JPS6224546B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6224546B2
JPS6224546B2 JP56082438A JP8243881A JPS6224546B2 JP S6224546 B2 JPS6224546 B2 JP S6224546B2 JP 56082438 A JP56082438 A JP 56082438A JP 8243881 A JP8243881 A JP 8243881A JP S6224546 B2 JPS6224546 B2 JP S6224546B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fibers
asbestos fibers
phosphate
asbestos
chrysotile asbestos
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
Application number
JP56082438A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5711277A (en
Inventor
Maruku Raransetsute Jan
Danigan Jatsuku
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NASHIONARU DE RAMINANTE SOC
Original Assignee
NASHIONARU DE RAMINANTE SOC
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NASHIONARU DE RAMINANTE SOC filed Critical NASHIONARU DE RAMINANTE SOC
Publication of JPS5711277A publication Critical patent/JPS5711277A/en
Publication of JPS6224546B2 publication Critical patent/JPS6224546B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/10Coating or impregnating
    • C04B20/1055Coating or impregnating with inorganic materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/42Coatings containing inorganic materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、石綿繊維に関し不都合な影響を減少
するためにクリソタイル石綿繊維の処理方法並び
に該繊維から得られる工業製品に関する。 本発明における「アスベスト(石綿」は、その
繊維の性質から商業的に重要な天然のシリケート
鉱物の群を意味するものとする。クリソタイルア
スベスト、これは最も多様性に富むものである
が、一般式Mg3Si2O5(OH)4を有する水化珪酸マ
グネシウムを有し、これは繊維の外表面上の水酸
化マグネシウムの存在によつて特徴づけられてい
る。 繊維の改良された過特性、引張り強度の増
加、耐熱性の改良、撥水性布帛の製造に対する繊
維の防水性、繊維の分散性および操作中における
繊維の放出減少の如き石綿繊維に関する或る物理
−化学的特性を修正するための石綿繊維の表面加
工並びに完成アスベスト−含有製品の使用に関し
た多くの刊行物がある。 石綿の暴露に関連した潜在的健康問題は石綿繊
維の製造者および使用者の双方にとつて特に重要
である。国家安全委員会は、大量の石綿塵を吸入
する人が石綿沈着症および気道の種々のタイプの
悪性腫瘍としても知られている肺のおよび胸膜の
線維症の無能化又は致死化をもたらしうることを
報告している(“アスベスト”、国家安全委員会ニ
ユースレター、R&Dセクシヨン、6月(1974
年))。又、アスベストは種々のタイプの発癌、特
に肺癌を引きおこすと考えられている。石綿繊維
の明白な病原性の故に、石綿繊維を含有する製品
の使用に関し公のおよび或る一定の保健局の種種
の反発がある。このため石綿繊維の好ましくない
生物学的効果を可能な限り減少するような方法で
石綿繊維を改質するための一定量の研究が、もた
らされている。 石綿繊維の表面と相互作用し合いかつその溶血
作用を減少する種々の物質が調査された。そのよ
うな物質には、エチレンジアミン酢酸(EDTA)
二ナトリウム塩、単純なホスフエート、ジソジウ
ムベルセネート、ポリゼニルピロリドンN−オキ
サイドおよびアルミナ(G.MacnabおよびJ.S.
Harrington、Natuve 214、522〜3頁(1967年)
および或る酸性ポリアー(R.J.Schnitzerおよび
F.L.Pundsack、Environmental Research 3、
1〜14頁(1970年)が含まれる。 これらの公知物質のある物質、例えばEDTAは
体液に溶解しそしてアスベストの長期の溶血作用
を減少しない。従つて、アスベストに付着しかつ
その溶血作用を減少するような物質を決定するこ
とが必要である。そのような不活性化表面処理物
質は、アスベストの有用な商業的特性に悪影響を
与えるべきでない。 更に最近、石綿繊維上に少なくとも一種の金属
モリブデン酸塩(USP.4171405)又は金属タング
ステン酸塩(4168347)をデポジユトした石綿繊
維が未処理の石綿繊維に比較して溶血作用を減少
することが見出された。 以下の事実は理解されるべきである。すなわち
石綿繊維の細胞毒および溶血作用を減少するため
該石綿繊維を処理するに当たつて、必要なコスト
に留意しなければならない。と言うのは、これま
で開発されたいずれの処理において、処理コスト
は、妥当な市場価格ではないからである。米国特
許第4171405号および第4168347号で説明されるよ
うな溶血作用を減少するために石綿繊維を処理す
る従来技術の欠点の一つは、そのような処理が一
般に以下のような欠点を有して水性媒体中でプロ
セスを行なうことを含むことである。その欠点
