JPH08119622A - 無定形アルミノシリケート及びその製造方法 - Google Patents

無定形アルミノシリケート及びその製造方法

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JPH08119622A
JPH08119622A JP26266494A JP26266494A JPH08119622A JP H08119622 A JPH08119622 A JP H08119622A JP 26266494 A JP26266494 A JP 26266494A JP 26266494 A JP26266494 A JP 26266494A JP H08119622 A JPH08119622 A JP H08119622A
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JP
Japan
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amorphous aluminosilicate
aqueous solution
pores
ion exchange
surface area
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Pending
Application number
JP26266494A
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Inventor
Atsushi Harada
敦 原田
Hajime Funakoshi
肇 船越
Takeshi Ozawa
武 小澤
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Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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Publication date
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  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】半径30オングストローム以上、50オングス
トローム以下の大きさの細孔から構成される比表面積が
10m2/g以上であることを特徴とする無定形アルミ
ノシリケート及び水溶液を40℃以下に保ち、同温度に
保ったアルミン酸ナトリウム水溶液を投入して撹拌し、
その混合水溶液にケイ酸ナトリウム水溶液を撹拌下で投
入して反応させ、得られたスラリーを濾過した後、噴霧
乾燥により剤温が100℃未満となる様に乾燥すること
を特徴とする無定形アルミノシリケート製造方法。 【効果】本発明によって得られる無定形アルミノシリケ
ートは、無定形アルミノシリケートの半径30オングス
トローム以上、50オングストローム以下の大きさの細
孔から構成される比表面積が10m2/g以上になるよ
うに細孔構造が制御され、イオン交換能が高められたも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ゴム用,樹脂用,紙
用,塗料用などの無機充填剤や添加剤,及び、油状物質
を初めとする高分子液状物質の担体および触媒や脱臭剤
などの担体として、これらの目的に有用な成分を担持し
たり、水溶液中遊離金属イオンの除去剤や、ゼオライト
の合成原料等として好適な無定形アルミノシリケートに
関するものであり、イオン交換容量を向上させた新規な
無定形アルミノシリケートに関するものである。
【0002】
【従来の技術】無定形アルミノシリケートは一般的にア
ルミン酸ナトリウム水溶液と、ケイ酸ナトリウム水溶液
とを適当な温度、濃度、および混合割合で混合し、また
必要に応じて追加の水酸化ナトリウム水溶液を加えて混
合して合成され、さらに生成した無定形アルミノシリケ
ートは濾過などの操作によって母液と分離された後に余
剰のアルカリなどの母液成分を洗浄によって除去する。
また、多くの場合、最終的には何等かの方法で乾燥し、
製造される。実際に、この様にして製造されたアルミノ
シリケートはある程度の油状物質吸収性と、イオン交換
性などをもつために、様々な工業原料として用いるのに
有用だと考えられていた。
【0003】従来の方法で調製した無定形アルミノシリ
ケートは、安定した高いイオン交換能を維持することが
困難であり、例えば何等かの影響で製造工程中ですでに
イオン交換能の容量が低くなったり、また室温に於いて
もわずか数カ月の保存の間にイオン交換性が著しく低下
し、遊離金属イオンの除去などのイオン交換体として使
用しようとしても、交換容量が不十分でイオン交換性能
は十分とはいえないものであった。
【0004】これまでの無定形アルミノシリケ−トは何
等かの影響でイオン交換能が低下し、あるいは、不安定
化されたり、徐々に状態が変化してイオン交換容量が低
下することが知られている。このようなイオン交換容量
