(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリケイ酸塩ミクロゲルを調製するための連続方法であって、
（ａ）混合容器中で水溶性ケイ酸塩水溶液とゲル化開始剤とを混合し、シリカ濃度が０．５質量％から１５質量％である水性混合物を生成する工程、および
（ｂ）前記混合物を細長い熟成容器中で熟成させて、前記混合物を部分的にゲル化させる工程をこの順序で含み、
前記混合容器および／または前記熟成容器が、弾性的に変形可能であり、この方法中に、前記混合容器および／または前記熟成容器の壁面上に形成された沈積物を取り除き前記混合容器および／または前記熟成容器から沈積物をパージするために、一時的に変形することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記細長い熟成容器が、前記細長い熟成容器の内部圧力を増大させることによって一時的に変形することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記混合容器および／または前記熟成容器が、前記混合容器および／または前記熟成容器の内部圧力を減少させることによって一時的に変形することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記混合容器および／または前記熟成容器が、出口流れ抵抗を周期的に変化させることによって一時的に変形することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記混合容器および／または前記熟成容器が、前記混合容器および／または前記熟成容器に機械的力を加えることによって一時的に変形することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記機械的力が、ローラ、プレス、または外部の加圧流体によって加えられることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記機械的力が、前記混合容器および／または前記熟成容器の長手軸に沿って動かされる１対または複数対のローラによって加えられることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記混合容器および／または前記熟成容器が、振動にさらされることによって一時的に変形することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記振動が、浸水式のバイブレータを有する周囲の液体から前記混合容器および／または前記熟成容器に伝えられることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記熟成容器内で熟成中の前記混合物が、前記熟成容器に振動を伝えることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の背景）
（発明の分野）
本発明は、シリカの沈積を減少させるか、またはなくす、ポリケイ酸塩ミクロゲルを調製するための改善された連続方法に関する。
【０００２】
（関連技術の説明）
ポリケイ酸塩ミクロゲル（すなわちアルカリ金属ケイ酸塩の部分的ゲル化によって形成される水溶液）は、当技術分野でよく知られている。部分的ゲル化は、典型的には、アルカリ金属ケイ酸塩とゲル化開始剤を混合し、その混合物を短時間熟成させ、次いで混合物を希釈しゲル化を停止させることによって実施される。鉱酸およびミョウバンが、最も一般的に使用されるゲル化開始剤である。こうして得られるミクロゲルは、製紙におけるドレンおよび保持助剤として、飲料水清浄プラントにおける凝集剤として、および同様な応用分野において商業的有用性がある。
【０００３】
ポリケイ酸塩ミクロゲルは、優れた凝集剤であり環境的に良性であるが、現在いくつかの実用的要因によって、その商業的使用が制限されている。たとえば、ミクロゲル溶液は必ず希釈されており、そのため長距離にわたって大量に輸送するには実用的ではない。またミクロゲルは、生成物の調製に使用される機器中で、ゲル化しやすく、ケイ酸塩の沈積物を形成しやすい。このような問題は、工場環境では機器の設計および訓練された人間によって解決することができるが、機器が比較的容易に操作および保守されるべきである現場の適用例ではより大きな難点となる。
