JP2003221222A - シリカゾルの製造方法 - Google Patents
シリカゾルの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｙ字型の反応装置に鉱酸と珪酸ソーダ溶液を
供給し、接触させてシリカゾルを得る方法において、実
質的にゲル化物を含まず、均質であって、かつ短時間で
ゲル化しないシリカゾルを効率よく製造する方法を提供
する。 【解決手段】 ２つの原料供給管が合流し、該合流部に
て１つの排出管と連結してなるＹ字型の反応装置を使用
し、該反応装置の原料供給管から鉱酸と珪酸ソーダ溶液
を各々供給し、上記合流部にて、両成分を接触させて得
られた反応生成物を流速１．０ｍ／秒以上で排出管から
流出させるシリカゾルの製造方法。
供給し、接触させてシリカゾルを得る方法において、実
質的にゲル化物を含まず、均質であって、かつ短時間で
ゲル化しないシリカゾルを効率よく製造する方法を提供
する。 【解決手段】 ２つの原料供給管が合流し、該合流部に
て１つの排出管と連結してなるＹ字型の反応装置を使用
し、該反応装置の原料供給管から鉱酸と珪酸ソーダ溶液
を各々供給し、上記合流部にて、両成分を接触させて得
られた反応生成物を流速１．０ｍ／秒以上で排出管から
流出させるシリカゾルの製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｙ字型の反応装置
を使用したシリカゾルの新規な製造方法に関する。詳し
くは、Ｙ字型の反応装置に鉱酸と珪酸ソーダ溶液とを供
給し、接触させてシリカゾルを得る方法において、反応
生成物時に微細なゲル化物の発生を防止し、均質なシリ
カゾルを効率よく製造することができるシリカゾルの製
造方法を提供するものである。
を使用したシリカゾルの新規な製造方法に関する。詳し
くは、Ｙ字型の反応装置に鉱酸と珪酸ソーダ溶液とを供
給し、接触させてシリカゾルを得る方法において、反応
生成物時に微細なゲル化物の発生を防止し、均質なシリ
カゾルを効率よく製造することができるシリカゾルの製
造方法を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、工業的に製造されるシリカゾル
は、攪拌中の鉱酸に珪酸ソーダ溶液を添加する方法、イ
オン交換樹脂を用いて珪酸ソーダ水溶液から製造する方
法、アルキルシリケートを酸あるいはアルカリにより加
水分解する方法等により製造されてきた。
は、攪拌中の鉱酸に珪酸ソーダ溶液を添加する方法、イ
オン交換樹脂を用いて珪酸ソーダ水溶液から製造する方
法、アルキルシリケートを酸あるいはアルカリにより加
水分解する方法等により製造されてきた。
【０００３】その中で、我々は、シリカゾルを簡易的に
製造するため、２つの原料供給管が合流し、該合流部に
て排出管と連結してなるＹ字型の反応装置を使用して、
高濃度の鉱酸と珪酸ソーダ溶液とを１０ｍ／秒以上の流
速で接触させることにより、高濃度のシリカゾルを効率
よく製造する方法を見出し提案した（特開昭６１−２２
７９１５号）。上記方法の目的は、このようにして得ら
れた高濃度のシリカゾルより均質なシリカゲルを得るこ
とである。
製造するため、２つの原料供給管が合流し、該合流部に
て排出管と連結してなるＹ字型の反応装置を使用して、
高濃度の鉱酸と珪酸ソーダ溶液とを１０ｍ／秒以上の流
速で接触させることにより、高濃度のシリカゾルを効率
