【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造物、車両を腐食することもなく、周辺の土壌や河川への悪影響を抑制することができ、かつ、経年により徐々に中性化しつつある鉄筋コンクリート製品を徐々に再アルカリ化し構造物の機能を維持できるサスティナブルな融雪剤及び融雪方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
積雪の多い地方では、鉄道や道路上に積もった雪を素早く除去することが、交通手段の確保のうえで極めて重要である。従来より鉄道や道路上の積雪を除去する方法としては、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム等の塩化化合物からなる融雪剤を用いる方法が行われていた。これらの塩化化合物は、氷点降下物質として知られており、溶解性、即効性に優れ、効果の持続性がよく、価格が安価で供給量も豊富であること、貯蔵、運搬及び散布がしやすいこと等の長所がある。
【０００３】
しかし、これらの塩化化合物は、車両や道路周辺の構造物での鉄、鋼製品に錆を発生させることから大きな問題となっていた。また、高濃度の塩類の土壌への浸透は植物の水吸収を妨げることから、道路周辺の植物の成長に悪影響を与えていた。更に、塩化カルシウムや塩化マグネシウムは水に溶解して酸性を呈するために、植物への影響を与えるばかりでなく、コンクリート製品の中性化を促進しコンクリート製品の耐久性に影響を与えるという問題もあった。
【０００４】
これに対して、特許文献１には、塩化化合物に生石灰等のアルカリ性化合物を組み合わせることにより中和する方法が開示されている。しかしながら、この方法でも充分な中和を行うことは困難であり、また、結局は塩化化合物を利用することに変わりはなく、腐食等の問題は未解決のままであった。
【０００５】
また、融雪剤として、塩化化合物の代わりに、水と反応することにより発熱する生石灰を用いることも試みられている。しかし、生石灰を融雪剤として用いると、発熱反応が一気に進んで長期間反応が持続しなかったり、反応により生じるアルカリ性の水酸化物の放出されてしまったりするという問題があった。アルカリ物質の放出は、コンクリートの再アルカリ化に寄与して構造物の機能維持に役立つ一面もあるが、急激に放出される場合には、周辺環境への重大な影響が懸念される。
特許文献２には、粒子径の異なる複数種類の生石灰を含む融雪剤が開示されている。これは、融雪剤の外側と内側とで生石灰の含有量を変えることにより、融雪効果を持続させようとするものである。しかしながら、この方法では、アルカリ性の水酸化物の急激な放出を抑えることはできなかった。
【０００６】
更に、尿素やエチレングリコール等からなる融雪剤も一部利用されているが、土壌への過剰な窒素成分による汚染、環境水の汚染等を引き起こすことから、普及するには至っていない。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−７３８３８号公報
【特許文献２】
特開２０００−２９０６３９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、地球環境の保全が訴求されている現在、上記現状に鑑み、構造物、車両を腐食することもなく、周辺の土壌や河川への悪影響を抑制することができ、かつ、経年により徐々に中性化しつつある鉄筋コンクリート製品を徐々に再アルカリ化し構造物の機能を維持できるサスティナブルな融雪剤及び融雪方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、水和発熱性無機化合物と、前記水和発熱性無機化合物を被覆する高吸水性高分子とからなる融雪剤である。
以下に本発明を詳述する。
【００１０】
本発明者らは、鋭意検討の結果、水和発熱性無機化合物を高吸水性高分子で被覆することにより、水和発熱性無機化合物と水との反応を調整して発熱を持続させ、かつ、発生するアルカリ性水酸化物の放出を制御できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
本発明の融雪剤は、水和発熱性無機化合物と高吸水性高分子とからなる。
本明細書において水和発熱性無機化合物とは、水と反応して発熱する無機化合物を意味する。上記水和発熱性無機化合物としては、水和エンタルピーの大きなものが好適である。
