JP2007238184A - 無機繊維集合体の包装方法および無機繊維集合体の包装物 - Google Patents

Abstract

【課題】シート状の無機繊維集合体の包装方法であって、繊維を破損させることなくコンパクトな大きさに包装し得る無機繊維集合体の包装方法、および、繊維に破損のない状態で圧縮包装された無機繊維集合体の包装物を提供する。
【解決手段】無機繊維集合体の包装方法においては、シート状の無機繊維集合体（１）を積層して積層物（１Ａ）を構成し、フィルム製の袋（２）に積層物（１Ａ）を収容した後、積層物（１Ａ）の積層方向に直交する外面全体を積層方向に均一に加圧することにより積層物（１Ａ）を圧縮する。そして、圧縮状態のまま袋（２）の外側から積層物（１Ａ）の前記の外面全体を拘束材（３）によって拘束する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無機繊維集合体の包装方法および無機繊維集合体の包装物に関するものであり、詳しくは、シート状の無機繊維集合体の包装方法であって、繊維を破損させることなくコンパクトな大きさに包装し得る無機繊維集合体の包装方法および当該包装方法によって得られた無機繊維集合体の包装物に関するものである。

例えば、高温炉、高温ダクトの壁面や継ぎ目には、断熱材または目地材として耐熱材が使用されるが、斯かる耐熱材は、アルミナ系やアルミナ・シリカ系のセラミック繊維を集積した所謂シート状の無機繊維集合体を所要の形状に加工したものである。従来より、反物状に連続する形態に製造された上記の様な無機繊維集合体は、加工工場などへ出荷する際、ハンドリング性を高め且つ輸送コストを低減するため、巻回または折り畳むことにより積層物に纏められ、そして、結束バンド等を利用して圧縮梱包されている。

ところで、上記の無機繊維集合体は、過度の圧縮に弱く、繊維の種類によっては圧縮梱包の際に結束バンドで拘束した部位などの加圧部分を中心に繊維が破壊され、製品に加工された場合に十分な復元性が発揮されないと言う問題がある。

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、シート状の無機繊維集合体の包装方法であって、繊維を破損させることなくコンパクトな大きさに包装し得る無機繊維集合体の包装方法、および、繊維に破損のない状態で圧縮包装された無機繊維集合体の包装物を提供することにある。

本発明は、シート状の無機繊維集合体を圧縮包装するにあたり、無機繊維集合体を積層して積層物を構成し、当該積層物の外面を積層方向に均一に且つ所定の体積率まで加圧圧縮し、そして、積層物の加圧した外面全体を均一に拘束して復元を防止することにより、繊維の損傷を防止する。

すなわち、本発明は２つの要旨から成り、その第１の要旨は、シート状の無機繊維集合体を圧縮包装する包装方法であって、シート状の無機繊維集合体を積層して積層物を構成し、フィルム製の袋に前記積層物を収容した後、前記積層物の積層方向に直交する外面全体を前記袋の外側から積層方向に均一に加圧することにより前記積層物を圧縮し、次いで、圧縮状態のまま前記袋の外側から前記積層物の前記外面全体を拘束材によって拘束することを特徴とする無機繊維集合体の包装方法に存する。

また、本発明の第２の要旨は、シート状の無機繊維集合体を圧縮包装して成る無機繊維集合体の包装物であって、無機繊維集合体が積層されて積層物としてフィルム製の袋に収容され、前記積層物がその積層方向に均一に加圧圧縮された状態で且つ積層方向に直交する外面全体を前記袋の外側から拘束材によって拘束されていることを特徴とする無機繊維集合体の包装物に存する。

本発明に係る無機繊維集合体の包装方法によれば、無機繊維集合体を積層して構成した積層物の外面を積層方向に均一に且つ所定の体積率まで加圧圧縮すると共に、積層物の加圧した外面全体を拘束材によって均一に拘束して復元を防止するため、無機繊維集合体の繊維の損傷を確実に防止でき、無機繊維集合体をコンパクトな大きさに包装することが出来る。

