 to 2.5 times the peak area at −100 to −120 ppm, and under the same conditions29The chemical shift of colloidal silica measured by Si-NMR is not less than 1.20 times the peak area at −100 to −120 ppm, more preferably 1.20 to 1.33 times. From these results, the alkali silicate solution of the present invention has few ones or two functional groups belonging to linear polymers or polycyclic silicate anions, and trifunctional Q3x, trifunctional Q3y, and tetrafunctional Q4. It turns out that many are included.
[0029]
The peak area is calculated from the area surrounded by the vertical axis at −100 ppm, the vertical axis at −120 ppm, and the spectrum curve after baseline correction.
Moreover, the alkali silicate aqueous solution used in the present invention preferably has a transmittance (E) in the wavelength region of 1000 to 200 nm in the spectrophotometric method of 90 to 100%, and more preferably 95 to 100%.
[0030]
The transmittance of normal water glass is the same as above, but the transmittance of colloidal silica is extremely low at 10 to 0% below 200 to 380 nm. As a result, it can be seen that this alkali silicate aqueous solution has characteristics close to water glass.
Furthermore, the alkali silicate aqueous solution used in the present invention preferably has an electric conductivity (F) of 2.1 to 30 mS / cm, more preferably 2.1 to 16 mS / cm, and particularly preferably 5.0 to 11.0 mS / cm. This alkali silicate aqueous solution is a high desalting solution because of its high electrical conductivity, and is a solution that remains stable without agglomeration by silicate anions.
[0031]
Such an aqueous alkali silicate solution used in the present invention has intermediate properties between water glass and colloidal silica, has a high molar ratio and a high silicon content, and has a high degree of anion activation.
The production method of the alkali silicate aqueous solution as described above is not particularly limited, but the present inventors can produce a novel alkali silicate aqueous solution efficiently and stably by the first and second production methods described below. Is heading.
[0032]
The first method for producing an alkali silicate aqueous solution used in the present invention is as follows.
Molar ratio (SiO2/ (A2O + B) (A: Alkali metal, B: NHThree)) Less than 4 and oxide equivalent concentration of silicon (SiO2It is characterized in that the alkali silicate aqueous solution having a concentration of 2.0 to 12% by weight is dealkalized with an electrodialyzer.
Silica and alkali (alkali is as defined above) in the raw alkali silicate aqueous solution has a molar ratio (SiO2/ (A2O + B) (A: Alkali metal, B: NHThree)) Is less than 4, preferably less than 1.5 to 4.0, more preferably about 2.8 to 3.5. The oxide equivalent concentration of silicon (SiO2The concentration is suitably 2.0 to 12.0% by weight, preferably 3.0 to 12.0% by weight, more preferably about 4.5 to 12.0% by weight.
[0033]
As shown in FIG. 1, the electrodialysis apparatus has a
[0034]
At the time of electrodialysis, the raw alkali silicate aqueous solution is supplied to the
[0035]
The operating conditions of the electrodialysis device vary depending on the size of the device, the concentration of the raw alkali silicate aqueous solution, etc., but the voltage is adjusted to be constant at 0.6 V / pair, and the raw alkaline silicate aqueous solution is supplied to the desalting chamber. A supply rate of about 3.1 liters / minute is appropriate. Note that water or a dilute caustic aqueous solution is supplied to the concentration chamber at a rate of about 3.1 liters / minute.
[0036]
From the
Molar ratio (SiO2/ (A2In order to suppress precipitation of silica solids while increasing O + B)), the molar ratio of the aqueous alkali silicate solution obtained from the
[0037]
By appropriately selecting the electrodialysis conditions, particularly the electrical conductivity, the molar balance of the aqueous alkali silicate solution (SiO2/ (A2O + B)) can be adjusted. In general, when the electrical conductivity is high, SiO2/ (A2When (O + B) is low and the electrical conductivity is low, SiO2/ (A2O + B) tends to be high.
Moreover, since the raw material alkali silicate aqueous solution having a relatively high silicon concentration is used in the first production method, the silicon concentration of the obtained alkali silicate aqueous solution is
[0038]
Conventionally, in electrodialysis of alkali silicate aqueous solution, from the viewpoint of preventing ion exchange membrane clogging and performing continuous operation, a relatively low concentration raw material alkali silicate aqueous solution has been used.2In terms of conversion, it is at most about 6.0% by weight.2The converted concentration was at most about 6.2% by weight. On the other hand, in the first manufacturing method, as described above, it is relatively SiO 2.2Since raw material alkali silicate aqueous solution with high conversion concentration is used, SiO2A dealkalized solution (alkali silicate aqueous solution) having a high conversion concentration is obtained. As a result, it is possible to obtain an active alkali silicate aqueous solution with a high molar ratio used in the present invention, which satisfies the above-mentioned characteristics (A) and (B), more preferably (C) to (F).
[0039]
In electrodialysis, a caustic aqueous solution is obtained from the concentration chamber 4. In this caustic aqueous solution, silicic acid migrates through the ion exchange membrane in the dialysis process, and a small amount of about 0.1 to 1% by weight of silicic acid may be mixed, but the mixing of a small amount of silicic acid is not a problem. When it is used as an alkali source for adjusting the use, for example, an alkali silicate aqueous solution which is a starting material in the production of silicate sol, it can be recycled as it is. Also SiO2/ A2It can also be used for the production of JIS No. 1, No. 2 silicate alkali, sodium metasilicate, or orthosilicate soda having a low O ratio.
