JPH0261424B2 - - Google Patents
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- JPH0261424B2 JPH0261424B2 JP14332283A JP14332283A JPH0261424B2 JP H0261424 B2 JPH0261424 B2 JP H0261424B2 JP 14332283 A JP14332283 A JP 14332283A JP 14332283 A JP14332283 A JP 14332283A JP H0261424 B2 JPH0261424 B2 JP H0261424B2
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- Glass Compositions (AREA)
Description
本発明は多孔性ガラスの製造法及びその方法に
用いられる装置に係わるものである。 多孔性ガラスはシヤープな細孔径分布を有し、
比表面積の大きい無機質の機能性多孔質材料とし
て各種吸着材、触媒担体、固定化酵素用担体、ゲ
ル・パーミエーシヨンクロマトグラフイー用充填
材、C1化学における生成ガスの分離膜用材料な
ど用途分野の極めて広いものである。 多孔性ガラスの基本的な製造法は1.原料の混合
溶融による基礎ガラスの製造、2.ガラス組織の分
相化のための熱処理、3.B2O3分またはNa2O分の
リツチな、水溶液性相または酸可溶性相を除去し
てSiO2分リツチな相を多孔性骨格として残すた
めの熱水または酸液、またはアルカリ液処理、4.
水洗乾燥処理の工程よりなる。しかして、これら
工程のうち、上記３の工程は一般的に工業的大型
スケールでは行われていない。その理由の１つ
は、溶液処理は処理されるべき分相化したガラス
量に対し、大容量の処理溶液を必要とするので大
規模な撹拌機付溶液処理槽を設置しなければなら
ないことが挙げられる。また処理中、コロイド状
のSiO2が遊離して撹拌が困難となり、処理溶液
中でコロイド状SiO2濃度の高い部分が局部的に
生じてゲル化し、処理ガラス粒子同志が凝着した
り、ガラス内にせつかく形成された細孔を閉塞し
て、得られる多孔性ガラスの品質が不均一になる
などの恐れがある。そのため、撹拌効率をよくす
る必要があり、特にガラス粒子の大きいものの処
理では大容量の撹拌動力を要するといつたことも
理由の１つである。従つて、この溶液処理工程
は、小型のスケールで機械式撹拌、容器の撹拌振
等により行われているのが実情である。 本発明は、多孔性ガラスの製造において当面す
る叙上のような問題を解消するべく種々検討の結
果、達成されたもので、分相化した基礎ガラスを
粒子の形で機械的な手段によらず処理溶液の流れ
に乗せて効率良く溶液処理することにより多孔性
ガラスの量産を可能ならしめるものである。 即ち、本発明は多孔性ガラス生成原料を混合溶
融して得られた基礎ガラスを熱処理して組織を分
相化したのち、酸液処理、熱水処理、アルカリ液
処理等の溶液処理を施して多孔性ガラスを製造す
るに当り、該溶液処理を前記分相化したガラス粒
子の部分流動下で行うことを特徴とする多孔性ガ
ラスの製造法ならびに、その製造法に適用される
還流方式による溶液処理設備を要旨とするもので
ある。 本発明を更に詳細に説明すると、本発明方法に
より多孔性ガラスを製造するに当り、溶液処理さ
れる基礎ガラスはその基本原料が例えば、Na2O
−SiO2系、Na2O−B2O3−SiO2系、Na2O−B2O3
−Al2O3−SiO2系、Na2O−CaO−B2O3−Al2O3
−SiO2系、Na2O−B2O3−CeO2・3Nb2O5系等で
あり、その混合溶融物を熱処理することによつ
て、ガラス組織を酸液または熱水に溶解しない
SiO2リツチな成分と、酸液または熱水に可溶性
なNa2O−B2O3またはNa2O−B2O3リツチな成分
とに分相化したものである。 本発明方法は熱処理後急冷して粒状化した上記
基本ガラスを酸液または熱水等の溶液で処理して
これらの溶液に可溶な相を溶出させる多孔性化工
程を、ガラス粒子を配管内を一定の流速で通る処
理溶液の流れに乗せて少しづつ流動下に還流させ
ながら行おうとするものである。これを第１図に
基づいて説明する。 同図は本発明方法の実施に用いられる溶液処理
設備の配置図の一例である。図において、１は分
相化された基礎ガラスの溶液処理に供給される
