JPH02277822A - Production of magnesia fiber - Google Patents

Production of magnesia fiber

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JPH02277822A
JPH02277822A JP9963889A JP9963889A JPH02277822A JP H02277822 A JPH02277822 A JP H02277822A JP 9963889 A JP9963889 A JP 9963889A JP 9963889 A JP9963889 A JP 9963889A JP H02277822 A JPH02277822 A JP H02277822A
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JP
Japan
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acid
magnesium
fibers
alcohol
liquid
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JP9963889A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Oyama
毅 大山
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain the title dense fiber excellent in mechanical properties and useful as a base material fiber for reinforcing materials, filler, electrical insulating materials and oxide superconductors by heat treatment of precursor fiber produced by mixing a magnesium compound, acid and alcohol followed by concentration and then carrying out spinning. CONSTITUTION:The objective fiber can be obtained by baking at pref. 500 -2800 deg.C precursor fiber which is produced by mixing (1) a magnesium compound (pref. magnesium hydroxide or magnesium alkoxide), (2) an acid (pref. acetic acid, lactic acid, hydrochloric acid, nitric acid, formic acid or sulfuric acid) and (3) an alcohol (e.g. methanol, ethanol) followed by concentration and then carrying out spinning.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はマグネシア繊維の製造方法に関する。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a method for producing magnesia fiber.

さらに詳しくは補強材、充填材、絶縁材、或いは酸化物
超伝導線材の基材繊維として好ましく用いられるマグネ
シア繊維の製造方法に関する。
More specifically, the present invention relates to a method for producing magnesia fibers that are preferably used as reinforcing materials, fillers, insulating materials, or base fibers for oxide superconducting wires.

(従来の技術) 無機酸化物繊維は高温、或いは高温酸化雰囲気中で使用
することが可能であるため、航空分野、宇宙分野などで
耐熱補強材料として、或いは樹脂、金属、繊維などの強
化充填材料などとして、様々な産業分野で用いられてい
る。
(Prior art) Inorganic oxide fibers can be used at high temperatures or in high-temperature oxidizing atmospheres, so they can be used as heat-resistant reinforcing materials in the aviation and space fields, or as reinforcing filling materials for resins, metals, fibers, etc. It is used in various industrial fields.

現在、実用に供されている代表的な無機酸化物繊維には
、アルミナ繊維とジルコニア繊維がある。
Typical inorganic oxide fibers currently in practical use include alumina fibers and zirconia fibers.

例えば、日本の科学と技術 (表1.  p、28゜3
−4.No、24.Vol、23.1982)に開示さ
れている如く、アルミナは軽量であり、比較的優れた耐
熱性を有し、ジルコニアは密度は高いものの、耐熱性に
優れているという特徴を有する。
For example, Japanese science and technology (Table 1. p, 28゜3
-4. No. 24. Vol. 23, 1982), alumina is lightweight and has relatively excellent heat resistance, while zirconia has a high density but has excellent heat resistance.

しかしながら、近年の無機酸化物繊維に対する耐熱性、
軽量化の要求はとどまるところを知らず、アルミナ繊維
、ジルコニア繊維に比較し、より耐熱性に優れ、より軽
い無機酸化物繊維が求められているのが実情である。
However, in recent years, the heat resistance of inorganic oxide fibers,
The demand for weight reduction is unstoppable, and the current situation is that inorganic oxide fibers that have better heat resistance and are lighter than alumina fibers and zirconia fibers are required.

一方、無機酸化物の中でもマグネシアは、低密度で、且
つ耐熱性に優れるという特徴を有している。従って実用
に耐え得るマグネシア繊維を供給できれば、アルミナ繊
維、ジルコニア繊維の代替繊維となるばかりでなく、高
性能無機酸化物繊維として新規分野を切り開くことも可
能であり、産業界の発展に大きく寄与するものと思われ
る。但し、残念なことに商品化されているマグネシア繊
維は無く、特許公報に製造方法の提案が数件なされてい
る程度に過ぎない。このことは、マグネシアの繊維化が
いかに困難であるかを如実に物語っている。
On the other hand, among inorganic oxides, magnesia is characterized by low density and excellent heat resistance. Therefore, if we can supply magnesia fiber that can withstand practical use, it will not only be an alternative fiber to alumina fiber and zirconia fiber, but it will also be possible to open up a new field as a high-performance inorganic oxide fiber, which will greatly contribute to the development of the industrial world. It seems to be. However, unfortunately, no magnesia fibers have been commercialized, and only a few proposals for manufacturing methods have been made in patent publications. This clearly shows how difficult it is to turn magnesia into fibers.

