JPH0336777B2 - - Google Patents
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- JPH0336777B2 JPH0336777B2 JP56192741A JP19274181A JPH0336777B2 JP H0336777 B2 JPH0336777 B2 JP H0336777B2 JP 56192741 A JP56192741 A JP 56192741A JP 19274181 A JP19274181 A JP 19274181A JP H0336777 B2 JPH0336777 B2 JP H0336777B2
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- Japan
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- ceramic fiber
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- bulk
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- fiber molded
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
Description
本発明はセラミツクフアイバー成形体の製造方
法に関する。 近年、省エネルギーの要請から各種工業窯炉に
おいても炉壁へのセラミツクフアイバー成形体の
採用が普及している。 セラミツクフアイバーはアルミナとシリカが重
量比でほぼ１：１の原料調合物を溶融し、この溶
融物に圧縮ガスを吹製媒体として吹きつけ繊維化
して造られている。セラミツクフアイバーは上記
の吹製の際、著しい急冷を受けてガラス状態に保
持される。 ところで、従来、セラミツクフアイバー成形体
は上記のように製造されたセラミツクフアイバー
に主に無機質結合材を含浸させ、圧縮してバルク
状とした後、乾燥加熱して結合材を硬化させて製
造している。 上述のように製造されたセラミツクフアイバー
成形体を例えば炉壁に用いた場合、セラミツクフ
アイバー成形体の収縮が大きく炉壁の層状剥離、
目地開きや亀裂が発生する等の欠点がある。 このセラミツクフアイバー成形体の収縮の原因
は、セラミツクフアイバーのガラス状態が約1000
℃で結晶化し、ムライトを生じて繊維が収縮する
ためである。 そこで、セラミツクフアイバーを予め1000℃で
熱処理し、1000℃以下の収縮を起こさせておけ
ば、成形体として炉壁等に使用しても、使用時の
収縮率が減少することが考えられる。 しかし、セラミツクフアイバーは断熱材であつ
て1000℃の高温で熱処理することは多大のエネル
ギーを消費するうえ、熱処理した繊維はその強度
が低下して取扱いが難しいため、現実には実施さ
れる例は極めて少ない。 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、セラミツクフアイバーに少量の有機質結合剤
を含浸させ、結晶化温度より低い温度で熱処理し
て有機質結合剤を燃焼させることにより、結晶化
させて使用時の収縮率を低下し得るセラミツクフ
アイバー成形体の製造方法を提供しようとするも
のである。 すなわち、本願第１の発明は、有機質結合剤を
含浸させて圧縮したバルク状セラミツクフアイバ
ーに200〜900℃の高温空気を接触させて前記有機
質結合剤を燃焼させ、前記バルク状セラミツクフ
アイバーの一部もしくは全部を結晶化させること
を特徴とするものである。 また、本願第２の発明は、有機質結合剤を含浸
させて圧縮したバルク状セラミツクフアイバーに
200〜900℃の高温空気を接触させて前記有機質結
合剤を燃焼させ、前記バルク状セラミツクフアイ
バーの一部もしくは全部を結晶化させ、更にクロ
ム塩水溶液を含浸させることを特徴とするもので
ある。 本発明における有機質結合剤としては、例えば
フエノールレジン等が挙げられる。こうしたフエ
ノールレジン等の有機質結合剤の含浸割合と圧縮
体のかさ比重及び空気が通過する圧縮体の厚さと
の関係は次のように設定することが望ましい。す
なわち、フエノールレジンの含浸量が５％、通過
させる空気が200℃、２気圧の場合、圧縮体のか
さ比重は0.1以上、空気が通過する圧縮体の厚さ
は50mm以上であることが必要であり、この条件に
ないとフエノールレジンの燃焼熱が通過する空気
とともに排熱されて、セラミツクフアイバーを結
晶化することができない。同様に、フエノールレ
ジンの含浸量が10％の場合、圧縮体のかさ比重は
0.1以上、空気が通過する圧縮体の厚さは30mm以
上であることが必要である。 本発明において空気の温度を200〜900℃の範囲
としたのは、200℃未満にすると有機質結合剤を
燃焼させることができず、セラミツクフアイバー
が結晶化しないためであり、900℃を超えるとエ
ネルギー消費が大きくなるためである。 本願第２の発明におけるクロム塩としては、例