上記水和発熱性無機化合物としては特に限定されないが、例えば、無機酸化物、リン酸塩等が好適である。また、上記水和発熱性無機化合物としては、この他にも例えば、五酸化リン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の一般的に吸水材として用いられているものも用いることができる。
これらの水和発熱性無機化合物は単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００１２】
上記無機酸化物としては特に限定されず、例えば、酸化カルシウム、酸化ナトリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化リチウム、酸化ランタン等が挙げられる。
上記リン酸塩としては特に限定されず、例えば、リン酸銅、リン酸二水素セシウム、リン酸二水素鉄、リン酸二水素リチウム、リン酸二ルビジウム等が挙げられる。
なかでも、発熱量が適当であり、また、安価でもある酸化カルシウムを含有することが好ましい。
上記酸化カルシウムとしては、発熱量が大きく利用しやすい生石灰（純度９５％以上）の他、炭酸カルシウムを主成分とする貝殻を原料として焼結したもの、精糖工業で排出されるソーダライムを焼成したもの等も用いることができる。現在、貝殻の大部分は廃棄物として廃棄されていることから、貝殻を原料とする酸化カルシウムを用いれば、廃物利用の点でも極めて有効である。
また、上記酸化カルシウムは、セメント系配合のように酸化カルシウム、酸化アルミニウムや、酸化珪素と混合して用いてもよい。
【００１３】
上記水和発熱性無機化合物の形状としては特に限定されず、例えば、一般的に利用しやすい粉体状、顆粒状のものや、これを押し固めたもの等が挙げられる。
【００１４】
本明細書において高吸水性高分子とは、少なくとも自重の数倍から数十倍の水を吸水して膨潤する性質を有する高分子材料のことを意味する。
上記高吸水性高分子としては特に限定されず、例えば、ポリアクリル酸塩系、ポリビニルアルコール−アクリル酸塩系、アクリル酸塩−アクリルアミド系、ポリアセタールカルボキシレート系、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール系、カルボキシメチルセルロース系、ポリアクリロニトリル系架橋体等が挙げられる。また、本発明の融雪剤を使い捨て可能な生分解性性のものとする場合には、例えば、でんぷん−アクリル酸塩グラフト系、ラクトン変性ポリビニルアルコール系、ポリアスパラギン酸系、ポリ−γ−グルタミン酸系、ポリコハク酸イミド類と多糖類との反応生成物、ポリ（ε−リジン）、脂肪族飽和ポリエステルに親水性のモノマーをグラフト重合させたもの、グアガム系架橋体等が挙げられる。これらの高吸水性高分子は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１５】
上記高吸水性高分子は、凍結防止のために、微量の凍結防止剤又はアルコール等を含有してもよい。
また、上記高吸水性高分子は、分散性を確保するために、綿、パルプ、木粉、植物粉等の繊維状物質や、無機又は有機多孔質粒子と混合して用いてもよい。
【００１６】
本発明の融雪剤においては、上記水和発熱性無機化合物は上記高吸水性高分子に被覆されている。上記被覆の態様としては特に限定されず、粉体状、顆粒状又はこれを押し固めた形状の個々の水和発熱性無機化合物の周りを高吸水性高分子で取り囲む態様；水和発熱性無機化合物を透水性の包材で包み、この包材を高吸水性高分子で取り囲む態様等が挙げられる。
【００１７】
本発明の融雪剤が、水和発熱性無機化合物を透水性の包材で包み、この包材を高吸水性高分子で取り囲む態様を有する場合、上記透水性の包材としては特に限定されず、例えば、綿、紙パルプ、麻、羊毛、ポリエステル、ナイロン、レーヨン、ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフイン、ポリビニルアルコール変性物、ポリ乳酸、ポリヒドロキシアルカノエート及びその変性物等や、カラギーナン、プルラン、ゼラチン、キチンキトサン、デンプン等の天然高分子、多孔質のセラミツク素材等からなるものが挙げられる。また、これらの透水性包材は、吸水性能を調整するために、層状珪酸塩等の粘度化合物；活性炭、シリカゲル、珪藻土、多孔性シリカ微粒子等の無機多孔質体；ポリビニルアルコール及びそれらの誘導体；ポリアクリル酸誘導体、水性ビニルウレタン、セルロース誘導体；キチン、キトサン、でんぷん、にかわ、カゼイン、天然タンパク質、ポリヒドロキシアルカノエート等の親水性の天然高分子等を微量含有してもよい。
