(57)【要約】【課題】本発明の目的は、ゴムあるいはプラスチックをバインダーとするアスベスト含有シール材中のアスベストを、簡便にかつ低温で確実に分解することができる、アスベスト含有シール材中のアスベスト分解方法を提供する。【解決手段】本発明のアスベスト含有シール材中のアスベスト分解方法は、ゴムあるいはプラスチックをバインダーとするアスベスト含有シール材を、７００〜８５０℃に加熱して、前記シール材中の、前記バインダーを熱分解させるとともに前記アスベストを脆化させた後、前記シール材を所定の粒径になるまで粉砕して粒状物とし、その後、該粒状物に、炭酸カルシウムと塩化カルシウムを混合した状態で８５０〜９００℃に加熱することで、前記シール材中のアスベストを分解することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴムあるいはプラスチックをバインダーとするアスベスト含有シール材を、７００〜８００℃に加熱して、前記シール材中の、前記バインダーを熱分解させるとともに前記アスベストを脆化させた後、前記シール材を所定の粒径になるまで粉砕して粒状物とし、その後、該粒状物に、炭酸カルシウムと塩化カルシウムを混合した状態で８００〜９００℃に加熱することで、前記シール材中のアスベストを分解することを特徴とする、アスベスト含有シール材中のアスベスト分解方法。
【請求項２】
前記粒状物の所定の粒径は１５０μｍ以下である請求項１記載のアスベスト含有シール材中のアスベスト分解方法。
【請求項３】
前記粒状物に対する炭酸カルシウムの混合割合は、粒状物中のアスベスト１モルに対し８モル以上とする請求項１または２記載のアスベスト含有シール材中のアスベスト分解方法。
【請求項４】
前記粒状物に対する塩化カルシウムの混合割合は、粒状物中に混合される炭酸カルシウムと塩化カルシウムの合計混合量を１００質量％とするとき、１０質量％以下である請求項３記載のアスベスト含有シール材中のアスベスト分解方法。
【請求項５】
前記粒状物に対する塩化カルシウムの前記混合割合は、1.0〜3.0質量％である請求項４記載のアスベスト含有シール材中のアスベスト分解方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスベスト含有シール材中のアスベスト分解方法に関するものである。なお、ここでいう「シール材」とは、機器などの接続部分からの流体漏洩防止を目的とするもので、接合部分の漏れ防止用詰め物をいい、より具体的には、運動する部分からの漏洩を防ぐためのものを「パッキン」、固定部分に用い漏れを防止するものを「ガスケット」という。
【背景技術】
【０００２】
シール材は、耐熱・耐圧・耐薬品性など過酷条件下で利用されることから、アスベストを補強材として含有する、いわゆるアスベスト含有シール材が使用されてきたが、近年、アスベストは、健康問題を引き起こすことがクローズアップされ、現在ではアスベストの使用が全面的に禁止された。
【０００３】
しかしながら、既に使用されてきたアスベスト含有シール材は、大量に存在するため、かかるシール材の処分をする必要があった。
【０００４】
使用後に廃棄されるシール材の従来の処分方法としては、例えば、充填剤としてゴムなどで固定され飛散のおそれが無く安定なものであるので、埋立て処理されるのが一般的である。
【０００５】
しかしながら、長い年月の間には、埋め立て場のシール材のアスベストが露出することも想定されるため、この場合に、アスベストを安全な物質に変化させ、無害化することが必要であるものの、現段階ではシール材中のアスベストを分解する技術は確立されていない。
【０００６】
ガスケットに用いられるシール材の組成は、使用目的によって異なり、多数の製品が製造されている。例えば、石綿ジョイントシートでは、アスベスト（クリソタイル）６０〜８０％、ゴムバインダー約１０％である。また、ビーターシート（特殊耐熱繊維と補強材および合成ゴムからなるシート）では、アスベスト（クリソタイル）約５０％、バインダー等約２０％、ミルボールでは、アスベスト（クリソタイル）約５０〜８０％、バインダー等約２０〜５０％である。バインダーとしては、金属、ゴム、プラスチック等が使用されている。
