JP5947136B2 - Anticorrosive - Google Patents
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Description
この発明は、鋼材の表面に接触して配置される防食材に関する。 This invention relates to the anticorrosion material arrange | positioned in contact with the surface of steel materials.
化学プラントの配管および橋梁等の構造物に使用される鋼材は、大気に含まれる酸素や水分などの腐食成分に曝された状態で長期間にわたって使用され続ける。このため、鋼材の腐食を長期間継続して抑制する技術が求められている。
鋼材の腐食を抑制する技術として、鋼材に塗装を施して鋼材と腐食成分との直接的な接触を妨げる方法が知られている。しかしながら、時間の経過に伴い、例えば気泡の混入した塗装箇所などから劣化が生じて鋼材が大気中の腐食成分に曝されるおそれがあるため、所定の期間毎に塗装状況を点検し、塗装の劣化に応じて塗装を再施工する必要がある。また、塗装を再施工する際には、塗装の劣化が短期間のうちに生じないようにケレンを十分に行わなければならないため、更に手間もコストもかかることとなる。
Steel materials used for structures such as piping and bridges in chemical plants continue to be used for a long period of time while being exposed to corrosive components such as oxygen and moisture contained in the atmosphere. For this reason, the technique which suppresses corrosion of steel materials continuously for a long period of time is calculated | required.
As a technique for suppressing the corrosion of steel materials, a method is known in which the steel materials are coated to prevent direct contact between the steel materials and corrosive components. However, over time, for example, there is a possibility that the steel material may be exposed to corrosive components in the atmosphere due to deterioration from the painted part where air bubbles are mixed. It is necessary to reconstruct the paint according to the deterioration. Further, when repainting the coating, since it is necessary to sufficiently clean the coating so that the coating does not deteriorate in a short period of time, the labor and cost are further increased.
そこで、亜鉛メッキまたは亜鉛ペーストで鋼材を覆うことにより、鋼材と腐食成分との接触を妨げると共に亜鉛が鋼材に対する犠牲陽極となって鋼材の腐食を抑制し、再施工の回数を減少させることが試みられている。例えば、特許文献１では、鋼材の腐食による欠損箇所に亜鉛ペーストを塗布し、その上から亜鉛箔を貼り付けて遮蔽することで、鋼材を局所的に防食する方法が開示されている。
Therefore, by covering the steel with galvanized or zinc paste, the contact between the steel and the corrosive component is prevented, and zinc acts as a sacrificial anode for the steel to suppress the corrosion of the steel and reduce the number of reworks. It has been. For example,
特許文献１に記載されている方法により鋼材を防食することができるが、鋼材に亜鉛ペーストを塗布する場合にも、施行面にケレンを十分に行う必要がある。
Although the steel material can be anticorrosive by the method described in
そこで、この発明は、このような従来の問題点を解消し、鋼材に十分なケレンを施さなくても長期間にわたって鋼材の表面における防食を維持することができる防食材を提供することを目的とする。 Accordingly, the object of the present invention is to provide an anticorrosion material that can eliminate such conventional problems and maintain the anticorrosion on the surface of the steel material over a long period of time without applying sufficient keren to the steel material. To do.
この発明に係る防食材は、鋼材の表面に接触して配置される防食材であって、親水性官能基を有する繊維を含み、繊維間及び繊維中において保持された水分により、前記鋼材の表面を湿潤環境にする水分供給シートと、前記水分供給シートの前記鋼材と対向する表面及び前記水分供給シート内に配置され、前記水分供給シートにより湿潤環境にされた前記鋼材の表面と接触して前記鋼材に対する犠牲陽極となる犠牲陽極材とを備えたものである。 The anticorrosion material according to the present invention is an anticorrosion material arranged in contact with the surface of the steel material, including a fiber having a hydrophilic functional group, and the surface of the steel material due to moisture retained in and between the fibers. a water supplying sheets to a wet environment, is disposed in front Symbol water supplying sheets the steel facing the surface and the water supply in the sheet of contact with the moist environment has been the steel surface by the water supplying sheet A sacrificial anode material serving as a sacrificial anode for the steel material is provided.
ここで、前記親水性官能基を有する繊維は、架橋構造と１〜１２ｍｍｏｌ／ｇのカルボキシル基量を有することができる。 Here, the fibers having a pre-Symbol hydrophilic functional groups may have a carboxyl group content of the crosslinked structure and 1~12mmol / g.
