(57)【要約】  本発明は、ニワトリ卵（鶏卵）などの鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法に係り、さらに詳細には、鳥類の卵殻を加熱する熱処理ステップと、前記熱処理ステップにおいて生成された酸化カルシウムを粉砕する粉砕ステップと、粉砕された酸化カルシウムを恒温恒湿器に投入して乾式粉末状の水酸化カルシウムに切り換える乾式消火ステップと、前記乾式消火ステップにより製造された乾式粉末状の水酸化カルシウムに有機溶媒を混合し、前記熱処理ステップにおいて発生された二酸化炭素を投入する炭酸化ステップと、前記炭酸化ステップにより製造された炭酸カルシウムをろ過し、かつ、乾燥するろ過乾燥ステップと、を含むことを特徴とする、鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法に関する。【選択図】図１
2014518537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鳥類の卵殻を加熱する熱処理ステップと、
前記熱処理ステップにおいて生成された酸化カルシウムを粉砕する粉砕ステップと、
粉砕された酸化カルシウムを恒温恒湿器に投入して、乾式粉末状の水酸化カルシウムに切り換える乾式消火ステップと、
前記乾式消火ステップにより製造された乾式粉末状の水酸化カルシウムに有機溶媒を混合し、前記熱処理ステップにおいて発生した二酸化炭素を投入する炭酸化ステップと、
前記炭酸化ステップにより製造された炭酸カルシウムをろ過し、かつ、乾燥するろ過乾燥ステップと、
を含むことを特徴とする、鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項２】
前記熱処理ステップは、鳥類の卵殻を５８０〜７８０℃の温度下で１〜６０分間加熱して行うことを特徴とする、請求項１に記載の鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項３】
前記粉砕ステップは、ボールミル、ディスクミル及びインパクトミルよりなる群から選ばれるいずれか一種の粉砕装置を用いて行うことを特徴とする、請求項１に記載の鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項４】
前記乾式消火ステップは、粉砕された酸化カルシウムを大気中に１日間〜１５日間露出させて水分を吸収させ、水酸化カルシウムの生成率を増大させた後に、湿度が３０〜９５％に保たれる恒温恒湿器に３０〜１２０分間投入して、乾式粉末状の水酸化カルシウムに切り換えることを特徴とする、請求項１に記載の鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項５】
前記炭酸化ステップは、前記乾式消火ステップにより製造された乾式粉末状の水酸化カルシウム２〜２５重量部及び有機溶媒７５〜１００重量部を反応槽に投入し、前記熱処理ステップにおいて発生した二酸化炭素を前記反応槽に４５０〜５５０ｃｃ／分の速度で投入して行うことを特徴とする、請求項１に記載の鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項６】
前記ろ過乾燥ステップは、前記炭酸化ステップにより製造された沈降性炭酸カルシウムを遠心回転噴霧器によりろ過し、熱風発生乾燥器により乾燥して行うことを特徴とする、請求項１に記載の鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項７】
前記乾式消火ステップと前記炭酸化ステップとの間には、乾式消火ステップにおいて生成された乾式粉末状の水酸化カルシウム２５重量部に、蒸留水２５〜５０重量部と、メタノール２５〜５０重量部と、ゴム成分１〜５重量部と、テングサ液１〜５重量部と、を高圧反応器に投入し、３２℃の温度に加熱しながら７４ｂａｒの圧力を加えて３０分間超臨界領域において攪拌した後に、３００〜３５０網目の篩体を用いて篩い分けて行う水酸化カルシウムコーティングステップが更に含まれることを特徴とする、請求項１に記載の鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニワトリ卵（鶏卵）などの鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法に係り、更に詳細には、熱処理ステップと、粉砕ステップと、乾式消火ステップと、炭酸化ステップと、ろ過乾燥ステップと、を含む鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、ニワトリ卵などの鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法に係り、更に詳細には、熱処理ステップと、粉砕ステップと、乾式消火ステップと、炭酸化ステップ及びろ過乾燥ステップを含む鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法に関する。
