JPH08208215A - ゲル法シリカの製造方法 - Google Patents
ゲル法シリカの製造方法Info
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- JPH08208215A JPH08208215A JP1679595A JP1679595A JPH08208215A JP H08208215 A JPH08208215 A JP H08208215A JP 1679595 A JP1679595 A JP 1679595A JP 1679595 A JP1679595 A JP 1679595A JP H08208215 A JPH08208215 A JP H08208215A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 カラム充填剤，濾過助剤等として有用な、例
えば、粒子破壊の起き難い高い粒子強度を有するゲル法
シリカの製造方法を提供する。 【構成】 ケイ酸アルカリと鉱酸を反応させ、水洗した
後のシリカヒドロゲルからゲル法シリカを製造する方法
において、上記シリカヒドロゲルを含水量１０ｗｔ％以
下に乾燥させる第１工程、該第１工程により得られたシ
リカの含水量を１５〜８０％に調整する第２工程、該１
５〜８０％に含水量が調整されたシリカを更に含水量１
０ｗｔ％以下にする第３工程を行うことで、カラム充填
剤，濾過助剤等として有用な高い粒子強度を有するゲル
法シリカの細孔容積を確実かつ安定して制御できる方法
を提供する。
えば、粒子破壊の起き難い高い粒子強度を有するゲル法
シリカの製造方法を提供する。 【構成】 ケイ酸アルカリと鉱酸を反応させ、水洗した
後のシリカヒドロゲルからゲル法シリカを製造する方法
において、上記シリカヒドロゲルを含水量１０ｗｔ％以
下に乾燥させる第１工程、該第１工程により得られたシ
リカの含水量を１５〜８０％に調整する第２工程、該１
５〜８０％に含水量が調整されたシリカを更に含水量１
０ｗｔ％以下にする第３工程を行うことで、カラム充填
剤，濾過助剤等として有用な高い粒子強度を有するゲル
法シリカの細孔容積を確実かつ安定して制御できる方法
を提供する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ゲル法シリカの新規な
製造方法に関するものであり、詳しくは、例えばカラム
充填剤，濾過助剤等として有用な、粒子破壊の起き難い
高い粒子強度を有するゲル法シリカの製造方法に関する
ものである。
製造方法に関するものであり、詳しくは、例えばカラム
充填剤，濾過助剤等として有用な、粒子破壊の起き難い
高い粒子強度を有するゲル法シリカの製造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、工業的に汎用されているシリカの
大部分は、湿式法と呼ばれるアルカリ金属珪酸塩水溶液
と鉱酸の中和反応によって製造されていて、この湿式法
は、中性またはアルカリ性で反応させ比較的濾過し易い
沈澱ケイ酸を得る沈澱法と、酸性で反応させゲル状のケ
イ酸を得るゲル法とに技術的に分類されている。
大部分は、湿式法と呼ばれるアルカリ金属珪酸塩水溶液
と鉱酸の中和反応によって製造されていて、この湿式法
は、中性またはアルカリ性で反応させ比較的濾過し易い
沈澱ケイ酸を得る沈澱法と、酸性で反応させゲル状のケ
イ酸を得るゲル法とに技術的に分類されている。
【０００３】上記の湿式法と呼ばれる製造法のうちの沈
澱法は、例えば特公昭３９−１２０７号等に開示される
ように、中和反応によつて構造性を有するように一次粒
子を成長させて得た沈澱ケイ酸を、水洗、乾燥および粉
砕して製品とされている。この方法によって得られた沈
澱法シリカは主として汎用のゴム補強剤、農薬の担体、
塗料の艶消し剤、粘度調整剤として使用されている。
澱法は、例えば特公昭３９−１２０７号等に開示される
ように、中和反応によつて構造性を有するように一次粒
子を成長させて得た沈澱ケイ酸を、水洗、乾燥および粉
砕して製品とされている。この方法によって得られた沈
澱法シリカは主として汎用のゴム補強剤、農薬の担体、
塗料の艶消し剤、粘度調整剤として使用されている。
【０００４】他方、湿式法のもう一つの製造法として知
られるゲル法は、例えば、ＵＳＰ２，４６６，８４２号
等に開示されているように、酸性反応によつて得られた
ゲル状のケイ酸（シリカヒドロゲルと呼ぶ）を水洗、乾
