JPH09323036A - 高温油の吸収剤および油の消火剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】廃油、特に廃食用油の廃棄は環境汚染の問題と
絡んで深刻化している。また、建物火災の第１の原因は
天ぷら油の発火である。いずれの場合も、高温に熱せら
れた油を瞬間的に吸収する不燃性の油吸収剤が得られれ
ばそれらの問題が解決しうる。 【解決手段】原料バーミキュライトに特定の化学薬品
を、必要によりさらに過酸化物を含浸せしめた未膨積バ
ーミキュライトであって膨積開始温度が１２０〜３５０
℃のものは、１２０℃以上の高温に熱せられた油と接触
すると瞬時にその体積が７〜２０倍に膨積し、５〜１５
重量倍の油を吸収し、油が燃焼中のものであれば直ちに
これを鎮火せしめる。油を吸収した膨積体はそのまま肥
料、土壌改質剤として利用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高温、すなわち１２
０℃以上に熱せられた油類、時には燃焼している油類と
接触させることにより瞬時に膨積してその高温の油を吸
収する高温油の吸収剤およびその性質を利用した燃焼し
ている油の消火剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】バーミキュライトとはある温度以上に急
加熱すると膨積する鉱物類の総称であり、実際にはケイ
酸塩鉱物、ウンモ群鉱物によく似たフイロケイ酸塩、カ
ンラン岩が熱水変成により変質して生じたもの、ウンモ
群鉱物の崩壊により生じた二次成鉱物、ジャ紋岩中から
とれる鉱物、クロウンモの加水変質により生じた加水ウ
ンモなどが知られており、我国ではバーミキュル石ある
いはヒル石ともよばれている。８００℃以上の高温に急
加熱して膨積せしめたこの鉱物は、軽量性、吸音性、断
熱性を持つため、近年各方面で注目され、建築用材（軽
量化、断熱、耐火、防音などのための骨材または充填
材）、保温断熱材料、電気絶縁材料、放射線遮蔽材、荷
造り材、農園芸用材（肥料配合材、温床材、耕土改良
材、その他）などに利用されている。しかしながら、こ
の従来のバーミキュライト膨積法は約８００℃以上の高
温急加熱を必要とするので、設備的にはキルンや炉が必
要であり、且つ多大のエネルギーを消費するのでその改
良が強く望まれていた。本発明者は、高温焼成における
設備費ならびにエネルギーの節約の観点から、バーミキ
ュライトの低温膨積法について研究を重ね、その結果原
料バーミキュライトに種々の化学薬品を含浸させておく
と通常１５０〜５００℃、場合によっては室温付近から
２２０℃といった従来に比べて遥かに低温で膨積しうる
ことを見いだし、既にいくつかの特許出願をしてそれぞ
れ特許された（特公昭４９−１８７１４号、特公昭４９
−１８７１７号、特公昭５５−６６００号、特公昭５５
−２７０３５号、特公昭５５−２９０３８号など）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者はその後もバ
ーミキュライトの膨積法やその性質を応用したバーミキ
ュライトの用途について検討を続けてきた。そして従来
環境汚染上懸案となっている家庭からの廃油処理特に天
ぷら油などの食用油の廃棄にこのバーミキュライトの膨
積技術が応用できないかと種々研究を行った。

