JPH0573689B2

JPH0573689B2 -

Info

Publication number: JPH0573689B2
Application number: JP18962886A
Authority: JP
Inventors: Masahide Ogawa; Kazuya Toki; Hideaki Kurosaki; Takashi Mori; Isamu Ishama; Kazuo Inoe
Original assignee: Mizusawa Industrial Chemicals Ltd
Current assignee: Mizusawa Industrial Chemicals Ltd
Priority date: 1986-08-14
Filing date: 1986-08-14
Publication date: 1993-10-14
Also published as: JPS6350310A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、レオロジー的性質に優れた活性ベン
トナイト及びその製法に関するものである。（従来の技術）坑井を堀削する場合には、坑底やピツト付近か
ら堀りくずを除去してピツトを清掃にし且つ冷却
すると共に堀りくずを地表にまで運ぶ目的及び薄
くて不浸透性の泥壁を形成し、坑壁の崩壊を防止
する目的等で、所謂堀削泥水が使用されている。
このような泥水は一般に、ベントナイト水懸濁液
から成り、必要によりリグリンスルホン酸塩のよ
うな分散剤や、カルボキシメチルセルローズ等の
増粘剤乃至分散媒或いは泥壁形成剤を添加したも
のから成つている。ベントナイトは、モンモリロナイトを主成分と
するアルカリ性の粘土であり、世界各地で産出さ
れている。これらの内でも、米国のワイオミング
産粘土は泥水の用途に適した優れた物性を有して
いるが、日本国内で産出される粘土は比較的品質
が悪い。このため、天然産ベントナイトを炭酸ナ
トリウム等のアルカリで処理し、膨潤性や粘性等
を向上させた所謂活性ベントナイトが広く使用さ
れるに至つている。従来、酸性白土を原料としてNa置換モンモリ
ロナイト、即ち活性ベントナイトを製造すること
も既に知られており、例えば粘土科学第23巻第４
号158−168頁（1983）には、酸性白土に水酸化ナ
トリウムを添加し、これをオートクレーブ中で水
熱処理することにより、Na置換モンモリロナイ
トを製造することが記載されている。（発明が解決しようとする問題点）従来公知の活性ベントナイトは、堀削泥水に要
求される前記特性を満足させるためには、かなり
高濃度で使用しなければならず、例えばイールド
即ちベントナイト１屯から15センチポイズのスラ
リーを何立方米製造し得るかという値が、前述し
た外国産のものでは約16乃至22m³／ｔであるのに
対して、約13m³／ｔ以下、多くは10m³／ｔ以下で
あつて、泥水製造コストの点で未だ満足し得るも
のではなかつた。また、公知の泥水用ベントナイトは、清澄な水
に対しては概して満足し得るものであつても、海
水等の電解質を含有する水に対しては、凝固沈澱
を生じて、粘度低下を生じたり、更に泥壁形成能
が著しく低下するという傾向が認められる。更
に、このような傾向は泥水や泥壁が施工用セメン
ト組成物と接触する場合にも全く同様に認められ
る。従つて、本発明は、従来公知の活性ベントナイ
トに比してレオロジー的特性が顕著に改善され、
大きい膨潤能、高いイールド及び改善された耐海
水性及び耐セメント性を有する活性ベントナイト
及びその製法を提供することを課題とする。（問題点を解決するための手段）本発明者等は、酸性白土を、その中に不可避的