また、前記犠牲陽極材は前記水分供給シートの表面、及び内部に配置された複数の金属片、（または、水分供給シートの表面に配置され、鋼板と導線により接続された穴の空いた金属板）からなり、それぞれの金属片の間隙（または、金属板の穴）を介して前記水分供給シートにより前記鋼材の表面を湿潤環境にすることが好ましい。また、前記複数の金属片は、前記水分供給シートの表面に樹脂製の固着剤により固定されてもよい。
また、前記犠牲陽極材はニードルパンチにより前記水分供給シートの表面に固定された金属箔からなり、ニードルパンチにより前記犠牲陽極材に形成された貫通孔を介して前記水分供給シートから前記鋼材の表面に水分が供給されることが好ましい。
Further, the sacrificial anode material is a surface of the moisture supply sheet and a plurality of metal pieces arranged inside (or a metal plate with holes provided on the surface of the moisture supply sheet and connected to the steel plate by a conductive wire. It is preferable that the surface of the steel material is brought into a moist environment by the moisture supply sheet through a gap (or a hole in the metal plate) between the metal pieces. The plurality of metal pieces may be fixed to the surface of the moisture supply sheet with a resinous adhesive.
The sacrificial anode material is made of a metal foil fixed to the surface of the moisture supply sheet by needle punching, and the surface of the steel material from the moisture supply sheet through a through hole formed in the sacrificial anode material by needle punching. It is preferable that moisture is supplied to the water.
また、前記犠牲陽極材は、アルミニウム、亜鉛、マグネシウム、またはこれらを含む合金からなることができる。
また、前記水分供給シートは、前記鋼材の表面の形状に応じて撓むような可撓性を有してもよい。
The sacrificial anode material may be made of aluminum, zinc, magnesium, or an alloy containing these.
Moreover, the said water supply sheet | seat may have flexibility which bends according to the shape of the surface of the said steel material.
この発明によれば、鋼材の表面を湿潤環境にする水分供給シートの表面及び内部に鋼材に対する犠牲陽極となる犠牲陽極材を配置するため、鋼材に十分なケレンを施さなくても長期間にわたって鋼材の表面における防食を維持することができる。 According to the present invention, since the sacrificial anode material serving as a sacrificial anode for the steel material is disposed on the surface and inside of the moisture supply sheet that makes the surface of the steel material a moist environment, the steel material can be used over a long period of time without sufficient kelen being applied to the steel material. The anticorrosion on the surface of the can be maintained.
以下に、添付の図面に示す好適な実施形態に基づいて、この発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
実施形態１
図１に、この発明の実施形態１に係る防食材の構成を示す。この防食材は、鋼材の表面に接触して配置されるものである。
また、この防食材は、水分を保持する繊維素材からなると共に保持された水分を鋼材の表面に供給することで鋼材表面を湿潤環境におく水分供給シート１と、水分供給シート１の鋼材と対向する表面２に配置される犠牲陽極材３とを備えるように形成されている。
防食材は、図２に示すように、犠牲陽極材３が鋼材Ｓの表面に接触するように配置される。この配置により、犠牲陽極材３は、水分供給シート１により湿潤環境におかれた鋼材Ｓの表面と接触し、鋼材Ｓに対する犠牲陽極として機能する。
In FIG. 1, the structure of the anticorrosion material which concerns on
Further, the anticorrosive material is made of a fiber material that retains moisture, and supplies the retained moisture to the surface of the steel material so that the surface of the steel material is placed in a wet environment, and the steel material of the
The anticorrosive material is disposed so that the
水分供給シート１は、繊維素材が平面状に構成されたものであり、例えば、布、紙、編織物、および不織布などが用いられる。また、水分供給シートを作製する方法としては、例えば不織布の場合、ニードルパンチ、サーマルボンド、ケミカルボンド等の方法が採用されるが、本発明の防食材が、犠牲防食を作用しうる限りにおいては、水分供給シートの形態、その作製方法については、制限されるものではない。更に、水分供給シート１は、親水性官能基を有する繊維を含む。これにより、水分供給シート１は、繊維間および繊維内に水分を保持することができる。
親水性官能基を有する繊維は、繊維中、また繊維表面に、−ＳＯ３Ｈ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ３、−ＣＯＮＨ２、−ＣＨＯ、−ＳＨ、−ＯＨ、などの親水性官能基を有しており、繊維中、あるいは繊維間に水分を保持する。親水性官能基を有する繊維としては、レーヨン、綿、ビニロン、ナイロン、羊毛、アクリレートなどが挙げられるが、親水性官能基が付加されていればよく、本発明の防食材が防食性能を有する範囲においては、特に限定されない。
The
Fibers having a hydrophilic functional group, in the fiber, also on the fiber surface, have -SO3H, -COOH, -NH 3, -CONH 2, -CHO, -SH, -OH, a hydrophilic functional group such as And retains moisture in or between the fibers. Examples of the fiber having a hydrophilic functional group include rayon, cotton, vinylon, nylon, wool, and acrylate. However, the hydrophilic functional group may be added, and the anticorrosive material of the present invention has an anticorrosive performance. There is no particular limitation in the case.