HCl、NaOH、熱水等の処理溶液２を入れる
FRPなどの強化材料からなる処理溶液槽で、こ
れには、加熱装置、例えば加熱蒸気を通す加熱管
３、送液ポンプ４、開閉コツク５を備えた均一加
熱用の処理溶液循環配管６が配設されている。循
環配管６には、分岐して、コツク７と流量調節計
８を備え、末端が後述の基礎ガラス粒子充填槽へ
達する処理溶液流通配管１０が連設される。９は
耐摩耗性の材料からなる基礎ガラス粒子充填槽
で、分相化された基礎ガラス粒子１１が図示しな
い投入口から投入充填される。また、これには、
処理溶液を前記処理溶液槽１へ循環させる配管１
２と、底部に充填されている基礎ガラス粒子１１
の抜き出し量を制御できる開閉コツク１３を備え
た抜き出し管１４が配設される。そして該抜き出
し管１４は前記処理溶液流通配管１０と連通して
おり、同処理溶液流通配管１０中を矢印方向に流
れる処理溶液に、開となつている開閉コツク１３
を経て抜き出し管１４から抜き出される粒状の基
礎ガラス１１が同伴して、少しづつ流動下に処理
溶液流通配管１０ａを通り、基礎ガラス粒子充填
槽９へ還流される。これが繰り返されて、基礎ガ
ラス粒子は分相化された組織のうち、処理溶液に
可溶な成分が処理溶液中に溶出して、溶液処理、
即ち多孔性化される一方、上記可溶成分を含む処
理液と沈降する基礎ガラス粒子１１とは、基礎ガ
ラス粒子充填槽９内で分離されて、処理使用液の
方は配管１２を通り処理溶液槽１へ循環回収され
る。 以上の溶液処理設備において、処理溶液槽１、
ガラス充填槽９、その他、コツク、送液ポンプ、
配管関係は全て、耐熱、耐アルカリ、耐酸性材料
からなるものであることが好ましく、特にガラス
充填槽は耐摩耗性材料から構成されたものである
ことが望ましい。 本発明は上記のような設備により、基礎ガラス
粒子充填槽９内に充填されている組織の分相化さ
れた粒状の基礎ガラスが、処理溶液に同伴して周
期的な部分流動下にコロイド上シリカにより形成
されたガラス中の細孔が閉塞されることもなく、
均一に、かつ効率的に溶液処理され撹拌機等によ
る機械力に依存することなく、従来法よりも遥か
に大量の溶液処理を可能とするものである。尚、
上記設備は組織の分相化された基礎ガラス粒子の
溶液処理による多孔性化や熱水を処理溶液とする
場合の多孔性化のみならず、そのあとの処理溶液
の常水による洗浄除去、処理溶液が酸性液であつ
た場合のアルカリ液による中和除去等のあと処理
にも同様の手段を適用できるものである。第２図
は本発明方法の実施に用いられる溶液処理設備に
おける基礎ガラス粒子充填槽９の変形例を示す。
また、第３図は第２図の基礎ガラス粒子充填槽を
設けた溶液処理設備の配置図である。第２図にお
いて分相化された粒状の基礎ガラス１１を充填す
る耐摩耗性材料例えばガラス製の円筒状の基礎ガ
ラス粒子充填槽９には、その底部に開口先端１５
が先細りにしてノズル状に開口した処理溶液流通
配管１０が連通されている。また、内部中心に
は、前記開口先端１５と向い合う下端開口部１６
を有し、その下端開口部１６と槽外壁との間に充
填された粒状の基礎ガラス１１が抜き出されるよ
う僅かな間隙を設けて、耐薬品性材料、例えばポ
リカーボネート製の内管１７が内設される。そし
て槽頂部で該内管１７は、処理溶液を処理溶液槽
１（この図では示されていない。第１図参照）へ
循環させる配管１２と連通している。更に内管１
７には立上り途中に１個乃至２個以上の開口１
８、開口１８のすぐ上の外側に傘形邪魔板１９、
その上に内部仕切り板２０、更にその上に、開口
２１が設けられている。即ち、処理溶液流通配管
１０を流れる処理溶液は、一定の流速で開口先端
１５から下端開口部１６を経て、内管１７に入る
が、前記間隙から少しづつ抜き出される粒状の基
礎ガラス１１が処理溶液の流れに同伴して、流動
下に内管１７内を上昇し、仕切り板２０に衝突し
て、開口１８から基礎ガラス充填槽９内に入り、
粒状の基礎ガラス１１のみは傘形邪魔板１９に沿
つて沈降する。一方、処理溶液は内管１７の開口
２１を経て配管１２経由、処理溶液槽１（この図
では示されていない。第１図参照）へ循環され
る。以下、これが、繰り返されて基礎ガラスは分
相化された組織のうち、処理溶液に可溶な成分は
処理溶液中に溶出して溶液処理、即ち多孔性化処
理が行われる。 本発明方法において、流動化周期は10分以内、
好ましくは５分以内である。また、溶液処理は初
期条件において、大量の処理溶液に可溶な成分が
