JP5162098B2 - 複合粘土組成物の製造方法 - Google Patents
複合粘土組成物の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5162098B2 JP5162098B2 JP2006021658A JP2006021658A JP5162098B2 JP 5162098 B2 JP5162098 B2 JP 5162098B2 JP 2006021658 A JP2006021658 A JP 2006021658A JP 2006021658 A JP2006021658 A JP 2006021658A JP 5162098 B2 JP5162098 B2 JP 5162098B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- smectite
- clay
- sio
- talc
- reaction
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
Description
(1)105℃乾燥基準で、(A)スメクタイト族粘土鉱物と(B)合成タルクとを、(A):(B)=1:1乃至1:10の重量比で含有していること、
(2)X線回折測定において、オパールまたはクリストバライトのSiO2結晶の[111]面によるX線回折ピークが、スメクタイトの[020]面及び合成タルクの[020]面による合成ピークよりも小さいこと、
(3)X線回折測定において、オパールまたはクリストバライトのSiO2結晶の[111]面によるX線回折ピークが、実質上消失していること、
(4)(A)スメクタイト族粘土鉱物がジオクタヘドラル型スメクタイトであり、X線回折測定において、ジオクタヘドラル型粘土鉱物の[060]面によるX線回折ピークとトリオクタヘドラル型粘土鉱物の[060]面によるX線回折ピークとが合成されて発現していること、
が好適である。
(1)前記酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを、多くのスメクタイト系粘土に不可避的不純物として含まれるオパールまたはクリストバライトのSiO2結晶の1.5倍モル以上の量で使用すること、
(2)前記二酸化ケイ素を、系中に存在する水酸化マグネシウムの1.2〜1.5倍モルの量で使用すること、
が好ましい。
本発明においては、原料として天然のスメクタイト系粘土を用いるが、かかるスメクタイト系粘土としては、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイトなどのジオクタヘドラル型スメクタイトを主成分とするもの(酸性白土、ベントナイト)と、サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイトなどのトリオクタヘドラル型スメクタイトを主成分とするものが代表的である。モンモリロナイトやバイデライトを主成分とするベントナイトには、産地によって、自然のままでアルカリリッチになっていてそのまま各種用途に使用できるものと、雨水などでアルカリ分が一部溶脱しており(これはサブベントナイトと呼ばれることがある)、ソーダ灰等を用いてアルカリリッチに戻す処理を施した所謂活性ベントナイトがあるが、いずれも天然のスメクタイト系粘土として本発明の原料に用い得ることはいうまでもない。また、ジオクタヘドラル型スメクタイトであるモンモリロナイトやバイデライトは、SiO4四面体層−AlO6八面体層−SiO4四面体層からなる層状構造を有し、これらの八面体層のAlの一部がMgやFe(II)に、四面体層のSiの一部がAlにと、より低原子価の異種金属で同型置換された基本骨格を有しており、結晶格子はその置換部分に陰電荷を生じるが、これらの積層層間にはそれにつり合う量のカチオンと水が存在し、電荷的には中和されている。すなわち、スメクタイトはこのような置換金属や層間元素の種類や量に応じたカチオン交換能を示す。このような層状構造のSi−O−Si結合の連なる層面の有機親和性と金属置換部位の極性に由来して、親油性と同時に親水性を示し、例えば洗剤などの用途に好適な界面活性効果を示すものと考えられる。
[Smectite + OpalSiO2]+4.5MgO+4.5H2O
→Smectite+SiO2+4.5Mg(OH)2
→Smectite+0.25[3MgO・4SiO2・H2O]+3.75Mg(OH)2
SiO2・nH2O
式中、nは、0.1乃至0.3の数である。
で表わされる。
Smectite+0.25[3MgO・4SiO2・H2O]
+3.75Mg(OH)2+5SiO2・nH2O
→ Smectite+1.5[3MgO・4SiO2・H2O]
但し、nは前記と同じ数である。
このようにして得られた複合粘土組成物は、(A)スメクタイト族粘土鉱物と(B)合成タルク[3MgO・4SiO2・H2O]とからなり、例えば図1(b)又は図2(d)に示すようなX線回折ピークを有する。図1(b)は実施例1で、図2(d)は実施例2で製造された複合粘土組成物のX線回折パターンである。
尚、実施例における各種試験は下記の方法で行なった。
(1)X線回折
試料の調製:
粉末状の試料はそのままで、スラリー状の試料については、それを吸引ろ過して得られたウエットケーキを110℃で乾燥してから乳鉢で粉砕し粉末状となして、測定試料とする。
X線回折装置:(株)リガク製、MultiFlex
測定条件:X線=Cu−Kα線、管電圧=40kV、管電流=30mA、発散スリット:
0.15mm、散乱スリット:1°、受光スリット=0.15mm
走査範囲:回折角(2θ)=3°〜70°
110℃乾燥した試料150gを450gの純水に分散させ、水酸化ナトリウム(NaOH)53.3gを加えて、100℃×5時間加熱攪拌処理する。放冷し、溶解反応液の全重量を測定する。該溶解母液を1日以上静置して固形分を沈降させ、透明な上澄液を採取して、該溶液部分のSiO2濃度を定量する。計算により試料100gから溶出したSiO2量を求め、試料中の可溶性ケイ酸(%)とする。
マイクロメリテック社製の自動比表面積測定装置(TriStar 3000、測定方法:定容法によるガス吸着法)を使用して測定。
窒素ガスの吸着等温線からBET法による多点法比表面積を求める。
試料の調製:
スラリー状乃至ペースト状の試料及び粉末状の試料のいずれにおいても、水を足して固形分濃度を5重量%に調整して流動性のある懸濁液となして、供試試料とする。
吸油試験:
供試懸濁液20gをネジ蓋付のガラス製サンプル管(内容積:50mL)に採り、市販の食用油(揚油)0.5gを駒込ピペット(1mL用)を用いて注加したのち、蓋をしたサンプル管を内容物全体が乳化するまでよく振り混ぜる。得られた乳化液を即座に別の清浄な駒込ピペット(1mL用)に採り、その2滴を定性濾紙(No.2)の上の1箇所にのせる。滴下により生じたほぼ円形の懸濁液部分が風乾したとき、懸濁液の固形分で出来た円形で薄い扁平な台状の固まりの周囲の濾紙部分に、吸収しきれなかった油の滲み出しによる半透明のハロー(リング)の有無を目視観察により確認する。
判定の表示:
○・・・吸収しきれなかった油の滲み出しによる半透明のハロー(リング)が全く若
しくは殆ど観察されず、全量若しくは殆どの油が懸濁液中の固形分に吸収・
固定されている。
×・・・吸収しきれなかった油の滲み出しによる半透明のハロー様リングが明瞭に観
察され、殆ど若しくは少量(≪25mg[油]/g[5%懸濁液])でしか吸収
・固定されていない。
試料の調製:
粉末状の試料はそのままで、スラリー状の試料については、それを吸引ろ過して得られたウエットケーキを110℃で乾燥してから乳鉢で粉砕し粉末状となして、供試試料とする。
表面酸性度試験:
供試粉末試料0.1gを試験管(内径:15mm)にとり、150℃で2時間乾燥したのち、シクロヘキサン(脱水、試薬)2mLと0.05M濃度のn‐ブチルアミン(シクロヘキサン溶液)1mLを順次加えて振り混ぜる。酸・塩基指示薬であるメチルレッドのシクロヘキサン飽和溶液(0.1[w/v]%未満)を3滴加え、呈色が酸性色(ピンク色)か塩基性色(黄色)かを判別し、指示薬の共役酸の酸解離定数の逆数の対数値(pKa=+4.8)に相当する酸強度関数Hoで表わされる強度域[Ho≦+4.8]の酸点を、0.5meq/g以上有するか否かを判定する。
判定の表示:
○・・・試料1g当り0.5mモルのn−ブチルアミンで中和しても残存し、指示薬
メチルレッドを酸性色に呈色させる強度域[Ho≦+4.8]の酸を少なく
とも0.5meq/g以上有する。
×・・・試料1g当り0.5mモルのn−ブチルアミンで中和すると、指示薬メチル
レッドを酸性色に呈色させる酸は残存せず、強度域[Ho≦+4.8]の酸
を殆ど有しないか、有しても0.5meq/gより少ない酸量である。
試料の調製:
粉末状の試料はそのままで、スラリー状の試料については、それを吸引ろ過して得られたウエットケーキを110℃で乾燥してから乳鉢で粉砕し粉末状となして、供試試料とする。
メチレンブルー吸着試験:
供試粉末0.1g(乾燥物換算)をネジ蓋付のポリプロピレン製遠沈管(内容積:15mL)に採り、水(イオン交換水)5mLと0.01M濃度のメチレンブルー水溶液1mLを順次加えてよく振り混ぜて吸着させたのち、遠心分離機にかけて固液分離する。上澄液約2mLを駒込ピペットで静かに吸いとり試験管に移し入れて、メチレンブルー水溶液の青色乃至淡青色の着色が有るか無いかを判別し、0.1mmol/g以上のメチレンブルー吸着能を有するか否かの判定をする。
判定の表示:
○・・・試料1g当り0.1mモルのメチレンブルーを吸着させると、その全量が試
料に吸着されて溶液部は殆ど無色透明となり、少なくとも0.1mmol/
g以上のメチレンブルー吸着能を有する。
×・・・試料1g当り0.1mモルのメチレンブルーを吸着させると、その全量は吸
着されず、溶液部は残存するメチレンブルーで青色乃至淡青色を呈し、メチ
レンブルー吸着能を殆ど有しないか、有しても0.1mmol/gより小さ
い吸着能である。
天然のスメクタイト系粘土として、新潟県新発田市A地区産のサブベントナイトを常法によって炭酸ナトリウム処理により賦活し、乾燥・粉砕して製した活性ベントナイト(以下、単にベントナイトと言う。)を原料に用いた。
<第一段反応>
原料のベントナイト粉末(付着水分:6.8%,乾燥物基準 ⇒ Smectite:70%,opalSiO2:30%)215g(Smectite:140g,opalSiO2:60g)を水約1kgを張ったステンレス鋼製タンク(内容積:11L)に加え入れ、攪拌下、第一段反応原料として市販の工業用水酸化マグネシウム粉末(付着水分:1.6%,乾燥物基準
⇒ MgO:67%)273g(MgO:180g)を加えて混合スラリーとなし、攪拌しながら加熱昇温して、95℃で8時間、反応を継続(途中、反応の進行や加熱による水の蒸散によってスラリーの粘度が上昇し攪拌に支障が生じたので、適当量の足し水を2度おこなった。)した。この時、XRD測定により、結晶性のオパール様シリカは殆ど消失し、未反応の水酸化マグネシウムの大量の存在が確認された。
<第二段反応>
つぎに、大過剰(理論反応量の6倍)加えられて残存する未反応の水酸化マグネシウム(MgO換算:150g)のタルクへの転換反応(第二段反応)の原料として市販のホワイトカーボン(付着水分:6.7%,乾燥物基準
⇒ SiO2:95%)338g(SiO2:300g=理論反応量)を加え、第一段反応と同様に、95℃で10時間、反応を継続し終了した。
得られたスラリー(固形分濃度:11.9%,pH:8.7)についての各種試験結果を表1に記載する。
天然のスメクタイト系粘土として、新潟県新発田市B地区産の粘土を常法により乾燥・粉砕して製した酸性白土を原料に用いた。
原料の酸性白土粉末(付着水分:9.9%,乾燥物基準 ⇒ Smectite:70%,opalSiO2:30%)222g(Smectite:140g,opalSiO2:60g)を水約1kgを張ったステンレス鋼製タンク(内容積:11L)に加え入れ、攪拌下、第一段反応原料として市販の工業用水酸化マグネシウム粉末(付着水分:2.2%,乾燥物基準
