JPH0617208B2 - タービンで凝集した次亜塩素酸カルシウムの粒子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一般的には、水和次亜塩素酸カルシウムの製
造方法に関する。より具体的には、溶解速度の速い高多
孔性の次亜塩素酸カルシウム生成物を製造する方法にお
いて、タービン式凝集機を使用することにより製造され
る生成物粒子に関する。

〔従来の技術および発明が解決しようとする問題点〕

次亜塩素酸カルシウム組成物は、水の漂白、殺菌剤とし
て、特に、水泳用プールの衛生および消毒用に、長年の
間商業的に利用されている。次亜塩素酸カルシウムの商
業上の価値は、それが比較的安定で、安価な固形酸化剤
であって、その有効塩素を水中の不純物の除去と病原生
物の減殺に使用できるということにある。

次亜塩素酸カルシウムは、石灰と苛性ソーダから多数の
方法で製造されており、また製法が提案されてきた。種
々の異なった方法は工程からの廃棄物質を減らすか、コ
スト上最も効果的な方法で不純物の混らない最高の品質
の生成物を製造するかのいずれかを指向している。

次亜塩素酸カルシウムの商業的生産のための提案された
方法の多くでは、次亜塩素酸カルシウムと苛性ソーダそ
の他の無機ハロゲン化物の濃水溶液中に次亜塩素酸カル
シウム２水和物の結晶を含有しているスラリーを得る。
スラリーは、そのあとで過して約４２〜約４８wt％の
水を含有するケーキを作る。このケーキを乾燥すると、
非常に軽い多孔性のケーキが得られ、これは望ましくな
い微細な、粉塵状の粉末に砕ける。ケーキ中の結晶は自
然の凝集力を欠いている。このフイルターケーキは、そ
のあとで圧縮できるが、圧縮したケーキは、より硬くは
なるけれど、こわれやすい端部をもつフレーク状の顆粒
にばらばらになる。これらの顆粒は容易に摩滅されて不
満足な粉塵状の生成物を形成する。代りに、湿ったケー
キを不十分に乾燥し、そのあとで重いロール間でシート
状に圧縮してさらに乾燥することもある。

一つの別の方法は、次亜塩素酸カルシウムの湿ったケー
キを切込み型混合機中で十分な割合の乾燥した微粉と混
合して、水分の含有量を約４２〜約４８wt％のレベルか
ら約２０〜約３０wt％のレベルへ下げることによって次
亜塩素酸カルシウムの粒子を製造する方法である。水は
混合工程中には蒸発しないが、原料の過度の粉砕を避け
るための注意深く調整された条件の下で、別の工程にお
いて湿った粒子を乾燥する。顆粒に加わる圧縮圧力は、
この形式の混合機においては前述のロール型式の生産に
よるものより小さい。それ故に、混合機で製造した顆粒
はより軟らかい。しかしながら、このようにして製造し
た顆粒状粒子は十分に強くはないので、厳しい取扱い条
件にさらされると粉塵化に抵抗できない。この混合技術
と同様なその他の技術でも、過剰の粉塵化が同じく問題
となっている。

上記の次亜塩素酸カルシウムの造粒技術の全てにおい
て、乾燥は、ベルト式乾燥機またはトレイ式の乾燥機の
ような装置において普通はおだやかな取扱い条件のもと
に行なう。ベルト式またはトレイ式の乾燥機は粉塵の発
生と乾燥雰囲気中の粉塵の吸込を少なくするために使用
する。しかしながら、乾燥速度が比較的遅く、かつ次亜
塩素酸カルシウムは熱に敏感であるので、熱による劣化
はこれらの形式の乾燥機における一つの問題である。

代替の方法が、生成物顆粒の製造のための噴霧造粒技術
を使用することにより開発されている。一般的には、噴
霧造粒技術は、次亜塩素酸カルシウムのスラリーの噴霧
・乾燥処理を使用することによって過と乾燥の問題を
回避する。この技術も、必要とされる乾燥時間を短かく
することによって熱による劣化に起因する次亜塩素酸カ
ルシウムの損失を少なくする。この技術における留意点
は、次亜塩素酸カルシウムが室温よりごくわずかに高い
温度においても湿気があれば急速に化学分解を受けると
いう点にある。次亜塩素酸カルシウムの熱的安定性は、
含水量が少なくなるにつれて改善される。噴霧造粒技術
は、完成されたものであり、なめらかな丸味をおびた顆
粒の中に包み込まれた層になった次亜塩素酸カルシウム
をもつ顆粒状の次亜塩素酸カルシウム粒子を製造する方
法である。しかしながら、これらの顆粒を流動床または
ローリング床乾燥機において製造するのに装置が必要で
あるばかりでなく、条件の調整には慎重に行なう必要が
あるのでコストが高くつく。また、回転ドウムの使用は
ドラム内壁に湿った原料が蓄積することになり、取り除
くのに労働集約的な壁のかきとりを必要とする。

さらに、次亜塩素酸カルシウムを製造するために採用さ
れている技術は、水に急速に溶解する特定の寸法と形状
をもつ耐久性のある顆粒の製造に必ずしも至っていな
い。製造工程中の粒子の再循環から生じる粉塵は通常は
圧縮成形しなければならない。これらの圧縮成形された
粒子は通常は緻密である。これらの、およびその他の粒
子は、顆粒を水泳用プールの表面に散布した場合に完全
には溶解しない。プール中の溶けなかった残存物は次亜
塩素酸カルシウム生成物に望ましくないもので、残存物
がプールの底に沈澱した場合、見た目に不快で、かつ、
ことによるとプールのラインを色あせさせてしまう。

さらに、次亜塩素酸カルシウムのかなりの腐食性はその
製造に用いる装置をすり減らす。加圧すなわちプレーフ
ォームローラと造粒機を用いれば、露出した金属部分の
急速な酸化が起るのでコストのかかる定期的な設備の取
替えや修理を１〜２年毎に行なわなければならない。プ
レフォームローラは不十分に乾燥し、かつ過したケー
キを高圧、例えば70.3kg/cm²（1000ポンド／平方イン
チ）以下、でプレスして厚いシートにする。プレスされ
たシートはそのあとで造粒機に供給して、そこで所定の
寸法のスクリーンを通して生成物を押し出す回転ブレー
ドによって小さな粒子にくだかれて、乾燥に適したより
広い表面積がもたらされる。これらのスクリーンおよび
ブレードは特に腐食を受けやすい。

その他のコストのかかる取扱い設備、たとえば昇降機と
コンベヤを過したケーキおよび粉砕した粒子を圧縮・
造粒装置へ、またその間で、およびそこから他へ運ぶた
めに使用しなければならない。

これら、およびその他の諸問題は、本発明からなる凝集
した生成物粒子を製造するための方法の使用によって解
決される。

〔発明の目的、特徴、効果の要約〕

本発明の目的の一つは、急速溶解性の次亜塩素酸カルシ
ウムを提供することにある。

本発明の第２の目的は、高多孔性の次亜塩素酸カルシウ
ムを提供することにある。

本発明の生成物の第１の特徴は、生成物が最終乾燥機の
上流で、かつ次亜塩素酸カルシウムを製造するのに用い
るスラリーまたはペーストが通り抜ける分離機器の下流
において、タービン式凝集機を利用する方法によって製
造される点にある。

本発明の生成物の第２の特徴は、供給原料がタービン式
凝集機のドラム中を遠心的に回転し、かつ軸方向に移送
され、剪断作用によりこなごなに粉砕され、乾燥前に粒
子の重量の少なくとも約１６〜約２６％を表面液体が占
めるように表面液体の層を調整することによって所望の
寸法と湿分をもつ最終的な生成物粒子に凝集する点にあ
る。