溶出し処理が困難となる。従つて、処理初期に
は、処理溶液に緩慢な温度または濃度勾配を与え
るようにすることが好ましい。また、本発明方法
及び装置により処理される基礎ガラスの粒度は１
mmから５mmまでの範囲の広い範囲のものについて
適用される。 本発明は以上述べたように、多孔性ガラスの製
造にあたり、熱処理により組織が酸液や熱水のよ
うな溶液に可溶性の成分と非可溶性成分との２相
に分相された基礎ガラスを該溶液で処理すること
により可溶成分相を除去して細孔を形成させる際
に、処理溶液の流れに同伴させて流動下に溶液処
理を行うもので、従来のように撹拌機による機械
力に依存することなしに、大量処理ができるので
生産効率がよく大スケールによる多孔性ガラスの
量産を可能とするものである。しかも、均一な処
理を行うことができるため、形成された細孔中
に、副生したコロイド状シリカが残存することが
少なく、均一な品質の多孔性ガラスが得られると
いう利点があり、その工業的利用価値は大であ
る。 実施例 １ 第１図に示す溶液処理設備により多孔性ガラス
を製造した。SiO250％、B2O317％、CaO18％、
Al2O39.41％、Na2O5.59％よりなるガラス原料を
混合溶融して得られた基礎ガラスを700℃で20時
間熱処理して組織を分相化し、急冷した後粉砕
し、４〜10メツシユに分級した。得られた粉状の
被溶液処理基礎ガラス40Kgを内容積が50の基礎
ガラス粒子充填槽９に充填した。一方処理溶液槽
１に処理溶液として1N・HCl800を入れコツク
５を開、コツク７を閉にして送液ポンプ４を稼動
し、循環させつつ加熱管３に蒸気を導通して30分
で80℃均一とした。この温度を保つてコツク５、
半開コツク７を開とし、流量調節計８を見ながら
流量を調整し処理溶液流通配管１０へ処理溶液を
送液ポンプ４により10／分の割で導通した。次
に基礎ガラス粒子充填槽９底部のコツク１３を開
き、処理溶液の液流に同伴させて充填されている
粉状の被溶液処理基礎ガラス１１を少量づつ抜き
出し、流動下に流通配管１０ａを経て基礎ガラス
粒子充填槽９へ還流沈降させ処理溶液の一部は導
管１２を経て処理溶液槽１へ循環させた。被溶液
処理基礎ガラスの流動化周期は約５分であつた。
この還流を16時間継続したのち、系内へ処理溶液
を全て抜き出し、今度は処理溶液槽１に水800
を入れ、前回と同様の還流を行つて常温水洗し
た。系外へ水洗液を抜き出したあと、処理溶液槽
１に中和用処理溶液として0.5N・NaOH800を
入れ、80℃に均一加熱して、前回の1N・HClに
よる処理の場合と同様10／分の割合で処理溶液
流通配管１０へ導通し、基礎ガラス粒子充填槽９
から被溶液処理基礎ガラス１１を少量づつ同伴さ
せて抜き出し、流動下に流通配管１０ａを経て基
礎ガラス粒子充填槽９へ還流沈降させ、処理溶液
の一部は導管１２を経て処理溶液槽１へ循環させ
た。この還流を８時間継続しのち、系外へ処理溶
液を全て抜き出すと共に、溶液処理済みの基礎ガ
ラス１１も基礎ガラス粒子充填槽９から取り出
し、50ポリエチレン容器に移して水を加えて撹
拌しながら1N・HClを滴下しPH７とした。次に
傾斜させて洗浄液を抜き出し、このような水洗操
作を５回繰り返したのち、160℃で５時間乾燥し
て12Kgの多孔性ガラスを得た。このものについ
て、窒素吸着法による表面積の測定、カルロ・エ
ルバ社製の水銀圧入式ポロシメータによる細孔容
積と平均細孔径の測定及び電子顕微鏡観察により
コロイド状シリカの残留の有無を確認した。その
結果を第１表に示す。比較のため、本実施例に用
いた粒状の被溶液処理ガラスを従来の撹拌機付多
孔性化処理槽を用いた機械力により溶液処理して
得た多孔性ガラスについて同様の物性測定を行つ
た結果を併記する。
用いられる装置に係わるものである。 多孔性ガラスはシヤープな細孔径分布を有し、
比表面積の大きい無機質の機能性多孔質材料とし
て各種吸着材、触媒担体、固定化酵素用担体、ゲ
ル・パーミエーシヨンクロマトグラフイー用充填
材、C1化学における生成ガスの分離膜用材料な
ど用途分野の極めて広いものである。 多孔性ガラスの基本的な製造法は1.原料の混合
溶融による基礎ガラスの製造、2.ガラス組織の分
相化のための熱処理、3.B2O3分またはNa2O分の
リツチな、水溶液性相または酸可溶性相を除去し
てSiO2分リツチな相を多孔性骨格として残すた
めの熱水または酸液、またはアルカリ液処理、4.
水洗乾燥処理の工程よりなる。しかして、これら
工程のうち、上記３の工程は一般的に工業的大型
スケールでは行われていない。その理由の１つ
は、溶液処理は処理されるべき分相化したガラス
量に対し、大容量の処理溶液を必要とするので大
規模な撹拌機付溶液処理槽を設置しなければなら
ないことが挙げられる。また処理中、コロイド状
のSiO2が遊離して撹拌が困難となり、処理溶液
中でコロイド状SiO2濃度の高い部分が局部的に
生じてゲル化し、処理ガラス粒子同志が凝着した
り、ガラス内にせつかく形成された細孔を閉塞し
て、得られる多孔性ガラスの品質が不均一になる
などの恐れがある。そのため、撹拌効率をよくす
る必要があり、特にガラス粒子の大きいものの処
理では大容量の撹拌動力を要するといつたことも
理由の１つである。従つて、この溶液処理工程
は、小型のスケールで機械式撹拌、容器の撹拌振
等により行われているのが実情である。 本発明は、多孔性ガラスの製造において当面す
る叙上のような問題を解消するべく種々検討の結
果、達成されたもので、分相化した基礎ガラスを
粒子の形で機械的な手段によらず処理溶液の流れ
に乗せて効率良く溶液処理することにより多孔性
ガラスの量産を可能ならしめるものである。 即ち、本発明は多孔性ガラス生成原料を混合溶
融して得られた基礎ガラスを熱処理して組織を分
相化したのち、酸液処理、熱水処理、アルカリ液
処理等の溶液処理を施して多孔性ガラスを製造す
るに当り、該溶液処理を前記分相化したガラス粒
子の部分流動下で行うことを特徴とする多孔性ガ
ラスの製造法ならびに、その製造法に適用される
還流方式による溶液処理設備を要旨とするもので
ある。 本発明を更に詳細に説明すると、本発明方法に
より多孔性ガラスを製造するに当り、溶液処理さ
れる基礎ガラスはその基本原料が例えば、Na2O
−SiO2系、Na2O−B2O3−SiO2系、Na2O−B2O3
−Al2O3−SiO2系、Na2O−CaO−B2O3−Al2O3
−SiO2系、Na2O−B2O3−CeO2・3Nb2O5系等で
あり、その混合溶融物を熱処理することによつ
て、ガラス組織を酸液または熱水に溶解しない
SiO2リツチな成分と、酸液または熱水に可溶性
なNa2O−B2O3またはNa2O−B2O3リツチな成分
とに分相化したものである。 本発明方法は熱処理後急冷して粒状化した上記
基本ガラスを酸液または熱水等の溶液で処理して
これらの溶液に可溶な相を溶出させる多孔性化工
程を、ガラス粒子を配管内を一定の流速で通る処
理溶液の流れに乗せて少しづつ流動下に還流させ
ながら行おうとするものである。これを第１図に
基づいて説明する。 同図は本発明方法の実施に用いられる溶液処理
設備の配置図の一例である。図において、１は分
相化された基礎ガラスの溶液処理に供給される
HCl、NaOH、熱水等の処理溶液２を入れる
FRPなどの強化材料からなる処理溶液槽で、こ
れには、加熱装置、例えば加熱蒸気を通す加熱管
３、送液ポンプ４、開閉コツク５を備えた均一加
熱用の処理溶液循環配管６が配設されている。循
環配管６には、分岐して、コツク７と流量調節計
８を備え、末端が後述の基礎ガラス粒子充填槽へ
達する処理溶液流通配管１０が連設される。９は
耐摩耗性の材料からなる基礎ガラス粒子充填槽
で、分相化された基礎ガラス粒子１１が図示しな
い投入口から投入充填される。また、これには、
処理溶液を前記処理溶液槽１へ循環させる配管１
２と、底部に充填されている基礎ガラス粒子１１
の抜き出し量を制御できる開閉コツク１３を備え
た抜き出し管１４が配設される。そして該抜き出
し管１４は前記処理溶液流通配管１０と連通して
おり、同処理溶液流通配管１０中を矢印方向に流
れる処理溶液に、開となつている開閉コツク１３
を経て抜き出し管１４から抜き出される粒状の基
礎ガラス１１が同伴して、少しづつ流動下に処理
溶液流通配管１０ａを通り、基礎ガラス粒子充填
槽９へ還流される。これが繰り返されて、基礎ガ
ラス粒子は分相化された組織のうち、処理溶液に
可溶な成分が処理溶液中に溶出して、溶液処理、
即ち多孔性化される一方、上記可溶成分を含む処
理液と沈降する基礎ガラス粒子１１とは、基礎ガ
ラス粒子充填槽９内で分離されて、処理使用液の
方は配管１２を通り処理溶液槽１へ循環回収され
る。 以上の溶液処理設備において、処理溶液槽１、
ガラス充填槽９、その他、コツク、送液ポンプ、
配管関係は全て、耐熱、耐アルカリ、耐酸性材料
からなるものであることが好ましく、特にガラス
充填槽は耐摩耗性材料から構成されたものである
ことが望ましい。 本発明は上記のような設備により、基礎ガラス
粒子充填槽９内に充填されている組織の分相化さ
れた粒状の基礎ガラスが、処理溶液に同伴して周
期的な部分流動下にコロイド上シリカにより形成
されたガラス中の細孔が閉塞されることもなく、
均一に、かつ効率的に溶液処理され撹拌機等によ
る機械力に依存することなく、従来法よりも遥か
に大量の溶液処理を可能とするものである。尚、
上記設備は組織の分相化された基礎ガラス粒子の
溶液処理による多孔性化や熱水を処理溶液とする
場合の多孔性化のみならず、そのあとの処理溶液
の常水による洗浄除去、処理溶液が酸性液であつ
た場合のアルカリ液による中和除去等のあと処理
にも同様の手段を適用できるものである。第２図
は本発明方法の実施に用いられる溶液処理設備に
おける基礎ガラス粒子充填槽９の変形例を示す。
また、第３図は第２図の基礎ガラス粒子充填槽を
設けた溶液処理設備の配置図である。第２図にお
いて分相化された粒状の基礎ガラス１１を充填す
る耐摩耗性材料例えばガラス製の円筒状の基礎ガ
ラス粒子充填槽９には、その底部に開口先端１５
が先細りにしてノズル状に開口した処理溶液流通
配管１０が連通されている。また、内部中心に
は、前記開口先端１５と向い合う下端開口部１６
を有し、その下端開口部１６と槽外壁との間に充
填された粒状の基礎ガラス１１が抜き出されるよ
う僅かな間隙を設けて、耐薬品性材料、例えばポ
リカーボネート製の内管１７が内設される。そし
て槽頂部で該内管１７は、処理溶液を処理溶液槽
１（この図では示されていない。第１図参照）へ
循環させる配管１２と連通している。更に内管１
７には立上り途中に１個乃至２個以上の開口１
８、開口１８のすぐ上の外側に傘形邪魔板１９、
その上に内部仕切り板２０、更にその上に、開口
２１が設けられている。即ち、処理溶液流通配管
１０を流れる処理溶液は、一定の流速で開口先端
１５から下端開口部１６を経て、内管１７に入る
が、前記間隙から少しづつ抜き出される粒状の基
礎ガラス１１が処理溶液の流れに同伴して、流動
下に内管１７内を上昇し、仕切り板２０に衝突し
て、開口１８から基礎ガラス充填槽９内に入り、
粒状の基礎ガラス１１のみは傘形邪魔板１９に沿
つて沈降する。一方、処理溶液は内管１７の開口
２１を経て配管１２経由、処理溶液槽１（この図
では示されていない。第１図参照）へ循環され
る。以下、これが、繰り返されて基礎ガラスは分
相化された組織のうち、処理溶液に可溶な成分は
処理溶液中に溶出して溶液処理、即ち多孔性化処
理が行われる。 本発明方法において、流動化周期は10分以内、
好ましくは５分以内である。また、溶液処理は初
期条件において、大量の処理溶液に可溶な成分が
溶出し処理が困難となる。従つて、処理初期に
は、処理溶液に緩慢な温度または濃度勾配を与え
るようにすることが好ましい。また、本発明方法
及び装置により処理される基礎ガラスの粒度は１
mmから５mmまでの範囲の広い範囲のものについて
適用される。 本発明は以上述べたように、多孔性ガラスの製
造にあたり、熱処理により組織が酸液や熱水のよ
うな溶液に可溶性の成分と非可溶性成分との２相
に分相された基礎ガラスを該溶液で処理すること
により可溶成分相を除去して細孔を形成させる際
に、処理溶液の流れに同伴させて流動下に溶液処
理を行うもので、従来のように撹拌機による機械
力に依存することなしに、大量処理ができるので
生産効率がよく大スケールによる多孔性ガラスの
量産を可能とするものである。しかも、均一な処
理を行うことができるため、形成された細孔中
に、副生したコロイド状シリカが残存することが
少なく、均一な品質の多孔性ガラスが得られると
いう利点があり、その工業的利用価値は大であ
る。 実施例 １ 第１図に示す溶液処理設備により多孔性ガラス
を製造した。SiO250％、B2O317％、CaO18％、
Al2O39.41％、Na2O5.59％よりなるガラス原料を
混合溶融して得られた基礎ガラスを700℃で20時
間熱処理して組織を分相化し、急冷した後粉砕
し、４〜10メツシユに分級した。得られた粉状の
被溶液処理基礎ガラス40Kgを内容積が50の基礎
ガラス粒子充填槽９に充填した。一方処理溶液槽
１に処理溶液として1N・HCl800を入れコツク
５を開、コツク７を閉にして送液ポンプ４を稼動
し、循環させつつ加熱管３に蒸気を導通して30分
で80℃均一とした。この温度を保つてコツク５、
半開コツク７を開とし、流量調節計８を見ながら
流量を調整し処理溶液流通配管１０へ処理溶液を
送液ポンプ４により10／分の割で導通した。次
に基礎ガラス粒子充填槽９底部のコツク１３を開
き、処理溶液の液流に同伴させて充填されている
粉状の被溶液処理基礎ガラス１１を少量づつ抜き
出し、流動下に流通配管１０ａを経て基礎ガラス
粒子充填槽９へ還流沈降させ処理溶液の一部は導
管１２を経て処理溶液槽１へ循環させた。被溶液
処理基礎ガラスの流動化周期は約５分であつた。
この還流を16時間継続したのち、系内へ処理溶液
を全て抜き出し、今度は処理溶液槽１に水800
を入れ、前回と同様の還流を行つて常温水洗し
た。系外へ水洗液を抜き出したあと、処理溶液槽
１に中和用処理溶液として0.5N・NaOH800を
入れ、80℃に均一加熱して、前回の1N・HClに
よる処理の場合と同様10／分の割合で処理溶液
流通配管１０へ導通し、基礎ガラス粒子充填槽９
から被溶液処理基礎ガラス１１を少量づつ同伴さ
せて抜き出し、流動下に流通配管１０ａを経て基
礎ガラス粒子充填槽９へ還流沈降させ、処理溶液
の一部は導管１２を経て処理溶液槽１へ循環させ
た。この還流を８時間継続しのち、系外へ処理溶
液を全て抜き出すと共に、溶液処理済みの基礎ガ
ラス１１も基礎ガラス粒子充填槽９から取り出
し、50ポリエチレン容器に移して水を加えて撹
拌しながら1N・HClを滴下しPH７とした。次に
傾斜させて洗浄液を抜き出し、このような水洗操
作を５回繰り返したのち、160℃で５時間乾燥し
て12Kgの多孔性ガラスを得た。このものについ
て、窒素吸着法による表面積の測定、カルロ・エ
ルバ社製の水銀圧入式ポロシメータによる細孔容
積と平均細孔径の測定及び電子顕微鏡観察により
コロイド状シリカの残留の有無を確認した。その
結果を第１表に示す。比較のため、本実施例に用
いた粒状の被溶液処理ガラスを従来の撹拌機付多
孔性化処理槽を用いた機械力により溶液処理して
得た多孔性ガラスについて同様の物性測定を行つ
た結果を併記する。
【表】
以上の結果から明らかな通り、本発明品は比較
例に較べて酸液処理及びアルカリ溶液処理におい
て、ガラス粒子が均一に処理され、コロイドシリ
カの残留が認められない特徴を持つている。 実施例 ２ 第２図に示す溶液処理設備により多孔性ガラス
を製造した。SiO250％、B2O317％、CaO18％、
Al2O39.41％、Na2O5.59％よりなるガラス原料を
混合溶融して得られた基礎ガラスを700℃で20時
間熱処理して組織を分相化し、急冷して粉砕し、
40〜10メツシユに分級した。得られた粒状の被溶
液処理基礎ガラス35Kgを材質がガラスからなる内
径300mm、内容積50でポリカーボネイト製の内
管１７を備えた基礎ガラス充填槽９に充填した。
一方、処理溶液槽に水730を入れ、コツク５を
閉、コツク７を開とし、送液ポンプ４を稼動し
て、流量調節計８を見ながら流量を調整し処理溶
液流通配管１０へ、10／分の割合で通水し、そ
の液流に同伴させて基礎ガラス粒子充填槽９の底
部から、被溶液処理基礎ガラス１１を抜き出し流
動下に内管１７を上昇させ、基礎ガラス粒子充填
槽９へ還流沈降させ、水は開口２１より配管１２
を経て、処理溶液槽１へ循環させた。被溶液処理
基礎ガラスの流動化周期は約５分であつた。次
に、処理溶液槽１の加熱管に上記を通し、80℃に
加熱しコツク７を閉、コツク５を開とし、送液ポ
ンプ４を稼動させ処理溶液槽１ならびに処理溶液
槽循環配管６間を循環させて温度を均一化しなが
ら処理溶液槽１内に35％HClを30分間で70加え
て処理溶液を調整し、コツク５閉、コツク７を開
にし、送液ポンプ４を稼動させつつ、前記HCl酸
性処理溶液を処理溶液流通配管１０へ導通し、前
記水による処理の場合と同様の操作を16時間継続
して、そのあと系外へ処理溶液を全て抜き出し、
今度は処理溶液槽１に水500を入れ、前回と同
様の還流を行つて常温水洗した。系外へ水洗液を
抜き出したあと、処理溶液槽１に、中和用処理溶
液として0.5N・NaOH800を入れ、80℃に均一
加熱して、前回の1N・HClによる処理の場合と
同様に10／分の割合で処理溶液流通配管１０へ導
通し、基礎ガラス粒子充填槽９から被溶液処理基
礎ガラス１１を少量づつ同伴させて抜き出し、流
動下に内管１７を経て、基礎ガラス粒子充填槽９
へ還流沈降させ、処理溶液は開口２１より配管１
２を経て処理溶液槽１へ循環させた。この還流を
８時間継続したのち、処理溶液を全て系外に抜き
出すと共に、溶液処理済みの基礎ガラス１１も、
基礎ガラス粒子充填槽９から取り出し、50ポリ
エチレン容器に移して、水を加えて撹拌しながら
1N・HClを滴下し、PH７とした。傾斜させて洗
液を抜き出し、このような水洗操作５回を繰り返
したのち160℃で５時間乾燥し、９Kgの多孔性ガ
ラスを得た。このものについて実施例１と同様の
方法により得られた多孔性ガラスの細孔特性を測
定し、第２表のような結果を得た。この結果は前
記実施例１とほぼ同様、品質的に従来の方法によ
つて得られる多孔性ガラスよりも遥かに優れたも
のであることを示すものである。
例に較べて酸液処理及びアルカリ溶液処理におい
て、ガラス粒子が均一に処理され、コロイドシリ
カの残留が認められない特徴を持つている。 実施例 ２ 第２図に示す溶液処理設備により多孔性ガラス
を製造した。SiO250％、B2O317％、CaO18％、
Al2O39.41％、Na2O5.59％よりなるガラス原料を
混合溶融して得られた基礎ガラスを700℃で20時
間熱処理して組織を分相化し、急冷して粉砕し、
40〜10メツシユに分級した。得られた粒状の被溶
液処理基礎ガラス35Kgを材質がガラスからなる内
径300mm、内容積50でポリカーボネイト製の内
管１７を備えた基礎ガラス充填槽９に充填した。
一方、処理溶液槽に水730を入れ、コツク５を
閉、コツク７を開とし、送液ポンプ４を稼動し
て、流量調節計８を見ながら流量を調整し処理溶
液流通配管１０へ、10／分の割合で通水し、そ
の液流に同伴させて基礎ガラス粒子充填槽９の底
部から、被溶液処理基礎ガラス１１を抜き出し流
動下に内管１７を上昇させ、基礎ガラス粒子充填
槽９へ還流沈降させ、水は開口２１より配管１２
を経て、処理溶液槽１へ循環させた。被溶液処理
基礎ガラスの流動化周期は約５分であつた。次
に、処理溶液槽１の加熱管に上記を通し、80℃に
加熱しコツク７を閉、コツク５を開とし、送液ポ
ンプ４を稼動させ処理溶液槽１ならびに処理溶液
槽循環配管６間を循環させて温度を均一化しなが
ら処理溶液槽１内に35％HClを30分間で70加え
て処理溶液を調整し、コツク５閉、コツク７を開
にし、送液ポンプ４を稼動させつつ、前記HCl酸
性処理溶液を処理溶液流通配管１０へ導通し、前
記水による処理の場合と同様の操作を16時間継続
して、そのあと系外へ処理溶液を全て抜き出し、
今度は処理溶液槽１に水500を入れ、前回と同
様の還流を行つて常温水洗した。系外へ水洗液を
抜き出したあと、処理溶液槽１に、中和用処理溶
液として0.5N・NaOH800を入れ、80℃に均一
加熱して、前回の1N・HClによる処理の場合と
同様に10／分の割合で処理溶液流通配管１０へ導
通し、基礎ガラス粒子充填槽９から被溶液処理基
礎ガラス１１を少量づつ同伴させて抜き出し、流
動下に内管１７を経て、基礎ガラス粒子充填槽９
へ還流沈降させ、処理溶液は開口２１より配管１
２を経て処理溶液槽１へ循環させた。この還流を
８時間継続したのち、処理溶液を全て系外に抜き
出すと共に、溶液処理済みの基礎ガラス１１も、
基礎ガラス粒子充填槽９から取り出し、50ポリ
エチレン容器に移して、水を加えて撹拌しながら
1N・HClを滴下し、PH７とした。傾斜させて洗
液を抜き出し、このような水洗操作５回を繰り返
したのち160℃で５時間乾燥し、９Kgの多孔性ガ
ラスを得た。このものについて実施例１と同様の
方法により得られた多孔性ガラスの細孔特性を測
定し、第２表のような結果を得た。この結果は前
記実施例１とほぼ同様、品質的に従来の方法によ
つて得られる多孔性ガラスよりも遥かに優れたも
のであることを示すものである。
第１図は本発明の溶液処理設備の配置図の一
例、第２図は溶液処理設備の１つである基礎ガラ
ス粒子充填槽の一例、第３図は、第２図の基礎ガ
ラス粒子充填槽を組み入れた溶液処理設備の配置
図の一例をそれぞれ示す。 １…処理溶液槽、２…処理溶液、４…送液ポン
プ、８…流量調節計、９…基礎ガラス粒子充填
槽、１０…処理溶液流通配管、１１…基礎ガラス
粒子、１２…配管、１３…コツク、１４…抜き出
し管、１５…開口先端、１６…下端開口部、１７
…内管、１８，２１…開口、１９…傘形邪魔板、
２０…仕切り板。
