JPH11514963A

JPH11514963A - 火炎融解による融解粒子製造方法

Info

Publication number: JPH11514963A
Application number: JP9517330A
Authority: JP
Inventors: キャッスル，リチャード，ビー．
Original assignee: ミネソタマイニングアンドマニュファクチャリングカンパニー
Priority date: 1995-11-01
Filing date: 1996-09-20
Publication date: 1999-12-21
Also published as: AU7115396A; KR19990067323A; NO981900L; CN1201443A; EP0858435A1; NO981929D0; MX9803454A; BR9611506A; CA2236444A1; NO981900D0; CN1201444A; DE69619390D1; AU707863B2; AU718188B2; DE69619390T2; ES2169265T3; EP0858434A1; BR9611150A; NO981929L; EP0858434B1

Abstract

(57)【要約】本明細書は、固体の、ほぼ楕円体の粒子を含む多量の粒子状材料を製造する方法を記載する。平均粒度が容量基準で25μ以下の不規則な形状の供給粒子は、力および／または流動化剤を付与することにより、可燃性ガス混合物の少なくとも一部に分散される。粒子が浮遊する前記可燃性混合物は、次に、該粒子の凝集または再凝集を制御しつつ、少なくとも一つの火炎の前線に供給される。該火炎の前線では、該混合物および浮遊粒子は、該混合物中の高濃度の粒子とともに該火炎の前線の表面全体に均一に分配され、該火炎の前線を通過する。該火炎の前線、および浮遊粒子を含む、結果として得られる炎は、少なくとも一つの「壁のない」領域に配置される。該領域では、加熱エネルギーを調節し、きわめて効率的に加熱エネルギーを付与することにより、炎は膨張し、粒子は分散状態に維持され、加熱される。少なくとも部分的な融解は、高度の熱効率で少なくとも該粒子の表面上で起こり、しかも融解中の粒子の凝集は抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】火炎融解による融解粒子製造方法技術分野本発明は、少なくとも部分的に融解した実質的にガラス状の粒子生成物を製造するための改良火炎融解法に関する。本発明の好ましい実施例としては、経済的に実行可能な処理量において供給粒子の少なくとも部分的な直接融解によりほぼ楕円体の粒子を製造し、かつ凝集した供給粒子から拡大した生成粒子が不要に形成されるのを調節するエネルギー効率的な方法がある。引用文献各々”Ｃompositions Ｃomprising Ｆused Ｐarticulates and Ｍethods of Ｍaking Ｔhem”というタイトルで本発明の発明者が1994年４月25日に提出した米国特許出願第08/231,937号、1995年５月31日に提出した米国特許出願第08/145 1,179号、1995年９月21日に提出した米国特許出願第08/526,773号の図面、説明、および請求の範囲の主題は、本明細書と直接的に矛盾しない限り、本明細書で引用することにより本明細書に包含する。背景技術制御された状態で小さい供給粒子を溶融または軟化させる技術は公知である。こうした技術の例としては、微粒化、火炎研磨および直接融解がある。微粒化は、無数の供給粒子を溶融させて多量の液体ガラスに変換することである。こうしたガラスの薄い流れは、破壊エアジェットと接触することにより噴霧化される。エアジェットは、この流れを微細な滴に分割する。各々の滴は、冷却して凝固するまで互いの滴およびその他の物体から分離されている。凝固した滴は、実質的に離散したほぼ楕円体のガラス状非晶質粒子として回収される。火炎研磨では、離散している不規則な形状のガラス状固体供給粒子が加熱されて軟化または融解状態になり、高温ガス媒体内に分散および浮遊する。粒子は、表面張力により楕円体状になる。粒子は、比較的冷たい気体内に浮遊した状態を保って凍結温度に達し、固体のほぼ離散したガラス状楕円体として回収される。ガラスの微粒化および火炎研磨は、間接的な方法として説明することができる。従来、これらの方法の供給材料は、楕円体形成ステップに入る前の多量の液体の形態で溶融および均質化されたガラス製造用原料から配合されてきた。したがって、間接的な方法では、ガラス製造用原料の個々の化学的識別点は、この方法で製造される個々の楕円体内に均一に存在する平均的な組成物に統合されていた。直接融解は、火炎研磨にほぼ類似しており、ガラス質ではないか、または少なくとも完全にはガラス質でない不規則な形状の供給粒子を使用する。こうした粒子は、離散した固体粒子および／または粒子が付着した群である。これらの群は、クラスターまたは凝集物と呼ばれることもある。供給粒子は、加熱されて高温ガス媒体内に浮遊または分散した後、軟化または溶融して、溶融したほぼ楕円体の形状になり、冷却および凍結して、少なくとも部分的に、さらに完全にガラス質の状態で回収される。直接融解とは違って、火炎研磨では一般に、比較的高度つまり完全にガラス質かまたは非晶質状態の固体供給粒子を使用する。従来、この方法では、こうした粒子は、場合によっては多量の液体として存在した。直接融解では、供給粒子は、完全にガラス状かまたは非晶質ではなく非ガラス状無機物である場合が多く、楕円体形成ステップにおいてガラス状形熊、または少なくとも比較的ガラス状態および非晶質状態に直接転換され、事前に多量の液体状態に転換されることはない。本明細書で使用する火炎融解では、完全に結晶質から完全にガラス質および非晶質まで、融解範囲に供給されるときの物理的性質を有する固体供給粒子を直接融解または火炎研磨して、少なくとも部分的に融解した実質的にほぼガラス状の粒子生成物を形成する。直接融解では、各々の楕円体状生成粒子は、離散した供給粒子の融解か、または複数の相互に付着した、本明細書で「凝集」という供給粒子の群の融解により形成される。これらの生成粒子は、個々にかつ一般的に、離散粒子の様々な化学的組成物および／または楕円体が個々に形成される凝集粒子の群の平均的な化学組成を示すが、高温の揮発により比較的少量の成分が損失する点が異なる。したがって、直接融解生成物は、必ずしも微粒化または火炎研磨により多量の液体ガラスから生成される粒子に予想される比較的類似する粒子対粒子の組成を有する必要はない。公知の火炎融解工程では、様々な形態の装置並びに様々な形態の供給材料の取扱いおよび融解方法が使用されてきた。たとえば、早くも1935年には、Ｇilbert に付与された米国特許第1,995,803号の１ページ、１列、31〜32行および２列、3 3〜41行に、完全に成形せれた球状生成物を生成するには、供給粒子は、融解範囲を加熱するバーナーに供給される燃料および／または酸素含有ガス内に明確に分散するべきであり、これは、バーナーの上流にて行うことができると記載されている。Ｇilbertは、２ページ、１列、１〜８行で、こうしたガスを後に加熱して膨張させることは、さらに分散させる効果があることも示唆している。この特許はＧilbertの燃焼チャンバの幾何学的形状を開示するものではない。しかし、Ｇilbertの後の米国特許第 2,044,680号には、３ページ、１列、２行および５行に「制限」面を有するＧilb ertのチャンバが２回記載されている。さらに他の例として、Ｇarnierの米国特許第4,778,502号の２列、41〜45行には、粒子供給材料から中空の微小球を製造する方法が記載されている。供給粒子の少なくとも90重量％は、20μ未満の粒度を有するが、10μ未満であれば好ましい。供給材料の凝集は、小さい寸法の微小球の生成を困難にすることが分かっているが、こうした凝集に対処するため、この特許は、供給材料の粒子面に少量の「流動化剤」（アルコールアミンが好ましい）を分散させて供給材料を前処理することを提案している。２列、46〜58行参照。こうした薬剤によりボールミル粉砕された供給材料は、６列、19〜35行および４列50〜55行に記載されているように気体内に分散させた後、２種類のバーナーのどちらかを使って融解させることができる。この２種類のバーナーはどちらも、４列、64行から５列43行および図１および図２に記載されているように、下流の膨張密閉容器に対する制限断面である燃焼チャンバを具備する。この燃焼チャンバは、燃料ポート20と空気ポート 23、24とを具備し、等しく制限された断面の延長部を有する。断面には、耐火物 25（図１）または液体冷却金属壁27（図２）で表面が形成されている。図１のバーナーでは、供給材料の分散体は、半径方向に向いた一つまたは複数の射出ポート30、31を介して燃焼チャンバの前端または出口から出る燃焼ガス中に放出される。図２のバーナーでは、供給材料の分散体は、バーナー後端の軸方向パイプ17 を介して燃焼チャンバ内に放出される。Ｍouligneau等に付与された英国特許第2,178,024号の５ページ、33行から６ページ、４行には、可燃性ガス内に完全に分散した供給材料を使用することが最も好ましいと記載されている。彼らは、混入供給材料を含むガスの流れを燃焼チャンバに通じる通路から噴射し、第一のガスの流れを横断するように第二のガスの流れを通路壁のオリフィスから圧入して、混合物の均質性を促進する力を生成することを示唆している。また、Ｍouligneau等の２ページ、６〜８行には、供給粒子は、融解チャンバ壁に凝集および／または固着する傾向があると記載されている。彼らによると、この問題は、供給材料を融解時に過度に加熱することから生じる。解決策として、彼らは、２ページ、15〜20 行で以下のガス状スリーブを形成することを提案している。このスリーブは、分散させた供給粒子を含む、燃焼している可燃性ガスを囲むものだった。このスリーブは、高品質のビードの歩留まりを改善するということだったが、その方法は、供給粒子全体を炎で包み、供給材料の急速な加熱を促進し、供給粒子と生成粒子に運動エネルギーを付与して、供給粒子と生成粒子を分散させ、生成粒子が融解チャンバから急速に離脱するのを促進し、融解チャンバの壁を冷却して、凝集および固着傾向を減少させるというものだった。２ページ、22〜31行参照。 1990年２月28日に公開されたＭorishita等の日本国公開特許出願第平2[1990]5 9416号には、粒度が10μ未満のシリカを直接融解することが記載されている。彼らは、供給材料が融解時に炎の中で凝集し、炉の壁に固着する深刻な問題に触れている。彼らは、通常の融解炉温度を超える温度におけるプラズマ誘導により、凝集を防ぐことを提案している。しかし、この方法は大量生産には適さず、エネルギー効率が悪いと彼らは記載している。Ｍorishita等は、これらの問題を解決するために、ジェットミルで10μ未満の粒度に縮小した供給粉末を使用して、酸素可燃性ガス（酸素プロパンなど）の炎を使って融解炉内で直接融解することを提案した。供給材料は、中央部に粉末吐出ポート、中心軸線にガス炎のための開口部を有するバーナーに供給される。バーナーの熱負荷および炉の単位量当たりの熱負荷は各々、毎時10 0,000〜200,000kcalの範囲および１立方メートル当たり毎時2,000,000 kcal未満だった。熱負荷が比較的高い場合、供給材料の凝集が生じ、バーナーの熱負荷が比較的低い場合は、生成物の品質が悪くなると言われていた。上記の問題についてさらに触れると、Ｍorishita等の他一人は、1990年８月７日に公開された日本国公開出願第平2[1990]199013号において、彼らが、熱負荷を調節して微細なシリカを直接縮小することにより高い歩留まりで微細な回転楕円体状のシリカを製造することは困難だったと認めている。しかし、彼らは、火炎発生範囲に、あるいは火炎発生範囲付近に冷却ガスを供給すると、この問題を解決することができると記載している。酸素可燃性ガス炎を有する融解炉、および搬送気体内に分散して炎の中心に供給される10μ未満の供給材料について、彼らは、冷却ガスを炎に対して垂直に吹き込むか、または冷却ガスをリングから導入する。これは、バーナー下流の選択した位置において行われ、炎の発生を効果的になくす、つまり消火するということである。冷却／急冷気体の導入位置およびその他の側面を変えることにより、炎内におけるシリカの滞留時間を調節し、炎内における凝集により粒子が成長するのを防ぎ、高歩留まりの小さい粒子を回収することができるということである。 1992年５月21日に公開されたＫoyama等の日本国公開特許出願第平4[1992]-147 923号には、非常に小さい粒子を回収するために、原料を0.1〜１μの粒度まで研磨することが明確に記載されている。しかし、使用する融解手順は、融解粒子または軟質粒子の著しい凝集が問題になるようである。先行技術の当業者により進歩が見られたにも関わらず、非常に微細なほぼ楕円体の粒子を製造することを目的とした火炎融解工程の歩留まりおよびエネルギー効率をさらに改善する必要があり、こうした改善を行う機会があると思われる。これは、特に、容量で約25μ以下、約20μ以下、約15μ以下および約10μ以下の第50番目の百分位数（平均粒度）を有するか、または約60μ以下、約40μ以下および約30μ以下の第 90番目の百分位数を有する粒度の範囲の供給材料から生成物を大量生産する際に当てはまるようである。これらの生成物を生産する際、生産量を増大すると、凝集が生じて融解時に粒度が成長する傾向があったが、凝集は、エネルギー効率を犠牲にして回避されてきた。本発明は、上記の必要性を満たそうとするものである。この目的は、以下の方法の開発により達成され、部分的に解決された。発明の開示要約形式による発明の開示要約形式による本発明の開示は、添付の請求の範囲に記載する。長所本発明は、様々な実施例のどれを使用するかにより、この段落および以下の段落に記載する一つまたは複数の長所があると思われる。したがって、本発明の実施例は、以下に記載する長所すべてを網羅するわけではないと考えるべきである。本発明の長所は、特殊な制限炉壁または消火工程の必要がなく、供給材料を「裸」火の中で効率的に溶融させ、平均粒度が数ミクロンというほぼ楕円体の粒子を形成できることである。平均直径が15μ未満の粒子を使用できるので、燃焼ガスから粒子への熱伝達は急速であり、粒子の溶融点または融解点に達するのは裸火の燃焼範囲であるから、炉の壁によりさらに閉じ込める必要はない。火炎内に微細な鉱物粒子が分散していると、火炎内の熱が不十分になって火が消える傾向があるが、本発明の方法を実施することは不当に難しいことではない。 2500℃を超える温度を使用して小さい非凝集供給材料を製造する先行技術のいくつかの方法と対照的に、本発明の方法では、たとえば約2500℃以下、より好ましくは2300℃以下、さらに好ましくは2000℃以下という比較的低い、エネルギーを節約できる温度を十分に使用することができる。これらの方法では、一般に、少なくとも約500℃、より一般的には約700℃、必要に応じて少なくとも約900℃ の温度を使用する。粒子組成物は、可能な最低融点を有するものを使用することができ、水または硫黄酸化物などの結合または溶解揮発性材料など、「一時的な」融剤を含む粒子材料を使用することが好ましい。先行技術では、結合または溶解揮発性材料を含有するいくつかの材料など、広範な鉱物材料に燃焼工程を使用することが提案されてきた。しかし、こうした工程は、一般に、加熱時の揮発性材料の膨張および放出による比較的大きいボイドを有する大きい楕円体粒子を生成する。本発明は、結合または溶解揮発性材料を含む約25μ以下の粒度の粒子組成物を使用して、全体で約１〜約20容量％のボイドを一部に含む供給材料と重量基準で類似する粒度分布のほぼ楕円体の粒子を生成することを提案する。結合または溶解揮発性物質を含む供給組成物は、融解工程も促進する。揮発性物質が存在すると、揮発性物質を含まない場合には影響を受けない組成物を、空気と天然ガスの化学量論的混合物の使用により得られる比較的低い火炎温度で融解させることができる。揮発性物質が、融解工程において融点と粘度を効果的に低下させ、蒸発して固体の楕円体を残すことは明白である。市販の粉末から小径楕円体を生成するに当たり、このように低温かつエネルギー効率的な手段は報告されていなかった。類似の小径球は、聞くところによると、プロパンガスと酸素を燃焼させることにより生成する高温火炎を使用した場合にのみ製造できるということである。不規則な形状の粒子を注意深く分散させて、燃焼ガス内に均質に混入させてから点火し、「炉壁」がない裸火または制限のない炎を使用すると、急激な放射冷却が促進され、その後必要に応じて、冷却ガス（空気または水）を徐々に導入することができる。本発明のもう一つの長所は、ほぼ楕円体の粒子を大量に生産し、しかも好ましくない凝集を最低限にすることができる点である。少なくとも一定のこうした態様では、本発明の方法は、溶解粒子のスラッギング、乱れおよび衝突、融解凝集物の生成、並びにこれらに付随する歩留まりの損失を避ける。上記の方法を一般的な比較的低い融解ガラスに適用する場合、小径楕円体粒子の歩留まりは非常に高くなる。実際、歩留まりは100％に近く、生成物の粒度分布は、出発原料の粒度分布に等しく、溶融状態におけるスラッギングまたは粒子間の衝突が殆どないことが分かる。以前は、市販の小径球は、大径球を生産する際の副産物として生産されており、それは費用のかかる方法だった。その結果、市販性は著しく制限されていた。意外なことに、本発明に従って製造される比較的小径の楕円体は、大径の楕円体よりも効率的に製造され、本質的に比較的高温の組成物から製造することができる。この点は、先行技術と対照的である。酸素富化および燃焼ガスの予熱のような一般的な生産性強化方法を使用すると、小径の生成物は、公知の最高微小球生産効率にて生産される。１lb以上の生成物を2000Ｂ.Ｔ.Ｕ.のエネルギーから得ることができる。上記の方法を上記の新たに発見された球形成組成物に適用すると、固有の高融解楕円体粒子が高効率で形成される。本発明は、その一つまたは複数の態様において、高度の白色度と明度を有するきわめて小径の実質的に中空ではないほぼ楕円体の粒子を製造する現在公知の最も費用効果の高い手段を提供する。さらに、これらの方法を実施する装置および処理要件は、他の当業者がかつて記載したものに比べて著しく単純である。生成物は、本発明に従って多様な用途のために生産することができる。たとえば、こうした生成物は、たとえば特にウェブおよびラミネートなど、成形製品および単層または多層製品などのための工業用プラスチック、ローションおよびクリーム、複合材料、紙、並びに何らかの物理的形態のその他の材料において、シリコンおよびフルオロポリマーのような熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂の添加剤として有用である。こうした生成物は、フィルム不粘着剤、凝結防止助剤、および異常な「スリップ」つまり滑性を有する化粧用粉末にも有用である。特定の量、たとえば組成物の固体成分全体の量に基づいて約30〜100容量％のほぼ楕円体の粒子を使用して生成物を製造する場合、比較的高い濃度であっても、この生成物を使用して液体または溶融プラスチックの比較的低粘度の混合物を製造することができる。ほぼ楕円体の粒子が豊富な生成物は、高度の硬度を有することができ、摩損性が低くなる。高度に楕円体の生成物は、表面積が比較的少ないという特徴もあるので、表面の相互作用が比較的少ない状態で様々な最終用途の実施例において配合される他の材料と係合する。著しい表面粗さを有するいくつかの粒子を含む生成物は、たとえば、ある程度の摩損性が必要な組成物に有利に使用することができる。本発明に従って実施される融解作業は、予め決められた割合のほぼガラス状で、かつ粗く不規則な結晶質粒子を粒子状生成物内に生成し、その後、予め決められた程度の摩損性を最終用途の実施例に付与するように容易に調整することができる。こうした生成物は、ごく一部だけを楕円体粒子に加工する必要がある場合には、燃料消費単位当たりの生産量が非常に大きいため、特にエネルギーの節約につながる。図面の簡単な説明以下の本文で説明する本発明の非制限的な実施例を添付の図面に示す。図１は、不規則な形状の固体供給粒子を加工して、少なくとも部分的に融解して実質的にガラス状であり、ほぼ楕円体の離散した粒子がかなりの割合を占める粒子状生成物を製造する装置全体の略図を示す。図２は、図１の装置の拡大部分であり、可燃性ガス流における供給粒子の分散を促進する混合装置を示す。発明を実施するための最良の形態一般に、固体供給粒子としては、融解してほぼ楕円体の生成物になり、加工装置を通過する任意の材料があり、これらの材料は、加工装置を著しく損傷したり、頻繁に停止させたりせず、最終生成物が意図された目的に適さなくなるということがないことが好ましい。したがって、これらの粒子は、加工時に維持される条件下で融解しない一つまたは複数の材料を含むことができる。しかし、本発明では、固体供給粒子は、少なくとも一つの供給材料中に約60〜100重量％の不規則な形状の粒子を含み、これらの粒子は、材料を加熱することにより少なくとも部分的にほぼ楕円体の粒子に加工することができ、ガス粒子が浮遊するガス混合物の燃焼により発生する高温ガス中に浮遊して流動する。原則として、火炎研磨法および直接融解法に影響されやすいすべての材料をこの方法に使用できないという根拠はない。自然に発生し、少なくとも部分的に合成される材料のうち、使用可能な材料の例としては以下がある：珪灰石を含む珪酸カルシウムの公知の任意の種であり、これらは、組成物(ＳiＯ₃)_nの結合ＳiＯ₄ 四面体の鎖を含むために繊維状構造であり、たとえば珪灰石(「珪灰石自体」)、疑似珪灰石および準珪灰石、並びにゾノトライト(xonotlite)(5ＣaＯ.5ＳiＯ₂. Ｈ₂Ｏ)、フォシャジャイト(foshagite)(4ＣaＯ.3ＳiＯ₂.Ｈ₂Ｏ)、トバーモライト（tobermorlte）(4ＣaＯ.5ＳiＯ₂.5Ｈ₂Ｏ)、ジロライト(girolythe)(2ＣaＯ.3 ＳiＯ₂.2Ｈ₂Ｏ)、フリント水和物(ＣaＯ.ＳiＯ₂.Ｈ₂Ｏ)、コンドロダイト(chond rodite)(5ＣaＯ.2ＳiＯ₂.Ｈ₂Ｏ)、ウィリアム石（afwillite）(3ＣaＯ.2ＳiＯ₂. 3Ｈ₂Ｏ)、オーケナイト(okenite)(ＣaＯ.2ＳiＯ₂.2Ｈ₂Ｏ)、およびヒレブランダイト（hillebrandite）(2Ｃa.ＳiＯ₂.Ｈ₂Ｏ)がある；かすみ石であり、かすみ石基の要素の一つまたは結合を指し、あらゆる結晶構造および互いの固溶体におけるかすみ石自体(Ｎa₃(Ｎa,Ｋ)[Ａ]4Ｓi₄Ｏ₁₆)およびカルシライト(kalsilite)( Ｋ[ＡlＳiＯ₄])を含む；アルカリ長石、およびカリウム長石(ＫalＳi₃Ｏ₈)単独または様々な割合でナトリウム長石(ＮaＡlＳi₃Ｏ₈)と結合したカリウム長石(Ｋ alＳi₃Ｏ₈)を含み、様々な量だが一般に少量のカルシウム長石(ＣaＡl₂Ｓi₂Ｏ₈) も含む長石の族；斜長石であり、カルシウム長石(ＣaＡl₂Ｓi₂Ｏ₈)単独または任意の割合でナトリウム長石（ＮaＡlＳi₃Ｏ₈）と結合したカルシウム長石(ＣaＡl₂ Ｓi₂Ｏ₈)を含み、様々な量だが一般に少量である、約20重量％以下のカリウム長石(ＫalＳi₃Ｏ₈)をさらに含む材料の系列；あらゆる種類の火山灰;あらゆる種類の真珠岩;あらゆる種類のガーネット；あらゆる種類のシリケートガラス；あらゆる種類の自然に発生するシリカ；珪酸ナトリウム溶液から沈殿するあらゆる種類のシリケート生成物；並びにあらゆる種類のシリカおよび珪酸塩ゾルおよびゲルからの沈殿物。結合または溶解揮発性材料を含む供給材料は、供給材料個々の溶融温度を下げる特性の点で有用である。シリカおよびシリケートは、化学的もしくは物理的に吸収および溶解した組成物の一部として、または水和水として水、並びに組成物の一部として残留スルフェート溶液またはその他の金属イオンを含む珪酸ナトリウム溶液からの酸沈殿により様々な方法で製造することができる。結合または溶解揮発性物質を含む供給材料のその他の例としては、真珠岩；珪酸カルシウム、珪酸ナトリウム、珪酸カリウムおよび珪酸リチウムを含む水和したシリケート；水、酸化硫黄、二酸化硫黄、三酸化硫黄、二酸化炭素、窒素、揮発物を含むその他の硫黄、および個々の融解温度を一般に下げ、ボイドの形成に貢献する可能性のあるその他の火山性成分などの結合または溶解揮発性物質を含むメタシリケート、並びにその他のシリカおよびシリケートがある。引用することにより本明細書に包含する適切な揮発性物質のその他の例については、1983年にニューヨークのＡmerican Ｉnstltute of Ｍining，Ｍetallurgi cal，and Ｐetroleum Ｅngineers、Ｉnc.という採掘技師協会が発行したＬefond 、Ｓtanley Ｊ.等のＩndustrial Ｍinerals and Ｒocks、第５版;1986年にＨarc ourt Ｂrace Ｊavonovichが発行したＢansal、Ｎarottam Ｐ.およびＤoremus,Ｒ .Ｈ.のＨandbook of Ｇlass Ｐroperties；1990年にボストンのＨarcourt Ｂrac e Ｊavonovichが発行したＢrinker、Ｃ.Ｊeffrey、Ｓcherer、Ｇeorge Ｗ．のＳ ol-Ｇel Ｓcience，Ｔhe Ｐhysics and Ｃhemistry of Ｓol-Ｇel Ｐrocessingを参照のこと。少なくとも約１重量％または少なくとも約２重量％および約７重量％以下、約 10重量％以下または約25重量％以下の揮発性物質を含む材料は、本発明の供給材料として有用である。「真珠岩」は、水和したシリケートであり、自然に発生する水和した火山性ガラス、およびガラスを粉砕して分粒した後にガラスの膨張から生成される軽量の凝集体の両方を含む。真珠岩は、岩石学的には、真珠状の光沢および同心のタマネギ外皮状はさみを有するガラス状流紋岩として定義される。真珠岩の特性および採掘の詳細は、1983年にニューヨークのＡmerican Ｉnstitute of Ｍining，Ｍetallurgical，and Ｐetroleum Ｅngineers，Ｉnc.が発行したＩndustrial Ｍ inerals and Ｒocks、第５版、第２巻、997〜1010ページのＦrederic Ｌ．Ｋade y Ｊr.著の"Perlite"を参照。これは、引用により本明細書に包含する。真珠岩は、自然に発生する形態では、約２〜約７重量％の水を含む流紋岩ガラスであり、高温で加熱した場合、水分を放出して無機物を膨張させ、比較的大きく低密度の中空粒子を形成する。真珠岩は、安山岩状ガラスまたは石英安山岩状ガラスとして発生する場合もあるが、これらの形態は一般に商業上重要ではない。自然に発生する典型的な真珠岩の組成物は、70〜75％のＳiＯ₂、12〜14％のＡ l₂Ｏ₃、３〜５％のＫ₂Ｏ、２〜７％のＨ₂Ｏ、各々１％未満のＦe₂Ｏ₃、ＴiＯ₂、ＣaＯ、およびＭgＯを含む。先行技術において、真珠岩は、燃焼工程の前に乾燥させて水分を減少させ、燃焼後、比較的小さく緻密かつ高強度の楕円体状粒子を形成することができる。この乾燥工程により、真珠岩粒子の単位当たりのエネルギーコストは比較的高くなる。本発明では、真珠岩供給材料の粒度を約25μ、好ましくは約15μ、さらに好ましくは約 10μの平均粒度に単に縮小することにより、比較的強度で、はるかに小さく、かつ緻密なほぼ楕円体の粒子を形成できることが発見された。「水和したシリケート」とは、１〜25％の溶解水または化合水と結合する揮発性物質に関する上記の参考文献に記載されているようなシリケート組成物の任意の一つを指す。水和したシリケートは、一般に、以下の式により表される結晶質の鉱物である： jＭ_xＯ.mＳiＯ₂.nＨ₂Ｏここで、ｊは１〜６、ｍはｊ〜６、ｎは１〜６である。Ｍは、カルシウム、ナトリウム、カリウムまたはリチウムなどのアルカリ金属を表し、ｘは１〜２である。アルカリ長石および斜長石の一部は、三成分系ＮaＡlＳi₃Ｏ₈―ＫalＳi₃Ｏ₈― ＣaＡl₂Ｓi₂Ｏ₈の要素である。したがって、アルカリ長石および斜長石という用語には、採掘可能な鉱石中に存在する可能性があるこうした三成分の固溶体全体の範囲を含む。これらの中で、長石は、固溶体中に殆どナトリウム長石を含むほか、等しいかまたはほぼ等しい少量のカリウム長石およびカルシウム長石、たとえば曹長石およびある形態の曹微斜長石を含む。本発明に使用する比較的純粋な供給材料または濃縮形態の供給材料の成分は、必ずしも個々の純粋な組成つまり化学式に対応する必要はない点が理想的である。こうした偏差を生じる要素をいくつか挙げる：化学式内の原子の比率と、これらの原子が実際に互いに結合して無機物を形成する際の比率とのわずかな差；置換、つまり結晶格子中に広くまたは本来存在する比較的少ない割合の一定の原子が、式に含まれていない少量の他の原子と置換される、つまりこうした他の原子に取って変わられる過程；特定の鉱物を含む固溶体中に一つまたは複数の他の鉱物が存在すること；「点火」とも呼ばれる強度の加熱時に放出または失われる少量の物質が存在すること；供給材料に化学薬品が少量添加され、供給材料の融解温度を低下させ、融解を促進するか、または生成過程に有利に作用するか、もしくは生成物を変性させること。