【０００７】
また、パッキンに用いられるシール材の組成は、石綿編組パッキンでは、アスベスト（クリソタイル）約６０〜９０％、綿糸等５〜２０％、固形含浸材（フッ素樹脂、グラファイト等）０〜３０％、潤滑用油脂類（マシン油、パラフィンなど）０〜１０％である。また、プラスチックパッキンでは、アスベスト（クリソタイル）約６０〜９０％、バインダー等１０〜４０％である。
【０００８】
シール材中のアスベストを分解して安全な物質に変化するには、シール材中のアスベストをバインダーと分離することが必要である。シール材中のアスベストをバインダーと分離するための手段としては、例えば、バインダーは有機化合物が主体であるから、加熱することで分解させて分離する方法が有用である。
【０００９】
シール材中の有機化合物が分解するとアスベストが残渣生成物となるが、この残渣生成物の状態は、加熱温度によって異なる。
【００１０】
アスベストの約９割を絞めるクリソタイル（化学式：Mg3(Si2O5)(OH)4）は、６００℃以上に加熱すると脱水反応がおこり、フォルステライト（Mg2SiO４）になるが、この物質は繊維状で人体に対し安全とは言い難い。
【００１１】
このため、アスベストを単に加熱するだけで完全に分解するには、現状では１５００℃以上の高温に加熱することが不可欠である。
【００１２】
アスベストを分解するための従来の方法として、下記（１）〜（９）に示す種々の技術が提案されている。
【００１３】
記
（１）アスベスト含有物を加熱し，セメントや石膏中の酸化カルシウム成分と反応してケイ酸カルシウム化合物を生成する方法
（２）アスベスト含有物に廃ガラスや炭酸ナトリウムなどの低融点化合物を添加して溶融，あるいは複合酸化物を合成する方法
（３）スラグや低融点融体中にアスベストを溶融する方法
（４）フッ化水素酸等の薬品に溶解する方法
（５）高温で溶融する方法
（６）電磁波で加熱し分解する方法
（７）高圧水蒸気で加熱し分解する方法
（８）レーザーで加熱し溶融分解する方法
（９）赤外線加熱で溶融分解する方法
【００１４】
上記従来のアスベスト分解法の中で、現段階で唯一の無害化法として認められている方法は、上記（５）の方法のみである。
【００１５】
しかし、上記（５）の方法は、1500℃以上の高温を要することから、多くのエネルギー量を消費して処理コストの上昇を招き、また、処理装置には、高温に耐えうる材料を用いる必要があるため、装置コストの上昇も招くなど種々の問題を有していた。
【００１６】
アスベストは、パッキンや保温材等として単独使用されているが、それらよりもセメントと一体化した複合材料となっている場合の方が遙かに多く、セメント成分の取り扱いが大きな課題となっている。
【００１７】
本発明者らは、これまでアスベストおよびアスベストとセメントとの複合材料の低温分解の研究を行い、特許文献１において、アスベストとフロン分解物（具体的にはフッ化カルシウムと炭酸カルシウムとの混合物）を700℃に加熱して、アスベストを非繊維化、非石綿化がさせて、アスベストを分解する方法を提案した。
【特許文献１】特許3769569号公報
【００１８】
また、本発明者らは、特許文献２において、アスベスト（クリソタイル）に炭酸カルシウムとともに塩化カルシウムをしみこませ800℃に加熱して、アスベストを分解する方法を提案した。
【特許文献２】特許3747246号公報
【００１９】
