JP2005015322A - 微粉末鉱物と珪藻土粉末の焼結状組成物。 - Google Patents
微粉末鉱物と珪藻土粉末の焼結状組成物。 Download PDFInfo
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Abstract
【課 題】粘土鉱物等の微粉末は、粒子が非常に細かいため（２μ以下）、触媒や反応材として利用しようとすると、飛散性が大きく、且、つ、通気が閉塞状態で利用が困難であったので、これを改善するため、多孔性で通気性が大きく、無機質で耐火性の大きい珪藻土の粉末状粒子と組み合わせて、これを焼結状の組成物とすることによって、微粉末の保持が安定して行われるので、通気性の向上によって流体との接触反応が増加し、微細粉末の飛散も防止できる組成物の提供であります。
【解決手段】微粉末鉱物の粒子を、多孔質の珪藻土粉末の粒子と、求められた割合で混合の上、水で混練し整形と乾燥を行った性形体を、目的とする温度で焼成を行う事によって、珪藻土粉末粒子の接触面相互の擬着による擬集固体間の空隙に、微粉末鉱物の微細な粒子を挟み込ませたり、擬着状態の粒子に掴ませたりする事によって、安定した微細粉末の保持を行うための焼成組成物。
【選択図】 図１
【解決手段】微粉末鉱物の粒子を、多孔質の珪藻土粉末の粒子と、求められた割合で混合の上、水で混練し整形と乾燥を行った性形体を、目的とする温度で焼成を行う事によって、珪藻土粉末粒子の接触面相互の擬着による擬集固体間の空隙に、微粉末鉱物の微細な粒子を挟み込ませたり、擬着状態の粒子に掴ませたりする事によって、安定した微細粉末の保持を行うための焼成組成物。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微粉末鉱物の極めて小さな粒子（２μ以下の）を多孔性で通気性の良い珪藻土粉末の粒子に掴ませる状態で焼結を行って、微粉末鉱物の飛散や流失の障害を防止し、且つ、微粉末であることによって生じる閉塞性を改善して通気性を高め、よって、空気及び水等の流体の通過を容易ならしめて、組成物内部の微粉末鉱物粒子との接触反応効果を高めようとする成形状、顆粒状、粉末状の組成物と、その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
微粉末鉱物の粒子は、飛散し易く、閉塞性が大きいので、気相、液相の流体で用いようとすると、この細かい微粉末を安定して確実に保持する事が濾材の選択や、粉末の閉塞性による流体に対する抵抗の大きさから微粉末その物を単体で用いることが難しかった。
【０００３】
例えば気相用として使用する場合、微粉末鉱物の粒子が極めて細かいという特徴によって、この粒子を支える濾材の網の目も、微粉末粒子の大きさに準じて、非常に細かい網目となるので、極めて大きな通気抵抗となって使用する事が困難であった。
【０００４】
しかしながら、微粉末鉱物の飛散性や閉塞性の難点を改善しようとする為の解決方法として、多孔性で通気性の大きい珪藻土粉末粒子で微粉末鉱物の細かい粒子を掴みこむことで、飛散を押さえ、併せて閉塞性も珪藻土粒子によって解決する事を目的とするものである。
【０００５】
本発明は、この様な従来の問題を解決しようとするもので、飛散や閉塞の難点を、通気性の大きい珪藻土との組み合わせで、高温で焼成を行う事による焼き固めた焼結状組成物とする事によって、安全、確実に保持が行われた状態で、流体と微粉末鉱物粒子の接触反応を行わしめる事の出来る焼結状組成物及び、その製造方法の提供であります。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の微粉末鉱物と珪藻土粉末の焼結状組成物においては、飛散性が大きく、通気に閉塞的で取り扱い難い微粉末鉱物の粒子を、通気性が大きく、比重の軽い珪藻土の粒子に掴みこませる形で、保持させる事によって解決しようとするもので、珪藻土粉末の粒子相互の間に、微粉末鉱物の細かい粒子が挟みこまれた状態で高温の焼成が行われることによって、珪藻土の粉末粒子が相互に擬着されて、焼結状の組成物となって焼き固まるもので、この場合、珪藻土の主成分であるシリカの溶解温度（約１，１００℃）以下の温度で１時間以上の高温焼成を行う事によって、目的とする微粉末鉱物と珪藻土粉末の焼結状組成物を得ようとするものであります。
