JPS6350310A - 活性ベントナイト及びその製法 - 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、レオロジー的性質に優れた活性ベントナイト
及びその製法に関するものである。

（従来の技術） 坑井を掘削する場合には、坑底やピット付近から掘りく
ずを除去してピットを清掃にし且つ冷却すると共に堀り
くずを地表にまで運ぶ目的及び薄くて不浸透性の泥壁を
形成し、坑壁の崩壊を防止する目的等で、所謂掘削泥水
が使用されている。

このような泥水は一般に、ベントナイト水懸濁液から成
シ、必要によシリグリンスルホン酸塩のような分散剤や
、カルボキシメチルセルローズ等の増粘剤乃至分散媒或
いは泥壁形成剤を添加したものから成りている。

ベントナイトは、モンモリロナイトを主成分とするアル
カリ性の粘土であり、世界各地で産出されている。これ
らの内でも、米国のワイオミング産粘土は泥水の用途に
適した使れた物性を有しているが５日本画内で産出され
る粘土は比較的品質が悪い、このため、天然産ベントナ
イト金炭酸ナトリウム等のアルカリで処理し、膨潤性や
粘性等を向上させた所謂活性ベントナイトが広く使用さ
れるに至っている。

従来、酸性白土を原料としてＮａ置換モンモリロナイト
、即ち活性ベントナイトを製造することも既に知られて
おシ、例えば粘土科学第２３巻筒４号１５８−１６８頁
（１９８３）には、酸性白土に水酸化ナトリウムを添加
し、これをオートクレーブ中で水熱処理することにより
、Ｎａ置換モンモリロナイトを製造することが記載され
ている。

（発明が解決しようとする問題点） 従来公知の活性ベントナイトは、掘削泥水に要求される
前記特性を満足させるためには、かな９高濃度で使用し
なければならず、例えばイールド即ちベントナイト１屯
から１５センチポイズのスラリーヲ何立方米製造し得る
かという値が、前述した外国産のものでは約１６乃至２
２ｍ３／ｌであるのに対して、約１３　ｍ３／　を以下
、多くは１０ｍ３／を以下であって、泥水製造コストの
点で未だ満足し得るものではなかった。

また、公知の泥水用ベントナイトは、清澄な水に対して
は概して満足し得るものであっても、海水等の電解質を
含有する水に対しては、凝固沈澱を生じて、粘度低下を
生じたり、更に泥壁形成能が著しく低下するという傾向
が認められる。更に、このような傾向は泥水や泥壁が施
工用セメント組成物と接触する場合にも全く同様に認め
られる。

従って、本発明は、従来公知の活性ベントナイトに比し
てレオロジー的特性が顕著に改善され、大きい膨潤能、
高いイールド及び改善された耐海水性及び耐セメント性
を有する活性ベントナイト及びその製法を提供すること
ｔｎ題とする。

（問題点全解決するための手段） 本発明者等は、酸性白土を、その中に不可避的に含有さ
れるクリストバライト金ケイ酸ナトリウムに変化させる
ことなしに、アルカリ処理すると、著しく大きい膨潤能
と新規なレオ口・ノー的特性と２可し、しかも海水やセ
メント水等の′電解質に対して優れた耐性金示す活性ベ
ントナイトが得られることｔ見出した。

即ち、本発明によれば、モンモリロナイｉｆ主成分とし
て及びクリストバライトを少量成分として含有し且つモ
ル比で表わして Ａｌ２Ｏ，／５ｉ０２履０．０９５乃至０．１６Ｎａ　
Ｏ／８１０□＝０．８Ｘ１０　　乃至４．５Ｘ１０ＭＯ
／　Ｓ　ｌ　Ｏ□−４，５Ｘ１０　　乃至９．５　Ｘ　
１０−２（式中Ｍはアルカリ土類金属である） の化学組成を有し、ＡＣＣＣＣ法度潤度０ｄ／２Ｆ以上
で、且つ下記式 式中、θｒは蒸溜水３５０ＣＣ中ベントナイト２．２．
５１の濃度で３００回転／分の条件でファンＶＧ回転粘
度計を用いて測定されたり・Ｊ断応力（ｌｂ／１００ｆ
ｔ２）を表わし、θ２．は回転数を６００回転／分とす
る以外は上記と同様に測定された剪断応力（ｌｂ／１０
０　ｆｔ２）　ｆｔ表わし、Ｇ。

