JP3996199B2 - 油脂を処理するための鉄およびアルミニウムを含んだ合成多ケイ酸(シリカ) - Google Patents
油脂を処理するための鉄およびアルミニウムを含んだ合成多ケイ酸(シリカ) Download PDFInfo
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Description
植物性ならびに動物性の油脂または脂肪は、その味、香り、見かけならびに保存性に悪い影響を与える副成分を含んでいるため、通常それを収得した後すぐに使用することはできない。特に植物油は、これらの不要な副成分を除去するため、多段階の精製処理を実施する必要がある。この精製処理は、例えば濾過、乾燥および蒸留等の物理的処理と、例えば酸または塩基処理および/または吸着剤ならびに触媒処理等の化学処理を最適に組み合わせて構成される。ここで、いわゆる漂白土による処理は、油脂精製の主要な工程を成し、これはただ一つの工程により多数の不要な副成分を除去し、または触媒処理によって許容可能な物質に変換できるからである。
漂白土は、合成漂白土とベントナイト基の漂白土とに区別することができる。昨今は、世界的に、ベントナイトを活性化して製造した漂白土が使用されている。ここにおいて、ベントナイトはモンモリロナイトグループを代表するものである。ベントナイトは、元々、主に水晶、石灰、長石等の脈石から構成されている。これらの鉱物から高活性の漂白土を製造するために、生土を洗浄し、加熱しながら、例えば塩酸または硫酸等の無機酸内でスラリー活性化することによって変換する。このエネルギーを大量消費する処理において、塩を含んだ大量の廃水が精製され、環境を害さないようにこれを処理することは非常に手間がかかり高コストなものとなる。また、特定用途に適合した、もしくは万能的に使用可能な漂白土を製造することは、ベントナイトが元々有する構造上困難なことである。また、漂白土の製造におけるプロセス制御も困難なものであり、これは、自然の原料が通常一定の性質からなるものではなく、産出地域または産出深度によって大きく変動するからである。
以上の理由から、これらの材料を漂白土と同質の性質を備えた合成吸着剤によって代替する必要性が益々高まっている。合成吸着剤としては、古くからケイ酸塩;ケイ酸および酸化アルミニウムが知られている。これらの材料は、油脂精製において、ベントナイトを基礎にした漂白土のような幅広い効果をもたらすものではない。したがって、例えば、塩基性または中性の酸化アルミニウムは、油脂内に存在する固定物質または自由脂肪酸を吸着するものである。しかしながら、この材料グループにおいては、例えばクロロフィルまたはカロチノイド等の特定の色素を油脂から除去する能力からなる漂白能力は充分なものではない。酸化アルミニウム酸基は、油脂の処理において部分的に漂白土と同様な触媒的な変換を示す。しかしながら、許容不可能な多数の副作用が生じ、結果的にこの種の材料は合成漂白土に代えて使用することには適合しない。
ケイ酸塩およびケイ酸は、例えばマグネシウム、鉄または銅等の油脂内に存在する金属、ならびにリン脂質等のいわゆる粘着質に対する良好な吸着効果を示す。これらの物質ならびにその適用方法は、例えば欧州特許第185182号、欧州特許第234221号ならびに欧州特許第295418号、欧州特許第361622号および欧州特許第389057号に記載されている。しかしながら、SiO2に基づいた合成漂白土は漂白能力をまったく備えず、したがってベントナイトに基づいた漂白土を代替することはできない。
合成漂白土の最初の成功例は、酸化金属ケイ酸(ケイ酸塩)の開発によって達成された。この種の材料は、ケイ酸の純粋な吸着作用に並んで酸化アルミニウムの触媒作用を備え、したがって良好な代替漂白土として推奨することができる。
米国特許第3478890号には、ケイ酸アルミニウムの製造方法が示されており、これは酸化された金属塩溶液をアルカリケイ酸塩と共に変換する。この製品は、約85重量%のSiO2と、2重量%のAl2O3と、少量のMgOからなり、鉄分は含んでいない。この製品は、清涼飲料ならびにワインの美化処理に適しており、また触媒キャリアとして使用される。漂白土としての使用は記述されていない。
