JP6865407B2 - Inorganic colloid-containing liquid, composition liquid for inorganic fiber molded body and inorganic fiber molded body - Google Patents
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Description
本発明は、無機コロイド含有液、無機繊維成型体用組成液及び無機繊維成型体に関する。 The present invention relates to an inorganic colloid-containing liquid, a composition liquid for an inorganic fiber molded body, and an inorganic fiber molded body.
従来、例えば、炉等の断熱用途に、数ｍｍから１５０ｍｍ程度の肉厚を持った、板状、筒状、桶状等の形状を呈する無機繊維成型体が使用されている。この種の無機繊維成型体は、例えば、水と無機コロイドと有機物と無機繊維とを含有するスラリーを成型し、乾燥させることにより製造されている。スラリーに添加される有機物は、通常、乾燥時における成型体表面への無機コロイドのマイグレーションを抑制し、無機繊維成型体の硬度を均一にする目的で添加されている。 Conventionally, for example, an inorganic fiber molded body having a wall thickness of about several mm to 150 mm and having a shape such as a plate shape, a cylinder shape, or a tub shape has been used for heat insulation applications such as a furnace. This type of inorganic fiber molded body is produced, for example, by molding a slurry containing water, an inorganic colloid, an organic substance, and an inorganic fiber, and drying the slurry. The organic matter added to the slurry is usually added for the purpose of suppressing the migration of the inorganic colloid to the surface of the molded body during drying and making the hardness of the inorganic fiber molded body uniform.
しかしながら、有機物を含む無機繊維成型体は、初回使用時の焼成によって煙が発生するという難点がある。そこで、有機物に代えて粘土鉱物を用いて無機コロイドのマイグレーションを抑制する方法が提案されている。例えば、特許文献１には、粘土鉱物としてモンモリロナイトを用いた無機繊維成型体が開示されている。 However, the inorganic fiber molded body containing an organic substance has a drawback that smoke is generated by firing at the time of initial use. Therefore, a method of suppressing the migration of inorganic colloids by using clay minerals instead of organic substances has been proposed. For example, Patent Document 1 discloses an inorganic fiber molded product using montmorillonite as a clay mineral.
ところが、従来技術は、以下の点で問題がある。すなわち、水と無機コロイドとモンモリロナイト等の粘土鉱物とを含む無機コロイド含有液は、粘土鉱物の量が多量になると、無機繊維を加えて無機繊維成型体用組成液を調製した場合に、無機繊維成型体用組成液の粘度が大きく上昇しやすい。そのため、無機繊維成型体用組成液の成型性が悪化し、場合によっては、成型が困難になる。さらに、粘土鉱物には、通常、アルカリ成分が含まれる。そのため、モンモリロナイト等の粘土鉱物を多量に含む無機繊維成型体用組成液を成型、乾燥させてなる無機繊維成型体は、使用時の焼成による焼成収縮率が増加する。焼成収縮率の増加は、施工後の隙間の原因となるため、断熱用途向けの無機繊維成型体にとって特に品質上問題になりやすい。 However, the prior art has the following problems. That is, in the case of an inorganic colloid-containing liquid containing water, an inorganic colloid, and a clay mineral such as montmorillonite, when the amount of the clay mineral becomes large, the inorganic fiber is added to prepare a composition liquid for an inorganic fiber molded body. The viscosity of the composition liquid for the molded body tends to increase significantly. Therefore, the moldability of the composition liquid for the inorganic fiber molded body deteriorates, and in some cases, molding becomes difficult. In addition, clay minerals usually contain an alkaline component. Therefore, in the inorganic fiber molded body obtained by molding and drying the composition liquid for the inorganic fiber molded body containing a large amount of clay minerals such as montmorillonite, the firing shrinkage rate due to firing during use increases. Since the increase in the firing shrinkage rate causes a gap after construction, it tends to be a quality problem especially for the inorganic fiber molded body for heat insulating applications.
一方、モンモリロナイト等の粘土鉱物の量が少量になると、無機コロイドのマイグレーションの抑制が困難となり、得られる無機繊維成型体の内部硬度が低下する。これは、無機コロイドのマイグレーションによって、表面のみ硬度が発現してしまうためである。内部硬度が低下すると、穴あけ等の加工による加工性が悪くなり、無機繊維成型体の施工性が低下する。無機コロイドのマイグレーションは、無機繊維成型体の厚みが数ｍｍである場合にはあまり見られないが、無機繊維成型体の厚みが１０ｍｍ程度から明らかな差が見られるようになり、無機繊維成型体の厚みが厚いほど顕著になる。 On the other hand, when the amount of clay mineral such as montmorillonite is small, it becomes difficult to suppress the migration of the inorganic colloid, and the internal hardness of the obtained inorganic fiber molded body decreases. This is because the hardness is developed only on the surface due to the migration of the inorganic colloid. When the internal hardness is lowered, the workability by processing such as drilling is deteriorated, and the workability of the inorganic fiber molded body is lowered. The migration of the inorganic colloid is not often seen when the thickness of the inorganic fiber molded body is several mm, but a clear difference can be seen from the thickness of the inorganic fiber molded body of about 10 mm, and the inorganic fiber molded body becomes visible. The thicker the thickness, the more remarkable it becomes.
本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、粘土鉱物を含んで、内部硬度の低下を抑制することができ、かつ、焼成収縮率の増加を抑制することができる無機繊維成型体、これを得るのに適した無機繊維成型体用組成液、無機コロイド含有液を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above background, and is an inorganic fiber molded product containing a clay mineral, which can suppress a decrease in internal hardness and an increase in calcination shrinkage. It is an object of the present invention to provide a composition liquid for an inorganic fiber molded body and an inorganic colloid-containing liquid suitable for obtaining this.
本発明の一態様は、無機繊維成型体用組成液または無機繊維成型体に用いられる無機コロイド含有液であって、
水と、無機コロイドと、サポナイトとを含有しており、
上記無機コロイドの含有量は、水１００質量部に対して４〜６７質量部であり、
上記サポナイトの含有量は、水１００質量部に対して０．１〜４質量部である、無機コロイド含有液にある。
One aspect of the present invention is a composition liquid for an inorganic fiber molded body or an inorganic colloid-containing liquid used for an inorganic fiber molded body.
Contains water, inorganic colloids, and saponite,
The content of the inorganic colloid is 4 to 67 parts by mass with respect to 100 parts by mass of water.
The content of the saponite is 0.1 to 4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of water in the inorganic colloid-containing liquid.
本発明の他の態様は、上記無機コロイド含有液と、無機繊維とを含む、無機繊維成型体用組成液にある。 Another aspect of the present invention is a composition liquid for an inorganic fiber molded body containing the above-mentioned inorganic colloid-containing liquid and inorganic fibers.
本発明のさらに他の態様は、無機繊維と、無機コロイドと、サポナイトとを含有しており、
上記無機コロイドの含有量は、上記無機繊維１００質量部に対して１８〜１００質量部であり、
上記サポナイトの含有量は、上記無機繊維１００質量部に対して０．３〜５質量部である、無機繊維成型体にある。
Yet another aspect of the present invention comprises an inorganic fiber, an inorganic colloid, and a saponite .
The content of the inorganic colloid is 18 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic fiber.
The content of the saponite is 0.3 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic fiber in the inorganic fiber molded body.
上記無機コロイド含有液は、粘土鉱物としてサポナイトを含んでいる。そのため、上記無機コロイド含有液は、同じ粘土鉱物であるモンモリロナイト等を含む従来の無機コロイド含有液と比較して、少量の粘土鉱物で無機コロイドのマイグレーションを抑制することができる。したがって、上記無機コロイド含有液に無機繊維を混合して、上記無機コロイド含有液と無機繊維とを含有する無機繊維成型体用組成液を調製し、これを成型、乾燥させて無機繊維成型体を作製した際に、従来よりも少量の粘土鉱物で、乾燥時における成型体表面への無機コロイドのマイグレーションが抑制される。それ故、粘土鉱物を含んでいても、無機コロイドのマイグレーションに起因する内部硬度の低下を抑制することができ、かつ、粘土鉱物によるアルカリ量の増加に起因する焼成収縮率の増加を抑制することができる無機繊維成型体が得られる。また、上記無機コロイド含有液は、従来の無機コロイド含有液と比較して、より多くの無機繊維を加えて無機繊維成型体用組成液を調製した場合でも、少量の粘土鉱物で無機繊維成型体用組成液の粘度上昇を抑制することができる。そのため、成型性を確保しやすい無機繊維成型体用組成液が得られる。 The inorganic colloid-containing liquid contains saponite as a clay mineral. Therefore, the above-mentioned inorganic colloid-containing liquid can suppress the migration of the inorganic colloid with a small amount of clay mineral as compared with the conventional inorganic colloid-containing liquid containing the same clay mineral such as montmorillonite. Therefore, an inorganic fiber is mixed with the above-mentioned inorganic colloid-containing liquid to prepare a composition liquid for an inorganic fiber molded body containing the above-mentioned inorganic colloid-containing liquid and the inorganic fiber, and this is molded and dried to obtain an inorganic fiber molded body. When produced, the migration of inorganic colloids to the surface of the molded product during drying is suppressed with a smaller amount of clay mineral than before. Therefore, even if the clay mineral is contained, the decrease in internal hardness due to the migration of the inorganic colloid can be suppressed, and the increase in the calcination shrinkage rate due to the increase in the amount of alkali due to the clay mineral can be suppressed. An inorganic fiber molded body that can be obtained is obtained. Further, the above-mentioned inorganic colloid-containing liquid is an inorganic fiber molded product with a small amount of clay mineral even when a composition liquid for an inorganic fiber molded body is prepared by adding more inorganic fibers as compared with the conventional inorganic colloid-containing liquid. It is possible to suppress an increase in the viscosity of the composition liquid for use. Therefore, a composition liquid for an inorganic fiber molded body that can easily secure moldability can be obtained.
