JP2018115409A - Inorganic fiber sheet - Google Patents

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大輔 本田
Daisuke Honda
大輔 本田
加藤 隆久
Takahisa Kato
隆久 加藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inorganic fiber sheet having excellent physical strength after firing.SOLUTION: An inorganic fiber sheet uses a glass fiber, an organic fiber, and a natural mineral fiber as the fiber content. The glass fiber and organic fiber sheets are impregnated with the natural mineral fiber.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、焼成処理後の物理強度に優れた無機繊維シートに関する。   The present invention relates to an inorganic fiber sheet excellent in physical strength after firing treatment.

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.

この様な無機繊維を用いた無機繊維シート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)。この文献では、セラミック繊維、ガラス繊維、セピオライトなどの粘土鉱物及び有機バインダーを混合抄造した紙によりハニカム状積層体を形成し、特定の雰囲気下で焼成処理して有機バインダーを除去した後、ガス吸着剤粒子とシリカゾル等の無機結合剤との混合分散液を含浸してハニカム状のガス吸着素子を製造する方法が提案されている。特許文献1の製造方法により、良好な吸着性能を有するハニカム状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を用いても焼成処理後の引張強度や湿潤引張強度等の物理強度が不足するといった問題があった。   Inorganic fiber sheets using such inorganic fibers have already been used in various fields, and a typical example is a honeycomb-shaped gas adsorption element (see, for example, Patent Document 1). In this document, a honeycomb laminate is formed with paper made by mixing ceramic fibers, glass fibers, sepiolite and other clay minerals and an organic binder, and the organic binder is removed by firing treatment in a specific atmosphere. There has been proposed a method of manufacturing a honeycomb-shaped gas adsorbing element by impregnating a mixed dispersion of agent particles and an inorganic binder such as silica sol. In order to form a honeycomb-shaped gas adsorption element having good adsorption performance by the manufacturing method of Patent Document 1, it is necessary that the physical strength and liquid retention performance of the base material after the firing treatment are excellent. However, even when this method is used, there is a problem that physical strength such as tensile strength and wet tensile strength after the firing treatment is insufficient.

特許第2925127号公報Japanese Patent No. 2925127

本発明は、焼成処理後の物理強度に優れた無機繊維シートを提供することを課題とする。   This invention makes it a subject to provide the inorganic fiber sheet excellent in the physical strength after baking processing.

上記目的を解決する本発明の無機繊維シートは、繊維分として平均繊維径が1〜30μmのガラス繊維、有機繊維、及び天然鉱物繊維を用いた無機繊維シートにおいて、ガラス繊維と有機繊維のシートに天然鉱物繊維を含浸させたことを特徴とする。   The inorganic fiber sheet of the present invention that solves the above-mentioned object is an inorganic fiber sheet using glass fiber, organic fiber, and natural mineral fiber having an average fiber diameter of 1 to 30 μm as a fiber component. It is characterized by impregnating natural mineral fibers.

本発明によれば、無機繊維シートに天然鉱物繊維を含浸処理することにより、天然鉱物繊維が均一かつ緻密にシート内に存在するため、焼成処理後の引張強度、湿潤引張強度等の物理強度を向上させた無機繊維シートを提供することができる。   According to the present invention, by impregnating a natural mineral fiber into an inorganic fiber sheet, the natural mineral fiber is present uniformly and densely in the sheet, so that physical strength such as tensile strength after firing treatment, wet tensile strength, etc. An improved inorganic fiber sheet can be provided.