【０００７】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を示す為の図１は、珪藻土粒子相互間の空隙に挟み込まれた状態の微粉末鉱物の粒子が、高温による擬着（ある温度で互いに擬着する事で、珪藻土の場合は１，１００℃以下）によって焼結状の組成物となって微粉末鉱物の細かい粒子を挟み込んで保持する状態を示すモデル図であります。
図２及び図３は実施の１例を示す図で、図面を参照して説明すると、図１において、▲１▼は珪藻土粉末粒子で大きさは０，１〜０，０４ｍｍ位までの粒径で、▲２▼は粒子相互の擬着状態を示すもので、▲３▼は粒子相互の空隙に挟まった状態の微粉末鉱物の細かい粒子で、大きさは２μ（０，００２ｍｍ）以下で、▲４▼は珪藻土を構成する珪藻殼（セル）であって２０μ〜４０μ位の大きさの珪藻であります。以上の▲１▼〜▲４▼迄が焼結状組成物の最小単位を示すモデル図であります。
図２は▲１▼〜▲４▼の焼結状組成物を顆粒状として通気性の袋に収納する１例を示す図で、図３は空気浄化用の装置として実施する１例を示す図で、記号によって説明すると、▲５▼はファイバー状の通気助剤で、この空隙に定められた充填率で、▲１▼〜▲４▼の微粉末鉱物の顆粒が詰められて居り、▲６▼は袋の膨れ止め具で▲７▼の通気袋の膨れを防いでおり、この通気性袋▲７▼に収納される▲１▼〜▲７▼の部材で空気の浄化部分を構成するものであり、この部分を取り外し易くする為に▲８▼のカセット上枠と▲９▼の気密パッキンと▲１０▼のカセット下枠と▲１１▼の袋受け網とでカセット部分を構成して取替え時の利便性を図っている。」
以上の▲１▼〜▲１１▼迄のカセット部で浄化された空気が▲１４▼の吸気フードと▲１５▼の吸気フアンによって吸引され▲１６▼のダンパー▲１７▼の排気筒で浄化空気となって排出されるものであります。
図２及び図３は実施の１例を示す図で、図面を参照して説明すると、図１において▲１▼は珪藻土粉末粒子で大きさは０，１〜０，０４ｍｍ位迄の粒径で、▲２▼は粒子相互の擬着状態を示すもので、▲３▼は粒子相互の空隙に挟まった状態の微粉末鉱物の細かい粒子で大きさは２μ（０，００２）以下で、▲４▼は珪藻土を構成する（セル）であって２０μ〜４０μ位の大きさの珪藻殼であります。
以上の▲１▼〜▲４▼迄が焼結状組成物の最小単位を示すモデル図であります。
図２は▲１▼〜▲４▼の焼結状組成物を顆粒状として通気性の袋に収納する１例を示す図で、図３は空気浄化用の装置として実施する１例を示す図で、記号によって説明すると▲５▼はファイバー状通気助剤で、この空隙に充填率で▲１▼〜▲４▼の微粉末鉱物の顆粒が詰められて居り、▲６▼は袋の膨れ止め具で▲７▼の通気袋の膨れを防いでおり、この通気性袋▲７▼に収納される▲１▼〜▲７▼の部分で空気の浄化部分を構成するものであり、この部分を取り外し易くする為に▲８▼のカセット上枠と▲９▼の気密パッキンと▲１０▼のカセット下枠と▲１１▼の袋受け網とでカセット部分を構成して取替え時の利便性を図っている。
以上の▲１▼〜▲１１▼迄のカセット部で浄化された空気が▲１４▼の吸気フードと▲１５▼の吸気フアンによって吸引され▲１６▼のダンパー▲１７▼の排気筒で浄化空気となって排出されるもので有ります。
▲１２▼は吸気フードパッキンで▲１３▼はカセット止め金具である。