に含有されるクリストバライトをケイ酸ナトリウ
ムに変化させることなしに、アルカリ処理する
と、著しく大きい膨潤能と新規なレオロジー的特
性とを有し、しかも海水やセメント水等の電解質
に対して優れた耐性を示す活性ベントナイトが得
られることを見出した。即ち、本発明によれば、モンモリロナイトを主
成分として及びクリストバライトを少量成分とし
て含有し且つモル比で表わして Al₂O₃／SiO₂＝0.095乃至0.16 Na₂Ｏ／SiO₂＝0.8×10^-2乃至4.5×10^-2 MO／SiO₂＝4.5×10^-2乃至9.5×10^-2 （式中Ｍはアルカリ土類金属である）の化学組成を有し、ACC法膨潤度が30ml／２ｇ
以上で、且つ下記式ｎ＝3.32Iog（θ_2r−G_p／θ_r−G_p）式中、θ_rは蒸溜水350c.c.中ベントナイト22.5ｇ
の濃度で300回転／分の条件でフアンVG回転粘
度計を用いて測定された剪断応力（lb／100ft²）
を表わし、θ_2rは回転数を600回転／分とする以外
は上記と同様に測定された剪断応力（lb／
100ft²）を表わし、G_Oはゲル応力、即ち600回
転／分で10秒間回転させ、回転を止めて10秒間放
置後３回転／分の回転をさせて上記と同様に測定
される剪断応力（lb／100ft²）を表わす、で定義される流動挙動指数（ｎ）が0.53以下とな
るレオロジー特性を有することを特徴とする活性
ベントナイトが提供される。本発明によれば、濃度が３ｇ／100mlの食塩水
スラリーとして測定したPHが３乃至７の範囲にあ
り且つクリストバライトを含有する含水酸性白土
に、無水物換算で１乃至５重量％の固体炭酸ナト
リウムを添加し、固体の添加混合物を、水分の保
持条件下、50℃以上の温度で混練し、クリストバ
ライトの残留条件下に酸性白土を活性ベントナイ
トに転化することを特徴とする活性ベントナイト
の製造方法が提供される。（作用）本発明は、クリストバライトを不可避不純物と
して含有する酸性白土を、該クリストバライトが
実質上残留する条件下、即ちクリストバライトが
ケイ酸ナトリウムに実質上転化しない条件下にア
ルカリ処理することが、活性ベントナイトの諸物
性に予想外の影響を及ぼすという知見に基づくも
のである。酸性白土は、鉱物学分類上モンモリロナイト族
粘土鉱物に属し、２つのSiO₄の四面体層がAlO₆
八面体層を間に挟んでサンドイツチされた三層構
造を基本とし、この基本三層構造が更にＣ軸方向
に多数積層された多層結果構造をなしている点で
は他のモンモリロナイト族粘土鉱物と共通であ
る。しかしながら、酸性白土では、基本三層構造
中のAlO₆八面体層中のAl原子の一部が、マグネ
シウムやカルシウム等のアルカリ土類金属で置換
され、その原子価を補うように水素イオンが結合
されていることが化学構造上の特徴である。この
化学構造上の特徴により、酸性白土は食塩水中に
懸濁させ、そのPHを測定すると、前記水素イオン
がNaイオンで置換されるため酸性を示す。酸性白土はその成因上、石英、クリストバライ
ト等のシリカ化合物を不可避的に含有し、これら
のシリカ不純物の内石英は、水簸、風簸或いはそ
の他の分級手段で分離されるが、クリストバライ
トはその比重や粒度特性がモンモリロナイトのそ
れに類似しているため通常の手段では分離するこ
とができず、不可避的に含有されることになる。
このクリストバライトは、結晶性シリカである
が、アルカリとは易反応性であり、アルカリを加
えた水熱処理では、容易にケイ酸ナトリウムに転
化する。下記第１表に本発明で用いた原料の酸性白土
Ａ，Ｂ及び天然ベントナイトについてそれぞれの
特性を示した。

