JPS6221725B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6221725B2
JPS6221725B2 JP13979579A JP13979579A JPS6221725B2 JP S6221725 B2 JPS6221725 B2 JP S6221725B2 JP 13979579 A JP13979579 A JP 13979579A JP 13979579 A JP13979579 A JP 13979579A JP S6221725 B2 JPS6221725 B2 JP S6221725B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
zeolite
solution
type
water
present
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP13979579A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5663817A (en
Inventor
Kojiro Takei
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanto Chemical Co Inc
Original Assignee
Kanto Chemical Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kanto Chemical Co Inc filed Critical Kanto Chemical Co Inc
Priority to JP13979579A priority Critical patent/JPS5663817A/ja
Priority to DE19803040918 priority patent/DE3040918A1/de
Publication of JPS5663817A publication Critical patent/JPS5663817A/ja
Publication of JPS6221725B2 publication Critical patent/JPS6221725B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20Silicates
    • C01B33/26Aluminium-containing silicates, i.e. silico-aluminates
    • C01B33/28Base exchange silicates, e.g. zeolites
    • C01B33/2807Zeolitic silicoaluminates with a tridimensional crystalline structure possessing molecular sieve properties; Isomorphous compounds wherein a part of the aluminium ore of the silicon present may be replaced by other elements such as gallium, germanium, phosphorus; Preparation of zeolitic molecular sieves from molecular sieves of another type or from preformed reacting mixtures
    • C01B33/2815Zeolitic silicoaluminates with a tridimensional crystalline structure possessing molecular sieve properties; Isomorphous compounds wherein a part of the aluminium ore of the silicon present may be replaced by other elements such as gallium, germanium, phosphorus; Preparation of zeolitic molecular sieves from molecular sieves of another type or from preformed reacting mixtures of type A (UNION CARBIDE trade name; corresponds to GRACE's types Z-12 or Z-12L)
    • C01B33/2823Zeolitic silicoaluminates with a tridimensional crystalline structure possessing molecular sieve properties; Isomorphous compounds wherein a part of the aluminium ore of the silicon present may be replaced by other elements such as gallium, germanium, phosphorus; Preparation of zeolitic molecular sieves from molecular sieves of another type or from preformed reacting mixtures of type A (UNION CARBIDE trade name; corresponds to GRACE's types Z-12 or Z-12L) from aqueous solutions of an alkali metal aluminate and an alkali metal silicate excluding any other source of alumina or silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/02Inorganic compounds ; Elemental compounds
    • C11D3/12Water-insoluble compounds
    • C11D3/124Silicon containing, e.g. silica, silex, quartz or glass beads
    • C11D3/1246Silicates, e.g. diatomaceous earth
    • C11D3/128Aluminium silicates, e.g. zeolites

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、極めて微細な結晶粒子よりなる活性
度の高いA型ゼオライトの製造法を提供するもの
である。 A型ゼオライトは一般式、 により表わされる。これはSi―O―Al骨格の3次
元構造を有するものであつて、それの骨格内部に
は無数のミクロもしくはマクロの大きさの細孔が
存在して多孔性構造を示している。上記の一般式
中のMはイオン交換可能な金属を表わしており、
nは金属の原子価を、またxはゼオライト中に含
まれる結晶水の分子数を表わしている。このxは
A型ゼオライト中に存在する金属の種類やゼオラ
イト結晶の脱水の程度により異る数値となるもの
である。上記構造を有するA型ゼオライトの合成
法についてはR.M.Milton et al.(USP2882243)
を始めとして多くの人々が研究を発表して来た。
従来知られているA型ゼオライトの典型的な製法
としてアルミン酸塩―ケイ酸塩―アルカリ系を使
用する水熱合成法が挙げられる。例えばアルミン
酸塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩が用い
られ、ケイ酸塩としてはナトリウム塩(水ガラ
ス)が用いられ、さらにアルカリとしては水酸化
ナトリウムや水酸化カリウムが用いられている。
これらの塩―アルカリ混合物は高温に保持されて
反応させることによりA型ゼオライトに転換され
た。一方上記アルミン酸塩の代りにアルミナ
(Al2O3・xH2O)やシリカ―アルミナ系の粘土鉱
物を使用したり、またケイ酸塩の代りに二酸化ケ
イ素(例:シリカゲル;活性ケイ酸)をA型ゼオ
ライトの合成原料として使用する方法も公表され
ている。上記公知の方法で調製されるA型ゼオラ
イトの結晶粒子の大きさは、一般的に云つて可成
り大きいので用途によつては適当でない分野も可
成り多く存在する。これがため近年A型ゼオライ
トの細かい粉末を得んとする試みが公表されてい
るが、多くの場合上述の水熱合成に際して機械的
手段により、即ち反応槽を例えば3000〜5000rpm
で高速撹拌を行つたり、または反応生成物を剪断
することによりA型ゼオライトを細粉化する方法
が公表されている。例えば特開昭51―84790号公
報においては、剪断力を与えて微細化する目的で
タービン撹拌機、フエースギヤーデイソルバー、
分散ポンプ、循環ポンプの使用が述べられてい
る。しかしながらかゝる機械的手段による粒子の
微細化は多量のエネルギーを必要とするので不得
策であり、経済的な製造法とは云い難いのみなら
ず、得られるA型ゼオライトそれ自体もその性能
において満足し得るものとは言い難いものであつ
た。さらに、A型ゼオライトの水熱合成に際し
て、結晶の大きさを小さく保持する目的で硫酸ナ
トリウム等の塩類の添加も試みられているが、本
発明者の追試によれば、硫酸ナトリウムの添加
は、無定形アルミノシリケートのA型ゼオライト
結晶への転化を遅らせる難点があり、また、この
方法で得られるA型ゼオライトも、その性能にお
いて満足すべきものでないことが判明している。
本発明はかゝる公知のA型ゼオライトの製造方法
によらず、全く新規な製造方法により優れた性能
を有する新規なA型ゼオライトの製造に成功した
ものである。すなわち、本発明においては公知の
A型ゼオライトの製造方法と異り、機械的手段の
工夫によらず主として化学的手段の工夫によつて
反応生成物であるA型ゼオライトの粒子の大部分
が、極めて微細な活性度の大きい結晶粒子より構
成されるよう配慮したものである。すなわち、後
述するようにアルミノシリケートのスラリー形成
のための出発原料の添加の仕方や反応のさせ方は
本発明の最も特徴とすべき要件であり、これに組
合せて原料の使用比率(シリカ/アルミナ;アル
カリ/アルミナ)、溶液のアルカリ度、反応温
度、反応時間の要件を用いることにより、本発明
の目的とする微細な結晶粒子よりなるA型ゼオラ
イトを得ることができる。以下に本発明を詳細に
説明する。 本発明方法においては、まず、PHを10.5以上に
保持したアルミン酸のアルカリ金属塩の水溶液
(以下a溶液と記す)とケイ酸のアルカリ金属塩
の水溶液(以下b溶液と記す)とあらかじめPHを
後記の如くして調整した水(以下c溶液と記す)
とを別々に準備、調製するが、その際、上記のa
溶液、b溶液、c溶液の各溶液中に含まれる原料
物質のモル比が、 SiO2/Al2O3=1.4〜2.3 M2O/Al2O3=1.2〜4.5 (Mはアルカリ金属を示す) になるような量で、それぞれの溶液を調製する。 c溶液のPHの調整は、a溶液およびb溶液の各
PHならびに各使用量とc溶液の使用量とから算出
して、それらを合わせたときにアルカリ度1.0〜
4.5Nになるようにして行う。 a溶液、b溶液、c溶液の各調製を了えた後、
c溶液を60℃〜110℃の温度に保持しながら、こ
れを撹拌状態におき、これに対して、a溶液、b
溶液をいずれも一定の速度で注加して行く。a溶
液の注加とb溶液の注加とは各全量の添加が同一
時間内に終了するように行う。 引き続き、得られたスラリー状生成物は、さら
に60℃〜110℃の温度を保ちながら、撹拌する。
これにより、無定形のケイ酸塩スラリー(不溶性
沈澱として析出状態)として依然存在している可
成りの部分の反応生成物を極めて短時間内に結晶
化させてA型ゼオライトの微細な結晶粒子に転換
させることができる。 こうして製造されるA型ゼオライト構造を有す
る微細粒子の比表面積は少くとも500m2/g(無
水ゼオライト基準)以上であり、本発明方法によ
れば、通常600〜900m2/g(無水ゼオライト基
準)のものが極めて容易に得られる。 本発明方法により得られるA型ゼオライトは、
内部表面積の非常に大きい、細孔の発達したもの
である(細孔容積測定例として掲げた第1表参
照)。 なお、本明細書に記載されている比表面積測定
値は、本発明で得られるゼオライトに対する液体
酸素温度下の酸素吸着が、Langmuirの式に従う
との仮定のもとに算出したものである。 さらに本発明で製造されるA型ゼオライトの結
晶性粒子は、その大部分すなわち、90%以上が少
くとも15μ以下の大きさの微細粒子(立方格子)
よりなつているために1〜2価金属イオンとのイ
オン交換速度も極めて大である。また従来、洗剤
および清浄剤において各種燐酸塩の代替品として
使用されている所謂ゼオライトビルダーにとつて
不可欠なカルシウム結合能についても、本発明方
法により得られるA型ゼオライトは極めて優れた
値を示す。すなわち、本発明方法により得られる
A型ゼオライトのカルシウム結合能の下限値は、
後述の実施例(第4表参照)では142mgCaO/g
(無水ゼオライト基準:反応時間10分値)であ
り、本発明方法によれば、通常、150〜170mg
CaO/g(無水ゼオライト基準:反応時間10〜20
分値)の範囲内にある極めて活性なA型ゼオライ
トの結晶性の微粒子が容易に得られる。 上述のa溶液のアルミン酸のアルカリ金属塩と
しては主としてナトリウム塩の水溶液(PH≧
10.5)が使用され、一方b溶液のケイ酸のアルカ
リ金属塩水溶液は主としてナトリウム塩溶液所謂
水ガラスが使用される。これら2種の溶液はほと
んど透明で、不溶成分が殆んど含まれない状態が
好ましい。本発明方法においてa溶液のPHを10.5
以上に保持する理由はアルミニウムの沈澱析出を
防止すると同時に、反応時に必要なアルカリ度の
一部を提供するためである。本発明方法の反応工
程においては、上記のa溶液およびb溶液は何れ
もc溶液に対してそれぞれ一定速度で注入し、か
つ、両溶液とも、各全量の添加を同一時間内に終
了するようにする。このように原料を個別的に注
入することは、粒径の細かい分布を示すアルミノ
シリケートスラリーを得るために極めて有効な手
段であることが、本発明者により見出された。こ
の場合反応槽のc溶液は中性ないしアルカリ性で
あつて、60゜〜110℃の温度状態でかつ、撹拌下
に保持することが所望のスラリーを得るために必
要な条件の一つである。本発明方法の第1の反応
工程においては、上述の如く、a溶液およびb溶
液を別々にc溶液に対して夫々定速度で、しか
も、a溶液、b溶液の各全量の添加を同一時間内
に終了させるようにして注入して行く方法が採用
されているが、かゝる手段をとることにより、反
応に際して、局部的濃度差が、生ずることをさけ
ることができ、一定の速度で組成の一定した粒径
の揃つた細かいポリアルミノシリケートのスラリ
ーを生成せしめることができる。(実施例参照)。
本発明方法のスラリー生成の反応工程において、
用いる原料の一つであるアルミン酸塩として市販
のアルミン酸ナトリウム塩を使用してもよく、あ
るいはアルミン酸塩自体でなく、(a)液の調製に際
して、アルミニウム塩類、水酸化アルミニウム等
にアルカリを添加して結果的にアルミン酸アルカ
リ金属塩の水溶液を生成させてもよい。 本発明方法においては合成原料源として用いる
アルミン酸塩、ケイ酸塩およびアルカリ物質(例
えば水酸化ナトリウム)のモル比が、SiO2
Al2O3=1.4〜2.3,Na2O/Al2O3=1.2〜4.5になる
ような量で用いることが必要である。a溶液、b
溶液およびc溶液の全使用液量を夫々V1,V2
V3とした場合V1≦V3,V2≦V3に保持した方が反
応槽内の局部濃度や反応温度を一定に保持して粒
径の小さいA型ゼオライトの結晶を得るためには
好ましい。次に本発明方法においては反応終了時
の母液のアルカリ度が1.0〜4.5Nに、好ましくは
1.5〜4Nになるように原料調製の段階で予め調節
しておくことが、A型ゼオライト結晶粒子の成長
を抑えて細かい結晶粉末を得るために必要な要件
となる。上記の上限値よりアルカリ度が過大にな
れば、A型ゼオライト粒子の成長速度が大になり
過ぎ、一方下限値以下の濃度範囲内ではアルカリ
度の減少につれて無定型アルミノシリケート粒子
の結晶化が遅くなる。A型ゼオライトの結晶成長
は温度、時間、アルカリ濃度等により支配される
が、極めて微細な結晶粒子を得るには、本発明方
法の結晶化工程において反応槽を撹拌下に保持し
て60°〜110℃好ましくは70゜〜105℃の温度範囲
内で3時間以下の所要時間で、通常2時間以下の
短時間で、所期の目的が達成されることが判明し
た。例えば後述の実施例に見られる如く、実験条
件を選択すれば結晶化工程の所要時間は数十分〜
1時間の短時間で、充分に完結する。 公知の方法では、本発明方法と異なり、A型ゼ
オライト合成時に、反応の初期から出発原料の混
合物を用いて可成りの長時間反応を行つて水熱合
成を行うために、生成するゼオライト粒子の粒度
分布が大きい方向になりがちである。かかる公知
の方法では、本発明方法で得られるような結晶性
のA型ゼオライトの微細粒子を得ることは困難で
ある。そのために、前述した如く、公知の方法で
は高速撹拌や剪断による粒子の微細化が行われて
いるが、かゝる方法では動力消費も過大になり、
また特殊な設備等を要するので得策でないばかり
でなく、得られるA型ゼオライトそれ自体も性能
において満足すべきものではない。一方、本発明
では、詳述した諸条件の下にa溶液およびb溶液
をそれぞれ別々に定速度でc溶液へ注入する方式
を採用しているために、化学的条件の抑制下に極
めて微細なA型ゼオライト粒子を極めて短時間で
得ることが可能である。本発明方法で得られる微
細なゼオライト粉末の製造原価は、公知の方法に
比較して甚だ安価であり、したがつて、本発明方
法は極めて経済的でかつ、効率のよい合成法であ
る。本発明方法で得られる多孔性の微細なA型ゼ
オライト粉末は、その活性度も極めて大であり、
水溶液反応すなわち、イオン交換反応や気体吸着
の面でも後述の如く他の市販品に比較して優れた
性能を有している。 次に本発明の実施例を掲げるが、本発明は、こ
れらの実施例に限定されるものではない。 実施例 1 水酸化アルミニウム651gに少量の水と705gの
水酸化ナトリウムを加えて加熱溶解した後、さら
に水を加えて全容を1.75に保持した(a溶
液)。一方、水ガラス(ケイ酸ナトリウム)1302
gに水を加えて全容を2.00に保持した(b溶
液)。a溶液およびb溶液をそれぞれ毎分58.3ml
および66.7mlの注入速度で3.26の水を含む90℃
加熱撹拌下にある反応槽(c溶液)に注入して行
き、前記a溶液、b溶液の各全量の注入をそれぞ
れ30分で終了した。上述の操作を終了後、得られ
た反応槽中のスラリー状の溶液を90゜〜95℃で撹
拌下に2時間保持した。 次いで、生成物を過し、次に、温水による洗
滌を行つて過剰のアルカリを除去した。上記洗滌
操作は液のPHが10〜11になるまで行つた。洗滌
後、105℃付近で乾燥し、A型ゼオライトを微粉
末乾燥品として得た(1003g)。 本実施例における諸データは以下の通りであつ
た。 使用原料のモル比:Na2O/Al2O3=2.84 ;SiO2/Al2O3=1.65 A型ゼオライトの収量:1003g(105℃―乾燥
品) 生成物の化学式: 0.96Na2O・Al2O3
1.81SiO2・xH2O 反応終了時の母液のアルカリ度(1): 2.10N 製品の粒度分布(2): 0〜5μ(58.8%);5〜10μ(39.9
%);10〜15μ(1.2%);15〜20μ(0.1
%) 註1: アルカリ度―A型ゼオライト合成時に使用した
反応槽中の水溶液相の少量を採取する。次に乾燥
紙を用いて、上記の採取液を過して固相の成
分を除去する。得られた透明液の一定量を採取し
て、これに適当量の水とフエノールフタレイン指
示薬を数滴添加して標準の塩酸溶液で滴定を行
う。これよりアルカリ濃度(N)を算出する。
(以下各例共通) 註2: 粒度分布―ゼオライト粉体の粒度分布の測定値
は、試験粉体を分散媒液中に分散させる光透過式
粒度分布測定器を用いて得られたものである。上
記以外に電子顕微鏡による粒度分布の測定も併せ
て実施した。(以下各例共通) 実施例 2 実施例1と全く同一組成のa溶液、b溶液およ
びc溶液を用いる。これら3種の溶液の使用液量
も実施例1と全く同じである。本実施例において
は、c溶液へのa溶液およびb溶液の注入はそれ
ぞれ、毎分87.5mlおよび100mlの速度で行つた。
a溶液、b溶液の注入所要時間は何れも20分であ
つた。注入操作終了後、反応槽中に生成したスラ
リー溶液を90゜〜95℃で撹拌下に一時間保持し
た。反応終了後の生成物の過、水洗ならびに乾
燥は実施例1と全く同様に行つた。 本実施例における諸データは以下のとおりであ
つた。 使用原料のモル比:Na2O/Al2O3=2.84 ;SiO2/Al2O3=1.65 微粉末A型ゼオライトの収量:1029g(105℃
−乾燥品) 生成物の化学式:0.99Na2O・Al2O3
1.81SiO2・xH2O 反応終了時の母液のアルカリ度:2.13N 製品の粒度分布:0〜5μ(64.2);5〜10μ
(34.9〜%);10〜15μ(0.7%);15〜20
μ(0.2%) 実施例 3 水酸化アルミニウム1008gに少量の水を加えた
後、さらに水酸化ナトリウム790gを加えて加熱
溶解した。次に上記溶液に水を加えて希釈して全
容を1.76に保持した(a溶液)。一方水ガラス
(ケイ酸ナトリウム)2016gに水を加えて全容を
2.27に保持した(b溶液)。a溶液およびb溶
液をそれぞれ毎分43ml,55.4mlの注入速度で
0.50Nの水酸化ナトリウム水溶液2.52を含む105
℃加熱撹拌下にある反応槽(c溶液)に注入して
行き、a溶液、b溶液の注入を何れも41分で終了
した。反応槽中に生成したスラリー液を105℃で
撹拌下に1時間保持した。反応終了後、生成物を
過し、次いで温水による洗滌を行つて過剰のア
ルカリを除去した。上記の水洗操作は液のPHが
10〜11になるまで行つた。水洗操作後、105℃付
近で乾燥してA型ゼオライトの微粉末乾燥品1554
gを得た。 本実施例における諸データは以下の通りであつ
た。 使用原料のモル比:Na2O/Al2O3=2.30 SiO2/Al2O3=1.65 微粉末A型ゼオライトの収量:1554g(105℃
―乾燥品) 生成物の化学式:1.00Na2O・Al2O3
1.87SiO2・xH2O 反応終了時の母液のアルカリ度:2.6N 製品の粒度分布:0〜5μ(63.3%);5〜10
μ(35.4%);10〜15μ(1.0%);15〜
20μ(0.3%) 実施例 4 水酸化アルミニウム1344gに少量の水を加えた
後水酸化ナトリウム1020gを加えて加熱溶解し
た。次に上記溶液に水を加えて希釈して全容を最
終的に2.35に保持した(a溶液)。一方水ガラ
ス(ケイ酸ナトリウム)2688gに水を加えて全容
を3.02に保持した(b溶液)。上述の如くして
調製したa溶液およびb溶液をそれぞれ毎分94ml
および121mlの注入速度で0.74Nの水酸化ナトリ
ウム溶液3.4(c溶液)を含む103℃加熱撹拌下
にある反応槽に注入して行き、a溶液、b溶液の
注入を何れも25分で終了した。次いで、反応槽中
に生成したスラリー液を106℃で撹拌下に30分保
持した。実施例1〜3と同様にして、反応生成物
を過、水洗し、最終的に105℃にて乾燥した。
A型ゼオライトの微粉末の乾燥品2072gが得られ
た。 本実施例における諸データは、以下のとおりで
あつた。 使用原料のモル比:Na2O/Al2O3=2.30 ;SiO2/Al2O3=1.65 微粉末A型ゼオライトの収量:2072g(105℃
乾燥品) 生成物の化学式:0.94Na2O・Al2O3
1.79SiO2・xH2O 反応終了時の母液のアルカリ度:2.7N 製品の粒度分布:0〜5μ(67.4%);5〜10
μ(30.7%);10〜15μ(1.2%);15〜
20μ(0.7%) 比較例 1 本比較例は、本発明と公知のA型ゼオライトの
製法の差異を具体的に説明するためのものであ
る。本比較例において使用したA型ゼオライト合
成用の原料成分は実施例3と全く同一のものであ
る。 反応槽中において水酸化アルミニウム1008gに
対して少量の水と水酸化ナトリウムの固形物840
gを加えて加熱溶解し、アルミン酸ナトリウム溶
液を調製した。次に、上記溶液に対して、撹拌下
に2016gの水ガラス(ケイ酸ナトリウム)と水を
加えて反応槽内の溶液量を6.55に保持した
(註:実施例3の場合は、c溶液に対してa溶
液、b溶液を同時に注入して行き、注入操作終了
時の反応槽の全容は本比較例と同じ6.55であ
る)。反応槽内容物を105℃に保持し同温度で強制
撹拌下に2時間にわたり、アルミノシリケートの
結晶化を行つてゼオライト生成物を得た。反応終
了後生成物を過し、次いで、温水により、洗滌
し、過剰のアルカリを除去した。次に得られた水
洗品を約105℃で乾燥してA型ゼオライト(粒
子)1401gを得た。なお、本比較例においては、
反応途中で生成物の試料採取を行い、その物性試
験や化学試験を行つた。 本比較例における諸データは以下のとおりであ
つた。 使用原料のモル比:Na2O/Al2O3=2.30 ;SiO2/Al2O3=1.65 反応生成物(イ)(105℃に昇温してから1時間経
過後に試験試料採取):142g(乾燥品) A型ゼオライト粉末(ロ)(105℃に昇温:2時
間):1401g(乾燥品) 反応終了時の母液のアルカリ度:2.68N 反応生成物(イ)の粒度分布: 0〜5μ(17.5%);5〜10μ(29.5%); 10〜15μ(43.9%)15〜20μ(6.2%); 20〜30μ(2.9%) 製品(ロ)の粒度分布: 0〜5μ(5.5%);5〜10μ(35.0%); 10〜15μ(48.9%);15〜20μ(5.4%); 20〜30μ(5.2%) 本発明の実施例で得られた製品と上述の比較例
で得られた製品を比較すると、本発明の方法で得
られるA型ゼオライトは非常に微細な結晶より構
成されているのに対し、公知の方法(例:比較例
参照)では成長した粒子よりなる粒径の比較的大
きなA型ゼオライトが得られることが判る。本発
明方法で得られる微細なA型ゼオライト粉末はX
―線回折ならびに電顕テストではほゞ完全な立方
構造を示すが、公知の方法、例えば比較例で得ら
れたゼオライト粒子中には若干の無定形のアルミ
ノシリケートが存在していることが確認された。 本発明方法で製造されるA型ゼオライトの微細
な結晶粉末の100゜〜110℃における乾燥品は依然
可成りの結晶水が残留しており、結晶水は乾燥状
態により異なるが、前記温度の乾燥では通常10〜
15%の含水率を示す。前記温度における乾燥品の
真比重は2前後であり、それの化学組成は、実施
例に明記した如く、典型的なA型ゼオライトの化
学式と一致している。また本発明方法で得られる
ゼオライト粉末はX―線回折によつても典型的な
A型ゼオライト構造を示すことが判明した。本発
明方法で得られたA型ゼオライトの乾燥品を加熱
活性化して無水物とした後、これを使用して比表
面積と細孔容積を測定した(水銀ポーロシメータ
ー使用)。測定結果を第1表に示す。表中の比表
面積ならびに細孔容積は、1g当りの無水ゼオラ
イト基準で表示してある。
【表】 この表に示されるように、本発明方法で得られ
るA型ゼオライトの内部表面積は極めて大きく、
非常に細孔の発達した多孔性物質で構成されてい
ることが判る。かゝる優れた物性値を有する本発
明方法により得られる結晶性のゼオライト微粉末
は化学的に極めて活性が大であり、ガス吸着能や
イオン交換能が公知の製造方法により得られるA
型ゼオライトに比較して優れているので、各種分
野での利用に際して好ましい効果を発揮する。具
体的なデータとして本発明方法で得られるゼオラ
イトのガス吸着能について説明する。本発明の実
施例1〜4で得られたA型ゼオライトの結晶性微
粉末の乾燥品を加熱活性化した後表示した水蒸気
圧下における水分の吸着能をカーンの電気天秤を
用いて測定した。水吸着能は表記の如くH2Og/
100g吸着剤で示した。なお比較目的で比較例で
得られたゼオライトならびに市販のA型ゼオライ
ト〔結合剤を含まないMS―4A(ナトリウム型:
ミクロポアー4Å)〕の水吸着能を第2表に示し
た。
【表】
【表】 表に示されているように、本発明方法で得られ
るA型ゼオライト微粉末(ナトリウム型:ミクロ
ポアー4Å)の水吸着能は比較例で得られたA型
ゼオライトや市販品(MS―4A)に比較して、何
れの水蒸気圧下においても、14〜17%高いことが
判明する。次に本発明の実施例で得られたA型ゼ
オライト(ナトリウム型:ミクロポアー4Å)の
加熱活性化品の窒素ガスに対する吸着能を第3表
に示した。
【表】 実施例1〜2の活性化ゼオライトは25℃におい
て表示した如き吸着性能を示す。これらのゼオラ
イトに対する窒素圧300〜760mmHg範囲における
窒素ガスの静的吸着量は市販のA型ゼオライト
(ナトリウム型:ミクロポアー4Å)、例えばMS
―4Aに比較して、より高い値を示している。本
発明方法で得られるA型ゼオライト(ナトリウム
型:ミクロポアー4Å)は上述の如くガスの静的
吸着量が優れているばかりでなく、ガスに対する
吸着や脱着の速度も極めて迅速に行われるという
特性を有している。 次に本発明の方法で得られるA型ゼオライト
(ナトリウム型:ミクロポアー4Å)のイオン交
換反応について説明する。前述の如く、本発明方
法で得られたA型ゼオライトは、既述の如く多孔
性の極めて微細な結晶粉末より構成され、その比
表面積、細孔容積等の物性値も公知の類似のA型
ゼオライトに比較して著しく優れているが、さら
にイオン交換容量やイオン交換反応の速度も大き
いものである。例えば、本発明の製法で得られる
ゼオライト微粉末を使用すると2価金属イオンに
対する水溶液中でのイオン交換反応も極めて迅速
に行われる。前述の各実施例で示した化学式中の
イオン交換可能なナトリウムイオンは水溶液中に
存在する1〜3価の金属イオンと容易にイオン交
換を行なう。特に本発明方法により得られるA型
ゼオライトの結晶性微粉末は1〜2価の陽イオン
と極めて迅速にイオン交換反応を起すという特性
がある。一例としてCa2+に対する本発明方法で
得られるA型ゼオライト(ナトリウム型)の結合
能(または捕捉能)を第4表に示した。
【表】
【表】 上述の如く水溶液相中のカルシウム濃度を測定
することにより、ゼオライト試料中のNa+と水溶
液相のCa2+のイオン交換反応によりゼオライト
固相に捕捉(または結合)されたカルシウム量を
算出した。Ca―結合能はCaOmg/g―ゼオライ
ト試料(無水物基準)で表示した。 第4表に示されるように、Ca2+イオンに対す
る結合能または捕捉能は極めて高いことがわか
る。本発明方法で得られるA型ゼオライトは既述
の如く極めて微細な結晶粒子より構成され、また
非常に多孔性の骨格構造を有しているために、ゼ
オライト内部におけるイオン交換に関与する陽イ
オンの拡散が迅速に好ましい状態で行われる。即
ち本発明の方法で得られるA型ゼオライト中のイ
オン交換可能なNa+と水溶液相中のCa2+とのイオ
ン交換反応は、上述の理由から迅速に行われる。
そのため反応開始後10分にはCa―結合能は飽和
値の90%以上に到達し、さらに時間経過とともに
飽和値に近づくことは第4表の測定結果からも明
らかである。一方公知の方法、例えば比較例Bで
得られるA型ゼオライト結晶中には前述の如く若
干の無定形アルミノシリケートが存在しており、
また本発明の方法により得られるものに比較して
粒度分布も、より大きい方向に分布しているため
にイオン交換の速度は遅くなる傾向があり、その
結果Ca―結合能は低い値を示すという欠点があ
る。さらに結晶化が不完全なA型ゼオライトの場
合、例えばA型ゼオライト結晶に無定形アルミノ
シリケートが混入している場合は、Na+とCa2+
交換反応が、無定形アルミノシリケートが多くな
るにつれて遅くなる。従つてCa―結合能値は第
4表の如き測定値に比較して極めて低い値となり
好ましくないものとなる。無定形アルミノシリケ
ートの交換速度は結晶性ゼオライトに比較して非
常に低下するので実用上難点がある。(比較例
A)。 上述の如く、本発明方法により得られる多孔性
のゼオライト微粉末(結晶性)のCa2+に対する
吸着能(イオン交換吸着の性能)の優れている点
は本発明方法により得られるA型ゼオライトが洗
剤、洗浄剤のゼオライトビルダーとして好適であ
ることを示している。 本発明方法により得られる極めて微細粒子より
構成されるA型ゼオライト(ナトリウム型;ミク
ロポアー4Å)は洗剤ビルダーとして好適であ
る。即ち本発明方法により得られるA型ゼオライ
トの結晶性微粉末は公知の種々の界面活性剤
(例:脂肪酸ナトリウム)高級アルコール硫酸エ
ステルナトリウム塩;アルキルベンゼンスルホン
酸ナトリウム塩)の1種又は2種以上と組合せて
使用することが可能である。現在、公知の洗剤組
成物には用途に応じてポリケイ酸ビルダー、炭酸
ナトリウム、重炭酸ナトリウム、オルト燐酸ナト
リウム、ピロ燐酸ナトリウム、トリポリ燐酸ナト
リウム(S.T.P.)、テトラリン酸ナトリウム、ヘ
キサメタ燐酸ナトリウム、硼酸ナトリウム等の無
機質ビルダーやクエン酸ナトリウム、ニトリロト
リ酢酸ナトリウム(N.T.A.)、グルコン酸ナトリ
ウム等の有機質ビルダーが使用されるが、特に、
燐酸塩については、公害問題が生じており、その
使用は好ましくないものとされている。本発明方
法で得られる新規なA型ゼオライト粉末は、その
有する性能が、従来のゼオライトビルダーに比
し、著しく優れており、所謂ゼオライトビルダー
として使用するのに好適であり、燐酸塩の使用を
極度に低量化し得るものである。すなわち、洗剤
用のゼオライトビルダーに関しては、例えばA.
C.Savitsky〔Soap/Cosmetics/Chemical
Specialities(march,1977)〕、近藤〔環境技
術,,No.9(1978)〕を始めとして、近年可成
りの紹介が見られるところ、かゝるゼオライトビ
ルダーとしては、例えば大部分のゼオライト粒子
の大きさが10μ以下の如き、甚だ粒径の細かいA
型ゼオライトで、かつ、硬度形成の原因となる水
中の2価陽イオン(Ca2+)の捕捉能の大きいもの
が要求されている。本発明方法で製造されるA型
ゼオライトは、既述した如く、極めて活性度も大
きく、かつ、大部分のA型ゼオライト粒子は10μ
以下の微細結晶より構成され、イオン交換反応に
もとづくCa2+―捕捉能も好ましい高い値を示し
ているので、上述の洗剤および清浄剤のいわゆる
ゼオライトビルダーとして高能率を発揮するもの
である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (a) PHを10.5以上に保持したアルミン酸のア
    ルカリ金属塩の水溶液と (b) ケイ酸のアルカリ金属塩の水溶液と (c) あらかじめPHを調整した水を 上記の(a)ないし(c)の各液中に含まれる原料物質
    のモル比が SiO2/Al2O3=1.4〜2.3 M2O/Al2O3=1.2〜4.5 (Mはアルカリ金属を示す) になるような量でそれぞれ調製し、 この場合、(c)液のPHの調整は、(a)の溶液および
    (b)の溶液の各PHならびに各使用量と(c)の水の使用
    量とから算出して、それらを合せたときにアルカ
    リ度1.0〜4.5Nになるようにして行い、 上記(c)の水を60℃〜110℃の温度に保持しなが
    ら、撹拌下において、それに、上記(a)の溶液と上
    記(b)の溶液とをそれぞれ定速度で加え、かつ、上
    記(a)の溶液と上記(b)の溶液の各全量の添加を同一
    時間内に終了させ、引き続き、得られたスラリー
    状の生成物をさらに60℃〜110℃の温度範囲を保
    ちながら、撹拌することを特長とする、生成する
    結晶性のゼオライト粒子の90%以上が少くとも15
    μ以下の粒径の粒子よりなり、ゼオライト粒子の
    比表面積が無水ゼオライト基準で少くとも500
    m2/g以上であり、かつ、それのカルシウム結合
    能が135mgCaO/g以上であるA型ゼオライトの
    製造方法。
JP13979579A 1979-10-31 1979-10-31 Manufacture of a-type zeolite of fine crystal particle Granted JPS5663817A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13979579A JPS5663817A (en) 1979-10-31 1979-10-31 Manufacture of a-type zeolite of fine crystal particle
DE19803040918 DE3040918A1 (de) 1979-10-31 1980-10-30 Verfahren zur herstellung eines zeoliths a mit sehr feinen kristallinen teilchen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13979579A JPS5663817A (en) 1979-10-31 1979-10-31 Manufacture of a-type zeolite of fine crystal particle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5663817A JPS5663817A (en) 1981-05-30
JPS6221725B2 true JPS6221725B2 (ja) 1987-05-14

Family

ID=15253593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13979579A Granted JPS5663817A (en) 1979-10-31 1979-10-31 Manufacture of a-type zeolite of fine crystal particle

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPS5663817A (ja)
DE (1) DE3040918A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59133235A (ja) * 1983-01-21 1984-07-31 Kanebo Ltd 殺菌性ポリマー組成物及びその製造法
JPS60178810A (ja) * 1984-02-23 1985-09-12 Kanebo Ltd 防臭化粧料
JPS63260810A (ja) * 1988-03-18 1988-10-27 Kanebo Ltd 殺菌性ゼオライト組成物及びその製造法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2447021C3 (de) * 1974-10-02 1984-03-22 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Kristallines Zeolithpulver des Typs A und das Verfahren zu seiner Herstellung
DE2651437A1 (de) * 1976-11-11 1978-05-18 Degussa Kristallines zeolithpulver des typs a vi

Also Published As

Publication number Publication date
DE3040918A1 (de) 1981-05-14
JPS5663817A (en) 1981-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2523433B2 (ja) P型ゼオライトを製造する方法
CA1073430A (en) Crystalline type-a zeolite molecular sieve and a process for the production thereof
JP3299763B2 (ja) 改質ジ珪酸ナトリウムの製造方法
JPS631244B2 (ja)
CN102107884A (zh) 一种制备p型沸石的方法
JP2022513266A (ja) ゼオライトおよびその製造方法
EP0196078B1 (en) Synthesis of improved zeolites
JP2000154019A (ja) 小形のゼオタイプ結晶の製造方法
US4160011A (en) Crystalline aluminosilicate percursor
JPH0566323B2 (ja)
CN101462739A (zh) 红辉沸石制备4a沸石分子筛的方法
CN106379913A (zh) 一种以稻壳为原料合成p型沸石分子筛的方法
JP3767041B2 (ja) ゼオライトβの合成方法
JPS6346007B2 (ja)
HU181898B (en) Semicontinuous industrial process for producing zeolite a
CN102992342A (zh) 一种用于洗涤剂助剂的复合沸石的制备方法
JPS6221725B2 (ja)
JP4016118B2 (ja) アルミノシリケート
CN102502693A (zh) 一种大晶粒、高分散的4a沸石的合成方法
RU2603800C1 (ru) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕОЛИТА ТИПА NaA В КАЧЕСТВЕ ДЕТЕРГЕНТА
JP4123546B2 (ja) ゼオライトou−1およびその合成方法
JPS62191417A (ja) アモルフアスアルミノシリケ−トの製造方法
JP3742869B2 (ja) ミクロ多孔体結晶の製造方法
JPH0559045B2 (ja)
JPH0348126B2 (ja)