CN117570898A - 纤维直径测定装置及方法、无机纤维片材制造装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种纤维直径测定装置、无机纤维片材的制造装置、纤维直径测定方法及无机纤维片材的制造方法，能够确保无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径的连续的安全性，而且不仅在无机纤维片材的制造后，在无机纤维片材的制造过程中，也能够测定无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径。本发明提供一种纤维直径测定装置，对含有无机纤维的无机纤维片材(1)中的上述无机纤维的纤维直径进行测定，其特征在于，具备：试样采集单元(2)，能够在上述无机纤维片材(1)的整个区域中采集规定量的上述无机纤维；及测定单元(3)，对所采集的上述无机纤维的纤维直径进行测定。

Description

纤维直径测定装置及方法、无机纤维片材制造装置及方法
本申请为2021年2月1日申请的、申请号为202180011025.X的、发明名称为“纤维直径测定装置、无机纤维片材的制造装置、纤维直径测定方法及无机纤维片材的制造方法”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及对无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径进行测定的纤维直径测定装置、使用该装置的无机纤维片材的制造装置、及纤维直径测定方法和无机纤维片材的制造方法。
背景技术
无机纤维成型体广泛用于工业用绝热材料、耐火材料、密封材料等暴露于高温状态的用途。近年来，无机纤维成型体还被用作汽车的废气净化装置用的缓冲材料，即，在将催化剂载体、颗粒过滤器等废气处理体收容于金属制的外壳时被缠绕于废气处理体，并被介入安装于废气处理体与外壳之间的废气净化装置用保持材料。
但是，陶瓷纤维被视为有可能产生致癌性等健康障碍，对无机纤维不断强化了限制。
作为无机纤维成型体的安全性的指标，例如有无机纤维成型体中的无机纤维的纤维直径。例如，世界卫生组织(WHO)将随着人的呼吸而被吸入体内并到达至肺的纤维状物质称为“吸入性纤维”，定义为长度大于5μm、直径小于3μm、纵横比(长度与直径之比)大于3。
通常，在对片状的无机纤维成型体(无机纤维片材)中的无机纤维的纤维直径进行测定时，采取如下方法：对无机纤维片材的一部分进行冲裁或切出而采集规定大小的试验片，并对试验片中的无机纤维的纤维直径进行测定(例如参照非专利文献1)。上述的方法基于如下假设：如果无机纤维片材的制造条件恒定，则无机纤维片材的平均纤维直径和纤维直径分布等也应该相同。但是，在上述方法中，对于未进行测定的批次或部位，不能断言保证了纤维直径的准确性。因此，要求如下测定方法：能够保证无机纤维片材的整个区域中的平均纤维直径和纤维直径分布等的连续性和均匀性，换言之，能够保证在无机纤维片材的整个区域中确保了纤维直径的安全性，即，能够保证无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径的连续的安全性。
另外，在上述方法中，为了采集试样而对无机纤维片材的一部分进行冲裁或切出，因此试样采集后的无机纤维片材不能用作产品。
而且，上述方法是在无机纤维片材的制造后以离线方式测定纤维直径的方法，无法在无机纤维片材的制造过程中以在线方式测定纤维直径。特别是在长条状的无机纤维片材的情况下，在上述的基于离线方式的方法中，只能确认作为试验片而冲裁出或切出的部位的纤维直径。因此，针对长条状的无机纤维片材的整个宽度和整个长度来测定纤维直径的方法变得重要。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：COMMISSION REGULATION(EC)No 761/2009of23July 2009
发明内容
发明所要解决的课题
针对这样的问题，本发明的发明人等对如下方法进行了研究：在纤维直径的测定中，能够保证纤维直径的准确性，另外，在纤维直径的测定后也能够用作产品，而且，能够在无机纤维片材的制造过程中以在线方式而不是以如上所述的离线方式测定纤维直径。但是，对于这样的方法尚未确立有效的方法。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种纤维直径测定装置、无机纤维片材的制造装置、纤维直径测定方法及无机纤维片材的制造方法，能够保证无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径的连续性和均匀性，并且能够保证无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径的连续的安全性，而且不仅在无机纤维片材的制造后，在无机纤维片材的制造过程中也能够对无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径进行测定。
用于解决课题的技术方案
为了实现上述目的，本发明提供一种纤维直径测定装置，对含有无机纤维的无机纤维片材中的上述无机纤维的纤维直径进行测定，其特征在于，具备：试样采集单元，能够在上述无机纤维片材的整个区域中采集规定量的上述无机纤维；及测定单元，对所采集的上述无机纤维的纤维直径进行测定，根据需要，上述试样采集单元具备：试样移动单元，移动上述无机纤维；前处理单元，辅助上述无机纤维的采集；及试样回收单元，回收上述无机纤维。
根据本发明，由于能够利用试样采集单元在无机纤维片材的整个区域中采集规定量的无机纤维，因此能够视为所采集的无机纤维代表了无机纤维片材中的无机纤维。因此，能够提高所测定的无机纤维的纤维直径的准确性。另外，在试样采集单元中，由于没有为了采集试样而对无机纤维片材进行冲裁或切出，因此能够以在线方式对无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径进行测定。而且，无机纤维片材能够抑制因纤维直径的测定而损害外观的情况，在纤维直径的测定后也能够用作产品。
在本发明中，也可以是，上述试样采集单元具有试样移动单元，该试样移动单元配置于上述无机纤维片材的单面或双面，并移动上述无机纤维。在该情况下，上述试样移动单元可以为吸引上述无机纤维的吸引单元。
另外，在本发明中，也可以是，上述试样采集单元具有辅助上述无机纤维的采集的前处理单元。在该情况下，上述前处理单元可以为与上述无机纤维片材物理性非接触的物理性非接触单元。另外，在该情况下，上述物理性非接触单元可以为从上述无机纤维片材的单面或双面向上述无机纤维片材供给气体或液体的供给单元。另外，上述前处理单元也可以是与上述无机纤维片材物理性接触的物理性接触单元。
另外，在本发明中，也可以是，上述试样采集单元具有对上述无机纤维片材施加振动的振动单元作为上述前处理单元。
另外，在本发明中，也可以是，上述试样采集单元具有回收上述无机纤维的试样回收单元。
另外，本发明提供一种无机纤维片材的制造装置，具备上述纤维直径测定装置。
根据本发明，通过具备上述纤维直径测定装置，能够提高所测定的无机纤维的纤维直径的准确性。另外，通过具备上述纤维直径测定装置，能够以在线方式对无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径进行测定。而且，能够以在线方式确认无机纤维的纤维直径的变动或从容许范围的脱离，通过将其结果反馈到无机纤维片材的制造工序等来控制无机纤维片材的制造条件等，能够将无机纤维的纤维直径收敛在规定的标准范围内。另外，通过具备上述纤维直径测定装置，能够得到纤维直径测定后外观也良好的无机纤维片材。
本发明的无机纤维片材的制造装置优选在上述纤维直径测定装置的上游侧具备对含有无机纤维前体的无机纤维前体片材连续地进行烧成的烧成单元。这是因为，本发明对于长条状的无机纤维片材的制造是有用的。
另外，本发明提供一种纤维直径测定方法，对含有无机纤维的无机纤维片材中的上述无机纤维的纤维直径进行测定，其特征在于，包括如下工序：试样采集工序，通过能够在上述无机纤维片材的整个区域中采集规定量的上述无机纤维的采集方法，从上述无机纤维片材采集上述无机纤维；及测定工序，对所采集的上述无机纤维的纤维直径进行测定。
根据本发明，在试样采集工序中，能够在无机纤维片材的整个区域中采集规定量的无机纤维，因此能够提高所测定的无机纤维的纤维直径的准确性。另外，由于没有为了采集试样而对无机纤维片材进行冲裁或切出，因此能够以在线方式对无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径进行测定。而且，无机纤维片材能够抑制因纤维直径的测定而损害外观的情况，在纤维直径的测定后也能够用作产品。
在本发明中，也可以是，在上述试样采集工序中，通过配置于上述无机纤维片材的单面或双面并移动上述无机纤维的试样移动单元，使上述无机纤维移动。另外，在本发明中，也可以是，在上述试样采集工序中，通过辅助上述无机纤维的采集的前处理单元来辅助上述无机纤维的采集。
而且，本发明提供一种无机纤维片材的制造方法，其特征在于，具有如下工序：试样采集工序，通过能够在含有无机纤维的无机纤维片材的整个区域中采集规定量的上述无机纤维的采集方法，从上述无机纤维片材采集上述无机纤维；及测定工序，对所采集的上述无机纤维的纤维直径进行测定。
根据本发明，在试样采集工序中，能够在无机纤维片材的整个区域中采集规定量的无机纤维，因此能够提高所测定的无机纤维的纤维直径的准确性。另外，由于没有为了采集试样而对无机纤维片材进行冲裁或切出，因此能够以在线方式对无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径进行测定。另外，在纤维直径测定后也能够得到外观良好的无机纤维片材。
在本发明中，也可以是，在上述试样采集工序中，通过配置于上述无机纤维片材的单面或双面并移动上述无机纤维的试样移动单元，使上述无机纤维移动。另外，在本发明中，也可以是，在上述试样采集工序中，通过辅助上述无机纤维的采集的前处理单元来辅助上述无机纤维的采集。
另外，本发明的无机纤维片材的制造方法优选在上述试样采集工序前具有：准备工序，准备含有无机纤维前体的无机纤维前体片材；及烧成工序，对上述无机纤维前体片材连续地进行烧成而得到上述无机纤维片材。这是因为，本发明对于长条状的无机纤维片材的制造是有用的。
另外，在本发明中，也可以是，在上述测定工序中测定出的上述纤维直径偏离预先设定的规定的范围时，反馈其结果，控制上述无机纤维前体片材的制造条件和/或上述烧成工序中的烧成条件，以使上述纤维直径成为上述规定的范围。能够以在线方式确认无机纤维的纤维直径的变动或从容许范围的脱离，通过反馈其结果来控制无机纤维前体片材的制造条件和/或烧成工序中的烧成条件，能够将无机纤维的纤维直径收敛在容许范围内。
另外，在本发明中，供于上述试样采集工序的上述无机纤维片材优选为实施了针刺处理的无机纤维片材。这是因为，本发明对于实施了针刺处理的无机纤维片材是有用的。
发明效果