上記無機繊維成型体用組成液は、粘土鉱物としてサポナイトを用いた上記無機コロイド含有液を含んでいる。そのため、これを成型、乾燥させて無機繊維成型体を作製した際に、上述した理由により、内部硬度の低下を抑制することができ、かつ、焼成収縮率の増加を抑制することができる無機繊維成型体が得られる。 The composition liquid for an inorganic fiber molded body contains the inorganic colloid-containing liquid using saponite as a clay mineral. Therefore, when the inorganic fiber molded body is produced by molding and drying the inorganic fiber, the decrease in internal hardness can be suppressed and the increase in the firing shrinkage rate can be suppressed for the above-mentioned reason. A molded body is obtained.
上記無機繊維成型体は、粘土鉱物としてサポナイトを用いている。そのため、上記無機繊維成型体は、上述した理由により、内部硬度の低下を抑制することができ、かつ、焼成収縮率の増加を抑制することができる。 The inorganic fiber molded body uses saponite as a clay mineral. Therefore, the inorganic fiber molded body can suppress a decrease in internal hardness and an increase in calcination shrinkage rate for the above-mentioned reason.
上記無機コロイド含有液、上記無機繊維成型体用組成液及び上記無機繊維成型体について説明する。 The above-mentioned inorganic colloid-containing liquid, the above-mentioned composition liquid for an inorganic fiber molded body, and the above-mentioned inorganic fiber molded body will be described.
上記無機コロイド含有液について説明する。なお、上記無機コロイド含有液は、上記無機繊維成型体用組成液または上記無機繊維成型体の用途に用いられるものである。 The above-mentioned inorganic colloid-containing liquid will be described. The inorganic colloid-containing liquid is used for the composition liquid for the inorganic fiber molded body or the application of the inorganic fiber molded body.
上記無機コロイド含有液は、水と、無機コロイドと、サポナイトとを含有している。 The inorganic colloid-containing liquid contains water, an inorganic colloid, and saponite.
無機コロイドとしては、例えば、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、コロイダルジルコニア、コロイダルチタニアなどを例示することができる。これらは１種又は２種以上併用することができる。無機コロイドとしては、具体的には、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナが好適である。これらは、無機コロイド含有液に無機繊維を混合して、上記無機コロイド含有液と無機繊維とを含有する無機繊維成型体用組成液を調製し、これを成型、乾燥させて無機繊維成型体を作製する際に、成型体の硬化バインダーとしての機能が十分であり、入手も容易であるためである。 Examples of the inorganic colloid include colloidal silica, colloidal alumina, colloidal zirconia, colloidal titania and the like. These can be used alone or in combination of two or more. Specifically, as the inorganic colloid, colloidal silica and colloidal alumina are suitable. For these, an inorganic fiber is mixed with an inorganic colloid-containing liquid to prepare a composition liquid for an inorganic fiber molded body containing the above-mentioned inorganic colloid-containing liquid and the inorganic fiber, and this is molded and dried to obtain an inorganic fiber molded body. This is because the molded product has a sufficient function as a curing binder at the time of production and is easily available.
上記無機コロイド含有液において、サポナイトは、Ｆｅ含有量が原子比率で１．３％以下であるとよい。 In the above-mentioned inorganic colloid-containing liquid, the Fe content of saponite is preferably 1.3% or less in atomic ratio.
この場合には、無機コロイドのマイグレーション抑制効果を大きくすることができる。
そのため、この無機コロイド含有液を用いて無機繊維成型体用組成液を調製し、無機繊維成型体を作製した際に、十分な内部硬度を有する無機繊維成型体が得られる。なお、サポナイトのＦｅ含有量は、蛍光Ｘ線分析法を用いて測定することができる。
In this case, the effect of suppressing migration of the inorganic colloid can be increased.
Therefore, when a composition liquid for an inorganic fiber molded body is prepared using this inorganic colloid-containing liquid to prepare the inorganic fiber molded body, an inorganic fiber molded body having sufficient internal hardness can be obtained. The Fe content of saponite can be measured by using a fluorescent X-ray analysis method.
サポナイトのＦｅ含有量は、無機コロイドのマイグレーション抑制効果をより大きくする観点から、原子比率で、好ましくは１．２％以下、より好ましくは、１．１％以下、さらに好ましくは１．０％以下、さらにより好ましくは０．８％以下、さらにより一層好ましくは０．６％以下とすることができる。なお、サポナイトは、無機コロイドのマイグレーション抑制効果をより一層大きくする観点から、Ｆｅを含有していない（Ｆｅ含有量が０％）ことが望ましい。なお、サポナイトとしては、好ましくは、人工合成由来のサポナイトを好適に用いることができる。人工合成由来のサポナイトは、天然鉱物由来のサポナイトに比べ、Ｆｅ含有量を少なくしやすいからである。 The Fe content of saponite is preferably 1.2% or less, more preferably 1.1% or less, still more preferably 1.0% or less in terms of atomic ratio from the viewpoint of increasing the migration suppressing effect of the inorganic colloid. , Even more preferably 0.8% or less, and even more preferably 0.6% or less. It is desirable that the saponite does not contain Fe (Fe content is 0%) from the viewpoint of further increasing the effect of suppressing the migration of the inorganic colloid. As the saponite, preferably, a saponite derived from artificial synthesis can be preferably used. This is because saponite derived from artificial synthesis tends to have a lower Fe content than saponite derived from natural minerals.
上記無機コロイド含有液において、サポナイトの含有量は、水１００質量部に対して０．１〜４質量部である。 In the inorganic colloid-containing solution, the content of saponite, Ru 0.1 to 4 parts by mass der respect 100 parts by mass of water.
この場合には、この無機コロイド含有液を用いて無機繊維成型体用組成液を調製し、無機繊維成型体を作製する際に、無機繊維成型体用組成液の成型性の確保、無機繊維成型体の内部硬度の確保を確実なものとすることができる。 In this case, a composition liquid for an inorganic fiber molded body is prepared using this inorganic colloid-containing liquid, and when the inorganic fiber molded body is produced, the moldability of the composition liquid for the inorganic fiber molded body is ensured, and the inorganic fiber molding is performed. It is possible to ensure the internal hardness of the body.
上記無機コロイド含有液において、サポナイトの含有量は、添加効果を確実なものとする観点から、水１００質量部に対して、好ましくは０．１４質量部以上、より好ましくは０．１５質量部以上、さらにより好ましくは０．２質量部以上とすることができる。一方、上記無機コロイド含有液において、サポナイトの含有量は、水１００質量部に対して２質量部以下とすることができる。この場合には、吸引成型に適した粘度を有する無機繊維成型体用組成液を得やすくなる。この場合、サポナイトの含有量は、吸引成型性の観点から、水１００質量部に対して、好ましくは１．８質量部以下、より好ましくは１．５質量部以下、さらに好ましくは１．３質量部以下とすることができる。 In the above inorganic colloid-containing liquid, the content of saponite is preferably 0.14 parts by mass or more, more preferably 0.15 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of water from the viewpoint of ensuring the addition effect. , Even more preferably 0.2 parts by mass or more. On the other hand, in the above-mentioned inorganic colloid-containing liquid, the content of saponite can be 2 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of water. In this case, it becomes easy to obtain a composition liquid for an inorganic fiber molded body having a viscosity suitable for suction molding. In this case, the content of saponite is preferably 1.8 parts by mass or less, more preferably 1.5 parts by mass or less, and further preferably 1.3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of water from the viewpoint of suction moldability. It can be less than or equal to a part.
また、上記無機コロイド含有液において、サポナイトの含有量は、水１００質量部に対して２質量部超〜４質量部以下とすることもできる。サポナイトの含有量が水１００質量部に対して２質量部超〜３質量部以下の場合、静置状態で無機繊維成型体用組成液がゾル状になる傾向が見られる。また、サポナイトの含有量が水１００質量部に対して３質量部超〜４質量部以下である場合には、静置状態で無機繊維成型体用組成液がゲル状になるが、撹拌状態とすることにより無機繊維成型体用組成液がゾル状になる傾向が見られる。したがって、サポナイトの含有量が水１００質量部に対して２質量部超〜４質量部以下である無機繊維成型体用組成液は、主に、粘度上昇に対する許容範囲の大きいプレス成型に用いることができる。なお、本明細書にいうプレス成型とは、無機繊維成型体用組成液をプレスにより成型することを意味し、無機繊維成型体用組成液を吸引成型し、脱型した後に、必要に応じて実施することがあるプレスとは異なる。 Further, in the above-mentioned inorganic colloid-containing liquid, the content of saponite may be more than 2 parts by mass to 4 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of water. When the content of saponite is more than 2 parts by mass to 3 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of water, the composition liquid for an inorganic fiber molded body tends to be in the form of a sol in a stationary state. When the content of saponite is more than 3 parts by mass to 4 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of water, the composition liquid for the inorganic fiber molded body becomes a gel in the stationary state, but it is in a stirred state. As a result, the composition liquid for the inorganic fiber molded body tends to be in the form of a sol. Therefore, the composition liquid for an inorganic fiber molded body having a saponite content of more than 2 parts by mass to 4 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of water can be mainly used for press molding having a large allowable range for increasing viscosity. it can. The term "press molding" as used in the present specification means that the composition liquid for an inorganic fiber molded body is molded by a press, and the composition liquid for an inorganic fiber molded body is suction-molded, demolded, and then, if necessary. Different from the press that may be performed.
上記無機コロイド含有液において、無機コロイドの含有量は、水１００質量部に対して４〜６７質量部である。 In the inorganic colloid-containing solution, the content of the inorganic colloid, Ru 4-67 parts by der respect 100 parts by mass of water.
この場合には、この無機コロイド含有液を用いて無機繊維成型体用組成液を調製し、無機繊維成型体を作製する際に、無機コロイドの安定性を維持しやすく、無機繊維成型体の内部硬度を向上させやすい。 In this case, when a composition liquid for an inorganic fiber molded body is prepared using this inorganic colloid-containing liquid to prepare the inorganic fiber molded body, it is easy to maintain the stability of the inorganic colloid, and the inside of the inorganic fiber molded body is easily maintained. It is easy to improve the hardness.