このようにアスベストの分解には、活性なカルシウム化合物と塩化カルシウムが必要であり、カルシウム成分を含む実際の吹付けアスベスト材に塩化カルシウムのみを添加した場合でも、クリソタイルが分解し、実用材料の分解に消費される酸化カルシウム成分は、共存するセメントからの供給で十分であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、ゴムあるいはプラスチックをバインダーとするアスベスト含有シール材の場合には、シール材に、活性なカルシウム化合物と塩化カルシウムを混合して加熱しただけでは、シール材中のアスベストを十分に分解することはできないことが判明した。
【００２１】
本発明の目的は、ゴムあるいはプラスチックをバインダーとするアスベスト含有シール材中のアスベストを、簡便にかつ低温で確実に分解することができる、アスベスト含有シール材中のアスベスト分解方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するため、本発明の要旨構成は以下の通りである。
【００２３】
（Ｉ)ゴムあるいはプラスチックをバインダーとするアスベスト含有シール材を、７００〜８００℃に加熱して、前記シール材中の、前記バインダーを熱分解させるとともに前記アスベストを脆化させた後、前記シール材を所定の粒径になるまで粉砕して粒状物とし、その後、該粒状物に、炭酸カルシウムと塩化カルシウムを混合した状態で８５０〜９００℃に加熱することで、前記シール材中のアスベストを分解することを特徴とする、アスベスト含有シール材中のアスベスト分解方法。
【００２４】
（ＩＩ）前記粒状物の所定の粒径は１５０μm以下である上記（Ｉ）記載のアスベスト含有シール材中のアスベスト分解方法。
【００２５】
（ＩＩＩ）前記粒状物に対する炭酸カルシウムの混合割合は、粒状物中のアスベスト１モルに対し８モル以上とする上記（Ｉ）または（ＩＩ）記載のアスベスト含有シール材中のアスベスト分解方法。
【００２６】
（ＩＶ）前記粒状物に対する塩化カルシウムの混合割合は、粒状物中に混合される炭酸カルシウムと塩化カルシウムの合計混合量を１００質量％とするとき、１０質量％以下である上記（ＩＩＩ）記載のアスベスト含有シール材中のアスベスト分解方法。
【００２７】
（Ｖ）前記粒状物に対する塩化カルシウムの前記混合割合は、1.0〜3.0質量％である上記（ＩＶ）記載のアスベスト含有シール材中のアスベスト分解方法。
【発明の効果】
【００２８】
この発明によれば、ゴムあるいはプラスチックをバインダーとするアスベスト含有シール材中のアスベストを、簡便にかつ低温で確実に分解することができる、アスベスト含有シール材中のアスベスト分解方法を提供することが可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、発明を完成するに至った経緯を作用とともに説明する。
本発明者らは、まず、ゴムあるいはプラスチックをバインダーとするアスベスト含有シール材を、１ｍｍ×１０ｍｍ程度に裁断し、これに塩化カルシウムを添加した後、800℃に焼成し、焼成したシール材の焼成物中のアスベストの分解の可否について検討した。
【００３０】
焼成物について、粉末Ｘ線回折および走査型電子顕微鏡による観察を行ったが、繊維状物は消失せず、アスベストを完全に分解することはできなかった。
【００３１】
このようなアスベスト含有シール材は、ゴムなどの有機物にアスベストを充填させたもので、その比率は、通常、ゴム２５質量部：アスベスト７５質量部の割合である。シール材の表面は、硬くて緻密な状態になっている。前記シール材中のアスベストを分解できなかった理由は、シール材中の有機物がアスベストと塩類との直接接触を妨げるためであるものと考えられた。
【００３２】
そこで、最初にシール材を加熱することで、まずシール材中のバインダー等の有機化合物成分を熱分解して除去すれば、シール材の残渣生成物は主にアスベストとなり、アスベストと塩類との直接接触が可能になるため、アスベストの分解が促進されると仮定し、アスベスト含有シール材の熱分析(TG/DTA)により、充填材であるゴム類等の有機化合物が熱分解されて、除去できるかどうかについて検討を行なった。
【００３３】