犠牲陽極材３は、複数の金属片からなり、少なくとも水分供給シート１の表面２に散在して固着剤により固着されている。犠牲陽極材３を構成する各金属片は、鋼材Ｓよりもイオン化傾向の強い金属からなり、例えば、アルミニウム、亜鉛、マグネシウム、またはこれらを含む合金から構成される。また、鋼材Ｓが、一般的な炭素鋼またはステンレス鋼からなる場合、犠牲陽極材３を構成する各金属片は、アルミニウム合金であることが好ましい。さらに、アルミニウム合金は、電流効率を向上させるために、亜鉛、インジウム、錫、マグネシウム、カルシウム、マンガン、チタン、ベリリウム、ストロンチウム、カドミウム、ケイ素、ジルコニウム及びガリウムのいずれかを含むことが好ましい。また、金属片としては、切り子、粉末、または小片などが利用できる。
また、犠牲陽極材３を水分供給シート１に固着させる固着剤としては、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などの樹脂製のものが利用できるが、さらに導電性を有するものを用いるのが好ましい。
The
Moreover, as a fixing agent for fixing the
次に、このような防食材により鋼材Ｓの腐食を抑制する方法について説明する。
一般的に、金属材料の腐食は、金属材料中の原子が水分（電解質水溶液）中に陽イオンとして溶け出すアノード反応（酸化反応）と、酸化剤が電子を受け取るカソード反応（還元反応）が対をなして同時におこる現象である。
Next, a method for suppressing the corrosion of the steel material S with such an anticorrosive material will be described.
In general, corrosion of a metal material is a combination of an anode reaction (oxidation reaction) in which atoms in the metal material dissolve as cations in water (aqueous electrolyte solution) and a cathode reaction (reduction reaction) in which an oxidant receives electrons. It is a phenomenon that occurs simultaneously.
例えば、図３に示されるような鉄板上の水滴（中性）により腐食が発生する場合は、下記のように２つの反応がおこる。
まず、相対的に水滴が厚く酸素濃度が低い水滴中央部の鉄板上では、次式（１）のようなアノード反応（酸化反応）がおこり、鉄原子Ｆｅは、鉄板に電子ｅ−を残し、第一鉄イオンＦｅ２＋の形で溶解し、水滴中に拡散する。
Ｆｅ→Ｆｅ２＋＋２ｅ− （１）
一方、水滴中の酸素濃度の高い所では、次式（２）のようなカソード反応（還元反応）がおこり、水Ｈ２Ｏ、酸素Ｏ２及び鉄溶解部から供給される電子ｅ−が反応し水酸化物イオンＯＨ−を生じる。
Ｈ２Ｏ＋Ｏ２／２＋２ｅ−→２ＯＨ− （２）
For example, when corrosion occurs due to water droplets (neutral) on an iron plate as shown in FIG. 3, two reactions occur as follows.
First, on the iron plate in the center of the water droplet having a relatively thick water droplet and a low oxygen concentration, an anode reaction (oxidation reaction) such as the following formula (1) occurs, and the iron atom Fe leaves an electron e − on the iron plate, Dissolves in the form of ferrous ions Fe 2+ and diffuses into the water droplets.