例えば特公昭48−567号公報の実施例1には、含水
酢酸マグネシウムとポリマーを含む水溶液を出発材料と
し、前駆体繊維を得、該前駆体繊維を焼成することによ
りマグネシア繊維を得る方法が開示されている。しかし
ながら、含水酢酸マグネシウムに含まれるマグネシアは
高々、19wt1%に過ぎず、更に含水酢酸マグネシウ
ムは68℃の水に対し、66 w t 、%しか溶解し
ないから、前駆体繊維に含まれるマグネシアの重量部は
極めて低いものとなってしまう。従って、前駆体繊維を
焼成する過程での体積収縮は極めて大きいものであり、
繊維形態は必ずしも十分に保持されるものではなく、実
用に耐え得るマグネシア繊維を得ることは極めて困難で
あった。
For example, Example 1 of Japanese Patent Publication No. 48-567 discloses a method for obtaining magnesia fibers by using an aqueous solution containing hydrous magnesium acetate and a polymer as a starting material, obtaining precursor fibers, and firing the precursor fibers. has been done. However, the magnesia contained in hydrated magnesium acetate is only 19 wt 1% at most, and furthermore, hydrated magnesium acetate dissolves only 66 wt% in water at 68°C, so the weight part of magnesia contained in the precursor fiber is becomes extremely low. Therefore, the volumetric shrinkage during the firing process of the precursor fiber is extremely large.
The fiber morphology is not necessarily maintained sufficiently, and it has been extremely difficult to obtain magnesia fibers that can withstand practical use.

また特開昭58−91823号公報には、金属アルコキ
シドと粘性付与剤から金属酸化物成形体を得る方法が提
案されている。残念ながら、この方法では粘性付与剤を
用いるため、どうしても焼成時に於ける前駆体繊維の体
積収縮が大きくなるという問題がある。更にこの方法で
は金属アルコキシドは、いわば粘性付与剤の中に練り込
まれているのみであり、金属アルコキシド、もしくは金
属アルコキシドの加水分解物同士の何らかの化学的結合
により繊維形態をとるのでは無い。故にこの方法により
得られた繊維は、必ずしも緻密ではなく、繊維の屈曲、
ボイドなどをも往々にして有するものであり、実用に供
することは難しかった。
Further, JP-A-58-91823 proposes a method for obtaining a metal oxide molded body from a metal alkoxide and a viscosity imparting agent. Unfortunately, since this method uses a viscosity-imparting agent, there is a problem in that the volumetric shrinkage of the precursor fiber during firing becomes large. Furthermore, in this method, the metal alkoxide is merely kneaded into the viscosity imparting agent, and does not take the form of fibers due to some kind of chemical bond between the metal alkoxides or the hydrolysates of the metal alkoxides. Therefore, the fibers obtained by this method are not necessarily dense, and the fibers have bending,
They often have voids and the like, making it difficult to put them to practical use.

さらに特開昭62−230643号公報には、金属アル
コキシドと置換金属アルコキシドの混合物からなる水溶
性溶液を加水分解してゾルとじた後に濃縮し、該濃縮ゾ
ルの粘度が10〜500ポアズの範囲で紡糸して前駆体
繊維を得る方法が開示されている。
Furthermore, JP-A No. 62-230643 discloses that an aqueous solution consisting of a mixture of a metal alkoxide and a substituted metal alkoxide is hydrolyzed to form a sol and then concentrated, and the viscosity of the concentrated sol is in the range of 10 to 500 poise. A method of spinning to obtain precursor fibers is disclosed.

しかしながら、この方法では金属アルコキシドに加え、
置換金属アルコキシドを用いる必要があるために工程は
複雑となり、コスト高になってしまうという問題があっ
た。
However, in this method, in addition to the metal alkoxide,
Since it is necessary to use a substituted metal alkoxide, there is a problem that the process becomes complicated and the cost becomes high.

また濃縮ゾルの粘度を10〜500ポアズとするだけで
は、必ずしも紡糸可能な粘稠な液体とはならないから、
前駆体繊維そのもの自体を得ることが極めて困難であっ
た。従ってこの方法では実用に供することが可能なマグ
ネシア繊維を得ることは望むべくも無かったのである。
Furthermore, simply setting the viscosity of the concentrated sol to 10 to 500 poise does not necessarily result in a viscous liquid that can be spun.
It was extremely difficult to obtain the precursor fiber itself. Therefore, with this method, it was impossible to obtain magnesia fibers that could be put to practical use.

