JPS5817151B2 - セラミツクフアイバ−成型品の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、セラミックファイバーの成型品を製造する方
法に係り、さらに詳しくは、セラミックファイバーを繊
維束物として、これを用いて立体的な成型品を製造する
方法に関する。

従来、セラミックファイバーはアルミナ及びシリカを主
成分とするカオリン系高温耐火性鉱物繊維として知られ
、岩綿或いはガラス繊維に比較して非常に耐火性が優れ
ているため、バルク状の繊維としえ或いはこれを成型し
て断熱耐火性炉材等に広く使用されている。

このうち、特に平滑的な成型品の製造方法は、セラミッ
クファイバーを直接水中に投入して、主に製紙工業等で
用いられている解砕機等により、水中分散させた後、吸
引或いは加圧によって成型するいわゆる湿式抄造法等が
採用されていた。

なお、ここでいうセラミックファイバーとは、一般にア
ルミナとシリカとを主成分とする配合物を電気炉で熔融
し、圧搾空気などで吹散して繊維化した綿状の鉱物繊維
を相称するものである。

しかしながら、前記従来の湿式抄造法は、セラミックフ
ァイバーを水中で解繊するため、（１）解繊・混合・成
型の各工程を同一場所で行わなければならず、また、（
２）大型の成型品、なかんずく特殊形状の成型品の製作
が極めて困難である。

しかも（３）成型工程前で運搬・貯蔵に制約がある。

そして。（４）水に不溶の物質は、分散しにくいためそ
の配合物として使用することができず、特殊の複合成型
品を製造することができない。

さらに（５）特殊の複合成型物にいわゆるラミネーショ
ンと称する多層を形成するため、層間剥離を生じ易く、
高強度或いは高融点の耐火成型品を得ることができない
など幾多の欠点があった。

そこで、本発明はかかる欠点に着眼し、これを解決する
ための工夫をこらしたものである。

即ち、セラミックファイバーを乾燥或いは半乾燥状態で
解繊した後、これを粒状ないし塊状の繊維束物をつくる
第１工程と前記繊維束物に水分、耐火材料、結合剤の添
加物を混合し、これを成型□する第２工程とから成るセ
ラミックファイバーの成型品の製造方法を提供するもの
である。

上記第１工程は、セラミックファイバーを解繊機で乾燥
或いはやや湿気を帯びた状態の半乾燥状態で解繊した後
、粘着性を有する結合剤、たとえ・ばＣＭＣ、アルギン
酸ソーダなどの有機質のもの又はコロイダシリカ、コロ
イダルアルミナ、リン酸アルミニウムなどの無機質のも
のを用いて、ニ−ダーや混合機の中で一定時間混合する
ことにより、セラミックファイバーを粒状ないし塊状の
繊維束物をつくることを特憐とするものである。

そして、上記繊維束物はセラミック繊維の塊りであるか
ら、この中には空気を包含し、この空気がそれぞれの繊
維束物ごとに空気層を形成するものであるから、この空
気層によって断熱効果がもたらされる。

また、上記繊維束物の表面には前述の如き粘着性を有す
る結合剤が付着しているので、この繊維束物を用いて一
定の形状の立体的な成型物をつくる上で好都合である。

さらにまた、本発明のもう一つの特徴は、配合物の混合
時或いは成型時に、できる丈水分の含有量を少なくする
ことにより、水に不溶の無機質骨材の添加・混合を容易
にすることができるため、従来法では得られない特殊配
合の複合材料から成る成型品を製造するものであって、
特に高比重。

高強度、高温耐火性のセラミックファイバー成型品を得
ることにある。

以下、本発明を実施例などに基いてさらに具体的に説明
する。

セラミックファイバーを乾燥或いは半乾燥状態で解繊し
、これを前述のようにして粒状ないしは塊状の繊維束と
するには、通常の乾式解繊機で繊維を極端にほぐすこと
なく、一定の繊維長に切断し圧縮造粒造形する方法或い
はまた、直接ニーダ−等の混合機にセラミックファイバ
ーを投入し。

これに水分、バインダー等を少量添加混合した後混合攪
拌する方法などより可能である。

ここで得られる繊維束物は、セラミックファイバーがほ
ぼ一定方向に配列された集合体として、或いはまた。

長短の繊維が絡み合い、圧力およびバインダー等によっ
て結果した状態を呈する。

そして、この繊維束物は、概略１〜５０龍程の径又は扁
平長の粒状ないしは塊状特に、流線型ないし楕円形状の
立体的形態を呈している。

しかも、セラミックファイバーの嵩比重が通常約０．１
前後であるのに対し、前記繊維束物の嵩比重は、乾燥状
態で、約０．１〜０．４であり、水分を若干含有せる状
態で約０．２〜０．５である。

このように、繊維束物は、セラミックファイバーに比し
て嵩比重が大きくまた、連続的会合結合が少ない点で異
なっており、その効果として所定の形状の成型品を製造
する上で作業性が優れている。

したがって、従来セラミックファイバーを用いた湿式抄
造法では得られなかった、複数な形状或いは大型の耐火
性成型品を容易に得ることができるようになったことは
、本発明の特徴及び利点である。

次に、本発明の成型品を製造する第２工程について説明
する。

前記繊維束物のみ或いは繊維束物とセラミックファイバ
ーとの混合物、さらには繊維束物と他の鉱物質繊維例え
ば石綿繊維、ガラス繊維との混合物を骨材或いは充填材
として、これに結合剤としてコライダルシリカ、コライ
ダルアルミナ、リン酸アルミニウム、ＣＭＣ，有機シリ
カ化合物等の通常知られているセラミックファイバーに
適したバインダーなどを用いて、ニーダ−又は混合機中
で一定時間混合する。

さらには適宜選択的に耐火粘土、シャモツｌ末、ムライ
ト粉末などの通常骨材となり得る無機物質を配合した後
、これらと水との調合物を、半湿式ないしは乾式抄造法
によって、任意の形状の立体的な成型品をつくるもので
ある。

また、繊維束物をつくる第１工程において、前記バイン
ダーを比較的多量に使用した場合は、当該繊維束物に水
を添加するのみで、直接成型品をつくることもできる。

この際、添加する水の量を少なくするほど、成型加工時
に、繊維物、結合材などを流失することが少なく、また
、脱水或いは乾燥等の工程を簡略化することのできるも
のである。

実施例 １ 嵩比重０．１のセラミックファイバーを実験用ニーダに
て解繊、粒状化して粒径２〜１０１Ｌ１Ｌ１平均嵩比重
０．２のセラミックファイバー繊維束物を作製し、この
繊維束物と添加剤として２０％コライダルシリカを繊維
束物１部、コライダルシリカ３部の割合で混合し、成型
圧を変化させた時の成型品の乾燥嵩比重を下記第１表に
示す。

実施例 ２ 実施例１と同様なセラミックファイバー繊維束物に添加
剤として２０％コライダルシリカ、２％ＣＭＣ，シャモ
ット粉末を用いて混合して、１７１＝ｇ／ｃｒ／ｌで加
圧成型した成型品の乾燥嵩比重、及び乾燥後強度、さら
に１２００℃焼成後強度を下記第２表に示す。

このように、本発明の方法は、数々の優れた効果を奏す
ると共に、拳法によって得られた成型品は、大型のしか
も複雑形状にして、高強度及び高温耐火性の冶金用など
の容器に供することができるものであって、産業上極め
て有用なものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ セラミックファイバーを乾燥或いは半乾燥状態で解
   繊し、結合剤を用いて粒状ないし塊状の繊維束物を製造
   する工程と、前記繊維束物を用いて立体的な成型品を製
   造する工程とから成るセラミックファイバー成型品の製
   造方法。