上記無機コロイド含有液において、無機コロイドの含有量は、吸引成型によって無機繊維成型体の内部硬度を確保しやすくなるなどの観点から、水１００質量部に対して、好ましくは５質量部以上、より好ましくは６質量部以上、さらに好ましくは７質量部以上、さらにより好ましくは８質量部以上、さらにより一層好ましくは１０質量部以上とすることができる。一方、上記無機コロイド含有液において、無機コロイドの含有量は、無機コロイドの安定性を確保しやすくなるなどの観点から、水１００質量部に対して、好ましくは６０質量部以下、より好ましくは５０質量部以下、さらに好ましくは４０質量部以下とすることができる。さらに、上記無機コロイド含有液において、無機コロイドの含有量は、水１００質量部に対して、２０質量部以下とすることができる。この場合には、無機繊維成型体用組成液を吸引成型することにより、低比重で、高い内部硬度を有する無機繊維成型体を得やすくなる。この場合、当該効果を大きくするなどの観点から、無機コロイドの含有量は、水１００質量部に対して、好ましくは１９質量部以下、より好ましくは１８質量部以下、さらに好ましくは１７質量部以下、さらにより好ましくは１６質量部以下、さらにより一層好ましくは１５質量部以下とすることができる。 In the above-mentioned inorganic colloid-containing liquid, the content of the inorganic colloid is preferably 5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of water from the viewpoint that the internal hardness of the inorganic fiber molded body can be easily secured by suction molding. It can be preferably 6 parts by mass or more, further preferably 7 parts by mass or more, even more preferably 8 parts by mass or more, and even more preferably 10 parts by mass or more. On the other hand, in the above-mentioned inorganic colloid-containing liquid, the content of the inorganic colloid is preferably 60 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of water, from the viewpoint of facilitating the stability of the inorganic colloid. It can be less than or equal to parts by mass, more preferably 40 parts by mass or less. Further, in the above-mentioned inorganic colloid-containing liquid, the content of the inorganic colloid can be 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of water. In this case, by suction molding the composition liquid for the inorganic fiber molded body, it becomes easy to obtain the inorganic fiber molded body having a low specific gravity and a high internal hardness. In this case, from the viewpoint of increasing the effect, the content of the inorganic colloid is preferably 19 parts by mass or less, more preferably 18 parts by mass or less, and further preferably 17 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of water. It can be even more preferably 16 parts by mass or less, and even more preferably 15 parts by mass or less.
上記無機コロイド含有液は、有機物を含まない、または、有機物の含有量が水１００質量部に対して１質量部以下であるとよい。 The inorganic colloid-containing liquid may not contain organic substances, or the content of organic substances may be 1 part by mass or less with respect to 100 parts by mass of water.
有機物は、無機コロイドのマイグレーション抑制に効果がある。しかし、有機物の含有量が過剰な無機コロイド含有液を用いて無機繊維成型体用組成液を調製し、無機繊維成型体を作製した場合、無機繊維成型体の初回使用時に焼成されると、煙が多量に発生する。上記無機コロイド含有液における有機物の含有量が上記範囲内である場合には、煙の発生を許容範囲内に抑制することができる。上記無機コロイド含有液に有機物が含まれている場合、有機物の含有量は、上記煙の発生を抑制しやすくなるなどの観点から、水１００質量部に対して、好ましくは０．８質量部以下、より好ましくは０．５質量部以下、さらに好ましくは０．３質量部以下、さらにより好ましくは０．１質量部以下とすることができる。特に、上記無機コロイド含有液に有機物が含まれていない場合には、上記煙の発生をなくすことができ、上記無機コロイド含有液の有用性が高まる。なお、無機コロイドのマイグレーション抑制に用いられる有機物としては、例えば、カチオン性ポリマー、アニオン性ポリマー等のポリマーや寒天などを例示することができる。 Organic substances are effective in suppressing the migration of inorganic colloids. However, when a composition liquid for an inorganic fiber molded body is prepared using an inorganic colloid-containing liquid having an excessive content of organic substances to prepare the inorganic fiber molded body, smoke is generated when the inorganic fiber molded body is fired at the first use. Is generated in large quantities. When the content of the organic substance in the inorganic colloid-containing liquid is within the above range, the generation of smoke can be suppressed within the permissible range. When the inorganic colloid-containing liquid contains an organic substance, the content of the organic substance is preferably 0.8 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of water from the viewpoint of easily suppressing the generation of smoke. , More preferably 0.5 parts by mass or less, still more preferably 0.3 parts by mass or less, still more preferably 0.1 parts by mass or less. In particular, when the inorganic colloid-containing liquid does not contain an organic substance, the generation of smoke can be eliminated and the usefulness of the inorganic colloid-containing liquid is enhanced. Examples of the organic substance used for suppressing the migration of the inorganic colloid include polymers such as cationic polymers and anionic polymers, and agar.
次に、上記無機繊維成型体用組成液について説明する。 Next, the composition liquid for the inorganic fiber molded body will be described.
上記無機繊維成型体用組成液は、上記無機コロイド含有液と、無機繊維とを含んでいる。 The composition liquid for an inorganic fiber molded body contains the inorganic colloid-containing liquid and the inorganic fiber.
上記無機繊維としては、例えば、化学組成にＡｌ２Ｏ３およびＳｉＯ２を含むセラミックファイバーを好適に用いることができる。なお、セラミックファイバーは、セラミックファイバー工業会で定義されるように、Ａｌ２Ｏ３とＳｉＯ２とを基本組成とする無機質の耐火性繊維である。上記無機繊維としては、より具体的には、例えば、リフラクトリーセラミックファイバー、アルミナファイバーなどを例示することができる。これらは１種又は２種以上併用することができる。また、さらに、上記無機繊維とは別の成分系であるが、ＳｉＯ２とアルカリ金属酸化物、若しくはＳｉＯ２とアルカリ土類金属酸化物を含む耐火性の無機繊維も同様に用いることができる。なお、これを基本組成とする無機繊維としては、より具体的には、例えば、生体溶解性ファイバーなどを例示することができる。これらは１種又は２種以上併用することができ、Ａｌ２Ｏ３とＳｉＯ２とを基本組成とする無機繊維とも併用することができる。なお、本明細書において、アルミナファイバーは、広義の意味で用いられ、アルミナ繊維のみならず、ムライト繊維も含む。また、生体溶解性ファイバーは、非生体溶解性ファイバーであるリフラクトリーセラミックファイバー、アルミナファイバーに比べ、生体中での溶解性に優れるため、無機コロイド含有液、無機繊維成型体用組成液及び無機繊維成型体の製造環境向上などに利点がある。 As the inorganic fiber, for example, a ceramic fiber containing Al 2 O 3 and SiO 2 in the chemical composition can be preferably used. The ceramic fiber is an inorganic refractory fiber having Al 2 O 3 and SiO 2 as a basic composition, as defined by the Ceramic Fiber Industry Association. More specifically, examples of the inorganic fiber include refractory ceramic fiber and alumina fiber. These can be used alone or in combination of two or more. Further, although it is a component system different from the above-mentioned inorganic fiber , a fire-resistant inorganic fiber containing SiO 2 and an alkali metal oxide or SiO 2 and an alkaline earth metal oxide can also be used in the same manner. More specifically, as the inorganic fiber having this as the basic composition, for example, a biosoluble fiber and the like can be exemplified. These can be used alone or in combination of two or more, and can also be used in combination with an inorganic fiber having Al 2 O 3 and SiO 2 as a basic composition. In addition, in this specification, alumina fiber is used in a broad sense, and includes not only alumina fiber but also mullite fiber. Further, since the biosoluble fiber is superior in solubility in the living body as compared with the refractory ceramic fiber and the alumina fiber which are non-biosoluble fibers, the inorganic colloid-containing solution, the composition solution for the inorganic fiber molded body and the inorganic fiber There is an advantage in improving the manufacturing environment of the molded body.
上記無機繊維成型体用組成液において、無機繊維の含有量は、無機コロイド含有液１００質量部に対して２５質量部以下とすることができる。 In the composition liquid for an inorganic fiber molded body, the content of the inorganic fiber can be 25 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the inorganic colloid-containing liquid.
この場合には、吸引成型による無機繊維成型体の成型性に優れた無機繊維成型体用組成液が得られる。したがって、この場合には、生産性の高い吸引成型により、内部硬度の低下を抑制することができ、かつ、焼成収縮率の増加を抑制することができる無機繊維成型体が得られる。 In this case, a composition liquid for an inorganic fiber molded body having excellent moldability of the inorganic fiber molded body by suction molding can be obtained. Therefore, in this case, an inorganic fiber molded body capable of suppressing a decrease in internal hardness and suppressing an increase in calcination shrinkage can be obtained by suction molding with high productivity.
この場合、当該効果を得やすくなる等の観点から、無機繊維の含有量は、無機コロイド含有液１００質量部に対して、好ましくは２３質量部以下、より好ましくは２０質量部以下、さらに好ましくは１８質量部以下、さらにより好ましくは１５質量部以下とすることができる。なお、無機繊維成型体の形成を確実なものとするなどの観点から、無機繊維の含有量は、無機コロイド含有液１００質量部に対して、０．５質量部以上とすることができる。 In this case, the content of the inorganic fiber is preferably 23 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, still more preferably 20 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the inorganic colloid-containing liquid, from the viewpoint of facilitating the effect. It can be 18 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less. From the viewpoint of ensuring the formation of the inorganic fiber molded body, the content of the inorganic fiber can be 0.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the inorganic colloid-containing liquid.
他にも、上記無機繊維成型体用組成液において、無機繊維の含有量は、無機コロイド含有液１００質量部に対して２５質量部超〜３００質量部とすることもできる。 In addition, in the composition liquid for an inorganic fiber molded body, the content of the inorganic fiber may be more than 25 parts by mass to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic colloid-containing liquid.
