(57)【要約】      （修正有）【課題】あらゆる種類の液体漏洩物(liquid spill)を吸収し中和することができ、色変化によって前記漏洩物の酸性、塩基性又は中性を指示することができるアブソーベント組成物の提供。【解決手段】スーパーアブソーベントポリマー、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック・コポリマー及び重炭酸ナトリウムの混合物を含んでおり、該混合物は、塩素中和剤を選択的に含んでいる。アブソーベントは、好ましくは、あらゆる塩素蒸気を中和させる塩素中和剤と、漏洩物が中和され、取扱い及び廃棄が安全であることを示すｐＨインジケータとを含んでいる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体漏洩物を中和及び吸収させるアブソーベントであって、
スーパーアブソーベントポリマーと、
スチレン−ブタジエン−スチレンブロック・コポリマーと、
重炭酸ナトリウムと、を含んでいるアブソーベント。
【請求項２】
ｐＨインジケータをさらに含んでいる請求項１のアブソーベント。
【請求項３】
スーパーアブソーベントポリマーは約２０〜約６０重量％であり、重炭酸ナトリウムは約１０〜約５０重量％である請求項１のアブソーベント。
【請求項４】
スーパーアブソーベントポリマーは約４５重量％であり、重炭酸ナトリウムは約１５重量％である請求項３のアブソーベント。
【請求項５】
アブソーベントは金属を本質的に含んでいない請求項１のアブソーベント。
【請求項６】
スーパーアブソーベントポリマーは、結合性ポリアクリレートポリマーである請求項１のアブソーベント。
【請求項７】
スーパーアブソーベントポリマーは、ポリアクリル酸ナトリウムポリマーである請求項６のアブソーベント。
【請求項８】
アブソーベントは、ケークを生じ難い請求項１のアブソーベント。
【請求項９】
アブソーベントは、酸性及びアルカリ性の両方の漏洩物を中和させることができる請求項１のアブソーベント。
【請求項１０】
塩素中和剤をさらに含んでいる請求項１のアブソーベント。
【請求項１１】
塩素中和剤は、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、アスコルビン酸及びそれらの混合物からなる群から選択される請求項１０のアブソーベント。
【請求項１２】
スーパーアブソーベントポリマーは、結合性ポリアクリレートである請求項１０のアブソーベント。
【請求項１３】
塩素中和剤は、約５〜約２０重量％である請求項１０のアブソーベント。
【請求項１４】
塩素中和剤は、約１０重量％である請求項１３のアブソーベント。
【請求項１５】
アブソーベントは、約２５〜約６０重量％のスーパーアブソーベント、約２０〜約３５重量％のブロックコポリマー、約１０〜約５０重量％の重炭酸ナトリウム、及び約５〜約２０重量％の塩素中和剤を含んでいる請求項１０のアブソーベント。
【請求項１６】
アブソーベントは、約４５重量％のスーパーアブソーベント、約３０重量％のブロックコポリマー、約１５重量％の重炭酸ナトリウム、及び約１０重量％の塩素中和剤を含んでいる請求項１５のアブソーベント。
【請求項１７】
アブソーベントは金属を本質的に含んでいない請求項１０のアブソーベント。
【請求項１８】
アブソーベントは金属を全く含んでいない請求項１７のアブソーベント。
【請求項１９】
ｐＨインジケータをさらに含んでいる請求項１０のアブソーベント。
【請求項２０】
ｐＨインジケータは、ブロモフェノールブルー、メチルイエロー、フェノールフタレイン、フェノールレッド、チモールフタレイン及びこれらの混合物からなる群から選択される請求項１９のアブソーベント。
【請求項２１】
