JP2017006857A - スラリー組成物の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】繊維どうしの絡み合いが生じにくく、繊維が均一分散されたスラリー組成物を提供し得るスラリー組成物の製造方法及び製造装置を提供すること。【解決手段】本発明のスラリー組成物の製造方法は、無機繊維、有機繊維及び水を原料として含むスラリー組成物の製造方法であって、タンク２０内に原料を投入し、該原料を含むタンク２０の内容物Ｃを攪拌する内容物攪拌工程と、タンク２０から内容物Ｃを取り出してタンク２０内に再投入する内容物置換工程とを有している。前記内容物置換工程を、内容物Ｃの置換回数が４回／ｈ以上となるように実施する。【選択図】図１

Description

本発明は、繊維を含有するスラリー組成物の製造方法及び製造装置に関する。

近年、成型加工技術の分野では、使用者の利便性や商品のライフサイクルを通じての環境負荷の低減等に配慮し、枯渇資源であるプラスチックに代えて再生可能原料であるパルプに着目する動きが高まっている。また、パルプを用いた成型加工技術は、その発達に伴って種々の分野へ展開しており、例えば鋳物の製造分野では、従来熔融金属を鋳型に注入する際には陶製の湯道管が用いられていたが、作業環境の改善や廃棄物の削減等の観点から、これに代えてパルプを含有した中空の筒状物であるパルプモールド湯道管が用いられるようになってきている。このようなパルプモールドは通常、パルプなどの繊維を含有するスラリー組成物を製造し、これを所定形状に抄き上げた後で加熱乾燥することによって製造されるところ、パルプモールドの品質は、このスラリー組成物における繊維の分散状態の影響を少なからず受ける。例えば、スラリー組成物中において繊維が均一分散せずに、繊維どうしの絡み合いによっていわゆるダマが形成されていると、そのダマがパルプモールドに残ってしまい、パルプモールドの品質低下を招くことになる。

特許文献１には、固形物及び液体からなる固液混合溶液を処理槽にて製造する方法として、その処理槽の内容物である固形物及び液体を攪拌翼で攪拌する操作と、該処理槽に接続された循環ラインを用いて該内容物を循環させる操作とを同時に行う方法が記載されている。特許文献１発明においては、処理槽の底部よりも高い位置から内容物を抜き出し、その抜き出した内容物を該底部から導入することで、内容物の循環を行っている。特許文献１発明によれば、固液混合溶液中の固形物濃度を均一にでき、且つ固液混合溶液の攪拌効率を向上させることができるとされている。

特許文献２には、ミクロフィブリル繊維を含むスラリー組成物を均一に分散すると共に、該スラリー組成物の貯蔵時の固形分の沈降を防止する目的で、タンク内に貯蔵された該スラリー組成物を攪拌装置で攪拌する際に、該タンクの下部から該タンクの上部へ該スラリー組成物を循環させることが記載されている。また、特許文献３には、スラリー状又は液体状の混合物を循環させながら分散させる循環式分散システムが記載されており、この循環式分散システムも、特許文献２記載発明と同様に、タンク内の混合物を攪拌する攪拌装置と、該混合物の循環ラインとを備えている。

特開２００２−１０２６６４号公報 特開２００２−１４３６６２号公報 特開２０１１−３６８６２号公報

特許文献１〜３記載の技術は、固形物及び液体からなるスラリー組成物における固形物の均一分散を実現する上で一定の効果を有するものではあるが、固形物の種類によっては効果が十分とは言えず、改良の余地がある。本発明者らの検討によれば、比較的繊維長の長い長繊維を含有するスラリー組成物は特に、繊維どうしが絡み合ってダマになりやすく、これを抑制する有効な手段は未だ提供されていない。

本発明の課題は、繊維どうしの絡み合いが生じにくく、繊維が均一分散されたスラリー組成物を提供し得るスラリー組成物の製造方法及び製造装置を提供することに関する。

本発明者らは、炭素繊維を含むスラリー組成物の製造方法について種々検討した結果、タンク内に該炭素繊維を含む原料を投入して攪拌するのと同時に、該タンクに接続された循環ラインを用いて該タンクの内容物を循環させる方法において、タンク内での内容物の攪拌速度を一定以上の高速で行い、且つ循環によるタンクの内容物の置換回数を一定回数以上とすることが、ダマの形成の抑制に有効であるとの知見を得た。「繊維を含むスラリー組成物を攪拌するとダマの形成を誘発することになるので、ダマの形成を抑制するためにはスラリー組成物は極力攪拌しないのが良い」というのが当業者の常識であり、本発明者らの前記知見は斯かる当業者の常識に反する意外なものであると言える。

