JP5253726B2 - 黒色セラミックの溶解除去液及びこれを用いた除去方法 - Google Patents
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
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Description
ここで、アルカリがシリカに対する溶解力があることは知られており、粉末状又は粒状の無定形シリカをアルカリ水溶液に溶解させてケイ酸アルカリ(水ガラスなど)を合成、製造することは広く行われている。また、廃ガラスをアルカリ水溶液に溶解させて水ガラスを製造することも知られており、例えば、特許文献1では、半導体や光ファイバ製造工程で発生する高純度の廃棄ガラスを出発原料として用いる水ガラスの製造方法が開示されている。
尚、アルカリ水溶液を使用して、輸送機材用ガラスに使用されたガラス廃材中の焼結された黒色セラミックを溶解除去することは、これまで知られておらず、アルカリ水溶液のシリカ溶解力を黒色セラミック中のシリカ分に作用させることも知られていなかった。
したがって、本発明における「溶解除去」とは、黒色セラミックのすべての成分を溶解することを意味するのではなく、黒色セラミックをガラス表面へ焼結させている結合力を弱化させて黒色顔料を含む不溶分がガラス表面から剥離、除去されることを言う。
R1〜R5の置換基は、C、H、O以外の元素を含んでいてもよく、直鎖状、分岐状、環状、芳香族のいずれであってもよい。この構造を有するキレート剤としては、EDTA(エチレンジアミン四酢酸)、HEDTA(ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸)、DTPA(ジエチレントリアミン五酢酸)、TTHA(トリエチレンテトラミン六酢酸)、CyDTA(1,2−シクロヘキサンジアミン四酢酸)及びそれらのナトリウム塩などがあり、それらからなる群から選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。これらのキレート剤を使用した場合、顕著な促進効果が発現される。これらのキレート剤が酸型の場合は、水酸化ナトリウム水溶液中で中和されてナトリウム塩型となるので、その効果は同じであり、どちらの型も同様に使用することができる。その中でも特に、EDTA−Naは人体に対する有害性や環境への悪影響の懸念が少ないため排水処理の負担も少なく、使用しやすい。
(実施例1)
純水に粒状水酸化ナトリウムを添加して、表1に示す濃度の水酸化ナトリウム水溶液を調製した。それぞれの水溶液40gをスクリュー試験管に仕込み、その中に黒色セラミックが塗工された自動車廃ガラスの試験片を約6cm2(約3.3g)に切り取って投入した。表1に示す温度に加熱したオーブン中に静置し、確認時間ごとに取り出して手で激しく振った後、溶解剥離状況を目視で観察した。結果を表1に示す。尚、表1、2中の記号は下記の通りである。×:溶解剥離が始まっていない。△:溶解剥離が進行中。○:溶解剥離が終了して清浄透明なガラス面が得られた。↓:確認せずに試験を継続した。又、表1〜5中の「−」は、溶解剥離が終了したので試験を終了したことを示す。
純水に粒状水酸化ナトリウムを添加して、20重量%濃度の水酸化ナトリウム水溶液を調製した。この水溶液40gをスクリュー管に仕込み、これに表2に示す量のEDTA(粉末)を添加して完全に溶解した。その中に実施例1と同様に試験片を投入した。表2に示す温度に加熱したオーブン中に静置し、確認時間ごとに取り出して手で軽く振った後、溶解剥離状況を目視で観察した。結果を表2に示す。
純水に粒状水酸化ナトリウムを添加して、表3に示す濃度の水酸化ナトリウム水溶液を調製した。それぞれの水溶液40gをスクリュー管に仕込み、これに水酸化ナトリウム水溶液100重量部に対して0.1重量部となる量のEDTA(粉末)を添加して完全に溶解した。その中に実施例1と同様に試験片を投入した。表3に示す温度に加熱したオーブン中に静置し、確認時間ごとに取り出して手で軽く振った後、試験片を取り出して温水で軽くすすぎ、分光光度計で透過率を測定した。透過率の測定は、自動車廃ガラスの黒色セラミックを塗工していない透明部分のガラス片をバックグラウンドとし、これに対する可視光領域の波長380nm〜800nmの透過率(%T)の測定値の面積平均値として算出した。黒色セラミックが完全に溶解除去されても、ガラス表面上がわずかに侵食されて細かい凹凸やわずかな曇りが生じるために100%Tまでは到達せず95%程度に留まる。結果を表3に示す。
純水に粒状水酸化ナトリウムを添加して、20重量%濃度の水酸化ナトリウム水溶液を調製した。それぞれの水溶液40gをスクリュー管に仕込み、これに表4に示す量のEDTA(粉末)を添加して完全に溶解した。その中に実施例1と同様に試験片を投入した。市販の卓上型超音波洗浄器の水槽内温度を表4に示す温度に加熱した後、水槽内に上記スクリュー管を設置して超音波を照射し、確認時間ごとに試験片を取り出して温水で軽くすすぎ、分光光度計で透過率を測定した。透過率の測定は、自動車廃ガラスの黒色セラミックを塗工していない透明部分のガラス片をバックグラウンドとし、これに対する可視光領域の波長380nm〜800nmの透過率(%T)の測定値の面積平均値として算出した。黒色セラミックが完全に溶解除去されても、ガラス表面上がわずかに侵食されて細かい凹凸やわずかな曇りが生じるために100%Tまでは到達しない。結果を表4に示す。
純水に粒状水酸化ナトリウムを添加して、20重量%濃度の水酸化ナトリウム水溶液を調製した。この水溶液40gをスクリュー管に仕込み、これに水酸化ナトリウム水溶液100重量部に対して0.1重量部となる量の表5に示すキレート剤(粉末)を添加して完全に溶解した。その中に実施例1と同様に試験片を投入した。市販の卓上型超音波洗浄器の水槽内温度を表5に示す温度に加熱した後、水槽内に上記スクリュー管を設置して超音波を照射し、確認時間ごとに試験片を取り出して温水で軽くすすぎ、分光光度計で透過率を測定した。透過率の測定は、自動車廃ガラスの黒色セラミックを塗工していない透明部分のガラス片をバックグラウンドとし、これに対する可視光領域の波長380nm〜800nmの透過率(%T)の測定値の面積平均値として算出した。黒色セラミックが完全に溶解除去されても、ガラス表面上がわずかに侵食されて細かい凹凸やわずかな曇りが生じるために100%Tまでは到達しない。結果を表5に示す。
Claims (9)
- 強アルカリ性水溶液と、及び促進物質としてのキレート剤とを含有してなり、
上記強アルカリ性水溶液が5重量%〜50重量%濃度の水酸化ナトリウム水溶液であり、
前記キレート剤が、アミノカルボン酸系キレート剤である、
輸送機材廃ガラスをリサイクルするための黒色セラミックの溶解除去液。 - キレート剤が、EDTA、HEDTA(ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸)、DTPA(ジエチレントリアミン五酢酸)、TTHA(トリエチレンテトラミン六酢酸)、CyDTA(1,2−シクロヘキサンジアミン四酢酸)及びそれらのナトリウム塩からなる群から選ばれる少なくとも一つである、請求項2に記載の黒色セラミックの溶解除去液。
- キレート剤の添加量が、水酸化ナトリウム水溶液100重量部に対して0.005重量部〜5重量部である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の黒色セラミックの溶解除去液。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の黒色セラミックの溶解除去液を使用すること、溶解除去液を95℃以上に加熱することを特徴とする、黒色セラミックをガラス面から溶解除去する除去方法。
- 超音波を照射して黒色セラミックの剥離を促進することを特徴とする、請求項5に記載の除去方法。
- 上記強アルカリ性水溶液が20重量%〜50重量%濃度の水酸化ナトリウム水溶液である、請求項1〜4いずれか1項に記載の黒色セラミックの溶解除去液。
- 請求項7に記載の黒色セラミックの溶解除去液を使用すること、溶解除去液を80℃以上に加熱することを特徴とする、黒色セラミックをガラス面から溶解除去する除去方法。
- 超音波を照射して黒色セラミックの剥離を促進することを特徴とする、請求項8に記載の除去方法。
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