よく製造する方法を見出し提案した（特開昭６１−２２
７９１５号）。上記方法の目的は、このようにして得ら
れた高濃度のシリカゾルより均質なシリカゲルを得るこ
とである。
【０００４】近年、シリカゾルの用途として、シリカゲ
ルの原料に使用される濃度よりも希薄な溶液を原料とす
る、水処理剤、製紙用等がある。これらの用途において
は、ゲル化物を実質的に含まない均質なシリカゾルであ
って、数分間でゲル化することも無く、そのゾルの粘度
が６〜３０ｍＰａ．ｓ程度にコントロールされたシリカ
ゾルが望まれる。そのため、これらの用途に適用したシ
リカゾルを得るためには、特開昭６１−２２７９１５号
の実施形態よりも、鉱酸の濃度が低く、珪酸ソーダ溶液
のＳｉＯ２含量を低い原料が使用される。
ルの原料に使用される濃度よりも希薄な溶液を原料とす
る、水処理剤、製紙用等がある。これらの用途において
は、ゲル化物を実質的に含まない均質なシリカゾルであ
って、数分間でゲル化することも無く、そのゾルの粘度
が６〜３０ｍＰａ．ｓ程度にコントロールされたシリカ
ゾルが望まれる。そのため、これらの用途に適用したシ
リカゾルを得るためには、特開昭６１−２２７９１５号
の実施形態よりも、鉱酸の濃度が低く、珪酸ソーダ溶液
のＳｉＯ２含量を低い原料が使用される。
【０００５】そこで、我々は、上記用途に適用したシリ
カゾルを得る目的で、前記Ｙ字型の反応装置を使用し
て、鉱酸の濃度、珪酸ソーダ溶液のＳｉＯ２含量の低い
原料を用いてシリカゾルの製造を試みた。しかしなが
ら、得られたシリカゾルは一部微細なゲル化物を含むた
め、上記用途の原料としてはそのまま使用することが出
来ず、ゲル化物を実質的に含まない均質なシリカゾルの
製造方法の開発が望まれていた。
カゾルを得る目的で、前記Ｙ字型の反応装置を使用し
て、鉱酸の濃度、珪酸ソーダ溶液のＳｉＯ２含量の低い
原料を用いてシリカゾルの製造を試みた。しかしなが
ら、得られたシリカゾルは一部微細なゲル化物を含むた
め、上記用途の原料としてはそのまま使用することが出
来ず、ゲル化物を実質的に含まない均質なシリカゾルの
製造方法の開発が望まれていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、Ｙ字型の反応装置を使用して、微細なゲル化物を実
質的に含まない均質なシリカゾルを、効率よく製造でき
る方法を提供するものである。
は、Ｙ字型の反応装置を使用して、微細なゲル化物を実
質的に含まない均質なシリカゾルを、効率よく製造でき
る方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究を続けてきた。その結果、Ｙ
字型の反応装置において、鉱酸と珪酸ソーダ溶液とが衝
突混合後、反応液は排出管内を満たし液流として流出す
るが、その際の流速が遅い場合は、混合が十分に行われ
ず、微細なゲル化物が生成し易い状態になるとの知見を
得た。そして、かかる知見に基づき、更に研究を重ねた
結果、鉱酸と珪酸ソーダ溶液を接触させて得られる反応
生成物を特定の流速以上で流出させることにより、鉱酸
と珪酸ソーダ溶液が十分に混合されゲル化物の発生もな
く、均質なシリカゾルを製造できることを見出し、本発
明を提案するに至った。即ち本発明は、２つの原料供給
管が合流し、該合流部にて１つの排出管と連結してなる
Ｙ字型の反応装置を使用し、該反応装置の原料供給管か
