JP3138312B2 - 耐熱・耐酸性無機繊維およびその製造方法 - Google Patents
耐熱・耐酸性無機繊維およびその製造方法Info
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Landscapes
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐熱・耐酸性に優れた
無機繊維およびその製造方法に係り、特に酸性ガスを含
有する排煙の脱硝触媒用基材として好適な耐熱・耐酸性
無機繊維およびその製造方法に関する。
無機繊維およびその製造方法に係り、特に酸性ガスを含
有する排煙の脱硝触媒用基材として好適な耐熱・耐酸性
無機繊維およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】無機繊維からなる織布は、耐熱性製品、
プラスチックおよびセラミックの複合材料の他、各種触
媒基材などに広く利用されている。これらの織り布に使
用される繊維にはＪＩＳ Ｒ ３４１４などで規定する
Ｅガラス、Ｔガラスやシリカグラスなどのガラス繊維の
他に、ムライト製セラミック、炭化けい素などのファイ
ンセラミック繊維などの各種のものが使用されている
（特開昭５０−１０４７８９号公報、特開昭５９−７３
０５３号公報等）。
プラスチックおよびセラミックの複合材料の他、各種触
媒基材などに広く利用されている。これらの織り布に使
用される繊維にはＪＩＳ Ｒ ３４１４などで規定する
Ｅガラス、Ｔガラスやシリカグラスなどのガラス繊維の
他に、ムライト製セラミック、炭化けい素などのファイ
ンセラミック繊維などの各種のものが使用されている
（特開昭５０−１０４７８９号公報、特開昭５９−７３
０５３号公報等）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これらのうち、Ｅガラ
スやムライト質などのアルカリやアルミニウム酸化物を
含むものは安価であるものの、排ガス中のＳＯｘ等の酸
化性ガスと反応し、強度低下を引き起こすという問題点
があり、腐食条件下では使用できない。一方、炭化けい
素繊維、シリカ繊維や塩酸でシリカ成分以外の成分を除
去したガラス繊維などは耐酸性に優れているものの、前
記ガラス製織り布に較べて製造コストが１０〜１００倍
程度かかるために、排煙脱硝触媒用基材のようにプラン
ト当たりの使用量が１０，０００ｍ2 を超える織り布を
必要とする用途に適した安価で耐酸性に優れた無機繊維
がないのが実状であり、そのような無機繊維の発明が望
まれている。
スやムライト質などのアルカリやアルミニウム酸化物を
含むものは安価であるものの、排ガス中のＳＯｘ等の酸
化性ガスと反応し、強度低下を引き起こすという問題点
があり、腐食条件下では使用できない。一方、炭化けい
素繊維、シリカ繊維や塩酸でシリカ成分以外の成分を除
去したガラス繊維などは耐酸性に優れているものの、前
記ガラス製織り布に較べて製造コストが１０〜１００倍
程度かかるために、排煙脱硝触媒用基材のようにプラン
ト当たりの使用量が１０，０００ｍ2 を超える織り布を
必要とする用途に適した安価で耐酸性に優れた無機繊維
がないのが実状であり、そのような無機繊維の発明が望
まれている。
【０００４】他方、本発明者らは、上記問題を解決する
ために研究を進め、安定化酸化物で覆った無機繊維織り
布の網目内に触媒を塗り込む方法（特開平３−６５２４
６号公報）を開発し、大寸法、高強度触媒の製造方法と
して特許出願している。しかしながら、無機繊維として
汎用ガラスクロス（Ｅガラス等）を使用した場合には、
初期強度は高いものの、ＳＯｘを含むガス中の高温下で
使用された場合、経時的に強度低下するという問題があ
った。
ために研究を進め、安定化酸化物で覆った無機繊維織り
布の網目内に触媒を塗り込む方法（特開平３−６５２４
６号公報）を開発し、大寸法、高強度触媒の製造方法と
して特許出願している。しかしながら、無機繊維として
汎用ガラスクロス（Ｅガラス等）を使用した場合には、
初期強度は高いものの、ＳＯｘを含むガス中の高温下で
使用された場合、経時的に強度低下するという問題があ
った。
【０００５】本発明の目的は、硫黄酸化物等の腐食性ガ
スを含むガス中で使用したり、高温中で使用しても強度
低下を引き起こさない、または強度低下をきわめて小さ
くした耐熱・耐酸性に優れた無機繊維およびその製造方
法を提供するにある。
スを含むガス中で使用したり、高温中で使用しても強度
低下を引き起こさない、または強度低下をきわめて小さ
くした耐熱・耐酸性に優れた無機繊維およびその製造方
法を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、Ｅガラスな
どの汎用ガラス繊維の表面に平均粒径０．０１μｍ以下
のチタニア粒子からなる皮膜を０．０５μｍ以上、０．
５μｍ以下の厚さで形成させ、必要に応じてその上に、
平均粒子径が０．１〜１．０μｍの酸化物粒子と平均粒
径０．０１μｍ以下のチタニア粒子またはシリカ粒子の
混合粒子からなる第２層の皮膜を形成させ、さらに５０
０℃以上、８００℃以下の高温で焼成させることによっ
て達成される。
どの汎用ガラス繊維の表面に平均粒径０．０１μｍ以下
のチタニア粒子からなる皮膜を０．０５μｍ以上、０．
５μｍ以下の厚さで形成させ、必要に応じてその上に、
平均粒子径が０．１〜１．０μｍの酸化物粒子と平均粒
径０．０１μｍ以下のチタニア粒子またはシリカ粒子の
混合粒子からなる第２層の皮膜を形成させ、さらに５０
０℃以上、８００℃以下の高温で焼成させることによっ
て達成される。
【０００７】すなわち本願の第１の発明は、アルカリお
よび／またはアルミニウム酸化物を含む無機繊維表面に
平均粒径０．０１μｍ以下のチタニア粒子からなる０．
０５μｍ以上、０．５μｍ以下の皮膜が形成され、５０
０℃以上、８００℃以下で焼成されていることを特徴と
する耐熱・耐酸性無機繊維に関する。第２の発明は、耐
熱・耐酸性無機繊維の製造方法において、アルカリおよ
び／またはアルミニウム酸化物を含む無機繊維に、コロ
イダルチタニア溶液を含浸または塗布したのち、乾燥
し、５００℃以上、８００℃以下で焼成することを特徴
とする耐熱・耐酸性無機繊維の製造方法に関する。
よび／またはアルミニウム酸化物を含む無機繊維表面に
平均粒径０．０１μｍ以下のチタニア粒子からなる０．
０５μｍ以上、０．５μｍ以下の皮膜が形成され、５０
０℃以上、８００℃以下で焼成されていることを特徴と
する耐熱・耐酸性無機繊維に関する。第２の発明は、耐
熱・耐酸性無機繊維の製造方法において、アルカリおよ
び／またはアルミニウム酸化物を含む無機繊維に、コロ
イダルチタニア溶液を含浸または塗布したのち、乾燥
し、５００℃以上、８００℃以下で焼成することを特徴
とする耐熱・耐酸性無機繊維の製造方法に関する。
【０００８】第３の発明は、耐熱・耐酸性無機繊維の製
造方法において、アルカリおよび／またはアルミニウム
酸化物を含む無機繊維に、コロイダルチタニア溶液を含
浸または塗布したのち、乾燥後５００℃以上、８００℃
以下で焼成し、これにコロイダルチタニアまたはコロイ
ダルシリカと粒子径が０．１〜１．０μｍの酸化物粒子
との混合液を含浸または塗布し、乾燥後、焼成すること
を特徴とする耐熱・耐酸性無機繊維の製造方法に関す
る。
造方法において、アルカリおよび／またはアルミニウム