ドイツ特許第2036819号には、ケイ酸塩質の吸着剤および乾燥剤の製造方法が示されており、これは0.1重量%未満のアルカリ含有率と、300ないし600m2/gの比表面積と、140μm未満の細孔からなり少なくとも0.35ml/gの細孔容積と、15ないし20mVal/100gのイオン交換能力とを備える。この物質は、鉄、マグネシウム、亜鉛、マンガンまたはアルミニウム等の金属からなる塩溶液にアルカリケイ酸塩溶液を加えて沈殿物を生成し、これを洗浄してアルカリ除去し、130℃未満の温度で乾燥することによって製造することができる。製品のSiO2含有率は、50ないし80重量%となる。この物質は、酸処理することによって再活性化することができる。
物質の合成に際して、残留アルカリ分を充分に低くするための高コストな洗浄が必要となり、少なくとも時折は酸による再処理が必要となり、ここでこの追加的な処理工程にともなって塩を含んだ廃水が生じる。また、大きな難点は、この物質が油脂の処理中に許容不可能な多量の鉄イオンを油脂内に放出することである。
精製油の鉄含有量は、その保存性に影響を与える。銅とともに鉄分は、酸化促進要素として油脂の酸化分解を促進することが知られてきた。したがって、今日の精製プロセスの目的は、この酸化促進要素を油脂から除去することである(例えば、A.J.ディクストラ他著、J.Am.Oil Soc.第66巻、第77号(1989年)第1002−1009頁、または、G.R.リスト他著、J.Am.Oil Soc.第55巻、第2号(1978年)第277−284頁、または米国特許第4089880号等参照)。
欧州特許第269173号には、酸化金属ケイ酸(酸化金属シリカ)とそのグリセリド油の処理における使用方法について記載されている。この製品は、独特な細孔配分を特徴としており、ここで少なくとも比表面積の40%が2ないし4nmの半径からなる細孔をもって形成され、100ないし2000nmの半径からなる細孔内の細孔容積は水銀ポロシメトリによる測定で0.5ml/gとなる。この製品の特性は、第一にプロセス制御によって、第二に集中的な洗浄処理ならびに製品を炭酸塩アンモニウム溶液内に再拡散させることによって達成される。酸化金属ケイ酸は、3段階からなる方法により30℃の温度で生成される。製品の生成後に、反応物質を濾過および洗浄し、さらに10%の炭酸塩アンモニウム内に再拡散し、イオン交換を作用させる。その後、さらに濾過し、洗浄する。
酸化金属ケイ酸における金属の珪素に対する比は、4ないし50モル%となり、特に13ないし23モル%とすることが好適であり、製品内におけるナトリウムの含有量は0.5重量%未満となる。
欧州特許第269173号によって製造された物質は、中程度の漂白土の性質に匹敵する脱色効果を備える。例えば極めて不飽和の魚油または大豆油等の軽い酸化性を有する油脂を精製する際、酸化反応触媒として作用する金属をまったく含有しない酸化金属ケイ酸を使用することが好適である。これらは、名前を挙げれば鉄ならびに銅等である。このような場合、好適な吸着剤は純粋なアルミニウムケイ酸塩である。
欧州特許第376406号には、油脂を精製するための純粋なアルミノケイ酸塩が示されている。この吸着剤は、4ないし20nmの直径からなる細孔内に少なくとも150m2/gの比表面積を備える。この細孔によってもたらされる細孔容量は、0.65ないし1.0ml/gとなり、総細孔容量は2ないし4ml/gとなる。ここでも、吸着剤を製造するために3段階の方法が使用される。ここに記載された吸着剤は、リン脂質、油脂溶解性鉄分に対する吸着特性、ならびに中程度の漂白土の性質に相当する漂白特性を備える。ここでケイ酸塩における酸化アルミニウムの含有率は、約13.5重量%(Si+Alに対して15.3モル%)となる。
ドイツ特許公開第4306663号には、漂白土精製プロセスにおける酸性排水の環境に有益な再利用法が記載されている。金属塩を含んだ廃水は、水ガラス溶液内で加熱して沈殿される。沈殿物を洗浄し、低い温度で乾燥させる。沈殿物内のAlならびにFe含有量については記載されていない。この物質は、油脂の処理に使用することができる。この物質を、例えば、30ないし50重量%の水分含有率まで乾燥させるとリン脂質の吸着に適しており、5ないし15重量%の水分含有率まで乾燥させると、この物質は漂白剤として使用することができ、中程度の漂白土の特性に相当する漂白効果が達成される。この物質が油脂内の金属を吸着し得ることも記載されているが、これに関する吸着特性については記載されていない。