【０００４】
ミクロゲルを生成するためのバッチプロセスでは、大きな混合タンクおよび保持タンク中でミクロゲルを熟成させるが、これはコストがかかるだけでなく、バッチプロセスに固有な生成物の不均一性およびプロセス制御という問題も導入する。ミクロゲルを生成させ熟成させるための連続方法が、生成物の品質にばらつきをなくすためには非常に好ましい。残念ながら、シリカの沈積は、連続方法の鉛管中よりも、バッチ保持タンク中のほうが許容することができる。鉛管中では、沈積物が機器を詰まらせてしまい、保守のために頻繁な運転停止を引き起こす。
【０００５】
米国特許第５，２７９，８０７号、第５，５０３，８２０号、および第５，６５８，０５５号は、特定の条件下で可溶性ケイ酸塩溶液とゲル化開始剤を混合することによってシリカの沈積を大幅に減少させる、ポリケイ酸塩ミクロゲルを調製するための改善された連続方法を開示している。これらの特許で教示されている設計は、パフォーマンスを大いに改善し、商業的有用性があるが、シリカの沈積がなお頻繁に起こり、ミクロゲル発生器のパイプおよび計器を詰まらせてしまう。したがって、プロセスを周期的に停止させ、沈積物を水酸化ナトリウムなどの塩基で溶解することによってパージすることが依然として必要である。連続生産が必要な場合は、予備の発生器を有することも依然として必要である。
【０００６】
したがって、ポリケイ酸塩ミクロゲルを調製するための連続方法のさらなる改善が必要である。
【０００７】
（発明の概要）
本発明は、ポリケイ酸塩ミクロゲルを調製するための改善された連続方法を提供する。この方法は、
（ａ）混合容器中で水溶性ケイ酸塩水溶液とゲル化開始剤とを混合して、シリカ濃度が約０．５質量％から１５質量％である水性混合物を生成する工程、および
（ｂ）前記混合物を細長い熟成容器中で熟成させて、部分的にゲル化させる工程をこの順序で含み、
前記混合容器および／または前記熟成容器は弾性的に変形可能であり、この方法中に、容器の壁面上に形成された沈積物を取り除き前記容器から沈積物をパージするために一時的に変形する。
【０００８】
好ましい実施形態では、シリカの沈積の形成を最小限に抑えるため、工程（ａ）の混合が、米国特許第５，２７９，８０７号、第５，５０３，８２０号、および第５，６５８，０５５号で教示される条件下で実施される。工程（ｂ）でより短い熟成時間しか必要としない改変されたポリケイ酸塩ミクロゲルを形成するために、工程（ａ）の混合中にも、アルミニウムイオンが存在してもよい。
【０００９】
混合容器および／または熟成容器として、フレキシブルホースを使用すると好都合である。このホースは、ホース内の圧力を増減させることによって、または、ホースの長さを移動する１対のローラのロール間隙中にこのホースを通すなどの機械的手段によって、容易に変形される。超音波または音波を、半剛性のまたはポリマーの容器と共に使用することもできる。
【００１０】
（好ましい実施形態の説明）
ポリケイ酸塩ミクロゲルは、アルカリ金属ケイ酸塩、または最も一般的な形態ではＮａ２Ｏ１質量部対ＳｉＯ２３．３質量部のポリケイ酸ナトリウムなどのポリケイ酸塩の部分的ゲル化によって形成される水溶液である。ミクロゲルは、典型的には水と、１から５ｍｍの直径および少なくとも５００ｍ２／ｇの表面積を有する結合されたシリカ粒子とから構成される。この粒子は、調製中（すなわち部分的ゲル化中）に互いに結合されて、３次元網目および鎖を有する集合体を形成する。このミクロゲル溶液は、商用のコロイドシリカと比べると低いＳ値を有する。Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．６０（１９５６年），ｐ．９５５〜９５７でＩｌｅｒおよびＤａｌｔｏｎによって定義されるこのＳ値は、分散相中のシリカの質量％であり、シリカ粒子の集合度と解釈される。ＩｌｅｒおよびＤａｌｔｏｎによって示されたコロイドシリカのＳ値は、典型的には８０％から９０％の範囲内であった。シリカミクロゲル溶液のＳ値は、典型的には５０％より小さく、好ましくは４０％より小さい。
【００１１】
ｐＨが５より低いとき、ポリケイ酸塩ミクロゲルは、ポリケイ酸ミクロゲルと呼ばれることもある。ｐＨ値が上昇すると、これらの生成物はポリケイ酸とポリケイ酸塩ミクロゲルの混合物を含むことができ、その比率はｐＨに依存する。本明細書では、「ポリケイ酸塩ミクロゲル」という用語は、このようなポリケイ酸とポリケイ酸塩ミクロゲルの混合物を含む。
【００１２】
ポリケイ酸塩ミクロゲルはしばしば、その構造中にアルミン酸イオンを取り込ませることによって改変される。アルミニウムソースがどこでプロセスに加えられるかに応じて、ポリケイ酸塩集合体全体に、またはその表面のみにアルミニウムが存在する。アルミニウムを加えると、ミクロゲル形成の速度を増加させ、したがって熟成時間を短縮することができる。アルミニウムはまた、ミクロゲルが低ｐＨ条件でその電荷を保持することも可能にする。本明細書では、「ポリケイ酸塩ミクロゲル」という用語は、アルミニウムを含有するポリケイ酸塩ミクロゲルをも含み、これは当技術分野でポリアルミノケイ酸塩ミクロゲルと呼ばれることもある。
【００１３】
混合
従来の水溶性ケイ酸塩溶液およびゲル化開始剤を、シリカ濃度が０．５質量％から１５質量％、好ましくは１質量％から１０質量％の範囲である、工程（ａ）の混合物を形成するために選択することができる。一般にミクロゲルは、０．５質量％より低い濃度では、実際の使用には遅すぎる速度で形成される。シリカ濃度が１５質量％より高い場合、ゲル化の速度は速くなりすぎて有効に制御できなくなる。
【００１４】
適切なゲル化開始剤は当技術分野ではよく知られており、酸交換型樹脂、鉱酸、有機酸、酸塩、酸性ガス、両性金属酸のアルカリ金属塩（アルミン酸ナトリウムなど）、および特定の無水物、アミド、エステル、ラクトン、ニトリル、スルホンなどの有機化合物を含む。鉱酸、通常は硫酸、およびミョウバンが一般的なゲル化開始剤である。ゲル化開始剤は、水性濃縮物としてその溶解度限度まで、または混合を促進するための希釈溶液として加えることができる。
【００１５】
ゲル化開始剤が鉱酸であるとき、得られる混合物は２から１０の範囲のｐＨを有し、酸の流量（またはシリカとの比率）は、通常はｐＨ制御系によって制御される。炭酸などの有機酸または二酸化炭素がゲル化開始剤として選択される場合、ゲル化開始剤および／またはケイ酸塩溶液の流量は、生成する炭酸塩の緩衝効果のために、容積制御することができる（ｐＨ２から１０の範囲内で）。容積制御により、頻繁な清掃、検量、および交換が必要なｐＨセンサを避けられるという利点が得られる。
【００１６】
選択されたゲル化開始剤が、重炭酸ナトリウムやアルミン酸ナトリウムの溶液のようにアルカリ性である場合、両方の流れがアルカリ性であるので、ゲル化開始剤および／またはケイ酸塩溶液の流量を容積制御するのが好都合である。得られる混合物のｐＨは、７から１３の範囲である。
【００１７】
望むならば、アルミニウム塩を、ゲル化開始剤またはケイ酸ナトリウム溶液中に可溶性成分として加えるのが好都合であり、あるいは別個の流れとして混合物に加えてもよい。優れたポリアルミノケイ酸塩ミクロゲルは、Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２のモル比が１：１，５００から１：２５の範囲、好ましくは１：１，２５０から１：５０になるような量で、アルミニウム塩を酸性ゲル発生器流れに加えることによって調製される。あるいは、ポリケイ酸塩ミクロゲルは、アルカリ金属アルミン酸塩をケイ酸塩と直接反応させて、Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２のモル比が約１：１までであるケイ酸塩を形成することによって調製される、ポリアルミノケイ酸塩溶液を使用して調製することもできる。
【００１８】
本発明を実施する際にはいかなる混合条件を使用してもよいが、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第５，２７９，８０７号、第５，５０３，８２０号、および第５，６５８，０５５号で教示される混合条件を使用するのが特に有利である。それらの明細書に記載されている乱流混合条件は、ミクロゲルの熟成中にゲルの形成およびシリカの沈積を大幅に減少させるが、（ｉ）ケイ酸塩溶液およびゲル化開始剤の流れを３０度以上の角度で収束させることによって、または（ｉｉ）内側パイプからの一方の流れを外側の環状パイプを通って流れる第２の流れ中に放出することによって、２つの流れを収束させる環状混合装置を使用して実現されることが分かっている。乱流混合条件は本発明には必ずしも必要ではないが、混合ゾーンのレイノルズ数が少なくとも１，０００であり、好ましくは６，０００を超えることが好ましい。
