JPH1143826A - 高純度アルミナ繊維及び無機繊維製品 - Google Patents
高純度アルミナ繊維及び無機繊維製品Info
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- JPH1143826A JPH1143826A JP21018497A JP21018497A JPH1143826A JP H1143826 A JPH1143826 A JP H1143826A JP 21018497 A JP21018497 A JP 21018497A JP 21018497 A JP21018497 A JP 21018497A JP H1143826 A JPH1143826 A JP H1143826A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被加熱物を汚染しない高純度のアルミナ繊維
と、この高純度アルミナ繊維を主成分とする無機繊維製
品を提供する。 【解決手段】 Ａｌ2 Ｏ3 が７０〜１００重量％である
アルミナ繊維において、ＮａとＫの合計が５００ｐｐｍ
以下であり、Ｆｅが３００ｐｐｍ以下である。さらにＣ
ａが５０ｐｐｍ以下であり、Ｃｕが２ｐｐｍ以下であ
り、Ｎｉが４ｐｐｍである。また、前述の高純度アルミ
ナ繊維を主成分とすることを特徴とする無機繊維製品で
あって、他に必要に応じて、アルミナシリカ繊維と、耐
火粉末と、有機バインダー及び無機バインダーの１種以
上のバインダーを含み、ＮａとＫの合計が５００ｐｐｍ
以下であり、Ｆｅが３００ｐｐｍ以下であり、Ｃａが２
００ｐｐｍ以下である。
と、この高純度アルミナ繊維を主成分とする無機繊維製
品を提供する。 【解決手段】 Ａｌ2 Ｏ3 が７０〜１００重量％である
アルミナ繊維において、ＮａとＫの合計が５００ｐｐｍ
以下であり、Ｆｅが３００ｐｐｍ以下である。さらにＣ
ａが５０ｐｐｍ以下であり、Ｃｕが２ｐｐｍ以下であ
り、Ｎｉが４ｐｐｍである。また、前述の高純度アルミ
ナ繊維を主成分とすることを特徴とする無機繊維製品で
あって、他に必要に応じて、アルミナシリカ繊維と、耐
火粉末と、有機バインダー及び無機バインダーの１種以
上のバインダーを含み、ＮａとＫの合計が５００ｐｐｍ
以下であり、Ｆｅが３００ｐｐｍ以下であり、Ｃａが２
００ｐｐｍ以下である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、不純物の少ない高
純度のアルミナ繊維と、この高純度アルミナ繊維を主成
分とする無機繊維製品に関する。
純度のアルミナ繊維と、この高純度アルミナ繊維を主成
分とする無機繊維製品に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミナ繊維は、Ａｌ2 Ｏ3 （アルミ
ナ）の含有率が７０〜１００重量％であり、アルミナと
シリカを主成分とする直径２〜４μｍ、最大長さ５〜１
００ｍｍ程度の短繊維である。
ナ）の含有率が７０〜１００重量％であり、アルミナと
シリカを主成分とする直径２〜４μｍ、最大長さ５〜１
００ｍｍ程度の短繊維である。
【０００３】アルミナ繊維は、アルミナの含有率によ
り、ムライトのみ、ムライトとコランダムと少量の中間
アルミナ（θアルミナ、δアルミナ）の混合、またはコ
ランダムのみの多結晶体である。これらの繊維が加熱さ
れると、中間アルミナはコランダムに変化するが、新た
な結晶の析出が少なく、繊維の劣化が少ない。そのた
め、このようなアルミナ繊維は、１５００℃付近なら安
定して使用できる。
り、ムライトのみ、ムライトとコランダムと少量の中間
アルミナ（θアルミナ、δアルミナ）の混合、またはコ
ランダムのみの多結晶体である。これらの繊維が加熱さ
れると、中間アルミナはコランダムに変化するが、新た
な結晶の析出が少なく、繊維の劣化が少ない。そのた
め、このようなアルミナ繊維は、１５００℃付近なら安
定して使用できる。
【０００４】アルミナ繊維の用途は、いろいろである
が、主として、そのまま補強材料として使われたり、ま
たはブランケット、ブロック、ボート、ペーパー、練物
などの無機繊維製品に加工されて、各種の工業炉に広く
使用されている。
が、主として、そのまま補強材料として使われたり、ま
たはブランケット、ブロック、ボート、ペーパー、練物
などの無機繊維製品に加工されて、各種の工業炉に広く
使用されている。
