JPS6191077A - セラミツク繊維、細分された耐火物質および普通の添加物を含む水性分散系から軽量成形体を製造する方法 - Google Patents

セラミツク繊維、細分された耐火物質および普通の添加物を含む水性分散系から軽量成形体を製造する方法

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JPS6191077A
JPS6191077A JP60210361A JP21036185A JPS6191077A JP S6191077 A JPS6191077 A JP S6191077A JP 60210361 A JP60210361 A JP 60210361A JP 21036185 A JP21036185 A JP 21036185A JP S6191077 A JPS6191077 A JP S6191077A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、セラミックｍ維、０．０９順以下の細分され
た耐火物質および普通の添加物を含む水性分散系から軽
量成形体を製造する方法に関する。 〔従来の技術〕 成分としてセラミック繊維を含む軽！ｊ１・成形体は、
絶縁の目的に、また金属特にアルミニウムおよびアルミ
ニウム合金の溶湯と接解する内張りとして使用される。 例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９４７９０４
号明細書には、珪酸アルミニウムＷ錐と粒状耐火充填材
を含む結合剤とからなる朗火熱絶縁材料が記載されてい
る。この公知の熱絶縁材料は、１％の軟度をもつ水性懸
濁液から、音孔型内での脱水により製造される。この開
穴材料は結合剤としてでん粉とコロイド二酸化珪素ゾル
を含んでいる。さらに欧州特許出ａｍ７７４４４号から
、セラミック繊維を含む板材料が公知で、わずかな：１
割合のセラミック繊維、有機結合剤、１１Ｅ　円結合剤
としてのコロイド二酸化珪素、および少（１ｔの凝結剤
を含み、この板材料はさらに５０１ｆｉ　！１）５以上
の〃１（機耐穴充填拐を含んでいる。この板の製造の際
、凝結剤として陽イオンポリアクリルアミド凝結剤が使
用され、異なる成分の水性Ｎｉ蜀液に添加される。 ドイツ連邦共和国特許出願第１６４６４４９号から＋ｌ
＋ｉＪ　７Ａ″絶縁４Ａｘζｊとその製品方法が公知で
あり、乾燥した混合物に関して、２ないし＋０　ｌＲＩ
＋ｔ％の珪酸アルミニ暫″Ｉムｍ　錐、きわめて細分さ
れた二酸化珪素、アルミン酸カルシウムおよび３２ない
し６８％の水からできているう 〔発明が解決しようとする間覇点〕 本発明の課題は、鋳物玉揚特にアルミニウムおよびアル
ミニウム合金のｖｉ物工場において特に４１綿代用品と
してイ・ｋ川できる軒：１ｊ成形体の改：・ｌ：ｊされ
た製品方法を提供し　、Ｉ〔ｆ、　：Ｉｉ成形体または
軒：、５１１＋ａｔ火れんがが、比較的少量のセラミッ
ク繊維しか含まないに匂かかわらず、乾燥または焼成状
態で０　、５　Ｊｊ／ｃｒｔｉ　のかさ密度しかもたす
、常温圧縮強さ倦伝埠率のような機械的性質が充分良好
な値をもち、舒會［成形体が全体として非常に安価に製
造されるようすることである。 〔問題点を解決するための手段〕 この課題を解決するため、第１の発明によれば、 ａ）セラミック繊維の分散系を陽イオン凝結剤により凝
結させ、 ｂ）細分された耐火物質のスリップおよび／１１機結合
剤の分散系を陰イオン凝結剤で凝結させ、 ｃ）　ＩＭＰ結した両方の分散系を混合し、ｄ）混合物
の沈降と場合によっては上澄み液の除去後、混合物を型
へ入れ脱水により軽「、（成形体に変換し、続いて４％
　ｊ（：成形体を乾燥し、場合によっては焼成する。 さらに第２の発明によれば、 ａ）セラミック繊組゛の分散系を陽イオン凝結ｂ）この
凝結した分散系へ、場合によっては水を混合される細分
された耐火物質および無機結合剤を添加し、 Ｃ）この混合物へ陰イオン凝結剤の溶１夜を混合し、 ｄ）混合物の沈降と場合によっては上澄み液の除去後、
混合物を型へ入れ、脱水により−ｌｉ％　ｆ＋に成形体
に弯換し、続いて軽
【１ト成形体を乾燥し、場合によっ
ては焼成する。 好ましい実施態様によれば、目Ａｒｔ１以上のかさ密度
と４　Ｎ／７ｎｍ”以上の常温圧縮強さをもつ軽＋１（
成形体の製造のため、セラミック繊維の乾燥物質と１１
「Ｊ穴物質の乾燥物質との和に換算して、セラミック繊
維の割合を２ないし１０重量％とし、ｆｆｊ；Ｊ穴物質
の割合を９０ないし９８重量％とすることができ、５な
いし１０市量％のセラミック繊ＭＩｉと９０ないし９５
爪量％の耐火物質が特に適している。 別の好ましい実ＭＩｉ藺様によれば、段階ｄ）において
、脱水に用いられる型へ、混合物を入れる的に夏ないし
ｌ０ｃｍの１；ｂさに陰イオン凝結剤の溶液が入れられ
る。これにより脱水中に水性分散系の均一な沈降が行な
われるので、軽［Ｉｔ成形体の内部とは異なる組成の外
皮が１ｌｒｆｉ　ｆｉｌ：成形体に形成されることはな
い。 特に完成したＱ？ｂ　ｉｉｋ成形体の小さいかさ密度を
得ることができる別の好ましい実ル態様によれば、段階
ａ）において、０．３　’Ｉ’ｊ　Ｌｔ％繊維以下の軟
度、有利には０．０８ないしし２市（１（％繊維の軟度
をもつセラミック繊維の分散系が使用される。 さらに好ましい実Ｍ１ｍ様によれば、セラミック繊維の
ほかに有Ｒ繊維も使用され、第１の発明の段階ｂ）にお
いて使用されるスリップの、；１１１製の際、このｗ４
ｍが、全体として使用される耐火物質に関して帆５ない
し３．５　Ｔ’ｉｉ　ｉｌｉ％の晴で、セラミック繊維
の凝結前に添加される。 セラミック繊維として、耐火専門分身で使用されるすべ
てのセラミック繊維が使用され、これらは通−常４５重
量％以上のＡｚ２ｏ３全２ｏをもっている。このような
繊維は珪酸アルミニウムとも称される。しかしセラミッ
ク繊維としていわゆる石英繊維、すなわち５１０２かう
なる繊維も使用され、さらにいわゆる酸化アルミニウム
繊組；、スナワち９５　ｉｊ　ｉ＋ｔ％以上のＡｚ２ｏ
３含有量をもつ繊維もｆ・む用される。 本発明による軽（１七成形体の製造の際使用される粒曳
０　、０９馴以下の細分された耐火物質は、音道の耐火
物質例えばシャモット、ボーキサイト、アルミナ、鋼玉
、二酸化ジルコニウム、珪酸シルコニ・ノシム、酸化マ
グネシウム、きん１１１石、炭素または＋ｉ（４ｆｆａ
　、コークスおよび炭化珪素でよい。 陽イオン凝結剤として、公知の「：ｊＪ分子電解賃例え
ばメタクリル酸エステル（ｌＦ’ａ品名ローアフロック
にＦ９７５）が使用される１品分子電解質は通常分１゛
に系１１）ＯＫｉ＋あたり５ｇのｉ、ｌ　”Ｃ−４Ｊ用
サレる。この陽イオン凝結ｉ〒１は、通常０．５ないし
１、Ｒｊ、ｉ％の濃度をもつ溶液の形で、’（Ｊ利には
ｌ　１ｊ１１【％の浴液として調合され、使用前に０，
０５ないし０．１重量％のτ８液に薄められる。 陰イオン凝結剤として、アクリルアミドを基剤とする公
知の陰イオン１：：Ｊ分子電解質が使用され、その；ｊ
ｔは通常スリップ分散系の１００Ｋ！？あたり１５ｇで
ある。この陰イオン凝結剤も噛羨に、通常０．２５ない
し帆５重に％の濃度をもつ溶液の形で、有利には帆５重
Ｄｉ％の溶液として調合され、使用前に帆０５ないし帆
１の溶液に薄められろう メタクリル酸エステルのような陽イオン【；６分子電解
質と、アクリルアミドをＪ＋Ｌｉ剤とする陰イオン凝結
剤を使用すると、陽イオン凝結剤と陰イオン凝結剤との
比は有利にはｌ：３となる。 場合によっては使用される結合剤として、本発明による
軽１１に成形体の製造では、例えば粘土および燐酸塩結
合剤のような門通の結合剤を使用できる。 セラミック繊維の分散系と細分された耐火物質のスリッ
プの分散系との別々な製造、これら分散系の異なる凝結
剤による事前の別々な凝結、および続いてはじめて行な
われる凝結分散系の６合によって乾燥または焼成された
軽（１成形体の非″１．’＋％に小さいかさ密度を得る
ことができるにもかかわらず、比較的高い常温圧縮強さ
のような良好な機械的性質が得られ、また完成した４所
１１（成形体の熱伝導率も維持される。 繊維および添加される細分された耐火物質の凝結分散系
の混合物へ陰イオン凝結剤の溶液を６へ合する本発明に
よる方法の実施朗様についても、同しことがいえる。陰
イオン凝結剤の浴液の添加後、または凝結した両分散票
の混合後、得られた混合物を２〜３時間放置することが
でき、この混合物は沈降するので、大体水からなる上澄
み液を除去することができる。この上澄み液は再びスリ
ップまたはセラミック繊維の新たな分散系の調製に使用
できるので、本発明による方法における水の全消費ｈ１
は、場合によっては分散系のわずかな１吠度にもかかわ
らず、わずかにすることができる。 １１所：１（成形体の製造は公知のように有孔型により
行なわれ、脱水は負圧をかけることによって促進するこ
ともできる。この型におけるｉｌ所、ｊ、を成形体の脱
水後、これを通常は＋１０ないし１８０°Ｃの温度で乾
燥し、最終ｎｎｎ若者焼成軽１１１成形体を望む場合に
は、それから場合によっては焼成することもできる。し
かし軽量成形体は、乾燥後すなわち物理的に結合した水
の除去後、最終消費者へ引渡すこともできる。 スリップまたはセラミック繊維の分散系の製造は、適当
な容器内で撹拌機により行なうことができ、そのとき両
分散票は易合されるっこの混合は回分ごとに行なうこと
ができるが、適当な制御装置を使用して、所望の量関係
で両分散票の連続混合も行なうことができ、それにより
連続運転が可能になる。 セラミック繊維および細分された耐火物質の凝結した分
散系の混合物へ陰イオン凝結剤の溶液を添加する第２の
発明でも、回分運転を行なうことができ、適当な制御装
置を使用して、この混合物を陰イオン凝結剤の溶液と連
続的に混合することができる。 同様に両発明において、初期分散系の製造の際、分散系
の凝結と場合によっては少、Ｔｔの水を結合される細分
された耐火物質の添加とを連続的に行なうことも可能で
あろう 本発明による方法によれば、板、塊、管等の彫の軒＋、
ｉ成ハ≦体は、水性分散系からこのような、１４　ｊ、
ｌ成形体を製造する公知のやり方で、すなわち通１１：
′Ｊは適当なふるい装置と水を吸い出す装置例えば百空
箭を使用して製造することができる。 第１の発明によれば、セラミック繊維および細分された
…Ｔ寸置物質の両分散票をまず別々に製造せねばならな
いので、２つの容器を使用せねばならない。この方法は
、１／ｌ／ｃａ以下のかさ密度をもつ軽量成形体の製造
に特に適している。 第２の発明では、混合物の製造のため１つの容＊）シか
必要とせず、これにより必要な処理設備に関して費用が
節約される。この方法は１ｇ／ｉ：ａ以上のかさ密度を
もつ４ｉ％　ｊｅｔ成形体の製造に特に適している。 〔実施例〕 本発明を次の例について説明する。 旦ユ ４７重量％のＡＡ’２０３含有量をもつ９Ｋｇのセラミ
ック繊維が４５００　Ａの水へ分散されたつこの分散系
は、ｏ、１％溶液の形で約昭の量を添加される市販の陽
イオン凝結剤（部品名ローアフロックＩＮＦ　９７５　
）で凝結された。この分散系は６−３の容器内でよく混
合されかつ沈降され、沈降線清澄な上澄み液の約７０％
が取出された。 第２の６ｒｒＩ′の容器において、６４に９の細分され
たボーキサイト、２５Ｋｌ？の粘土、および前もって使
用されるセラミック繊維のＩ　Ｋ９カ＜　１３００に！
７の水中でプロペラ撹拌機により分散された。この懸濁
液に、０．１重ｕｌＮの形の陰イオン凝結剤（商品名ロ
ーアフロックｓｐ　１７０　）が、約１８１の量の水中
で添加された。この懸濁液も同様に沈降され、続いて清
澄な上澄み液の６０％が取出された。 続いて両分散票が混合され、同時に６７７１１の容器へ
流し込まれた。沈降後清澄な上澄み液が取出されたつ取
出されたすべての液体、すなわち実際上純粋な水は新し
い分散系の調製に使用されたつ 続いてこの混合物が、板製費用の有孔底をもつ適当な型
へ入れられた。Ω圧を加えた脱水により２ないし５ｍ２
の厚さの板が製造された。１５０’Ｃで８時間の乾燥後
、この板は０−８　ｇ／ｃａｌのかさ密度をもっていた
。 例２ 例１のセラミック繊組、の分散系を製造する操作が繰返
された、こうして製造された分１敢系に２５に！？の粘
土と０．（１！Ｊ朋の粒度をもつ４３４に９の細分され
たボーキサイトが添加された。、得られた混合物が徹定
的に撹拌され、この撹拌された混合物へ、例１において
便用された陰イオン凝結剤の０．１中１．）％督ｒ没が
混合された。 混合物は続いて沈降され、さらに例１の操作により板に
加工された。 得られた板は１．１ｇ／ｃＡのかさ密度をもっていた、 例３ 例１の操作が繰返されたが、約９５％へ１２０３の高い
アルミナ含’ｆｌＪ　：Ｉｌ：をもつセラミック繊劇１
−が使用された。 得られた板は帆９．！ｉ／／２：肩のかさ密度をもって
いた。。 ！」 例】の操作が繰返されたが、スリップ分１散系の製造の
際、１Ｋｇのセラミック繊組の代りに２Ｋｇのサイザル
繊組、か蒲加された。 得られた軽［１計れんかは帆７５９／ｌｉｔのかさ密度
をもっていた。 例５ 例２の操作が繰返されたが、スリップ分散系の製造の際
、粘土の代りに水硬結合剤が、またボーキサイトの代り
にアルミナが添加されたつ得られた怖量板はｌ　ｇ／ｃ
ａのかさ密度をもっていた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １　ａ）セラミック繊維の分散系を陽イオン凝結剤によ
    り凝結させ、 ｂ）細分された耐火物質のスリップおよび無機結合剤の
    分散系を陰イオン凝結剤で凝結させ、 ｃ）凝結した両方の分散系を混合し、 ｄ）混合物の沈降と場合によつては上澄み液の除去後、
    混合物を型へ入れ、脱水により軽量成形体に変換し、続
    いて軽量成形体を乾燥し、場合によつては焼成する ことを特徴とする、セラミック繊維、０．０９ｍｍ以下
    の細分された耐火物質および普通の添加物を含む水性分
    散系から軽量成形体を製造する方法。 ２　ａ）セラミック繊維の分散系を陽イオン凝結剤によ
    り凝結させ、 ｂ）この凝結した分散系へ、場合によつては水を混合さ
    れる細分された耐火物質および無機結合剤を添加し、 ｃ）この混合物へ陰イオン凝結剤の溶液を混合し、 ｄ）混合物の沈降と場合によつては上澄み液の除去後、
    混合物を型へ入れ、脱水により軽量成形体に変換し、続
    いて軽量成形体を乾燥し、場合によつては焼成する ことを特徴とする、セラミック繊維、０．０９ｍｍ以下
    の細分された耐火物質および普通の添加物を含む分散系
    から軽量成形体を製造する方法。 ３　セラミック繊維の乾燥物質と耐火物質の乾燥物質と
    の和に換算して、セラミック繊維の割合が２ないし２５
    重量％、耐火物質の割合が７５ないし９８重量％であり
    、なるべく５ないし１０重量％または１０ないし１７重
    量％のセラミック繊維と９０ないし９５重量％または８
    ３ないし９０重量％の耐火物質であることを特徴とする
    、特許請求の範囲第１項または第２項に記載の方法。 ４　段階ｄ）において、混合物を入れる前に型へ１ない
    し１０ｃｍの高さに陰イオン凝結剤の溶液を入れること
    を特徴とする、特許請求の範囲第１項または第２項に記
    載の方法。 ５　段階ａ）において０．３重量％繊維以下の軟度をも
    つセラミック繊維の分散系を使用することを特徴とする
    、特許請求の範囲第１項または第２項に記載の方法。 ６　０．０８ないし０．２重量％繊維の軟度をもつ分散
    系を使用することを特徴とする、特許請求の範囲第５項
    に記載の方法。 ７　段階ｂ）において使用されるスリップの分散系を調
    製する際全体として使用される耐火物質に関して、０．
    ５ないし３．５重量％のセラミック繊維または有機繊維
    を、スリップの凝結前に添加することを特徴とする、特
    許請求の範囲第１項に記載の方法。
JP60210361A 1984-10-06 1985-09-25 セラミツク繊維、細分された耐火物質および普通の添加物を含む水性分散系から軽量成形体を製造する方法 Pending JPS6191077A (ja)

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