JPH0155221B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0155221B2 JPH0155221B2 JP6154985A JP6154985A JPH0155221B2 JP H0155221 B2 JPH0155221 B2 JP H0155221B2 JP 6154985 A JP6154985 A JP 6154985A JP 6154985 A JP6154985 A JP 6154985A JP H0155221 B2 JPH0155221 B2 JP H0155221B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fibers
- acid
- siliceous
- fiber
- drying
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Description
発明の属する技術分野
本発明は、耐熱性の高い、高強度な繊維質成形
体及びその製造方法に関する。 従来の技術 従来、耐熱性の繊維質成形体として、セラミツ
クフアイバー、ロツクウールなど無機繊維に無機
バインダー、有機バインダー、無機質フイラーな
どを単独あるいは併用添加し、乾式または湿式に
て成形し、乾燥、焼成したものが一般に使用され
ている。 これらの成形体のうち、例えば無機繊維を有機
バインダーで接合させたものは高温での強度がま
つたく得られないし、無機バインダーの場合に
は、バインダー効果が小さいため、成形体の密度
をかなり大きくしないと、常温および高温での強
度が得られにくい。さらにケイ酸アルカリのよう
に耐熱性を損なうものや、アルミナセメント、ポ
ルトランドセメントのように高温で著しく強度低
下を起こすものなどがあり、またコロイダルシリ
カ、アルミナゾル、りん酸アルミなどにしても、
成形後の乾燥時にマイグレーシヨンを起し、均一
な強度を得られにくいなどの欠点もある。無機質
フイラーにしても強度・耐熱性について若干改良
する程度の効果はあるが大巾な向上は困難であ
り、さらに密度が大きくなるという欠点もある。 発明の要約 本発明の目的は、上記欠点のない、高耐熱性を
有し、しかも強度が極めて良好な繊維質成形体を
得ることにある。 即ち、本発明は、ケイ酸質繊維を酸処理して、
その表層部を脱アルカリ化してシリカリツチの層
となし、この繊維を酸化ホウ素水溶液中に分散し
た後、脱水成形し、次に乾燥・焼成することによ
つて繊維表面にホウケイ酸ガラス質被膜を形成
し、かつ繊維同志の接点を融着させた高耐熱性・
高強度繊維質成形体を提供するものである。 発明の好適な実施態様 本発明に使用できるケイ酸質繊維はSiO240％
以上含むものであつて、繊維同志の接点を焼成に
より融着する温度（少なくとも500℃）以上で耐
熱性を有するものでなければならない。例示すれ
ば、セラミツクフアイバー、ロツクウール、ガラ
ス繊維などがある。これらの繊維を次に酸処理す
るが、この処理には例えば塩酸、硫酸、硝酸など
が使用できる。具体的には、３〜50％の酸溶液を
用い、好ましくは10〜80℃の温度で１〜48時間処
理する。この酸処理によつてケイ酸質繊維の表層
部が脱アルカリ化されて、シリカリツチ層が形成
される。ただし、被処理表層部の厚さが0.1μ未満
であると、効果がうすいので、その表層部の厚さ
は0.1μ以上でなければならない。 酸処理後、シリカリツチ表層部をもつ繊維を水
洗し、場合により乾燥または焼成を行つてから、
酸化ホウ素水溶液中に分散させる。ここで、酸化
ホウ素はバインダーの作用をするものである。即
ち、後の焼成工程によつて、繊維表層部のシリカ
リツチ層と反応して、ホウケイ酸ガラスを形成
し、繊維同志の接点を強固に融着するものであ
る。また、酸化ホウ素はケイ酸質繊維が1000℃付
近の温度にさらされたときに、これが結晶化する
のを阻止する作用を有する。この酸化ホウ素水溶
液処理時、耐熱性・強度を向上させるために、無
機質フイラーを添加することも可能である。ま
た、分散性・成形性を良くするために、各種添加
剤を添加してもよい。さらに、成形後の乾燥強度
を良くするために、バインダーを添加することも
可能である。 使用する酸化ホウ素水溶液はB2O3を0.5〜10％
含有するものを使用し、脱水成形により含水率が
50〜300％の成形体を得る。 次に、このようにして処理した繊維を乾燥する
が、その繊維は表面が多孔質のシリカリツチ層に
なつているため、通常の熱風乾燥によつても
B2O3がほとんどマイグレーシヨンすることなく
均一に付着する。さらに均一な付着を得るために
は、高周波乾燥を行うことが有利である。 乾燥後、成形体を好ましくは500〜1500℃の温
度で１〜20時間焼成する。 このようにして最終的に得られた成形体は、耐
熱性を有する繊維骨格を残しながら表層部のみが
ホウケイ酸ガラス化して繊維同志の接点が融着し
た構造になつている。 以下、実施例により、本発明を詳細に説明す
る。 実施例 １ セラミツクフアイバー100部を塩酸10％水溶液
3000部に投入し、約60℃に加温、撹拌しながら３
時間処理し、この繊維を充分に水洗した後、150
℃で10時間加熱乾燥し、さらにこの繊維をB2O32
％含む水溶液中に投入し、均一分散した後、脱水
成形して含水率を200％とした後、高周波乾燥機
で乾燥し、さらに1100℃で10時間焼成して繊維質
成形体を得た。 実施例２〜３及び比較例１〜２ 次表に示した原料及び条件に適用して、それぞ
れ実施例２〜３及び比較例１〜２の成形体を得
た。 前記各実施例及び比較例による成形体の物性を
まとめて次表に示す。
体及びその製造方法に関する。 従来の技術 従来、耐熱性の繊維質成形体として、セラミツ
クフアイバー、ロツクウールなど無機繊維に無機
バインダー、有機バインダー、無機質フイラーな
どを単独あるいは併用添加し、乾式または湿式に
て成形し、乾燥、焼成したものが一般に使用され
ている。 これらの成形体のうち、例えば無機繊維を有機
バインダーで接合させたものは高温での強度がま
つたく得られないし、無機バインダーの場合に
は、バインダー効果が小さいため、成形体の密度
をかなり大きくしないと、常温および高温での強
度が得られにくい。さらにケイ酸アルカリのよう
に耐熱性を損なうものや、アルミナセメント、ポ
ルトランドセメントのように高温で著しく強度低
下を起こすものなどがあり、またコロイダルシリ
カ、アルミナゾル、りん酸アルミなどにしても、
成形後の乾燥時にマイグレーシヨンを起し、均一
な強度を得られにくいなどの欠点もある。無機質
フイラーにしても強度・耐熱性について若干改良
する程度の効果はあるが大巾な向上は困難であ
り、さらに密度が大きくなるという欠点もある。 発明の要約 本発明の目的は、上記欠点のない、高耐熱性を
有し、しかも強度が極めて良好な繊維質成形体を
得ることにある。 即ち、本発明は、ケイ酸質繊維を酸処理して、
その表層部を脱アルカリ化してシリカリツチの層
となし、この繊維を酸化ホウ素水溶液中に分散し
た後、脱水成形し、次に乾燥・焼成することによ
つて繊維表面にホウケイ酸ガラス質被膜を形成
し、かつ繊維同志の接点を融着させた高耐熱性・
高強度繊維質成形体を提供するものである。 発明の好適な実施態様 本発明に使用できるケイ酸質繊維はSiO240％
以上含むものであつて、繊維同志の接点を焼成に
より融着する温度（少なくとも500℃）以上で耐
熱性を有するものでなければならない。例示すれ
ば、セラミツクフアイバー、ロツクウール、ガラ
ス繊維などがある。これらの繊維を次に酸処理す
るが、この処理には例えば塩酸、硫酸、硝酸など
が使用できる。具体的には、３〜50％の酸溶液を
用い、好ましくは10〜80℃の温度で１〜48時間処
理する。この酸処理によつてケイ酸質繊維の表層
部が脱アルカリ化されて、シリカリツチ層が形成
される。ただし、被処理表層部の厚さが0.1μ未満
であると、効果がうすいので、その表層部の厚さ
は0.1μ以上でなければならない。 酸処理後、シリカリツチ表層部をもつ繊維を水
洗し、場合により乾燥または焼成を行つてから、
酸化ホウ素水溶液中に分散させる。ここで、酸化
ホウ素はバインダーの作用をするものである。即
ち、後の焼成工程によつて、繊維表層部のシリカ
リツチ層と反応して、ホウケイ酸ガラスを形成
し、繊維同志の接点を強固に融着するものであ
る。また、酸化ホウ素はケイ酸質繊維が1000℃付
近の温度にさらされたときに、これが結晶化する
のを阻止する作用を有する。この酸化ホウ素水溶
液処理時、耐熱性・強度を向上させるために、無
機質フイラーを添加することも可能である。ま
た、分散性・成形性を良くするために、各種添加
剤を添加してもよい。さらに、成形後の乾燥強度
を良くするために、バインダーを添加することも
可能である。 使用する酸化ホウ素水溶液はB2O3を0.5〜10％
含有するものを使用し、脱水成形により含水率が
50〜300％の成形体を得る。 次に、このようにして処理した繊維を乾燥する
が、その繊維は表面が多孔質のシリカリツチ層に
なつているため、通常の熱風乾燥によつても
B2O3がほとんどマイグレーシヨンすることなく
均一に付着する。さらに均一な付着を得るために
は、高周波乾燥を行うことが有利である。 乾燥後、成形体を好ましくは500〜1500℃の温
度で１〜20時間焼成する。 このようにして最終的に得られた成形体は、耐
熱性を有する繊維骨格を残しながら表層部のみが
ホウケイ酸ガラス化して繊維同志の接点が融着し
た構造になつている。 以下、実施例により、本発明を詳細に説明す
る。 実施例 １ セラミツクフアイバー100部を塩酸10％水溶液
3000部に投入し、約60℃に加温、撹拌しながら３
時間処理し、この繊維を充分に水洗した後、150
℃で10時間加熱乾燥し、さらにこの繊維をB2O32
％含む水溶液中に投入し、均一分散した後、脱水
成形して含水率を200％とした後、高周波乾燥機
で乾燥し、さらに1100℃で10時間焼成して繊維質
成形体を得た。 実施例２〜３及び比較例１〜２ 次表に示した原料及び条件に適用して、それぞ
れ実施例２〜３及び比較例１〜２の成形体を得
た。 前記各実施例及び比較例による成形体の物性を
まとめて次表に示す。
【表】
前記表に示すように、この発明によれば、常温
および高温において著しく優れた強度を有する繊
維質成形体が得られ、その繊維質成形体は、高温
での加熱収縮も、骨格として残つている元の繊維
と同様に小さく良好であり、また、繊維表面がホ
ウケイ酸ガラス質になつているので、高温加熱時
の繊維骨格の結晶化を抑制し、成形体の脆化が防
止されると共に加熱後の強度低下が少なく、耐熱
衝撃性が良好である。
および高温において著しく優れた強度を有する繊
維質成形体が得られ、その繊維質成形体は、高温
での加熱収縮も、骨格として残つている元の繊維
と同様に小さく良好であり、また、繊維表面がホ
ウケイ酸ガラス質になつているので、高温加熱時
の繊維骨格の結晶化を抑制し、成形体の脆化が防
止されると共に加熱後の強度低下が少なく、耐熱
衝撃性が良好である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ケイ酸質繊維を酸処理して、その表層部を脱
アルカリ化してシリカリツチ層を形成し、この繊
維を酸化ホウ素水溶液中に分散した後、脱水成形
し、次に乾燥焼成することによつて繊維表面にホ
ウケイ酸ガラス質被膜を形成し、かつ繊維同志の
接点を融着させた高耐熱性・高強度繊維質成形
体。 ２ ケイ酸質繊維がSiO240％以上含有する特許
請求の範囲第１項に記載の成形体。 ３ ケイ酸質繊維がシリカフアイバー、ロツクウ
ールまたはガラス繊維である特許請求の範囲第１
項か第２項に記載の成形体。 ４ ケイ酸質繊維を酸処理する工程と、酸処理し
た繊維を酸化ホウ素水溶液に分散した後、脱水・
成形する工程と、得られた成形体を乾燥後焼成す
る工程とからなる高耐熱性・高強度繊維質成形体
の製造方法。 ５ 使用する酸が３〜50％溶液の塩酸、硫酸また
は硝酸である特許請求の範囲第４項記載の方法。 ６ 使用する酸化ホウ素水溶液が0.5〜10％の
B2O3を含有する特許請求の範囲第４項記載の方
法。 ７ 脱水成形により含水率が50〜300％の成形体
を得る特許請求の範囲第４項記載の方法。 ８ 乾燥を熱風乾燥か高周波乾燥によつて行う特
許請求の範囲第４項に記載の方法。 ９ 乾燥後、成形体を500〜1500℃の温度で１〜
20時間焼成する特許請求の範囲第４項に記載の方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6154985A JPS61219773A (ja) | 1985-03-26 | 1985-03-26 | 高耐熱性・高強度繊維質成形体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6154985A JPS61219773A (ja) | 1985-03-26 | 1985-03-26 | 高耐熱性・高強度繊維質成形体及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61219773A JPS61219773A (ja) | 1986-09-30 |
| JPH0155221B2 true JPH0155221B2 (ja) | 1989-11-22 |
Family
ID=13174308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6154985A Granted JPS61219773A (ja) | 1985-03-26 | 1985-03-26 | 高耐熱性・高強度繊維質成形体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61219773A (ja) |
-
1985
- 1985-03-26 JP JP6154985A patent/JPS61219773A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61219773A (ja) | 1986-09-30 |
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