【０００５】しかし、工業炉に長期間使用すると、繊維
の結晶成長が進み、強度や耐熱性が低下したり、繊維が
粉塵となって炉内の被加熱物を汚染する。
の結晶成長が進み、強度や耐熱性が低下したり、繊維が
粉塵となって炉内の被加熱物を汚染する。
【０００６】このような問題を解消するため、繊維に含
まれる不純物を少なくすることが試みられている。例え
ば、ＮａとＫの合計が２０００ｐｐｍ以下、Ｆｅが５０
０ｐｐｍ以下、Ｃｕが５０ｐｐｍ以下、更にＮｉが５０
ｐｐｍ以下である無機繊維製品が知られている。（特開
平５−２１５４７３号参照）
まれる不純物を少なくすることが試みられている。例え
ば、ＮａとＫの合計が２０００ｐｐｍ以下、Ｆｅが５０
０ｐｐｍ以下、Ｃｕが５０ｐｐｍ以下、更にＮｉが５０
ｐｐｍ以下である無機繊維製品が知られている。（特開
平５−２１５４７３号参照）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】最近は、一部で工業製
品の高品質化が著しく進み、工業炉等においても汚染を
完全に防止することが望まれている。
品の高品質化が著しく進み、工業炉等においても汚染を
完全に防止することが望まれている。
【０００８】特開平５−２１５４７３号公報の無機繊維
製品では、それらに含まれる不純物を少なくし、不純物
による汚染防止にある程度成功している。
製品では、それらに含まれる不純物を少なくし、不純物
による汚染防止にある程度成功している。
【０００９】しかし、特開平５−２１５４７３号公報の
無機繊維製品では、不純物の影響を十分に小さくできず
に、被加熱物の汚染を満足に防止することができなかっ
た。
無機繊維製品では、不純物の影響を十分に小さくできず
に、被加熱物の汚染を満足に防止することができなかっ
た。
【００１０】本発明は、被加熱物を汚染しない高純度の
アルミナ繊維と、この高純度アルミナ繊維を主成分とす
る無機繊維製品を提供することを目的としている。
アルミナ繊維と、この高純度アルミナ繊維を主成分とす
る無機繊維製品を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの解決手段
は、Ａｌ2 Ｏ3 が７０〜１００重量％であるアルミナ繊
維において、ＮａとＫの合計が５００ｐｐｍ以下であ
り、Ｆｅが３００ｐｐｍ以下であることを特徴とする高
純度アルミナ繊維である。
は、Ａｌ2 Ｏ3 が７０〜１００重量％であるアルミナ繊
維において、ＮａとＫの合計が５００ｐｐｍ以下であ
り、Ｆｅが３００ｐｐｍ以下であることを特徴とする高
純度アルミナ繊維である。
【００１２】本発明の他の解決手段は、Ｃａが５０ｐｐ
ｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の高純度ア
ルミナ繊維である。
ｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の高純度ア
ルミナ繊維である。
【００１３】本発明のさらに他の解決手段は、Ｃａが５
０ｐｐｍ以下であり、Ｃｕが２ｐｐｍ以下であり、Ｎｉ
が４ｐｐｍであることを特徴とする請求項１記載の高純
度アルミナ繊維である。
０ｐｐｍ以下であり、Ｃｕが２ｐｐｍ以下であり、Ｎｉ
が４ｐｐｍであることを特徴とする請求項１記載の高純
度アルミナ繊維である。
【００１４】本発明のさらに他の解決手段は、請求項１
〜３のいずれか１項に記載の高純度アルミナ繊維を主成
分とすることを特徴とする無機繊維製品である。
〜３のいずれか１項に記載の高純度アルミナ繊維を主成
分とすることを特徴とする無機繊維製品である。
【００１５】本発明のさらに他の解決手段は、請求項１
〜３のいずれか１項に記載の高純度アルミナ繊維を主成
分とし、他に必要に応じて、アルミナシリカ繊維と、耐
火粉末と、有機バインダー及び無機バインダーの１種以
上のバインダーを含み、ＮａとＫの合計が５００ｐｐｍ
以下であり、Ｆｅが３００ｐｐｍ以下であり、Ｃａが２
００ｐｐｍ以下であることを特徴とする無機繊維製品で
ある。
〜３のいずれか１項に記載の高純度アルミナ繊維を主成
分とし、他に必要に応じて、アルミナシリカ繊維と、耐
火粉末と、有機バインダー及び無機バインダーの１種以
上のバインダーを含み、ＮａとＫの合計が５００ｐｐｍ
以下であり、Ｆｅが３００ｐｐｍ以下であり、Ｃａが２
００ｐｐｍ以下であることを特徴とする無機繊維製品で
ある。
