JP2018100415A - 無機繊維成形物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃焼用の燃料として用いられる無機繊維成形物であって、無機繊維材と熱可塑性樹脂とが一体的に成形されてなり、無機繊維成形物の内側に形成されて無機繊維材中に熱可塑性樹脂が分散した状態の内側領域と、該内側領域よりも無機繊維成形物の表面側に形成されて該表面を構成すると共に無機繊維材中に熱可塑性樹脂が含浸した状態の表面側領域とを備えており、強熱減量が10%以上54%以下である。
【選択図】なし
Description
1.無機繊維材:グラスウール1(断熱用マットとして使用されたものの廃棄物)
2.無機繊維材:グラスウール2(設備配管の保温・保冷として使用されたものの廃棄物)
3.無機繊維材:ロックウール(断熱用マットとして使用されたものの廃棄物)
4.熱可塑性樹脂:ポリエチレンとポリプロピレンの積層フィルム(包装材として使用されたものの廃棄物)
1. 上記の各無機繊維材と熱可塑性樹脂とをそれぞれ50mm程度の大きさに粉砕した。そして、各無機繊維材と熱可塑性樹脂との混合割合が異なる樹脂含有物を作製した。
2. 得られた樹脂含有物を上記実施形態で説明した処理装置1と同様の装置を用いて圧縮成形することで、円柱状の無機繊維成形物の作成を試みた(各実施例及び比較例2)。斯かる処理装置における排出部2d内の成形空間は、φ25mm×長さ130mmとした。なお、圧縮成形時における樹脂含有物の温度(処理温度)及び樹脂含有物の嵩密度については、下記表1〜3に示す。
なお、比較例1,3,4では、各無機繊維材のみを用いたこと以外は、各実施例及び比較例2と同様の方法で無機繊維成形物の作成を試みた。
得られた無機繊維成形物に対して、以下の測定方法に基づく強熱減量の測定を行った。具体的には、得られた無機繊維成形物をロータリークラッシャー(NR−04A、三圧インダストリー社製)を用いて3mm以下のサイズに粉砕し、105℃±5℃乾燥器で60分乾燥させた。乾燥後の無機繊維成形物を約1gを分取し、電子天秤を用いて質量(強熱前質量)の測定を行った。分取した無機繊維成形物をるつぼに入れ、650±25℃の電気炉内で60分間加熱(強熱)した。強熱後の無機繊維成形物をデシケータ中で放冷した後、電子天秤を用いて質量(強熱後質量)の測定を行った。そして、以下の(1)式を用いて強熱減量を算出した。測定結果(無機繊維成形物3個分の平均値)については、下記表1〜3に示す。なお、各質量は、0.001gの桁まで測定したものである。
強熱減量=強熱前質量(g)/強熱後質量(g)×100・・・(1)
得られた無機繊維成形物に対して、発熱量の測定を行った。具体的には、ロータリークラッシャー(NR−04A、三圧インダストリー社製)を用いて無機繊維成形物を3mm以下のサイズに粉砕し、粉砕した無機繊維成形物の発熱量をカロリーメーター(C5000、IKA社製)を用いてアディアバティックモードで測定した。測定結果(無機繊維成形物3個分の平均値)については、下記表1〜3に示す。
得られた無機繊維成形物に対して、見かけ密度の測定を行った。具体的には、予め重量を測定した一つの無機繊維成形物をポリ塩化ビニリデン製ラップフィルム(厚さ11μm)で包み、純水(20℃)の入ったメスシリンダーに浸漬した。そして、浸漬前後の水位の変化を測定し、その変化量を見かけ容積とした。そして、予め測定した無機繊維成形物の重量と見かけ容積とから下記式を用いて見かけ密度を算出した。測定結果(無機繊維成形物3個分の平均値)については、下記表1〜3に示す。
見かけ密度(g/cm3)=重量÷見かけ容積
得られた無機繊維成形物に対して、圧縮強度の測定を行った。具体的には、フォースゲージ(DPS−50、IMADA社製)に平型アタッチメント(S−2、直径15mm、IMADA社製)を装着し、一つの無機繊維成形物(サイズ:φ20mm×長さ30mm)を軸線方向に沿って押し潰して破壊した際の荷重(N)を測定した。そして、下記式のように、測定された荷重をアタッチメントの面積で割って圧縮強度(N/mm2)を算出した。算出された圧縮強度(無機繊維成形物3個分の平均値)については、下記表1に示す。
圧縮強度(N/mm2)=荷重(N)÷(7.5×7.5×3.14)
得られた無機繊維成形物に対して、水分率の測定を行った。具体的には、ロータリークラッシャー(NR−04A、三圧インダストリー社製)を用いて無機繊維成形物を3mm以下のサイズに粉砕し、粉砕した無機繊維成形物の水分率を加熱乾燥式水分計(ML−50、エー・アンド・ディ社製)を用いて設定温度105℃で測定した。測定結果(無機繊維成形物3個分の平均値)については、下記表1〜3に示す。
