JPH0913003A - 路面凍結防止剤とその製造方法 - Google Patents
路面凍結防止剤とその製造方法Info
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Abstract
なわちMg(CH3COO)2とが、単塩および複塩の1
種または2種以上の混合物の形態で含有されている組成
物、またはCA、MAおよびPAすなわちCH3COO
K が、単塩、複塩および三元複塩の1種または2種以
上を形成している組成物の粒子からなる路面凍結防止
剤。 押出体の破砕により得られ、表面が、円形または
多角形の外周面と、これに交叉する破断面とからなる。
Ca(OH)2 とMg(OH)2 の粉末をCH3COO
H水溶液またはCH3COOKとCH3COOH の水溶
液とをニーダー中で反応させ、生成したペースト状物を
ダイから押し出して乾燥し破砕してつくる。 【効果】 路面凍結防止剤として散布しやすい粒径およ
び粒度分布をもち、かつ転がりにくい。
Description
雪や氷を融解して流れ去らせるために、または雪や氷が
凍結することを防止するために使用する材料に関し、そ
の製造方法にも関する。 この明細書では、上記の作用
を一括して「路面凍結防止」とよぶ。
塩化カルシウムが使用されているが、塩害が問題とされ
るようになり、酢酸カルシウム・マグネシウム(一般に
「CMA」とよばれる)がそれらに代えて使用されるよ
うになりつつある。 CMAには、Ca(CH3COO)
2〔「CA」であらわす〕3モルとMg(CH3COO)2
〔「MA」であらわす〕7モルの割合で結合した複塩
(結晶水をもたない)が存在することが知られている。
CMAは、効果においては塩化物に及ばないが、環境
において生化学的に分解され、塩害をひきおこさないと
いう利点がある。
るため、CaCO3とMgCO3の両者を含有するドロマ
イトを原料とし、これを酢酸水溶液に加える中和反応を
利用して行なわれている。 ただしドロマイトのままで
は反応性が低いので、仮焼して反応性を高めたものや、
さらに消化して反応性をコントロールしたものが用いら
れる。 ドロマイトの組成によってはCa/Mg比が適
切でないこともあるが、その場合はCa(OH)2 または
Mg(OH)2 を補充する。
下、「PA」であらわす〕も凍結防止剤として使用され
ている。 単位重量あたりの融解熱はアルカリ金属酢酸
塩の方がアルカリ土類酢酸塩より高いから、より高性能
の凍結防止剤ということができるが、価格も高いため、
それを正当化し得る限られた分野、たとえば空港その他
でしか使用されていない。
PAとを併用することを企て、他の研究者らと共同して
種々開発に努めた結果、CA,MAおよびPAは三元複
塩を形成すること、その三元複塩を含め、特定のCA:
MA:PAの組成物がCMAおよびPAの両者の長所を
あわせ示すことなどを見出し、この新知見にもとづく新
規な路面凍結防止剤とその製造方法とを完成して、すで
に提案した(特願平6−181262号)。 この三元
複塩とは、Ca4Mg3K3(CH3COO)17 すなわち4
CA・3MA・3PAであらわされる構造の塩である。
(以下、これを「CMPA」と略称する。) また、特定
の組成物は、CA、MAおよびPAが、モル比にしてC
A:MA:PA=0.5〜1.5:1.5〜0.5:1
の割合の、単塩、複塩および上記三元複塩の1種または
2種以上の混合物の形態で含有されている組成物であ
る。 この凍結防止剤組成物の製造方法は、CH3 CO
OKおよびCH3COOHを溶解した水溶液にCa(O
H)2 およびMg(OH)2 を加え、撹拌して反応させ、
反応により生成する固体の団粒を乾燥し、破砕すること
からなる。
ほとんどが果粒状であり、一部が粉末状である。 果粒
は凍結した路面に散布されると転がるので、傾斜面では
側溝に寄ってしまう。
がりにくいし、路面の氷雪とタイヤの間にあって砂を撒
いたときのような滑り止め作用も期待できる。 散布を
機械によるにせよ人手によるにせよ、固体の凍結防止剤
の粒子は、粒度にある程度の分布があった方が、散布範
囲が広くなって好ましいといわれる。
バッチ操業であったため、生産性の高い連続操業技術の
確立が求められた。
のCMAおよび前記の新規なCMPAからなる凍結防止
剤組成物の粒子であって、機械散布に適する、ある程度
の粒度分布をもつが比較的粒径の揃った、かつ転がるこ
との少ない路面凍結防止剤を提供すること、およびその
ような路面凍結防止剤を製造するのに好適な、生産性の
高い方法を提供することにある。
のうちCMA系のものの材料となる組成物は、モル比に
してCA:MA=0.5〜1.5:1.5〜0.5の範
囲の組成を有し、CAおよびMAが単塩および複塩の1
種または2種以上の混合物の形態で含有されているも
の、すなわち、CAおよびMAがいずれも単独の塩とし
て存在し混合しているもの、CMAとCPA、CMAと
MAとが混合しているもの、またはCMAとCAおよび
MAが混合しているものなど、さまざまな形態の組成物
