JP2003041478A

JP2003041478A - 連続アルミナ繊維ブランケットの製造方法

Info

Publication number: JP2003041478A
Application number: JP2002150483A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Shoji; 守荘司; Norio Ikeda; 憲雄池田; Toshiaki Sasaki; 利明笹木
Original assignee: Mitsubishi Kagaku Sanshi Corp
Current assignee: Mitsubishi Kagaku Sanshi Corp
Priority date: 2001-05-24
Filing date: 2002-05-24
Publication date: 2003-02-13
Anticipated expiration: 2022-05-24
Also published as: JP3939591B2

Abstract

(57)【要約】【課題】特定の高温加熱処理が可能な高温加熱炉を使
用してアルミナ繊維前駆体を加熱処理することにより、
連続アルミナ繊維ブランケットを製造する方法であっ
て、繊維切れを低減し、ブランケット全体が均質になる
様に改良された連続アルミナ繊維ブランケットの製造方
法を提供する。【解決手段】連続アルミナ繊維ブランケットの製造に
おいては、アルミニウム化合物含有紡糸液から形成され
たアルミナ繊維前駆体の連続シート（Ｗ）を高温加熱炉
内に連続的に供給し、当該高温加熱炉内に配置された搬
送機構（２，３）により一方向に搬送しつつ加熱処理す
る。その際、アルミナ繊維前駆体の連続シート（Ｗ）の
加熱収縮率に対応させて上記の搬送機構の速度を搬送方
向に従って減速する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続アルミナ繊維
ブランケットの製造方法に関するものであり、詳しく
は、特定の高温加熱炉を使用し、アルミニウム化合物含
有紡糸液から形成されたアルミナ繊維前駆体を加熱処理
することにより、連続アルミナ繊維ブランケットを製造
する連続アルミナ繊維ブランケットの製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】アルミナ繊維の連続ブランケット（連続
シート）は、これを成形することにより、各種の耐熱
材、例えば、高温炉や高温ダクトの断熱材または目地
材、あるいは、内燃機関の排ガス浄化用触媒コンバータ
ーの保持材として使用される。従来、連続アルミナ繊維
ブランケットの製造方法としては、アルミニウム化合物
含有紡糸液から形成されたアルミナ繊維前駆体の連続シ
ートを高温加熱炉内に連続的に供給し、当該高温加熱炉
内に配置されたコンベア等の搬送機構により一方向に搬
送しつつ加熱処理する方法が知られている（例えば、特
開２０００−８０５４７号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の様な
方法で得られたアルミナ繊維ブランケットは、その製造
工程で繊維が切断される場合があり、厚さ又は嵩密度が
不均一になったり、強度が十分でない等の問題が発生す
ることがある。

【０００４】本発明者等は、高温加熱炉によるアルミナ
繊維前駆体の処理工程について鋭意検討を重ねた結果、
次の様な知見を得た。すなわち、高温加熱炉において
は、微細な繊維の集合体であるアルミナ繊維前駆体を一
定の速度で搬送しているが、アルミナ繊維前駆体は、高
温度の加熱によって収縮するため、搬送機構との収縮時
の摩擦により、繊維切れを生じているとの知見を得た。

【０００５】本発明は、上記の実情に鑑みなされたもの
であり、その目的は、特定の高温加熱処理が可能な高温
加熱炉を使用し、アルミニウム化合物含有紡糸液から形
成されたアルミナ繊維前駆体を加熱処理することによ
り、連続アルミナ繊維ブランケットを製造する方法であ
って、繊維切れを低減し、ブランケット全体が均質にな
る様に改良された連続アルミナ繊維ブランケットの製造
方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の知見を
基に更に検討を重ねて完成されたものであり、その要旨
は、アルミニウム化合物含有紡糸液から形成されたアル
ミナ繊維前駆体の連続シートを高温加熱炉内に連続的に
供給し、当該高温加熱炉内に配置された搬送機構により
一方向に搬送しつつ加熱処理して連続アルミナ繊維ブラ
ンケットを製造するに当たり、アルミナ繊維前駆体の連
続シートの加熱収縮率に対応させて上記の搬送機構の速
度を搬送方向に従って減速することを特徴とする連続ア
ルミナ繊維ブランケットの製造方法に存する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の好ましい態様として、アルミナ繊維前
駆体の連続シートを加熱処理するために使用される高温
加熱炉の一例の説明図であり、分図（ａ）は炉長に沿っ
て破断した高温加熱炉の縦断面図、分図（ｂ）は炉長に
沿った炉内の温度分布を示すグラフである。なお、実施
形態の説明においては、高温加熱炉を「加熱炉」と略記
する。

