JPS6217042A - 粒状泡硝子の吸水率増大方法および大吸水率粒状泡硝子 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野〕 本発明は、ソーダ・ライム・グラスを原料として製造さ
れた粒状泡硝子の吸水率を増大させる方法および大吸水
率粒状泡硝子に関する。

（従来の技術） 粒状泡硝子は軽量で断熱性に優れ、一般的には吸水性が
非常に少なく不燃性で且つ成形性が良いため建材等とし
て従来から広く使用されている。

かかる粒状泡硝子は、溶融硝子中にガスを注入するか、
発泡剤を添加混合し発泡させたものを冷媒中に滴下急冷
させるか（特公昭５１−１８９６８＞、又は硝子を微粉
砕したものに、炭Ｍ塩、硝酸塩又はカーボン等の発泡剤
を添加したものを一定の大きさに造粒し、これを８００
〜１１００℃にいて焼成する（特願昭５９−１２３２０
１）ことにより製造される。

粒状泡硝子中の泡の大きさは、硝子パウダーの粒度分布
並びに発泡剤の種類を聞によりコントロールすることが
できる。また、粒径も、溶融発泡硝子の滴下温度、造粒
の大きさあるいは焼成温度によりコントロールすること
ができる。

粒状泡硝子の焼成温度は硝子の軟化温度（７１０〜７３
０℃で４．５Ｘ１０７ボアズの粘度を有する）より高い
ため、粒状泡硝子の表面層は殆んど無気泡であり、また
泡の全んどが独立気泡であるため、粒状泡硝子を減圧後
、水を吸収させてもその吸収率は５〜２０％（ｖｏｌ／
ｖｏｌ　）程度であり、これが断熱材として秀れた特性
となっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、逆に粒状泡硝子の吸水率を増大させれば種々
の用途に応用でき汎用性を増大させることができると考
えられる。そこで本発明者は、粒状泡硝子の吸水率を増
大させる方法を種々検討したところ、硝子パウダーに発
泡剤を過剰に入れたり、珪砂あるいは珪藻土を５〜２０
％添加することにより吸水率を２０〜５０％程度にする
ことができることを見出した。

しかしながら、粒状泡硝子の真比重が０．２〜０．６程
度の軽いものである場合には、上述した方法により吸水
率を２０〜５０％程度にして吸水させたところ、含水後
の製品中には、水より軽いものが相当数混入するばかり
でなく、上述の方法では粒状泡硝子の圧縮強度並びに化
学安定性が低下するという問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

かかる点に鑑み、本発明は、従来の方法により製造され
た５〜２０％の吸水率を有する粒状泡硝子を、温水又は
アルカリ溶液に浸漬させて、粒状泡硝子中の可溶性アル
カリ成分を除去せしめ、粒状泡硝子の表面層ならびに独
立気泡中に開口を設けるようにした。

〔作　用〕

低吸水率を有する粒状泡硝子を水又はアルカリ溶液例え
ば炭酸ナトリウム（Ｎａ　Ｃ０３）溶液中に所定期間浸
漬させると、粒状泡硝子中の酸化カルシューム（Ｃａｂ
）および可溶性酸化ナトリウム（Ｎａ２０）が溶出し独
立気泡中にピンホールが発生し通気性並びに吸水性が増
大する。逆に一旦吸水させた後に粒状泡硝子内に水を保
有する保水率も増大する。

〔実施例〕

以下、実験データおよび図面を参照して本発明の実施例
について説明する。

粒状泡硝子のサンプルとして、ソーダ・ライム・グラス
（キリンレモン環）を１０時時間式粉砕したパウダー硝
子に発泡剤としてＣａＣＯ３を２％添加し造粒したもの
を８５０℃の温度で１００秒焼成させたものを準備した
。そのサンプルの平均粒径はほぼ５．Ｏｍφで泡の大き
さは０．０２〜０．０５ａ＊φであり、このナンブルを
８日間７０℃の温水に浸漬させた。

表１はこのサンプルの脱アルカリ処理前と処理後の化学
組成の変化を示すものであり、表２は脱アルカリ処理前
後の物性値の変化を示すものである。

なお、ここにおいて、吸水処理は、上記サンプル５Ｉｄ
を１Ｊｌの吸引濾過環に入れ１０分間真空ポンプで減圧
接水を注入して行なわれ、吸水率は粒状泡硝子が吸収し
た水重量（水容量）を粒状泡硝子の体積比重比で表わし
たものである。

更に、圧縮強度は平均値（マ）とその偏差価（σ）で表
示した。

表１によれば、ＣａＯについては１０．５８％から１０
．３３％に０．２５％低下し、ＭＱＯについては０．３
８％から０．３５％に０．０３％低下し、Ｋ２Ｏについ
ては１゜４１がら１．３８に０．０３％低下し、Ｎａ２
ｏについては１４．２％から１３．２％に１％低下して
いる。すなわち、特にＮａ２ＯおよびＣａＯが溶出する
ことが判る。

また、表２によれば、アルカリの溶出に伴って嵩比重は
０．０７低下し、１１の容器内に粒状泡硝子を入れたと
きの重量は１５５ｇから１４−８　ｇと７ｇ低下し、真
比重は０６２６から０．２５へと０．０１低下している
。これによって吸水率は１０．２％から７５．２％に大
きく上昇している。

このように粒状泡硝子に脱アルカリ処理を施すと、第１
図に示すように粒状泡硝子の表面層ならびに硝子内の独
立気泡１．・・・１の周壁のアルカリ成分が溶出してそ
こに空孔（ピンホール）２．２・・・２が形成され、そ
こから水が独立気泡１内に浸入し吸水率が著しく向上す
るものと思われる。これに伴って圧縮強度は減少してい
る。

添付した参考写真は、脱アルカリ処理前後の粒状泡硝子
の表面層の状態およびその内部断面の状態を示したもの
である。参考写真１（ａ）は直径が３ｍφ、水吸収率が
１３％の粒状泡硝子の表面層の状態を示し、これを脱ア
ルカリ処理すると参考写真１（ｂ）に示すようにピンホ
ールが非常に増大することが判る（吸水率は７３％に増
大）。

また、同−泡硝子の脱アルカリ処理前の断面の状態を示
す参考写真２（ａ）と脱アルカリ処理後の泡硝子の断面
の状態を示す参考写ｔＫ２　（ｂ）とを比較してみると
参考写真２（ｂ）の方に多くのピンホールが観察できる
。しかしながら、表面層のピンホールの増大に比較して
その内部のピンホールの増大は少ないものと思われる。

また、このように吸水率が増大するということは、前記
独立気泡内に水が保たれることになり、しかも前記空孔
（ピンホール）２は非常にその径が小さいので、一旦独
立気泡内に浸入した水は外部に発散しにくい。したがっ
て保水率も高くなる。

前述の実験例はサンプルを温水に浸漬して脱アルカリ処
理したものについての説明であるが、脱アルカリ処理は
アルカリ溶液に浸漬させてもよい。

第２図は同一初期物性を有するサンプルを炭酸ナトリウ
ム（Ｎ８２Ｃ０３＞液と水とに浸漬した場合の処理日数
に対する吸水率の変化を示したものである。

１）サンプルとしての粒状泡硝子の初期物性嵩比重・・
・０．２４ 真比重・・・０．３８ （最大吸水率− 吸水率・・・１１．５％ 粒　径・・・４，０〜６．０ＪＩｌｌφ（平均５１ＭＩ
φ）２）浸漬溶液と曲線との関係 Ｎａ２ＣＯ３５％　７０℃−Ａ曲線 Ｈ２０７０℃・・・８曲線 Ｎ　ａ　２　Ｃ０３５％　２５℃・Ｃ曲線Ｈ２０２５℃
・・・０曲線 かかる実験によれば、同一温度の溶液であればアルカリ
溶液の方が吸水率の増大が大きく、かつ、同一種類の溶
液では温度が高い程吸水率の増大度が大きいことが判明
した。両溶液の温度が低い場合には処理日数の経過につ
れて徐々に吸水率が増大するが（Ｃ，０曲線）、温度を
７０℃にすると、両溶液とも２日間位の浸漬期間で吸水
率が７０〜８０％位にまで上昇し、以後全んどその上が
はない。なお、アルカリ溶液としては化成ソーダでもよ
い。

第３図は、吸水率を種々変えた粒状泡硝子（Ｅ。

Ｆ、Ｇ、Ｈ）とクレーボールを、減圧後に含水させたも
のを、室温３０℃、湿度７０％の室内でビーカーに入れ
て放冒した場合の各サンプルの保水率、すなわちサンプ
ルの乾物重量に対する含水重量パーセントを示している
。

１）サンプルとしての粒状泡硝子およびクレーボールの
初期物性 嵩比重　真比重　吸水率 （ｖｏｌ／ｖｏ１％） 粒状泡硝子ＥＯ，０９０，１６８２，６Ｆ　　Ｏ，１４
０，２６７９，４ Ｇ　　Ｏ，２１０，３６４８，８ Ｈ０，２００，３７１３，３ クレーボール　０．６４　　１．２８　３９．８なお、
各サンプルの粒径は平均５姻φである。

２）各サンプルと曲線との関係 粒状泡硝子Ｅ・・・曲線ＥＣ Ｆ・・・　／／ＦＣ Ｇ・・・　〃ＧＣ ］」・・・　〃ＨＣ ■・・・　ｌｌＩＣ かかる実験によれば、初期物性の吸率が高いサンプル（
Ｅ、Ｆ）においては、１２日〜１４日間保水しているの
に反し、り゛レーボール＜１）においては１日半位で保
水率が零になってしまうことが判明した。すなわち、サ
ンプルＥＳＦはクレーボールＩに対し、最大含水司は５
〜６倍となり、その保水日数は約１０倍の値を示してい
る。

このように、吸水率および保水率が著しく高く、しかも
軒昂である粒状泡硝子は液体香料を減圧下で吸収させれ
ば長期芳香体として使用できるし、水又は液体肥料を減
圧下で吸収させることにより水耕の礫遅効性肥料、観賞
用草花の土の代用（粒状泡硝子の外観が美しいので美感
上好ましい）、′バイオ、リアクターの酵母、酵素並び
に微生物の担体（マイクロキャリヤー）、ｍｌ工業に於
けるｌ！８ｇ促進剤（５ｐａｎｎｅ　）として使用可能
である。

液体香料等を泡硝子中に吸収させる方法としては、例え
ば第４図に示すようにフラスコ３に香料４等を滴下すれ
ばよいが、このとき枝管５に真空源を接続して減圧しな
がら滴下すればその吸収率が短時間で増大する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明においては、吸水率の小な
る粒状泡硝子を水又はアルカリ土類金属り脱アルカリ処
理したので、硝子粒の表面層並びに気泡中に多数のピン
ホールが生じ吸水率および保水率が著しく増大し、香料
を吸収させれば長期芳香体として使用でき、液体肥料等
を吸収さゼれば遅効性の肥料として使用でき、各種用途
に応用できる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は脱アルカリ処理後の硝子粒の気泡の状態図、第
２図は同一サンプルを水とアルカリ溶液に澄酒した場合
の処理日数に対する吸水率の変化を示すグラフ、第３図
は各種サンプルの経過日数に対する保水率の変化を示す
グラフ、第４図は吸水処理の状態図である。 １・・・気泡、２・・・空孔（ピンホール）、３・・・
フラスコ、４・・・香料。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 第！図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、吸水率の小なる粒状泡硝子を水又はアルカリ溶液に
   浸漬せしめ、粒状泡硝子の表面層および粒状泡硝子中の
   気泡壁から可溶性アルカリ分を溶出せしめて表面層なら
   びに気泡中にピンホールを生ぜしめることを特徴とする
   粒状泡硝子の吸水率増大方法。 ２、前記水又はアルカリ溶液を７０℃前後に加熱すると
   ともにこの溶液中に粒状泡硝子を２４時間以上浸漬処理
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の粒状
   泡硝子の吸水率増大方法。 ３、粒状泡硝子中の表面層ならびに気泡壁に脱アルカリ
   処理によりピンホールを生ぜしめたことを特徴とする大
   吸水率粒状泡硝子。