JPS623081A - 耐火断熱ボ−ドの製造方法 - 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〉 本発明は耐火断熱ボードの製造万伍に関するものである
。詳しくは、アルミナ質繊維から、高温度における寸法
安定性の良好な耐火断熱ボードを製造する方法に関する
ものである。

〈従来の技術〉 セラミック繊維やアルミナ質繊維等の耐熱性無機酸化物
繊維は、そのままで又はボードやブランケラト等の成形
品に加工して、耐火断熱材として使用されている。なか
でもアルミナ質繊維は耐熱性にすぐれており、アルミノ
シリケート質のセラミック繊維が使用できない高温度域
での炉壁ライニング材等に賞用されている。

これらの無機酸化物繊維からボードを製造するＩＣは、
先ずこれらの繊維をそのＩｌ量の５〜２０倍の水中に投
入し、攪拌して均一に分散させる。次いで、これにアル
ミナゾル、シリカゾル等の無機質結合剤やポリビニルア
ルコール、アクリルラテックス等の有機質結合剤を添加
したのち脱水成形し、成形物を乾燥する方法が一般的で
ある。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上述のような耐火断熱ボードの製造法におゆる問題点の
一つは、最終的に得られるボードが。

往々にして表面層は硬いが内部は軟かいという不均質な
ものとなることである。また、ボードが高温に加熱され
たときに、ボードの長手方向には膨張するが、厚み方向
には大きく収縮するという現象を起すこともある。

従って、内部まで均一に硬化されており、かつ熱膨張の
異方性の小さいボードの！！ｌｌ造法が強く要望されて
いる。

く問題点を解決するための手段〉 本発明によれば、アルミナ含有量が９ＱＣ重量）釜以上
のアルミナ質繊維と無機質結合剤とを水中で混合したの
ち脱水成形し、得られた成形体を乾燥する耐火断熱ボー
ドの製造法において、アルミナ質繊維としてα−アルミ
ナを６０（重ｉ）％以上含有するものを用い、かつ無機
質結合剤としてシリカゲルないしは水中でシリカゲルに
転換しうるものを用い、これらのアルミナ質繊維と無機
質結合剤とを得られる成形体におけるアルミナとシリカ
との合計量に対するアルミナの比重が７！〜？０（ｘ量
）％となるように水中で混合して無機質結合剤をゲル化
させたのち脱水成形することにより、内部まで均一に硬
化されており、かつ高温における熱膨張の異方性の小さ
いボードを容易に製造することができる。

本発明について更に詳細に説明するに、本発明ではアル
ミナ質Ｉａ維として、アルミナ含有量がｑｏｃＴＬｆｋ
）％以上で、かつα−アルミナを６０（’！ｉ）％以上
含むものを用いる。このようなアルミナ質繊維は公知で
あり、市販品としては工０工社のサフイル（商品名１組
成はＡζｏｓｑｊ−％、　１９１０．　　ｊ−％）があ
る。一般的には各種のアルシミニウム塩χ主体とする水
溶液に水浴性有機重合体を添加して所定の粘度に調製し
た紡糸液を、遠心力や空気流などにより紡糸して生繊維
とし、これを焼成してアルミナ質繊維とすることにより
製造される。α−アルミナの含有量Ｙｔｂｏｃ重量Ｊ％
以上とするには、焼成な１ｉｏｏ℃以上で行なえばよい
。本発明で製造されるボードは、使用時に高温にさらさ
れると、アルミナ質繊維のアルミナが無機結合剤のシリ
カと反応してムライトを形成する。α−アルミナの比重
はダ、θであり、−万、ムライトの比重は、？、（７な
ので、α−アルミナがムライトに転化する際には膨張が
起きる。従ってアルミナ質繊維中のα−アルミナの含有
量が多いほど、高温下におけるボードの収縮を抑制する
効果が太き（亀。

本発明では無機質結合剤として、シリカゲルないしは水
中でｉ拌中和シリカゲルに転換するものを用いる。すな
わち本発明においては、無機結合剤は、脱水成形時には
シリカゲルとなっていることが必要である。従って無機
質結合剤としてシリカゾル乞用いる場合には、ゾルをゲ
Ａ／に転換させるゲル化剤を併用する。ゲル化剤として
は各種のものが知られているが、アルミナ質繊維を汚染
しない点からしてアルミナゾルが好ましい。しかし無機
質結合剤中のアルミナは高温下においてボードの収縮を
増大させる作用を奏するので、シリカ−アルミナ混合ゾ
ル中のアルミナは、ゲル化を生起させるのに必要な範囲
で、できるだけ少な（する。通常はシリカとアルミナと
の比重が３：／〜りθ：／（重量比−の範囲にあるよう
にする。無機質結合剤は、通常、脱水成形により得られ
る成形体がアルミナ質繊維１００〔重量２部に対し、無
機質結合剤をシリカとして５〜ＪＯ（ｉｉＪ部、好まし
くは７０〜２０（ｉｉｌＪ部含有するように用いる。無
機質結合剤は、脱水成形に供するアルミナ質繊維−無機
ｇ結合剤分散液中に、通常ｌ〜１０〔重１）％、好まし
くはコル弘（重量）チとなるように分散させる。脱水成
形に際し１通常は無機質結合剤の一部は繊維に付着せず
に成形体から脱離する水中に残留するので、分散液中へ
の無機質結合剤の添加量は、成形体に含有させる没より
も若干多くする。なお、アルミナ質ｆｌ１ｍへの無機質
結合剤の付着率を高くするに離する状態となるように仕
込み条件を調整するのが好ましい。

本発明においては、ボードの常温における機械的強度の
向上の為に、無機質結合剤に有機質結合剤を併用しても
よい。すなわち分散液中に有機質結合剤を添加してよく
混合したのち、脱水成形・乾燥すると、機械的強度がよ
り大きくて取扱いの容易なボードが得られる。有機結合
剤としてはポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、澱
粉などがあげられる。有機質結合剤は、無機質結合剤１
０Ｏ（重ｉ）部に対し、通常５〜３Ｑ（重量３部となる
ように用いる。

分散液の脱水成形および乾燥は常法により行なわれる。

乾燥は、通常、絶乾状態となるように、温度および時間
ヲ調節する。成形体の大きさにもよるが５通常は／　０
０℃以上、例えば１００〜／コＯ℃で数時間ないし十数
時間乾燥を行なえばよい。

本発明により得られる耐火断熱ボードは、９３０℃以上
の高温度条件下における寸法安定性に極めて優れており
、従来品では寸法安定性が悪くて使用が制約されていた
／、？００℃以上の高温下での使用にも好適である。

〈実施例〉 以下に実施例により本発明を更に具体的に説明するが、
本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定
されるものではない。

なお、以下の実施例および比較例で用いたアルミナ質繊
維は下記の通りである。

繊維Ａ：アルミナ含有量？＆（１！［ｔ）％のアルミナ
−シリカ繊維を、７３５０℃で１ 時間焼成して、α−アルミナをｔコ （重１）％含有する繊維としたもの。

繊維Ｃ：アルミナ含有量？！（重量）％のアルミナ−シ
リカ線維で、α−７／ｌ／ミナを参〇（重量ノチ含有す
るもの。

繊維Ｃ：アルミナ含有量１０（重量）チのア〃ミナーシ
リカ繊維を、ｉ、ｙｒｏ℃で１時間焼成して、α−アル
ミナをコク （重量）％含有する繊維としたもの。

繊維Ｄ：アルミノシリケート質セラミック繊維をノコ６
０℃で７時間焼成して結晶化 させたもの。

また、無機質結合剤の調製には、下記のシリカおよびア
ルミナを用いた。

カタａイドＳ−２ＯＬ　ニジリカゾル、触媒化成社製力
タロイドＳＮ　　　ニジリカゾル、　　　〃エアａジル
Ｊ０θ　　ニジリカゲル、日本エアロジル社製 アルミナシＡ／２００：アルミナゾル、日産化学社裂 アルミニウムオキサイドＣ：アルミナゲル、日本エアロ
ジル社製 成形体の製造はシリカおよびアルミナを混合して所定濃
度の無機質結合剤水溶液ｒｏｏ〔重量）部を調製し、こ
れに繊維ｙｏｏｃｙ、量〕部を混合してよく攪拌し、均
一な分散液としたのち、脱水成形し、乾燥することによ
り行なった。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミナ含有量が９０（重量）％以上のアルミナ
   質繊維と無機質結合剤とを水中で混合したのち脱水成形
   し、得られた成形体を乾燥する耐火断熱ボードの製造方
   法において、アルミナ質繊維としてα−アルミナを６０
   （重量）％以上含有するものを用い、かつ無機質結合剤
   としてシリカゲルないしは水中でシリカゲルに転換しう
   るものを用い、これらのアルミナ質繊維と無機質結合剤
   とを得られる成形体におけるアルミナとシリカとの合計
   量に対するアルミナの比率が７５〜９０（重量）％とな
   るように水中で混合して無機質結合剤をゲル化させたの
   ち脱水成形することを特徴とする方法。
2. （２）無機質結合剤がシリカゾルとアルミナとを含有し
   ており、シリカとアルミナの比率が３：１〜５０：１（
   重量比）であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の方法
3. （３）アルミナ質繊維と無機質結合剤とを水中で混合す
   るに際し、有機質結合剤を併用することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の方法
4. （４）脱水成形して得られる成形体が、アルミナ質繊維
   １００（重量）部に対し無機質結合剤をシリカとして５
   〜３０（重量）部含有していることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の方法。