JPS638213A

JPS638213A - アルミノ珪酸塩の製造方法

Info

Publication number: JPS638213A
Application number: JP15103686A
Authority: JP
Inventors: Tsunoru Yoshida; 吉田　募; Tsutomu Sato; 務佐藤; Yasuo Tsuruta; 鶴田　康生
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 1986-06-27
Filing date: 1986-06-27
Publication date: 1988-01-14

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】艮宜分互本発明は、アルミノ珪酸塩の製造方法に関し、詳しくは
合成されたアルミノ珪酸塩スラリーに含まれているアル
カリ分の分離方法の改善に関する。

誉ｍ髄湖沼のような閉鎖水域の富栄養化問題の観点から、洗剤
中のリン分の低減化が図られており、硬水中のカルシウ
ムイオンを封鎖するために使用していたリン酸塩に代わ
る種々のビルダーが検討されてきた。

この中でも、結晶性アルミノ珪酸塩（ゼオライト）が総
合的に優れており、アルミノ珪酸塩を配合した衣料用の
無リン粒状洗剤が市販されている。

洗剤用ビルダーとしてのアルミノ珪酸塩は、粒径が小さ
なものが望ましい。粒径が小さいものほどＣＥＣ（カル
シウムイオン交換能）、特に洗剤の溶解初期におけるカ
ルシウム交換速度が速く、それだけ洗浄力の向上につな
がる。

アルミノ珪酸塩は、アルミン酸ナトリウム水溶液と珪酸
ナトリウム水溶液との水熱反応によりアルミノ珪酸塩ス
ラリーとして合成される。

このスラリーは、アルミノ珪酸塩濃度が薄く、かつアル
カリ濃度が高いために濾過などの固液分離手段により濃
縮化およびアルカリ除去が施されて、濃厚なアルミノ珪
酸塩スラリーないしアルミノ珪酸塩ケーキとされる。こ
のアルミノ珪酸塩スラリーは、アルミノ珪酸塩の濃度が
薄い場合には移送コストが大幅に増加したり、また、ア
ルカリ除去が不十分な場合にはアルミノ珪酸塩が変質し
たりすることがあった。

そのため、アルミノ珪酸塩スラリーのアルカリ分離にお
いて、アルミノ珪酸塩粒子間、アルミノ珪酸塩表面およ
び細孔内に存在するアルカリ分は、単なる固液分離だけ
では十分に除去できず、多量の水で洗浄しているのが現
状である。

この水洗工程の装置および原理は、濾過工程と同じであ
るから、アルミノ珪酸塩が微細なほど水洗時間がかかる
ことになる。

発明の目的本発明は、アルミノ珪酸塩ナトリウムと珪酸ナトリウム
との熱水結晶化によりアルミノ珪酸塩を製造するに当た
り、アルミノ珪酸塩合成後の母液中の過剰アルカリ分の
分離性を改善することを目的とする。

溌１Ｂ項権威５本発明のアルミノ珪酸塩の製造方法は、アルミン酸ナト
リウム水溶液と珪酸ナトリウム水溶液とを混合し、熱水
結晶化によりアルミノ珪酸塩スラリーを製造し、ついで
、このスラリーを固液分離して濃縮スラリーないしアル
ミノ珪酸塩ケーキとする製造方法において、アルカリ分
離剤としてアニオン界面活性剤を前記アルミノ珪酸塩ス
ラリーに対して０．０１〜５重量％添加した後に、アル
ミノ珪酸塩スラリーを固液分離することを特徴とする。

以下、添付図面に沿って本発明をさらに詳細に説明する
。

第１図は、本発明の製造方法を示すフロー図である。水
酸化ナトリウム水溶液に水酸化アルミニウムを溶解して
、アルミン酸ナトリウム水溶液が調製される。このアル
ミン酸ナトリウム水溶液と珪酸ナトリウム水溶液とは反
応槽で混合され、ついで熱水結晶化してアルミノ珪酸塩
スラリーとされる。

得られたアルミノ珪酸塩スラリーは、アルカリ分離剤と
してのアニオン界面活性剤が添加されたのち、固液分離
されて濃厚アルミノ珪酸塩スラリーまたはアルミノ珪酸
塩ケーキと分離液とに分離される。

アニオン界面活性剤をアルカリ分離剤として用いると、
その理由は明確には判らないが、アルミノ珪酸塩製造後
の過剰アルカリ分の分離が容易になることを発見した。

アルミノ珪酸塩の粒子間、粒子表面および細孔内に存在
するナトリウムイオンは、固液分離だけでは当然に除去
できないため、現状では、■アルカリ濃度が高いまま使
用する、 ■多量の水で洗浄する、 ■炭酸ガス、硫酸などで中和する、などのいずれかの方法が採られている。

しかしながら、■の場合には、このアルミノ珪酸塩を洗
剤に配合して洗濯を行うと、洗濯液のｐＨが高くなりす
ぎたり、アルミノ珪酸塩が黄変したりする問題がある。

■の場合には、アルミノ珪酸塩が微細なほど濾過が国運
であるから、膨大な設備が必要となったり、場合によっ
ては分離不能となることもある。

■の場合は、中和の際にアルミノ珪酸塩が変性する問題
や、製造コストの上昇を招くという問題がある。

本発明者らは、この問題に関して鋭意検討を進めた結果
、熱水結晶化によりアルミノ珪酸塩を製造した後、その
固液分離に先立ってアニオン界面活性剤を添加すること
により、これが特異的に作用してアルカリ分の分離性が
著しく向上することを見い出した。なお、アニオン界面
活性剤の存在下に、アルミン酸ナトリウム水溶液と珪酸
ナトリウム水溶液とを熱水結晶化してアルミノ珪酸塩ス
ラリーを製造することが知られており、固形分離時にお
けるこのスラリーには当然に７ニオン界面活性剤が含有
されていることになる。しかし、このスラリー中のアニ
オン界面活性剤はアルカリ分離剤として十分に機能いな
い。この機構は明確ではないが、熱水結晶化後の固液分
離に先立ってアニオン界面活性剤をスラリー中に添加す
ることにより、これが分離促進剤として働き、アルカリ
分をすみやかに脱離することができる。

アニオン界面活性剤の具体例としては、以下のものを例
示できる。

１）平均炭素数１０〜１６のアルキル基を有する直鎖ま
たは分岐鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩。

２）平均炭素数１０ないし２０のアルキル基またはアル
ケニル基を有するアルキルまたはアルケニル硫酸塩。

３）　平均炭素数１０〜２０のオレフィンスルホン酸塩
。

４）　平均炭素数１０〜２０のアルカンスルホン酸塩。

５）平均炭素数１０〜２４の飽和または不飽和脂肪酸塩
。

６）下記の一般式（Ａ）で表わされるα−スルホ脂肪酸
塩またはエステル。

ＳＯ，Ｚ（式中Ｙは炭素数１〜３のアルキル基または対イオン、
Ｚは対イオンである。Ｒ１は炭素数１０〜２０のアルキ
ル基またはアルケニル基を表わす。）ここで対イオンとしてはナトリウム、カリウム等のアル
カリ金属イオンを挙げることができる。

このアルカリ分離剤は、熱水結晶化後に固液分離に先立
って、アルミノ珪酸塩スラリーに０．０１〜５重量％、
好ましくは０．１〜３重量％添加される。この量が０６
０１重量％未満では分離性の改善が十分でなく、濾過等
によるアルカリ分離が困難である。一方、５重量％を越
えると分離性の改善効果は飽和してしまい、これ以上添
加しても効果が期待できない。

固液分離は、フィルタープレスなどの濾過装置、遠心分
離機などの固液分離装置により行うことができる。

本発明のアルカリ分離剤を添加することにより１通常の
濾過などよりも速やかにアルカリ分離を行うことができ
るので、平均粒径が１μｍ以下のアルミノ珪酸塩のスラ
リーでも工業的にアルカリ分離することができる。また
、回収された分離水中に、一部のアルカリ分離剤が含ま
れている場合、アルミノ珪酸塩の製造に何ら悪影響を与
えるものではないから、これをリサイクルして使用する
こともできる。

本発明の製造方法によれば、小さい粒径、例えば平均粒
径１μｍ以下のゼオライトを工業的に得ることが可能と
なるので、洗剤ビルダー用として好適な微細ゼオライト
が得られる６本発明により製造されるゼオライトは、洗
浄剤中に３〜３０重量％配合することが好適であり、好
ましくは５〜１５重量％である。この量が少なすぎると
洗浄力が劣化し、一方、多すぎると製造が困難となる。

光泗四υ九敦本発明によれば、アルカリ分離促進剤としてアニオン界
面活性剤をアルミノ珪酸塩スラリーに添加して、このス
ラリーを固液分離することにより、スラリー中に含まれ
るアルカリ分の分離を容易に行うことができる。また、
この結果、従来濾過などが困難だとされていた微細な（
例えば平均粒径１μｍ以下の）アルミノ珪酸塩のスラリ
ーも工業的にアルカリ分離することができる。よって、
洗剤用ビルダーとして好適な微細なゼオライトを工業的
に製造することが可能となった。

以下実施例により本発明の効果をより具体的に説明する
。各実施例における濾過試験、濾過ケーキのｐＨ及び結
晶化率の測定は次のようにして行った６（１）　′ａ過試験濾過面積１００ｄのリーフフィルターを用い、これにア
ルミノ珪酸塩スラリー１８０ｇをとり、圧力５００ｎ＋
ｍＨｇにて吸引濾過し、ケーキ表面が乾いた状態となる
までの時間を濾過時間ｔ１とした。

（２）濾過ケーキのｐＨ（１）で得た濾過ケーキ５ｇをイオン交換水５００ｍ　
Ｑに分散させたもののｐＨを測定した。

（３）結晶化率の測定得られた結晶のＸ線回折パターンはゼオライト４Ａと同
じであった。ｄ＝２．９８人の回折線において、標準結
晶（Ｌｉｎｄｅ　４Ａ）に対する相対強度を計算して、
結晶化率とした。

実施例−１，２メタ珪酸ナトリウム（Ｓｉ０２２１％、Ｎ　ａ、０２１
％）２０１　ｇを水６１０　ｇに溶解させ５０℃に加温
する。そこへ、あらかじめ５０℃に加温しておいたアル
ミン酸ナトリウム水溶液（ＡＱ２０，２０％、Ｎ　ａ　
２０１９％）１８０ｇを加え、ゼオライトの結晶化率が
８０％以上となるまで６５℃で熱水結晶化した。

このゼオライトスラリー２００ｇに表−１記載のアニオ
ン界面活性剤１０ｇ（固形分として）を添加、混合し濾
過テストを行った。結果を比較例−１と共に表−１に示
した。

表−１ＬＡＳ−Ｎａ：平均炭素数１０−１６の直鎖アルキルベ
ンゼンスル示ン酸ナトリウムＡＯ５−Ｎａ：平均炭素数１４〜１８のα−オレフィン
スルホン酸ナトリウム実施例１，２に示したように、アルカリ分離剤としてア
ニオン界面活性剤を添加、混合した場合、濾過時間は少
し長くなったが、濾過ケーキ分散液のｐＨはアニオン界
面活性剤を含まない比較例１と比較して大幅に低下し、
アルカリ除去効果があることがわかる。

実施例３実施例２で得た濾液（Ｎａ２０６％、ＡＯ３−Ｎａ６．
２％）４６１　ｇ、水２３６．６　ｇおよびＪＩＳ　ａ
号珪酸ナトリウム１４２ｇとを５０℃で混合し、あらか
じめ５０℃に昇温しでおいたアルミン酸ナトリウム（Ｎ
ａ２０１９％、Ａｎ２０３２０％）１８０ｇを加えて。

アルミノ珪酸塩の結晶化率が８０％以上となるまで６５
℃で熱水結晶化した。アルミノ珪酸塩製造後のスラリー
２００　ｇに（ＡＯ８−Ｎａ含有量２．８％）にＡＯ９
−Ｎａを５％となるように加え濾過テストを実施した。

比較例としてアルミノ珪酸塩製造後のスラリーをそのま
ま濾過した。

表−２比較例２のように、アニオン界面活性剤が、アルミノ珪
酸塩の製造時に共存すると、アルミノ珪酸塩の製造その
ものには悪影響を及ぼさないが、濾過時間が長くかかっ
たり、アルカリ分離作用が不十分となったりした。この
理由は良くわからないが、おそらく熱水結晶化過程でア
ニオン界面活性剤とアルミノ珪酸塩が何らかの相互作用
を有しているため、アルカリの分離効果がやや低下する
ものと考えられている。本発明は、実施例３のように、
アニオン界面活性剤は、濾過時に添加されることが重要
で、それによりアルカリの分離効果が増大し、微細ゼオ
ライトの製造が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の製造プロセスの一例を示すフロー図
である。

Claims

【特許請求の範囲】

１、アルミン酸ナトリウム水溶液と珪酸ナトリウム水溶
液とを混合し、熱水結晶化によりアルミノ珪酸塩スラリ
ーを製造し、ついで、このスラリーを固液分離して濃縮
スラリーないしアルミノ珪酸塩ケーキとするアルミノ珪
酸塩の製造方法において、アルカリ分離剤としてアニオ
ン界面活性剤を前記アルミノ珪酸塩スラリーに対して０
．０１〜５重量％添加した後に、アルミノ珪酸塩スラリ
ーを固液分離することを特徴とするアルミノ珪酸塩の製
造方法。