JPH07329245A - 炭素−ガラス複合炭化シート部材およびその製造方法 - Google Patents
炭素−ガラス複合炭化シート部材およびその製造方法Info
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- JPH07329245A JPH07329245A JP12509394A JP12509394A JPH07329245A JP H07329245 A JPH07329245 A JP H07329245A JP 12509394 A JP12509394 A JP 12509394A JP 12509394 A JP12509394 A JP 12509394A JP H07329245 A JPH07329245 A JP H07329245A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C14/00—Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix
- C03C14/004—Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix the non-glass component being in the form of particles or flakes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 シート自体が優れた高強度を有する炭素−ガ
ラス複合炭化シート部材と、その製造方法を提供するこ
とである。 【構成】 本発明の炭素−ガラス複合シート部材は、ガ
ラス繊維基材から成るシート内に木炭とガラスがマトリ
ックス状に形成されていることを特徴とする。本発明の
炭素−ガラス複合シート部材の製造方法は、ガラス繊維
基材に木粉を付着させた後、焼成、炭化処理を施して、
ガラス繊維基材から成るシート内に木炭とガラスをマト
リックス状に形成することを特徴とする。
ラス複合炭化シート部材と、その製造方法を提供するこ
とである。 【構成】 本発明の炭素−ガラス複合シート部材は、ガ
ラス繊維基材から成るシート内に木炭とガラスがマトリ
ックス状に形成されていることを特徴とする。本発明の
炭素−ガラス複合シート部材の製造方法は、ガラス繊維
基材に木粉を付着させた後、焼成、炭化処理を施して、
ガラス繊維基材から成るシート内に木炭とガラスをマト
リックス状に形成することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は炭素−ガラス複合炭化シ
ート部材に関し、更に詳しくは、 木炭の多孔質性を利用した吸音用壁或いは天井用部
材 スピーカー用振動部材 燃料電池用セパレータ部材 脱臭剤並びに臭気防止用マスク 抗菌・防菌用シート部材 油や有害物質等の吸着用部材 空気清浄用並びに排ガス浄化用フィルター 土壌改質用下地材 等の産業用材料として広く用いる炭素−ガラス複合炭化
シート部材およびその製造方法に関する。
ート部材に関し、更に詳しくは、 木炭の多孔質性を利用した吸音用壁或いは天井用部
材 スピーカー用振動部材 燃料電池用セパレータ部材 脱臭剤並びに臭気防止用マスク 抗菌・防菌用シート部材 油や有害物質等の吸着用部材 空気清浄用並びに排ガス浄化用フィルター 土壌改質用下地材 等の産業用材料として広く用いる炭素−ガラス複合炭化
シート部材およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、これら産業用材料に用いる炭化質
シート部材としては木粉に焼成処理を施して炭化させた
炭素質薄板が知られている。そして炭素質薄板を、木粉
から製造する場合には、次の２例（製造例Ａ、製造例
Ｂ）に示すような工程で製造する。
シート部材としては木粉に焼成処理を施して炭化させた
炭素質薄板が知られている。そして炭素質薄板を、木粉
から製造する場合には、次の２例（製造例Ａ、製造例
Ｂ）に示すような工程で製造する。
【０００３】製造例Ａ 1) 先ず、スプルース、スギ、モミ、ツガ、ヒノキ、マ
ツ、竹等から成る粒度０．２〜０．６ｍｍの木粉を炉内
で２００〜８００℃に焼成・炭化処理を施して、一旦粒
度０．０５〜０．１５ｍｍの木炭粉末を作製する。 2) 作製された木炭粉末１００重量部に、コークス、黒
鉛から成る炭素質フィラー１５０〜２００重量部および
フェノール樹脂から成る熱硬化性バインダー６０〜２０
０重量部を混合し、混練する。 3) 混練を完了後、炭素質薄板の使用目的に合わせて縦
５００〜９００ｍｍ×横５００〜９００ｍｍ×厚さ２〜
５ｍｍの薄板に成形加工する。 4) 上記薄板を８０〜１４０℃に加熱し、硬化させた
後、再び炉内で５００〜８００℃に焼成・炭化処理を施
して、縦４００〜７００ｍｍ×横４００〜７００ｍｍ×
厚さ１．５〜３ｍｍの炭素質薄板を作製する。
ツ、竹等から成る粒度０．２〜０．６ｍｍの木粉を炉内
で２００〜８００℃に焼成・炭化処理を施して、一旦粒
度０．０５〜０．１５ｍｍの木炭粉末を作製する。 2) 作製された木炭粉末１００重量部に、コークス、黒
鉛から成る炭素質フィラー１５０〜２００重量部および
フェノール樹脂から成る熱硬化性バインダー６０〜２０
０重量部を混合し、混練する。 3) 混練を完了後、炭素質薄板の使用目的に合わせて縦
５００〜９００ｍｍ×横５００〜９００ｍｍ×厚さ２〜
５ｍｍの薄板に成形加工する。 4) 上記薄板を８０〜１４０℃に加熱し、硬化させた
後、再び炉内で５００〜８００℃に焼成・炭化処理を施
して、縦４００〜７００ｍｍ×横４００〜７００ｍｍ×
厚さ１．５〜３ｍｍの炭素質薄板を作製する。
【０００４】製造例Ｂ 1) 先ず、スプルース、スギ、モミ、ツガ、ヒノキ、マ
ツ、竹等から成る粒度０．２〜０．６ｍｍの木粉を炉内
で２００〜８００℃に焼成・炭化処理を施して、一旦粒
度０．０５〜０．１５ｍｍの木炭粉末を作製する。 2) 作製された木炭粉末１００重量部に、コークス、黒
