JPH10102044A - 融雪・凍結防止剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 積雪又は凍結した道路に散布してこれを溶か
し、円滑な交通を確保したり、あるいは積雪又は凍結が
予想されるときに前もって路面や地表面に散布して凍結
を防止する。 【解決手段】 アルカリ金属塩化物結晶の表面が、アル
カリ土類金属塩化物で被覆された複合体粒子１からなる
融雪・凍結防止剤である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として道路用の
融雪・凍結防止剤に関する。さらに詳しくは、積雪又は
凍結した道路に散布してこれを溶かし、円滑な交通を確
保したり、あるいは積雪又は凍結が予想されるときに前
もって路面や地表面に散布して凍結を防止する目的で道
路や運動用グランド等に使用する融雪・凍結防止剤に関
する。

【０００２】

【従来の技術】上記の目的のために、一般に従来から、
アルカリ金属塩化物である塩化ナトリウムや塩化カリ、
アルカリ土類金属塩化物である塩化マグネシウムや塩化
カルシウム等がそれぞれ単独で使用されている。塩化ナ
トリウムは散布の便宜のため、あるいは融雪・凍結防止
効果を考慮して、大きな結晶を粉砕するか、あるいは小
さな結晶を造粒するかして直径５mm前後の大きさにして
使用されることが多い。塩化ナトリウムの場合、雪や氷
の温度および気温が低く雪や氷がいわゆる乾いた条件に
おいては速効性を発揮しにくい。他方、塩化ナトリウム
の水に対する溶解度が低いために、それだけ長時間にわ
たって固体状で存在し、効果に持続性がある。

【０００３】塩化マグネシウムあるいは塩化カルシウム
はフレーク状又は球状の形態で使用されることが多く、
塩化ナトリウムにおけるよりも低い温度で効果を発揮す
る。しかし、これらの物質はその形態的な特徴のため
に、表面がなめらかで硬い雪面や氷面に散布したとき、
滑ったり転がったりして均一な散布が困難である。さら
にこれらの物質は水に対する溶解度が大きいため、容易
に溶けて流れてしまい効果に持続性がない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】アルカリ金属塩化物の
塩化ナトリウムとアルカリ土類金属塩化物である塩化マ
グネシウムが持っている上記の短所を補い、低温におい
ても効果を発揮し易く、しかも効果に持続性がある融雪
・凍結防止剤を製造するためにこれらの混合系について
研究を重ねた。しかし、これら塩化ナトリウムと塩化マ
グネシウムを単に混合しただけでは散布の際に分離して
十分な効果が得られない。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく種
々検討した結果、アルカリ金属塩化物結晶の表面が、ア
ルカリ土類金属塩化物で被覆された複合体粒子からなる
融雪・凍結防止剤を開発した。

【０００６】ここで、アルカリ金属塩化物の結晶が大き
い場合は個々独立の結晶がアルカリ土類金属塩化物で被
覆されたもののほか、複数のアルカリ金属塩化物結晶が
島となり、アルカリ土類金属塩化物が海となって合一被
覆された複合体粒子からなる融雪・凍結防止剤も良好に
使用できる。

【０００７】これら複合体粒子の粒子径は１〜８mm、よ
り好ましくは１〜６mmである。複合体粒子が低温におい
て速やかに凍結防止効果を発揮するためには、アルカリ
土類金属塩化物、例えば塩化マグネシウムが直接雪や氷
と接触することが好ましい。塩化マグネシウムが雪や氷
と接触することによってその氷点降下の効果により溶
け、雪や氷は湿った状態となるのでアルカリ土類金属塩
化物、例えば塩化ナトリウムとも十分に接触することが
できるようになる。そのために塩化ナトリウムも凍結防
止効果を発揮するようになり、しかも水に対する溶解度
が比較的小さいために効果に持続性がある。

【０００８】

【発明の実施の形態】上記のような好ましい効果を発揮
するためには、塩化ナトリウムと塩化マグネシウムを、
両者が分離しない状態に複合することが必要であり、複
合体粒子のうち塩化ナトリウムの含有率が重量比で30％
以上85％以下であり、粒の表面積の少なくとも50％以上
が塩化マグネシウムであることが必要である。塩化ナト
リウムの含有率が重量比で30％以下では効果の持続性が
期待できず、また85％以上ではその表面を塩化マグネシ
ウムで十分に被覆することができない。したがって、塩
化ナトリウムの含有率を重量比で30％以上85％以下にす
ることが必要である。この際、塩化ナトリウムは純粋な
ものである必要はなく、例えば食塩製造工程の副産物で
ある苦汁を冷却して得られる塩化ナトリウムと塩化カリ
ウムの混合物を利用することもできる。この場合は該混
合物の含有率が重量比で30％以上85％以下であるように
すればよい。

【０００９】さらに、この複合体粒子の表面積の少なく
とも50％は塩化マグネシウムであることが必要である。
表面の被覆率が50％以下の場合、塩化マグネシウムと雪
や氷との接触が不十分で速効性が期待できない。塩化ナ
トリウム又は塩化ナトリウムと塩化カリウム混合物の含
有率と表面の被覆率は原料として用いる塩化ナトリウム
結晶や塩化カリウム結晶の粒度に依存し、結晶が粗い場
合は結晶の含有率が高くても表面を十分に被覆すること
ができ、逆に結晶の粒度が細かい場合には結晶含有率を
低くしないと十分な被覆ができない。

【００１０】複合体粒子の大きさは、直径が１mmより大
きく８mmより小さいこと、より好ましくは直径が１mmよ
り大きく６mmより小さいことが必要である。直径が１mm
より小さい場合は保管中の吸湿による固結が起こりやす
く、また、散布の作業性が悪い。逆に直径が８mmより大
きい場合は散布機の中で詰まりを起こしやすくなる。

【００１１】塩化ナトリウムまたは塩化ナトリウムと塩
化カリウム混合物と塩化マグネシウムを複合するための
方法としては、これらの結晶と溶融状態の塩化マグネシ
ウムとを接触させ適当な粒度に整えて冷却・固化させる
か、あるいはやや大きな粒状複合物を粉砕して所望の大
きさに整える方法が用いられるが、具体的な方法は特に
限定しない。いずれにしてもこれら結晶と塩化マグネシ
ウムとの結合が強固であり、製造、輸送あるいは散布な
どの工程中に両者が剥離して分離しないことが必要であ
る。

【００１２】

【実施例】以下本発明を実施例に基づきより詳細に説明
する。 実施例１ 直径約１ｍの回転円盤型造粒機に平均粒径約0.4mmの塩
化ナトリウム結晶をスクリューフィーダーより連続的に
供給し、円盤を加熱して結晶の温度を約100℃に調節し
ながら、温度130〜140℃に調節した塩化マグネシウムの
融液を注いだところ、直径１〜３cmの造粒物が得られ
た。これを水に溶解して分析したところ塩化マグネシウ
ム６水塩の含有率は塩化マグネシウム融液の注入量に対
応して36〜50％となり、残部が塩化ナトリウムであっ
た。また造粒物の複合体粒子を粉砕して断面を観察する
と塩化ナトリウム結晶の空隙を塩化マグネシウム６水塩
が完全に満たしており空隙は認められなかった。これの
粉砕物を篩分けして粒度２〜４mmとしこれを容器中で振
動させたが、粉の発生はごくわずかであった。また、硬
く緻密で角のある不定形であるため均一な散布が可能で
あった。このものの粒体概念図は図１に示すとおりであ
る。すなわち、この複合体粒子１は平均粒子径約0.4mm
の塩化ナトリウム結晶が島２となり、塩化マグネシウム
が海３となって合一被覆された形態のものとなってい
る。

【００１３】実施例２ 塩化ナトリウム結晶と塩化カリウム結晶の混合物と塩化
マグネシウムとを、実施例１と同様の操作によって複合
した。これをハンマーミルで粉砕し、振動篩で分級して
粒度１〜５mmの複合体粒子を得た。このものの組成は、
MgCl₂・6H₂O＝37％、NaCl＝39％、KCl＝22％であった。
この複合体粒子を屋外で氷上に散布してその効果を試験
した。試験環境は快晴、無風、気温−10℃、建物の影に
なって直射日光の当たらない位置の厚さ約５cmの氷であ
る。氷上に１辺30cmの区画を設定し、氷上に複合体粒子
が２〜３粒の層をなすように散布して経過を観察した。
散布10分後、複合体粒子は氷を溶かしながら幾分氷中に
沈み込んだが、粒形を保っていた。表面の塩化マグネシ
ウムは溶けて流失したものの塩化ナトリウム結晶と塩化
カリウム結晶およびこれら結晶の間隙を満たしている塩
化マグネシウムの一部は溶けずに残った結果である。

【００１４】比較例１ 市販の粒状塩化カルシウムを用いて実施例２と同一の条
件で氷上散布試験を行った。散布10分後氷を溶かしなが
ら塩化カルシウム自体も溶けて小さくなった。散布60分
後、氷は部分的には地面が露出するまでに溶けた場所も
あり、塩化カルシウムは完全に溶解して粒子として残っ
ているものはなかった。塩化カルシウムの溶けた溶液は
地面と氷の間隙を通って区画外へと流出した。

【００１５】実施例３ 塩田で長時間かけて析出させ大きく成長した塩化ナトリ
ウム結晶の粗粉砕物(いわゆる原塩)から粒径２〜４mmの
ものを篩分けし、この原塩を重量比で85％、塩化マグネ
シウム６水塩の粉砕物を15％の比率で混合し、さらに少
量の水を加えて全体をわずかに湿った状態にした後に回
転ドラムに仕込んで塩化マグネシウムを溶融させた。ド
ラムを回転させながら冷却すると塩化マグネシウムは原
塩の表面に付着した状態で固結した。この複合体粒子を
容器中で振動させたが、両者の密着は良好で剥離による
粉の発生は認められなかった。このものの概念図を図２
に示す。すなわち、粒径２〜４mmの塩化ナトリウム大結
晶の表面が塩化マグネシウム層５で被覆された複合体粒
子１である。

【００１６】実施例４ 平均粒径約0.4mmの塩化ナトリウム結晶をステンレス板
の上に約５mmの厚みに広げ約150℃に調節した塩化マグ
ネシウムの融液を注いだところ、融液は結晶の層を浸透
してステンレス板にまで達した。ステンレス板を水冷し
たところ固化して複合物は板状となってステンレス板か
ら剥離した。この複合体粒子の組成は塩化マグネシウム
６水塩が50％、残部が塩化ナトリウムであった。両者の
密着は良好で、粉砕して粒度２〜４mmに篩分けしたもの
を容器中で振動させたところ粉の発生は認められなかっ
た。

【００１７】比較例２ 直径約１ｍの回転円盤型造粒機に平均粒径約0.4mmの塩
化ナトリウム結晶を仕込み、食塩の温度を約100℃に加
熱した後、塩化マグネシウムの20℃における飽和溶液を
注ぎ、加熱して水分を蒸発させて造粒物を得た。これを
水に溶解して分析したところ、塩化マグネシウム６水塩
の含有率は15％、残部が食塩であった。造粒物は、表面
が塩化マグネシウム６水塩で被覆された個々の塩化ナト
リウム結晶が数個の点で相互に接触して固結した顆粒状
であり、空隙が多いため、わずかな圧縮力によって容易
に破壊した。このものの概念図を図３に示す。図１と対
比して明らかなように、塩化ナトリウム結晶が小さいた
め、塩化マグネシウムの被覆層５の効果は出るにして
も、実施例１や２に比べて性能的に劣るものである。

【発明の効果】本発明の融雪・凍結防止剤は、アルカリ
土類金属塩化物の速効性とアルカリ金属塩化物の持続性
が良好に調和され、従来のこれら単独又は混合使用に比
べて流失、流亡の少ない良好なものとなっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】海島構造の複合体粒子の概念を示す断面図であ
る。

【図２】大径粒子の複合体粒子の概念を示す断面図であ
る。

【図３】小径粒子の複合体粒子の概念を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 複合体粒子 ２ 塩化ナトリウム小結晶の島 ３ 塩化マグネシウム結晶の海 ４ 塩化ナトリウム大結晶 ５ 塩化マグネシウム層 ６ 塩化ナトリウム小結晶

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルカリ金属塩化物結晶の表面が、アル
   カリ土類金属塩化物で被覆された複合体粒子からなる融
   雪・凍結防止剤。
2. 【請求項２】 複数のアルカリ金属塩化物結晶が島とな
   り、アルカリ土類金属塩化物が海となって合一被覆され
   た複合体粒子からなる融雪・凍結防止剤。
3. 【請求項３】 複合体粒子の粒子径が１〜８mmである請
   求項１又は請求項２記載の融雪・凍結防止剤。