JPS6131054B2 - - Google Patents
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- JPS6131054B2 JPS6131054B2 JP54042960A JP4296079A JPS6131054B2 JP S6131054 B2 JPS6131054 B2 JP S6131054B2 JP 54042960 A JP54042960 A JP 54042960A JP 4296079 A JP4296079 A JP 4296079A JP S6131054 B2 JPS6131054 B2 JP S6131054B2
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- calcium silicate
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Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は結晶長が30μｍ以上のトバモライト繊
維を含んでなる繊維状鉱物材料の製造方法に関す
るものである。
維を含んでなる繊維状鉱物材料の製造方法に関す
るものである。
従来、無機繊維の代表的なものとしては石綿が
あり、これは繊維長が長く工業的有意性の高いも
のであるが、天然に産するものであるため将来枯
渇することが予測され、また近年発癌性物質とし
て疑われ、環境保全上好ましくない材料と考えら
れるに至つている。石綿以外の無機繊維として一
般的に知られているガラス繊維やロツクウールは
断熱材として使用されているものの、耐アルカリ
性に劣ることから、フイラー、補強材としては必
ずしも万能ではない。またセラミツクフアイバー
は種々優れた特性を有する反面あまりにも高価で
ありすぎるため補強材、フイラー等の汎用の工業
材料として実用に供されない。
あり、これは繊維長が長く工業的有意性の高いも
のであるが、天然に産するものであるため将来枯
渇することが予測され、また近年発癌性物質とし
て疑われ、環境保全上好ましくない材料と考えら
れるに至つている。石綿以外の無機繊維として一
般的に知られているガラス繊維やロツクウールは
断熱材として使用されているものの、耐アルカリ
性に劣ることから、フイラー、補強材としては必
ずしも万能ではない。またセラミツクフアイバー
は種々優れた特性を有する反面あまりにも高価で
ありすぎるため補強材、フイラー等の汎用の工業
材料として実用に供されない。
一方、トバモライトはケイ酸質原料と石灰質原
料を使用し、比較的容易に合成できる物質であ
り、しかもその原料であるケイ石、ケイ砂及び石
灰石等は我国に豊富に存在し、安価に入手可能で
あり、その特性はケイ酸カルシウムを主体とする
鉱物であるため断熱性に優れ水との親和性も優れ
ていてその合成物の繊維化については従来いくつ
かの試みがなされてきた。例えばCaO−SiO2−
H2Oの三成分系にアルカリその他の各種添加物を
加え温度、圧力、時間、組成等について検討する
もトバモライトで長い繊維状材料を作ることはで
きなかつた。
料を使用し、比較的容易に合成できる物質であ
り、しかもその原料であるケイ石、ケイ砂及び石
灰石等は我国に豊富に存在し、安価に入手可能で
あり、その特性はケイ酸カルシウムを主体とする
鉱物であるため断熱性に優れ水との親和性も優れ
ていてその合成物の繊維化については従来いくつ
かの試みがなされてきた。例えばCaO−SiO2−
H2Oの三成分系にアルカリその他の各種添加物を
加え温度、圧力、時間、組成等について検討する
もトバモライトで長い繊維状材料を作ることはで
きなかつた。
本発明者らは、トバモライト系ケイ酸カルシウ
ム水和物、例えば結晶性トバモライト（11Å
tobermorite）、低結晶性トバモライト（CSH
〔〕、CSH〔〕）、非晶質トバモライト（CSH
ゲル）をにアルカリ金属の水酸化物を添加し水熱
反応せしめると、結晶長30μｍ以上の繊維状の結
晶性トバモライトを主体とする繊維状鉱物材料が
得られ、しかもこの材料が合成樹脂成形品のフイ
ラー、補強材料として使用できる材料であること
を見出し本発明を完成した。
ム水和物、例えば結晶性トバモライト（11Å
tobermorite）、低結晶性トバモライト（CSH
〔〕、CSH〔〕）、非晶質トバモライト（CSH
ゲル）をにアルカリ金属の水酸化物を添加し水熱
反応せしめると、結晶長30μｍ以上の繊維状の結
晶性トバモライトを主体とする繊維状鉱物材料が
得られ、しかもこの材料が合成樹脂成形品のフイ
ラー、補強材料として使用できる材料であること
を見出し本発明を完成した。
すなわち本発明は、トバモライト系ケイ酸カル
シウム水和物含有物にアルカリ金属の水酸化物を
添加し水熱反応せしめ繊維状の結晶性トバモライ
トを生成せしめることを特徴とする繊維状鉱物材
料の製造方法である。
シウム水和物含有物にアルカリ金属の水酸化物を
添加し水熱反応せしめ繊維状の結晶性トバモライ
トを生成せしめることを特徴とする繊維状鉱物材
料の製造方法である。
トバモライト系ケイ酸カルシウム水和物を含有
する材料とは、前記したトバモライト系ケイ酸カ
ルシウム水和物の純物質、及びトバモライト系ケ
イ酸カルシウム水和物を混合含有しているコンク
リート、モルタル、オートクレーブ養生した気泡
コンクリート等のセメント系水和物等の如き材料
を含めていう。
する材料とは、前記したトバモライト系ケイ酸カ
ルシウム水和物の純物質、及びトバモライト系ケ
イ酸カルシウム水和物を混合含有しているコンク
リート、モルタル、オートクレーブ養生した気泡
コンクリート等のセメント系水和物等の如き材料
を含めていう。
アルカリ金属の水酸化物とは水酸化リチウム、
水酸化カリウム、水酸化カリウムであり、２規定
用いれば充分である。水酸化ナトリウム使用の場
合は若干その濃度を低めに設定するのが好まし
い。水熱反応系に存在せる水の量は任意である
が、トバモライト系ケイ酸カルシウム水和物の含
有物がアルカリ金属水酸化物と混合して流動性を
示す程度以上用いるのが好ましい。含有物１重量
部に対し水約５重量部好ましくは10重量部以上用
いれば充分である。
水酸化カリウム、水酸化カリウムであり、２規定
用いれば充分である。水酸化ナトリウム使用の場
合は若干その濃度を低めに設定するのが好まし
い。水熱反応系に存在せる水の量は任意である
が、トバモライト系ケイ酸カルシウム水和物の含
有物がアルカリ金属水酸化物と混合して流動性を
示す程度以上用いるのが好ましい。含有物１重量
部に対し水約５重量部好ましくは10重量部以上用
いれば充分である。
この発明で言う水熱反応は飽和蒸気圧下に於い
て反応促進させることをいう。繊維状トバモライ
ト結晶の形成に要する温度はその出発原料によつ
て異なる。例えば、CSHゲルを出発原料とした
反応では200℃、24時間の加熱条件下で固形成成
物の殆んどが、30μｍ以上の長さの繊維状トバモ
ライト結晶が得られる。板片状の結晶性トバモラ
イトを水熱反応処理の原料として使用した場合に
は、長さ30μｍ以上の繊維状トバモライト結晶を
得るためには180℃、11日間の加熱を要するが、
殆んどが繊維状トバモライト結晶からなる生成物
を得ることができる。
て反応促進させることをいう。繊維状トバモライ
ト結晶の形成に要する温度はその出発原料によつ
て異なる。例えば、CSHゲルを出発原料とした
反応では200℃、24時間の加熱条件下で固形成成
物の殆んどが、30μｍ以上の長さの繊維状トバモ
ライト結晶が得られる。板片状の結晶性トバモラ
イトを水熱反応処理の原料として使用した場合に
は、長さ30μｍ以上の繊維状トバモライト結晶を
得るためには180℃、11日間の加熱を要するが、
殆んどが繊維状トバモライト結晶からなる生成物
を得ることができる。
水熱反応終了後固形分である繊維状トバモライ
ト結晶は水中に懸濁したスラリー状としてオート
クレーブから取出され、別等により分離され、
その乾燥物はかさ高い白色の粉状乃至フレーク状
で水を容易に透過する繊維質鉱物材料である。こ
の繊維質鉱物材料は後述する実施例においてＸ線
回折図に示すように結晶性の優れた純度の高いト
バモライトであり、耐熱性、耐アルカリ性の優れ
たものである。30μｍ以上という比較的長い繊維
状物であるため補強効果のあるフイラーとして触
媒の担体、過材、吸着剤等にも使用することが
できる。
ト結晶は水中に懸濁したスラリー状としてオート
クレーブから取出され、別等により分離され、
その乾燥物はかさ高い白色の粉状乃至フレーク状
で水を容易に透過する繊維質鉱物材料である。こ
の繊維質鉱物材料は後述する実施例においてＸ線
回折図に示すように結晶性の優れた純度の高いト
バモライトであり、耐熱性、耐アルカリ性の優れ
たものである。30μｍ以上という比較的長い繊維
状物であるため補強効果のあるフイラーとして触
媒の担体、過材、吸着剤等にも使用することが
できる。
実施例 １
出発物質である結晶性トバモライトは、ケイ石
（SiO2＝95％、ブレーン値3000cm2／ｇ）、セメン
ト（普通ポルトランドセメントSiO2＝22％、
CaO＝65％、ブレーン値3000cm2／ｇ）、生石灰
（CaO＝95％、ブレーン値6000cm2／ｇ）をCaO／
SiO2（モル比）＝0.8、セメント／生石灰（重量
比）＝３、水／全固形物（重量比）＝10となるよう
に調合しオートクレーブに注入後180℃の飽和水
蒸気圧中で３時間撹拌（100rpm）７時間静置し
水熱反応処理して得たスラリーである。この物質
のＸ線回折図及び走査電子顕微鏡写真を第１図及
び第２図に示す。第１図及び第２図で明らかなよ
うにこの物質は幅、長さが10μｍ程度の板状結晶
性トバモライトを主体とし、その他未反応物とし
て若干石英が残存していた。
（SiO2＝95％、ブレーン値3000cm2／ｇ）、セメン
ト（普通ポルトランドセメントSiO2＝22％、
CaO＝65％、ブレーン値3000cm2／ｇ）、生石灰
（CaO＝95％、ブレーン値6000cm2／ｇ）をCaO／
SiO2（モル比）＝0.8、セメント／生石灰（重量
比）＝３、水／全固形物（重量比）＝10となるよう
に調合しオートクレーブに注入後180℃の飽和水
蒸気圧中で３時間撹拌（100rpm）７時間静置し
水熱反応処理して得たスラリーである。この物質
のＸ線回折図及び走査電子顕微鏡写真を第１図及
び第２図に示す。第１図及び第２図で明らかなよ
うにこの物質は幅、長さが10μｍ程度の板状結晶
性トバモライトを主体とし、その他未反応物とし
て若干石英が残存していた。
このスラリーを固形分10部と水酸化カリウム10
部を水80部で溶解した溶液を銀ライニングしたオ
ートクレーブ中に入れ180℃の温度で10日間静置
して水熱反応せしめて得たスラリーから分離した
固形物のＸ線回折図及び走査電子顕微鏡写真を第
３図及び第４図に示す。第３図及び第４図で明ら
かなように固形物はほとんどが長さ30μｍ以上の
結晶性トバモライトであつた。生成物の回折強度
は出発物質に比し増大しており未反応物として残
存していた石英も消失している。
部を水80部で溶解した溶液を銀ライニングしたオ
ートクレーブ中に入れ180℃の温度で10日間静置
して水熱反応せしめて得たスラリーから分離した
固形物のＸ線回折図及び走査電子顕微鏡写真を第
３図及び第４図に示す。第３図及び第４図で明ら
かなように固形物はほとんどが長さ30μｍ以上の
結晶性トバモライトであつた。生成物の回折強度
は出発物質に比し増大しており未反応物として残
存していた石英も消失している。
この固形物はフイラーとして使用できるもので
あつた。
あつた。
実施例 ２
出発物質である非晶質トバモライトは、けい藻
土（SiO2＝90％）、消石灰（CaO＝73％、ブレー
ン値8000cm2／ｇ）をCaO／SiO2（モル比）＝0.8、
水／全固形物（重量比）＝10となるように調合し
オートクレーブに注入後120℃の飽和水蒸気圧中
で１時間撹拌（100rpm）２時間静置してスラリ
ーを得た。この物質のＸ線回折図及び走査電子顕
微鏡写真を第５図及び第６図に示す。この物質は
第５図及び第６図で明らかなように非晶質トバモ
ライト即ち通常Ｃ−Ｓ−Ｈゲルと称されているも
のであつた。
土（SiO2＝90％）、消石灰（CaO＝73％、ブレー
ン値8000cm2／ｇ）をCaO／SiO2（モル比）＝0.8、
水／全固形物（重量比）＝10となるように調合し
オートクレーブに注入後120℃の飽和水蒸気圧中
で１時間撹拌（100rpm）２時間静置してスラリ
ーを得た。この物質のＸ線回折図及び走査電子顕
微鏡写真を第５図及び第６図に示す。この物質は
第５図及び第６図で明らかなように非晶質トバモ
ライト即ち通常Ｃ−Ｓ−Ｈゲルと称されているも
のであつた。
このスラリーを固形分10部、水酸化カリウム２
部を水88部で溶解した溶液とを銀ライニングした
オートクレーブに仕込み、100回／分にて撹拌し
つつ200℃の温度で10時間、静置したまま14時間
この温度を保ち水熱反応せしめた。この加熱処理
後のスラリーから分離した固形物のＸ線回折図お
よび走査電子顕微鏡写真を第７図および第８図に
それぞれ示す。両図から明らかなように、生成し
た固形物のほとんどは30μｍ〜200μｍの繊維状
の結晶性トバモライトであつた。この固形物は、
熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のフイラーとして、
過材として用いうることを実験的に確めた。
部を水88部で溶解した溶液とを銀ライニングした
オートクレーブに仕込み、100回／分にて撹拌し
つつ200℃の温度で10時間、静置したまま14時間
この温度を保ち水熱反応せしめた。この加熱処理
後のスラリーから分離した固形物のＸ線回折図お
よび走査電子顕微鏡写真を第７図および第８図に
それぞれ示す。両図から明らかなように、生成し
た固形物のほとんどは30μｍ〜200μｍの繊維状
の結晶性トバモライトであつた。この固形物は、
熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のフイラーとして、
過材として用いうることを実験的に確めた。
実施例 ３
水酸化カリウム２部を水酸化ナトリウム２部に
置換えて、実施例２の方法を繰返した。水熱反応
処理後のスラリーから分離した固形物はほとんど
が30μｍ〜200μｍの繊維状結晶トバモライトか
らなつていることがわかつた。生成物のＸ線回折
図および走査電子顕微鏡写真を第９図および第１
０図に示す。
置換えて、実施例２の方法を繰返した。水熱反応
処理後のスラリーから分離した固形物はほとんど
が30μｍ〜200μｍの繊維状結晶トバモライトか
らなつていることがわかつた。生成物のＸ線回折
図および走査電子顕微鏡写真を第９図および第１
０図に示す。
第１図は実施例１で使用した出発物質であるト
バモライト系ケイ酸カルシウム水和物のＸ線回折
図、第２図は前記の出発物質の走査電子顕微鏡写
真である。第３図及び第４図はそれぞれ実施例１
に示す方法によつて得られた固形物のＸ線回折図
及び走査電子顕微鏡である。第５図、及び第６図
はそれぞれ実施例１及び３で使用した出発物質で
あるトバモライト系ケイ酸カルシウム水和物のＸ
線回折図及び電子顕微鏡写真である。第７図、及
び第８図はそれぞれ実施例２に示す方法により得
られた固形物のＸ線回折図及び走査電子顕微鏡写
真である。第９図、及び第１０図は、それぞれ実
施例３に示す方法により得られた固形物のＸ線回
折図及び走査電子顕微鏡写真である。
バモライト系ケイ酸カルシウム水和物のＸ線回折
図、第２図は前記の出発物質の走査電子顕微鏡写
真である。第３図及び第４図はそれぞれ実施例１
に示す方法によつて得られた固形物のＸ線回折図
及び走査電子顕微鏡である。第５図、及び第６図
はそれぞれ実施例１及び３で使用した出発物質で
あるトバモライト系ケイ酸カルシウム水和物のＸ
線回折図及び電子顕微鏡写真である。第７図、及
び第８図はそれぞれ実施例２に示す方法により得
られた固形物のＸ線回折図及び走査電子顕微鏡写
真である。第９図、及び第１０図は、それぞれ実
施例３に示す方法により得られた固形物のＸ線回
折図及び走査電子顕微鏡写真である。
Claims (1)
- １ トバモライト系ケイ酸カルシウム水和物含有
物にアルカリ金属の水酸化物を添加し水熱反応せ
しめ繊維状の結晶性トバモライトを生成せしめる
ことを特徴とする繊維状鉱物材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4296079A JPS55136117A (en) | 1979-04-11 | 1979-04-11 | Manufacture of tobermorite type fibrous mineral material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4296079A JPS55136117A (en) | 1979-04-11 | 1979-04-11 | Manufacture of tobermorite type fibrous mineral material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55136117A JPS55136117A (en) | 1980-10-23 |
| JPS6131054B2 true JPS6131054B2 (ja) | 1986-07-17 |
Family
ID=12650588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4296079A Granted JPS55136117A (en) | 1979-04-11 | 1979-04-11 | Manufacture of tobermorite type fibrous mineral material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55136117A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10235866B4 (de) * | 2002-08-05 | 2005-02-24 | Technische Universität München | Verfahren zur thermischen Behandlung von Kieselgur, thermisch behandelte Kieselgur und Verwendung einer derartigen Kieselgur |
| CN106966402B (zh) * | 2017-03-24 | 2020-03-10 | 大唐国际发电股份有限公司高铝煤炭资源开发利用研发中心 | 利用硅钙渣制备雪硅钙石的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4918799A (ja) * | 1972-06-10 | 1974-02-19 | ||
| JPS5370100A (en) * | 1976-12-03 | 1978-06-22 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Production of fibrous hydrous alkali calcium silicate |
-
1979
- 1979-04-11 JP JP4296079A patent/JPS55136117A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4918799A (ja) * | 1972-06-10 | 1974-02-19 | ||
| JPS5370100A (en) * | 1976-12-03 | 1978-06-22 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Production of fibrous hydrous alkali calcium silicate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55136117A (en) | 1980-10-23 |
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