である。
のものの材料となる組成物は、モル比にしてCA:M
A:PA=0.5〜1.5:1.5〜0.5:1の範囲
の組成を有し、CA,MAおよびPAが単塩、複塩、三
元複塩の1種または2種以上の混合物の形態で含有され
ているもの、すなわち、CA,MAおよびPAが、いず
れも単独の塩として存在し混合しているもの、CMAと
PA、またはCMA,CAおよび(または)MAとPA
とが混合しているもの、CMPAとCA,MAおよびP
Aの1種,2種または3種が混合しているもの、これに
CMAが加わっているものなど、さまざまな形態の組成
物である。
凍結防止剤の粒子は、水を含んだ上記組成物の粒子であ
って、断面が円形または多角形の押出体を破砕して得ら
れ、その表面が円形または多角形の外周面と、これに交
叉する破断面とからなる。
るに適した方法は、まずCMA系について説明すれば、
図1に示すように、シリンダー(1)内に送給スクリュ
ー(2A,2B)と撹拌パドル(3)とを配置したニー
ダー中にCa(OH)2 およびMg(OH)2 の粉末(5)
を供給するとともに、CH3COOH の水溶液(6)を
供給し、シリンダー内でCa(OH)2 およびMg(O
H)2 とCH3COOHとを反応させ、反応により生成す
るペースト状物を円形または多角形の孔を多数設けたダ
イ(4)を通して押し出し、押出体(7)を乾燥して破
砕することからなる。
であれば、MgOをこれに置き換えて使用することがで
きる。 組成物から除去すべきH2O 量が少なくなり、
有利である。
リューを有し中央にパドルを有する軸を2本、互いにか
み合うように配置したものを使用することが好ましい。
上記の反応は発熱を伴うため、シリンダー中で水蒸気
が発生するから、それを除去できるよう、ベント型のニ
ーダーとすべきである。 水蒸気を中心とする気体を反
応系から除去することにより、シリンダー内の原料送給
の安定が確保できる。
って、CH3COOH の水溶液に代えて、CH3COO
Kの水溶液またはKOHの水溶液およびCH3COOH
の水溶液をシリンダーに供給して行なう。 これら2種
の水溶液は、別々に供給してもよいが、もちろん一体に
して供給してもよく、その方が装置の構造と操作は簡単
になる。 一体に供給する場合、KOHを、当量以上の
CH3COOH を含む水溶液に添加することにより、混
合溶液を用意することができる。 KOHに代えて、よ
り安価なK2CO3を使用することも可能である。 ただ
しこの場合は、混合により発生するCO2 を十分に除去
した上でシリンダーに供給しなければならない。
て、それを構成する組成物そのものは、さきの発明に関
して述べたところに異ならない。 すなわち、本発明で
使用する凍結防止組成物(以下、三元複塩という意味で
なく、CA・mMA・nPAの組成のものを、簡単にC
MPAであらわす)は、後記する試験結果から明らかな
ように、CMAとPAの両方の性質をあわせもつ。 つ
まり、凍結防止剤として、速効性を示すとともに効果が
長時間持続する。 CMPAの組成において、CA/M
Aの比は、1:3〜3:1の範囲にえらぶことができ
る。 この範囲よりCAが多いと凍結防止剤として速効
性がなく、他方、MAが多いと、アルミニウムに対する
腐食性が高くなって好ましくない。 (CA+MA)/
PAは、6〜8:4〜2の範囲が適当である。 上記し
たCA+MAのはたらきとPAのはたらきのちがいから
みて、用途に応じて組成比を決定すべきである。 CA
+MAに対しPAの比率を高めると高価になるから、組
成比はコスト面からも制約を受ける。 通常の用途に
は、(CA+MA)/PA=7:3前後が最適である。
CMPAのCMAに対する有利さは、これも後記の試験
結果が示すように、CMAでは避けられないアルミニウ
ムに対する腐食が、CMPAではみられなくなることで
ある。
(OH)2を加えて混練すると、液は次第に粘度を増して
流動性の乏しいペースト状物となる。 CH3 COOK
またはKOHの水溶液とCH3COOH水溶液とを(一体
で供給するにせよ別々に供給するにせよ)使用した場合
も、同様である。 反応は中和反応であり、それ自体発
熱的であるが、反応促進のため、シリンダーをジャケッ
トなどの設備で加熱することが好ましい。 熱媒体はシ
リンダー基部では加熱による反応促進が役目であるが、
反応が進んだ先端部では、むしろ冷却媒体として温度調
節をする。
ことにより、ウドン状のやわらかい押出体ができる。
このウドン状の押出体は、温度が高い(90〜120
℃)こともあって、放置しておいても表面から水分が蒸
発する。 熱風や赤外線による乾燥手段を併用すれば、
いっそう容易に水分を失って乾燥状態となる。
ールの間を通すとか、小型のジョークラッシャーのよう
な装置にかけるとかすれば、比較的容易に破砕されて粒
子になる。 このとき、破砕は一般に押出体が短く切断
されるように起るから、その傾向が助長されるような破
砕手段、破砕条件を採用することが好ましい。 このよ
うにして、図2,3および4に諸典型例を示すように、
