JPS597657B2

JPS597657B2 - 無機質繊維表面処理方法

Info

Publication number: JPS597657B2
Application number: JP51070623A
Authority: JP
Inventors: 繁量草薙; 次郎伊藤; 正佐藤
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1976-06-15
Filing date: 1976-06-15
Publication date: 1984-02-20
Also published as: JPS52155297A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、製面直後の無機質繊維１に一般式がＴｉ（Ｏ
Ｒ）ｎＣｌ４−ｎ（Ｒ−Ｃ４Ｈ，、Ｃ３Ｈ７、ｎ＝１
〜３）で表わされる有機ハロゲン化チタン化合物の蒸気
２を水蒸気３と交互に吹付けて無機質繊維１表面に加水
分解縮合反応による皮膜を形成することを特徴とする無
機質繊維表面処理方法に係り、その目的とするところは
無機質繊維の製造に際し、繊維表面に均→・つ充分な膜
厚の被膜を全繊維にコーティングせしめることができ、
無機質繊維を機械的、化学的劣化から保護することによ
って初期強度の保護効果が大きい無機質繊維を得ること
ができる無機質繊維表面処理方法を提供するにある。

一般にガラスウール、ロックウール等の無機質繊維は溶
融紡糸後の機械的、化学的な表面損傷がなげれば非常に
大きな引張強度（２００〜３００ｋｇ／ｍａ）を有す
る。

この機械的、化学的な表面損傷を避けるために例えばガ
ラス長繊維に関しては、サイジング剤と称して各種樹脂
皮膜がデイピング法、ロール塗布法、スプレイ法等によ
って均一に施されている。

しかしながらガラスウール、ロックウール等の無機質繊
維は円盤法、高速気流吹付け法によって大量に製綿され
るため、製綿時の表面処理はバインダのスプレー程度で
あり、繊維表面に均一な皮膜を形成することができず、
部分的に液滴が付着している状態であった。

このためにウール状ガラス質短繊維の強さは製綿後の機
械的接触によって著しく低下している。

上記の如き事情に鑑みてウール状ガラス質繊維の表面に
均一な保護皮膜を形成し、初期強度を維持する目的で例
えば、製綿直後、表面処理剤を蒸気状で吹付けて高温の
繊維表面で熱分解等の化学反応を起こさせる方法が検討
されつつあるが、繊維表面に付着した皮膜の均一性、更
には膜厚が未だ充分でないために満足な結果が得られて
いないのが現状である。

また一般にガラスウール、ロックウール等の無機質短繊
維は１３００〜１５００℃の高温で溶融された鉱物原料
を高速回転する円盤上に導き、その遠心力によって円盤
の周囲から繊維化するか或いはノズルから噴出された高
速気流又は火災で吹飛ばせて繊維化する。

これらの繊維は輸送用気流によって集綿箱に送り込まれ
コンベアネット、コンベアベルト等の上に集積されて搬
送され、更に樹脂等を吹付けてボードに加工されるか、
或いは粒子抜き、解綿、造粒等の処理を経てその他の二
次製の原料となる。

以上の工程に於ける繊維強度を調べてみると、製綿直後
は２００〜３００ｋｇ／ｍ４と大きく、集綿時は１７
０〜２３０ｋｇ／ｍａとなり、更に脱粒、解綿
後は４０〜１００ｋｇ／ｍ７？Ｌと著しく小さくなるこ
とが判明した。

これらの強度劣化はほとんどが繊維間の機械的接触によ
って生じ、従って繊維表面に保護皮膜を形成させること
によってこれらの強度劣化を防ぐことができる。

本発明は集綿時、すなわちコンベアネット（又はコンベ
アベルト）上にゆるく（ルーズに）堆積された無機質繊
維をそのままの状態で表面処理チャンバ内に連続的に送
り込む。

チャンバ内に送り込まれた無機質繊維にまず有機・・ロ
ゲン化チタン（Ｔｉ（ＯＲ）ｎＣ１４
ｎ，Ｒ−Ｃ４Ｈ９、Ｃ３Ｈ７、ｎ＝１〜３）化合
物の蒸気をノズル等から吹付け、繊維の全表面に、繊維
帯の厚み方向に対しても均一に蒸気を吸着、付着させる
。