以下、本発明の無機繊維シートについて詳説する。本発明の無機繊維シートは、ガラス繊維、有機繊維、天然鉱物繊維からなり、ガラス繊維と有機繊維を湿式抄造してシート化した後、天然鉱物繊維を含浸加工することにより得られるシート化した基材である。また、本発明の無機繊維シートは、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 sheet of the present invention will be described in detail. The inorganic fiber sheet of the present invention is composed of glass fiber, organic fiber, and natural mineral fiber, and is formed into a sheet obtained by wet-making glass fiber and organic fiber and then impregnating the natural mineral fiber. It is a material. The inorganic fiber sheet 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の繊維長は1〜30mmが好ましく、2〜15mmがより好ましく、3〜10mmが更に好ましい。繊維長が1mm未満では、焼成後の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、シート基材の地合が悪くなり、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5〜15μmであることが好ましく、5〜13μmがより好ましく、5〜11μmが更に好ましい。平均繊維径が5μm未満では、繊維が細すぎて十分な天然鉱物繊維の含浸量が得られなくなることに加え、保液性が得られなくなる。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、焼成後の物理強度に劣り、さらに皮膚への刺激性がある等、作業性に支障を来たして利用し難くなる場合がある。   1-30 mm is preferable, as for the fiber length of the glass fiber in this invention, 2-15 mm is more preferable, and 3-10 mm is still more preferable. If the fiber length is less than 1 mm, the physical strength after firing may be insufficient. On the other hand, when the fiber length exceeds 30 mm, the formation of the sheet base material is deteriorated, and the quality may vary. Moreover, it is preferable that the average fiber diameter of the glass fiber in this invention is 5-15 micrometers, 5-13 micrometers is more preferable, and 5-11 micrometers is still more preferable. If the average fiber diameter is less than 5 μm, the fibers are too thin to obtain a sufficient amount of impregnation with natural mineral fibers, and liquid retention properties cannot be obtained. On the other hand, if the average fiber diameter exceeds 15 μm, it becomes too thick and the gap between the fibers becomes large, the physical strength after firing is inferior, and the skin is irritating. There is a case.

本発明の無機繊維シートでは、ガラス繊維の含有率は、10〜70重量%であることが好ましい。含有率が10重量%未満では、焼成処理前後のシート基材の物理強度が不十分となる場合があり、また保液性に劣る場合がある。一方、70重量%を越えると、耐熱性が悪くなる場合や、シート基材の地合が悪くなって品質にバラツキが生じたり、微細な孔によるピンホールが生じたりする場合がある。   In the inorganic fiber sheet of the present invention, the glass fiber content is preferably 10 to 70% by weight. When the content is less than 10% by weight, the physical strength of the sheet base material before and after the baking treatment may be insufficient, and the liquid retention may be inferior. On the other hand, if it exceeds 70% by weight, the heat resistance may be deteriorated, the formation of the sheet base material may be deteriorated, the quality may vary, and pinholes due to fine holes may occur.

有機繊維としてはセルロース繊維からなるパルプ状物および合成樹脂短繊維を用いることにより、本発明の効果が達成される。本発明の耐熱性無機シート基材では、有機繊維含有率中のセルロース繊維からなるパルプ状物と合成樹脂短繊維の割合に特に制限はないが、合成樹脂短繊維の配合率が多いと保液性は高くなるが物理強度が低下し、またコストも上昇する。一方、合成樹脂短繊維の配合率が低いと物理強度は高くなるが保液性は低下する。セルロース繊維からなるパルプ状物と合成樹脂短繊維の両者を合計した有機繊維の含有率は、5〜40重量%であることが好ましく、5〜30重量%であることがより好ましく、5〜20重量%であることが更に好ましい。含有率が5重量%未満だと、湿式抄造時のシート基材の強度が不足し製造できない場合や、焼成後におけるシート基材の空隙が少なくなり保液性に劣る場合がある。40重量%を超えると、焼成後におけるシート基材の空隙が大きくなり過ぎ、焼成後の物理強度に劣る場合がある。   The effects of the present invention can be achieved by using a pulp-like material made of cellulose fibers and synthetic resin short fibers as the organic fibers. In the heat-resistant inorganic sheet base material of the present invention, there is no particular limitation on the ratio of the pulp-like material composed of cellulose fibers in the organic fiber content and the synthetic resin short fibers, but if the blending ratio of the synthetic resin short fibers is large, the liquid retention However, the physical strength decreases and the cost also increases. On the other hand, when the blending ratio of the synthetic resin short fibers is low, the physical strength is increased, but the liquid retention is lowered. The content of the organic fiber, which is the sum of both the pulp-like material composed of cellulose fibers and the synthetic resin short fibers, is preferably 5 to 40% by weight, more preferably 5 to 30% by weight, and 5 to 20%. More preferably, it is% by weight. If the content is less than 5% by weight, the strength of the sheet base material at the time of wet papermaking may be insufficient and the sheet base material may not be manufactured after firing, or the liquid retention may be inferior due to a decrease in voids of the sheet base material after firing. If it exceeds 40% by weight, the voids of the sheet substrate after firing become too large, and the physical strength after firing may be inferior.