【０００４】

【課題を解決するための手段】その結果、膨積開始温度
が１２０〜３５０℃の間にある化学薬品処理された未膨
積バーミキュライトを１２０℃以上、好ましくは１４０
℃以上に加熱された油に接触させると、殆ど瞬時にその
体積が７〜２０倍に膨積すると同時に、高温の油を自ら
の重量の５〜１０倍量近く急速に吸収し、さらにその際
油の温度をかなり低下させるという事実を突き止めた。
この知見を基にさらに検討を重ね本発明を完成するに至
った。すなわち、本発明は、（１）膨積開始温度が１２
０〜３５０℃となるように化学薬品を含浸させた未膨積
バーミキュライトを含んでなる１２０℃以上の高温油の
吸収剤、（２）未膨積バーミキュライトが、原料バーミ
キュライトに（１）無機酸または有機酸またはそれらの
カリまたはアンモニウム塩、（２）アミノアルコール
類、（３）アミノ（チオ）カルボニル化合物類、（４）
多価アルコール類および（５）環状エーテル類の化学薬
品の少なくとも１種を含浸させたものである前記（１）
記載の高温油の吸収剤、（３）さらに過酸化物を含浸さ
せた前記（２）記載の高温油の吸収剤、（４）化学薬品
が硫酸、燐酸またはホウ酸またはそのカリまたはアンモ
ニウム塩であり、過酸化物が過酸化水素、パーメック、
過酸化カルシウムまたは過酸化鉛である前記（３）記載
の高温油の吸収剤、（５）化学薬品の含浸率が０.５〜
１５％である前記（１）記載の高温油の吸収剤、（６）
過酸化物の含浸率が０.５〜５.０重量％である前記
（３）記載の高温油の吸収剤。（７）高温油が食用油で
ある前記（１）記載の高温油の吸収剤、および（８）前
記（１）〜（７）のいずれか１項記載の高温油の吸収剤
を含有してなる油の消火剤、である。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明にいうバーミキュライトと
は、前述のとおりある温度以上に急加熱すると膨積する
鉱物類の総称であり、より具体的には狭義のバーミキュ
ライト、ハイドロビオタイト、マスコバイト、パラゴナ
イト、フロゴパイト、バイオタイト、レピドライト、グ
ラウコナイト、クロライト、アボフィライトなどと称さ
れる鉱物を含む概念である。原料バーミキュライトは天
然から採取されるものをそのまま使用してもよいし合成
されたものを使用してもよく、さらに、これをたとえば
自体公知の手段で、イオン交換したり染色・着色したも
のを使用してもよい。本発明に用いる原料バーミキュラ
イトの大きさは何ら制限されるべきものでないが、粒径
が通常０.５ｍｍ〜１ｃｍ程度のものが便宜に用いられ
る。この原料バーミキュライトに種々の化学薬品を適当
量含浸させたものは化学薬品未含浸のものに比べて遥か
に低温で膨積を始め、種類によっては室温付近でも膨積
を始めるものもある。しかし本発明にとって、１００℃
以下、特に台所等の室温付近で膨積を開始するものは保
管中に膨積する恐れがあるので不都合である。また、天
ぷら油等の食用油の発火点である３７０℃付近でもなお
膨積を開始しないものも勿論不都合である。したがって
取り扱いの点で、膨積開始温度が１２０〜３５０℃のも
のがよく、１４０〜３３０℃のものがさらに適してい
る。バーミキュライトの膨積開始温度を測るには、たと
えば１０℃間隔で一定温度に保たれた各油浴中に約５ｍ
ｍ角のバーミキュライトを数グラム落とし５秒以内に膨
積を開始するか否かを肉眼で確かめることによって容易
に行うことができる。天ぷらで揚げ物をする場合は通常
１８０〜２２０℃であるので、材料を揚げ終わった後そ
の油を冷やすことなく天ぷら鍋に油の約５〜２０重量％
好ましくは７〜１５重量％に相当する本発明の高温油吸
収剤を投入すれば殆ど瞬時に膨積して油は完全に吸収さ
れ、またその際液体の温度もかなり低下するので、１０
〜３０分して鍋から取り出すことが可能となる。

【０００６】またこの未膨積バーミキュライトの特有の
性質を利用して発火した油類を瞬時に消火することが可
能である。建物火災の原因の第１は天ぷら油の発火によ
るものである。突然の来客や電話などでわずかな時間火
元を離れたとき発火して、家人が火元近くにおり、且つ
火災の初期段階で気がつくものの、動転して初期消火を
行うことができず、大事に至ってしまう。そのような場
合、火柱を上げて燃えている天ぷら鍋に、本発明の油の
消火剤を油の５〜２０重量％に相当する量を投入すれば
瞬時にバーミキュライトが膨積して油を吸収し鎮火させ
ることができる。この膨積開始温度が１２０〜３５０℃
の間にある未膨積バーミキュライトを得るには、原料バ
ーミキュライトの粒子に化学薬品を含浸させることによ
り容易に得ることができる。含浸に適した化学薬品とし
ては、たとえば（１）無機酸または有機酸またはそれら
のカリまたはアンモニウム塩、（２）アミノアルコール
類、（３）アミノ（チオ）カルボニル類（４）多価アル
コール類および（５）環状エーテル類、などが挙げられ
る。