本発明は、前記知見に基づいてなされたもので、無機繊維、有機繊維及び水を原料として含むスラリー組成物の製造方法であって、タンク内に原料を投入し、該原料を含む該タンクの内容物を攪拌する内容物攪拌工程と、該タンクから該内容物を取り出して該タンク内に再投入する内容物置換工程とを有し、該内容物置換工程を、該内容物の置換回数が４回／ｈ以上となるように実施する、スラリー組成物の製造方法である。

また本発明は、スラリー状物を貯留可能なタンクと、該タンク内に設置され該タンクの内容物を攪拌可能な攪拌翼と、該内容物を該タンクの底部から上部へ循環させる循環ラインとを備え、該循環ラインの出口が、該攪拌翼よりも該タンクの底面に近い位置に配されている、スラリー組成物の製造装置である。

本発明によれば、繊維どうしの絡み合いが生じにくく、繊維が均一分散されたスラリー組成物が提供される。

図１は、本発明のスラリー組成物の製造方法の実施に用いられる製造装置の一実施態様の要部の概略図である。

以下本発明を、その好ましい実施態様に基づき図面を参照しながら説明する。図１には、本発明のスラリー組成物の製造方法の実施に用いられるスラリー組成物の製造装置の一実施態様である製造装置１０の要部が示されている。製造装置１０は、無機繊維及び有機繊維を主体とする成形品の製造装置の一部をなしており、スラリー組成物の製造（各種原料の混合）と、製造したスラリー組成物を次工程（スラリー組成物の抄造・成形工程）に移送するまで間の貯留とを行う。

製造装置１０は、図１に示すように、スラリー状物を貯留可能なタンク２０と、タンク２０内に設置されタンク２０の内容物Ｃ（スラリー組成物又はその原料）を攪拌可能な攪拌装置３０と、タンク２０に接続された内容物Ｃの循環ライン４０とを備えている。

タンク２０は、上壁部２１、側壁部２２及び底壁部２３を有している。上壁部２１には図示しない投入口が少なくとも１つ形成されており、該投入口からスラリー組成物又はその原料を、直接又は図示しない配管を介して、投入可能になされている。側壁部２２は円筒状をなし、上壁部２１の端部に連接され、該端部から垂下している。底壁部２３はタンク２０の底面を形成し、図１に示す如きタンク２０の高さ方向に沿う断面視において、下方に向けて凸のＶ字状をなしており、側壁部２２の下端に連接され、該下端からタンク２０の中央に向かって斜め下方に延びている。即ち、タンク２０の底面（底壁部２３）は、水平方向（図１の左右方向）に対して所定の角度で傾斜している。

タンク２０には、タンク２０の内容物Ｃを攪拌するための攪拌装置３０が設けられている。攪拌装置３０は、タンク２０の上壁部２１を貫通してタンク２０の高さ方向に延びる攪拌軸３１と、攪拌軸３１の上端に接続された駆動モータ３２と、攪拌軸３１におけるタンク２０内に位置する部分に取り付けられた攪拌翼３３及びアンカー翼３４とを備えている。駆動モータ３２を作動させると、攪拌軸３１を介して攪拌翼３３及びアンカー翼３４が回転する。

図１に示すように、攪拌翼３３は、撹拌軸３１の上端と下端との中間に取り付けられ、その中間位置から水平方向に延びている。一方、アンカー翼３４は、攪拌軸３１の下端に取り付けられ、近接するタンク２０の傾斜する底壁部２３に沿って延びており、側面視においてＶ字状をなしている。攪拌翼３３は、攪拌軸３１と直交する方向（図１の左右方向）においてアンカー翼３４よりも外方に延出しており、それ故、攪拌翼３３の外径（攪拌径）はアンカー翼３４のそれよりも大きい。内容物Ｃの攪拌において主体的な役割を担うのは攪拌翼３３であり、アンカー翼３４は、沈降物の堆積防止など、補助的な役割を担う。

タンク２０の側壁部２２の内面には、攪拌装置３０（攪拌翼３３）による内容物Ｃの攪拌効率を高める目的で、図１に示すように、邪魔板（バッフルプレート）２５が固定されている。製造装置１０においては、２枚１組の邪魔板２５，２５が攪拌軸３１を介して相対向するように配置されており、その相対向する邪魔板２５，２５間に攪拌翼３３が回転可能に配置されている。

攪拌翼３３の外径Ｒ１とタンク２０の内径Ｒ２との比は、外径Ｒ１／内径Ｒ２として、好ましくは０．４以上、さらに好ましくは０．４２以上、そして、好ましくは０．６以下、さらに好ましくは０．５６以下、より具体的には、好ましくは０．４〜０．６、さらに好ましくは０．４２〜０．５６である。攪拌翼３３の外径Ｒ１とタンク２０の内径Ｒ２との比が斯かる範囲にあることにより、タンク２０の内容物Ｃ中の成分の沈降を防止しながら該成分の均一分散化を図ることが可能となる。

攪拌翼３３の外径Ｒ１は、好ましくは１２００ｍｍ以上、さらに好ましくは１３００ｍｍ以上、そして、好ましくは１４５０ｍｍ以下、さらに好ましくは１３５０ｍｍ以下、より具体的には、好ましくは１２００〜１４５０ｍｍ、さらに好ましくは１３００〜１３５０ｍｍである。
タンク２０の内径Ｒ２は、好ましくは２４００ｍｍ以上、さらに好ましくは２４５０ｍｍ以上、そして、好ましくは２８００ｍｍ以下、さらに好ましくは２７５０ｍｍ以下、より具体的には、好ましくは２４００〜２８００ｍｍ、さらに好ましくは２４５０〜２７５０ｍｍである。タンクの内径Ｒ２は、邪魔板２５の非配置部分におけるタンク２０の内径である。

タンク２０の底壁部２３には排出口２４が形成されており、この排出口２４に内容物Ｃの循環ライン４０が接続されている。循環ライン４０は、内容物Ｃが流通する循環用配管４１と、循環用配管４１の途中に配置された吸引ポンプ（循環ポンプ）４２とを備えている。循環用配管４１は、その一端が排出口２４に接続され、他端側がタンク２０の上壁部２１を貫通してタンク２０内に配されている。吸引ポンプ４２の下流側における循環用配管４１の途中には、循環ライン４０の開閉を制御するバルブ４３（自動弁）が設けられている。

また、循環ライン４０には、内容物Ｃを次工程に移送する移送ライン５０が接続されている。移送ライン５０は、内容物Ｃが流通する移送用配管５１と、移送用配管５１の途中に配置されたバルブ５２（自動弁）とを備えている。このように、製造装置１０は、タンク２０の内容物Ｃの循環ライン４０及び移送ライン５０を備えており、内容物Ｃの循環又は移送の切り替えが可能になされている。循環ライン４０のバルブ４３を開き且つ移送ライン５０のバルブ５２を閉じた状態で、吸引ポンプ４２を作動させることで、タンク２０の内容物Ｃを、循環ライン４０を経てタンク２０の下部から上部へ循環させることができる。また、循環ライン４０のバルブ４３を閉じ且つ移送ライン５０のバルブ５２を開いた状態で、吸引ポンプ４２を作動させることで、タンク２０の内容物Ｃを、移送ライン５０を経て次工程で使用する設備装置（例えば、他の貯留槽やスラリー組成物の抄造装置など）へ移送することができる。

図１に示すように、循環ライン４０を構成する循環用配管４１は、循環ライン４０の入口であるタンク２０の排出口２４から上壁部２１に亘る部分が、タンク２０の外部に存し、循環ライン４０の出口４０Ｅを含む残りの部分が、タンク２０の内部に存している。タンク２０内において循環用配管４１は、邪魔板２５の非設置部分を通って側壁部２２に沿って攪拌翼３３よりも下方に延び、タンク２０の底面を形成する傾斜した底壁部２３の近傍まで達し、その端部である循環ライン４０の出口４０Ｅは、底壁部２３と対向している。つまり、循環ライン４０の出口４０Ｅは、攪拌翼３３よりもタンク２０の底面に近い位置に位置して該底面に対向配置されており、これにより、循環ライン４０を流通してきた内容物Ｃが、該底面の近傍から該底面に向けて吐出されるようになされている。斯かる構成により、循環ライン４０を介して内容物Ｃをタンク２０内に再投入した際に懸念される、内容物Ｃの泡立ちが効果的に抑制される。斯かる効果をより確実に奏させるようにする観点から、循環ライン４０の出口４０Ｅとタンク２０の底面（底壁部）との離間距離Ｌ（図１参照）は、好ましくは６０ｍｍ以上、さらに好ましくは８０ｍｍ以上、そして、好ましくは１００ｍｍ以下、さらに好ましくは９０ｍｍ以下、より具体的には、好ましくは６０〜１００ｍｍ、さらに好ましくは８０〜９０ｍｍである。

