JPS5969460A - 耐火断熱材の製造方法 - Google Patents
耐火断熱材の製造方法Info
- Publication number
- JPS5969460A JPS5969460A JP57177310A JP17731082A JPS5969460A JP S5969460 A JPS5969460 A JP S5969460A JP 57177310 A JP57177310 A JP 57177310A JP 17731082 A JP17731082 A JP 17731082A JP S5969460 A JPS5969460 A JP S5969460A
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- Japan
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- rice husk
- hydrothermal reaction
- husk ash
- raw material
- ash
- Prior art date
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/60—Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes
Landscapes
- 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。
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、耐火断熱材の製造方法に関するものであり、
さらに詳しくいえば、もみがら灰と石灰原＊４を用いて
ケイ酸カルシウム水和物を主要構成物とする耐火断熱材
を製造する方法及び該耐火断熱材の製造において、もみ
がら灰を得る際に生じるもみがらの燃焼熱を利用する耐
火断熱材の製造方法に関するものである。
さらに詳しくいえば、もみがら灰と石灰原＊４を用いて
ケイ酸カルシウム水和物を主要構成物とする耐火断熱材
を製造する方法及び該耐火断熱材の製造において、もみ
がら灰を得る際に生じるもみがらの燃焼熱を利用する耐
火断熱材の製造方法に関するものである。
本願発明者らはもみがら灰が高Ｓ ＋ ０２含有率かつ
微粉化しやすいため、ケイ酸カルシウム水和物の合成用
原料としてすぐれている口とを見出し、その特徴を活か
した「耐火断熱材の製造方法」に関し、昭和５６年７月
２５日付で特許出願した。本発明はこの製造方法をさら
に発展させたもので。
微粉化しやすいため、ケイ酸カルシウム水和物の合成用
原料としてすぐれている口とを見出し、その特徴を活か
した「耐火断熱材の製造方法」に関し、昭和５６年７月
２５日付で特許出願した。本発明はこの製造方法をさら
に発展させたもので。
特に結晶化度の低いもみがら灰に適した耐火断熱°１オ
の製造方法を提供するものである。
の製造方法を提供するものである。
先願の発明は（Ａ）もみがら灰と石灰原料とを水に懸濁
し、水熱反応させ、得られたケイ酸カルシウム水和物結
晶を成形し、乾燥することを特徴とする方法す及び（１
３＋もみがら灰と石灰原料とを水に懸濁して型枠に流し
込み、そのままか又は脱型したのちオートクレーブに入
れ、飽和水蒸気圧下において加熱硬化させることを特徴
とする方法５反び（Ａ）ＣＢ）の方法においてもみがら
灰及び石灰原料混合物にケイ酸原料、アルミノケイ酸原
料、補強繊維及び軽量光てん月の中から選ばれた少くと
も１ｍを混合する一方法、該耐火断熱材製造に必要な熱
源としてもみがら灰を得る際に生じるもみがらの燃焼熱
を利用することを特徴とする方法より成る。
し、水熱反応させ、得られたケイ酸カルシウム水和物結
晶を成形し、乾燥することを特徴とする方法す及び（１
３＋もみがら灰と石灰原料とを水に懸濁して型枠に流し
込み、そのままか又は脱型したのちオートクレーブに入
れ、飽和水蒸気圧下において加熱硬化させることを特徴
とする方法５反び（Ａ）ＣＢ）の方法においてもみがら
灰及び石灰原料混合物にケイ酸原料、アルミノケイ酸原
料、補強繊維及び軽量光てん月の中から選ばれた少くと
も１ｍを混合する一方法、該耐火断熱材製造に必要な熱
源としてもみがら灰を得る際に生じるもみがらの燃焼熱
を利用することを特徴とする方法より成る。
いずれの方法も水熱反応を一段階で行わせるもので、も
みがら灰は非晶質シリカより成るものであれ１−リジマ
