JPH07196310A - Amorphous silica granule and its production - Google Patents

Amorphous silica granule and its production

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JPH07196310A
JPH07196310A JP35119093A JP35119093A JPH07196310A JP H07196310 A JPH07196310 A JP H07196310A JP 35119093 A JP35119093 A JP 35119093A JP 35119093 A JP35119093 A JP 35119093A JP H07196310 A JPH07196310 A JP H07196310A
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silica
amorphous silica
silica hydrogel
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Abstract

PURPOSE:To obtain a spherical amorphous silica granules having a high apparent specific gravity in spite of being porous, smooth surface of the particles and no cracks. CONSTITUTION:An aqueous solution of an alkali silicate is reacted with an aqueous solution of an acid and heat-treated to give a silica hydrogel, which is ground in a wet state in 15-25wt.% slurry concentration at <50 deg.C under high shear to prepare a slurry of a silica hydrogel having <=4mum particle diameter. The slurry of the silica hydrogel is spray-dried or a miture of the slurry of the silica hydrogel and a slurry of amorphous silica by precipitation method is spray-dried to produce amorphous silica particles. The prepared silica particles are spherical particles having smooth surface and 20-100mum particle diameter, 0.2-0.5cc/g apparent specific gravity, 18-43,500 pore radius, 0.5-3.5cc/g pore volume and 100-600m<2>/g BET specific surface area.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、非晶質シリカ粒状体及
びその製法に関するもので、より詳細には多孔質であり
ながら、見掛比重が大きく、しかも粒子表面が滑らかで
割れのない真球状非晶質シリカ粒状体及びその製法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an amorphous silica granular material and a method for producing the same. More specifically, it is porous and has a large apparent specific gravity, and the particle surface is smooth and has no cracks. TECHNICAL FIELD The present invention relates to spherical amorphous silica particles and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】所謂微小球状シリカゲル等の非晶質シリ
カ粒状体は各種重合用触媒、或いはその他の触媒の担
体、樹脂や化粧料、その他の組成物に対する配合剤、各
種薬品に対する担体、スペーサー、クロマトグラフィ等
の各種用途に使用されている。従来、微小球状シリカゲ
ルの製法としては、ケイ酸アルカリ水溶液と鉱酸水溶液
とを反応させ、得られるシリカヒドロゲルを、必要によ
り水熱処理した後、このシリカヒドロゲルスラリーを噴
霧乾燥する方法が一般に用いられている。
2. Description of the Related Art Amorphous silica particles such as so-called fine spherical silica gel are used for various polymerization catalysts, carriers for other catalysts, compounding agents for resins and cosmetics, other compositions, carriers for various chemicals, spacers, It is used in various applications such as chromatography. Conventionally, as a method for producing fine spherical silica gel, a method in which an aqueous solution of alkali silicate and an aqueous solution of mineral acid are reacted, the resulting silica hydrogel is optionally hydrothermally treated, and then the silica hydrogel slurry is spray-dried is generally used. There is.

【0003】特開昭62−275014号公報には、ア
ルカリ金属珪酸塩の水溶液を鉱酸の水溶液と反応させ
て、pH3.0〜4.0でSiO2 濃度6.5〜11.
5重量%の活性ケイ酸を生成させ、該ケイ酸を攪拌下に
ゲル化させ、アンモニア水溶液と反応させた後、濾過
し、得られたヒドロゲルを湿式粉砕し、二流体ノズル方
式により噴霧乾燥することにより液体クロマトグラフィ
ー用シリカゲルを製造することが記載されている。
In Japanese Patent Laid-Open No. 62-275014, an aqueous solution of an alkali metal silicate is reacted with an aqueous solution of a mineral acid to give a SiO 2 concentration of 6.5 to 11.
5% by weight of active silicic acid is produced, the silicic acid is gelled under stirring, reacted with an aqueous ammonia solution, filtered, and the resulting hydrogel is wet-milled and spray-dried by a two-fluid nozzle method. Thereby producing silica gel for liquid chromatography.

【0004】また、特開平2−221112号公報に
は、アルカリ金属珪酸塩と鉱酸とを反応させて得たシリ
カヒドロゲルを湿式粉砕処理した後、このシリカヒドロ
ゲルと水とのスラリーを噴霧乾燥して球状シリカゲルを
製造するに際し、スラリーにおける水の存在量をシリカ
ヒドロゲルに対して、0.2〜1.5重量倍に調節する
ことが記載されている。また上記公報には、球状シリカ
ゲルの物性値としては、 表面積 50〜700m2 /g 平均細孔径 20〜1000Å 細孔容積 0.3〜2.0ml/g 平均粒径 5μm〜5mm のものが望ましいが、これらの各物性値を全て満足でき
る球状シリカゲルを製造することが非常に難しいことも
示されている。
Further, in JP-A-2-221112, a silica hydrogel obtained by reacting an alkali metal silicate with a mineral acid is subjected to a wet pulverization treatment, and then a slurry of the silica hydrogel and water is spray-dried. It is described that the amount of water present in the slurry is adjusted to 0.2 to 1.5 times the weight of the silica hydrogel when the spherical silica gel is produced. Further, in the above-mentioned publication, it is desirable that the physical properties of the spherical silica gel have a surface area of 50 to 700 m 2 / g, an average pore diameter of 20 to 1000Å, a pore volume of 0.3 to 2.0 ml / g, and an average particle diameter of 5 μm to 5 mm. It has also been shown that it is very difficult to produce spherical silica gel that can satisfy all of these physical properties.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、公知の
方法による非晶質シリカ粒状体は多孔質である反面、嵩
が大きく(見掛比重が小さい)、最終触媒としたときの
単位重量当りの充填容積が大きくなるという不都合があ
り、この不都合はやはり重合体等に対する配合剤として
の用途においても、またこの粒状体の流通の点でも不利
益となる。
However, while the amorphous silica granules according to the known method are porous, they have a large bulk (small apparent specific gravity) and are packed per unit weight in the final catalyst. There is an inconvenience that the volume becomes large, and this inconvenience is also disadvantageous in the use as a compounding agent for polymers and the like, and also in the point of distribution of the granular material.

【0006】更に、公知の方法による非晶質シリカ粒状
体は、粒状体の機械的強度が概して低く、超音波照射や
振動を加えた場合には、粒径の小さい側に崩壊しやすい
という傾向がある。本発明者等の研究によると、公知の
微粒状非晶質シリカ粒状体は、表面に微小凹凸や孔のあ
る一種の軽石状外観を呈しているか、或いはこのような
凹凸のない表面が比較的平滑なものでも、表面に比較的
多数の割れ(クラック)を有するものが殆どであり、こ
のような欠点のないものは認められなかった。
Further, the amorphous silica granules according to the known method generally have low mechanical strength, and when they are subjected to ultrasonic irradiation or vibration, they tend to collapse toward the smaller particle size side. There is. According to the research conducted by the present inventors, the known fine-grained amorphous silica granules have a kind of pumice-like appearance with fine irregularities or pores on the surface, or a surface without such irregularities is relatively large. Most of the smooth ones had a relatively large number of cracks on the surface, and no such defects were not recognized.

