JPS616184A - 繊維セラミツク構造体の製造方法 - Google Patents
繊維セラミツク構造体の製造方法Info
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- JPS616184A JPS616184A JP59125332A JP12533284A JPS616184A JP S616184 A JPS616184 A JP S616184A JP 59125332 A JP59125332 A JP 59125332A JP 12533284 A JP12533284 A JP 12533284A JP S616184 A JPS616184 A JP S616184A
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- sheet
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
産業上の利用分野
本発明は高温用フィルタ、熱交換体、触Ｉｓ担体等の耐
熱性部品に使用される繊維Ｃシミツク構造体の製造方法
に関し、更に：、￥ Ｌ、 ＜は耐熱ＰＩ ７！！Ｉ機
繊維とセラミック原料粉末の凝集スラリーからシートを
作成し、成形、焼成することにＪ、っＣ綴紐しラミック
Ｍ％造体を製造する方法に関する。 従来例とその問題点 耐熱性無機繊維を水に分散さけ粉体ど混合しくスラリー
としたのら抄造してシートをｌ＋ノる方法において、耐
熱１ノ１烈機繊紺の平均繊鞘長が長い場合、分散液中、
ひい（はスラリー中に長繊維の絡み合った大きなフロッ
クを多量に生じ、それがシート中に取込まれるため、得
られるシートは表面の凹凸が激しく、ルさや密度のバラ
ツキの大きいものとなっていた。史に、本発明の如く他
の粉体を内添しようとする際にはこのフロックの形成は
署しい悪影響を及ばη原因となっていた。即ら、粉体を
内添するには耐熱性無機Ｕ＆維と粉体が均一に混合した
スラリーとする必要がある。しかし、フロックを形成し
ている場合、粉体はこの内部へは浸入Ｕず、均一なスラ
リーは得られない。その軸架、シートに抄造してもその
組成は不均一なものとなっていた。 史に、耐熱１ｌｌ−無機！＠緒を抄造し−Ｃ作られるシ
ートは、その強麿や柔軟性をもたせるためにバルブやス
フ、アクリル、ビニロン等の右ｔＭｔＭＮと共に抄造す
るのが一般的である。即ち、耐熱性無機繊維はそれ自身
、抄造時及びシートとした後も必要となる繊維間の結合
性を右しておらず、また柔軟性に欠（）、繊維の表面が
滑らかであるため絡み合いによってシートの強度を得よ
うどげることが困難なためである。従って４１機繊維を
長繊維の耐熱性無機繊維中に混入して抄造することで′
シートの形状を維持し、取扱い可能なものとしＣいた。 特に長繊維の耐熱性無機繊維を用いて得られたシートを
成形しようと覆る場合、屈曲させようとすると、その箇
所で、ｌＩ！ｌｌ１ｌ織紺は折損してしまうため抗折強
度の低い状態となっていた。この欠点を補うために有機
繊維を混入して抗折強度を出そうどしているのである。 この場合、用いる有機繊維の種類によってその極性、耐
熱性態１■１との馴染み具合か賃なり、更に、有機繊維
の長さによっても抄造の容易さ、シートの特性等に影響
を！ノえる。 また、有機繊維を１昆入づる際、耐熱性無機繊維と均質
に分散させようとするには特殊な方法を用いねばならな
いなとシート抄造時の工程を繁雑なものとしくいた。有
機繊維を混入する例どしては特開昭５６−１３１３６５
６などがある。この従来例にｄ５いては、得られたシー
トを成形してコロイダルシリカ等のケイ酸ゲル原ｒ１を
含浸させた後、有機繊維等の有機物を焼失さけ、ケイ酸
グルのバインダ作用で構造体を保どうとするものである
。この例の如くケイ酸グル等の無償買バインダを含浸さ
ゼる方法では、その乾燥■稈での偏析を抑えること（Ｊ
困難で、強度のハンプ−Ｖを光（［りる除因となってい
た。他方、ケイ酸ゲルを用いるため、使用温度範囲は１
０００℃以トに限定されていた。史に、ケイ酸ゲルのバ
インダ作用のみでは有機物を焼失させるための焼成１稈
Ｃ’ ！Ｌ ｌ；る耐熱性無機繊維の硬化に伴ない構造
体がちろくなる状態を補うことがぐきず、強度の低いし
のとなっていた。これを補おうとしてケイ酸ゲルの含浸
ωを増加づると空隙率を低下させる結果となっていた。 発明の目的 本発明は耐熱性無機繊維とセラミック原料粉末のスラリ
ーから抄造？人にて無機繊維シートを作成し、成形後に
焼成しく−１？ラミツク化とし繊維セラミック構造体を
製造ケる方法において問題であつたシート組成の不均質
性、有機繊維を混入する繁雑さを解消して、均ｖ１で、
加工成形の容易な無機ＩＩ緒シー１〜を青、成形、焼成
によって高強度、高空隙率の繊維セラミック構造体を提
供することを目的とする。 発明の構成 本発明の繊維ヒラミック構造体のｗＡ迄り法は、平均繊
維長を１０ｍｍ以下に調節した耐熱性無殿ｐＡ紐をセラ
ミック原料粉末どともに分散し、右機貿結合剤を加えた
後、上記耐熱性無機繊維とセラミック原料粉末を凝集さ
せ、紙状に抄造し、無機縁１１［シートとしたものを加
工成形して焼成することを特徴とする。 耐熱性無機繊維の平均繊維長を＋Ｏｍｍ以トどし
熱性部品に使用される繊維Ｃシミツク構造体の製造方法
に関し、更に：、￥ Ｌ、 ＜は耐熱ＰＩ ７！！Ｉ機
繊維とセラミック原料粉末の凝集スラリーからシートを
作成し、成形、焼成することにＪ、っＣ綴紐しラミック
Ｍ％造体を製造する方法に関する。 従来例とその問題点 耐熱性無機繊維を水に分散さけ粉体ど混合しくスラリー
としたのら抄造してシートをｌ＋ノる方法において、耐
熱１ノ１烈機繊紺の平均繊鞘長が長い場合、分散液中、
ひい（はスラリー中に長繊維の絡み合った大きなフロッ
クを多量に生じ、それがシート中に取込まれるため、得
られるシートは表面の凹凸が激しく、ルさや密度のバラ
ツキの大きいものとなっていた。史に、本発明の如く他
の粉体を内添しようとする際にはこのフロックの形成は
署しい悪影響を及ばη原因となっていた。即ら、粉体を
内添するには耐熱性無機Ｕ＆維と粉体が均一に混合した
スラリーとする必要がある。しかし、フロックを形成し
ている場合、粉体はこの内部へは浸入Ｕず、均一なスラ
リーは得られない。その軸架、シートに抄造してもその
組成は不均一なものとなっていた。 史に、耐熱１ｌｌ−無機！＠緒を抄造し−Ｃ作られるシ
ートは、その強麿や柔軟性をもたせるためにバルブやス
フ、アクリル、ビニロン等の右ｔＭｔＭＮと共に抄造す
るのが一般的である。即ち、耐熱性無機繊維はそれ自身
、抄造時及びシートとした後も必要となる繊維間の結合
性を右しておらず、また柔軟性に欠（）、繊維の表面が
滑らかであるため絡み合いによってシートの強度を得よ
うどげることが困難なためである。従って４１機繊維を
長繊維の耐熱性無機繊維中に混入して抄造することで′
シートの形状を維持し、取扱い可能なものとしＣいた。 特に長繊維の耐熱性無機繊維を用いて得られたシートを
成形しようと覆る場合、屈曲させようとすると、その箇
所で、ｌＩ！ｌｌ１ｌ織紺は折損してしまうため抗折強
度の低い状態となっていた。この欠点を補うために有機
繊維を混入して抗折強度を出そうどしているのである。 この場合、用いる有機繊維の種類によってその極性、耐
熱性態１■１との馴染み具合か賃なり、更に、有機繊維
の長さによっても抄造の容易さ、シートの特性等に影響
を！ノえる。 また、有機繊維を１昆入づる際、耐熱性無機繊維と均質
に分散させようとするには特殊な方法を用いねばならな
いなとシート抄造時の工程を繁雑なものとしくいた。有
機繊維を混入する例どしては特開昭５６−１３１３６５
６などがある。この従来例にｄ５いては、得られたシー
トを成形してコロイダルシリカ等のケイ酸ゲル原ｒ１を
含浸させた後、有機繊維等の有機物を焼失さけ、ケイ酸
グルのバインダ作用で構造体を保どうとするものである
。この例の如くケイ酸グル等の無償買バインダを含浸さ
ゼる方法では、その乾燥■稈での偏析を抑えること（Ｊ
困難で、強度のハンプ−Ｖを光（［りる除因となってい
た。他方、ケイ酸ゲルを用いるため、使用温度範囲は１
０００℃以トに限定されていた。史に、ケイ酸ゲルのバ
インダ作用のみでは有機物を焼失させるための焼成１稈
Ｃ’ ！Ｌ ｌ；る耐熱性無機繊維の硬化に伴ない構造
体がちろくなる状態を補うことがぐきず、強度の低いし
のとなっていた。これを補おうとしてケイ酸ゲルの含浸
ωを増加づると空隙率を低下させる結果となっていた。 発明の目的 本発明は耐熱性無機繊維とセラミック原料粉末のスラリ
ーから抄造？人にて無機繊維シートを作成し、成形後に
焼成しく−１？ラミツク化とし繊維セラミック構造体を
製造ケる方法において問題であつたシート組成の不均質
性、有機繊維を混入する繁雑さを解消して、均ｖ１で、
加工成形の容易な無機ＩＩ緒シー１〜を青、成形、焼成
によって高強度、高空隙率の繊維セラミック構造体を提
供することを目的とする。 発明の構成 本発明の繊維ヒラミック構造体のｗＡ迄り法は、平均繊
維長を１０ｍｍ以下に調節した耐熱性無殿ｐＡ紐をセラ
ミック原料粉末どともに分散し、右機貿結合剤を加えた
後、上記耐熱性無機繊維とセラミック原料粉末を凝集さ
せ、紙状に抄造し、無機縁１１［シートとしたものを加
工成形して焼成することを特徴とする。 耐熱性無機繊維の平均繊維長を＋Ｏｍｍ以トどし
【いる
ので、耐熱性無機繊維の分散か均一にｔ′ゴなわれ、セ
ラミック原料粉末どの混合も充分に、１１つ均一に行な
わせることができる。従って、次の］−程で凝集させス
ラリーを作成しＩＪ場合（もフロックを形成せず耐熱性
無機繊維とセラミック原料粉末の均質なスラリーを得る
ことができ、抄造して製造される無機繊維シートも均質
イｉらのとづることができる。また、平均繊維長さが１
０ｍｍ以下に調節されているために、右（幾繊絹を用い
ることなく成形性の良好なシーｉ〜とづ−ることが可能
となった。 このシートを用いて成形、焼成を行ないけラミック化す
ることに五り密麿、強度、組成のバラツキの（示め−（
少４１＜均質４ｃ繊ｌｌ１ｌ？ラミック構迄体を得るこ
とかできる。 実施例の説明 耐熱性無機繊維には、シリカ繊維、シリカ−アルミナ繊
維、アルミノ−繊維、シル］ニア繊維、アルミノ小口シ
リケート繊維などを、よｉ：、しラミック原料粉末には
組成としてシリカ、アルミノ、マグネシアなとを／ｌ成
づる成分を含有する粘」或いはセラミック原料化合物を
用いることができる。 本発明の繊維セラミック構造体の製造は次の１稈で行な
われる。 １）平均繊頼長１０ｍｍ以下に調節した耐熱性無機繊維
を水に分散させ、一方、セラミック原料粉末の懸濁水を
混合させる工程。 ２）有機質結合剤をＴ稈１）の懸濁水に添加して混合さ
せる工程。 ３）工程２）ぐ（ｑられる懸濁水に凝集剤を添加して耐
熱性無機繊維、セラミック原１１粉末、有機結合剤を凝
集させつつ懸濁させる二［稈。 ４）工程３）で得られる凝集懸濁液を通常の抄ｆｆｌ
ｇＩぐ抄造してシー１〜を作成する一１稈、。 ５）シートを例えば］コルゲートによって段ボールのよ
うな形状に成形し、その成形体を１０００℃〜１６００
°Ｃに燃焼して耐熱性無機繊組及びセラミック原１１粉
末を共にセラミック化ケる一１丁稈。 上記工程１）で（ま平均繊維長１０ ｍ ｍ以下に調節
された耐熱性無機繊維を用いる。これは、耐熱↑）１，
１県別ｔＪ＆雑を水に分散５ま濁させる場合、縄紺良の
長いものは互いり絡まり合ってフロックを形成し易い。 このフロックの大きさは繊維長に依存し、長いしの楔入
ぎくなり易いもの（ある。）１コツクが形成されている
分散懸濁水中にセラミック原料粉末の懸濁水を混合して
も、フロック内部には全くヒラミック原料粉末か取込ま
れないことか観察された。 このフ［−１ツタを形成している懸濁水を用いて抄造さ
れたシートは組成のバラン４−が大きく、強度、密度に
も名しいバラツキをターじるものぐあった。 そこで、平均ｗＸ紺長を各種変えたものをぞれぞれ水に
分散させ観察した結果、平均繊Ｈ長が１０ｍｍ以下であ
れば）［１ツクの形成は観察されず、セラミック原わ１
粉末とのｌｆｕ合ム合弁充分なうことがでさることか判
明した。更に、シートから成形体を０成ηる際、艮ｆＭ
ｔ（［を用いると、例えばシートを折曲げたりすると
、耐熱性無機繊維の剛性のためその箇所Ｃ繊組が折損し
たり、イ１機賀結含剤で接看した箇所か外れたり覆るた
め取扱いか難しくなつＣいた。イれを補うためにイｉｆ
ｍ繊耗の混入が必要であった。しかし、短繊維を用いた
場合、繊維は各接点で右（幾’ＩＩ＋結合剤によって結
合されているため、その有機質結合剤の柔軟性によって
耐熱性態（幾縄緒の折損や外れを抑制することができ成
形性に優れた特性を承りものである。また、工程２）で
有機質結合剤を添加した後、Ｊ稈３）で凝集さ ′せ
るため耐熱性無機繊維の表面及び、特にその接点に有機
質結合剤が沈着凝集しＵ ｒｒ３す、二（−稈４）で得
られるシートは取扱いに充分な強度、抗折強度を右する
ものとなるのである。 一方、セラミック原Ｅｌ粉末はＪ稈１）で耐熱性無機繊
維と共に懸濁混合され、工程３）で凝集剤により耐熱性
態ｍｕＡＮの表面及び特にその接点に凝集付着づる。■
稈４）′Ｃ゛シー１〜に抄造されてもこの状態は維持さ
れ、工程５）で行なわれる焼成によって耐熱性態■■１
に焼結結合りる。狛に耐熱性無機繊維の接点ては、繊維
を互いに結合し、結合剤どじでの役割を果たしている。 また、例えばガラス質の耐熱性無機繊維は焼成により結
晶負を含むようになり、繊維の弾痕は名しく低Ｆ ’Ｉ
るのか一般的であるか、内添により耐熱性無機繊維の表
面に凝集付着したセーノミックＩｅ、 １１粉末がセラ
ミック化しつつ耐熱ｔｉｔ無機繊維と反応焼結してゆき
、その強度の（［を下を防止する効宋を発揮しくいるも
のである。 ［実施例１］ 耐熱性無機繊維としでシリカ−アルミナ楳頼を用いた。 この繊維は平均繊絹径は約３μＩＩｌぐ初期の長さは６
０〜１２０ｍｍと比較的長いものである。このシリカ−
アルくす繊軒１をカッタで平均繊肩１艮６ＩＩｌｌＩｌ
に調節したものを２０Φ量部材も）シて水１０００重Φ
部に懸濁さυｋ１．一方、セラミック原料粉末としてカ
オリナイト、スボジ」メン、非結晶質の酸化クイ素粉末
を２２゛１の割合で混合させた混合物の６重量部を５０
重量部の水に懸濁させた。このＶ＆翰懸濁液とレノミッ
ク原料杓未懸濁液を攪拌しつつ混合しＩご、１次に有機
質結合剤としてポリ上スプルｊイスパージョン液を１手
ω部を加え充夕）攪１′１′混８さＵた後、凝集剤とし
てＩＱ、粉溶液を加えて島相、セラミックｌＪ？ｉ籾粉
末及び有機質結合剤をｑいに凝集させた。こうして得ら
れた凝集懸濁液を水で３０００重昂部に稀釈して通常の
丸網ｊ（抄紙機ぐ約０．７ｍｍのシートを抄造した。こ
こぐ（１７られたシートを通常の段ボール製ｊ外機を用
いＣ１一部は蒸気や水噴霧で適麿に湿らせた後コルゲー
ト形状を付し、平板状のままの他方のシートど接着剤で
貼り合わせたものを積層したり、接着剤を塗イｒｉ シ
ながら芯に巻き付（プで成形体を作成した。次にこの成
形体を電気炉中で１３５０°Ｃ２時間焼成して繊組セラ
ミック荀ｌ）へ体を得た。芯に巻き付（）て［、）られ
た繊維セラミックハニカム（１４造体を添イ１図面に示
す。 添付図面において符号１はシートと同一組成で造られた
芯、符号２及び３はそれぞれコルゲートシート、平板状
シートの焼成物であり、各接点はないに焼結結合して一
体化した４Ｍ ’Ｌとなっている。 本実施例で用いｌ〔シリカ−アルミナ４ｔＶ Ｇ（Ｅは
、当初は非晶質からなっ刀いるが、３１雑セラミック構
造体とするため焼成１稈を経ることにより、ムライト質
、クリストバライト貿を晶出して結晶化していることが
Ｘ線回折の結果判明した。本実施例で得られた繊維セラ
ミック構造体の材れは曲げ強１．１２ｋｇ／ｃｍ２．８
０％の空隙率を右Ｊるものであった。 ［実施例２］ 耐熱性無機繊維として実施例１ど同様にシリカ−アルミ
ナ繊維を用い平均繊維長を約１ｍｍに調節したもの２０
１ ｆｆｉ部を水１０００ｆｉ１部に懸濁さけた。 シリカ−アルミノ系のしシミツク原利粉末とじで焼結性
の良いセリサイト粘土、ベタライ１−１０中早部を５０
重間部の水に懸濁させた後、繊維懸濁液に添加して攪拌
混合づる。次に有磯質結合剤として酢酸ビニル ノノク
リルハ手合１マルシ】ン１小帛部を加え混合し、塩化ア
ルミニウム溶液を添加した後、アンしニア水（゛中和し
て水酸化アルミニウムのコロイドを／１成させる。この
＝］コロイドよって繊組、セラミック原′ＦＡ粉末、ｈ
機貿結合剤を一次凝集させる。この水酸化アルミニウム
−］【］イトによる凝集ＩＪ特に有Ｉｆｆ貿結合剤の−
［マルジＪンに対しＣは有効である。次に澱粉溶液を添
加して凝集を完結させた後、３０００小吊部に稀釈して
実施例１と同様に抄造してシートを作成し成形する。本
実施例ｉては１２５０℃で焼成を行なった。本実施例で
得られた繊維セラミック構造体の材料は空隙率約７５％
を示づものであり、一般のｔ？シミンク材料に較べて極
めて高い空隙率を有するものである。 ［実施例３］ 耐熱性無機繊維にアルミナ繊維を用いてアルミナ質の繊
維セラミック構造体を本鈍明の方法で作成した。 平均線Ｍ長を１０ｍｍ以トに調節したアルミナ繊紺２５
重（６）部と微ｍのマグネシアを含むγ−アルミナ粉末
１０Φω部をそれぞれ水１０００ｉ１［部、り０重間部
に懸濁させた後混合した１、この懸濁歌にｎ酸ヒニルエ
マルジョン、ポリビニルアルコール、−［ブレン−酢酸
ビニル共重合体エマルションの混合した右槻買結合剤を
添加しＣ均一どなるＪ、うに充分攪拌した。次に、凝集
剤として澱粉溶液を加え（アルミナ繊維、セラミック原
料粉末、僧旧：（結合８１＋をともに凝集させ、この状
態て懸濁させた。この懸濁液を２０００手ｎ部に稀釈し
て長網式（′ν紙機或いは丸網代抄組勢を用い（シー１
〜を抄造した。このシートを用いて実施例１ど同様の１
ノ法（成形体をつくり、＋６００’Ｃ酸化′ｒ；吐気て
焼成を行なった。本実施例３はアルミナ質の繊維しノミ
ツク描造休をを成づるものであるか、実施例１，２とＩ
Ｃ＋１様に空隙率か高く、）′ルミプ負であることから
１５００°Ｃ雰囲気での使用に耐えるものである。 発明の詳細 な説明したように本発明は有機質結合剤を加えた後に耐
熱性無機ｍＮとセラミック原料粉末を凝集させて抄造さ
せているため有ｍ質結含剤は無駄なく均一に耐熱性無機
繊維に付着しており、シートとしたときの特性のバラツ
キもなく安定して成形を行なうことができる。 一方、セラミック原料粉末も上記有機質結合剤と共に凝
集さけて内添する方法をとっているためセラミック原料
粉末は均等に分布しており、焼成によって得られる繊維
セラミック構造体は均質で安定した組成を右する。 また、本発明の製造法によって１ｑられるｌｌＮセラミ
ック構造体は、繊維構造の特徴である多孔性を損うこと
なく、１０００℃以上の高温度に耐え、更に、例えば各
種の触媒担体やフィルタ、断熱ｌｌｌ１造体、熱交換体
等として用いるのに充分な強度を右する優れた特徴を有
づるものである。
ので、耐熱性無機繊維の分散か均一にｔ′ゴなわれ、セ
ラミック原料粉末どの混合も充分に、１１つ均一に行な
わせることができる。従って、次の］−程で凝集させス
ラリーを作成しＩＪ場合（もフロックを形成せず耐熱性
無機繊維とセラミック原料粉末の均質なスラリーを得る
ことができ、抄造して製造される無機繊維シートも均質
イｉらのとづることができる。また、平均繊維長さが１
０ｍｍ以下に調節されているために、右（幾繊絹を用い
ることなく成形性の良好なシーｉ〜とづ−ることが可能
となった。 このシートを用いて成形、焼成を行ないけラミック化す
ることに五り密麿、強度、組成のバラツキの（示め−（
少４１＜均質４ｃ繊ｌｌ１ｌ？ラミック構迄体を得るこ
とかできる。 実施例の説明 耐熱性無機繊維には、シリカ繊維、シリカ−アルミナ繊
維、アルミノ−繊維、シル］ニア繊維、アルミノ小口シ
リケート繊維などを、よｉ：、しラミック原料粉末には
組成としてシリカ、アルミノ、マグネシアなとを／ｌ成
づる成分を含有する粘」或いはセラミック原料化合物を
用いることができる。 本発明の繊維セラミック構造体の製造は次の１稈で行な
われる。 １）平均繊頼長１０ｍｍ以下に調節した耐熱性無機繊維
を水に分散させ、一方、セラミック原料粉末の懸濁水を
混合させる工程。 ２）有機質結合剤をＴ稈１）の懸濁水に添加して混合さ
せる工程。 ３）工程２）ぐ（ｑられる懸濁水に凝集剤を添加して耐
熱性無機繊維、セラミック原１１粉末、有機結合剤を凝
集させつつ懸濁させる二［稈。 ４）工程３）で得られる凝集懸濁液を通常の抄ｆｆｌ
ｇＩぐ抄造してシー１〜を作成する一１稈、。 ５）シートを例えば］コルゲートによって段ボールのよ
うな形状に成形し、その成形体を１０００℃〜１６００
°Ｃに燃焼して耐熱性無機繊組及びセラミック原１１粉
末を共にセラミック化ケる一１丁稈。 上記工程１）で（ま平均繊維長１０ ｍ ｍ以下に調節
された耐熱性無機繊維を用いる。これは、耐熱↑）１，
１県別ｔＪ＆雑を水に分散５ま濁させる場合、縄紺良の
長いものは互いり絡まり合ってフロックを形成し易い。 このフロックの大きさは繊維長に依存し、長いしの楔入
ぎくなり易いもの（ある。）１コツクが形成されている
分散懸濁水中にセラミック原料粉末の懸濁水を混合して
も、フロック内部には全くヒラミック原料粉末か取込ま
れないことか観察された。 このフ［−１ツタを形成している懸濁水を用いて抄造さ
れたシートは組成のバラン４−が大きく、強度、密度に
も名しいバラツキをターじるものぐあった。 そこで、平均ｗＸ紺長を各種変えたものをぞれぞれ水に
分散させ観察した結果、平均繊Ｈ長が１０ｍｍ以下であ
れば）［１ツクの形成は観察されず、セラミック原わ１
粉末とのｌｆｕ合ム合弁充分なうことがでさることか判
明した。更に、シートから成形体を０成ηる際、艮ｆＭ
ｔ（［を用いると、例えばシートを折曲げたりすると
、耐熱性無機繊維の剛性のためその箇所Ｃ繊組が折損し
たり、イ１機賀結含剤で接看した箇所か外れたり覆るた
め取扱いか難しくなつＣいた。イれを補うためにイｉｆ
ｍ繊耗の混入が必要であった。しかし、短繊維を用いた
場合、繊維は各接点で右（幾’ＩＩ＋結合剤によって結
合されているため、その有機質結合剤の柔軟性によって
耐熱性態（幾縄緒の折損や外れを抑制することができ成
形性に優れた特性を承りものである。また、工程２）で
有機質結合剤を添加した後、Ｊ稈３）で凝集さ ′せ
るため耐熱性無機繊維の表面及び、特にその接点に有機
質結合剤が沈着凝集しＵ ｒｒ３す、二（−稈４）で得
られるシートは取扱いに充分な強度、抗折強度を右する
ものとなるのである。 一方、セラミック原Ｅｌ粉末はＪ稈１）で耐熱性無機繊
維と共に懸濁混合され、工程３）で凝集剤により耐熱性
態ｍｕＡＮの表面及び特にその接点に凝集付着づる。■
稈４）′Ｃ゛シー１〜に抄造されてもこの状態は維持さ
れ、工程５）で行なわれる焼成によって耐熱性態■■１
に焼結結合りる。狛に耐熱性無機繊維の接点ては、繊維
を互いに結合し、結合剤どじでの役割を果たしている。 また、例えばガラス質の耐熱性無機繊維は焼成により結
晶負を含むようになり、繊維の弾痕は名しく低Ｆ ’Ｉ
るのか一般的であるか、内添により耐熱性無機繊維の表
面に凝集付着したセーノミックＩｅ、 １１粉末がセラ
ミック化しつつ耐熱ｔｉｔ無機繊維と反応焼結してゆき
、その強度の（［を下を防止する効宋を発揮しくいるも
のである。 ［実施例１］ 耐熱性無機繊維としでシリカ−アルミナ楳頼を用いた。 この繊維は平均繊絹径は約３μＩＩｌぐ初期の長さは６
０〜１２０ｍｍと比較的長いものである。このシリカ−
アルくす繊軒１をカッタで平均繊肩１艮６ＩＩｌｌＩｌ
に調節したものを２０Φ量部材も）シて水１０００重Φ
部に懸濁さυｋ１．一方、セラミック原料粉末としてカ
オリナイト、スボジ」メン、非結晶質の酸化クイ素粉末
を２２゛１の割合で混合させた混合物の６重量部を５０
重量部の水に懸濁させた。このＶ＆翰懸濁液とレノミッ
ク原料杓未懸濁液を攪拌しつつ混合しＩご、１次に有機
質結合剤としてポリ上スプルｊイスパージョン液を１手
ω部を加え充夕）攪１′１′混８さＵた後、凝集剤とし
てＩＱ、粉溶液を加えて島相、セラミックｌＪ？ｉ籾粉
末及び有機質結合剤をｑいに凝集させた。こうして得ら
れた凝集懸濁液を水で３０００重昂部に稀釈して通常の
丸網ｊ（抄紙機ぐ約０．７ｍｍのシートを抄造した。こ
こぐ（１７られたシートを通常の段ボール製ｊ外機を用
いＣ１一部は蒸気や水噴霧で適麿に湿らせた後コルゲー
ト形状を付し、平板状のままの他方のシートど接着剤で
貼り合わせたものを積層したり、接着剤を塗イｒｉ シ
ながら芯に巻き付（プで成形体を作成した。次にこの成
形体を電気炉中で１３５０°Ｃ２時間焼成して繊組セラ
ミック荀ｌ）へ体を得た。芯に巻き付（）て［、）られ
た繊維セラミックハニカム（１４造体を添イ１図面に示
す。 添付図面において符号１はシートと同一組成で造られた
芯、符号２及び３はそれぞれコルゲートシート、平板状
シートの焼成物であり、各接点はないに焼結結合して一
体化した４Ｍ ’Ｌとなっている。 本実施例で用いｌ〔シリカ−アルミナ４ｔＶ Ｇ（Ｅは
、当初は非晶質からなっ刀いるが、３１雑セラミック構
