JP2001330375A - 耐火断熱材 - Google Patents
耐火断熱材Info
- Publication number
- JP2001330375A JP2001330375A JP2000151033A JP2000151033A JP2001330375A JP 2001330375 A JP2001330375 A JP 2001330375A JP 2000151033 A JP2000151033 A JP 2000151033A JP 2000151033 A JP2000151033 A JP 2000151033A JP 2001330375 A JP2001330375 A JP 2001330375A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat insulating
- insulating material
- inorganic
- fiber
- refractory heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 46
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 18
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 12
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 8
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010431 corundum Substances 0.000 claims description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 2
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 239000012770 industrial material Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LLQHSBBZNDXTIV-UHFFFAOYSA-N 6-[5-[[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]methyl]-4,5-dihydro-1,2-oxazol-3-yl]-3H-1,3-benzoxazol-2-one Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)N1CCN(CC1)CC1CC(=NO1)C1=CC2=C(NC(O2)=O)C=C1 LLQHSBBZNDXTIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101000983338 Solanum commersonii Osmotin-like protein OSML15 Proteins 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- -1 mixed by stirring Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229920006174 synthetic rubber latex Polymers 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 １０００℃以上の高温域においても優れた耐
熱性および断熱性を発現する耐火断熱材を提供する。 【解決手段】 耐火断熱材を無機繊維と無機粉体と結合
材から成形体を成形する。平均繊維径１〜３．５μｍの
無機繊維が３０重量％以上であり、無機繊維に含まれる
粒径４５μｍ以上のショットが１０重量％以下であり、
無機粉体は結晶質であり、断熱材の熱伝導率が１２００
℃において０．２０Ｗ／ｍＫ以下である。
熱性および断熱性を発現する耐火断熱材を提供する。 【解決手段】 耐火断熱材を無機繊維と無機粉体と結合
材から成形体を成形する。平均繊維径１〜３．５μｍの
無機繊維が３０重量％以上であり、無機繊維に含まれる
粒径４５μｍ以上のショットが１０重量％以下であり、
無機粉体は結晶質であり、断熱材の熱伝導率が１２００
℃において０．２０Ｗ／ｍＫ以下である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に工業炉の炉壁
材として使用されるのに適した、耐熱性および断熱性に
優れた耐火断熱材に関する。
材として使用されるのに適した、耐熱性および断熱性に
優れた耐火断熱材に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境保全や省エネルギーのため
に、工業材料として優れた断熱性を有する耐火断熱材の