【００１６】本発明のさらに他の解決手段は、Ｃｕが２
ｐｐｍ以下であり、Ｎｉが４ｐｐｍ以下であることを特
徴とする請求項５に記載の無機繊維製品である。
ｐｐｍ以下であり、Ｎｉが４ｐｐｍ以下であることを特
徴とする請求項５に記載の無機繊維製品である。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明者らは、アルミナ繊維及び
無機繊維製品の加熱に伴う結晶成長による劣化が、主に
Ｎａ、Ｋ、Ｆｅ、Ｃａ、Ｎｉ、Ｃｕ等の不純物に起因す
ることを知見して、本発明をなしたものである。
無機繊維製品の加熱に伴う結晶成長による劣化が、主に
Ｎａ、Ｋ、Ｆｅ、Ｃａ、Ｎｉ、Ｃｕ等の不純物に起因す
ることを知見して、本発明をなしたものである。
【００１８】アルミナ繊維及び無機繊維製品に含まれる
Ｃａは、Ｎａ、Ｆｅ、Ｋと同様に、ムライト或いはコラ
ンダムの結晶成長を著しく促進させる。また、アルミナ
繊維に含まれるＮｉやＣｕの挙動は、明確に解明できて
いないが、繊維を製造する際に拡散移動して繊維表面に
濃縮すると考えられる。そのため、ムライトあるいはコ
ランダムの結晶成長が局部的に促進されるものと推定さ
れる。
Ｃａは、Ｎａ、Ｆｅ、Ｋと同様に、ムライト或いはコラ
ンダムの結晶成長を著しく促進させる。また、アルミナ
繊維に含まれるＮｉやＣｕの挙動は、明確に解明できて
いないが、繊維を製造する際に拡散移動して繊維表面に
濃縮すると考えられる。そのため、ムライトあるいはコ
ランダムの結晶成長が局部的に促進されるものと推定さ
れる。
【００１９】アルミナ繊維は、アルミナ原料、シリカ原
料、繊維化助材を所定量混合し、粘性を調整して繊維化
した後、約１３００℃に加熱して製造できる。
料、繊維化助材を所定量混合し、粘性を調整して繊維化
した後、約１３００℃に加熱して製造できる。
【００２０】アルミナ原料としては、例えば塩基性塩化
アルミニウムなどのアルミニウム塩化物、硝酸塩などの
無機酸塩、酢酸塩などの有機酸塩、アルミニウムアルコ
キシド溶液などを使用することができる。
アルミニウムなどのアルミニウム塩化物、硝酸塩などの
無機酸塩、酢酸塩などの有機酸塩、アルミニウムアルコ
キシド溶液などを使用することができる。
【００２１】シリカ原料としては、コロイダルシリカ、
水溶性シリコーン、シリコンのアルコキシド溶液などを
使用することができる。
水溶性シリコーン、シリコンのアルコキシド溶液などを
使用することができる。
【００２２】繊維化助材としては、乳酸やポリビニルア
ルコールなどの水分散性の有機重合体を使用することが
できる。
ルコールなどの水分散性の有機重合体を使用することが
できる。
【００２３】アルコキシド溶液は、比較的不純物が少な
いが、高価であるため、使用が制限される。一方、塩基
性塩化アルミニウムやコロイダルシリカ、水溶性シリコ
ーンなどは、不純物が多いが、安価であるために多く使
用されている。
いが、高価であるため、使用が制限される。一方、塩基
性塩化アルミニウムやコロイダルシリカ、水溶性シリコ
ーンなどは、不純物が多いが、安価であるために多く使
用されている。
【００２４】不純物の多い原料から不純物を除去する方
法としては、イオン交換樹脂法がある。この方法による
と、アルカリイオンや金属イオンなどが除去できる。こ
の除去処理は、原料を混合する前でも、混合した後でも
良い。
法としては、イオン交換樹脂法がある。この方法による
と、アルカリイオンや金属イオンなどが除去できる。こ
の除去処理は、原料を混合する前でも、混合した後でも
良い。
【００２５】本発明のアルミナ繊維は、例えばアルコキ
シド溶液やイオン交換樹脂法を用いた原料を組合わせて
製造できる。
シド溶液やイオン交換樹脂法を用いた原料を組合わせて
製造できる。
【００２６】本発明の無機繊維製品の一例は、ブランケ
ットやブロックである。これらの製品の製造に際して
は、使用するニードル針や無機長繊維ヤーン及び木綿糸
などから不純物が混入しないように注意して使用するこ
とが好ましい。
ットやブロックである。これらの製品の製造に際して
は、使用するニードル針や無機長繊維ヤーン及び木綿糸
などから不純物が混入しないように注意して使用するこ
とが好ましい。
【００２７】本発明のアルミナ繊維に含有されている不
純物は、ＮａとＫの合計が５００ｐｐｍ以下、Ｆｅが３
００ｐｐｍ以下が好ましい。更に好ましくは、Ｃａが５
０ｐｐｍ以下、Ｃｕが２ｐｐｍ以下、Ｎｉが４ｐｐｍ以
