(57)【要約】      （修正有）【課題】水和反応により極めて短時間で昇熱可能で、良質な蓄熱材として応用性がある、微細で良質な酸化カルシウムの生成方法を提供する。【解決手段】粉状または塊状からなる水酸化カルシウムに対し、空気を吹き付けることにより、脱水反応を促進させ、酸化カルシウムを生成する酸化カルシウムの生成方法。粉状又は塊状からなる水酸化カルシウムに対し、３００〜１，０００ｍｌ・ｍｉｎ−１の範囲で空気を吹き付けることにより、脱水反応を促進させて、２３〜５２ｍ３／ｇの範囲の微細な酸化カルシウムを生成する方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉状または塊状からなる水酸化カルシウムに対し、空気を吹き付けることにより、脱水反応を促進させ、酸化カルシウムを生成することを特徴とする酸化カルシウムの生成方法。
【請求項２】
粉状または塊状からなる水酸化カルシウムに対し、３００ｍｌ・ｍｉｎ−１〜１，０００ｍｌ・ｍｉｎ−１の範囲で空気を吹き付けることにより、脱水反応を促進させて、２３〜５２ｍ３／ｇの範囲の微細な酸化カルシウムを生成することを特徴とする請求項１に記載の酸化カルシウムの生成方法。
【請求項３】
請求項２に記載の酸化カルシウムの生成方法により生成された酸化カルシウムを主成分とし、加水処理を行い、  水和反応により１．３〜３．２℃／ｓｅｃの範囲の急激な昇熱反応を発生可能とする蓄熱材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化カルシウム、特に微細な構成からなる酸化カルシウムの生成方法および蓄熱材に関する。
【背景技術】
【０００２】
出願人らは、先に水酸化カルシウムを原料として生成され、水和反応により熱の吸収、放出を行なうことのできる下記特許文献１に掲げる化学蓄熱材の提案を行った。すなわち、この化学蓄熱材は、水酸化カルシウムの粉状体に塩化リチウムの粉状体を混合し、これらを真空の雰囲気下で３００℃程度に加熱し、吸熱反応により酸化カルシウムを生成し、こうして得られた酸化カルシウムを主成分として製造されたものである。こうして製造される化学蓄熱材は、水和反応に伴って放熱し、反応性が良好とされる利点を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２４８８７号公報
【０００４】
しかしながら、上記蓄熱材の生成には、レアアースとしての塩化リチウムの粉状体を必要とし、しかも水酸化カルシウムの粉状体とともに真空下で加熱生成する必要があり、もっと簡易に反応性の良い蓄熱材が生成できないか試行錯誤を繰り返していたところである。  
【０００５】
そうした中、本願の発明者は、上記従来例と比較し、低温度で生成することを可能とし、所定の圧力、風量からなる空気を吹き付けるという極めて単純な工程により、微細な酸化カルシウムを生成することが可能としたものである。すなわち、こうして生成される酸化カルシウムは加水処理を行い、水和反応により極めて短時間で昇熱可能とされるため、例えば良質な蓄熱材として応用できることを見出したところである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
すなわち本発明は、空気を吹き付けるという簡単な工程により、応用性があり、微細で良質な酸化カルシウムを生成することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係るものは、粉状または塊状からなる水酸化カルシウムに対し、空気を吹き付けることにより、脱水反応を促進させ、酸化カルシウムを生成することとしている。
【０００８】
本発明の請求項２に係るものは、粉状または塊状からなる水酸化カルシウムに対し、３００ｍｌ・ｍｉｎ−１〜１，０００ｍｌ・ｍｉｎ−１の範囲で空気を吹き付けることにより、脱水反応を促進させて、２３〜５２ｍ３／ｇの範囲の微細な酸化カルシウムを生成することとしている。
【０００９】
本発明の請求項３に係るものは、請求項２に記載の酸化カルシウムの生成方法により生成された酸化カルシウムを主成分とし、加水処理を行い、  水和反応により１．３〜３．２℃／ｓｅｃの範囲の急激な昇熱反応を発生可能とする蓄熱材としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、空気を吹き付けるという簡単な工程により、応用性があり、微細で良質な酸化カルシウムを生成することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る酸化カルシウムの生成プロセスを示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施形態に係る酸化カルシウムの生成方法に基づき、生成された酸化カルシウムのＸ線回析図であって、加熱時間をそれぞれ変化させた状態での試料の回折比較状態を示すものである。
【図３】本発明の実施形態に係る酸化カルシウムの生成方法に関し、生成される酸化カルシウムの脱水率に及ぼす生成プロセスでの空気の吹き付け流量の影響を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る酸化カルシウムの生成方法に基づき、生成された酸化カルシウムのＸ線回析図であって、吹き付ける空気流量を９００ｍｌ・ｍｉｎ−1とし、加熱時間をそれぞれ変化させた状態での試料の回折比較状態を示すものである。
【図５】本発明の実施形態に係る酸化カルシウムの生成方法に関し、生成す酸化カルシウムの原料としての水酸化カルシウムの量的変化が生成物としての試料の脱水率に及ぼす影響を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る酸化カルシウムの生成方法に関し、水酸化カルシウムの脱水に及ぼす空気雰囲気の湿度と生成物としての試料の脱水率との関係を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る酸化カルシウムの生成方法に基づき、生成される酸化カルシウムの脱水率に関し、嵩密度を変化させた場合の影響を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る酸化カルシウムの生成方法に基づき、生成される酸化カルシウムの比表面積に関し、加熱時間を変化させた場合の影響を示す測定図である。
