JPH09301765A - ディスクロール - Google Patents
ディスクロールInfo
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- JPH09301765A JPH09301765A JP8145054A JP14505496A JPH09301765A JP H09301765 A JPH09301765 A JP H09301765A JP 8145054 A JP8145054 A JP 8145054A JP 14505496 A JP14505496 A JP 14505496A JP H09301765 A JPH09301765 A JP H09301765A
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- disk
- disk roll
- disc
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 優れた耐熱性を有し、しかも搬送物表面を傷
つける恐れのない高性能のＮＡディスクロールを提供す
ることである。 【解決手段】 ディスクロールの素材は、ワラストナイ
ト２０〜６５ｗｔ％と、セラミックファイバー２０〜４
０ｗｔ％を主成分として作成された薄板状形成物から成
る。上記主成分に対し、ワラストナイト及びセラミック
ファイバーを除く無機質フィラー及び補強繊維、結合材
等を、必要に応じて添加してもよい。ワラストナイトは
結晶水や層間水を含まないため、セピオライト等と違い
高温度域で化学的に安定しており、高温雰囲気において
も収縮が小さく、繊維強度の低下も小さい優れた機械的
特性を有する。セラミックファイバーはロールとして必
要な強度を得るために使用されている。
つける恐れのない高性能のＮＡディスクロールを提供す
ることである。 【解決手段】 ディスクロールの素材は、ワラストナイ
ト２０〜６５ｗｔ％と、セラミックファイバー２０〜４
０ｗｔ％を主成分として作成された薄板状形成物から成
る。上記主成分に対し、ワラストナイト及びセラミック
ファイバーを除く無機質フィラー及び補強繊維、結合材
等を、必要に応じて添加してもよい。ワラストナイトは
結晶水や層間水を含まないため、セピオライト等と違い
高温度域で化学的に安定しており、高温雰囲気において
も収縮が小さく、繊維強度の低下も小さい優れた機械的
特性を有する。セラミックファイバーはロールとして必
要な強度を得るために使用されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高温物品、特に焼鈍
炉で高温に加熱されたステンレス板等を搬送するために
好適なディスクロールの改良に関する。本発明のディス
クロールは焼結を抑制したもので、高温時においても硬
く焼き締まらない特徴を有しており、搬送物への加傷を
嫌うガラス等の搬送用にも好適である。
炉で高温に加熱されたステンレス板等を搬送するために
好適なディスクロールの改良に関する。本発明のディス
クロールは焼結を抑制したもので、高温時においても硬
く焼き締まらない特徴を有しており、搬送物への加傷を
嫌うガラス等の搬送用にも好適である。
【０００２】
【従来の技術】従来のディスクロールには石綿板を使用
したディスクロール又は石綿板を使用しないノンアスベ
スト（以下ＮＡ）ディスクロール等がある。ＮＡディス
クロールはセラミックファイバー、セピオライト等にタ
ルク、クレー、雲母等を配合したものをディスク素材と
している。この種のロールは、厚さ３〜６ｍｍのシート
状ディスク素材を円盤状に打ち抜き、回転軸となる金属
のシャフトに所定の長さ・密度になるように嵌挿圧縮し
一体構造としてから、その表面を旋盤などで研削してロ
ール状に仕上げたものである。これが一般的にディスク
ロールと呼ばれる形式・構造のロールである。
したディスクロール又は石綿板を使用しないノンアスベ
スト（以下ＮＡ）ディスクロール等がある。ＮＡディス
クロールはセラミックファイバー、セピオライト等にタ
ルク、クレー、雲母等を配合したものをディスク素材と
している。この種のロールは、厚さ３〜６ｍｍのシート
状ディスク素材を円盤状に打ち抜き、回転軸となる金属
のシャフトに所定の長さ・密度になるように嵌挿圧縮し
一体構造としてから、その表面を旋盤などで研削してロ
ール状に仕上げたものである。これが一般的にディスク
ロールと呼ばれる形式・構造のロールである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記用途におけるディ
