JPH02255786A - グランドパッキン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、ポンプ、バルブなどの回転軸の密封に用いら
れるグランドパツキンに関する。

発明の技術的背景ならびにその問題点 ポンプ、バルブなどの回転軸のグランド部を密封するた
めに用いられるグランドパツキンは、優れたシール性を
要求されている。

またグランドパツキンは、シール性に優れているほど、
漏れる流体による冷却作用が得にくくなるため、耐熱性
も優れていなければならない。

このようなグランドパツキンの材料として、今日では有
機繊維、炭素繊維、ガラス繊維、ロックウールなどが用
いられているが、これらの材料を用いて製造されるグラ
ンドパツキンは、おのおの材料の特性に応じて耐熱性、
加工性、柔軟性、シール性および価格などに一長一短が
ある。

このような材料のなかで、ロックウールは低価格で耐熱
性に優れた材料として知られている。

ロックウール製グランドパツキンは、ロックウールを含
む糸を編組して製造されていた。

ところでこのロックウールは、繊維長が短く柔軟性に乏
しいため、単独では紡糸できない。

このため従来では、ロックウール製グランドパツキンに
用いられる糸は、ロックウールと多量の綿あるいはレー
ヨンとを混紡して製造されていた。

しかしながら、このようなロックウール製グランドパツ
キンは、多量の綿あるいはレーヨンを含んでいるため耐
熱性に劣り、耐熱性に優れているというロックウールの
特性が充分に発揮されていなかった。

発明の目的 本発明はこのような従来技術に伴う問題点を解決しよう
とするものであって、綿あるいはレーヨンを用いること
なく紡糸された糸から製造される耐熱性およびシール性
が優れたロックウール製グランドパツキンを提供するこ
とを目的とする。

発明の概要 本発明に係るグランドパツキンは、ロックウール８０〜
５０重量％と、メタ系芳香族ポリアミド繊維２０〜５０
重量％とを含む混紡糸が編組されてなることを特徴とし
ている。

本発明に係るグランドパツキンは、耐熱性が優れたメタ
系芳香族ポリアミド繊維とロックウールとを含む混紡糸
を用いて製造されているため耐熱性に優れているほか、
さらにシール性にも優れている。

発明の詳細な説明 本発明に係るグランドパツキンは、ロックウールと、芳
香族ポリアミド繊維とを含む混紡糸を用いて製造される
。

本発明で用いられるロックウールは、玄武岩、安山岩な
どの火成岩を加熱溶融し、この溶融物に空気、または空
気および水蒸気を吹付けてこれを吹飛ばすことにより、
繊維化して得られ、耐熱性に優れている。

このようなロックウールは、混紡糸中、通常８０〜５０
重量％好ましくは７０〜６０重量％の量で用いられる。

本発明で用いられる芳香族ポリアミド繊維は、下記式［
ｉ］で示される反復単位を有するメタ系ポリアミドから
なり、メタ系芳香族ポリアミドは加熱しても溶融せず、
約４００℃の温度で徐々に分解炭化する。

メタ系芳香族ポリアミド繊維としては、具体的には商品
名「コーネックス」　（ティジン味製）、または商品名
「ノーメックス」　（デュポン■製）で市販されている
メタ系芳香族ポリアミド繊維などが好ましく用いられる
。

このようなメタ系芳香族ポリアミド繊維は、混紡系中通
常２０〜５０重量％好ましくは３０〜４０重量％の量で
用いられる。

ロックウールとメタ系芳香族ポリアミドとを上記した量
で用いることにより、耐熱性が優れた混紡糸を得ること
ができる。すなわち、メタ系ポリアミド繊維が２０重量
％より少ないと、紡糸が困難となり、５０重量％を越え
ると耐熱性が低下する傾向がある。

本発明に係るグランドパツキンは、このようなロックウ
ールとメタ系芳香族ポリアミド繊維とを含む、耐熱性が
優れた混紡糸を編組してなる・。以下に本発明に係るグ
ランドパツキンの好ましい製造方法について説明する。

混紡糸は、このようなロックウールとメタ系芳香族ポリ
アミド繊維とを混合し、よりをかけることにより製造で
きる。

このようにして得られた混紡糸は、編組する前に潤滑剤
処理［Ａ］を施されることが望ましい。

潤滑剤処理［Ａ］では、たとえば混紡糸はポリテトラフ
ルオロエチレン（ＰＴＰＥ）　、コロイダルグラファイ
トなどの固体潤滑剤（α）の水性ディスバージョンに浸
漬した後、流動パラフィン、シリンダオイル、マシンオ
イル、ペトロラタムなど鉱物系潤滑油に浸漬される。

この潤滑剤処理［Ａ］により、混紡糸には、混紡糸５０
〜９０重量％に対して、５〜４０重量％の固体潤滑剤（
α）の水性ディスバージョンと、５〜３０重量％の鉱物
系潤滑油が含浸されることが好ましい。

上記した範囲の量で固体潤滑剤（α）の水性ディスバー
ジョンを含浸させることにより、固体潤滑剤の自己潤滑
作用により摩擦係数を減少させることができるほか、グ
ランドパツキンの気密性、耐熱性、および潤滑油の保持
力を向上させることができる。また、上記した範囲の量
の鉱物系潤滑油を含浸させることにより、グランドパツ
キンの摩擦係数を減少させることができる。

本発明に係るグランドパツキンは、この混紡糸を編組機
により八つ編み、格子編み、あるいは袋編みにし、紐状
に編組して製造することができる。

紐状に編組されて得られたグランドパツキンは、さらに
潤滑剤処理［Ｂ］を施されることが好ましい。

この潤滑剤処理［Ｂ］では、たとえば紐状グランドパツ
キンはＰＴＦＥ、コロイダルグラファイトなどの固体潤
滑剤（α）の水性ディスバージョンに浸漬された後、流
動パラフィン、シリンダオイル、マシンオイル、ペトロ
ラタムなど鉱物系潤滑油に浸漬され、次いで黒鉛、マイ
カ、二硫化モリブデンなどの固体潤滑剤（β）の水性デ
ィスバージョンに浸漬される。

この潤滑剤処理［Ｂ］により、紐状グランドパツキンに
は、紐状グランドパツキン６０〜９４．９重量％に対し
て、３〜３０重量％の固体潤滑剤（α）の水性ディスバ
ージョンと、２〜２０重量％の鉱物系潤滑油と、０．１
〜２０重量％の固体潤滑剤（β）の水性ディスバージョ
ンが含浸されることが好ましい。

上記した範囲の量で固体潤滑剤（α）の水性ディスバー
ジョンと鉱物系潤滑油とを含浸させることにより、潤滑
剤処理［Ａ］を施した場合と同様の効果を得ることがで
き、上記した範囲の量で固体潤滑剤（β）の水性ディス
バージョンを含浸させることによりグランドパツキンの
摩擦係数をさらに減少させることができる。

このような紐状グランドパツキンは、金型内で圧縮成形
して成形品として用いることもできる。

発明の効果 本発明に係るグランドパツキンは、耐熱性が優れたロッ
クウールとメタ系芳香族ポリアミド繊維とを含む混紡糸
を編組して製造されているため耐熱性に優れており、さ
らにシール製にも優れている。

以下本発明を参考例および実施例により説明するが、本
発明は参考例および実施例に限定されるものではない。

参考例 本発明に係るグランドパツキンに用いられる混紡糸［１
］　　（７０重量％のロックウールと３０重量％のメタ
系芳香族ポリアミド繊維とを含む）と、混紡糸［■］　
　（７０重量％のロックウールと３０重量％の綿とを含
む）とを製造した。

次いで、得られた混紡糸［１］および［ｎ］について重
量と引張強度、とを測定・した後、電気炉で１時間加熱
処理した後、再度重量と引張強度とを測定し、得られた
値から減量率Ｎ（％）と引張強度保持率Ｓ（％）とを算
出した。

減量率Ｎ（％）は以下の式によって算出される。

なお式中、Ｔ１は熱処理前の混紡糸の引張強度であり、
Ｔ２は熱処理後の混紡糸の引張強度である。

加熱処理温度を１００℃、２００℃、３００℃および４
００℃とした場合に得られた結果を表１に示す。

表　　１ なお式中、Ｍｌは熱処理前の混紡糸の重量であり、Ｍ２
は熱処理後の混紡糸の重量である。

また引張強度保持率Ｓ（％）は以下の式により算出され
る。

表 表１および２に示されるように、本発明に係るグランド
パツキンに用いられる混紡糸［Ｉ］は、従来用いられて
いた混紡糸［■］　と比較して減量率Ｎ（％）が低くか
つ引張強度保持率Ｓ（％）が高く、耐熱性に優れている
ことが確認された。

実施例 参考例と同様の混紡糸［Ｉ’ｌを用いてグランドパツキ
ンを製造した。

すなわち、混紡糸［１１をＰＴＥＦの水性ディスバージ
ョンと、流動パラフィンとに順次浸漬した。得られた潤
滑処理混紡糸は、混紡糸７０重量％に対して２０重量％
のＰＴＥＦ水性ディスバージョンと、１０重量％の流動
パラフィンとを含んでいた。

この潤滑処理混紡糸を八つ編みに編組して紐状のグラン
ドパツキンを製造し、次いでこの紐状グランドパツキン
をＰＴＥＦの水性ディスバージョンと、流動パラフィン
と、黒鉛の水性ディスバージョンに順次浸漬した。得ら
れた潤滑処理グランドパツキン、グランドパツキン８５
重量％に対して５重量％のＰＴＥＦ水性ディスバージョ
ンと、５重量％の流動パラフィンと、５重量％の黒鉛水
性ディスバージョンとを含んでいた。

このグランドパツキンを切断し、金型内で圧縮成形する
ことにより、内径８０ｍｒ＊、外径１０５　ｍｎｙ、高
さ１２．５ｍｍの成形品を製造した。

この成形品を回転ポンプの回転軸グランド部（回転軸径
８０１１Ｉ１１、グランド部内径１０５＋ｎｌ）に４個
装着し、このポンプで水を圧送したときの回転数（周速
）と水圧とに対する水の最小漏れ量を測定した。

得られた結果を表３に示す。

比較例 参考例と同様の混紡糸［ＩＩ］を用いて実施例と同様に
して成形品を得た。

次いでこの成形品を用いて実施例と同様にして水の最小
漏れ量を測定した。

得られた結果を表３に示す。

表３に示されるように、最小漏れ量は、流体圧力が増加
するほど、また回転軸の回転速度が高くなるほど多くな
るが、実施例のグランドパツキンは、比較例と比較して
いずれの場合にも最小漏れ量が少なく、また回転数およ
び流体圧力の増加に伴う最小漏れ量の増加も少ない。

また、グランドパツキンは、シール性に優れているほど
、漏れる流体による冷却作用が得にくくなるため、回転
軸との摩擦により高温となりやすいが、実施例のグラン
ドパツキンは、流体圧を５ｋｇｆ／ｃシとし、回転軸を
回転周速４ｍ／秒で１０００時間回転させて長時間高温
に晒した場合でも、熱により劣化して最小漏れ量が増加
することがなかった。

代理人　　弁理士　　鈴木　俊一部 代理人　　弁理士　　前１）　均

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロックウール８０〜５０重量％と、メタ系芳香族
   ポリアミド繊維２０〜５０重量％とを含む混紡糸が編組
   されてなることを特徴とするグランドパッキン。