JPH0475192B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐火断熱ボード前駆体の製造方法に関
するものであり、詳しくは、950℃以上の温度に
よつて、アルミナ−シリカ中のアルミナ含量が65
〜80重量％の所謂ムライト質あるいはその近似組
成の耐火断熱ボードとなり得る前駆体をアルミナ
含量が75重量％以上のアルミナ質繊維を用いて製
造する方法に関するものである。 ムライト質あるいはその近似組成の耐火ボード
は、それ以上の高アルミナ含量の耐火ボードに比
し高温使用時の収縮が少ないことから注目されて
いる耐火ボードである。このような耐火ボードの
製造方法としては、例えば、ムライト質より低ア
ルミナ含量のアルミナ−シリケート繊維とアルミ
ナゾルとを混練したのち脱水成形焼成する方法が
考えられるが、耐熱性の観点からは、ムライト質
より高アルミナ含量のアルミナ繊維とシリカゾル
とを混練したのち脱水成形、焼成する方法が有利
である。 しかしながら、高アルミナ含量のアルミナ繊維
の成分調整をシリカゾルのみを用いて行つた場合
は、たとえ成形体中のアルミナ含量をムライト組
成に調整しても、期待される低収縮性が得られな
い欠点がある。 本発明者らは、上記実情に鑑み、種々検討した
結果、高アルミナ繊維のムライト質あるいはその
近似組成への調整をアルミナゾルの存在下にシリ
カゾルを用いて行う場合は上記欠点を解消し得る
ことを知得し本発明の完成に到つた。 すなわち、本発明の要旨は、アルミナ含量が75
重量％以上のアルミナ質繊維とシリカ−アルミナ
混合ゾルとを混練したのち水成形し、得られた
成形体を乾燥して、950℃以上の温度で用いられ
る耐火断熱ボードの前駆体を製造するに当り、前
記混合ゾル中のシリカとアルミナとの重量比を
１：0.5〜１：3.0とし、且つ該混合ゾルの使用割
合を前記成形体におけるアルミナの平均含量が65
〜80重量％となるようにすることを特徴とする、
耐火断熱ボード前駆体の製造方法に存する。 以下、本発明を詳細に説明する。 本発明で用いられるアルミナ質繊維は、アルミ
ナ含量が75重量％以上、好ましくは80重量％から
90重量％の範囲であり残部が主としてシリカであ
るものが用いら４る。 アルミナ繊維は原綿を解繊せず、そのままシリ
カ−アルミナ混合ゾルと混練して水成型しても
よいが、高密度の成形体を製造する場合は乾燥時
に繊維の復元が起こり、成形体が厚み方向に膨張
して「たいこ状」になることがあるので、あらか
じめ水を添加し、デイゾルバーなどを用いて、湿
式解繊することが好ましい。その際、添加する水
の量は繊維原綿の100〜20重量倍、好ましくは80
〜30重量倍とすると容易に解繊できる。 解繊は原綿の調製法、性質、撹拌機、羽根形
状、水量等によつて異るが、通常、数mm〜１cm程
度の粒状綿が水に均一に分散している状態が得ら
れるようにすることが好ましい。 湿式解繊バルクはそのままでも、或はこれを一
たん水し乾燥して使用することもできる。後者
の方が仕込み秤量およびシリカ−アルミナ混合ゾ
ルの調整が容易になるが、前者の場合でも解繊前
の原綿仕込量を予め秤量しておき、水後の含水
量分を差引きてシリカ−アルミナ混合ゾルを調整
すればよい。 本発明においてはアルミナ質繊維の結合剤とし
てシリカ−アルミナ混合ゾルを使用する。シリカ
ゾルだけでも水成形体の最終的なアルミナ含有
量を65〜80重量％に調整することは可能である
が、シリカゾル単独でアルミナ含量を調整すると
水成型体の乾燥時にシリカが水とともに成型体
表面に移動するマイグレーシヨン現象が発生し、
成型体表面は硬化するが、芯材部は乾燥後も軟か
い、いわゆる「サンドイツチ」現象が生起する。 その結果成形体厚み方向のシリカの分布が不均
一になり、密度差が生じ、焼成時に表層部と芯材
部の熱膨張率の差から、表層が剥離したり、反り
が発生するなど、高温持の寸法安定性が損われ、
線収縮率も大きい。 しかしながら、本発明方法に従つてシリカ−ア
ルミナ混合ゾル水溶液を調整し、これにあらかじ
め解繊したアルミナ質繊維を混練して、水成型
すると、乾燥後でも成型板板厚方向に均一な組成
をもつ耐火ボード前駆体が得られる。これはアル
ミナゾルを併用することにより、成形体乾燥時
に、シリカのマイグレーシヨンが阻止され、シリ
カが成型体全体に均一に分布して、焼成時にアル
ミナ繊維と均一に反応してムライト化することに
起因すると考えられる。シリカ−アルミナ混合ゾ
ル中のシリカとアルミナとの比率は重量比で１：
0.5〜１：30の範囲から選択される。シリカ、ア
ルミナのいずれの比率も高すぎると成形体中のア
ルミナ含量の調整は困難であり、またアルミナの
比率が低すぎるとシリカのマイグレーシヨン抑制
効果が十分ではない。混合ゾル水溶液の固形分濃
度は１〜20重量％の範囲にあればよいが、成形体
へのシリカおよびアルミナ分の付着量調整の観点
からは1.5〜６重量％の範囲にあることが好まし
い、シリカ−アルミナ混合ゾルの使用量はアルミ
ナ質繊維のアルミナ含量に応じて、成形体中のア
ルミナ含量が65〜80重量％となるように選択す
る。また、アルミナ質繊維との混練に際し、ダマ
状固型物がなくなるまで解繊原綿と十分混練した
後、均一スラリーの段階で表面浮き水がわずかに
出る程度の量に調整することが望ましい。 なお、板厚20mm以下の薄物成型体を製造する場
合は常態曲げ強度向上のためにさらに少量の有機
結合剤を添加して混練後水成型してもよい。有
機結合剤としては酢酸ビニル、ポリビニルアルコ
ール、澱粉等が挙げられ、これらはシリカ−アル
ミナ混合ゾルに対し固形分比で１：0.5〜１：
0.05の割合で使用される。 次いで、得られたアルミナ質繊維とシリカ−ア
ルミナ混合ゾルとの混練物を通常の方法により
水成形した後、乾燥する。乾燥方法も常法に従
い、成形体が絶乾状態となるように乾燥温度及び
乾燥時間を適宜選択する。成形体の大きさにもよ
るが、通常は100℃以上、例えば100〜120℃で数
時間乃至十数時間乾燥を行なえばよい。かくして
得られた耐火断熱ボード前駆体は950℃以上の温
度で使用しても寸法安定性に優れている。 次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明す
るが、本発明はその要旨をこえないかぎり、これ
らの実施例に限定されるものではない。 実施例 １ アルミナ80重量％とシリカ20重量％とからなる
アルミナ繊維を湿式解繊後脱水乾燥して得られた
ドライバルクを、シリカとアルミナの重量割合が
１：2.0、固形分濃度が2.0重量％となるように調
整した混合ゾルと混練し、水成形して300mm×
300mm×25mmの成形体とした後105℃で15時間乾燥
し、耐火断熱ボード前駆体を製造した。このもの
を1500℃以上の高温で加熱した結果は表−１のと
おりである。 なお、耐熱性判定の促進試験として1720℃で５
時間加熱した後の線収縮率の値も併記した。 実施例 ２ シリカ−アルミナ混合ゾルの固形分濃度を6.0
重量％とした以外は実施例１と同様にして耐火断
熱ボード前駆体を製造し、同様にして加熱試験を
行なつた。結果を表−１に示す。 比較例 １ アルミナ80重量％とシリカ20重量％とからなる
アルミナ繊維を湿式解繊後脱水乾燥して得られた
ドライバミルクを、シリカゾルとポリビニルアル
コールがそれぞれ固形分濃度で2.0重量％および
0.5重量％となるよう調整した混合液と混練し、
水成型後105℃で15時間乾燥した。 かくして得られた成型体に実施例１と同様に加
熱試験を行なつた結果を表−１に示す。 【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アルミナ含量が75重量％以上のアルミナ質繊
   維とシリカーアルミナ混合ゾルとを混練したのち
   水成形し、得られた成形体を乾燥して950℃以
   上の温度で用いられる耐火断熱ボードの前駆体を
   製造するに当り、前記混合ゾル中のシリカとアル
   ミナとの重量比を１：0.5〜１：3.0とし且つ該混
   合ゾルの使用割合を前記成形体におけるアルミナ
   の平均含量が65〜80重量％となるようにすること
   を特徴とする、耐火断熱ボード前駆体の製造方
   法。 ２ 混合ゾル中の固形分濃度が１〜20重量％であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 ３ アルミナ質繊維がアルミナ含量75〜90重量％
   のものであることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載の方法。