下である。これらの値を越えると、結晶成長が進み、繊
維が劣化して粉塵となって、被加熱物を汚染する。ま
た、被加熱物やヒーターなどの炉内物との反応性が大き
くなる。
純物は、ＮａとＫの合計が５００ｐｐｍ以下、Ｆｅが３
００ｐｐｍ以下が好ましい。更に好ましくは、Ｃａが５
０ｐｐｍ以下、Ｃｕが２ｐｐｍ以下、Ｎｉが４ｐｐｍ以
下である。これらの値を越えると、結晶成長が進み、繊
維が劣化して粉塵となって、被加熱物を汚染する。ま
た、被加熱物やヒーターなどの炉内物との反応性が大き
くなる。
【００２８】ボードや練物などの無機繊維製品の製造に
際して、使用するアルミナシリカ繊維、水、耐火粉末、
バインダー（有機バインダーや無機バインダー）など
は、不純物の混入について十分に注意を払って使用する
ことが好ましい。特に、水、耐火粉末、バインダー（有
機バインダーや無機バインダー）などは、繊維の表面や
交点に凝集しやすいので、十分な注意が必要である。
際して、使用するアルミナシリカ繊維、水、耐火粉末、
バインダー（有機バインダーや無機バインダー）など
は、不純物の混入について十分に注意を払って使用する
ことが好ましい。特に、水、耐火粉末、バインダー（有
機バインダーや無機バインダー）などは、繊維の表面や
交点に凝集しやすいので、十分な注意が必要である。
【００２９】例えば、アルミナシリカ繊維は、Ｎａが１
５０ｐｐｍ以下、Ｆｅが１００ｐｐｍ以下、Ｃｕが１．
５ｐｐｍ以下、Ｎｉが２ｐｐｍ以下であると、繊維の劣
化が格段に防止できるので好ましい。
５０ｐｐｍ以下、Ｆｅが１００ｐｐｍ以下、Ｃｕが１．
５ｐｐｍ以下、Ｎｉが２ｐｐｍ以下であると、繊維の劣
化が格段に防止できるので好ましい。
【００３０】水は、イオン交換水或いは蒸留水を使用す
ると、無機繊維製品に含まれるＮａ、Ｆｅ、Ｃａ、Ｋ、
Ｍｇなどは減少するので、好ましい。
ると、無機繊維製品に含まれるＮａ、Ｆｅ、Ｃａ、Ｋ、
Ｍｇなどは減少するので、好ましい。
【００３１】耐火粉末は、アルコキシドを原料とする高
純度品やアルカリの含有量を抑えた低ソーダ品のアルミ
ナ粉末やムライト粉末などが好ましい。
純度品やアルカリの含有量を抑えた低ソーダ品のアルミ
ナ粉末やムライト粉末などが好ましい。
【００３２】無機バインダーとしては、Ｎａ含有量の少
ない低ソーダのコロイダルシリカ、アルミナゾル、或い
は気相法で作られた高純度微粒シリカ（例えば商品名
「アエロジル」）などを使用することが好ましい。これ
らは２種以上を混合して使用してもよい。
ない低ソーダのコロイダルシリカ、アルミナゾル、或い
は気相法で作られた高純度微粒シリカ（例えば商品名
「アエロジル」）などを使用することが好ましい。これ
らは２種以上を混合して使用してもよい。
【００３３】有機バインダーとしては、澱粉、アクリ
ル、セルロース等を使用できる。これらを使用する場合
も、アルカリや他の不純物の少ない高純度品が好まし
い。
ル、セルロース等を使用できる。これらを使用する場合
も、アルカリや他の不純物の少ない高純度品が好まし
い。
【００３４】アルミナ繊維とアルミナシリカ繊維と耐火
粉末と無機バインダーの配合構成は、次の重量比が好ま
しい。
粉末と無機バインダーの配合構成は、次の重量比が好ま
しい。
【００３５】アルミナ繊維とアルミナシリカ繊維は１０
０：０〜１００：１００であり、全繊維と耐火粉末は１
００：０〜２０：８０であり、全繊維と耐火粉末の合計
と無機バインダーは１００：０〜８０：２０である。
０：０〜１００：１００であり、全繊維と耐火粉末は１
００：０〜２０：８０であり、全繊維と耐火粉末の合計
と無機バインダーは１００：０〜８０：２０である。
【００３６】本発明の無機繊維製品に含有される不純物
は、ＮａとＫの合計が５００ｐｐｍ以下、Ｆｅが３００
ｐｐｍ以下、Ｃａが２００ｐｍ以下が好ましい。更に好
ましくは、Ｃｕが２ｐｐｍ以下、Ｎｉが４ｐｐｍ以下で
ある。これらの値を越えると、使用の際に発生する粉塵
が多くなって、被加熱物を汚染する。また、炉内物との
反応性も大きくなる。
は、ＮａとＫの合計が５００ｐｐｍ以下、Ｆｅが３００
ｐｐｍ以下、Ｃａが２００ｐｍ以下が好ましい。更に好
ましくは、Ｃｕが２ｐｐｍ以下、Ｎｉが４ｐｐｍ以下で
ある。これらの値を越えると、使用の際に発生する粉塵
が多くなって、被加熱物を汚染する。また、炉内物との
反応性も大きくなる。
【００３７】アルミナシリカ繊維は、アルミナ及びシリ