【０００７】（１）の無機酸としては、たとえば硫酸、
正燐酸、一水素燐酸、二水素燐酸、硝酸、過塩素酸、ホ
ウ酸等が、有機酸としては、たとえばナフテン酸、酒石
酸、シュー酸、酢酸、フマル酸、マレイン酸、モノクロ
ル酢酸、リンゴ酸、クエン酸、乳酸、グルコン酸、アク
リル酸、ナフテン酸等の脂肪族カルボン酸、たとえば、
安息香酸、オルトメトキシ安息香酸、アントラニル酸、
サルチル酸等の芳香族カルボン酸、たとえば、ベンゼン
スルホン酸等の有機スルホン酸、その他尿酸などが挙げ
られる。本発明においてはこれらの酸またはそのカリま
たはアンモニウム塩が単独または二以上併して使用され
る。これらの中では、特に硫酸、二水素燐酸ホウ酸また
はそれらのカリまたはアンモニウム塩が原料バーミキュ
ライトとして１２０〜１６０℃の低温で膨積を可能にす
る点において好適である。（２）のアミノアルコールと
しては、たとえば、モノエタノールアミン、ジエタノー
ルアミン、トリエタノールアミン、オクタデシルジエチ
ルアミンなどが挙げられる。（３）のアミノ（チオ）カ
ルボニル化合物類としては、たとえば尿素、ジメチル尿
素、チオ尿素、カルバニリドなどがあげられる。（４）
の多価アルコールとしては、たとえば、エチレングリコ
ール、プロピレングリコールなどのグリコール類、グリ
セリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトー
ルなどが挙げられる。（５）の環状エーテルとしては、
たとえば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド
などのアルキレンオキサイド類、ジオキサンなどが挙げ
られる。これらの化学薬品は必要により、水またはアル
コール類などの親水性有機溶媒または水と親水性有機溶
媒との混合溶媒に溶解し化学薬品としての含浸量がバー
ミキュライト乾物に対し０.５〜２０重量％、好ましく
は１.０〜１５重量％となるよう含浸させる。

【０００８】本発明方法に使用される過酸化物としては
具体的には、たとえば、過酸化水素などの無機過酸化
物、および、たとえばアセチルパーオキサイド、ベンゾ
イルパーオキサイド、ｐ−クロロベンゾイルパーオキサ
イド等のジアジルパーオキサイド類、たとえばアセトン
パーオキサイド、メチルアミルケトンパーオキサイド、
シクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサ
イド類、たとえば、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、
ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート等の
エステルパーオキサイド類、たとえば、ｔ−ブチルハイ
ドロパーオキサイド、キュメンハイドロパーオキサイ
ド、ｔ−ジブチルパーオキサイド等のヒドロキシあるい
はアルキルパーオキサイド類などの有機酸化物が好適で
あるが、使用に便宜で且つ効果の高いのは３５％過酸化
水素水である。過酸化物は通常、適宜の溶媒に懸濁ある
いは溶解せしめて使用されるが、そのための溶媒として
は具体的には水、たとえば酢酸エチルなどのエステル
類、メチルエチルケトンなどのケトン類、イソプロピル
アルコールなどのアルコール類、ヘキサン、ベンゼンな
どの炭化水素類の有機溶媒が挙げられる。過酸化物のバ
ーミキュライトに対する使用割合は過酸化物の種類およ
びバーミキュライトの種類により異なるため、一概には
いえないが通常バーミキュライトに対して約０.５〜５
重量％程度、好ましくは約１.０〜３重量％程度であ
る。

【０００９】本発明において、原料バーミキュライトに
化学薬品や過酸化物を含浸させる手段は、液状または適
当な溶媒を用いた溶液状の化学薬品や過酸化物を通常０
〜１００℃、便宜には室温付近で粒状バーミキュライト
と混合すればよく、通常５〜６０分で所定量を含浸させ
ることができる。化学薬品等が固体である場合はその粉
末を原料バーミキュライトとよく混和した後、適当な溶
媒や別の液状の薬品や薬品の溶液を加えて粉末状の化学
薬品を溶解させながら吸収させるという手段をとっても
よい。そのような溶媒としては、一般に無機化合物に対
しては水が、有機化合物に対してはメタノール、エタノ
ール、アセトン、グリセロール、エチレングリコールな
どのアルコール、アセトン類のような溶媒が用いられ
る。これらの溶媒の使用量は必要最少量に止めるのが生
産効率上有利である。本発明の化学薬品含浸未膨積バー
ミキュライトは、その膨積開始温度が１２０〜３５０℃
のものであり、好ましくは１４０〜３３０℃のものであ
る。このようにして得られた化学薬品含浸未膨積バーミ
キュライトは、適当な容器に収容してもよいが、１００
〜２５０℃程度の温度において軟化熔融するフィルム、
不織布、織物たとえば、塩化ビニル、ポリアクリロニト
リル、ポリオレフィン、ポリアマイド、ポリエステル
に、たとえば５０ｇ、１００ｇといった家庭での取り扱
いに便利な単位に分包しておくのがよい。又、膨積をさ
またげない程度に成形しておいてもよい。結合剤には、
たとえばリン酸アルミニウム、ポリリン酸マグネシウ
ム、尿素、シリカゾル、アルミナゾル等があげられる。

【００１０】本発明の油の吸収剤は油の種類や油の温度
によっても異なるが、１００ｇ当たり約５００〜２０,
０００ｍｌの油を吸収する。したがって油の吸収または
燃焼中の油の消火には１リットルの油に対し５０〜２０
０ｇの化学薬品含浸未膨積バーミキュライトを使用する
のを一応の目安とする。油としては、どのようなもので
もよいが、牛脂、豚脂、鯨油、羊毛脂などの動物油、ア
マン油、ぬか油、ゴマ油、ナタネ油、大豆油、綿実油、
ヒマシ油、木ロウなどの植物油、石油、アスファルトな
どの鉱物油、シリコン油、ポリオキシエチレングリコー
ル、ポリオキシプロピレングリコールなどの合成油など
が挙げられる。本発明の未膨積バーミキュライトは高温
の油に触れて膨積する際油を吸収し、且つ油の温度を低
下させる作用を有している。この性質は特に１８０〜２
００℃で揚げ物をし、３７０℃付近で発火する食用油の
吸収、消火に最適である。油、特に食用油を吸収した膨
積体は、たとえば耕土や植木鉢の土に混ぜると、油は土
中の微生物により分解されて植物の肥料となり、また膨
積体の骨格自体も保水性、弾力性を有しているので土質
改良となり得る。

【００１１】

【実施例】

実施例１ 原料バーミキュライト（南アフリカ産３号）１ｋｇを市
販のビニル袋に入れ、これに４０％硫酸５０ｍｌを加え
よく混合した。別に３５％過酸化水素水５００ｇに二水
素燐酸カリ３００ｇを溶解させ、この溶液７０ｇを前記
バーミキュライト入りビニル袋に入れて袋を振ってよく
混合した。袋を１時間程度放置するとバーミキュライト
は元の体積の約２倍程度に膨潤したがガスの発生はな
く、体積もそれ以上は変化しなかった。この化学薬品を
含浸させたバーミキュライトを風乾し、１００ｇずつビ
ニル袋に詰めた。これを３カ月室温（２０〜３０℃）で
保存しておいたが全く変化は認められなかった。３つの
ホーロー鍋にそれぞれナタネ油５００ｍｌを入れ、油の
温度を１２０℃、１６０℃および２００℃に調節してお
き、それぞれに化学薬品含浸バーミキュライト１００ｇ
を入れたところ、いずれの鍋においてもバーミキュライ
トは殆ど瞬時に膨積して、体積は約１０００ｍｌとな
り、ナタネ油はすべてその膨積体に吸収された。

