JPH0261422B2 - - Google Patents
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- JPH0261422B2 JPH0261422B2 JP22324382A JP22324382A JPH0261422B2 JP H0261422 B2 JPH0261422 B2 JP H0261422B2 JP 22324382 A JP22324382 A JP 22324382A JP 22324382 A JP22324382 A JP 22324382A JP H0261422 B2 JPH0261422 B2 JP H0261422B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C11/00—Multi-cellular glass ; Porous or hollow glass or glass particles
- C03C11/007—Foam glass, e.g. obtained by incorporating a blowing agent and heating
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- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔要約〕
この発明はシラス、フライアツシユのうちの一
種及びガラス粉末と、苛性アルカリ水溶液を超音
波振動を与えて混合し、後所期の形状に成形した
ものを一定の焙焼条件即ち２段階加熱によつて均
一な泡ガラスを製造する方法である。
種及びガラス粉末と、苛性アルカリ水溶液を超音
波振動を与えて混合し、後所期の形状に成形した
ものを一定の焙焼条件即ち２段階加熱によつて均
一な泡ガラスを製造する方法である。
従来使用されている泡ガラスの製造法の第１の
方法としては粘土や火山灰と水酸化ナトリウム及
び有機細胞化剤との混合物を焼成する方法であ
り、第２の方法としてはシラスをガラス粉末に水
ガラス、無水ケイ酸を加えて成形焼成する方法や
（特公昭55−40549）、第３の方法としてリン酸カ
ルシユウムを加えて気泡安定化する方法が知られ
ている。
方法としては粘土や火山灰と水酸化ナトリウム及
び有機細胞化剤との混合物を焼成する方法であ
り、第２の方法としてはシラスをガラス粉末に水
ガラス、無水ケイ酸を加えて成形焼成する方法や
（特公昭55−40549）、第３の方法としてリン酸カ
ルシユウムを加えて気泡安定化する方法が知られ
ている。
ところが、第１の方法においては粘土中の水分
や、炭素の生ずる有機細胞化剤を発泡剤として使
用しているが泡の均一性で問題があり、かつ残留
する炭素等により黒化が起り、成品の用途が限ら
れ、目的によつては焼成条件を長くとらなければ
ならない。
や、炭素の生ずる有機細胞化剤を発泡剤として使
用しているが泡の均一性で問題があり、かつ残留
する炭素等により黒化が起り、成品の用途が限ら
れ、目的によつては焼成条件を長くとらなければ
ならない。
第２の方法においては、第１の方法のような発
泡剤を用いない代りに、水ガラスと無水ケイ酸を
組合わせ、即ち発泡能力のある水ガラスに、発泡
作用のない無水ケイ酸ソーダを導入することによ
り、乾燥、粉砕の２工程が省略でき、かつ気泡の
均一化を目的とした方法ではあるが、前記無水ケ
イ酸ソーダを導入して、スラリー化を防いでいる
ためその混合する過程で、一部ままこになり易く
細部にまで均一に混合するには長時間を要する傾
向にあり、能率が悪く、かつ混合が不充分である
と焼成後の成品の泡の均一性が不揃となるおそれ
があり、工業的な均質成品を得るには今一歩の観
があつた。
泡剤を用いない代りに、水ガラスと無水ケイ酸を
組合わせ、即ち発泡能力のある水ガラスに、発泡
作用のない無水ケイ酸ソーダを導入することによ
り、乾燥、粉砕の２工程が省略でき、かつ気泡の
均一化を目的とした方法ではあるが、前記無水ケ
イ酸ソーダを導入して、スラリー化を防いでいる
ためその混合する過程で、一部ままこになり易く
細部にまで均一に混合するには長時間を要する傾
向にあり、能率が悪く、かつ混合が不充分である
と焼成後の成品の泡の均一性が不揃となるおそれ
があり、工業的な均質成品を得るには今一歩の観
があつた。
また第３の方法は気泡の安定化のためリン酸塩
などを加えなければならなかつた。
などを加えなければならなかつた。
この発明は前述のような先行技術の問題点を解
決すべく鋭意研究を重ねた結果シラス、フライア
ツシユの一種及びガラス粉末に苛性アルカリ水溶
液を混合するときに、短時間に充分均一に混合な
らしめ、乾燥に要するエネルギーを最小限に留
め、焼成後の成品の均一な泡ガラスを得ることを
目的とするものである。
決すべく鋭意研究を重ねた結果シラス、フライア
ツシユの一種及びガラス粉末に苛性アルカリ水溶
液を混合するときに、短時間に充分均一に混合な
