(57)【要約】  本発明は、繊維状被処理物の固化剤又は固定化処理方法を提供することを目的とする。  そして、本発明では、１類又は２類の金属体或いはその他のアルカリ金属体のいずれか一種又はこれらの混合物と硫黄とをイオン結合させた硫化水溶液を主成分とする繊維状被処理物の固化剤、及び、１類又は２類の金属体或いはその他のアルカリ金属体のいずれか一種又はこれらの混合物の多硫化物の水溶液を主成分とする繊維状被処理物の固化剤を提供するものである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
１類又は２類の金属体或いはその他のアルカリ金属体のいずれか一種又はこれらの混合物と硫黄とをイオン結合させた硫化水溶液を主成分とする繊維状被処理物の固化剤。
【請求項２】
１類又は２類の金属体或いはその他のアルカリ金属体のいずれか一種又はこれらの混合物の多硫化物の水溶液を主成分とする繊維状被処理物の固化剤。
【請求項３】
水酸化金属の水溶液又は水酸化金属の微粒子を含有する水溶液を添加した請求項１又は請求項２に記載の繊維状被処理物の固化剤。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の固化剤を塗布し又は含浸させることによって繊維状被処理物の固定化を行う繊維状被処理物の固定化処理方法。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載の固化剤に界面活性剤を添加した後に繊維状被処理物に塗布し又は含浸させる請求項４に記載の繊維状被処理物の固定化処理方法。
【請求項６】
請求項１又は請求項２に記載の固化剤に水分を添加して比重を調整した後に繊維状被処理物に塗布し又は含浸させる請求項４又は請求項５に記載の繊維状被処理物の固定化処理方法。
【請求項７】
請求項１又は請求項２に記載の固化剤に水酸化金属の水溶液又は水酸化金属の微粒子を含有する水溶液を添加した後又は添加しながら繊維状被処理物に塗布し又は含浸させる請求項４〜請求項６のいずれかに記載の繊維状被処理物の固定化処理方法。
【請求項８】
請求項１又は請求項２に記載の固化剤に糊剤を添加した後又は添加しながら繊維状被処理物に塗布し又は含浸させる請求項４〜請求項７のいずれかに記載の繊維状被処理物の固定化処理方法。
【請求項９】
被処理物に塗布し又は含浸させた後に自然乾燥又は強制乾燥によって硫黄を結晶化させて繊維状被処理物の固定化を行う請求項４〜請求項８のいずれかに記載の繊維状被処理物の固定化処理方法。
【請求項１０】
請求項１又は請求項２に記載の固化剤を繊維状被処理物が付着した金属構造物の表面に達するように繊維状被処理物に塗布し又は含浸させる請求項４〜請求項９のいずれかに記載の繊維状被処理物の固定化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維状被処理物の固化剤又は固定化処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
繊維状のアスベスト（石綿）や金属などは、建設資材として多用されている。特に、アスベストは、耐久性、耐熱性、耐薬品性、電気絶縁性などの特性に優れるとともに安価であることから幅広い用途で使用されている。【０００３】
ところが、建設資材として多用された繊維体が飛散して人体内に吸引されると、健康を害するおそれがあることから、使用を禁止する対策が講じられている。【０００４】
しかしながら、既に建設資材として多用されていることから、今後の使用を禁止するだけでなく、既設の繊維体の飛散を防止する必要があり、そのために、既設の繊維体の固定化技術が必要となる。【０００５】
この繊維体の固定化技術は、既設の繊維体を継続して使用するために必要となるだけでなく、既設の繊維体を除去する際に繊維体の飛散を防止するためにも必要となる技術である。
【発明の開示】
【０００６】
そこで、請求項１に係る本発明では、１類又は２類の金属体或いはその他のアルカリ金属体のいずれか一種又はこれらの混合物と硫黄とをイオン結合させた硫化水溶液を主成分とする繊維状被処理物の固化剤を提供するものである。
【０００７】