ら鉱酸と珪酸ソーダ溶液を各々供給し、上記合流部に
て、両成分を接触させて得られた反応生成物を流速１．
０ｍ／秒以上で排出管から流出させることを特徴とする
シリカゾルの製造方法である。
を解決するために鋭意研究を続けてきた。その結果、Ｙ
字型の反応装置において、鉱酸と珪酸ソーダ溶液とが衝
突混合後、反応液は排出管内を満たし液流として流出す
るが、その際の流速が遅い場合は、混合が十分に行われ
ず、微細なゲル化物が生成し易い状態になるとの知見を
得た。そして、かかる知見に基づき、更に研究を重ねた
結果、鉱酸と珪酸ソーダ溶液を接触させて得られる反応
生成物を特定の流速以上で流出させることにより、鉱酸
と珪酸ソーダ溶液が十分に混合されゲル化物の発生もな
く、均質なシリカゾルを製造できることを見出し、本発
明を提案するに至った。即ち本発明は、２つの原料供給
管が合流し、該合流部にて１つの排出管と連結してなる
Ｙ字型の反応装置を使用し、該反応装置の原料供給管か
ら鉱酸と珪酸ソーダ溶液を各々供給し、上記合流部に
て、両成分を接触させて得られた反応生成物を流速１．
０ｍ／秒以上で排出管から流出させることを特徴とする
シリカゾルの製造方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。
【０００９】本発明に用いるＹ字型の反応装置として
は、基本的には２つの原料供給管が合流し、該合流部に
て１つの排出管と連結した構造を有する。図１に本発明
に使用するＹ字型の反応装置の例を示す。図１に示すよ
うに、このＹ字型の反応装置は、鉱酸または珪酸ソーダ
溶液が供給される原料供給管１、１’が合流し、合流部
３にて排出管２が連結してなる。また、このＹ字型の反
応装置は、原料供給管１、１’において、原料の流速を
調整するための絞り部４、４’を設けたものを使用する
ことができる。
は、基本的には２つの原料供給管が合流し、該合流部に
て１つの排出管と連結した構造を有する。図１に本発明
に使用するＹ字型の反応装置の例を示す。図１に示すよ
うに、このＹ字型の反応装置は、鉱酸または珪酸ソーダ
溶液が供給される原料供給管１、１’が合流し、合流部
３にて排出管２が連結してなる。また、このＹ字型の反
応装置は、原料供給管１、１’において、原料の流速を
調整するための絞り部４、４’を設けたものを使用する
ことができる。
【００１０】本発明に用いる鉱酸としては、例えば硫
酸、塩酸、硝酸等が挙げられ、特に硫酸が好適に用いら
れる。また、均質であって短時間でゲル化しないシリカ
ゾルを得るためには、鉱酸の濃度は２〜７Ｎ、特に３〜
６Ｎが好ましい。
酸、塩酸、硝酸等が挙げられ、特に硫酸が好適に用いら
れる。また、均質であって短時間でゲル化しないシリカ
ゾルを得るためには、鉱酸の濃度は２〜７Ｎ、特に３〜
６Ｎが好ましい。
【００１１】本発明に用いる珪酸ソーダ溶液は、一般式
ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏで示される水溶性の珪酸ソーダで該
溶液のＳｉＯ２とＮａ２Ｏのモル比（ＳｉＯ２／Ｎａ２
Ｏ）が２．５〜４．０のものが使用される。また、均質
であって短時間でゲル化しないシリカゾルを得るために
は、ＳｉＯ２成分の含有量は１００〜３００ｇ／Ｌ、特
に２００〜２９０ｇ／Ｌが好ましい。
ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏで示される水溶性の珪酸ソーダで該