この場合には、プレス成型による無機繊維成型体の成型性に優れた無機繊維成型体用組成液が得られる。したがって、この場合には、吸引成型に比べて成型体の組成設計が容易なプレス成型により、内部硬度の低下を抑制することができ、かつ、焼成収縮率の増加を抑制することができる無機繊維成型体が得られる。 In this case, a composition liquid for an inorganic fiber molded body having excellent moldability of the inorganic fiber molded body by press molding can be obtained. Therefore, in this case, the inorganic fiber that can suppress the decrease in internal hardness and the increase in the firing shrinkage rate by press molding, which makes it easier to design the composition of the molded body as compared with suction molding. A molded body is obtained.
なお、上記無機繊維成型体用組成液をプレスにより脱水して脱水成型したり、さらに、無機繊維成型体用組成液をプレスしながら吸引することにより脱水して脱水成型したりする場合には、無機繊維の含有量は特に限定されず、上述した吸引成型、プレス成型に適するいずれの上記無機繊維成型体用組成液であっても用いることができる。 When the composition liquid for an inorganic fiber molded body is dehydrated by a press and dehydrated, or when the composition liquid for an inorganic fiber molded body is dehydrated and dehydrated by suction while being pressed, the composition liquid is dehydrated and dehydrated. The content of the inorganic fiber is not particularly limited, and any of the above-mentioned composition liquids for inorganic fiber molded bodies suitable for suction molding and press molding can be used.
この場合、当該効果を得やすくなる等の観点から、無機繊維の含有量は、無機コロイド含有液１００質量部に対して、好ましくは２５０質量部以下、より好ましくは２００質量部以下、さらに好ましくは１５０質量部以下、さらにより好ましくは１００質量部以下とすることができる。 In this case, the content of the inorganic fiber is preferably 250 parts by mass or less, more preferably 200 parts by mass or less, still more preferably 200 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the inorganic colloid-containing liquid, from the viewpoint of facilitating the effect. It can be 150 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less.
上記無機繊維成型体用組成液は、他にも、例えば、耐火粉末を含むことができる。この場合には、得られる無機繊維成型体の耐熱性を向上させることができるので、得られる無機繊維成型体の使用温度を向上させることができる。 The composition liquid for an inorganic fiber molded body may also contain, for example, a refractory powder. In this case, since the heat resistance of the obtained inorganic fiber molded body can be improved, the operating temperature of the obtained inorganic fiber molded body can be improved.
耐火粉末としては、例えば、アルミナ粉末、シリカ粉末、ジルコニア粉末、チタニア粉末、ムライト粉末、炭化ケイ素粉末、窒化ケイ素粉末などを例示することができる。これらは１種又は２種以上併用することができる。 Examples of the fireproof powder include alumina powder, silica powder, zirconia powder, titania powder, mulite powder, silicon carbide powder, and silicon nitride powder. These can be used alone or in combination of two or more.
上記無機繊維成型体用組成液において、耐火粉末の含有量は、無機コロイド含有液１００質量部に対して１００質量部以下とすることができる。 In the composition liquid for an inorganic fiber molded body, the content of the refractory powder can be 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the inorganic colloid-containing liquid.
この場合には、内部硬度の低下及び焼成収縮率の増加を抑制することができ、また、耐熱性が向上し、使用温度域の広い無機繊維成型体を得やすくなる。 In this case, a decrease in internal hardness and an increase in calcination shrinkage can be suppressed, heat resistance is improved, and an inorganic fiber molded body having a wide operating temperature range can be easily obtained.
吸引成型性の観点から、耐火粉末の含有量は、無機コロイド含有液１００質量部に対して、好ましくは２５質量以下、より好ましくは１０質量部以下、より好ましくは５質量部以下、さらに好ましくは３質量部以下とすることができる。また、プレス成型性の観点から、耐火粉末の含有量は、無機コロイド含有液１００質量部に対して、好ましくは８０質量以下、より好ましくは７０質量部以下、より好ましくは６０質量部以下とすることができる。 From the viewpoint of suction moldability, the content of the fireproof powder is preferably 25 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less, still more preferably 5 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the inorganic colloid-containing liquid. It can be 3 parts by mass or less. From the viewpoint of press moldability, the content of the refractory powder is preferably 80 parts by mass or less, more preferably 70 parts by mass or less, and more preferably 60 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the inorganic colloid-containing liquid. be able to.
次に、上記無機繊維成型体について説明する。 Next, the inorganic fiber molded body will be described.
上記無機繊維成型体は、無機繊維と、無機コロイドと、サポナイトとを含有する。 The inorganic fiber molded body contains an inorganic fiber, an inorganic colloid, and saponite.
上記無機繊維成型体において、サポナイトは、Ｆｅ含有量が原子比率で１．３％以下であるとよい。 In the above-mentioned inorganic fiber molded body, the Fe content of saponite is preferably 1.3% or less in atomic ratio.
この場合には、上述したように、無機コロイドのマイグレーション抑制効果を大きくすることができるため、十分な内部硬度を有する無機繊維成型体が得られる。 In this case, as described above, the effect of suppressing the migration of the inorganic colloid can be increased, so that an inorganic fiber molded body having sufficient internal hardness can be obtained.
上記無機繊維成型体において、サポナイトの含有量は、無機繊維１００質量部に対して０．３〜５質量部である。 In the inorganic fiber molded body, the content of saponite, Ru 0.3 to 5 mass parts der the inorganic fibers 100 parts by mass.
この場合には、穴あけ等の加工に適した内部硬度を有し、焼成収縮率をより抑制しやすい無機繊維成型体が得られる。 In this case, an inorganic fiber molded body having an internal hardness suitable for processing such as drilling and easily suppressing the firing shrinkage rate can be obtained.
この場合、内部硬度の向上などの観点から、サポナイトの含有量は、無機繊維１００質量部に対して、好ましくは０．５質量部以上、より好ましくは０．７質量部以上、さらに好ましくは０．９質量部以上とすることができる。また、焼成収縮率の抑制などの観点から、サポナイトの含有量は、無機繊維１００質量部に対して、５質量部以下とされる。 In this case, from the viewpoint of improving the internal hardness, the content of saponite is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 0.7 parts by mass or more, and further preferably 0 with respect to 100 parts by mass of the inorganic fiber. It can be 9.9 parts by mass or more. Further, in view of the firing shrinkage rate of suppression, the content of saponite, the inorganic fibers 100 parts by weight, Ru is more than 5 parts by mass.
上記無機繊維成型体において、無機コロイドの含有量は、無機繊維１００質量部に対して１８〜１００質量部である。 In the inorganic fiber molded body, the content of the inorganic colloid, Ru 18-100 parts by der the inorganic fibers 100 parts by mass.
この場合には、内部硬度の低下を抑制しやすい無機繊維成型体が得られる。 In this case, an inorganic fiber molded body that can easily suppress a decrease in internal hardness can be obtained.
この場合、焼成収縮率の増大を抑制するなどの観点から、無機コロイドの含有量は、無機繊維１００質量部に対して、１８質量部以上とされる。また、低比重化などの観点から、無機コロイドの含有量は、無機繊維１００質量部に対して、好ましくは７０質量部以下、より好ましくは６５質量部以下、さらに好ましくは６０質量部以下とすることができる。 In this case, from the viewpoint of suppressing an increase in the firing shrinkage rate, the content of the inorganic colloid of the inorganic fibers 100 parts by weight, Ru is a 1 8 parts by mass or more. From the viewpoint of lowering the specific gravity, the content of the inorganic colloid is preferably 70 parts by mass or less, more preferably 65 parts by mass or less, and further preferably 60 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the inorganic fiber. be able to.
上記無機繊維成型体は、耐火粉末を含有することができる。 The inorganic fiber molded body can contain refractory powder.
この場合には、内部硬度の低下及び焼成収縮率の増加を抑制することができ、耐火度の高い無機繊維成型体が得られる。 In this case, a decrease in internal hardness and an increase in calcination shrinkage can be suppressed, and an inorganic fiber molded body having high refractory can be obtained.
上記無機繊維成型体において、耐火粉末の含有量は、無機繊維１００質量部に対して１５０質量部以下とすることができる。 In the above-mentioned inorganic fiber molded body, the content of the refractory powder can be 150 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the inorganic fiber.
この場合には、耐熱性の高い無機繊維成型体が得られる。 In this case, an inorganic fiber molded body having high heat resistance can be obtained.
この場合、成型性などの観点から、耐火粉末の含有量は、無機繊維１００質量部に対して、好ましくは７０質量部以下、より好ましくは６０質量部以下、さらに好ましくは５０質量部以下とすることができる。 In this case, from the viewpoint of moldability and the like, the content of the refractory powder is preferably 70 parts by mass or less, more preferably 60 parts by mass or less, and further preferably 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the inorganic fiber. be able to.
無機繊維成型体における無機コロイド、サポナイト、無機繊維、耐火粉末等の詳細については、上述した無機コロイド含有液、無機繊維成型体用組成液の記載を参照することができるため、説明は省略する。 For details of the inorganic colloid, saponite, inorganic fiber, fire-resistant powder, etc. in the inorganic fiber molded body, the description of the above-mentioned inorganic colloid-containing liquid and the composition liquid for the inorganic fiber molded body can be referred to, and thus the description thereof will be omitted.
上記無機繊維成型体の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、板状（ボード状）、ブロック状、円筒状等の筒状、樋状などの形状を例示することができる。 The shape of the inorganic fiber molded body is not particularly limited, and for example, a tubular shape such as a plate shape (board shape), a block shape, a cylindrical shape, a gutter shape, or the like can be exemplified.
なお、上述した各構成は、各作用効果等を得るなどのために必要に応じて任意に組み合わせることができる。 In addition, each of the above-mentioned configurations can be arbitrarily combined as necessary in order to obtain each action and effect.
上記無機コロイド含有液、上記無機繊維成型体用組成液及び上記無機繊維成型体について、実施例を用いて説明する。 The above-mentioned inorganic colloid-containing liquid, the above-mentioned composition liquid for an inorganic fiber molded body, and the above-mentioned inorganic fiber molded body will be described with reference to Examples.
＜サポナイトの合成＞
塩化アルミニウム六水和物と塩化鉄（ＩＩＩ）六水和物とを原子比率でＡｌ：Ｆｅ＝１０：０〜５：５程度となるようにそれぞれ調製し、合計０．０３７ｍｏｌの塩化アルミニウム六水和物及び塩化鉄（ＩＩＩ）六水和物を水５００ｍｌに溶解させ、溶液（１）を得た。
<Synthesis of saponite>
Aluminum chloride hexahydrate and iron (III) chloride hexahydrate were prepared so that the atomic ratio was about Al: Fe = 10:00 to 5: 5, and a total of 0.037 mol of aluminum chloride hexahydrate was prepared. The Japanese product and iron (III) chloride hexahydrate were dissolved in 500 ml of water to obtain a solution (1).
次いで、この溶液（１）に塩化マグネシウムを０．３３３ｍｏｌ加えて溶解させ、溶液（２）を得た。 Next, 0.333 mol of magnesium chloride was added to this solution (1) and dissolved to obtain a solution (2).
次いで、水５００ｍｌにメタケイ酸ナトリウム五水和物を０．４０７ｍｏｌ溶解させ、これを溶液（２）とゆっくりと混合し、溶液（３）を得た。 Then, 0.407 mol of sodium metasilicate pentahydrate was dissolved in 500 ml of water, and this was slowly mixed with the solution (2) to obtain a solution (3).
次いで、溶液（３）にアンモニア水を添加してｐＨ１０に調整し、２４時間撹拌した。２４時間撹拌後、生成した沈殿物を遠心分離することにより、溶液と固形分とを分離した。 Then, aqueous ammonia was added to the solution (3) to adjust the pH to 10, and the mixture was stirred for 24 hours. After stirring for 24 hours, the resulting precipitate was centrifuged to separate the solution and the solid content.
次いで、得られた固形分に水を加えて撹拌した後、再び遠心分離することにより、溶液と固形分とを分離する洗浄工程Ａを実施した。この洗浄工程Ａを十分に繰り返すことによって余分なナトリウムと塩素とを洗浄した後、固形分を乾燥させた。 Next, a washing step A was carried out in which water was added to the obtained solid content, the mixture was stirred, and then the solution and the solid content were separated by centrifugation again. Excess sodium and chlorine were washed by repeating this washing step A sufficiently, and then the solid content was dried.
次いで、得られた固形分を細かく粉砕し、水５００ｍｌに分散させることにより、分散液を得た。 Then, the obtained solid content was finely pulverized and dispersed in 500 ml of water to obtain a dispersion liquid.
次いで、得られた分散液に水酸化ナトリウムを０．０３７ｍｏｌ溶解させ、オートクレーブを用いて２００℃で５時間水熱反応させた。 Next, 0.037 mol of sodium hydroxide was dissolved in the obtained dispersion, and the mixture was subjected to a hydrothermal reaction at 200 ° C. for 5 hours using an autoclave.
次いで、上記水熱反応後の分散液を遠心分離することにより、溶液と固形分とを分離した。 Next, the solution and the solid content were separated by centrifuging the dispersion liquid after the hydrothermal reaction.
次いで、得られた固形分に水を加えて撹拌した後、再び遠心分離することにより、溶液と固形分とを分離する洗浄工程Ｂを実施した。この洗浄工程Ｂを十分に繰り返すことによって余分なナトリウムを洗浄した後、固形分を乾燥させた。 Next, a washing step B was carried out in which water was added to the obtained solid content, the mixture was stirred, and then the solution and the solid content were separated by centrifugation again. After washing the excess sodium by sufficiently repeating this washing step B, the solid content was dried.
次いで、得られた固形分を細かく粉砕することにより、６種類の粉末状のサポナイト（１）〜（６）を作製した。また、比較として、市販のモンモリロナイト（クニミネ工業社製、「クニピアＦ」）を準備した。代表としてサポナイト（１）、（３）及び（６）と、比較のモンモリロナイトについて、Ｘ線回折装置（リガク社製、「ＲＩＮＴ２４００」）を用いて、Ｘ線回折を実施した。その結果を、図１に示す。図１に示されるように、サポナイト（１）、（３）及び（６）は、いずれもサポナイト特有のピークが確認された。また、２θ＝２０°〜３０°付近にブロードなピーク（ハローピーク）が確認されないことから、サポナイト（１）、（３）及び（６）は、サポナイト単相より構成されており、非晶質相はほぼ存在しないことが確認された。また、サポナイト（１）〜（６）について、蛍光Ｘ線分析装置（リガク社製、「リガク３２７０」）を用いて、蛍光Ｘ線分析を実施した。その結果、表１に示されるように、各サポナイトは、それぞれＦｅ含有量が異なることが確認された。 Next, the obtained solid content was finely pulverized to prepare six kinds of powdered saponites (1) to (6). For comparison, a commercially available montmorillonite (“Kunipia F” manufactured by Kunimine Kogyo Co., Ltd.) was prepared. As representatives, saponites (1), (3) and (6) and comparative montmorillonite were subjected to X-ray diffraction using an X-ray diffractometer (“RINT2400” manufactured by Rigaku Corporation). The result is shown in FIG. As shown in FIG. 1, in all of saponites (1), (3) and (6), peaks peculiar to saponite were confirmed. Further, since a broad peak (halo peak) is not confirmed in the vicinity of 2θ = 20 ° to 30 °, saponites (1), (3) and (6) are composed of a single phase of saponite and are amorphous. It was confirmed that the phase was almost nonexistent. In addition, fluorescent X-ray analysis was performed on saponites (1) to (6) using a fluorescent X-ray analyzer (“Rigaku 3270” manufactured by Rigaku). As a result, as shown in Table 1, it was confirmed that each saponite had a different Fe content.
合成サポナイト、市販のモンモリロナイトの原子比率を表１にまとめて示す。 Table 1 summarizes the atomic ratios of synthetic saponite and commercially available montmorillonite.
＜無機コロイド含有液の調製＞
後述の表２〜表５に示される配合割合（単位：質量部）となるように、水に無機コロイドと所定のサポナイトとを分散させることにより、試料１〜試料１９の無機コロイド含有液を得た。なお、無機コロイドには、コロイダルシリカ（日揮触媒株式会社製、「Ｃａｔａｌｏｉｄ ＳＩ−４０」）を用いた。また、サポナイトを用いなかった以外は上記と同様にして、試料１Ｃ及び試料２Ｃの無機コロイド含有液を得た。また、サポナイトに代えて上記モンモリロナイトを用いた以外は上記と同様にして、試料３Ｃの無機コロイド含有液を得た。
<Preparation of inorganic colloid-containing liquid>
The inorganic colloid-containing liquids of Samples 1 to 19 are obtained by dispersing the inorganic colloid and the predetermined saponite in water so as to have the blending ratio (unit: parts by mass) shown in Tables 2 to 5 described later. It was. As the inorganic colloid, colloidal silica (“Cataloid SI-40” manufactured by JGC Catalysts and Chemicals Co., Ltd.) was used. Further, the inorganic colloid-containing liquids of Sample 1C and Sample 2C were obtained in the same manner as above except that saponite was not used. Further, an inorganic colloid-containing liquid of Sample 3C was obtained in the same manner as above except that the above-mentioned montmorillonite was used instead of saponite.