スクロールは、大きく２つの問題がある。１つ目は、常
時数百℃〜１２００℃近くまでの使用環境下にさらされ
るため、高度の耐熱性能が要求されることである。２つ
目は、ディスクロールに生じる段付きや、ディスクロー
ルに高温でステンレス表面に生成する酸化層（以後スケ
ールと呼ぶ）が付着しそれが厚く堆積・成長するために
搬送物に傷を与えることである。
スクロールは、大きく２つの問題がある。１つ目は、常
時数百℃〜１２００℃近くまでの使用環境下にさらされ
るため、高度の耐熱性能が要求されることである。２つ
目は、ディスクロールに生じる段付きや、ディスクロー
ルに高温でステンレス表面に生成する酸化層（以後スケ
ールと呼ぶ）が付着しそれが厚く堆積・成長するために
搬送物に傷を与えることである。
【０００４】従来使用されている石綿ロールについての
問題点はその石綿の熱的特性が悪いことにある。すなわ
ち、石綿は４００℃〜８００℃またはそれ以上に加熱す
ると結晶水を放出して収縮を起こすことから、ロール表
面へのクラックの発生や段付きと呼ばれる凹凸が発生
し、搬送物の表面の性状を悪化させ製品価値を低下させ
るため必ずしも満足のいくものではなかった。また、石
綿繊維は人体に有害であることから、ディスクロールの
製造工程にのみならず、その使用中においても特別の注
意を要するという重大な欠点を持っている。
問題点はその石綿の熱的特性が悪いことにある。すなわ
ち、石綿は４００℃〜８００℃またはそれ以上に加熱す
ると結晶水を放出して収縮を起こすことから、ロール表
面へのクラックの発生や段付きと呼ばれる凹凸が発生
し、搬送物の表面の性状を悪化させ製品価値を低下させ
るため必ずしも満足のいくものではなかった。また、石
綿繊維は人体に有害であることから、ディスクロールの
製造工程にのみならず、その使用中においても特別の注
意を要するという重大な欠点を持っている。
【０００５】これに対しＮＡディスクロールにおいて石
綿製に比較して、特に劣っていた耐熱性能の面では、耐
熱性能の良好なディスク素材の選択、組み合わせにより
かなり改良されてきた。しかしながら、搬送物表面を傷
つけるという問題は解決されていない。
綿製に比較して、特に劣っていた耐熱性能の面では、耐
熱性能の良好なディスク素材の選択、組み合わせにより
かなり改良されてきた。しかしながら、搬送物表面を傷
つけるという問題は解決されていない。
【０００６】そこで本発明者はステンレス焼鈍炉におけ
る搬送物の傷発生要因・機構に対して様々な検討を行っ
た。その結果、最も高温にさらされるディスクロール表
面に液相が生成すると、搬送物表面のスケールがディス
クロール表面に移行・堆積し易くなり、厚いスケール層
を形成する。このスケール層によって搬送物表面に傷が
発生することがわかった。したがって、ディスクロール
表面で液相の生成を抑制することで、スケールの形成を
抑制し搬送物表面に傷が付き難くすることができること
が判明した。
る搬送物の傷発生要因・機構に対して様々な検討を行っ
た。その結果、最も高温にさらされるディスクロール表
面に液相が生成すると、搬送物表面のスケールがディス
クロール表面に移行・堆積し易くなり、厚いスケール層
を形成する。このスケール層によって搬送物表面に傷が
発生することがわかった。したがって、ディスクロール
表面で液相の生成を抑制することで、スケールの形成を
抑制し搬送物表面に傷が付き難くすることができること
が判明した。
【０００７】本発明は、上述した現状を背景になされた
ものであって、耐熱性に優れ、しかも搬送物表面を傷つ
けるおそれのない高性能ディスクロールを提供すること
を目的とする。
ものであって、耐熱性に優れ、しかも搬送物表面を傷つ
けるおそれのない高性能ディスクロールを提供すること
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明のディスクロールは、ワラストナイ
トとセラミックファイバーを主成分とする薄板状成形物
がディスク素材であることを要旨とする。
め、請求項１の発明のディスクロールは、ワラストナイ
トとセラミックファイバーを主成分とする薄板状成形物
がディスク素材であることを要旨とする。
【０００９】請求項２の発明のディスクロールは、請求
項１の発明において、上記ワラストナイトが２０〜６５
重量％、上記セラミックファイバーが２０〜４０重量％
含有されていることを要旨とする。
項１の発明において、上記ワラストナイトが２０〜６５
重量％、上記セラミックファイバーが２０〜４０重量％
含有されていることを要旨とする。
【００１０】請求項３の発明のディスクロールは、請求
項２の発明において、ワラストナイト及びセラミックフ