以上の▲１▼〜▲１７▼迄が実施の形態の１例であります。
【０００８】
【実施例】
本発明を空気浄化の脱臭を目的として実施した例に基き説明すると、微粉末鉱物の試験用の原料として、火山によって生じた結晶性の鉱物を主体とした黒色粘士鉱物の微細な粒子（２μ以下）を使用したもので、この微粉末鉱物を乾燥と篩い分けして、珪藻土乾燥粉末粒子（粒径０，１〜０，０７ｍｍ位）を６リッターと乾燥微粉末鉱物粒子（０，００２ｍｍ以下）を４リッターの容積比で水で混練を行って、厚さ２０ｍｍ、巾１００ｍｍ、長さ１００ｍｍ、の板状を５０枚作り、充分に自然乾燥を行ってから、９００℃〜１，０５０℃の高温で１時間のの焼成を行って、焼結状の板状組成物を得た。これを顆粒にする為、解砕と篩い分けを行って、粒径が約０，５ｍｍ平均位の顆粒状組成物０，２リッターを選んで、通気性袋（収納時寸法＝１，５ｃｍ×１８ｃｍ×１３ｃｍ＝０，３５リッター）に通気助剤▲５▼に約０，１５リッターを均一に顆粒を配粒したものを収納し、この通気袋▲７▼を通過する臭気を微粉末鉱物の顆粒状組成物の触媒で効率良く分解して空気の浄化を行ったもので、▲８▼〜▲１７▼迄は前項の説明の如く汚染空気の吸引及び排出を行う機構部分であります。
【０００９】
以上の実施例を基に、図４に示す浄化循環回路を構成して実測をおこなった。吸引フアンの風量を０，１立方ｍ３／ｍｉｎにダンパー▲１６▼を調整して、測定のため吸気フード▲１４▼をタテ５０ｃｍ×ヨコ５０ｃｍ×タカサ７おｃｍ（１７５リッター）の大きさのダンボール箱▲１８▼に密着して取り付け、そのダンボール箱▲１８▼内にアンモニアガスを約４００ｐｐｍ充填して、吸気フアン▲１５▼を作動することによって、空気が循環し、約１，２分後に測定を行った結果アンモニア濃度が７ｐｐｍとほとんど除去されたと言えるほどの良好な脱臭効果が得られたもので、今後美粉末鉱物のような利用しにくい微粉末を広い用途に活用することが本発明によって可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る各粒子の焼結状態を示すモデル図。
【図２】焼結状の顆粒を通気性袋に収納した図。
【図３】空気浄化用の装置に応用した１例を示す図。
【図４】空気の脱臭浄化測定用の実施例図。
【符号の説明】
１、珪藻土粉末粒子。
２、粒子相互の擬着部分。
３、微粉末鉱物粒子。
４、珪藻土を構成している珪藻殼（セル）。
５、ファイバー状の通気助剤。
６、袋の膨れ止め具・
７、通気性袋。
８、カセット上枠。
９、気密パッキン。
１０、カセット下枠。
１１、袋受け網。
１２、吸気フードパッキン。
１３、カセット止め金具。
１４、吸気フード。
１５、吸気フアン。
１６、ダンパー。
１７、排気筒。
１８、ダンボール箱。
【発明の属する技術分野】
本発明は、微粉末鉱物の極めて小さな粒子（２μ以下の）を多孔性で通気性の良い珪藻土粉末の粒子に掴ませる状態で焼結を行って、微粉末鉱物の飛散や流失の障害を防止し、且つ、微粉末であることによって生じる閉塞性を改善して通気性を高め、よって、空気及び水等の流体の通過を容易ならしめて、組成物内部の微粉末鉱物粒子との接触反応効果を高めようとする成形状、顆粒状、粉末状の組成物と、その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
微粉末鉱物の粒子は、飛散し易く、閉塞性が大きいので、気相、液相の流体で用いようとすると、この細かい微粉末を安定して確実に保持する事が濾材の選択や、粉末の閉塞性による流体に対する抵抗の大きさから微粉末その物を単体で用いることが難しかった。
【０００３】
例えば気相用として使用する場合、微粉末鉱物の粒子が極めて細かいという特徴によって、この粒子を支える濾材の網の目も、微粉末粒子の大きさに準じて、非常に細かい網目となるので、極めて大きな通気抵抗となって使用する事が困難であった。