＜無機繊維成型体用組成液の調製＞
後述の表２〜表５に示される配合割合（単位：質量部）となるように、各無機コロイド溶液に、無機繊維、必要に応じて耐火粉末を混合することにより、試料１〜試料１９、試料１Ｃ〜試料３Ｃの無機繊維成型体用組成液（以下、単に、組成液という。）を得た。なお、無機繊維には、リフラクトリーセラミックファイバー（平均繊維径４μｍ、平均繊維長５００μｍ）（株式会社ＩＴＭ製、「ＦＸＬバルクファイバー」）又はアルミナファイバー（平均繊維径５μｍ、平均繊維長５００μｍ）（株式会社ＩＴＭ製、「ＦＭＸバルクファイバー」）を用いた。また、耐火粉末には、アルミナ粉末（平均粒径ｄ５０＝４０μｍ）（住友化学株式会社製、「Ａ−２１」）を用いた。
<Preparation of composition liquid for inorganic fiber molded body>
Samples 1 to 19 by mixing inorganic fibers and, if necessary, fire-resistant powder with each inorganic colloidal solution so as to have the blending ratios (unit: parts by mass) shown in Tables 2 to 5 described later. Composition solutions for inorganic fiber molded bodies of Samples 1C to 3C (hereinafter, simply referred to as composition solutions) were obtained. The inorganic fibers include refractory ceramic fibers (average fiber diameter 4 μm, average fiber length 500 μm) (ITM Co., Ltd., “FXL bulk fiber”) or alumina fibers (
＜無機繊維成型体の作製＞
各組成液を、直径１０ｃｍの吸引成型用の型に流し込み、吸引成型により７ｃｍの高さになるまで積層させた。次いで、吸引成型によって脱水して得られた直径１０ｃｍ、高さ７ｃｍの円柱状の吸引成型体を、密度の均一化や表面を滑らかにするために、高さ５ｃｍまでローラープレスした。次いで、この吸引成型体を、１１０℃で２４時間乾燥させた。次いで、乾燥させた無機繊維成型体を縦６．５ｃｍ、横６．５ｃｍの角形状となるようにカットすることにより、試料１〜試料９、試料１１〜試料１９、試料１Ｃ〜試料３Ｃの無機繊維成型体を得た。なお、試料１０の組成液は、試料１、試料７〜試料９の組成液に比べて流動が低下したため、吸引成型による無機繊維成型体の作製は行わなかった。
<Manufacturing of inorganic fiber molded body>
Each composition liquid was poured into a suction molding mold having a diameter of 10 cm, and laminated to a height of 7 cm by suction molding. Next, a columnar suction molded body having a diameter of 10 cm and a height of 7 cm obtained by dehydration by suction molding was roller-pressed to a height of 5 cm in order to make the density uniform and smooth the surface. The suction molding was then dried at 110 ° C. for 24 hours. Next, the dried inorganic fiber molded body is cut into a square shape of 6.5 cm in length and 6.5 cm in width, so that the inorganic substances of Samples 1 to 9, Samples 11 to 19, and Samples 1C to 3C are obtained. A fiber molded body was obtained. Since the flow of the composition liquid of
また、上記の形状以外の形状を有する試料の無機繊維成型体も併せて作製した。具体的には、試料１の組成液を、直径１０ｃｍの吸引成型用の型に流し込み、吸引成型により３．５ｃｍの高さになるまで積層させた。次いで、吸引成型によって脱水して得られた直径１０ｃｍ、高さ３．５ｃｍの円柱状の吸引成型体を、密度の均一化や表面を滑らかにするために、高さ２．５ｃｍまでローラープレスした。次いで、この吸引成型体を、１１０℃で２４時間乾燥させた。次いで、乾燥させた無機繊維成型体を縦６．５ｃｍ、横６．５ｃｍの角形状となるようにカットすることにより、試料２０の無機繊維成型体を得た。
In addition, an inorganic fiber molded body of a sample having a shape other than the above shape was also produced. Specifically, the composition liquid of Sample 1 was poured into a suction molding mold having a diameter of 10 cm, and laminated until the height reached 3.5 cm by suction molding. Next, a columnar suction molded body having a diameter of 10 cm and a height of 3.5 cm obtained by dehydration by suction molding was roller-pressed to a height of 2.5 cm in order to make the density uniform and smooth the surface. .. The suction molding was then dried at 110 ° C. for 24 hours. Next, the dried inorganic fiber molded body was cut into a square shape having a length of 6.5 cm and a width of 6.5 cm to obtain an inorganic fiber molded body of
また、試料１の組成液を用い、吸引成型によって脱水して得られた外径７．７ｃｍ、内径３．５ｃｍの円筒状の吸引成型体を、密度の均一化や表面を滑らかにするために、内径部にパイプを挿して転がし、外径６．５ｃｍまで均一に圧縮した。次いで、この吸引成型体を、１１０℃で２４時間乾燥させた。これにより、試料２１の無機繊維成型体を得た。 Further, in order to make the density uniform and smooth the surface of a cylindrical suction molded body having an outer diameter of 7.7 cm and an inner diameter of 3.5 cm obtained by dehydration by suction molding using the composition solution of Sample 1. , A pipe was inserted into the inner diameter and rolled, and the outer diameter was uniformly compressed to 6.5 cm. The suction molding was then dried at 110 ° C. for 24 hours. As a result, an inorganic fiber molded body of Sample 21 was obtained.
＜無機繊維成型体の内部硬度の測定＞
アスカーＣ型ゴム硬度計を用い、各無機繊維成型体の４つの側面（カット面）における中央部の硬度を、各側面につき２箇所ずつ測定した。得られた８箇所の硬度の平均値を、その無機繊維成型体の内部硬度とした。無機繊維成型体の内部硬度が３０度以上であると、穴あけ加工による穴内壁の崩れを抑制しやすい。
<Measurement of internal hardness of inorganic fiber molded body>
Using an Asker C-type rubber hardness tester, the hardness of the central portion of each of the four side surfaces (cut surfaces) of the inorganic fiber molded body was measured at two points on each side surface. The average value of the hardness at the obtained 8 points was taken as the internal hardness of the inorganic fiber molded body. When the internal hardness of the inorganic fiber molded body is 30 degrees or more, it is easy to suppress the collapse of the inner wall of the hole due to the drilling process.
＜無機繊維成型体の焼成収縮率の測定＞
各無機繊維成型体を、所定の最高温度で２４時間加熱した。最高温度は、無機繊維としてリフラクトリーセラミックファイバーを用いた場合には、１０００℃、アルミナファイバーを用いた場合には、１３００℃とした。また、昇温速度は、１５０℃／時間とした。ノギスにより、焼成前後の無機繊維成型体における上面の四辺の長さをそれぞれ測定し、焼成前の辺の長さの平均値、焼成後の辺の長さの平均値を求めた。そして、１００×（焼成前の辺の長さの平均値−焼成後の辺の長さの平均値）／（焼成前の辺の長さの平均値）の式より、焼成収縮率を算出した。無機繊維成型体の焼成収縮率が３％以下であると、断熱用途に特に好適に用いることができる。
<Measurement of firing shrinkage rate of inorganic fiber molded body>
Each inorganic fiber molded body was heated at a predetermined maximum temperature for 24 hours. The maximum temperature was 1000 ° C. when refractory ceramic fiber was used as the inorganic fiber, and 1300 ° C. when alumina fiber was used. The temperature rising rate was 150 ° C./hour. The lengths of the four sides of the upper surface of the inorganic fiber molded body before and after firing were measured with a caliper, and the average value of the side length before firing and the average value of the side length after firing were obtained. Then, the firing shrinkage rate was calculated from the formula of 100 × (average value of side lengths before firing-average value of side lengths after firing) / (average value of side lengths before firing). .. When the firing shrinkage rate of the inorganic fiber molded body is 3% or less, it can be particularly preferably used for heat insulating applications.
＜無機繊維成型体の比重＞
ノギスと電子天秤を用いて、各無機繊維成型体の比重（嵩密度）を測定した。
<Specific gravity of inorganic fiber molded body>
The specific gravity (bulk density) of each inorganic fiber molded product was measured using a caliper and an electronic balance.
＜無機繊維成型体における成分組成＞
上記蛍光Ｘ線分析装置を用い、次のようにして各無機繊維成型体中の成分組成を求めた。すなわち、無機繊維成型体中のＭｇ量、Ｓｉ量、Ａｌ量を測定する。Ｍｇはサポナイトにのみ含まれているため、無機繊維成型体中のＭｇ量を測定することにより、無機繊維成型体中のサポナイト含有量を算出することができる。また、用いた無機繊維の組成を予め測定しておくことにより、Ａｌ量とＳｉ量の比率から、無機繊維成型体中の無機繊維量と無機コロイド量とを計算することができる。これらの結果から、無機繊維１００質量部に対するサポナイト量、無機コロイド量を算出した。
<Component composition in inorganic fiber molded body>
Using the above fluorescent X-ray analyzer, the component composition in each inorganic fiber molded body was determined as follows. That is, the amount of Mg, the amount of Si, and the amount of Al in the inorganic fiber molded body are measured. Since Mg is contained only in the saponite, the saponite content in the inorganic fiber molded body can be calculated by measuring the Mg amount in the inorganic fiber molded body. Further, by measuring the composition of the used inorganic fiber in advance, the amount of the inorganic fiber and the amount of the inorganic colloid in the inorganic fiber molded body can be calculated from the ratio of the amount of Al and the amount of Si. From these results, the amount of saponite and the amount of inorganic colloid with respect to 100 parts by mass of the inorganic fiber were calculated.
作製した無機コロイド含有液、無機繊維成型体用組成液及び無機繊維成型体の成分組成（質量部）、物性をまとめて、表２〜表５に示す。 Tables 2 to 5 summarize the prepared inorganic colloid-containing liquid, the composition liquid for the inorganic fiber molded body, the component composition (parts by mass) of the inorganic fiber molded body, and the physical properties.
表２〜表５によれば、以下のことがわかる。試料１Ｃ及び試料２Ｃは、無機コロイド含有液にサポナイトが含まれていない。そのため、試料１Ｃ及び試料２Ｃは、サポナイトによって成型体の乾燥時における無機コロイドのマイグレーションを抑制することができず、無機繊維成型体の内部硬度が低かった。 According to Tables 2 to 5, the following can be seen. In Sample 1C and Sample 2C, the inorganic colloid-containing liquid does not contain saponite. Therefore, in Sample 1C and Sample 2C, migration of the inorganic colloid during drying of the molded body could not be suppressed by saponite, and the internal hardness of the inorganic fiber molded body was low.
試料３Ｃは、無機コロイド含有液に粘土鉱物が含まれているものの、その粘土鉱物がモンモリロナイトである。そのため、試料３Ｃは、組成液に加える無機繊維の量を、他の試料の約１／１１程度にまで減じないと組成液の粘度が吸引成型に適した状態とならなかった。この結果から、粘土鉱物としてモンモリロナイトを用いた場合、組成液に加える無機繊維の量を他の試料と同程度の量とするためには、多量のモンモリロナイトが必要になることがわかる。また、モンモリロナイトの添加量が多量になれば、アルカリ量の増加により、無機繊維成型体の焼成収縮率が増加することは明らかである。一方、組成液に加える無機繊維の量を他の試料と同程度の量とした場合に、モンモリロナイトの添加量が少量になれば、無機コロイドのマイグレーションの抑制が困難となり、無機繊維成型体の内部硬度の低下を招くことも明らかである。 In Sample 3C, although the clay mineral is contained in the inorganic colloid-containing liquid, the clay mineral is montmorillonite. Therefore, in sample 3C, the viscosity of the composition liquid was not suitable for suction molding unless the amount of inorganic fibers added to the composition liquid was reduced to about 1/11 of that of the other samples. From this result, it can be seen that when montmorillonite is used as the clay mineral, a large amount of montmorillonite is required in order to make the amount of inorganic fibers added to the composition liquid comparable to that of other samples. Further, it is clear that when the amount of montmorillonite added is large, the calcination shrinkage rate of the inorganic fiber molded product increases due to the increase in the amount of alkali. On the other hand, when the amount of inorganic fibers added to the composition liquid is about the same as that of other samples, if the amount of montmorillonite added is small, it becomes difficult to suppress the migration of the inorganic colloids, and the inside of the inorganic fiber molded body. It is also clear that it causes a decrease in hardness.
これらに対し、試料１〜試料９によれば、粘土鉱物を含んで、内部硬度の低下を抑制することができ、かつ、焼成収縮率の増加を抑制することができる無機繊維成型体が得られることがわかる。これは、無機コロイド含有液に含まれる粘土鉱物としてサポナイトを用いたことにより、少量の粘土鉱物で、乾燥時における成型体表面への無機コロイドのマイグレーションが抑制されたためである。 On the other hand, according to Samples 1 to 9, it is possible to obtain an inorganic fiber molded product containing clay minerals, which can suppress a decrease in internal hardness and an increase in calcination shrinkage rate. You can see that. This is because the use of saponite as the clay mineral contained in the inorganic colloid-containing liquid suppressed the migration of the inorganic colloid to the surface of the molded product during drying with a small amount of clay mineral.
また、試料１〜試料６を比較すると、無機コロイド含有液において、サポナイトのＦｅ含有量が原子比率で１．３％以下である場合には、十分な内部硬度を有する無機繊維成型体が得られることがわかる。これは、サポナイトのＦｅ含有量が原子比率で１．３％以下とされることにより、無機コロイドのマイグレーション抑制効果が大きくなったためである。 Further, when Samples 1 to 6 are compared, in the inorganic colloid-containing liquid, when the Fe content of saponite is 1.3% or less in atomic ratio, an inorganic fiber molded body having sufficient internal hardness can be obtained. You can see that. This is because the Fe content of saponite is 1.3% or less in atomic ratio, so that the effect of suppressing migration of inorganic colloids is increased.
また、試料１、試料７〜試料９を比較すると、無機コロイド含有液におけるサポナイトの含有量が増加するに従って、得られる無機繊維成型体の内部硬度が増加することがわかる。また、試料１、試料７〜試料９は、無機コロイド含有液におけるサポナイトの含有量が水１００質量部に対して２質量部以下であったため、組成液の流動性が高く、吸引成型による成型性を確保しやすかった。 Further, when the sample 1 and the samples 7 to 9 are compared, it can be seen that the internal hardness of the obtained inorganic fiber molded body increases as the content of saponite in the inorganic colloid-containing liquid increases. Further, in Samples 1 and 7 to 9, the content of saponite in the inorganic colloid-containing liquid was 2 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of water, so that the composition liquid had high fluidity and moldability by suction molding. It was easy to secure.
ここで、本発明者らによるこれまでの実験によれば、無機コロイド含有液におけるサポナイトの含有量が水１００質量部に対して３質量部以下である場合には、静置状態で組成液がゾル状になる傾向が確認されている。しかし、無機コロイド含有液におけるサポナイトの含有量が水１００質量部に対して２質量部を超えると、組成液の流動性が悪化する傾向が見られる。よって、組成液を吸引成型することにより無機繊維成型体を成型する場合には、無機コロイド含有液におけるサポナイトの含有量を水１００質量部に対して２質量部以下にすることが望ましいといえる。また、無機コロイド含有液におけるサポナイトの含有量が水１００質量部に対して３質量部超〜４質量部以下である場合には、静置状態で組成液がゲル状になるが、撹拌状態とすることにより組成液がゾル状になる傾向が確認されている。さらに、無機コロイド含有液におけるサポナイトの含有量が４質量部超である場合には、撹拌状態であっても組成液がゲル状になる傾向が確認されている。組成液をプレス成型することにより無機繊維成型体を成型する場合、サポナイトの増加に伴う組成液の粘度上昇をそれほど気にする必要がないが、無機繊維の混合が難しくなり、成型体の均一性が低下するおそれがある。そのため、組成液をプレス成型することにより無機繊維成型体を成型する場合には、無機コロイド含有液におけるサポナイトの含有量を水１００質量部に対して４質量部以下にすることが好ましいといえる。なお、試料１Ｃと試料７との比較から分かるように、無機コロイドのマイグレーション抑制効果を確実なものとする観点から、無機コロイド含有液におけるサポナイトの含有量は、水１００質量部に対して０．１質量部以上にすることが好ましいといえる。以上をまとめると、無機コロイド含有液において、サポナイトの含有量が水１００質量部に対して０．１〜４質量部である場合には、組成液の成型性の確保、無機繊維成型体の内部硬度の確保を確実なものとすることができるといえる。 Here, according to the experiments conducted by the present inventors so far, when the content of saponite in the inorganic colloid-containing liquid is 3 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of water, the composition liquid is in a stationary state. It has been confirmed that it tends to be sol-like. However, when the content of saponite in the inorganic colloid-containing liquid exceeds 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of water, the fluidity of the composition liquid tends to deteriorate. Therefore, when the inorganic fiber molded body is molded by suction molding the composition liquid, it is desirable that the content of saponite in the inorganic colloid-containing liquid is 2 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of water. When the content of saponite in the inorganic colloid-containing liquid is more than 3 parts by mass to 4 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of water, the composition liquid becomes a gel in a standing state, but is in a stirred state. It has been confirmed that the composition liquid tends to be in the form of a sol. Further, when the content of saponite in the inorganic colloid-containing liquid is more than 4 parts by mass, it has been confirmed that the composition liquid tends to be gel-like even in a stirred state. When molding an inorganic fiber molded body by press-molding the composition liquid, it is not necessary to pay much attention to the increase in viscosity of the composition liquid due to the increase in saponite, but it becomes difficult to mix the inorganic fibers and the uniformity of the molded body. May decrease. Therefore, when the inorganic fiber molded body is molded by press-molding the composition liquid, it can be said that it is preferable that the content of saponite in the inorganic colloid-containing liquid is 4 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of water. As can be seen from the comparison between Sample 1C and Sample 7, the content of saponite in the inorganic colloid-containing liquid is 0. It can be said that it is preferable to use 1 part by mass or more. To summarize the above, when the content of saponite in the inorganic colloid-containing liquid is 0.1 to 4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of water, the moldability of the composition liquid is ensured and the inside of the inorganic fiber molded body is ensured. It can be said that the hardness can be ensured.
また、試料１Ｃ、試料１、試料７〜試料９について、最小二乗法（線形）を用いて、無機繊維成型体中のサポナイトの含有量と内部硬度との関係を求めると、無機繊維成型体におけるサポナイトの含有量が、無機繊維１００質量部に対して０．３質量部以上であると、内部硬度が３０度以上となる。したがって、無機繊維成型体におけるサポナイトの含有量を、無機繊維１００質量部に対して０．３質量部以上とすることにより、穴あけ加工に適した内部硬度を有する無機繊維成型体を得やすくなるといえる。 Further, for Sample 1C, Sample 1, and Samples 7 to 9, the relationship between the content of saponite in the inorganic fiber molded body and the internal hardness was obtained by using the least squares method (linear). When the content of saponite is 0.3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the inorganic fiber, the internal hardness becomes 30 degrees or more. Therefore, it can be said that by setting the content of saponite in the inorganic fiber molded body to 0.3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the inorganic fiber, it becomes easy to obtain an inorganic fiber molded body having an internal hardness suitable for drilling. ..
同様に、試料１Ｃ、試料１、試料７〜試料９について、最小二乗法（線形）を用いて、無機繊維成型体中のサポナイトの含有量と焼成収縮率との関係を求めると、無機繊維成型体におけるサポナイトの含有量が、無機繊維１００質量部に対して５．７質量部以下であると、焼成収縮率が３％以下となる。したがって、無機繊維成型体におけるサポナイトの含有量を、無機繊維１００質量部に対して５．７質量部以下とすることにより、焼成収縮率をより抑制しやすい無機繊維成型体を得やすくなるといえる。 Similarly, for Sample 1C, Sample 1, and Samples 7 to 9, the relationship between the content of saponite in the inorganic fiber molded body and the firing shrinkage rate was determined using the least squares method (linear). When the content of saponite in the body is 5.7 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the inorganic fiber, the firing shrinkage rate is 3% or less. Therefore, by setting the content of saponite in the inorganic fiber molded body to 5.7 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the inorganic fiber, it can be said that it becomes easier to obtain the inorganic fiber molded body in which the firing shrinkage rate is more easily suppressed.
また、試料１と試料１１とを比較すると、無機繊維成型体における無機コロイドの含有量を、無機繊維１００質量部に対して１００質量部以下とすることにより、焼成収縮率の増大を抑制しやすい無機繊維成型体を得やすくなるといえる。なお、表には記載されていないが、無機繊維成型体における無機コロイドの含有量が、無機繊維１００質量部に対して１００質量部を超えると、急激に焼成収縮率が増大した。 Further, when the sample 1 and the sample 11 are compared, it is easy to suppress an increase in the firing shrinkage rate by setting the content of the inorganic colloid in the inorganic fiber molded body to 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the inorganic fiber. It can be said that it becomes easier to obtain an inorganic fiber molded body. Although not shown in the table, when the content of the inorganic colloid in the inorganic fiber molded body exceeds 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic fiber, the firing shrinkage rate rapidly increases.
また、試料１６〜試料１９について、組成液に対する無機繊維の量を試料１〜試料１５に比べて少なくしたところ、より比重が高く緻密な成型体を得ることができた。試料１と試料１６とを比較すると、無機繊維に対する無機コロイド量が少なくても、内部硬度が高いことがわかる。さらに、無機コロイド含有液中の無機コロイドを少なくした分、サポナイトを増加させたところ、試料１〜試料１５や試料１６と比べて、より少ない無機コロイドの含有量で内部強度を３０度以上にすることができた。この無機繊維成型体中の無機コロイドの含有量と内部硬度との関係を、最小二乗法（線形）を用いて、試料１６〜試料１９について求めると、無機繊維成型体における無機コロイドの含有量が、無機繊維１００質量部に対して１０質量部以上であると、無機繊維成型体の内部硬度が３０度以上となる。したがって、無機繊維成型体における無機コロイドの含有量を、無機繊維１００質量部に対して１０質量部以上とすることにより、内部硬度の低下を抑制しやすい無機繊維成型体を得やすくなるといえる。 Further, when the amount of inorganic fibers with respect to the composition liquid of Samples 16 to 19 was smaller than that of Samples 1 to 15, a dense molded body having a higher specific gravity could be obtained. Comparing Sample 1 and Sample 16, it can be seen that the internal hardness is high even if the amount of inorganic colloid with respect to the inorganic fiber is small. Furthermore, when the amount of saponite was increased by the amount of the reduced amount of the inorganic colloid in the inorganic colloid-containing liquid, the internal strength was increased to 30 degrees or more with a smaller content of the inorganic colloid as compared with Samples 1 to 15 and Sample 16. I was able to. When the relationship between the content of the inorganic colloid in the inorganic fiber molded body and the internal hardness was determined for Samples 16 to 19 using the least squares method (linear), the content of the inorganic colloid in the inorganic fiber molded body was obtained. When it is 10 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the inorganic fiber, the internal hardness of the inorganic fiber molded body becomes 30 degrees or more. Therefore, by setting the content of the inorganic colloid in the inorganic fiber molded body to 10 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the inorganic fiber, it can be said that it becomes easy to obtain an inorganic fiber molded body in which a decrease in internal hardness is easily suppressed.
また、試料１と試料１１とを比較すると、無機コロイド含有液における無機コロイドの含有量を、水１００質量部に対して２０質量部以下とした場合に、組成液を吸引成型することにより、低比重で、高い内部硬度を有する無機繊維成型体を得やすくなることもわかる。なお、無機コロイド含有液における無機コロイドの含有量を、水１００質量部に対して２０質量部超とする場合には、組成液をプレス成型することにより、高い内部硬度を有する無機繊維成型体を得ることができる。もっとも、本発明者らによるこれまでの実験によれば、無機コロイド含有液における無機コロイドの含有量が６７質量部を超えると、無機コロイドの安定性が低下する傾向が確認されている。したがって、無機コロイドの安定性を維持し、無機繊維成型体の硬化性を確保するなどの観点から、無機コロイド含有液における無機コロイドの含有量は６７質量部以下とすることが望ましいといえる。また、無機繊維成型体の硬度を確実に３０度以上とする観点から、試料１６〜試料１９について、最小二乗法（線形）を用いて、無機コロイド含有液中の無機コロイドの含有量と内部硬度との関係を求めると、無機コロイド含有液中における無機コロイドの含有量が、水１００質量部に対して４質量部以上であると好ましいといえる。以上をまとめると、無機コロイド含有液において、無機コロイドの含有量が水１００質量部に対して４〜６７質量部である場合には、組成液の成型性の確保、無機繊維成型体の内部硬度の確保を確実なものとすることができるといえる。 Further, when the sample 1 and the sample 11 are compared, when the content of the inorganic colloid in the inorganic colloid-containing liquid is 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of water, the composition liquid is suction-molded to be low. It can also be seen that it is easy to obtain an inorganic fiber molded body having a high internal hardness due to its specific gravity. When the content of the inorganic colloid in the inorganic colloid-containing liquid is more than 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of water, the composition liquid is press-molded to obtain an inorganic fiber molded body having a high internal hardness. Obtainable. However, according to the experiments conducted by the present inventors so far, it has been confirmed that when the content of the inorganic colloid in the inorganic colloid-containing liquid exceeds 67 parts by mass, the stability of the inorganic colloid tends to decrease. Therefore, from the viewpoint of maintaining the stability of the inorganic colloid and ensuring the curability of the inorganic fiber molded body, it is desirable that the content of the inorganic colloid in the inorganic colloid-containing liquid is 67 parts by mass or less. Further, from the viewpoint of ensuring that the hardness of the inorganic fiber molded body is 30 degrees or more, the content and internal hardness of the inorganic colloid in the inorganic colloid-containing liquid are used for the samples 16 to 19 using the minimum square method (linear). It can be said that the content of the inorganic colloid in the inorganic colloid-containing liquid is preferably 4 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of water. To summarize the above, in the inorganic colloid-containing liquid, when the content of the inorganic colloid is 4 to 67 parts by mass with respect to 100 parts by mass of water, the moldability of the composition liquid is ensured and the internal hardness of the inorganic fiber molded body is ensured. It can be said that it is possible to ensure the securing of.
また、試料１と試料１２とを比較すると、どのような無機繊維を用いても、内部硬度の低下を抑制することができ、かつ、焼成収縮率の増加を抑制することができる無機繊維成型体が得られることがわかる。 Further, comparing Sample 1 and Sample 12, an inorganic fiber molded body capable of suppressing a decrease in internal hardness and an increase in a firing shrinkage rate regardless of the type of inorganic fiber used. Can be obtained.
また、試料１、試料１３〜試料１５を比較すると、組成液に耐火粉末を加え、無機繊維成型体中に耐火粉末を含有させると、耐火粉末によって、得られる無機繊維成型体の耐火性を向上させやすくなるといえる。もっとも、耐火粉末の含有量は、成型性の悪化を回避するなどの観点から、無機繊維１００質量部に対して１５０質量部以下とすることが好ましいといえる。
Further, comparing Sample 1, Sample 13 to
また、試料１〜試料９、試料１１〜試料１５の無機繊維成型体とは形状、厚みの異なる試料２０、試料２１の無機繊維成型体についても、同様に、無機コロイドのマイグレーションが抑制された結果、内部硬度の低下を抑制することができ、かつ、焼成収縮率の増加を抑制することができた。
Similarly, the migration of inorganic colloids was suppressed in the inorganic fiber molded bodies of
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲内で種々の変更が可能である。
以下、参考形態の例を付記する。
項１
水と、無機コロイドと、サポナイトとを含有する、無機コロイド含有液。
項２
上記サポナイトは、Ｆｅ含有量が原子比率で１．３％以下である、項１に記載の無機コロイド含有液。
項３
上記サポナイトの含有量は、水１００質量部に対して０．１〜４質量部である、項１又は項２に記載の無機コロイド含有液。
項４
上記無機コロイドの含有量は、水１００質量部に対して４〜６７質量部である、項１〜項３のいずれか１項に記載の無機コロイド含有液。
項５
有機物を含まない、又は、有機物の含有量が水１００質量部に対して１質量部以下である、項１〜項４のいずれか１項に記載の無機コロイド含有液。
項６
項１〜項５のいずれか１項に記載の無機コロイド含有液と、無機繊維とを含む、無機繊維成型体用組成液。
項７
上記無機繊維の含有量は、上記無機コロイド含有液１００質量部に対して２５質量部以下である、項６に記載の無機繊維成型体用組成液。
項８
上記無機繊維の含有量は、上記無機コロイド含有液１００質量部に対して２５質量部超〜３００質量部である、項６に記載の無機繊維成型体用組成液。
項９
無機繊維と、無機コロイドと、サポナイトとを含有する、無機繊維成型体。
項１０
上記サポナイトは、Ｆｅ含有量が原子比率で１．３％以下である、項９に記載の無機繊維成型体。
項１１
上記サポナイトの含有量は、上記無機繊維１００質量部に対して０．３〜５．７質量部である、項９又は項１０に記載の無機繊維成型体。
項１２
上記無機コロイドの含有量は、上記無機繊維１００質量部に対して１０〜１００質量部である、項９〜項１１のいずれか１項に記載の無機繊維成型体。
Although the examples of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above examples, and various modifications can be made without impairing the gist of the present invention .
Below, by appending examples of reference embodiment.
Item 1
An inorganic colloid-containing liquid containing water, an inorganic colloid, and saponite.
Item 2
Item 2. The inorganic colloid-containing liquid according to Item 1, wherein the saponite has an Fe content of 1.3% or less in an atomic ratio.
Item 3
Item 3. The inorganic colloid-containing liquid according to Item 1 or 2, wherein the content of the saponite is 0.1 to 4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of water.
Item 4
Item 2. The inorganic colloid-containing liquid according to any one of Items 1 to 3, wherein the content of the inorganic colloid is 4 to 67 parts by mass with respect to 100 parts by mass of water.
Item 2. The inorganic colloid-containing liquid according to any one of Items 1 to 4, which does not contain an organic substance or has an organic substance content of 1 part by mass or less with respect to 100 parts by mass of water.
Item 6
Item 7
Item 6. The composition liquid for an inorganic fiber molded body according to Item 6, wherein the content of the inorganic fiber is 25 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the inorganic colloid-containing liquid.
Item 8
Item 6. The composition liquid for an inorganic fiber molded body according to Item 6, wherein the content of the inorganic fiber is more than 25 parts by mass to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic colloid-containing liquid.
Item 9
An inorganic fiber molded body containing an inorganic fiber, an inorganic colloid, and saponite.
Item 2. The inorganic fiber molded product according to Item 9, wherein the saponite has an Fe content of 1.3% or less in an atomic ratio.
Item 11
Item 9. The inorganic fiber molded product according to Item 9 or
Item 12
Item 2. The inorganic fiber molded body according to any one of Items 9 to 11, wherein the content of the inorganic colloid is 10 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic fiber.
Claims (10)
水と、無機コロイドと、サポナイトとを含有しており、
上記無機コロイドの含有量は、水１００質量部に対して４〜６７質量部であり、
上記サポナイトの含有量は、水１００質量部に対して０．１〜４質量部である、無機コロイド含有液。 A composition liquid for an inorganic fiber molded body or an inorganic colloid-containing liquid used for an inorganic fiber molded body.
Contains water, inorganic colloids, and saponite,
The content of the inorganic colloid is 4 to 67 parts by mass with respect to 100 parts by mass of water.
The content of the saponite is 0.1 to 4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of water, which is an inorganic colloid-containing liquid.
上記無機コロイドの含有量は、上記無機繊維１００質量部に対して１８〜１００質量部であり、
上記サポナイトの含有量は、上記無機繊維１００質量部に対して０．３〜５質量部である、無機繊維成型体。 It contains inorganic fibers, inorganic colloids, and saponite.
The content of the inorganic colloid is 18 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic fiber.
The content of the saponite is 0.3 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic fiber, which is an inorganic fiber molded body.
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