鉛から成る炭素質フィラー５〜４０重量部および水から
成る分散媒５００〜１０００重量部を混合して液状のス
ラリーを作製する。 3) 作製されたスラリーから和紙を抄紙する要領で抄紙
して厚さ０．２ｍｍシートを成形する。 4) 成形されたシートにバインダーとしてフェノール樹
脂を含浸処理して半硬化状態のシート状に成形する。 5) 成形された半硬化状態のシートを１００〜１２０℃
に加熱して予備硬化させる。 6) 硬化されたシートを再び炉内で６００〜８００℃に
焼成・炭化処理を施して、縦５００ｍｍ×横５００ｍｍ
×厚さ０．１ｍｍの炭素質薄板を作製する。
ツ、竹等から成る粒度０．２〜０．６ｍｍの木粉を炉内
で２００〜８００℃に焼成・炭化処理を施して、一旦粒
度０．０５〜０．１５ｍｍの木炭粉末を作製する。 2) 作製された木炭粉末１００重量部に、コークス、黒
鉛から成る炭素質フィラー５〜４０重量部および水から
成る分散媒５００〜１０００重量部を混合して液状のス
ラリーを作製する。 3) 作製されたスラリーから和紙を抄紙する要領で抄紙
して厚さ０．２ｍｍシートを成形する。 4) 成形されたシートにバインダーとしてフェノール樹
脂を含浸処理して半硬化状態のシート状に成形する。 5) 成形された半硬化状態のシートを１００〜１２０℃
に加熱して予備硬化させる。 6) 硬化されたシートを再び炉内で６００〜８００℃に
焼成・炭化処理を施して、縦５００ｍｍ×横５００ｍｍ
×厚さ０．１ｍｍの炭素質薄板を作製する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記の炭素質薄板の製
造方法では、炭素質薄板を得るまでの製造工程数が極め
て多く、当然のことながら、多大な労力とコストが必要
とされている。これらについて、以下に説明を加える。
造方法では、炭素質薄板を得るまでの製造工程数が極め
て多く、当然のことながら、多大な労力とコストが必要
とされている。これらについて、以下に説明を加える。
【０００６】1. 前記工程説明で明らかなように、従来
の製造工程においては、「焼成・炭化」処理工程を前後
２度行わなければならず、更に最終（２度目）の焼成・
炭化工程では薄板にソリ、ネジレ、割れ等が生じないよ
うにするために、焼成・炭化工程をおよそ２０〜４０時
間という長時間をかけなければならないという問題があ
ること、 2. また、ひとたび炭化した木炭粉末を薄板に形成する
ためには、高額な成形機や、或いは抄紙するための設備
導入が必要になるという問題があること、 3. このような工程で作製された薄板は、その後最終
（２度目）の焼成・炭化処理を施すことになるわけでは
あるが、その際、移動／運搬プロセスでは薄板に割れや
欠けが生じないようにしなければならず、そのためにバ
インダーとしてフェノール樹脂等の熱硬化型接着剤（バ
インダーとしては高価）で仮の圧締工程を行う必要があ
ること、 4. 更に決定的な弱点は、製造された木炭粉末から成る
薄板は他の素材での補強がなされていないため、非常に
脆く、用途に限界があること、等である。
の製造工程においては、「焼成・炭化」処理工程を前後
２度行わなければならず、更に最終（２度目）の焼成・
炭化工程では薄板にソリ、ネジレ、割れ等が生じないよ
うにするために、焼成・炭化工程をおよそ２０〜４０時
間という長時間をかけなければならないという問題があ
ること、 2. また、ひとたび炭化した木炭粉末を薄板に形成する
ためには、高額な成形機や、或いは抄紙するための設備
導入が必要になるという問題があること、 3. このような工程で作製された薄板は、その後最終
（２度目）の焼成・炭化処理を施すことになるわけでは
あるが、その際、移動／運搬プロセスでは薄板に割れや
欠けが生じないようにしなければならず、そのためにバ
インダーとしてフェノール樹脂等の熱硬化型接着剤（バ
インダーとしては高価）で仮の圧締工程を行う必要があ
ること、 4. 更に決定的な弱点は、製造された木炭粉末から成る
薄板は他の素材での補強がなされていないため、非常に
脆く、用途に限界があること、等である。
【０００７】本発明は、前記従来の炭素質薄板の問題点
を解消し、製造が容易で、低コストで、高強度の炭素質
薄板である、木炭−ガラス複合炭化シート部材と、その
製造方法を提供することを目的とする。即ち、(1)製造
に要する工程数の省略化、(2)焼成・炭化時間の短縮
化、(3)部材の高強度化、の３つの課題を解決すること
である。
を解消し、製造が容易で、低コストで、高強度の炭素質
薄板である、木炭−ガラス複合炭化シート部材と、その
製造方法を提供することを目的とする。即ち、(1)製造
に要する工程数の省略化、(2)焼成・炭化時間の短縮
化、(3)部材の高強度化、の３つの課題を解決すること
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の炭素−ガラス複
合炭化シートおよびその製造方法は、従来の製造工程と
は全く発想が異なる手法を用いて解決を図ったものであ
る。即ち、本発明では、製造工程は、ガラス繊維基材と
木粉を貼着するという全く新しい発想によって、 1) シート用基材と木粉の貼着工程、 2) 焼成・炭化処理工程 の、僅か２工程で構成することが可能である。
合炭化シートおよびその製造方法は、従来の製造工程と
は全く発想が異なる手法を用いて解決を図ったものであ
る。即ち、本発明では、製造工程は、ガラス繊維基材と
木粉を貼着するという全く新しい発想によって、 1) シート用基材と木粉の貼着工程、 2) 焼成・炭化処理工程 の、僅か２工程で構成することが可能である。
【０００９】つまり、従来の工程は、 木粉を焼成・炭化処理により一旦炭化して木炭粉末
とし、 それを固めて薄板の成形物とし、 更に再び、焼成・炭化処理を施す、 という工程であるため、多大な工程数と、不要な製造コ
ストが必要とされていたものであるが、本発明では、最
初の工程から薄板とすべくシート基材を用意し、その基
