JPS6363645B2 - - Google Patents
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- JPS6363645B2 JPS6363645B2 JP55093701A JP9370180A JPS6363645B2 JP S6363645 B2 JPS6363645 B2 JP S6363645B2 JP 55093701 A JP55093701 A JP 55093701A JP 9370180 A JP9370180 A JP 9370180A JP S6363645 B2 JPS6363645 B2 JP S6363645B2
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- diameter
- fibers
- short
- short fibers
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- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
Description
本発明は溶液中の微細粒子を分離する為の濾過
部材エレメントとしてとくに好適に採用しうるス
テンレス鋼短繊維及び該ステンレス鋼短繊維の製
造方法に関する。 従来例えば高分子フイルム等の製造ラインにお
いて粒子径5μm以下の微細粒子を溶液中から分離
する為に用いられる濾過部材としてメンブレンフ
イルターがある。このものは、通常50μmと極め
て薄く又孔径が均一である等の優れた特性を有し
ている反面、有機材質であることから耐熱性、耐
溶剤性、機械的強度に劣る等の欠点がある。他
方、金属材で作られた濾過部材として噴霧法、化
学的抽出法、析出法等によつて得られる粉体の焼
結成形体あるいは比較的長い金属繊維を用いた焼
結体があるが、前者はその粉体の形状が球状に近
い為空隙率が小さくかつコンタミナントの捕集効
率と、機械的強度を維持する為に一定厚さとを必
要とすることから流体通過の圧力損失がかなり大
きくなる欠点があり、又後者は孔径分布の幅が広
いという欠点を有する。本発明者は、濾過部材の
エレメントとして長さ／直径のアスペクト比が特
定範囲にありしかも全長に亘り同径の均一なステ
ンレス鋼からなる短繊維が、高い空隙率、幅の狭
い孔径分布及び優れた機械的特性を備え、金属材
でありながらメンブレンフイルターに近い特性を
有する金属フイルターを成形しうる濾過部材とし
て好適に採用されうることおよびその製造方法に
ついて、機械的粉砕方法であるボールミル、ジエ
ツトマイザーシル等幾多の試行錯誤をくり返した
後、かかる短繊維がステンレス鋼繊維を熱処理後
結晶粒界選択腐蝕を行なうことによつてはじめて
製造されることを見出し本発明を完成したもので
ある。 本発明は前記の如く優れた濾過部材のエレメン
トとして用いられるステンレス鋼短繊維及び該ス
テンレス鋼短繊維の製造方法を提供することを目
的とする。 本発明は直径が2μm〜20μmで長さ／直径のア
スペクト比が１〜50の範囲かつ全長に亘り同径で
あることを特徴とするステンレス鋼短繊維であ
る。ここで短繊維の直径が2μmより小さい場合濾
過部材に用いた場合孔径分布の幅が広くなり、更
に機械的強度も劣る問題があり、一方20μmを越
える場合は空隙率が低下する為好ましくない。尚
この範囲を外れる短繊維は後述の如く本発明では
一般に製造困難でもある。次に長さ／直径のアス
ペクト比が１より小さい場合空隙率が小さくなり
一方50を越える場合は孔径分布の幅が広くなるた
め好ましくない。然して本発明に係る前記ステン
レス鋼短繊維は前述のメンブレンフイルターと金
属材の優れた特性とを有する濾過部材エレメント
として採用されうる。 本発明のステンレス鋼短繊維の製造方法はステ
ンレス鋼繊維を結晶粒調整化熱処理を施した後、
酸性溶液中で粒界選択腐蝕することを特徴とす
る。ここでステンレス鋼はオーステナイト系ステ
ンレス鋼、例えば低炭素、17〜19％のクロム、８
〜10％のニツケルが基本組成である所謂18―８系
ステンレス鋼が特に好適に用いられる。次にステ
ンレス鋼繊維の直径は2μm〜20μmのものが用い
られる。かかるステンレス鋼繊維は周知である。
2μmより小さい場合酸性溶液中で粒界腐蝕する
際、酸により粒界腐蝕にとどまらずステンレス鋼
の結晶粒子自体をも溶解するので適当でない。し
たがつて繊維径の比較的小さいもの（例えば２〜
6μm）を使用する場合は粒界のみを選択的に腐蝕
する酸溶液の種類、温度、濃度及び浸漬時間を選
定する必要がある。一方直径が20μmを越える場
合この方法に基づく粒界腐蝕によつては短繊維化
