JPS62202848A - シリカ質微粉末造粒品 - 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］ 本発明はシリカ質微粉末造粒品に関し、さらに詳しくは
嵩容請が小さく１分散性にすぐれ、各種の無機製品およ
び有機製品の混和材、添加材等として有用なシリカ質微
粉末造粒品に関するものである。

［従来の技術］ 従来、シリカ質微粉末はその特性と共に比較的豊富に存
在し、入手が容易であることから各種の無機製品および
有機製品の混和材、添加材またはその他の各種の配合材
として広範囲に利用されている。

例えば、シリカ質微粉末はセメント混和材として使用さ
れており、セメントの高強度化、耐久性及び防水性の向
上等に効果があることは一般に知られている。また、キ
ャスタブル耐火物の分野でも、高強度キャスタブル耐火
物として利用されている。他方、合成樹脂、ゴム、セラ
ミックス等の添加材としても利用されている。

更に、インクジェット記録用紙や水虫予防用等人体着用
品などの吸水を必要とする物品用にも使用できることが
報告されている。（特開昭５５−１４４１７２号公報、
特開昭５８−１４５８５８号公報）この様にシリカ質微
粉末は多くの用途に利用されているが、微粉末であり、
嵩高なため、飛散しやすく、その使用時における取扱い
が、作業面及び装置面で非常に困難なものであった。更
に、貯蔵場所等も広大な広さが必要である等の問題があ
った。

例えば、シリカ質微粉末をコンクリートやプレミックス
品に使用する場合、シリカ質微粉末が嵩高であることに
より、コンクリート製造プラントやプレミックス品製造
工場での製造時における取り扱いが難しいことや、貯蔵
場所に広大な広さが必要とされていた。

一方、シリカ質微粉末の嵩容量を減少させて取り扱いを
容易にするため、造粒することは粉体工学の分野におい
て公知であるが、得られた造粒品は凝集力が大き過ぎる
ために他の材料と練り混ぜた際に、粒子が解砕し分散し
ないためにシリカ質微粉末の機能が充分に発揮されない
等の問題があった。

特にシリカ質微粉末をセメント混和材やキャスタブル耐
火物用として使用する場合には、コンクリートの他の材
料と練り混ぜた際に１粒子が解砕（分散）しないと未反
応の非晶質シリカが残存することとなリアルカリ−シリ
カ反応と同様の膨張破壊の現象を生ずる可能性があり、
又、ポゾラン活性等が充分に発揮されないと云う問題点
もあった。さらに、超微粉、セメント、高性能減水剤お
よび水を組み合せて、非常に低水粉体比で流動性が得ら
れる高強度セメント組成物の超微粉としてもシリカＩｌ
！ｉｍ粉末は有用であるが、造粒したものが、容易に分
散されないと充分な流動性を得ることができないと云う
問題点もあった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明者等は上記のような問題点を解決するために種々
検討を加えた結果、シリカ質微粉末を嵩比重が０．２５
〜０．５の範囲になるような造粒品とすることにより、
運搬、作業時等の取り扱いが容易で、また配合材料とし
て使用する場合、混練時に容易に解砕して分散し、シリ
カ質微粉末に期待されている各種の性能を充分に発揮す
ることができると云う知見を得て本発明を完成するに到
った。

［問題点を解決するための手段］ 即ち、本発明はシリカ質微粉末の造粒品からなり、その
嵩比重が０．２５〜０．５の範囲にあることを特徴とす
るシリカ質微粉末造粒品である。

以下本発明の詳細な説明する。

本発明のシリカ質微粉末造粒品の造粒に使用されるシリ
カ質微粉末としては、特に制限することはなく通常の製
品を使用することができ、例えばシリコン又は含シリコ
ン合金製造時に副生するシリカ質ダスト等があげられ、
それ等は平均粒径０．１〜０．２μ程度の超微粉である
。

通常、これ等のシリカ質微粉末の嵩比重は０．２〜０．
２５程度であるが、本発明のシリカ質微粉末造粒品は嵩
比重が０，２５〜０．５の範囲になる様に造粒すること
により容易に得ることができる。

造粒方法としては、圧縮成形法、振動造粒法。

転勤造粒法、かくはん造粒法、押し出し成形法、噴霧造
粒法、流動乾燥造粒法などが挙げられる。

圧縮成形法は、圧縮ロールで板状に成形し解砕したり、
ブリケットをつくる方法である。振動造粒法又は転勤造
粒法は、円筒や回転皿などを振動又は転動させる方法で
ある。また、かくはん造粒法は、バブミルやヘンシェル
、アイリッヒなどの回転羽根のついた装置によりかくは
んさせる方法である。押し出し成形法は、スクリューな
どによりダイスから押し出し造粒させる方法である。ま
た、噴霧造粒法はノズルからスラリー状物質を噴霧させ
造粒させる方法である。さらに、流動乾燥造粒法は、熱
風で粉体を流動させ、これにスプレーで液体バインダー
を散布して造粒物を形成させる方法である。

通常、上記の各造粒方法において、噴霧造粒性以外には
造粒を行うのに液体バインダーが用いられる。液体バイ
ンダーとしてはメチルセルロース等のセルロース誘導体
、ポリビニルアルコール、アクリル酸系等の各種の高分
子等の水溶液、またアルコール類、トルエン、アセトン
等の溶剤が使用される。また、その他のバインダーとし
てアスファルト、粘土等の無機材料も使用できる。さら
に、造粒工程において水あるいは湿潤空気等を散布、送
風９通風等により供給し湿気を与えながら造粒な行うこ
ともてきる。

他の造粒方法として、シリカ質微粉末か超微粒子である
ことから、湿潤空気によるエアレーションにより造粒な
行うこともできる。第１図は本発明におけるエアーレー
ションを実施する一具体例を示す模式図である。尚、第
１図は本発明の−具体例であって本発明のエアーレーシ
ョンはこの方法に限られるものてはない。同第１図に示
す様に、ｌは送気ポンプであり、乾燥空気は導管２によ
り水の満たされたガス洗浄器３に導かれ、湿潤空気に変
わる。この湿潤空気を穴の開いた多孔板５を通過させ、
シリカ質微粉末の満たされている容器６に吹き込み、エ
アーレーションを実施する。なお、７は布製のフィルタ
ーである。この様に、エアーレーションとは、湿潤空気
でシリカ質微粉末８を吹き上げる操作であり、第１図の
多孔板５を通じ容器６内で実施される。

湿潤空気は、ガス洗浄器３に水を入れ送気ポンプ１によ
り空気を送入することにより製造されるか、ガス洗浄器
３の温度は常温が好ましく、加温することも可能である
。

上記の各造粒方法において、造粒時間、バインダー量、
水分量、湿潤空気の供給量等の各種の条件を適宜に選択
することにより、嵩比重か０．２５〜０．５の範囲のシ
リカ質微粉末を得ることができる。

本発明のシリカ質微粉末造粒品は嵩比重か０．２５〜０
．５．好ましくは０．３〜０．４５の範囲にあることか
望ましく、０．２５以下では嵩容積を減少させる効果は
小さく、０．５を越えると分散性か低下し、特にコンク
リート等に使用した場合、混練時に分散せず所望の効果
を示さない。

なお、本発明における嵩比重とは金属粉末に適用されて
いるＪＩＳ　２２５０４に準じて測定を実施した値であ
る。

本発明のシリカ質微粉末造粒品の粒径は、特に制限され
るものではないが、好ましくは平均粒径１００〜５００
終程度、さらに好ましくはｌＯロ〜２００ル程度がよく
、１００　絡未満の超微粒子になると嵩容積が大きくな
り嵩比重を大きくした効果か小さく、５００ＩＬを越え
ると分散、解砕か不充分となることがある。

又、シリカ質微粉末造粒品の水分含有量は１〜１５重量
％、好ましくは４〜８重量％が望ましく、１重量％未満
では造粒をすることか難しく、１５重量％を越えると取
り扱いが難しく解砕性か劣る結果となる。

本発明のシリカ質微粉末造粒品はシリカ質微粉末と成分
は同一であるが、造粒品であるために嵩容積が小さく、
また嵩比重が０．２５〜０．５の範囲にあるために造粒
品でも強固に凝結した製品ではなく、適度に凝集した分
散性の良好なものである。

特に、湿潤空気でシリカ質微粉末をエアーレーションす
ることにより、粒状の軟集したシリカ質微粉末（以下軟
集シリカという）の造粒品を作ることができる。この軟
集シリカは、コンクリート製造時に使用すれば、完全に
分散し、良好な解砕１分散効果を示すものであり、嵩容
積は微粉末の時の５〜６’ｌとなる。

上記の様に本発明のシリカ質微粉末造粒品は嵩容積が小
さく、分散性が良好であると共にシリカ質微粉末と同一
成分からなるために、従来、シリカ質微粉末か使用され
ている広範囲の用途に使用することができる。例えば、
コンクリート混和材やキャスタブル耐火物用、セラミッ
クス等の無機製品の添加材として用いられ、特にセラミ
ックス原料である他の微粉末のハンドリングに対しても
使用可能であるが、土木構造物に使用するように、多量
に微粉末を取り扱う場合において、そのメリットが発揮
される。

また、ゴム、プラスチック等の有機製品の充填材、増強
充填材、添加材として用いられ、さらにインクジェット
記録用紙等の吸水を必要とする物品などにも使用できる
。

［作用］ 本発明のシリカ質微粉末造粒品は嵩比重か０．２５〜０
．５の範囲にあるために、シリカＩｌ！１微粉末と比べ
て嵩容積が小さく取扱いが容易となり、また無機、有機
材料との混練時には容易に解砕して分散性が良好なため
に混和材、添加材等として利用てきるものと推定される
。

［実施例］ 以下実施例に基づいて本発明をさらに説明する。

実施例１ 回転ドラム型造粒機に、シリカ質微粉末を供給と同時に
スプレーて加湿し造粒な行った。回転時間により、測定
しながら嵩比重を：Ｊ！Ｊ整した。造粒品の嵩比重、平
均粒径及び水分含有量を表−１に示す。

水粉体化５０％においてセメントの２割を造粒品て置換
し、７０℃で６ｈ及び７２ｈ反応させてアセトンにて水
和反応を停止させ、１０５°Ｃで乾燥した試料のＣａ（
ＯＨ）ｚ　ｆｆｊをグリセリン−アルコール法により定
量した。造粒品の代わりにＴｉＯ２を用いた際に生成す
るＣａ（０１１）２に対する割合を求め反応率とした。

表−１にその結果を示す。

さらに、表−２に示す配合において、モルタルの流動性
、強度発現性状におよぼす影響を検討したが、造粒をす
ることによる悪影響は見られなかった。なお、上述の練
り混ぜには、全てモルタルミキサーを使用した。

表−１および表−２かられかるように、本発明υシリカ
質微粉末造粒品は、従来より使用されている造粒してい
ないシリカ質微粉末と同等の性能酔発揮され、嵩比重を
高めることによって、倉庫Ｔスペースを減少でき、かつ
粉体混合等において、ｌバッチの量を増加させることが
できること６＜認められる。

［発明の効果］ 本発明の嵩比重が０．２５〜０．５の範囲にあるシリカ
質微粉末造粒品な用いることにより、嵩容量を減少させ
コンクリート製造プラントやプレミックス製品製造工場
での取り扱いを容易にし、しかもｆシラン活性等をそこ
なうことのないすぐれた効果をもたらすことができる。

また１本発明のシリカ質微粉末造粒品はセラミックス等
の無機製品、ゴム、プラスチック等の打機製品の混和材
、充填材、添加材等として使用することができ、従来の
シリカ質微粉末と同等あるいはそれ以上の性能を発揮す
ると共に取り扱い酔容易なために作業性を向上せしめ極
めて有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明におけるエアーレーションを実施する
装置の一具体例を示す模式図である。 ｌ：送気ポンプ　　５：多孔板 ２：導管　　　　　６：容器 ３：ガス洗浄器　　７：フィルター ４＝導管　　　　　８ニジリ力賀微粉末出願人　　電気
化学工業株式会社 代理人　　渡　　辺　　徳　　廣 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリカ質微粉末の造粒品からなり、その嵩比重が
   ０．２５〜０．５の範囲にあることを特徴とするシリカ
   質微粉末造粒品。