【０００３】
石灰質製品への工業的な需要は、さる数十年に亘って増大し続けているが、かかる石灰質製品は、大きく、石灰石を直接的に粉砕して得られる重質炭酸カルシウムと、化学的な方法により製造される沈降性炭酸カルシウムと、に分けられる。
【０００４】
重質炭酸カルシウムの場合、粒子の形状が均一ではないが、沈降性炭酸カルシウムの場合、粒径が非常に小さくて均一であるため、製紙、プラスチック、ゴムなどの精密化学産業はもちろん、ペイント、歯磨き及び文具類などの生活用品、食品及び医薬品の分野においても使用可能な高付加価値の材料である。
【０００５】
近年、炭酸カルシウムなどの鉱物資源の開発は、高い開発費用及び環境保存への関心の増大により数々の難点を抱えており、特に、従来の沈降性炭酸カルシウムは、主として石灰石状の原料を合成して製造されるが、石灰石は、産出地域の地質条件に応じて製品の質的な相違点が多く、このような質的な相違点に起因してさらなる前処理過程及び合成過程が伴われ、これは、製造コストの高騰につながる。
【０００６】
また、石灰石は、結晶粒度が大きく、組織が緻密であるため熱解離速度が低い。粗粒質の石灰石においては気孔を介した熱伝達力が低く、熱分解されて生成される二酸化炭素が石灰石の緻密な構造を抜け出ることが困難であるため、熱分解反応が起こる界面においては相対的に二酸化炭素の分圧が高くなって、熱分解速度が遅くなる。このような問題点により、高温下で熱処理を施すことを余儀なくされるため、製造コストが高騰するという問題点があった。
【０００７】
また、石灰石を用いて製造した沈降性炭酸カルシウムには不純物が多量含まれており、石灰石を前処理する過程において発生する二酸化炭素により環境が汚れてしまうという問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、廃棄物であるニワトリ卵などの鳥類の卵殻を用いることから、さらなる前処理過程が不要であり、合成過程が簡素化されて製造コストが安い、鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、粒径が調整しやすく、しかも、高純度の沈降性炭酸カルシウムを製造することの可能な、鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法を提供することである。
【００１０】
本発明のさらに他の目的は、熱処理ステップにおいて発生する二酸化炭素をリサイクルして環境汚染を防ぐことの可能な、鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の目的は、鳥類の卵殻を加熱する熱処理ステップと、前記熱処理ステップにおいて生成された酸化カルシウムを粉砕する粉砕ステップと、粉砕された酸化カルシウムを恒温恒湿器に投入して乾式粉末状の水酸化カルシウムに切り換える乾式消火ステップと、前記乾式消火ステップにより製造された乾式粉末状の水酸化カルシウムに有機溶媒を混合し、前記熱処理ステップにおいて発生した二酸化炭素を投入する炭酸化ステップと、前記炭酸化ステップにより製造された炭酸カルシウムをろ過し、かつ、乾燥するろ過乾燥ステップと、を含むことを特徴とする、鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法によって達成される。
【００１２】
本発明の好適な特徴によれば、前記熱処理ステップは、鳥類の卵殻を５８０〜７８０℃の温度下で１〜６０分間加熱して行う。
【００１３】
また、本発明の好適な特徴によれば、前記粉砕ステップは、ボールミル、ディスクミル及びインパクトミルよりなる群から選ばれるいずれか一種の粉砕装置を用いて行う。
【００１４】