が困難となる。 次に前記ステンレス鋼繊維の結晶粒調整化熱処
理は900℃〜1400℃の範囲でかつ非酸化性雰囲気
にて所定時間行なう。この温度範囲にて熱処理を
行なうことにより、ステンレス鋼繊維の成形時に
引き伸ばされていた結晶はその結晶ひずみの応力
が消失するとともにやがて長手方向に並置された
格子状の結晶が形成されかつ時間の経過とともに
格子の弱い粒界が不明瞭となること等によりその
間隔が広がり、いわゆる長手方向に連続した結晶
粒が成長する。このように長手方向ち連結した結
晶粒が成長する結果、短繊維は全長に亘り同径し
かも長さ方向と直角な面は１つの結晶粒の断面に
より形成されるとともに端部にダレを有しない柱
状をなす。結晶粒調整化熱処理の時間は通常10分
〜５時間の範囲で行なわれるが処理時間とともに
結晶粒が成長し、したがつて処理温度、処理時間
を調整することにより所望の長さの短繊維を得る
ことができる。濾過部材として用いる短繊維は長
さ／直径のアスペクト比が１より大かつ50以下の
ものであるが、この場合、熱処理は通常好ましく
は約1100℃で約１〜３時間行なう。尚熱処理は酸
化による物性低下を防止する為、酸素不存在の雰
囲気中、例えばアルゴンガスの如き不活性ガス雰
囲気中で行う。 なお結晶粒調整化熱処理は、900℃〜1200℃で
行なう溶体化処理を含み、又そののち必要により
500℃〜850℃で行なう鋭敏化処理を行なうことも
できる。かかる２段の処理は、SUS301等の炭素
量が0.08％以上の比較的高炭素のステンレス鋼繊
維を用いるばあいに、ときに有効となる。 ステンレス鋼繊維を熱処理し、酸性溶液中に浸
漬した粒界の選択腐蝕を行い、結晶粒子間の結合
を切断し短繊維を生成させる。使用する酸性溶液
の種類は硝酸、塩酸、フツ酸等の無機酸の他、硫
酸銅等の酸の金属塩等であるが、フツ酸と硝酸と
の混合溶液が好適に用いられる。このようなフツ
酸と硝酸との混合溶液の濃度、温度、浸漬時間は
ステンレス鋼繊維の繊維径及び所望の短繊維長さ
に応じて適宜調整する。尚浸漬温度は通常20℃〜
50℃の温度範囲で行う。かくして得られた短繊維
は腐蝕に対して安定でしかももとの繊維と実質的
に同じ繊維径である。 次に本発明のステンレス鋼短繊維を第１図で示
す黒鉛型を用いて焼結体とすることにより濾過部
材を作るとができる。図においてＦはステンレス
鋼短繊維である。焼結は通常アルゴンガス等の不
活性ガス雰囲気中で、温度1000℃〜1300℃、時間
30分〜２時間の加圧条件下で行なう。その結果前
記短繊維同志が接触点において拡散結合し強固な
焼結体が得られる。かくして得られた焼結体は高
い空隙率と幅の狭い孔径分布を有している為、濾
過部材として用いた場合、圧力損失が少なく、特
定の粒径のコンタミナントを効果的に分別できる
等の優れた特性を発揮する。尚この焼結体は単独
で濾過部材として用いられうるが、該焼結体と金
属繊維をフエルト状、鋼状体との積層体、又はメ
ツシユとの積層体、あるいは焼結体の両側を金属
繊維とメツシユで積層しても用いられうる。この
場合焼結体の特性の他、メツシユ等の有する優れ
た特性、例えば優れた機械的強度を併せ持つ濾過
部材が得られる。更に本発明に係るステンレス鋼
短繊維を他の金属繊維、金属粉末とともに焼結体
としこれを濾過部材として用いることもできる。
以下実施例について説明する。 実施例 １ ステンレス鋼繊維として、SUS 304、繊維径
8μmのものを用いて、1100℃、１時間不活性ガス
雰囲気中で熱処理し、これを4wt％フツ酸と20wt
％硝酸の１：１混合溶液に40℃で10分間浸漬し粒
界選択腐蝕を行なつた。その結果線径約8μmでそ
の長さ約50μm程度のステンレス鋼の短繊維が得
られた。 実施例 ２ ステンレス鋼繊維としてSUS 304、繊維径
12μmのものを用いて熱処理時間を1.2.3時間と変
え、他の条件は実施例１と同様にして生成する短
繊維の形状を観察した。その結果を50倍拡大写真
として第２図ａ〜第２図ｃに示す。図から明らか
な如く熱処理時間ととも結晶粒は成長する為、生
成する短繊維は長くなる。ここで各処理時間によ
る短繊維の長さ／直径のアスペクト比は第１表の
如くなる。
部材エレメントとしてとくに好適に採用しうるス
テンレス鋼短繊維及び該ステンレス鋼短繊維の製
造方法に関する。 従来例えば高分子フイルム等の製造ラインにお
いて粒子径5μm以下の微細粒子を溶液中から分離
する為に用いられる濾過部材としてメンブレンフ
イルターがある。このものは、通常50μmと極め
て薄く又孔径が均一である等の優れた特性を有し
ている反面、有機材質であることから耐熱性、耐
溶剤性、機械的強度に劣る等の欠点がある。他
