JPS62268986A - 無機繊維質断熱材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、支持金具が取付けられた大型の無磯繊維貿ブ
ロックからなる断熱材に関するものである。

従来の技術 セラミックｍ維等の耐熱性無機繊維を各辺長さが約１．
　Ｏ０〜３００ｍｍのブロック状に成形したものは、特
に大きな壁面の断熱工事における施工性が池のａ維質断
熱材に比べてよいため、各種金属材料の加熱炉、アルミ
ニヮム溶解炉、陶磁器焼成炉、ナフサ分解炉等の炉壁用
断熱材として広く利用されており、その−例は特公昭５
９−９５１２号公報に記載されている。この無機繊維質
断熱材には、これを炉壁に固定するための支持金具を一
体化したものとそうでないものとがあるが、いずれも、
厚さ数１０ｍｍの無Ｐｆｉ繊維ブランケットの裁断物を
積層したものである（支持金具けのものはプランヶ・７
ト積層工程で金具が一体化される）。したがってこの種
の断熱材は、その製造に当り、無機繊維ブランケットの
製造、裁断、（支持金具の一部を埋設しながらの）積層
など、多くの人手を要するだけでなく、その使用上ら問
題点の多いものであった。すなわち、繊維間の固定が弱
く、表面が損傷し易いから、炉壁等に固定されるまで、
一つ一つを段ボール等で包装しておかなければならない
こと、炉壁等に取付ける際あるいは取付は後の炉使用中
の繊維の飛散が多いため、作業者がマスク着用を必要と
するだけでなく、使用中飛散するｙＬ維による炉内被処
理物の汚染を避けるｒこめ取付後の表面コーティングを
必要とする場合が多いこと、圧縮により変形し易いから
製造および取付施工において寸法精度を確保することが
難しく、したがって施工技術の差による断熱性能の変動
が避けられないこと、などの問題があった。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、従来のブロック状無磯Ｉ＆維質断熱材が上述
のような問題点を有するものであったことに鑑み、これ
よりも取扱いや施工性の点で有利な、新規な無機繊維質
断熱材を提供しようとするものである。

問題点を解決するための手段 本発明が提供する無感繊維質断熱材は、（ｉ）無Ｗｉ繊
維および該無磯繊ｍ１重量部当り０〜２重量部の無機質
耐火性粉末が無感結合剤により一様かつ一体に結合され
るとともに各辺長さが少なくとら１００ｍｍ０直方体状
ブロックに成形されてなり、無機繊維がブロックより引
抜き不能な程度−二結合され且つブロックの一側面に平
行な方向に配向しており、密度が０．２〜１．２　ｇ７
ｃｍ”である無感繊維質ブロック； および （市）上記無８！繊維質ブロツク中に埋設された該ブロ
ックとの係合部を有し、支持力作用方向が上記無機繊維
の配向面に平行である支持金具； よりなる。

上記本発明による断熱材は、その無感繊維質プロ・ンク
を繊維配向面と直交する方向に３Ｋｇ／ＣｎＩ２の荷重
で圧縮したときの圧縮方向変形率が通常約２０％以下、
典型的には約０．５〜１５％であって、従来のブロック
状無８！繊維質断熱材が同じ条件で７０％前後の変形を
示すのと比べると、著しく高弾性率のものである。

以下、代表的な製法を示しながら、本発明の無感繊維質
断熱材を詳しく説明する。

本発明の断熱材のための無感繊維としては、必要とされ
る耐熱度に応じて、アルミナ繊維、アルミ／シリケート
繊維など各種セラミック繊維や岩綿等の中から適当なも
のを選んで用いることかできる。無感質耐火性粉末；よ
、必須のものではないが、製品の使用時における熱酸７
縮を小さくするとともに形状安定性を向」ニさせるのに
役立つので、用途に応じて適量を配合する二とが望まし
い。その好ましい具体例としては、アルミナ粉末、ケイ
砂、シャモット、耐火性粘土（たとえばカオリン、木簡
粘土、蛙目粘土）などがある。結合剤としては、耐熱性
の硬化物を与える水性無感質結合剤たとえばコロイグル
シリ力、アルミナゾルを必須とし、これに硬化前の成形
物の取扱いに必要な強度を与えるだめの有機質結合剤た
とえばラテンクス、合成樹脂エマルション、デンプン、
ポリビニルアルフール等を適宜併用する。なおラテンク
スはスラリー中で固形原料を凝集させる作用もあり、特
に併用することが望ましいものである。成形主材として
は、これらのほかに少量の有機繊維、たとえば木材パル
プ、レーヨン、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維
等を併用すると、成形性のよい原料混合物が得られる。

