JP2018115408A - Inorganic fiber paper - Google Patents

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大輔 本田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inorganic fiber paper that shows improvements in pre-firing impregnability and processing suitability.SOLUTION: An inorganic fiber paper is a sheeted substrate obtained by wet papermaking using a glass fiber, an organic fiber with a Runkel ratio of 1.5 or less and an average fiber diameter of 17 μm or more and 25 μm or less, at least one cationic inorganic binder selected from aluminum sulfate, polyaluminium chloride, cationic colloidal silica, and alumina sol, and sepiolite. Before fired, the inorganic fiber paper can retain liquid of 100 g/mor more in volume.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、焼成処理前の保液性、曲げ加工適性に優れた無機繊維シートに関する無機繊維紙に関する。   The present invention relates to an inorganic fiber paper relating to an inorganic fiber sheet excellent in liquid retention and bending workability before firing.

無機繊維は工業材料として優れた特性を有しており、鉄鋼、石油、化学、電気、自動車、建材、航空宇宙などのあらゆる産業界での利用が定着し、耐熱触媒担持材、断熱材、耐熱濾過材、耐熱絶縁材、耐熱シール材、耐熱パッキン材、耐熱緩衝材、耐熱クッション材等の様々な用途に利用されている。   Inorganic fibers have excellent characteristics as industrial materials, and their use in all industries such as steel, petroleum, chemicals, electricity, automobiles, building materials, and aerospace has become established, heat-resistant catalyst support materials, heat-insulating materials, heat-resistant materials It is used in various applications such as filter media, heat-resistant insulating materials, heat-resistant seal materials, heat-resistant packing materials, heat-resistant buffer materials, and heat-resistant cushion materials.

無機繊維を用いた耐熱性無機繊維シート基材は既に様々な分野で使用されているが、代表用途としてハニカム状のガス吸着素子が挙げられる(例えば、特許文献1参照)。本製造方法により、良好な吸着性能を有するハニカム状のガス吸着素子を形成するには、焼成処理後の基材の物理強度と保液性能が優れている必要がある。しかしながら、本方法のような対応をとったとしても焼成後の物理強度と保液性が満足いくシートを形成できないといった問題点がある。   Although heat-resistant inorganic fiber sheet base materials using inorganic fibers have already been used in various fields, a honeycomb-shaped gas adsorption element can be cited as a representative application (see, for example, Patent Document 1). In order to form a honeycomb-shaped gas adsorbing element having good adsorption performance by this production method, the physical strength and liquid retention performance of the base material after firing must be excellent. However, there is a problem that even if such a measure is taken, it is impossible to form a sheet having satisfactory physical strength and liquid retention after firing.

耐熱性無機繊維シート基材に関しては色々な方法が提案されている。焼成後のシートの物理強度を向上させる方法として、耐熱性無機繊維と無機バインダー成分とを必須成分として湿式抄造法にてシート化し、そのシートを400℃以上の温度で焼成した後、さらに無機バインダー成分を添加する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。   Various methods have been proposed for the heat-resistant inorganic fiber sheet substrate. As a method for improving the physical strength of the fired sheet, it is formed into a sheet by a wet papermaking method using heat-resistant inorganic fibers and an inorganic binder component as essential components, and the sheet is fired at a temperature of 400 ° C. or higher, and further an inorganic binder. A method of adding components has been proposed (see, for example, Patent Document 2).

特許第2925127号公報Japanese Patent No. 2925127 特開2001−262468号公報JP 2001-262468 A

無機繊維としてガラス繊維を用いた無機繊維紙は、非晶質のリフラクトリーセラミックファイバー(以下、RCFと称する。)を用いた無機繊維紙に比べ密度が低くなりやすく、切断や打ち抜き、曲げなどの加工性に劣る場合がある。一方、いたずらに密度を高くすると含浸性が悪化し、触媒または吸着剤等の機能剤の粒子の分散体や、無機結合剤の分散体等からなる含浸液を含浸させにくくなり、機能剤等を十分に担持させることが困難になってしまう虞がある。   Inorganic fiber paper using glass fibers as inorganic fibers tends to have a lower density than inorganic fiber paper using amorphous refractory ceramic fibers (hereinafter referred to as RCF), and can be used for cutting, punching, bending, etc. It may be inferior in workability. On the other hand, if the density is unnecessarily increased, the impregnation property deteriorates, and it becomes difficult to impregnate an impregnating liquid composed of a dispersion of particles of a functional agent such as a catalyst or an adsorbent or a dispersion of an inorganic binder. There is a risk that it may be difficult to carry the substrate sufficiently.