また、請求項２に係る本発明では、１類又は２類の金属体或いはその他のアルカリ金属体のいずれか一種又はこれらの混合物の多硫化物の水溶液を主成分とする繊維状被処理物の固化剤を提供するものである。
【０００８】
また、請求項３に係る本発明では、水酸化金属の水溶液又は水酸化金属の微粒子を含有する水溶液を添加した請求項１又は請求項２に係るの繊維状被処理物の固化剤を提供するものである。
【０００９】
また、請求項４に係る本発明では、請求項１又は請求項２に係る固化剤を塗布し又は含浸させることによって繊維状被処理物の固定化を行う繊維状被処理物の固定化処理方法を提供するものである。
【００１０】
また、請求項５に係る本発明では、請求項１又は請求項２に係る固化剤に界面活性剤を添加した後に繊維状被処理物に塗布し又は含浸させる請求項４に係る繊維状被処理物の固定化処理方法を提供するものである。
【００１１】
また、請求項６に係る本発明では、請求項１又は請求項２に係る固化剤に水分を添加して比重を調整した後に繊維状被処理物に塗布し又は含浸させる請求項４又は請求項５に係る繊維状被処理物の固定化処理方法を提供するものである。
【００１２】
また、請求項７に係る本発明では、請求項１又は請求項２に係る固化剤に水酸化金属の水溶液又は水酸化金属の微粒子を含有する水溶液を添加した後又は添加しながら繊維状被処理物に塗布し又は含浸させる請求項４〜請求項６のいずれかに係る繊維状被処理物の固定化処理方法を提供するものである。
【００１３】
また、請求項８に係る本発明では、請求項１又は請求項２に係る固化剤に糊剤を添加した後又は添加しながら繊維状被処理物に塗布し又は含浸させる請求項４〜請求項７のいずれかに係る繊維状被処理物の固定化処理方法を提供するものである。
【００１４】
また、請求項９に係る本発明では、繊維状被処理物に塗布し又は含浸させた後に自然乾燥又は強制乾燥によって硫黄を結晶化させて繊維状被処理物の固定化を行う請求項４〜請求項８のいずれかに係る繊維状被処理物の固定化処理方法を提供するものである。
【００１５】
また、請求項１０に係る本発明では、請求項１又は請求項２に係る固化剤を繊維状被処理物が付着した金属構造物の表面に達するように繊維状被処理物に塗布し又は含浸させる請求項４〜請求項９のいずれかに係る繊維状処理物の固定化処理方法を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明に係る繊維状被処理物の固化剤は、１類又は２類の金属体或いはその他のアルカリ金属体のいずれか一種又はこれらの混合物と硫黄とをイオン結合させた硫化水溶液を主成分とするものである。【００１７】
また、本発明に係る繊維状被処理物の固化剤は、１類又は２類の金属体或いはその他のアルカリ金属体のいずれか一種又はこれらの混合物の多硫化物の水溶液を主成分とするものである。【００１８】
また、本発明に係る繊維状被処理物の固化剤は、上記いずれか一方又は混合液に水酸化金属の水溶液又は水酸化金属の微粒子を含有する水溶液を添加したものである。【００１９】
ここで、繊維状被処理物とは、アスベストを代表とする繊維状の天然鉱物や金属繊維などを指す。【００２０】
また、１類の金属体は、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）、フランシウム（Ｆｒ）のいずれかを指し、２類の金属体は、ベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、ラジウム（Ｒａ）のいずれかを指し、その他のアルカリ金属体は、消石灰や生石灰やこれらの混合物などの単体又は加水や加熱などによってアルカリ金属化する物質を指し、硫化水溶液とは、硫化リチウム（Li2S）、硫化ナトリウム（Na2S）、硫化カリウム（K2S）、硫化ルビジウム（Rb2S）、硫化セシウム（Cs2S）、硫化フランシウム（Fr2S）、硫化ベリリウム（BeS）、硫化マグネシウム（MgS）、硫化カルシウム（CaS）、硫化ストロンチウム（SrS）、硫化バリウム（BaS）、硫化ラジウム（RaS）の水溶液を指し、多硫化物の水溶液とは、硫化リチウム（Li2SX）、硫化ナトリウム（Na2SX）、硫化カリウム（K2SX）、硫化ルビジウム（Rb2SX）、硫化セシウム（Cs2SX）、硫化フランシウム（Fr2SX）、硫化ベリリウム（BeSX）、硫化マグネシウム（MgSX）、硫化カルシウム（CaSX）、硫化ストロンチウム（SrSX）、硫化バリウム（BaSX）、硫化ラジウム（RaSX）のｘ＝６〜12の水溶液を指し、水酸化金属とは、水酸化リチウム（Li2OH）、水酸化ナトリウム（Na2OH）、水酸化カリウム（K2OH）、水酸化ルビジウム（Rb2OH）、水酸化セシウム（Cs2OH）、水酸化フランシウム（Fr2OH）、水酸化ベリリウム（BeOH）、水酸化マグネシウム（MgOH）、水酸化カルシウム（CaOH）、水酸化ストロンチウム（SrOH）、水酸化バリウム（BaOH）、水酸化ラジウム（RaOH）を指す。