以上、特許公報よりマグネシア繊維の製造方法に関する
問題点を指摘してきたが、実用に供することが可能な特
性を有するマグネシア繊維の製造方法は、未だ確立され
ていないのが現状である。
Although the problems related to the method for producing magnesia fibers have been pointed out in the patent publications above, the present situation is that a method for producing magnesia fibers with characteristics that can be put to practical use has not yet been established.

(発明が解決しようとする課題) 本発明の目的は、かかる従来技術の問題点を解決せんと
するものであり、実用に供することが可能なマグネシア
繊維を安価に製造する方法を提供することにある。
(Problems to be Solved by the Invention) The purpose of the present invention is to solve the problems of the prior art, and to provide a method for inexpensively producing magnesia fibers that can be put to practical use. be.

(課題を解決するための手段) 係る目的に対し、本発明者は、長年に亘り鋭意検討した
結果、遂に本発明に到達した。その骨子は次の通りであ
る。
(Means for Solving the Problems) To achieve the above object, the inventors of the present invention have finally arrived at the present invention after many years of intensive study. The outline is as follows.

(1)マグネシウム化合物と酸とアルコールを混合、濃
縮して紡糸して得た前駆体繊維を熱処理することを特徴
とするマグネシア繊維の製造方法。
(1) A method for producing magnesia fiber, which comprises heat-treating a precursor fiber obtained by mixing and concentrating a magnesium compound, an acid, and an alcohol, and then spinning the mixture.

(2)マグネシウム化合物が、水酸化マグネシウムおよ
び/又はマグネシウムアルコキシドである請求項(1)
に記載のマグネシア繊維の製造方法。
(2) Claim (1) wherein the magnesium compound is magnesium hydroxide and/or magnesium alkoxide.
The method for producing magnesia fibers described in .

(3)酸が、酢酸、乳酸、塩酸、硝酸、蟻酸および硫酸
から選ばれた少なくとも一種である請求項(1)に記載
のマグネシア繊維の製造方法。
(3) The method for producing magnesia fibers according to claim (1), wherein the acid is at least one selected from acetic acid, lactic acid, hydrochloric acid, nitric acid, formic acid, and sulfuric acid.

以下、本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.

一般に金属アルコキシドにアルコールが添加された液体
に於いて、金属同士を直接、或いは間接的に結び付ける
に当たっては、アルコキシドを加水分解させる方法がと
られる。例えば、特公昭52−47052号公報のアル
ミナ又は酸化チタンシリカ系の耐熱性繊維の製造方法に
於いては、アルコレートにアルコールを添加したものを
混合、反応させたのち大気中に静置して緩慢に加水分解
させることによって、粘稠で紡糸可能な液体を得る方法
が述べられている。
Generally, in a liquid containing a metal alkoxide and an alcohol, a method of hydrolyzing the alkoxide is used to directly or indirectly bind the metals to each other. For example, in the method for producing heat-resistant fibers based on alumina or titanium oxide silica, disclosed in Japanese Patent Publication No. 52-47052, alcohol is added to alcoholate, which is mixed and reacted, and then left to stand in the atmosphere. A method is described in which a viscous, spinnable liquid is obtained by slow hydrolysis.

本発明者もマグネシウムアルコキシドにアルコールが添
加された液体を室温下、数分〜1月の範囲で大気中に放
置してみた。残念なことに、時間の経過と共に該液体の
粘度は増すものの、粘稠な液体とはならずに紡糸は不可
能であった。
The present inventor also attempted to leave a liquid prepared by adding alcohol to magnesium alkoxide in the air at room temperature for a period of several minutes to a month. Unfortunately, although the viscosity of the liquid increased over time, the liquid did not become viscous and spinning was impossible.

またマグネシウムアルコキシドにアルコールが添加され
た液体に水を加え、加熱しながら濃縮することも試みた
They also tried adding water to a liquid containing magnesium alkoxide and alcohol and concentrating it while heating.

しかし、この場合も該液体の粘度は濃縮するにつれて増
すものの、粘稠な液体とすることはできず、紡糸は不可
能であった。
However, in this case as well, although the viscosity of the liquid increased as it was concentrated, it could not be made into a viscous liquid and spinning was impossible.

