JP2001134270A - High heat-resistant sound absorbing material - Google Patents
High heat-resistant sound absorbing materialInfo
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- JP2001134270A JP2001134270A JP31086099A JP31086099A JP2001134270A JP 2001134270 A JP2001134270 A JP 2001134270A JP 31086099 A JP31086099 A JP 31086099A JP 31086099 A JP31086099 A JP 31086099A JP 2001134270 A JP2001134270 A JP 2001134270A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性の高い吸音
材に関する。The present invention relates to a sound absorbing material having high heat resistance.
【０００２】[0002]
【従来の技術】吸音材は音を反射することなく、音のエ
ネルギーの一部を熱エネルギーに変換し吸収する材料で
あり、グラスウール、フェルト等の多孔質材料やウレタ
ンフォーム等の柔軟材料が用いられている。前者では、
繊維と繊維の間の多数の隙間に音波があたると、この隙
間の粘性と熱伝導の作用によってこの音波が弱められ
る。後者では、音波が弾性材料にあたると、圧力変動に
よって材料も共振し、エネルギーが弱められるのであ
る。2. Description of the Related Art A sound absorbing material is a material that converts a part of sound energy into heat energy and absorbs it without reflecting sound, and is made of a porous material such as glass wool or felt, or a flexible material such as urethane foam. Have been. In the former,
When sound waves hit a number of gaps between fibers, the sound waves are weakened by the action of the viscosity and heat conduction of the gaps. In the latter, when a sound wave hits an elastic material, the material resonates due to pressure fluctuations, and the energy is weakened.
【０００３】ところで、ボイラ等から排出される蒸気等
の高温の排気ガスを排出する排気塔には、騒音を防止す
るため吸音材が使用されるが、このような用途において
は高い耐熱性が要求される。この耐熱性の高い吸音材と
しては、グラスウールをフェノール樹脂によって固定し
たものがよく知られている。しかし、このような吸音材
の耐熱温度は、フェノール樹脂の分解温度に依存してお
り、300 ℃以上の温度では使用することができなかっ
た。[0003] In an exhaust tower for discharging high-temperature exhaust gas such as steam discharged from a boiler or the like, a sound-absorbing material is used to prevent noise. In such an application, high heat resistance is required. Is done. As this high heat-resistant sound absorbing material, a material obtained by fixing glass wool with a phenol resin is well known. However, the heat-resistant temperature of such a sound absorbing material depends on the decomposition temperature of the phenol resin, and cannot be used at a temperature of 300 ° C. or higher.
【０００４】一方、耐熱性材料として発泡アルミもが知
られているが、これは独立気泡構造であり、吸音効果は
期待することができない。また、連続気泡構造を有する
セラミックフォームは製法が煩雑であり、高コストであ
る。さらに、このようなセラミック系のフォーム材は靱
性が乏しく、変形を伴う部位への適用は割れの問題のた
め不可能であった。[0004] On the other hand, foamed aluminum is also known as a heat-resistant material, but it has a closed-cell structure and cannot be expected to have a sound absorbing effect. Further, the production method of the ceramic foam having an open-cell structure is complicated, and the cost is high. Furthermore, such a ceramic foam material has poor toughness, and it has not been possible to apply it to a portion accompanied by deformation due to a cracking problem.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の欠点
を解消し、耐熱性が高く、かつ好ましくは靱性を有する
吸音材を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks and to provide a sound-absorbing material having high heat resistance and preferably having toughness.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記問
題点を解決するために、吸音材の主構造である無機粒子
を珪酸アルカリ塩である結合層により結合している。ま
た２番目の発明では、上記問題点を解決するために１番
目の発明において、前記結合層に樹脂もしくはラテック
スを含ませている。According to the present invention, in order to solve the above problems, the inorganic particles, which are the main structure of the sound absorbing material, are bonded by a bonding layer made of an alkali silicate. In a second aspect, in order to solve the above problem, in the first aspect, the bonding layer contains a resin or a latex.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】図１に示すように、本発明の高耐
