JPS5930724A - 繊維状チタン酸カリウムの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 酸カリウム繊維と：チタン醗カリウム繊維の混合繊維の
製造法に関する。

従来、繊維状チタン酸カリウムの製造法には、フラツク
ス法，水熱合成法，融体法，焼成法などが知られている
が、工業的製法には７ラツクス法。

回収の工程を要する等でコスト高となる欠点があった。

融体法は得られる繊維の繊維径が太く、強度が弱いので
化学的な分野では使用できるが、物理的な強度を必要と
する分野での利用には問題があった。

また焼成法は製法が簡単であるが、短繊維しか得られな
い欠点があった。

Ｓ゛杢発明者はさきに、フラックス法によるチタン酸カ
リウムの長繊維化について研究の結果、無公害で長繊維
化ができる新しい７ラツクスとしてモリブデン酸カリウ
ムおよびタングステン酸カリウムを見出しだ（％許第１
０３１８１９号参照）。更に該７ラツクスを用いて繊維
の成長機構を解明すべく研究の結果、高温で酸化チタン
同相と酸化カリウム液相が生成し、これを徐冷すると四
チタン酸力この反応によると、フラックス溶融液は触媒
作用を有し、使用フラックス量は少量でよいことが分っ
た。しかし、少量とはいえ７ラツクスを使用するので、
フラックスの除去および回収設備を必要とし、またこれ
に伴う工業用水も多量に要し、生産コストが高くなる欠
点があった。

更に研究を重ねた結果、一般式に２０・ｎＴｉＯ２（た
だし、ｎ＝３〜５を表わす）で示される酸化カリウ゛１
ムと二酸化チタンの混合組成物（以下混合組成物と呼ぶ
）を使用し、フラックスを使用することなく、溶融物を
９００〜りＳＯ℃までを７０℃／ｈ以下の速度で除去す
ることによって分解溶融−会合反応を行わせ西チタン酸
カリウム繊維の単独、四チタン酸カリウム繊維とニチメ
ン酸カリウム繊維または六チタン酸カリウム繊維との混
合繊維を得ることに成功した（特願昭３６−　／６３！
ｉｌｒ号）。

り小さいｎが、２＜ｎ＜Ｊのものを使用するときは、四
チタン酸カリウム繊維とニチメン醗カリウム繊維の混合
繊維が同様にして得られることを知見し得、本発明を完
成した。その反応式を示すと次の通りである（ただしｎ
がＪ、ｌｒを代表例として示す。）。

（固相）　　　　（液相） ｆ（Ｋ２Ｔｉ４０．）　＋ｇ（Ｋ２Ｔｉ２Ｏ５）　　　
　　　（４）（固相）　　　（固相） （ただし、ａ　＋　ｂ　、　Ｏｒ　ｄ　＋　ｅ　ｒ　ｆ
　ｒ　ｇは任意係数を表わし、ｎはコくｎくコ、Ｉｒを
表わす。）２、液固相のｎの値は温度により変化する。

すなわち１、、．５）’式ｉにおける分解溶融−会合反
応により、高温ででは四チタン酸カリウムと液相とが優
勢となり、徐冷により会合反応が促進され、西チタン酸
カリウム繊維が長く成長する。徐冷後は大気中に取り出
し急冷すると、（４）式に従って混合組成物の液相の大
部分はニチタン酸カリウム繊維の結晶となる。

従って最終的には四チタン酸カリウム繊維とニチメン酸
カリウム繊維との混合相繊維の集合体となる０ 本発明の要旨は次の通りである。

表わす）で示される酸化カリウムと二酸化チタンの混合
組成物またはその製造原料混合物を、１０００〜１ｓｓ
ｏ℃に加熱保持して同相の六チタン酸カリウムと液相の
混合組成物を分解溶融反応により生成させ、該温度から
ｑｏｏ〜ｑ、ｔｏ℃までを７０℃／ｈ以下の速度で徐冷
し、その徐冷速度を調整して会合反応により固相の四チ
タン酸カリウムと液相のなる繊維状チタン酸カリウムの
製造法。

本発明における原料の一般式に２０・ｎＴｉｏ□におけ
るｎの値が２以下では調和溶融するため、分解溶融−会
合反応が起らないので目的を達成し得ない。

またｎが３以上となると、四チタン酸カリウム繊維の単
独またはこれと六チタン酸カリウム繊維もしくはニチメ
ン酸カリウム繊維との混合相繊維となる。

チタン酸カリウム繊維は生成されず、またｎ＝３の場合
よりも四チタン酸カリウム繊維はより長い繊維として得
られる。これはｎの値が２より大きい値で弘以下で小さ
い程液相成分が多くなり、会合反応で液相が７ラツクス
的な働きをし１．四チタン酸カリウム繊維の成長をうな
がすことによるものと考えられる。

より分解して二酸化チタンを生成するチタン化合物も同
様に使用することができる。

酸化カリウムとしては、酸化カリウムまたは加熱に分解
して酸化カリウムを生成する例えば炭酸カリウム、重炭
酸カリウム、水酸化カリウム、硝酸カリウム等の７種ま
たは２種の混合物が使用し得られる。

前記原料を一般式に２０・ｎＴｉｏ２におけるｎがコ〈
好ましくは／／！；０〜ｉ、ｚｚｏ℃で７〜７０時間好
ましくこの温度からりＯＯ〜ワＳＯ″Ｃまで徐冷するこ
とによって分解溶融−会合反応を行われ、四チタン酸下
であることが好ましい。

この加熱焼成−保持−徐冷の操作を繰返すと四チタン酸
カリウム繊維の成長をよりよくすることができる。この
場合、徐冷速度を繰返し毎に変化させても、また徐冷途
中で変化させても差支えない。ただしニチタン酸カリウ
ム繊維は９００℃以後の急冷によって液相から初めて結
晶化するので、分解溶融−会合反応の繰返しはニチメン
酸カリウ；ｉ”ｔｑ雑の成長には関係しない。

ｑｏｏ〜ヲ５♂Ｃまでの徐冷後は、大気中等に取出し放
冷する。室温まで徐冷してもよいが、低温では四チタン
酸カリウム繊維は成長しないので、時間が無駄になるだ
けである。

冷却して得られるものは、四チタン酸カリウム繊維とニ
チタン酸カリウム繊維との混合相からなり、いずれも層
状構造を有する。これを温水、沸イオン吸着材として有
用なものとなる。

実施例１ 酸化チタン（ＴｉＯ２）と炭酸カリウムをモル比で２０
．ｒ対／の割合で混合した。この混合物２５２を白金る
つぼに入れ電気炉で／／！ＯＣまで昇温し、そのままｑ
時間焼成した。その後１６℃／ｈの速度で９５０℃まで
徐冷した。

るりほを大気中に取出して室温まで冷却した。

リウム繊維との混合相からなる塊状物であった。

このるつほを温水中に数時間浸漬してるつぼから繊維を
取出した。得られた繊維を冷水で洗浄した後ｉｏｏ℃で
乾燥した。この乾燥物をＸ線粉末回折法で同定したとこ
ろ、四チタン酸カリウムとニチメン酸カリウムの中間相
であった。これを１０００℃で３０分間焼成すると、結
晶性のよい西チタン酸得られた繊維の長さは平均へＱｔ
ｎｍであった。

前記の方法で焼成温度と徐冷速度の条件を変えて実施し
た結果は次の第７表の通りであった。

なお、比較例は徐冷工程をはぶいた例である。

実施例１と同様な方法において、分解溶融−保持−徐冷
の工程を２回繰返し行った。その結果は第２表の通りで
あった。

この結果が示すように、第１表における繊維長と比較し
て長繊維のものが得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １一般式に２０ｎ’ｌ’ｉ０□（ただし、ｎはコ＜ｎ＜
   ３を表わす）で示される酸化カリウムと二酸化チタンの
   混合組成物（以下混合組成物と呼ぶ）またはその製造原
   料混合物を、１０００〜／３３０℃に加熱保持して固相
   の六チタン酸カリウムと液相の混合組成物を分解溶融反
   応により生成させ、該温度からワ００〜ｑｓｏ　′Ｃ１
   でを７０℃／ｈ’以下の速度で徐冷し、その徐冷速度を
   調整して会合反応により固相の四チタン酸カリウムと液
   相の混合組成物との混合相を生成させた後、冷却して液
   相の混合組成物からニチタン酸カリウムを結晶化させる
   ことを特徴とする四チタン酸カリウム繊維とニチタン酸
   カリウム繊維との混合相繊維からなる繊維状チタン酸カ
   リウムの製造法。 ２、　加熱−保持−徐冷工程をツ゛回以上繰返して行う
   特許請求の範囲第１項記載の方法。