要求が非常に高まっている。断熱材の使用温度域は広範
囲であり、それぞれの使用温度域での優れた断熱性が要
求される。例えば、建材用の断熱材は常温であり、燃料
電池や工業炉などに使用される断熱材は中高温域におい
て優れた断熱性が要求される。
に、工業材料として優れた断熱性を有する耐火断熱材の
要求が非常に高まっている。断熱材の使用温度域は広範
囲であり、それぞれの使用温度域での優れた断熱性が要
求される。例えば、建材用の断熱材は常温であり、燃料
電池や工業炉などに使用される断熱材は中高温域におい
て優れた断熱性が要求される。
【０００３】中高温域で使用される断熱材として、無機
繊維と無機粉体と結合材からなり、かつ湿式成形により
成形された断熱材が知られている。例えば、特開平５−
９０８３号公報には、無機繊維と酸化チタンと結合材よ
り構成され、湿式成形法により成形された断熱材が開示
されている。ここに使用される酸化チタンは、赤外線散
乱効果を持ち、優れた断熱性を発現するとされている。
繊維と無機粉体と結合材からなり、かつ湿式成形により
成形された断熱材が知られている。例えば、特開平５−
９０８３号公報には、無機繊維と酸化チタンと結合材よ
り構成され、湿式成形法により成形された断熱材が開示
されている。ここに使用される酸化チタンは、赤外線散
乱効果を持ち、優れた断熱性を発現するとされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】工業材料として使用さ
れる、特開平５−９０８３号公報に示された断熱材は、
１０００℃以下の中温度域では優れた断熱性を発現す
る。
れる、特開平５−９０８３号公報に示された断熱材は、
１０００℃以下の中温度域では優れた断熱性を発現す
る。
【０００５】しかしながら、ここに使用する酸化チタン
は、平均粒径が０．４μｍ以下と微細粒であり、１００
０℃以上の高温域では焼結による断熱材の収縮や撓みが
顕著である。このため、高温域では、この断熱材は優れ
た断熱性を発現することが困難である。また、湿式成形
法により成形する際には、濾過抵抗が大きく、成形に長
時間を要し、厚い成形体を得ることが困難である。
は、平均粒径が０．４μｍ以下と微細粒であり、１００
０℃以上の高温域では焼結による断熱材の収縮や撓みが
顕著である。このため、高温域では、この断熱材は優れ
た断熱性を発現することが困難である。また、湿式成形
法により成形する際には、濾過抵抗が大きく、成形に長
時間を要し、厚い成形体を得ることが困難である。
【０００６】本発明は、１０００℃以上の高温域におい
ても優れた耐熱性および断熱性を発現する耐火断熱材を
提供するものである。
ても優れた耐熱性および断熱性を発現する耐火断熱材を
提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の解決手段は、前
掲の請求項１〜７に記載の耐火断熱材である。
掲の請求項１〜７に記載の耐火断熱材である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明者は、１０００℃以上の高
温域においても優れた断熱性を発現する断熱材を開発す
るために鋭意研究した結果、特に優れた断熱性の発現を
可能とする無機繊維の径、ショットの含有量及び無機粉
末を見いだし、本発明を完成した。本発明は、無機繊維
と無機粉体と結合材から成形した耐火断熱材である。
温域においても優れた断熱性を発現する断熱材を開発す
るために鋭意研究した結果、特に優れた断熱性の発現を
可能とする無機繊維の径、ショットの含有量及び無機粉
末を見いだし、本発明を完成した。本発明は、無機繊維
と無機粉体と結合材から成形した耐火断熱材である。
【０００９】まず、本発明に使用する無機繊維について
説明する。
説明する。
【００１０】本発明の耐火断熱材には、平均繊維径が１
〜３．５μｍ（好ましくは１〜３μｍ）の無機繊維が３
０重量％以上含まれるのが好ましい。
〜３．５μｍ（好ましくは１〜３μｍ）の無機繊維が３
０重量％以上含まれるのが好ましい。
【００１１】無機繊維は断熱材の中で微細なネットを形
成する。この際、繊維径が小さいと、このネットの気孔
が小さくなり、断熱材の気体の対流による伝熱、および
気体分子の衝突による伝熱を抑制する。また、繊維径が
小さいと、繊維同士および繊維と粉体との接触面磧が小
さくなって、固体の伝導伝熱を抑制する。さらに、繊維
径が小さいと、断熱材中の繊維数の割合が大きくなり、
輻射を遮蔽する隔壁が多くなって、断熱性を向上させる
効果をもたらす。
成する。この際、繊維径が小さいと、このネットの気孔
が小さくなり、断熱材の気体の対流による伝熱、および
気体分子の衝突による伝熱を抑制する。また、繊維径が
小さいと、繊維同士および繊維と粉体との接触面磧が小
さくなって、固体の伝導伝熱を抑制する。さらに、繊維
径が小さいと、断熱材中の繊維数の割合が大きくなり、
輻射を遮蔽する隔壁が多くなって、断熱性を向上させる
効果をもたらす。
