JPH0733546A - 耐火繊維構造体 - Google Patents

耐火繊維構造体

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JPH0733546A
JPH0733546A JP5226318A JP22631893A JPH0733546A JP H0733546 A JPH0733546 A JP H0733546A JP 5226318 A JP5226318 A JP 5226318A JP 22631893 A JP22631893 A JP 22631893A JP H0733546 A JPH0733546 A JP H0733546A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 健康を害する繊維を含まない耐火軽量成形体
の形の繊維構造体を提供する。 【構成】 本発明による繊維構造体は，少なくとも９０
％が２０〜５０重量％のＣａＯと５０〜８０重量％のＡ
ｌ２Ｏ３と残部としての最大１０重量％の通常の製造酸
化物とから成る無機繊維を使用し，添加液体としての水
又は水含有液体を使用し，場合によつては通常の耐火添
加物を使用して製造される。繊維構造体中に場合によつ
てはまた存在する繊維は，水又は体液によつて容易に分
解する。しかし繊維構造体は通常の軽量成形体の有利な
熱的及び機械的性質を持つている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は耐火軽量成形体の形の繊
維構造体特に板に関する。
【０００２】
【従来の技術】繊維含有軽量成形体はよく知られた製品
である。これは，鉱物繊維又は耐火繊維から場合によつ
ては通常の添加物及び骨材を添加して製造される。例え
ばドイツ連邦共和国特許出願公開第２７３２３８７号明
細書から，有機プラスチック結合剤により予め結合され
る鉱物繊維板へ結合粘土の懸濁水を含浸し，続いて加熱
して固化することにより製造される鉱物繊維板が公知で
ある。欧州特許第６３６２号明細書から，塑性粘土から
成る母材中に補強材として無機繊維を含む板が公知であ
る。このような繊維板では，鉱物繊維，石綿又はＡｌ２
Ｏ３から成る耐火繊維が使用される。
【０００３】４０〜７５重量％のＡｌ２Ｏ３を含む系Ａ
ｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２から成る公知のセラミツク繊維はＸ
線非晶質であり，８０〜９５重量％のＡｌ２Ｏ３及び残
部としてのＳｉＯ２を含む公知の繊維は結晶質である。
このような繊維は，高い温度における断熱のために，マ
ット及び繊維含有成形体の形で使用され，また補強され
るセラミツク又は金属成形体を製造するために使用され
る。公知のセラミツク繊維は水に対して高い安定度を持
ち，即ち水又は生理的溶液に溶けないか，非常に長い時
間の後に溶ける。湿度を加えると繊維が結晶するか，又
は納入の際既に繊維が結晶質である湯合，引続いて結晶
成長する。長さ−直径比によつて特徴づけられる繊維の
晶癖は，あらゆる場合に維持される。更に納入の際Ｘ線
非晶質の繊維は，高いＳｉＯ２成分のため，湿度を加え
られるとクリストバライトを形成して，珪粉症をひき起
す。
【０００４】更に繊維は発がん性かあり，その主要な理
由は水又は体液中において溶け難い点にあると思われて
いる。繊維は石綿繊維のように微細繊維として身体中に
留まり，刺激性炎症の原因となる。″Ｋｅｒａｍｉｋ
ｕｎｄ Ｇｌａｓ″，Ｍｉｔｔｅｉｌｕｎｇｅｎ ｄｅ
ｒ Ｂｅｒｕｆｓｇｅｎｏｓｓｅｎｓｃｈａｆｔ ｄｅ
ｒ Ｋｅｒａｍｉｓｃｈｅｎ ｕｎｄ Ｇｌａｓ−Ｉｎ
ｄｕｓｔｒｉｅ，Ｍａｅｒｚ １９９２，Ｎｒ．１，
Ｓ．３０〜４１，特にＳ．３８〜４０から，いわゆる格
子溶解速度及び液体中における種々の繊維の滞在期間が
公知である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は，製造
の際できるたけＳｉＯ２がなく，熱的及び機械的性質に
おいて公知の繊維構造体とあまり相違せす，固化後もは
や繊維を全く又は僅かしか含まない繊維が使用される，
耐火軽量成形体の形の繊維構造体を提供し，従つてこの
ような繊維構造体により健康を害するおそれのないよう
にすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明によれは，少なくとも９０％が２０〜５０重量％
のＣａＯと５０〜８０重量％のＡｌ２Ｏ３と残部として
の最大１０重量％の通常の不純物酸化物とから成る無機
繊維を使用し，添加液体としての水又は水含有液体を使
用し，場合によつては通常の耐火添加物を使用して製造
される耐火軽量成形体特に板の形の繊維構造体が役立
つ。ＣＥＮ（Ｃｏｍｉｔｅ Ｅｕｒｏｐｅｅｎ ｄｅ
Ｎｏｒｍａｌｉｓａｔｉｏｎ）Ｄｏｋｕｍｅｎｔ ＣＥ
Ｎ／ＴＣ１８７／ＷＧ３／Ｎ２７，Ｊａｎｕａｒ １９
９２によれば，ＣａＯ２含有量の高い無機繊維は，２重
量％以下のアルカリ酸化物又はアルカリ土類酸化物を含
んでいるので，セラミツク繊維とは称されない。
【０００７】本発明による繊維構造体の製造の際使用さ
れる無機繊維は，前に定義したように，出願人の同日付
け出願（整理番号Ｐ０５−１０５）に記載されている新
しい製品である。
【０００８】系ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３が，少なくとも９０
％が２０〜５０重量％のＣａＯと５０〜８０重量％のＡ
ｌ２Ｏ３とから成る繊維の組成の基礎となつている。こ
の繊維の組成は，それがアルミン酸石灰塩セメントに相
当するように選ばれている。
【０００９】本発明による繊維構造体では，添加物又は
骨材として，高い温度における断熱技術において通常の
物質が，例えば微細片の形で使用される。その例は酸化
アルミニウム，粘土，ＺｒＯ２，ＴｉＯ２，焼失物質と
しての有機繊維又は有機微細物質，表面活性剤及び他の
助剤である。
【００１０】本発明により使用される繊維の製造の際，
アルミン酸石灰塩セメントの製造におけるような通常の
原料を使用でき，更に少量添加される通常の助剤例えば
無水物（ＣａＳＯ４）を使用することができる。
【００１１】このようなアルミン酸石灰塩セメントにあ
る通常の酸化物不純物は，本発明により使用される繊維
中にも存在することができるＭｇＯ，ＴｉＯ２，酸化鉄
及びＳｉＯ２である。しかしその総量は繊維の総量に関
して最大１０重量％とし，特に５重量％を越えないよう
にする。特にＳｉＯ２の含有量が１．５重量％なるべく
０．８重量％の値を越えないようにする。
【００１２】繊維は，鉱物繊維を製造する公知の方法に
より，例えばブローイング又は遠心法により製造するこ
とができる。
【００１３】原料の流動性溶融物から特にブローイング
により製造される繊維は充分Ｘ線非晶質であり，水和
し，水と接触する際繊維形状を失いながら分解する。
【００１４】本発明により使用される繊維は，通常の寸
法，なるべく１〜５μｍの直径及び３μｍの平均直径
と，２０μｍ以上の長さとを持つている。繊維の最大直
径はなるべく１０μｍである。
【００１５】驚くべきことに，このような繊維は水中で
数日後に水和して，その繊維形状を失い始めることがわ
かつた。
【００１６】本発明による繊維構造体の製造の際，繊維
と場合によつては添加物と水との原料混合物は，脱水す
ることなく，混合物が硬化しかつ繊維が大幅又は完全に
繊維形状を失うまで放置されるが，その際もちろん原料
混合物へ充分な量の水を添加せねばならない。水の添加
量は，一般に全原料混合物に関して少なくとも５〜２０
重量％であり，即ち繊維及び湯合によつては添加物と水
との比は一般に９５：５〜８０：２０の範囲にある。
【００１７】本発明により使用される無機繊維は，水又
は体液の存在下で水和により漸次分解し，水和の進行に
つれて繊維構造を失い，従つて繊維としての晶癖のた
め，水との比較的短い接触時間後にもはや健康にとつて
危険でなくなる。これは，納入及び繊維構造体への加工
の際有利である。このような製造の際，本発明により使
用される繊維を吸込むと，繊維は長くても数日以内に分
解するので，珪粉症になるおそれはない。
【００１８】更に繊維は，繊維構造体の製造後大幅又は
完全に分解するか，又は健康を害するおそれのある尖つ
た繊維の形状を失うので，本発明による繊維構造体が後
で破壊するか又はその廃物が除去される際，特別な予防
処置を講ずる必要がない。
【００１９】
【実施例】本発明による繊維構造体を製造する際使用さ
れる無機繊維は次のように製造することができる。
【００２０】製造例１ ５０重量％のアルミナと５０重量％のか焼石灰から成る
混合物がペレツトとなるように圧縮された。これらのペ
レツトは炉内において１６５０℃で溶融され，溶融物が
圧縮空気でブローイングされた。
【００２１】その際８μｍまでの直径及び３μｍの平均
繊維直径を持つ繊錐が得られた。これらの繊維は，水中
に保管すると，４時間後に水和し姶め，２日後に繊維は
殆ど分解した。２日間水中に保管された繊雄の乾燥した
試料について，走査電子顕微鏡（ＲＥＭ）により検査の
結果，繊維はもはや認められなかつた。
【００２２】図１は，繊維の製造後におけるＲＥＭ撮影
の写真をｘ２０００の倍率で示している。
【００２３】図２には，水中に２日間保管された繊維の
ＲＥＭ撮影の写真がｘ２０００の倍率で示されている。
【００２４】これら両方の写真の比較から明白にわかる
ように，繊維は水中における２日間の保管後その繊維構
造又は繊維晶癖を殆ど完全に失つている。
【００２５】製造例２ ６３重量％のアルミナと３０重量％のか焼石灰と５重量
％の硫酸カルシウムと２重量％の不純物酸化物（Ｆｅ２
Ｏ３，ＭｇＯ，ＳｉＯ２）との別な原料混合物の繊維
が，５０重量％のアルミナと５０重量％のか焼石灰との
混合物の前述した繊維に類似な結果を生じた。製造の際
原料混合物が製造例１におけるように１６５０℃で溶融
され，ブローイングにより繊維にされた。
【００２６】前述した無機繊維は，公知のように繊維構
造体に加工することができる。
【００２７】例１ このため製造例１により５０重量％のアルミナと５０重
量％のか焼石灰との混合物から製造された繊維の９０重
量部が，１０重量部の水を添加されて成形素地にされ，
１Ｎ／ｍ２の圧縮圧力で成形体（板）となるように圧縮
された。
【００２８】成形体は２５℃と１００％の空気湿度で２
４時間にわたつて保管され，その際繊維が充分水和し，
これにより水硬が行われた。こうして軽量構造板が得ら
れ，その中の繊維は充分に分解したが，板は高い機械的
強度及びすぐれた耐火性で高い気孔率を持つていた。続
いて１０００℃で焼成すると，成形体は形状安定性を示
した。走査電子顕微鏡で検査した結果，僅かな繊維残渣
しか認められなかつた（図３）。
【００２９】例２ 製造例２において得られた無機繊維，添加物又は骨材と
しての微細酸化アルミニウム及び水から，次の混合比の
素地が製造された。６０重量部の繊維，３０重量部の微
細酸化アルミニウム（焼成されかつ粉砕されたボーキサ
イト），及び１０重量部の水。例１の動作に従つて引続
く処理が行われた。
【００３０】繊維形状が失われたにもかかわらず，その
形状を変えない鉱物繊維を使用する場合におけるような
気孔率が維持されたので，すぐれた機械的性質及び断熱
性を持つ軽量成形体が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】無機繊維の製造後における繊維の走査電子顕微
鏡写真である。
【図２】２日間水中に保管した繊維の走査電子顕微鏡写
真である。
【図３】繊維から製造された成形体の走査電子顕微鏡写
真である。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも９０％が２０〜５０重量％の
    ＣａＯと５０〜８０重量％のＡｌ２Ｏ３と残部としての
    量大１０重量％の通常の不純物酸化物とから成る無機繊
    維を使用し，添加液体としての水又は水含有液体を使用
    し，湯合によつては通常の耐火添加物を使用して製造さ
    れる耐火軽量成形体の形の繊維構造体。
  2. 【請求項２】 繊維構造体を製造する際，最大５重量％
    の通常の不純物酸化物の残部を含む繊維が使用されるこ
    とを特徴とする，請求項１に記載の繊維構造体。
  3. 【請求項３】 繊維構造体を製造する際，繊維の全組成
    物に関して１．５重量％までのＳｉＯ２を含む繊維が使
    用されることを特徴とする，請求項１又は２に記載の繊
    雄構造体。
  4. 【請求項４】 繊雄構造体が乾燥した全組成物に関して
    ５０重量％までの通常の耐火添加物を含んでいることを
    特徴とする，請求項１ないし３の１つに記載の繊維構造
    体。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載した繊維と場合によつて
    は９０：１０〜５０：５０の比の添加物と水との湿合物
    を製造し，この成形素地から圧縮により成形体を製造
    し，この成形体を室湿で通常の時間水和及び水硬のため
    保管することを特徴とする，請求項１ないし４の１つに
    記載の繊維成形体を製造する方法。
JP5226318A 1992-08-26 1993-07-29 耐火繊維構造体 Pending JPH0733546A (ja)

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JP (1) JPH0733546A (ja)
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