は、処理後水分を除去しなければならないことで
あり、処理石綿繊維を洗浄し次いで乾燥するため
処理費用が以下のような点まで増加することであ
る。つまり、上記の処理が行なわれていない石綿
繊維が、その製造に要求される費用が高いためこ
れまで商業化されていない点までである。上記の
繊維のコストに加えて別の特徴は、使用されるべ
きモリブデンおよびタングステン塩のコストが比
較的に高く、そのように処理される石綿繊維のコ
ストを増加するということである。 従つて、妥当なコストで新規な繊維を商業的に
製造せしめる方法と共に溶血作用および細胞毒作
用を減少した改質石綿繊維を得ることが強く望ま
れている。 かくして本発明は、石綿繊維に固定されたホス
フエート基0.5〜5重量%を含有する化学的に改
質した新規な石綿繊維を提供するものである。 本発明は又、石綿繊維の少なくとも一部にホス
フエート基をデポジユツトすることにより石綿繊
維を処理する方法をも提供する。かくして処理さ
れた石綿繊維は、赤血球を用いることによつて明
らかにされる如く溶血作用の減少並びにラツトの
肺動脈大食細胞テストを用いることによつて明ら
かにされる細胞毒を減少することが見出された。
更に、本発明のホスフエート化石綿繊維は、アス
ベスト−セメント製品の製造における如く石綿繊
維を含有する製品の水性スラリー中排水速度を対
応して増加させる予期に反した高度の自由度を有
する。 更に改良したホスフエート化石綿繊維は、かく
して得られるホスフエート化石綿繊維を300ない
し500℃の熱処理に委ねることによつて得ること
ができる。驚くべきことに、この熱処理により本
発明のホスフエート化石綿繊維の細胞毒が減少す
るが、このことは通常の石綿繊維が約500℃の温
度に加熱された場合、繊維の毒性は実質的に増加
するという報告(Hayashi、H.Envir.Health
Persp.9:267〜270頁(1974年)の内容と逆であ
る。 本発明の新規なホスフエート化石綿繊維の特徴
は、1021cm-1に特性ピークが存在しないことであ
り、該ピークは米国特許第3535150号に開示され
る如く水性媒体中石綿繊維とホスフエート塩との
反応によつて得られるホスフエート化石綿繊維の
もしくは未処理の石綿繊維の3個の特性ピークの
内の1個であり、赤外線分析に委ねた場合1080cm
-1、1021cm-1および954cm-1に特性ピークを有す
る。換言すれば、本発明の新規なホスフエート化
繊維は、954〜1080cm-1の範囲に実質的に吸収を
示さない赤外スペクトルを有する。 本発明の特徴は又、ホスフエート含有石綿繊維
を工業製品中に混入することであり、これにより
工業製品中に該繊維を混入する前に石綿繊維を操
作するに通常関連して健康を損うことを減少する
ことであり、かくしてかかる工業製品に、本発明
の新規なホスフエート化繊維の固有の安全な因子
を付与することである。 本発明によれば、石綿繊維はホスフエート基
0.5〜5重量%をデポジユトするように処理され
る。 更に詳しくは、本発明方法は燐化合物蒸気に反
応しない不活性雰囲気中オキシ塩化燐および五塩
化燐からなる群から選ばれる燐化合物の循環乾燥
蒸気を石綿繊維と撹拌しながら接触させることを
含んでなり、これによりマグネシウム原子に結合
した末端水酸基の一部がホスフエート基に変換
し、該ホスフエート基の量は処理される繊維の
0.5〜5重量%である。 本発明の方法は、通常の温度および圧力下で行
うことができる。 本発明は図面を参照することによつてより容易
に理解される。 第1図は、本発明方法の実施において使用のた
め相互に連結された部分を示す説明図であり;第
2図は赤外吸収スペクトル図であり、図中Aは本
発明に従つて石綿繊維をオキシ塩化燐で処理した
赤外吸収スペクトルであり、Bは本発明に従つて
石綿繊維をオキシ塩化燐で処理し次いで熱処理に
委ねた赤外吸収スペクトルであり;第3図は赤外
吸収スペクトル図であり、図中Cは天然のおよび
未処理の石綿繊維の赤外吸収スペクトルであり、
Dは水性媒体中石綿繊維をNaH2PO4で処理した
赤外吸収スペクトルである。 本発明中用いられる語句「アスベスト(石
綿)」は、天然の繊維状シリケートの内最も重要
でありかつ世界中のアスベストの生産の約95%を
示すクリソタイルアスベストに対し適用されるこ
とを意企するものであり、そして語句「石綿繊
維」は品級2〜7(クベツク標準)の商業的繊維
に適用されることを意図している。 選択される燐化合物は、室温で容易に揮発する
化合物でありそして全ての燐化合物の内、わずか
にオキシ塩化燐および五塩化燐のみが適当であ
る。実際、燐の化合物の蒸気は燐化合物は非反応
性の乾燥ガスを通じて得られ、これによつて燐化
合物の乾燥蒸気が石綿繊維との反応用に運ばれ
る。 使用されるオキシ塩化燐又五塩化燐のガス量
は、処理される石綿繊維の量に応じて変わりそし
て石綿繊維に結合せられるホスフエートの量に応
じて変わる。 例えば、反応筒内に載置される石綿繊維50gに
対し、毎分約2の乾燥窒素流を、20分間オキシ
塩化燐のビン内に通じそれによつてオキシ塩化燐
4〜8mlが石綿繊維と接触し、かくして石綿繊維
に付けられたホスフエート基0.5〜1.5重量%を有
する改質石綿繊維を得る。石綿繊維と接触する蒸
気の形態の燐化合物の量は、不活性の搬送ガスを
通ずる燐化合物の温度を増加又は減少することに
よつて増加し又は減少できる。 実際、反応は、入口12および出口14および
壁に取りつけられた混合ブレード36を有する回
転容器10内で行なわれる。回転手段は、図示さ
れていない。入口12および出口14は、壁18
によつて管の中央で閉じられている有孔管16と
接着している。圧力計22を備えた窒素容器20
は、導管から硫酸26Aの封鎖容器26に所望の
圧力のもとで窒素流が流れるように調整され、こ
れによつて窒素ガスは脱水され、しかる後脱水さ
れた窒素ガスはオキシ塩化燐30の溶液の封鎖容
器28の導管27に導びかれる。圧力が封鎖容器
28内で増加した際、オキシ塩化燐の蒸気は、導
管32から回転容器10の中央入口12に導びか
れる。オキシ塩化燐の蒸気は、中央管12の開口
16aから広がり、かくして回転石綿繊維34と
接触するようになりそして未反応のオキシ塩化燐
は中央の管16の第二の部分の開口を通つて反応
容器10から流出する。所望により、未反応のオ
キシ塩化燐を再循環させる。300〜500℃の温度で