【０００８】本発明に係る連続アルミナ繊維ブランケッ
トの製造方法は、基本的には、アルミナ繊維前駆体の加
熱処理（焼成、結晶化）の方法を除き、例えば、特開２
０００−８０５４７号公報に記載の方法と同様である。
本発明では、アルミニウム化合物含有紡糸液から形成さ
れたアルミナ繊維前駆体の連続シートを加熱炉内に連続
的に供給し且つ当該加熱炉内に配置された複数の搬送機
構により一方向に搬送しつつ加熱処理する。

【０００９】紡糸液からのアルミナ繊維前駆体の製造は
常法に従って行うことが出来る。紡糸液としては、紡糸
液としては、例えば、塩基性塩化アルミニウム水溶液に
対し、最終的に得られるアルミナ繊維の組成がＡｌ
₂Ｏ₃：ＳｉＯ₂（重量比）で通常６５〜９８：３５〜
２、好ましくは７０〜９７：３０〜３の範囲となる様に
シリカゾルを添加したものが使用される。紡糸性を向上
させるため、通常、紡糸液には、ポリビニルアルコー
ル、ポリエチレングリコール、澱粉、セルロース誘導体
等の水溶性有機重合体が加えられ、また、必要により、
紡糸液の粘度は、濃縮操作によって１０〜１００ポイズ
程度に調節される。

【００１０】紡糸液からのアルミナ繊維前駆体（繊維）
の形成は、高速の紡糸気流中に紡糸液を供給するブロー
イング法や回転板によるスピンドル法によって行われ
る。なお、ブローイング法のノズルには、紡糸気流を発
生する気流ノズル中に紡糸液ノズルを内装したものと、
紡糸気流の外から紡糸液を供給する様に紡糸液ノズルを
設置したものとがあるが、何れを使用することも出来
る。ブローイング法は、太さが通常数μｍ、長さが数十
ｍｍ〜数百ｍｍのアルミナ繊維前駆体（繊維）を形成で
き、長い繊維が得られるので好ましい方法である。

【００１１】上記アルミナ繊維前駆体の連続シートは、
通常、上記ブローイング法により紡糸して薄層シートを
形成した後、これを更に積層することにより積層シート
として形成される。アルミナ繊維前駆体の薄層シートを
形成するには、好ましくは、紡糸気流に対して略直角と
なる様に金網製の無端ベルトを設置し、無端ベルトを回
転させつつ、これにアルミナ繊維前駆体（繊維）を含む
紡糸気流を衝突させる構造の集積装置が使用される。

【００１２】アルミナ繊維前駆体の連続シート（積層シ
ート）は、例えば、前述の特開２０００−８０５４７号
公報に記載されている様に、集積装置から薄層シートを
連続的に引出して折畳み装置に送り、所定の幅に折り畳
んで積み重ねつつ、折り畳み方向に対して直角方向に連
続的に移動させることにより製造される。これにより、
薄層シートの幅方向の両端部は、形成される積層シート
の内側に配置されるため、積層シートの目付け量がシー
ト全体に亘って均一となる。

【００１３】薄層シートの目付量は、通常１０〜２００
ｇ／ｍ²、好ましくは３０〜１００ｇ／ｍ²である。この
薄層シートは、その幅方向および長さ方向の何れにおい
ても必ずしも均一ではない。従って、積層シートは、少
なくとも５層以上、好ましくは８層以上、特に好ましく
は１０〜８０層に積み重ねて形成する。これにより薄層
シートの部分的な不均一性が相殺され、全体に亘って均
一な目付け量を確保できる。

