JPS63282179A

JPS63282179A - 多孔質セラミックスの製造方法

Info

Publication number: JPS63282179A
Application number: JP11663787A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Fujii; 正博藤井; Osamu Miki; 理三木; Yoshinori Takezaki; 義則竹崎; Toshihide Masuda; 増田　敏秀; Hirotaka Yamashiro; 山城　浩敬; Yukihisa Matsuo; 幸久松尾
Original assignee: Kurosaki Refractories Co Ltd; Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp; Krosaki Harima Corp
Priority date: 1987-05-12
Filing date: 1987-05-12
Publication date: 1988-11-18

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、微生物固定化担体、触媒担体、ガスフィルタ
、吸音材等に使用する多孔質セラミックスの製造方法に
関する。

〔従来の技術〕

三次元網目状構造を有する多孔質セラミックス、いわゆ
るセラミックフオームは、空隙率が高く、Ｂ量で耐熱性
がある等の特性を有し、これらの特性を利用した広い用
途が開発中である。

たとえば、下水及び産業廃水の活性汚泥処理方法におい
て、活性汚泥の固定化担体としてセラミックフオームを
使用すると、処理効果が向上することが本発明者によっ
て見出されている。

しかし、このセラミックフオームの欠点として大規模な
処理システムに適用するためには、高価であるという欠
点がある。

一般に、セラミックフオームを製造するに当たっては、
セラミック原料の焼結、あるいは燐酸アルミニウム等の
結合材の結合力を得るために、高温での焼成が不可欠で
ある。

たとえば、特公昭５６−３６１４３号公報に記載のセラ
ミックフオームの製造方法では、アルミナ４７％、クロ
ミア１３％、カオリン３．５　％、ペンナイト１％及び
オルト燐酸アルミニウム２９％を含む水性スラリをロー
ラでポリウレタンフォームへ含浸し、余剰スラリを除く
方法で成形し、成形体は６６℃で２時間、９３℃で２時
間乾燥し、次いで９３〜２６０℃まで３７．８℃／時の
速度で加熱し、２６０℃で８時間保持し、セラミックウ
ェブを潰さずにポリウレタンを除去して得られたものは
７７℃／時の加熱速度で９８２℃で焼成している。

また、特開昭６１−５３１７９号公報に記載の方法では
、コーディエライトとりチウムアルミノ珪酸塩からなる
スラリにポリウレタンフォームを浸漬し、余剰スラリを
遠心分離により除去し、乾燥する工程を数回繰り返した
後、１２５０℃±３０℃で焼成している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような従来のセラミックフオームの製造に際しては
、セラミック原料を焼き固めるための焼成工程が必要で
あり、製造工程が長くなり、設備上も、消費エネルギー
の上からもコストもかかる問題がある。

本発明の目的は、セラミックフオームの製造に際しての
焼成工程を不要にしてかかる従来の欠点を解消しようと
するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、水硬性セメントの結合力を利用することによ
って上記目的を達成できるという着想に基づいて完成し
たもので、水硬性セメントを含むスラリを使用すること
によって、ポリウレタンフォームの表面へ均一に厚くコ
ーティングすることが可能であり、且つ充分な可使時間
を得ることができ、しかも、成形後養生するだけで充分
な強度を得ることができるような添加剤や原料配合割合
について種々検討し、焼成を不要とする新規なセラミッ
クフオームの製造方法を得たものである。

すなわち、本発明はセル膜を除去したポリウレタンフォ
ームに、セラミック粉末５０〜９０重量％、作業性付与
材５〜３０重量％、水硬性セメント５〜４０重量％より
なる配合物に対し、減水剤０．１〜３重量％を添加して
得た混合物のスラリを含浸した後、余剰スラリを除去し
養生するものである。

使用するセラミック粉末は、その調製方法には影響され
ず、その用途に応じて選択されるものであり、Ａｌ２Ｏ
３，ＳＩＯ，Ｃａｂ、　ＭｇＯ，ＳＩＣ，５１３Ｎ４等
の１種又は２種以上の任意のものが使用できる。

含浸基材であるポリウレタンフォームへの良好な付着性
を与えるためには、その粒子径が０．５市以下の微粉で
あることが好ましい。

そのポリウレタンフォームへの含浸配合物中のセラミッ
ク粉末の含有率は、使用原料の特性を充分引き出すため
には５０重量％以上が必要であるが、９０重量％を越え
るとポリウレタンフォームへの付着住や非焼成状態にお
ける硬化状態が不足するので、５０〜９０重量％の含有
が必要である。

作業性付与材は、主として含浸用スラリにチキソトロピ
ックな性質を与えるために使用するものであり、シリカ
フラワーあるいは粘土等が使用できる。配合物中の作業
性付与材の含有量は、スラリかグイラタンシーとなり、
ポリウレタンフォームへのスラリの付着が不均一となる
のを防ぐためには５重量％以上であることが好ましい。

しかしながら、３０重量％を越えると、良好なスラリに
するために水分を増さねばならず、硬化機低強度になる
。また、作業性付与材として、を機系増粘剤を使用する
ことが可能である。

水硬性セメントは、その水和生成物の結合力でセラミッ
ク粒子を結合するもので、アルミナセメントやポルトラ
ンドセメントが使用でき、配合物中の量は養生後の強度
を維持するためには、５重量％以上である必要があるが
、４０重量％を越えると良好な性状を有するスラリが得
られない。

減水剤は添加水分を減らすために配合するものでアリ、
縮合ナフタレンスルホン酸ソーダ、燐酸ソーダ、ポリア
クリル酸ソーダ等が使用できる。

その配合量は上記セラミック粉末と作業性付与材と水硬
性セメントとの全配合量に対して０．１〜３重量％がよ
い。０．１　重量％未満では効果を発揮できず、３重量
％以上は減水剤としての効果は変わらず不経済である。

そして、以上からなる配合原料に水を適景加えたのちミ
キサで充分撹拌し、スラリとする。

このようにして調製したスラリをセル膜を除去したポリ
ウレタンフォームに含浸し、余剰スラリを除き、養生す
る。

実施例１平均粒径１５虜の高炉水砕粉７０重量％、シリカフラワ
ー２０重量％、ポルトランドセメント１０重量％の計１
００　重量％に対し、縮合ナフタレンスルホン酸ソーダ
１重量％及び水１８重量％を加えミキサで１０分間撹拌
しスラリとした。

セル膜を除去したポリウレタンフォーム（６セル／イン
チ、　１００　Ｘ１００　Ｘ２釦０）に、前記スラリを
含浸し、圧縮することで余剰スラリを除き、サンプルを
高湿度下、室温で放置した。１２時間後スラリか硬化し
、６０℃で５時間蒸気養生を行った。

このようにして得られたセラミックフｉ−ムは、かさ密
度０．４５ｇ／ｃｍ’、圧縮強度１０ｋｇ／ｃａｔ、空
隙率８８％であった。

実施例２粒子径が７４ＪｉＲ以下の焼バンケツ６０重量％、ヒユ
ーバークレー１５重量％、ポルトランドセメント２５重
量％の計１００重量％に対し、縮合ナフタレンスルホン
酸ソーダ１重量％及び水１９重量％を加えミキサで１０
分間撹拌しスラリとした。

セル膜を除去したポリウレタンフォーム（１３セル／イ
ンチ、　１００　Ｘ２００　Ｘ５Ｑ＋＋＋ｎ＋）に、前
記スラリを含浸し、圧縮することで余剰スラリを除き、
サンプルを高湿度下、室温で放置した。１２時間後スラ
リか硬化し、６０℃で３時間蒸気養生を行った。

このようにして得られたセラミックフオームは、かさ密
度０．４０ｇ／　ｃｍ’、圧縮強度７ｋｇ／ｃｒ１．空
隙率９０％であった。

〔発明の効果〕

本発明による多孔質セラミックスの製造方法によって、
焼成工程が不要となり、それに伴う設備が不要となり、
製造工程が短く、ウレタン分解ガスが発生することなく
、製造環境が改善され、しかも省エネルギー効果を奏す
る。

Claims

【特許請求の範囲】

１、セル膜を除去したポリウレタンフォームに、セラミ
ック粉末５０〜９０重量％、作業性付与材５〜３０重量
％、水硬性セメント５〜４０重量％よりなる配合物に対
し、減水剤０．１〜３重量％を添加して得た混合物のス
ラリを含浸した後、余剰スラリを除去し養生することを
特徴とする多孔質セラミックスの製造方法。