JPS59146970A - 軽量珪酸カルシウム成形体 - Google Patents

軽量珪酸カルシウム成形体

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JPS59146970A
JPS59146970A JP12923783A JP12923783A JPS59146970A JP S59146970 A JPS59146970 A JP S59146970A JP 12923783 A JP12923783 A JP 12923783A JP 12923783 A JP12923783 A JP 12923783A JP S59146970 A JPS59146970 A JP S59146970A
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JP
Japan
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calcium silicate
dried
slurry
raw material
amorphous carbon
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JP12923783A
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English (en)
Inventor
輝 高橋
数雄 柴原
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Ohara Inc
Original Assignee
Ohara Inc
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/18Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mixtures of the silica-lime type
    • C04B28/186Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mixtures of the silica-lime type containing formed Ca-silicates before the final hardening step

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は軽量な珪酸カルシウム成形体に関する。
炭素含有珪酸カルシウム成形体としては、特公昭51−
6038号公報に活性炭含有珪酸カルシウムの成形体の
製法が記載されている。この製法は、珪酸原料、石灰原
料、及び水から調製される原料スラリーに活性炭を原料
固形分に対し0.5〜7重量%という特定量添加して撹
拌下に水熱合成反応せしめてシーツドライド結晶と活性
炭とを含む水性スラリーとなし、これを成形・乾燥する
ものであり、活性炭を特定量添加することにより、上記
合成反応の反応速度を大となしうると共に水の量を著し
く減少せしめ得るというものである。
そして得られた炭素含有シーツドライド結晶系珪酸カル
シウム成形体はこれを含有しない珪酸カルシウム成形体
とほぼ同等の物性を有するものである旨記載されている
。即ち従来の活性炭含有珪酸カルシウム成形体について
は、その製法上の効果は存在するが成形体自体について
はほぼ特定の効果はないものとされていたのである。
一方珪酸カルシウム成形体を製造する際の珪酸原料とし
てもみがら灰を使用することが最近発表されている。こ
れは、もみがらの燃焼熱を利用する際に副生ずるもみが
ら灰を珪酸カルシウム成形体の製造用珪酸原料の一種と
して使用したものであり、珪酸カルシウム成形体が製造
出来る場合も存在するものの、そのもみがら灰の性質に
より著しく得られる成形体の物性が左右され、著しいと
きには珪酸カルシウム成形体が得られない。これはもみ
がらの燃焼条件やもみがらの性質が一定しないために生
ずるものと考えられている。
本発明者らは従来から珪酸カルシウム成形体について長
年研究を続けて来たが、この研究に於いてクン炭を珪酸
カルシウム成形体の珪酸原料として使用するときは、も
みがら灰とは異なり、常に安定してほぼ一定の所望の物
性を有する珪酸カルシウム系成形体く更に詳しくはシー
ツドライド結晶と無定形炭素とを主成分とする成形体)
が収得出来、しかも得られる無定形炭素含有シーツドラ
イド系珪酸カルシウム成形体は、非常に軽量にして充分
なる実用的強度を有し且つ吸看能、なかんずく吸湿能が
舊しく大きいものであることを見出し、これに基〈発明
を完成した。
本発明者らは更に引続き研究を続け、上記クン炭を珪酸
原料として製造した炭素含有珪酸カルシウム成形体を焼
成して炭素分を揮散せしめると、著しく軽量にして且つ
櫟械的強度にも優れた珪酸カルシウム成形体が収得出来
ることを見出し、芸に本発明を完成するに至った。
即ち本発明はクン炭を主成分とする原料を珪酸原料とし
て使用して調製されたシーツドライド結晶と無定形炭素
とを主成分とする水性スラリーから収得した成形体を、
焼成して成ることを特徴とする軽量珪酸カルシウム成形
体に係る。
本発明の特徴はクン炭を用いた珪酸カルシウム成形体を
焼成することにより、実用強度が充分に維持された状態
で炭素分が揮散し、著しく軽量の珪酸カルシウム成形体
となることである。
以下に本発明をその製法に基いて説明する。
本発明成形体は原則的には珪酸原料としてのクン炭、必
要に応じ他の通常の珪酸原料、石灰原料及び水から調製
された原料スラリーを撹拌下に水熱合成反応せしめてシ
ーツドライド結晶と無定形炭素とを主成分とする水性ス
ラリーを得、これを成形し、乾燥して無定形炭素含有珪
酸カルシウム成形体となし、これを焼成して製造される
。この際の乾燥と焼成とは別途に行なっても良く、同時
に行なっても良い。
上記に於いて珪酸原料として使用されるクン炭とは、も
みがら、麦から、稲ゎら、麦わら、野草、落ち葉等を乾
溜して製造されたものであり、通常粒径100μrR以
下に粉砕して使用するのを良とする。化学成分としては
5i0230〜80重量%(以下間%)、炭素分20〜
50%、水分0〜10%、その他0〜10%程度のもの
である。特に好ましいクン炭としてはもみがら、麦がら
クン炭を挙げることが出来る。上記珪酸原料としては、
クン炭だけを使用することも出来るが、必要に応じ、他
の通常の珪酸原料を併用することも出来る。
併用する場合でも主成分はあくまでクン炭とする。
この際使用される他の珪酸原料としては従来この種珪酸
カルシウム成形体製造に使用されて来たものが、いずれ
も有効に使用でき、例えば、結晶質珪酸原料として珪石
、珪砂等を、また無定形珪酸原料としてシリカゲル、シ
リカフラワー、ホワイトカーボン、珪藻土等を例示する
ことが出来る。
石灰原料としては従来がら使用されて来たものがいずれ
も使用出来、たとえば生石灰、消石灰、カーバイド滓等
を具体例として使用出来、また特に軽量成形体、たとえ
ば密度0.1g/cm3程度の成形体を製造する場合に
は沈降容積5回以上の石灰乳を使用することが好ましい
。上記石灰乳の沈降容積とは、水対石灰の固形分の比が
120倍の石灰乳50脱を、直径が1.3cmで容積が
500m3以上のメスシリンダー中で20分間静置後に
石灰の粒子が沈降した容積を戒で示したものである。
水の量は原料スラリーの固形分に対し5倍(重量)以上
であり、上記軽量成形体を製造する場合には15倍以上
とするのが好ましい。珪酸原料(クン炭、またはこれと
他の珪酸原料)と石灰原料とのCaO/SiO2モル比
は0.90〜1゜15程度である。
この原料スラリーには、引き続く水熱合成反応に於いて
不活性な添加材を添加しても良く、この際の添加材とし
ては無機質繊維たとえば石綿、岩綿等を例示することが
出来る。
かくして調整された原料スラリーは次いで撹拌下に水熱
合成反応に供される。この反応条件は通常8kg/Cl
112以上好ましくは10 kQ/ cm2以上の飽和
水蒸気圧下で行なわれる。この反応によりクン炭中の珪
酸分と石灰とが反応し、ゾーノトライト結晶を主成分と
する5〜100μm程度の二次粒子が生成すると共に、
クン炭微粒子中から珪酸分が除去された無定形炭素を主
成分とする粒状体が生成し、これ等が均一に水に分散し
たスラリーが得られる。このシーツドライド結晶及び無
定形炭素粒状体を主成分とする水性スラリーを炉布を用
いて濾過するとか液は透明となるがシーツドライド結晶
の二次粒子から成る水性スラリーにクン炭粉砕物を添加
したものを同様に濾過すると炉液は黒く着色する。この
事実より、上記無定形炭素粒状体はシーツトライ1〜結
晶の二次粒子に包含されて存在しているかまたは該粒子
に何等かの力で付着して存在しているものと考えられる
上記シーツドライド結晶及び無定形炭素からなる水性ス
ラリーには、必要に応じ各種の添加材が添加される。こ
の際の添加材としてはこの種珪酸カルシウム成形体製造
に用いられて来たものが広い範囲で使用出来、たとえば
繊維類、粘土類、セメント類等を例示出来、更に詳しく
は石綿、岩綿、ガラス繊維、炭素繊維等の無顆繊維、パ
ルプ、セルロース、各種合成繊維等の有m繊維、カオリ
ン、ベントナイト等の粘土、石膏、ポルトランドセメン
ト、アルミナセメント、その他各種セメント等を具体例
として例示出来る。
本発明成形体の製造方法に於いては、該水性スラリーを
常法により成形し乾燥して無定形炭素含有シーツドライ
ド結晶成形体を収得する。
かくして得られる無定形炭素含有シーツドライド成形体
は、シーツドライド結晶の二次粒子及び無定形炭素を主
成分として成るものであり、無定形炭素の成形体中の含
有量は7.0〜30重量%程度である。そしてこの成形
体は軽量であっても充分なる実用的曲げ強度を有する。
特に注目すべきは、上記無定形炭素含有珪酸カルシウム
成形体は、無定形炭素の含有量が7.1示%以上である
ことに基づいて、吸着能が著しく大きいことであり、な
かんずく吸湿能が優れていることである。
この吸湿能は含有されている無定形炭素の量と密接な関
係を有し、本発明者の研究に依ると、該無定形炭素の含
有量が7.0重量%に達しない場合は吸湿能は大きくは
ならないが、7.0重量%を超えると急激に吸湿能が著
しく増大する。また該成形体はこれを粉砕して得た粉末
の比表面積が80〜20On+2/(1(但しBET法
により測定)程度であり、また示差熱分析(昇温速度1
0℃/m1n)テは430〜480℃の間に発熱ピーク
が見られる。更に該成形体はシーツドライド結晶を主体
とする珪酸カルシウム結晶の二次粒子と無定形炭素、ま
たはこれ等と他の添加材とから構成されており、該二次
粒子は圧縮変形された状態で相互に連結して構成されて
いる。また成形体のうち高密度量は優先配向しているも
のである。
本発明成形体はかくして得られた成形体を焼成すること
により得られる。この焼成は前記乾燥と同時に行なって
も良く、また別途に分けて行なっても良い。焼成は通常
雰囲気温度で300〜700℃、好ましくは400〜6
00℃程度で行なわれ、これにより実質的に無定形炭素
は燃焼して揮散する。しかも無定形炭素の燃焼によって
生成する熱を、乾燥及び(又は)焼成用の熱に利用する
ことにより省エネルギーが図れるものである。
かくして得られた本発明成形体は極めて軽量となり、し
かも実用強度はほとんどそのまま保持されている。
以下に実施例を示して本発明法を具体的に説明する。但
し下記例に於ける部又は%は夫々重量部又は重量%を示
し、また各種物性は夫々次の様な方法で測定したもので
ある。
(イ) 曲げ強さ JIS  A  9510の方法に準する。
(ロ) 炭素含有邑 JIS  R6124の方法に準する。
実施例1 生石灰(Ca 095.0%)30.7部ヲ80℃の温
水368部中で消和し、ホモミクサーにて水中で分散さ
せて得た石灰乳の沈降容積は11.8mf2であった。
上記石灰乳゛に比表面積165m2/g、平均粒子径4
μmのもみがらクン炭粉末(St 0255.1%、C
32,1%、吸着水分9.8%)56.8部を10重量
倍の水でホモミクサーにて2分間分散させて得たスラリ
ーを加え、更に水を加えて、全体の水量を固形分の24
重量倍となるように混合して原料スラリーを得、これを
飽和水蒸気圧12 kQ/ CII+2、温度191℃
でオートクレーブ中で回転数102r、p、mで撹拌翼
を回転しながら撹拌し5時間水熱合成反応を行なって、
水性スラリーを得た。
上記で得た水性スラリーを100℃で24時間乾燥して
、X線回折分析した所、シーツトライ1へ結晶のピーク
が認められた。
また、このスラリーを上記と同様の方法で乾燥して走査
型電子顕微鏡で観察すると外径が5〜100μmの球状
二次粒子が認められ、同じく上記スラリーを乾燥したも
のを化学分析した所20.7%の炭素が分析された。以
上により、上記スラリーを乾燥したものはシーツドライ
ド結晶と無定形炭素とを主成分とするものであることが
判る。
次いで上記で得たスラリー90部(固形分)に添加材と
してガラス繊維7部及びポルトランドセメント3部を加
えてプレス成形し、100℃で24時間乾燥した後、5
00℃の雰囲気で1時間焼成して本発明成形体を得た。
得られた成形体の物性は第1表の通りであった。
第  1  表 第1表記載の本発明成形体試料No、1及び2を粉砕し
て、X線回折分析した所、シーツドライド結晶のピーク
が認められた。
実施例2 生石灰(Ca 095.0%)24.6部を80℃の温
水295部中で消和し、ホモミクサーにて水中で分散さ
せて得た石灰乳の沈降容積は15.3m12であった。
上記石灰乳に実施例1と同様のもみがらクン炭粉末45
.4部を10!ffi倍の水でホモミクサーにて2分間
分散させて得たスラリーを加え、更に水を加えて、全体
の水量を固形分の30重量倍となるように混合して原料
スラリーを得、これを飽和水蒸気圧12kg/cn+2
、温度191℃でオートクレーブ中で回転数102r、
p、mで撹拌翼を回転しながら撹拌し5時間水熱合或反
応を行なって、水性スラリーを得た。
上記で得た水性スラリーを100℃で24時間乾燥して
、X線回折分析した所、シーツドライド結晶のピークが
認められた。
また、このスラリーを上記と同様の方法で乾燥して走査
型電子顕微鏡で観察すると実施例1と同様の球状二次粒
子が認められ、同じく上記スラリーを乾燥したものを化
学分析した所21.O%の炭素が分析された。以上によ
り、上記スラリーを乾燥したものはシーツドライド結晶
と無定形炭素とを主成分とするものであることが判る。
次いで上記で得たスラリー90部(固形分)に添加材と
してガラス繊維7部及びポルトランドセメント3部を加
えてプレス成形し、100℃で24時間乾燥した後、5
00℃の雰囲気で1時間焼成して本発明成形体を得た。
得られた成形体の物性は第2表の通りであった。
第  2  表 第2表記載の本発明成形体試料N0.1及び2を粉砕し
て、X線回折分析した所、シーツドライド結晶のピーク
が認められた。
実施例3 生石灰(Ca 095.0%>56.6部を80℃の温
水679部中で消和して得た石灰乳の沈降容積は4.7
脱であった。上記石灰乳に比表面積180ff12/(
]、平均粒子径8μmの麦からクン炭粉末(Si 02
48.6%、C42,3%、吸着水分6.3%>118
.5部を加え、更に水を加えて、全体のホロを固形分の
12重量倍となるように混合して原料スラリーを得、こ
れを飽和水蒸気圧12 kg、/cm2、温度191°
Cでオートクレーブ中で回転数102 r、p、mで撹
拌翼を回転しながら撹拌し5時間水熱合成反応を行なっ
て、水性スラリーを得た。
上記で得た水性スラリーを100℃で24時間乾燥して
、X線回折分析した所、シーツドライド結晶のピークが
認められた。
また、このスラリーを上記と同様の方法で乾燥して走査
型電子顕微鏡で観察すると実施例1と同様の球状二次粒
子が認められ、同じく上記スラリーを乾燥したものを化
学分析した所27.9%の炭素が分析された。以上によ
り、上記スラリーを乾燥したものはシーツドライド結晶
と無定形炭素とを主成分とするものであることが判る。
次いで上記で得たスラリー90部(固形分)に添加材と
してガラス繊維7部及びポルトランドセメント3部を加
えてプレス成形し、100℃で24時間乾燥した後、5
00℃の雰囲気で1時間焼成して本発明成形体を得た。
得られた成形体の物性は第3表の通りであった。
第  3  表 第3表記載の本発明成形体試料No、1及び2を粉砕し
て、X線回折分析した所、シーツドライド結晶のピーク
が認められた。
実施例4 生石灰(Ca 095.0%>35.9部を80℃の温
水430部中で消和しホモミクサーにて水中で分散させ
て得た石灰乳の沈降容積は17.5mlであった。上記
石灰乳に実施例1と同様のもみがらクン炭粉末31.0
部及び平均粒子径6.5μmの珪石粉末(St 029
4.7%):20.7部を加え、更に水を加えて、全体
の水母を固形分の24重量倍となるように混合して原料
スラリーを得、これを飽和水蒸気圧12 kg/ 01
112、温度191℃でオートクレーブ中で回転数13
8r、p、mで撹拌翼を回転しながら撹拌し5時間水熱
合成反応を行なって水性スラリーを得た。
上記で得た水性スラリーを100℃で24時間乾燥して
、X線回折分析した所、シーツドライド結晶と少ロトベ
ルモライト結晶のピークが認められた。
また、このスラリーを上記と同様の方法で乾燥して走査
型電子顕微鏡で観察すると外径が5〜80μmの球状二
次粒子が認められ、同じく上記スラリーを乾燥したもの
を化学分析した所10.7%の炭素が分析された。以上
により、上記スラリーを乾燥したものはシーツドライド
結晶と無定形炭素とを主成分とするものであることが判
る。
次いで上記で得たスラリー90部(固形分)に添加材と
してガラス繊維7部及びポルトランドセメント3部を加
えてプレス成形し、500℃の雰囲気で2時間、乾燥と
焼成とを同時に行なって本発明成形体を得た。
得られた成形体の物性は第4表の通りであった。
第  4  表 第4表記載の本発明成形体試料No、1及び2を粉砕し
て、X線回折分析した所、シーツドライド結晶と少量の
トベルモライト結晶のピークが認められた。
(以 上) 代理人 弁理士 三 枝 英 二 パ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ■ クン炭を主成分とする原料を珪酸原料として使用し
    て調製されたシーツドライド結晶と無定形炭素とを主成
    分とする水性スラリーから収得した成形体を、焼成して
    成ることを特徴とする軽量珪酸カルシウム成形体。
JP12923783A 1983-07-14 1983-07-14 軽量珪酸カルシウム成形体 Pending JPS59146970A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4931415A (en) * 1986-08-20 1990-06-05 Ferro Corporation Metal melting crucible

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6235989A (ja) * 1985-08-08 1987-02-16 Nec Corp 光学文字読み取り装置における認識方式

Patent Citations (1)

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