JPS61501907A

JPS61501907A - 多孔質セラミック材およびその製造方法

Info

Publication number: JPS61501907A
Application number: JP60500762A
Authority: JP
Inventors: ラング，リユデゲル; メイヤー，ベルンド
Original assignee: エツフエム　ゲ−エムベ−ハ−
Priority date: 1984-04-19
Filing date: 1985-02-09
Publication date: 1986-09-04
Also published as: JPH0372035B2; US4824810A; WO1985004862A1; EP0182793B1; EP0182793A1; AU571060B2; DE3572963D1; DE3414965A1; DE3414965C2; AU3936185A; US5032549A

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】吸収および吸着を目的とし、特に動物の寝わら又は敷わら用のきわめて多孔質なセラミック材、その製造方法およびその用途本発明は吸着および吸収を目的とし、特に動物の寝わらもしくは敷わら用のきわめて多孔質なセラミック材、その製造方法およびその用途に関する。

液体および気体の吸着もしくは吸収用、特に動物の寝わらとしての用途のためのきわめて多孔質でかつ腐敗しない材料に対する需要頻度は高い。

例えば西ドイツ特許第３．１２１，４０３号および第２，９０２，０７９号をはじめヨーロッパ特許第００１３９３５号および第００１４３４３号からも知られているように珪酸カルシウ、ム小粒体が今までにこの目的のために優利に使用されて来た。

公知の珪酸カルシウムの小粒体は都合の良いことに微細孔構造を有しており、その毛管現象のため親油性もしくは親水性の液体の外にガス体をも吸収し得る。

石英粉末のような細かく粉砕した二酸化珪素を含んだ物質で出来た微細孔ｍ造を有する公知の珪酸カルシウム小粒体が石灰および水のような酸化カルシウムを含んだ物質とアニオン性界面活性作用剤（界面活性剤）と共に十分に混合され、次いで発泡させて加圧缶で固化し、その後分級を兼ねて粉砕し、次に乾燥し、必要に応じて冷却される。この公知の製法で造られた吸収剤はきわめて満足なものであることがわかっている。

本発明の課題は公知の上述した材料が有する好ましい特性を保持する一方で安価に、そして製造上の要因、特に連続化プロセスによる見かけの工程に関し、多くの変形の可能性をもって製造し得る吸着および吸収を目的とした材料、特に動物の寝わらとして用いるための材料を提供するに在る。

本発明によれば孔隙率が５０〜３００％でより好ましくは２００〜２５０％であり、水吸収容量が５０〜２００％でより好ましくは１００〜１５０％であり、州値が５〜９でより好ましくは７〜８の範囲にあってカサ密度が４００〜７００３Ｆ　／　Ｌ、内部表面積（ＢＥＴ−Ｎ２法による）が２０〜２００ＴＩｔ／ｇでより好ましくは８０〜１５０ＴＩｔ／ｇの間にあることを特徴とし、一種又は複数種の粘土と、必要に応じて一種又は複数種の骨材、一種又は複数種のアニオン性もしくはカチオン性界面活性剤および一種又は複数種の解膠剤との発泡混合物を焼成することによって製造され得るきわめて多孔質なセラミック材によりこの課題は解決される。本発明になるかかる多孔質セラミック材の製造方法は４５〜８０重量部の粘土、比表面積の大きな０〜５０重量部の添加剤、１５〜３０重量部の水および０，０１〜０．０３重量部の解膠剤を混合し、界面活性剤の添加により発泡混合物を調製し、その発泡混合物を成形並びに乾燥さ１ＩＣ成型された粘土部材どし、その成形された粘土部材を粉砕し、その粉砕された成形粘土部材をふるい分けして微細粒子を出発原料混合物中にもどし、そ１、・て所定の粒子径を有する粉砕し、成形された粘土部材を、その成形粘土部材中の品温が６００ −１０００℃であり、より好；１：ｔ、　＜は７００°〜　８００℃の間の温度でちって焼成することを特徴とする。

骨材としＣは例えば珪藻土、ベンｉ・ナイトおよび／又はおが屑や石炭のような＠機動のごとく大ぎい比表面積をもった無機物もしくは有機物を用いることが特に有利である。

本発明になる製造方法によれば孔隙率が１００％以上であり、より好ましくは２００〜２５０％のきわめて多孔質なセラミック製品を経済的に製造することが可能で、その結果、細孔の径および型が思い通りに調節出来る。

侵利には、孔隙率が１００％を越える場合の粘土の調製から焼成された生成物を得るまでの時間は２時間又はそれ以下であり、製造時間が短いのは乾燥時間並びに焼成時間の短縮によるところが大である。

通常、本発明による製造方法は含水量の少ない揺変性の懸濁液にするため粘土を水および解膠剤と混合する方法で行なわれる。この懸濁液はばつぎり限定した仕上り泡沫量、即ち好ましくはリットル当りの重量で３０〜８０ｇ、！！、で造ることが出来る。粘土懸濁液から泡沫の懸濁液を：ｇｖＭする別の方法は粘土の懸濁液中に界面活性剤を添加することがら成り、分散化装置中での発泡化にはル縮空気の添加を伴なう。１　＝１０バールの圧力下で明確に限定された暦の圧縮空気を供給する、例えばプレーメン（Ｂ　ｒｅｉｅｎ　）のハンプミキサー社（１ −１ａｎｓａ　Ｍ　１ｘｅｒ）から市販されている商標名「ハンザミキサー　（Ｈａｎｓａ　Ｍｉｘｅｒ）　Ｊのような従来の分散化装置を用いることが可能である。この分散化装置は精密な薬注ポンプを有し−Ｃおり、それによって液体を発泡化１程の前および必要に応じて発泡化工程中に添加することが出来る。好ましくは本発明による製造方法を実施する際、高粘度で揺変性であり、もともと安定な泡沫懸濁液が出来得るよう、例えば希協酸のような解膠剤の解膠作用を妨げる物質が使用される。

その生来的に安定な揺変性の泡沫！濁液は次いで乾燥されるがこの材料はもともと孔隙率が高いので空孔を通して水蒸気がじゃまされずに通り抜けることが出来る。出発原料混合物の含水ｌが比較的少ない場合それは特に優利である。一般に乾燥した材料は径がおよそ１ｚのより糸の形で供給され、例えば２００℃の温度で５分以下の乾燥時間で処理することが可能である。焼成する前にその乾燥した材料は粒状に粉砕される。

その材料は多孔質であるため乾燥の時と同様焼成中もきわめて有利な処理が可能である。約６００°〜８００℃の間の品温に相当する１０００℃のキルン温度では昇温および冷却の時間を含めて５分間より短い焼成時間内に吸収および吸着を目的とし、特に動物の寝わら用に適した多孔性粒状体を造ることが可能である。

この温度での処理の間に粘土は水に不溶となる程度に固まる。

その材料を脆化させ、内部表面積の減少をきたすため、本発明になる吸収剤もしくは動物の穫わら用としてのその材料の用途に対しては高温での処理は望ましくない。形成された破砕面の硬さ及び内部表面積の減少のため、望ましからぬことに脆化が液体の吸収をし難くする。本発明により製造され、低温で焼成された材料の場合は大きい内部表面積のために著しい臭気捕縛作用と浸れた水吸収能を有する。

多孔性セラミック材は化学的に中性で、例えばｐＨｆｉ！が５〜８であることがまた有利である。本発明になる動物の寝わらもしくは敷わらとしての吸収材もしくは吸着材の特に好ましい用途においてはこの田植が塩基性の構成成分の臭気捕縛にとって特に望ましいので田植が確実に５〜８の範囲に保たれるよう、例えば酸又は酸性の塩で処理することによって田植を安定化することが有利であり得る。

最後に、本発明は本発明になる物質の製造方法の連続操作を提案するものである。

本発明はまた、炉の構築材、耐火性の建築材等のような高温建築材のための骨材としての固形体および／又は粒状でのセラミック材の用途をはじめとする建築用の耐熱および／もしくは遮音材としての固形体および／又は粒状のセラミック材に関する。

例えば、耐火性建築材を製造する際、残留する骨材、例えば憂苦土石（ｓａｇｎｅｓｉｔｅ　＞　、石英砂（ｑｕａｒｔｚ　５ａｎｄ　）等の量は夫々の目的に従って調節される。

本発明になる多孔性材料および本発明の製造方法の特に好ましい実施態様は対応する従属クレームから集めることが出来る。

本発明のこれ以外の特長及び利点は本発明による製造方法を実施するためのフローヂャートである、図面に関する次の特定の実施態様の記述から集めることが出来る。

実施例工２００シの水と混ぜた５　００　ｋのれんが用粘土（ｂｒｉｃｋ　ｃｌａｙ）、４００Ｋｓの珪藻土、１００ｇのポリ燐酸ナトリウム、１００ｇのドデシルスルホン酸ナトリウムおよび５　Ｋ’ｌの再生利用泡粘土の微粉体がミキサーに添加され、およそ５分間激しく攪拌され、こうして得られた揺変性の強い粘土懸濁液が成形系へと送られ、径が１１のより糸がロータリードライヤー中へ持込まれる。予じめ２００℃に加熱されたロータリードライヤーは泡粘土材を５分間乾燥した後に粉砕用ミルへと輸送し、そこで乾燥された泡粘土材は粉砕され、粉砕された泡粘土の粒子は次いでふるい分け￥Ｒｉ！ｆで、キルンへと輸送される２、５〜４鳳のサイズをもった粒子部分と出発原料混合物中へもどされる２、５順より小さいサイズの粒子部分とに分離される。乾燥された焼成用の泡粘土粒子はＭ統運転されている１０００℃に加熱されたキルン中に輸送され、そこで５分間焼成される。焼成されたセラミック生成物は冷却され、梱包装置へと引渡される。

実施例■ ８００ｇのカオリン、２００９Ｊの水、２００ｇの海泡石および５０９の水ガラスがミキサー中で十分に混合される。その混合物は８００Ｋｇのカオリンに対して約１００ヒの割合のホスタブールが常に存在するよう、リットル当りの重量が５０ｇ／見のホスタプールの泡沫を送る後続の給送装置を備えた第２のミキサーへ連続的に移される。こうして出来た泡沫もしくは粘土懸濁液の混合物は次に鋳型で圧縮され、そして径が１．５αのより糸が得られる。乾燥した粘土のより糸は周囲温度で乾燥される。乾燥した粉末もしくは粘土のより糸は粉砕機中で粉砕され、ふるい分は装置に導かれてそこで粉砕物の径がｌａｍより小さい成分は出発原料混合物中にもどされ、一方、残りた粒子は８００℃の温度で動作しているキルンへ送られる。粉砕し、乾燥した泡沫もしくは粘土粒子はキルン内で１０分４間焼成される。こうして出来た多孔性生成物は冷却され、スプレィドラム中に導かれてそこで３１重量部の８５％燐酸と田植が２〜３．５で密度が１．３〜１゜３４である、８９重量部の硫酸アルミニウム溶液との混合液で処理される。緩衝液を噴霧されたその材料は次いで再び乾燥し、梱包装置へ送られる。

例えば本発明になる材料は田植が７〜８、水分吸収容量が５０〜１５０重量％、内部表面積が２０〜２００ｒｔｔ／９であり空孔の径が１＃Ｉより小さい。

上記記載、図面および請求範囲中に開示された特徴は本発明の種々の実施態様を単一もしくは任意の組合わせで実施するために必須であり得る。

国際調査報告ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　Ｔ！４三　ｒＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥＰＯＲＴ　ＯＮ

Claims

【特許請求の範囲】１）孔隣率が５０〜３００％で、より好ましくは２００〜２５０％であり、水吸収容量が５０〜２００％で、より好ましくは１００〜１５０％であり、ｐＨ値が５〜９で、より好ましくは７〜８の範囲にあって、カサ密度が４００〜７００ｇ／ｌで、内部表面積（ＢＥＴ−Ｎ２法による）が２０〜２００ｍ２／ｇで、より好ましくは８０〜−５０ｍ２／ｇの間にあることを特徴とし、一種もしくは複数種の粘土と必要に応じて一種もしくは複数種の骨材、一種もしくは複数種のア＝オン性もしくはカチオン性の界面活性剤および一種もしくは複数種の解膠剤との発泡混合物を焼成することによって製造し得る吸収および吸着を目的とし、特に動物の寝わら用のきわめて多孔質のセラミック材。２）前記混合物が４５〜８０重量部で、より好ましくは６０〜７５重量部の粘土と、１５〜３０重量部で、より好ましくは１５〜２０重量部の水と、０〜５０重量部で、より好ましくは１０〜２０重量部の比表面積の大なる添加物と、０．００１〜０．０１重量部の界面活性剤と０．０１〜０．０３重量部の解膠剤とを含むことを特徴とする請求の範囲第１項記載のきわめて多孔質のセラミック材。３）前記粘土はその種類がれんが粘土、ウエステルワルド石器粘土、微細石器粘土、カオリン、モンモリロン石、ベントナイトもしくは泥灰岩であることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項記載のきわめて多孔質なセラミック材。４）方解石、石英砂、苦灰石、長石、焼粉、海泡石および／又はおが屑もしくは石炭のような有機物が骨材として用いられ得ることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項に記載のきわめて多孔質なセラミック材。５）４５〜８０重量部の粘土、０〜５０重量部の比表面積の大なる添加剤、１５〜３０重童部の水および０．０１〜０．０３重量部の解膠剤を混合し、界面活性剤の添加によりその発泡混合物を調製し、成形粘土部材とするためにその発泡混合物を成形および乾燥し、その乾燥し、成形した粘土部材を粉砕し、その粉砕した成形粘土部材をふるい分けして微細粒子を出発原料混合物中へもどし、そして所定の粒子径範囲にあるその粉砕した成形粘土部材をその成形粘土部材中の品温が６００〜１０００℃で、より好ましくは７００〜８００℃の温度でもって焼成することを特徴とする請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか１項に記載の吸収剤もしくは吸着剤、特に動物の寝わらとして用いるための多孔質なセラミック材の製造方法。６）前記発泡混合物が、０．０１〜０．００１重量部の界面活性剤を出発原料混合物中に加え、そして周囲温度と９５℃の間の温度下で、圧縮空気を供給し、１〜１０バールの圧力のもとで、高粘性かつ揺変性であって生来的に安定な泡沫懸濁液を製造するため、必要に応じて解膠剤の中和作用剤を用いて、それ自体が公知の分散化装置中で発泡させることにより調製されることを特徴とする請求の範囲第５項記載の製造方法。７）発泡した材料の界面活性剤含有量がおよそ０．００１〜０．０１重量％となるようにリットル当りの重量が３０〜８０ｇ／ｌの仕上り泡沫が前記粘土混合物と混合されることを特徴とする請求の範囲第５項記載の製造方法。８）前記粘土材の乾燥が周囲温度と２００℃の間の温度で行なわれることを特徴とする請求の範囲第５項乃至第７項のいずれか１項記載の製造方法。９）焼成が６００°〜８００℃の品温に相当する１０００℃の温度のキルンで５分間より短い時間に行なわれることを特徴とする請求の範囲第５項乃至第８項のいづれか１項に記載の製造方法。１０）前記の焼成されたきわめて多孔質のセラミック材が、処理後のセラミック材のｐＨ値が５〜８の間になるように酸もしくは酸性塩で処理されることを特徴とする請求の範囲第５項乃至第９項のいずれか１項に記載の製造方法。１１）前記酸処理がスプレードラム等で行なわれることを特徴とする請求の範囲第１０項記載の製造方法。１２）前記製造方法が事実上自動的になされることを特徴とする請求の範囲第５項乃至第１１項のいずれか１項に記載の製造方法。１３）建築用の耐熱材および／又は遮音材としての固形体および／又は粒状での請求の範囲第１項乃至第４項のいずれが１項に記載のセラミック材の用途。１４）炉の構築材、耐火建築材等の高温建築材のための骨材としての固形体および／又は粒状での請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか１項に記載のセラミック体の用途。