らしめ、乾燥に要するエネルギーを最小限に留
め、焼成後の成品の均一な泡ガラスを得ることを
目的とするものである。
この発明はシラス、フライアツシユのうちの一
種及びガラス粉末に苛性アルカリの水溶液を混合
するときに、超音波振動を与え、この混合物質を
乾燥し、粉砕後、所期の形状に成形したものを
400乃至500℃の範囲内の温度で0.5乃至２時間焼
成し、更に800乃至1000℃の範囲内の温度で５乃
至10分間焼成した後600℃の温度から50乃至200
℃／10分の速度で200乃至300℃まで冷却し、以後
放冷することを特徴とする泡ガラスの製造方法で
ある。
種及びガラス粉末に苛性アルカリの水溶液を混合
するときに、超音波振動を与え、この混合物質を
乾燥し、粉砕後、所期の形状に成形したものを
400乃至500℃の範囲内の温度で0.5乃至２時間焼
成し、更に800乃至1000℃の範囲内の温度で５乃
至10分間焼成した後600℃の温度から50乃至200
℃／10分の速度で200乃至300℃まで冷却し、以後
放冷することを特徴とする泡ガラスの製造方法で
ある。
この発明に用いてシラスは天然のものでよく、
苛性アルカリは苛性ソーダ、苛性アルカリなどを
言い、シラス、ガラス及び苛性ソーダの三成分の
好適な組成範囲は添付図面の第１図の三角図表中
記号ａ，ｂ，ｃ，ｄ及びｅの線で囲まれる範囲で
ある。即ちシラス10乃至60％（重量）、ガラス30
乃至80％（重量）、苛性ソーダ５乃至20％（重量）
の範囲である。
苛性アルカリは苛性ソーダ、苛性アルカリなどを
言い、シラス、ガラス及び苛性ソーダの三成分の
好適な組成範囲は添付図面の第１図の三角図表中
記号ａ，ｂ，ｃ，ｄ及びｅの線で囲まれる範囲で
ある。即ちシラス10乃至60％（重量）、ガラス30
乃至80％（重量）、苛性ソーダ５乃至20％（重量）
の範囲である。
また均一な混合のために用いられる超音波発振
器は市販のものでよく、45KHz程度のもので１乃
至10分間程度振動を与えれば充分である。
器は市販のものでよく、45KHz程度のもので１乃
至10分間程度振動を与えれば充分である。
シラスの代りにフライアツシユを用いた場合の
三成分の好適な組成範囲は第２図ａ，ｂ，ｃ，
ｄ，ｅの線で囲まれる範囲である。
三成分の好適な組成範囲は第２図ａ，ｂ，ｃ，
ｄ，ｅの線で囲まれる範囲である。
更にこの発明を具体的に工程順に説明する。
第１工程
シラス（又はフライアツシユ）、ガラス粉末、
苛性アルカリ、水溶液を前述の範囲内の比率でも
つて混合するときに、これらの混合物に直接超音
波振動を付与するか、又は撹拌子を超音波振動す
ることによつて混合物を超音波振動させる。
苛性アルカリ、水溶液を前述の範囲内の比率でも
つて混合するときに、これらの混合物に直接超音
波振動を付与するか、又は撹拌子を超音波振動す
ることによつて混合物を超音波振動させる。
この物理的な混合と同時に化学的には下式のよ
うな加水分解反応が起る。
うな加水分解反応が起る。
Si−Ｏ−Si＋2NaOH＋H2O
→Si−OH HO−Si＋2NaOH
Al−Ｏ−Al＋2NaOH＋H2O
→Al−OH HO−Al＋2NaOH
第２工程
上記混合物を120乃至140℃で、系内に含まれる
物理的吸着水の蒸発除去を行わせる。
物理的吸着水の蒸発除去を行わせる。
第３工程
乾燥したものを粉砕し、所期の目的の形状に成
形する。
形する。
第４工程
前記成形品を400乃至500℃での焼成により、系
内の化学的吸着水（水和水）の除去を行う。
内の化学的吸着水（水和水）の除去を行う。
第５工程
850乃至1000℃での５分乃至10分間焙焼により、
ガラス化を行うと同時にそのガラス化過程での脱
水反応により生ずる水分子による発泡を行う。こ
の過程における発泡源の水分の発生式は次の通り
である。
ガラス化を行うと同時にそのガラス化過程での脱
水反応により生ずる水分子による発泡を行う。こ
の過程における発泡源の水分の発生式は次の通り
である。
2NaOH→Na2O＋H2O↑
2Si−OH→Si−Ｏ−Si＋H2O↑
2Al−OH→Al−Ｏ−Al＋H2O↑
Si−OH＋Al−OH→Al−Ｏ−Si＋H2O↑
他方ガラス化（軟化）の反応式は次の通りであ
る。
る。
Si−Ｏ−Si＋Na2O→SirOrNa Na−Ｏ−Si
Al−Ｏ−Al＋Na2O→Al−Ｏ−Na Na−Ｏ−
Al Al−Ｏ−Si＋Na2O→Si−Ｏ−Na Na−Ｏ−
Al 第６工程 第５工程の温度から10分間に50乃至100℃低下
する速度で200乃至300℃になるまで低下させて、
後常温下において放冷する。
Al Al−Ｏ−Si＋Na2O→Si−Ｏ−Na Na−Ｏ−
Al 第６工程 第５工程の温度から10分間に50乃至100℃低下
する速度で200乃至300℃になるまで低下させて、
後常温下において放冷する。
以上のように第１工程乃至第６工程を順次行う
ことによつて目的物たる泡ガラス成品を得る。
ことによつて目的物たる泡ガラス成品を得る。
上述のようなこの方法においては次のような優
れた効果を奏する。