酸化物を含む無機繊維に、コロイダルチタニア溶液を含
浸または塗布したのち、乾燥後５００℃以上、８００℃
以下で焼成し、これにコロイダルチタニアまたはコロイ
ダルシリカと粒子径が０．１〜１．０μｍの酸化物粒子
との混合液を含浸または塗布し、乾燥後、焼成すること
を特徴とする耐熱・耐酸性無機繊維の製造方法に関す
る。
【０００９】
【作用】本発明者らの研究によれば、無機繊維の強度低
下の主原因は、ガラス繊維に含まれるＣａＯおよびＡｌ
2 Ｏ3 が雰囲気中のＳＯｘと反応し、ＣａＳＯ4 、Ａｌ
2 （ＳＯ4 ）を繊維表面に生成させ、これによって、
（１）隣接する繊維同士が接合し合い曲げや熱による変
形に追随しなくなり、繊維が簡単に切断すること、
（２）無機繊維が侵食され、単繊維そのものの強度が低
下することを見出している。
下の主原因は、ガラス繊維に含まれるＣａＯおよびＡｌ
2 Ｏ3 が雰囲気中のＳＯｘと反応し、ＣａＳＯ4 、Ａｌ
2 （ＳＯ4 ）を繊維表面に生成させ、これによって、
（１）隣接する繊維同士が接合し合い曲げや熱による変
形に追随しなくなり、繊維が簡単に切断すること、
（２）無機繊維が侵食され、単繊維そのものの強度が低
下することを見出している。
【００１０】本反応は温度が高温になるほど顕著で、未
処理の繊維では４００℃程度でもＳＯｘと接触すると長
時間の加熱により初期強度の１／２程度まで低下してい
る。すなわち、ＳＯｘとガラス繊維中のＣａやＡｌとの
反応を防止することができれば、強度低下の防止が可能
となる。そのためには、ガラス繊維表面にＳＯｘと反応
しなくて、またガラス表面にＳＯｘが侵入できない緻密
な層を設ける必要がある。また、ガラス繊維の直径は通
常１０μｍ程度で、数百〜千数百本よったものをさらに
数本より合わせたヤーンを平織り、綾織りなどの各種形
状に織ったものが用いられるが、触媒基材として使用す
る場合には、特に触媒を成形する際に生じる曲げ変形に
対して充分な強度を有していることが必要となる。そこ
で、本発明者らは好適なガラス繊維のコーティング法を
探索した結果、繊維を平均粒径が０．０１μｍ以下のチ
タニア粒子と水溶液からなるコロイダルチタニアに含浸
またはスプレで繊維表面に塗布、乾燥することによって
膜厚が０．０５〜０．５μｍのチタニア層を繊維表面に
設けたのち、５００〜８００℃の高温で焼成することに
よって、４００℃以上の高温下でもＳＯｘとの反応に対
して良好な耐久性を示すことを見出した。平均粒径が
０．０１μｍ以上のチタニア粒子では上記のように薄い
膜厚の均一なチタニア層を形成することが困難である。
処理の繊維では４００℃程度でもＳＯｘと接触すると長
時間の加熱により初期強度の１／２程度まで低下してい
る。すなわち、ＳＯｘとガラス繊維中のＣａやＡｌとの
反応を防止することができれば、強度低下の防止が可能
となる。そのためには、ガラス繊維表面にＳＯｘと反応
しなくて、またガラス表面にＳＯｘが侵入できない緻密
な層を設ける必要がある。また、ガラス繊維の直径は通
常１０μｍ程度で、数百〜千数百本よったものをさらに
数本より合わせたヤーンを平織り、綾織りなどの各種形
状に織ったものが用いられるが、触媒基材として使用す
る場合には、特に触媒を成形する際に生じる曲げ変形に
対して充分な強度を有していることが必要となる。そこ
で、本発明者らは好適なガラス繊維のコーティング法を
探索した結果、繊維を平均粒径が０．０１μｍ以下のチ
タニア粒子と水溶液からなるコロイダルチタニアに含浸
またはスプレで繊維表面に塗布、乾燥することによって
膜厚が０．０５〜０．５μｍのチタニア層を繊維表面に
設けたのち、５００〜８００℃の高温で焼成することに
よって、４００℃以上の高温下でもＳＯｘとの反応に対
して良好な耐久性を示すことを見出した。平均粒径が
０．０１μｍ以上のチタニア粒子では上記のように薄い
膜厚の均一なチタニア層を形成することが困難である。
【００１１】本発明の処理を行ったガラス繊維の表面は
耐熱性に優れ、かつＳＯｘとの反応に対しても良好なチ
タニアの層で表面が均一に覆われており、ＳＯｘを含む
ガス中で使用してもＣａＯ、Ａｌ2 Ｏ3 を含むガラス繊
維は直接ＳＯｘガスと接触することなく、ＣａＯまたは
Ａｌ2 Ｏ3 とＳＯｘの反応に起因する強度の低下を防止
することが可能である。 １）全体構成 本発明の実施に用いられる無機繊維としては、Ｅガラス
などの無機アルカリガラスの数〜１０μｍの単繊維を数
百〜千数百本よったものをさらに数本より合わせたヤー
ンを平織り、綾織りなどの各種形状に織ったものが使用
される。
耐熱性に優れ、かつＳＯｘとの反応に対しても良好なチ
タニアの層で表面が均一に覆われており、ＳＯｘを含む
ガス中で使用してもＣａＯ、Ａｌ2 Ｏ3 を含むガラス繊
維は直接ＳＯｘガスと接触することなく、ＣａＯまたは
Ａｌ2 Ｏ3 とＳＯｘの反応に起因する強度の低下を防止
することが可能である。 １）全体構成 本発明の実施に用いられる無機繊維としては、Ｅガラス
などの無機アルカリガラスの数〜１０μｍの単繊維を数
百〜千数百本よったものをさらに数本より合わせたヤー
ンを平織り、綾織りなどの各種形状に織ったものが使用
される。
【００１２】この繊維織布（以下、スクリーンと呼ぶ）
にコロイダルチタニアを浸漬またはスプレ法により担持
し、しかる後に１００〜２００℃で乾燥し０．５μｍ以
下の薄いチタニア層を設ける。その後、５００〜８００
℃で数時間加熱する。また必要に応じ、コロイダルチタ
ニアまたはコロイダルシリカと安定化酸化物（例えば、
アルミナ、ジルコニア、チタニア等）の混合スラリを浸
漬またはスプレ法によりチタニア層の表面に形成させ
る。
にコロイダルチタニアを浸漬またはスプレ法により担持
し、しかる後に１００〜２００℃で乾燥し０．５μｍ以
下の薄いチタニア層を設ける。その後、５００〜８００
℃で数時間加熱する。また必要に応じ、コロイダルチタ
ニアまたはコロイダルシリカと安定化酸化物（例えば、
アルミナ、ジルコニア、チタニア等）の混合スラリを浸
漬またはスプレ法によりチタニア層の表面に形成させ
る。
【００１３】ここで、特徴的なのは、第１層として平均
粒径０．０１μｍ以下、好ましくは０．０９μｍ以下の
チタニア粒子からなる層を０．０５〜０．５μｍ（好ま
しくは０．１〜０．４μｍ）厚さでガラス繊維表面に設
けることと、５００〜８００℃の熱処理を行うことであ
る。また、必要に応じてチタニア層形成後にコロイダル
チタニアまたはコロイダルシリカと安定化酸化物の混合
物をチタニア層の外側に設けるものであり、その他のス
クリーンの剛性を向上させる方法、例えば、ポリビニー
ルアルコール等の有機結合剤を上記混合物に添加しても
よい。 ２）各構成部分の相互作用、関係 図１は上記の操作で得られたスクリーンの断面模式図、
図２は上記操作で得られた無機繊維の外観を示す繊維の
形状写真図、図３はその拡大断面を示す繊維の形状写真
図である。図から明らかなように、無機繊維表面は緻密
なチタニア粒子層で被覆された状態となる。ガラス繊維
表面を覆ったチタニア層は緻密でＳＯｘガスにより繊維
が反応するのを防止する作用を有する。また、その後、
実施する熱処理により無機繊維とチタニア層が反応し、
無機繊維表面にチタニアが侵入しチタニアリッチな反応
層を形成する。こうした効果を得るための熱処理温度と
しては、５００℃からガラス繊維の軟化温度である８０
０℃の間とするのが好適である。図６に焼成温度と耐酸
性試験前後のスクリーンの引張りテスト結果を示すが、
焼成温度が５００℃未満では耐酸性が向上していない。
一方、８００℃を超える場合は繊維が軟化し拘束される
ため、初期強度が大幅に低下する。また、５００℃以下
で本発明の効果を出すためには長時間の焼成が必要であ
る。また、チタニアの膜厚としては図４に繊維の形状写
真図として示すように、膜厚が厚くなると、皮膜中にク
ラックが入ったり、剥離したりするので、膜厚の上限と
しては０．５μｍとする必要がある。一方、膜厚を薄く
し過ぎると、繊維に皮膜が形成されない部位が出てくる
ため、膜厚の下限としては０．０５μｍとする必要があ
る。表１に膜厚とクラック発生の関係を示す。膜厚の制
御は使用するコロイダルチタニアの固体濃度および含浸
時間を適正な値に設定することによって制御することが
できる。
粒径０．０１μｍ以下、好ましくは０．０９μｍ以下の
チタニア粒子からなる層を０．０５〜０．５μｍ（好ま
しくは０．１〜０．４μｍ）厚さでガラス繊維表面に設
けることと、５００〜８００℃の熱処理を行うことであ
る。また、必要に応じてチタニア層形成後にコロイダル
チタニアまたはコロイダルシリカと安定化酸化物の混合
物をチタニア層の外側に設けるものであり、その他のス
クリーンの剛性を向上させる方法、例えば、ポリビニー
ルアルコール等の有機結合剤を上記混合物に添加しても
よい。 ２）各構成部分の相互作用、関係 図１は上記の操作で得られたスクリーンの断面模式図、
図２は上記操作で得られた無機繊維の外観を示す繊維の
形状写真図、図３はその拡大断面を示す繊維の形状写真
図である。図から明らかなように、無機繊維表面は緻密
なチタニア粒子層で被覆された状態となる。ガラス繊維
表面を覆ったチタニア層は緻密でＳＯｘガスにより繊維
が反応するのを防止する作用を有する。また、その後、
実施する熱処理により無機繊維とチタニア層が反応し、
無機繊維表面にチタニアが侵入しチタニアリッチな反応
層を形成する。こうした効果を得るための熱処理温度と
しては、５００℃からガラス繊維の軟化温度である８０
０℃の間とするのが好適である。図６に焼成温度と耐酸
性試験前後のスクリーンの引張りテスト結果を示すが、
焼成温度が５００℃未満では耐酸性が向上していない。
一方、８００℃を超える場合は繊維が軟化し拘束される
ため、初期強度が大幅に低下する。また、５００℃以下
で本発明の効果を出すためには長時間の焼成が必要であ
る。また、チタニアの膜厚としては図４に繊維の形状写
真図として示すように、膜厚が厚くなると、皮膜中にク
ラックが入ったり、剥離したりするので、膜厚の上限と
しては０．５μｍとする必要がある。一方、膜厚を薄く
し過ぎると、繊維に皮膜が形成されない部位が出てくる
ため、膜厚の下限としては０．０５μｍとする必要があ
る。表１に膜厚とクラック発生の関係を示す。膜厚の制
御は使用するコロイダルチタニアの固体濃度および含浸
時間を適正な値に設定することによって制御することが
できる。
【００１４】
【表１】 なお、無機繊維の耐熱・耐酸性の向上は上記処理で充分
達成されるが、触媒の基材として使用する場合には、耐
酸性以外に触媒ペーストを塗布する際に基材が変形しな
いように、ある程度の剛性が必要となる。そのために
は、上記皮膜を無機繊維表面に形成した後に、その外側
のコロイダルチタニア（またはコロイダルシリカ）とア
ルミナ、チタニア、ジルコニアなどの酸化物粒子（粒子
径は０．１〜１．０μｍ）の混合物からなるコーティン
グ層を設けることによって繊維の剛性を向上させるのに
寄与する。上記酸化物粒子の平均径が上記範囲外では繊
維の剛性が低下したり、コーテイング層の隔離を生じ易
くなる。
達成されるが、触媒の基材として使用する場合には、耐
酸性以外に触媒ペーストを塗布する際に基材が変形しな
いように、ある程度の剛性が必要となる。そのために
は、上記皮膜を無機繊維表面に形成した後に、その外側
のコロイダルチタニア（またはコロイダルシリカ）とア
ルミナ、チタニア、ジルコニアなどの酸化物粒子（粒子
径は０．１〜１．０μｍ）の混合物からなるコーティン
グ層を設けることによって繊維の剛性を向上させるのに
寄与する。上記酸化物粒子の平均径が上記範囲外では繊
維の剛性が低下したり、コーテイング層の隔離を生じ易
くなる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を具体的実施例を用いてより詳
細に説明する。 実施例１ コロイダルチタニア（チタニアの含有量５ｗｔ％）溶液
にＳｉＯ2 ５４％、ＣａＯ１９％、Ａｌ2 Ｏ3 ２％、Ｂ
2 Ｏ3 ５％、その他２％からなる直径９ミクロンのＥガ
ラス繊維１４００本をより合わせたヤーンを１インチ当
たり１０目で平織りした無機繊維織布を約１分間含浸
し、１３０℃で３０分乾燥した。その後、大気中で５５
０℃で２時間の熱処理を実施し試料とした。 実施例２ 平均粒径０．５μｍのチタニア粒子とコロイダルチタニ
ア（チタニア含有量５ｗｔ％）を重量比で１：１に混合
した混合液を実施例１で得られた無機繊維織布に含浸さ
せ、１３０℃で３０分乾燥した。その後５５０℃で２時
間の熱処理を実施し試料とした。 実施例３ 平均粒径０．５μｍのチタニア粒子とコロイダルシリカ
（シリカ含有量５ｗｔ％）を重量比で１：１に混合した
混合液を実施例１で得られた無機繊維織布に含浸させ、
１３０℃で３０分乾燥した。その後５５０℃で２時間の
熱処理を実施し試料とした。 比較例１ コロイダルシリカ（シリカの含有量５％）溶液にＳｉＯ
2 ５４％、ＣａＯ１９％、Ａｌ2 Ｏ3 ２％、Ｂ2 Ｏ3 ５
％、その他２％からなる直径９ミクロンのＥガラス繊維
１４００本をより合わせたヤーンを１インチ当たり１０
目で平織りした無機繊維織布を含浸し、１３０℃で３０
分乾燥した。その後５５０℃で２時間の熱処理を実施し
試料とした。 比較例２ 未処理のＳｉＯ2 ５４％、ＣａＯ１９％、Ａｌ2 Ｏ3 ２
％、Ｂ2 Ｏ3 ５％、その他２％からなる直径９ミクロン
のＥガラス繊維１４００本をより合わせたヤーンを１イ
ンチ当たり１０目で平織りした無機繊維織布そのままを
試料とした。
細に説明する。 実施例１ コロイダルチタニア（チタニアの含有量５ｗｔ％）溶液
にＳｉＯ2 ５４％、ＣａＯ１９％、Ａｌ2 Ｏ3 ２％、Ｂ
2 Ｏ3 ５％、その他２％からなる直径９ミクロンのＥガ
ラス繊維１４００本をより合わせたヤーンを１インチ当
たり１０目で平織りした無機繊維織布を約１分間含浸
し、１３０℃で３０分乾燥した。その後、大気中で５５
０℃で２時間の熱処理を実施し試料とした。 実施例２ 平均粒径０．５μｍのチタニア粒子とコロイダルチタニ
ア（チタニア含有量５ｗｔ％）を重量比で１：１に混合
した混合液を実施例１で得られた無機繊維織布に含浸さ
せ、１３０℃で３０分乾燥した。その後５５０℃で２時
間の熱処理を実施し試料とした。 実施例３ 平均粒径０．５μｍのチタニア粒子とコロイダルシリカ
（シリカ含有量５ｗｔ％）を重量比で１：１に混合した
混合液を実施例１で得られた無機繊維織布に含浸させ、
１３０℃で３０分乾燥した。その後５５０℃で２時間の
熱処理を実施し試料とした。 比較例１ コロイダルシリカ（シリカの含有量５％）溶液にＳｉＯ
2 ５４％、ＣａＯ１９％、Ａｌ2 Ｏ3 ２％、Ｂ2 Ｏ3 ５
％、その他２％からなる直径９ミクロンのＥガラス繊維
１４００本をより合わせたヤーンを１インチ当たり１０
目で平織りした無機繊維織布を含浸し、１３０℃で３０
分乾燥した。その後５５０℃で２時間の熱処理を実施し
試料とした。 比較例２ 未処理のＳｉＯ2 ５４％、ＣａＯ１９％、Ａｌ2 Ｏ3 ２
％、Ｂ2 Ｏ3 ５％、その他２％からなる直径９ミクロン
のＥガラス繊維１４００本をより合わせたヤーンを１イ
ンチ当たり１０目で平織りした無機繊維織布そのままを
試料とした。
【００１６】上記実施例および比較例について、そのま
まスクリーンから抜き取ったヤーン１本の引張り強度
（Ａ）と、５００℃で硫酸根を含むチタニア粉末中に１
００時間接触させた後のヤーン１本当たりの引張り強度
（Ｂ）を測定した。引張り試験条件は以下のとおりであ
る。 治具間距離：２０mm 引張り速度：２mm／ｍｉｎ 温度 ：室温 繰返し数 ：５回 図５に測定結果の平均値を示す。本図から明らかなよう
に、実施例１〜３の各試料は、初期強度は比較例と同等
であるが、ＳＯｘガス含有ガスと接触させた後の強度は
比較例に較べて著しく高い値を示しており、本発明の方
法が耐熱・耐酸性無機繊維を得るのに優れたものである
ことがわかる。
まスクリーンから抜き取ったヤーン１本の引張り強度
（Ａ）と、５００℃で硫酸根を含むチタニア粉末中に１
００時間接触させた後のヤーン１本当たりの引張り強度
（Ｂ）を測定した。引張り試験条件は以下のとおりであ
る。 治具間距離：２０mm 引張り速度：２mm／ｍｉｎ 温度 ：室温 繰返し数 ：５回 図５に測定結果の平均値を示す。本図から明らかなよう
に、実施例１〜３の各試料は、初期強度は比較例と同等
であるが、ＳＯｘガス含有ガスと接触させた後の強度は
比較例に較べて著しく高い値を示しており、本発明の方
法が耐熱・耐酸性無機繊維を得るのに優れたものである
ことがわかる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、Ｅガラス等の安価な汎
用ガラス繊維を酸性ガスを含む腐食環境下で、かつ高温
で使用することができるようになる。その結果、シリカ
ガラス、炭化けい素等の高コストのセラミック繊維を本
発明の耐熱・耐酸性繊維にて置き換えることができ、各
種耐食、耐熱製品のコストを大幅に低減することができ
る。
用ガラス繊維を酸性ガスを含む腐食環境下で、かつ高温
で使用することができるようになる。その結果、シリカ
ガラス、炭化けい素等の高コストのセラミック繊維を本
発明の耐熱・耐酸性繊維にて置き換えることができ、各
種耐食、耐熱製品のコストを大幅に低減することができ
る。
【００１８】また、耐食、耐熱性に優れた基材を多量に
使用するボイラ排ガス脱硝用触媒等各種触媒基材として
使用することによって、耐久性向上に効果がある。
使用するボイラ排ガス脱硝用触媒等各種触媒基材として
使用することによって、耐久性向上に効果がある。
【図１】図１は、本発明における無機繊維の断面模式図
である。
である。
【図２】図２は、本発明における無機繊維の表面を示す
繊維の形状写真図である。
繊維の形状写真図である。
【図３】図３は、本発明における無機繊維の拡大断面を
示す繊維の形状写真図である。
示す繊維の形状写真図である。
【図４】図４は、チタニアの膜厚が厚い場合の無機繊維
の表面を示す繊維の形状写真図である。
の表面を示す繊維の形状写真図である。
【図５】図５は、実施例と比較例の無機繊維の強度を比
較した図である。
較した図である。
【図６】図６は、本発明における焼成温度と繊維の引張
り強度の関係を示す図である。
り強度の関係を示す図である。
１…無機繊維、２…チタニア層。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03C 25/42 B01D 53/86 B01J 21/16 B01J 35/06
Claims (3)
- 【請求項１】 アルカリおよび／またはアルミニウム酸
化物を含む無機繊維表面に平均粒径０．０１μｍ以下の
チタニア粒子からなる０．０５μｍ以上、０．５μｍ以
下の皮膜が形成され、５００℃以上、８００℃以下で焼
成されていることを特徴とする耐熱・耐酸性無機繊維。 - 【請求項２】 耐熱・耐酸性無機繊維の製造方法におい
て、アルカリおよび／またはアルミニウム酸化物を含む
無機繊維に、コロイダルチタニア溶液を含浸または塗布
したのち、乾燥し、５００℃以上、８００℃以下で焼成
することを特徴とする耐熱・耐酸性無機繊維の製造方
法。 - 【請求項３】 耐熱・耐酸性無機繊維の製造方法におい
て、アルカリおよび／またはアルミニウム酸化物を含む
無機繊維に、コロイダルチタニア溶液を含浸または塗布
したのち、乾燥後５００℃以上、８００℃以下で焼成
し、これにコロイダルチタニアまたはコロイダルシリカ
と粒子径が０．１〜１．０μｍの酸化物粒子との混合液
を含浸または塗布し、乾燥後、焼成することを特徴とす
る耐熱・耐酸性無機繊維の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04047839A JP3138312B2 (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 耐熱・耐酸性無機繊維およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04047839A JP3138312B2 (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 耐熱・耐酸性無機繊維およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05221695A JPH05221695A (ja) | 1993-08-31 |
| JP3138312B2 true JP3138312B2 (ja) | 2001-02-26 |
Family
ID=12786541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04047839A Expired - Fee Related JP3138312B2 (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 耐熱・耐酸性無機繊維およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3138312B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3897483B2 (ja) * | 1999-03-31 | 2007-03-22 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化用触媒とその製造方法及び排ガス浄化方法 |
| JP4949546B2 (ja) * | 2000-03-27 | 2012-06-13 | 岩崎電気株式会社 | 青色発光及び可視発光ゾルゲルガラス |
| CN117486545B (zh) * | 2023-11-01 | 2025-09-09 | 浙江广盛环境建设集团有限公司 | 一种抗裂的混凝土及其制备工艺 |
-
1992
- 1992-02-04 JP JP04047839A patent/JP3138312B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05221695A (ja) | 1993-08-31 |
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