もとの押出体の表面であった円形または多角形の外周面
(81)と、それに直角または比較的小さい角度で交叉
する破断面(82)とを有する粒子(8)が得られる。
図3および図4にみるように、外周面を完全に有しな
い粒子も生じるが、別段支障はなく、そのような形状の
粒子も本発明の路面凍結防止剤に含まれる。
とベントとをそなえた2軸ニーダー(基部および先端部
にはスクリューがあり、中間部は混合用パドルをもつ)
に、ホッパーからCa(OH)2およびMg(OH)2 粉末
(消化ドロマイトにCa(OH)2またはMg(OH)2 を
加えてCa/Mg比を調節した)を供給し、シリンダー
内でCH3COOH 水溶液を添加して混練した。 この
間、シリンダーはジャケットに温水(75℃)を流して加
熱した。 シリンダーに供給された原料の割合は、Ca
(OH)2 およびMg(OH)2 がすべて酢酸塩CAおよび
MAに変化したとすると、モル比にして、CA:MA=
1.0:0.7である。
mmの孔を多数設けた目皿状のダイを通して、横方向に押
し出した。 押出体は表面温度約95℃で、これを2時
間放置して常温近くまで冷却したところ、固化して脆く
なったので、破砕して粒子とし、図2に示すようなさま
ざまな形状のものを得た。 これらをフルイ分けて微粉
末と粗大な粒とを除いたところ、1〜4.76mmの範囲
に70〜80%が含まれていた。
溶液にK2CO3を添加して、PAを26%、残存するH
Aを63%含有する混合水溶液を用意した。
ーに、ホッパーからCa(OH)2 およびMg(OH)2
粉末を供給し、シリンダー内で上記混合水溶液を添加し
て混練した。 シリンダーはジャケットに温水(75
℃)を流して加熱した。 シリンダーに供給された原料
の割合は、Ca(OH)2 およびMg(OH)2 がすべて
酢酸塩CAおよびMAに変化したとすると、モル比にし
て、CA:MA:PA=1.00:0.69:0.87
である。
例1と同様に、径6mmの孔を多数設けた目皿状のダイを
通して、横方向に押し出した。 押出体を常温近くまで
冷却し、固化して脆くなったものを、破砕して粒子とし
た。 これらをフルイ分けて微粉末と粗大な粒とを除
き、1〜4.76mmの範囲のものを集めた。
つぎのように測定した。
5%または20%の濃度で溶解した溶液を用意し、各1
0mlを試験管に入れてドライアイスで冷却することによ
り完全に凍らせた。 室温に放置し、融解が始まったな
らば温度計で撹拌しながら観察し、氷が完全に溶けたと
きの温度をもって凝固点とした。 比較のため、塩化カ
ルシウムについても、同じ条件で試験をした。 結果を
表1に示す。
ーカーに水500mlを入れ、−5℃に冷却して凍結させ
た後、上記試料2種または塩化カルシウムの各10gを
氷上に散布し、−5℃の雰囲気中に放置して、60分,
120分および180分後の融氷量を測定した。 結果
を表2に示す。
00gに溶解し、溶液20gをシャーレに入れて低温の
恒温槽中に置き、−5℃,−10℃または−15℃に放
置した。 10分、30分、1時間および3時間後に、
凍結の状況を観察した。 結果は表3のとおりである。
性を、ASTM F−483に定める方法に従って試験
した。 5%または15%の溶液を用い、24時間およ
び168時間後のアルミニウム、チタンまたは炭素鋼の
試験片表面の増減量を測定した。 結果は表4のとおり
である。
CMPA系の組成物の、適用にいっそう好適な粒子が提
供される。 この粒子は従来の果粒タイプのものにくら
べて転がりにくく、かつ路面の氷雪と自動車のタイヤの
間にあって滑り止めの作用もする。 これを製造する本
発明の方法は、高い生産性をもって実施でき、散布に適
切な粒度分布をもった凍結防止剤を製造できる。
使用する装置の構成とともに概念的に示す図。
様を示す図であって、2Aは平面図、2B,2C,2
D,2Eおよび2Fは、平面図が2Aである粒子の諸形
状を示す側面図。
示す図であって、3Aは平面図、3Bは平面図が3Aで
ある粒子の一形状の側面図。
態様を示す図であって、4Aは平面図、4Bは平面図が
4Aである粒子の一形状の側面図。
Claims (7)
- 【請求項1】 Ca(CH3COO)2 〔「CA」であら
わす〕およびMg(CH3COO)2 〔「MA」であらわ
す〕が、モル比にしてCA:MA=0.5〜1.5:
1.5〜0.5の割合の、単塩および複塩の1種または
2種以上の混合物の形態で含有されている組成物の粒子
であって、水を含んだ上記組成物の断面が円形または多
角形である押出体を破砕して得られ、その表面が、円形
または多角形の外周面と、これに交叉する破断面とから
なる路面凍結防止剤。 - 【請求項2】 Ca(CH3COO)2〔「CA」であら
わす〕、Mg(CH3COO)2 〔「MA」であらわす〕
およびCH3COOK〔「PA」であらわす〕が、モル
比にしてCA:MA:PA=0.5〜1.5:1.5〜
0.5:1の割合の、単塩、複塩および三元複塩の1種
または2種以上の混合物の形態で含有されている組成物
