パーライトとは
パーライト (英: pearlite) とは、黒曜石や真珠岩などの岩石を高温処理して粒状にした人工発泡体のことです。
園芸用や産業用、建築材料などに使用されます。パーライトは、岩石に含まれる水分を急激に蒸発させて多孔質構造としたもので、非常に軽量です。
主に園芸用途で使われますが、多孔質構造のため断熱性や保温性・耐火性などに優れ、産業用や建築材料にも使用されます。同炭素鋼や合金鋼をオーステナイト状態から徐冷すると得られる鋼の組織もパーライトと呼びますが、本記事では岩石発泡体のパーライトについて解説します。
パーライトの使用用途
パーライトの使用用途は、主に3種類に分類することができます。
1. 園芸用
パーライトは、培養土や鉢底石などに使用されます。非常に軽量で様々な特性を持つため、土壌の改良材として広く使われています。使用する際は、土全体に対して1~2割程度のパーライトを混合すると良いとされています。
2. 濾過助剤
1950年代に珪藻土濾過助剤の代替品として、パーライトが使用されるようになりました。化学的に非常に安定しており、触媒やキャリアとして使用されます。また、気体からの固形物分離にも使用されることが多いです。
3.建築材料・断熱材料等
近年、パーライトは濾過助剤よりも、断熱材や充填材での用途が増加しています。多孔質材料なので、軽量・断熱性・防火性・防音性などに優れています。そのため、壁材のサイディングボードに使用されることも多いです。
また、断熱材として、液化天然ガス (LNG) の貯蔵タンクや船舶などの冷蔵・冷凍保存の分野にも大規模で使用されています。さらに、セメントにパーライトを添加すれば、軽くて丈夫なモルタルを製造することも可能です。高層マンションやビルなどでは、パーライトの添加によって、軽量で強度を維持したコンクリートの製造が可能となり、運搬・製造・原料のコスト削減につながりました。
この他、パーライトは、樹脂製品の添加剤・歯科用・印章材・塗料の艶消し剤・シリコンゴム・製紙用などの用途もあります。
パーライトの特性
パーライトの原石は、真珠岩と黒曜石の2種類が使われています。それぞれ特性があり、その特性を活かす形で使用されます。
1. 真珠岩パーライト
真珠岩パーライトは、真珠岩を高温処理して得られる多孔質粒子です。真珠岩は水分含有量が高いため、スポンジ状の多孔質構造となります。保水性と透水性に優れているため、水持ちの悪い土壌に使用されています。
2. 黒曜石パーライト
黒曜石パーライトは、黒緑色をした黒曜石を高温で加熱し、水分を蒸発させることで得られます。真珠岩と比較し水分の含有量が少ないため、加熱処理により微小な孔が多数生じます。この微小な孔には水が浸入しにくいため、排水性に優れていることが特徴です。また、ミネラル水に変化させるイオン交換性も有しており、根腐れ防止効果を発揮します。このような特徴から水はけの悪い土壌に多く使用されます。
パーライトのその他情報
1. パーライトとゼオライトの違い
パーライトは、ガラス質の火山岩を加熱処理したものなので、岩石や鉱石に多く含まれる二酸化ケイ素・酸化アルミニウム・酸化鉄・酸化カリウム・酸化ナトリウムなどが主成分です。
一方、ゼオライトはアルミノケイ酸塩で、主成分としてケイ素やアルミニウム・酸素が含まれています。元素の構成はパーライトと似ていますが、分子構造や特性に差があります。
パーライトとゼオライトの違いを園芸用途で比較します。例えば、パーライトは土壌の水分量を調節する目的で使用されます。土の水はけが良く、すぐに乾燥してしまう場合には、保水性を高める真珠岩パーライトを、土の水はけが悪く、植物の根が腐ってしまう場合には、排水性を高める黒曜石パーライトを使用します。
一方、ゼオライトは、土に通気性や栄養を供給する目的で使用されます。多孔質で適度な通気性を有しているので、土と混ぜることで植物の根に酸素を充分に供給できるため、植物の生育が良くなります。また、ゼオライトから溶出したミネラルが植物の栄養になるため、肥料の量を抑えることができます。
2. パーライトの危険性
パーライトは元々が岩石なので、通常使用する場合には特に危険性はありません。一方で、パーライトの粉塵を鼻や口から大量に吸入すると、じん肺症になる可能性があります。じん肺症は、粉塵が呼吸器系に蓄積することが原因で起こる疾病です。初期段階での自覚症状がありませんが、時間経過とともに咳や痰、さらには息切れや呼吸困難の症状が現れます。
日本産業衛生学会では、粉塵のレベルを分類しています。第二種は結晶質シリカ含有率3％未満の鉱物性粉塵などであり、粉塵許容濃度は、吸入性粉塵1mg/m3、総粉塵4mg/m3としています。
参考文献
https://lovegreen.net/plantcare/p94012/
https://greensnap.jp/article/8578
https://agripick.com/1632
https://lovegreen.net/plantcare/p94012/#a1
https://agripick.com/1632#content_57247_0_2
https://horti.jp/14466
https://www.esco-net.com/wcs/escort/ItemFile/shiire_shohin/DF016/DF01691/DF0169191/DF0169191_DOC_SDS_JPN_INP(01).pdf