⇒ MgO:67%)69g(MgO:45g)を加えて混合スラリーとなし、攪拌しながら加熱昇温して、95℃で12時間、反応を継続(途中、反応の進行や加熱による水の蒸散によってスラリーの粘度が上昇し攪拌に支障が生じたので、適当量の足し水を3度おこなった。)した。この時、XRD測定により、結晶性のオパール様シリカは略90%消失し、未反応の水酸化マグネシウムの存在が僅かに認められた。つぎに、過剰(理論反応量の1.5倍)加えられて残存する未反応の水酸化マグネシウム(MgO換算:15g=理論残存量)のタルクへの転換反応(第二段反応)の原料として市販のホワイトカーボン(付着水分:6.9%,乾燥物基準
⇒ SiO2:95%)34g(SiO2:30g=理論反応量)を加え、第一段反応と同様に、95℃で10時間、反応を継続し終了した。
得られたスラリー(固形分濃度:24.3%,pH:7.9)についての各種試験結果を表1に記載する。
(実施例1)及び(実施例2)のそれぞれの第一段反応の原料であるベントナイト(参考例1)及び酸性白土(参考例2)並びに第二段反応の共通の原料であるホワイトカーボン(参考例3)の粉末についての各種試験結果を表1に記載する。
Claims (3)
- 天然のスメクタイト系粘土と、酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムとを、水の存在下で混合し、次いで攪拌下に60℃以上の温度で熱処理してタルクを生成せしめ、さらに二酸化ケイ素を加えて、攪拌下に60℃以上の温度で熱処理することを特徴とするスメクタイト族粘土鉱物と合成タルクとからなる複合粘土組成物の製造方法。
- 前記酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを、スメクタイト系粘土に不可避的不純物として含まれるオパールまたはクリストバライトのSiO2結晶の1.5倍モル以上の量で使用する請求項1に記載の製造方法。
- 前記二酸化ケイ素を、系中に存在する水酸化マグネシウムの1.2〜1.5倍モルの量で使用する請求項1または2に記載の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006021658A JP5162098B2 (ja) | 2006-01-31 | 2006-01-31 | 複合粘土組成物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006021658A JP5162098B2 (ja) | 2006-01-31 | 2006-01-31 | 複合粘土組成物の製造方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012091100A Division JP5587938B2 (ja) | 2012-04-12 | 2012-04-12 | 複合粘土組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007204284A JP2007204284A (ja) | 2007-08-16 |
JP5162098B2 true JP5162098B2 (ja) | 2013-03-13 |
Family
ID=38484075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006021658A Active JP5162098B2 (ja) | 2006-01-31 | 2006-01-31 | 複合粘土組成物の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5162098B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5196096B2 (ja) * | 2006-08-28 | 2013-05-15 | 国立大学法人お茶の水女子大学 | 洗浄剤 |
JP5508091B2 (ja) * | 2010-03-30 | 2014-05-28 | 水澤化学工業株式会社 | ベントナイト粒子 |
ES2847148T3 (es) * | 2015-10-23 | 2021-08-02 | Ep Minerals Llc | Productos de diatomita calcinada con fundente opalino y método de fabricación |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07115854B2 (ja) * | 1986-06-13 | 1995-12-13 | 水沢化学工業株式会社 | 半合成鉱物及びその製造方法 |
JP2850299B2 (ja) * | 1996-02-29 | 1999-01-27 | 工業技術院長 | 新規な層状ケイ酸塩及びその製造法 |
US6090734A (en) * | 1998-03-18 | 2000-07-18 | Amcol International Corporation | Process for purifying clay by the hydrothermal conversion of silica impurities to a dioctahedral or trioctahedral smectite clay |
JP2000319690A (ja) * | 1999-05-11 | 2000-11-21 | Mizusawa Ind Chem Ltd | 無機洗浄剤組成物 |
-
2006
- 2006-01-31 JP JP2006021658A patent/JP5162098B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007204284A (ja) | 2007-08-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101880608B (zh) | 一种天然固体清洁剂 | |