ホスフエート化繊維を加熱することによつて更に
改良したホスフエート化石綿繊維を得ることがで
きる。 図示した装置は、本発明の反応を行なう概念か
ら離れることなく容易に変更修正し得ることが理
解されるであろう。 本発明の新規なプロセスの主なる利点は、以下
の如くである。すなわち、従来技術手段において
反応は水性媒体中で行なわれ従つて反応完結後水
を除去するための必要なエネルギーに対する費用
がかかるということに反して、本反応は乾燥条件
下で行なわれるということである。 本発明のプロセスによつて得られる石綿繊維を
含有するホスフエートは、自由度が増加するばか
りでなく、細胞毒および溶血作用をも減少するこ
とが見出された。本発明に従つて処理した繊維お
よび米国特許第3535150号に教示に従つて水性媒
体中で得られたホスフエート化石綿繊維をそれら
の細胞毒および溶血作用を決定するため比較テス
トに委ねた。 本発明の他の面は、以下の如くである。すなわ
ち、新規なホスフエート化石綿繊維が、工業製品
に配合されるに先立つて石綿繊維を取扱うことに
関連して通常の危険性を減少し、それ故この利点
は、それから得られる工業製品に高程度に反映さ
れるであろう、ということである。本発明に従つ
て得られる改質石綿繊維は、特定の製品中に配合
でき、そして未反応の石綿繊維と置換でき、その
ような製品としては、壁板、パイプ、プレート、
屋根タイル等の如き石綿セメント製品、ブレーキ
の如き摩擦材料、ブレーキパツド、クラツチ塗型
材、ペーパー支持物、糸および織物材料、ガスケ
ツト材料、屋根材料用もしくは床裏地用フエルト
および絶縁材料等が言及される。 生物学的試験 繊維構造を保持した、本発明の化学的に改質し
たホスフエート化石綿繊維を、その細胞毒作用お
よび溶液作用の改良程度を試験した。全て、未処
理のクリソタイル石綿繊維の試料および米国特許
第3535150号に従つて得られたホスフエート化石
綿繊維と比較した。試験は、次の方法で行なわれ
た。 溶血現象 各実験に対して、二匹のエーテル麻酔した成体
雄のロングアイランド種のラツトの下大静脈から
全血を得た(250〜300g/体重)。得られた全血
を、直ちにPH7.28のベロナール(Veronal)緩
衝溶液(290±5mOsm)400mlに懸濁した。赤血
球を三度洗い、ラツトの赤血球(RBC)の4容
量%をベロナール(Veronal)緩衝液中で調製
した。 釈量したアスベストサンプルを、ドウース
(Dounce)管を用いベロナール(Veronal)
緩衝液12.5ml中に懸濁した。調べられる繊維の濃
度は、100〜1000μg/mlの範囲で変えた。分散
した繊維の懸濁液を、RBC懸濁液(RBCの最終
濃度:2%)12.5mlを有するフアルコン(Falcon
)30ml中に、分散した繊維の懸濁液を投入し
た。フラスコを、ダブノフ(Dubnoff)代謝振
盪器内で37℃で振盪した。各試験管およびコント
ロールから、3mlのサンプルを、振盪15分、30分
および60分後にとり出した。サンプルを5分間遠
心分離器にかけ幻影細胞および無傷のRBCを沈
殿せしめた。上澄み液1mlをベロナール
(Veronal)緩衝液3mlで希釈しそして541nm
における吸光度を測定した。RBCを蒸留水に懸
濁した2%懸濁液にトリトン(Triton)X−
100を、添加することによつて完全な溶血を得
た。 細胞毒 雄のロング−エバンス(Long−Evans)系の
頭部に黒色を有するラツト(250〜300g/体重)
を、ペントパルビタールナトリウム塩の過量を腹
腔内投与することによつて殺死した。気管切開
後、グルコール(1g/)を付加したカルシウ
ムおよびマグネシウムを含有しないハンクス
(Hanks)平衡塩溶液によつて、肺洗浄を連続
的にその場所で行なつた。 遊離肺細胞(107個の細胞/ラツト以上)を低
速度の遠心分離によつて単離しそして氷上で等張
NH4Clの溶液中、10分間再懸濁させた。この工程
は、RBCによる汚染を排除するため導入され
た。連続洗浄後、細胞(95%超の大食細胞)を、
血球計で数えそして生育性(93〜97%)をトリパ
ンブル−テスト(0.4%溶液)によつて評価し
た。特に言及しない限り、全ての製作は4℃で行
なわれそして殺菌した原料で行なわれた。 次いで、細胞(106個の細胞/培地2.5ml)を、
シリコンで被覆したガラス製バイアル中、37℃で
24時間振盪した。振盪は、過した通常の空気中
で行なわれそして振盪室内の湿度は80%位に保持
された。肺胞大食細胞を、10mMのCaCl2および
10mMのMgCl2、2mMのL−グルタミン、4%
(v/v)の熱に不活性の胎児の牛の血清および
抗性物質(初期PH:37℃で6.8)で満たした殺菌
MEM培地(ハンクス塩)中で振盪した。 各繊維材料をその使用前に121℃で45分間オー
トクレーブ処理し次いでドウース(Dounce)
ガラスホモジナイザーで殺菌MEM培地中で緩や
かに再懸濁させた。250μ/106個の細胞までのア
リコート(振盪培地の10、40および100μg/
ml)を分析用に選択した。 24時間振盪後、細胞が入つていない振盪培地を
分析用に集めそして以下の項目に対して分析し
た: −細胞生育性(無傷の膜) −乳酸脱水素酵素すなわちLDH(細胞質漏泄) −B−Nアセチルグルコースアミニダーゼ、 又はB−NAG(リソゾームの損傷) 全ての分光光度計による分析は、二重ビーム分
光計によつて行なわれた。 第1表より以下の内容が理解される。すなわ
ち、未処理のクリソタイルと、又はNaH2PO4
理クリソタイルと赤血球(RBC)との接触は、
コントロールと比較して82%、72%および57%の
溶血度をもたらすが、一方POCl3処理繊維は接触
15分後には16%の溶血度をもたらす、ということ
である。 同時に、第表は肺の大食細胞反応のパラメー
タに影響を与えることを示しており、このパラメ
ータは細胞毒の指標として広く採用されている:
生育性、および鉱物繊維に暴露後酵素漏泄。全て
の処理レベルにおいて、全てのパラメータは未処
理の又はNaH2PO4処理繊維によつて得られる作
用を比較した場合POCl3処理繊維によつて得られ
る細胞毒作用において明確な減少を示す。 これらのデータは、溶血力、大食細胞に対する
効果とアスベストを含有する鉱塵のフイブロゲン
作用との間に良好な相関関係があることを測定に
かんがみて考慮されねばならない(Allison、A.
