JPH09169548A - 耐熱、多孔質ガラス繊維 - Google Patents
耐熱、多孔質ガラス繊維Info
- Publication number
- JPH09169548A JPH09169548A JP7348209A JP34820995A JPH09169548A JP H09169548 A JPH09169548 A JP H09169548A JP 7348209 A JP7348209 A JP 7348209A JP 34820995 A JP34820995 A JP 34820995A JP H09169548 A JPH09169548 A JP H09169548A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass fiber
- acid
- fiber
- porous
- glass
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C11/00—Multi-cellular glass ; Porous or hollow glass or glass particles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
- C03C25/66—Chemical treatment, e.g. leaching, acid or alkali treatment
- C03C25/68—Chemical treatment, e.g. leaching, acid or alkali treatment by etching
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガラス繊維を酸処理することによって酸可溶
成分を溶かし去った、主としてＳｉＯ2 成分からなる多
孔質繊維は長時間の酸処理が必要で、しかも強度が弱
く、使用可能な用途が限られている。 【解決手段】 ほう珪酸系ガラスに主としてＴｉＯ2 か
らなる成分を加えることにより、溶融しやすく、安定し
た紡糸ができるようにした。直径の細い繊維が安定して
得られるので、酸処理時間が短縮でき、したがってＳｉ
Ｏ2 の骨格の破壊が少ないので、強度も高い多孔質ガラ
ス繊維にすることができる。
成分を溶かし去った、主としてＳｉＯ2 成分からなる多
孔質繊維は長時間の酸処理が必要で、しかも強度が弱
く、使用可能な用途が限られている。 【解決手段】 ほう珪酸系ガラスに主としてＴｉＯ2 か
らなる成分を加えることにより、溶融しやすく、安定し
た紡糸ができるようにした。直径の細い繊維が安定して
得られるので、酸処理時間が短縮でき、したがってＳｉ
Ｏ2 の骨格の破壊が少ないので、強度も高い多孔質ガラ
ス繊維にすることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガラス繊維を酸処理
することにより得られる、多孔質ガラス繊維あるいは、
この多孔質ガラス繊維を更に加熱して得られた耐熱性ガ
ラス繊維に関する。
することにより得られる、多孔質ガラス繊維あるいは、
この多孔質ガラス繊維を更に加熱して得られた耐熱性ガ
ラス繊維に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガラス繊維を酸処理することにより酸可
溶成分を溶出し、ＳｉＯ2 成分の多い多孔質繊維として
乾燥したものは、除湿剤あるいは悪臭の脱臭素材として
フィルタ−に用いられたり、イオン交換体、イオン分離
体、吸着材、ガス−液体の分離体及び触媒等に使用する
ことが出来る。この多孔質繊維及びこの多孔質繊維を必
要に応じ更に高温で加熱して繊維の抗張力を増加させた
シリカ成分の多い繊維は、ミルドファイバ−、チョップ
ドファイバ−、紙、フェルト、ヤ−ン、ロ−ビングヤ−
ン、クロス等の形態にして使用することが可能である。
溶成分を溶出し、ＳｉＯ2 成分の多い多孔質繊維として
乾燥したものは、除湿剤あるいは悪臭の脱臭素材として
フィルタ−に用いられたり、イオン交換体、イオン分離
体、吸着材、ガス−液体の分離体及び触媒等に使用する
ことが出来る。この多孔質繊維及びこの多孔質繊維を必
要に応じ更に高温で加熱して繊維の抗張力を増加させた
シリカ成分の多い繊維は、ミルドファイバ−、チョップ
ドファイバ−、紙、フェルト、ヤ−ン、ロ−ビングヤ−
ン、クロス等の形態にして使用することが可能である。
【０００３】ミルドファイバ−、チョップドファイバ−
は摩擦材、紙は耐熱、耐炎被覆材、フェルトは断熱材、
ヤ−ンは織物、ロ−ビングヤ−ンはグランドパッキン、
ガラスクロスは、耐熱性ガラスクロスとして、耐熱性を
要求される保温材、断熱材、吸音材としてあるいはそれ
らの表面材として使用することが出来る。これらの用途
に使用する多孔質ガラス繊維を製造する方法及びガラス
繊維組成が特公昭４４−２０７２号公報、特開昭４９−
