JPH01221517A - Production of precursor gel fiber for ceramics - Google Patents

Production of precursor gel fiber for ceramics

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JPH01221517A
JPH01221517A JP4245288A JP4245288A JPH01221517A JP H01221517 A JPH01221517 A JP H01221517A JP 4245288 A JP4245288 A JP 4245288A JP 4245288 A JP4245288 A JP 4245288A JP H01221517 A JPH01221517 A JP H01221517A
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JP
Japan
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gelation
nozzle
ceramic precursor
atmosphere
active
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JP4245288A
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Shingo Katayama
真吾 片山
Hideyuki Ikoma
生駒 秀之
Masahiro Sekine
正裕 関根
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KOROIDO RES KK
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KOROIDO RES KK
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Publication date
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  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the subject fiber of an uniform shape useful as a raw material for a heat insulating material, etc., by carrying out extrusion spinning of a precursor material of ceramics from a nozzle while making a zone near the nozzle outlet into an atmosphere inert to gelation and a zone apart therefrom into an atmosphere active to gelation. CONSTITUTION:Water containing a small amount of HCl is added to tetraethoxysilane, etc., and stirred while being heated to prepare a viscous precursor material of ceramics. The resultant material is discharged from a spinning nozzle 1 and the obtained discharged yarn 2 is passed through an atmospheric zone 4 inert to gelation filled with gaseous nitrogen, etc. introduced by a conduit 3 for supplying an inert gas equipped near the nozzle outlet and subsequently passed through an atmospheric zone 6 active to gelation filed with gaseous nitrogen, etc., containing ammonia-steam introduced by a conduit for supplying an active gas apart from the nozzle outlet to carry out gelation of the discharged yarn 2 and provide the aimed precursor gel fiber of ceramics.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、焼成することによりセラミックスファイバー
を製造することができるセラミックス前駆体ゲル繊維の
製造方法に関し、特に繊維の形状が良いセラミックス前
駆体ゲル繊維の製造方法に関する。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for producing ceramic precursor gel fibers that can produce ceramic fibers by firing, and particularly relates to a method for producing ceramic precursor gel fibers that can produce ceramic fibers by firing. This invention relates to a method for producing fibers.

(従来の技術) セラミックスファイバーは工業上広く利用され、例えば
断熱材、防振材、吸着材、濾過材料、複合材料の強化材
等に用いられている。
(Prior Art) Ceramic fibers are widely used in industry, and are used, for example, as heat insulating materials, vibration isolating materials, adsorbents, filtration materials, reinforcing materials for composite materials, and the like.

る。Ru.

例えばガラス繊維については、高温で溶融したガラスを
ノズルから押し出し、冷却し、繊維としている。
For example, in the case of glass fibers, glass molten at high temperature is extruded from a nozzle, cooled, and made into fibers.

アルミナ繊維については、主な製造法として次の方法が
ある。
Regarding alumina fibers, there are the following main manufacturing methods.

(a)ICI法: A 1 z(OH)x (CH2O
00)Y。
(a) ICI method: A 1 z(OH)x (CH2O
00) Y.

(X+Y)=6のようなアルミニウム塩の水溶液にポリ
エチレンオキシドなどの水溶性有機ポリマーを加えて粘
性を与え、繊維に強度をもたせるためケイ素化合物を加
えた後、細流で流出させて、高速気体で紡糸したものを
1000°C以上で焼成する。
A water-soluble organic polymer such as polyethylene oxide is added to an aqueous solution of an aluminum salt such as (X + Y) = 6 to give it viscosity, and a silicon compound is added to give strength to the fibers. The spun material is fired at 1000°C or higher.

[有])  3M法: HCOO−、CH3COO−な
どのイオンを含むアルミナゾルに、繊維に強度をもたせ
るためにシリカゾルとホウ酸を混合し濃縮した液をノズ
ルから押出し、ベルトコンベアー上に堆積させ、1oo
o’c以上で焼成する。
3M method: Alumina sol containing ions such as HCOO- and CH3COO- is mixed with silica sol and boric acid to give strength to the fibers, and the concentrated solution is extruded from a nozzle and deposited on a belt conveyor, 1oo
Fire at o'c or above.

