JP5022931B2 - Desiccant raw material - Google Patents
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Description
本発明は、生石灰を用いた乾燥剤原料に関する。 The present invention relates to a dry ZaiHara materials using quicklime.
生石灰(CaO;酸化カルシウム)を含む乾燥剤は、乾燥能力が高く、値段も安価であることから、食品の保存など広く一般に用いられている。しかし、この乾燥剤に含まれる生石灰は水との急激な反応により高熱を発生する虞があることから、特に食品保存用として用いる場合にはより安全性の高いものが求められている。また、この乾燥剤を一般ゴミとして廃棄する場合にも発熱しないようにして廃棄する必要があるなどの取り扱い性の向上も求められている。 A desiccant containing quicklime (CaO; calcium oxide) has been widely used for food preservation because it has a high drying capacity and is inexpensive. However, since quick lime contained in this desiccant may generate high heat due to a rapid reaction with water, a safer one is required particularly when used for food preservation. In addition, when the desiccant is discarded as general waste, it is also required to improve handling properties such that it is necessary to discard the desiccant so as not to generate heat.
生石灰の水との反応性を抑制する方法としては、例えば、生石灰を高温で焼成して気孔率を小さく粒径が大きい結晶に変質させる方法、生石灰粒子の表面を油類で被覆する方法、あるいは生石灰に塩類を添加する方法などがある。中でも、生石灰粒子の表面を油類で被覆する方法は、土壌汚染浄化に使用される反応遅延性石灰として知られている。 Examples of a method for suppressing the reactivity of quicklime with water include, for example, a method in which quicklime is calcined at a high temperature to change the crystal to a crystal having a small porosity and a large particle size, a method for coating the surface of quicklime particles with oils, or There is a method of adding salt to quicklime. Especially, the method of coat | covering the surface of quicklime particle | grains with oil is known as reaction delaying lime used for soil pollution purification.
従来、このような反応遅延性生石灰の製造方法としては、例えば特許文献1に、原料である生石灰にステアリン酸などを添加し、微粉砕又は粗粉砕する方法が提案されている。また、特許文献2には、粗粉砕された生石灰をシュート内において生石灰100重量部あたり0.01〜5重量部の高級脂肪酸を添加し被覆させる方法が開示されている。
しかしながら、このような従来の反応遅延性生石灰は、将来いつかは所望の反応を生じ
させる必要性を前提に、水と接触しても反応するまでの時間を遅らせることを目的としたものであり、意図的に水との接触により急激な反応を生じさせ、高温での発熱現象を引き起こす必要があった。つまり、従来の反応遅延性生石灰は、水と反応したときの発熱温度を抑制するものではなかった。
However, such conventional reaction-retarded quicklime is intended to delay the time to react even if it comes into contact with water, on the premise that sometime in the future it is necessary to produce the desired reaction, It was necessary to cause an abrupt reaction by contact with water intentionally and to cause an exothermic phenomenon at a high temperature. That is, the conventional reaction-retarded quicklime does not suppress the exothermic temperature when it reacts with water.
一方、特許文献3には、水と反応する際の発熱を抑えるため、生石灰を落下させて撥水剤としてステアリン酸を散布したのち、撥水剤を乾燥させることにより、生石灰の表面に撥水剤を塗布するようにした生石灰の製造方法が記載されている。しかし、この製造方法では、生石灰の表面全体を撥水剤で覆うことは難しいので、水との反応を完全に抑えることはできず、誤飲などによる事故を防ぐことはできなかった。また、製造工程でステアリン酸を溶かすための溶媒が必要であり尚且つ、付着後は除去する必要があった。更に、有機溶剤は環境悪化要因になるために莫大な処理費用も発生していた。加えて、完全に溶媒を揮発させる事は難しく、乾燥剤原料にアルコール等の臭いが残り食品に用いるには難しい点があった。 On the other hand, in Patent Document 3, in order to suppress heat generation when reacting with water, quick lime is dropped and stearic acid is sprayed as a water repellent, and then the water repellent is dried. A method for producing quicklime in which an agent is applied is described. However, with this production method, it is difficult to cover the entire surface of quicklime with a water repellent, so that the reaction with water could not be completely suppressed, and accidents due to accidental ingestion could not be prevented. Further, a solvent for dissolving stearic acid is necessary in the production process, and it has been necessary to remove it after adhering. In addition, organic solvents have caused enormous processing costs due to environmental degradation. In addition, it is difficult to completely evaporate the solvent, and the desiccant raw material has a smell such as alcohol, which is difficult to use for food.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、水との反応を抑えることができ、安全性を高めることができる乾燥剤原料を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, its object can quenched with water, to provide a dry ZaiHara fee can improve safety.