ここで、無機繊維紙は、焼成すると有機成分が消失するため、焼成後は強度が低下しハンドリング性が悪くなる。さらに、折り曲げ加工等の成形が施された焼成後よりも、焼成前のシート状の状態の方が含浸液を含浸させやすい。これらの点では、焼成後の無機繊維紙に含浸液を含浸させるよりも焼成前の無機繊維紙に含浸液を含浸させる方が有利であるが、有機成分が消失し空隙が生じる焼成後に比べて焼成前は含浸性を確保しにくく、焼成前の含浸性は考慮されていないのが実情である。   Here, since the organic component disappears when the inorganic fiber paper is fired, the strength is lowered and the handling property is deteriorated after firing. Furthermore, the sheet-like state before firing is more easily impregnated with the impregnating liquid than after firing after forming such as bending. In these respects, it is advantageous to impregnate the inorganic fiber paper before firing with the impregnating liquid rather than impregnating the inorganic fiber paper after firing with the impregnating liquid, but compared with after the firing in which the organic components disappear and voids are generated. It is difficult to ensure the impregnation property before firing, and the impregnation property before firing is not considered.

本発明は、ガラス繊維を用いた無機繊維紙において焼成前に含浸液を含浸させる点に着目し、焼成前の含浸性及び加工適性を向上させた無機繊維紙を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an inorganic fiber paper having improved impregnation properties and processability before firing, focusing on the point of impregnation with an impregnation liquid before firing in inorganic fiber paper using glass fibers.

上記目的を解決する本発明の無機繊維紙は、ガラス繊維と、ルンケル比が1.5以下で平均繊維径が17μm以上25μm以下の有機繊維と、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、カチオン性コロイダルシリカ、アルミナゾルから選ばれる少なくとも1種以上のカチオン性無機バインダーと、セピオライトと、を用いて湿式抄造することにより得られるシート化した基材であって、且つ焼成前の保液量が100g/m以上であることを特徴とする。 The inorganic fiber paper of the present invention that solves the above-mentioned object is a glass fiber, an organic fiber having a Runkel ratio of 1.5 or less and an average fiber diameter of 17 μm or more and 25 μm or less, aluminum sulfate, polyaluminum chloride, cationic colloidal silica, It is a base material formed into a sheet obtained by wet papermaking using at least one cationic inorganic binder selected from alumina sol and sepiolite, and has a liquid retention amount of 100 g / m 2 or more before firing. It is characterized by being.

本発明の無機繊維紙によれば、前記有機繊維の平均繊維径が17μm以上25μm以下のとき、ルンケル比を1.5より大きくすると、焼成前の保液量は向上し好ましいが、一方で切断や打ち抜き、曲げなどの加工適性が悪くなる。逆に、前記有機繊維のルンケル比を1.5以下とすることで密度が低くなりすぎることを防ぎ、焼成前保液量を確保したまま、切断や打ち抜き、曲げなどの加工性を付与させることができる。   According to the inorganic fiber paper of the present invention, when the average fiber diameter of the organic fibers is 17 μm or more and 25 μm or less, if the Runkel ratio is larger than 1.5, the liquid retention before firing is preferably improved, but on the other hand, cutting Processing suitability such as punching, punching, and bending deteriorates. Conversely, by setting the Runkel ratio of the organic fiber to 1.5 or less, it is possible to prevent the density from becoming too low, and to give workability such as cutting, punching, bending, etc. while maintaining the liquid retention amount before firing. Can do.

前記セピオライトは、密度が高くなりすぎることを抑えるとともに焼成後の形状維持に必要な無機バインダーである。   The sepiolite is an inorganic binder necessary for suppressing the density from becoming too high and maintaining the shape after firing.

また、本発明の無機繊維紙において、前記有機繊維が、セルロース繊維のみからなるものであることが好ましい。前記有機繊維を前記セルロース繊維のみから構成し合成樹脂繊維を配合しないことにより、物理的強度(引張強さや湿潤引張強さ)の低下や材料コストを抑えることができる。   Moreover, in the inorganic fiber paper of the present invention, it is preferable that the organic fiber is composed only of cellulose fiber. By constituting the organic fiber only from the cellulose fiber and not blending the synthetic resin fiber, it is possible to suppress a decrease in physical strength (tensile strength and wet tensile strength) and material cost.

さらに、本発明の無機繊維紙において、含浸液を含浸させたものであってもよい。   Furthermore, the inorganic fiber paper of the present invention may be impregnated with an impregnation liquid.

ここでいう含浸液は、揮発性有機化合物(VOC)、アンモニア等の塩基性ガス、硫黄酸化物(SOx)、窒素酸化物(NOx)、塩素等の酸性ガスを除去するための触媒や吸着剤等の機能剤の粒子における分散体や、無機結合剤の分散体等である。具体的には、シリカゾル、ケイ酸塩水溶液、アルミナゾル、ジルコニアゾル等を例示することができる。   The impregnating liquid here is a catalyst or adsorbent for removing acidic gases such as volatile organic compounds (VOC), basic gases such as ammonia, sulfur oxides (SOx), nitrogen oxides (NOx), and chlorine. For example, a dispersion in functional agent particles, a dispersion of an inorganic binder, and the like. Specific examples include silica sol, silicate aqueous solution, alumina sol, zirconia sol, and the like.

本発明によれば、平均繊維径及びルンケル比を好適な範囲に調整した有機繊維を使用することで、焼成前の含浸性を向上させつつ、切断や打ち抜き、曲げなどの加工適性を併せ持った無機繊維紙を提供することができる。   According to the present invention, by using organic fibers whose average fiber diameter and Runkel ratio are adjusted to suitable ranges, an inorganic material having improved processability such as cutting, punching and bending while improving impregnation properties before firing. Fiber paper can be provided.

以下、本発明の無機繊維紙について詳説する。本発明の無機繊維紙は、ガラス繊維、有機繊維、無機バインダーとしてカチオン性無機バインダーとセピオライトを用いて湿式抄造することにより得られるシート化した基材である。また、本発明の無機繊維紙は、耐熱触媒担持材、断熱材、耐熱濾過材、耐熱絶縁材、耐熱シール材、耐熱パッキン材、耐熱緩衝材、耐熱クッション材等に好適に用いることができる。   Hereinafter, the inorganic fiber paper of the present invention will be described in detail. The inorganic fiber paper of the present invention is a sheet-formed substrate obtained by wet papermaking using a cationic inorganic binder and sepiolite as glass fibers, organic fibers, and inorganic binders. The inorganic fiber paper of the present invention can be suitably used for a heat-resistant catalyst support material, a heat insulating material, a heat-resistant filter material, a heat-resistant insulating material, a heat-resistant sealing material, a heat-resistant packing material, a heat-resistant buffer material, a heat-resistant cushioning material, and the like.

本発明におけるガラス繊維は、繊維長が1mm以上30mm以下が好ましい。繊維長が1mm未満では、物理強度が不十分となる場合がある。一方、繊維長が30mmを超えると、無機繊維紙の地合が悪くなり、品質にバラつきが生じる場合がある。また、本発明におけるガラス繊維の平均繊維径は5μm以上15μm以下であることが好ましい。平均繊維径が5μm未満では、繊維が細すぎて保液性を悪化させる場合がある。一方、平均繊維径が15μmを超えると太くなりすぎて繊維間の間隙が大きくなり、物理強度に劣り、さらに皮膚への刺激性がある等、作業性に支障をきたして利用しにくくなる場合がある。   The glass fiber in the present invention preferably has a fiber length of 1 mm to 30 mm. If the fiber length is less than 1 mm, the physical strength may be insufficient. On the other hand, when the fiber length exceeds 30 mm, the formation of the inorganic fiber paper is deteriorated, and the quality may vary. Moreover, it is preferable that the average fiber diameter of the glass fiber in this invention is 5 micrometers or more and 15 micrometers or less. If the average fiber diameter is less than 5 μm, the fibers may be too thin to deteriorate the liquid retention. On the other hand, if the average fiber diameter exceeds 15 μm, it becomes too thick and the gap between fibers becomes large, the physical strength is inferior, and the skin is irritating. is there.

本発明における有機繊維としてはセルロース繊維からなるパルプ状物、合成樹脂短繊維を用いることができ、それぞれ単独もしくは両者を配合して用いることができる。ただし、有機繊維をセルロース繊維のみから構成することで、物理強度を向上させ、コストを抑えることができる。   As the organic fiber in the present invention, a pulp-like material made of cellulose fiber and a synthetic resin short fiber can be used, and each can be used alone or in combination. However, the physical strength can be improved and the cost can be reduced by constituting the organic fiber only from the cellulose fiber.

また、本発明における有機繊維は、ルンケル比が1.5以下のものであることを特徴とする。ルンケル比を1.5より大きくすると繊維が潰れ難く、焼成前の保液量は向上し好ましいが、一方で切断や打ち抜き、曲げなどの加工適性が悪くなる。逆に、前記有機繊維のルンケル比を1.5以下とすることで繊維が潰れ易くなり、密度が低くなりすぎることを防ぎ、焼成前保液量を確保したまま、切断や打ち抜き、曲げなどの加工性を付与させることができる。   Moreover, the organic fiber in the present invention has a Runkel ratio of 1.5 or less. When the Runkel ratio is larger than 1.5, the fibers are less likely to be crushed and the amount of liquid retained before firing is preferably improved, but on the other hand, the workability such as cutting, punching and bending is deteriorated. Conversely, by setting the Runkel ratio of the organic fiber to 1.5 or less, the fiber is liable to be crushed, the density is prevented from becoming too low, and the liquid retention amount before firing is secured, while cutting, punching, bending, etc. Workability can be imparted.