９４９２８号公報、特開昭４９−１２６９２７号公報に
開示されている。しかし、これらの酸処理の可能なガラ
スは長繊維のガラス繊維を長時間安定に紡糸すること、
酸溶出にかかる時間を短縮すること、繊維の機械的強度
の低下を少なくさせることなどの点でさまざまな問題が
あった。それらの問題を解決するために、特開平２−１
９６０３５号公報、に開示されているような分相ガラス
を使用した多孔質ガラス繊維の製造方法はたしかに優れ
た方法である。
は摩擦材、紙は耐熱、耐炎被覆材、フェルトは断熱材、
ヤ−ンは織物、ロ−ビングヤ−ンはグランドパッキン、
ガラスクロスは、耐熱性ガラスクロスとして、耐熱性を
要求される保温材、断熱材、吸音材としてあるいはそれ
らの表面材として使用することが出来る。これらの用途
に使用する多孔質ガラス繊維を製造する方法及びガラス
繊維組成が特公昭４４−２０７２号公報、特開昭４９−
９４９２８号公報、特開昭４９−１２６９２７号公報に
開示されている。しかし、これらの酸処理の可能なガラ
スは長繊維のガラス繊維を長時間安定に紡糸すること、
酸溶出にかかる時間を短縮すること、繊維の機械的強度
の低下を少なくさせることなどの点でさまざまな問題が
あった。それらの問題を解決するために、特開平２−１
９６０３５号公報、に開示されているような分相ガラス
を使用した多孔質ガラス繊維の製造方法はたしかに優れ
た方法である。
【０００４】その内容は紡糸しやすい分相するホウ酸系
組成のガラス、例えばＮａ2 Ｏ−Ｂ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系
ガラスを溶融し、公知の方法で繊維に成形した後、高温
度で加熱処理を施し酸に可溶なＮａ2 Ｏ−Ｂ2 Ｏ3 相と
難溶なＳｉＯ2 の相に分相させ、加熱酸処理により酸に
可溶な部分を溶出する。この処理によりＳｉＯ2 相はほ
とんど溶けずに元の形状を保ったまま残留して３次元網
目構造を形成し、ＳｉＯ2 を主成分とした多孔質ガラス
繊維が得られる。しかし繊維化したガラス繊維の成分を
分相させるため一般に５５０℃といわれるガラス転移点
以上の温度に再度加熱する必要がありエネルギ−、設
備、人件費、その他、工程が１工程増えるため製造コス
トが高くなることは避けられない。
組成のガラス、例えばＮａ2 Ｏ−Ｂ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系
ガラスを溶融し、公知の方法で繊維に成形した後、高温
度で加熱処理を施し酸に可溶なＮａ2 Ｏ−Ｂ2 Ｏ3 相と
難溶なＳｉＯ2 の相に分相させ、加熱酸処理により酸に
可溶な部分を溶出する。この処理によりＳｉＯ2 相はほ
とんど溶けずに元の形状を保ったまま残留して３次元網
目構造を形成し、ＳｉＯ2 を主成分とした多孔質ガラス
繊維が得られる。しかし繊維化したガラス繊維の成分を
分相させるため一般に５５０℃といわれるガラス転移点
以上の温度に再度加熱する必要がありエネルギ−、設
備、人件費、その他、工程が１工程増えるため製造コス
トが高くなることは避けられない。
【０００５】これらの問題を避けるため現在ガラス繊維
市場の主たる製品であるＥガラス繊維（組成はＳｉＯ2
５２−５７ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ＋Ｆｅ２Ｏ３ １２−
１７ｗｔ％、Ｂ2 Ｏ3 ５−１２ｗｔ％ 、ＣａＯ １
６−２４ｗｔ％、ＭｇＯ ０−４ｗｔ％、Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ
2 Ｏ ０−１．０ｗｔ％、である。）を酸処理すること
よって酸可溶成分を溶出し、ＳｉＯ2 成分の多い繊維と
する試みが特開昭５７−１７６２３３号公報、特開平７
−１７２８７６号公報に開示されている。前者はＥガラ
ス繊維をストランドあるいはヤ−ンの状態のとき数時
間、酸処理し高珪酸ガラス繊維にしてから、織物、ロ−
プなどの加工品するものである。Ｅガラス繊維全体のＢ
2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＣａＯ、ＭｇＯなどを溶出させＳ
ｉＯ2 の多い組成にする時、分相が非常に小さいのでＳ
ｉＯ2 骨格も壊れるため、強度の低下が大きく取扱いに
くく、より強度があり取扱い易いものが望まれていた。
後者は酸処理が表面層の一部のみの処理なので強度の低
下が小さいが、長時間の処理時間が必要で、耐熱性も十
分とは言えない。
市場の主たる製品であるＥガラス繊維（組成はＳｉＯ2
５２−５７ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 ＋Ｆｅ２Ｏ３ １２−
１７ｗｔ％、Ｂ2 Ｏ3 ５−１２ｗｔ％ 、ＣａＯ １
６−２４ｗｔ％、ＭｇＯ ０−４ｗｔ％、Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ
2 Ｏ ０−１．０ｗｔ％、である。）を酸処理すること
よって酸可溶成分を溶出し、ＳｉＯ2 成分の多い繊維と
する試みが特開昭５７−１７６２３３号公報、特開平７
−１７２８７６号公報に開示されている。前者はＥガラ
ス繊維をストランドあるいはヤ−ンの状態のとき数時
間、酸処理し高珪酸ガラス繊維にしてから、織物、ロ−
プなどの加工品するものである。Ｅガラス繊維全体のＢ
2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＣａＯ、ＭｇＯなどを溶出させＳ
ｉＯ2 の多い組成にする時、分相が非常に小さいのでＳ
ｉＯ2 骨格も壊れるため、強度の低下が大きく取扱いに
くく、より強度があり取扱い易いものが望まれていた。
後者は酸処理が表面層の一部のみの処理なので強度の低
下が小さいが、長時間の処理時間が必要で、耐熱性も十
分とは言えない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記のように、従来の
技術には一長一短があった。本発明が解決しようとする
課題は分相のための再加熱が不要で、製造コストが低
く、酸処理にかかる時間が短かく、強度低下の少ないガ
ラス繊維を開発することである。
技術には一長一短があった。本発明が解決しようとする
課題は分相のための再加熱が不要で、製造コストが低
く、酸処理にかかる時間が短かく、強度低下の少ないガ
ラス繊維を開発することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明者はガラス繊維の長時間の安定な紡糸が可
能で、しかも短時間で酸処理が終了するガラス繊維組成
を検討した。その結果、ほう珪酸ガラス繊維の成分にＴ
ｉＯ2 を主体に新たな成分を加えた組成を検討して、こ
れらの課題を解決した。
めに、本発明者はガラス繊維の長時間の安定な紡糸が可
能で、しかも短時間で酸処理が終了するガラス繊維組成
を検討した。その結果、ほう珪酸ガラス繊維の成分にＴ
ｉＯ2 を主体に新たな成分を加えた組成を検討して、こ
れらの課題を解決した。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明のガラス繊維の組成はＳｉ
Ｏ2 ５０−６０ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 １０−２０ｗｔ
％、Ｂ2 Ｏ3 ２０−３０ｗｔ％、 ＣａＯ ０．５−
５ｗｔ％、ＭｇＯ ０−４ｗｔ％、Ｌｉ2 Ｏ＋Ｎａ2 Ｏ
＋Ｋ2 Ｏ ０−０．５％、ＴｉＯ2 ０．５−５ｗｔ％で
ある。Ｌｉ2 Ｏは ０−０．３ｗｔ％の量が添加され
る。ＴｉＯ2 は溶融温度の低下、多孔質ガラス繊維の強
度向上のため、またＬｉ2 Ｏは分相状態の均質化、多孔
質ガラス繊維の細孔径を小さくし、ばらつきを少なくす
るために添加される。Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏは原料に含まれ
る不可避的な成分である。 上記成分の他にもガラスの
特性を損なわない程度にＺｒＯ2 、Ｆ2 、ＳＯ3などの
成分を３ｗｔ％まで含有することが可能である。この様
に組成を限定したので １）紡糸温度が低く紡糸性が良く、繊維径が小さくでき
るので短時間で酸処理が終了する。 ２）酸処理の時間が短いので、ガラス中のＳｉＯ2 骨格
の破壊が少ない。 ３）分相状態が安定しておりシャ−プな細孔径分布が得
られる。 本発明においてガラス組成を限定した理由は、ＳｉＯ2
が ５０ｗｔ％未満では多孔質繊維の強度の低下が大き
く、６０ｗｔ％以上では溶融ガラスの粘度が高くなりす
ぎ紡糸し難くなる。Ａｌ2 Ｏ3 が １０ｗｔ％未満では
分相が起こりやすく酸処理により、細孔が大きくなりや
すく、比表面積が小さくなる。また、２０ｗｔ％以上で
は液相温度が上昇し紡糸性が悪くなる。Ｂ2 Ｏ3 は融剤
として使用し粘度を低下させ、溶融を容易にする成分で
あるが２０ｗｔ％以下では粘度が上がり、３０ｗｔ％以
上では酸処理による溶出が多くなり多孔質ガラス繊維の
強度低下が大きくなる。ＣａＯが ５ｗｔ％、ＭｇＯが
４ｗｔ％以上になると酸処理による強度低下が大き
い。Ｌｉ2 Ｏ＋Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏは ０．５ｗｔ％、Ｌ
ｉ２Ｏは ０．３ｗｔ％以上では細孔径が大きくなりす
ぎる。
Ｏ2 ５０−６０ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3 １０−２０ｗｔ
％、Ｂ2 Ｏ3 ２０−３０ｗｔ％、 ＣａＯ ０．５−
５ｗｔ％、ＭｇＯ ０−４ｗｔ％、Ｌｉ2 Ｏ＋Ｎａ2 Ｏ
＋Ｋ2 Ｏ ０−０．５％、ＴｉＯ2 ０．５−５ｗｔ％で
ある。Ｌｉ2 Ｏは ０−０．３ｗｔ％の量が添加され
る。ＴｉＯ2 は溶融温度の低下、多孔質ガラス繊維の強
度向上のため、またＬｉ2 Ｏは分相状態の均質化、多孔
質ガラス繊維の細孔径を小さくし、ばらつきを少なくす
るために添加される。Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏは原料に含まれ
る不可避的な成分である。 上記成分の他にもガラスの
特性を損なわない程度にＺｒＯ2 、Ｆ2 、ＳＯ3などの
成分を３ｗｔ％まで含有することが可能である。この様
に組成を限定したので １）紡糸温度が低く紡糸性が良く、繊維径が小さくでき
るので短時間で酸処理が終了する。 ２）酸処理の時間が短いので、ガラス中のＳｉＯ2 骨格
の破壊が少ない。 ３）分相状態が安定しておりシャ−プな細孔径分布が得
られる。 本発明においてガラス組成を限定した理由は、ＳｉＯ2
が ５０ｗｔ％未満では多孔質繊維の強度の低下が大き
く、６０ｗｔ％以上では溶融ガラスの粘度が高くなりす
ぎ紡糸し難くなる。Ａｌ2 Ｏ3 が １０ｗｔ％未満では
分相が起こりやすく酸処理により、細孔が大きくなりや
すく、比表面積が小さくなる。また、２０ｗｔ％以上で
は液相温度が上昇し紡糸性が悪くなる。Ｂ2 Ｏ3 は融剤
として使用し粘度を低下させ、溶融を容易にする成分で
あるが２０ｗｔ％以下では粘度が上がり、３０ｗｔ％以
上では酸処理による溶出が多くなり多孔質ガラス繊維の
強度低下が大きくなる。ＣａＯが ５ｗｔ％、ＭｇＯが
４ｗｔ％以上になると酸処理による強度低下が大き
い。Ｌｉ2 Ｏ＋Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏは ０．５ｗｔ％、Ｌ
ｉ２Ｏは ０．３ｗｔ％以上では細孔径が大きくなりす
ぎる。
【０００９】この組成のガラス繊維を造る原料ガラスは
溶融性及び紡糸性に優れており、また耐酸性が低いこと
からガラス繊維を酸の水溶液により処理すると、主とし
てＳｉＯ2 とＴｉＯ2 が残った多孔質ガラス繊維が得ら
れる。処理ガラス繊維の、望ましい成分及び比表面積
は、使用目的に合わせてガラス組成、酸処理時間、処理
温度、酸の濃度などを調整することによって得られる。
多孔質ガラス繊維の成分をＳｉＯ2 ９３−９８ｗｔ％
、ＴｉＯ2 ０．５−３ｗｔ％に調整することによっ
て、耐熱性を要求される用途に適した多孔質ガラス繊維
を得ることが出来る。またガラス繊維の多孔質なことを
利用する分野にはＳｉＯ2 ９０−９７ｗｔ％ 、Ｔｉ
Ｏ2 ０．５−３ｗｔ％の組成の多孔質ガラス繊維を用
いることが好ましい。また本発明のガラス繊維を使用し
た製品には繊維束、ヤ−ン、あるいは加工したクロス、
ペ−パ−など様々な形態のものがあるがいずれの形態で
も酸処理することが可能である。
溶融性及び紡糸性に優れており、また耐酸性が低いこと
からガラス繊維を酸の水溶液により処理すると、主とし
てＳｉＯ2 とＴｉＯ2 が残った多孔質ガラス繊維が得ら
れる。処理ガラス繊維の、望ましい成分及び比表面積
は、使用目的に合わせてガラス組成、酸処理時間、処理
温度、酸の濃度などを調整することによって得られる。
多孔質ガラス繊維の成分をＳｉＯ2 ９３−９８ｗｔ％
、ＴｉＯ2 ０．５−３ｗｔ％に調整することによっ
て、耐熱性を要求される用途に適した多孔質ガラス繊維
を得ることが出来る。またガラス繊維の多孔質なことを
利用する分野にはＳｉＯ2 ９０−９７ｗｔ％ 、Ｔｉ
Ｏ2 ０．５−３ｗｔ％の組成の多孔質ガラス繊維を用
いることが好ましい。また本発明のガラス繊維を使用し
た製品には繊維束、ヤ−ン、あるいは加工したクロス、
ペ−パ−など様々な形態のものがあるがいずれの形態で
も酸処理することが可能である。
【００１０】酸処理に必要な酸の種類としては、抗張力
低下が小さい硝酸が適しており次いで硫酸、塩酸などが
適する。好適な処理時間はガラス繊維の組成、酸の種
類、濃度、処理温度、などで変わるがたとえば濃度１０
ｗｔ％の硝酸を使用し温度７０℃でこのガラス繊維を処
理する場合は、約１０−２０分で本発明の９０ｗｔ％以
上のＳｉＯ2 を含む多孔質ガラス繊維が得られる。しか
し多孔質ガラス繊維の使用目的がガスの吸着であれば細
孔の直径を小さく、比表面積を大きくするため酸の濃度
は薄いほうが望ましく、耐熱性を要求される用途には、
酸可溶成分を出来るだけ除去した物のほうが望ましく酸
の濃度は濃いものも用いられる例があり、上記濃度に限
定されるものではなく用途に応じて試験を繰り返し決定
される。また使用する酸の種類も１種類の酸に限られず
２種類以上の酸を混合したものでもよく、本発明のガラ
スから可溶性成分を効率良く溶出させるものから適宜選
択することができる。
低下が小さい硝酸が適しており次いで硫酸、塩酸などが
適する。好適な処理時間はガラス繊維の組成、酸の種
類、濃度、処理温度、などで変わるがたとえば濃度１０
ｗｔ％の硝酸を使用し温度７０℃でこのガラス繊維を処
理する場合は、約１０−２０分で本発明の９０ｗｔ％以
上のＳｉＯ2 を含む多孔質ガラス繊維が得られる。しか
し多孔質ガラス繊維の使用目的がガスの吸着であれば細
孔の直径を小さく、比表面積を大きくするため酸の濃度
は薄いほうが望ましく、耐熱性を要求される用途には、
酸可溶成分を出来るだけ除去した物のほうが望ましく酸
の濃度は濃いものも用いられる例があり、上記濃度に限
定されるものではなく用途に応じて試験を繰り返し決定
される。また使用する酸の種類も１種類の酸に限られず
２種類以上の酸を混合したものでもよく、本発明のガラ
スから可溶性成分を効率良く溶出させるものから適宜選
択することができる。
【００１１】酸処理された繊維は十分洗浄したのち、多
孔質ガラス繊維として使用する場合は約１００−２５０
℃ぐらいの温度で乾燥される。この多孔質繊維は比表面
積が１５０ｍ2 ／ｇｒ−５００ｍ2 ／ｇｒであることが
望ましい。なぜならば、比表面積が１５０ｍ2 ／ｇｒ以
下では、吸着性が小さくコストパフォ−マンスが悪く、
５００ｍ2 ／ｇｒ以上にすると強度が低下して用途が限
定される。しかしこれ以上の範囲のものでも繊維として
の強度が要求されない分野に使用できることはいうまで
もない。また繊維の強度が不足する場合や６５０℃以上
の耐熱性を要求される用途に使用するときは更に６００
−８００℃で加熱して強度を向上させると共に、予め予
想される加熱収縮を取除いておく必要がある。温度が６
００℃以下では加熱の効果が少なく、８００℃以上に加
熱すると多孔性は犠牲になるが強度は増加する。この場
合の上限温度は、加熱する多孔質繊維の化学組成により
変わるが、繊維の加熱中に変形が起きる温度より低い。
乾燥された繊維は、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 を含みそれらが
互いに結合してネットワ−クを構成していること、溶出
に要する時間が短かくＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 のネットワ−
クの破壊がすくないこと、溶出による重量減少が少ない
こと、により抗張力があり、多孔質繊維として従来Ｅガ
ラス繊維を酸処理して得られた多孔質繊維が強度不足の
ため使用できなかった、イオン交換体、イオン分離体、
吸着材、ガス−液体の分離体及び触媒等に使用すること
が出来る。
孔質ガラス繊維として使用する場合は約１００−２５０
℃ぐらいの温度で乾燥される。この多孔質繊維は比表面
積が１５０ｍ2 ／ｇｒ−５００ｍ2 ／ｇｒであることが
望ましい。なぜならば、比表面積が１５０ｍ2 ／ｇｒ以
下では、吸着性が小さくコストパフォ−マンスが悪く、
５００ｍ2 ／ｇｒ以上にすると強度が低下して用途が限
定される。しかしこれ以上の範囲のものでも繊維として
の強度が要求されない分野に使用できることはいうまで
もない。また繊維の強度が不足する場合や６５０℃以上
の耐熱性を要求される用途に使用するときは更に６００
−８００℃で加熱して強度を向上させると共に、予め予
想される加熱収縮を取除いておく必要がある。温度が６
００℃以下では加熱の効果が少なく、８００℃以上に加
熱すると多孔性は犠牲になるが強度は増加する。この場
合の上限温度は、加熱する多孔質繊維の化学組成により
変わるが、繊維の加熱中に変形が起きる温度より低い。
乾燥された繊維は、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 を含みそれらが
互いに結合してネットワ−クを構成していること、溶出
に要する時間が短かくＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 のネットワ−
クの破壊がすくないこと、溶出による重量減少が少ない
こと、により抗張力があり、多孔質繊維として従来Ｅガ
ラス繊維を酸処理して得られた多孔質繊維が強度不足の
ため使用できなかった、イオン交換体、イオン分離体、
吸着材、ガス−液体の分離体及び触媒等に使用すること
が出来る。
【００１２】
＜実施例１＞ＳｉＯ2 ５１．８ｗｔ％、Ａｌ2 Ｏ3
１３．８ｗｔ％、Ｂ2 Ｏ3 ２６ｗｔ％、 ＣａＯ
３．６ｗｔ％、ＭｇＯ ２．４ｗｔ％、Ｌｉ2 Ｏ ０．
１５ｗｔ％、Ｎａ2 Ｏ ０．１５ｗｔ％、Ｋ2 Ｏ ０．
１ｗｔ％、 ＴｉＯ2 ２．０ｗｔ％の組成を有する平
均繊維径７μｍの本発明のガラス繊維２００本からなる
ガラス繊維ヤ−ンを使用し、経糸６０本／２５ｍｍ、緯
糸５８本／２５ｍｍのクロスを製織し、１０ｃｍ角に切
断したものを、温度７０℃の１０ｗｔ％の塩酸５０ｇｒ
中に１５分間浸漬たのち、水洗し、２５０℃で３０分間
加熱することによって多孔質ガラス繊維内部の水分を除
去した。
１３．８ｗｔ％、Ｂ2 Ｏ3 ２６ｗｔ％、 ＣａＯ
３．６ｗｔ％、ＭｇＯ ２．４ｗｔ％、Ｌｉ2 Ｏ ０．
１５ｗｔ％、Ｎａ2 Ｏ ０．１５ｗｔ％、Ｋ2 Ｏ ０．
１ｗｔ％、 ＴｉＯ2 ２．０ｗｔ％の組成を有する平
均繊維径７μｍの本発明のガラス繊維２００本からなる
ガラス繊維ヤ−ンを使用し、経糸６０本／２５ｍｍ、緯
糸５８本／２５ｍｍのクロスを製織し、１０ｃｍ角に切
断したものを、温度７０℃の１０ｗｔ％の塩酸５０ｇｒ
中に１５分間浸漬たのち、水洗し、２５０℃で３０分間
加熱することによって多孔質ガラス繊維内部の水分を除
去した。
【００１３】＜比較例１＞表１に得られた多孔質がガラ
ス繊維の組成と物理的性質を、代表的な多孔質ガラスの
コ−ニング＃７９３０の物性と比較した。比表面積はＢ
ＥＴ法により測定した。耐熱性は酸処理により得られた
多孔質ガラス繊維をアルミナルツボに入れ電気炉中で１
３５０℃で３０分間加熱し繊維の状態を比較した。また
組成は蛍光Ｘ線分析による測定結果である。
ス繊維の組成と物理的性質を、代表的な多孔質ガラスの
コ−ニング＃７９３０の物性と比較した。比表面積はＢ
ＥＴ法により測定した。耐熱性は酸処理により得られた
多孔質ガラス繊維をアルミナルツボに入れ電気炉中で１
３５０℃で３０分間加熱し繊維の状態を比較した。また
組成は蛍光Ｘ線分析による測定結果である。
【００１４】＜実施例２＞及び＜実施例３＞ ＜実施例２＞は塩酸の代わりに１０ｗｔ％の濃度の硫酸
を、＜実施例３＞は１０ｗｔ％の濃度の硝酸を、それぞ
れを用いた他は実施例１と同じ条件で酸処理した。処理
時間は原料ガラス繊維の重量変化がほぼなくなるまでの
時間とし、得られた繊維の耐熱性及びガラス組成を表１
に示す。
を、＜実施例３＞は１０ｗｔ％の濃度の硝酸を、それぞ
れを用いた他は実施例１と同じ条件で酸処理した。処理
時間は原料ガラス繊維の重量変化がほぼなくなるまでの
時間とし、得られた繊維の耐熱性及びガラス組成を表１
に示す。
【００１５】＜比較例２＞平均繊維径７μｍのＥガラス
繊維２００本からなるガラス繊維ヤ−ンを使用し、経糸
６０本／２５ｍｍ、緯糸５８本／２５ｍｍのクロスを製
織し、１０ｃｍ角に切断したものを、繊維中のＳｉＯ2
の含有量が実施例とほぼ同じの９５−９６ｗｔ％になる
よう、温度７０℃の１０ｗｔ％の塩酸５０ｇｒ中に４８
０分間浸漬たのち、水洗し、２５０℃で３０分間加熱す
ることによって多孔質ガラス繊維内部の水分を除去し
た。実施例１と同じ試験をし結果を表１に示した。
繊維２００本からなるガラス繊維ヤ−ンを使用し、経糸
６０本／２５ｍｍ、緯糸５８本／２５ｍｍのクロスを製
織し、１０ｃｍ角に切断したものを、繊維中のＳｉＯ2
の含有量が実施例とほぼ同じの９５−９６ｗｔ％になる
よう、温度７０℃の１０ｗｔ％の塩酸５０ｇｒ中に４８
０分間浸漬たのち、水洗し、２５０℃で３０分間加熱す
ることによって多孔質ガラス繊維内部の水分を除去し
た。実施例１と同じ試験をし結果を表１に示した。
【００１６】
【発明の効果】本発明による多孔質ガラス繊維は以下の
ような効果を持つ。溶融紡糸が容易であるので、酸処理
の時間が短くてすむ細い直径の繊維を安定につくる事が
できる。酸溶出を容易にする分相ガラス化の再加熱処理
をすることなく、ガラス繊維中の酸可溶成分を短時間で
溶出することが出来る。その結果ガラス繊維中のＳｉＯ
2 を主体とした骨格のダメ−ジが少ないので、ＳｉＯ2
−ＴｉＯ2 の骨格が強いこととの相乗効果のためか、処
理前の繊維に比べて強度の低下が少ない。
ような効果を持つ。溶融紡糸が容易であるので、酸処理
の時間が短くてすむ細い直径の繊維を安定につくる事が
できる。酸溶出を容易にする分相ガラス化の再加熱処理
をすることなく、ガラス繊維中の酸可溶成分を短時間で
溶出することが出来る。その結果ガラス繊維中のＳｉＯ
2 を主体とした骨格のダメ−ジが少ないので、ＳｉＯ2
−ＴｉＯ2 の骨格が強いこととの相乗効果のためか、処
理前の繊維に比べて強度の低下が少ない。
【００１７】あるいは本発明の実施例で示したように耐
熱性に優れた多孔質ガラス繊維は１３５０℃に加熱して
も繊維は、まだ柔軟性があり耐熱性を要求される用途で
の使用が可能である。また実施例からも判るように多孔
質繊維からなるクロスの強度はフィルタ−などの用途に
は十分なものであり気体中の特定ガスの吸着、高温度の
溶融アルミニュウム中の異物除去などにも使用出来る。
熱性に優れた多孔質ガラス繊維は１３５０℃に加熱して
も繊維は、まだ柔軟性があり耐熱性を要求される用途で
の使用が可能である。また実施例からも判るように多孔
質繊維からなるクロスの強度はフィルタ−などの用途に
は十分なものであり気体中の特定ガスの吸着、高温度の
溶融アルミニュウム中の異物除去などにも使用出来る。
【００１８】
【表１】
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０３Ｃ 3/06
Claims (3)
- 【請求項１】ガラス繊維中の酸に易溶な成分を溶出して
製造する多孔質ガラス繊維において少なくともＳｉＯ2
９０．０−９８．０ｗｔ％、ＴｉＯ2 ０．５−３．
０ｗｔ％の成分を有することを特徴とする多孔質ガラス
繊維。 - 【請求項２】請求項１の多孔質ガラス繊維を６００−８
００℃に加熱することにより得られたガラス繊維。 - 【請求項３】比表面積が１５０ｍ2 ／ｇｒ−５００ｍ2
／ｇｒである、請求項１記載の多孔質ガラス繊維。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7348209A JPH09169548A (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 耐熱、多孔質ガラス繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7348209A JPH09169548A (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 耐熱、多孔質ガラス繊維 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09169548A true JPH09169548A (ja) | 1997-06-30 |
Family
ID=18395491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7348209A Pending JPH09169548A (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 耐熱、多孔質ガラス繊維 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09169548A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002316009A (ja) * | 2001-04-19 | 2002-10-29 | Japan Vilene Co Ltd | 耐炎フィルター材 |
| JP2006326537A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Nippon Muki Co Ltd | エアフィルタ用ろ材およびエアフィルタ |
| WO2007129430A1 (ja) * | 2006-05-01 | 2007-11-15 | Ibiden Co., Ltd. | ハニカム構造体、ハニカム構造体の製造方法、ハニカムフィルタ及びハニカムフィルタの製造方法 |
| JP2009079597A (ja) * | 2002-09-30 | 2009-04-16 | Unifrax I Llc | 排気ガス処理装置及びその製造方法 |
| JP2018150224A (ja) * | 2017-02-16 | 2018-09-27 | イソライト ゲーエムベーハー | 複合芯鞘型構造を有する表面改質ガラス繊維 |
| JPWO2024241719A1 (ja) * | 2023-05-25 | 2024-11-28 |
-
1995
- 1995-12-19 JP JP7348209A patent/JPH09169548A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002316009A (ja) * | 2001-04-19 | 2002-10-29 | Japan Vilene Co Ltd | 耐炎フィルター材 |
| JP2009079597A (ja) * | 2002-09-30 | 2009-04-16 | Unifrax I Llc | 排気ガス処理装置及びその製造方法 |
| JP2006326537A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Nippon Muki Co Ltd | エアフィルタ用ろ材およびエアフィルタ |
| WO2007129430A1 (ja) * | 2006-05-01 | 2007-11-15 | Ibiden Co., Ltd. | ハニカム構造体、ハニカム構造体の製造方法、ハニカムフィルタ及びハニカムフィルタの製造方法 |
| US7576035B2 (en) | 2006-05-01 | 2009-08-18 | Ibiden Co., Ltd. | Honeycomb structure and method for manufacturing honeycomb structure |
| JP2018150224A (ja) * | 2017-02-16 | 2018-09-27 | イソライト ゲーエムベーハー | 複合芯鞘型構造を有する表面改質ガラス繊維 |
| JPWO2024241719A1 (ja) * | 2023-05-25 | 2024-11-28 | ||
| WO2024241719A1 (ja) * | 2023-05-25 | 2024-11-28 | 日東紡績株式会社 | ガラス繊維、ガラス繊維織物およびガラス繊維強化樹脂組成物 |
| KR20250137171A (ko) | 2023-05-25 | 2025-09-17 | 니토 보세키 가부시기가이샤 | 유리섬유, 유리섬유 직물 및 유리섬유 강화 수지 조성물 |
| EP4653401A1 (en) | 2023-05-25 | 2025-11-26 | Nitto Boseki Co., Ltd. | Glass fiber, glass fiber woven fabric, and glass fiber-reinforced resin composition |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2461841A (en) | Method of making fibrous glass articles | |
| EP0973697B1 (de) | Al2o3-haltiges, hochtextiles und hochtemperaturbeständiges glasstapelfaservorgarn sowie produkte hieraus | |
| US3687850A (en) | High temperature insulating fiber | |
| DE2848731C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von in alkalischen Medien beständigen Mineralfasern | |
| US4461840A (en) | Heat resistant glass fiber composition | |
| US3650721A (en) | Method of forming micro-porous glass fibers | |
| JPH09169548A (ja) | 耐熱、多孔質ガラス繊維 | |
| EP2956420B1 (de) | Temperaturbeständige alumosilikat-glasfaser sowie verfahren zur herstellung und verwendung derselben | |
| CA1290572C (en) | Porous hollow silica-rich fibers and method of producing same | |
| JP3908731B2 (ja) | 高温耐久性を有する布帛のためのシリカヤーン | |
| AU579017B2 (en) | Low shrinkage kaolin refractory fiber | |
| DE2631653C3 (de) | ZrO2 -haltiges, alkalibeständiges, zu Fasern verspinnbares Glas und seine Verwendung | |
| US2823117A (en) | Glass paper-calcium silicate | |
| US4084977A (en) | Glass and refractory fibre materials and method for making same | |
| US3445254A (en) | Glass fibers and treatment therefor | |
| KR20000065662A (ko) | 고순도 실리카 유리섬유의 제조방법 | |
| RU2165393C1 (ru) | Стекло для производства стекловолокна и высокотемпературное кремнеземное волокно на его основе | |
| DE2361841A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines faserartigen glasmaterials | |
| JPH03122025A (ja) | 耐熱性多孔質ガラス繊維の製造方法 | |
| DE19724874A1 (de) | Glaszusammensetzung und Verfahren zur Herstellung hochtemperaturbeständiger Glasfasern | |
| DE1669466C (de) | Feuerfestes Fasermatenal und Verfah ren zur Herstellung derselben | |
| JPH08217496A (ja) | 高温ガス処理用ガラス繊維織布 | |
| DD301760A9 (de) | Alkaliresistente glaszusammensetzung und verfahren zu ihrer herstellung | |
| DE1596842C3 (de) | Feuerfeste anorganische Glasfasern auf der Basis SiO tief 2 -Al tief 2 O tief 3 | |
| JPH03126641A (ja) | 多孔質ガラス繊維の製造方法 |