燥後、粉砕してシリカを得るものであり、この方法によ
り得られるシリカはゲル法シリカと称されている。この
ゲル法シリカは、沈澱法シリカに比べて一般に構造性が
高く、高シェアー下においてもその構造性を保つので、
合成皮革、プラスチック等のコーティングの分野、ビー
ル濾過剤、樹脂フィルムのアンチブロッキング剤、吸着
剤、分離剤、及び触媒として使用されている。
られるゲル法は、例えば、ＵＳＰ２，４６６，８４２号
等に開示されているように、酸性反応によつて得られた
ゲル状のケイ酸（シリカヒドロゲルと呼ぶ）を水洗、乾
燥後、粉砕してシリカを得るものであり、この方法によ
り得られるシリカはゲル法シリカと称されている。この
ゲル法シリカは、沈澱法シリカに比べて一般に構造性が
高く、高シェアー下においてもその構造性を保つので、
合成皮革、プラスチック等のコーティングの分野、ビー
ル濾過剤、樹脂フィルムのアンチブロッキング剤、吸着
剤、分離剤、及び触媒として使用されている。
【０００５】なお乾式法シリカまたはフュームドシリカ
と呼ばれるシリカの製法も知られているが、これは四塩
化ケイ素を酸素／水素炎下で加水分解する乾式法であっ
て、上記湿式法の製造方法とは異なるものである。
と呼ばれるシリカの製法も知られているが、これは四塩
化ケイ素を酸素／水素炎下で加水分解する乾式法であっ
て、上記湿式法の製造方法とは異なるものである。
【０００６】本発明方法が属するゲル法については、比
表面積及び細孔容積をコントロールする方法が、例えば
特開昭６２−２０７７１２号により提案されて折り、こ
れは比表面積８００ｍ2 ／ｇのシリカヒドロゲルを水熱
処理により比表面積をコントロールし、また乾燥による
脱水時の収縮力により細孔容積をコントロールするもの
である。
表面積及び細孔容積をコントロールする方法が、例えば
特開昭６２−２０７７１２号により提案されて折り、こ
れは比表面積８００ｍ2 ／ｇのシリカヒドロゲルを水熱
処理により比表面積をコントロールし、また乾燥による
脱水時の収縮力により細孔容積をコントロールするもの
である。
【０００７】ゲル法シリカの物性は、ＢＥＴ比表面積，
細孔容積，及び平均細孔径が重要とされているが、これ
らの物性のコントロールは、工業的な製造方法にあって
は非常に難しいとされているが、一般的には水洗条件，
水熱処理条件，及び乾燥条件によってコントロールする
のが普通であり、例えば、上述提案のように、ゲル法シ
リカの製造時において、シリカヒドロゲルを高温、高ｐ
Ｈ下で水熱処理することにより特にＢＥＴ比表面積をコ
ントロールし、他方、細孔容積は、乾燥による脱水時の
収縮力によりコントロールすることが行なわれる。
細孔容積，及び平均細孔径が重要とされているが、これ
らの物性のコントロールは、工業的な製造方法にあって
は非常に難しいとされているが、一般的には水洗条件，
水熱処理条件，及び乾燥条件によってコントロールする
のが普通であり、例えば、上述提案のように、ゲル法シ
リカの製造時において、シリカヒドロゲルを高温、高ｐ
Ｈ下で水熱処理することにより特にＢＥＴ比表面積をコ
ントロールし、他方、細孔容積は、乾燥による脱水時の
収縮力によりコントロールすることが行なわれる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述のようにゲル法シ
リカの製造工程においては、乾燥は単に水分を除去する
のみならずゲル法シリカの細孔をコントロールするとい
う重要な意味を有した工程となっている。
リカの製造工程においては、乾燥は単に水分を除去する
のみならずゲル法シリカの細孔をコントロールするとい
う重要な意味を有した工程となっている。
【０００９】ところで、粒子強度の高いゲル法シリカ、
例えばカラム充填剤，濾過助剤等として有用なＢＥＴ比
表面積が２００〜７００ｍ2 ／ｇのゲル法シリカを製造
するために、ＢＥＴ比表面積をコントロールする目的で
上述の高温、アルカリの条件において水熱処理を行なう
ことが考えられるが、このようにすると、シリカの溶解
析出が激しく起って一次粒子同士の結合部分に主に析出
し、シロキサン結合により連結した強固な構造になって
しまうという問題がある。かかる構造は、乾燥によって
細孔容積を制御する際の障害となるために、所望の細孔
容積を安定して得ることを困難とし、また粒子強度の高
いゲル法シリカを得ることができないといった問題を招
いてしまう。
例えばカラム充填剤，濾過助剤等として有用なＢＥＴ比
表面積が２００〜７００ｍ2 ／ｇのゲル法シリカを製造
するために、ＢＥＴ比表面積をコントロールする目的で
上述の高温、アルカリの条件において水熱処理を行なう
ことが考えられるが、このようにすると、シリカの溶解
析出が激しく起って一次粒子同士の結合部分に主に析出
し、シロキサン結合により連結した強固な構造になって
しまうという問題がある。かかる構造は、乾燥によって
細孔容積を制御する際の障害となるために、所望の細孔
容積を安定して得ることを困難とし、また粒子強度の高
いゲル法シリカを得ることができないといった問題を招
いてしまう。
【００１０】本発明は、かかる問題を解決すべく鋭意研
究を重ねた結果なされたものであり、その目的は、所望
の細孔容積を安定して得ることができ、かつ粒子強度の
高いゲル法シリカの製造方法を提供するところにある。
究を重ねた結果なされたものであり、その目的は、所望
の細孔容積を安定して得ることができ、かつ粒子強度の
高いゲル法シリカの製造方法を提供するところにある。
【００１１】また本発明の製造方法は、特に、高い粒子
強度を有してカラム充填剤，濾過助剤等として有用な、
ＢＥＴ比表面積２００〜７００ｍ2 ／ｇ、細孔直径２０
〜３０００Åの細孔容積が０．２〜２．０ｃｃ／ｇ、平
均細孔径２０〜２００Åの物性を有するゲル法シリカを
製造する方法として適している。
強度を有してカラム充填剤，濾過助剤等として有用な、
ＢＥＴ比表面積２００〜７００ｍ2 ／ｇ、細孔直径２０
〜３０００Åの細孔容積が０．２〜２．０ｃｃ／ｇ、平
均細孔径２０〜２００Åの物性を有するゲル法シリカを
製造する方法として適している。
【００１２】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明のゲル法
シリカの製造方法の特徴は、ケイ酸アルカリと鉱酸を反
応させ、水洗した後のシリカヒドロゲルからゲル法シリ
カを製造する方法において、上記シリカヒドロゲルを含
水量１０ｗｔ％以下に乾燥させる第１工程、該第１工程
により得られたシリカの含水量を１５〜８０ｗｔ％に調
整する第２工程、該１５〜８０ｗｔ％に含水量が調整さ
れたシリカを更に含水量１０ｗｔ％以下にする第３工程
を行うようにしたところにある。
シリカの製造方法の特徴は、ケイ酸アルカリと鉱酸を反
応させ、水洗した後のシリカヒドロゲルからゲル法シリ
カを製造する方法において、上記シリカヒドロゲルを含
水量１０ｗｔ％以下に乾燥させる第１工程、該第１工程
により得られたシリカの含水量を１５〜８０ｗｔ％に調
整する第２工程、該１５〜８０ｗｔ％に含水量が調整さ
れたシリカを更に含水量１０ｗｔ％以下にする第３工程
を行うようにしたところにある。
【００１３】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１４】上記の第１工程〜第３工程の処理を行なう
被処理物としてのシリカヒドロゲルは、限定されるもの
ではないが、公知の方法により調製したものを用いるこ
とができる。代表的には例えば、ＳｉＯ2 ２５ｗｔ
％、モル比３．３のケイ酸ナトリウムと、Ｈ2 ＳＯ4
４２ｗｔ％の硫酸とを、混合ノズルを用いてｐＨ０．５
〜２．０、温度６０℃以下の条件で混合することでシリ
カヒドロゾルを得、そのゲル化によりシリカヒドロゲル
を調製する方法を挙げることができる。ゾルのゲル化は
混合開始から１０分以内に生ずる。
被処理物としてのシリカヒドロゲルは、限定されるもの
ではないが、公知の方法により調製したものを用いるこ
とができる。代表的には例えば、ＳｉＯ2 ２５ｗｔ
％、モル比３．３のケイ酸ナトリウムと、Ｈ2 ＳＯ4
４２ｗｔ％の硫酸とを、混合ノズルを用いてｐＨ０．５
〜２．０、温度６０℃以下の条件で混合することでシリ
カヒドロゾルを得、そのゲル化によりシリカヒドロゲル
を調製する方法を挙げることができる。ゾルのゲル化は
混合開始から１０分以内に生ずる。
【００１５】また別に、同時滴下法によっても上記シリ
カヒドロゲルを調製することもでき、例えば、バッチ反
応槽において上記ケイ酸ナトリウムと硫酸をｐＨ０．５
〜２．０の条件で同時滴下しながら調製できる。
カヒドロゲルを調製することもでき、例えば、バッチ反
応槽において上記ケイ酸ナトリウムと硫酸をｐＨ０．５
〜２．０の条件で同時滴下しながら調製できる。
【００１６】これらのシリカヒドロゲルの調製方法にお
いては、ケイ酸ナトリウムのＳｉＯ2 濃度は好ましくは
１０〜２９ｗｔ％、硫酸濃度は好ましくは３５〜４５ｗ
ｔ％のものを用いるのがよく、これらの濃度を越えて使
用すると、反応中の溶液の粘度が上昇して操作が難かし
くなる傾向が現われ、また、これらの濃度より低い濃度
で使用すると、反応中のゲル化をコントロールすること
が難しくなる傾向が現れるので、上記の範囲とするのが
良い。
いては、ケイ酸ナトリウムのＳｉＯ2 濃度は好ましくは
１０〜２９ｗｔ％、硫酸濃度は好ましくは３５〜４５ｗ
ｔ％のものを用いるのがよく、これらの濃度を越えて使
用すると、反応中の溶液の粘度が上昇して操作が難かし
くなる傾向が現われ、また、これらの濃度より低い濃度
で使用すると、反応中のゲル化をコントロールすること
が難しくなる傾向が現れるので、上記の範囲とするのが
良い。
【００１７】またこれらの反応法のいずれの場合も、反
応時のｐＨは０．５〜２．０とすることが好ましく、ｐ
Ｈが２．０を越えるとゲル化が早く、ハンドリングが難
しくなるばかりか、品質の制御も難しくなる。また、ｐ
Ｈが０．５よりも低すぎると水洗，水熱処理工程におい
て多量のアルカリを必要とし好ましくない。温度は好ま
しくは、１０〜７０℃、より好ましくは３０〜６０℃と
することがよい。温度が７０℃より高くなると細孔分布
に影響が出るので好ましくはなく、また、温度が１０℃
より低くなるとゲル化時間が長くなり好ましくない。
応時のｐＨは０．５〜２．０とすることが好ましく、ｐ
Ｈが２．０を越えるとゲル化が早く、ハンドリングが難
しくなるばかりか、品質の制御も難しくなる。また、ｐ
Ｈが０．５よりも低すぎると水洗，水熱処理工程におい
て多量のアルカリを必要とし好ましくない。温度は好ま
しくは、１０〜７０℃、より好ましくは３０〜６０℃と
することがよい。温度が７０℃より高くなると細孔分布
に影響が出るので好ましくはなく、また、温度が１０℃
より低くなるとゲル化時間が長くなり好ましくない。
【００１８】上記のようにして得られたシリカヒドロゲ
ルは、副生塩を除去するために水洗された後、本発明の
上述した第１工程〜第３工程の処理が行なわれる。な
お、この水洗に先立ってシリカヒドロゲルは効率的な水
洗のために粗砕される。この粗砕の程度は大きすぎると
水洗に時間を要し、小さすぎると通液しにくいため、１
〜３０ｍｍとすることがよい。
ルは、副生塩を除去するために水洗された後、本発明の
上述した第１工程〜第３工程の処理が行なわれる。な
お、この水洗に先立ってシリカヒドロゲルは効率的な水
洗のために粗砕される。この粗砕の程度は大きすぎると
水洗に時間を要し、小さすぎると通液しにくいため、１
〜３０ｍｍとすることがよい。
【００１９】また本発明のシリカヒドロゲルの調製にお
いては、以上の粗砕，水洗に加えて、必要であれば、水
酸化ナトリウムやアンモニアの水溶液を水洗液に添加し
て比表面積をコントロールするための水熱処理を行うこ
ともできる。水熱処理を行なう場合には、処理温度は３
０〜９５℃、好ましくは７０〜９５℃で行なうことが良
い。この温度より低いと比表面積を低くするのに長時間
を要するため好ましくはない。またｐＨは好ましくは７
〜１１、より好ましくはｐＨ８〜１０である。この範囲
より高いと水熱処理後製品ｐＨのコントロールが難しく
なり好ましくない。また、範囲より低いとＢＥＴ比表面
積を低くするのに長時間を要するため好ましくない。
いては、以上の粗砕，水洗に加えて、必要であれば、水
酸化ナトリウムやアンモニアの水溶液を水洗液に添加し
て比表面積をコントロールするための水熱処理を行うこ
ともできる。水熱処理を行なう場合には、処理温度は３
０〜９５℃、好ましくは７０〜９５℃で行なうことが良
い。この温度より低いと比表面積を低くするのに長時間
を要するため好ましくはない。またｐＨは好ましくは７
〜１１、より好ましくはｐＨ８〜１０である。この範囲
より高いと水熱処理後製品ｐＨのコントロールが難しく
なり好ましくない。また、範囲より低いとＢＥＴ比表面
積を低くするのに長時間を要するため好ましくない。
【００２０】以上の粗砕、水洗、更に必要に応じて水熱
処理して調製したシリカヒドロゲルは、本発明の特徴的
処理である上述した乾燥，水分調整，乾燥の第１工程〜
第３工程に供される。
処理して調製したシリカヒドロゲルは、本発明の特徴的
処理である上述した乾燥，水分調整，乾燥の第１工程〜
第３工程に供される。
【００２１】なお、第１工程〜第３工程の乾燥，水分調
整とは別に、シリカを所定の粒径とするための粉砕が行
なわれる。この粉砕は乾燥前に行っても良いし乾燥後に
行っても良く、また乾燥・粉砕を同時に行っても良く、
これらの組合せは目的に応じて選択できる。粉砕により
得られるシリカヒドロゲルの粒度は特に制限されるもの
ではない。
整とは別に、シリカを所定の粒径とするための粉砕が行
なわれる。この粉砕は乾燥前に行っても良いし乾燥後に
行っても良く、また乾燥・粉砕を同時に行っても良く、
これらの組合せは目的に応じて選択できる。粉砕により
得られるシリカヒドロゲルの粒度は特に制限されるもの
ではない。
【００２２】本発明においては、上記水洗後のシリカ
を、まず水分１０ｗｔ％以下、一般的には０．５〜１０
ｗｔ％とする第１工程の乾燥を行なう。この第１工程の
乾燥程度を１０ｗｔ％以下にしない場合には、第２工程
で再水和する水分調製の後に乾燥して得たゲル法シリカ
の粒子強度が低くなるので適当でなく、１０ｗｔ％以下
まで乾燥する必要がある。
を、まず水分１０ｗｔ％以下、一般的には０．５〜１０
ｗｔ％とする第１工程の乾燥を行なう。この第１工程の
乾燥程度を１０ｗｔ％以下にしない場合には、第２工程
で再水和する水分調製の後に乾燥して得たゲル法シリカ
の粒子強度が低くなるので適当でなく、１０ｗｔ％以下
まで乾燥する必要がある。
【００２３】上記乾燥には種々の乾燥装置を用いること
ができ、例えば静置乾燥機，バンドドライヤー，パドル
ドライヤー，流動乾燥機等を用いることができるが、こ
れらに限定されるものではない。また、均一な乾燥を行
うためには乾燥を１００〜３００℃で行うのが好ましい
場合が多い。
ができ、例えば静置乾燥機，バンドドライヤー，パドル
ドライヤー，流動乾燥機等を用いることができるが、こ
れらに限定されるものではない。また、均一な乾燥を行
うためには乾燥を１００〜３００℃で行うのが好ましい
場合が多い。
【００２４】第１工程で乾燥したシリカは次いで、第２
工程において含水分を１５〜８０ｗｔ％に水分調製され
る。この範囲外、例えばこの範囲より水分を低く調整し
た場合には、次記する第３工程の乾燥を行っても細孔容
積及び平均細孔径が変化せず、反対に、この範囲より調
整含水量が高くなるようにしても、シリカゲル自身保有
できる水分以上の水、即ち付着水分となり、この付着水
分は細孔の収縮には影響を与えずに乾燥に時間がかかる
無駄を招くだけであるため好ましくない。
工程において含水分を１５〜８０ｗｔ％に水分調製され
る。この範囲外、例えばこの範囲より水分を低く調整し
た場合には、次記する第３工程の乾燥を行っても細孔容
積及び平均細孔径が変化せず、反対に、この範囲より調
整含水量が高くなるようにしても、シリカゲル自身保有
できる水分以上の水、即ち付着水分となり、この付着水
分は細孔の収縮には影響を与えずに乾燥に時間がかかる
無駄を招くだけであるため好ましくない。
【００２５】この第２工程における水分調整の方法とし
ては、水を添加する、あるいは水洗されたシリカヒドロ
ゲルを混合することによって行なうことができる。
ては、水を添加する、あるいは水洗されたシリカヒドロ
ゲルを混合することによって行なうことができる。
【００２６】次に、第２工程で水分を１５〜８０ｗｔ％
に再水和したシリカを、水分１０ｗｔ％以下、一般的に
は０．５〜１０ｗｔ％に乾燥する第３工程を行なう。
に再水和したシリカを、水分１０ｗｔ％以下、一般的に
は０．５〜１０ｗｔ％に乾燥する第３工程を行なう。
【００２７】この第３工程の乾燥は上記第１工程と同様
に行なうことができ、また均一乾燥を行うためには１０
０〜３００℃で乾燥するのが好ましい場合が多い。
に行なうことができ、また均一乾燥を行うためには１０
０〜３００℃で乾燥するのが好ましい場合が多い。
【００２８】本発明において、水洗後のシリカヒドロゲ
ルに対して上記第１工程〜第３工程の処理を行なう理由
は、シリカヒドロゲルは、コロイド粒子三次元網目構造
の空間（即ち細孔容積）が完全に水により満たされてい
て、乾燥による脱水の進行に伴ってその空間（即ち細孔
容積）が収縮（減少）する現象を生じ、この現象は、水
の蒸発の際の気液界面での表面張力に基づく収縮力によ
りコロイド粒子の充填状態が変化するために生じるもの
であって、乾燥収縮する度合はコロイド粒子三次元網目
構造の構造力と表面張力に基づく収縮力のバランスによ
っている。従って構造力が強ければあまり収縮しないた
め、ＢＥＴ比表面積２００〜７００ｍ2／ｇという構造
力が強いシリカヒドロゲルでは、従来知られる単純な乾
燥ではその構造の収縮は難かしいことは上述の通りであ
る。しかるに本発明方法によれば、このような粒子強度
の高いゲル法シリカにおいても、乾燥後更にゲル法シリ
カの水分を加水調整した後再度乾燥する処理を行なうこ
とによって細孔容積をコントロールできるという優れた
効果が奏されることを本発明者等が見出したからであ
る。本発明方法により細孔容積がコントロールできる理
由は必ずしも明らかではないが、一旦乾燥により強固に
なったシリカも、第２工程においてその三次元網目構造
に再び水を満たした際に水の表面張力が影響して何等か
の構造変化が生じ、このために、再度の乾燥によって該
三次元網目構造の更なる収縮が起こるためではないかと
推定される。
ルに対して上記第１工程〜第３工程の処理を行なう理由
は、シリカヒドロゲルは、コロイド粒子三次元網目構造
の空間（即ち細孔容積）が完全に水により満たされてい
て、乾燥による脱水の進行に伴ってその空間（即ち細孔
容積）が収縮（減少）する現象を生じ、この現象は、水
の蒸発の際の気液界面での表面張力に基づく収縮力によ
りコロイド粒子の充填状態が変化するために生じるもの
であって、乾燥収縮する度合はコロイド粒子三次元網目
構造の構造力と表面張力に基づく収縮力のバランスによ
っている。従って構造力が強ければあまり収縮しないた
め、ＢＥＴ比表面積２００〜７００ｍ2／ｇという構造
力が強いシリカヒドロゲルでは、従来知られる単純な乾
燥ではその構造の収縮は難かしいことは上述の通りであ
る。しかるに本発明方法によれば、このような粒子強度
の高いゲル法シリカにおいても、乾燥後更にゲル法シリ
カの水分を加水調整した後再度乾燥する処理を行なうこ
とによって細孔容積をコントロールできるという優れた
効果が奏されることを本発明者等が見出したからであ
る。本発明方法により細孔容積がコントロールできる理
由は必ずしも明らかではないが、一旦乾燥により強固に
なったシリカも、第２工程においてその三次元網目構造
に再び水を満たした際に水の表面張力が影響して何等か
の構造変化が生じ、このために、再度の乾燥によって該
三次元網目構造の更なる収縮が起こるためではないかと
推定される。
【００２９】本発明の方法により、製造されるシリカと
して例えば４０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上のものが得られ、こ
れはカラム充填剤及び濾過助剤等として好適に利用でき
る。本発明者等の経験によれば、４０ｋｇｆ／ｃｍ2 に
満たないシリカは、使用中に粉化を生じ、これらの用途
用としての使用には適していない。
して例えば４０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上のものが得られ、こ
れはカラム充填剤及び濾過助剤等として好適に利用でき
る。本発明者等の経験によれば、４０ｋｇｆ／ｃｍ2 に
満たないシリカは、使用中に粉化を生じ、これらの用途
用としての使用には適していない。
【００３０】
【実施例】以下、本発明を具体的に実施例で説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。なお、以下の実施例において用いた各種試験方法を
以下に記す。
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。なお、以下の実施例において用いた各種試験方法を
以下に記す。
【００３１】（Ａ）ＢＥＴ比表面積（窒素法） ＡＳＡＰ−２４００（島津製作所製）を用いて、ＢＥＴ
法の多点法により測定した。
法の多点法により測定した。
【００３２】（Ｂ）細孔容積及び平均細孔径 ＡＳＡＰ−２４００（島津製作所製）を用いて、窒素吸
着法のＢ．Ｊ．Ｈ法により測定した。
着法のＢ．Ｊ．Ｈ法により測定した。
【００３３】（Ｄ）粒子強度 シリカゲルのサンプル１．５ｇを断面積１．０ｃｍ2 の
セルに入れ、真空脱気した後、荷重を５分かけ、この時
かける荷重を変化させて、細孔容積の変化を調べ、変曲
点をシリカゲルの粒子強度とした。
セルに入れ、真空脱気した後、荷重を５分かけ、この時
かける荷重を変化させて、細孔容積の変化を調べ、変曲
点をシリカゲルの粒子強度とした。
【００３４】（Ｅ）含水量の測定 ＫＥＴＴ水分計を用いて、１５０℃、１時間で測定を行
なった。
なった。
【００３５】実施例１ ２５ｗｔ％のケイ酸ソーダ水溶液と４０ｗｔ％の硫酸水
溶液を、混合ノズルを用いて反応させ、シリカヒドロゾ
ルを得た。該シリカヒドロゾルは、約５分でゲル化しシ
リカヒドロゲルとして得られた。次いで該シリカヒドロ
ゲルを篩を用いて約１０ｍｍに粗砕した後、９０℃，ｐ
Ｈ９．５の条件で４時間の水熱処理し、その後水洗し
た。
溶液を、混合ノズルを用いて反応させ、シリカヒドロゾ
ルを得た。該シリカヒドロゾルは、約５分でゲル化しシ
リカヒドロゲルとして得られた。次いで該シリカヒドロ
ゲルを篩を用いて約１０ｍｍに粗砕した後、９０℃，ｐ
Ｈ９．５の条件で４時間の水熱処理し、その後水洗し
た。
【００３６】次に、上記水洗したシリカヒドロゲル（含
水量７５％）を、流動乾燥機を用いて、４５分間乾燥す
る第１工程を行い、含水量７．１％に乾燥したシリカを
得た。
水量７５％）を、流動乾燥機を用いて、４５分間乾燥す
る第１工程を行い、含水量７．１％に乾燥したシリカを
得た。
【００３７】この後、該乾燥を行なったシリカに水を添
加する第２工程を行って、含水量２０，５０，７４％に
調整した各シリカを得、これに続いて再度流動乾燥機に
より１．５時間乾燥する第３工程を行って含水量１％の
ゲル法シリカを得た。
加する第２工程を行って、含水量２０，５０，７４％に
調整した各シリカを得、これに続いて再度流動乾燥機に
より１．５時間乾燥する第３工程を行って含水量１％の
ゲル法シリカを得た。
【００３８】この乾燥したシリカをジェットミルを用い
て粉砕処理（平均粒径１０μｍ）し、その比表面積、細
孔容積、平均細孔径を測定した結果を下記表１に示し
た。
て粉砕処理（平均粒径１０μｍ）し、その比表面積、細
孔容積、平均細孔径を測定した結果を下記表１に示し
た。
【００３９】実施例２ 実施例１と同じ操作を行って得たシリカヒドロゲルを、
篩いを用いて約１０ｍｍに粗砕し、９０℃、ｐＨ９．５
の条件で２時間の水熱処理をした後、水洗した。
篩いを用いて約１０ｍｍに粗砕し、９０℃、ｐＨ９．５
の条件で２時間の水熱処理をした後、水洗した。
【００４０】次に、上記水洗したシリカヒドロゲル（含
水量７７％）を流動乾燥機を用いて、４５分間乾燥する
第１工程を行い、含水量５．２％に乾燥したシリカを得
た。この後、該乾燥シリカに水を添加する第２工程を行
って、含水量２０，５０，７４％に調整した各シリカを
得、これに続いて、再度流動乾燥機により１．５時間す
る第３工程を行なって含水量１％のゲル法シリカを得
た。
水量７７％）を流動乾燥機を用いて、４５分間乾燥する
第１工程を行い、含水量５．２％に乾燥したシリカを得
た。この後、該乾燥シリカに水を添加する第２工程を行
って、含水量２０，５０，７４％に調整した各シリカを
得、これに続いて、再度流動乾燥機により１．５時間す
る第３工程を行なって含水量１％のゲル法シリカを得
た。
【００４１】この乾燥したシリカを、ジェットミルを用
いて粉砕処理（平均粒径１０μｍ）し、その比表面積、
細孔容積、平均細孔径を測定した結果を下記表１に示し
た。 比較例１ 実施例１と同じ操作を行なって得たシリカヒドロゲル
を、流動乾燥機を用いて４５分間の乾燥を行い、含水量
７．１％に乾燥したシリカを得た。
いて粉砕処理（平均粒径１０μｍ）し、その比表面積、
細孔容積、平均細孔径を測定した結果を下記表１に示し
た。 比較例１ 実施例１と同じ操作を行なって得たシリカヒドロゲル
を、流動乾燥機を用いて４５分間の乾燥を行い、含水量
７．１％に乾燥したシリカを得た。
【００４２】この乾燥したシリカを、ジェットミルを用
いて粉砕処理（平均粒径１０μｍ）し、その比表面積、
細孔容積、平均細孔径を測定した結果を下記表１に示し
た。 比較例２ 実施例２と同じ操作を行なって得たシリカヒドロゲル
を、流動乾燥機を用いて４５分間の乾燥を行い、含水量
５．２％に乾燥したシリカを得た。
いて粉砕処理（平均粒径１０μｍ）し、その比表面積、
細孔容積、平均細孔径を測定した結果を下記表１に示し
た。 比較例２ 実施例２と同じ操作を行なって得たシリカヒドロゲル
を、流動乾燥機を用いて４５分間の乾燥を行い、含水量
５．２％に乾燥したシリカを得た。
【００４３】この乾燥したシリカを、ジェットミルを用
いて粉砕処理（平均粒径１０μｍ）し、その比表面積、
細孔容積、平均細孔径を測定した結果を下記表１に示し
た。
いて粉砕処理（平均粒径１０μｍ）し、その比表面積、
細孔容積、平均細孔径を測定した結果を下記表１に示し
た。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【発明の効果】本発明方法によれば、充填式カラムの充
填剤や濾過助剤等に適した粒子強度が高くかつ細孔容積
が制御されたゲル法シリカを得ることができるという効
果がある。
填剤や濾過助剤等に適した粒子強度が高くかつ細孔容積
が制御されたゲル法シリカを得ることができるという効
果がある。
Claims (3)
- 【請求項１】 ケイ酸アルカリと鉱酸を反応させ、水洗
した後のシリカヒドロゲルからゲル法シリカを製造する
方法において、 上記シリカヒドロゲルを含水量１０ｗｔ％以下に乾燥さ
せる第１工程、該第１工程により得られたシリカの含水
量を１５〜８０％に調整する第２工程、該１５〜８０％
に含水量が調整されたシリカを更に含水量１０ｗｔ％以
下にする第３工程、を行うことを特徴とするゲル法シリ
カの製造方法。 - 【請求項２】 請求項１において、水分を１５〜８０ｗ
ｔ％に調整する上記第２工程が、第１工程で乾燥された
シリカに対し、水を添加するものであることを特徴とす
るゲル法シリカの製造方法。 - 【請求項３】 請求項１において、水分を１５〜８０ｗ
ｔ％に調整する上記第２工程が、第１工程で乾燥された
シリカに対し、前記水洗後のシリカヒドロゲルを混合す
るものであることを特徴とするゲル法シリカの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01679595A JP3323687B2 (ja) | 1995-02-03 | 1995-02-03 | ゲル法シリカの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01679595A JP3323687B2 (ja) | 1995-02-03 | 1995-02-03 | ゲル法シリカの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08208215A true JPH08208215A (ja) | 1996-08-13 |
| JP3323687B2 JP3323687B2 (ja) | 2002-09-09 |
Family
ID=11926107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01679595A Expired - Fee Related JP3323687B2 (ja) | 1995-02-03 | 1995-02-03 | ゲル法シリカの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3323687B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003508599A (ja) * | 1999-09-09 | 2003-03-04 | バーゼル、ポリオレフィン、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング | シリカゲルを基礎とした触媒担体の最適製造法およびシリカゲル担持クロム触媒 |
-
1995
- 1995-02-03 JP JP01679595A patent/JP3323687B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003508599A (ja) * | 1999-09-09 | 2003-03-04 | バーゼル、ポリオレフィン、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング | シリカゲルを基礎とした触媒担体の最適製造法およびシリカゲル担持クロム触媒 |
| JP4932110B2 (ja) * | 1999-09-09 | 2012-05-16 | バーゼル、ポリオレフィン、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング | シリカゲルを基礎とした触媒担体の最適製造法およびシリカゲル担持クロム触媒 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3323687B2 (ja) | 2002-09-09 |
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