溶液のＳｉＯ２とＮａ２Ｏのモル比（ＳｉＯ２／Ｎａ２
Ｏ）が２．５〜４．０のものが使用される。また、均質
であって短時間でゲル化しないシリカゾルを得るために
は、ＳｉＯ２成分の含有量は１００〜３００ｇ／Ｌ、特
に２００〜２９０ｇ／Ｌが好ましい。
【００１２】上記濃度の鉱酸及び珪酸ソーダ溶液を原料
として、特開昭６１−２２７９１５号の実施例に記載さ
れている条件でシリカゾルを製造したところ、得られた
シリカゾル中に微細なゲル化物が生成し、水処理剤、製
紙用等の原料として使用する場合、有効なシリカ量の減
少を招くばかりでなく、該ゲル化物を除去するための工
程を別途必要とした。そのため、Ｙ字型の反応装置を用
いて、ゲル化物の出来ない均質なシリカゾルを得るため
に様々な検討を行ったところ、本発明にあっては、鉱酸
と珪酸ソーダ溶液を接触させて得られた反応生成物を流
速１．０m／秒以上で排出管から流出させ、合流部にて
十分混合させることにより、微細なゲル化物が生じる問
題を解決した。
として、特開昭６１−２２７９１５号の実施例に記載さ
れている条件でシリカゾルを製造したところ、得られた
シリカゾル中に微細なゲル化物が生成し、水処理剤、製
紙用等の原料として使用する場合、有効なシリカ量の減
少を招くばかりでなく、該ゲル化物を除去するための工
程を別途必要とした。そのため、Ｙ字型の反応装置を用
いて、ゲル化物の出来ない均質なシリカゾルを得るため
に様々な検討を行ったところ、本発明にあっては、鉱酸
と珪酸ソーダ溶液を接触させて得られた反応生成物を流
速１．０m／秒以上で排出管から流出させ、合流部にて
十分混合させることにより、微細なゲル化物が生じる問
題を解決した。
【００１３】即ち、本発明の最大の特徴は、図１に示す
ようなＹ字型の反応装置を使用して、鉱酸と珪酸ソーダ
溶液を接触させて得られた反応生成物を流速１．０ｍ／
秒以上、好ましくは１．３ｍ／秒以上で排出管から流出
させることにある。該反応生成物の流速が１．０ｍ／秒
未満の場合は、供給する原料の流速を上げて衝突による
混合を強く行っても微細なゲル化物の発生を抑えること
ができない。一方、該反応生成物を流出させる流速の上
限については制限されないが、一般には２０ｍ／秒で、
それ以上速くすることはポンプの多大エネルギーを必要
とし、また効果も同様となり、それ以上の効果を得るこ
とはできない。
ようなＹ字型の反応装置を使用して、鉱酸と珪酸ソーダ
溶液を接触させて得られた反応生成物を流速１．０ｍ／
秒以上、好ましくは１．３ｍ／秒以上で排出管から流出
させることにある。該反応生成物の流速が１．０ｍ／秒
未満の場合は、供給する原料の流速を上げて衝突による
混合を強く行っても微細なゲル化物の発生を抑えること
ができない。一方、該反応生成物を流出させる流速の上
限については制限されないが、一般には２０ｍ／秒で、
それ以上速くすることはポンプの多大エネルギーを必要
とし、また効果も同様となり、それ以上の効果を得るこ
とはできない。
【００１４】本発明において、均質なシリカゾルが得ら
れる効果は、Ｙ字型の反応装置を使用して、鉱酸と珪酸
ソーダ溶液を衝突させることによる混合と、得られる反
応生成物の流速を早くすることによる反応系の混合との
相乗効果によって得られる。
れる効果は、Ｙ字型の反応装置を使用して、鉱酸と珪酸
ソーダ溶液を衝突させることによる混合と、得られる反
