JPS6235989B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6235989B2 JPS6235989B2 JP1950383A JP1950383A JPS6235989B2 JP S6235989 B2 JPS6235989 B2 JP S6235989B2 JP 1950383 A JP1950383 A JP 1950383A JP 1950383 A JP1950383 A JP 1950383A JP S6235989 B2 JPS6235989 B2 JP S6235989B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molded body
- slurry
- raw material
- carbon
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 44
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 34
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 claims description 30
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 claims description 27
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 27
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 27
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 claims description 19
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 15
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 13
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 12
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 12
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 10
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 13
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 13
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 13
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 13
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 9
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 9
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 9
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 9
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 description 9
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 8
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 7
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 6
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 5
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 3
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 3
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 3
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- -1 clays Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 2
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/022—Carbon
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
本発明は軽量な珪酸カルシウム成形体の製造方
法に関する。 炭素含有珪酸カルシウム成形体としては、特公
昭51−6038号公報に活性炭含有珪酸カルシウムの
成形体の製法が記載されている。この製法は、珪
酸原料、石灰原料、及び水から調製される原料ス
ラリーに活性炭を原料固形分に対し0.5〜７重量
％という特定量添加して撹拌下に水熱合成反応せ
しめてゾーノトライト結晶と活性炭とを含む水性
スラリーとなし、これを成形・乾燥するものであ
り、活性炭を特定量添加することより、上記合成
反応の反応速度を大となしうると共に水の量を著
しく減少せしめ得るというものである。そして得
られた炭素含有ゾーノトライト結晶系珪酸カルシ
ウム成形体はこれを含有しない珪酸カルシウム成
形体とほぼ同等の物性を有するものである旨記載
されている。即ち従来の活性炭含有珪酸カルシウ
ム成形体については、その製法上の効果は存在す
るが成形体自体についてはほぼ特定の効果はない
ものとされていたのである。 一方珪酸カルシウム成形体を製造する際の珪酸
原料としてもみがら灰を使用することが最近発表
されている。これは、もみがらの燃焼熱を利用す
る際に副生するもみがら灰を珪酸カルシウム成形
体の製造用珪酸原料の一種として使用したもので
あり、珪酸カルシウム成形体が製造出来る場合も
存在するもののそのもみがら灰の性質により著し
く得られる成形体の物性が左右され、著しいとき
には珪酸カルシウム成形体が得られない。これは
もみがらの燃焼条件やもみがらの性質が一定しな
いために生ずるものと考えられている。 本発明者らは従来から珪酸カルシウム成形体に
ついて長年研究を続けて来たが、この研究に於い
てクン炭を珪酸カルシウム成形体の珪酸原料とし
て使用するときは、もみがら灰とは異なり、常に
安定してほぼ一定の所望の物性を有する珪酸カル
シウム系成形体（更に詳しくはゾーノトライト結
晶と無定形炭素を主成分とする成形体）が収得出
来、しかも得られる無定形炭素含有ゾーノトライ
ト系珪酸カルシウム成形体は非常に軽量にして充
分なる実用的強度を有し且つ吸着能なかんずく吸
湿能が著しく大きいものであることを見出し、こ
れに基く発明を完成した。 本発明者らは更に引続き研究を続け、上記クン
炭を珪酸原料として製造した炭素含有珪酸カルシ
ウム成形体を焼成して炭素分を揮散せしめると、
著しく活性炭にして且つ機械的強度にも優れた珪
酸カルシウム成形体が収得出来ることを見出し、
茲に本発明を完成するに至つた。即ち本発明はク
ン炭を主成分とする珪酸原料と石灰原料とを固形
分に対する水の量が５重量倍以上となるように水
と共に混合調製して得られる原料スラリーを加圧
下加熱撹拌しながら水熱合成反応を行なわしめて
ゾーノトライト結晶と無定形炭素を主成分とする
水性スラリーとなし、次いでこれを成形・乾燥し
て炭素含有珪酸カルシウム成形体を得、茲に得た
成形体を焼成することを特徴とする軽量珪酸カル
シウム成形体の製造方法に係る。 本発明の特徴はクン炭を用いた珪酸カルシウム
成形体を焼成することにより実用強度が充分に維
持された状態でなかんずく炭素が30重量％程度も
含有された上記成形体を焼成しても実用強度が充
分に維持された状態で炭素分が揮散し著しく軽量
の珪酸カルシウム成形体となることである。 本発明の原料として使用される無定形炭素含有
珪酸カルシウム成形体は無定形炭素を7.0〜30重
量％含有するものであり、特に注目すべきは、該
成形体中の無定形炭素が７重量％以上になると急
激に成形体自体の吸湿量が増大するという特徴を
有する。 以下に本発明をその製法に基いて説明する。 本発明成形体は原則的には珪酸原料としてのク
ン炭、必要に応じ他の通常の珪酸原料、石灰原料
及び水から調製された原料スラリーを撹拌下に水
熱合成反応せしめてゾーノトライト結晶と無定形
炭素とを主成分とする水性スラリーを得、これを
成形し、乾燥して無定形炭素含有珪酸カルシウム
成形体となし、これを焼成して製造される。この
際の乾燥と焼成とは別途に行なつても良く、また
乾燥と焼成とを同時に行なつても良い。 本発明に於いて使用されるクン炭とは、もみが
ら、麦がら、稲わら、麦わら、野草、落ち葉等を
乾溜して製造されたものであり、、通常粒径100μ
ｍ以下に粉砕して使用するのを良とする。化学成
分としてはSiO230〜80重量％（以下同％）、炭素
分20〜50％、水分０〜10％、その他０〜10％程度
のものである。特に好ましいクン炭としてはもみ
がら、麦がらクン炭を挙げることが出来る。 本発明に於いては珪酸原料としてクン炭だけを
使用することも出来るが、必要に応じ、他の通常
の珪酸原料と併用することも出来る。併用する場
合でも主成分はあくまでクン炭とする。この際使
用される他の珪酸原料としては従来この種珪酸カ
ルシウム成形体製造に使用されて来たものが、い
ずれも有効に使用でき、例えば、結晶質珪酸原料
として珪石、珪砂等をまた無定形珪酸原料として
シリカゲル、シリカフラワー、ホワイトカーボ
ン、珪藻土等を例示することが出来る。 石灰原料としては従来から使用されて来たもの
がいずれも使用出来、たとえば生石灰、消石灰、
カーバイド滓等を具体例として使用出来、また特
に軽量成形体たとえば密度0.1ｇ／cm3程度の成形
体を製造る場合には沈降容積５ml以上の石灰乳を
使用することが好ましい。 上記石灰乳の沈降容積とは、水対石灰の固形分
の比が120倍の石灰乳50mlを、直径が1.3cmで容積
が50cm3以上のメスシリンダー中で20分間静置後に
石灰の粒子が沈降した容積をmlで示したもので
る。 水の量は原料スラリーの固形分に対し５倍（重
量）以上であり、上記軽量体を製造する場合には
15倍以上とするのが好ましい。珪酸原料（クン
炭、またはこれと他の珪酸原料）と石灰原料の
CaO／SiO2モル比は0.90〜1.15程度である。 この原料スラリーには、引き続く水熱合成反応
に於いて不活性な添加材を添加しても良く、この
際の添加材として無機質繊維たとえば石綿、岩綿
等を例示することが出来る。 かくして調整された原料スラリーは次いで撹拌
下に水熱合成反応に供される。この反応条件は通
常８Kg／cm2以上好ましくは10Kg／cm2以上の飽和水
蒸気圧下で行なわれる。この反応によりクン炭中
の珪酸分と石灰とが反応し、ゾーノトライト結晶
を主成分とする５〜100μｍ程度の二次粒子が生
成すると共に、クン炭微粒子中から珪酸分が除去
された無定形炭素を主成分とする粒状体とが生成
し、これ等が均一に水に分散したスラリーが得ら
れる。このゾーノトライト結晶及び無定形炭素粒
状体を主成分とする水性スラリーを布を用いて
過すると液は透明となるがゾーノトライト結
晶の二次粒子から成る水性スラリーにクン炭粉砕
物を添加したものを同様に過すると液は黒く
着色する。この事実より、本発明に於いては上記
無定形炭素粒状体はゾーノトライト結晶の二次粒
子に包含されて存在しているかまたは該粒子に何
等かの力で付着して存在しているものと考えられ
る。 上記ゾーノトライト結晶及び無定形炭素からな
る水性スラリーには必要に応じ各種の添加材が添
加される。この際の添加材としてはこの種珪酸カ
ルシウム成形体製造に用いられて来たものが広い
範囲で使用出来、たとえば繊維類、粘土類、セメ
ント類等を例示出来、更に詳しくは石綿、岩綿、
ガラス繊維、炭素繊維等の無機繊維、パルプ、セ
ルロース、各種合成繊維等の有機繊維、カオリ
ン、ベントナイト等の粘土、石膏、ポルトランド
セメント、アルミナセメント、その他各種セメン
ト等を具体例として例示出来る。 本発明に於いては該水性スラリーを常法により
成形し乾燥して無定形炭素含有ゾーノトライト結
晶成形体を収得することが出来る。 かくして得られる無定形炭素含有ゾーノトライ
ト成形体は、ゾーノトライト結晶の二次粒子及び
無定形炭素を主成分として成るものであり、無定
形炭素の成形体中の含有量は7.0〜30重量％程度
である。そしてこの成形体は軽量であつても充分
なる実用的曲げ強度を有する。特に注目すべきは
吸着能が著しく大きいことでありなかんずく吸湿
能が優れていることである。この吸湿能は含有さ
れている無定形炭素の量と密接な関係を有し、本
発明者の研究に依ると、該無定形炭素の含有量が
7.0重量％に達しない場合は吸湿能は大きくはな
らないが7.0重量％を超えると急激に吸湿能が著
しく増大する。また該成形体はこれを粉砕して得
た粉末の比表面積が80〜200m2／ｇ（但しBET法
により測定）程度であり、また示差熱分析（昇温
速度10℃／min）では430〜480℃の間に発熱ピー
クが見られる。更に該成形体はゾーノトライト結
晶を主体とする珪酸カルシウム結晶の二次粒子と
無定形炭素、またはこれ等と他の添加材とから構
成されており、該二次粒子は圧縮変形された状態
で相互に連結して構成されている。また成形体の
うち高密度品は優先配向しているものである。 本発明に於いてはかくして得られた成形体を焼
成する。この焼成は前記乾燥と同時に行なつても
良くまた別途に分けて行なつても良い。焼成は通
常雰囲気温度で300〜700℃、好ましくは400〜600
℃程度で行なわれ、これにより実質的に無定形炭
素は焼成して揮散する。しかも無定形炭素の燃焼
によつて生成する熱を、乾燥及び（又は）焼成用
の熱に利用することにより省エネルギーが図れる
ものである。 かくして得られた本発明成形体は極めて軽量と
なり、しかも実用強度はほとんどそのまま保持さ
れている。 以下に実施例を示して本発明法を具体的に説明
する。但し下記例に於ける部又は％は夫々重量部
又は重量％を示し、また各種物性は夫々次の様な
方法で測定したものである。 (イ) 曲げ強さ JIS Ａ 9510の方法に準ずる。 (ロ) 炭素含有量 JIS Ｒ 6124の方法に準ずる。 実施例 １ 生石灰（CaO95.0％）30.7部を80℃の温水368
部中で消和し、ホモミクサーにて水中で分散させ
て得た石灰乳の沈降容積は11.8mlであつた。上記
石灰乳に比表面積165m2／ｇ、平均粒子径４μｍ
のもみがらクン炭粉末（SiO255.1％、C32.1％、
吸着水分9.8％）56.8部を10重量倍の水でホモミ
クサーにて２分間分散させて得たスラリーを加
え、更に水を加えて、全体の水量を固形分の24重
量倍となるように混合して原料スラリーを得、こ
れを飽和水蒸気圧12Kg／cm2、温度191℃でオート
クレーブ中で回転数102r.p.mで撹拌翼を回転し
ながら撹拌し５時間水熱合成反応を行つて、スラ
リーを得た。 上記で得たスラリーを100℃で24時間乾燥し
て、Ｘ線回折分析した所、ゾーノトライト結晶の
ピークが認められた。 また、このスラリーを上記と同様の方法で乾燥
して走査型電子顕微鏡で観察すると外径が５〜
100μｍの球状二次粒子が認められ、同じく上記
スラリーを乾燥したものを化学分析した所20.7％
の炭素が分析された。以上により、上記スラリー
を乾燥したものはゾーノトライト結晶と無定形炭
素を主成分とするものであることが判る。 次いで上記で得たスラリー90部（固形分）に添
加材としてガラス繊維７部及びポルトランドセメ
ント３部を加えてプレス成形し、100℃で24時間
乾燥した後、500℃の雰囲気で１時間焼成し、無
定形炭素を除去して成形体を得た。 得られた成形体の物性は第１表の通りであつ
た。
法に関する。 炭素含有珪酸カルシウム成形体としては、特公
昭51−6038号公報に活性炭含有珪酸カルシウムの
成形体の製法が記載されている。この製法は、珪
酸原料、石灰原料、及び水から調製される原料ス
ラリーに活性炭を原料固形分に対し0.5〜７重量
％という特定量添加して撹拌下に水熱合成反応せ
しめてゾーノトライト結晶と活性炭とを含む水性
スラリーとなし、これを成形・乾燥するものであ
り、活性炭を特定量添加することより、上記合成
反応の反応速度を大となしうると共に水の量を著
しく減少せしめ得るというものである。そして得
られた炭素含有ゾーノトライト結晶系珪酸カルシ
ウム成形体はこれを含有しない珪酸カルシウム成
形体とほぼ同等の物性を有するものである旨記載
されている。即ち従来の活性炭含有珪酸カルシウ
ム成形体については、その製法上の効果は存在す
るが成形体自体についてはほぼ特定の効果はない
ものとされていたのである。 一方珪酸カルシウム成形体を製造する際の珪酸
原料としてもみがら灰を使用することが最近発表
されている。これは、もみがらの燃焼熱を利用す
る際に副生するもみがら灰を珪酸カルシウム成形
体の製造用珪酸原料の一種として使用したもので
あり、珪酸カルシウム成形体が製造出来る場合も
存在するもののそのもみがら灰の性質により著し
く得られる成形体の物性が左右され、著しいとき
には珪酸カルシウム成形体が得られない。これは
もみがらの燃焼条件やもみがらの性質が一定しな
いために生ずるものと考えられている。 本発明者らは従来から珪酸カルシウム成形体に
ついて長年研究を続けて来たが、この研究に於い
てクン炭を珪酸カルシウム成形体の珪酸原料とし
て使用するときは、もみがら灰とは異なり、常に
安定してほぼ一定の所望の物性を有する珪酸カル
シウム系成形体（更に詳しくはゾーノトライト結
晶と無定形炭素を主成分とする成形体）が収得出
来、しかも得られる無定形炭素含有ゾーノトライ
ト系珪酸カルシウム成形体は非常に軽量にして充
分なる実用的強度を有し且つ吸着能なかんずく吸
湿能が著しく大きいものであることを見出し、こ
れに基く発明を完成した。 本発明者らは更に引続き研究を続け、上記クン
炭を珪酸原料として製造した炭素含有珪酸カルシ
ウム成形体を焼成して炭素分を揮散せしめると、
著しく活性炭にして且つ機械的強度にも優れた珪
酸カルシウム成形体が収得出来ることを見出し、
茲に本発明を完成するに至つた。即ち本発明はク
ン炭を主成分とする珪酸原料と石灰原料とを固形
分に対する水の量が５重量倍以上となるように水
と共に混合調製して得られる原料スラリーを加圧
下加熱撹拌しながら水熱合成反応を行なわしめて
ゾーノトライト結晶と無定形炭素を主成分とする
水性スラリーとなし、次いでこれを成形・乾燥し
て炭素含有珪酸カルシウム成形体を得、茲に得た
成形体を焼成することを特徴とする軽量珪酸カル
シウム成形体の製造方法に係る。 本発明の特徴はクン炭を用いた珪酸カルシウム
成形体を焼成することにより実用強度が充分に維
持された状態でなかんずく炭素が30重量％程度も
含有された上記成形体を焼成しても実用強度が充
分に維持された状態で炭素分が揮散し著しく軽量
の珪酸カルシウム成形体となることである。 本発明の原料として使用される無定形炭素含有
珪酸カルシウム成形体は無定形炭素を7.0〜30重
量％含有するものであり、特に注目すべきは、該
成形体中の無定形炭素が７重量％以上になると急
激に成形体自体の吸湿量が増大するという特徴を
有する。 以下に本発明をその製法に基いて説明する。 本発明成形体は原則的には珪酸原料としてのク
ン炭、必要に応じ他の通常の珪酸原料、石灰原料
及び水から調製された原料スラリーを撹拌下に水
熱合成反応せしめてゾーノトライト結晶と無定形
炭素とを主成分とする水性スラリーを得、これを
成形し、乾燥して無定形炭素含有珪酸カルシウム
成形体となし、これを焼成して製造される。この
際の乾燥と焼成とは別途に行なつても良く、また
乾燥と焼成とを同時に行なつても良い。 本発明に於いて使用されるクン炭とは、もみが
ら、麦がら、稲わら、麦わら、野草、落ち葉等を
乾溜して製造されたものであり、、通常粒径100μ
ｍ以下に粉砕して使用するのを良とする。化学成
分としてはSiO230〜80重量％（以下同％）、炭素
分20〜50％、水分０〜10％、その他０〜10％程度
のものである。特に好ましいクン炭としてはもみ
がら、麦がらクン炭を挙げることが出来る。 本発明に於いては珪酸原料としてクン炭だけを
使用することも出来るが、必要に応じ、他の通常
の珪酸原料と併用することも出来る。併用する場
合でも主成分はあくまでクン炭とする。この際使
用される他の珪酸原料としては従来この種珪酸カ
ルシウム成形体製造に使用されて来たものが、い
ずれも有効に使用でき、例えば、結晶質珪酸原料
として珪石、珪砂等をまた無定形珪酸原料として
シリカゲル、シリカフラワー、ホワイトカーボ
ン、珪藻土等を例示することが出来る。 石灰原料としては従来から使用されて来たもの
がいずれも使用出来、たとえば生石灰、消石灰、
カーバイド滓等を具体例として使用出来、また特
に軽量成形体たとえば密度0.1ｇ／cm3程度の成形
体を製造る場合には沈降容積５ml以上の石灰乳を
使用することが好ましい。 上記石灰乳の沈降容積とは、水対石灰の固形分
の比が120倍の石灰乳50mlを、直径が1.3cmで容積
が50cm3以上のメスシリンダー中で20分間静置後に
石灰の粒子が沈降した容積をmlで示したもので
る。 水の量は原料スラリーの固形分に対し５倍（重
量）以上であり、上記軽量体を製造する場合には
15倍以上とするのが好ましい。珪酸原料（クン
炭、またはこれと他の珪酸原料）と石灰原料の
CaO／SiO2モル比は0.90〜1.15程度である。 この原料スラリーには、引き続く水熱合成反応
に於いて不活性な添加材を添加しても良く、この
際の添加材として無機質繊維たとえば石綿、岩綿
等を例示することが出来る。 かくして調整された原料スラリーは次いで撹拌
下に水熱合成反応に供される。この反応条件は通
常８Kg／cm2以上好ましくは10Kg／cm2以上の飽和水
蒸気圧下で行なわれる。この反応によりクン炭中
の珪酸分と石灰とが反応し、ゾーノトライト結晶
を主成分とする５〜100μｍ程度の二次粒子が生
成すると共に、クン炭微粒子中から珪酸分が除去
された無定形炭素を主成分とする粒状体とが生成
し、これ等が均一に水に分散したスラリーが得ら
れる。このゾーノトライト結晶及び無定形炭素粒
状体を主成分とする水性スラリーを布を用いて
過すると液は透明となるがゾーノトライト結
晶の二次粒子から成る水性スラリーにクン炭粉砕
物を添加したものを同様に過すると液は黒く
着色する。この事実より、本発明に於いては上記
無定形炭素粒状体はゾーノトライト結晶の二次粒
子に包含されて存在しているかまたは該粒子に何
等かの力で付着して存在しているものと考えられ
る。 上記ゾーノトライト結晶及び無定形炭素からな
る水性スラリーには必要に応じ各種の添加材が添
加される。この際の添加材としてはこの種珪酸カ
ルシウム成形体製造に用いられて来たものが広い
範囲で使用出来、たとえば繊維類、粘土類、セメ
ント類等を例示出来、更に詳しくは石綿、岩綿、
ガラス繊維、炭素繊維等の無機繊維、パルプ、セ
ルロース、各種合成繊維等の有機繊維、カオリ
ン、ベントナイト等の粘土、石膏、ポルトランド
セメント、アルミナセメント、その他各種セメン
ト等を具体例として例示出来る。 本発明に於いては該水性スラリーを常法により
成形し乾燥して無定形炭素含有ゾーノトライト結
晶成形体を収得することが出来る。 かくして得られる無定形炭素含有ゾーノトライ
ト成形体は、ゾーノトライト結晶の二次粒子及び
無定形炭素を主成分として成るものであり、無定
形炭素の成形体中の含有量は7.0〜30重量％程度
である。そしてこの成形体は軽量であつても充分
なる実用的曲げ強度を有する。特に注目すべきは
吸着能が著しく大きいことでありなかんずく吸湿
能が優れていることである。この吸湿能は含有さ
れている無定形炭素の量と密接な関係を有し、本
発明者の研究に依ると、該無定形炭素の含有量が
7.0重量％に達しない場合は吸湿能は大きくはな
らないが7.0重量％を超えると急激に吸湿能が著
しく増大する。また該成形体はこれを粉砕して得
た粉末の比表面積が80〜200m2／ｇ（但しBET法
により測定）程度であり、また示差熱分析（昇温
速度10℃／min）では430〜480℃の間に発熱ピー
クが見られる。更に該成形体はゾーノトライト結
晶を主体とする珪酸カルシウム結晶の二次粒子と
無定形炭素、またはこれ等と他の添加材とから構
成されており、該二次粒子は圧縮変形された状態
で相互に連結して構成されている。また成形体の
うち高密度品は優先配向しているものである。 本発明に於いてはかくして得られた成形体を焼
成する。この焼成は前記乾燥と同時に行なつても
良くまた別途に分けて行なつても良い。焼成は通
常雰囲気温度で300〜700℃、好ましくは400〜600
℃程度で行なわれ、これにより実質的に無定形炭
素は焼成して揮散する。しかも無定形炭素の燃焼
によつて生成する熱を、乾燥及び（又は）焼成用
の熱に利用することにより省エネルギーが図れる
ものである。 かくして得られた本発明成形体は極めて軽量と
なり、しかも実用強度はほとんどそのまま保持さ
れている。 以下に実施例を示して本発明法を具体的に説明
する。但し下記例に於ける部又は％は夫々重量部
又は重量％を示し、また各種物性は夫々次の様な
方法で測定したものである。 (イ) 曲げ強さ JIS Ａ 9510の方法に準ずる。 (ロ) 炭素含有量 JIS Ｒ 6124の方法に準ずる。 実施例 １ 生石灰（CaO95.0％）30.7部を80℃の温水368
部中で消和し、ホモミクサーにて水中で分散させ
て得た石灰乳の沈降容積は11.8mlであつた。上記
石灰乳に比表面積165m2／ｇ、平均粒子径４μｍ
のもみがらクン炭粉末（SiO255.1％、C32.1％、
吸着水分9.8％）56.8部を10重量倍の水でホモミ
クサーにて２分間分散させて得たスラリーを加
え、更に水を加えて、全体の水量を固形分の24重
量倍となるように混合して原料スラリーを得、こ
れを飽和水蒸気圧12Kg／cm2、温度191℃でオート
クレーブ中で回転数102r.p.mで撹拌翼を回転し
ながら撹拌し５時間水熱合成反応を行つて、スラ
リーを得た。 上記で得たスラリーを100℃で24時間乾燥し
て、Ｘ線回折分析した所、ゾーノトライト結晶の
ピークが認められた。 また、このスラリーを上記と同様の方法で乾燥
して走査型電子顕微鏡で観察すると外径が５〜
100μｍの球状二次粒子が認められ、同じく上記
スラリーを乾燥したものを化学分析した所20.7％
の炭素が分析された。以上により、上記スラリー
を乾燥したものはゾーノトライト結晶と無定形炭
素を主成分とするものであることが判る。 次いで上記で得たスラリー90部（固形分）に添
加材としてガラス繊維７部及びポルトランドセメ
ント３部を加えてプレス成形し、100℃で24時間
乾燥した後、500℃の雰囲気で１時間焼成し、無
定形炭素を除去して成形体を得た。 得られた成形体の物性は第１表の通りであつ
た。
【表】
また第１表記載の成形体試料No.1、２を粉砕
して、Ｘ線回折分析した所、ゾーノトライト結晶
のピークが認められた。 実施例 ２ 生石灰（CaO95.0％）24.6部を80℃の温水295
部中で消和し、ホモミクサーにて水中で分散させ
て得た石灰乳の沈降容積は15.3mlであつた。上記
石灰乳に実施例１と同様のもみがらクン炭粉末
45.4部を10重量倍の水でホモミクサーにて２分間
分散させて得たスラリーを加え、更に水を加え
て、全体の水量を固形分の30重量倍となるように
混合して原料スラリーを得、これを飽和水蒸気圧
12Kg／cm2、温度191℃でオートクレーブ中で回転
数102r.p.mで撹拌翼を回転しながら撹拌し５時
間水熱合成反応を行つて、スラリーを得た。 上記で得たスラリーを100℃で24時間乾燥して
Ｘ線回折分析した所、ゾーノトライト結晶のピー
クが認められた。 また、このスラリーを上記と同様の方法で乾燥
して走査型電子顕微鏡で観察すると実施例１と同
様の球状二次粒子が認められ、同じく上記スラリ
ーを乾燥したものを化学分析した所21.0％の炭素
が分析された。以上により、上記スラリーを乾燥
したものはゾーノトライト結晶と無定形炭素を主
成分とするものであることが判る。 次いで上記で得たスラリー90部（固形分）に添
加材としてガラス繊維７部及びポルトランドセメ
ント３部を加えてプレス成形し、100℃で24時間
乾燥した後、500℃の雰囲気で１時間焼成し、無
定形炭素を除去して成形体を得た。 得られた成形体の物性は第２表の通りであつ
た。
して、Ｘ線回折分析した所、ゾーノトライト結晶
のピークが認められた。 実施例 ２ 生石灰（CaO95.0％）24.6部を80℃の温水295
部中で消和し、ホモミクサーにて水中で分散させ
て得た石灰乳の沈降容積は15.3mlであつた。上記
石灰乳に実施例１と同様のもみがらクン炭粉末
45.4部を10重量倍の水でホモミクサーにて２分間
分散させて得たスラリーを加え、更に水を加え
て、全体の水量を固形分の30重量倍となるように
混合して原料スラリーを得、これを飽和水蒸気圧
12Kg／cm2、温度191℃でオートクレーブ中で回転
数102r.p.mで撹拌翼を回転しながら撹拌し５時
間水熱合成反応を行つて、スラリーを得た。 上記で得たスラリーを100℃で24時間乾燥して
Ｘ線回折分析した所、ゾーノトライト結晶のピー
クが認められた。 また、このスラリーを上記と同様の方法で乾燥
して走査型電子顕微鏡で観察すると実施例１と同
様の球状二次粒子が認められ、同じく上記スラリ
ーを乾燥したものを化学分析した所21.0％の炭素
が分析された。以上により、上記スラリーを乾燥
したものはゾーノトライト結晶と無定形炭素を主
成分とするものであることが判る。 次いで上記で得たスラリー90部（固形分）に添
加材としてガラス繊維７部及びポルトランドセメ
ント３部を加えてプレス成形し、100℃で24時間
乾燥した後、500℃の雰囲気で１時間焼成し、無
定形炭素を除去して成形体を得た。 得られた成形体の物性は第２表の通りであつ
た。
【表】
また第２表記載の成形体試料No.1、２を粉砕
して、Ｘ線回折分析した所、ゾーノトライト結晶
のピークが認められた。 実施例 ３ 生石灰（CaO95.0％）56.6部を80℃の温水679
部中で消和して得た石灰乳の沈降容積は4.7mlで
あつた。上記石灰乳に比表面積180m2／ｇ、平均
粒子径８μｍの麦がらクン炭粉末（SiO248.6％、
C42.3％、吸着水分6.3％）118.5部を加え、更に
水を加えて、全体の水量を固形分の12重量倍とな
るように混合して原料スラリーを得、これを飽和
水蒸気圧12Kg／cm2、温度191℃でオートクレーブ
中で回転数102r.p.mで撹拌翼を回転しながら撹
拌し５時間水熱合成反応を行なつて、スラリーを
得た。 上記で得たスラリーを100℃で24時間乾燥し
て、Ｘ線回折分析した所、ゾーノトライト結晶の
ピークが認められた。 また、このスラリーを上記と同様の方法で乾燥
して走査型電子顕微鏡で観察すると実施例１と同
様の球状二次粒子が認められ、同じく上記スラリ
ーを乾燥したものを化学分析した所27.9％の炭素
が分析された。以上により、上記スラリーを乾燥
したものはゾーノトライト結晶と無定形炭素を主
成分とするものであることが判る。 次いで上記で得たスラリー90部（固形分）に添
加材としてガラス繊維７部及びポルトランドセメ
ント３部を加えてプレス成形し、100℃で24時間
乾燥した後、500℃の雰囲気で１時間焼成し、無
定形炭素を除去して成形体を得た。 得られた成形体の物性は第３表の通りであつ
た。
して、Ｘ線回折分析した所、ゾーノトライト結晶
のピークが認められた。 実施例 ３ 生石灰（CaO95.0％）56.6部を80℃の温水679
部中で消和して得た石灰乳の沈降容積は4.7mlで
あつた。上記石灰乳に比表面積180m2／ｇ、平均
粒子径８μｍの麦がらクン炭粉末（SiO248.6％、
C42.3％、吸着水分6.3％）118.5部を加え、更に
水を加えて、全体の水量を固形分の12重量倍とな
るように混合して原料スラリーを得、これを飽和
水蒸気圧12Kg／cm2、温度191℃でオートクレーブ
中で回転数102r.p.mで撹拌翼を回転しながら撹
拌し５時間水熱合成反応を行なつて、スラリーを
得た。 上記で得たスラリーを100℃で24時間乾燥し
て、Ｘ線回折分析した所、ゾーノトライト結晶の
ピークが認められた。 また、このスラリーを上記と同様の方法で乾燥
して走査型電子顕微鏡で観察すると実施例１と同
様の球状二次粒子が認められ、同じく上記スラリ
ーを乾燥したものを化学分析した所27.9％の炭素
が分析された。以上により、上記スラリーを乾燥
したものはゾーノトライト結晶と無定形炭素を主
成分とするものであることが判る。 次いで上記で得たスラリー90部（固形分）に添
加材としてガラス繊維７部及びポルトランドセメ
ント３部を加えてプレス成形し、100℃で24時間
乾燥した後、500℃の雰囲気で１時間焼成し、無
定形炭素を除去して成形体を得た。 得られた成形体の物性は第３表の通りであつ
た。
【表】
また第３表記載の成形体試料No.1、２を粉砕
して、Ｘ線回折分析した所、ゾーノトライト結晶
のピークが認められた。 実施例 ４ 生石灰（CaO95.0％）35.9部を80℃の温水430
部中で消和しホモミクサーにて水中で分散させて
得た石灰乳の沈降容積は17.5mlであつた。上記石
灰乳に実施例１と同様のもみがらクン炭粉末31.0
部及び平均粒子径6.5μｍの珪石粉末（SiO294.7
％）20.7部を加え、更に水を加えて、全体の水量
を固形分の24重量倍となるように混合して原料ス
ラリーを得、これを飽和水蒸気圧12Kg／cm2、温度
191℃でオートクレーブ中で回転数138r.p.mで撹
拌翼を回転しながら撹拌し５時間水熱合成反応を
行なつてスラリーを得た。 上記で得たスラリーを100℃で24時間乾燥し
て、Ｘ線回折分析した所、ゾーノトライト結晶と
少量のトベルモライト結晶のピークが認められ
た。 また、このスラリーを上記と同様の方法で乾燥
して走査型電子顕微鏡で観察すると外径が５〜80
μｍの球状二次粒子が認められ、同じく上記スラ
リーを乾燥したものを化学分析した所10.7％の炭
素が分析された。以上により、上記スラリーを乾
燥したものはゾーノトライト結晶と無定形炭素を
主成分とするものであることが判る。 次いで上記で得たスラリー90部（固形分）に添
加材としてガラス繊維７部及びポルトランドセメ
ント３部を加えてプレス成形し、500℃の雰囲気
で２時間、乾燥と焼成を同時に行い無定形炭素を
除去して成形体を得た。 得られた成形体の物性は第４表の通りであつ
た。
して、Ｘ線回折分析した所、ゾーノトライト結晶
のピークが認められた。 実施例 ４ 生石灰（CaO95.0％）35.9部を80℃の温水430
部中で消和しホモミクサーにて水中で分散させて
得た石灰乳の沈降容積は17.5mlであつた。上記石
灰乳に実施例１と同様のもみがらクン炭粉末31.0
部及び平均粒子径6.5μｍの珪石粉末（SiO294.7
％）20.7部を加え、更に水を加えて、全体の水量
を固形分の24重量倍となるように混合して原料ス
ラリーを得、これを飽和水蒸気圧12Kg／cm2、温度
191℃でオートクレーブ中で回転数138r.p.mで撹
拌翼を回転しながら撹拌し５時間水熱合成反応を
行なつてスラリーを得た。 上記で得たスラリーを100℃で24時間乾燥し
て、Ｘ線回折分析した所、ゾーノトライト結晶と
少量のトベルモライト結晶のピークが認められ
た。 また、このスラリーを上記と同様の方法で乾燥
して走査型電子顕微鏡で観察すると外径が５〜80
μｍの球状二次粒子が認められ、同じく上記スラ
リーを乾燥したものを化学分析した所10.7％の炭
素が分析された。以上により、上記スラリーを乾
燥したものはゾーノトライト結晶と無定形炭素を
主成分とするものであることが判る。 次いで上記で得たスラリー90部（固形分）に添
加材としてガラス繊維７部及びポルトランドセメ
ント３部を加えてプレス成形し、500℃の雰囲気
で２時間、乾燥と焼成を同時に行い無定形炭素を
除去して成形体を得た。 得られた成形体の物性は第４表の通りであつ
た。
【表】
また第４表記載の成形体試料No.1、２を粉砕
して、Ｘ線回折分析した所、ゾーノトライト結晶
と少量のトベルモライト結晶のピークが認められ
た。
して、Ｘ線回折分析した所、ゾーノトライト結晶
と少量のトベルモライト結晶のピークが認められ
た。
Claims (1)
- １ クン炭を主成分とする珪酸原料と石灰原料と
を固形分に対する水の量が５重量倍以上となるよ
うに水と共に混合調製して得られる原料スラリー
を加圧下加熱撹拌しながら水熱合成反応を行なわ
しめてゾーノトライト結晶と無定形炭素を主成分
とする水性スラリーとなし、次いでこれを成形・
乾燥して炭素含有珪酸カルシウム成形体を得、茲
に得た成形体を焼成することを特徴とする軽量珪
酸カルシウム成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1950383A JPS59146967A (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 軽量珪酸カルシウム成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1950383A JPS59146967A (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 軽量珪酸カルシウム成形体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59146967A JPS59146967A (ja) | 1984-08-23 |
| JPS6235989B2 true JPS6235989B2 (ja) | 1987-08-05 |
Family
ID=12001173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1950383A Granted JPS59146967A (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | 軽量珪酸カルシウム成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59146967A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103880028A (zh) * | 2012-12-19 | 2014-06-25 | 辽宁法库陶瓷工程技术研究中心 | 利用稻壳灰或秸秆灰农作物废料合成硬硅钙石粉的方法 |
-
1983
- 1983-02-07 JP JP1950383A patent/JPS59146967A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59146967A (ja) | 1984-08-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO1985002839A1 (fr) | Article façonne en silicate de calcium et son procede de preparation | |
| WO1987001370A1 (fr) | Moulage de silice et son procede de production | |
| JPS6235989B2 (ja) | ||
| US5370852A (en) | Primary particles of amorphous silica composite material, secondary particles of amorphous silica composite material, shaped bodies thereof and processes for their preparation | |
| JPS6351990B2 (ja) | ||
| JPS59146970A (ja) | 軽量珪酸カルシウム成形体 | |
| JPS6213299B2 (ja) | ||
| JPH0542390B2 (ja) | ||
| JPH0627022B2 (ja) | 珪酸カルシウム系成形体の製造法 | |
| EP0445301B1 (en) | Composite primary particle of noncrystalline silica, composite secondary particle of noncrystalline silica, shaped form thereof and production thereof | |
| JPS6317788B2 (ja) | ||
| JP2782198B2 (ja) | 珪酸カルシウム成形体 | |
| JPS6213301B2 (ja) | ||
| JPS6213298B2 (ja) | ||
| JPS6319468B2 (ja) | ||
| JPH0158147B2 (ja) | ||
| JPS61219751A (ja) | 珪酸カルシウム成形体の製造法 | |
| JPS60112663A (ja) | 珪酸カルシウム系成形体及びその製造方法 | |
| JPH0524101B2 (ja) | ||
| JPH01298051A (ja) | 珪酸カルシウム成形体の製造法 | |
| JPH0158146B2 (ja) | ||
| JP2681203B2 (ja) | 珪酸カルシウム成形体 | |
| JPH0228535B2 (ja) | ||
| JPH0616463A (ja) | 珪酸カルシウム成形体及びその製造法 | |
| JPH0522664B2 (ja) |