JP5848813B2 - ディスクロールの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の目的は、高価な繊維を使用すること無く、効率よく製造できる基材を用いたディスクロールの製造方法を提供することである。
1.45μm以上のショットが2重量%以下の、アルミナ40重量%以上60重量%以下とシリカ40重量%以上60重量%以下を含むアルミナシリケート繊維20〜35重量%と、
木節粘土10〜30重量%と、
ベントナイト2〜20重量%と、
マイカ20〜40重量%とを含むディスクロール用基材から、複数のリング状のディスク材を打ち抜き、
前記ディスク材を、シャフトに嵌挿してロール状の積層物とし、
両端から固定する、ディスクロールの製造方法。
2.前記ディスクロール用基材が、さらにパルプと澱粉を含む1記載のディスクロールの製造方法。
3.固定後、焼成する1又は2記載のディスクロールの製造方法。
ディスクロールの構造にはシャフト全体をディスク材で覆われている仕様のもの、ガラスの接触する部分のみシャフトがディスク材が覆われている仕様のもの、単一の軸を有する仕様のもの等がある。
[粗セラミック繊維の脱粒]
アルミナ40〜60重量%、シリカ60〜40重量%含む粗セラミック繊維(ニチアス株式会社製「ファインフレックス バルクファイバー」)を脱粒し、45μm以上のショットが2重量%以下のセラミック繊維を得た。
(i)任意の箇所から100g以上の試料をショットが試料から脱落しないように切り取る。
(ii)切り取った試料を105〜110℃で1時間乾燥処理したのち、秤量しW0とする。
(iii)試料をシリンダーに入れ、21MPaで加圧粉砕し、シリンダー内をスパチェラを使用し試料をほぐしたのち、再び加圧粉砕する。
(iv)粉砕した試料をJIS−Z−8801の予備寸法45μmのふるいに移し、流水によって繊維及び細かいショットを洗い流す。
(v)ふるいに残ったショットをふるいと共に乾燥器を用いて1時間乾燥させる。
(vi)乾燥器から取り出したふるいを室温まで冷却したのち、ふるいの裏面に付着している細粒を10秒程度ふるいの側面を手で叩いて除去する。
(vii)ふるい面上に残ったショットを適当な容器に移す。この際、ショットがふるいに残らないようにふるいブラシで充分払い落とし、分離したショットを秤量しW1とする。
(viii)ショットの含有率は次の式によって求め、小数点以下1桁に丸める。
ショット含有率 %= W1/W0×100
上記で脱粒したセラミック繊維30重量%、白マイカ32重量%、木節粘土20重量%、ベントナイト10重量%、パルプ6重量%及び澱粉2重量%である水性スラリーを調製し、抄造法により乾燥後の寸法が200mm×200mm×6mmのディスクロール用基材(ミルボード)を抄造した。
得られたセラミック繊維含有ディスクロール用基材について、密度を測定した後、下記(1)〜(7)の評価を行った。結果を表1に示す。
セラミック繊維含有ディスクロール用基材を900℃に維持した加熱炉に3時間保持した後、室温まで自然冷却した。冷却後の基材から幅30mm、長さ150mm、厚さ6mmの試験片を切り出し、島津製作所製「オートグラフAG−100kND」を用い、JIS K7171に準じて曲げ強度及び曲げ弾性率を評価した。
セラミック繊維含有ディスクロール用基材から幅30mm、長さ150mmのディスク材を切り出し、このディスク材をステンレス板で挟みこみ、厚さ10mm、密度が1.25g/cm3となるように圧縮し、圧縮した状態で900℃に維持した加熱炉に10時間保持した後、室温まで自然冷却した。冷却後、圧縮力を開放したものを測定サンプルとし、島津製作所製「オートグラフAG−100kND」を用い、JIS K7171に準じて曲げ強度及び曲げ弾性率を評価した。
セラミック繊維含有ディスクロール用基材から幅50mm、長さ100mmのディスク材を切り出し、このディスク材をSUS板で挟みこみ、厚さ10mm、密度が1.25g/cm3となるまで圧縮し、圧縮した状態で900℃に維持した加熱炉に10時間保持した後、室温まで自然冷却した。冷却後、圧縮力を開放したものを測定サンプルとし、サンプルの表面を、JIS R2618の非定常熱線法に準じて、迅速熱伝導率計QTM−500(京都電子工業株式会社製)により、室温での熱伝導率を測定した。
セラミック繊維含有ディスクロール用基材から外径60mm内径20mmのディスク材を打ち抜き、ステンレス製のシャフトに長さ100mm、密度1.25g/cm3となるようにロールビルドし、900℃に維持した加熱炉に10時間保持した後、室温まで自然冷却した。冷却後のサンプルを5×5×20mmに切り出し測定サンプルとした。理学電機工業株式会社製熱機械分析装置「TMA8310」を用いて、空気中で5℃/minの速度で室温から900℃まで昇温し熱膨張係数を測定した。
セラミック繊維含有ディスクロール用基材から幅30mm、長さ50mmのディスク材を切り出し、ステンレス板で挟み込み、厚さ20mm、密度1.35g/cm3となるように圧縮し、固定したものをサンプルとした。
得られたサンプルを600℃で5時間加熱させた後、室温25℃まで冷却し、ディスク材に加わる圧縮力を開放したときの復元した長さを元の長さで除算して復元率を求めた。また、得られたディスクロールを900℃で10時間加熱させ、上記と同様にして復元率を測定した。
セラミック繊維含有ディスクロール用基材から外径80mm内径30mmのディスク材を打ち抜き、直径30mmのステンレス製シャフトに、長さ100mm、充填密度が1.25g/cm3になるようにロールビルドし、ディスクロールを作製した。
このディスクロールのロール面に2mm間隔で幅2mmの溝加工を5本施した直径30mmのステンレス製の軸を接触させた状態で、900℃で5時間回転させた後、室温25℃まで冷却し、ディスクロールのロール表面にできた溝の深さを測定した。
セラミック繊維含有ディスクロール用基材から外径60mm内径20mmのディスク材を打ち抜き、直径20mのステンレス製シャフトに長さ100mm、充填密度が1.25g/cm3になるようにロールビルドし、ディスクロールを作製した。
このディスクロールをシャフトの両端を架台で支持し、ディスク材からなるロール面に圧縮子により10kgf/cmの荷重を1mm/分で加え、そのときの荷重変形量(室温)を測定した。
また、上記ディスクロールを900℃の加熱炉に10時間保持し、加熱炉から取り出した後、室温まで冷却したものについても上記と同様にして荷重変形量(900℃10時間)を測定した。
ベントナイトの影響を調べるために、表2に示す組成にした他は、実施例1と同様に、ディスクロール用基材とディスクロールを製造して評価した。結果を表2に示す。ベントナイト量30%については原板作製が困難なためロール物性は測定しなかった。
TAPPI式手漉き抄造機による濾水時間で評価した。
○:100秒未満、△:100〜200秒、×:200秒以上
○:良好、△:ムラあり、×:亀裂あり
ディスクロール用基材を幅30mm、長さ150mmに切り出し、900℃で3時間加熱した後、その線方向及び厚さ方向の長さを測定し、下記式に基づいて加熱収縮率を評価した。
[(加熱前の測定値−加熱後の測定値)/加熱前の測定値]×100
100 ガラス溶融物
Claims (3)
- 45μm以上のショットが2重量%以下の、アルミナ40重量%以上60重量%以下とシリカ40重量%以上60重量%以下を含むアルミナシリケート繊維20〜35重量%と、
木節粘土10〜30重量%と、
ベントナイト2〜20重量%と、
マイカ20〜40重量%とを含むディスクロール用基材から、複数のリング状のディスク材を打ち抜き、
前記ディスク材を、シャフトに嵌挿してロール状の積層物とし、
両端から固定する、ディスクロールの製造方法。 - 前記ディスクロール用基材が、さらにパルプと澱粉を含む請求項1記載のディスクロールの製造方法。
- 固定後、焼成する請求項1又は2記載のディスクロールの製造方法。
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