C.et al、1977年.Ann.Rheum.Dis.36(Suppl.)
8)。更に鉱塵の細胞毒作用および中皮腫瘍を減
少せしめるそれらの能力の間の相関関係があるこ
とが示されている(Chdmberldin、M.et al、
1978年、Br.J.Exp.Patr.59:183〜189頁)。
The present invention relates to a method for treating chrysotile asbestos fibers in order to reduce the adverse effects associated with the asbestos fibers, and to industrial products obtained from the fibers. "Asbestos" in the present invention shall mean a group of natural silicate minerals of commercial importance due to their fibrous properties: chrysotile asbestos, which is the most diverse, has the general formula Mg 3 It has hydrated magnesium silicate with Si 2 O 5 (OH) 4 , which is characterized by the presence of magnesium hydroxide on the outer surface of the fiber. Improved tensile properties of the fiber. asbestos fibers for modifying certain physico-chemical properties of asbestos fibers such as increasing heat resistance, improving heat resistance, waterproofing of the fibers for the production of water-repellent fabrics, dispersibility of the fibers and reducing release of the fibers during handling. There are many publications regarding the surface treatment of asbestos and the use of finished asbestos-containing products. The potential health problems associated with asbestos exposure are of particular importance to both manufacturers and users of asbestos fibers. The Safety Commission recognizes that people who inhale large amounts of asbestos dust can cause disabling or fatal fibrosis of the lungs and pleura, also known as asbestosis and various types of malignant tumors of the respiratory tract. (“Asbestos”, National Safety Commission Newsletter, R&D Section, June (1974)
Year)). Asbestos is also believed to cause various types of cancer, particularly lung cancer. Because of the apparent pathogenicity of asbestos fibers, there has been some public and certain health department opposition to the use of products containing asbestos fibers. This has led to a certain amount of research into modifying asbestos fibers in such a way as to reduce as much as possible their undesirable biological effects. Various substances have been investigated that interact with the surface of asbestos fibers and reduce their hemolytic effect. Such substances include ethylenediamineacetic acid (EDTA)
Disodium salts, simple phosphates, disodium versenate, polyzenylpyrrolidone N-oxide and alumina (G.Macnab and JS
Harrington, Natuve 214, pp. 522-3 (1967)
and certain acidic polyas (RJSchnitzer and
FLPundsack, Environmental Research 3,
Includes pages 1-14 (1970). Certain of these known substances, such as EDTA, dissolve in body fluids and do not reduce the long-term hemolytic effects of asbestos. It is therefore necessary to determine substances that will adhere to asbestos and reduce its hemolytic effect. Such passivating surface treatment materials should not adversely affect the useful commercial properties of asbestos. Furthermore, it has recently been found that asbestos fibers with at least one metal molybdate (USP. 4171405) or metal tungstate (4168347) deposited on the asbestos fibers have a reduced hemolytic effect compared to untreated asbestos fibers. Served. The following facts should be understood. That is, when asbestos fibers are treated in order to reduce their cytotoxic and hemolytic effects, consideration must be given to the cost involved. This is because the cost of processing is not at a reasonable market price for any of the processes developed so far. One of the drawbacks of the prior art of treating asbestos fibers to reduce hemolytic effects as described in U.S. Pat. Nos. 4,171,405 and 4,168,347 is that such treatments generally have the following disadvantages This includes carrying out the process in an aqueous medium. The disadvantage is that the moisture must be removed after treatment, and the treatment costs are increased to the point that the treated asbestos fibers are washed and then dried. This is to the point that asbestos fibers that have not been subjected to the above-mentioned treatments have not been commercialized to date due to the high costs required for their production. Another feature in addition to the cost of the fibers mentioned above is that the cost of the molybdenum and tungsten salts to be used is relatively high, increasing the cost of asbestos fibers so treated. Therefore, it is highly desirable to have modified asbestos fibers with reduced hemolytic and cytotoxic effects, as well as a method for commercially producing novel fibers at reasonable cost. The present invention thus provides novel chemically modified asbestos fibers containing 0.5 to 5% by weight of phosphate groups fixed to the asbestos fibers. The present invention also provides a method of treating asbestos fibers by depositing phosphate groups on at least a portion of the asbestos fibers. Asbestos fibers thus treated were found to have reduced hemolytic activity as demonstrated by using red blood cells and reduced cytotoxicity as demonstrated by using the rat pulmonary artery macrophage test. Served.