(c)  D u P o n を法:tx  Alt
osの微粉とA l z(OH)s Cl・2.2H2
0とMg(l□・6H20を水と混合して粘性あるスラ
リーとし、紡糸する。
(c) D u P on modulo: tx Alt
Fine powder of os and Al z(OH)s Cl・2.2H2
0 and Mg(l□.6H20) are mixed with water to form a viscous slurry, which is then spun.

これを1000°C以上で焼成してα−A l z O
3とし、さらに1500″Cで加熱して焼成させるが、
このときMgOは焼結助剤となる。さらに繊維の強度を
あげるために、SiO□を被覆する。
This is fired at 1000°C or higher to form α-AlzO.
3 and further heat and bake at 1500″C,
At this time, MgO becomes a sintering aid. Furthermore, in order to increase the strength of the fiber, it is coated with SiO□.

(d)  住化法:  (AI!、R−0)n (R=
アルキル、アルコキシ、カルボン酸基など)ポリマーを
有機溶媒に溶解して粘性液とし、これにケイ酸エステル
を加えて紡糸したものを焼成して、シリカを含むr−A
ltOx繊維を得る。
(d) Sumitomo Chemical Law: (AI!, R-0)n (R=
A polymer containing silica (alkyl, alkoxy, carboxylic acid groups, etc.) is dissolved in an organic solvent to form a viscous liquid, and a silicate ester is added to this and spun.
Obtain ltOx fibers.

また、ジルコニア繊維については、主な製造法として次
の方法がある。
Moreover, regarding zirconia fibers, there are the following methods as main manufacturing methods.

(a)UCC法:安定剤としてY Cl :lを添加し
たZr(、e、溶液中に高分子繊維または織布を媒体と
して浸漬後、遠心分離機で無機塩を除き、乾燥後500
°Cで焼成する。
(a) UCC method: Zr to which YCl:l was added as a stabilizer (e, after immersing polymer fibers or woven fabrics in the solution as a medium, removing inorganic salts with a centrifuge, drying for 500 min.
Bake at °C.

(b)ICI法:ジルコニウムを含む液をノズルから吸
出して、高圧ガスで吹きとばし、繊維とした後焼成する
(b) ICI method: A liquid containing zirconium is sucked out from a nozzle, blown away with high-pressure gas, made into fibers, and then fired.

一方、セラミックス前駆体粘性物質を合成し、紡糸し、
セラミックス前駆体ゲル繊維とした後、加熱・焼成して
セラミックスファイバーを製造する方法も知られ、これ
は、特開昭52−34024、特開昭54−77724
で述べられている。
Meanwhile, a ceramic precursor viscous material is synthesized, spun,
A method of manufacturing ceramic fibers by heating and firing the ceramic precursor gel fiber is also known, and this method is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 52-34024 and 1977-77724.
It is stated in

特開昭52−34024では、酸化物となったときに酸
化ケイ素を10ないし95%の割合で含むように調合し
たアルミニュウムのアルコレートとケイ素のアルコレー
ト、もしくはチタンのアルコレートとケイ素のアルコレ
ート、もしくはアルミニウムのアルコレートとチタンの
アルコレートとケイ素のアルコレートからなる混合物、
もしくはこれに適当量のアルコールを添加したものを室
温から120°C付近までの温度で混合、反応させたの
ち大気中に放置して緩慢に加水分解させることによって
、粘稠で紡糸可能な溶液とし、この溶液から紡糸した繊
維状物質を加熱して酸化物に変換して、アルミナ−シリ
カ系、酸化チタン−シリカ系、ならびにアルミナ−酸化
チタン−シリカ系のセラミックスファイバーを製造する
方法を述べている。
JP-A No. 52-34024 discloses aluminum alcoholate and silicon alcoholate, or titanium alcoholate and silicon alcoholate, which are prepared to contain silicon oxide at a ratio of 10 to 95% when converted into oxides. or a mixture of aluminum alcoholate, titanium alcoholate and silicon alcoholate,
Alternatively, a suitable amount of alcohol can be added to this, mixed and reacted at a temperature from room temperature to around 120°C, and then left in the air to slowly hydrolyze, resulting in a viscous and spinnable solution. describes a method for producing alumina-silica-based, titanium oxide-silica-based, and alumina-titanium oxide-silica-based ceramic fibers by heating the fibrous material spun from this solution to convert it into oxides. .