カが共に４０〜６０重量％の非晶質繊維である。使用前
に１０００℃〜１１００℃で加熱してムライト結晶を析
出させておくと、耐熱性や耐久性が向上して好ましい。
カが共に４０〜６０重量％の非晶質繊維である。使用前
に１０００℃〜１１００℃で加熱してムライト結晶を析
出させておくと、耐熱性や耐久性が向上して好ましい。
【００３８】繊維に含まれるショットは、落下して被加
熱物を汚染するので、予め処理をしてショットを少なく
するのが好ましい。
熱物を汚染するので、予め処理をしてショットを少なく
するのが好ましい。
【００３９】有機バインダーを除去するには、たとえ
ば、８００℃ないし１６００℃で加熱すると良い。温度
が８００℃未満であれば、長時間の加熱を要し、１６０
０℃を越えると、成形体の強度が低下する。
ば、８００℃ないし１６００℃で加熱すると良い。温度
が８００℃未満であれば、長時間の加熱を要し、１６０
０℃を越えると、成形体の強度が低下する。
【００４０】無機繊維製品には、例えばアルミナゾル、
アルミニウムのアルコキシド溶液、コロイダルシリカと
アルミナゾルの混合物、コロイダルシリカを塗布或いは
含浸すると、更に粉塵を防止できて好ましい。
アルミニウムのアルコキシド溶液、コロイダルシリカと
アルミナゾルの混合物、コロイダルシリカを塗布或いは
含浸すると、更に粉塵を防止できて好ましい。
【００４１】
【実施例】高純度アルミナ繊維の実施例（実施例１〜３） 塩基性塩化アルミニウム溶液（Ａｌ／Ｃｌ＝１．７，Ａ
ｌ2 Ｏ3 固形分２３．５％）と、低ソーダのコロイダル
シリカ（ＳｉＯ2 固形分２０．０％）と、これらの溶液
をイオン交換樹脂法により高純度化した溶液と、乳酸
（濃度５０％）とをそれぞれ所定量配合して混合した。
この混合液を濃縮して、粘度を約２００ポイズに調整し
た。この液を既知の方法で繊維化し、１３５０℃で３０
分間加熱してアルミナ繊維を得た。
ｌ2 Ｏ3 固形分２３．５％）と、低ソーダのコロイダル
シリカ（ＳｉＯ2 固形分２０．０％）と、これらの溶液
をイオン交換樹脂法により高純度化した溶液と、乳酸
（濃度５０％）とをそれぞれ所定量配合して混合した。
この混合液を濃縮して、粘度を約２００ポイズに調整し
た。この液を既知の方法で繊維化し、１３５０℃で３０
分間加熱してアルミナ繊維を得た。
【００４２】塩基性塩化アルミニウム溶液、低ソーダの
コロイダルシリカ、乳酸の不純物の分析値を表１に、ア
ルミナ繊維の構成及び不純物の分析値を表２に、アルミ
ナ繊維の特性を表３に示す。
コロイダルシリカ、乳酸の不純物の分析値を表１に、ア
ルミナ繊維の構成及び不純物の分析値を表２に、アルミ
ナ繊維の特性を表３に示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【表２】
【００４５】
【表３】 特性値の試験方法を説明する。
【００４６】収縮率は、アルミナ繊維と陽性澱粉と水を
分散したスラリーから、厚さ２０ｍｍ，１００ｍｍ角の
成形品を製作して、この成形品を加熱処理し、加熱前後
の寸法変化を測定して算出した。
分散したスラリーから、厚さ２０ｍｍ，１００ｍｍ角の
成形品を製作して、この成形品を加熱処理し、加熱前後
の寸法変化を測定して算出した。
【００４７】粉塵発生量は、アルミナ板の上に２０ｍｍ
離して前述の成形品を置き、１６００℃−８時間の加熱
を５回繰り返したときの、アルミナ板に落下した繊維の
数を数えて算出した。
離して前述の成形品を置き、１６００℃−８時間の加熱
を５回繰り返したときの、アルミナ板に落下した繊維の
数を数えて算出した。
【００４８】汚染反応性は、粉砕したアルミナ繊維０．
３ｇを石英ガラス板の上の約３０ｍｍ角に置いて、１３
００℃で６時間加熱し、石英ガラスの失透を観察して求
めた。失透の程度により、無、微小、小、中、大の５段
階にわけて評価した。
３ｇを石英ガラス板の上の約３０ｍｍ角に置いて、１３
００℃で６時間加熱し、石英ガラスの失透を観察して求
めた。失透の程度により、無、微小、小、中、大の５段
階にわけて評価した。
【００４９】比較例１〜５ 実施例１〜３と同様に製造した。但し、比較例１，２，
３は、それぞれＣａ，Ｃｕ，Ｎｉを塩化物として少量添
加した。
３は、それぞれＣａ，Ｃｕ，Ｎｉを塩化物として少量添
加した。
【００５０】比較例１は、Ｃａが多い例である。比較例
２は、Ｃｕが多い例である。比較例３は、Ｎｉが多い例
である。比較例４及び５は、Ｎａ，Ｋ，Ｆｅ，Ｃａ，Ｃ
ｕ，Ｎｉが多い例である。いずれの比較例１〜５も、収
縮、粉塵発生量、汚染反応性が大きい。
２は、Ｃｕが多い例である。比較例３は、Ｎｉが多い例
である。比較例４及び５は、Ｎａ，Ｋ，Ｆｅ，Ｃａ，Ｃ
ｕ，Ｎｉが多い例である。いずれの比較例１〜５も、収
縮、粉塵発生量、汚染反応性が大きい。
【００５１】実施例２と比較例４のアルミナ繊維を１６
００℃で２４時間加熱した後、繊維の表面をＳＥＭによ
り観察した。その結果をそれぞれ図１と図２に示す。図
１では、図２のものよりも結晶成長が抑制されていると
ともに、結晶が溶解し、ガラス状になっている部分も無
い。
００℃で２４時間加熱した後、繊維の表面をＳＥＭによ
り観察した。その結果をそれぞれ図１と図２に示す。図
１では、図２のものよりも結晶成長が抑制されていると
ともに、結晶が溶解し、ガラス状になっている部分も無
い。
【００５２】無機繊維製品の実施例（実施例４〜６） 実施例１または２のアルミナ繊維、ほぼアルミナ５３重
量％でシリカ４７重量％のアルミナシリカ繊維およびア
ルミナ粉の所定量を水１００リットルに混合分散した。
その後、陽性澱粉と低ソーダのコロダイルシリカをそれ
ぞれ固形分で７０ｇ添加してスラリーを作り、真空成形
法により厚さ２０ｍｍの無機繊維製品である成形品を製
作した。
量％でシリカ４７重量％のアルミナシリカ繊維およびア
ルミナ粉の所定量を水１００リットルに混合分散した。
その後、陽性澱粉と低ソーダのコロダイルシリカをそれ
ぞれ固形分で７０ｇ添加してスラリーを作り、真空成形
法により厚さ２０ｍｍの無機繊維製品である成形品を製
作した。
【００５３】アルミナシリカ繊維及びアルミナ粉の不純
物の分析値を表４に示す。成形品の構成と不純物の分析
値を表５に示し、その特性値を表６に示す。
物の分析値を表４に示す。成形品の構成と不純物の分析
値を表５に示し、その特性値を表６に示す。
【００５４】
【表４】
【００５５】
【表５】
【００５６】
【表６】 特性値の試験方法を説明する。
【００５７】ヒーターとの反応性は、成形品の上に二珪
化モリブデン（ＭｏＳｉＯ4 ）ヒーターを乗せて１５０
０℃−１２時間加熱した。反応の程度により、微小、
小、中、大の４段階に分けて評価した。
化モリブデン（ＭｏＳｉＯ4 ）ヒーターを乗せて１５０
０℃−１２時間加熱した。反応の程度により、微小、
小、中、大の４段階に分けて評価した。
【００５８】たわみ量は、大きさ２０×７０×２００ｍ
ｍの成形品を、スパン１２０ｍｍの上に置き、１６００
℃−１２時間加熱して、最大たわみ量を測定した。
ｍの成形品を、スパン１２０ｍｍの上に置き、１６００
℃−１２時間加熱して、最大たわみ量を測定した。
【００５９】実施例４に使用したアルミナシリカ繊維に
ついては、１０００℃で１０分間加熱してムライトを析
出させた。
ついては、１０００℃で１０分間加熱してムライトを析
出させた。
【００６０】実施例５については、成形品の表面に高純
度のアルミナゾルを塗布した。
度のアルミナゾルを塗布した。
【００６１】実施例６については、１５００℃で３時間
加熱して、コロダイルシリカを反応させて、ムライトを
生成させた。
加熱して、コロダイルシリカを反応させて、ムライトを
生成させた。
【００６２】比較例６〜１０ 実施例４〜６と同様に比較例６〜１０を作成した。比較
例６は、Ｃａが多い例である。比較例７は、Ｃｕが多い
例である。比較例８は、Ｎｉが多い例である。比較例９
及び１０は、Ｎａ，Ｋ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｃａ，Ｎｉが多い
例である。いずれの比較例６〜１０も、収縮、粉塵発生
量、汚染反応性、ヒーターとの反応性、たわみ量が大き
い。
例６は、Ｃａが多い例である。比較例７は、Ｃｕが多い
例である。比較例８は、Ｎｉが多い例である。比較例９
及び１０は、Ｎａ，Ｋ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｃａ，Ｎｉが多い
例である。いずれの比較例６〜１０も、収縮、粉塵発生
量、汚染反応性、ヒーターとの反応性、たわみ量が大き
い。
【００６３】
【発明の効果】本発明による高純度アルミナ繊維と、そ
の高純度アルミナ繊維を用いた無機繊維製品は、加熱に
よる繊維の結晶成長を抑制できて、耐熱性が向上する。
さらに、繊維の粉化による粉塵の発生が極めて少なく、
被加熱物との汚染反応性も少ない。この理由により、本
発明の高純度アルミナ繊維と、その高純度アルミナ繊維
を用いた無機繊維製品を使用すれば、被加熱物を汚染す
ることがなく、被加熱物の品質向上と生産量の向上が顕
著である。
の高純度アルミナ繊維を用いた無機繊維製品は、加熱に
よる繊維の結晶成長を抑制できて、耐熱性が向上する。
さらに、繊維の粉化による粉塵の発生が極めて少なく、
被加熱物との汚染反応性も少ない。この理由により、本
発明の高純度アルミナ繊維と、その高純度アルミナ繊維
を用いた無機繊維製品を使用すれば、被加熱物を汚染す
ることがなく、被加熱物の品質向上と生産量の向上が顕
著である。
【００６４】さらに、本発明の無機繊維製品は変形が少
なく、安定した断熱性能が得られる。
なく、安定した断熱性能が得られる。
【００６５】さらに、本発明の無機繊維製品は、電気炉
に使用すると、ヒーターとの反応性が少なくて、ヒータ
ーを長時間安定して使用することができる。
に使用すると、ヒーターとの反応性が少なくて、ヒータ
ーを長時間安定して使用することができる。
【図１】本発明のアルミナ繊維のＳＥＭ観察結果を示す
図。
図。
【図２】比較例のアルミナ繊維のＳＥＭ観察結果を示す
図。
図。
Claims (6)
- 【請求項１】 Ａｌ2 Ｏ3 が７０〜１００重量％である
アルミナ繊維において、ＮａとＫの合計が５００ｐｐｍ
以下であり、Ｆｅが３００ｐｐｍ以下であることを特徴
とする高純度アルミナ繊維。 - 【請求項２】 Ｃａが５０ｐｐｍ以下であることを特徴
とする請求項１記載の高純度アルミナ繊維。 - 【請求項３】 Ｃａが５０ｐｐｍ以下であり、Ｃｕが２
ｐｐｍ以下であり、Ｎｉが４ｐｐｍであることを特徴と
する請求項１記載の高純度アルミナ繊維。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の高
純度アルミナ繊維を主成分とすることを特徴とする無機
繊維製品。 - 【請求項５】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の高
純度アルミナ繊維を主成分とし、他に必要に応じて、ア
ルミナシリカ繊維と、耐火粉末と、有機バインダー及び
無機バインダーの１種以上のバインダーを含み、Ｎａと
Ｋの合計が５００ｐｐｍ以下であり、Ｆｅが３００ｐｐ
ｍ以下であり、Ｃａが２００ｐｐｍ以下であることを特
徴とする無機繊維製品。 - 【請求項６】 Ｃｕが２ｐｐｍ以下であり、Ｎｉが４ｐ
ｐｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載の無機
繊維製品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21018497A JP3862045B2 (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 高純度アルミナ繊維及び無機繊維製品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21018497A JP3862045B2 (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 高純度アルミナ繊維及び無機繊維製品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1143826A true JPH1143826A (ja) | 1999-02-16 |
| JP3862045B2 JP3862045B2 (ja) | 2006-12-27 |
Family
ID=16585183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21018497A Expired - Fee Related JP3862045B2 (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 高純度アルミナ繊維及び無機繊維製品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3862045B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000160434A (ja) * | 1998-11-24 | 2000-06-13 | Toshiba Monofrax Co Ltd | 高純度アルミナ長繊維及びその繊維製品と耐火断熱材 |