方、金属材で作られた濾過部材として噴霧法、化
学的抽出法、析出法等によつて得られる粉体の焼
結成形体あるいは比較的長い金属繊維を用いた焼
結体があるが、前者はその粉体の形状が球状に近
い為空隙率が小さくかつコンタミナントの捕集効
率と、機械的強度を維持する為に一定厚さとを必
要とすることから流体通過の圧力損失がかなり大
きくなる欠点があり、又後者は孔径分布の幅が広
いという欠点を有する。本発明者は、濾過部材の
エレメントとして長さ／直径のアスペクト比が特
定範囲にありしかも全長に亘り同径の均一なステ
ンレス鋼からなる短繊維が、高い空隙率、幅の狭
い孔径分布及び優れた機械的特性を備え、金属材
でありながらメンブレンフイルターに近い特性を
有する金属フイルターを成形しうる濾過部材とし
て好適に採用されうることおよびその製造方法に
ついて、機械的粉砕方法であるボールミル、ジエ
ツトマイザーシル等幾多の試行錯誤をくり返した
後、かかる短繊維がステンレス鋼繊維を熱処理後
結晶粒界選択腐蝕を行なうことによつてはじめて
製造されることを見出し本発明を完成したもので
ある。 本発明は前記の如く優れた濾過部材のエレメン
トとして用いられるステンレス鋼短繊維及び該ス
テンレス鋼短繊維の製造方法を提供することを目
的とする。 本発明は直径が2μm〜20μmで長さ／直径のア
スペクト比が１〜50の範囲かつ全長に亘り同径で
あることを特徴とするステンレス鋼短繊維であ
る。ここで短繊維の直径が2μmより小さい場合濾
過部材に用いた場合孔径分布の幅が広くなり、更
に機械的強度も劣る問題があり、一方20μmを越
える場合は空隙率が低下する為好ましくない。尚
この範囲を外れる短繊維は後述の如く本発明では
一般に製造困難でもある。次に長さ／直径のアス
ペクト比が１より小さい場合空隙率が小さくなり
一方50を越える場合は孔径分布の幅が広くなるた
め好ましくない。然して本発明に係る前記ステン
レス鋼短繊維は前述のメンブレンフイルターと金
属材の優れた特性とを有する濾過部材エレメント
として採用されうる。 本発明のステンレス鋼短繊維の製造方法はステ
ンレス鋼繊維を結晶粒調整化熱処理を施した後、
酸性溶液中で粒界選択腐蝕することを特徴とす
る。ここでステンレス鋼はオーステナイト系ステ
ンレス鋼、例えば低炭素、17〜19％のクロム、８
〜10％のニツケルが基本組成である所謂18―８系
ステンレス鋼が特に好適に用いられる。次にステ
ンレス鋼繊維の直径は2μm〜20μmのものが用い
られる。かかるステンレス鋼繊維は周知である。
2μmより小さい場合酸性溶液中で粒界腐蝕する
際、酸により粒界腐蝕にとどまらずステンレス鋼
の結晶粒子自体をも溶解するので適当でない。し
たがつて繊維径の比較的小さいもの（例えば２〜
6μm）を使用する場合は粒界のみを選択的に腐蝕
する酸溶液の種類、温度、濃度及び浸漬時間を選
定する必要がある。一方直径が20μmを越える場
合この方法に基づく粒界腐蝕によつては短繊維化
が困難となる。 次に前記ステンレス鋼繊維の結晶粒調整化熱処
理は900℃〜1400℃の範囲でかつ非酸化性雰囲気
にて所定時間行なう。この温度範囲にて熱処理を
行なうことにより、ステンレス鋼繊維の成形時に
引き伸ばされていた結晶はその結晶ひずみの応力
が消失するとともにやがて長手方向に並置された
格子状の結晶が形成されかつ時間の経過とともに
格子の弱い粒界が不明瞭となること等によりその
間隔が広がり、いわゆる長手方向に連続した結晶
粒が成長する。このように長手方向ち連結した結
晶粒が成長する結果、短繊維は全長に亘り同径し
かも長さ方向と直角な面は１つの結晶粒の断面に
より形成されるとともに端部にダレを有しない柱
状をなす。結晶粒調整化熱処理の時間は通常10分
〜５時間の範囲で行なわれるが処理時間とともに
結晶粒が成長し、したがつて処理温度、処理時間
を調整することにより所望の長さの短繊維を得る
ことができる。濾過部材として用いる短繊維は長
さ／直径のアスペクト比が１より大かつ50以下の
ものであるが、この場合、熱処理は通常好ましく
は約1100℃で約１〜３時間行なう。尚熱処理は酸
化による物性低下を防止する為、酸素不存在の雰
囲気中、例えばアルゴンガスの如き不活性ガス雰
囲気中で行う。 なお結晶粒調整化熱処理は、900℃〜1200℃で
行なう溶体化処理を含み、又そののち必要により
500℃〜850℃で行なう鋭敏化処理を行なうことも
できる。かかる２段の処理は、SUS301等の炭素
量が0.08％以上の比較的高炭素のステンレス鋼繊
維を用いるばあいに、ときに有効となる。 ステンレス鋼繊維を熱処理し、酸性溶液中に浸
漬した粒界の選択腐蝕を行い、結晶粒子間の結合
を切断し短繊維を生成させる。使用する酸性溶液
の種類は硝酸、塩酸、フツ酸等の無機酸の他、硫
酸銅等の酸の金属塩等であるが、フツ酸と硝酸と
の混合溶液が好適に用いられる。このようなフツ
酸と硝酸との混合溶液の濃度、温度、浸漬時間は
ステンレス鋼繊維の繊維径及び所望の短繊維長さ
に応じて適宜調整する。尚浸漬温度は通常20℃〜
50℃の温度範囲で行う。かくして得られた短繊維
は腐蝕に対して安定でしかももとの繊維と実質的
に同じ繊維径である。 次に本発明のステンレス鋼短繊維を第１図で示
す黒鉛型を用いて焼結体とすることにより濾過部
材を作るとができる。図においてＦはステンレス
鋼短繊維である。焼結は通常アルゴンガス等の不
活性ガス雰囲気中で、温度1000℃〜1300℃、時間
30分〜２時間の加圧条件下で行なう。その結果前
記短繊維同志が接触点において拡散結合し強固な
焼結体が得られる。かくして得られた焼結体は高
い空隙率と幅の狭い孔径分布を有している為、濾
過部材として用いた場合、圧力損失が少なく、特
定の粒径のコンタミナントを効果的に分別できる
等の優れた特性を発揮する。尚この焼結体は単独
で濾過部材として用いられうるが、該焼結体と金
属繊維をフエルト状、鋼状体との積層体、又はメ
ツシユとの積層体、あるいは焼結体の両側を金属
繊維とメツシユで積層しても用いられうる。この
場合焼結体の特性の他、メツシユ等の有する優れ
た特性、例えば優れた機械的強度を併せ持つ濾過
部材が得られる。更に本発明に係るステンレス鋼
短繊維を他の金属繊維、金属粉末とともに焼結体
としこれを濾過部材として用いることもできる。
以下実施例について説明する。 実施例 １ ステンレス鋼繊維として、SUS 304、繊維径
8μmのものを用いて、1100℃、１時間不活性ガス
雰囲気中で熱処理し、これを4wt％フツ酸と20wt
％硝酸の１：１混合溶液に40℃で10分間浸漬し粒
界選択腐蝕を行なつた。その結果線径約8μmでそ
の長さ約50μm程度のステンレス鋼の短繊維が得
られた。 実施例 ２ ステンレス鋼繊維としてSUS 304、繊維径
12μmのものを用いて熱処理時間を1.2.3時間と変
え、他の条件は実施例１と同様にして生成する短
繊維の形状を観察した。その結果を50倍拡大写真
として第２図ａ〜第２図ｃに示す。図から明らか
な如く熱処理時間ととも結晶粒は成長する為、生
成する短繊維は長くなる。ここで各処理時間によ
る短繊維の長さ／直径のアスペクト比は第１表の
如くなる。
【表】
実施例 ３
ステンレス鋼繊維、SUS 304の繊維径
12.8.6.4μmと変え、他の条件は実施例１と同様に
して生成する短繊維の形状を観察した。その結果
を80倍拡大写真として第３図ａ〜第３図ｄに示
す。図から繊維径が小さい程短繊維が長くなつて
いることが判る。これはステンレス鋼繊維製造
時、繊維径が小さいもの程延伸度が高くしたがつ
て結晶単位が長くなつていることに起因する。こ
こで各繊維径による生成した短繊維の長さ／直径
のアスペクト比を第２表に示す。
12.8.6.4μmと変え、他の条件は実施例１と同様に
して生成する短繊維の形状を観察した。その結果
を80倍拡大写真として第３図ａ〜第３図ｄに示
す。図から繊維径が小さい程短繊維が長くなつて
いることが判る。これはステンレス鋼繊維製造
時、繊維径が小さいもの程延伸度が高くしたがつ
て結晶単位が長くなつていることに起因する。こ
こで各繊維径による生成した短繊維の長さ／直径
のアスペクト比を第２表に示す。
【表】
実施例 ４
直径12μmのSUS 304のステンレス鋼繊維を
1100℃にて３時間熱処理し、かつ前記混合液に10
分間浸漬して得られた短繊維を、第１図の黒鉛型
を用いて、下記の条件で直径59mm、厚さ約１mmの
円板状焼結体を作成した。 焼結温度：1100℃ 焼結時間：１時間 雰囲気 ：アルゴンガスによる不
活性雰囲気中 焼結時の加圧：10Kg/cm2 形成された焼結体の走査型電子顕微鏡による
400倍表面写真を従来の噴霧法で得られたステン
レス鋼（Cr13％）粉末の焼結体（−400メツシ
ユ）とともに第４図ａ及び第４図ｂに示す。本発
明の短繊維を用いた焼結体は噴霧法による場合よ
りも空隙率が大きく、均一な孔径分布を有するこ
とが認められる。又各短繊維の端部は、ダレ等が
生じることなく略直角にきれいに切断されている
のがわかる。又各短繊維は全長に亘り同径の円柱
状を呈している。 実施例 ５ ステンレス鋼繊維としてSUS 316Lの繊維径
8μmのものを用いて１時間の熱処理を行なつたの
ち混合溶液にて短時間の粒界選択腐蝕せしめて得
られた短繊維を実施例４と同様に焼結した。その
焼結体を走査型電子顕微鏡による300倍の拡大写
真を第５図に示す。図からも明らかなように、結