【００１４】上記のアルミナ繊維前駆体の積層シート
は、通常５００℃以上、好ましくは１０００〜１３００
℃の温度で加熱処理して焼成することにより、アルミナ
繊維の積層シート（アルミナ繊維ブランケット）とされ
る。また、加熱処理に先立ち、積層シートにニードリン
グを施すことにより、アルミナ繊維がシートの厚さ方向
にも配向された機械的強度の大きいアルミナ繊維シート
とすることが出来る。ニードリングの打数は通常１〜５
０打／ｃｍ²であり、一般に打数が多いほど得られるア
ルミナ繊維シートの嵩密度と剥離強度が大きくなる。

【００１５】本発明においては、上記の様な方法で得ら
れるアルミナ繊維前駆体の連続シートに対し、特定の高
温加熱炉を使用し、特定の加熱処理を実施する。具体的
には、高温加熱炉内に配置された搬送機構によりアルミ
ナ繊維前駆体の連続シートを一方向に搬送しつつ加熱処
理するに当たり、アルミナ繊維前駆体の連続シートの加
熱収縮率に対応させて前記の搬送機構の速度を搬送方向
に従って減速する。

【００１６】アルミナ繊維前駆体の連続シートの加熱収
縮率に対応させて上記の搬送機構の速度を搬送方向に従
って減速する態様としては、理想的には加熱収縮率に応
じて連続的に搬送速度を減速していくことであるが、実
際には逐次的に減速する方法であってもよい。通常、最
も簡便な方法としては、搬送機構の途中で減速する方法
である。例えば、収縮前の搬送方向（長さ方向）の寸法
をｘ、収縮後の寸法をｙ、収縮率を｛（ｘ−ｙ）／ｘ｝
×１００としたとき、最終的な収縮率の３０〜７０％の
段階において搬送速度を１０〜３０％程度減速する方法
が例示される。また、途中で搬送速度を減速する場合
は、加熱収縮率に対応させて段階的に減速していくこと
が好ましい。

【００１７】また、アルミナ繊維前駆体の連続シートの
加熱収縮率に対応させて上記の搬送機構の速度を搬送方
向に従って減速するが、通常、高温加熱炉内は、炉の入
口から搬送方向に従って温度を徐々に高くし、最高温度
１０００〜１３００℃で一定とし、炉の出口直前で温度
が常温付近まで下がる様に設定しておくのがよい。上記
の搬送機構における搬送速度の切替は、収縮率を観察し
て決定すればよいが、通常は炉内温度が３００〜８００
℃の段階、好ましくは４００〜６００℃の段階で行うの
が望ましい。

【００１８】上記の焼成においては、図１に示す様な構
造の高温加熱炉を使用することが出来る。図１に示す加
熱炉は、上記の様な繊維集合体であるアルミナ繊維前駆
体の連続シート（以下、「前駆体」と言う。）（Ｗ）の
加熱処理に使用される加熱炉であり、トンネル型の炉体
（１）を備えている。炉体（１）は、例えば、耐熱性を
有するステンレス等の金属製の枠組と、同種の金属板か
ら成り且つ内面に耐熱材を付設した壁材（天井材、床材
および側壁材）とを組み合わせて構成される。また、炉
体（１）は、上記の枠組と耐火レンガ等の耐熱材料から
成る壁材とを組み合わせて構成されていてもよい。

【００１９】炉長に直交する炉体（１）の断面形状（炉
内の断面形状）は、熱効率、前駆体の形態、強度などを
勘案し、四角形、円形、楕円形、上半部がドーム状等の
種々の形状に構成できる。炉体（１）の長さ（炉長）
は、処理時間および後述の搬送機構の搬送速度によって
も異なるが、一般的には２０〜１００ｍ程度とされる。

【００２０】また、炉長に沿った炉体（１）の後段処理
室（略後半部）（１２）は、側面視した場合、前段処理
室（略前半部）（１１）に比べて天井部が膨出した構
造、すなわち、嵩高の構造に構成される。加熱炉におい
ては、炉体（１）の後段処理室（１２）が嵩高の構造に
構成されることにより、高温のガスを滞留させることが
出来、後述する加熱機構によって後段処理室（１２）の
温度をより高温に設定できる。

