CN1463310A - 连续的氧化铝纤维毡的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种连续的氧化铝纤维毡的制造方法，它使用可能的高温加热炉进行特定的高温加热处理，通过加热处理由含有铝化合物的纺丝液形成的氧化铝纤维毛坯，制造连续的氧化铝纤维毡。在这种制造方法中，将由含有铝化合物的纺丝液形成的氧化铝纤维毛坯的连续片材(W)，连续地送入高温加热炉内，利用配置在该高温加热炉内的多个输送机构(2、3)，在向一个方向输送的同时进行加热处理。这时，与氧化铝纤维毛坯的连续片材(W)的加热收缩率相对应，通过沿着输送方向减少所述输送机械的速度，可以减少氧化铝纤维毛坯的纤维切断，可得到厚度和体积密度均匀、强度高的连续的氧化铝纤维毡。
Description
技术领域
本发明涉及连续的氧化铝纤维毡的制造方法；详细地说，涉及使用特定的高温加热炉，通过加热处理由含有铝化合物的纺丝液形成氧化铝纤维的毛坯，制造连续的氧化铝纤维毡的制造方法。
背景技术
氧化铝纤维的连续毡(连续片材)，通过对其进行成形加工，可以作为各种耐热材料-例如高温炉或高温管道的隔热材料或粘接材料，或内燃机的排气净化用的触媒转换器的保持材料-使用。以前，作为连续的氧化铝纤维毡的制造方法已知的是，将由含有铝化合物的纺丝液形成的氧化铝纤维毛坯的连续片材，连续地输送到高温加热炉内，利用配置在该高温加热炉内的传送带等输送机构，向一个方向输送，同时进行加热处理的方法(例如，欧洲公开专利第971057号公报(日本公开专利2000-80547号公报))。
然而，利用上述方法得出的氧化铝纤维毡会产生以下问题：纤维在制作工序中被切断、厚度或体积密度不均匀、强度不够等。
本发明者对用高温加热炉进行的氧化铝纤维毛坯的处理工序反复进行深入研究的结果，得出下列认识。即：在高温加热炉中，以一定的速度输送作为微细纤维聚集体的氧化铝纤维的毛坯时，由于氧化铝纤维毛坯受到高温加热而收缩，收缩时与输送机构的摩擦使纤维切断。
本发明是考虑上述问题而提出的，其目的是要提供一种改良的连续的氧化铝纤维毡的制造方法，它是使用可能的高温加热炉进行特定的高温加热处理，通过对由含有铝化合物的纺丝液形成的氧化铝纤维毛坯，进行加热处理，制造连续的氧化铝纤维毡的方法，在该方法中，可以减少纤维的切断，使整个毡达到均质。
发明内容
本发明是基于上述的认识，经过反复研究完成的，其目的是要提供一种连续的氧化铝纤维毡的制造方法，其特征为，将由含有铝化合物的纺丝液形成的氧化铝纤维毛坯的连续片材，连续地送入高温加热炉内，在利用配置在该高温加热炉内的输送机构，向一个方向输送的同时，进行加热处理，从而制造连续的氧化铝纤维毡，在此过程中，与作为氧化铝纤维毛坯的连续片材的加热收缩率相对应，沿着输送方向，使上述输送机构的速度减少。
附图说明
图1是作为本发明的优选实施方式而在加热处理氧化铝纤维毛坯的连续片材时所使用的高温加热炉的一个示例的说明图；(a)是沿着炉的长度剖开的高温加热炉的纵截面图；(b)是沿着炉的长度的炉内温度分布的表示图。
图2是在实施例1、2和比较例1中，在加热处理氧化铝纤维毛坯的连续片材情况下，连续片材的收缩比和输送速度比相对于炉内温度分布的关系的表示图。
具体实施方式
以下，根据附图来详细说明本发明的实施方式，在以下的实施方式说明中，将高温加热炉简称为“加热炉”。
本发明的连续氧化铝纤维毡的制造方法，除了氧化铝纤维毛坯的加热处理(煅烧，结晶化)方法外，基本上与(例如)欧洲公开专利公报971057号所述的方法相同。在本发明中，将由含有铝化合物的纺丝液形成的氧化铝纤维毛坯的连续片材，连续地送入加热炉内，并在利用配置在该加热炉内的多个输送机构向一个方向输送时，进行加热处理。
氧化铝纤维毛坯是按照通常的方法，由纺丝液制造的。作为纺丝液，可以使用(例如)在碱性氯化铝水溶液中，添加硅溶胶，使最终得到的氧化铝纤维的组成为Al2O3∶SiO2(重量比)，一般为65～98∶35～2，优选为在70～97∶30～3的范围内。为了提高纺丝性，通常在纺丝液中加入聚乙烯醇、聚乙二醇、淀粉、纤维素衍生物等水溶性的有机聚合体。根据需要，纺丝液的粘度可通过浓缩操作，调节至10～100泊左右。
从纺丝液制造氧化铝纤维毛坯(纤维)，可以利用将纺丝液供给高速的纺丝气流中的喷吹法或利用回转板的锭子法进行。在喷吹法的喷嘴中，可将纺丝液喷嘴内装在产生纺丝气流的气流喷嘴中；和如同从纺丝气流外供给纺丝液那样，设置纺丝液喷嘴。使用哪一种方法都可以。喷吹法可以形成粗度通常为几个微米(μm)，长度为几十mm-几百mm的氧化铝纤维毛坯(纤维)，是制造长纤维的好方法。
通常，作为上述氧化铝纤维毛坯的连续片材，在用上述喷吹法纺丝，形成薄层的片材后，再通过将该薄层片材层叠起来，形成层叠的片材。在形成氧化铝纤维毛坯的薄层片材时，最好使用如下结构的集成装置，即：将金属网制的无接头环带放置成与纺丝气流大约成直角，使该无接头环带转动，同时使含有氧化铝纤维的毛坯(纤维)的纺丝气流与该无接头环带冲击。
如在上述欧洲公开专利公报971057号中所述那样，氧化铝纤维毛坯的连续片材(层叠片材)是这样制造的：将薄层片材从集成装置中连续地拉出，送至折叠装置，折叠成规定的宽度，再重复层叠，通过在与折叠方向成直角的方向连续移动而制成。据此，由于薄层片材宽度方向的两个端部配置在所形成的层叠片材的内侧，因此在整个片材上层叠片材的单位面积质量均匀。
薄层片材的单位面积质量通常为10～200g/m2，优选为30～100g/m2。该薄层片材在其宽度方向和长度方向的任何一个方向上必然是不均匀的。因此，层叠片材至少要层叠5层以上，优选8层以上，特别优选层叠10～80层。这样，薄层片材的部分不均匀性被抵消，可以确保整体均匀的单位面积质量。
作为上述的氧化铝纤维毛坯的层叠片材，通常通过在500℃以上，优选在1000～1300℃的温度下加热处理而煅烧，制成氧化铝纤维的层叠片材(氧化铝纤维毡)。另外，在加热处理前，通过对层叠片材进行针刺，可使氧化铝纤维成为在沿片材厚度方向机械强度大的氧化铝纤维片材。针刺的针数通常为1～50针/cm2，一般，针数越多，所得到的氧化铝纤维片材的体积密度和剥离强度越大。
在本发明中，对利用上述方法得到的氧化铝纤维毛坯的连续片材，使用特定的高温加热炉进行特定的加热处理。具体作法是，当利用配置在高温加热炉内的输送机构，将氧化铝纤维毛坯的连续片材向一个方向输送，同时进行加热处理时，与氧化铝纤维毛坯的连续片材的加热收缩率相对应，沿着输送方向，使上述输送机构的速度减小。
作为与氧化铝纤维毛坯的连续片材的加热收缩率相对应而沿着输送方向使上述输送机构的速度减小的方法，理想的是，与加热收缩率相适应，连续地减小输送速度；但实际上，逐渐减速的方法也可以。通常，最简便的方法是在输送机构的中间减速的方法。例如，当收缩前的输送方向(长度方向)的尺寸为x，收缩后的尺寸为y，收缩率为{(x-y)/x}×100时，在最终的收缩率为30～70％的阶段，可将输送速度减小10～30％的方法即为这种方法的一个例子。另外，在中间减小输送速度的情况下，最好是与加热收缩率相对应，分阶段地减速。
在与氧化铝纤维毛坯的连续片材的加热收缩率相对应而沿着输送方向减小上述输送机构的速度时，通常设定为，在高温加热炉内，沿着输送方向，从炉的入口缓慢地使温度升高，在最高温度1000～1300℃下保持一定，再在炉的出口前面，将温度降低至常温附近。上述输送机构的输送速度的切换，可观察收缩率来决定，但通常希望在炉内温度为300～800℃，优选为400～600℃阶段进行切换。
在进行上述的煅烧作业时，可以使用图1所示结构的高温加热炉。图1所示的加热炉是在加热处理上述纤维聚集体的氧化铝纤维的毛坯的连续片材(以下称为“毛坯”)(W)时所使用的加热炉，它具有隧道型的炉体(1)。炉体(1)是将由具有耐热性的不锈钢等金属制的框架，与由同一种金属板制成且内表面敷设耐热材料的壁部(炉顶，炉床和侧壁)组合构成的。炉体(1)也可以将上述的框架和由耐火砖等耐热材料制成的壁材组合构成。
与炉的长度垂直的炉体(1)的截面形状(炉内截面形状)，考虑热效率、毛坯的形态，强度等，可以作成四角形、圆形、椭圆形，上半部为圆顶形等各种形状。炉体(1)的长度(炉长)，根据处理时间和后述的输送机构的输送速度不同而不同，一般大约为20～100m。
另外，当从侧面看时，沿着炉长的炉体(1)的后段处理室(大致为后半部)(12)，与前段处理室(大致为前半部)(11)相比，是一个有炉顶部突出的结构，即形成一个大体积的结构。在加热炉中，通过将炉体(1)的后段处理室(12)作成大体积的结构，可滞留高温的气体，这样，利用后述的加热机构，可将后段处理室(12)的温度设定成更高的温度。