在本发明中，起到如下效果：能够保证无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径的连续性和均匀性，另外，能够保证无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径的连续的安全性，而且，不仅在无机纤维片材的制造后，在无机纤维片材的制造过程中，也能够测定无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径。
附图说明
图1是表示本发明的纤维直径测定装置的一例的示意图。
图2是表示本发明的纤维直径测定装置的另一例的示意图。
图3是表示本发明的纤维直径测定装置的另一例的示意图。
图4是表示本发明的无机纤维片材的制造装置的一例的示意图。
图5是实施例和参考例的平均纤维直径分布图。
具体实施方式
以下，对本发明的纤维直径测定装置、无机纤维片材的制造装置、纤维直径测定方法及无机纤维片材的制造方法进行说明。
A.纤维直径测定装置
首先，对本发明的纤维直径测定装置进行说明。本发明的纤维直径测定装置对含有无机纤维的无机纤维片材中的上述无机纤维的纤维直径进行测定，其特征在于，具备：试样采集单元，能够在上述无机纤维片材的整个区域中采集规定量的上述无机纤维；及测定单元，对所采集的上述无机纤维的纤维直径进行测定。
在此，所谓“无机纤维片材的整个区域”，是指为了采集代表无机纤维片材整体的纤维直径测定样品所需的最低限度的区域，是指无机纤维片材的面内方向的整个区域，优选为无机纤维片材的面内方向及厚度方向的整个区域。
在本发明中，如后所述，通过利用试样采集单元从无机纤维片材的单面或双面进行采样，从而采集代表无机纤维片材整体的纤维直径测定样品。将利用上述试样采集单元进行的无机纤维的采集设为从无机纤维片材的单面的采集还是从无机纤维片材的双面的采集可以根据上述无机纤维片材的制造方法、特别是上述无机纤维片材的制造所使用的无机纤维前体片材的制造方法而适当地选择。
具体而言，在形成无机纤维前体片材的无机纤维前体经过吹制法或纺丝法等纺丝工序而形成，并且各个无机纤维前体在形成了无机纤维前体片材时在厚度方向上所谓无规地存在那样的制法的情况下，可以说即使仅在无机纤维片材的单面配置试样采集单元，也能够充分地从无机纤维片材的整个区域取得代表无机纤维片材的无机纤维，因此也能够仅在无机纤维片材的单面配置试样采集单元。另外，纺丝而成的无机纤维前体在无机纤维前体片材的厚度方向上所谓无规地存在是指，在上述纺丝工序中从某个恒定的纺丝喷嘴喷出的无机纤维前体不存在于无机纤维前体片材的始终固定的位置，而是以均等地分散的概率密度存在于无机纤维前体片材的面内方向或厚度方向的任一场所。
另外，虽然无机纤维前体在无机纤维前体片材的厚度方向上以均等的概率分散，但无机纤维前体在无机纤维前体片材的面内方向上未以均等的概率分散的情况不能说是所谓无规，但通过利用试样采集单元在无机纤维片材的面内方向的整个区域内进行无机纤维的采集，可以说即使在仅在无机纤维片材的单面配置了试样采集单元的情况下，也能够采集代表无机纤维片材整体的纤维直径测定样品，因此也能够采用仅在无机纤维片材的单面配置试样采集单元的方式。
就纺丝而成的无机纤维前体在无机纤维前体片材的厚度方向上所谓无规地存在的制法而言，可举出例如经过九十九折的层叠后形成片材形状的制法、将无机纤维前体搅拌成完全无规后进行层叠而形成片材形状的制法等。
其中，在实际仅在无机纤维片材的单面配置了试样采集单元的方式中，所采集的无机纤维显示出可以说代表了无机纤维片材的纤维直径的测定结果的情况下，优选采用仅在无机纤维片材的单面配置试样采集单元的方式。
所谓该情况的代表，是指如后述的实施例和参考例的评价中也记载的那样，在实际仅在无机纤维片材的单面配置了试样采集单元的方式中，在所采集的无机纤维(以下有时记为采集法纤维)与从无机纤维片材通过现有的冲裁法(优选依据COMMISSIONREGULATION(EC)No761/2009of 23July 2009)制作或调整出的测定试样(以下有时记为现有法纤维)进行比较的情况下，采集法纤维的平均纤维直径在现有法纤维的偏差(如后述的参考例那样，将无机纤维片材分割成一定的面积后制作或调整试样，可以是分割后的无机纤维片材各自的平均纤维直径的偏差)的范围内。所谓该偏差，在现有法纤维的纤维直径或平均纤维直径的偏差的概率密度分布为正态分布的情况下，当将其标准偏差设为σ(sigma)时，优选为平均值的±3σ以内，更优选为平均值的±2σ以内，进一步优选为平均值的±σ以内。同样地，在上述现有法纤维的纤维直径或平均纤维直径的偏差的概率密度分布不是正态分布的情况下，采集法纤维的平均纤维直径优选从现有法纤维的纤维直径或平均纤维直径的存在概率的中心(平均值)向粗侧和细侧分别存在于49.85％以内，更优选存在于47.70％以内，进一步优选存在于34.15％以内。
另一方面，在各个无机纤维前体在形成了无机纤维前体片材时在无机纤维前体片材的面内方向和厚度方向上并非所谓无规地存在，从特定的纺丝喷嘴喷出的无机纤维前体切实地或以高概率存在于无机纤维前体片材的特定的位置的情况下，可以说通过将试样采集单元配置于无机纤维片材的双面，能够充分地从无机纤维片材的整个区域取得代表无机纤维片材的无机纤维，因此优选将试样采集单元配置于无机纤维片材的双面。另外，在无机纤维前体在无机纤维前体片材的面内方向上以均等的概率分散，但无机纤维前体在无机纤维前体片材的厚度方向上未以均等的概率分散的情况下，如果不特别地在无机纤维片材的双面配置试样采集单元，则存在不能说能够采集代表无机纤维片材整体的纤维直径测定样品的情况，因此优选在无机纤维片材的双面配置试样采集单元，并从无机纤维片材的双面进行无机纤维采集。
但是，无机纤维片材的厚度极薄，通过经由辅助无机纤维的采集的前处理单元，能够不被概率密度的偏差影响地取得代表无机纤维片材的无机纤维的情况并不限于此。无机纤维片材的厚度极薄，通过辅助无机纤维的采集的前处理单元而能够不被概率密度的偏差影响地取得代表无机纤维片材的无机纤维的情况或者除此以外的情况是指，在实际仅在无机纤维片材的单面配置了试样采集单元的方式中，所采集的无机纤维显示出可以说代表了无机纤维片材的纤维直径的测定结果的情况。所谓可以说代表了无机纤维片材的纤维直径的测定结果，与判断上述试样采集单元能否仅配置于无机纤维片材的单面的情况的代表同样地，是否在偏差的范围内成为判断基准，详细情况如上所述。
另外，例如在对无机纤维片材的宽度方向的端部的规定区域进行修整的情况下，“无机纤维片材的整个区域”也包括作为修整后的无机纤维片材的整个区域的方式。
参照附图对本发明的纤维直径测定装置进行说明。另外，在本说明书中，在附图的说明中，对于相同的要素标注相同的标号，有时会省略重复的说明。
图1是表示本发明的纤维直径测定装置的一例的示意图。图1所示的纤维直径测定装置10是对长条状的无机纤维片材1中的无机纤维的纤维直径进行测定的纤维直径测定装置的例子。如图1所例示的那样，纤维直径测定装置10具备：试样采集单元2，能够在无机纤维片材1的整个区域中采集规定量的无机纤维；及测定单元3，对所采集的无机纤维的纤维直径进行测定。在图1所示的例子中，试样采集单元2配置于无机纤维片材1的下表面，但试样采集单元2的配置并不限于此，也可以配置于无机纤维片材1的上表面。
在图1所示的纤维直径测定装置10中，长条状的无机纤维片材1由输送辊11、12输送，首先，试样采集单元2具有容器等试样回收单元2c，在试样采集单元2从无机纤维片材1的下面采集无机纤维时，该试样回收单元2c的上表面开口。此时，为了增多每单位时间的无机纤维采集量，试样采集单元2优选具有移动无机纤维的试样移动单元2a。作为试样移动单元2a，如后所述，例如可举出吸引单元或物理性输送单元。其中，作为试样移动单元2a，吸引单元由于简便而为优选。
以下，对在图1所示的纤维直径测定装置10中，试样采集单元2具有作为试样移动单元2a的吸引单元和试样回收单元2c的情况进行说明。
在该情况下，在试样移动单元2a(吸引单元)的吸引口与无机纤维片材1接触或接近的区域中，能够效率地使作为试样的无机纤维从无机纤维片材1移动至试样回收单元2c，其结果是，能够效率地采集无机纤维。因此，例如，通过使试样移动单元2a(吸引单元)的吸引口的宽度为无机纤维片材1的宽度以上，或者使试样移动单元2a(吸引单元)相对于无机纤维片材1移动，能够在无机纤维片材1的整个区域中采集规定量的无机纤维。
另外，在试样移动单元2a(吸引单元)中，通过从无机纤维片材1吸引无机纤维来采集无机纤维，不需要为了采集试样而对无机纤维片材1进行冲裁或切出，因此能够抑制无机纤维片材1的外观受损的情况。接着，对于所采集的无机纤维，利用测定单元3来测定纤维直径。在测定单元3中，能够测定无机纤维直径的平均纤维直径和纤维直径分布等。作为测定单元3，从容易连续地取得测定结果的方面出发，优选使用自动纤维直径测定装置。
另外，在本发明的纤维直径测定装置中，试样采集单元2优选具有辅助作为试样的无机纤维的采集的前处理单元。作为前处理单元，如后所述，可举出物理性非接触单元和物理性接触单元。作为物理性非接触单元，如后所述，例如可例示出向无机纤维片材供给气体或液体的供给单元、及断续地供给空气等而使无机纤维片材本身振动的单元等。作为物理性接触单元，如后所述，例如可例示出使板状物、刷毛状物和梳子状物与无机纤维片材表面大致水平地接触的单元、用摘取件从无机纤维片材摘取无机纤维的单元、及使在输送时与无机纤维片材接触的接触部位振动的单元等。其中，作为前处理单元，如后所述，供给单元和振动单元为优选。
以下，使用图2对试样采集单元具有作为前处理单元的供给单元、试样回收单元和试样移动单元的情况进行说明。另外，使用图3对试样采集单元具有作为前处理单元的振动单元和试样回收单元的情况进行说明。
图2是表示本发明的纤维直径测定装置的另一例的示意图。在图2所示的例子中，试样采集单元2具有从无机纤维片材1的上表面向无机纤维片材1供给空气等气体或水等液体的供给单元2b作为前处理单元，还具有从无机纤维片材1的下表面移动气体或液体所含的无机纤维的试样移动单元2a和试样回收单元2c。在图2所示的例子中，试样移动单元2a和试样回收单元2c配置于供给单元2b的对面，但试样移动单元2a和试样回收单元2c的配置并不限于此，例如也可以配置于供给单元2b的正后方。
在图2所示的纤维直径测定装置10中，首先，利用供给单元2b从无机纤维片材1的上表面供给气体或液体，使气体或液体在无机纤维片材1的厚度方向上通过，并利用试样移动单元2a和试样回收单元2c从无机纤维片材1的下表面回收含有无机纤维的气体或液体，作为结果，采集无机纤维。此时，在气体或液体被供给到无机纤维片材1的区域中，能够从无机纤维片材1采集无机纤维。因此，例如，通过利用供给单元2b向无机纤维片材1的宽度方向的整个区域供给气体或液体，能够在无机纤维片材1的整个区域中采集规定量的无机纤维。另外，在供给单元2b、试样移动单元2a和试样回收单元2c中，通过使气体或液体在无机纤维片材1的厚度方向上通过来采集无机纤维，不需要为了采集试样而对无机纤维片材1进行冲裁或切出，因此能够抑制无机纤维片材1的外观受损的情况。接着，对于所采集的无机纤维，利用测定单元3来测定纤维直径。
图3是表示本发明的纤维直径测定装置的另一例的示意图。在图3所示的例子中，试样采集单元2具有配置于无机纤维片材1的下表面并对无机纤维片材1施加振动的振动单元2d作为前处理单元，还具有配置于无机纤维片材1的下表面并对因振动而落下的无机纤维进行试样采集的试样回收单元2c。在图3所示的例子中，振动单元2d配置于无机纤维片材1的下表面，但振动单元2d的配置并不限于此，也可以配置于无机纤维片材1的上表面。
在图3所示的纤维直径测定装置10中，首先，利用振动单元2d对无机纤维片材1施加振动，并利用试样回收单元2c取得因振动而落下的无机纤维。此时，能够在对无机纤维片材1施加了振动的区域中，从无机纤维片材1采集无机纤维。因此，例如，通过利用振动单元2d对无机纤维片材1的宽度方向的整个区域施加振动，能够在无机纤维片材1的整个区域中采集规定量的无机纤维。另外，在振动单元2d和试样回收单元2c中，通过对无机纤维片材1施加振动来采集无机纤维，不需要为了采集试样而对无机纤维片材1进行冲裁或切出，因此能够抑制无机纤维片材1的外观受损的情况。接着，对于所采集的无机纤维，利用测定单元3来测定纤维直径。在图3所示的纤维直径测定装置10中，试样采集单元2也可以具有试样移动单元。
另外，图1～图3是对长条状的无机纤维片材1中的无机纤维的纤维直径进行测定的纤维直径测定装置的例子，但本发明的纤维直径测定装置也可以是对单张状的无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径进行测定的纤维直径测定装置。
根据本发明，由于能够利用试样采集单元在无机纤维片材的整个区域中采集规定量的无机纤维，因此能够视为所采集的无机纤维代表了无机纤维片材中的无机纤维。因此，通过使用本发明的纤维直径测定装置，能够保证无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径的连续的安全性，能够提高所测定的无机纤维的平均纤维直径和纤维直径分布等的准确性。例如在长条状的无机纤维片材的情况下，能够保证片材整个区域中的无机纤维的平均纤维直径和纤维直径分布等。因此，能够提供进一步追求安全性的无机纤维片材。
另外，根据本发明，由于试样采集单元是能够在无机纤维片材的整个区域中采集规定量的无机纤维的单元，因此无需为了采集试样而对无机纤维片材进行冲裁或切出，就能够测定无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径。因此，不仅在无机纤维片材的制造后，在无机纤维片材的制造过程中，也能够测定无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径。即，能够以在线方式测定无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径。因此，能够以在线方式管理无机纤维片材中的无机纤维的平均纤维直径和纤维直径分布等。另外，能够以在线方式确认无机纤维的平均纤维直径和纤维直径分布等的变动或从容许范围的脱离，通过将其结果反馈到无机纤维片材的制造工序等来控制无机纤维片材的制造条件等，能够将无机纤维的平均纤维直径和纤维直径分布等收敛在容许范围内。
另外，根据本发明，试样采集单元是能够在无机纤维片材的整个区域中采集规定量的无机纤维的单元，不是对无机纤维片材进行冲裁或切出的单元，因此能够抑制用于测定的无机纤维片材的物性或外观显著受损的情况。例如，在对实施了针刺处理的无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径进行测定的情况下，特别是就实施了针刺处理的无机纤维片材而言，用于在厚度方向上束缚短纤维的纵纱对于确保物性和外观起到重要的作用，因此不使纵纱缺损是重要的。通过使用本发明的纤维直径测定装置，即使在纤维直径测定后，也能够成为物性和外观良好的无机纤维片材，从而能够直接作为产品来使用。
以下，对本发明中的无机纤维片材和本发明的纤维直径测定装置中的各结构进行说明。
1.无机纤维片材
本发明中的无机纤维片材含有无机纤维。无机纤维片材例如被称为垫或毡等。
构成无机纤维片材的无机纤维没有特别限制，例如可以使用选自氧化铝纤维、陶瓷纤维、生物可溶性纤维(碱金属硅酸盐纤维)、石棉、玄武岩纤维、钛酸钾纤维、硅酸钙纤维和玻璃纤维中的一种以上。无机纤维优选为选自氧化铝纤维、陶瓷纤维、生物可溶性纤维(碱金属硅酸盐纤维)、玄武岩纤维中的一种以上。另外，作为无机纤维，可举出二氧化硅、氧化铝/二氧化硅、含有它们的氧化锆、尖晶石、二氧化钛及氧化钙等的单独或复合纤维。其中，优选为以氧化铝和二氧化硅为主成分的氧化铝/二氧化硅纤维，特别优选为结晶质氧化铝/二氧化硅纤维。铝和硅的比换算成Al2O3/SiO2的质量比，没有特别的限制，优选在60∶40～98∶2的范围内，其中更优选在65∶35～95∶5的范围内，特别优选在70∶30～80∶20的范围内。
无机纤维优选为短纤维。这是因为，能够不损害无机纤维片材的厚度地提高韧性。另外是因为，在无机纤维为短纤维的情况下，安全性成为问题。
另外，所谓无机纤维为短纤维，是指例如无机纤维的平均纤维长度为1000mm以下。另外，在无机纤维为短纤维的情况下，无机纤维的平均纤维长度例如可以在210μm以上且1000μm以下的范围内。
无机纤维的平均纤维直径没有特别限定，例如优选为3μm以上且15μm以下，更优选为4μm以上且13μm以下，进一步优选为5μm以上且10μm以下，特别优选为5μm以上且8μm以下。这是因为，无机纤维的回弹力和韧性提升，能够提高纤维的强度。另外，当无机纤维的平均纤维直径过大时，无机纤维片材的常温压缩循环特性(冷压)丧失，另一方面，当平均纤维直径过小时，吸入时到达至肺的纤维状物质有可能变多。
无机纤维片材优选为实施了针刺处理的无机纤维片材。如上所述，特别是就进行了针刺处理的无机纤维片材而言，由于用于在厚度方向上束缚纤维的纵纱对于确保物性和外观起到重要的作用，因此不使纵纱缺损是重要的，在本发明中，由于能够抑制用于测定的无机纤维片材的物性和外观显著受损的情况，因此对于进行了针刺处理的无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径的测定是有用的。
实施了针刺处理的无机纤维片材具有多个针痕，即具有多个凹部。针痕可以是在无机纤维片材的厚度方向上贯通的贯通孔，也可以是未贯通的非贯通孔。
无机纤维片材的每单位面积的针痕的数量(以下称为针痕密度)没有特别限定，越大则剪切力越高但面压越低，越小则面压越大但剪切力越低。因此，针痕密度优选为能够良好地取得剪切力与面压的平衡的大小。作为针痕密度，例如可以设为1.0个/cm2以上且50.0个/cm2以下。
这里，针痕的数量可以设为在向无机纤维片材的一个面照射可见光时投影到另一个面的白点的数量。另外，无论针痕是贯通孔还是非贯通孔，都能够确认到上述白点。
针痕可以在俯视下等间隔地设置，也可以无规地设置。作为接近的两个针痕间的平均距离，例如可以设为0.1cm以上且4cm以下。
另外，无机纤维片材也可以是抄造片材。
无机纤维片材的平均厚度没有特别限定，可以根据用途等适当地设定。
无机纤维片材可以是长条状，也可以是单张状。其中，长条状的无机纤维片材为优选。在本发明中，由于能够以在线方式测定无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径，因此在长条状的无机纤维片材的情况下是有用的。
另外，关于无机纤维片材的制造方法，由于记载于后述的“D.无机纤维片材的制造方法”，因此省略此处的说明。
2.试样采集单元
本发明中的试样采集单元是能够在上述无机纤维片材的整个区域中采集规定量的上述无机纤维的单元。
作为试样采集单元，只要是能够在无机纤维片材的整个区域中采集规定量的无机纤维的单元即可，例如，可以是能够在无机纤维片材的面内方向的整个区域中采集规定量的无机纤维的单元，也可以是能够在无机纤维片材的面内方向和厚度方向的整个区域中采集规定量的无机纤维的单元。其中，如上所述能够在无机纤维片材的整个区域中采集代表无机纤维片材整体的规定量的无机纤维的单元为优选。这是因为，能够提高纤维直径的准确性。
作为试样采集单元，例如可举出能够不显著损害无机纤维片材的物性和外观地在无机纤维片材的整个区域中采集规定量的无机纤维的单元。如上所述，在进行了针刺处理的无机纤维片材中，要求外观良好，因此试样采集单元优选为不显著损害无机纤维片材的外观的单元。
另外，在利用试样采集单元从无机纤维片材采集无机纤维时，只要能够在无机纤维片材的整个区域中采集规定量的无机纤维即可，例如，可以从无机纤维片材的单面采集无机纤维，也可以从无机纤维片材的双面采集无机纤维。
无机纤维的采集可以连续地进行，也可以间歇地进行。其中，无机纤维的采集优选连续地进行。这是因为，能够提高纤维直径的准确性。
另外，在试样采集单元中，在无机纤维片材的整个区域中采集规定量的无机纤维。此时，被采集的无机纤维的量只要是无机纤维的纤维直径的测定所需要的量以上即可。另外，在采集了所需量以上的无机纤维的情况下，可以通过缩分等方法设定为测定所需的最佳量。
另外，被采集的无机纤维也可以含有从无机纤维片材自然落下的无机纤维。
(1)试样回收单元
本发明中的试样采集单元具有回收上述无机纤维的试样回收单元。试样回收单元例如由开口的容器等构成。具体而言，作为试样回收单元，可以使用如下容器等：配置于上述无机纤维片材的上表面、下表面或侧面，根据需要使用后述的试样移动单元，且上表面和/或下表面和/或侧面开口。
试样回收单元可以配置于无机纤维片材的上表面、下表面和侧面中的任一面。
另外，试样回收单元可以配置成与无机纤维片材的上表面或下表面的表面接触或接近。其中，在不使用后述的试样移动单元的情况下，试样回收单元优选配置成与无机纤维片材的上表面或下表面的表面接触或接近。这是为了在回收从无机纤维片材自然落下的无机纤维的情况下，不使气氛中的垃圾或浮游纤维等混入无机纤维。特别是在不使用试样移动单元的情况下，试样回收单元优选配置成与无机纤维片材的上表面或下表面的表面接近。这是因为，能够抑制由于试样回收单元与无机纤维片材接触而损害无机纤维片材的外观的情况。在该情况下，试样回收单元优选与无机纤维片材的表面保持恒定的距离而配置。
另外，如后所述，本发明中的试样采集单元具有辅助上述无机纤维的采集的前处理单元，作为前处理单元，在使用向无机纤维片材供给空气等气体或水等液体的供给单元的情况下，供给单元成为从无机纤维片材的单面或双面供给液体或气体的单元，试样回收单元成为从无机纤维片材的与配置有供给单元的面相同的面或相反的面、或者从无机纤维片材的双面回收无机纤维或含有无机纤维的气体或液体的单元。
在供给单元为气体的供给单元的情况下，试样回收单元只要是能够从无机纤维片材的与配置有供给单元的面相同的面(例如，在供给单元配置于无机纤维片材的上表面的情况下，表示无机纤维片材的上表面)或相反的面(例如，在供给单元配置于无机纤维片材的上表面的情况下，表示无机纤维片材的下表面)、或者无机纤维片材的双面回收无机纤维的单元即可，例如，使用接受无机纤维的容器等。
在供给单元为液体的供给单元的情况下，试样回收单元只要是能够从无机纤维片材的与配置有供给单元的面相同的面(例如，在供给单元配置于无机纤维片材的上表面的情况下，表示无机纤维片材的上表面)或相反的面(例如，在供给单元配置于无机纤维片材的上表面的情况下，表示无机纤维片材的下表面)、或者无机纤维片材的双面回收含有无机纤维的液体的单元即可，例如，使用接受含有无机纤维的液体的容器等。