イトやクリストバライトに結晶化しているものてあれい
ずれも使用可能であり、焼成□条件のコン１−ローＩし
で得られるもみがら灰の結晶化度のちがいは最適水熱反
応条件に影響はするが。
みがら灰は非晶質シリカより成るものであれ１−リジマ
イトやクリストバライトに結晶化しているものてあれい
ずれも使用可能であり、焼成□条件のコン１−ローＩし
で得られるもみがら灰の結晶化度のちがいは最適水熱反
応条件に影響はするが。
結晶化度のらがいを積極的に活かした方法とはいい難い
。
。
先願の明細書に述べたように、もみがら灰中のンリカは
焼成温度が低いか又は焼成時間が短いと非晶質ンリ力と
なり、焼成温度が高くかつ焼成時間が長くなると１−リ
ジマイトやクリストバライトに結晶化することを特徴と
する。いずれもケイ酸原料として汎用される石英に比較
すると石灰との水熱反応性は格段に高く、従って先願発
明による１岨火断！１ＩＶ４′４の製造原料として適当
である。しかしながら本願発明者らはもみがら灰シリカ
の結晶化度と水熱反応性の関係をより詳細に検討した結
果、特に非晶質もみがら灰はｌ・リシマイトやクリスト
バライトに結晶化したもみがら灰に比較すると低温度域
て石灰と反応しやすいことを見出し、もみがら灰非晶質
部の有するこの長所を積極的に活かすことを特徴とする
耐火断熱利の省エネルギー的製造方法を発明するに至っ
た。
焼成温度が低いか又は焼成時間が短いと非晶質ンリ力と
なり、焼成温度が高くかつ焼成時間が長くなると１−リ
ジマイトやクリストバライトに結晶化することを特徴と
する。いずれもケイ酸原料として汎用される石英に比較
すると石灰との水熱反応性は格段に高く、従って先願発
明による１岨火断！１ＩＶ４′４の製造原料として適当
である。しかしながら本願発明者らはもみがら灰シリカ
の結晶化度と水熱反応性の関係をより詳細に検討した結
果、特に非晶質もみがら灰はｌ・リシマイトやクリスト
バライトに結晶化したもみがら灰に比較すると低温度域
て石灰と反応しやすいことを見出し、もみがら灰非晶質
部の有するこの長所を積極的に活かすことを特徴とする
耐火断熱利の省エネルギー的製造方法を発明するに至っ
た。
すなわち本発明は水熱反応を二段階に分けて行わせるこ
とを特徴とするもので、もみがら灰と石数原料を水に懸
濁させたものをまず一次水熱反応時すぜてかさ高いケイ
酸カルシウム水和物を生成さヤ、得られたスラリーを脱
水、賦形後、成形体を二次水熱反応で硬化させることに
よって耐火断熱材となす方法を提供するものである。
とを特徴とするもので、もみがら灰と石数原料を水に懸
濁させたものをまず一次水熱反応時すぜてかさ高いケイ
酸カルシウム水和物を生成さヤ、得られたスラリーを脱
水、賦形後、成形体を二次水熱反応で硬化させることに
よって耐火断熱材となす方法を提供するものである。
本発明方法に用いるもみがら灰は、省エネルギー的見地
からは低温度域でも反応しやすい非晶質シリカを主成分
とするものが適しているが、トリジマイ１−やクリスト
バライトなど結晶質を含むもみがら灰も勿論使用可能で
ある。
からは低温度域でも反応しやすい非晶質シリカを主成分
とするものが適しているが、トリジマイ１−やクリスト
バライトなど結晶質を含むもみがら灰も勿論使用可能で
ある。
他方の原料である石灰原料は水酸化カルシウムＣａ（Ｏ
Ｈ）２ として反応に寄与する必要があるので、消石灰
、生石灰、またカーバイド滓なとの産業副産物が使用さ
れる。
Ｈ）２ として反応に寄与する必要があるので、消石灰
、生石灰、またカーバイド滓なとの産業副産物が使用さ
れる。
一次水熱反応は軽量化を目的とするもので原料とするも
みがら灰の結晶化度によって水熱反応温、１ｙを変える
必要がある。すなわち、非晶質シリカを主成分とするも
みがら灰に対してはスラリーの暫圧下における沸点又は
それ以下の温度でも水熱反応はずみやかに進み、軽量化
に有効ながさ高いゲル状のケイ酸カルシウム水和物が生
成するが。
みがら灰の結晶化度によって水熱反応温、１ｙを変える
必要がある。すなわち、非晶質シリカを主成分とするも
みがら灰に対してはスラリーの暫圧下における沸点又は
それ以下の温度でも水熱反応はずみやかに進み、軽量化
に有効ながさ高いゲル状のケイ酸カルシウム水和物が生
成するが。
トリジマイト
で反応性の低い結晶質シリカを含むもみがら灰に対して
は十分な軽量化効果を発揮させるためには一次水熱反応
温度を高めに設定しなければならない。したがって省エ
ネルギー効果をねらうのであれば非晶質シリカの含有率
