JPH05301709A - 繊維状トリカルシウムシリケート水和物及びその製造方法 - Google Patents
繊維状トリカルシウムシリケート水和物及びその製造方法Info
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Abstract
ウム水和物に例えば水酸化ナトリウム等のアルカリ金属
の水酸化物及びMgO を添加し、飽和蒸気圧下で、静置水
熱反応又は定速攪拌反応を行う。 【効果】 本発明によれば、繊維長が1.0mm以上の繊維
状トリカルシウムシリケート水和物を安定して得ること
ができる。
Description
リケート水和物及びその製造方法に関するもので、特に
繊維長が1mm以上と長いものを安定して提供できるよう
に工夫したものである。
性あるいは補強性を有するアスベスト(石綿)は各種建
材として工業的に多用されている。
スベストは特に化学的安定性及び強度においても特に優
れた繊維状鉱物であるが、近年発癌性物質であるとさ
れ、環境保全上使用できないという問題がある。そこ
で、近年においてはアスベストに代わるべく繊維長の長
い無公害の繊維が望まれている。
ケイ酸質原料と石灰質原料とを使用して、比較的容易に
合成されることは一般に知られているものの、その繊維
長は0.1〜0.2mm程と極めて短く、各種建材等の工業材
料としては使用不能であった。
上と長い繊維状トリカルシウムシリケート水和物を提供
すると共に、極めて安定して製造できる繊維状トリカル
シウムシリケート水和物の製造方法を提供することを目
的とする。
明に係る繊維状トリカルシウムシリケート水和物は、Ca
O/SiO2モル比が1.6〜4.0となるように石灰質原料と珪
酸質原料とを混合したものに、MgO 及びアルカリ金属の
水酸化物を添加し、飽和蒸気圧下で水熱反応してなり、
且つ繊維長が1mm以上であることを特徴とする。
シウムシリケート水和物の製造方法は、CaO/SiO2モル比
が1.6〜4.0となるように石灰質原料と珪酸質原料とを
混合したものに、MgO を全原料に対して0.5〜2.0重量
%添加あるいは含有せしめ、次いでアルカリ金属の水酸
化物を0.1〜8.0規定の水溶液として全原料に対して1
0〜40倍重量添加あるいは含有し、220〜300℃
の飽和蒸気圧下で水熱反応させ、繊維長が1mm以上の繊
維状トリカルシウムシリケート水和物を得ることを特徴
とする。
は、石灰質原料とケイ酸質原料とを高温の飽和水蒸気圧
下で水熱反応させて得られるもので、CaO/SiO2モル比と
はこれらの配分をいい、本発明ではCaO/SiO2モル比が1.
6〜4.0のものを用いるのがよい。これはCaO/SiO2モル
比が1.6未満であると、トリカルシウムシリケート水和
物の結晶化度が低くなり、未反応ケイ酸質原料が残り、
また、4.0を超えると同様にトリカルシウムシリケート
水和物の結晶化度が低くなり未反応石灰質原料が残り、
共に好ましくない。
ば酸化カルシウム(生石灰),水酸化カルシウム(消石
灰),塩化カルシウム及び硫酸カルシウム等を挙げるこ
とができ、特に好ましくは酸化カルシウムを用いること
がよい。また代表的なケイ酸質原料としては、例えば石
英からなる珪石,珪砂,二酸化ケイ素よりなるシリカゲ
ル及びケイソウ土等を挙げることができる。本発明でア
ルカリ金属の水酸化物とは、例えば水酸化ナトリウム,
水酸化カリウムが例示される。またその添加・含有量は
0.1規定〜8.0規定の水溶液として、全原料に対して1
0〜40倍重量添加あるいは含有すればよい。これは0.
1規定未満とすると、トリカルシウムシリケート水和物
が繊維状となりにくく、粒状となり、また8.0規定を超
えて添加してもトリカルシウムシリケート水和物の繊維
状化が伸長せず、共に好ましくないからである。
に示すように結晶の伸長作用を増長させるために添加す
るものであり、全原料に対して0.5〜2.0重量%添加ま
たは含有していればよい。これはMgO が0.5重量%未満
では繊維長を1mm以上に成長するのが困難となり、また
2.0重量%を超えて添加すると、繊維状トリカルシウム
シリケート水和物の生成量が低下し、共に好ましくない
からである。
との混合割合は任意であるが、出発原料1重量部に対し
て約10〜40倍重量とすればよい。
において、結晶化反応を促進させることをいい、繊維状
トリカルシウムシリケート水和物の形成に要する温度は
220〜300℃とするのが好ましい。また、上記水熱
反応には攪拌を全く行わない静置水熱反応と、攪拌を行
う攪拌水熱反応との2つの方法が挙げることができる。
攪拌水熱反応は定速攪拌反応と可変攪拌反応とに区分さ
れるが、結晶の成長を増長させるためには定速攪拌反応
が望ましい。またその攪拌速度は、20r.p.m 以下とす
るのが好ましい。また攪拌時間は2時間以下とすること
が好ましい。これは、2時間以上の長時間の攪拌とする
と繊維長が1mmより短くなり粒子状のものとなり、好ま
しくないからである。水熱反応時間は通常8〜20時間
程度であれば十分である。水熱反応によって得られたス
ラリー状の生成物を、濾過した後水洗してアルカリ分を
洗い流し、その後乾燥することにより繊維長が1mm以上
の繊維状トリカルシウムシリケート水和物となる。
水和物の粉末X線回折分析をした結果を図1に示す。化
学成分はほとんどがCaO ,SiO2,H2O からなる化合物で
Ca6(Si2O7)(OH)6 の化学組成であることが同定された。
水酸化物に加えてMgO を添加して水熱反応せしめること
により、繊維長が大幅に増長した結果を得ることができ
る。またその繊維長は1mm以上のものが大部分であり、
安定して長繊維状の繊維状トリカルシウムシリケート水
和物を得ることができる。この得られた繊維長が1mm以
上の繊維状トリカルシウムシリケート水和物は各種建材
等の工業材料に用いて好適である。
0g、ケイ砂(SiO2:99.4%)50g、CaO/SiO2モル
比≒3.0、MgO をlg及び2規定水酸化ナトリウム溶液6
000ccを混合後、攪拌機付10000ccオートクレー
ブに仕込み、260℃の飽和蒸気圧下で15時間無攪拌
の静置水熱反応を行った。また同様にして260℃の飽
和蒸気圧下で攪拌速度10r.p.m の定速攪拌を1時間行
った後静置水熱反応を行った。この結果、静置反応のみ
の場合は繊維長が1.1mmの繊維状トリカルシウムシリケ
ート水和物が生成した。また、定速攪拌を1時間行った
場合には、繊維長が1.3mmの繊維状トリカルシウムシリ
ケート水和物が生成した。
に操作して水熱反応を行った。この結果、静置反応のみ
の場合は繊維長が1.2mmの繊維状トリカルシウムシリケ
ート水和物が生成した。また定速攪拌を1時間行った場
合には、繊維長が1.4mmの繊維状トリカルシウムシリケ
ート水和物が生成した。
溶液を用いた以外は実施例1と同様に操作して水熱反応
を行った。この結果、静置反応のみの場合は繊維長が1.
3mmの繊維状トリカルシウムシリケート水和物が生成し
た。また定速攪拌を1時間行った場合には、繊維長が1.
4mmの繊維状トリカルシウムシリケート水和物が生成し
た。
液を用いた以外は、実施例1と同様に操作して水熱反応
を行った。この結果、静置反応のみの場合は繊維長が1.
2mmの繊維状トリカルシウムシリケート水和物が生成し
た。また定速攪拌を1時間行った場合には、繊維長が1.
4mmの繊維状トリカルシウムシリケート水和物が生成し
た。
液を用いた以外は、実施例1と同様に操作して水熱反応
を行った。この結果、静置反応のみの場合は繊維長が1.
5mmの繊維状トリカルシウムシリケート水和物が生成し
た。また定速攪拌を1時間行った場合には、繊維長が1.
4mmの繊維状トリカルシウムシリケート水和物が生成し
た。
溶液を用いた以外は、実施例1と同様に操作して水熱反
応を行った。この結果、静置反応のみの場合は繊維長が
1.4mmの繊維状トリカルシウムシリケート水和物が生成
した。また定速攪拌を1時間行った場合には、繊維長が
1.5mmの繊維状トリカルシウムシリケート水和物が生成
した。
と同様に操作した。 比較例2 水酸化ナトリウムを添加せずMgO を2.4g添加した以外
は実施例1と同様に操作した。 比較例3 水酸化ナトリウムを添加せずMgO を5.2g添加した以外
は実施例1と同様に操作した。 比較例4 MgO を添加せず2規定水酸化ナトリウム溶液6000cc
を添加した以外は実施例1と同様に操作した。 比較例5 2規定水酸化ナトリウム溶液6000cc及びMgO を5.2
g添加した以外は実施例1と同様に操作した。 比較例6 6規定水酸化ナトリウム溶液6000cc及びMgO を5.2
g添加した以外は実施例1と同様に操作した。
各々1時間攪拌を行った場合の方が結晶の伸長効果が発
現された。
15r.p.m 及び20r.p.m と各々変化させた以外は実施
例1と同様に操作した。
1.5時間及び2時間と各々変化させた以外は実施例1と
同様に操作した。
発明によれば石灰質原料とケイ酸質原料とを混合したも
のに、MgO 及びアルカリ金属の水酸化物とを併存させて
水熱反応をすることにより、繊維長が1mm以上と長い長
繊維の繊維状トリカルシウムシリケート水和物を安定し
て製造することができる。
回折のグラフである。
Claims (3)
- 【請求項1】 CaO/SiO2モル比が1.6〜4.0となるよう
に石灰質原料と珪酸質原料とを混合したものに、MgO 及
びアルカリ金属の水酸化物を添加し、飽和蒸気圧下で水
熱反応してなり、且つ繊維長が1mm以上であることを特
徴とする繊維状トリカルシウムシリケート水和物。 - 【請求項2】 CaO/SiO2モル比が1.6〜4.0となるよう
に石灰質原料と珪酸質原料とを混合したものに、MgO を
全原料に対して0.5〜2.0重量%添加あるいは含有せし
め、次いでアルカリ金属の水酸化物を0.1〜8.0規定の
水溶液として全原料に対して10〜40倍重量添加ある
いは含有し、220〜300℃の飽和蒸気圧下で水熱反
応させ、繊維長が1mm以上の繊維状トリカルシウムシリ
ケート水和物を得ることを特徴とする繊維状トリカルシ
ウムシリケート水和物の製造方法。 - 【請求項3】 請求項2記載の繊維状トリカルシウムシ
リケート水和物の製造方法において、 上記水熱反応が静置水熱反応又は定速攪拌水熱反応であ
ることを特徴とする繊維状トリカルシウムシリケート水
和物の製造方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP10728892A JP3290460B2 (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | 繊維状トリカルシウムシリケート水和物及びその製造方法 |
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1992
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