ァイバーを除く無機充填材を１０〜５０重量％含有した
ことを要旨とする。
項２の発明において、ワラストナイト及びセラミックフ
ァイバーを除く無機充填材を１０〜５０重量％含有した
ことを要旨とする。
【００１１】請求項４の発明のディスクロールは、請求
項３の発明において、ワラストナイト及びセラミックフ
ァイバーを除く補強繊維を１〜５重量％、有機結合材を
２〜５重量％含有したことを要旨とする。
項３の発明において、ワラストナイト及びセラミックフ
ァイバーを除く補強繊維を１〜５重量％、有機結合材を
２〜５重量％含有したことを要旨とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明では、石綿材を使用しない
ディスクロールの研究開発を進めた結果、使用環境雰囲
気において、液相の生成を伴う焼結を抑えるための素材
としてワラストナイトに着目した。また、焼結の抑制に
付随するディスクロール強度の低下を抑えるために、セ
ラミックファイバーにも着目した。これらを、ロールの
主成分として使用することにより、上述した目的のディ
スクロールが得られることを知見し、この知見に基づい
て本発明を完成したものである。すなわち、本発明はワ
ラストナイトとセラミックファイバーを主成分として、
例えば、抄造法により作製した薄板状成形物をディスク
素材とすることを要旨としている。
ディスクロールの研究開発を進めた結果、使用環境雰囲
気において、液相の生成を伴う焼結を抑えるための素材
としてワラストナイトに着目した。また、焼結の抑制に
付随するディスクロール強度の低下を抑えるために、セ
ラミックファイバーにも着目した。これらを、ロールの
主成分として使用することにより、上述した目的のディ
スクロールが得られることを知見し、この知見に基づい
て本発明を完成したものである。すなわち、本発明はワ
ラストナイトとセラミックファイバーを主成分として、
例えば、抄造法により作製した薄板状成形物をディスク
素材とすることを要旨としている。
【００１３】上記ワラストナイトは天然の無機質針状結
晶でその組成はＣａＳｉＯ3である。ワラストナイトは
結晶水や層間水を含まないため、石綿品やその代替品と
して注目されているセピオライト等と違い、高温度域で
化学的に安定した特性を持ち、高温雰囲気においても収
縮が小さく繊維強度の低下も小さい優れた機械的特性を
持つ。
晶でその組成はＣａＳｉＯ3である。ワラストナイトは
結晶水や層間水を含まないため、石綿品やその代替品と
して注目されているセピオライト等と違い、高温度域で
化学的に安定した特性を持ち、高温雰囲気においても収
縮が小さく繊維強度の低下も小さい優れた機械的特性を
持つ。
【００１４】ワラストナイトの添加量は２０〜６５重量
（ｗｔ）％が好適である。２０ｗｔ％以下の添加量であ
ると効果が小さく、６５ｗｔ％以上であるとロールの抄
造性に支障をきたすのと、ロールとして必要な強度が得
られ難いためである。本発明で用いられるワラストナイ
ト繊維としては、なるべく繊維長の大なもの（具体的に
は沈降法による粒度分布測定で５０粒度中央値が１０〜
１９μｍ以上であるもの）が好ましい。
（ｗｔ）％が好適である。２０ｗｔ％以下の添加量であ
ると効果が小さく、６５ｗｔ％以上であるとロールの抄
造性に支障をきたすのと、ロールとして必要な強度が得
られ難いためである。本発明で用いられるワラストナイ
ト繊維としては、なるべく繊維長の大なもの（具体的に
は沈降法による粒度分布測定で５０粒度中央値が１０〜
１９μｍ以上であるもの）が好ましい。
【００１５】抄造したシート状ディスク素材の強度を得
るために、セラミックファイバーを２０〜４０ｗｔ％使
用する。それ以下の添加量であるとロールとして必要な
強度が得られないためであり、４０ｗｔ％以上であると
密度が小さくなりすぎロールの強度が不足する傾向があ
るためである。
るために、セラミックファイバーを２０〜４０ｗｔ％使
用する。それ以下の添加量であるとロールとして必要な
強度が得られないためであり、４０ｗｔ％以上であると
密度が小さくなりすぎロールの強度が不足する傾向があ
るためである。
【００１６】また、その他、必要に応じてワラストナイ
ト及びセラミックファイバーを除く無機充填材を１０〜
５０ｗｔ％使用することができる。ここで使用される無
機充填材はディスクロールの用途により効果的なものを
選択することができる。但し無機充填材料はＮａ2Ｏや
Ｋ2Ｏ等の低融点成分を含むものはなるべく避ける必要
がある。具体例としては、被熱変化の少ない微細なアル
ミナ粉末や、タルク、カオリンクレーなどが挙げられ
る。
ト及びセラミックファイバーを除く無機充填材を１０〜
５０ｗｔ％使用することができる。ここで使用される無
機充填材はディスクロールの用途により効果的なものを
選択することができる。但し無機充填材料はＮａ2Ｏや
Ｋ2Ｏ等の低融点成分を含むものはなるべく避ける必要
がある。具体例としては、被熱変化の少ない微細なアル
ミナ粉末や、タルク、カオリンクレーなどが挙げられ
る。
【００１７】更に、必要に応じてワラストナイト及びセ
ラミックファイバーを除く補強繊維１〜５ｗｔ％と上記
材料を結合させるための有機結合材２〜５ｗｔ％。ま
た、これらを用途に応じ一定の割合で混合してもかまわ
ない。これら材料の好ましい添加範囲を下記する。
ラミックファイバーを除く補強繊維１〜５ｗｔ％と上記
材料を結合させるための有機結合材２〜５ｗｔ％。ま
た、これらを用途に応じ一定の割合で混合してもかまわ
ない。これら材料の好ましい添加範囲を下記する。
【００１８】全体として、ＣａＯ成分は最低で１０％以
上含むもので、２０％以上である方がより好ましい。 ワラストナイト … ２０〜６５ｗｔ％ セラミックファイバー … ２０〜４０ｗｔ％ 無機充填材 … １０〜５０ｗｔ％ （アルミナ、タルク、カオリンクレー、ベントナイト
等） 補強繊維 … １〜５ｗｔ％ （パルプ、ガラス繊維等） 有機結合材 … ２〜５ｗｔ％
上含むもので、２０％以上である方がより好ましい。 ワラストナイト … ２０〜６５ｗｔ％ セラミックファイバー … ２０〜４０ｗｔ％ 無機充填材 … １０〜５０ｗｔ％ （アルミナ、タルク、カオリンクレー、ベントナイト
等） 補強繊維 … １〜５ｗｔ％ （パルプ、ガラス繊維等） 有機結合材 … ２〜５ｗｔ％
【００１９】これらからなる配合材料を４〜６ｍｍのシ
ート状に抄造成形し、円盤状のディスクに打ち抜いた後
に金属のシャフトに嵌挿充填し、１．０〜１．８ｇ／ｃ
ｍ3の充填密度に加圧することでディスクロールを得
る。更に、補強・冷却等の目的で薄い金属板・セラミッ
ク板等を適宜ディスク材の間に挿入しても良い。
ート状に抄造成形し、円盤状のディスクに打ち抜いた後
に金属のシャフトに嵌挿充填し、１．０〜１．８ｇ／ｃ
ｍ3の充填密度に加圧することでディスクロールを得
る。更に、補強・冷却等の目的で薄い金属板・セラミッ
ク板等を適宜ディスク材の間に挿入しても良い。
【００２０】上記構成のディスクロールにおいては、ワ
ラストナイトやセラミックファイバー等の高温で安定な
材料を使用しているので、ディスクロール表面での耐熱
性が向上し液相の生成が抑制される。それによりロール
表面の反応性を抑えスケールや熱処理炉内の粉塵などを
取り込み難くし、搬送物表面に傷を与えることを抑制す
る。
ラストナイトやセラミックファイバー等の高温で安定な
材料を使用しているので、ディスクロール表面での耐熱
性が向上し液相の生成が抑制される。それによりロール
表面の反応性を抑えスケールや熱処理炉内の粉塵などを
取り込み難くし、搬送物表面に傷を与えることを抑制す
る。
【００２１】
【実施例】以下本発明の実施例を比較例と共に説明す
る。表１はそこに示した原料配合により、通常の丸編抄
造機で厚さ６ｍｍのシートを製造して成る実施例１〜３
及び比較例１〜５を示している。得られたシートの特性
（加熱収縮率）を表２に示す。なお比較例２は製板性が
悪いため表２では表示を省略した。
る。表１はそこに示した原料配合により、通常の丸編抄
造機で厚さ６ｍｍのシートを製造して成る実施例１〜３
及び比較例１〜５を示している。得られたシートの特性
（加熱収縮率）を表２に示す。なお比較例２は製板性が
悪いため表２では表示を省略した。
【００２２】次にこのシートを円盤状に打ち抜き金属の
シャフトに嵌挿充填したディスクロールを製作し、それ
ぞれの温度で設定した電気炉で１２時間加熱試験を行っ
た。次に、電気炉中においてディスクロールとステンレ
スの円筒を圧接しながら共回転させる耐用試験を行っ
た。加熱試験と耐用試験の結果は表３に示す通りであっ
た。なお、上記実施例で行った試験方法による評価は次
の通りである。
シャフトに嵌挿充填したディスクロールを製作し、それ
ぞれの温度で設定した電気炉で１２時間加熱試験を行っ
た。次に、電気炉中においてディスクロールとステンレ
スの円筒を圧接しながら共回転させる耐用試験を行っ
た。加熱試験と耐用試験の結果は表３に示す通りであっ
た。なお、上記実施例で行った試験方法による評価は次
の通りである。
【００２３】（ａ）製板性 ディスクロール材料のシートの抄造性を示す。 ○：非常に抄造性がよい △：製板できないことはないが抄造性はあまり良くない ×：抄造性が悪く製板できない （ｂ）亀裂 加熱試験後のディスクロール表面の肉眼による亀裂の有
無の外観検査を行い、 次のような判定基準で評価し
た。 ◎：全く異常がない ○：小さなヘアクラックが少数発生した ×：大きな亀裂が発生した （ｃ）スケールの付着 耐用試験後のディスクロール表面へのスケール粉の付着
具合を評価した。 ◎：耐用試験中にディスクロール表面にスケールが付着
しない ○：耐用試験中にディスクロール表面にスケールが僅か
に付着した ×：耐用試験中にディスクロール表面にスケールが多く
付着した
無の外観検査を行い、 次のような判定基準で評価し
た。 ◎：全く異常がない ○：小さなヘアクラックが少数発生した ×：大きな亀裂が発生した （ｃ）スケールの付着 耐用試験後のディスクロール表面へのスケール粉の付着
具合を評価した。 ◎：耐用試験中にディスクロール表面にスケールが付着
しない ○：耐用試験中にディスクロール表面にスケールが僅か
に付着した ×：耐用試験中にディスクロール表面にスケールが多く
付着した
【００２４】
【表１】
【表２】
【表３】
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によればワラ
ストナイトとセラミックファイバーを主成分とし、薄板
状に成形したものをディスク素材としているので、本発
明のディスクロールは充分な強度、耐衝撃性等の機械的
性能を有している。更に、１２００℃ぐらいまでの高温
でも長時間使用可能という高度の耐熱性を有しており、
かつ、スケールの付着等を抑え搬送物への悪影響を極力
抑制している。また、ディスク素材に石綿を全く使用し
ていないので石綿公害の問題もない。
ストナイトとセラミックファイバーを主成分とし、薄板
状に成形したものをディスク素材としているので、本発
明のディスクロールは充分な強度、耐衝撃性等の機械的
性能を有している。更に、１２００℃ぐらいまでの高温
でも長時間使用可能という高度の耐熱性を有しており、
かつ、スケールの付着等を抑え搬送物への悪影響を極力
抑制している。また、ディスク素材に石綿を全く使用し
ていないので石綿公害の問題もない。
Claims (4)
- 【請求項１】 ワラストナイトとセラミックファイバー
を主成分とする薄板状成形物がディスク素材であること
を特徴とするディスクロール。 - 【請求項２】 上記ワラストナイトが２０〜６５重量
％、上記セラミックファイバーが２０〜４０重量％含有
されていることを特徴とする請求項１記載のディスクロ
ール。 - 【請求項３】 ワラストナイト及びセラミックファイバ
ーを除く無機充填材を１０〜５０重量％含有したことを
特徴とする請求項２記載のディスクロール。 - 【請求項４】 ワラストナイト及びセラミックファイバ
ーを除く補強繊維を１〜５重量％、有機結合材を２〜５
重量％含有したことを特徴とする請求項３記載のディス
クロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8145054A JPH09301765A (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | ディスクロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8145054A JPH09301765A (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | ディスクロール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09301765A true JPH09301765A (ja) | 1997-11-25 |
Family
ID=15376321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8145054A Pending JPH09301765A (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | ディスクロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09301765A (ja) |
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-
1996
- 1996-05-15 JP JP8145054A patent/JPH09301765A/ja active Pending
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