材の片面或いは両面に木粉を貼着するだけでシートが完
成し、その後はこのシートに焼成・炭化処理を施すだけ
で終了するという極めて容易なものである。
とし、 それを固めて薄板の成形物とし、 更に再び、焼成・炭化処理を施す、 という工程であるため、多大な工程数と、不要な製造コ
ストが必要とされていたものであるが、本発明では、最
初の工程から薄板とすべくシート基材を用意し、その基
材の片面或いは両面に木粉を貼着するだけでシートが完
成し、その後はこのシートに焼成・炭化処理を施すだけ
で終了するという極めて容易なものである。
【００１０】また、本発明の製造方法では、 木炭とガラス繊維がマトリックスを形成するため
に、焼成・炭化後であっても全く「ソリ、ねじれ、割
れ」が発生しないだけではなく、寸法安定性がよいこ
と、 焼成・炭化処理への移動／運搬プロセスにおいて
は、ガラス繊維基材から成るシート自体にフレキシビリ
テイがあるため、割れ、欠けが生じないこと、等も特徴
とすることが出来る。
に、焼成・炭化後であっても全く「ソリ、ねじれ、割
れ」が発生しないだけではなく、寸法安定性がよいこ
と、 焼成・炭化処理への移動／運搬プロセスにおいて
は、ガラス繊維基材から成るシート自体にフレキシビリ
テイがあるため、割れ、欠けが生じないこと、等も特徴
とすることが出来る。
【００１１】本発明の炭素−ガラス複合シート部材は、
ガラス繊維基材から成るシート内に木炭とガラスがマト
リックス状に形成されていることを特徴とする。
ガラス繊維基材から成るシート内に木炭とガラスがマト
リックス状に形成されていることを特徴とする。
【００１２】本発明の炭素−ガラス複合シート部材の製
造方法は、ガラス繊維基材に木粉を付着させた後、焼
成、炭化処理を施して、ガラス繊維基材から成るシート
内に木炭とガラスをマトリックス状に形成することを特
徴とする。
造方法は、ガラス繊維基材に木粉を付着させた後、焼
成、炭化処理を施して、ガラス繊維基材から成るシート
内に木炭とガラスをマトリックス状に形成することを特
徴とする。
【００１３】また、前記木粉は木粉とバインダーとの混
合物としてもよい。
合物としてもよい。
【００１４】また、前記混合物の木粉とバインダーとの
混合比率は、木炭とバインダーを重量比で１０：１〜
１：１０としてもよい。
混合比率は、木炭とバインダーを重量比で１０：１〜
１：１０としてもよい。
【００１５】
【作用】ガラス繊維基材に木粉を付着させた後、焼成
し、炭化処理を施すために、焼成・炭化した木炭と溶融
したガラスはマトリックス状に形成された炭素−ガラス
の複合炭化シートとなる。
し、炭化処理を施すために、焼成・炭化した木炭と溶融
したガラスはマトリックス状に形成された炭素−ガラス
の複合炭化シートとなる。
【００１６】この炭素−ガラスの複合炭化シートは焼
成、炭化後であっても全くソリ、ねじれ、割れが発生し
ない。
成、炭化後であっても全くソリ、ねじれ、割れが発生し
ない。
【００１７】また、ガラス繊維基材に木粉を付着させる
ようにしたので、ガラス繊維基材自体にフレキシビリテ
ィがあり、その後、焼成・炭化処理を施すべく移動／運
搬を行っても基材に割れ、欠けが生じない。
ようにしたので、ガラス繊維基材自体にフレキシビリテ
ィがあり、その後、焼成・炭化処理を施すべく移動／運
搬を行っても基材に割れ、欠けが生じない。
【００１８】ガラス繊維基材に付着させる木粉として、
木粉とバインダーとの混合物を用いるときは、焼成、炭
化処理の処理前、および処理中にガラス繊維基材より木
粉の脱落或いは飛散がない。
木粉とバインダーとの混合物を用いるときは、焼成、炭
化処理の処理前、および処理中にガラス繊維基材より木
粉の脱落或いは飛散がない。
【００１９】
【実施例】本発明で用いるガラス繊維基材としては、そ
の表面に付着し、更には内部に木粉が入り込み、焼成・
炭化処理後、炭化した木炭と溶融したガラスがマトリッ
クス状に形成されるものであればよく、その構成として
は不織布、メッシュ状シート、格子状シート、平織り布
等が挙げられる。また、ガラス繊維基材は、木粉の付着
性、生産性、経済性等の理由から、厚さ０．１〜０．５
ｍｍ、重量２５〜１００ｇ／ｍ2、引張強度（タテ）
２．７〜８．０ｋｇ／１５ｍｍ幅とする。
の表面に付着し、更には内部に木粉が入り込み、焼成・
炭化処理後、炭化した木炭と溶融したガラスがマトリッ
クス状に形成されるものであればよく、その構成として
は不織布、メッシュ状シート、格子状シート、平織り布
等が挙げられる。また、ガラス繊維基材は、木粉の付着
性、生産性、経済性等の理由から、厚さ０．１〜０．５
ｍｍ、重量２５〜１００ｇ／ｍ2、引張強度（タテ）
２．７〜８．０ｋｇ／１５ｍｍ幅とする。
【００２０】ガラス繊維基材に付着させる木粉として
は、木材の廃材、特に量的にまとまっていて樹種も明確
な間伐材、樹種を問わず、また、形状の不均一性を問わ
ず、有効に再利用することが出来て、焼成処理によって
炭化するものであればよく、スプルース、スギ、ヒノ
キ、ツガ、モミ等が挙げられる。また、木粉の粒度とし
ては、ガラス繊維基材への付着性、容易に炭化しやすい
点、廃材利用性、生産性、経済性等の理由から、０．１
〜１ｍｍ程度とする。
は、木材の廃材、特に量的にまとまっていて樹種も明確
な間伐材、樹種を問わず、また、形状の不均一性を問わ
ず、有効に再利用することが出来て、焼成処理によって
炭化するものであればよく、スプルース、スギ、ヒノ
キ、ツガ、モミ等が挙げられる。また、木粉の粒度とし
ては、ガラス繊維基材への付着性、容易に炭化しやすい
点、廃材利用性、生産性、経済性等の理由から、０．１
〜１ｍｍ程度とする。
【００２１】また、木粉をガラス繊維基材中に十分に付
着させ、更にその内部まで含浸せしめ、その後の焼成、
炭化処理までの間および焼成、炭化処理中にガラス繊維
基材より木粉が脱落、或いは飛散することを防止する観
点から、木粉とバインダーを混合させた混合物を用いる
ことがよい。そして、木粉と混合するバインダーとして
は、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、水性ビニルウレ
タン等が挙げられ、その混合比率は緻密な炭化シートが
必要な場合は木粉の比率を多くし、また、ポーラス
（疎）な炭化シートが必要な場合はバインダーの比率を
多くする等、作製する炭素−ガラス複合炭化シート部材
の炭化度合いにより適宜選択すればよく、その混合比率
は木粉とバインダーを重量比で１０：１〜１：１０程度
とする。
着させ、更にその内部まで含浸せしめ、その後の焼成、
炭化処理までの間および焼成、炭化処理中にガラス繊維
基材より木粉が脱落、或いは飛散することを防止する観
点から、木粉とバインダーを混合させた混合物を用いる
ことがよい。そして、木粉と混合するバインダーとして
は、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、水性ビニルウレ
タン等が挙げられ、その混合比率は緻密な炭化シートが
必要な場合は木粉の比率を多くし、また、ポーラス
（疎）な炭化シートが必要な場合はバインダーの比率を
多くする等、作製する炭素−ガラス複合炭化シート部材
の炭化度合いにより適宜選択すればよく、その混合比率
は木粉とバインダーを重量比で１０：１〜１：１０程度
とする。
【００２２】次に本発明の具体的実施例を比較例と共に
説明する。
説明する。
【００２３】実施例１ 図１は本発明の炭素−ガラス複合炭化シートの製造方法
の１例の工程概略図である。
の１例の工程概略図である。
【００２４】図１中、１は厚さ０．５ｍｍ、重量７５ｇ
／ｍ2、引張強度（タテ）８．０ｋｇ／１５ｍｍ幅の不
織布（株式会社日本バイリーン製、商品名キュムラス不
織布）から成るガラス繊維基材を示す。図示例では長尺
状のガラス繊維基材１を巻芯にロール状に巻き付けたも
のとした。
／ｍ2、引張強度（タテ）８．０ｋｇ／１５ｍｍ幅の不
織布（株式会社日本バイリーン製、商品名キュムラス不
織布）から成るガラス繊維基材を示す。図示例では長尺
状のガラス繊維基材１を巻芯にロール状に巻き付けたも
のとした。
【００２５】２は木粉とバインダーの混合物（液状）３
を収容せる含浸槽を示す。本実施例では木粉として粒度
０．１〜１ｍｍで平均粒度０．５ｍｍのスプルースを用
い、また、バインダーとして１０％のＰＶＡ（ポリビニ
ルアルコール）を用い、木粉とバインダーの混合比率を
重量比で１４．７：１００（体積比で約６０：１００）
とした。
を収容せる含浸槽を示す。本実施例では木粉として粒度
０．１〜１ｍｍで平均粒度０．５ｍｍのスプルースを用
い、また、バインダーとして１０％のＰＶＡ（ポリビニ
ルアルコール）を用い、木粉とバインダーの混合比率を
重量比で１４．７：１００（体積比で約６０：１００）
とした。
【００２６】そして長尺状のガラス繊維基材１を巻き戻
しながら、含浸槽２内の木粉とバインダーの混合物（液
状）３中を通過させて、ガラス繊維基材１に木粉とバイ
ンダーの混合物３を付着させて木粉とバインダーの混合
物を付着させたシート４を作製した。
しながら、含浸槽２内の木粉とバインダーの混合物（液
状）３中を通過させて、ガラス繊維基材１に木粉とバイ
ンダーの混合物３を付着させて木粉とバインダーの混合
物を付着させたシート４を作製した。
【００２７】尚、含浸槽２内の通過時間はガラス繊維基
材への木粉の含浸状態を把握しながら２〜５分程度とし
た。
材への木粉の含浸状態を把握しながら２〜５分程度とし
た。
【００２８】従って、ガラス繊維基材１が含浸槽２内の
木粉とバインダーの混合物３中を通過する際、ガラス繊
維基材１には混合物３が付着し、更にその内部まで含浸
付着することとなる。
木粉とバインダーの混合物３中を通過する際、ガラス繊
維基材１には混合物３が付着し、更にその内部まで含浸
付着することとなる。
【００２９】５はガラス繊維基材１に木粉とバインダー
の混合物３を付着させて作製したシート４に焼成、炭化
処理を施す例えば電気炉を示す。電気炉５は温度勾配が
設けられており、ガラス繊維基材１の入り口側付近の室
温から徐々に昇温し、電気炉５中央付近では５００〜８
００℃の高温度となり、出口に向かって降温するように
設定されている。電気炉５内雰囲気は空気遮断雰囲気が
必要とされるため、電気炉５の出入口には夫々窒素ガス
カーテンを設ければよい。
の混合物３を付着させて作製したシート４に焼成、炭化
処理を施す例えば電気炉を示す。電気炉５は温度勾配が
設けられており、ガラス繊維基材１の入り口側付近の室
温から徐々に昇温し、電気炉５中央付近では５００〜８
００℃の高温度となり、出口に向かって降温するように
設定されている。電気炉５内雰囲気は空気遮断雰囲気が
必要とされるため、電気炉５の出入口には夫々窒素ガス
カーテンを設ければよい。
【００３０】尚、木粉は炭化する際にタール分が大量に
含んだガスを発生するために、必然的に酸素濃度が１％
程度に低く押さえられるので、電気炉５の出入口での窒
素ガスの消費は大量にはならない。
含んだガスを発生するために、必然的に酸素濃度が１％
程度に低く押さえられるので、電気炉５の出入口での窒
素ガスの消費は大量にはならない。
【００３１】そして、ガラス繊維基材１に木粉とバイン
ダーの混合物３を付着させて作製したシート４を、電気
炉内温度５００〜８００℃であって中央部分の温度を８
００±１０℃に設定した電気炉５内を通過させながら、
木粉とバインダーに焼成・炭化処理を施して炭化せし
め、図１および図２に示すようなガラス繊維基材から成
るシート内に木粉の炭化した木炭６とガラス繊維の溶融
したガラス７がマトリックス状に形成された炭素−ガラ
ス複合炭化シート部材８を作製した。
ダーの混合物３を付着させて作製したシート４を、電気
炉内温度５００〜８００℃であって中央部分の温度を８
００±１０℃に設定した電気炉５内を通過させながら、
木粉とバインダーに焼成・炭化処理を施して炭化せし
め、図１および図２に示すようなガラス繊維基材から成
るシート内に木粉の炭化した木炭６とガラス繊維の溶融
したガラス７がマトリックス状に形成された炭素−ガラ
ス複合炭化シート部材８を作製した。
【００３２】尚、電気炉５内の通過時間は２時間とし
た。
た。
【００３３】そして、作製された炭素−ガラス複合炭化
シート部材８の強度を測定し、その結果を表１に示すと
共に、表１に本発明の炭素−ガラス複合炭化シート部材
の製造に要する工程数、炭化に要する時間を示した。
シート部材８の強度を測定し、その結果を表１に示すと
共に、表１に本発明の炭素−ガラス複合炭化シート部材
の製造に要する工程数、炭化に要する時間を示した。
【００３４】一般には作製された炭素−ガラス複合炭化
シート部材８は、その長さ、幅を用途に応じて所定寸法
に截断するようにした。
シート部材８は、その長さ、幅を用途に応じて所定寸法
に截断するようにした。
【００３５】尚、図１中、９は含浸槽２の前後に配置し
たガイドロール、１０は電気炉５の前後に配置したガイ
ドロールを夫々示す。
たガイドロール、１０は電気炉５の前後に配置したガイ
ドロールを夫々示す。
【００３６】比較例１ 図３は前記従来の製造例Ａにおける炭化シート部材の製
造方法の工程概略図である。
造方法の工程概略図である。
【００３７】先ず、スプルース材から成る粒度０．２〜
０．６ｍｍで平均粒度０．４ｍｍの木粉１１を温度８０
０℃に設定したマッフル炉１２内で焼成・炭化処理を施
して粒度０．０５〜０．１５ｍｍで平均粒度０．１ｍｍ
の木炭１３粉末を作製した。尚、焼成・炭化処理時間は
２時間とした。
０．６ｍｍで平均粒度０．４ｍｍの木粉１１を温度８０
０℃に設定したマッフル炉１２内で焼成・炭化処理を施
して粒度０．０５〜０．１５ｍｍで平均粒度０．１ｍｍ
の木炭１３粉末を作製した。尚、焼成・炭化処理時間は
２時間とした。
【００３８】次に、木炭１３粉末と、フィラー１４と、
バインダー（アイカ株式会社製、商品名フェノール樹脂
Ｐ−７０）１５とを混合（重量）比率１：１．５：０．
６となるように計量し、これらを混合・混練機１６内に
投入し、木炭と、フィラーと、バインダーとを混練した
後、押出し成形機から成る薄板製造機１７内に投入し
た。
バインダー（アイカ株式会社製、商品名フェノール樹脂
Ｐ−７０）１５とを混合（重量）比率１：１．５：０．
６となるように計量し、これらを混合・混練機１６内に
投入し、木炭と、フィラーと、バインダーとを混練した
後、押出し成形機から成る薄板製造機１７内に投入し
た。
【００３９】そして、薄板製造機（押出し成形機）１７
の口金１８より押出成形して厚さ２ｍｍ、幅５００ｍ
ｍ、長さ５００ｍｍの薄板１９に成形した。
の口金１８より押出成形して厚さ２ｍｍ、幅５００ｍ
ｍ、長さ５００ｍｍの薄板１９に成形した。
【００４０】成形された薄板１９を入り口側付近の室温
から徐々に昇温し、炉中央付近では５００〜８００℃の
高温度となり、出口に向かって降温するように設定され
た電気炉２０内を通過せしめて、薄板１９に再び、焼成
・炭化処理を施して炭化シート２１を作製する。電気炉
２０内でのプロセスは、主に薄板１９内の残存するフィ
ラーやバインダーを炭化するためである。これは、炭化
シート２１内にフィラー、バインダー等の有機成分が残
存していると、製品としての使用温度条件等が限定され
てしまい、用途が限定されて不利となるからである。
から徐々に昇温し、炉中央付近では５００〜８００℃の
高温度となり、出口に向かって降温するように設定され
た電気炉２０内を通過せしめて、薄板１９に再び、焼成
・炭化処理を施して炭化シート２１を作製する。電気炉
２０内でのプロセスは、主に薄板１９内の残存するフィ
ラーやバインダーを炭化するためである。これは、炭化
シート２１内にフィラー、バインダー等の有機成分が残
存していると、製品としての使用温度条件等が限定され
てしまい、用途が限定されて不利となるからである。
【００４１】尚、電気炉２０内の通過時間は２４時間と
した。
した。
【００４２】そして、作製された炭化シート２１の強度
を測定し、その結果を表１に示すと共に、表１に製造法
Ａにおける炭化シート部材の製造に要する工程数、炭化
に要する時間を示した。
を測定し、その結果を表１に示すと共に、表１に製造法
Ａにおける炭化シート部材の製造に要する工程数、炭化
に要する時間を示した。
【００４３】比較例２ 図４は従来の前記製造例Ｂにおける炭化シート部材の製
造方法の工程概略図である。
造方法の工程概略図である。
【００４４】先ず、スプルース材から成る粒度０．２〜
０．６ｍｍで平均粒度０．４ｍｍの木粉３１を温度８０
０℃に設定したマッフル炉３２内で焼成・炭化処理を施
して粒度０．０５〜０．１５ｍｍで平均粒度０．１ｍｍ
の木炭３３粉末を作製した。尚、焼成・炭化処理時間は
２時間とした。この木粉の焼成・炭化処理工程は前記比
較例１の木粉の炭化処理工程と同じである。
０．６ｍｍで平均粒度０．４ｍｍの木粉３１を温度８０
０℃に設定したマッフル炉３２内で焼成・炭化処理を施
して粒度０．０５〜０．１５ｍｍで平均粒度０．１ｍｍ
の木炭３３粉末を作製した。尚、焼成・炭化処理時間は
２時間とした。この木粉の焼成・炭化処理工程は前記比
較例１の木粉の炭化処理工程と同じである。
【００４５】次に、木炭３３粉末と、繊維質フィラー
と、分散媒として水とを混合（重量）比率１：０．２：
１０となるように計量し、これらを混合したスラリー
（液状）３４を作製した。
と、分散媒として水とを混合（重量）比率１：０．２：
１０となるように計量し、これらを混合したスラリー
（液状）３４を作製した。
【００４６】このスラリー３４から和紙を抄紙する要領
で木炭−フィラーの薄板３５を形成し、続いて、この薄
板３５にバインダー（アイカ株式会社製、商品名フェノ
ール樹脂Ｐ−７０）を含浸させた後、薄板３５を上下１
対の熱圧プレス３６間で半硬化処理を施して、半硬化状
態の薄板３７を作製した。尚、熱圧プレス３６で半硬化
状態の薄板３７とするのは、半硬化させていないと、薄
板自体が非常に脆く、割れ、欠けが発生し易いために、
その後の製造作業が困難となるからである。
で木炭−フィラーの薄板３５を形成し、続いて、この薄
板３５にバインダー（アイカ株式会社製、商品名フェノ
ール樹脂Ｐ−７０）を含浸させた後、薄板３５を上下１
対の熱圧プレス３６間で半硬化処理を施して、半硬化状
態の薄板３７を作製した。尚、熱圧プレス３６で半硬化
状態の薄板３７とするのは、半硬化させていないと、薄
板自体が非常に脆く、割れ、欠けが発生し易いために、
その後の製造作業が困難となるからである。
【００４７】作製された半硬化状態の薄板３７を入り口
側付近の室温から徐々に昇温し、炉中央付近では５００
〜８００℃の高温度となり、出口に向かって降温するよ
うに設定された電気炉３８内を通過せしめて、薄板３７
に再び、焼成・炭化処理を施して炭化シート３９を作製
した。電気炉３８内でのプロセスは、主に薄板３７内の
残存するフィラーやバインダーを炭化するためである。
これは、炭化シート３９内にフィラー、バインダー等の
有機成分が残存していると、製品としての使用温度条件
等が限定されてしまい、用途が限定されて不利となるか
らである。
側付近の室温から徐々に昇温し、炉中央付近では５００
〜８００℃の高温度となり、出口に向かって降温するよ
うに設定された電気炉３８内を通過せしめて、薄板３７
に再び、焼成・炭化処理を施して炭化シート３９を作製
した。電気炉３８内でのプロセスは、主に薄板３７内の
残存するフィラーやバインダーを炭化するためである。
これは、炭化シート３９内にフィラー、バインダー等の
有機成分が残存していると、製品としての使用温度条件
等が限定されてしまい、用途が限定されて不利となるか
らである。
【００４８】尚、電気炉３８内の通過時間は３６時間と
した。また、この電気炉による焼成、炭化処理は前記比
較例１の電気炉による焼成、炭化処理と同じである。
した。また、この電気炉による焼成、炭化処理は前記比
較例１の電気炉による焼成、炭化処理と同じである。
【００４９】そして、作製された炭化シート３９の強度
を測定し、その結果を表１に示すと共に、表１に製造法
Ｂにおける炭化シート部材の製造に要する工程数、炭化
に要する時間を示した。
を測定し、その結果を表１に示すと共に、表１に製造法
Ｂにおける炭化シート部材の製造に要する工程数、炭化
に要する時間を示した。
【００５０】
【表１】
【００５１】表１から明らかなように、本発明の実施例
では製造に要する工程数が少なく、また、炭化に要する
時間が極めて短いのに対し、従来法の比較例１，２は製
造に要する工程数が多いばかりではなく、炭化に要する
時間も極めて長い。また、本発明の実施例で作製された
炭化シートは優れた強度を有しているのに対し、従来法
の比較例１，２で作製された炭化シートの強度は極めて
低い。従って、本発明では高強度の炭素−ガラス複合炭
化シートを連続的に製造し得るメリットがあり、製造コ
ストの面からも極めて容易に安価に製造出来ることが分
かる。
では製造に要する工程数が少なく、また、炭化に要する
時間が極めて短いのに対し、従来法の比較例１，２は製
造に要する工程数が多いばかりではなく、炭化に要する
時間も極めて長い。また、本発明の実施例で作製された
炭化シートは優れた強度を有しているのに対し、従来法
の比較例１，２で作製された炭化シートの強度は極めて
低い。従って、本発明では高強度の炭素−ガラス複合炭
化シートを連続的に製造し得るメリットがあり、製造コ
ストの面からも極めて容易に安価に製造出来ることが分
かる。
【００５２】一般にガラスの軟化点は、４００〜５００
℃程度である。また、木粉の焼成・炭化温度は、５００
〜８００℃であり、この温度域ではガラスが軟化、或い
は溶融を起こし始める。即ち、この焼成・炭化温度を適
宜設定し、その温度まで加熱することにより、木炭とガ
ラスのマトリックスが形成されることとなる。
℃程度である。また、木粉の焼成・炭化温度は、５００
〜８００℃であり、この温度域ではガラスが軟化、或い
は溶融を起こし始める。即ち、この焼成・炭化温度を適
宜設定し、その温度まで加熱することにより、木炭とガ
ラスのマトリックスが形成されることとなる。
【００５３】木粉は、炭化して木炭と変化しても互いの
木炭粉同士が融着することがない（セラミック等では高
温に加熱されることにより原料粉の表面が溶け、互いの
粒子が溶融することによって、強固な結合が得られる：
これを焼結と称する）。従って、木粉とバインダー（バ
インダー自身も高温加熱により炭化するだけであるた
め）からのみから出来上がった炭化シートは、一般に強
度的には非常に脆いものである。
木炭粉同士が融着することがない（セラミック等では高
温に加熱されることにより原料粉の表面が溶け、互いの
粒子が溶融することによって、強固な結合が得られる：
これを焼結と称する）。従って、木粉とバインダー（バ
インダー自身も高温加熱により炭化するだけであるた
め）からのみから出来上がった炭化シートは、一般に強
度的には非常に脆いものである。
【００５４】図５は本発明法で製造された炭素−ガラス
複合炭化シート部材を用いて作製した音響パネル４１を
示す。該音響パネル４１は背面板４２と、炭素−ガラス
複合炭化シート部材４３と、化粧板４４の積層体であ
る。
複合炭化シート部材を用いて作製した音響パネル４１を
示す。該音響パネル４１は背面板４２と、炭素−ガラス
複合炭化シート部材４３と、化粧板４４の積層体であ
る。
【００５５】図６は本発明法で製造された炭素−ガラス
複合炭化シート部材を用いて作製したスピーカーコーン
４５を示す。該スピーカーコーン４５は炭素−ガラス複
合炭化シート部材４６で構成されている。
複合炭化シート部材を用いて作製したスピーカーコーン
４５を示す。該スピーカーコーン４５は炭素−ガラス複
合炭化シート部材４６で構成されている。
【００５６】図７は本発明法で製造された炭素−ガラス
複合炭化シート部材を用いて作製した汚水の浄化フィル
タ４７を示す。該浄化フィルタ４７は炭素−ガラス複合
炭化シート部材４８で構成で構成されており、汚水４９
が洗浄フィルター４７内を通過して浄化水５０となって
得られる。
複合炭化シート部材を用いて作製した汚水の浄化フィル
タ４７を示す。該浄化フィルタ４７は炭素−ガラス複合
炭化シート部材４８で構成で構成されており、汚水４９
が洗浄フィルター４７内を通過して浄化水５０となって
得られる。
【００５７】
【発明の効果】本発明の炭素−ガラス複合炭化シート部
材によるときは、木炭とガラスがマトリックス状に形成
されたシートであるため、炭素−ガラス複合炭化シート
自体が優れた高強度を有するから、従来の炭化シートで
は使用不可能であった、例えば建築部材等の産業用材料
として広く利用することが出来る等の効果を有する。
材によるときは、木炭とガラスがマトリックス状に形成
されたシートであるため、炭素−ガラス複合炭化シート
自体が優れた高強度を有するから、従来の炭化シートで
は使用不可能であった、例えば建築部材等の産業用材料
として広く利用することが出来る等の効果を有する。
【００５８】また、本発明の炭素−ガラス複合炭化シー
ト部材の製造方法によるときは、優れた高強度の炭素−
ガラス複合炭化シート部材を従来法に比して製造に要す
る工程数の省力化、焼成、炭化時間の短縮化を計ること
が出来て、該炭化シート部材を極めて容易に製造する方
法を提供する効果を有する。
ト部材の製造方法によるときは、優れた高強度の炭素−
ガラス複合炭化シート部材を従来法に比して製造に要す
る工程数の省力化、焼成、炭化時間の短縮化を計ること
が出来て、該炭化シート部材を極めて容易に製造する方
法を提供する効果を有する。
【００５９】ガラス繊維基材に付着させる木粉として、
木粉とバインダーとの混合物を用いるときは、焼成、炭
化処理の処理前、および処理中にガラス繊維基材より木
粉の脱落或いは飛散を防止することが出来ると共に、木
炭をガラスに強力に付着させることが出来る。
木粉とバインダーとの混合物を用いるときは、焼成、炭
化処理の処理前、および処理中にガラス繊維基材より木
粉の脱落或いは飛散を防止することが出来ると共に、木
炭をガラスに強力に付着させることが出来る。
【図１】 本発明の炭素−ガラス複合炭化シート部材の
製造方法の１実施例の工程概略図、
製造方法の１実施例の工程概略図、
【図２】 （Ａ）は本発明の製造方法で作製された炭素
−ガラス複合炭化シート部材の１例の斜視図、（Ｂ）は
その要部の拡大截断面図、
−ガラス複合炭化シート部材の１例の斜視図、（Ｂ）は
その要部の拡大截断面図、
【図３】 従来の炭化シートの製造方法の１例の工程概
略図、
略図、
【図４】 従来の炭化シートの製造方法の他例の工程概
略図、
略図、
【図５】 本発明の製造方法で作製された炭素−ガラス
複合炭化シート部材を用いて作製した音響パネル、
複合炭化シート部材を用いて作製した音響パネル、
【図６】 本発明の製造方法で作製された炭素−ガラス
複合炭化シート部材を用いて作製したスピーカーコー
ン、
複合炭化シート部材を用いて作製したスピーカーコー
ン、
【図７】 本発明の製造方法で作製された炭素−ガラス
複合炭化シート部材を用いて作製したス浄化フィルタ。
複合炭化シート部材を用いて作製したス浄化フィルタ。
１ ガラス繊維基材、 ２ 木粉、３ 木粉とバ
インダーとの混合物、 ５ 電気炉、 ６ 木炭、
７ ガラス、 ８ 炭素−ガラス複合炭
化シート部材、４１ 音響パネル、 ４５ ス
ピーカーコーン、４７ 洗浄フィルタ。
インダーとの混合物、 ５ 電気炉、 ６ 木炭、
７ ガラス、 ８ 炭素−ガラス複合炭
化シート部材、４１ 音響パネル、 ４５ ス
ピーカーコーン、４７ 洗浄フィルタ。
Claims (4)
- 【請求項１】 ガラス繊維基材から成るシート内に木炭
とガラスがマトリックス状に形成されていることを特徴
とする炭素−ガラス複合炭化シート部材。 - 【請求項２】 ガラス繊維基材に木粉を付着させた後、
焼成、炭化処理を施してガラス繊維基材から成るシート
内に木炭とガラスをマトリックス状に形成することを特
徴とする炭素−ガラス複合炭化シート部材の製造方法。 - 【請求項３】 前記木粉は木粉とバインダーとの混合物
から成ることを特徴とする請求項第２項に記載の炭素−
ガラス複合炭化シート部材の製造方法。 - 【請求項４】 前記混合物の木粉とバインダーとの混合
比率は、木炭とバインダーを重量比で１０：１〜１：１
０としたことを特徴とする請求項第３項に記載の炭素−
ガラス複合炭化シート部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6125093A JP3023748B2 (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 炭素−ガラス複合炭化シート部材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6125093A JP3023748B2 (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 炭素−ガラス複合炭化シート部材およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07329245A true JPH07329245A (ja) | 1995-12-19 |
| JP3023748B2 JP3023748B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=14901679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6125093A Expired - Fee Related JP3023748B2 (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 炭素−ガラス複合炭化シート部材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3023748B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010037237A (ko) * | 1999-10-14 | 2001-05-07 | 염규상 | 흙판재 및 그 제조방법 |
| WO2007097206A1 (ja) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | スピーカ用振動板、スピーカ用ダストキャップ、スピーカ用サブコーンおよびこれらを用いたスピーカおよびこれを用いた電子機器 |
| JP2010206340A (ja) * | 2009-03-02 | 2010-09-16 | Panasonic Corp | スピーカ用振動板およびこれを用いたスピーカならびにこのスピーカを用いた電子機器および装置 |
| US8122996B2 (en) | 2006-12-22 | 2012-02-28 | Panasonic Corporation | Diaphragm for speaker, frame for speaker, dust cap for speaker, speaker and apparatus using them, and method for manufacturing component for speaker |
| JP2012143010A (ja) * | 2012-04-27 | 2012-07-26 | Panasonic Corp | スピーカ用振動板およびこれを用いたスピーカならびにこのスピーカを用いた電子機器および装置 |
-
1994
- 1994-06-07 JP JP6125093A patent/JP3023748B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010037237A (ko) * | 1999-10-14 | 2001-05-07 | 염규상 | 흙판재 및 그 제조방법 |
| WO2007097206A1 (ja) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | スピーカ用振動板、スピーカ用ダストキャップ、スピーカ用サブコーンおよびこれらを用いたスピーカおよびこれを用いた電子機器 |
| US8199964B2 (en) | 2006-02-20 | 2012-06-12 | Panasonic Corporation | Speaker diaphragm, speaker dust cap, speaker sub-cone, speaker using these components, and electronic apparatus using the same |
| US8122996B2 (en) | 2006-12-22 | 2012-02-28 | Panasonic Corporation | Diaphragm for speaker, frame for speaker, dust cap for speaker, speaker and apparatus using them, and method for manufacturing component for speaker |
| US8177021B1 (en) | 2006-12-22 | 2012-05-15 | Panasonic Corporation | Diaphragm for speaker, frame for speaker, dust cap for speaker, speaker and apparatus using them, and method for manufacturing component for speaker |
| US8230966B2 (en) | 2006-12-22 | 2012-07-31 | Panasonic Corporation | Diaphragm for speaker, frame for speaker, dust cap for speaker, speaker and apparatus using them, and method for manufacturing component for speaker |
| US8235168B2 (en) | 2006-12-22 | 2012-08-07 | Panasonic Corporation | Diaphragm for speaker, frame for speaker, dust cap for speaker, speaker and apparatus using them, and method for manufacturing component for speaker |
| JP2010206340A (ja) * | 2009-03-02 | 2010-09-16 | Panasonic Corp | スピーカ用振動板およびこれを用いたスピーカならびにこのスピーカを用いた電子機器および装置 |
| JP2012143010A (ja) * | 2012-04-27 | 2012-07-26 | Panasonic Corp | スピーカ用振動板およびこれを用いたスピーカならびにこのスピーカを用いた電子機器および装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3023748B2 (ja) | 2000-03-21 |
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|---|---|---|---|
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