液体ケイ酸ナトリウムは、無色からわずかに赤味を帯びた透明または半透明の粘稠な液体です。高粘度、耐熱性、耐水性に優れていることで人気があります。
建設業界では、液体ケイ酸ナトリウムはコンクリートやモルタルの強化剤として使用され、材料の強度と耐久性を向上させます。さらに、繊維、製紙、石油抽出などの分野でも重要な役割を果たしています。例えば、繊維のサイジング剤、製紙時の接着剤、油田の掘削液の添加剤などに使用されています。
液体ケイ酸ナトリウムは強アルカリ性のため、保管・使用する際は注意し、皮膚や目に直接触れないよう注意してください。
はじめに 産業用途では、 ケイ酸ナトリウム およびケイ酸カリウムは、一般的に使用される 2 つの無機化合物です。これらの化合物は、水処理、接着剤、洗浄剤、耐火物など、幅広い用途に使用されています。化学構造は似ていますが、性能、コスト、環境への影響、特定の用途への適合性の点で異なります。 ケイ酸ナトリウムとケイ酸カリウム: 化学比較 このセ...
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(1)染色助剤として
機能原理:
pH緩衝剤:ケイ酸ナトリウム溶液はアルカリ性(pH11〜12)で、染浴内の安定したpH環境を維持し、活性染料と繊維(綿やリネンなど)の化学結合を促進します。
分散剤:染料の凝集を防ぎ、染色の均一性を向上させ、カラースポットを軽減します。
ソーピング助剤:その後のソーピング工程で未固着染料の除去を助け、色堅牢度を向上させます。
応用例:
反応染料で綿生地を染色する際に使用すると、電解質(硫酸ナトリウムなど)の使用量を減らしてコストを削減できます。
(2)漂白工程における安定剤
過酸化水素 (H₂O₂) との相乗効果:
ケイ酸ナトリウムは過酸化水素の分解速度を安定させ、速すぎる分解によって引き起こされる繊維の損傷(綿布の穴など)を回避します。
重金属イオン (Fe3+、Cu2+ など) を錯体化することにより、触媒の副反応を防ぎ、漂白効率を向上させます。
代替ソリューション:
環境保護の流れを受けて、一部の企業は有機系安定剤(EDTA代替品など)に切り替えていますが、安価で効果が安定しているケイ酸ナトリウムが今でも広く使われています。
(1)パルプ漂白安定剤
化学パルプ漂白(KP法、硫酸塩パルプなど):
ECF (元素無塩素漂白) および TCF (全塩素無塩素漂白) プロセスでは、ケイ酸ナトリウムを H2O2 と組み合わせて白色度を向上させ、繊維の劣化を軽減します。
遷移金属イオンによる漂白剤の無駄な消費を抑制し、化学薬品の使用量を削減します。
古紙脱墨工程:
脱墨剤の効果を高め、インク粒子の分離を促進し、再生パルプの品質を向上させます。
(2) 定着補助剤として
ケイ酸ナトリウムのコロイド特性により、微細繊維や充填剤の保持率が向上し、製紙プロセスでの原料のロスを減らすことができます。
環境圧力:高アルカリ性の廃水は中和処理する必要があるため、低アルカリ改質ケイ酸ナトリウムの研究開発が促進されています。
代替材料: 安定性と環境への配慮を考慮したケイ酸塩-マグネシウム塩複合システムなど。
インテリジェント制御: pHと金属イオン濃度をリアルタイムで監視することで、ケイ酸ナトリウムの添加量を最適化します。