以上の各成分の好ましい配合比は次のとおりである。

無感繊維および耐火性無比質粉末 前者１重量部に対し後者０．０１〜２重量部の混合物結
合剤（無感）　　　　２〜１５　〃 〃　（有ＰＩｊ、＞　　　　　０．５〜１０　〃有機）
！ｌｕ　　　　　　　　　　　　Ｏ，３〜５　ノＩ結合
剤の量は製品の圧縮特性および固形原料の固定度に関係
し、不充分なときは圧縮による変形が天外く且つ固形原
料の固定が足りない、従来の無８！繊維質断熱材と類似
のものとなる。また無機質粉末の量とともに製品の密度
にも関係し、多すぎるときは、高密度の、強度はあるが
あまり断熱性のよくない製品を与える。

これらの成形主材は水に分散させてスラリー化する（但
し、一部の材料たとえば有機質結合剤は、池の材料とは
別にしておき、池の材料の分散液に加えて混合してらよ
い６）。水量は、通常の繊維材料抄造の場合よりも少な
く、全固形物の重量の約１０〜５０倍量とすることが望
主しい。得られた成形主材の分散液に、凝集剤たとえば
硫酸アルミニウム、ぼり塩化アルミニウムなどの多価金
属塩または高分子凝集剤（たとえば「サンフロンク」、
「セパラン」などの商品名で市販されているもの）を加
えて混合し、成形主材の粗大な７０ツクを形成させる。

この後、脱水成形するため、プランジャポンプ、成形に
用いる型枠は、基本的には通常の脱水成形用型枠と同様
に１以上の濾水性壁（底板部分にあるものを含む）と該
濾水性壁に垂直な方向に成形材料を圧縮する手段とを持
つものでよいが、１回の成形で所望の寸法のブロックを
得るのに充分な大きさを持ち、型枠を気密に覆うことが
できる蓋状部材を有し、スラリー送入圧により型枠内圧
を大気圧以上にして成形主材スラリーの脱水を行うこと
ができものにする。さらに、製造しようとする無機繊維
質断熱材に取付けるべき支持金具を型枠内空間に支持す
る機構を備えさせる。第２図は適当な型枠の具体例を示
す。この型枠は、濾水性壁１　ａ、　１　ｂ（８０メツ
シユの金網を用いたもの）が型枠本体の対向する二つの
側壁を構成し且つ互に相手方向に滑動可能であり、型枠
密閉用蓋材２を有し、また、製品に一体化する支持金具
を仮留めするためめボルト挿通孔を非瀘水性の底板部３
に持つ（第２図は支持金具４をすでに底板部３に仮留め
した状態を示している）ａ この型枠を用いて成形を行うには、蓋材２を型枠本体５
に取付け、最初は排気弁６を開いておいて、型枠内がス
ラリーでほぼ満たされるまで、スラリー圧入管７がらス
ラリーを送入する。次いで排気弁６を閉じ、スラリーの
千人を続けると、密閉状態の型枠の内圧が上昇し、それ
により、濾水性壁１．ａ＋１ｂからスラリーの水分が濾
過される。スラリーの濾水性が良好であれば、最初は約
Ｉ　Ｋｇ／ｃｍ２前後の圧力でスラリー圧入な続けるこ
とができるが、型枠内のスラリーが次第に濃縮されるに
つｈて圧入に必要な１力は増大する。必要量の成形主材
が濃縮されて型枠内に蓄積さ八たならば、スラリー圧入
を止め、滑動可能な濾水性１１ａ、ｌｂを押圧板として
、両側面から矢印Ｐ方向に圧縮脱水を行う（このときス
ラリー濃縮物が上方へ逃げるのを抑えるため、蓋状部材
２は平らな板と交換しておく。）。これにより、支持金
具４が埋設された脱水成形物が形成される。そして、圧
縮脱水により生じる繊維の配向面（濾水性壁１ａ、１ｂ
と平行になる）が、支持金具４による製品支持力の作用
方向（第２図において下方向）と平行になる。形成され
た脱水成形物を型枠より取出し、さらに支持金具４を底
板部３から外した後、１００〜１５０’Ｃに加熱して乾
燥するか６００°Ｃ以上で焼成すれば、第１図に示した
ような、配向状態にある無［ａ維８からなるブロック９
に支持金具４が一体化された本発明の断熱材が得られる
。