また、本発明に係る無機繊維集合体の包装物によれば、積層物の外面を積層方向に均一に且つ所定の体積率まで加圧圧縮されており、しかも、積層物の加圧した外面全体を拘束材によって均一に拘束されているため、無機繊維集合体における繊維の損傷がなく、無機繊維集合体をコンパクトな大きさににすることが出来る。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一態様に係る無機繊維集合体の包装方法における各操作工程および巻回された無機繊維集合体の包装物を示すフロー図である。図２は、図１の包装方法に使用される減容装置の主要部の構造を示す平面図である。また、図３は、本発明の他の態様に係る無機繊維集合体の包装方法における各操作工程および折り畳まれた無機繊維集合体の包装物を示すフロー図である。以下、実の形態の説明においては、無機繊維集合体の包装方法を「包装方法」と略記し、無機繊維集合体の包装物を「包装物」と略記する。

本発明の包装方法は、シート状の無機繊維集合体（１）を圧縮包装する包装方法である（図１（ａ）及び図３（ａ）に無機繊維集合体を符号（１）で示す）。シート状の無機繊維集合体（１）は、高温耐熱性、断熱性、復元性などにおいて優れた特性を備えており、高温炉や高温ダクトの壁面の断熱材または継ぎ目の目地材、あるいは、内燃機関の排ガス処理装置（触媒コンバーター）の触媒支持材などの材料として使用される。

本発明において、無機繊維集合体（１）とは、無機繊維をほぼ均一な嵩密度に集積して通常は一定の厚さの連続する長尺物に構成されたマット状の集合体を言い、所謂ブランケット又はマットと呼ばれるものを包含する。無機繊維集合体（１）を構成する繊維としては、ロックウール、グラスウール、非晶質アルミナシリカ系繊維、結晶質のアルミナシリカ系繊維などで通常は繊維径が１〜２０μｍ、長さが数ｍｍから数百ｍｍ程度の短繊維が挙げられる。

より具体的には、例えば、特許第３２７４８３６号公報に記載されたアルミナ繊維が挙げられる。アルミナ繊維としては、通常、繊維径が１〜５０μｍ、繊維長が０．５〜５００ｍｍのものが代表的である。斯かるアルミナ繊維のうち、アルミナ−シリカ系結晶質短繊維であって、当該アルミナ系短繊維におけるアルミニウムと珪素の比が、Ａｌ_２Ｏ_３とＳｉＯ_２の比として、７０：３０〜９７：３の組成の繊維、殊に、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たアルミナ繊維である。そして、上記の様なアルミナ・シリカから成る結晶質アルミナ繊維は、機械的衝撃により破損し易いため、本発明を好適に適用し得る。

上記のシート状の無機繊維集合体（１）は、無機膨張性材料、ゼオライト鉱物、エチレン系多元重合体などの有機バインダーを熱膨張性材料として含んでいてもよい。また、一定の厚さを保持するため、バインダーを含浸させることにより予めある程度圧縮成型されていてもよく、更に、厚さ方向にニードルパンチが施されていてもよい。上記の様な無機繊維集合体（１）は、通常、厚さを３〜５０ｍｍ程度、幅を５００〜１５００mｍ程度、長さを３〜２０ｍ程度、嵩密度を約０．０２〜０．１０ｇ／ｃｍ^３（２０〜１００ｋｇ／ｍ^３）に設定される。

本発明の包装方法においては、後述する無機繊維集合体（１）の積層形態により２つの態様を挙げることが出来る。第１の態様は、図１に示す様に、無機繊維集合体（１）を巻回してロール状の積層物（１Ａ）を構成する態様であり、第２の態様は、図３に示す様に、無機繊維集合体（１）を折り畳んだり或いは積み重ねて重畳状態の積層物（１Ａ）を構成する態様である。

先ず、図１に示す第１の態様に係る包装方法について説明する。本発明の包装方法においては、図１（ａ）に示す様に、先ず、シート状の無機繊維集合体（１）を積層、すなわち巻回してロール状の積層物（１Ａ）を構成し、フィルム製の袋（２）に前記の積層物（１Ａ）を収容する。

積層物（１Ａ）の直径は、ハンドリング性を考慮し、通常は５００〜１０００ｍｍとされる。積層物（１Ａ）の嵩密度（常態嵩密度）は、積層前の無機繊維集合体（１）の嵩密度であり、約０．０２〜０．１０ｇ／ｃｍ^３（２０〜１００ｋｇ／ｍ^３）である。通常、上記の様に巻回された積層物（１Ａ）の重量は３〜２００ｋｇ、好ましくは５〜５０ｋｇに設定される。積層物（１Ａ）の重量を上記の範囲に設定する理由は次の通りである。すなわち、積層物（１Ａ）の重量が上記の範囲の下限値よりも小さい場合は、輸送効率が悪く、輸送コストが増大する。一方、上記の範囲の下限値よりも大きい場合は、ハンドリング性に欠け、実用的ではない。

また、積層物（１Ａ）を収容する袋（２）としては、取扱いによって容易に破損することのない強度を備えたものであれば適宜の袋を使用できるが、通常は、厚さが０．０１〜０．１ｍｍ程度のポリエチレン製などの廃棄処理の容易な袋が使用される。

上記の様に袋（２）に積層物（１Ａ）を収容した後は、図１（ｂ）及び（ｃ）に示す様に、積層物（１Ａ）の積層方向に直交する外面全体を袋（２）の外側から積層方向に均一に加圧することにより、常態体積の通常１０〜７０％、好ましくは２０〜６０％に積層物（１Ａ）を圧縮する。本発明においては、繊維の損傷を防ぐため、積層物（１Ａ）の積層方向、すなわち、周面から中心に向かう方向に且つ均一に圧縮する必要がある。

積層物（１Ａ）に圧縮においては、例えば、図２に示す様な減容装置（４）を使用するのが好ましい。斯かる減容装置（４）は、積層物（１Ａ）を収容する円筒状のケーシング（４１）と、ケーシング（４１）の内面に均等に配置された多数の風船体（４２）と、これら風船体（４２）に加圧空気を供給する空気流路（４３）とから主に構成され、コンプレッサー、開閉弁、リリーフ弁、弁に制御信号を送る圧力計などを含む空気供給手段により、空気流路（４３）を通じて風船体（４２）を膨張させ、また、膨張した風船体（４２）を収縮させる様になされている。

圧縮操作においては、図１（ｂ）及び図２（ａ）に示す様に、袋（２）に収容された積層物（１Ａ）を上記の減容装置（４）のケーシング（４１）に同軸状に装填し、そして、図１（ｃ）及び図２（ｂ）に示す様に、加圧空気の供給によって風船体（４２）を膨張させることにより、積層物（１Ａ）の積層方向に直交する外面全体、すなわち、ロール状の積層物（１Ａ）の外周面全体を均一に加圧でき、上記の体積率まで積層物（１Ａ）を圧縮することが出来る。

積層物（１Ａ）に対する加圧力は、繊維の嵩密度、反発力および圧縮による繊維破壊を考慮して決定されるが、通常は５０ＫＰａ以下が好ましい。また、積層物（１Ａ）を加圧する際は、例えば袋の口部に挿入したチューブを介してブロワー等によって袋（２）の内部を脱気しつつ積層物（１Ａ）を加圧することにより、一層効率的に積層物（１Ａ）を加圧圧縮できる。

上記の圧縮操作により、積層物（１Ａ）を常態体積の通常は１０〜７０％に圧縮するが、圧縮した場合の積層物（１Ａ）の嵩密度（圧縮嵩密度）は５０〜２００ｋｇ／ｍ^３（０．０５〜０．２０ｇ／ｃｍ^３）となるのが好ましい。嵩密度を上記の範囲に規定する理由は次の通りである。すなわち、積層物（１Ａ）の嵩密度が５０ｋｇ／ｍ^３よりも小さい場合は、減容率が小さく、ハンドリング性、輸送効率に欠ける。また、嵩密度が２００ｋｇ／ｍ^３よりも大きい場合は、繊維を損傷する虞があり、かつ、より高い圧縮面圧が必要となり現実的ではない。

上記の様に積層物（１Ａ）を圧縮した後は、図１（ｄ）に示す様に、風船体（４２）を収縮させて減容装置（４）のケーシング（４１）から積層物（１Ａ）を取り出し、次いで、積層物（１Ａ）の復元膨張を抑制するため、図１（ｅ）に示す様に、圧縮状態のまま袋（２）の外側から積層物（１Ａ）の上記の外面全体、すなわち、外周面全体を拘束材（３）によって拘束する。

減容装置（４）から積層物（１Ａ）を取り出す際は、袋（２）の口部を絞る等の操作によって封止することにより、積層物（１Ａ）の復元を一時的に抑制することが出来る。拘束材（３）としては、帯状のフィルムやシートを使用することも出来るが、取扱い性、強度、コストの観点からは、フィルム、織布または不織布から成り且つ袋状または筒状に形成された拘束材を使用するのがよい。

図１（ｅ）に例示した拘束材（３）は、筒状に形成されたものであり、斯かる拘束材（３）は、積層物（１Ａ）の外周に被せるだけで当該積層物を簡単に拘束でき、積層物（１Ａ）の復元膨張を抑制できる。上記の様に拘束材（３）によって積層物（１Ａ）の外面全体を拘束することにより、積層物（１Ａ）の復元力、すなわち、拘束材（３）の締付力による繊維の損傷を防止することが出来る。

次に、図３に示す第２の態様に係る包装方法について説明する。本発明の第２の態様に係る包装方法においては、図３（ａ）に示す様に、先ず、シート状の無機繊維集合体（１）を積層、すなわち折り畳んで重畳状態の積層物（１Ａ）を構成し、前述の第１の態様におけるのと同様のフィルム製の袋（２）に積層物（１Ａ）を収容する。

積層物（１Ａ）の積層方向の厚さ（図面における高さ）は、ハンドリング性を考慮して５００〜１０００ｍｍ程度、折畳み幅（図面における奥行）は５００〜１０００ｍｍ程度とされる。上記の様に折り畳まれた積層物（１Ａ）の重量は前述の態様におけるのと同様である。

袋（２）に積層物（１Ａ）を収容した後は、図３（ｂ）及び（ｃ）に示す様に、前述の態様と同様にして積層物（１Ａ）の積層方向に直交する外面全体を袋（２）の外側から積層方向に均一に加圧することにより積層物（１Ａ）を圧縮する。第２の態様においては、積層方向側の各端面から中心に向かう方向に且つ均一に圧縮する。

積層物（１Ａ）に圧縮においては、例えば、図３（ｂ）及び（ｃ）に示す様な減容装置（４）を使用するのが好ましい。図３に示す減容装置（４）は、積層物（１Ａ）を収容する直方体または立方体のケーシング（４１）と、ケーシング（４１）の内面（一組の対向する内面）に均等に配置された多数の風船体（４２）と、これら風船体（４２）に加圧空気を供給する空気流路（図示省略）とから主に構成され、前述の態様におけるのと同様の空気供給手段により、空気流路を通じて風船体（４２）を膨張させ、また、膨張した風船体（４２）を収縮させる様になされている。

圧縮操作においては、図３（ｂ）に示す様に、袋（２）に収容された積層物（１Ａ）を減容装置（４）のケーシング（４１）に例えば積層方向が上下になる様に装填し、そして、図３（ｃ）に示す様に、加圧空気の供給によって風船体（４２）を膨張させることにより、積層物（１Ａ）の積層方向に直交する外面全体、すなわち、重畳状態の積層物（１Ａ）の積層方向側の各端面全体を前述の様な加圧力により均一に加圧でき、前述の体積率まで積層物（１Ａ）を圧縮することが出来る。

なお、上記の圧縮操作においては、図３に示す様な減容装置（４）の他、減容装置として、一組の対向する平板がシリンダー装置によって接近離間することにより、積層物（１Ａ）の積層方向側の各端面全体を加圧する構造の減容装置を使用することも出来る。また、積層物（１Ａ）を加圧する際は、前述の態様におけるのと同様に、袋（２）の内部を脱気しつつ積層物（１Ａ）を加圧するのが好ましい。上記の様に圧縮した場合の積層物（１Ａ）の嵩密度は前述の態様におけるのと同様である。

上記の様に、積層物（１Ａ）を圧縮した後は、前述の態様と同様に、風船体（４２）を収縮させて減容装置（４）から積層物（１Ａ）を取り出し、次いで、積層物（１Ａ）の復元膨張を抑制するため、図３（ｄ）及び（ｅ）に示す様に、圧縮状態のまま袋（２）の外側から積層物（１Ａ）の上記の外面全体、この場合は積層方向の各端面および無機繊維集合体（１）の折曲げ部が位置する側面を拘束材（３）によって拘束する。拘束材（３）としては、前述の態様におけるのと同様の拘束材を使用するのがよい。なお、第２の態様においては、圧縮した積層物（１Ａ）を複数個重ねて結束帯（３）で拘束してもよい。

本発明の包装方法は、第１及び第２の態様に示す通り、シート状の無機繊維集合体（１）を圧縮包装するにあたり、無機繊維集合体（１）を積層して構成した積層物（１Ａ）の外面を積層方向に均一に且つ所定の体積率まで加圧圧縮すると共に、積層物（１Ａ）の加圧した外面全体を拘束材（３）によって均一に拘束して復元を防止するため、無機繊維集合体（１）の繊維の損傷を確実に防止することが出来、そして、無機繊維集合体（１）をコンパクトな大きさに包装することが出来る。

また、上記の包装方法によって得られる本発明の包装物は、図１（ｅ）又は図３（ｅ）に示す様な形態を備えたものである。すなわち、上記の包装物は、シート状の無機繊維集合体（１）を圧縮包装して成る無機繊維集合体の包装物であり、無機繊維集合体（１）が積層されて積層物（１Ａ）としてフィルム製の袋（２）に収容され、積層物（１Ａ）がその積層方向に均一に加圧圧縮された状態で且つ積層方向に直交する外面全体（前述の外周面または端面）を袋（２）の外側から拘束材（３）によって拘束されている。

本発明の包装物においては、前述した様に、圧縮された積層物（１Ａ）の嵩密度が５０〜２００ｋｇ／ｍ^３であり、また、拘束材（３）は、フィルム、織布または不織布から成り且つ袋状または筒状に形成されているのが好ましい。

本発明の包装物は、積層物（１Ａ）の外面を積層方向に均一に且つ所定の体積率まで加圧圧縮されており、しかも、積層物（１Ａ）の加圧した外面全体を拘束材（３）によって均一に拘束されているため、無機繊維集合体（１）における繊維の損傷がなく、無機繊維集合体（１）をコンパクトな大きさににすることが出来る。特に、本発明は、無機繊維集合体（１）がアルミナ・シリカから成る結晶質アルミナ繊維の集合体の場合に好適である。

無機繊維集合体（１）として、アルミナ繊維の連続マット（三菱化学産資（株）製：商品名「マフテックＭＬＳ」）を準備した。無機繊維集合体（１）の厚さは約４０ｍｍ、幅は６００mｍ、長さは１５ｍであった。上記の無機繊維集合体（１）を長さ方向に巻回してロール状の積層物（１Ａ）を構成した。積層物（１Ａ）の直径は約９００ｍｍ、重量は１０ｋｇ、嵩密度は約２６ｋｇ／ｍ^３であった。そして、上記の様に構成した積層物（１Ａ）を０．０３ｍｍの厚さのポリエチレン製の袋（２）に収容した。

次いで、積層物（１Ａ）を図１に示す様な減容装置（４）に装填した後、風船体（４２）の膨張操作によって積層物（１Ａ）の外周面を５ＫＰａで均一に加圧することにより積層方向に圧縮した。また、その際、減容装置（４）による圧縮に伴い袋（２）の中の空気をブロワーで吸引した。そして、積層物（１Ａ）の直径を４５０ｍｍ、嵩密度を約１０５ｋｇ／ｍ^３とした。

圧縮した後は、袋（２）に再び直に空気が入らないように口部を塞いだ状態で減容装置（４）から積層物（１Ａ）を取り出し、次いで、厚さが０．０７ｍｍで直径が５００ｍｍのポリエチレン製の円筒状の結束材（３）の中に圧縮状態の積層物（１Ａ）を挿入することにより、結束材（３）によって積層物（１Ａ）の外周面を結束した。結束状態の積層物（１Ａ）は、結束材（３）のゆとりにより幾分復元し、その嵩密度は８５ｋｇ／ｍ^３であった。

上記の様に圧縮包装した積層物（１Ａ）は、包装状態のまま１ヶ月間保管したところ、結束材（３）が破損することもなく、減容状態を維持していた。そして、保管後、結束材（３）を切り開き、積層物（１Ａ）を袋（２）から取り出したところ、積層物（１Ａ）は圧縮前の直径まで復元した。また、積層物（１Ａ）を展開し、無機繊維集合体（１）の繊維を観察したところ、繊維に損傷は見られなかった。

本発明の一態様に係る無機繊維集合体の包装方法における各操作工程を示すフロー図である。 図１の包装方法に使用される減容装置の主要部の構造を示す平面図である。 本発明の他の態様に係る無機繊維集合体の包装方法における各操作工程を示すフロー図である。

符号の説明

１ ：無機繊維集合体
１Ａ：積層物
２ ：袋
３ ：拘束材
４ ：減容装置
４１：ケーシング
４２：風船体
４３：空気流路

Claims (8)

1. シート状の無機繊維集合体を圧縮包装する包装方法であって、シート状の無機繊維集合体を積層して積層物を構成し、フィルム製の袋に前記積層物を収容した後、前記積層物の積層方向に直交する外面全体を前記袋の外側から積層方向に均一に加圧することにより前記積層物を圧縮し、次いで、圧縮状態のまま前記袋の外側から前記積層物の前記外面全体を拘束材によって拘束することを特徴とする無機繊維集合体の包装方法。
2. 嵩密度が５０〜２００ｋｇ／ｍ^３となる様に積層物を圧縮する請求項１に記載の無機繊維集合体の包装方法。
3. 拘束材として、フィルム、織布または不織布から成り且つ袋状または筒状に形成された拘束材を使用する請求項１又は２に記載の無機繊維集合体の包装方法。
4. 無機繊維集合体がアルミナ・シリカから成る結晶質アルミナ繊維の集合体である請求項１〜３の何れかに記載の無機繊維集合体の包装方法。
5. シート状の無機繊維集合体を圧縮包装して成る無機繊維集合体の包装物であって、無機繊維集合体が積層されて積層物としてフィルム製の袋に収容され、前記積層物がその積層方向に均一に加圧圧縮された状態で且つ積層方向に直交する外面全体を前記袋の外側から拘束材によって拘束されていることを特徴とする無機繊維集合体の包装物。
6. 圧縮された積層物の嵩密度が５０〜２００ｋｇ／ｍ^３である請求項５に記載の無機繊維集合体の包装物。
7. 拘束材がフィルム、織布または不織布から成り且つ袋状または筒状に形成されている請求項５又は６に記載の無機繊維集合体の包装物。
8. 無機繊維集合体がアルミナ・シリカから成る結晶質アルミナ繊維の集合体である請求項５〜７の何れかに記載の無機繊維集合体の包装物。

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