まとめると、純粋なケイ酸(シリカ)は高い吸着能力を有するが漂白能力を備えないことが明白である。これに対して、純粋な酸化アルミニウムは、一定の漂白能力を備えるが、多数の不要な副作用を有する。ケイ酸の吸着能力を酸化アルミニウムの触媒特性と結合するため、ケイ酸内の金属およびケイ酸に対して通常15ないし50モル%の多価の金属を混入させる。これによって物質の漂白能力が高まるが、吸着能力は低下する。油脂と漂白土内の鉄分とが混成することを防止するため、純粋なアルミニウムケイ酸塩を使用することが好適であり、または漂白剤に、例えば濾過ケークの集中的な洗浄あるいは欧州特許第361622号に記載されているEDTAを含んだケイ酸塩内における鉄分複合化により特殊な前処理を施す。
したがって、本発明の目的は、現在の技術水準における問題点を防止するとともに、高い吸着能力ならびに漂白能力を備え、簡便に製造することができる酸化金属ケイ酸(ケイ酸塩)を提供することである。
意外なことに、鉄分の無い状態で酸化金属ケイ酸内の多価金属の含有率を削減することが可能であることが発見され、ここで物質は極めて高い吸着能力を備え、さらに漂白が困難な油脂に対しても極めて良好な漂白特性を備える。
したがって、本発明の対象は、油脂を精製するための合成多ケイ酸(シリカ)であり、少なくとも二種類の二価以上の金属酸化物を含有し、その一方が鉄であり他方がアルミニウムであり、鉄およびアルミニウムの含有率は約15モル%未満(これら金属およびケイ酸の総量に対して)であり、比表面積は100m2/g超であり、水分含有量(105℃における乾燥後1000℃の強熱減量として測定する)は5重量%未満であることを特徴とする。好適には、強熱減量は2.5ないし3.5重量%である。
“多ケイ酸”という概念は、英語の“シリカ”の概念を幅広く含んだものであり、すなわち一定の結合された水分含有量を有する濃縮ケイ酸を示すものである。
鉄およびアルミニウムの含有率は、約5ないし15モル%(これら金属およびケイ酸の総量に対して)とすることが好適である。
鉄は二価または三価の形式で存在することができる。主成分としての鉄およびアルミニウムとともに、これに限定することなく、例えばカルシウムやマグネシウム等のアルカリ土、ならびに亜鉛およびマンガン等を含むこともできる。
鉄のモル含有率は、鉄とアルミニウムの合計に対して、少なくとも約2モル%、特に約2ないし50モル%とすることが好適である。特に好適には、鉄の割合は、鉄とアルミニウムの合計に比べて約4ないし25モル%となり、さらに好適には約5ないし10モル%である。ケイ酸と鉄の合計に対して、鉄の割合は約0.1ないし2.0モル%、特に0.4ないし1.5モル%となる。
酸化金属は、少なくとも部分的に金属ケイ酸塩の形式で存在することができ、これは多ケイ酸の一部と結合している。特に、このケイ酸塩は鉄アルミノケイ酸塩である。酸化金属または金属ケイ酸塩は、多ケイ酸基質内に存在し、たいていは少なくとも部分的に結晶質のものとなる。それ以外の多ケイ酸は非結晶の形式で存在する。
意外なことに、本発明に係る酸化金属多ケイ酸の漂白能力は、従来のベントナイトに基づいた非常に上質の漂白土よりも高いものとなる。さらに、金属に対する吸着能力も保持される。まったく期待してなかったにもかかわらず、本発明に係る酸化金属多ケイ酸は、油脂溶解性の鉄分に対してより高い吸着性を示す。
好適には、本発明に係る酸化金属多ケイ酸は、約250ないし500m2/gの比表面積を備え;総細孔容積(以下に記述するように水銀プリシメトリによって算定される)は約0.4ないし1.4ml/gとなり、約20ないし100mVal/100gの総イオン交換能力と約1.0ないし10.0mVal/100gの鉄イオン交換能力を備える。