[0040]
Further, the alkali concentration can be reduced by retaining the solution in the concentration chamber 4 during electrodialysis.
In the first production method, a reverse osmosis membrane method may be used to further concentrate the dealkalized solution (alkali silicate aqueous solution) obtained from the desalting chamber.
Since the dealkalized solution contains a small amount of alkali, it is desirable to use an alkali-resistant composite membrane as the reverse osmosis membrane. The reverse osmosis membrane preferably has a molecular weight cut-off of 100 to 20000, more preferably 100 to 1000, and particularly preferably 100 to 800. As a feature of the reverse osmosis membrane method, water is removed in a form that consumes less energy without evaporating water, and valuable resources recovery (here, alkali silicate) can be concentrated stably and efficiently in a solution state. A point is raised. For example, in the conventional methods of concentrating colloidal silica, evaporating and concentrating by raising the temperature to 100 ° C, which is the boiling point of water, or by vacuum distillation by lowering the boiling point of water under reduced pressure, the heating conditions are deliberately Since the colloidal silica particles are grown below, the activity is easily lost only by the presence of some silicate anions on the particle surface.
[0041]
On the other hand, the ultrafiltration membrane method, in which moisture is removed using an organic thin film such as polysulfone, polyacrylonitrile, cellulose acetate, nitrocellulose, or cellulose under pressure, is generally used in terms of energy and ease of condition control. (See U.S. Pat. No. 3,969,266, British Patent No. 1,148,950, and JP-A-58-15022).
[0042]
However, the ultrafiltration membrane method has a drawback of removing silicate anions having high effective activity that are expressed by electrodialysis.
In contrast, the reverse osmosis membrane method, in which a solid organic thin film in a strong alkaline aqueous solution is three-dimensionally configured as a module with excellent volumetric efficiency, is energy-saving, compact, easy to control conditions, and transforms valuable materials without applying heat. It is a method that can be concentrated and recovered without any problems.
[0043]
The pressure during reverse osmosis is preferably 4.0 MPa or less (reverse osmosis module inlet), and more preferably adjusted to about 3.2 to 3.8 MPa.
The solution temperature is desirably adjusted to about 35 to 40 ° C.
By using such a reverse osmosis membrane method in combination, the alkali silicate aqueous solution obtained through electrodialysis can be further concentrated.2Preferably, it can be concentrated to 3.0 to 30.0% by weight, more preferably about 6.5 to 30% by weight.
[0044]
When the reverse osmosis membrane method is used in combination, it is not always necessary to use a solution having a high silicon concentration as described above as the raw material alkali silicate aqueous solution.
That is, the second method for producing an alkali silicate aqueous solution used in the present invention is as follows.
Molar ratio (SiO2/ A2O) The alkali silicate aqueous solution of less than 4 is dealkalized using an electrodialyzer,
The dealkalized solution is concentrated by a reverse osmosis membrane method.
[0045]
Silica and alkali (alkali is as defined above) in the raw alkali silicate aqueous solution has a molar ratio (SiO2/ (A2O + B)) is less than 4, preferably less than 1.5 to 4.0, more preferably about 2.8 to 3.5. The oxide equivalent concentration of silicon (SiO2The concentration is not particularly limited, but is suitably 2.0 to 12.0% by weight, preferably 3.0 to 12.0% by weight, more preferably about 4.5 to 12.0% by weight.
[0046]
The apparatus and conditions used for electrodialysis are the same as in the first production method.
The dilute alkali silicate aqueous solution (dealkali solution) having a reduced alkali concentration obtained from the
[0047]
Further, the silicon concentration of the dealkalized solution in this second production method is
Next, in the second production method, the dealkalized solution obtained from the desalting chamber is concentrated by the reverse osmosis membrane method.
[0048]
Reverse osmosis is performed as described above.
By such a reverse osmosis membrane method, moisture in the dealkalized solution is removed, and the dealkalized solution (alkali silicate aqueous solution) is concentrated. As a result, an active alkali silicate aqueous solution having a high molar ratio used also in the present invention satisfying at least one of the above-described characteristics (A) and (B), more preferably (C) to (F) is obtained.
[0049]
The alkali concentration (as oxide) of the resulting high molar ratio active alkali silicate aqueous solution is reduced to 0.4% by weight or less, but if necessary, the alkali concentration can be further increased by contact treatment with a cation exchange resin. Can be reduced. As an ion exchange resin, R-SOThreeH-type, R-COOH-type, and R-OH-type cation exchange resins are used without particular limitation. The contact treatment with the ion exchange resin may be performed either after electrodialysis or after reverse osmosis.
[0050]
Desalination proceeds in an alkaline solution by directly contacting a cation exchange membrane with an aqueous alkali silicate solution having a high molar ratio obtained by electrodialysis or by electrodialysis and reverse osmosis membrane. Molar ratio (SiO2/ (A2O + B)) can be adjusted higher. The contact with the cation exchange resin is, for example, 200 to 1000 cm.ThreeIn the column tower of 240-530 cmThreeThe cation exchange resin is filled, and after washing with water, an alkali silicate aqueous solution is passed through at a pH of 5.0 to 6.0 and a flow rate of 4 to 25 ml / second.
[0051]
Photocatalytic compound (2)
The photocatalytic compound used in the present invention undergoes a sol-like or slurry-like compound having a photocatalytic action for the purpose of antifouling, purification of air pollution, deodorization, air purification, purification of sterilizing water, or the like. It is a photocatalyst precursor that can be converted into a photocatalyst.
As a photocatalyst which can be used in the present invention, TiO2, ZnO, SrTiOThree, CdS, CdO, InP, In2OThree, BaTiOThree, K2NbOThree, Fe2OThree, Ta2OFive, WOThree, Bi2OThree, NiO, Cu2O, MoS2, MoSThree, InPb, RuO2, CeO2, GaP, ZrO2, SnO2, V2OFive, KTaOThree, Nb2OFive, CuO, MoOThree, Cr2OThree, GaAs, Si, CdSe, CdFeOThree, RaRhOThreeAmong them, among these, powdered, sol, or slurry anatase type titanium oxide is preferable.
[0052]
The particle size of such a photocatalyst is preferably 1 to 1000 nm, particularly preferably 2 to 100 nm.
The sol-like anatase-type titanium oxide, that is, the anatase-type titanium oxide sol can be produced by heating an amorphous-type titanium peroxide sol as described below at a temperature of 100 ° C. or higher. The anatase-type titanium oxide sol, which varies slightly depending on the heating time, for example, is produced by treatment at 100 ° C. for 6 hours, has a pH of 7.5 to 9.5 and a particle size of 8 to 20 nm, and its appearance is a yellow suspension liquid. is there. This anatase-type titanium oxide sol is stable even when stored at room temperature for a long time, but may precipitate when mixed with an acid or an aqueous metal solution, and the presence of Na ions impairs photocatalytic activity and acid resistance. There is a case.
[0053]
As a suitable photocatalyst, for example, commercially available “ST-01” (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) or “ST-31” (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) can be used as powdered titanium dioxide in addition to the above anatase-type titanium oxide sol. Can also be used. In this case, any binder can be used as long as it does not deteriorate due to the photocatalytic action and does not lower the photocatalytic function. It is desirable to use a titanium oxide sol.
[0054]
In the surface reinforcing material of the present invention, the photocatalytic compound (2) is preferably 1 to 100 parts by weight, more preferably 2 to 40 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solid content of the alkali silicate aqueous solution (1). It is used in the ratio.
Film-forming aid (3)
The film-forming auxiliary (3) is used as necessary in order to improve the fast curing property and coating strength of the surface reinforcing material of the present invention. Specific examples of such a film-forming aid are as follows.
[0055]
When the main purpose is to improve the film strength, for example, cement, mortar, gypsum, lime, slag, clay, calcium silicate, magnesium silicate, colloidal silica, silicone, organopolysiloxane, silicate sol, sodium silicate, potassium silicate , Zinc oxide, basic zinc carbonate powder, slurry, and solution can be used.
[0056]
When the main purpose is to accelerate curing, for example, phosphoric acid, sodium phosphate, sodium hydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, potassium phosphate, potassium hydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, calcium phosphate, calcium hydrogen phosphate, magnesium phosphate, Magnesium hydrogen phosphate, sulfuric acid, sodium sulfate, potassium sulfate, sodium hydrogen sulfate, potassium hydrogen sulfate, magnesium sulfate, sodium sulfite, potassium sulfite, sodium hydrogen sulfite, potassium hydrogen sulfite, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate , Calcium carbonate, magnesium carbonate, sodium chloride, potassium chloride, calcium chloride, magnesium chloride, aluminum sulfate, aluminum chloride, basic aluminum sulfate, basic aluminum chloride, aluminum hydroxide Aluminum, aluminum oxide, aluminum carbonate, sodium aluminum sulfate, aluminum potassium sulfate, sodium aluminate, potassium aluminate, ammonium sulfate, ammonium chloride, acetic acid, sodium acetate, potassium acetate, sodium hydrogen acetate, potassium hydrogen acetate, calcium acetate, magnesium acetate , Ethylene glycol, ethylene carbonate, polyethylene glycol, ethylene glycol diacetate, glyoxal, glycolic acid, sodium glycolate, potassium glycolate, calcium glycolate, magnesium glycolate, butyllactone, citric acid, sodium citrate, potassium citrate, Examples include solutions or powders such as calcium citrate, and calcium salts such as calcium chloride are preferably used. It is.
[0057]
Furthermore, for the purpose of improving permeability, fatty acid soap, alkenyl succinate, alkylbenzene sulfonate sodium salt, alkyl naphthalene sulfonate sodium salt, alkyl sulfate ester sodium salt, polyoxyethylene alkyl ether sulfate sodium salt, dialkyl sulfosuccinate Sodium salt, sodium alkyl phosphate, polycarboxylic acid type polymer surfactant, β-naphthalenesulfonic acid high condensate sodium salt, β-naphthalenesulfonic acid low condensate sodium salt, creosote oil sulfonic acid condensate sodium salt , Anionic surfactants such as sodium melamine resin sulfonate, sodium gluconate, sodium lignin sulfonate,
Nonionic surfactants such as organosilicone compounds, polyoxyethylene alkyl ethers, sorbitan acid fatty acid esters, polyoxyethylene alkyl allyl ethers (for example, polyoxyethylene nonylphenyl ether) are used. Among these, organosilicone compounds are used, and polyether-modified silicones and polyester-modified silicones are particularly preferably used.
[0058]
More specific examples of such origanosilicone surfactants include, for example, R disclosed in JP-A-2001-48703.ThreeSiO (R2SiO)x(RR1SiO)ySiRThree [Wherein R is a monovalent hydrocarbon group, R1Is a polyoxyalkylene group -R2 (OC2HFour)a ORThree Or -R2(OC2HFour)a(OCThreeH6)bORThree(Wherein R2Is a divalent hydrocarbon group and RThreeIs selected from a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, an aralkyl group and an acyl group, a is a value of 4-15, b is a value of 1-5, and x is a value of 0-3. And y is a value of 1 to 3].
[0059]
In the above formula, R is an alkyl group such as methyl, ethyl, propyl, butyl, hexyl, octyl and decyl; an alicyclic group such as cyclohexyl; an aryl group such as phenyl, tolyl and xylyl; and benzyl and phenylethyl, etc. It is a monovalent hydrocarbon group exemplified by an aralkyl group. R is preferably methyl or phenyl, particularly preferably R is methyl. If desired, the plurality of R groups may be the same or different.
[0060]
R2Is an alkylene group exemplified by methylene, ethylene, trimethylene, tetramethylene, 2-methyltrimethylene, pentamethylene, hexamethylene, 3-ethyl-hexamethylene, octamethylene, decamethylene, dodecamethylene and octadecamethylene; cyclohexylene Cycloalkylene groups such as; arylene groups such as phenylene and benzylene; and —CH2OCH2-, -CH2CH2CH2OCH2-, -CH2CH2OCH2CH2-,-(C = O) OCH2CH2O (O = C)-, -CH2CH2OCH (CHThree) CH2-And -CH2OCH2CH2OCH2CH2A divalent hydrocarbon group exemplified by oxygen-containing divalent hydrocarbon groups such as-. Preferably R2Is selected from ethylene, trimethylene, 2-methyltrimethylene and tetramethylene.
[0061]
RThreeCan be a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an acyl group. Alkyl groups are exemplified by methyl, ethyl, propyl, butyl, hexyl, octyl and decyl. Aryl groups are exemplified by phenyl, tolyl and xylyl. Aralkyl groups are exemplified by benzyl, 2-phenylethyl and 3-phenylbutyl. The acyl group may have 1 to 20 carbon atoms, and examples of the acyl group include groups such as acetyl, propionyl, butyryl, isobutyryl, lauroyl, myristoyl, and stearoyl 3-carboxypentadecanoyl. Preferably the acyl group is of the formula: -C = ORFour(Wherein RFourRepresents a monovalent hydrocarbon group). R which is a monovalent hydrocarbon groupFourIs defined in the same way as previously defined for R. RFourIs preferably a lower alkyl group such as methyl, ethyl or butyl. Preferably RThreeIs hydrogen, methyl and -C = OCHThreeChosen from.
[0062]
In the above formula, preferably, a is an average value of 7, b is a value of 0, x is a value of 0, and y is a value of 1.
The above film-forming aids can be used in combination of two or more.
In the surface reinforcing material of the present invention, the film-forming auxiliary (3) is preferably 60 parts by weight or less, more preferably 1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solid content of the alkali silicate aqueous solution (1). It is used in the ratio.
[0063]
Other ingredients
When the photocatalytic compound (2) is used in the surface reinforcing material of the present invention, the photocatalytic function auxiliary added metal (Au, Pt, Ag, Rh, Ru, Nb, Cu, Sn, Ni, Pd, Os, Ir, Zn, Cd, Fe, Se, Y, W, etc.) can also be added. Further, before molding, together with the photocatalyst, particles of spontaneous ultraviolet radiation agent or phosphorescent ultraviolet radiation agent or particles mixed with these radiation agents may be mixed.
[0064]
Furthermore, the surface reinforcing material of the present invention can contain a dielectric ceramic material or a conductive ceramic material having an ultraviolet blocking function and an electrostatic discharge preventing function as needed, together with amorphous titanium oxide and silicon oxide. .
These components are arbitrarily used within a range not impairing the object of the present invention, and the amount used varies depending on the nature of the component and the purpose of use. In general, an alkali silicate aqueous solution (1 ) Is preferably 100 parts by weight or less, more preferably 1 to 100 parts by weight, and particularly preferably 5 to 100 parts by weight.
[0065]
In addition to the above, in order to improve the coatability and coating film adhesion of the surface reinforcing material, amorphous type titanium peroxide TiOThree And amorphous titanium oxide TiO2 Can be used. Anatase type titanium oxide TiO is used for amorphous type titanium peroxide and amorphous type titanium oxide.2 And rutile titanium oxide TiO2 Unlike, there is virtually no photocatalytic function.