ｐＨインジケータをさらに含んでおり、スーパーアブソーベントポリマーはポリアクリル酸ナトリウムポリマーであり、塩素中和剤は、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、アスコルビン酸及びそれらの混合物からなる群から選択され、アブソーベントは全ての金属を本質的に含んでおらず、アブソーベントは、約２５〜約６０重量％のスーパーアブソーベント、約２０〜約３５重量％のブロックコポリマー、約１０〜約５０重量％の重炭酸ナトリウム、及び約５〜約２０重量％の塩素中和剤を含んでいる請求項１０のアブソーベント。
【請求項２２】
アブソーベントは、約４５重量％のスーパーアブソーベント、約３０重量％のブロックコポリマー、約１５重量％の重炭酸ナトリウム、及び約１０重量％の塩素中和剤を含んでいる請求項１５のアブソーベント。
【請求項２３】
アブソーベントは、ケークを生じ難い請求項２１のアブソーベント。
【請求項２４】
酸性又はアルカリ性の液体漏洩物を中和し吸収する方法であって、
液体漏洩物を特定するステップ、
該液体漏洩物に、スーパーアブソーバントポリマー、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック・コポリマー及び重炭酸ナトリウムを含む十分な量のアブソーベントを加えて、液体漏洩物を中和し吸収するステップ、を含んでいる方法。
【請求項２５】
アブソーベントはｐＨインジケータをさらに含んでいる請求項２４の方法。
【請求項２６】
アブソーベントに含まれるスーパーアブソーベントは約２０〜約６０重量％であり、重炭酸ナトリウムは約１０〜約５０重量％である請求項２４の方法。
【請求項２７】
アブソーベントに含まれるスーパーアブソーベントは約４５重量％であり、重炭酸ナトリウムは約１５重量％である請求項２６の方法。
【請求項２８】
アブソーベントは金属を本質的に含んでいな請求項２４の方法。
【請求項２９】
スーパーアブソーベントポリマーは、結合性ポリアクリレートである請求項２４の方法。
【請求項３０】
スーパーアブソーベントポリマーは、ポリアクリル酸ナトリウムポリマーである請求項２９の方法。
【請求項３１】
アブソーベントは、ケークを生成し難い請求項２４の方法。
【請求項３２】
アブソーベントは調整されることなく、漏洩物に加えられる請求項２４の方法。
【請求項３３】
アブソーベントは塩素中和剤をさらに含んでいる請求項２４の方法。
【請求項３４】
塩素中和剤は、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、アスコルビン酸及びそれらの混合物からなる群から選択される請求項３３の方法。
【請求項３５】
スーパーアブソーベントポリマーは、結合性ポリアクリレートである請求項３３の方法。
【請求項３６】
アブソーベントに含まれる塩素中和剤は、約５〜約２０重量％である請求項３３の方法。
【請求項３７】
アブソーベントに含まれる塩素中和剤は、約１０重量％である請求項３６の方法。
【請求項３８】
アブソーベントは、約２５〜約６０重量％のスーパーアブソーベント、約２０〜約３５重量％のブロックコポリマー、約１０〜約５０重量％の重炭酸ナトリウム、及び約５〜約２０重量％の塩素中和剤を含んでいる請求項３３の方法。
【請求項３９】
アブソーベントは、約４５重量％のスーパーアブソーベント、約３０重量％のブロックコポリマー、約１５重量％の重炭酸ナトリウム、及び約１０重量％の塩素中和剤を含んでいる請求項３８の方法。
【請求項４０】
アブソーベントは金属を本質的に含んでいない請求項３３の方法。
【請求項４１】
アブソーベントは金属を全く含んでいない請求項４０の方法。
【請求項４２】
ｐＨインジケータをさらに含んでいる請求項３３の方法。
【請求項４３】
ｐＨインジケータは、ブロモフェノールブルー、メチルイエロー、フェノールフタレイン、フェノールレッド、チモールフタレイン及びこれらの混合物からなる群から選択される請求項４２の方法。
【請求項４４】
アブソーベントは調整されることなく、漏洩物に加えられる請求項３３の方法。
【請求項４５】