また、本発明における有機繊維は、平均繊維径が25μm以下のものが好ましい。有機繊維の平均繊維径が25μmを超えると、無機繊維シートの密度が低くなりすぎて切断や打ち抜きなどの加工性が悪化してしまう虞がある。   Moreover, the organic fiber in this invention has an average fiber diameter of 25 micrometers or less. If the average fiber diameter of the organic fibers exceeds 25 μm, the density of the inorganic fiber sheet becomes too low, and the workability such as cutting and punching may be deteriorated.

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、NBKP、LBKP、NBSP、LBSP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、湿式抄造時のシート基材の強度の点から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、200〜700mlCSFの範囲内であることが好ましく、300〜700mlCSFの範囲内であることがより好ましく、400〜700mlCSF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、湿式抄造法によるシート基材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、またシート基材の密度が高くなり焼成後の保液性が悪くなる場合がある。一方、700mlCSF以上であると、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、シート基材を上手く抄造できない場合がある。   The pulp-like material composed of cellulose fibers used in the present invention is not limited to NBKP, LBKP, NBSP, LBSP or any other type of pulp, but NBKP is used in terms of the strength of the sheet base material during wet papermaking. Is more preferable. The freeness (Canadian standard freeness) is not particularly limited, but is preferably in the range of 200 to 700 ml CSF, more preferably in the range of 300 to 700 ml CSF, and in the range of 400 to 700 ml CSF. More preferably. If the freeness is less than 200 ml CSF, clogging may occur at the stage of forming the sheet base material by the wet papermaking method, the drainage may deteriorate, and a uniform texture may not be obtained. May increase and the liquid retention after firing may deteriorate. On the other hand, when it is 700 mlCSF or more, the fineness of the fibers is poor, the entanglement is inferior, the physical strength is inferior, and the sheet base material 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、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。このうち、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂から選ばれる少なくとも1種の合成樹脂短繊維を使用すると、焼成後におけるシート基材に適度な空隙を形成することができ、その結果、バランスの良い物理強度と保液性をもたらすことができる。   Examples of the resin constituting the synthetic resin short fiber used in the present invention include polyvinyl alcohol resins, polyester resins, polyolefin resins, acrylic resins, polyvinyl acetate resins, ethylene-vinyl acetate copolymer resins, polyamide resins. 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, and the like. Among these, when at least one synthetic resin short fiber selected from polyvinyl alcohol resin, polyester resin, polyolefin resin, and acrylic resin is used, an appropriate void can be formed in the sheet base material after firing. As a result, well-balanced physical strength and liquid retention can be provided.

本発明に用いられる合成樹脂短繊維の繊維径は、2〜20μmが好ましく、3〜15μmがより好ましく、4〜12μmがさらに好ましい。合成樹脂短繊維の繊維径が2μm未満では、焼成後におけるシート基材の空隙が十分に確保できず、保液性が劣る場合がある。一方、20μmを越えると、焼成後におけるシート基材の空隙が大き過ぎて、ガラス繊維同士の接着点が減少し、物理強度が劣る場合がある。   The fiber diameter of the synthetic resin short fiber used in the present invention is preferably 2 to 20 μm, more preferably 3 to 15 μm, and still more preferably 4 to 12 μm. If the fiber diameter of the synthetic resin short fibers is less than 2 μm, the voids of the sheet base material after firing cannot be sufficiently secured, and the liquid retention may be inferior. On the other hand, if it exceeds 20 μm, the voids of the sheet base material after firing are too large, the adhesion points between the glass fibers are reduced, and the physical strength may be inferior.

