JP2516473B2 - Method for modifying acidic sodium metaphosphate - Google Patents

Method for modifying acidic sodium metaphosphate

Info

Publication number
JP2516473B2
JP2516473B2 JP2303018A JP30301890A JP2516473B2 JP 2516473 B2 JP2516473 B2 JP 2516473B2 JP 2303018 A JP2303018 A JP 2303018A JP 30301890 A JP30301890 A JP 30301890A JP 2516473 B2 JP2516473 B2 JP 2516473B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
content
water
metaphosphate
sodium acid
powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2303018A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH04175214A (en
Inventor
正興 織田
清 中土
靖夫 野尻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PHOSPHORUS CHEM IND
Original Assignee
PHOSPHORUS CHEM IND
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PHOSPHORUS CHEM IND filed Critical PHOSPHORUS CHEM IND
Priority to JP2303018A priority Critical patent/JP2516473B2/en
Publication of JPH04175214A publication Critical patent/JPH04175214A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2516473B2 publication Critical patent/JP2516473B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Glanulating (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、吸湿性が極めて大きい高P2O5含量の粉末状
酸性メタリン酸ナトリウムを、水を用いて改質顆粒化
し、これによって、吸湿性及び粉体流動性を改善する高
P2O5含量の粉末状酸性メタリン酸ナトリウムの改質方法
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to powdery sodium acid metaphosphate having a very high hygroscopicity and a high P 2 O 5 content, which is modified and granulated with water, whereby High to improve hygroscopicity and powder flowability
The present invention relates to a method for modifying powdered sodium acid metaphosphate having a P 2 O 5 content.

[従来の技術] メタリン酸ナトリウムは、リン酸の苛性ソーダ又は炭
酸ソーダの当モル反応生成物を高温で熔融し、脱水縮合
させて得られる縮合リン酸塩の総称であり、分子構造的
には、単一物でなく、環状体や長鎖の鎖状構造を含む中
性の縮合リン酸塩の混合物である。
[Prior Art] Sodium metaphosphate is a generic term for condensed phosphates obtained by melting equimolar reaction products of caustic soda of phosphoric acid or sodium carbonate at high temperature and dehydrating and condensing, and in terms of molecular structure, It is not a single substance, but a mixture of neutral condensed phosphates having a cyclic structure or a long chain structure.

これに対して、酸性メタリン酸ナトリウムは、リン酸
と当モル未満のアルカリと反応生成物を熔融し、脱水縮
合して得られる高分子の酸性縮合リン酸塩混合物であ
り、原料のモル比、反応温度等の製造条件により、異な
る組成のものが得られるが、分子構造的には、環状体、
鎖状体の他、中性のメタリン酸塩にはみられない網状体
を含むところに著しい特徴がある。
On the other hand, sodium acid metaphosphate is a polymer acidic condensed phosphate mixture obtained by melting phosphoric acid and an alkali less than the equimolar amount and a reaction product, and dehydration-condensed, and a molar ratio of raw materials, Depending on the production conditions such as reaction temperature, different compositions can be obtained, but in terms of molecular structure, cyclic compounds,
In addition to the chain-like structure, it has a remarkable feature in that it contains a network-like structure not found in neutral metaphosphate.

メタリン酸ナトリウムは、優れた金属イオン封鎖能を
持つことは良く知られており、洗浄剤、水処理剤、食品
工業、染色工業等に広く利用されている。
It is well known that sodium metaphosphate has an excellent metal ion sequestering ability, and is widely used in cleaning agents, water treatment agents, food industry, dyeing industry and the like.

一方、酸性メタリン酸塩は、同様の金属イオン封鎖作
用に加えて、更に、安定したpH緩衝作用や酸性の粉体と
しての独自の特性を示すところから、メタリン酸塩には
ない有用性を有している。
On the other hand, acidic metaphosphate has a usefulness not found in metaphosphate because it exhibits a stable pH buffering action and unique properties as an acidic powder in addition to the same sequestering action. are doing.

また、酸性メタリン酸ナトリウムは、分子内に反応性
に富んだ水酸基や活性点が多数存在するため、金属イオ
ンの隠蔽作用やpH緩衝作用は、水溶液中だけでなく、粉
体混合物中においても発現する。そして、粉体製品に配
合された粉末状酸性メタリン酸ナトリウムは、粉体製品
中に不純物として含まれる微量の金属成分によつて誘発
される粉体製品それ自体の分解や変質並びにpHの変動に
よる品質の低下を効果的に防止することができ、このた
め、粉末状酸性メタリン酸ナトリウムは、特に、粉体混
合物の安定化に極めて有用な物質である。
In addition, since sodium acid metaphosphate has a large number of highly reactive hydroxyl groups and active sites in the molecule, the metal ion concealing action and pH buffering action are exhibited not only in the aqueous solution but also in the powder mixture. To do. And, the powdery sodium acid metaphosphate mixed in the powder product is caused by the decomposition and alteration of the powder product itself and the change of pH induced by the trace amount of metal components contained as impurities in the powder product. The deterioration of the quality can be effectively prevented, and therefore, the powdered sodium acid metaphosphate is a very useful substance for stabilizing the powder mixture.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、一方において、酸性メタリン酸ナトリ
ウムは、上述したように、その分子内に反応性に富む水
酸基や活性点が多数存在するため、その反応性に由来す
る取扱上の問題点が必然的に付随している。
[Problems to be Solved by the Invention] However, on the other hand, sodium acid metaphosphate, as described above, has a large number of highly reactive hydroxyl groups and active sites in its molecule, and therefore is handled due to its reactivity. The above problems are inevitable.

即ち、酸性メタリン酸ナトリウムは、吸湿性が強く、
吸湿によつて粉体が粘稠性を帯び、流動性を喪失するた
め、粉体としての良好な使用特性を維持することが困難
となり、これが大きな欠点となっている。
That is, sodium acid metaphosphate has strong hygroscopicity,
Due to moisture absorption, the powder becomes viscous and loses fluidity, making it difficult to maintain good use characteristics as a powder, which is a major drawback.

ところで、酸性メタリン酸ナトリウムの中でもNa2O/P
2O5モル比が小さい程、したがって、P2O5含量が高い
程、吸湿性が大きくなり、上記欠点が顕著に現われる。
即ち、高P2O5含量(72〜77%P2O5含量)の粉末状酸性メ
タリン酸ナトリウムは、吸湿性が極めて強く、このため
に、上記したように、粉体としての良好な使用特性を維
持することができなくなる欠点を有している。
By the way, Na 2 O / P among acidic sodium metaphosphate
The smaller the 2 O 5 molar ratio, and thus the higher the P 2 O 5 content, the higher the hygroscopicity, and the above-mentioned drawbacks are more prominent.
That is, powdery sodium acid metaphosphate having a high P 2 O 5 content (72 to 77% P 2 O 5 content) has an extremely high hygroscopic property, and as a result, as described above, good use as a powder. It has a drawback that the characteristics cannot be maintained.

また、この高P2O5含量の粉末状酸性メタリン酸ナトリ
ウムを製造し、直ちに耐湿性の包装材に密封保管した場
合でも、開封使用時に急速に吸湿し、粘着化することは
避けられない。これは、この酸性メタリン酸ナトリウム
特有の親水性の高い水酸基と網状構造に起因するものと
考えられ、特に網状構造の分岐点に位置する燐原子が構
造的に不安定で、容易に水の分子と反応して加水分解に
よる開裂が生じ、親水性成分の含有率が増大し、これに
よつて、湿潤化するものと考えられる。
Further, even when this powdery sodium acid metaphosphate having a high P 2 O 5 content is produced and immediately sealed and stored in a moisture resistant packaging material, it is inevitable that it rapidly absorbs moisture and becomes sticky when it is opened. This is considered to be due to the highly hydrophilic hydroxyl group and the network structure unique to this sodium acid metaphosphate, and especially the phosphorus atom located at the branch point of the network structure is structurally unstable, and it is easy to It is conceivable that the reaction causes a cleavage due to hydrolysis, the content rate of the hydrophilic component increases, and thereby the moistening occurs.

粉末状酸性メタリン酸ナトリウムは、一般に、熔融反
応によってガラス状物質として製出し、次いで、粉砕工
程を経て粉末化するが、粉砕工程で作業環境から取込ま
れた水分は、連鎖的に吸湿反応を加速する傾向がある。
そして、粉末状酸性メタリン酸ナトリウムは、吸湿量の
増大を伴ってその表面が粘稠な飴状となり、相互に結着
して粘着な塊状物を形成する。その結果、急速に粉体と
しての流動性が失われ、容器壁等に大量付着し、また、
均一な粉体混合が困難になる等取扱いに著しい支障を来
たす。更に、粘着な塊状物の形成は、溶液中での粒子の
分散を妨げ、溶解表面積の減小をもたらし、そのため
に、溶解速度が著しく低下し、溶解使用の際に大きな障
害となっており、特に、前記したP2O5含量が高い粉末状
酸性メタリン酸ナトリウム(72〜77%P2O5含量)の場合
に著しい。
Generally, powdery sodium acid metaphosphate is produced as a glassy substance by a melting reaction, and then powdered through a crushing step.The water taken from the working environment in the crushing step causes a chain hygroscopic reaction. Tends to accelerate.
Then, the powdery sodium acid metaphosphate forms a viscous candy-like surface with an increase in the amount of moisture absorption, and binds to each other to form a sticky lump. As a result, the fluidity of the powder is rapidly lost and a large amount adheres to the container wall, etc.
This will cause a significant hindrance to handling, such as difficulty in uniform powder mixing. Furthermore, the formation of sticky agglomerates hinders the dispersion of the particles in the solution, resulting in a reduction of the dissolution surface area, which significantly reduces the dissolution rate, which is a major obstacle during dissolution use. In particular, it is remarkable in the case of powdered sodium acid metaphosphate having a high P 2 O 5 content (72 to 77% P 2 O 5 content).

この高P2O5含量の粉末状酸性メタリン酸ナトリウムの
欠点は、その特性と表裏をなすものであるだけに、吸湿
性が抑制され、しかも、良好な粉体流動性を持続する該
酸性メタリン酸ナトリウムの出現が今日強く要望されて
いる。
The disadvantage of this powdery sodium acid metaphosphate having a high P 2 O 5 content is that it is the opposite of its characteristics, so that the hygroscopicity is suppressed, and the acidic metallophosphate that maintains good powder fluidity is maintained. The emergence of sodium acidate is strongly desired today.

そこで、本発明は、この高P2O5含量が粉末状酸性メタ
リン酸ナトリウムの粒子表面における吸湿反応性を抑制
して流動特性を改善し、かつ、溶解障害を解消すること
を課題とし、上記要望に沿う高P2O5含量の粉末状酸性メ
タリン酸ナトリウムの改質方法を提供することを目的と
する。
Therefore, the present invention has a problem that the high P 2 O 5 content suppresses the hygroscopic reactivity on the particle surface of the powdery sodium acid metaphosphate to improve the fluidity characteristics, and solves the dissolution disorder. An object of the present invention is to provide a method for modifying powdery sodium acid metaphosphate having a high P 2 O 5 content, which meets the demand.

[課題を解決するための手段] ところで、本発明者等は、本発明以前に、粉末のオル
ト、メタ、ピロ体燐酸アルカリ塩類を、水以外に結合剤
を用いないで粒子間結合をさせて顆粒体とし、これによ
って、この燐酸アルカリ塩類固有のランピング現象を防
止する方法を提案している(特開昭60−36314号公報参
照)。
[Means for Solving the Problems] By the way, prior to the present invention, the present inventors have performed interparticle bonding of powdered ortho, meta, and pyrophosphate alkaline salts without using a binder other than water. A method for preventing the ramping phenomenon peculiar to the alkali phosphates by using granules has been proposed (see JP-A-60-36314).

これは、具体的には、上記燐酸アルカリ塩類を水以外
に結合剤を用いないで乾式造粒法、撹拌造粒法又は流動
造粒法により粒子間結合をさせて、平均粒子径150ミク
ロン前後の顆粒体とする方法であり、これによって、燐
酸アルカリ塩類固有のランピング現象(粉末状の燐酸ア
ルカリ塩類を水に溶解して使用する場合、水中で粉体同
志が団結物を作り、溶解を妨げる現象)を防止する作用
効果が生ずるものである。
Specifically, the above-mentioned alkali phosphates are bonded to each other by a dry granulation method, a stirring granulation method or a fluidized granulation method without using a binder other than water, and an average particle diameter of about 150 μm. This is a ramping phenomenon peculiar to alkaline salts of phosphoric acid. When using powdered alkaline salts of phosphoric acid dissolved in water, the powders form a unity substance in water and prevent dissolution. The effect of preventing the phenomenon) occurs.

更に、本発明者等は、同じく本発明以前に、不定形耐
火物に配合する燐酸アルカリ塩類を顆粒状とすることも
提案している(特開昭62−119171号公報参照)。
Further, prior to the present invention, the present inventors have also proposed that the phosphoric acid alkali salt to be blended with the amorphous refractory is made into a granular form (see JP-A-62-119171).

これは、燐酸アルカリ塩類は、通常粉末状で用いられ
るが、吸湿により粒子表面が粘着性を帯びたり、団結物
を形成したりして、耐火物中に均一に分散し難く混練作
業に支障をきたすため、これを防止するために、燐酸ア
ルカリ塩類を顆粒状とするものである。そして、この顆
粒体手段としては、微粉末粒子を撹拌しながら水を噴霧
して造粒した後、加熱撹拌し、添加水分を除去して顆粒
体を得る方法及び原料微粉粒子を気流中に撹拌しつつ、
水を噴霧して造粒する流動造粒法を提案している。
This is because alkaline phosphates are usually used in powder form, but due to moisture absorption, the particle surface becomes sticky or forms aggregates, making it difficult to uniformly disperse in the refractory and hindering the kneading work. In order to prevent this, the alkaline salt of phosphoric acid is made into a granular form. And, as this granule means, after spraying water while stirring the fine powder particles to granulate, a method of heating and stirring to remove added water to obtain a granule and stirring the raw material fine powder particles in an air stream While
A fluidized granulation method in which water is sprayed for granulation is proposed.

本発明者等は、この燐酸アルカリ塩類のうち、酸性メ
タリン酸ナトリウム、特に、前述したとおり、吸湿性が
極めて強く、取り扱いが非常に困難な高P2O5含量(72〜
77%P2O5含量)の粉末状酸性メタリン酸ナトリウムに着
目し、この粒子表面における吸湿反応性を抑制して流動
特性を改善し、しかも、溶解障害を解消する手段につい
て、更に研究を重ねた結果、本願発明を完成したもので
ある。
The present inventors have found that among these alkaline phosphates, sodium acid metaphosphate, in particular, as described above, has a very high hygroscopicity and a high P 2 O 5 content (72-
Focusing on powdered sodium acid metaphosphate (77% P 2 O 5 content), further research was conducted on means for suppressing the moisture absorption reactivity on the particle surface to improve the flow characteristics and to eliminate dissolution obstacles. As a result, the present invention has been completed.

これを詳述すれば、本発明者等は、上記高P2O5含量の
粉末状酸性メタリン酸ナトリウムを、特定の条件下で造
粒し、蒿密度0.5〜1.0g/ccの顆粒状とすることにより、
この酸性メタリン酸ナトリウム粒子が改質され、吸湿性
の低い、しかも、流動性、溶解性のいずれに関しても従
来品にない優れた特性を持つ上記高P2O5含量の粉末状酸
性メタリン酸ナトリウムが得られることを見出して、本
発明も完成したものである。
If specifically this, the present inventors have powdered acidic sodium metaphosphate of the high P 2 O 5 content, granulated under certain conditions,蒿密of 0.5 to 1.0 g / cc granular and By doing
Powdered sodium acid metaphosphate having a high P 2 O 5 content, which is obtained by modifying these sodium acid metaphosphate particles, has low hygroscopicity, and has excellent characteristics not found in conventional products in terms of both fluidity and solubility. The present invention has been completed by finding that the above can be obtained.

即ち、本発明は、P2O5含量が72〜77%の粉末状酸性メ
タリン酸ナトリウムを、水分含量20g/m3以下の流動化ガ
スを用い、結合剤として原料粉末に対し2〜15重量%の
水を使用し、流動式造粒法により造粒し、蒿密度0.5〜
1.0g/ccの顆粒状とすることを特徴とする高P2O5含量の
粉末状酸性メタリン酸ナトリウムの改質方法である。
That is, the present invention, powdered sodium acid metaphosphate having a P 2 O 5 content of 72 to 77%, using a fluidizing gas having a water content of 20 g / m 3 or less, is 2 to 15% by weight with respect to the raw material powder as a binder. % Water is used to granulate by the fluidized granulation method, and the density of the persimmon is 0.5 to
This is a method for modifying powdery sodium acid metaphosphate having a high P 2 O 5 content, which is characterized in that it has a granular form of 1.0 g / cc.

以下本発明を詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below.

本発明において、高P2O5含量の粉末状酸性メタリン酸
ナトリウムとは、リン酸と、リン酸に対し等モルより少
ない水酸化ナトリウム又は炭酸ナトリウムとの反応生成
物を400〜750℃の温度で熔融し、脱水縮合させて得られ
るガラス状物質を粉末化したものであり、生成物のNa2O
/P2O5モル比が1未満であってP2O5含量が72〜77%(w/
w)、蒿密度が1.20g/cc前後の粉末である。
In the present invention, the powdered acidic sodium metaphosphate of high P 2 O 5 content, and phosphoric acid, the temperature of the reaction product 400 to 750 ° C. of less sodium hydroxide or sodium carbonate than equimolar with respect to phosphoric acid in melted, the glass-like substance obtained by dehydration condensation is obtained by powdering, product Na 2 O
/ P 2 O 5 in molar ratio of less than 1 P 2 O 5 content of 72 to 77% (w /
w), powder with a density of about 1.20 g / cc.

このような高P2O5含量の粉末状酸性メタリン酸ナトリ
ウムは、前述したとおり、極めて強い吸湿反応性を示
し、空気中の水分により速やかに粘着性となり、粉体と
して流動性が低下する物理的性質を有している。
Such powdery sodium acid metaphosphate having a high P 2 O 5 content, as described above, exhibits extremely strong hygroscopic reactivity, becomes rapidly sticky due to moisture in the air, and has a physical property that the fluidity as a powder is lowered. It has a physical property.

しかしながら、本発明によれば、高P2O5含量の粉末状
酸性メタリン酸ナトリウムの粒子表面を改質することが
でき、より安定な粉末品を得ることができる作用が生ず
るものである。
However, according to the present invention, it is possible to modify the particle surface of the powdery sodium acid metaphosphate having a high P 2 O 5 content and to obtain a more stable powder product.

粉体の造粒方法としては、従来より各種の方法が知ら
れているが、本発明者等の研究によれば、粉末状酸性メ
タリン酸ナトリウムの造粒による改質は、以下に詳記す
るように、特定の条件下での流動式造粒法によって初め
て可能となるものである。
Various methods have been conventionally known as a method for granulating powder, but according to the study of the present inventors, modification by granulation of powdery sodium acid metaphosphate is described in detail below. Thus, it is possible only by the fluidized granulation method under specific conditions.

本発明において、造粒手段としては、公知の流動式造
粒装置を使用し、そして、流動化ガスによって粉末状酸
性メタリン酸ナトリウムを流動化しつつ、結合剤を用い
て顆粒形成を行い、乾燥して取出すという一般的な工程
により造粒を行う。
In the present invention, as the granulation means, a known fluidized granulator is used, and while fluidizing the powdery sodium acid metaphosphate by fluidizing gas, granules are formed using a binder and dried. Granulation is carried out by a general process of taking out the powder.

しかし、本発明は、流動化ガスとして、特に、高P2O5
含量の粉末状酸性メタリン酸ナトリウムに対して不活性
な気体、例えば空気、窒素、二酸化炭素その他を用い、
かつ、流動化ガス中の水分含量を20g/m3以下(好ましく
は10g/m3以下)とする点を必須要件とする。水分含量が
20g/m3より高くなると、装置内での原料粉末の流動化が
不完全となり、十分な改質効果が得られない。
However, the present invention is particularly suitable as a fluidizing gas for high P 2 O 5
A gas inert to the content of powdered sodium acid metaphosphate, such as air, nitrogen, carbon dioxide, etc.,
In addition, it is an essential requirement that the water content in the fluidizing gas be 20 g / m 3 or less (preferably 10 g / m 3 or less). The water content is
When it is higher than 20 g / m 3, the fluidization of the raw material powder in the apparatus becomes incomplete, and a sufficient reforming effect cannot be obtained.

また、本発明は、顆粒形成のための結合剤として水を
用いること並びにこの水の添加量を必須要件とする。こ
の水は、単なる結合剤としてではなく、原料粉末である
高P2O5含量の酸性メタリン酸ナトリウム粒子と反応し、
表面構造を改変する改質剤として作用する。そして、水
の使用量は、原料粉末の粒度分布や目的とする顆粒の粒
径等により多少異なるけれども、本発明においては、原
料粉末に対し2〜15%(w/w)、好ましくは3〜10%(w
/w)とする必要がある。この理由は、2%(w/w)より
少な過ぎると、表面の安定化が不完全となり、粒子の結
合が不十分となって、安定した顆粒形成が行なわれず、
一方、15%(w/w)を越えると、粗大な塊状物が形成
し、流動障害を来すからである。
Further, the present invention makes it essential to use water as a binder for forming granules and to add this water. This water reacts not only as a binder but with the raw material powder of sodium metametaphosphate particles having a high P 2 O 5 content,
It acts as a modifier that modifies the surface structure. The amount of water used varies slightly depending on the particle size distribution of the raw material powder and the particle size of the target granules, but in the present invention, it is 2 to 15% (w / w), preferably 3 to 10% (w
/ w). The reason for this is that if it is less than 2% (w / w), the stabilization of the surface will be incomplete, the particles will not bond sufficiently, and stable granule formation will not be achieved.
On the other hand, if it exceeds 15% (w / w), coarse lumps are formed, which causes flow problems.

また、本発明において、造粒装置の運転温度を40〜80
℃にすることが好ましい。40℃以下では、顆粒形成及び
表面改質が不十分となり、一方、80℃を越えると、酸性
メタリン酸ナトリウムが分解、変質して粒子表面が粘着
性となり、やはり粗大な塊状物を生成して流動障害を生
ずるため、いずれも顆粒形成することができない。
Further, in the present invention, the operating temperature of the granulating device is 40 to 80.
C. is preferred. At 40 ° C or lower, granule formation and surface modification become insufficient, while at 80 ° C or higher, sodium acid metaphosphate decomposes and deteriorates to make the particle surface sticky, and also coarse aggregates are formed. Neither of them can form granules due to flow obstruction.

水の一部は、乾燥工程で蒸散し、残部は、粒子表面の
改質結合に寄与し、顆粒の構成成分として残留する。
Part of the water evaporates in the drying process, and the rest contributes to the modified binding on the surface of the particles and remains as a constituent of the granules.

このようにして得られる顆粒の嵩密度は、原料粉末及
び顆粒の粒度分布によって異なり、また、造粒条件によ
っても変化するが、吸湿性が極めて強い高P2O5含量が粉
末状酸性メタリン酸ナトリウムにあっては、本質的には
微粉砕が困難であり、したがって、原料粉末の粒度は自
ら制限されるため、本発明においては、嵩密度0.5g/cc
以下の顆粒を製造することは困難である。しかし、嵩密
度1.0g/cc以上の顆粒は、流動特性を改善が不十分であ
る。したがって、本発明において、良好な改質効果を示
す顆粒の嵩密度は、0.5〜1.0g/ccの範囲であり、この嵩
密度の範囲も本発明必須要件とするものである。
The bulk density of the granules thus obtained varies depending on the particle size distribution of the raw material powder and the granules, and also changes depending on the granulation conditions, but the hygroscopicity is extremely high and the high P 2 O 5 content is powdery acidic metaphosphoric acid. With sodium, it is essentially difficult to finely pulverize, and therefore, the particle size of the raw material powder is limited by itself, so in the present invention, the bulk density is 0.5 g / cc.
It is difficult to produce the following granules. However, granules having a bulk density of 1.0 g / cc or more do not sufficiently improve the flow characteristics. Therefore, in the present invention, the bulk density of the granules exhibiting a good modifying effect is in the range of 0.5 to 1.0 g / cc, and this range of bulk density is also an essential requirement of the present invention.

また、本発明は、改質結合剤として、若干の溶質を含
む希薄な水溶液を用いることもできる。溶質が高P2O5
量の粉末状酸性メタリン酸ナトリウムの特性を損わない
ものであれば、このような希薄な水溶液による顆粒化も
本発明の範囲内であり、必要に応じ適宜使用することが
できる。この溶質の種類としては、高P2O5含量の粉末状
酸性メタリン酸ナトリウムの用途等のよって種々のもの
が考えられるが、例えば食品添加物用には、食塩やグル
タミン酸ナトリウム等が挙げらる。
The present invention can also use a dilute aqueous solution containing some solute as the modified binder. Granulation with such a dilute aqueous solution is also within the scope of the present invention as long as the solute does not impair the properties of powdered sodium acid metaphosphate having a high P 2 O 5 content, and it is appropriately used as necessary. be able to. Various types of solutes are conceivable depending on the use of powdered sodium acid metaphosphate having a high P 2 O 5 content, and for example, for food additives, salt and sodium glutamate can be mentioned. .

本発明によって得られる顆粒体は、原料粉末に比して
吸湿性が低く、特に、粉体流動性の改善効果が顕著であ
るため、従来品のような取扱上の障害は、大幅に軽減で
きる。そして、粉体混合に際しては、均一で速やかな作
業が可能となり、溶解時にも良好な水中分散性を示し、
粘着な塊状物が形成しない。これは、原料粉末の粒子表
面が結合剤として用いた水によって一部変質し、水に対
して安定な表面構造に変化するためと考えられる。
The granules obtained by the present invention have lower hygroscopicity than the raw material powder, and in particular, the effect of improving the powder fluidity is remarkable, so that the handling troubles of conventional products can be greatly reduced. . When powders are mixed, uniform and quick work is possible, and good dispersibility in water even when dissolved,
No sticky lumps formed. It is considered that this is because the particle surface of the raw material powder is partly modified by the water used as the binder to change to a surface structure stable to water.

また、本発明によって得られる顆粒体は、吸湿性につ
いては、原料粉末に比較して明らかに低下し、改善効果
が認められるが、それ以上にい流動性の改善効果が顕著
である。これは、本発明による流動性の向上が顆粒形成
に伴う吸湿性の低下だけでなく、水と粒子表面の活性点
との反応によって生ずる粘着性物質の生成量の減少に起
因することとを示している。
Further, the hygroscopicity of the granules obtained by the present invention is obviously lower than that of the raw material powder, and the improving effect is recognized, but the fluidity improving effect is more remarkable. This indicates that the improvement in fluidity according to the present invention is due to not only the decrease in hygroscopicity associated with the formation of granules but also the decrease in the amount of sticky substances produced by the reaction between water and the active sites on the surface of the particles. ing.

高P2O5含量の粉末状酸性メタリン酸ナトリウムの分子
構造上の特徴としては、不安定な活性点を含む複雑な網
状構造と燐原子に結合した親水性の水酸基の存在があげ
られることは、前述したとおりであるが、本発明では、
流動式造粒装置内を流動する高P2O5含量の粉末状酸性メ
タリン酸ナトリウム粒子表面の活性点に噴霧水が作用し
て、不安定な燐原子が安定化されると同時に分子構造が
再編成され、表層部が水に対して相対的に安定な構造を
持つリン酸塩に変化し、水に対する反応性が低下する。
その結果、顆粒体表面には、粉末粒子にみられるような
急速な粘着性物質の生成は認められず、顆粒体の空隙効
果と相俟って流動性が改善されるものである。
The molecular structure of powdered sodium acid metaphosphate with a high P 2 O 5 content is characterized by a complex network structure including unstable active sites and the presence of hydrophilic hydroxyl groups bonded to phosphorus atoms. As described above, in the present invention,
Spraying water acts on the active sites on the surface of the powdery sodium acid metaphosphate particles with high P 2 O 5 content flowing in the fluidized granulator to stabilize unstable phosphorus atoms and at the same time to improve the molecular structure. It is reorganized, and the surface layer changes to phosphate having a structure that is relatively stable to water, and the reactivity to water decreases.
As a result, on the surface of the granule, no rapid formation of an adhesive substance as seen in powder particles is observed, and the fluidity is improved in combination with the void effect of the granule.

したがって、本発明によって得られる顆粒は、水を媒
介とする単なる粒子間の結合体ではなく、表面の改質反
応を伴う結合によって生成するものである。
Therefore, the granules obtained according to the present invention are not a mere water-mediated interparticle bond, but are produced by a bond involving a surface modification reaction.

本発明では、このような改質反応が高P2O5含量の粉末
状酸性メタリン酸ナトリウム粒子の表層部で限定的に生
じ、顆粒体内部においては、本来の特性が保たれ、有用
性が損うことなく粉体流動性や溶解性等が改善できると
いう作用が生ずるものである。
In the present invention, such a modification reaction occurs only in the surface layer of the powdery sodium acid metaphosphate particles having a high P 2 O 5 content, and inside the granules, the original properties are maintained and the usefulness is improved. The effect is that the powder fluidity and solubility can be improved without damage.

[実施例] 以下に本発明の実施例を記載し、本発明をより詳細に
説明する。
[Examples] Examples of the present invention will be described below to describe the present invention in more detail.

実施例1. Na2O/P2O5モル比を0.52、P2O5含量75.3%、嵩密度1.2
3g/ccの酸性メタリン酸ナトリウム10Kgを、流動層造粒
コーチング装置(フロイント産業(株)製)により造粒
した。流動化ガスとして水分含量10g/m3空気を用い、結
合水850mlを使用し、そして、出口のガス温度を50℃に
調整した。得られた顆粒の吸湿性、流動性、溶解性及び
嵩密度を測定し、第1表に示す。
Example 1. Na 2 O / P 2 O 5 molar ratio 0.52, P 2 O 5 content 75.3%, bulk density 1.2
10 g of acidic sodium metaphosphate of 3 g / cc was granulated by a fluidized bed granulation coating device (manufactured by Freund Sangyo Co., Ltd.). A water content of 10 g / m 3 air was used as the fluidizing gas, 850 ml of bound water was used, and the gas temperature at the outlet was adjusted to 50 ° C. The hygroscopicity, fluidity, solubility and bulk density of the obtained granules were measured and are shown in Table 1.

実施例2. Na2O/P2O5モル比を0.71、P2O5含量72.3%、嵩密度1.2
1g/ccの酸性メタリン酸ナトリウム10Kgを使用し、水分
含量8g/m3の空気で流動化しつつ、結合水500ml、出口ガ
ス温度55℃の条件で、実施例1と同様に造粒した。得ら
れた顆粒の吸湿性、流動性、溶解性及び嵩密度を測定し
た結果を同じく第1表に示す。
Example 2. Na 2 O / P 2 O 5 molar ratio 0.71, P 2 O 5 content 72.3%, bulk density 1.2
Using 10 kg of 1 g / cc of sodium acid metaphosphate, the mixture was granulated in the same manner as in Example 1 under the conditions of 500 ml of bound water and 55 ° C. of outlet gas temperature while fluidizing with air having a water content of 8 g / m 3 . The results of measuring hygroscopicity, fluidity, solubility and bulk density of the obtained granules are also shown in Table 1.

実施例3. Na2O/P2O5モル比0.41、P2O5含量76.8%、嵩密度1.23g
/ccの酸性メタリン酸ナトリウム10Kgを使用し、水分含
量10g/m3の空気で流動化しつつ、結合水800ml、出口温
度50℃の条件で、実施例1と同様に造粒した。得られた
顆粒の吸湿性、流動性、溶解性及び嵩密度を測定し、同
じく第1表に示す。
Example 3.Na 2 O / P 2 O 5 molar ratio 0.41, P 2 O 5 content 76.8%, bulk density 1.23 g
Granules were granulated in the same manner as in Example 1 under the conditions of 800 ml of bound water and an outlet temperature of 50 ° C. while fluidizing with air having a water content of 10 g / m 3 , using 10 kg of sodium acid metaphosphate of / cc. The hygroscopicity, fluidity, solubility and bulk density of the obtained granules were measured and are also shown in Table 1.

実施例4〜6 実施例1の酸性メタリン酸ナトリウム10Kgを用い、流
動化ガスの水分含量及び結合水の使用量を変えて、実施
例1と同様に造粒した。得られた顆粒の流動性、溶解性
及び嵩密度を測定し、同じく第1表に示す。
Examples 4 to 6 Granules were granulated in the same manner as in Example 1 except that 10 kg of sodium acid metaphosphate of Example 1 was used, the water content of the fluidizing gas and the amount of bound water used were changed. The fluidity, solubility and bulk density of the obtained granules were measured and are also shown in Table 1.

比較例1〜3 実施例1、2及び3で使用する原料粉末である酸性メ
タリン酸ナトリウムの吸湿性、流動性、溶解性を測定
し、比較例1、2及び3として、同じく第1表に示す。
Comparative Examples 1 to 3 Hygroscopicity, fluidity and solubility of sodium acid metaphosphate, which is a raw material powder used in Examples 1, 2 and 3, were measured, and Comparative Examples 1, 2 and 3 are also shown in Table 1. Show.

比較例4 実施例1の酸性メタリン酸ナトリウム10Kgを用い、水
分含量22g/m3空気を用い、結合水1000mlを使用し、実施
例1と同様に造粒した。得られた顆粒の吸湿性、流動
性、溶解性及び嵩密度を測定し、同じく第1表に示す。
Comparative Example 4 Granulation was carried out in the same manner as in Example 1 except that 10 kg of sodium acid metaphosphate of Example 1 was used, a water content of 22 g / m 3 was used, and 1000 ml of bound water was used. The hygroscopicity, fluidity, solubility and bulk density of the obtained granules were measured and are also shown in Table 1.

比較例5 実施例1の酸性メタリン酸ナトリウム10Kgを用い、水
分含量25g/m3空気を用い、結合水500mlを使用し、実施
例1と同様に造粒した。得られた顆粒の吸湿性、流動
性、溶解性及び嵩密度を測定し、同じく第1表に示す。
Comparative Example 5 Granulation was carried out in the same manner as in Example 1 except that 10 kg of sodium acid metaphosphate of Example 1 was used, a water content of 25 g / m 3 air was used, and 500 ml of bound water was used. The hygroscopicity, fluidity, solubility and bulk density of the obtained granules were measured and are also shown in Table 1.

比較例6 実施例3の粉末状酸性メタリン酸ナトリウム10Kgを使
用し、水分含量10g/m3の空気で流動化しつつ結合水100m
l、出口温度50℃の条件で実施例1と同様に造粒した。
得られた顆粒の流動性、溶解性及び嵩密度を測定し、同
じく第1表に示す。
Comparative Example 6 Using 10 kg of the powdered sodium acid metaphosphate of Example 3, 100 m of bound water while fluidizing with air having a water content of 10 g / m 3.
Granulation was carried out in the same manner as in Example 1 under conditions of an outlet temperature of 50 ° C.
The fluidity, solubility and bulk density of the obtained granules were measured and are also shown in Table 1.

比較例7 実施例3の粉末状酸性メタリン酸ナトリウム10Kgを使
用し、水分含量10Kg/m3の空気で流動化しつつ結合水180
0ml、出口温度55℃の条件で造粒を行なったが、装置内
で粉末粒子が過度に結着して粗大化するため、流動状を
保つことが困難となり、望ましい顆粒形成が出来なかっ
た。
Comparative Example 7 Using 10 kg of the powdered sodium acid metaphosphate of Example 3, 180 g of bound water was obtained while fluidizing with air having a water content of 10 kg / m 3 .
Granulation was performed under the conditions of 0 ml and an outlet temperature of 55 ° C. However, it was difficult to maintain the fluid state because the powder particles were excessively bound and coarsened in the apparatus, and the desired granules could not be formed.

なお、第1表中の「吸湿性」、「流動性」、「溶解
性」及び「嵩密度」は、次のとおりである。
The "hygroscopicity", "fluidity", "solubility" and "bulk density" in Table 1 are as follows.

[吸湿性] 調製直後の試料5gを内径55mm、高さ30mmの開放容器に
入れ、20℃、100%RHで3時間放置し、前後の重量差を
吸湿量とし、重量%を示す。高P2O5含量の粉末状酸性メ
タリン酸ソーダは、吸湿により表層部が粘着性となっ
て、内部への水分の拡散が妨げられるため、正確な測定
値を得ることが困難である。(表示した数値は、参考値
である。) [流動性] 調製後20℃、100%RHで30分間放置した試料の流動性
を測定した。流出孔径10〜18m/mの砂時計型のガラス漏
斗を数種類用意し、試料の流出状態を観察した。孔径10
m/mを通過するものを良好、18m/mを通過しないものを不
良とし、中間のものを良とした。
[Hygroscopicity] 5 g of the sample immediately after preparation is placed in an open container having an inner diameter of 55 mm and a height of 30 mm, and left standing at 20 ° C. and 100% RH for 3 hours. It is difficult to obtain an accurate measurement value in powdery acidic sodium metaphosphate having a high P 2 O 5 content because the surface layer portion becomes sticky due to moisture absorption to prevent the diffusion of water into the inside. (The indicated numerical value is a reference value.) [Fluidity] The fluidity of a sample that had been left for 30 minutes at 20 ° C and 100% RH after preparation was measured. Several kinds of hourglass-shaped glass funnels with an outflow hole diameter of 10 to 18 m / m were prepared and the outflow state of the sample was observed. Pore diameter 10
Those that passed m / m were rated as good, those that did not pass 18 m / m were rated as bad, and those in the middle were rated as good.

[溶解性] 試料20gを25℃の水200ml中に投入し、1分間静置後マ
グネチックスタラーで撹拌し、完全溶解する迄の時間を
測定した。
[Solubility] 20 g of the sample was put into 200 ml of water at 25 ° C., allowed to stand for 1 minute, stirred with a magnetic stirrer, and the time until complete dissolution was measured.

[嵩密度] 石山科学器械製作所製の比容積試料器を用い、試料10
g、落差4.5cm、落下回数200の条件で測定した。
[Bulk Density] Sample 10 using a specific volume sampler manufactured by Ishiyama Scientific Instruments
It was measured under the conditions of g, drop 4.5 cm, and number of drops 200.

第1表から明らかなように、 (1) ガスの水分(流動化ガス中の水分含量)を20g/
m3以下とし、 (2) 結合水(結合剤としての水の添加量)を2〜15
重量%とし、 (3) 嵩密度0.5〜1.0g/ccとする、 ことにより、初めて吸湿性、流動性及び溶解性が改善さ
れることが理解できる。
As is clear from Table 1, (1) The water content of the gas (water content in the fluidized gas) is 20 g /
and m 3 or less, (2) bound water (amount of water added as a binding agent) 2-15
It can be understood that the hygroscopicity, the fluidity and the solubility are improved for the first time by setting the weight percentage to (3) and the bulk density to 0.5 to 1.0 g / cc.

即ち、本発明で特定する上記(1)〜(3)の条件範
囲内にある実施例1〜6では、その条件範囲外に比し
て、いずれも吸湿性、流動性及び溶解性が改善されるこ
とが明らかである。
That is, in Examples 1 to 6 which are within the above-mentioned condition ranges (1) to (3) specified in the present invention, the hygroscopicity, the fluidity and the solubility are all improved as compared with those outside the condition range. It is clear that

これを詳述すれば、実施例1〜3と比較例1〜3とを
対比すると、原料粉末に対する改善が顕著であることが
理解できる。また、条件(1)のみが満たしていない比
較例4及び5(ガスの水分22g/m3及び25g/m3)では、流
動性が「不良」であり、溶解性も改善されず、条件
(1)、(3)は満たしているけれども、条件(2)の
範囲外である比較例6及び7(結合水100ml及び1800ml,
原料粉末に対して1重量%及び18重量%)の場合でも同
様であることが理解できる。
If this is described in detail, it can be understood that the improvement with respect to the raw material powder is remarkable by comparing Examples 1 to 3 with Comparative Examples 1 to 3. Further, in Comparative Examples 4 and 5 (gas moisture 22 g / m 3 and 25 g / m 3 ) where only the condition (1) is not satisfied, the fluidity is “poor”, the solubility is not improved, and the condition ( Comparative Examples 6 and 7 (100 ml and 1800 ml of combined water, which satisfy the conditions 1) and 3) but are out of the range of the condition (2),
It can be understood that the same applies to the case of 1% by weight and 18% by weight with respect to the raw material powder.

[発明の効果] 高P2O5含量の粉末状酸性メタリン酸ナトリウムは、強
い吸湿性のため、粒子表面が粘着性となり、固着した塊
状物を形成して速やかに流動性を失う欠点があり、混
合、理解その他取扱作業時の著しい障害となっていた
が、本発明によれば、以上詳記したとおり、この酸性メ
タリン酸ナトリウム本来の特性を失うことなく、低吸湿
性で、しかも粉体、分対流動性並びに溶解性の良好な改
質品を得ることができ、その結果、高P2O5含量の粉末状
酸性メタリン酸ナトリウムの取扱いが容易となり、使用
上の障害が著しく軽減されて有用性が向上する効果が生
ずる。
[Effects of the Invention] Powdered sodium acid metaphosphate having a high P 2 O 5 content has a drawback that it has a strong hygroscopic property, and thus the surface of the particles becomes sticky and adhered lumps are formed to quickly lose fluidity. However, according to the present invention, as described above in detail, the sodium acid metaphosphate does not lose its original characteristics, has a low hygroscopic property, and is a powder. It is possible to obtain a modified product having good flowability and solubility as a result, and as a result, it becomes easy to handle the powdery sodium acid metaphosphate having a high P 2 O 5 content, and the trouble in use is significantly reduced. As a result, the usefulness is improved.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】P2O5含量が72〜77%の粉末状酸性メタリン
酸ナトリウムを、水分含量20g/m3以下の流動化ガスを用
い、結合剤として原料粉末に対し2〜15重量%の水を使
用し、流動式造粒法により造粒し、蒿密度0.5〜1.0g/cc
の顆粒状とすることを特徴とする高P2O5含量の粉末状酸
性メタリン酸ナトリウムの改質方法。
1. A powdered sodium acid metaphosphate having a P 2 O 5 content of 72 to 77% and a fluidizing gas having a water content of 20 g / m 3 or less and 2 to 15% by weight of the raw material powder as a binder. Granulated by the fluidized granulation method using the water of the
A method for modifying powdery sodium acid metaphosphate having a high P 2 O 5 content, characterized in that
JP2303018A 1990-11-08 1990-11-08 Method for modifying acidic sodium metaphosphate Expired - Fee Related JP2516473B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2303018A JP2516473B2 (en) 1990-11-08 1990-11-08 Method for modifying acidic sodium metaphosphate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2303018A JP2516473B2 (en) 1990-11-08 1990-11-08 Method for modifying acidic sodium metaphosphate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04175214A JPH04175214A (en) 1992-06-23
JP2516473B2 true JP2516473B2 (en) 1996-07-24

Family

ID=17915949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2303018A Expired - Fee Related JP2516473B2 (en) 1990-11-08 1990-11-08 Method for modifying acidic sodium metaphosphate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2516473B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115159488B (en) * 2022-07-22 2023-06-30 承德莹科精细化工股份有限公司 Preparation method of high water-solubility glassy sodium metaphosphate

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04175214A (en) 1992-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2769592B2 (en) Method for producing artificial kidney perfusion agent for bicarbonate dialysis and artificial kidney perfusion agent
US4115307A (en) Phosphate composition
US5346680A (en) Sodium percarbonate stabilized by coating
US5032164A (en) Modified lignosulfonate conditioning agent for urea particles
JP5514835B2 (en) Process for preparing a free-flowing powder comprising a deliquescent quaternary ammonium compound
JP2516473B2 (en) Method for modifying acidic sodium metaphosphate
US4008065A (en) Granulated fertilizer composition and method for its preparation
EP0630352B1 (en) Preparation of granular alkali metal borate compositions
JPH09156920A (en) Granule of metal iodide and method for granulating the same
EP1585711B1 (en) Soluble fertilizer compositions comprising calcium and/or magnesium phosphates
JPS5966858A (en) Granular salt
US3620972A (en) Method of agglomerating finely divided inorganic phosphates using an orthophosphate agglomerating aid
US5744639A (en) Granular alkali metal nitrilotriacetate
JP2516474B2 (en) Modified acidic sodium metaphosphate composition
EP0079734B1 (en) Additive for fertilisers
US5998663A (en) Granular alkali metal nitrilotriacetate
EP0974641A1 (en) Homogenous granules comprised of sodium tripolyphosphate, sodium sulphate and sodium carbonate, process for its preparation and applications to detergents and washing agents
SU1033490A1 (en) Process for producing granulated ammonia nitrate
JPH03275626A (en) Sodium bicarbonate dialytic agent
CS241113B2 (en) Method of urea granulae production
JPS60155505A (en) Granular monoperoxosulfate and its preparation
JPS6144783A (en) Condensate for liquid fertilizer
EP0675759A4 (en) Granulation process.
JPS5820790A (en) Manufacture of granular fused phosphate
JPH048365B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees