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JP2001335379A - Method of making fiber formed body - Google Patents

Method of making fiber formed body

Info

Publication number
JP2001335379A
JP2001335379A JP2000152279A JP2000152279A JP2001335379A JP 2001335379 A JP2001335379 A JP 2001335379A JP 2000152279 A JP2000152279 A JP 2000152279A JP 2000152279 A JP2000152279 A JP 2000152279A JP 2001335379 A JP2001335379 A JP 2001335379A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
weight
parts
organic binder
ceramic fiber
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
Application number
JP2000152279A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3451568B2 (en
Inventor
Masatoshi Kurano
雅敏 蔵野
Hirotomo Yoshida
広知 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isolite Insulating Products Co Ltd
Original Assignee
Isolite Insulating Products Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
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Publication date
Application filed by Isolite Insulating Products Co Ltd filed Critical Isolite Insulating Products Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of making a large fiber formed body of which an inorganic binder is not migrated to the surface, a sufficient strength under a high temperature is employed and especially a thickness is above 100 mm by a simple method without needing special equipment. SOLUTION: A ceramic fiber is mixed with the powder of an ionic organic binder and after the water containing a heat resistant inorganic binder is added and mixed so as to nearly get a wet condition in whole, the wet mixture is filled in the form, pressurized and formed. The ionic organic binder is selected from gelatinized starch, CMC, a polymer flocculant or a polymer dispersant having a cationic or anionic property and the ionic organic binder of 1 to 10 pts.wt. is added to the ceramic fiber of 100 pts.wt.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックファイ
バーと耐熱性無機結合剤とを含み、これらを有機バイン
ダーで相互に結合したファイバー成形体、特に100m
m以上の厚さを有する大型のファイバー成形体の製造方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fiber molded product comprising a ceramic fiber and a heat-resistant inorganic binder, which are bonded to each other with an organic binder.
The present invention relates to a method for producing a large-sized fiber molded article having a thickness of at least m.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、セラミックファイバーを用い
た成形体は、融点が高く、溶融金属にも濡れにくいた
め、バーナータイルや炉の内張材、或いはタンディシュ
などとして使用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, molded articles made of ceramic fibers have been used as burner tiles, furnace lining materials, tundishes, etc. because of their high melting points and low wettability with molten metals.

【0003】かかるファイバー成形体は、従来から一般
的に、以下の方法によって製造されている。即ち、水中
でセラミックファイバーとアルミナゾルやシリカゾルな
どの無機結合剤を懸濁させ、これに澱粉などの有機バイ
ンダーを加えて凝集させて、ファイバーなどのフロック
を脱水しながら成形する。具体的な脱水成形方法として
は、吸引による脱水成形、遠心力による脱水成形、及び
高圧ポンプでの加圧による脱水成形などの方法がある。
[0003] Such a fiber molded body has conventionally been generally produced by the following method. That is, a ceramic fiber and an inorganic binder such as alumina sol and silica sol are suspended in water, and an organic binder such as starch is added to the suspension to cause aggregation, and the fiber and other flocs are formed while being dehydrated. Specific dehydration molding methods include dehydration molding by suction, dehydration molding by centrifugal force, and dehydration molding by pressurization with a high-pressure pump.

【0004】また、上記の成形方法以外にも、セラミッ
クファイバーとアルミナゾルやシリカゾルなどの無機結
合剤に多量の有機バインダーを加えてスラリーとし、こ
のスラリーを射出成形する方法や、上記の無機結合剤の
代りに熱硬化性樹脂を用いて成形する方法などが知られ
ているが、余り一般的には採用されていない。
[0004] In addition to the above-mentioned molding method, a method of adding a large amount of an organic binder to a ceramic fiber and an inorganic binder such as alumina sol or silica sol to form a slurry and subjecting the slurry to injection molding, Instead, a method of molding using a thermosetting resin is known, but it is not generally adopted.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のファイ
バー成形体の製造方法のうち、主流の方法であるファイ
バーのフロックを脱水成形する方法は、簡便な方法では
あるが、厚さが増すほど成形が困難となる問題がある。
即ち、脱水成形においては、成形体の厚さが増大するほ
ど濾過抵抗が高くなり、脱水が難しくなるため、製造時
間が長くなってコストが上昇することを考慮すると、一
般的には厚さが最大で100mm程度のファイバー成形
体しか製造できなかった。
Among the above-mentioned conventional methods for producing a fiber molded body, the method of dehydrating fiber flocks, which is the mainstream method, is a simple method. There is a problem that becomes difficult.
That is, in the dehydration molding, as the thickness of the molded body increases, the filtration resistance increases, and dehydration becomes difficult. Therefore, when considering that the production time increases and the cost increases, the thickness is generally reduced. Only a fiber molded body of about 100 mm at the maximum could be produced.

【0006】そのため従来は、100mm以上の厚さを
有する大型のファイバー成形体を製造する場合には、薄
いファイバー成形体を何枚も積層し、モルタルなどを用
いて貼り合わせて製造していた。このため、バーナータ
イルなどの厚もの異形品の大型ファイバー成形体は、製
造が極めて煩雑で時間がかかり、コスト増の大きな要因
となっていた。
Therefore, conventionally, when a large-sized fiber molded body having a thickness of 100 mm or more is manufactured, a number of thin fiber molded bodies are laminated and bonded using a mortar or the like. For this reason, the production of a large-sized fiber molded article of a thick deformed product such as a burner tile has been extremely complicated and time-consuming, and has been a major factor in cost increase.

【0007】また、射出成形による方法でも、金型との
関係で大型のファイバー成形体の成形は困難であった。
しかも、装置が大がかりになるうえ、多量の有機バイン
ダーの脱脂工程が必要となるため工程が複雑化し、安価
な製品を得ることができなかった。
[0007] Even with the injection molding method, it has been difficult to form a large fiber molded article in relation to a mold.
In addition, the apparatus becomes large-scale, and a large amount of an organic binder is required to be degreased, so that the process is complicated and an inexpensive product cannot be obtained.

【0008】更に、熱硬化性樹脂を用いて成形体を得る
方法では、使用時に加熱されると樹脂が燃焼して除去さ
れるため、成形体の強度が著しく低下する。加えて、コ
ロイダルシリカなどの無機結合剤を併用しても、乾燥時
に無機結合剤が表面移行して表面側に偏在するため、高
温下での強度が低下するという問題があった。
Further, in the method of obtaining a molded article using a thermosetting resin, when heated during use, the resin is burned and removed, so that the strength of the molded article is significantly reduced. In addition, even when an inorganic binder such as colloidal silica is used in combination, the inorganic binder migrates to the surface during drying and is unevenly distributed on the surface side, so that there is a problem that the strength at high temperatures is reduced.

【0009】本発明は、このような従来の事情に鑑み、
特別な設備を必要としない簡便な方法によって、無機結
合剤の表面移行がなく、高温下で充分な強度を有する安
価なファイバー成形体、特に厚さが100mm以上の大
型のファイバー成形体を製造する方法を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of such conventional circumstances,
By a simple method that does not require special equipment, it is possible to produce an inexpensive fiber molded body having sufficient strength at high temperatures without the surface migration of an inorganic binder, particularly a large fiber molded body having a thickness of 100 mm or more. The aim is to provide a method.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明が提供するファイバー成形体の製造方法は、
セラミックファイバーをイオン性有機バインダー粉末と
混合し、更に耐熱性無機結合剤を含む水を全体がほぼ湿
潤状態となるように添加混合した後、その湿潤混合物を
型内に充填し、加圧して成形することを特徴とする。
Means for Solving the Problems To achieve the above object, a method for producing a fiber molded article provided by the present invention comprises:
The ceramic fiber is mixed with the ionic organic binder powder, and water containing a heat-resistant inorganic binder is added and mixed so that the whole becomes almost wet. Then, the wet mixture is filled in a mold and pressed to be molded. It is characterized by doing.

【0011】上記本発明のファイバー成形体の製造方法
においては、前記イオン性有機バインダーが、カチオン
性又はアニオン性を有する、α化澱粉、CMC、高分子
凝集剤、又は高分子分散剤のいずれかであることを特徴
とする。また、前記セラミックファイバー100重量部
に対して、前記イオン性有機バインダー粉末の添加量を
1〜10重量部とすることを特徴とする。
[0011] In the method for producing a fiber molded article of the present invention, the ionic organic binder may be any one of a pregelatinized starch, a CMC, a polymer flocculant, and a polymer dispersant having a cationic or anionic property. It is characterized by being. Further, the amount of the ionic organic binder powder to be added is 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic fiber.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明によるファイバー成形体の
製造方法は、セラミックファイバーとイオン性有機バイ
ンダー粉末と耐熱性無機結合剤とを含む湿潤混合物を作
製し、これを型内に充填して加圧成形するので、従来の
一般的な方法に必須であった脱水成形を必要としない。
そのため、脱水時の濾過抵抗による成形体の厚さに対す
る制限がなくなり、厚さ100mm以上の大型のファイ
バー成形体であっても簡単に製造することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the method for producing a fiber molded article according to the present invention, a wet mixture containing a ceramic fiber, an ionic organic binder powder and a heat-resistant inorganic binder is prepared, filled into a mold and added. Since the pressure molding is performed, the dehydration molding which is indispensable for the conventional general method is not required.
Therefore, there is no limitation on the thickness of the molded article due to the filtration resistance during dehydration, and a large fiber molded article having a thickness of 100 mm or more can be easily manufactured.

【0013】本発明において、使用するセラミックファ
イバーと耐熱性無機結合剤は、従来からこの種のファイ
バー成形体に使用されているものでよい。例えば、セラ
ミックファイバーとしては、アルミナシリカファイバ
ー、ムライトファイバー、アルミナファイバーなどを使
用することができる。また、耐熱性無機結合剤は、焼成
により有機バインダーが消失した後も成形体の強度を維
持するために使用するものであり、例えばアルミナゾ
ル、シリカゾル、チタニアゾルなど低温で焼結する酸化
物が使用される。
In the present invention, the ceramic fibers and the heat-resistant inorganic binder to be used may be those conventionally used in this type of fiber molded article. For example, as the ceramic fiber, alumina silica fiber, mullite fiber, alumina fiber, or the like can be used. Further, the heat-resistant inorganic binder is used to maintain the strength of the molded body even after the organic binder has disappeared by firing, for example, alumina sol, silica sol, oxides that are sintered at a low temperature such as titania sol are used. You.

【0014】本発明で用いるイオン性有機バインダー
は、水の添加により膨潤し又は溶解して、セラミックフ
ァイバーと耐熱性無機結合剤を相互に結合することによ
り、成形体に保形性を付与するものである。また、有機
バインダーにイオン性(アニオン性又はカチオン性)を
持たせることによって、その表面に耐熱性無機結合剤を
固定して、無機結合剤が成形体表面に移行するのを防ぐ
ことができ、従って焼成後又は高温下での強度にバラツ
キのない均質なファイバー成形体を得ることができる。
尚、セラミックファイバーとの混合性を高めるため、本
発明ではイオン性有機バインダーの粉末を用いる。
[0014] The ionic organic binder used in the present invention swells or dissolves by the addition of water to bind the ceramic fiber and the heat-resistant inorganic binder to each other, thereby imparting shape retention to the molded article. It is. In addition, by imparting ionicity (anionic or cationic) to the organic binder, a heat-resistant inorganic binder can be fixed to the surface of the organic binder to prevent the inorganic binder from migrating to the surface of the molded body. Therefore, it is possible to obtain a homogeneous fiber molded body having no variation in strength after firing or at a high temperature.
In the present invention, a powder of an ionic organic binder is used in order to enhance the mixing property with the ceramic fiber.

【0015】かかるイオン性有機バインダー粉末として
は、α化澱粉、CMC(カルボキシメチルセルロー
ス)、高分子凝集剤、高分子分散剤などで、アニオン性
又はカチオン性のようなイオン性を付与したものがあ
り、これらの1種又は2種以上を組み合わせて使用する
ことができる。これらの中では、α化澱粉が水により直
ちに膨潤して糊性を発現し、保形性に優れている点で好
ましい。また、澱粉の種類としては、ライススターチ、
コーンスターチ、ポテトスターチ、タピオカなど何れで
もよい。
As such ionic organic binder powders, there are those obtained by imparting ionicity such as anionicity or cationicity with pregelatinized starch, CMC (carboxymethylcellulose), polymer flocculant, polymer dispersant and the like. And one or more of these can be used in combination. Among these, the pregelatinized starch is preferred because it swells immediately with water to exhibit a sizing property and is excellent in shape retention. The types of starch include rice starch,
Any of corn starch, potato starch, tapioca and the like may be used.

【0016】本発明による方法を工程順に説明すると、
まず、セラミックファイバーとα化澱粉などのイオン性
有機バインダー粉末を混合し、セラミックファイバーを
解繊しながら、有機バインダー粉末をファイバー内に均
一に分散させる。セラミックファイバーとイオン性有機
バインダー粉末を均一に混合分散した後、水を加えて薄
めた耐熱性無機結合剤を添加し、その溶液がセラミック
ファイバーとイオン性有機バインダーの混合物全体に行
き渡るように更に混合する。
The method according to the present invention will be described in the order of steps.
First, a ceramic fiber and an ionic organic binder powder such as pregelatinized starch are mixed, and the organic binder powder is uniformly dispersed in the fiber while the ceramic fiber is defibrated. After uniformly mixing and dispersing the ceramic fiber and the ionic organic binder powder, add the heat-resistant inorganic binder diluted by adding water, and further mix so that the solution spreads over the entire mixture of the ceramic fiber and the ionic organic binder. I do.

【0017】尚、有機バインダーのイオン性に応じて、
好ましい耐熱性無機結合剤を組み合わせて使用する。例
えば、カチオン性の有機バインダーには無機結合剤とし
てコロイダルシリカ又はシリカゾルを組み合わせ、アニ
オン性の有機バインダーにはアルミナゾルを併用する。
無機結合剤のチタニアゾルは、カチオン性及びアニオン
性のいずれの有機バインダーにも使用できる。
Incidentally, depending on the ionicity of the organic binder,
Preferred heat-resistant inorganic binders are used in combination. For example, colloidal silica or silica sol is used as an inorganic binder for a cationic organic binder, and alumina sol is used for an anionic organic binder.
The titania sol of the inorganic binder can be used for both cationic and anionic organic binders.

【0018】上記したセラミックファイバーとイオン性
有機バインダー粉末の混合に用いるミキサーは、ファイ
バーを解繊する能力と粉末をファイバー内に均一に分散
する能力があればよく、例えばレーディゲミキサー、ヘ
ンシェルミキサー、オムニミキサー、リボンミキサーな
どを使用することができる。その後の耐熱性無機結合剤
の混合も、同じミキサーを用いて、連続的に行うことが
できる。
The mixer used for mixing the above-mentioned ceramic fiber and the ionic organic binder powder only needs to have the ability to defibrate the fiber and the ability to uniformly disperse the powder in the fiber. For example, a Ladige mixer, a Henschel mixer , An omni mixer, a ribbon mixer, or the like. The subsequent mixing of the heat-resistant inorganic binder can also be performed continuously using the same mixer.

【0019】上記イオン性有機バインダーの添加量は、
セラミックファイバー100重量部に対して1〜10重
量部の範囲が好ましい。上記イオン性有機バインダー粉
末の添加量が1重量部未満では成形体の保形性が充分で
なく、逆に10重量部を越えると、セラミックファイバ
ーが有機バインダーでべたついたり、セラミックファイ
バーの過大な凝集が起こるため、成形が困難になる。
The amount of the ionic organic binder added is
The range is preferably 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic fiber. If the amount of the ionic organic binder powder is less than 1 part by weight, the shape retention of the molded product is not sufficient, and if it exceeds 10 parts by weight, the ceramic fibers are sticky with the organic binder or the ceramic fibers are excessively agglomerated. Occurs, making molding difficult.

【0020】水(無機結合剤を含まない)の添加量は、
混合物全体がほぼ湿潤状態となるように調整するが、一
般的にはセラミックファイバー100重量部に対して3
0〜200重量部の範囲とすることが好ましい。水はイ
オン性有機バインダーを膨潤させ又は溶解して、成形性
を発現させるために必要であるが、ファイバー100重
量部に対して30重量部未満では成形性が得られず、2
00重量部を越えると余剰の水が増えすぎるため好まし
くない。
The amount of water (without inorganic binder) added is
The mixture is adjusted so as to be almost wet, but generally 3 parts per 100 parts by weight of ceramic fiber.
The content is preferably in the range of 0 to 200 parts by weight. Water is necessary for swelling or dissolving the ionic organic binder to develop moldability. However, if the amount is less than 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the fiber, moldability cannot be obtained.
If the amount exceeds 00 parts by weight, excess water is excessively increased, which is not preferable.

【0021】また、耐熱性無機結合剤は、使用時の高温
により有機バインダーが消失した後も、ファイバー成形
体の強度を維持するために必要であるが、ファイバー1
00重量部に対する添加量が、水を含まない乾燥重量で
1重量部未満では充分な強度が得られない。逆に20重
量部を越えて添加した場合には、成形体内に残存する無
機結合剤量は有機バインダーの量によって決定されるの
で、有機バインダーと結合しなかった無機結合剤が乾燥
中に表面移行して、表面の強度のみ向上させる結果とな
る。従って、無機結合剤のファイバー100重量部に対
する添加量は、乾燥重量で1〜10重量部の範囲が好ま
しい。
The heat-resistant inorganic binder is necessary to maintain the strength of the fiber molded product even after the organic binder has disappeared due to high temperature during use.
If the amount is less than 1 part by dry weight without water, sufficient strength cannot be obtained. Conversely, when the amount exceeds 20 parts by weight, the amount of the inorganic binder remaining in the molded body is determined by the amount of the organic binder, so that the inorganic binder not bound to the organic binder migrates to the surface during drying. As a result, only the strength of the surface is improved. Therefore, the amount of the inorganic binder to be added to 100 parts by weight of the fiber is preferably in the range of 1 to 10 parts by weight in terms of dry weight.

【0022】上記のごとく調整したセラミックファイバ
ーと有機バインダーと無機結合剤の混合物は、全体がほ
ぼ湿潤状態のまま、成形用の型内に充填され、加圧して
成形される。具体的には、型の開口部から突き固めて所
定形状としたり、一軸プレスなどを用いて所定形状に加
圧成形する。
The mixture of the ceramic fiber, the organic binder, and the inorganic binder prepared as described above is filled in a molding die while being almost entirely wet, and is molded under pressure. Specifically, it is pressed into a predetermined shape by squeezing from an opening of the mold, or is press-formed into a predetermined shape using a uniaxial press or the like.

【0023】前記のごとく水の添加量をセラミックファ
イバー100重量部に対して200重量部以下に調整す
れば、加圧成形の際に過剰な水の脱水が殆どなくなる。
数秒放置すると成形体の保形性が上昇し、特に有機バイ
ンダーとしてα化澱粉を使用すると余剰な水が吸収され
て無くなるので、その後に脱型する。脱型後、更に乾燥
し、必要に応じて更に約700℃以上の温度で焼成し
て、最終的なファイバー成形体製品とする。
As described above, if the amount of water is adjusted to 200 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the ceramic fiber, excessive dehydration of water during pressure molding is almost eliminated.
If left for a few seconds, the shape retention of the molded body is increased. In particular, when pregelatinized starch is used as an organic binder, excess water is absorbed and disappears. After demolding, the product is further dried, and if necessary, further fired at a temperature of about 700 ° C. or more to obtain a final fiber molded product.

【0024】尚、このようにして製造されたファイバー
成形体は、そのままで充分な強度を有し、融点が高く且
つ溶融金属にも濡れにくいため、バーナータイルや炉の
内張材、或いはタンディシュなどの各種製品として提供
される。また、高温下での使用時又は焼成時に有機バイ
ンダーが焼失するが、同時に耐熱性無機結合剤がセラミ
ックファイバーと反応して相互に結合するため、ファイ
バー成形体として充分な強度を維持することができる。
Since the fiber molded body thus manufactured has sufficient strength as it is, has a high melting point and is hardly wetted by molten metal, it can be used as a burner tile, a furnace lining material, a tundish, or the like. Are offered as various products. Further, the organic binder is burned off during use or firing at a high temperature, but at the same time, the heat-resistant inorganic binder reacts with the ceramic fiber and bonds with each other, so that sufficient strength as a fiber molded body can be maintained. .

【0025】本発明においては、原料であるセラミック
ファイバーの一部に代えて、使用後のブランケットやフ
ァイバーボードのようなファイバー製品を細かく解砕し
たものを使用することができる。従って、従来は産業廃
棄物として処理されていた使用済みのブランケットやフ
ァイバーボードのようなファイバー製品を、リサイクル
して再利用することができる。
In the present invention, a finely crushed fiber product such as a used blanket or fiber board can be used in place of a part of the ceramic fiber as a raw material. Therefore, fiber products such as used blankets and fiber boards which have been conventionally treated as industrial waste can be recycled and reused.

【0026】また、セラミックファイバーと耐熱性無機
結合剤の混合時に、これらの原料の一部代替品として又
は特性改善のために、酸化物又は非酸化物などの各種の
添加物を添加混合することができる。特に、粘土を添加
混合することにより、ファイバー成形体の強度を更に向
上させると共に、無機結合剤の添加量を削減して、コス
トの低下を図ることができる。
When mixing the ceramic fiber and the heat-resistant inorganic binder, various additives such as oxides or non-oxides may be added and mixed as a partial substitute for these raw materials or for improving the properties. Can be. In particular, by adding and mixing the clay, the strength of the fiber molded body can be further improved, and the amount of the inorganic binder added can be reduced, so that the cost can be reduced.

【0027】更に、セラミックファイバーの混合工程に
おいて、ファイバーの解繊時間(無機結合剤及び有機バ
インダーとの混合時間)、及び/又はミキサーの回転速
度を変えることにより、得られるファイバー成形体のか
さ比重を0.15〜0.6の範囲で変えることができる。
Further, in the mixing step of the ceramic fibers, the bulk specific gravity of the obtained fiber molded article is changed by changing the fiber opening time (mixing time with the inorganic binder and the organic binder) and / or the rotation speed of the mixer. Can be changed in the range of 0.15 to 0.6.

【0028】[0028]

【実施例】実施例1 セラミックファイバー100重量部に対してカチオン性
のα化澱粉を4重量部加え、レーディゲミキサーで1分
間混合した。その後、セラミックファイバー100重量
部に対して2重量部となるようにシリカゾルを水に添加
し、この水溶液100重量部(セラミックファイバー1
00重量部に対する水のみの添加量として98重量部)
を加えて、レーディゲミキサーで更に1分間混合した。
【Example】Example 1  Cationic to 100 parts by weight of ceramic fiber
Add 4 parts by weight of pregelatinized starch and mix for 1 minute
For a while. Then, 100 weight of ceramic fiber
2 parts by weight of silica sol to water
100 parts by weight of this aqueous solution (ceramic fiber 1
98 parts by weight of water only relative to 00 parts by weight)
Was added and mixed for an additional minute with a Lodige mixer.

【0029】得られた湿潤状態の混合物を金型に入れ、
プレス成形した。脱型後に乾燥して得られたファイバー
成形体は、長さ200mm×幅200mm×厚さ200
mmであり、かさ比重を測定したところは0.24であ
り、曲げ強度は0.30MPaであった。このファイバ
ー成形体を700℃で3時間焼成したところ、かさ比重
は変化せず、曲げ強度も0.22MPaあった。
The resulting wet mixture is placed in a mold,
Press molded. The fiber molded body obtained by drying after demolding is 200 mm long × 200 mm wide × 200 mm thick.
mm, the bulk specific gravity was measured to be 0.24, and the flexural strength was 0.30 MPa. When this fiber molded body was fired at 700 ° C. for 3 hours, the bulk specific gravity did not change and the bending strength was 0.22 MPa.

【0030】実施例2 セラミックファイバー100重量部に対してカチオン性
のα化澱粉を5重量部加え、レーディゲミキサーで1分
間混合した。その後、セラミックファイバー100重量
部に対して4重量部となるようにシリカゾルを水に添加
し、この水溶液164重量部(セラミックファイバー1
00重量部に対する水のみの添加量として160重量
部)を加えて、レーディゲミキサーで更に1分間混合し
た。
[0030]Example 2  Cationic to 100 parts by weight of ceramic fiber
Add 5 parts by weight of pregelatinized starch and mix for 1 minute with a Lodige mixer
For a while. Then, 100 weight of ceramic fiber
Add silica sol to water so as to be 4 parts by weight
164 parts by weight of this aqueous solution (ceramic fiber 1
160 parts by weight as water only with respect to 00 parts by weight
Part) and mix for an additional 1 minute with a Lödige mixer.
Was.

【0031】得られた湿潤状態の混合物を金型に入れ、
プレス成形した。脱型後に乾燥して得られたファイバー
成形体は、長さ200mm×幅200mm×厚さ200
mmであり、かさ比重を測定したところは0.33であ
り、曲げ強度は0.25MPaであった。このファイバ
ー成形体を700℃で3時間焼成したところ、かさ比重
は変化せず、曲げ強度も0.22MPaあった。
The resulting wet mixture is placed in a mold,
Press molded. The fiber molded body obtained by drying after demolding is 200 mm long × 200 mm wide × 200 mm thick.
mm, and the bulk specific gravity was measured to be 0.33, and the flexural strength was 0.25 MPa. When this fiber molded body was fired at 700 ° C. for 3 hours, the bulk specific gravity did not change and the bending strength was 0.22 MPa.

【0032】実施例3 セラミックファイバー100重量部に対して、カチオン
性のα化澱粉5重量部及び粘土乾燥粉末20重量部を加
え、レーディゲミキサーで1分間混合した。その後、セ
ラミックファイバー100重量部に対して4重量部とな
るようにシリカゾルを水に添加し、この水溶液100重
量部(セラミックファイバー100重量部に対する水の
みの添加量として96重量部)を加えて、レーディゲミ
キサーで更に1分間混合した。
[0032]Example 3  Cationic to 100 parts by weight of ceramic fiber
5 parts by weight of neutralized pregelatinized starch and 20 parts by weight of dry clay powder were added.
Then, the mixture was mixed for 1 minute using a Lodige mixer. Then,
4 parts by weight for 100 parts by weight of lamic fiber
Silica sol is added to water so that
Parts by weight (water per 100 parts by weight of ceramic fiber)
96 parts by weight).
Mix for an additional minute with the mixer.

【0033】得られた湿潤状態の混合物を金型に入れ、
プレス成形した。脱型後に乾燥して得られたファイバー
成形体は、長さ200mm×幅200mm×厚さ200
mmであり、かさ比重は0.4、及び曲げ強度は0.32
MPaあった。このファイバー成形体を700℃で3時
間焼成したところ、かさ比重は変化せず、曲げ強度も
0.26MPaあった。
The resulting wet mixture is placed in a mold,
Press molded. The fiber molded body obtained by drying after demolding is 200 mm long × 200 mm wide × 200 mm thick.
mm, the bulk specific gravity is 0.4, and the bending strength is 0.32.
MPa. When this fiber molded body was fired at 700 ° C. for 3 hours, the bulk specific gravity did not change and the bending strength was 0.26 MPa.

【0034】実施例4 セラミックファイバー50重量部に対して粉砕した使用
済みブランケット50重量部を加え、この合計100重
量部に対しカチオン性のα化澱粉5重量部を添加して、
レーディゲミキサーで1分間混合した。その後、セラミ
ックファイバーと使用済みブランケットの合計100重
量部に対して4重量部となるようにシリカゾルを水に添
加し、この水溶液100重量部(セラミックファイバー
100重量部に対する水のみの添加量として96重量
部)を加えて、レーディゲミキサーで更に1分間混合し
た。
[0034]Example 4  Use crushed to 50 parts by weight of ceramic fiber
50 parts by weight of the used blanket
5 parts by weight of cationic pregelatinized starch are added to
Mix for 1 minute with a Lödige mixer. Then the cerami
100 weight of check fiber and used blanket
Add silica sol to water so that it becomes 4 parts by weight to
100 parts by weight of this aqueous solution (ceramic fiber
96 weight as the addition amount of water only to 100 weight parts
Part) and mix for an additional 1 minute with a Lödige mixer.
Was.

【0035】得られた湿潤状態の混合物を金型に入れ、
プレス成形した。脱型後に乾燥して得られたファイバー
成形体は、長さ200mm×幅200mm×厚さ200
mmであり、かさ比重は0.36、及び曲げ強度は0.2
8MPaあった。このファイバー成形体を700℃で3
時間焼成したところ、かさ比重は変化せず、曲げ強度も
0.20MPaあった。
The resulting wet mixture is placed in a mold,
Press molded. The fiber molded body obtained by drying after demolding is 200 mm long × 200 mm wide × 200 mm thick.
mm, the bulk specific gravity is 0.36, and the bending strength is 0.2.
It was 8 MPa. This fiber molded body is heated at 700 ° C. for 3 hours.
When calcined for an hour, the bulk specific gravity did not change, and the bending strength was 0.20 MPa.

【0036】実施例5 セラミックファイバー100重量部に対してアニオン性
のα化澱粉を8重量部加え、レーディゲミキサーで1分
間混合した。その後、セラミックファイバー100重量
部に対して6重量部となるようにアルミナゾルを水に添
加し、この水溶液110重量部(セラミックファイバー
100重量部に対する水のみの添加量としては104重
量部)を加えて、レーディゲミキサーで更に1分間混合
した。
[0036]Example 5  Anionic to 100 parts by weight of ceramic fiber
8 parts by weight of pre-gelatinized starch and add 1 minute with a Lodige mixer
For a while. Then, 100 weight of ceramic fiber
Alumina sol was added to water so as to be 6 parts by weight with respect to
110 parts by weight of this aqueous solution (ceramic fiber
The amount of water only added to 100 parts by weight is 104
Parts) and mix for an additional minute with a Lodige mixer.
did.

【0037】得られた湿潤状態の混合物を金型に入れ、
プレス成形した。脱型後に乾燥して得られたファイバー
成形体は、長さ200mm×幅200mm×厚さ200
mmであり、かさ比重を測定したところは0.30であ
り、曲げ強度は0.20MPaであった。このファイバ
ー成形体を700℃で3時間焼成したところ、かさ比重
は変化せず、曲げ強度も0.14MPaあった。
The obtained wet mixture is placed in a mold,
Press molded. The fiber molded body obtained by drying after demolding is 200 mm long × 200 mm wide × 200 mm thick.
mm, the bulk specific gravity was measured to be 0.30, and the flexural strength was 0.20 MPa. When this fiber molded body was fired at 700 ° C. for 3 hours, the bulk specific gravity did not change and the bending strength was 0.14 MPa.

【0038】実施例6 セラミックファイバー100重量部に対してカチオン性
のCMCを3重量部加え、レーディゲミキサーで1分間
混合した。その後、セラミックファイバー100重量部
に対して6重量部となるようにシリカゾルを水に添加
し、この水溶液100重量部(セラミックファイバー1
00重量部に対する水のみの添加量として94重量部)
を加えて、レーディゲミキサーで更に1分間混合した。
[0038]Example 6  Cationic to 100 parts by weight of ceramic fiber
Add 3 parts by weight of CMC and mix for 1 minute with a Lodige mixer
Mixed. Then, 100 parts by weight of ceramic fiber
Add silica sol to water so that it becomes 6 parts by weight
100 parts by weight of this aqueous solution (ceramic fiber 1
94 parts by weight of water only per 100 parts by weight)
Was added and mixed for an additional minute with a Lodige mixer.

【0039】得られた湿潤状態の混合物を金型に入れ、
プレス成形した。脱型後に乾燥して得られたファイバー
成形体は、長さ200mm×幅200mm×厚さ200
mmであり、かさ比重は0.50であり、曲げ強度は0.
40MPaであった。このファイバー成形体を700℃
で3時間焼成したところ、かさ比重は変化せず、曲げ強
度も0.24MPaあった。
The obtained wet mixture is placed in a mold,
Press molded. The fiber molded body obtained by drying after demolding is 200 mm long × 200 mm wide × 200 mm thick.
mm, the bulk specific gravity is 0.50, and the bending strength is 0.5.
It was 40 MPa. 700 ° C.
, For 3 hours, the bulk specific gravity did not change and the bending strength was 0.24 MPa.

【0040】実施例7 セラミックファイバー100重量部に対してカチオン性
のガム系高分子凝集剤を4重量部加え、レーディゲミキ
サーで1分間混合した。その後、セラミックファイバー
100重量部に対して4重量部となるようにシリカゾル
を水に添加し、この水溶液100重量部(セラミックフ
ァイバー100重量部に対する水のみの添加量として9
6重量部)を加えて、レーディゲミキサーで更に1分間
混合した。
[0040]Example 7  Cationic to 100 parts by weight of ceramic fiber
4 parts by weight of a gum-based polymer flocculant
Mix in sir for 1 minute. Then ceramic fiber
Silica sol so that it is 4 parts by weight for 100 parts by weight
Was added to water, and 100 parts by weight of this aqueous solution (ceramic film) was added.
The addition amount of water alone to 100 parts by weight of fiber is 9
6 parts by weight) and add another 1 minute with a Lodige mixer
Mixed.

【0041】得られた湿潤状態の混合物を金型に入れ、
プレス成形した。脱型後に乾燥して得られたファイバー
成形体は、長さ200mm×幅200mm×厚さ200
mmであり、かさ比重は0.43であり、曲げ強度は0.
40MPaであった。このファイバー成形体を700℃
で3時間焼成したところ、かさ比重は変化せず、曲げ強
度も0.21MPaあった。
The obtained wet mixture is placed in a mold,
Press molded. The fiber molded body obtained by drying after demolding is 200 mm long × 200 mm wide × 200 mm thick.
mm, the bulk specific gravity is 0.43, and the bending strength is 0.4.
It was 40 MPa. 700 ° C.
, The bulk specific gravity did not change and the bending strength was 0.21 MPa.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明によれば、特別な設備を必要とせ
ず、且つ脱水を伴わない簡便な方法によって、無機結合
剤の表面移行がなく、高温下で充分な強度を有する安価
なファイバー成形体を製造することができ、特に従来は
貼り合わせでしか作れなかった厚さが100mm以上の
大型のファイバー成形体を、一体物として容易に製造す
ることができる。
According to the present invention, an inexpensive fiber molding method which does not require special equipment and does not involve dehydration, has no surface migration of the inorganic binder and has sufficient strength at high temperatures. In particular, a large-sized fiber molded body having a thickness of 100 mm or more, which can be produced only by pasting, can be easily produced as an integrated body.

【0043】また、炉材に使われたファイバーボードや
ブランケットのような使用済みファイバー製品を、原料
の一部として再利用することができるので、そのリサイ
クルによってコストの削減と共に産業廃棄物の減量に寄
与することができる。
Also, used fiber products such as fiberboard and blanket used for the furnace material can be reused as a part of the raw material, so that the recycling reduces the cost and the amount of industrial waste. Can contribute.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 セラミックファイバーと耐熱性無機結合
剤とを含み、これらが有機バインダーで相互に結合され
たファイバー成形体の製造方法において、セラミックフ
ァイバーをイオン性有機バインダー粉末と混合し、更に
耐熱性無機結合剤を含む水を全体がほぼ湿潤状態となる
ように添加混合した後、その湿潤混合物を型内に充填
し、加圧して成形することを特徴とするファイバー成形
体の製造方法。
1. A method for producing a fiber molded body comprising a ceramic fiber and a heat-resistant inorganic binder which are mutually bonded by an organic binder, wherein the ceramic fiber is mixed with an ionic organic binder powder, A method for producing a fiber molded article, comprising adding and mixing water containing an inorganic binder so that the whole is almost wet, filling the wet mixture in a mold, and pressing and molding.
【請求項2】 前記イオン性有機バインダーが、カチオ
ン性又はアニオン性を有する、α化澱粉、CMC、高分
子凝集剤、又は高分子分散剤のいずれかであることを特
徴とする、請求項1に記載のファイバー成形体の製造方
法。
2. The method according to claim 1, wherein the ionic organic binder is any one of a pregelatinized starch, a CMC, a polymer flocculant, and a polymer dispersant having cationic or anionic properties. The method for producing a fiber molded article according to the above.
【請求項3】 前記セラミックファイバー100重量部
に対して、前記イオン性有機バインダー粉末の添加量を
1〜10重量とすることを特徴とする、請求項1又は2
に記載のファイバー成形体の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the amount of the ionic organic binder powder is 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic fiber.
The method for producing a fiber molded article according to the above.
【請求項4】 前記セラミックファイバー100重量部
に対して、水の添加量を30〜200重量部とすること
を特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のファイ
バー成形体の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the amount of water is 30 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic fiber. .
【請求項5】 前記セラミックファイバー100重量部
に対して、前記耐熱性無機結合剤の添加量を乾燥重量で
1〜20重量部とすることを特徴とする、請求項1〜4
のいずれかに記載のファイバー成形体の製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein the addition amount of the heat-resistant inorganic binder is 1 to 20 parts by weight on a dry weight basis with respect to 100 parts by weight of the ceramic fiber.
The method for producing a fiber molded article according to any one of the above.
【請求項6】 前記セラミックファイバーの一部に代
え、使用済みのファイバー製品を細かく解砕したものを
使用することを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに
記載のファイバー成形体の製造方法。
6. The method for producing a fiber molded product according to claim 1, wherein a part of the used fiber product is finely crushed in place of the ceramic fiber. Method.
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