JPH0124742B2 - - Google Patents
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- JPH0124742B2 JPH0124742B2 JP58000243A JP24383A JPH0124742B2 JP H0124742 B2 JPH0124742 B2 JP H0124742B2 JP 58000243 A JP58000243 A JP 58000243A JP 24383 A JP24383 A JP 24383A JP H0124742 B2 JPH0124742 B2 JP H0124742B2
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- fiber
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/38—Fibrous materials; Whiskers
- C04B14/46—Rock wool ; Ceramic or silicate fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、セラミツク繊維を原料とする耐熱性
成形体の製造法に関するものである。 近年、種々のセラミツク繊維が比較的安価に入
手できるようになるにつれて、セラミツク繊維を
主原料とする耐熱性成形体の製造が試みられ、一
部商品化されたものもある。セラミツク繊維質の
耐熱性成形体は、軽量で断熱性が良く、蓄熱量も
少ないから、省エネルギー効果の大きい断熱材と
して、高温加熱炉の炉材等に広く使用されるよう
になつた。その中で、現在もつともすぐれた耐熱
性を示すものの一つにアルミノシリケート質セラ
ミツク繊維と多結晶高アルミナ質繊維との混合物
を原料として作られた成形体があり、最高1600℃
の温度に耐えるとされている。しかしながら、本
発明者らの研究によれば、この成形体は、湿式抄
造成形工程において繊維がパルパーやビーターで
開繊された際の衝撃でもろい多結晶高アルミナ質
繊維が細かく切断されているため、比較的柔軟な
アルミノシリケート質セラミツク繊維のみを用い
たものに比べると密度が高くなりがちであり、ま
た耐屈曲性が劣り、亀裂を生じ易く、耐熱性の点
でも多結晶高アルミナ質繊維の性能が充分発揮さ
れにくいものであつた。 そこで本発明者らは、開繊処理による多結晶高
アルミナ質繊維の切断を最小限度に抑え、該繊維
の性能を充分生かした耐熱性成形体を製造するこ
とを目的として研究を重ねた結果、以下に詳述す
るような本発明を完成するに至つたのである。 本発明による耐熱性成形体の製造法は、アルミ
ノシリケート質セラミツク繊維と多結晶高アルミ
ナ質繊維との混合物を結合剤と共に抄造し、次い
で結合剤を硬化させることにより繊維質の耐熱性
成形体を製造するに当り、抄造用の繊維分散液の
調製を、 (イ) アルミノシリケート質セラミツク繊維のみを
まず水中に投入して該繊維が細断されるまで開
繊処理し、 (ロ) 得られたアルミノシリケート質セラミツク繊
維分散液にカチオン界面活性剤および多結晶高
アルミナ質繊維を添加し、アルミノシリケート
質セラミツク繊維と多結晶高アルミナ質繊維と
が均一に混合されるまで開繊処理し、 (ハ) 次いで、または上記(ロ)の処理と並行して、繊
維分散液に結合剤を添加し分散させる ことにより行うことを特徴とする。 本発明においてアルミノシリケート質繊維のみ
をまず開繊処理するのは、この繊維は充分細断す
るが多結晶高アルミナ質繊維はなるべく切断しな
いことが、後者の高い耐熱性を生かした高性能成
形体を得るのに必要だからである。したがつて、
多結晶高アルミナ質繊維を添加した後の開繊処理
は、アルミノシリケート質繊維と多結晶高アルミ
ナ質繊維とを均一に混合するために行うものであ
り、後者の細断を目的とするものではない。この
場合、繊維分散液が単なる水を分散媒とするもの
であると、上記２種類の繊維の混合のために最低
限度の開繊処理においても、もろい多結晶高アル
ミナ質繊維の切断が相当程度おこるのが避けられ
ないが、分散液にカチオン界面活性剤を添加して
おくと、その作用機構はまだ解明されていないけ
れども、多結晶高アルミナ質繊維の切断が抑制さ
れて微細なアルミノシリケート質繊維と長い多結
晶高アルミナ質繊維との混合分散液を容易に得る
ことができる。 本発明を実施する場合、繊維の開繊処理は、パ
ルパー、ビーター等、湿式抄造成形に当り原料繊
維の分散液の調製に通常使用される装置を用いて
行うことができるが、多結晶高アルミナ質繊維を
添加した後の開繊処理は、上記本発明の意図する
ところに従い、なるべく繊維を損傷することなく
混合のみを行い得る装置および処理条件で行うこ
とが望ましいこと、いうまでもない。 分散液に添加するカチオン界面活性剤として
は、オクタデシルアミン酢酸塩、テトラデシルア
ミン酢酸塩などの脂肪酸アミン塩；長鎖アルキル
トリメチルアンモニウムクロライド（例えばオク
デシルトリメチルアンモニウムクロライド）など
の第４級アンモニウム塩型のものなどが、最も効
果が大であり好ましい。その使用量は、多結晶高
アルミナ質繊維に対して約0.05〜1.00重量％で適
当である。カチオン界面活性剤は、多結晶高アル
ミナ質繊維が開繊処理を受ける前に分散液中に溶
解しておかなければならない。このためには、ア
ルミノシリケート質繊維の開繊処理の末期にカチ
オン界面活性剤またはその希釈液を繊維分散液中
に注入すればよいが、分散液に投入する前の多結
晶高アルミナ質繊維にカチオン界面活性剤の溶液
を噴霧するか含浸させておいてもよい。 上述のような開繊方法を採用することに基づく
本発明の効果は、多結晶高アルミナ質繊維とアル
ミノシリケート質繊維との混合比が５：95ないし
約100：約０の広い範囲で認められるが、1600℃
以上の高温に耐える耐熱性と良好な機械的性質と
を併せ持つ成形体を得るためには、上記混合比を
50：50ないし90：10とすることが望ましい。 抄造物の形状を固定するための結合剤として
は、コロイダシルリカ、アルミナゾル等の無機質
結合剤、あるいはデンプン、アクリルラテツクス
等の有機質結合剤など、この種の繊維質成形物の
形状固定に通常使用されるものをいずれも使用す
ることができる。結合剤は、その役割から明らか
なように、開繊処理を終つた繊維分散液に対して
抄造前に混入すればよいが、開繊処理中の繊維分
散液に添加し混合しても差支えない。 、繊維分散液の抄造および乾燥等その後の処理
も、この種のの繊維質成形体製造の常法に従つて
行えばよいが、有機質結合剤を使用した場合、特
にその使用量が多いときは、乾燥後さらに温度を
約500℃まで上げて焼成することが望ましい。 以上のような本発明の製法によつて得られる成
形体は、微細なアルミノシリケート質繊維が長く
且つ耐熱性のよい多結晶高アルミナ質繊維により
形成された骨格構造の隙間にあつて上記骨格を架
橋しているものであるから、1400〜1600℃という
超高温域においても、該アルミノシリケート質繊
維の結晶化にともなう収縮が成形体の収縮となつ
て現われにくく、すぐれた寸法安定性を示す。そ
してもろく繊維間のからみ合いが弱いという多結
晶高アルミナ質繊維の欠点は、上述のように充填
されたアルミノシリケート質繊維の補強作用によ
り、成形体の欠点としては現われない。 このように、本発明の製法によれば、２種類の
原料繊維がそれぞれの長所を発揮し互に欠点を補
い合うことにより高性能を示す成形体を容易に製
造することができる。 以下実施例および比較例を示して本発明を説明
する。 比較例 １ パルパーに水3000重量部およびアルミノシリケ
ート質セラミツク繊維・フアインフレツクス1300
（ニチアス株式会社製品）42重量部を入れ、５分
間開繊処理した。この処理により、20〜50mmであ
つた上記繊維の平均繊維長は５〜10mmになつた。
次いでここに繊維長約20〜100mmの多結晶高アル
ミナ質繊維・サフイルフアイバー（英国ICI社製
品）18重量部を投入して１分間繊し、両繊維が均
一に混合されたスラリー状分散液を得た。この状
態で、多結晶アルミナ質繊維は２〜３mmに細断さ
れていた。得られたスラリーに更にアクリルラテ
ツクス３重量部および凝集剤（硫酸アルミニウ
ム）1.2重量部を添加して１分間混合し、均一な
スラリーを得た。 このスラリーを抄造機にて38mm×600mm×900mm
の板状に抄造し、次いで105℃で16時間乾燥した。
得られた繊維質成形体の性能を表１に示す。 実施例 １ アルミノシリケート質セラミツク繊維の開繊終
了後、第４級アンモニウム塩型カチオン界面活性
剤・ニツサンカチオンFB（日本油脂株式会社製
品）0.013重量部を添加し溶解してから多結晶高
アルミナ質繊維の開繊を行なつたほかは比較例１
と同様にして、板状成形体を製造した。解繊後の
多結晶高アルミナ質繊維の繊維長は５〜10mmであ
つた。得られた成形体の性能を表１に示す。 実施例 ２ カチオン界面活性剤の添加量を0.13重量部に変
更したほかは実施例１と同様にして、板状成形体
を製造した。解繊後の多結晶高アルミナ質繊維の
繊維長は５〜10mmであつた。得られた成形体の性
能を表１に示す。 実施例 ３ アルミノシリケート質セラミツク繊維の量を51
重量部に、また多結晶高アルミナ質繊維の量を９
重量部に、それぞれ変更したほかは実施例２と同
様にして、板状成形体を製造した。解繊後の多結
晶高アルミナ質繊維の繊維長は５〜10mmであつ
た。得られた成形体の性能を表１に示す。 【表】
成形体の製造法に関するものである。 近年、種々のセラミツク繊維が比較的安価に入
手できるようになるにつれて、セラミツク繊維を
主原料とする耐熱性成形体の製造が試みられ、一
部商品化されたものもある。セラミツク繊維質の
耐熱性成形体は、軽量で断熱性が良く、蓄熱量も
少ないから、省エネルギー効果の大きい断熱材と
して、高温加熱炉の炉材等に広く使用されるよう
になつた。その中で、現在もつともすぐれた耐熱
性を示すものの一つにアルミノシリケート質セラ
ミツク繊維と多結晶高アルミナ質繊維との混合物
を原料として作られた成形体があり、最高1600℃
の温度に耐えるとされている。しかしながら、本
発明者らの研究によれば、この成形体は、湿式抄
造成形工程において繊維がパルパーやビーターで
開繊された際の衝撃でもろい多結晶高アルミナ質
繊維が細かく切断されているため、比較的柔軟な
アルミノシリケート質セラミツク繊維のみを用い
たものに比べると密度が高くなりがちであり、ま
た耐屈曲性が劣り、亀裂を生じ易く、耐熱性の点
でも多結晶高アルミナ質繊維の性能が充分発揮さ
れにくいものであつた。 そこで本発明者らは、開繊処理による多結晶高
アルミナ質繊維の切断を最小限度に抑え、該繊維
の性能を充分生かした耐熱性成形体を製造するこ
とを目的として研究を重ねた結果、以下に詳述す
るような本発明を完成するに至つたのである。 本発明による耐熱性成形体の製造法は、アルミ
ノシリケート質セラミツク繊維と多結晶高アルミ
ナ質繊維との混合物を結合剤と共に抄造し、次い
で結合剤を硬化させることにより繊維質の耐熱性
成形体を製造するに当り、抄造用の繊維分散液の
調製を、 (イ) アルミノシリケート質セラミツク繊維のみを
まず水中に投入して該繊維が細断されるまで開
繊処理し、 (ロ) 得られたアルミノシリケート質セラミツク繊
維分散液にカチオン界面活性剤および多結晶高
アルミナ質繊維を添加し、アルミノシリケート
質セラミツク繊維と多結晶高アルミナ質繊維と
が均一に混合されるまで開繊処理し、 (ハ) 次いで、または上記(ロ)の処理と並行して、繊
維分散液に結合剤を添加し分散させる ことにより行うことを特徴とする。 本発明においてアルミノシリケート質繊維のみ
をまず開繊処理するのは、この繊維は充分細断す
るが多結晶高アルミナ質繊維はなるべく切断しな
いことが、後者の高い耐熱性を生かした高性能成
形体を得るのに必要だからである。したがつて、
多結晶高アルミナ質繊維を添加した後の開繊処理
は、アルミノシリケート質繊維と多結晶高アルミ
ナ質繊維とを均一に混合するために行うものであ
り、後者の細断を目的とするものではない。この
場合、繊維分散液が単なる水を分散媒とするもの
であると、上記２種類の繊維の混合のために最低
限度の開繊処理においても、もろい多結晶高アル
ミナ質繊維の切断が相当程度おこるのが避けられ
ないが、分散液にカチオン界面活性剤を添加して
おくと、その作用機構はまだ解明されていないけ
れども、多結晶高アルミナ質繊維の切断が抑制さ
れて微細なアルミノシリケート質繊維と長い多結
晶高アルミナ質繊維との混合分散液を容易に得る
ことができる。 本発明を実施する場合、繊維の開繊処理は、パ
ルパー、ビーター等、湿式抄造成形に当り原料繊
維の分散液の調製に通常使用される装置を用いて
行うことができるが、多結晶高アルミナ質繊維を
添加した後の開繊処理は、上記本発明の意図する
ところに従い、なるべく繊維を損傷することなく
混合のみを行い得る装置および処理条件で行うこ
とが望ましいこと、いうまでもない。 分散液に添加するカチオン界面活性剤として
は、オクタデシルアミン酢酸塩、テトラデシルア
ミン酢酸塩などの脂肪酸アミン塩；長鎖アルキル
トリメチルアンモニウムクロライド（例えばオク
デシルトリメチルアンモニウムクロライド）など
の第４級アンモニウム塩型のものなどが、最も効
果が大であり好ましい。その使用量は、多結晶高
アルミナ質繊維に対して約0.05〜1.00重量％で適
当である。カチオン界面活性剤は、多結晶高アル
ミナ質繊維が開繊処理を受ける前に分散液中に溶
解しておかなければならない。このためには、ア
ルミノシリケート質繊維の開繊処理の末期にカチ
オン界面活性剤またはその希釈液を繊維分散液中
に注入すればよいが、分散液に投入する前の多結
晶高アルミナ質繊維にカチオン界面活性剤の溶液
を噴霧するか含浸させておいてもよい。 上述のような開繊方法を採用することに基づく
本発明の効果は、多結晶高アルミナ質繊維とアル
ミノシリケート質繊維との混合比が５：95ないし
約100：約０の広い範囲で認められるが、1600℃
以上の高温に耐える耐熱性と良好な機械的性質と
を併せ持つ成形体を得るためには、上記混合比を
50：50ないし90：10とすることが望ましい。 抄造物の形状を固定するための結合剤として
は、コロイダシルリカ、アルミナゾル等の無機質
結合剤、あるいはデンプン、アクリルラテツクス
等の有機質結合剤など、この種の繊維質成形物の
形状固定に通常使用されるものをいずれも使用す
ることができる。結合剤は、その役割から明らか
なように、開繊処理を終つた繊維分散液に対して
抄造前に混入すればよいが、開繊処理中の繊維分
散液に添加し混合しても差支えない。 、繊維分散液の抄造および乾燥等その後の処理
も、この種のの繊維質成形体製造の常法に従つて
行えばよいが、有機質結合剤を使用した場合、特
にその使用量が多いときは、乾燥後さらに温度を
約500℃まで上げて焼成することが望ましい。 以上のような本発明の製法によつて得られる成
形体は、微細なアルミノシリケート質繊維が長く
且つ耐熱性のよい多結晶高アルミナ質繊維により
形成された骨格構造の隙間にあつて上記骨格を架
橋しているものであるから、1400〜1600℃という
超高温域においても、該アルミノシリケート質繊
維の結晶化にともなう収縮が成形体の収縮となつ
て現われにくく、すぐれた寸法安定性を示す。そ
してもろく繊維間のからみ合いが弱いという多結
晶高アルミナ質繊維の欠点は、上述のように充填
されたアルミノシリケート質繊維の補強作用によ
り、成形体の欠点としては現われない。 このように、本発明の製法によれば、２種類の
原料繊維がそれぞれの長所を発揮し互に欠点を補
い合うことにより高性能を示す成形体を容易に製
造することができる。 以下実施例および比較例を示して本発明を説明
する。 比較例 １ パルパーに水3000重量部およびアルミノシリケ
ート質セラミツク繊維・フアインフレツクス1300
（ニチアス株式会社製品）42重量部を入れ、５分
間開繊処理した。この処理により、20〜50mmであ
つた上記繊維の平均繊維長は５〜10mmになつた。
次いでここに繊維長約20〜100mmの多結晶高アル
ミナ質繊維・サフイルフアイバー（英国ICI社製
品）18重量部を投入して１分間繊し、両繊維が均
一に混合されたスラリー状分散液を得た。この状
態で、多結晶アルミナ質繊維は２〜３mmに細断さ
れていた。得られたスラリーに更にアクリルラテ
ツクス３重量部および凝集剤（硫酸アルミニウ
ム）1.2重量部を添加して１分間混合し、均一な
スラリーを得た。 このスラリーを抄造機にて38mm×600mm×900mm
の板状に抄造し、次いで105℃で16時間乾燥した。
得られた繊維質成形体の性能を表１に示す。 実施例 １ アルミノシリケート質セラミツク繊維の開繊終
了後、第４級アンモニウム塩型カチオン界面活性
剤・ニツサンカチオンFB（日本油脂株式会社製
品）0.013重量部を添加し溶解してから多結晶高
アルミナ質繊維の開繊を行なつたほかは比較例１
と同様にして、板状成形体を製造した。解繊後の
多結晶高アルミナ質繊維の繊維長は５〜10mmであ
つた。得られた成形体の性能を表１に示す。 実施例 ２ カチオン界面活性剤の添加量を0.13重量部に変
更したほかは実施例１と同様にして、板状成形体
を製造した。解繊後の多結晶高アルミナ質繊維の
繊維長は５〜10mmであつた。得られた成形体の性
能を表１に示す。 実施例 ３ アルミノシリケート質セラミツク繊維の量を51
重量部に、また多結晶高アルミナ質繊維の量を９
重量部に、それぞれ変更したほかは実施例２と同
様にして、板状成形体を製造した。解繊後の多結
晶高アルミナ質繊維の繊維長は５〜10mmであつ
た。得られた成形体の性能を表１に示す。 【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アルミノシリケート質セラミツク繊維と多結
晶高アルミナ質繊維との混合物を結合剤と共に抄
造し、次いで結合剤を硬化させることにより繊維
質の耐熱性成形体を製造するに当り、抄造用の繊
維分散液の調製を、 (イ) アルミノシリケート質セラミツク繊維のみを
まず水中に投入して該繊維が細断されるまで開
繊処理し、 (ロ) 得られたアルミノシリケート質セラミツク繊
維分散液にカチオン界面活性剤および多結晶高
アルミナ質繊維を添加し、アルミノシリケート
質セラミツク繊維と多結晶高アルミナ質繊維と
が均一に混合されるまで開繊処理し、 (ハ) 次いで、または上記(ロ)の処理と並行して、繊
維分散液に結合剤を添加し分散させる ことにより行うことを特徴とする耐熱性成形体の
製造法。 ２ カチオン界面活性剤が脂肪酸のアミン塩また
は第４級アンモニウム塩である特許請求の範囲第
１項記載の製造法。 ３ カチオン界面活性剤の添加量が多結晶高アル
ミナ質繊維に対して0.05〜1.00重量％である特許
請求の範囲第１項記載の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24383A JPS59124840A (ja) | 1983-01-06 | 1983-01-06 | 耐熱性成形体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24383A JPS59124840A (ja) | 1983-01-06 | 1983-01-06 | 耐熱性成形体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59124840A JPS59124840A (ja) | 1984-07-19 |
| JPH0124742B2 true JPH0124742B2 (ja) | 1989-05-12 |
Family
ID=11468512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24383A Granted JPS59124840A (ja) | 1983-01-06 | 1983-01-06 | 耐熱性成形体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59124840A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7726634B2 (ja) * | 2020-11-27 | 2025-08-20 | ニチアス株式会社 | 成形体 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5571684A (en) * | 1978-11-24 | 1980-05-29 | Isolite Babcock Refractories | Ceramic fiber felt |
-
1983
- 1983-01-06 JP JP24383A patent/JPS59124840A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59124840A (ja) | 1984-07-19 |
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