【００１８】
また、上記透水性の包材の形態としては特に限定されず、例えば、繊維状、袋状、シート状、フィルム状等が挙げられる。
上記透水性の包材で水和発熱性無機化合物を包む方法としては特に限定されず、例えば、上記透水性の包材が繊維状の場合には水和発熱性無機化合物をそのまま包んでもよいし、包んだ後にプレス成形その他の方法で賦型してもよい。また、上記透水性の包材がフィルム状、シート状又は布状の場合は、中心に水和発熱性無機化合物を配置し、ヒートシールや各種の接着、圧着、密閉方法によりラビオリ状に密閉してもよい。更に、上記透水性の包材が袋状の場合は、水和発熱性無機化合物を充填した後、ヒートシールや各種接着方法により袋を閉じてもよい。
【００１９】
上記水和発熱性無機化合物を上記高吸水性高分子で被覆する方法としては特に限定されず、例えば、上記高吸水性高分子を含有するフィルムを用いる方法；上述のように水和発熱性無機化合物を透水性の包材で包む場合には、この包材の周りに上記高吸水性高分子を接着させておく方法；後述のように、更に全体を透水性の包材で覆う場合には、中袋と外袋との間に上記高吸水性高分子を充填する方法等が挙げられる。
【００２０】
更に、被覆には、上記水和発熱性無機化合物と高吸水性高分子とが多層構造で交互に配置されている態様も含まれる。このよう配置すれば、更に発熱性を持続させることができ、しかも本発明の融雪剤が凍結温度以下の低温下で散水される場合には、表面の水反応性の無機物がただちに発熱反応を引き起こし、加熱された水分が内部の保水材に供給されるために、徐々に発熱反応を引き起こすことができる。
【００２１】
本発明の融雪剤は、更に、透水性の包材により包装されていることが好ましい。全体が透水性の包材により包装されることにより、取扱い性が格段に向上する。上記透水性の包材としては特に限定されず、上記水和発熱性無機化合物の集合体を包む透水性の包材と同様のものを用いることができる。
また、この透水性の包材は、表面は昼間の太陽光の利用による融雪促進を併用するために表面を黒色としてもよいし、熱線選択吸収フィルム等を張り付けてもよい。
【００２２】
本発明の融雪剤の外側が透水性の包材により包装されている場合、上記包材の表面には温度検出材料又はＰＨ検出材料が配置されていることが好ましい。このような温度検出材料又はＰＨ検出材料が配置されていることにより、外側から水和発熱性無機化合物の反応の有無を確認することができ、本発明の融雪剤の取り換え時期又は廃棄時期を確認することができる。
【００２３】
本発明の融雪剤は、更に、酸素と反応して発熱する物質を含有することが好ましい。このような物質を含有し発熱させることにより、低温下でも上記水和発熱性無機化合物と水との反応を促進し、確実に発熱させることができる。
このような酸素と反応して発熱する物質としては特に限定されないが、例えば、鉄粉等が挙げられる。
【００２４】
本発明の融雪剤は、水和発熱性無機化合物を高吸水性高分子で被覆した構造を有することにより、高吸水性高分子が水和発熱性無機化合物に到達する水の量を調節して、水和発熱性無機化合物と水との発熱反応を徐々に行わせることができるので、融雪効果を長時間持続させることができる。また、上記高吸水性高分子は、水和発熱性無機化合物と水との発熱反応により生じるアルカリ性の水酸化物を高分子ゲル中に保持し、徐々に溶出させる効果をも有する。アルカリ性の水酸化物が徐々に放出される場合には、経年により徐々に中性化しつつある鉄筋コンクリート製品を徐々に再アルカリ化し構造物の機能を維持させることも期待できる。この意味で、本発明の融雪剤は、サスティナブルなものであるといえる。
本発明の融雪剤を用いれば、効果が長時間持続して効率よく融雪することができ、しかも構造物、車両を腐食することもなく、周辺の土壌や河川への悪影響を抑制することができる。
【００２５】
本発明の融雪剤を用いる融雪方法であって、雪上に配置した前記融雪剤に散水手段から水を供給することにより、前記融雪剤を発熱させて融雪する融雪方法もまた、本発明の１つである。
本発明の融雪剤は水を散布することにより確実に発熱し、高い効率で融雪を行うことができる。上記散水手段としては特に限定されないが、豪雪地の鉄道や道路で既に採用されているスプリンクラーを用いることが好適である。