えば酢酸クロム、炭酸クロム等が挙げられる。か
かるクロム塩を酸化クロムに転化させる手段とし
ては、含浸後乾燥加熱する方法あるいは使用時の
炉内等で酸化クロムに転化させる方法を採用し得
る。こうしたクロム塩から転化した酸化クロム
は、セラミツクフアイバーの収縮のもう一つの原
因である繊維間の接点で起きる焼結部を防止でき
るため、セラミツクフアイバー成形体の収縮率を
より低下することができる。また、セラミツクフ
アイバー成形体中の酸化クロム含有量は１〜８％
の範囲にあることが必要である。これは１％未満
になると使用時に繊維間の焼結を防止する効果が
少なく、８％を超えると酸化クロムがセラミツク
フアイバー成形体から分離しやすくなり使用上不
都合なためである。 本発明によれば、セラミツクフアイバーに少量
の有機質結合剤を含浸させ、結晶化温度より低い
温度で熱処理して有機質結合剤を燃焼させること
により、断熱材であるセラミツクフアイバーを空
気に結晶化できるので、エネルギー消費は小さく
てすみしかも繊維の強度の低下による取扱いの困
難も生じない。また、結晶化はバルク状セラミツ
クフアイバー圧縮体の中心から始まるので、通過
させる空気の温度あるいは通過時間の変化により
結晶化の範囲をコントロールして成形体の外周付
近は結晶化させないようにすることもできる。こ
のような外周付近が結晶化していない成形体は外
周付近で柔軟性が維持されているため取扱いが容
易で、炉壁に施工する場合、成形体間を充分に密
着させて目地開きを生じさせない。さらに得られ
た成形体は任意の形状に切断して種々の用途に供
し得る。 以下、本発明の実施例を説明する。 実施例 １ 常法により得られたセラミツクフアイバーにフ
エノールレジンを５％含浸させ、圧縮してバルク
状セラミツクフアイバーを作製した。圧縮体のか
さ比重は0.1、空気が通過する圧縮体の厚さは50
mmであつた。つづいて、このバルク状セラミツク
フアイバーをモールド中に充填し、200℃、２気
圧の高温空気を繊維間に通過させた。この際、数
分間の空気の通過によるフエノールレジンは硬化
してブロツク状の成形体が得られ、更に空気の通
過を続けると硬化したフエノールレジンが燃焼し
て約1000℃となり、一部が結晶化したセラミツク
フアイバー成形体を得た。 実施例 ２ 実施例１で得られた、一部が結晶化したセラミ
ツクフアイバー成形体に酢酸クロム水溶液を含浸
させた。この後、乾燥加熱して酢酸クロムを酸化
クロムに転化し、酸化クロム含有量４％のセラミ
ツクフアイバー成形体を得た。 上記実施例２で最初に用いるセラミツクフアイ
バー成形体は一部が結晶化されているため表面が
平滑でなく、酢酸クロム水溶液を十分に含浸させ
ることができ、乾燥、加熱後に酢酸クロムから転
化した酸化クロムはセラミツクフアイバーの表面
に均一に分散される。 上記実施例１及び実施例２で得られたセラミツ
クフアイバー成形体を種々の温度下に24時間保持
し、その線収縮率を測定して下記表に示した。な
お、下記表には比較のために従来方法で製造した
セラミツクフアイバー成形体の同一条件下での線
収縮率を同時に示した。
法に関する。 近年、省エネルギーの要請から各種工業窯炉に
おいても炉壁へのセラミツクフアイバー成形体の
採用が普及している。 セラミツクフアイバーはアルミナとシリカが重
量比でほぼ１：１の原料調合物を溶融し、この溶
融物に圧縮ガスを吹製媒体として吹きつけ繊維化
して造られている。セラミツクフアイバーは上記
の吹製の際、著しい急冷を受けてガラス状態に保
持される。 ところで、従来、セラミツクフアイバー成形体
は上記のように製造されたセラミツクフアイバー
に主に無機質結合材を含浸させ、圧縮してバルク
状とした後、乾燥加熱して結合材を硬化させて製
造している。 上述のように製造されたセラミツクフアイバー
成形体を例えば炉壁に用いた場合、セラミツクフ
アイバー成形体の収縮が大きく炉壁の層状剥離、
目地開きや亀裂が発生する等の欠点がある。 このセラミツクフアイバー成形体の収縮の原因
は、セラミツクフアイバーのガラス状態が約1000
℃で結晶化し、ムライトを生じて繊維が収縮する
ためである。 そこで、セラミツクフアイバーを予め1000℃で
熱処理し、1000℃以下の収縮を起こさせておけ
ば、成形体として炉壁等に使用しても、使用時の
収縮率が減少することが考えられる。 しかし、セラミツクフアイバーは断熱材であつ
て1000℃の高温で熱処理することは多大のエネル
ギーを消費するうえ、熱処理した繊維はその強度
が低下して取扱いが難しいため、現実には実施さ
れる例は極めて少ない。 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、セラミツクフアイバーに少量の有機質結合剤
を含浸させ、結晶化温度より低い温度で熱処理し
て有機質結合剤を燃焼させることにより、結晶化
させて使用時の収縮率を低下し得るセラミツクフ
アイバー成形体の製造方法を提供しようとするも
のである。 すなわち、本願第１の発明は、有機質結合剤を
含浸させて圧縮したバルク状セラミツクフアイバ