【００１２】これらの理由により、繊維径は小さい方が
好ましい。繊維径が３．５μｍ（好ましくは３μｍ）以
下になると断熱材の断熱性が特に向上する。しかし、繊
維径が１μｍより小さくなると、湿式成形の際に濾過抵
抗が増大し、厚い断熱材を得るのが困難になる。この理
由から、平均繊維径１〜３．５μｍ（好ましくは１〜３
μｍ）の無機繊維を含むものが好ましい。
好ましい。繊維径が３．５μｍ（好ましくは３μｍ）以
下になると断熱材の断熱性が特に向上する。しかし、繊
維径が１μｍより小さくなると、湿式成形の際に濾過抵
抗が増大し、厚い断熱材を得るのが困難になる。この理
由から、平均繊維径１〜３．５μｍ（好ましくは１〜３
μｍ）の無機繊維を含むものが好ましい。
【００１３】平均繊維径が１〜３．５μｍ（好ましくは
１〜３μｍ）の無機繊維は、３０重量％以上含まれるの
が好ましい。３０重量％未満では前述の効果が少ない。
１〜３μｍ）の無機繊維は、３０重量％以上含まれるの
が好ましい。３０重量％未満では前述の効果が少ない。
【００１４】次に、ショット含有率について説明する。
【００１５】無機繊維に含まれるショットは、無機繊維
を製造する際の副産物である。このショットは、無機繊
維のネットによって保持されたまま、断熱材に含有され
る。粒径が４５μｍ以上の大きなショットは、断熱材に
大きな気孔を生じ、気体の対流伝熱、気体分子の衝突に
よる伝熱を促進する。この理由により、粒径が４５μｍ
以上のショットは少ない方が好ましい。無機繊維に含ま
れる粒径４５μｍ以上のショットの含有率が１０重量％
以下になると、断熱材の断熱性が特に向上する。したが
って、無機繊維に含まれる粒径４５μｍ以上のショット
含有率は１０重量％以下が好ましい。
を製造する際の副産物である。このショットは、無機繊
維のネットによって保持されたまま、断熱材に含有され
る。粒径が４５μｍ以上の大きなショットは、断熱材に
大きな気孔を生じ、気体の対流伝熱、気体分子の衝突に
よる伝熱を促進する。この理由により、粒径が４５μｍ
以上のショットは少ない方が好ましい。無機繊維に含ま
れる粒径４５μｍ以上のショットの含有率が１０重量％
以下になると、断熱材の断熱性が特に向上する。したが
って、無機繊維に含まれる粒径４５μｍ以上のショット
含有率は１０重量％以下が好ましい。
【００１６】平均繊維径が１〜３．５μｍ（好ましくは
１〜３μｍ）の無機繊維としては、アルミナシリカ繊維
またはアルミナシリカジルコニア繊維が好ましく使用で
きる。無機繊維としては、この他に、耐熱性を向上する
目的で、例えばムライト繊維、アルミナ繊維およびジル
コニア繊維が好ましく使用できる。
１〜３μｍ）の無機繊維としては、アルミナシリカ繊維
またはアルミナシリカジルコニア繊維が好ましく使用で
きる。無機繊維としては、この他に、耐熱性を向上する
目的で、例えばムライト繊維、アルミナ繊維およびジル
コニア繊維が好ましく使用できる。
【００１７】本発明において使用する無機粉体は、耐熱
性を維持するために配合するものであり、１４００℃ま
での加熱によって大きな体積変化のない結晶質の無機粉
体が好ましい。無機粉体が非晶質であると、高温におい
て結晶化して体積変化が生じ耐熱性および断熱性が低下
する。
性を維持するために配合するものであり、１４００℃ま
での加熱によって大きな体積変化のない結晶質の無機粉
体が好ましい。無機粉体が非晶質であると、高温におい
て結晶化して体積変化が生じ耐熱性および断熱性が低下
する。
【００１８】例えば、非晶質シリカを無機粉体として使
用すると、１０００℃以上で結晶化が生じる。その結
果、断熱材に顕著な収縮が起こり、耐熱性および断熱性
が低下する。
用すると、１０００℃以上で結晶化が生じる。その結
果、断熱材に顕著な収縮が起こり、耐熱性および断熱性
が低下する。
【００１９】また、無機粉体が結晶質であっても、相転
移により大きな体積変化を生じると、耐熱性および断熱
性の低下を来す。故に、少なくとも１４００℃までの加
熱において体積変化の少ない結晶質の無機粉体を使用す
ることが好ましい。
移により大きな体積変化を生じると、耐熱性および断熱
性の低下を来す。故に、少なくとも１４００℃までの加
熱において体積変化の少ない結晶質の無機粉体を使用す
ることが好ましい。
【００２０】このような無機粉体の好適な例としては、
ムライト、石英、クリストバライト、コーディエライ
ト、ジルコン、コランダム、ルチルなどが挙げられる。
本発明にはこれらの結晶質無機粉体を１種類以上使用す
る。
ムライト、石英、クリストバライト、コーディエライ
ト、ジルコン、コランダム、ルチルなどが挙げられる。
本発明にはこれらの結晶質無機粉体を１種類以上使用す
る。
【００２１】また、カオリンクレーの焼成品は、その構
成結晶相がムライトおよびクリストバライトである。こ
のような無機粉体も好ましく使用できる。
成結晶相がムライトおよびクリストバライトである。こ
のような無機粉体も好ましく使用できる。
【００２２】ムライトやコーディエライトは、単成分酸