【００２６】
【実施例】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【００２７】
（実施例１）
ポリ乳酸製の不織布（ユニチカ社製「テラマック」）をヒートシール加工により５ｃｍ角に製袋した。この中に１０ｇの生石灰（和光純薬工業社製、純度９８％）を入れヒートシールにより密閉した。次いで、この生石灰を含む袋（内袋）を７ｃｍ角に製袋したポリエステル／ポリエチレン不織布（ユニチカ社製「スーパーアルシーマＩＩ」、繊度０．２５ｄ／１．５ｄ）（外袋）に入れ、内袋と外袋との間にポリアクリル酸塩高吸水性樹脂２ｇを均一に分散するように充填し、ヒートシールにより外袋を閉じて、融雪剤を作製した。
得られた融雪剤の構成を表１に示した。
得られた融雪剤を３００ｍＬのビーカーに入れ、外袋の上面と下面とに表面温度センサーを取り付けた。この状態で以下の評価を行った。
結果を表２及び表３に示した。
【００２８】
（１）屋内試験
▲１▼室温試験
室温において、融雪剤に水１０ｇを注水した後の外袋の温度変化を測定し、最高到達温度及び３０℃以上の持続時間を求めた。
【００２９】
▲２▼低温試験
融雪剤を低温恒温槽中で０℃に保持した後、５℃の水１０ｇを注水した後の外袋表面の温度変化を測定し、最高到達温度及び５℃以上の持続時間を求めた。
【００３０】
（２）融雪試験
積雪時に、融雪剤１６個を約３０ｃｍ２の範囲に置き、−５℃の雪上に３０分間保持した後、５℃の水３２０ｇ（２０ｇ／個）を散水し、６０分後の融雪状態を融雪した雪の高さと表面の積雪状況で確認した。また、外袋表面の温度変化を測定し、最高到達温度及び５℃以上の持続時間を求めた。更に、試験後の融雪剤の下面へのアルカリ溶出状況を確認した。
このとき、外気温度は４．９℃、北北西７ｍ／ｓｅｃの風、試験開始時の積雪量５０ｃｍ、積雪降度は２ｃｍ／ｈｒであった。
【００３１】
（実施例２）
内袋と外袋との間に充填するポリアクリル酸塩高吸水性樹脂を４ｇとした以外は実施例１と同様にして融雪剤を作製し、同様の測定を行った。
【００３２】
（実施例３）
生石灰（和光純薬工業社製、純度９８％）の代わりに、ホタテ貝の貝殻を粉末にして１０００℃で焼成した粉末を用いた以外は実施例１と同様にして融雪剤を作製し、同様の測定を行った。
【００３３】
（比較例１）
５ｃｍ角に製袋したポリエステル／ポリエチレン不織布（ユニチカ社製「スーパーアルシーマＩＩ」、繊度０．２５ｄ／１．５ｄ）に生石灰１０ｇを入れ、ヒートシールにより袋を閉じて融雪剤を得た。この融雪剤について、実施例１と同様の測定を行った。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】
【表３】
【００３７】
表２より、実施例１〜３で作製した融雪剤は、比較例１で作製した融雪剤に比べて発熱の持続時間が長く、低温下でもその効果は大きかった。
表３より、実施例１〜３で作製した融雪剤は既に積雪した雪の融雪量は比較例１で作製した融雪剤に比べて少ないものの、表面への積雪はなかった。また、融雪した雪面へのアルカリの溶出は全くないことがわかった。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、構造物、車両を腐食することもなく、周辺の土壌や河川への悪影響を抑制することができ、かつ、経年により徐々に中性化しつつある鉄筋コンクリート製品を徐々に再アルカリ化し構造物の機能を維持できるサスティナブルな融雪剤及び融雪方法を提供できる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention can suppress adverse effects on surrounding soil and rivers without corroding structures and vehicles, and gradually re-alkaliize reinforced concrete products that are gradually neutralizing over time. The present invention relates to a sustainable snow melting agent and a snow melting method capable of maintaining the function of an object.