本発明の生成物の第３の特徴は、供給原料がタービン式
凝集機のドラム中を遠心的に回転し、かつ軸方向に移送
され、剪断作用によりこなごなに粉砕されて所望の寸法
の最終的な生成物粒子になり、最終的な凝集した生成物
粒子が乾燥後に次亜塩素酸カルシウムからなる架橋すな
わち結合用リンクによって相互に結合されているより小
さな複数個の粒子または結晶から形成されている点にあ
る。

本発明の生成物の第４の特徴は、置換かさ密度で測定し
て約2.0g/mlより小さい、好ましくは1.95g/mlより小さ
い比重をもつ急速溶解性で高多孔性の凝集した生成物粒
子が製造される点にある。

本発明の生成物の第５の特徴は、水銀多孔度測定法で測
定して、凝集した生成物粒子のかさ密度が約1.39g/ml以
下である点にある。

本発明の効果の一つは、高多孔性で急速溶解性の生成物
が得られるので、溶解しない残存物がプール中にほとん
ど残らず、プールの底のラインの色あせが起らない点に
ある。

本発明の第２の効果は、本発明の方法によって生成物を
作るのに利用する装置は、商業的な他の種々の方法にお
いて伝統的に利用されている設備よりもメインテナンス
が少なくて済む点にある。

本発明の第３の効果は、より効率のよい方法において、
よりエネルギー効率のよい設備を使用することから生じ
るより少ない蒸発負荷とより少ない電力コストで生成物
が製造される点にある。

本発明の第４の効果は、伝統的に利用されている従来の
商業的方法におけるものより寸法の適正な最終的な生成
物粒子が乾燥機から得られる点にある。

これらの、およびその他の目的、特徴および効果は仕上
乾燥機の上流においてタービン式凝集機を使用すること
によって製造される急速な溶解速度をもつ水和次亜塩素
酸カルシウムの多孔性の凝集した生成物粒子において得
られる。

本発明の効果は、下記の本発明の詳細な説明を特に図面
と併わせて斟酌することによって明白となろう。

〔問題点を解決するための手段〕

水和次亜塩素酸カルシウムは、水の含有量が約0.1〜約
１５wt％で、有効塩素濃度が少なくとも約５５％の次亜
塩素酸カルシウム、Ca(OCl)₂、組成物からなる。本発明
の新規な方法は、形状がほぼ規則正しい、すなわちほぼ
丸味をおびた、または球状である凝集した水和次亜塩素
酸カルシウムの顆粒、すなわちより小さい、ほぼ丸味を
おびた複数個の粒子の凝集体を製造する。

凝集した水和次亜塩素酸カルシウムの顆粒は攪拌を利用
する凝集によって製造される。この特定の方法に利用さ
れる攪拌はタービン式凝集機の使用によって行なわれ
る。これは、タービン内を軸方向に伸長する回転軸の回
りに取付けられ、かつ湿った供給粒子と乾燥した供給粒
子あるいは供給粒子と凝集用液体とを機械的にブレンド
するための多数のパドルを有する装置である。パドル
は、第７図示のように、軸の回りに通常４個を組み合わ
せて配列する。パドル１１は、軸１２で回転する際に供
給原料とかみ合って供給原料を遠心的に回転させてドラ
ム１４内を軸方向に移送させながら剪断作用によって供
給原料の大きな塊りを小さく砕く。これらのパドル１１
は供給原料を圧縮成形することもできる。

本方法において、供給原料として使用する典型的な次亜
塩素酸カルシウムのフィルターケーキについての代表的
な分析値と次亜塩素酸カルシウムのフィルターケーキに
ついての分析値の典型的な好ましい範囲を第１表に示
す。商業的に、例えば圧搾フィルターとともに使用され
る代替の次亜塩素酸カルシウム供給原料は、約２６〜約
４０wt％の範囲の水分含有量をもち得るが、これに応じ
て、供給原料の次亜塩素酸カルシウム成分は約６７〜約
４８wt％に、かつNaclは約６〜約１２wt％に変化し得
る。残りの成分は第１表に示されるものからわずかに変
動しよう。

本方法による凝集した水和次亜塩素酸カルシウム顆粒
は、小さな複数個の結晶または粒子を凝集体すなわち従
来の商業的方法によって達成されるものより大きな多孔
度とより大きな空孔、すなわち隙間および表面凹凸をも
つより大きな粒子に凝集させることによって製造する。
これらの微細な粒子、典型的には４０メツシュ以下（４
２５ミクロン以下）のもの、は第６図示のタービン式凝
集機すなわち混合機１０で凝集させる。タービン式凝集
機１０は、凝集ゾーン（ドラム１４内の領域であって、
水または液体の添加位置の下流にあたる）の前で４０メ
ツシュ以下の適正な望ましい供給寸法に対して寸法の大
きい供給粒子を砕くのに十分に速い速度で回転する。凝
集機１０中のパドルの回転によって引き起こされる強烈
な攪拌も過度に大きな凝集物が生成されるのを防止す
る。最終的な凝集した生成物はより小さな丸味をおびた
複数個の粒子の集合体の外観を呈する。過度に寸法の大
きすぎる複数個の粒子のないことは、この方法に必要な
別々の操作工程の数が減少されるので操作を容易にし効
率を良くするために重要であり、それによって本方法を
実施するのに必要な装置の物理的スペースと寸法を小さ
くしてコストを下げることになる。

本方法による凝集処理は、小さなばらばらの複数個の粒
子を以下さらに詳細に説明する方法によって根本的に一
体にくっつけるのに適正な量の結合剤を提供することに
よって達成される。適正な量の結合剤を供給するのに首
尾よく利用される一つの方法は、過剰に湿った粒子の塊
り、例えば水分含量が31wt％より大きいもの、をタービ
ン式凝集機に供給しながら同時に水分ガス８wt％より小
さい粉塵または微粉をブレンドすることにより、水分が
約１９〜約３２wt％、好ましくは約２５〜約３１wt％、
最も望ましくは約２８〜約３１wt％の排出時湿分をもつ
最終的な凝集した粒子を得るものである。

別の凝集方法は、水分が約２８wt％以下の乾燥原料を水
その他の適当な溶液またはスラリーの形態の湿分とブレ
ンドしてタービン式凝集機に供給して、湿分が約１９〜
約３２wt％、好ましくは約２５〜約３１wt％、最も望ま
しくは約２８〜約３１wt％をもつ最終的な所望の凝集し
た生成物を得るものである。

もう一つ別の方法は、約２８〜約３１wt％の湿分をもつ
原料を適正な寸法と多孔度の凝集した粒子が得られるま
でタービン式凝集機で製粉するものである。

タービン式凝集機１０から排出された生成物は、適当な
乾燥機、例えばトレイ式乾燥機、ベルト式乾燥機、流動
床乾燥機またはエネルギー効率型乾燥機で所望の湿分ま
で乾燥する。乾燥した凝集した粒子はそのあとで適正な
生成物寸法に分級する。寸法不足および／または寸法過
大の原料は再凝集処理のためにタービン式凝集機に再循
環させて追加の圧縮成形工程および粉砕工程を最少にす
ることができる。適当な粒子寸法は、約８００μ（２０
メッシュ）〜約150μ（１００メッシュ）、好ましくは
約８００μ（２０メッシュ）〜約３００μ（５０メッシ
ュ）の範囲内である。最終的な生成物粒子は、少なくと
も約1.0g/ml、好ましくは約1.0〜約2.0g/mlの置換かさ
密度をもつ。

本方法におけるタービン式凝集機で製造した粒子は、第
４図示のように、その他の従来の方法により製造された
ものよりもかなり速く溶解する。

このグラフは、凝集した生成物粒子がプレフォーム用ロ
ールおよび造粒機を利用した方法により形成された生成
物よりも各ふるい目すなわちメッシュ寸法において相当
に速く溶解する事実を示している。第４図のグラフは12
2cm（４フィート）の水で満たし、水温約24.4℃（76゜
F）に維持したタンク中に溶解する生成物粒子のパーセ
ントを示す。所定の量の次亜塩素酸カルシウム粒子、例
えば５ｇ単位のサンプル、を水の表面に注入または散布
する。１分後、未溶解の粒子を表面から底まで測定する
ためにサンプリングすることによってテストを実施す
る。

以下説明するように、適当な不活性液体中における容積
置換によって測定した粒子のかさ密度は、粒子を製造す
るために用いた方法のいかんにかかわらず、溶解速度に
相関している。テスト中にこの溶解速度が粒子寸法、各
粒子を形成する原料の圧縮成形の程度、および生成物粒
子の形態の正の関数であることがつきとめられた。急速
に溶解する生成物を得るためには、２５〜３０メッシュ
の寸法の粒子の密度は約2.0g/mlであり、粒子の置換か
さ密度の測定において不活性液体として次亜塩素酸カル
シウムの飽和水溶液を用いると好ましくは約1.95g/ml以
下であるべきことがつきとめられている。タービンで凝
集した粒子、例えば、径20.3cm（８インチ）のタービン
式凝集機で製造したものは、その他の方法、例えばプレ
フォームロール加工・造粒法、粉砕・プレフォームロー
ル加工・造粒法、あるいは粉塵圧縮成形法で製造した生
成物よりも速く着実に溶解するようである。

最終的な粒子寸法と溶解速度はたとえ変化し得るとして
も、個々の水和次亜塩素酸カルシウム粒子上に形成され
た液膜の接着力と表面張力は凝集を達成するための手掛
かりであろう思われる。液膜の接着力は個々の粒子また
は結晶を湿った凝集体につなぎ合わせる。次亜塩素酸カ
ルシウムの凝集した粒子を乾燥にさらす前の個々の粒子
または結晶の間の液膜すなわち表面湿分層の厚みは、表
面張力によって測定する。表面湿分すなわち凝集体を形
成する個々の粒子の間の液膜の厚みは、凝集体全体の複
合した湿分よりもむしろ、急速溶解性の生成物を形成す
る上で役に立つ。凝集した粒子の表面に粉塵および他の
微小な粒子を適正に凝集させてより小さい密度で急速溶
解性の粒子を得るには比較的厚い表面湿分層が必要であ
るということが理論として立つ。粉塵および他の微小な
粒子は、存在する表面液体の層によって生じる接着力お
よび表面張力によってそれぞれ離隔してつなぎ合わされ
る。乾燥後の最終的な粒子密度と溶解速度にかなりの影
響をおよぼすものは、凝集した粒子中の離隔した微小な
粒子の間の距離と凝集体の主要な一部である比較的大き
な個々の粒子または結晶の間の距離である。

表面液体の層は、小さな粒子寸法を維持しながらも密度
を最小にするべく乾燥する前に、凝集体の粒子の重量の
少なくとも約１６〜約２６％であるべきである。粒子の
重量の約２６％以上の表面液体の層は、急速溶解性の凝
集体を生成し得るが、寸法過大の凝集体が必ずもたらさ
れる。この表面液体の層は、凝集されるべき原料中に既
に存在する液体からかあるいは適当な液体供給口からタ
ービン式凝集機中の原料へ加える液体から生じる。

プレフォーム加圧ロールを利用する方法は、結晶の間か
らより多くの湿分をしぼり出し、これによってより密な
粒子とするが、これは水中により急速に沈降し、かつよ
りゆっくりと溶解する。回転ドラムによる凝集処理によ
って形成された粒子は、より適度に密で、それ故にター
ビンで凝集した粒子よりも急速に沈降し、かつゆっくり
溶解するようである。これに反して、タービン凝集法は
プレフォーム加圧ロールまたは回転ドラム凝集法のいず
れよりも急速溶解性の粒子を製造する。

液体表面層すなわち液膜の厚みも凝集体生成物の最終的
な多孔度を決定するようである。この最終的な多孔度も
生成物の最終的な溶解度に直接相関している。このより
急速な溶解速度は、タービンで凝集した粒子中に見られ
るより多い表面湿分が凝集処理およびこれに続く乾燥中
に粉塵と微小な粒子の間の間隔をさらに離すという事実
から生じるようである。このより大きくなった間隔によ
り粒子に加えられる圧縮成形の量または力は減少し、か
つ湿分が粒子内部から蒸発するので乾燥後も空孔は本質
的にもとのままで大きい。これにより密度がより小さく
より急速に溶解する粒子となる。この同様な機構はより
大きな表面凹凸、したがってより大きな露出した粒子外
表面積ももたらすようである。

第１６〜１８図は、凝集した粒子上の液体のこの表面層
の機能の原因となっている理論を図式的に示す。第１６
図は、次亜塩素酸カルシウムの個々の粒子または結晶２
４が、液膜すなわち表面層２５によってつなぎ合わされ
ているタービンで凝集した粒子２３を示す。第１７図
は、この液膜２５が２個の別個の粒子の各部分の間の結
合剤としていかに作用するかを拡大して示す。この液膜
２５の接着力および表面張力は湿った凝集した粒子２３
中により大きな個々の粒子２４のみならず次亜塩素酸カ
ルシウムの粉塵および微小な粒子２６をつなぎ合わせ
る。

液膜２５の厚みは、個々の粒子２４の間の距離とその結
果の多孔度を決定する。多孔度は、さらに凝集した粒子
２３の密度と前記したようにその溶解速度を決定するの
に役立つ。第１８図は、湿った凝集した粒子２３を乾燥
し、液膜の表面層２５をほとんど蒸発させてしまい、か
つ再結晶を起こさせてしまった後で次亜塩素酸カルシウ
ムの個々の粒子２４の間にいかにして架橋すなわち結合
用リンクが残るかを図式的に説明するものである。これ
らの結合用リンク２７と個々の粒子２４との間の間隔は
より急速な溶解を促進する空孔２８を形成する。

第５図は、かさ置換によって測定した乾燥後の粒子密度
対１２２cm（４フィート）の水を満たしたタンク中の溶
解した粒子の％の関係を２５〜３０メッシュすなわち約
710〜約600μの範囲にある特定の粒子寸法についてテス
トしたものを示す。このテストでは、粒子の比重すなわ
ち置換かさ密度は約2.0g/ml以下、好ましくは約1.95g/m
lに維持されて溶解速度のかなりの改善がなし遂げられ
た。粒子寸法が小さくなるにつれ粒子密度も徐々に大き
くなることが分った。なぜなら、より小さな凝集体は水
和次亜塩素酸カルシウムについての約2.35g/mlの密度を
もつ１個の結晶の寸法に近づくからである。

乾燥前の厚い表面湿分すなわち液層は、前述のとおり、
急速溶解性の粒子を形成する手掛かりとなる。表面液体
内の次亜塩素酸カルシウムとNaClの結晶化によって、凝
集した生成物を形成する個々の粒子間の最終的な架橋す
なわち結合用リンクを形成する。これらの架橋の長さ
は、乾燥した凝集した粒子密度と溶解速度を決定するの
に役立つ。

先に示したように、個々の粒子間の接着力と表面張力は
凝集法において粒子を乾燥する前のかなめとなる機構で
ある。個々の粒子はこれらの接着力によって凝集した粒
子としてつなぎ合わさっている。凝集したより大きな粒
子内の微小な粒子の間の間隔は表面の湿分層中の表面張
力によって決定される。十分な表面張力が凝集されてい
る粒子間に存在すれば、本方法は乾燥した粉塵を水また
は適当な溶液のミストで粒子上に凝集させることが可能
である。表面液体の層が薄すぎるとより密度の大きい粒
子となり、より多くの粉塵も発生する。なぜなら、次亜
塩素酸カルシウムの微小な個々の粒子の間のより少ない
結合剤、これは表面液体の層であるが、に起因して粒子
の完全一体性がより小さいからである。粉塵粒子は徐々
に水和して、時々タービン式凝集機１０の壁に付着す
る。凝集が継続するにつれ、複数個の粒子は壁に付着す
るのに抵抗性のある十分な大きさのビーズに凝集して、
複数個の粒子はそのあとで容易に凝集して最終的な凝集
体生成物となる。凝集した粒子のこれらのビーズは、水
凝集および溶液凝集、例えばフィルターケーキ母液の両
技術について合計水分含有量が約２８wt％の場合生じ
る。表面液体の層はこの合計水分含有量の少なくとも約
１６wt％からなると推定される。

微粉または粉塵の良好な凝集と良好な溶解性は水の添加
割合とタービン式凝集機へ送られる供給粒子の湿分によ
って直接影響を受けるようである。湿分の調整によって
生成物粒子の寸法が決定される。湿分調整が所望のレベ
ルに維持されるなら、寸法のよりそろった、あるいは適
正なまたは所望の寸法範囲の粒子が得られる。タービン
式凝集機１０のドラム内を軸方向に伸長する回転軸のパ
ドルの１分当りの回転数(rpm)は最終生成物の溶解性能
に影響を与え得る。寸法のそろった生成物をより大きな
割合で製造できるので、生成物の取扱い負担は最小にな
り、微粉の発生と圧縮成形は最小となり、のみならず生
成物の分級中の再循環、粉砕、および圧縮成形負担は減
少する。

径76.2cm（３０インチ）のタービン式凝集機における８
００rpmのパドル回転で、タービン式凝集機１０への湿
分約２６〜約２８wt％の供給原料の大部分は約７０〜１
００メッシュの寸法範囲内の湿った粉末となる。１分当
り約1.9〜3.0（約0.5〜0.8ガロン）の割合の水の添加
は、大半が２０〜５０メッシュの寸法範囲の粒子である
粒子への粉末の凝集を確実にする。良好な溶解性と密度
をもつ最終生成物粒子は400および６００rpmでも得られ
た。

タービン式凝集機１０は、解砕機および凝集機の両方の
機能をもち、非常に微小な寸法の粒子の凝集の調整も可
能である。剪断作用は凝集機１０内にその入口から出口
にかけて起り、これは第７図に最もよく示されている
が、軸１２の回りを回転する際のパドル１１の回転速度
と角度の向きによって主に調整される。凝集機１０は一
般に環状の形態をしたドラム１４をもち、その内側をパ
ドル１１が回転する。流体の供給口１５がドラムを通っ
て凝集機１０の内部へ突出している。最大寸法以上の生
成物粒子の累加的な成長は、パドル１１の角度、パドル
１１の回転速度、およびドラム１４の壁と個々のパドル
１１の間のクリアランスによって調整される。凝集した
粒子は必要とされる形態と十分な強度を得るが、１個１
個の粒子は約１秒程度の非常に短い時間内だけタービン
式凝集機１０内に滞留するだけである。それ故に、ター
ビンで凝集した粒子は標準的に製造された商業ベースの
粒子よりかなり小さく、十分の表面強度と完全一体性の
故に粉塵化に抵抗する。

導入端部１６から排出端部１８へのパドル１９、２０お
よび２１の角度は第６図に示されている。導入孔１３お
よび排出孔１７はタービン式凝集機１０内へおよびその
外への原料の流れを図式的に説明するために各々矢印で
示す。軸１２は、軸１２の回りに４列になって取付けら
れた約１８組のパドルをもつ。だいたい最初の７個のパ
ドル１９が第６図に示される角度で前方に傾斜してお
り、先の第１表に示した組成物に相応する供給原料を凝
集機１０のドラム１４中へ軸方向に搬送する。その後所
望の数のパドル２０が凝集機１０内にほぼ軸方向に配置
または指向されて次亜塩素酸カルシウムの大きな塊りを
こなごなに砕いて粒子を圧縮成形する。

水平に配置した凝集機１０において、パドル２０はそれ
らの平らな表面が地上に対してほぼ水平に配置されるよ
うに傾斜させる。同様に、凝集機のドラム１４の長軸を
ほぼ垂直に配置した垂直配置凝集機においては、パドル
の表面が地上に対してほぼ垂直に向くようにパドル２０
を傾ける。軸方向に向いたパドル２０の数が多くなれば
なるほど、粉砕、凝集および圧縮成形は強力になる。よ
り軸方向に向いたパドル２０は粉末の発生と再凝集も増
加させる。速度すなわち１分当りの回転を速くしたとき
の生成物粒子への最大の影響は寸法過大の粒子と粉末の
発生の減少であるように思われる。速度が速くなればな
るほど粒子の溶解性の増大または減少への影響は小さく
なる。

反対に、粒子の溶解度は、利用される軸方向に向いたパ
ドル２０の数によって直接影響されるようである。例え
ば、６００rpmの径76.2cm（３０インチ）のタービン式
凝集機においては、圧縮成形を最も少なくして良好な粉
砕と凝集を得るにはパドルの各列中のパドル２０は最大
４個であった。これに反して、８００rpmでは圧縮成形
を最も少なくして良好な粉砕と凝集の両方を得るのには
パドルの各列の軸方向に向いたパドル２０を２個のみ必
要とした。

軸方向に向いたパドル２０の下流に第６図に示すよう
に、別の一連の前方へ傾いたパドル１９′（１個だけを
図示する）があり、粒子を凝集機のドラムの排出端部１
８へ運ぶ。少なくとも１個の軸方向に向いたパドル（図
示せず）を排出孔の寸法次第で、凝集機１０の排出孔１
７の上に使用して粒子を排出孔の外へ導くのを容易にし
てもよい。

最後のパドル２１は凝集機１０の前部すなわち導入端部
１６の方向へ傾けることによって排出端部１８に隣接し
た背壁にそって原料が盛り上るのを防ぐことができる。
水和次亜塩素酸カルシウムの製造のための方法にこのタ
ービン式凝集機１０を用いると、導入端部１６でかなり
の剪断作用を果たして供給原料の塊りをほぐし、すなわ
ちこなごなにしてそのあとで供給原料が遠心的に回転し
て軸方向に移送される際に凝集機１０の初めから終りま
で十分な剪断を維持して、所望の寸法、多孔度および密
度の微小な凝集体のみを製造する。

液体の供給口１５を介する水の添加は、軸方向に向いた
パドル２０の下流の位置において実施し、最終生成物の
溶解性に不利に影響する生成物粒子の圧縮成形を最小限
度にする。液体の供給口１５のこの配置は第６図に最も
よく示されている。水の添加割合は普通供給粒子の湿分
レベル次第で決まるが、76.2cm（３０インチ）のタービ
ン式凝集機１０では、供給原料の湿分が約２７〜約２８
wt％のとき各々１分当り約3.0〜約2.3（約0.8〜約0.6
ガロン）であるべきである。この割合で水を添加する
と、この方法において仕上乾燥機へ進入する粒子の供給
湿分含有量は約２％程度まで上昇するはずである。

水の添加は、生成物粉塵または微粉を凝集機１０へ循環
させて寸法の適正な粒子に首尾よく凝集させるのに役立
つ。従来の方法は、凝集には不十分な表面液体をもつ粒
子の解砕によって発生した粉塵を典型的に利用してき
た。粉塵は典型的には圧縮成形して再粉砕する。第４図
に示すように、粉塵の圧縮成形機から出てくる生成物粒
子はより密で１２２cm（４フィート）の水を満たしたタ
ンクテストで他の水和次亜塩素酸カルシウム粒子よりも
ゆっくり溶解する。凝集機１０を水の添加を調整しなが
ら使用すると、微粉を圧縮成形する必要がなくなり、そ
れ故、生成物粒子の急速溶解性が増大する。

タービン式凝集機を水和次亜塩素酸カルシウムの現存す
る製法に使用すると、過したケーキ状供給原料を高加
圧ロールを用いてプレフォームする必要をなくすことが
できる。高加圧プレフォームロールとフィルターケーキ
をこなごなにするのに必要な造粒機を使用する必要がな
くなれば、方法を極めて単純にすることができる。メイ
ンテナンスの問題も大幅に減る。さらに、そして多分最
も意味があるのはプレフォームロールと造粒機を使用す
る必要がないと、所望の粒子寸法範囲内でより速く溶解
する生成物ができる。第４図と第５図に示すように、タ
ービン式凝集機で製造した生成物は１２２cm（４フィー
ト）の水を満たしたタンク中でより速く溶解することが
明らかである。

第５図は、置換かさ密度で測定した密度が、粒子をタン
ク中の水の表面に散布した後１分後にタービンで凝集し
た粒子の溶解速度に及ぼす影響を示す。所望の密度は約
1.0g/mlから約2.0g/ml以下、好ましくは約1.95g/mlの間
である。グラフの領域Ａの部分は、タービンで凝集した
粒子を表す。約1.91g/mlの２番目のデータ点は、含有湿
分が約６％と相当に低い供給原料から形成したタービン
で凝集した生成物を表す。グラフの領域Ｂの部分は、乾
燥状あるいはあらかじめ湿らせた供給原料をその中に湿
分を添加する非フライト型の30.5cm（１２インチ）回転
ドラムに供給するローリング床凝集によって形成された
粒子を表す。グラフの領域Ｃの部分は、典型的な従来の
商業的方法において供給原料を圧縮成形するのにプレフ
ォームロールを用い、それをより小さな粒子にこなごな
にする造粒機を用いることによって形成した粒子を表
す。

水和次亜塩素酸カルシウムの置換かさ密度は標準的方
法、例えばASTM法C493-70（水銀置換による顆粒状耐火
性物質のかさ密度と多孔度についての標準テスト法）、
で測定する。この方法では、次亜塩素酸カルシウムに対
して不活性の液体を水銀に置換して水和の水を除去する
ための加熱工程をはぶく。適当な不活性液体には次亜塩
素酸カルシウムとオルソジクロロベンゼンの飽和水溶液
が含まれる。

置換かさ密度の測定は一般に下記のように説明される。

メートルグラスを最初のレベルまで不活性液体で満たし
て容積を記録する。水和次亜塩素酸カルシウム粒子のサ
ンプルを秤量して重量を記録する。スラリーをゆっくり
と攪拌しながらメートルグラスに粒子を徐々に加える。
粒子のサンプルを添加した後、最終の容積を記録する。
置換かさ密度を下記の式から計算する。

粒子の多孔度は生成物粒子の溶解度に著しい影響をも
つ。これは各粒子の増大した表面積および各粒子の水に
対する露出面に関係する。表面積は増大した表面凹凸お
よび凝集した各粒子内の内部間隙すなわち空孔という二
つの理由から増大する。凝集した各粒子内のこれらの内
部空隙すなわち空孔も乾燥中に表面の液体が蒸発すると
きに出現する前述の架橋すなわちリンクによって特徴づ
けられる。生成物粒子の多孔度および空孔の寸法は水銀
侵入多孔度測定器、例えばマイクロメリティックス(Mic
romeritics)社製のモデル9200オートポア(Autpore)で測
定できる。最近商業的に使用されているプレフォームす
なわち加圧ロール法の圧縮技術によって製造した水和次
亜塩素酸カルシウム粒子は、ローリング床または噴霧造
粒およびタービン式凝集技術によって製造した粒子とも
どもこの機器によって測定できる。

水銀侵入多孔度測定法は最初に粒子サンプルを排気して
そのあとで4,220kg/cm²（60,000ポンド／平方インチ）
までの圧力で水銀によって粒子を戻し充填することによ
って機能を果す。水銀は負の接触角をもち水和次亜塩素
酸カルシウム粒子中のこのような空孔への侵入に抵抗す
るものであるから空孔へ水銀を押し込むのにこの高圧を
使用しなければならない。

圧力の量および使用した水銀の容積の正確な測定は個々
の粒子サンプル内の各寸法の空孔の総数を示す。水銀侵
入多孔度測定法によって測定したかさ密度は水銀の侵入
に対する相対抵抗の故に置換かさ密度法によって測定さ
れたものより小さくなる傾向がある。置換かさ密度テス
トにおいてここに説明した水和次亜塩素酸カルシウムの
製造法に用いたフィルターケーキ母液は、かさ密度を決
定するための水銀侵入多孔度測定テスト法において水銀
によって満たされなかった表面凹凸および空孔の容積の
約５０〜約９５％を満たすことが一般に観察されてい
る。

第２表は、通常の加圧すなわちプレフォームロール／造
粒の商業的方法、加圧すなわちプレフォームロール／造
粒方法であって溶解前に生成物を粉砕する方法、ローリ
ング床凝集法、およびタービン式凝集機を使用する本発
明の方法によって第１表に示されるものと同様の組成物
の供給ペーストから製造された４種の水和次亜塩素酸カ
ルシウムのサンプルの溶解速度に及ぼす水銀侵入多孔度
測定法で測定した増大した表面凹凸と多孔度の影響を示
す。25〜30メッシュの間の寸法のサンプルを１２２cm
（４フィート）の水を満たしたタンクの表面に散布し、
１分後に溶解した量を記録した。粒子の多孔度を反映し
て水銀侵入多孔度測定法で測定したタービンによる凝集
体の所望の表面凹凸は約２６以上〜約３２％である。同
様の方法で測定したタービンによる凝集体のかさ密度は
好ましくは約1.39g/ml以下で約1.0g/ml以上である。

本発明の新規な方法で製造した凝集した粒子は水、例え
ば水泳用プールに急速に溶解し、プールの底または壁に
はごくわずかの未溶解の残留物質が残る。凝集した粒子
は圧縮技術、例えば加圧すなわちプレフォームローリン
グによる粒子形成を使用する公知の商業的方法によって
製造した不規則な形をした凝集していない次亜塩素酸カ
ルシウムの粒子よりもかなり速く溶解する。

第１図に示す方法は、加圧すなわちプレフォームローラ
と造粒機の代りにタービン式凝集機を使用できる模範的
タイプの方法である。この方法では、第１表に関して説
明した圧搾フィルター用の代わりの組成の次亜塩素酸カ
ルシウムのケーキをペーストから作り、適当な分離機
器、例えば遠心分離機または圧搾フィルターを介して供
給して水分含有量を約３０〜約４０wt％に減らす。過
したケーキはそのあとでもし必要なら適切な粉砕機に供
給し、これでケーキをタービン式凝集機に供給するのに
適した寸法と構造を得るべく砕く。多くの場合、タービ
ン式凝集機は供給原料の必要とされる粉砕を果たすこと
ができ、供給原料の寸法、湿分および硬さ次第で粉砕機
を不要にする。

粉塵と粉砕したケーキの両方からなる供給原料に対して
水または水溶液を所望の割合、通常約0.0／分（約0.0
ガロン／分）（供給原料が過剰の湿分を有していて液体
を全く加えない場合）から3.0（約0.8ガロン／分）
で、例えば径76.2cm（３０インチ）のタービン式凝集機
に供給し、凝集機から排出される混合物は約２８〜３１
wt％の水分含有量をもち、粉塵と粉砕したケーキの供給
割合は１時間当り湿式基準で約3,856kg（約8500ポン
ド）とする。タービン式凝集機の能力一杯までの時間単
位当りの粉砕したケーキの供給は、仕上乾燥機の乾燥能
力によって主に制限される。凝集した粒子はそのあとで
水分含有量約10wt％以下、好ましくは約8.5〜約5.5wt％
に仕上乾燥するために、機械的にゆるやかな乾燥機、例
えばトレイ式乾燥機に供給する。乾燥機の温度は約138
〜160℃（約280〜約320゜F）に維持するが約１７７℃
（約３５０゜F）まで高くすることもでき、滞溜時間は約
２時間にする。生成物粒子を所望の寸法、通常20〜50メ
ッシュに寸法をそろえるためにふるいを使用する。寸法
過大および寸法不足の生成物粒子は、寸法を小さくする
機器または粉砕機のすぐ上流で工程中に戻す。生産工程
の他の領域からの粉塵および微粉もこの位置で工程中に
再循環する。

第１図にその概略を示した方法は、高圧搾フィルターを
利用するか又はしていない従来の商業的方法がもたらす
ものよりもより速い溶解性生成物を、高圧搾フィルター
によって処理された水和次亜塩素酸カルシウムのケーキ
から製造する。

第２図は、代替の方法を示すもので、第１表を参照して
説明した組成物のケーキを形成するのに用いられる種類
の水和次亜塩素酸カルシウムのペーストを受け入れるた
めに通常のフィルターを使用できる。ペーストは適当な
分離機器、例えばフィルターを通して送られて約43〜47
％の湿分含有量のケーキとなる。フィルターを通過した
ケーキは再循環した粉塵とブレンドしてもよく、そのあ
とで入口で温度約138〜160℃（約280〜約320゜F）あるい
は約177℃（約350゜F）である高温のルーバ型乾燥機に送
り、滞溜時間を約５０分とする。水分約25〜約30％の乾
燥した排出物はタービン式凝集機１０の導入孔１３へ直
接供給する。水は供給口１５を介して所定の割合で第６
図示の傾いたパドル１９′の２番目の組の直前で、かつ
ほぼ軸方向に向いた最後のパドル２０の後で加える。こ
の予備乾燥した生成物は、径76.2cm（３０インチ）のド
ラム中を約８００rpmで運転されるタービン式凝集機の
回転パドルにぶつかる。20.3cm（８インチ）のタービン
式凝集機を利用する場合は、パドルは1800rpmで回転さ
せる。凝集した生成物はこのあとで機械的にゆるやかな
乾燥機に送り、そこで入口温度約138〜160℃（約280〜3
20゜F）または177℃(350゜F)の高温下で２時間乾燥する。
生成物は湿分含有量約１０wt％以下、好ましくは約6.5w
t％以下で乾燥機から出る。乾燥した生成物はそのあと
で寸法に応じて分級し、寸法の不適正な生成物は粉砕機
を通して再循環させ、そのあとで再分級する。微粉は圧
縮成形機および粉砕機を通して送り、そのあとで生成物
分級を経て再循環させる。

高圧圧搾フィルターを利用する第二番の代替の方法は、
第３図に示され、その方法においては第１表を参照して
説明した代替の組成のケーキを形成するために使用され
る次亜塩素酸カルシウムのペーストを圧搾フィルターへ
供給してペーストの湿分を第１図示の方法に関して説明
したレベルへ低下させる。ペーストまたはケーキは乾燥
した粉塵原料をミックスしまたはミックスしないでター
ビン式凝集機１０に直接供給する。タービンによって凝
集した生成物は、湿分約２８〜約３１wt％の状態で凝集
機を出てエネルギー効率型乾燥機、例えば約113〜129℃
（約235〜約265゜F）の範囲の均一な温度と約３０分の滞
溜時間をもつ流動床乾燥機へ供給する。このタイプの流
動床乾燥機は粒子に対して空気の流れがより速いため
に、生成物粒子と空気との間の良好な熱交換係数を有す
ることを特徴とする。最終的な乾燥した粒子の水分含有
量は約10wt％以下、好ましくは約8.5〜約5.5wt％であ
る。乾燥した粒子はそのあとで生成物の分級機、例えば
ふるい、に供給し、そこで寸法の適正な生成物を取出
し、寸法の不適正な生成物を粉砕機を通して再循環し再
分級するか凝集機へ戻す。微粉はタービン式凝集機へ再
循環させる。

〔実施例〕

下記の実施例は、本発明の新規な方法を具体的に説明す
るために提示するものであって、これによって制限され
ることを何ら意図するものではない。部および％は別に
述べない限り全て重量による。

実施例１ 水分含有量約６％で有効塩素含有量約７０％、寸法範囲
５０〜７０メッシュの乾燥次亜塩素酸カルシウム微粉を
パイロット規模の径20.3cm（８インチ）タービン式凝集
機に１時間当り420kg（９２６ポンド）の割合で供給し
た。供給原料の残部は、主としてNaClと微量の他のカル
シウム塩、例えばCaCl₂、Ca(ClO₃)₂、Ca(OH)₂およびCaC
O₃であった。同時に水を送り込み(infeed)端の近くで１
時間当り56.8（１５ガロン）の割合でタービン式凝集
機に注入した。これにより最終生成物の湿分は水約19.3
％になった。よく形成された凝集体が製造され、このあ
とで実験規模の真空炉で約２1/2時間乾燥して水分４％
の乾燥した生成物にした。

実験規模の真空炉中で乾燥する前に、生成物粒子の温度
は約２４〜７１℃（約７５〜約160゜F）の範囲にあるこ
とが記録された。この高温は次亜塩素酸カルシウムの水
和に起因した。

乾燥した生成物粒子は所定の寸法にふるい分けた。粒子
の分布は、約27.9％が２０メッシュより大きく、約62.8
％が約２０〜約５０メッシュの範囲で、約9.3％が５０
メッシュより小さかった。生成物はさらに20〜25メッシ
ュ、25〜30メッシュ、30〜35メッシュ、および35〜40メ
ッシュの区別された寸法範囲にふるい分けた。各寸法範
囲のサンプルを１２２cm（４フィート）の水を満たした
タンクの表面に散布したところ、１分でプレフォーム加
圧ロールと造粒を用いる従来の商業的方法によって製造
された粒子よりもかなり速く溶解することが分った。25
〜30メッシュの生成物の置換かさ密度は約1.91g/mlであ
った。

実施例２ 湿分約３２％で有効塩素量約６１％の湿った次亜塩素酸
カルシウムケーキを径20.3cm（８インチ）のタービン式
凝集機に１時間当り454kg（1000ポンド）の割合で供給
した。供給原料の残部は主としてNaClと微量の他のカル
シウム塩例えばCaCl₂、Ca(ClO₃)₂、Ca(OH)₂およびCaCO₃
であった。同時に水分含有量約６％の乾燥次亜塩素酸カ
ルシウム微粉を１時間当り82.6kg（１８２ポンド）の割
合で供給した。粉塵粒子の水和熱は湿ったケーキ材料が
より大量に供給されるので無視できるほどであった。非
常によく形成された水分含有量約２８％の凝集体が製造
され、そのあとで約１２１℃（約250゜F）で運転される
0.37m²（４平方フィート）の流体床で乾燥した。粒子は
水分含有量約8.1％になるまで約３０分間乾燥した。

乾燥した生成物をふるいにかけると、２０メッシュ以上
の寸法のものが約15.6％、２０〜５０メッシュの間の寸
法のものが約72.4％、５０メッシュ以下の寸法のものが
約12.0％である粒子分布であることが分った。

生成物をさらに20〜25メッシュ、25〜30メッシュ、30〜
35メッシュおよび35〜40メッシュの区別された寸法範囲
にふるい分けた。各寸法範囲のサンプルを１２２cm（４
フィート）の水を満たしたタンクの表面に散布したとこ
ろ、１分で通常の商業的方法の粒子よりもかなり速く溶
解することが分った。25〜30メッシュの置換かさ密度は
約1.88g/mlであった。これらの粒子は約0.132ミクロン
の平均空孔直径および約1.30g/mlの水銀多孔度測定法か
さ密度を有していた。合計空孔容積の約３２％は凝集し
た粒子の表面上のものであった。

実施例３ 水分含有量約２６〜約２８％で有効塩素が約５４〜約５
９％の予備乾燥した次亜塩素酸カルシウム原料を径76.2
cm（３０インチ）のタービン式凝集機に供給した。供給
原料の残部は主にNaClと微量の他のカルシウム塩、例え
ばCaCl₂、Ca(ClO₃)₂、Ca(OH)₂およびCaCO₃であった。凝
集機は約８００rpmで回転するブレードによって運転し
た。タービン式凝集機への粒子の供給割合は乾燥基準で
１時間当り約3,859kg（約8500ポンド）で、同時に１分
当り約2.3〜3.0（約0.6〜0.8ガロン）の水を第６図に
見える軸方向に向いたパドル２０の直後で、かつ前方に
向いた第２の組のパドル１９′の前方において凝集機に
供給した。非常に良く形成された凝集した生成物粒子が
製造され排出時湿分は約３０〜３１％であった。粒子は
商業規模の対流乾燥機に連続的に排出した。粒子は約９
０〜約120分以内で湿分約５〜８％に乾燥した。乾燥し
た生成物粒子をふるい分けると２０メッシュ以上が約４
０％、20〜50メッシュの間が約４０％、５０メッシュ以
下が約２０％であった。２０〜５０メッシュの間のふる
い分けた生成物の混合物は１分で約85〜90％が１２２cm
（４フィート）の水に溶解した。

生成物粒子はそのあとでさらに20〜25メッシュ、25〜30
メッシュ、30〜35メッシュ、35〜40メッシュの区別され
た寸法範囲にふるい分けた。各寸法範囲のサンプルを１
２２cm（４フィート）の水を満たしたタンクの表面に散
布したところ、１分間で最近の商業的方法によって製造
された粒子よりもかなり速く溶解することが分った。こ
の相対溶解速度を第４図に示す。25〜30メッシュの粒子
の置換かさ密度は約1.89g/mlであった。

比較例Ａ 先に第１表に示した次亜塩素酸カルシウムのフィルター
ケーキを高圧力ロール圧縮成形によるプレフォーム、フ
レークへの造粒およびトレイ式乾燥機における乾燥を含
む通常の商業的方法で処理した。不規則な形状をした、
凝集していないフレークは約７４％の有効塩素含有量、
約7.3％の水からなる湿分含有量、約2.33g/mlの置換か
さ密度を有していた。これらの粒子は約0.034ミクロン
の平均空孔寸法と約1.77g/mlの水銀多孔度測定法かさ密
度を有していた。これらの粒子の空孔容積のうち約１３
％のみが表面に位置していた。生成物フレークを20〜50
メッシュにふるい分けた。実施例１〜３に使用した手順
を用いて１２２cm（４フィート）の水で満たしたタンク
の表面に散布したとき、フレークの約７５％だけが１分
間で溶解したが、タービンで凝集した生成物は第４図の
グラフに示すように、すべてのメッシュ寸法においてか
なり速く溶解した。

比較例Ｂ 比較例Ａで使用した商業的に製造した水和次亜塩素酸カ
ルシウム顆粒をふるい分けて約1000ミクロン（１８メッ
シュ）、約７１０ミクロン（２５メッシュ）および約５
００ミクロン（３５メッシュ）の３種の異なった顆粒寸
法範囲を準備した。商業的に製造したCa(OCl)₂粒子のこ
れらの各寸法ごとのサンプルを実施例１〜３の手順を用
いて１２２cm（４フィート）の水で満たしたタンクの表
面に散布した。１分後、溶解した粒子の割合は約1000ミ
クロンでは顆粒のわずか約３４％であることが測定され
た。約710ミクロンでは顆粒のわずか約５４％が１分後
に溶解した。５００ミクロンでは顆粒のわずか約７７％
が１分後に溶解した。比較するのに適当な寸法のタービ
ンで凝集した生成物粒子は第４図示のタービンで凝集し
た生成物の描線によって示されるようにかなり速く溶解
した。

〔電子顕微鏡写真による従来例との比較〕

第８〜１５図は、異なる４種の方法によって製造した水
和次亜塩素酸カルシウム粒子の走査電子顕微鏡写真であ
って、写真は方法別に順番に組になっている。特に第８
図と第９図はタービンで凝集した粒子、第１０図と第１
１図はプレフォームロール／造粒した粒子、第１２図と
第１３図は圧縮成形した粉塵または微粉から製造した粒
子、第１４図と第１５図は回転ドラム凝集機で製造した
噴霧造粒した粒子である。各方法の粒子は２段階の別々
の倍率で電子顕微鏡写真撮影した。

第８図は、最終生成物形態に乾燥したタービンで凝集し
た粒子を倍率７２倍で示す。より大きな凝集体を作るた
めにつなぎ合わされている小さな個々の粒子の凝集効果
は明瞭に示されている。凝集体を構成する表面部の個々
の粒子の相対的平滑さも明瞭に示されている。

第９図は、第８図の凝集した粒子の１個の一部を倍率24
00倍で示す。タービンで凝集した生成物の高度に多孔性
の構造に寄与する架橋すなわち結合用リンクは上部の左
側隅に明瞭に見える。

第８図と第９図に示される生成物は、タービン式凝集機
に入る際の湿分が約29.2％であり、タービン式凝集機中
で１分当り約2.3（0.6ガロン）の割で水の供給を受け
湿分約３１％で排出される供給原料から製造した。凝集
した粒子はそのあとで入口の空気温度約１５４℃（約３
１０゜F）でトレイ式乾燥機へ供給した。粒子は約９０分
滞溜した後排出時湿分約7.88％でトレイ式乾燥機を出
た。第８図、第９図中の電子顕微鏡写真撮影した粒子は
25〜30メッシュの寸法にふるい分けた。

深さ１２２cm（４フィート）のタンクにおける25〜30メ
ッシュの寸法範囲の粒子の溶解度テストでは水面に散布
した粒子の７８％が１分以内に溶解した。５ｇのサンプ
ルを約24.4℃（約７６゜F）に維持した水面に散布した。

第１０図および第１１図はプレフォーム圧縮ローラ、造
粒機およびトレイ式の最終乾燥機を使用する標準的な商
業的な方法によって製造した水和次亜塩素酸カルシウム
粒子の走査電子顕微鏡写真を示す。第１０図は倍率約７
２倍の乾燥した生成物粒子を示す。第１１図は第１０図
の粒子の１個の一部を倍率2400倍で示す。多分次亜塩素
酸カルシウム結晶からなる突き出ている小さな平板状の
物質が第１１図に明瞭に見える。小さな平板状の物質は
砕けて粉塵になりやすい比較的粗い表面を形成するよう
である。

第１０図と第１１図に示される生成物は、湿分約29.2％
の供給原料から製造して、トレイ式乾燥機から不規則な
形状の凝集していないフレークとして排出時湿分約8.8
％で排出される。電子顕微鏡撮影した粒子は20〜25メッ
シュの寸法にふるい分けた。

第１０図と第１１図に示したタイプの２５〜３０メッシ
ュの寸法の範囲の粒子による深さ１２２cm（４フィー
ト）のタンクにおける溶解度テストでは、水面に散布し
た粒子の約63.8％が１分以内で溶解した。５ｇのサンプ
ルを約24.4℃（約７６゜F）に維持した水面に散布した。

第１２図と第１３図は、プレフォームローラと造粒機を
使用する標準的な商業的方法によって発生した微粉また
は粉塵から製造した水和次亜塩素酸カルシウムの圧縮成
形した粒子の走査電子顕微鏡写真を示す。粉塵は圧縮成
形機へ再循環させて再粉砕し、これによって寸法に応じ
てふるい分けされる生成物粒子を形成する。

第１２図と第１３図に示される圧縮成形した生成物粒子
は湿分含有量約６〜約７％の粉塵または微粉から作っ
た。電子顕微鏡写真撮影した粒子は20〜25メッシュの寸
法にふるい分けた。

第１２図は、圧縮成形した商業的な生成物粒子の代表的
サンプルを倍率約７２倍で示す。第１３図は圧縮成形し
た商業的な生成物粒子の代表的サンプルを倍率約2700倍
で示す。両図とも圧縮成形した生成物の表面がいかに多
孔性の微候がほとんどない小さな、密につまった粒から
なるかを示している。

第１４図と第１５図は、ローリング床凝集機において粒
子の噴霧造粒によって製造した粒子の代表的サンプルを
示す。第１４図は、噴霧造粒した粒子を倍率約７７倍で
示し、第１５図は、同じ方法の粒子の一部を倍率約2700
倍で示す。第１４図と第１５図の走査した電子顕微鏡写
真は20〜30メッシュの寸法にふるい分けたものである。

第１４図と第１５図中の生成物は次亜塩素酸カルシウム
粒子からなる出発床すなわち種床を用いて回転ドラム凝
集機において製造した。約45〜90wt％の水、好ましくは
約50〜約60wt％の水からなるスラリーを回転ドラム中に
噴霧した。スラリーは通常の商業的な次亜塩素酸カルシ
ウム製造方法によって製造した次亜塩素酸カルシウムの
フィルターケーキから得た。フィルターケーキは典型的
には、先に第１表に重量％で示した成分の分析値および
分析値の好ましい範囲をもつ。

強制乾燥空気を約127〜154℃（約260〜約310゜F）の範囲
の温度で回転ドラム中に導入した。噴霧造粒した粒子の
床温度は約52〜60℃（約125〜約140゜F）の範囲であっ
た。

第１４図と第１５図に示される粒子はほぼ丸みを帯び、
かつ形が規則正しいが、タービン式造粒機によって製造
された粒子とは異なった多孔性の外観をもつ。

本発明の原理を具体化した好ましい方法および生成物粒
子をこれまで示して説明したが、本発明は上述した詳細
な説明に制限されるものではなく、実際上広範に異なっ
た手段および方法が本発明のより広い局面での実施にお
いて使用され得る。特許請求の範囲は本件の開示を読ん
で当業者が想到するであろう開示した細目、原料、装置
の配列および方法の自明の変更の全てを包囲することを
意図している。

【図面の簡単な説明】

第１図は水和次亜塩素酸カルシウム生成物を作るのに使
用する方法の系統図、第２図は水和次亜塩素酸カルシウ
ムを作るのに使用し得る代りの方法の系統図、第３図は
水和次亜塩素酸カルシウムの製造に使用し得るように別
の方法の系統図、第４図は種々の異なった製法で製造さ
れた次亜塩素酸カルシウムの異なった寸法の粒子の溶解
速度のグラフ、第５図は25〜30メッシュにふるい分けた
水和次亜塩素酸カルシウムの溶解速度を粒子密度と対比
したグラフ、第６図はタービン式凝集機中のパドルに関
して湿分添加位置を示す一部切欠斜視図、第７図はター
ビン式凝集機中のパドルの配置と湿分添加の位置を図式
的に示す第６図を線７−７にそって切断した部分断面
図、第８図および第９図はタービン式凝集機を使用した
代表的方法によって製造した水和次亜塩素酸カルシウム
の凝集した粒子の倍率７２倍（第８図）および2400倍
（第９図）の走査電子顕微鏡写真、第１０図および第１
１図はプレフォーム用圧縮ローラー、造粒機およびトレ
イ式乾燥機を使用する典型的な商業的方法によって製造
した水和次亜塩素酸カルシウム粒子の倍率７２倍（第１
０図）および2400倍（第１１図）の走査電子顕微鏡写
真、第１２図および第１３図はプレフォーム用の圧縮ロ
ーラー、造粒機、およびトレイ式乾燥機を使用する典型
的な商業的方法によって製造した水和次亜塩素酸カルシ
ウム粒子の圧縮成形した粉塵または微粉であって、粉塵
または微粉は圧縮成形され、粉砕され寸法に応じてふる
い分けたものの倍率７２倍（第１２図）および2700倍
（第１３図）の走査電子顕微鏡写真、第１４図および第
１５図はローリング床凝集機における噴霧造粒法によっ
て製造した水和次亜塩素酸カルシウム粒子の倍率７７倍
（第１４図）および2700倍（第１５図）の走査電子顕微
鏡写真、第１６図はタービン式凝集機によって製造した
次亜塩素酸カルシウムの凝集した粒子であって個々の粒
子が液膜層でつなぎ合わされているのを示す模式図、第
１７図は第１６図に示す次亜塩素酸カルシウムの凝集し
た粒子中の二個の個個の粒子の接合部であって個々の粒
子が液膜の層によってつなぎ合わされているものの拡大
模式図、第１８図は粒子を乾燥して液膜の層が再結晶化
された後の第１７図に示される接合部であって個々の粒
子をつなぎ合わせる次亜塩素酸カルシウムの結合用架橋
すなわちリンクを示す拡大模式図である。 １０……タービン式凝集機、11，19，19′，20，２１…
…パドル、１３……導入孔、１４……ドラム、１５……
液体の供給口、１６……導入端部、１７……排出孔、１
８……排出端部。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】供給原料を遠心的に回転させ、かつ軸方向
   に移送させ、同時に供給原料に剪断作用を加えることに
   よってタービン式凝集機において製造した水和次亜塩素
   酸カルシウムの凝集した粒子であって、この凝集した粒
   子は乾燥前に表面液体の層の表面張力および接着力によ
   って少なくとも部分的につなぎ合わされた小さな複数個
   の粒子から形成されており、表面液体の少なくとも一部
   は供給原料中の湿分からもたらされるものであり、表面
   液体の残部は粒子が遠心的に回転させられ、かつ軸方向
   に移送させられている間にタービン式凝集機に導入され
   るものであり、凝集した粒子はそのあとで表面液体の層
   をほとんど蒸発させ、かつ供給原料と次亜塩素酸カルシ
   ウムの再結晶を促進させるために乾燥されており、下記
   のa)、b)を共に備えた凝集した粒子。 a)小さな複数個の粒子を架橋し、かつそれに接合してい
   る再結晶した物質からなる多数の結合用リンク。 b)高度に多孔性の、急速溶解性の凝集した粒子を形成す
   るために小さな複数個の粒子の間の表面液体の層を蒸発
   させることによって形成された多数の空孔。
2. 【請求項２】水銀侵入多孔度測定器で測定した凝集した
   粒子のかさ密度が、約1.0g/mlより大きく約1.39g/ml未
   満である前記特許請求の範囲第１項記載の粒子。
3. 【請求項３】凝集生成物の置換かさ密度が、約1.0g/ml
   から約2.0g/ml未満である前記特許請求の範囲第１項記
   載の粒子。
4. 【請求項４】凝集した粒子の置換かさ密度が、約1.0g/m
   lから約1.95g/ml未満である前記特許請求の範囲第３項
   記載の粒子。
5. 【請求項５】水銀侵入多孔度測定器によって測定した凝
   集した粒子の表面凸凹が、約２６％より大きく約３２％
   未満である前記特許請求の範囲第１項に記載の粒子。
6. 【請求項６】乾燥後の凝集した粒子の水分含量が、約10
   重量％未満である前記特許請求の範囲第１項に記載の粒
   子。
7. 【請求項７】乾燥後の凝集した粒子の水分含量が約5.5
   重量％から約8.5重量％であることを特徴とする前記特
   許請求の範囲第１項、第６項記載の粒子。