アブソーベントはｐＨインジケータをさらに含んでおり、スーパーアブソーベントポリマーはポリアクリレートポリマーであり、塩素中和剤は、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、アスコルビン酸及びそれらの混合物からなる群から選択され、アブソーベントは全ての金属を本質的に含んでおらず、アブソーベントは、約２５〜約６０重量％のスーパーアブソーベント、約２０〜約３５重量％のブロックコポリマー、約１０〜約５０重量％の重炭酸ナトリウム、及び約５〜約２０重量％の塩素中和剤を含んでおり、アブソーベントは調整されることなく、漏洩物に加えられる請求項３３の方法。
【請求項４６】
アブソーベントは、約４５重量％のスーパーアブソーベント、約３０重量％のブロックコポリマー、約１５重量％の重炭酸ナトリウム、及び約１０重量％の塩素中和剤を含んでいる請求項４５の方法。
【請求項４７】
アブソーベントは、ケークを生じ難い請求項４５の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アブソーベント組成物(absorbent composition)に関し、より具体的には、あらゆる種類の液体漏洩物(liquid spill)を吸収し中和することができ、色変化によって前記漏洩物の酸性、塩基性又は中性を指示することができるアブソーベント組成物に関する。アブソーベントはまた、蒸気の処理、特に塩素を発生する漏洩物を処理することができる。
【背景技術】
【０００２】
公知の液体アブソーベントの多くは、その多数倍の重さの水分を吸収することができるが、酸性又はアルカリ性の漏洩物を吸収したのものと接触することは有害であり、吸収後、ｐＨに応じて中和又は廃棄されなければならない。先行技術には、アブソーベントが酸性／塩基性の色を指示することにより、使用者に対して、漏洩物に有害の虞れがあることを示すものがある。さらに、アブソーベントが酸とアルカリを中和することができると、吸収した漏洩物に接触しても危険性が低減され、有害な廃棄物処理をなくすことができる。
【０００３】
このようなアブソーベントの１つに「Ampho-Mag(商標名)」がある。これは両性緩衝剤(amphoteric buffer)で、硫酸、酸化マグネシウム及び／又は水酸化マグネシウム及び水を含み、ペンシルベニア州キングオブプルシアに所在するPremier Chemicals LLCから入手できる。このアブソーベントは、例えばTerra Environmentalにより商標名「pH 9」で販売されているマグネシア／エプソムソルト混合物と比べて、良好な保存性を有し、非ケーク生成性(non-caking)、中和性の両性緩衝剤として、ニーズに適合することを述べている。しかしながら、金属を含む緩衝剤を使用すると、予期しない反応が起こることもあり、これらアブソーベントの多くは完全に中和するように調整せねばならない。それゆえ、中和させることのできるアブソーベントの改良が要請されている。
【発明の開示】
【０００４】
＜発明の要旨＞
本発明は、アブソーベントに関するものであり、また、該アブソーベントを用いて様々な種類の漏洩物(spills)及び蒸気(vapors)を吸収し中和させる方法に関するものである。アブソーベントは、スーパーアブソーベントポリマーと、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック・コポリマーと、重炭酸ナトリウムとの混合物を含んでいる。アブソーベントは、好ましくは、あらゆる塩素含有蒸気を中和させる塩素中和剤と、漏洩物が中和されて、取扱い及び廃棄が安全であることを示すｐＨインジケータとを含んでいる。アブソーベントはまた、保存中、硬化及びケーク生成を起こし難いものが好ましい。
【０００５】