在加热炉的炉内，利用上述炉体(1)的结构和以下的加热机构，可以沿着炉长，将后段处理室(12)的温度设定得比前段处理室(11)的温度高。具体地说，在炉体(1)的后段处理室(12)中，配置了几个燃烧器(4)。通过将燃烧器(4)配置在炉体(1)的二个侧壁，炉体(1)的炉顶和炉体(1)的炉床处，可以从上下方向加热后述的滚子传送带(3)上的毛坯(W)。从气体供给设备(图中省略)，将一定流量的燃烧用气体供给燃烧器(4)；而且，再从鼓风机(图中省略)供给一定流量的燃烧用空气。作为加热装置，除了上述直接燃烧的燃烧器以外，还可以使用辐射发热管等间接加热装置或电气式加热器。
另外，在炉体(1)的大致中央的两侧壁和炉床上，设置了几个空气喷嘴(5)，用于提供给燃烧用的空气，并且调整炉体(1)的大致中央处的炉内温度。通过外部鼓风机(图中省略)，将一定流量的空气提供给空气喷嘴(5)。另外，在炉体(1)的前段处理室(11)中的炉顶处，设有用于将燃烧产生的气体从炉内排出的几根排气管(7)。排气管(7)与配置在外部的排气风扇(图中省略)连接。
另外，在炉体(1)的前段处理室(11)的炉顶处，与排气管(7)相邻而设置了吹入空气用的喷嘴(8)，用于调节前段处理室(11)中的炉内温度。从而，如图1所示，在炉体(1)的出口配置着冷却用空气喷嘴(6)，用于供给燃烧用的空气，而且使出口部位的炉内温度保持为低温。通过外部风扇(图中省略)，将一定流量的外部空气提供给冷却用的空气喷嘴(6)。
即：在图1所示的加热炉中，通过将在炉体(1)的后段处理室(12)中产生的燃烧器的热，向着与输送方向相反的入口侧送出，使得从炉体(1)的入口向着出口，炉内温度逐渐升高，从而设定为使后段处理室(12)中的炉内温度达到最高(参照图(b))。
另外，在炉内，沿着炉长，从炉体入口至出口，插入用于输送上述毛坯(W)的输送机构。作为输送机构，其材质应能耐1000℃左右的高温，其形状应保证将连续片材产生的水蒸气等气体平稳地放出；而当考虑安装在炉体内的结构等时，一般可采用具有耐热性的滚子传送带。但是，上述氧化铝纤维毛坯等的毛坯(W)具有如下所谓性质：在充分进行加热处理之前，由于纤维本身对水份敏感，它吸收湿气，容易发粘；并且因聚乙烯醇等有机高分子使纤维本身在环状起毛的状态下，容易挂在滚子等回转体上。另一方面，氧化铝纤维毛坯具有因高温加热处理(煅烧)而在纤维的前端成为相对伸长的状态下，整个纤维容易收缩的所谓性质。
在图1的装置中，在前段处理室(11)中配置挂住很少的特定的传送带，而在后段处理室(12)中配置具有高温耐热性，并且相对于毛坯(W)有一定程度的光滑性的特定的传送带；这样可实现毛坯(W)的顺利输送。即：上述输送机构由配置在前段处理室(11)中的金属网状传送带(2)(或冲孔金属片传送带)，和配置在后段处理室(12)中的耐热瓷器制的滚子传送带(3)构成。
例如，作为金属网状传送带(2)可以使用具有网状带的不锈钢制成的传送带，该网状带由以16mm左右间距配置的、金属丝直径为2mm左右的受力干线和以10mm左右的间距配置的、金属丝直径为2mm左右的螺线金属丝制成。通过将金属网状传送带(2)卷绕在架设于炉体(1)的内部和外部的张力滚子上，而从炉体(1)的入口部延伸至炉体(1)的大致中央，再向炉体(1)的大致中央的下方引出，经过炉体(1)的炉床下面，循环至炉体(1)的入口部。另外，虽然图中没有示出，但是金属网状传送带(2)通常由配置在炉体(1)的外部的电机，通过配置在炉体(1)的入口部位或炉床床下部位的驱动滚驱动。
作为滚子传送带(3)，可以使用耐热瓷器制的传送带。作为构成这种传送带的耐热瓷器，可以举出富铝红柱石滚子。从与毛坯(W)的接触面积、滑动性等观点来看，滚子传送带(3)的直径为25～40mm。将滚子传送带(3)的直径设定在上述范围的理由如下。
即：在滚子传送带(3)的滚子直径设定为小于20mm的情况下，除了滚子本身受热容易弯曲以外，还担心表面曲率大，纤维的卷绕增加，挂住的多，会产生纤维切断。另一方面，在将滚子直径设定成比40mm大的情况下，由于配置间距扩大，纤维聚集体(W)的输送力降低。另外，在使用大直径的滚子，配置间距狭窄的情况下，就担心炉体(1)的侧壁的强度降低。另外，图中没有示出，通常，滚子传送带(3)，由配置在炉体(1)的外部的电机，通过卷绕在从炉体(1)的侧面突出来的轴上的链轮上的链条驱动。
如上所述，在本发明中，毛坯(W)的煅烧是利用配置在加热炉内的输送机构，即上述的金属网状传送带(2)(或冲孔金属片传送带)和滚子传送带(3)，向一个方向输送时，进行加热处理来实现的。本发明的最大特点是，为了更可靠地防止毛坯(W)输送时，纤维切断，与上述毛坯(W)的加热收缩率相对应，沿着输送方向，减小上述各个输送机构的速度。
即：将滚子传送带(3)的输送速度设定成比金属网状传送带(2)的输送速度低。具体地说，毛坯(W)的加热收缩率(长度收缩率)根据成分不同而不同，例如，可达20～30％左右。在上述加热炉中，与毛坯(W)的加热收缩率相适应，将滚子传送带(3)的输送速度设定为金属网状传送带(2)的输送速度的60～80％。关于上述整个输送机构的平均输送速度，可根据处理时间和炉长度来决定；例如，金属网状传送带(2)的输送速度设定为50～500m/分钟左右，滚子传送带(3)的输送速度设定为35～350m/分钟左右。
图中没有示出，滚子传送带(3)还可以分成多段。即：滚子传送带(3)也可以顺序配置4段传送带构成。在这种情况下，通过将各段滚子传送带的输送速度，从上游开始，设定为金属网状传送带(2)的输送速度的85％、80％、75％、70％，可以更可靠地防止纤维切断。
本发明的毛坯(W)的加热处理(煅烧)，可按上述方法进行，在图示的加热炉中，在前段处理室(11)中，在小于500℃的温度下预热后，在后段处理室(12)中，在500℃以上，最高在1250℃的温度下进行加热处理(图(b))。
当在温度低的前段处理室(11)中加热时，构成前段处理室(11)中的输送机构的金属网状传送带(2)，在多个点上支承送入的毛坯(W)，可以减少与毛坯(W)的接触面积。因此，即使在如下情况下：纤维本身，如开始供给的氧化铝纤维毛坯一样，由于对水分敏感，吸收周围的湿气，容易发粘；并且在用聚乙烯醇等有机高分子在前段处理室(11)中处理纤维前端为环状的毛坯(W)，纤维挂住也可减少。结果，在前段处理室(11)中，不会因金属网状传送带(2)而损坏毛坯的整体形状，可以可靠地输送毛坯(W)。
另外，当在高温的后段处理室(12)中加热时，构成后段处理室(12)中的输送机构的耐热瓷器滚子传送带(3)，以其表面支承从前段处理室(11)送入的毛坯(W)，具有适当的光滑性。因此，对于如氧化铝纤维毛坯一样，经前段处理室(11)中的处理而使有机高分子被加热，纤维的前端碳化，并且成为延伸状态的毛坯，即使在后段处理室(12)中，处理所发现的收缩性大的毛坯(W)的情况下，纤维没有挂住。结果，在后段处理室(12)中，不会因滚子传送带(3)而损坏毛坯的整体形状，可以可靠地输送毛坯(W)。
另外，在本发明中，通过与毛坯(W)的加热收缩率对应，使滚子传送带(3)的速度相对小于上述金属网状传送带(2)的，则在后段处理室(12)中毛坯(W)因加热处理而收缩时，也可以可靠地减小与滚子传送带(3)的摩擦。换句话说，在后段处理室(12)中，由于与因收缩而引起的毛坯(W)的移动速度的降低相适应，而预先设定滚子传送带(3)的输送速度，因此，毛坯(W)与滚子传送带(3)的摩擦减小，可以可靠地防止毛坯(W)的纤维切断。因此，根据使用上述特定的加热炉的本发明的制造方法，可以制造不含切断的纤维的，均质和强度更高的氧化铝纤维毡。
作为利用本发明的制造方法得出的氧化铝纤维毡的组成，最好是氧化铝占65～97％。(按重量计)，其余为二氧化硅。特别是，氧化铝占72～85％(按重量计)的富铝红柱石组成的纤维，其高温稳定性和弹性好，是优选的氧化铝纤维。与相同的氧化铝和二氧化硅系的非结晶质的陶瓷纤维比较，结晶质的氧化铝纤维的耐热性好，而且软化收缩等受热质量恶化的现象极少。即：结晶质的氧化铝纤维具有在低的体积密度下，产生大的恢复力，并且温度变化小的所谓性质。
另外，图1所示的上述高温加热炉，不是仅限于制造氧化铝纤维毡，也可用于利用与氧化铝毛坯纤维同样的制造方法得到的其他无机纤维等聚集体。
实施例
以下，利用实施例来更详细地说明本发明。在不超过本发明的目的范围内，本发明不是仅限于以下的实施例。在以下的实施例中，使用图1所示的结构的高温加热炉来进行氧化铝纤维毛坯的连续片材的加热处理。氧化铝纤维毡有无纤维切断，可以用肉眼观察，但在从上面观看氧化铝纤维毡的情况下，可以根据表面的凹凸(厚度不均匀)来判断。
实施例1
在碱性氯化铝(铝含量为70g/l，Al/Cl＝1.8(原子比))水溶液中，加入硅溶胶，使最终得到的氧化铝纤维的组成为Al2O3∶SiO2＝72∶28(重量比)。再在加入聚乙烯醇后，浓缩，调制成粘度为40泊、氧化铝、二氧化硅含量约为30重量％的纺丝液，使用该纺丝液，利用喷吹法纺丝。将含有所形成的氧化铝纤维毛坯的纺丝气流，与金属网制的无接头环带冲突，捕集氧化铝纤维毛坯，得到单位面积质量约为40g/m2的比较不均匀，而且氧化铝纤维毛坯在表面内随机分布的、宽度为1050mm的薄层片材。按照欧洲公开专利公报971057号所述的方法，将上述薄层片材折叠层叠，制造由宽度为950mm的30层薄层片材构成的氧化铝纤维毛坯的连续的层叠片材。用5针/cm2的针数，对该层叠片材进行针刺，作成厚度为15mm，体积密度为0.08g/cm3的层叠片材。
其次，使用图1所示的高温加热炉，按下面的规定，加热处理(煅烧)氧化铝纤维毛坯的片材(层叠片材)。即：将从折叠装置送出的作为氧化铝毛坯的片材，送至金属网状传送带(2)上，在前段处理室(11)中，在100～500℃下，对该毛坯加热处理1.5小时。金属网状传送带(2)的输送速度为300m/分钟。其次，从金属网状传送带(2)将氧化铝纤维毛坯的片材送至滚子传送带(3)，在后段处理室(12)中，在500～1250℃下加热处理1.5小时后，再在1250℃下加热处理0.5小时。这时，滚子传送带(3)的输送速度为210m/分钟。在实施例1中，在加热处理氧化铝纤维毡的连续片材的情况下，连续片材的收缩比与输送速度比相对于炉内温度布的关系，如图2所示那样。
通过上述的前段处理室(11)和后段处理室(12)中的加热煅烧处理，可得到厚度约为12mm、宽度约为670mm，体积密度为0.1g/cm3，单位面积质量为1200g/m2的连续氧化铝纤维毡。用肉眼观察所得到的氧化铝纤维毡，在20m长度上仅发现1处有纤维切断，如表1所示。
实施例2
除了在实施例1中，用4根传送带构成高温加热炉的输送机构的滚子传送带(3)，并且从上游开始，设定各个传送带的输送速度为金属网状传送带(2)的输送速度的85％、80％、75％、70％，即255m/分钟，240m/分钟，225m/分钟和210m/分钟以外，与实施例1同样操作，连续地制造氧化铝纤维毡。在实施例2中，在加热处理作为氧化铝纤维毛坯的连续片材的情况下，连续片材的收缩比与输送速度比相对于炉内温度分布的关系，如图2所示。
如表1所示，在所得出的氧化铝纤维毡中，没有出现纤维切断。
比较例1
除了在实施例1中，在加热处理(煅烧)薄层片材时，不使高温加热炉的输送机构的速度，向着输送方向减小，而是保持一定以外，与实施例1同样操作，连续地制造氧化铝纤维毡。在比较例1中，在加热处理氧化铝纤维毛坯的连续片材的情况下，连续片材的收缩比与输送速度比相对于炉内温度分布的关系，如图2所示。在得出的氧化铝纤维毡中，如表1所示，在长20m内发现4处纤维切断。
表1
| 输送机构的输送速度(金属网状传送带(2)和滚子传送带(3)的速度比) | 发生纤维切断的位置(处/20m长度) | |
| 实施例1 | 100/70 | 1 |
| 实施例2 | 100/85，80，75，70(滚子传送带(3)由4段构成) | 0 |
| 比较例1 | 100/100 | 4 |
如上所述，由于采用使用特定的加热炉的本发明的连续的氧化铝纤维毡的制造方法，可以与因收缩而引起的氧化铝纤维毛坯的片材的移动速度降低相适应，预先设定输送装置的输送速度，减小氧化铝纤维毛坯的片材与输送装置的摩擦，可以可靠地防止氧化铝纤维毛坯的片材的纤维切断，因此可以制造不含切断的纤维的、均质的、且强度更高的氧化铝纤维毡。
另外，采用本发明所使用的高温加热炉，由于在前段处理室和后段处理室中的各个传送带上，没有氧化铝纤维毛坯等的纤维聚集体纤维挂住，可以可靠地输送纤维聚集体，因此不会损坏纤维聚集体最初的形状，可以更平稳地进行加热处理。又由于不切断纤维聚集体的纤维，可以保证作为所得被处理物的氧化铝纤维毡等的纤维聚集体的均质性和很高的强度。
产业上利用的可能性
本发明的氧化铝纤维的连续毡的制造方法，在作为高温炉或高温管道的隔热材料或粘接材料等各种耐热材料，或内燃机的排气净化用的触媒转换器的保持材料使用的连续毡的制造方面有用。当在高温加热炉内热处理氧化铝纤维毛坯的连续片材时，由于可以可靠地防止氧化铝纤维毛坯的纤维切断，因此适合于制造均质且强度更高的氧化铝纤维毡。
Claims (8)
1.一种连续的氧化铝纤维毡的制造方法，其特征为，将由含有铝化合物的纺丝液形成的氧化铝纤维毛坯的连续片材，连续地送入高温加热炉内，在利用配置在该高温加热炉内的输送机构，向一个方向输送的同时，进行加热处理，制造连续的氧化铝纤维毡，在此过程中，与作为氧化铝纤维毛坯的连续片材的加热收缩率相对应，使所述输送机构的速度沿着输送方向减小。
2.如权利要求1所述的连续的氧化铝纤维毡的制造方法，其特征为，与氧化铝纤维毛坯的连续片材的加热收缩率相对应，沿着输送方向逐渐地减小输送机构的速度。
3.如权利要求1或2所述的连续的氧化铝纤维毡的制造方法，其特征为，输送机构由配置在高温加热炉内的前段处理室中的金属网状传送带或冲孔金属片传送带，和配置在后段处理室中的耐热瓷器滚子传送带构成。
4.如权利要求1～3中任一项所述的连续的氧化铝纤维毡的制造方法，其特征为，将作为氧化铝纤维毛坯的连续片材，在针刺处理后送入高温加热炉内。
5.如权利要求1～4中任一项所述的连续的氧化铝纤维毡的制造方法，其特征为，在高温加热炉内，在最高温度1000～1300℃下进行加热处理。
6.如权利要求1～5中任一项所述的连续的氧化铝纤维毡的制造方法，其特征为，氧化铝纤维毡的组成为，氧化铝占65～97％的重量比，其余为二氧化硅。
7.一种高温加热炉，其特征为，它是用于加热处理因加热而收缩的纤维聚合体的隧道型的高温加热炉，输送机构沿着炉的长度插入炉内，并且，后段处理室的温度设定得比炉内前段处理室的温度高，而且，所述输送机构由配置在所述前段处理室中的金属网状传送带或冲孔金属片传送带，和配置在所述后段处理室中的耐热瓷器滚子传送带构成。
8.如权利要求7所述的高温加热炉，其特征为，纤维聚合体是由含有铝化合物的纺丝液形成的氧化铝纤维毛坯的连续片材。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110965397A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-04-07 | 上海伊索热能技术股份有限公司 | 一种陶瓷纤维非膨胀衬垫的制备方法 |
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Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2005028727A1 (ja) * | 2003-09-22 | 2005-03-31 | Mitsubishi Chemical Functional Products, Inc. | アルミナ繊維集合体およびそれよりなる触媒コンバータ用把持材 |
| CA2458935A1 (fr) * | 2004-03-02 | 2005-09-02 | Premier Horticulture Ltee | Four et procede d'expansion de la perlite et de la vermiculite |
| US7387758B2 (en) * | 2005-02-16 | 2008-06-17 | Siemens Power Generation, Inc. | Tabbed ceramic article for improved interlaminar strength |
| US8163377B2 (en) * | 2005-11-10 | 2012-04-24 | The Morgan Crucible Company Plc | High temperature resistant fibres |
| JP4885649B2 (ja) * | 2006-03-10 | 2012-02-29 | イビデン株式会社 | シート材および排気ガス浄化装置 |
| KR200460388Y1 (ko) | 2009-06-15 | 2012-05-24 | 모경화 | 졸-겔 법을 이용한 세라믹 단섬유 제조장치 |
| US20110185575A1 (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-04 | Keith Olivier | Method of Producing an Insulated Exhaust Gas Device |
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| JP6598808B2 (ja) * | 2017-03-17 | 2019-10-30 | 本田技研工業株式会社 | カーボンシートの製造方法 |
| WO2018197235A1 (de) * | 2017-04-28 | 2018-11-01 | Saint-Gobain Glass France | Relaxation von laminierfolien zur verringerung des orangenhauteffekts bei verbundglasscheiben |
| CN108442121A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-08-24 | 山东光明苏普尔耐火纤维有限公司 | 一种新型保温憎水的陶瓷纤维毯 |
| KR102192852B1 (ko) * | 2020-02-25 | 2020-12-18 | 윤경호 | 열 효율성이 향상된 알루미늄 주조 장치 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2144151A (en) * | 1933-10-06 | 1939-01-17 | Heinen Andreas | Method and apparatus for shrinking woven or knitted textile fabrics |
| JPS5530467A (en) * | 1978-08-28 | 1980-03-04 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Production of alumina fiber precursor and device therefor |
| JPS5545808A (en) * | 1978-09-20 | 1980-03-31 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Production of polycrystalline fiber |
| US4752515A (en) * | 1985-06-17 | 1988-06-21 | Mitsubishi Chemical Industries | Alumina fiber structure |
| JPS6221821A (ja) | 1985-07-19 | 1987-01-30 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | 無機酸化物繊維の製造法 |
| JPS6278216A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-10 | Ibiden Co Ltd | 複合セラミツク繊維成形体の製造方法 |
| US5145734A (en) * | 1989-06-08 | 1992-09-08 | Kanebo Limited | Woven fabric high-purity alumina continuous filament, high-purity alumina filament for production thereof, and processes for production of woven fabric and continuous filament |
| US5280580A (en) * | 1990-05-02 | 1994-01-18 | International Business Machines Corporation | System service request processing in multiprocessor environment |
| JP2998354B2 (ja) * | 1991-11-14 | 2000-01-11 | 東レ株式会社 | 耐炎化繊維の製造装置 |
| CA2152085C (en) * | 1993-01-07 | 2004-04-27 | John J. Rogers | Flexible nonwoven mat |
| JPH0849155A (ja) * | 1994-08-05 | 1996-02-20 | Petoca:Kk | 収縮性繊維ウエブの連続熱処理方法及び装置 |
| DE19517911A1 (de) * | 1995-05-16 | 1996-11-21 | Sgl Technik Gmbh | Verfahren zum Umwandeln von aus Polyacrylnitrilfasern bestehenden mehrdimensionalen flächigen Gebilden in den thermisch stabilisierten Zustand |
| FR2741363B1 (fr) * | 1995-11-17 | 1998-02-20 | Carbone Ind | Procede et four d'activation d'une nappe textile tissee ou non tissee a base de fils continus ou de fils de fibres carbonees |
| DE69907817T2 (de) * | 1998-07-07 | 2004-03-11 | Mitsubishi Chemical Corp. | Verfahren zur Herstellung einer Aluminiumoxidfaserprecursor enthaltenden Verbundfolie |
| US20030104332A1 (en) * | 1999-11-10 | 2003-06-05 | Hrezo Joseph R. | Apparatus and method of continuous sintering a web material |
| US6514072B1 (en) * | 2001-05-23 | 2003-02-04 | Harper International Corp. | Method of processing carbon fibers |
| TWI287058B (en) * | 2001-05-24 | 2007-09-21 | Mitsubishi Chem Functional Pro | Process for producing continuous alumina fiber blanket |
| TW591147B (en) * | 2001-07-23 | 2004-06-11 | Mitsubishi Kagaku Sanshi Corp | Alumina fiber aggregate and its production method |
-
2002
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-
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-
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-
2008
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110965397A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-04-07 | 上海伊索热能技术股份有限公司 | 一种陶瓷纤维非膨胀衬垫的制备方法 |
| CN112359442A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-02-12 | 湖北鼎晖耐火材料有限公司 | 一种用于多晶莫来石纤维的高温炉 |
| CN112359442B (zh) * | 2020-11-12 | 2023-08-04 | 湖北鼎晖耐火材料有限公司 | 一种用于多晶莫来石纤维的高温炉 |
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