JPH0664981A - 発泡型多孔質セラミックス成形体からのナトリウム除去方法 - Google Patents
発泡型多孔質セラミックス成形体からのナトリウム除去方法Info
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-
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 珪酸ソーダ、セラミック微粉末、界面活性剤
及び金属アルミニウム粉末を主成分とするシリケートス
ラリーと、アルミン酸ソーダ、セラミック微粉末及び界
面活性剤を主成分とするアルミネートスラリーとを混
合、攪拌し、発泡、ゲル化させて作成した多孔質ヒドロ
ゲル体から、ナトリウム成分を除去する第一段リーチン
グ工程において、５〜５０重量％の有機溶剤を含む洗浄
水を用いるナトリウム除去方法。前記第一段及び第二段
リーチング工程において、洗浄水の温度を室温以上８０
℃以下に上げるナトリウム除去方法。。 【効果】 優れたナトリウム除去効率を示し、また処理
時間を短縮できるので、リーチング工程の効率を高める
ことができる。
及び金属アルミニウム粉末を主成分とするシリケートス
ラリーと、アルミン酸ソーダ、セラミック微粉末及び界
面活性剤を主成分とするアルミネートスラリーとを混
合、攪拌し、発泡、ゲル化させて作成した多孔質ヒドロ
ゲル体から、ナトリウム成分を除去する第一段リーチン
グ工程において、５〜５０重量％の有機溶剤を含む洗浄
水を用いるナトリウム除去方法。前記第一段及び第二段
リーチング工程において、洗浄水の温度を室温以上８０
℃以下に上げるナトリウム除去方法。。 【効果】 優れたナトリウム除去効率を示し、また処理
時間を短縮できるので、リーチング工程の効率を高める
ことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は発泡型多孔質セラミック
ス成形体からナトニウム成分を除去する方法に関し、詳
しくはリーチング工程において迅速かつ効率的にナトリ
ウム成分を除去する洗浄方法に関する。
ス成形体からナトニウム成分を除去する方法に関し、詳
しくはリーチング工程において迅速かつ効率的にナトリ
ウム成分を除去する洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】「セル
コフォーム」と呼ばれる発泡型多孔質セラミックスの製
造法は、通常図１に示す手順で行われる。セルコフォー
ムの特徴はケイ酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウムの
それぞれのスラリー中にセラミック微粉末、セラミック
ファイバー等の骨材および界面活性剤を添加し、両スラ
リーを混合、攪拌して鋳込むことにある。鋳込みの際
に、シリケートスラリー中にアルミニウム粉末を添加
し、両スラリーを混合したときに生成する水酸化ナトリ
ウムとアルミニウム粉末との反応から発生する水素ガス
による発泡と，シリケートスラリーおよびアルミネート
スラリーのゲル化反応による固化とが同時に起こること
により、発泡型多孔質セラミックス成形体が形成され
る。
コフォーム」と呼ばれる発泡型多孔質セラミックスの製
造法は、通常図１に示す手順で行われる。セルコフォー
ムの特徴はケイ酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウムの
それぞれのスラリー中にセラミック微粉末、セラミック
ファイバー等の骨材および界面活性剤を添加し、両スラ
リーを混合、攪拌して鋳込むことにある。鋳込みの際
に、シリケートスラリー中にアルミニウム粉末を添加
し、両スラリーを混合したときに生成する水酸化ナトリ
ウムとアルミニウム粉末との反応から発生する水素ガス
による発泡と，シリケートスラリーおよびアルミネート
スラリーのゲル化反応による固化とが同時に起こること
により、発泡型多孔質セラミックス成形体が形成され
る。
【０００３】しかし、出発原料であるケイ酸ナトリウム
およびアルミン酸ナトリウム中に多量のナトリウムが含
まれているため、成形体をそのまま焼成したのでは、ナ
トリウムの存在より成形体はガラス化してしまう。この
ため、成形体中からナトリウムを除去する必要がある。
この工程をリーチング工程と呼ぶ。
