JPH11279553A - 固形物に対する着色と撥水加工の一括処理法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 着色と撥水加工を一括して処理し、産業廃棄
物である高含水建設発生土、燃え殻、スラグから有用な
理め戻し材や覆土材を得る。 【構成】 顔料または染料をシリコーン中で乳化分散さ
せ、もしくは環状シロキサンと混練したのちシリコーン
と混合して調製した加工液を、被加工物と加熱混合し
て、着色と撥水加工を一括処理し、撥水能と美観を兼備
した埋め戻し材や覆土材を得る。有色撥水埋め戻し材は
埋設物を腐食や誤掘による破損から守り、また覆土材と
して使用すれば雑草の発生を抑止するとともに美観を添
えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は産業廃棄物の再生利用に
関するもので、特に高含水率の建設発生土（建設汚泥）
や燃え殻を造粒加工したものに着色し、撥水性を付与す
ることによって、地中埋設物の保護並びに掘削中の過失
による破損防止を目的とする有用な埋め戻し材や、無用
植物の発生を防止するための着色撥水加工された覆土材
を提供しようとするものである。

【０００２】

【従来の技術】従来土、砂、小石等への撥水加工は、メ
チルハイドロジェンポリシロキサンなどのシリコーン製
品を水中エマルジョンまたは単に水と撹拌混合したもの
を噴霧したのち加熱乾燥させる方法で行われてきた。こ
の方法で加工されたものは、表面がメチル基などの撥水
基で覆われているため染料や顔料の粒子が定着せず、着
色することは困難であった。また着色後に撥水加工する
場合も、素材表面と撥水基との間に着色剤が介在するた
め、耐摩擦性に劣る欠点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】いずれの方法によって
も着色と撥水加工との二度手間を避けられない時間的、
経済的欠点があり、且つ安定した塗膜を得ることはでき
ない。本発明はこれらの欠点を除くためになされたもの
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は顔料または染料
（以下「着色剤」としいう。）をシリコーン中で乳化分
散させた後、被加工物と加熱混合することによって着色
と撥水加工の一括処理を行うことと、健康上、環境保全
上無害な環状シロキサンを溶剤として使用することを特
徴とする。

【０００５】ものを着色するには着色剤を水や乾性油、
有機溶剤などと混合し、塗布、噴霧、散布もしくは浸漬
したのち乾燥して塗膜を形成せしめるのが一般的な方法
である。また、親水性のものの表面を撥水性に改質する
には、油脂、樹脂、炭化水素などの疎水性皮膜を形成せ
しめるか、メチル基、フェニル基、オクタデシル基など
の撥水基を稠密に分布させればよい。天然繊維や紙など
の多糖類、有機ポリマーからなる合成繊維や合成樹脂に
対してはこの二工程による手法が用いられ、製品化され
ている。着色剤の定着性が良好な表面をもつ素材では、
疎水性皮膜や撥水基の安定性が、介在する着色剤によっ
て損なわれる惧れはない。しかし、造粒加工された汚泥
や燃え殻は多孔質であるうえ、それほど強靭な表面をも
っているわけではないので、水を溶媒とする染料による
着色が困難である。粒子内部への浸透によって遮蔽性が
損なわれ、表面も脆くなって撥水加工が不能となる。

【０００６】ベンゼン、トルエン、キシレンなどの有機
溶剤や乾性油との混合で使用する顔料は遮蔽性は良好で
あるが、工程上発生する有機溶剤の気化物は健康上、環
境保全上に問題があり、油分の使用も、埋め戻し材や覆
土材としての用途上好ましくない。

【０００７】そこで、本発明では撥水加工するためのシ
リコーンを着色剤の溶剤として、着色と撥水加工を一括
して処理することとした。粉体の着色剤とシリコーンを
混合し、一様な混合物とする。群青やフタロシアニン系
の顔料では良好な乳化分散液となるので、そのまま対象
物と回転ドラム中で１８０〜２００℃の温度を保ちなが
ら１５分間加熱混合する。また、酸化チタン、酸化鉄、
水酸化鉄、酸化クロム（クロムの酸化数は三価）などの
無機顔料では、直接シリコーンと混合すると、撥水加工
に必要な量のシリコーンを吸収してしまって、泥状とな
るので、予めオクタメチルシクロテトラシロキサンなど
の揮発性環状シロキサンで泥状とした後、必要なだけの
シリコーンを加える。使用するシリコーンがメチルハイ
ドロジェンポリシロキサンの場合、酸化鉄、水酸化鉄な
どの顔料との混合で、すぐに脱水素反応が始まるので、
環状シロキサンによる前処理が不可欠であると同時に、
加工液を調合した後の速やかな加熱混合が必要となる。

【０００８】

【作用】常温に冷却すると極めて良好な撥水能を発現す
る。着色撥水加工された造粒汚泥を水中で振盪しても顔
料の剥離はみられず、僅かに過剰の顔料粒子が浮かぶ
が、メチル基が吸着しているため溶解して水を濁らすこ
とはない。

【０００９】

【実施例】４００ｋｇの造粒汚泥を加熱回転炉に入れ、
２００℃で１０分間乾燥させた後、４ｋｇのフタロシア
ニンブルーを４ｋｇのメチルハイドロジェンポリシロキ
サン中に乳化分散させた加工液を噴霧し、加熱回転混合
を１５分間続けた。また、同様に乾燥させた同量の造粒
汚泥に、４ｋｇのオクタメチルシクロテトラシロキサン
と４ｋｇの酸化鉄顔料（赤）を練り合わせたものに４ｋ
ｇのメチルハイドロジェンポリシロキサンを混ぜ、２０
０℃で２０分間加熱回転混合した。オクタメチルシクロ
テトラシロキサンを充分揮発させるために処理時間が余
計にかかるが、いずれの場合も良好な着色撥水効果が得
られた。酸化チタン（白）や水酸化鉄（黄）、酸化クロ
ム（緑）についても環状シロキサンとの混練が必要であ
るが、同様の効果が得られた。

【００１０】

【発明の効果】二つの工程を一括して処理することによ
り時間的、経済的な無駄を省いた。また産業廃棄物の有
効利用に障害となる、有害なベンゼン環や油分を含まな
い環状シロキサンを着色剤の溶剤として使用したこと
も、汚泥、燃え殻などの再生利用における用途を飛躍的
に拡大した。本発明の方法によって着色撥水加工された
埋め戻し材を、上下水道管、ガス管、地中ケーブルなど
の埋め戻し材として使用することにより、工事作業者は
埋設物の存在を察知できるため、今迄しばしば発生して
いた掘削工事中の破損事故を防止することができる。ま
た、路肩、グラウンド、墓地、道路の中央分離帯、ロー
タリーなど、雑草の発生を抑止したい場所に有色彩の覆
土をすることにより、これまで無味乾燥と不評のあった
覆土に美観を添えることができる。なお、本発明を土、
砂、小石、スラグなどの土木材料や、従来二工程で行わ
れていた多糖類、ポリマーなどへ応用することも容易で
あることはいうまでもない。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】顔料または染料をシリコーン中で乳化分散
   させ、もしくは環状シロキサンと混練した後シリコーン
   と混合し、被加工物と加熱混合して着色と撥水加工を同
   時に行う一括処理法。