JPS61219773A

JPS61219773A - 高耐熱性・高強度繊維質成形体及びその製造方法

Info

Publication number: JPS61219773A
Application number: JP6154985A
Authority: JP
Inventors: 皆木　敏宏; 研一柴田; 康一木村; 智彦原; 達雄高木
Original assignee: Nichias Corp
Current assignee: Nichias Corp
Priority date: 1985-03-26
Filing date: 1985-03-26
Publication date: 1986-09-30
Also published as: JPH0155221B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】発明の属する技術分野本発明は、耐熱性の高い、高強度な繊維質成形体及びそ
の製造方法に関する。

従来の技術従来、耐熱性の繊維質成形体として、セラミックファイ
バー、ロックウールなど無機繊維に無機バインダー、有
機バインダー、無機質フィラーなどを単独あるいは併用
添加し、乾式または湿式にて成形し、乾燥、焼成したも
のが一般に使用されている。

これらの成形体のうち、例えば無機繊維を有機バインダ
ーで接合させたものは高温での強度がまったく得られな
いし、無機バインダーの場合には、バインダー効果が小
さいため、成形体の密度をかなり大きくしないと、常温
および高温での強度が得られにくい０さらにケイ酸アル
カリのように耐熱性を損なうものや、アルミナセメント
、ポルトランドセメントのように高温で著しく強度低下
を起こすものなどかあシ、またコロイダルシリカ、アル
ミナゾル、シん酸アルミなどにしても、成形後の乾燥時
にマイグレーションを起し、均一な強度を得られにくい
などの欠点もめる。無機質フィラーにしても強度・耐熱
性について若干改良する程度の効果はめるが大巾な向上
は困難であり、さらに密度が大きくなるという欠点もめ
る。

発明の要約本発明の目的は、上記欠点のない、高耐熱性を有し、し
かも強度が極めて良好な繊維質成形体を得ることにある
。

即ち、本発明は、ケイ酸質繊維を酸処理して・その表層
部を脱アルカリ化してシリカリッチの層となし、この繊
維を酸化ホウ素水溶液中に分散した後、脱水成形し、次
に乾燥・焼成することによって繊維表面にホウケイ酸ガ
ラス質被膜を形成し、かつ繊維同志の接点を融着させた
高耐熱性・高強度繊維質成形体を提供するものである。

発明の好適な実施態様本発明に使用できるケイ酸質繊維はＳｉＯ２４０％以上
含むものでろって、繊維同志の接点を焼成により融層す
る温度（少なくとも５００℃）以上で耐熱性を有するも
のでなければならない。

例示すれば、セラミックファイバー、ロックウール為ガ
ラス繊維などがある。これらの繊維を次に酸処理するが
、この処理には例えば塩酸、硫酸、硝酸などが使用でき
る。具体的には、３〜５０％の酸溶液を用い、好ましく
は１０〜８０℃の温度で１〜４８時間処理する。この酸
処理によってケイ酸質繊維の表層部が脱アルカリ化され
て、シリカリッチ層が形成される。ただし、被処理表層
部の厚さがＱ、１μ未満であると、効果がうすいので、
その表層部の厚さは０．１μ以上でなければならない。

酸処理後、シリカリッチ表層部をもつ繊維を水洗し、場
合により乾燥または焼成を行ってから、酸化ホウ素水溶
液中に分散させる。ここで、酸化ホウ素はバインダーの
作用をするものである。即ち、後の焼成工程によって、
繊維表層部のシリカリッチ層と反応して、ホウケイ酸力
２スを形成し、繊維同志の接点を強固に融着するもので
ある。また、酸化ホウ素はケイ酸質繊維が１０００℃付
近の温度にさらされたときに、これが結晶化するのを阻
止する作用を有する。この酸化ホウ素水溶液処理時、耐
熱性・強度を向上させるために、無機質フィラーを添加
することも可能でるる。また、分散性・成形性を良くす
るために、各柚添加剤を添加してもよい。さらに、成形
後の乾燥強度を良くするために、バインダーを添加する
ことも可能である。

使用する酸化ホウ素水溶液はＢ！　０Ｂをα５〜１０％
含有するものを使用し、脱水成形により含水率が５０〜
３００％の成形体を得る。

次に、このようにして処理した繊維を乾燥するが、その
繊維は表面が多孔質のシリカリッチ層になっているため
、通常の熱風乾燥によっても鳥０３がほとんどマイグレ
ーションすることなく均一に付層する。さらに均一な付
層を得るためには、高周波乾燥を行うことが有利である
。

乾燥後、成形体を好ましくは５００〜１５００℃の温度
で１〜２０時間焼成する。

このようにして最終的に得られた成形体は、耐熱性を有
する繊維骨格を残しながら表層部のみがホウケイ酸ガラ
ス化して繊維同志の接点が融層した構造になっている。

以下、実施例により、本発明の詳細な説明する。

実施例（１）セラミックファイバー１００部を塩酸１０％水溶液３０
００部に投入し、約６０℃に加温＼攪拌しながら３時間
処理し、この繊維を充分に水洗した後、１５０℃で１０
時間加熱乾燥し、さらにこの繊維をＢ２Ｏ３２％含む水
溶液中に投入し、均一分散した後、脱水成形して含水率
を２００％とした体高周波乾燥機で乾燥し、さらに１１
００℃で１０時間焼成して繊維質成形体を得た。

実施例（２）〜（３）及び比較例（１）〜（２）次表に
示した原料及び条件に適用して、それぞれ実施例（２）
〜（３）及び比較例（１３〜（２）の成形体を得た。

前記各実施例及び各比較例による成形体の物性をまとめ
て次表に示す。

前記衣に示すように、この発明によれば、常温および高
温において著しく優れた強度を有する繊維質成形体が得
られ、その繊維質成形体は、高温での加熱収縮も、骨格
として残っている元の繊維と同様に小さく良好でめシ、
また、繊維表面がホウケイ酸ガラス質になっているので
、高温加熱時の繊維骨格の結晶化を抑制し、成形体の脆
化が防止されると共に加熱後の強度低下が少なく、耐熱
衝撃性が良好である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ケイ酸質繊維を酸処理して、その表層部を脱アル
カリ化してシリカリッチ層を形成し、この繊維を酸化ホ
ウ素水溶液中に分散した後、脱水成形し、次に乾燥焼成
することによって繊維表面にホウケイ酸ガラス質被膜を
形成し、かつ繊維同志の接点を融着させた高耐熱性・高
強度繊維質成形体。
（２）ケイ酸質繊維がＳｉＯ＿２　４０％以上含有する
特許請求の範囲第１項に記載の成形体。
（３）ケイ酸質繊維がシリカファイバー、ロックウール
またはガラス繊維である特許請求の範囲第１項か第２項
に記載の成形体。
（４）ケイ酸質繊維を酸処理する工程と、酸処理した繊
維を酸化ホウ素水溶液に分散した後、脱水・成形する工
程と、得られた成形体を乾燥後焼成する工程とからなる
高耐熱性・高強度繊維質成形体の製造方法。
（５）使用する酸が３〜５０％溶液の塩酸、硫酸または
硝酸である特許請求の範囲第４項記載の方法。
（６）使用する酸化ホウ素水溶液が０．５〜１０％のＢ
＿２Ｏ＿３を含有する特許請求の範囲第４項記載の方法
。
（７）脱水成形により含水率が５０〜３００％の成形体
を得る特許請求の範囲第４項記載の方法。
（８）乾燥を熱風乾燥か高周波乾燥によって行う特許請
求の範囲第４項に記載の方法。
（９）乾燥後、成形体を５００〜１５００℃の温度で１
〜２０時間焼成する特許請求の範囲第４項に記載の方法
。