Fe → Fe 2+ + 2e − (1)
On the other hand, in a place where the oxygen concentration in the water droplet is high, a cathode reaction (reduction reaction) as in the following formula (2) occurs, and water H 2 O, oxygen O 2, and electrons e − supplied from the iron dissolving part react. This produces the hydroxide ion OH − .
H 2 O + O 2/2 + 2e - → 2OH - (2)
そこで、図４に示されるように、実施形態１においては、親水性官能基を有する繊維を含む水分供給シート１の表面２に、鋼材Ｓに対する犠牲陽極となる複数の金属片、すなわち、防食の対象となる鋼材Ｓよりも電位の低い卑な金属片からなる犠牲陽極材３を固着した防食材が、鋼材Ｓの表面に接触して貼り付けられる。
Therefore, as shown in FIG. 4, in the first embodiment, a plurality of pieces of metal serving as a sacrificial anode for the steel material S on the
鋼材Ｓに貼り付けられた防食材の外部から雨などによる水分が水分供給シート１に浸透され、所定量の水分が繊維間および繊維中で保持される。この時、水分供給シート１の繊維間のみで水分を保持した場合には、その保持された水分は短期間のうちに消失してしまうが、高い水分保持能を有する親水性官能基を有する繊維が水分保持を担うことで、水分供給シート１は長期間にわたって所定の水分量を保持することができる。また、吸湿性の高い親水性官能基を導入した繊維を用いた場合には、外部から直接的に雨水等が供給されない環境においても水分供給シート１は所定の水分量を保つことができる。
水分供給シート１の繊維中及び繊維間で保持された水分は、犠牲陽極材３と鋼材Ｓの表面の間を湿潤環境にする。このようにして、水分供給シート１により、鋼材Ｓの表面と犠牲陽極材３の間に水分が保持され、鋼材Ｓの表面が湿潤環境に維持される。これにより、犠牲陽極材３と鋼材Ｓの表面との間には長期間にわたって水分が存在するため、それら材料間には継続して電位差が生じ、犠牲陽極材３側では、アノード反応が起こり、鋼材Ｓの表面では、カソード反応が起こる。すなわち、鋼材Ｓの表面が湿潤環境に維持されることにより、腐食反応を継続して犠牲陽極材３にもたせ、その間は鋼材Ｓに電子ｅ−が供給されるので、その結果、鋼材Ｓの表面には、長期間にわたって腐食が発生しない。
Moisture due to rain or the like is infiltrated into the
The moisture retained in and between the fibers of the
このように、水分保持能が高められた水分供給シート１により鋼材Ｓの表面と犠牲陽極材３の間における湿潤環境が維持されるため、長期間継続して鋼材Ｓの腐食を抑制することができる。また、塗装のように鋼材と腐食成分との接触を遮断することで防食する方法とは異なり、犠牲陽極材３の一部が鋼材Ｓと接触していればよく、鋼材Ｓに十分なケレンを施すことなく鋼材Ｓの腐食を抑制することができる。
なお、水分供給シート１は、乾燥がしにくい程好ましい。これにより、長期間水分が供給されない場合、鋼材Ｓの表面に供給する水分が枯渇して鋼材Ｓと犠牲陽極材３が絶縁することを防止し、鋼材Ｓの腐食を長期間にわたって抑制することができる。
Thus, since the moisture environment between the surface of the steel material S and the
In addition, the
加えて、水分供給シートに含ませる親水性官能基を有する繊維の水分保持率は、０．４〜３．０で、この親水性官能基を有する繊維を１０％以上水分供給シート１に含ませることが好ましい。例えば、水分保持率１．６の繊維を３０％使用した水分供給シート１では、その水分保持率が０．６となり、水分供給シート１に水分を長期間にわたって安定的に保持させることができる。
すなわち、親水性官能基を有する繊維の水分保持率が、０．４未満であると、水分供給シート１に１０％以上の親水性官能基を有する繊維を含有させた場合でも、水分供給シート１の水分保持率が低下し、かつ、親水性官能基を有する繊維から由来する長期間の水分保持性が発揮されず、結果的に水分供給シート１に長期間の水分が保持できない。
反対に、３．０以上の水分保持率を備えた親水性官能基を有する繊維を水分供給シート１に１０％以上含ませた場合には、水分供給シート１が水分を飽和状態まで含んだ時と、乾燥した時の体積変化が大きくなり、鋼材Ｓと犠牲陽極材３が絶縁するおそれがある。また、水分保持率が高いと、供給される水分が少ない場合には、水分供給シート１の一部のみで水分が保持され、水分供給シート１全体に水分が供給されず、水分が十分でないところでは、防食できない。さらに、水分保持率が高いと、繊維物性が長期使用時に悪化し、繊維の水分保持率の低下、ひいては、水分供給シート１自体の水分保持能の低下を引き起こすと共に、水分供給シート１の形態保持性の悪化等の問題により長期の使用に耐えうるものではなくなる。