[0002]
[Prior art]
In regions with heavy snowfall, the quick removal of snow on railways and roads is extremely important in securing transportation. Conventionally, as a method for removing snow on railways and roads, a method using a snow melting agent made of a chloride compound such as calcium chloride, sodium chloride, and magnesium chloride has been used. These chlorinated compounds are known as freezing point depressants, have excellent solubility, quick-acting, long-lasting effect, low price and abundant supply, easy to store, transport and spray There are advantages.
[0003]
However, these chloride compounds have been a serious problem since they cause rust on iron and steel products in vehicles and structures around roads. In addition, the infiltration of high-concentration salts into the soil hindered the water absorption of plants, which had a negative effect on the growth of plants around roads. In addition, calcium chloride and magnesium chloride dissolve in water and exhibit acidity, not only affecting plants, but also promoting the neutralization of concrete products and affecting the durability of concrete products. there were.
[0004]
On the other hand, Patent Literature 1 discloses a method of neutralization by combining a chloride compound with an alkaline compound such as quicklime. However, it is difficult to perform sufficient neutralization by this method, and after all, there is no change in using a chloride compound, and problems such as corrosion remain unsolved.
[0005]
In addition, as a snow melting agent, it has been attempted to use quicklime which generates heat by reacting with water instead of the chloride compound. However, when quicklime is used as a snow melting agent, there is a problem that the exothermic reaction progresses at once and the reaction does not continue for a long time, or an alkaline hydroxide generated by the reaction is released. The release of the alkali substance contributes to the re-alkalization of the concrete, which contributes to maintaining the function of the structure, but if it is released rapidly, there is a concern that the release of the alkaline substance may have a serious effect on the surrounding environment.
Patent Document 2 discloses a snow melting agent containing plural types of quicklime having different particle diameters. This aims to maintain the snow melting effect by changing the content of quicklime between the outside and the inside of the snow melting agent. However, this method could not suppress rapid release of alkaline hydroxide.
[0006]
Furthermore, some snow melting agents such as urea and ethylene glycol have been used, but they have not been widely used because they cause contamination of soil with excessive nitrogen components and environmental water.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-8-73838 [Patent Document 2]
JP 200029039 A
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above-mentioned current situation, the present invention, in which the preservation of the global environment is being appealed, can suppress adverse effects on surrounding soil and rivers without corroding structures and vehicles, and It is an object of the present invention to provide a sustainable snow melting agent and a snow melting method capable of gradually re-alkalizing a reinforced concrete product that is gradually neutralizing and maintaining the function of the structure.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a snow melting agent comprising a hydrating exothermic inorganic compound and a superabsorbent polymer covering the hydrating exothermic inorganic compound.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0010]
The present inventors, as a result of earnest study, by coating the hydrating heat-generating inorganic compound with a superabsorbent polymer, adjust the reaction between the hydration heat-generating inorganic compound and water to maintain the heat generation, and The present inventors have found that the release of the generated alkaline hydroxide can be controlled, and have completed the present invention.
[0011]
The snow melting agent of the present invention comprises a hydrated heat-generating inorganic compound and a superabsorbent polymer.
In the present specification, the hydrated heat-generating inorganic compound means an inorganic compound that generates heat by reacting with water. As the above-mentioned hydrating heat-generating inorganic compound, those having a large hydration enthalpy are preferable.
The hydrating heat-generating inorganic compound is not particularly limited, but, for example, inorganic oxides and phosphates are preferable. In addition, as the hydrating heat-generating inorganic compound, other compounds generally used as a water-absorbing material such as phosphorus pentoxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide can also be used.
These hydrating exothermic inorganic compounds may be used alone or in combination of two or more.
[0012]
The inorganic oxide is not particularly limited, and includes, for example, calcium oxide, sodium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, silicon oxide, lithium oxide, lanthanum oxide, and the like.
The phosphate is not particularly limited, and examples thereof include copper phosphate, cesium dihydrogen phosphate, iron dihydrogen phosphate, lithium dihydrogen phosphate, and rubidium phosphate.
Above all, it is preferable to contain calcium oxide which has an appropriate calorific value and is inexpensive.
As the calcium oxide, in addition to calcined lime (purity of 95% or more) which has a large calorific value and is easily used, a material obtained by sintering a shell mainly composed of calcium carbonate as a raw material, and a material obtained by firing soda lime discharged from the sugar industry. Those and the like can also be used. At present, most of shells are discarded as waste. Therefore, if calcium oxide using shells as a raw material is used, it is extremely effective in terms of waste utilization.
Further, the calcium oxide may be used by mixing with calcium oxide, aluminum oxide, or silicon oxide as in a cement-based composition.
[0013]
The shape of the hydrating heat-generating inorganic compound is not particularly limited, and examples thereof include generally usable powders and granules, and compacts thereof.
[0014]
In the present specification, the superabsorbent polymer means a polymer material having a property of swelling by absorbing water at least several to several tens times its own weight.
The superabsorbent polymer is not particularly limited, for example, polyacrylate, polyvinyl alcohol-acrylate, acrylate-acrylamide, polyacetal carboxylate, isobutylene-maleic anhydride copolymer, Examples thereof include polyvinyl alcohol-based, carboxymethylcellulose-based, and polyacrylonitrile-based crosslinked products. When the snow melting agent of the present invention is made to be a biodegradable disposable, for example, starch-acrylate graft system, lactone-modified polyvinyl alcohol system, polyaspartic acid system, poly-γ-glutamic acid system Reaction products of polysuccinimides and polysaccharides; poly (ε-lysine); those obtained by graft-polymerizing a hydrophilic monomer onto an aliphatic saturated polyester; and guar gum-based crosslinked products. These superabsorbent polymers may be used alone or in combination of two or more.
[0015]
The superabsorbent polymer may contain a trace amount of an antifreezing agent or alcohol for preventing freezing.
The superabsorbent polymer may be mixed with fibrous substances such as cotton, pulp, wood flour, and plant flour, or mixed with inorganic or organic porous particles in order to ensure dispersibility.
[0016]
In the snow melting agent of the present invention, the hydrated heat-generating inorganic compound is coated with the superabsorbent polymer. The mode of the coating is not particularly limited, and the individual hydrated heat-generating inorganic compounds in the form of powder, granules or compacted powder are surrounded by a superabsorbent polymer; The compound may be wrapped in a water-permeable packaging material, and the packaging material may be surrounded by a superabsorbent polymer.
[0017]
When the snow melting agent of the present invention wraps the hydrated heat-generating inorganic compound with a water-permeable packaging material and has a mode in which the packaging material is surrounded by a superabsorbent polymer, the water-permeable packaging material is not particularly limited. For example, cotton, paper pulp, hemp, wool, polyester, nylon, rayon, polyethylene terephthalate, polyolefin, modified polyvinyl alcohol, polylactic acid, polyhydroxyalkanoate and modified products thereof, and carrageenan, pullulan, gelatin, chitin chitosan And natural polymers such as starch, and porous ceramic materials. In addition, these water-permeable packaging materials include a viscosity compound such as a layered silicate; an inorganic porous material such as activated carbon, silica gel, diatomaceous earth, and porous silica fine particles; a polyvinyl alcohol and a derivative thereof; Polyacrylic acid derivatives, aqueous vinyl urethane, cellulose derivatives; and may contain trace amounts of chitin, chitosan, starch, glue, casein, natural proteins, hydrophilic natural polymers such as polyhydroxyalkanoates, and the like.
[0018]
The form of the water-permeable packaging material is not particularly limited, and examples thereof include a fiber shape, a bag shape, a sheet shape, and a film shape.
The method for wrapping the hydrated heat-generating inorganic compound with the water-permeable packaging material is not particularly limited. For example, when the water-permeable packaging material is fibrous, the hydrated heat-generating inorganic compound may be directly wrapped. After wrapping, it may be shaped by press molding or other methods. When the water-permeable packaging material is in the form of a film, a sheet, or a cloth, a hydrated heat-generating inorganic compound is disposed at the center, and sealed in a ravioli shape by heat sealing or various types of bonding, pressure bonding, and sealing methods. You may. Further, when the water-permeable packaging material is in the form of a bag, after filling the hydrated heat-generating inorganic compound, the bag may be closed by heat sealing or various bonding methods.
[0019]
The method of coating the hydrated heat-generating inorganic compound with the superabsorbent polymer is not particularly limited. For example, a method using a film containing the superabsorbent polymer; When the compound is wrapped in a water-permeable packaging material, a method in which the superabsorbent polymer is adhered around the packaging material; as described below, when the whole is further covered with a water-permeable packaging material, And a method of filling the superabsorbent polymer between the inner bag and the outer bag.
[0020]
Further, the coating includes an embodiment in which the hydrating heat-generating inorganic compound and the superabsorbent polymer are alternately arranged in a multilayer structure. With this arrangement, the exothermicity can be further maintained, and when the snow-melting agent of the present invention is sprayed at a low temperature below the freezing temperature, the water-reactive inorganic substance on the surface immediately causes an exothermic reaction. Since the heated water is supplied to the internal water retention material, an exothermic reaction can be caused gradually.
[0021]
It is preferable that the snow melting agent of the present invention is further packaged with a water-permeable packaging material. The whole is wrapped with a water-permeable packaging material, so that the handleability is remarkably improved. The water-permeable packaging material is not particularly limited, and the same water-permeable packaging material that wraps the aggregate of the hydrated heat-generating inorganic compounds can be used.
In addition, the surface of the water-permeable packaging material may have a black surface or a heat ray selective absorption film or the like in order to simultaneously use the daytime sunlight to promote snow melting.
[0022]
When the outside of the snow melting agent of the present invention is packaged with a water-permeable packaging material, it is preferable that a temperature detection material or a PH detection material is disposed on the surface of the packaging material. By arranging such a temperature detecting material or a PH detecting material, the presence or absence of the reaction of the hydrating heat-generating inorganic compound can be confirmed from the outside, and the replacement time or the disposal time of the snow melting agent of the present invention can be confirmed. can do.
[0023]
It is preferable that the snow melting agent of the present invention further contains a substance that generates heat by reacting with oxygen. By generating heat by containing such a substance, the reaction between the hydrated heat-generating inorganic compound and water can be promoted even at a low temperature, and heat can be reliably generated.
The substance that generates heat by reacting with oxygen is not particularly limited, and examples thereof include iron powder.
[0024]
The snow melting agent of the present invention has a structure in which a hydrating heat-generating inorganic compound is coated with a superabsorbent polymer, thereby controlling the amount of water that the superabsorbent polymer reaches the hydrating heat-generating inorganic compound. Since the exothermic reaction between the hydrating heat-generating inorganic compound and water can be gradually performed, the snow-melting effect can be maintained for a long time. The superabsorbent polymer also has an effect of retaining an alkaline hydroxide generated by an exothermic reaction between the hydrated heat-generating inorganic compound and water in the polymer gel and gradually dissolving it. In the case where the alkaline hydroxide is gradually released, it is expected that the reinforced concrete product, which is gradually neutralized with the passage of time, is gradually re-alkaliized to maintain the function of the structure. In this sense, it can be said that the snow melting agent of the present invention is sustainable.
By using the snow melting agent of the present invention, the effect can be maintained for a long time and snow can be efficiently melted, and furthermore, the structure and the vehicle are not corroded, and the adverse effect on the surrounding soil and river can be suppressed. .
[0025]
One of the present invention is a snow melting method using the snow melting agent of the present invention, wherein water is supplied to the snow melting agent arranged on snow from a water spraying means to cause the snow melting agent to generate heat and melt the snow. It is.
The snow melting agent of the present invention generates heat reliably by spraying water, and can perform snow melting with high efficiency. Although there is no particular limitation on the watering means, it is preferable to use a sprinkler that is already employed in railways and roads in heavy snowfall areas.
[0026]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
[0027]
(Example 1)
A non-woven fabric made of polylactic acid ("Terramac" manufactured by Unitika Ltd.) was formed into a 5 cm square bag by heat sealing. 10 g of quicklime (purity 98%, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was put therein, and sealed by heat sealing. Next, the bag containing the quicklime (inner bag) was put into a 7 cm square bag made of polyester / polyethylene nonwoven fabric ("Super Alcima II" manufactured by Unitika Ltd., fineness 0.25d / 1.5d) (outer bag). Between the bag and the outer bag, 2 g of the polyacrylate superabsorbent resin was charged so as to be uniformly dispersed, and the outer bag was closed by heat sealing to prepare a snow melting agent.
The composition of the obtained snow melting agent is shown in Table 1.
The obtained snow melting agent was put in a 300 mL beaker, and surface temperature sensors were attached to the upper and lower surfaces of the outer bag. The following evaluation was performed in this state.
The results are shown in Tables 2 and 3.
[0028]
(1) Indoor test (1) Room temperature test At room temperature, the temperature change of the outer bag after injecting 10 g of water into the snow melting agent was measured, and the maximum attained temperature and the duration of 30 ° C. or more were determined.
[0029]
(2) Low temperature test After maintaining the snow melting agent at 0 ° C in a low temperature constant temperature bath, measure the temperature change of the outer bag surface after injecting 10 g of 5 ° C water, and measure the maximum temperature reached and the duration of 5 ° C or more. I asked.
[0030]
(2) Snow melting test At the time of snow cover, 16 snow melting agents were placed in a range of about 30 cm 2 , kept on snow at −5 ° C. for 30 minutes, and then sprayed with 320 g (20 g / piece) of water at 5 ° C., and after 60 minutes Was confirmed by the height of the melted snow and the snow cover on the surface. Further, the temperature change of the outer bag surface was measured, and the maximum temperature and the duration of 5 ° C. or more were determined. Furthermore, the alkali elution state on the lower surface of the snow melting agent after the test was confirmed.
At this time, the outside air temperature was 4.9 ° C., the wind was 7 m / sec north-northwest, the snowfall at the start of the test was 50 cm, and the snowfall was 2 cm / hr.
[0031]
(Example 2)
A snow melting agent was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of the polyacrylate superabsorbent resin to be filled between the inner bag and the outer bag was changed to 4 g, and the same measurement was performed.
[0032]
(Example 3)
A snow melting agent was prepared in the same manner as in Example 1 except that powdered scallop shells and baked at 1000 ° C. were used instead of quick lime (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., purity: 98%). Was measured.
[0033]
(Comparative Example 1)
10 g of quicklime was added to a polyester / polyethylene nonwoven fabric ("Super Alcima II" manufactured by Unitika Ltd., fineness: 0.25 d / 1.5 d) made into a bag of 5 cm square, and the bag was closed by heat sealing to obtain a snow melting agent. The same measurement as in Example 1 was performed for this snow melting agent.
[0034]
[Table 1]
[0035]
[Table 2]
[0036]
[Table 3]
[0037]
As shown in Table 2, the snow melting agents prepared in Examples 1 to 3 had a longer duration of heat generation than the snow melting agents prepared in Comparative Example 1, and the effect was large even at a low temperature.
As shown in Table 3, although the snow melting agents prepared in Examples 1 to 3 had a smaller amount of snow melted than the snow melting agent prepared in Comparative Example 1, there was no snow cover on the surface. In addition, it was found that there was no elution of alkali onto the snow-melted snow surface.
[0038]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to suppress the adverse effect on the surrounding soil and river without corroding the structure and the vehicle, and gradually re-alkali the reinforced concrete product which is gradually neutralized with age. It is possible to provide a sustainable snow melting agent and a snow melting method capable of maintaining the function of the structure.