の低下の原因は明確にはされていないが、イオン交換に
寄与する部位への何等かの影響、即ち骨格に含まれるA
l原子の状態、またはイオンの拡散を妨げる表面状態の
出現などが深く関与していると考えられている。
【0005】このような、無定形アルミノシリケートの
イオン交換性能を安定的に向上させることは非常に重要
な課題であった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、イオ
ン交換性能が大きい無定形アルミノシリケート及びその
製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、無定形ア
ルミノシリケートの物性とイオン交換特性について鋭意
検討を重ねた結果、無定形アルミノシリケートの細孔構
造の状態と、イオン交換特性の間に密接な関係を見出だ
し、構造中の細孔の状態を制御することによって、イオ
ン交換性能に優れた無定形アルミノシリケートが得られ
ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0008】すなわち本発明は、無定形アルミノシリケ
ートの半径30オングストローム以上、50オングスト
ローム以下の大きさの細孔から構成される比表面積が1
0m2/g以上であることを特徴とする無定形アルミノ
シリケートの物質及びその細孔の大きさ及びその比表面
積の大きさを制御する製造方法に関する。
【0009】特定の細孔を有することにより比表面積が
大きいということは、すなわちイオンの拡散に関与する
特定の細孔の存在を示すものである。一般に比表面積が
大きいということは、イオンの拡散に有利だと考えられ
る。しかしながら、非常に微細な細孔(たとえば半径3
0オングストローム以下)が多く存在すると、比表面積
が大きくなり、イオン交換に有利だと思えるが、微細な
細孔は水和したイオンが拡散するためには、小さすぎて
効率的に拡散出来ない。その為、この様な微細な細孔が
多く存在し、比表面積が大きいものは、イオン交換剤と
しては充分な性能を発揮できない。逆に、大きい細孔が
多いと、比表面積は小さくなり、内部に十分拡散するこ
とができず、やはりイオン交換剤として十分に機能でき
ない。
【0010】つまり、比表面積は大きい方が拡散には有
利であり、同じ程度の比表面積では、それを構成する細
孔構造によって、イオン交換性能がまったく異なること
を見出して本発明に至った。
【0011】以下、本発明の無定形アルミノシリケ−ト
の製造法を説明する。
【0012】本発明では合成原料として、例えばアルミ
ン酸アルカリ金属塩水溶液及びケイ酸アルカリ金属塩水
溶液である。また必要に応じて水酸化アルカリ水溶液で
前記両溶液を希釈して用いる。この場合、水酸化アルカ
リを添加し過ぎると、得られる無定形アルミノシリケ−
トの細孔が収縮し、細孔が小さくなり好ましくない。ま
た前記両水溶液は市販のアルミン酸アルカリ金属塩水溶
液や、ケイ酸アルカリ金属塩水溶液を用いても良いし、
水酸化アルミニウムなどのアルミ源やケイ酸などのシリ
カ源をそれぞれに水酸化アルカリ金属塩水溶液と共に加
熱処理などをほどこして両溶液を調製しても良い。使用
されるアルカリ金属塩は、通常、工業的にはナトリウム
塩が用いられるがナトリウム塩にとくに限定されるもの
ではない。これらのアルミニウム原料およびシリカ原料
となる溶液の濃度は、混合して生成する無定形アルミノ
シリケ−トの収率を100%としたときのスラリ−濃度
が、30重量%以下であることが好ましい。
【0013】また、両成分の混合の比率は、Si/Al
比が高すぎるとイオン交換容量が低下し、低すぎると油
状物質吸収容量が低下する。そこで、Si/Al比とし
て0.5以上、70以下の範囲で混合されることがこの
ましい。
【0014】反応の温度は高すぎないことが好ましく、
50℃以下、特に好ましいのは室温付近の温度で合成す
ることが望ましい。高い温度で反応を行うと細孔構造が
制御できなくなるばかりか、無定型アルミノシリケート
の一部がソ−ダライトやゼオライト等に結晶化し、油状
物質吸収性などが著しく低下することも事実である。回
分式で混合を行う場合は、混合の速度は遅すぎると細孔
のコントロールが出来なくなるので、8分以下の時間で
Si/Alの原子比が1.0程度になるように混合を行
うことが好ましい。
【0015】原料の混合によって得られた無定形アルミ
ノシリケートのスラリーは、なるべくすばやく濾過など
の方法で母液と無定形アルミノシリケートを濾別し、さ
らに適当な条件で洗浄することによってさらに付着した
母液成分が除去される。洗浄も十分に行うことが必要で
ある。この様にして得られた濾過ケーキは、通常の方法
で乾燥される。例えば、ケーキのまま静置乾燥すること
もできる。あるいは、濾過ケーキに撹拌動力を加え、場
合によって必要最少量の水分を加えてスラリー化し、例
えば噴霧乾燥することも可能である。ただし、いかなる
乾燥方法に於いても、穏やかに乾燥することが重要であ
り、高い温度で急激に乾燥すると細孔構造が維持できな
い。また、乾燥後の水分が低過ぎることも避ける必要が
あり、乾燥後の水分量が例えば15重量%以上好ましく
は20重量%以上の範囲に制御することが重要である。
具体的乾燥方法を例示すると、静置乾燥する場合は長時
間高温にさらされることは避けなければならない。例え
ば、100℃を越える温度で長時間乾燥することは避け
るべきである。また、噴霧乾燥する場合には、雰囲気温
度は特に問題にはならないことが多いが低いほどよく、
剤温が必ず100℃以下になるように乾燥条件を調整す
る必要がある。
【0016】
【発明の効果】本発明によって得られる制御された細孔
の状態を維持する無定形アルミノシリケートは、無定形
アルミノシリケートの半径30オングストローム以上、
50オングストローム以下の大きさの細孔から構成され
る比表面積が10m2/g以上になるように細孔構造が
制御され、イオン交換能が高められたものである。
【0017】
【実施例】次に、実施例で本発明をさらに詳述するが、
これら実施例により、本発明は何等限定されるものでな
い。
【0018】実施例、比較例に於ける各測定方法は以下
の通りである。
【0019】(1)水分量の測定方法 無定形アルミノシリケートサンプル約3gを正確にるつ
ぼに量り取り、900℃の温度で1時間以上加熱したの
ちに、放冷し、重量の減少量を正確に測定する。減少量
を加熱前の重量で除して求めた割合を100分率で表
す。
【0020】(2)半径30〜50オングストロームの
細孔が構成する比表面積の測定方法 コールター社製オムニソープ360−CXを用いて測定
した。
【0021】(3)イオン交換性能の測定方法 イオン交換能の測定は、塩化カルシウム水溶液(炭酸カ
ルシウム換算で500mg/リットル)1リットルに、
無定形アルミノシリケートを無水換算で1g添加し、2
5℃において10分間攪拌した。次いで濾過により固形
分を分離した後濾液中に残存するカルシウムをEDTA
水溶液による滴定で測定し、無定形アルミノシリケート
1g(無水物)あたりのカルシウム交換量をCaCO3
に換算してもとめた。
【0022】(4)油状物質吸収性の測定方法 前処理としてあらかじめクッキングカッタ−等で粉砕
し、75ミクロンの篩いを通過させて、JIS K 6
221に基づいてアマニ油法で行い、無定形アルミノシ
リケート100g(無水物)あたりの油状物質吸収量に
換算してもとめた。
【0023】実施例1 内容積20リットルの反応容器に、水、11322gを
投入し、30℃の温度に保ちながら、同容器にアルミン
酸ナトリウム水溶液(NaO=19.3重量%, A
=21.9重量%)を同じく30℃に保って2
63gを投入し、激しく攪拌した。さらに、同溶液にケ
イ酸ナトリウム水溶液(NaO=4.0重量%,Si
=12.7重量%)3739gを30℃に保ち、約
500g/分の速度で激しく攪拌しながら投入した。投
入に要した時間は約7.5分であった。投入終了時点か
ら、60分間攪拌を継続した。その後直ちに得られたス
ラリーを濾過し、母液を除去した後にスラリーの2倍量
のイオン交換水を用いて濾過器上で洗浄した。得られた
ケーキをスラリー化し、噴霧乾燥した。乾燥時の剤温は
90℃であった。得られた無定形アルミノシリケート粉
末の水分量、30〜50オングストロームの細孔の構成
する比表面積、イオン交換性能及び油状物質吸収性を上
記方法で測定した。結果を表1に示した。
【0024】
【表1】
【0025】実施例2 内容積20リットルの反応容器に、水、11322gを
投入し、30℃の温度に保ちながら、同容器に実施例1
と同一の組成のアルミン酸ナトリウム水溶液を同じく3
0℃に保って263gを投入し、激しく攪拌した。さら
に、同溶液にケイ酸ナトリウム水溶液3739gを30
℃に保ち、500g/分の速度で激しく攪拌しながら投
入した。投入に要した時間は7.5分であった。投入終
了時点から、60分間攪拌を継続した。その後直ちに得
られたスラリーを濾過し、母液を除去した後にスラリー
の2倍量のイオン交換水を用いて濾過器上で洗浄した。
得られたケーキをスラリー化し、噴霧乾燥した。乾燥時
の剤温は80℃であった。得られた無定形アルミノシリ
ケート粉末の水分量、30〜50オングストロームの細
孔の構成する比表面積、イオン交換性能及び油状物質吸
収性を上記方法で測定した。結果を表1に示した。
【0026】実施例3 内容積20リットルの反応容器に、水、11322gを
投入し、30℃の温度に保ちながら、同容器に実施例1
と同一の組成のアルミン酸ナトリウム水溶液を同じく3
0℃に保って263gを投入し、激しく攪拌した。さら
に、同溶液にケイ酸ナトリウム水溶液3739gを30
℃に保ち、100g/分の速度で激しく攪拌しながら投
入した。投入に要した時間は37.5分であった。投入
終了時点から、60分間攪拌を継続した。その後直ちに
得られたスラリーを濾過し、母液を除去した後にスラリ
ーの2倍量のイオン交換水を用いて濾過器上で洗浄し
た。得られたケーキをスラリー化し、噴霧乾燥した。乾
燥時の剤温は80℃であった。得られた無定形アルミノ
シリケート粉末の水分量、30〜50オングストローム
の細孔の構成する比表面積、イオン交換性能及び油状物
質吸収性を上記方法で測定した。結果を表1に示した。
【0027】比較例1 内容積20リットルの反応容器に、水、11322gを
投入し、50℃の温度に保ちながら、同容器に実施例1
と同一の組成のアルミン酸ナトリウム水溶液を同じく5
0℃に保って263gを投入し、激しく攪拌した。さら
に、同溶液にケイ酸ナトリウム水溶液3739gを50
℃に保ち、500g/分の速度で激しく攪拌しながら投
入した。投入に要した時間は7.5分であった。投入終
了時点から、60分間攪拌を継続した。その後直ちに得
られたスラリーを濾過し、母液を除去した後にスラリー
の2倍量のイオン交換水を用いて濾過器上で洗浄した。
得られたケーキをスラリー化し、噴霧乾燥した。乾燥時
の剤温は80℃であった。得られた無定形アルミノシリ
ケート粉末の水分量、30〜50オングストロームの細
孔の構成する比表面積、イオン交換性能及び油状物質吸
収性を上記方法で測定した。結果を表1に示した。
【0028】比較例2 内容積20リットルの反応容器に、水、11322gを
投入し、50℃の温度に保ちながら、同容器に実施例1
と同一の組成のアルミン酸ナトリウム水溶液を同じく5
0℃に保って263gを投入し、激しく攪拌した。さら
に、同溶液にケイ酸ナトリウム水溶液3739gを50
℃に保ち、500g/分の速度で激しく攪拌しながら投
入した。投入に要した時間は7.5分であった。投入終
了時点から、60分間攪拌を継続した。その後直ちに得
られたスラリーを濾過し、母液を除去した後にスラリー
の2倍量のイオン交換水を用いて濾過器上で洗浄した。
得られたケーキを130℃,相対湿度10%の条件で2
4時間乾燥したものの、水分量、イオン交換性能及び油
状物質吸収性を上記方法で測定した。結果を表1に示し
た。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半径30オングストローム以上、50オン
    グストローム以下の大きさの細孔から構成される比表面
    積が10m2/g以上であることを特徴とする無定形ア
    ルミノシリケート。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の無定形アルミノシリケー
    トを製造する方法において、水溶液を40℃以下に保
    ち、同温度に保ったアルミン酸ナトリウム水溶液を投入
    して撹拌し、その混合水溶液にケイ酸ナトリウム水溶液
    を撹拌下で投入して反応させ、得られたスラリーを濾過
    した後、噴霧乾燥により剤温が100℃未満となる様に
    乾燥することを特徴とする無定形アルミノシリケート製
    造方法。
JP26266494A 1994-07-08 1994-10-26 無定形アルミノシリケート及びその製造方法 Pending JPH08119622A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26266494A JPH08119622A (ja) 1994-10-26 1994-10-26 無定形アルミノシリケート及びその製造方法
DE69406655T DE69406655T2 (de) 1994-07-08 1994-12-16 Amorphes Aluminosilikat und Verfahren zu seiner Herstellung
EP94119958A EP0692452B1 (en) 1994-07-08 1994-12-16 Amorphous aluminosilicate and process for producing the same
KR1019940034831A KR100304837B1 (ko) 1994-07-08 1994-12-17 무정형알루미노실리케이트및그제조방법
AU81536/94A AU673474B2 (en) 1994-07-08 1994-12-19 Amorphous aluminosilicate and process for producing the same
US08/638,199 US5919427A (en) 1994-07-08 1996-04-26 Amorphous aluminosilicate and process for producing the same

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009120753A (ja) * 2007-11-16 2009-06-04 Jgc Catalysts & Chemicals Ltd 着色アルミナ・シリカ粒子、その製造方法および該粒子を配合してなる化粧料

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009120753A (ja) * 2007-11-16 2009-06-04 Jgc Catalysts & Chemicals Ltd 着色アルミナ・シリカ粒子、その製造方法および該粒子を配合してなる化粧料

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