【００２１】
また、１類又は２類の金属体或いはその他のアルカリ金属体のいずれか一種又はこれらの混合物と硫黄とをイオン結合させた硫化水溶液や、１類又は２類の金属体或いはその他のアルカリ金属体のいずれか一種又はこれらの混合物の多硫化物の水溶液や、水酸化金属の水溶液又は水酸化金属の微粒子を含有する水溶液は、公知の化学反応を用いて生成することができる。【００２２】
特に、多硫化物（但し、Sx（ｘ＝６〜１２））を安定かつ安全に生成する方法としては、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウムのいずれか又はこれらの混合物と硫黄とを密閉容器内で蒸気の排出をすることなく98℃〜345℃の高圧下で撹拌混合しながら反応させることによって生成する方法がある。【００２３】
たとえば、水酸化カルシウムと硫黄とを用いた場合には、消石灰と硫黄と水とを混合することによって生成でき、このとき、
Ca(OH)2→Ca++＋２OH--
Ca++＋S→CaS
の反応が起こる。
このCaSは、
２CaS＋４OH--→H2S＋Ca(OH)2＋S＋Ca＋O2
となる。【００２４】
ここで、従来の製法では、一部の硫化水素及び酸素が蒸気として大気に開放されていたが、本発明では、この反応を密閉容器内で行わせることで蒸気の排出をしないようにしている。【００２５】
そのため、上記反応が正確に進んで、
H2S＋Ca(OH)2＋S＋Ca→Ca(HS)2＋Ca(OH)2
となる。【００２６】
また、CaSは、
２CaS＋２H2O→Ca(HS)2＋Ca(OH)2
となる。【００２７】
さらに、CaSは、
CaS＋（ｘ−１）S→CaSx
となって、CaSx（ｘ＝６）が安定して生成される。【００２８】
これは、水酸化カルシウムを用いた場合に限られず、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウムのいずれか又はこれらの混合物を用いた場合でも、Sx（ｘ＝６）を含有する処理剤を安定して生成できる。【００２９】
特に、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウムのいずれか又はこれらの混合物と硫黄とを硫黄の粒子表面に付着したカリウム、マグネシウム、カルシウム、又はナトリウムを破砕し剥離させるように撹拌混合しながら反応させることによって多硫化物（但し、Sx（ｘ＝６））を主成分とする処理剤をより安定して生成することができる。【００３０】
また、硫黄の溶解温度以上の温度で反応を行わせた場合には、多硫化物（但し、Sx（ｘ＝８））を主成分とする処理剤を安定して生成することができる。【００３１】
また、硫黄と熱水との混合液に、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウムのいずれか又はこれらの混合物を所定量連続的に混入させた場合には、多硫化物（但し、Sx（ｘ＝８〜１０））を主成分とする処理剤を安定して生成することができる。【００３２】
また、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウムのいずれか又はこれらの混合物と硫黄と熱水との混合液に低温環境下（−２０℃〜０℃）で消石灰を混入させた場合には、多硫化物（但し、Sx（ｘ＝６〜１２））を主成分とし、被処理物を固化することができるミルク状の固化剤を含んだ処理剤を安定して生成することができる。【００３３】