【００１９】
熟成
次いで混合物を、所望の部分的ゲル化のレベルが得られるのに充分な時間熟成させる。通常は少なくとも１０秒かかるが、１５分を超えることはない。部分的ゲル化によって、当技術分野でポリケイ酸塩ミクロゲルとして知られている表面積の大きなシリカ粒子の３次元集合体網目および鎖が生成する。
【００２０】
所望の部分的ゲル化の程度は、選択された成分および適用例によって変わるが、一般に完全なゲル化をもたらす時間の１０％から９０％以内で得られる。したがって、熟練者なら容易にゲル化時間を決定し、熟成容器を通る流量を変化させることによって選択される熟成時間を調整することができる。たとえば、熟成容器の長さおよび／または直径、および流圧を、特定の適用例に合わせて最適化することができる。
【００２１】
連続方法では、熟成は、混合物が細長い容器を通過するときに起こり、混合物が容器の排出口に達するときに本質的に完了する。細長い容器は、通常一定の直径を有し（すなわちパイプ）、その直径および長さは、混合物を所望の程度まで「熟成」させるのに必要な滞留時間を与えるように選択する。典型的な熟成容器は、０．５ｃｍから２５ｃｍ（１／４から１０インチ）の範囲の直径、および６０ｃｍから１５０ｍ（２から５００フィート）の長さを有し、１０秒から１５分の滞留時間を提供する。一般に、１５分より長い滞留時間を使用しても利益はない。
【００２２】
本発明によれば、この混合物は、容器の壁面上に形成された沈積物を取り除くために時々一時的に変形される、弾性的に変形可能な細長い容器（たとえばパイプまたは管）中で形成および／または熟成される。取り除かれた沈積物は、熟成混合物が容器を連続的に通過するにつれて、容器からパージされる。沈積物はシリカから構成される。多くの適用例では、容器から出てくる混合物から堆積物を分離し除去する必要はない。本発明の利点は、混合工程および沈積物が特に形成されやすい初期熟成工程に適用するとき、とりわけ明白である。
【００２３】
容器は、バルブ、ミキサ、プロセス計器などの補助機器を備えることができる。容器は、（ｉ）シリカの沈積物よりも大きな弾性、および（ｉｉ）容器の変形が容器と沈積物の間の粘着力を克服するような表面特性を有する材料でできており、したがって容器が変形すると沈積物が取り除かれる。選択される材料は、容器の壁を一時的に変形させるために選択される手段によって変わるはずである。典型的には、材料はシリカ沈積物の除去を助ける滑らかな表面を有することになる。
【００２４】
一実施形態では、容器の内部圧力を増減させて壁を膨張または収縮させることによって、容器の壁を一時的に変形させる。このような圧力の変化は、（ｉ）供給流の圧力を周期的に変化させる、（ｉｉ）ピストンポンプなど、不連続供給特性を有する供給ポンプを使用する、（ｉｉｉ）プログラムされた制御バルブによって、流出抵抗を周期的に変化させる、（ｉｖ）熟成プロセスに不当な影響を与えない液体または気体を周期的に導入する、またはそれらの組み合わせなど、当技術分野で知られているいかなる方法によっても達成することができる。この実施形態において、容器の作成に適した材料の例には、ビニルプラスティック、「Ｖｉｔｏｎ」コフルオロポリマー、「Ｔｅｆｌｏｎ」ポリテトラフルオロエチレン、シリコーンゴム、ネオプレンゴム、および亀裂破壊なしに周期的な弾性変形に耐え、熟成混合物に対して化学的に耐性がある他のゴム類またはエラストマーなどのポリマー材料が含まれる。
【００２５】
第２の実施形態では、容器の壁に機械的力を加えることによって容器の壁を一時的に変形させる。この機械的力は、ローラ、プレス、または他の機械装置によって壁を押しまたは曲げ次いで解除すること、および周囲流体の外圧を変化させることを含めて、ただしそれだけには限らず、当技術分野で知られているいかなる方法によっても加えることができる。機械的力は、容器を縦方向に伸長させて、その直径を減少させ、次いで解除することによって加えることができる。１対または複数対のローラが管状容器の長手軸に沿って動く方法が特に好ましい。この実施形態では、内部の容器圧が変化する、前に記載したものと同様の材料が選択される。
【００２６】
第３の実施形態では、浸水式のバイブレータを有する周囲液体から容器に伝えられる振動など、振動力によって容器の壁を一時的に変形させる。典型的には、超音波バイブレータがこの目的のために選択される。あるいは、容器中に含まれる混合物を振動させ、その振動を伝えて、容器の弾性変形を引き起こしてもよい。この実施形態では、容器は典型的には、シリカ沈積物または前述のようなポリマー材料よりも大きな弾性を有する、鋼やステンレス鋼などの半剛性材料でできている。
【００２７】
産業上の使用
一般にポリケイ酸塩ミクロゲルは、さらなるゲル形成を停止させるためまたは最小限に抑えるために処理される。その処理は、シリカ濃度を約１０質量％未満、好ましくは５質量％未満まで減少させる簡単な希釈工程、またはｐＨ調整工程、または希釈とｐＨ調整との両方の組み合わせでよく、それによってゲル化が停止しまたは減速する。当技術分野で知られているゲル形成を停止させる他の技術も同様に、選択することができる。
【００２８】
次いでミクロゲルを、貯蔵し、または意図する使用において消費することができる。あるいは、ミクロゲルを直ちに消費する場合、またはさらなるゲル化が意図する適用例の許容限度内である場合は、ミクロゲルの希釈またはｐＨ調整は必要でない。望むならば、熟成ミクロゲルをろ過して、本発明の実施中に取り除かれた許容できないほど大きなシリカ沈積物を除去することもできる。
【００２９】
本発明に従って調製されたポリケイ酸塩ミクロゲルは、このようなミクロゲルを消費する通常の適用例で使用することもでき、またミクロゲルが現場で確実に生成できるために実用的になった新しい適用例で使用することもできる。たとえば、このミクロゲルは、水性懸濁液から固体を除去するための凝集剤として、あるいは紙保持用助剤として、しばしばこの目的で使用される他のポリマーおよび／または化学物質と共に、使用することができる。
【００３０】
本発明について記載してきたが、次に本発明を非限定的な下記の実施例によって例示する。
【００３１】
（実施例）
実施例１
環状接合型ミキサ内で、希ケイ酸ナトリウム溶液と希アルミン酸ナトリウム溶液を反応させることによって、ポリアルミノケイ酸塩ミクロゲル溶液を調製した。すなわち、２質量％のＳｉＯ２を含むケイ酸ナトリウム溶液を、Ｓｗａｇｅｌｏｋ  １／２インチ（１．２７ｃｍ）Ｔ字管を介して環状混合ゾーンに１．９ｇｐｍ（１分当たり７．２リットル）で供給した。このＴ字管を１００フィート（３０．５メートル）で直径１／２インチ（１．２７ｃｍ）の強化Ｔｙｇｏｎ（Ｎｏｒｔｏｎ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｃｏｒｐ．，Ｗａｙｎｅ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙから市販のビニール管フォーミュレーションＢ４４−４Ｋ型）に接続した。２質量％のＡｌ２Ｏ３を含むアルミン酸ナトリウム溶液を、直径１／４インチ（０．６３５ｃｍ）のステンレス鋼管を介し、ケイ酸塩の下流約８インチ（２０ｃｍ）の１／２インチのＴ字管を通って、環状混合ゾーンに導入した。Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２の質量比が１／６に保たれるような速度で、アルミン酸塩を混合ゾーンに供給した。ケイ酸塩とアルミン酸塩の混合はＴｙｇｏｎ管内で行った。
【００３２】
約１時間の操作の後、Ｔｙｇｏｎ管内へのシリカの沈積が容易に明らかになった。Ｔｙｇｏｎ管を、２つのプラスティック製ローラの間に管を通してわずかに圧縮させることによって、沈積物の除去を行った。ローラを１回通した後、ホースにはケイ酸塩沈積物が存在しないことが分かった。記載した機器を使用して合計約４００ガロン（１５１４リットル）のポリアルミノケイ酸塩ミクロゲル溶液を調製した。プラスティック製ローラでホースを変形させることによって、ケイ酸塩沈積物を機器からすべて除去した。このポリアルミノケイ酸塩ミクロゲル溶液は、製紙用の保持およびドレン助剤として非常に有用であることが分かった。
【００３３】
実施例２
この実施例では、ポリケイ酸塩ミクロゲル溶液を生成する際に、どのように超音波振動を使用して、加工容器を弾性的に変形させて、シリカ沈積物の形成を防ぐことができるかを実証する。ｐＨ８．７、平均流量１３ｇｐｍ（１分当たり４９リットル）で、ステンレス鋼製Ｔ字管接合型ミキサ内で希釈が３．２の比のケイ酸ナトリウムと硫酸を互いに混合して、３．２質量％のＳｉＯ２を含む溶液を生成した。溶液をＴ字管接合型ミキサから出した後、内径３／８インチ（０．９５ｃｍ）の強化Ｔｙｇｏｎ管の長さ７フィート（２．１メートル）の単管に導入した。次いでそのＴｙｇｏｎ管を、外径１／２インチ（１．２７ｃｍ）のステンレス鋼製管の８インチ（２０ｃｍ）の長さの単管に接続し、次いでネオプレンで裏打ちしたエラストマーホースの６インチ（１５ｃｍ）の長さの単管に接続した。ケイ酸塩／酸混合物のｐＨを調整するため、ネオプレンで裏打ちしたホースの下流に、Ｌａｋｅｗｏｏｄ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ｍｏｄｅｌ  ７２ｐＨ電極アセンブリを一列に取り付けた。ネオプレンで裏打ちしたホース、ステンレス鋼製管、およびＴｙｇｏｎ管の一部を４７ｋＨｚで動作するＢｒａｎｓｏｎ  ｍｏｄｅｌ  ３２００超音波浴に浸した。６．５時間運転後、超音波浴に浸したいずれの管においてもシリカの沈積物は見られなかった。超音波浴内になかったｐＨ電極アセンブリ上では、シリカ沈積物の明らかなコーティングが観察された。暖かい水酸化ナトリウム溶液中にアセンブリを浸すことによって、シリカ沈積物をｐＨ電極アセンブリから除去した。水酸化ナトリウム溶液の分析により、０．７７グラムのＳｉＯ２がｐＨ電極アセンブリ上に沈積していたことが決定された。
【００３４】
実施例３
この実施例では、ポリアルミノケイ酸塩ミクロゲル溶液を生成する際に、どのように超音波振動を使用して、加工容器を弾性的に変形させて、アルミノケイ酸塩沈積物の形成を防ぐことができるかを実証する。Ｔ字管接合型ミキサ中で、１００ｍｌ／分のＳｉＯ２２質量％を含む、希釈が３．２の比のケイ酸ナトリウムを、２０ｍｌ／分のＡｌ２Ｏ３２質量％を含むアルミン酸ナトリウム溶液と混合した。混合した溶液を、内径長さ５／３２インチ（０．４０ｃｍ）でＶＩグレードのＮａｌｇｅｎｅ  １８０透明プラスティック製プレミアム管に接続された、外径長さ１／４インチ（０．６３５ｃｍ）のステンレス鋼製管を介してポンプ給送した。Ｎａｌｇｅｎｅ管の一部を、４７ｋＨｚで動作する、Ｂｒａｎｓｏｎ  ｍｏｄｅｌ  ３２００超音波浴に浸した。各端で約１インチ（２．５４ｃｍ）を除きステンレス鋼製管をすべて超音波浴に浸した。約１時間の運転後、超音波浴の外のＮａｌｇｅｎｅ管では、アルミノケイ酸塩沈積物が明らかに見えた。管を伸ばし、曲げ、または押す等して変形させることによって、超音波浴の外のＮａｌｇｅｎｅ管における沈積物を容易に除去した。
【００３５】
ポリアルミノケイ酸塩ミクロゲル生成の４時間後、超音波浴内に浸したＮａｌｇｅｎｅ管では沈積物は見つからなかった。ステンレス鋼製管では沈積物は見つからず、超音波浴が、浴内および少し離れて浴の外側にあるステンレス鋼管の弾性変形を引き起こしたことが示された。
【００３６】
実施例４
この実施例では、応力が加えられたときの弾性変形が少ないガラス加工容器が、ポリアルミノケイ酸塩ミクロゲルを生成する際に、超音波振動にさらされたときでも形成される、アルミノケイ酸塩沈積物の接着強さよりも大きな応力を生み出すように充分には弾性変形しないことを実証する。Ｔ字管接合型ミキサ中で、１００ｍｌ／分のＳｉＯ２２質量％を含む、希釈が３．２の比のケイ酸ナトリウムを、２０ｍｌ／分のＡｌ２Ｏ３２質量％を含むアルミン酸ナトリウム溶液と混合した。混合した溶液を、長さ６インチ（１５ｃｍ）の内径５／３２インチ（０．４０ｃｍ）のガラス管を介してポンプ給送した。ガラス管約３インチ（７．５ｃｍ）を、４７ｋＨｚで動作するＢｒａｎｓｏｎ  ｍｏｄｅｌ  ３２００の超音波浴に浸した。ガラス管を長さ１／４インチ内径（０．６３５ｃｍ）の透明ビニール管に接続し、その一部も超音波浴に浸した。約１時間の動作後、ガラス管の全長（超音波浴の中と外の両方）および超音波浴の外側にあったＮａｌｇｅｎｅ管の一部で、アルミノケイ酸塩の沈積物が視覚的に明らかになった。４時間の動作後、ガラス管の全長はアルミノケイ酸塩沈積物で覆われた。超音波浴に浸したＮａｌｇｅｎｅ管では、沈積物は視覚的にはなかった。