晶粒界は腐蝕により、ある個所では切断されて短
繊維となり、他の結晶粒界では互いに連結しつつ
周溝が生じて、各短繊維は有節構造となる。周溝
の深さ、間隔又短繊維の長さは、鋼種、又前記し
た熱処理時間、温度ならびに混合溶液の濃度、性
分、浸漬時間等を調整することにより種々に設定
できる。又かかる有節の短繊維をフイルタ素材と
して用いるときには濾過物の付着を容易とし、又
表面積を増大させ例えば触媒として有利に用いら
れる。 実施例 ６ 実施例２における１時間の熱処理によりえられ
た短繊維を実施例４に示した焼結を行ない（但し
焼結時のバインダーとして高温燃焼材を用いるこ
とにより焼結温度をステンレス鋼の融点直下とし
た）えられた焼結体を坪第６図に示す。図から明
らかなごとく、短繊維の拡散結合が進行し、互い
に融合し強固な焼結体を形成している。 実施例 ７ 実施例３で得られた径の異なつたステンレス鋼
短繊維を用いて実施例４と同様の条件で焼結体を
作成し、それぞれ空隙率を測定してその結果を第
３表に示す。
1100℃にて３時間熱処理し、かつ前記混合液に10
分間浸漬して得られた短繊維を、第１図の黒鉛型
を用いて、下記の条件で直径59mm、厚さ約１mmの
円板状焼結体を作成した。 焼結温度：1100℃ 焼結時間：１時間 雰囲気 ：アルゴンガスによる不
活性雰囲気中 焼結時の加圧：10Kg/cm2 形成された焼結体の走査型電子顕微鏡による
400倍表面写真を従来の噴霧法で得られたステン
レス鋼（Cr13％）粉末の焼結体（−400メツシ
ユ）とともに第４図ａ及び第４図ｂに示す。本発
明の短繊維を用いた焼結体は噴霧法による場合よ
りも空隙率が大きく、均一な孔径分布を有するこ
とが認められる。又各短繊維の端部は、ダレ等が
生じることなく略直角にきれいに切断されている
のがわかる。又各短繊維は全長に亘り同径の円柱
状を呈している。 実施例 ５ ステンレス鋼繊維としてSUS 316Lの繊維径
8μmのものを用いて１時間の熱処理を行なつたの
ち混合溶液にて短時間の粒界選択腐蝕せしめて得
られた短繊維を実施例４と同様に焼結した。その
焼結体を走査型電子顕微鏡による300倍の拡大写
真を第５図に示す。図からも明らかなように、結
晶粒界は腐蝕により、ある個所では切断されて短
繊維となり、他の結晶粒界では互いに連結しつつ
周溝が生じて、各短繊維は有節構造となる。周溝
の深さ、間隔又短繊維の長さは、鋼種、又前記し
た熱処理時間、温度ならびに混合溶液の濃度、性
分、浸漬時間等を調整することにより種々に設定
できる。又かかる有節の短繊維をフイルタ素材と
して用いるときには濾過物の付着を容易とし、又
表面積を増大させ例えば触媒として有利に用いら
れる。 実施例 ６ 実施例２における１時間の熱処理によりえられ
た短繊維を実施例４に示した焼結を行ない（但し
焼結時のバインダーとして高温燃焼材を用いるこ
とにより焼結温度をステンレス鋼の融点直下とし
た）えられた焼結体を坪第６図に示す。図から明
らかなごとく、短繊維の拡散結合が進行し、互い
に融合し強固な焼結体を形成している。 実施例 ７ 実施例３で得られた径の異なつたステンレス鋼
短繊維を用いて実施例４と同様の条件で焼結体を
作成し、それぞれ空隙率を測定してその結果を第
３表に示す。
【表】
表から通常の金属粉の焼結体の空隙率が約50％
であることからすれば表中の値は高い空隙率であ
ることが判る。しかも繊維径が小さい程空隙率は
高くなる。ここで空隙率とは焼結体の単位体積あ
たり空隙体積の比率で定義される。 実施例 ８ 実施例１で生成したステンレス鋼短繊維及び比
較例としてSUS 410の噴霧粉末を用いて1100℃、
１時間、焼結時加圧100Kg/cm2、不活性ガス雰囲気
条件でそれぞれ焼結体を作成し、その性状及び特
性を第４表に示す。
であることからすれば表中の値は高い空隙率であ
ることが判る。しかも繊維径が小さい程空隙率は
高くなる。ここで空隙率とは焼結体の単位体積あ
たり空隙体積の比率で定義される。 実施例 ８ 実施例１で生成したステンレス鋼短繊維及び比
較例としてSUS 410の噴霧粉末を用いて1100℃、
１時間、焼結時加圧100Kg/cm2、不活性ガス雰囲気
条件でそれぞれ焼結体を作成し、その性状及び特
性を第４表に示す。
【表】
本発明のステンレス鋼短繊維を用いた焼結体は
噴霧粉末を用いた焼結体よりもいずれも高い空隙
率を示している。 またこれらの焼結体の水透過による圧力損失を
測定しその結果を第７図に示す。なお図中、ａは
比較例、ｂは12μm、Ｃは8μmのばあいを夫々示
す（以下同じ）。本発明に係る短繊維の焼結体は
比較例の圧力損失の約50％〜60％であり、かなり
低いことが認められる。 次に前記それぞれの焼結体に関して空隙率と
JIS規格B8536濾過粒度試験におけるバブルポイ
ント圧P0及び交点の圧力P1との関係を測定しそ
の結果を第８図に示す。ここでバブルポイント圧
P0とは前記濾過粒度試験において最初に気泡の
発生した圧力を意味し、又圧力P1とは前記濾過
粒度試験における空気圧と空気流量の変化曲線で
変化率の大きい部分の直線と小さい部分の直線の
交点の圧力を意味する。図から8μm短繊維の焼結
体は空隙率は最も高い（53.4％）にもかかわらず
バブルポイント圧（焼結体中の最大孔径の目安と
なる）は高い値を示している。このことは該焼結
体の孔径分布の幅がせまいことを意味しており濾
過部材として特に適していることを示している。
これは第４表で示すP1／P0の値からも推定しう
る。即ちP1／P0値が１に近い程孔径分布の幅が
せまいことを示唆するものであり、例えば空隙率
45％の場合、8μm短繊維、12μm短繊維について
は1.29、1.26であり噴霧粉末の1.39に比べて小さ
く孔径分布の幅はよりせまいことが推定できる。
尚P1／P0値は第８図からも明らかな如く空隙率
とともに変化し、例えば本発明に係る繊維径
12μmのものについては空隙率58％でP1／P0値は
約1.2となり孔径分布の幅は一層せまいものとな
る。 次に本発明の12μm短繊維の焼結体と前記噴霧
粉末の焼結体の空隙率を一定にした場合の水透過
の圧力損失の測定結果を第９図に、更に本発明の
8μm短繊維の焼結体と前記噴霧粉末の焼結体のバ
ブルポイント圧P0を一定にした場合の圧力損失
の測定結果を第１０図に示す。これらのグラフは
いずれも本発明の短繊維を用いた焼結体の圧力損
失は低いことを示している。 このように本願のステンレス鋼短繊維は、直径
が２〜20mμで長さ／直径のアスペクト比が１よ
り大かつ50よりも小の範囲にあるため、濾過部材
として採用できる。 又本願のステンレス鋼短繊維が全長に亘り同形
しかも長さ方向と直角な面は１つの結晶粒の断面
により形成されているため、該短繊維の長手方向
の強度が従来のものに比べて大となるなど、優れ
た機械的特性を具え、濾過部材として使用した場
合にあつても短繊維が折損する危険が少なく、長
期に亘つて濾過性能を保持しうる。 さらに端部にダレを有しない柱状をなすことに
よつて濾過部材として用いた場合には、従来のも
のにあつては発生しがちであつたダレによる短繊
維相互の絡みがなく高い空隙率、巾の狭い孔形分
布を具え濾過性能を高めうる。 又ステンレス鋼短繊維の製造方法は、ステンレ
ス鋼短繊維を非酸化性雰囲気中で結晶粒調整化熱
処理をした後、フツ酸と硝酸との混合溶液中で粒
界選択腐蝕する方法であるため、腐蝕に対して安
定であるのみならず、全長に亘り同形しかも長さ
方向と直角な断面は１つの結晶粒に形成されると
ともに端部にダレを生じないステンレス鋼短繊維
を得ることができ、しかもその短繊維を所望の長
さに形成しうるため本製法によつて得られた短繊
維を用いることによつて硬度の濾過性能を有する
濾過材を提供しうる。
噴霧粉末を用いた焼結体よりもいずれも高い空隙
率を示している。 またこれらの焼結体の水透過による圧力損失を
測定しその結果を第７図に示す。なお図中、ａは
比較例、ｂは12μm、Ｃは8μmのばあいを夫々示
す（以下同じ）。本発明に係る短繊維の焼結体は
比較例の圧力損失の約50％〜60％であり、かなり
低いことが認められる。 次に前記それぞれの焼結体に関して空隙率と
JIS規格B8536濾過粒度試験におけるバブルポイ
ント圧P0及び交点の圧力P1との関係を測定しそ
の結果を第８図に示す。ここでバブルポイント圧
P0とは前記濾過粒度試験において最初に気泡の
発生した圧力を意味し、又圧力P1とは前記濾過
粒度試験における空気圧と空気流量の変化曲線で
変化率の大きい部分の直線と小さい部分の直線の
交点の圧力を意味する。図から8μm短繊維の焼結
体は空隙率は最も高い（53.4％）にもかかわらず
バブルポイント圧（焼結体中の最大孔径の目安と
なる）は高い値を示している。このことは該焼結
体の孔径分布の幅がせまいことを意味しており濾
過部材として特に適していることを示している。
これは第４表で示すP1／P0の値からも推定しう
る。即ちP1／P0値が１に近い程孔径分布の幅が
せまいことを示唆するものであり、例えば空隙率
45％の場合、8μm短繊維、12μm短繊維について
は1.29、1.26であり噴霧粉末の1.39に比べて小さ
く孔径分布の幅はよりせまいことが推定できる。
尚P1／P0値は第８図からも明らかな如く空隙率
とともに変化し、例えば本発明に係る繊維径
12μmのものについては空隙率58％でP1／P0値は
約1.2となり孔径分布の幅は一層せまいものとな
る。 次に本発明の12μm短繊維の焼結体と前記噴霧
粉末の焼結体の空隙率を一定にした場合の水透過
の圧力損失の測定結果を第９図に、更に本発明の
8μm短繊維の焼結体と前記噴霧粉末の焼結体のバ
ブルポイント圧P0を一定にした場合の圧力損失
の測定結果を第１０図に示す。これらのグラフは
いずれも本発明の短繊維を用いた焼結体の圧力損
失は低いことを示している。 このように本願のステンレス鋼短繊維は、直径
が２〜20mμで長さ／直径のアスペクト比が１よ
り大かつ50よりも小の範囲にあるため、濾過部材
として採用できる。 又本願のステンレス鋼短繊維が全長に亘り同形
しかも長さ方向と直角な面は１つの結晶粒の断面
により形成されているため、該短繊維の長手方向
の強度が従来のものに比べて大となるなど、優れ
た機械的特性を具え、濾過部材として使用した場
合にあつても短繊維が折損する危険が少なく、長
期に亘つて濾過性能を保持しうる。 さらに端部にダレを有しない柱状をなすことに
よつて濾過部材として用いた場合には、従来のも
のにあつては発生しがちであつたダレによる短繊
維相互の絡みがなく高い空隙率、巾の狭い孔形分
布を具え濾過性能を高めうる。 又ステンレス鋼短繊維の製造方法は、ステンレ
ス鋼短繊維を非酸化性雰囲気中で結晶粒調整化熱
処理をした後、フツ酸と硝酸との混合溶液中で粒
界選択腐蝕する方法であるため、腐蝕に対して安
定であるのみならず、全長に亘り同形しかも長さ
方向と直角な断面は１つの結晶粒に形成されると
ともに端部にダレを生じないステンレス鋼短繊維
を得ることができ、しかもその短繊維を所望の長
さに形成しうるため本製法によつて得られた短繊
維を用いることによつて硬度の濾過性能を有する
濾過材を提供しうる。
第１図は焼結金型の概略断面図、第２図ａ〜ｃ
および第３図ａ〜ｄは本発明のステンレス鋼短繊
維の拡大写真、第４図ａ，ｂは本発明のステンレ
ス鋼短繊維の焼結体及び噴霧粉末の焼結体を示す
走査顕微鏡による拡大写真、第５〜６図は本発明
の他の焼結体を例示する拡大写真、第７図は圧力
損失と流体速度の関係を示す図、第８図は空隙率
とバルブポイント圧の関係を示す図、第９〜１０
図は圧力損失と流体速度の関係を図す図である。
および第３図ａ〜ｄは本発明のステンレス鋼短繊
維の拡大写真、第４図ａ，ｂは本発明のステンレ
ス鋼短繊維の焼結体及び噴霧粉末の焼結体を示す
走査顕微鏡による拡大写真、第５〜６図は本発明
の他の焼結体を例示する拡大写真、第７図は圧力
損失と流体速度の関係を示す図、第８図は空隙率
とバルブポイント圧の関係を示す図、第９〜１０
図は圧力損失と流体速度の関係を図す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 直径が２〜20μmで長さ／直径のアスペクト
比が１より大かつ50よりも小の範囲でありかつ全
長に亘り同形しかも長さ方向と直角な面は１つの
結晶粒の断面により形成されるとともに端部にダ
レを有しない柱状をなすことを特徴とするステン
レス鋼短繊維。 ２ 直径が2μm〜20μmのステンレス鋼繊維を900
℃〜1400℃の温度でか非酸化性雰囲気中で結晶粒
調整化熱処理をした後、フツ酸と硝酸との混合溶
液中で粒界選択腐蝕することを特徴とするステン
レス鋼短繊維の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9370180A JPS5721520A (en) | 1980-07-08 | 1980-07-08 | Stainless steel short fiber and its production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9370180A JPS5721520A (en) | 1980-07-08 | 1980-07-08 | Stainless steel short fiber and its production |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17081387A Division JPS63218225A (ja) | 1987-07-07 | 1987-07-07 | 濾過材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5721520A JPS5721520A (en) | 1982-02-04 |
| JPS6363645B2 true JPS6363645B2 (ja) | 1988-12-08 |
Family
ID=14089700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9370180A Granted JPS5721520A (en) | 1980-07-08 | 1980-07-08 | Stainless steel short fiber and its production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5721520A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0559989U (ja) * | 1992-01-25 | 1993-08-06 | 有限会社日本テクモ | 光リモコン用受光ユニット |
| JP2007090293A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Nippon Seisen Co Ltd | 水素分離用部材、及びその製造方法 |
| JP2007090295A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Nippon Seisen Co Ltd | 水素分離用部材、及びその製造方法 |
| JP2007090294A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Nippon Seisen Co Ltd | 水素分離部材及びその水素分離部材を用いた水素分離モジュール |
| JP2011502743A (ja) * | 2007-10-24 | 2011-01-27 | モット・コーポレーション | 焼結繊維フィルタ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58136832A (ja) * | 1982-02-05 | 1983-08-15 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 摩擦材料用金属短繊維 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53144913A (en) * | 1977-05-24 | 1978-12-16 | Fuji Photo Film Co Ltd | Highly refractive optical glass |
| JPS54142313A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-06 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Filter medium for spinning artificial fibers |
-
1980
- 1980-07-08 JP JP9370180A patent/JPS5721520A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0559989U (ja) * | 1992-01-25 | 1993-08-06 | 有限会社日本テクモ | 光リモコン用受光ユニット |
| JP2007090293A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Nippon Seisen Co Ltd | 水素分離用部材、及びその製造方法 |
| JP2007090295A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Nippon Seisen Co Ltd | 水素分離用部材、及びその製造方法 |
| JP2007090294A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Nippon Seisen Co Ltd | 水素分離部材及びその水素分離部材を用いた水素分離モジュール |
| JP2011502743A (ja) * | 2007-10-24 | 2011-01-27 | モット・コーポレーション | 焼結繊維フィルタ |
| US9308584B2 (en) | 2007-10-24 | 2016-04-12 | Mott Corporation | Sintered fiber filter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5721520A (en) | 1982-02-04 |
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