の高いもみがら灰を用いるがよい。具体的には前者に対
しては６０℃〜ｉｏｏ℃（沸点）の範囲に，後者に対し
ては１００Ｃ以上に水熱反応温度を設定するが望ましく
，シたがって後者の場合反応槽としてオートクレーブを
用いる．−火水熱反応中にスラリーの分離や固化が生じ
ないように反応槽はかきまぜ機構イ１きが望ましい。
は十分な軽量化効果を発揮させるためには一次水熱反応
温度を高めに設定しなければならない。したがって省エ
ネルギー効果をねらうのであれば非晶質シリカの含有率
の高いもみがら灰を用いるがよい。具体的には前者に対
しては６０℃〜ｉｏｏ℃（沸点）の範囲に，後者に対し
ては１００Ｃ以上に水熱反応温度を設定するが望ましく
，シたがって後者の場合反応槽としてオートクレーブを
用いる．−火水熱反応中にスラリーの分離や固化が生じ
ないように反応槽はかきまぜ機構イ１きが望ましい。
目的とする製品性能を得るためには，必要に応じてもみ
がら灰と石灰原料混合物に石英，ケイ砂粘土など慣用の
ケイ酸原料，アルミノケイ酸原判，補強繊維及びシラス
バルーンやパーライトなどの軽量フィラーを添加しても
よい。中でも可溶好Ａ１２０３を含む添加材は添加量を
適当に選ぶことｉ斗より一次及び二次の水熱反応促進に
効果的には斗らく。補強繊維としては，例えば、石綿，
岩綿シガラス繊維，セラミックファイバー、炭ＩＨｆ４
、金属繊維，パルプ、綿，各種合成繊維なとが挙挙げら
れ，これらは単独又は混合して用いることができる。
がら灰と石灰原料混合物に石英，ケイ砂粘土など慣用の
ケイ酸原料，アルミノケイ酸原判，補強繊維及びシラス
バルーンやパーライトなどの軽量フィラーを添加しても
よい。中でも可溶好Ａ１２０３を含む添加材は添加量を
適当に選ぶことｉ斗より一次及び二次の水熱反応促進に
効果的には斗らく。補強繊維としては，例えば、石綿，
岩綿シガラス繊維，セラミックファイバー、炭ＩＨｆ４
、金属繊維，パルプ、綿，各種合成繊維なとが挙挙げら
れ，これらは単独又は混合して用いることができる。
これらの添加材は種類及び使用目的に応して一次水熱反
応時もし，くは成形時に添加，混合する。
応時もし，くは成形時に添加，混合する。
成形方法としては通常用いられている方法，例えば流し
込成形，加圧成形，抄造成形，押出成形なとの方法を使
用しうる。また成形性をよくするために粘土類、ボ／ｌ
／１−ランドセメント、石灰などの無Ｐ）Ｕ ’ｆＪ
ヤ、樹脂エマルション、メチルセルロースなとの有機物
を添加してもよい。
込成形，加圧成形，抄造成形，押出成形なとの方法を使
用しうる。また成形性をよくするために粘土類、ボ／ｌ
／１−ランドセメント、石灰などの無Ｐ）Ｕ ’ｆＪ
ヤ、樹脂エマルション、メチルセルロースなとの有機物
を添加してもよい。
成形体はそのままでは強度が不十分であるので二次水熱
反応で接着機能を有するケイ酸カルシウム水和物を生成
させ硬化１強度発現させる。二次水熱反応温度は通常−
火水熱反応温度よりは高目に設定する。ただい二次水熱
反応時間を長くとれる場合は必ずしも高目に設定する必
要はない。
反応で接着機能を有するケイ酸カルシウム水和物を生成
させ硬化１強度発現させる。二次水熱反応温度は通常−
火水熱反応温度よりは高目に設定する。ただい二次水熱
反応時間を長くとれる場合は必ずしも高目に設定する必
要はない。
硬化強度を改善するためには一次水熱反応時にＳ ｉ
Ｏ２とＣａ （ＯＨ）２の一部が未反応のまま残るよう
にケイ酸原料（もみがら灰も含む）と石灰原料を過剰に
配合したり、成形時に一次水熱反応物にケイ酸原＊Ａ（
もみがら灰も含む）と石灰原料を添加すると効果的であ
る。これらのケイ算原料と石灰原料は二次水熱反応時に
接着機能を有するケイ酸カルシウム水和物を生成させる
原料になる。
Ｏ２とＣａ （ＯＨ）２の一部が未反応のまま残るよう
にケイ酸原料（もみがら灰も含む）と石灰原料を過剰に
配合したり、成形時に一次水熱反応物にケイ酸原＊Ａ（
もみがら灰も含む）と石灰原料を添加すると効果的であ
る。これらのケイ算原料と石灰原料は二次水熱反応時に
接着機能を有するケイ酸カルシウム水和物を生成させる
原料になる。
二次水熱反応て硬化した成形体は乾燥して製品とする。
さらに１本発明の方法においては、多量の熱量を必要と
する水熱反応と成形体乾燥用の熱源として、もみがら灰
を得る際に生じるもみがらの燃焼熱（もみがら１にｇ当
り約３３００１１ｔ）を有効利用することで、製造コス
トの大幅な引下げが可能となる。したがって本発明方法
は農産廃棄物であるもみがらの燃焼熱及び灰の両方を有
効利用する］Ｖめて経済的価１直の高い方法といえる。
する水熱反応と成形体乾燥用の熱源として、もみがら灰
を得る際に生じるもみがらの燃焼熱（もみがら１にｇ当
り約３３００１１ｔ）を有効利用することで、製造コス
トの大幅な引下げが可能となる。したがって本発明方法
は農産廃棄物であるもみがらの燃焼熱及び灰の両方を有
効利用する］Ｖめて経済的価１直の高い方法といえる。
次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明依る。
実施例
もみがらを酸化雰囲気中低温度域焼成で得られ〃非晶質
シリカより成るもみがら灰（以下非晶質もみがら灰とい
う）及び高温度域焼成で得られた結晶相としてクリスト
バライト及び１−リシマイトを含むもみがら灰（以「結
晶化もみがら灰という）をそれぞれ微粉砕したものに、
Ｃａ／Ｓｉ七ル比が０．８及び１．０になるように生
石灰を混合し９重量基準で６倍量の水を加えてスラリー
状になし、かぎまぜながら９０゛Ｃで４時間−火水熱反
応させてかさ高いゲル状ケイ酸カルシウム水和物を生成
させた。
シリカより成るもみがら灰（以下非晶質もみがら灰とい
う）及び高温度域焼成で得られた結晶相としてクリスト
バライト及び１−リシマイトを含むもみがら灰（以「結
晶化もみがら灰という）をそれぞれ微粉砕したものに、
Ｃａ／Ｓｉ七ル比が０．８及び１．０になるように生
石灰を混合し９重量基準で６倍量の水を加えてスラリー
状になし、かぎまぜながら９０゛Ｃで４時間−火水熱反
応させてかさ高いゲル状ケイ酸カルシウム水和物を生成
させた。
この条件における水熱反応性は結晶化もみがら灰よりは
非晶質もみがら灰が高く、非晶質もみがら灰の場合石灰
は全量反応したが、結晶化もみがら灰の場合石灰の一部
はＣａ（ＯＨ）２として未反応のまま残りまたゲル状ケ
イ酸カルシウム水和物の生成量も少なかった。
非晶質もみがら灰が高く、非晶質もみがら灰の場合石灰
は全量反応したが、結晶化もみがら灰の場合石灰の一部
はＣａ（ＯＨ）２として未反応のまま残りまたゲル状ケ
イ酸カルシウム水和物の生成量も少なかった。
一次水熱反応物を型枠に流し込んで５に９７ｃｍ２で加
圧成形し、オートクレーブ中飽和水蒸気圧下１８０Ｃで
１０時間の二次水熱反応で硬化さぜ、６０゛Ｃで乾燥し
たところ、非晶質もみがら灰からはかさ比重０．２６〜
０．２７．結晶化もみがら灰からはがさ比重０．６１〜
０．６２の軽量硬化体が得られた。いずれも耐熱性６５
００以上の耐火断熱材であった。
圧成形し、オートクレーブ中飽和水蒸気圧下１８０Ｃで
１０時間の二次水熱反応で硬化さぜ、６０゛Ｃで乾燥し
たところ、非晶質もみがら灰からはかさ比重０．２６〜
０．２７．結晶化もみがら灰からはがさ比重０．６１〜
０．６２の軽量硬化体が得られた。いずれも耐熱性６５
００以上の耐火断熱材であった。
実施例２
実施例１における一次水熱反応温度を１５０’Ｃにあげ
、従って反応１漕には電磁かきまぜ式オー１−クレープ
を用い、水／粉重量比２４としてかきまぜ速度２００
ｒｐ＋ｎで４時間反応させた以外はまった〈実施例１と
同様にして硬化体を得た。
、従って反応１漕には電磁かきまぜ式オー１−クレープ
を用い、水／粉重量比２４としてかきまぜ速度２００
ｒｐ＋ｎで４時間反応させた以外はまった〈実施例１と
同様にして硬化体を得た。
非晶質もみがら灰から得られた硬化体のかさ比重は０゜
２５〜０．２９であったが、結晶化もみがら灰からは０
．１９に軽量化された硬化体が得られた。
２５〜０．２９であったが、結晶化もみがら灰からは０
．１９に軽量化された硬化体が得られた。
耐熱性はいずれも６５０℃以上であった。
実施例６
ζノ
補強のために一次水熱反応の終ったスラリ中の固形分に
対して重量基準で外割り１０チの石綿を加え、均一に分
散させたのち型枠に流し込む以外は実施例２に示すのと
まったく同様の製造条件で軽量硬化体を得た。得られた
硬化体は石綿を加えない場合に比較すると成形時の炉水
性は改善され、硬化体のかさ比重も非晶質もみがら灰を
用いたり合０．２６〜０．２５に、結晶化もみがら灰を
用いた場合０．１７〜０．１８に軽量化され、耐熱性も
若干向上する傾向が認められた。
対して重量基準で外割り１０チの石綿を加え、均一に分
散させたのち型枠に流し込む以外は実施例２に示すのと
まったく同様の製造条件で軽量硬化体を得た。得られた
硬化体は石綿を加えない場合に比較すると成形時の炉水
性は改善され、硬化体のかさ比重も非晶質もみがら灰を
用いたり合０．２６〜０．２５に、結晶化もみがら灰を
用いた場合０．１７〜０．１８に軽量化され、耐熱性も
若干向上する傾向が認められた。
比較例
軽量化のための一次水熱反応を経ない以外は実施例１又
は２とまったく同様にして硬化体を得た。
は２とまったく同様にして硬化体を得た。
非晶質もみがら灰から得られた硬化体のかさ比重は０．
６６〜０．７１と大きく、結晶化もみがら仄から得られ
た硬化体はさらに高いかさ比重０．８９〜０．９０を示
した。
６６〜０．７１と大きく、結晶化もみがら仄から得られ
た硬化体はさらに高いかさ比重０．８９〜０．９０を示
した。
硬化体は乾燥時に収縮して変形しやすく、また耐熱性も
不十分で耐火断熱材にはなり得なかった。
不十分で耐火断熱材にはなり得なかった。
実施例１．２．３及び比較例に示した硬化体のかさ比重
を比較して次表に示す。
を比較して次表に示す。
＊重量基準で外側１０チの石綿添加
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ もみがら灰及び石灰原料混合物を水に懸濁し、水熱
反応させて得られたケイ酸カルシウム水和物を含む混合
物を成形し、成形体をさらに水熱反応で硬化させること
を特徴とする耐火断熱利の製造方法、。 ２ もみがら灰及び石灰原料混合物に、ケイ酸原月、ア
ルミノケイ酸原判、補強繊維及び軽量光てん椙の中から
選ばれた少くとも１種を混合する特許請求の範囲第１項
記載の方法 ６ 耐火断熱利製造に必要な熱源としてもみがら灰を得
る際に生じるもみがらの、燃焼熱を利用する特許請求の
範囲第１項及び第２項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57177310A JPS6013991B2 (ja) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | 耐火断熱材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57177310A JPS6013991B2 (ja) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | 耐火断熱材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5969460A true JPS5969460A (ja) | 1984-04-19 |
| JPS6013991B2 JPS6013991B2 (ja) | 1985-04-10 |
Family
ID=16028741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57177310A Expired JPS6013991B2 (ja) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | 耐火断熱材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6013991B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2245895A1 (es) * | 2004-07-08 | 2006-01-16 | Universidad De Sevilla | Obtencion de materiales aislantes a partir de residuos de procesos termicos que utilizan biomasa. |
-
1982
- 1982-10-07 JP JP57177310A patent/JPS6013991B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2245895A1 (es) * | 2004-07-08 | 2006-01-16 | Universidad De Sevilla | Obtencion de materiales aislantes a partir de residuos de procesos termicos que utilizan biomasa. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6013991B2 (ja) | 1985-04-10 |
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