【０００４】
しかしながら、微粉末鉱物の飛散性や閉塞性の難点を改善しようとする為の解決方法として、多孔性で通気性の大きい珪藻土粉末粒子で微粉末鉱物の細かい粒子を掴みこむことで、飛散を押さえ、併せて閉塞性も珪藻土粒子によって解決する事を目的とするものである。
【０００５】
本発明は、この様な従来の問題を解決しようとするもので、飛散や閉塞の難点を、通気性の大きい珪藻土との組み合わせで、高温で焼成を行う事による焼き固めた焼結状組成物とする事によって、安全、確実に保持が行われた状態で、流体と微粉末鉱物粒子の接触反応を行わしめる事の出来る焼結状組成物及び、その製造方法の提供であります。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の微粉末鉱物と珪藻土粉末の焼結状組成物においては、飛散性が大きく、通気に閉塞的で取り扱い難い微粉末鉱物の粒子を、通気性が大きく、比重の軽い珪藻土の粒子に掴みこませる形で、保持させる事によって解決しようとするもので、珪藻土粉末の粒子相互の間に、微粉末鉱物の細かい粒子が挟みこまれた状態で高温の焼成が行われることによって、珪藻土の粉末粒子が相互に擬着されて、焼結状の組成物となって焼き固まるもので、この場合、珪藻土の主成分であるシリカの溶解温度（約１，１００℃）以下の温度で１時間以上の高温焼成を行う事によって、目的とする微粉末鉱物と珪藻土粉末の焼結状組成物を得ようとするものであります。
【０００７】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を示す為の図１は、珪藻土粒子相互間の空隙に挟み込まれた状態の微粉末鉱物の粒子が、高温による擬着（ある温度で互いに擬着する事で、珪藻土の場合は１，１００℃以下）によって焼結状の組成物となって微粉末鉱物の細かい粒子を挟み込んで保持する状態を示すモデル図であります。
図２及び図３は実施の１例を示す図で、図面を参照して説明すると、図１において、▲１▼は珪藻土粉末粒子で大きさは０，１〜０，０４ｍｍ位までの粒径で、▲２▼は粒子相互の擬着状態を示すもので、▲３▼は粒子相互の空隙に挟まった状態の微粉末鉱物の細かい粒子で、大きさは２μ（０，００２ｍｍ）以下で、▲４▼は珪藻土を構成する珪藻殼（セル）であって２０μ〜４０μ位の大きさの珪藻であります。以上の▲１▼〜▲４▼迄が焼結状組成物の最小単位を示すモデル図であります。
図２は▲１▼〜▲４▼の焼結状組成物を顆粒状として通気性の袋に収納する１例を示す図で、図３は空気浄化用の装置として実施する１例を示す図で、記号によって説明すると、▲５▼はファイバー状の通気助剤で、この空隙に定められた充填率で、▲１▼〜▲４▼の微粉末鉱物の顆粒が詰められて居り、▲６▼は袋の膨れ止め具で▲７▼の通気袋の膨れを防いでおり、この通気性袋▲７▼に収納される▲１▼〜▲７▼の部材で空気の浄化部分を構成するものであり、この部分を取り外し易くする為に▲８▼のカセット上枠と▲９▼の気密パッキンと▲１０▼のカセット下枠と▲１１▼の袋受け網とでカセット部分を構成して取替え時の利便性を図っている。」
以上の▲１▼〜▲１１▼迄のカセット部で浄化された空気が▲１４▼の吸気フードと▲１５▼の吸気フアンによって吸引され▲１６▼のダンパー▲１７▼の排気筒で浄化空気となって排出されるものであります。
図２及び図３は実施の１例を示す図で、図面を参照して説明すると、図１において▲１▼は珪藻土粉末粒子で大きさは０，１〜０，０４ｍｍ位迄の粒径で、▲２▼は粒子相互の擬着状態を示すもので、▲３▼は粒子相互の空隙に挟まった状態の微粉末鉱物の細かい粒子で大きさは２μ（０，００２）以下で、▲４▼は珪藻土を構成する（セル）であって２０μ〜４０μ位の大きさの珪藻殼であります。
以上の▲１▼〜▲４▼迄が焼結状組成物の最小単位を示すモデル図であります。
図２は▲１▼〜▲４▼の焼結状組成物を顆粒状として通気性の袋に収納する１例を示す図で、図３は空気浄化用の装置として実施する１例を示す図で、記号によって説明すると▲５▼はファイバー状通気助剤で、この空隙に充填率で▲１▼〜▲４▼の微粉末鉱物の顆粒が詰められて居り、▲６▼は袋の膨れ止め具で▲７▼の通気袋の膨れを防いでおり、この通気性袋▲７▼に収納される▲１▼〜▲７▼の部分で空気の浄化部分を構成するものであり、この部分を取り外し易くする為に▲８▼のカセット上枠と▲９▼の気密パッキンと▲１０▼のカセット下枠と▲１１▼の袋受け網とでカセット部分を構成して取替え時の利便性を図っている。
以上の▲１▼〜▲１１▼迄のカセット部で浄化された空気が▲１４▼の吸気フードと▲１５▼の吸気フアンによって吸引され▲１６▼のダンパー▲１７▼の排気筒で浄化空気となって排出されるもので有ります。
▲１２▼は吸気フードパッキンで▲１３▼はカセット止め金具である。
以上の▲１▼〜▲１７▼迄が実施の形態の１例であります。
【０００８】
【実施例】
本発明を空気浄化の脱臭を目的として実施した例に基き説明すると、微粉末鉱物の試験用の原料として、火山によって生じた結晶性の鉱物を主体とした黒色粘士鉱物の微細な粒子（２μ以下）を使用したもので、この微粉末鉱物を乾燥と篩い分けして、珪藻土乾燥粉末粒子（粒径０，１〜０，０７ｍｍ位）を６リッターと乾燥微粉末鉱物粒子（０，００２ｍｍ以下）を４リッターの容積比で水で混練を行って、厚さ２０ｍｍ、巾１００ｍｍ、長さ１００ｍｍ、の板状を５０枚作り、充分に自然乾燥を行ってから、９００℃〜１，０５０℃の高温で１時間のの焼成を行って、焼結状の板状組成物を得た。これを顆粒にする為、解砕と篩い分けを行って、粒径が約０，５ｍｍ平均位の顆粒状組成物０，２リッターを選んで、通気性袋（収納時寸法＝１，５ｃｍ×１８ｃｍ×１３ｃｍ＝０，３５リッター）に通気助剤▲５▼に約０，１５リッターを均一に顆粒を配粒したものを収納し、この通気袋▲７▼を通過する臭気を微粉末鉱物の顆粒状組成物の触媒で効率良く分解して空気の浄化を行ったもので、▲８▼〜▲１７▼迄は前項の説明の如く汚染空気の吸引及び排出を行う機構部分であります。
【０００９】
以上の実施例を基に、図４に示す浄化循環回路を構成して実測をおこなった。吸引フアンの風量を０，１立方ｍ３／ｍｉｎにダンパー▲１６▼を調整して、測定のため吸気フード▲１４▼をタテ５０ｃｍ×ヨコ５０ｃｍ×タカサ７おｃｍ（１７５リッター）の大きさのダンボール箱▲１８▼に密着して取り付け、そのダンボール箱▲１８▼内にアンモニアガスを約４００ｐｐｍ充填して、吸気フアン▲１５▼を作動することによって、空気が循環し、約１，２分後に測定を行った結果アンモニア濃度が７ｐｐｍとほとんど除去されたと言えるほどの良好な脱臭効果が得られたもので、今後美粉末鉱物のような利用しにくい微粉末を広い用途に活用することが本発明によって可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る各粒子の焼結状態を示すモデル図。
【図２】焼結状の顆粒を通気性袋に収納した図。
【図３】空気浄化用の装置に応用した１例を示す図。
【図４】空気の脱臭浄化測定用の実施例図。
【符号の説明】
１、珪藻土粉末粒子。
２、粒子相互の擬着部分。
３、微粉末鉱物粒子。
４、珪藻土を構成している珪藻殼（セル）。
５、ファイバー状の通気助剤。
６、袋の膨れ止め具・
７、通気性袋。
８、カセット上枠。
９、気密パッキン。
１０、カセット下枠。
１１、袋受け網。
１２、吸気フードパッキン。
１３、カセット止め金具。
１４、吸気フード。
１５、吸気フアン。
１６、ダンパー。
１７、排気筒。
１８、ダンボール箱。
Claims (3)
- 微粉末鉱物の極めて細かい粒子（μ単位）を多孔質の珪藻土粉末と定められる割合（例えば微粉末鉱物を６０〜４０％に対して、珪藻土粉末を４０〜６０％の容積比）で、水と混合攪拌を行い、所要の形に成形し、充分な乾燥を行ってから、高温による焼成によって焼結状組成物とした微粉末鉱物と珪藻土粉末の焼結状組成物。
- 微粉末鉱物を珪藻土粉末の粒子に掴ませた状態の焼結状組成物を得る為の温度は、珪藻土粉末の主成分である非昌質の無定形シリカが、熱によって溶解してガラス化した緻密な結晶体に変化する前段の温度（約１、１００℃以下）の焼成温度で１時間以上の高温焼成を行なう事によって、珪藻土粉末粒子の接触面相互の擬着による擬集固体を創ることで、求める焼結状組成物を得ようとする微粉末鉱物と珪藻土粉末の焼結状組成物及び、その成形された形状品及び、これらの製造方法。
- 請求項１及び請求項２の微粉末鉱物と珪藻土粉末の焼結状組成物の形状品を、解砕、又は粉砕して粒度を整えて所定の製品とした、顆粒状及び粉末状の組成物。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003203316A JP2005015322A (ja) | 2003-06-24 | 2003-06-24 | 微粉末鉱物と珪藻土粉末の焼結状組成物。 |
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Publications (1)
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|---|---|
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ID=34189826
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|---|---|
| JP (1) | JP2005015322A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007190129A (ja) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Kimiwaka Aikawa | 空気清浄機 |
| GB2438721A (en) * | 2006-05-30 | 2007-12-05 | Gen Electric | Core-shell ceramic particulate |
-
2003
- 2003-06-24 JP JP2003203316A patent/JP2005015322A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007190129A (ja) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Kimiwaka Aikawa | 空気清浄機 |
| GB2438721A (en) * | 2006-05-30 | 2007-12-05 | Gen Electric | Core-shell ceramic particulate |
| US7670679B2 (en) | 2006-05-30 | 2010-03-02 | General Electric Company | Core-shell ceramic particulate and method of making |
| GB2438721B (en) * | 2006-05-30 | 2012-04-04 | Gen Electric | Core-shell ceramic particulate and method of making |
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