(57)【要約】【課題】環境汚染のおそれがなく、貝殻の有効利用を可能にするブラスト方法を提供する。【解決手段】研掃の場合には粒径が５μｍ〜３．５ｍｍ、エッチングの場合には粒径が５μｍ〜５ｍｍである貝殻粉粒をブラスト材として、或いは、研掃の場合には粒径が５μｍ〜３．５ｍｍ、エッチングの場合には粒径が５μｍ〜５ｍｍである貝殻粉粒を少なくとも一部含むものをブラスト材として、４９０ＫＰａ又はそれ以下の圧力で、処理しようとする対象物に向かって噴射させることによりブラスト処理を行うことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
研掃の場合には粒径が５μｍ〜３．５ｍｍ、エッチングの場合には粒径が５μｍ〜５ｍｍである貝殻粉粒をブラスト材として、或いは、研掃の場合には粒径が５μｍ〜３．５ｍｍ、エッチングの場合には粒径が５μｍ〜５ｍｍである貝殻粉粒を少なくとも一部含むものをブラスト材として、４９０ＫＰａ又はそれ以下の圧力で、処理しようとする対象物に向かって噴射させることによりブラスト処理を行うことを特徴とするブラスト処理方法。
【請求項２】
前記噴射が、前記ブラスト材を水又は空気に混合して行われ、或いは、前記ブラスト材に加速エネルギーを付与することによって行われることを特徴とする請求項１に記載のブラスト処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般的に、ブラスト処理方法に関する。より詳細には、本発明は、貝殻粉粒を用いたブラスト処理方法に関する。本発明のブラスト処理方法は、対象物の表面清掃を主として行う研掃、及び対象物の表面研削を主として行うエッチングを含むものである。なお、本発明において、研掃には、対象物の表面仕上げを主として行う研磨も含まれる。また、本発明のブラスト処理方法の対象物には、金属、木、ガラス、コンクリート、プラスチックのような合成樹脂材料、セラミック、窯業製品などの、一般的にブラスト処理の対象となり得るあらゆるものが含まれる。
【０００２】
【従来の技術】
建築物や産業用装置等の外面を被覆した塗料、コーティング、スケール、錆、汚れ等を除去するブラスト処理が知られている。このようなブラスト処理は、大別して、鋼構造物等における防錆処理を主目的として塗装の下地処理として行われるハードブラスト系処理と、塗料、コーティング、スケール、錆、汚れ等の除去及び研磨等を行うソフトブラスト系処理とに分けられる。ハードブラスト系処理では、ブラスト材を比較的高い空気圧でノズルから噴射させて対象物の処理が行われる。ハードブラスト系処理に属するものとして、例えば、鋼球を用いるショットブラスト工法、砂を用いるサンドブラスト工法等があげられる。ソフトブラスト系処理では、ブラスト材を比較的低い空気圧で噴射させて対象物の処理が行われる。ソフトブラスト系処理に属するものとして、例えば、ドライアイスを用いるドライアイス工法、重曹を用いる重曹ブラスト工法等があげられる。
【０００３】
従来、ブラスト処理に用いられるブラスト材としては、水などの特殊なものを除いて、砂、鋼球、ドライアイス、炭酸水素ナトリウム粒、とうもろこしの乾燥粉末、粉末椰子殻繊維などのような、粒状・粉状を問わず少なくとも多少の硬度を有する物体が使用されてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のハードブラスト系処理は、研掃作用が優れているものの、研掃しようとする対象物が破損するおそれがあるという欠点を有している。すなわち、ガラスや木質材表面の汚れ並びにペイント等による悪戯書等をハードブラスト系処理で除去しようとすると、対象物が破損するおそれがある。一方、ソフトブラスト系処理は、精密なブラストを行うことができるものの、ブラスト材が比較的高価であるという欠点を有している。また、ブラスト材として鋼球や砂を用いた場合には、周囲環境に悪影響を及ぼすおそれがある。また、ブラスト材としてドライアイスを用いた場合には、作業環境の安全性に問題を生じさせるとともに、二酸化炭素削減による地球温暖化防止の動きに逆行する。
【０００５】
一方、帆立貝や牡蠣等の貝は、食用に供される部分を取り出した後、貝殻は廃棄されるが、貝殻の廃棄が公害を引き起こしており、貝殻を如何にして処分するかは重要な課題である。
【０００６】
したがって、本発明は、環境汚染のおそれがなく、従来は産業廃棄物として処分されていた貝殻の有効利用を可能にするブラスト方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１に記載のブラスト処理方法は、研掃の場合には粒径が５μｍ〜３．５ｍｍ、エッチングの場合には粒径が５μｍ〜５ｍｍである貝殻粉粒をブラスト材として、或いは、研掃の場合には粒径が５μｍ〜３．５ｍｍ、エッチングの場合には粒径が５μｍ〜５ｍｍである貝殻粉粒を少なくとも一部含むものをブラスト材として、４９０ＫＰａ又はそれ以下の圧力で処理しようとする対象物に向かって噴射させることによりブラスト処理を行うことを特徴とするものである。
【０００８】
本願請求項２に記載のブラスト処理方法は、前記請求項１の方法において、前記噴射が、前記ブラスト材を水又は空気に混合して行われ、或いは、前記ブラスト材に加速エネルギーを付与することによって行われることを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好ましい実施の形態について研掃を例として詳細に説明する。本発明のブラスト処理方法は、研掃材として貝殻粉粒を用いることを特徴とする。ここで、貝殻粉粒とは、貝殻を所定の粒度に粉砕したものをいう。貝殻の元になる貝は、帆立貝のような二枚貝、牡蠣のような巻き貝などの全ての貝を含む。貝殻粉粒の粒径は、約５μｍから約３．５ｍｍまでの範囲にあるのが好ましく、約３０μｍから約２．０ｍｍまでの範囲にあるのがより好ましい。
【００１０】
貝殻を粉砕する方法としては、ハンマークラッシャーによる方法、高速粉砕機による方法、ロール粉砕機による方法などがあげられるが、いずれの方法を使用して粉砕してもよく、或いは、これら以外の方法を使用して粉砕してもよい。
【００１１】
本発明のブラスト処理方法は、ウェット方式でもドライ方式でも使用することができる。ここで、ウェット方式とは、防塵や研掃材の比重を上げる等の目的のため水を利用して研掃材を噴射させる方式である。図１は、ウェット方式によるブラスト処理方法を概略的に示した図である。すなわち、図１（ａ）は、水に研掃材を混合してノズルから噴射させる状態を示した図であり、図１（ｂ）は、研掃材用ノズルの先端付近に水噴射用ノズルを配置し、研掃材を圧搾空気で研掃材用ノズルから噴射させる際に水噴射用ノズルから噴射した水を混合させる状態を示した図である。
【００１２】
図２は、ドライ方式によるブラスト処理方法を概略的に示した図である。すなわち、ドライ方式では、ブラスト処理しようとする対象物とノズル先端との間に飛散防止カバーを配置し、集塵機（図示せず）を使用して飛散防止カバーの開口から研掃材や粉塵を回収する。
【００１３】
本発明のブラスト処理方法では、貝殻粉粒に、約１０重量％〜約６０重量％の補助材を混入したものを研掃材として使用してもよい。補助材には、例えば、炭酸水素ナトリウム粒が含まれる。補助材を用いるのは、対象物に適合した材料を使用して研掃効果を一層向上させるためである（例えば、対象物がコンクリートの場合には、微細な亀裂を容易に発見できるように、補助材を用いた方が良いことがある）。
【００１４】
本発明のブラスト処理方法では、所定の粒径の貝殻粉粒を所定の圧力で処理しようとする対象物に向かって噴射させることにより、対象物の表面を研掃する。ブラスト処理時に研掃材に加える圧力は好ましくは、約４９０ＫＰａ又はそれ以下であり、ブラスト処理の用途に応じて適当な圧力が用いられる。また、噴射は、研掃材（貝殻粉粒又は貝殻粉粒に補助材を混合したもの）を水又は空気に混合して行ってもよく、研掃材（貝殻粉粒又は貝殻粉粒に補助材を混合したもの）自体に加速エネルギーを付与することによって行ってもよい。
【００１５】
エッチングの場合には、貝殻粉粒の粒径が研掃の場合と異なる。すなわち、エッチング材としての貝殻粉粒の粒径は、約５μｍから約５ｍｍまでの範囲にあるのが好ましく、約３０μｍから約１２００μｍまでの範囲にあるのがより好ましい。なお、ブラスト処理時にエッチング材に加える圧力は好ましくは、研掃の場合と同様に、約４９０ＫＰａ又はそれ以下であり、処理の用途に応じて適当な圧力が用いられる。
【００１６】
次に、本発明のブラスト処理方法の効果を実証するために行った試験について説明する。貝殻粉粒のみを用いた場合の他、貝殻粉粒に所定量の補助材（粒径８２０μｍ以下の石炭灰、粒径８２０μｍ以下の炭酸水素ナトリウム粒）を混合した場合についても試験を行った。試験時の圧力は、各種設定後に比較データ採取のため、３４３ＫＰａとした。また、ブラスト処理しようとする対象物としては、表面にペイントを塗布したブロック、表面にペイントを塗布した木、錆びた鉄棒、及びアルミニウム缶を使用した。
【００１７】
（試験１）
試験１では、貝殻粉粒のみを使用した。ブラスト処理の結果、「ペイントを塗布したブロック」では、表面に塗布したペイントは完全に取り除かれた。作業時間及び作業速度は申し分なく、表面は、試験前より滑らかになっており、細部の凹凸形状も確保されていた。「表面にペイントを塗布した木」でも、表面に塗布したペイントは完全に取り除かれた。作業時間及び作業速度は申し分なく、表面は、滑らかになっていた。「錆びた鉄棒」では、錆は完全に取り除かれ、肌理の細かい表面が得られたが、作業時間及び貝殻粉粒の供給量は、他のケースと比較して、１．７倍程度要した。「アルミニウム缶」では、缶表面に印刷されたプリントが完全に取り除かれた。１０ｍｍ×１１０ｍｍの領域の研掃に要した時間は２０秒であった。
【００１８】
（試験２）
試験２では、貝殻粉粒５０重量％に補助材として石炭灰５０重量％を混合したものを使用した。ブラスト処理の結果、「ペイントを塗布したブロック」では、表面に塗布したペイントは完全に取り除かれ、作業時間及び作業速度は、試験１の場合と比較して１０％〜２５％程度向上した。「表面にペイントを塗布した木」でも、表面に塗布したペイントは完全に取り除かれ、作業時間及び作業速度は、試験１の場合と比較して１０％〜２５％程度向上したが、表面の仕上がり状態が、試験１の場合と比較して若干粗くなったように見受けられた。「錆びた鉄棒」では、錆は完全に取り除かれた。「アルミニウム缶」では、缶表面に印刷されたプリントが完全に取り除かれた。
【００１９】
（試験３）
試験３では、貝殻粉粒６０重量％に補助材として石炭灰２０重量％、炭酸水素ナトリウム粒２０重量％を混合したものを使用した。ブラスト処理の結果、「ペイントを塗布したブロック」では、表面に塗布したペイントは完全に取り除かれ、作業時間及び作業速度は、試験１の場合と比較して３０％〜６０％程度向上した。「表面にペイントを塗布した木」でも、表面に塗布したペイントは完全に取り除かれ、作業時間及び作業速度は、試験１の場合と比較して６０％程度向上したが、表面の仕上がり状態が、試験１の場合と比較して粗くなったように見受けられた。「錆びた鉄棒」では、錆の除去に顕著な効果が見受けられた。「アルミニウム缶」では、缶表面に印刷されたプリントが完全に取り除かれた。
【００２０】
上述のように、砂、鋼球、ドライアイス等の従来のブラスト材を使用した処理と比較して、作業時間及び作業速度を含めたブラスト効果に遜色のないことが判明した。
【００２１】
また、ガラスを対象物として、貝殻粉粒（粒径５μｍ〜３０μｍ）でエッチング処理（噴射圧力２９４ＫＰａ〜４９０ＫＰａ）を行ったが、深さ１０μｍ〜５０μｍの曇りガラス状の加工をガラス表面に施すことができ、エッチング処理にも有効であることが判明した。
【００２２】
本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の方法においてブラスト材として用いられる貝殻粉粒は、周囲の環境を汚染するおそれが少ない。また、産業廃棄物である貝殻を使用するため、公害源が取り除かれるとともに、資源の有効利用にも寄与する。また、本発明の方法は、美術工芸等の分野で用いられるエッチング処理においても微細な加工を施すことができる。さらに、本発明の方法は、従来のブラスト材を使用した方法と比較しても、遜色がないブラスト効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ウェット方式によるブラスト処理方法を概略的に示した図である。
【図２】ドライ方式によるブラスト処理方法を概略的に示した図である。
【図１】
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【図２】
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