本発明における有機繊維は、平均繊維径が17μm以上25μm以下のものであることがこのましい。有機繊維の平均繊維径が17μm未満では、無機繊維紙の密度が高くなりすぎて焼成前の含浸性を悪化させてしまう虞がある。一方、有機繊維の平均繊維径が25μmを超えると、無機繊維紙の密度が低くなりすぎて切断や打ち抜きなどの加工性の悪化や物理強度の低下を招く虞がある。   The organic fiber in the present invention preferably has an average fiber diameter of 17 μm or more and 25 μm or less. If the average fiber diameter of the organic fibers is less than 17 μm, the density of the inorganic fiber paper becomes too high and the impregnation property before firing may be deteriorated. On the other hand, if the average fiber diameter of the organic fibers exceeds 25 μm, the density of the inorganic fiber paper becomes too low, and there is a possibility that the workability such as cutting and punching deteriorates and the physical strength decreases.

本発明に用いられるセルロース繊維からなるパルプ状物は、針葉樹晒しクラフトパルプ(以下、NBKPと称する。)、広葉樹晒しクラフトパルプ(以下、LBKPと称する。)、針葉樹サルファイトパルプ、広葉樹サルファイトパルプ、エスパルトその他いずれの種類のパルプでも何ら限定されるものではないが、湿式抄造時の無機繊維紙の物理強度の点からNBKPがより好ましい。また、ろ水度(カナダ標準ろ水度)は、特に限定しないが、200mlCSF以上700mlCSF以下の範囲内であることが好ましく、300mlCSF以上700mlCSF以下の範囲内であることがより好ましく、400mlCSF以上700mlCSF以下の範囲内であることが更に好ましい。ろ水度が、200mlCSF未満であると、湿式抄造法による無機繊維紙の形成段階で目が詰まって、濾水性が悪くなり、均一な地合いが得られない場合があり、また無機繊維紙の密度が高くなりすぎてしまう場合がある。一方、700mlCSFより高いと、繊維の微細化具合が悪く、絡み合いが劣り、物理強度が劣り、無機繊維紙を上手く抄造できない場合がある。   The pulp-like material made of cellulose fibers used in the present invention includes softwood bleached kraft pulp (hereinafter referred to as NBKP), hardwood bleached kraft pulp (hereinafter referred to as LBKP), softwood sulfite pulp, broadleaf sulfite pulp, Neither esparto nor any other kind of pulp is used, but NBKP is more preferable from the viewpoint of the physical strength of the inorganic fiber paper during wet papermaking. The freeness (Canadian standard freeness) is not particularly limited, but is preferably in the range of 200 ml CSF to 700 ml CSF, more preferably in the range of 300 ml CSF to 700 ml CSF, more preferably 400 ml CSF to 700 ml CSF. More preferably, it is in the range. If the freeness is less than 200 ml CSF, the inorganic fiber paper may become clogged at the stage of forming the inorganic fiber paper by the wet papermaking method, the drainage may deteriorate, and a uniform texture may not be obtained. May become too high. On the other hand, if it is higher than 700 ml CSF, the fineness of the fibers is poor, the entanglement is inferior, the physical strength is inferior, and the inorganic fiber paper may not be successfully made.

本発明に用いられる合成樹脂短繊維を構成する樹脂としては、ポリビニルアルコール系樹脂(以下、PVAと称する。)、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリビニルエーテル系樹脂、ポリビニルケトン系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ジエン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、フラン系樹脂、尿素系樹脂、アニリン系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、アルキド樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリイミド樹脂、これらの樹脂の誘導体等が挙げられる。   Examples of the resin constituting the synthetic resin short fiber used in the present invention include polyvinyl alcohol resin (hereinafter referred to as PVA), polyester resin, polyolefin resin, acrylic resin, polyvinyl acetate resin, ethylene-acetic acid. Vinyl copolymer resin, polyamide resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polyvinyl ether resin, polyvinyl ketone resin, polyether resin, diene resin, polyurethane resin, phenol resin, melamine Resin, furan resin, urea resin, aniline resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, fluorine resin, silicone resin, polyamideimide resin, polyphenylene sulfide resin, polyimide resin, derivatives of these resins, etc. Is mentioned.