ここで改めて説明する必要は無いかもしれないが、粘度
というパラメータだけでは、紡糸が可能であるか否かの
判断は必ずしも出来ないことに注意する必要がある。例
えば、粘土を乾燥させる場合、乾燥が進むにつれ、粘土
の粘度は増大し、最後には固化してしまうが、周知の如
く、いかなる粘度に於いても、粘土を紡糸することは、
極めて困難である。
Although it may not be necessary to explain it again here, it is necessary to note that it is not always possible to judge whether spinning is possible or not based only on the parameter of viscosity. For example, when clay is dried, the viscosity of the clay increases as it dries, and eventually it solidifies, but as is well known, spinning clay at any viscosity is difficult.
It is extremely difficult.

従って特開昭62−230643号公報の如く、金属ア
ルコキシドにアルコールが添加された液体を単に加水分
解し、該液体の粘度を調整するだけでは、前駆体繊維を
得ることは極めて難しいのである。
Therefore, it is extremely difficult to obtain precursor fibers by simply hydrolyzing a liquid in which alcohol is added to a metal alkoxide and adjusting the viscosity of the liquid, as disclosed in JP-A-62-230643.

即ち、実用に供することが可能なマグネシア繊維を得よ
うとする場合、粘度を適当に調整するだけでは不十分で
あり、更に粘稠で紡糸可能な液体とする必要がある。実
際には「粘稠で紡糸可能な液体」を定量的に定義するこ
とは困難であり、ここでは紡糸の際にドリップなどが無
く、実質的に連続な前駆体繊維を得ることが可能な液体
と定義する。この際、液体の粘度は10〜1000ポア
ズとすることが望ましい。
That is, in order to obtain magnesia fibers that can be put to practical use, it is not enough to adjust the viscosity appropriately; it is necessary to make the liquid viscous and spinnable. In reality, it is difficult to quantitatively define a ``viscous and spinnable liquid,'' and here we refer to a liquid that does not cause drips during spinning and can yield substantially continuous precursor fibers. It is defined as At this time, it is desirable that the viscosity of the liquid be 10 to 1000 poise.

上述の如く、粘性付与剤を使用することなしに粘稠で紡
糸可能な液体を得るには、単にマグネシウムアルコキシ
ドにアルコールが添加された液体を加水分解するだけで
は不十分であり、更に何等かの反応により、マグネシウ
ム同士を直接、或いは間接に結び付けることが必要とな
ってくる。
As mentioned above, in order to obtain a viscous and spinnable liquid without using a viscosity-imparting agent, it is not sufficient to simply hydrolyze a liquid in which alcohol is added to magnesium alkoxide; It is necessary to link magnesium molecules directly or indirectly through a reaction.

具体的な指針が無いために、マグネシウムアルコキシド
にアルコールが添加された液体を出発材料として粘稠で
紡糸が可能な紡糸原液を得ることは困難を極めたが、あ
る日、本発明者は幸いにも粘稠な紡糸原液を得ることが
出来た。それはマグネシウムアルコキシドと酸とアルコ
ールを混合した後、濃縮することにより、初めて得るこ
とが出来たものである。
Due to the lack of specific guidelines, it was extremely difficult to obtain a viscous spinning solution that was capable of being spun using a liquid prepared by adding alcohol to magnesium alkoxide as a starting material. It was also possible to obtain a viscous spinning dope. It was first obtained by mixing magnesium alkoxide, acid, and alcohol and then concentrating the mixture.

酸を加えることにより、粘稠で紡糸可能な液体が得られ
る理由は必ずl−も明らかで無いが、本発明者は次のよ
うに推測している。
The reason why a viscous and spinnable liquid is obtained by adding an acid is not always clear, but the inventors of the present invention speculate as follows.

Mg  (OR) 2 +2H20 →Mg  (OH)2  +2ROH■n M g  
(OH)  2 →HO(Mg−0)nH + (n  1)  H20■ ここでRはアルキル基である。
Mg (OR) 2 +2H20 →Mg (OH)2 +2ROH■n M g
(OH) 2 → HO(Mg-0)nH + (n 1) H20■ Here, R is an alkyl group.

単にマグネシウムアルコキシドにアルコールが添加され
た液体を大気中に静置したり、或いは水を加えることに
よる加水分解では゛、反応は■でほぼ終了してしまうた
めに粘稠で紡糸可能な液体は得られないと思われる。
If a liquid containing alcohol added to magnesium alkoxide is simply left in the atmosphere or hydrolyzed by adding water, the reaction will almost complete at step ①, making it impossible to obtain a viscous and spinnable liquid. I don't think it will be possible.

一方、マグネシウムアルコキシドにアルコールが添加さ
れた液体に酸を加えた場合は、■の反応が生じ、Mg−
0の鎖が形成されることにより、粘稠な紡糸原液が得ら
れるのであろう。但し、何故、酸を用いる場合には■の
反応が生じるか、また、どのようにしてマグネシウムと
酸素が結び付けられるのか、その結合機構は全く不明で
ある。
On the other hand, when an acid is added to a liquid in which alcohol is added to magnesium alkoxide, the reaction (■) occurs, and Mg-
A viscous spinning dope may be obtained due to the formation of zero chains. However, the bonding mechanism is completely unknown, such as why the reaction (2) occurs when an acid is used, and how magnesium and oxygen are bonded.

水酸化マグネシウムが室温で水に約8×10.□−4w
t%しか溶けず、酸には溶けることが反応■の発現機構
に結び付いているのかもしれない。或いは、マグネシウ
ムメトキシドにアルコールが添加された液体はアルカリ
と見做せるから、酸を加えることは中和することと同等
であり、この中和反応が反応■の発現機構に結び付いて
いるのかもしれないが、詳細は不明である。Mg−0鎖
の存在の確認も含め、今後の研究が待たれる処である。
Magnesium hydroxide is dissolved in water at room temperature about 8 x 10. □-4w
The fact that it dissolves only in t% and dissolves in acids may be linked to the mechanism of reaction (■). Alternatively, since the liquid obtained by adding alcohol to magnesium methoxide can be considered alkaline, adding an acid is equivalent to neutralizing it, and this neutralization reaction may be linked to the mechanism of reaction ■. However, the details are unknown. Future research is awaited, including confirmation of the existence of Mg-0 chains.

更に本発明者はマグネシウムアルコキシドの代わりに、
水酸化マグネシウムを用いることにより粘稠な紡糸原液
を得ることに成功した。以下ではその検討結果について
詳述する。
Furthermore, the present inventors substituted magnesium alkoxide,
We succeeded in obtaining a viscous spinning dope by using magnesium hydroxide. The results of this study are detailed below.

反応■より粘稠な液体が得られるのならば、マグネシウ
ムアルコキシドを用いずとも、水酸化マグネシウムを出
発材料とすることにより、粘稠な紡糸原液が得られる筈
である。本発明者は種々の検討を試みた。水酸化マグネ
シウムと酸とアルコールを混合した後、該液体を濃縮す
ることにより粘稠で紡糸可能な液体が得られることを見
いだした。但し、酸、アルコール、水酸化マグネシウム
のいずれか一つが欠けても粘稠な紡糸原液を得ることは
困難であった。
If a more viscous liquid can be obtained than in reaction (1), a viscous spinning stock solution should be obtained by using magnesium hydroxide as a starting material without using magnesium alkoxide. The present inventor attempted various studies. It has been found that a viscous, spinnable liquid can be obtained by mixing the magnesium hydroxide, acid and alcohol and then concentrating the liquid. However, it was difficult to obtain a viscous spinning stock solution even if any one of acid, alcohol, and magnesium hydroxide was missing.

本発明を実施するにあたり、水酸化マグネシウムを用い
る場合には、市販の水酸化マグネシウムを使用すること
が可能である。或いは、熱水とマグネシウムを反応させ
ること等によっても、水酸化マグネシウムを得ることは
勿論可能である。水酸化マグネシウムに添加するアルコ
ールに特別な限定は無い。例えば、メタノール、エタノ
ールを好ましく使用することが出来る。アルコールの量
は、水酸化マグネシウムに対し、10〜300重量部程
度とすることが好ましい。
When using magnesium hydroxide in carrying out the present invention, commercially available magnesium hydroxide can be used. Alternatively, it is of course possible to obtain magnesium hydroxide by reacting hot water with magnesium. There are no particular limitations on the alcohol added to magnesium hydroxide. For example, methanol and ethanol can be preferably used. The amount of alcohol is preferably about 10 to 300 parts by weight based on magnesium hydroxide.

マグネシウムアルコキシドを用いる場合、マグネシウム
アルコキシド、及びアルコールの種類に特別な限定は無
い。一般にマグネシウムアルコキシドは大気と反応し易
く、取扱いが困難である場合が多々あるが、マグネシウ
ムとアルコールを所定の温度で反応させれば、マグネシ
ウムアルコキシドとアルコールの混合液体を得ることが
可能であり、この混合液体は大気中で安定であり、取扱
いが容易であるという特徴を有する。このときの反応は
式■で示される。
When using magnesium alkoxide, there are no particular limitations on the types of magnesium alkoxide and alcohol. In general, magnesium alkoxide easily reacts with the atmosphere and is often difficult to handle, but if magnesium and alcohol are allowed to react at a certain temperature, it is possible to obtain a liquid mixture of magnesium alkoxide and alcohol. The mixed liquid has the characteristics of being stable in the atmosphere and easy to handle. The reaction at this time is shown by formula (■).

M g + 2ROH →M g (OR) 2 +H2 ■ とりわけアルコールとして、メタノール、或いはエタノ
ールを用いた場合には、比較的低温で、且つ速やかに■
の反応が得られるので工業レベルでの生産に適している
。メタノールを用いる場合には、室温〜100℃程度の
温度で反応させることが好ましく、またエタノールを用
いる場合には、室温〜150℃程度の温度で反応させる
ことが好ましい。ここでメタノールを用いた場合には、
マグネシウムメトキシドが得られること、またエタノー
ルを用いた場合には、マグネシウムエトキシドが得られ
ることは言うまでもない。なお式■から明らかなように
、“マグネシウム1molに対し、少なくとも2moI
!以上のアルコールを加え、反応させることが望ましい
M g + 2ROH → M g (OR) 2 + H2 ■ Particularly when methanol or ethanol is used as the alcohol, ■ quickly at a relatively low temperature.
This reaction is suitable for industrial production. When methanol is used, it is preferable to carry out the reaction at a temperature of about room temperature to 100°C, and when ethanol is used, it is preferable to carry out the reaction at a temperature of about room temperature to 150°C. If methanol is used here,
Needless to say, magnesium methoxide can be obtained, and when ethanol is used, magnesium ethoxide can be obtained. As is clear from the formula (■), “at least 2 moI for 1 mol of magnesium
! It is desirable to add and react the above alcohols.

用いる酸にも特別な限定は無いが、酢酸、乳酸塩酸、硝
酸、蟻酸および硫酸から選ばれた少なくとも1種が用い
られる。これらの酸は比較的速やかに粘稠で紡糸可能な
液体が得られるので好ましい。使用する酸の量はアルコ
キシド、アルコールの種類に応じて適宜選択すれば良い
が、水酸化マグネシウム、或いはマグネシウムアルコキ
シドに対し、10〜300重量部程度とすることが好ま
しい。
There are no particular limitations on the acid used, but at least one selected from acetic acid, lactic acid, nitric acid, formic acid and sulfuric acid is used. These acids are preferred because they provide a viscous, spinnable liquid relatively quickly. The amount of acid used may be appropriately selected depending on the type of alkoxide and alcohol, but it is preferably about 10 to 300 parts by weight based on magnesium hydroxide or magnesium alkoxide.

なお水酸化マグネシウム、或いはマグネシウムアルコキ
シド、そして酸、アルコールの三者を混合した後、反応
を十分に進行させるために、およそ1分以上攪拌するこ
とが好ましい。
In addition, after mixing magnesium hydroxide or magnesium alkoxide, acid, and alcohol, it is preferable to stir for about 1 minute or more in order to allow the reaction to proceed sufficiently.

粘稠で紡糸可能な液体は、マグネシウム化合物と酸とア
ルコールを混合した後、該液体を濃縮することにより得
られる。濃縮の方法に特別な限定は無い。該液体を大気
中に放置し、該液体の一部を自然蒸発させてもよいが、
エバポレーター等により液体を濃縮すれば、より速やか
に濃縮を行うことが可能である。濃縮することにより粘
稠な紡糸原液が得られることの理由は、おそらく、アル
コールと反応■で生成された水分が速やかに除去される
為であろう。濃縮に際しての処理温度は、マグネシウム
アルコキシド、アルコール、酸の種類などにより、適宜
選択されるべきであるが、例えば、アルコールとしてメ
タノールを用いるにあたっては、室温〜100℃程度と
することが望ましく、エタノールを用いるにあたっては
、室温〜150℃程度とすることが望ましい。
A viscous, spinnable liquid is obtained by mixing the magnesium compound, acid and alcohol and then concentrating the liquid. There are no particular limitations on the concentration method. The liquid may be left in the atmosphere and a portion of the liquid may naturally evaporate,
If the liquid is concentrated using an evaporator or the like, it is possible to perform the concentration more quickly. The reason why a viscous spinning dope can be obtained by concentration is probably that the alcohol and water produced in reaction (2) are quickly removed. The processing temperature during concentration should be selected appropriately depending on the type of magnesium alkoxide, alcohol, acid, etc. For example, when using methanol as the alcohol, it is desirable to set it at room temperature to about 100°C; In use, it is desirable that the temperature be from room temperature to about 150°C.

