JPS61168598A - チタン酸カリウム長繊維の製造方法 - Google Patents
チタン酸カリウム長繊維の製造方法Info
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- JPS61168598A JPS61168598A JP60008245A JP824585A JPS61168598A JP S61168598 A JPS61168598 A JP S61168598A JP 60008245 A JP60008245 A JP 60008245A JP 824585 A JP824585 A JP 824585A JP S61168598 A JPS61168598 A JP S61168598A
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- potassium titanate
- fibers
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G23/00—Compounds of titanium
- C01G23/003—Titanates
- C01G23/005—Alkali titanates
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/10—Particle morphology extending in one dimension, e.g. needle-like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/54—Particles characterised by their aspect ratio, i.e. the ratio of sizes in the longest to the shortest dimension
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- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
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- Inorganic Fibers (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はプラスチックや金属との複合材料、5濾過材や
隔膜、あるいは電子材料などに用いられるチタン酸カリ
ウムにおいて従来よりも繊維長の大きいチタン酸カリウ
ム繊維あるいはその誘導体繊維の製造方法に関するもの
である。
隔膜、あるいは電子材料などに用いられるチタン酸カリ
ウムにおいて従来よりも繊維長の大きいチタン酸カリウ
ム繊維あるいはその誘導体繊維の製造方法に関するもの
である。
従来のチタン酸カリウム繊維を製造する方法としては原
料混合物を加熱溶融して反応させる溶融法、溶融に融剤
を使用するフラックス法、反応を融点以下で行なう焼成
法、さらには焼成法において温度コントロールを行なう
徐冷焼成法などの各種の方法が開発されているが、いず
れの方法においても工業的規模における製造においては
チタン酸カリウム繊維の平均繊維長は100μm以下の
ものしか得られないのが現状である。
料混合物を加熱溶融して反応させる溶融法、溶融に融剤
を使用するフラックス法、反応を融点以下で行なう焼成
法、さらには焼成法において温度コントロールを行なう
徐冷焼成法などの各種の方法が開発されているが、いず
れの方法においても工業的規模における製造においては
チタン酸カリウム繊維の平均繊維長は100μm以下の
ものしか得られないのが現状である。
この優れた特徴を有するチタン酸カリウム繊維もその繊
維長が短いためその優れた特性が十分に生かされていな
いのである。例えば、チタン酸カリウム繊維とプラスチ
ックとの複合材料においてチタン酸カリウムの繊維長が
大であると、繊維間の絡みが大きいため、より少ない添
加量でより大きな効果が得られるのである。
維長が短いためその優れた特性が十分に生かされていな
いのである。例えば、チタン酸カリウム繊維とプラスチ
ックとの複合材料においてチタン酸カリウムの繊維長が
大であると、繊維間の絡みが大きいため、より少ない添
加量でより大きな効果が得られるのである。
本発明者らは、上述の各種の製造方法のうち工業規模で
の製造に最も有利な焼成法においてサヤ鉢やルツボなど
の焼成用容器(以下単にサヤ鉢という)の材質にMgO
を25重量%以上含有する材料を用いることにより、チ
タン酸カリウムの繊維長を大きくできることを見出し、
本発明を完成したものである。
の製造に最も有利な焼成法においてサヤ鉢やルツボなど
の焼成用容器(以下単にサヤ鉢という)の材質にMgO
を25重量%以上含有する材料を用いることにより、チ
タン酸カリウムの繊維長を大きくできることを見出し、
本発明を完成したものである。
焼成法によるチタン酸カリウム繊維の製造法においては
、原料のチタン化合物とカリウム化合物の混合比を生成
物のチタン酸カリウムのチタンとカリウムの比率よりも
や\カリウム過剰として反応させる。反応中にに20の
一部が蒸発し、その蒸発に伴なって繊維が成長すると考
えられているが、このに20の蒸発速度が大き過ぎても
小さ過ぎても長繊維は得られない。
、原料のチタン化合物とカリウム化合物の混合比を生成
物のチタン酸カリウムのチタンとカリウムの比率よりも
や\カリウム過剰として反応させる。反応中にに20の
一部が蒸発し、その蒸発に伴なって繊維が成長すると考
えられているが、このに20の蒸発速度が大き過ぎても
小さ過ぎても長繊維は得られない。
従ってチタン酸カリウム繊維の製造時に開放状態での焼
成ではに20の蒸発が激し過ぎるためにサヤ鉢を使用す
るが、このサヤ林もその気孔を通じて適当な通気性を持
ったものが、K2Oの蒸発および拡散が都合よく起こり
、比較的長い繊維が得られる。
成ではに20の蒸発が激し過ぎるためにサヤ鉢を使用す
るが、このサヤ林もその気孔を通じて適当な通気性を持
ったものが、K2Oの蒸発および拡散が都合よく起こり
、比較的長い繊維が得られる。
ところが、従来の焼成法のサヤ鉢としてはアルミナ・シ
リカ質のものが主として使用されているが、このサヤ鉢
はに20との反応により700’C付近からK 20
・4 S i O2(Potassium Tetra
sili−cate)あるいはに20・Al2O3・6
SiO2(Potash Fe1dspar )を生成
し、アルミナ・シリカ質すヤ鉢内面をコーティングした
状態となり通気性を遮断するため、サヤ棒内のに20蒸
気圧が高くなり、その後のに20蒸発が抑制され、繊維
の成長も抑制される。
リカ質のものが主として使用されているが、このサヤ鉢
はに20との反応により700’C付近からK 20
・4 S i O2(Potassium Tetra
sili−cate)あるいはに20・Al2O3・6
SiO2(Potash Fe1dspar )を生成
し、アルミナ・シリカ質すヤ鉢内面をコーティングした
状態となり通気性を遮断するため、サヤ棒内のに20蒸
気圧が高くなり、その後のに20蒸発が抑制され、繊維
の成長も抑制される。
このサヤ鉢の材質中にMgOを含有させることにより、
MgO自体はに20とは反応しないだけでなく、サヤ鉢
の材質とに20との反応を軽減あるいは無くすることに
より、サヤ鉢の気孔の閉塞を防ぐので、チタン酸カリウ
ムの生成中にに20はサヤ鉢の開放気孔を通ってサヤ鉢
外部に拡散するため、サヤ棒内のに20蒸気圧が高くな
ることはなく、K20蒸発は抑制されず、従って繊維の
成長も促進され長繊維が得られるのである。
MgO自体はに20とは反応しないだけでなく、サヤ鉢
の材質とに20との反応を軽減あるいは無くすることに
より、サヤ鉢の気孔の閉塞を防ぐので、チタン酸カリウ
ムの生成中にに20はサヤ鉢の開放気孔を通ってサヤ鉢
外部に拡散するため、サヤ棒内のに20蒸気圧が高くな
ることはなく、K20蒸発は抑制されず、従って繊維の
成長も促進され長繊維が得られるのである。
本発明の特徴−は上述のように焼成用のサヤ鉢にあり、
その材質はMgOを25重量%以上含有する材料であり
、マグネシア、ドロマイトあるいはマグネシア・クロム
質材料としてサヤ鉢製造時の原料中に添加される。Mg
Oの含有量が25重量%未溝の材質では他成分、特に5
i02とに20との反応を抑制できず、サヤ鉢の気孔を
閉塞するためMgOの添加効果が発揮されない。
その材質はMgOを25重量%以上含有する材料であり
、マグネシア、ドロマイトあるいはマグネシア・クロム
質材料としてサヤ鉢製造時の原料中に添加される。Mg
Oの含有量が25重量%未溝の材質では他成分、特に5
i02とに20との反応を抑制できず、サヤ鉢の気孔を
閉塞するためMgOの添加効果が発揮されない。
サヤ鉢製造時の材質にマグネシア、ドロマイトあるいは
マグネシア・クロム質などの塩基性材料を主体として使
用したものであれば、サヤ体中のMgOの含有量が50
重量%以上となり、含有される不純物中の5i02量も
少量となり、特に好ましい。しかしながら、サヤ体中の
MgOの含有量が50重量%以下であっても、25重量
%以上含有していれば、MgOは他成分、特にS i0
2とは2MgCl5iO2(Forsterite)な
どの化合物を生成しており、K2Oとの反応性を減じて
いるため、サヤ鉢の気孔を通ってのに20の拡散がそれ
ほど阻害されない。
マグネシア・クロム質などの塩基性材料を主体として使
用したものであれば、サヤ体中のMgOの含有量が50
重量%以上となり、含有される不純物中の5i02量も
少量となり、特に好ましい。しかしながら、サヤ体中の
MgOの含有量が50重量%以下であっても、25重量
%以上含有していれば、MgOは他成分、特にS i0
2とは2MgCl5iO2(Forsterite)な
どの化合物を生成しており、K2Oとの反応性を減じて
いるため、サヤ鉢の気孔を通ってのに20の拡散がそれ
ほど阻害されない。
他成分としては特に限定はしないが、そのうちでも特に
5i02はできれば25重量%以下とすることが望まし
い。
5i02はできれば25重量%以下とすることが望まし
い。
本発明の塩基性サヤ鉢を使用した焼成法によるチタン酸
カリウム繊維の製造方法は次の通りである。
カリウム繊維の製造方法は次の通りである。
炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、水酸化カリウム、硫
酸カリウム、硝酸カリウム、塩化カリウム、臭化カリウ
ム、弗化カリウム、二酸化チタン、水酸化チタンのうち
から原料を選び、K2O:。
酸カリウム、硝酸カリウム、塩化カリウム、臭化カリウ
ム、弗化カリウム、二酸化チタン、水酸化チタンのうち
から原料を選び、K2O:。
TtOz (モル比)で1:1〜8、好ましくは1:1
〜5となるように秤量し、水を加えて混練しペースト状
あるいは圧縮成形して900〜12500Cの温度で3
0分間〜1000時間、好ましくは20〜50時間焼成
する。
〜5となるように秤量し、水を加えて混練しペースト状
あるいは圧縮成形して900〜12500Cの温度で3
0分間〜1000時間、好ましくは20〜50時間焼成
する。
こうして生成したチタン酸カリウム繊維は水中に投入し
て繊維をほぐし取り出すことができる。
て繊維をほぐし取り出すことができる。
さらに、この繊維を酸処理することによって、K 20
: T i O2比の異なるチタン酸カリウム水和物
繊維やチタニア繊維を、またアルカリ性水溶液中でアル
カリ土類金属化合物と処理することによってチタン酸ア
ルカリ土類金属繊維など各種のチタン化合物繊維を得る
ことができるのである。
: T i O2比の異なるチタン酸カリウム水和物
繊維やチタニア繊維を、またアルカリ性水溶液中でアル
カリ土類金属化合物と処理することによってチタン酸ア
ルカリ土類金属繊維など各種のチタン化合物繊維を得る
ことができるのである。
本発明の方法によれば、MgOを25重量%以上含有し
たサヤ鉢を使用する上述の方法により、従来の方法では
得られなかった0、1〜5mmの長さのチタン酸カリウ
ム繊維を工業的規模で製造することが可能である。
たサヤ鉢を使用する上述の方法により、従来の方法では
得られなかった0、1〜5mmの長さのチタン酸カリウ
ム繊維を工業的規模で製造することが可能である。
炭酸カリウムと二酸化チタンとを第2表に示すような量
を秤り取り、水を13重量%(外掛け)加え、230x
l15x65mmの形状に圧縮成形し、これをサヤ鉢に
入れ、表に示した温度で50時間焼成した。
を秤り取り、水を13重量%(外掛け)加え、230x
l15x65mmの形状に圧縮成形し、これをサヤ鉢に
入れ、表に示した温度で50時間焼成した。
冷却後生成物を水中に投入して繊維を取り出したた結果
を同じく第2表に示す。
を同じく第2表に示す。
なお使用したサヤ鉢の化学組成および物性を第1表に示
す。
す。
第2表の結果から明らかなように、Mg025重量%以
上を含有する材質のサヤ鉢を使用して焼成した実施例の
各チタン酸カリウム繊維は比較例に比べていずれも非常
に繊維長の大きなものが得られ、本発明の方法の優秀さ
を示している。
上を含有する材質のサヤ鉢を使用して焼成した実施例の
各チタン酸カリウム繊維は比較例に比べていずれも非常
に繊維長の大きなものが得られ、本発明の方法の優秀さ
を示している。
Claims (1)
- MgOを25重量%以上含有する材質よりなるサヤ鉢を
使用してチタン化合物およびカリウム化合物の混合物を
加熱反応させることを特徴とするチタン酸カリウム長繊
維の製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60008245A JPS61168598A (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | チタン酸カリウム長繊維の製造方法 |
US06/819,859 US4732749A (en) | 1985-01-18 | 1986-01-17 | Method of manufacturing longer fibers of potassium titanate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60008245A JPS61168598A (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | チタン酸カリウム長繊維の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61168598A true JPS61168598A (ja) | 1986-07-30 |
JPH0465039B2 JPH0465039B2 (ja) | 1992-10-16 |
Family
ID=11687756
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60008245A Granted JPS61168598A (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | チタン酸カリウム長繊維の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4732749A (ja) |
JP (1) | JPS61168598A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4090530B2 (ja) * | 1997-02-28 | 2008-05-28 | Jfeミネラル株式会社 | 非繊維状チタン酸カリウムの製造方法 |
CN105734670B (zh) * | 2016-04-13 | 2017-11-14 | 唐山晶须复合材料制造有限公司 | 一种六钛酸钾柱晶的合成方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3952090A (en) * | 1974-10-23 | 1976-04-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of making fibrous alkali titanates |
JPS51122700A (en) * | 1975-03-20 | 1976-10-26 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | Process for production of fiberous alkali metal titanate |
US4179496A (en) * | 1976-08-23 | 1979-12-18 | Kyushu Refractories Co., Ltd. | Fibrous crystalline potassium titanate and processes for preparing fibrous potassium titanates |
US4265872A (en) * | 1979-07-25 | 1981-05-05 | Yoshinori Fujiki | Process for producing crystalline fibrous potassium titanate |
JPS5869799A (ja) * | 1981-10-16 | 1983-04-26 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | 繊維状チタン酸カリウムの製造法 |
JPH0234888B2 (ja) * | 1982-08-12 | 1990-08-07 | Kagaku Gijutsucho Mukizaishitsu Kenkyushocho | Senijochitansankariumunoseizoho |
-
1985
- 1985-01-18 JP JP60008245A patent/JPS61168598A/ja active Granted
-
1986
- 1986-01-17 US US06/819,859 patent/US4732749A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0465039B2 (ja) | 1992-10-16 |
US4732749A (en) | 1988-03-22 |
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