無機バインダーとしてはカチオン性無機バインダーとセピオライトが必須成分である。カチオン性無機バインダーとしては硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、カチオン性コロイダルシリカ、アルミナゾルから選ばれる少なくとも1種以上を使用することができる。アルミナゾルの安定化剤としては塩酸、酢酸、硝酸などが挙げられるが、何れを使用してもよい。アルミナゾルの形状は羽毛状、板状構造などが挙げられるが、何れを使用してもよい。本発明におけるカチオン性無機バインダーの配合比としては繊維重量の合計量に対して0.1重量%以上5重量%以下が好ましく、0.1重量%以上3重量%以下がより好ましく、0.1重量%以上1重量%以下がさらに好ましい。カチオン性無機バインダーの配合比が0.1重量%未満の場合には、湿潤引張り強さが劣る場合がある。一方、カチオン性無機バインダーの配合比が5重量%を超えると凝集が強くなりすぎて地合不良や、吸液性が悪化する場合がある。   As the inorganic binder, a cationic inorganic binder and sepiolite are essential components. As the cationic inorganic binder, at least one selected from aluminum sulfate, polyaluminum chloride, cationic colloidal silica, and alumina sol can be used. Examples of the alumina sol stabilizer include hydrochloric acid, acetic acid, and nitric acid, and any of them may be used. The shape of the alumina sol may be a feather shape or a plate-like structure, and any shape may be used. The blending ratio of the cationic inorganic binder in the present invention is preferably 0.1% by weight or more and 5% by weight or less, more preferably 0.1% by weight or more and 3% by weight or less, based on the total amount of the fiber weight, More preferably, the content is from 1% by weight to 1% by weight. When the blending ratio of the cationic inorganic binder is less than 0.1% by weight, the wet tensile strength may be inferior. On the other hand, when the blending ratio of the cationic inorganic binder exceeds 5% by weight, aggregation may become too strong, resulting in poor formation or poor liquid absorption.

本発明におけるセピオライトは、含水ケイ酸マグネシウムからなる表面に多数の活性水酸基を有する粘土性鉱物で、その形状において何ら限定されるものではなく、繊維状のほか、塊状、泥状、粉末状、いずれも用いることができる。また、母岩や間入石としてのタルク、カルサイト、ドロマイト、マグネサイト、塩基性炭酸マグネシウム、ケイ酸成分等が含まれていてもよい。また、スペイン産、トルコ産、中国産など原産国による制限は特にない。   Sepiolite in the present invention is a clay mineral having a large number of active hydroxyl groups on the surface made of hydrous magnesium silicate, and is not limited in its shape at all. In addition to fibrous, any of lump, mud, powder Can also be used. Moreover, talc, calcite, dolomite, magnesite, basic magnesium carbonate, silicic acid component, etc. as a host rock or intercalation stone may be contained. There are no particular restrictions on the country of origin such as Spain, Turkey, or China.

本発明に用いられるセピオライトの配合比は、無機繊維紙を構成する繊維(ガラス繊維、有機繊維)分に対して20重量%以上60重量%以下であることが好ましく、25重量%以上55重量%以下であることがより好ましく、45重量%以上55重量%以下であることが更に好ましい。配合比が20重量%未満では、物理強度が不十分となる場合があり、配合比が60重量%を超えると、無機繊維紙からの粉落ちが悪くなる場合がある。
また、天然鉱物繊維の1つであるセピオライトとともに、ウォラストナイトやアタパルジャイトといった他の天然鉱物繊維を配合してもよい。なお、その他に例えば、パリゴルスカイトといった、通常、マウンテン・コルク、マウンテン・レザー、マウンテン・ウツド等と呼ばれている粘土性鉱物やコロイダルシリカ、リチウムシリケートなどを適宜選択して使用してもよい。
The mixing ratio of sepiolite used in the present invention is preferably 20% by weight or more and 60% by weight or less, and 25% by weight or more and 55% by weight or less with respect to the fiber (glass fiber or organic fiber) constituting the inorganic fiber paper. More preferably, it is more preferably 45% by weight or more and 55% by weight or less. When the blending ratio is less than 20% by weight, the physical strength may be insufficient, and when the blending ratio exceeds 60% by weight, powder falling from the inorganic fiber paper may be deteriorated.
Moreover, you may mix | blend other natural mineral fibers, such as a wollastonite and attapulgite, with sepiolite which is one of the natural mineral fibers. In addition, for example, a clay mineral, colloidal silica, lithium silicate, or the like usually called mountain cork, mountain leather, mountain wood, or the like, such as palygorskite, may be appropriately selected and used.