さらに、本発明の対象は、前述した合成多ケイ酸の製造方法であり、特に水ガラス等のアルカリケイ酸塩溶液をヒドロゲルが形成されるまで酸性化し、このヒドロゲルを2種類またはそれ以上の2価またはそれ以上の金属塩溶液と混合し、そのうち一方は鉄、他方をアルミニウムとし、沈殿物を形成するためアルカリを付加してpH値を高め、この沈殿物を溶液から分離して洗浄し、洗浄した沈殿物を乾燥するとともに必要に応じてか焼する。
本発明に係る方法の好適な一実施形態によれば、アルカリケイ酸塩溶液をまずpH値が約8.5ないし11になるまで酸性化する。また、pH値は酸性の金属塩溶液に付加することによって得ることもできる。さらに、水ガラス溶液を酸または酸性の金属塩溶液に付加することもできる。その後、得られた混合物をさらに金属塩溶液または酸によって酸性化し、約3.5ないし5.0のpH値に調整する。過度に酸性化した際は、少量のアルカリ溶液によってpH値を調整する。
特定の一実施例によれば、洗浄した沈殿物を再度懸濁させ噴霧乾燥し、噴霧乾燥した製品を約450ないし900℃で残留水分含有率が0ないし5未満、特に0.5ないし2重量%(105℃で算定する)になるまでか焼する。か焼は短時間に実施し(衝撃か焼)、ここで全ての水分を除去するわけではなく、したがって重量が一定化するまでの105℃による長時間の乾燥に際して乾燥減量が生じる。1000℃における強熱減量は、約1.5ないし5重量%である。
さらに、アルカリ含有量を低下させるための製品の包括的な洗浄(これは従来の酸化金属ケイ酸においてしばしば必要である)を省略できることが特に好適である。製造工程は、厳格なプロセス制御を使用することなく実施し得ることが好適である。さらに、所定の細孔構造を形成するためにイオン交換するための再拡散も省略することができる。この単純化により、製造コストを低下させ、廃水量を削減することができる。単純化された方法にもかかわらず、極めて活性化された漂白土が得られる。本発明に係る製品は、高い温度耐用性を備え、これは特にか焼に基づくものである。
さらに、本発明の対象は、本発明に係る製品の油脂、特にヤシ油の精製ならびに漂白への適用法である。これにおいて、カロチノイドおよびクロロフィル等の色素だけでなく、例えばフォスファチド(リン脂質)、洗剤、金属および酸化促進剤等の汚染物、ならびに油脂の味、臭い、外見および保存性に有害な影響をもたらす他の残留物質が除去される。油脂としては、特に植物性油脂および動物性油脂または脂肪が挙げられる。ここで、主に、種々の脂肪酸、特に飽和または不飽和の脂肪酸のグリセリド、特にトリグリセリドが挙げられる。さらに、本発明に係る酸化金属ケイ酸は、例えば石油またはシリコン油脂等のその他の油脂、または一つまたは複数の不要な副成分を除去する必要がある種々の液体の処理に使用することができる。この他の代替的な使用例としては、汚染された溶液、ワイン、ビール、ジュース類、乳清、砂糖溶液、または溶媒等の洗浄、脱色、精製または透明化等に使用することができる。
好適な一実施形態によれば、本発明に係る酸化金属ケイ酸は、油脂溶解性の鉄を油脂から除去するために使用することができ、これ自体は鉄をまったく放出しないばかりでなく、鉄に対して極めて良好な吸着性を備える。したがって、例えば魚油、亜麻仁油、菜種油等の極めて不飽和、あるいは酸化しやすい油脂、またはヤシ油等の漂白し難い油脂の精製に特に適している。油脂溶解性の鉄ならびに酸化促進作用のある副成分を除去することにより、油脂の保存性を大幅に向上させることができる。
本発明の対象は、使用済みの本発明に係る酸化金属多ケイ酸を熱および/または化学処理した後再度油脂の精製および漂白に使用する適用方法である。熱処理は、一般的に、使用済み酸化金属多ケイ酸を酸化性雰囲気内で約500ないし900℃で加熱し、付着した残留油脂または最初の漂白処理において形成された重合物質を酸化させて除去することからなる。化学処理は、例えば、溶解剤を使用した抽出、付着した油脂の洗浄、または酸による処理、ならびにこれらの処理の組合せからなる。
以下の方法は、酸化金属ケイ酸の分析に使用する。
元素分析: 元素分析は、物質を完全溶解した後原子吸着分光測定(AAS)によって分子濃度を測定して実施した。