【００１２】実施例２ ７０％正燐酸、３５％過酸化水素水およびジエタノール
アミンを重量比で２：１：１の割合で混合した。原料バ
ーミキュライト（南アフリカ産２号）１００ｇをビニル
袋に入れ、これに上記混液７ｇを加え、袋を振ってよく
混合した。３０分ほどで液体はバーミキュライトに吸収
されて、体積が約２倍となったが、ガスの発生はなかっ
た。この薬品含浸バーミキュライトを風乾し、ビニル袋
に詰めて３カ月室温で保存したが、変化は認められなか
った。鍋に綿実油５００ｍｌを入れ、１５０℃に加熱
し、その中に上記薬品含浸バーミキュライトを投入した
ところ殆ど瞬時に約１リットルに膨積し、３分後には油
はすべて膨積体に吸収されていた。別の鍋にナタネ油５
００ｍｌを入れ、ガス火で油の温度を上げてゆくと３７
５℃で発火し黒煙を上げて燃え出した。この鍋に、前記
調製後３カ月の薬品含浸バーミキュライト（１０５ｇ）
をビニル袋入りのまま投入すると、瞬時にビニル袋が融
け、内容物が油の中に出て膨積し、火は消え、油の温度
は２８０℃に低下した。ガスを切り約２０分放置後膨積
体を別容器に移すと、油は完全に吸収されていた。

【００１３】実施例３ 原料バーミキュライト（南アフリカ産２号）１００ｇを
ビニル袋に入れ、ヘキサメタリン酸マグネシウムアンモ
ニウム粉末３ｇを加えて均一に混合した。これに、３５
％過酸化水素水５ｍｌを加え、ビニル袋を振って混合す
るとヘキサメタリン酸マグネシウムアンモニウム粉末は
溶けてバーミキュライトに吸収され、バーミキュライト
は約２倍に膨らんだ。これを風乾し、ビニル袋に入れて
６カ月室温で保存しても体積は変化しなかった。天ぷら
鍋に５００ｍｌの天ぷら油を入れ、ガス火で油の温度を
上げてゆくと約３７０℃で発火し５０ｃｍ以上の火を上
げて燃え出した。この鍋に前記調製後６カ月のビニル袋
に入れた化学薬品含浸バーミキュライト１０３ｇを袋の
まま投入するとビニル袋が熔けて内容物が瞬時に膨積し
同時に鎮火した。ガスを切り１５分してから膨積体を別
の容器に移したところ、天ぷら油はすべて膨積体に吸収
されていて、膨積体の体積は約１.５リットルであっ
た。

【００１４】実施例４ 原料バーミキュライト（南アフリカ産３号）１００ｇに
濃硫酸と濃硝酸１：１の混合物４ｍｌを加え混合すると
バーミキュライトは約１.５倍に膨れ、黒ずんだ色にな
った。これにグリセリン２ｍｌを加えて混合すると体積
はさらに膨れて約２倍となった。この薬品含浸バーミキ
ュライトを１年間常温で保存したが、変化は見られなか
った。この薬品含浸バーミキュライト１００ｇを１８０
℃に加熱した白色ワセリン５００ｍｌと接触させると、
ただちに８５０ｍｌに膨積して、ワセリンのすべてが膨
積体に吸収された。

【００１５】実施例５ 原料バーミキュライト（ジンバブエ産３号）各１００ｇ
に、〔表１〕に示した化学薬品および３５％過酸化水素
水をそれぞれ加えて含浸させ風乾してビニル袋に封入し
た。一方、ナタネ油５００ｍｌを〔表１〕に示す温度に
加熱しておき、その中に前記薬品含浸バーミキュライト
約１００ｇを入れ膨積状態を観察した。その様子を次の
基準で評価した。 瞬時に膨積し、油はすべて吸収された。 ○ ３分以内に膨積したが、吸収されない油が少し残った。 △ ３分以内に膨積しない。 ×