本発明の無機繊維質断熱材のための支持金具は上記のも
のに限定されるわけではなく、要は、無磯繊継質ブロン
ク中で該ブロックと係合して充分な引抜抵抗力を発揮し
、得る保合部と、炉壁上の固定金具と連結し得るように
加工された連結部とを有するものであればよい。第３図
〜第８図は、いずれら使用可能な支持金具の例であって
、９が（系合部、１０が連結部である。

本発明による無８！ｙｔｍ質断熱材は、従来のブロック
状無磯Ｍ！Ｌ維質断熱材と同様の用途に使用することが
できるが、これを用いる炉の内張り施工は、容易に変形
する従来品の場合と異なり、耐火レンガの張設工事に似
たものとなる。すなわち、炉の壁面に一定間隔で固定さ
れｒこアンカーボルト等の金具に支持金具の連結部を連
結して黒磯繊維質ブロックを固定する際、従来品のよう
にブロック同士を圧接させず、むしろ小間隔を設ける。

そして最後にブロック間目地に適当なシール材を充填し
、隙間のない断熱性壁を形成させる。

発明の効果 本発明による無機繊維質断熱材は、従来のブランケット
積層品と異なり完全な一体成形物であし　しから低い圧
縮変形率を示すよう結合剤により構造が固定されている
ので、形状安定性にすぐれ、表面強度も大きい。したが
って、取付けよ扱中の繊維飛散がほとんどなく、作業環
境を悪化させない３また、同じ理由により、耐風速性と
耐久性にすぐれているから、使用中に一部が剥落したり
飛散したりして断熱性能か短期間に劣化したり炉内の被
処理物を汚染したつするおそれがない。

本発明による無機繊維質断熱材はまた、黒磯繊維、黒磯
質耐火性粉末等の原料から支持金具係合部を埋設させな
がら一挙に成形されるものであるから、支持金具による
支持が確実で寸法精度もよいものを容易に、能率よく製
造することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図二本発明による黒磯ａＡ１質断熱材の一例の斜視
図第２図二本発明の無機繊維質断熱材の製造に用いる型
枠の一例の分解斜視図 第３図〜第８ｌ：本発明の無機繊維質断熱材のための支
持金具の例を示す斜視図 ４：支持金具　　　　　　　８　二無磯繊維９：無磯繊
維質ブロノク 第２図 第１図 第３図　　第４図　　第５図 第６図　　第７図　　第８図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）無機繊維および該無機繊維１重量部当り０〜２重
   量部の無機質耐火性粉末が無機結合剤により一様かつ一
   体に結合されるとともに各辺長さが少なくとも１００ｍ
   ｍの直方体状ブロックに成形されてなり、無機繊維がブ
   ロックより引抜き不能な程度に結合され且つブロックの
   一側面に平行な方向に配向しており、密度が０．２〜１
   ．２ｇ／ｃｍ＾３である無機繊維質ブロック； および 上記無機繊維質ブロック中に埋設された該ブロックとの
   係合部を有し、支持力作用方向が上記無機繊維の配向面
   に平行である支持金具； よりなる無機繊維質断熱材。
2. （２）無機質耐火性粉末の量が無機繊維１重量部当り０
   ．０１〜２重量部である特許請求の範囲第１項記載の断
   熱材。
3. （３）無機繊維質ブロックに対しその繊維配向面に直交
   する方向に３Ｋｇ／ｃｍ＾２の圧縮荷重を加えたときの
   変形率が２０％以下である特許請求の範囲第１項記載の
   断熱材。