例、第２図は溶液処理設備の１つである基礎ガラ
ス粒子充填槽の一例、第３図は、第２図の基礎ガ
ラス粒子充填槽を組み入れた溶液処理設備の配置
図の一例をそれぞれ示す。 １…処理溶液槽、２…処理溶液、４…送液ポン
プ、８…流量調節計、９…基礎ガラス粒子充填
槽、１０…処理溶液流通配管、１１…基礎ガラス
粒子、１２…配管、１３…コツク、１４…抜き出
し管、１５…開口先端、１６…下端開口部、１７
…内管、１８，２１…開口、１９…傘形邪魔板、
２０…仕切り板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 多孔性ガラス生成原料を混合溶融して得られ
た基礎ガラスを熱処理し、組織を分相化したの
ち、酸液処理、熱水処理、アルカリ液処理等の溶
液処理を施して多孔性ガラスを製造するに当り、
該溶液処理を前記分相化したガラス粒子の部分流
動下で行うことを特徴とする多孔性ガラスの製造
法。 ２ 基礎ガラスの主成分が酸化カルシウム
（CaO）、酸化ほう素（B2O3）、酸化珪素（SiO2）
及び酸化アルミニウム（Al2O3）の酸化物からな
る特許請求の範囲第１項記載の多孔性ガラスの製
造法。 ３ 多孔性ガラス生成原料を混合溶融して得られ
た基礎ガラスを熱処理して組織を分相化したの
ち、酸液処理、熱水処理、アルカリ液処理等の溶
液処理を施して多孔性ガラスを製造する装置にお
いて、処理溶液槽と、分相化された基礎ガラス粒
子充填槽とを備え、更に該基礎ガラス粒子充填槽
の底部には、充填されている基礎ガラス粒子が、
前記処理溶液槽からの処理溶液の流れに同伴して
少量づつ抜き出され、流動下に粒子充填槽へ還流
するように処理溶液流通配管が連結された溶液処
理設備を配置してなることを特徴とする多孔性ガ
ラスを製造する装置。 ４ 溶液処理設備が酸液処理、熱水処理、アルカ
リ液処理のいずれにも共用される特許請求の範囲
第３項記載の多孔性ガラスを製造する装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14332283A JPS6033230A (ja) | 1983-08-04 | 1983-08-04 | 多孔性ガラスの製造法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14332283A JPS6033230A (ja) | 1983-08-04 | 1983-08-04 | 多孔性ガラスの製造法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6033230A JPS6033230A (ja) | 1985-02-20 |
| JPH0261424B2 true JPH0261424B2 (ja) | 1990-12-20 |
Family
ID=15336087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14332283A Granted JPS6033230A (ja) | 1983-08-04 | 1983-08-04 | 多孔性ガラスの製造法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033230A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6140841A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-27 | Miyazakiken | 多孔質ガラス成形物及びその製造方法 |
| JP5247274B2 (ja) * | 2008-07-14 | 2013-07-24 | 三菱レイヨン株式会社 | 加工糸と同加工糸からなる織編物 |
| JP6099625B2 (ja) * | 2012-03-08 | 2017-03-22 | 日本山村硝子株式会社 | 球状粒子の製造方法 |
-
1983
- 1983-08-04 JP JP14332283A patent/JPS6033230A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6033230A (ja) | 1985-02-20 |
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