另外，如后所述，本发明中的试样采集单元具有前处理单元，在使用使板状物、刷毛状物和梳子状物(以下，有时记为板状物等)与无机纤维片材表面大致水平地接触的单元作为前处理单元的情况下，试样回收单元成为回收因板状物等与无机纤维片材的接触而产生的无机纤维的单元。其中，在将板状物等作为前处理单元配置于无机纤维片材的下表面的情况下，试样回收单元可以是回收因板状物等与无机纤维片材的接触而落下的无机纤维的单元。
在使用使板状物等与无机纤维片材表面大致水平地接触的单元作为前处理单元的情况下，作为试样回收单元，只要是能够回收因板状物等与无机纤维片材的接触而产生或落下的无机纤维的单元即可，例如使用接受无机纤维的容器等。在该情况下，可以在使用后述的试样移动单元的同时使用试样回收单元。
在使用使板状物等与无机纤维片材表面大致水平地接触的单元作为前处理单元的情况下，在将板状物等配置于无机纤维片材的下表面的情况下，试样回收单元通常配置于无机纤维片材的下表面，但在使用后述的试样移动单元的情况下并不限于此。
另外，如后所述，本发明中的试样采集单元具有前处理单元，在使用对无机纤维片材施加振动的振动单元作为前处理单元的情况下，作为试样回收单元，只要是能够回收因振动而落下的无机纤维的单元即可，例如使用接受无机纤维的容器等。
在使用振动单元作为前处理单元的情况下，试样回收单元通常配置于无机纤维片材的下表面，但在使用后述的试样移动单元的情况下并不限于此。
(2)试样移动单元
本发明中的试样采集单元也可以具有试样移动单元，该试样移动单元配置于上述无机纤维片材的单面或双面，并移动上述无机纤维。通过具有试样移动单元，能够增多每单位时间的无机纤维采集量。
作为试样移动单元，例如可举出：吸引单元；利用带式输送机等输送装置使无机纤维片材表面附近的无机纤维移动的单元、及使抓着无机纤维的镊子移动并打开镊子，结果使无机纤维移动至上述试样回收单元的单元等物理性输送单元。
试样移动单元可以配置于无机纤维片材的单面，也可以配置于无机纤维片材的双面。另外，在试样移动单元配置于无机纤维片材的单面的情况下，既可以配置于无机纤维片材的上表面，也可以配置于无机纤维片材的下表面。
另外，试样移动单元可以配置成与无机纤维片材的单面或双面接触或接近。其中，试样移动单元优选配置成与无机纤维片材的单面或双面接近。这是因为，能够抑制由于试样移动单元与无机纤维片材接触而损害无机纤维片材的外观的情况。在该情况下，试样移动单元优选与无机纤维片材的单面或双面保持恒定的距离而配置。
另外，如后所述，本发明中的试样采集单元具有前处理单元，在使用供给单元作为前处理单元的情况下，为了效率地回收无机纤维，试样采集单元优选具有试样移动单元。
在供给单元为气体的供给单元的情况下，作为试样移动单元，只要是移动无机纤维的单元即可，例如可以使用上述的吸引单元、物理性输送单元。
在供给单元为液体的供给单元的情况下，作为试样移动单元，只要是移动含有无机纤维的液体的单元即可，例如可以使用上述吸引单元。
另外，如后所述，本发明中的试样采集单元具有前处理单元，在使用使板状物等与无机纤维片材表面大致水平地接触的单元作为前处理单元的情况下，试样采集单元优选具有试样移动单元。
在使用使板状物等与无机纤维片材表面大致水平地接触的单元作为前处理单元的情况下，作为试样移动单元，只要是移动无机纤维的单元即可，例如可以使用上述的吸引单元、物理性输送单元。
在使用使板状物等与无机纤维片材表面大致水平地接触的单元作为前处理单元的情况下，试样移动单元通常配置于无机纤维片材的与配置有前处理单元的面相同的面。另外，关于试样移动单元的配置，如上所述。
另外，如后所述，本发明中的试样采集单元具有辅助上述无机纤维的采集的前处理单元，在使用振动单元作为前处理单元的情况下，为了效率地回收无机纤维，试样采集单元优选具有试样移动单元。
在使用振动单元作为前处理单元的情况下，作为试样移动单元，只要是移动无机纤维的单元即可，例如可以使用上述的吸引单元、物理性输送单元。
在使用振动单元作为前处理单元的情况下，试样移动单元通常配置于无机纤维片材的仅下表面或双面。这是因为，在使用振动单元的情况下，需要回收从无机纤维片材落下的无机纤维。另外，关于试样移动单元的配置，如上所述。
(2-1)吸引单元
作为试样移动单元，其中，吸引单元由于简便而为优选。
吸引单元是配置于无机纤维片材的单面或双面并吸引无机纤维的单元。
吸引单元可以配置于无机纤维片材的单面，也可以配置于无机纤维片材的双面。另外，在吸引单元配置于无机纤维片材的单面的情况下，既可以配置于无机纤维片材的上表面，也可以配置于无机纤维片材的下表面。在吸引单元配置于无机纤维片材的下表面的情况下，能够与要测定的无机纤维片材的厚度无关地将无机纤维片材与吸引单元之间的距离设定为恒定的距离。另一方面，在吸引单元配置于无机纤维片材的上表面的情况下，能够抑制尘埃等被采集的情况。
另外，吸引单元配置成与无机纤维片材的单面或双面接触或接近。在该情况下，吸引单元优选与无机纤维片材的单面或双面保持恒定的距离而配置。这是因为，通过在厚度方向上保持恒定的距离，能够始终以恒定的吸引力采集无机纤维。另外，在该情况下，上述恒定的距离可以为0，即，吸引单元可以与无机纤维片材的单面或双面接触。其中，吸引单元优选配置成与无机纤维片材的单面或双面接近。这是因为，能够抑制因吸引单元与无机纤维片材接触而损害无机纤维片材的外观的情况，能够抑制无机纤维片材在吸引方向上弯曲而损害物性等的情况，以及能够降低由吸引单元引起的尘埃等异物混入的可能性。
作为吸引单元的输出，只要是能够不显著损害无机纤维片材的外观地吸引无机纤维的程度，就没有特别限定。
作为吸引单元的大小，只要是能够在无机纤维片材的整个区域中采集规定量的无机纤维、并且能够不显著损害无机纤维片材的外观地吸引无机纤维的程度，就没有特别限定。例如，吸引单元的吸引口的宽度可以为无机纤维片材的宽度以上，也可以小于无机纤维片材的宽度。其中，吸引单元的吸引口的宽度优选为无机纤维片材的宽度以上。这是因为，能够在无机纤维片材的宽度方向上均匀地采集无机纤维。另一方面，即使在吸引单元的吸引口的宽度小于无机纤维片材的宽度的情况下，通过如后述那样使吸引单元相对于无机纤维片材移动，也能够在无机纤维片材的整个区域中采集规定量的无机纤维。另外，在吸引单元的吸引口的宽度小的情况下，能够增大吸引力，另外，能够抑制尘埃等被采集的情况。
在此，所谓吸引单元的吸引口的宽度为无机纤维片材的宽度以上，例如在对无机纤维片材的宽度方向的端部的规定区域进行修整的情况下，也包括使吸引单元的吸引口的宽度为修整后的无机纤维片材的宽度以上的方式。
另外，吸引单元可以固定于任意的位置，也可以以能够移动的方式配置于任意的位置。在吸引单元以能够移动的方式配置的情况下，吸引单元可以是能够在无机纤维片材的宽度方向、长度方向、厚度方向中的任一方向上移动。例如，在吸引单元能够在无机纤维片材的宽度方向上移动的情况下，能够在无机纤维片材的宽度方向上均匀地采集无机纤维。具体而言，只要使吸引单元在无机纤维片材的整个宽度方向上往复即可。另外，例如在吸引单元能够在无机纤维片材的厚度方向上移动的情况下，在吸引单元配置于无机纤维片材的上表面的情况下，能够根据要测定的无机纤维片材的厚度将无机纤维片材与吸引单元的距离设定为恒定的距离。
作为吸引单元，具体而言，可以使用集尘机。
无机纤维的吸引可以连续地进行，也可以间歇地进行。其中，无机纤维的吸引优选连续地进行。这是因为，能够提高纤维直径的准确性。
(3)前处理单元
本发明中的试样采集单元具有辅助上述无机纤维的采集的前处理单元。
作为前处理单元，只要是进行无机纤维采集的辅助的单元，就没有特别限制，优选为不显著损害无机纤维片材的物性和外观的单元。具体而言，损伤在针刺工序中产生的用于维持厚度方向的束缚的纵纱的可能性低的单元为优选。
前处理单元配置于无机纤维片材的单面或双面，优选配置于上述试样回收单元的周边。另外，例如，可以在无机纤维片材的单面配置前处理单元，并在另一面配置试样回收单元。另外，例如，也可以在无机纤维片材的单面配置前处理单元，并在该同一面配置试样回收单元。另外，例如也可以在无机纤维片材的双面配置前处理单元，并在它们的同一面配置试样回收单元。
作为前处理单元，只要是进行无机纤维采集的辅助的单元，就没有特别的限制，例如，可举出与上述无机纤维片材物理性非接触的物理性非接触单元、及与上述无机纤维片材物理性接触的物理性接触单元。另外，也可以并用物理性非接触单元和物理性接触单元。
(3-1)物理性非接触单元
作为物理性非接触单元，只要是与无机纤维片材物理性非接触并进行无机纤维采集的辅助的单元，就没有特别的限制，其中，向无机纤维片材供给空气等气体或水等液体的供给单元、及断续地供给空气等而使无机纤维片材本身振动的单元等为优选。物理性接触单元可以是上述各单元的单体，也可以是上述各单元的组合。
另外，断续地供给空气等而使无机纤维片材本身振动的单元是后述的振动单元之一。关于振动单元将在后面叙述。
(3-1-1)供给单元
供给单元是从无机纤维片材的单面或双面向无机纤维片材供给空气等气体或水等液体的单元。
作为气体，例如可以使用空气、蒸气、二氧化碳及氮气等。其中，从常温常压下为气体且安全性的方面出发，空气为优选。气体可以单独使用一种，也可以将两种以上混合使用。
另外，液体的沸点优选为120℃以下，更优选在60℃以上且110℃以下的范围内。这是因为，通过使液体的沸点处于上述范围，能够容易地除去液体。另一方面，如果沸点过高，则难以完全除去液体。另外，如果沸点过低，则液体的蒸发速度变快，难以使液体充分地渗透到无机纤维片材，其结果是，有可能难以回收含有无机纤维的液体。
液体在室温(25℃)下的蒸气压优选相对较低，具体而言优选为5kPa以下。如果蒸气压过高，则液体的蒸发速度变快，难以使液体充分地渗透到无机纤维片材，其结果是，有可能难以回收含有无机纤维的液体。
液体的粘度优选相对较低，具体而言，优选为3.5mPa·s以下。如果液体的粘度低，则液体容易浸渍于无机纤维片材，因此容易回收含有无机纤维的液体。另一方面，如果液体的粘度过高，则难以使液体充分地渗透到无机纤维片材，其结果是，有可能难以回收含有无机纤维的液体。
这里，粘度是指20℃下的粘度，是依据JIS Z8803(液体的粘度测定方法)使用旋转粘度计测定出的值。
作为液体，只要是渗透于无机纤维片材的液体，就没有特别限定，优选为满足上述沸点、粘度的液体。作为这样的液体，例如可以举出水、乙醇等低级醇等。其中，水为优选。从环境方面出发，水也是优选的。作为水，例如可以使用纯水。液体可以单独使用一种，也可以将两种以上混合使用。
作为气体的供给单元，只要能够不显著损害无机纤维片材的外观地向无机纤维片材均匀地供给气体，就没有特别限定，例如可举出向无机纤维片材喷出气体的单元等。另外，气体的供给可以连续地进行，也可以间歇地进行。其中，气体的供给优选连续地进行。这是因为，能够提高纤维直径的准确性。
作为液体的供给单元，只要能够不显著损害无机纤维片材的外观地向无机纤维片材均匀地供给液体，就没有特别限定，例如可举出向无机纤维片材涂布或喷雾液体的单元等。其中，液体的供给单元优选为非接触方式。这是因为，能够抑制无机纤维片材的外观受损的情况。另外，液体的供给可以连续地进行，也可以间歇地进行。其中，液体的供给优选连续地进行。这是因为，能够提高纤维直径的准确性。