アブソーベントは、弱酸及び強酸、弱アルカリ及び強アルカリ、さらに塩素蒸気に対して効率的かつ効果的な中和剤であり得ると考えられる。それゆえ、アブソーベントは、両性緩衝剤(amphoteric buffer)として作用し、酸性及びアルカリ性の漏洩物を安全に取り扱うことができ、通常の方法で廃棄処分することができる。これは、単一のアブソーベント組成物で多種多様な液体漏洩物への使用が可能となる。本発明の他の利点は、アブソーベントがソルベント(sorbent)中にいかなる金属の存在を必要とせず、好ましくは、金属を本質的に含まないことである。好ましくは、アブソーベントはまた、塩素含有蒸気(例えば、漂白剤を含む液体漏洩物から発生したもの)を中和させるための塩素中和剤を含んでいる。アブソーベントを使用する方法は、十分な量の新規なアブソーベントを液体漏洩物に加えて、該漏洩物を中和し吸収することを含んでいる。漏洩物が十分に中和されたことを判定するために、所望により、アブソーベントにｐＨインジケータを用いることができる。
【０００６】
＜望ましい実施例の詳細な説明＞
本発明の望ましい実施例は、適当量の重炭酸ナトリウムとスチレン−ブタジエン−スチレンブロック・コポリマーとを、ポリアクリル酸ナトリウムポリマーへ加えることによって調製されることができる。より望ましい実施例では、適当量の塩素中和剤を、他の成分へ加えることができる。混合が行われる間、１又は２種以上のｐＨ指示溶液がアブソーベントへスプレーされることが好ましい。アブソーベントは、良好な吸収性を具え、ｐＨを表示し、酸及びアルカリを中和させることができ、保存中ケークを生じないものが好ましい。さらに、金属を含まず、製造が容易であり、最適な中和を行なうのに水による調整を行なう必要がない(従来のものはこれらが必要であった)ものが好ましい。本発明の望ましい実施例では、構成成分を直接加えるので、中間化合物の生成及び反応を回避することができる。これに対し、これまでは、関連技術で説明したように、最適利用のためには金属化合物の水和を伴っていた。
【０００７】
好ましい混合物の吸収速度が速いのは、ポリアクリル酸ナトリウムポリマーの添加によるものである。理論に縛られるものではないが、ポリマーのカルボキシル基は、水和される(hydrated)ときに負電荷のカルボン酸イオン(ＣＯＯ-1)に解離し、ポリマー鎖に沿って互いに反発すると考えられている。ポリマーコイルが広がると、水は、より多くのカルボキシル基の近傍に移動することができるので、水と鎖間のカルボン酸イオンとの水素結合によりゲル状濃度が維持される。次に、漏洩物は、箒又はスキージとちり取りで簡単に片づけられることができる。油漏洩物を処理するときの吸収性を向上させるために、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック・コポリマーがアブソーベント組成物の中に含有させることができる。
【０００８】
酸とアルカリの両方に対する中和特性は、この混合物を両性にする。アブソーベントはｐＨを６〜８の範囲にするので、漏洩物の廃棄は取扱いが安全である。重炭酸ナトリウムは、ナトリウム塩、水及び二酸化炭素を生成することにより、酸を中和させることができる。反応(1)は、リン酸漏洩物を除去するときに起こる代表的な反応である。
３ＮａＨＣＯ3＋Ｈ3ＰＯ4→Ｎａ3ＰＯ4＋３Ｈ2Ｏ＋３ＣＯ2(ｇ)    (1)
【０００９】
スーパーアブソーベントポリマーは、アルカリ溶液も中和させることができることが好ましい。アクリル酸は、モノマーであり、これから望ましいポリマーが生成される。反応(2)は、腐食性漏洩物(caustic spill)の除去中に起こる代表的な反応である。ポリマーは浸透平衡に依存するので、漏洩物のｐＨ７への中性化は促進される。
Ｃ3Ｈ4Ｏ2＋ＮａＯＨ→ＮａＣ3Ｈ3Ｏ2＋Ｈ2Ｏ      (2)
【００１０】
この緩衝作用により、ｐＨが７に極めて近い中性物質が生成されるので、中和されていない酸又は塩基と比べて、危険性は著しく少ない。
【００１１】