ここで、水分保持率は、熱風乾燥機を用いて水分供給シート１、もしくは、繊維を温度１０５℃で３時間乾燥した後の重量をＸ（ｇ）とし、イオン交換水に３０分間浸漬して取り出した後、１９０Ｇ、５分間遠心脱水した後の重量をＹｇとすると、（Ｙ／Ｘ）−１で表される。
In addition, the moisture retention rate of the fiber having a hydrophilic functional group to be included in the moisture supply sheet is 0.4 to 3.0, and the fiber having the hydrophilic functional group is included in the
That is, when the moisture retention rate of the fiber having a hydrophilic functional group is less than 0.4, even when the fiber having 10% or more of the hydrophilic functional group is contained in the
On the contrary, when 10% or more of fibers having a hydrophilic functional group having a water retention rate of 3.0 or more are included in the
Here, the moisture retention rate is set to X (g) after drying the
次に、親水性官能基が導入された繊維の一例としてアクリレート繊維の内容を示す。
アクリレート繊維は、例えば特開２００３−０８９９７１に記載されるように、アクリル系繊維を薬剤処理することにより得られる。
処理前の出発アクリル系繊維としてはアクリロニトリル（ＡＮ）系重合体により形成された繊維であり、本発明に使用する繊維構造体が作製することができる範囲で、短繊維、トウ、糸、編織物、不織布等の形態のものを用いることができる。
Next, the content of the acrylate fiber is shown as an example of the fiber into which the hydrophilic functional group is introduced.
The acrylate fiber is obtained by chemical treatment of acrylic fiber as described in, for example, JP-A-2003-089971.
The starting acrylic fiber before the treatment is a fiber formed from an acrylonitrile (AN) polymer, and within the range in which the fiber structure used in the present invention can be produced, short fiber, tow, yarn, knitted fabric A non-woven fabric or the like can be used.
ここで、ＡＮ系重合体は、ＡＮ単独重合体、ＡＮと他の単量体との共重合体のいずれでも良い。ＡＮと共重合する単量体としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸ジエチルアミノエチル等の（メタ）アクリル酸エステル単量体、メタリルスルホン酸、ｐ−スチレンスルホン酸等のスルホン酸基含有単量体、及びその塩、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等のビニル単量体、（メタ）アクリル酸、スチレン、等が挙げられる。尚、（メタ）を付した表記は、アクリル酸，メタアクリル酸の双方を表わしている。 Here, the AN polymer may be either an AN homopolymer or a copolymer of AN and another monomer. Examples of monomers copolymerized with AN include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, and diethylaminoethyl (meth) acrylate. (Meth) acrylic acid ester monomers, sulfonic acid group-containing monomers such as methallylsulfonic acid and p-styrenesulfonic acid, and salts thereof, vinyl monomers such as vinyl acetate, vinyl propionate and vinyl butyrate, (Meth) acrylic acid, styrene, etc. are mentioned. In addition, the description which attached | subjected (meth) represents both acrylic acid and methacrylic acid.
このようなアクリル系繊維は、まず、ヒドラジン系化合物により架橋導入処理が施され、アクリル系繊維の溶剤では最早溶解されないものとなるという意味で架橋が形成され、同時に結果として窒素含有量の増加が起きるが、その手段は特に限定されるものではない。この処理による窒素含有量の増加は、１．０〜１０重量％の範囲内とするのが好ましいが、窒素含有量の増加が０．１〜１．０重量％であっても、本繊維が本発明に使用する繊維構造体を構成するものであれば採用し得る。なお、窒素含有量の増加を１．０〜１０重量％に調整し得る手段としては、ヒドラジン系化合物の濃度５〜６０重量％の水溶液中に、アクリル系繊維を温度５０〜１２０℃で５時間以内で処理する手段が工業的に好ましい。ここで、窒素含有量の増加とは、出発アクリル系繊維の窒素含有率（重量％）と、ヒドラジン系化合物による架橋が導入されたアクリル系繊維の窒素含有率（重量％）との差をいう。架橋導入処理による窒素含有量の増加が１．０重量％未満では、後の加水分解処理後に得られた繊維の水に対する膨潤が大きくなり、本繊維を有する構造体としては水分保持率の点から有利になるが、繊維物性が低くなり易い。 Such an acrylic fiber is first subjected to a cross-linking introduction treatment with a hydrazine compound, and a cross-linking is formed in the sense that it is no longer dissolved in the solvent of the acrylic fiber, and at the same time, an increase in the nitrogen content results. Although it occurs, the means is not particularly limited. The increase in nitrogen content by this treatment is preferably in the range of 1.0 to 10% by weight, but even if the increase in nitrogen content is 0.1 to 1.0% by weight, Any fiber structure may be employed as long as it constitutes the fiber structure used in the present invention. In addition, as means for adjusting the increase in nitrogen content to 1.0 to 10% by weight, acrylic fiber is placed in an aqueous solution of hydrazine compound at a concentration of 5 to 60% by weight at a temperature of 50 to 120 ° C. for 5 hours. The means of processing within is industrially preferred. Here, the increase in nitrogen content refers to the difference between the nitrogen content (% by weight) of the starting acrylic fiber and the nitrogen content (% by weight) of the acrylic fiber into which crosslinking with the hydrazine compound has been introduced. . If the increase in the nitrogen content by the cross-linking introduction treatment is less than 1.0% by weight, the swelling of the fiber obtained after the subsequent hydrolysis treatment with respect to water increases, and the structure having this fiber is from the point of moisture retention This is advantageous, but the fiber properties tend to be low.
ここに使用するヒドラジン系化合物としては、特に限定はなく、水加ヒドラジン、硫酸ヒドラジン、塩酸ヒドラジン、臭素酸ヒドラジン、ヒドラジンカーボネート等、この他エチレンジアミン、硫酸グアニジン、塩酸グアニジン、リン酸グアニジン、メラミン等のアミノ基を複数含有する化合物が例示される。 The hydrazine-based compound used here is not particularly limited, and includes hydrazine hydrate, hydrazine sulfate, hydrazine hydrochloride, hydrazine bromate, hydrazine carbonate, and the like, as well as ethylenediamine, guanidine sulfate, guanidine hydrochloride, guanidine phosphate, melamine, and the like. Examples include compounds containing a plurality of amino groups.
かかるヒドラジン系化合物による架橋導入処理工程を経た繊維は、次いでなされる加水分解に先立ち酸化処理Ａを施しても良い。酸化処理を行うことで、吸湿速度が向上し、大気中での犠牲防食に有利に働く。ここに使用する酸化剤としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過酸化水素水等が挙げられるが特に限定されない。該酸化処理の条件としては、特に限定されないが、大概濃度１〜２０重量％、好ましくは２〜１０重量％の水溶液に、温度５０〜１１０℃で０．５〜５時間被処理繊維を浸漬するといった例が挙げられる。 The fiber that has undergone the crosslinking and introducing treatment step with such a hydrazine-based compound may be subjected to an oxidation treatment A prior to the subsequent hydrolysis. By performing the oxidation treatment, the moisture absorption rate is improved, which is advantageous for sacrificial corrosion prevention in the atmosphere. Examples of the oxidizing agent used here include ammonium persulfate, potassium persulfate, and hydrogen peroxide, but are not particularly limited. The conditions for the oxidation treatment are not particularly limited, but the fibers to be treated are immersed in an aqueous solution having a concentration of generally 1 to 20% by weight, preferably 2 to 10% by weight, at a temperature of 50 to 110 ° C. for 0.5 to 5 hours. Examples are given.