| EP1031649A1 (en) * | 1999-02-23 | 2000-08-30 | Toshiba Monofrax Company Ltd. | High-purity crystalline inorganic fiber, molded body thereof, and method of production thereof |
| JP2002309470A (ja) * | 2001-04-17 | 2002-10-23 | Toshiba Monofrax Co Ltd | 密度差のあるアルミナ繊維ブロック及びその製造方法 |
| JP2003002731A (ja) * | 2001-06-20 | 2003-01-08 | Toshiba Monofrax Co Ltd | アルミナ繊維ブロック及びその製造方法 |
| JP2006076015A (ja) * | 2004-09-07 | 2006-03-23 | Saint-Gobain Tm Kk | 無機繊維ブロックと断熱構造体 |
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| WO2019038748A1 (ja) * | 2017-08-25 | 2019-02-28 | デンカ株式会社 | アルミナ繊維、アルミナ繊維集合体及び排ガス浄化装置用把持材 |
| WO2019038747A1 (ja) * | 2017-08-25 | 2019-02-28 | デンカ株式会社 | アルミナ繊維、アルミナ繊維集合体及び排ガス浄化装置用把持材 |
-
1997
- 1997-07-22 JP JP21018497A patent/JP3862045B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN104704151A (zh) * | 2012-08-15 | 2015-06-10 | 3M创新有限公司 | 上胶的短氧化铝基无机氧化物纤维、制备该纤维的方法和包括该纤维的组合物 |
| US9617659B2 (en) | 2012-08-15 | 2017-04-11 | 3M Innovative Properties | Sized short alumina-based inorganic oxide fiber, method of making, and composition including the same |
| WO2019038748A1 (ja) * | 2017-08-25 | 2019-02-28 | デンカ株式会社 | アルミナ繊維、アルミナ繊維集合体及び排ガス浄化装置用把持材 |
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| CN111344443A (zh) * | 2017-08-25 | 2020-06-26 | 电化株式会社 | 氧化铝纤维、氧化铝纤维集合体及废气净化装置用把持材 |
| CN111344444A (zh) * | 2017-08-25 | 2020-06-26 | 电化株式会社 | 氧化铝纤维、氧化铝纤维集合体及废气净化装置用把持材 |
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| US11319250B2 (en) | 2017-08-25 | 2022-05-03 | Denka Company Limited | Alumina fibers, alumina fiber aggregate, and retaining material for use in exhaust gas purification device |
| US11345641B2 (en) | 2017-08-25 | 2022-05-31 | Denka Company Limited | Alumina fibers, alumina fiber aggregate, and retaining material for use in exhaust gas purification device |
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