WO2012132327A1 - 無機繊維質ペーパー及びその製造方法並びに設備 - Google Patents

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inorganic
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鉄也 石原
徹也 三原
賢 米内山
智彦 岸木
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ニチアス株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an inorganic fibrous paper, a method for producing the same, and equipment, and more particularly to an improvement in the restoration rate after compression heating of inorganic fibrous paper containing biosoluble inorganic fibers.
  • Inorganic fiber paper is lightweight, easy to handle, and excellent in heat resistance, and is used as, for example, a heat-resistant sealing material.
  • problems have recently been pointed out that inorganic fibers are inhaled into the human body and enter the lungs.
  • biosoluble inorganic fibers have been developed that do not cause problems even when inhaled by the human body, or are unlikely to occur (for example, Patent Document 1).
  • inorganic fiber paper containing conventional biosoluble inorganic fibers as inorganic fibers has a problem that the restoration rate after compression heating is small.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an inorganic fiber paper excellent in a restoration rate after compression heating, a manufacturing method thereof, and equipment.
  • An inorganic fibrous paper according to an embodiment of the present invention for solving the above-described problems is characterized by including a biosoluble inorganic fiber subjected to heat treatment and a binder. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the inorganic fibrous paper excellent in the restoration rate after compression heating can be provided.
  • the inorganic fibrous paper may have a restoration rate after compression heating of 60% or more.
  • a method for producing an inorganic fibrous paper includes a first step of heat-treating amorphous biosoluble inorganic fibers and the heat treatment. And a second step of making an inorganic fibrous paper containing the biosoluble inorganic fiber and a binder.
  • ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the inorganic fibrous paper excellent in the restoration rate after compression heating can be provided.
  • the biosoluble inorganic fiber may be heated at a temperature lower than its crystallization temperature.
  • an equipment according to an embodiment of the present invention for solving the above-described problem is an equipment for heating and / or keeping warm, and is characterized in that any one of the inorganic fibrous papers is incorporated.
  • ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the installation provided with the inorganic fibrous paper excellent in the restoration rate after compression heating can be provided.
  • an inorganic fibrous paper excellent in a restoration rate after compression heating, a manufacturing method thereof, and equipment.
  • the present method includes a first step of heat-treating amorphous biosoluble inorganic fibers (hereinafter referred to as “heat treatment step”), the biosoluble inorganic fibers subjected to the heat treatment, and a binder. And a second step of making an inorganic fibrous paper containing (hereinafter referred to as “paper making step”).
  • an amorphous biosoluble inorganic fiber is prepared.
  • the biosoluble inorganic fiber is not particularly limited as long as it is an inorganic fiber and has biosolubility (for example, a property of being decomposed in the living body even when inhaled into the lungs of the living body).
  • the biologically soluble inorganic fiber is at least partially amorphous, and it is confirmed by powder X-ray diffraction (XRD) measurement that it is amorphous.
  • the biologically soluble inorganic fiber is, for example, an inorganic fiber having a physiological saline dissolution rate at 40 ° C. of 1% or more.
  • the physiological saline dissolution rate is measured, for example, as follows. That is, first, 1 g of a sample prepared by pulverizing inorganic fibers to 200 mesh or less and 150 mL of physiological saline are placed in an Erlenmeyer flask (volume: 300 mL) and placed in an incubator at 40 ° C. Next, a horizontal vibration of 120 revolutions per minute is continuously applied to the Erlenmeyer flask for 50 hours.
  • the concentration (mg / L) of each element contained in the filtrate obtained by filtration is measured with an ICP emission analyzer. Then, based on the measured concentration of each element and the content (% by mass) of each element in the inorganic fiber before dissolution, the physiological saline dissolution rate (%) is calculated. That is, for example, when the measurement elements are silicon (Si), magnesium (Mg), calcium (Ca), and aluminum (Al), the physiological saline dissolution rate C (%) is calculated by the following formula.
  • C (%) [filtrate amount (L) ⁇ (a1 + a2 + a3 + a4) ⁇ 100] / [mass of inorganic fiber before dissolution (mg) ⁇ (b1 + b2 + b3 + b4) / 100].
  • a1, a2, a3 and a4 are the measured concentrations of silicon, magnesium, calcium and aluminum (mg / L), respectively, and b1, b2, b3 and b4 are respectively in the inorganic fibers before dissolution. It is content (mass%) of silicon, magnesium, calcium, and aluminum.
  • the SiO 2 content of the biosoluble inorganic fiber may be, for example, 50 to 82% by mass.
  • the SiO 2 content is preferably 63 to 81% by mass, more preferably 66 to 80% by mass, and even more preferably 71 to 76% by mass.
  • the biosoluble inorganic fiber is, for example, an inorganic fiber having a SiO 2 content of 50 to 82% by mass and a total of CaO content and MgO content of 10 to 40% by mass.
  • the total of the CaO content and the MgO content is preferably 18 to 40% by mass, and more preferably 20 to 34% by mass.
  • the total range of these CaO content and MgO content can be arbitrarily combined with the above-described range of SiO 2 content.
  • SiO 2 content of bio-soluble inorganic fibers is in the range described above, the bio-soluble inorganic fibers, in addition to bio-solubility, and thus also has excellent heat resistance.
  • the CaO content of the biosoluble inorganic fiber may be, for example, 10 to 34% by mass. That is, the biosoluble inorganic fiber may be, for example, an inorganic fiber having a SiO 2 content of 50 to 82% by mass and a CaO content of 10 to 34% by mass (hereinafter referred to as “SiO 2 / CaO fiber”). )).
  • the CaO content is preferably 12 to 35% by mass, and more preferably 21 to 26% by mass.
  • the MgO content of the biosoluble inorganic fiber may be, for example, 1% by mass or less (that is, 0 to 1% by mass). That is, the biosoluble inorganic fiber has, for example, a SiO 2 / CaO fiber having a SiO 2 content of 60 to 82% by mass, a CaO content of 10 to 34% by mass, and a MgO content of 1% by mass or less. It is good also as being.
  • the MgO content is preferably 0.9% by mass or less, and more preferably 0.8% by mass or less.
  • the MgO content of the biosoluble inorganic fiber may be more than 1% by mass and 20% by mass or less. That is, the biosoluble inorganic fiber may be, for example, an inorganic fiber having a SiO 2 content of 50 to 82% by mass, an MgO content of more than 1% by mass, and 20% by mass or less.
  • the MgO content is preferably 2 to 19% by mass, and more preferably 3 to 19% by mass.
  • the biosoluble inorganic fiber has, for example, a SiO 2 content of 50 to 82% by mass (preferably 72 to 80% by mass) and a MgO content of 9 to 31% by mass (preferably 14 to 22% by mass).
  • a biosoluble inorganic fiber (hereinafter sometimes referred to as “SiO 2 / MgO fiber”) having a CaO content of 1 to 9 mass% (preferably 1 to 8 mass%).
  • the biosoluble inorganic fiber may have, for example, a total content of SiO 2 content, MgO content and CaO content of 97% by mass or more (that is, 97 to 100% by mass).
  • the total of the SiO 2 content, the MgO content and the CaO content is preferably 97.5% by mass or more, and more preferably 98% by mass or more.
  • the total range of these SiO 2 content, MgO content and CaO content is the range of the SiO 2 content described above, the total range of the CaO content and MgO content described above, the range of the CaO content described above. , And can be arbitrarily combined with the above-described MgO content range.