なお、本発明を実施するに当たって、マグネシウムアル
コキシドと水酸化マグネシウムを同時に使用し、アルコ
ールと酸を混合することは同等差支えない。更に付は加
えるならば、アルミナ、シリカ、カルシア等を含有する
マグネシア繊維を得る「1的で、アルミ、シリコン、カ
ルシウム、及びそれらの化合物等を紡糸原液に添加する
ことは一向に構わない。
In carrying out the present invention, it is equally acceptable to use magnesium alkoxide and magnesium hydroxide at the same time, and to mix alcohol and acid. Furthermore, to obtain magnesia fibers containing alumina, silica, calcia, etc., it is perfectly acceptable to add aluminum, silicon, calcium, compounds thereof, etc. to the spinning dope.

紡糸原液の粘度は10〜1000ポアズ程度とすること
が好ましい。粘稠で紡糸可能な液体であるか否かの確認
は、例えは、ガラス棒の先端を紡糸原液へつけ、紡糸原
液が水飴のように糸を引くか否かを見ることにより、容
易に確認できる。
The viscosity of the spinning dope is preferably about 10 to 1000 poise. You can easily check whether the liquid is viscous and can be spun by, for example, dipping the tip of a glass rod into the spinning solution and seeing whether the spinning solution pulls threads like starch syrup. can.

勿論、紡糸方法に特別な限定は無い。口金より前駆体繊
維を押し出したり、圧空流によりノズルから短前駆体繊
維を吹き出させること等が可能である。
Of course, there are no particular limitations on the spinning method. It is possible to extrude the precursor fibers from a die or to blow out short precursor fibers from a nozzle using a compressed air flow.

前駆体繊維を熱処理するに当たっては、マグネシアを得
る通常の温度、或いはそれよりやや低い温度で焼成すれ
ば良い。具体的には、500℃以上、2800℃以下で
焼成することが好ましい。
When heat-treating the precursor fiber, it may be fired at the usual temperature for producing magnesia, or at a slightly lower temperature. Specifically, it is preferable to bake at a temperature of 500° C. or higher and 2800° C. or lower.

以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説明するが、
本発明の有効性や権利の範囲はこれによって限定された
り、制限を受けるものではない。
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail using Examples.
The validity of the present invention and the scope of rights are not limited or restricted thereby.

むしろ次の応用や展開をもたらすものである。Rather, it brings about the next application and development.

実施例1 水酸化マグネシウム(Mg (OH) 2 ) 20 
gにメタノール(CH30H)20gと酢酸(CH3C
OOH)15gを加え十分に攪拌し、透明な液体を得た
。その後、エバポレーターで該液体の粘度が300ポア
ズとなるまで濃縮(2、粘稠な紡糸原液を得た。このと
きの浴温は80°Cとした。
Example 1 Magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ) 20
g, methanol (CH30H) 20g and acetic acid (CH3C
15 g of OOH) was added and thoroughly stirred to obtain a transparent liquid. Thereafter, the liquid was concentrated using an evaporator until the viscosity reached 300 poise (2. A viscous spinning stock solution was obtained. The bath temperature at this time was 80°C.

窒素加圧により、径100μmのモノホール[1金から
紡糸原液を吐出した。ドラフト温度は1,500Cとし
た。引き取った前駆体繊維を150℃で2時間、保持し
た後、2000°Cまで昇温し、10時間保持すること
により、白色のマグネシア連続繊維を得た。繊維は多結
晶であり、直径が10μm、極めて緻密で、屈曲が無く
、表面は平滑で、かつ力学的特性に優れるものであった
A spinning stock solution was discharged from a monohole [1 gold] with a diameter of 100 μm under nitrogen pressure. The draft temperature was 1,500C. After holding the taken precursor fibers at 150°C for 2 hours, the temperature was raised to 2000°C and held for 10 hours to obtain white continuous magnesia fibers. The fibers were polycrystalline, had a diameter of 10 μm, were extremely dense, had no bends, had a smooth surface, and had excellent mechanical properties.

実施例2 メタノール(CH30H) 100 gにマグネシウム
リボン(Mg)を20g加え、35°Cで5時間静置し
た。その後、液体を濾過し、酢酸(CH、COOH) 
20 gを加え、30分間、攪拌した。
Example 2 20 g of magnesium ribbon (Mg) was added to 100 g of methanol (CH30H), and the mixture was allowed to stand at 35°C for 5 hours. The liquid was then filtered and acetic acid (CH, COOH)
20 g was added and stirred for 30 minutes.

その後、エバポレーターで該液体の粘度が300ポアズ
となるまで濃縮し、粘稠な紡糸原液を得た。
Thereafter, the liquid was concentrated using an evaporator until the viscosity reached 300 poise to obtain a viscous spinning stock solution.

このとき浴温は50°Cとした。その後の処理を実施例
1と同様にして、実施例1と同様の特性を有するマグネ
シア繊維を得た。
At this time, the bath temperature was 50°C. The subsequent treatment was carried out in the same manner as in Example 1 to obtain magnesia fibers having the same characteristics as in Example 1.

実施例3 実施例2に於て、メタノールの代わりにエタノール(C
,、H50H)100gを用い、マグネシウムを加え、
50’Cで5時間静置した。その後の処理は実施例1と
同様にして、実施例1と同様の特性を有するマグネシア
繊維を得た。
Example 3 In Example 2, ethanol (C
,,H50H) 100g, add magnesium,
It was left standing at 50'C for 5 hours. The subsequent treatment was carried out in the same manner as in Example 1 to obtain magnesia fibers having the same characteristics as in Example 1.

実施例4 実施例1に於て得た紡糸原液を高速気流によりノズルか
ら吹き出した。得られたシート状物質は短い前駆体繊維
から成るものであった。該シート状物質を焼成すること
により、平均繊維長が3Onl nl、直径が20μm
のマグネシア短繊維から構成される布帛を得た。
Example 4 The spinning dope obtained in Example 1 was blown out from a nozzle using a high-speed air stream. The sheet-like material obtained consisted of short precursor fibers. By firing the sheet material, the average fiber length is 3 Onl nl and the diameter is 20 μm.
A fabric composed of short magnesia fibers was obtained.

(発明の効果) 本発明によれば、緻密で力学的特性に優れたマグネシア
繊維を安価に製造することが可能である。
(Effects of the Invention) According to the present invention, it is possible to inexpensively produce dense magnesia fibers with excellent mechanical properties.

本発明により、得られたマグネシア繊維は補強材、充填
材、絶縁材、或いは酸化物超伝導体の基材繊維などとし
て好ましく用いることが出来る。
The magnesia fibers obtained according to the present invention can be preferably used as reinforcing materials, fillers, insulating materials, base fibers of oxide superconductors, and the like.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)マグネシウム化合物と酸とアルコールを混合、濃
縮して紡糸して得た前駆体繊維を熱処理することを特徴
とするマグネシア繊維の製造方法。
(1) A method for producing magnesia fiber, which comprises heat-treating a precursor fiber obtained by mixing and concentrating a magnesium compound, an acid, and an alcohol, and then spinning the mixture.
(2)マグネシウム化合物が、水酸化マグネシウムおよ
び/又はマグネシウムアルコキシドである請求項(1)
に記載のマグネシア繊維の製造方法。
(2) Claim (1) wherein the magnesium compound is magnesium hydroxide and/or magnesium alkoxide.
The method for producing magnesia fibers described in .
(3)酸が、酢酸、乳酸、塩酸、硝酸、蟻酸および硫酸
から選ばれた少なくとも一種である請求項(1)に記載
のマグネシア繊維の製造方法。
(3) The method for producing magnesia fibers according to claim (1), wherein the acid is at least one selected from acetic acid, lactic acid, hydrochloric acid, nitric acid, formic acid, and sulfuric acid.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7736531B2 (en) * 2006-02-08 2010-06-15 Los Alamos National Security, Llc Composition and method for storing and releasing hydrogen
CN104404654A (en) * 2014-12-15 2015-03-11 山东大学 Method for preparing magnesium oxide fibers by ligand analysis technology

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CN104404654B (en) * 2014-12-15 2016-06-29 山东大学 A kind of method adopting part analytic technique to prepare magnesia fibers

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