応生成物の流速を早くすることによる反応系の混合との
相乗効果によって得られる。
【００１５】本発明において、該反応生成物を流速１．
０ｍ／秒以上で流出させる態様は特に制限されることは
ないが、具体的には、絞り部４，４'から供給される液
量の合計より、排出管内の流速が１．０ｍ／秒以上にな
るように、原料の供給量、排出口径等を決定してやれば
よい。
０ｍ／秒以上で流出させる態様は特に制限されることは
ないが、具体的には、絞り部４，４'から供給される液
量の合計より、排出管内の流速が１．０ｍ／秒以上にな
るように、原料の供給量、排出口径等を決定してやれば
よい。
【００１６】本発明において、原料供給管に各々供給さ
れる鉱酸と珪酸ソーダ溶液の流速は特に制限されるもの
ではないが、絞り部の流速が鉱酸、珪酸ソーダ溶液とも
に５ｍ／秒以上、好ましくは７ｍ／秒以上、更に好まし
くは１０ｍ／秒以上であることが、合流部３にて、均一
な反応を行うことができるため好ましい。なお、この方
法においては、鉱酸と珪酸ソーダ溶液の両成分が上記の
流速であることが均質なシリカゾルを得るためには好ま
しい。
れる鉱酸と珪酸ソーダ溶液の流速は特に制限されるもの
ではないが、絞り部の流速が鉱酸、珪酸ソーダ溶液とも
に５ｍ／秒以上、好ましくは７ｍ／秒以上、更に好まし
くは１０ｍ／秒以上であることが、合流部３にて、均一
な反応を行うことができるため好ましい。なお、この方
法においては、鉱酸と珪酸ソーダ溶液の両成分が上記の
流速であることが均質なシリカゾルを得るためには好ま
しい。
【００１７】本発明において、Ｙ字型の反応装置の絞り
部４、４’の流出口から合流部３までの距離Ｒは、絞り
部径ｄ１、ｄ１’の１〜９倍（Ｒ／ｄ１またはｄ１’＝
１〜９）であることが、均質なシリカゾルを得るために
好ましい（ただし、絞り部４の流出口から合流部３まで
の距離と、絞り部４’の流出口から合流部３までの距離
は等しい）。
部４、４’の流出口から合流部３までの距離Ｒは、絞り
部径ｄ１、ｄ１’の１〜９倍（Ｒ／ｄ１またはｄ１’＝
１〜９）であることが、均質なシリカゾルを得るために
好ましい（ただし、絞り部４の流出口から合流部３まで
の距離と、絞り部４’の流出口から合流部３までの距離
は等しい）。
【００１８】本発明に用いるＹ字型の反応装置の材質
は、鉱酸、珪酸ソーダ溶液等の耐薬品性に優れたもので
あれば例えばガラス、金属、プラスチック、ゴム等の公
知のものが特に制限なく使用できる。
は、鉱酸、珪酸ソーダ溶液等の耐薬品性に優れたもので
あれば例えばガラス、金属、プラスチック、ゴム等の公
知のものが特に制限なく使用できる。
【００１９】本発明において、Ｙ字型の反応装置を組み
入れた工程を具体的に示せば、図2に示すように鉱酸と
珪酸ソーダ溶液を原料供給管１、１’に供給するための
原料貯槽５、５’及びポンプ６、６’等の原料移送手段
が、一方シリカゾル排出管２の後には、得られたシリカ
ゾルを貯蔵しておくためのシリカゾル貯槽７が接続した
ものが一般的である。
入れた工程を具体的に示せば、図2に示すように鉱酸と
珪酸ソーダ溶液を原料供給管１、１’に供給するための
原料貯槽５、５’及びポンプ６、６’等の原料移送手段
が、一方シリカゾル排出管２の後には、得られたシリカ
ゾルを貯蔵しておくためのシリカゾル貯槽７が接続した
ものが一般的である。