およびアルミン酸ナトリウム中に多量のナトリウムが含
まれているため、成形体をそのまま焼成したのでは、ナ
トリウムの存在より成形体はガラス化してしまう。この
ため、成形体中からナトリウムを除去する必要がある。
この工程をリーチング工程と呼ぶ。
【０００４】リーチング工程は成形体中に残存した遊離
水酸化ナトリウムを洗浄水で除去する第一段リーチング
工程と、ゲル中に含まれているNa2 O ・Al2 O 3 ・2SiO
2 から１％塩化アンモニウム洗浄水でイオン交換により
ナトリウムを除去する第二段リーチング工程からなる
（特表平2-502374号) 。
水酸化ナトリウムを洗浄水で除去する第一段リーチング
工程と、ゲル中に含まれているNa2 O ・Al2 O 3 ・2SiO
2 から１％塩化アンモニウム洗浄水でイオン交換により
ナトリウムを除去する第二段リーチング工程からなる
（特表平2-502374号) 。
【０００５】この方法では通常３日程度の時間を要し、
必要時間が長いという問題がある。また、リーチング工
程の時間を短縮すると、残存するナトリウム成分が多く
なり、耐熱性が急激に低下する。
必要時間が長いという問題がある。また、リーチング工
程の時間を短縮すると、残存するナトリウム成分が多く
なり、耐熱性が急激に低下する。
【０００６】従って、本発明の目的は、このような従来
の問題点を解消した発泡型多孔質セラミックス成形体の
ナトリウム除去方法を提供することである。
の問題点を解消した発泡型多孔質セラミックス成形体の
ナトリウム除去方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者は、第一段リーチング工程において洗
浄水に有機溶剤を添加することにより、洗浄水の表面張
力が減少し、成形体内部まで洗浄水が浸透しやすくなる
ことから水酸化ナトリウムを効率よく除去できること、
洗浄水の温度を上げることによって成形体内における洗
浄水の拡散速度が増加し、より効率的にナトリウムを除
去できること、および第二段リーチング工程において、
１％塩化アンモニウム洗浄水の温度を上げることにより
成形体内における洗浄水の拡散速度が増加し、ナトリウ
ム除去速度が大きくなることを発見し、本発明を完成し
た。
の結果、本発明者は、第一段リーチング工程において洗
浄水に有機溶剤を添加することにより、洗浄水の表面張
力が減少し、成形体内部まで洗浄水が浸透しやすくなる
ことから水酸化ナトリウムを効率よく除去できること、
洗浄水の温度を上げることによって成形体内における洗
浄水の拡散速度が増加し、より効率的にナトリウムを除
去できること、および第二段リーチング工程において、
１％塩化アンモニウム洗浄水の温度を上げることにより
成形体内における洗浄水の拡散速度が増加し、ナトリウ
ム除去速度が大きくなることを発見し、本発明を完成し
た。
【０００８】すなわち、本発明の発泡型多孔質セラミッ
クス成形体のリーチング工程におけるナトリウム除去方
法は、成形体中に残存している水酸化ナトリウムを除去
する第一段リーチング工程で、イオン交換水である洗浄
水中に５〜５０重量％の有機溶剤を添加することにより
リーチング効率を高めることを特徴とする。なお、発泡
型多孔質セラミックス成形体の第一段リーチング工程に
おいて、イオン交換水である洗浄水の温度を室温以上８
０℃以下の温度に上げ，リーチング効率を高めるのが好
ましい。また発泡型多孔質セラミックス成形体の第二段
リーチング工程において、１％塩化アンモニウム洗浄水
の温度を室温以上８０℃以下の温度に上げ，リーチング
効率を高めるのが好ましい。
クス成形体のリーチング工程におけるナトリウム除去方
法は、成形体中に残存している水酸化ナトリウムを除去
する第一段リーチング工程で、イオン交換水である洗浄
水中に５〜５０重量％の有機溶剤を添加することにより
リーチング効率を高めることを特徴とする。なお、発泡
型多孔質セラミックス成形体の第一段リーチング工程に
おいて、イオン交換水である洗浄水の温度を室温以上８
０℃以下の温度に上げ，リーチング効率を高めるのが好
ましい。また発泡型多孔質セラミックス成形体の第二段
リーチング工程において、１％塩化アンモニウム洗浄水
の温度を室温以上８０℃以下の温度に上げ，リーチング
効率を高めるのが好ましい。
【０００９】