はグル応力、即ち６００回転、７，７分で】０秒間回転
させ１回転全土めて１０秒間放置後３回転／分の回転を
させて上記と同様に測定される剪断応力（Ｊｂ／１ｏＯ
ｆｔ２）を表わす。

で定義される流動挙動指数（ｎ）が０．５３以下となる
レオロジー特性を有することを特徴とする活性ベントナ
イトが提供される。

本発明によれば、濃度が３Ｎ／１００−の食塩水スラリ
ーとして測定したｐｈが３乃至７の範囲にあり且つクリ
ストバライトヲ含有する含水酸性白土に、無水物換算で
１乃至５重量％の固体炭酸ナトリウム全添加し、固体の
添加混合物を、水分の保持条件下、５０℃以上の温度で
混練し、クリストバライトの残留条件下に酸性白土を活
性ベントナイトに転化することを特徴とする活性ベント
ナイトの製造方法が提供される。

（作用） 本発明は、クリストパライトヲ不可避不純物として含有
する酸性白土を、該クリストバライトが実質上残留する
条件下、即ちクリストバライトがケイ酸ナトリウムに実
質上転化しない条件下にアルカリ処理することが、活性
ベントナイトの諸物性に予想外の影響を及ぼすという知
見に基づくものである。

酸性白土は、鉱物学分類上モンモリロナイト族粘土鉱物
に属し、２つの５ｉｎ４の四面体層がＡｌ２Ｏ３／Ｓｉ
ＯＯ６八面体層を間に挾んでサンドインチされた三層構
造を基本とし、この基本三層構造が更にＣ軸方向に多数
積層された多層結晶構造をなしている点では他のモンモ
リロナイト族粘土鉱物と共通である。

しかしながら、酸性白土では、基本三層構造中のＡｌ２
Ｏ３／ＳｉＯｏ　６八面体層中のＡｌ２Ｏ３／ＳｉＯ原
子の一部が、マグネシウムやカルシウム等のアルカリ土
類金属で置換され、その原子価を補うように水素イオン
が結合されていることが化学構造上の特徴である。この
化学構造上の特徴によ）、酸性白土は食塩水中に１濁さ
せ、そのｐＨ２測定すると、前記水素イオンがＮａイオ
ンで置換されるため酸性を示す。

酸性白土はその成因上、石英、クリストバライト等のシ
リカ化合物を不可避的に含有し、これらのシリカ不純物
の内石英は、水頭、風簸或いはその他の分級手段で分離
されるが、クリストバライトはその比重や粒度特性がモ
ンモリロナイトのそれに類似しているため通常の手段で
は分離することができず、不可避的に含有されることに
なる。

このクリストバライトは、結晶性シリカであるが、アル
カリとは易反応性であシ、アルカリを加えた水熱処理で
は、容易にケイ酸ナトリウムに転化する。

下記第１表に本発明で用い罠原料の酸性白土（Ａ）。

（Ｂ）及び天然ベントナイトについてそれぞれの特性を
示した。

本発明では、このクリストバライｈ”ｔケイ酸アルカリ
に転化せず、そのままの形でアルカリ処理するのであ）
、このためには方法として、アルカリ剤として炭酸アル
カリを使用し、混線条件下にアルカリ処理を行うことが
重要となシ、また製品としては、クリストバライトを少
ｆｉｘｆｆ分として含有することが重要となるのである
。

下記第２表は、原料の酸性白土人に対して、本発明に従
い、炭酸アルカリを添加し、混線条件下に反応を行った
ものと、水酸化ブルカＩＪ　’に添加し水熱条件下に反
応を行ったものとについて、化学組成及び物性を比較し
て示す。

上記第２表の結果によると、同じ酸性白土全原料として
いながら、クリストバライトをそのまま残存せしめるか
、或いはケイ酸ナトリウムに転化させるかが、最終活性
ベントナイトの特性に極めて重大な影響をもたらしてい
ることが了解される。

この酸性白土にアルカＩＪ　ｋ作用させると、酸性白土
の酸性点が中和されるのみならず、基本三層構造同志の
層間にアルカリが入り込み、処理物は水により顕著に膨
潤するようになる。

本発明による活性ベントナイトは、酸性白土に特有の基
本三層構造を骨格としていること及びクリストバライト
が未反応の状態で残留していることに関連して、膨潤度
及び粘性が著しく高く、レオロジー特性、特にチキント
ロピー性が顕著に改善され、更に海水、セメント水等に
対する耐凝固性能が向上するという利点を有する。

即ち、本発明による活性ベントナイトは、モンモリロナ
イトに特有のＸ線回折像を有すること及びＡｌ２Ｏ３／
ＳｉＯ２０３／Ｓ１０□のモル比が０．０９５乃至０．
１６の範囲及びＮａ　２０／　Ｓ　、’０２のモル比が
０．８Ｘ１０−２乃至４．５　Ｘ　１０　　の範囲のベ
ントナイト組成にあるという点では、従来の活性ベント
ナイトと同様であるが、前述した酸性白土に特有の基本
三層構造を含むことに関連して、アルカリ土類金属’ｒ
Ｍとしたとき、ＭＯ／ＳｉＯ□のモル比が４，５　Ｘ　
１０　　乃至９．５×１０−２、特に５．ＯＸ　１０−
２乃至８．ＯＸ　１０−２の範囲にあることが化学組成
上の特徴の一つである。

本発明による活性ベントナイトは３０ｍ７！／１以上、
特に３３１１１ｔ／：１以上という著しく大きいＡＣＣ
ＣＣ法度潤度するが、この大きい膨潤度は基本三層構造
自体に歪があり、従って規則正しい層構造を有するもの
に比して層間に水が入シ易い構造となっているためと認
められる。

また、ベントナイトが海水やセメント水等の電解質によ
り容易に凝固し易いのは、基本三層構造へのカルシウム
置換等が生じ易いことや、基本三層構造同志の層間再結
合が生じ易いことに原因があると思われるが、本発明に
よる活性ベントナイトにおける基本三層構造が歪んで再
結合し難い構造となっていることにより、電解質液中で
の安定性が増大するものと認められる。

本発明による活性ベントナイトはチキソトロピー的性質
が顕著に犬であるという特性を有する。

泥水における剪断カー剪断速度関係に近似した方程式と
して、下記のものが提案されている。

上式中、Ｔは剪断力（ｌｂ／１００ｆｔ２）。

ｄマ ーは剪断速度（畠ｅｃ”）。

ｘ Ｇ（）　＃　ｎ　＋θ２．θ２ｒは前述した意味を有し
、Ｋは流動粘稠度因子（）ｂ−ｓｅｃｎ／１００ｆｔ２
）である。

上記式（２）において表わされる流動挙動指数（、）は
ニュートン流体では１であり、ｎ値が小さくなればなる
ほどより非ニユートン流体であることを意味する。

下記第３表は、市販の活性ベントナイト及び天然ベント
ナイトについてのｎ値及び見掛は粘度の値を示す。

第　　　３　　　表 活性ベントナイトＡ（本邦産）　　　０．６４　　　（
６，５）ｌ　　　　Ｂ（欧州量）　０．６１（８，２）
天然ベントナイトＡ（本邦産）　　　０．８２　　　（
９，５）ｒ　　　　　Ｂ（本邦産）　　　０．８１　　
　（１８，０）Ｉ　　　　Ｃ（本邦産）　　０．９９９
　　（４，０）ｐ　　　　　ｐ（米国症）　　　０．５
８　　　（２７，３）本発明の活性ベントナイト　　　
０．４１　　　（１７，３）上記第３表の結果から、活
性ベントナイトは天然ベントナイトよりもｎ値が大きく
、見掛は粘度が低くニュートン流体に近いレオロジー特
性全示すのに対して、本発明による活性ベントナイトは
従来の活性ベントナイトに比して著しく小さく、天然ベ
ントナイトに比しても小さいｎ値と有することがわかる
。また、分散系泥水のｎ値が一般に０．７〜０．９であ
ると言われていること（１９８１年５月２５日技報堂出
版発行「ポーリング用汚水」発行者沖野文吉著第４３頁
６照）からも１本発明による活性ベントナイトが０．５
３以下であるということは、本発明の活性ベントナイト
がチキントロピー的性質に顕著に優れていることを意味
している。

このｎ値が小さいことは、泥水の粘性が剪断速度に依存
する割合いが高いことを意味し、剪断速度が大きい程粘
性が低く、剪断速度が小さい程粘性が高いことを意味す
る。本発明による活性ベントナイトは、異状に大きいチ
キソトロピー的性質を示すことから、ピット刃先での泥
水の粘性が低くなることから掘進性や冷却効果が犬であ
シ、しかもアニユラス部での粘性が高く、堀シくず類の
運搬能力が顕著に向上するという作用が得られる。

（発明の好適態様の説明） 本発明においては、原料として酸性白土を用いるが、濃
度３ｇ／１００１ｎｔの食塩水スラリーとして測定した
ときの声が３乃至８、特に３．５乃至７の範囲にある酸
性白土を用いることが、前述した特性を有する活性ぺ／
トナイトヲ得る上で重要である。即ち、この声が上記範
囲よシも高い粘土では、ａ−値が本発明範囲内にある高
チキントロピー性ベントナイトを製造することが困難で
あシ、一方このｐｈが上記範囲よりも低い粘土では、膨
膜度が本発明範囲内にあるベントナイトを製造すること
が困難である。

酸性白土中のクリストバライトの含有量は、産地や鉱床
或いは採取位置等によってもがなシ相違するが、一般に
粘土の無水物基準で２ｏ及至３５重量％、特に２５乃至
３０．ｉ［（ｉ％の範囲内にある。

本発明によれば、このクリストバライト全ケイ酸アルカ
リに転化することなく、アルカリ処理を行う。また、酸
性白土は産出する状態で水分を含有している。この含有
水分は、炭酸ナトリウムの反応に必要な水性媒体となる
。一般に原料粘土中の水分は、１０乃至３０重量％、特
に１５乃至２５重量％の範囲内にあるのがよい。勿論原
料粘土中の水分が上記範囲よシも多い場合には、乾燥を
行ない、また上記範囲ようも少ない場合には水分を補給
すればよい。

用いる原料粘土は、固体の状態で添加される炭酸ナトリ
ウムと均一に混合されることも重要である。このために
は、原料粘土を混合に先立って可及的に微細な状態とし
ておくことが有利である。

一般に、原料粘土は、粒径３０００μｍ以上のものが３
０重量％以下、特に２０重、ｉｔ−％以下となるように
粉砕しておくことが望ましい。

用いる炭酸ナトリウムの量は、無水物基準で粘土当シ１
乃至５重量％、特に１．５乃至３．５重量％の範囲から
選ぶのがよい。最適の炭酸ナトリウムの量は酸性白土の
産地等によっても相違する。しかしながら、炭酸ナトリ
ウムの添加蓋と得られる活性ベントナイトの膨潤度との
関係をプロットすると、炭酸ナトリウムの添加蓋の少な
い範囲では、添加量の増大に伴なって膨潤度が増大し、
成る添加量で膨潤度が最大値となシ、この最大値となる
添加量を過ぎると膨潤度はかえって低下するようになる
。かくして、一定の原料粘土について添加量と膨潤度と
の関係を求め、これに基づいて最適添加ｉ−を決定すれ
ばよい。

原料粘土と固体炭酸ナトリウムとを混合し、この混合物
を５０℃以上の温度及び保水条件下に混練する。混線に
は、−軸又は二軸の押出型混練装置、ロール型混線装置
、バンバリーミキサ−等を用いることができ、必要によ
シ装置内を減圧に維持することができる。混線組成物を
上記温度に維持するには、混線装置内でのＪ＠擦熱を利
用することができるし、また外部からの加熱を利用して
もよい。混線反応時の温度は５０乃至１００１：、特に
６０乃至１００℃の範囲が適当であシ、また反応時間Ｆ
ｉ１．０乃至１００時間、特に１．０乃至２０時間の範
囲が適当である。

反応は、−段で行うこともできるし、多段で行うことも
できる。例えば、−段目で混線下に反応を行わせ、この
混練物を密閉容器内或いはムロ内で或いは乾燥機内で上
記温度で熟成反応全行わせてもよい。

添付図面第１図は、原料酸性白土及び活性ベントナイト
に含まれるクリストバライトのＸ線回折による積分強度
を示し、第２図はそれぞれのＸ線回折による（００１）
面の面間隔（ｄ）を示す。

第１．第２図において記号へは、本発明の実施例１で用
いた原料酸性白土について表わし、記号Ｂは、Ａの原料
から本発明によシ得られた活性ベントナイトについて表
わす。記号Ｃは、Ａの原料から水熱カセーソーダ処理に
より得られた活性ベントナイトである。

これらの第１．第２図から、本発明による活性ベントナ
イトでは、原料粘土中のクリストバライトが実質上残存
しながら、ベントナイト化、即ちモンモリロナイトのア
ルカリ置換が進行していることが明らかである。即ち１
本発明による活性ベントナイトでは、原料粘土中のクリ
ストバライトが実質上そのまま残留するが、モンモリロ
ナイトの（００１）面の面間隔（ｄ）が未処理の１４，
９乃至１６．２１（第２図−Ａ）から、アルカリ処理物
の１０．７乃至１５．７Ｘ（第２図−Ｂ）に変化してい
ることがわかる。

下記第４表は、本発明による活性ベントナイトの代表的
なものについての好適な化学組成全話す。

第　　　４　　　表 一般的範囲　　好適範囲 Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２０３／５１０２０．０９５〜０．
１６　０．１〜０．１４Ｎａ　ｏ／５ｉｏ２０．８Ｘ１
０〜４．５刈０１，５刈０〜３．５刈ＯＭＯ／５ｉ０２
４．５Ｘ１０−９．５Ｘ１０　５．０Ｘ１０〜８．０刈
Ｏ本発明による活性ベントナイトのＡＣＣ膨潤度は３０
ψ′２１１以上、特に３３□２１と従来の天然産ベント
ナイトや活性ベントナイトに比して著しく犬であシ、ま
た、純水中６．４２％濃度の泥水としたときの見掛は粘
度が１５センチポイズ以上、特に１７乃至２０センチポ
イズ、脱水量が１５−以下、特に１２−以下と、泥水特
性に優れてお）、また、イールドも１６　ｍ”　／　を
以上、特に１７乃至１８ｍ３／ｌと犬であって、泥水製
造コストの点でも優れていることが明らかである。

また、このベントナイトは、前述した流動挙動指数（ｎ
値）が０．５３以下、特に０．４３乃至０．３２と、チ
キントロピー性が極めて高いことから、掘進性、移送性
等に極めて優れていることを示している。

更に、このベントナイトは、海水中６．４２％濃度泥水
としたときの脱水量が７０ＷＬｔ以下、特に６０乃至６
５ｔｄと小さく、従来公知のベントナイトのそれが、一
般に９０乃至１４０ゴであることから、耐海水性に極め
て優れていることが明白である。

（発明の作用効果） 以上説明した本発明によれば、チキントロピー性が極め
て犬であシ、大きい膨潤性、高いイールド、及び改善さ
れた耐電解質性を有する活性ベントナイトが提供された
。かくして１本発明による活性ベントナイトは掘削用泥
水の調製に有用であシ、その他、鋳物砂型の結合剤漏水
防止用粘土。

窯業用可塑剤等の用途に有用でおる。以下、実施例によ
って説明する。

実施例１ 原料駿性白±Ａ’に１２０ｋｇ採取計貸し、粉末炭酸ソ
ーダ２．４　ｋ２　ｋ加えて、ミキサーを用いて混合し
、さらに−軸型押出混練機にて捏和造粒した。

捏和造粒時の温度は５２℃、水分３０％であった。

次いで回転乾傑機を用いて水分８％程度になる様に乾燥
したのち、粉砕機音用いて２００メツシュ通過９６％以
上に成る様に粉砕した製品を得、本実施例とした。

以下、第５表に本実施例について清水泥水に関する、見
掛は粘度、ファンネル粘度、膨潤度、イールド、脱水量
、へ、θ２ｒ剪断応力及びｎ値を示した。

但・し、比較例１は捏和時の温度上昇を伴なわぬ様に調
整したものについて示した。

また比較例２は原料酸性白土Ａ’に水分２４％前後まで
あらかじめ乾燥した後に、炭酸ソーダ溶液全混合し混練
したものについて示し念。

また、第６表に得ら成木実施例及び比較例の海水泥水て
関する性質を示した。

第　　　６　　　表 以上の結果から実施例１によって得られた活性ベントナ
イトがきわめて優れた性ａｔ示すことがよく理解される
。

実施例２ 原料酸性白土Ｂを１２０ゆ採取計量し、粉末炭酸ソーダ
２．６鞄を加えて、ミキサーを用いて混合し、さらに−
軸型押出混練機にて捏和造粒した。

捏和造粒時の温度は５４℃、水分３６％であった。以後
、実施例１と同様の方法により本発明による活性ベント
ナイトを得た。以下、第７表に清水泥水試験、第８表に
海水泥水試験の結果を各々示した。

第　　　　８　　　　表 なお、比較例３は炭酸ソーダの代りにカセーソーダを加
えて水熱処理したもの。

以上の結果から実施例２によって得ら派活性ベントナイ
トがきわめて優れた性質を示すことがよく理解される。

実施例３ 本実施例にて原料酸性白土人を混線捏和処理を施した場
合について述べる。

原料酸性白土Ａ（水分３５％）４６ｏｋｙに対し。

粉末炭酸ソーダ９．０ユを８合し、−軸型押出混練機に
て、温度７６℃に成る様に捏和した。

その後、回転乾燥機を用いて水分約８％に成る様に乾燥
し、さらに粉砕し２００メツシュ通過９６％の微粉末を
製造し九。

以上の灸品について実施例１と同様に清水泥水及び海水
泥水に関する試験を行ないその結果について第９表、第
１θ表に各々示した。

また、比較例として、市販の各種ベントナイトについて
も同様に試験に賦しその結果を合せて第９表および第１
０表に示した。

以上の結果から第９．第１０表から明かなように、実施
例−３によって得られた活性ベントナイトが、市販の天
然および活性ベントナイトに比べて特にｎ値が小さいこ
とから理解されるように活性ベントナイトとして優れた
ものである。

なお以後の比較例に用いた各種のベントナイトは本邦量
、外国産、土木用及びＡＰＩ規格品のそれぞれ代表され
る製品について比較評価した。

第１０表の結果から本発明品は、海水中の各種塩類によ
る凝集作用の影響が少ないことが分る。

また、脱水量が少ないこと、ケーキ厚が薄く膜強度が優
れていることなど、各比較例に示す様に従来品と比べ極
だって優れた性能を示すことが理解できる。

実施例４ 実施例３で得た試料についてｏｃｍ規格（オイルカンパ
ニーズ、マテリアルズ、アソシエーションＳｐａ　ｃ　
−１ｆｘ　ＤＦＣＰ　−２）に準じて試験した結果を第
１１表に示す。

第１１表の結果から、本発明品が塩水泥水試験に於ても
優れた結果が得られることが分る。

実施例５ 本実施例にてセメント混入に伴なう泥水の劣化状態に関
する試験の結果を第１２表に示した。

第１２表の結果から本発明で得られた活性ベントナイト
はセメント汚染の影響が最も低く比較例の各市販ベント
ナイトに比較しダル化の程度が低く著しく優れているこ
とが分る。

本発明における各項目の試験文法は下記によった。

１、清水泥水の試験方法 （１）泥水調製方法 イオン交換水６００−を用意し、内４５〇−をホモミキ
サーに入れ、変圧器で低速攪拌させながら、ベントナイ
ト３８．５ｇを１５秒の間に続けて添加して、ホモミキ
サ−（ナショナルホモミキサーＭＸ−Ｍ３１２　）に上
蓋をした後、１００ポルトに昇圧せしめて３分間高速攪
拌を行い分散させる。次ぎにホモミキサー内のスラリー
を１１ビーカー内に移したら、残りのイオン交換水１５
０ｍ１で、ミキサー内部の付着物を洗い落としながら同
じビーカーに移し入れる。更にプロペラ型攪拌機（ヤマ
ト科学製うボスターラー）にて、攪拌速度を徐々に上げ
ながら攪拌（２０秒間）し、１５００　ｒ、ｐ、ｍ−に
到達してから、１分間攪拌分散させ、室１（２４±３℃
）で−夜装置する（ベントナイト浸度は６．４２　ＰＨ
Ｗ　）（２）直読式回転粘度計による流動性質の測定方
法上記（１）で調製・静置した分散液を恒温水槽で液温
を２５℃に調製後プロペラ型攪拌機で、１５００　ｒ、
ｐ、ｍ、迄は２０秒間、１５００　ｒ、ｐ、ｍ、で１分
間攪拌し、直ちにファンＶＱメーター３５型で見掛は粘
度、塑性粘度、降伏値、ｒル強度を測定する。

（３）ファンネル粘度（５００１５００）の測定方法（
２）で測定した泥水を元の１１ビーカーに移し入れ、恒
温水槽中で２５℃に調製しつつ１時間静置後、プロペラ
型攪拌機で、　１５００ｒ、ｐ、ｍ、迄は２０秒間、’
＝　５０　Ｏｒ−ｐ−ｍ−で１分間攪拌し、直ちに試料
泥水を５００−容器で計９取シ、オリフィスを指で押え
てファンネル粘度計に移す。

指を速やかに離し、同時にストップウォッチを作動させ
、オリフィスから泥水が連続して流れ落ちなくなったと
き、ストップウォッチを止め所要の秒数を１／１０秒迄
読む。七の秒数でファンネル粘度（５００１５００）を
表示する。

（４）脱水量試験方法（ＡＰＩ規格に基づく測定法）（
３）で測定した泥水を元の１１ビーカーに移し入れ、以
下（３）と同じく静置、攪拌後直ちに、常温フィルター
プレス（ＡＰＩ規格フィルタープレス−ＴＳ−１６０−
５散）に東洋ν紙Ｎ０４Ａを敷き試料泥水３５０ｆｆｉ
／を入れてセットし、７ゆ・ｃｒｎ−２の空気圧を掛け
る。３０分間加圧後のｐ水量を０、１　ｍｔ迄読み脱水
量として表示する。

（５）イールドの求め方 ファンＶＣメーター３５型で測定した見掛は粘度が１０
乃至２５　ｅｐの範囲にある濃度の異なる泥水２点の見
掛は粘度を対数目盛りに、ベントナイト濃度（ＰＨＷ数
）を普通目盛りにプロットし、直線で結び１５ｅｐ相当
のベントナイト濃度を読み１次式によシイールドを計算
し、小数筒１泣迄表示する。

＋０．４ （６）膨潤度（容積法） 試料２Ｍ水分４〜１０．０％のもの）をイオン交換水１
００−を入れた１００−の共栓付メスシリンダーに、内
壁に殆ど付着しないように約１０回に分けて加える。先
に加えた試料が殆ど沈着してのち次の試料を加える。加
え終ったら栓をして２４時間靜静置容器内に堆積した試
料の見掛は容積を読みとる。膨潤力の単位を（４２，Ｓ
’）として表示する。

２、海水泥水の試験方法 （１）泥水調製方法 海水６５０ｍ１（人工海水ＡＳＴＭ規格）を用意し、内
５００−をホモミキサーに入れ、低速攪拌下で、ベント
ナイト４１．８．！ｉ’を１５秒の間に続けて添加した
。以下清水試験法と同じ操作を行った。但し静置直前の
調泥スラリーの内１００ゴを分取し、１００−の共栓付
メスシリンダーに入れ栓をして静置し、遊離水量の測定
に供する。

（２）遊離水量の測定 上記（１）で分取した共栓付メスシリンダー内の１時間
及び２４時間静置後の上澄液を測定し、遊離水量（上澄
液ｍ６／１００ｍ１．）として表示した。

３、　　ＯＣＭＡ規格に基づく４％塩水泥水試験方法（
１）　４　’７ｏ塩水の調製 オイルカンパニーズ・マテリアルズ・アンシエーシ、ン
５ｐｅｃ、４ＤＦＣＰ−２（１９８０、１、改訂）に準
拠し、イオン交換水１１当り４０ｇの割合で塩化ナトリ
ウム（−級試薬）を加えて攪拌溶解せしめる。この時の
調製液量は１試料歯シの必要液量に試料数を乗じた量を
一度に調製しておく。

次いで４％塩化す）　ＩＪウム溶液３５０−に対し、重
炭酸ナトリウム（−級試薬）を１ｇの割合で加えて攪拌
溶解し、４％塩水とする。

（２）塩水泥水調製 上記（１）で調製した塩水６５０ｍ１を計没し、内５０
０ｗ１ｔをホモミキサーに入れ、低速攪拌させながらベ
ントナイトｓｓ、ｏｌｘｏｐ迅Ｖ）を１５秒の間に続け
て添加する。

（３）ケーキ厚の測定 実施例−３に於ける（１）に準する。

４゜セメント混入による泥水劣化試験方法蒸溜水７００
ｄを用意し、内５５０−をホモミキサーに入れ、低速攪
拌させながら、ベントナイト２１ｇを１５秒の間に続け
て添加して、ホモミキサーに上蓋をした後、１００．Ｎ
ルトに昇圧せしめて３分間高速攪拌を行い分散させる。

次ぎにポルトランドセメント０．７．９を添加し、更に
２分間高速攪拌を行った後、ミキサー内のスラリーを１
１ビーカー内にりす。残りの蒸溜水１５０−で、ミキサ
ー内部の付着物を洗い落としながら同じビーカーに移し
入れる。更にプロペラ型攪拌機にて、攪拌速度を徐々に
上げながら攪拌（２０秒間）　Ｌ、　１５００　ｒ、ｐ
−ｍ−に到達してから１分間攪拌分散させ、室温（２４
±３℃）で−夜装置する。以下実施例１の清水泥水試験
と同じ操作を行う。

５、ケーキ厚Ｏ測定方法 清水泥水試験（４）の脱水量試験方法に準じて行うにあ
たり、脱水量を測定した後、ガス圧を除き、注意深くセ
ルを分離したのち、Ｐ紙上のＰ滓（ケーキ）を、乱れな
い様に泥水を捨て去シ、次いで涙紙上の濾過ケーキを弱
い水流で遊離泥水を洗い去り、濾過ケーキの厚さを冒単
位で、小数筒１伎迄測定し表示する。

６、　　Ｘ線回折 本発明においては、理学電機（ビり製Ｘ線回折装置（Ｘ
線発生装置４０３６Ａ１　、ゴニオメータ−２１２５Ｄ
１　、計数装置５０７１　）を用いた。

【図面の簡単な説明】

第１図は試料中に含有するα−クリストバライトのＸ線
回折による積分強度を表わすＸ線回折スペクトル図であ
シ、第２図はモンモリロナイト構造のＣ軸方向（００１
）の歪みを表わすＸ線回折スペクトル図である。 図中の記号人は原料の酸性白土Ａ、記号Ｂは実施例１に
よる活性ベントナイト、記号Ｃは比較例３による活性ベ
ントナイトを示し、更に記号Ａ−１、Ｂ−１及びＡ−２
，Ｂ−２はそれぞれ試料Ａ。 Ｂを関係湿度３５％、９０％２４時間の前処理試料を表
わす。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）モンモリロナイトを主成分として及びクリストバ
   ライトを少量成分として含有し且つモル比で表わして Ａｌ＿２Ｏ＿３／ＳｉＯ＿２＝０．０９５乃至０．１６
   Ｎａ＿２Ｏ／ＳｉＯ＿２＝０．８×１０＾−＾２乃至４
   ．５×１０＾−＾２ＭＯ／ＳｉＯ＿２＝４．５×１０＾
   −＾２乃至９．５×１０＾−＾２（式中Ｍはアルカリ土
   類金属である） の化学組成を有し、ＡＣＣ法膨潤度が３０ｍｌ／２ｇ以
   上で、且つ下記式 ｎ＝３．３ｌｏｇ（θ＿２＿ｒ−Ｇ＿ｏ／θ＿ｒ−Ｇ＿
   ｏ）式中、θ＿ｒは蒸溜水３５０ｃｃ中ベントナイト２
   ２．５ｇの濃度で３００回転／分の条件でファンＶＧ回
   転粘度計を用いて測定された剪断応力（ｌｂ／１００ｆ
   ｔ＾２）を表わし、θ＿２＿ｒは回転数を６００回転／
   分とする以外は上記と同様に測定された剪断応力（ｌｂ
   ／１００ｆｔ＾２）を表わし、Ｇ＿ｏはゲル応力、即ち
   ６００回転／分で１０秒間回転させ、回転を止めて１０
   秒間放置後３回転／分の回転をさせて上記と同様に測定
   される剪断応力（ｌｂ／１００ｆｔ＾２）を表わす、 で定義される流動挙動指数（ｎ）が０．５３以下となる
   レオロジー特性を有することを特徴とする活性ベントナ
   イト。
2. （２）前記活性ベントナイトがクリストバライト含有酸
   性白土のアルカリ処理で得られたものである特許請求の
   範囲第１項記載の活性ベントナイト。
3. （３）濃度が３ｇ／１００ｍｌの食塩水スラリーとして
   測定したｐｈが３乃至７の範囲にあり且つクリストバラ
   イトを含有する含水酸性白土に、無水物換算で１乃至５
   重量％の固体炭酸ナトリウムを添加し、固体の添加混合
   物を、水分の保持条件下、５０℃以上の温度で混練し、
   クリストバライトの残留条件下に酸性白土を活性ベント
   ナイトに転化することを特徴とする活性ベントナイトの
   製造方法。