JPH10114412A - 耐火性可成形合成物 - Google Patents

耐火性可成形合成物

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JPH10114412A
JPH10114412A JP9181110A JP18111097A JPH10114412A JP H10114412 A JPH10114412 A JP H10114412A JP 9181110 A JP9181110 A JP 9181110A JP 18111097 A JP18111097 A JP 18111097A JP H10114412 A JPH10114412 A JP H10114412A
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fibers
compressed
roll
weight
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チャールズ・エム・ハート
James D Rogers
ジェームズ・ディー・ロジャーズ
Harry L King
ハリー・エル・キング
John J Bartholomew
ジョン・ジェイ・バーソロミュー
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温度で使用されるコンベヤローラ等に適し
た耐火性可成形合成物を提供する。 【構成】 過半重量の粉砕セラミック繊維、小重量の切
断セラミック繊維、および残量のカーボン繊維から成
る。又、アルミン酸カルシウムのバインダ、切断セラミ
ック繊維およびコロイド状硬化剤を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】高温度で使用するローラコンベヤとして用
いられるようなロールは、アスベストの外方断熱カバー
を有する内方金属から製作されることができる。ロール
の製作において、アスベストは、時に「ワッシャ」と呼
ばれる円環形円板として供給され、例えば、米国特許第
３，８０２，４９５号明細書に述べるように、それを軸
上に組付けて、圧縮結合することができる。米国特許第
３，１１６，０５３号明細書に述べられる技術的関連性
のある教示において、アスベスト円板が管状軸上に圧着
され、アスベスト円板の厚板と薄板が交互になっている
ロールが開示される。これらの円板は端壁の間で、油圧
装置によって発生する圧縮力によって圧縮結合される。
アスベスト内の結合剤は高温で破壊され勝ちであるか
ら、円板を端壁間の軸方向圧力の下に保つことが大切で
ある。
【０００２】過半量のアスベスト繊維とポートランドセ
メントのような少量のバインダから成るアスベスト・ミ
ルボードの複数円環形円板を軸の上に滑合させても、コ
ンベヤロールを作ることができる。つぎに、これらを軸
上で軸線方向に圧縮することができる。米国特許第３，
３３４，０１０号明細書に開示されるように、アスベス
トはクリソタイルと角セン石の混合アスベスト繊維であ
り、バインダはセメントと粘土の混合物であることがで
きる。米国特許第３，４５６，９３１号明細書にある幾
らか技術的に関連する開示によれば、ロールの表面は、
ロール上に外側セラミック表面を生ずるように、加熱さ
れることができる。
【０００３】ポートランドセメントのようなバインダを
有するセラミック繊維板から円板を作ることも提案され
た。これらの円板を金属軸上に組付けて、ローラ形状に
圧縮することができる。しかしバインダは焼失して、カ
バーを弱体化し勝ちである。従って、そのようなカバー
は、アスベスト・ミルボードのカバーに代わる適当な代
替品として広く受入れられていない。
【０００４】板ガラスを引くのに使用されるローラのよ
うな、ローラにガラス繊維を使用する提案もなされた。
この点で、米国特許第３，７６３，５３３号明細書に、
鉱物繊維に無機バインダを含浸させることが教えられ
た。フェルト状繊維の帯をローラ心材の回りに巻いて、
バインダを含浸させ、加熱乾燥させる。しかし、このよ
うなロールは、アスベストローラに代わって広く使われ
るもほどに容認されるとは認め難い。
【０００５】ローラ・トンネル・キルンの送りローラに
鉱物ローラを用いる提案もなされた。米国特許第４，５
９６，５２７号明細書は、送りローラの鋼管心部材の上
に滑合することのできる繊維管、またはスリーブの調整
を教える。これらのスリーブは、装置の遊休期間中に、
使用後のカバー層を取り外した後、新品のスリーブを管
心材上に滑合させるのが容易であるから、頻繁に必要と
思われるローラ保守を容易にすることが明らかである。
【０００６】しかし、高いロール使用温度に下で脱落す
るバインダ残滓による運搬物への潜在損傷と共に、作業
環境の安全性に関する懸念が続いている。頑丈さと長寿
命の点でアスベストカバーと競争し得る、改良された断
熱ロールカバーの要求が業界に依然として存在する。そ
のようなロールカバーは、所要の断熱特性を与え、しか
もアスベストを排除することによって環境上、より安全
な製品を与えるべきである。
【０００７】本発明により、改良された断熱ロールカバ
ーが製作される。製作されたローラは断熱カバーを有す
るのみならず、該カバーは従来のアスベストカバーに優
る改良された断熱特性を示す。しかも、該カバーは、よ
り望ましい取扱いと使用性のためにアスベストを含まな
い。そのうえ、該カバーはセメントのようなバインダを
含まず、そのようなカバーに伴う問題を無くしている。
この新型ローラはそれによって従来の断熱ローラに見ら
れる望ましい特性を提供すると共に、大いに求められた
改良点をこれらの特性を組合せることができる。
【０００８】広い局面のおいて、本発明は、品物を運搬
するローラに特に使用するようにされたローラを指向
し、該品物はかなりの高温度にあるか、またはかなり高
温度の区域を通って運搬され、該ローラは、高度に圧縮
された少なくとも実質的にセラミック繊維の、少なくと
も１個の密集した耐火性、耐高温性の円環形断熱カバー
部材を有する内方軸を含む。
【０００９】他の局面において、本発明は断熱カバー部
材に関し、部材内で、約１６〜５０ｌｂ／ｆｔ3 （２５
６．３〜８０１．０ｋｇ／ｍ3 ）の範囲の密度になるよ
うに、約５０〜８０％の範囲の量が圧縮された繊維を圧
縮繊維が含む。
【００１０】いま一つの局面において、本発明は、新し
い合成物として、前記のような高度に圧縮された繊維を
指向する。本発明の他の局面は、断熱ロールカバーの製
法、カバー硬化のための添加材を含むことのできる本発
明のロールカバー、およびその製作法を指向する。さら
に他の本発明の局面は、繊維含有材であることのできる
耐火材の外層として、高度に圧縮された繊維を下層また
は心材に有する斬新なロールカバーを指向する。
【００１１】
【実施例】ローラとして、高度に圧縮された、少なくと
も実質的にセラミックの繊維によって、少なくとも１個
のローラカバー断熱層が与えられる。この繊維はバイン
ダを含まないことがしばしば有利である。圧縮された、
バインダ含有繊維が有用であることもあり、後でさらに
詳しく述べる。「少なくとも実質的にセラミックの繊
維」とは、繊維の過半量、つまり５０重量％を超える
量、がセラミック繊維であることを意味する。少量の、
つまり５０重量％未満の残部は他の合成または天然の鉱
物繊維、例えばガラス繊維または、添加物入り鉱物ウー
ルを含む鉱物ウールであることができる。高温の用途で
劣化することなく最良のローラ性能を得るには、繊維は
少なくとも約８０重量％のセラミック繊維であることが
有利であり、最良の全体性能特性を得るには、完全にセ
ラミック繊維であることが望ましい。
【００１２】そのような繊維は、アルミナ繊維またはボ
ロン複合材繊維、例えば酸化ボロン、炭化ボロンおよび
窒化ボロン繊維の代表されるようにシリカ含有繊維でな
いこともあると考えられるけれども、経済上の理由か
ら、セラミック繊維はシリカ含有繊維であることが望ま
れる。シリカ含有繊維は通常、アルミナ、ジルコニア、
クロミア、またはチタニアの一つ以上と共にシリカが存
在するけれども、単純にシリカ繊維であることもでき
る。そのようなシリカ含有繊維はまた、窒化シリコン、
炭化シリコン、カルシウム／アルミニウム硅酸塩などの
繊維を含むことを意味する。所要の不活性、つまり、ロ
ーラ上を運ばれる品物とはもとより作業環境との非反応
性、を所要の断熱特性と組み合わせて有する有利な繊維
は、シリカおよびアルミナから調製される。シリカおよ
びアルミナがジルコニアまたはチタニアと組み合わせら
れる時、セラミック繊維として改良された高温特性を得
ることができる。
【００１３】代表的には、シリカおよびアルミナから調
製された市販の繊維では約４５〜８０重量％のアルミナ
に残り約５５〜２０重量％のシリカというようにアルミ
ナ含有量は変化する。添加置換分、例えばジルコニア、
が用いられる時は、成分範囲はさらに変わることがあり
得る。すなわち、ジルコニアが存在する場合、その量は
約３重量％と少ない。よって、米国特許第４，５５８，
０１５号および第４，５５５，４９２号明細書の教える
ところによれば、シリカ約４５〜７５重量％またはそれ
以上に、アルミナ約１０重量％の少量からほとんど４０
重量％までの量が存在し得る。さらに、或る処方におけ
るジルコニアの量は２０重量％を超えることもある。セ
ラミック繊維を調製するのに役立つ任意の工程により、
繊維を調製し得ることは当然である。商業的には、その
ような工程は、溶融流の繊維化、例えば溶融材を繊維化
するために溶融流を吹き出すこと、または溶融物を繊維
化する高速回転輪に溶融流を衝突させること、などを含
む。商業的製法はまたゾル／ゲル処理を含む。
【００１４】繊維が製造されるにつれ、代表的には、先
ず、集積されてマット形式にされる。連続的な連鎖／金
網ベルト装置の上に無秩序の繊維を集積することなどに
より、これが行われる。代表的に、金網ベルト装置上に
集められた集積繊維はつぎに縫製されることができる。
本発明の目的上、マット形式の、または毛布状に縫製さ
れてかためられた、これらの繊維はまた、加熱し、また
は加熱しないで圧縮されることができる。セラミック繊
維では、代表的に集積された形式での初期のマットは約
２〜４ｌｂ／ｆｔ3 （３２〜６４ｋｇ／ｍ3 ）程度の密
度を有し、繊維がかためられた後の毛布状の集積繊維は
約４〜１０ｌｂ／ｆｔ3 （６４〜１６０ｋｇ／ｍ3 ）程
度の密度を有するであろう。加熱または圧延による繊維
集積における任意の予備圧縮は、依然、代表的には約１
０ｌｂ／ｆｔ3 （１６０ｋｇ／ｍ3 ）を超えない密度の
毛布を与えるであろう、マットまたは毛布、すなわち本
明細書で「バルク（ｂｕｌｋ）」繊維と総称される繊維
は、円板形状に打ち抜きまたは切断されることができ
る。特に薄い毛布から打ち抜かれた時のこれらの円板の
束は、つぎに本明細書の中で時に「ドーナッツ（ｄｏｎ
ｕｔ）」と呼ばれる多重円板部分に予備圧縮される。代
表的に、初期毛布の厚みは１／４〜１／２ｉｎ（６．３
〜１２．７ｍｍ）から６ｉｎ（１５．２ｃｍ）程度であ
り得る。より薄い、通常１／４〜１ｉｎ（６．３〜２
５．４ｍｍ）の厚さのセラミック繊維毛布では、円板は
代表的に１〜４ｉｎ（２．５４〜１０．１６ｃｍ）の厚
さの部分に圧縮されることができる。比較的厚い毛布の
円板は部分的に予備圧縮されないこともある。あとで、
より具体的に述べるように、約５０〜８０％の量を圧縮
することのできる、部分への圧縮が終わった時、広く考
えて、乾燥繊維を基にして、繊維は約１６〜５０ｌｂ／
ｆｔ3 （２５６＃８００ｋｇ／ｍ3 ）の範囲内で異なる
密度に圧縮されることができる。
【００１５】一例として、入手の容易な市販のシリカ／
アルミナ繊維から成形され、成形時の初期密度が８ｌｂ
／ｆｔ3 （１２８ｋｇ／ｍ3 ）の毛布、つまり「８ポン
ド毛布は、５０％圧縮されて１６ｌｂ／ｆｔ3 （２５６
ｋｇ／ｍ3 ）の密度を有することができる。より代表的
には、約１８〜４０ｌｂ／ｆｔ3 （２８８〜６４０ｋｇ
／ｍ3 ）の範囲内の密度を与えるように、繊維が圧縮さ
れる。同じく入手の容易な市販繊維の８ポンド毛布は約
６０％強圧縮されて、２０ｌｂ／ｆｔ3 （３２０ｋｇ／
ｍ3 ）より大きい程度の繊維密度を与えることができ
る。範囲の上限にもっと近く、例えば８０％を圧縮され
た場合、そのような８ポンド毛布の密度は４０ｌｂ／ｆ
ｔ3 （６４０ｋｇ／ｍ3 ）に近いであろう。シリカおよ
びアルミナから調製されたそのような市販のセラミック
繊維では、２０ｌｂ／ｆｔ3 （３２０ｋｇ／ｍ3 ）を超
える、例えば約２２〜４０ｌｂ／ｆｔ3 （３５２〜６４
０ｋｇ／ｍ3 ）ｎｏ範囲の密度が、最良の繊維断熱特性
を得る上で、極く有利である。圧縮は、湿った又は乾い
た繊維のいずれでもよいことはいうまでもないが、圧縮
繊維の密度は、乾燥した繊維のそれである。
【００１６】バルク繊維の中の個々の繊維は長さが異な
るので、多くの用途において、バルク繊維を用いること
が最も有利である。そのように長さの異なる繊維は、圧
縮によってからみ合い結合される繊維の能力を高める。
長さの異なる繊維を用いるこれらの用途では、全ての繊
維の最小長さは約０．５ｉｎ（１２．７ｍｍ）で、長い
繊維の長さは約８〜１０ｉｎ（２０．３〜２５．４ｃ
ｍ）の範囲内である。通常、約１０ｉｎ（２５．４ｃ
ｍ）よりも長い繊維は極く少なく、これはそのような繊
維は細工するのが困難なことがあり得るからで、他方、
約０．５ｉｎ（１２．７ｍｍ）よりも短かい繊維は、異
なる長さの繊維が効果的にからまるのには長さが足りな
い。長さの異なる繊維の特に望ましい混合は、少なくと
も約２〜４ｉｎ（５．１〜１０．２ｃｍ）の長さの、い
くらかの個別短繊維と、長繊維、すなわち４ｉｎ（１
０．２ｃｍ）よりも長く、約８〜１０ｉｎ（２０．３〜
２５．４ｃｍ）までの長さの繊維、しばしば少なくとも
６〜８ｉｎ（１５．２〜２０．３ｃｍ）の長さの繊維、
との混合である。
【００１７】しかし、用途によっては、粉砕繊維または
切断繊維、またはその両方を用いるのが有利なことがあ
る。切断繊維、すなわち切断されたバルク繊維は一般に
個々の繊維の長さが０．２５〜１ｉｎ（６．４〜２５．
４ｍｍ）であり得る。代表的に切断されたあと、ボール
ミルにかけられた繊維である粉砕繊維は極端に短く、よ
り均等な長さを有することができる。粉砕繊維の繊維長
さは１０〜３０μ程度であることができる。粉砕繊維を
他の繊維、例えば１種以上の切断繊維または前記長さの
ことなる繊維と混合することが考えられるが、後述する
ように、硬質被膜処方の中などに粉砕繊維を用いること
ができるのは当然である。また、粉砕繊維は、個々の、
より長い繊維ほどに繊維つぶれを受けないので、粉砕繊
維の使用は圧縮度の高い時に特に役立つことがあり得
る。
【００１８】高いショット含有量またはサイズの大きい
ショット、またはその両方が有害になり得るローラ、例
えばショットが製品に跡と付けるような連鎖ラインズス
テンレス鋼の帯と共に使用されるローラ、の用途に粉砕
繊維を使用することができる。本明細書で言う「ショッ
ト」とは、バルクセラミック繊維、例えばセラミック繊
維毛布の中に見られる非繊維質の、通常はずんぐりした
セラミック粒子のことである。代表的には、個々の繊維
の長さが異なる長繊維が用いられる場合、４０メッシ網
（米国ふるい系列）に残されるショット含有率は２〜５
％程度の量であり、個々のショット片の粒子の粒子サイ
ズは１００μもの大きさである。これが問題であるなら
ば図２に図解され、あとで説明されるような可鋳カバ
ー、より代表的には硬質被膜カバーを、ショット封じ込
め被膜として用いることができる。また粉砕繊維の使用
もローラの有用性を高めることができる。それは、繊維
の加工がショット粒子を約２０Ｍ未満のサイズにつぶす
傾向があって、製品に跡を付ける心配を無くするからで
ある。切断繊維は、混合物としてなど、粉砕繊維と同様
な態様で使用されることができる。切断繊維は単独に、
または混合物として、ショット封じ込め被膜のような可
鋳処方で最も役立つことができる。よって、ローラを横
切って運搬される品物に跡を付ける心配がある場合に、
特にそれが有用であり得る。繊維をつぶす懸念があるた
め、セラミック繊維を著しく圧縮することは、業界の慣
例ではなかった。しかし、今日では、軸上の繊維の円板
は軸線方向に高度に圧縮することができると判った。セ
ラミック繊維のそのような圧縮の量は、約５０％超から
最もよくある約８０％までとするべきであるが、それよ
り僅かに大きい圧縮率、すなわち８３〜８５％も達成さ
れるであろう。約５０％未満の圧縮は、当業界で要求さ
れる、ロール表面における必要な耐圧縮性を有する、望
ましい密集した繊維を与えない。他方、約８０％よりも
大きい圧縮は繊維つぶれをもたらすことがよくある。所
要のロール強度と表面耐圧縮性にとって有利となるに
は、約５５％超、またはよりしばしば約６０％超、そし
て望ましくは約６５〜７５％の範囲にセラミック繊維が
圧縮される。
【００１９】有害な繊維つぶれを生ずることなく繊維が
耐えられる圧縮量は、繊維の湿った、または乾いた状態
によって決まる。繊維の製造において、繊維は通常、乾
いた状態にあると期待され、しばしば、繊維の製造に用
いられる高温により、外観も触感も乾燥している可能性
がある。簡単に言えば、湿った繊維とは、例えば、後述
するように潤滑剤、硬化剤またはバインダ（結合剤）の
ようなものでぬれている繊維である。原則として、湿っ
た繊維は、繊維つぶれの怖れがあまりなくて高度に圧縮
することができる。乾いた繊維で、約５０％超から約７
０％まで、または可能性として、最も高い圧縮である約
７５％のセラミック繊維の圧縮範囲が有利である。湿っ
た繊維は、まる５０％から８０％の圧縮範囲にわたって
容易に圧縮を受けることができると、一般に考えられ
る。しかし、湿った繊維でも、約５０％から約７０％ま
での圧縮が望ましい。湿った繊維とは、単純に水でぬら
した繊維を含むことを意味する。より典型的には、潤滑
剤が使用される。本明細書で言う「潤滑剤」とは、ささ
いな残留物以上のもの、望ましくは、全く残留物をロー
ラ内に生ずることなく揮発する置換分を意味する。残っ
たいくらかの揮発がローラの作動において生ずることも
あるが、ほとんど常に、そのような揮発は乾燥温度にお
いて完了する。一般に、潤滑剤は、有機液体か、あるい
は液体中の分散され、または溶解される有機置換分を含
む有機剤である。石鹸分散液は有用な潤滑剤となり得
る。液体を多孔質の固体に施すのに通常使用される任意
の手段、例えば吹付け、浸漬によって、マット形式にあ
る繊維に潤滑剤を施すことができる。部分的に圧縮され
た円板または部分的に潤滑剤を施すことも有用であろ
う。潤滑剤は部分圧縮された繊維塊に吸い上げ作用によ
って浸透する。生じた潤滑済み繊維塊をつぎに最終圧縮
にかける。
【００２０】用途によっては、圧縮繊維ロールカバーの
中にバインダを用いることが望ましいかも知れない。そ
れは「脱出性バインダ」、つまり、ガバーの乾燥中、ま
たは高温使用時に、容易に揮発を生ずるバインダである
ことができる。そのような脱出性バインダは圧縮繊維ロ
ールに容易に浸透することができる。それは、本明細書
で「有機バインダ」とも呼ばれ、代表的なそのようなバ
インダは、でん粉、ラテックス材および、例えばセルロ
ーズ・メチル・エーテルの水懸濁液などのセルローズ置
換分を含む。「バインダ」なる語は、吸い上げなどによ
り相当量が圧縮繊維ロールに容易に浸透しない物質のこ
とも言う。時に、本明細書で「無機バインダ」と呼ばれ
るこれらのバインダは一般に、圧縮の前または後に、繊
維に使用されることができる。代表的な無機バインダ
は、セメント、アルミ酸カルシウムおよび粘土を含む。
よって、無機バインダは、ロールカバーの使用中に圧縮
繊維ロールの中に少なくとも相当量の残留物として存在
する材料である。
【００２１】もしも使用される材料が、圧縮繊維ロール
に浸透する、つまり圧縮繊維ロールの中に吸い上げられ
る、と同時に、乾燥してローラ使用中にローラ内に保留
される残留物をローラに残す能力を有するならば、その
ような材料は、本明細書では便宜上、「硬化剤」と呼ば
れる。代表的な硬化剤は、コロイド状シリカ、コロイド
状アルミナ、コロイド状ジルコニア、または類似の液体
材料である。コロイド形式の硬化剤は、本明細書では
「コロイド状硬化剤」と呼ばれる。硬化剤は圧縮の前ま
たは後に繊維に施されることができる。使用方法は、繊
維に液体を含浸させるのに代表的に使用されるもの、例
えば沈漬、吹付けなど、のうちの任意のものでよい。最
も高度に圧縮された繊維、すなわち８０％圧縮繊維で
も、硬化剤混合物、例えば液体媒体にコロイド状シリ
カ、またはコロイド状アルミナ、またはその両方を含む
溶液は、毛管作用、つまり「吸い上げ」によってロール
カバーに容易に含浸され、圧縮セラミック繊維全体に浸
透することができる。しかし、そのような浸透が意図的
に圧縮セラミック繊維の最外層のみに限定されること、
まはた、その浸透がローラ繊維外面に最も濃縮する可能
性のある硬化剤の漸次移行を与えること、は当然であ
る。
【００２２】一般に、硬化剤組成は、イー・アイ・ジュ
ポン・ド・ヌムール・アンド・カンパニー（Ｅ．Ｉ．Ｄ
ｕｐｏｎ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａ
ｎｙ）の製造になるルードックス・アール（ＬＵＤＯＸ
R ）コロイド状シリカ分散液のようなコロイド状シリカ
を含む。そのような分散液は、ナトリウム安定され、あ
るいはアンモニアまたはアルミニウム安定されたシリカ
粒子の水分散液とされ、アンモニウム安定の方が望まし
く、代表的には４０〜５０重量％の固体を含むが、より
稀釈で、例えば２０重量％の固体を含むものでもよい。
本明細書でシリカゾルとも称せられるコロイド状シリカ
は一般にアルカリ性ゾル、例えばＰＨ値が最小８．５
である。ゾル形のシリカの適当な代替品は、エチル・シ
リケート、シリケート重合体、エチル・ポリシリケート
およびアルミニウム・オキサイド・ゾルのようなコロイ
ド状アルミナを含むことができる。シリカ・ゾルのよう
な硬化剤組成が使用される場合は、それを追加の添加剤
を含めるようにさらに変形することができる。これら添
加剤は、硬化剤組成中の固体の重量を基に、０．１重量
％の少量から５重量％以上まで、例えば１０重量％ま
で、といった程度に、有機シラン結合剤、またはアクリ
ール重合体のような重合体剤、などの添加剤を含むこと
ができる。圧縮と硬化は多重段階であり得ることも考え
られる。例えば、繊維ロールが、例えば５０％圧縮率で
圧縮され、ついで硬化剤を浸透され、つぎにさらに、８
０％まで圧縮される。そのあと、添加硬化剤が第２の圧
縮段階の後に添加されることができるのであろう。さら
に、硬化剤が使用される時はいつでも、最終乾燥段階で
終わる多段階の、含浸−乾燥−含浸操作の中で使用する
ことができる。
【００２３】一般にロール乾燥後の硬化剤残留分がロー
ルの全重量中の約５重量％から約７０重量％以上まで、
望ましくは約１５〜１６重量％、となる量の硬化剤が使
用される。硬化剤の使用後、生じた含浸カバーを乾燥す
べきである。乾燥は、本明細中に一般的に言われる場
合、かなり高い温度、例えば５００℃で行うことができ
るが、経済的な理由で約３００℃から下って約１００℃
以下といった、より中位の温度で行うのが有利である。
硬化剤の適用後、乾燥は、該より中位の温度、例えば約
２００℃にて、約２４時間までの時間、通常は約８〜１
２時間をかけて行うのが望ましい。その後、以下に述べ
るような仕方で、繊維カバーをさらに調質することがで
きる。例えば、含浸セラミック繊維のために約２０００
°Ｆ（１０９３℃）までの高い温度で熱処理して、硬化
剤またはバインダの脱出性溶剤または液体媒体を気化さ
せ、圧縮繊維ロールカバーの中に残留分を残すことがで
きる。
【００２４】つぎに図面を参照して、図１は、圧縮繊維
カバー３を有する金属軸から成るロール１を示す。圧縮
繊維カバー３は端板４の中におさまる。金属軸２は、全
て図示されない装置により支持され、内部冷却されるこ
とができる。端板４はこれも図示されない装置によって
圧縮繊維カバー３に対して圧縮を保つ。
【００２５】つぎに図２を参照すると、ロール２０は内
方軸１１を有する。この軸１１は中実でもよいが、図で
は、図示されない源泉から軸１１の中に送られる冷却液
の入る通路１２となるように中空として図解される。物
体を運搬する軸１１の区域では、通路１２は拡大して冷
却室１３となる。冷却室１３とは反対側の端において、
軸は全く図示されない装置によって支持され、回転駆動
されることができる。金属軸１１の外方部分は、軸１１
の軸線方向に沿って、圧縮繊維円板の内方心部材１４で
実質的に蔽われている。この繊維円板の内方心部材１４
は、雄ねじ表面４２を有する端末スタッド４１によって
圧縮状態に保たれることができる。繊維円板内方心部材
１４の上の圧縮セラミック繊維円板の外方カバー部材１
６が載る。外方カバー部材１６に対して端板の圧縮圧力
を保つために、プッシュリング４３とねじ付きナット４
４が使用される。内方心部材１４に沿う軸線方向にこの
外方カバー部材１６のこれら圧縮繊維円板の間に、荷重
支承部材１７が配置される。この部材は内方心部材１４
によって緩衝され、外方カバー部材１６によって所定位
置に確保され、この部材１６も荷重支承部材１７の膨
張、収縮を許す。荷重支承部材１７は外部表面１８を有
する。圧縮繊維円板の外方カバー部材１６の外部表面上
に最外可鋳カバー層１９があり、これも本明細書で「シ
ョット封じ込め被膜」と呼ばれることがある。この最外
方ガバー層１９は、存在した場合のショットを外方カバ
ー部材１６の中に封じ込める働きを果たすことができ
る。これら荷重支承部材１７の外部表面１８は可鋳カバ
ー層よりも上方に立ち上がるであろうことは当然であ
る。例えば、焼きなましのために帯鋼懸垂炉に運搬する
のにローラ１０が使用される場合の用途である。
【００２６】つぎに図３を参照すると、ロール１０は、
冷却液の通路１２を与えるように中空の軸１１を有す
る。ロール１０の端末に、溶接によって軸１１に固定さ
れる端板１５がある。断熱のために、このロール１０
は、圧縮繊維円板（図示せず）から調製された圧縮繊維
内方ロールカバー３１を有し、この内方ロールカバー３
１は金属軸１１に直接接触して圧縮される。この内方ロ
ールカバー３１は本明細書で圧縮ロールカバー３１と呼
ばれるであろうが、本明細書で述べる圧縮以外の仕方、
例えば真空成形によって内方ロールカバーが得られるも
のもある。この内方、圧縮繊維ロールカバー３１の上
に、外方圧縮繊維ロールカバー３２が載る。図２および
図３のこの特定ロール構成は、本明細書で「２重型」ロ
ールと呼ばれることもあるが、例えば図３の内方ロール
カバー３１と外方ロールカバー３２を含む。そのような
構成のカバーを再び以下に説明する。外方圧縮繊維ロー
ルカバー３２の中に荷重支承部材１７が含まれる。この
荷重支承部材１７の外方表面１８は図示のように、外方
圧縮繊維ロールカバー３２の外方表面に面一（つらい
ち）である。この荷重支承部材１７は半径方向内方端が
内方ロールカバー３１上に載っている。そのうえ、この
２重型ロールは最初、外方ロールカバー３２のための圧
縮繊維だけを有することがあり得るのは当然である。す
なわち、この外方ロールカバー３２に溝を切削し、つい
でこの溝に可鋳材を鋳込んで、荷重支承部材１７とす
る。
【００２７】つぎに図４を参照するとロール１０は図示
されない冷却液のための通路１２を含む金属軸１１を有
する。軸１１の端に、溶接によって軸１１に固定された
端板１５がある。軸１１の外方表面上に、圧縮繊維円板
（図示せず）から調製された圧縮繊維ロールカバー３６
が直接に取り付けられる。この圧縮繊維ロールカバー３
６上に外方硬質被膜層３７が載る。そのような硬質被膜
層３７を調製するのに役立つ硬質被膜はあとで詳しく説
明する。金属軸１１の回りにはスペーサ３８の存在す
る。図示のように、スペーサ３８は、圧縮繊維ロールカ
バー３６と共に硬質被膜層３７をも貫通して延在する。
スペーサ３８はロール１０の被覆に柔軟性を加えるのに
役立つことができる。スペーサ３８はほぼ荷重支承部材
１７の形をとることもできるが、しかし荷重支承部材で
はない。スペーサ３８は圧縮繊維の外側表面に対して、
面一でも、くぼんでいて、出っぱっていてもよい。その
ようなスペーサのための適当な材料は、セラミック繊維
板および集積形の繊維、殊にゾル・ゲルエ工程によって
作られたもの、だけでなく箔の形の金属、例えば箔板で
あって、各スペーサが多重の、個別金属箔円板の圧縮製
品であるもの、を含む。
【００２８】図４に示すように、圧縮繊維ロールカバー
３６だけが端板に衝接する。これは、圧縮繊維ロールカ
バー３６に対する圧縮を保つばかりでなく、スペーサ３
８の配置をも保つ。図示の組立体では、従って硬質被膜
層３７は軸方向圧縮を受けない。また２重型ロールで
は、図２に図解されるように、内方心部材１４だけに衝
接するスタッド４１は固定位置にあることができる。よ
って、内方カバー１６はプッシュリング４３に当たって
圧縮され、ねじ付きナット４４から調整自在の圧縮を受
ける。このようにして、内方心部材１４と外方ロールカ
バー１６は異なる圧縮力の下に保たれることができる。
当然、ロールの反対端での端板は、内方心部材１４外方
カバー部材１６の双方に対して同じであり、図３の溶接
板１５のように固定されることもできる。図２のナット
４４は外方カバー部材１６に対して調整自在の圧縮を可
能にすることができ、この圧縮はロール１０の使用中に
調整することもできる。
【００２９】つぎに図５を参照すると、シリカ含有の縫
製円板のような代表的繊維円板２１が他のかなりの数の
同形円板２１と共に集積される。本明細書で「円板」と
言えば、異なる形状をとることもできるのは当然である
が、最も普通には、円形の外径を有する物体を意味す
る。例えば、円板はカム効果を与えるために、楕円形、
または丸味を欠いたものであることもでき、あるいは、
ラチェット効果を与えるなどのために、縁またはうねを
含むことも可能である。よってこの点に関し、外周は実
質的に円形形態に基づくことが最も多い。円板２１は少
なくとも実質的に中心位置にある円板窓２２を有する。
代表的な円板２１は、約０．５〜８ｉｎ（１．２７〜２
０．３２ｃｍ）の範囲に延在する窓寸法、この場合は直
径寸法、を有する窓２２、この場合は円形窓、を有す
る。しかし、６角形のような他の窓形状も有用であるこ
ともあり、この場合、窓寸法は、円板の中心を通って辺
から辺までの寸法である。
【００３０】以上述べたように、部分部分に予め圧縮さ
れたこれらの円板の代表的な軸方向厚みは約１／４ｉｎ
（６．４ｍｍ）から通常約１または２ｉｎ（２５．４ま
たは５０．８ｍｍ）であり、８ｉｎ（２０．３２ｃｍ）
という大きな軸方向厚さを有する円板も考えられる。比
較的大きな軸方向厚さの円板２１では特に、部分２３に
圧縮される前にも予め圧縮されることがある。通常、円
板２１の中心から外方に測った繊維の幅は少なくとも１
ｉｎ（２．５４ｃｍ）で、約４〜６ｉｎ（１０．２〜１
５．２ｃｍ）にも達し、またはそれ以上、例えば円板窓
２２の外縁から円板２１の最外周までの長さが１２ｉｎ
（３０．５ｃｍ）になることもあり得る。そのような最
外周は、円板２１の中心を通る直線の長さで測って、一
般に約２ｉｎ（５．１ｃｍ）から３ｆｔ（９１．４ｃ
ｍ）に延在するが、これは、円板２１の形状が円形であ
ることが望ましいことから、ここでは直径が約２ｉｎ
（５．１ｃｍ）から約３ｆｔ（９１．４ｃｍ）である、
と称する。
【００３１】通常、比較的薄い毛布の厚さを有するこれ
らの繊維円板２１の束をつぎに圧縮して、繊維部分２３
を生ずる。そのような繊維部分２３は繊維円板２１を圧
縮して調整することができる。繊維を圧縮するのに一般
に役立つ手段、例えば空気圧または油圧を用いて、この
圧縮を行うことができる。繊維部分の予備圧縮はほとん
どいつも軸に取り付けて処理されるけれども、時には、
別に圧縮繊維部分を形成してから、軸の上に取り付ける
こもあるのは当然である。約１６〜５０ｌｂ／ｆｔ3
（２５６〜８０１ｋｇ／ｍ3 ）の範囲の繊維密度を得る
ように、約５０〜８０％の量を繊維部分が通常、圧縮さ
れる。生じた繊維部分２３はその時、少なくとも実質的
に繊維円板２１に似た形状を有し、例えば円板２１と同
様の窓２４および直径の寸法を有する。前記のように、
これらの予備圧縮された部分２３の軸方向厚さは極く厚
くて、例えばほとんど２ｆｔ（６１ｃｍ）までのものも
あるが、代表的には約１〜４ｉｎ（２．５〜１０．２ｃ
ｍ）の範囲である。これら部分２３を調製するのに接着
剤その他のものを用いることは通常、避けられる。それ
らを避けた時、でき上がったロールカバーは使用時に完
全に無接着剤のものであることができる。
【００３２】つぎに、金属軸２５が窓２４を通過するよ
うに部分２３を軸２５の上に単に滑合させて、部分２３
を軸上で集積する。軸２５の遠方端に端板２６が具わっ
ている。代表的には、金属軸２５は中空の、ほぼ中心位
置にある穴２７を有し、これは、図示されない冷却流体
の通路に使用することができる。かなりの数、例えば１
ダース以上、の部分２３が軸２５上に、弛い束として組
付けられた後、可動端板（図示せず）が端板２６に対向
するように、最後に取り付けられた部分２３に押し付け
られる。つぎに、繊維部分を圧縮結合するのに役立つ任
意の仕方で、端板によって繊維部分２３に圧力を加える
ことができる。例えば、ねじ付き棒で両端板を連結し、
エアレッチを使って、棒端のボルトを締めて、徐々に端
板を接近させることができる。または油圧シリンダを用
いて端板を押し、ねじ付き棒の必要を無くすことができ
る。そのような手順による部分２３の圧縮の後、図示し
ない固定リングを可動端板の代わりに用いることがで
き、繊維部分２３の組立体を軸２５に滑合させた後、可
動端板を再び取り付けて圧力をかける、という手順を繰
り返すことができる。円板２１、殊に厚い毛布、例えば
約４〜６ｉｎ（１０．２〜１５．２ｃｍ）程度の毛布、
から調製された円板２１では、そのような円板を直接に
軸２５にはめることができる。部分の形に予備圧縮する
必要なしに、これらの円板に圧力をかける。所要長のロ
ール２８が組立られた時、可動端板の代わりに、恒久的
端板を取り付ける。中心軸２５として、任意の硬い耐熱
材、例えばセラミック、または鉄のような金属の軸が役
立つと考えられる。中空軸が冷却剤を共に使用されるな
らば、材料も非多孔質で液体封入性のものであるべきで
ある。しかし、経済性から、軸はほとんど常に金属軸で
あり、最も経済的に有利なものは鋼軸である。内部冷却
が用いられるならば、それは、経済上、水または空気が
望ましい循環流体を用いて行うことができる。これらの
軸は使用中、殊に混乱状態で、ゆがむことがあることは
認識されている。本明細書で図示される軸は全て円形断
面であるが、他の形式、例えば、正方形または６角形も
有用であり得ることは当然である。
【００３３】荷重支承部材１７が使用される場合、この
部材は本明細書で「タイヤ」とも呼ばれるであろうが、
耐収縮性であると共に耐熱性の硬い材料、例えばセラミ
ックまたは金属から作られることができる。そのような
荷重支承部材１７は、滑らかな外側表面１８を生じてそ
れを維持する能力のあることが大切である。これら荷重
支承部材１７として、多くの材料が当業界において使用
されることができ、または使用されている。しかし、こ
れら荷重支承部材１７をシリカのようなセラミック材か
ら製作することが最も普通である。溶融シリカは収縮耐
性があり、ロールの代表的な作動条件の下で、実質的に
膨張率はゼロである。これらの特性から、溶融シリカは
この用途にとって殊に魅力的なものとなる。使用し得る
他の材料には、鋼、ムライト、繊維板、コージライトま
たは前記溶融シリカ、硬質被膜およびバインダの他に他
の可鋳材が含まれる。
【００３４】溶融シリカなど、例えばアルミナまたはジ
ルコニアまたはそれらの材料の組合せを荷重支承部材１
７として使用するのに加えて、これらはスリーブとして
も使用し得る材料の代表的なものである。「スリーブ」
という語は、圧縮繊維カバーの外側表面のいくらか、ま
たは全部の上に滑合する部品を意味する。米国特許第
３，７５１，１９５号明細書は、コロイド状シリカまた
はセメントと相互結合した溶融シリカ粒子のスリーブを
開示する。この特許の溶融シリカ・スリーブ材は、下側
の圧縮繊維層の上に直接鋳造して、そこでキュアされる
ことができる。スリーブとして、またはタイヤとして使
用されるようと、下側の繊維の上に直接に鋳造されよう
と、ロール上を運搬されている物体の重量をスリーブが
支承するので、溶融シリカなどはロールの耐魔寿命を延
ばすのに役立つ。そのようなスリーブ、またはタイヤ
（荷重支承部材）または直接鋳造材は、本明細書で「可
鋳」材と総称される合成物から調製することができる。
本明細書に使用される「可鋳」材という語は、荷重支承
スリーブまたはタイヤを形成するように硬化することの
できる材料、あるいは下側の圧縮繊維層の上に直接キニ
アされるそのような材料を意味する。この材料は、外方
カバー耐魔接触面を与えるように、圧縮セラミック繊維
ロールカバーの上に直接鋳造することができる。よっ
て、そのような材料では特に、半径方向圧縮力をそのよ
うなロールに使用することができるか、または少なくと
も、材料がセラミック繊維の上に鋳込まれる個所で、拘
束を半径方向に与えることができる。しかし、セラミッ
ク繊維は、軸方向圧縮と半径方向圧縮または拘束との組
合せを用いることができると考えられるけれども、一般
に軸方向圧縮を受けることが当然であろう。溶融シリカ
のようなセラミックを含む他に、そのような可鋳材料は
代表的にサーメットから、あるいはセラミック繊維およ
び滑石のような添加物と混合されることもあるセメント
または粘土から製造されると共に、酸化アルミニウムま
たは酸化マグネシウムのような酸化物と組み合わせた、
例えば珪酸ナトリウムまたは珪酸ジルコニウムのような
珪酸塩を含む処方から代表的に製造される。材料が硬化
材に加えてセラミック繊維、通常切断繊維または粉砕繊
維、またはその両方、を含み、その材料が代表的に下側
の圧縮繊維上に鋳込まれる場合、この可鋳材の種類はほ
とんどいつも本明細書で便宜上、「硬質被膜」と呼ばれ
る。このような硬質被膜は、図２に示すように、特に望
ましいショット封じ込め被膜１９を与える。
【００３５】例えば米国特許第４，１７４，３３１号明
細書は、セラミック繊維、シリカ、およびアクリル重合
体またはセルローズ材のような接着剤を含む硬質被膜合
成物を開示する。処方によれば、望ましい硬質被膜は、
硬質被膜の過半重量成分として粉砕セラミック繊維と、
少量重量成分として切断セラミック繊維とを含むことが
できる。いくらかの補足の繊維、例えばカーボン繊維も
含むことができる。そのような望ましい硬質被膜は、約
７０〜９５重量％、よりしばしば７０〜８５重量％の粉
砕繊維と、５〜２５重量％、ほとんど常に１３〜２３重
量％の切断繊維と、残り約５重量％までのカーボン繊維
を含むことができる。通常、この望ましい合成材の中
に、約２重量％以下程度のカーボン繊維が存在する。処
方が乾燥するにつれて、カーボン繊維は焼失することが
あるので、残った硬質被膜合成材は、他の繊維を少し異
なる量、例えば粉砕繊維を約７５重量％程度以上、含む
ことにある。この合成材において、溶融流を繊維化する
工程によって粉砕繊維を調製し、つぎにゾル・ゲル工程
によって切断繊維を調製することが望ましい。そのよう
な望ましい硬質被膜では、使用される硬化剤はコロイド
状硬化剤である。硬質被膜を処方する場合、４０重量％
固形物の硬化剤を基準として、このコロイド硬化剤は硬
質被膜合成物処方の約２０〜６０重量％を占めると有利
である。よって、そのような硬化剤は、乾燥した硬質被
膜中に約８〜２４重量％の固形物を与えるように期待さ
れる。望ましくは、そのようなぬれた処方の約３０〜５
０重量％の量のコロイド状硬化剤が存在する。
【００３６】特に関心のある可鋳合成材は、硬化剤に加
えて切断セラミック繊維を、バインダと共に含む。より
具体的には、使用される硬化剤はコロイド状硬化剤であ
る。代表的には、４０重量％固形物のコロイド状硬化剤
において、完全湿潤処方の約２０〜６０重量％、つまり
最終製品の固形物基材の約８〜２４重量％を硬化剤が与
える。よりしばしば、硬化剤は処方の約３０〜５０重量
％を与える。もう一つの多重の成分は切断セラミック繊
維である。通常、これはゾル・ゲル工程によって調製さ
れた繊維である。この繊維は、全処方の約２０〜４０重
量％が最終固形製品中に存在する。よって、アルミニン
酸カルシウムのようなバインダは、処方の約３５〜６０
重量％の量が存在することができる。しばしば、バイン
ダ成分の組合せが使用される。例えば、アルミニン酸カ
ルシウムと滑石である。そのような場合、第２のバイン
ダ成分、すなわち滑石、は代表的に、全処方の約５重量
％を占める。
【００３７】そのようなロール２８が新規に組立てられ
た後、ロールの外側表面は粗いことがある得る。つづい
て、滑らかであると同時に硬化された外側ロール繊維表
面を与えるように加工することができる。例えば、セラ
ミック繊維の外側表面は、通常、切削後、または切削プ
ラス研削後に、繊維をバニシで磨いて滑らかにすること
できる。高度に磨いた回転式金属要素を繊維表面に当て
て強制圧迫し、つぎに繊維ロールを回転させながら、こ
のバニシ工具を繊維ロールに当てて、行ったり来たり動
かすことにより、これを行うことができる。滑らかにす
ることは、大いに望ましい滑らかで均質の表面を与える
ばかりでなく、繊維カバーの外側表面を改善し、硬化す
るのにも役立つ。この外側表面の加工は、例えばロール
カバーを横切って動く製品とカバーとのひっかかりを良
くするのに役立つきめをもった外観を与えるように、繊
維カバーにくぼみを設けるのにも使用することができ
る。切削または研削を含む外側表面加工の後、例えばセ
ラミック繊維を約１０００〜２０００°Ｆ（５３８〜１
０９３℃）の高温にて、レーザー焼きなましにより熱処
理するなど、繊維カバーをさらに調質することができ
る。そのような熱処理は、加工、例えばバニシ仕上げの
前または後に実行することができる。経済上好都合に
も、それ以上の調質は一般に不必要である。
【００３８】繊維カバーは、硬化剤またはバインダを使
用することなく、また外側スリーブまたは可鋳材の層が
なくても、密な、耐衝撃性の、熱的に安定した表面を与
える。そのうえ、いまでき上がった超圧縮カバーは使用
中に最小限の縮み、例えば僅か２〜４％またはそれ以下
の程度の縮みしか示さない。この最小の縮みは、望まし
いことに、ロール使用中の個々の圧縮繊維円板のはがれ
を遅らせ、また根絶することさえ可能である。
【００３９】硬化剤またはバインダを用いない圧縮繊維
カバーは、代表的には、本明細書で「Ｈメータ」と呼ぶ
こともあるシュミット・ハンマ−での試験で硬さを示さ
ない。よって用途によっては、より硬化された表面を得
るために、圧縮繊維力カバー中に硬化剤またはバインダ
を用いることが望まれる。例えば、異なる長さの繊維を
からませて、約６０％圧縮まで圧縮された市販のシリカ
およびアルミナのセラミック繊維は、硬化剤の適用によ
り高められた表面硬度を有することができる。そのよう
な繊維への硬化剤の一個適用、つまり「一回漬け」で、
乾燥後の圧縮繊維ロール表面は、１，５００〜１０，０
００ｌｂ／ｉｎ2 （１０５．５〜７０３ｋｇ／ｃｍ2 ）
の範囲のＲスケールを用いるシュミットハンマーにより
測定して、約１０〜２０の範囲内の表面硬度を通常有す
る。乾燥後、生じた硬化繊維に「２重漬け」とも呼ばれ
る第２回の硬化剤適用を行った場合、乾燥後の硬化表面
は代表的には、シュミットハンマーで測定して、約２０
〜４０の範囲内の表面硬度を有する。各沈漬操作の間の
乾燥と共に、追加の沈漬も考えられる。よって圧縮繊維
ロールカバーは硬化剤の適用による表面硬度の調整に好
適であり、それにより、セラミック繊維ローラの特定の
産業上の用途に合うような表面硬度の仕上げに好適であ
る。
【００４０】特に図３を関連して前記したように、ロー
ルカバーはローラ軸を蔽う内方のより撓み自在の心部材
を、外方のより硬い外方カバーと共に有することができ
る。これは内方の圧縮繊維心部材により得られる。この
内方繊維心部材は、軸の回りに毛布の帯を巻きつけてで
きる巻きつけ繊維心部材であることができるのは当然で
ある。巻きつけ繊維心部材に半径方向圧縮を加えるか、
または円板から繊維心部材に軸方向圧縮を加えて、この
心部材を圧縮する。心部材の圧縮は低度の圧縮、例えば
約６０％未満の圧縮であり得る。そのような内方心部材
は、潤滑剤、バインダまたは硬化剤の一つ以上を含むこ
とも、含まないこともある。この比較的撓み自在性の大
きい心部財の上に、前記のようにスリーブを製作または
配置することができる。スリーブも、より高度に圧縮さ
れた、例えば約６０％超まで圧縮された繊維、または硬
化剤またはバインダ、またはその両方を含む高度圧縮繊
維であることができる。殊に外方カバー部材が高度に圧
縮された繊維である場合、例えば繊維板材を含む、様々
な心部材材料の上に使用されることができるのは当然で
ある。実用において、外方カバー部材は、使用済みロー
ラを含む、市販ローラの上のリキャップとしても役立つ
ことができる。そのような製作法は、内方および外方部
材の双方の望ましい断熱特性を組合せ、さらに内方心部
材の可撓性と外方部材の所要の耐魔表面に組合せること
ができる。
【００４１】次の例は、本発明を実施したやりかたを示
す。しかし、これらの例を本発明の制限と考えるべきで
ない。
【００４２】例 １ ５６％のアルミナと、残りは実質的にシリカから成るメ
ルトの溶融流の吹き出しメルト繊維法によって調製され
た市販セラミック繊維が縫製によって毛布に固められ
る。２〜４ｉｎ（５．１〜１０．２ｃｍ）程度の長さの
短繊維を、１０ｉｎ（２５．４ｃｍ）までの長さの長繊
維と共に含む、異なるながさの繊維を毛布が含む。繊維
は厚さ１ｉｎ（２．５ｃｍ）の８ポンド毛布である。こ
の毛布は、毛布から円板を打ち抜いて円板を調製するの
に使用する。円板は、６角軸の平坦面にかぶさる３ １
／１６ｉｎ（５．２４ｃｍ）の内径と、６ｉｎ（１５．
２４ｃｍ）の外径を有する。そのあと、この円板２７８
枚を軸の上に集積し、その１／４を用いて各円板部分を
作る。鋼６角棒の平坦面間のさしわたしは３ｉｎ（７．
６２ｃｍ）で、空気冷却のために中空であった。円板の
最初の１／４の部分が図５に図示するように、約６５％
の圧力でロールの固定端板に当てて圧縮される。この部
分をそこで軸上に固定し、次の１／４の円板を軸上に約
６５％で圧縮して固定する。４つの部分全部が同様に圧
縮された後、でき上がったロールの軸方向圧縮カバー長
さは９２ ７／８ｉｎ（２３６ｃｍ）であった。
【００４３】生じた乾燥カバーはつぎに、４０％固形物
シリカゾル（ナルコケミカル社のナルコ２３２７、−Ｎ
ａｌｃｏ ２３２７、Ｎａｌｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｃｏｍｐａｎｙ）に、約４５分間、漬けられた。その
後、ロールは、２００°Ｆ（９３．３℃）で約８時間、
乾燥された。同じ沈漬、乾燥手順を２度繰り返し、ロー
ルは３００°Ｆ（１４８．９℃）は１２時乾燥された。
つぎにこのロールは回転され、つまりロール表面の初期
円滑化のために切削され、つぎに、研削してこの作業を
完了し、外径５ ３／１６ｉｎ（１３．２ｃｍ）のロー
ルを生じた。
【００４４】このロールを同じやり方で製作した仲間の
このロールと共に、１８対のロールを含む垂直ガラス引
き延ばし機の最下部のロールの対として装着した。この
用途において、ローラは２ケ月にわたる商業運転を経過
し、その間、有害なひび割れまたは縮みは全く生ぜず、
この用途におけるこれらのロールの有用制を立証した。
【００４５】例 ２ 使用された市販のセラミック繊維は例１に述べたものと
同じであった。この繊維から作った厚さ１ｉｎ（２．５
ｃｍ）の８ポンド毛布の打ち抜きによって、円板を調製
した。円板の外径は６ｉｎ（１５．２ｃｍ）、内径は４
ｉｎ（１０．２ｃｍ）であった。このあと、例１に述べ
た仕方で、全部１８０個のこれらの円板が軸上に集積さ
れて、でき上がったロールの軸方向圧縮カバー長さは６
０ｉｎ（１５２．４ｃｍ）であった。軸は外径４ｉｎ
（１０．２ｃｍ）の円形の鋼軸で、空気または水冷却の
ために中空であった。この点までの処理で、圧縮セラミ
ック繊維円板の内方心材が与えられた。
【００４６】セラミック繊維の外方カバーが同様に、厚
さ１ｉｎ（２．５ｃｍ）の８ポンド毛布の円板から調製
された。外方カバーのためのこれらの円板の外径は１０
ｉｎ（２５．４ｃｍ）で、内径は内方心材にかぶさる６
ｉｎ（１５．２ｃｍ）であった。これらの外方カバー円
板は同様に圧縮され、内方心材の上に、しかし各１／４
の円板のあとに、タイヤが外方円板と共に挿入され、ロ
ール全体で３個のタイヤが挿入された。ムライトおよび
コージライト両タイヤが使用された。タイヤの外径は１
０ １／２ｉｎ（２６．７ｃｍ）、内径は６ｉｎ（１
５．２ｃｍ）であった。その幅は１ １／２ｉｎ（３，
８ｃｍ）であった。図２に示すように、外方カバーの圧
縮の完了後、圧縮外方繊維の端に当てて鋼のプッシュリ
ングがはめられ、つぎにねじ付きナットが鋼プッシュリ
ングに対して締めつけられて、この外方繊維リング上に
軸方向圧縮力を保つ。この外方カバーの完成後、でき上
がったロールの、３個のタイヤを含む、軸方向圧縮カバ
ー長さは６０ｉｎ（１５２．４ｃｍ）であった。
【００４７】そのあと、外方カバーの上に硬質被膜層が
鋳造された。被膜中、タイヤの外側表面を感圧テープで
マスクする。使用される硬質被膜はザウエルアイゼン・
セメント社（Ｓａｎｅｒｅｉｓｅｎ Ｃｅｍｅｎｔｓ）
から入手できる、珪酸ナトリウムおよび酸化アルミニウ
ムを含む、市販の接着セメントであった。硬質被膜をカ
バー上に注いで、手でタオルを使って滑らかにすること
により、この合成材がカバー上に鋳造される。できた硬
質カバーをつぎに３００°Ｆ（１４９℃）で１２時間、
乾燥する。でき上がったローラを水冷しながら２４時間
の試運転にかけた。試験中、ロールは炉の中で、１６０
０°Ｆ（８７１℃）で１２時間、つぎに２２００°Ｆ
（１２０４℃）で１２時間連続に回転させられた。その
試験後、硬質被膜外側層と荷重支承タイヤを有するこの
２重層ロールは高度に有用なロールと判断された。
【図面の簡単な説明】
【図１】中心軸と繊維カバーを有する断熱ロールの概略
図である。
【図２】カバー内に荷重支承部材を含み、可鋳最外層を
有する２重式ロール変種である、本発明の断熱ロールの
部分断面図である。
【図３】２重式ロール変種を示す、本発明の断熱ロール
の部分断面図である。
【図４】硬質被膜外層を有する、本発明の断熱ロールの
部分断面図である。
【図５】繊維円板を繊維部分に組立て、つぎにロールカ
バー全体に組み立てる様を図解する分解図である。
【符号の説明】
１０ ロール １１ 内方軸 １４ 心部材 １６ カバー部材 １７ 荷重支承部材 ２１ セラミック繊維円板 ２３ セラミック繊維部分 ３１ 内方ロールカバー ３２ 外方ロールカバー ４１ スタッド ４４ ナット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 594135287 7209 Ｓｏｕｔｈ ＧａｌａｈａｄＰｌａ ｃｅ，Ｐａｉｎｓｖｉｌｌｅ，Ｏｈｉｏ 44077，ＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ (72)発明者 ジェームズ・ディー・ロジャーズ アメリカ合衆国オハイオ州44255，マント ゥア，ウエスト・ハイ・ストリート 4625 (72)発明者 ハリー・エル・キング アメリカ合衆国オハイオ州44236，ハドソ ン，タイア・ドライブ 2421 (72)発明者 ジョン・ジェイ・バーソロミュー アメリカ合衆国オハイオ州44060，メンタ ー，レイクショー・ブールバード 9005

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 繊維を含む耐火性可成形合成物であっ
    て； （ａ） 該繊維の過半重量の粉砕セラミック繊維； （ｂ） 該繊維の小重量の切断セラミック繊維； （ｃ） 該合成物の繊維の残り量のカーボン繊維： 含んでいる耐火性、可成形合成物。
  2. 【請求項２】 該合成物の繊維として、約７０〜９５重
    量％の該粉砕セラミック繊維が存在し、約５〜２５重量
    ％の該切断セラミック繊維が存在し、約５重量％を越え
    ない該カーボン繊維が存在する、請求項１の耐火性可成
    形合成物。
  3. 【請求項３】 溶融流を繊維化する工程によって調整さ
    れた粉砕繊維を含み、該粉砕繊維は、ゾル、ゲル工程に
    よって調整された切断繊維と組み合わせられる、請求項
    １の耐火性可成形合成物。
  4. 【請求項４】 処方として該合成物は、該可成形合成物
    処方の全重量を基準に、約２０〜６０重量％のコロイド
    状硬化剤を含む、請求項１の耐火性可成形合成物。
  5. 【請求項５】 アルミン酸カルシウムのバインダ、切断
    セラミック繊維およびコロイド状硬化剤を含む、耐火性
    可成形合成物。
  6. 【請求項６】 ３５〜６０重量％のアルミン酸カルシウ
    ムと２０〜４０重量％の切断繊維を、残余の該コロイド
    状硬化剤の固形物と共に含む、請求項５の耐火性可成形
    合成物。
  7. 【請求項７】 ５〜１０重量％の粘土または滑石をさら
    に含む、請求項５の耐火性可成形合成物。
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