ーに200〜900℃の高温空気を接触させて前記有機
質結合剤を燃焼させ、前記バルク状セラミツクフ
アイバーの一部もしくは全部を結晶化させること
を特徴とするものである。 また、本願第２の発明は、有機質結合剤を含浸
させて圧縮したバルク状セラミツクフアイバーに
200〜900℃の高温空気を接触させて前記有機質結
合剤を燃焼させ、前記バルク状セラミツクフアイ
バーの一部もしくは全部を結晶化させ、更にクロ
ム塩水溶液を含浸させることを特徴とするもので
ある。 本発明における有機質結合剤としては、例えば
フエノールレジン等が挙げられる。こうしたフエ
ノールレジン等の有機質結合剤の含浸割合と圧縮
体のかさ比重及び空気が通過する圧縮体の厚さと
の関係は次のように設定することが望ましい。す
なわち、フエノールレジンの含浸量が５％、通過
させる空気が200℃、２気圧の場合、圧縮体のか
さ比重は0.1以上、空気が通過する圧縮体の厚さ
は50mm以上であることが必要であり、この条件に
ないとフエノールレジンの燃焼熱が通過する空気
とともに排熱されて、セラミツクフアイバーを結
晶化することができない。同様に、フエノールレ
ジンの含浸量が10％の場合、圧縮体のかさ比重は
0.1以上、空気が通過する圧縮体の厚さは30mm以
上であることが必要である。 本発明において空気の温度を200〜900℃の範囲
としたのは、200℃未満にすると有機質結合剤を
燃焼させることができず、セラミツクフアイバー
が結晶化しないためであり、900℃を超えるとエ
ネルギー消費が大きくなるためである。 本願第２の発明におけるクロム塩としては、例
えば酢酸クロム、炭酸クロム等が挙げられる。か
かるクロム塩を酸化クロムに転化させる手段とし
ては、含浸後乾燥加熱する方法あるいは使用時の
炉内等で酸化クロムに転化させる方法を採用し得
る。こうしたクロム塩から転化した酸化クロム
は、セラミツクフアイバーの収縮のもう一つの原
因である繊維間の接点で起きる焼結部を防止でき
るため、セラミツクフアイバー成形体の収縮率を
より低下することができる。また、セラミツクフ
アイバー成形体中の酸化クロム含有量は１〜８％
の範囲にあることが必要である。これは１％未満
になると使用時に繊維間の焼結を防止する効果が
少なく、８％を超えると酸化クロムがセラミツク
フアイバー成形体から分離しやすくなり使用上不
都合なためである。 本発明によれば、セラミツクフアイバーに少量
の有機質結合剤を含浸させ、結晶化温度より低い
温度で熱処理して有機質結合剤を燃焼させること
により、断熱材であるセラミツクフアイバーを空
気に結晶化できるので、エネルギー消費は小さく
てすみしかも繊維の強度の低下による取扱いの困
難も生じない。また、結晶化はバルク状セラミツ
クフアイバー圧縮体の中心から始まるので、通過
させる空気の温度あるいは通過時間の変化により
結晶化の範囲をコントロールして成形体の外周付
近は結晶化させないようにすることもできる。こ
のような外周付近が結晶化していない成形体は外
周付近で柔軟性が維持されているため取扱いが容
易で、炉壁に施工する場合、成形体間を充分に密
着させて目地開きを生じさせない。さらに得られ
た成形体は任意の形状に切断して種々の用途に供
し得る。 以下、本発明の実施例を説明する。 実施例 １ 常法により得られたセラミツクフアイバーにフ
エノールレジンを５％含浸させ、圧縮してバルク
状セラミツクフアイバーを作製した。圧縮体のか
さ比重は0.1、空気が通過する圧縮体の厚さは50
mmであつた。つづいて、このバルク状セラミツク
フアイバーをモールド中に充填し、200℃、２気
圧の高温空気を繊維間に通過させた。この際、数
分間の空気の通過によるフエノールレジンは硬化
してブロツク状の成形体が得られ、更に空気の通
過を続けると硬化したフエノールレジンが燃焼し
て約1000℃となり、一部が結晶化したセラミツク
フアイバー成形体を得た。 実施例 ２ 実施例１で得られた、一部が結晶化したセラミ
ツクフアイバー成形体に酢酸クロム水溶液を含浸
させた。この後、乾燥加熱して酢酸クロムを酸化
クロムに転化し、酸化クロム含有量４％のセラミ
ツクフアイバー成形体を得た。 上記実施例２で最初に用いるセラミツクフアイ
バー成形体は一部が結晶化されているため表面が
平滑でなく、酢酸クロム水溶液を十分に含浸させ
ることができ、乾燥、加熱後に酢酸クロムから転
化した酸化クロムはセラミツクフアイバーの表面
に均一に分散される。 上記実施例１及び実施例２で得られたセラミツ
クフアイバー成形体を種々の温度下に24時間保持
し、その線収縮率を測定して下記表に示した。な
お、下記表には比較のために従来方法で製造した
セラミツクフアイバー成形体の同一条件下での線
収縮率を同時に示した。
【表】
上記表から明らかなように実施例１で得られた
一部結晶化したセラミツクフアイバー成形体は従
来方法で得られたセラミツクフアイバー成形体よ
りも線収縮率が低下し、実施例２で得られた酸化
クロムを含有するセラミツクフアイバー成形体は
実施例１のセラミツクフアイバー成形体よりも更
に線収縮率が低下した。 以上詳述した如く本発明によれば、簡易な熱処
理により収縮率を低下させ、炉内で使用した場
合、炉壁の層状剥離、目地開きや亀裂の発生を防
止し得るセラミツクフアイバー成形体の製造方法
ならびに酸化クロムを含有させることにより更に
収縮率を低下し得るセラミツクフアイバー成形体
の製造方法を提供できるものである。
一部結晶化したセラミツクフアイバー成形体は従
来方法で得られたセラミツクフアイバー成形体よ
りも線収縮率が低下し、実施例２で得られた酸化
クロムを含有するセラミツクフアイバー成形体は
実施例１のセラミツクフアイバー成形体よりも更
に線収縮率が低下した。 以上詳述した如く本発明によれば、簡易な熱処
理により収縮率を低下させ、炉内で使用した場
合、炉壁の層状剥離、目地開きや亀裂の発生を防
止し得るセラミツクフアイバー成形体の製造方法
ならびに酸化クロムを含有させることにより更に
収縮率を低下し得るセラミツクフアイバー成形体
の製造方法を提供できるものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 有機質結合剤を含浸させて圧縮したバルク状
セラミツクフアイバーに200〜900℃の高温空気を
接触させて前記有機質結合剤を燃焼させ、前記バ
ルク状セラミツクフアイバーの一部もしくは全部
を結晶化させることを特徴とするセラミツクフア
イバー成形体の製造方法。 ２ 有機質結合剤を含浸させて圧縮したバルク状
セラミツクフアイバーに200〜900℃の高温空気を
接触させて前記有機質結合剤を燃焼させ、前記バ
ルク状セラミツクフアイバーの一部もしくは全部
を結晶化させ、更にクロム塩水溶液を含浸させる
ことを特徴とするセラミツクフアイバー成形体の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56192741A JPS5898427A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | セラミツクフアイバ−成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56192741A JPS5898427A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | セラミツクフアイバ−成形体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5898427A JPS5898427A (ja) | 1983-06-11 |
| JPH0336777B2 true JPH0336777B2 (ja) | 1991-06-03 |
Family
ID=16296282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56192741A Granted JPS5898427A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | セラミツクフアイバ−成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5898427A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9919957B2 (en) * | 2016-01-19 | 2018-03-20 | Unifrax I Llc | Inorganic fiber |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55154380A (en) * | 1979-05-21 | 1980-12-01 | Carborundum Co | Chromium oxide clad refractory fiber |
| JPS5830272A (ja) * | 1981-08-18 | 1983-02-22 | Fuji Xerox Co Ltd | 固定プラテン型原稿多色読取装置 |
-
1981
- 1981-12-02 JP JP56192741A patent/JPS5898427A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55154380A (en) * | 1979-05-21 | 1980-12-01 | Carborundum Co | Chromium oxide clad refractory fiber |
| JPS5830272A (ja) * | 1981-08-18 | 1983-02-22 | Fuji Xerox Co Ltd | 固定プラテン型原稿多色読取装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5898427A (ja) | 1983-06-11 |
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