JPS5918785A - Manufacture of heat storage composition - Google Patents

Manufacture of heat storage composition

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JPS5918785A
JPS5918785A JP57128651A JP12865182A JPS5918785A JP S5918785 A JPS5918785 A JP S5918785A JP 57128651 A JP57128651 A JP 57128651A JP 12865182 A JP12865182 A JP 12865182A JP S5918785 A JPS5918785 A JP S5918785A
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JP
Japan
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jelly
water
thickening agent
solid
agent
Prior art date
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Pending
Application number
JP57128651A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Saida
健二 才田
Shozo Fujioka
藤岡 省三
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP57128651A priority Critical patent/JPS5918785A/en
Publication of JPS5918785A publication Critical patent/JPS5918785A/en
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  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain titled composition free from supercooling and solid-liquid separation over along period, by applying,as a thickening agent, a specifically- prepared jelly-like hydrous silicic acid to a mixture consisting of a hydrous salt having potential to reveal latent heat due to solid-liquid phase transformation and an antisupercooling agent. CONSTITUTION:The objective composition can be obtained by incorporating a mixture consisting of (A) a hydrous salt with potential to reveal latent heat due to solid-liquid phase transformation (e.g., Na2SO4.10H2O) and (B) an antisupercooling agent (e.g., Na2B4O7.10H2O) with (C) as a thickening agent, 2-10 (pref. 2.5-8.0)wt% (as SiO2) of a jelly-like hydrous silicic acid. The component (C) can be prepared through the following process: preferably, water glass containing 2-20wt% of an alkali silicate and 2-50% H2SO4 are mixed at 0-10 deg.C to obtain a clear salution of a pH 5-9, which is then left to stand, or heated 40-100 deg.C for continuous dehydration.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は蓄熱性組成物の製造方法に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a method for producing a heat storage composition.

特に本発明は蓄熱性組成物中の濃化剤に特定の方法によ
って製造されたゼリー状含水ケイ酸を使用する蓄熱性組
成物の製造方法に関する。
In particular, the present invention relates to a method for producing a heat storage composition using jelly-like hydrous silicic acid produced by a specific method as a thickening agent in the heat storage composition.

融解、凝固の相変化による潜熱を有する含水塩化合物を
利用して熱エネルギーを貯蔵しようとする考えは古くか
ら知られている。これ迄に報告されている検討結果によ
ると、この方法に同点で生起しない場合が多く、いわゆ
る過冷却現象を呈することである。従って一定の幅度で
相変化を生起させるには過冷却を防止することが必要に
なる。この上うガ過冷却を防止する方法としては、例え
ば米国l[か許第占A77.6611号明細1・にはN
a25o4” 10H20の過冷却防止剤として#ll
I砂(Na2B4O7・10H20)が添加使用される
方法が記載されている。このNa2B407−10 H
2Oの結晶はNa25o4” l0H20の結晶に対し
てエピタキシャルな関係にあり、Na2B4O7’l0
H20の結晶がNa2SO4”lOH2Oの過飽和溶液
中に存在するとNa25o、・10H20の結晶析出を
促進し過冷却防止に効果があるとの報告がある(インダ
ストリアル・アンドeエンジニアリング借ケミスドリー
(Industrial and Engineeri
ng chemistryVol 1141 、73K
 〜/3/θ頁 /ワ3’2 ) o又、caax2命
6H20の過冷却防止剤としてBa(OH)2. Ba
(OH)2−8H20などが用いられる方法(特公昭J
J −93;96号公報)、同じ< BaI2. Ba
SO4などが用いられる方法(%開昭33;−10.2
47j号公報)も知られている。これらの方法はeac
h2・6H20に対してエピタキシャルな関係にはない
ものがあり、結晶形と核発生との関係は必ずしも明らか
ではない。
The idea of storing thermal energy by utilizing a hydrous salt compound having latent heat due to phase changes of melting and solidification has been known for a long time. According to the study results reported so far, in many cases this method does not occur at the same point, and a so-called supercooling phenomenon occurs. Therefore, it is necessary to prevent supercooling in order to cause a phase change with a certain width. In addition, as a method for preventing supercooling of the cartilage, for example, N
#ll as a supercooling inhibitor for a25o4” 10H20
A method is described in which I sand (Na2B4O7.10H20) is used as an additive. This Na2B407-10H
The crystal of 2O is in an epitaxial relationship with the crystal of Na25o4"l0H20, and the crystal of Na2B4O7'l0
There is a report that the presence of H20 crystals in a supersaturated solution of Na2SO4''lOH2O promotes crystal precipitation of Na25o, 10H20 and is effective in preventing supercooling (Industrial and Engineering Chemistry).
ng chemistry Vol 1141, 73K
~/3/θpage/wa3'2) oAlso, Ba(OH)2. Ba
(OH)2-8H20 etc. (Tokuko Sho J
J-93; Publication No. 96), same < BaI2. Ba
A method using SO4 etc. (%Kaisho 33; -10.2
47j) is also known. These methods are eac
There are some substances that do not have an epitaxial relationship with h2.6H20, and the relationship between crystal form and nucleation is not necessarily clear.

第コの問題点は相変化の過程で生成する無水塩が沈降す
ることによる固7夜分離現象が起ることである。例えば
Na2504−10H20は3.2.’l″Cで分解し
、2jξ(水塩が生成するが、この無水塩は液底に沈降
する。これをJlj、/l″C以下に冷却すると表面層
の無水塩は復水してNa2SO4・10H,、Oとなる
が、この結晶が表面を覆う為に底部の無水塩は復水が抑
制される。従って、無水塩の沈降を防止する必要がある
。一般に沈降防止の為には濃化剤が使用されるが、蓄熱
材としては長期安定性が満たされなければならない。天
然ゴム、合成高分子などの有機利1・1は徐々に加水分
解され、又は生物に上り分角7fされる可能性があり、
好−ましくない。
The problem with the third method is that the anhydrous salt produced during the phase change sediments, causing a phenomenon of solid separation. For example, Na2504-10H20 is 3.2. It decomposes at 'l''C to produce 2jξ(hydrated salt, but this anhydrous salt settles to the bottom of the liquid. When this is cooled to below Jlj,/l''C, the anhydrous salt in the surface layer condenses and becomes Na2SO4・10H,,O, but since these crystals cover the surface, condensation of anhydrous salt at the bottom is suppressed.Therefore, it is necessary to prevent sedimentation of anhydrous salt.Generally, to prevent sedimentation, However, as a heat storage material, long-term stability must be satisfied.Organic materials such as natural rubber and synthetic polymers are gradually hydrolyzed, or are absorbed into living organisms. There is a possibility that
I don't like it.

無機材料では多孔性支持体を使用する方法(特公昭!3
−/S/θg4−3公報)、テース様粒子を有する粘土
型物質を揺変剤として使用する方法(特開昭53−3μ
g7号公報)、無水ケイ酸(S10□)超微粉を使用す
る方法(ケミカル・ウィークChemical昏’ee
k J月/日号 3グ頁、/ng )などが提案されて
いる。しかしながらこれらはl[4j定地域で1.か産
出しない天然物であるか又は高価なものであって、蓄熱
材の本来の目的である省エネルギーという点からの経済
性において実用化に問題がある。
For inorganic materials, a method using a porous support (Tokuko Sho! 3)
-/S/θg4-3 Publication), a method of using a clay-type substance having Thess-like particles as a thixotropic agent (Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-3μ
G7 Publication), method using ultrafine silicic anhydride (S10□) powder (Chemical Week Chemical Co'ee
k J month/day issue 3g page, /ng) etc. have been proposed. However, these are 1. They are either natural products that cannot be produced or are expensive, and there are problems in putting them into practical use economically from the point of view of energy conservation, which is the original purpose of heat storage materials.

従って本発明の目的は過冷却現象がなく、又し期に固液
分離現象の生じない蓄熱性組成物を提供することにある
Therefore, an object of the present invention is to provide a heat storage composition that does not cause supercooling phenomenon and does not cause solid-liquid separation phenomenon during the period.

本発明者らは上記諸問題に鑑み潜熱利用型の蓄熱性組成
物の製造方法において本発明の[1的を達成する為に鋭
意検討した結果、特定の方法により製造される含水ケイ
酸のゼリーを濃化剤として第1ト用することによりこれ
ら諸問題を解決し得ることを見出した。ところで含水ケ
イ酸の利用については、これまでにも試みがあり例えば
前述の特開昭53−3グAg7号公報においてはケイ酸
ゲルの生成が余りに早いので組成物を容器に移すときの
障害となると記載されており実用化に至っていない。本
発明者らは含水ケイ酸の製造方法について種々検討し、
特定の方法において製造される含水ケイ酸のゼリーのみ
が濃化剤として有効であることを見出し本発明の完成に
至ったものである。
In view of the above-mentioned problems, the present inventors have conducted intensive studies to achieve the first object of the present invention in a method for producing a latent heat-utilizing heat storage composition. It has been found that these problems can be solved by using the first compound as a thickening agent. By the way, there have been attempts to use hydrous silicic acid, and for example, in the above-mentioned Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 53-3-3GAg7, the formation of silicic acid gel was so rapid that it became an obstacle when transferring the composition to a container. It is stated that this is the case, but it has not been put into practical use. The present inventors have studied various methods for producing hydrated silicic acid,
It was discovered that only hydrated silicic acid jelly produced by a specific method is effective as a thickening agent, leading to the completion of the present invention.

即ち本発明は固/液相変化による潜熱を有する含水塩化
合物、過冷却防止剤および濃化剤からなる蓄熱性組成物
を製造する方法において、濃化剤としてケイ酸アルカリ
と酸を混合することによりpHj〜りの透明な溶液を製
造し、これをゼリー化することによって得たゼリー状含
水ケイ酸を使用することからなる蓄熱性組成物の製造方
法である。
That is, the present invention provides a method for producing a heat storage composition comprising a hydrated salt compound having latent heat due to solid/liquid phase change, a supercooling inhibitor, and a thickening agent, which includes mixing an alkali silicate and an acid as the thickening agent. This is a method for producing a heat storage composition, which comprises using a jelly-like hydrated silicic acid obtained by producing a transparent solution with a pH of ~ - and turning it into a jelly.

含水ケイ酸は無機物であるので微生物等によめて優れた
濃化剤である。
Since hydrated silicic acid is an inorganic substance, it is an excellent thickening agent for microorganisms and the like.

含水ケイ酸の製造方法については、例えばケイ酸ナトリ
ウム水溶液と無機酸を混合する方法が古くから知られて
いる。ケイ酸ナトリウム水溶液としては水ガラスが工柴
的に最も多く使われているが、水溶液中のケイ酸ナトリ
ウムは一8i−0−8i−0−結合を主鎖とする長鎖分
子として溶解しており、ナトリウムイオンはei −0
eNa■の形でイオン解離している。ケイ酸ナトリウム
水溶液と酸を混合するとNa■が■1■で置換されて5
i−OHとなり長鎖分子間の縮合反応が生起して三次元
網状構造が生成する。この現象をゲル化と称している。
As for the production method of hydrous silicic acid, for example, a method of mixing an aqueous sodium silicate solution and an inorganic acid has been known for a long time. Water glass is the most commonly used sodium silicate aqueous solution, but sodium silicate in the aqueous solution is dissolved as a long chain molecule with a main chain of 18i-0-8i-0- bonds. So, the sodium ion is ei -0
It is ionically dissociated in the form of eNa■. When sodium silicate aqueous solution and acid are mixed, Na■ is replaced by ■1■ and 5
It becomes i-OH, and a condensation reaction between long chain molecules occurs to generate a three-dimensional network structure. This phenomenon is called gelation.

ケイ酸ナトリウムお、しび酸の濃度が高い場合は両液が
混合されると殆んど同時にゲルが生成し、液底に沈降す
る0液濃度が低い場合は両液が混合されて一時間後にゲ
ルが生成する。適当な液濃度の場合に網状構造が液全体
に拡が9、水を多量に含んだ弾力のあるゲルが生成する
が、これをゼリーと称している。ゲル化時間は液濃度、
pH1温度、液の混合順序等により著しく異なる。ジャ
ーナル・オブ・フィジカルケミストリー(Jaurna
l ofphysicafl cheuistry )
 vol 、!;’I gθg頁 /ワjθに記載され
ている図によるとpH=7.(/においてE3’xO2
/〜3、゛j重it %のときのゲル化時間は3θ分〜
/分と変化し、S10□濃度が高い程ゲル化時間が短い
If the concentration of sodium silicate or citric acid is high, a gel will form almost simultaneously when both solutions are mixed, and will settle to the bottom of the solution.If the concentration of the solution is low, it will take an hour after both solutions are mixed. A gel will later form. When the liquid concentration is appropriate, a network structure spreads throughout the liquid9, producing an elastic gel containing a large amount of water, which is called jelly. The gelation time depends on the liquid concentration,
pH1 varies significantly depending on temperature, mixing order of liquids, etc. Journal of Physical Chemistry (Jaurna)
l of physica fl che uistry)
vol,! ;'I gθg page /wajθ According to the diagram, pH = 7. (E3'xO2 at /
/ ~ 3, the gelation time when ゛j weight it % is 3θ minutes ~
/min, and the higher the S10□ concentration, the shorter the gelation time.

又、5i023重量%において−=り、jS6.7、に
、りのときのゲル化時間は各々グθθ、30、s、/、
A、/、ゲ、70分であって、pH7〜g付近にゲル化
時間の極小値がある。従ってゲルの生成にはこれらの条
件の制御が重要となる。他方、長鎖分子の縮合反応速度
はpH7〜gで極太とはならないことが日本化学雑誌第
77巻937〜9j?頁(/別1)に記載されている。
In addition, at 5i023% by weight, the gelation time is θθ, 30, s, /, respectively when −=ri, jS6.7, and ri.
A, /, Ge, 70 minutes, and there is a minimum value of the gelation time around pH 7-g. Therefore, controlling these conditions is important for gel production. On the other hand, the rate of condensation reaction of long-chain molecules is not extremely high at pH 7 to g, as reported in Japan Chemical Journal Vol. 77, 937-9j? It is described on page (/separate 1).

これによると縮合反応速度は高pH域程大となる。Si
O□の溶M度は高pH域程高いことと合せて考えると、
低pH域では縮合反応が遅い為に、高pH域では5in
2溶解度が犬である為に中性付近でゲル化時間が極小と
なることが理解できる。
According to this, the condensation reaction rate increases as the pH increases. Si
Considering that the degree of dissolved M of O□ is higher in the higher pH range,
Since the condensation reaction is slow in the low pH range, 5 in.
2 It can be understood that because the solubility is low, the gelation time becomes minimum near neutrality.

またビュレティンeオブ・ザ・ケミカル−ソサエティ・
オブ・ジャパン(Bulletin of the C
hemicalSociety of Jap8.n 
)誌 Vol 3/ 、 /39〜/IIθ頁(/灯g
)によると、含水ケイ酸の粒径はその生成するptrに
依存し、酸性域で独立した微粒子、弱酸性域で微粒子重
合体、弱アルカリ性域で比較的大きな独立した粒子が生
成することが示唆されてい液全体に網状構造が発達した
ゼリーは水を多J1に含んでいるが、長時間放置したり
加熱したりすると網目が次第に収縮して水を分離する。
In addition, Bulletin e of the Chemical Society
Bulletin of the C
Chemical Society of Jap8. n
) magazine Vol 3/, /39~/IIθ pages (/light g
), it is suggested that the particle size of hydrated silicic acid depends on the PTR produced, with independent fine particles produced in an acidic region, fine polymer particles produced in a weakly acidic region, and relatively large independent particles produced in a weakly alkaline region. Jelly with a network structure developed throughout the liquid contains a large amount of water, but when left for a long time or heated, the network gradually contracts and separates the water.

これをシネレシスと称する。ゼリー中の水分に一水和水
又は結晶水としてゲルに束縛された結合水と溶媒として
の自由水とに分類される。
This is called syneresis. Water in jelly is classified into bound water bound to the gel as monohydration water or crystallization water, and free water as a solvent.

「拐料と水分ハンドブック」jグ乙〜jり9頁(共立出
版 /り乙に)によると、結合水と自由水は0℃以下の
温度で凍結させることによって区分することができ、自
由水は凍結するが結合水は凍結しにくい。凍結法によっ
て測定した結果固形分/ Kf当り一蛋白賀ではθ0%
Ky、果実・野菜類ではθ、θA Kyの非凍結水を有
するという。また自由水はゲルの網状構造に強く影響さ
れ、例えば蛋白質の保水性(全水数中の自由水月、の割
合)はその竹・電点て極小値を与え、酸性域、アルカリ
性域では増大している。こねはゲルの網状構造のpH依
存性を反映したものである。
According to "Handbook of Water and Moisture", pages 9 to 9 (Kyoritsu Shuppan), bound water and free water can be distinguished by freezing at a temperature below 0°C, and free water Freezes, but bound water does not freeze easily. As a result of measurement by freezing method, the solid content/Kf/Kf is θ0%.
Ky, fruits and vegetables are said to have unfrozen water of θ, θA Ky. In addition, free water is strongly influenced by the gel network structure; for example, the water retention capacity of proteins (the ratio of free water to the total water content) reaches a minimum value in the case of bamboo and electricity, and increases in acidic and alkaline regions. are doing. Kneading reflects the pH dependence of the gel network structure.

以上のような従来の知見に基き、濃化剤として有効な含
水ケイ酸のゼリーの製造方法について2i1f々の検討
を重ねだ結果、本発明者らは次の事実を見出した。
Based on the above-mentioned conventional knowledge, the inventors of the present invention have repeatedly investigated the method for producing a hydrous silicic acid jelly that is effective as a thickening agent, and have discovered the following fact.

(1)比較的低い濃度のケイ酸ナトリウムと酸の水溶液
を混合して透明な溶液を得た後にゼリー化させたものは
濃化剤として有効であるが、比較的高い濃度の溶液を混
合して混合の際に白色ゲルが生成する条件の場合は、生
成したゲルは濃化剤として有効でない。
(1) Mixing an aqueous solution of sodium silicate and an acid with a relatively low concentration to obtain a clear solution and then making a jelly is effective as a thickening agent, but mixing a solution with a relatively high concentration If the conditions are such that a white gel is produced during mixing, the gel produced is not effective as a thickening agent.

(,2)  同一濃度の溶液を使用するとき低温はど透
明な溶液が得られやすい。
(,2) When using solutions of the same concentration, it is easier to obtain a clear solution at a lower temperature.

(3)酸性側でゼリーを生成させたものは眞化剤として
一定の効果があるが経時変化がある。
(3) Those that form jelly on the acidic side have a certain effect as a clarifying agent, but there is a change over time.

弱酸性ないし中性でゼリーを生成させたものは安定であ
る。
Jelly produced under weakly acidic or neutral conditions is stable.

(lI)生成したゼリーは長時間放置するが加熱すると
シネレシス現象で水を勺PifFする。この分離された
水を除いた方が濃化剤としての効果が大きいが、510
2濃度が高い場合は必ずしも除かなくてもよい。逆に水
を完全に除いて絶乾状態にしたものは濃化剤としての効
果を失う。又、一部の水を除いた抜性だに水を3A加し
ても効果が弱められる。
(lI) The produced jelly is left to stand for a long time, but when heated, water is released by the syneresis phenomenon. The effect as a thickening agent is greater if this separated water is removed, but 510
If the concentration of 2 is high, it is not necessarily necessary to remove it. On the other hand, if water is completely removed and the product is kept completely dry, it loses its effectiveness as a thickening agent. Furthermore, the effect is weakened even if 3A of extractable crab water is added after removing some of the water.

(J)  濃化剤として有効な添加%は懸濁物質の性状
、♂λ度に依存するが、通常5in2換′J、’?:で
、2重M係以上を要する。
(J) The effective addition percentage as a thickening agent depends on the properties of the suspended matter and the degree of ♂λ, but it is usually 5in2 conversion'J,'? :, and requires a double M person or more.

本発明にて使用するケイ酸アルカリとしては水ガラス、
メタケイ酸ナトリウム、メタケイ酸カリウムなどがある
が、工業的には水ガラスが特によく利用される。ケイ酸
アルカリの濃度は7〜50重量%、好ましくはβ〜−〇
劃■が側当である。酸としては硫酸、塩酸、硝酸などの
無機酸、酢酸などの有機酸が使用搭れるが、ケイ酸アル
カリを中和しうる酸性物質であればよく特に限定される
ものではない。工業的には硫酸が特に利用される。酸の
濃度は7〜760重量%、好ましくは2〜jθ重量係が
適当である。
The alkali silicate used in the present invention includes water glass,
Examples include sodium metasilicate and potassium metasilicate, but water glass is particularly often used industrially. The concentration of alkali silicate is 7 to 50% by weight, preferably β to −0%. As the acid, inorganic acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, and nitric acid, and organic acids such as acetic acid can be used, but there are no particular limitations as long as the acidic substance can neutralize the alkali silicate. Sulfuric acid is particularly used industrially. The appropriate acid concentration is 7 to 760% by weight, preferably 2 to jθ weight ratio.

ケイ酸アルカリと酸の混合順序は限定されないが、酸に
ケイ酸アルカリを添加する方が混合によって透明な溶液
を得ることが容易である。ケイ酸アルカリと酸の混合割
合は混合後のpH=J〜2の範囲にある必要がある。こ
の際pHs以下に低い場合にはケイ酸の縮合反応速度が
遅いため粒子の成長が不十分で濃化剤としての効果が低
いのに加え、組成物とするのに中和する必要があるだめ
不適当であり、pH9以上ではケイ酸の縮合反応速度が
早く、粒子が粗大化して濃化剤としての効果が低い為に
不適当である。
Although the order of mixing the alkali silicate and acid is not limited, it is easier to obtain a transparent solution by mixing by adding the alkali silicate to the acid. The mixing ratio of alkali silicate and acid must be within the range of pH=J to 2 after mixing. At this time, if the pH is below pHs, the condensation reaction rate of silicic acid is slow, resulting in insufficient particle growth and low effectiveness as a thickening agent, as well as the need for neutralization to form a composition. A pH of 9 or above is unsuitable because the condensation reaction rate of silicic acid is high, the particles become coarse, and the effect as a thickening agent is low.

混合の温度は常温でもよいが、低温の方が透明な溶液を
得やすい為に0〜70°Cとするととが好ましい。
The mixing temperature may be room temperature, but it is preferably 0 to 70°C because it is easier to obtain a transparent solution at a low temperature.

透明な溶液をゼリー化するには常温にて放置すればよく
、温度は限定されないが、継続して脱水工程を行う為に
ぐθ〜/θθ℃程度に加熱してもよい。又、透明な溶液
を攪拌しながらゼリーを生成させてもよく、静置し7て
ゼリー化させた後に(r比拌してもよい。
In order to turn a transparent solution into a jelly, it is sufficient to leave it at room temperature, and the temperature is not limited, but it may be heated to about θ~/θθ°C in order to continue the dehydration process. Alternatively, the clear solution may be stirred to form a jelly, or the clear solution may be allowed to stand still to form a jelly and then stirred (r ratio).

ゼリーを放置するか又は加熱することにより合は100
℃以下とする必要がある。/θθ°C以」二ではゼリー
中の自由水だけでなく結合水塘で除く可能性がある為で
ある。又、水を除く程度はゼリーから分離される水量以
上であり、がっ残留H20/5102モル比八〇以上の
範囲へある必要がある。ゼリーから分離される水星以下
の場合は除かれなかった分離水が残留することになり、
これが濃化剤としての効果を低減させることになシ好ま
しくない。ここにゼリーから分Nhされる水量とはゼリ
ーの熟成の程度によって定まり、例えばSiO□6.3
重量%のゼリーを室温(約、2j’c )で3時間放置
したときの分離水量は2.7重量%であり1同ゼリーを
に9℃で3時間放置したときの分離水量は一〇A【拙φ
である。従って画一的に定めるとどけできない。
If the jelly is left to stand or heated, it will reach 100%.
It needs to be below ℃. /θθ°C or higher, there is a possibility that not only the free water in the jelly but also the bound water can be removed. Further, the amount of water removed must be greater than the amount of water separated from the jelly, and the residual H20/5102 molar ratio must be in the range of 80 or more. If the water is less than the mercury separated from the jelly, the separated water that was not removed will remain.
This is undesirable because it reduces its effectiveness as a thickening agent. The amount of water Nh removed from the jelly is determined by the degree of maturation of the jelly, for example, SiO□6.3
The amount of water separated when a jelly of 1 wt. [My φ
It is. Therefore, it cannot be fixed uniformly.

又、残留■120/5102モル比八〇以下の場合はへ
水ケイ酸の結合水まで除くことになり、これによってゲ
ルの網状構造を破壊することになるので濃化剤としての
効果を失うため好首しく安い。
In addition, if the residual (120/5102 molar ratio) is less than 80, even the bound water of the hemihydrate silicic acid will be removed, which will destroy the gel network structure and lose its effectiveness as a thickening agent. Nice and cheap.

、脱水されたゼリーを濃化剤として使用するには固/液
相変化による潜熱をイ〕する含水塩化合物の無水物およ
び過冷却防止剤と混合すればよい。
In order to use the dehydrated jelly as a thickening agent, it may be mixed with an anhydride of a hydrated salt compound and an anti-supercooling agent that absorbs latent heat due to solid/liquid phase change.

この際ゼリー中の水分と上記無水物とが適当な温度域で
水利反応を生成する。濃化剤として有効な添加量は固/
液相変化による潜熱を有する化合物の性状に依存するが
、5in2換算で3〜70重M、%、好ましくは3.5
〜g重量%を要する。この際濃化剤量がE(io。換算
で2重量%未満では十分な効果が得られず、又/θ重川
用以上では固/液相変化による潜熱を有する化合物の含
有量が低下するので好ましくない。上記無水物との混合
は該化合物の水和剤の融点以上の温度である必要がある
。融点以下では水利反応が生成し−ご組成物が固化し、
混合が十分行われない為である。本発明において使用さ
れる固/液相変化による潜熱を有する含水塩は、その相
変化の温度が0〜700°Cの範囲のもので、θ°C未
満ではゼリー中の自由水が凍結する為好1しくなく、/
θθ゛Cを越えるとゼリー中の結合水が除かれる可能性
があるので好ましくない。このような化合物としては、
従来からこの種の目的に使用する・ことが知られている
Na2SO4” 10H20、+ 11a2S203”
5H20、CaCf12”6H20などおよびそれらと
Na0fl、xap、、NH40A、MgO籟、Mg8
04などとの混合物が含まれる。
At this time, the moisture in the jelly and the above-mentioned anhydride produce a water utilization reaction in an appropriate temperature range. The effective addition amount as a thickening agent is solid/
Although it depends on the properties of the compound that has latent heat due to liquid phase change, it is 3 to 70 weight M% in terms of 5in2, preferably 3.5
~g% by weight is required. At this time, if the amount of the thickening agent is less than 2% by weight in terms of E (io. Unfavorable. The mixing with the above anhydride must be carried out at a temperature above the melting point of the hydrating agent of the compound. Below the melting point, a water utilization reaction will occur - the composition will solidify;
This is because mixing is not done sufficiently. The hydrated salt having latent heat due to solid/liquid phase change used in the present invention has a phase change temperature in the range of 0 to 700°C, and free water in the jelly freezes below θ°C. I don't like it, /
Exceeding θθ゛C is not preferable because bound water in the jelly may be removed. Such compounds include:
Na2SO4" 10H20, + 11a2S203", which has been known to be used for this type of purpose
5H20, CaCf12"6H20, etc. and their combination with Na0fl, xap, NH40A, MgO, Mg8
This includes mixtures with 04, etc.

又同じく過冷却防止剤としてはNa2SO4・10H2
0に対してはNa2B4O711io H2Oを3重児
係、CaCf12−6H20に対してはBa、(OH)
2・8H2Clを0.3重量−など各々の相変化をする
化合物に有効なものを選択して使用する。
Also, as a supercooling inhibitor, Na2SO4・10H2
For 0, Na2B4O711io H2O is triplet, for CaCf12-6H20, Ba, (OH)
An amount effective for each phase-change compound, such as 0.3 weight of 2.8H2Cl, is selected and used.

本発明によ/Itば含水ケイ酸ゼリーを濃化剤として使
用することによって微生物等による分解の可能性がなく
長期安定性を有する蓄熱材を安価に製造すると;とが可
能となったのである。
According to the present invention, by using hydrous silicic acid jelly as a thickening agent, it has become possible to inexpensively produce a heat storage material that is free from decomposition by microorganisms and has long-term stability. .

次に本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発
明はこの実施例によって何等限定されるものではない。
Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples in any way.

実施例/ /θθmlの硝子ビーカーへに、3,2重量%H2SO
4,2/、9 ?を入れ、5℃に冷却し、攪拌下に市販
の水ガラス、3号/3.777と水6’1.33 Yを
加えた水ガラス溶液を滴下した。水ガラス溶液滴下終了
時の所は7.にであり透明な溶液であった。
Example / 3.2% by weight H2SO into a /θθml glass beaker
4, 2/, 9? The mixture was cooled to 5°C, and a water glass solution containing commercially available water glass No. 3/3.777 and water 6'1.33 Y was added dropwise under stirring. The point at the end of dropping the water glass solution is 7. It was a clear solution.

約7分の後ゼリー状となった。After about 7 minutes, it became jelly-like.

次にこのゼリー状物をgo”cの恒温乾燥器に入れj乙
7θ1になるまで脱水乾燥(脱水率り6.グ重量%)し
たものに無水Na28043A−31s S’、Na0
fi乙θ62、Na2B4O7”1OH203−ooW
を加え、グθ℃のバス中で混合した。この組成物中の5
1o2濃度は3.ざS重闇チである。
Next, this jelly-like material was placed in a constant temperature dryer (go'c) and dehydrated and dried until it became 7θ1 (dehydration rate 6.g% by weight), and anhydrous Na28043A-31s S', Na0
fi Otsu θ62, Na2B4O7”1OH203-ooW
was added and mixed in a bath at 0°C. 5 in this composition
1o2 concentration is 3. It is the S heavy darkness.

このようにして得られた組成物は非常に粘稠であり、q
O゛C:joCのサイクルをグ0回行なった後も浮氷、
無水No2So、の結晶の沈降は見られず又融解、凝固
の副ルーも全く変化なかった。
The composition thus obtained is very viscous and q
O゛C: Floating ice after 0 cycles of joC,
No sedimentation of anhydrous No2So crystals was observed, and no change was observed in the melting and solidification subroutes.

比較例゛/ 700ml硝子ビーカーに3号水ガラス/3.7ソlお
よび水3/、33?を入れ、室温(,26°C)で1)
の一部(/、2.グ2)を滴下し、pH/θ、!となっ
たところでゼリー状となり透明な溶液は得られなかった
。引継いて上Ncj RFJQ、 I−、< 4で(i
ff 1便をイ゛]3j下した。
Comparative Example / No. 3 water glass / 3.7 sol and water 3/, 33? in a 700 ml glass beaker. 1) at room temperature (26°C)
A portion of (/, 2.g2) is added dropwise to pH/θ,! At this point, the solution became jelly-like and no clear solution was obtained. Take over the upper Ncj RFJQ, I-, < 4 (i
ff 1 flight was dropped by 3j.

得られたゼリー状物をざθ゛Cの11≦温乾燥器に入れ
見、7θ1になる迄脱水乾燥(脱水率/7./係)した
The obtained jelly-like material was placed in a dryer at a temperature of 11≦θ゛C, and dehydrated and dried until the temperature reached 7θ1 (dehydration rate/7./section).

次にシロ′htA例/と同和)に無水Na2SO43A
−3t El 5NaOnδ、071、l+a2134
07−101120  J 9−をゼリー状物に加えグ
θ℃のバス中で混合した。
Next, add anhydrous Na2SO43A to Shiro'htA example/dowa)
-3t El 5NaOnδ, 071, l+a2134
07-101120 J 9- was added to the jelly and mixed in a bath at θ°C.

得られた組成1ン11″J、、5in2J、にj wc
%を含むにもかかわらず粘度がなく、浮氷の発生が見ら
れた。
The resulting composition was 1 in 11″J, 5 in 2J, j wc
%, there was no viscosity and the formation of floating ice was observed.

実施例J /θθrnl硝子ど−カーヘグへ3重量%Hal 、u
JVを入れ3重°Cに冷却し攪拌下に3分水ガラス/j
、79yと水3への7の水ガラス溶液を滴下し、糾(j
、りの透明沿を得た。この液を放置すると約7分後にゼ
リー状物とkつだ。
Example J /θθrnl 3% by weight Hal, u
Add JV, cool to 3°C, and stir for 3 minutes in a water glass/j
, 79y and water glass solution 7 are dropped into water 3, and sieved (j
, I got a transparent line. If you leave this liquid for about 7 minutes, it will turn into a jelly-like substance.

次にこのゼリー状物を9!;’Cの恒温乾燥器に入れ3
!;、9 ii’になる寸で乾燥(脱水率1./、1重
〕6%)しだものに無水Na2SO439,−’J y
%  ””p。
Next, add this jelly-like substance to 9! ;Put in a constant temperature dryer at 'C3
! ;, 9 ii' (dehydration rate 1./, 1 weight) 6%) Anhydrous Na2SO439,-'J y
%””p.

3−.7tI?、Na2B4O7”1OH2037を加
え、グθ℃のバス中で混合した0 得られた組成物は51o23.ざ5賞賛チを含み粘稠で
あり、浮氷の発生、無水Na2SO4の沈降等の現象は
全く見られなかった。
3-. 7tI? , Na2B4O7"1OH2037 was added and mixed in a bath at θ°C. The resulting composition was viscous and contained 51°C and 50%, and no phenomena such as the formation of floating ice or precipitation of anhydrous Na2SO4 were observed. I couldn't.

実施例3 /θθml硝子ビーカーへ乱θjM量チHOI −?4
.ガ1を入れ、s ’cに冷却し攪拌下に3号水ガラス
〃、6り7と水グ3.J1の水ガラス溶液を滴下し、p
II A−グの透明液/θθ1を得た。この液を放置す
ると70秒後にゼリー状となり′に0次にこのゼリー状
物?qscの恒温乾燥器に入れ、j;7.// g、に
なる迄脱水乾燥(脱水率/1.7.l1重−w%)し、
無水OaO/z ’I乙g gおよびByt(01()
2− gH,、OO,,3g k加j(t、toCのバ
ス中で混合した。
Example 3 /θθml Amount of disturbance θjM into the glass beaker HOI −? 4
.. Add moth 1, cool to s 'c, and add No. 3 water glass, No. 6 water glass 7, and water glass 3 while stirring. Drop the water glass solution of J1, p
A clear liquid of II A-g/θθ1 was obtained. If you leave this liquid for 70 seconds, it will turn into a jelly-like substance. Place in qsc constant temperature dryer; 7. // Dehydrate and dry until it becomes (dehydration rate/1.7.l1 weight-w%),
Anhydrous OaO/z 'I Og g and Byt (01()
2-gH,,OO,,3g was mixed in a bath at t toC.

得られた組成物は阻0□、S、tA重即チIC含み粘稠
であり、冷却時にも浮氷の発生、CaCl2・zI(2
0および13n (OH)2 ・j?H20の沈降し1
:見られなかった。
The resulting composition was viscous and contained heavy IC, S, and tA, and even when cooled, floating ice was generated and CaCl2.zI (2
0 and 13n (OH)2 ・j? H20 sedimentation 1
: Couldn't see it.

実施例q 100ml硝子ビーカーへれJJ Nj?t%1(2B
O4、j+、2.ざ、28ケ入れ、jCに冷却し、攪拌
下に3号水ガラス20.乙9gと水(At、u9 gを
加えた水ガラス溶液に7./♂gを滴下し、pH7,7
の透明液100gr得た。この液全放置すると約5秒後
にゼリー状とな−)た〇 次にこのゼリー状物’r y s Cの恒温乾燥器に入
れ、グp、、rzgVCなる迄脱水乾燥(脱水率、!:
/、4を重’r−A゛% ) L、無水Na2S2O3
,/、/、/J’ gおよびSr’504o、s g 
l加えzOCのバス中で混合した。得られた組成物はS
iO□j、tに%を含み粘稠であり冷却時にも浮氷の発
生、Na2S2O3・、5H20およびSrSO4の沈
降Q;r見られなかった。
Example q 100ml glass beaker JJ Nj? t%1(2B
O4, j+, 2. Add 28 pieces, cool to JC, and pour into a No. 3 water glass with stirring. 7./♂g was added dropwise to a water glass solution containing 9 g of At and u9 g of water, and the pH was adjusted to 7.7.
100g of clear liquid was obtained. If this liquid is left to stand for about 5 seconds, it will become jelly-like. Next, put this jelly-like material in a constant temperature dryer and dehydrate and dry it until it becomes VC (dehydration rate,!:
/, 4 heavy'r-A゛%) L, anhydrous Na2S2O3
, /, /, /J' g and Sr'504o, s g
1 and mixed in a bath of zOC. The resulting composition is S
It was viscous and contained % iO□j,t, and no floating ice was observed even during cooling, and precipitation of Na2S2O3., 5H20, and SrSO4 was not observed.

比較例コ 実施例/と同様にして調製したゼリーf 100C恒温
乾燥器で恒量となる1で脱水乾燥さぜた。
Comparative Example Jelly f prepared in the same manner as in Example/1 was dehydrated and dried in a 100C constant temperature dryer at a constant weight of 1.

イ44られたもの全乳鉢で粉砕し無水N8□So4.?
JJ&g1水tI9.’73 g、 Nap/ g、0
乙z、 !Ja2B407@10 H2O,3,001
r、を加えt、tocバス中で混合した。
4. Grind the whole thing in a mortar and use anhydrous N8□So4. ?
JJ&g1 water tI9. '73 g, Nap/g, 0
Otsuz, ! Ja2B407@10 H2O, 3,001
Add r and mix in a toc bath.

この組成物中には実施例/と同様J、gJTCk係の5
io2’6含むが、粘性が殆んどなく冷却時には無水N
a 2SO4の結晶の沈降が見られた。
This composition contains 5 of J, gJTCk as in Example/.
Contains io2'6, but has almost no viscosity and is anhydrous N when cooled.
a Sedimentation of 2SO4 crystals was observed.

(/9完)(/9 completed)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 /)固/液相変化による潜熱を有する含水塩化合物、過
冷却防止剤および濃化剤からなる蓄熱性組成物を製造す
る方法において、濃化剤としてケイ酸アルカリと酸を混
合することにより、pH3−2の透明な溶液を製造し、
これをゼリー化させることによって得られたゼリー状含
水ケイ酸を使用することを特徴とする蓄熱性組成物の製
造方法。 れる特許請求の範囲第1項記載の方法。
[Claims] /) A method for producing a heat storage composition comprising a hydrated salt compound having latent heat due to solid/liquid phase change, an anti-supercooling agent, and a thickening agent, comprising an alkali silicate and an acid as the thickening agent. A clear solution of pH 3-2 is prepared by mixing the
A method for producing a heat storage composition, comprising using a jelly-like hydrous silicic acid obtained by jelly-forming the same. The method according to claim 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4619778A (en) * 1984-06-22 1986-10-28 Ic Gas International Limited Heat storage materials
JPH0953067A (en) * 1995-08-11 1997-02-25 Sumitomo Chem Co Ltd Production of heat storage material
CN111592002A (en) * 2020-06-04 2020-08-28 山东振兴化工有限公司 Preparation method of high-reinforcement high-transparency easily-dispersible white carbon black

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