【００１６】

【表１】

【００１７】実施例６ 中国河北省産バーミキュライト１００ｇに７０％燐酸３
ｍｌを加え均一に混合した後５日間放置した。これにポ
リリン酸アンモニウム１０ｇを３５％過酸化水素１ｍｌ
と水１０ｍｌとを均一に混合分散させ、これを前記バー
ミキュライトに加えた。均一に混合した後、ポリエチレ
ン製ビーカーに入れて上より圧縮、風乾すると、体積約
２００ｍｌの成形体が得られた。これは１カ月放置して
も変化は認められなかった。天ぷら鍋に１リッルのナタ
ネ油と灯油１０ｍｌを入れガスで２３０℃まで加熱を続
けたところで発火し、温度が急上昇したが、上記成形体
を投入したところ形が崩れて急膨積し、油をすべて吸収
し火は直ちに消えた。この時膨積したバーミキュライト
は油を含んだばらばらの粒になっており、入れた温度計
は２００℃を割っていた。ガス火を消し、冷却するのを
待って杓文字でかき出したが油が遊離することなく、そ
のまま庭木の根元に肥料として埋め込んだ。

【００１８】実施例７ １００ｇのインド産バーミキュライト３号に濃硫酸３ｍ
ｌを加えるとやや発熱して色調の変化が見られた。十分
に冷えてから３０％過酸化水素２ｍｌと水３ｍｌを合わ
せ、上記バーミキュライトに加えるとやや湿った感じに
なった。これに尿素粉２０ｇを加え均一になるまで混合
すると全体はやや冷えて尿素の白い粉末が消失した。こ
れをナイロンストッキングに詰めて押圧しながら乾燥す
ると、くずれやすい成形体が得られた。コーン油５００
ｍｌを加熱し続け２００℃になった所でその中に上記成
形体を入れると、バーミキュライトは膨積するとともに
ナイロンのストッキングは伸び、２１０℃ではナイロン
も溶けて膨れながら膨積するバーミキュライトに吸収さ
れた。油を吸収した膨積バーミキュライトは粒状にな
り、３００℃まで加熱を続けても発火することはなかっ
た。

【００１９】

【発明の効果】本発明の高温の油の吸収剤は、天ぷらを
揚げ終わった後すぐに天ぷら鍋に投入することにより、
直ちに７〜２０倍に膨積し、油を吸収する。また燃焼し
ている油中に本発明の油吸収剤即ち消火剤を投入すると
瞬時にして膨積し、油を吸収して鎮火させる。油を吸収
した膨積体は、肥料や土質改善剤として利用することが
できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１１Ｂ 15/00 Ｃ１１Ｂ 15/00 // Ｃ０９Ｋ 3/00 Ｃ０９Ｋ 3/00 Ｖ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】膨積開始温度が１２０〜３５０℃となるよ
   うに化学薬品を含浸させた未膨積バーミキュライトを含
   んでなる１２０℃以上の高温油の吸収剤。
2. 【請求項２】未膨積バーミキュライトが、原料バーミキ
   ュライトに（１）無機酸または有機酸またはそれらのカ
   リまたはアンモニウム塩、（２）アミノアルコール類、
   （３）アミノ（チオ）カルボニル化合物類、（４）多価
   アルコール類および（５）環状エーテル類の化学薬品の
   少なくとも１種を含浸させたものである請求項１記載の
   高温油の吸収剤。
3. 【請求項３】さらに過酸化物を含浸させた請求項２記載
   の高温油の吸収剤。
4. 【請求項４】化学薬品が硫酸、燐酸またはホウ酸または
   そのカリまたはアンモニウム塩であり、過酸化物が過酸
   化水素、パーメック、過酸化カルシウムまたは過酸化鉛
   である請求項３記載の高温油の吸収剤。
5. 【請求項５】化学薬品の含浸率が０.５〜１５重量％で
   ある請求項１記載の高温油の吸収剤。
6. 【請求項６】過酸化物の含浸率が０.５〜５.０重量％で
   ある請求項３記載の高温油の吸収剤。
7. 【請求項７】高温油が食用油である請求項１記載の高温
   油の吸収剤。
8. 【請求項８】請求項１〜７のいずれか１項記載の高温油
   の吸収剤を含有してなる油の消火剤。