JPH0667779B2

JPH0667779B2 - 無機繊維ブランケツトの製造法

Info

Publication number: JPH0667779B2
Application number: JP60156599A
Authority: JP
Inventors: 守荘司
Original assignee: 三菱化成株式会社
Priority date: 1985-07-16
Filing date: 1985-07-16
Publication date: 1994-08-31
Anticipated expiration: 2009-08-31
Also published as: JPS6217060A

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は無機繊維ブランケツトの製造法に関するもので
ある。特に本発明はアルミナ−シリカ繊維のように、溶
液法により製造される無機繊維のブランケツトの製造法
に関するものである。

〈従来技術〉無機繊維のブランケツトは、柔軟性に富み且つ熱容量が
小さいので断熱材として有用である。従来、無機繊維の
ブランケツトは、溶融法により製造されるセラミツク繊
維から工業的に製造されている。この方法によれば、溶
融した繊維原料を遠心力や空気流により吹きとばして繊
維とし、この繊維を適当な厚さに集積したのち、これに
ニードリングを施すことによりブランケツトが製造され
る。

しかし、溶液法により製造される無機繊維、例えばアル
ミナ−シリカ繊維などからブランケツトを製造すること
は行なわれていない。周知のように、アルミナ−シリカ
繊維は、アルミニウム化合物及び珪素化合物を含む粘稠
な原料溶液を遠心力や空気流を利用して紡糸して生繊維
を生成させ、これを焼成することにより製造されてい
る。しかし、このようにして製造されたアルミナ−シリ
カ繊維を集積してこれにニードリングを施しても、実用
に供し得るブランケツトは形成されない。

この原因は、焼成後のアルミナ−シリカ繊維の単繊維は
極めて剪断作用に弱いので、ニードリングに際し繊維が
ブランケツトの厚さ方向に引張られると、たやすく切断
してしまうことによるものと考えられる。

この困難を解決する方法として、生繊維を集積したのち
これにニードリングを施して生繊維をブランケツトと
し、次いでこれを焼成することによりアルミナ−シリカ
繊維のブランケツトとする方法が提案されている。（特
願昭５８−１９６７７８参照）また、これを更に改良し
た方法として、生繊維に減摩剤を付与したのちニードリ
ングする方法も提案されている。（特願昭５９−１０６
０３６参照）。

〈発明が解決すべき問題点〉生繊維に減摩剤を付与してニードリングするには、生繊
維に均一に減摩剤が付与されるようにすることが重要で
ある。減摩剤は極く少量の付与でその効果を発揮する
が、極く少量の減摩剤を生繊維に均一に付与するには格
別の工夫を必要とする。

〈問題点を解決するための手段〉本発明によれば、無機繊維の原料溶液を紡糸して生繊維
を生成させ、この生繊維を偏平かつ粗に集積し、この集
積物をこれに減摩剤を付与したのちないしは付与しなが
ら積層し、次いでこの積層物にニードリングを施して生
繊維ブランケツトとし、これを焼成して無機繊維ブラン
ケツトに転換することにより、無機繊維ブランケツトを
製造することができる。

本発明について更に詳細に説明するに、本発明は粘稠な
原料溶液を紡糸して生繊維を製造し、これを焼成して無
機繊維とする方法により製造される任意の無機繊維に適
用することができる。このような無機繊維の製造法は周
知であり、その代表的な繊維は６５〜９８（重量）％、
好ましくは７０〜９８（重量）％のアルミナ成分と、３
５〜２（重量）％、好ましくは３０〜２（重量）％のシ
リカ成分とから成るアルミナ−シリカ繊維である。原料
溶液は、通常、焼成により無機酸化物に転換し得る繊維
形成成分の濃厚溶液に有機高分子化合物を含有させて、
紡糸に適した粘度に調整される。紡糸は、原料溶液に遠
心力または高速の空気流を作用させることにより行なわ
れる。最も簡単には、高速で流れる空気流中またはその
近傍に紡糸ノズルを位置させ、紡糸ノズルから空気流中
に紡糸原液を押出すことにより紡糸が行なわれる。通
常、紡糸された生繊維の太さは数ミクロンないし十数ミ
クロンであり、その長さは数センチメートルないし数十
センチメートルである。

本発明では、この生繊維を先ず偏平かつ粗に集積する。
高速の空気流を用いて紡糸を行なつた場合には、空気流
に乗つて飛んで来る生繊維を、空気流に対し垂直になる
ように配置した金網面で、適当な厚さとなるように捕集
すればよい。無端ベルト状の金網を用い、これをゆつく
りと回転させながら上記のようにして生繊維の捕集を行
い、生繊維が飛来する位置から離れたところで全網面か
ら生繊維の集積物を剥離するようにすれば、生繊維が偏
平かつ粗に集積した無端の布状物が得られる。遠心力を
用いて紡糸を行なつた場合には、生成した生繊維をゆつ
くりと回転する無端ベルト上に落下させることにより集
積を行なうことができる。集積物における生繊維の配向
性の点からみて、高速気流に同伴する生繊維を網面上に
捕集して生繊維を層状に集積するのが好ましい。集積物
は１m²当り１０〜１００ｇ、特に２０〜５０ｇの受領を
有することが好ましい。単位面積当りの集積量が多すぎ
ると、次の工程で減摩剤を集積物の内部にまで均一に付
与するのが困難となる。また空気流と共に飛来する生繊
維を網面で捕集する場合には、網面上における生繊維の
配列状態が悪化して、良好なブランケツトを製造するこ
とが困難となる。

このようにして得られた偏平かつ粗に生繊維が集積した
集積物は、次いで減摩剤を付与したのち乃至は減摩剤を
付与しながら積み重ねて、単位面積当り所定の重量を有
する積層物とする。減摩剤としては通常は非水系のもの
を用いる。水系の減摩剤を用いたのでは、生繊維が吸湿
してしまい、生繊維が崩解したり、相互に粘着したりす
るおそれがある。好ましくは、ラウリン酸、パルミチン
酸、ステアリン酸等の高級脂肪酸のエステルを、ミネラ
ルオイル等の炭化水素系溶剤で１０倍程度に希釈したも
のを減摩剤として用いる。減摩剤の使用量は生繊維に対
し0.1〜５（重量）％、好ましくは１〜３（重量）％で
ある。

減摩剤は、噴霧その他の方法により、集積物を構成する
生繊維にできるだけ均一に付着させることが重要であ
る。本発明の好ましい態様の一つにおいては、減摩剤の
微粒子を中空に浮遊させ、この帯域に集積物を導入し
て、浮遊している減摩剤を集積物に付着させる。このよ
うにすると、減摩剤の使用量が少量でも集積物全体に均
一に減摩剤を付与することができる。また、集積物に減
摩剤を直接噴霧する場合には、集積物の全面にわたつて
均一に噴霧が行なわれるように配慮して噴霧装置を配置
する必要があるが、減摩剤の微粒子を浮遊させる場合に
はこのような配慮は不必要である。かつ、噴霧の気流が
集積物に直接当らないので、集積物の生繊維が乱れた
り、飛散したりすることもない。

ニードリングにおける減摩剤の作用は、一般的には、針
と繊維との間の摩擦を減少させることにあると考えられ
ており、通常は針に減摩剤を塗布してニードリングを行
なつている。しかし本発明者の検討によれば、生繊維の
ニードリングおいては、減摩剤により繊維相互間の摩擦
を低下させることが重要と考えられ、繊維全体に均一に
減摩剤を付与するのが望ましい。

本発明の一つの態様においては、集積物の入口および出
口を有する仕切られた空間内に減摩剤を噴霧してその微
粒子を空間内に浮遊させ、集積物を連続的にこの空間内
を通過させることにより、集積物に減摩剤の微粒子を付
着させる。減摩剤の付着量は、空間内の減摩剤の濃度お
よび集積物の空間内での帯留時間により調整することが
できる。

減摩剤の微粒子が付着した集積物は、次いで単位面積当
りの重量が所望の値となるように積層し、ニードリング
を施して生繊維のブランケツトとする。第１図はこのよ
うな態様の１例を示すもので、仕切られた空間(1)内
に、噴霧装置(2)から減摩剤を噴霧して減摩剤の微粒子
を浮遊させる。布状の集積物(3)は、この仕切られた空
間内に導入され、浮遊している減摩剤の微粒子と接触す
る。第１図において、(4)は噴霧装置(2)への減摩剤の供
給管、(5)は同じく空気の供給管である。(6)はポンプに
つながる排気管であり、この空間の圧力を外部より僅か
に低く保ち、もつて減摩剤の微粒子が外部に漏洩するの
を防止している。なお、第１図においては、布状の集積
物は減摩剤の微粒子を含む空間を通過後に積層させてい
るが、減摩剤の微粒子が浮遊している空間内で積層する
ようにしていてもよい。いずれにしても積層された布状
集積物の各層が、減摩剤の微粒子を含む気相に直接接触
する過程を経ていて、微粒子の付着状態が積層された布
状集積層の各層において均一であればよい。積層する厚
さは、ニードリングにより得られる生繊維ブランケツト
の所望の厚さ及び密度により決定する。生繊維ブランケ
ツトの一般的は厚さは６〜６０mmであり、また嵩密度は
0.06〜0.25グラム／cm²である。焼成により生繊維ブラ
ンケツトは収縮するので、焼成後の無機繊維ブラケツト
に要求される厚さ及び密度を基に、焼成による収縮率を
考慮して上記の範囲から生繊維ブランケツトの厚さ及び
密度を決定すればよい。

本発明の他の一つの態様においては、減摩剤微粒子の浮
遊している空間の壁面の一部をなすように回転ドラムを
位置させた装置を用いて、該空間の外部でドラム上に集
積物を連続的に供給し、集積物がドラムに巻きついて該
空間に導入されるようにする。この方法によれば、積層
される各層の集積物にその一面から減摩剤を付与するこ
とになるが、集積物が薄くかつ粗であるので、減摩剤は
内部まで浸透して付着する。ドラム上に所定の厚さに集
積物が積層されたならば、ドラム軸に平行に切開して積
層した集積物をドラムから取外す。この態様において
は、集積物はドラム上に巻き付いた状態で減摩剤微粒子
の浮遊している空間に導入されるので、該空間への集積
物の導入口の空隙を狭くすることができる。

ニードリングは常法に従つて行なうことができる。単位
面積当りのニードリング数が多いほど、生成する生繊維
ブランケツトの密度は一般に大きくなる。一般的なニー
ドリング数は１〜５０打／cm²であり、焼成後の無機繊
維ブランケツトの密度として0.1ｇ／cm²を所望する場合
にはニードリング数は３〜１０打／cm²程度である。生
繊維ブランケツトは次いで常法により焼成して無機繊維
ブラケツトとする。焼成温度は無機繊維の組成により異
なるが、アルミナ−シリカ繊維では約１２００〜１３０
０℃が好ましい。これより低温では高温での再加熱収縮
率が大きく、またこれより高温にすると結晶の粒成長が
進行し、繊維の強度が低下する。

以下に実施例により本発明をさらに具体的に説明する
が、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に
限定されるものではない。

実施例アルミニウムを塩酸に溶解して塩基性塩化アルミニウム
〔AlCl_n(OH)_3-n〕とし、これにシリカゾルを添加して、
アルミニウム成分および珪素成分を含む溶液を調製し
た。

これを濃縮したのち、これにポリビニルアルコールの水
溶液を添加して、アルミナ−シリカ含有量約３０（重
量）％（Al₂O_S:SiO₂＝72：28（重量比））粘度約２５０
０ＣＰの原料溶液を得た。

この原料溶液を紡糸ノズルより高速気流中に押出して紡
糸し、空気流に乗って飛来する生繊維を空気流に垂直に
配置した回転する金網で捕集して、約３０ｇ／m²の布状
の生繊維集積物を得た。これを第１図に示すような方法
で、減摩剤の微粒子を含む空気と接触させたのち積層し
た。減摩剤としては高級脂肪酸エステル１重量部をミネ
ラルオイル９重量部に溶解したものを用い、これを生繊
維集積物１Kgにつき約３０ｍの割合で空間上部に配置
した噴霧装置から噴霧した。

減摩剤を付与した生繊維集積物を８０層積層したのちニ
ードリングして、厚さ約３０mm、密度約0.08ｇ／cm²の
生繊維ブランケツトを得た。これを最終温度が約１２５
０℃となるまで焼成して、アルミナ−シリカ繊維のブラ
ンケツトを得た。このブランケツトは厚さ約２５mm、密
度約0.1ｇ／cm²で、１８０°折り曲げても破損しない柔
軟性を有しており、剥離強度は30ｇ／cmであつた。

なお、剥離強度はブランケツトをその厚さ方向の中央部
で２分し、一方を他方に対して180°の方向に引張つた
ときの剥離に要する力である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する装置の１例である。１……減摩剤微粒子の浮遊している空間２……噴霧装置、３……生繊維集積物４……噴霧装置への減摩剤の供給管５……噴霧装置への空気の供給管６……排気管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無機繊維の原料溶液を紡糸して生繊維を生
成させ、この生繊維を偏平かつ粗に集積し、この集積物
をこれに減摩剤を付与したのちないしは付与しながら積
層し、次いでこの積層物にニードリングを施して生繊維
ブランケツトとし、これを焼成して無機繊維ブランケツ
トに転換することを特徴とする無機繊維ブランケツトの
製造法。
【請求項２】無機繊維が６５（重量）％以上のアルミナ
成分と３５（重量）％以下のシリカ成分から成るアルミ
ナ−シリカ系繊維であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の製造法。
【請求項３】集積物が１m²当り１０〜１００ｇの重量を
有することを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
項記載の製造法。
【請求項４】集積物を減摩剤の微粒子が浮遊している帯
域に導入することにより集積物に減摩剤を付与すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
れかに記載の製造法。
【請求項５】集積物を、浮遊している減摩剤の微粒子を
含む空間に導入し、かつこの空間内で積層することを特
徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
に記載の製造法。
【請求項６】減摩剤が非水系のものであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記
載の製造法。
【請求項７】生繊維ブランケツトが、厚さ６〜６０mm、
嵩密度0.06〜0.25ｇ／cm²であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載の製造
法。