造体とするため焼成１稈を経ることにより、ムライト質
、クリストバライト貿を晶出して結晶化していることが
Ｘ線回折の結果判明した。本実施例で得られた繊維セラ
ミック構造体の材れは曲げ強１．１２ｋｇ／ｃｍ２．８
０％の空隙率を右Ｊるものであった。 ［実施例２］ 耐熱性無機繊維として実施例１ど同様にシリカ−アルミ
ナ繊維を用い平均繊維長を約１ｍｍに調節したもの２０
１ ｆｆｉ部を水１０００ｆｉ１部に懸濁さけた。 シリカ−アルミノ系のしシミツク原利粉末とじで焼結性
の良いセリサイト粘土、ベタライ１−１０中早部を５０
重間部の水に懸濁させた後、繊維懸濁液に添加して攪拌
混合づる。次に有磯質結合剤として酢酸ビニル ノノク
リルハ手合１マルシ】ン１小帛部を加え混合し、塩化ア
ルミニウム溶液を添加した後、アンしニア水（゛中和し
て水酸化アルミニウムのコロイドを／１成させる。この
＝］コロイドよって繊組、セラミック原′ＦＡ粉末、ｈ
機貿結合剤を一次凝集させる。この水酸化アルミニウム
−］【］イトによる凝集ＩＪ特に有Ｉｆｆ貿結合剤の−
［マルジＪンに対しＣは有効である。次に澱粉溶液を添
加して凝集を完結させた後、３０００小吊部に稀釈して
実施例１と同様に抄造してシートを作成し成形する。本
実施例ｉては１２５０℃で焼成を行なった。本実施例で
得られた繊維セラミック構造体の材料は空隙率約７５％
を示づものであり、一般のｔ？シミンク材料に較べて極
めて高い空隙率を有するものである。 ［実施例３］ 耐熱性無機繊維にアルミナ繊維を用いてアルミナ質の繊
維セラミック構造体を本鈍明の方法で作成した。 平均線Ｍ長を１０ｍｍ以トに調節したアルミナ繊紺２５
重（６）部と微ｍのマグネシアを含むγ−アルミナ粉末
１０Φω部をそれぞれ水１０００ｉ１［部、り０重間部
に懸濁させた後混合した１、この懸濁歌にｎ酸ヒニルエ
マルジョン、ポリビニルアルコール、−［ブレン−酢酸
ビニル共重合体エマルションの混合した右槻買結合剤を
添加しＣ均一どなるＪ、うに充分攪拌した。次に、凝集
剤として澱粉溶液を加え（アルミナ繊維、セラミック原
料粉末、僧旧：（結合８１＋をともに凝集させ、この状
態て懸濁させた。この懸濁液を２０００手ｎ部に稀釈し
て長網式（′ν紙機或いは丸網代抄組勢を用い（シー１
〜を抄造した。このシートを用いて実施例１ど同様の１
ノ法（成形体をつくり、＋６００’Ｃ酸化′ｒ；吐気て
焼成を行なった。本実施例３はアルミナ質の繊維しノミ
ツク描造休をを成づるものであるか、実施例１，２とＩ
Ｃ＋１様に空隙率か高く、）′ルミプ負であることから
１５００°Ｃ雰囲気での使用に耐えるものである。 発明の詳細 な説明したように本発明は有機質結合剤を加えた後に耐
熱性無機ｍＮとセラミック原料粉末を凝集させて抄造さ
せているため有ｍ質結含剤は無駄なく均一に耐熱性無機
繊維に付着しており、シートとしたときの特性のバラツ
キもなく安定して成形を行なうことができる。 一方、セラミック原料粉末も上記有機質結合剤と共に凝
集さけて内添する方法をとっているためセラミック原料
粉末は均等に分布しており、焼成によって得られる繊維
セラミック構造体は均質で安定した組成を右する。 また、本発明の製造法によって１ｑられるｌｌＮセラミ
ック構造体は、繊維構造の特徴である多孔性を損うこと
なく、１０００℃以上の高温度に耐え、更に、例えば各
種の触媒担体やフィルタ、断熱ｌｌｌ１造体、熱交換体
等として用いるのに充分な強度を右する優れた特徴を有
づるものである。
添付図面は本発明の製造方法で製造した繊維セラミック
ハニカム構造体の一実施例を示ずＦｌｉＪｉ図である。 １・・・芯 ２・・・コルゲートシート３・・・平扱
状シート 特許出願人 松下電器産業株式会社 図而
ハニカム構造体の一実施例を示ずＦｌｉＪｉ図である。 １・・・芯 ２・・・コルゲートシート３・・・平扱
状シート 特許出願人 松下電器産業株式会社 図而
Claims (1)
- 平均繊維長を１０ｍｍ以下に調節した耐熱性無機繊維を
セラミック原料粉末とともに分散し、有機質結合剤を加
えた後、上記耐熱性無機繊維とセラミック原料粉末を凝
集させ、紙状に抄造し、無機繊維シートとしたものを加
工成形、焼成することを特徴とする繊維セラミック構造
体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59125332A JPS616184A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 繊維セラミツク構造体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59125332A JPS616184A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 繊維セラミツク構造体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS616184A true JPS616184A (ja) | 1986-01-11 |
| JPH0475193B2 JPH0475193B2 (ja) | 1992-11-30 |
Family
ID=14907484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59125332A Granted JPS616184A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 繊維セラミツク構造体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS616184A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6414143A (en) * | 1987-07-07 | 1989-01-18 | Inax Corp | Production of ceramic sheet |
| US4989664A (en) * | 1988-07-07 | 1991-02-05 | United Technologies Corporation | Core molding composition |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56136656A (en) * | 1980-03-26 | 1981-10-26 | Nichias Corp | Carrier for catalyst and its production |
| JPS5924111A (ja) * | 1982-07-29 | 1984-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃焼装置 |
-
1984
- 1984-06-20 JP JP59125332A patent/JPS616184A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56136656A (en) * | 1980-03-26 | 1981-10-26 | Nichias Corp | Carrier for catalyst and its production |
| JPS5924111A (ja) * | 1982-07-29 | 1984-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃焼装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6414143A (en) * | 1987-07-07 | 1989-01-18 | Inax Corp | Production of ceramic sheet |
| US4989664A (en) * | 1988-07-07 | 1991-02-05 | United Technologies Corporation | Core molding composition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0475193B2 (ja) | 1992-11-30 |
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