したがって、本明細書で供給材料を名称または一般的な化学式で記載する場合、その記載は、自然に発生する変性物、および材料を本発明の用途として不適格にしないような人工的に製造した変性物を含むことを意図する。したがって、本明細書中で、技術上認められた供給材料の名称を使用する場合、その名称は、本明細書に記述する意味に多少調整する必要があることは明白である。また、化学式は、本明細書では便宜上記載するにすぎず、本発明を限定するものではない。供給材料の化学的識別点および分類は、たとえば1974年にＣ.Ｓ.Ｈutchison，Ｊohn Ｗiley ＆Ｓons，Ｉnc.が発行したＬaboratory Ｈandbook of Ｐetrogra phic Ｔechniquesに記載されているような標準的な記載岩石学的分析技法を使って決定することができる。こうした技法を使用すると、以下の一つまたは複数により指定位相の有無を判断することができる：Ｘ線回折図形；化学組成の決定；顕微鏡観察；屈折率および密度の測定；ニグリ分子標準の計算（Ｃatanorm）；分類溶解度および分類染色法。1935年発行、Ｅ.Ｓ.ＬarsenおよびＦ.Ｓ．Ｍille r著のＡmerican Ｍineralogy、"Ｔhe Ｒosiwal method and the modal determin ation of rock"、第20巻、260ページをさらに参照のこと。他に認められている多くの技法および精製法は、当業者にとって周知である。供給材料の製法は、使用する出発原料の性質に応じて次のステップすべてまたは任意の部分、およびおそらく他のステップを含むことができる。これらのステップは、乾燥、租研削、磁気分離、フロス浮選、最終研削、表面加工および分類である。供給材料によっては、供給材料が比較的高濃度で存在する堆積物から採掘される場合にも、ある程度の精製を行って、実質的に所定の鉱物から成る供給材料を生成する必要がある。こうした予備処理によって除去される成分の中には、過度の副成分鉱物および鉱石に色を付与する物質がある。研削は、粒度を調節するために使用されるのみならず、存在する可能性がある不要な副成分鉱物および／またはその他の鉱石成分を遊離させるためにも使用される。また、研削の後、磁気分離および／または浮選を行い、遊離させた副成分鉱物および／またはその他の成分を除去することができる。供給材料は、実質的に「白色」、「無色」または「透明」状態で得て、実質的に白色、無色または透明な、本発明に基づくほぼ楕円体の粒子に加工することができる。乾燥した充填粉末状態の供給粒子および生成粒子の明度は、ＨunterＬa b Ｃolor Ｑuest Ｓpectrocolorimeter ＳystemのモデルＣＱＳ-9400 45/0または等価な手段を使って457ナノメートルで測定することができる。本発明に使用する供給材料は、Ｃolor Ｑuest 457ナノメートル明度がたとえば少なくとも約60で良いが、少なくとも約70であればさらに好ましく、少なくとも約80であればなお好ましい。一般に、色が薄く白色および／または透明な生成物を生成するために使用する好ましい鉱物材料は、非常に少量の、たとえば約0. 1％未満のＦe₂Ｏ₃またはＦe₃Ｏ₄、およびたとえば約１％未満のＦeＯを含有する。ただし、本発明では、色を有する指定鉱物の使用および着色生成物の生産も意図している。本発明に使用される供給材料は、必ずしも正確な、つまり公称の組成識別点を有する鉱物またはその他の可融性物質を含有する必要はないが、これらの物質の少なくとも一つ「から実質的に構成する」ことができる。したがって、本発明に使用することを意図する供給材料は、一つまたは複数の指定物質を約60〜100重量％、さらに明確には約75〜100重量％、なお明確には約90〜100重量％含有することができる。これらの範囲は、意図する供給物質とその公称化学式との上記の偏差を生じる材料をほぼ包含する。こうした材料としては、以下がある：こうした化学式に含まれる一つまたは複数の原子の余分；原子置換、つまりこうした化学式に含まれず、包含原子に置換された原子；固溶体；並びに供給材料を本発明に使用する上で不適格にしないような供給材料のその他の成分、こうした供給材料に対する追加または変性であり、人工的な変性を含むがこれらだけに限らない。しかし、強熱原料物質は、天然の供給材料内、または少なくとも天然供給材料が製造される原料内に一般に存在するが、供給材料の一部として数えたり、上記の重量％範囲を適用する際の基準に含まない。「から実質的に構成する」という表現および前記の重量範囲は、供給材料は、「その他の」材料を約40重量％以下、さらに明確には約25重量％以下、なお明確には約10重量％以下相応にかつ個々に含有できることを示すことを意図している。その他の材料としては、たとえば副成分鉱物、前記の流動化剤、および供給材料中に存在し、少なくとも約15％、好ましくは少なくとも約30％の少なくとも部分的に融解したほぼ楕円体の粒子を含む、生成物を生産する上で供給材料を不適格にせず、本明細書に記載する最終実施例またはその他の最終用途の一つまたは複数に有用なその他の物質または鉱物がある。鉱物のような正確であるかまたは公称の特定の組成を有する物質を含有する供給粒子を使用する場合、こうした粒子の大部分あるいは実質的にすべてが、該粒子を構成する少なくとも一つの物質を約60〜100重量％個々に含有することが好ましい。したがって、たとえば約50〜100重量％、さらに好ましくは約75〜100重量％、なお好ましくは約90〜100重量％の供給粒子は、該物質を約60〜100重量％個々に含有する。したがって、該物質を60重量％前後個々に含有する供給材料、たとえば50重量％を超える供給粒子が該物質を60重量％未満含有するが、供給粒子の加重平均組成は約60〜100重量％の該物質を反映する供給材料を配合することを意図する。したがって、粒子が40重量％前後のその他の材料を個々に含有するが、供給粒子の加重平均組成は約40重量％のその他の材料を反映する供給材料を配合することができる。本発明では、少なくとも部分的に融解した粒子材料は、上記のように、あるいはその他の適切な方法で配合される供給粒子から製造する。「粒子」という用語は、本明細書では一般的な意味で使用しており、微細に分割された状態の特定の鉱物を含み、たとえば租粒、結晶、結晶の混合物、混合結晶、集落、凝集物および繊維の断片を含む。これらの材料は、小さい粒度で工程の融解ステップに供給される。容量基準の平均粒度は約25μ以下、約20μ以下、約15μ以下、約10μ以下か、または第90番目の百分位数は、容量で約60μ以下、約40μ以下、約30μ以下である。本発明の供給材料および生成物に好ましい粒度が良い例である容量基準の意味を示す上で、平均粒度約５μは、粒度が５μ未満の粒子すべての合計量が、粒度が５μを超える粒子すべての合計量にほぼ等しいことを意味する。先行技術の工程によっては、供給材料を0.1〜１μの範囲に研磨するステップを含むことがある。しかし、この比較的困難かつ高価な供給材料製造方法は、必要なら本発明を実施する際に使用することができる。本発明の生成物に所望の最終用途によっては、0.1〜１μの粒度範囲に本質的に制限される離散生成粒子は小さすぎるようだが、本発明の生成物の多くの最終用途に好ましくない場合にも、この粒度範囲の相当量の粒子を含有することは認められる。したがって、本発明の一定の好ましい実施例においては、供給粒子の容量による平均粒度は少なくとも約１μ、少なくとも約２μまたは少なくとも約３μである。本発明で意図する供給材料の殆どではないにしても多くは、極限粒子の化学的性質および粒度、温度および湿度のような環境条件、供給材料が研磨、加工および保存された方法、並びに工場の機器を使って搬送される方法などの要素に応じて、特に粒子の集合が静止時および／または運動時に圧縮力を付与される場合、凝集して複数の粒子から成る塊を形成する傾向がある。長い導管システム、特にコイル、エルボおよびその他の曲がりを有する導管システムを介して粒子を搬送する単なる行為は、曲がった部分の外周部に沿った遠心力または重力により粒子の流れを集中させ、各々の粒子をさらに密着させて、付着を促進する傾向がある。付着は、多量の粒子が静止しているときにも生じる可能性がある。付着は、隣接する粒子間に加わるファンデルヴァールスおよびその他の原子間および分子間の力により促進される場合がある。様々な条件で様々な供給材料に生じる変化しやすい凝集傾向の点で、本明細書に記載する粒度は、極限粒子の凝集塊をできる限り粉砕した後に決定した粒度を指す。したがって、供給材料の粒度は、水またはアルコールのような液体中に分散剤の使用により浮遊しているサンプルを強度の超音波エネルギーを付与するなどにより十分に攪拌し、生産管理工程において塊をできる限り分離した後に決定する。次に、できる限りサンプル中の極限粒子の大きさに基づいて粒度を測定できるような電子顕微鏡写真のレーザー回折および／または目視分析など、任意の適切な技法により粒度を判定する。供給材料に上記のような極限粒子の凝集傾向が殆どない場合、上記の粒度判定は、液体中で事前に攪拌せずに行って良い。上記の粒度範囲の供給材料の殆どではないにしても多くがそうであるように、供給材料内の粒子の凝集傾向が著しいかまたは異常である場合、一般に、融解作業中に粒子が離散した状態を保つのを促進する特別な措置を取る必要がある。本発明は、搬送ガス中における固体粒子の分散を含む。上記のとおり、火炎融解技術のかつての当業者は、供給粒子の適切な分散の重要性に注目した。しかし、かつて適切な分散とみなされていた状態は、本発明のいくつかの態様または実施例を実施する際には著しく不適切であることが分かると考える。分散の二つの方法は、各々単独で、または互いの方法と組み合わせるかおよび／または他の分散技法と組み合わせて使用することができる。こうした技法の一つは、付随する研磨を行うか否かに関わらず、流動化剤を使用することである。その他の技法は、凝集粒子および／または非凝集粒子に気体または固体の要素により力を付与し、塊が存在する場合、その塊を分離して、搬送ガス内に粒子を均一に分散させることであり、こうした搬送ガスは、可燃性ガス混合物または少なくともその一部であることが好ましい。本発明の目的上、流動化剤は、供給材料の粒子の表面上に分散した場合に、粒子が有するいかなる凝集傾向をも著しく、または有用な程度まで減少させる任意の添加剤である。一定の界面活性剤を流動化剤として使用することは、当業者は、Ｇarnier等に付与された米国特許第4,778,502号により周知である。たとえば、Ｇarnier等は、流動化剤はガラスに対する親和性が優れている材料として記載している。本発明に使用する供給材料は、結晶質の鉱物材料などのガラスではないが、流動化剤は、そうした材料に対する良好な親和性がなければならない。Ｇarnier等が記載した流動化剤は、極性部分を有する、たとえばヒドロキシル基またはアミノ基から成る分子を有する物質から構成される。こうした化合物は、流動化剤で加工される粒子の独立性を促進する非極性部分をさらに有する。Ｇarnier等は、ポリアルカノールアミン、モノプロポリエングリコール、および類似の化合物の使用を開示しているが、これらは、本発明にも使用することができる。しかし、本発明に関する実験では、ステアリン酸亜鉛およびヘキサメチルジシラザンは、より効果的な流動化剤であることが分かった。トリエタノールアミンも使用することができる。その他の例は、ＫopatzおよびＰruyneの米国特許第4,715,878号を参照のこと。この特許には、さらに陰イオン処理剤、陽イオン処理剤および非イオン処理剤が記載されているが、これらは、本発明に使用することができる。その他の効果的な任意の界面活性剤またはその他の流動化剤を使用しても良い。一般に、本発明に使用する流動化剤は、該流動化剤を使用して加工する供給材料の重量に基づいて約１重量％以下、より好ましくは約0.5重量％以下、さらに好ましくは約0.3重量％以下の量で使用した場合に、凝集を実質的に抑制する効果がある流動化剤である。しかし、比較的小さい供給粒子、たとえば５μ未満の供給粒子は、同量の比較的大きい粒子、たとえば15μの粒子に比べて全体の表面がはるかに大きい。したがって、きわめて微細な粒子および／または強度に凝集する傾向がある粒子の場合、より多量の流動化剤が必要になる。流動化剤は、供給材料または流動化剤と接触する固体供給材料の全質量を粉砕する伝統的な技法を含む効果的な方法で供給材料の粒子に、好ましくは固体供給粒子の全質量に付与する。流動化剤は、ボールミル粉砕の際に、好ましくは粉砕工程において数回にわたって供給材料に、好ましくは使用する固体供給粒子の全体量に添加す添加することを勧める。こうした添加は、粒子を製造する際の最終的な粒度縮小ステップの一環として行うことができる。粒子表面における均質な分散は、たとえば粒子を約１時間にわたって、粒子全体の重量に基づいて約0.5 重量％の界面活性剤を使用してボールミル粉砕することにより達成した。しかし、粒子が既にその所望の粒度である場合、流動化剤は、流動化剤と粒子を一緒に適切なチャンバまたは範囲で単に攪拌することにより添加することができる。適切な分散力は、必要に応じて凝集粒子を解凝集するのに十分な力を含むが、こうした分散力は、適切な方法で付与することができる。ガスジェットおよびベンチュリを含む適切な例を以下に記載する。一般に、供給材料、その他の固体供給粒子、またはこの両方の塊を分離するのに効果的な任意の装置内に発生する任意の形態の力を使用することができる。したがって、たとえば、凝集粒子に互いによる衝撃、または比較的高エネルギーのガス流および／または運動しているかもしくは静止している固形物による衝撃を加える方法および装置を使用することができる。したがって、たとえば、粒子を壁もしくは目標のような静止面に対して強制的に発射するか、またはタービンなどのファンのブレードを通過させて衝突を発生させ、粒子とファンブレードとの間に衝撃を起こすことができる。ディスクミル、ジェトミルおよびハンマーミルは、解凝集を含む粒子の分散に十分な衝撃および剪断を発生させるのに適する装置のその他の例である。衝撃としては、塊に剪断力および／または回転力を付与するような直接正面衝撃およびスキップ接触がある。場合によっては、粒子の特性および粒子を加工して分散作業の下流に搬送する方法に応じて、流動化剤単独の使用または分散力単独の使用で十分適切に供給材料を分散させることができる。しかし、本発明の一定の実施例を実施する場合、従来のいくつかの分散作業において用いられていた分散作用の量では不適切な場合がある。したがって、強度の凝集傾向を有する固体供給粒子を使用するか、または分散させた供給粒子に対する圧縮力の付与を最低限にしないような処理装置を下流で使用して本発明を実施する場合、前例のないレベルの分散作用が必要になる。したがって、これまで不必要かまたは好ましくないとさえ考えられていたレベルの流動化剤を使用するか、および／または以前必要と考えられていたレベルを超える分散力およびエネルギーを使用する必要がある。供給粒子に加わる流動化剤および／または力の量が、供給粒子を解凝集および分散させるのに十分だったかどうかを判断するには、次の試験を行うと良い。この試験では、分散作業の上流において供給粒子の第一サンプルを収集し、水またはアルコールおよび分散剤中で超音波撹拌した後、レーザー回折により該サンプルの粒度を測定する。こうした攪拌は、解凝集した粒度分布を判定して比較するのに十分である。この測定は、「一次」粒度分布と呼ばれる値を確定する。分散作業の下流における工程の任意の適切な位置において、平らな表面上に希釈された状態で分散する第二サンプルを収集する。たとえば、ガラスプレートを用意して、その表面に「粘着性」物質の薄い膜を形成する。次に、このガラスプレートは、供給粒子をバーナーに運ぶダクトなど、分散作業からの粒子を受け入れるダクトから分岐する流れに急激に入れる。サンプルを測定し、たとえば従来の顕微鏡法を用いて「二次」粒度分布を確定し、凝集物の有無を判定する。一次サンプルおよび二次サンプルで観察され、指示される粒度の差は、分散処理がどの程度効果的だったかを示す指標となる。この差が比較的小さい場合、分散処理が効果的だったことを示し、差が比較的大きい場合は、分散処理があまり効果的ではなかったことを示す。第90番目の百分位数におけるこの差は、一次分布を基準として重量または容量基準で約20％以下の範囲であことが好ましく、約 10％の範囲であればさらに好ましい。つまり、90％が50μ未満の一次分布を有する供給材料の場合、分散サンプルは、90％が60μ未満であり、あるいは55μ未満であれば好ましい。別の手順を用いても良い。固体粒子のサンプルは、上記のように分散ステップの上流で収集し、水またはアルコール中に分散している際に測定する。サンプルは、分散ステップの下流で分岐させて、空気でレーザー回折装置に運び、前の段落に記載したように分散粒度分布を比較する。レーザー回折技法は、分散作業の上流および下流において分散および非分散粒子の本流から分岐させたい側流に「リアルタイム」で適用することができるという長所がある。さらにもう一つの手順では、分散ステップの効果は、水またはアルコール中に分散しているときの供給粒子の一次粒度分布と、火炎融解したほぼ楕円体の粒子がやはり水またはアルコール中に分散しているときの粒度分布とを比較して決定することができる。生成粒子中にボイドが存在する場合、ボイドの存在に関して適切な補正を行わなければならない。流動化剤と力の両方を付与して粒子を分散させる場合、先ず流動化剤を加え、次に力を付与すると最も好都合であることが分かる。しかし、この逆の順序で作業することも可能である。しかし、最終的な目標は、供給粒子を搬送ガス内に分散させることであるから、最初に流動化剤を加えることが好ましい。なぜなら、この作業の直後に、所望の搬送ガスの直前で供給粒子に力を付与する作業が続くからである。搬送ガスは、燃焼支援ガスであっても、あるいはそうではなくても良い。搬送ガスは、実際に不活性ガスで良いが、この場合、使用する量を注意深く調節しなければならない。搬送ガスが燃焼支援ガスであることは特に好ましく、こうしたガスは、燃料および／または酸素含有ガスなど、燃焼に必要な一つまたは両方の成分を含む。適切な燃料ガスとしては、水素、メタン、エタン、プロパン、ブタン、および比較的重い炭化水素燃料および／または一酸化炭素などの炭質ガスの蒸気を含むその他のガスがある。比較的重い炭化水素燃料としては、周囲条件（20℃および大気圧）において液体または半固体だが、供給粒子と混合される条件において実質的に蒸気の状態で存在し得るものがある。炭化水素燃料は、たとえばアセチレンなど、周囲条件において気体であるもの、および特に水素対炭素のモル比が約 2.5以上である炭化水素燃料が好ましい。こうした炭化水素燃料としては、天然ガスの状態のたとえばブタン、プロパン、エタンおよびメタンがある。酸素含有ガスとしては、実質的に純粋な酸素、酸素富化空気または大気から吸収される非富化空気を使用することができ、本発明の長所は、約50％〜約80モル％の範囲の窒素分を有し、残りは主に酸素である酸素含有ガスを使用できる点である。燃焼支援ガスは、灰および炭素粒子のような燃えかす源を実質的に含まないことが好ましい。しかし、非常に微細な、きれいに燃焼する炭素粒子および固体炭素質燃料が存在することは認められる。燃料、空気、酸素富化空気および供給粒子を予熱すると、一般に生産性が向上し、少なくとも部分的に粒子を融解するために必要な供給粒子と燃焼ガスとの接触時間が短縮する。供給粒子を予熱すると、表面の水分または静電荷を除去することにより、材料の「状態調節」も促進され、その結果、燃焼ガス内への分散を改善することができる。燃料、または酸素含有ガスはどちらも、「燃焼ガス混合物の少なくとも一部」として説明することができる。前記の表現は、これらの成分の何れか、つまり工程の終わりの方で燃焼する極限燃焼ガス混合物および／またはバーナーに供給されるガス混合物中に含まれることが認められ、燃焼範囲において熱を発生するその他のガスの何れかを含むと考えるべきである。したがって、可燃性混合物は、供給粒子の分散の前または後で形成され、ガス混合物の一部における供給粒子の分散は、バーナーに供給される混合物全体またはその一部における分散を一般的に含むと考えるが、該一部を極限可燃性ガスの他の成分と実質的に混合する場合に、分散を維持できることを条件とする。場合によっては、供給粒子は可燃性混合物の一部にのみ分散し、該一部とともにバーナーに運ばれ、可燃性混合物の他の部分と混合される。あるいは、場合によっては、分散位置の上流において、可燃性混合物の蒸気を含む気体成分全体が形成される。この場合、分散作業では、供給粒子を可燃性混合物全体に分散させる。これらの中間にある様々な方法が可能だが、供給粒子は、先ず可燃性混合物の任意の部分の一部とともに分散され、次に、バーナーの火炎の前線において、または火炎の前線より前で可燃性混合物の他の部分と混合される。しかし、本発明の方法を実施する場合、可燃性混合物全体を形成し、浮遊させた供給粒子の全体量を、火炎の前線の上流において、あるいはあまり好ましくはないが火炎の前線に入る際に該混合物に完全に分散させることが確実に好ましい。火炎の前線とは、混合物が点火される想像上の「一表面」または「複数の表面」である。該表面の形状および数は、使用するバーナーの形状および構造によって決まる。一つのバーナー内、つまり一つの同じ装置内において、分散のすべてまたは少なくとも最終段階および混合物の燃焼を行う可能性は、本発明で意図されている。しかし、殆どの実施例では、分散装置およびバーナー内の火炎の前線はある距離だけ互いに分離されており、したがって、浮遊させた供給粒子は、これらの二つの位置間で搬送しなければならないと思われる。分散させた供給粒子を分散位置から火炎の前線に搬送する必要がある場合、かなりの注意を払わなければならない。分散作業で十分に分散した供給粒子は、搬送中に再凝集する可能性がある。長いダクト、またはエルボ、コイルなどの形態の多くの湾曲があるダクトを介して搬送すると、たとえば遠心力または重力により、導管システムの断面の一部に粒子が集中する可能性がある。これらの力、およびその結果生じる粒子の集中は圧縮力を意味し、分散した粒子が凝集または再凝集する可能性がある。したがって、最も良い方法は、分散位置と火炎の前線との間の全体の距離を制限し、流速を少なくとも毎秒約５ｍ、好ましくは少なくとも毎秒約20ｍに保つことである。懸濁液が、分散位置から火炎の前線までダクトまたは導管を横断しなければならない場合、導管システムは、圧縮力を最低限にするように設計すべきである。この目標は、一般に、粒子の流れを導管の断面の一部に集中させる傾向がある類の遠心力および／または重力の作用を最低限にする配置により最も良く達成することができる。したがって、最善の結果を得るには、半径が小さい湾曲または鋭利な角を有する導管の配置、および水平に長い配管を避けるように配慮すべきである。むしろ、比較的直線の垂直な配管は好ましく、曲がりが必要な場合、長く滑らかな湾曲、特に導管またはダクトの断面つまり直径に沿った寸法の５倍以上、好ましくは10倍以上に等しい半径を有する湾曲を使用することが好ましい。特に好ましい配置は、本明細書の図面および以下の本文に示す。こうした配置では、懸濁液は、上から極めて短い搬送管を介してバーナーに供給され、統合する管、並びに搬送管およびバーナーとの間の鋭利な角度は、垂直に、または少なくとも実質的に垂直（垂直線の約20°以内）に向いている。バーナーは、少なくとも実質的に垂直に向いたスロートおよび実質的に垂直な出口によりほぼ軸流パターンを有する。したがって、懸濁液は、方向が大きく変化しない状態で本質的に垂直にバーナーを通過することができる。方向の変化は最低限であるか、またはまったくないことが好ましいが、ガス流が、主に軸方向および半径方向である運動成分とともに垂直供給管からバーナーの出口に移動する際に、ガス流が横方向に広がることに付随する方向の変化は除く。適切なバーナーの特定の実施例は、以下および添付の図面に記載する。しかし、様々なバーナーを使用して、混入供給粒子を含有する可燃性ガス混合物に点火することができる。こうしたバーナーの例は、1978年に米国のオハイオ州、クリーブランドのＮorth Ａmerican Ｍanufacturing Ｃompanyが発行したＲichard Ｊ. Ｒeed編のＮorth Ａmerican Ｃombustion Ｈandbookに記載されている。この文献は、引用することにより本明細書に包含する。Ｎosach等に付与され、ともにＡs ＵＫＲＴhermo-Ｐhys．Ｓtekloplastik Ｐrodn.Ａssoc.に譲渡されたたソヴィエト連邦特許第1,654,272号および第 1,654,273号も参照のこと。当業者は、本明細書により、混入供給粒子を含有する可燃性ガス混合物の収容および搬送を容易にするのに必要なバーナーを選択または改造し、こうした粒子を分散状態に保って、バーナーの閉塞を防ぐのに必要な通路およびオリフィスのサイズを調節するであろう。さらに他の形態のバーナーも使用することができる。しかし、好ましいバーナーは、粒子に圧縮力を付与せず、粒子を再凝集させないバーナーである。さらに、好ましいバーナーは、可燃性混合物中の供給粒子の浮遊が火炎の前線の上流において形成され、全体に均一に分散した分散液とともに粒子を火炎の前線に送り、きわめて均一な状態で火炎の前線を通過するのを妨げず、先行技術の多くの工程において行われたいたように粒子を火炎の前線の下流範囲に放出したり、あるいは火炎の側部または中心に放出したりしない。これらの予防措置を取ることは、可燃性混合物中の異常に高濃度の供給粒子を火炎の前線に供給する本発明のいくつかの態様では特に重要である。さらに特定すると、可燃性ガス混合物中の供給粒子の濃度は、混合物中のガス１lb（１kg）のガスについて、たとえば少なくとも約0.05lb（0.05kg）であると良いが、少なくとも約0.1lb（0.1kg）であれば好ましく、少なくとも約0.2lb（0.2 kg）であればさらに好ましい。混合物中の１lb（１kg）当たり約１lb以下、約1.5lb以下、または約２lb（２kg）以下の濃度は本発明で意図されている。本発明で使用する供給粒子の粒度が小さいとすると、こうした濃度は十分に高く、このように高濃度で使用されるこのように小さい粒子の全体の表面積は、バーナーから出る炎を消すであろうと考えられる。こうした問題は、特に、以下に記載する本発明の一態様に基づく制限された熱利用レベルにおける作業に大いに関連がある。予想に反して、こうした高濃度で十分に作業することが可能であり、炎が消えたり、粒子が軟化または部分的に融解し、バーナーの下流にあるチャンバ内で自然に新形態になる際に、粒子が互いに凝集するか、またはチャンバの壁に凝集する好ましくない状態が生じたりすることはない。本発明の少なくとも一つの態様では、火炎の前線および少なくとも結果として生じる炎の少なくとも相当部分は、前面の下流に延在する壁がない範囲に保たれ、浮遊させた供給粒子が前記範囲において分散状態に保たれる。壁がない範囲の性質および重要性、並びにその特定の例の略図は、以下の本文および添付の図面に記載する。壁がない範囲の形状および寸法は、融解粒子がバーナー、該範囲および搬送装置の表面と接触するのを実質的に妨げ、好ましくはこうした接触をごくわずかな量に制限するのに十分な形状および寸法である。本発明の方法のいくつかの特徴は、壁がない範囲において実施される。分散させた供給粒子は、可燃性混合物の燃焼により該粒子に伝達される熱により加熱される。粒子の少なくとも表面においては、不規則な形状の粒子が少なくとも部分的に融解する。燃焼ガスは膨張し、供給粒子は融解して、ほぼ楕円体の離散した生成粒子を含有する少なくとも部分的に融解した多量の粒子生成物が生成される。膨張は、少なくとも約15容量％、好ましくは少なくとも約30容量％の離散したほぼ楕円体の粒子を生成するのに十分であることが好ましい。好ましい実施例は、約90％以下、さらに好ましくは約99％以下の離散したほぼ楕円体の粒子を生成する。燃焼ガス流の膨張は、粒子が軟化状態または半融解状態または完全融解状態にあるときに、粒子を互いに分離した状態に保つ傾向があり、粒子の衝突および凝集の可能性は減少する。凝集により、離散粒子の個体数は減少し、その結果生じる凝集粒子の粒度は、供給粒子の粒度より大きくなる。放出される熱に対する十分な量の膨張および十分な割合の供給粒子は、以下の試験を用いて確立および監視することができる。生成粒子の指示粒度が供給粒子の指示粒度を超える場合、この超過分を決定する。この決定は、供給粒子の場合、流動化剤および／または分散力を付与する前の粒子の状態に基づいて行う。各々の粒度の指示値は、前記のように水、アルコールまたはその他の適切な液体中で攪拌したサンプルに基づく。粒度の指示値は、レーザー回折技法を用いるか、またはサンプルの走査電子顕微鏡画像の写真を分析するなど、任意の適切な方法で得ることができる。生成物サンプルの指示される第90番目の百分位数粒度から、該生成物を製造した供給物サンプルの第90番目の百分位数粒度を差し引いた超過分がある場合、この超過分は、重量基準で、または生成粒子に存在する可能性があるボイドについて適切な補正を行った場合は容量基準で、一次粒度の約30％以下、より好ましくは約20％以下、さらに好ましくは約10％以下の範囲である。ボイドについて補正を行うのは、生成物は、ボイドが存在しない場合よりも大きく見えるので、実際には発生しなかった凝集が起こったと誤解するからである。この補正は、粒子密度の測定および光学的方法を用いて行うことができる。本発明の一態様では、使用する熱の全体量は、生成される１lb（kg）のほぼ楕円体の粒子について約500Ｂ.Ｔ.Ｕ.（278kcal）〜約25,000Ｂ.Ｔ.Ｕ.（13,889kc al）の範囲である。この熱の全体量は、その他の可燃性混合物の成分および可燃性混合物自体の粒子の加熱、および予熱する場合は、予熱に使用する熱を含む。この熱の全体量は、膨張、および該当する場合、冷却ガスの使用に付随する熱損失などの熱損失を含む。この熱の使用量は、真珠岩のように容易に融解する粒子の場合は比較的少なく、シリカのように融解しにくい粒子の場合は比較的多い。供給材料は、Ｐenfiel dの「材料可融性指数」により１から７まで評価することができる。本発明を使用し、この指数を耐融解性が異なる様々な材料を識別するものとして使用すると、本明細書により請求する方法は、生成物１lb当たりのＢ.Ｔ.Ｕ.で約7,000＋（ 3000Ｘ（材料可融性指数）/7）未満または好ましくは約5,000＋（3000Ｘ（材料可融性指数）/7）未満の熱消費量により生成物を形成することができ、これらの熱消費量は、kcal/kgramでは3,889＋（1667Ｘ(材料可融性指数)/7）および好ましくは2,778＋（1191Ｘ（材料可融性指数）/7）に相当する。Ｂ.Ｔ.Ｕ./lb×.55 556＝kcal/kgである点に注意すること。各種供給材料の融解温度または軟化温度の差、および供給材料をほぼ楕円体の粒子に加工する程度によって、供給速度および／または熱の入力を適切に調節する必要がある。一方では供給材料の粒度、融解点または軟化点、および供給速度間の適切な平衡、他方では可燃性ガスの組成および流量については、当業者は、本明細書を使用すると、過度な経験がなくても容易に確立することができる。粒子は、融解が所望の程度まで進んだ後、急激に冷却することが好ましい。たとえば、冷却率は、１秒当たり約100°を超えることが好ましく、約200°を超えればさらに好ましく、約300°を超えればなお好ましい。粒子の放射冷却および対流冷却は、最小限の乱流によって融解粒子と接触する空気を冷却することにより促進することが好ましい。この方法は、さらに融解している粒子またはさらに軟質の粒子が互いに、または製造装置の表面と衝突することから生じる付着の可能性を最小限にする。全体の融解作業は、一つのステップで行うことができ、不規則な形状の結晶質供給粒子をほぼ楕円体の形状に少なくとも部分的に加工することができる。したがって、本発明の組成物の固体成分の、たとえば約15〜100容量％、さらに好ましくは約50〜100容量％、なお好ましくは約75〜100容量％は、ほぼ楕円体粒子の形状である。生成物中に見られる多量の不規則な形状の粒子を最小限にすることが重要である一定の実施例の場合、ほぼ楕円体の粒子の割合は、組成物の固体成分に基づいて約90〜100％の範囲である。前に融解した固体供給粒子、たとえば任意のタイプの研磨ガラスを使用する場合、本発明の方法は、限られた範囲の従来の火炎研磨技術に等しい。しかし、本発明を使用するのに好ましい方法は、供給材料、または少なくともその実質的な部分が多量の融解体として既に存在していない直接融解方法である。したがって、直接融解という用語は、実質的に一つまたは複数の規定の材料から成る不規則な形状の固体供給粒子を十分に分散、加熱および融解または軟化させて、該粒子が、表面張力の影響下で高温ガス中に分散および浮遊している間に、該粒子をほぼ楕円体の粒子に加工する方法を指す。この形成方法は、構成粒子が、間接的な方法で形成された粒子に見られない類の化学的組成において、および場合によっては残留結晶度において、粒子ごとに多様性を有する粉末を形成する。粒子は任意の適切な方法で予熱することができるが、融解ステップでは、熱は、粒子が分散しており、燃焼している可燃性ガスと接触することにより供給粒子に伝達される。さらに詳しく述べると、本発明の方法は、流動している可燃性ガス内で供給粒子を予混合して混入させ、該粒子が存在している該ガスに点火することにより該ガスを融解温度まで加熱し、燃焼しているガス中において、およびおそらく炎の下流におけるある距離においても該粒子が分散した状態を保つことに関する。供給粒子は、炎の中に存在している間、およびおそらく炎の範囲外で高温燃焼ガスと引き続き接触している間、該供給粒子を十分に軟化または融解するのに十分な温度に一定の時間保たれ、その結果生じる融解粒子または部分的に融解した粒子または滴内の表面張力により、該供給粒子の相当量はほぼ楕円体の形状に変形される。粒子は、本来の非融解状態から少なくとも部分的に融解した状態に進行する際、たとえば水平方向および／または垂直方向など、適切な任意の一方向または複数の方向に流れて良いが、垂直に下向きに流れることが好ましい。上記の方法で作業すると、平均粒度が、容量基準で約25μ以下、約20μ以下、約15μ以下もしくは約10μ以下、または第90番目の百分位数が、やはり容量基準で約60μ以下、約40μ以下もしくは約30μ以下の部分的に融解した多量の粒子生成物を得ることができる。粒度がさらに小さい生成物を得ることは、非常に価値があると思われる。本発明では、平均粒度が容量基準で約８μ以下、好ましくは約６μ以下のガラス質流紋岩またはシリカベースの生成物、およびシリケートベースの生成物を製造することができる。おそらく、供給粒子が、生成物中にボイドを形成するのに十分な揮発性物質を含有するかどうかに少なくとも部分的に基づいて、前記のように、可燃性ガス混合物中における高濃度の供給材料を使用し、熱の利用を効果的に調節して作業すると、生成物に対してさらに有益な一つまたは複数の影響を及ぼす傾向がある。これらの影響により、供給材料の密度に基づいて生成物の比重が減少し、生成物中に多量のボイドが形成され、生成物中にある程度の不規則な供給粒子が存在するか、またはこれらの影響の二つ以上の組合せが生じる。比重が減少すると、一部には、生成物中にボイドが混入したある程度の中空粒子が存在する結果になり、結晶度の損失に関連する現象が生じ、密度が比較的低い「ガラス質」位相に変化することになる。何れにしても、比重の減少は、結果として得られる粉末を製造および使用する際に有利である。容量の増加および密度の低下は、一般に生成物の好ましい特性であり、容量の増加がごく少量であっても、大規模な生産では、販売に適する等量の生成物を製造することができ、かなりの燃料の節約につながる。したがって、本発明のほぼ楕円体の生成物の比重は低く、供給材料の比重より約１〜15％低いことが好ましく、約１〜10％低ければさらに好ましい。生成物中に検出されるボイドが、必然的に生成されるボイドのほかに、たとえば約１〜約３％または約１〜約２％という低い量になるように、燃料、空気混合物および供給材料の量、またはその他の処理材料もしくは処理条件を調節して、炎内に放出される熱エネルギーの量を調節することは、燃焼エネルギーの効率的な使用につながり、その指標として使用することができる。したがって、処理条件は、部分的に融解した多量の粒子生成物内に、生成物の容量に基づいて少なくとも約１％のボイド量が形成されるように調節することが好ましい。しかし、生成物中のボイドの割合は、少なくとも約３％または少なくとも約５％でも良い。一方、ボイドの量は、約12％以下、約15％以下、または約20％以下で良い。たとえば、本発明は、約１〜約15重量％または約１〜約10重量％の範囲のボイド量を意図する。上記の高濃度の供給材料、および熱利用の調節により、著しい量のボイドが存在するか否かに関わらず、生成物中にある程度の不規則な供給粒子を存在させることができる。この作業方法は、エネルギー利用の点でも有利であり、実質的にガラス質であり、不規則な生成粒子が相当量存在し、融解したほぼ楕円体の離散粒子を約99容量％、好ましくは約95％、さらに好ましくは約90％含有する生成物を製造することができる。本発明に基づく物質の組成については、固体粒子の炭素分を制限することが好ましい。固体粒子の表面に付与される有機物質の形態の炭素のほかに、炭素分は、固体粒子全体の重量に基づいて約0.2％、さらに好ましくは約0.15％、なお好ましくは約0.1％に制限するべきである。本発明に基づく好ましい生成物は、赤褐鉄、エメリ、磁鉄鋼、または高度に色を有する鉄含有物質を殆ど含まないか、または実質的に含まない。こうした生成物は、たとえば、約0.2重量％以下、好ましくは約0.1重量％以下、さらに好ましくは約0.05重量％以下のＦe₂Ｏ₃および／またはＦe₃Ｏ₄を含有することができる。同様の制限は、ＭnＯなどのマンガン、および酸化物またはその他の化合物が生成物を着色する傾向があるその他の金属にも適用される。濃い色ではない酸化第一鉄、ＦeＯであれば、好ましい生成物は、約５重量％以下、好ましくは約２重量％以下、さらに好ましくは約１重量％以下含有して良い。燃料中の炭素の種類および量、並びに供給材料中の炭素およびその他の着色剤の種類および量を調節して本発明を実施すると、様々な最終用途に特に適するような明度レベルを有する固体粒子生成物を製造することができる。こうした明度レベルのいくつかは、以下に記載する。たとえば、少なくとも約60および好ましくは少なくとも約80の明度レベルを意図する。本発明の生成物は、一つまたは複数の供給材料、およびこれらの混合物の化学組成に実質的に対応する化学組成を有する点に特徴がある。「実質的に対応する」という表現は、少なくとも材料の一つから実質的に構成される供給材料の少なくとも部分的融解から生じる化学組成に類似する化学組成を包含すると考えられる。しかし、「実質的に対応する」という語句は、様々な製造技術を使用することができ、供給材料の化学組成と結果として得られる生成物の化学組成とが異なって良いという可能性を含むために選んだ。たとえば、供給材料の化学組成と生成物の化学組成の相違は、高温揮発の結果として、点火材料が損失し、鉱物のその他の部分の量が変化することから生じ、こうしたその他の部分の量は一般に、供給材料の約５重量％以下の範囲である。供給材料、または固体供給粒子のその他の部分が結晶性物質を含む場合、少なくとも部分的融解の工程は、これらの結晶性の少なくとも一部を破壊する。こうした状態が発生するメカニズムは分かっていないが、個々の粒子の少なくとも一部が結晶性物質の溶解温度を超える温度まで上昇することは理論化されている。個々の粒子の結晶構造の少なくとも一部、および一般にその大部分は破壊されるであろう。結果として得られる粒子は、減少した結晶性を有するにも関わらず、すべての場合ではないにしても、完全に非晶質であると当然記載できると考えるべきである。なぜなら、粒子生成物は、本明細書では「実質的にガラス質」であるとしているからである。「実質的にガラス質」という表現は、ほぼ楕円体の生成粒子は、すべてではないにしても多少の本来の結晶性を有するが、滑らかさという点でガラスに似ているほぼ楕円体の形状に加工された場合、生成粒子の少なくとも表面部分は本質的に非晶質であるという可能性を含むことを意図している。しかし、結晶性供給材料から製造されたほぼ楕円体の粒子の結晶成分が著しく減少しないという根拠はない。したがって、これらの粒子では、これらの粒子に本来存在する結晶構造のすべてではなくても、その殆どは、融解作業の際に破壊されると予想され、おそらくその方が好ましい。当然、特定の化学組成の粒子を個々に有するほぼ楕円体の実質的にガラス質の粒子を含む本発明に基づく生成物は、実質的にガラス質であるか、または実質的にガラス質ではない同じ組成かまたは異なる組成の粒子も含有するとも考えられる。実質的にガラス質ではないこうした粒子は、融解範囲を通過した後、融解する場合もあるが、融解しない場合もあり、融解しない場合は、これらの粒子が本来有する本来の結晶性および／または表面粗さのすべてではないにしても、その殆どを維持する場合がある。著しい量の結晶性および実質的にガラス質の粒子を含有するこうした融解生成物は、「結晶形」（crysto-morphic）と呼ばれる。本発明に従って製造される生成物の結晶度は、「総体的に」試験することができる。これは、Ｘ線回折を使用して、融解粒子と本質的に融解していない粒子の両方を含有するサンプルの結晶度を測定することができ、２種類の生成物中に存在するごく少量の結晶度を測定する必要がないことを意味する。こうして測定される結晶度は、サンプル全体の重量に基づく重量％で表される。この測定方法では、約90％以下、好ましくは約0.1〜約75％、さらに好ましくは約５〜約60％の結晶度を有する生成物を意図している。場合によっては、ほぼ楕円体の生成物にほぼ完全に変化するのは、驚くほど高いレベル、たとえば20％の結晶度残留レベルにおいて生じる。非晶質の供給材料から製造される生成物は、本質的に非晶質であるかまたはガラス質であることは明確である。本発明の方法を用いて本発明の生成物を製造するために使用され、以下に記載する実施例を実施する際に使用した装置の好ましい形態について、図面を参照して以下に説明する。しかし、こうした装置の開示は単に説明のためであり、説明した特定の装置に本発明を限定することを意図するものではない。図１および図２に示す装置は、酸素含有ガスおよび燃料の個々の供給源１および２を具備し、これらの供給源は、酸素含有ガスおよび／または燃料を予熱する機能を備えていても、備えていなくても良い。したがって、たとえば、濾過された酸素含有ガスは、供給源１から適切な圧縮機または送風機(図示しない)、バルブ（図示しない）および流量測定装置（図示しない）を介して酸素含有ガス管３に通じ、こうした酸素含有ガスの調節可能な安定した流れを形成する。燃料ガスは、その供給源２から燃料ガス自体のバルブ(図示しない)、流量測定装置（図示しない）および供給管４を通った後、吸入により適切な流量で接合部５において管３に調節自在に吸収される。接合部５には、必要な場合、流量調節オリフィスが装備され、燃料の量を一般に比較的多量の酸素含有ガスに正しく適合させる。たとえば、酸素含有ガスが空気であり、燃料が天然ガスである場合、約10：１の容量比を使用する。結果として得られる燃焼支援ガス混合物と供給材料の予混合は、燃料に点火する前に、Ｙ6、つまりほぼ「Ｙ」形の混合接続部において行われる。この混合接続部では、上のガス入口脚部および供給材料入口脚部７および８が交差し、これらの脚部はともに下の出口脚部９に結合して注ぐ。ガス入口脚部７は、酸素含有ガス管３の垂直方向に向いた延長部分である。ガス入口脚部８は上方にも延在するが、垂直線から傾斜しており、約10〜45°などの鋭角にてガス入口脚部７と交差する。供給材料入口脚部８への供給材料の均一な流量は、適度な湿度および温度下で、たとえば室温にて供給材料を振動吐出漏斗13から振動コンベヤ14に供給し、該コンベヤから供給材料入口脚部８の入口15に供給することにより達成される。機械式攪拌ホッパおよび振動支援吐出部を備えた目減りスクリューフィーダは、非常に微細な粉末を供給する際に有用である。供給管16は、燃焼される燃焼支援ガスの一部を占める空気などの分散ガスを供給する。図２に図１の部分的断面を拡大してさらに詳しく示すように、供給管16から吐出される分散ガスは、ジェットノズル17から供給材料入口脚部８を通り、供給材料を入口15から供給材料入口脚部８に吸収してベンチュリ管18を通り、供給粒子の分散を促進する。供給材料の粒子は、分散ガス内で予め分散され、供給材料入口脚部８の面取り端部19から交差部Ｙ6に送られ、そこで、ガス入口脚部７から機械的に下方に送られる燃焼ガスと混合され、燃焼ガス中にさらに分散される。燃焼ガス中における供給材料の分散は、Ｙ6において混合されるガス対供給材料の比率、およびガス入口脚部７がＹ6の出口脚部９に続くことにより形成されるガス管の断面単位当たりのガス流の流量を選択することにより達成および強化することができる。本明細書に記載する装置で行った実験では、燃料と空気の混合物1000ft³（15℃における立方フィート）当たり約0.9〜約９lbの範囲の比率を使用した。可燃性ガスの処理量は、約１in²の面積を有するガス管で、たとえば毎時400ft³だった。当業者は、他のタイプの装置で達成される比率および速度の範囲、並びにこうした他の装置で最も有利に達成される範囲が上記の値と異なり、当業者が本明細書を使用して、過度の経験がなくても容易に実施できる試験によりこれらの範囲を確認できることを評価するであろう。高エネルギージェットにより供給粒子に射出する燃焼支援ガスの量を最大化し、供給粒子を加速して、剪断および衝撃により凝集を破壊することは特に重要である。微細な粉末を高速度にて適切に分散させるため、粒子および燃焼空気は、単独の分散手段として、または流動化剤および／または開示したエアジェットによってさらに分散される供給粒子の上流における予備処理として機能するハンマーミル、ディスクミル、またはその他の解凝集装置を通すことにより分散させることができる。本発明の好ましい実施例では、図１に示すように、バーナー20は、供給粒子を含まない個々の空気およびガス流を内部パイロットに供給するのに適合する1.75 in径の火炎維持ノズル22を備えた下方に吐出する「耐固着」（stick-tight）ガスバーナーである。こうしたバーナーは、前記のReedの文献の431ページに記載されている。本発明の実施例では、このバーナーは、Ｙ6の出口脚部９から受け入れた粒子と燃焼支援ガス混合物の共通の入口21を上部に具備する。バーナー20のノズル22は、燃焼チャンバ27の上の水平壁26を貫通する。ノズル 22の外周面を囲む壁26の環状開口部は、冷却空気の入口ポート28を表す。この入口ポート28の少し下にあるノズル22の底部には、燃焼ガスと混入供給材料とを燃焼チャンバ27内に吐出するほぼ水平のバーナー口29がある。燃焼は、粒子可燃性ガス混合物がバーナー口29を出る際に発生し、燃焼チャンバ27内で下方に続く。Ｙ6およびバーナーの上記ガス流路の内部断面は様々で良いが、これらの寸法間の一定の平衡は維持するべきである。これらの寸法を選択する際に満たすべき目標は、発生する火炎内における供給粒子の分散を維持し、かつガスおよび供給材料が使用可能な容量であるものとでぃて、バーナー口29を通る十分な流速を維持し、「逆火」つまり炎がバーナー20の内部に後退するのを防止するかまたは効果的に妨げることである。当業者は、その他の各種バーナー構造を使用して、これらの目標を達成することができる点を評価するであろう。炎は、「壁のない」環境においてバーナーから発生させると有利であると考える。これは、燃焼チャンバ27の側壁32が、バーナー口29から放出される炎の通路から予め決められた距離にて横方向に、つまり横断方向に直角に配置されていることを意味する。炎の外周から壁32まで横方向つまり横断方向に十分な距離があり、炎がかなり自由に横方向つまり横断方向に広がることができなければならない。あるいは、この距離は、炎内で少なくとも部分的に融解し、融解および軟化したがまだ凝固していない粒子が、側壁32に接触して付着するのを実質的に抑制するか、または実質的に防ぐのに十分な距離でなければならない。この距離は、上記のとおり、炎が自由に広がることができ、かつ粒子が付着するのを抑制するのに十分であるべきである。本発明のバーナー実施例では、バーナー口29は、バーナーの延在軸線33上に位置し、該軸線に沿って、ほぼ該軸線が延在する方向に炎を放出する。したがって、この場合、側壁32は、該軸線から予め決められた距離だけ横方向つまり横断方向に配置され、上記のように炎の自由な広がりおよび／または側壁32に対する粒子の付着の抑制を可能にする。側壁32は任意の適切な構成で良いが、軸線33に対して垂直な平面で見て本発明では円筒状であり、約３ftの直径を有する。先行技術は、炎の通路に対して垂直の、おそらくバーナーから多少下にある燃焼範囲に冷却ガスを導入することを提案している。こうした示唆によると、炎は冷却ガスと接触すると消えるので、この技法を使用して、供給粒子が融解温度に保たれる時間量を調節することができる。このシステムは、本発明にも任意に使用することができる。しかし、本発明は、以下のとおり、別の有利な冷却技法をさらに提供し、この技法を使用することが好ましい。本発明に関連して、融解または軟質粒子を燃焼チャンバ側壁32から、場合によっては上部壁26から隔離するのを促進するには、上記ポート28から導入される空気などの冷却空気の流れを利用すれば良いことが分かった。この流れは、たとえば、炎と一つまたは複数の該壁との間の炎の側部に沿って同時の流れとして徐々に通過させることができ、このように通過させることが好ましい。本明細書で使用する「徐々に」という語句は、冷却ガスの流れの方向および／または量が炎と同じであり、燃焼ガスが横に広がることができることを表す。この同時の流れは、炎が高温燃焼ガス中に存在する範囲の長さの相当部分に少なくとも沿って、およびおそらく該範囲の下流に相当の距離にわたって発生する。冷却ガスの方向は、高温燃焼ガスが横方向に広がり続けることができ、冷却ガスが、燃焼ガスが横方向に広がり続ける際に、燃焼ガスとともに相当な距離にわたって同時に下流に流れることができるように設定し、調節することが好ましい。この目標により、冷却ガスの線流量は、冷却ガスが、隣接する高温燃焼ガスの中心軸線、つまり中心部において乱流を発生するのを実質的に抑制するか、または実質的に妨げるように調節するかまたは十分に制限することが好ましい。しかし、高温燃焼ガスに隣接して冷却ガスが単に存在することは、特に、冷却ガスが燃焼ガスより実質的に低温であるか、および／または燃焼ガスより遅く移動する場合、燃焼ガスの外側、つまり外周部分において多少の渦流の形成が促進されると考えるべきである。したがって、冷却ガスに課せられる前記の制限または調節の目標は、冷却ガスが炎全体を直ちに遮断する傾向、および好ましくは炎が存在する範囲から下流に続く燃焼ガスの流れをも実質的に抑制するかまたは実質的に防止することである。燃焼チャンバの上部壁26においてバーナーのノズル22を囲む空気入口ポート28が実質的に環状である本発明の実施例では、冷却ガスは、移動するカーテンの形態で燃焼チャンバに入り、バーナーおよび下流の収集装置により生成され、炎を実質的に全体に囲む通風により導入され、上記のように粒子の分散、凝集の抑制、および冷却ガスのその他の役割を果す。バーナー下流の燃焼チャンバには、さらに空気、水、またはその他の適切な希釈ガスを任意に導入することができる。何れの場合も、十分な冷却が行われ、高温ガスが約800〜約1200℃未満になってからダクトに入り、収集装置に供給されることが好ましい。任意の適切な手段および方法を使用して、少なくとも部分的に融解した粒子生成物を収集することができる。当業者は、適切なシステムを周知している。本発明の実施例では、燃焼チャンバ27は、生成物が落下するか、および／または下流の収集装置により形成される通風により生成物が吸収される円錐状の、つまり直立した漏斗状底部部分37と一体のホッパ部分を具備する。ホッパ36の底部の出口 38は、導管39を介して気体固体分離装置40などの収集装置に連通し、該収集装置は、各々気体および粒子生成物用の上部および下部出口41および42を有するサイクロンタイプで良い。出口41は、バッグフィルタ（図示しない）および必要なら送風機（図示しない）に連通させて、収集装置を介して通風を形成することができる。上記の方法により供給粒子を融解する際、十分な熱が粒子に伝達され、粒子が分散すると同時に、個々の粒子が十分に軟化および融解して、その結果、表面張力により、粒子の相当部分が、元の不規則な形状から実質的により規則的な形状に変化し、粒子に滑らかな表面が形成される。次に、粒子は、互いに、かつ他の表面から分離した状態に保たれ、冷却して非付着状態になる。個々の粒子各々が融解し、表面張力の影響を受けることができ、空気の流れ、その他の粒子、または融解装置の構成部品により干渉されず、粒子の組成が不均質ではなく、適切な粘度における時間が十分にあり、均一に急激に冷却する場合、結果として得られる生成粒子は完全に球状になる。しかし、実際には、一定量の干渉、不均質性、並びに滞留時間および粘度の変化は発生する。したがって、ある程度、完全に球状ではない生成粒子が形成される。完全に球状ではない粒子のいくつかはまったく不規則な形状であり、場合によっては、結果として得られる生成物中に、相当の割合の不規則な粒子が意図的に保有される。しかし、本発明の目的が達成されるのは、相当部分の不規則な供給粒子が、以下に記載する顕微鏡の下で見た場合に少なくともほぼ楕円体に見える形状に加工されて、結果として得られた生成物が、任意の適切な用途のために最初に製造されるか、パッケージ化されるか、またはその他の材料と結合された時に、約15〜約99容量％、または約50〜約99容量％、または約75〜約99％、または約90〜約99容量％のほぼ楕円体の粒子を含む場合である。本発明の特に好ましい実施例では、生成物は、実質的に球状の粒子を上記の容量％の範囲だけ含有する。さらに詳しく記載すると、生成粒子の離散が重要であると思われる最終用途の場合、本発明に基づく物質の組成において、結果として得られる生成物の上記部分は、ほぼ楕円体の粒子の約15〜100容量％を占め、上記部分のみで約50から約99容量％、好ましくは約70〜約99容量％、さらに好ましくは約90〜約99容量％の実質的に離散した粒子を含むことが好ましい。「ほぼ楕円体の」粒子とは、拡大した二次元の画像が、実際にまたは実質的に円形、楕円形、球形、またはその他の丸みがある任意の形状を有するように見えるかどうかに関わらず、ほぼ丸く見えて、鋭利な角または縁部がない粒子である。したがって、真に円および楕円の形状のほか、曲線状だが円形または楕円形の外形ではないその他の形状を含む。「実質的に球状」の粒子とは、拡大した二次元の画像が少なくとも実質的に円形に見える粒子である。粒子は、その外形が、同心の真に円形の二つの外形の間にある空間であって、これらの外形の大きい方の直径の約10％以下だけ互いに直径が異なる空間内に適合する場合に実質的に球状であるとみなす。一般に、所定の粒子は、該粒子の画像の外形が、該粒子およびその他の任意の粒子の拡大画像に見られる該その他の粒子の外形と接触または重複しない場合に「実質的に離散している」とみなす。しかし、所定の粒子は、他の粒子すべての目視可能な最大寸法が各々、該所定の粒子の目視可能な最大寸法の約10％以下の範囲である場合は、該所定の粒子の画像がその他の粒子の一つまたは任意の数の外形と接触または重複していても、やはり実質的に離散しているとみなす。供給材料および生成粒子の形状、離散性および粒度は、一般に、本明細書の図３および図４に示すように1000倍で二次元写真画像を見て判断する。こうした画像は、光学顕微鏡もしくは走査電子顕微鏡、または同じかもしくは等価な倍率の適切なその他の拡大装置により作成することができる。上記の定義を適用し、存在する粒子の量を決定する際、観察している画像の範囲に全体が見えている粒子のみを考慮に入れる。こうした分析に使用するサンプルは、図３および図４と違って、拡大画像内で粒子が十分に散乱するように形成し、離散した粒子の粒子と粒子との重複が最小限になるようにする。サンプル中の特定の種類の粒子の容量％を決定する際に数える粒子の数は、約95％など、許容できるレベルの信頼性が得られるように十分でなければならない。上記の「ほぼ楕円体」、「実質的に球状」および「実質的に離散した」という定義は、指定の倍率より高レベルの倍率で観察した時は、観察した粒子がこれらの定義に適合しない場合にも、指定の倍率で観察した上記の画像に基づいて適用する。したがって、たとえば、指定の倍率で見た時に、外形が丸く見え、表面が殆どまたは実質的に全体に滑らかに見える粒子は、指定の倍率より高レベルの倍率で観察した時に、それほど丸くないかおよび／またはそれほど滑らかではない場合にも、ほぼ楕円体であるとみなすべきである。粒度と形状が異なる粒子の粒度、離散性および容量％について、ほぼ楕円体であるか、実質的に球状であるかまたは不規則であるかを決定する場合、1945年にニューヨークのＪohn Ｗiley ＆Ｓons,Ｉnc.が発行したＡ.Ｆ.Ｔaggart著のＨa ndbook of Ｍineral Ｄressing、第19章、118〜120ページに記載されている手順に従う。この基本的な方法の多くの変形は、当業者にとって周知である。たとえば、適切に作成されたサンプルの拡大二次元画像は、Ｌeitz Ｏrtholux顕微鏡または走査されたＳＥＭ（走査電子顕微鏡）顕微鏡写真からのデータ入力源と関連して、Ｌeica Ｑ570画像分析システムを使用して分析することができる。こうした自動画像分析システムは、粒子の面積、外周、およびアスペクト比を直接測定して、観察したすべての粒子の二次元画像の対等な円の直径値を形状に関係なく決定することができる。これらの値は、観察したすべての粒子の実際の値に相当する。こうしたシステムは、選択した粒度カテゴリ内の粒子の対等な円の直径値を容易に決定する。こうしたシステムは、操作者が「識別要素」を正しく定義して供給した場合、実質的に楕円体かまたは実質的に球状の粒子とそうではない粒子とを区別することができ、上記カテゴリの範囲内および範囲外の粒子の総面積に実質的に相当する面積の値を決定することができる。使用した識別要素は以下のとおりだが、ほぼ楕円体の粒子とそうではない粒子とを区別する際に明白に許容可能な結果が得られる場合、およびさらに細かく区別する必要がある場合と、その必要がない場合とがある：ＳＣＦ÷ＡＲ＞0.55、ここで、ＳＣＦ＝システムにより導いた円形要素(粒子の４πＸの面積÷粒子の外周²)、ＡＲ＝システムにより導いたアスペクト比(最大粒子寸法または直径÷最小粒子寸法または直径)。次に、画像が、ほぼ楕円体かまたは実質的に球状のカテゴリの範囲内または範囲外にある粒子の個々の総画像面積を、当業者が周知の公式により容量％に変換した。上記のタイプの自動画像分析システムは、操作者が、分析する粒子を見ることができるディスプレイを備えている。こうしたディスプレイにより、操作者は、選択したカテゴリに入る粒子、たとえば上記で定義したほぼ楕円体の粒子、実質的に球状の粒子、または実質的に離散した粒子とそうではない粒子とを目視で区別することができる。こうして識別した粒子は、選択して粒子のグループに包含することができ、粒子の総面積は自動的に決定され、次に、これらの面積を上記の容量％に変換する。図示するために記載した図１および図２の装置で実施した以下の実施例は、本発明の範囲を限定しようとするものではない。実施例１ 800ｇのＫansas火山灰（72.8％のＳiＯ₂;14.6％のＡl₂Ｏ₃;5.8％のＫ₂Ｏ;3.9 ％のＮa₂Ｏ;0.75％のＦe₂Ｏ₃;0.28％のＣaＯ;2％のＨ₂Ｏ）を、20ｇのヘキサメチルジシラザンおよび1500ｇの1/4inアルミナ球とともにポールミルに入れる。1 0時間にわたって混転した後、10μ未満の直径および2.5g/ccの密度を有し、多少板状の不規則な形状の粒子を90％含む易流動性の粉末として灰を回収する。図１および図２に示す装置内には、空気を毎時約270ft³（20℃における毎時立方フィート）で酸素含有ガス管３に計量しながら供給する。1,000Ｂ.Ｔ.Ｕ./ft³ の加熱値を有する天然ガスを別に計量し、毎時約35ft³で接合部５の燃料供給管４から管３に吸引する。さらに毎時80ft³の空気を供給管16およびノズル17からベンチュリ管18を介してＹ6の供給材料入口脚部８に噴射する。約6.6分間にわたって、上記のように空気と天然ガスの化学量論的混合物とともに吸引されて混入する100ｇの灰を、図１および図２の装置内の毎時50,000Ｂ. Ｔ.Ｕ.の下向きの炎に供給する。高温ガスと混入楕円体状粒子の混合物は、室温の空気により冷却する。サイクロンを使用して、固体粒子を気体から分離する。粉末状の生成物は、2. 1g/ccの密度および4.5μの平均粒度を有する。90％を超える灰の楕円体状粒子は、顕微鏡による観察で目視可能なボイドを有し、これらの「気泡」は、最初の火山灰と比べた平均粒子密度の減少によるものである。実施例２合成沈降シリカ生成物、"ＦＫ320"、"ＦＫ16"、"ＳＩＰＥＲＮＡＴ22"、"ＳＩＰＥＲＮＡＴＤ17"および"ＥＸＴＲＵＳＩＬ"、並びに合成アルミノシリケート、"ＳＩＰＥＲＮＡＴ 44"は、Ｄegussa Ｃorporationから入手する。これらの粉末は3〜22％の水分を含有するが、これらの粉末を各々、上記の方法で空気と天然ガスの化学量論的火炎に分散させ、平均粒子直径が数ミクロンの多量の球状粒子を含む粉末を生成する。やはり、ボイドは、その他の部分では球状である粒子のいくつかに明らかに見られる。産業上の利用可能性本発明に基づく生成物は、他の形状を含むかどうかに関わらず、ほぼ楕円体の粒子を含む固体粒子から実質的に構成される組成物として業界に供給されると思われる。しかし、特定の生成物の実際の用途は多様であるため、添付の請求の範囲に記載する本発明の物質の組成は、多くの異なる様々な形態を取ると予想する。以下に、実例をいくつか記載する。本明細書に記載する固体粒子から成る組成物は、ほぼ楕円体の粒子を含む固体粒子と、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂、エラストマー、並びにプラスチックとして広く公知のすべての材料を含むその他の形態など、あらゆる種類のポリマー材料との混合物の形態を取ることができる。こうした混合物では、該粒子とポリマー材料全体の容量に基づく固体粒子の容量は、少量の粒子が粘着防止剤としてフィルム内に存在する場合などの約0.05％から少量のポリマーが粒子上に表面処理剤として存在する場合などの約99.9％まで多様である。ＫatzおよびＭilewskiは、以前に311ページから315ページで、ポリマー材料にガラスビードを使用することを記載している。本発明の生成物は、これらの多くの実施例に有用であるが、これは特に、本発明が、平均直径が約15μ以下のほぼ楕円体の粒子の経済的な供給源を提供するからである。同様に、配合を多少調整すれば、ほぼ楕円体の粒子は、融解シリカ、球状アルミナ、シリカ、長石、炭酸カルシウム、かすみ石閃長岩、アルミナ三水和物、および添加剤または純粉末として使用されるその他の粒子に関する文献に記載されているすべての実施例ではないにしても、その殆どに有用である。本発明の生成物は、所定の実施例または配合で使用されるかまたは含まれる粒子添加剤の量と少なくとも部分的に、かつ多くの場合完全に置き換えることができる。ごくわずかな調整を行えば、所望の粘度、組織、またはその他の重要な特性を得ることができる。平均直径が約15μ以下の粒度の粒子は、吸収および汚れに対して高度な耐性を有する滑らかな表面を有する成形製品およびラミネートなどの複合材料を製造する際に重要である。したがって、これらの粒子は、電気輸送業界およびその他の業界向けの各種成形配合物および成形部材を製造する際、並びに建築および建設業界向けのカウンタトップ、装飾品、およびその他の用途のための積層配合物、ラミネート、およびその他の製品を製造する際に使用されるアミノポリマープラスチック、ポリエステル、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、およびその他の樹脂に特に有用である。これらの目的のため、本発明の固体粒子は、ポリマー材料との様々な混合物中において、組成物全体の容量に基づいて約５〜65容量％の量で存在することが好ましい。もう一つの貴重な最終用途は、前記固体粒子を含む任意の種類のポリマーフィルムにある。たとえば、この粒子生成物は、ポリマーフィルム内に十分な量で混和させると、前記フィルムに不粘着性を付与する。実例を挙げると、約0.05〜約0.5容量％のこれらの生成物をポリエチレンおよび／またはその他のフィルムに均質に配合した場合、これらのフィルムを約45℃以下のフィルム温度などの一般的な倉庫条件下で、巻かれた形態を含む積層形態で保管しても、フィルム層が互いに「粘着」つまり融着することはない。これらの不粘着実施例に好ましい生成物では、これらの粒子の90〜100容量％は約25μ以下の直径を有し、粒子の約80〜100容量％はほぼ楕円体状である。ペンキの増量剤は、もう一つの貴重な実施例である。丸みのある粒子を豊富に含み、色が薄く、粒度が小さい生成物を経済的に利用できることにより、これらの生成物を液体コーティング組成物に充填剤として、前記組成物全体の容量の約５〜約50％の添加量にて添加することができる。粒度が非常に小さく、実質的に球状の粒子が豊富な粒子生成物の場合、粘度の増加はごくわずかであり、典型的な不規則な形状の粒子形態の充填剤を使用する場合に予想される粘度増加の半分未満である。こうした実施例に有用な粒子生成物の好ましい実施例は、Ｃolor Ｑuest 457ナノメートル明度が少なくとも約60、好ましくは少なくとも約70、さらに好ましくは少なくとも約80であり、約25μ以下の直径を有する粒子が約90〜 100容量％、ほぼ楕円体の粒子または実質的に球状の粒子の量が約75〜100容量％の実施例である。また、本発明の組成物としては、硬化して建築用ペンキ、工業用コーティング、ステイン、およびその他のコーティングなどの固体装飾コーティングまたは保護コーティングになる液体コーティング組成物がある。これらの組成物の場合、粒子材料は、必要に応じて、高価であるか、または溶剤などのように環境上問題のあるその他の配合剤の代わりに使用することができる。また、丸みのある粒子を多量に含む生成物、たとえば約70〜約100容量％のほぼ楕円体の粒子を含む生成物をコーティングに混和すると、耐久性を高めることができる。本発明の生成物は、調節された表面組織をコーティングに付与し、その結果、光沢を減らし、耐汚染性および耐洗浄性の向上に関連する「艶消効果」を得るのに十分な量にてコーティングに使用することもできる。約90〜100容量％の粒子が約25μ以下の直径を有し、約60〜100％のほぼ楕円体の粒子を含む生成物は、これらの実施例に好ましい。本発明の固体粒子は、ガラスビードの融解点より高い融解点で容易に製造でき、前記固体粒子が分散している金属材料のマトリックスを含む種類の造形金属部材に、たとえば耐久性または硬度を改善する添加剤として潜在的に有用である。こうした金属材料は、たとえば、亜鉛、アルミニウム、および少なくとも一つの前記金属材料を含む合金から選択することができる。こうした組成物の場合、本発明の生成物は、重量とコストの両方を潜在的に節約することができる。不活性であり、非研磨性のほぼ楕円体の充填剤は、石鹸および化粧用配合物に滑らかな組織を付与する点で、こうした配合物に有用である。したがって、人または動物の皮膚またはその他の身体部分に塗布するための、薬理学的に許容可能な媒体内に分散した本発明の固体粒子から成り、滑らかな組織を有する流動的かまたは展性のある材料の形態の組成物を形成することができる。粒子生成物が、重金属およびその他の有毒物質を含まないことは、これらの実施例のすべてではないにしても、多くの実施例に必要なことである。これらの実施例に好ましい生成物の場合、約90〜100容量％の固体粒子は10μ以下の直径を有し、約90〜100容量％の粒子はほぼ楕円体のかまたは実質的に球状である。製紙業界には、あらゆる種類の特殊な充填剤に対する多大な需要があるが、本発明は、高度の表面平滑性および耐久性を有する紙を製造する機会を提供する。したがって、本発明により、織られた繊維または不織繊維をウェブの主な構造要素として含む滑らかな表面のウェブの形態であり、こうしたウェブがポリマー材料を含むか否かに関わらず、本発明の固体粒子が前記ウェブ中に添加剤として存在する組成物を製造することができる。これらの実施例には、平均粒度が約10μ 以下の生成物が好ましい。本発明に基づく固体粒子は、コーキング材、有機および無機セメント、並びにその他の組成物を製造する際に有用である。これらの組成物の例としては、滑らかな組織を有し、流動的であるかまたは展性があり、前記固体粒子が分散した接着剤の形態の組成物がある。丸みのある粒子、好ましくは約50〜100容量％のほぼ楕円体状かまたは実質的に球状であり、平均粒度が約10μ以下である粒子が豊富な本発明の生成物は、接着剤の特性を改質し、以前には不可能だった粘着性、弾性、伸び率、およびその他の特性の組合せを得るための添加剤として有用であると予想される。その他の有用な組成物としては、前記固体粒子を含む添加物中に少なくとも無機セメントを構成する成分を含む粉末がある。本発明の白色グレードの生成物は、外観が重要な特徴であるこれらの組成物に有用である。たとえば、Ｃolor Ｑuest 457ナノメートル明度が少なくとも約80であり、平均粒子直径が約10μ以下である透明な生成物は、歯科用組成物に好ましい。ＫatzおよびＭilewskiは、以前に第４章で、大径と小径の粒子の混合物を使用して、「充填」率が高い、つまり嵩密度が高い組成物を形成することを記載している。こうした組合せは、ほぼ楕円体の粒子が、複合材料中の固体粒子の量の非常に高い割合を占め、したがってその他の成分が最小限である複合材料を配合する際に重要である。航空宇宙科学およびその他の用途に使用されるなど、高温において高性能を示す複合材料は、こうした配合技法により製造することができる。本発明では、これらの混合物に必要な、粒度が小さい粒子を豊富に含む生成物を容易に利用することができる。本発明のほぼ楕円体の粒子は、単独で、またはその他の種類の固体粒子もしくは気泡粒子など、その他の材料と組み合わせて、非流動性の多孔性構造を形成するために使用することができる。こうした構造の粒子は、高温焼結により、または接着剤またはセメントを少量添加するなど、多量の粒子を互いに接着することにより、一時的または永久的に互いに付着させることができる。これらの生成物は、軽量の構造用材料として使用されるブロック、スラブ、またはその他の造形品に有用である。粒度、および結合剤のレベルを正しく選択することにより、これらの材料の多孔度を調節して、気体および／または液体用などのフィルタとしての実用性を得ることができる。本発明に基づく粒子は、硬化性液体および固体ポリマー組成物に一般に有用である。ただし、これらの粒子の少なくともいくつかは、他の充填剤に比べて紫外線透過度が比較的高いために、紫外線硬化性組成物に特に有用である。滑らかであるか、または粉末状の本発明の生成物は、その丸みのある形状により、触れてみると、異常なまでの滑性つまりスリップ性を有する。この特性により、自由に流動するほぼ楕円体の粒子が豊富な本発明の実施例は、各種の摩擦調節実施例のための潤滑剤、皮膚を保護する粉末、フィルム層と紙層との間のスリップ剤、および一般的に表面の粘着力つまり粘着性を調節するための薬剤など、多様な用途に有用である。シランカップリング剤、有機チタネート、界面活性剤、分散剤、湿潤剤、酸性もしくは塩基性腐食液、またはその他の薬剤、および表面を変性させる任意のその他の方法による任意の形態の表面処理を使用すると、どの用途においても、ほぼ楕円体の粒子の性能を強化することができる。1991年、Ｐlenum Ｐressが発行したＰlueddemann,Ｅ.Ｐ.のＳilane Ｃoupling Ａgents、第２版参照。ポリマー材料との結合を改善する有機チタネートおよびシランカップリング剤の詳細は、Ｇrilloに付与された米国特許第3,834,924号、Ｉannicelliに付与された米国特許第3,567,680号、並びにＫlingamanおよびＥhrenreichに付与された米国特許第 4,268,320号および米国特許第4,294,750号をさらに参照のこと。以上に記載した本発明の生成物の最終用途は、現在最も魅力があると思われる用途である。本発明の実施例に関する上記の開示、およびその最終用途は、単に実例を説明するために記載したに過ぎず、本発明を限定するものではない。したがって、本発明は、以下の請求の範囲に入るすべての実施例およびこれらと等価なものを含むと考えるべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．固体のほぼ楕円体の生成粒子を含む粒子材料を大量に製造する方法であって、Ａ．可燃性ガス混合物の少なくとも一部に気相浮遊状態で、少なくとも１種類の供給材料である不規則な形状の粒子を約60〜100重量％含む固体供給粒子を分散させるステップであり、前記供給材料は、容量で約25μ以下の平均粒度を有し、前記供給材料は、前記ガス混合物の燃焼により生成された高温ガス内に浮遊状態で流動しているときに加熱することにより、ほぼ楕円体の粒子に少なくとも部分的に転換可能である、ステップと、Ｂ．該可燃性混合物と浮遊させた供給粒子とを、該混合物が点火される火炎の前線に供給するステップであり、該混合物中の該供給粒子の濃度が混合物１lb当たり約0.05〜約２lbであるステップと、Ｃ．該火炎の前線と、結果として得られる炎の少なくとも実質的な部分とを、該火炎の前線から下流に延在する壁がない領域内に維持すると共に、該浮遊させた供給粒子を前記領域内で分散状態に維持するステップと、Ｄ．分散させた供給粒子を前記の壁のない領域において、該可燃性混合物の燃焼により該領域に伝達される熱で加熱するステップと、Ｅ．前記領域において、不規則な形状の粒子の少なくとも部分的融解を少なくとも該粒子表面で起こすステップと、Ｆ．少なくとも部分的に融解した多量の粒子生成物を製造するのに十分な量の該燃焼ガスを前記領域において膨張させ、該供給粒子の融解を生じさせるステップであり、融解した多量の該粒子生成物の約15〜100容量％が、ほぼ楕円体の離散した生成粒子であるステップと、Ｇ．粒子の融解と、粒子、その他の可燃性混合物成分および可燃性混合物自体の加熱および必要な場合はこれらの予熱並びに膨張および熱損失のために使用される全体の熱量を、製造されるほぼ楕円体の生成粒子１lb当たり約50〜約25,000 Ｂ.Ｔ.Ｕの範囲の量に制限するステップと、から成る方法。２．固体のほぼ楕円体の生成粒子を大量に製造する方法であって、Ａ．可燃性ガス混合物の少なくとも一部に気相浮遊状態で、少なくとも１種類の供給材料である不規則な形状の粒子を約60〜100重量％含む固体供給粒子を分散させるステップであり、前記供給材料は、容量で約25μ以下の平均粒度を有し、前記供給材料は、粒子群が静止時および／または移動時に圧縮力を受けると、凝集して塊を形成する傾向があり、前記供給材料は、前記可燃性ガス混合物の燃焼により生成された高温ガス内に浮遊状態で流動しているときに加熱することにより、ほぼ楕円体の粒子に少なくとも部分的に転換可能である、ステップと、Ｂ．分散前後に抽出した一次サンプルと二次サンプルで観察され、指示される第90番目の百分位数粒度の差が、一次分布の重量または容量に基づいて約20％以下になるように、前記ガス混合物またはその一部に前記供給粒子を分散させるのに十分な量の流動化剤および／または力を前記供給粒子に加えるステップと、Ｃ．前記可燃性混合物および浮遊させた供給粒子を、該混合物が点火される火炎の前線に供給しながら、浮遊させた供給粒子の凝集および／または再凝集を抑制し、浮遊物中に存在する粒子を火炎の前線全体に実質的に均一に分布させるステップと、Ｄ．火炎の前線、および結果として得られる炎の少なくとも実質的な部分を、該火炎の前線から下流に延在する壁のない領域に維持すると共に、前記浮遊させた供給粒子を分散状態に維持するステップと、Ｅ．分散させた供給粒子を前記の壁のない領域において、前記可燃性混合物の燃焼により該領域に伝達される熱で加熱するステップと、Ｆ．前記不規則な形状の粒子の少なくとも部分的融解を少なくとも該粒子表面で起こすステップと、Ｇ．少なくとも部分的に融解した多量の粒子生成物を製造するのに十分な量の燃焼ガスを前記壁のない領域において膨張させ、前記領域において放出される単位熱当たりの供給粒子の重量比を設定するステップであって、約15〜100容量％の融解した多量の粒子生成物がほぼ楕円体の離散した生成粒子であり、前記生成物のサンプルについて示される第90番目の百分位数粒度から、前記生成物が製造される供給物のサンプルの第90番目の百分位数一次粒度を差し引いた過剰分がある場合、該過剰分は、重量基準で、または該生成粒子中に存在する可能性がある任意のボイドに関して適切な補正を行った後には容量基準で、前記一次粒度の約30％以下であるステップと、から成る方法。３．固体のほぼ楕円体の生成粒子を含む粒子材料を大量に製造する方法であって、Ａ．可燃性ガス混合物の少なくとも一部に気相浮遊状態で、少なくとも１種類の供給材料である不規則な形状の粒子を約60〜100重量％含む固体供給粒子を分散させるステップであり、前記供給材料は、容量で約25μ以下の平均粒度を有し、前記供給材料は、粒子群が静止時および／または移動時に圧縮力を受けると、凝集して塊を形成する傾向があり、前記供給材料は、前記ガス混合物の燃焼により生成された高温ガス中に浮遊状態で流動しているときに加熱することにより、ほぼ楕円体の粒子に少なくとも部分的に転換可能である、ステップと、Ｂ．分散前後に抽出した一次サンプルと二次サンプルで観察され、示される第 90番目の百分位数粒度の差が、一次分布の重量または容量に基づいて約20％以下になるように、前記ガス混合物またはその一部に前記供給粒子を分散させるのに十分な量の流動化剤および／または衝撃力、剪断力またはその他の力を前記供給粒子に加えるステップと、Ｃ．前記ガス混合物またはその一部に前記供給粒子を分散させた後、前記可燃性混合物および浮遊させた供給粒子を、該混合物が点火される火炎の前線に供給し、浮遊させた供給粒子の凝集および／または再凝集を抑制し、浮遊物中に存在する粒子を該火炎の前線全体に実質的に均一に分布させ、前記混合物中の供給粒子の濃度が、混合物１lb当たり約0.05〜約２lbであるステップと、Ｄ．火炎の前線、および結果として得られる炎の少なくとも実質的な部分を、該火炎の前線から下流に延在する壁のない領域に維持すると共に、前記浮遊させた供給粒子を分散状態に維持するステップと、Ｅ．分散させた供給粒子を前記の壁のない領域において、前記粒子が前記可燃性混合物中に混入した状態で、前記可燃性混合物を約500〜約2500℃の融解温度で燃焼させることにより該領域に伝達される熱で加熱するステップと、Ｆ．少なくとも部分的に融解した多量の粒子生成物を製造するのに十分な量の該燃焼ガスを前記領域において膨張させ、該浮遊させた供給粒子の融解を生じさせるステップであり、融解した多量の粒子生成物の約15〜100容量％が、ほぼ楕円体の離散した生成粒子であるステップと、Ｇ．粒子の融解と、粒子、その他の可燃性混合物成分および可燃性混合物自体の加熱および必要な場合はこれらの予熱並びに膨張および熱損失のために使用される全体の熱量を、製造されるほぼ楕円体の生成粒子１lb当たり約50〜約25,000 Ｂ.Ｔ.Ｕの範囲の量に制限するステップと、から成る方法。４．前記供給材料は、容量で約20μ以下、または約15μ以下、または約10μ以下、または約５μ以下の平均粒度を有する、請求項１記載の粒子材料製造方法。５．前記粒子は、約2000℃以下、または約2300℃以下、または約2500℃以下の融解温度で燃焼ガス内で融解される、請求項１記載の粒子製造方法。６．前記粒子は、少なくとも約500℃、または少なくとも約700℃、または少なくとも約900℃の融解温度で燃焼ガス内で融解される、請求項１記載の粒子製造方法。７．実質的にほぼ楕円体状の前記粒子は、前記供給材料を燃焼ガス内に１回通過させることにより回収される、請求項１記載の粒子製造方法。８．Ａ．燃焼ガスから前記供給材料に十分な熱を伝達するステップであり、前記粒子の第一部分において、１．前記第一部分に含まれる粒子の塊の少なくとも外側部分における溶融と、２．前記第一部分に含まれる不規則な形状の粒子の外側部分を滑らかな外面を有するほぼ楕円体状に転換するように溶融された外側部分の再分布と、を引き起こし、その間に前記粒子の第二部分の不規則な形状を維持する、ステップと、Ｂ．不規則な形状の粒子と規則的な形状の粒子との両方から成る生成物を回収するステップであって、前記規則的な形状の粒子が実質的に楕円体状の粒子を含み、前記回収された生成物の少なくとも約15容量％を占めるステップと、から成る、請求項１記載の粒子製造方法。９．前記供給材料は、水和したおよび水和していないシリカおよびシリケートの中から選択される少なくとも一つの材料から実質的に構成される、請求項１記載の粒子製造方法。 10．前記供給材料は、珪灰石、アルカリ長石、斜長石、およびかすみ石の中から選択される少なくとも一つの材料から実質的に構成される、請求項１記載の粒子材料製造方法。 11．前記供給材料は、実質的に、粉砕したガラスから構成される、請求項１記載の粒子材料製造方法。 12．前記供給材料は、Ｃolor Ｑuest 457ナノメートル明度が少なくとも約60 、または少なくとも約70、または少なくとも約80である、請求項１記載の粒子材料製造方法。 13．固体のほぼ楕円体の粒子を含む粒子材料を大量に製造する方法であって、Ａ．任意のシリカおよび任意のシリケートから成るグループから選択される少なくとも一つの供給材料を含む不規則な形状の供給粒子を分散状態にするステップであり、前記供給材料は、その供給材料が、前記ガス混合物の燃焼により生成される高温ガス中に浮遊状態で流動しているときに加熱することによりほぼ楕円体の粒子に少なくとも部分的に転換することができ、前記供給材料は、容量で約15μ以下の平均粒度を有し、前記供給材料は、融解した生成粒子の少なくとも一部にボイドを生成するのに十分な揮発性物質を含む、ステップと、Ｂ．前記供給粒子を分散状態に維持しながら、前記供給粒子を十分に加熱して少なくとも部分的に融解した大量の粒子生成物を製造するステップであって、前記粒子生成物は、容量で約15μ以下の平均粒度を有し、前記粒子生成物は、実質的にガラス質の、ほぼ楕円体の離散した粒子を約15〜 100容量％含み、前記粒子生成物は、生成粒子の容量に基づいて少なくとも約１％のボイド量を含むステップと、から成る方法。 14．前記ボイド量は、少なくとも約３％、または少なくとも約５％である、請求項13記載の方法。 15．前記ボイド量は、約12％以下、または約15％以下、または約20％以下である、請求項13記載の方法。 16．前記ボイド量は、約１〜約３％の範囲内である、請求項13記載の方法。 17．前記ボイド量は、約１〜約２％の範囲内である、請求項13記載の方法。 18．前記ボイド量は、約１〜約15重量％の範囲内である、請求項13記載の方法。 19．前記ボイド量は、約１〜約10重量％の範囲内である、請求項13記載の方法。 20．前記供給材料中の揮発性物質の量は、少なくとも約１重量％または少なくとも約２重量％である、請求項13記載の方法。 21．前記供給材料中の揮発性物質の量は、約７重量％以下、約10重量％以下または約25重量％以下である、請求項13記載の方法。 22．前記供給材料中の揮発性物質の量は、約１〜約25重量％の範囲内である、請求項13記載の方法。 23．前記供給材料中の揮発性物質の量は、約２〜約10重量％の範囲内である、請求項13記載の方法。 24．前記供給材料中の揮発性物質は結合水を含む、請求項13記載の方法。 25．前記供給材料中の揮発性物質は硫黄含有ガスを含む、請求項13記載の方法。 26．前記供給粒子は少なくとも１種類のシリカを含む、請求項13記載の方法。 27．前記供給粒子は少なくとも１種類の水和したガラス質流紋岩を含む、請求項13記載の方法。 28．前記供給粒子は少なくとも１種類の火山灰を含む、請求項13記載の方法。 29．前記供給粒子は、少なくとも１種類のシリカから実質的に構成された供給材料を約60〜100容量％含む、請求項13記載の方法。 30．前記供給粒子は、少なくとも１種類の水和したガラス質流紋岩から実質的に構成された供給材料を約60〜100容量％含む、請求項13記載の方法。 31．前記供給粒子は、実質的に少なくとも１種類の火山灰から構成された供給材料を約60〜100容量％含む、請求項13記載の方法。 32．前記供給粒子は、容量で約10μ以下、または約８μ以下、または約６μ以下の範囲内の平均粒度を有する、請求項13記載の方法。 33．前記多量の粒子生成物は、鉱油で判定して少なくとも約1.8の平均真粒子密度を有する、請求項13記載の方法。 34．前記多量の粒子生成物は、鉱油で判定して約2.1以下の平均真粒子密度を有する、請求項13記載の方法。 35．前記供給粒子は少なくとも１種類の水和したガラス質流紋岩または火山灰を含み、少なくとも部分的に融解した多量の粒子生成物の粒子は、鉱油で判定して少なくとも約1.8の真粒子密度を有する、請求項13記載の方法。 36．前記供給粒子は、少なくとも１種類のシリカを含み、少なくとも部分的に融解した多量の粒子生成物の粒子は、鉱油で判定して約2.1の真粒子密度を有する、請求項13記載の方法。 37．生成物１lb当たりのＢ.Ｔ.Ｕ.での熱利用は、ペンフィールド材料可融性指数に基づいて約7,000＋(3000Ｘ(材料可融性指数)/7）未満、または約5,000＋（3000Ｘ（材料可融性指数）/7）未満である、請求項１記載の方法。 38．可燃性ガス混合物中の供給粒子の濃度は、その可燃性ガス混合物中のガス１lb当たり少なくとも約0.05lbまたは少なくとも約0.1lbまたは少なくとも約0.2 lbである、請求項１記載の方法。 39．可燃性ガス混合物中の供給粒子の濃度は、その可燃性ガス混合物中のガス１lb当たり約１lb以下、または約1.5lb以下、または約２lb以下である、請求項１記載の方法。 40．固体粒子を含む組成物であって、Ａ．前記固体粒子の少なくとも一部が、実質的にガラス質のほぼ楕円体の粒子であり、Ｂ．前記固体粒子の少なくとも一部が、１種類のシリカまたはシリケートの化学組成に実質的に対応する化学組成をそれぞれ有し、該シリカまたはシリケートは、前記ガス混合物の燃焼により生成される高温ガス内に浮遊状態で流動しているときに加熱することにより、ほぼ楕円体の粒子に少なくとも部分的に転換可能であり、Ｃ．容量で約15μ以下の平均粒度を有し、前記生成物粒子の容量に基づいて少なくとも約１％のボイド量を含み、前記組成物中に存在する固体粒子全体の容量に基づいて、前記化学組成を有する前記ほぼ楕円体の粒子を約15〜100容量％含む、組成物。 41．前記ボイド量は少なくとも約３％または少なくとも約５％である、請求項 40記載の組成物。 42．前記ボイド量は約12％以下、または約15％以下、または約20％以下である、請求項40記載の組成物。 43．前記固体粒子の少なくとも一部は、ゾノトライト、トバーモライト、シリカ、または流紋岩の化学組成に実質的に対応する化学組成を有する、請求項40記載の組成物。 44．前記固体粒子のうち少なくとも約60〜100容量％は、シリカの化学組成に実質的に対応する化学組成を有する、請求項40記載の組成物。 45．容量で約10μ以下、または約８μ以下、または約６μ以下の平均粒度を有する、請求項40記載の組成物。 46．約15〜99容量％の前記ほぼ楕円体の粒子を含む、請求項40記載の組成物。 47．前記固体粒子の表面に適用された有機物質の形態で存在する炭素を除く前記生成物の炭素分は、前記固体粒子全体の重量に基づいて約0.2重量％以下、約0 .15重量％以下、または約0.1重量％以下に制限される、請求項40記載の組成物。 48．前記生成粒子は、Ｃolor Ｑuest 457ナノメートル明度が少なくとも約60 、または少なくとも約70、または少なくとも約80である、請求項40記載の組成物。