本発明の無機繊維紙の坪量は、加工適性に影響がない範囲で任意に設定できる。本発明の無機繊維紙は、密度が0.25g/cm以上0.40g/cm以下であることが好ましい。密度が0.25g/cm未満であると、繊維が毛羽立ってしまい切断や打ち抜きなどの加工性が悪化してしまう場合がある。一方、密度が0.40g/cmを超えると、焼成前の含浸性を十分に確保することが難しくなる。 The basis weight of the inorganic fiber paper of the present invention can be arbitrarily set as long as the processability is not affected. The inorganic fiber paper of the present invention preferably has a density of 0.25 g / cm 3 or more and 0.40 g / cm 3 or less. If the density is less than 0.25 g / cm 3 , the fibers may become fuzzy and processability such as cutting and punching may be deteriorated. On the other hand, if the density exceeds 0.40 g / cm 3 , it becomes difficult to ensure sufficient impregnation properties before firing.

本発明の無機繊維紙の厚みは、密度が0.25g/cm以上0.40g/cm以下であれば、坪量に対して任意に設定できる。 The thickness of the inorganic fiber paper of the present invention can be arbitrarily set with respect to the basis weight as long as the density is 0.25 g / cm 3 or more and 0.40 g / cm 3 or less.

本発明の無機繊維紙は、焼成前の保液量が100g/m以上であることを特徴とする。また、焼成前の保液量は、120g/m以上であることが好ましい。焼成前の保液量が100g/m未満の場合は、機能剤や結合剤等の担持が不十分になり、吸着性能等の機能や物理的強度が劣る場合がある。 The inorganic fiber paper of the present invention is characterized in that the liquid retention amount before firing is 100 g / m 2 or more. Moreover, it is preferable that the liquid retention amount before baking is 120 g / m < 2 > or more. When the liquid retention amount before firing is less than 100 g / m 2 , the loading of the functional agent, the binder and the like becomes insufficient, and the function such as adsorption performance and physical strength may be inferior.

本発明の無機繊維紙は、円網抄紙機、長網抄紙機、短網抄紙機、傾斜型抄紙機、これらの中から同種または異種の抄紙機を組み合わせてなるコンビネーション抄紙機などを用いて抄造する方法によって製造することができる。原料スラリーには、必須成分の他に、本発明の所望の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、各種アニオン性、ノニオン性、カチオン性又は両性の歩留り向上剤、濾水剤、分散剤、紙力向上剤や粘剤を適宜選択して添加することができる。原料スラリーは、0.1〜5重量%程度の固形分濃度に調整される。なお、pH調整剤、消泡剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤等の内添助剤を目的に応じて適宜添加することも可能である。   The inorganic fiber paper of the present invention is manufactured using a circular paper machine, a long paper machine, a short paper machine, an inclined paper machine, a combination paper machine in which the same or different types of paper machines are combined, and the like. Can be manufactured by a method. In the raw material slurry, in addition to the essential components, various anionic, nonionic, cationic or amphoteric yield improvers, filtering agents, and dispersants may be used as long as the desired effects of the present invention are not impaired. A paper strength improver and a sticking agent can be appropriately selected and added. The raw material slurry is adjusted to a solid content concentration of about 0.1 to 5% by weight. In addition, internal additives such as a pH adjuster, an antifoaming agent, a pitch control agent, and a slime control agent can be appropriately added depending on the purpose.

この原料スラリーをさらに所定濃度に希釈して抄造する。また、無機バインダーは、その形状に応じて凝集剤を用いて凝集体を形成しても良く、生体溶解性セラミック繊維、ガラス繊維や有機繊維と凝集体を形成してもよい。凝集剤は、高分子凝集剤、無機系凝集剤などがあるが、無機バインダーの成分や表面電荷を考慮して適宜選択することができる。凝集剤の添加量は、無機バインダーの種類や欲する凝集体の大きさによって変えることができる。凝集体の大きさをコントロールすることによって、小さい粒状の無機バインダーでも抄造ワイヤーから抜け落ちることなく抄造が可能となる。次いで、抄造されたウェブは、余分な水分を吸引あるいはウェットプレスなどの方法で取り除いた後、乾燥させる。乾燥には、ヤンキードライヤー、シリンダードライヤー、エアドライヤー、赤外線ドライヤー、サクションドライヤー等の乾燥装置を用いることができる。   This raw material slurry is further diluted to a predetermined concentration to make paper. The inorganic binder may form an aggregate using a flocculant depending on its shape, or may form an aggregate with a biosoluble ceramic fiber, glass fiber, or organic fiber. The flocculant includes a polymer flocculant and an inorganic flocculant, and can be appropriately selected in consideration of the components of the inorganic binder and the surface charge. The addition amount of the flocculant can be changed depending on the kind of the inorganic binder and the desired size of the aggregate. By controlling the size of the agglomerates, papermaking can be performed without falling off the papermaking wire even with a small granular inorganic binder. Next, the formed web is dried after removing excess moisture by a method such as suction or wet pressing. For drying, a drying device such as a Yankee dryer, a cylinder dryer, an air dryer, an infrared dryer, or a suction dryer can be used.

得られた無機繊維紙は、触媒または吸着剤等の粒子や無機結合剤を分散させた含浸液に含浸させる。含浸液としては、シリカゾル、ケイ酸塩水溶液、アルミナゾル、ジルコニアゾル等を用いることができる。   The obtained inorganic fiber paper is impregnated with an impregnating liquid in which particles such as a catalyst or an adsorbent and an inorganic binder are dispersed. As the impregnating liquid, silica sol, silicate aqueous solution, alumina sol, zirconia sol, or the like can be used.

以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の「%」は、特に断りのない限り「重量%」を示す。実施例及び比較例に記載した物性の測定方法、ならびに平均繊維径の測定方法を以下に示した。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the examples. In the examples, “%” indicates “% by weight” unless otherwise specified. The measuring method of the physical property described in the Example and the comparative example, and the measuring method of an average fiber diameter were shown below.

1)坪量
JIS P8124記載の方法にて測定した。単位はg/mである。
1) Basis weight It measured by the method of JISP8124. The unit is g / m 2 .

2)厚み
JIS P8118記載の方法にて測定した。単位はμmである。
2) Thickness It was measured by the method described in JIS P8118. The unit is μm.

3)密度
米坪を厚さで除した値を使用した。単位はg/cmである。
3) Density The value obtained by dividing the rice tsubo by the thickness was used. The unit is g / cm 3 .

4)ルンケル比
無機繊維紙作製に用いられるパルプシートを切断、その断面を電子顕微鏡にて観察し、約50本の繊維断面の繊維径、繊維内腔、繊維細胞壁の平均長さを求めた。ルンケル比は繊維の細胞壁の厚さの2倍を細胞内腔の幅で除した値であり、繊維細胞壁の厚さをH、細胞内腔の長さをLとすると、次式で表される。
R=2H/L
Rは1.5以下であることを特徴とする。
4) Runkel ratio A pulp sheet used for inorganic fiber paper production was cut, and its cross section was observed with an electron microscope, and the fiber diameter, fiber lumen, and average length of fiber cell walls of about 50 fiber cross sections were determined. The Runkel ratio is a value obtained by dividing twice the thickness of the cell wall of the fiber by the width of the cell lumen. When the thickness of the fiber cell wall is H and the length of the cell lumen is L, it is expressed by the following equation. .
R = 2H / L
R is 1.5 or less.

5)MD方向(紙の流れ方向)の引張強さ
JIS P8113記載の方法に準拠してMD方向の引張強さを測定した。具体的には、15mm幅×250mm長さ(長さ方向がMD方向)の短冊サンプルの引張強さを測定した。単位はkN/mである。
5) Tensile strength in MD direction (paper flow direction) Tensile strength in MD direction was measured according to the method described in JIS P8113. Specifically, the tensile strength of a strip sample of 15 mm width × 250 mm length (length direction is MD direction) was measured. The unit is kN / m.

6)MD方向(紙の流れ方向)の湿潤引張強さ
JIS P8135記載の方法に準拠してMD方向の湿潤引張強さを測定した。15mm幅×250mm長さ(長さ方向がMD方向)の短冊サンプルを25℃の純水に3分浸漬する。浸漬処理した短冊サンプル4片をまとめて湿潤引張強さを測定し、短冊サンプル4片まとめて測定したデータから1片当たりの値を算出した。単位はkN/mである。
6) Wet tensile strength in MD direction (paper flow direction) Wet tensile strength in MD direction was measured in accordance with the method described in JIS P8135. A strip sample of 15 mm width × 250 mm length (length direction is MD direction) is immersed in pure water at 25 ° C. for 3 minutes. Four strip samples subjected to the immersion treatment were collectively measured for wet tensile strength, and the value per piece was calculated from the data measured for the four strip samples. The unit is kN / m.

7)焼成前保液量
100mm×100mmサイズのサンプルの乾燥重量(W1)を測定する。バットに張った25℃の純水に15秒間浸漬して取り出し、ガラス棒で表面の水滴を掻き落とした後、湿潤重量(W2)を測定し、W1とW2から保液量を求めた。単位はg/mである。本発明の無機繊維紙は、焼成前保液量が100g/m以上であることを特徴とする。
7) Liquid retention amount before baking The dry weight (W1) of a 100 mm x 100 mm size sample is measured. After dipping for 15 seconds in pure water of 25 ° C. stretched on a bat and scraping off the water droplets on the surface with a glass rod, the wet weight (W2) was measured, and the liquid retention amount was determined from W1 and W2. The unit is g / m 2 . The inorganic fiber paper of the present invention is characterized in that the liquid retention amount before firing is 100 g / m 2 or more.