Ali et al. | NaY zeolite from wheat (Triticum aestivum L.) straw ash used for the adsorption of tetracycline | |
US4830843A (en) | Synthetic lamellar magnesium phyllosilicate and process for preparation thereof | |
Du et al. | Water-bathing synthesis of high-surface-area zeolite P from diatomite | |
Caballero et al. | Synthesis of X-type zeolite from dealuminated kaolin by reaction with sulfuric acid at high temperature | |
JP5162098B2 (ja) | 複合粘土組成物の製造方法 | |
WO2017130425A1 (ja) | 使用済み食用油の酸価低減のための剤およびそれを用いた使用済み食用油の再生処理方法 | |
Ishii et al. | Preparation of highly porous silica nanocomposites from clay mineral: a new approach using pillaring method combined with selective leaching | |
Wajima et al. | Synthesis of crystalline zeolite-13X from waste porcelain using alkali fusion | |
CN101486467A (zh) | 轻质、白色硅藻土材料 | |
JP5587938B2 (ja) | 複合粘土組成物 | |
TW394750B (en) | Magnesiosilicates | |
de Andrade et al. | Extent of zeolite synthesis via alkaline fusion from tailings dam sediments | |
JP5508091B2 (ja) | ベントナイト粒子 | |
Saada et al. | Synthesis of zeolite materials from asbestos wastes: An economical approach | |
JP3028479B2 (ja) | アルミノシリケート粒子 | |
Wajima et al. | Synthesis of zeolitic material from paper sludge ash using diatomite | |
Mamaghani et al. | Identification of phase transformation during conversion of Ca-bentonite into a low silica-based zeolite structure through fusion and hydrothermal processes | |
Lv et al. | Incorporation of hybrid elements into microporous titanosilicate ETS-10: An approach to improving its adsorption properties toward Pb2+ | |
Ma et al. | Hydrothermal synthesis of mesoporous magadiite plates via heterogeneous nucleation | |
JPS62297209A (ja) | 半合成鉱物及びその製造方法 | |
Tarnovsky et al. | REMOVAL OF CESIUM AND STRONTIUM IONS FROM AQUEOUS SOLUTIONS USING METAKAOLIN BASED GEOPOLYMERS. | |
US6187056B1 (en) | Method of removing grease and oil from dry clothing using powder containing clay and talc | |
JPH0247394A (ja) | 製紙用添加剤 | |
MURAKAMI et al. | Ion-exchange and structural properties of magadiite |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081112 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110428 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110517 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110615 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120313 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120412 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121127 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121217 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5162098 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151221 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |