JPH1123160A - 耐熱材 - Google Patents
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- JPH1123160A JPH1123160A JP9187714A JP18771497A JPH1123160A JP H1123160 A JPH1123160 A JP H1123160A JP 9187714 A JP9187714 A JP 9187714A JP 18771497 A JP18771497 A JP 18771497A JP H1123160 A JPH1123160 A JP H1123160A
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い耐熱性と復元性および目地などの適用部
分に対する形状追従性を備え、しかも、耐熱材同士の境
界部分や目地などの長さ方向に連続する隙間に対して簡
便に施工し得る耐熱材を提供する。 【解決手段】 本発明の耐熱材は、連続する長尺物に構
成された繊維集合体(1)とこれを圧縮状態に維持する
可燃性の外装材(2)とから成り、繊維集合体(1)
は、結晶質アルミナ系短繊維(10)と熱膨張性材料
(13)とから構成され、かつ、外装材(2)により繊
維集合体(1)がその常態体積の10体積%以上圧縮さ
れている。また、用途に応じてロープ状、角材状、シー
ト状などに形成できる。
分に対する形状追従性を備え、しかも、耐熱材同士の境
界部分や目地などの長さ方向に連続する隙間に対して簡
便に施工し得る耐熱材を提供する。 【解決手段】 本発明の耐熱材は、連続する長尺物に構
成された繊維集合体(1)とこれを圧縮状態に維持する
可燃性の外装材(2)とから成り、繊維集合体(1)
は、結晶質アルミナ系短繊維(10)と熱膨張性材料
(13)とから構成され、かつ、外装材(2)により繊
維集合体(1)がその常態体積の10体積%以上圧縮さ
れている。また、用途に応じてロープ状、角材状、シー
ト状などに形成できる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱材に関するも
のであり、詳しくは、高温炉や高温ダクトの断熱材や目
地材として使用される耐熱材であって、高い耐熱性と復
元性を備え且つ加工性に優れた耐熱材に関するものであ
る。
のであり、詳しくは、高温炉や高温ダクトの断熱材や目
地材として使用される耐熱材であって、高い耐熱性と復
元性を備え且つ加工性に優れた耐熱材に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】高温炉、高温ダクトの壁面や継ぎ目に
は、断熱材または目地材としての耐熱材が使用される。
斯かる耐熱材としては、アルミナ系またはアルミナ・シ
リカ系のセラミック繊維を集積した耐熱材、または、前
記セラミック繊維にバーミキュライト等の膨張性材料を
添加した耐熱材が種々提案されている。
は、断熱材または目地材としての耐熱材が使用される。
斯かる耐熱材としては、アルミナ系またはアルミナ・シ
リカ系のセラミック繊維を集積した耐熱材、または、前
記セラミック繊維にバーミキュライト等の膨張性材料を
添加した耐熱材が種々提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の様な従来の耐熱
材は、例えば、600℃以上の温度条件下において、繊
維の収縮および膨張性材料の熱劣化が生じるため、耐熱
材同士の境界部分や目地に挿入した場合、間隙が発生し
たり、あるいは、耐熱材自体に亀裂が発生し、断熱効果
やシール性が低下すると言う問題がある。また、従来の
耐熱材においては、予め、繊維の収縮量を見込むと、体
積的に大きな量の圧縮成形が必要であり、加工上の難点
もある。
材は、例えば、600℃以上の温度条件下において、繊
維の収縮および膨張性材料の熱劣化が生じるため、耐熱
材同士の境界部分や目地に挿入した場合、間隙が発生し
たり、あるいは、耐熱材自体に亀裂が発生し、断熱効果
やシール性が低下すると言う問題がある。また、従来の
耐熱材においては、予め、繊維の収縮量を見込むと、体
積的に大きな量の圧縮成形が必要であり、加工上の難点
もある。
【0004】本発明は、上記の各問題を解決すべくなさ
れたものであり、その目的は、耐熱材同士の境界部分や
目地などの長さ方向に連続する隙間に対して簡便に施工
し得る様に、連続的に長尺物に構成され且つ圧縮された
耐熱材であって、特定の結晶質アルミナ系繊維によって
構成することにより、高い耐熱性と復元性および目地な
どの適用部分に対する形状追従性を備え、しかも、加工
性に優れた耐熱材を提供することにある。
れたものであり、その目的は、耐熱材同士の境界部分や
目地などの長さ方向に連続する隙間に対して簡便に施工
し得る様に、連続的に長尺物に構成され且つ圧縮された
耐熱材であって、特定の結晶質アルミナ系繊維によって
構成することにより、高い耐熱性と復元性および目地な
どの適用部分に対する形状追従性を備え、しかも、加工
性に優れた耐熱材を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の第1
の要旨は、連続する長尺物に構成された繊維集合体とこ
れを圧縮状態に維持する可燃性の外装材とから成り、前
記繊維集合体は、結晶質のアルミナ系短繊維と熱膨張性
材料とから構成され、かつ、前記外装材によって常態体
積の10体積%以上圧縮されていることを特徴とする耐
熱材に存する。
の要旨は、連続する長尺物に構成された繊維集合体とこ
れを圧縮状態に維持する可燃性の外装材とから成り、前
記繊維集合体は、結晶質のアルミナ系短繊維と熱膨張性
材料とから構成され、かつ、前記外装材によって常態体
積の10体積%以上圧縮されていることを特徴とする耐
熱材に存する。
【0006】また、本発明の第2の要旨は、連続する長
尺物に構成された繊維集合体とこれを圧縮状態に維持す
る可燃性の外装材とから成り、前記繊維集合体は、結晶
質のアルミナ系短繊維と熱膨張性材料とから構成され、
かつ、前記外装材が焼失した際の1200℃以下におけ
る復元性が10体積%以上であることを特徴とする耐熱
材に存する。
尺物に構成された繊維集合体とこれを圧縮状態に維持す
る可燃性の外装材とから成り、前記繊維集合体は、結晶
質のアルミナ系短繊維と熱膨張性材料とから構成され、
かつ、前記外装材が焼失した際の1200℃以下におけ
る復元性が10体積%以上であることを特徴とする耐熱
材に存する。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明に係る耐熱材の実施形態を
図面を参照して説明する。図1〜図8は、本発明に係る
耐熱材の構造例を示す一部破断の斜視図である。図1は
ロ−プ状に形成された耐熱材、図2は角材状に形成され
た耐熱材、図3はシート状に形成された耐熱材をそれぞ
れ示す図であり、これら図1〜図3の耐熱材は、いずれ
もシ−ト状素材の切断片を重層して構成された耐熱材で
ある。図4〜図7はシ−ト状素材を巻き重ねて構成され
た耐熱材、図8は繊維集合体を金属線またはアルミナ系
長繊維で巻回した構成の耐熱材をそれぞれ示す図であ
る。
図面を参照して説明する。図1〜図8は、本発明に係る
耐熱材の構造例を示す一部破断の斜視図である。図1は
ロ−プ状に形成された耐熱材、図2は角材状に形成され
た耐熱材、図3はシート状に形成された耐熱材をそれぞ
れ示す図であり、これら図1〜図3の耐熱材は、いずれ
もシ−ト状素材の切断片を重層して構成された耐熱材で
ある。図4〜図7はシ−ト状素材を巻き重ねて構成され
た耐熱材、図8は繊維集合体を金属線またはアルミナ系
長繊維で巻回した構成の耐熱材をそれぞれ示す図であ
る。
【0008】本発明の耐熱材は、例えば、高温炉などの
断熱材や目地材として使用される耐熱材であり、図1に
示す様に、連続する長尺物に構成された繊維集合体
(1)とこれを圧縮状態に維持する可燃性の外装材
(2)とから成る。繊維集合体(1)とは、繊維長の短
いアルミナ系短繊維をほぼ均一な嵩密度に積層した集合
体を言い、所謂ブランケット、ペーパー又はブロックと
呼ばれるものを包含する。そして、繊維集合体(1)
は、結晶質アルミナ系短繊維(10)と熱膨張性材料
(13)とから構成される。
断熱材や目地材として使用される耐熱材であり、図1に
示す様に、連続する長尺物に構成された繊維集合体
(1)とこれを圧縮状態に維持する可燃性の外装材
(2)とから成る。繊維集合体(1)とは、繊維長の短
いアルミナ系短繊維をほぼ均一な嵩密度に積層した集合
体を言い、所謂ブランケット、ペーパー又はブロックと
呼ばれるものを包含する。そして、繊維集合体(1)
は、結晶質アルミナ系短繊維(10)と熱膨張性材料
(13)とから構成される。
【0009】繊維集合体(1)に含まれるアルミナ系短
繊維(10)としては、通常、繊維径が1〜50μm、
繊維長が0.5〜500mmの繊維が使用されるが、復
元力および形状保持性の観点からは、繊維径が3〜8μ
m、繊維長が0.5〜300mmの繊維が特に好まし
い。
繊維(10)としては、通常、繊維径が1〜50μm、
繊維長が0.5〜500mmの繊維が使用されるが、復
元力および形状保持性の観点からは、繊維径が3〜8μ
m、繊維長が0.5〜300mmの繊維が特に好まし
い。
【0010】上記アルミナ系短繊維(10)は、アルミ
ナ−シリカ系の結晶質短繊維であって、当該アルミナ系
短繊維におけるアルミニウムと珪素の比が、Al2O3と
SiO2の重量比として、70:30〜99:1の組成
の繊維が好ましい。特に、アルミナ72〜85重量%の
ムライト組成の繊維は、高温安定性および弾力性に優れ
ており、好ましいアルミナ繊維である。
ナ−シリカ系の結晶質短繊維であって、当該アルミナ系
短繊維におけるアルミニウムと珪素の比が、Al2O3と
SiO2の重量比として、70:30〜99:1の組成
の繊維が好ましい。特に、アルミナ72〜85重量%の
ムライト組成の繊維は、高温安定性および弾力性に優れ
ており、好ましいアルミナ繊維である。
【0011】結晶質アルミナ繊維(10)は、同じアル
ミナ−シリカ系の非結晶質セラミック繊維と比較して耐
熱性に優れ、非結晶質のセラミック繊維の様に軟化収縮
などの熱劣化が極めて少ないため、集合体とした場合に
弾力性に富んでいる。すなわち、結晶質アルミナ系短繊
維(10)を含む繊維集合体(1)は、低い嵩密度で高
い復元力を発生し且つその温度変化が少ないと言う性質
を持つ。
ミナ−シリカ系の非結晶質セラミック繊維と比較して耐
熱性に優れ、非結晶質のセラミック繊維の様に軟化収縮
などの熱劣化が極めて少ないため、集合体とした場合に
弾力性に富んでいる。すなわち、結晶質アルミナ系短繊
維(10)を含む繊維集合体(1)は、低い嵩密度で高
い復元力を発生し且つその温度変化が少ないと言う性質
を持つ。
【0012】繊維集合体(1)に含まれる熱膨張性材料
(13)は、無機膨張性材料、ゼオライト鉱物、エチレ
ン系多元重合体などの有機バインダーによって構成され
る。無機膨張性材料としては、中空ガラス微小球、ベン
トナイト、膨張性バーミュキュライト、金雲母、パーラ
イト、膨張性黒鉛、膨張性フッ化雲母などが挙げられ
る。熱膨張性材料(13)は、繊維集合体(1)が加熱
された際、当該繊維集合体を膨張させて目地などの隙間
の形状に追従させる。
(13)は、無機膨張性材料、ゼオライト鉱物、エチレ
ン系多元重合体などの有機バインダーによって構成され
る。無機膨張性材料としては、中空ガラス微小球、ベン
トナイト、膨張性バーミュキュライト、金雲母、パーラ
イト、膨張性黒鉛、膨張性フッ化雲母などが挙げられ
る。熱膨張性材料(13)は、繊維集合体(1)が加熱
された際、当該繊維集合体を膨張させて目地などの隙間
の形状に追従させる。
【0013】可燃性の外装材(2)は、使用温度以下の
温度で焼失する素材によって構成され、かつ、断熱材や
目地材などとして施工に使用されるまで上記の繊維集合
体(1)を一定の圧縮形状に保持できる構造になされ
る。外装材(2)の素材としては、綿、麻などの天然繊
維、レーヨン、ナイロン、ポリエステル等の化学繊維が
一般的に使用される。
温度で焼失する素材によって構成され、かつ、断熱材や
目地材などとして施工に使用されるまで上記の繊維集合
体(1)を一定の圧縮形状に保持できる構造になされ
る。外装材(2)の素材としては、綿、麻などの天然繊
維、レーヨン、ナイロン、ポリエステル等の化学繊維が
一般的に使用される。
【0014】外装材(2)の構造としては、ニット編、
筒織りおよび編組などによって繊維集合体(1)を被覆
する構造、繊維集合体(1)をワインディングする構造
が挙げられる。また、外装材(2)は、繊維集合体
(1)を圧縮保持し得る限り、紙などの可燃性シートや
フィルムから成るテープによって構成し、繊維集合体
(1)を被覆する構造とすることも出来る。
筒織りおよび編組などによって繊維集合体(1)を被覆
する構造、繊維集合体(1)をワインディングする構造
が挙げられる。また、外装材(2)は、繊維集合体
(1)を圧縮保持し得る限り、紙などの可燃性シートや
フィルムから成るテープによって構成し、繊維集合体
(1)を被覆する構造とすることも出来る。
【0015】本発明の第1の要旨に係る耐熱材において
は、上記の外装材(2)によって繊維集合体(1)がそ
の常態体積の10体積%以上圧縮されている。すなわ
ち、本発明の耐熱材は、断熱材や目地材などとして使用
した場合、外装材(2)が焼失することにより、繊維集
合体(1)が高い圧縮復元特性を発揮し、目地などの間
隙を確実に封止することが出来る。特に、繊維集合体
(1)がその常態体積の20〜45体積%圧縮されてい
ると、実用上、十分な復元率が得られるので好ましい。
は、上記の外装材(2)によって繊維集合体(1)がそ
の常態体積の10体積%以上圧縮されている。すなわ
ち、本発明の耐熱材は、断熱材や目地材などとして使用
した場合、外装材(2)が焼失することにより、繊維集
合体(1)が高い圧縮復元特性を発揮し、目地などの間
隙を確実に封止することが出来る。特に、繊維集合体
(1)がその常態体積の20〜45体積%圧縮されてい
ると、実用上、十分な復元率が得られるので好ましい。
【0016】本発明の耐熱材は、上記アルミナ系短繊維
(10)に熱膨張性材料(13)を乾式積層方法によっ
て重ね合わせた後、これを所定の外形および大きさに束
ねることにより繊維集合体(1)を作製すると共に、繊
維集合体(1)を常態体積の10体積%以上圧縮した状
態で外装材(2)を被覆して製造される。上記の乾式積
層法においては、アルミナ系短繊維(10)のシート状
素材の表面に熱膨張性材料(13)を均一に散布するか
或いは包み込む。アルミナ系短繊維(10)と熱膨張性
材料(13)の具体的な比率は、アルミナ系短繊維が
(10)100重量部に対し、熱膨張性材料(13)が
10〜50重量部、好ましくは20〜40重量部であ
る。また、外装材(2)は、例えば編組構造の場合、繊
維集合体(1)を束ねると同時にその外周側を加圧しつ
つ連続的に編組される。本発明の耐熱材は、比較的少な
い圧縮量で繊維集合体(1)を構成できるため、加工性
に極めて優れている。
(10)に熱膨張性材料(13)を乾式積層方法によっ
て重ね合わせた後、これを所定の外形および大きさに束
ねることにより繊維集合体(1)を作製すると共に、繊
維集合体(1)を常態体積の10体積%以上圧縮した状
態で外装材(2)を被覆して製造される。上記の乾式積
層法においては、アルミナ系短繊維(10)のシート状
素材の表面に熱膨張性材料(13)を均一に散布するか
或いは包み込む。アルミナ系短繊維(10)と熱膨張性
材料(13)の具体的な比率は、アルミナ系短繊維が
(10)100重量部に対し、熱膨張性材料(13)が
10〜50重量部、好ましくは20〜40重量部であ
る。また、外装材(2)は、例えば編組構造の場合、繊
維集合体(1)を束ねると同時にその外周側を加圧しつ
つ連続的に編組される。本発明の耐熱材は、比較的少な
い圧縮量で繊維集合体(1)を構成できるため、加工性
に極めて優れている。
【0017】上記の様にして得られた耐熱材における集
合体(1)の嵩密度は、復元力の大きさに応じて適度な
嵩密度に設定される必要がある。具体的には、集合体
(1)の常態嵩密度、すなわち、圧縮前における集合体
(1)の嵩密度は、0.05〜0.3g/cm3程度と
される。集合体(1)の常態嵩密度が0.05g/cm
3よりも小さい場合は、復元した際の弾性力が不足して
十分なシール性を発揮できず、また、集合体(1)の常
態嵩密度が0.3g/cm3よりも大きい場合は、圧縮
加工が難しくなるため、何れの場合も好ましくない。
合体(1)の嵩密度は、復元力の大きさに応じて適度な
嵩密度に設定される必要がある。具体的には、集合体
(1)の常態嵩密度、すなわち、圧縮前における集合体
(1)の嵩密度は、0.05〜0.3g/cm3程度と
される。集合体(1)の常態嵩密度が0.05g/cm
3よりも小さい場合は、復元した際の弾性力が不足して
十分なシール性を発揮できず、また、集合体(1)の常
態嵩密度が0.3g/cm3よりも大きい場合は、圧縮
加工が難しくなるため、何れの場合も好ましくない。
【0018】また、本発明の第2の要旨に係る耐熱材に
おいては、外装材(2)が焼失した際の1200℃以下
における繊維集合体(1)の復元性が10体積%以上に
設定されている。すなわち、繊維集合体(1)は、外装
材(2)が焼失した際、上記の温度以下の条件下で優れ
た耐熱性を発揮し、10体積%以上の復元性を発現す
る。
おいては、外装材(2)が焼失した際の1200℃以下
における繊維集合体(1)の復元性が10体積%以上に
設定されている。すなわち、繊維集合体(1)は、外装
材(2)が焼失した際、上記の温度以下の条件下で優れ
た耐熱性を発揮し、10体積%以上の復元性を発現す
る。
【0019】本発明の耐熱材は、主に、高温炉や高温ダ
クトの断熱材、他の断熱材同士の間隙や炉壁の目地に挿
入される目地材、シール材、高温機器のシール材などと
して使用される。本発明の耐熱材においては、高温の酸
化雰囲気に晒された際、可燃性の外装材(2)が焼失
し、繊維集合体(1)が復元することにより、隙間のな
い断熱層を構成し又は目地などの間隙を埋める。その
際、アルミナ系短繊維の復元力に加え、繊維集合体
(1)に含まれる熱膨張性材料は、その大きな膨張力に
より繊維集合体(1)を強制的に膨張させて目地などの
間隙形状に追従させる。
クトの断熱材、他の断熱材同士の間隙や炉壁の目地に挿
入される目地材、シール材、高温機器のシール材などと
して使用される。本発明の耐熱材においては、高温の酸
化雰囲気に晒された際、可燃性の外装材(2)が焼失
し、繊維集合体(1)が復元することにより、隙間のな
い断熱層を構成し又は目地などの間隙を埋める。その
際、アルミナ系短繊維の復元力に加え、繊維集合体
(1)に含まれる熱膨張性材料は、その大きな膨張力に
より繊維集合体(1)を強制的に膨張させて目地などの
間隙形状に追従させる。
【0020】すなわち、本発明の耐熱材おいて、外装材
(2)の焼失後は、熱膨張性材料が繊維集合体(1)を
膨張させて当該繊維集合体を間隙形状に倣わせ、かつ、
間隙に完全に合致した後は、繊維集合体(1)自体の復
元力により復元形状を保持する。しかも、繊維集合体
(1)は、結晶質のアルミナ系短繊維によって構成され
ているために熱劣化がない。従って、本発明の耐熱材
は、断熱材や目地材などとして使用した場合、間隙や亀
裂の発生がなく、優れたシール性と断熱効果を発揮し得
る。更に、集合体(1)の外周に補強被覆材(3)が配
置された本発明の耐熱材は、集合体(1)が復元した
際、補強被覆材(3)が繊維の逸散を防止するため、特
に、気流の発生する環境下において好適に使用し得る。
(2)の焼失後は、熱膨張性材料が繊維集合体(1)を
膨張させて当該繊維集合体を間隙形状に倣わせ、かつ、
間隙に完全に合致した後は、繊維集合体(1)自体の復
元力により復元形状を保持する。しかも、繊維集合体
(1)は、結晶質のアルミナ系短繊維によって構成され
ているために熱劣化がない。従って、本発明の耐熱材
は、断熱材や目地材などとして使用した場合、間隙や亀
裂の発生がなく、優れたシール性と断熱効果を発揮し得
る。更に、集合体(1)の外周に補強被覆材(3)が配
置された本発明の耐熱材は、集合体(1)が復元した
際、補強被覆材(3)が繊維の逸散を防止するため、特
に、気流の発生する環境下において好適に使用し得る。
【0021】本発明の耐熱材は、その用途や使用条件に
応じて、例えば、図1〜図7に示す様な各種の形態に構
成できる。図1に示す耐熱材は、外装材(2)の焼失前
においてロ−プ状に形成された耐熱材である。斯かる耐
熱材は、適宜変形させて装着可能なため、通常のOリン
グ溝の様な嵌合溝を有するシール部の他、比較的狭い間
隔のシール部に好適である。この様なシール部として
は、煤取り用の高温フィルターのシール部や炉壁の目地
などが挙げられる。
応じて、例えば、図1〜図7に示す様な各種の形態に構
成できる。図1に示す耐熱材は、外装材(2)の焼失前
においてロ−プ状に形成された耐熱材である。斯かる耐
熱材は、適宜変形させて装着可能なため、通常のOリン
グ溝の様な嵌合溝を有するシール部の他、比較的狭い間
隔のシール部に好適である。この様なシール部として
は、煤取り用の高温フィルターのシール部や炉壁の目地
などが挙げられる。
【0022】図2に示す耐熱材は、外装材(2)の焼失
前において角材状、すなわち、細長いブロック状に形成
された耐熱材である。斯かる耐熱材は、奥深い直線的な
隙間に対して容易に装着可能であり、炉壁の隣接する断
熱ブロック間の目地や炉のドアと壁の間隙などの比較的
広い隙間に適用する目地材として好適である。
前において角材状、すなわち、細長いブロック状に形成
された耐熱材である。斯かる耐熱材は、奥深い直線的な
隙間に対して容易に装着可能であり、炉壁の隣接する断
熱ブロック間の目地や炉のドアと壁の間隙などの比較的
広い隙間に適用する目地材として好適である。
【0023】図3に示す耐熱材は、外装材(2)の焼失
前においてシート状またはベルト状に形成された耐熱材
である。斯かる耐熱材は、扁平に積層加工した繊維集合
体(1)を外装材(2)で被覆した後、繊維集合体
(1)の厚さ方向に結束糸を貫通させる、すなわち、キ
ルティング加工することによって製造できる。この様な
シート状またはベルト状の耐熱材は、形状保持性に優れ
且つ打抜き加工や切断加工が可能なため、自由な形状が
要求される場合、例えば、断熱材同士の接合部や高温ダ
クトの接続部など、隙間距離としては狭いが比較的大き
な面積のシール部分に介装する場合に好適である。
前においてシート状またはベルト状に形成された耐熱材
である。斯かる耐熱材は、扁平に積層加工した繊維集合
体(1)を外装材(2)で被覆した後、繊維集合体
(1)の厚さ方向に結束糸を貫通させる、すなわち、キ
ルティング加工することによって製造できる。この様な
シート状またはベルト状の耐熱材は、形状保持性に優れ
且つ打抜き加工や切断加工が可能なため、自由な形状が
要求される場合、例えば、断熱材同士の接合部や高温ダ
クトの接続部など、隙間距離としては狭いが比較的大き
な面積のシール部分に介装する場合に好適である。
【0024】そして、図1〜図3に示す構造の各耐熱材
は、アルミナ系短繊維(10)のシ−ト状素材の切断片
および熱膨張性材料(13)を重層して繊維集合体
(1)が構成された耐熱材である。斯かる耐熱材は、シ
−ト状素材の重層方向における復元性に優れ且つシ−ト
状素材の面方向における寸法安定性に優れているため、
方向により収縮率の異なる断熱ブロック間の目地材、炉
壁の目地材、ドアパッキン等として好適に使用し得る。
すなわち、図示した各耐熱材においては、上記の様な隙
間に対し、離間距離(隙間距離)方向にシ−ト状素材の
重層方向を一致させて装着した場合、隙間の離間方向に
対して十分な復元性を発揮し、かつ、隙間の奥行方向に
対する変動が装着の前後で極めて小さいと言う特性があ
る。しかも、多数配列された状態のシ−ト状素材の切断
縁は、繊維の断面が露出するため、外力に対して高い強
度が得られる。
は、アルミナ系短繊維(10)のシ−ト状素材の切断片
および熱膨張性材料(13)を重層して繊維集合体
(1)が構成された耐熱材である。斯かる耐熱材は、シ
−ト状素材の重層方向における復元性に優れ且つシ−ト
状素材の面方向における寸法安定性に優れているため、
方向により収縮率の異なる断熱ブロック間の目地材、炉
壁の目地材、ドアパッキン等として好適に使用し得る。
すなわち、図示した各耐熱材においては、上記の様な隙
間に対し、離間距離(隙間距離)方向にシ−ト状素材の
重層方向を一致させて装着した場合、隙間の離間方向に
対して十分な復元性を発揮し、かつ、隙間の奥行方向に
対する変動が装着の前後で極めて小さいと言う特性があ
る。しかも、多数配列された状態のシ−ト状素材の切断
縁は、繊維の断面が露出するため、外力に対して高い強
度が得られる。
【0025】図4〜図7に示す構造の耐熱材は、アルミ
ナ系短繊維(10)のシ−ト状素材および熱膨張性材料
(13)を巻き重ねて繊維集合体(1)が構成された耐
熱材である。斯かる耐熱材は、アルミナ系短繊維(1
0)のシ−ト状素材の巻回によって径方向に均一に復元
し且つ弾性を発揮する。しかも、シ−ト状素材の巻き終
り端部を一定位置に設定し、当該巻き終り端部の配置位
置を調整するならば、一層強い耐風蝕性を発揮し得る。
従って、耐熱材は、均一且つ大きな復元性や耐風蝕性を
要求される各種シール材として高い汎用性を有してい
る。
ナ系短繊維(10)のシ−ト状素材および熱膨張性材料
(13)を巻き重ねて繊維集合体(1)が構成された耐
熱材である。斯かる耐熱材は、アルミナ系短繊維(1
0)のシ−ト状素材の巻回によって径方向に均一に復元
し且つ弾性を発揮する。しかも、シ−ト状素材の巻き終
り端部を一定位置に設定し、当該巻き終り端部の配置位
置を調整するならば、一層強い耐風蝕性を発揮し得る。
従って、耐熱材は、均一且つ大きな復元性や耐風蝕性を
要求される各種シール材として高い汎用性を有してい
る。
【0026】上記の図1〜図7に示す耐熱材において
は、施工時および復元時にアルミナ系短繊維の(10)
のシ−ト状素材の形状を確実に保持するため、シ−ト状
素材が所謂ブランケットと呼ばれるニ−ドルパンチを施
された素材であるのが好ましい。そして、シ−ト状素材
がニ−ドルパンチを施されている場合は、シ−ト状素材
の厚さ方向の復元性や弾性を一層増大でき、かつ、外装
材(2)が焼失後にも繊維集合体(1)の繊維の脱離や
逸散が有効に防止される。
は、施工時および復元時にアルミナ系短繊維の(10)
のシ−ト状素材の形状を確実に保持するため、シ−ト状
素材が所謂ブランケットと呼ばれるニ−ドルパンチを施
された素材であるのが好ましい。そして、シ−ト状素材
がニ−ドルパンチを施されている場合は、シ−ト状素材
の厚さ方向の復元性や弾性を一層増大でき、かつ、外装
材(2)が焼失後にも繊維集合体(1)の繊維の脱離や
逸散が有効に防止される。
【0027】また、図8に示す構造の耐熱材は、繊維集
合体(1)が金属線またはアルミナ系長繊維で巻回され
且つその最外周に外装材(2)が配置された耐熱材であ
る(シート状素材の層構成は図示を省略)。すなわち、
図8に示す耐熱材においては、加工性および復元した際
の繊維集合体(1)の形状保持性を高めるため、金属線
またはアルミナ系長繊維などの使用時にも焼失しない材
料から成る補強被覆材(3)が外装材(2)の内側に備
えられる。補強被覆材(3)は、繊維集合体(1)が復
元した形状、すなわち、繊維集合体(1)のほぼ常態に
おける形状を保持する形態とされる。
合体(1)が金属線またはアルミナ系長繊維で巻回され
且つその最外周に外装材(2)が配置された耐熱材であ
る(シート状素材の層構成は図示を省略)。すなわち、
図8に示す耐熱材においては、加工性および復元した際
の繊維集合体(1)の形状保持性を高めるため、金属線
またはアルミナ系長繊維などの使用時にも焼失しない材
料から成る補強被覆材(3)が外装材(2)の内側に備
えられる。補強被覆材(3)は、繊維集合体(1)が復
元した形状、すなわち、繊維集合体(1)のほぼ常態に
おける形状を保持する形態とされる。
【0028】具体的には、補強被覆材(3)の構造は、
ニット編みや編組などの伸縮可能な構造とされる。補強
被覆材(3)を配置する場合は、繊維集合体(1)を作
製すると共に、これを補強被覆材(3)で被覆し、次い
で、最外周側に外装材(2)を編組して製造される。斯
かる耐熱材は、補強被覆材(3)によって繊維の逸散を
一層防止できるため、高温のガス流が繊維集合体(1)
の繊維の脱離や逸散を助長する様な用途、例えば、内燃
機関の排気系または高温ダクトのシール用として好適で
ある。
ニット編みや編組などの伸縮可能な構造とされる。補強
被覆材(3)を配置する場合は、繊維集合体(1)を作
製すると共に、これを補強被覆材(3)で被覆し、次い
で、最外周側に外装材(2)を編組して製造される。斯
かる耐熱材は、補強被覆材(3)によって繊維の逸散を
一層防止できるため、高温のガス流が繊維集合体(1)
の繊維の脱離や逸散を助長する様な用途、例えば、内燃
機関の排気系または高温ダクトのシール用として好適で
ある。
【0029】更に、図示しないが、本発明の耐熱材にお
いては、外装材(2)が長繊維であってもよい。斯かる
耐熱材においては、外装材(2)の長繊維として、ポリ
プロピレンやナイロンの様な化学繊維が使用され、繊維
集合体(1)の表面に凹凸のない平滑な被覆面を構成で
きるため、一層高いシール性を要求される各種の用途に
好適である。また、図1〜図7に示す様な耐熱材におい
ては、図8に図示した様な補強被覆材(3)を配置する
ことも出来る。
いては、外装材(2)が長繊維であってもよい。斯かる
耐熱材においては、外装材(2)の長繊維として、ポリ
プロピレンやナイロンの様な化学繊維が使用され、繊維
集合体(1)の表面に凹凸のない平滑な被覆面を構成で
きるため、一層高いシール性を要求される各種の用途に
好適である。また、図1〜図7に示す様な耐熱材におい
ては、図8に図示した様な補強被覆材(3)を配置する
ことも出来る。
【0030】上記の様に、本発明の耐熱材は、熱劣化が
なく、優れた断熱効果およびシール性が得られるため、
特に、高温炉シ−ル材用または高温炉壁断熱材用として
高い効用を発揮する。
なく、優れた断熱効果およびシール性が得られるため、
特に、高温炉シ−ル材用または高温炉壁断熱材用として
高い効用を発揮する。
【0031】
【実施例】本発明に係る耐熱材の実施例を説明する。な
お、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。
お、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。
【0032】[実施例1] アルミナ系短繊維(10)
のブランケットに熱膨張性材料(13)を均一に散布し
ながら巻回し、繊維集合体(1)を作製した。アルミナ
系短繊維(10)のブランケットの厚さは3mm、嵩密
度は0.1g/cm3であり、また、熱膨張性材料(1
3)として、バーミキュライトフレークを使用した。ア
ルミナ系短繊維(10)と熱膨張性材料(13)の比率
は、アルミナ系短繊維(10)の100重量部に対して
熱膨張性材料(13)を20重量部とした。
のブランケットに熱膨張性材料(13)を均一に散布し
ながら巻回し、繊維集合体(1)を作製した。アルミナ
系短繊維(10)のブランケットの厚さは3mm、嵩密
度は0.1g/cm3であり、また、熱膨張性材料(1
3)として、バーミキュライトフレークを使用した。ア
ルミナ系短繊維(10)と熱膨張性材料(13)の比率
は、アルミナ系短繊維(10)の100重量部に対して
熱膨張性材料(13)を20重量部とした。
【0033】次いで、繊維集合体(1)の外周に外装材
(2)として綿糸を使用して連続的に被覆編組すること
により外装加工を施し、繊維集合体(1)を約10体積
%以上圧縮して断面が略円形の図5に示す様なロープ状
の耐熱材を製造した。アルミナ系短繊維としては、アル
ミニウムと珪素の比が、Al2O3とSiO2の重量比と
して72:28のムライト繊維を使用した。アルミナ系
短繊維の繊維径は4.1μm、繊維長は20〜200m
mであり、圧縮前の繊維集合体(1)の嵩密度は約0.
12g/cm3であった。また、外装材(2)は、見か
け太さが0.3mmの綿糸によって構成した。製造した
耐熱材の断面の平均直径は15mmであった。
(2)として綿糸を使用して連続的に被覆編組すること
により外装加工を施し、繊維集合体(1)を約10体積
%以上圧縮して断面が略円形の図5に示す様なロープ状
の耐熱材を製造した。アルミナ系短繊維としては、アル
ミニウムと珪素の比が、Al2O3とSiO2の重量比と
して72:28のムライト繊維を使用した。アルミナ系
短繊維の繊維径は4.1μm、繊維長は20〜200m
mであり、圧縮前の繊維集合体(1)の嵩密度は約0.
12g/cm3であった。また、外装材(2)は、見か
け太さが0.3mmの綿糸によって構成した。製造した
耐熱材の断面の平均直径は15mmであった。
【0034】上記の耐熱材は2つ製造し、次いで、製造
された2つの耐熱材を1mの長さに切断して恒温試験機
中に装填し、恒温試験機内の温度を約600℃に保持し
て約1時間加熱処理した。1つの耐熱材は、恒温試験機
内の2枚の鋼板で形成した平均直径の1.0〜1.4倍
の隙間に目地材として挿入し、また、他の1つの耐熱材
は恒温試験機中に放置した。その結果、外装材(2)は
焼失し、1つの耐熱材の繊維集合体(1)は、2枚の鋼
板の隙間形状に倣って断面が略矩形状で且つ間隙を完全
に封止する状態に復元した。他の1つの耐熱材の繊維集
合体(1)は、ほぼ圧縮前の繊維集合体(1)の大きさ
に復元した。繊維集合体(1)の圧縮率、復元率は表1
の通りである。
された2つの耐熱材を1mの長さに切断して恒温試験機
中に装填し、恒温試験機内の温度を約600℃に保持し
て約1時間加熱処理した。1つの耐熱材は、恒温試験機
内の2枚の鋼板で形成した平均直径の1.0〜1.4倍
の隙間に目地材として挿入し、また、他の1つの耐熱材
は恒温試験機中に放置した。その結果、外装材(2)は
焼失し、1つの耐熱材の繊維集合体(1)は、2枚の鋼
板の隙間形状に倣って断面が略矩形状で且つ間隙を完全
に封止する状態に復元した。他の1つの耐熱材の繊維集
合体(1)は、ほぼ圧縮前の繊維集合体(1)の大きさ
に復元した。繊維集合体(1)の圧縮率、復元率は表1
の通りである。
【0035】[実施例2〜4] 断面の大きさ及び繊維
集合体(1)の圧縮率が異なる点を除き、実施例1と同
様の耐熱材を製造し、同様の条件で加熱処理を行った。
その結果、繊維集合体(1)は、アルミナ系短繊維(1
0)の劣化も見られず、ほぼ圧縮前の大きさに復元し
た。繊維集合体(1)の圧縮率、復元率は表1の通りで
ある。
集合体(1)の圧縮率が異なる点を除き、実施例1と同
様の耐熱材を製造し、同様の条件で加熱処理を行った。
その結果、繊維集合体(1)は、アルミナ系短繊維(1
0)の劣化も見られず、ほぼ圧縮前の大きさに復元し
た。繊維集合体(1)の圧縮率、復元率は表1の通りで
ある。
【0036】
【表1】
【0037】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明の耐熱材は、
比較的少ない圧縮量で繊維集合体を構成できるため、加
工性に極めて優れている。また、繊維集合体に含まれる
熱膨張性材料が当該繊維集合体を膨張させて間隙形状に
追従させ、しかも、繊維集合体を構成するアルミナ系短
繊維の熱劣化がなく且つその復元力によって形状を保持
するため、本発明の耐熱材は、断熱材や目地材などとし
て使用した場合、間隙や亀裂の発生がなく、優れたシー
ル性と断熱効果を発揮する。
比較的少ない圧縮量で繊維集合体を構成できるため、加
工性に極めて優れている。また、繊維集合体に含まれる
熱膨張性材料が当該繊維集合体を膨張させて間隙形状に
追従させ、しかも、繊維集合体を構成するアルミナ系短
繊維の熱劣化がなく且つその復元力によって形状を保持
するため、本発明の耐熱材は、断熱材や目地材などとし
て使用した場合、間隙や亀裂の発生がなく、優れたシー
ル性と断熱効果を発揮する。
【図1】ロ−プ状に形成された耐熱材を示す一部破断の
斜視図(シ−ト状素材を重層して構成された耐熱材)
斜視図(シ−ト状素材を重層して構成された耐熱材)
【図2】角材状に形成された耐熱材を示す一部破断の斜
視図(シ−ト状素材を重層して構成された耐熱材)
視図(シ−ト状素材を重層して構成された耐熱材)
【図3】シート状に形成された耐熱材を示す一部破断の
斜視図(シ−ト状素材を重層して構成された耐熱材)
斜視図(シ−ト状素材を重層して構成された耐熱材)
【図4】シ−ト状素材を巻き重ねて構成された耐熱材を
示す一部破断の斜視図
示す一部破断の斜視図
【図5】シ−ト状素材を巻き重ねて構成された耐熱材を
示す一部破断の斜視図
示す一部破断の斜視図
【図6】シ−ト状素材を巻き重ねて構成された耐熱材を
示す一部破断の斜視図
示す一部破断の斜視図
【図7】シ−ト状素材を巻き重ねて構成された耐熱材を
示す一部破断の斜視図
示す一部破断の斜視図
【図8】繊維集合体を補強被覆材で巻回した構成の耐熱
材示す一部破断の斜視図
材示す一部破断の斜視図
1 :繊維集合体 10:アルミナ系短繊維 13:熱膨張性材料 2 :外装材 3 :補強被覆材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 達生 大阪府大阪市淀川区野中南二丁目11番48号 日本ピラー工業株式会社内 (72)発明者 荘司 守 新潟県上越市福田町1番地 三菱化学株式 会社直江津事業所内 (72)発明者 矢口 正親 東京都千代田区丸の内二丁目5番2号 三 菱化学株式会社機能資材カンパニー内
Claims (13)
- 【請求項1】 連続する長尺物に構成された繊維集合体
とこれを圧縮状態に維持する可燃性の外装材とから成
り、前記繊維集合体は、結晶質のアルミナ系短繊維と熱
膨張性材料とから構成され、かつ、前記外装材によって
常態体積の10体積%以上圧縮されていることを特徴と
する耐熱材。 - 【請求項2】 連続する長尺物に構成された繊維集合体
とこれを圧縮状態に維持する可燃性の外装材とから成
り、前記繊維集合体は、結晶質のアルミナ系短繊維と熱
膨張性材料とから構成され、かつ、前記外装材が焼失し
た際の1200℃以下における復元性が10体積%以上
であることを特徴とする耐熱材。 - 【請求項3】 アルミナ系短繊維におけるアルミニウム
と珪素の比が、Al2O3とSiO2の重量比として、7
0:30〜99:1である請求項1又は2に記載の耐熱
材。 - 【請求項4】 外装材の焼失前においてロ−プ状に形成
された耐熱材である請求項1〜3の何れかに記載の耐熱
材。 - 【請求項5】 外装材の焼失前において角材状に形成さ
れた耐熱材である請求項1〜3の何れかに記載の耐熱
材。 - 【請求項6】 外装材の焼失前においてシート状または
ベルト状に形成された耐熱材である請求項1〜3の何れ
かに記載の耐熱材。 - 【請求項7】 繊維集合体が短繊維のシ−ト状素材の切
断片を重層して構成されている請求項1〜3の何れかに
記載の耐熱材。 - 【請求項8】 繊維集合体が短繊維のシ−ト状素材を巻
き重ねて構成されている請求項1〜3の何れかに記載の
耐熱材。 - 【請求項9】 シ−ト状素材がニ−ドルパンチを施され
た素材である請求項7又は8に記載の耐熱材。 - 【請求項10】 繊維集合体が金属線またはアルミナ系
長繊維で巻回され且つその最外周に外装材が配置されて
いる請求項1〜3の何れかに記載の耐熱材。 - 【請求項11】 外装材が長繊維である請求項1〜3の
何れかに記載の耐熱材。 - 【請求項12】 高温炉シ−ル材用である請求項1〜1
1の何れかに記載の耐熱材。 - 【請求項13】 高温炉壁断熱材用である請求項1〜1
1の何れかに記載の耐熱材。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9187714A JPH1123160A (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 耐熱材 |
| CN98114896A CN1199720A (zh) | 1997-05-13 | 1998-05-12 | 耐热材料 |
| US09/076,113 US6004890A (en) | 1997-05-13 | 1998-05-12 | Heat-resisting material |
| EP19980108625 EP0878530B1 (en) | 1997-05-13 | 1998-05-12 | Heat-resisting material |
| AU64849/98A AU750642B2 (en) | 1997-05-13 | 1998-05-12 | Heat-resisting material |
| DE1998638406 DE69838406T2 (de) | 1997-05-13 | 1998-05-12 | Hitzebeständiges Material |
| KR1019980017075A KR19980086983A (ko) | 1997-05-13 | 1998-05-13 | 내열재 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9187714A JPH1123160A (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 耐熱材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1123160A true JPH1123160A (ja) | 1999-01-26 |
Family
ID=16210896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9187714A Withdrawn JPH1123160A (ja) | 1997-05-13 | 1997-06-27 | 耐熱材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1123160A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100358960B1 (ko) * | 2000-07-26 | 2002-10-31 | 임재경 | 겉과 속이 직조된 패킹 및 실링용 비 석면 내열로프 |
-
1997
- 1997-06-27 JP JP9187714A patent/JPH1123160A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100358960B1 (ko) * | 2000-07-26 | 2002-10-31 | 임재경 | 겉과 속이 직조된 패킹 및 실링용 비 석면 내열로프 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040907 |