化物であるアルミナやマグネシアよりも結晶構造が複雑
であり、輻射伝熱の抑制だけでなく、フォノン伝導の抑
制に極めて大きな役割を果たし、優れた断熱性を発現す
るので特に好ましい。
化物であるアルミナやマグネシアよりも結晶構造が複雑
であり、輻射伝熱の抑制だけでなく、フォノン伝導の抑
制に極めて大きな役割を果たし、優れた断熱性を発現す
るので特に好ましい。
【００２３】ルチルは高屈折率を有し、輻射熱の散乱、
とくに赤外線の散乱効果があり、優れた断熱性を発現す
るのに有効である。
とくに赤外線の散乱効果があり、優れた断熱性を発現す
るのに有効である。
【００２４】無機粉体の平均粒径は１〜４５μｍが好ま
しい。平均粒径が４５μｍより大きくなると、ショット
と同様に断熱材中に大きな気孔を生じ、断熱性が低下す
る。また、平均粒径が１μｍより小さくなると、湿式成
形の際の濾過抵抗が増大し、厚い断熱材を得ることが困
難になる。
しい。平均粒径が４５μｍより大きくなると、ショット
と同様に断熱材中に大きな気孔を生じ、断熱性が低下す
る。また、平均粒径が１μｍより小さくなると、湿式成
形の際の濾過抵抗が増大し、厚い断熱材を得ることが困
難になる。
【００２５】本発明の耐火断熱材の好ましい嵩密度は、
０．１８〜０．５０ｇ／ｃｍ3 である。０．１８ｇ／ｃ
ｍ3 未満では、対流および輻射による伝熱が大きくな
り、０．５０ｇ／ｃｍ3 を越えると、固体伝導による伝
熱が大きくなることがある。
０．１８〜０．５０ｇ／ｃｍ3 である。０．１８ｇ／ｃ
ｍ3 未満では、対流および輻射による伝熱が大きくな
り、０．５０ｇ／ｃｍ3 を越えると、固体伝導による伝
熱が大きくなることがある。
【００２６】本発明においては、高温での強度維持を目
的として、無機結合材を１〜１０重量％使用するのが好
ましい。無機結合材としては、例えば、シリカゾル、チ
タニアゾル、アルミナゾルなどのコロイド溶液が好まし
い。使用方法は、スラリーに混合するか、あるいは得ら
れた断熱材に含浸するのが好ましい。さらに、必要に応
じて、有機結合材を３〜１０重量％の範囲で好ましく使
用できる。有機結合材としては、例えば、アクリル樹脂
エマルジョンや合成ゴムラテックスなどが挙げられる。
的として、無機結合材を１〜１０重量％使用するのが好
ましい。無機結合材としては、例えば、シリカゾル、チ
タニアゾル、アルミナゾルなどのコロイド溶液が好まし
い。使用方法は、スラリーに混合するか、あるいは得ら
れた断熱材に含浸するのが好ましい。さらに、必要に応
じて、有機結合材を３〜１０重量％の範囲で好ましく使
用できる。有機結合材としては、例えば、アクリル樹脂
エマルジョンや合成ゴムラテックスなどが挙げられる。
【００２７】本発明の耐火断熱材は、湿式成形法により
成形するのが好ましい。特に抄造法により成形するのが
好ましい。抄造法は、水に原料を分散させ、これを抄造
する。この際、凝集剤を添加するのが好ましい。凝集剤
の好ましい例としては、ポリアクリルアミド、澱粉など
がある。この抄造法によると、無機繊維および無機粉体
の流動性が増大し、無機繊維および無機粉体が均一に充
填されて、空隙が小さく均一な成形体が容易に得られ
る。さらに圧縮して脱水すると、空隙はさらに小さく均
一になる。
成形するのが好ましい。特に抄造法により成形するのが
好ましい。抄造法は、水に原料を分散させ、これを抄造
する。この際、凝集剤を添加するのが好ましい。凝集剤
の好ましい例としては、ポリアクリルアミド、澱粉など
がある。この抄造法によると、無機繊維および無機粉体
の流動性が増大し、無機繊維および無機粉体が均一に充
填されて、空隙が小さく均一な成形体が容易に得られ
る。さらに圧縮して脱水すると、空隙はさらに小さく均
一になる。
【００２８】
【実施例】実施例１〜４および比較例１ 水に、無機繊維、無機粉体および結合材の所定量を投入
し、撹拌混合し、さらに適宜凝集剤を添加してスラリー
を調製した。このスラリーを１２０×１２０ｍｍの大き
さの抄造用モールドにて、厚み２５ｍｍに抄造した。そ
の後、１００℃で１２時間乾燥して成形体を得た。
し、撹拌混合し、さらに適宜凝集剤を添加してスラリー
を調製した。このスラリーを１２０×１２０ｍｍの大き
さの抄造用モールドにて、厚み２５ｍｍに抄造した。そ
の後、１００℃で１２時間乾燥して成形体を得た。
【００２９】無機繊維、無機粉体および結合材の配合割
合（重量部）とそれらの成形体（耐火断熱材）の特性を
表１に示す。表１において、繊維の（ ）内は平均繊維
径を示し、粉体の（ ）内は平均粒径を示す。繊維に含
まれる粒径４５μｍ以上のショットは、アルミナシリカ
繊維１〜４は１重量％以下である。表１に示す成形体
（耐火断熱材）は、アルミナシリカ繊維の平均繊維径
が、それぞれ異なっている。
合（重量部）とそれらの成形体（耐火断熱材）の特性を
表１に示す。表１において、繊維の（ ）内は平均繊維
径を示し、粉体の（ ）内は平均粒径を示す。繊維に含
まれる粒径４５μｍ以上のショットは、アルミナシリカ
繊維１〜４は１重量％以下である。表１に示す成形体
（耐火断熱材）は、アルミナシリカ繊維の平均繊維径
が、それぞれ異なっている。
【００３０】
【表１】 ムライト繊維は、粒径４５μｍ以上のショットが３重量
％であり、平均繊維径は４．９μｍである。
％であり、平均繊維径は４．９μｍである。
【００３１】熱伝導率は、１２００℃において非定常熱
線法で測定した。熱伝導率が小さいほど断熱性に優れて
いる。
線法で測定した。熱伝導率が小さいほど断熱性に優れて
いる。
【００３２】実施例１〜４について、アルミナシリカ繊
維の平均繊維径と、１２００℃における熱伝導率との関
係を図１に示す。
維の平均繊維径と、１２００℃における熱伝導率との関
係を図１に示す。
【００３３】図１より、平均繊維径が３．５μｍとくに
３μｍ以下になると、熱伝導率が急激に小さくなること
が明らかである。
３μｍ以下になると、熱伝導率が急激に小さくなること
が明らかである。
【００３４】比較例１は、平均繊維径１〜３．５μｍの
無機繊維を含まない例であり、熱伝導率が大きい。
無機繊維を含まない例であり、熱伝導率が大きい。
【００３５】実施例５〜７および比較例２ 実施例１と同様にして成形体（耐火断熱材）を作製し
て、実施例５〜７および比較例２を得た。
て、実施例５〜７および比較例２を得た。
【００３６】これらの配合割合（重量部）および特性を
表２に示す。表２において、繊維の（ ）内は、繊維に
含まれる粒径４５μｍ以上のショット含有率（重量％）
を示す。また、アルミナシリカ繊維５〜８の平均繊維径
は３μｍである。表２に示す成形体（耐火断熱材）は、
繊維に含まれる粒径４５μｍ以上のショット含有率が、
それぞれ異なっている。
表２に示す。表２において、繊維の（ ）内は、繊維に
含まれる粒径４５μｍ以上のショット含有率（重量％）
を示す。また、アルミナシリカ繊維５〜８の平均繊維径
は３μｍである。表２に示す成形体（耐火断熱材）は、
繊維に含まれる粒径４５μｍ以上のショット含有率が、
それぞれ異なっている。
【００３７】
【表２】 実施例５〜７および比較例２について、アルミナシリカ
繊維の粒径４５μｍ以上のショット含有率と、１２００
℃における熱伝導率との関係を図２に示す。
繊維の粒径４５μｍ以上のショット含有率と、１２００
℃における熱伝導率との関係を図２に示す。
【００３８】図２より、使用するアルミナシリカ繊維
の、粒径４５μｍ以上のショット含有率が１０重量％以
下になると、得られる断熱材の熱伝導率は急激に小さく
なることが明らかである。
の、粒径４５μｍ以上のショット含有率が１０重量％以
下になると、得られる断熱材の熱伝導率は急激に小さく
なることが明らかである。
【００３９】実施例８〜１６および比較例３ 実施例１と同様にして、実施例８〜１６および比較例３
を作製した。これらの配合割合（重量部）および特性を
表３に示す。表３において粉体の（ ）内は平均粒径を
示す。
を作製した。これらの配合割合（重量部）および特性を
表３に示す。表３において粉体の（ ）内は平均粒径を
示す。
【００４０】
【表３】 実施例１および比較例３の温度と熱伝導率の関係を図３
に示す。
に示す。
【００４１】図３より次のことが明らかである。すなわ
ち、比較例３は、非晶質シリカ粉体を使用したために、
１０００℃以上では熱伝導率が急激に上昇した。これに
対して、実施例１は、ムライト粉体を使用しているた
め、１０００℃以上においても熱伝導率の上昇が少な
い。
ち、比較例３は、非晶質シリカ粉体を使用したために、
１０００℃以上では熱伝導率が急激に上昇した。これに
対して、実施例１は、ムライト粉体を使用しているた
め、１０００℃以上においても熱伝導率の上昇が少な
い。
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば、１０００℃以上の高温
域でも断熱性に優れた耐火断熱材を容易に得ることがで
きる。
域でも断熱性に優れた耐火断熱材を容易に得ることがで
きる。
【００４３】本発明の耐火断熱材を使用すれば、その優
れた断熱性によって、加熱炉の放散熱量を削減すること
ができる。また、断熱材の厚みを、従来に比較して薄く
することが可能であり、結果として、加熱炉が軽量化さ
れ、サイズをコンパクトにすることができる。さらに、
１０００℃以上の高温域においても優れた断熱性を発現
するので、断熱性の向上によって生じる断熱材の温度上
昇に対しても、優れた断熱性を維持することができる。
れた断熱性によって、加熱炉の放散熱量を削減すること
ができる。また、断熱材の厚みを、従来に比較して薄く
することが可能であり、結果として、加熱炉が軽量化さ
れ、サイズをコンパクトにすることができる。さらに、
１０００℃以上の高温域においても優れた断熱性を発現
するので、断熱性の向上によって生じる断熱材の温度上
昇に対しても、優れた断熱性を維持することができる。
【図１】実施例１〜４におけるアルミナシリカ繊維の平
均繊維径と１２００℃での熱伝導率との関係を示す。
均繊維径と１２００℃での熱伝導率との関係を示す。
【図２】実施例５〜８におけるアルミナシリカ繊維のシ
ョット含有率と１２００℃での熱伝導率との関係を示
す。
ョット含有率と１２００℃での熱伝導率との関係を示
す。
【図３】実施例１および比較例３における熱伝導率と温
度との関係を示す。
度との関係を示す。
１ 実施例１ ２ 実施例２ ３ 実施例３ ４ 実施例４ ５ 実施例５ ６ 実施例６ ７ 実施例７ ８ 比較例２
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 14:30 Ｃ０４Ｂ 14:30 14:06） 14:06） Ｚ 111:28 111:28 (72)発明者 大宮 修史 東京都中央区日本橋久松町４番４号 糸重 ビル 東芝モノフラックス株式会社内 Ｆターム(参考） 4G012 PA03 PA04 PA11 PA15 PC15 4K051 AA00 AB03 BE03
Claims (7)
- 【請求項１】 無機繊維と無機粉体と結合材から成形さ
れた耐火断熱材において、平均繊維径１〜３．５μｍの
無機繊維が３０重量％以上であり、無機繊維に含まれる
粒径４５μｍ以上のショットが１０重量％以下であり、
無機粉体は結晶質であり、断熱材の熱伝導率が１２００
℃において０．２０Ｗ／ｍＫ以下であることを特徴とす
る耐火断熱材。 - 【請求項２】 嵩密度が、０．１８〜０．５０ｇ／ｃｍ
3 であることを特徴とする請求項１に記載の耐火断熱
材。 - 【請求項３】 平均繊維径１〜３．５μｍの無機繊維
が、アルミナシリカ繊維またはアルミナシリカジルコニ
ア繊維から選ばれる１種類以上であることを特徴とする
請求項１又は２に記載の耐火断熱材。 - 【請求項４】 無機粉体は、平均粒径が１〜４５μｍで
あることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記
載の耐火断熱材。 - 【請求項５】 無機粉体が、ムライト、石英、クリスト
バライト、コーディエライト、ジルコン、コランダム、
ルチルの中から選ばれる１種類以上であることを特徴と
する請求項１〜４のいずれか１項に記載の耐火断熱材。 - 【請求項６】 耐火断熱材が湿式成形法により成形され
たものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか
１項に記載の耐火断熱材。 - 【請求項７】 請求項１又は３に記載の平均繊維径１〜
３．５μｍの無機繊維が平均繊維径１〜３μｍの無機繊
維であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項
に記載の耐火断熱材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000151033A JP4756482B2 (ja) | 2000-05-23 | 2000-05-23 | 耐火断熱材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000151033A JP4756482B2 (ja) | 2000-05-23 | 2000-05-23 | 耐火断熱材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001330375A true JP2001330375A (ja) | 2001-11-30 |
| JP4756482B2 JP4756482B2 (ja) | 2011-08-24 |
Family
ID=18656654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000151033A Expired - Fee Related JP4756482B2 (ja) | 2000-05-23 | 2000-05-23 | 耐火断熱材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4756482B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101220726B1 (ko) | 2011-09-16 | 2013-01-09 | 단국대학교 산학협력단 | 발포공정을 이용한 경량의 연질 세라믹 보온단열재의 제조방법 및 상기 제조방법으로 제조된 경량의 연질 세라믹 보온단열재 |
| WO2014091665A1 (ja) * | 2012-12-11 | 2014-06-19 | ニチアス株式会社 | 断熱材及びその製造方法 |
| JP2014228035A (ja) * | 2013-05-21 | 2014-12-08 | イソライト工業株式会社 | 耐火断熱材及びその製造方法 |
-
2000