【００２１】加熱炉の炉内は、上記の炉体（１）の構造
および以下の加熱機構により、炉長に沿って前段処理室
（１１）よりも後段処理室（１２）が高温に設定され
る。具体的には、炉体（１）の後段処理室（１２）に
は、幾つかのバーナー（４）が配置される。バーナー
（４）は、例えば、炉体（１）の両側壁、炉体（１）の
天井、および、炉体（１）の床にそれぞれに配置される
ことにより、後述のローラーコンベア（３）上の前駆体
（Ｗ）に対して上下から加熱し得る様になされている。
バーナー（４）には、ガス供給設備（図示省略）から所
定流量の燃焼用ガスが供給され、かつ、ブロワ（図示省
略）から所定流量の燃焼用空気が供給される様になされ
ている。なお、加熱手段としては、上記の様な直焚きバ
ーナーの他、ラジアントチューブ等の間接加熱手段や電
気式ヒーターが使用できる。

【００２２】また、炉体（１）の略中央部の両側壁およ
び床には、燃焼用空気を供給し且つ炉体（１）の略中央
部の炉内温度を調整するための幾つかの空気ノズル
（５）が配置される。空気ノズル（５）には、外部のブ
ロワ（図示省略）を通じて所定流量の空気が供給される
様になされている。そして、炉体（１）の前段処理室
（１１）には、燃焼排ガスを炉内から排出するための幾
つかの排気管（７）が天井に設けられる。排気管（７）
は、外部に設置された排気ファン（図示省略）に接続さ
れている。

【００２３】更に、炉体（１）の前段処理室（１１）の
天井には、前段処理室（１１）における炉内温度を調節
するための空気吹き込み用のノズル（８）が排気管
（７）に隣接して設けられていてもよい。そして、図１
に示す様に、炉体（１）の出口には、燃焼用空気を供給
し且つ出口部分の炉内の温度を低温に保持するための冷
却用空気ノズル（６）が配置される。冷却用空気ノズル
（６）には、外部のファン（図示省略）を通じて所定流
量の外気が供給される様になされている。

【００２４】すなわち、図１に示す加熱炉においては、
炉体（１）の後段処理室（１２）で発生させたバーナー
の熱を搬送方向とは逆の入口側へ送り出すことにより、
炉体（１）の入口から出口に向けて炉内の温度が漸次高
くなり、そして、後段処理室（１２）にて炉内温度が最
高になる様に設定されている（分図（ｂ）参照）。

【００２５】また、炉内には、炉長に沿って炉体の入口
から出口まで上記の前駆体（Ｗ）を搬送するための搬送
機構が挿通される。搬送機構としては、１０００℃前後
の高温に耐えうる材質であること、連続シートから発生
する水蒸気ガスなどが円滑に放出しうる形状であるこ
と、ならびに、炉体に対する取付構造などを考慮する
と、一般的には耐熱性を備えたローラーコンベアが適し
ている。しかしながら、上記アルミナ繊維前駆体などの
前駆体（Ｗ）は、加熱処理が十分になされる前は繊維自
体が水分に敏感で周囲の湿気を吸湿してベタツキ易く且
つポリビニルアルコール等の有機高分子によって繊維自
体がループ状に毛羽だった状態でローラー等の回転体に
引っ掛かり易いと言う性質を有する。一方、アルミナ繊
維前駆体は、高温の加熱処理（焼成）により、繊維の先
端は比較的延びた状態になるものの、全体的に収縮し易
いと言う性質を有する。

【００２６】そこで、図１の装置においては、引っ掛か
りの少ない特定のコンベアを前段処理室（１１）に配置
し、高温耐熱性を有し且つ前駆体（Ｗ）に対してある程
度滑り性のある特定のコンベアを後段処理室（１２）に
配置することにより、前駆体（Ｗ）の円滑な搬送を実現
している。すなわち、上記の搬送機構は、前段処理室
（１１）に配置された金属メッシュコンベア（２）（又
はパンチングメタルシートコンベア）と、後段処理室
（１２）に配置された耐熱磁器製のローラーコンベア
（３）とから構成される。