表面積測定: 表面積は、マイクロメリティクス社製のASAP2010型全自動窒素ポロシメータを使用してDIN66131に準拠して実施した。2ないし4nmの半径からなる細孔内の比表面積は、BJHデータ(E.P.バレット、L.G.ジョイナ、P.P.ハレンダ氏等によるJ.Am.Chem.Soc.第73巻(1951年)第373頁)の測定によって得られる。
水銀ポロシメトリ: 細孔容積ならびに細孔分布の測定は、マイクロメリティクス社製のポアサイザ9310型全自動ポロシメータを使用して、ASTM・D4284−88に準拠して実施した。この方法により、6.0nm以上の直径からなる細孔内の総細孔容積を算出した。得られた曲線から、特定の細孔直径領域からなる細孔の割合ならびにその細孔容積が算定される。
イオン交換能力: イオン交換能力(IUF)を測定するために、乾燥した材料を多量の水性NH4Cl溶液内で1時間の間還流沸騰させながら反応させる。16時間経過後に室温で濾過ならびに洗浄する。結合した濾過物質ならびに洗浄液から溶液内に放出された金属イオン(例えば、Fe−IUFとして鉄イオン)をAASを使用して測定する。濾過ケークを乾燥させ、NH4含有量をケルダール法によって測定する。交換されたアンモニウムの量から総IUFが測定される。
水分含有量: 105℃における製品の水分含有量は、DIN/ISO−787/2号に準拠して算定した。
強熱減量: 強熱減量は、化学結合した水分量に相関する。これは、105℃で予め乾燥した材料を1000℃の温度に2時間にわたって過熱することによって測定される。
吸着特性: 油脂内の色度(ロビボンド)は、AOCS Cc 13b−45に準拠して測定する。クロロフィルAの測定は、AOCS Cc 13d−55にしたがって実施され、リン測定は、AOCS法Ca 12−55にしたがって実施する。油脂内の金属濃度は、AOCS法Ca 18−79にしたがって測定する。
本発明は、以下の実施例に基づいてより詳細に説明される。
製造例1ないし5
27.5%の水ガラス溶液(37/40)A kgをB kgの水とC ℃の温度で混合し、D mlの4N硫酸を添加することによりpH値を約10.5に調整する。混合物をヒドロゲルができるまでさらにE 時間撹拌する。その後、G mlの水に溶解されたF gのFeSO4*7H2O、ならびにH gのアルミニウム硫酸塩(5重量%のAl2O3)を付加し、4N苛性ソーダを加えてpH値を約4.5に調整する。Fe−Alケイ酸塩の沈殿物が形成された後、反応混合物を濾過し、水で洗浄する。例1ないし4においては、濾過ケークを10リットルの蒸留水に再度懸濁させ、濾過する。例5においては、この懸濁を省略する。濾過/再懸濁/濾過もしくは濾過/洗浄の後、得られた濾過ケークを取り出し、水分中で再拡散させ、噴霧乾燥させ700℃でか焼する。表1には製造が示され、表2には本発明に係る製品の特性が示されている。
比較例1
欧州特許第269173号によるAl−Fe−ケイ酸塩
欧州特許第269173号の例4に記載された合成アルミニウム−鉄ケイ酸塩を段階的に製造した。これに加えて、2.0kgの水ガラス(37/40)を9.0kgの水をもって30℃で溶解し、751mlの4N H2SO4を加えて63.98gのFeSO4*7H2Oを生成し、45秒以内にpH値を10.1に調整した。この混合物をヒドロゲルが形成されるまで45分間撹拌した。その後、2.111kgのアルミニウム硫酸塩(5重量%のAl2O3)を付加し、4N苛性ソーダの付加によりpH値を4.3に上昇させ、ここで温度は30℃に保持した。18分の放置時間後、反応混合物を濾過し、濾過ケークを75℃の温水内で再び懸濁させた。再度濾過した後、懸濁を繰り返し、さらに濾過し、濾過ケークを10%のアンモニウム炭酸塩溶液内に一時間懸濁し、その後濾過し、2回熱湯で洗浄する。この濾過ケークは7.5重量%の懸濁物になるように水分内に撹拌し、噴霧乾燥させる。その後、この製品を700℃で一時間か焼する。
この試験において、アルミニウムのモル含有率Al/(Al+Si)は18%となり、鉄のモル含有率Fe/(Fe+Si)は2%となった。製品分析により、2ないし4nmの半径からなる細孔内の相対表面積率は367m2/gの総表面積の38%となった。水銀ポロシメトリを使用して測定した細孔容積は、100ないし2000nmの半径からなる細孔内において0.695ml/gとなり、総Hg細孔容積は0.703ml/gであった。
総IUFは46.2mVal/100g、Fe−IUFは6.8mVal/100gとなった。
比較例2
ドイツ特許第2036819号による鉄−マグネシウムケイ酸塩
ドイツ特許第2036819号の例3にしたがって処理した。
0.15モルの鉄硫酸塩および0.15モルのマグネシウム硫酸塩を500mlの水に溶解し、沸点まで過熱する。この溶液に、30分以内に、500mlの水で薄めた87.39gのナトリウムケイ酸塩(27.5重量%のSiO2)を滴下し、さらに4時間還流沸騰させる。その後、沈殿物を濾過し500mlの水で洗浄し、110℃で乾燥させ、60μmのふるいでふるいにかける。
製品分析により、476m2/gのBET表面積と、0ないし140μmの細孔内における0.354ml/gの細孔容積(CCl4法)と、1.411ml/gの総Hg細孔容積と、29.9mVal/100gの総IUFと、11.0mVal/100gのFe−IUFが得られた。
比較例3
欧州特許第376406号によるアルミノケイ酸塩
欧州特許第376406号の例1にしたがってアルミノケイ酸塩を製造した:薄めたアルカリケイ酸塩溶液(5重量%のSiO2)を第一の反応器内で強く撹拌しながら4N硫酸を45秒以内で添加し、10のpH値に達した。混合物を第二の反応器内に移送し、50℃の温度でpHが変化しないよう保持しながら60分間熟成させた。さらに、混合物を別の反応器内に移送し、そこで5重量%のAl2O3を含んだアルミニウム硫酸塩とともに反応させた。続いて4N苛性ソーダを添加してpH値を5.0に調整し、混合物をさらに20分間静かに撹拌した。その後、沈殿物を濾過、洗浄し、7.5重量%の固形物含有率で水にさらした。拡散溶液を濾過し、濾過ケークを再度10%のアンモニウム炭酸塩溶液内で懸濁させた。ここで、再度濾過し、水で洗浄した。濾過ケークは、7.5重量%の懸濁物として噴霧乾燥させ、700℃でか焼した。
この製品は以下のような特性を有した:435m2/gのBET表面積と、4ないし20nmの直径からなる細孔内における334m2/gのBET表面積と、0.81ml/gのHg細孔容積(d=4〜20nm)と、1.82ml/gの総Hg細孔容積と、51mVal/100gの総IUFと、0.1mVal/100gのFe−IUFを示した。
亜麻仁油の漂白
前記の例ならびに比較例による合成漂白土を使用して亜麻仁油の漂白を以下に記すように実施した。追加的な比較を行うために、酸活性化したベントナイト、トンシルオプティマム(Tonsil Optimum)(登録商標)211ならびにトンシルスプレーメ(Tonsil Supreme)(登録商標)110FF(ジュート−ヒェミー社より市販)を使用して実験した。
100℃に加熱した生亜麻仁油(80g)をガラス容器内に設置し、漂白土を付加した。均等な撹拌下において30分間通常気圧で漂白した。漂白工程終了後、濾過によって油脂を固形分から分離し、透過率をスペクトル測光器460nmで水に対比して測定した。この際、1cmの厚みからなるセルを使用した。パーセント透過率は、漂白率を直接的に示す指標となる。
結果は表3に示す。
亜麻仁油の漂白において、合成漂白土の高い能力が示された。本発明に係る製品は、上質の漂白土の漂白能力を超えるものである。
菜種油の漂白
表3に記載された漂白剤を用いて脱ガムした菜種油を漂白した。漂白は110℃の温度、20mbarの気圧、ならびに30分の処理時間で実行した。漂白効果は、ロビボンドカラースキャン法で測定した。ここで低い色度は高い漂白効果を示す。結果は、表4に示したものである。
これらの例は、本発明に係る合成漂白土による良好な漂白結果を示している。その能力は、高活性酸化ベントナイトの領域に達している。クロロフィルAの吸着においては、本発明に係る製品が酸化ベントナイトを上回る。
ヤシ油の漂白
表3に記載された漂白剤を用いて脱ガムしたヤシ油を漂白した。漂白は120℃の温度、50mbarの気圧で実行した。処理時間は、30分にした。漂白効果は、ロビボンドカラースキャン法で測定した。結果は、表5に示したものである。