本発明による乾燥剤原料は、生石灰粒子の表面全部を高級脂肪酸により被覆した一次粒子が、前記高級脂肪酸を結着剤として凝集した二次粒子により構成され、一次粒子の粒径は1μmないし100μmであり、二次粒子の粒径は100μm以上であり、二次粒子の比表面積は0.39m 2 /g以上1.92m 2 /g以下であるものである。 The desiccant raw material according to the present invention is composed of secondary particles obtained by agglomerating primary particles obtained by coating the entire surface of quicklime particles with higher fatty acids with the higher fatty acids as binders, and the primary particles have a particle size of 1 μm to 100 μm. There, the particle size of the secondary particles is at 100μm or more, the specific surface area of the secondary particles is not more than 0.39 m 2 / g or more 1.92m 2 / g.
本発明の乾燥剤原料では、生石灰粒子の表面全部が高級脂肪酸により被覆された一次粒子が、この高級脂肪酸を結着剤として凝集することにより二次粒子を形成しているので、二次粒子の表面全体が高級脂肪酸で完全にコーティングされ、撥水性が向上している。よって、生石灰粒子に水分が接触する可能性は極めて小さくなり、水との反応が抑えられる。 In the desiccant raw material of the present invention, the primary particles in which the entire surface of the quicklime particles are coated with higher fatty acids form secondary particles by agglomerating the higher fatty acids as binders. The entire surface is completely coated with higher fatty acids, improving water repellency. Therefore, the possibility that moisture will come into contact with quicklime particles becomes extremely small, and the reaction with water is suppressed.
二次粒子の粒径が100μm以上であることにより、取り扱い性を向上させることができる。 The particle size of the secondary particles by der Rukoto least 1 00μm, Ru can improve handling properties.
高級脂肪酸は、例えば、ラウリン酸,ミリスチン酸,パルミチン酸,ステアリン酸,アラキジン酸,ベヘン酸,ラウロレイン酸,ミリストレイン酸,パルミトレイン酸,オレイン酸,バセニン酸,ゴンドイン酸,エルカ酸,大豆脂肪酸およびやし脂肪酸からなる群のうち少なくとも1種であることが好ましい。 High grade fatty acids, for example, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid, behenic acid, lauroleic acid, myristoleic acid, palmitoleic acid, oleic acid, Basenin acid, Gondoin acid, erucic acid, soybean fatty acid And it is preferable that it is at least 1 sort (s) among the group which consists of palm fatty acid.
また、高級脂肪酸の生石灰粒子に対する添加量は、例えば、6質量%以上17質量%以下とすることが好ましい。水との反応をより確実に抑えることができるからである。 Moreover, it is preferable that the addition amount with respect to quick lime particle | grains of a higher fatty acid shall be 6 mass% or more and 17 mass% or less, for example. This is because the reaction with water can be more reliably suppressed.
本発明の乾燥剤原料によれば、生石灰粒子の表面全部を高級脂肪酸により被覆した一次粒子が、高級脂肪酸を結着剤として凝集した二次粒子により構成され、一次粒子の粒径は1μmないし100μmであり、二次粒子の粒径は100μm以上であり、二次粒子の比表面積は0.39m 2 /g以上1.92m 2 /g以下であるので、二次粒子の表面全体を高級脂肪酸で完全にコーティングすることができ、撥水性を向上させることができる。よって、生石灰粒子に水分が接触する可能性を極めて小さくすることができ、水との反応を抑えることができる。従って、例えば高い安全性が要求される食品保存用として好適に用いることができる。 According to the desiccant raw material of the present invention, primary particles obtained by coating the entire surface of quicklime particles with higher fatty acids are constituted by secondary particles aggregated using higher fatty acids as a binder , and the primary particles have a particle size of 1 μm to 100 μm. , and the particle size of the secondary particles is at 100μm or more, the specific surface area of the secondary particles is less than 0.39 m 2 / g or more 1.92m 2 / g, the entire surface of the secondary particles with a higher fatty acid It can be completely coated and can improve water repellency. Therefore, the possibility that moisture contacts the quicklime particles can be extremely reduced, and the reaction with water can be suppressed. Therefore, for example, it can be suitably used for food storage requiring high safety.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施の形態に係る乾燥剤原料の構成を模式的に表したものである。この乾燥剤原料1は、例えば、食品保存などに用いられるものであり、一次粒子10が凝集した二次粒子20により構成されている。
FIG. 1 schematically shows a configuration of a desiccant raw material according to an embodiment of the present invention. The desiccant raw material 1 is used, for example, for food preservation and is composed of
一次粒子10は、図2に示したように、生石灰粒子11の表面全部を高級脂肪酸12により被覆したものであり、その粒径は、例えば1μmないし100μmである。
As shown in FIG. 2, the
高級脂肪酸12は、生石灰粒子11の表面全部を覆うことにより水との接触の可能性を極めて小さくするためのものである。また、高級脂肪酸12は、取り扱い性向上のために二次粒子20を形成するための結着剤としての機能も有している。このような高級脂肪酸12としては、例えば、ラウリン酸,ミリスチン酸,パルミチン酸,ステアリン酸,アラキジン酸,ベヘン酸,ラウロレイン酸,ミリストレイン酸,パルミトレイン酸,オレイン酸,バセニン酸,ゴンドイン酸,エルカ酸,大豆脂肪酸およびやし脂肪酸からなる群のうち少なくとも1種が挙げられる。
The higher
二次粒子20は、図3に示したように、一次粒子10が、高級脂肪酸12を結着剤(バインダー)として凝集したものであり、見かけの粒子(造粒品)に相当する。これにより、本実施の形態では、水との反応を抑えて、安全性を高めることができるようになっている。
As shown in FIG. 3, the
二次粒子20の粒径は、例えば、100μm以上であることが好ましく、150μm以上であればより好ましく、200μm以上であれば更に好ましい。取り扱い性を向上させることができるからである。
The particle size of the
この乾燥剤原料は、例えば、次のようにして製造することができる。 This desiccant raw material can be manufactured as follows, for example.
まず、生石灰を焼成したのちボールミル等の粉砕機を用いて粉砕し、生石灰粒子11を形成する。焼成の条件としては、例えば、温度は900℃以上1400℃以下、時間は0.5時間以上36時間以下とすることが好ましい。
First, after calcining quicklime, it grind | pulverizes using grinders, such as a ball mill, and the quicklime particle |
次いで、この生石灰粒子11と上述した高級脂肪酸12とを混合することにより、図2に示したように、生石灰粒子11の表面全部を高級脂肪酸12により被覆した一次粒子10を形成する。高級脂肪酸12の生石灰粒子11に対する添加量は、例えば、6質量%以上17質量%以下とすることが好ましい。水との反応をより確実に抑えることができるからである。また、混合する際には、例えば外熱式のヒーターを用いて、例えば50℃〜100℃の温度に加熱することが好ましい。
Next, the
続いて、造粒により、図3に示したように、高級脂肪酸12を結着剤として一次粒子10を凝集させ、二次粒子20を形成する。造粒の装置としては、例えば、転動造粒を用いることが好ましい。以上により、図1に示した乾燥剤原料1が完成する。
Subsequently, as shown in FIG. 3, the
この乾燥剤原料1では、生石灰粒子11の表面全部が高級脂肪酸12により被覆された一次粒子10が、この高級脂肪酸12を結着剤として凝集することにより二次粒子20を形成しているので、二次粒子20の表面全体が高級脂肪酸12で完全にコーティングされ、撥水性が向上している。よって、生石灰粒子11に水分が接触する可能性は極めて小さくなり、水との反応が抑えられる。従って、この乾燥剤原料1は水とは反応せず、水蒸気とのみ反応し、その結果、発熱反応は極めて緩やかになり、発熱温度も100℃以下、さらには50℃〜60℃以下と、極めて低く抑えられる。
In this desiccant raw material 1, since the
これに対して、上述した特許文献3の方法では、生石灰粒子を落下させて撥水剤としてステアリン酸を散布したのち、撥水剤を乾燥させることにより製造しているので、得られた粒子は、図4に示したように、生石灰粒子111の表面の一部のみがステアリン酸112で被覆されており、外部からの水分Wが容易に生石灰粒子111に接触することができる。よって、この従来の乾燥剤原料を水分と接触させると、数分後には生石灰と同様に100℃以上の発熱現象を起こしてしまう。また、この従来の乾燥剤原料は、粒径1μmないし100μmの微粉末であり、本実施の形態のような二次粒子を構成していないので、乾燥剤原料としては扱いづらくなってしまう。 On the other hand, in the method of Patent Document 3 described above, since the quick lime particles are dropped and stearic acid is sprayed as a water repellent and then manufactured by drying the water repellent, the obtained particles are As shown in FIG. 4, only a part of the surface of the quicklime particles 111 is covered with the stearic acid 112, and moisture W from the outside can easily come into contact with the quicklime particles 111. Therefore, when this conventional desiccant raw material is brought into contact with moisture, after a few minutes, an exothermic phenomenon of 100 ° C. or more occurs as in the case of quicklime. In addition, this conventional desiccant raw material is a fine powder having a particle diameter of 1 μm to 100 μm and does not constitute secondary particles as in the present embodiment, which makes it difficult to handle as a desiccant raw material.
このように本実施の形態の乾燥剤原料1では、生石灰粒子11の表面全部を高級脂肪酸12により被覆した一次粒子10を、高級脂肪酸12を結着剤として凝集させ、二次粒子20を形成するようにしたので、二次粒子20の表面全体を高級脂肪酸12で完全にコーティングすることができ、撥水性を向上させることができる。よって、生石灰粒子11に水分が接触する可能性を極めて小さくすることができ、水との反応を抑えることができる。従って、例えば高い安全性が要求される食品保存用として好適に用いることができる。
Thus, in the desiccant raw material 1 of the present embodiment, the
本実施の形態の乾燥剤原料1の製造方法では、生石灰粒子11と高級脂肪酸12とを混合することにより、生石灰粒子11の表面全部を高級脂肪酸12により被覆した一次粒子10を形成したのち、造粒により、一次粒子10が高級脂肪酸12を結着剤として凝集した二次粒子20を形成するようにしたので、二次粒子20の表面全体を高級脂肪酸12で完全にコーティングすることができ、本実施の形態の乾燥剤原料1を容易に製造することができる。
In the manufacturing method of the desiccant raw material 1 of this Embodiment, after forming the
また、高級脂肪酸12を溶かすための溶媒は不要であり、溶媒除去工程もいらなくなるので、製造工程を極めて簡素なものとすることができる。更に、環境悪化要因になる有機溶剤を使用しないことにより、処理費用の負担もなくすことができ、低コスト化を図ることができる。加えて、製造された乾燥剤原料にアルコール等の臭いが残ることもなく、食品保存にも好適に用いることができる。
In addition, a solvent for dissolving the
以下、具体的な実施例について詳細に説明する。 Hereinafter, specific examples will be described in detail.
(実施例1−1〜1−5)
上記実施の形態と同様にして、乾燥剤原料1を製造した。その際、高級脂肪酸12とし
てはステアリン酸を用いた。生石灰粒子11に対する添加量は、実施例1−1では5質量%、実施例1−2では6質量%、実施例1−3では7質量%、実施例1−4では10質量%、実施例1−5では17質量%と変化させた。
(Examples 1-1 to 1-5)
The desiccant raw material 1 was produced in the same manner as in the above embodiment. At that time, stearic acid was used as the
(実施例2)
高級脂肪酸12としてパルミチン酸を用いたことを除いては、実施例1−1〜1−5と同様にして乾燥剤原料1を製造した。生石灰粒子11に対するパルミチン酸の添加量は、10質量%とした。
(Example 2)
A desiccant raw material 1 was produced in the same manner as in Examples 1-1 to 1-5 except that palmitic acid was used as the
(撥水性評価)
得られた実施例1−5の乾燥剤原料100gに、18mlの水分を加え、12時間放置した。また、参考例として、高級脂肪酸12と混合する前の生石灰粒子11に、上記実施例1−5と同様に水を加えて12時間放置した。12時間後の状態を目視で確認したところ、実施例1−5では図5に示したように乾燥剤原料1の上に水分がそのまま残っていたのに対して、参考例では図6に示したように水分が全く残っていなかった。
(Water repellency evaluation)
To 100 g of the desiccant raw material obtained in Example 1-5, 18 ml of water was added and left for 12 hours. Moreover, as a reference example, water was added to the
すなわち、生石灰粒子11と高級脂肪酸12とを混合することにより、生石灰粒子11の表面全部を高級脂肪酸12により被覆した一次粒子10を形成したのち、造粒により、一次粒子10が高級脂肪酸12を結着剤として凝集した二次粒子20を形成するようにすれば、二次粒子20の表面全体を高級脂肪酸12で完全にコーティングして撥水性を持たせ、生石灰粒子11に水分が接触する可能性を極めて小さくし、水との反応を抑えることができることが分かった。
That is, by mixing the
(発熱特性評価)
得られた実施例1−1〜1−5および実施例2の乾燥剤原料1について、発熱時間(最高温度に達した時間)および発熱温度(最高到達温度)を調べた。発熱時間および発熱温度の測定は、30℃の環境下において、100gの乾燥剤原料と水温30℃の水18g、すなわち100gの乾燥剤原料に対して18質量%の水を、容量350mlのスチール缶に入れ、5分毎に乾燥剤原料の温度を測定し、その経時変化を求めることにより行った。その結果を表1に併せて示す。なお、得られた乾燥剤原料1の比表面積も調べた。
(Evaluation of heat generation characteristics)
About the obtained desiccant raw materials 1 of Examples 1-1 to 1-5 and Example 2, the heat generation time (time to reach the maximum temperature) and the heat generation temperature (maximum temperature reached) were examined. The exothermic time and the exothermic temperature were measured in an environment of 30 ° C. with 100 g of desiccant raw material and 18 g of water having a water temperature of 30 ° C., that is, 18% by mass of water with respect to 100 g of the desiccant raw material, The temperature of the desiccant raw material was measured every 5 minutes, and the change with time was determined. The results are also shown in Table 1. In addition, the specific surface area of the obtained desiccant raw material 1 was also investigated.
比較例1−1として、高級脂肪酸で被覆せず、造粒も行わない生石灰粒子よりなる乾燥剤原料を用意し、上記実施例と同様にして発熱時間および発熱温度を調べた。その結果を表1に併せて示す。 As Comparative Example 1-1, a desiccant raw material consisting of quick lime particles that were not coated with higher fatty acids and was not granulated was prepared, and the heat generation time and heat generation temperature were examined in the same manner as in the above examples. The results are also shown in Table 1.
比較例1−2として、造粒を行わないことを除いては、実施例1と同様にして乾燥剤原料を製造した。その際、生石灰粒子に対するステアリン酸の添加量は3質量%とした。得られた乾燥剤原料について、上記実施例と同様にして発熱時間および発熱温度を調べた。その結果を表1に併せて示す。 As Comparative Example 1-2, a desiccant raw material was produced in the same manner as in Example 1 except that granulation was not performed. At that time, the amount of stearic acid added to the quicklime particles was 3% by mass. About the obtained desiccant raw material, the exothermic time and exothermic temperature were investigated like the said Example. The results are also shown in Table 1.
表1から分かるように、実施例1−1〜1−5および実施例2では、発熱時間および発熱温度のいずれについても、比較例1−1,1−2に比べて良好な結果が得られた。特に、すべての実施例について発熱温度は100℃以下、特に、実施例1−1以外では50℃以下であり、比較例に比べて大幅に抑えられていた。すなわち、生石灰粒子11と高級脂肪酸12とを混合することにより、生石灰粒子11の表面全部を高級脂肪酸12により被覆した一次粒子10を形成したのち、造粒により、一次粒子10が高級脂肪酸12を結着剤として凝集した二次粒子20を形成するようにすれば、二次粒子20の表面全体を高級脂肪酸12で完全にコーティングし、水との反応による発熱を遅らせると共に発熱温度を抑えることができることが分かった。
As can be seen from Table 1, in Examples 1-1 to 1-5 and Example 2, both the heat generation time and the heat generation temperature were better than those of Comparative Examples 1-1 and 1-2. It was. In particular, the exothermic temperature was 100 ° C. or lower for all the examples, particularly 50 ° C. or lower except for Example 1-1, and was significantly suppressed as compared with the comparative example. That is, by mixing the
更に、生石灰粒子11に対する高級脂肪酸12の添加量を6質量%,7質量%,10質量%および17質量%とした実施例1−2〜1−5では、5質量%とした実施例1−1に比べて、更に発熱特性が向上していた。すなわち、生石灰粒子11に対する高級脂肪酸12の添加量を6質量%以上17質量%以下とすれば、水との反応をより確実に抑えることができることが分かった。
Furthermore, in Examples 1-2 to 1-5 in which the addition amount of the
以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は、上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、種々変形することができる。例えば、上記実施の形態において説明した各構成要素の材料,粒径および比表面積、または一次粒子10あるいは二次粒子20の形成条件などは限定されるものではなく、他の材料,粒径および比表面積としてもよく、または他の条件としてもよい。
The present invention has been described with reference to the embodiments and examples. However, the present invention is not limited to the above embodiments and examples, and various modifications can be made. For example, the material, particle size and specific surface area of each component described in the above embodiment, or the formation conditions of the
1…乾燥剤原料、10…一次粒子、11…生石灰粒子、12…高級脂肪酸、20…二次粒子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Desiccant raw material, 10 ... Primary particle, 11 ... Quicklime particle, 12 ... Higher fatty acid, 20 ... Secondary particle
Claims (3)
前記一次粒子の粒径は1μmないし100μmであり、
前記二次粒子の粒径は100μm以上であり、前記二次粒子の比表面積は0.39m 2 /g以上1.92m 2 /g以下である
ことを特徴とする乾燥剤原料。 The primary particles in which the entire surface of the quicklime particles is coated with higher fatty acids are composed of secondary particles aggregated using the higher fatty acids as a binder ,
The primary particles have a particle size of 1 μm to 100 μm,
The particle size of the secondary particles is at 100μm or more, desiccant material specific surface area of the secondary particles of equal to or less than 0.39 m 2 / g or more 1.92m 2 / g.
ことを特徴とする請求項1記載の乾燥剤原料。 The desiccant raw material according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2記載の乾燥剤原料。 The higher fatty acids include lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid, behenic acid, lauroleic acid, myristoleic acid, palmitoleic acid, oleic acid, bassenic acid, gondoic acid, erucic acid, soybean fatty acid and palm claim 1 or 2 dry ZaiHara cost, wherein the at least one of the group consisting of fatty acids.
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