JPS61219751A - 珪酸カルシウム成形体の製造法 - Google Patents

珪酸カルシウム成形体の製造法

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JPS61219751A
JPS61219751A JP5870485A JP5870485A JPS61219751A JP S61219751 A JPS61219751 A JP S61219751A JP 5870485 A JP5870485 A JP 5870485A JP 5870485 A JP5870485 A JP 5870485A JP S61219751 A JPS61219751 A JP S61219751A
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calcium silicate
slurry
lime
crystals
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JP5870485A
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輝 高橋
数雄 柴原
森本 勝広
三摩 博将
和彦 久保
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Ohara Inc
Osaka Packing Seizosho KK
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Ohara Inc
Osaka Packing Seizosho KK
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/022Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/30Oxides other than silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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    • C04B14/32Carbides; Nitrides; Borides ; Silicides

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 1亙光1 本発明は、断熱性能が顕著に向上した珪酸カルシウム成
形体の製造法に関する。
1匙反量 珪酸カルシウム成形体は、l!41であること、断熱性
に優れていること、耐火性の大きいこと、その他数多く
の特性を有するがために各種の分野に於て、広く利用さ
れている。
近年、保温材、断熱材等の分野においては、更に一層断
熱性能が高い珪酸カルシウム成形体が要望されている。
及J」目l丞 本発明は、上記要望に応えるものであり、その目的は、
断熱性能が顕著に向上した珪酸カルシウム成形体の製造
法を提供することにある。
本発明は、珪酸原料、石灰原料及び水を含有する原料ス
ラリーを加圧下加熱撹拌しながら水熱合成反応せしめて
珪酸カルシウム結晶二次粒子の水性スラリーを調製し、
次いでこれを成形、乾燥して珪酸カルシウム成形体を製
造する方法において、炭素物質、炭化物、窒化物、珪化
物及び金属酸化物の少なくとも1種である無機不活性物
質を原料スラリーに添加することを特徴とする珪酸力ル
シラム成形体の製造法に係る。
本発明により得られる成形体は、不活性物質によって断
熱性能が顕著に向上しておりしかも充分な実用強度を保
持しているものである。
本発明の製造法は、特定の無機不活性物質を撹拌下の水
熱合成反応前の原料スラリーに添加することを除き、基
本的には特公昭45−25771号に記載された珪酸原
料、石灰原料及び水を含有する原料スラリーを加圧下加
熱撹拌しながら水熱合成反応せしめて珪酸カルシウム結
晶二次粒子の水性スラリーを調製し、次いでこれを成形
、乾燥して珪酸カルシウム成形体を製造する方法と同様
である。
本発明に於いて使用される珪酸原料は従来から珪酸カル
シウム成形体の製造に使用されて来たものがいずれも有
効に使用でき、結晶質珪酸原料として珪石、珪砂等を、
また非晶質珪酸原料としてシリカゲル、シリカフラワー
(フェロシリコンダスト等)、ホワイトカーボン、珪藻
土、湿式リン酸製造プロセスで副生ずる珪フッ化水素酸
と水酸化アルミニウムとを反応させて得られるシリカ等
を例示できる。また、石灰原料としては従来から使用さ
れて来たものがいずれも使用でき、生石灰、消石灰、カ
ーバイト滓等を例示出来る。
また、珪酸原料と石灰原料のCaO/SiO2モル比は
、トベルモライト結晶を合成しようとする場合は0.7
0〜0.90程度、ゾノトライト結晶を合成しようとす
る場合は0.90〜1.15程度である。
本発明に於ては、上記珪酸原料と石灰原料に更に不活性
物質及び水を加えて、原料スラリーが調製される。
本発明における無機不活性物質としては、炭素物質、炭
化物、窒化物、珪化物及び金属酸化物の少なくとも1種
を使用する。具体的には、例えば活性炭、木炭、石炭、
カーボンブラック、黒鉛等の炭素物質、炭化珪素、炭化
硼素、炭化チタン等の炭化物、窒化珪素、窒化硼素、窒
化チタン等の窒化物、珪化カルシウム等の珪化物、酸化
鉄(ヘマタイト、マグネタイト等)、酸化チタン(ルチ
ル、アナターゼ等)、酸化錫、酸化マンガン、酸化ジル
コニウム、イルメナイト、ジルコン、クロマイト等の金
属酸化物を挙げることができ、これらは1種又は2種以
上混合して用いることができる。また、用いる不活性物
質の粒径は、通常0.001〜120μm程度、好まし
くは0.001〜100μmが適当である。
本発明において不活性物質は、成形体中の含有量が10
重量%以上となるように添加されるのが好ましい。この
際、添加量が10重量%に達しd−い場合には断熱性の
向上が不充分となる傾向がある。
本発明に於いては、不活性物質を水熱合成反応前の原料
スラリーに含有せしめ、水熱合成反応を行なって珪酸カ
ルシウム結晶の二次粒子を生成せしめる必要があり、こ
れにより充分な実用強度を保持した上で断熱性を顕著に
向上させることが可能となる。
前記原料スラリーには、従来公知の添加材を添加しても
良く、この際の添加材として無機質繊維例えば石綿、岩
綿等を挙げることができる。
原料スラリーを調製する際の水のmは原料スラリーの固
形分に対し5重量倍以上、好ましくは10〜50重量倍
であり、密度0.10/caf程度の軽量体を製造する
場合には15〜50ffi量倍好ましくは20〜40重
量倍とするのが適当である。
かくして調製された原料スラリーは次いで撹拌下に水熱
合成反応に供される。この反応は、通常4にg/d以上
、好ましくは6〜30Kg/aIの飽和水蒸気圧下で行
なわれる。この反応により、トベルモライト結晶又は(
及び)ゾノトライト結晶を主成分とし、これが三次元的
に絡合している外径5〜150μm程度の二次粒子が生
成すると共に、原料スラリー中に共存している不活性物
質が該二次粒子に包み込まれた状態で該二次粒子と物理
的に一体化して存在し、これ等が均一に水に分散したス
ラリーが得られる。
本発明においては、成形に先立って、必要に応じて、各
種の添加材を更に添加混合しても良い。
この際の添加材としては、珪酸カルシウム成形体製造に
用いられて来たものが広い範囲で使用出来、18M類、
粘土類、セメント、各種バインダー等を例示出来る。
本発明においては、珪酸カルシウム結晶の二次粒子と不
活性物質及び必要に応じその他の添加材よりなる水性ス
ラリーを常法例えばプレス脱水成形、遠心脱水成形等に
より成形し、乾燥して珪酸カルシウム成形体を収得する
ことが出来る。尚、成形の際、必要に応じて、上記によ
り得られる不活性物質を含む水性スラリーを型に入れて
プレス脱水成形し、さらにその上に常法により得られる
不活性物質を含まない珪酸カルシウム結晶スラリーを型
に入れてプレス脱水成形するか、或いはこの逆の操作を
行って、積層成形体とすることもできる。
本発明により得られる珪酸カルシウム成形体としては、
高密度のものから低密度の軽量体まで容易に製造出来る
が、特に低密度の軽量体例えば嵩密度0.”la/al
程度の成形体を製造する場合には沈降容積511f1以
上の石灰乳を使用することが好ましい。特に好ましいの
は、沈降容積10舗以上のものである。
上記石灰乳の沈降容積とは、水対石灰の固形分の比が1
20倍の石灰乳501i2を、内径が1.3cmで容積
が50mのメスシリンダー中で20分間静置後に石灰の
粒子が沈降した容積を絨で示したものである。沈降容積
が大きいということは、石灰が良く水に分散して安定な
状態にあり、反応性が高いことを意味する。沈降容積が
大きい石灰乳を使用することにより、得られる珪酸カル
シウム結晶の二次粒子の見掛密度が低くなるので低密度
の軽量体の製造が容易になる。
明を  するための最 の 態 以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。但し
下記例における部及び%は夫々重量部及び重量%を示し
、又各種物性は夫々次の様な方法で測定したものである
(イ)曲げ強さ・・・JIS  A  9510の方法
に準じて測定した。
(ロ)熱伝導率・・・JIS  A  9510の円筒
法に準じて測定した。
実施例1 生石灰(Ca0 95%)を80℃の温水中で消和し、
ホモミクサーにて水中で分散させて得た石灰乳の沈降容
積は18〜21四であった。上記石灰乳に平均粒子径7
.1μmの珪石粉末(Si0g94%)をCab/5i
f2モル比が1.00となるように加え、さらに所定量
の酸化鉄粉末(ヘマタイト、平均粒子径0.51μm)
及び水を添加して、全体の水量が固形分の20重量倍と
なるように混合して原料スラリーを得た。
これを飽和水蒸気圧12kQ/cd、 m度191℃で
オートクレーブ中で回転数4 Or、I)、1.で撹拌
翼を回転しながら撹拌し、5時間水熱合成反応を行って
珪酸カルシウム結晶のスラリーを得た。
上記で得た結晶スラリーを100℃で24時間乾燥して
、X線回折分析した所、ゾノトライト結晶と酸化鉄粉末
を添加したものについてはへマタイト結晶のピークが認
められた。
また、これらの結晶スラリーを光学顕微鏡及び走査型電
子顕微鏡でamすると、すべてのスラリーにおいて、ゾ
ノトライト結晶が三次元的に絡合して形成された外径が
5〜150μmの球殻状二次粒子が認められた。また、
酸化鉄粉末を添加したものについては、ヘマタイト結晶
がゾノトライト結晶の二次粒子に包み込まれて物理的に
一体化していることが認められた。
次いで、上記で得た結晶スラリー90部(固形分)にガ
ラス繊M7部、ポルトランドセメント3部を加えてプレ
ス脱水成形し、100℃で24時間乾燥して、内径11
4g+s+、厚さ50Il履、長さ610■の筒状成形
体を得た。
得られた各成形体の物性は第1表の通りであった。
第1表中、本発明による成形体は試料N 0.4〜8の
ものであり、試料N081〜3のものは比較のために示
すものである。
第1表より、本発明によりヘマタイトを添加したNo、
4〜8の成形体は、無添加のN001〜3の成形体に比
べて、熱伝導率が著しく低減しておりしかもいずれの密
度においても充分な実用強度を有していることが明らか
である。
実施例2 生石灰(Ca0 95%)を80℃の温水中で消和し、
ホモミクサーにて水中で分散させて得た石灰乳の沈降容
積は17〜201112であった。上記石灰乳に平均粒
子径6.5μmの珪石粉末(Sf0294%)をCaO
/5f02モル比が1.00となるように加え、更に所
定量の酸化チタン粉末(ルチル、平均粒子径1.2μm
)及び水を添加して、全体の水量が固形分の15重量倍
となるように混合して原料スラリーを得た。これを飽和
水蒸気圧12にTJ/d、温度191℃でオートクレー
ブ中で回転数40 r、p、tで撹拌間を回転しながら
撹拌し5時間水熱合成反応を行なって珪酸カルシウム結
晶のスラリーを得た。
上記で得た結晶スラリーを100℃で24時間乾燥して
、X線回折分析した所、ゾノトライト結晶と酸化チタン
粉末を添加したものについてはルチル結晶のピークが認
められた。
また、これらの結晶スラリーを光学顕微鏡及び走査型電
子顕微鏡で観察すると、すべてのスラリーにおいて、ゾ
ノトライト結晶が三次元的に絡合して形成された外径が
5〜150μmの球殻状二次粒子が認められた。また、
酸化チタン粉末を添加したものについては、ルチル結晶
がゾノトライト結晶の二次粒子に包み込まれて物理的に
一体化していることが認められた。
次いで、上記で得た結晶スラリー90部(固形分)にガ
ラス繊M7部、ポルトランドセメント3部を加えてプレ
ス脱水成形し、100℃で2411間乾燥して、実施例
1と同形状の成形体を得た。
得られた各成形体の物性は第2表の通りであった。
第   2   表 第2表中、本発明による成形体は試料No、10〜12
のものであり、試料N o、 9のものは比較のために
示すものである。
第2表より、本発明によりルチルを添加したNo、10
〜12の成形体は、無添加のNo、9の成形体に比べて
、熱伝導率が著しく低減しておりしかも充分な実用強度
を有していることが明らかである。
実施例3 酸化チタン粉末にかえて炭化珪素粉末(平均粒子径3.
5μm)を使用した他は、実施例2と同様にして実施例
1と同形状の成形体を得た。
得られた成形体の物性は、第3表の通りであった。
第  3   表 第3表中、本発明による成形体は試料N0.14〜16
のものであり、試料No、13のものは比較のために示
すものである。
第3表より、本発明により炭化珪素を添加したNo、1
4〜16の成形体は、無添加のNo、13の成形体に比
べて、熱伝導率が著しく低減しておりしかも充分な実用
強度を有していることが明らかである。
(以 上)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)珪酸原料、石灰原料及び水を含有する原料スラリ
    ーを加圧下加熱撹拌しながら水熱合成反応せしめて珪酸
    カルシウム結晶二次粒子の水性スラリーを調製し、次い
    でこれを成形、乾燥して珪酸カルシウム成形体を製造す
    る方法において、炭素物質、炭化物、窒化物、珪化物及
    び金属酸化物の少なくとも1種である無機不活性物質を
    原料スラリーに添加することを特徴とする珪酸カルシウ
    ム成形体の製造法。
JP5870485A 1985-03-22 1985-03-22 珪酸カルシウム成形体の製造法 Pending JPS61219751A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62113747A (ja) * 1985-11-12 1987-05-25 前川 嘉治 珪酸カルシウム成形体の製造法
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