特に、漂白剤漏洩物(bleach spills)の場合、塩素蒸気に曝露されるという重大な問題がある。このため、本発明のより好ましい実施例では、塩素中和剤を含んでいる。この種の中和剤として、亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム及びアスコルビン酸(又はビタミンＣ)が挙げられる。反応(3)は、緩衝剤を漂白剤漏洩物へ加えたときに起こる反応を表している。
Ｎａ2ＳＯ3＋ＨＯＣｌ→Ｎａ2ＳＯ4＋ＨＣｌ      (3)
【００１２】
漏洩物によっては、その除去作業中に塩素を発生することもあるが、塩素中和剤を加えることにより、漏洩物をより安全に取り込むことが可能となり、使用者が塩素蒸気に曝される危険性は回避される。
【００１３】
少なくとも一種のｐＨインジケータをアブソーベントに加えると、漏洩物が安全なｐＨレベルまで中和されたかどうかを視覚的に確認することができる。インジケータは、使用者に対し、漏洩物が腐食性であることの警告手段として利用され、色に変化があるときは漏洩物に触れるべきではない。一様な混合物を得る最良の方法は、インジケータを、水性溶液として、混合しながら好ましいアブソーベントにスプレーすることでである。適当なｐＨインジケータとして、ブロモフェノールブルー、メチルイエロー、フェノールフタレイン、フェノールレッド、チモールフタレインを挙げることができる。なお、本発明は、これら記載のものに限定されるのではなく、ｐＨの変化を視覚的に示すことができるものであればどんなインジケータ又は複合物を用いることもできる。アブソーベントに使用されるｐＨインジケータの量は、所望される色強度によって決められる。
【００１４】
従来のアブソーベントと比べて、本発明のアブソーベントの利点は、金属を含まないことであり、吸収の際に明らかな水和を必要としないことである。好ましいアブソーベントはまた、４０倍以上の重さの水分を吸収することができる。それゆえ、湿潤状態でも、吸収物は依然として流動性を有する。さらにまた、好ましいアブソーベントは、インジケータ溶液以外は、全て固体成分を用いて作られることができるので、最終材料の製造を経済的かつ効率的に調節することができる。また、好ましいアブソーベントの構成成分を複合化することにより、あらゆる溶液の漏洩物除去時の熱発生は低減される。なお、「Ampho-Mag(商標名)」よりも熱発生が低減されることは勿論である。好ましいアブソーベントの製造が容易であるので、保存又は使用中の好ましくないケーク生成及び／又は硬化をなくすことができる。また、保存又は使用中に過度の熱発生がなく、アブソーベントを完全に中和させるため調節は不要である。漏洩物が完全に覆われた後、その元の色が維持されると、それは中和されたと考えられる。
【００１５】
最も好ましい実施例を生成する好ましい方法は、例えばリボンミキサーの如き適当なミキサーの中で、スーパーアブソーベントポリマー、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック・コポリマー、重炭酸ナトリウム及び塩素中和剤を混合することである。材料は、バッチ式で処理されることが好ましい。本発明の望ましい実施例は、重量％にて、２５〜６０％、最も好ましくは約４５％のスーパーアブソーベントポリマー、２０〜３５％、最も好ましくは約３０％のスチレン−ブタジエン−スチレンブロック・コポリマー、１０〜５０％、最も好ましくは約１５％の重炭酸ナトリウム、及び５〜２０％、最も好ましくは約１０％の塩素中和剤を含む成分から生成される。このプロセスは、前記成分の重量比が、約４.５：３.０：１.５：１.０である生成物を作ることを目的としている。全ての成分は、混合前に、同時にミキサーに加えられることができる。混合が一旦開始すると、適当なポンプアップスプレイヤー(例えば、媒体スプレー設定を有するハドソンスプレー)を用いて、ｐＨインジケータを混合物の中へスプレーすることができる。得られた生成物粒子のサイジングは必要でない。原材料の粒子は、ゴミ取り(dusting)を回避できるように十分に大きく、漏洩物と急速反応を行なえるように十分に小さい。