【0007】従って、本発明の目的は、内部が多孔質で
ありながら、見掛比重が比較的大きく、しかも粒子表面
が滑らかでしかも割れのない真球状非晶質シリカ粒状体
及びその製造法を提供するにある。本発明の他の目的
は、粒子強度が大きく、しかも磨耗傾向が小さく、充填
容積もコンパクトであり更に触媒その他の薬品に対する
担持性や重合体等への配合性及び流動性等に優れている
粒子寸法の一定した非晶質シリカ粒状体及びその製法を
提供するにある。本発明の更に他の目的は、上記特性の
非晶質シリカ粒状体を高い生産性をもって製造し得る方
法を提供するにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a true spherical amorphous silica granular material having a relatively large apparent specific gravity, a smooth particle surface and no cracks, while having a porous interior, and a method for producing the same. To provide. Another object of the present invention is to provide particles having high particle strength, low abrasion tendency, compact packing volume, and excellent supportability for catalysts and other chemicals, and compoundability and fluidity with polymers and the like. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide amorphous silica granules having a constant size and a method for producing the same. Still another object of the present invention is to provide a method capable of producing the amorphous silica particles having the above characteristics with high productivity.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、ケイ酸
アルカリ水溶液と酸水溶液とを反応させ、熱処理して得
たシリカヒドロゲルをSiO2 濃度が15乃至25重量
%となるスラリー濃度で、50℃を越えない温度で且つ
高速剪断下に湿式粉砕して、粒径が4μm以下のシリカ
ヒドロゲルのスラリーを調製し、このシリカヒドロゲル
のスラリーを噴霧乾燥することから成ることを特徴とす
る非晶質シリカ粒状体の製法が提供される。
According to the present invention SUMMARY OF], by reacting an aqueous alkali silicate solution and an acid aqueous solution, the silica hydrogel obtained by a heat treatment at a slurry concentration of SiO 2 concentration of 15 to 25 wt%, Amorphous, characterized in that it comprises wet-milling at a temperature not exceeding 50 ° C. and under high-speed shearing to prepare a slurry of silica hydrogel having a particle size of 4 μm or less, and spray-drying the slurry of silica hydrogel. A method of making a fine silica granule is provided.

【0009】本発明によればまた、ケイ酸アルカリ水溶
液と酸水溶液とを反応させ、熱処理して得たシリカヒド
ロゲルを、SiO2 濃度が15乃至25重量%となるス
ラリー濃度で、50℃を越えない温度で且つ高速剪断下
に湿式粉砕して、粒径が4μm以下のシリカヒドロゲル
のスラリーを調製し、このシリカヒドロゲルのスラリー
(A)を、沈降法による非晶質シリカのスラリー(B)
と混合し、混合スラリーを噴霧乾燥するに際して、Si
2 基準のシリカ重量比A:B=9:1乃至1:9の範
囲にあることを特徴とする非晶質シリカ粒状体の製法が
提供される。
[0009] According to the present invention, by reacting an aqueous alkali silicate solution and an acid aqueous solution, the silica hydrogel obtained by a heat treatment, at a slurry concentration of SiO 2 concentration of 15 to 25 wt%, beyond 50 ° C. Wet milling at a constant temperature and under high-speed shearing to prepare a silica hydrogel slurry having a particle size of 4 μm or less. The silica hydrogel slurry (A) is prepared by a precipitation method to form an amorphous silica slurry (B).
When the mixed slurry is spray-dried with
A method for producing amorphous silica particles is provided, characterized in that the weight ratio of silica based on O 2 is in the range of A: B = 9: 1 to 1: 9.

【0010】本発明によれば更に、電子顕微鏡観察下で
表面が滑らかで、割れのない真球状粒子から成り、コー
ルターカウンター法で測定して20乃至100μmの体
積基準メジアン径を有し、JISK6220.6.8に
よる見掛比重が0.2乃至0.5g/ccの範囲にあ
り、水銀圧入法による細孔容積が細孔半径18乃至43
500オングストロームの範囲で0.5乃至3.5cc
/gの範囲にあり且つBET法比表面積が100乃至6
00m2 /gの範囲にあることを特徴とする非晶質シリ
カ粒状体が提供される。
According to the present invention, furthermore, the particles are made of spherical particles having a smooth surface without cracks under an electron microscope, and have a volume-based median diameter of 20 to 100 μm as measured by the Coulter counter method. The apparent specific gravity according to 6.8 is in the range of 0.2 to 0.5 g / cc, and the pore volume by the mercury intrusion method is 18 to 43.
0.5 to 3.5 cc in the range of 500 Å
/ G range and BET specific surface area of 100 to 6
Provided is an amorphous silica granule characterized by being in the range of 00 m 2 / g.

【0011】[0011]

【作用】本発明では、シリカヒドロゲルスラリーをSi
2 濃度15乃至25重量%で、50℃を越えない温度
で且つ高速剪断下に粒径が4μm以下となるように湿式
粉砕することが顕著な特徴である。一般に、シリカヒド
ロゲルを微細粒子に湿式粉砕することは、シリカヒドロ
ゲルが一種の粘弾性体であるため、技術的に非常に困難
を伴う。本発明においては、シリカヒドロゲルスラリー
を、従来全く考えられていなかったSiO2 として15
乃至25重量%、特に18乃至22重量%の高濃度と
し、しかも50℃を越えない温度で且つ高速剪断下に湿
式粉砕することにより、上記の微細粉砕を可能にしたも
のである。
In the present invention, the silica hydrogel slurry is treated with Si.
A remarkable feature is that the O 2 concentration is 15 to 25% by weight and the wet pulverization is performed at a temperature not exceeding 50 ° C. and under high-speed shearing so that the particle diameter becomes 4 μm or less. Generally, wet pulverization of silica hydrogel into fine particles is technically very difficult because silica hydrogel is a kind of viscoelastic material. In the present invention, the silica hydrogel slurry is used as SiO 2 which has never been considered before.
The above fine pulverization is made possible by high-concentration of 25 to 25% by weight, particularly 18 to 22% by weight, and wet pulverization at a temperature not exceeding 50 ° C. under high-speed shearing.

【0012】本発明者らは、シリカヒドロゲルスラリー
のSiO2 濃度と粘度との関係を研究している過程で、
SiO2 濃度を増大させると粘度が濃度の増大につれて
増大するが、或る濃度を越えるとかえって粘度が減少す
る領域が存在することを見出した。また、このシリカヒ
ドロゲルスラリーにおいては、温度の影響及び剪断力の
影響も顕著であり、一定温度を越えると、また剪断力が
小さくなると、もはや粉砕が困難となるが、本発明では
SiO2 濃度を高濃度とし、50℃を越えない温度で且
つ高剪断下に湿式粉砕することにより、前記粒径への湿
式粉砕が可能となり、以下に述べる優れた特性の非晶質
シリカ粒状体を得ることに成功したものである。
In the process of studying the relationship between the SiO 2 concentration and the viscosity of silica hydrogel slurry, the present inventors
It was found that there is a region where the viscosity increases as the concentration of SiO 2 increases, but the viscosity decreases rather than a certain concentration. Further, in this silica hydrogel slurry, the influence of temperature and the influence of shearing force are significant, and if the temperature exceeds a certain temperature or the shearing force becomes small, it becomes difficult to grind, but in the present invention, the SiO 2 concentration is By wet pulverizing at a high concentration and at a temperature not exceeding 50 ° C. and under high shear, wet pulverization to the above particle size is possible, and amorphous silica particles having excellent properties described below are obtained. It was successful.

