JPS63312105A - 球状粘土基剤の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は微細な粘土粉末を造粒して得られる球状粘土粒
剤に関する。

（従来の技術） 最大径が０．１ｍｍの粘土の粒状物は、例えば農薬、肥
料、反応触媒などの分野において、有用な薬品を表面に
塗布したり、含浸させるための基剤として利用されてい
る。したがって粒状物が細かい程１粒状物の単位重量当
りの表面積が大きくな名ため、その利用価値が高くなる
が、なるべく形状、大きさの揃ったものが求められる傾
向にあった。

このような粘土粒状物としては、従来天然に産出する粘
土あるいは粘土鍼物を粉砕、乾燥し１分級を行って粒径
を揃えたものが主に用いられてきた。しかしこのように
して製造される粒状物は。

コストが比較的低廉となるが、当然のことながら粒の形
状は、その破砕断面から構成されるので、不揃いで拡大
してみれば不定多角形であり、粒状物の流動性が悪く、
取扱い時には粒状物相互の接触に伴なって微粉末が発生
しやすくなる。また製造、取扱いに際して発生する規格
外の微粉末はその利用価値が乏しいもので、廃棄処分の
対象になるものであった。さらに粒状物の表面は凹凸に
乏しく、農薬などを塗布、含浸させるのに有効な表面積
が小さく限定されたものになってしまう。

（発明が解決しようとする問題点） 一方、従来より、粘土微粉末を造粒することにより、複
数個の粘土粉末が結合した粒剤を得るための検討も進め
られてきた。しかし粘土自体の特性すなわち水に対する
親和性、水による膨潤性などの問題点があり、粒径の揃
った細かい造粒物を得ることは困難であり、特に真珠に
近い粘土粒剤を得ることはできなかった。

したがって粘土微粉末を造粒することにより、真球状で
かつ多孔性の細かい粒状物が得られれば、ハンドリング
が容易であるだけでなく、薬品の含浸、塗布が容易にな
り、基剤の内部にまで有効成分を浸透させることができ
る。そこで本発明者らは、粘土微粉末よりこのような優
れた物性を有する粒状物を製造するために鋭意努力を重
ねた結果、特定の造粒方法を採用することにより、真球
状の粘土粒状物の得られることを見出して１本発明を完
成するに至った。

（問題点を解決するための手段） すなわち本発明の球状粘土粒剤は、１５０　ｇｍ以下の
径の粘土粉末１００重量部に、０，１〜１０重量部の粘
結剤及び固形分に対して水分率が５〜５０重量％になる
ようにした系を混合攪拌し、転勤造粒して最大径が１７
０〜８４０ルｍの範囲内になるようにした多孔性のもの
であることを特徴とする。

本発明において１粒剤を得るための主原料である粘土は
、層状結晶構造を有する含水珪酸塩鉱物を主成分とする
ものを指し、いわゆる粘土鉱物として知られているタル
ク、モンモリロナイト、バイデライト、サボナイト、ヘ
クトライト、ステイーブンサイト、バーミキュライト、
カオリナイトなどを多量に含有するものであるが、これ
らの粘土鉱物以外の他の鉱物類、例えば火成岩、堆積岩
などを構成する鉱物類を含有していてもよい、上述のよ
うな粘土は例えばベントナイト、陶土などとして天然に
産出するので、このようなものも本発明において用いら
れる材料に含まれる。

しかし本発明においては、上述の粘土は微細粒子に粉砕
して、その径がｌ　５０　μｍ以下になるようにするこ
とが望まれる。そのために用いられる材料を粉砕、乾燥
、分級などの操作により所望する粒径の微粒子となるよ
うに加工しなければならないが、その加工手段としては
、特に限定されず、通常の粉砕手段、乾燥手段、分級手
段が採用される０本発明においては、これらの加工手段
により、粗い粘土あるいは粘土粒子を１５０μｍ以下、
好ましくは７４ＪＬｍ以下の粒径を有する微細な粘土粉
末に加工される。この粒子の系が１５０ｐｍを越えると
本発明により得られる粒剤を構成する粘土粒子の粒が小
さくなるため、真球状の粒剤を得ることが困難であり、
また得られる粒剤の表面積、有孔な空隙が小さくなると
いう問題が生ずる。

次にこれらの粘土から球状粒剤を得るために、微粒子を
相互に接着、粘結させるのに用いられる粘結剤としては
、本発明においては特に限定されないが、アルギン酸ナ
トリウム、繊維素グリコール酸ナトリウム、メチルセル
ロース、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリリン酸カリウ
ム、ポリリン酸ナトリウム、アラビアゴム、グアーガム
、トラガントゴム、カルボキシメチルセルロース、ヒド
ロキシエチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリ
エチレンオキシド、ポリエチレングリコールなどの有機
系の粘結剤、ベントナイト、水ガラスなどの無機系の粘
結剤などより選ばれる０本発明においては、水溶性ある
いは水に分散性の粘結剤を選ぶのが特に好ましい。

これらの粘結剤の使用量は、対象となる粘土の種類、粘
結剤の種類、得られる球状粒剤の用途などに応じて適宜
調整されるが、本発明においては粘土粉末に対して重量
で０．１−１０重量％範囲内にすることが望ましく、添
加量の低い場合には、粒状物を得るのが困難であり、ま
た得られる粒状物の物性が悪くなり、一方、添加量が１
０重量％を越える場合は得られる粒状物の内部の孔に粘
結剤が充填されることになって、多孔性粒状物としての
機能が低下するだけでなく、造粒作業もかえって困難に
なるので、好ましくない。

なお造粒する際に、粘土微粉末と粘結剤以外にこの系に
含まれる水分が重要な役割を果す、水分率が固形分の重
量に対して３〜５０重量％の範囲内にある場合は問題は
生じないが、水分率の低い場合には、粘土微粉末への粘
結剤の混合、分散の機能を助けるためにも、所定量の水
分率になるように水を予め添加しておくことが望まれる
。

一方、粘土微粉末が上記の範囲を越えるような水分を持
つことは、前工程の加工が困難なため考えられないが、
水分率が規定範囲内になるように乾燥、保管などに配慮
を払わねばならない、水分率が３重量％未満では造粒す
べき粘土粒子に粘結剤を均一に分散させることが困難な
ため、均質な粒状物を得ることが困難であり、一方、５
０重量％を越えると粘土粒子を粘結させるための粘結力
が低下するだけでなく、実用性に富む粒剤を得るために
は次工程での乾燥が必須となる。

次に上述の粘土微粉末−粘結剤−水の系を混合撹拌し、
造粒するための方法は特に限定されず、目標とする真球
状の微細粒子が得られるなら、どのような混合攪拌方法
あるいは転勤造粒方法を用いてもよい、しかし本発明に
おいては、比較的短時間内に材料の混合攪拌と転勤造粒
を一挙に実施できる以下の方法を用いることが推奨され
る。

すなわち造粒装置として、横軸の中心回転軸に互いに回
転数の異なる複数の攪拌翼あるいは攪拌チョッパーを取
付けたものを用い、まず粘土微粉末を装置内に供給し、
２組の回転攪拌翼を異なる回転速度で運転することによ
り、材料の塊、凝集物の粉砕、均質化を行った後、粘結
剤、必要に応じて水を装置内に供給することにより１回
転攪拌軸の回転数を調整することにより、転勤造粒を行
って真球状の粒剤を得ることができる。

上記の装置において、同軸の複数の回転翼の内の１つは
、円筒形の容器の円筒の壁に材料が付着しないように、
掻き取り攪拌翼を持ったものを低速で回転させるように
したもの（低速攪拌翼）であり、他の１つは、低速攪拌
翼の内側に位置して高速で回転するもの（高速攪拌ｊｌ
Ｋ）で、ビン、ロッドあるいはブレードなどを具備する
回転軸が用いられる。高速回転軸はその回転数や攪拌手
段（ピン、ブレードなど）の構造などにも影響されるが
、造粒物の団塊化を防止し、大きな造粒物を破砕すると
ともに、微細粒子を転勤させることにより、粒子相互の
衝突、接触を行わせることにより、粘結剤の作用による
微細粒子の付着、接着による造粒を行わせる機能を持つ
、一方、低速回転軸は、容器壁への材料の付着を防止す
るとともに、容器の下端部に滞留する材料を掻き上げて
落下させることにより、高速回転翼と材料との接触の機
会を付与させるとともに、材料微粉末の重力落下、転勤
を行わせることにより、粒子を球状に大きくさせて造粒
させる役割を果す。

上述の同軸の２軸攪拌翼を有する造粒装置を用いること
により、容易に短時間で球状の粒状物を得ることができ
、その粒径も攪拌回転翼の回転数に変更することにより
調整することができる。したがって粒径が８４０１Ｌｍ
以下の極めて微細な球状粒剤も製造することが可′能で
ある。

（発明の効果） 本発明の粒剤は、径が極めて小さいにもかかわらず、真
珠あるいはそれに近いものであるため、粒状物そのもの
は転がりやすい性質を有する。したがって安息角も３８
°程度と小さく取り扱いやすいものである。また球状で
、粒子相互の接触面積が小さいため、取り扱いの際の粒
子の接触による摩擦での微粉末の発生も極めて少ない。

は得られなかった。これに対し１本発明の造粒物は径が
小さいだけでなく、形状は真球状もしくはそれに近いと
いう特徴がある。また造粒物に用いられる材料は、従来
はダスト、粉塵として廃棄処分の対象とされていたもの
まで完全利用されることになり、そのようなダスト、粉
塵の発生を伴わず、総合的にみて省資源にもつながり、
経済的である。

また本発明の粒剤は主成分が粘土であるため。

親木性であり、水と接触することにより、粘土が膨潤し
て徐々に崩壊するという性質がある。したがって農薬、
肥料などの基剤として用いる場合、基剤の表面だけでな
く、内部に浸透している有効成分まで、降水により溶か
し出されて有効利用されるのである。

さらに本発明の粒剤は微細粒子を相互に接触あるいは付
着させて得られた集合体であるため、粒剤の各粒子は小
さくても、粒子内に溝、空隙を多く有している。すなわ
ち多孔性である。そのため農薬、肥料などの基剤として
用いる場合、これらをより多く含浸あるいは塗布させる
のに好適となる。したがって例えば本発明にかかわる肥
料を農地に施肥する場合、降水などにより粒剤表面から
肥効成分を放出しても、内部にまだ有効成分を残存させ
て、粒剤が完全に分解するまで施肥効果を持続させるこ
とができるという特徴を有する。

以下実施例に基づき、本発明をさらに具体的に説明する
が、本発明はこれらの実施例により必ずしも限定される
ものではない、なお例中特に断わらない限り、部は重量
部を示す。

（実施例） 実施例１ 昭和ケミカル■製のクレー（平均径２０μｍ）１００部
にポリビニルアルコール（クラレ■製２０５Ｓ）１．４
部および水１２部を不二パウダル■製のスパルタンリユ
ーザーＲＭＯ−５００型（横型の中心回転軸に２つの攪
拌回転軸が取りけられており、２つの回転軸の回転方向
は互いに逆方向である）に順次投入し、外側の攪拌回転
軸を１８ｒｐｍ、内側の攪拌回転軸を１２０Ｏｒ　ｐｍ
で７分間回転することにより、球状のクレー造粒１漬が
得られた。

得られた造粒品の平均径は３５０μｍであり、ボールミ
ル硬度は３．０．亜麻仁油を用いて測定した吸油量は１
５％であった。なお造粒物の見掛比重は１．１であり、
安息角は３８°であった。

一方、市販のクレー破砕粒で、平均径が同じ程度のもの
の硬度は６．０、吸油量９％、安息角は４５°、見掛比
重は０．８であった。

すなわち安息角がかなり小さくなり、吸油量が著しく増
大していることが確認された。

実施例２ 実施例１において、用いたクレーの平均径が５μｍであ
り、水の添加量が１７部であることを除いて、あとは実
施例１と同様にして、クレーの造粒を実施した。得られ
たクレー粒の平均径は３５０μｍであり、その硬度は４
．Ｏ１吸油量２５％、安息角３８°見掛比較は１．０で
あった。

実施例３ 実施例１において用いたクレー１００部の代りに、クレ
ー８０部とホワイトカーボン（塩野ａＩＩ！薬■製カー
プレックス８０番）２０部を用い、ポリビニルアルコー
ルの代りにカルポキシメチルルロース（第１工業製薬■
製セロゲンＷＳ−Ｃ）３部を用い、水を４５部用いて、
あとは実施例１と同様にして、平均粒径３５０　μｍの
造粒物を得た。

得られた粒状物のポールミ゛ル硬度は６．０、吸油量は
４０％、安息゛角は３８°、見掛比重は０．８であった
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １５０μｍ以下の径の粘土微粉末１００重量部に０．１
   〜１０重量部の粘結剤及び固形分に対し水分率が３〜５
   ０重量部になるようにした系を混合攪拌し、転動造粒す
   ることにより得られる最大径が１７０〜８４０μｍの範
   囲内にある多孔性の球状粘土粒剤。