【表】

【表】本発明では、このクリストバライトをケイ酸ア
ルカリに転化せず、そのままの形でアルカリ処理
するのであり、このためには方法として、アルカ
リ剤として炭酸アルカリを使用し、混練条件下に
アルカリ処理を行うことが重要となり、また製品
としては、クリストバライトを少量成分として含
有することが重要となるのである。下記第２表は、原料の酸性白土Ａに対して、本
発明に従い、炭酸アルカリを添加し、混練条件下
に反応を行つたものと、水酸化アルカリを添加し
水熱条件下に反応を行つたものとについて、化学
組成及び物性を比較して示す。

【表】

【表】上記第２表の結果によると、同じ酸性白土を原
料としていながら、クリストバライトをそのまま
残存せしめるか、或いはケイ酸ナトリウムに転化
させるかが、最終活性ベントナイトの特性に極め
て重大な影響をもたらしていることが了解され
る。この酸性白土にアルカリを作用させると、酸性
白土の酸性点が中和されるのみならず、基本三層
構造同志の層間にアルカリが入り込み、処理物は
水により顕著に膨潤するようになる。本発明による活性ベントナイトは、酸性白土に
特有の基本三層構造を骨格としていること及びク
リストバライトが未反応の状態で残留しているこ
とに関連して、膨潤度及び粘性が著しく高く、レ
オロジー特性、特にチキソトロピー性が顕著に改
善され、更に海水、セメント水等に対する耐凝固
性能が向上するという利点を有する。即ち、本発明による活性ベントナイトは、モン
モリロナイトに特有のＸ線回折像を有すること及
びAl₂O₃／SiO₂のモル比が0.095乃至0.16の範囲及
びNa₂Ｏ／S_iO₂のモル比が0.8×10^-2乃至4.5×
10^-2の範囲のベントナイト組成にあるという点で
は、従来の活性ベントナイトと同様であるが、前
述した酸性白土に特有の基本三層構造を含むこと
に関連して、アルカリ土類金属をＭとしたとき、
MO／SiO₂のモル比が4.5×10^-2乃至9.5×10^-2、
特に5.0×10^-2乃至8.0×10^-2の範囲にあることが
化学組成上の特徴の一つである。本発明による活性ベントナイトは30ml／２ｇ以
上、特に33ml／２ｇ以上という著しく大きい
ACC法膨潤度を有するが、この大きい膨潤度は
基本三層構造自体に歪があり、従つて規則正しい
層構造を有するものに比して層間に水が入り易い
構造となつているためと認められる。また、ベントナイトが海水やセメント水等の電
解質により容易に凝固し易いのは、基本三層構造
へのカルシウム置換等が生じ易いことや、基本三
層構造同志の層間再結合が生じ易いことに原因が
あると思われるが、本発明による活性ベントナイ
トにおける基本三層構造が歪んで再結合し難い構
造となつていることにより、電解質液中での安定
性が増大するものと認められる。本発明による活性ベントナイトはチキソトロピ
ー的性質が顕著に大であるという特性を有する。
泥水における剪断力−剪断速度関係に近似した方
程式として、下記のものが提案されている。Ｔ＝G_p＋Ｋ（dv／dx）ⁿ ……(1) ｎ＝3.32Iogθ_2r−G_p／θ_r−G_p） ……(2) Ｋ＝θ_r−G_p／（1.7r）ⁿ ……(3) 上式中、Ｔは剪断力（lb／100ft²）、 dv／dxは剪断速度（sec^-1）、 G_p，ｎ，θ_r，θ_2rは前述した意味を有し、Ｋは流動粘稠度因子（lb・secⁿ／100ft²）で
ある。上記式(2)において表わされる流動挙動指数
（ｎ）はニユートン流体では１であり、ｎ値が小
さくなればなるほどより非ニユートン流体である
ことを意味する。下記第３表は、市販の活性ベントナイト及び天
然ベントナイトについてのｎ値及び見掛け粘度の
値を示す。

【表】上記第３表の結果から、活性ベントナイトは天
然ベントナイトよりもｎ値が大きく、見掛け粘度
が低くニユートン流体に近いレオロジー特性を示
すのに対して、本発明による活性ベントナイトは
従来の活性ベントナイトに比して著しく小さく、
天然ベントナイトに比しても小さいｎ値を有する
ことがわかる。また、分散系泥水のｎ値が一般に
0.7〜0.9であると言われていること（1981年５月
25日技報堂出版発行「ボーリング用汚水」発行者
沖野文吉著第43頁参照）からも、本発明による活
性ベントナイトが0.53以下であるということは、
本発明の活性ベントナイトがチキソトロピー的性
質に顕著に優れていることを意味している。このｎ値が小さいことは、泥水の粘性が剪断速
度に依存する割合いが高いことを意味し、剪断速
度が大きい程粘性が低く、剪断速度が小さい程粘
性が高いことを意味する。本発明による活性ベン
トナイトは、異状に大きいチキソトロピー的性質
を示すことから、ピツト刃先での泥水の粘性が低
くなることから堀進性や冷却効果が大であり、し
かもアニユラス部での粘性が高く、堀りくず類の
運搬能力が顕著に向上するという作用が得られ
る。（発明の好適様態の説明）本発明においては、原料として酸性白土を用い
るが、濃度３ｇ／100mlの食塩水スラリーとして
測定したときのPHが３乃至８、特に3.5乃至７の
範囲にある酸性白土を用いることが、前述した特
性を有する活性ベントナイトを得る上で重要であ
る。即ち、このPHが上記範囲よりも高い粘土で
は、ｎ−値が本発明範囲内にある高チキソトロピ
ー性ベントナイトを製造することが困難であり、
一方このPHが上記範囲よりも低い粘土では、膨脹
度が本発明範囲内にあるベントナイトを製造する
ことが困難である。酸性白土中のクリストバライトの含有量は、産
地や鉱床或いは採取位置等によつてもかなり相違
するが、一般に粘土の無水物基準で20乃至35重量
％、特に25乃至30重量％の範囲内にある。本発明
によれば、このクリストバライトをケイ酸アルカ
リに転化することなく、アルカリ処理を行う。ま
た、酸性白土は産出する状態で水分を含有してい
る。この含有水分は、炭酸ナトリウムの反応の必
要な水性媒体となる。一般に原料粘土中の水分
は、10乃至30重量％、特に15乃至25重量％の範囲
内にあるのがよい。勿論原料粘土中の水分が上記
範囲よりも多い場合には、乾燥を行ない、また上
記範囲よりも少ない場合には水分を補給すればよ
い。用いる原料粘土は、固体の状態で添加される炭
酸ナトリウムと均一に混合されることも重要であ
る。このためには、原料粘土を混合に先立つて可
及的に微細な状態としておくことが有利である。
一般に、原料粘土は、粒径3000μm以上のものが
30重量％以下、特に20重量％以下となるように粉
砕しておくことが望ましい。用いる炭酸ナトリウムの量は、無水物基準で粘
土当り１乃至５重量％、特に1.5乃至3.5重量％の
範囲から選ぶのがよい。最適の炭酸ナトリウムの
量は酸性白土の産地等によつても相違する。しか
しながら、炭酸ナトリウムの添加量と得られる活
性ベントナイトの膨潤度との関係をプロツトする
と、炭酸ナトリウムの添加量の少ない範囲では、
添加量の増大に伴なつて膨潤度が増大し、或る添
加量で膨潤度が最大値となり、この最大値となる
添加量を過ぎると膨潤度はかえつて低下するよう
になる。かくして、一定の原料粘土について添加
量と膨潤度との関係を求め、これに基づいて最適
添加量を決定すればよい。原料粘土と固体炭酸ナトリウムとを混合し、こ
の混合物を50℃以上の温度及び保水条件下に混練
する。混練には、一軸又は二軸の押出型混練装
置、ロール型混練装置、バンバリーミキサー等を
用いることができ、必要により装置内を減圧に維
持することができる。混練組成物を上記温度に維
持するには、混練装置内での摩擦熱を利用するこ
とができるし、また外部からの加熱を利用しても
よい。混練反応時の温度は50乃至100℃、特に60
乃至100℃の範囲が適当であり、また反応時間は
1.0乃至100時間、特に1.0乃至20時間の範囲が適
当である。反応は、一段で行うこともできるし、多段で行
うこともできる。例えば、一段目で混練下に反応
を行わせ、この混練物を密閉容器内或いはムロ内
で或いは乾燥機内で上記温度で熟成反応を行わせ
てもよい。添付図面第１図は、原料酸性白土及び活性ベン
トナイトに含まれるクリストバライトのＸ線回折
による積分強度を示し、第２図はそれぞれのＸ線
回折による（001）面の面間隔ｄを示す。第１，第２図において記号Ａは、本発明の実施
例１で用いた原料酸性白土について表わし、記号
Ｂは，Ａの原料から本発明により得られた活性ベ
ントナイトについて表わす。記号Ｃは、Ａの原料
から水熱カセーソーダ処理により得られた活性ベ
ントナイトである。これらの第１，第２図から、本発明による活性
ベントナイトでは、原料粘土中のクリストバライ
トが実施上残存しながら、ベントナイト化、即ち
モンモリロナイトのアルカリ置換が進行している
ことが明らかである。即ち、本発明による活性ベ
ントナイトでは、原料粘土中のクリストバライト
が実質上そのまま残留するが、モンモリロナイト
の（001）面の面間隔ｄが未処理の14.9乃至16.2
Å（第２図−Ａ）から、アルカリ処理物の10.7乃
至15.7Å（第２図−Ｂ）に変化していることがわ
かる。下記第４表は、本発明による活性ベントナイト
の代表的なものについての好適な化学組成を示
す。

【表】本発明による活性ベントナイトのACC膨潤度
は30ml／２ｇ以上、特に33ml／２ｇと従来の天然
産ベントナイトや活性ベントナイトに比して著し
く大であり、また、純水中6.42％濃度の泥水とし
たときの見掛け粘度が15センチポイズ以上、特に
17乃至20センチポイズ、脱水量が15ml以下、特に
12ml以下と、泥水特性に優れており、また、イー
ルドも16m³／ｔ以上、特に17乃至18m³／ｔと大で
あつて、泥水製造コストの点でも優れていること
が明らかである。また、このベントナイトは、前述した流動挙動
指数（ｎ値）が0.53以下、特に0.43乃至0.32と、
チキソトロピー性が極めて高いことから、堀進
性、移送性等に極めて優れていることを示してい
る。更に、このベントナイトは、海水中6.42％濃度
泥水としたときの脱水量が70ml以下、特に60乃至
65mlと小さく、従来公知のベントナイトのそれ
が、一般に90乃至140mlであることから、耐海水
性に極めて優れていることが明白である。（発明の作用効果）以上説明した本発明によれば、チキソトロピー
性が極めて大であり、大きい膨潤性、高いイール
ド、及び改善された耐電解質性を有する活性ベン
トナイトが提供された。かくして、本発明による
活性ベントナイトは堀削用泥水の調製に有用であ
り、その他、鋳物砂型の結合剤漏水防止用粘土、
窯業用可塑剤等の用途に有用である。以下、実施
例によつて説明する。実施例１原料酸性白土Ａを120Kg採取計量し、粉末炭酸
ソーダ2.4Kgを加えて、ミキサーを用いて混合し、
さらに一軸型押出混練機にて〓和造粒した。〓和造粒時の温度は52℃、水分30％であつた。次いで回転乾燥機を用いて水分８％程度になる
様に乾燥したのち、粉砕機を用いて200メツシユ
通過96％以上に成る様に粉砕した製品を得、本実
施例とした。以下、第５表に本実施例について清水泥水に関
する、見掛け粘度、フアンネル粘度、膨潤度、イ
ールド、脱水量、θ_r，θ_2r剪断応力及びｎ値を示
した。

【表】但し、比較例１は〓和時の温度上昇を伴なわぬ
様に調整したものについて示した。また比較例２は原料酸性白土Ａを水分24％前後
まであらかじめ乾燥した後に、炭酸ソーダ溶液を
混合し混練したものについて示した。また、第６表に得られた本実施例及び比較例の
海水泥水に関する性質を示した。

【表】以上の結果から実施例１によつて得られた活性
ベントナイトがきわめて優れた性質を示すことが
よく理解される。実施例２原料酸性白土Ｂを120Kg採取計量し、粉末炭酸
ソーダ2.6Kgを加えて、ミキサーを用いて混合し、
さらに一軸型押出混練機にて〓和造粒した。〓和造粒時の温度は54℃、水分36％であつた。
以後、実施例１と同様の方法により本発明による
活性ベントナイトを得た。以下、第７表に清水泥
水試験、第８表に海水泥水試験の結果を各々示し
た。

【表】

【表】なお、比較例３は炭酸ソーダの代りにカセーソ
ーダを加えて水熱処理したもの。以上の結果から実施例２によつて得られた活性
ベントナイトがきわめて優れた性質を示すことが
よく理解される。実施例３本実施例にて原料酸性白土Ａを混練捏和処理を
施した場合について述べる。原料酸性白土Ａ（水分35％）460Kgに対し、粉末
炭酸ソーダ9.0Kgを混合し、一軸型押出混練機に
て、温度76℃に成る様に〓和した。その後、回転乾燥機を用いて水分約８％に成る
様に乾燥し、さらに粉砕し200メツシユ通過96％
の微粉末を製造した。以上の製品について実施例１と同様に清水泥水
及び海水泥水に関する試験を行ないその結果につ
いて第９表、第10表に各々示した。また、比較例として、市販の各種ベントナイト
についても同様に試験に賦しその結果を合せて第
９表および第10表に示した。

【表】

【表】以上の結果から第９、第10表から明かなよう
に、実施例−３によつて得られた活性ベントナイ
トが、市販の天然および活性ベントナイトに比べ
て特にｎ値が小さいことから理解されるように活
性ベントナイトとして優れたものである。なお以後の比較例に用いた各種のベントナイト
は本邦産、外国産、土木用及びAPI規格品のそれ
ぞれ代表される製品について比較評価した。

【表】第10表の結果から本発明品は、海水中の各種塩
類による凝集作用の影響が少ないことが分る。ま
た、脱水量が少ないこと、ケーキ厚が薄く膜強度
が優れていることなど、各比較例に示す様に従来
品と比べ極だつて優れた性能を示すことが理解で
きる。実施例４実施例３で得た試料についてOCMA規格（オ
イルカンパニーズ、マテリアルズ、アソシエーシ
ヨンSpec・No.DFCP−２）に準じて試験した結果
を第11表に示す。

【表】

【表】第11表の結果から、本発明品が塩水泥水試験に
於ても優れた結果が得られることが分る。実施例５本実施例にてセメント混入に伴なう泥水の劣化
状態に関する試験の結果を第12表に示した。

【表】各欄に於ける下段の括弧内数字は、ポルトラン
ドセメント無添加で、3.0PHWベントナイト配合
の清水泥水で試験を行つた結果を表わす。第12表の結果から本発明で得られた活性ベント
ナイトはセメント汚染の影響が最も低く比較例の
各市販ベントナイトに比較しゲル化の程度が低く
著しく優れていることが分る。本発明における各項目の試験文法は下記によつ
た。１清水泥水の試験方法 (1) 泥水調製方法イオン交換水600mlを用意し、内450mlをホモミ
キサーに入れ、変圧器で低速撹拌させながら、ベ
ントナイト38.5ｇを15秒の間に続けて添加して、
ホモミキサー（ナシヨナルホモミキサーMX−
M3型）に上蓋をした後、100ボルトに昇圧せしめ
て３分間高速撹拌を行い分散させる。次ぎにホモ
ミキサー内のスラリーを１ビーカー内に移した
ら、残りのイオン交換水150mlで、ミキサー内部
の付着物を洗い落としながら同じビーカーに移し
入れる。更にプロペラ型撹拌機（ヤマト科学製ラ
ボスターラー）にて、撹拌速度を徐々に上げなが
ら撹拌（20秒間）し、1500r.p.mに到達してから、
１分間撹拌分散させ、室温（24±３℃）で一夜静
置する（ベントナイト濃度は6.42PHW） (2) 直読式回転粘度計による流動性質の測定方法上記(1)で調製・静置した分散液を恒温水槽で液
温を24℃に調製後プロペラ型攪拌機で、1500r.p.
m.迄は20秒間、1500r.p.m.で１分間撹拌し、直ち
にフアンVGメーター35型で見掛け粘度、塑性粘
度、降伏値、ゲル強度を測定する。 (3) フアンネル粘度（500/500）の測定方法 (2)で測定した泥水を元の１ビーカーに移し入
れ、恒温水槽中で26℃に調製しつつ１時間静置
後、プロペラ型撹拌機で、1500r.p.m.迄は20秒
間、1500r.p.m.で１分間撹拌し、直ちに試料泥水
を500ml容器で計り取り、オリフイスを指で押え
てフアンネル粘度計に移す。指を速かに離し、同
時にストツプウオツチを作動させ、オリフイスか
ら泥水が連続して流れ落ちなくなつたとき、スト
ツプウオツチを止め所要の秒数を1/10秒迄読む。
その秒数でフアンネル粘度（500/500）を表示す
る。 (4) 脱水量試験方法（API規格に基づく測定法） (3)で測定した泥水を元の１ビーカーに移し入
れ、以下(3)と同じく静置、撹拌後直に、常温フイ
ルタープレス（API規格フイルタープレス−TS
−160−５型）に東洋紙No4Aを敷き試料泥水
350mlを入れてセツトし、７Kg・cm^-2の空気圧を
掛ける。30分間加圧後の水量を0.1ml迄読み脱
水量として表示する。 (5) イールドの求め方フアンVGメーター35型で測定した見掛け粘度
が10乃至25cpの範囲にある濃度の異なる泥水２
点の見掛け粘度を対数目盛りに、ベントナイト濃
度（PHW数）を普通目盛りにプロツトし、直線
で結び15cp相当のベントナイト濃度を読み、次
式によりイールドを計算し、小数第１位迄表示す
る。イールド＝100／見掛け粘度15cpを与えるベ
ントナイトのPHW数（ｋ／ｔ）＋0.4 (6) 膨潤度（容積法）試料２ｇ（水分４〜10.0％のもの）をイオン交
換水100mlを入れた100mlの共栓付メスシリンダー
に、内壁に殆ど付着しないように約10回に分けて
加える。先に加えた試料が殆ど沈着してのち次の
試料を加える。加え終つたら栓をして24時間静置
し容器内に堆積した試料の見掛け容積を読みと
る。膨潤力の単位を（ml／２ｇ）として表示す
る。２海水泥水の試験方法 (1) 泥水調製方法海水650ml（人工海水ASTM規格）を用意し、
内500mlをホモミキサーに入れ、低速撹拌下で、
ベントナイト41.8ｇを15秒の間に続けて添加し
た。以下清水試験法と同じ操作を行つた。但し静
置直前の調泥スラリーの内100mlを分取し、100ml
の共栓付メスシリンダーに入れ栓をして静置し、
遊離水量の測定に供する。 (2) 遊離水量の測定上記(1)で分取した共栓付メスシリンダー内の１
時間及び24時間静置後の上澄液を測定し、遊離水
量（上澄液ml／100ml）として表示した。３ OCMA規格に基づく４％塩水泥水試験方法 (1) ４％塩水の調製オイルカンパニーズ・マテリアルズ・アソシエ
ーシヨンSpec・No.DFCP−２（1980.1.改訂）に準
拠し、イオン交換水１当り40ｇの割合で塩化ナ
トリウム（一級試薬）を加えて撹拌溶解せしめ
る。この時の調製液量は１試料当りの必要液量に
試料数を乗じた量を一度に調製しておく。次いで４％塩化ナトリウム溶液350mlに対し、
重炭酸ナトリウム（一級試薬）を１ｇの割合で加
えて撹拌溶解し、４％塩水とする。 (2) 塩水泥水調製上記(1)で調製した塩水650mlを計量し、内500ml
をホモミキサーに入れ、低速撹拌させながらベン
トナイト65.0ｇ（10PHW）を15秒の間に続けて
添加する。 (3) ケーキ厚の測定実施例−３に於ける(1)に準ずる。４セメント混入による泥水劣化試験方法セメント混入泥水の配合蒸溜水：700ml ポルトランドセメント：0.7ｇ（0.1PHW）ベントナイト：21ｇ（3.0PHW）蒸溜水700mlを用意し、内550mlをホモミキサー
に入れ、低速撹拌させながら、ベントナイト21ｇ
を15秒の間に続けて添加して、ホモミキサーに上
蓋をした後、100ボルトに昇圧せしめて３分間高
速撹拌を行い分散させる。次ぎにポルトランドセ
メント0.7ｇを添加し、更に２分間高速撹拌を行
つた後、ミキサー内のスラリーを１ビーカー内
に移す。残りの蒸溜水150mlで、ミキサー内部の
付着物を洗い落としながら同じビーカーに移し入
れる。更にプロペラ型撹拌機にて、撹拌速度を
徐々に上げながら撹拌（20秒間）し、1500r.p.m.
に到達してから１分間撹拌分散させ、室温（24±
３℃）で一夜静置する。以下実施例１の清水泥水
試験と同じ操作を行う。５ケーキ厚の測定方法清水泥水試験(4)の脱水量試験方法に準じて行う
にあたり、脱水量を測定した後、ガス圧を除き、
注意深くセルを分離したのち、紙上の滓（ケ
ーキ）を、乱れない様に泥水を捨て去り、次いで
紙上の過ケーキを弱い水流で遊離泥水を洗い
去り、過ケーキの厚さをmm単位で、小数第１位
迄測定し表示する。６Ｘ線回折本発明においては、理学電機(株)製Ｘ線回折装置
（Ｘ線発生装置4036A1、ゴニオメーター2125D1、
計数装置5071）を用いた。

【表】【図面の簡単な説明】

第１図は試料中に含有するα−クリストバライ
トのＸ線回折による積分強度を表わすＸ線回折ス
ペクトル図であり、第２図はモンモリロナイト構
造のＣ軸方向（001）の歪みを表わすＸ線回折ス
ペクトル図である。図中の記号Ａは原料の酸性白土Ａ、記号Ｂは実
施例１による活性ベントナイト、記号Ｃは比較例
３による活性ベントナイトを示し、更に記号Ａ−
１，Ｂ−１及びＡ−２，Ｂ−２はそれぞれ試料
Ａ，Ｂを関係湿度35％，90％24時間の前処理試料
を表わす。

Claims

【特許請求の範囲】１モンモリロナイトを主成分として及びクリス
トバライトを少量成分として含有し且つモル比で
表わして Al₂O₃／SiO₂＝0.095乃至0.16 Na₂Ｏ／SiO₂＝0.8×10^-2乃至4.5×10^-2 MO／SiO₂＝4.5×10^-2乃至9.5×10^-2 （式中Ｍはアルカリ土類金属である）の化学組成を有し、ACC法膨潤度が30ml／２ｇ
以上で、且つ下記式ｎ＝3.32Iog（θ_2r−G_p／θ_r−G_p）式中、θ_rは蒸溜水350c.c.中ベントナイト22.5ｇ
の濃度で300回転／分の条件でフアンVG回転粘
度計を用いて測定された剪断応力（lb／100ft²）
を表わし、θ_2rは回転数を600回転／分とする以外
は上記と同様に測定された剪断応力（lb／
100ft²）を表わし、G_Oはゲル応力、即ち600回
転／分で10秒間回転させ、回転を止めて10秒間放
置後３回転／分の回転をさせて上記と同様に測定
される剪断応力（lb／100ft²）を表わす、で定義される流動挙動指数（ｎ）が0.53以下とな
るレオロジー特性を有することを特徴とする活性
ベントナイト。２前記活性ベントナイトがクリストバライト含
有酸性白土のアルカリ処理で得られたものである
特許請求の範囲第１項記載の活性ベントナイト。３濃度が３ｇ／100mlの食塩水スラリーとして
測定したPHが３乃至７の範囲にあり且つクリスト
バライトを含有する含水酸性白土に、無水物換算
で１乃至５重量％の固体炭酸ナトリウムを添加
し、固体の添加混合物を、水分の保持条件下、50
℃以上の温度で混練し、クリストバライトの残留
条件下に酸性白土を活性ベントナイトに転化する
ことを特徴とする活性ベントナイトの製造方法。