本発明のスラリー組成物の製造方法は、前述した製造装置１０を用いて以下の手順で実施される。本実施態様の製造方法は、無機繊維、有機繊維及び水を原料として含むスラリー組成物の製造方法であって、タンク２０内に原料を投入し、該原料を含むタンク２０の内容物Ｃを攪拌する内容物攪拌工程と、タンク２０から内容物Ｃを取り出してタンク２０内に再投入する内容物置換工程とを有している。前記内容物攪拌工程と前記内容物置換工程とは同時進行される。

先ず、タンク２０の上部からスラリー組成物の原料及び水を投入する。このとき、バルブ４３，５２は閉じ、吸引ポンプ４２は停止しておく。原料及び水の投入量に比例して、その投入された原料及び水からなる内容物Ｃの液面が上昇し、その液面が攪拌翼３３より上方に達したら、駆動モータ３２を作動させて攪拌翼３３及びアンカー翼３４を回転させ、内容物Ｃを攪拌する（内容物攪拌工程）。尚、タンク２０に液面センサを取り付け、該液面センサで内容物Ｃの液面が攪拌翼３３より上方に位置することが検知された場合に、駆動モータ３２が自動的に作動して内容物Ｃの攪拌を行うように構成しても良い。

また、内容物Ｃの攪拌を開始したら（内容物Ｃの液面が攪拌翼３３より上方に達したら）、バルブ５２は閉じたままでバルブ４３を開き、吸引ポンプ４２を作動させる。すると、タンク２０内の内容物Ｃは、タンク２０の底部の排出口２４からタンク２０の外部に抜き出され、循環ライン４０を経てタンク２０の上部からタンク２０の内部に再投入される（内容物置換工程）。この内容物置換工程における内容物Ｃの再投入位置（吐出位置）は、循環ライン４０の出口４０Ｅの位置であり、前記内容物攪拌工程における内容物Ｃの攪拌位置（攪拌翼３３の上端位置）よりも低く、該攪拌位置よりもタンク２０の底部（底壁部２３）に近い。そのため、再投入される内容物Ｃの泡立ちを少なくすることができる。

本実施態様の製造方法の主たる特徴の１つとして、前記内容物攪拌工程及び前記内容物置換工程を同時進行させつつ、該内容物置換工程を、内容物Ｃの置換回数が４回／ｈ以上となるように実施する点が挙げられる。ここでいう「内容物Ｃの置換」とは、タンク２０から内容物Ｃを取り出してタンク２０に再投入する操作であり、本実施態様の製造方法では、この置換操作の回数が１時間当たり４回以上となるようにする。これにより、前記内容物攪拌工程の実施による作用効果と相俟って、後述する実施例で実証しているように、原料に含まれる繊維どうしの絡み合いによるダマの発生が抑制され、繊維が均一分散されたスラリー組成物の製造及び該スラリー組成物の長時間（数十時間以上）に亘る貯留が可能となる。尚、内容物Ｃの置換回数は、繊維の均一分散の観点からは多いほど好ましいが、エネルギー効率と発熱の観点から９回以下が現実的である。

前記内容物置換工程は前述した通り、タンク２０に接続された循環ライン４０を用いて内容物Ｃを循環させることによって実施されるところ、内容物Ｃの置換回数は次式によって算出される。
・内容物の置換回数（回／ｈ）＝内容物の循環流量（ｍ³／ｈ）／内容物の容量（ｍ³）
ここで、前記式中の「内容物の循環流量」は次式によって算出される。
・内容物の循環流量（ｍ³／ｈ）＝循環ラインの配管の断面積（ｍ²）×循環ラインの配管を流れる内容物の平均流速（ｍ／ｓ）

前記式から明らかなように、内容物Ｃの置換回数は、内容物Ｃの循環流量に比例し、内容物Ｃの容量（タンク２０の容量）に反比例するから、内容物Ｃの置換回数を４回／ｈ以上とするためには、内容物Ｃの循環流量を増やす方法、及び／又は、内容物Ｃの容量（タンク２０の容量）を少なくする方法が有効である。しかし、後者の内容物Ｃの容量を少なくする方法は、製造効率の低下などの不都合を招くおそれがあることから、前者の内容物Ｃの循環流量を増やす方法で内容物Ｃの置換回数を増やすのが好ましい。内容物Ｃの循環流量を増やす方法としては、循環ライン４０の循環用配管４１の断面積を大きくする方法、及び、循環用配管４１を流れる内容物Ｃの平均流速を速くする方法があり、本発明では何れも採用可能であるが、実現容易の観点から、後者の平均流速を速くする方法が好ましい。

前記「内容物Ｃの置換回数４回／ｈ以上」をより確実に実現する観点から、循環ライン４０（循環用配管４１）における内容物Ｃの平均流速は、好ましくは２．０ｍ／ｓ以上、さらに好ましくは４．０ｍ／ｓ以上、より好ましくは６．０ｍ／ｓ以上である。循環用配管４１の断面積は通常０．０００５〜０．００５ｍ²程度であるところ、同様の観点からは、循環用配管４１の断面積はこの通常の範囲を超えて大きいほど好ましいが、内容物Ｃの平均流速が２．０ｍ／ｓ以上であれば、循環用配管４１の断面積が通常の範囲であっても、内容物Ｃの置換回数を安定的に４回／ｈ以上とすることができ、延いてはスラリー組成物におけるダマの発生をより一層確実に抑制することが可能となる。

また、前述したように本発明者らの知見によれば、繊維を含むスラリー組成物における該繊維の絡み合い（ダマの形成）を抑制するためには、当業者の常識に反して、該スラリー組成物を、攪拌速度が一定以上の強攪拌することが有効である。斯かる観点から、前記内容物攪拌工程において、内容物Ｃを攪拌する際の攪拌翼３３の周速は、好ましくは４．０ｍ／ｓ以上、さらに好ましくは４．６ｍ／ｓ以上、より好ましくは５．２ｍ／ｓ以上である。内容物Ｃを攪拌する際の攪拌翼３３の周速は次式によって算出される。尚、攪拌翼３３の周速は、ダマの形成の抑制の観点からは速いほど好ましいが、攪拌翼３３の回転に伴う振動やタンク強度への影響等を考慮の上、適切な上限値を設定することが望ましい。
・撹拌翼の周速（ｍ／ｍｉｎ）＝攪拌翼の外径Ｒ１（ｍ）×π×回転数（ｒｐｍ）

本発明の製造方法の製造目的物であるスラリー組成物（タンク２０の内容物Ｃ）について説明すると、該スラリー組成物は、無機繊維、有機繊維及び水を原料として含むものである。

本発明で用いる無機繊維としては、例えば、炭素繊維、ロックウール等の人造鉱物繊維；セラミック繊維、天然鉱物繊維、ガラス繊維、シリ力繊維、金属繊維等が挙げられ、スラリー組成物を用いて製造される最終製造目的物に応じて、これらの１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

本発明で用いる有機繊維としては、例えば、木材パルプ；コットンパルプ、リンターパルプ、竹、藁、その他の非木材パルプ；新聞古紙等の古紙パルプ等が挙げられ、スラリー組成物を用いて製造される最終製造目的物に応じて、これらの１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

無機繊維及び有機繊維それぞれの繊維長は特に制限されず、スラリー組成物を用いて製造される最終製造目的物に応じて適宜選択すれば良い。本発明によれば、製造目的物であるスラリー組成物中に長繊維が含まれていても、その長繊維どうしの絡み合いによるダマの形成が抑制され、長繊維が均一分散された高品質のスラリー組成物を得ることが可能であるため、長繊維の無機繊維及び／又は有機繊維を積極的に使用することができる。