ヒドラジン系化合物による架橋導入処理工程を経た繊維、或いは酸化処理Ａを経た繊維は、続いて酸の水溶液又はアルカリ性金属塩水溶液により加水分解される。この処理により、出発アクリル系繊維に対するヒドラジン系化合物処理による架橋導入処理に関与せずに残留しているＣＮ基、及び架橋処理工程後酸処理Ａを施した場合には残留しているＣＮ基と一部酸処理で加水分解されたＣＯＮＨ２基の加水分解が進められる。これらの基は加水分解によりカルボキシル基 −ＣＯＯ−を形成するが、使用している薬剤がアルカリ性金属塩である場合は、金属塩型カルボキシル基（−ＣＯＯＭ、Ｍは金属を表わす）を、酸を用いた場合はH型カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）を生成している。ここで使用する酸としては、硝酸、硫酸、塩酸等の鉱酸の水溶液、有機酸等が挙げられ、アルカリ性金属塩としては、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩等が挙げられる。加水分解を行う程度は、生成するカルボキシル基（−ＣＯＯ−）の量で表現して１〜１２ｍｍｏｌ／ｇの範囲であり、これを達成する手段として、使用する酸又はアルカリ性金属塩の濃度は特に限定されないが、１〜１０重量％さらに好ましくは０．５〜５重量％の水溶液中、温度５０〜１２０℃で０．５〜５時間で処理する手段が工業的、繊維物性的にも好ましい。 The fiber that has undergone the cross-linking introduction treatment step with the hydrazine-based compound or the fiber that has undergone the oxidation treatment A is subsequently hydrolyzed with an aqueous acid solution or an aqueous alkaline metal salt solution. By this treatment, the CN group remaining without being involved in the cross-linking introduction treatment by the hydrazine-based compound treatment on the starting acrylic fiber, and the residual CN group when the acid treatment A is applied after the cross-linking treatment step, The hydrolysis of the CONH 2 group partially hydrolyzed by acid treatment proceeds. These groups carboxyl group -COO by hydrolysis - to form a but, if drugs are used is an alkali metal salt, a metal salt type carboxyl groups (-COOM, M represents a metal), the acid When used, an H-type carboxyl group (—COOH) is generated. Examples of the acid used here include aqueous solutions of mineral acids such as nitric acid, sulfuric acid, and hydrochloric acid, and organic acids. Examples of alkaline metal salts include alkali metal hydroxides, alkaline earth metal hydroxides, and alkali metal carbonates. Examples include salts. The degree of hydrolysis is in the range of 1 to 12 mmol / g expressed in terms of the amount of carboxyl group (—COO − ) to be produced. As a means for achieving this, the concentration of the acid or alkaline metal salt used is particularly Although not limited, means for treating in an aqueous solution of 1 to 10% by weight, more preferably 0.5 to 5% by weight, at a temperature of 50 to 120 ° C. for 0.5 to 5 hours is preferred from the industrial and fiber properties viewpoints.
かくして加水分解を経た繊維のカルボキシル基の型は、用いた薬剤に依存してＨ型カルボキシル基又は金属塩型カルボキシル基になっており、一般に水分保持率については金属塩型である方が高い。本発明においてカルボキシル基が１ｍｍｏｌ／ｇ以上必要であるというのは、これ未満の量ではその全量を金属塩型としても、繊維自体の水分保持率が０．４に至らず、大気中での犠牲防錆を実現するのに十分とはいえない。 Thus, the type of the carboxyl group of the fiber that has undergone hydrolysis is an H-type carboxyl group or a metal salt-type carboxyl group depending on the chemical used, and the water retention rate is generally higher in the metal salt type. In the present invention, the carboxyl group is required to be 1 mmol / g or more. If the amount is less than this, even if the entire amount is made into a metal salt type, the moisture retention rate of the fiber itself does not reach 0.4, and it is sacrificed in the atmosphere. It is not enough to achieve rust prevention.
このようにして、水分保持率が０．４〜３．０のアクリレート繊維を作成することができ、このアクリレート繊維を１０％以上含むように構成して水分供給シート１を作成することができる。
In this way, acrylate fibers having a moisture retention of 0.4 to 3.0 can be produced, and the
なお、上記の実施形態では、犠牲陽極材３が水分供給シート１の表面２に配置されたが、犠牲陽極材３は、鋼材Ｓと接触して鋼材Ｓに対する犠牲陽極として機能するように、少なくとも水分供給シート１の表面２に配置されていればよく、これに限るものではない。例えば、図５に示すように、犠牲陽極３を水分供給シート１の表面２および内部に配置することができる。また、図６に示すように、犠牲陽極３を水分供給シート１の表面２から裏面２ａにわたって配置することもできる。
In the above embodiment, the
また、犠牲陽極材３を構成する複数の金属片は、水分供給シート１の表面２に一様に散在されているのが好ましい。これにより、複数の金属片が鋼材Ｓに一様に接触されるため、鋼材Ｓの腐食を安定して抑制することができる。
また、犠牲陽極材３を構成する各金属片は、水分供給シート１の内部及び表面２に固着剤で固着することなく、その一部を水分供給シート１の繊維と絡めることで水分供給シート１の内部及び表面２に支持させることができる。これにより、水分供給シート１と鋼材Ｓ表面を円滑に湿潤状態にすることができる。
Moreover, it is preferable that the plurality of metal pieces constituting the
In addition, each metal piece constituting the
実施形態２
上記実施形態１に係る防食材は、犠牲陽極材として複数の金属片を用いているが、この発明は、水分供給シートにより、鋼材の表面を湿潤環境にし、犠牲陽極材が鋼材に対する犠牲陽極として機能すればよく、例えば図７に示すような金属箔からなる犠牲陽極材４を有する防食材であってもよい。
犠牲陽極材４は、ニードルパンチにより水分供給シート１の表面２に固定されている。水分供給シート１からの水分は、ニードルパンチにより犠牲陽極材４に形成された貫通孔５を介して鋼材Ｓの表面に順次供給され、その水分が犠牲陽極材４と鋼材Ｓとの間に生じた隙間６を通って鋼材Ｓの表面上を広がっていく。これにより、犠牲陽極材４と鋼材Ｓの表面との間には長期間にわたって水分が存在するため、それら材料間には継続して電位差が生じ、犠牲陽極材４側では腐食反応が継続して起こり、その間は犠牲陽極材４から鋼材Ｓの表面に両者の接触箇所を通じて電子ｅ−が供給されるので、その結果、鋼材Ｓの表面には、長期間にわたって腐食が発生しない。
Although the anticorrosion material according to
The sacrificial anode material 4 is fixed to the
このように、水分保持能が高められた水分供給シート１により長期間継続して鋼材Ｓの腐食を抑制することができる。また、犠牲陽極材４を水分供給シート１の表面２にニードルパンチにより固定するため、防食材を作成する際の労力を低減することができる。
Thus, the corrosion of the steel material S can be suppressed for a long period of time by the
なお、実施形態１および２における水分供給シートは、鋼材Ｓの表面の形状に応じて撓むような可撓性を有するものが好ましい。例えば、図８に示すような鋼材Ｓの凹部Ｒに対して、可撓性を有する水分供給シート７をその形状に応じて撓ませて配置することで、鋼材Ｓに犠牲陽極材３を均一に接触させることができる。これにより、複雑な形状によりケレンを十分に施すことが困難な鋼材Ｓに対しても長期間継続して腐食を抑制することができる。
また、実施形態１および２における水分供給シートは、ハサミなどの切断器具により容易に切断することができ、鋼材の形状に応じた柔軟な施工を行うことができる。
In addition, the water supply sheet in
Moreover, the moisture supply sheet in
１，７ 水分供給シート、２ 表面、３，４ 犠牲陽極材、５ 貫通孔、６ 隙間、Ｓ 鋼材、Ｒ 凹部。 1, 7 Moisture supply sheet, 2 surface, 3, 4 sacrificial anode material, 5 through hole, 6 gap, S steel material, R recess.
Claims (7)
親水性官能基を有する繊維を含み、繊維間及び繊維中において保持された水分により、前記鋼材の表面を湿潤環境にする水分供給シートと、
前記水分供給シートの前記鋼材と対向する表面及び前記水分供給シート内に配置され、前記水分供給シートにより湿潤環境にされた前記鋼材の表面と接触して前記鋼材に対する犠牲陽極となる犠牲陽極材とを備えたことを特徴とする防食材。 An anti-corrosion material placed in contact with the surface of the steel material,
A moisture supply sheet containing fibers having a hydrophilic functional group, and making the surface of the steel material a moist environment by moisture retained between and in the fibers;
It placed before Symbol moisture the steel facing surfaces of the donor sheet and the water supply in the sheet, the sacrificial anode with respect to the steel in contact with the water by the donor sheet Rishime Jun environment has been the steel surface An anticorrosive material comprising a sacrificial anode material.
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