さらに、本発明の好適な特徴によれば、前記乾式消火ステップは、粉砕された酸化カルシウムを大気中に１日間〜１５日間露出させて水分を吸収させ、水酸化カルシウムの生成率を増大させた後に、湿度が３０〜９５％に保たれる恒温恒湿器に３０〜１２０分間投入して乾式粉末状の水酸化カルシウムに切り換える。
【００１５】
さらに、本発明の好適な特徴によれば、前記炭酸化ステップは、前記乾式消火ステップにより製造された乾式粉末状の水酸化カルシウム２〜２５重量部及び有機溶媒７５〜１００重量部を反応槽に投入し、前記熱処理ステップにおいて発生した二酸化炭素を前記反応槽に４５０〜５５０ｃｃ／分の速度で投入して行う。
【００１６】
さらに、本発明の好適な特徴によれば、前記ろ過乾燥ステップは、前記炭酸化ステップにより製造された沈降性炭酸カルシウムを遠心回転噴霧器によりろ過し、熱風発生乾燥器により乾燥して行う。
【００１７】
さらに、本発明の好適な特徴によれば、前記乾式消火ステップと前記炭酸化ステップとの間には、乾式消火ステップにおいて生成された乾式粉末状の水酸化カルシウム２５重量部に、蒸留水２５〜５０重量部と、メタノール２５〜５０重量部と、ゴム成分１〜５重量部と、テングサ液１〜５重量部と、を高圧反応器に投入し、３２℃の温度に加熱しながら７４ｂａｒの圧力を加えて３０分間超臨界領域において攪拌した後に、３００〜３５０網目の篩体を用いて篩い分けて行う水酸化カルシウムコーティングステップがさらに含まれる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法は、廃棄物である鳥類の卵殻を用いることから、更なる前処理過程が不要であり、合成過程が簡素化されて低い製造コストで沈降性炭酸カルシウムを提供することができるという、卓越した効果を有する。
【００１９】
また、沈降性炭酸カルシウムの粒径が調整しやすく、しかも、高純度の沈降性炭酸カルシウムを提供することができるという、卓越した効果を有する。
【００２０】
さらに、熱処理ステップにおいて発生する二酸化炭素をリサイクルして環境汚染を引き起こさないという、卓越した効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法を示す手順図である。
【図２】本発明に他の実施形態に係る鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法を示す手順図である。
【図３】実施例１に従い製造された酸化カルシウムのうち７００℃の温度下で１０分間熱処理した酸化カルシウムを、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて撮影した写真である。
【図４】実施例１に従い製造された酸化カルシウムのうち１０００℃の温度下で１０分間熱処理した酸化カルシウムを、ＳＥＭにて撮影した写真である。
【図５】本発明の実施例３に従い製造された沈降性炭酸カルシウムの粒子をＳＥＭにて撮影した写真である。
【図６】本発明の実施例３に従い製造された沈降性炭酸カルシウムをＸ線回折装置（ＸＲＤ）にて測定した写真である。
【図７】比較例４に従い製造された沈降性炭酸カルシウムの粒子をＳＥＭにて撮影した写真である。
【図８】比較例４に従い製造された沈降性炭酸カルシウムをＸＲＤにて測定した写真である。
【図９】実施例４に従い製造された沈降性炭酸カルシウムをＳＥＭにて撮影した写真である。
【図１０】実施例４に従い製造された沈降性炭酸カルシウムをＸＲＤにて測定した写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施形態と各成分の物性について詳細に説明するが、これは、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が発明を容易に実施できる程度に詳細に説明するためのものであり、これによって本発明の技術的思想及び範囲が限定されることを意味するわけではない。
【００２３】
本発明に係る鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法は、鳥類の卵殻を加熱する熱処理ステップ（Ｓ１０１）と、前記熱処理ステップ（Ｓ１０１）において生成された酸化カルシウムを粉砕する粉砕ステップ（Ｓ１０３）と、粉砕された酸化カルシウムを恒温恒湿器に投入して乾式粉末状の水酸化カルシウムに切り換える乾式消火ステップ（Ｓ１０５）と、前記乾式消火ステップ（Ｓ１０５）により製造された乾式粉末状の水酸化カルシウムに有機溶媒を混合し、前記熱処理ステップ（Ｓ１０１）において発生した二酸化炭素を投入する炭酸化ステップ（Ｓ１０７）と、前記炭酸化ステップ（Ｓ１０７）により製造された炭酸カルシウムをろ過し、かつ、乾燥するろ過乾燥ステップ（Ｓ１０９）と、を含む。
【００２４】
上述の熱処理ステップ（Ｓ１０１）は、鳥類の卵殻を加熱するステップであり、鳥類の卵殻を５８０〜７８０℃の温度下で１〜６０分間加熱して行う。鳥類の卵殻の熱処理は、石灰石の熱処理過程において行われる洗浄、破砕、分級及び脱鉄などの前処理過程が不要であり、鳥類の卵殻に残存する卵白及び卵黄を除去した後に、深さが２ｃｍであり、かつ、直径が２０ｃｍである耐火板を用いて上述の温度下で上述の時間をかけて加熱すれば、鳥類の卵殻が二酸化カルシウムに切り換えられる。
【００２５】
鳥類の卵殻は、方解石が主成分であり、石灰石内に存在するドロマイト、酸化鉄、酸化ケイ素及び酸化アルミニウムなどの不純物がほとんど存在しないため、高品位の炭酸カルシウムを製造することができる。上述の熱処理ステップ（Ｓ１０１）において鳥類の卵殻を粉砕しない理由は、多孔質の薄膜状に形成されている鳥類の卵殻を粉砕すれば、粉砕された鳥類の卵殻粉末が積層されて鳥類の卵殻粉末同士の空間が狭くなるため熱伝達力が低下し、二酸化炭素が排出され難いため、熱分解反応が起こる鳥類の卵殻粉末の表面において二酸化炭素の分圧が上昇して熱分解速度が遅くなり、これにより、熱分解温度を高めることを余儀なくされるという問題点が発生するためである。
【００２６】
また、鳥類の卵殻は、石灰石には存在しない有機マトリックスが存在し、熱処理工程において有機物の燃焼と水分の蒸発によって空隙が大幅に増大し、空隙によって二酸化炭素の排出速度が速くなる。このとき、排出される二酸化炭素は、別途に補集して貯蔵した後に、上述の炭酸化ステップ（Ｓ１０７）において有機溶媒と混合された水酸化カルシウムに供給されることになる。
【００２７】
さらに、鳥類の卵殻は、多孔質の薄膜状に形成されているため、熱処理温度及び保持時間が７００℃以下及び１０分以下であるとき、反応性及び活性度が最も高く、熱処理温度が上がるにつれて多孔質の粒子空隙が低減し、融着が進んで反応性及び活性度が低下することを、下記の図３及び図４のＳＥＭ写真から確認することができる。
【００２８】
上述の粉砕ステップ（Ｓ１０３）は、前記熱処理ステップ（Ｓ１０１）において生成された酸化カルシウムを粉砕するステップであり、ボールミル、ディスクミル及びインパクトミルよりなる群から選ばれるいずれか一種の粉砕装置を用いて行う。ただし、ボールミルを用いて粉砕ステップを行うときには、鉄製ボールを用いると、鉄粉による２次汚染が起こる可能性があるため、酸化アルミニウム製や酸化ジルコニウム製のボールを用いることが好ましい。
【００２９】
上述の乾式消火ステップ（Ｓ１０５）は、上述の粉砕ステップ（Ｓ１０３）において粉砕された酸化カルシウムを恒温恒湿器に投入して、乾式粉末状の水酸化カルシウムに切り換えるステップであり、粉砕された酸化カルシウムを大気中に１日間〜１５日間露出させて水分を吸収させた後に、水分の吸収された酸化カルシウムを湿度が３０〜９５％に保たれる恒温恒湿器に３０〜１２０分間投入して、乾式粉末状の水酸化カルシウムに切り換えるステップである。
【００３０】
このとき、粉砕された酸化カルシウムを大気中に１〜１５日間露出させると、水酸化カルシウムの生成が増加して、恒温恒湿器に短時間投入しても乾式粉末状の水酸化カルシウムに切り換えられる。この乾式消火ステップ（Ｓ１０５）は、反応過程において発熱反応が起こらないため定量化された反応を行うことができ、従来の石灰油など大きな体積及び比重を有する液状物ではないため、便利な作業性を与えることができ、水浴（Ｗａｔｅｒｂａｔｈ）やチラー（Ｃｈｉｌｌｅｒ）を用いた反応温度の調節が効率よく行われる。
【００３１】
上述の炭酸化ステップ（Ｓ１０７）は、上述の乾式消火ステップ（Ｓ１０５）により製造された水酸化カルシウムに有機溶媒を混合し、上述の熱処理ステップ（Ｓ１０１）において発生した二酸化炭素を投入するステップである。乾式消火ステップ（Ｓ１０５）により製造された水酸化カルシウム２〜２５重量部及び有機溶媒９５〜１００重量部を反応槽に投入し、上述の熱処理ステップにおいて発生した二酸化炭素を、上述の反応槽に４５０〜５５０ｃｃ／分の速度で投入しながら、反応槽に取り付けられた攪拌装置を４５０〜５５０ＲＰＭの速度で回転させて行う。
【００３２】
このとき、上述の有機溶媒は、メタノール、エタノール及び水よりなる群から選ばれるいずれか一種以上を含み、上述の熱処理ステップ（Ｓ１０１）において発生された二酸化炭素を反応槽に投入して行うので、二酸化炭素による環境汚染を防ぐことができる。
【００３３】
上述のろ過乾燥ステップ（Ｓ１０９）は、上述の炭酸化ステップ（Ｓ１０７）により製造された炭酸カルシウムをろ過し、かつ、乾燥するステップであり、前記炭酸化ステップ（Ｓ１０７）により製造された沈降性炭酸カルシウムを遠心回転噴霧器によりろ過し、熱風発生乾燥器により乾燥して行う。より好ましくは、液状の炭酸カルシウムを貯蔵タンクに搬送し、沈殿を防ぐために連続して遠心攪拌しながら、遠心噴霧器を用いて液状の炭酸カルシウムを乾燥室の内部に噴霧し、乾燥室内に取り付けられた熱風発生乾燥器により乾燥して行う。
【００３４】
このとき、熱風発生乾燥器は、電気ヒータ式、ガス直火式、スチームヒータ式及び熱媒体油ヒータ式などの乾燥方法を用いる乾燥器であることが好ましい。
【００３５】
このようなろ過乾燥ステップを経ると、粒径が０．０１〜１μｍと非常に均一になり、しかも、高純度の鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムが製造される。
【００３６】
また、上述の乾式消火ステップ（Ｓ１０５）と上述の炭酸化ステップ（Ｓ１０７）との間には、乾式消火ステップ（Ｓ１０５）において生成された乾式粉末状の水酸化カルシウムの表面にコーティング層を形成する水酸化カルシウムコーティングステップ（Ｓ１０６）がさらに含まれてもよい。このような水酸化カルシウムコーティングステップ（Ｓ１０６）は、乾式粉末状の水酸化カルシウム２５重量部に、蒸留水２５〜５０重量部と、メタノール２５〜５０重量部と、ゴム成分１〜５重量部及びテングサ液１〜５重量部を高圧反応器に投入し、３２℃の温度に加熱しながら７４ｂａｒの圧力を加えて３０分間超臨界領域において攪拌した後に、３００〜３５０網目の篩体により篩い分けて行う。
【００３７】
このとき、上述のゴム成分は、トラガントゴム又はローカストビーンゴムであることが好ましく、上述のテングサ液は、１００℃の水に１０時間湯煎にかけたものであることが好ましい。
【００３８】
このような水酸化カルシウムコーティングステップ（Ｓ１０６）により、表面がコーティングされた乾式粉末状の水酸化カルシウムを用いて製造された沈降性炭酸カルシウムは、平均粒度が０．１μｍ以下を示し、しかも、凝集現象が発生しないという効果を示す。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明に係る鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法及びその製造方法により製造された沈降性炭酸カルシウムの物性を、実施例を挙げて説明する。
【００４０】
＜実施例１＞
卵白及び卵黄が除去された未粉砕の鳥類の卵殻を、耐火板において、６００℃、７００℃及び１０００℃の温度下で１０分間、３０分間及び６０分間加熱して、酸化カルシウムを製造した。
【００４１】
＜比較例１＞
卵白及び卵黄が除去された後に１００〜３２５網目の大きさに粉砕された鳥類の卵殻を、耐火板において、６００℃、７００℃及び１０００℃の温度下で１０分間、３０分間及び６０分間加熱して、酸化カルシウムを製造した。
【００４２】
＜比較例２＞
卵白及び卵黄が除去され、５０〜３２５網目の大きさに粉砕された鳥類の卵殻６８重量部と、ポリエチレングリコール２重量部と、水３０重量部と、を混合し、圧縮成形して、隔壁の厚さが２ｃｍであり、かつ、隔壁の隙間が０．５ｃｍであるハニカム構造の成形体を製造し、耐火板において、６００℃、７００℃及び１０００℃の温度下で１０分間、３０分間及び６０分間加熱して、酸化カルシウムを製造した。
【００４３】
＜比較例３＞
卵白及び卵黄が除去された鳥類の卵殻６５重量部と、鋸屑５重量部と、水３０重量部と、を混合し、押出成形して棒状の成形体を製造し、耐火板において、６００℃、７００℃及び１０００℃の温度下で１０分間、３０分間及び６０分間加熱して、酸化カルシウムを製造した。
【００４４】
上述した実施例１に従い７００℃の温度下で１０分間熱処理した酸化カルシウムと、１０００℃の温度下で１０分間熱処理した酸化カルシウムと、をＳＥＭにて撮影して、下記の図３及び図４に示す。
【００４５】
図４に示すように、１０００℃において熱処理した酸化カルシウムは、図３に示す７００℃において熱処理した酸化カルシウムに比べて、多孔質の粒子空隙が低減され、融着が進んで反応性及び活性度が低下する構造に変化していることがわかる。
【００４６】
上述の実施例１及び比較例１〜３に従い製造された酸化カルシウムの切換率をＸＲＤにより測定して、下記表１に示す。
【００４７】
【表１】
2014518537.tif 000003
【００４８】
上記表１に示すように、卵白及び卵黄が除去された鳥類の卵殻は、粉砕しなかったときに、低い温度下での酸化カルシウムへの切換率が高いことが分かる。
【００４９】
＜実施例２＞
実施例１に従い製造された酸化カルシウムのうち、切換率が１００％である酸化カルシウムを大気中に７日間露出させて水分を吸収させた後に、湿度が６０％に保たれる恒温恒湿器に１２０分間投入して、乾式粉末状の水酸化カルシウムを製造した。
【００５０】
上述の実施例２に従い製造された乾式粉末状の水酸化カルシウム３〜１０重量部及びメタノール９０〜９７重量部を１〜２０Ｌの反応槽にそれぞれ投入した後、二酸化炭素を供給し、かつ、反応させて、沈降性炭酸カルシウムが製造される時間を測定し、下記表２に示す。
（ただし、沈降性炭酸カルシウムの製造時間の測定は、反応出発時点ｐＨ１１からｐＨ７以下に達する反応終了時点を基準として換算した。なお、試料の分析は、ＸＲＤを用いて行った。）
【００５１】
【表２】
2014518537.tif 000004
【００５２】
上記表２に示すように、乾式粉末状の水酸化カルシウムが３重量部であり、反応温度が低く、反応槽の容量が少ないほど、沈降性炭酸カルシウムの製造時間が短縮されるということがわかる。
【００５３】
＜実施例３＞
実施例２に従い製造された乾式粉末状の水酸化カルシウム３重量部とメタノール９７重量部とを２０℃の温度を有する１リットルの反応器に投入し、二酸化炭素を５００ｃｃ／分にて供給しながら反応器の攪拌速度を５００ＲＰＭにして反応させ、反応の終わった液状の炭酸カルシウムを貯蔵タンクに搬送し、連続して遠心攪拌しながら、遠心噴霧器を用いて乾燥室の内部に噴霧し、乾燥室内に設けられた電気ヒータ式熱風発生乾燥器により乾燥して、沈降性炭酸カルシウムを製造した。
【００５４】
＜比較例４＞
実施例２に従い製造された乾式粉末状の水酸化カルシウム２５重量部とメタノール７５重量部とを４０℃の温度を有する１リットルの反応器に投入し、二酸化炭素を５００ｃｃ／分にて供給しながら反応器の攪拌速度を１０００ＲＰＭにして反応させ、反応の終わった液状の炭酸カルシウムを貯蔵タンクに搬送し、連続して遠心攪拌しながら、遠心噴霧器を用いて乾燥室の内部に噴霧し、乾燥室内に設けられた電気ヒータ式熱風発生乾燥器により乾燥して、沈降性炭酸カルシウムを製造した。
【００５５】
上述の実施例３に従い製造された沈降性炭酸カルシウムを、ＳＥＭ、ＸＲＤにて撮影して、下記図５及び図６に示し、上述の比較例４に従い製造された沈降性炭酸カルシウムを、ＳＥＭ、ＸＲＤにて撮影して、下記図７及び図８に示す。
【００５６】
図５〜図８に示すように、実施例３に従い製造された沈降性炭酸カルシウムは、平均粒度が０．１μｍ以下であり、凝集現象が認められず、比較例４に従い製造された沈降性炭酸カルシウムは、平均粒度が１〜４μｍであり、凝集現象が認められるということが分かる。
【００５７】
＜実施例４＞
実施例２に従い製造された乾式粉末状の水酸化カルシウム２５重量部と、蒸留水３５重量部と、メタノール３５重量部と、トラガントゴム２．５重量部と、１００℃の水に１０時間湯煎にかけたテングサ液２．５重量部と、を高圧反応器に投入し、３２℃の温度に加熱しながら７４ｂａｒの圧力を加えて３０分間超臨界領域において攪拌し、３２５網目の篩体により篩い分けた水酸化カルシウム２５重量部と、メタノール７５重量部と、を１５℃の温度を有する１リットルの反応器に投入し、二酸化炭素を５００ｃｃ／分の速度で供給しながら反応器を５００ＲＰＭにて回転しながら反応させ、反応の終わった液状の炭酸カルシウムを貯蔵タンクに搬送して遠心攪拌し、遠心噴霧器を用いて乾燥室の内部に噴霧し、乾燥室内に設けられた電気ヒータ式熱風発生乾燥器により乾燥して、沈降性炭酸カルシウムを製造した。
【００５８】
上述の実施例４に従い製造された沈降性炭酸カルシウムをＳＥＭ及びＸＲＤにて撮影して、下記の図９及び図１０に示す。
【００５９】
下記の図９及び図１０に示すように、実施例４に従い製造された沈降性炭酸カルシウムは、超臨界領域の前処理過程における高い固液比によって粒子同士の衝突が発生し、このような結晶欠片は２次核の生成原因となり、これらの核の数が増大すれば、結晶の大きさは減少し、減少された粒子の外部にトラガントゴム、テングサ液などが皮膜を形成する。
【００６０】
また、皮膜が形成された状態の水酸化カルシウムにより沈降性炭酸カルシウムを製造したときには、高い水酸化カルシウムの含量の反応に際しても皮膜によって平均粒度が０．１μｍ以下と均一に現れ、凝集現象が発生しなかったことが分かる。
【符号の説明】
【００６１】
Ｓ１０１    熱処理ステップ
Ｓ１０３    粉砕ステップ
Ｓ１０５    乾式消火ステップ
Ｓ１０６    水酸化カルシウムコーティングステップ
Ｓ１０７    炭酸化ステップ
Ｓ１０９    ろ過乾燥ステップ
【図１】
2014518537.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年12月10日(2012.12.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鳥類の卵殻を加熱する熱処理ステップと、
前記熱処理ステップにおいて生成された酸化カルシウムを粉砕する粉砕ステップと、
粉砕された酸化カルシウムを大気中に１日〜１５日間露出させて水分を吸収させて水酸化カルシウムの生成率を増大させた後に恒温恒湿器に投入して、乾式粉末状の水酸化カルシウムに切り換える乾式消火ステップと、
前記乾式消火ステップにより製造された乾式粉末状の水酸化カルシウムに有機溶媒を混合し、前記熱処理ステップにおいて発生した二酸化炭素を投入する炭酸化ステップと、
前記炭酸化ステップにより製造された炭酸カルシウムをろ過し、かつ、乾燥するろ過乾燥ステップと、
を含むことを特徴とする、鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項２】
前記熱処理ステップは、鳥類の卵殻を５８０〜７８０℃の温度下で１〜６０分間加熱して行うことを特徴とする、請求項１に記載の鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項３】
前記粉砕ステップは、ボールミル、ディスクミル及びインパクトミルよりなる群から選ばれるいずれか一種の粉砕装置を用いて行うことを特徴とする、請求項１に記載の鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項４】
前記乾式消火ステップにおいて酸化カルシウムを恒温恒湿器に投入するが、
湿度が３０〜９５％に保たれる恒温恒湿器に３０分間〜１２０分間投入して、乾式粉末状の水酸化カルシウムに切り換えることを特徴とする、請求項１に記載の鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項５】
前記炭酸化ステップは、前記乾式消火ステップにより製造された乾式粉末状の水酸化カルシウム２〜２５重量部及び有機溶媒７５〜１００重量部を反応槽に投入し、前記熱処理ステップにおいて発生した二酸化炭素を前記反応槽に４５０〜５５０ｃｃ／分の速度で投入して行うことを特徴とする、請求項１に記載の鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項６】
前記ろ過乾燥ステップは、前記炭酸化ステップにより製造された沈降性炭酸カルシウムを遠心回転噴霧器によりろ過し、熱風発生乾燥器により乾燥して行うことを特徴とする、請求項１に記載の鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項７】
前記乾式消火ステップと前記炭酸化ステップとの間には、乾式消火ステップにおいて生成された乾式粉末状の水酸化カルシウム２５重量部に、蒸留水２５〜５０重量部と、メタノール２５〜５０重量部と、ゴム成分１〜５重量部と、テングサ液１〜５重量部と、を高圧反応器に投入し、３２℃の温度に加熱しながら７４ｂａｒの圧力を加えて３０分間超臨界領域において攪拌した後に、３００〜３５０網目の篩体を用いて篩い分けて行う水酸化カルシウムコーティングステップが更に含まれることを特徴とする、請求項１に記載の鳥類の卵殻を用いた沈降性炭酸カルシウムの製造方法。
【国際調査報告】
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