JPS5934151B2 - 不定形耐火材料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、耐スポーリング性、機械的強度の優れた不定
形耐火材料に関する。

不定形耐火材料とはいわゆるキャスタブルまたはプラス
チック耐火材料といわれ、施工性がよいことがら築炉用
に用いられている。

しかし、断熱的に高温使用する場合、クラックが入りや
すいので、スチールファイバーや、セラミンクファイバ
ーを混入したものがあるが、前者は耐熱性に劣り、後者
は短繊維の集合体であるので、混入効果は少く、また吹
き付は工法に使用の場合は付着性に問題がある。

本発明は、このような欠点を解消した機械的強度、耐ス
ポーリング性に優れた、しかも施工性の良い不定形耐火
材料を提供しようとするものである。

本発明は、結合剤で補強した直径０．１〜８隨、長さ０
．５〜５０朋のセラミックファイバーを不定形耐火物粉
末に対し０．５〜３０重量％含有させてなる不定形耐火
材料である。

以下本発明についてさらに詳しく説明する。

結合剤により補強したセラミックファイバーとは、セラ
ミックファイバーの原綿に甘撚りをかけ、直径０．１〜
８朋、好ましくは０．５〜５朋のこより状、毛糸状のセ
ラミックファイバーに結合剤を付着させ、て乾燥させた
ものをいう。

本発明でいうセラミックファイバーは通常市販されてい
るような原綿であってもよく、またこれにカチオン系界
面活性剤を吹きつけ、低ドラフト比でトラフティングを
行ったものである。

直径が細いと、混合時粒状となり、太すぎると強度が低
下する。

また、結合剤は、コロイダルシリカ、アルミナゾル、リ
ン酸アルミニウム、ケイ酸ソーダ、などの無機系物質、
澱粉、ポリビニルアルコールなどの有機系物質を使用す
るが、これらを１種早上用いたものを、液体状でセラミ
ックファイバーに含浸させ乾燥させればよい。

これらの中無機系のものが好ましい。

ここでコロイダルシリカ−デンプン系が特に好適である
理由は、得られた毛糸状繊維の引っ張り強度が強いばか
りではなく、ある程度の可撓性をも有するからである。

アルミナゾルの場合は非常に可撓性は良好だが、引っ張
り強度が多少低下し、リン酸アルミの場合引っ張り強度
が強くなるが、可撓性が低下する。

また、ケイ酸ソーグーの場合は、両特性は良好であるが
、不定形耐火物を高温で使用する場合には、セラミック
ファイバーの耐熱度を低下させるため良好ではない。

バインダーを毛糸状繊維に含浸させる場合、バインダー
溶液中に単に浸すだけでも良いが、界面活性剤を用いる
と含浸速度が増し非常に良好でありまた、得られた補強
用繊維の特性も不変であるので、さらに良好である。

上記方法により得られた補強用セラミックファイバーを
５〜５０ｍｍにチョップし不定形耐火物あるいは、アル
ミナセメントとともに通常のミキサーに入れ混合するこ
とにより均一に混ざり、これを通常の方法で施工するこ
とにより、繊維補強不定形耐火物が得られる。

本発明の補強用セラミックファイバーを不定形耐火物粉
末に混入する量は、０．５〜３０重量％で用途により混
入割合を変えることができる。

たとえば、普通の不定形耐火物の代替として使用する場
合には、補強用セラミックファイバーの混合割合いは０
．５重量％以上で高温曲げ強度が増大し、補強用セラミ
アクファイバーを含まぬものの２〜３倍になるが、混合
量３０重量％を越えるとかえって強度が低下してくるの
で、混合量は０．５〜３０重量％が好ましい。

一般に不定形耐火物は１３００℃以上となると曲げ強度
が急激に低下し、１４００℃に於いては２〜３に９／Ｃ
ｒＩとなる。

しかし、本セラミックファイバーを混入した不定形耐火
物は、高温になった状態（１４００℃）でも５〜１０′
Ｋｇ／ｄの曲げ強度を有し、酸素−アセチレン焔により
強制的に熱し、多数の亀裂を生じさせた場合でも脱落等
は起こらなかった。

さらに、施工に際し水−セメント比が少ない場合でも、
補強セラミックファイバー同志が、からまり合うためボ
ロボロせず非常に施工しやすかった。

繊維等をセメント類に混入することは公知の事実である
が、従来使用されていた補強繊維は均一に混合できるよ
うストランドチョップ状にすると繊維同志のからみ合い
が少なく、からみ合いを多くすれば均一に混合できなか
った。

本発明に於ては可撓性の大きい毛糸状の補強用セラミッ
クファイバーを入れることにより、補強用セラミックフ
ァイバーと不定形耐火物の付着性が良好であること、可
撓性が非常に大きいので補強用セラミックファイバー同
志のからまりがある程度起き施工性が良いこと、また繊
維がステープル状であり、混合時に割合い容易に切断さ
れるので均一混合が可能になった。

本発明により得られた繊維補強した不定形耐火物は、加
熱炉の内張り、ボイラーの内張り、パイプ等の断熱、煙
道の内張り等普通の不定形耐火物の使用されている場所
で用いることができる。

以下実施例によって本発明を説明する。

実施例 １ カチオン系界面活性剤で処理したセラミックファイバー
原綿７５ｇをドラフト比１．５で、繰返しトラフティン
グを行って５０ｃＩｒＬの長さに引延ばした。

その断面は０．６ ｃｔｒｌであった。これを直径０．
４ｃｍになるように撚りをかけた後、コロイダルシリカ
１０％溶液中に浸漬し、乾燥した。

これを２ｃｍの長さに切断した。

これを水−アルミナセメント比０．１５としたアルミナ
セメントペースト中に添加量を変えて添加し、３日間放
置したものおよびこれを１４００°Ｃの温度で４時間処
理したものについて曲げ強度を測定した。

実施例 ２ 実施例１において、結合剤コロイダルシリカにさらに澱
粉を１０％加えたものを使用した。

その結果強度は同等以上のものであった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 結合剤で補強した直径０．１〜８朋、長さ５〜５０
   −のセラミックファイバーを不定形耐火物粉末をこ対し
   ０．５〜３０重量％含有させてなる不定形耐火材料。