JPS581072B2 - アルミナ含有成形体の製造法 - Google Patents

アルミナ含有成形体の製造法

Info

Publication number
JPS581072B2
JPS581072B2 JP55010185A JP1018580A JPS581072B2 JP S581072 B2 JPS581072 B2 JP S581072B2 JP 55010185 A JP55010185 A JP 55010185A JP 1018580 A JP1018580 A JP 1018580A JP S581072 B2 JPS581072 B2 JP S581072B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fibers
alumina
composition
solvent
aluminum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP55010185A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS55109269A (en
Inventor
ジエームス・デリツク・バーシヤル
ジエフリー・スチユアート・ケンワーシイ
ミツチエル・ジヨン・モートン
ミツチエル・デービツド・テイラー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Imperial Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB1208872A external-priority patent/GB1425934A/en
Application filed by Imperial Chemical Industries Ltd filed Critical Imperial Chemical Industries Ltd
Publication of JPS55109269A publication Critical patent/JPS55109269A/ja
Publication of JPS581072B2 publication Critical patent/JPS581072B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/62227Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining fibres
    • C04B35/62231Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining fibres based on oxide ceramics
    • C04B35/62236Fibres based on aluminium oxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/864Removing carbon monoxide or hydrocarbons
    • B01J35/58
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/62227Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining fibres
    • C04B35/62231Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining fibres based on oxide ceramics
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S264/00Plastic and nonmetallic article shaping or treating: processes
    • Y10S264/19Inorganic fiber

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルミナを含む成形体及びその製造法に関する
すなわち本発明は、次の工程:(a) アルミナに分
解し得る酸陰イオン含有アルミニウム化合物、該アルミ
ニウム化合物より少ない重量割合の有機重合体及び該ア
ルミニウム化合物と該有機重合体のための溶剤からなる
組成物を所望の成形体に形成し; (b) かく形成された成形体から溶剤の少くとも一
部を除去し; (c) 該成形体を熱水処理にかけて該アルミニウム
化合物を少くとも部分的にアルミナ又はアルミナ水和物
に分解し;かつ (d) 前記工程(c)に先立って又は工程(c)の
処理と同時に、該成形体に塩基性物質を作用させること
;からなるアルミナ又はアルミナ水和物を含む薄い断面
をもつ成形体の製造法を提供するものである。
該アルミニウム化合物は溶剤と真溶液又はコロイド溶液
(ゾル)を形成し得ることを理解すべきである。
前記組成物は有機重合体の少くとも2倍量のアルミニウ
ム化合物(酸化アルミニウムに換算して)を含むことが
好ましい。
更に好ましくは、有機重合体は酸化アルミニウムに換算
してアルミニウム化合物の10重量%以下、例えば0,
1〜8重量%からなる。
酸陰イオン含有アルミニウム化合物は好ましくは重合体
状もしくは溶液中で重合体状化合物を形成し得るもので
あり、より好ましくは水溶性化合物、例えば水中の粘性
溶液又はゾルを与えるアルミニウム塩である。
この水溶性アルミニウム化合物は塩化物、硫酸塩、酢酸
塩、蟻酸塩、プロピオン酸塩、蓚酸塩、隣酸塩及び硝酸
塩又はこれらの混合物から選んだ化合物であるのが好都
合である。
特に好ましいものはオキシ塩化アルミニウム、塩基性酢
酸アルミニウム、塩基性蟻酸アルミニウム、塩基性硝酸
アルミニウム、これらの混合物又はこれらの混成化合物
である。
溶剤は好ましくは極性溶剤、例えばアルコール、特にメ
タノール又はエタノール、氷酢酸、ジメチルスルホキシ
ド又はジメチルホルムアミドである。
溶剤として水を用いるのが特に好都合である。