スラリー組成物には、無機繊維、有機繊維及び水の他に、必要に応じ、黒曜石、黒鉛、雲母、シリカ、中空セラミックス、フライアッシュ等の無機粒子；フェノール樹脂、エポキシ樹脂、フラン樹脂等の熱硬化性樹脂；ラテックス、アクリル系エマルジョン、ポリピニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリルアミド樹脂等の紙力強化材；ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂等の凝集剤；界面活性剤、着色剤等を含有させることができ、これらの１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

本発明に適用可能なスラリー組成物の一例として、下記特性を全て備えた特定スラリー組成物が挙げられる。
・無機繊維の平均繊維長：好ましくは１ｍｍ以上、さらに好ましくは２ｍｍ以上、そして、好ましくは５ｍｍ以下、さらに好ましくは４ｍｍ以下、より具体的には、好ましくは１〜５ｍｍ、さらに好ましくは２〜４ｍｍ。特に、平均繊維長が１ｍｍ以上の無機繊維を原料として含む場合に本発明の方法は好適である。
・特定スラリー組成物の固形分濃度：好ましくは２質量％以上、さらに好ましくは２．３質量％以上、そして、好ましくは４質量％以下、さらに好ましくは３．０質量％以下、より具体的には、好ましくは２〜４質量％、さらに好ましくは２．３〜３．０質量％。
・特定スラリー組成物の全固形分に占める無機繊維及び有機繊維の合計質量の割合：好ましくは０．５質量％以上、さらに好ましくは０．７質量％以上、そして、好ましくは１．０質量％以下、さらに好ましくは０．９質量％以下、より具体的には、好ましくは０．５〜１．０質量％、さらに好ましくは０．７〜０．９質量％。
尚、繊維の平均繊維長は、画像解析粒度分布計、光学式分析計、マイクロスコープなどによって常法に従って測定することができる。

前記特定スラリー組成物において、無機繊維と有機繊維との含有質量比は、無機繊維の含有量／有機繊維の含有量として、好ましくは０．１１以上、さらに好ましくは０．１５以上、そして、好ましくは０．２３以下、さらに好ましくは０．１９以下、より具体的には、好ましくは０．１１〜０．２３、さらに好ましくは０．１５〜０．１９である。

本発明の製造方法においては、無機繊維、有機繊維及び水等のスラリー組成物の主原料は、タンクに直接投入せずに、先ずは、タンクとは別の調製槽に投入してそこで予備調製し、次いで、その予備調製物をタンクに投入して、前記内容物攪拌工程及び前記内容物置換工程を実施することもできる。例えば、パルプ繊維等の有機繊維については、先ずは、パルパーに投入して離解した後、リファイナー、ビーター等の叩解手段を用いて叩解して所定のフリーネスに調整し、次いで、そうして得られた有機繊維のスラリー状物をタンクに投入するという手順をとることもできる。無機繊維についても有機繊維と同様に扱うことができるが、前述した長繊維の無機繊維を用いる場合は、叩解による長繊維の切断を回避する目的で、叩解せずにタンクに直接投入することもできる。

以上、本発明をその好ましい実施態様に基づき説明したが、本発明は前記実施態様に制限されない。例えば製造装置１０は、スラリー組成物の製造・貯留の場となるタンク２０を１つのみ備えていたが、タンク２０を複数備えていても良い。その場合、複数のタンク２０が接続用配管を介して直列に接続されており、該複数のタンク２０それぞれに攪拌装置３０（攪拌翼３３）及び循環ライン４０が設けられている態様とすることができ、斯かる態様においては、複数のタンク２０それぞれにおいて、内容物の置換回数、攪拌翼３３の周速、内容物の平均流速などがそれぞれ前記範囲にあることが好ましい。前述した本発明の実施態様に関し、更に以下の付記を開示する。

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は斯かる実施例に限定されるものではない。

〔実施例１〜５及び比較例１〜３〕
図１に示す製造装置１０を用い、下記表１に示す条件で、スラリー組成物の製造及び貯留を行った。
スラリー組成物の製造直後から所定時間経過した時点、即ち所定の貯留時間が経過した時点で、スラリー組成物を５Ｌ取り出して目視観察し、その５Ｌ中に含まれる無機繊維（炭素繊維）の絡み合いによるダマの数を数えた。その結果を下記表１に示す。

各実施例及び比較例で製造したスラリー組成物の組成は下記の通り。
・無機繊維（平均繊維長４ｍｍの炭素繊維）４質量％
・有機繊維（平均繊維長１ｍｍの新聞古紙）２６質量％
・無機粒子（黒曜石）５２質量％
・熱硬化性樹脂（フェノール樹脂）１８質量％

表１に示す通り、タンク内容物の置換回数が４回／ｈ以上である各実施例は、タンク内容物の置換を全く行っていない比較例１及び３並びに該置換回数が１回／ｈの比較例２に比して、スラリー組成物中のダマの数が極めて少なかった。このことから、ダマの形成を抑制するためには、前記内容物攪拌工程及び前記内容物置換工程の両方を実施すると共に、該内容物置換工程を、タンク内容物の置換回数が４回／ｈ以上となるように実施するのが有効であることがわかる。
また、実施例３〜５は、前記内容物撹拌工程における攪拌翼の周速が４．０ｍ／ｓ以上であることに起因して、該周速が４．０ｍ／ｓ未満の実施例１及び２に比してダマの数が少ないことから、該周速を４．０ｍ／ｓ以上とすることの有効性が明らかである。

１０ スラリー組成物の製造装置
２０ タンク
２１ タンクの上壁部
２２ タンクの側壁部
２３ タンクの底壁部
２４ 排出口
２５ 邪魔板
３０ 攪拌装置
３１ 攪拌軸
３２ 駆動モータ
３３ 攪拌翼
３４ アンカー翼
４０ 循環ライン
４１ 循環用配管
４２ 吸引ポンプ
４３ バルブ
５０ 移送ライン
５１ 移送用配管
５２ バルブ
Ｃ タンクの内容物

Claims (10)

1. 無機繊維、有機繊維及び水を原料として含むスラリー組成物の製造方法であって、
   タンク内に原料を投入し、該原料を含む該タンクの内容物を攪拌する内容物攪拌工程と、該タンクから該内容物を取り出して該タンク内に再投入する内容物置換工程とを有し、該内容物置換工程を、該内容物の置換回数が４回／ｈ以上となるように実施する、スラリー組成物の製造方法。
2. 前記内容物攪拌工程は、前記タンク内に設置された攪拌翼を備える攪拌手段を用いて実施され、前記内容物を攪拌する際の該攪拌翼の周速が４．０ｍ／ｓ以上である請求項１に記載のスラリー組成物の製造方法。
3. 前記内容物置換工程は、前記タンクに接続された循環ラインを用いて前記内容物を循環させることによって実施され、該循環ラインにおける該内容物の平均流速が２．０ｍ／ｓ以上である請求項１又は２に記載のスラリー組成物の製造方法。
4. 前記内容物置換工程における前記内容物の再投入位置は、前記内容物攪拌工程における該内容物の攪拌位置よりも該タンクの底部に近い請求項１〜３の何れか一項に記載のスラリー組成物の製造方法。
5. 前記無機繊維の平均繊維長が１〜５ｍｍ、前記スラリー組成物の固形分濃度が２〜４質量％、前記スラリー組成物の全固形分に占める前記無機繊維及び有機繊維の合計質量の割合が０．５〜１．０質量％である請求項１〜４の何れか一項に記載のスラリー組成物の製造方法。
6. スラリー状物を貯留可能なタンクと、該タンク内に設置され該タンクの内容物を攪拌可能な攪拌翼と、該内容物を該タンクの底部から上部へ循環させる循環ラインとを備え、該循環ラインの出口が、該攪拌翼よりも該タンクの底面に近い位置に配されている、スラリー組成物の製造装置。
7. 前記攪拌翼の外径と前記タンクの内径との比が、前者／後者として０．４〜０．６である請求項６に記載のスラリー組成物の製造装置。
8. 前記タンクの底面が傾斜しており、前記内容物が前記循環ラインの出口から該底面に向けて吐出されるようになされている請求項６又は７に記載のスラリー組成物の製造装置。
9. 前記循環ラインに、前記内容物を次工程に移送する移送ラインが接続されており、該内容物の循環又は移送の切り替えが可能になされている請求項６〜８の何れか一項に記載のスラリー組成物の製造装置。
10. 複数の前記タンクが接続用配管を介して直列に接続されており、該複数のタンクそれぞれに前記攪拌翼及び前記循環ラインが設けられている請求項６〜９の何れか一項に記載のスラリー組成物の製造装置。

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