また、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウムのいずれか又はこれらの混合物と硫黄と熱水との混合液に低温環境下（−３０℃〜−２５℃）でカルシウムを混入させた場合には、多硫化物（但し、Sx（ｘ＝８））を主成分とする処理剤を安定して生成することができる。【００３４】
また、予め１００μ以下（好ましくは、５０μ以下）に粉砕した硫黄と、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウムのいずれか又はこれらの混合物を粉体又はシルト状態で用いた場合には、多硫化物（但し、Sx（ｘ＝１０〜１２））を主成分とする処理剤を安定して生成することができる。【００３５】
また、固化剤は、廃棄物であるアルカリ灰を原料として生成することもできる。たとえば、アルカリ灰としてフライアッシュ（炭種;マッセルブルグ50％、ドレイトン50％の混焼により発生したもので、アルカリ度ＰＨ13.5）を用い、フライアッシュ20重量部、硫黄20重量部、水100重量部の配合比とし、まず、フライアッシュ20重量部と水100重量部を反応缶に入れ、上蓋を閉じ、混合機を作動させて10分程度混合する。【００３６】
次に、安全弁を設定し上限反応圧力として排気圧を約10kg/cm2にセットし炉体冷却排水バルブ及び冷却バルブを開放するとともに冷却水入口バルブを開放して通水する。【００３７】
次に、反応中の蒸発を抑えるために、エアーコンプレッサーによる加圧によって2.5kg/cm2程度の予圧をかける。【００３８】
次に、バーナに点火して、圧力計と温度計とを確認し、混合しながら昇温する。この時に、圧力は10kg/cm2以下とし、温度計の表示が110℃に達してから、約30分間混合反応させる。【００３９】
次に、バーナを停止し、圧力計が下降するまで放置し、安定したら排気弁により最終残圧を完全に排出し、大気圧と同化させる。【００４０】
次に、混合機を停止させ、排出バルブを開放して、沈澱物及び液体を排出して、これらを回収する。【００４１】
次に、回収物を冷却し、沈澱分離し薬液と沈澱物を得る。ここでは、薬液130重量部と沈澱物20重量部を得ることができた。【００４２】
また、回収された薬液は、多硫化カルシウムを含有しており、液比重が1.2g/ccで黄緑色のpH10の液体であった。【００４３】
また、原料とし焼却場飛灰ＰＨ13.5を用いたところ、多硫化カルシウムを含有した液比重が1.15g/ccの茶色のpH11の液体を得た。【００４４】
このようにして生成した液体、さらには沈殿物の水溶液を固化剤として用いることができる。【００４５】
そして、上記の固化剤は、繊維状被処理物の表面に塗布したり、繊維状被処理物を含浸させたりすることによって、繊維状被処理物の内部に浸透し、繊維状被処理物の固定化を行うことができる。たとえば、アスベストを使用した天井に塗布したところ、塗布前の室内での石綿濃度が132本／Lであったのが1.1本／Lに減少することが観察された。【００４６】
特に、柱や梁などの金属構造物の表面に付着した繊維状被処理物に対して、内部の金属構造物の表面に至る量の固化剤を塗布し又は含浸させた場合には、金属構造物の表面を酸化金属から硫化金属に変質させることができ、これにより金属構造物の防錆効果を得ることができる。【００４７】
また、固化剤に界面活性剤を添加した後に被処理物に塗布し又は含浸させることによって、固定化処理時の固化剤の浸透性能を向上させることができる。【００４８】
また、固化剤に水分を添加して比重を調整した後に被処理物に塗布し又は含浸させることによって、固化剤の浸透性や強度を調節することができる。たとえば、上記の多硫化カルシウムを含有した薬液の場合に、アスベストの固定化後に除去する施工においては、強度よりも浸透性を重視して1.05g/cc〜1.1g/ccに調整し、通常の固定化処理においては、1.1g/cc〜1.2g/ccに調整し、劣化の激しいアスベストの固定化処理においては、強度を重視して1.2g/cc〜1.35g/ccに調整する。【００４９】
また、水酸化金属の水溶液又は水酸化金属の微粒子を含有する水溶液は、固化剤に添加した後に被処理物に塗布し又は含浸させてもよく、水酸化金属の水溶液又は水酸化金属の微粒子を含有する水溶液と固化剤とを同時に被処理物に吹き付けることによって固化剤に添加しながら被処理物に塗布し又は含浸させるようにしてもよい。【００５０】