【図９】本発明の実施形態に係る酸化カルシウムの生成方法に基づき、生成される酸化カルシウムに関し、空気の吹き込みを行う場合と行わなかった場合のそれぞれにおける水和反応の測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係る酸化カルシウムの生成方法に係り、酸化カルシウムの生成プロセスを示すフローチャートである。先ず、比表面積が１０〜５０ｍ３／ｇの粉状または塊状からなる水酸化カルシウムに対し、脱水反応を促進させるため、空気流量を０〜２，０００ｍｌ・ｍｉｎ−１の状態に雰囲気調整された空気を吹き込み、加熱することとする。加熱は、加熱温度を４００〜５００℃の雰囲気下で０〜３６０分間行い、脱水反応の促進により、酸化カルシウムの生成が可能とされた。
【００１３】
このようにして生成された酸化カルシウムについて、熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ）、Ｘ線回折および比表面積測定の各方法により、その物性を評価した。
【００１４】
先ず、一例としてのＸ線回折については、酸化カルシウムの生成プロセスにおいて、空気の吹き込みを固定とし、加熱時間を０ｍｉｎ，６０ｍｉｎ，１２０ｍｉｎ，１８０ｍｉｎと変化させ、脱水状態の時間的変化に基づく生成物の変化のプロセスを観察した（図２参照）。この図２により、水酸化カルシウムが１８０分で良好に酸化カルシウムに変化し、その生成が行われることが確認できた。
【００１５】
図３は上記酸化カルシウムの生成プロセスにより、生成された酸化カルシウムに関し、脱水率に及ぼす空気流量の影響を示すものある。これによると、空気の吹き込み流量（空気流量／ｍｌ・ｍｉｎ−１）を変化させた場合において９００ｍｌ・ｍｉｎ−１を最大として、脱水率が変化することが確認され、空気流量が９００ｍｌ・ｍｉｎ−１より多くした場合においても、脱水率が向上しないことが確認された。
【００１６】
図４は上記酸化カルシウムの生成プロセスにおいて、空気流量を９００ｍｌ・ｍｉｎ−１とし、加熱時間を６０分として加熱温度を４００℃，４２０℃，４６０℃と変化させた場合における生成された酸化カルシウムのＸ線回折状態を示すものである。この図４の結果により、加熱温度４６０℃で完全に脱水することが確認できた。
【００１７】
図５は上記酸化カルシウムの生成プロセスにおいて、原料となる水酸化カルシウムの量的変化が脱水率に及ぼす影響を測定したものである。この図５の結果により、０．２〜０．５ｇの間では同程度の脱水率を示すことが確認されたが、それ以上の原料（水酸化カルシウム）の多さでは、脱水率が徐々に低下することが確認でされた。
【００１８】
図６は上記酸化カルシウムの生成プロセスにおいて、原料となる水酸化カルシウムの脱水に及ぼす空気雰囲気下の湿度と脱水率との関係を測定したものである。この図６の結果から、湿度が３０％以上の高い雰囲気下においては、脱水率が５０％以下に低下していくことが確認された。
【００１９】
図７は上記酸化カルシウムの生成プロセスにおいて、生成した酸化カルシウムの脱水率が、嵩密度の変化（０．６１１０ｇ／ｃｍ３，０．６１１０ｇ／ｃｍ３＋溝（表面積を増加させるためスパチラー等で形成したもの），０．３９７５ｇ／ｃｍ３）させた場合の影響を測定したものである。この図７の結果から、嵩密度が低い状態、あるいは表面積が大きい状態（生成物としての酸化カルシウム）において、脱水率が高いことが確認された。
【００２０】
図８は上記酸化カルシウムの生成プロセスにおいて、生成した酸化カルシウムの比表面積に及ぼす加熱時間の影響を測定したものであ。この図８の結果から、生成プロセスにおいて空気を吹き込み、脱水反応を促進させる場合において、比表面積が著しく高い酸化カルシウムの生成が可能となることが確認できた。
【００２１】
図９は上記酸化カルシウムの生成プロセスにおいて、空気の吹き込みを行い、脱水反応を促進させる場合と、空気の吹き込みを行うことなく脱水させる場合のそれぞれにおいて、生成された試料（酸化カルシウム）の水和時の発熱状態を測定したものである。この図９の測定結果から、空気を吹き込み、生成された酸化カルシウムの方が、表面積が大きく水和速度の向上が図れることが確認できた。
【００２２】
実施形態に基づき、生成された酸化カルシウムの物性測定の結果から、粉状または塊状からなる水酸化カルシウムに対し、３００ｍｌ・ｍｉｎ−１〜１，０００ｍｌ・ｍｉｎ−１の範囲で空気を吹き付けることにより、脱水反応を促進させて、２３〜５２ｍ３／ｇの範囲の微細な酸化カルシウムを生成することが確認できた。
【００２３】
またこうして生成される酸化カルシウムに関しては、蓄熱材としての用途が考えられ、上記方法により生成された酸化カルシウムを主成分とし、加水処理を行い、  水和反応により１．３〜３．２℃／ｓｅｃの範囲の急激な昇熱反応を発生可能とする蓄熱材を生成することが例えば図９の結果から確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明により生成された酸化カルシウムによれば、昇温性に優れているため、蓄熱材、加熱補助材としての用途が期待できる他、着色性が良好なことから他の粉体に混合するための混合材としての用途もある。また良好なポゾラン反応を示すことから土壌改良材としての用途も期待できる。
【図１】
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【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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