另外，作为气体或液体的供给单元，只要不显著损害无机纤维片材的外观，也可以使用喷吹出蒸气之类的气体或水之类的液体等流体的流体喷射装置。作为流体喷射装置，例如可举出蒸气喷射装置、水喷射装置等。在供给单元为流体喷射装置的情况下，能够兼作对后述的无机纤维前体片材或无机纤维片材实施针刺处理的针刺单元。
作为气体的供给量和压力，只要是能够不显著损害无机纤维片材的外观地向无机纤维片材均匀地供给气体、并且能够利用上述试样回收单元回收无机纤维的程度，就没有特别限定，可以根据无机纤维片材的厚度等适当地选择。
作为液体的供给量和压力，只要是能够不显著损害无机纤维片材的外观地向无机纤维片材均匀地供给液体、并且能够利用上述试样回收单元回收含有无机纤维的液体的程度，就没有特别限定，可以根据无机纤维片材的厚度等适当地选择。
(3-2)物理性接触单元
作为物理性接触单元，只要是与无机纤维片材物理性接触并进行无机纤维采集的辅助的单元，就没有特别的限制，例如可以举出：使使用了金属、树脂、陶瓷或橡胶等的刮刀等板状物、刷子等刷毛状物和梳子等梳子状物与无机纤维片材表面大致水平地接触的单元；用镊子等摘取件从无机纤维片材摘取无机纤维的单元；及使在输送时与无机纤维片材接触的接触部位振动的单元等。物理性非接触单元可以是上述各单元的单体，也可以是上述各单元的组合。
其中，作为物理性接触单元，使刮刀等板状物、刷子等毛刷状物和梳子等梳子状物与无机纤维片材表面大致水平地接触的单元及使在输送时与无机纤维片材接触的接触部位振动的单元为优选。
另外，使在输送时与无机纤维片材接触的接触部位振动的单元是后述的振动单元之一。关于振动单元将在后面叙述。
(3-2-1)使板状物等与无机纤维片材表面大致水平地接触的单元
刮刀等板状物、刷子等刷毛状物和梳子等梳子状物(以下，有时记为板状物等)是通过与无机纤维片材的表面大致水平地接触而将无机纤维片材的表面及表面附近的无机纤维聚集起来的构件。
作为板状物等，只要能够通过与无机纤维片材的表面接触来采集无机纤维，就没有特别限定，例如可以使用刮刀等板状物、刷子等刷毛状物和梳子等梳子状物等。
作为板状物等的材质，例如可举出金属、树脂、陶瓷和橡胶等。
在使用板状物等来采集无机纤维时，优选以不损害无机纤维片材的外观的方式使板状物等与无机纤维片材大致水平地接触。
板状物等可以配置于无机纤维片材的下表面或上表面、及这两个面。
(3-3)振动单元
作为上述前处理单元，可以使用振动单元作为物理性非接触单元，也可以使用振动单元作为物理性接触单元。
振动单元是对无机纤维片材施加振动的单元。振动单元在能够使无机纤维片材内部的无机纤维移动到无机纤维片材表面或表面附近这一点上为优选。另外，对于振动单元，可以期待使无机纤维片材内的短纤维移动到无机纤维片材表面或表面附近以便容易采集的效果。
作为振动单元，只要能够不显著损害无机纤维片材的外观地对无机纤维片材施加振动，就没有特别限定，例如可举出断续地供给空气等而使无机纤维片材本身振动的单元、及使在输送时与无机纤维片材接触的接触部位振动的单元等。另外，如上所述，断续地供给空气等而使无机纤维片材本身振动的单元包含于物理性非接触单元，使在输送时与无机纤维片材接触的接触部位振动的单元包含于物理性接触单元。
作为断续地供给空气等而使无机纤维片材本身振动的单元，例如可举出产生振动的振动产生单元、及向无机纤维片材送风的送风单元等。作为振动产生单元，具体而言，可举出超声波振动单元、电动机等。
作为使在输送时与无机纤维片材接触的接触部位振动的单元，例如可举出：使输送无机纤维片材的输送辊或输送带等输送装置或者支承无机纤维片材的基板等与无机纤维片材接触的接触部位振动的振动单元；及通过使与输送装置不同的构件与无机纤维片材接触而使无机纤维片材振动的单元等。作为振动单元，具体而言，可以使用超声波振动单元、电动机等。另外，作为上述的不同的构件，例如可以使用棒或掸子等。
另外，振动的施加可以连续地进行，也可以间歇地进行。其中，振动的施加优选连续地进行。这是因为，能够提高纤维直径的准确性。
作为振动的大小和频率，只要是能够不显著损害无机纤维片材的外观地对无机纤维片材施加振动、并且能够通过振动来采集无机纤维的程度，就没有特别限定，可以适当地选择。
振动单元可以配置于无机纤维片材的单面或双面。在使用振动单元作为前处理单元的情况下，还考虑无机纤维因为由振动单元引起的振动而从无机纤维片材表面落下的情况，因此振动单元优选配置于试样回收单元的附近或同一位置，但在使用上述试样移动单元的情况下并不限于此。
在振动单元为振动产生单元的情况下，振动产生单元可以配置于无机纤维片材的上表面和下表面中的任一面。
另外，在振动单元为送风单元的情况下，送风单元可以配置于无机纤维片材的上表面、下表面及侧面中的任一面。其中，送风单元优选配置于无机纤维片材的上表面，在该情况下，能够兼作上述供给单元。
(3-4)前处理单元的优选方式
作为上述前处理单元，上述的供给单元和振动单元尤为优选。这是因为，能够不显著损害无机纤维片材的外观地采集无机纤维。另外，在试样采集单元具有供给单元或振动单元作为前处理单元的情况下，可以将试样采集单元形成为能够在无机纤维片材的面内方向和厚度方向的整个区域中采集规定量的无机纤维的单元。在该情况下，能够提高纤维直径的可靠性。
(4)图像取得单元
本发明中的试样采集单元也可以具有取得从无机纤维片材采集到的无机纤维的图像的图像取得单元。图像取得单元可以应用一般的取得图像的单元，例如可以举出CCD照相机或CMOS照相机等照相机。在图像取得单元中，例如可以取得由上述试样回收单元回收到的无机纤维的图像，也可以不经过上述试样回收单元而取得无机纤维的图像。因此，在试样采集单元具有图像取得单元的情况下，可以具有试样回收单元，也可以不具有试样回收单元。另外，在试样采集单元具有图像取得单元的情况下，后述的测定单元可以为通过图像解析来进行测定的单元。
(5)试样采集单元的优选方式
作为上述试样采集单元，可以单独使用上述试样移动单元或前处理单元，也可以组合使用上述试样移动单元和前处理单元。另外，试样移动单元可以是上述各单元单体，也可以是上述各单元的组合。同样地，前处理单元可以是上述各单元单体，也可以是上述各单元的组合。
其中，试样采集单元优选具有试样移动单元和/或具有前处理单元，特别优选具有吸引单元作为试样移动单元和/或具有供给单元或振动单元作为前处理单元。这是因为，在这些试样采集单元中，能够不显著损害无机纤维片材的外观地采集无机纤维。
3.测定单元
本发明中的测定单元是对所采集的上述无机纤维的纤维直径进行测定的单元。
作为测定单元，只要是能够测定无机纤维的纤维直径的单元，就没有特别限定，例如可以是自动纤维直径测定装置，也可以是手动纤维直径测定装置。作为测定单元，从容易连续地取得测定结果的方面出发，优选使用自动纤维直径测定装置。
另外，作为测定单元，可以应用一般的测定无机纤维的纤维直径的单元，例如可以使用利用光学显微镜或扫描电子显微镜进行测定的单元、利用图像解析进行测定的单元、利用激光衍射进行测定的单元等。另外，也可以根据测定单元设置将供于测定的无机纤维处理成适于测定的形态的单元，作为这样的单元，可举出使上述无机纤维分散于水等溶剂的单元、将上述无机纤维粉碎的单元等。具体而言，存在依据EU规则COMMISSIONREGULATION(EC)No 761/2009的处理方法。
无机纤维的纤维直径的测定可以连续地进行，也可以间歇地进行。
在利用测定单元测定无机纤维的纤维直径之后，确认该无机纤维的纤维直径是否处于预先设定的规定范围。
4.纤维直径测定装置的其他实施方式
本发明的纤维直径测定装置的另一实施方式是对含有无机纤维且实施了针刺处理的无机纤维片材中的上述无机纤维的纤维直径进行测定的纤维直径测定装置，其特征在于，具备：试样采集单元，能够在上述无机纤维片材的整个区域中采集规定量的上述无机纤维；及测定单元，对所采集的上述无机纤维的纤维直径进行测定，上述试样采集单元至少具有回收上述无机纤维的试样回收单元。
B.无机纤维片材的制造装置
接着，对本发明的无机纤维片材的制造装置进行说明。本发明的无机纤维片材的制造装置是具备上述纤维直径测定装置的装置。
图4是表示本发明的无机纤维片材的制造装置的一例的示意图。图4所示的无机纤维片材的制造装置20是制造长条状的无机纤维片材1的制造装置的例子。如图4所例示的那样，无机纤维片材的制造装置20具备纤维直径测定装置10，该纤维直径测定装置10具有试样采集单元2和测定单元3。纤维直径测定装置10与上述图1所示的纤维直径测定装置10相同。另外，无机纤维片材的制造装置20在纤维直径测定装置10的上游侧还具备对含有无机纤维前体的无机纤维前体片材1a连续地进行烧成的烧成单元4。
在图4所示的无机纤维片材的制造装置20中，长条状的无机纤维前体片材1a和长条状的无机纤维片材1由输送辊13、11、12输送，首先，利用烧成单元4对无机纤维前体片材1a连续地进行烧成，得到无机纤维片材1。接着，在具有试样采集单元2和测定单元3的纤维直径测定装置10中，在无机纤维片材1的整个区域中采集规定量的无机纤维，并对所采集的无机纤维的纤维直径进行测定。
另外，图4是对长条状的无机纤维片材1中的无机纤维的纤维直径进行测定的制造装置的例子，但本发明的无机纤维片材的制造装置例如也可以是虽未图示，但在烧成单元和纤维直径测定装置之间具备切断无机纤维片材的切断单元，并且对单张状的无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径进行测定的制造装置。
根据本发明，通过具备上述的纤维直径测定装置，能够保证无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径的连续的安全性，能够提高所测定的无机纤维的平均纤维直径和纤维直径分布等的准确性。具体而言，能够保证长条状的无机纤维片材整个区域中的无机纤维的平均纤维直径和纤维直径分布等。因此，能够提供进一步追求安全性的无机纤维片材。
另外，根据本发明，通过具备上述的纤维直径测定装置，不仅在无机纤维片材的制造后，在无机纤维片材的制造过程中，也能够测定无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径。即，能够以在线方式测定无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径。因此，能够以在线方式管理无机纤维片材中的无机纤维的平均纤维直径和纤维直径分布等。另外，能够以在线方式确认无机纤维的平均纤维直径和纤维直径分布等的变动或从容许范围的脱离，通过将其结果反馈到无机纤维片材的制造工序等来控制无机纤维片材的制造条件等，能够将无机纤维的平均纤维直径和纤维直径分布等收敛在容许范围内。
另外，根据本发明，通过具备上述纤维直径测定装置，能够得到纤维直径测定后外观也良好的无机纤维片材。
以下，对本发明的无机纤维片材的制造装置中的各结构进行说明。
1.纤维直径测定装置
关于本发明中的纤维直径测定装置，由于详细地记载于上述“A.纤维直径测定装置”，因此省略此处的说明。
2.无机纤维片材制造单元
本发明的无机纤维片材的制造装置可以在上述纤维直径测定装置的上游侧具备制造无机纤维片材的无机纤维片材制造单元。
上述无机纤维片材制造单元只要是能够制造无机纤维片材的单元，就没有特别限定。
上述无机纤维片材制造单元例如可以具有连续地制造长条状的无机纤维片材的单元。其中，上述无机纤维片材制造单元优选具有对含有无机纤维前体的无机纤维前体片材连续地进行烧成的烧成单元。这是因为，在连续地制造无机纤维片材的情况下，纤维直径分布容易变动，尤其难以取得代表无机纤维片材的纤维直径测定样品。
作为上述无机纤维片材制造单元，例如可举出具有对含有无机纤维前体的无机纤维前体片材进行烧成的烧成单元的第一方式、和具有制造作为抄造片材的无机纤维片材的抄造片材制造单元的第二方式。以下，对各方式进行说明。
(1)无机纤维片材制造单元的第一方式
无机纤维片材制造单元的第一方式具有对含有无机纤维前体的无机纤维前体片材进行烧成的烧成单元。
(1-1)烧成单元
本发明的无机纤维片材的制造装置可以在上述纤维直径测定装置的上游侧具备对含有无机纤维前体的无机纤维前体片材进行烧成的烧成单元。其中，本发明的无机纤维片材的制造装置优选在上述纤维直径测定装置的上游侧具备对含有无机纤维前体的无机纤维前体片材连续地进行烧成的烧成单元。这是因为，本发明对于长条状的无机纤维片材的制造是有用的。
在此，所谓对无机纤维前体片材连续地进行烧成，是指对长条状的无机纤维前体片材一边进行输送一边进行烧成。
作为烧成单元，只要是能够对无机纤维前体片材连续地进行烧成的单元，就没有特别限定，例如可以使用加热炉等。
作为无机纤维前体片材的烧成温度，例如可以设为500℃以上，优选在1000℃以上且1300℃以下的范围内。
(1-2)其他单元
无机纤维片材制造单元的第一方式除了上述的烧成单元以外，还可以根据需要具备其他单元。
本发明的无机纤维片材的制造装置例如可以在烧成单元的上游侧或下游侧具备对无机纤维前体片材实施针刺处理的针刺单元。即，无机纤维前体片材也可以是实施了针刺处理的无机纤维前体片材。其中，在本方式的无机纤维片材制造单元具备针刺单元的情况下，优选在烧成单元的上游侧具备针刺单元。本发明对于将实施了针刺处理的无机纤维前体片材进行烧成而得到的无机纤维片材是有用的。
而且，本发明的无机纤维片材的制造装置例如也可以在烧成单元及针刺单元的上游侧，从上游侧起依次具备对纺丝液进行纺丝而形成无机纤维前体的纺丝单元、将无机纤维前体集聚而形成无机纤维前体片材的无机纤维前体片材形成单元。在纺丝单元中，能够得到短纤维状的无机纤维前体。
这里，在长纤维的情况下，在纺丝阶段容易控制纤维直径，在切割或粉碎阶段容易控制纤维长度，因此容易确保安全性，与此相对，在短纤维的情况下，与长纤维相比，难以控制纤维直径。
在无机纤维片材制造方法的第一方式中，在纺丝单元中，如上所述，得到短纤维状的无机纤维前体，因此在无机纤维片材制造单元的第一方式中得到的无机纤维片材如果不进行检查则难以在安全性方面得到保证，对于本发明是有用的。
(1-3)无机纤维前体片材
本方式所使用的无机纤维前体片材含有无机纤维前体。如上所述，无机纤维前体优选是作为短纤维进行纺丝而得到的前体。
无机纤维前体片材可以是长条状，也可以是单张状。其中，无机纤维前体片材优选为长条状。这是因为，本发明适于长条状的无机纤维片材。
在无机纤维前体片材被实施了针刺处理的情况下，具有多个针痕，即具有多个凹部。针痕可以是在无机纤维前体片材的厚度方向上贯通的贯通孔，也可以是未贯通的非贯通孔。
另外，关于无机纤维前体片材的针痕的数量，可以设为与上述无机纤维片材的针痕的数量相同。
无机纤维前体片材的平均厚度没有特别限定，可以根据用途等适当地设定。
另外，关于无机纤维前体片材的制造方法，由于记载于后述的“C.无机纤维片材的制造方法”，因此省略此处的说明。
(2)无机纤维片材制造单元的第二方式
本发明的无机纤维片材的制造装置也可以在上述纤维直径测定装置的上游侧具备制造作为抄造片材的无机纤维片材的抄造片材制造单元。
抄造片材制造单元例如可以具有：对含有无机纤维、水和粘结剂的浆料进行抄造的抄造单元；及对在抄造单元中得到的片材进行干燥的干燥单元。
另外，关于作为抄造片材的无机纤维片材的制造方法，由于记载于后述的“C.无机纤维片材的制造方法”，因此省略此处的说明。
本方式的无机纤维片材制造单元也可以根据需要，在上述抄造片材制造单元的上游侧具备对无机纤维片材实施针刺处理的针刺单元。
(3)无机纤维片材制造单元的其他方式
本发明的无机纤维片材的制造装置也可以在上述纤维直径测定装置的上游侧具备制造无机纤维片材的单元和对无机纤维片材实施针刺处理的针刺单元。即，无机纤维片材制造单元可以与制造无机纤维片材的单元是哪种单元无关地具备针刺单元。本发明对于实施了针刺处理的无机纤维片材是有用的。
3.其他单元
本发明的无机纤维片材的制造装置除了上述纤维直径测定装置以外，还可以根据需要具备其他单元。
本发明的无机纤维片材的制造装置例如可以在纤维直径测定装置的下游侧具备将长条状的无机纤维片材卷绕成卷筒状的卷绕单元。或者，本发明的无机纤维片材的制造装置例如也可以在烧成单元与纤维直径测定装置之间具备切断无机纤维片材的切断单元。
本发明的无机纤维片材的制造装置例如可以在纤维直径测定装置的下游侧具备：使粘结剂液浸渍于无机纤维片材的浸渍单元；及使粘结剂液浸渍于无机纤维片材而成的粘结剂液浸渍无机纤维片材干燥的干燥单元。
C.纤维直径测定方法
接着，对本发明的纤维直径测定方法进行说明。本发明的纤维直径测定方法是对含有无机纤维的无机纤维片材中的上述无机纤维的纤维直径进行测定的纤维直径测定方法，其特征在于，具有：试样采集工序，通过能够在上述无机纤维片材的整个区域中采集规定量的上述无机纤维的采集方法，从上述无机纤维片材采集上述无机纤维；及测定工序，对所采集的上述无机纤维的纤维直径进行测定。
根据本发明，在试样采集工序中，能够在无机纤维片材的整个区域中采集规定量的无机纤维，因此能够提高所测定的无机纤维的纤维直径的准确性。另外，由于没有为了采集试样而对无机纤维片材进行冲裁或切出，因此能够以在线方式对无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径进行测定。而且，无机纤维片材能够抑制因纤维直径的测定而损害外观的情况，在纤维直径的测定后也能够用作产品。
以下，对本发明的纤维直径测定方法中的各工序进行说明。
1.试样采集工序
本发明中的试样采集工序是通过能够在上述无机纤维片材的整个区域中采集规定量的上述无机纤维的采集方法，从上述无机纤维片材采集上述无机纤维的工序。
作为无机纤维的采集方法，只要是能够在无机纤维片材的整个区域中采集规定量的无机纤维的方法，就没有特别限定，可举出利用在上述“A.纤维直径测定装置2.试样采集单元”这一项中所说明的试样采集单元的采集方法。
供于试样采集工序的无机纤维片材含有无机纤维。另外，供于试样采集工序的无机纤维片材优选实施了针刺处理。关于无机纤维片材，可以与在上述“A.纤维直径测定装置1.无机纤维片材”这一项中所说明的内容相同。
2.测定工序
本发明中的测定工序是对所采集的上述无机纤维的纤维直径进行测定的工序。
作为无机纤维的纤维直径的测定方法，可以应用公知的方法，可举出利用在上述“A.纤维直径测定装置3.测定单元”这一项中所说明的测定单元的测定方法。
另外，关于测定工序的其他方面，可以与在上述“A.纤维直径测定装置3.测定单元”这一项中所说明的内容相同。
3.其他工序
在本发明的纤维直径测定方法中，优选在上述试样采集工序的紧前，进行将在无机纤维片材的制造工序中所产生的垃圾和纤维等或漂浮在大气中的垃圾和纤维除去的工序。
D.无机纤维片材的制造方法
接着，对本发明的无机纤维片材的制造方法进行说明。本发明的无机纤维片材的制造方法的特征在于，具有：试样采集工序，通过能够在含有无机纤维的无机纤维片材的整个区域中采集规定量的上述无机纤维的采集方法，从上述无机纤维片材采集上述无机纤维；及测定工序，对所采集的上述无机纤维的纤维直径进行测定。
图4是表示本发明的无机纤维片材的制造方法的一例的示意图。图4是对长条状的无机纤维片材1中的无机纤维的纤维直径进行测定的制造方法的例子。如图4所例示的那样，首先，利用输送辊13将长条状的无机纤维前体片材1a向烧成单元4输送，并利用烧成单元4对被连续输送的无机纤维前体片材1a进行烧成，制成无机纤维片材1。接着，一边利用输送辊11、12连续输送长条状的无机纤维片材1，一边利用试样移动单元2a(吸引单元)从输送中的无机纤维片材1的下表面吸引无机纤维，由此采集无机纤维。接着，对于所采集的无机纤维，利用测定单元3来测定纤维直径。
根据本发明，在试样采集工序中，能够在无机纤维片材的整个区域中采集规定量的无机纤维，因此能够视为所采集的无机纤维代表了无机纤维片材中的无机纤维。因此，能够保证无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径的连续的安全性，能够提高所测定的无机纤维的平均纤维直径和纤维直径分布等的准确性。具体而言，在长条状的无机纤维片材的情况下，能够保证无机纤维片材整个区域中的无机纤维的平均纤维直径和纤维直径分布等。因此，能够提供进一步追求安全性的无机纤维片材。
另外，根据本发明，在试样采集工序中，通过能够在无机纤维片材的整个区域中采集规定量的无机纤维的方法来采集无机纤维，因此没有为了采集试样而对无机纤维片材进行冲裁或切出。因此，不仅在无机纤维片材的制造后，在无机纤维片材的制造过程中，也能够测定无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径。即，能够以在线方式测定无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径。因此，能够以在线方式管理无机纤维片材中的无机纤维的平均纤维直径和纤维直径分布等。
另外，根据本发明，在试样采集工序中，通过能够在无机纤维片材的整个区域中采集规定量的无机纤维的方法来采集无机纤维，因此没有为了采集试样而对无机纤维片材进行冲裁或切出，所以能够抑制无机纤维片材的外观受损的情况。因此，在纤维直径测定后也能够得到外观良好的无机纤维片材。
以下，对本发明的无机纤维片材的制造方法中的各工序进行说明。另外，对于本发明的无机纤维片材的制造方法中的各工序，有时举出作为本发明的无机纤维片材的一个方式的氧化铝纤维片材的制造方法中的各工序为例进行说明。
1.无机纤维片材制造工序
本发明的无机纤维片材的制造方法在试样采集工序之前具有制造无机纤维片材的无机纤维片材制造工序。在上述无机纤维片材制造工序中，作为制造无机纤维片材的方法，没有特别限定。
在上述无机纤维片材制造工序中，例如能够连续地制造长条状的无机纤维片材。其中，上述无机纤维片材制造工序优选具有：准备工序，准备含有无机纤维前体的无机纤维前体片材；及烧成工序，对上述无机纤维前体片材连续地进行烧成而得到上述无机纤维片材。这是因为，在连续地制造无机纤维片材的情况下，纤维直径分布容易变动，尤其难以取得代表无机纤维片材的纤维直径测定样品。
作为上述无机纤维片材制造工序，例如可举出：具有准备含有无机纤维前体的无机纤维前体片材的准备工序、和对上述无机纤维前体片材进行烧成而得到上述无机纤维片材的烧成工序的第一方式；及具有制造作为抄造片材的无机纤维片材的抄造片材制造工序的第二方式。以下，对各方式进行说明。
(1)无机纤维片材制造工序的第一方式
本发明的无机纤维片材的制造方法可以在试样采集工序前具有：准备工序，准备含有无机纤维前体的无机纤维前体片材；及烧成工序，对上述无机纤维前体片材进行烧成而得到上述无机纤维片材。
(1-1)准备工序
本方式中的准备工序是准备含有无机纤维前体的无机纤维前体片材的工序。在作为本发明的无机纤维片材的一个方式的氧化铝纤维片材的制造方法中，准备工序是准备含有氧化铝纤维前体的氧化铝纤维前体片材的工序。
作为无机纤维前体片材的制造方法，可以使用公知的方法，没有特别限定。例如，准备工序可以具有：制备纺丝液的制备工序；对纺丝液进行纺丝而形成无机纤维前体的纺丝工序；及将无机纤维前体集聚而形成无机纤维前体片材的无机纤维前体片材形成工序。在纺丝工序中，例如可以使用吹制法、纺丝法等。另外，在纺丝工序中，能够得到短纤维状的无机纤维前体。
这里，如上所述，在短纤维的情况下，与长纤维相比，难以控制纤维直径。在无机纤维片材制造工序的第一方式中，在纺丝工序中，如上所述，得到短纤维状的无机纤维前体，因此在无机纤维片材制造工序的第一方式中得到的无机纤维片材如果不进行检查则难以在安全性方面得到保证，对于本发明是有用的。
作为氧化铝纤维前体片材的制造方法，可以使用公知的方法，没有特别限定。例如，可举出如下方法：制备含有铝化合物的纺丝液，对该纺丝液进行纺丝而形成氧化铝纤维前体，将该氧化铝纤维前体集聚而形成氧化铝纤维前体片材，并对该氧化铝纤维前体片材实施针刺处理。
纺丝液的制备可以按照常规方法进行。作为纺丝液，例如可以通过在将铝溶解于盐酸而制备出的碱性氯化铝水溶液中添加硅化合物来制备。作为硅化合物，优选使用硅溶胶，除此之外，还可以使用硅酸四乙酯或水溶性硅氧烷衍生物等水溶性硅化合物。
在纺丝液中，铝和硅的比换算成Al2O3/SiO2的质量比，优选在60∶40～98∶2的范围内，其中更优选在65∶35～95∶5的范围内，特别优选在70∶30～80∶20的范围内。如果硅成分过多，则纤维化变得容易，但耐热性有可能显著降低。另一方面，如果硅成分过少，则纤维有可能容易脆化。
另外，为了提高纺丝性，优选在纺丝液中含有纺丝助剂。作为纺丝助剂，可举出聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、淀粉、纤维素衍生物等水溶性有机聚合物。
纺丝液例如可以通过在碱性氯化铝水溶液中添加硅化合物和有机聚合物并适当地进行浓缩来制备。纺丝液在常温下的粘度例如可以设为10泊以上且100泊以下左右。
氧化铝纤维前体自纺丝液的形成可以按照常规方法进行。例如，氧化铝纤维前体自纺丝液的形成可举出将纺丝液供给到高速的纺丝气流中的吹制法。吹制法的喷嘴有在产生纺丝气流的气流喷嘴中内置纺丝液喷嘴而成的喷嘴、和将纺丝液喷嘴设置成从纺丝气流之外供给纺丝液而成的喷嘴，均可以使用。在利用上述吹制法进行纺丝的情况下，例如可以使用如下方法：将金属丝网制的环形带设置成相对于纺丝气流大致成直角，一边使该环形带旋转，一边使包含所形成的氧化铝纤维前体的纺丝气流与该环形带碰撞。通过该纺丝而形成的氧化铝纤维前体的粗细通常为几μm，长度为几十mm～几百mm。
通过集聚氧化铝纤维前体，能够得到氧化铝纤维前体片材。在制造氧化铝纤维前体片材时，可以将氧化铝纤维前体集聚而形成单层的片材，也可以将集聚氧化铝纤维前体而得到的薄层片材层叠。
作为层叠薄层片材的方法，没有特别限定。例如，可以应用日本特开2000-80547号公报所公开的由氧化铝纤维前体构成的层叠片材的制造方法。具体而言，可以应用如下的由氧化铝纤维前体构成的层叠片材的制造方法：使氧化铝纤维前体堆积在集聚装置上而形成氧化铝纤维前体的薄层片材，将该薄层片材从集聚装置连续地拉出而送至折叠装置，一边折叠成规定的宽度而进行层叠，一边使其向与折叠方向成直角的方向连续地移动。在该由氧化铝纤维前体形成的层叠片材的制造方法中，薄层片材从集聚装置连续地拉出，一边在薄层片材的行进方向上折叠而层叠，一边相对于折叠方向在横向上连续地移动。因此，折叠的宽度与要形成的层叠片材的宽度相等。由此，薄层片材的宽度方向的两端部被分散到所形成的层叠片材内，因此层叠片材的单位面积重量遍及整个层叠片材是均匀的。这样的由氧化铝纤维前体构成的层叠片材的制造方法是在经过九十九折的层叠后形成片材形状的制法之一。
另外，关于针刺处理将在后面叙述。
(1-2)烧成工序
本方式中的烧成工序是对无机纤维前体片材进行烧成的工序。烧成工序优选为对上述无机纤维前体片材连续地进行烧成而得到无机纤维片材的工序。
无机纤维前体片材的烧成可以按照常规方法进行。另外，关于烧成温度，与上述“B.无机纤维片材的制造装置”这一项所记载的内容相同。
(1-3)针刺工序
在本方式中，无机纤维片材的制造方法可以在上述烧成工序前或上述烧成工序后具有对无机纤维前体片材实施针刺处理的针刺工序。这是因为，本发明适于实施了针刺处理的无机纤维片材。其中，在本方式的无机纤维片材制造工序具有针刺工序的情况下，优选在烧成工序前具有针刺工序。本发明对于将实施了针刺处理的无机纤维前体片材进行烧成而得到的无机纤维片材是有用的。
通过对无机纤维前体片材实施针刺处理，能够得到无机纤维前体也沿无机纤维前体片材的厚度方向取向的机械性强度大的无机纤维前体片材。
针刺处理可以使用公知的方法，没有特别限定。例如，可以与国际公开第2016/152795号所公开的针刺处理相同。
针刺的次数例如可以为1次/cm2以上且50次/cm2以下。通常，次数越多，则得到的无机纤维前体片材的堆积密度和剥离强度越大。
(2)无机纤维片材制造工序的第二方式
本发明的无机纤维片材的制造方法也可以在试样采集工序前具有制造作为抄造片材的无机纤维片材的抄造片材制造工序。
作为抄造片材的无机纤维片材可以通过公知的方法来制造。上述抄造片材制造工序例如可以具有：对含有无机纤维、水和粘结剂的浆料进行抄造的抄造工序；及对在上述抄造工序中得到的片材进行干燥的干燥工序。另外，上述抄造片材制造工序也可以在上述抄造工序前具有：对无机纤维进行解纤的解纤工序；及制备含有解纤所得的无机纤维作为上述无机纤维的上述浆料的浆料制备工序。各工序可以应用公知的方法。
浆料所含有的无机纤维例如可以是纺丝长纤维并将其切割或粉碎而短纤维化所得的纤维，也可以是作为短纤维进行纺丝而得到的纤维。其中，无机纤维优选为作为短纤维进行纺丝而得到的纤维。这里，如上所述，在短纤维的情况下，与长纤维相比，难以控制纤维直径。因此，本发明适于如果不进行检查则难以在安全性方面得到确证的、作为短纤维进行纺丝而得到的无机纤维。
本方式的无机纤维片材制造工序也可以根据需要，在上述抄造片材制造工序后具有对无机纤维片材实施针刺处理的针刺工序。
(3)无机纤维片材制造工序的其他方式
在本发明的无机纤维片材的制造方法中，也可以在试样采集工序前具有对无机纤维片材实施针刺处理的针刺工序。即，无机纤维片材制造工序可以与制造无机纤维片材的方法是哪种方法无关地具有针刺工序。本发明对于实施了针刺处理的无机纤维片材是有用的。
2.试样采集工序
本发明中的试样采集工序是通过能够在上述无机纤维片材的整个区域中采集规定量的上述无机纤维的采集方法，从上述无机纤维片材采集上述无机纤维的无机工序。
作为无机纤维的采集方法，只要是能够在无机纤维片材的整个区域中采集规定量的无机纤维的方法，就没有特别限定，可举出利用在上述“A.纤维直径测定装置2.试样采集单元”这一项中所说明的试样采集单元的采集方法。
在本发明中，优选连续进行烧成工序和试样采集工序。这是因为，能够以在线方式从无机纤维片材采集供于纤维直径的测定的无机纤维。
供于试样采集工序的无机纤维片材优选实施了针刺处理。通过进行上述针刺工序，能够得到实施了针刺处理的无机纤维片材。
3.测定工序
本发明中的测定工序是对所采集的上述无机纤维的纤维直径进行测定的工序。
作为无机纤维的纤维直径的测定方法，可以应用公知的方法，可举出利用在上述“A.纤维直径测定装置3.测定单元”这一项中所说明的测定单元的测定方法。
另外，关于测定工序的其他方面，可以与在上述“A.纤维直径测定装置3.测定单元”这一项中所说明的内容相同。
在本发明中，优选连续进行烧成工序、试样采集工序和测定工序。这是因为，能够以在线方式测定无机纤维片材中的无机纤维的纤维直径。
4.反馈和控制
在本发明中，也可以是，当在上述测定工序中测定出的上述纤维直径偏离预先设定的规定的范围时，反馈其结果，控制上述无机纤维前体片材的制造条件和/或上述烧成工序中的烧成条件，以使上述纤维直径成为上述规定的范围。能够以在线方式确认无机纤维的平均纤维直径和纤维直径分布的变动或从容许范围的脱离，通过反馈其结果来控制无机纤维前体片材的制造条件和/或烧成工序中的烧成条件，能够将无机纤维的平均纤维直径和纤维直径分布等收敛在容许范围内。
在测定出的纤维直径偏离了预先设定的规定的范围时，反馈其结果，控制无机纤维前体片材的制造条件和/或烧成工序中的烧成条件，以使纤维直径成为规定的范围。另一方面，如果测定出的纤维直径在规定的范围内，则维持现行的无机纤维前体片材的制造条件和烧成工序中的烧成条件。
所谓纤维直径的预先设定的规定的范围，是例如根据无机纤维片材的标准等适当设定的值的范围。
具体而言，确认平均纤维直径、纤维直径分布的标准偏差、最小纤维直径、最大纤维直径等是满足标准还是偏离标准，或者是满足目标范围还是偏离目标范围。或者，确认纤维直径是否存在特异点(例如，有无纤维直径为3μm以下的纤维)。
用于调整纤维直径的无机纤维前体片材的制造条件和/或烧成工序中的烧成条件的控制方法可以根据纤维直径是满足规定的范围还是偏离规定的范围来适当选择。
作为用于调整纤维直径的无机纤维前体片材的制造条件的控制方法，可举出纺丝液的制备条件的控制、纺丝条件的控制等。例如，作为用于调整纤维直径的纺丝液的制备条件的控制方法，可举出纺丝液的粘度的控制等。
另外，作为用于调整纤维直径的烧成工序中的烧成条件的控制方法，例如可举出烧成温度的控制等。
反馈和控制可以自动进行，也可以手动进行。
5.其他工序
本发明的无机纤维片材的制造方法除了上述工序以外，还可以根据需要具有其他工序。
在本发明的无机纤维片材的制造方法中，优选在上述试样采集工序的紧前，进行将从各工序中或气氛中堆积和/或附着到无机纤维片材的浮游纤维或垃圾等除去的工序，使得从上述各工序中或气氛中堆积和/或附着到无机纤维片材的浮游纤维或垃圾等不对纤维直径的测定结果造成影响。
本发明的无机纤维片材的制造方法例如可以在测定工序后具有将长条状的无机纤维片材卷绕成卷筒状的卷绕工序。或者，本发明的无机纤维片材的制造方法例如也可以在烧成工序与测定工序之间具有切断无机纤维片材的切断工序。
作为本发明的无机纤维片材的一个方式的氧化铝纤维片材的制造方法，例如可以在测定工序后具有：使粘结剂液浸渍于氧化铝纤维片材的浸渍工序；及使粘结剂液浸渍于氧化铝纤维片材而成的粘结剂液浸渍氧化铝纤维片材干燥的干燥工序。
6.无机纤维片材的制造方法的其他实施方式
本发明的无机纤维片材的制造方法的另一实施方式是一种制造方法，其特征在于，具有：准备工序，准备含有无机纤维前体且被实施了针刺处理的无机纤维前体片材；烧成工序，对上述无机纤维前体片材连续地进行烧成，得到含有无机纤维且被实施了针刺处理的无机纤维片材；试样采集工序，通过能够在上述无机纤维片材的整个区域中采集规定量的上述无机纤维的采集方法，从上述无机纤维片材采集上述无机纤维；及测定工序，对所采集的上述无机纤维的纤维直径进行测定。
另外，本发明并不限定于上述实施方式。上述实施方式是例示，具有与本发明的权利要求书所记载的技术思想实质上相同的结构、起到同样的作用效果的实施方式均包含于本发明的技术范围。
实施例
以下示出实施例和参考例，进一步详细地说明本发明。
[实施例1]