【0013】ゲル法による非晶質シリカ粒状体の表面状
態及び見掛密度が、細孔半径100乃至1000オング
ストロームの細孔容積(以下単にメゾポアと呼ぶ。これ
については後に後述する)と密接に関係する。本発明方
法によれば、ヒドロゲルの粒径が4μm以下、特に2.
5μm以下となるように湿式粉砕することにより、上記
諸特性を満足する非晶質シリカを得ることができる。添
付図面「図1」は、ゲル法におけるスラリー中のヒドロ
ゲル粒径と生成する非晶質シリカ粒状体の細孔容積(1
00〜1000Å)との関係をプロットしたものであ
り、両者の間にきわめて密接な関係が有ることが了解さ
れる。
The surface state and the apparent density of the amorphous silica particles by the gel method are closely related to the pore volume having a pore radius of 100 to 1000 angstroms (hereinafter simply referred to as mesopores, which will be described later). To do. According to the method of the present invention, the particle size of the hydrogel is 4 μm or less, especially 2.
By performing wet pulverization so as to have a particle size of 5 μm or less, amorphous silica satisfying the above-mentioned various properties can be obtained. The attached drawing “FIG. 1” shows the hydrogel particle size in the slurry in the gel method and the pore volume (1) of the resulting amorphous silica particles.
It is understood that there is a very close relationship between the two because it is a plot of the relationship with the range of 0 to 1000Å).

【0014】本発明では、ゲル法によるシリカヒドロゲ
ルの高濃度微粉砕スラリーを単独で噴霧乾燥造粒に使用
することもできるし、このスラリーに所謂沈降法非晶質
シリカスラリーを配合し、この混合スラリーを噴霧乾燥
造粒に用いることもできる。この後者の態様では、ゲル
法のシリカヒドロゲルのスラリー(A)と沈降法による
非晶質シリカのスラリー(B)との混合割合は、SiO
2 基準のシリカ重量比A:B=9:1乃至1:9特に
8:2乃至2:8で混合することがよく、表面に割れの
ない特に粒子強度の大きい粒状体を得ることができる。
本発明の非晶質シリカ粒状体は、コールターカウンター
法で測定した体積基準メジアン径(D50)が10乃至
150μm、特に20乃至100μmの範囲にあるが、
走査型電子顕微鏡で観察して表面が滑らかで、割れのな
い真球状の粒子形状を有することが顕著な特徴である。
In the present invention, a high-concentration finely pulverized slurry of silica hydrogel obtained by the gel method can be used alone for spray-drying granulation, and a so-called sedimentation method amorphous silica slurry is blended with this slurry, and this mixture is mixed. The slurry can also be used for spray drying granulation. In this latter aspect, the mixing ratio of the silica hydrogel slurry (A) of the gel method and the amorphous silica slurry (B) of the precipitation method is SiO 2.
Silica weight ratio of 2 criteria A: B = 9: 1 to 1: 9, especially 8: 2 to 2: 8 may be mixed in, it is possible to obtain a large granulate, especially particle strength without a crack in the surface.
The amorphous silica granular material of the present invention has a volume-based median diameter (D50) measured by the Coulter counter method of 10 to 150 μm, and particularly 20 to 100 μm.
A remarkable feature is that the surface is smooth and has a spherical shape without cracks as observed with a scanning electron microscope.

【0015】添付図面「図2」のA及びBは、ゲル法に
よるシリカヒドロゲルのメゾポアが0.8cc/gのス
プレー法による非晶質シリカ粒状体の粒子構造を示す走
査型電子顕微鏡写真でAは倍率200、Bは倍率100
0のものである。また、「図3」のA及びBは、メゾポ
アが0.7cc/gのゲル法の非晶質シリカ粒状体の粒
子構造を示す走査型電子顕微鏡写真であってA及びBは
上記と同様の倍率のものである。
A and B in the attached drawing "FIG. 2" are scanning electron micrographs showing the particle structure of the amorphous silica granules obtained by the spray method in which the mesopores of the silica hydrogel obtained by the gel method are 0.8 cc / g. Is 200, B is 100
It is 0. Also, A and B in "FIG. 3" are scanning electron micrographs showing the particle structure of the amorphous silica particles of the gel method with mesopores of 0.7 cc / g, and A and B are the same as above. Magnification.

【0016】これらの写真によると、ゲル法による非晶
質シリカ粒状体においてはメゾポアが0.8cc/gの
オーダーのものでは、表面全体に微小凹凸と孔のある粗
い構造であり、このものは、後述する比較例の表1の試
料H−4に示すとおり粒子強度が著しく低く磨耗する傾
向が大きい。また、メゾポアが0.7cc/gのオーダ
ーのものは上記のものに比して表面の粗い構造はなくな
り、全体として滑らかな表面とはなっているが、粒子表
面全体に割れ(クラック)が入った構造となっており、
このものは後述する比較例の表1に示す試料H−1であ
り未だ粒子強度や粒子表面の磨耗傾向において十分満足
し得るものではない。
According to these photographs, when the amorphous silica particles by the gel method have mesopores of the order of 0.8 cc / g, they have a rough structure with fine irregularities and pores on the entire surface. As shown in Sample H-4 in Table 1 of Comparative Example described later, the particle strength is extremely low and the tendency to wear is large. In addition, those having a mesopore of the order of 0.7 cc / g have no rough structure on the surface and have a smooth surface as a whole as compared with those mentioned above, but cracks are generated on the entire particle surface. Has a different structure,
This is Sample H-1 shown in Table 1 of Comparative Example described later, which is not yet satisfactory in terms of particle strength and particle surface abrasion tendency.

【0017】これに対して、「図4」のA及びBは、本
発明によって製造したメゾポアが0.4cc/gのゲル
法非晶質シリカ粒状体の粒子構造を示す走査型電子顕微
鏡写真で、A及びBの倍率は前記と同様のものであり、
このものは後述する実施例1の表1に示す試料1−5で
ある。図2、図3及び図4及び表1の比較から本発明の
ゲル法非晶質シリカ粒状体では、メゾポアが一定の臨界
値よりも小さくなっていることにより多孔質粒状体であ
りながら、表面が滑らかで、割れがなく、真球状である
という粒子構造上の特徴を有していることが明らかであ
り、且つ図4に示す外観からして本発明のシリカ粒状物
は粒子強度及び耐磨耗傾向の点で大きな利点を有するこ
とが明らかとなる。尚、図4に認められるヘソ状の孔は
噴霧乾燥時に水分が抜けることにより、形成された孔で
ある。
On the other hand, A and B in FIG. 4 are scanning electron micrographs showing the particle structure of the gel method amorphous silica granules having mesopores of 0.4 cc / g produced according to the present invention. , A and B have the same magnification as above,
This is Sample 1-5 shown in Table 1 of Example 1 described later. 2, FIG. 3 and FIG. 4 and Table 1 show that the gel amorphous silica particles of the present invention are porous particles because the mesopores are smaller than a certain critical value. Is smooth, has no cracks, and is spherical in shape, and from the appearance shown in FIG. 4, the silica granules of the present invention have particle strength and abrasion resistance. It becomes clear that it has a great advantage in terms of wear tendency. The whisker-like holes observed in FIG. 4 are holes formed by the loss of water during spray drying.

【0018】本発明による電子顕微鏡観察下で表面が滑
らかで割れのないゲル法の非晶質シリカ粒状体は、多孔
質構造を有することに関連して、BET法比表面積が1
00乃至600m2 /gであり、細孔半径18乃至43
500オングストロームの範囲で水銀圧入法で測定した
細孔容積が0.5乃至3.5cc/gの範囲にあるが、
特に細孔半径100乃至1000オングストロームの範
囲の細孔容積が0.2乃至0.65cc/g、好ましく
は0.3乃至0.5cc/gの範囲にあることが最も顕
著な特徴である。
According to the present invention, the gel method of amorphous silica granules having a smooth surface without cracks under an electron microscope has a BET specific surface area of 1 in relation to having a porous structure.
00 to 600 m 2 / g and a pore radius of 18 to 43
The pore volume measured by mercury porosimetry in the range of 500 Å is in the range of 0.5 to 3.5 cc / g,
In particular, the most remarkable feature is that the pore volume in the pore radius range of 100 to 1000 angstrom is 0.2 to 0.65 cc / g, preferably 0.3 to 0.5 cc / g.

【0019】添付図面「図5」は各種非晶質シリカ粒状
体について細孔半径を横軸として細孔容積の分布を示し
たグラフであり、曲線Aは「図2」の非晶質シリカ、曲
線Bは「図3」の非晶質シリカ、曲線Cは「図4」の非
晶質シリカ及び曲線Dは「図4」の非晶質シリカを更に
アルカリ処理したものの細孔容積分布を示している。一
般に細孔容積分布において細孔半径150オングストロ
ームより小さいものはミクロポア、これよりも大きいも
のはマクロポアと称されいるが、本発明で規定した細孔
半径100乃至1000オングストロームの範囲は、ミ
クロポア及びマクロポアのまたがる中間領域のポア、即
ちメゾポアであり、この領域の細孔半径における細孔容
積が粒状物表面の割れのない滑らかさ及び見掛密度と密
接に関連していることがわかった。
The attached drawing "FIG. 5" is a graph showing the distribution of the pore volume with the pore radius as the horizontal axis for various types of amorphous silica particles, and the curve A is the amorphous silica of "FIG. 2", The curve B shows the pore volume distribution of the amorphous silica shown in FIG. 3, the curve C shows the amorphous silica shown in FIG. 4, and the curve D shows the pore volume distribution of the amorphous silica shown in FIG. ing. Generally, those having a pore volume distribution smaller than 150 angstroms in the pore volume distribution are called micropores, and those having a larger pore size distribution are called macropores. The range of the pore radius of 100 to 1000 angstroms defined in the present invention is that of micropores and macropores. It was found that there are pores in the intermediate region, that is, mesopores, and the pore volume in the pore radius of this region is closely related to the smoothness and apparent density of the surface of the particles without cracks.

【0020】即ち、本発明における非晶質シリカ粒状体
(曲線C)では、従来のゲル法非晶質シリカ粒状体(曲
線A及びB)に比して、上記特定領域の細孔容積のみが
大きく減少しておりこれが粒子表面の緻密化及び見掛比
重の増大に選択的且つ優先的に寄与しているという驚く
べき事実が明らかとなる。本発明において、この特定領
域における細孔容積(メゾポア)を0.65cc/g以
下とすることは粒子表面の緻密化及び見掛比重の増大の
点で必須不可決であるが細孔容積が0.2cc/gより
も小さくなると(曲線D)、非晶質シリカに要求される
各種活性等が失なわれるので好ましくない。これらのこ
とから本発明においては、このゲル法による前述したヒ
ドロゲルスラリーを用いて、このスラリーに沈降法によ
る非晶質シリカのスラリーを混合し、同様に噴霧乾燥す
ることによって広範囲の割合で両者を混合しても粒子表
面が緻密化した割れのない非晶質シリカ粒状体が同様に
して得られることが理解されるのである。
That is, in the amorphous silica granules of the present invention (curve C), only the pore volume in the specific region is larger than that of the conventional gel method amorphous silica granules (curves A and B). It is greatly reduced, and the surprising fact that it contributes selectively and preferentially to the densification of the grain surface and the increase of the apparent specific gravity becomes clear. In the present invention, setting the pore volume (mesopore) in this specific region to 0.65 cc / g or less is essential in terms of densification of the particle surface and increase in apparent specific gravity, but the pore volume is 0. When it is less than 0.2 cc / g (curve D), various activities required for the amorphous silica are lost, which is not preferable. From these things, in the present invention, by using the above-mentioned hydrogel slurry by the gel method, the slurry of amorphous silica by the precipitation method is mixed with this slurry, and both are sprayed in the same manner in a wide range by spray drying. It is understood that a crack-free amorphous silica granular material whose particle surface is densified even when mixed is obtained in the same manner.

【0021】本発明によればかくして粒子強度が大き
く、しかも磨耗傾向が小さく、充填容積もコンパクトで
あり、しかも触媒その他の品に対する担持性や重合体等
への配合性及び充填性等に優れている非晶質シリカ粒状
体が得られ、しかもシリカヒドロゲルスラリーを高濃度
で湿式粉砕や噴霧造粒に付することができるため、装置
コストやエネルギーコストを低減させながら、高生産性
をもって非晶質シリカ粒状体を製造しうるという利点が
得られる。
According to the present invention, therefore, the particle strength is high, the abrasion tendency is small, the filling volume is compact, and the supportability for catalysts and other products, the compoundability in polymers and the like and the filling ability are excellent. Amorphous silica granules can be obtained, and since silica hydrogel slurry can be subjected to high-concentration wet pulverization and spray granulation, it is possible to reduce the equipment cost and energy cost, and at the same time, to produce amorphous silica with high productivity. The advantage is that silica granules can be produced.

【0022】[0022]

【発明の好適態様】Preferred Embodiment of the Invention

(ヒドロゲルスラリーの調製)本発明によればケイ酸ア
ルカリ水溶液と酸水溶液とを反応させて、先ずゲル法に
よるシリカヒドロゲルを製造する。原料のケイ酸アルカ
リは、工業製品としてJISに規格されている水ガラス
のケイ酸ソーダやケイ酸カリ、さらには酸性白土等の粘
土質原料より回収した易反応性のシリカにアルカリ金属
の水酸化物溶液を反応させたケイ酸アルカリ等を使用す
ることができる。ケイ酸アルカリ水溶液におけるSiO
2 濃度は6乃至28重量%の範囲にあるのがよく、Si
2 :M2 O(Mはアルカリ金属である)のモル比は、
一般に2:1乃至4:1特に2.5:1乃至3:1の範
囲にあるのがよい。
(Preparation of Hydrogel Slurry) According to the present invention, an alkali silicate aqueous solution is reacted with an acid aqueous solution to first produce a silica hydrogel by the gel method. Alkali silicate as a raw material is an alkali metal hydroxide on easily reactive silica recovered from sodium silicate or potassium silicate of water glass, which is standardized by JIS as an industrial product, and clayey raw materials such as acid clay. It is possible to use, for example, an alkali silicate obtained by reacting the product solution. SiO in alkaline silicate aqueous solution
The 2 concentration should be in the range of 6 to 28% by weight.
The molar ratio of O 2 : M 2 O (M is an alkali metal) is
Generally, it should be in the range of 2: 1 to 4: 1, especially 2.5: 1 to 3: 1.

【0023】中和反応に用いる鉱酸は、塩酸や硫酸等が
一般に使用されるが、これらの混酸を使用することもで
きる。鉱酸水溶液の濃度は一般に10乃至75重量%、
特に20乃至60重量%の範囲にあるのがよい。両原料
の接触による中和反応は、両原料のどちらか一方の原料
をもう一方の溶液中に攪拌下に添加する方法や、両原料
溶液を一定条件下に同時に接触させる方法がある。中和
温度は、特に制限はないが、一般に50℃以下であり、
中和終了時のpHは0乃至10の範囲にあるのが適当で
ある。この中和により、シリカのヒドロゾルが生成する
が、このヒドロゾルを一般に30分以上放置することに
より、シリカのヒドロゲルに転化する。
As the mineral acid used in the neutralization reaction, hydrochloric acid, sulfuric acid and the like are generally used, but a mixed acid thereof can also be used. The concentration of the aqueous mineral acid solution is generally 10 to 75% by weight,
It is particularly preferable that the amount is in the range of 20 to 60% by weight. The neutralization reaction by contacting both raw materials includes a method of adding one raw material of both raw materials to the other solution under stirring, and a method of simultaneously contacting both raw material solutions under constant conditions. The neutralization temperature is not particularly limited, but is generally 50 ° C or lower,
The pH at the end of neutralization is suitably in the range of 0-10. This neutralization produces a silica hydrosol, which is generally converted to a silica hydrogel by leaving it for 30 minutes or longer.

【0024】形成するヒドロゲル中のSiO2 濃度は一
般に5乃至30重量%と低いものであるが、本発明では
ヒドロゲルの細孔調節の外に、水分調節(SiO2 濃度
増加)をも兼ねてシリカのヒドロゲルを熱処理し、Si
2 濃度が5%以上のシリカヒドロゲルとする。この熱
処理の温度は100乃至170℃が適切であり、例えば
オートクレーブ中で行うことができる。
The SiO 2 concentration in the hydrogel to be formed is generally as low as 5 to 30% by weight, but in the present invention, silica is also used to control the water content (increase the SiO 2 concentration) in addition to controlling the pores of the hydrogel. Heat treatment of the hydrogel of
The silica hydrogel has an O 2 concentration of 5% or more. The temperature of this heat treatment is suitably 100 to 170 ° C., and it can be carried out, for example, in an autoclave.

【0025】熱処理後のシリカヒドロゲルを水洗した
後、一般に径が20乃至100μmとなるように粗粉砕
し、これを前述したSiO2 濃度15乃至25重量%の
シリカヒドロゾルスラリーとした後、前述した高速剪断
下での湿式粉砕を行う。湿式粉砕には、それ自体公知の
摩擦内板ミル例えば(ウィリー・A・バッコーフェン社
製のダイノーミル)が好適に使用されるが、勿論高速剪
断が可能であれば、他の湿式粉砕機を使用することもで
きる。この場合スラリーの温度が50℃を越えないよう
に、好ましくは40℃を越えないようにすることも粒径
が4μm以下のシリカヒドロゲルのスラリーを製造する
上で重要である。こうして得られた粒径が4μm以下、
好ましくは3μm以下より好ましくは2.5μm以下の
微細シリカヒドロゲルスラリーはそのまま噴霧乾燥造粒
に付することもできるし、またそれ自体公知の方法で得
られる沈降法非晶質シリカのスラリーと混合して、この
混合スラリーを噴霧乾燥造粒してもよい。
After the silica hydrogel after the heat treatment is washed with water, it is generally coarsely pulverized to have a diameter of 20 to 100 μm to obtain the above-mentioned silica hydrosol slurry having a SiO 2 concentration of 15 to 25% by weight, and then the above-mentioned. Wet milling under high speed shear. For the wet pulverization, a friction inner plate mill known per se, for example, (Dyno Mill manufactured by Willie A. Bakofen) is preferably used, but of course, if high speed shear is possible, another wet pulverizer is used. You can also In this case, it is important that the temperature of the slurry does not exceed 50 ° C., preferably 40 ° C., in order to produce a silica hydrogel slurry having a particle size of 4 μm or less. The particle size thus obtained is 4 μm or less,
The fine silica hydrogel slurry having a particle size of preferably 3 μm or less, more preferably 2.5 μm or less can be directly subjected to spray drying granulation, or can be mixed with a slurry of precipitated amorphous silica obtained by a method known per se. Then, this mixed slurry may be spray-dried and granulated.

【0026】(沈降法非晶質シリカスラリーの調製)沈
降法非晶質シリカは、後述する例に示す通り、濃厚なア
ルカリ金属塩溶液中でケイ酸ナトリウムと塩酸、硝酸、
硫酸等の鉱酸とを、反応させることにより製造される。
アルカリ金属塩溶液としては無機酸又は有機酸のアルカ
リ金属塩が単独又は2種以上の組合せで使用することが
出来る。好適にはアルカリ金属塩溶液として食塩、ケイ
酸分原料及び酸成分として食塩を生成する組合せを選ぶ
のは、コスト的に低廉で且つ金属塩溶液としてリサイク
ル使用が容易である。
(Preparation of Precipitation Amorphous Silica Slurry) Precipitation amorphous silica is prepared by dissolving sodium silicate, hydrochloric acid, and nitric acid in a concentrated alkali metal salt solution, as will be described later.
It is produced by reacting with a mineral acid such as sulfuric acid.
As the alkali metal salt solution, alkali metal salts of inorganic acids or organic acids can be used alone or in combination of two or more kinds. It is preferable to select a combination that produces sodium chloride as an alkali metal salt solution, a raw material for silicic acid, and sodium chloride as an acid component because the cost is low and the metal salt solution can be easily recycled.

【0027】濃厚な食塩水溶液中にケイ酸ナトリウムと
塩酸とを同時注加することにより複分解反応によりシリ
カが生成するが、この反応段階でのpHの制御が必要で
あり、同時注加の間中pHを2乃至7、特に好ましくは
3.5乃至6の範囲に維持すると共に、同時注加終了後
pHを2乃至5の範囲としながら熟成を行う。食塩水溶
液の同時注加開始時の濃度は一般に5乃至30重量%、
特に好ましくは13乃至18重量%の範囲にあるのがよ
く、一方同時注加終了時に於るシリカ濃度は1乃至20
重量%の範囲にあるのがよい。同時注加反応時の温度は
50乃至100℃の範囲にあるのがよく、同時注加反応
が3乃至20時間で終結するようにするのが好ましい。
同時注加終了後の熟成は50乃至100℃の温度で30
分乃至25時間程度行うのがよい。生成するシリカを母
液から分離し、ついで水洗し、濾過することによりSi
2 濃度が5乃至30重量%のシリカケーキとする。
Simultaneous injection of sodium silicate and hydrochloric acid into a concentrated saline solution produces silica by a metathesis reaction, but it is necessary to control the pH in this reaction step, and during the simultaneous injection, The pH is maintained in the range of 2 to 7, and particularly preferably in the range of 3.5 to 6, and the aging is performed while the pH is in the range of 2 to 5 after the completion of the simultaneous injection. The concentration at the start of simultaneous injection of saline solution is generally 5 to 30% by weight,
Particularly preferably, it is in the range of 13 to 18% by weight, while the silica concentration at the end of the simultaneous pouring is 1 to 20.
It should be in the range of weight percent. The temperature during the simultaneous pouring reaction is preferably in the range of 50 to 100 ° C., and the simultaneous pouring reaction is preferably completed in 3 to 20 hours.
After the completion of simultaneous pouring, the aging is 30 at a temperature of 50 to 100 ° C.
It is preferable to perform this for about 5 minutes to 25 hours. The silica formed is separated from the mother liquor, then washed with water and filtered to obtain Si
The silica cake has an O 2 concentration of 5 to 30% by weight.

【0028】この沈降法による非晶質シリカは、コール
ターカウンター法による平均粒径が0.5乃至3μm
で、BET法による比表面積が120乃至350m2
g、芳香族吸着指数(AAI)が4.5乃至15で、且
つ芳香族吸着指数(AAI)/BET比表面積の比とし
て定義される吸着性比が4.0×10-2乃至7.5×1
-2の範囲にあるのがよい。
The amorphous silica obtained by the precipitation method has an average particle size of 0.5 to 3 μm by the Coulter counter method.
And the specific surface area according to the BET method is 120 to 350 m 2 /
g, the aromatic adsorption index (AAI) is 4.5 to 15, and the adsorption ratio defined as the ratio of aromatic adsorption index (AAI) / BET specific surface area is 4.0 × 10 -2 to 7.5. × 1
It should be in the range of 0 -2 .

【0029】(混合スラリーの調製)本発明で、混合ス
ラリーを使用する場合、SiO2 基準の重量比で、ゲル
法シリカヒドロゲルスラリー(A)と沈降法非晶質シリ
カスラリー(B)とを、 A:B=9:1乃至1:9 特に8:2乃至2:8 の重量比で混合するのがよい。前述した沈降法非晶質シ
リカは、粒状体への成形能に欠けているが、シリカヒド
ロゲルと混合することにより、表面が滑らかでしかも粒
子強度の大きい粒状シリカに成形できたことは意外なこ
とであった。
(Preparation of Mixed Slurry) When the mixed slurry is used in the present invention, the gel method silica hydrogel slurry (A) and the precipitation method amorphous silica slurry (B) are mixed in a weight ratio based on SiO 2 . A: B = 9: 1 to 1: 9 It is particularly preferable to mix them in a weight ratio of 8: 2 to 2: 8. The above-mentioned precipitated amorphous silica lacks the ability to be formed into particles, but it is surprising that it could be formed into granular silica with a smooth surface and high particle strength by mixing with silica hydrogel. Met.

【0030】(粒状体への造粒)本発明によれば、上記
シリカヒドロゲルスラリー或いは混合スラリーを噴霧乾
燥造粒して、20乃至100μmの体積メジアン径を有
する球状粒子とする。球状でしかも表面が滑らかな粒状
物を得るためには、SiO2 濃度が15乃至25重量%
の高濃度であることが有利である。尚、乾燥雰囲気温度
は200乃至400℃の範囲にあるのがよい。本発明に
用いるスラリーはSiO2 濃度が著しく高いため、水分
蒸発量が少なく、噴霧乾燥造粒の効率が高く、エネルギ
ーコストも低いという利点がある。
(Granulation into Granules) According to the present invention, the above silica hydrogel slurry or mixed slurry is spray-dried and granulated into spherical particles having a volume median diameter of 20 to 100 μm. In order to obtain spherical particles with a smooth surface, the SiO 2 concentration should be 15 to 25% by weight.
It is advantageous to have a high concentration of The dry atmosphere temperature is preferably in the range of 200 to 400 ° C. Since the slurry used in the present invention has a remarkably high SiO 2 concentration, it has the advantages that the amount of water evaporation is small, the efficiency of spray drying granulation is high, and the energy cost is low.

【0031】(用途)本発明の微小球状シリカ粒状体
は、粒子強度が大きく、表面が滑らかで磨耗がなく、粒
径も均斉であり、しかも多孔質で吸着性能を有し、見掛
比重も適当な範囲にあるので、各種重合用触媒、或いは
その他の触媒の担体、樹脂や化粧料、その他の組成物に
対する配合剤、各種薬品に対する担体、スペーサー、ク
ロマトグラフィ用充填剤、有用成分(香料、薬効成分、
殺菌剤、防ビ剤、肥料)用担体等の各種用途に使用され
る。
(Use) The fine spherical silica granules of the present invention have high particle strength, smooth surface, no wear, uniform particle size, and are porous and have adsorption performance and apparent specific gravity. Since it is in an appropriate range, it is a carrier for various polymerization catalysts or other catalysts, a compounding agent for resins and cosmetics, other compositions, a carrier for various chemicals, a spacer, a packing material for chromatography, useful components (fragrance, medicinal effect, etc.). component,
It is used for various purposes such as bactericides, antifungal agents and fertilizer carriers.

【0032】実施例1 ゲル法によるシリカヒドロゲルの用いて得られる本発明
による真球状の非晶質シリカ粒状体について以下に説明
する。SiO2 として22重量%濃度の3号珪酸ソーダ
と45%硫酸とを反応させてシリカヒドロゾルを調製
し、次いで放置させてゲル化させて得られた寒天状のシ
リカヒドロゲルを2〜5mm大に解砕した後、十分に水
洗させた。次いで135℃の水熱下で4時間熟成させた
このゲルを奈良式粉砕機M−4型を用いて粗粉砕してS
iO2 として18乃至25重量%の水洗スラリーとした
後、スラリーをシンマルエンタープライゼス社製のダイ
ノミルで高速剪断下に湿式粉砕をし、粒径及びシリカス
ラリー濃度の異なる6種の微粉砕スラリーを調製した
(なお粉砕時、スラリーの温度を50℃以下に保持し
た)。次いで6種のスラリーをアシザワ・ニロ社製SD
−25のスプレードライヤーを用いて噴霧(入口温度2
40℃、出口温度100℃)させて球状のシリカゲルを
回収した。なお調製条件と得られたシリカ粒状物の物性
についての結果を表1に示し、表中の*1は、全細孔容
積を示し、*2はメソポアの細孔容積を示す。
Example 1 The true spherical amorphous silica particles according to the present invention obtained by using the silica hydrogel by the gel method will be described below. Silica hydrosol was prepared by reacting No. 3 sodium silicate having a concentration of 22 wt% as SiO 2 and 45% sulfuric acid, and then allowed to stand to gel the agar-like silica hydrogel to a size of 2 to 5 mm. After crushing, it was thoroughly washed with water. Then, this gel, which was aged for 4 hours under the heat of water at 135 ° C., was coarsely crushed using a Nara crusher M-4 type to obtain S.
After making a water-washed slurry of 18 to 25 wt% as iO 2 , the slurry was wet-milled under high-speed shearing with a Dyno-mill manufactured by Shinmaru Enterprises Co., Ltd. to obtain 6 kinds of finely-milled slurries having different particle diameters and silica slurry concentrations. It was prepared (the temperature of the slurry was maintained at 50 ° C. or lower during pulverization). Next, 6 kinds of slurries were used for SD manufactured by Ashizawa Niro
-25 spray mist (inlet temperature 2
40 ° C., outlet temperature 100 ° C.) to recover spherical silica gel. The results of the preparation conditions and the physical properties of the obtained silica granules are shown in Table 1, where * 1 indicates the total pore volume and * 2 indicates the mesopore pore volume.

【0033】測定方法 (1)見掛比重 JISK−6220.6.8に準拠して測定した。 (2)比表面積 カルロエルバ社製Sorptomatic Serie
s 1800を使用し、BET法により測定した。 (3)細孔容積 150℃、3時間乾燥した試料0.5gを水銀圧入式ホ
ロシメーター(マイクロメリテイクス社製オートポア9
220)を用いて、18乃至43500Åのポアサイズ
を測定し、細孔容積を求めた。 (4)粒度 コールターカウンター(コールターエレクトロニクス社
製TA−II型)法により、アパチャーチューブ50μを
用いて測定した。 (5)一次粒子径 走査型電子顕微鏡(日立製S−570)で得られた写真
像から、代表的な粒子を選んでスケールを用いて粒子像
の直径を測定し一次粒子径とした。
Measurement method (1) Apparent specific gravity The apparent specific gravity was measured according to JIS K-6220.6.8. (2) Specific surface area Sorptomatic Series manufactured by Carlo Erba
s 1800 was used and measured by the BET method. (3) Pore volume 0.5 g of a sample dried at 150 ° C. for 3 hours was charged with a mercury porosimetry horosimeter (Autopore 9 manufactured by Micromeritics).
220) was used to measure the pore size of 18 to 43500 Å to determine the pore volume. (4) Particle Size The particle size was measured by a Coulter counter (TA-II type manufactured by Coulter Electronics Co., Ltd.) using an aperture tube of 50 μm. (5) Primary particle diameter From the photographic image obtained with a scanning electron microscope (Hitachi S-570), representative particles were selected and the diameter of the particle image was measured using a scale to obtain the primary particle diameter.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】実施例2 実施例1と同様にして調製したゲル法によるシリカヒド
ロゲルのスラリーと沈降法による非晶質シリカのスラリ
ーとの混合スラリーを用いて得られる真球状の非晶質シ
リカ粒状体について以下に説明をする。沈降法シリカ 15重量%の食塩水溶中にSiO2 として22重量%の
ケイ酸ナトリウム溶液と10重量%の塩酸とを同時注加
させる。なお注加中は、反応pHを3.5乃至6に維持
し、注加終了後はpHを3乃至5に維持しながら2時間
の熟成を行った。次いで濾過、水洗して沈降法による非
晶質シリカを得た。 同時注加時の温度:50〜85℃ 熟成温度:50〜85℃シリカ粒状体 SiO2 濃度18及び23重量%のゲル法シリカヒドロ
ゲルの微粉砕処理スラリー(A)にSiO2 濃度12重
量%の沈降法シリカケーキ(B)をSiO2 基準の重量
比で、A:B=8:2,及び3:7に混合したものを、
それぞれ実施例1と同様にして噴霧乾燥してそれぞれ球
状のシリカ粒状体を調製した。なお調製条件とシリカ粒
状物の物性について表2に示した。
Example 2 A spherical amorphous silica granule obtained by using a mixed slurry of a silica hydrogel slurry prepared by the gel method and an amorphous silica slurry prepared by the precipitation method, prepared in the same manner as in Example 1. Will be described below. Precipitated silica 22% by weight sodium silicate solution and 10% by weight hydrochloric acid as SiO 2 are simultaneously added to 15% by weight saline solution. During the pouring, the reaction pH was maintained at 3.5 to 6, and after the pouring, aging was performed for 2 hours while maintaining the pH at 3 to 5. Then, it was filtered and washed with water to obtain amorphous silica by the precipitation method. Simultaneous pouring temperature: 50 to 85 ° C. Aging temperature: 50 to 85 ° C. Silica granules SiO 2 concentration of 18 and 23 wt% Gel method silica hydrogel finely pulverized slurry (A) with SiO 2 concentration of 12 wt% A mixture of the precipitated silica cake (B) at a weight ratio of SiO 2 of A: B = 8: 2 and 3: 7,
Spray drying was carried out in the same manner as in Example 1 to prepare spherical silica particles. The preparation conditions and the physical properties of the silica granules are shown in Table 2.

【0036】[0036]

【表2】 [Table 2]

【0037】応用例1 実施例で得られた試料No.1−1の微小球状体100
gに市販の液状消臭剤パンシル(リリース科学工業社
製)30mlを注加し十分に吸収させた。得られた試料
は凝集することなくサラサラした微小球状体であった。
この試料を味の素(株)製の食卓塩の空瓶に入れ、1ケ
月室内に放置した。その後台所のゴミの入った袋に振り
掛けて、試料の分散性(振り掛け性)と消臭効果を3名
のパネラーにより評価しその結果を表3に示した。同様
にして比較例として得た試料No.H−1とH−6の微
小球状体100gにパンシル30mlをそれぞれ注加し
十分に吸収させた。その結果試料H−1は、破砕し全体
が凝集状を呈して分散性の試験をすることが出来なかっ
た。一方試料H−6は2〜3mmの凝集体を有し、流動
性に欠けるものとなった。
Application Example 1 Sample No. obtained in the example. 1-1 Microsphere 100
30 ml of a commercially available liquid deodorant Pancil (manufactured by Release Kagaku Kogyo Co., Ltd.) was added to g to allow sufficient absorption. The obtained sample was a microsphere which was smooth without aggregation.
This sample was placed in an empty bottle of table salt manufactured by Ajinomoto Co., Inc. and left in the room for one month. Then, it was sprinkled on a bag containing garbage in the kitchen, and the dispersibility (sprinkling property) and the deodorizing effect of the sample were evaluated by three panelists, and the results are shown in Table 3. Sample No. obtained similarly as a comparative example. To 100 g of the microspheres of H-1 and H-6, 30 ml of pancil was added, respectively, and they were sufficiently absorbed. As a result, the sample H-1 was crushed and exhibited an aggregated state as a whole, and the dispersibility test could not be performed. On the other hand, Sample H-6 had aggregates of 2 to 3 mm and lacked fluidity.

【0038】[0038]

【表3】 [Table 3]

【0039】表3の評価記号の説明 分散性 ○:容器の穴から目詰まりすることなく均一に
袋内のゴミに振り掛けできる。 ×:容器の穴に詰まることが多く、均一に振り掛けがむ
ずかしい。 臭消効果○:官能評価にて、使用前のゴミの悪臭が弱く
なったとはっきり判別できる。 ×:官能評価にて、使用前との差が判別できない。
Description of evaluation symbols in Table 3 Dispersibility ◯: Dust in the bag can be sprinkled uniformly without clogging through the holes of the container. X: The hole of the container is often clogged, and it is difficult to sprinkle it evenly. Odor eliminating effect ○: It can be clearly discriminated by sensory evaluation that the bad odor of dust before use is weakened. X: The difference from before use cannot be determined by sensory evaluation.

【0040】応用例2 実施例で得られた試料No.1−2の微小球状体50g
を、ハイスターラーにより攪拌されたヒレスロイド系殺
虫剤ペルメトリン水溶液中に投入し、600rpmで1
0分間攪拌した。得られたスラリーをNo.2の濾紙を
用いて濾過し水と分離された微小球状体を電気乾燥機中
で110℃で5時間乾燥した。得られた粉体は凝集粒も
なく流動性の良好な微小球状体であった。
Application Example 2 Sample No. obtained in the example. 1-2 micro spheres 50g
Was added to an aqueous solution of permethrin, a hillethroid insecticide, which was stirred by a high stirrer, and the mixture was stirred at 600 rpm for 1 hour.
Stir for 0 minutes. The obtained slurry was The microspheres which had been filtered using the filter paper No. 2 and separated from water were dried in an electric dryer at 110 ° C. for 5 hours. The obtained powder was fine spherical particles with good fluidity without agglomerated particles.

【0041】一方、同様にして比較例として得た試料N
o.H−2の微小球状体50gについて上記と同様に処
理した。得られた粉体は5〜8mm径の凝集体を有し、
流動性に欠けるものであった。得られた試料の物性等を
表4に示した。
On the other hand, sample N similarly obtained as a comparative example.
o. 50 g of H-2 microspheres were treated as described above. The obtained powder has an aggregate with a diameter of 5 to 8 mm,
It lacked liquidity. The physical properties and the like of the obtained sample are shown in Table 4.

【0042】[0042]

【表4】 [Table 4]

【0043】表4中の粒径、安息角、殺虫効果は以下の
通りである。 *-1 コールターカウンター法アパッチャーチューブ4
00μm使用(コールターエレクトロニクス社製) *-2 パウダーテスター(ホソカワミクロン社製) *-3 粉体を中央に設置した容器中にアブラムシを入れ
移動範囲をみた。 ○:粉体を避けて移動した。 ×:粉体に関係なく容器中を移動した。
The particle size, angle of repose, and insecticidal effect in Table 4 are as follows. * -1 Coulter Counter Method Apatcher tube 4
Using 00 μm (manufactured by Coulter Electronics Co., Ltd.) * -2 Powder tester (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.) * -3 Aphids were placed in a container with powder placed in the center to check the range of movement. ◯: Moved avoiding powder. X: Moved in the container regardless of the powder.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明によればかくして顕微鏡観察から
表面が平滑で、表面にクラックが無く粒子強度が大き
く、しかも磨耗傾向が小さく、充填容積もコンパクトで
あり、しかも触媒、その他の薬品に対する担体性や重合
体等への配合性等に優れている非晶質シリカ粒状体が得
られ、しかもシリカヒドロゲルスラリーを高濃度で湿式
粉砕や噴霧造粒に付することができるため、装置コスト
やエネルギーコストを低減させながら、高生産性をもっ
て非晶質シリカ粒状体を製造しうるという利点が得られ
る。
As described above, according to the present invention, the surface is smooth under a microscope, there are no cracks on the surface, the particle strength is large, the abrasion tendency is small, the packing volume is compact, and the catalyst and other carriers for chemicals are used. Amorphous silica granules having excellent properties and blending properties with polymers, etc. can be obtained, and since silica hydrogel slurry can be subjected to wet pulverization and spray granulation at high concentration, equipment cost and energy can be reduced. The advantage is that amorphous silica particles can be produced with high productivity while reducing costs.

【0045】[0045]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】ゲル法シリカヒドロゲルスラリー中のヒドロゲ
ル粒径とスプレー法により生成する非晶質シリカ粒状体
のメゾポアの細孔容積との関係をプロットしたものであ
る。
FIG. 1 is a plot of the relationship between the hydrogel particle size in a gel method silica hydrogel slurry and the mesopore pore volume of amorphous silica particles produced by the spray method.

【図2】ゲル法によるシリカヒドロゲルのメゾポアが
0.8cc/gであるスプレー法による非晶質シリカ粒
状体(比較例1)の粒子構造を示す走査型電子顕微鏡写
真であり、Aは倍率200、Bは倍率1000である。
FIG. 2 is a scanning electron micrograph showing a particle structure of an amorphous silica granular material (Comparative Example 1) obtained by a spray method in which the mesopores of the silica hydrogel obtained by the gel method is 0.8 cc / g. A is a magnification of 200. , B is a magnification of 1000.

【図3】図2においてメゾポアが0.7cc/gである
以外が図2と全く同様のものである(比較例2)。
3 is exactly the same as FIG. 2 except that the mesopores in FIG. 2 are 0.7 cc / g (Comparative Example 2).

【図4】ゲル法によるシリカヒドロゲルのメゾポアが
0.4cc/gの本発明による非晶質シリカ粒状体(実
施例1)の粒子構造を示す走査型電子顕微鏡写真で、A
及びBの倍率は図2と同様である。
FIG. 4 is a scanning electron micrograph showing the particle structure of an amorphous silica granular material according to the present invention (Example 1) in which the mesopores of the silica hydrogel by the gel method are 0.4 cc / g.
The magnifications of B and B are the same as in FIG.

【図5】各種非晶質シリカ粒状体について細孔半径を横
軸として細孔容積の分布を示したグラフであり、曲線A
は「図2」の非晶質シリカ、曲線Bは「図3」の非晶質
シリカ、曲線Cは「図4」の非晶質シリカ及び曲線Dは
「図4」の非晶質シリカを更にアルカリ処理したものの
細孔容積分布を示している。
FIG. 5 is a graph showing the distribution of the pore volume of various amorphous silica granules with the pore radius as the horizontal axis.
2 is the amorphous silica of FIG. 2, curve B is the amorphous silica of FIG. 3, curve C is the amorphous silica of FIG. 4 and curve D is the amorphous silica of FIG. Further, the pore volume distribution of the one subjected to alkali treatment is shown.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ケイ酸アルカリ水溶液と酸水溶液とを反
応させ、熱処理して得たシリカヒドロゲルをSiO2
度が15乃至25重量%となるスラリー濃度で、50℃
を越えない温度で且つ高速剪断下に湿式粉砕して、粒径
が4μm以下のシリカヒドロゲルのスラリーを調製し、
このシリカヒドロゲルのスラリーを噴霧乾燥することか
ら成ることを特徴とする非晶質シリカ粒状体の製法。
1. A by reacting an aqueous alkali silicate solution and an acid aqueous solution, a heat treatment-obtained silica hydrogel at a slurry concentration of SiO 2 concentration of 15 to 25 wt%, 50 ° C.
By wet pulverization at a temperature not exceeding the above and under high-speed shearing to prepare a silica hydrogel slurry having a particle size of 4 μm or less,
A process for producing amorphous silica granules, which comprises spray-drying the silica hydrogel slurry.
【請求項2】 ケイ酸アルカリ水溶液と酸水溶液とを反
応させ、熱処理して得たシリカヒドロゲルをSiO2
度が15乃至25重量%となるスラリー濃度で、50℃
を越えない温度で且つ高速剪断下に湿式粉砕して、粒径
が4μm以下のシリカヒドロゲルのスラリーを調製し、
このシリカヒドロゲルのスラリー(A)を沈降法による
非晶質シリカのスラリー(B)と混合し、混合スラリー
を噴霧乾燥するに際して、SiO2 基準のシリカ重量比
A:B=9:1乃至1:9の範囲にあることを特徴とす
る非晶質シリカ粒状体の製法。
Wherein reacting an aqueous alkali silicate solution and an acid aqueous solution, the silica hydrogel obtained by a heat treatment at a slurry concentration of SiO 2 concentration of 15 to 25 wt%, 50 ° C.
By wet pulverization at a temperature not exceeding the above and under high-speed shearing to prepare a silica hydrogel slurry having a particle size of 4 μm or less,
When this silica hydrogel slurry (A) is mixed with the amorphous silica slurry (B) by the precipitation method and the mixed slurry is spray-dried, the silica weight ratio based on SiO 2 A: B = 9: 1 to 1: 1. A method for producing an amorphous silica granular material, which is in the range of 9.
【請求項3】 電子顕微鏡観察下で表面が滑らかで割れ
のない真球状粒子から成り、コールターカウンター法で
測定して20乃至100μmの体積基準メジアン径を有
し、JISK6220.6.8による見掛比重が0.2
乃至0.5g/ccの範囲にあり、水銀圧入法による細
孔容積が細孔半径18乃至43500オングストローム
の範囲で0.5乃至3.5cc/gの範囲にあり且つB
ET法比表面積が100乃至600m2 /gの範囲にあ
ることを特徴とする非晶質シリカ粒状体。
3. An electron microscopic observation that the surface is composed of perfectly spherical particles without cracks, has a volume-based median diameter of 20 to 100 μm measured by the Coulter counter method, and has an apparent size according to JIS K6220.6.8. Specific gravity is 0.2
To 0.5 g / cc, the pore volume by mercury porosimetry is 0.5 to 3.5 cc / g in the range of pore radius 18 to 43500 angstroms, and B
An amorphous silica granular material having a specific surface area by ET method in the range of 100 to 600 m 2 / g.
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