KR790001084B1 - Method for manufacturing of wollastonite crystals - Google Patents

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KR790001084B1 KR750000290A KR750000290A KR790001084B1 KR 790001084 B1 KR790001084 B1 KR 790001084B1 KR 750000290 A KR750000290 A KR 750000290A KR 750000290 A KR750000290 A KR 750000290A KR 790001084 B1 KR790001084 B1 KR 790001084B1
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히고 구보가스
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가끼기 가쓰미
가부시기가이샤 오오사가 팩킹 세이소오쇼
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Abstract

Hydrous wollastonite slurry was prepd. dispersing wollastonite crystal into water forming a rectangular shaped lump with a crust radius<150μ and internal spaces. The curst had a three dimensional cross-linked structure and contained at least 50% β-wollastonite. Useful products were prepd. by shaping the slurry into desired shape and drying.

Description

규회석 결정체의 소정형태 생성물 제조방법Process for the preparation of the desired form of wollastonite crystals

제1도는 집괴의 직경을 120배로 확대한 검은바탕 현미경 사진도.1 is a black background micrograph showing the diameter of an agglomerate 120 times.

제2도는 집괴의 직경을 13,000배로 확대한 전자현미경 사진도.FIG. 2 is an electron micrograph showing the diameter of an agglomerate 13,000 times larger.

제3도는 집괴의 직경을 600배로 확대한 전자주사 현미경 사진도.3 is an electron scanning micrograph showing an enlarged diameter 600 times.

제4도는 집괴의 직경을 1,000배로 확대한 부서진 집괴의 전자주사 현미경 사진도.4 is an electron scanning micrograph of a broken agglomerate with a diameter of 1,000 times larger.

본 발명은 규회석 결정체의 소정형태 생성물 제조방법에 관한 것이다. 이미 알려진 바와같이 규회석 결정체로 구성된 소정형태 생성물은 섭씨 1,000℃ 이상의 고온에서도 질이 저하됨이 없는 우수한 특성을 갖는다.The present invention relates to a method for producing a desired form of wollastonite crystals. As is known, certain types of products composed of wollastonite crystals have excellent properties without deterioration in quality even at high temperatures of 1,000 ° C or higher.

그러므로 이 생성물은 내화벽돌등과 같은 열 절연물질로서 유용히 쓰여질 것이나 그들을 조합할 유효한 방법이 아직은 제안되지 못했었다. 종래의 방법에서 규회석 결정체의 소정형태 생성물은 천연 또는 인조의 규회석 결정체와 고결체로서의 진흙과의 혼합물을 정형한 후 그 결과로서 생기는 소정형태를 소성하므로서 만들어 왔었다.Therefore, this product would be useful as a thermal insulation material such as refractory bricks, but no effective way to combine them has yet been proposed. In conventional methods, the desired form product of wollastonite crystals has been produced by shaping a mixture of natural or artificial wollastonite crystals and mud as a solid and then calcining the resulting desired form.

그러나 상기 방법에 의하면 열 절연물질에 유용한 가벼운 소정형태 생성물을 얻을수가 없으며 더구나 충분한 기계적 강도를 갖는 생성물을 얻기 위하여 정형단계 다음에서 수행되지 않으면 안되는 소성 과정을 복잡하게 하여 최종 생성물의 칫수상의 안정도를 손상시켜 준다.However, the above method does not yield a light and desired form product useful for thermal insulation materials, and further complicates the calcination process that must be performed after the shaping step to obtain a product with sufficient mechanical strength, thereby impairing the stability of the final product. Let it be.

본 발명자는 소노트라이트(xonotlite) 결정체를 규회석 결정체로 전환하기 위하여 가벼운 소노트라이트 결정체의 소정형태 덩어리를 소성하는것을 특징으로하는 규회석 결정체의 가벼운 소정형태 생성물을 생산하는 하나의 방법을 제안한 바가 있다.The present inventors have proposed a method for producing a light predetermined product of wollastonite crystals, characterized by firing a predetermined lump of light sonorite crystals to convert xonotlite crystals to wollastonite crystals. .

그러나 이 방법은 소노트라이트 결정체의 소정형태 덩어리의 제조에 필수적인 소성단계가 열의 절약면에서 불리하며 소정형태 생성물의 크기 특히 그것의 두께에 제한을 가져오게 되어, 소노트라이트 결정체를 상당한 크기 또는 두께의 소정형태 생성물의 전내부를 균일하게 규회석 결정체로 전환함에 있어 난점이 남게 된다.However, this method requires that the firing step, which is necessary for the preparation of the desired form agglomerate of sonolite crystals, is disadvantageous in terms of heat saving and places a limitation on the size of the desired form product, especially its thickness, so that the sonolite crystals are of considerable size or thickness. The difficulty remains in converting the entire interior of the desired form of product into wollastonite crystals uniformly.

본 발명의 목적은 상기의 결점들을 극복한 규회석 결정체의 소정형태 생성물을 만들기 위한 하나의 방법을 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide one method for producing the desired form product of wollastonite crystals which overcomes the above drawbacks.

제2의 목적은 규회석 결정체가 생성물의 전 내부에 균일하게 구성되여 가벼우면서도 우수한 기계적 강도를 갖는 소정형태 생성물을 만들어내는 방법의 제공에 있다.A second object is to provide a method in which wollastonite crystals are uniformly formed all over the inside of the product to produce a desired product having light weight and good mechanical strength.

제3의 목적은 우수한 기계적 강도와 고도의 칫수상의 안정도를 갖는 규회석 형태의 생성물을 만드는 방법의 제공에 있다.A third object is to provide a method of making a product in the form of wollastonite having good mechanical strength and a high level of stability.

제4의 목적은 여하한 요망되는 모양과 정확한 칫수를 갖는 규회석 결정체의 소정형태 생성물을 만들기 위한 방법을 제공하는데 있다.It is a fourth object to provide a method for producing the desired form product of wollastonite crystals with any desired shape and exact dimensions.

제5의 목적은 여러 부가제를 사용하여 그 특성을 개선할 수 있는 규회석 결정체의 소정형태 생성물을 만들기 위한 방법을 제공함에 있다.It is a fifth object to provide a method for producing a desired form of wollastonite crystals which can be improved in its properties using various additives.

이들과 기타의 목적들은 하기와 같다.These and other purposes are as follows.

본 발명의 규회석 결정체의 소정형태 생성물을 제조하는 방법은 규회석 결정체의 집괴의 수성분산(aqueous dispersion)을 만들기 위해 규회석 결정체의 집괴를 물안에 분산시킨 후에 규회석 결정체의 소정형태 생성물을 만들기 위해 그 결과로서 생기는 수성의 분산을 정형하고 건조시켜(상술한 규회석 결정체의 집괴는 그 직경이 최고 150μ이며 하나의 껍질과 그것에 의해 한정되는 내부공간을 갖는 구형의 껍데기 구조를 갖는다.) 그 안에서 전기한 껍데기는 최소한 무게비 50%의 규회석 결정체가 서로 입체적으로 결합된 규회석 결정체로 만들어지는 것을 특징으로 하는 것이다.The process for producing the desired form product of wollastonite crystals is the result of dispersing the aggregate of wollastonite crystals in water to produce the aqueous dispersion of the wollastonite crystals as a result to produce the desired form product of wollastonite crystals. The resulting aqueous dispersion is shaped and dried (the agglomerate of the wollastonite crystals described above has a spherical shell structure with a diameter of up to 150 µm and one shell and the internal space defined by it). Wollastonite crystals having a weight ratio of 50% are made of wollastonite crystals three-dimensionally bonded to each other.

본 발명자의 연구에 따르면 상기의 규회석결정체 집괴는 그것의 수성분산을 만들기 위하여 수성 매체안에서 쉽고 균일하게 분산되여지며 그 결과로서 생기는 수성분산은 어떤 결합물질을 사용함이 없이 또는 다음의 소성절차가 없이 단순히 정형 및 건조함에 의해서 우수한 기계적 강도를 갖는 소정형태 생성물로 만들어질 수가 있음을 발견했다. 그 결과로서 생기는 소정형태 생성물은 서로 결합된 다수의 집괴 들로서 구성되어 진다.According to the research of the present inventors, the wollastonite crystal agglomerates are easily and uniformly dispersed in an aqueous medium to make its aqueous acid, and the resulting aqueous acid is simply used without any binder or without the following firing procedure. It has been found that by shaping and drying it can be made into a desired product with good mechanical strength. The resulting desired product consists of a number of aggregates bound together.

그 소정형태 생성물을 구성하는 각 집괴는 용적 밀도가 낮기 때문에 본 발명에 따르면 광범위에 걸친 용적밀도를 갖는 가벼운 규회적 결정체의 소정형태 생성물을 만들어 낼수가 있는데 그중에는 0.45g/㎤ 이하의 용적밀도를 갖는것도 있으나 특히 0.3g/㎤ 이하의 것은 열 절연물질로서 유용하다.Since each agglomerate constituting the predetermined form product has a low volume density, according to the present invention, it is possible to produce a predetermined form product of light wollastonite crystals having a wide range of bulk density, including a bulk density of 0.45 g / cm 3 or less. Some, but not more than 0.3 g / cm 3, are useful as thermal insulation materials.

더구나 각종의 형태와 칫수를 갖는 규회석 결정체의 소정형태 생성물은 고도의 칫수상의 안정도를 갖게 되는데 그것은 정형단계 다음에 소성 절차가 불필요한 때문이다.Moreover, certain form products of wollastonite crystals of various shapes and dimensions have a high degree of stability in the dimension because the firing procedure is unnecessary after the shaping step.

더구나 각종의 부가제가 규회석 결정체 집괴의 수성분산에 첨가될 수 있으므로 그로부터 얻은 최종의 소정형태 생성물의 특성이 사용된 부가제의 종류에 따라서 개선되어 질수가 있다.Furthermore, various additives can be added to the aqueous acid of wollastonite crystal agglomerate, so that the properties of the final desired form product obtained therefrom can be improved depending on the type of additive used.

본 발명에 있어서의 규회석결정체의 집괴는 직경이 최대 150μ이 되는 사실상 구형의 껍질 구조를 이룬다. 만일 그 집괴의 직경이 150μ를 초과할 땐 그로부터 얻은 소정형태 생성물의 기계적 강도는 감소되어 질 것이다. 오히려 집괴의 직경은 3-150μ이 적당하며 가장 적당한 것은 30-90μ이다.The agglomeration of the wollastonite crystals in the present invention forms a substantially spherical shell structure with a diameter of up to 150 µ. If the diameter of the agglomerate exceeds 150 microns, the mechanical strength of the desired product obtained therefrom will be reduced. Rather, the diameter of the agglomerate is suitable 3-150μ, the most suitable 30-90μ.

본 명세서와 청구범위에서 주어진 집괴의 직경들은 광학현미경에 의한 검사를 통해서 측정 되어졌다.The diameters of the agglomerates given in this specification and claims were measured by inspection with an optical microscope.

본 집괴의 껍질 구조는 사실상 모양에 있어 구형이다.The shell structure of this mass is virtually spherical in shape.

이것은 현미경 사진을 통해서 보여졌는데 예를들면 직경 120배율로 찍은 집괴의 검은 바탕 현미경 사진 및 직경 600배율로 찍은 집괴의 전자 주사현미경 사진을 통해서 본 것이다.This was shown through a microscopic image, for example, from a black background micrograph of an agglomerate taken at 120 magnification and an electron scanning micrograph of an agglomerate taken at 600 magnification.

그 껍데기 구조는 하나의 껍질과 그것에 의해 한정된 하나의 내부공간으로 이루어진다. 껍데기는 서로가 밀접하게 결합된 규회석 결정체로서 구성되나 특수성은 양호하다. 껍질이 내부는 텅비거나 또는 하나의 규회석 결정체의 성긴 분포상태를 이룬다.The shell structure consists of one shell and one interior space defined by it. The shell is composed of wollastonite crystals closely bonded to each other, but the specificity is good. The shell is hollow inside or has a coarse distribution of one wollastonite crystal.

이러한 특별한 구조는 깨어진 집괴의 전자 주사 현미경 사진을 통해 관측되어질 수가 있다. 또 전자 현미경 사진을 통해서 집괴가 그것의 표면으로 부터 돌출한 다수의 결정체를 갖는것을 볼 수가 있다.This particular structure can be observed through electron scanning micrographs of broken masses. Electron micrographs also show that the agglomerate has a large number of crystals protruding from its surface.

현 집괴를 구성하는 결정체는 최소한 중량비로 규회석 결정체의 전체 무게에 대하여 50%의 β-규회석 결정체를 함유한 규회적 결정체이다. 단 집괴를 β-규회석 결정체만으로 구성시킬 수도 있으나 α-규회석 결정체와 같은 다른 형태의 규회석 결정체를 규회석 결정체의 전체 무게에 대하여 중량비 최대 50%까지 구성시킬 수가 있다. 규회석 결정체의 집괴는 소노트라이트 결정체의 특정한 수성 스러리(slurry)로 부터 쉽게 준비되어 질수 있다.The crystals constituting the present agglomerate are whey crystals containing at least 50% of β- wollastonite crystals by weight relative to the total weight of the wollastonite crystals. However, agglomerates may be composed only of β- wollastonite crystals, but other types of wollastonite crystals, such as α- wollastonite crystals, may be made up to 50% by weight of the total weight of wollastonite crystals. Agglomeration of wollastonite crystals can be readily prepared from a particular aqueous slurry of sonorite crystals.

그러한 스러리는 본 미국 특허 제3501324에 나타나 있다.Such a slush is shown in this US Pat.

예를들면 집괴는 건조시키므로서 준비되어지고 그 다음에 그 스러리를 780-1,200℃에서 소성하는데 집괴를 구성한 소노트라이트 결정체를 규회석 결정체로 환원하기 위해서는 1,000-1,100℃에서 소성하는게 좋다.For example, the agglomerate is prepared by drying, and then the slurry is calcined at 780-1,200 ° C. The sonorite crystal constituting the agglomerate is preferably calcined at 1,000-1,100 ° C to reduce the wollastonite crystal.

수성의 소노트라이트 결정체 스러리는 바늘모양의 소노트라이트 결정체가 물에서 무수한 집괴의 형태로 분산되어지는 것을 특징으로 나타내 준다.The aqueous sonorite crystal slurry is characterized by the fact that the needle-shaped sonorite crystals are dispersed in water in the form of numerous aggregates.

그 집괴는 하나의 껍질과 그것에 의해 한정된 내부 공간으로 구성되는 사실상 하나의 구형의 껍데기 구조를 갖는다. 껍질은 서로 입체적으로 결합된 소노트라이트 결정체로 되어진다. 소노트라이트 결정체의 수성 스러리는 증기 압력하에서 규토질 물질의 출발 수성 스러리와 석회를 교반시키면서 가열시킴으로서 준비된다. 규토질 물질에 비례할 석회의 양은 CaO : SiO2의 질량비 0.8 : 1 및 1.3 : 1이 적당하다.The agglomerate has a substantially spherical shell structure composed of one shell and the interior space defined by it. The shell consists of sonolite crystals that are stericly bound to each other. An aqueous slurry of sonolite crystals is prepared by heating with stirring the starting aqueous slurry of siliceous material and lime under steam pressure. The amount of lime to be proportional to the siliceous material is suitably a mass ratio of 0.8: 1 and 1.3: 1 of CaO: SiO 2 .

출발 스러리에 사용된 물의 양은 고체의 물에 대한 중량비 1 : 1.0 및 1 : 2.5를 갖는 소노트라이트 결정체의 수성 스러리를 산출할 수 있는 비례로 한다.The amount of water used in the starting slurry is proportional to yield an aqueous slurry of sonolite crystals having a weight ratio of solids to water of 1: 1.0 and 1: 2.5.

가해진 증기압력은 8-15kg/cm2의 범위가 적당하며 그 반응 온도는 그러한 증기압력하의 포화온도이다.The steam pressure applied is suitably in the range 8-15 kg / cm 2 and the reaction temperature is the saturation temperature under such steam pressure.

소노트라이트 결정체로 구성된 집괴는 소노트라이트 결정체의 수성스러리를 건조하므로서 준비되어 진다. 건조된 집괴가 780-1,200℃ 및 1,000-1,100℃에서 소성되면 집괴를 구성한 소노트라이트 결정체는 규회석 결정체의 집괴를 만들기 위하여 규회석 결정체로 전환되어 진다.Agglomerates composed of sonorite crystals are prepared by drying the aqueous slurry of sonorite crystals. When the dried agglomerates are fired at 780-1,200 ° C and 1,000-1,100 ° C, the sonolite crystals constituting the agglomerate are converted into wollastonite crystals to make agglomerates of wollastonite crystals.

소성단계 동안에 집괴의 구조에 있어서는 사실상 변화는 일어나지 않음이 발견되었다.It was found that virtually no change occurred in the structure of the agglomerates during the firing step.

규회석 결정체의 형태는 소성온도와 소성시간에 따라서 변경된다. 약 780-1,100℃의 소성온도에서 β-규회석 결정체가 그리고 1,200℃ 또는 그이상에서는 α-규회석 결정체가 형성된다. 1,100℃와 1,200℃ 사이의 온도에서 β-규회석 결정체와 α-규회석 결정체의 혼합물의 소성시간에 비례하여 달라진다. 그러므로 소성온도와 소성시간은 본 발명에서는 적절히 결정되어진다. 규회석 결정체의 집괴는 그안에 다수의 집괴가 분산된 수성의 분산을 만들기 위하여 수성매체안에서 쉽게 분산되어 진다.The shape of the wollastonite crystals changes depending on the firing temperature and firing time. Β- wollastonite crystals are formed at a firing temperature of about 780-1,100 ° C. and α- wollastonite crystals at 1,200 ° C. or higher. It varies in proportion to the firing time of the mixture of β- wollastonite crystals and α- wollastonite crystals at temperatures between 1,100 ° C and 1,200 ° C. Therefore, the firing temperature and firing time are appropriately determined in the present invention. Agglomerates of wollastonite crystals are easily dispersed in aqueous media to create an aqueous dispersion in which a number of agglomerates are dispersed therein.

사용되어질 수성매체는 보통은 물이며, 물에 메탄올과 같은 수용성 유기물 용재를 섞은 혼합물이 사용될 수도 있다. 집괴는 원래 아무런 활동도 나타내지 않으나 수성매체안에 분산될때는 그들의 내부 공간에서 집괴의 투수성 껍질을 통해 침투하는 수성매체와 더불어 충만되어 특별한 활동이 나타나게 된다. 즉 우수한 기계적 강도를 갖는 규회석 결정체의 소정형태 생성물은 단지 그 결과로서 생기는 수성분산을 정형하고 건조하므로서 얻을 수가 있다.The aqueous medium to be used is usually water, and a mixture of water-soluble organic solvents such as methanol may be used. The agglomerates originally exhibit no activity, but when dispersed in aqueous media, they are filled with aqueous media that penetrate through the permeable shells of the agglomerates in their interior space, resulting in special activity. In other words, the desired form product of wollastonite crystals having excellent mechanical strength can be obtained only by shaping and drying the resulting aqueous acid.

이것은 그 결과로서 생기는 수성분산이 압력하에서 정형되어질때 그 집괴들은 수성매체가 그들의 내부공간을 충만시킴으로 해서 와해(collapse)됨이 없이 소정형태 덩어리로 물리적으로 서로 결합되어 그 다음에 건조 시켰을때 그 소정 형태의 덩어리는 집괴와 서로 결합되어 고도의 기계적 강도를 나타내는 하나의 소정형태 생성물을 만들어내기 때문이다.This means that when the resulting aqueous acid is shaped under pressure, the agglomerates are physically bound together in a form of mass and then dried when the aqueous media fills their internal space without collapsing. This is because the lumps of form combine with the agglomerate to produce one desired form product that exhibits a high degree of mechanical strength.

정형단계에서 압력이 증가함에 따라 그 수성매체는 점차 집괴로부터 제거되어져 압축된 소정형태 덩어리를 만들어내게 된다. 그래서 소정형태 생성물의 용적밀도는 정형에 가해진 압력에 좌우된다. 사용될 문의 양은 최소한 집괴의 내부공간을 충만하기에 필요한 정도여야 한다.As the pressure increases in the shaping step, the aqueous medium is gradually removed from the agglomerate to form a compacted lump. The volume density of a given form product thus depends on the pressure applied to the shaping. The amount of door to be used should be at least as large as necessary to fill the interior space of the agglomerate.

일반적으로 물의 양은 고체 총무게의 3-25배이며 약 10-15배가 적당하다.Generally, the amount of water is 3-25 times the total solid weight and about 10-15 times is appropriate.

단순히 형을 뜨고 건조시킴으로서 그 수성분산은 용적밀도가 낮고 고도의 기계적 강도를 갖는 규회석 결정체의 소정형태 생성물로 만들어질 수가 있다.By simply forming and drying, the aqueous acid can be made into the desired product of wollastonite crystals with low bulk density and high mechanical strength.

수성분산은 모든 규회석 결정체가 그 안에서 직경이 최대 150μ의 집괴를 반드시 형성할 필요는 없고 소량의 집괴는150μ 이상을 함유해도 된다.The aqueous acid does not necessarily form aggregates of all wollastonite crystals up to 150 µm in diameter, and the small amount of aggregates may contain 150 µm or more.

본 발명의 연구는 또한 만일 150μ 이상의 특정 집괴가 분산에 있어서 모든 규회석 결정체의 중량비 40% 정도로 간주되면 그 분산은 단지 정형 및 건조했을때 가볍고도 기계적으로 강한 소정형태 생성물을 주게됨을 발견해 냈다.The study of the present invention also found that if more than 150 micron of agglomerate were considered to be about 40% by weight of all wollastonite crystals in dispersion, the dispersion would give a light and mechanically strong desired form product only when shaped and dried.

발명자는 또한 분산에서 직경이 최대 150μ의 집괴가 무게로 그 모든 규회석 결정체의 90-100%로 간주되면 특별히 양호한 결과를 얻음을 발견했다.The inventors also found that particularly good results were obtained if agglomerates of diameter up to 150 μ in dispersion were considered to be 90-100% of all of the wollastonite crystals by weight.

더구나 만일 집괴를 형성하는 규회석 결정체가 무게로 50%의 β-규회석 결정체이면 단지 조형 및 건조함에 의해서 낮은 용적밀도를 갖는 기계적으로 강한 소정형태 생성물을 얻을 수가 있다.Furthermore, if the wollastonite crystals forming the agglomerate are 50% β- wollastonite crystals by weight, only by forming and drying can obtain a mechanically strong predetermined form product having a low bulk density.

각종의 보강물질을 본 발명의 수성분산에 첨가시켜 그 결과로서 생기는 소정형태 생성물의 특성을 개선할 수가 있다.Various reinforcing materials can be added to the aqueous acid of the present invention to improve the properties of the resulting desired product.

기계적 강도의 개선을 위해서는 무기 또는 유기섬유를 사용할 수가 있다. 무기섬유로서는 석면, 암면, 유리섬유 등이 있다.In order to improve mechanical strength, inorganic or organic fibers may be used. Inorganic fibers include asbestos, rock wool, glass fibers, and the like.

유기섬유의 예로서는 펄프, 나무가루, 폴리아미드섬유, 폴리에스테르 섬유등이 있다.Examples of organic fibers include pulp, wood flour, polyamide fibers, polyester fibers, and the like.

이들 섬유는 분산에 있어서 고체의 총무게에 대하여 무게로 약 2-25% 특히 2-15%의 양의 사용이 좋다. 더욱 개선된 열저항을 요망되는 소정형태 생성물에 전하기 위해서는 벤토나이트, 고령토, 엽랍석, 내화점토등과 같은 진흙이 사용되여 질 수가 있다.These fibers are preferably used in an amount of about 2-25% by weight, in particular 2-15% by weight, relative to the total weight of the solids in the dispersion. Muds such as bentonite, kaolin, lobite, refractory clay, etc. can be used to deliver further improved thermal resistance to the desired form product.

대체로 이들 진흙은 분산에 있어서 고체 총무게의 5-100% 또는 8-30%가 사용된다.As a rule, these muds use 5-100% or 8-30% of the total solid weight in dispersion.

또한 시멘트는 본 발명의 분산에 고체 총무게의 3-20% 특히 5-15%가 사용되어 짐으로써 그 요망되는 소정형태 생성물의 표면강도와 밀도를 증가시켜줄 수가 있다.Cement can also increase the surface strength and density of the desired desired product by using 3-20%, in particular 5-15%, of the total solid weight in the dispersion of the present invention.

단지 하나 또는 최소 둘 정도의 이들 보강물질이 쓰여지게 된다.Only one or at least two of these reinforcements are used.

본 발명의 수성분산으로부터 하나의 소정형태 생성물을 준비함에 있어서는 그 분산을 처음에 블럭, 파이프, 판, 기둥 등과 같은 요망되는 형태로 정형을 한후 사실상으로 건조시켜 분리되어 있는 물을 제거한다. 정형을 위해선 각종의 소정형태 방법이 있을수 있으나 휠터 몰딩(filter molding)이 바람직하다.In preparing one desired form product from the aqueous acid of the present invention, the dispersion is first shaped into a desired form such as a block, pipe, plate, column or the like, and then substantially dried to remove the separated water. Various shaping methods may be used for shaping, but filter molding is preferred.

휠터몰딩은 현재의 분산을 요망된 형태와 다수의 작은 구멍을 갖는 암주형(female mold)에 놓고서 그 분산을 숫주형(male mold)으로 압착시켜서 여분의 물을 자영(self-supporting) 덩어리가 형성될 때까지 제거한다.Filtering molding places the current dispersion in a female mold with the desired shape and a number of small holes and compresses the dispersion into a male mold to form a self-supporting mass of excess water. Remove until

펄프를 함유하는 분산의 경우에는 그 분산은 하나의 종이처럼 형성된 후에 제지기계에 의해 종이모양의 소정형태 생성물로 압착시킨 후 건조시켜 최종 완성된 생성물을 얻는다.In the case of a dispersion containing pulp, the dispersion is formed as a piece of paper and then pressed by a paper machine into a paper-shaped product of the desired shape and dried to obtain the final finished product.

건조는 대기의 압력과 온도하에서 수행될 수 있으나 건조를 촉진키 위해서는 감소된 압력을 가할 수도 있다. 그렇게 얻어진 소정형태 생성물은 서로 결합되고 정형을 위해 압력이 가해진 방향으로 압착된 집괴로 구성되는 하나의 특별한 구조를 갖는 특징이 있다.Drying may be carried out under atmospheric pressure and temperature but reduced pressure may be applied to facilitate drying. The desired shaped products thus obtained are characterized by having one particular structure which consists of agglomerates bonded together and pressed in a pressured direction for shaping.

즉 본 소정형태 생성물에 있어서는 집괴는 정형단계에서 가해진 압력 때문에 다소간 최소한 한 방향으로 압착되어 진다. 집괴 그 자체가 상당한 강도를 가지므로 그들은 아주 큰 정형압력을 받지 않는한 완전히 으스러지지 않는다.In other words, in the present product of the predetermined form, the agglomerate is somewhat compressed in at least one direction because of the pressure applied in the shaping step. The agglomerates themselves have considerable strength so that they do not fully crush unless subjected to very high orthopedic pressures.

대체로 그 소정형태 생성물의 용적 밀도는 주로 정형을 위해 가해진 압력에 의하는데 즉 낮은 정형압력은 낮은 용적밀도를, 높은 정형압력은 높은 용적 밀도를 갖게 된다.In general, the bulk density of a given type of product is mainly due to the pressure exerted for shaping, ie low shaping pressure has a low volume density, and high shaping pressure has a high volume density.

그러므로 낮은 밀도를 갖는 소정형태 생성물은 압착은 되었으나 으스러지지 않는 집괴로 이루어진다.Therefore, certain shaped products with low densities consist of compacted but not crushed agglomerates.

사실상 낮은 용적밀도를 갖는 소정형태 생성물의 파괴된 표면이 광학 현미경 또는 전자주사현미경을 통해서 확대되어 관측되었을 때는 그 집괴는 그들이 서로 결합되어져서 그 소정형태 생성물을 형성함을 발견하게 된다.When the fractured surfaces of certain shaped products having virtually low volume densities are magnified and observed through light microscopy or electron scanning microscopy, the agglomerates find that they combine to form the desired shaped products.

이것은 또한 정형시에 압력방향의 우측 각도에서 찍은 소정형태 생성물의 엷은 단면을 보이는 전송사진을 검사함으로써도 확인되어 질수가 있다.This can also be confirmed by examining a transmission photograph showing a thin cross section of a given product taken at the right angle in the pressure direction during shaping.

낮은 용적밀도가 최대 0.45g/㎤를 갖는 소정형태 생성물은 충분한 기계적 강도와 우수한 열절연특성을 갖기 때문에 열절연물질로서 유용하다.Certain types of products with low bulk densities up to 0.45 g / cm 3 are useful as thermal insulation materials because they have sufficient mechanical strength and good thermal insulation properties.

본 발명에 따라서 높은 용적밀도를 갖는 소정형태 생성물로서는 확대 사진 또는 전송사진 안에서 집괴를 식별함은 어려울지 모르나 X-선에 의해 회절시켰을 때는 그러한 소정형태 생성물은 독특한 정위(orientation)를 나타내어 소정형태 생성물을 형성하는 집괴가 정형단계에서 가해진 압력방향에 강하게 압착됐음을 보여주고 있다.According to the present invention, it may be difficult to identify agglomerates in enlarged photographs or transmission photographs as a predetermined form product having a high bulk density, but when it is diffracted by X-ray, such a predetermined form product exhibits a unique orientation. Shows that the agglomerates forming the squeezer were strongly pressed against the pressure direction applied in the shaping step.

본 발명의 특징들은 아래에 주어진 실시예로부터 더욱 분명해질 것이며, 여기서의 모든 비율은 중량비율이다.Features of the invention will become more apparent from the examples given below, where all ratios are by weight.

[실시예 1]Example 1

1,200부의 물에 49부의 생석회를 첨가시켜 비화(slaking)시키고 그 결과로서 생긴 비화된 석회의 용액에다 중량비 97의 %를 함유하고 325매쉬(mesh)를 통과한 51부의 규토질 모래를 교반 첨가하여 그로 인해 비화된 석회와 규토질모래를 함유하는 출발수성 스러리가 얻어졌다.49 parts of quicklime was added to 1,200 parts of water to make it slaking, and the resulting solution of quenched lime was stirred with 51 parts of siliceous sand containing 97% by weight and passed through a 325 mesh. This resulted in starting aqueous slurs containing sparked lime and siliceous sand.

그 스러리는 고압솥 안에 넣어져 4시간 동안 12-14kg/cm2의 증기 압력하에서 191-198℃ 온도에서 뒤섞으며 가열시켜서 소노트라이트 결정체로 구성된 다수의 집괴를 함유한 수성스러리가 얻어졌다. X-선 회질에 의해 그 결정체는 소노트라이트 결정체로 밝혀졌다. 직경 120배로 확대하여 얻은 그 스러리의 검은 바탕 현미경 사진과 13,000배로 확대하여 얻은 전자현미경사진은 그렇게하여 얻은 스러리가 물안에서 분산된 다수의 집괴를 함유하며 모양에 있어서 사실상 구형인 그 집괴들은 직경이 40-150μ이며 입체적으로 서로 결합된 침상의 소노트라이트 결정체로 만들어졌음을 보여 주었다. 그 결과로서 생기는 스러리는 다시 건조된 소노트라이트 결정체 집괴를 얻기 위해 건조 되었다.The slurry was placed in an autoclave and stirred for 4 hours at a temperature of 191-198 ° C. under a steam pressure of 12-14 kg / cm 2 to obtain an aqueous slurry containing a large number of agglomerates composed of sonolite crystals. The crystals were identified as sonolite crystals by X-ray recrystallization. Black background micrographs of the slurries obtained at a magnification of 120 times diameter and electron micrographs obtained at a magnification of 13,000 times contain a large number of agglomerates in which the resulting slurries are dispersed in water and are substantially spherical in shape. It was shown that it was made of needle-shaped sonolite crystals that were -150μ and connected three-dimensionally to each other. The resulting slurries were dried to obtain dry sonolite crystal agglomerates.

건조된 집괴들은 전기로 안에서 세시간동안 1,000±10℃로 구워져서 그로인해 소노트라이트 결정체들은 β-규회석 결정체의 집괴를 산출키 위해서 β-규회석 결정체들도 전환되어 졌다.The dried agglomerates were baked in an electric furnace at 1,000 ± 10 ° C. for three hours, so that the sonolite crystals were converted to β- wollastonite crystals to yield agglomerate of β- wollastonite crystals.

소성단계동안 그 집괴들은 와해되거나 수축됨이 없음이 관측되어졌다. X-선 회질에 의해 그 결과로서 생기는 집괴들은 β-규회석 결정체들로서 구성되어졌음이 확인 되었다.During the firing step it was observed that the agglomerates did not collapse or shrink. The resulting agglomerates by X-ray gray matter were confirmed to be composed of β- wollastonite crystals.

제1-4도는 그 집괴들의 현미경사진인바 그중에서 제1도는 직경을 120배로 확대하여 얻은 검은 바탕 현미경 사진을 보여주는 것이고, 제2도는 직경을 13,000배 확대하여 얻은 전자현미경사진이고, 제3도는 직경을 600배로 확대하여 얻은 전자주사현미경 사진이고, 제4도는 직경을 1,000배로 확대한 부서진 집괴의 전자주사 현미경 사진을 나타낸다.Figures 1-4 are micrographs of the agglomerates, in which Figure 1 shows a black background micrograph obtained by enlarging the diameter 120 times, and Figure 2 shows an electron micrograph obtained by enlarging the diameter 13,000 times. Is an electron scanning microscope photograph obtained by enlarging the magnification to 600 times, and FIG. 4 shows an electron scanning micrograph of a broken agglomerate with a diameter magnified 1,000 times.

상기의 현미경사진으로부터 얻은 집괴들은 직경 10-150μ을 갖는 사실상으로 구형의 껍질구조를 이룸이 명백해 졌다.It was evident that the agglomerates obtained from the above micrographs had a substantially spherical shell structure with a diameter of 10-150 microns.

특히 제3-4도는 각 집괴들이 하나의 껍데기와 그것에 한정된 내부 공간으로 이루어지는 거의 밤껍질을 닮은 하나의 사실상으로 구형의 껍질 구조를 갖고 있음을 보여준다.In particular, Figures 3-4 show that each agglomerate has a substantially spherical shell structure resembling a nearly chestnut shell consisting of one shell and a defined inner space.

그 껍질은 입체적으로 서로 밀접하게 결합된 침상의 β-규회석 결정체로 되어 있다.The shell consists of acicular β- wollastonite crystals that are closely linked to each other in three dimensions.

그렇게 얻어진 β-규회석 결정체의 집괴는 그 안에 분산된 다수의 집괴를 함유하는 수성분산을 산출키 위하여 아래의 제1표 안에서 보인 부가제와 함께 물속에서 분산되었다.The agglomerates of the β- wollastonite crystals thus obtained were dispersed in water together with the additives shown in the first table below to yield an aqueous acid containing a plurality of agglomerates dispersed therein.

사용된 물의 양은 그안에 함유된 고체의 총무게의 10배가 사용 되었다.The amount of water used was 10 times the total weight of the solids contained in it.

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00001
Figure kpo00001

이렇게 얻은 분산(dispersion)은 다수의 구멍을 갖는 암주형 안으로 넣어져서 소정형태 덩어리를 만들기 위하여 숫주형에 의해 압착된다. 그 소정형태 덩어리는 주형에서 제거되어 190℃의 공기 솥안에서 건조되어 진다.The dispersion thus obtained is put into a female mold having a plurality of holes and pressed by a male mold to form a desired mass. The desired mass is removed from the mold and dried in an air cooker at 190 ° C.

그 건조된 생성물의 부서진 표면의 전자주사현미경 사진은 그 생성물이 서로 결합된 다수의 집괴들로 형성됐음을 보여 주었다. 그 생성물의 기계적 강도와 열저항은 아래의 제2표에서 보여준다.Scanning electron micrographs of the broken surface of the dried product showed that the product was formed of a number of aggregates bound together. The mechanical strength and thermal resistance of the product is shown in the second table below.

[표 2]TABLE 2

Figure kpo00002
Figure kpo00002

[실시예 2]Example 2

실시예 1에서와 같은 방법으로 얻어진 건조된 소노트라이트 결정체 집괴를 세시간동안 1,150±10℃에서 소성했다.The dried sonorite crystal agglomerates obtained in the same manner as in Example 1 were calcined at 1,150 ± 10 ° C. for three hours.