准备2400gsm、宽150mm、长500mm的长条状的结晶质氧化铝/二氧化硅纤维片材(三菱化学公司制，Maftech(注册商标))的原卷，使用网用干式超声波清洁器(株式会社伸兴制，HG清洁器VUV-HGv-130)作为喷嘴头，一边喷出0.3MPa的压缩空气，一边以500L/min的吸引量进行无机纤维的回收。另外，在上述结晶质氧化铝/二氧化硅纤维片材的上表面配置喷嘴头，该情况下的上述结晶质氧化铝/二氧化硅纤维片材的进给速度为500mm/min，无机纤维回收用的过滤器使用孔径为1μm的PTFE膜过滤器(Merck制，Omnipore)。所回收的无机纤维的量为0.05g。
接着，对于所回收的无机纤维，通过依据EU规则COMMISSION REGULATION(EC)No761/2009的方法，对所回收的无机纤维进行处理，使用光学显微镜来测定约300根无机纤维的直径。
[参考例1]
对于在实施例1中回收无机纤维后的结晶质氧化铝/二氧化硅纤维片材，依据EU规则COMMISSION REGULATION(EC)No 761/2009，在该氧化铝/二氧化硅纤维片材的宽度方向上均等地用的软木塞钻孔器冲裁6处，将该6片试验片分散于300mL的水，由此取得其宽度方向的代表样品(宽度代表样品)的原液。接着，与上述宽度代表样品的原液的制作过程同样地，在长度方向上每隔100mm制作宽度代表样品的原液，并与上述宽度代表样品的原液合计，由此在该氧化铝/二氧化硅纤维片材中得到5处宽度代表样品的原液。
接着，将所取得的宽度代表样品的原液充分搅拌后，将其中的50mL抽出到空的容器中，追加250mL的水并充分搅拌，由此取得宽度代表样品的稀释液。对上述5处的宽度代表样品的原液全部进行上述稀释液的取得操作，分别制作出稀释液。
接着，使用光学显微镜，对各宽度代表样品的稀释液进行测定，由此测定作为各宽度方向的代表样品的约300根无机纤维的直径。对各宽度代表样品从长度方向的任意单侧起依次编号1～5，区别各自的测定值。
[参考例2]
从在参考例1中制作出的各宽度代表样品稀释液分别抽出60mL，在空的容器中进行混合并充分搅拌，由此取得300mL的氧化铝/二氧化硅纤维分散液。该氧化铝/二氧化硅纤维分散液是各宽度代表样品的混合液，因此可以说是氧化铝/二氧化硅纤维片材代表样品之一。对于上述氧化铝/二氧化硅纤维分散液，通过使用光学显微镜进行测定，由此测定作为氧化铝/二氧化硅纤维片材的代表的约300根无机纤维的直径。
[参考例3]
从在参考例1中制作出的各宽度代表样品原液分别抽出10mL，在空的容器中与250mL的水进行混合并充分搅拌，由此取得300mL的氧化铝/二氧化硅纤维分散液。该氧化铝/二氧化硅纤维分散液是各宽度代表样品的混合液，因此可以说是氧化铝/二氧化硅纤维片材代表样品之一。对于上述氧化铝/二氧化硅纤维分散液，通过使用光学显微镜进行测定，由此测定作为氧化铝/二氧化硅纤维片材的代表的约300根无机纤维的直径。
[表1]
[评价]
将实施例1、参考例1～3的数均纤维直径和纤维直径小于3.0μm的检出数量的测定结果示于表1和图5。图5中的参考例1从左起依次分别是表1的宽度代表1、宽度代表2、宽度代表3、宽度代表4、宽度代表5的描点。另外，将由参考例1的5点计算出的标准偏差设为σ(sigma)的情况下的平均值±σ记载为虚线、平均值±2σ记载为单点划线、平均值±3σ记载为长双点划线。实施例1的平均纤维直径显示出存在于作为宽度方向的代表样品的参考例1的5种样品的平均纤维直径的偏差(参考例1分别是从同一结晶质氧化铝/二氧化硅纤维片材制作出的样品中的宽度方向的代表，因此认为各值的概率密度遵循正态分布，成为平均值±3σ以内的偏差)之中，并且与作为氧化铝/二氧化硅纤维片材的代表样品的参考例2和3的平均纤维直径接近的值。由这些结果可知，本发明中公开的测定无机纤维的纤维直径的方法能够取得与以往的依据EU规则COMMISSION REGULATION(EC)No 761/2009的基于离线方式的纤维直径的测定方法同样的结果。
标号说明
1…无机纤维片材
1a…无机纤维前体片材
2…试样采集单元
2a…试样移动单元
2b…供给单元
2c…试样回收单元
2d…振动单元
3…测定单元
4…烧成单元
10…纤维直径测定装置
11、12、13…输送辊
20…无机纤维片材的制造装置

Claims (20)

1.一种纤维直径测定装置，对含有无机纤维的无机纤维片材中的所述无机纤维的纤维直径进行测定，其特征在于，包括：
试样采集单元，能够在所述无机纤维片材的整个区域中采集规定量的所述无机纤维；及
测定单元，对所采集的所述无机纤维的纤维直径进行测定，
所述试样采集单元具有辅助所述无机纤维的采集的前处理单元，
所述前处理单元是与所述无机纤维片材物理性非接触的物理性非接触单元。
2.根据权利要求1所述的纤维直径测定装置，其中，
所述物理性非接触单元是从所述无机纤维片材的单面或双面向所述无机纤维片材供给气体或液体的供给单元。
3.一种纤维直径测定装置，对含有无机纤维的无机纤维片材中的所述无机纤维的纤维直径进行测定，其特征在于，包括：
试样采集单元，能够在所述无机纤维片材的整个区域中采集规定量的所述无机纤维；及
测定单元，对所采集的所述无机纤维的纤维直径进行测定，
所述试样采集单元具有辅助所述无机纤维的采集的前处理单元，
所述前处理单元是与所述无机纤维片材物理性接触的物理性接触单元，
所述物理性接触单元是使板状物、刷毛状物或梳子状物与所述无机纤维片材表面大致水平地接触的单元。
4.一种纤维直径测定装置，对含有无机纤维的无机纤维片材中的所述无机纤维的纤维直径进行测定，其特征在于，包括：
试样采集单元，能够在所述无机纤维片材的整个区域中采集规定量的所述无机纤维；及
测定单元，对所采集的所述无机纤维的纤维直径进行测定，
所述试样采集单元具有辅助所述无机纤维的采集的前处理单元，
所述试样采集单元具有对所述无机纤维片材施加振动的振动单元作为所述前处理单元。
5.根据权利要求1、3、4中任一项所述的纤维直径测定装置，其中，
所述试样采集单元具有试样移动单元，该试样移动单元配置于所述无机纤维片材的单面或双面，并移动所述无机纤维。
6.根据权利要求5所述的纤维直径测定装置，其中，
所述试样移动单元是吸引所述无机纤维的吸引单元。
7.根据权利要求1、3、4中任一项所述的纤维直径测定装置，其中，
所述试样采集单元具有回收所述无机纤维的试样回收单元。
8.一种无机纤维片材的制造装置，具备权利要求1至7中任一项所述的纤维直径测定装置。
9.根据权利要求8所述的无机纤维片材的制造装置，其中，
在所述纤维直径测定装置的上游侧具备对含有无机纤维前体的无机纤维前体片材连续地进行烧成的烧成单元。
10.一种纤维直径测定方法，对含有无机纤维的无机纤维片材中的所述无机纤维的纤维直径进行测定，其特征在于，包括如下工序：
试样采集工序，通过能够在所述无机纤维片材的整个区域中采集规定量的所述无机纤维的采集方法，从所述无机纤维片材采集所述无机纤维；及
测定工序，对所采集的所述无机纤维的纤维直径进行测定，
在所述试样采集工序中，利用辅助所述无机纤维的采集的前处理单元来辅助所述无机纤维的采集，
所述前处理单元是与所述无机纤维片材物理性非接触的物理性非接触单元。
11.一种纤维直径测定方法，对含有无机纤维的无机纤维片材中的所述无机纤维的纤维直径进行测定，其特征在于，包括如下工序：
试样采集工序，通过能够在所述无机纤维片材的整个区域中采集规定量的所述无机纤维的采集方法，从所述无机纤维片材采集所述无机纤维；及
测定工序，对所采集的所述无机纤维的纤维直径进行测定，
在所述试样采集工序中，利用辅助所述无机纤维的采集的前处理单元来辅助所述无机纤维的采集，
所述前处理单元是与所述无机纤维片材物理性接触的物理性接触单元，
所述物理性接触单元是使板状物、刷毛状物或梳子状物与所述无机纤维片材表面大致水平地接触的单元。
12.一种纤维直径测定方法，对含有无机纤维的无机纤维片材中的所述无机纤维的纤维直径进行测定，其特征在于，包括如下工序：
试样采集工序，通过能够在所述无机纤维片材的整个区域中采集规定量的所述无机纤维的采集方法，从所述无机纤维片材采集所述无机纤维；及
测定工序，对所采集的所述无机纤维的纤维直径进行测定，
在所述试样采集工序中，利用辅助所述无机纤维的采集的前处理单元来辅助所述无机纤维的采集，
作为所述前处理单元使用对所述无机纤维片材施加振动的振动单元。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的纤维直径测定方法，其中，
在所述试样采集工序中，利用配置于所述无机纤维片材的单面或双面并移动所述无机纤维的试样移动单元，使所述无机纤维移动。
14.一种无机纤维片材的制造方法，其特征在于，包括如下工序：
试样采集工序，通过能够在含有无机纤维的无机纤维片材的整个区域中采集规定量的所述无机纤维的采集方法，从所述无机纤维片材采集所述无机纤维；及
测定工序，对所采集的所述无机纤维的纤维直径进行测定，
在所述试样采集工序中，利用辅助所述无机纤维的采集的前处理单元来辅助所述无机纤维的采集，
所述前处理单元是与所述无机纤维片材物理性非接触的物理性非接触单元。
15.一种无机纤维片材的制造方法，其特征在于，包括如下工序：
试样采集工序，通过能够在含有无机纤维的无机纤维片材的整个区域中采集规定量的所述无机纤维的采集方法，从所述无机纤维片材采集所述无机纤维；及
测定工序，对所采集的所述无机纤维的纤维直径进行测定，
在所述试样采集工序中，利用辅助所述无机纤维的采集的前处理单元来辅助所述无机纤维的采集，
所述前处理单元是与所述无机纤维片材物理性接触的物理性接触单元，
所述物理性接触单元是使板状物、刷毛状物或梳子状物与所述无机纤维片材表面大致水平地接触的单元。
16.一种无机纤维片材的制造方法，其特征在于，包括如下工序：
试样采集工序，通过能够在含有无机纤维的无机纤维片材的整个区域中采集规定量的所述无机纤维的采集方法，从所述无机纤维片材采集所述无机纤维；及
测定工序，对所采集的所述无机纤维的纤维直径进行测定，
在所述试样采集工序中，利用辅助所述无机纤维的采集的前处理单元来辅助所述无机纤维的采集，
作为所述前处理单元使用对所述无机纤维片材施加振动的振动单元。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的无机纤维片材的制造方法，其中，
在所述试样采集工序中，利用配置于所述无机纤维片材的单面或双面并移动所述无机纤维的试样移动单元，使所述无机纤维移动。
18.根据权利要求14至16中任一项所述的无机纤维片材的制造方法，其中，
在所述试样采集工序前具有：准备工序，准备含有无机纤维前体的无机纤维前体片材；及烧成工序，对所述无机纤维前体片材连续地进行烧成而得到所述无机纤维片材。
19.根据权利要求18所述的无机纤维片材的制造方法，其中，
当在所述测定工序中测定出的所述纤维直径偏离预先设定的规定的范围时，反馈其结果，控制所述无机纤维前体片材的制造条件和/或所述烧成工序中的烧成条件，以使所述纤维直径成为所述规定的范围。
20.根据权利要求14至16中任一项所述的无机纤维片材的制造方法，其中，
供于所述试样采集工序的所述无机纤维片材是实施了针刺处理的无机纤维片材。
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