また、固化剤に糊剤を添加した後又は添加しながら被処理物に塗布し又は含浸させることによって、固化剤の付着性能を向上させることができる。【００５１】
また、固化剤を被処理物に塗布し又は含浸させた後に自然乾燥又は強制乾燥によって硫黄を結晶化させて被処理物の固定化を行うようにしてもよい。【００５２】
この場合には、繊維状被処理物の内部及び表面に硫黄の結晶体が針状に成長し、強度を向上させることができる。【００５３】
また、繊維状被処理物の表面に形成された固化剤の膜に乾燥によって線状の隙間が形成されても、この隙間から硫黄の結晶体が針状に成長し、隙間を閉塞することができ、これによっても強度を向上させることができる。さらに、塗料などで上塗りして針状の結晶体を潰すことによって隙間を完全に閉塞することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係る繊維状被処理物の固化剤又は固定化処理方法は、繊維状被処理物を固定化した後に継続して使用する目的で塗布し又は含浸させることができるとともに、繊維状被処理物を固定化した後に剥離する目的で使用することもでき、この場合にも、剥離作業時に繊維状被処理物が飛散するのを防止することができる。
【手続補正書】
【提出日】平成19年12月6日(2007.12.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１類又は２類の金属体或いはその他のアルカリ金属体のいずれか一種又はこれらの混合物の多硫化物（但し、Ｓｘ（ｘ＝６〜１２））の水溶液を主成分とするアスベストを代表とする繊維状の天然鉱物や金属繊維である繊維状被処理物の固化剤。
【請求項２】
１類又は２類の金属体或いはその他のアルカリ金属体のいずれか一種又はこれらの混合物の多硫化物（但し、Ｓｘ（ｘ＝６〜１２））の水溶液を主成分とする固化剤を、金属構造物の表面に付着したアスベストを代表とする繊維状の天然鉱物や金属繊維である繊維状被処理物に対して、内部の金属構造物の表面に至る量を塗布し又は含浸させ、金属構造物の表面に付着した繊維状被処理物を固定化するとともに、金属構造物の表面を酸化金属から硫化金属に変質させることを特徴とする繊維状被処理物の固定化処理方法。
【請求項３】
前記固化剤を繊維状被処理物に塗布し又は含浸させた後に自然乾燥又は強制乾燥によって硫黄を結晶化させ、針状に成長した結晶体に上塗りを施すことを特徴とする請求項２に記載の繊維状被処理物の固定化処理方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
そこで、請求項１に係る本発明では、１類又は２類の金属体或いはその他のアルカリ金属体のいずれか一種又はこれらの混合物の多硫化物（但し、Ｓｘ（ｘ＝６〜１２））の水溶液を主成分とするアスベストを代表とする繊維状の天然鉱物や金属繊維である繊維状被処理物の固化剤を提供するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、請求項２に係る本発明では、１類又は２類の金属体或いはその他のアルカリ金属体のいずれか一種又はこれらの混合物の多硫化物（但し、Ｓｘ（ｘ＝６〜１２））の水溶液を主成分とする固化剤を、金属構造物の表面に付着したアスベストを代表とする繊維状の天然鉱物や金属繊維である繊維状被処理物に対して、内部の金属構造物の表面に至る量を塗布し又は含浸させ、金属構造物の表面に付着した繊維状被処理物を固定化するとともに、金属構造物の表面を酸化金属から硫化金属に変質させることを特徴とする繊維状被処理物の固定化処理方法を提供するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、請求項３に係る本発明では、前記請求項２に係る本発明において、前記固化剤を繊維状被処理物に塗布し又は含浸させた後に自然乾燥又は強制乾燥によって硫黄を結晶化させ、針状に成長した結晶体に上塗りを施すことを特徴とする繊維状被処理物の固定化処理方法を提供するものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2007063599.tif 000002
2007063599.tif 000003