その結果、加熱後のシール材の残渣生成物が、板状に圧縮されて硬い束状になり、残渣生成物内部のアスベストと塩類との接触が妨げられるため、アスベストを十分に分解することができないことが判明した。
【００３４】
そこで、本発明者らは、また、残渣生成物内部のアスベストと塩類とを接触させるための検討をさらに行なったところ、残渣生成物は、硬化して脆化するため、所定の粒径になるまで粉砕して粒状物とし、この粒状物（残渣生成物）中のアスベストと塩類とを有効に接触させることができ、この状態の粒状物に、炭酸カルシウムと塩化カルシウムを混合した状態で８５０〜９００℃に加熱することで、前記シール材中のアスベストを完全に分解することに成功し、本発明を完成させるに至った。
【００３５】
本発明に従うアスベスト含有シール材中のアスベストの分解方法の一例を示すと、下記工程(i)〜(vi)に示す通りである。
【００３６】
記
工程（i） ： シール材を裁断する。
工程（ii）：裁断したシール材片をルツボにいれる。
工程(iii)： シール材片の入ったルツボを加熱炉（例えば電気炉）中にいれ７００
〜８００℃に加熱する。
工程（iv）：冷却後、加熱炉からシール材片を取り出し、好適には１５０μｍ以下に粉
砕して粒状物とする。
工程（ｖ）：粉砕した粒状物と、所定量の炭酸カルシウムと塩化カルシウムとを混合し
混練りする。
工程（vi）：混練りした混合物を８５０℃〜９００℃に加熱する。
【００３７】
上記工程(i)において、シール材は、加熱容器中に納まる程度の大きさに裁断した。裁断は、カッターおよび金切りはさみなどを用いて行なうことができる。
【００３８】
上記工程(iii)は、バインダーであるゴム、プラスチックなどを熱分解するために行なう。加熱温度は、７００〜８００℃の温度範囲であることが好ましい。加熱温度が７００℃未満である場合には、バインダーの分解が不十分であり、その後の工程を行なっても、アスベストの分解がうまくいかなかった。特に、アスベストが束状になったものや、塊状になっているものもあり、これらがアスベストの分解を阻害する原因となっていた。また、７００℃以上に加熱した場合には、バインダーの分解が促進され、その後の工程により、アスベストを完全に分解することができた。従って、前処理としての７００℃の加熱と粉砕は、不可欠である。
【００３９】
工程（iv）では、工程(iii)においてシール材を７００℃に加熱すると、アスベストはフォルステライトに変化する。フォルステライトは、加熱によって硬化して脆化し、乳鉢での粉砕が容易となる。
【００４０】
粉砕する粒子の大きさ（粒径）は、平均粒径として、好ましくは１５０μｍ以下、より望ましくは１００μｍ以下とする。前記平均粒径が１５０μｍよりも大きいと、アスベストの分解剤である炭酸カルシウムとの接触面積や、融解促進剤である塩化カルシウムとの反応界面の面積が小さくなり、粒状物中のアスベストを有効に分解させることが難しくなる傾向があるからである。
【００４１】
シール材を粉砕するための手段としては、例えば、乳鉢、乳棒を用いる方法が挙げられるが、その他にも、ボールミル方式、スタンプミル、ボールミル、その他の粉砕器で実施することもできる。
【００４２】
工程（ｖ）において、シール材を粉砕して得られた粒状物は、ルツボに入れ所定量の炭酸カルシウムを加える。前記粒状物に対する炭酸カルシウムの混合割合は、粒状物中のアスベスト１モルに対し８モル以上とすることが好ましい。これは化学反応式から求めた値である。粒状物中のアスベスト１モルに対し炭酸カルシウム量が８モル未満であると、アスベストを十分に分解できなくなるおそれがあるからである。
【００４３】
また、融解促進剤である塩化カルシウム量は、アスベストの分解に影響を与える。前記粒状物に対する塩化カルシウムの混合割合は、粒状物中に混合される炭酸カルシウムと塩化カルシウムの合計混合量を１００質量％とするとき、１０質量％以下であることが好ましい。
【００４４】