れた効果を奏する。
即ち、第１工程での混合において超音波振動を
与えることにより混合の概念が従来の撹拌混合と
は大きく変り、苛性アルカリ水溶液の濃度が高い
ものでも使用でき、かつ混合時間が極めて短縮で
き容易にスラリー化し、更に主原料であるシラ
ス、フライアツシユや、ガラス粉末の粒子と苛性
アルカリ水溶液とがなじみ易く、これら各粒子表
面になじむのみならず、シラス粒子の微細孔中に
まで、前記水溶液が浸透することにより、前記第
１工程における加水分解が迅速かつ均一に起る。
与えることにより混合の概念が従来の撹拌混合と
は大きく変り、苛性アルカリ水溶液の濃度が高い
ものでも使用でき、かつ混合時間が極めて短縮で
き容易にスラリー化し、更に主原料であるシラ
ス、フライアツシユや、ガラス粉末の粒子と苛性
アルカリ水溶液とがなじみ易く、これら各粒子表
面になじむのみならず、シラス粒子の微細孔中に
まで、前記水溶液が浸透することにより、前記第
１工程における加水分解が迅速かつ均一に起る。
また上述の苛性アルカリ水溶液が高濃度で使用
できることは、第２工程での乾燥のための熱エネ
ルギーを著しく節約できる。
できることは、第２工程での乾燥のための熱エネ
ルギーを著しく節約できる。
また上述の均質な混合は、第５工程における焙
焼温度の許容範囲が広く、かつその時間を著しく
短縮でき、温度管理の容易さと、加熱のための熱
エネルギーの節約となる。
焼温度の許容範囲が広く、かつその時間を著しく
短縮でき、温度管理の容易さと、加熱のための熱
エネルギーの節約となる。
しかもこの方法における成品の気泡直径が細か
く、ほゞ一様で亀裂がなく、力学的強度において
も均質化したものが得られる。
く、ほゞ一様で亀裂がなく、力学的強度において
も均質化したものが得られる。
実施例 １
シラス 40g
ガラス 150g
苛性ソーダ水溶液
15％〜66.66ml（NaOH〜10g） からなる混合物を容器に入れ45KHzの超音波を10
分間照射した。これを別の容器に移し120℃で乾
燥した。
15％〜66.66ml（NaOH〜10g） からなる混合物を容器に入れ45KHzの超音波を10
分間照射した。これを別の容器に移し120℃で乾
燥した。
次に粉砕機で60メツシユ以下に粉砕した板状の
箱に入れタツピングを行ない450℃で１時間保持
後直ちに950℃炉内に入れ10分間焼成し、600℃炉
内に入れ250℃まで20℃／１分の速度で冷却後、
室温まで放冷したところ均一な下記の泡ガラス板
を得た。
箱に入れタツピングを行ない450℃で１時間保持
後直ちに950℃炉内に入れ10分間焼成し、600℃炉
内に入れ250℃まで20℃／１分の速度で冷却後、
室温まで放冷したところ均一な下記の泡ガラス板
を得た。
カサ比重 0.48
気泡直径 0.5m／ｍ
曲げ強度 34Kg／cm2
実施例 ２
シラス 40g
ガラス 140g
苛性ソーダ水溶液
30％〜66.66ml（NaOH〜20g） からなる混合物を容器に入れ以下実施例１と同様
の方法により同様の下記の成品を得た。
30％〜66.66ml（NaOH〜20g） からなる混合物を容器に入れ以下実施例１と同様
の方法により同様の下記の成品を得た。
カサ比重 0.37
気泡直径 1.2m／ｍ
曲げ強度 23Kg／cm2
実施例 ３
シラス 80g
ガラス 90g
苛性ソーダ水溶液
45％〜66.66ml（NaOH〜30g） からなる混合物を容器に入れ、以下実施例１と同
様の方法により同様の下記の成品を得た。
45％〜66.66ml（NaOH〜30g） からなる混合物を容器に入れ、以下実施例１と同
様の方法により同様の下記の成品を得た。
カサ比重 0.49
気泡直径 1.5m／ｍ
曲げ強度 30Kg／cm2
実施例 ４
シラス 100g
ガラス 70g
苛性ソーダ水溶液
45％〜66.66ml（NaOH〜30g） からなる混合物を容器に入れ、以下実施例１と同
様の方法により同様の下記の成品を得た。
45％〜66.66ml（NaOH〜30g） からなる混合物を容器に入れ、以下実施例１と同
様の方法により同様の下記の成品を得た。
カサ比重 0.46
気泡直径 1.3m／ｍ
曲げ強度 27Kg／cm2
実施例 ５
フライアツシユ 15g
ガラス 75g
苛性ソーダ水溶液
30％−33.33ml（NaOH〜10g） からなる混合物を容器に入れ45KHzの超音波を10
分間照射した。これを別の容器に移し120℃で乾
燥した。
30％−33.33ml（NaOH〜10g） からなる混合物を容器に入れ45KHzの超音波を10
分間照射した。これを別の容器に移し120℃で乾
燥した。
次に粉砕機で60メツシユ以下に粉砕した、これ
を板状の箱に入れタツピングを行ない450℃で１
時間保持後直ちに950℃炉内に入れ10分間焼成し、
600℃炉内に入れ250℃まで20℃／１分の速度で冷
却後、室温まで放冷したところ均一な下記の泡ガ
ラス板を得た。
を板状の箱に入れタツピングを行ない450℃で１
時間保持後直ちに950℃炉内に入れ10分間焼成し、