Furthermore, the phosphate fossil cotton fibers of the present invention have an unexpectedly high degree of freedom that correspondingly increases the drainage rate in aqueous slurries of products containing asbestos fibers, such as in the manufacture of asbestos-cement products. Further improved phosphate fossil cotton fibers can be obtained by subjecting the thus obtained phosphate fossil cotton fibers to a heat treatment at 300 to 500°C. Surprisingly, this heat treatment reduces the cytotoxicity of the phosphate fossil cotton fibers of the present invention, whereas when ordinary asbestos fibers are heated to temperatures of about 500°C, the toxicity of the fibers increases substantially. Report that (Hayashi, H.Envir.Health
Persp. 9: pp. 267-270 (1974). A feature of the novel phosphate fossil cotton fibers of the present invention is the absence of a characteristic peak at 1021 cm -1 , which is derived from the reaction of asbestos fibers with phosphate salts in an aqueous medium as disclosed in U.S. Pat. No. 3,535,150. It is one of the three characteristic peaks of phosphate fossil cotton fibers or untreated asbestos fibers obtained by
-1 , has characteristic peaks at 1021 cm -1 and 954 cm -1 . In other words, the novel phosphated fibers of the present invention have an infrared spectrum with virtually no absorption in the range 954-1080 cm -1 . A feature of the invention is also the incorporation of phosphate-containing asbestos fibers into industrial products, thereby avoiding the health hazards normally associated with manipulating asbestos fibers prior to incorporation of the fibers into industrial products. , thus imparting to such industrial products the inherent safety factor of the novel phosphated fibers of the present invention. According to the invention, asbestos fibers contain phosphate groups.
Processed to deposit 0.5-5% by weight. More particularly, the method comprises contacting asbestos fibers with a circulating dry vapor of a phosphorus compound selected from the group consisting of phosphorus oxychloride and phosphorus pentachloride in an inert atmosphere that is non-reactive with the phosphorus compound vapor. As a result, some of the terminal hydroxyl groups bonded to magnesium atoms are converted into phosphate groups, and the amount of phosphate groups depends on the fiber being treated.
It is 0.5 to 5% by weight. The method of the invention can be carried out under normal temperatures and pressures. The invention will be more easily understood by referring to the drawings. FIG. 1 is an illustration showing the interconnected parts for use in carrying out the method of the invention; FIG. B is an infrared absorption spectrum obtained by treating asbestos fiber with phosphorous oxychloride according to the present invention and then subjecting it to heat treatment; FIG. 3 is an infrared absorption spectrum In the figure, C is the infrared absorption spectrum of natural and untreated asbestos fibers,
D is an infrared absorption spectrum obtained by treating asbestos fibers in an aqueous medium with NaH 2 PO 4 . The term "asbestos" as used in the present invention is intended to apply to chrysotile asbestos, which is the most important of the natural fibrous silicates and represents approximately 95% of asbestos production worldwide. and the phrase "asbestos fibers" is intended to apply to commercial fibers of grades 2 to 7 (Kubek standard). The phosphorus compounds chosen are those that readily volatilize at room temperature and of all phosphorus compounds only phosphorus oxychloride and phosphorus pentachloride are suitable. In fact, the vapor of the phosphorus compound is obtained through a non-reactive drying gas, whereby the dry vapor of the phosphorus compound is conveyed for reaction with the asbestos fibers. The amount of phosphorous oxychloride or phosphorus pentachloride gas used will vary depending on the amount of asbestos fibers being treated and will vary depending on the amount of phosphate bound to the asbestos fibers. For example, for 50 g of asbestos fibers placed in a reaction column, a stream of dry nitrogen of about 2 per minute is passed through a bottle of phosphorous oxychloride for 20 minutes, whereby 4-8 ml of phosphorous oxychloride comes into contact with the asbestos fibers. Modified asbestos fibers are thus obtained having 0.5-1.5% by weight of phosphate groups attached to the asbestos fibers. The amount of phosphorus compound in vapor form that contacts the asbestos fibers can be increased or decreased by increasing or decreasing the temperature of the phosphorus compound through which the inert carrier gas is passed. In fact, the reaction takes place in a rotating vessel 10 having an inlet 12 and an outlet 14 and a mixing blade 36 mounted on the wall. Rotating means are not shown. Inlet 12 and outlet 14 are connected to wall 18
It is glued to the perforated tube 16 which is closed in the center of the tube by. Nitrogen container 20 with pressure gauge 22
The flow of nitrogen is adjusted from the conduit to the containment vessel 26 of sulfuric acid 26A under the desired pressure, thereby dehydrating the nitrogen gas, and then dehydrating the dehydrated nitrogen gas to the phosphorus oxychloride 30. The solution is led to a conduit 27 in a closed container 28 . As pressure increases within the containment vessel 28, phosphorous oxychloride vapor is directed from the conduit 32 to the central inlet 12 of the rotating vessel 10. The phosphorus oxychloride vapor spreads out of the opening 16a in the central tube 12, thus coming into contact with the rotating asbestos fibers 34, and the unreacted phosphorus oxychloride reacting through the opening in the second part of the central tube 16. It flows out from the container 10. If desired, unreacted phosphorus oxychloride is recycled. Further improved phosphated fossil cotton fibers can be obtained by heating the phosphated fibers at temperatures of 300-500°C. It will be appreciated that the illustrated apparatus may be easily modified without departing from the concept of carrying out the reaction of the present invention. The main advantages of the novel process of the present invention are as follows. That is, the present reaction is carried out under dry conditions, whereas in the prior art means the reaction is carried out in an aqueous medium and therefore costs money for the energy required to remove the water after the reaction is complete. be. It has been found that the phosphates containing asbestos fibers obtained by the process of the invention not only have increased flexibility but also have reduced cytotoxic and hemolytic effects. Fibers treated according to the present invention and phosphate fossil cotton fibers obtained in an aqueous medium according to the teachings of US Pat. No. 3,535,150 were subjected to comparative tests to determine their cytotoxic and hemolytic effects. Other aspects of the invention are as follows. That is, the novel phosphate fossil cotton fibers reduce the usual hazards associated with handling asbestos fibers prior to being incorporated into industrial products, and this advantage therefore extends to the industrial products obtained therefrom. This means that it will be reflected in the The modified asbestos fibers obtained according to the invention can be incorporated into certain products and replace unreacted asbestos fibers, such as wallboards, pipes, plates,
Mention may be made of asbestos-cement products such as roof tiles, friction materials such as brakes, brake pads, clutch coatings, paper supports, yarn and textile materials, gasket materials, felts for roofing or floor linings, and insulation materials. Biological Testing The chemically modified phosphate fossil cotton fibers of the present invention, which retained their fiber structure, were tested for the degree of improvement in their cytotoxic and solution action. All were compared to samples of untreated chrysotile asbestos fibers and phosphate fossil cotton fibers obtained according to US Pat. No. 3,535,150. The test was conducted in the following manner. Hemolysis Phenomenon For each experiment, whole blood was obtained from the inferior vena cava of two ether-anesthetized adult male Long Island rats (250-300 g/body weight). The obtained whole blood was immediately suspended in 400 ml of Veronal buffer solution (290±5 mOsm) with a pH of 7.28. Red blood cells were washed three times and 4% by volume of rat red blood cells (RBCs) were prepared in Veronal buffer. Veronal test of the asbestos sample was carried out using a Dounce tube.
Suspended in 12.5 ml of buffer. The concentration of fibers investigated was varied in the range 100-1000 μg/ml. The dispersed fiber suspension was added to a Falcon tube containing 12.5 ml of RBC suspension (final concentration of RBC: 2%).
) A suspension of dispersed fibers was poured into 30 ml. The flask was shaken at 37°C in a Dubnoff metabolic shaker. Three ml samples were taken from each tube and control after 15, 30 and 60 minutes of shaking. Samples were centrifuged for 5 minutes to pellet phantom cells and intact RBCs. Dilute 1 ml of supernatant with 3 ml of Veronal buffer and test at 541 nm.
The absorbance at was measured. Add Triton X- to a 2% suspension of RBCs in distilled water.
Complete hemolysis was obtained by adding 100 ml. Cytotoxin Male Long-Evans rat with black head (250-300g/body weight)
were killed by intraperitoneal administration of an overdose of pentoparbital sodium salt. After tracheostomy, lung lavage was performed continuously in situ with calcium and magnesium-free Hanks balanced salt solution supplemented with glycol (1 g/). Free lung cells (> 107 cells/rat) were isolated by low speed centrifugation and isotonic on ice.
Resuspend in a solution of NH 4 Cl for 10 minutes. This step was introduced to eliminate contamination by RBCs. After continuous washing, cells (>95% macrophages)
The cells were counted with a hemocytometer and the viability (93-97%) was evaluated by the trypan blue test (0.4% solution). Unless otherwise noted, all fabrications were performed at 4° C. and with sterile raw materials. Then cells (10 6 cells/2.5 ml of medium) were
At 37°C in a silicone-coated glass vial.
Shake for 24 hours. Shaking was carried out in normal air and the humidity in the shaking chamber was maintained at around 80%. Alveolar macrophages were incubated with 10 mM CaCl2 and
10mM MgCl2 , 2mM L-glutamine, 4%
(v/v) heat-inert fetal bovine serum and sterilization filled with antibiotics (initial PH: 6.8 at 37°C)
Shake in MEM medium (Hank's salts). Each fiber material was autoclaved at 121°C for 45 minutes prior to its use and then Dounced.
Gently resuspend in sterile MEM medium with a glass homogenizer. Aliquots up to 250μ/ 106 cells (10, 40 and 100μg/shaking medium)
ml) was selected for analysis. After 24 hours of shaking, the shaken medium without cells was collected for analysis and analyzed for: - Cell viability (intact membranes) - Lactate dehydrogenase or LDH (cytoplasmic excretion) - B -N Acetyl Glucose Aminidase, or B-NAG (Lysosomal Damage) All spectrophotometric analyzes were performed with a dual beam spectrometer. The following contents can be understood from Table 1. That is, contact of untreated chrysotile or NaH 2 PO 4 treated chrysotile with red blood cells (RBCs)
yielding a degree of hemolysis of 82%, 72% and 57% compared to control, while POCl 3 treated fibers contact
After 15 minutes, the degree of hemolysis was 16%. At the same time, the table shows that it affects the parameters of pulmonary macrophage response, which are widely adopted as indicators of cytotoxicity:
Viability, and enzyme leakage after exposure to mineral fibers. At all treatment levels, all parameters show a clear reduction in the cytotoxic effect obtained by POCl 3 -treated fibers when comparing the effect obtained by untreated or NaH 2 PO 4 -treated fibers. These data must be considered in the light of the determination that there is a good correlation between the hemolytic power, the effect on macrophages and the fibrogenic action of asbestos-containing mine dust (Allison, A.
C. et al., 1977. Ann.Rheum.Dis. 36 (Suppl.)
8). Furthermore, it has been shown that there is a correlation between the cytotoxic effects of mine dust and their ability to reduce mesothelial tumors (Chdmberldin, M. et al.
1978, Br.J.Exp.Patr. 59 :183-189).

【表】【table】

【表】 POCl3処理繊維で処理した後、観察される生物
学的効果の表面処理は、赤外線吸収スペクトルの
1021cm-1での特性吸収ピークの消失に関係してい
ることは注目すべきことである。この現象はクリ
ソタイルをボールミル粉砕に委ね実験目的用の短
繊維を得た際、ランゲルセリコフ(Langer
Selikoff)等によつて観察された(J.Toxicol.
Env.Health 4:173−188(1978年)。生成繊維
は溶血がはるかに少なく、そしてこれは赤外吸収
スペクトルデータ、正確には1021cm-1でのデータ
ーの変化に一致する。 従つて、繊維を改質する二種の基本的に異つた
方法、すなわち機械的処理および化学的処理方法
の双方とも、1021cm-1(±2cm-1)でのピークの
変化と関連する生物学的活性を著るしく減少させ
た結果、生物学的活性は、明らかにクリソタイル
に構造的特徴に関係し、赤外線吸収スペクトルに
よる該波数における吸収を示す。従つて、物理的
又は化学的処理のいずれかであろうと、赤外線吸
収スペクトルにおける約1021cm-1の吸収特性の減
少又は消失をもたらし、これはかかる処理繊維の
細胞毒作用の実質的変化をもたらす。 クリソタイルの繊維構造の重大な崩壊の増加と
生成物質の物理学活性の減少と同時にもたらす機
械的方法に反して、POCl3での処理は繊維を不活
性化するが、その繊維構造を本質的には損傷せし
めない。 以下に、改質石綿繊維の製造の実施例を示す。 実施例 1 サンプルとして製造した石綿繊維(品級4T30
クベツク(Qubec)標準)50gを、両端でシール
されたプレキシガラスシリンダー(30cm×12cm)
で造られたタンブラー内に設けた。シリンダー内
には、第1図に示すような多数の固定刃が存す
る。ステンレススチールの管がシリンダーの両端
を貫通している。管内の最初の組の孔を通つて、
ガスの蒸気がタンブラーの内側に解放され、そし
て管の他端で他の組の孔を経て存在する。タンブ
ラーは通常の機械的装置によつて、33RPMの速
度で回転する。 硫酸のビン内をあわ立てることによつて制御さ
れた(2/min)乾燥窒素流が、室温にてオキ
シ塩化燐(POCl3)のビン内に導入される。オキ
シ塩化燐の蒸気は、回転タンブラー内に窒素流と
共に運ばれ、従つて繊維とオキシ塩化リン蒸気の
非常に不連続した接触が得られる。オキシ塩化リ
ンの約4〜8mlが用いられるまで処理が行なわれ
る。次いで、繊維を2、3時間窒素のみでパージ
し、そして最後にタンブラーから取出し、次いで
一昼夜湿潤室に置き過剰の塩化物を加水分解す
る。 処理された繊維についてPO4含量の分析
(Chemical Ardysis第8巻DF Boltz ed.方法D38
頁(1958))の結果、PO4の1.5ないし5重量%の
間の量が繊維上に固定されていることが分かつ
た。 実施例 2 実施例1のホスフエート化繊維を二ロツトに分
けた。一つのロツトを、1時間、325℃で炉中で
加熱し、しかる後全ての繊維を炉中で325℃で保
つた。 未処理石綿繊維、米国特許第3535150号の方法
に従つたホスフエート化石綿繊維および本発明の
実施例1および2に従つて得られる石綿繊維につ
いて別々に赤外線吸収スペクトルの分析を行つ
た。関連するピークの存在の有無を第3表に示
す。
[Table] After treatment with POCl 3 treated fibers, the surface treatment of biological effects observed in the infrared absorption spectrum
It is noteworthy that this is related to the disappearance of the characteristic absorption peak at 1021 cm -1 . This phenomenon was discovered when chrysotile was subjected to ball milling to obtain short fibers for experimental purposes.
Selikoff) et al. (J. Toxicol.
Env. Health 4:173–188 (1978). The produced fibers have much less hemolysis, and this is consistent with the infrared absorption spectra data, precisely the change in the data at 1021 cm -1 . Therefore, both the two fundamentally different methods of modifying fibers, mechanical and chemical, have a biological effect associated with the change in the peak at 1021 cm -1 (±2 cm -1 ). The biological activity is clearly related to the structural characteristics of chrysotile, which exhibits an absorption at this wavenumber according to the infrared absorption spectrum. Therefore, either physical or chemical treatment results in a reduction or disappearance of the absorption feature of about 1021 cm -1 in the infrared absorption spectrum, which results in a substantial change in the cytotoxic effect of such treated fibers. Contrary to mechanical methods, which lead to a significant increase in the fibrous structure of chrysotile and a concomitant decrease in the physical activity of the product, treatment with POCl 3 inactivates the fibers but essentially destroys its fibrous structure. will not cause damage. Examples of production of modified asbestos fibers are shown below. Example 1 Asbestos fiber manufactured as a sample (grade 4T30
50g (Qubec standard) in a plexiglass cylinder (30cm x 12cm) sealed at both ends.
It was installed inside a tumbler made of. Inside the cylinder, there are a number of fixed blades as shown in FIG. Stainless steel tubing passes through both ends of the cylinder. Through the first set of holes in the tube,
Gas vapor is released inside the tumbler and is present through another set of holes at the other end of the tube. The tumbler is rotated by conventional mechanical equipment at a speed of 33 RPM. A flow of dry nitrogen (2/min) controlled by bubbling through the sulfuric acid bottle is introduced into the phosphorus oxychloride (POCl 3 ) bottle at room temperature. The phosphorus oxychloride vapor is conveyed in a rotating tumbler with a stream of nitrogen, thus providing very discontinuous contact of the phosphorus oxychloride vapor with the fibers. Processing is carried out until approximately 4-8 ml of phosphorous oxychloride has been used. The fibers are then purged with nitrogen only for a few hours and finally removed from the tumbler and then placed in a humid chamber overnight to hydrolyze excess chloride. Analysis of PO 4 content in treated fibers (Chemical Ardysis Volume 8 DF Boltz ed. Method D38
(1958) found that amounts between 1.5 and 5% by weight of PO 4 were fixed on the fibers. Example 2 The phosphated fibers of Example 1 were divided into two lots. One lot was heated in an oven at 325°C for 1 hour and then all fibers were kept in the oven at 325°C. Infrared absorption spectroscopy was performed separately on untreated asbestos fibers, phosphate fossil cotton fibers according to the method of US Pat. No. 3,535,150, and asbestos fibers obtained according to Examples 1 and 2 of the present invention. The presence or absence of related peaks is shown in Table 3.

【表】 本発明のホスフエート化石綿繊維は、1021cm-1
における特性ピークの消失によつて特徴づけられ
ていることが明らかであり、該1021cm-1における
特性ピークは未処理石綿繊維および水性媒体中で
ホスフエート化された石綿繊維については観察さ
れる。
[Table] The phosphate fossil cotton fiber of the present invention is 1021cm -1
It is clear that it is characterized by the disappearance of the characteristic peak at 1021 cm -1 which is observed for untreated asbestos fibers and asbestos fibers phosphated in aqueous medium.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明方法を実施する説明図、第2
図および第3図は赤外吸収スペクトル図である。 26A……硫酸、30……オキシ塩化燐。
FIG. 1 is an explanatory diagram for implementing the method of the present invention, and FIG.
The figure and FIG. 3 are infrared absorption spectra. 26A...sulfuric acid, 30...phosphorus oxychloride.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ホスフエート基0.5〜5重量%を含有する改
質されたクリソタイル石綿繊維の製造方法におい
て、乾燥条件のもと並びに燐化合物に対し不活性
雰囲気中オキシ塩化燐および五塩化燐からなる群
から選ばれる燐化合物の蒸気でクリソタイル石綿
繊維を撹拌しながら該繊維と接触させることを含
んでなり、これによりクリソタイル石綿繊維の水
酸基の一部がホスフエート基に置換され、該ホス
フエート基の量が該繊維の0.5〜5重量%であ
る、改質されたクリソタイル石綿繊維の製造方
法。 2 燐化合物の源がオキシ塩化燐である、特許請
求の範囲第1項記載の方法。 3 乾燥クリソタイル石綿繊維に対し、約0.2〜
5重量%量でクリソタイル石綿繊維に結合したホ
スフエート基を有するホスフエート化石綿繊維で
あつて、該ホスフエート化石綿繊維が、未処理の
クリソタイル石綿繊維並びに水性媒体中でクリソ
タイル石綿繊維をホスフエート化することによつ
て得られるホスフエート化石綿繊維についての赤
外吸収スペクトル分析によつて得られる1021cm-1
の特性吸収ピークが存在しないことを特徴とす
る、前記ホスフエート化石綿繊維。
[Scope of Claims] 1. A method for producing modified chrysotile asbestos fibers containing 0.5 to 5% by weight of phosphate groups, comprising phosphorus oxychloride and phosphorus pentachloride under drying conditions and in an atmosphere inert to phosphorus compounds. contacting the chrysotile asbestos fibers with the vapor of a phosphorus compound selected from the group consisting of the following while stirring the fibers, whereby a part of the hydroxyl groups of the chrysotile asbestos fibers are replaced with phosphate groups, and the phosphate groups are replaced with phosphate groups. A method for producing modified chrysotile asbestos fibers, wherein the amount is from 0.5 to 5% by weight of the fiber. 2. The method of claim 1, wherein the source of the phosphorus compound is phosphorus oxychloride. 3 Approximately 0.2 to dry chrysotile asbestos fiber
A phosphate fossil cotton fiber having phosphate groups bonded to chrysotile asbestos fibers in an amount of 5% by weight, the phosphate fossil cotton fibers being capable of phosphating untreated chrysotile asbestos fibers as well as chrysotile asbestos fibers in an aqueous medium. 1021 cm -1 obtained by infrared absorption spectroscopy of the phosphate fossil cotton fiber thus obtained.
The phosphate fossil cotton fiber is characterized in that there is no characteristic absorption peak.
JP8243881A 1980-05-27 1981-05-27 Production of modified asbestos fiber Granted JPS5711277A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA352938 1980-05-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5711277A JPS5711277A (en) 1982-01-20
JPS6224546B2 true JPS6224546B2 (en) 1987-05-28

Family

ID=4117054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8243881A Granted JPS5711277A (en) 1980-05-27 1981-05-27 Production of modified asbestos fiber

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPS5711277A (en)
BE (1) BE888929A (en)
ZA (1) ZA813161B (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62237984A (en) * 1986-04-08 1987-10-17 Meisei Kogyo Kk Waste materials treatment for asbestos-containing substance
CN112876155B (en) * 2021-01-22 2022-01-11 广州市粤砼混凝土有限公司 Concrete with cracking resistance and freezing resistance

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5711277A (en) 1982-01-20
ZA813161B (en) 1982-05-26
BE888929A (en) 1981-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ZA892021B (en) A highly structured,finely divided precipitated silica,a process for its production and its use
EP0916619B2 (en) Porous inorganic particulate material
EP0153827B1 (en) Porous particulate materials
FR2749576B1 (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF SILICA LIKELY TO BE USED IN TOOTHPASTE COMPOSITIONS
PL115895B3 (en) Method of manufacture of stabilized granule of sodium percarbonate
NO852208L (en) PROCEDURE FOR THE MANUFACTURE OF CORROSION INHIBITING PARTICLES.
JPS6233249B2 (en)
EP0040825B1 (en) Phosphated asbestos fibers and the process for preparing same
US4115519A (en) Manufacturing process for sodium perborate monohydrate and product obtained according to the process
JPS6224546B2 (en)
US3060049A (en) Barium metaborate-silica particles and methods of preparing same
US3535150A (en) Process for improving the freeness of asbestos
EP1184424B1 (en) Method and apparatus for producing hydrophobic silica fine powder
EP0050936A1 (en) Improvements in or relating to the preparation of aqueous suspensions of talc
CA1169230A (en) Phosphated asbestos fibers
US6547490B2 (en) Coated metal peroxides
Menard et al. The adsorption of polyaromatic hydrocarbons on natural and chemically modified asbestos fibers
Smith et al. Characterization of X-ray amorphous material in a Scottish soil by selective chemical techniques
US4142059A (en) Spray drying sodium and potassium 2-ethylhexanoate
JPH0143686B2 (en)
JPH0471641A (en) Activated carbon ozone decomposer and its production
JPH053413B2 (en)
SU499132A1 (en) The method of processing fibrous and dust particles of organic origin
SU1680622A1 (en) Method for obtaining sodium silicofluoride
SU730923A1 (en) Backing paper for making corrosion-proofing stock