JP2673785B2 - 籾殻を原料とする非晶質シリカの製造方法 - Google Patents

籾殻を原料とする非晶質シリカの製造方法

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JP2673785B2 JP20451294A JP20451294A JP2673785B2 JP 2673785 B2 JP2673785 B2 JP 2673785B2 JP 20451294 A JP20451294 A JP 20451294A JP 20451294 A JP20451294 A JP 20451294A JP 2673785 B2 JP2673785 B2 JP 2673785B2
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直己 前田
一朗 和田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、籾殻から非晶質シリカ
を製造する方法、特に湿潤状態の籾殻或いは湿潤雰囲気
で籾殻を焼成することにより、高品質の非晶質シリカを
製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、籾殻を焼成して非晶質シリカを製
造する場合、低温,短時間で焼成しないと籾殻灰が結晶
化してしまい、ポゾラン活性が小さくなる。そこで特公
平1−21108号公報には、流動床焼成により籾殻を
焼成せしめるに際し、該流動床焼成炉の温度を650℃
〜920℃となし、しかもこの籾殻の炉内滞留時間はで
きる限り短くすることを特徴とする籾殻の流動床燃焼方
法が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】而して、前記特公平
1−21108号公報の発明により製造された非晶質シ
リカ(籾殻灰)は、その非晶質率が大きく、且つポゾラ
ン活性が高いが、未燃炭素が多く残留するといった問題
点がある。そして、未燃炭素が多く残留するこのような
籾殻灰をコンクリートに混和した場合、未燃炭素はAE
剤・減水剤等の化学混和剤を吸着してしまい、コンクリ
ートに悪影響を及ぼすことになる。そこで、未燃炭素を
少なくするために、籾殻の炉内滞留時間を長くすると、
今度はポゾラン活性が低くなるといった欠点が生じてし
まう。
【0004】この場合、電気炉などを使用して、適当な
温度及び時間で籾殻を焼成することにより、非晶質率が
大きく、しかも未燃炭素が少ないものを製造する方法も
考えられるが、この方法は非連続的であり、生産性が劣
るといった問題点がある。また、一般に、籾殻の表面に
はゴミや泥等の不純物が付着しているので、このような
状態の籾殻をそのまま焼成した場合、籾殻灰中に不純物
が多く含まれることになり、高品質の非晶質シリカを得
ることができないといった問題点がある。
【0005】更に又、籾は保存状態を良好に保つため、
乾燥した条件下に置かれているのが普通であるので、脱
穀した後の籾殻は乾燥していて燃えやすい。その結果、
この籾殻を焼成する時に籾殻の燃焼速度が早くなり、籾
殻灰中に未燃炭素が多く残留するといった問題点があ
る。
【0006】
【問題点を解決するための手段】本発明は、上記のよう
な従来の諸問題点を解決するためになされたもので、不
純物の混入がなく、しかも未燃炭素の含有量が少なく、
且つポゾラン活性の高いものを提供することを目的とし
たものであり、その要旨は、籾殻を水に浸漬した後、こ
の籾殻を焼成することを特徴とする籾殻を原料とする非
晶質シリカの製造方法にある。
【0007】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明す
るに、先ず籾殻を焼成する前に、籾殻を水に1時間程浸
し、次に籾殻を洗ってその表面に付着した不純物を除去
した後、水切りする。そして、この籾殻を外熱式回転炉
に投入し、炉内温度を550℃及び600℃で夫々焼成
して籾殻灰を得る。而して、この籾殻灰の強熱減量を測
定した結果、表1に示すように、それぞれ3.64%及
び3.07%であった。ここで強熱減量とは、試料を7
50℃で長時間(本試験では30分)加熱した時の減量
(加熱前の質量−加熱後の質量)を加熱前の質量で除し
た値であり、この数値が大きいほど籾殻灰中の未燃炭素
が多いことを示すものである。
【0008】これに対し、前記のような処理を施こさな
い籾殻の場合、これを上記と同様な炉内温度でそれぞれ
焼成し、得られた籾殻灰の強熱減量を測定した結果、表
1に示すように、それぞれ4.96%及び3.84%で
あった。
【0009】
【表1】
【0010】上記の実験結果から、水に浸漬し洗浄した
籾殻を使用した場合の方が、未処理の籾殻を使用した場
合に比べ、これを焼成して得られた籾殻灰中には未燃炭
素が少ないことが判った。これは、籾殻を水に浸漬する
ことにより籾殻は水分を含有しており、そのため焼成時
における籾殻の燃焼速度が未処理の籾殻の燃焼速度より
遅くなるためで、水に浸漬し洗浄した籾殻を焼成して得
られた籾殻灰は、未処理の籾殻を焼成して得られた籾殻
灰より未燃炭素の含有量が少なく、且つポゾラン活性が
高くなる。
【0011】なお、焼成時における燃焼速度の差は、日
本セラミックス協会学術論文誌、1989年の田中善徳
氏らの「籾殻からのSiO2 の製造及びその性状」に記
載されているように、燃焼速度が早いと籾殻中のカリウ
ムがSiO2 と反応し、溶融状態になり、そのときに未
燃焼の炭素を溶融物中に取り込み、酸素との接触を妨げ
るために未燃炭素が多く残留するものと考えられる。
【0012】そのため、水洗した籾殻灰または焼成時に
水を供給した籾殻灰は、未燃炭素の含有量が少なく、か
つポゾラン活性が高くなる。したがって、籾殻の高温焼
成時に結合水を放出する物質、例えば、火山ガラス(黒
曜石,真珠岩など)や粘土鉱物(モンモリーナイトな
ど)及びオパール等を籾殻と混合し、一緒に焼成するこ
とによっても本発明の目的は達成できる。
【0013】次に、水に約1時間程浸漬し洗浄した籾殻
と未処理の籾殻について、予熱した後に焼成する実験結
果に基づいて説明するに、前記処理した籾殻及び未処理
の籾殻を夫々350℃の温度で2時間予熱し、これを外
熱式回転炉に投入して、炉内温度を400℃,500
℃,600℃の温度でそれぞれ焼成して籾殻灰を得、こ
の籾殻灰の強熱減量及び電導率差を測定した。
【0014】それぞれの結果は、表2及び表3に示す通
りである。ここで電導率差とは、40℃,200mlの飽
和水酸化カルシウム水溶液の電導率(△1)と、その溶液
中に5gの試料を入れた2分後の電導率(△2)の差(△
0 =△1 −△2 )であり、この数値が大きいほど籾殻灰
のポゾラン活性が高いことを示す。従って、上記実験結
果から、水洗処理した籾殻を使用した場合の籾殻灰は、
未処理籾殻を使用した場合に比べ未燃炭素が少なく、ポ
ゾラン活性が高い。
【0015】
【表2】
【0016】
【表3】
【0017】更に、水に浸漬した籾,蒸した籾及び未処
理籾について、これを乾燥,脱穀して得られた籾殻につ
いても実験した。すなわち、これらをそれぞれ外熱式回
転炉に投入して炉内温度650℃で焼成し、得られた籾
殻灰の強熱減量を測定した。その結果は表4に示す通り
であった。この実験結果より、水に浸漬した籾及び蒸し
た籾を使用した場合の籾殻灰は、未処理籾殻を使用した
場合に比べ未燃炭素が少ないことが判る。なお、上記の
蒸気処理する籾に代えて、籾殻の焼成時に回転炉内に水
蒸気を噴射し、籾殻の焼成時における燃焼速度を調整し
てもよい。
【0018】
【表4】
【0019】つぎに、水に浸漬した籾より得られる籾殻
灰をセメントに混入した場合と、籾殻灰を混入しない場
合の成形体の強度について試験した。すなわち、籾を3
日間水中に浸漬した後、3分間蒸気で蒸し、30℃の温
度で乾燥して脱穀し、得られた籾殻を窯に積み上げて伏
せ焼きにした。この方法で得られた籾殻灰をセメント質
量の10%と置換し、水,骨材,混和剤とともに練り混
ぜ、得られた成形体を65℃で3時間養生した後、材令
7日まで20℃で湿空養生した後、成形体の圧縮強度を
測定した。
【0020】一方、籾殻灰を混入しない成形体について
同様に圧縮強度を測定した。それぞれの配合例M1,M
0の圧縮強度は表5に示す通りである。この表5に示す
ように、籾殻灰を混入した配合例M1の成形体の圧縮強
度は452kgf /cm2 であるのに対して、籾殻灰を混入
しない配合例M0の成形体の圧縮強度は353kgf /cm
2 に止まった。したがって、この籾殻灰の混入はコンク
リートに良影響を及ぼすことが判る。
【0021】
【表5】
【0022】
【発明の効果】本発明に係る籾殻を原料とする非晶質シ
リカの製造方法は、上記のような構成であるから、籾殻
の焼成速度が遅くなる。したがって、籾殻灰中の未燃炭
素が少なく、且つポゾラン活性が高い高品質な籾殻灰
(非晶質シリカ)を製造することができるとゝもに、こ
の籾殻灰をコンクリート用混和材料として使用すること
より、コンクリートの圧縮強度を向上せしめることがで
き、コンクリート用混和材として最適であるといった諸
効果がある。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 籾殻を水に浸漬した後、この籾殻を焼成
    することを特徴とする籾殻を原料とする非晶質シリカの
    製造方法。
  2. 【請求項2】 籾殻の焼成前又は焼成時に、水又は水蒸
    気を供給又は噴射することを特徴とする籾殻を原料とす
    る非晶質シリカの製造方法。
  3. 【請求項3】 高温焼成時に結合水を放出する物質を籾
    殻に混合し、これを焼成することを特徴とする籾殻を原
    料とする非晶質シリカの製造方法。
  4. 【請求項4】 籾を水洗或いは蒸した後に、乾燥して脱
    穀し、この籾殻を焼成することを特徴とする籾殻を原料
    とする非晶質シリカの製造方法。
JP20451294A 1994-08-05 1994-08-05 籾殻を原料とする非晶質シリカの製造方法 Expired - Lifetime JP2673785B2 (ja)

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