この例によれば、本発明に係る製品が漂白しにくいヤシ油に対しても極めて良好な漂白効果を有することが示された。さらに、特に強調すべきことは、油脂溶解性の鉄に対して極めて高い吸着能力を備えることである。従来の技術による材料は、より低い漂白能力と、低い鉄吸着数値を示す。ドイツ特許第2036819号(比較例2)は、それどころか油脂内に鉄を放出する。
既存の合成製品は、いくつかの油脂に対して平均的な吸着効果を示しているが、本発明に係る製品はほとんどの油脂に対してベントナイトに基づいた漂白土に匹敵する吸着能力を示し、それどころかこれを顕著に上回るものである。
したがって、本発明に係る製品は、他用途に使用可能な合成漂白土である。その漂白効果、吸着能力、ならびに触媒能力は、同等に良好なものである。
Claims (13)
- 油脂を精製するための合成多ケイ酸(シリカ)であり、少なくとも二種類の二価以上の金属酸化物を含有し、その一方が鉄であり他方がアルミニウムであり、鉄およびアルミニウムの含有率は15モル%未満(これら金属およびケイ酸の総量に対して)であり、鉄のモル含有率は、鉄とアルミニウムの合計に対して、少なくとも2モル%で、かつ鉄とケイ酸の合計に対して、0.1ないし2.0モル%であり、比表面積は100m2/g超であり、水分含有量(105℃における乾燥後1000℃の強熱減量として測定する)は5重量%未満であることを特徴とする合成多ケイ酸。
- 鉄およびアルミニウムの含有率は5ないし15モル%(これら金属およびケイ酸の総量に対して)であることを特徴とする請求項1記載の合成多ケイ酸。
- 鉄のモル含有率は、鉄とアルミニウムの合計に対して、2ないし50モル%であることを特徴とする請求項1または2記載の合成多ケイ酸。
- 鉄のモル含有率は、鉄とアルミニウムの合計に対して、4ないし25モル%であることを特徴とする請求項3記載の合成多ケイ酸。
- 鉄のモル含有率は、鉄とアルミニウムの合計に対して、5ないし10モル%であることを特徴とする請求項3または4記載の合成多ケイ酸。
- 酸化金属は少なくとも部分的に金属ケイ酸塩の形式で存在し、多ケイ酸の一部と結合していることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の合成多ケイ酸。
- 主に非晶質の形態で存在することを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の合成多ケイ酸。
- 250ないし500m 2 /gの比表面積と、0.4ないし1.4ml/gの総Hg細孔容積と、20ないし100mVal/100gの総イオン交換能力と、1ないし10.0mVal/100gの鉄イオン交換能力とを備えることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の合成多ケイ酸。
- アルカリケイ酸塩溶液をヒドロゲルが形成されるまで酸性化し、このヒドロゲルを2種類またはそれ以上の2価またはそれ以上の金属塩からなる溶液と混合し、そのうち一方は鉄、他方をアルミニウムとし、沈殿物を形成するためアルカリを付加してpH値を高め、この沈殿物を溶液から分離して洗浄し、洗浄した沈殿物を乾燥するとともに必要に応じてか焼することを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の合成多ケイ酸の製造方法。
- アルカリケイ酸塩溶液をまずpH値が8.5ないし11になるまで酸性化し、得られた混合物を3.5ないし5.0のpH値になるまで酸性化することを特徴とする請求項9記載の方法。
- 洗浄した沈殿物を再度懸濁させ噴霧乾燥し、噴霧乾燥した製品を450ないし900℃で残留水分含有率が0.5ないし2重量%(105℃で算定する)になるまでか焼することを特徴とする請求項9または10記載の方法。
- 請求項1ないし8のいずれかに記載の合成多ケイ酸を油脂、特にヤシ油の精製および漂白に使用する適用方法。
- 付着した残留油脂または重合物質によって汚染された請求項1ないし8のいずれかに記載の合成多ケイ酸を熱および/または化学処理した後油脂の精製および漂白に使用する再利用方法。
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