8)曲げ加工適性
100mm×100mmサイズのシートサンプルを二つに折り曲げた際の折り目の付き易さを目視評価した。
○…折り目が付く
×…折り目が付かない
8) Suitability for bending work Ease of crease when a 100 mm × 100 mm size sheet sample was folded in two was visually evaluated.
○ ... Folded creases × ... Folded

Figure 2018115408
Figure 2018115408

(実施例1)
ガラス繊維として6μm径×6mm長のチョップドストランドガラス繊維、有機繊維としてNBKP(ルンケル比0.9、平均繊維径20μm、400mlCSF)をそれぞれ95/30とする配合で水中に順次添加混合し、さらに、無機バインダーとしてポリ塩化アルミニウム(以下、PACと称する)を繊維重量の合計量に対して0.5%添加し、セピオライト粉体(平均粒径7μm)を繊維重量の合計量に対して55%添加し、3%濃度の原料スラリーを調成した。この原料スラリーを用いてウェブを長網抄紙機で希釈抄造し、湿式ウェブをプレスロールで脱水した後、130℃で加熱乾燥処理し、実施例1の無機繊維紙を得た。
Example 1
6 μm diameter × 6 mm long chopped strand glass fiber as glass fiber, NBKP (runkel ratio 0.9, average fiber diameter 20 μm, 400 ml CSF) as organic fiber were each added to and mixed in water sequentially with 95/30, 0.5% of polyaluminum chloride (hereinafter referred to as PAC) as an inorganic binder is added to the total amount of fiber weight, and sepiolite powder (average particle size 7 μm) is added to 55% of the total amount of fiber weight. Then, a raw material slurry having a concentration of 3% was prepared. Using this raw material slurry, the web was diluted with a long paper machine, the wet web was dehydrated with a press roll, and then heat-dried at 130 ° C. to obtain an inorganic fiber paper of Example 1.

(実施例2)
ガラス繊維として6μm径×6mm長のチョップドストランドガラス繊維、有機繊維としてNBKP(ルンケル比1.1、平均繊維径20μm、400mlCSF)、有機繊維の配合比をそれぞれ95/30とし、セピオライト粉体を繊維重量の合計量に対して55%添加した以外は実施例1と同じ方法で抄造を行い、実施例2の無機繊維紙を得た。
(Example 2)
6 μm diameter × 6 mm long chopped strand glass fiber as glass fiber, NBKP (Lunkel ratio 1.1, average fiber diameter 20 μm, 400 ml CSF) as organic fiber, blend ratio of organic fiber 95/30 respectively, sepiolite powder as fiber Papermaking was carried out in the same manner as in Example 1 except that 55% of the total weight was added, and an inorganic fiber paper of Example 2 was obtained.

(比較例1)
有機繊維としてNBKP(ルンケル比1.7、平均繊維径17μm、400mlCSF)を添加した以外は実施例1と同じ方法で抄造を行い、比較例1の無機繊維紙を得た。
(Comparative Example 1)
Papermaking was performed in the same manner as in Example 1 except that NBKP (Runkel ratio 1.7, average fiber diameter 17 μm, 400 ml CSF) was added as an organic fiber, and an inorganic fiber paper of Comparative Example 1 was obtained.

表1に示すように、実施例1〜2では、焼成前の含浸性に優れ、且つ、曲げ加工適性も優れていることがわかる。一方、ルンケル比が1.7の有機繊維を使用した比較例1では焼成前の含浸性は優れていたものの、曲げ加工適性が不十分であったことがわかる。   As shown in Table 1, in Examples 1 and 2, it is found that the impregnation property before firing is excellent and the bending workability is also excellent. On the other hand, in Comparative Example 1 using an organic fiber having a Runkel ratio of 1.7, the impregnation property before firing was excellent, but it was found that the bending workability was insufficient.

Claims (1)

ガラス繊維とルンケル比が1.5以下で平均繊維径が17μm以上25μm以下の有機繊維と、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、カチオン性コロイダルシリカ、アルミナゾルから選ばれる少なくとも1種以上のカチオン性無機バインダーと、セピオライトと、を用いて湿式抄造することにより得られるシート化した基材であって、焼成前の保液量が100g/m以上であることを特徴とする無機繊維紙。 An organic fiber having a glass fiber and Runkel ratio of 1.5 or less and an average fiber diameter of 17 μm to 25 μm, and at least one cationic inorganic binder selected from aluminum sulfate, polyaluminum chloride, cationic colloidal silica, and alumina sol; An inorganic fiber paper characterized in that it is a sheet-formed base material obtained by wet papermaking using Sepiolite, and the liquid retention amount before firing is 100 g / m 2 or more.
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