【００２７】例えば、金属メッシュコンベア（２）とし
ては、１６ｍｍ程度のピッチで配置された線径２ｍｍ程
度の力骨および１０ｍｍ程度のピッチで配置された線径
２ｍｍ程度の螺線ワイヤから成るメッシュベルトを備え
たステンレス製のコンベアが使用される。金属メッシュ
コンベア（２）は、炉体（１）の内外に架設されたテン
ションローラーに巻回されることにより、炉体（１）入
口部から炉体（１）の略中央部に伸長され、炉体（１）
の略中央部の下方へ引き出され、炉体（１）の床下を経
て炉体（１）入口部へ循環される。なお、図示しない
が、金属メッシュコンベア（２）は、通常、炉体（１）
の外部に配置されたモータにより、炉体（１）の入口部
分または床下部分に配置された駆動ローラーを介して駆
動させる様になされている。

【００２８】ローラーコンベア（３）としては、耐熱磁
器製のコンベアが使用される。斯かるコンベアを構成す
る耐熱磁器としては、ムライトローラーが挙げられる。
ローラーコンベア（３）の直径は、前駆体（Ｗ）に対す
る接触面積、滑り性などの観点から２５〜４０ｍｍとさ
れる。ローラーコンベア（３）の直径を上記の範囲に設
定する理由は次の通りである。

【００２９】すなわち、ローラーコンベア（３）のロー
ラーの直径を２０ｍｍ未満に設定した場合は、ローラー
自体が熱で曲がり易いほか、表面の曲がりが大きくなる
ため、繊維の巻付きが増加し、引っ掛かりが多くなり、
繊維切れを発生する虞がある。一方、ローラーの直径を
４０ｍｍよりも大きく設定した場合は、配列ピッチが拡
がるため、繊維集合体（Ｗ）に対する搬送力が低下す
る。また、大きな直径のローラーを使用し、配列ピッチ
を狭くした場合には、炉体（１）の側壁の強度が低下す
る虞がある。なお、図示しないが、ローラーコンベア
（３）は、通常、炉体（１）の外部に配置されたモータ
により、炉体（１）の側面から突出する軸のスプロケッ
トに巻回されたチェーンを介して駆動させる様になされ
ている。

【００３０】本発明においては、前述した様に、前駆体
（Ｗ）の焼成は、加熱炉内に配置された搬送機構、すな
わち、上記の金属メッシュコンベア（２）（又はパンチ
ングメタルシートコンベア）ならびにローラーコンベア
（３）により一方向に搬送しつつ加熱処理することによ
り行われる。そして、本発明の最大の特徴は、前駆体
（Ｗ）の搬送時における繊維切れを一層確実に防止する
ため、前駆体（Ｗ）の加熱収縮率に対応させて上記の各
搬送機構の速度を搬送方向に従って減速することにあ
る。

【００３１】すなわち、ローラーコンベア（３）の搬送
速度は、金属メッシュコンベア（２）の搬送速度よりも
遅い速度に設定される。具体的には、前駆体（Ｗ）の加
熱収縮率（長さの収縮率）は、組成によっても異なる
が、例えば２０〜３０％程度である。そこで、上記の加
熱炉においては、前駆体（Ｗ）の加熱収縮率に応じてロ
ーラーコンベア（３）の搬送速度を金属メッシュコンベ
ア（２）の搬送速度の例えば６０〜８０％に設定され
る。上記の搬送機構の全体としての平均搬送速度は、処
理時間と炉長によって決定されるが、例えば、金属メッ
シュコンベア（２）の搬送速度は、５０〜５００ｍ／分
程度に設定され、ローラーコンベア（３）の搬送速度
は、３５〜３５０ｍ／分程度に設定される。