[0066]
As the amorphous titanium peroxide, a particularly preferable amorphous titanium peroxide sol can be produced, for example, as follows. Titanium tetrachloride TiClFour An aqueous alkali solution such as aqueous ammonia or sodium hydroxide is added to the aqueous titanium salt solution. The resulting pale bluish white, amorphous titanium hydroxide Ti (OH)FourIs ortho titanic acid HFourTiOFourIn other words, the titanium hydroxide is washed and separated, and then treated with a hydrogen peroxide solution, the amorphous titanium peroxide liquid of the present invention is obtained. This amorphous titanium peroxide sol has a pH of 6.0 to 7.0 and a particle diameter of 8 to 20 nm, and its appearance is a yellow transparent liquid and is stable even when stored at room temperature for a long period of time. The sol concentration is usually adjusted to 1.40 to 1.60%, but the concentration can be adjusted as necessary. When using at a low concentration, dilute with distilled water or the like. To do.
[0067]
In addition, this amorphous titanium peroxide sol is amorphous at room temperature and has not yet been crystallized into anatase titanium oxide. In addition to being insoluble in water, the dry film has the property of being stable to the photocatalyst. When the amorphous titanium peroxide sol is heated at 100 ° C. or higher, it begins to change to an anatase titanium oxide sol, and the amorphous titanium peroxide sol coated on the substrate and dried and fixed is heated at 250 ° C. or higher. Becomes type titanium oxide.
[0068]
Surface reinforcement
The surface reinforcing material of this invention consists of said component (1), and is obtained by mixing and stirring a component (2), a component (3), and another component as needed. A diluent such as water can also be used. In some cases, the use of a diluent can improve penetrability and coatability.
[0069]
The obtained surface reinforcing material preferably has the following composition, although it depends on the blending ratio of the above components and water.
That is, the surface reinforcing material is preferably
Silicon as oxide equivalent concentration (SiO2The concentration) is 6.8 to 30% by weight, more preferably 10 to 30% by weight,
Silicon to alkali molar ratio (SiO2/ (A2O + B) (A: Alkali metal, B: NHThree)) Is about 4 to 30, preferably about 15 to 30, and more preferably about 10 to 30.
[0070]
It is desirable that the photocatalytic compound used as necessary is contained in an amount of 15% by weight or less, preferably 0.7 to 15% by weight, more preferably 3 to 15% by weight.
When titanium oxide is used as the photocatalytic compound, TiO2/ SiO2The molar ratio is preferably about 0.01 to 1, more preferably about 0.4 to 1.
[0071]
Further, the content of the film-forming auxiliary (3) used as necessary is preferably 18% by weight or less, more preferably about 3 to 18% by weight.
The balance is a diluent, usually water.
Further, the surface reinforcing material of the present invention may be used after appropriately diluted as necessary before the coating operation.
[0072]
Such a surface reinforcing material according to the present invention is applied to the surfaces of concrete, mortar, concrete blocks, asphalt, plaster, plaster, bricks and other floors, wall surface slate, boards, etc., and contributes to improving its strength and durability. To do.
Although not limited at all, the mechanism of surface strengthening is considered as follows. In other words, the alkali silicate component in the surface reinforcing material, water is lime Ca (OH) contained in concrete, etc.2Reacts with calcium silicate CaSiOThreeIs generated. Since the surface reinforcing material permeates from the surface of concrete or the like and then performs the above reaction, the gap in the concrete is filled with calcium silicate, and the strength and durability are drastically improved.
[0073]
In addition, since a photocatalytic action is imparted to the surface of concrete or the like by including a photocatalytic compound, for example, self-cleaning and decomposition of contaminated organic substances are performed, and maintenance costs can be reduced without maintenance. Further, by adding a film-forming aid, it is possible to further improve the fast curing and coating strength.
As a method for applying the surface reinforcing material of the present invention, it can be applied by a normal method. For example, after the surface to be treated is cleaned, there is a method of spraying with a machine such as a trowel, a brush, a roller or a rinsing gun and a spray gun.
[0074]
Furthermore, the solid content of the composition can be adjusted according to the state of the construction surface to efficiently cope with various situations. For example, when the weathering of the concrete surface is progressing and neutralization is progressing, first, undercoating with a low-viscosity type and infiltrating into the interior, effects such as strength improvement, neutralization measures, and suction prevention are given. After that, a high viscosity type can be applied to form a thick coating film.
[0075]
Conventional molar ratio (SiO2/ (A2O + B) (A: Alkali metal, B: NHThree)) Is a concrete surface reinforcing material made of silicate of 4 or less, it was necessary to wash and remove water in order to remove by-product alkali components after coating and drying. Since an alkali silicate aqueous solution having a high molar ratio is used, the amount of by-product alkali is very small, and the water washing and water removal steps can be omitted.
[0076]
【The invention's effect】
According to the present invention as described above, a surface reinforcing material that can be applied to the surface of concrete or the like and can contribute to improvement in strength and durability is provided.
[0077]
【Example】
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
The specifications of the electrodialyzer and reverse osmosis device used are as follows.
