JPH0563224B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は繊維強化プラスチツクス、繊維強化
金属、繊維強化ラセミツクスなどに使用される補
強用の無機短繊維と無機粒子の分離法に関するも
のである。

〔従来の技術〕 繊維強化プラスチツクス（以下FRP）、繊維強
化金属（以下FRM）、繊維強化セラミツクス（以
下FRC）などの複合材料の強化材料として繊維
長が数ミリメートル以下の無機短繊維及び繊維長
が約10ミクロンから数100ミクロン程度のウイス
カーが使用されており、混合材料の高性能化に大
きな貢献をしている。該無機短繊維やウイスカー
は気相反応法や液相反応法によつて繊維成長させ
たり、また有機物を混入させ繊維状の前駆体を製
造し、これを焼成して製造されている。しかしな
がら、これらの製造法によつて製造された無機短
繊維やウイスカーは製造時の不純物として、未反
応物質や繊維状に成長しなかつた粒子状物質が含
まれている。また、連続繊維を製造し、これを所
定長さにカツトした短繊維にもカツト時に破損し
た粒子状物質が含まれる。これらの粒子状物質
は、上記複合材料の強化材として使用する場合、
繊維径ａに対する繊維長ｂすなわちアスペクト比
ｂ／ａが非常に小さいため、複合材料の欠陥部を
作り出す要因となるため、粒子状物質を除去して
使用されている。

通常、これらの粒子状物質を除去する方法は、
例えば日本の紙パルプ技術編（紙業タイム社刊、
昭和44年１月１日発行）に示されているように、
第２図及び第３図に示されたパルプの精製及び異
物除去装置であるリフラーをそのまま使用するか
一部改良されたものが一般的である。第２図及び
第３図において、１は不純物含有分散液、２はス
クリーンプレート、３はスクレーバー、４は精製
分散液、５は除去異物、６はシヤワーである。即
ちリフラーは、いずれも不純物含有分散液１を２
で示されたスクリーンプレートを通して粒子（異
物）を除去する方法であつて、スクリーンプレー
トは縦長に無数のスリツトが刻まれた板でスリツ
トの巾と長さは分離する繊維径と繊維長によつて
適当に選ばれる。第２図、第３図のリフラーは連
続的な分離プロセスを示したもので、スクリーン
プレート２の上に累積した異物は３のスクレーパ
ーによつて別の場所に移される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このような方法では徐々にスクリーン
プレート２のスリツトが異物（粒子）によつて詰
まり分離能力が低下する。また、スクレーバー３
によつて、繊維分も除去するため分離効率が非常
に悪いものとなつている。また、粒子状物質がス
クリーンプレート２のスリツトに詰まり易く分離
効率がすぐに低下するなどの欠点があつた。

この発明はかかる問題点を解決するためになさ
れたもので、連続プロセスが採用でき、しかも分
離効率が高くかつ一定時間経過しても分離効率が
接続する無機短繊維と無機粒子の分離法を得るこ
とを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の無機短繊維と無機粒子の分離法は、
無機短繊維と無機粒子との混合物を水中に分散さ
せて分散液を形成し、この分散液を分離管中に流
して、該分離管の底部から上方に延長して形成さ
れた複数のじやま板により上記分散液中の無機粒
子の流れを阻止して上記じやま板の底部に堆積さ
せ、この堆積した無機粒子を排出するようにした
ものである。

〔作用〕

この発明における無機短繊維と無機粒子の分離
は、無機短繊維と無機粒子の形態によつて差があ
る分散液の分散媒に対する粘性抵抗を利用してじ
やま板底部に無機粒子を堆積させることにより行
い、さらに、分離した無機粒子を連続的に系外か
ら除去し、上記分離の連続プロセスが可能とな
る。

〔実施例〕

第１図は、この発明の一実施例に関わる無機短
繊維と無機粒子の分離装置の構成図を示したもの
である。

第１図において７は攪拌モーター、８ａは無機
短繊維及び粒子を水中に分散させる未精製分散液
タンクであつて、９は該分散液を流出させるバル
ブを示す。また、１１はこのバルブを介して分散
液を流す分散管、１３はこの分離管の底部から上
方に延長して形成された複数のじやま板で、分散
液の流れに対して30°〜90°の範囲で取付け角度が
調整できるように構成されている。

さらに１０はじやま板の底部に堆積した異物
（粒子）を管外に除去する除去バルブを示す。１
１の分散管を通つた分散液は異物を除去されて８
ｂの精製分散液タンクに送り込まれる。又、１５
は攪拌モーターの攪拌方向、１６はじやま板の配
置角度、１７は分散液の流れ方向である。

即ち先ず異物（粒子）が混入した無機短繊維を
８ａの未精製分散液タンクへ投入し、繊維濃度が
5ωt％になるような割合で水を投入する。次いで
７の攪拌機によつて無機短繊維が均一に分散する
まで混合する。

分散完了後、１０の粒子除去バルブを９の分散
液投入バルブに対し、流量が約1/10〜1/20になる
ように開放しておく。さらに１３のじやま板の角
度を通常の場合水流に対し45°にセツトし、繊維
長が長い場合、30°の角度に近づけるようセツト
し、繊維長が短い場合、90°に近づけるようセツ
トする。このようにして分散管１１内のセツトが
完了すれば９の分散液投入バルブを一気に開放す
る。

この時の流量は1000／min〜100／minの
範囲で分散液を投入する。この分散液の流れは分
離管１１中のじやま板１３によつて阻害されるこ
とになるため、粘性抵抗の小さい無機粒子はじや
ま板１３に当たつてその底部に堆積することにな
り、一方、粘性抵抗が無機粒子より大きい無機短
繊維はじやま板１３に当たつても流れによつてよ
り遠くまで運ばれることになり、これによつて、
無機短繊維と無機粒子とを分離することができ
る。

以下この発明を実施例により具体的に説明す
る。

実施例 無機短繊維として繊維径3μm、繊維長５〜７mm
のムライト短繊維に７重量％混入された粒子径３
〜20μmのムライト粒子を除去するため、上記ム
ライト短繊維500gを容器にとり、水20を加え
攪拌機によつて分散液とする。上記分離装置にお
いて、８枚のじやま板を30cm間隔で配置し、角度
を水流に対して45°に調整し、上記分散液を流速
200／minの速度で流して上記の様にして分離
管を通過させたところ、７重量％の粒子分を完全
に除去することができた。

また、複数のじやま板１３の高さは分離する繊
維長によつて適選交換することができ、じやま板
の配置数も分離する繊維によつて配置数が増減さ
れるものであり、例えば、じやま板の高さを分散
液の流路方向に向かつて順次低くするようにする
と良い分離効果が得られた。

又、じやま板の配置角度は分散液の流路の流れ
方向に対し、30°〜90°であるのが好ましい。30°以
下および90°以上では分離効率が低下する。

又、分散液は無機短繊維と無機粒子を５重量％
以下含有するのが好ましい。５重量％以上では分
離効率が低下する。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり、この発明によれば、無機
短繊維と無機粒子との混合物を水中に分散させて
なる分散液を分離管中に流して、複数のじやま板
により分散液中の無機粒子の流れを阻止してその
底部に堆積させ、この堆積した無機粒子を上記分
離管底部から排出することにより、無機短繊維と
無機粒子とを分離することが連続して可能とな
り、しかも、分離効率が高く、かつ、分離効率を
長時間接続させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係わる分離装置
の構成図、第２図および第３図は従来の分離装置
の構成図である。 図中、１０は粒子除去バルブ、１１は分離管、
１２ａは分散液、１２ｂは精製分散液、１３はじ
やま板、１４は無機粒子、１７は分散液の流れ方
向である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 無機短繊維と無機粒子との混合物を水中に分
   散させて分散液を形成し、この分散液を分離管中
   に流して、該分離管の底部から上方に延長して形
   成された複数のじやま板により上記分散液中の無
   機粒子の流れを阻止して上記じやま板の底部に堆
   積させ、この堆積した無機粒子を上記分離管底部
   から排出するようにしたことを特徴とする無機短
   繊維と無機粒子の分離法。