JPS6247808B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6247808B2 JPS6247808B2 JP54118854A JP11885479A JPS6247808B2 JP S6247808 B2 JPS6247808 B2 JP S6247808B2 JP 54118854 A JP54118854 A JP 54118854A JP 11885479 A JP11885479 A JP 11885479A JP S6247808 B2 JPS6247808 B2 JP S6247808B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- calcium silicate
- silicate hydrate
- xonotrite
- weight
- tobermorite
- 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
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- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は結晶長が50μｍ以上であるゾノトライ
ト系繊維状鉱物材料の製造方法に関する。
ト系繊維状鉱物材料の製造方法に関する。
従来、無機繊維の代表的なものとしては石綿が
あり、これは繊維長が長く工業的有意性の高いも
のであるが、天然に産するものであるため将来枯
渇することが予測され、また近年発癌性物質とし
て疑われ、環境保全上好ましくない材料と考えら
れるに至つている。石綿以外の無機繊維として一
般的に知られているガラス繊維やロツクウールは
断熱材として使用されているものの、耐アルカリ
性に劣ることから、フイラー、補強材としては必
ずしも万能ではない。またセラミツクフアイバー
は種々優れた特性を有する反面あまりにも高価で
ありすぎるため補強材、フイラー等の汎用の工業
材料として実用に供されない。
あり、これは繊維長が長く工業的有意性の高いも
のであるが、天然に産するものであるため将来枯
渇することが予測され、また近年発癌性物質とし
て疑われ、環境保全上好ましくない材料と考えら
れるに至つている。石綿以外の無機繊維として一
般的に知られているガラス繊維やロツクウールは
断熱材として使用されているものの、耐アルカリ
性に劣ることから、フイラー、補強材としては必
ずしも万能ではない。またセラミツクフアイバー
は種々優れた特性を有する反面あまりにも高価で
ありすぎるため補強材、フイラー等の汎用の工業
材料として実用に供されない。
一方、ゾノトライトはケイ酸質原料と石灰質原
料を使用し、比較的容易に合成できる物質であ
り、しかもその原料であるケイ石、ケイ砂及び石
灰石等は我国に豊富に存在し、安価に入手可能で
あり、その特性はケイ酸カルシウムを主体とする
鉱物であるため断熱性に優れ水との親和性も優れ
ていてその合成物の繊維化については従来いくつ
かの試みがなされてきた。例えばCaO―SiO2―
H2Oの三成分系にアルカリその他の各種添加物を
加え温度、圧力、時間、組成等について検討する
もゾノトライトで長い繊維状材料を作ることはで
きなかつた。通常工業的に得られるゾノトライト
の繊維は数μｍ程度の微細なものでしかも凝集魂
であるため過抵抗性が大きくなるといつた欠点
を有していた。
料を使用し、比較的容易に合成できる物質であ
り、しかもその原料であるケイ石、ケイ砂及び石
灰石等は我国に豊富に存在し、安価に入手可能で
あり、その特性はケイ酸カルシウムを主体とする
鉱物であるため断熱性に優れ水との親和性も優れ
ていてその合成物の繊維化については従来いくつ
かの試みがなされてきた。例えばCaO―SiO2―
H2Oの三成分系にアルカリその他の各種添加物を
加え温度、圧力、時間、組成等について検討する
もゾノトライトで長い繊維状材料を作ることはで
きなかつた。通常工業的に得られるゾノトライト
の繊維は数μｍ程度の微細なものでしかも凝集魂
であるため過抵抗性が大きくなるといつた欠点
を有していた。
本発明者らは鋭意研究の結果結晶性ゾノトライ
トであつて結晶長50μｍ以上、結晶径５μｍ以下
であるゾノトライト系繊維状鉱物材料の製造方法
を発明した。
トであつて結晶長50μｍ以上、結晶径５μｍ以下
であるゾノトライト系繊維状鉱物材料の製造方法
を発明した。
本発明は、石灰質物質および珪酸質物質を原料
として生成したCaO／SiO2モル比0.8〜1.0のケイ
酸カルシウム水和物含有物にアルカリ金属の水酸
化物の0.05〜１規定水溶液を該ケイ酸カルシウム
水和物１重量部に対し少なくとも５重量部とトバ
モライト系ケイ酸カルシウム水和物含有物の多孔
物質を添加し、150℃以上の飽和水蒸気圧下で水
熱反応させて結晶長50μｍ以上、結晶径５μｍ以
下の結晶性ゾノトライトを生成せしめるゾノトラ
イト系繊維状鉱物材料の製造方法である。
として生成したCaO／SiO2モル比0.8〜1.0のケイ
酸カルシウム水和物含有物にアルカリ金属の水酸
化物の0.05〜１規定水溶液を該ケイ酸カルシウム
水和物１重量部に対し少なくとも５重量部とトバ
モライト系ケイ酸カルシウム水和物含有物の多孔
物質を添加し、150℃以上の飽和水蒸気圧下で水
熱反応させて結晶長50μｍ以上、結晶径５μｍ以
下の結晶性ゾノトライトを生成せしめるゾノトラ
イト系繊維状鉱物材料の製造方法である。
本発明で得られるゾノトライト系繊維状鉱物材
料は嵩密度が0.1〜0.2であり過性が良好である
等優れた特性を有することから耐熱材としてだけ
ではなく合成樹脂成形品のフイラー、補強材とし
ても使用できる材料である。
料は嵩密度が0.1〜0.2であり過性が良好である
等優れた特性を有することから耐熱材としてだけ
ではなく合成樹脂成形品のフイラー、補強材とし
ても使用できる材料である。
本発明の出発物質として用いる石灰質物質及び
珪酸質物質を原料として生成したケイ酸カルシウ
ム水和物含有物とは、ケイ酸質物質と石灰質物質
を常温〜高温高圧の飽和水蒸気圧養生によつて得
られる水和物を含有しているコンクリート、モル
タル、スラリー、オートクレーブ養生した気泡コ
ンクリートCaO―SiO2―H2O系の物質を言い、出
発原料としてのケイ酸カルシウム水和物含有物の
CaO／SiO2（モル比）は0.8〜1.0のものである。
珪酸質物質を原料として生成したケイ酸カルシウ
ム水和物含有物とは、ケイ酸質物質と石灰質物質
を常温〜高温高圧の飽和水蒸気圧養生によつて得
られる水和物を含有しているコンクリート、モル
タル、スラリー、オートクレーブ養生した気泡コ
ンクリートCaO―SiO2―H2O系の物質を言い、出
発原料としてのケイ酸カルシウム水和物含有物の
CaO／SiO2（モル比）は0.8〜1.0のものである。
アルカリ金属の水酸化物とは水酸化リチウム、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ
物質を言い、アルカリ濃度として0.05〜１規定の
水溶液である。水熱反応系に存在させるアルカリ
水溶液の量は出発原料としてのケイ酸カルシウム
水和物の含有物とアルカリ水溶液とを混合して流
動性を示す程度以上用いることが好ましい。ケイ
酸カルシウム水和物の含有物１重量部に対しアル
カリ水溶液約５重量部好ましくは10重量部以上用
いる。
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ
物質を言い、アルカリ濃度として0.05〜１規定の
水溶液である。水熱反応系に存在させるアルカリ
水溶液の量は出発原料としてのケイ酸カルシウム
水和物の含有物とアルカリ水溶液とを混合して流
動性を示す程度以上用いることが好ましい。ケイ
酸カルシウム水和物の含有物１重量部に対しアル
カリ水溶液約５重量部好ましくは10重量部以上用
いる。
この発明で繊維状ゾノトライト結晶の形成に用
いる水熱反応は150℃以上の飽和水蒸気圧下（飽
和水蒸気臨界温度は水の物性上374℃）で反応さ
せることであり、好ましくは240℃前後である。
いる水熱反応は150℃以上の飽和水蒸気圧下（飽
和水蒸気臨界温度は水の物性上374℃）で反応さ
せることであり、好ましくは240℃前後である。
トバモライト系ケイ酸カルシウム水和物含有物
の多孔物質とはアルカリ溶液を含浸させ水熱反応
せしめても溶解せず繊維状ゾノトライトの結晶成
長に充分な空隙を有し結晶の阻害しないような物
質例えばオートクレーブ養生した軽量気泡コンク
リートのような多孔物質のことを言う。
の多孔物質とはアルカリ溶液を含浸させ水熱反応
せしめても溶解せず繊維状ゾノトライトの結晶成
長に充分な空隙を有し結晶の阻害しないような物
質例えばオートクレーブ養生した軽量気泡コンク
リートのような多孔物質のことを言う。
水熱反応終了後固形分である繊維状ゾノトライ
ト結晶は水中に懸濁したスラリー状としてオート
クレーブから取出され、別等により分離され、
その乾燥物はかさ比重0.1〜0.2で白色の粉状乃至
フレーク状で水を容易に透過する繊維質鉱物材料
である。この繊維質鉱物材料は後述する実施例に
おいてＸ線回折図に示すように結晶性の優れた純
度の高いゾノトライトであり、耐熱性、耐アルカ
リ性の優れたものである。50μｍ以上という比較
的長い繊維状物であるため補強効果のあるフイラ
ーとして触媒の担体、過材、吸着剤等にも使用
することができる。
ト結晶は水中に懸濁したスラリー状としてオート
クレーブから取出され、別等により分離され、
その乾燥物はかさ比重0.1〜0.2で白色の粉状乃至
フレーク状で水を容易に透過する繊維質鉱物材料
である。この繊維質鉱物材料は後述する実施例に
おいてＸ線回折図に示すように結晶性の優れた純
度の高いゾノトライトであり、耐熱性、耐アルカ
リ性の優れたものである。50μｍ以上という比較
的長い繊維状物であるため補強効果のあるフイラ
ーとして触媒の担体、過材、吸着剤等にも使用
することができる。
実施例 １
(A) 出発物質であるケイ酸カルシウム水和物はけ
い藻土（SiO2＝90％）、消石灰（CaO＝73％、
ブレーン値8000cm2／ｇ）をCaO／SiO2（モル
比）1.0、水／全固形物（重量比）＝10となるよ
うに調合しオートクレーブに注入後120℃の飽
和水蒸気圧中で１時間撹拌（100rpm）２時間
静置してスラリーとして得た。
い藻土（SiO2＝90％）、消石灰（CaO＝73％、
ブレーン値8000cm2／ｇ）をCaO／SiO2（モル
比）1.0、水／全固形物（重量比）＝10となるよ
うに調合しオートクレーブに注入後120℃の飽
和水蒸気圧中で１時間撹拌（100rpm）２時間
静置してスラリーとして得た。
この物質のＸ線回折図を第１図に、示差熱熱
分析図を第２図に、走査電子顕微鏡写真を第３
図に示す。
分析図を第２図に、走査電子顕微鏡写真を第３
図に示す。
第１図〜第３図で明らかなようにこの物質は
非晶質のケイ酸カルシウム水和物即ち通常Ｃ―
Ｓ―Ｈゲルと称されているものであつた。
非晶質のケイ酸カルシウム水和物即ち通常Ｃ―
Ｓ―Ｈゲルと称されているものであつた。
(B) トバモライト系ケイ酸カルシウム水和物含有
物の多孔物質はケイ石（SiO2＝95％、ブレー
ン値3000cm2／ｇ）、セメント（普通ポルトラン
ドセメントSiO2＝22％、CaO65％、ブレーン
値3000cm2／ｇ）、生石灰（CaO＝95％、ブレー
ン値6000cm2／ｇ）をCaO／SiO2（モル比）＝
0.7、セメント／生石灰（重量比）＝３、金属ア
ルミニウム（粒子径30μｍ以下）／全固形物
（重量比）＝0.001となるように調合し混練後型
枠に注入して成形したものをオートクレーブを
用いて180℃の飽和水蒸気圧中で10時間養生し
て作成した。この成形体のＸ線回折図を第７図
に示す。第７図で明らかなようにこの物質は
幅、長さが１〜５μｍの板状結晶性トバモライ
トを主体としたものでその他未反応物の石英が
若干残存していた。またこの物質はかさ密度
0.5、水銀圧入法による細孔容積は0.8cm2／ｇで
あつた。
物の多孔物質はケイ石（SiO2＝95％、ブレー
ン値3000cm2／ｇ）、セメント（普通ポルトラン
ドセメントSiO2＝22％、CaO65％、ブレーン
値3000cm2／ｇ）、生石灰（CaO＝95％、ブレー
ン値6000cm2／ｇ）をCaO／SiO2（モル比）＝
0.7、セメント／生石灰（重量比）＝３、金属ア
ルミニウム（粒子径30μｍ以下）／全固形物
（重量比）＝0.001となるように調合し混練後型
枠に注入して成形したものをオートクレーブを
用いて180℃の飽和水蒸気圧中で10時間養生し
て作成した。この成形体のＸ線回折図を第７図
に示す。第７図で明らかなようにこの物質は
幅、長さが１〜５μｍの板状結晶性トバモライ
トを主体としたものでその他未反応物の石英が
若干残存していた。またこの物質はかさ密度
0.5、水銀圧入法による細孔容積は0.8cm2／ｇで
あつた。
(C) 上記(A)で作成したケイ酸カルシウム水和物ス
ラリーの固形分５部、上記(B)で作成したトバモ
ライト系ケイ酸カルシウム水和物含有物の多孔
物質を粗砕し分級した２〜５mmのもの５部及び
0.5規定の水酸化カリウム水溶液90部を銀ライ
ニングしたオートクレーブ中に仕込み真空度50
mmHg以下で30分間脱気してアルカリ水溶液を
含浸させた後、温度210℃〜230℃の飽和水蒸気
圧下で２日間静置し水熱反応せしめ、しかる後
１mmの篩で多孔物質の魂を分離して得た。水熱
合成によつて結晶長50μｍ以上、結晶径５μｍ
以下に生成した結晶性ゾノトライト５重量部、
カサ高の繊維状鉱物材料を収得した。この物質
のＸ線回折図を第４図に、示差熱熱分析図を第
５図に、走査電子顕微鏡写真を第６図に示す。
第４図〜第６図で明らかなように本発明品はほ
とんど結晶長50μｍ以上、結晶径５μｍ以下の
結晶性ゾノトライトを主体とする繊維状鉱物で
あつた。
ラリーの固形分５部、上記(B)で作成したトバモ
ライト系ケイ酸カルシウム水和物含有物の多孔
物質を粗砕し分級した２〜５mmのもの５部及び
0.5規定の水酸化カリウム水溶液90部を銀ライ
ニングしたオートクレーブ中に仕込み真空度50
mmHg以下で30分間脱気してアルカリ水溶液を
含浸させた後、温度210℃〜230℃の飽和水蒸気
圧下で２日間静置し水熱反応せしめ、しかる後
１mmの篩で多孔物質の魂を分離して得た。水熱
合成によつて結晶長50μｍ以上、結晶径５μｍ
以下に生成した結晶性ゾノトライト５重量部、
カサ高の繊維状鉱物材料を収得した。この物質
のＸ線回折図を第４図に、示差熱熱分析図を第
５図に、走査電子顕微鏡写真を第６図に示す。
第４図〜第６図で明らかなように本発明品はほ
とんど結晶長50μｍ以上、結晶径５μｍ以下の
結晶性ゾノトライトを主体とする繊維状鉱物で
あつた。
この繊維状鉱物は嵩密度0.13〜0.18で過抵
抗性も小さいことからフイラーとして使用でき
るものであつた。
抗性も小さいことからフイラーとして使用でき
るものであつた。
なお、実施例１の(A)，(B)及び(C)のＸ線回折の測
定条件は対陰極Cu（Ni）、管電圧30KV、管電流
15mA、フルスケール計数1000cps、時定数２
秒、走査速度２度／分、記録速度２cm／分、発散
スリツト１mm、レシービングスリツト0.3mm、同
じく示差熱熱分析の測定条件は試料重量10mg、
DTA範囲±100μＶ、昇温速度10℃／分；同走査
電子顕微鏡の測定条件は金蒸着、倍率１万倍であ
る。
定条件は対陰極Cu（Ni）、管電圧30KV、管電流
15mA、フルスケール計数1000cps、時定数２
秒、走査速度２度／分、記録速度２cm／分、発散
スリツト１mm、レシービングスリツト0.3mm、同
じく示差熱熱分析の測定条件は試料重量10mg、
DTA範囲±100μＶ、昇温速度10℃／分；同走査
電子顕微鏡の測定条件は金蒸着、倍率１万倍であ
る。
実施例 ２
0.5規定の水酸化カリウム水溶液を0.05規定の
水酸化ナトリウム水溶液に置き換えて実施例１の
方法を繰返した結果、ほとんどが結晶長50μｍ以
上、結晶径５μｍ以下の結晶性ゾノトライト５重
量部を得た。本発明品の物質特性は実施例１で得
た発明品と同様であつた。
水酸化ナトリウム水溶液に置き換えて実施例１の
方法を繰返した結果、ほとんどが結晶長50μｍ以
上、結晶径５μｍ以下の結晶性ゾノトライト５重
量部を得た。本発明品の物質特性は実施例１で得
た発明品と同様であつた。
第１図はケイ酸カルシウム水和物含有物のＸ線
回折図、第２図は同含有物の示差熱熱分析図、第
３図は同含有物の走査電子顕微鏡写真、第４図は
本発明結晶性ゾノトライトのＸ線回折図、第５図
は同ゾノトライトの示差熱熱分析図、第６図は同
ゾノトライトの走査電子顕微鏡写真、第７図はト
バモライト系ケイ酸カルシウム水和物含有物のＸ
線回折図である。
回折図、第２図は同含有物の示差熱熱分析図、第
３図は同含有物の走査電子顕微鏡写真、第４図は
本発明結晶性ゾノトライトのＸ線回折図、第５図
は同ゾノトライトの示差熱熱分析図、第６図は同
ゾノトライトの走査電子顕微鏡写真、第７図はト
バモライト系ケイ酸カルシウム水和物含有物のＸ
線回折図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 石灰質物質および珪酸質物質を原料として生
成したCaO／SiO2モル比0.8〜1.0のケイ酸カルシ
ウム水和物含有物にアルカリ金属の水酸化物の
0.05〜１規定水溶液を該ケイ酸カルシウム水和物
１重量部に対し少なくとも５重量部とトバモライ
ト系ケイ酸カルシウム水和物含有物の多孔物質を
添加し、150℃以上の飽和水蒸気圧で水熱反応さ
せて結晶長50μｍ以上、結晶径５μｍ以下の結晶
性ゾノトライトを生成せしめることを特徴とする
ゾノトライト系繊維状鉱物材料の製造方法。 ２ トバモライト系ケイ酸カルシウム水和物含有
物の多孔物質が、オートクレーブ養生された軽量
気泡コンクリートである特許請求の範囲第１項記
載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11885479A JPS5645818A (en) | 1979-09-18 | 1979-09-18 | Xonotlite fibrous mineral material and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11885479A JPS5645818A (en) | 1979-09-18 | 1979-09-18 | Xonotlite fibrous mineral material and its manufacture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5645818A JPS5645818A (en) | 1981-04-25 |
| JPS6247808B2 true JPS6247808B2 (ja) | 1987-10-09 |
Family
ID=14746776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11885479A Granted JPS5645818A (en) | 1979-09-18 | 1979-09-18 | Xonotlite fibrous mineral material and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5645818A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0231460B1 (en) * | 1985-11-29 | 1993-03-31 | Redco N.V. | Synthetic crystal aggregates of xonotlite and process for preparing same |
| JP2577207B2 (ja) * | 1986-02-14 | 1997-01-29 | 三菱電線工業株式会社 | 難燃可とう性フツ素ゴム組成物 |
| AU3622595A (en) * | 1994-10-14 | 1996-05-06 | Industrial Research Limited | Fibrous silicate hydrates and processes for their production |
| DE10235866B4 (de) * | 2002-08-05 | 2005-02-24 | Technische Universität München | Verfahren zur thermischen Behandlung von Kieselgur, thermisch behandelte Kieselgur und Verwendung einer derartigen Kieselgur |
| CN106495172A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-03-15 | 辽宁工程技术大学 | 利用酸溶脱铝粉煤灰和电石渣生产硬硅钙石纤维的方法 |
| WO2023046958A1 (en) * | 2021-09-27 | 2023-03-30 | Universite de Bordeaux | Process for preparing crystalline calcium silicates |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4918799A (ja) * | 1972-06-10 | 1974-02-19 |
-
1979
- 1979-09-18 JP JP11885479A patent/JPS5645818A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5645818A (en) | 1981-04-25 |
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