Electrodialysis machine(Made by Tokuyama Corporation)
Anion exchange membrane (10 sheets): AHA (trade name), manufactured by Tokuyama Corporation
Cation exchange membrane (12 sheets): CMB (trade name), manufactured by Tokuyama Corporation
Electrode material: Ni plate
Distance between electrodes: 26.2 mm
Distance between anion exchange membrane and cation exchange membrane: 0.7mm
Ion exchange membrane area: 2dm2/Sheet
Reverse osmosis equipment (Toray Engineering)
Reverse osmosis membrane: Mini spiral membrane (alkali-resistant synthetic composite membrane: molecular weight cut off 200, membrane area 1.6m2, Φ2.0 × 40L)
High pressure circulation pump (SUS316L / NBR)
Regular use: 5-12.5L / min, 40kgf / cm2
Pressure resistance: 10L / min, 70kgf / cm2
Spiral vessel: φ2.0 × 40L, FRP pressure resistance 70kgf / cm2
Accumulator: bladder type, 100cc, maximum working pressure 70kgf / cm2
[0078]
[Production Example 1]
The specific gravity and composition of the alkali silicate aqueous solution used as a raw material were as follows.
Specific gravity (15 ° C): 1.404
SiO2 (%): 28.12
Na2O (%): 9.21
SiO2/ Na2O (molar ratio): 3.15
This is further diluted with water to obtain a silicic acid concentration (SiO 22(Conversion) A 6% by weight alkali silicate aqueous solution was obtained.
[0079]
The raw material alkali silicate aqueous solution thus obtained was supplied to the desalting chamber of the electrodialysis apparatus having the above specifications, and a dilute caustic soda solution was supplied to the concentration chamber.
When electrodialysis was started at a cell voltage of 9 to 10 V including the electrode chamber at a constant voltage operation of 0.6 V / pair (stack voltage 6 V / 10 pair), the initial conductivity was 24 mS / cm. After electrodialysis was started, the operation was continued until the conductivity decreased to less than 4.5 mS / cm. The average dialysis time until the conductivity dropped below 4.5 mΩ / cm was 80 minutes. The dealkalized solution obtained from the desalting chamber has a silica content (SiO 22) 6.4% by weight, alkali content (Na2O) was 0.35% by weight.
[0080]
The desalted solution obtained from the desalting chamber is temperature-controlled at 30 to 40 ° C. and supplied to the concentration tank of the reverse osmosis device, the inlet flow rate is 10 L / min, the average pressure is 3.0 MPa, and the flux (30 ° C.) is 35 to 28 kg. / m2Concentration with hr gave a high molar sodium silicate aqueous solution having the following composition and characteristics.
(A) Molar ratio (SiO2/ Na2O): 14.8
(B) SiO2Concentration: 16.3% by weight
(C) Zeta potential: -58.6MV
(D)29The Si-NMR spectrum is shown in FIG.
[0081]
For comparison, the following water glass and colloidal silica measured under the same conditions29The combined Si-NMR spectrum is shown in FIG.
Water glass: diluted No. 3 sodium silicate (manufactured by Toso Sangyo Co., Ltd.)
Specific gravity (15 ° C): 1.064
SiO2 (%): 5.80
Na2O (%): 1.90
SiO2/ Na2O (molar ratio): 3.15
Zeta potential: -27.5MV
Colloidal silica: DuPont SM
Specific gravity (15 ° C): 1.216
SiO2 (%): 30
Na2O (%): 0.56
SiO2/ Na2O (molar ratio): 55.26
Zeta potential: -34.0MV
Of the aqueous sodium silicate solution of the present invention29The peak area at a chemical shift of −100 to −120 ppm in the Si-NMR spectrum was 2.28 times the peak area of water glass and 1.27 times that of colloidal silica (SM manufactured by DuPont).
(E) Transmittance at a wavelength of 1000 to 200 nm: 95 to 100%
The result of the UV-visible spectrophotometric analysis is shown in FIG. For comparison, FIG. 3 shows the results of UV-visible spectrophotometric analysis of colloidal silica (SM manufactured by DuPont) and the following colloidal silica measured under the same conditions.
[0082]
Colloidal silica: DuPont HS-40
Specific gravity (15 ° C): 1.305
SiO2 (%): 40
Na2O (%): 0.41
SiO2/ Na2O (molar ratio): 100.68
Zeta potential: -36.7MV
(F) Electrical conductivity: 7.5mS / cm
In addition, the measuring method of each physical property value, a measuring apparatus, etc. are as follows.
(A) Molar ratio (SiO2/ Na2O): SiO according to JIS K14082, Na2O was analyzed and calculated.
(B) SiO2Concentration: SiO according to JIS K14082Was analyzed.
(C) Zeta potential: Measured by electrophoresis light scattering method using DELSA 4403X manufactured by Beckman Coulter.
(D)29Si-NMR measurement: ALPHA-500 type (500 MHz) manufactured by JEOL Ltd. was used.
(E) Transmittance: UV-550 type manufactured by JASCO Corporation was used.
(F) Electrical conductivity: ES-12 type manufactured by HORIBA, Ltd. was used.
[0083]
[Comparative Example 1]
In accordance with JIS R 5201, prismatic specimens (40 × 40 × 160 mm) were formed and dried at 40 ° C. for 3 days after curing (curing for 28 days (24 hours in humidity, 27 days in water)).
Wear loss was measured according to JIS A 5209, and compressive strength was measured according to JIS R 5201. In the following Examples and Comparative Examples, the compressive strength is expressed as a relative value with respect to the case where the compressive strength of Comparative Example 1 is 100.
[0084]
[Comparative Example 2]
The specimen of Comparative Example 1 was completely immersed in diluted No. 3 sodium silicate (made by Tosoh Sangyo Co., Ltd.) surface reinforcing material having the composition shown in Table 1 (5 minutes) and dried at 40 ° C. for 3 days. It was. The composition of No. 3 sodium silicate is SiO2As 12.3% Na2O is 4.0%.
[0085]
In addition, the titanium oxide SSP-25 for photocatalyst manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd. was used as the photocatalyst component, and modified silicone (Siligard 309) manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd. was used as the modified silicone surfactant. .
Table 1 shows the weight loss and compressive strength.
[0086]
[Example 1]
The same operation as in Comparative Example 2 was performed except that the sodium silicate aqueous solution prepared in Production Example 1 was used in place of No. 3 sodium silicate and no modified silicone surfactant was used. The results are shown in Table 1.
[0087]
[Example 2]
The same as in Example 1 except that 1.8 parts by weight of a calcium chloride aqueous solution having a concentration of 15 wt / v in terms of solid content and 0.5 parts by weight of a modified silicone surfactant (Siligard 309) were used as a film forming aid. Was performed. The results are shown in Table 1.
[0088]
[Example 3]
The same as in Example 1 except that calcium hydroxide slurry having a concentration of 35% by weight in terms of solid content and 0.5 parts by weight of a modified silicone surfactant (Siligard 309) were used as a film forming aid. Was performed. The results are shown in Table 1.
[0089]
[Table 1]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of an electrodialysis apparatus used in a production example.
FIG. 2 shows a solution of sodium silicate aqueous solution, water glass and colloidal silica (SM manufactured by DuPont) manufactured in the manufacturing example.29An Si-NMR spectrum is shown.
FIG. 3 shows the results of an ultraviolet-visible spectrophotometric analysis of a sodium silicate aqueous solution, colloidal silica (SM manufactured by DuPont) and colloidal silica (HS-40 manufactured by DuPont) manufactured in a manufacturing example.
[Explanation of symbols]
1. Cation exchange membrane
2 ... Anion exchange membrane
3 ... Desalination room
4 ... Concentration chamber
Claims (14)
前記珪酸アルカリ水溶液（１）が、モル比（ＳｉＯ 2 /（Ａ 2 Ｏ＋Ｂ）（Ａ：アルカリ金属、Ｂ＝ＮＨ 3 ））４未満の原料珪酸アルカリ水溶液を電気透析装置により脱アルカリし、得られた脱アルカリ溶液を逆浸透膜法により濃縮することによって製造されることを特徴とするコンクリート等の表面強化材。(A) The molar ratio of silicon to alkali (SiO 2 / (A 2 O + B) (A: alkali metal, B = NH 3 )) is 4 to 30, and (B) oxide equivalent concentration of silicon (SiO 2 concentration) ) is 6.8 to 30 alkali silicate aqueous solution (1 wt%) Tona is,
The alkali silicate aqueous solution (1) is obtained by dealkalizing a raw material alkali silicate aqueous solution having a molar ratio (SiO 2 / (A 2 O + B) (A: alkali metal, B = NH 3 )) of less than 4 with an electrodialyzer. surface reinforcement of the concrete or the like, characterized in Rukoto produced by concentrating by reverse osmosis membrane method dealkalized solution.
（Ａ）ケイ素とアルカリのモル比（ＳｉＯ(A) Silicon to alkali molar ratio (SiO 22 /（Ａ/ (A 22 Ｏ＋Ｂ）（Ａ：アルカリ金属、Ｂ＝ＮＨO + B) (A: alkali metal, B = NH 3Three ））が４〜３０であり、（Ｂ）ケイ素の酸化物換算濃度（ＳｉＯ)) Is 4 to 30, and (B) oxide equivalent concentration of silicon (SiO 22 濃度）が6.8〜30重量％である珪酸アルカリ水溶液（１）を製造する工程を含むことを特徴とするコンクリート等の表面強化材の製造方法。A method for producing a surface reinforcing material such as concrete, comprising a step of producing an alkali silicate aqueous solution (1) having a concentration of 6.8 to 30% by weight.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001153971A JP5025856B2 (en) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | Surface reinforcement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001153971A JP5025856B2 (en) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | Surface reinforcement |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002338375A JP2002338375A (en) | 2002-11-27 |
| JP5025856B2 true JP5025856B2 (en) | 2012-09-12 |
Family
ID=18998400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001153971A Expired - Lifetime JP5025856B2 (en) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | Surface reinforcement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5025856B2 (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4555975B2 (en) * | 2004-01-21 | 2010-10-06 | 太平洋セメント株式会社 | High durability concrete and its manufacturing method |
| JP5192146B2 (en) * | 2005-12-26 | 2013-05-08 | 株式会社エービーシー建材研究所 | Concrete surface modifier |
| JP2009056462A (en) * | 2008-10-03 | 2009-03-19 | Cataler Corp | Method for stabilizing slurry for catalyst |
| PT2984059T (en) * | 2013-04-12 | 2021-01-28 | Vaelinge Photocatalytic Ab | A method of applying a nox degrading composition on a concrete element |
| JP7131915B2 (en) * | 2018-01-17 | 2022-09-06 | 積水化学工業株式会社 | Concrete structure repair method |
| CN114477847A (en) * | 2022-02-16 | 2022-05-13 | 深圳市欧名朗实业发展有限公司 | Concrete reinforced anti-cracking agent and preparation method and use method thereof |
| CN114605169B (en) * | 2022-03-30 | 2023-03-21 | 长安大学 | Silicon-based reinforcer for reinforcing stone and preparation method thereof |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5617973A (en) * | 1979-07-24 | 1981-02-20 | Toa Gosei Chem Ind | Coat forming composition |
| JPS57201569A (en) * | 1981-06-03 | 1982-12-10 | Seigo Yoida | Coating method of inorganic material |
| JPS5924759B2 (en) * | 1981-07-30 | 1984-06-12 | 日産化学工業株式会社 | Surface layer modifier for cement-based hardened products |
| JPS5964582A (en) * | 1982-10-04 | 1984-04-12 | 日産化学工業株式会社 | Reformation of cementitious material |
| JPH08119770A (en) * | 1994-10-25 | 1996-05-14 | Nippon Chem Ind Co Ltd | Surface treating agent for cement-based cured body |
| JPH10330646A (en) * | 1997-06-02 | 1998-12-15 | Shiro Tago | Water-based inorganic coating composition and formation of coating film |
| JPH1179868A (en) * | 1997-09-03 | 1999-03-23 | Mitsubishi Materials Corp | Alkali recovery of neutralized concrete |
| JPH11140433A (en) * | 1997-11-10 | 1999-05-25 | Toto Ltd | Photocatalytic aqueous composition and formation of photocatalytic aqueous coat |
| JPH11246787A (en) * | 1997-12-16 | 1999-09-14 | Leben Utility Kk | Film for building material, coating composition for forming this film and formation of this film |
| JP4290348B2 (en) * | 2001-03-21 | 2009-07-01 | 東曹産業株式会社 | Method for producing alkali silicate aqueous solution |
| JP4256618B2 (en) * | 2001-04-17 | 2009-04-22 | 東曹産業株式会社 | Photocatalytic coating agent composition |
-
2001
- 2001-05-23 JP JP2001153971A patent/JP5025856B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002338375A (en) | 2002-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100609393B1 (en) | Coating material composition having photocatalytic activity | |
| EP2477947B1 (en) | Stable nano titania sols and a process for their production | |
| KR100696201B1 (en) | Titanium oxide sol, thin film, and processes for producing these | |
| EP0963789B1 (en) | Photocatalyst-containing coating composition | |
| EP1052224B1 (en) | Particles, aqueous dispersion and film of titanium oxide, and preparation thereof | |
| JP3524342B2 (en) | Titanium dioxide sol and thin film for thin film formation | |
| JP5025856B2 (en) | Surface reinforcement | |
| JP2006512463A (en) | Photocatalytically active water-based paint having self-cleaning action and method for producing the same | |
| JP4672822B2 (en) | Hydrophilic coating agent and surface hydrophilic substrate | |
| WO2001023483A1 (en) | Photocatalytic coating composition and product having thin photocatalytic film | |
| JP2004337740A (en) | Photocatalyst body | |
| JP4256618B2 (en) | Photocatalytic coating agent composition | |
| CN101723446A (en) | Method for coating hydrous zirconium oxide on surface of rutile type titanium dioxide | |
| JP2005170687A (en) | Neutral titanium oxide sol and method for producing the same | |
| US20200070124A1 (en) | Photocatalytic coating, process for producing photocatalytic coating, and process for producing photocatalytic body | |
| WO2002074688A1 (en) | Aqueous active alkali silicate solution having high molar ratio, method for production thereof and method for use thereof | |
| KR101048340B1 (en) | Transparent film forming composition | |
| TWI230690B (en) | Photocatalytic titanium oxide solution and method for producing the same | |
| JP4343335B2 (en) | Titanium oxide coating film forming composition for photocatalyst and process for producing the same | |
| CN104340983A (en) | Preparing method and applications of silicon oxide-titanium dioxide sol | |
| CN1651534A (en) | Photocatalytic indoor wall surface spray coating agent | |
| JPH08309203A (en) | Photocatalyst composition | |
| JP2003261330A (en) | Liquid for forming titanium oxide film, method of forming titanium oxide film, titanium oxide film and photocatalytic member | |
| JP4348679B2 (en) | Photocatalyst carrying paint and photocatalyst using the same | |
| JP4010934B2 (en) | Titanium oxide particles, water-dispersed sols, thin films thereof, and production methods thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080404 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101108 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110823 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111024 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20120221 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20120221 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120612 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120620 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150629 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5025856 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |