JPS5941929B2 - Manufacturing method of titanium glass fiber - Google Patents

Manufacturing method of titanium glass fiber

Info

Publication number
JPS5941929B2
JPS5941929B2 JP3013680A JP3013680A JPS5941929B2 JP S5941929 B2 JPS5941929 B2 JP S5941929B2 JP 3013680 A JP3013680 A JP 3013680A JP 3013680 A JP3013680 A JP 3013680A JP S5941929 B2 JPS5941929 B2 JP S5941929B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
manufacturing
melt
chikunya
alkali metal
crystal growth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP3013680A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS55136127A (en
Inventor
良規 藤木
進啓 太田
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.)
KAGAKU GIJUTSUCHO MUKIZAISHITSU KENKYUSHOCHO
Original Assignee
KAGAKU GIJUTSUCHO MUKIZAISHITSU KENKYUSHOCHO
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KAGAKU GIJUTSUCHO MUKIZAISHITSU KENKYUSHOCHO filed Critical KAGAKU GIJUTSUCHO MUKIZAISHITSU KENKYUSHOCHO
Priority to JP3013680A priority Critical patent/JPS5941929B2/en
Publication of JPS55136127A publication Critical patent/JPS55136127A/en
Publication of JPS5941929B2 publication Critical patent/JPS5941929B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は陽イオン交換剤、陽イオン吸着剤、触媒の担保
、フィルターガス吸着剤として有用なチクニャガラス繊
維の製造法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing chinchy glass fibers useful as cation exchange agents, cation adsorbents, catalyst supports, and filter gas adsorbents.

従来、チクニャガラス繊維は、高圧容器を用いた水熱法
、フラックス法または固相反応などにより、チクニャま
たはチタン酸アルカリ金属の結晶合成の際に、特殊の条
件下で副生成することが知られている。
It has been known that chikunya glass fibers are produced as a by-product under special conditions during crystal synthesis of chikunya or alkali metal titanates by hydrothermal methods using high-pressure vessels, flux methods, or solid phase reactions. There is.

しかしながら、いずれも少量で、かつ数μ〜数100μ
程度の長さの繊維であり、工業的に製造及び利用が困難
である欠点があった。
However, in both cases, the amount is small and ranges from several μ to several 100 μ.
The disadvantage is that it is difficult to manufacture and utilize the fibers industrially.

本発明はこの欠点を解消するためになされたもので、そ
の目的は高圧容器を用いることなく、工業的に長繊維の
チクニャガラス繊維を製造する方法を提供するにある。
The present invention has been made to overcome this drawback, and its purpose is to provide a method for industrially producing long-fiber chikunya glass fibers without using a high-pressure container.

本発明はフラックス法で前記目的を達成すべく研究の結
果、一般式M20.nTi0□ (ただし、MはNa
、 K、 Rb またはCsを、nは1〜6を表わす)
に示されるチタン酸アルカリ金属、またはその製造原料
混合物に、フラックスとしてモリブデン酸アルカリ金属
M2Moo4またはタングステン酸アルカリ金属M2W
04 (ただし、Mは前記と同じものを表わす。
The present invention is based on the general formula M20. nTi0□ (M is Na
, K, Rb or Cs, n represents 1 to 6)
To the alkali metal titanate shown in or the raw material mixture for its production, alkali metal molybdate M2Moo4 or alkali metal tungstate M2W is added as a flux.
04 (However, M represents the same thing as above.

)を、モル百分率(原料は酸化物として換算)で、5:
95〜50 : 50の割合で配分し、この配合物を8
00〜13 ’00℃で加熱溶融し、得られた溶融物を
結晶育成させて繊維状のチタン酸アルカリ金属の単結晶
体を生成させ、次いで、酸水溶液で該単結晶体中のM2
0成分を抽出するときは、長繊維のチクニャ水和物繊維
が得られ、これを200℃以上500°C以下の温度で
脱水すると容易にチクニャガラス繊維が得られることを
知見し得た。
), in molar percentage (raw materials converted as oxides), 5:
Distributed in the ratio of 95-50:50, this formulation was
00~13' Melt by heating at 00°C, grow crystals of the resulting melt to produce a fibrous alkali metal titanate single crystal, and then remove M2 in the single crystal with an acid aqueous solution.
It has been found that when extracting the zero component, long-fiber chikunya hydrate fibers are obtained, and that when dehydrated at a temperature of 200°C or higher and 500°C or lower, chikunya glass fibers can be easily obtained.

この知見に基づいて本発明を完成したものである。The present invention was completed based on this knowledge.

本発明において用いるチタン成分の原料としては、酸化
チタンが入手容易であり最も好ましいが、酸化チタンを
加熱により生成するチタン化合物も同様に使用し得られ
る。
As a raw material for the titanium component used in the present invention, titanium oxide is most preferable because it is easily available, but titanium compounds that produce titanium oxide by heating can also be used.

酸化チタンとしては、アルカリ金属成分と反応し易いこ
とが望ましいので、アナターゼ型のものが好ましい。
As titanium oxide, it is desirable that it easily react with an alkali metal component, and therefore an anatase type titanium oxide is preferable.

本発明において用いるアルカリ金属成分としては、K、
Na、RbまたはCsのアルカリ金属の酸化物、また加
熱により酸化物を生成する化合物。
The alkali metal components used in the present invention include K,
Oxides of alkali metals such as Na, Rb, or Cs, and compounds that generate oxides when heated.

例えばKOH、NaOH、R1>OH、CsOH。For example, KOH, NaOH, R1>OH, CsOH.

K2CO3,Na2CO3、Rb2CO3,KHCO3
K2CO3, Na2CO3, Rb2CO3, KHCO3
.

NaHCO3= RbHCOa 、CsHCO3など
が挙げられる。
Examples include NaHCO3=RbHCOa, CsHCO3, and the like.

前記チタン成分とアルカリ金属成分とを、M2O,nT
i03(ただしnは1〜6)を生成する割合で混合して
製造原料混合物とする。
The titanium component and the alkali metal component are combined into M2O, nT
i03 (where n is 1 to 6) is mixed in a proportion to produce a manufacturing raw material mixture.

また、この組成のチタン酸アルカリ金属も同様に使用す
ることができる。
Moreover, an alkali metal titanate having this composition can also be used in the same manner.

本発明においてフラックスとして用いるモリブデン酸ア
ルカリ金属またはタングステン酸アルカリ金属の成分と
しては、Na、に、Rb またはCsの各酸塩が使用
される。
As a component of the alkali metal molybdate or alkali metal tungstate used as the flux in the present invention, each acid salt of Na, Rb or Cs is used.

しかし、アルカリ成分とMoO3またはWO3を配合し
たものを使用してもよい。
However, a mixture of an alkaline component and MoO3 or WO3 may also be used.

これらのフラックスは単結晶的な繊維の生成を促進する
作用を有し、この存在により初めて長繊維が得られる。
These fluxes have the effect of promoting the production of single-crystalline fibers, and long fibers can only be obtained by their presence.

フラックスの混入量が多い程その効果も大きく、長繊維
を収率よく早く生成させる組成領域は、チタン酸アルカ
リ金属:フラックスのモル百分率(原料は酸化物として
換算)で5=95〜50:50である。
The larger the amount of flux mixed in, the greater the effect, and the composition range that allows long fibers to be produced quickly with good yield is the molar percentage of alkali metal titanate:flux (calculated as raw materials as oxides): 5 = 95 to 50:50. It is.

また、タングステン酸またはモリブデン酸のアルカリ金
属は、低融点、低蒸気圧であるため、加熱溶融に際しフ
ラックスガスが揮発することがなく公害源とならない。
Furthermore, since the alkali metal tungstic acid or molybdic acid has a low melting point and low vapor pressure, the flux gas does not volatilize when heated and melted, so that it does not become a source of pollution.