また、特開昭54−77724では、酸化物となったと
きに酸化ジルコニウムを5重量%以上の割合で含むよう
に調合したジルコニウムのアルコレートとケイ素のアル
コレートからなる混合物、もしくはこれに適当量のアル
コールを添加したものを混合し、ついで加水分解して粘
稠で紡糸可能な溶液とし、この溶液から紡糸した繊維状
物質を加熱して酸化物に変換し、酸化ジルコニウム−ケ
イ素のセラミックスファイバーを製造する方法を述べて
いる。
In addition, in JP-A-54-77724, a mixture of zirconium alcoholate and silicon alcoholate prepared so as to contain zirconium oxide in a proportion of 5% by weight or more when converted into an oxide, or an appropriate amount thereof, is disclosed. The fibrous material spun from this solution is heated to convert it into an oxide and produce zirconium oxide-silicon ceramic fibers. It describes the method of manufacturing.

(発明が解決しようとする問題点) 前述の工業的に実施されているようなセラミックスファ
イバーの製造方法は、ガラス繊維製造における溶融法の
場合には、組成に制限かあり、他のセラミックスファイ
バーの製造法の場合には短繊維しか得られなかったり、
生産効率が低い等の問題点を有する。
(Problems to be Solved by the Invention) The method for producing ceramic fibers as described above, which is practiced industrially, has limitations on the composition in the case of the melting method for producing glass fibers, and In the case of manufacturing methods, only short fibers can be obtained,
It has problems such as low production efficiency.

一方、金属アルコキシド等を出発物質として得られたセ
ラミックス前駆体粘性物質を紡糸してセラミックス前駆
体ゲル繊維を得る方法は、連続長繊維化が可能であるこ
と、工業的に合理的なプロセス設計の可能性を有するこ
と等の利点はあるものの、現在まで開示されている紡糸
法は、ガラスビーカー等で調製されたセラミックス前駆
体粘性物質をガラス棒等で引き上げゲルファイバーを得
るものであり、工業的に生産性の高い押出し紡糸等へ移
行させるためには技術的課題が多い。
On the other hand, the method of obtaining ceramic precursor gel fibers by spinning ceramic precursor viscous substances obtained using metal alkoxides etc. as a starting material requires that continuous long fibers can be produced and that industrially rational process design is required. Although the spinning methods disclosed to date have advantages such as the possibility of There are many technical challenges in transitioning to extrusion spinning, which has high productivity.

セラミックス前駆体粘性物質を紡糸用のノズルから押出
してセラミックス前駆体ゲル繊維を得るためにはノズル
から出た繊維状のセラミックス前駆体がその形状を保持
しつつ速やかにゲル化しなければならない。ただ湯熱と
セラミックス前駆体粘性物質をノズルから押出すときに
はその物質がゲル化などによりノズル口に付着したりし
て形状が乱れたセラミックス前駆体ゲル繊維が得られた
り、また連続紡糸が困難であったり、ゲル化の状態が不
均一な前記繊維が得られるなど、均一な形状のものが連
続に得られず、再現性が悪かった。
In order to obtain a ceramic precursor gel fiber by extruding a ceramic precursor viscous substance through a spinning nozzle, the fibrous ceramic precursor that comes out of the nozzle must be quickly gelled while retaining its shape. However, when heating hot water and extruding a ceramic precursor viscous substance through a nozzle, the substance may gel and adhere to the nozzle opening, resulting in ceramic precursor gel fibers with disordered shapes, and continuous spinning is difficult. Fibers with a uniform shape could not be obtained continuously, and reproducibility was poor.

このような欠点を解決するのが本発明の目的である。It is an object of the present invention to overcome these drawbacks.

(問題点を解決するための手段) 前記の本発明の目的は、セラミックス前駆体粘性物質を
ノズルから押出紡糸してセラミックス前駆体ゲル繊維を
得る方法において、ノズル出口近傍をセラミックス前駆
体粘性物質のゲル化に関して不活性な雰囲気とし、ノズ
ル出口近傍から離れた場所をセラミックス前駆体粘性物
質のゲル化に関して活性な雰囲気とすることを特徴とす
るセラミックス前駆体ゲル繊維の製造方法によって解決
された。
(Means for Solving the Problems) The object of the present invention is to provide a method for obtaining ceramic precursor gel fibers by extrusion-spinning a ceramic precursor viscous material from a nozzle, in which a ceramic precursor viscous material is used in the vicinity of the nozzle exit. The problem was solved by a method for producing ceramic precursor gel fibers, which is characterized by creating an atmosphere that is inert with respect to gelation, and creating an atmosphere that is active in terms of gelation of the ceramic precursor viscous substance at a location away from the vicinity of the nozzle outlet.

図は、本発明の一実施態様を説明するものである。第1
図では、紡糸ノズル1から紡糸された紡出糸2は、不活
性ガス導管3から不活性ガスが導入されて不活性雰囲気
を作っている不活性雰囲気部4を通過し、その扉状が確
保され、次に活性ガス導管5から活性ガスが導入されて
活性雰囲気を作っている活性雰囲気部6を通過し、そこ
でゲル化してゲル繊維となる。
The figure illustrates one embodiment of the invention. 1st
In the figure, the spun yarn 2 spun from the spinning nozzle 1 passes through an inert atmosphere section 4 where an inert gas is introduced from an inert gas conduit 3 to create an inert atmosphere, and its door shape is ensured. Next, the active gas is introduced from the active gas conduit 5 and passes through the active atmosphere section 6 where an active atmosphere is created, where it is gelled and becomes gel fibers.

この際、ノズル直下部からゲル化に関して活性な雰囲気
とすると、ノズルから押し出されたセラミックス前駆体
粘性物質はノズル面でゲル化し、そのゲルがノズル口に
付着し、連続的な紡糸が困難である。
At this time, if the atmosphere is active for gelation from directly below the nozzle, the ceramic precursor viscous substance extruded from the nozzle will gel on the nozzle surface, and the gel will adhere to the nozzle opening, making continuous spinning difficult. .

一方、ノズルから押し出されたセラミックス前駆体粘性
物質がノズル面でゲル化し、ノズル口に付着するのを避
けるために、ノズル部以降をゲル化に関して不活性な雰
囲気にすると、ノズルから押し出されたファイバー状の
セラミックス前駆体粘性物質がゲル化するのに時間がか
かり、実用的でなくなり、極端な場合には形状保持がで
きなくなり、紡糸が不可能となる。
On the other hand, in order to prevent the ceramic precursor viscous material extruded from the nozzle from gelling on the nozzle surface and adhering to the nozzle opening, if an inert atmosphere with respect to gelation is created after the nozzle, the fibers extruded from the nozzle It takes a long time for the ceramic precursor viscous substance to gel, making it impractical, and in extreme cases, it becomes unable to maintain its shape and spinning becomes impossible.

不活性雰囲気部の長さは特に制限がないが、ノズル部で
のゲル化を防止するために1cIa以上が好ましく、ま
た速やかにゲル化を進行させるために50cm以下であ
ることが好ましいが、その後の活性雰囲気部の長さも含
めて紡糸速度、前駆体粘性物質のゲル化速度等から適宜
設定される。
The length of the inert atmosphere part is not particularly limited, but it is preferably 1 cIa or more to prevent gelation at the nozzle part, and preferably 50 cm or less to promote gelation quickly. The length of the active atmosphere section is appropriately set based on the spinning speed, the gelation speed of the viscous precursor material, and the like.

本発明で用いるセラミックス前駆体粘性物質は、最終的
にはセラミックスとなりうる前駆体であり、紡糸可能な
粘性を有し、ゲル化に関して活性な物質と反応してゲル
化する物質である。
The ceramic precursor viscous substance used in the present invention is a precursor that can ultimately become a ceramic, has a viscosity that allows spinning, and is a substance that gels by reacting with a substance active in gelation.

そのような物質としては、例えば、 (1)  金属アルコキシドM(OR)n(Mは金属、
Rはアルキル基)を加水分解し、重縮合して得られる粘
性物質、 (2)無機高分子、 例 モM(R)、−1−。
Examples of such substances include (1) metal alkoxide M(OR)n (M is a metal,
a viscous substance obtained by hydrolyzing and polycondensing R (R is an alkyl group), (2) an inorganic polymer, e.g. M(R), -1-;

+M(R’ )、−R+。+M(R'), -R+.

(3)金属塩(水酸化物、酸化物、炭酸塩、硝酸塩、有
機酸塩など)、酸化物の粉末の分散液に粘性を持ちゲル
化するような反応基を有する有機高分子(ポリ酢酸ビニ
ルの部分加水分解物など)を加えて調製した粘性物質、 などが挙げられる。
(3) Metal salts (hydroxides, oxides, carbonates, nitrates, organic acid salts, etc.), organic polymers (polyacetic acid Examples include viscous substances prepared by adding vinyl partial hydrolysates, etc.).

なかでも、金属アルコキシド類またはその誘導体を主成
分とするものから合成された粘性ゾルは、得られる組成
の多様性、合成の容易さ、ゲル化の制御等の観点から好
ましいセラミックス前駆体粘性物質である。
Among these, viscous sols synthesized from those containing metal alkoxides or their derivatives as main components are preferred ceramic precursor viscous materials from the viewpoints of compositional diversity, ease of synthesis, control of gelation, etc. be.

また、ここでいう金属アルコキシド類としては、ケイ素
、チタン、ジルコニウム、ゲルマニウム、アルミニウム
等の金属あるいは半金属元素のアルコキシドを指し、ア
ルコキシ基を2個以上有する化合物であれば、アルキル
基、アリル基、アリール基、ビニル基等の有機残基を有
するものでもよい。このような化合物としては、テトラ
メトキシシラン、テトラエトキシシラン、トリメトキシ
メチルシラン、トリエトキシフェニルシラン等のシラン
化合物、テトライソプロポキシチタン、テトラブトキシ
チタン、トリイソプロポキシアルミニウム、テトラブト
キシジルコニウム等が例示される。
In addition, the metal alkoxides referred to here refer to alkoxides of metals or metalloid elements such as silicon, titanium, zirconium, germanium, and aluminum, and if the compound has two or more alkoxy groups, an alkyl group, an allyl group, It may also have an organic residue such as an aryl group or a vinyl group. Examples of such compounds include silane compounds such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, trimethoxymethylsilane, and triethoxyphenylsilane, tetraisopropoxytitanium, tetrabutoxytitanium, triisopropoxyaluminum, and tetrabutoxyzirconium. Ru.

また、この金属アルコキシド類の誘導体とじては、アル
コキシ基の一部または全部がグリコール類、β−ジケト
ン化合物、アルカノールアミン類、有機酸、β−ケトア
ミン類、β−ケトエステル類等によって置換された化合
物をさす。
Derivatives of metal alkoxides include compounds in which part or all of the alkoxy group is substituted with glycols, β-diketone compounds, alkanolamines, organic acids, β-ketoamines, β-ketoesters, etc. point to

これらの金属アルコキシド類またはその誘導体は一種で
使用してもよく、二種以上を使用してもよい。これらの
化合物を適当な手段で加水分解、重縮合させてセラミッ
クス前駆体粘性物質が調製される。
These metal alkoxides or derivatives thereof may be used alone or in combination of two or more. A ceramic precursor viscous substance is prepared by hydrolyzing and polycondensing these compounds by appropriate means.

本発明で生成するセラミックス前駆体ゲルとは、セラミ
ックス前駆体粘性物質がそのゲル化に活性な物質あるい
は熱(温度)によって、それ自身の形状を保持できるよ
うに固化したものをいう。これを適当な手段で乾燥・焼
成することによりセラミックスファイバーが得られる。
The ceramic precursor gel produced in the present invention is a ceramic precursor viscous substance solidified so as to maintain its own shape by a substance active in gelation or by heat (temperature). Ceramic fibers can be obtained by drying and firing this by an appropriate means.

本発明においてノズル出口近傍に保持されるセラミック
ス前駆体粘性物質のゲル化に不活性な雰囲気、とは、セ
ラミックス前駆体粘性物質のゲル化に影響を及ぼさない
雰囲気であり、その雰囲気中ではセラミックス前駆体粘
性物質がゲル化しない。
In the present invention, an atmosphere that is inert to the gelation of the ceramic precursor viscous substance and is held near the nozzle outlet is an atmosphere that does not affect the gelation of the ceramic precursor viscous substance. Body viscous substances do not gel.

例えば、金属アルコキシドの加水分解により得られるセ
ラミックス前駆体粘性物質では、乾燥空気、酸素、窒素
、He 、Ar 、Cotなどの雰囲気がゲル化に不活
性な雰囲気である。
For example, in the case of a ceramic precursor viscous material obtained by hydrolysis of a metal alkoxide, an atmosphere such as dry air, oxygen, nitrogen, He 2 , Ar 2 , Cot, etc. is inert to gelation.

また、ノズル出口近傍から離れた場所に保持される活性
な雰囲気とは、セラミックス前駆体粘性物質のゲル化に
活性な雰囲気である。例えば、金属アルコキシドの加水
分解により得られるセラミックス前駆体粘性物質では水
蒸気を含有する雰囲気が活性な雰囲気であり、これにア
ンモニア、アミン類等のアルカリ触媒、塩化水素、フッ
化水素等の酸触媒、その他の反応促進触媒加えた雰囲気
とし、ゲル化を促進する手段を講することにより、より
効果的に行われる。
Furthermore, the active atmosphere maintained at a location away from the vicinity of the nozzle outlet is an atmosphere active in gelling the ceramic precursor viscous substance. For example, in the case of ceramic precursor viscous materials obtained by hydrolysis of metal alkoxides, an atmosphere containing water vapor is an active atmosphere. The reaction can be carried out more effectively by creating an atmosphere containing other reaction promoting catalysts and taking measures to promote gelation.

(作用) 本発明においては、紡糸ノズル出口近傍がゲル化に関し
て不活性な雰囲気であり、ノズル出口近傍から離れた場
所ではゲル化に関して活性な雰囲気となっているため、
紡糸ノズルから押し出されたセラミックス前駆体粘性物
質は、ノズル出口でゲル化することなく、このためゲル
化物がノズル部に付着することによる障害を起すことが
なく紡糸することができ、その繊維が引き続いてゲル化
に関して活性な雰囲気を通過することによりこの活性雰
囲気部でゲル化が促進され、連続長繊維状のセラミック
ス前駆体ゲル繊維が得られる。
(Function) In the present invention, the atmosphere near the exit of the spinning nozzle is inert with respect to gelation, and the atmosphere away from the vicinity of the nozzle exit is active with respect to gelation.
The ceramic precursor viscous substance extruded from the spinning nozzle does not gel at the nozzle exit, and therefore can be spun without causing any problems due to gelled substances adhering to the nozzle, and the fibers continue to flow. By passing through an active atmosphere with respect to gelation, gelation is promoted in this active atmosphere part, and ceramic precursor gel fibers in the form of continuous long fibers are obtained.

(実施例) 以下実施例により本発明を具体的に説明する。(Example) The present invention will be specifically explained below using Examples.

ただし、本発明はこれら実施例のみに限定されるもので
はない。
However, the present invention is not limited only to these examples.

実施例1 室温において、テトラエトキシシラン (Si(OCtHs)4)100重量部とエタノール2
2重量部をよく混合し、この溶液にエタノール22重量
部、水8.6重量部(テトラエトキシシランに対するモ
ル比1)、H(10,2重量部(テトラエトキシシラン
に対するモル比0.01)の混合溶液を加え、撹拌した
後、80℃で1時間還流した。この後50°Cの反応系
にガス温度25°C1相対湿度50%の空気を流通させ
た。96時間後に曳糸性を示す粘稠な溶液が得られた。
Example 1 At room temperature, 100 parts by weight of tetraethoxysilane (Si(OCtHs)4) and 2 parts of ethanol
2 parts by weight were mixed well, and to this solution were added 22 parts by weight of ethanol, 8.6 parts by weight of water (molar ratio to tetraethoxysilane: 1), and 10.2 parts by weight of H (molar ratio to tetraethoxysilane: 0.01). A mixed solution was added, stirred, and then refluxed at 80°C for 1 hour.After this, air at a gas temperature of 25°C and a relative humidity of 50% was passed through the reaction system at 50°C.After 96 hours, the stringiness was determined. A viscous solution was obtained.

得られた、粘性ゾルをセラミックス前駆体粘性物質とし
て用いた。第1図に示した装置において、ゲル化に不活
性なガスとしてN2を用い、不活性ガス雰囲気部をN2
雰囲気にし、活性なガスとしてアンモニア−水蒸気含有
のN2雰囲気にして、前述のセラミックス前駆体粘性物
質を紡糸したところ、ノズル口でのゲル化による付着は
みられず、活性雰囲気部において速やかにゲル化し、連
続的紡糸することができた。
The obtained viscous sol was used as a ceramic precursor viscous substance. In the apparatus shown in Figure 1, N2 is used as an inert gas for gelation, and the inert gas atmosphere is N2.
When the aforementioned ceramic precursor viscous material was spun in an N2 atmosphere containing ammonia and water vapor as an active gas, no adhesion due to gelation was observed at the nozzle opening, and gelation quickly occurred in the active atmosphere. , continuous spinning was possible.

比較例1 実施例1に示した粘性ゾルをセラミックス前駆体粘性物
質として用いた。
Comparative Example 1 The viscous sol shown in Example 1 was used as a ceramic precursor viscous substance.

図の装置において、不活性雰囲気部4および活性雰囲気
部6を取りはずし、大気中で前述のセラミックス前駆体
粘性物質を紡糸したところ、ゲル化の進行が非常に遅く
、紡糸ノズルより2m離れたところでもまだゾル状態の
ままであり、ゲルファイバーが得られなかった。
In the apparatus shown in the figure, when the inert atmosphere section 4 and the active atmosphere section 6 were removed and the ceramic precursor viscous material was spun in the atmosphere, gelation progressed very slowly, even at a distance of 2 m from the spinning nozzle. It still remained in a sol state and no gel fibers were obtained.

比較例2 実施例1のシリコンテトラエトキシド5i(OEt)4
を加水分解して得られた粘性ゾルをセラミックス前駆体
粘性物質として用いた。
Comparative Example 2 Silicon tetraethoxide 5i (OEt)4 of Example 1
The viscous sol obtained by hydrolyzing was used as a ceramic precursor viscous substance.

図の装置において、不活性雰囲気部4を取りはずし、紡
糸ノズル1と活性雰囲気を直接接続して、活性ガスとし
てアンモニア−水蒸気含有のN2を用いて前述のセラミ
ックス前駆体粘性物質を紡糸したところ、ノズルから押
し出された粘性ゾルがノズル面でゲル化し、ノズル口に
ゲルが付着し、連続的に紡糸できなかった。
In the apparatus shown in the figure, the inert atmosphere section 4 was removed, the spinning nozzle 1 was directly connected to the active atmosphere, and the above-mentioned ceramic precursor viscous material was spun using N2 containing ammonia and water vapor as the active gas. The viscous sol extruded from the nozzle turned into a gel on the nozzle surface, and the gel adhered to the nozzle opening, making continuous spinning impossible.

実施例2 ジイソプロポキシ(エチルアセトアセテート)アルミニ
ウム((i  C3H?0)ZA j! (OC(CN
3)=CHC(OC,N5)=O))100重量部にイ
ソプロパツール100重量部を混合し、この混合液に撹
拌しながら60°Cの水−窒素混合気体(水/ガスモル
=0.24/1)を水として9重量部に相当するように
流通させて60℃の温度で8時間反応させ、減圧下で溶
媒の一部を除去し、黄色透明な粘稠液体(15ポイズ)
を得た。
Example 2 Diisopropoxy (ethyl acetoacetate) aluminum ((i C3H?0) ZA j! (OC(CN
3)=CHC(OC,N5)=O)) 100 parts by weight is mixed with 100 parts by weight of isopropanol, and a water-nitrogen mixed gas (water/gas mol=0. 24/1) was passed in an amount equivalent to 9 parts by weight as water and reacted at a temperature of 60°C for 8 hours, and a part of the solvent was removed under reduced pressure to form a yellow transparent viscous liquid (15 poise).
I got it.

得られた粘性ゾルをセラミックス前駆体粘性物質として
用いた。第1図に示した装置においてゲル化に不活性な
ガスとしてN2を用い、不活性雰囲気部をNz雰囲気に
し、活性なガスとしてアンモニア−水蒸気含有のN2を
用い、活性雰囲気部をアンモニア−水蒸気含有のN2雰
囲気として前述のセラミックス前駆体粘性物質を紡糸し
たところ、ノズル口でのゲル化による付着はみられず、
活性雰囲気部において速やかにゲル化し、連続的に紡糸
できた。
The obtained viscous sol was used as a ceramic precursor viscous substance. In the apparatus shown in Fig. 1, N2 is used as an inert gas for gelation, the inert atmosphere part is set to Nz atmosphere, and N2 containing ammonia-steam vapor is used as the active gas, and the active atmosphere part is set to contain ammonia-steam vapor. When the aforementioned ceramic precursor viscous material was spun in an N2 atmosphere, no adhesion due to gelation was observed at the nozzle opening.
It quickly gelled in an active atmosphere and could be spun continuously.

比較例3 実施例2における粘性ゾルをセラミックス前駆体粘性物
質として用いた。
Comparative Example 3 The viscous sol in Example 2 was used as a ceramic precursor viscous substance.

第1図の装置において不活性雰囲気部4を取りはずし、
紡糸ノズル1と活性雰囲気部6を直接接続して活性ガス
としてアンモニア−水蒸気含有のN2を用いて、前述の
セラミックス前駆体粘性物質を紡糸したところ、ノズル
から押し出された粘性ゾルがノズル面でゲル化し、ノズ
ル口にゲルが付着し、連続的に紡糸できなかった。
In the apparatus shown in FIG. 1, the inert atmosphere section 4 is removed,
When the above-mentioned ceramic precursor viscous material was spun using N2 containing ammonia and water vapor as the active gas by directly connecting the spinning nozzle 1 and the active atmosphere section 6, the viscous sol extruded from the nozzle formed a gel on the nozzle surface. The gel adhered to the nozzle opening, making continuous spinning impossible.

(発明の効果) 本発明によればセラミックス前駆体粘性物質を紡糸して
セラミックス前駆体ゲル繊維を得ようとするさいに、ノ
ズル口でのゲル化による付着がなく、セラミックス前駆
体ゲル繊維を連続的に紡糸することができる。ノズル口
において何らの障害もなく紡糸をすることができるばか
りでなく、紡糸俊速やかにゲル化できるので形状の整っ
た繊維を連続的に得ることができる。
(Effects of the Invention) According to the present invention, when attempting to obtain ceramic precursor gel fibers by spinning a ceramic precursor viscous substance, there is no adhesion due to gelation at the nozzle opening, and the ceramic precursor gel fibers are continuously spun. It can be spun into yarn. Not only can spinning be performed without any hindrance at the nozzle opening, but also the spinning can be rapidly gelled, so that well-shaped fibers can be continuously obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明を実施するための装置の概略図である
。 1:紡糸ノズル、2:紡出糸、3:不活性ガス供給導管
、4:活性雰囲気部、5:活性ガス供給導管、6:活性
雰囲気部。 第1図
FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus for carrying out the invention. 1: Spinning nozzle, 2: Spun yarn, 3: Inert gas supply conduit, 4: Active atmosphere section, 5: Active gas supply conduit, 6: Active atmosphere section. Figure 1

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)セラミックス前駆体粘性物質をノズルから押出紡
糸してセラミックス前駆体ゲル繊維を得る方法において
、ノズル出口近傍をセラミックス前駆体粘性物質のゲル
化に関して不活性な雰囲気とし、ノズル出口近傍から離
れた場所をセラミックス前駆体粘性物質のゲル化に関し
て活性な雰囲気とすることを特徴とするセラミックス前
駆体ゲル繊維の製造方法。
(1) In the method of obtaining ceramic precursor gel fibers by extrusion spinning a ceramic precursor viscous substance from a nozzle, the atmosphere near the nozzle exit is inert with respect to gelation of the ceramic precursor viscous substance, and the atmosphere is kept away from the nozzle exit vicinity. 1. A method for producing ceramic precursor gel fibers, characterized in that the atmosphere is active for gelation of a ceramic precursor viscous substance.
(2)セラミックス前駆体粘性物質が金属アルコキシド
類またはその誘導体を主成分とするものから合成された
粘性ゾルであることを特徴とする請求項(1)記載のセ
ラミックス前駆体ゲル繊維の製造方法。
(2) The method for producing a ceramic precursor gel fiber according to claim (1), wherein the ceramic precursor viscous substance is a viscous sol synthesized from a substance whose main component is a metal alkoxide or a derivative thereof.
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Cited By (2)

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JP2007063683A (en) * 2005-08-29 2007-03-15 Hyogo Prefecture Silica nonwoven fabric spun by electrostatic spray method and method for producing the same
JP2007063684A (en) * 2005-08-29 2007-03-15 Hyogo Prefecture Titania-silica composite fiber nonwoven fabric spun by electrostatic spray method and method for producing the same

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