JPS5915686B2 - パッキングの製造方法 - Google Patents

パッキングの製造方法

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JPS5915686B2
JPS5915686B2 JP52071583A JP7158377A JPS5915686B2 JP S5915686 B2 JPS5915686 B2 JP S5915686B2 JP 52071583 A JP52071583 A JP 52071583A JP 7158377 A JP7158377 A JP 7158377A JP S5915686 B2 JPS5915686 B2 JP S5915686B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、多孔質で、形状が安定していて、耐熱性、耐
食性を有する、ガラス繊維より成る薄層１０組織を作る
方法と、該方法により作られた面状組織と、該面状組織
を使用することに関する。
上記の方法と面状組織は、多くの技術分野で求められつ
つある。たとえば、工業用装置では高温の腐食性ガスま
たは腐食性蒸気の排気室に排気フ１５−ドが取り付けら
れているが、この排気フードは、排気蒸気中に含まれて
いる、たとえば、硫酸蒸気のような腐食性ガスに対し耐
食性を有するとともに、耐熱性を備えていなければなら
ない。なぜなら、排気ガスの温度が、たとえば、１００
０℃以２０上であることがしばしばであるからである。
前記面状組織の他の使用分野は、工業装置に取り付け使
用されるフィルターである。前記面状組織にとつて、物
質交換プロセスと熱交換プロセス用のパッキング体がと
くに重要であ２５る。
目下、もつとも広く使用に供されているパッキング体は
、金属ワイヤの織物あるいは編物から作られたものであ
る。
他の公知のパッキング体は、アスベストあるいはプラス
チックから構成されて３０いる。金属の織物あるいは金
属の織物より成るタイプのパッキング体は、主として直
径が小さいワイヤから作られている。しかし、おおむね
鋼から作られているこれらのワイヤは、被処理物質の多
くに対し耐食性を備えていない。３５アスベスト・パッ
キング体は、比較的多くの物質に対し化学的な抵抗力を
有するが、アスベストそのものがもろいため、比較的肉
厚を厚くすることが必要である。
したがつて、パツキング体の重要がかさみ、このため、
直径があらかじめ決められている場合、自由空げき容積
が減少し、この結果、圧力降下が増加することとなる。
たとえば、エポキシ樹脂あるいはフエノール樹脂等収縮
しない合成樹脂を用いて処理されたアスベスト・ペーパ
ーをパッキング体層のために使用することは、すでに提
案されている。
しかし、このような樹脂は、せいぜい１００℃までの耐
熱性しか備えていず、したがつて、限定された数のプロ
セスにしか使用することはできない〜 プラスチツクより成るパツキング体も、プラスチックが
限定された温度までしか使用することはできないため、
同様に使用の可能性が大幅に制約されるという欠点を備
えている。
そのほか、もつばらセラミック材より成るいろいろな形
状のパツキング体．が公知である。
このようなパツキング体は、耐食性にすぐれ、形状が安
定していて、耐熱性を備えているが、形状の安定性を確
保するため、肉厚が数ミリメーターのオーダーと大きく
、その結果、比較的多くの材料が消費されることのほか
、自由空げき容積が比較的少ないため、物質交換塔や熱
交換塔に装填されたこの種パツキング体により圧力降下
が非常に大きくなるという本質的な欠点を備えている。
パツキング体の全断面積にわたつて液体の分散がすぐれ
たパツキング体のいま１つの公知の実施形態は、形状の
安定性をはかるため、間隔をあけて配置された金属ワイ
ヤによつて補強された紡績繊維あるいはガラス繊維の織
物あるいは編物より成る波状起伏に成形された薄板材か
ら構成されているものである。
この場合、補強に必要な金属ワイヤは、製造上の理由だ
けのため直径が小さいものが使用されているが、腐食作
用を受けて非常に痛みやすいので、その働きは満足にた
るものではない。さらに、ガラス繊維の織物、編物ある
いは広幅繊維層よりパツキング体を作ることも公知であ
る。
この場合、基材のガラス繊維は、少なくとも、ガラスを
形成する成分を包含したバインダーより成るライニング
を備えている。しかして、前記バインダーは、ガラス繊
維それぞれを相互に接続する働きをするものである。こ
のパッキング体の本質的な欠点は、パツキング体の層が
形成される個々の繊維の束が、５から２０ミクロンの直
径を有する非常に細い多数の糸から構成されており、わ
ずか数ミクロンにすぎない極端に薄いライニングを備え
ているにすぎないことにある。
したがつて、多くの物質交換プロセスの場合、とくに、
濃塩酸等の強酸を処理する場合、層からアルカリ分が溶
出して、シリコン．オキサイドが残留することとなるこ
とを避けることができない。このため、層の自己ささえ
構造は、比較的短い時間内に崩壊することとなる。した
がつて、この種のパツキング体は、使用が大幅に限定さ
れていて、腐食性の弱い媒体用にしか、使用に耐ええな
いか、あるいは、たとえば、塩素処理された有機生成物
より塩酸を軽く分離する場合のように、腐食性の強い媒
体が非常に小量しか存在していない場合しか使用されな
い。これに対し、本発明は、多孔質で、形状が安定して
いて、耐熱性、耐食性を有する、ガラス繊維より成る薄
層組織を経済的に製作することを目的したものである。
本発明の上記の目的を達成するため、本発明によれば、
ガラス繊維より成る表面に焼成可能なセラミツク材より
成るライニングが作られ、そして該ライニングが、しつ
かりした外皮に焼成されるが、この場合、ガラス繊維が
その接触個所で融着するよう、焼成温度は、少なくとも
、ガラス繊維の溶融温度の範囲内に設定されており、し
かして、この溶融過程の間、外被層は、骨格状のささえ
構造体として機能している。
本発明の方法の有利な実施形態によれば、面状組織は、
ライニングを形成したあとであるが、焼成の前に、造形
に付されるか、あるいは、面状組織は、該面状組織がラ
イニングを備える前に、バインダーで補強されて、造形
に付される。
本発明方法により作られた面状組織は、面状組織のガラ
ス繊維が、その接触個所で相互に融合されていることを
発明の骨子とするものである。
ガラス繊維は、たとえば、ガラス繊維の束から構成する
ことができ、この場合、溶融過程の間、個々の束の繊維
も融接する。面状の組織は、たとえば、大部分目が開い
た織物あるいは編物から構成することができ、必要な場
合、広幅繊維層より構成することができる。
以下、本発明の実施例を図解した添付図面を参照しなが
ら、本発明を詳細に説明する。第１図と第２図に示され
ている織物は、横糸１と縦糸２とから成り、織物の目３
は開いている。
ガラス繊維の束から構成されているこの織物は、本発明
に従がつた要領でセラミック材料４より成るライニング
を備えており、それぞれの束の繊維は、少なくとも大部
分、相互に溶合しているとともに、繊維束の接触個所５
（第２図参照）も、同様に相互に溶合しており、かくて
、繊物の形状安定性を確保することができる。第３図と
第４図に示されている幅広繊維層は、ガラス繊維６より
成り、口が開いた織物の目７を備えている。
ガラス繊維は、同様に、本発明に従がつた要領でセラミ
ツク材料８でコーテイングされている。製造過程の間、
ガラス繊維は溶融し、ガラス繊維の接触個所９（第４図
参照）で融合する、すなわち、互に溶着する。本発明に
係る織物または幅広繊維層の製作は、下記の要領で実施
される。
ガラス繊維またはガラス繊維の束は、まず、たとえば、
コロイド状の珪酸のごときバインダーを浸透させるか、
あるいは、たとえばＡｌ（ＮＯ３）３・９Ｈ２０のごと
きイオンドロップ・ゾル（ＩＯｎｔｒＯｐｅｎｓＯｌ）
と、アルコールと、乳酸のアルミニウム塩と、テトラエ
トキシシランを用い湿潤され、しかるのち、面状の組織
層は乾燥されて、所望の造形に付される。
しかるのち、面状の組織層は、セラミック粉末をスラリ
ー化した溶液の中に浸漬され、約６００℃から１５００
℃の温度範囲で炉内で焼成される。
前記溶液は、たとえば、アルコールと、エチルシリケー
トと、塩酸水溶液とから構成したものであつてよい。粉
末状のセラミツク材料の実例としては、たとえば、珪砂
のごとき珪酸塩、たとえば、Ｎａ、Ｃａ．Ａｌ、Ｂ．Ｍ
ｇのごとき他の元素の酸化物を含んだ珪酸塩あるいはジ
ルコン・フラワ、シリマナイト、ムライト、珪砂フラワ
あるいはジルコン珪酸塩のごとき異なつた組成と純度を
有し、混合により異なつた特性を有する鉱物材料を挙げ
ることができる。
これらの材料はすべて、たとえば、ガラス繊維あるいは
ガラス繊維束のごとき繊維状材料の軟化点に到達する前
に、セラミック・ライ′ニングが安定であること、すな
わち、形状安定性を備えいることが本発明にとつて重要
なことである。
ガラス繊維は、焼成工程の間溶融し、ガラス繊維の接触
点で相互に融合する。
焼成工程が終つたあと、多孔質で、形状が安定し、耐熱
性、耐食性を有する組織が得られる。この形状が安定し
た組織は、焼成可能なセラミツク材より成るライニング
を用いて作ることができる。
もし、このライニングが所在していないと、ガラス繊維
が溶融するさい、面状組織の構造体は崩解する。たとえ
ば、織物、編物、幅広繊維層等の面状組織の形状安定性
は、融合すなわち、接触個所におけるガラス繊維の融接
により得られている。
第５図は、直交流熱交換器の＝部分を斜視図で概念的に
示したものである。個々の層１０または１１は、水平ま
たは垂直の波状の起伏を備えており、しかして、これら
波状の起伏は、隣接の層と点状に接触し、たとえば、９
０度の角度で交さを形成している。矢印Ｗは、１方の媒
体が流動する方向を示し、一方、矢印Ｌは、使用の間、
第１の媒体と熱交換する他方の媒体が流動する方向を示
す。この実施例においては、パツキング体は、４角い断
面を備えている。
断面形状は、たとえば、円形であつてもさしつかえない
ことはいうまでもない。第６図は液状の相とガス状の相
が対流をなして通過する、たとえば精溜塔のごとき、物
質交換塔のパツキング体の本発明により作られた層１２
を示す。
層１２は、隣接して重なつているようなふうに、順序正
しく並べられていて、円筒状の塔の物質交換部分の中に
差し込まれている。
それぞれ層の大きさが異なつており、組み立てたとき、
層が円筒状体を形成するよう、層それぞれの大きさが、
左右の外側から中央の方に向かつて大きくなつているこ
とは、図面より明らかなことである。個々の層のうち、
右側の４つの層だけが正確に表示されていて、残りの層
は、概念的に示されているにすぎない。
図面より明らかなように、隣接した層の波状の起伏は、
それぞれ隣接した２つの層の波状の起伏のエツジがそれ
ぞれ隣接した２つの層の波状の起伏のエツジが交差する
よう延設されている。
第５図に係る熱交換器の個々の層と第６図に係るパツキ
ング体の個々の層は、焼成の前に成形が行なわれて、パ
ツキング体に組み立てられたものであることはいうまで
もない。この製作態様の場合、隣接した層はそれぞれ、
接触個所で接合されている。しかしながら、本発明は、
第５図と第６図に図示されている種類のパツキング体に
限定されるものではなく、たとえば、波状組織の流動通
路を有する他の形態のパツキング体にも適用することが
できる。
本発明によれば、たとえば、１關あるいはこれ以下の厚
さが非常に薄い単一層を作ることが可能である。このよ
うに厚さが非常に薄い単一層は、たとえば、精留塔のご
とき物質交換塔にとつて非常に有利である。なぜなら、
この種のパツキング体では圧力降下が比較的低いからで
ある。さらに、このようなパツキング体は、自由な空げ
き容積が比較的大きいため、液体貯留容積（ホールドア
ツプ）は小さくてすみ、したがつて、媒体間の物質交換
を迅速に行なうことができる。最後に、たとえば直径が
約５０から３００ミクロンのセラミツク体の粒子サイズ
のごとく、セラミツク体の粒子サイズを適宜選択するこ
とにより、毛細管効果によつて液体の分散が良好な多孔
質のライニング材料を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に係る織物の一部分を概念的に示した
斜視図。 第２図は、第１図の織物を切断した部分断面図。第３図
は、本発明に係る幅広繊維層の一部分を概念的に示した
平面図。第４図は、第３図の幅広繊維層を切断した部分
断面図。第５図は、たとえば、直交流式交換器に使用さ
れるパツキング体を概念的に示した斜視図。第６図は、
断面円筒状の物質交換塔に使用されるパツキング体のそ
れぞれの位置を概念的に示した斜視図。１・・・・・・
横糸、２・・・・・・縦糸、３，７・・・・・・織物の
目、４，８・・・・・・ライニング層、５，９・・・・
・・接触個所、１０，１１，１２・・・・・・個々の層
。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 物質交換および熱交換プロセスのための、隣接する
    板状構造の多孔性で寸法安定性して耐熱性かつ耐食性の
    パッキングを製造する方法にして、複数個の、ガラスフ
    ィラメントの開口した網の目を有する平らな構造体をつ
    くり、各構造体に、乾燥すると硬くなることのできる結
    合剤を含浸し、次いで各構造体を波形に成形し、その際
    各構造体を乾燥して硬くし、波形を保たせ、波形構造体
    を集めてパッキングとし、集めた波形構造体をセラミッ
    ク材料に浸して、焼成できる被覆物を波形構造体上に生
    成させ、そして集められ被覆された構造体を充分な温度
    に焼成して、セラミック物質の固い皮膜を生成してガラ
    スフィラメントを包み、各構造体が複数個の流路をつく
    り、各構造体に開口した網の目を有するスケルトン状支
    持構造体をつくり、上記温度は個々の隣接する波形構造
    体が交叉する接触点で融着するよう少なくともガラスフ
    ィラメントの溶融する温度の範囲にあることを特徴とす
    る、上記パッキングの製造方法。 ２ 温度が６００〜１５００℃の範囲である、特許請求
    の範囲第１項に記載の方法。 ３ 平らな構造体の各々を波形にして複数個の流路をつ
    くり、相対面する構造体の流路と交叉するように配置す
    る、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
JP52071583A 1976-06-17 1977-06-16 パッキングの製造方法 Expired JPS5915686B2 (ja)

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