【００２０】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではな
い。
るが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではな
い。
【００２１】実施例１
大きさ８０×８０ｍｍのＹ字型の反応装置を使用し、
４．１６Ｎの硫酸を絞り部径４ｍｍに９．２Ｌ／ｍｉ
ｎ．及びＳｉＯ２成分の含有量が２７１．４ｇ／Ｌの珪
酸ソーダ水溶液を絞り部径（ｄ１）４．２ｍｍに１１．
３４Ｌ／ｍｉｎ．で各々供給し、絞り部の流出口から合
流部までの距離（Ｒ）と絞り部径（ｄ１）の比を２．
５、排出口径１５ｍｍ，排出時の流速１．９ｍ／秒にし
て、１０分反応させ、２０５Ｌのゲル化物のない均質な
シリカゾルを得た。
４．１６Ｎの硫酸を絞り部径４ｍｍに９．２Ｌ／ｍｉ
ｎ．及びＳｉＯ２成分の含有量が２７１．４ｇ／Ｌの珪
酸ソーダ水溶液を絞り部径（ｄ１）４．２ｍｍに１１．
３４Ｌ／ｍｉｎ．で各々供給し、絞り部の流出口から合
流部までの距離（Ｒ）と絞り部径（ｄ１）の比を２．
５、排出口径１５ｍｍ，排出時の流速１．９ｍ／秒にし
て、１０分反応させ、２０５Ｌのゲル化物のない均質な
シリカゾルを得た。
【００２２】そのシリカゾル中のＳｉＯ２濃度は１４．
９ｇ／１００ｍｌで、ｐＨは１．３９であった。その結
果を表１に示す。
９ｇ／１００ｍｌで、ｐＨは１．３９であった。その結
果を表１に示す。
【００２３】実施例２
実施例１と同じ濃度の硫酸、珪酸ソーダ水溶液を使用し
て、硫酸を９．５Ｌ／ｍｉｎ．、珪酸ソーダ溶液を１
０．８Ｌ／ｍｉｎ．で各々供給し、排出口径１４ｍｍ、
排出時の流速２．２ｍ／秒にした以外は実施例１と同様
の操作を行った。その結果を表１に示す。
て、硫酸を９．５Ｌ／ｍｉｎ．、珪酸ソーダ溶液を１
０．８Ｌ／ｍｉｎ．で各々供給し、排出口径１４ｍｍ、
排出時の流速２．２ｍ／秒にした以外は実施例１と同様
の操作を行った。その結果を表１に示す。
【００２４】実施例３
大きさ４０×４０ｍｍのＹ字型の反応装置を使用して、
４．０７Ｎの硫酸を絞り部径２．４ｍｍに３．０９Ｌ／
ｍｉｎ．及びＳｉＯ２成分の含有量が２６５．８ｇ／Ｌ
の珪酸ソーダ水溶液を絞り部径（ｄ１）２．６ｍｍに
３．７３Ｌ／ｍｉｎ．で各々供給し、絞り部の流出口か
ら合流部までの距離（Ｒ）と絞り部径（ｄ１）の比を
３．８、排出口径９ｍｍ，排出時の流速１．８ｍ／秒に
して、２５分反応させ、１７０Ｌのゲル化物の無いシリ
カゾルを得た。その結果を表１に示す。
４．０７Ｎの硫酸を絞り部径２．４ｍｍに３．０９Ｌ／
ｍｉｎ．及びＳｉＯ２成分の含有量が２６５．８ｇ／Ｌ
の珪酸ソーダ水溶液を絞り部径（ｄ１）２．６ｍｍに
３．７３Ｌ／ｍｉｎ．で各々供給し、絞り部の流出口か
ら合流部までの距離（Ｒ）と絞り部径（ｄ１）の比を
３．８、排出口径９ｍｍ，排出時の流速１．８ｍ／秒に
して、２５分反応させ、１７０Ｌのゲル化物の無いシリ
カゾルを得た。その結果を表１に示す。
【００２５】実施例４
４．２４Ｎの硫酸を絞り部径１．４ｍｍに１．０５Ｌ／
ｍｉｎ．及びＳｉＯ２成分の含有量が２７１．７ｇ／Ｌ
の珪酸ソーダ水溶液を絞り部径（ｄ１）１．２ｍｍに
１．２Ｌ／ｍｉｎ．で各々供給し、絞り部の流出口から
合流部までの距離（Ｒ）と絞り部径（ｄ１）の比を８．
３、排出口径６ｍｍ、排出時の流速１．３ｍ／秒にした
以外は実施例３と同様の操作を行った。その結果を表１
に示す。 比較例１ 実施例１と同じ大きさのＹ字管反応装置を用いて、４．
１２Ｎの硫酸を絞り部径４ｍｍに１０Ｌ／ｍｉｎ．及び
ＳｉＯ２成分の含有量が２７０ｇ／Ｌの珪酸ソーダ水溶
液を絞り部径（ｄ１）４ｍｍに１１．５Ｌ／ｍｉｎ．で
各々供給し、絞り部の流出口から合流部までの距離
（Ｒ）と絞り部径（ｄ１）の比を６．３、排出口径３０
ｍｍ、排出時の流速０．５１ｍ／秒とした以外は実施例
１と同様の操作を行った。得られた反応生成物は、反応
開始時から白いゲル化物を含んでなり、そのゲル化物が
反応液液面に浮かんだものであった。その結果を表１に
示す。
ｍｉｎ．及びＳｉＯ２成分の含有量が２７１．７ｇ／Ｌ
の珪酸ソーダ水溶液を絞り部径（ｄ１）１．２ｍｍに
１．２Ｌ／ｍｉｎ．で各々供給し、絞り部の流出口から
合流部までの距離（Ｒ）と絞り部径（ｄ１）の比を８．
３、排出口径６ｍｍ、排出時の流速１．３ｍ／秒にした
以外は実施例３と同様の操作を行った。その結果を表１
に示す。 比較例１ 実施例１と同じ大きさのＹ字管反応装置を用いて、４．
１２Ｎの硫酸を絞り部径４ｍｍに１０Ｌ／ｍｉｎ．及び
ＳｉＯ２成分の含有量が２７０ｇ／Ｌの珪酸ソーダ水溶
液を絞り部径（ｄ１）４ｍｍに１１．５Ｌ／ｍｉｎ．で
各々供給し、絞り部の流出口から合流部までの距離
（Ｒ）と絞り部径（ｄ１）の比を６．３、排出口径３０
ｍｍ、排出時の流速０．５１ｍ／秒とした以外は実施例
１と同様の操作を行った。得られた反応生成物は、反応
開始時から白いゲル化物を含んでなり、そのゲル化物が
反応液液面に浮かんだものであった。その結果を表１に
示す。
【００２６】比較例２
実施例１の大きさのＹ字管反応装置を用いて、４．０３
Ｎの硫酸を絞り部径４ｍｍに９．３４Ｌ／ｍｉｎ．及び
ＳｉＯ２成分の含有量が２７５．７ｇ／Ｌの珪酸ソーダ
水溶液を絞り部径（ｄ１）４．２ｍｍに１０．７Ｌ／ｍ
ｉｎ．で各々供給し、絞り部の流出口から合流部までの
距離（Ｒ）と絞り部径（ｄ１）の比を２．５、排出口径
を３０ｍｍ、排出時の流速０．４７ｍ／秒とした以外
は、実施例１と同様の操作を行った。得られた反応生成
物は、反応開始時よりゲル化物を含んでいた。その結果
を表１に示す。
Ｎの硫酸を絞り部径４ｍｍに９．３４Ｌ／ｍｉｎ．及び
ＳｉＯ２成分の含有量が２７５．７ｇ／Ｌの珪酸ソーダ
水溶液を絞り部径（ｄ１）４．２ｍｍに１０．７Ｌ／ｍ
ｉｎ．で各々供給し、絞り部の流出口から合流部までの
距離（Ｒ）と絞り部径（ｄ１）の比を２．５、排出口径
を３０ｍｍ、排出時の流速０．４７ｍ／秒とした以外
は、実施例１と同様の操作を行った。得られた反応生成
物は、反応開始時よりゲル化物を含んでいた。その結果
を表１に示す。
【００２７】比較例３
実施例３と同じ大きさのＹ字管反応装置を用いて、４．
０３Ｎの硫酸を絞り部径２．４ｍｍに３．７５Ｌ／ｍｉ
ｎ．及びＳｉＯ２成分の含有量が２７５．７ｇ／Ｌの珪
酸ソーダ水溶液を絞り部径（ｄ１）２．６ｍｍに４．４
８Ｌ／ｍｉｎ．で各々供給し、絞り部の流出口から合流
部までの距離（Ｒ）と絞り部径（ｄ１）の比を３．８、
排出口径を１４ｍｍ、排出時の流速を０．８９ｍ／秒と
した以外は、実施例３と同様の操作を行った。得られた
反応生成物は、反応開始時から白色のゲル化物を含んで
いた。その結果を表１に示す。
０３Ｎの硫酸を絞り部径２．４ｍｍに３．７５Ｌ／ｍｉ
ｎ．及びＳｉＯ２成分の含有量が２７５．７ｇ／Ｌの珪
酸ソーダ水溶液を絞り部径（ｄ１）２．６ｍｍに４．４