- 2000-05-23 JP JP2000151033A patent/JP4756482B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101220726B1 (ko) | 2011-09-16 | 2013-01-09 | 단국대학교 산학협력단 | 발포공정을 이용한 경량의 연질 세라믹 보온단열재의 제조방법 및 상기 제조방법으로 제조된 경량의 연질 세라믹 보온단열재 |
| WO2014091665A1 (ja) * | 2012-12-11 | 2014-06-19 | ニチアス株式会社 | 断熱材及びその製造方法 |
| US10253917B2 (en) | 2012-12-11 | 2019-04-09 | Nichias Corporation | Insulation material and method of manufacturing same |
| JP2014228035A (ja) * | 2013-05-21 | 2014-12-08 | イソライト工業株式会社 | 耐火断熱材及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4756482B2 (ja) | 2011-08-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2006016730A1 (en) | Porous ceramic heating element and method of manufacturing thereof | |
| JP2014228035A (ja) | 耐火断熱材及びその製造方法 | |
| TWI652335B (zh) | Insulation material and manufacturing method thereof | |
| CN101678559A (zh) | 堇青石纤维基底及其形成方法 | |
| JP2001220258A (ja) | 耐火断熱材 | |
| JPH0572341B2 (ja) | ||
| JP2001330375A (ja) | 耐火断熱材 | |
| JP3081354B2 (ja) | 耐熱性繊維組成物 | |
| Pivinskii | Thinning, plastifying, and strengthening additions as effective modifiers in HCBS and ceramic concrete technology | |
| JP2003202099A (ja) | 断熱材組成物 | |
| JPH0383856A (ja) | 高温炉用ジルコニア質ライニング材 | |
| JP2823140B2 (ja) | コーディエライト質多孔体の製造方法 | |
| JP2001278676A (ja) | 無機繊維成形体 | |
| JPS6158434B2 (ja) | ||
| JP4319866B2 (ja) | 無機繊維質耐火断熱材の製造方法 | |
| JP2001192278A (ja) | 耐火断熱成形体及びその製造方法 | |
| JP2614809B2 (ja) | 耐熱性低比重繊維質成形体の製造法 | |
| JP2002179474A (ja) | 耐火断熱材とその製造方法 | |
| JPH04349177A (ja) | 断熱材 | |
| KR960004393B1 (ko) | 고강도 내화단열 캐스타블 조성물 | |
| JP3388782B2 (ja) | 断熱材 | |
| JPH0476339B2 (ja) | ||
| JPH06219812A (ja) | 断熱材組成物 | |
| JPH0518780B2 (ja) | ||
| JPH1160323A (ja) | 無機繊維質成形体とその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070416 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090423 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090512 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090625 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090804 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110420 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110523 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140610 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |