JP2014058749A - 無機繊維及びそれを用いた成形体 - Google Patents
無機繊維及びそれを用いた成形体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014058749A JP2014058749A JP2012203414A JP2012203414A JP2014058749A JP 2014058749 A JP2014058749 A JP 2014058749A JP 2012203414 A JP2012203414 A JP 2012203414A JP 2012203414 A JP2012203414 A JP 2012203414A JP 2014058749 A JP2014058749 A JP 2014058749A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mol
- inorganic fiber
- surface pressure
- mass
- inorganic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 title claims abstract description 79
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 46
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 27
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 14
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 8
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 29
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 29
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 36
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 24
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 17
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 13
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 11
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 9
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 8
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 8
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- -1 B 2 O 3 Chemical compound 0.000 description 6
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 6
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 5
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 5
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 4
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 3
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 3
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 description 3
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Natural products C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 2
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 2
- JHPBZFOKBAGZBL-UHFFFAOYSA-N (3-hydroxy-2,2,4-trimethylpentyl) 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(C)C(O)C(C)(C)COC(=O)C(C)=C JHPBZFOKBAGZBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M (3-methylphenyl)methyl-triphenylphosphanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC1=CC=CC(C[P+](C=2C=CC=CC=2)(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)=C1 BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012669 compression test Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007922 dissolution test Methods 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000005802 health problem Effects 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N lithium metasilicate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Si]([O-])=O PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052912 lithium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001290 polyvinyl ester Polymers 0.000 description 1
- 229920001289 polyvinyl ether Polymers 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N tetramethyl orthosilicate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)OC LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQZCOBSUOFHDEE-UHFFFAOYSA-N tetrapropyl silicate Chemical compound CCCO[Si](OCCC)(OCCC)OCCC ZQZCOBSUOFHDEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/44—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminates
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
- D04H1/4209—Inorganic fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/06—Mineral fibres, e.g. slag wool, mineral wool, rock wool
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/16—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
- C04B35/22—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in calcium oxide, e.g. wollastonite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/62227—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining fibres
- C04B35/62231—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining fibres based on oxide ceramics
- C04B35/62236—Fibres based on aluminium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/62227—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining fibres
- C04B35/62231—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining fibres based on oxide ceramics
- C04B35/6224—Fibres based on silica
- C04B35/62245—Fibres based on silica rich in aluminium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
- C04B35/632—Organic additives
- C04B35/634—Polymers
- C04B35/63404—Polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B35/63416—Polyvinylalcohols [PVA]; Polyvinylacetates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L59/00—Thermal insulation in general
- F16L59/02—Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials
- F16L59/028—Composition or method of fixing a thermally insulating material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
- F01N3/2853—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
【課題】加熱使用時における圧縮復元性、保持性、耐熱性、生体溶解性に優れた成形体を形成し得る無機繊維及び成形体を提供する。
【解決手段】Ａｌ２Ｏ３：４３．２〜５３．０モル％、ＳｉＯ２：１２．８〜２５．２モル％、ＣａＯ：２６．０〜４０．０モル％含み、これら成分の合計が９８モル％以上である無機繊維。より好ましくは、Ａｌ２Ｏ３：４３．２〜５１．２モル％、ＳｉＯ２：１２．８〜２０．８モル％、ＣａＯ：３２．０〜４０．０モル％の組成を有する無機繊維。さらに好ましくは、Ａｌ２Ｏ３：４４．２〜５０．２モル％、ＳｉＯ２：１３．８〜１９．８モル％、ＣａＯ：３３．０〜３９．０モル％の組成を有する無機繊維。
【選択図】なし
【解決手段】Ａｌ２Ｏ３：４３．２〜５３．０モル％、ＳｉＯ２：１２．８〜２５．２モル％、ＣａＯ：２６．０〜４０．０モル％含み、これら成分の合計が９８モル％以上である無機繊維。より好ましくは、Ａｌ２Ｏ３：４３．２〜５１．２モル％、ＳｉＯ２：１２．８〜２０．８モル％、ＣａＯ：３２．０〜４０．０モル％の組成を有する無機繊維。さらに好ましくは、Ａｌ２Ｏ３：４４．２〜５０．２モル％、ＳｉＯ２：１３．８〜１９．８モル％、ＣａＯ：３３．０〜３９．０モル％の組成を有する無機繊維。
【選択図】なし
Description
本発明は、無機繊維、及びそれを用いた断熱材、クッション材、保持材等の成形体に関する。
無機繊維は、その優れた耐熱性により、断熱材や耐火材等の構成材料として、自動車分野、建築分野、工業炉等様々な分野で使用されている。このような断熱材を部材間に介在させてクッション材又は保持材としても使用されている。
例えば、自動車等に積載される、排気ガス浄化用触媒コンバーターは、一般に触媒担体、保持材及びケーシングからなり、触媒担体が保持材を介してケーシングの内部に設置されている。保持材は、アルミナ繊維やムライト繊維、又はその他のセラミック繊維等の無機繊維を、有機バインダーを用いて所定厚さのマット状に成形したものや、無機繊維を集綿したものをニードル加工してマット状に成形したものが主流となっている（例えば、特許文献１）。
最近では、浄化効率を高めるために、触媒担体は９００℃を超えて加熱されるため、このような高温使用下であっても、保持材が触媒担体を保持できることが求められている。
また、保持材に用いられるアルミナ繊維等は、適切な取り扱いをすれば健康上の問題は無いと考えられているが、人体に吸入されて肺に疾患を引き起こす可能性も否定できず、さらなる安全性が求められている。
本発明の目的は、加熱使用時における圧縮復元性、保持性、耐熱性、生体溶解性に優れた成形体を形成し得る無機繊維及び成形体を提供することである。
本発明によれば、以下の無機繊維等が提供される。
１．以下の組成を有する無機繊維。
Ａｌ２Ｏ３ ４３．２〜５３．０モル％
ＳｉＯ２ １２．８〜２５．２モル％
ＣａＯ ２６．０〜４０．０モル％
上記成分の合計は９８モル％以上である。
２．以下の組成を有する１記載の無機繊維。
Ａｌ２Ｏ３ ４３．２〜５１．２モル％
ＳｉＯ２ １２．８〜２０．８モル％
ＣａＯ ３２．０〜４０．０モル％
３．以下の組成を有する１又は２記載の無機繊維。
Ａｌ２Ｏ３ ４４．２〜５０．２モル％
ＳｉＯ２ １３．８〜１９．８モル％
ＣａＯ ３３．０〜３９．０モル％
４．ヨシオカイト構造を有する１〜３のいずれか記載の無機繊維。
５．１〜４のいずれか記載の無機繊維を含む成形体。
６．クッション材又は保持材である５記載の成形体。
７．触媒担体と、触媒担体を収容するケーシングとの間隙に介装される保持材である６記載の成形体。
８．０．３ｇ／ｃｍ３の充填密度及び１２．５％の開放率における１，０００サイクル試験後に１．２Ｎ／ｃｍ２以上である開放面圧（i）、又は、
０．３ｇ／ｃｍ３の充填密度及び８％の開放率における１，０００サイクル試験後に２．０Ｎ／ｃｍ２以上である開放面圧（ii）を、有する５〜７のいずれか記載の成形体。
９．前記開放面圧（i）と前記開放面圧（ii）を共に有する８記載の成形体。
１．以下の組成を有する無機繊維。
Ａｌ２Ｏ３ ４３．２〜５３．０モル％
ＳｉＯ２ １２．８〜２５．２モル％
ＣａＯ ２６．０〜４０．０モル％
上記成分の合計は９８モル％以上である。
２．以下の組成を有する１記載の無機繊維。
Ａｌ２Ｏ３ ４３．２〜５１．２モル％
ＳｉＯ２ １２．８〜２０．８モル％
ＣａＯ ３２．０〜４０．０モル％
３．以下の組成を有する１又は２記載の無機繊維。
Ａｌ２Ｏ３ ４４．２〜５０．２モル％
ＳｉＯ２ １３．８〜１９．８モル％
ＣａＯ ３３．０〜３９．０モル％
４．ヨシオカイト構造を有する１〜３のいずれか記載の無機繊維。
５．１〜４のいずれか記載の無機繊維を含む成形体。
６．クッション材又は保持材である５記載の成形体。
７．触媒担体と、触媒担体を収容するケーシングとの間隙に介装される保持材である６記載の成形体。
８．０．３ｇ／ｃｍ３の充填密度及び１２．５％の開放率における１，０００サイクル試験後に１．２Ｎ／ｃｍ２以上である開放面圧（i）、又は、
０．３ｇ／ｃｍ３の充填密度及び８％の開放率における１，０００サイクル試験後に２．０Ｎ／ｃｍ２以上である開放面圧（ii）を、有する５〜７のいずれか記載の成形体。
９．前記開放面圧（i）と前記開放面圧（ii）を共に有する８記載の成形体。
本発明によれば、加熱使用時における圧縮復元性、保持性、耐熱性、生体溶解性に優れた成形体を形成し得る無機繊維及び成形体が提供できる。
本発明の無機繊維は、以下の組成を有する。
Ａｌ２Ｏ３ ４３．２〜５３．０モル％
ＳｉＯ２ １２．８〜２５．２モル％
ＣａＯ ２６．０〜４０．０モル％
上記成分の合計は９８モル％以上である。
Ａｌ２Ｏ３ ４３．２〜５３．０モル％
ＳｉＯ２ １２．８〜２５．２モル％
ＣａＯ ２６．０〜４０．０モル％
上記成分の合計は９８モル％以上である。
さらに生体溶解性の観点から、より好ましくは以下の組成が挙げられる。
Ａｌ２Ｏ３ ４３．２〜５１．２モル％
ＳｉＯ２ １２．８〜２０．８モル％
ＣａＯ ３２．０〜４０．０モル％
上記成分の合計は９８モル％以上である。
Ａｌ２Ｏ３ ４３．２〜５１．２モル％
ＳｉＯ２ １２．８〜２０．８モル％
ＣａＯ ３２．０〜４０．０モル％
上記成分の合計は９８モル％以上である。
さらに好ましくは以下の組成が挙げられる。
Ａｌ２Ｏ３ ４４．２〜５０．２モル％
ＳｉＯ２ １３．８〜１９．８モル％
ＣａＯ ３３．０〜３９．０モル％
上記成分の合計は９８モル％以上である。
Ａｌ２Ｏ３ ４４．２〜５０．２モル％
ＳｉＯ２ １３．８〜１９．８モル％
ＣａＯ ３３．０〜３９．０モル％
上記成分の合計は９８モル％以上である。
本発明の無機繊維は、生体溶解性、耐熱性及び開放・圧縮面圧の観点から、好ましくは以下の組成を有する。
Ａｌ２Ｏ３ ５７．４〜６５．４質量％
ＳｉＯ２ ８．９〜１６．９質量％
ＣａＯ ２１．７〜２９．７質量％
上記成分の合計は９８質量％以上である。
より好ましくは、
Ａｌ２Ｏ３ ５８．４〜６４．４質量％
ＳｉＯ２ ９．９〜１５．９質量％
ＣａＯ ２２．７〜２８．７質量％
上記成分の合計は９８質量％以上である。
Ａｌ２Ｏ３ ５７．４〜６５．４質量％
ＳｉＯ２ ８．９〜１６．９質量％
ＣａＯ ２１．７〜２９．７質量％
上記成分の合計は９８質量％以上である。
より好ましくは、
Ａｌ２Ｏ３ ５８．４〜６４．４質量％
ＳｉＯ２ ９．９〜１５．９質量％
ＣａＯ ２２．７〜２８．７質量％
上記成分の合計は９８質量％以上である。
上記の無機繊維は、好ましくは、シリカを１０質量％超えて含む。シリカを１５質量％超とすることができる。
上記の無機繊維は、好ましくは、ＣａＯを２５モル％超えて含む。
上記の無機繊維は、Ａｌ２Ｏ３を５０質量％未満とすることができる。
上記の無機繊維は、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＣａＯの合計を、９９モル％以上又は１００モル％（不可避不純物を含む）とすることができる。
上記の無機繊維は、好ましくは、ＣａＯを２５モル％超えて含む。
上記の無機繊維は、Ａｌ２Ｏ３を５０質量％未満とすることができる。
上記の無機繊維は、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＣａＯの合計を、９９モル％以上又は１００モル％（不可避不純物を含む）とすることができる。
本発明の無機繊維は、Ｓｃ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｙ又はこれらの混合物から選択されるそれぞれの酸化物を含んでも含まなくてもよい。これらの酸化物の量を、それぞれ３質量％以下、２質量％以下、１．０質量％以下、０．５質量％以下、０．２質量％以下又は０．１質量％以下としてもよい。
アルカリ金属酸化物（Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ等）の各々は含まれても含まれなくてもよく、それぞれ又は合計で３質量％以下、２質量％以下、１．０質量％以下、０．５質量％以下、０．２質量％以下又は０．１質量％以下とすることができる。
ＴｉＯ２、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｃｒ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｆｅ２Ｏ３の各々は含まれても含まれなくてもよく、３質量％以下、２質量％以下、１．０質量％以下、０．５質量％以下、０．２質量％以下又は０．１質量％以下とすることができる。
無機繊維は、ヨシオカイト(Yoshiokaite)結晶構造を有すると好ましい。ヨシオカイト構造とは、Ｃａ５．３Ａｌ１０．６Ｓｉ５．３５Ｏ３２であり、この構造を含むと強度が高くなる傾向にある。
ヨシオカイト構造を有することは、Ｘ線回折測定により観測することができる。
ヨシオカイト構造を有することは、Ｘ線回折測定により観測することができる。
本発明の無機繊維は、好ましくは、０．３ｇ／ｃｍ３の充填密度及び１２．５％の開放率における１サイクル試験後の開放面圧（一度充填密度が高い状態で圧縮した後、充填密度が低く圧縮が緩んだ状態での面圧に相当、この面圧により触媒担体を保持する）が２．０Ｎ／ｃｍ２以上であり、より好ましくは２．２Ｎ／ｃｍ２以上である。開放面圧が２．０Ｎ／ｃｍ２以上であることにより、触媒担体をより確実に保持することができる。
また、好ましくは、０．３ｇ／ｃｍ３の充填密度における圧縮面圧（冷却時の面圧に相当）が１３．０Ｎ／ｃｍ２以上である。圧縮面圧が高ければ開放面圧も高い傾向があるため、圧縮面圧は高ければ高い方が好ましい。
開放面圧及び圧縮面圧は実施例に記載の方法で測定する。
また、好ましくは、０．３ｇ／ｃｍ３の充填密度における圧縮面圧（冷却時の面圧に相当）が１３．０Ｎ／ｃｍ２以上である。圧縮面圧が高ければ開放面圧も高い傾向があるため、圧縮面圧は高ければ高い方が好ましい。
開放面圧及び圧縮面圧は実施例に記載の方法で測定する。
無機繊維から保持材を形成して、例えば、触媒コンバーターに使用するとき、触媒コンバーターは、使用時は９００℃を超えて加熱され、使用しないときは、冷却される。従って、触媒コンバーターは、加熱と冷却が繰り返され、特にケーシングは通常金属製であるため、膨張と収縮が繰り返され、その度合いが大きい。保持材を挿入するときは、触媒担体とケーシングの間に圧縮された状態であっても、使用時に高温となったときには、ケーシングは膨張するため、圧縮が緩んだ状態で触媒担体を保持しなければならなくなる。従って、圧縮時と、特に圧縮解放時に、保持材が触媒担体を保持する力が十分であることが求められている。開放面圧と圧縮面圧は、このような状態での保持性の指標となる。
このように、実使用ではケースの熱膨張により保持材の圧縮密度が低くなり、逆に停止時は、ケースの収縮によって、充填密度が高くなる。このとき、冷間状態で保持材が入っている隙間に対して、熱膨張により保持材が入っている隙間の広がり寸法を開放量と呼び、その割合を開放率と呼ぶ。一般的なガソリン車の使用条件は、開放率１２．５％程度であるが、設計や車種によって開放率８％等、それ以下で使用されることも想定される。
また、無機繊維は、面圧残存率が、好ましくは１３％以上、より好ましくは１４％以上である。
面圧残存率は実施例に記載の方法で測定できる。
面圧残存率は、繊維脆さの指標である。残存率が低いと繊維が脆く、耐久にて面圧低下する可能性がある。
面圧残存率は実施例に記載の方法で測定できる。
面圧残存率は、繊維脆さの指標である。残存率が低いと繊維が脆く、耐久にて面圧低下する可能性がある。
無機繊維は、負荷荷重４Ｎ／ｃｍ２又は１０Ｎ／ｃｍ２における耐熱性が、好ましくは８５０℃以上、より好ましくは８８０℃以上である。耐熱性が８５０℃以上であれば、ガソリン車に適用することができる可能性がある。
耐熱性は実施例に記載の方法で測定できる。
耐熱性は実施例に記載の方法で測定できる。
無機繊維は、生体溶解性の指標であるｐＨ４．５及びｐＨ７．４の生理食塩水に対する溶解速度定数が、好ましくは５０ｎｇ／ｃｍ２・ｈ以上、より好ましくは８０ｎｇ／ｃｍ２・ｈ以上、さらに好ましくは１００ｎｇ／ｃｍ２・ｈ以上である。溶解速度定数は大きい程好ましい。
溶解速度定数は実施例に記載の方法で測定できる。
溶解速度定数は実施例に記載の方法で測定できる。
無機繊維は、クッション材として使用されるため、圧縮復元性を有することが好ましい。
本発明の無機繊維の製造方法について説明する。無機繊維は、溶融法、ゾルゲル法、その他公知の方法で製造できるが、Ａｌ２Ｏ３を多量に含有する無機繊維原料の溶融物は温度変化に対して粘性が変化しやすく、繊維化が非常に困難であるためにゾルゲル法が好ましい。以下、ゾルゲル法による製造方法について説明する。
無機繊維は、通常、アルミニウム源と、カルシウム源と、ケイ素源と、紡糸助剤とを含む紡糸原料液を調製した後、該紡糸原料液をゾルゲル法により紡糸して粗無機繊維を得、次いで、得られた粗無機繊維を焼成することにより製造する。
アルミニウム源としては、水溶性アルミニウム化合物が好ましく、水溶性アルミニウム化合物としては、特に制限されず、塩基性塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、塩基性カルボン酸アルミニウム等を挙げることができる。これ等の水溶性アルミニウム化合物のうち、工業的に汎用性があり入手しやすい塩基性塩化アルミニウムが好ましい。
カルシウム源としては、水溶性カルシウム化合物が好ましく、水溶性カルシウム化合物としては、特に制限されず、例えば、カルシウムの炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、水酸化物、塩化物、フッ化物、ホウ酸塩、リン酸塩等を挙げることができる。これ等の水溶性カルシウム化合物のうち、紡糸原料水溶液の安定性の面から硝酸カルシウム、塩化カルシウムが好ましい。
ケイ素源としては、水溶性又は水分散性のケイ素化合物を挙げることができる。
水溶性又は水分散性のケイ素化合物としては、特に制限されず、例えば、水溶性のケイ素化合物としては、水溶性のケイ酸塩、水溶性のケイ素のアルコキシド（テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン等）、シロキサン等を挙げることができ、水分散性のケイ素化合物としては、シリカゾル（コロイダルシリカ）等を挙げることができ、これ等のケイ素化合物のうち、紡糸原料水溶液の粘度安定性等の観点から、シリカゾル（コロイダルシリカ）が好ましい。コロイダルシリカとしては、カチオン性コロイダルシリカやアニオン性コロイダルシリカを挙げることができる。
紡糸助剤としては、特に制限されないが、取扱いの容易性や溶解性を考慮すると水溶性の有機高分子であることが好ましい。水溶性の有機高分子としては、例えば、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキシド、ポリビニルアルコール、部分けん化ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリビニルエステル、ポリアクリル酸エステル、でんぷん及びこれ等の共重合体から選ばれる一種以上を挙げることができ、これ等の紡糸助剤のうち、ポリエチレンオキサイド又は部分けん化ポリビニルアルコールが好ましい。
好ましくは、上記紡糸助剤は、上記アルミニウム源と、上記カルシウム源と、上記ケイ素源との合計含有量１００質量部に対し、２〜２０質量部含む。
液体媒体としては、アルミニウム源と、カルシウム源と、ケイ素源と紡糸助剤とを分散ないし溶解させ得るものであれば特に制限されないが、水性媒体が好ましく、液体媒体として水性媒体を用いることにより、紡糸原料液として、ゾルゲル法による紡糸に好適な紡糸原料水性溶液を調製することができる。
水性媒体としては、水が好ましく、溶液の安定性を向上させたり、紡糸の安定性を向上させるために、水を主成分として水に可溶な他の媒体、例えばアルコール類、ケトン類、アミン類、アミド類、カルボン酸類等を添加したものであってもよい。また、これらの媒体に対して塩化アンモニウム等の有機塩を添加したものであってもよい。
水性媒体としては、水が好ましく、溶液の安定性を向上させたり、紡糸の安定性を向上させるために、水を主成分として水に可溶な他の媒体、例えばアルコール類、ケトン類、アミン類、アミド類、カルボン酸類等を添加したものであってもよい。また、これらの媒体に対して塩化アンモニウム等の有機塩を添加したものであってもよい。
ゾルゲル法においては、紡糸原料液の調製時に、アルミニウム源、カルシウム源及びケイ素源を液体媒体中で混合接触させることにより、縮重合等の化学反応（ゾルゲル反応）を生じることによってゾル状紡糸原料液とする、又は上記アルミニウム源、カルシウム源又はケイ素源にゾル状原料(シリカゾル等)を用いることによってゾル状紡糸原料液を経て、これを紡糸・乾燥することによってゲル状無機前駆体繊維（粗無機繊維）を生成することができる。
紡糸原料液を紡糸する方法としては、公知の種々の方法を挙げることができ、所望組成を有する紡糸原料液をノズルから吐出した後、ワインダで巻取り延伸しながら乾燥する乾式連続紡糸法や、所望組成を有する紡糸原料液を、孔を有する円盤内に供給し、円盤を回転させることで遠心力によって円盤の孔から吐出した後、引き伸ばされた紡糸原料液を乾燥する回転遠心中空円盤法や、所望組成を有する紡糸原料液を空気流で引き伸ばしながら乾燥し不連続繊維を得るエアーブロー法等を挙げることができる。一般的には、クッション性を持たせるためには短繊維が望ましい
紡糸原料液の粘度は、０．１〜３００Ｐａ・ｓ程度が好ましく、０．５〜２５０Ｐａ・ｓ程度がより好ましい。１〜２００Ｐa・ｓがさらに好ましい。
上記紡糸処理によって得られた液糸は乾燥処理することが好ましく、液糸の乾燥は、浮遊状態の液糸に５０〜４５０℃、好ましくは６０〜４５０℃の熱風等を供給して行うことが好ましい。
次いで、得られた粗無機繊維を焼成する。
焼成温度は、８００℃以上液相生成温度未満が好ましく、９００℃以上液相生成温度未満がより好ましく、１０００℃以上液相生成温度未満がさらに好ましい。焼成時間は、所望する無機繊維が得られれば特に制限はなく、適宜設定されればよい。
焼成温度は、８００℃以上液相生成温度未満が好ましく、９００℃以上液相生成温度未満がより好ましく、１０００℃以上液相生成温度未満がさらに好ましい。焼成時間は、所望する無機繊維が得られれば特に制限はなく、適宜設定されればよい。
焼成は、箱型電気炉といったバッチ式炉やローラーハウス炉やウォーキングビーム炉といった連続炉等の公知の電気炉を用いて行うことができる。焼成時の雰囲気は、紡糸助剤等として用いた有機物を分解するために、大気又は酸化性雰囲気とすることが好ましい。残留有機物の分解能を考慮しなくてよい場合には、窒素等の不活性雰囲気であってもよい。
得られる無機繊維を構成する各成分の含有割合（質量％）は、１０００℃以上に焼成した無機繊維を粉砕して、蛍光Ｘ線分析装置(Ｒｉｇａｋｕ社製 ＲＩＸ２０００)を用いて測定した値を意味する。
尚、得られる無機繊維にはＯ(酸素)単独として現われるバランス成分が含まれる場合があるが、この場合はバランス成分を除いた金属酸化物の合計値が１００モル％（１００質量％）となるように、補正計算を行うものとする。
尚、得られる無機繊維にはＯ(酸素)単独として現われるバランス成分が含まれる場合があるが、この場合はバランス成分を除いた金属酸化物の合計値が１００モル％（１００質量％）となるように、補正計算を行うものとする。
得られる無機繊維は、平均繊維径が１μｍ〜１５μｍであることが好ましく、２μｍ〜１０μｍであることがより好ましく、繊維径が２〜７μmであることがさらに好ましい。
尚、本出願書類において、無機繊維の平均繊維径は、走査型電子顕微鏡(日本電子製 ＪＳＭ‐５８００ＬＶ)により撮影した写真(倍率５００〜２０００倍)から無作為に１００〜４００本選定して繊維の幅を計測し、これ等の幅から算出した平均値を意味する。
尚、本出願書類において、無機繊維の平均繊維径は、走査型電子顕微鏡(日本電子製 ＪＳＭ‐５８００ＬＶ)により撮影した写真(倍率５００〜２０００倍)から無作為に１００〜４００本選定して繊維の幅を計測し、これ等の幅から算出した平均値を意味する。
本発明の成形体は、上記の無機繊維を含む。特に、シート状又はマット状にして、クッション材又は保持材（以下単に保持材ともいう）とできる。クッション材又は保持材は、無機繊維の他に、有機バインダー、無機バインダー等を含むことができる。
有機バインダーとしては、公知のものを用いることができ、ゴム類、水溶性有機高分子化合物、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等を使用できる。
具体的には、ゴム類の例としては、ｎ−ブチルアクリレートとアクリロニトリルの共重合体、エチルアクリレートとアクリロニトリルの共重合体、ブタジエンとアクリロニトリルの共重合体、ブタジエンゴム等が挙げられる。水溶性有機高分子化合物の例としては、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等が挙げられる。熱可塑性樹脂の例としては、アクリル酸、アクリル酸エステル、アクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル等の単独重合体及び共重合体、アクリロニトリル・スチレン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体等が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。有機バインダーの使用量は、通常、無機繊維１００質量部に対して０．１〜１０質量部である。
具体的には、ゴム類の例としては、ｎ−ブチルアクリレートとアクリロニトリルの共重合体、エチルアクリレートとアクリロニトリルの共重合体、ブタジエンとアクリロニトリルの共重合体、ブタジエンゴム等が挙げられる。水溶性有機高分子化合物の例としては、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等が挙げられる。熱可塑性樹脂の例としては、アクリル酸、アクリル酸エステル、アクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル等の単独重合体及び共重合体、アクリロニトリル・スチレン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体等が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。有機バインダーの使用量は、通常、無機繊維１００質量部に対して０．１〜１０質量部である。
また、有機バインダーとしてパルプ等の有機繊維を少量配合することも可能である。有機繊維は細く長いものほどバインド力が高く、高度にフィブリル化したセルロースやセルロースナノファイバー等が好ましい。具体的には、繊維径が０．０１〜５０μｍ、繊維長が１〜５０００μｍであることが好ましい。フィブリル化した繊維の使用量は、無機繊維を結束し得る量であれば制限ないが、通常、無機繊維１００質量部に対して０．１〜５質量部（好ましくは０．２〜２．５質量部）である。
無機バインダーとしては、公知のものを用いることができ、ガラスフリット、コロイダルシリカ、アルミナゾル、珪酸ソーダ、チタニアゾル、珪酸リチウム、水ガラス等が挙げられる。尚、これらの無機バインダーは２種以上を組み合わせて使用することもできる。無機バインダーの使用量は、無機繊維を結束し得る量であれば制限ないが、通常、無機繊維１００質量部に対して０．１〜１０質量部（好ましくは０．２〜８質量部）である。
本発明の保持材等の成形体は、無機繊維を好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上含む。
本発明の成形体は、好ましくは０．３ｇ／ｃｍ３の充填密度及び１２．５％の開放率における１，０００サイクル試験後に１．２Ｎ／ｃｍ２以上である開放面圧（i）、又は、０．３ｇ／ｃｍ３の充填密度及び８％の開放率における１，０００サイクル試験後に２．０Ｎ／ｃｍ２以上である開放面圧（ii）を、有する。より好ましくは開放面圧（i）と開放面圧（ii）を共に有する。
開放面圧（i）と開放面圧（ii）は実施例記載の方法で測定できる。
開放面圧（i）と開放面圧（ii）は実施例記載の方法で測定できる。
本発明の保持材は公知の方法により製造できる。例えば、無機繊維と任意の他の成分を混合して湿式成形する方法、又は無機繊維を集綿して加工する方法等により、シート状又はマット状の保持材を製造できる。
具体的には、無機繊維と少量の有機バインダーとを湿式成形した後、圧縮した状態で乾燥した圧縮マットを製造する方法、無機繊維を集綿したものをニードル加工したブランケットからマットを製造する方法等幾つかの異なる方法が挙げられる。
具体的には、無機繊維と少量の有機バインダーとを湿式成形した後、圧縮した状態で乾燥した圧縮マットを製造する方法、無機繊維を集綿したものをニードル加工したブランケットからマットを製造する方法等幾つかの異なる方法が挙げられる。
また、本発明の保持材は、バーミキュライト等の膨張材を添加して構成してもよい。
この場合の、保持材の製法は、無機繊維とバインダーと膨張材としてバーミキュライトとを任意の比率にて配合した水性スラリーを、湿式成形した後、乾燥すればよい。
この場合の、保持材の製法は、無機繊維とバインダーと膨張材としてバーミキュライトとを任意の比率にて配合した水性スラリーを、湿式成形した後、乾燥すればよい。
保持材は、例えば、触媒担体と、触媒担体を収容するケーシングとの間隙に介装して用いることができる。特に、自動車、建築物、工業炉等に積載される排気ガス浄化用触媒コンバーター内で、触媒担体を保持するために用いることができる。
排気ガス浄化用触媒コンバーターの一例を模式的に示した断面図を図１に示す。触媒コンバーター１０は、ケーシング１１、触媒担体１２及び保持材１３からなる。触媒担体１２は、保持材１３を介してケーシング１１の内部に設置されている。また、ケーシング１１の一端部には、内燃機関等から排出された排気ガスを導入する導入管１６が接続され、他端部には、触媒担体１２を通過した排気ガスを外部に排出する排出管１７が設けられている。
触媒担体１２が保持材１３によって保持された状態の斜視図を図２に示す。
触媒担体１２が保持材１３によって保持された状態の斜視図を図２に示す。
保持材１３は、触媒担体１２がケーシング１１に衝突して破損しないように触媒担体を安全に保持すると共に、触媒担体とケーシングとの間隙からの未浄化の排気ガスの漏れを抑制する。
本発明の保持材の形状は特に制限はないが、無機繊維をシート状又はマット状に成形したものとすることができる。
保持材の形状の一例（平面図）を図３（Ａ）に示す。平板状の本体部４１において、その一端に凸部４２が形成され、他端に凸部４２と嵌合可能な形状の凹部４３が形成されている。尚、凸部４２及び凹部４３の形状は、図示される矩形の他に、三角形や半円形状であってもよい。また、凸部４２及び凹部４３の個数も１個には限定されず、２個以上であってもよい。
図３（Ｂ）に示すように、触媒担体１２の外周面に本体４１を巻き付け、凸部４２と凹部４３とを係合させることで本体４１を触媒担体１２に巻装する。
保持材の厚さには特に制限はないが、例えば６〜１２ｍｍである。
保持材の形状の一例（平面図）を図３（Ａ）に示す。平板状の本体部４１において、その一端に凸部４２が形成され、他端に凸部４２と嵌合可能な形状の凹部４３が形成されている。尚、凸部４２及び凹部４３の形状は、図示される矩形の他に、三角形や半円形状であってもよい。また、凸部４２及び凹部４３の個数も１個には限定されず、２個以上であってもよい。
図３（Ｂ）に示すように、触媒担体１２の外周面に本体４１を巻き付け、凸部４２と凹部４３とを係合させることで本体４１を触媒担体１２に巻装する。
保持材の厚さには特に制限はないが、例えば６〜１２ｍｍである。
実施例１〜２、比較例１〜９
得られる無機繊維が表１，２の組成となるように、アルミニウム源として塩基性塩化アルミニウム（多木化学（株）製タキバイン）、カルシウム源として硝酸カルシウム（和光純薬工業（株）製）、ケイ素源としてアニオン性コロイダルシリカ（日産化学工業（株）製スノーテックスＯ）、紡糸助剤として部分けん化ポリビニルアルコール（（株）クラレ製ＰＶＡ２１７）を用い、液体媒体として水を用いて紡糸原料溶液を調製した。
尚、固形分換算したときに、上記塩基性塩化アルミニウム、硝酸カルシウム及びアニオン性コロイダルシリカの合計含有量１００質量部に対し、紡糸助剤を１０質量部加えた。
得られる無機繊維が表１，２の組成となるように、アルミニウム源として塩基性塩化アルミニウム（多木化学（株）製タキバイン）、カルシウム源として硝酸カルシウム（和光純薬工業（株）製）、ケイ素源としてアニオン性コロイダルシリカ（日産化学工業（株）製スノーテックスＯ）、紡糸助剤として部分けん化ポリビニルアルコール（（株）クラレ製ＰＶＡ２１７）を用い、液体媒体として水を用いて紡糸原料溶液を調製した。
尚、固形分換算したときに、上記塩基性塩化アルミニウム、硝酸カルシウム及びアニオン性コロイダルシリカの合計含有量１００質量部に対し、紡糸助剤を１０質量部加えた。
紡糸は、高速の紡糸気流中に紡糸原料溶液を供給するブローイング法によって行い、これにより、長さ数十ｍｍ〜数百ｍｍの粗無機繊維を得た。上記の紡糸は、直径０．５ｍｍの紡糸ノズルから、紡糸原料溶液供給量がノズル１本当り６ｍｌ／ｈ、エアーノズルと平行流になるようにガス流速３０〜３５ｍ／ｓで吐出することにより行った。その後、乾燥ゾーンを通過させることで乾燥処理し、メッシュにて集綿することにより粗無機繊維を得た。
次いで、上記粗無機繊維を１１００℃で１０分間焼成して無機繊維を得た。得られた無機繊維について、下記の評価を行った。結果を表１，２に示す。
［触感/圧縮復元性］
無機繊維を、初期高さから３０％圧縮したときに、もとの位置に復元するものを○とし、復元はするが繊維破壊により粉落ちが発生するものを△とした。さらに、圧縮したときにもとの位置に復元しなかったものを×とした。
無機繊維を、初期高さから３０％圧縮したときに、もとの位置に復元するものを○とし、復元はするが繊維破壊により粉落ちが発生するものを△とした。さらに、圧縮したときにもとの位置に復元しなかったものを×とした。
［結晶構造］
結晶構造は、ＲＩＧＡＫＵ（株）製Ｘ線回折装置 ＲＩＮＴ-ＵｌｔｉｍａIIIにて、多目的試料高温装置を用いて、１１００℃に加熱保持しながら測定した。
結晶構造は、ＲＩＧＡＫＵ（株）製Ｘ線回折装置 ＲＩＮＴ-ＵｌｔｉｍａIIIにて、多目的試料高温装置を用いて、１１００℃に加熱保持しながら測定した。
［耐熱性］
耐熱性は、ＳＥＩＫＯ電子工業（株）製ＴＭＡ３２０にて、空のＰｔパンの中に得られた無機繊維を２０ｍｇ〜３０ｍｇ充填し、所定の負荷荷重を加えた状態で１２００℃まで加熱し、熱膨張率が急激に低下する前後２点の変曲点から算出した。
耐熱性は、ＳＥＩＫＯ電子工業（株）製ＴＭＡ３２０にて、空のＰｔパンの中に得られた無機繊維を２０ｍｇ〜３０ｍｇ充填し、所定の負荷荷重を加えた状態で１２００℃まで加熱し、熱膨張率が急激に低下する前後２点の変曲点から算出した。
［圧縮面圧と開放面圧（繊維強度）］
面圧を万能試験機で測定した。具体的には、０．０９４ｇの無機繊維を、圧縮盤上に静置した直径１０．２ｍｍの容器中に詰めた状態で、上部から圧縮棒により徐々に圧縮し、無機繊維の充填密度が０．３０ｇ／ｃｍ３に達した荷重（圧縮力）を圧縮面圧として得た。その状態から、上記圧縮棒による荷重（圧縮力）を徐々に低減し、圧縮盤と圧縮棒とのＧａｐ（距離）をＸ（ｍｍ）としたときに、圧縮盤と圧縮棒との距離がＸ＋０．１２５Ｘ（ｍｍ）になったとき（圧縮盤と圧縮棒とのＧａｐ開放率が１２．５％（充填密度０．２６７ｇ／ｃｍ３）になるまで）の荷重（圧縮力）を開放面圧として得た。
面圧を万能試験機で測定した。具体的には、０．０９４ｇの無機繊維を、圧縮盤上に静置した直径１０．２ｍｍの容器中に詰めた状態で、上部から圧縮棒により徐々に圧縮し、無機繊維の充填密度が０．３０ｇ／ｃｍ３に達した荷重（圧縮力）を圧縮面圧として得た。その状態から、上記圧縮棒による荷重（圧縮力）を徐々に低減し、圧縮盤と圧縮棒とのＧａｐ（距離）をＸ（ｍｍ）としたときに、圧縮盤と圧縮棒との距離がＸ＋０．１２５Ｘ（ｍｍ）になったとき（圧縮盤と圧縮棒とのＧａｐ開放率が１２．５％（充填密度０．２６７ｇ／ｃｍ３）になるまで）の荷重（圧縮力）を開放面圧として得た。
［面圧残存率］
上記の方法で得た圧縮面圧と開放面圧から、下記式により算出した。
面圧残存率（％）＝｛（距離Ｘ＋０．１２５Ｘにおける面圧（Ｐａ））／（距離Ｘにおける面圧（Ｐａ））×１００
上記の方法で得た圧縮面圧と開放面圧から、下記式により算出した。
面圧残存率（％）＝｛（距離Ｘ＋０．１２５Ｘにおける面圧（Ｐａ））／（距離Ｘにおける面圧（Ｐａ））×１００
［溶解試験］
繊維を、メンブレンフィルター上に置き、繊維上にマイクロポンプによりｐＨ４．５及びｐＨ７．４の生理食塩水を滴下させ、繊維、フィルターを通った濾液を容器内に貯めた。貯めた濾液を２４時間経過後に取り出し、溶出成分をＩＣＰ発光分析装置により定量し、溶解度及び溶解速度定数を算出した。測定元素はＡｌ、Ｓｉ、Ｃａの３元素である。尚、繊維径を測定して単位表面積・単位時間当たりの溶出量である溶解速度定数（単位：ｎｇ／ｃｍ２・ｈ）に換算した。
繊維を、メンブレンフィルター上に置き、繊維上にマイクロポンプによりｐＨ４．５及びｐＨ７．４の生理食塩水を滴下させ、繊維、フィルターを通った濾液を容器内に貯めた。貯めた濾液を２４時間経過後に取り出し、溶出成分をＩＣＰ発光分析装置により定量し、溶解度及び溶解速度定数を算出した。測定元素はＡｌ、Ｓｉ、Ｃａの３元素である。尚、繊維径を測定して単位表面積・単位時間当たりの溶出量である溶解速度定数（単位：ｎｇ／ｃｍ２・ｈ）に換算した。
実施例３、比較例１０
実施例２及び比較例６の無機繊維を用いて保持材を製造した。無機繊維１００質量部に対し、有機バインダーとしてフィブリル化したパルプを０．８質量部、水を４０００質量部含む水性スラリーを作製し、これを脱水成形して湿式マットを得た。この湿式マットを圧縮しながら１７０℃で乾燥することにより、マット（保持材）（密度０．１２ｇ／ｃｍ３）を得た。得られたマットを７００℃で加熱し、脱バインダー処理した。これらマットの耐熱性、溶解性は、無機繊維と対応するものであった。
実施例２及び比較例６の無機繊維を用いて保持材を製造した。無機繊維１００質量部に対し、有機バインダーとしてフィブリル化したパルプを０．８質量部、水を４０００質量部含む水性スラリーを作製し、これを脱水成形して湿式マットを得た。この湿式マットを圧縮しながら１７０℃で乾燥することにより、マット（保持材）（密度０．１２ｇ／ｃｍ３）を得た。得られたマットを７００℃で加熱し、脱バインダー処理した。これらマットの耐熱性、溶解性は、無機繊維と対応するものであった。
次に、得られたマットについて、上記の方法で、０．３ｇ／ｃｍ３の充填密度で圧縮した後、８％（充填密度０．２７８ｇ／ｃｍ３）又は１２．５％（充填密度０．２６７ｇ／ｃｍ３）の開放率まで開放する操作を２５００サイクル繰返し、２５００サイクル後の開放面圧を測定した。結果を表３，４に示す。
特に自動車は、冷却−膨張を繰返し使用されるため、繰返し圧縮試験における開放率１２．５％での面圧値が重要となる。
特に自動車は、冷却−膨張を繰返し使用されるため、繰返し圧縮試験における開放率１２．５％での面圧値が重要となる。
本発明の無機繊維は断熱材等として使用できる。また、本発明の成形体は、自動車、建築物、工業炉等に積載される排気ガス浄化用触媒コンバーター内に用いる保持材等として使用できる。
１０ 触媒コンバーター
１１ ケーシング
１２ 触媒担体
１３ 保持材
１６ 導入管
１７ 排出管
４１ 本体部
４２ 凸部
４３ 凹部
１１ ケーシング
１２ 触媒担体
１３ 保持材
１６ 導入管
１７ 排出管
４１ 本体部
４２ 凸部
４３ 凹部
Claims (9)
- 以下の組成を有する無機繊維。
Ａｌ２Ｏ３ ４３．２〜５３．０モル％
ＳｉＯ２ １２．８〜２５．２モル％
ＣａＯ ２６．０〜４０．０モル％
上記成分の合計は９８モル％以上である。 - 以下の組成を有する請求項１記載の無機繊維。
Ａｌ２Ｏ３ ４３．２〜５１．２モル％
ＳｉＯ２ １２．８〜２０．８モル％
ＣａＯ ３２．０〜４０．０モル％ - 以下の組成を有する請求項１又は２記載の無機繊維。
Ａｌ２Ｏ３ ４４．２〜５０．２モル％
ＳｉＯ２ １３．８〜１９．８モル％
ＣａＯ ３３．０〜３９．０モル％ - ヨシオカイト構造を有する請求項１〜３のいずれか記載の無機繊維。
- 請求項１〜４のいずれか記載の無機繊維を含む成形体。
- クッション材又は保持材である請求項５記載の成形体。
- 触媒担体と、触媒担体を収容するケーシングとの間隙に介装される保持材である請求項６記載の成形体。
- ０．３ｇ／ｃｍ３の充填密度及び１２．５％の開放率における１，０００サイクル試験後に１．２Ｎ／ｃｍ２以上である開放面圧（i）、又は、
０．３ｇ／ｃｍ３の充填密度及び８％の開放率における１，０００サイクル試験後に２．０Ｎ／ｃｍ２以上である開放面圧（ii）を、有する請求項５〜７のいずれか記載の成形体。 - 前記開放面圧（i）と前記開放面圧（ii）を共に有する請求項８記載の成形体。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012203414A JP5272103B1 (ja) | 2012-09-14 | 2012-09-14 | 無機繊維及びそれを用いた成形体 |
| EP13836398.1A EP2896727B1 (en) | 2012-09-14 | 2013-08-27 | Inorganic fibers and molded body using same |
| PCT/JP2013/005041 WO2014041753A1 (ja) | 2012-09-14 | 2013-08-27 | 無機繊維及びそれを用いた成形体 |
| CN201380047801.7A CN104769169B (zh) | 2012-09-14 | 2013-08-27 | 无机纤维以及使用了该无机纤维的成形体 |
| US14/427,494 US20150210598A1 (en) | 2012-09-14 | 2013-08-27 | Inorganic fibers and molded body using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012203414A JP5272103B1 (ja) | 2012-09-14 | 2012-09-14 | 無機繊維及びそれを用いた成形体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP5272103B1 JP5272103B1 (ja) | 2013-08-28 |
| JP2014058749A true JP2014058749A (ja) | 2014-04-03 |
Family
ID=49179194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012203414A Active JP5272103B1 (ja) | 2012-09-14 | 2012-09-14 | 無機繊維及びそれを用いた成形体 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20150210598A1 (ja) |
| EP (1) | EP2896727B1 (ja) |
| JP (1) | JP5272103B1 (ja) |
| CN (1) | CN104769169B (ja) |
| WO (1) | WO2014041753A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016136258A1 (ja) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | ニチアス株式会社 | 保持材、その製造方法及びそれを用いた気体処理装置 |
| KR101724233B1 (ko) * | 2016-05-27 | 2017-04-11 | 주식회사 나노 | 성형성이 우수한 시트형 카트리지 및 이를 포함하는 대기오염 저감용 촉매 담체 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014208990A (ja) | 2013-03-27 | 2014-11-06 | ニチアス株式会社 | 気体処理装置用保持材 |
| CN105771542A (zh) * | 2016-04-21 | 2016-07-20 | 江苏达克罗涂装技术有限公司 | 固化炉废气处理装置 |
| CN107313129B (zh) * | 2017-08-17 | 2020-02-07 | 深圳市正佳科建科技有限公司 | 铝铜锆增强纤维及其制备方法与铝铜锆超塑合金基复合铝 |
| US10836680B2 (en) | 2017-08-31 | 2020-11-17 | Corning Incorporated | Yoshiokaite glass-ceramics obtained from glass frits |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2118026A1 (en) * | 1970-12-11 | 1972-07-28 | Monsanto Co | Glass fibres from low viscosity melts - use surface stabilizing films |
| JP2001270738A (ja) * | 2000-03-28 | 2001-10-02 | Taiheiyo Cement Corp | 無機繊維材料の製造方法 |
| MX2008000323A (es) * | 2005-06-30 | 2008-04-07 | Unifrax I Llc | Fibras inorganicas revestidas de fosfato y metodos de preparacion y uso. |
| ATE476396T1 (de) * | 2005-11-10 | 2010-08-15 | Morgan Crucible Co | Hochtemperaturfeste fasern |
| GB0522980D0 (en) * | 2005-11-10 | 2005-12-21 | Morgan Crucible Co | High temperature resistant fibres |
| JP4922861B2 (ja) * | 2007-08-10 | 2012-04-25 | ニチアス株式会社 | 触媒コンバーター用保持材 |
| EP2188505B1 (en) * | 2007-08-31 | 2019-05-15 | Unifrax I LLC | Mounting mat for exhaust gas treatment device and exhaust gas treatment device |
| GB0809462D0 (en) * | 2008-05-23 | 2008-07-02 | Morgan Crucible Co | Inorganic fibre compositions |
| WO2010092668A1 (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-19 | イビデン株式会社 | ハニカム構造体用シール材、ハニカム構造体、及び、ハニカム構造体の製造方法 |
| JP5883227B2 (ja) | 2010-02-25 | 2016-03-09 | ニチアス株式会社 | 無機繊維 |
| WO2012114565A1 (ja) * | 2011-02-24 | 2012-08-30 | ニチアス株式会社 | 無機繊維 |
| US9302947B2 (en) * | 2012-01-31 | 2016-04-05 | Nichias Corporation | Inorganic fiber and process for manufacturing same |
-
2012
- 2012-09-14 JP JP2012203414A patent/JP5272103B1/ja active Active
-
2013
- 2013-08-27 CN CN201380047801.7A patent/CN104769169B/zh active Active
- 2013-08-27 US US14/427,494 patent/US20150210598A1/en not_active Abandoned
- 2013-08-27 WO PCT/JP2013/005041 patent/WO2014041753A1/ja active Application Filing
- 2013-08-27 EP EP13836398.1A patent/EP2896727B1/en active Active
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016136258A1 (ja) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | ニチアス株式会社 | 保持材、その製造方法及びそれを用いた気体処理装置 |
| CN107250500A (zh) * | 2015-02-25 | 2017-10-13 | 霓佳斯株式会社 | 保持材料、其制造方法以及使用其的气体处理装置 |
| JPWO2016136258A1 (ja) * | 2015-02-25 | 2017-12-07 | ニチアス株式会社 | 保持材、その製造方法及びそれを用いた気体処理装置 |
| US10422060B2 (en) | 2015-02-25 | 2019-09-24 | Nichias Corporation | Retainer material, manufacturing method thereof, and gas treatment device using the same |
| KR101724233B1 (ko) * | 2016-05-27 | 2017-04-11 | 주식회사 나노 | 성형성이 우수한 시트형 카트리지 및 이를 포함하는 대기오염 저감용 촉매 담체 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2896727B1 (en) | 2017-11-08 |
| EP2896727A4 (en) | 2016-04-27 |
| US20150210598A1 (en) | 2015-07-30 |
| EP2896727A1 (en) | 2015-07-22 |
| CN104769169A (zh) | 2015-07-08 |
| CN104769169B (zh) | 2016-10-19 |
| JP5272103B1 (ja) | 2013-08-28 |
| WO2014041753A1 (ja) | 2014-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5272103B1 (ja) | 無機繊維及びそれを用いた成形体 | |
| JP4716883B2 (ja) | 無機繊維質成形体 | |
| JPWO2014115814A1 (ja) | アルミナ質繊維及びアルミナ質繊維集合体 | |
| JP5411851B2 (ja) | 希土類酸化物を含む高孔隙率のセラミック・ハニカム物品およびその製造方法 | |
| US8641868B2 (en) | Inorganic fiber paper and method of producing the same | |
| JP6249956B2 (ja) | アルミナ質繊維集合体、その製造方法および用途 | |
| JP2009515800A (ja) | 高い温度に対して耐性である繊維 | |
| JP2012102450A (ja) | 無機繊維質成形体及びその製造方法並びに加熱設備 | |
| TW201605753A (zh) | 生物可溶性無機纖維 | |
| CA2921086A1 (en) | Inorganic fiber paper | |
| JP6228461B2 (ja) | 無機繊維及びその製造方法 | |
| WO2014076775A1 (ja) | セラミックス繊維の製造方法及びセラミックス繊維製造用のセラミックス原料組成液 | |
| US11345641B2 (en) | Alumina fibers, alumina fiber aggregate, and retaining material for use in exhaust gas purification device | |
| JP6105478B2 (ja) | 無機繊維 | |
| JP4658820B2 (ja) | 無機繊維質成形体及びその製造方法 | |
| WO2013111232A1 (ja) | 無機繊維質定形体及びその硬度の調整方法 | |
| JP6212040B2 (ja) | 耐熱無機繊維 | |
| JP7258458B2 (ja) | アルミナ繊維、アルミナ繊維集合体及び排ガス浄化装置用把持材 | |
| JP2011042575A (ja) | 無機繊維質成形体及びその製造方法 | |
| WO2013099090A1 (ja) | 柔軟性の高い無機繊維質定形体 | |
| JP2017048477A (ja) | アルミナ繊維集合体及びその製造方法 | |
| JP2005344257A (ja) | アルミナ質繊維、その製造方法及び用途 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130513 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5272103 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |