TW202300746A - 無機纖維片 - Google Patents
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Abstract
係提供一種具有高加工性等,且於塗佈黏著劑或接著劑後之黏著性或接著性亦優異之無機纖維片。此無機纖維片為含有無機纖維之不織布者,無機纖維片的厚度T為1mm以上,且含有來自無機纖維之直徑為45μm以上的散粒,無機纖維片所含有之散粒係如式1所表示般在片厚度方向上形成分布。惟式1係以「1-Y/X≦0.11」所表示,式中,X表示「每單位面積的無機纖維片中之散粒的總重量」/「每單位面積的無機纖維片總重量」,Y表示「以無機纖維片的網面為基準面,去除滿足0≦t≦s(惟0.10mm≦s≦0.55mm)的厚度t部分後之無機纖維片所含有之每單位面積之散粒的重量」/「以無機纖維片的網面為基準面,去除厚度t部分後之無機纖維片之每單位面積的重量」。
Description
本發明係關於無機纖維片。
目前,保溫材、隔熱材等較多係採用岩絨紙、AES(Alkaline Earth Silicate:鹼土矽酸鹽)紙等無機纖維片。
此等無機纖維片係以無機纖維為原料,此無機纖維在纖維的製造過程中必定會於端部形成有被稱為散粒之粒子。若藉由以往的工法將此附有散粒的纖維進行抄紙,會有散粒局部存在於纖維片的表面附近之傾向。如此,散粒局部存在於纖維片的表面附近之結果,將黏著劑或接著劑等塗佈劑塗佈於纖維片的表面之情形時,散粒會由於衝擊等而連同塗佈劑一起脫落,因而產生無法得到期望的黏著性或接著性之問題。
如此,對於有關無機纖維片中的散粒之問題,於專利文獻1中,係提出一種於製造過程中分離散粒以降低抄紙片中之散粒本身的濃度之方法。
此外,於專利文獻2中,係提出一種對分散有無機纖維之紙原料液進行離心分離,並通過篩濾器等以降低散粒的濃度之方法。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2005-265038號公報
[專利文獻2]日本特開平11-323769號公報
然而,對有關專利文獻1及專利文獻2之無機纖維片進行驗證時,已得知有時無法得到充足的加工性等。
因此,本發明之課題在於提供一種具有高加工性等,且於塗佈黏著劑或接著劑後之黏著性或接著性亦優異之無機纖維片。
此外,有關專利文獻1及專利文獻2無機纖維片皆須進行從無機纖維去除散粒之工序,而有生產效率降低且原材料的良率降低之問題。
因此,本發明之第2課題在於提供一種可在不會降低生產效率以及原材料的良率下製造之無機纖維片。
本發明人等係對上述課題進行精心探討,結果發現藉由將無機纖維片中之散粒的分布狀態設成為特定範圍而解決上述課題,因而完成本發明。亦即,本發明係如下列所述。
本發明為一種無機纖維片,其為含有無機纖維之不織布者,
前述無機纖維片的厚度T為1mm以上,
前述無機纖維片含有來自無機纖維之直徑為45μm以上的散粒,
前述無機纖維片所含有之前述散粒,係如下述式1所表示般在片厚度方向上形成分布,
(式1)1-Y/X≦0.11
式1中,X表示「每單位面積的無機纖維片中之散粒的總重量」/「每單位面積的無機纖維片總重量」。此外,Y表示「以無機纖維片的網面為基準面,去除滿足0≦t≦s(惟0.10mm≦s≦0.55mm)的厚度t部分後之無機纖維片所含有之每單位面積之散粒的重量」/「以無機纖維片的網面為基準面,去除厚度t部分後之無機纖維片之每單位面積的重量」。
前述無機纖維的纖維長度較佳為600μm以上。
前述無機纖維片中之有機成分的含量在以前述無機纖維片的總量為基準時,為5.4至10.1質量%。
根據本發明,可提供一種具有高加工性等,且於塗佈黏著劑或接著劑後之黏著性或接著性亦優異之無機纖維片。此外,此無機纖維片可在不會降低生產效率以及原材料的良率下製造。
圖1為無機纖維片的製造裝置之概念圖。
以下係詳細地說明無機纖維片及無機纖維片的製造方法,惟本發明並不限定於下列內容。
於本發明中,關於無機纖維片的物性或評估等,在無特別言明時,意指對於在23℃/50%RH的環境下靜置12小時後的試樣進行測定者。
〈〈〈〈無機纖維片〉〉〉〉
無機纖維片係至少含有無機纖維以及來自無機纖維之散粒。此外,無機纖維片亦可含有其他成分。此外,無機纖維片可包含其他層,例如亦可積層有接著層或黏著層。
〈〈〈構造〉〉〉
〈〈密度〉〉
無機纖維片的密度較佳為50至1000kg/m3,尤佳為100至500kg/m3,特佳為150至300kg/m3。藉由將無機纖維片的密度設成為此範圍,可防止散粒的脫落並提升機械強度、隔熱性。
〈〈厚度〉〉
為了使後述散粒的分布狀態達到最適化並且得到充足的隔熱性,無機纖維片的厚度T較佳為1mm以上,尤佳為1至50mm,特佳為2至6mm。
〈〈〈成分〉〉〉
〈〈無機纖維〉〉
構成無機纖維之材料只要是可進行無機纖維片化者,就無特別限定,可採用例如:不鏽鋼鋼纖維、鎳纖維、銅纖維、鋁纖維、銀纖維、金纖維、鈦纖維等金屬纖維;玻璃纖維、碳纖維、二氧化矽纖維、岩絨、渣棉、氧化鋁纖維、陶瓷纖維等。無機纖維可僅含有1種或含有2種以上。
〈纖維長度〉
無機纖維的纖維長度較佳為500μm以上,尤佳為600μm以上,更佳為1000至3000μm,特佳為1000至2000μm。藉由將無機纖維的纖維長度設成為此範圍,可防止因長纖維的交纏所造成之質地的惡化,並確保耐網剝離性、耐撕裂性等濕潤時的強度。
〈纖維徑〉
無機纖維的纖維徑較佳為1至50μm,尤佳為1至30μm。藉由將無機纖維的纖維徑設成為此範圍,可防止質地的惡化並得到骨材效果,此外,可藉由纖維的交纏而確保強度。
無機纖維的纖維長度係藉由下列方法來測定。首先將0.1g的試樣,於片之情形時將燃燒至900℃之試樣分散於10g的水,並以刮勺攪拌1分鐘。接著使用滴管將該分散液滴下1滴於載玻片上並將覆膜被覆。然後藉由顯微鏡以倍率100倍進行觀察,依照纖維長度較長的順序測定20根,並將該20根的平均值設成為試樣的纖維長度。
此外,無機纖維的纖維徑係藉由下列方法來測定。首先將0.1g的試樣,於片之情形時將燃燒至900℃之試樣分散於10g的水,並以刮勺攪拌1分鐘。接著使用滴管將該分散液滴下1滴於載玻片上並將覆膜被覆。然後藉由顯微鏡以倍率500倍進行觀察,隨機地測定20根的纖維徑,並將該20根的平均值設成為試樣的纖維徑。
〈〈散粒〉〉
無機纖維片係含有預定量之直徑(直徑)為45μm以上的散粒(來自無機纖維的散粒)。散粒之直徑的上限係與無機纖維的直徑相依故無特別限定,可為5000μm、1000μm或500μm等。
更具體而言,直徑為45μm以上的散粒於無機纖維片內,係如下述式1所表示般在片厚度方向上形成分布。
(式1)
1-Y/X≦0.11
式1中,X表示「每單位面積的無機纖維片中之散粒的總重量」/「每單位面積的無機纖維片總重量」。此外,Y表示「以無機纖維片的網面為基準面,去除滿足0≦t≦s(惟0.10mm≦s≦0.55mm)的厚度t部分後之無機纖維片所含有之每單位面積之散粒的重量」/「以無機纖維片的網面為基準面,去除厚度t部分後之無機纖維片之每單位面積的重量」。
在以有效數字至小數第3位為止為有效之情形時,可將「1-Y/X≦0.11」更換為「1-Y/X<0.115」。
於式1中,「1-Y/X」更佳為0.06以下。
於式1中,「1-Y/X」的下限值並無特別限定,例如為-0.11、-0.10、-0.5或0.00。藉由將「1-Y/X」設成為此範圍,可提升彎曲彈性或毯面(Felt Side)的加工性等,此外並容易防止層間剝離的產生。
在此,每單位面積的無機纖維片中之散粒的重量可依據JISR3311-1991來測定。
更具體而言,無機纖維片中之散粒含有率的測定方法係如下列所述。
於900℃的電熱爐中將試樣重量2g燃燒30分鐘以進行灰化。
測定燃燒殘渣的重量與網目45μm不鏽鋼篩(JIS Z-8801)的重量。
將燃燒殘渣移往篩並一面進行加壓粉碎一面使纖維脫落。
從殘存於篩之散粒重量以及燃燒殘渣重量來算出散粒含有率。
此外,「以無機纖維片的網面為基準面,去除滿足0≦t≦s(其中,0.10mm≦s≦0.55mm)的厚度t部分後之無機纖維片」係以下列方式來準備。
將No.5000NS(日東電工公司製膠帶)貼著於5cm見方的試樣,並以輥溫度80℃、0.05MPa壓力、速度0.4m/min來進行層合。
然後在室溫環境下將樣本放置10分鐘,以5秒將膠帶剝離並去除厚度方向上的一部分。
此無機纖維片於單一層內,散粒的分布在其表面附近與厚度中心附近為不同。亦即於無機纖維片中,於厚度中心附近形成有散粒含量高之高密度區域,另一方面,於表面附近形成有散粒含量低之低密度區域。無機纖維片於單一層內,其厚度中心附近的性狀與表面附近的性狀以最適形式為不同,其結果可發揮優異的隔熱性和機械特性並且提升加工性等。再者,可防止因散粒的脫落所導致之生產場所中的雜質污染等,而改善作業環境和作業性。
〈〈其他成分〉〉
其他成分可列舉以黏合劑、紙力增強劑、有機纖維等有機成分為首之一般所知的成分。
無機纖維片中之有機成分的含量在以無機纖維片的總量為基準時,較佳為1.0至15.0質量%,尤佳為2.0至12.5質量%,特佳為5.4至10.1質量%。藉由將有機成分的含量設成為此範圍,可抑制無機纖維片之破裂的產生並且提高阻燃性。
無機纖維片中之有機成分的含量係藉由依據JIS-P8252之方法來測定。更具體而言係如下列所述。
將試樣重量2g放入於坩堝並以120℃/10min進行乾燥後,實施重量測定。
然後於900℃的電熱爐中燃燒30分鐘以進行灰化。
從燃燒殘渣的重量與乾燥後的重量來算出重量減少率。
〈〈〈〈無機纖維片的製造方法〉〉〉〉
以下係說明無機纖維片之製造方法的較佳例子,惟無機纖維片的製造方法並不限定此等。
無機纖維片可藉由濕式抄製來製造,較佳係使用傾斜抄紙機來製造。
在此係說明使用圖1所示之傾斜抄紙機來製造無機纖維片之具體的方法來作為一例。
首先將含有分散介質及無機纖維之抄紙原料液導引至頭箱(Headbox)內。
接著藉由圖示中省略的泵,一面控制抄紙原料液的供給量一面將抄紙原料液往頭箱供給,而形成抄紙原料液的液池(液槽)。
然後藉由抄紙原料液的液池(液槽)中所設置之水流產生裝置,使抄紙原料液進行對流。
此液池內的抄紙原料液係接觸於往斜上方行進之成形網,並從成形網下方進行脫水(吸引分散介質),藉此使固形物(無機纖維)沉積於抄紙原料液上而形成濕紙狀態的無機纖維片。如圖1所示,於脫水時藉由設置複數個端管(No.1端管、No.2端管等),可控制脫水起始位置。
最後使濕紙狀態的無機纖維片通過乾燥裝置(乾燥機等)而得到無機纖維片的原紙。
無機纖維片的原紙可視需要捲取為輥狀。
無機纖維片可適當地裁切為期望的大小。
為了將無機纖維片中之散粒的分布(1-Y/X)設成為預定範圍,只需進行下列操作即可。
(1)藉由使脫水起始位置往原料投入開口部靠近,可降低「1-Y/X」。
(2)藉由提高水流產生機構的吹送壓力(加快水流的流速),可降低「1-Y/X」。
[實施例]
接著藉由實施例及比較例來更詳細地說明有關本發明之無機纖維片,惟本發明並不限定於此等。
〈〈原料〉〉
〈無機纖維〉
(無機纖維A)
Shin-Nippon Thermal Ceramics股份有限公司製Superwool Plus材質:鹼土矽酸鹽(AES)
纖維徑:2.0至14.8μm
纖維長度:530至3000μm
(無機纖維B)
Isolite Insulating Products股份有限公司製Isowool BSSR1300
材質:鹼土矽酸鹽(AES)
纖維徑:2.7至13μm
纖維長度:450至3000μm
(無機纖維C)
Isolite Insulating Products股份有限公司製Isoflux Bulk S17
材質:鹼土矽酸鹽(AES)
纖維徑:1.5至11μm
纖維長度:850至3200μm
〈其他成分〉
丙烯酸酯系乳膠(黏合劑)
〈〈製造方法〉〉
使用圖1所示之裝置,並將所使用之無機纖維、頭箱內的抄紙原料液(上述成分之水分散物的濃度)、水流產生裝置的吹送壓(「左側」:圖1的紙面深側,「右側」:圖1的紙面面前側)、閥開度(抄紙原料液之供給速度的調整)、脫水起始位置設成為如表1所示者,來製造有關實施例及比較例之無機纖維片。
〈〈〈評估〉〉〉
依循前述方法來進行無機纖維片之散粒含有率的測定、「1-Y/X」的算出,有機份(Igloss A(%))的測定。
再者,依循下列所示之方法來測定無機纖維片的加工性、阻燃性、彎曲適性、Wet強度(耐網剝離性)。
將測定結果表示於表2。
〈〈加工性〉〉
將No.5000NS(日東電工公司製膠帶)貼著於5cm見方的試樣,並以輥溫度80℃、0.05MPa壓力、速度0.4m/min來進行層合。
然後在室溫環境下將樣本放置10分鐘,以5秒將膠帶剝離並去除厚度方向上的一部分。
將初期的試樣厚度設成為A(mm),將轉印於No.5000NS之厚度設成為B(mm)。
在設成為轉印率:C(%)=B/A*100時,對於C之值,係根據下列數值基準來進行加工性判斷。
◎:C=16以上
○:C=9.0以上且未達16
×:C=未達9.0
〈〈阻燃性〉〉
將試樣重量2g放入於各指定溫度的電熱爐並燃燒5分鐘以進行灰化。
在放入於電熱爐後至灰化為止前,係記錄試樣起火之溫度區。
○:至900℃為止未起火或是不會起火
△:於700℃起火
×:於500℃起火
〈〈彎曲適性〉〉
準備大小:25mm×250mm的試樣,並將抄紙時網面捲繞於指定直徑的圓柱狀物為時1分鐘。
此時係記錄於試樣產生龜裂時之筒狀的直徑。
○:於Φ60(mm)未產生龜裂
△:於Φ100(mm)未產生龜裂
×:於Φ100(mm)產生龜裂
〈〈Wet強度(網剝離性)〉〉
於抄製時藉由脫水吸引來去除水分後,從網中剝離試樣後,抓取端部2處並確認拉起時的狀態(樣本大小:25cm見方)。
○:於網中無抄製片的殘留以及於拉起時未產生紙裂
△:於網中無抄製片的殘留或是於拉起時未產生紙裂
×:於網中有抄製片的殘留,於拉起時產生紙裂
Claims (3)
- 一種無機纖維片,其為含有無機纖維之不織布,前述無機纖維片的厚度T為1mm以上,前述無機纖維片含有來自無機纖維之直徑為45μm以上的散粒,前述無機纖維片所含有之前述散粒,係如下述式1所表示般在片厚度方向上形成分布,(式1)1-Y/X≦0.11式1中,X表示「每單位面積的無機纖維片中之散粒的總重量」/「每單位面積的無機纖維片總重量」;此外,Y表示「以無機纖維片的網面為基準面,去除滿足0≦t≦s(惟0.10mm≦s≦0.55mm)的厚度t部分後之無機纖維片所含有之每單位面積之散粒的重量」/「以無機纖維片的網面為基準面,去除厚度t部分後之無機纖維片之每單位面積的重量」。
- 如請求項1所述之無機纖維片,其中前述無機纖維的纖維長度為600μm以上。
- 如請求項1或2所述之無機纖維片,其中前述無機纖維片中之有機成分的含量在以前述無機纖維片的總量為基準時,為5.4至10.1質量%。
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