TWI411466B - 油脂類或礦物油類之脫色劑 - Google Patents

Description

油脂類或礦物油類之脫色劑

本發明係關於油脂類或礦物油類之脫色劑，更詳言之，係關於活性白土所構成之脫色劑。

自古以來，已知雙八面體型膨潤石黏土礦物具有脫色性能，此種黏土礦物，於英國也稱為漂白土(fuller's earth)或脫色用黏土(bleaching earth)。

已知將此種雙八面體型膨潤石(smectite)黏土礦物藉由酸處理使比表面積等增大而活化之活性白土，作為油脂類或礦物油類之脫色劑使用，例如，於專利文獻1，有人提出一種活性白土作為油脂類或礦物油之脫色劑使用，該活性白土係雙八面體型膨潤石黏土礦物經酸處理所得到，並將結晶核尺寸調整為既定範圍。

又，於專利文獻2揭示一種無機質多孔體，其係藉由將屬於雙八面體型膨潤石黏土礦物之蒙脫石(montmorillonite)系黏土礦物予以酸處理所得到，具有大部分微孔落於微孔徑30~50埃範圍的集中微孔分布。

再者，於專利文獻3，揭示一種新穎的乾式酸處理法，其係將含有酸可溶性鹼性成分之矽酸氧化鋁質黏土以酸予以處理，而用於製造活性白土或微粉氧化矽。

專利文獻1：日本特開平11－157829號公報專利文獻2：日本特開平6－340413號公報專利文獻3：日本特公昭45－11208號公報

可是，關於使用了活性白土等之油脂類或礦物油類之脫色劑，由於在脫色處理後會產生難以廢棄之廢白土，因此要求以儘可能少量便能維持脫色性能，同時要求廢白土中所含之油成分少(亦即，保油性低)，再者，要求過濾性高，能將油成分與廢白土迅速地過濾分離。

然而，上述要求之特性之中，尤其脫色性與保油性具有顯著的密切關連，例如如果提高脫色性，則保油性變高，吸附保持於廢白土之油成分也變多，結果造成實際上，同時滿足高脫色性與低保油性是極為困難的。例如，於前述專利文獻1提案之脫色劑，雖然脫色性高，但是問題在於保油性並未降低到能滿足之程度。又，專利文獻2所示之具有極為集中之微孔分布的無機質多孔體中，保油性雖低，但是脫色性低。再者，於專利文獻3揭示之乾式酸處理法得到之活性白土，亦為脫色性高，但是保油性未降低到能滿足之程度。

因此，本發明之目的在於提供一種油脂類或礦物油類之脫色劑，具有優異過濾性，同時脫色性高，並且保油性低。

本案發明人等，對於活性白土之脫色性或保油性進行許多實驗，結果發現於雙八面體型膨潤石黏土礦物進行酸處理時，調整硫酸處理條件，將粒子表面予以選擇性地酸處理，並且抑制粒子內部之酸處理時，能得到脫色性高，並且保油性低，過濾性亦優異之活性白土的新穎見解，乃完成本發明。

依照本發明，提供一種脫色劑，為雙八面體型膨潤石黏土礦物之酸處理所得到之活性白土所構成之油脂類或礦物油類之脫色劑，其特徵在於：前述活性白土，以雷射繞射散射法進行之體積換算的平均粒徑(D₅₀ )為20至30μm，並且5μm以下之微粒子含量為15體積%以下之範圍，體積密度為0.60至0.70g/cc之範圍，以氮吸附法進行之微孔容積之測定中，於17~3000埃之微孔徑之微孔容積為0.35至0.40cc/g之範圍，並且前述體積密度與前述微孔容積之比值(體積密度/微孔容積)為1.55至1.95之範圍。

本發明之脫色劑中，前述活性白土，以具有200至300m² /g之BET比表面積較佳。

依照本發明，尚提供一種脫色劑之製造方法(以下稱為濕式法)，其特徵在於：將雙八面體型膨潤石黏土礦物予以粉碎及分級，調製成以雷射繞射散射法進行之體積換算的平均粒徑(D₅₀ )為20至30μm範圍之粉末；使用35至45重量%濃度之硫酸水溶液，於該硫酸水溶液中添加前述粉末並混合，藉由加熱至85℃以上之溫度進行酸處理；接著，清洗得到之酸處理物，並且乾燥之。

依照本發明，尚提供一種脫色劑之製造方法(以下稱為半乾式法)，其特徵在於：將雙八面體型膨潤石黏土礦物予以粉碎及分級，調製成以雷射繞射散射法進行之體積換算的平均粒徑(D₅₀ )為20至30μm範圍之粉末；將前述粉末浸漬於30至45重量%濃度之硫酸水溶液，以使該粉末含浸著硫酸水溶液；接著進行過濾，得到含硫酸及水之過濾餅，將前述過濾餅維持保持著水之狀態，加熱至80至150℃之溫度，以進行酸處理，清洗得到之酸處理物，並乾燥之。

上述濕式法及半乾式法相關之本發明製造方法中，前述粉末在酸處理前或酸處理後，進行粒度調整使5μm以下之微粒子含量落於15體積%以下之範圍較佳。

本發明之脫色劑係由活性白土所構成，該活性白土，如前所述，係使用調整為既定粒度之原料粉末(雙八面體型膨潤石黏土礦物之粉末)，並調整使用硫酸之酸處理條件，以前述濕式法或半乾式法進行酸處理所得到者，粒子表面選擇性地經過酸處理，粒子內部之酸處理受到抑制。亦即，酸處理雖招致微孔容積增大及體積密度之降低，但是，本發明中，因為酸處理僅止於粒子表面，酸處理至粒子內部則受到抑制，所以體積密度落於0.60至0.70g/cc之較大範圍，並且，以氮吸附法進行之微孔容積之測定中，於17~3000埃之微孔徑之微孔容積為0.35至0.40cc/g之範圍，前述體積密度與前述微孔容積之比值(體積密度/微孔容積)，落於1.55至1.95之範圍。例如，當均勻地酸處理至粒子內部之情形，由於微孔容積增大之同時招致體積密度之大幅降低，因此，體積密度/微孔容積比值會較上述範圍為低。又，於酸處理未有效地進行之情形，微孔容積不增大，並且亦不發生體積密度降低，因此，體積密度/微孔容積比變得較上述範圍為高。

從後述實施例之實驗結果亦能理解到具有像上述物性之本發明之活性白土顯示優異之脫色性，同時保油性低，並且過濾性亦優異。亦即，本發明中，經酸處理所形成之微孔在粒子表面部分選擇性地分布，藉由此種粒子表面部分之微孔，能提高對於葉綠素等色素之吸附性。另一方面，在粒子內部此種微孔受到抑制，因此能避免吸附油成分之保持性，亦即保油性之增大。其結果，本發明能維持低保油性，同時確保優異的脫色性。

又，於以上述方式製造之本發明之活性白土，由於5μm以下之微粒子含量抑制在15體積%以下，因此呈現優異的過濾性及低保油性。

(活性白土之製造)

本發明中，作為脫色劑使用之活性白土，係使用雙八面體型膨潤石黏土礦物，並將其粉碎、分級以調整為既定粒度之粉末，將此粉末以既定條件進行酸處理以製造。

作為原料黏土使用之雙八面體型膨潤石黏土礦物，被認為是火山岩或熔岩等在海水之影響下變性而成者，由SiO₄ 四面體層－AlO₆ 八面體層－SiO₄ 四面體層所構成，並且此等四面體層與八面體層部分地以異種金屬經過同型取代之三層構造作為基本構造(單位層)，此種三層構造之積層層體之間，存在有Ca、K，Na等陽離子或氫離子及與配位於其之水分子。又，基本三層構造之八面體層中之Al的一部分，取代為Mg或Fe(II)，且四面體層中之Si的一部分取代為Al，因此，晶格具有負電荷，此負電荷被存在於基本層間之金屬陽離子或氫離子所中和。此種膨潤石系黏土，有酸性白土、膨土(bentonite)、漂白土等，其等因存在於金屬層間之金屬陽離子種類或量，及氫離子量等而各呈現不同特性。例如，膨土由於存在於基本層間之Na離子量多，因此，於水中懸浮分散而成之分散液的pH高，一般成為高鹼性側，又，對水呈現高膨潤性，且凝膠化呈現固結之性質。另一方面，酸性白土由於存在於基本層間之氫離子量多，因此懸浮分散於水而成之分散液的pH低，一般位於酸性側，又，對水呈現膨潤性，但與膨土比較，其膨潤性總體而言較低，不至於凝膠化。

本發明使用之雙八面體型膨潤石系黏土，不特別限定，可使用上述各種中任一種。又，該原料黏土，因黏土之成因、產地以及即使相同產地仍會由於埋藏場所(礦面)等而有所不同，一般而言，以氧化物換算具有像以下之組成。

SiO₂ ：50至70重量% Al₂ 0₂ ：14至25重量% Fe₂ 0₃ ：2至20重量% MgO：3至7重量% CaO：0.1至3重量% Na₂ O：0.1至3重量% K₂ O：0.1至3重量%其他氧化物(TiO₂ 等)：1重量%以下Ig－loss(1050℃)；5至10重量%

本發明中，可將上述雙八面體型膨潤石黏土礦物，視需要進行石砂分離、浮力選礦、磁力選礦、淘析(elutriate)、風選等精製操作後，進行酸處理，但是在酸處理之前，需要經過粒度調整，以體積換算之平均粒徑(D₅₀ )成為20至30μm的方式進行粒度調整使成為粉末。又，該粉末之中，尤其較佳為進行粒度調整以使粒徑104μm以上之粗粒成分為5體積%以下。亦即，藉由將此種微粒的粉末施以酸處理，使粒子之表面部分選擇性地經過酸處理而活化，且酸處理未滲透到粒子內部，能得到具有後述特性之粒子。例如，將平均粒徑較上述範圍粗大之粒子施以酸處理時，即使將表面部分選擇性地進行酸處理，當將酸處理物微粒化時，會有多量完全未經過酸處理之粒子，結果無法確保所希望之微孔容積等物性，造成脫色性能等降低。

又，本發明中原料黏土之粒度，可以藉由將原料黏土懸浮分散於乙醇等非水系分散媒，以雷射繞射散射法進行測定。又，像上述粒度調整，可藉由將原料黏土予以粉碎，並以球磨機等予以微粉碎，再以篩子進行分級來實施。

上述原料黏土之粉末，亦可進一步進行粒度調整，調整成粒徑5μm以下之微粒子含量為15體積%以下。亦即，藉由將微粒成分調整為一定量以下，得到之酸處理物亦同樣排除了微粒成分，且避免過濾性降低，再者，於降低保油性方面亦為有利。又，此種微粒成分之除去，也可在以下所述之酸處理後進行。

本發明中，係將經過以上述方式進行粒度調整之原料黏土之粉末施以酸處理，該酸處理係利用以下所述濕式法或半乾式法實行。

(1)濕式法

濕式法中，使用濃度35至45重量%、較佳為37至43重量%之硫酸水溶液，於此種硫酸水溶液中，倒入前述原料黏土之粉末並進行酸處理。亦即，以往係使用較該範圍為低濃度之硫酸進行酸處理，但是當使用此種低濃度之硫酸時，酸處理時間會變長，尤其像本發明，使原料黏土形成粉末狀而進行酸處理之情形，硫酸會滲透到粒子內部，而難以將粒子之表面部分藉由選擇性地酸處理予以活化，變得無法得到後述特性之粒子。又，於使用超過45重量%之高濃度硫酸之情形，連原料黏土特有之層狀構造也被破壞，或對裝置造成負荷，亦有引起裝置壽命降低等之虞。

再者，該濕式法中，使用如上述較高濃度硫酸的處理，於85℃以上，尤其85至95℃之溫度進行亦為重要的。亦即，如果酸處理於低溫進行，則形成既定微孔並達到活化需要花長時間，結果使得硫酸滲透到達粒子內部，得不到具有後述體積密度、微孔容積，體積密度/微孔容積比等物性之活化粒子。又，如果溫度高於必要以上之溫度，則活化會劇烈地進行，故使活化限定於粒子表面有變得困難之虞，因此，溫度之上限值，較佳為如上所述，定為95℃。

如前所述，本發明中必需將像上述酸處理限定於粒子表面來進行，並且使得酸不致滲透到粒子內部造成粒子內部活化。因此，該酸處理為極短時間。如此之酸處理時間，視欲處理之原料黏土粉末之量或酸濃度、酸處理溫度而異，無法一概而論，一般而言為1至3小時，較佳為依各條件，測定所得之活化粒子的物性，並預先設定成能得到後述物性之處理時間。

像上述酸處理，係於處理槽中加入既定濃度之硫酸水溶液，於其中倒入原料黏土粉末，於既定溫度下進行攪拌來進行。酸處理結束，例如加熱停止之同時，可將室溫之水大量供給至處理裝置，並予以清洗。

(2)半乾式法

本發明中，以半乾式法進行酸處理之情形，係使用30至45重量%，尤其30至40重量%濃度之硫酸水溶液，進行含浸及過濾之前處理後，對於得到之過濾餅施以酸處理。亦即，此方法係使用必要之最小限度量的硫酸，藉由滲透到過濾餅中粒子間隙的硫酸(一部分尚滲透到粒子所具有之微孔中)，以進行酸處理，而將粒子表面選擇性地進行酸處理並抑制粒子內部之酸處理。

該半乾式法中，尤其於使用濃度超過45重量%之硫酸之情形，由於硫酸未均勻地滲透到粒子內部，因此得不到本發明之體積密度/微孔容積比，脫色性能降低。又，於使用之硫酸水溶液濃度低於30重量%之情形，藉由後述浸漬及過濾，存在於過濾餅粒子間隙等之硫酸量變得不足，結果於粒子表面部分之酸處理無法有效地進行，脫色性能仍然降低。

又，該方法於原料粉末之水分少之情形，在浸漬處理之前較佳為實施吸濕處理，預先將粉末水分量調整為10重量%以上。藉此，膨潤石之基本層構造之層間擴大，硫酸能均勻地滲透到粉末粒子內部。此種吸濕處理，不特別限定，例如可藉由於室溫下、大氣中將粉末放置適度時間(通常為10小時以上)後進行。當然，於放置在相對濕度高之環境氣氛下時，時間則可以縮短。

以上述方式調整過水分量之原料粉末，浸漬於前述既定濃度之硫酸水溶液中，接著以常法進行過濾，能得到經硫酸與水一起含浸之過濾餅。此種浸漬，較佳於40℃以下之溫度(通常為室溫)進行。如果於較此為高之溫度下進行，於此階段會由多量之硫酸進行酸處理，酸處理進行直到粒子內部，難以得到後述物性之活性白土，例如會造成保油性增大。

此種浸漬，係進行到足夠量的硫酸及水滲透至粒子間隙及粒子所具有之微孔中為止，通常進行1小時以上，於該浸漬時，膨潤石粒子所具有之Na離子等會進行離子交換，但是酸處理並未進行到使構成三層構造之金屬成分溶出之程度。又，過濾時視需要可進行減壓過濾或加壓過濾等。因使用之硫酸水溶液濃度或原料黏土種類(產地等)雖多少有所不同，但是藉由此種浸漬及過濾，硫酸水溶液之含浸量(硫酸＋水)，相對於原料黏土粉末每100g(就乾燥物而言)，為70~95ml左右。

本發明中，將以上述方式得到之過濾餅施以酸處理。此酸處理係於80至150℃，較佳為85至150℃之加熱下，於保持存在於粒子間隙等之水的狀態下進行。亦即，藉由於保持水之狀態下固液反應進行酸處理，硫酸從粒子之表面向內部緩慢地滲透進行酸處理。於此情形，於未保持水之條件下進行加熱之情形，則硫酸未能從粒子表面移動到內部，結果造成酸處理不足夠，難以得到具有後述物性之活性白土，例如造成脫色性能之降低。又，雖然於保持著水之狀態下進行加熱，酸處理會進行到達粒子內部，但是該方法之硫酸量限制於粒子間隙(一部分為微孔內)，故酸處理限定在粒子表面部分進行，能有效地抑制酸處理進行到粒子內部。

本發明中，於保持著水之狀態進行的加熱，具體而言，係於烘箱或高壓鍋等密閉容器中將過濾餅加熱至既定溫度來進行。惟，於開放系進行加熱之情形，水會伴隨著加熱而揮發(此時便變成與乾燥相同)，結果造成不充分的酸處理，如前所述，造成脫色性降低。又，亦可於回流下進行加熱，但是經液化之水如果與過熱之粒子再度接觸，會有不能有效地移動到粒子間隙之虞，結果，與未保持水狀態進行的加熱同樣，會有造成脫色性降低之虞，並不適當。

又，當加熱溫度高於上述範圍時，對於裝置造成負擔，而且為了防止水揮發，需要特別的對策。當加熱溫度低於上述範圍時，活化所需要之時間變長，工業上極為不利。

本發明中，像上述酸處理，係進行到存在於餅之粒子間隙等之硫酸完全被消耗為止，通常為1至20小時左右。此種酸處理時間，通常，能進行預備實驗，以滴定法等測定未反應之硫酸，並掌握硫酸成為零的時間來進行設定。

酸處理後，視需要，可將過濾餅懸浮分散於稀薄的酸中予以清洗，接著水洗後，施以過濾、乾燥，藉此得到為目標產物之本發明活性白土。此時，得到之活性白土為餅狀，能輕易地碎裂成片狀，成為具有前述粒度分布之粉末。

前述濕式法於工業化量產之情形，必需在既定時機將酸處理停止(亦即，冷卻)，但是上述半乾式法，酸處理會在存在於粒子間隙等之硫酸被消耗後之時點自動地結束，因此沒有酸處理停止之問題，因此，能得到物性安定的活性白土，且於工業化極有利。

本發明中，以上述濕式法或半乾式法進行酸處理後，較佳為將得到之活性白土於水中懸浮分散之狀態靜置並進行淘析，除去微粒成分以使前述粒徑5μm以下之微粒子含量成為15體積%以下。亦即，此種微粒成分之除去，可在酸處理前進行，亦可於酸處理後，以淘析輕易地除去微粒成分(微粒成分為浮游的，因此可藉沈降分離輕易地除去微粒成分)，於生產性之觀點極有利。酸處理前，由於原料黏土膨潤，因此無法利用淘析，於酸處理後，得到之活性白土由於不具水膨潤性，故能利用淘析。

以上述方式得到之活性白土之乾燥，一般而言，與以往的活性白土一樣，於80至500℃，尤其100至300℃之溫度下進行0.5至10小時，尤其0.7至5小時左右，藉此，可減少表面矽醇基之濃度，減低吸濕性、膨潤性等，能更加提高過濾性。

(活性白土)

像以上之酸處理得到之活性白土之粉末，與原料黏土粉末一樣，以體積換算平均粒徑(D₅₀ )落於20至30μm之範圍，並且5μm以下之微粒子含量落於15體積%以下之範圍，更佳為，粒徑104μm以上之粗粒成分為5體積%以下之範圍。又，此種粒度分布，可藉由將此活性白土粉末懸浮分散於水中並以雷射繞射散射法測定。亦即，得到之活性白土，由於為非膨潤性，因此，可使用水作為分散媒進行測定。

具有此種粒度分布之活性白土，由於微粒成分已除去，故過濾性極為優異。

又，以上述酸處理得到之本發明活性白土，一般而言，以氧化物換算，具有下述化學組成。

SiO₂ ：60至80重量% Al₂ O₂ ：8至13重量% Fe₂ O₃ ：1至10重量% MgO：1至3重量% CaO：0.1至2重量% Na₂ O：0.1至1重量% K₂ O：0.1至1重量%其他氧化物(TiO₂ 等)：1重量%以下Ig－loss(1050℃)：4至8重量%

又，該活性白土於17~3000埃之微孔徑之微孔容積(利用氮吸附法)落於0.35至0.40cc/g之範圍，體積密度為0.60至0.70g/cc，尤其0.63至0.67g/cc，相當大，再者微孔未形成於粒子內部，而限定地分布在粒子表面部分，因此體積密度/微孔容積比為1.55至1.95，尤其1.60至1.90之範圍。亦即，酸處進行到達粒子內部，微孔形成於粒子內部者，體積密度/微孔容積比較上述範圍為低，且酸處理無法有效進行，而未有足夠量之微孔形成於粒子表面部分者，體積密度/微孔容積比，較上述範圍為大。

具有像上述物性之本發明之活性白土，呈現優異之過濾性，同時脫色性優異並且保油性低，呈現作為脫色劑之優異特性。

亦即，葉綠素等色素，於油脂類中係以分子集合(assembly)之狀態存在，因此，吸附保持在經酸處理所形成之粒子表面部分之較大細孔內，但是本發明中，由於此種微孔係選擇性地形成於粒子表面部分，因此，如後述實施例所示，呈現優異的脫色性。

又，本發明之活性白土中，微孔係限定地分布於粒子表面部分，粒子內部之微孔少。其結果，如後述實施例所示，呈現保油性相當低之性質。例如，像前述專利文獻1所記載之活性白土(比較例4)，由於粒子內部形成有微孔，所以其體積密度小，於17~3000埃之微孔徑之微孔容積大，故保油性極高。

本發明之活性白土，相關於具有上述粒度分布及微孔容積，其BET比表面積較大，一般而言，落於200至300m² /g之範圍，此種大的比表面積，亦為優異脫色性之原因之一。

從以上説明可以理解到上述活性白土脫色性優異並且保油性低，因此，可作為油脂類或礦物油之脫色劑，尤其油脂類之脫色劑使用。

實施脫色處理之油脂類，例如：植物油脂、動物油脂及礦物油中至少1種。原料之油脂，在天然之動植物界廣泛存在，以脂肪酸與甘油之酯為主成分，例如：紅花油(safflower oil)、大豆油、菜籽油、棕櫚油、棕櫚核油、紅花油、綿籽油、椰子油、米糠油、芝蔴油、篦麻子油、亞麻仁油、橄欖油、桐油、椿油、花生油、木棉油、可可油、木蠟、葵花油、玉米油等植物性油脂，及沙丁魚油、鯡魚油，墨魚油、針魚等魚油；肝油、鯨油、牛脂、牛酪脂、馬油、豬脂、羊脂等動物性油脂之單獨或組合該等者。

另一方面，礦物油例如：各種潤滑油、例如心軸(spindle)油、冷凍機油、發動機油、渦輪機油、機器油、船用內燃機潤滑油、汽油引擎潤滑油、柴油引擎潤滑油、氣缸油、船舶引擎(marine engine)油、齒輪油、切削油、絕緣油、自動變速機油、壓縮機油、油壓作動油、壓延油等。

脫色處理時，係於欲脫色之油脂或礦物油中，添加具前述粒度分布之活性白土之粉末，將兩者均勻地攪拌，將油脂或礦物油中所含有之著色成分或雜質成分吸附於白土粒子中。脫色處理後所分離之白土中，雖然保持著與所使用之白土之吸油量接近之量的油脂或礦物油，但是，本發明中，此保油性可以減小。

油脂類或礦物油類之脫色處理，為公知的條件，例如單位量之油脂或礦物油，添加以重量基準計為5%以下之脫色劑，於90至130℃之溫度將兩者之組成物攪拌5至30分鐘，可完成脫色處理。

脫色處理終了之混合物，可以供給至任意過濾機，例如過濾擠壓機、帶式過濾器、奧力夫濾機(oliver filter)、亞美利加過濾器(American filter)、離心過濾機等減壓或加壓式過濾機，將經過脫色之油脂或礦物油與使用完畢之脫色劑，即所謂廢白土，予以分離。本發明之脫色劑，能減低此廢白土中之保油性。

實施例

本發明以其次之實施例説明。又，實施例中之測定方法如以下所述。

(1)平均粒徑(D₅₀ )及粒子含量使用Malvern公司製Mastersizer2000，以雷射繞射散射法進行測定。又，原料黏土係於溶劑使用乙醇，本發明品(實施例)及比較例之脫色劑係於溶劑使用水，進行測定。

(2)BET比表面積使用Micromeritics公司製Tri Star3000，以氮吸附法進行測定，以BET法進行解析。

(3)微孔容積使用Micromeritics公司製TriStar3000，以氮吸附法進行測定，從脫離資料，以BJH法求出微孔徑17~3000埃之微孔容積。

(4)體積密度依照JIS K 6220－1 7.7：2001進行測定，以下述式求出經過水分換算之體積密度。

體積密度(g/cc)＝G(1－(M/100))G：體積密度實測值(g/cc)M：試樣之110℃乾燥水分(%)

(5)吸油量將預先於110℃乾燥之試樣，依照JIS K 5101－13－2：2004進行測定。

(6)脫色試驗法試驗脫色劑性能時使用圖1所示脫色試驗機。詳言之，參照化學與工業4,126(1951)。於脫色試驗機可以將8支硬質玻璃製大型試管(容量200ml)置於油浴中。於各試管中放入下端圓形之波形攪拌棒，於其下端以橡皮管調整為使得與試管底部隨時接觸。8支攪拌棒係藉由從中央之母齒輪分出之子齒輪旋轉，故其旋轉速度保持完全相等。中央之母齒輪之下，連接著攪拌油浴的攪拌翼，而將油浴內之溫度保持均勻。脫色試驗可於最大8個之任意數進行試驗。於各試管採樣脫酸處理完畢之菜種油各50g，各加入各脫色劑樣本0.5g(相對於油為1%)，以脫色試驗用之攪拌棒充分混合。將各試管設置於保持在110℃之前述脫色試驗機，攪拌20分鐘後，從脫色試驗機取出，藉由將油與脫色劑之混合漿進行過濾，得到各脫色油。以平間理化研究所(股)製光電比色計2C型測定各脫色油之白色光線透過率(以蒸餾水之透過率為100%時之相對值)，以其數值作為各脫色劑之脫色能力。透過率之數值愈高，代表所用之脫色劑之脫色能力愈高。

(7)過濾速度及保油性測定法秤取大豆油150g±0.1g於300ml燒杯。將燒杯放在設定為95±3℃之加熱式磁攪拌器上，將油進行攪拌。於油升溫至95±3℃後，添加試樣15g±0.01g，一邊維持於95±3℃，一邊攪拌15分鐘。將濾紙放在預先加溫之不銹鋼製布氏漏斗(Buchner funnel)，打開真空泵浦之開關。將攪拌結束之試樣與油之混合物倒入漏斗，立即地開始碼錶。於過濾期間，真空度(壓差)必需保持在300mmHg，油溫保持在95±3℃。於可見到過濾餅表面全體之時點，停止碼錶，以此過濾時間作為過濾速度。

測定過濾速度後，繼續過濾直到油滴從過濾餅落下之間隔時間超過60秒。落下間隔如果超過60秒，則測定過濾餅＋濾紙之合計量，並以下述式計算保油性。

A(%)＝[100(W－Wo)－15(100－M)]/(W－Wo)A：保油性W：過濾餅＋濾紙(g)Wo：濾紙(g)M：試樣之110℃乾燥水分(%)

(實施例1)

使用新潟縣胎內市產之雙八面體型膨潤石黏土礦物作為原料，將此原料粗粉碎、混練造粒成粒徑5mm。將此造粒物於110℃乾燥後，以球磨機粉碎，組合篩子及風選予以分級。得到之原料黏土粉末，以乙醇作為溶劑所測定之平均粒徑(D₅₀ )為26.5μm，5μm以下之微粒子含量為12.5體積%、104μm以上之粗粒成分為3.2體積%。於燒杯放入40重量%硫酸水溶液800ml，使此原料黏土粉末360g於攪拌下分散，一邊在加熱器上攪拌，一邊於90℃施以2小時酸處理。酸處理結束後，加水至酸處理物中，以傾析法(decantation)清洗後進行過濾，將過濾餅於110℃乾燥得到活性白土粉末。進行物性測定，其結果如表1所示。

(實施例2)

將實施例1中40重量%硫酸水溶液改變為使用45重量%硫酸水溶液，除此以外，與實施例1同樣地進行，得到活性白土粉末。進行物性測定，其結果表1所示。

(實施例3)

將實施例1中40重量%硫酸水溶液改變為使用35重量%硫酸水溶液，於90℃施以3小時酸處理，除此以外，與實施例1同樣地進行，得到活性白土粉末。進行物性測定，其結果表1所示。

(實施例4)

將與實施例1同樣的雙八面體型膨潤石黏土礦物進行粗粉碎、混練，造粒成粒徑5mm。將此造粒物於110℃乾燥後，以球磨機粉碎，以篩子僅將粗粒成分除去。得到之原料黏土粉末，以乙醇作為溶劑所測定之平均粒徑(D₅₀ )為21.3μm、5μm以下之微粒子含量為16.4體積%、104μm以上之粗粒成分為2.0體積%。於燒杯中放入40重量%硫酸水溶液800ml，將此原料黏土粉末360g於攪拌下分散，一邊加熱器上攪拌一邊於90℃進行2小時酸處理。酸處理結束後，加水至酸處理物中並靜置，以淘析將微粒除去。將微粒已除去之酸處理物，以傾析法清洗後過濾，將過濾餅於110℃乾燥，得到活性白土粉末。進行物性測定，其結果如表1所示。

(實施例5)

將與實施例1同樣的雙八面體型膨潤石黏土礦物予以粗粉碎、混練，造粒成粒徑5mm。將此造粒物於110℃乾燥後，以球磨機粉碎，組合篩子與風選予以分級。得到之原料黏土粉末，以乙醇作為溶劑測定之平均粒徑(D₅₀ )為26.9μm、5μm以下之微粒子含量為10.1體積%、104μm以上之粗粒成分為0.8體積%、水分為10.5%。於燒杯中放入35重量%硫酸水溶液1200g，使此原料黏土粉末360g懸浮分散。1小時後過濾此懸浮液，將得到之過濾餅放入玻璃製容器，緩慢地加蓋，於120℃之烘箱中進行2小時酸處理。酸處理結束後，添加1%硫酸至酸處理物使懸浮分散，以傾析法清洗。接著，以水清洗後過濾，將過濾餅於110℃乾燥得到活性白土粉末。進行物性測定，其結果如表1所示。

(實施例6)

將實施例5之120℃烘箱，改為於120℃之高壓鍋中進行2小時酸處理，除此以外，與實施例5同樣地進行，得到活性白土粉末。進行物性測定，其結果如表1所示。

(實施例7)

將實施例5之120℃烘箱，改為於150℃之烘箱中進行90分鐘酸處理，除此以外，與實施例5同樣地進行，得到活性白土粉末。進行物性測定，其結果如表1所示。

(實施例8)

將實施例5之120℃烘箱，改為於85℃之烘箱中進行20小時酸處理，除此以外，與實施例5同樣地進行，得到活性白土粉末。進行物性測定，其結果如表1所示。

(實施例9)

將實施例5中之35重量%硫酸水溶液改為使用45重量%硫酸水溶液，並於85℃之烘箱中進行20小時酸處理，除此以外，與實施例5同樣地進行，得到活性白土粉末。進行物性測定，其結果如表1所示。

(比較例1)

將於實施例1中之40重量%硫酸水溶液，改為使用25重量%硫酸水溶液800ml，除此以外，與實施例1同樣地進行，得到活性白土粉末。進行物性測定，其結果如表2所示。

(比較例2)

將與實施例1同樣的雙八面體型膨潤石黏土礦物分散於水，以淘析將粗粒成分除去後過濾，於110℃乾燥。於燒杯中放入15重量%硫酸水溶液920g，加入此乾燥黏土360g，一邊於加熱器上攪拌，一邊於70℃進行12小時酸處理。酸處理結束後，於酸處理物中加入水，以傾析清洗後過濾，將過濾餅於110℃乾燥、粉碎、分級，得到活性白土粉末。進行物性測定，其結果如表2所示。

(比較例3)

將比較例2中之15重量%硫酸水溶液，改為使用35重量%硫酸水溶液，於70℃進行9小時酸處理，除此以外，與比較例2同樣地進行，得到活性白土粉末。進行物性測定，結果如表2所示。

(比較例4)

將與實施例1同樣的雙八面體型膨潤石黏土礦物予以粗粉碎、混練，造粒成粒徑5mm，將此造粒物1500g充填於處理槽。於其中使30重量%硫酸水溶液2000ml循環進行酸處理。此時之處理溫度為90℃，處理時間為5小時。酸處理結束後，使清洗水循環於酸處理物，進行水洗後，於110℃乾燥、粉碎、分級，得到活性白土粉末。進行物性測定，結果如表2所示。

(比較例5)

將與實施例1同樣之雙八面體型膨潤石黏土礦物予以粗粉碎，製成為原料黏土。於含有水分36%之原料黏土600g，添加98硫酸%138g並混合，充分混練後，造粒成粒徑5mm。將此造粒物放入玻璃製容器，緩慢地加蓋，於120℃之烘箱中進行2小時酸處理。酸處理結束後，加入1%硫酸至酸處理物，萃取可溶性鹽類(此時造粒物未懸浮分散)，接著，加水進行水洗後，於110℃乾燥、粉碎、分級，得到活性白土粉末。進行物性測定，其結果如表2所示。

(比較例6)

將實施例5中之35重量%硫酸水溶液改為使用25重量%硫酸水溶液，除此以外，與實施例5同樣地進行，得到活性白土粉末。進行物性測定，結果如表2所示。

A．．．母齒輪

B．．．子齒輪

C．．．電動機連結滑輪

D．．．塑膠管

E．．．溫度計

F．．．玻璃攪拌棒

G．．．試管

H．．．油浴

I．．．油浴攪拌機

J．．．電熱器

圖1顯示脫色試驗機之剖面。

Claims (4)

1. 一種脫色劑，為雙八面體型膨潤石黏土礦物之酸處理所得到之活性白土所構成之油脂類或礦物油類之脫色劑，其特徵在於：該活性白土，以雷射繞射散射法進行之體積換算的平均粒徑(D₅₀ )為20至30μm，並且5μm以下之微粒子含量為15體積%以下之範圍，體積密度為0.60至0.70g/cc之範圍，以氮吸附法進行之微孔容積之測定中，於17~3000埃之微孔徑之微孔容積為0.35至0.40cc/g之範圍，並且該體積密度與該微孔容積之比值(體積密度/微孔容積)為1.55至1.95之範圍。
2. 如申請專利範圍第1項之脫色劑，其中，該活性白土具有200至300m² /g之BET比表面積。
3. 一種脫色劑之製造方法，其特徵在於：將雙八面體型膨潤石黏土礦物予以粉碎及分級，調製成以雷射繞射散射法進行之體積換算的平均粒徑(D₅₀ )為20至30μm範圍之粉末；使用35至45重量%濃度之硫酸水溶液，於該硫酸水溶液中添加該粉末並混合，藉由加熱至85℃以上之溫度進行酸處理；接著，清洗得到之酸處理物並且乾燥。
4. 如申請專利範圍第3項之脫色劑之製造方法，其中，將該粉末在酸處理前或酸處理後，進行粒度調整使5μm以下之微粒子含量落於15體積%以下之範圍。