600℃炉内に入れ250℃まで20℃／１分の速度で冷
却後、室温まで放冷したところ均一な下記の泡ガ
ラス板を得た。
カサ比重 0.34
気泡直径 1m／ｍ
曲げ強度 22Kg／cm2
実施例 ６
フライアツシユ 20g
ガラス 60g
苛性ソーダ水溶液
60％〜33.33ml（NaOH〜20g） からなる混合物を容器に入れ45KHzの超音波を10
分間照射し、実施例５と同じ方法で、同様の下記
の成品を得た。
60％〜33.33ml（NaOH〜20g） からなる混合物を容器に入れ45KHzの超音波を10
分間照射し、実施例５と同じ方法で、同様の下記
の成品を得た。
カサ比重 0.4
気泡直径 1.3m／ｍ
曲げ強度 21Kg／cm2
実施例 ７
フライアツシユ 35g
ガラス 150g
苛性ソーダ水溶液 50％−30ml（NaOH〜15g）
からなる混合物を容器に入れ、以下実施例５と同
じ方法により同様な下記の成品を得た。
じ方法により同様な下記の成品を得た。
カサ比重 0.35
気泡直径 1m／ｍ
曲げ強度 24Kg／cm2
図は、この発明に係るもので、第１図は、シラ
ス、ガラス及び苛性ソーダの三成分の組成範囲を
示す図、第２図は、フライアツシユ、ガラス及び
苛性ソーダの三成分の組成範囲を示す図である。
ス、ガラス及び苛性ソーダの三成分の組成範囲を
示す図、第２図は、フライアツシユ、ガラス及び
苛性ソーダの三成分の組成範囲を示す図である。
Claims (1)
- １ シラス、フライアツシユのうちの一種及びガ
ラス粉末に苛性アルカリの水溶液を混合するとき
に、超音波振動を与え、この混合物質を乾燥し、
粉砕後、所期の形状に成形したものを400乃至500
℃の範囲内の温度で0.5乃至２時間焼成し、更に
800乃至1000℃の範囲内の温度で５乃至10分間焼
成した後600℃の温度から50乃至200℃／10分の速
度で200乃至300℃まで冷却し、以後放冷すること
を特徴とする泡ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22324382A JPS59116151A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | 泡ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22324382A JPS59116151A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | 泡ガラスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59116151A JPS59116151A (ja) | 1984-07-04 |
| JPH0261422B2 true JPH0261422B2 (ja) | 1990-12-20 |
Family
ID=16795037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22324382A Granted JPS59116151A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | 泡ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59116151A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0426019U (ja) * | 1990-06-20 | 1992-03-02 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0764586B2 (ja) * | 1988-08-23 | 1995-07-12 | 三菱重工業株式会社 | フライアッシュの固化法 |
| KR100246755B1 (ko) * | 1997-10-20 | 2000-03-15 | 이철태 | 폐유리의 가수분해를 이용한 발포유리의 제조방법 |
| EA013986B1 (ru) * | 2008-05-30 | 2010-08-30 | Андрей Адольфович Зиновьев | Способ получения пеностекла |
-
1982
- 1982-12-20 JP JP22324382A patent/JPS59116151A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0426019U (ja) * | 1990-06-20 | 1992-03-02 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59116151A (ja) | 1984-07-04 |
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