【００３２】また、図示しないが、ローラーコンベア
（３）は、複数段に分割されていてもよい。すなわち、
ローラーコンベア（３）は、例えば、４基のコンベアを
順次に配置して構成されていてもよい。その場合、各個
別のローラーコンベアの搬送速度は、上流側から、金属
メッシュコンベア（２）の搬送速度の例えば８５％、８
０％、７５％、７０％に設定されることにより、より一
層確実に繊維切れを防止することが出来る。

【００３３】本発明において前駆体（Ｗ）の加熱処理
（焼成）は、前述した通りであり、図示した加熱炉にお
いて、例えば、前段処理室（１１）において５００℃未
満の温度で予備加熱した後、後段処理室（１２）におい
て５００℃以上の温度、最高１２５０℃の温度で行われ
る（分図（ｂ）参照）。

【００３４】温度の低い前段処理室（１１）で加熱する
際、前段処理室（１１）の搬送機構を構成する金属メッ
シュコンベア（２）は、供給された前駆体（Ｗ）を多数
点で支持し、前駆体（Ｗ）に対する接触面積を低減でき
る。従って、供給当初のアルミナ繊維前駆体の様に繊維
自体が水分に敏感で周囲の湿気を吸湿してベタツキ易く
且つポリビニルアルコール等の有機高分子によって繊維
の先端がループ状の前駆体（Ｗ）を前段処理室（１１）
で処理した場合でも繊維の引っ掛かりを低減できる。そ
の結果、前段処理室（１１）においては、金属メッシュ
コンベア（２）により、全体形状を損なうことなく、確
実に前駆体（Ｗ）を搬送できる。

【００３５】また、高温の後段処理室（１２）で加熱す
る際、後段処理室（１２）の搬送機構を構成する耐熱磁
器のローラーコンベア（３）は、前段処理室（１１）か
ら送り込まれた前駆体（Ｗ）を面で支持し、適度な滑り
性を発揮する。従って、アルミナ繊維前駆体の様に前段
処理室（１１）の処理によって有機高分子が加熱され繊
維の先端が炭化し且つ延びた状態の前駆体であって、し
かも、大きな収縮性を発現する前駆体（Ｗ）を後段処理
室（１２）で処理した場合でも、繊維の引っ掛かりがな
い。その結果、後段処理室（１２）においては、ローラ
ーコンベア（３）により、全体形状を損なうことなく、
確実に前駆体（Ｗ）を搬送できる。

【００３６】しかも、本発明においては、前駆体（Ｗ）
の加熱収縮率に対応させて上記の金属メッシュコンベア
（２）に対するローラーコンベア（３）の速度を減速す
ることにより、後段処理室（１２）における加熱処理で
前駆体（Ｗ）が収縮した際もローラーコンベア（３）と
の摩擦を確実に低減できる。換言すれば、後段処理室
（１２）においては、収縮による前駆体（Ｗ）の移動速
度の低下に応じてローラーコンベア（３）の搬送速度が
予め設定されているため、前駆体（Ｗ）とローラーコン
ベア（３）との摩擦を低減でき、前駆体（Ｗ）における
繊維切れを確実に防止できる。従って、上記の特定の加
熱炉を使用した本発明の製造方法によれば、切断された
繊維が含まれない均質で一層強度の高いアルミナ繊維ブ
ランケットを製造することが出来る。

【００３７】本発明の製造方法によって得られるアルミ
ナ繊維ブランケットの組成としては、アルミナ６５〜９
７重量％で残余がシリカであるのが好ましい。特に、ア
ルミナ７２〜８５重量％のムライト組成の繊維は、高温
安定性および弾力性に優れており、好ましいアルミナ繊
維である。結晶質アルミナ繊維は、同じアルミナ−シリ
カ系の非結晶質セラミック繊維と比較して耐熱性に優れ
かつ軟化収縮などの熱劣化が極めて少ない。すなわち、
結晶質アルミナ繊維は、低い嵩密度で高い復元力を発生
し且つその温度変化が少ないと言う性質を備えている。

【００３８】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例お
よび比較例において、アルミナ繊維前駆体の連続シート
の加熱処理は、図１に示す構造の高温加熱炉を使用して
行った。図２は、以下の実施例および比較例において、
アルミナ繊維前駆体の連続シートを加熱処理した場合の
炉内の温度分布に対する連続シートの収縮比および搬送
速度比の関係を示すグラフである。また、アルミナ繊維
ブランケットにおける繊維切れの有無は、目視観察によ
るが、アルミナ繊維ブランケットを上面から見た場合の
透け、表面の凹凸（厚さの不均一）によって判断でき
る。

【００３９】実施例１：塩基性塩化アルミニウム（アル
ミニウム含有量７０ｇ／ｌ、Ａｌ／Ｃｌ＝１．８（原子
比））水溶液に、シリカゾルを最終的に得られるアルミ
ナ繊維の組成がＡｌ₂Ｏ₃：ＳｉＯ₂＝７２：２８（重量
比）となる様に加え、更に、ポリビニルアルコールを加
えた後、濃縮して、粘度４０ポイズ、アルミナ・シリカ
含量約３０重量％の紡糸液を調製し、当該紡糸液を使用
してブローイング法で紡糸した。形成されたアルミナ繊
維前駆体を含む紡糸気流を金網製の無端ベルトに衝突さ
せてアルミナ繊維前駆体を捕集し、目付約４０ｇ／ｍ²
の比較的不均一で且つアルミナ繊維前駆体が面内でラン
ダムに配列している幅１０５０ｍｍの薄層シートを得
た。更に、上記の薄層シートを特開２０００−８０５４
７号公報に記載された方法に従って折り畳んで積み重
ね、幅９５０ｍｍで３０層の薄層シートから成るアルミ
ナ繊維前駆体の連続する積層シートを製造した。そし
て、斯かる積層シートは、５打／ｃｍ²の打数でニード
リングを施すことにより、厚さ１５ｍｍ、嵩密度０．０
８ｇ／ｃｍ³に成形した。

【００４０】次いで、図１に示す高温加熱炉を使用し、
次の要領でアルミナ繊維前駆体のシート（積層シート）
を加熱処理（焼成）した。すなわち、折畳み装置から送
り出されたアルミナ繊維前駆体のシートを金属メッシュ
コンベア（２）上に供給し、これを前段処理室（１１）
において、１００〜５００℃で１．５時間加熱処理し
た。金属メッシュコンベア（２）による搬送速度は、３
００ｍ／分であった。次に、金属メッシュコンベア
（２）からローラアコンベア（３）へアルミナ繊維前駆
体のシートを供給し、後段処理室（１２）において、５
００〜１２５０℃で１．５時間加熱処理した後、更に１
２５０℃で０．５時間加熱処理した。その際、ローラー
コンベア（３）による搬送速度は、２１０ｍ／分であっ
た。実施例１において、アルミナ繊維前駆体の連続シー
トを加熱処理した場合の炉内の温度分布に対する連続シ
ートの収縮比および搬送速度比の関係は、図２のグラフ
に示す通りである。

【００４１】上記の様な前段処理室（１１）及び後段処
理室（１２）における加熱・焼成処理により、厚さ約１
２ｍｍ、幅約６７０ｍｍ、嵩密度０．１ｇ／ｃｍ³、目
付量１２００ｇ／ｍ²の連続アルミナ繊維ブランケット
を得た。そして、得られたアルミナ繊維ブランケットを
目視観察したところ、表１に示す通り、１カ所／長さ２
０ｍについて僅かな繊維切れが確認された。

【００４２】実施例２：実施例１において、高温加熱炉
の搬送機構のローラーコンベア（３）を４基のコンベア
によって構成し、各コンベアの搬送速度を上流側から金
属メッシュコンベア（２）の搬送速度の８５％、８０
％、７５％、７０％、すなわち、２５５ｍ／分、２４０
ｍ／分、２２５ｍ／分、２１０ｍ／分に設定した以外
は、実施例１と同様に操作してアルミナ繊維ブランケッ
トを連続的に製造した。実施例２において、アルミナ繊
維前駆体の連続シートを加熱処理した場合の炉内の温度
分布に対する連続シートの収縮比および搬送速度比の関
係は、図２のグラフに示す通りである。得られたアルミ
ナ繊維ブランケットにおいては、表１に示す通り、繊維
切れは確認されなかった。