【実施例１】
【００１６】
＜金属の成分分析＞
本発明の好ましい実施例の試料は、スーパーアブソーベントポリマー、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック・コポリマー、重炭酸ナトリウム及び塩素中和剤を最も好ましい重量比で含んでおり、ＥＰＡ６０００／７０００シリーズ金属方法を用いて分析した。分析結果では、マンガン基の「Ampho-Mag(商標名)」とは異なり、生成物に金属は含まれていないことが確認された。
【実施例２】
【００１７】
＜オフガスの塩素ガス分析＞
実施例１で調製されたアブソーベントで処理された漂白剤漏洩物の廃棄物について、塩素試験片を用いて発生塩素ガスを分析した。試験片は、処理された漏洩物を撹拌した後でも変色は認められなかった。これは塩素が中和されていることを示す。同様に、「Ampho-Mag(商標名)」アブソーベントについても同じ試験を行なった。塩素試験片は、最初は変色しなかったが、処理された漏洩物を浄化するための撹拌を行なった後は、試験片に僅かな変色が起こり、約１０ｐｐｍの塩素の存在を示した。
【実施例３】
【００１８】
＜生成物の保存取扱い試験＞
実施例１で調製したアブソーベントの試料について、高温保存条件下で「ケーク生成(caking)」に対する抵抗性を調べた。２種類の試料を密封バイアルの中に入れ、１２０°Ｆの対流式オーブンの中で加熱した。試料の「ケーク」生成について、定期的に調べた。どの試料も、１２０°Ｆで３０日経過後に硬化の兆候は全く示さなかった。
【実施例４】
【００１９】
＜中和試験＞
全ての成分をリボンミキサーの中で同時に混合して、次の調製物を作製した。表１は、アブソーベント♯１〜♯４の化学組成を記載している。
【００２０】
【表１】
2007296515.tif 000002
【００２１】
アブソーベント♯１〜♯４と、アブソーベント“Ampho-Mag(商標名)”の各試料について、酸とアルカリの中和能力を調べた。テストは、各試料を、７５％リン酸又は５０％苛性剤の漏洩物と、中和完了するまで反応させることにより行なった。試料が施された漏洩物の一部を脱イオン化水で濡らした後ｐＨ試験紙片を使用して最終ｐＨを調べた。中和に必要な化学量論的量を超える量を加えると、全ての試料は両方の漏洩物を中和させることができた。これらの知見は、食料品店にある数多くの商品にＥＰＡ法９０４５Ｃを用いることでも確認された。元のｐＨが０よりも小さい漏洩物又はｐＨが１２よりも大きい漏洩物についても、アブソーベントを施した後のｐＨは６〜８であった。
【実施例５】
【００２２】
＜スーパーアブソーベントポリマー系アブソーベント＃１〜＃４の熱発生＞
アブソーベント＃１〜＃４の反応により発生した熱を表２に示しており、これらのアブソーベントの熱発生は、アブソーベント“Ampho-Mag(商標名)”よりもかなり少なかった。この分析は、実施例４に記載した手順と併せて、Raytekの赤外線非接触式温度計を用いて行なった。発生した熱は、緩衝剤＃１〜＃４の場合、分単位で逸散したのに対し、アブソーベント“Ampho-Mag(商標名)”の場合、その逸散は室温に達するまでかなり長い時間を要した。
【００２３】
【表２】
2007296515.tif 000003
【００２４】
幾つかの実施例に関する上記の説明は、例示のみを目的とするもので、いかなる意味でも限定されるものと解されるべきでない。当該分野の専門家であれば、この開示を参照して、望ましい実施例のについて他の変形及び変更をなし得ることは明らかであろう。それゆえ、本発明の範囲は、特許請求の範囲を最も広義に解釈することによってのみ制限されるものである。
【外国語明細書】
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