【作用】本発明の方法を以下詳細に説明する。
【００１０】（１）発泡型多孔質セラミックス成形体
（セルコフォーム） ケイ酸ナトリウム、セラミック微粉末、セラミックファ
イバー、シリカフューム、界面活性剤及びアルミニウム
粉末を主成分とするシリケートスラリーと、アルミン酸
ナトリウム、セラミック微粉末、セラミックファイバ
ー、及び界面活性剤を主成分とするアルミネートスラリ
ーとを混合し、鋳型に鋳込むことにより、発泡及びゲル
化が同時に起こり、発泡型多孔質セラミックス成形体が
形成される。この成形体には、発泡反応において遊離水
酸化ナトリウムが多量に残存している、かつ、成形体の
ゲル化部分はNa2 O ・Al2 O 3 ・2SiO2 で構成されてい
る。このように、成形体の中には多量のナトリウムが含
有されている。
（セルコフォーム） ケイ酸ナトリウム、セラミック微粉末、セラミックファ
イバー、シリカフューム、界面活性剤及びアルミニウム
粉末を主成分とするシリケートスラリーと、アルミン酸
ナトリウム、セラミック微粉末、セラミックファイバ
ー、及び界面活性剤を主成分とするアルミネートスラリ
ーとを混合し、鋳型に鋳込むことにより、発泡及びゲル
化が同時に起こり、発泡型多孔質セラミックス成形体が
形成される。この成形体には、発泡反応において遊離水
酸化ナトリウムが多量に残存している、かつ、成形体の
ゲル化部分はNa2 O ・Al2 O 3 ・2SiO2 で構成されてい
る。このように、成形体の中には多量のナトリウムが含
有されている。
【００１１】（２）リーチング工程 リーチング工程は、成形体中に残存した遊離水酸化ナト
リウムを洗浄水で除去する第一段リーチング工程と、ゲ
ル中に含まれているNa2 O ・Al2 O 3 ・2SiO2から１％
塩化アンモニウム洗浄水でイオン交換によりナトリウム
を除去する第二段リーチング工程からなるのが好まし
い。従来のリーチング工程では、７２時間を要してお
り、製造のネックとなっている。従って、生産性を上げ
るにはリーチング工程に要する時間を大幅に短縮する必
要がある。
リウムを洗浄水で除去する第一段リーチング工程と、ゲ
ル中に含まれているNa2 O ・Al2 O 3 ・2SiO2から１％
塩化アンモニウム洗浄水でイオン交換によりナトリウム
を除去する第二段リーチング工程からなるのが好まし
い。従来のリーチング工程では、７２時間を要してお
り、製造のネックとなっている。従って、生産性を上げ
るにはリーチング工程に要する時間を大幅に短縮する必
要がある。
【００１２】第一段リーチング工程は、成形体中の水酸
化ナトリウムがイオン交換水である洗浄水に溶解し、成
形体外に移動するプロセスである。速度論的には洗浄水
への水酸化ナトリウムの溶解または溶解した水酸化ナト
リウムの成形体外への拡散のどちらかが律速となり、ナ
トリウムの除去速度を決定する。
化ナトリウムがイオン交換水である洗浄水に溶解し、成
形体外に移動するプロセスである。速度論的には洗浄水
への水酸化ナトリウムの溶解または溶解した水酸化ナト
リウムの成形体外への拡散のどちらかが律速となり、ナ
トリウムの除去速度を決定する。
【００１３】第二段リーチング工程においては、成形体
中のゲル成分であるNa2 O ・Al2 O3 ・2SiO2 のNa+ と
１％NH4 Cl洗浄水中のNH4 + とのイオン交換プロセス、
またはイオン交換後のNa+ の成形体外への拡散プロセス
のどちらかが律速過程になり、ナトリウムの除去速度を
決定する。
中のゲル成分であるNa2 O ・Al2 O3 ・2SiO2 のNa+ と
１％NH4 Cl洗浄水中のNH4 + とのイオン交換プロセス、
またはイオン交換後のNa+ の成形体外への拡散プロセス
のどちらかが律速過程になり、ナトリウムの除去速度を
決定する。
【００１４】（３）律速過程の決定 図３は第一段リーチング工程におけるリーチング時間と
成形体中のナトリウム含有量との関係を示したものであ
る。図中の矢印は洗浄水が新しく交換された時間を指
す。図３の結果が示すように、成形体中のナトリウム含
有量は滑らかな放物線状の減少傾向を示した。もし、洗
浄水への水酸化ナトリウムの溶解が律速であれば、洗浄
水を入れ換えるごとに成形体中のナトリウム含有量が図
４の模式図で示しているような急激な減少を示すはずで
ある。従って図３の結果は律速過程が溶解した水酸化ナ
トリウムの成形体外への拡散であることを示す。
成形体中のナトリウム含有量との関係を示したものであ
る。図中の矢印は洗浄水が新しく交換された時間を指
す。図３の結果が示すように、成形体中のナトリウム含
有量は滑らかな放物線状の減少傾向を示した。もし、洗
浄水への水酸化ナトリウムの溶解が律速であれば、洗浄
水を入れ換えるごとに成形体中のナトリウム含有量が図
４の模式図で示しているような急激な減少を示すはずで
ある。従って図３の結果は律速過程が溶解した水酸化ナ
トリウムの成形体外への拡散であることを示す。
【００１５】図５は第二段リーチング工程におけるリー
チング時間と成形体中のナトリウム含有量との関係を示
したものである。図中の矢印は１％塩化アンモニウム洗
浄水を入れ換えた時間を指す。成形体中のナトリウム含
有量は同じく滑らかな放物線状の減少傾向を示し、律速
過程はNa+の成形体外への拡散であることを示した。リ
ーチング過程を効率化するためには、成形体中での洗浄
水の拡散速度を高める必要がある。
チング時間と成形体中のナトリウム含有量との関係を示
したものである。図中の矢印は１％塩化アンモニウム洗
浄水を入れ換えた時間を指す。成形体中のナトリウム含
有量は同じく滑らかな放物線状の減少傾向を示し、律速
過程はNa+の成形体外への拡散であることを示した。リ
ーチング過程を効率化するためには、成形体中での洗浄
水の拡散速度を高める必要がある。
【００１６】（４）拡散速度論による推論 拡散は一般的にＦｉｃｋの法則に従う。
【００１７】Ｊ＝−Ｄ∂Ｃ／∂ｘ またＤ＝Ｄ0 ｅｘｐ（- △Ｇ／（ＲＴ）） Ｊ ：単位時間当たり単位面積当たり通過する物質の量 Ｄ ：拡散係数 ∂Ｃ／∂ｘ：濃度勾配 Ｄ0 ：定数項 △Ｇ：拡散における活性化エネルギ─ Ｔ ：絶対温度 Ｒ ：アボガドロ数
【００１８】単位時間当たりの拡散量をＱとすると： Ｑ＝ＪＡ ここではＡは接触表面積である。上記三式より単位時間
当たりの拡散量は Ｑ＝−ＡＤ0 ｅｘｐ（−△Ｇ／（ＲＴ）） となる。この式から単位時間当たりの拡散量を増加させ
るには、次の四つの方法 が考えられる。
当たりの拡散量は Ｑ＝−ＡＤ0 ｅｘｐ（−△Ｇ／（ＲＴ）） となる。この式から単位時間当たりの拡散量を増加させ
るには、次の四つの方法 が考えられる。
【００１９】（４ａ）接触面積（Ａ）を大きくする方
法。つまり成形体中の水酸化ナトリウム溶液と洗浄水と
接触面積を大きくする。しかし本方法は本発明外とす
る。 （４ｂ）活性化エネルギー（△Ｇ）を小さくする方法。
拡散速度を決定する律速過程における活性化エネルギー
を下げることを意味する。 （４ｃ）温度（Ｔ）を大きくする方法。 （４ｄ）∂Ｃ／∂ｘを大きくする方法。これは成形体中
のナトリウム濃度と洗浄水中ナトリウム濃度との濃度差
で与えられるが、成形体中のナトリウム濃度は一定であ
り、洗浄水中のナトリウム濃度の増加は、洗浄水が成形
体に対して圧倒的に多いので、そう大きくならない。従
って、∂Ｃ／∂ｘ項は拡散速度に与える影響が少ない。
法。つまり成形体中の水酸化ナトリウム溶液と洗浄水と
接触面積を大きくする。しかし本方法は本発明外とす
る。 （４ｂ）活性化エネルギー（△Ｇ）を小さくする方法。
拡散速度を決定する律速過程における活性化エネルギー
を下げることを意味する。 （４ｃ）温度（Ｔ）を大きくする方法。 （４ｄ）∂Ｃ／∂ｘを大きくする方法。これは成形体中
のナトリウム濃度と洗浄水中ナトリウム濃度との濃度差
で与えられるが、成形体中のナトリウム濃度は一定であ
り、洗浄水中のナトリウム濃度の増加は、洗浄水が成形
体に対して圧倒的に多いので、そう大きくならない。従
って、∂Ｃ／∂ｘ項は拡散速度に与える影響が少ない。
【００２０】上記の検討により水酸化ナトリウムまたは
Na+ を含有した洗浄水の拡散速度を増加させるために
は、拡散の障害となっているもののポテンシャルを下げ
ることと、洗浄水自体の温度を上げることが有効である
と考えられる。
Na+ を含有した洗浄水の拡散速度を増加させるために
は、拡散の障害となっているもののポテンシャルを下げ
ることと、洗浄水自体の温度を上げることが有効である
と考えられる。
【００２１】（５）第一段リーチング工程における有機
溶剤の添加 第一段リーチング工程における律速過程は水酸化ナトリ
ウムを溶解した洗浄水の成形体内での拡散であるため、
洗浄水の成形体内での移動抵抗を少なくする方法とし
て、有機溶剤の添加による洗浄水表面張力の低下が挙げ
られる。図６に示すように有機溶剤としてエタノールを
洗浄水に添加すると、表面張力が急激に低下した。これ
により、洗浄水が成形体中を通過しやすくなり、拡散速
度が大きくなる。有機溶剤としてエタノール、アセト
ン、イソプロピルアルコール等が好ましい。図６から明
らかのように、有機溶剤の添加量が５重量％以下では表
面張力の減少量が十分ではなく、５０重量％以上では更
なる表面張力の減少が望めないために、有機溶剤の添加
量は５〜５０重量％が好ましい。
溶剤の添加 第一段リーチング工程における律速過程は水酸化ナトリ
ウムを溶解した洗浄水の成形体内での拡散であるため、
洗浄水の成形体内での移動抵抗を少なくする方法とし
て、有機溶剤の添加による洗浄水表面張力の低下が挙げ
られる。図６に示すように有機溶剤としてエタノールを
洗浄水に添加すると、表面張力が急激に低下した。これ
により、洗浄水が成形体中を通過しやすくなり、拡散速
度が大きくなる。有機溶剤としてエタノール、アセト
ン、イソプロピルアルコール等が好ましい。図６から明
らかのように、有機溶剤の添加量が５重量％以下では表
面張力の減少量が十分ではなく、５０重量％以上では更
なる表面張力の減少が望めないために、有機溶剤の添加
量は５〜５０重量％が好ましい。
【００２２】（６）第一段リーチング工程における温度
制御 洗浄水の温度を上げると洗浄水の拡散係数が大きくな
り、水酸化ナトリウムを溶解した洗浄水の拡散速度が大
きくすることができる。洗浄水温度は洗浄水の沸点以下
にする必要があるため、１００℃以下が好ましい。第一
段リーチング工程の時間については、図３に示している
ように洗浄水の拡散が律速過程であるため、成形体中の
ナトリウム濃度は放物線的な減少傾向を示し、ある時間
以上になると、ナトリウム濃度の減少速度が極端に小さ
くなる。従って、第一段リーチング工程の時間は３０時
間以下である。
制御 洗浄水の温度を上げると洗浄水の拡散係数が大きくな
り、水酸化ナトリウムを溶解した洗浄水の拡散速度が大
きくすることができる。洗浄水温度は洗浄水の沸点以下
にする必要があるため、１００℃以下が好ましい。第一
段リーチング工程の時間については、図３に示している
ように洗浄水の拡散が律速過程であるため、成形体中の
ナトリウム濃度は放物線的な減少傾向を示し、ある時間
以上になると、ナトリウム濃度の減少速度が極端に小さ
くなる。従って、第一段リーチング工程の時間は３０時
間以下である。
【００２３】（７）第二段リーチング工程における温度
制御 第二段リーチング工程は１％塩化アンモニウム洗浄水に
より成形体中のNa2 O・Al2 O 3 ・2SiO2 のNa+ をNH4
+ でイオン交換するプロセスであるため、第一段リーチ
ング工程で使用したような有機溶剤を添加する方法はNH
4 + 以外のイオンを共存させることになるので適当では
ない。洗浄水温度を上げることによってNa+ を含んだ１
％塩化アンモニウム溶液の拡散係数を大きくすることが
有効な方法である。洗浄水温度は１００℃以下が好まし
い。第二段リーチング工程の時間は３０時間を上限とす
る。
制御 第二段リーチング工程は１％塩化アンモニウム洗浄水に
より成形体中のNa2 O・Al2 O 3 ・2SiO2 のNa+ をNH4
+ でイオン交換するプロセスであるため、第一段リーチ
ング工程で使用したような有機溶剤を添加する方法はNH
4 + 以外のイオンを共存させることになるので適当では
ない。洗浄水温度を上げることによってNa+ を含んだ１
％塩化アンモニウム溶液の拡散係数を大きくすることが
有効な方法である。洗浄水温度は１００℃以下が好まし
い。第二段リーチング工程の時間は３０時間を上限とす
る。
【００２４】（８）成形体中ナトリウム濃度の許容範囲 図２には焼成体中の含まれるナトリウム濃度と１２５０
℃×２４時間の条件における焼結体の収縮率との関係を
示す。残存ナトリウム濃度が0.2 ％以上の場合、焼結体
の収縮が発生している。つまり0.2 ％以上の残存ナトリ
ウム濃度を含む焼成体をちょうじかん１２５０℃程度の
条件で使用すると、寸法収縮が発生し形状変化を起こし
てしまう。従って、長期間の耐久性を保証するためには
ナトリウム濃度は0.2 重量％以下にしなければならな
い。
℃×２４時間の条件における焼結体の収縮率との関係を
示す。残存ナトリウム濃度が0.2 ％以上の場合、焼結体
の収縮が発生している。つまり0.2 ％以上の残存ナトリ
ウム濃度を含む焼成体をちょうじかん１２５０℃程度の
条件で使用すると、寸法収縮が発生し形状変化を起こし
てしまう。従って、長期間の耐久性を保証するためには
ナトリウム濃度は0.2 重量％以下にしなければならな
い。
【００２５】
【実施例】本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説
明する。
明する。
【００２６】実施例１ 下記表１に示す組成で、シリケートスラリー、アルミネ
ートスラリーをそれぞれ混合し、別々のプラスチックポ
ットの中にアルミナボール（直径２cm）１５個と共に入
れ、１４時間ボールミル混合を行った。
ートスラリーをそれぞれ混合し、別々のプラスチックポ
ットの中にアルミナボール（直径２cm）１５個と共に入
れ、１４時間ボールミル混合を行った。
【００２７】 表１ シリケート アルミネート 原 料 スラリー(g) スラリー (g) ケイ酸ナトリウム 280 − アルミン酸ナトリウム − 400 イオン交換水 193.4 73.4 アルミノシリケートファイバー 13.3 13.3 シリカフューム 20 20 コージェライト 373.6 373.3 カイアナイト 414.7 413.6 計 1295.0 1294.0
【００２８】混合終了後、シリケートスラリー中に、
2.6ｇ（0.2 重量％）の界面活性剤と1.9 ｇ（0.15重量
％）のアルミニウム粉末を加えてスプーンで混練した。
一方アルミネートスラリー中に、 2.6ｇ（ 0.2重量％）
の界面活性剤を加えてスプーンで混練した。アルミネー
トスラター／シリケートスラリーの重量比が 1.2となる
ように、それぞれのスラリーを秤量し、混合撹拌後、φ
60mm×50mmのプラスチック鋳型に流し込んで、発泡制多
孔質セラミックスを成形し、リーチング用サンプルとし
た。
2.6ｇ（0.2 重量％）の界面活性剤と1.9 ｇ（0.15重量
％）のアルミニウム粉末を加えてスプーンで混練した。
一方アルミネートスラリー中に、 2.6ｇ（ 0.2重量％）
の界面活性剤を加えてスプーンで混練した。アルミネー
トスラター／シリケートスラリーの重量比が 1.2となる
ように、それぞれのスラリーを秤量し、混合撹拌後、φ
60mm×50mmのプラスチック鋳型に流し込んで、発泡制多
孔質セラミックスを成形し、リーチング用サンプルとし
た。
【００２９】第一段リーチング工程における有機溶剤の
有効性を実証するために15リットルのイオン交換水と15
リットルの有機溶剤（アセトン、イソプロピルアルコー
ル、エタノール）とをタンクに入れて混合し、洗浄水と
した。この洗浄水のなかに成形体を置き、30時間放置し
た。この時洗浄水を均一にするために攪拌機で攪拌をし
た。リーチング後成形体の表面部と内部からサンプルを
採取し、原子吸光法によりナトリウムの定量分析を行っ
た。その結果を表２に示す。
有効性を実証するために15リットルのイオン交換水と15
リットルの有機溶剤（アセトン、イソプロピルアルコー
ル、エタノール）とをタンクに入れて混合し、洗浄水と
した。この洗浄水のなかに成形体を置き、30時間放置し
た。この時洗浄水を均一にするために攪拌機で攪拌をし
た。リーチング後成形体の表面部と内部からサンプルを
採取し、原子吸光法によりナトリウムの定量分析を行っ
た。その結果を表２に示す。
【００３０】 表２ 成形体表面の 成形体内部の 洗浄水組成 ナトリウム(wt%) ナトリウム(wt%) イオン交換水 2.55 2.75 ５０％アセトン 2.28 2.17 ５０％エタノール 2.17 2.10 ５０％イソプロピルアルコール 2.60 2.24
【００３１】表２で示されるようにイオン交換水に有機
溶剤を添加することによってナトリウムの残存濃度は低
下した。これは洗浄水の表面張力が低下したことにより
成形体内部への洗浄水の浸透がしやすくなったからであ
る。
溶剤を添加することによってナトリウムの残存濃度は低
下した。これは洗浄水の表面張力が低下したことにより