の粒子であって、水を含んだ上記組成物の断面が円形ま
たは多角形である押出体を破砕して得られ、その表面
が、円形または多角形の外周面と、これに交叉する破断
面とからなる路面凍結防止剤。 - 【請求項3】 シリンダー内に送給スクリューと撹拌パ
ドルとを配置したニーダー中にCa(OH)2 およびM
g(OH)2 の粉末を供給するとともにCH3COOHの
水溶液を供給し、シリンダー内でCa(OH)2 および
Mg(OH)2 とCH3COOH とを反応させ、反応に
より生成するペースト状物を円形または多角形の孔を多
数設けたダイを通して押し出し、押出体を乾燥して破砕
することからなる路面凍結防止剤の製造方法。 - 【請求項4】 シリンダー内に送給スクリューと撹拌パ
ドルとを配置したニーダー中にCa(OH)2およびMg
(OH)2 の粉末を供給するとともにCH3COOKまた
はKOHの水溶液およびCH3COOH の水溶液を供給
し、シリンダー内でCa(OH)2 およびMg(OH)2と
CH3COOHとを反応させ、反応により生成するペー
スト状物を円形または多角形の孔を多数設けたダイを通
して押し出し、押出体を乾燥して破砕することからなる
路面凍結防止剤の製造方法。 - 【請求項5】 Mg(OH)2 の重量の半分までをMg
Oで置き換えた粉末を使用して実施する請求項4の製造
方法。 - 【請求項6】 CH3COOKの水溶液として、あらか
じめK2CO3をCH3COOHの水溶液に溶解して調製
したものを使用して実施する請求項4の製造方法。 - 【請求項7】 ニーダーとして、先端および後端にスク
リューを有し中央にパドルを有する軸を2本、互いにか
み合うように配置したものを使用して実施する請求項3
〜6のいずれかの製造方法。
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---|---|---|---|
JP16112995A JP3876447B2 (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | 路面凍結防止剤とその製造方法 |
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---|---|
JPH0913003A true JPH0913003A (ja) | 1997-01-14 |
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JP16112995A Expired - Fee Related JP3876447B2 (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | 路面凍結防止剤とその製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10306096A (ja) * | 1997-05-08 | 1998-11-17 | Yahashi Kogyo Kk | 酢酸カルシウム・マグネシウムの製造方法 |
JP2001115425A (ja) * | 1999-10-19 | 2001-04-24 | Niigata Eng Co Ltd | 凍結防止剤の散布装置 |
JP2006008535A (ja) * | 2004-06-22 | 2006-01-12 | Yoneyama Kagaku Kogyo Kk | 酢酸マグネシウム・ナトリウム複塩および凍結防止剤 |
JP2011144038A (ja) * | 2010-01-18 | 2011-07-28 | Ok Engineering Co Ltd | スクリューコンベア |
-
1995
- 1995-06-27 JP JP16112995A patent/JP3876447B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH10306096A (ja) * | 1997-05-08 | 1998-11-17 | Yahashi Kogyo Kk | 酢酸カルシウム・マグネシウムの製造方法 |
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JP2006008535A (ja) * | 2004-06-22 | 2006-01-12 | Yoneyama Kagaku Kogyo Kk | 酢酸マグネシウム・ナトリウム複塩および凍結防止剤 |
JP4586432B2 (ja) * | 2004-06-22 | 2010-11-24 | 米山化学工業株式会社 | 酢酸マグネシウム・ナトリウム複塩および凍結防止剤 |
JP2011144038A (ja) * | 2010-01-18 | 2011-07-28 | Ok Engineering Co Ltd | スクリューコンベア |
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