８Ｌ／ｍｉｎ．で各々供給し、絞り部の流出口から合流
部までの距離（Ｒ）と絞り部径（ｄ１）の比を３．８、
排出口径を１４ｍｍ、排出時の流速を０．８９ｍ／秒と
した以外は、実施例３と同様の操作を行った。得られた
反応生成物は、反応開始時から白色のゲル化物を含んで
いた。その結果を表１に示す。
【００２８】比較例４
実施例４において、硫酸を０．９２Ｌ／min．珪酸ソー
ダ水溶液を１．０２Ｌ／ｍｉｎ．で各々供給し、排出口
径９ｍｍにして排出時の流速を０．５１ｍ／秒とした以
外は、実施例３と同様の操作を行った。得られた反応生
成物は、反応開始時から白色のゲル化物を含んでいた。
その結果を表１に示す。
ダ水溶液を１．０２Ｌ／ｍｉｎ．で各々供給し、排出口
径９ｍｍにして排出時の流速を０．５１ｍ／秒とした以
外は、実施例３と同様の操作を行った。得られた反応生
成物は、反応開始時から白色のゲル化物を含んでいた。
その結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【発明の効果】本発明の方法によれば、鉱酸と珪酸ソー
ダ溶液を接触させて得られたシリカゾルを特定の流速で
取り出すことにより、高濃度であって均質なシリカゾル
を簡便に生成することができる。また、本発明の方法に
より得られたシリカゾルは、土壌固化剤、水処理の凝集
剤、紙のコーティング剤、鋳物の成形助剤、シリカゲ
ル，合成石英等の原材料として使用することができる。
ダ溶液を接触させて得られたシリカゾルを特定の流速で
取り出すことにより、高濃度であって均質なシリカゾル
を簡便に生成することができる。また、本発明の方法に
より得られたシリカゾルは、土壌固化剤、水処理の凝集
剤、紙のコーティング剤、鋳物の成形助剤、シリカゲ
ル，合成石英等の原材料として使用することができる。
【００３１】
【図１】本発明に用いる反応装置の代表的な１例を示す
概要図である。
概要図である。
【図２】本発明の代表的なフロー図である。
１、１’：原料供給管
２：排出管
３：合流部
４、４’：絞り部
Ｒ：絞り部の流出口から合流部までの距離
ｄ１、ｄ１’：絞り部径
ｄ２：排出口径
５、５’：原料貯槽
６、６’：ポンプ
７：シリカゾル貯槽
Claims (2)
- 【請求項１】２つの原料供給管が合流し、該合流部にて
１つの排出管と連結してなるＹ字型の反応装置を使用
し、該反応装置の原料供給管から鉱酸と珪酸ソーダ溶液
を各々供給し、上記合流部にて、両成分を接触させて得
られた反応生成物を流速１．０ｍ／秒以上で排出管から
流出させることを特徴とするシリカゾルの製造方法。 - 【請求項２】鉱酸が２〜７Ｎであって、珪酸ソーダ溶液
中のＳｉＯ２成分の含有量が１００〜３００ｇ／Ｌであ
ることを特徴とする請求項１記載のシリカゾルの製造方
法。
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| JP (1) | JP4014882B2 (ja) |
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-
2002
- 2002-01-30 JP JP2002021879A patent/JP4014882B2/ja not_active Expired - Fee Related
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