成形体内部への洗浄水の浸透がしやすくなったからであ
る。
【００３２】実施例２ 第一段リーチング工程における洗浄水温度の効果を実証
するために、実施例１で作成したリーチング用成形体サ
ンプルを用い、洗浄水にイオン交換水を用いて、洗浄水
温度を変えてリーチングを行った。表３には３０時間リ
ーチングを行ったあとの成形体中のナトリウム濃度を示
した。
するために、実施例１で作成したリーチング用成形体サ
ンプルを用い、洗浄水にイオン交換水を用いて、洗浄水
温度を変えてリーチングを行った。表３には３０時間リ
ーチングを行ったあとの成形体中のナトリウム濃度を示
した。
【００３３】 表３ 成形体表面の 成形体内部の イオン交換水温度 ナトリウム(wt%) ナトリウム(wt%) 20 ℃ 2.55 2.75 30 ℃ 2.25 2.65 60 ℃ 1.13 2.00 80 ℃ 1.10 1.95
【００３４】表３で示されるようにイオン交換水の温度
を上げることにより、リーチング効率が大きく改善され
た。しかし、表面張力が大きいため、成形体内部への浸
透性は悪く、結果として成形体内部においてナトリウム
濃度は高くなっている。従って、洗浄水に有機溶剤を添
加し、かつ洗浄水温度を上げることにより第一段リーチ
ング工程の効率を大きく上げることが出来る。
を上げることにより、リーチング効率が大きく改善され
た。しかし、表面張力が大きいため、成形体内部への浸
透性は悪く、結果として成形体内部においてナトリウム
濃度は高くなっている。従って、洗浄水に有機溶剤を添
加し、かつ洗浄水温度を上げることにより第一段リーチ
ング工程の効率を大きく上げることが出来る。
【００３５】実施例３ 第二段リーチング工程における1%塩化アンモニウム洗浄
液の温度の効果を実証するために、洗浄水温度を上げて
３０時間リーチングを行ったあと、成形体中のナトリウ
ム濃度を測定した。表４には洗浄水温度と成形体中のナ
トリウム濃度との関係を示した。
液の温度の効果を実証するために、洗浄水温度を上げて
３０時間リーチングを行ったあと、成形体中のナトリウ
ム濃度を測定した。表４には洗浄水温度と成形体中のナ
トリウム濃度との関係を示した。
【００３６】 表４ 1%塩化アンモニウム 成形体表面の 成形体内部の 洗浄水の温度 ナトリウム(wt%) ナトリウム(wt%) 20 ℃ 0.29 0.19 30 ℃ 0.25 0.18 60 ℃ 0.12 0.085 80 ℃ 0.10 0.070
【００３７】表４で示すように洗浄水の温度を上げるこ
とにより残存ナトリウム濃度が顕著に低下し、洗浄水温
度が80℃のときには、残存ナトリウム濃度は許容範囲
0.2重量％を下回り、洗浄水温度の効果が実証された。
とにより残存ナトリウム濃度が顕著に低下し、洗浄水温
度が80℃のときには、残存ナトリウム濃度は許容範囲
0.2重量％を下回り、洗浄水温度の効果が実証された。
【００３８】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の発泡型多孔
質セラミックス成形体からのナトリウム除去方法は、優
れたナトリウム除去効率を示し、また処理時間を短縮で
きるので、リーチング工程の効率を高めることができ
る。
質セラミックス成形体からのナトリウム除去方法は、優
れたナトリウム除去効率を示し、また処理時間を短縮で
きるので、リーチング工程の効率を高めることができ
る。
【図１】発泡型多孔質セラミックス成形体（セルコフォ
ーム）の製造工程を示すフロチャートである。
ーム）の製造工程を示すフロチャートである。
【図２】焼成体を１２５０℃、２４時間保持したときの
焼成体中のナトリウム濃度と収縮率との関係を示すグラ
フである。
焼成体中のナトリウム濃度と収縮率との関係を示すグラ
フである。
【図３】第一段リーチング工程におけるリーチング時間
と成形体中のナトリウム濃度との関係を示すグラフであ
る。
と成形体中のナトリウム濃度との関係を示すグラフであ
る。
【図４】リーチング工程が溶解律速である場合のリーチ
ング時間と成形体中のナトリウム濃度との関係を示す模
式図である。
ング時間と成形体中のナトリウム濃度との関係を示す模
式図である。
【図５】第二段リーチング工程における時間と成形体中
のナトリウム濃度との関係を示すグラフである。
のナトリウム濃度との関係を示すグラフである。
【図６】イオン交換水にエタノールを添加したときの添
加量と表面張力の関係を示すグラフである。
加量と表面張力の関係を示すグラフである。
Claims (3)
- 【請求項１】 ケイ酸ナトリウム、セラミック微粉末、
セラミックファイバ−、シリカフュ−ム、界面活性剤、
アルミニウム粉末及びイオン交換水からなるシリケート
スラリーと、アルミン酸ナトリウム、セラミック微粉
末、セラミックファイバー、界面活性剤及びイオン交換
水からなるアルミネートスラリーとを混合した後、鋳型
内に鋳込んで得られる発泡性多孔質セラミックス成形体
のリーチング工程において、成形体中に残存している水
酸化ナトリウムを除去する第一段リーチング工程で、イ
オン交換水である洗浄水中に５〜５０重量％の有機溶剤
を添加することによりリーチング効率を高めることを特
徴とするナトリウム除去方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載のナトリウム除去方法に
おいて、前記第一段リーチング工程でイオン交換水であ
る洗浄水の温度を室温以上８０℃以下の温度に上げ，リ
ーチング効率を高めることを特徴とするナトリウム除去
方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載のナトリウム除去方法に
おいて、第二段リーチング工程で１％塩化アンモニウム
洗浄水を用い、その温度を室温以上８０℃以下の温度に
上げてリーチング効率を高めることを特徴とするナトリ
ウム除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24429292A JPH0664981A (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 発泡型多孔質セラミックス成形体からのナトリウム除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24429292A JPH0664981A (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 発泡型多孔質セラミックス成形体からのナトリウム除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0664981A true JPH0664981A (ja) | 1994-03-08 |
Family
ID=17116576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24429292A Pending JPH0664981A (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 発泡型多孔質セラミックス成形体からのナトリウム除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0664981A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7207561B2 (en) | 2003-05-09 | 2007-04-24 | Funai Electric Co., Ltd. | Sheet feeder |
| US7226051B2 (en) | 2003-05-09 | 2007-06-05 | Funai Electric Co., Ltd. | Sheet feeder |
-
1992
- 1992-08-20 JP JP24429292A patent/JPH0664981A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7207561B2 (en) | 2003-05-09 | 2007-04-24 | Funai Electric Co., Ltd. | Sheet feeder |
| US7226051B2 (en) | 2003-05-09 | 2007-06-05 | Funai Electric Co., Ltd. | Sheet feeder |
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