本発明に用いられる合成樹脂短繊維の繊維長としては、0.4〜20mmが好ましく、1〜15mmがより好ましく、1〜6mmがさらに好ましい。繊維長が0.4mm未満の場合には、湿式抄造時のシート基材の物理強度が低くなりシート基材が破損する場合がある。一方、繊維長が20mmを超えた場合には、繊維同士が絡まり、厚みむらや地合不良となることがある。
これら繊維の他、必要に応じて各種繊維を適宜用いることができる。繊維の代表例として、セラミック繊維、岩石繊維(ロックウール)、鉱さい(スラグ)繊維、チタン酸カリウム繊維等のケイ酸塩繊維、金属繊維、炭素繊維等、無機物を人工的に繊維とした人造無機繊維が挙げられる。
The fiber length of the synthetic resin short fiber used in the present invention is preferably 0.4 to 20 mm, more preferably 1 to 15 mm, and further preferably 1 to 6 mm. When the fiber length is less than 0.4 mm, the physical strength of the sheet base material during wet papermaking may be low, and the sheet base material may be damaged. On the other hand, when the fiber length exceeds 20 mm, the fibers may be entangled, resulting in uneven thickness or poor formation.
In addition to these fibers, various fibers can be used as needed. Representative examples of fibers include ceramic fibers, rock fibers (rock wool), mineral slag fibers, silicate fibers such as potassium titanate fibers, metal fibers, carbon fibers, etc. Fiber.

含浸加工に用いる天然鉱物繊維には、セピオライト、ワラストナイト、アタパルジャイト等がある。それぞれの主成分はセピオライトが珪酸マグネシウム塩で、ワラストナイトが珪酸カルシウム塩であり、アタバルジャイトは基本的に珪酸マグネシウム塩であるが部分的にマグネシウムがアルミまたは鉄に置換したものである。これら天然無機繊維は、概して耐熱性がよく、かつ焼成後の強度が高く、防熱等の用途に広く利用されている。   Examples of natural mineral fibers used for impregnation include sepiolite, wollastonite, and attapulgite. Each main component is sepiolite magnesium silicate salt, wollastonite calcium silicate salt, and attabargite is basically magnesium silicate salt, but magnesium is partially replaced with aluminum or iron. These natural inorganic fibers generally have good heat resistance and high strength after firing, and are widely used for applications such as heat insulation.

天然鉱物繊維の中でもセピオライトが好ましく用いられる。セピオライトは、珪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状鉱物である。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良い。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 is preferably used among natural mineral fibers. Sepiolite is a clay-like mineral having a large number of active hydroxyl groups on the surface made of magnesium silicate. The shape is not limited in any way, and in addition to the fiber shape, any of a block shape, a mud shape, and a powder shape can be used. Further, talc, calcite, dolomite, magnesite, basic magnesium carbonate, silicic acid component, etc. may be contained as a host rock or intercalated stone. There are no particular restrictions on the country of origin such as Spain, Turkey, or China.

本発明の無機繊維シートにおける天然鉱物繊維の含有率は、シート基材を構成する繊維(ガラス繊維、有機繊維)分に対して20〜80重量%であることが好ましく、25〜70質量%であることがより好ましく、30〜60重量%であることが更に好ましい。含有率が20重量%未満では、焼成後の物理強度が不十分となる場合があり、80質量%を越えると、焼成後の吸液性が悪くなる場合や、シート基材からの粉落ちが悪くなる場合がある。   The content of the natural mineral fiber in the inorganic fiber sheet of the present invention is preferably 20 to 80% by weight with respect to the fiber (glass fiber or organic fiber) constituting the sheet substrate, and is 25 to 70% by weight. More preferably, it is more preferably 30 to 60% by weight. If the content is less than 20% by weight, the physical strength after firing may be insufficient. If it exceeds 80% by weight, the liquid absorbency after firing may be deteriorated, or powder may fall off from the sheet base material. It may get worse.

本発明の無機繊維シートには、無機バインダーを用いることができる。無機バインダーを含む事により、物理強度の更なる向上を図ることが可能となる。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、アルミナゾル等のカチオン性無機バインダー、コロイダルシリカ、シリカゾルなどのアニオン性無機バインダーが挙げられる。   An inorganic binder can be used for the inorganic fiber sheet of the present invention. By including the inorganic binder, the physical strength can be further improved. Examples of the inorganic binder include cationic inorganic binders such as aluminum sulfate, polyaluminum chloride, cationic colloidal silica, and alumina sol, and anionic inorganic binders such as colloidal silica and silica sol.

無機バインダーの含有率としては繊維重量の合計量に対して0.1〜5重量%が好ましく、0.1〜3重量%がより好ましく、0.1〜1重量%がさらに好ましい。無機バインダーの含有率が0.1重量%未満の場合には、焼成後の物理強度に劣る場合がある。一方、無機バインダーの含有率が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 a content rate of an inorganic binder, 0.1 to 5 weight% is preferable with respect to the total amount of fiber weight, 0.1 to 3 weight% is more preferable, and 0.1 to 1 weight% is further more preferable. When the content of the inorganic binder is less than 0.1% by weight, the physical strength after firing may be inferior. On the other hand, if the content of the inorganic binder exceeds 5% by weight, aggregation may become too strong, resulting in poor formation and poor liquid absorption.

本発明の無機繊維シートの坪量は、50g/m以上100g/m以下が好ましい。50g/m未満では、湿式抄造時の無機繊維シートの物理強度が劣る場合がある。一方、100g/mを超えると、適用する製品によっては重くなり過ぎて取り扱い性が劣る場合がある。 The basis weight of the inorganic fiber sheet of the present invention is preferably 50 g / m 2 or more and 100 g / m 2 or less. If it is less than 50 g / m < 2 >, the physical strength of the inorganic fiber sheet at the time of wet papermaking may be inferior. On the other hand, if it exceeds 100 g / m 2 , depending on the product to be applied, it may be too heavy and handleability may be inferior.

本発明の無機繊維シートの厚みは、120μm以上330μm以下が好ましく、150μm以上300μm以下が更に好ましい。無機繊維シートの厚みが120μm未満であると、十分な保液量を確保することが難しく、無機繊維シートの厚みが330μmより厚いと、物理強度が劣る場合がある。   The thickness of the inorganic fiber sheet of the present invention is preferably 120 μm or more and 330 μm or less, and more preferably 150 μm or more and 300 μm or less. When the thickness of the inorganic fiber sheet is less than 120 μm, it is difficult to ensure a sufficient amount of liquid retention, and when the thickness of the inorganic fiber sheet is greater than 330 μm, the physical strength may be inferior.

本発明の無機繊維シートは、密度が0.25g/cm以上0.40g/cm以下であることが好ましく、0.28g/cm以上0.39g/cm以下であることがより好ましい。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、焼成前に液を含浸させる場合、液の含浸性を十分に確保することが難しくなる。 Inorganic fiber sheet of the present invention preferably has a density of less 0.25 g / cm 3 or more 0.40 g / cm 3, more preferably at most 0.28 g / cm 3 or more 0.39 g / cm 3 . 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 is difficult to ensure sufficient liquid impregnation properties when the liquid is impregnated before firing.

本発明の無機繊維シートは、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シート状に抄造した後、含浸加工を行うことにより製造することができる。抄造に用いる原料スラリーには、必須成分であるガラス繊維、有機繊維の他に、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 sheet of the present invention is a sheet using a circular paper machine, a long paper machine, a short paper machine, a slanted paper machine, a combination paper machine in which the same or different types of paper machines are combined. After being made into a sheet, it can be produced by impregnation. In the raw material slurry used for papermaking, in addition to glass fiber and organic fiber, which are essential components, various anionic, nonionic, cationic or amphoteric substances are added as necessary within a range not damaging the desired effect of the present invention. A yield improver, a drainage agent, a dispersant, 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、凝集剤を用いて、ガラス繊維や有機繊維の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、ガラス繊維や有機繊維の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、ガラス繊維や有機繊維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、ガラス繊維や有機繊維が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. Moreover, you may form the aggregate of glass fiber or organic fiber using a flocculant. The flocculant includes a polymer flocculant and an inorganic flocculant, and can be appropriately selected in consideration of the surface charge of glass fiber or organic fiber. The amount of the flocculant added can be changed depending on the type of glass fiber or organic fiber and the size of the desired aggregate. By controlling the size of the agglomerates, papermaking can be performed without glass fibers or organic fibers falling off the papermaking wire. 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.

得られた無機繊維シートは、天然鉱物繊維を分散させた含浸液に含浸させる。この含浸液に天然鉱物繊維の他、物理強度を損なわない範囲で、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の分散体、無機結合剤の分散体を混合することができる。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 obtained inorganic fiber sheet is impregnated in an impregnating liquid in which natural mineral fibers are dispersed. In addition to natural mineral fibers, the impregnating liquid contains volatile organic compounds (VOC), basic gases such as ammonia, sulfur oxides (SOx), nitrogen oxides (NOx), chlorine, etc., as long as the physical strength is not impaired. A dispersion of particles of a functional agent such as a catalyst or an adsorbent for removing the acid gas and a dispersion of an inorganic binder can be mixed. Specific examples include silica sol, silicate aqueous solution, alumina sol, zirconia sol, and the like.

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「部」は、特に断りのない限り「重量部」を示す。実施例及び比較例に記載した物性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, “parts” means “parts by weight” unless otherwise specified. The measuring method of the physical property described in the Example and the comparative example was 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)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。15mm幅×250mm長さ(長さ方向がMD方向)の短冊サンプルを焼成前は1片で測定し、焼成後は4片をまとめて引張強さを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。
3) Tensile strength in the MD direction (paper flow direction) The tensile strength in the MD direction was measured according to the method described in JIS P8113. A strip sample of 15 mm width x 250 mm length (length direction is MD direction) was measured with one piece before firing, and after firing, 4 pieces were collected and the tensile strength was measured to calculate the value per piece. did. The unit is kN / m.

4)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)の短冊サンプルを切り出し、焼成前はその4片を25℃の純水に3分浸漬させて、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する。焼成後は8片を2時間浸漬させて、浸漬処理した短冊サンプル8片をまとめて湿潤引張強さを測定する。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。
4) Wet tensile strength in MD direction (paper flow direction) Wet tensile strength in MD direction was measured according to the method described in JIS P8135. A strip sample of 15 mm width × 250 mm length (length direction is MD direction) was cut out, and before firing, the four pieces were immersed in pure water at 25 ° C. for 3 minutes, and the four strip samples subjected to the immersion treatment were wet together. Measure the tensile strength. After firing, the 8 pieces are immersed for 2 hours, and the 8 strip samples subjected to the immersion treatment are collected and the wet tensile strength is measured. A value per piece was calculated from the measured data. The unit is kN / m.

実施例1〜3、比較例1〜2の無機繊維シートについて、上述した評価試験により評価した結果を表1に示す。   Table 1 shows the results of the evaluation tests described above for the inorganic fiber sheets of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2.

Figure 2018115409
Figure 2018115409

(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、有機繊維としてNBKP(平均繊維径20μm、400mlCSF)をそれぞれ85部、30部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アルミナゾル(日産化学工業製)を0.5部添加し、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、シート化した。さらに、得られたシートをセピオライトの8質量%水分散液に30秒含浸させ、含浸されたシート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の無機繊維シートを得た。セピオライトを含浸処理する前後の坪量より、セピオライトの含浸量を算出したところ、19g/mであった。さらに厚み、引張強度、湿潤引張強度を測定した後、500℃で1時間焼成した無機繊維シートについて引張強度、湿潤引張強度を測定した。
Example 1
6 μm diameter × 6 mm long chopped strand glass as glass fiber, NBKP (average fiber diameter 20 μm, 400 ml CSF) as organic fiber, 85 parts and 30 parts, respectively, and then added and mixed in water, and alumina sol as inorganic binder 0.5 parts of (Nissan Chemical Co., Ltd.) was added to prepare a 3% concentration raw material slurry. The raw slurry was used to dilute the web with a long paper machine, and the wet web was dehydrated with a press roll and then heat dried at 130 ° C. to form a sheet. Further, the obtained sheet was impregnated with an 8 mass% aqueous dispersion of sepiolite for 30 seconds, the impregnated sheet was dehydrated with a press roll, and then heat-dried at 130 ° C. to obtain an inorganic fiber sheet of Example 1. It was. It was 19 g / m 2 when the impregnation amount of sepiolite was calculated from the basis weight before and after impregnation treatment with sepiolite. Further, after measuring the thickness, tensile strength and wet tensile strength, the tensile strength and wet tensile strength of the inorganic fiber sheet fired at 500 ° C. for 1 hour were measured.

(比較例1)
セピオライトの含浸処理を行わなかった以外は、実施例1と同じ方法で抄造を行い、比較例1の無機繊維シートを得た。この無機繊維シートの坪量、厚み、引張強度、湿潤引張強度を測定した後、さらに500℃で1時間焼成した無機繊維シートについて引張強度、湿潤引張強度を測定した。
(Comparative Example 1)
Papermaking was carried out in the same manner as in Example 1 except that sepiolite was not impregnated, and an inorganic fiber sheet of Comparative Example 1 was obtained. After measuring the basis weight, thickness, tensile strength, and wet tensile strength of the inorganic fiber sheet, the tensile strength and wet tensile strength of the inorganic fiber sheet fired at 500 ° C. for 1 hour were measured.

(比較例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、有機繊維としてNBKP(平均繊維径20μm、400mlCSF)をそれぞれ85部、30部とする配合で水中に順次添加混合し、さらに、セピオライト粉体を50部添加し、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、シート化した。得られたシートの坪量、厚み、引張強度、湿潤引張強度を測定した後、500℃で1時間焼成した無機繊維シートについて引張強度、湿潤引張強度を測定した。
(Comparative Example 2)
6 μm diameter × 6 mm long chopped strand glass as glass fiber, NBKP (average fiber diameter 20 μm, 400 ml CSF) as organic fiber, 85 parts and 30 parts respectively, were added and mixed sequentially in water, and sepiolite powder was further mixed. 50 parts was added to prepare a raw material slurry having a concentration of 3%. The raw slurry was used to dilute the web with a long paper machine, and the wet web was dehydrated with a press roll, and then heat-dried at 130 ° C. to form a sheet. After measuring the basis weight, thickness, tensile strength, and wet tensile strength of the obtained sheet, the tensile strength and wet tensile strength of the inorganic fiber sheet fired at 500 ° C. for 1 hour were measured.

表1に示すように、実施例1では、セピオライトを含浸処理することにより、500℃焼成後の引張強度、湿潤引張強度がセピオライトを含浸処理を施していない比較例1、セピオライトを内添した比較例2より優れていることが判る。
As shown in Table 1, in Example 1, by impregnating with sepiolite, the tensile strength after baking at 500 ° C. and the wet tensile strength were compared with Comparative Example 1 in which sepiolite was not impregnated, and the comparison with sepiolite internally added It can be seen that it is superior to Example 2.

Claims (2)

繊維分としてガラス繊維、有機繊維、及び天然鉱物繊維を用いた無機繊維シートにおいて、ガラス繊維と有機繊維のシートに天然鉱物繊維を含浸させたことを特徴とする無機繊維シート。   An inorganic fiber sheet using glass fiber, organic fiber, and natural mineral fiber as a fiber component, wherein the glass fiber and organic fiber sheet are impregnated with natural mineral fiber. 請求項1記載の無機繊維シートの製造方法。   The manufacturing method of the inorganic fiber sheet of Claim 1.
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