しかもこれらは水に簡単に溶解するので、生成した繊維
の分離が簡単であり、またM20成分とMoO3または
WO3の混合比を変えることにより溶融体の塩基性度が
調節でき、nを変化してnの相違する組成のものが容易
に得られる等の優れた作用効果を有する。
Furthermore, since they are easily dissolved in water, the produced fibers can be easily separated, and the basicity of the melt can be adjusted by changing the mixing ratio of the M20 component and MoO3 or WO3, and by changing n. It has excellent effects such as the ability to easily obtain compositions with different n values.

得られた配合物を800〜1300℃で加熱して溶融体
を作る。
The resulting blend is heated at 800-1300°C to form a melt.

配合物の溶融温度は、800°Cより低いとフラックス
が固化し、1300°Cを超えるとフラックス成分が揮
発してフラックス組成が変化して溶融体の塩基性度を変
化してnの値に影響するので、800−1300℃で溶
融することが必要である。
If the melting temperature of the compound is lower than 800°C, the flux will solidify, and if it exceeds 1300°C, the flux component will volatilize, changing the flux composition and changing the basicity of the melt to the value of n. It is necessary to melt at 800-1300°C because of the influence.

該溶融体から繊維状の結晶体を作る方法としては、徐冷
法、フランクス蒸発法、温度差法2局部冷却法またはこ
れらの組合せた方法によって行うことができる。
The fibrous crystalline material can be produced from the melt by a slow cooling method, a Franks evaporation method, a temperature difference method, two local cooling methods, or a combination thereof.

徐冷法としては、溶融体を700〜1000℃の温度ま
で徐冷することによって行い得られる。
The slow cooling method can be carried out by slowly cooling the melt to a temperature of 700 to 1000°C.

これに代え、フラックスを蒸発させる方法、ルツボの上
下間に湿度差を与える方法。
An alternative method is to evaporate the flux or create a humidity difference between the top and bottom of the crucible.

ルツボの底に空気を吹きつける方法、ルツボ冷却物を接
触させて局部的に冷却する方法等を行うことができる。
A method of blowing air onto the bottom of the crucible, a method of locally cooling the crucible by bringing it into contact with a material to be cooled, etc. can be performed.

冷却速度は繊維の長さに影響を与え、おそいほど長繊維
になりやすい傾向がある。
The cooling rate affects the length of the fibers, and the slower the cooling, the more likely they are to become long fibers.

得られた繊維状生成物は、金網などですくいあげるか、
溶融液だけを流出せしめるか、フラックスを水または温
水で溶解するなどの方法で、フラックスから分離し、水
または温水でよく洗浄する。
Scoop up the obtained fibrous product with a wire mesh, or
Separate it from the flux by draining only the molten liquid or dissolving the flux in water or hot water, and wash thoroughly with water or hot water.

次いで、繊維状生成物を、鉱酸類、有機酸等の酸水溶液
、好ましくは塩酸水溶液で処理してM20成分を抽出す
る。
Next, the fibrous product is treated with an aqueous acid solution such as a mineral acid or an organic acid, preferably an aqueous hydrochloric acid solution to extract the M20 component.

水でも抽出できるが、極めて長期間を要するので工業的
に不利である。
Although it can be extracted with water, it requires an extremely long period of time and is therefore industrially disadvantageous.

この抽出は、急激に行うと、表面部分のみのM20成分
を抽出し、芯部のM20成分を十分除去できない。
If this extraction is performed rapidly, the M20 component only in the surface portion will be extracted, and the M20 component in the core portion will not be sufficiently removed.

従って、ある程度の時間をかけて抽出することが望まし
い。
Therefore, it is desirable to extract it over a certain amount of time.

稀薄な酸水溶液は沸点以下の温度に加温して用いてもよ
く、また撹拌、循環等の操作を行ってもよい。
The dilute acid aqueous solution may be used after being heated to a temperature below its boiling point, and operations such as stirring and circulation may be performed.

M20成分を抽出することによって、T I 02 、
n R20(nは1〜6)の組成を有するチクニャ水和
物繊維が得られる。
By extracting the M20 component, T I 02 ,
A chikunya hydrate fiber having a composition of n R20 (n is 1 to 6) is obtained.

このチクニャ水和物繊維は、元のチタン酸アルカリ金属
の骨格構造を保持し、アルカリ金属イオンがHまたはH
30+イオンと置換した構成を、 + 有する結晶質のものであり、膨潤、脱水特性を有すると
共に、多価カチオンなどに優れたイオン交換性を有し、
また金属の吸着性を有する。
This chikunya hydrate fiber retains the original alkali metal titanate skeleton structure, and the alkali metal ions are H or H.
It is a crystalline substance with a structure in which + is substituted with 30+ ions, and has swelling and dehydration properties, as well as excellent ion exchange properties for polyvalent cations, etc.
It also has metal adsorption properties.

その他触媒の担体、医薬または食品用フィルターとして
も使用し得られる。
It can also be used as a carrier for catalysts, and as a filter for medicines or foods.

更にこれを200℃以上500℃以下の温度で加熱脱水
するとチクニャガラス繊維が得られる。
Further, when this is heated and dehydrated at a temperature of 200° C. or higher and 500° C. or lower, chikunya glass fibers are obtained.

この加熱脱水の温度はチクニャガラスの安定領域である
The temperature of this heating and dehydration is in the stable range of chikunya glass.

200℃以上500℃以下であることが必要である。It is necessary that the temperature is 200°C or higher and 500°C or lower.

得られるチクニャガラス繊維は、非晶質であり、活性な
吸着能を有する。
The resulting chikunya glass fibers are amorphous and have active adsorption capacity.

結晶質のチクニャ水和物繊維よりも吸着能の選択性に欠
けるが、化学的に安定で水を含まないために水溶液より
の吸着だけではなく、廃棄ガスの吸着浄化剤、フィルタ
ーとして適している。
Although it lacks selectivity in adsorption capacity compared to crystalline chikunya hydrate fibers, it is chemically stable and does not contain water, making it suitable not only for adsorption from aqueous solutions but also as an adsorption purifier and filter for waste gases. .

本発明の方法によるときは非晶質で吸着性等の各種用途
に有効に使用し得られる長繊維のチクニャガラス繊維を
容易に多量生産し得られる効果を有する。
The method of the present invention has the effect of easily producing a large amount of long fiber chirpy glass fibers that are amorphous and can be effectively used for various purposes such as adsorption.

実施例 l TiO2(アナターゼ型)とに2CO3の各粉末を、モ
ル比で、4:1の割合で混合した。
Example 1 TiO2 (anatase type) and 2CO3 powders were mixed at a molar ratio of 4:1.

これにフラックスとしてのに2MoO4をモル百分率で
、10 : 90の割合で配合し、よく混合した。
2MoO4 as a flux was added to this in a molar percentage of 10:90 and mixed well.

該配合物90gを100TLlの白金ルツボに充填し、
シリコニット電気炉を用いて1100℃で加熱溶融した
Fill 90 g of the blend into a 100 TLl platinum crucible,
It was heated and melted at 1100°C using a siliconite electric furnace.

この溶融体を800℃まで4°C/hの速度で徐冷し、
繊維状結晶を得た。
This melt was slowly cooled to 800°C at a rate of 4°C/h,
Fibrous crystals were obtained.

得られた繊維状結晶は水でフラックスを溶解してルツボ
から取り出した。
The obtained fibrous crystals were taken out from the crucible by dissolving the flux with water.

これを水洗後乾燥し、重量測定した結果、収率は98%
であり、粉末X線回析で同定した結果全部に2Ti4o
9 相であった。
After washing with water and drying, the weight was measured and the yield was 98%.
As a result of powder X-ray diffraction analysis, all 2Ti4o
It was phase 9.

繊維の直径は0.01〜0.1mm、長さは平均3mr
L、最犬のも最大10mm程度であった。
The fiber diameter is 0.01-0.1mm, and the average length is 3mr.
The maximum length of L and the largest dog was about 10 mm.

次いで、この繊維をIN−H(l水溶液に1001nl
に対して11の割合で浸漬し、約1時間撹拌しなからに
20成分の抽出を行った後、水洗し、風乾してチクニャ
水和物繊維を得た。
Next, this fiber was dissolved in IN-H (1001 nl in 1 aqueous solution).
After extracting 20 components while stirring for about 1 hour, the fibers were washed with water and air-dried to obtain chikunya hydrate fibers.

このチクニャ水和物繊維を粉末X線回折で同定した結果
、複雑な回折像を示した。
Identification of this chikunya hydrate fiber by powder X-ray diffraction showed a complex diffraction pattern.

このことは、元のに2Ti、09 相の骨格構造を有し
、K+イオンがHイオンまたはH30+イオンなどによ
り置換子 された含水相と推定される。
This is presumed to be a water-containing phase that originally had a 2Ti,09 phase skeleton structure and K+ ions were substituted with H ions or H30+ ions.

このチクニャ水和物繊維は膨潤、脱水特性を示し、20
0℃以下の温度では可逆的であった。
This chikunya hydrate fiber exhibits swelling and dehydration properties, and
It was reversible at temperatures below 0°C.

次に、得られたチクニャ水和物繊維を450℃で加熱脱
水してチクニャガラス繊維を得た。
Next, the obtained chikunya hydrate fiber was heated and dehydrated at 450°C to obtain chikunya glass fiber.

このチクニャガラス繊維は吸湿性、吸水性を失ない、膨
潤、脱水特性を示さなかった。
This chikunya glass fiber did not lose its hygroscopicity or water absorption properties, nor did it exhibit swelling or dehydration properties.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 一般式M2O−nTt02 (ただし、MはNa
eK、RbまたはCsを、nは1〜6を表わす)に示
されるチタン酸アルカリ金属またはその製造原料混合物
と、フラックスとして、モリブデン酸アルカリ金属M2
MOO4又はタングステン酸アルカリ金属M2W04
(ただし、Mは前記と同じものを表わす)とを、モル百
分率(原料は酸化物として換算)で、5:95〜50:
50の割合で配合し、該配合物を800〜1300℃で
加熱溶融し、得られた溶融体を結晶育成法によって結晶
させて繊維状のチタン酸アルカリ金属の単結晶体を生成
させ、酸水溶液で該単結晶体のM20成分を抽出してT
iO2、nH2O(nは1〜6を表わす)のチクニャ水
和物繊維となし、次いで該チクニャ水和物繊維を200
℃以上500℃以下の温度で加熱脱水することを特徴と
するチクニャガラス繊維の製造法。 2 溶融体の結晶育成を、該溶融体を700−1000
℃の温度まで徐冷する方法で行う特許請求の範囲第1項
記載の製造法。 3 溶融体の結晶育成を、フラックス成分を蒸発させる
方法で行う特許請求の範囲第1項記載の製造法。 4溶融体の結晶育成を、ルツボの上下間の温度差を与え
るか、またはルツボの底部に空気を吹きつける方法で行
う特許請求の範囲第1項記載の製造法。 5 溶融体の結晶育成を、冷却物を接触させて局部的に
冷却させる方法で行う特許請求の範囲第1項記載の製造
法。
[Claims] 1 General formula M2O-nTt02 (where M is Na
eK, Rb or Cs, n represents 1 to 6) or a mixture of its manufacturing raw materials, and an alkali metal molybdate M2 as a flux.
MOO4 or alkali metal tungstate M2W04
(However, M represents the same thing as above) in molar percentage (calculated as raw material as oxide): 5:95 to 50:
The mixture is heated and melted at 800 to 1,300°C, and the resulting melt is crystallized by a crystal growth method to produce a fibrous alkali metal titanate single crystal, and then mixed with an acid aqueous solution. Extract the M20 component of the single crystal with T
iO2, nH2O (n represents 1 to 6) as a chikunya hydrate fiber, and then the chikunya hydrate fiber was
A method for producing chikunya glass fiber, which comprises heating and dehydrating at a temperature of 500°C or higher. 2. Crystal growth of the melt is performed by heating the melt to 700-1000
The manufacturing method according to claim 1, which is carried out by slow cooling to a temperature of .degree. 3. The manufacturing method according to claim 1, wherein the crystal growth of the melt is carried out by evaporating a flux component. 4. The manufacturing method according to claim 1, wherein the crystal growth of the molten material is performed by providing a temperature difference between the upper and lower sides of the crucible or by blowing air to the bottom of the crucible. 5. The manufacturing method according to claim 1, wherein the crystal growth of the melt is carried out by bringing a cooling substance into contact with it to locally cool it.
JP3013680A 1980-03-10 1980-03-10 Manufacturing method of titanium glass fiber Expired JPS5941929B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3013680A JPS5941929B2 (en) 1980-03-10 1980-03-10 Manufacturing method of titanium glass fiber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3013680A JPS5941929B2 (en) 1980-03-10 1980-03-10 Manufacturing method of titanium glass fiber

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7685678A Division JPS553371A (en) 1978-06-23 1978-06-23 Production of titania hydrate fiber, titania glass fiber and titania fiber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS55136127A JPS55136127A (en) 1980-10-23
JPS5941929B2 true JPS5941929B2 (en) 1984-10-11

Family

ID=12295346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3013680A Expired JPS5941929B2 (en) 1980-03-10 1980-03-10 Manufacturing method of titanium glass fiber

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5941929B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5869799A (en) * 1981-10-16 1983-04-26 Natl Inst For Res In Inorg Mater Production of fibrous potassium titanate

Also Published As

Publication number Publication date
JPS55136127A (en) 1980-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5424562B2 (en) Method for producing cesium hydroxide solution
JPH0653566B2 (en) Method for producing crystalline zirconium phosphate
CN103058235B (en) Method of removing calcium with magnesium sulfate and high-purity magnesium sulfate
JPS6125657B2 (en)
US4179496A (en) Fibrous crystalline potassium titanate and processes for preparing fibrous potassium titanates
JPS5943440B2 (en) Method for producing alkali titanate fiber material
JPS5941929B2 (en) Manufacturing method of titanium glass fiber
JPS621293B2 (en)
GB905194A (en) Crystalline zeolite
JPS61256922A (en) Immobilizing method for strontium incorporated in aqueous solution
JPS5941928B2 (en) Titanium fiber manufacturing method
CN106430232A (en) Method for synthesizing 5A dewaxing molecular sieve from bentonite
JPS5820300B2 (en) Adsorption and ion exchange material for cesium in aqueous solution
JPS5940767B2 (en) Manufacturing method of amorphous titania
JPS6132053B2 (en)
JPH07101711A (en) Crystalline zirconium phosphate
JPH0669889B2 (en) Hydrothermal Synthesis of Layered Silicate
US2013856A (en) Alkali-metal zirconium tartrate and method of producing same
KR880001253B1 (en) Preparation for alum
JPH0450063B2 (en)
JPH04927B2 (en)
JPS6156017B2 (en)
JPS5869799A (en) Production of fibrous potassium titanate
JPH06321516A (en) Production of crystalline zirconium phosphate
RU2424189C1 (en) Method of producing high-purity strontium fluoride