熱性吸音材１は、連続気泡構造の主構造となる無機粒子
２を結合層３によって結合させて構成されている。無機
粒子２としては、シラス（ひる石）、バーミキュライト
等の安価なものを用い得る。また、軽量化のために、シ
ラスバルーン、パーライト、ガラスバルーン等の中空粒
子を用いることが好ましい。この無機粒子２の粒径は、
得られる吸音材を連続気泡構造にするために、100 μm
〜５mm程度とすることが好ましい。100 μm より小さい
と粒子が密になり、粒子間の隙間が小さくなり、連続気
孔の形成が困難であり、５μm より大きいと、気孔が大
きくなり吸音効果が低下し、かつ強度も低下するからで
ある。また、結合層３は珪酸アルカリ塩、例えば珪酸ナ
トリウム、珪酸カリウム等より構成する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As shown in FIG. 1, a high heat-resistant sound-absorbing material 1 of the present invention is constituted by bonding inorganic particles 2 having a main structure of an open-cell structure with a bonding layer 3. As the inorganic particles 2, inexpensive particles such as shirasu (hinderstone) and vermiculite can be used. Further, it is preferable to use hollow particles such as shirasu balloon, perlite, and glass balloon for weight reduction. The particle size of the inorganic particles 2 is
100 μm
It is preferably about 5 mm. If it is smaller than 100 μm, the particles become denser, the gap between the particles becomes smaller, and it is difficult to form continuous pores.If it is larger than 5 μm, the pores become larger, the sound absorbing effect decreases, and the strength decreases. is there. The bonding layer 3 is made of an alkali silicate such as sodium silicate or potassium silicate.
【０００８】本発明の高耐熱性吸音材１は、例えば以下
のようにして製造される。まず、無機粒子を、珪酸アル
カリ塩の水溶液である水ガラスと混練する。水ガラスと
無機粒子の混合比は、得られる吸音材を連続気孔構造に
するために、無機粒子の粒径が100 μm 〜１mm程度であ
れば２：１〜３：１（重量比）、無機粒子の粒径が１mm
〜５mm程度であれば１：１〜２：１（重量比）とするこ
とが好ましい。The high heat-resistant sound-absorbing material 1 of the present invention is manufactured, for example, as follows. First, the inorganic particles are kneaded with water glass, which is an aqueous solution of an alkali silicate. The mixing ratio of the water glass and the inorganic particles is 2: 1 to 3: 1 (weight ratio) if the particle size of the inorganic particles is about 100 μm to 1 mm, so that the obtained sound absorbing material has a continuous pore structure. Particle size of 1mm
If it is about 5 mm, the weight ratio is preferably 1: 1 to 2: 1 (weight ratio).
【０００９】次いで、無機粒子と水ガラスの混合物を10
0 ℃以上に加熱して硬化させることにより、無機粒子が
珪酸アルカリ塩により結合し、図１に示す構造の高耐熱
性吸音材１が得られる。この硬化の際に、加熱によって
水ガラスが、分散媒である水が気化することにより発泡
し、より良好な連続気孔構造が得られる。Next, a mixture of inorganic particles and water glass was added to 10
By heating at 0 ° C. or more to cure the inorganic particles, the inorganic particles are bonded by the alkali silicate, and the high heat resistant sound absorbing material 1 having the structure shown in FIG. 1 is obtained. At the time of this curing, the water glass is heated to vaporize the water serving as the dispersion medium, thereby foaming, and a better continuous pore structure is obtained.
【００１０】こうして得られた吸音材は、結合層により
結合された無機粒子間に連続気孔構造を有し、音の侵入
に伴う空気振動による損失が、この連続気孔構造内部ま
で有効に働き、優れた吸音性能を発現することになる。
使用される無機粒子及び水ガラス中の珪酸アルカリ塩は
共に耐熱性が高く、得られる吸音材自体も優れた耐熱性
を発現する。さらに、無機粒子の粒径を変える等によっ
て気孔の大きさを変えることにより、吸音特性を適宜調
節することができる。[0010] The sound absorbing material thus obtained has a continuous pore structure between the inorganic particles bound by the binding layer, and the loss due to air vibration caused by the intrusion of sound works effectively inside the continuous pore structure, and is excellent. The resulting sound absorbing performance is exhibited.
Both the inorganic particles used and the alkali silicate in the water glass have high heat resistance, and the resulting sound absorbing material itself also exhibits excellent heat resistance. Further, by changing the size of the pores by changing the particle size of the inorganic particles, the sound absorbing characteristics can be appropriately adjusted.
【００１１】また、上記水ガラスに、水分散系の樹脂も
しくはラテックスをエマルジョンとして加えることが好
ましい。樹脂としては、エポキシ樹脂、レゾルシノール
・ホルマリン等を用いることができる。またラテックス
としてはスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリ
ロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、Ｈ−ＮＢＲ等
を用いることができる。これらは水ガラスと混合するた
め、水分散のエマルジョンとして添加することが必要で
ある。この樹脂もしくはラテックスの添加量は、水ガラ
スに対し１：１〜１：８（重量比）であることが好まし
い。It is preferable that a water-dispersed resin or latex is added to the water glass as an emulsion. As the resin, an epoxy resin, resorcinol / formalin, or the like can be used. Styrene-butadiene rubber (SBR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), H-NBR, and the like can be used as the latex. Since these are mixed with water glass, they need to be added as an aqueous dispersion emulsion. The amount of the resin or latex added is preferably 1: 1 to 1: 8 (weight ratio) with respect to the water glass.
【００１２】樹脂もしくはラテックスは、得られる吸音
材の結合層中に珪酸アルカリ塩と均一に分散して存在す
ることになる。そしてこの結合層中において、珪酸アル
カリ塩によって耐熱性を発現し、樹脂もしくはラテック
スによって柔軟性を発現することになる。The resin or latex is present in the bonding layer of the obtained sound absorbing material in a state of being uniformly dispersed with the alkali silicate. In this bonding layer, heat resistance is exhibited by the alkali silicate, and flexibility is exhibited by the resin or latex.
【００１３】[0013]
【実施例】実施例１ 粒径１mmのパーライトを水ガラスと重量比１：１で混合
し、次いで200 ℃において２時間加熱して硬化させた
（サンプル１）。また、粒径５mmのバーミキュライトを
水ガラスと重量比１：１で混合し、次いで200 ℃におい
て２時間加熱して硬化させた（サンプル２）。さらに、
粒径100 μm のシラスを水ガラスと重量比１：１で混合
し、次いで200 ℃において２時間加熱して硬化させた
（サンプル３）。こうして得られたサンプル１〜３を50
0 ℃のホットプレートの下25mmに放置したが、外観の変
化は観察されなかった。これらのサンプル（いずれも厚
さ20mm) について吸音特性を測定し、その結果を図２に
示す。EXAMPLE 1 Perlite having a particle diameter of 1 mm was mixed with water glass at a weight ratio of 1: 1 and then cured by heating at 200 ° C. for 2 hours (Sample 1). Further, vermiculite having a particle size of 5 mm was mixed with water glass at a weight ratio of 1: 1 and then cured by heating at 200 ° C. for 2 hours (Sample 2). further,
Shirasu having a particle size of 100 μm was mixed with water glass at a weight ratio of 1: 1 and then cured by heating at 200 ° C. for 2 hours (Sample 3). Samples 1 to 3 obtained in this way were
It was left 25 mm below a hot plate at 0 ° C., but no change in appearance was observed. The sound absorption characteristics of these samples (both having a thickness of 20 mm) were measured, and the results are shown in FIG.
【００１４】図２には、比較サンプルとして、グラスウ
ールt20(N/W130g/m3+G/W1600g/m3、厚さ20mm) 、グラス
ウールt30(N/W130g/m3+G/W1000g/m3、厚さ30mm) 、及び
フェノール発泡体（厚さ30mm) についての吸音特性の結
果も示す。この結果より、本発明の吸音材は、いずれも
グラスウールに近い吸音特性を示している。FIG. 2 shows glass wool t20 (N / W 130 g / m 3 + G / W 1000 g / m 3 , thickness 20 mm) and glass wool t 30 (N / W 130 g / m 3 + G / W 1000 g / m 3 ) as comparative samples. , Thickness 30 mm) and phenol foam (thickness 30 mm). From these results, all of the sound absorbing materials of the present invention show sound absorbing characteristics close to glass wool.
【００１５】実施例２ 水ガラスとＮＢＲラテックスを重量比75：200 において
室温で十分攪拌してバインダ溶液を調製した。このバイ
ンダ溶液をを粒径100 μm のシラスと、重量比１：２
（シラス：バインダ溶液）で混練し、200 ℃において２
時間加熱して硬化させた。得られたサンプルＡを500 ℃
のホットプレートの下25mmに放置したが、外観の変化は
観察されなかった。また、このサンプルは、グラスウー
ルに近い吸音特性を示した。さらに、このサンプル（50
×160 ×10mm) を、図３に示すようにして３点曲げ負荷
を与え、破壊までの最大たわみ量を測定した。比較とし
てＮＢＲラテックスを加えない上記サンプル３について
も同様に測定し、これらの結果を図４に示す。Example 2 A binder solution was prepared by sufficiently stirring water glass and NBR latex at room temperature at a weight ratio of 75: 200. This binder solution was mixed with Shirasu having a particle size of 100 μm and a weight ratio of 1: 2.
(Shirasu: binder solution) and kneaded at 200 ° C.
Cured by heating for hours. 500 ° C. of the obtained sample A
Was left 25 mm below the hot plate, no change in appearance was observed. This sample also exhibited sound absorption characteristics close to glass wool. In addition, this sample (50
× 160 × 10 mm) was subjected to a three-point bending load as shown in FIG. 3, and the maximum amount of deflection up to breaking was measured. As a comparison, the same measurement was performed on the sample 3 to which the NBR latex was not added, and the results are shown in FIG.
【００１６】図４に示すように、結合層にＮＢＲラテッ
クスを添加することによってたわみ量、すなわち靱性が
大きく向上している。As shown in FIG. 4, by adding NBR latex to the bonding layer, the amount of deflection, that is, toughness is greatly improved.
【００１７】[0017]
【発明の効果】結合層として珪酸アルカリ塩を用いて無
機粒子を固定することにより、耐熱性の高い、連続気孔
を有する吸音材が得られる。また、結合層に樹脂もしく
はラテックスを混入させることにより、さらに靱性を付
与することができる。According to the present invention, by fixing inorganic particles by using an alkali silicate as a bonding layer, a sound absorbing material having high heat resistance and having continuous pores can be obtained. Further, by mixing resin or latex in the bonding layer, it is possible to further impart toughness.
【図１】本発明の吸音材の構造を示す略図である。FIG. 1 is a schematic view showing a structure of a sound absorbing material of the present invention.
【図２】本発明の吸音材の吸音特性を示すグラフであ
る。FIG. 2 is a graph showing the sound absorbing characteristics of the sound absorbing material of the present invention.
【図３】靱性測定手段を示す略図である。FIG. 3 is a schematic view showing toughness measuring means.
【図４】本発明の吸音材の靱性を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the toughness of the sound absorbing material of the present invention.
１…高耐熱性吸音材 ２…無機粒子 ３…結合層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... High heat-resistant sound absorbing material 2 ... Inorganic particles 3 ... Bonding layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｇ１０Ｋ 11/16 Ａ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08L 101/00 G10K 11/16 A
Claims (2)
により結合してなる高耐熱性吸音材。1. A highly heat-resistant sound-absorbing material comprising inorganic particles bonded by a bonding layer of an alkali silicate.
含む、請求項１記載の高耐熱性吸音材。2. The high heat-resistant sound-absorbing material according to claim 1, wherein the bonding layer contains a resin or latex.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31086099A JP2001134270A (en) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | High heat-resistant sound absorbing material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31086099A JP2001134270A (en) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | High heat-resistant sound absorbing material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001134270A true JP2001134270A (en) | 2001-05-18 |
Family
ID=18010269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31086099A Withdrawn JP2001134270A (en) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | High heat-resistant sound absorbing material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001134270A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104167204A (en) * | 2014-08-07 | 2014-11-26 | 四川正升声学科技有限公司 | Particle board resonance sound absorption structure |
-
1999
- 1999-11-01 JP JP31086099A patent/JP2001134270A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104167204A (en) * | 2014-08-07 | 2014-11-26 | 四川正升声学科技有限公司 | Particle board resonance sound absorption structure |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20040122 |