これらの無機質繊維はゆっくりと連続的に移動して、次
に水蒸気を含む空気（ＷｅｔＡｉｒ）、窒素等がノ
ズル等から吹付けられる。

この時無機質繊維表面で例えばＴｉ（ＯＢｕ）２Ｃ
ｌ２は加水分解縮合して容易に無定形チタン化合物皮膜
を形成するものである。

以下本発明を添付図に基づいて詳細に説明する。

第１図に於いて鉱物質材料の溶融物は電気炉又はキュポ
ラ等の溶融炉から直接或いは樋を経て高速回転する分配
回転円盤上に落下させるもので、分配回転円盤によって
細分化（微粒化）され加速された溶融物は製綿円盤４に
供給される。

製綿円盤４上で繊維生成粒子ができ、遠心力によって無
機質繊維１が円周方向に形成される。

これらの無機質繊維１は製綿円盤４の後方に取付けられ
ているエアーリング（搬送用気体噴出リング）５によっ
て９０度方向転換して集綿箱６に集められる。

また粒子（ショット）７はエアーによって方向転換され
ることなく円周方向に飛散するため、無機質繊維１から
分離される。

集綿箱６の底部は矢印で示す向きに動くようにローラ部
片８で支えられた網目のコンベアベルト９かラ成ってい
る。

コンベアベルト９上に堆積した無機質繊維１は表面処理
チャンバ１０内に輸送される。

表面処理チャンバ１０は数個の処理蒸気箱１１と水蒸気
箱１２を交互に連結してできていて、各々の箱の上部に
は有機ハロゲン化チタン化合物の蒸気２、水蒸気３を噴
出するノズル１３，１４が取付けられている。

表面処理チャンバ１０の底部のコンベアベルト９０部分
には吸引箱１５をその開いた側が上部ベルトの下面に隣
接するように設置され任意の適当な空気排出装置に連結
されてある。

また第２図に於いて製綿後、コンベアベルト９上に堆積
された強度劣化の著し《小さい無機質繊維１はコンベア
ベルト９によって処理蒸気箱１１に搬送され、そこで有
機ハロゲン化チタン化合物の蒸気２がノズル１３から噴
射される。

繊維表面に充分処理材蒸気を吸着した無機質繊維１は次
に水蒸気箱１２に搬送され、ここでも同様なノズル１４
から水蒸気３を含んだ気体が噴射される。

これによって繊維表面では有機ハロゲン化チタン化合物
は容易に加水分解縮合して無定形チタン化合物膜を生成
する。

更にこれらの繊維は次の処理蒸気箱１１に搬送され前記
と同様な処理を受け、更に水蒸気箱１２に搬送されて加
水分解縮合し、これらの処理を繰返すことによって繊維
表面の膜厚は次第に増大していく。

有機ハロゲン化チタン化合物はＴＩ（ｏｃｓＨ
７）ｎｃｉ４ｎの方がＴｉ（ＯＣ４Ｈ，）ｎＣ１４
−ｎよりも加水分解しやすく処理条件における有機・
・ロゲン化チタン化合物の蒸気２に対する最適水蒸気濃
度は異なるが、たとえば有機ハロゲン化チタン化合物の
蒸気２を蒸気濃度２０００ｐｐｍ蒸気温度２０
０℃で乾燥空気などをキャリャガスとして流量５０ｌ／
分でノズル１３から噴射させる場合には、水蒸気３は濃
度１００００ｐｐｍ，温度２００℃で空気または窒素な
どをキャリャガスとして流量５０ｌ／分でノズル１４か
ら噴射させることによりすべての有機ハロゲン化チタン
化合物に対して水蒸気が過剰となり充分に加水分解縮合
させることができる。

尚ノズル１３，１４から噴出された気体は第２図のよう
に円錐状の噴流になっていて、繊維との交差点が円にな
り、これらの円は隣同志が接するようになっている。

これによって繊維の流れ方向は勿論、厚さの方向に対し
ても均一に蒸気に吸着させることができる。

また処理剤が液体の粒子でなく、気体であることによっ
ても上記の均一性が更に高められる。

本発明にあっては上述のように製綿直後の無機質繊維に
一般式がＴｉ（ＯＲ）ｎｃｌ４，（Ｒ＝Ｃ４
Ｈ，、Ｃ３Ｈ７、ｎ＝１〜３）であらわされる
有機・・ロゲン化チタン化合物の蒸気を水蒸気と交互に
吹付けて無機質繊維表面に加水分解縮合反応による皮膜
を形成しているから、スプレー法による液滴の散布と異
なり、気相処理であるため繊維間の狭い空隙にも充分蒸
気が浸透し、長繊維の場合は勿論のこと、短繊維の場合
でも全繊維表面にチタン化合物の皮膜を形成することが
できるものであって、製綿直後の大きな初期強度の劣化
を防止し、強度の大きな無機質繊維が得ることができろ
ものである。

また同じ気相処理法で気相熱分解法があるが、処理時間
が製造直後の無機質繊維の冷却時間によって短期間に制
限されるが、本発明にあっては高温を必要としないため
処理時間を充分に長くとれ充分に厚い補強保護効果の充
分な皮膜を生成させることができる。

しかも有機ノ・ロゲン化チタン化合物と水蒸気とを交互
に吹付けるようにしているから、無機質繊維の処理時の
損傷の程度或いは使用目的等に応じて、交互に行なう吹
付ける処理回数の増減により簡単に処理皮膜の厚さを最
適なものに調節することができる。

尚、本発明に於いて有機ハロゲン化チタン化合物の蒸気
と水蒸気を同時噴射させると無機質繊維表面に蒸気が到
達する以前に加水分解が起こり、それによって生じた白
粉が無機質繊維表面にゆるく付着するが、容易に脱着し
保護膜とならない。

また有機・・ロゲン化チタン化合物の蒸気と水蒸気を別
々に各各長時間処理しても皮膜の厚さは変わりなく、し
かも膜厚は不充分であり、こにも保護効果は少ない。

したがって有機・・ロゲン化チタン化合物の蒸気と水蒸
気を交互に数回処理することによって機械的、化学的損
傷に耐えうるに充分な膜厚を得ることができる。

この方法で得られた繊維上の皮膜は熱可塑性樹脂の皮膜
のような硬さをもち、繊維同志を接着させることもない
。

以下本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。

実施例Ｓｉ０２４０重量％、Ｃａ０４０重量％、ＡＩ２０３１
５重量％、Ｍｇ０５重量％からなるガラス組成のガラ
スウール材料を１５００℃の電気炉で溶融し、該溶融材
料を製綿用円盤径が２００φ、回転数が３０００ｒｐｍ
、処理量が０．５ｔ／時間の条件で製綿し、集綿箱の底
部のコンベアネット上にルーズに堆積した繊維に下記処
理材料の蒸気と水蒸気を別々のノズルから順次交互に各
々５回ずつ吹付けた。

く処理材料〉以上のように処理されたガラスウールの繊維径は１０〜
１５μφであった。

繊維表面膜厚は約５ｏｏＡであった。

これらのガラスウーノレの引弘り強度を測定した結果、であった。

ここで引張強度測定条件は次の通りとした。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略工程説明図、第２図は
同上の一部省略斜視図であって、１は無機質繊維、２は
有機・・ロゲン化チタン化合物、３は水蒸気を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

１製綿直後の無機質繊維の表面に一般式がＴｉ（
ＯＲ）ｎＣ１４−ｎ（Ｒ＝Ｃ４Ｈ９、Ｃ３Ｈ
７、ｎ＝１〜３）で表わされる有機ハロゲン化チタン化
合物の蒸気を水蒸気と交互に吹付けて無機質繊維表面に
加水分解縮合反応による皮膜を形成することを特徴とす
る無機質繊維表面処理方法。