無機繊維成形物の外観を目視にて確認し、無機繊維の飛散が十分に抑制されたものを「○」、無機繊維の飛散が生じてしまうもの(形状を保持できないもの)を「×」として評価した。評価結果については、下記表1〜3に示す。
得られた無機繊維成形物に対して、成分分析を行った。具体的には、ロータリークラッシャー(NR−04A、三圧インダストリー社製)を用いて無機繊維成形物を3mm以下のサイズに粉砕し、粉砕した無機繊維成形物の成分分析をエネルギー分散型蛍光X線分析装置(XEPOS、SPECTRO社製)を用いてFP法で行った。測定結果(無機繊維成形物3個分の平均値)については、下記表1〜3に示す。
実施例5の無機繊維成形物の断面を電子顕微鏡で観察した。具体的には、実施例5の無機繊維成形物(円柱状のもの)を軸線に対して交差する断面で切断し、切断面における表面側領域と内側領域とを走査型電子顕微鏡で撮影した。撮影倍率は、100倍と400倍とした。表面側領域を撮影した画像は、図2に示し、内側領域を撮影した画像は、図3に示す。なお、分析装置及び測定条件については、以下のとおりである。
・分析装置:日立製作所製 走査型電子顕微鏡S−3400N(EDS:Oxford社、INCA PentaFETx3)
・測定条件:加速電圧15kV、プローブ電流50〜60nA
上記で撮影した表面側領域の100倍の画像から、繊維長さが概ね均一である3カ所を選択し、各カ所を400倍で撮影した。選択した3カ所の400倍の画像のそれぞれにおいて、無機繊維を50本選択し、各無機繊維の繊維径(繊維の端面における中央部を中心とする外周部の対称位置間の長さのうち最長の長さ)、及び、繊維長さ(無機繊維の軸線方向の長さ)を測定した。そして、繊維径、及び、繊維長さの平均値(具体的には、無機繊維150本の平均値)を算出し、下記の(2)式から平均アスペクト比を算出した。その結果、平均繊維長さは、50μm以下であり、平均アスペクト比は、20以下であった。
平均アスペクト比=平均繊維長さ/平均繊維径・・・(2)
上記の表1〜3を見ると、各実施例の方が各比較例よりも外観評価が良好であることが認められる。つまり、各実施例のように無機繊維材と熱可塑性樹脂とが一体的に成形されてなる無機繊維成形物は、各比較例のように一体的に成形できなかったものよりも無機繊維の飛散を抑制することができる。
また、各実施例の強熱減量になる無機繊維成形物は、熱可塑性樹脂の含有量が比較的少ないものであるが、無機繊維の飛散が効果的に抑制されることが認められる。また、各実施例の発熱量を有する無機繊維成形物は、熱可塑性樹脂の含有量が比較的少ないものであるが、無機繊維の飛散が効果的に抑制されることが認められる。
また、実施例1〜8のような圧縮強度となる無機繊維成形物は、意図せずに崩壊して無機繊維の飛散が生じてしまうのを抑制することが可能となる。
また、各実施例の見かけ密度となる無機繊維成形物は、圧縮成形前の樹脂含有物のような嵩密度の状態よりも、気流の影響を受けにくいため、無機繊維成形物の搬送を効率的に行うことができる。
Claims (5)
- 燃焼用の燃料として用いられる無機繊維成形物であって、
無機繊維材と熱可塑性樹脂とが一体的に成形されてなり、
無機繊維成形物の内側に形成されて無機繊維材中に熱可塑性樹脂が分散した状態の内側領域と、該内側領域よりも無機繊維成形物の表面側に形成されて該表面を構成すると共に無機繊維材中に熱可塑性樹脂が含浸した状態の表面側領域とを備えており、
強熱減量が10%以上54%以下である無機繊維成形物。 - 燃焼用の燃料として用いられる無機繊維成形物であって、
無機繊維材と熱可塑性樹脂とが一体的に成形されてなり、
無機繊維成形物の内側に形成されて無機繊維材中に熱可塑性樹脂が分散した状態の内側領域と、該内側領域よりも無機繊維成形物の表面側に形成されて該表面を構成すると共に無機繊維材中に熱可塑性樹脂が含浸した状態の表面側領域とを備えており、
発熱量が1000cal/g以上5250cal/g以下である無機繊維成形物。 - 圧縮強度が2.2N/mm2以上である請求項1又は2に記載の無機繊維成形物。
- 見かけ密度が0.8g/cm3以上である請求項1乃至3の何れか一項に記載の無機繊維成形物。
- 無機繊維成形物中の無機繊維の平均長さが50μm以下である請求項1乃至4の何れか一項に記載の無機繊維成形物。
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