JPS60155560A - Forming material - Google Patents
Forming materialInfo
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- JPS60155560A JPS60155560A JP21463384A JP21463384A JPS60155560A JP S60155560 A JPS60155560 A JP S60155560A JP 21463384 A JP21463384 A JP 21463384A JP 21463384 A JP21463384 A JP 21463384A JP S60155560 A JPS60155560 A JP S60155560A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はシリカ−炭酸カルシウム複合体−次粒子を構成
成分として含有する成形材料に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a molding material containing secondary particles of a silica-calcium carbonate composite as a constituent component.
従来非晶質シリカとしては代表的なものとしてシリカゲ
ルが知られており、これは主に珪酸ナトリウム水溶液を
塩酸、硫酸等の酸で中和し、沈澱を析出させ水洗乾燥し
て製造される。更に必要があれば減圧下に加熱して活性
化される。また該シリカゲルは製造法によシネ定形又は
球状で収得され、必要に応じ結合剤等を用いて錠剤等の
形態に賦形される。その用途としては、吸湿性及び比表
面積が大きいところから例えば乾燥剤、吸着剤、脱水剤
、吸臭剤、触媒担体等が挙げられる。Silica gel is conventionally known as a typical example of amorphous silica, and is mainly produced by neutralizing an aqueous sodium silicate solution with an acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid, precipitating a precipitate, washing with water and drying. If necessary, it is further activated by heating under reduced pressure. Further, the silica gel is obtained in a cine-shaped or spherical shape according to the manufacturing method, and is shaped into a tablet or the like using a binder or the like if necessary. Its uses include, for example, as a desiccant, an adsorbent, a dehydrating agent, a deodorizing agent, and a catalyst carrier because of its hygroscopicity and large specific surface area.
しかしながらシリカゲルは水と接すると急激に水分を吸
収し崩壊する性質を有し、水と直接液する系での使用は
不可能又は困難である。また一般にシリカゲルは20〜
220Aの平均細孔径を有するが、そのうち平均細孔径
の小さいものは嵩密度が通常0.7f/cr/1前後と
大きく反対に嵩密度が0.2 f /cd、前後のもの
では平均細孔径が必然的に大きくなり通常180〜22
0A程度となる。それ故ガスや水等の吸着剤等として好
適な20〜40λ程度の平均細孔径を有するシリカゲル
は嵩密度が大きくなり、単位重量当りの吸着能は自づと
制限を受ける。また吸油能は嵩密度が小さく比表面積が
大きい和犬であるが、大きな比表面積を有するものでは
嵩密度も大となり、吸油能を欠くか又は不充分であるを
免かれ得ない。更にシリカゲルは耐熱ガラス等の耐火耐
熱材の原料としては使用できない。However, silica gel has the property of rapidly absorbing water and disintegrating when it comes into contact with water, making it impossible or difficult to use it in a system where it is directly in contact with water. In general, silica gel is 20~
It has an average pore diameter of 220 A, but those with a small average pore diameter usually have a bulk density of around 0.7 f/cr/1, whereas those with a bulk density of around 0.2 f/cd have an average pore diameter of around 0.7 f/cr/1. is inevitably large, usually 180 to 22
It will be about 0A. Therefore, silica gel having an average pore diameter of about 20 to 40 λ, which is suitable as an adsorbent for gases, water, etc., has a large bulk density, and its adsorption capacity per unit weight is naturally limited. In addition, Japanese dogs have a low bulk density and a large specific surface area, but those with a large specific surface area also have a large bulk density and are inevitably lacking or insufficient in oil absorbing ability. Furthermore, silica gel cannot be used as a raw material for fireproof and heat-resistant materials such as heat-resistant glass.
また炭酸カルシウムは通常貝殻、白亜、精品石灰石等を
機械的に粉砕したねまた生石灰に水を加えて石灰乳とし
た後炭酸刀スと反応させる等の方法により製造され、比
較的安価な所から微粒子の形状で上記シリカゲルと同様
の用途忙或はtメシトの原料、各種化学薬品の原料、中
和用等広汎な用途に利用されている。Calcium carbonate is usually produced by mechanically crushing seashells, chalk, refined limestone, etc., or by adding water to quicklime to make lime milk, and then reacting it with carbonate, and it is available from relatively inexpensive sources. In the form of fine particles, it is used for a wide range of purposes, including the same uses as the above-mentioned silica gel, as a raw material for methacrylic acid, as a raw material for various chemicals, and for neutralization.
発明が解決しようとする問題点
本発明は上記公知のシリカゲルに代る新しい外観結晶様
非晶質シリカと、該シリカに付着した極微細炭酸カルシ
ウムとから成る複合体を水に分散させてなり、何らバイ
ンター等を用いることなく成形可能であり、これにより
軽量にして強度を有する成形体を製造できる新規な成形
材料を提供するものである。Problems to be Solved by the Invention The present invention is made by dispersing in water a composite consisting of a new crystal-like amorphous silica in appearance, which replaces the above-mentioned known silica gel, and ultrafine calcium carbonate attached to the silica. The object of the present invention is to provide a novel molding material that can be molded without using any binder or the like, thereby producing a lightweight and strong molded product.
問題点を解決するだめの手段
本発明によれば対称の関係にある少なくとも2つの面を
もち、約1〜500μの長さおよび約50A〜約1μの
厚さを有し、長さが厚さの少なくとも10倍である外観
結晶様非晶質シリカおよび該シリカに付着した極微細炭
酸カルシウムから構成されたシリカ−炭酸カルシウム複
合体−次粒子を水に分散させてなる成形材料が提供され
る。Means for Solving the Problems According to the present invention, it has at least two surfaces in a symmetrical relationship, has a length of about 1 to 500μ and a thickness of about 50A to about 1μ, and the length is equal to the thickness. A molding material is provided in which secondary particles of a silica-calcium carbonate composite composed of amorphous silica having a crystal-like appearance and ultrafine calcium carbonate attached to the silica are dispersed in water.
本明細書においては以下本発明成形材料を構成するシリ
カ−炭酸カルシウム複合体−次粒子を「シルサイトI」
と呼ぶ。またシルサイト■を構成するニ方の成分である
外観結晶様非晶質シリカの一次粒子を「オプシル■」と
呼ぶ。In this specification, the silica-calcium carbonate composite secondary particles constituting the molding material of the present invention will be referred to as "Silsite I".
It is called. In addition, the primary particles of amorphous silica that are crystal-like in appearance, which are the two components constituting silsite (■), are called "opsil (■)".
シルサイトIは、オづシルI及びそれに付着した極微細
炭酸カルシウムからなる。オプシルIは対称の関係にあ
る少なくとも2つの面をもち約1〜500μの長さ、約
50λ〜約1μの厚さ及び長さが厚さの少なくとも10
倍である大きさを有する。これはX線回折の解析の結果
全く回折ピークを認め得す非晶質であり、強熱脱水後の
化学分析によればSiO2含量が98重量%を越え、ま
た電子顕微鏡観察の結果非晶質である忙もかかわらず対
称の関係にある少なくとも2つの面をもち結晶様外観を
有することによって特徴付けられる。Silsite I consists of Odusil I and ultrafine calcium carbonate attached to it. Opsile I has at least two symmetrical faces, a length of about 1 to 500μ, a thickness of about 50λ to about 1μ, and a length of at least 10μ of the thickness.
It has a size that is twice as large. As a result of X-ray diffraction analysis, it is amorphous with no diffraction peaks, and chemical analysis after ignited dehydration shows that the SiO2 content exceeds 98% by weight, and electron microscopy shows that it is amorphous. It is characterized by having at least two symmetrical faces and a crystal-like appearance.
には分離し得ない状態で付着している。例えばシルサイ
ト■を水に5重量%濃度で分散させ、20分間攪拌して
後放置し、シルサイトIを構成するシリカ(オプシルI
)及び炭酸カルシウムを両者の比重差により沈降分離し
ようとしても全く分離されず、両者が化学的な又は物理
的な力によシ付着していることが認められる。It is attached in a way that it cannot be separated. For example, silcite ■ is dispersed in water at a concentration of 5% by weight, stirred for 20 minutes, and then left to stand.
) and calcium carbonate are not separated at all by sedimentation due to the difference in their specific gravity, and it is recognized that both are stuck together due to chemical or physical forces.
シルサイトIが非晶質シリカ−炭酸カルシウム複合体で
あることは、X線回折の解析の結果炭酸カルシウム特有
の回折ピーク(2θ)が23.0’、29.4°及び3
6.0°又は23.0.24.8 、27.0.29.
4°、32.8°及び36.0°に認められ強熱脱水後
の化学分析の結果SiO2とCaOとを主成分としてお
シ、電子顕微鏡観察の結果結晶様外観を呈するオづシル
Iと微細な粒子とから構成されていることにより確認さ
れる。The fact that Silsite I is an amorphous silica-calcium carbonate complex is confirmed by X-ray diffraction analysis, which shows that the diffraction peaks (2θ) peculiar to calcium carbonate are 23.0', 29.4°, and 3.
6.0° or 23.0.24.8, 27.0.29.
4°, 32.8°, and 36.0°, chemical analysis after ignited dehydration showed that the main components were SiO2 and CaO, and electron microscopy showed that Odusil I had a crystal-like appearance. This is confirmed by the fact that it is composed of fine particles.
シルサイト■を構成する才づシルIの特異な外観は、こ
れが珪酸塩結晶から導かれ該結晶の形骸を残したままで
非晶質シリカに変換されることによってもたらされる。The unique appearance of silica I, which constitutes silcite (2), is brought about by the fact that it is derived from silicate crystals and is converted into amorphous silica with the remains of the crystals remaining.
従ってオプシル■は起源結晶である珪酸塩結晶と実質的
に同一の外形及び大きさを有する。例えばワラストナイ
ト、リーノトライト、フオシャジイト等の短冊状珪酸カ
ルシウム系結晶から導かれるオプシルIは短冊状外形を
有する。トベルモライト、ジャイロライト、α−タイカ
ルシウムシリケートハイドレート(α−C2SH)等の
板状珪酸カルシウム結晶から導かれるオづシル■は板状
の外形を有する。2等短冊状、板状等を呈するオプシル
Iは、長さ約1〜500μ、厚さ約50A〜1μ及び長
さが厚さの少なくとも10倍である大きさを有する。リ
ーノトライト結晶から導かれる短冊状のオプシルIは該
結晶の晶癖を保持し通常的1〜50μの長さ、約100
し長さは厚さの約10〜5000倍である。トベル七ラ
イト結晶から導かれる板状の才づシルIは該結晶の晶癖
を保持し約1〜50μの長さ、約100.4〜0.5μ
の厚さ及び約0.2〜20μの巾を有し長さが厚さの約
10〜5000倍である。Therefore, opsil (1) has substantially the same external shape and size as the silicate crystal that is the original crystal. For example, Opsil I derived from a rectangular calcium silicate crystal such as wollastonite, linotrite, and phoshadate has a rectangular outer shape. Ozil (2) derived from plate-shaped calcium silicate crystals such as tobermolite, gyrolite, and α-tied calcium silicate hydrate (α-C2SH) has a plate-like external shape. Opsile I, which has the shape of a rectangular strip, a plate, etc., has a length of about 1 to 500 μ, a thickness of about 50 A to 1 μ, and the length is at least 10 times the thickness. The rectangular optic I derived from the linotrite crystal retains the crystal habit of the crystal and typically has a length of 1 to 50 μm, about 100 μm.
The length is about 10 to 5000 times the thickness. The plate-shaped Saizusil I derived from the Tobel heptalite crystal retains the crystal habit of the crystal and has a length of about 1 to 50 μm and a length of about 100.4 to 0.5 μm.
It has a thickness of about 0.2 to 20 μm, and a length of about 10 to 5000 times the thickness.
ワラストナイト結晶から導かれる短冊状のオづシルエは
その結晶の晶癖を保持し約1〜500μの5μの巾を有
し長さが厚さの約10〜5000倍である。ジャイロラ
イト結晶から導かれる板状のオづシル■は、その結晶の
晶癖を保持し約1〜50μの長さ、約100A〜0.5
μの厚さ及び約1〜20μの巾を有し長さが厚さの10
〜5000倍である。α−タイカルシウムシリケートハ
イドレート結晶から導かれる板状の才づシルIは、その
結晶の晶癖を保持し約1〜300μの長さ、約500A
−1μの厚さ及び約1〜50μの巾を有し長さが厚さの
10〜5000倍である。The rectangular shape derived from wollastonite crystal retains the crystal habit of the crystal, has a width of about 1 to 500 microns, and has a length of about 10 to 5,000 times the thickness. The plate-shaped Odushiru ■ derived from the gyrolite crystal retains the crystal habit of the crystal and has a length of about 1 to 50 μm and a length of about 100 A to 0.5 μm.
It has a thickness of about 1 to 20 μ and a length of about 10 μ of the thickness.
~5000 times. The plate-shaped Saizusil I derived from α-tai calcium silicate hydrate crystal retains the crystal habit, has a length of about 1 to 300 μm, and has a diameter of about 500 A.
It has a thickness of -1μ and a width of about 1 to 50μ, and its length is 10 to 5000 times the thickness.
才づシルIの強熱脱水後(Ig、 1oss約4〜7重
量%)の化学組成は次の通りであり、また物理的性質は
シリカゲルと対比して下記第1表の通シである。The chemical composition of Saizusil I after ignited dehydration (Ig, 1oss about 4-7% by weight) is as follows, and the physical properties are as shown in Table 1 below in comparison with silica gel.
オづシル■の化学組成(重量%)
SiO2〉98.0
AI3203(1,□
Fe2O3< O−01
CaO(0,02
第 1 表
但し第1表中RD1)はし甲ユラーヅンシテイ、ID2
)はイシターメデエートデシシティ、LD3)は0−デ
シシティを示し、エシサイクOベヂイアオづ ケミカル
テクノO、;−(Encyclopediaof C
hemical Technology )第18巻1
969年、−第61〜67頁から引用した。また第1表
における各物理的性質は次の方法によシ測定した。Chemical composition (wt%) of Ozusil■ SiO2>98.0 AI3203 (1,□ Fe2O3<O-01 CaO (0,02 Table 1 However, RD1 in Table 1) Hashiko Yuladun City, ID2
) indicates Isitermediate Decisity, LD3) indicates 0-decisity, Encyclopedia of C
Chemical Technology) Volume 18 1
969, p. 61-67. Further, each physical property in Table 1 was measured by the following method.
嵩 密 度:50f/cr!荷重ヒストシシリシター法
による方法で粉体10fを断面積
5c!!の円筒に入れこれに25ofで荷重を与えた後
その容積をめ次式
によシ算出する。Bulk density: 50f/cr! The cross-sectional area of 10f of powder is 5c using the load histo-silicon method! ! After putting it in a cylinder and applying a load of 25 to it, its volume is calculated using the following formula.
真 比 重:ベツクマシ社空気比較式比重計によシ、H
e刀スス置換求める。True specific gravity: According to Betsukumashi air comparison type hydrometer, H
Find e-katana susu replacement.
平均細孔径: BET窒素吸着法による。Average pore diameter: Based on BET nitrogen adsorption method.
比表面積:BET窒素吸着法による。Specific surface area: Based on BET nitrogen adsorption method.
細孔容積: BET窒素吸着法による。Pore volume: Based on BET nitrogen adsorption method.
粒 子 径:光学顕微鏡・電子顕微鏡による。Particle diameter: Based on optical microscope/electron microscope.
吸 油 量:、;オクチルフタレート
(C6H4(COOC8H□7)2)を1002の粉末
中に滴下し吸油させ粘性が急
激に現われたときの油の量を示す。Oil absorption: indicates the amount of oil when octyl phthalate (C6H4(COOC8H□7)2) is dropped into 1002 powder and absorbed, and viscosity suddenly appears.
吸 湿 性:関係湿度100%の容器中に粉末を入れ2
5℃に保持して平衡状態にな
るまで吸着させその重量%で示す。Hygroscopicity: Place the powder in a container with relative humidity of 100%.
The adsorption was maintained at 5° C. until an equilibrium state was reached, and the adsorption is expressed in weight %.
但し表中の各数値は才づシル■とし
て嵩密度0.1r/m、RDとして嵩
密度0.7f#d、IDとして嵩密度
0.4 t / crIl及びLDとして嵩密度0−1
5 f /cr/lを夫々用いた場合のデータである。However, each numerical value in the table is a bulk density of 0.1r/m for Saizusil, a bulk density of 0.7f#d for RD, a bulk density of 0.4t/crIl for ID, and a bulk density of 0-1 for LD.
This is data when using 5 f /cr/l, respectively.
上記第1表から明らかな通り才づシルIは、小さな嵩密
度を有するにもかかわらず、ガスや水の吸着に好適な2
0〜40A程度の小さな平均細孔径を有し、しかも比表
面積が大きく、ガスや水等に対し優れた吸着能を発揮す
ると共に優れた吸油能を有する。またオづシル■は耐水
性に優れ水に浸漬しても何ら崩壊せず、従って水と直接
液する系においても極めて有利に使用できる。更にオづ
シルIは熱伝導率が小さくloO’o℃迄の温度で焼結
し得る特性を有する。加えて6〜7という中性付近のp
Hを有し耐薬品性に優れ、塩酸等の酸による分解を受け
ることはない。之等の性質は起源結晶である珪酸カルシ
ウム結晶がpH10〜11という高いpHを有し、塩酸
等の酸により分解を受け従って用途に制約を受けている
ことに比して有利な点である。As is clear from Table 1 above, although Saizusil I has a small bulk density, it is suitable for adsorption of gas and water.
It has a small average pore diameter of about 0 to 40 A, and a large specific surface area, and exhibits excellent adsorption ability for gases, water, etc., as well as excellent oil absorption ability. Furthermore, Odushiru (3) has excellent water resistance and does not disintegrate at all even when immersed in water, so it can be used very advantageously even in systems where it is directly mixed with water. Further, Ozil I has a property of having low thermal conductivity and can be sintered at temperatures up to loO'o°C. In addition, p near neutrality of 6 to 7
It has excellent chemical resistance and is not decomposed by acids such as hydrochloric acid. These properties are advantageous compared to the fact that the original calcium silicate crystal has a high pH of 10 to 11 and is subject to decomposition by acids such as hydrochloric acid, which limits its use.
本発明成形材料を構成するシルサイト■は上記特有の粒
子形状と特性とを有するオプシル■と之に物理的に又は
化学的に付着して存在する極微細炭酸カルシウムとから
構成されているが故に、水性スラリーの形態で何らバイ
ジター等を用いることなく成形可能であり、軽量にして
且つ強度を有する成形体を製造し得る特異な性質を有す
ると共に、これを成形して得られる成形体はオづシルI
の特性を利用して従来シリカゲルが使用されてきた用途
に代替使用でき、またシリカゲルの使用され得ない用途
にも使用でき、更に炭酸カルシウムの特性を利用して炭
酸カルシウムが使用されてきた用途にも代替使用できる
。代表的には各種充填剤、乾燥剤、吸着剤、吸臭剤、濾
過剤、接着剤用添加剤、耐熱剤、製紙用艶消剤、化粧用
乳化剤、耐摩耗剤、断熱剤、増粘剤、顔料、歯磨粉、農
業用担体、医薬用担体、触媒、触媒担体、ガスクロマド
クラフィー用充填剤、賦形剤、固結防止剤、揮発性物質
固定剤、七し十ニラーシープ、耐熱ガラス原料等の用途
に有用である。特に耐熱性材料、保温材料、沢過材、触
媒担体等として有用である。This is because the silcite (constituting the molding material of the present invention) is composed of opsilite (2), which has the above-mentioned unique particle shape and characteristics, and ultrafine calcium carbonate that is physically or chemically attached to the opsilite (2). , can be molded in the form of an aqueous slurry without using any visitors, etc., and has unique properties that allow the production of lightweight and strong molded products, and the molded products obtained by molding this are unique. Sill I
By taking advantage of the properties of calcium carbonate, it can be used as an alternative to applications for which silica gel has traditionally been used, and it can also be used in applications where silica gel cannot be used, and by utilizing the properties of calcium carbonate, it can be used for applications where calcium carbonate has been used. can also be used as an alternative. Typical examples include various fillers, desiccants, adsorbents, deodorants, filtration agents, additives for adhesives, heat resistant agents, matting agents for paper manufacturing, emulsifiers for cosmetics, anti-wear agents, heat insulating agents, thickeners, Pigments, toothpaste, agricultural carriers, pharmaceutical carriers, catalysts, catalyst carriers, fillers for gas chromatography, excipients, anti-caking agents, volatile substance fixatives, seven-year-old sheep, heat-resistant glass raw materials, etc. Useful for applications. It is particularly useful as a heat-resistant material, a heat-retaining material, a filtration material, a catalyst carrier, etc.
上記成形体を得るに当シ、本発明成形材料は、通常水対
固形分比(重量)が4〜50:1の水性スラリー形態と
するのが望ましい。また該スラリーには必要に応じて石
綿、ガラス繊維、セラミックファイバー、岩綿、合成繊
維、天然繊維、パルプ、炭素繊維、金属繊維、ステシレ
スファイバー等の繊維質補強剤、アルミナリル、コ0イ
タルシリカリル、クレー、セメント、着色剤、充填剤等
の各種添加剤を添加でき、之によって更に有用な性質を
付与できる。得られる成形体は、通常0.1〜0.4f
/m程度の低嵩密度で3〜30に9/i程度の大きな曲
げ強度を備えている。また上記嵩密度をより大きくする
ことも可能であり、嵩密度に比例してより大きな機械的
強度を有する成形体が得られる。たとえば0.4 f
/cd −1,0t /cdの嵩密度の成形体では20
〜100Kp/CI!程度の大きな曲げ強度を有する。In order to obtain the above-mentioned molded article, the molding material of the present invention is preferably in the form of an aqueous slurry having a water-to-solids ratio (weight) of 4 to 50:1. In addition, the slurry may contain fibrous reinforcing agents such as asbestos, glass fiber, ceramic fiber, rock wool, synthetic fiber, natural fiber, pulp, carbon fiber, metal fiber, and styless fiber, aluminalyl, co-ital silica, etc., as necessary. Various additives such as clays, clays, cements, colorants, fillers, etc. can be added, thereby imparting further useful properties. The molded product obtained usually has a thickness of 0.1 to 0.4 f.
It has a high bending strength of about 3 to 30 to 9/i with a low bulk density of about /m. It is also possible to increase the above-mentioned bulk density, and a molded article having greater mechanical strength in proportion to the bulk density can be obtained. For example 0.4 f
/cd -1,0t/cd for a molded body with a bulk density of 20
~100Kp/CI! It has a certain degree of bending strength.
上記成形体がこの様に軽量で優れた機械的強度を備えて
いるのは、シルサイト■の粒子が相互に強固に接合して
いると共に、大きな空隙率を有しているからである。こ
の空隙率は低密度のもの程大きい。The reason why the above-mentioned molded product is so lightweight and has excellent mechanical strength is that the particles of silcite (2) are firmly bonded to each other and have a large porosity. This porosity increases as the density decreases.
本発明の水性スラリーを構成するシルサイト■は5in
4四面体の鋼状又は連鎖状構造を有する各種の天然又は
合成珪酸塩結晶から製造できる。その製造方法は特に制
限されず任意の方法が採用できるが最も有利には珪酸カ
ルシウム結晶を原料として次の如く製造される。即ち珪
酸カルシウム結晶を水分の存在下に炭酸ガスと接触させ
ることにより製造される。The silcite ■ constituting the aqueous slurry of the present invention is 5 inches
It can be made from a variety of natural or synthetic silicate crystals with a tetrahedral steel-like or chain-like structure. The method for producing it is not particularly limited and any method can be adopted, but it is most advantageously produced as follows using calcium silicate crystals as a raw material. That is, it is produced by bringing calcium silicate crystals into contact with carbon dioxide gas in the presence of moisture.
この製造方法の最大の特徴は、珪酸カルシウム結晶の外
形を実質的に変化させることなく該結晶を構成する珪酸
カルシウムを非晶質シリカ及び炭酸カルシウムに転換さ
せ得る点にある。The greatest feature of this production method is that calcium silicate, which constitutes the calcium silicate crystal, can be converted into amorphous silica and calcium carbonate without substantially changing the external shape of the calcium silicate crystal.
起源結晶である珪酸カルシウム結晶としてはワラストナ
イト、リーノトライト、フオシャジャイト、ヒレづう、
7タイト、O−ゼシハナイト等のワラストナイト系珪酸
カルシウム結晶、トベルモライト等のトベル七うイト系
珪酸カルシウム結晶、ジャイロライト、トラスコタイト
、リエライト等のジャイロライト系珪酸カルシウム結晶
、カルシオコシドOタイト、+ルコアナイト、アフどイ
ライト等のr−4イカルシウムシリケート系珪酸カルシ
ウム結晶、α−タイカルシウムシリケートハイドレート
等が包含される。応等結晶は一次粒子の形態で起源物質
として使用され、結晶の外形が損われることなく実質的
にそのままシルサイトI乃至これを構成するオづシル■
に受け継がれる。Calcium silicate crystals, which are the origin crystals, include wollastonite, linotrite, huoshagite, finzu,
Wollastonite calcium silicate crystals such as 7-tite and O-zessihanite, tobel-septite calcium silicate crystals such as tobermolite, gyrolite-based calcium silicate crystals such as gyrolite, trascotite, and lierite, calciocoside O-tite, + R-4 calcium silicate-based calcium silicate crystals such as lucoanite and aphdoillite, α-tai calcium silicate hydrate, and the like are included. Odo crystals are used as the source material in the form of primary particles, and the outer shape of the crystal is not impaired and the silsite I to oscillate that constitutes it are essentially intact.
inherited.
即ち珪酸カルシウム結晶の一次粒子(対称の関係にある
少くとも2つの面をもち、1〜500μの長さ及び50
λ〜1μの厚さを有し、長さが厚さの少くとも10倍で
ある)からは、シルサイト■即ち上記結晶粒子の形骸を
そのまま有する才づシルIと之に付着して存在する炭酸
カルシウムとが得られる。That is, primary particles of calcium silicate crystals (having at least two symmetrical faces, a length of 1 to 500 μm and a diameter of 50 μm
λ~1μ in thickness, and the length is at least 10 times the thickness), silcite ■, that is, sillsite I, which has the remains of the above-mentioned crystal grains as it is, exists attached to it. Calcium carbonate is obtained.
シルサイトIを製造する為に用いられる上記珪酸カルシ
ウム結晶−次粒子は公知の方法、例えば特公昭45−2
5771号、特公昭30−4040号公報、特公昭41
−1953号公報、米国特許第2699097号明細書
、米国特許第2665996号明細書等に記載された方
法によシ得られる珪酸カルシウム結晶の球殻状二次粒子
や成形体を、粉砕することにより容易に製造できる。The above-mentioned calcium silicate crystalline particles used for producing Silsite I can be prepared by a known method, for example, Japanese Patent Publication No. 45-2.
No. 5771, Special Publication No. 30-4040, Special Publication No. 41
By crushing spherical shell-like secondary particles or molded bodies of calcium silicate crystals obtained by the methods described in Publication No. 1953, US Patent No. 2,699,097, US Patent No. 2,665,996, etc. Easy to manufacture.
上記珪酸カルシウム結晶を得る為の珪酸原料としては、
天然無定形珪酸、珪砂、珪藻土、クレー、スラリ、白土
、フライアッシュ、パーライト、ホワイトカーポジ、シ
リコシタスト等の珪酸分を主成分とする各種のものを単
独でまたは2種以上混合して使用できる。石灰原料とし
ては例えば生石灰、消石灰、カーバイト残渣、セメシト
等石灰分を主成分とする各種のものを単独でもしくは2
種以上混合して使用できる。これ等各原科は通常CaO
: 5g02のモル比を0.5〜3.5 : 1種度の
範囲とする様配合するのがよく、上記原料と共に必要に
応じカラス繊維、」うミックファイバー、石綿、岩綿、
ティ0ニア、ビニ0ニア、天然繊維、パルプ、ステシレ
スファイバー、炭素繊維等の補強剤や着色剤等の添加剤
が配合され得る。また上記において水量は、広い範囲に
亘って変化させ得、一般には固形分の合計重量に対して
3.5〜25倍程度とするのがよい。反応温度は水蒸気
圧の飽和温度であシ、通常0.5〜20時間程度で反応
は完結する。上記CaO: 5in2のモル比、反応圧
力、温度、時間等に応じて各種結晶化度の異なる珪酸カ
ルシウム結晶が得られる。該珪酸カルシウム結晶として
はその結晶系忙よシ例えば−ノーノドライト、トベルモ
ライト、フオシャジャイト1.;ヤイ0ライト、α−タ
イカルシウムシリケートハイドレート等が挙げられる。The silicic acid raw materials for obtaining the above calcium silicate crystals are as follows:
Various materials containing silicic acid as a main component, such as natural amorphous silicic acid, silica sand, diatomaceous earth, clay, slurry, clay, fly ash, perlite, white carposi, and silicoshitast, can be used alone or in combination of two or more. As raw materials for lime, for example, quicklime, slaked lime, carbide residue, cementite, etc. can be used singly or in combination.
Can be used by mixing more than one species. Each of these families is usually CaO
It is best to mix so that the molar ratio of :5g02 is in the range of 0.5 to 3.5 :1.
Additives such as reinforcing agents such as TiOnia, vinylOnia, natural fibers, pulp, fibers, carbon fibers, and colorants may be blended. Further, in the above, the amount of water can be varied over a wide range, and is generally preferably about 3.5 to 25 times the total weight of solids. The reaction temperature is the saturation temperature of water vapor pressure, and the reaction is usually completed in about 0.5 to 20 hours. Calcium silicate crystals having various degrees of crystallinity can be obtained depending on the molar ratio of CaO: 5in2, reaction pressure, temperature, time, etc. The calcium silicate crystals include various crystal systems such as nonodorite, tobermolite, and phosagite. ; Yai 0 light, α-Thai calcium silicate hydrate, etc.
また上記リーノトライト結晶を更に、1000℃程度で
焼成することによシその形状を変化させることなく之を
構成する結晶をワラストナイトとすることができる(特
公昭5〇−29493号)。Furthermore, by further firing the above-mentioned linotrite crystals at about 1000°C, the crystals constituting the linotrite crystals can be made into wollastonite without changing its shape (Japanese Patent Publication No. 50-29493).
シルサイト■は上記の如くして得られる一次粒子の形態
にある珪酸カルシウム結晶を水の存在下に炭酸カスと接
触させて強制的に炭酸化せしめることによシ得られる。Silsite (2) can be obtained by forcibly carbonating calcium silicate crystals in the form of primary particles obtained as described above by bringing them into contact with carbon dioxide scum in the presence of water.
該炭酸化は、反応系内に炭酸ガスを導入し、水分の存在
下において上記結晶と炭酸ガスとを接触せしめるととK
よシ行なわれる。The carbonation is performed by introducing carbon dioxide gas into the reaction system and bringing the crystals into contact with the carbon dioxide gas in the presence of water.
It is done well.
これは例えば珪酸カルシウム結晶を適当な密閉容器中に
入れ高湿度下乃至湿潤雰囲気下に炭酸ガスを導入するか
、珪酸カルシウム結晶を水中もしくは炭酸水中に浸漬後
2に炭酸ガスを導入する等の方法によシ実施できる。こ
の炭酸化は系内に炭酸ガスを導入する限シ常温、常圧下
においても充分進行するが好ましくは加圧下(10Kp
/cr!程度迄のゲージ圧下)に行なうのがよく、これ
によシ炭酸化の速度が一層早くなり短時間で反応を完結
することが可能となる。炭酸カスの使用量は化学量論量
又はそれ以上である。珪−カルシウム結晶を水中に浸漬
して炭酸化処理を行なう場合には、反応系を攪拌するこ
とによっても炭酸化速度を早めることができる。水対珪
酸カルシウム結晶の使用割合は通常l〜50:l好まし
くは1〜25:!(重量比)とするのがよい。炭酸化の
速度は原料材料を構成する珪酸カルシウムの結晶化度に
よって若干具なるが、例えば炭酸化速度が最も遅いと認
められる〜ノーノドライト結晶を炭酸化する場合には、
その乾燥重量に対し水分添加量を2〜6倍程度とするこ
とによシ今〜lO時間程度で反応が完結する。また該水
分の添加量を5倍とし反応系を2に4/CI!(ゲージ
圧)に加圧すれば、反応は通常1時間前後で完結し、こ
の加圧条件を3Ky/cIIt(ゲージ圧)とすれば3
0分程度という極めて短時間で反応が完結することが認
められている。This can be done, for example, by placing calcium silicate crystals in a suitable airtight container and introducing carbon dioxide gas under high humidity or a humid atmosphere, or by immersing calcium silicate crystals in water or carbonated water and then introducing carbon dioxide gas. It can be implemented easily. This carbonation proceeds sufficiently at room temperature and pressure as long as carbon dioxide gas is introduced into the system, but preferably under pressure (10Kp).
/cr! It is preferable to carry out the reaction under a pressure of about 100 to 100 ml (under gauge pressure), thereby increasing the rate of carbonation and making it possible to complete the reaction in a short period of time. The amount of carbonate sludge used is stoichiometric or more. When carbonating silicon-calcium crystals by immersing them in water, the carbonation rate can also be accelerated by stirring the reaction system. The ratio of water to calcium silicate crystals used is usually 1 to 50:1, preferably 1 to 25:1. (weight ratio). The rate of carbonation varies somewhat depending on the crystallinity of the calcium silicate constituting the raw material, but for example, when carbonating nonodorite crystals, the rate of carbonation is recognized to be the slowest.
By setting the amount of water added to be about 2 to 6 times the dry weight, the reaction can be completed in about 10 hours. In addition, the amount of water added was increased by 5 times, and the reaction system was increased to 2 to 4/CI! (gauge pressure), the reaction is usually completed in around 1 hour, and if this pressurization condition is 3Ky/cIIt (gauge pressure), then
It is recognized that the reaction is completed in an extremely short time of about 0 minutes.
上記炭酸化反応は、原料とする珪酸カルシウム結晶の種
類及び結晶化度によシ下記反応式で示される如く進行す
る。The carbonation reaction proceeds as shown in the following reaction formula depending on the type and crystallinity of calcium silicate crystals used as raw materials.
xCaO−8iO−mHO+CO2 22 →CaCO3+SiO2・n、H2O 但し上記式中Xは0.5〜3.5である。xCaO-8iO-mHO+CO2 22 →CaCO3+SiO2・n, H2O However, in the above formula, X is 0.5 to 3.5.
上記によシ珪酸カルシウム結晶は、その−欠粒子の外形
を実質的に変化させることなく従って形態上の変化を伴
うことなく非晶質シリカと炭酸カルシウムの極微細結晶
とに転化される。即ち珪酸カルシウム−次結晶の骨格構
造をなすSiO4四面体の連鎖構造はそのまま保持され
、該連鎖構造によって結晶の外観を有する非晶質シリカ
(オプシルりと之に付着した極微細炭酸カルシウムとが
生より容易には分離できない状態で付着している。The calcium silicate crystals described above are converted into amorphous silica and ultrafine crystals of calcium carbonate without substantially changing the external shape of the particles and thus without any morphological change. In other words, the chain structure of SiO4 tetrahedra that forms the skeleton structure of the calcium silicate crystal is maintained as it is, and due to this chain structure, amorphous silica with a crystalline appearance (extremely fine calcium carbonate adhering to the optic silica) is formed. It is attached in such a way that it cannot be easily separated.
実 施 例
以下本発明を更に詳細に説明するため参考例及び実施例
を挙げる。EXAMPLES Reference examples and examples are given below to explain the present invention in more detail.
各参考例及び実施例で得られる物質のX線回折図、電子
顕微鏡写真及び細孔径分布図を図面に示す。The X-ray diffraction diagram, electron micrograph, and pore size distribution diagram of the substances obtained in each Reference Example and Example are shown in the drawings.
第1図(8)及び(ロ)は夫々出発原料である・ノーノ
ドライト結晶及びシルサイトIのX線回折図である。FIGS. 1(8) and 1(b) are X-ray diffraction patterns of the starting materials, nonodrite crystal and silsite I, respectively.
これはX線回折計を利用しCuターゲットで波長が1、
5418 AOX線を発生させ、これを試料に照射して
、その回折角と回折強度をめることによシ記録されたも
のである。This is done using an X-ray diffractometer with a Cu target at a wavelength of 1,
It was recorded by generating 5418 AOX rays, irradiating the sample with them, and calculating the diffraction angle and diffraction intensity.
第2図及び第3図は倍率20000倍の電子顕微鏡写真
であシ各図中(8)は出発原料である珪酸カルシウム結
晶の写真及び(ト)はそれから得られるシルサイトIの
写真である。Figures 2 and 3 are electron micrographs at a magnification of 20,000 times. In each figure, (8) is a photograph of calcium silicate crystals, which are the starting material, and (g) is a photograph of Silsite I obtained therefrom.
第4図は5000倍電子顕微鏡写真であシ、図中(9)
は出発原料であるα−タイカルシウムシリケート結晶の
写真、及び(ト)は該結晶から得られるシルサイトIの
写真である。Figure 4 is a 5000x electron micrograph, (9) in the figure.
(g) is a photograph of α-tai calcium silicate crystal, which is a starting material, and (g) is a photograph of Silsite I obtained from the crystal.
第5図はシルサイト■の細孔径分布図であシ、XIO)
を示す。Figure 5 is a pore size distribution diagram of Silsite (XIO)
shows.
参考例 1
石灰原料として生石灰及び珪酸原料として350メツシ
ュ全通の珪石粉を用いる。之等を石灰と珪酸とのモル比
が0.98:1となる割合で水に分散させ、水対固形分
比(重量)を12:1として原料スラリーを調製する。Reference Example 1 Quicklime is used as a lime raw material and 350 mesh silica powder is used as a silicic acid raw material. These and the like are dispersed in water at a molar ratio of lime to silicic acid of 0.98:1 to prepare a raw material slurry at a water to solid content ratio (weight) of 12:1.
該原料スラリーをオートクレーブに装入し191℃に加
熱し12Kg/crlLの飽和水蒸気圧下で8時間攪拌
しながら水熱反応させてリーノトライト結晶のスラリー
を得る。The raw material slurry is charged into an autoclave, heated to 191° C., and subjected to a hydrothermal reaction under a saturated steam pressure of 12 kg/crl for 8 hours with stirring to obtain a slurry of linotrite crystals.
得られた結晶のX線回折図は第1図(2)の通シであシ
、12.7°、27.6°及び29.0°にリーノトラ
イト結晶特有の回折ピーク(2θ)を示す。その強熱後
の組成は次の通シである。The X-ray diffraction diagram of the obtained crystal is as shown in Figure 1 (2), showing diffraction peaks (2θ) characteristic of linotrite crystals at 12.7°, 27.6°, and 29.0°. . Its composition after ignition is as follows.
5iO248,88チ
CaO45,60
AI3203 0 、26
Ftt2030−54
1g、1oss 4.51
99.79
次いで上記スラリーを150℃で乾燥後粉砕して白色微
粉末を得る。その電子顕微鏡写真は第2図(8)に示さ
れる。該図より上記−次粒子は少なくとも対称の関係に
ある2つの面をもち長さ約1〜20μ、厚さ約0.02
〜0.iμ及び巾約0.02〜1.0μの大きさを有し
長さが厚さの少なくとも約10倍であることがわかる。5iO248,88chi CaO45,60 AI32030,26 Ftt2030-54 1g, 1oss 4.51 99.79 Next, the above slurry is dried at 150°C and pulverized to obtain a white fine powder. The electron micrograph is shown in FIG. 2 (8). From the figure, the above-mentioned secondary particles have at least two symmetrical surfaces, a length of about 1 to 20 μm, and a thickness of about 0.02 μm.
~0. It can be seen that it has a size of iμ and a width of about 0.02 to 1.0μ, and the length is at least about 10 times the thickness.
該−次粒子は約50TrL′/lの比表面積を有する。The secondary particles have a specific surface area of approximately 50 TrL'/l.
参考例 2
石灰原料として消石灰及び珪酸原料として350メツシ
ュ全通の珪石粉を用いる。之等を石灰と珪酸とのモル比
が0.80:1となる割合で水に分散させ、水対固形分
比(重f!k)を12=1として原料スラリーを調製す
る。該原料スラリーをオートクレーづに装入し191℃
に加熱し12Kf/crlの飽和水蒸気圧下で5時間攪
拌しながら水熱反応させてトベル七ライト結晶のスラリ
ーを得る。Reference Example 2 Slaked lime is used as a lime raw material and 350 mesh silica powder is used as a silicic acid raw material. These and the like are dispersed in water at a molar ratio of lime to silicic acid of 0.80:1, and a raw material slurry is prepared by setting the water to solid content ratio (weight f!k) to 12=1. The raw material slurry was charged into an autoclay and heated to 191°C.
The mixture was heated to 12 Kf/crl and subjected to a hydrothermal reaction with stirring for 5 hours under a saturated steam pressure of 12 Kf/crl to obtain a slurry of tobel heptalite crystals.
得られた結晶はX線回折の解析の結果7.8°、29.
0°及び30.0°にトベルモライト結晶特有の回折ピ
ーク(2θ)を示す。その強熱後の組成は次の通シであ
る。The result of X-ray diffraction analysis of the obtained crystal was 7.8°, 29.
It shows diffraction peaks (2θ) characteristic of tobermolite crystals at 0° and 30.0°. Its composition after ignition is as follows.
Sx 0248−38% CaO3B、55 AI32030.31 Fe203 00−4 5I・1oss 11−36 99.05 次いで上記スラリーを150℃で乾燥後粉砕し。Sx 0248-38% CaO3B, 55 AI32030.31 Fe203 00-4 5I・1oss 11-36 99.05 Next, the slurry was dried at 150°C and then ground.
て白色微粉末を得る。その電子顕微鏡写真は第3図(8
)に示される。該図よシ上記−次粒子は少なくとも対称
の関係にある2つの面をもち長さ約l〜20μ、厚さ約
0.02〜0.1μ及び巾約0.2〜5.0μの大きさ
を有し、長さが厚さの少なくとも約10倍であることが
わかる。該−次粒子は約61m’/fの比表面積を有す
る。A fine white powder is obtained. The electron micrograph is shown in Figure 3 (8
) is shown. As shown in the figure, the above-mentioned secondary particles have at least two symmetrical surfaces and have a length of about l to 20μ, a thickness of about 0.02 to 0.1μ, and a width of about 0.2 to 5.0μ. It can be seen that the length is at least about 10 times the thickness. The secondary particles have a specific surface area of about 61 m'/f.
参考例 3
石灰原料として生石灰及び珪酸原料として市販のホワイ
トカーポジ(粒子径100mμ以下、St 02含量約
88重量%)を用いる。之等を石灰と珪酸とのモル比が
0.57:Iとなる割合で水に分散させ、水対固形分比
(重量)を12二1として原料スラリーを調製する。該
原料スラリーをオートクレーづ建装入し200℃に加熱
し15Kg/dの飽和水蒸気圧下で8時間攪拌しながら
水熱反応させてジャイロライト結晶のスラリーを得る。Reference Example 3 Quicklime is used as a lime raw material and commercially available white carposi (particle size 100 mμ or less, St 02 content about 88% by weight) is used as a silicic acid raw material. These and the like are dispersed in water at a molar ratio of lime to silicic acid of 0.57:I to prepare a raw material slurry with a water to solid content ratio (weight) of 1221. The raw material slurry is charged into an autoclay, heated to 200° C., and subjected to a hydrothermal reaction with stirring under a saturated steam pressure of 15 kg/d for 8 hours to obtain a slurry of gyrolite crystals.
得られた結晶はX線回折の解析の結果4.0°、28.
2°及び28.9°に、;セイロライト結晶特有の回折
ピーク(2θ)を示す。その強熱後の組成は次の通シで
ある。The result of X-ray diffraction analysis of the obtained crystal was 4.0°, 28.
At 2° and 28.9°, diffraction peaks (2θ) characteristic of Ceyrolite crystals are shown. Its composition after ignition is as follows.
St O256−88%
CaO30,75
AI32030 、39
pe2o3 0.29
1g−1oss ] 1.39
99.70
次いで上記スラリーを150℃で乾燥後粉砕して白色微
粉末を得る。得られた一次粒子は電子顕微鏡観察の結果
少なくとも対称の関係にある2つの面をもち長さ約1〜
20μ、厚さ約0.、02〜0.1μ及び巾約0.2〜
5μの大きさを有し、長さが厚さの少なくとも10倍で
あることがわかる。St O256-88% CaO30,75 AI32030, 39 pe2o3 0.29 1 g-1 oss] 1.39 99.70 Then, the above slurry is dried at 150°C and then ground to obtain a white fine powder. As a result of electron microscopy, the obtained primary particles have at least two symmetrical surfaces and a length of about 1 to 1.
20μ, thickness approximately 0. , 02~0.1μ and width about 0.2~
It can be seen that it has a size of 5μ and the length is at least 10 times the thickness.
該−次粒子は約60m’/?の比表面積を有する。The particle size is approximately 60 m'/? It has a specific surface area of
参考例 4
石灰原料として生石灰及び珪酸原料として350メツシ
ュ全通の珪石粉を用いる。之等を石灰と珪酸とのモル比
が2.0 : 1となる割合で水に分散させ、水対固形
分比(重量)を4:lとして原料スラリーを調製する。Reference Example 4 Quicklime is used as a lime raw material and 350 mesh silica powder is used as a silicic acid raw material. A raw material slurry is prepared by dispersing these in water at a molar ratio of lime to silicic acid of 2.0:1, and setting the water to solids ratio (weight) to 4:1.
該原料スラリーをオートクレーブに装入し191’Cに
加熱して12Kg/ciの飽和水蒸気圧下で5時間加熱
反応させてα−タイカルシウムシリケートハイドレート
結晶のスラリーを得る。The raw material slurry is charged into an autoclave, heated to 191'C, and reacted under a saturated steam pressure of 12 kg/ci for 5 hours to obtain a slurry of α-tai calcium silicate hydrate crystals.
得られた結晶はX線回折の解析の結果16.6°、27
.3°及び37.2°にα−タイカルシウムシリケート
ハイドレート結晶特有の回折ピーク(2θ)を示す。そ
の強熱後の組成は次の通シである。As a result of X-ray diffraction analysis, the obtained crystal has an angle of 16.6°, 27
.. Diffraction peaks (2θ) characteristic of α-tai calcium silicate hydrate crystals are shown at 3° and 37.2°. Its composition after ignition is as follows.
5iO230,81チ
CaO57、02
μg2030 、45
Fe203 0 、50
μg、 1oss 10.05
98.83
上記で得たスラリーを150℃で乾燥後粉砕して白色微
粉末−次粒子を得る。その電子顕微鏡写真を第4図(8
)に示す。該図よシ上記−次粒子は少なくとも対称の関
係にある2つの面をもち長さ約1〜300μ、厚さ約0
.1〜1μ及び巾約1〜30μの大きさを有し、長さが
厚さの少なくとも10倍である板状形態を有することが
わかる。該−次粒子は約6.ziyの比表面積を有する
。5iO230, 81% CaO57, 02 μg2030, 45 Fe2030, 50 μg, 1oss 10.05 98.83 The slurry obtained above was dried at 150°C and then ground to obtain white fine powder-secondary particles. The electron micrograph is shown in Figure 4 (8).
). As shown in the figure, the above-mentioned particle has at least two symmetrical surfaces, a length of about 1 to 300 μm, and a thickness of about 0.
.. It can be seen that it has a plate-like form with a size of 1 to 1μ and a width of about 1 to 30μ, and the length is at least 10 times the thickness. The particle size is about 6. It has a specific surface area of ziy.
実施例 !
参考例1で得た・ノーノドライト針状結晶−次粒子を出
発原料とする。これを5倍重量の水と共に密閉型圧力容
器内に装入し、室温下該容器内に炭酸ガスを圧入し、内
圧を3Kq/cr!に保持して約30分間炭酸化を行う
。Example ! The nonodrite needle-like crystal particles obtained in Reference Example 1 are used as a starting material. This was placed in a closed pressure vessel together with 5 times its weight of water, and carbon dioxide gas was pressurized into the vessel at room temperature to raise the internal pressure to 3Kq/cr! Carbonation is carried out for about 30 minutes.
かくして非晶質シリカ−炭酸カルシウム複合体粒子(シ
ルサイト■)を得る。In this way, amorphous silica-calcium carbonate composite particles (Silsite ■) are obtained.
その分析結果は次の通シである。The results of the analysis are as follows.
組成(チ)
Ss 0236.04
CaO33−54
M2030.18
Fe2030.38
1、q、 1oss 28.87
Total 99−01
またそのX線回折結果は第1図(ト)に示す通シであシ
、第1図(6)に認められた珪酸カルシウム結晶特有の
ピークはすべて消失しておシ代シに23.0°、29.
4°及び36.0°に炭酸カルシウム結晶の回折ピーク
(2θ)のみが現出しておシ炭酸化によシ珪酸カルシウ
ムが非晶質シリカと炭酸カルシウムとに転換されたこと
がわかる。Composition (H) Ss 0236.04 CaO33-54 M2030.18 Fe2030.38 1, q, 1oss 28.87 Total 99-01 The X-ray diffraction results are shown in Figure 1 (G). All the peaks peculiar to calcium silicate crystals observed in Figure 1 (6) have disappeared and the angles are 23.0° and 29.0°.
Only the diffraction peaks (2θ) of calcium carbonate crystals appeared at 4° and 36.0°, indicating that calcium silicate was converted into amorphous silica and calcium carbonate by carbonation.
更に電子顕微鏡観察結果は第2図(至)の通シである。Furthermore, the results of electron microscopic observation are shown in Figure 2 (to).
該図よシ上記複合粒子は、対称の関係にある少なくとも
2つの面をもち約1〜20μの長さ、約0.02〜0.
1μの厚さ及び約0.02〜1.0μの巾を有し、長さ
が厚さの10倍以上である大きさを有する非晶質シリカ
に約2μ以下の極微細粒子の形態を有する炭酸カルシウ
ム微粒子が付着してなっていることがわかる。上記非晶
質シリカの形状は出発原料とするリーノトライト針状結
晶のそれ(第2図(6))と全く同様であシ、該リーノ
トライト針状の外形をそのまま保持していることがわか
る。As shown in the figure, the composite particle has at least two symmetrical faces, a length of about 1 to 20 μm, and a length of about 0.02 to 0.0 μm.
Amorphous silica having a thickness of 1μ, a width of about 0.02 to 1.0μ, and a length of at least 10 times the thickness, in the form of ultrafine particles of about 2μ or less. It can be seen that calcium carbonate fine particles are attached. The shape of the amorphous silica is exactly the same as that of the linotrite needle crystals used as the starting material (Figure 2 (6)), and it can be seen that the linotrite acicular external shape is maintained as it is. .
この複合粒子はこれを水に5重量%濃度に分散させ、2
0分間攪拌して後放置し、上記粒子を構成するシリカ及
び炭酸カルシウムを比重差に・よシ沈降分離しようとし
ても全く分離できず、両者が化学的又は物理的に強固に
付着していることが認められる。This composite particle was prepared by dispersing it in water to a concentration of 5% by weight.
After stirring for 0 minutes and leaving to stand, the silica and calcium carbonate constituting the particles cannot be separated at all even if they are tried to separate by sedimentation due to the difference in specific gravity, and the two are firmly attached chemically or physically. is recognized.
以下上記で得たシルサイトIの特性を示す。The characteristics of Silsite I obtained above are shown below.
嵩密度 0.139 y/洲
比表面積 63ぜ/を
吸油fit 300cc/100r
更に上記シルサイトIの細孔径分布の状態は第5図に曲
線(1)で示す通りであシ、27Aにそのピークが認め
られる。Bulk density: 0.139 y / specific surface area: 63 cm / oil absorption fit: 300 cc / 100 r Furthermore, the state of the pore size distribution of Silsite I is as shown in curve (1) in Figure 5, with its peak at 27A. is recognized.
上記で得たシルサイトエを水対固形分重量比が5:Iと
なるよう水に分散させて、本発明水性スラリーを得る。The aqueous slurry of the present invention is obtained by dispersing the above-obtained silcytoe in water such that the weight ratio of water to solids is 5:I.
次いで得られた水性スラリーを型に入れ脱水成形後乾燥
して成形体を得る。得られた成形体の物性を次に示す。Next, the obtained aqueous slurry is placed in a mold, dehydrated, molded, and dried to obtain a molded body. The physical properties of the obtained molded article are shown below.
嵩密度 0.37り/6!
空隙率 84.8%
950℃での耐熱性 変化なし
圧縮強度 12 Kylcr&
曲げ強度 8胸/cI!
実施例 2
参考例2で得たトベルモライト板状結晶−次粒子を出発
原料とする。これを5倍重量の水と共に密閉型圧力容器
内に装入し、室温下肢容器内に炭酸ガスを圧入し、内圧
を3 Ky / cr&に保持して約30分間炭酸化を
行う。Bulk density 0.37ri/6! Porosity: 84.8% Heat resistance at 950℃ No change Compressive strength: 12 Kylcr & Bending strength: 8 chest/cI! Example 2 The tobermolite plate-like crystal-order particles obtained in Reference Example 2 were used as a starting material. This is placed in a closed pressure vessel together with 5 times its weight of water, carbon dioxide gas is pressurized into the room temperature leg vessel, and the internal pressure is maintained at 3 Ky/cr& to carry out carbonation for about 30 minutes.
かくして非晶質シリカ−炭酸カルシウム複合粒子(シル
サイト■)を得る。In this way, amorphous silica-calcium carbonate composite particles (Silsite ■) are obtained.
その分析結果は次の通シである。The results of the analysis are as follows.
組成(チ)
St Q2B 9.77
CGO31,43
AJ32030 、24
Fe 203 0−40
μg・1oss 27−42
Total 99−26
またそのX線回折結果は第1図(ト)に示すと同様であ
シ出発原料とするトベルモライト結晶特有のピークがす
べて消失しておシ代、9 K 23.0°、24.8°
、27.0.29.4 、32.8°及び36.0°に
炭酸カルシウム結晶の回折ピーク(2θ)のみが現出し
ておシ、炭猷化によシ珪酸カルシウムが非晶質シリカと
炭酸カルシウムとに転換されている。Composition (H) St Q2B 9.77 CGO31,43 AJ32030, 24 Fe 203 0-40 μg・1oss 27-42 Total 99-26 The X-ray diffraction results are the same as shown in Figure 1 (G). All the peaks characteristic of the tobermolite crystal used as the starting material disappeared, and the temperature was 9K 23.0°, 24.8°.
, 27.0.29.4, only the diffraction peaks (2θ) of calcium carbonate crystals appeared at 32.8° and 36.0°. It is converted to calcium carbonate.
更に電子顕微鏡観察結果は第3図日の通シである。該図
よシ上記複合粒子は、対称の関係にある少なくとも2つ
の面をもち約1〜20μの長さ、約0.02〜0.1μ
の厚さ及び約0.2〜5.0μの巾を有し、長さが厚さ
の10倍以上である大きさを有する非晶質シリカに約2
μ以下の極微細粒子の形態を有する炭酸カルシウム微粒
子が付着してなトの板状の外形をそのまま保持している
ことがわかる。Furthermore, the results of electron microscopy are shown in Figure 3. As shown in the figure, the composite particle has at least two symmetrical surfaces, a length of about 1 to 20 μm, and a length of about 0.02 to 0.1 μm.
of amorphous silica having a thickness of approximately 0.2 to 5.0μ, and a length of at least 10 times the thickness.
It can be seen that the calcium carbonate fine particles having the form of ultrafine particles of less than .mu.m are attached and maintain the plate-like outer shape as they are.
この複合粒子は、これを水に5重量%濃度に分散させ、
20分間攪拌して後放置し、上記粒子を構成するシリカ
及び炭酸カルシウムを比重差によシ沈降分離しようとし
ても全く分離できず、両者が化学的又は物理的に強固に
付着していることが認められる。This composite particle is obtained by dispersing it in water at a concentration of 5% by weight,
After stirring for 20 minutes and then leaving to stand, the silica and calcium carbonate constituting the particles could not be separated at all even if they were attempted to be separated by sedimentation due to the difference in specific gravity, indicating that the two were firmly attached chemically or physically. Is recognized.
以下上記で得たシルサイトIの特性を示す。The characteristics of Silsite I obtained above are shown below.
嵩密度 0−101 ?/cr/1
比表面積 55 m’/ f
吸油量 300cc/10(1
更に上記シルサイ!−■の細孔径分布の状態は第5図に
曲線(2)で示す通シであシ、23Aにそのピークが認
められる。Bulk density 0-101? /cr/1 Specific surface area 55 m'/f Oil absorption 300cc/10 (1 In addition, the state of the pore size distribution of the above-mentioned Silsai!-■ is shown in Figure 5 by curve (2), and that is shown in 23A. A peak is observed.
上記で得たシルザイトエを水対固形分重量比が5:1と
なるよう水に分散させて本発明スラリーを得る。The slurry of the present invention is obtained by dispersing the silzite obtained above in water such that the weight ratio of water to solid content is 5:1.
次いで得られた水性スラリーを型に入れ脱水成成後乾燥
して成形体を得る。得られた成形体の物性を次に示す。Next, the resulting aqueous slurry is placed in a mold, dehydrated, and then dried to obtain a molded body. The physical properties of the obtained molded article are shown below.
嵩密度 0.5Of/m
空隙率 80.0%
950℃での耐熱性 変化なし
圧縮強度 15にり/CIIL
曲げ強度 8〜/d
実施例 3
参考例3で得た。;セイロライト板状結晶−次粒子を出
発原料とする。これを5倍重量の水と共に密閉型圧力容
器内に装入し、室温下肢容器内に炭酸カスを圧入し、内
圧を3 Kp / cwtに保持して約30分間炭酸化
を行う。Bulk density 0.5Of/m Porosity 80.0% Heat resistance at 950°C No change Compressive strength 15 ni/CIIL Bending strength 8~/d Example 3 Obtained in Reference Example 3. ; Seirolite plate-like crystal-order particles are used as a starting material. This is placed in a closed pressure vessel together with 5 times its weight of water, carbon dioxide scum is pressurized into the room temperature leg vessel, and carbonation is carried out for about 30 minutes while maintaining the internal pressure at 3 Kp/cwt.
かくして非晶質シリカ−炭酸カルシウム複合粒子を得る
。In this way, amorphous silica-calcium carbonate composite particles are obtained.
その分析結果は次の通シである。The results of the analysis are as follows.
組成(%)
St C)2 48−22
CaO26,07
Al12030.33
i;”e2030.25
1g・1oss 24.33
Totel 99−20
またそのXMI回折結果は第1図(ト)に示す通シ七同
様であシ、出発原料とする珪酸カルシウム結晶特有のピ
ークはすべて消失しておシ代シに23.00.24.8
°、27.0°、29.4°、32.8°及び36.0
’に炭酸カルシウム結晶の回折ピーク(2θ)のみが現
出している。炭酸化にょシ珪酸カルシウムが非晶質シリ
カと炭酸カルシウムとに転換される。Composition (%) St C)2 48-22 CaO26,07 Al12030.33 i;"e2030.25 1g・1oss 24.33 Totel 99-20 The XMI diffraction results are shown in Figure 1 (G). Similarly, all the peaks peculiar to the calcium silicate crystal used as the starting material disappeared and the peak was reduced to 23.00.24.8
°, 27.0°, 29.4°, 32.8° and 36.0
Only the diffraction peak (2θ) of the calcium carbonate crystal appears in '. Carbonated calcium silicate is converted to amorphous silica and calcium carbonate.
更に電子顕微鏡観察結果によれば上記複合粒子は、対称
の関係にある少なくとも2つの面をもち約1〜20μの
長さ、約0.02〜0,1μの厚さ及び約0.2〜5μ
の巾を有し、長さが厚さの約10倍以上である大きさを
有する非晶質シリカに約2μ以下の極微細粒子の形態を
有する炭酸カルシウム微粒子が付着してなっている。上
記非晶質シリ状の外形をそのまま保持している。Furthermore, according to the results of electron microscopy, the composite particles have at least two symmetrical surfaces, a length of about 1 to 20 μm, a thickness of about 0.02 to 0.1 μm, and a thickness of about 0.2 to 5 μm.
Calcium carbonate microparticles in the form of ultrafine particles of about 2 μm or less are attached to amorphous silica having a width of about 10% and a length about 10 times or more the thickness. The external shape of the amorphous silica is maintained as it is.
この複合粒子は、これを水に5重量%濃度に分散させ、
20分間攪拌して後放置し、上記粒子を構成するシリカ
及び炭酸カルシウムを比重差によシ沈降分離しようとし
ても全く分離できず、両者が化学的又は物理的に強固に
付着していることが認められる。This composite particle is obtained by dispersing it in water at a concentration of 5% by weight,
After stirring for 20 minutes and then leaving to stand, the silica and calcium carbonate constituting the particles could not be separated at all even if they were attempted to be separated by sedimentation due to the difference in specific gravity, indicating that the two were firmly attached chemically or physically. Is recognized.
以下上記で得たシルサイト■の特性を示す。The characteristics of Silsite (■) obtained above are shown below.
嵩密度 0.1B5f/d
比表面積 50m”/?
吸油量 260cc/10(1
更に上記シルサイトIの細孔径分布の状態は第5図に曲
#J f3)で示す通シであシ、28Aにそのピークが
認められる。Bulk density 0.1B5f/d Specific surface area 50m"/? Oil absorption 260cc/10 (1) Furthermore, the state of the pore size distribution of Silsite I is shown in Figure 5 as curve #J f3). The peak can be seen in .
上記で得たシルサイトIを水対固形分重量比が5:lと
なるよう水に分散させて本発明水性スラリーを得る。こ
れは単に脱水成形し乾燥するだけで、軽量で機械的強度
を有する成形体を与える成形能を有している。The aqueous slurry of the present invention is obtained by dispersing Silsite I obtained above in water such that the weight ratio of water to solids is 5:1. This material has the ability to form a molded product that is lightweight and has mechanical strength simply by dehydration molding and drying.
実施例 4
参考例4で得たα−タイカルシウムシリケートハイドレ
ートの板状結晶−欠粒子を出発原料とする。これを5倍
重量の水と共に密閉型圧力容器内に装入し、室温下肢容
器内に炭酸ガスを圧入し、内圧を3Kf/fflに保持
して約30分間炭酸化を行なう。Example 4 The α-tai calcium silicate hydrate plate-shaped crystal-missing particles obtained in Reference Example 4 were used as a starting material. This was placed in a closed pressure vessel together with 5 times its weight of water, carbon dioxide gas was pressurized into the room-temperature leg vessel, and the internal pressure was maintained at 3 Kf/ffl to carry out carbonation for about 30 minutes.
かくして非晶質シリカ−炭酸カルシウム複合粒子(シル
サイト■)を得る。In this way, amorphous silica-calcium carbonate composite particles (Silsite ■) are obtained.
その分析結果は次の通シである。The results of the analysis are as follows.
組成(%)
StO222,86
CaO42−24
M2030.31
pe2o30.33
Ig−1oss 34.50
Total 100.2今
またそのX線回折結果は第1回倒に示すと同様であシ出
発原料とする珪酸カルシウム結晶特有のピークはすべて
消失しておシ代シに23.0°、24.8°、27.0
°、29.4°、32.8°及び36.0°に炭酸カル
シウム結晶の回折ピーク(2θ)のみが現出している。Composition (%) StO222,86 CaO42-24 M2030.31 pe2o30.33 Ig-1oss 34.50 Total 100.2 The X-ray diffraction results are the same as those shown in the first analysis. All the peaks peculiar to calcium crystals disappeared and the peaks were 23.0°, 24.8°, and 27.0°.
Only the diffraction peaks (2θ) of calcium carbonate crystals appear at 29.4°, 32.8°, and 36.0°.
炭酸化によシ珪酸カルシウムが非晶質シリカと炭酸カル
シウムとに転換される。Carbonation converts calcium silicate into amorphous silica and calcium carbonate.
更に電子顕微鏡観察結果によれば上記複合粒子は第4図
(ト)に示す通シ対称の関係にある少なくとも2つの面
をもち約1〜300μの長さ、約0.1〜1μの厚さ及
び約1〜30μの巾を有し、長さが厚さの10倍以上で
ある大きさを有する非晶質シリカに約2μ以下の極微細
粒子の形態を有する炭酸カルシウム微粒子が付着してな
っている。上記非晶質シリカの形状は出発原料とするα
−タイカルシウムシリケートハイドレート板状結晶のそ
れ(第4図(A))と全く同様であシ、該晶癖をそのま
ま保持している。Further, according to the results of electron microscopy, the composite particles have at least two planes that are symmetrically arranged as shown in FIG. Calcium carbonate fine particles in the form of ultrafine particles of about 2 μm or less are attached to amorphous silica having a width of about 1 to 30 μm and a length of at least 10 times the thickness. ing. The shape of the above amorphous silica is α
- It is exactly the same as that of the calcium silicate hydrate plate crystal (FIG. 4(A)), and the crystal habit is maintained as it is.
この複合粒子は、これを水に5重量%濃度に分散させ、
20分間攪拌して後放置し、上記粒子を構成するシリカ
及び炭酸カルシウムを比重差によシ沈降分離しようとし
ても全く分離できず、両者が化学的又は物理的に強固に
付着していることが認められる。This composite particle is obtained by dispersing it in water at a concentration of 5% by weight,
After stirring for 20 minutes and then leaving to stand, the silica and calcium carbonate constituting the particles could not be separated at all even if they were attempted to be separated by sedimentation due to the difference in specific gravity, indicating that the two were firmly attached chemically or physically. Is recognized.
以下上記で得たシルサイトIの特性を示す。The characteristics of Silsite I obtained above are shown below.
嵩密度 0.656 y/cd
比表面積 g 、、l/ y
吸油量 100CC/100r
更に上記シルサイトIの細孔径分布の状態は第5図に曲
線(4)で示す通シであシ、24λにそのピークが認め
られる。Bulk density 0.656 y/cd Specific surface area g,,l/y Oil absorption 100CC/100r Furthermore, the state of the pore size distribution of Silsite I is shown in Figure 5 by curve (4), 24λ. The peak can be seen in .
上記で得たシルサイト■を水対固形分重量比が5二Iと
なるよう水に分散させて本発明水性スラリーを得る。こ
れは単に脱水成形し乾燥するだけで、軽量で機械的強度
を有する成形体を与える成形能を有している。The aqueous slurry of the present invention is obtained by dispersing the Silsite (2) obtained above in water such that the weight ratio of water to solids is 52I. This material has the ability to form a molded product that is lightweight and has mechanical strength simply by dehydration molding and drying.
第1図は、X線回折図であシ図中(2)は出発原料であ
るリーノトライト結晶及び日は該結晶から得られたシル
サイトIを示す。
第2図及び第3図は電子顕微鏡写真であり、各図中(8
)は出発原料である珪酸カルシウム結晶及び(ト)は該
結晶から得たシルサイトIを示す。
第4図は電子顕微鏡写真であシ、図中(2)は出発原料
であるα−C2SH結晶及び(ト)は該結晶から得たシ
ルサイトIを示す。
第5図はシルサイトIの細孔径分布図である。
第1図
回訴角(2θ)−
摩旧孔イ五(入)□FIG. 1 is an X-ray diffraction diagram. In the diagram, (2) shows the starting material, linotrite crystal, and the part (2) shows silsite I obtained from the crystal. Figures 2 and 3 are electron micrographs, and in each figure (8
) indicates the starting material, calcium silicate crystal, and (g) indicates Silsite I obtained from the crystal. FIG. 4 is an electron micrograph, in which (2) shows the α-C2SH crystal that is the starting material, and (g) shows Silsite I obtained from the crystal. FIG. 5 is a pore size distribution map of Silsite I. Figure 1 Circulation angle (2θ) - Magu hole I5 (in) □
Claims (1)
〜500μの長さおよび約50λ〜約1μの厚さを有し
、長さが厚さの少なくとも10倍である外観結晶様非晶
質シリカおよび該シリカに付着した極微細炭酸カルシウ
ムから構成されたシリカ−炭酸カルシウム複合体−次粒
子を水に分散させてなる成形材料。■ Has at least two symmetrical faces, approximately 1
~500μ in length and a thickness of about 50λ to about 1μ, consisting of crystal-like amorphous silica in appearance, the length being at least 10 times the thickness, and ultrafine calcium carbonate attached to the silica. A molding material made by dispersing silica-calcium carbonate composite particles in water.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21463384A JPS60155560A (en) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | Forming material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21463384A JPS60155560A (en) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | Forming material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60155560A true JPS60155560A (en) | 1985-08-15 |
JPH0116783B2 JPH0116783B2 (en) | 1989-03-27 |
Family
ID=16658967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21463384A Granted JPS60155560A (en) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | Forming material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60155560A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0812408A (en) * | 1994-06-30 | 1996-01-16 | Onoda Autoclaved Light Weight Concrete Co Ltd | Moisture-controlling gypsum board and production thereof |
-
1984
- 1984-10-12 JP JP21463384A patent/JPS60155560A/en active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0812408A (en) * | 1994-06-30 | 1996-01-16 | Onoda Autoclaved Light Weight Concrete Co Ltd | Moisture-controlling gypsum board and production thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0116783B2 (en) | 1989-03-27 |
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