二種以上の溶剤混合物を使用することができる。
有機重合体は好ましくは水溶性有機重合体、好都合には
非イオン水溶性有機重合体、ポリヒドロキシル化有機重
合体又は天然水溶性ゴムである。
有機重合体は繊維化条件下で、例えば室温から溶剤の沸
点の数度以内までの温度で熱安定性である。
ことが好ましい。
好ましい有機重合体は例えば次のものが挙げられる:− ポリビニルアルコール、 ポリアクリルアミド及び部分的に加水分解されたポリア
クリルアミド、 ポリアクリル酸、 ポリエチレンオキシド、 カルボキシアルキルセルロール、例えばカルボキシメチ
ルセルロース、 ヒドロキシアルキルセルロース、例えばヒドロキシメチ
ルセルロース、 アルキルセルロース、例えばメチルセルロース、加水分
解された澱粉、 デキストラン、 グアーガム、 ポリビニルピロリドン、 ポリエチレングリコール、 アルギン酸、 ポリイソブチレン誘導体、 ポリシロキサンの例えばポリエチレンオキシドとの共重
合体、 ポリウレタン、及び これらのエステル、共重合体又は混合物。
最も好ましい有機重合体は直鎖ポリヒドロキシル化有機
重合体、例えばポリビニルアルコール(部分的に加水分
解されたポリ酢酸ビニル);ポリビニルピロリドン;又
はポリエチレンオキシドである。
有機重合体の分子量は103〜107の範囲、好ましく
は有機重合体が本発明で用いられる溶剤中に溶解する能
力と一致する程度に高い分子量であることが好都合であ
る。
例えば、ポリビニルアルコール又は部分的に加水分解さ
れたポリ酢酸ビニルについては中程度のもしくは高い分
子量、例えば75000〜125000、ポリエチレン
オキシドについては104〜106の分子量、セルロー
スから誘導される重合体については10000〜500
00の分子量をもつのが好ましい。
組成物中の有機重合体の濃度は好ましくは0.1〜10
重量%、より好ましくは0.5〜3重量%である。
組成物はアルミニウム化合物と有機重合体を溶剤中に溶
解することによって好都合に調製し得る。
この溶解を行う順序は限定的ではなく、それぞれの実施
態様で最も好都合に選定し得る。
水柱ゾルはアルミニウム化合物の水溶液の加水分解又は
加熱によって好都合に調製できる。
アルミニウム化合物又は有機重合体は適当な前駆体(プ
リカーサー)から通常溶剤の存在下で形成され得る。
例えば、アルミニウム化合物は水酸化アルミニウムを適
当な酸に塩基性塩を生成させるような割合で溶解するこ
とによって製造でき、例えば Al2(OH)5Clは水酸化アルミニウムを塩酸中に
又はアルミニウム金属を塩酸水溶液中に又はアルミニウ
ムエトキシドを塩酸水溶液中に溶解することによって製
造できる。
本発明で使用される組成物はこれを所望の形状に形成す
るに適当な任意の粘度で調製される。
一般に0.1ポイズより高い粘度、例えば0.1〜50
00ポイズが成形体の形成法に好都合である。
成形体は熱水処理が合理的な時間で有効となるに充分薄
い部分からなるべきである。
少くとも約100ミクロンより大きくない一寸法をもつ
成形体が特に適している。
従って、本発明方法によって最も有用に製造される成形
体は少くとも約100ミクロンより大きくない一寸法を
もつ小粒子かつ球状体;多孔質構造かつ蜂の巣状、特に
フイルム、被覆物及び繊維である。
組成物が所望の形状に形成するには任意好都合の方法を
用いることができる。
小粒子かつ球状体のためには噴霧乾燥又はプリリング(
Prilling)法(例えば空中で又は油滴法によっ
て)が適当であり;フイルムのためには押出又は流延法
が好都合であり、多孔質構造のためには適当な発泡法又
は蜂の巣形成法が使用でき;繊維のためには任意好都合
な繊維化法、例えば遠心紡糸、延伸、ブローイング、タ
ック(tack)紡糸、紡糸口金からの押出又はこれら
の適当な組合せが使用できる。
ブローイングによる繊維化は後記のように行われる。
繊維を形成させるために用いられる組成物の粘度は用い
られた繊維化法に適合するものが好ましい。
好都合にはその粘度は、繊維化を組成物を紡糸口金から
押出して連続フィラメントとすることによって行う場合
には0.1〜3000ポイズ、好ましくは100〜10
00ポイズである。
低粘度、例えば0.1〜100ポイズの組成物の繊維化
は好ましくは後記の如きブローイング法によって行われ
る。
溶剤は形成された成形体から蒸発によって、例えば30
〜110℃の温度で随意に減圧下で加熱することによっ
て除去するのが好ましい。
用語“熱水処理”とは成形体上の熱と水蒸気との同時作
用を意味する。
この熱水処理は成形体からの溶剤の除去又は引続く別の
工程と同時に行うことができる。
水溶液から形成された成形体の熱水処理は、成形体の脱
水の際に得られる水蒸気を該成形体の処理に利用できる
ように、成形体を閉鎖空間内で100℃以上で加熱する
ことによって行い得る。
しかしながら、熱水処理は添加された水蒸気により少く
とも200℃の温度で行うことが好ましい。
200〜800℃、更に好ましくは250〜500℃、
例えば約350℃の温度の水蒸気を用いることが好まし
い。
水蒸気中での加熱時間は広範囲に亘って変化し得るが、
好ましくは2分〜5時間、より好ましくは2分〜30分
の加熱時間が用いられる。
水蒸気の使用圧力は広範囲、例えば0.5〜50気圧の
範囲で変化し得るが、最も好都合には大気圧である。
水蒸気は他の気体、例えば空気を含有してもよく、水蒸
気中の他のガスの割合はほぼ大気圧で50容量%を超え
ないことより好ましくは10容量%を超えないことが望
ましい。
成形体上での凝縮を防止するために水蒸気による処理の
前に成形体を加熱することが好ましい。
何ら特定の理論に限定しようとするわけではないが、あ
る種の水溶性有機重合体を含む成形体の熱水処理中に水
蒸気が該重合体又はその分解生成物の脱水を妨げ、それ
によって炭化を回避せしめる。
アルミナ化合物の分解前の炭化は望ましくない。
なんとなれば、燬焼によってすべてを除去するのが困難
である黒色化が起る他に、それはアルミナの構造及び物
理的性質に悪影響を及ぼすからである。
更に、熱水処理はアルミナ化合物を均質に分解せしめ、
それによって生成されるアルミナ中により均一な結晶構
造が与えられるものと考えられる。
有機重合体の存在はアルミナ中により大きい多孔度を与
えかつ分解の際に放出される陰イオンのより迅速な解離
を可能にする。
また有機重合体の存在は熱水処理で用いられる水蒸気の
アルミニウム化合物の分解作用を促進するように思われ
る。
成形体は、引続いてアルミニウム化合物の分解を完結さ
せるため、アルミナの結晶形態を変えるためあるいは成
形体を焼結するために、熱水処理の温度より高い温度に
更に加熱し得る。
例えば、成形体は500〜2000℃、好ましくは60
0〜1000℃で1分〜1時間加熱し得る。
加熱は二段階以上で、例えば温度を上昇させつゝ連続的
に行うことができる。
成形体中に存在するすべての残留有機物質を酸化するこ
とが必要な場合には、空気又は酸素の存在下での加熱が
望ましい。
成形体中に種々の添加剤を単独又は組合せて、好都合に
はそれらを成形体の形成に用いられる組成物に添加する
ことによって含ませることができる。
添加剤はまた成形体の表面上に任意適当な処理方法によ
って含ませることもできる。
かかる添加剤の例は次のものを挙げることができる:(
a) アルカリ士類酸化物に分解し得るアルカリ士類
化合物、例えばマグネシウム又はカルシウムの化合物; (b)酸性酸化物、特にSiO2,B203,P20,
又はZrO2又は分解により酸性酸化物を形成する化合
物; (c)触媒物質、例えば元素又は化合物形態のPt,S
b,Cu,Ad,Pd,Ag,Ru,Bi,Zn,Ni
,Co,Cr,Ti,Fe,V又はMn;(d)弗化物
、例えばHF,NaF又はCaF2;(e)アルカリ金
属化合物、例えばリチウム、ナトリウム又はカリウムの
化合物; (f)コロイド状シリカの如き補強用粒子又は充填剤; (g)着色剤、例えば媒染染料又は顔料;(h)希土類
酸化物又はイツトリア又はこれらの前駆体。
触媒物質は成形体の外部表面上に存在させてもよいしま
た成形体内に含ませてもよい。
ある場合には触媒物質は一部分成形体内に、一部分その
外部表面上に存在させることもできる。
一種又はそれ以上の触媒物質を存在させることができる
触媒物質の少くとも一部を成形体内に含ませる場合には
、その触媒物質又はその前駆体をアルミナ又はアルミナ
水和物を含む成形体の形成に用いられる組成物中に分散
もしくは溶解させることが好都合である。
用語“前駆体”とは、適当な処理によって、例えば加熱
又は還元によって直接又は間接的に触媒物質を生成せし
める物質を意味する。
触媒物質を含むアルミナ又はアルミナ水和物成形体は後
記の如く多種多様の接触法で使用され得る。
成形体中のアルミナは非結晶性のもの又は大半がη型の
もののいずれかあるいは両方である。
本発明の方法によれば、他の転移結晶形のアルミナ、例
えばχ−アルミナの形成の回避されかつ1000℃以下
の温度ではα−アルミナの形成が防止され、従って成形
体を温度変化に供した時の物理的変化に対する耐性が改
善されるものと考えられる。
従って本発明は、800〜1200℃の温度で加熱した
場合に実質的にα−アルミナを含まないアルミナの成形
体、例えば繊維を提供する。
好ましい成形体は組成物を適当な方法により繊維化する
ことによって形成される繊維である。
連続繊維を製造するには紡糸口金からの押出による繊維
化が特に有用である。
ステーブルファイバーは好都合には遠心紡糸、タック紡
糸又はブローイングによって製造される。
繊維化は室温で行うのが最も好都合であるが、所望なら
ば繊維化組成物が安定である他の任意の温度で行うこと
もできる。
例えば、繊維化はある場合には、繊維化に適当な組成物
の粘度を得るために温度を変化させることが好都合であ
る。
ブローイングによる繊維化は、繊維化組成物、特に水性
組成物を一個又は二個以上の孔から押出される組成物の
進行方向に高速度の成分を有する少くとも一つのガス流
中に押出すことからなる。
繊維化組成物を押出す孔の寸法は広く変えることができ
るが、50ミクロンより大きく500ミクロンより小さ
い少くとも一寸法をもつ孔を用いることが好ましい。
孔は種々の形状のものでよく、例えば円形、三角形及び
星形の孔が用いられる。
ある場合には繊維化組成物をスリットから押出すことが
好都合であり、このスリットは実質的に直線状でも曲線
状(例えば環状の場合)でもよい。
一つの押出ヘッドで多数の孔を用いることができる。
孔を形成する材料は広く種々の物質から選択し得る。
金属、例えばステンレス鋼又はモネルが特に有用である
繊維化組成物は押出中室温もしくはその付近の温度にあ
りかつ低い押出圧が使用されるために、特に価格の点か
らプラスチック材料を用いることが好都合であり、この
場合孔を形成するに適当なプラスチック材料はポリスチ
レン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル及びポリテトラ
フルオロエチレンなどがある。
繊維化組成物が孔から押出される点でもしくはその近く
で収れんする二つのガス流を用いることが好ましく、こ
れら収れんガス流間の角度は30〜60゜である。
好ましい実施態様において、ガス流は孔列又はスリット
の各側上のスロットから噴出し、あるいは円錐状のガス
流は環状の押出スリットの周囲にほゞ同心的に配列され
た環状スロットから噴出する。
ガス流の速度は広範囲に亘って変化し得るが、40〜1
500フィート/秒の範囲の速度を用いるのが好ましい
好ましいガスは空気であり、周囲温度の空気が最も好都
合である。
繊維化組成物の粘度は好ましくは3000ポイズ以下、
特に直径がきわめて小さい繊維を所望する場合には、0
.1〜100ポイズが最も好ましい。
押出された組成物はそれにガス流を作用させることによ
って延伸される。
延伸ファクターは約20が普通である。
この延伸を特にきわめて微細な繊維(例えば0.5〜1
0ミクロン)のために行うためには、押出された組成物
の粘度を延伸工程中ほソ一定に維持することもしくは余
り増加させないことが好ましい。
このことは溶剤の損失及び/又は組成物のゲル化を適当
に制御すべきことを意味する。
かような制御はガス流における速度、温度又は特に溶剤
の飽和度の適当な選定によってあるいはこれら因子の二
つ又はそれ以上の組合せによって好都合に行うことがで
きる。
通常必要とされるように、組成物からの溶剤の損失を最
少限にするために、溶剤蒸気で飽和されたもしくはほと
んど(例えば60%以上)飽和されたガスを用いるのが
有用である。
水性組成物を繊維化するためには相対湿度が少くとも8
0%のガス、例えば空気が特に有用である。
ガス流の噴出点と押出孔との距離はできるだけ小さくす
べきであり、孔と空気スロットとの最も近い縁の間の距
離は0.257X71!より小さくするのが好ましい。
繊維化組成物の押出に用いられる圧力は組成物の粘度、
孔の大きさと形状及び所望の押出速度によって左右され
るであろう。
約100ポイズまでの粘度をもつ組成物に対しては16
〜120ポンド/平方インチの圧力(絶対圧)が好都合
であることが認められた。
形成された繊維は所要ならば繊維をガス流で細くした後
に乾燥し得る。
ついで繊維は、好ましくは弛緩ブランケットの形で集め
られた後に、前記の如き熱水処理にかけられる。
また繊維は随意に所要に応じて更に加工することもでき
、例えばアルミニウム化合物のアルミナ又はアルミナ水
和物への分解を完結させるため又は繊維中のすべての残
留有機重合体を分解させるため、アルミナの結晶形を変
えるためあるいは繊維を焼結するために加熱することが
できる。
曲型的には繊維は500〜1200℃で1分〜1時間、
好ましくは500〜800℃で加熱し得る。
本発明に従って酸陰イオンをもつアルミニウム化合物、
例えばオキシ塩化アルミニウムから例えば繊維成形体を
製造する場合、その繊維を熱水処理の前に又は同時に塩
基性物質,例えば塩基性アミン、特にアンモニアの作用
に供することによって優れた効果が奏せられる。
この処理は最も好都合には蒸気相で行なわれ、繊維は例
えば弛緩ブランケットの形で集められる前又は後にかよ
うに処理し得る。
塩基性物質、例えばアンモニアを熱水処理前に繊維に作
用させる場合には、好ましくは繊維は、塩基性物質に湿
潤化された空気を混合しないならば脱水すべきでない。
繊維に塩基性物質、例えばアンモニアを作用させる温度
は好ましくは引続く熱水処理が行われる温度より低くず
へきである。
オキシ塩化アルミニウムから形成される繊維の場合には
、該処理は好都合にはアンモニアを重量により50pp
m以上含む湿潤空気又は実質的に純粋なアンモニアによ
り室温で行うことができる。
アンモニア又は他の塩基性物質を熱水処理で用いられる
水蒸気と混合する場合には、繊維に所望の作用を与える
にはかなり多量を必要とする。
アンモニアの使用は熱水処理に拘らず炭化する有機重合
体、例えばポリエチレンオキシドを使用する場合に特に
望ましい。
塩基性物質の使用が本発明方法に有利に作用する正確な
機構は完全には理解されないが、可溶性物質の形成によ
って酸陰イオンの放出(これは熱水処理で更に容易に放
出される)が助長されるものと考えられる。
一般に、塩基性物質特にアンモニアの使用によって、他
の方法で得られるより脹焼後に大きいBET表面積をも
ちかつ堰焼後の平均微結晶の大きさがより小さいアルミ
ナを含む繊維が得られる。
微結晶の大きさが40〜70人であるアルミナを含む繊
維が得られ、更にこれらの大きさはかなりの期間、例え
ば繊維を900℃で加熱した場合6時間までの間実質的
に保持される。
本発明に従って製造された繊維の内部又は外部表面上に
は前記の如き種々の添加剤を、単独又は任意の組合せで
、好都合にはそれらを繊維化組成物に添加することによ
ってあるいはそれらを任意適当な処理法により繊維の表
面上に含ませることによって配合することができる。
例えば、繊維をポリビニルアルコール又はステアリン酸
の如きサイズ剤で被覆し得る。
繊維を珪酸エチルの溶液中に浸漬し、洗浄し、加熱して
シリカ含有繊維とすることもできる。
また繊維を金属化合物の溶液、例えばマグネシウムエト
キシドのエタノール中の溶液中に浸漬し、かく処理した
繊維を加熱して追加の耐火物としての金属酸化物を含む
繊維とすることもできる。
繊維に、例えばクロルシラン(蒸気又は溶液状)を繊維
表面に塗布することによってシリコーン処理を施すこと
もできる。
触媒物質はそれを又はその前駆体を繊維化組成物中に溶
解することによって該組成物中に分散させるのが特に好
都合である。
本発明の好ましい実施態様においては、水溶性物質、例
えば触媒金属の塩、特に金属硝酸塩を水性繊維化組成物
中に溶解させる。
繊維化組成物中に触媒物質の分散はまた不溶性又は部分
的に可溶性の粒状触媒物質を繊維化組成物と混合するこ
とによって好都合に行うこともできる。
かくして分散される粒子の平均径は好ましくは形成され
る繊維の平均直径より小さくすべきであり、より好まし
くは粒子はコロイド様の大きさにすべきである。
触媒物質は形成される繊維が繊維質触媒として使用する
になお充分な強度と緊密性をもつ限り任意所望の量で繊
維化組成物中に分散させることができる。
約10%までの触媒物質を繊維性質の重大な劣化なしに
繊維中に配合し得ることが認められた。
触媒物質は繊維化組成物の成分と化学的に混和性である
ことが好ましい。
繊維を前記のように加熱する場合には、触媒物質はその
加熱温度で安定であることが好ましい。
触媒物質の前駆体を用いる場合には、触媒が繊維の加熱
中にその前駆体から形成されるのがしばしば好都合であ
る。
触媒物質は繊維を適当な溶剤中の触媒物質又はその前駆
体の溶液中に浸漬しついでその溶剤を繊維から除去する
ことによって繊維中に配合させることができる。
多くの触媒物質又はそれらの前駆体、例えば金属塩に対
しては水が適当な溶剤である。
繊維はそれを加熱して本明細書で記載される如き異なる
組成をもつ繊維にする前又は後に浸漬し得る。
触媒物質は好都合には繊維表面の少《とも一部分上に適
当な形で担持させ得る。
この目的のために触媒物質を所望ならばそれ自体触媒物
質、例えば燐酸アルミニウムであり得る結合剤によって
繊維表面に結合させることができる。
結合はまた繊維化組成物を該表面に又は触媒物質にある
いはこれら両方に施しついで該組成物の溶剤を除去する
ことによって行うこともできる。
触媒物質の繊維表面への付着を助長するために結合剤を
用いない場合には、結合を向上させるために触媒物質と
繊維との間にある化学的相互作用をもたらすことがしば
しば可能である。
しかしながら、本発明に従う多くの実施態様においては
、単に触媒物質を通常の物理的引力が有効となるのに充
分微細な形で繊維表面上に担持させるだけで充分である
従って触媒物質をそれ又はその前駆体からなるミスト又
は蒸気から担持するのが好都合である。
最も好都合には、触媒物質又はその前駆体は繊維表面を
該触媒物質又はその前駆体と適当な液体からなる分散物
で処理し乾燥することによって該表面上に担持させる。
触媒物質又はその前駆体の揮発性溶剤中の溶液が特に有
用である。
触媒物質をそれを溶解しない液体中に分散させる場合に
は、その触媒物質は微細に分割された形のものが好まし
く、最も好ましくは0.5ミクロンより小さい平均直径
をもつものである。
触媒物質を含む繊維は、例えば触媒物質中に所望の変化
をもたらすために更に処理することができる。
例えば、触媒物質の前駆体を繊維中又は繊維上に配合し
た場合には、適当な方法によって活性触媒物質を生成さ
せることが必要となるであろう。
通常用いられる方法は異なる化合物を形成させるための
化学反応、還元及び加熱を包含する。
これらの方法の幾つか、特に加熱は熱水処理又は繊維の
加熱と組合せて繊維化組成物のアルミニウム化合物又は
有機重合体を分解させることができる。
触媒物質中に望ましい物理的変化を達成させるための繊
維の処理もまた行うことができ、例えば表面積又は結晶
構造の変化は特定の触媒作用を達成させるために所望さ
れ得る。
ある場合には望ましくない物質、例えば触媒毒を排除す
るための繊維の処理が有用となり得る。
従って本発明は、連続又は不連続の長さのものであって
もよいが、不連続繊維は長さ対直径の比がきわめて高い
、例えば5000より太きいものであるのがよいアルミ
ナ又はアルミナ水和物を含む繊維を提供する。
これらの繊維は一般に直径が小さい、曲型的には0.5
〜5.0ミクロンのものである。
前述の通りアルミナの望ましくない結晶形の形成が回避
される結果、繊維は高温、例えば700〜1200℃で
物理的変化に対する著しい耐性を示す。
一般に500〜800℃で加熱された繊維は余り高い表
面積をもたず、50m2/gより小さいBET表面積が
一様に観察され、500℃〜800℃で加熱後1時間後
に通常測定される範囲は5〜30m2/gである。
繊維は個々の繊維として集めることもできるしまた糸条
、マット、ブランケット又はフエルトの形で集めること
もでキル。
マット、ブランケット又はフェルトは繊維を移動バンド
、好ましくは有孔材料、例えばスチール製網のバンド上
で集めることによって好都合に形成される。
繊維は金型上で集めて成形フェルトを与えることもでき
る。
所望ならば繊維は、例えばそれらを乾燥状態になる前に
集めて得られたマット又はフエルトを加熱することによ
って一緒に結合させることもできる。
結合はまた結合剤の使用によっても行い得る。
マット又はフエルトは所望ならば、例ればその密度を増
大させるために圧縮し得る。
本発明は特にガラス様の繊維の製造に有用である。
糸条に紡糸される繊維は布としてつくることもできる。
本発明によって製造される繊維は種々の目的に使用でき
る。
例えばそれらは高温絶縁材料として又は高温反応におけ
る触媒担体として使用できる。
また繊維は通常充填剤;樹脂、金属及びセラミックの補
強剤;フィルター;触媒担体又は繊維状触媒として使用
し得る。
金属銅、ルテニウム、ニッケル、パラジウム、白金又は
銀又はこれらの組合せを含む本発明による繊維状触媒は
特に次の如き方法に有用である;アルコールの脱水 メタノール合成 ニトロベンゼンの還元 アンモニア分解 ナフサ又は天然ガスの水蒸気改質 オレフイン、芳香族、硝化物、脂肪及び油の水添二酸化
硫黄酸化 水添脱アルキル化( hydrodealhylati
on )メタンアンモノ酸化 エチレンからエチンンオキシドの生成 メタノールからホルムアルデヒドの生成 半導体酸化物は有用な触媒物質である。
例えは、Cr203−ηアルミナはナフサ改質又はパラ
フィン脱水素反応に使用できる。
金属ハロゲン化物、例えばCuCl 2 7 sbcz
3 jkl(#3又はCrCl3は種々の塩素化及び
オキシ塩素化反応又はパラフィン、オレフィン及ヒ芳香
族の異性化に有用な繊維状触媒を提供する。
オルガノ金属触媒は予め形成された繊維の浸漬又は被覆
によって本発明で最も良好に使用され得る。
繊維状触媒はエチレンオリゴマー、ポリエチレン及びポ
リエステルの製造に有用である。
金属力ルボニル、例えばHCO(CO)4はオキソ法の
実施に適した繊維状触媒を提供する。
繊維状触媒、特に白金、パラジウム、モリブデン、Co
304,■20,又はCr203 ,Mn02,Fe2
03又はNiOあるいはこれらの組合せを含むものは自
動車の排気ガスの処理に、例えば再燃焼装置中で使用で
きる。
有用性を認められた他の触媒物質は次のものを包合する
:− モリブデン酸コバルト モリブデン酸ニッケル モリブデン酸ビスマス モリブデン酸銅 亜クロム酸亜鉛 酸化コバルトCo304 本発明による繊維状触媒はその高い外部表面積のために
有利であり、それらは耐熱性及び機械的強度をもつ。
従って本発明は、アルミナ又はアルミナ水和物を含む成
形体、特にきわめて小さい直径、高い密度、強度及び高
モジュラスをもつ白色の繊維の製造に有用である。
また成形体,特に繊維は例えば高温絶縁材料、充填剤、
樹脂、金属及びセラミック材料の補強剤、不活性フィル
ター、触媒又は触媒担持として好都合に使用できる。
次に本発明を実施例によって更に説明する。
実施例 1 分子量300000のポリエチレンオキシドとアルミニ
ウムクロルハイドレート粉末を水中に溶解することによ
って紡糸溶液を調製した。
この溶液はアルミナAl203(換算)を28W/W%
、有機重合体を1W/W%含み、25℃で15ポイズの
粘度をもっていた。
この溶液を小孔から相対湿度90%の空気の高速流中に
ついで周囲湿度の随伴空気中に押出すことによって繊維
に紡糸した。
4ミクロンの平均直径をもつ繊維をゲージ上に集めた。
得られた繊維をアンモニア10容量%を含む水蒸気流中
で350℃で15分間加熱した。
この処理後繊維中のAl:Cl比は2:1から20:1
に減少した。
ついで繊維を900℃で1/2時間椴焼して、η−アル
ミナ相中に50人の平均微結晶度をもちかつBET窒素
吸着法による27人の平均孔半径をもつ強い白色可撓性
製品を得た。
実施例 2 分子量300000のポリエチレンオキシド1W/W%
及びAl20328W/W%を含み容液中のAl:Cl
原子比が2:1の水溶液から実施例1と同様にして紡糸
した。
形成された繊維をワイヤーベルト上に集め、アンモニア
2000ppmを含む空気を流した室を通過させた。
この処理後繊維はアンモニアを4W/W%捕捉し、顕微
鏡で観察したところ繊維表面上に塩化アンモニウムの斑
点が認められた。
ついで繊維をベルトにのせて400℃の水蒸気雰囲気中
に搬送し,そこに5分間保持した。
ついで繊維を900℃の空気中に10分間熾焼した。
得られた繊維は強い白色可撓性のもので、280℃にお
ける脱水後150m2/gのBET表面積をもっていた
この繊維の微結晶度は更に900℃で1時間椴焼後50
人であった。
実施例 3 実施例6と同様にして紡糸し集めた繊維をアンモニア1
00ppmを含む乾燥空気流により室温で3分間処理し
た。
得られた繊維を分析したところアンモニアはわずかに0
.2重量%しか捕捉されていなかった。
この実験を周囲湿度(約70%RH)の空気中のアンモ
ニア100ppmを用いて反復したところアンモニアの
捕捉量は2.7重量%であった。
これを380℃で5分間水蒸気処理し、900℃で15
分間燗焼すると、標準X線方法により測定して60人の
平均微結晶度をもつ強い白色製品が得られた。
実施例 4 実施例1と同様のポリエチレンオキシドを含むオキシ塩
化アルミニウム水溶液から繊維を製造し、ゲージ上に集
め、トリエチルアミン蒸気で処理した。
空気を゛゜ドレスケル( Dreschel) ”ボト
ル中でトリエチルアミンに通送して発泡させ、集められ
た繊維の塊状体中を通過させ、ついで発煙フード中に排
気した。
かく処理した繊維を水蒸気中で350℃で15分間加熱
し、ついで空気中で900℃で15分間椴焼して、X線
幅線拡大法(line broadening met
hod )により測定して60人の平均微結晶度をもつ
強い白色製品を得た。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1(a)アルミナに分解し得る酸陰イオン含有アルミニ
    ウム化合物、該アルミニウム化合物より少ない重量割合
    の有機重合体及び該アルミニウム化合物と該有機重合体
    のための溶剤からなる組成物を所望の成形体に形成し; (b) かく形成された成形体から溶剤の少くとも一
    部を除去し; (c) 該成形体を熱水処理にかけて該アルミニウム
    化合物を少《とも部分的にアルミナ又はアルミナ水和物
    に分解し;かつ (d) 前記工程(c)に先立って又は工程(c)の
    処理と同時に、該成形体に塩基性物質を作用させること
    ;を特徴とする、アルミナ又はアルミナ水和物を含む薄
    い断面をもつ成形体の製造法。
JP55010185A 1972-03-15 1980-02-01 アルミナ含有成形体の製造法 Expired JPS581072B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1208872A GB1425934A (en) 1972-03-15 1972-03-15 Alumina

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS55109269A JPS55109269A (en) 1980-08-22
JPS581072B2 true JPS581072B2 (ja) 1983-01-10

Family

ID=9998191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP55010185A Expired JPS581072B2 (ja) 1972-03-15 1980-02-01 アルミナ含有成形体の製造法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4320074A (ja)
JP (1) JPS581072B2 (ja)
BR (1) BR7301851D0 (ja)
CA (1) CA1060166A (ja)
SU (1) SU585818A3 (ja)
ZA (1) ZA731336B (ja)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2942109A1 (de) * 1979-10-18 1981-04-30 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Verfahren zum herstellen von formkoerpern und schichten aus anorganischen stoffen
US4409158A (en) * 1981-01-22 1983-10-11 Pq Corporation Spray drying method of preparing hollow fibers
US4409127A (en) * 1981-12-30 1983-10-11 Monsanto Company Attrition resistant metal/oxygen compositions and a process for their preparation
JPS58185478A (ja) * 1982-04-26 1983-10-29 東芝セラミツクス株式会社 透光性アルミナ磁器の製造方法
WO1983003823A1 (en) * 1982-05-03 1983-11-10 Western Electric Company, Inc. Method for fabricating ceramic materials
US4800051A (en) * 1982-05-03 1989-01-24 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Method for fabricating ceramic materials
FR2557566B1 (fr) * 1983-12-29 1986-04-11 Commissariat Energie Atomique Procede de preparation d'une poudre apte au frittage, notamment d'une poudre ceramique
US4529827A (en) * 1984-04-27 1985-07-16 Drake Charles A Dehydration of alcohols
US4543113A (en) * 1984-08-10 1985-09-24 Minnesota Mining And Manufacturing Company Uniform minimum-permeability woven fabric, filter, and process therefor
IT1184163B (it) * 1985-03-19 1987-10-22 Montedison Spa Processo per la preparazione di allumina idrata sotto forma di particelle sferiche mediante precipitazione omogenea
EP0197686A3 (en) * 1985-04-02 1988-01-07 Clinotherm Limited Improvements in the formation of gels and fibres
GB2185011B (en) * 1985-12-25 1990-10-31 Takeda Chemical Industries Ltd Zirconium sols and gels
US4661315A (en) * 1986-02-14 1987-04-28 Fine Particle Technology Corp. Method for rapidly removing binder from a green body
IN169482B (ja) * 1986-04-21 1991-10-26 Minnesota Mining & Mfg
US4753904A (en) * 1986-08-20 1988-06-28 E. I. Du Pont De Nemours And Company Zirconia-modified alumina fiber
US4897232A (en) * 1986-11-28 1990-01-30 Clinotherm Limited Preparation of fibres from a liquid precursor
US4822593A (en) * 1986-12-11 1989-04-18 Aluminum Company Of America Control of form of crystal precipitation of aluminum hydroxide using cosolvents and varying caustic concentration
US5302368A (en) * 1987-01-29 1994-04-12 Sumitomo Chemical Company, Limited Process for preparation of alumina
US5185299A (en) * 1987-06-05 1993-02-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Microcrystalline alumina-based ceramic articles
EP0325425B1 (en) * 1988-01-20 1993-08-11 Takeda Chemical Industries, Ltd. Plastic compositions of inorganic powders and sintered bodies of the same
US5009688A (en) * 1988-09-28 1991-04-23 Asahi Glass Company, Ltd. Process for producing porous glass
US4952389A (en) * 1989-09-15 1990-08-28 Norton Company Alumina particles
DE59207728D1 (de) * 1992-06-10 1997-01-30 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung eines Katalysators
US5384291A (en) * 1993-06-25 1995-01-24 The Dow Chemical Company Carbothermal synthesis precursors
US5525291A (en) * 1994-03-21 1996-06-11 Corning Incorporated Movable extrusion die and method of use
EP1887112B1 (en) * 2005-05-31 2010-05-12 Teijin Limited Ceramic fiber and process for producing the same
JP4669326B2 (ja) * 2005-05-31 2011-04-13 帝人株式会社 無機繊維紙およびその製造方法
AT506893B1 (de) * 2008-05-21 2010-04-15 Swarovski & Co Zweifärbiges keramikformteil
RU2664107C1 (ru) * 2018-03-12 2018-08-15 Акционерное Общество "Газпромнефть - Московский Нпз" Способ увеличения активности и эффективности катализатора изомеризации парафиновых углеводородов с4-с6
CN110041055B (zh) * 2019-04-24 2021-11-23 国装新材料技术(江苏)有限公司 一种氧化铝陶瓷长丝及其溶胶-凝胶纺丝制备方法
CN111153685B (zh) * 2020-01-06 2022-03-22 佛山科学技术学院 连续氮化铝纤维及其制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3311481A (en) * 1962-03-01 1967-03-28 Hitco Refractory fibers and methods of making them
FR1526150A (fr) * 1967-04-10 1968-05-24 Produits Refractaires Fibres minérales catalytiques
US3652749A (en) * 1970-01-26 1972-03-28 Universal Oil Prod Co Continuous drawing of fibers from a mixture containing an inorgani oxide sol covered by a protective fluid
US3992498A (en) * 1970-06-19 1976-11-16 Imperial Chemical Industries Limited Refractory fiber preparation with use of high humidity atmosphere
US4094690A (en) * 1972-08-07 1978-06-13 Imperial Chemical Industries Limited Liquid composition

Also Published As

Publication number Publication date
SU585818A3 (ru) 1977-12-25
ZA731336B (en) 1973-11-28
US4320074A (en) 1982-03-16
CA1060166A (en) 1979-08-14
BR7301851D0 (pt) 1974-07-25
JPS55109269A (en) 1980-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS581072B2 (ja) アルミナ含有成形体の製造法
US3950478A (en) Process for producing alumina fiber
US3992498A (en) Refractory fiber preparation with use of high humidity atmosphere
US4094690A (en) Liquid composition
JP4642955B2 (ja) 触媒担体およびその製造方法
US4738946A (en) High temperature stable catalyst and process for preparing same
CN101143325B (zh) 一种制备催化剂的方法及其应用
US10105655B2 (en) Membrane reactor with a tubular permeable membrane
RU2457903C2 (ru) Получение палладиевозолотых катализаторов
US3994740A (en) Shaped bodies of alumina and silica
KR102383927B1 (ko) 알루미나 섬유 집합체 및 그 제조 방법
US4937212A (en) Zirconium oxide fibers and process for their preparation
JP5806536B2 (ja) 触媒前駆体分散液、触媒及び排気ガスの浄化方法
JPH08505567A (ja) 純粋のもしくはガス混合物中に含有されている一酸化二窒素の接触分解の方法
EP3074364A1 (en) Composition for improved manufacture of substrates
JP2001170500A (ja) 多孔体及びその製造方法、並びに、該多孔体を用いた排ガス浄化用触媒
RU2532924C1 (ru) Катализатор окислительной конверсии углеводородных газов с получением оксида углерода и водорода
Yeung et al. Mesoporous alumina membranes: synthesis, characterization, thermal stability and nonuniform distribution of catalyst
JP4714568B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法
JPH05253481A (ja) 触媒成形体
DK144801B (da) Fremgangsmaade til fremstilling af uorganiske fibre
CA1039470A (en) Alumina fibre
JP3331940B2 (ja) 微細構造転写方法
JPH0810619A (ja) オゾン分解用触媒及びオゾン分解方法
AT357925B (de) Fasern, die als hauptbestandteil aluminiumoxid oder aluminiumoxidhydrat enthalten, sowie verfahren zu ihrer herstellung