【００４３】比較例１：実施例１において、薄層シート
の加熱処理（焼成）の際に、高温加熱炉の搬送機構の速
度を搬送方向に向かって減速させることなく一定とした
以外は、実施例１と同様に操作してアルミナ繊維ブラン
ケットを連続的に製造した。比較例１において、アルミ
ナ繊維前駆体の連続シートを加熱処理した場合の炉内の
温度分布に対する連続シートの収縮比および搬送速度比
の関係は、図２のグラフに示す通りである。得られたア
ルミナ繊維ブランケットにおいては、表１に示す通り、
４カ所／長さ２０ｍについて繊維切れが確認された。

【００４４】

【表１】

【００４５】

【発明の効果】以上説明した様に、特定の加熱炉を使用
した本発明に係る連続アルミナ繊維ブランケットの製造
方法によれば、収縮によるアルミナ繊維前駆体のシート
の移動速度の低下に応じて搬送手段の搬送速度が予め設
定されており、アルミナ繊維前駆体のシートと搬送手段
との摩擦を低減でき、アルミナ繊維前駆体のシートにお
ける繊維切れを確実に防止できるため、切断された繊維
が含まれない均質で一層強度の高いアルミナ繊維ブラン
ケットを製造することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】アルミナ繊維前駆体の連続シートを加熱処理す
るために使用される高温加熱炉の縦断面図および炉内の
温度分布を示すグラフ

【図２】実施例１，２及び比較例１においてアルミナ繊
維前駆体の連続シートを加熱処理した場合の炉内の温度
分布に対する連続シートの収縮比および搬送速度比の関
係を示すグラフ

【符号の説明】

１：炉体１１：前段処理室１２：後段処理室２：金属メッシュコンベア３：ローラーコンベア４：バーナー５：空気ノズル７：排気管Ｗ：アルミナ繊維前駆体の連続シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者笹木利明新潟県上越市福田町１番地三菱化学産資株式会社直江津工場内Ｆターム(参考） 3B154 AA13 AB22 AB27 BA31 BA39 BA60 BB12 BB45 BB47 BB76 BC16 BC47 BF01 BF27 CA01 CA39 CA42 DA07 DA13 DA21 4L037 AT05 CS19 FA01 FA17 PA40 PA45 PF07 4L047 AA02 AA29 AB02 BA03 CB01 CB10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミニウム化合物含有紡糸液から形成
されたアルミナ繊維前駆体の連続シートを高温加熱炉内
に連続的に供給し、当該高温加熱炉内に配置された搬送
機構により一方向に搬送しつつ加熱処理して連続アルミ
ナ繊維ブランケットを製造するに当たり、アルミナ繊維
前駆体の連続シートの加熱収縮率に対応させて前記の搬
送機構の速度を搬送方向に従って減速することを特徴と
する連続アルミナ繊維ブランケットの製造方法。
【請求項２】アルミナ繊維前駆体の連続シートの加熱
収縮率に対応させて、搬送機構の速度を搬送方向に従っ
て逐次的に減速する請求項１に記載の連続アルミナ繊維
ブランケットの製造方法。
【請求項３】搬送機構が、高温加熱炉内の前段処理室
に配置された金属メッシュコンベア又はパンチングメタ
ルシートコンベアと、後段処理室に配置された耐熱磁器
ローラーコンベアとから成る請求項１又は２に記載の連
続アルミナ繊維ブランケットの製造方法。
【請求項４】アルミナ繊維前駆体の連続シートをニー
ドルパンチ処理後に高温加熱炉内に供給する請求項１〜
３の何れかに記載の連続アルミナ繊維ブランケットの製
造方法。
【請求項５】高温加熱炉において最高温度１０００〜
１３００℃で加熱処理する請求項１〜４の何れかに記載
の連続アルミナ繊維ブランケットの製造方法。
【請求項６】アルミナ繊維ブランケットの組成がアル
ミナ６５〜９７重量％で残余がシリカである請求項１〜
５の何れかに記載の製造方法。