  • the biosoluble inorganic fiber may further contain other components in addition to SiO 2 and an alkaline earth metal oxide (for example, at least one of MgO and CaO). That is, biosoluble inorganic fibers include, for example, alumina (Al 2 O 3 ), titania (TiO 2 ) and zirconia (ZrO 2 ), iron oxide (Fe 2 O 3 ), manganese oxide (MnO), potassium oxide (K One or more selected from the group consisting of 2 O) may be further contained, or may not be contained.
  • the bio-soluble inorganic fibers containing Al 2 O 3 containing Al 2 O 3, Al 2 O 3 content, for example, 5 wt% or less, and 3.5 wt% or less, or 3 wt% or less. Moreover, it can be 1 weight% or more or 2 weight% or more. The content is preferably 0 to 3% by mass, more preferably 1 to 3% by mass. When Al 2 O 3 is contained in this range, it has excellent fire resistance and has an appropriate water-solubility and is easy to process.
  • the biosoluble inorganic fiber has, for example, a total content of SiO 2 content, MgO content, CaO content and Al 2 O 3 content of 98% by mass or more (that is, 98 to 100% by mass) or 99% by mass. % Or more (that is, 99 to 100% by mass).
  • biosoluble inorganic fibers having the following composition can be exemplified. 50 to 82% by weight of SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 and TiO 2 Total of CaO and MgO 18-50% by weight
  • biosoluble inorganic fiber of the following compositions can be illustrated.
  • SiO 2 50 to 82% by weight
  • Biologically soluble fibers can be broadly classified into Mg silicate fibers rich in MgO and Ca silicate fibers rich in CaO.
  • the following composition can be illustrated as Mg silicate fiber. SiO 2 66-82% by weight CaO 1-9% by weight MgO 10-30% by weight Al 2 O 3 3 wt% or less Other oxides Less than 2 wt%
  • the following composition can be illustrated as Ca silicate fiber. Fibers having the following composition are excellent in biosolubility and fire resistance after heating. SiO 2 66-82 wt% (for example, it can be 68-80 wt%, 70-80 wt%, 71-80 wt% or 71-76 wt%) CaO 10-34% by weight (for example, it can be 18-32% by weight, 20-30% by weight, 20-27% by weight or 21-26% by weight) MgO 3 wt% or less (eg, 1 wt% or less) Al 2 O 3 5 wt% or less (for example, 3.5 wt% or less, 3.4 wt% or less, or 3 wt% or less. Also, 1 wt% or more, 1.1 wt% or more, or 2 wt% or more it can) Other oxides ⁇ 2% by weight
  • the total of SiO 2 , CaO, MgO and Al 2 O 3 may be more than 98 wt% or more than 99 wt%.
  • the biosoluble inorganic fiber includes alkali metal oxides (K 2 O, Na 2 O, Li 2 O, etc.), Sc, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb as other components. , Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Y, or a mixture thereof, Fe 2 O 3 , ZrO 2 , TiO 2 , P 2 O 5 , B 2 O 3 , MnO, One or more of ZnO, SrO, BaO, Cr 2 O 3 and the like may or may not be included. Other oxides may be 1.0 wt% or less, 0.2 wt% or less, or 0.1 wt% or less, respectively.
  • the alkali metal oxide may contain 1.0% by weight or less, 0.2% by weight or less, or 0.1% by weight or less of each oxide.
  • the total of the alkali metal oxides may be 1.0% by weight or less, 0.2% by weight or less, or 0.1% by weight or less.
  • the average fiber diameter of the biosoluble inorganic fiber is not particularly limited as long as the inorganic fiber paper is suitably produced, and is, for example, 1 to 10 ⁇ m, preferably 2 to 6 ⁇ m.
  • the average fiber diameter is less than 1 ⁇ m, the biosoluble inorganic fibers are easily broken, and the strength of the inorganic fibrous paper tends to be low.
  • the average fiber diameter exceeds 10 ⁇ m, the density of the inorganic fibrous paper to be produced is too low, and therefore the strength of the inorganic fibrous paper tends to be low.
  • the average fiber length of the biosoluble inorganic fibers is not particularly limited as long as the inorganic fiber paper is suitably produced, and is, for example, 1 to 200 mm, preferably 1 to 100 mm. When the average fiber length is within the above range, it becomes easy to produce an inorganic fibrous paper having an appropriate density.
  • the amorphous biosoluble inorganic fiber (hereinafter referred to as “untreated fiber”) prepared as described above is subjected to heat treatment, and the heat treatment is performed.
  • a biosoluble inorganic fiber (hereinafter referred to as “heat-treated fiber”) is obtained.
  • the heat treatment conditions are such that the restoration rate after compression heating of the inorganic fibrous paper containing the heat-treated fibers is compared with that of the inorganic fiber paper containing untreated fibers instead of the heat-treated fibers. It is not particularly limited as long as it is determined within a range that becomes higher.
  • the restoration rate after compression heating is the ratio at which the thickness of the inorganic fibrous paper is restored after the inorganic fibrous paper is heated in a compressed state (that is, the thickness of the inorganic fibrous paper is reduced) ( The ratio of the thickness after compression heating to the thickness before compression heating).
  • the heat treatment is carried out by heating the inorganic fiber paper containing the heat-treated fibers to 500% at 500 ° C. in a compressed state so that the thickness is 50%. Is performed under conditions that are higher than those of the inorganic fiber paper containing the slag (for example, conditions under which the restoration rate is 60% or more).
  • the heating temperature in the heat treatment (hereinafter referred to as “heat treatment temperature”) is, for example, 300 to 1300 ° C., preferably 300 to 1100 ° C., more preferably 400 to 1100 ° C., and further preferably 500 to 1100 ° C. is there.
  • the temperature is 500 to 1100 ° C., preferably 500 to 900 ° C.
  • the biosoluble inorganic fiber when the biosoluble inorganic fiber is heated at a temperature equal to or higher than its crystallization temperature to crystallize a part of the biosoluble inorganic fiber, the biosolubility after heating is lower than that before heating. There are things to do.
  • the untreated fiber may be heated at a temperature lower than its crystallization temperature.
  • the crystallization temperature of the untreated fiber is measured by, for example, TG-DTA (thermogravimetric-differential heat measurement).
  • TG-DTA thermogravimetric-differential heat measurement
  • the heat treatment temperature is lower than the crystallization temperature and can be 300 ° C., 400 ° C., or 500 ° C. or higher.
  • the inorganic fiber paper containing heat-treated fibers that have been heat-treated at a relatively high heat-treatment temperature may have a recovery rate of more than 100% after compression heating.
  • the heat treatment temperature is, for example, heated at 500 ° C. for 3 hours in a state where the inorganic fiber paper containing the heat treated fiber is compressed so as to have a thickness of 50% after compression heating.
  • the range in which the subsequent restoration rate) is 100% or less may be used.
  • a density of 100% or less is preferable because the density is relatively high.
  • untreated fibers are heated at a temperature of 450 to 550 ° C.
  • the restoration rate after the compression heating of the inorganic fibrous paper is effectively enhanced while effectively preventing the density of the inorganic fibrous paper after the compression heating.
  • the crystallization temperature of the untreated fiber is higher than 550 ° C., embrittlement of the heat-treated fiber due to heat treatment and a decrease in biosolubility can be effectively avoided.
  • the heating time in the heat treatment (hereinafter referred to as “heat treatment time”) is an inorganic fiber in which the restoration rate after compression heating of the inorganic fibrous paper containing the heat-treated fiber is replaced with the heat-treated fiber and contains an untreated fiber.
  • the heat treatment time is, for example, 1 minute to 48 hours, preferably 3 minutes to 24 hours.
  • a raw material containing heat-treated fibers and a binder is prepared.
  • the binder is not particularly limited as long as it binds the heat-treated fiber, and one or both of an organic binder and an inorganic binder can be used.
  • the organic binder is, for example, one or two selected from the group consisting of acrylic ester resins, acrylic resins such as styrene / acrylic resins, ethylene / vinyl acetate resins, vinyl acetate resins, styrene / butadiene resins, starch, and polyacrylamide. More than a seed.
  • the inorganic binder is, for example, one or more selected from the group consisting of colloidal silica such as anionic colloidal silica and cationic colloidal silica, fumed silica, zirconia sol, titania sol, alumina sol, bentonite, and kaolin. is there.
  • the content of the heat-treated fiber is, for example, 80 to 99.5% by mass
  • the content of the binder one or both of the organic binder and the inorganic binder
  • the heat-treated fiber content is preferably 85 to 99% by mass
  • the binder content is preferably 1 to 15% by mass
  • the heat-treated fiber content is 85 to 95% by mass. More preferably, the binder content is 15 to 5% by mass.
  • the raw material may further contain other components in addition to the heat-treated fiber and the binder. That is, the raw material may further contain, for example, a refractory inorganic powder.
  • the refractory inorganic powder is, for example, ceramic powder such as silica, alumina, titania, zirconia, silicon nitride, silicon carbide, and / or carbon powder such as carbon black. Content of another component is 5 mass% or less or 3 mass% or less with respect to the total amount except the solvent mentioned later, for example.
  • the raw material is prepared by mixing heat-treated fibers, a binder, and other components as necessary with a solvent.
  • the solvent is not particularly limited as long as the heat-treated fiber and the binder are mixed and dispersed.
  • water for example, distilled water, ion exchange water, tap water, ground water, industrial water
  • a polar organic solvent for example, Monovalent alcohols such as ethanol and propanol, and divalent alcohols such as ethylene glycol
  • the raw material of the inorganic fiber paper thus prepared is a fluid composition (so-called slurry or the like) suitable for papermaking.
  • inorganic fiber paper is made from the raw material thus prepared.
  • Papermaking can be preferably performed using, for example, a commercially available papermaking apparatus.
  • the inorganic fibrous paper according to the present embodiment (hereinafter referred to as “the present paper”) is preferably produced by such a method. That is, this paper is an inorganic fibrous paper containing the above-mentioned heat-treated fiber and a binder.
  • the SiO 2 content of the heat-treated fibers contained in this paper is, for example, 50 to 82% by mass. In this case, the paper has excellent heat resistance due to the relatively large SiO 2 content of the heat-treated fiber.
  • the CaO content of the heat-treated fiber contained in this paper is, for example, 10 to 34% by mass. That is, this heat-treated fiber is, for example, a SiO 2 / CaO fiber having a SiO 2 content of 50 to 82% by mass and a CaO content of 10 to 34% by mass.
  • the MgO content of the heat-treated fiber contained in this paper is, for example, 1% by mass or less. That is, this heat-treated fiber is, for example, a SiO 2 / CaO fiber having a SiO 2 content of 50 to 82% by mass, a CaO content of 10 to 34% by mass, and a MgO content of 1% by mass or less. is there.
  • examples of the composition of the heat-treated fiber are as described for this method.
  • the binder contained in this paper is one or both of an organic binder and an inorganic binder as described above. That is, this paper may contain, for example, an organic binder and no inorganic binder, may contain an organic binder and an inorganic binder, or may contain an inorganic binder and no organic binder.
  • the contents of the heat-treated fiber and binder in the paper are not particularly limited, and are appropriately determined depending on the use and required characteristics.
  • the content of the heat-treated fiber is 80 to 99.5% by mass. More specifically, for example, in this paper, the content of the heat-treated fiber is 90 to 98% by mass, and the content of the binder is 2 to 10% by mass.
  • the thickness of this paper is not particularly limited and is appropriately determined depending on its use and required characteristics. That is, the thickness of the paper is, for example, 0.1 to 8 mm, preferably 0.5 to 6 mm.
  • the basis weight of the paper is not particularly limited, and is appropriately determined depending on its use and required characteristics. That is, the basis weight of the paper is, for example, 10 to 2800 g / m 2 , and preferably 75 to 1800 g / m 2 .
  • the density of the paper is not particularly limited, and is appropriately determined depending on its use and required characteristics. That is, the density of this paper is, for example, 0.1 to 0.35 g / cm 3 , and preferably 0.15 to 0.3 g / cm 3 .
  • This paper effectively improves the restoration rate after compression heating by containing heat-treated fibers as biosoluble inorganic fibers. That is, this paper has a restoration rate of 60% or more after compression heating, for example. More specifically, for example, the present paper has a restoration rate of 60% or more after being heated at 500 ° C. for 3 hours in a compressed state so as to have a thickness of 50%. More specifically, the restoration rate is, for example, 60 to 100%, preferably 60 to 80%, and more preferably 60 to 70%.
  • This paper is applied for various purposes. That is, this paper is used for the installation for a heating and / or heat retention, for example. Specifically, this paper is used in, for example, heat treatment equipment, industrial furnaces, incinerators, combustion equipment, molten aluminum equipment, hot water boilers, hot water heaters, household gas stoves, heating appliances (gas fan heaters, petroleum fan heaters, etc.) Used as sealing materials (for example, gaskets) (sealing materials such as heat and gas), buffering agents (cushioning materials) (for example, catalyst buffer materials for denitration), and petroleum stove cores.
  • sealing materials for example, gaskets
  • sealing materials such as heat and gas
  • buffering agents cushioning materials
  • catalyst buffer materials for denitration for example, catalyst buffer materials for denitration
  • fiber A crystalline SiO 2 / CaO fiber
  • the SiO 2 content is 76 mass%
  • the CaO content is 1 to 9 mass%
  • the MgO content is 14 to 22 mass%
  • Al 2 O 3 is 1 to 2 mass.
  • % Amorphous SiO 2 / MgO fiber (hereinafter referred to as “fiber B”).
  • the crystallization temperature of the fiber B was 857 ° C.
  • the heat treatment temperature was 300 ° C, 400 ° C, 500 ° C, 600 ° C, 700 ° C, 800 ° C, 900 ° C, 1000 ° C, or 1100 ° C.
  • the heat treatment time was 3 hours.
  • inorganic fiber paper was manufactured. That is, 100 parts by weight of heat-treated fiber A or fiber B, 12 parts by weight of acrylic resin (AG-100: solid content 50%, manufactured by Showa Denko KK), and sulfuric acid band (aluminum sulfate: 0 1.2% by weight of 2% solution, manufactured by Daimei Chemical Co., Ltd., 0.1 part by weight of polyacrylamide (DS414: 0.5% solution, manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.), and 2000 parts by weight.
  • a raw material slurry was prepared by mixing with water. And using the commercially available papermaking apparatus, papermaking of the raw material slurry was performed, and the inorganic fiber paper was manufactured.
  • the inorganic fiber paper was similarly manufactured using the fiber A or the fiber B which was not heat-processed.
  • All of the manufactured inorganic fibrous papers had a thickness of 0.5 to 6 mm, a basis weight of 75 to 1800 g / m 2 , and a density of 0.15 to 0.3 g / cm 3 .
  • the restoration rate after compression heating of the inorganic fibrous paper produced as described above was evaluated. That is, first, three test pieces each having a width of 25 mm and a length of 50 mm were cut out from arbitrary portions of each inorganic fibrous paper, and the thickness of each test piece (thickness before compression heating) was measured with a caliper.
  • the thickness before compression heating was set to 100%, and the test piece was compressed until the thickness reached 50%. Further, the compressed test piece was placed in an electric furnace at 500 ⁇ 15 ° C. and held for 3 hours for compression heating. The specimen was then released from compression heating.
  • the thickness of the test piece (thickness after compression heating) 0.5 hours after releasing the compression heating was measured with a caliper. And the ratio (%) of the thickness after compression heating with respect to the thickness before compression heating of a test piece was computed as a restoration rate.
  • Fig. 1 shows the result of evaluating the restoration rate.
  • the horizontal axis indicates the heat treatment temperature (° C.) of the heat treatment applied to the fiber A or fiber B contained in the inorganic fibrous paper (however, “untreated” is included in the inorganic fibrous paper).
  • the fiber A or fiber B to be heated is not subjected to heat treatment.
  • the vertical axis is compression heating of the inorganic fibrous paper containing the fiber A or fiber B heat-treated at each heat treatment temperature
  • the subsequent restoration rate (%) is shown.
  • black squares indicate the restoration rate of the inorganic fibrous paper containing the fiber A
  • white circles indicate the restoration rate of the inorganic fibrous paper containing the fiber B.
  • the restoration rate which concerns on each mark is an arithmetic average value of the value obtained about three test pieces.
  • the fiber A or fiber contained in the inorganic fibrous paper is compared with the case where the heat treatment temperature is lower. There was a tendency for B to become brittle.
  • the restoration rate exceeded 100%. That is, in this case, the inorganic fibrous paper after the compression heating expanded and its density was reduced.
  • the recovery rate of the inorganic fibrous paper is remarkably improved while effectively avoiding the expansion of the inorganic fibrous paper and the embrittlement of the heat treated fiber. It was especially good.

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Abstract

４００～１３００℃で加熱処理した生体溶解性無機繊維と、バインダーとを含む無機繊維質ペーパーからなり、前記生体溶解性無機繊維が特定の組成を有するシール材又は緩衝材。

Description

無機繊維質ペーパー及びその製造方法並びに設備
　本発明は、無機繊維質ペーパー及びその製造方法並びに設備に関し、特に、生体溶解性無機繊維を含む無機繊維質ペーパーの圧縮加熱後の復元率の向上に関する。
　無機繊維質ペーパーは、軽量で扱いやすく、且つ耐熱性に優れるため、例えば、耐熱性のシール材として使用されている。一方、近年、無機繊維が人体に吸入されて肺に侵入することによる問題が指摘されている。そこで、人体に吸入されても問題を起こさない又は起こしにくい生体溶解性無機繊維が開発されている（例えば、特許文献１）。
特開２００２－０６８７７７号公報
　しかしながら、無機繊維として従来の生体溶解性無機繊維を含む無機繊維質ペーパーは、圧縮加熱後の復元率が小さいという問題があった。
　本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであって、圧縮加熱後の復元率に優れた無機繊維質ペーパー及びその製造方法並びに設備を提供することをその目的の一つとする。
　上記課題を解決するための本発明の一実施形態に係る無機繊維質ペーパーは、加熱処理が施された生体溶解性無機繊維と、バインダーと、を含むことを特徴とする。本発明によれば、圧縮加熱後の復元率に優れた無機繊維質ペーパーを提供することができる。
　また、前記無機繊維質ペーパーは、圧縮加熱後の復元率が６０％以上であることとしてもよい。
　上記課題を解決するための本発明の一実施形態に係る無機繊維質ペーパーの製造方法は、非晶質の生体溶解性無機繊維に加熱処理を施す第一工程と、前記加熱処理が施された前記生体溶解性無機繊維と、バインダーと、を含む無機繊維質ペーパーを抄造する第二工程と、を含むことを特徴とする。本発明によれば、圧縮加熱後の復元率に優れた無機繊維質ペーパーの製造方法を提供することができる。
　また、前記第一工程の前記加熱処理において、前記生体溶解性無機繊維を、その結晶化温度未満の温度で加熱することとしてもよい。
　また、上記課題を解決するための本発明の一実施形態に係る設備は、加熱及び又は保温のための設備であって、前記いずれかの無機繊維質ペーパーが組み込まれたことを特徴とする。本発明によれば、圧縮加熱後の復元率に優れた無機繊維質ペーパーを備えた設備を提供することができる。
　本発明によれば、圧縮加熱後の復元率に優れた無機繊維質ペーパー及びその製造方法並びに設備を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る実施例において無機繊維質ペーパーの圧縮加熱後の復元率を評価した結果の一例を示す説明図である。
　以下に、本発明の一実施形態について説明する。なお、本発明は、本実施形態に限られるものではない。
　まず、本実施形態に係る無機繊維質ペーパーの製造方法（以下、「本方法」という。）について説明する。本方法は、非晶質の生体溶解性無機繊維に加熱処理を施す第一工程（以下、「加熱処理工程」という。）と、当該加熱処理が施された当該生体溶解性無機繊維と、バインダーと、を含む無機繊維質ペーパーを抄造する第二工程（以下、「抄造工程」という。）と、を含む。
　加熱処理工程においては、まず、非晶質の生体溶解性無機繊維を準備する。生体溶解性無機繊維は、無機繊維であって生体溶解性（例えば、生体の肺に吸入されても当該生体内で分解される性質）を有するものであれば特に限られない。生体溶解性無機繊維は少なくとも一部が非晶質であり、非晶質であることは粉末Ｘ線回析（ＸＲＤ）測定で確認される。
　生体溶解性無機繊維は、例えば、４０℃における生理食塩水溶解率が１％以上の無機繊維である。
　生理食塩水溶解率は、例えば、次のようにして測定される。すなわち、先ず、無機繊維を２００メッシュ以下に粉砕して調製された試料１ｇ及び生理食塩水１５０ｍＬを三角フラスコ（容積３００ｍＬ）に入れ、４０℃のインキュベーターに設置する。次に、三角フラスコに、毎分１２０回転の水平振動を５０時間継続して加える。その後、ろ過により得られた濾液に含有されている各元素の濃度（ｍｇ／Ｌ）をＩＣＰ発光分析装置により測定する。そして、測定された各元素の濃度と、溶解前の無機繊維における各元素の含有量（質量％）と、に基づいて、生理食塩水溶解率（％）を算出する。すなわち、例えば、測定元素が、ケイ素（Ｓｉ)、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）及びアルミニウム（Ａｌ）である場合には、次の式により、生理食塩水溶解率Ｃ（％）を算出する；Ｃ（％）＝［ろ液量（Ｌ）×（ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４）×１００］／［溶解前の無機繊維の質量（ｍｇ）×（ｂ１＋ｂ２＋ｂ３＋ｂ４）／１００］。この式において、ａ１、ａ２、ａ３及びａ４は、それぞれ測定されたケイ素、マグネシウム、カルシウム及びアルミニウムの濃度（ｍｇ／Ｌ）であり、ｂ１、ｂ２、ｂ３及びｂ４は、それぞれ溶解前の無機繊維におけるケイ素、マグネシウム、カルシウム及びアルミニウムの含有量（質量％）である。
　生体溶解性無機繊維のＳｉＯ２含有量は、例えば、５０～８２質量％であることとしてもよい。ＳｉＯ２含有量は、６３～８１質量％であることが好ましく、６６～８０質量％であることがより好ましく、７１～７６質量％であることがさらに好ましい。すなわち、生体溶解性無機繊維は、例えば、ＳｉＯ２含有量が５０～８２質量％であり、ＣａＯ含有量とＭｇＯ含有量との合計が１０～４０質量％の無機繊維である。ＣａＯ含有量とＭｇＯ含有量との合計は、１８～４０質量％であることが好ましく、２０～３４質量％であることがより好ましい。これらＣａＯ含有量とＭｇＯ含有量との合計の範囲は、上述したＳｉＯ２含有量の範囲と任意に組み合わせることができる。生体溶解性無機繊維のＳｉＯ２含有量が上記の範囲であることによって、当該生体溶解性無機繊維は、生体溶解性に加えて、優れた耐熱性をも有することとなる。
　生体溶解性無機繊維のＣａＯ含有量は、例えば、１０～３４質量％であることとしてもよい。すなわち、生体溶解性無機繊維は、例えば、ＳｉＯ２含有量が５０～８２質量％であり、ＣａＯ含有量が１０～３４質量％の無機繊維（以下、「ＳｉＯ２／ＣａＯ繊維」ということがある。）であることとしてもよい。ＣａＯ含有量は、１２～３５質量％であることが好ましく、２１～２６質量％であることがより好ましい。これらＣａＯ含有量の範囲は、上述したＳｉＯ２含有量の範囲、上述したＣａＯ含有量とＭｇＯ含有量との合計の範囲と任意に組み合わせることができる。
　生体溶解性無機繊維のＭｇＯ含有量は、例えば、１質量％以下（すなわち、０～１質量％）であることとしてもよい。すなわち、生体溶解性無機繊維は、例えば、ＳｉＯ２含有量が６０～８２質量％であり、ＣａＯ含有量が１０～３４質量％であり、ＭｇＯ含有量が１質量％以下のＳｉＯ２／ＣａＯ繊維であることとしてもよい。ＭｇＯ含有量は、０．９質量％以下であることが好ましく、０．８質量％以下であることがより好ましい。これらＭｇＯ含有量の範囲は、上述したＳｉＯ２含有量の範囲、上述したＣａＯ含有量とＭｇＯ含有量との合計の範囲、上述したＣａＯ含有量の範囲と任意に組み合わせることができる。
　生体溶解性無機繊維のＭｇＯ含有量は、１質量％超、且つ２０質量％以下であることとしてもよい。すなわち、生体溶解性無機繊維は、例えば、ＳｉＯ２含有量が５０～８２質量％であり、ＭｇＯ含有量が１質量％超、且つ２０質量％以下の無機繊維であることとしてもよい。ＭｇＯ含有量は、２～１９質量％であることが好ましく、３～１９質量％であることがより好ましい。これらＭｇＯ含有量の範囲は、上述したＳｉＯ２含有量の範囲、上述したＣａＯ含有量とＭｇＯ含有量との合計の範囲と任　意に組み合わせることができる。
　また、生体溶解性無機繊維は、例えば、ＳｉＯ２含有量が５０～８２質量％（好ましくは７２～８０質量％）であり、ＭｇＯ含有量が９～３１質量％（好ましくは１４～２２質量％）、ＣａＯ含有量が１～９質量％（好ましくは１～８質量％）の生体溶解性無機繊維（以下、「ＳｉＯ２／ＭｇＯ繊維」ということがある。）であることとしてもよい。
　生体溶解性無機繊維は、例えば、ＳｉＯ２含有量、ＭｇＯ含有量及びＣａＯ含有量の合計が９７質量％以上（すなわち、９７～１００質量％）であることとしてもよい。ＳｉＯ２含有量、ＭｇＯ含有量及びＣａＯ含有量の合計は、９７．５質量％以上であることが好ましく、９８質量％以上であることがより好ましい。これらＳｉＯ２含有量、ＭｇＯ含有量及びＣａＯ含有量の合計の範囲は、上述したＳｉＯ２含有量の範囲、上述したＣａＯ含有量とＭｇＯ含有量との合計の範囲、上述したＣａＯ含有量の範囲、上述したＭｇＯ含有量の範囲と任意に組み合わせることができる。
　なお、生体溶解性無機繊維は、ＳｉＯ２と、アルカリ土類金属酸化物（例えば、ＭｇＯ及びＣａＯの少なくとも一方）と、に加えて、さらに他の成分を含有してもよい。すなわち、生体溶解性無機繊維は、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、チタニア（ＴｉＯ２）及びジルコニア（ＺｒＯ２）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）からなる群より選択される１種又は２種以上をさらに含有してもよく、また、含有しなくてもよい。
　具体的に、生体溶解性無機繊維がＡｌ２Ｏ３を含有する場合、Ａｌ２Ｏ３含有量は、例えば、５重量％以下、３．５重量％以下又は３重量％以下とできる。また、１重量％以上又は２重量％以上とできる。好ましくは０～３質量％、より好ましくは１～３質量％である。この範囲でＡｌ２Ｏ３を含むと耐火性に優れ適度な水溶性を有するようになり加工しやすくなる。この場合、生体溶解性無機繊維は、例えば、ＳｉＯ２含有量、ＭｇＯ含有量、ＣａＯ含有量及びＡｌ２Ｏ３含有量の合計が９８質量％以上（すなわち、９８～１００質量％）又は９９質量％以上（すなわち、９９～１００質量％）であることとしてもよい。
　具体的に、以下の組成の生体溶解性無機繊維を例示できる。
　ＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３とＺｒＯ２とＴｉＯ２との合計　５０～８２重量％
　ＣａＯとＭｇＯとの合計　１８～５０重量％
　さらに、以下の組成の生体溶解性無機繊維を例示できる。
　ＳｉＯ２　５０～８２重量％
　ＣａＯとＭｇＯとの合計　１０～４３重量％
　生体溶解性繊維は、ＭｇＯを多く含むＭｇシリケート繊維と、ＣａＯを多く含むＣａシリケート繊維に大別できる。Ｍｇシリケート繊維として以下の組成を例示できる。
　ＳｉＯ２　６６～８２重量％
　ＣａＯ　１～９重量％
　ＭｇＯ　１０～３０重量％
　Ａｌ２Ｏ３　３重量％以下
　他の酸化物　２重量％未満
　Ｃａシリケート繊維として以下の組成を例示できる。以下の組成の繊維は加熱後の生体溶解性、耐火性に優れる。
　ＳｉＯ２　６６～８２重量％（例えば、６８～８０重量％、７０～８０重量％、７１～８０重量％又は７１～７６重量％とできる）
　ＣａＯ　１０～３４重量％（例えば、１８～３２重量％、２０～３０重量％、２０～２７重量％又は２１～２６重量％とできる）
　ＭｇＯ　３重量％以下（例えば、１重量％以下とできる）
　Ａｌ２Ｏ３　５重量％以下（例えば３．５重量％以下、３．４重量％以下又は３重量％以下とできる。また、１重量％以上、１．１重量％以上又は２重量％以上とできる）
　他の酸化物　２重量％未満
　ＳｉＯ２が上記範囲であると耐熱性に優れる。ＣａＯとＭｇＯが上記範囲であると加熱前後の生体溶解性に優れる。Ａｌ２Ｏ３が上記範囲であると耐熱性に優れる。
　また、ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３の合計を９８重量％超又は９９重量％超としてよい。
　上記の生体溶解性無機繊維は、他の成分として、アルカリ金属酸化物（Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ等）、Ｓｃ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｙ又はこれらの混合物から選択されるそれぞれの酸化物、Ｆｅ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｐ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３、ＭｎＯ、ＺｎＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｃｒ２Ｏ３等を１以上含んでもよく、含まなくてもよい。他の酸化物は、それぞれ、１．０重量％以下、０．２重量％以下又は０．１重量％以下としてよい。アルカリ金属酸化物は各酸化物を各々１．０重量％以下、０．２重量％以下又は０．１重量％以下としてもよい。また、アルカリ金属酸化物の合計を１．０重量％以下、０．２重量％以下又は０．１重量％以下としてもよい。
　生体溶解性無機繊維の平均繊維径は、無機繊維質ペーパーが好適に製造される範囲であれば特に限られず、例えば、１～１０μｍであり、好ましくは２～６μｍである。平均繊維径が１μｍ未満である場合には、生体溶解性無機繊維が破断し易くなるため、無機繊維質ペーパーの強度が低くなりやすい。また、平均繊維径が１０μｍを超える場合には、製造される無機繊維質ペーパーの密度が低くなりすぎるため、当該無機繊維質ペーパーの強度が低くなりやすい。
　生体溶解性無機繊維の平均繊維長は、無機繊維質ペーパーが好適に製造される範囲であれば特に限られず、例えば、１～２００ｍｍであり、好ましくは１～１００ｍｍである。平均繊維長が上記範囲内にあることにより、適切な密度を有する無機繊維質ペーパーを製造しやすくなる。
　次に、加熱処理工程においては、上述のようにして準備した非晶質の生体溶解性無機繊維（以下、「未処理繊維」という。）に加熱処理を施し、当該加熱処理が施された当該生体溶解性無機繊維（以下、「加熱処理繊維」という。）を得る。
　加熱処理の条件（例えば、温度及び時間）は、加熱処理繊維を含む無機繊維質ペーパーの圧縮加熱後の復元率が、当該加熱処理繊維に代えて未処理繊維を含む無機繊維質ペーパーのそれに比べて高くなる範囲で決定されれば特に限られない。
　なお、圧縮加熱後の復元率は、無機繊維質ペーパーを圧縮した状態（すなわち、無機繊維質ペーパーの厚みが低減された状態）で加熱した後に、当該無機繊維質ペーパーの厚みが復元する割合（圧縮加熱前の厚みに対する圧縮加熱後の厚みの割合）である。
　すなわち、加熱処理は、例えば、加熱処理繊維を含む無機繊維質ペーパーを、その厚さが５０％となるように圧縮した状態で５００℃にて３時間加熱した後の復元率が、未処理繊維を含む無機繊維質ペーパーのそれに比べて高くなる条件（例えば、当該復元率が６０％以上となる条件）で行う。
　加熱処理における加熱温度（以下、「加熱処理温度」という。）は、例えば、３００～１３００℃であり、好ましくは３００～１１００℃、より好ましくは４００～１１００℃、さらに好ましくは５００～１１００℃である。例えば、５００～１１００℃であり、好ましくは５００～９００℃である。
　ただし、生体溶解性無機繊維を、その結晶化温度以上の温度で加熱して、当該生体溶解性無機繊維の一部を結晶化させる場合、加熱後の生体溶解性は、加熱前に比べて低下することがある。
　そこで、加熱処理においては、未処理繊維を、その結晶化温度未満の温度で加熱することとしてもよい。なお、未処理繊維の結晶化温度は、例えば、ＴＧ－ＤＴＡ（熱重量－示差熱測定）により測定される。尚、結晶化温度は、未処理繊維の化学組成に応じて変化するため、当該結晶化温度未満の加熱処理温度は一概に決定できない。
　従って、加熱処理温度は、結晶化温度未満であって、３００℃、４００℃又は５００℃以上とすることができる。結晶化温度未満の温度で加熱処理を行うことにより、加熱処理繊維の生体溶解性の低下が効果的に回避され、また、脆化され難くなる。
　また、比較的高い加熱処理温度で加熱処理が施された加熱処理繊維を含む無機繊維質ペーパーは、その圧縮加熱後の復元率が１００％を超えることがある。
　加熱処理温度は、例えば、加熱処理繊維を含む無機繊維質ペーパーの圧縮加熱後の復元率（例えば、その厚さが５０％となるように圧縮された状態で５００℃にて３時間加熱された後の復元率）が１００％以下となる範囲であってもよい。１００％以下であると密度が比較的高く好ましい。
　具体的に、例えば、加熱処理において、未処理繊維を４５０～５５０℃の温度で加熱する。この場合、圧縮加熱後における無機繊維質ペーパーの密度の低下を効果的に防止しつつ、当該無機繊維質ペーパーの当該圧縮加熱後の復元率が効果的に高められる。さらに、未処理繊維の結晶化温度が５５０℃より高い場合には、加熱処理による加熱処理繊維の脆化及び生体溶解性の低下を効果的に回避することもできる。
　加熱処理における加熱時間（以下、「加熱処理時間」という。）は、加熱処理繊維を含む無機繊維質ペーパーの圧縮加熱後の復元率が、当該加熱処理繊維に代えて未処理繊維を含む無機繊維質ペーパーのそれに比べて高くなる範囲であれば、特に限られない。すなわち、加熱処理時間は、例えば、１分～４８時間であり、好ましくは３分～２４時間である。
　次に、抄造工程においては、上述の加熱処理工程で準備した加熱処理繊維と、バインダーと、を含む無機繊維質ペーパーを抄造する。
　すなわち、まず、加熱処理繊維とバインダーとを含む原料を調製する。バインダーは、加熱処理繊維を結着するものであれば特に限られず、有機バインダー及び無機バインダーの一方又は両方を使用することができる。
　有機バインダーは、例えば、アクリル酸エステル樹脂、スチレン・アクリル樹脂等のアクリル樹脂、エチレン・酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、スチレン・ブタジエン樹脂、澱粉及びポリアクリルアミドからなる群より選択される１種又は２種以上である。
　無機バインダーは、例えば、アニオン性のコロイダルシリカ、カチオン性のコロイダルシリカ等のコロイダルシリカ、ヒュームドシリカ、ジルコニアゾル、チタニアゾル、アルミナゾル、ベントナイト、カオリンからなる群より選択される１種又は２種以上である。
　原料（溶媒を除く）において、加熱処理繊維の含有量は、例えば、８０～９９．５質量％であり、バインダー（有機バインダー及び無機バインダーの一方又は両方）の含有量は、例えば、０．５～２０質量％である。さらに、例えば、加熱処理繊維の含有量が８５～９９質量％であり、バインダーの含有量が１～１５質量％であることが好ましく、また、加熱処理繊維の含有量が８５～９５質量％であり、バインダーの含有量が１５～５質量％であることがより好ましい。
　原料は、加熱処理繊維及びバインダーに加えて、さらに他の成分を含有してもよい。すなわち、原料は、例えば、耐火性無機粉末をさらに含有してもよい。耐火性無機粉末は、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素等のセラミックス粉末、及び／又はカーボンブラック等の炭素粉末である。他の成分の含有量は、後述する溶媒を除いた総量に対して、例えば、５質量％以下又は３質量％以下である。
　原料は、加熱処理繊維、バインダー及び必要に応じてその他の成分を溶媒と混合することにより調製する。溶媒は、加熱処理繊維及びバインダーを混合し分散するものであれば特に限られず、例えば、水（例えば、蒸留水、イオン交換水、水道水、地下水、工業用水）及び／又は極性有機溶媒（例えば、エタノール、プロパノール等の１価のアルコール類、エチレングリコール等の２価のアルコール類）であり、好ましくは水である。こうして調製された無機繊維質ペーパーの原料は、抄造に適した流動性のある組成物（いわゆるスラリー等）である。
　抄造工程においては、こうして調製された原料から、無機繊維質ペーパーを抄造する。抄造は、例えば、市販の抄造装置を使用して好ましく行うことができる。
　本実施形態に係る無機繊維質ペーパー（以下、「本ペーパー」という。）は、このような本方法により好ましく製造される。すなわち、本ペーパーは、上述の加熱処理繊維と、バインダーと、を含む無機繊維質ペーパーである。
　本ペーパーに含まれる加熱処理繊維のＳｉＯ２含有量は、例えば、５０～８２質量％である。この場合、本ペーパーは、加熱処理繊維のＳｉＯ２含有量が比較的大きいことによって、優れた耐熱性を有することとなる。
　本ペーパーに含まれる加熱処理繊維のＣａＯ含有量は、例えば、１０～３４質量％である。すなわち、この加熱処理繊維は、例えば、ＳｉＯ２含有量が５０～８２質量％であり、ＣａＯ含有量が１０～３４質量％のＳｉＯ２／ＣａＯ繊維である。
　本ペーパーに含まれる加熱処理繊維のＭｇＯ含有量は、例えば、１質量％以下である。すなわち、この加熱処理繊維は、例えば、ＳｉＯ２含有量が５０～８２質量％であり、ＣａＯ含有量が１０～３４質量％であり、ＭｇＯ含有量が１質量％以下のＳｉＯ２／ＣａＯ繊維である。
　上記の他、加熱処理繊維の組成の例示は、本方法について記載した通りである。
　本ペーパーに含まれるバインダーは、上述のとおり、有機バインダー及び無機バインダーの一方又は両方である。すなわち、本ペーパーは、例えば、有機バインダーを含み無機バインダーを含まないこととしてもよく、有機バインダー及び無機バインダーを含むこととしてもよく、無機バインダーを含み有機バインダーを含まないこととしてもよい。
　本ペーパーにおける加熱処理繊維及びバインダーの含有量は、特に限られず、その用途や求められる特性によって適宜決定される。例えば、本ペーパーにおいて、加熱処理繊維の含有量は８０～９９．５質量％である。より具体的に、例えば、本ペーパーにおいて、加熱処理繊維の含有量は９０～９８質量％であり、バインダーの含有量は２～１０質量％である。
　本ペーパーの厚さは、特に限られず、その用途や求められる特性によって適宜決定される。すなわち、本ペーパーの厚さは、例えば、０．１～８ｍｍであり、好ましくは０．５～６ｍｍである。
　本ペーパーの坪量は、特に限られず、その用途や求められる特性によって適宜決定される。すなわち、本ペーパーの坪量は、例えば、１０～２８００ｇ／ｍ２であり、好ましくは７５～１８００ｇ／ｍ２である。
　本ペーパーの密度は、特に限られず、その用途や求められる特性によって適宜決定される。すなわち、本ペーパーの密度は、例えば、０．１～０．３５ｇ／ｃｍ３であり、好ましくは０．１５～０．３ｇ／ｃｍ３である。
　本ペーパーは、生体溶解性無機繊維として加熱処理繊維を含有することにより、圧縮加熱後の復元率が効果的に向上している。すなわち、本ペーパーは、例えば、圧縮加熱後の復元率が６０％以上である。より具体的に、本ペーパーは、例えば、その厚さが５０％となるように圧縮された状態で５００℃にて３時間加熱された後の復元率が６０％以上である。より具体的に、復元率は、例えば、６０～１００％であり、好ましくは６０～８０％であり、より好ましくは６０～７０％である。
　本ペーパーは、様々な用途に適用される。すなわち、本ペーパーは、例えば、加熱及び又は保温のための設備に使用される。具体的に、本ペーパーは、例えば、熱処理装置、工業炉、焼却炉、燃焼機器、アルミニウム溶湯装置、温水ボイラー、給湯器、家庭用ガスコンロ、暖房器具（ガスファンヒータ、石油ファンヒータ等）等におけるシール材（例えば、ガスケット）（熱やガス等のシール材）、緩衝剤（クッション材）（例えば、脱硝用触媒緩衝材）、石油ストーブ芯として使用される。
　次に、本実施形態に係る具体的な実施例について説明する。
［無機繊維質ペーパーの製造］
　第一の生体溶解性無機繊維として、ＳｉＯ２含有量が７３質量％、ＣａＯ含有量が２１～２６質量％、ＭｇＯ含有量が１質量％以下、Ａｌ２Ｏ３を１～３質量％の非晶質のＳｉＯ２／ＣａＯ繊維（以下、「繊維Ａ」という。）を準備した。繊維Ａの結晶化温度は８９５℃であった。
　また、第二の生体溶解性無機繊維として、ＳｉＯ２含有量が７６質量％、ＣａＯ含有量が１～９質量％、ＭｇＯ含有量が１４～２２質量％、Ａｌ２Ｏ３を１～２質量％の非晶質のＳｉＯ２／ＭｇＯ繊維（以下、「繊維Ｂ」という。）を準備した。繊維Ｂの結晶化温度は８５７℃であった。
　さらに、繊維Ａ及び繊維Ｂにそれぞれ加熱処理を施した。加熱処理温度は、３００℃、４００℃、５００℃、６００℃、７００℃、８００℃、９００℃、１０００℃又は１１００℃とした。加熱処理時間は３時間とした。
　次に、無機繊維質ペーパーを製造した。すなわち、加熱処理が施された繊維Ａ又は繊維Ｂを１００重量部と、アクリル樹脂（ＡＧ－１００：固形分５０％、昭和電工株式会社製）を１２重量部と、硫酸バンド（硫酸アルミニウム：０．２％溶液、大明化学工業株式会社製）を１．２重量部と、ポリアクリルアミド（ＤＳ４１４：０．５％溶液、星光ＰＭＣ株式会社製）を０．１重量部と、を２０００重量部の水と混合して、原料スラリーを調製した。そして、市販の抄造装置を使用して、原料スラリーの抄造を行い、無機繊維質ペーパーを製造した。
　また、加熱処理が施された繊維Ａ又は繊維Ｂに代えて、加熱処理が施されていない繊維Ａ又は繊維Ｂを使用して、同様に、無機繊維質ペーパーを製造した。
　製造された無機繊維質ペーパーは、いずれも、厚さが０．５～６ｍｍ、坪量が７５～１８００ｇ／ｍ２、密度が０．１５～０．３ｇ／ｃｍ３であった。
［復元率の評価］
　上述のようにして製造された無機繊維質ペーパーの圧縮加熱後の復元率を評価した。すなわち、まず、各無機繊維質ペーパーの任意の箇所から、幅２５ｍｍ、長さ５０ｍｍの試験片を３つずつ切り出し、各試験片の厚さ（圧縮加熱前の厚さ）をノギスで測定した。
　次いで、この圧縮加熱前の厚さを１００％として、その厚さが５０％になるまで試験片を圧縮した。さらに、圧縮された状態の試験片を、５００±１５℃の電気炉内に載置し、３時間保持することで圧縮加熱を行った。その後、試験片を圧縮加熱から解放した。
　圧縮加熱を解放してから０．５時間後の試験片の厚さ（圧縮加熱後の厚さ）をノギスで測定した。そして、試験片の圧縮加熱前の厚さに対する圧縮加熱後の厚さの割合（％）を復元率として算出した。
　図１には、復元率を評価した結果を示す。図１において、横軸は、無機繊維質ペーパーに含まれる繊維Ａ又は繊維Ｂに施された加熱処理の加熱処理温度（℃）を示し（ただし、「未処理」は、無機繊維質ペーパーに含まれる繊維Ａ又は繊維Ｂが加熱処理を施されていなかったことを示す。）、縦軸は、各加熱処理温度で加熱処理が施された繊維Ａ又は繊維Ｂを含む無機繊維質ペーパーの圧縮加熱後の復元率（％）を示す。図１において、黒塗りの四角印は繊維Ａを含む無機繊維質ペーパーの復元率を示し、白抜きの丸印は繊維Ｂを含む無機繊維質ペーパーの復元率を示す。なお、各印に係る復元率は、３つの試験片について得られた値の算術平均値である。
　図１に示すように、無機繊維質ペーパーに含まれる繊維Ａ又は繊維Ｂとして加熱処理繊維を使用した場合（加熱処理温度が３００～１１００℃である場合）には、無機繊維質ペーパーに含まれる繊維Ａ又は繊維Ｂとして未処理繊維を使用した場合（図中の「未処理」の場合）に比べて、復元率が高くなる傾向があった。すなわち、無機繊維質ペーパーに含まれる生体溶解性無機繊維として加熱処理繊維を使用することによって、圧縮加熱後の復元率が向上することが確認された。
　なお、加熱処理温度が９００℃以上（すなわち、繊維Ａ及び繊維Ｂの結晶化温度以上）の場合には、加熱処理温度がより低い場合に比べて、無機繊維質ペーパーに含まれる繊維Ａ又は繊維Ｂが脆化する傾向があった。また、加熱処理温度が６００～９００℃の場合には、復元率が１００％を超えた。すなわち、この場合、圧縮加熱後の無機繊維質ペーパーは膨張し、その密度は低減された。
　これに対し、加熱処理温度が５００℃の場合には、無機繊維質ペーパーの膨張及び加熱処理繊維の脆化を効果的に回避しつつ、当該無機繊維質ペーパーの復元率を顕著に向上させることができ、特に好ましかった。
　上記に本発明の実施形態及び／又は実施例を幾つか詳細に説明したが、当業者は、本発明の新規な教示及び効果から実質的に離れることなく、これら例示である実施形態及び／又は実施例に多くの変更を加えることが容易である。従って、これらの多くの変更は本発明の範囲に含まれる。
　この明細書に記載の文献の内容を全てここに援用する。

Claims (12)

  1. 　４００～１３００℃で加熱処理した生体溶解性無機繊維と、バインダーとを含む無機繊維質ペーパーからなり、
    　前記生体溶解性無機繊維が以下の組成１～３のいずれかの組成を有するシール材又は緩衝材。
    ［組成１］
    　ＳｉＯ２　６６～８２重量％
    　ＣａＯ　１～９重量％
    　ＭｇＯ　１０～３０重量％
    　Ａｌ２Ｏ３　１～３重量％
    　但し、ＴｉＯ２とＭｎＯは含まない
    ［組成２］
    　ＳｉＯ２　６６～８２重量％
    　ＣａＯ　１０～３４重量％
    　ＭｇＯ　３重量％以下
    　Ａｌ２Ｏ３　１～５重量％
    ［組成３］
    　ＳｉＯ２　６６～８２重量％
    　ＣａＯ　１０～３４重量％
    　ＭｇＯ　３重量％以下
    　Ａｌ２Ｏ３　５重量％以下
    　その他の酸化物　２重量％未満
  2. 　前記組成１～３において、アルカリ土類金属酸化物としてＣａＯとＭｇＯのみを含む請求項１記載のシール材又は緩衝材。
  3. 　前記組成１～３において、ＺｒＯ２は含まない請求項１又は２記載のシール材又は緩衝材。
  4. 　結晶化温度未満の温度で加熱処理した請求項１～３のいずれかに記載されたシール材又は緩衝材。
  5. 　４００～１１００℃で加熱処理した請求項１～４のいずれかに記載されたシール材又は緩衝材。
  6. 　５００～１１００℃で加熱処理した請求項１～５のいずれかに記載されたシール材又は緩衝材。
  7. 　５００～９００℃で加熱処理した請求項１～６のいずれかに記載されたシール材又は緩衝材。
  8. 　圧縮加熱後の復元率が６０％以上である請求項１～７のいずれかに記載されたシール材又は緩衝材。
  9. 　前記緩衝材が脱硝用触媒緩衝材である請求項１乃至８のいずれかに記載されたシール材又は緩衝材。
  10. 　以下の組成１～３のいずれかの組成を有する非晶質の生体溶解性無機繊維に４００～１３００℃の加熱処理を施す第一工程と、
    　前記加熱処理が施された前記生体溶解性無機繊維と、バインダーとを含む無機繊維質ペーパーを抄造する第二工程と、
    　を含む請求項１記載のシール材又は緩衝材の製造方法。
    ［組成１］
    　ＳｉＯ２　６６～８２重量％
    　ＣａＯ　１～９重量％
    　ＭｇＯ　１０～３０重量％
    　Ａｌ２Ｏ３　１～３重量％
    　但し、ＴｉＯ２とＭｎＯは含まない
    ［組成２］
    　ＳｉＯ２　６６～８２重量％
    　ＣａＯ　１０～３４重量％
    　ＭｇＯ　３重量％以下
    　Ａｌ２Ｏ３　１～５重量％
    ［組成３］
    　ＳｉＯ２　６６～８２重量％
    　ＣａＯ　１０～３４重量％
    　ＭｇＯ　３重量％以下
    　Ａｌ２Ｏ３　５重量％以下
    　その他の酸化物　２重量％未満
  11. 　前記第一工程の前記加熱処理において、前記生体溶解性無機繊維を、その結晶化温度未満の温度で加熱する請求項１０に記載されたシール材又は緩衝材の製造方法。
  12. 　加熱及び又は保温のための設備であって、請求項１～９のいずれかに記載されたシール材又は緩衝材が組み込まれた設備。
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