X-선 회질에 의해서 그 결과로서 생기는 집괴들은 우세한 양의 β-규회석과 소량의 α-규회석으로 구성되어 졌음이 발견 되었다.It was found that the resulting agglomerates by X-ray gray matter consisted of a predominant amount of β- wollastonite and a small amount of α- wollastonite.

제1-4도와 같은 동일한 결과가 그 집괴들의 검은 바탕 현미경사진 전자현미경사진 및 전자주사 현미경사진을 통해서 관측 되어졌다. 이렇게 얻어진 집괴들은 물속에서 분산되어졌고 아래의 제3표에서 보인 부가제가 첨가됐다. 그 결과로서 생긴 분산을 아래의 제3표에서 보인 물리적 특성을 갖는 소정형태 생성물을 만들기 위하여 실시예 1에서와 동일한 방법으로 정형시키고 건조시켰다.The same results as in FIGS. 1-4 were observed with black background micrographs and electron scanning micrographs of the masses. The agglomerates thus obtained were dispersed in water and the additives shown in Table 3 below were added. The resulting dispersion was shaped and dried in the same manner as in Example 1 to produce the desired product having the physical properties shown in the third table below.

[표 3]TABLE 3

Figure kpo00003
Figure kpo00003

[실시예 3]Example 3

560부의 물에 비화를 위해 47부의 생석회를 첨가하고 그 결과로서 생긴 비화된 석회용액에 320부의 물안에 분산된 53부의 규토질물질을 첨가했다.47 parts of quicklime were added for ignition to 560 parts of water, and 53 parts of siliceous material dispersed in 320 parts of water were added to the resulting liquefied lime solution.

사용된 규토질 물질은 주성분으로서 SiO2를 두께로 92% 함유한 무정형규토산을 함유한 금속규소생산시에 획득된 부산물이었으며 그 평균입자 크기는 0.2μ이었다.The siliceous material used was a by-product obtained during the production of metal silicon containing amorphous silica soil containing 92% of SiO 2 as the main component and its average particle size was 0.2 mu.

그 혼합물은 1,520부의 물에 희석되여지며 그 결과로서 생기는 수성 스러리는 고압솥안에 넣어져 8시간동안 12kg/㎠의 수증기 압력하에의 191℃에서 교반되면서 가열되었다.The mixture was diluted in 1,520 parts of water and the resulting aqueous slurry was placed in an autoclave and heated with stirring at 191 ° C. under steam pressure of 12 kg / cm 2 for 8 hours.

이것은 직경이 3-30μ로 측정되는 다수의 집괴를 함유하고 입체적으로 서로 결합된 소노트라이트 결정체로 구성된 수성스러리를 제공해 주었다.This provided an aqueous slurry consisting of sonolite crystals that contained a number of aggregates measuring 3-30 μm in diameter and bonded three-dimensionally to each other.

이 스러리는 건조된 집괴를 얻기 위해 건조되었다. 건조된 집괴들은 다시 3시간 동안 1,000℃에서 가열시켜졌고 이에 의해 B-규회석 결정체 집괴가 얻어졌다.This slurry was dried to obtain dried agglomerates. The dried agglomerates were again heated at 1,000 ° C. for 3 hours, whereby B- wollastonite crystal agglomerates were obtained.

실시예 1에서와 같은 결과가 집괴들의 검은 바탕 현미경 사진, 전자 현미경사진, 및 전자주사현미경사진을 통해 관측 되어 졌다. 이렇게 얻어진 집괴는 물속에서 분산되어졌고 거기에 아래의 제4표에서 보인 부가제를 첨가 시켰다.The same results as in Example 1 were observed through black background micrographs, electron micrographs, and electron scanning micrographs of the agglomerates. The agglomerates thus obtained were dispersed in water and added with the additives shown in Table 4 below.

그 결과로서 생기는 분산은 아래의 제4표에서 보인 물리적 특성을 갖는 소정형태 생성물을 산출키 위해 실시예 1에서와 같은 동일 방법으로 정형, 건조 되어졌다.The resulting dispersion was shaped and dried in the same manner as in Example 1 to yield the desired form product having the physical properties shown in Table 4 below.

[표 4]TABLE 4

Figure kpo00004
Figure kpo00004

Claims (1)

규회석 결정의 집괴물을 물에 분산시켜서 규회석 결정 집괴물의 수성분산액을 제조하되, 이 집괴물은 150μ 이하의 직경을 갖는 껍데기와 내부공간으로부터 된 실질적으로 구상의 껍데기 구조체로 껍데기는 적어도 50%의 β-규회석 결정이 상호 3차원적으로 낙합하여 형성되어 있는 것이며, 상기 수성분산액을 소망의 형태로 정형한후 건조하여서 이루어지는 규회석 결정체의 소정형태 생성물 제조방법.Dispersing the wollastonite crystal agglomerate in water to produce an aqueous acid solution of the wollastonite crystal agglomerate, the agglomerate is a shell having a diameter of 150 μ or less and a substantially spherical shell structure made from the inner space, the shell having at least 50% A method of producing a predetermined form product of wollastonite crystals in which β- wollastonite crystals are formed by fusion of three-dimensionally to each other and formed by shaping the aqueous acid solution into a desired form and then drying.
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