しかしながら、混合する塩化カルシウム量は、分解生成物の再利用等を考慮する必要がある場合には、できるだけ少なくすることが好ましく、具体的には、前記粒状物に対する塩化カルシウムの前記混合割合を1.0〜3.0質量％とすることが好ましい。
【００４５】
混合する塩化カルシウム量は、加熱温度によって影響を受け、加熱温度が高いほど、少量の塩化カルシウムを混合するだけでアスベストの分解が可能である。具体的には、工程(vi)における加熱温度が850℃である場合には、前記粒状物に対する塩化カルシウムの前記混合割合を2.1質量％、900℃である場合には、1.3質量％とすれば十分である。
【００４６】
工程（vi）において、シール材の加熱温度は、７００℃、８００℃、８５０℃、および９００℃で検討した。加熱温度が８００℃未満では、アスベストは分解しなかった。８００℃以上であれば、アスベストは分解した。シール材の分解温度は、望ましくは、８５０℃あるいは９００℃である。９００℃に加熱する場合、アスベストの残存をより明確に評価するために、ｐＨ５の酢酸溶液で洗浄した後に残渣生成物を観察したが、その残滓生成物からは、繊維状物は検出されなかった。
【００４７】
次に、本発明を完成させるために種々の実験を行なったので、以下に説明する。
【００４８】
（実験例１）アスベスト含有シール材の前処理
１．実験方法
本実験では、アスベスト含有シール材として、市販品（ニチアス株式会社製、密度1.90±0.10ｇ/ｃｍ３、厚さ約1.50ｍｍ）を用いた。その組成は、クリソタイル（アスベスト）67質量％、その他はゴムからなるバインダーであった。バインダーの熱分解状況を検討するために、シール材の熱重量分析を行った。前記シール材は、縦横とも８ｍｍ程度に裁断し、それを磁製るつぼに入れ、マッフル炉（ISUZU製、型番：STR‐13K）を用いて空気雰囲気下、３時間で所定温度まで昇温し、この温度に３時間保持した。ルツボは、炉内で冷却後取り出した。ルツボ内容物はアルミナ乳鉢で粉砕した。粉砕した試料は、ステンレスふるいを用い、小粒子試料（100μｍ未満）と大粒子試料（100〜150μｍ）の２種類に分級した。粉砕した各試料は、デジタル光学顕微鏡(モリテックス(株)デジタルCCDマイクロスコープ MS-804型)および走査型電子顕微鏡（SEM：日本電子(株)JSM7000F）で観察した。
【００４９】
２．実験結果
アスベスト含有シール材は、焼成前は茶色であった。熱重量分析を行った結果、バインダー中の有機物の重量減少は、410℃で終了した。また、クリソタイルの終了熱分解温度（クリソタイルが分解してフォルステライトに変化するときの温度）は、680℃であった。これらの実験結果から、シール材の前処理加熱（焼成）温度は450℃および700℃とした。シール材を４５０℃で焼成して得られた焼成物は、茶色味を保持していたが、充填材であるゴム材の熱分解で生成した炭素成分により、やや黒色を呈した。４５０℃に加熱したシール材は、柔軟性を保持していた。これは、アスベストの脱水反応は４５０℃では進行しないからであり、４５０℃に加熱したシール材は、乳鉢による粉砕は困難であった。アスベスト含有シール材を７００℃で焼成した試料は、赤みを増したが、元の色も保持していた。加熱により焼成物全体が硬くなり、叩くと陶器のような音がするようになった。７００℃での加熱によりアスベスト繊維の柔軟性はなくなり、硬くなって脆化するため、乳鉢での粉砕は容易になった。粉砕物は、100μｍ未満と100〜150μｍの２種類の試料に分級した。分級物は、いずれも赤茶（レンガ色）を呈していた。粉砕物をデジタル顕微鏡で観察すると、太い棒状結晶が見られた。この結晶は、アスベストの脱水反応によって生成したフォルステライトであった。この物質が存在することは、アスベスト由来の繊維の分解が行われていないことを示している。
【００５０】
（実験例２）４５０℃前処理アスベスト含有シール材の塩類（炭酸カルシウムと塩化カル
シウム）を用いた低温分解
１．実験方法
４５０℃に加熱した前処理物（アスベスト含有シール材）に塩化カルシウムをしみこませ、アスベストの分解を行った。前処理物をアスベストとし、これに炭酸カルシウム（CaCO３）、塩化カルシウム（CaCl２）を加えて混合し加熱することで、アスベストは分解するかどうか検討した。各物質の混合比率は、クリソタイルと炭酸カルシウム(CaCO３)とのモル比で1：８とし、添加する塩化カルシウム量は、加えた炭酸カルシウム(CaCO３)と塩化カルシウム（CaCl２）の合計混合量を１００質量％とするとき、10質量％であった。これらの混合物に少量の水を加え混練した。混練物は、ルツボに入れ、マッフル炉を用いて、３時間で８５０℃に昇温し、この温度に３時間保持した。炉内で冷却後、焼成物をデジタル光学顕微鏡で観察した。また、焼成物を１ｇ採取し、緩衝液でｐＨ５に調整した酢酸50mlを加えて溶解し、超音波照射を30秒、静置を90秒行う操作を６回繰り返した。その後、メンブランフィルター(0.2μｍ)で吸引濾過し、純水で水洗を行った。これらの操作を、酢酸処理と呼ぶ。洗浄物は、105℃で乾燥後、再びデジタル光学顕微鏡で観察した。
【００５１】
２．実験結果
４５０℃での前処理物は、顕微鏡で観察するとアスベスト繊維がほぐれきれず、太いままの物質が多く存在しており、アスベストは分解していなかった。発明者らの先行発明である塩化カルシウムと加熱する低温分解法では、少量のCaCl2添加でも、CaCO3-CaO-CaCl2からなる融体が生成し、それが太い束状物を周囲から分解した。しかし、本実験では、繊維束が太いことから、表面から分解することに時間を必要とする速度的な問題と、長さが大である繊維の表面に均一に融体が付着させるという問題のために、アスベストは分解出来なかった。これらの問題点を解決するには、繊維束を解繊することで分解しやすくすることや、繊維長を短くすること等で表面に融体が付着し易いように改善する必要があった。
【００５２】
（実験例３）７００℃で前処理加熱したアスベスト含有シール材の塩類（炭酸カルシウム
と塩化カルシウム）を用いた低温分解
１．実験方法
アスベスト含有シール材を７００℃に加熱する前処理を施し、それを分級した前処理シール材（粒子径小）にCaCO3とCaCl2を上記実験２と同様に添加し、磁性るつぼ中で純水を加え良く混練した後、１０５℃で１２時間以上乾燥した。乾燥した試料は、マッフル炉中に入れ、３時間で８５０℃に昇温し、この温度に３時間保持した。炉内で冷却後、ルツボを取り出し、デシケーター中で保存した。得られた焼成物および酢酸での洗浄処理物は、デジタル光学顕微鏡で観察した。また、酢酸処理物はSEM観察を行い、繊維の残存の有無を詳細に観察した。さらに、酢酸処理物は、ボールミルで粉砕後、SEM観察を行い、繊維の残存の有無を詳細に観察した。
【００５３】
２．実験結果
分級した７００℃前処理加熱したシール材（粒子径小）に、CaCO3とCaCl2を添加し、８５０℃で３時間保持して得られた焼成物（実施例）を調製した。比較のため、未処理のアスベスト含有シール材（比較例１）や、分級した７００℃前処理加熱したシール材（粒子径小）にCaCO3とCaCl2を添加し、８００℃で３時間保持して得られた焼成物（比較例２）についても調製した。各供試材は、粉末Ｘ線回折分析を行い、その結果を図１に示す。図１の結果から、比較例１ではクリソタイル、比較例２ではフォルステライトが存在するのが確認できる。これに対し、実施例は、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、ケイ酸カルシウムなどのアスベストが分解したことを示す物質が主に存在しているのがわかる。
【００５４】
次に、実施例の８５０℃分解処理物とその酢酸処理物は、デジタル光学顕微鏡で観察した。緩衝液でｐＨ５に調整した酢酸での処理物は、アスベストおよびその熱分解により生成する繊維状物質（フォルステライト）が溶解することはないが、CaO又はCaOを主成分とする物質が残存しているとそれらは溶解するので、溶解残滓量からアスベストおよびアスベスト由来繊維のフォルステライトの濃縮率を計算できる。デジタル顕微鏡を用い、１０視野の観察を行ったが、実施例は、いずれの観察視野でもアスベスト由来の繊維状物質を見出すことが出来なかった。また、実施例の酢酸処理物はSEM観察を行い、繊維の残存の有無を詳細に観察した。1000倍では１視野、5000倍では８視野を観察した。その結果を図２に示す。長さ5μｍ以上の繊維状物は観察されなかった。しかし、実施例の酢酸処理物には、繊維由来と思われる縦筋のある塊が見られたので、さらにボールミルで粉砕し、再度SEM観察を行った。その結果を、1000倍では図３、5000倍では図４に示す。長さ１μｍ以下の繊維状物はまれに観察されたが、その数は極希であった。これらの実験結果から、アスベスト含有シール材中のアスベストの分解は、本発明の方法で可能であることがわかった。
【００５５】
（実験例４）７００℃で前処理加熱したアスベスト含有シール材の塩類（炭酸カルシウムと塩化カルシウム）を用いた低温分解における塩化カルシウム添加量の低減の検討
１．実験方法
アスベスト含有シール材中のアスベストの分解が可能となったことから、高温での揮発、炉材料の腐食、分解生成物の再資源化を考慮し、CaCl2添加量の低下について検討した。
７００℃で前処理加熱したアスベスト含有シール材を粉砕、分級（粒子径大、小）した試料にCaCO3とCaCl2を表１に示す割合で添加した。加える塩化カルシウム量は、分解物の再利用を考慮し、可能な限り少なくした。使用する炭酸カルシウム量は、全量の７５〜７６質量％程度にもなるので、粒状物中に混合される炭酸カルシウムと塩化カルシウムの合計混合量を１００質量％とするとき、１０質量％以下の範囲で加えるのではなく、それよりも少ない塩化カルシウムの添加量を加えた。従って、表２中のシール材分解物、炭酸カルシウム量は、塩化カルシウム量と連動して変化している。加熱粉砕物、炭酸カルシウムおよび塩化カルシウムの混合物は、磁性るつぼにいれ、その中に純水を加え良く混練した後、105℃で12時間以上乾燥した。乾燥させた試料は、マッフル炉で所定温度（700℃，800℃，850℃，900℃）まで2時間で昇温し、この温度に2時間保持した。ルツボは炉内で冷却後、取り出し、デシケーター中で保存した。得られた試料について粉末XRD測定（日本電子（株）JMS-5600LV）を行った。次に、得られた焼成物0.2gをpH5酢酸水溶液(50ml)中で酢酸処理した後、105℃で12時間乾燥させた。焼成試料及び酢酸処理残滓について光学顕微鏡観察(モリテックス(株)デジタルCCDマイクロスコープ MS-804型)を行った。
【００５６】
【表１】
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なお、表１中には、３段に区分して数字を記入した。
第１段：添加したアスベストと炭酸カルシウムと塩化カルシウムの質量混合率（wt%）。
第２段：クリソタイルアスベストを１モルとしたときの炭酸カルシウムモル比。（  ）の中にモル比を記した。
クリソタイルアスベストの化学式は、Ｍｇ3（Ｓｉ２Ｏ5）（ＯＨ）4であるから、化学式量は２７７となる。また、炭酸カルシウムの式量は１００である。
例えば、試料番号１の場合、クリソタイルアスベストと炭酸カルシウムとのモル比は、
22.7/277：75.2/100となり、モル比はクリソタイルを１とすると１：９．２０となる。
第３段：炭酸カルシウムと塩化カルシウムの合計混合量を１００質量％としたときの質量％。
【００５７】
２．実験結果
小粒子径(100μｍ未満)、CaCO3 および前記合計混合量の10wt%のCaCl2を混合した試料の、850℃で３時間焼成した試料中にはアスベスト由来繊維は十分に分解した。しかし、CaCl2の添加量は多く、高温部での揮発、さらに処理物中への残存は再資源化に制約を与える。表１に示したCaCl2添加量の少ない系の試料を用いて、700℃、800℃、850℃、900℃の所定温度でアスベストの分解を行い、焼成物中の繊維状物を濃縮する酢酸処理残滓についてデジタル顕微鏡で10視野中の概略の粒子数と繊維の本数観察から、分解の有無を検討した結果を表２に示した。尚、表２中の＋１〜＋７は、下記に示す基準により決定した。
【００５８】
記
＋１：酢酸残滓画像中に３本以上アスベスト由来繊維が検出された場合
＋２：酢酸残滓画像中に２本程度アスベスト由来繊維が検出された場合
＋３：酢酸残滓画像１枚中に１本程度検出される場合
＋４：酢酸残滓画像２〜３枚中に１本検出される場合
＋５：酢酸残滓画像４〜６枚中に１本検出される場合
＋６：酢酸残滓画像７〜９枚中に１本検出される場合
＋７：酢酸残滓画像１０枚中に全く繊維状物が検出されない場合
【００５９】
【表２】
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【００６０】
酢酸洗浄を行うことによってカルシウム化合物は除去されることから、残留するアスベスト由来繊維の存在が明確になった。残滓率が10％%以下であるなら、100粒子中の１本（１％）が分解焼成物中の0.1％に相当するとして、＋５の場合は、アスベストがほぼ分解されたことになる。粉砕したシート材の粒子径が小（100μm未満）の場合、850℃−CaCl2−2.1wt%の条件でアスベストは分解された。また、粒子径が大（100-150μm）の場合は、900℃−CaCl2−1.3wt%条件で分解が可能となった。
上述した粉砕したシート材の粒子サイズが粒子径が小（100μm未満）で850℃−CaCl2−2.1wt%の条件で酢酸処理した酢酸処理物のボールミル粉砕物を透過型電子顕微鏡（TEM：日本電子(株)JEM2010）による高倍率による結晶構造観察(10万倍、１６０万倍)を行った。図５および図６に示すように高倍率のTEM観察からは、アスベスト構造を示す結果は得られなかった。また、粒子径が大（100-150μm）で900℃−CaCl2−1.3wt%の条件で酢酸処理した酢酸処理物についても、同様に結晶構造観察を行い、アスベスト構造を示す結果は得られないことを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
この発明によれば、ゴムあるいはプラスチックをバインダーとするアスベスト含有シール材中のアスベストを、簡便にかつ低温で確実に分解することができる、アスベスト含有シール材中のアスベスト分解方法を提供することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施例、比較例１および２における粉末Ｘ線回折結果である。
【図２】７００℃で前処理加熱したアスベスト含有シール材前処理シール材（粒子径：100μｍ未満）−CaCO3−CaCl2−850℃焼成物を酢酸処理したときの残滓を走査電子顕微鏡写真(倍率：1000倍)である。
【図３】図２の残渣をボールミルで粉砕した後の走査電子顕微鏡写真（倍率：1000倍）である。
【図４】図２の残渣をボールミルで粉砕した後の走査電子顕微鏡写真（倍率：5000倍）である。
【図５】７００℃で前処理加熱したアスベスト含有シール材前処理シール材（粒子径：100μｍ未満）−CaCO3−CaCl2−850℃焼成物を酢酸処理したときの残滓を透過型電子顕微鏡による結晶構造観察(倍率：10万倍)である。
【図６】７００℃で前処理加熱したアスベスト含有シール材前処理シール材（粒子径：100μｍ未満）−CaCO3−CaCl2−850℃焼成物を酢酸処理したときの残滓を透過型電子顕微鏡による結晶構造観察(倍率：160万倍)である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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