無機纖維紙制造技術

本發明專利技術提供了一種無機纖維紙，其基本上由無機材料組成并且具有小于１００ｇ／ｍ↑［２］的定量而且主要通過濕式紙片制造方法制成。該無機纖維紙包含無機纖維和無機粘合劑作為材料，其中無機纖維由無機粘合劑相互粘合。在該無機纖維紙中，濕式紙片制造期間產生的雜質量低，耐水性和柔韌性良好，并且可獲得滿意的強度和高的孔隙率。該無機纖維紙由包含如下成分的材料制成：６０－９７質量％的平均纖維直徑不大于５μｍ的無機纖維和３－４０質量％的主要由氧化硅基薄片狀無機材料構成的無機粘合劑，該氧化硅基薄片狀無機材料具有通過ＢＥＴ法測定的不小于２０μｍｏｌ／ｍ↑［２］的單位比表面積羥基含量、通過激光散射法測定的不大于２μｍ的平均顆粒直徑和不小于１０的縱橫比。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種基本上僅由無機材料組成的無機纖維紙，并且該無機纖維紙可用作隔熱片材、耐熱片材、絕緣片材、過濾片材、緩沖片材和增強片材等。該無機纖維紙主要通過濕式紙片(sheet)制造方法制成且包含作為材料的無機纖維和無機粘合劑，其中以無機粘合劑使無機纖維相互粘合。
技術介紹
在通過濕式造紙制成的無機纖維紙的情形中，通過使用細直徑纖維例如平均纖維直徑不大于1μm的纖維作為無機纖維，由于其中細直徑無機纖維的纏結，可以向具有不低于100g/m2的高定量(basisweight)無機纖維紙賦予預定的強度；并且因此可由僅為無機纖維的材料獲得無機纖維紙，而不使用粘合劑(例如，專利文獻1和2)。然而，對于具有小于100g/m2的低定量無機纖維紙，即使類似地使用細直徑無機纖維，例如平均纖維直徑不大于1μm的無機纖維，僅通過其中細直徑無機纖維的纏結，該紙幾乎不能具有滿意的紙強度；且即使當對無機纖維紙利用任何使用相混合的粗纖維和細纖維的輔助強度增加措施時，粘合劑的使用也是不可避免的。迄今，可用在具有小于100g/m2的低定量的無機纖維紙中的粘合劑包括諸如合成樹脂乳劑、可熱熔合成纖維、微原纖化有機纖維的有機纖維和諸如無機氧化物溶膠的無機粘合劑；并且其可通過內部添加(預添加到紙片制備原材料中)或外部添加(在濕式紙片制備后，后添加到紙片中)來使用(例如，專利文獻3-8)。然而，在使用有機粘合劑作為粘合劑的情形中，在無機纖維紙的使用期間可能出現問題，因為有機粘合劑由于化學物質或其上電壓的-->影響而可能發生氧化-還原分解，或者可能被熱量分解或燃燒，或者由于這樣的分解或燃燒可能產生揮發性氣體或形成副產物。例如，當在200℃至600℃的溫度下使用無機纖維紙時，其中的有機粘合劑不是完全纖維化的(fibered)而是殘留在其中并形成少量的副產物。當使用含有碳、氧和氫的有機粘合劑時，該有機粘合劑可能在不完全燃燒中產生有機物質例如醛、酮和羧酸。當使用除碳、氧和氫之外另外含有氮的有機粘合劑時，該有機粘合劑可能在不完全燃燒中產生難聞的氮化合物例如胺化合物和腈化合物。當無機粘合劑例如無機氧化物溶膠(無機氧化物溶膠基無機粘合劑)用作粘合劑并且當在濕式紙片制造期間加入無機氧化物溶膠基無機粘合劑作為內部添加時，存在的問題是，無機氧化物溶膠基無機粘合劑在紙片制造期間保持率低(retention?yield)低因此必須使用大量的無機氧化物溶膠基無機粘合劑；當添加無機氧化物溶膠基無機粘合劑作為外部添加時，存在的問題是降低了無機纖維紙的柔韌性并降低了生產性，從而增加了生產成本。相應地，作為一種使用無機氧化物溶膠基無機粘合劑之外的無機粘合劑的方法，專利文獻9中的實施例8提出了一種具有100g/m2定量的無機纖維紙，其是通過濕式紙片制造方法由包含85質量％的微玻璃纖維(平均纖維直徑約為2.7μm)和15質量％的作為無機粘合劑的合成潤脹氟云母(平均纖維直徑約為6μm)的材料制成。專利文獻1：特開昭59-71255號公報專利文獻2：特開昭60-119073號公報專利文獻3：特開平10-317298號公報專利文獻4：特開昭60-81399號公報專利文獻5：特開昭62-207780號公報專利文獻6：特開昭60-58221號公報專利文獻7：特開平5-311596號公報專利文獻8：特開平2-251214號公報專利文獻9：特開平9-87992號公報-->
技術實現思路
本專利技術要解決的問題然而，專利文獻9的無機纖維紙使用云母作為無機粘合劑，但按照這種通過潤脹云母的插層將材料分散在水中的造紙方法，存在易于吸收和引入雜質(凝結劑，制造紙片的水中的雜質等等)的問題。另外，在合成氟云母中，天然云母中的羥基被氟取代，從而將其耐熱性由最初的大約700℃提高至大約1000℃；但由于使用氟的取代，云母自身的自粘性(self-adhesiveness)降低，且當獲得具有低于100g/m2的低定量的無機纖維紙時，其可能幾乎不具有滿意的紙強度。對于天然云母，難以獲得平均顆粒直徑不大于3μm的云母。另外，云母的耐水性差，且當在具有大量濕氣的環境中使用時，其可能容易導致無機纖維紙性能的劣化；并且當按照濕式紙片制造方法來獲得無機纖維紙時，不適合使用云母。考慮到這樣的環境問題，本專利技術將提供一種基本上僅由無機材料組成且具有小于100g/m2的定量以及主要通過濕式紙片制造方法制備的無機纖維紙。該無機纖維紙包含無機纖維和無機粘合劑作為材料，其中以無機粘合劑使無機纖維相互粘合。在該無機纖維紙中，濕式紙片制造期間的雜質含量低，耐水性和柔韌性良好，并且可實現滿意的強度和高的孔隙率。解決問題的方法為了達到上述目的，如實施方案1中所述，該無機纖維紙由包含如下成分的材料制成：60-97質量％的平均纖維直徑不大于5μm的無機纖維，和3-40質量％的主要由氧化硅基薄片狀元機材料形成的無機粘合劑，所述氧化硅基薄片狀無機材料具有通過BET法測定的不小于20μmol/m2的單位比表面積羥基含量，并且其通過激光散射法測定的平均顆粒直徑不大于2μm并且其縱橫比不小于10，所述無機纖維由所述無機粘合劑相互粘合并且該無機纖維紙基本上僅由無機材料組成-->且具有小于100g/m2的定量。實施方案2的無機纖維紙是實施方案1中所述的無機纖維紙，其特征在于該無機纖維紙由包含如下成分的材料制成：75-97質量％的無機纖維和3-25質量％的主要由氧化硅基薄片狀無機材料形成無機粘合劑。實施方案3的無機纖維紙是實施方案1中所述的無機纖維紙，其特征在于所述無機纖維是平均纖維直徑不大于1.5μm的無機纖維。實施方案4的無機纖維紙是實施方案1中所述的無機纖維紙，其特征在于所述氧化硅基薄片狀無機材料是薄片狀氧化硅。實施方案5的無機纖維紙是實施方案1中所述的無機纖維紙，其特征在于具有不大于60g/m2的定量。如實施方案6中所述，用于本專利技術的電能存儲裝置的分隔物，其特征在于包含實施方案1的無機纖維紙。如實施方案7中所述，本專利技術電能存儲裝置的特征在于包含用于實施方案6的電能存儲裝置的分隔物。如實施方案8中所述，用于本專利技術雙電層電容的分隔物，其特征在于包含實施方案1的無機纖維紙。如實施方案9中所述，本專利技術雙電層電容的特征在于包含用于實施方案8的雙電層電容的分隔物。本專利技術的效果根據本專利技術，提供了一種無機纖維紙，所述無機纖維紙基本上僅由無機材料組成且具有小于100g/m2的定量，并且主要通過濕式紙片制造方法制成。該無機纖維紙包含無機纖維和無機粘合劑作為材料，其中以無機粘合劑使無機纖維相互粘合。在這里，使用60-97質量％的平均纖維直徑不大于5μm的細直徑無機纖維作為所述無機纖維；并使用3-40質量％的主要由氧化硅基薄片狀無機材料形成的無機材料作為所述粘合劑，所述氧化硅基薄片狀無機材料具有通過BET法測定的不小于20μmol/m2的單位比表面積羥基含量(因此其表面具有很-->多羥基)，并且具有通過激光散射法測定的不大于2μm的平均顆粒直徑和不小于10的縱橫比，并且具有優異的自粘性。因此，由于細直徑無機纖維的纏結作用和無機粘合劑的粘合劑作用的協同作用，即使無機纖維紙具有小于100g/m2且進一步不大于60g/m2的低的定量，其在室溫至600℃或更高本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無機纖維紙，其特征在于，該無機纖維紙由包含下述成分的材料制成：６０－９７質量％的平均纖維直徑不大于５μｍ的無機纖維和３－４０質量％的主要由氧化硅基薄片狀無機材料形成的無機粘合劑，所述氧化硅基薄片狀無機材料具有通過ＢＥＴ法測定的不小于２０μｍｏｌ／ｍ↑［２］的單位比表面積羥基含量，并且其具有通過激光散射法測定的不大于２μｍ的平均顆粒直徑和不小于１０的縱橫比，無機纖維由無機粘合劑相互粘合并且該無機纖維紙基本上僅由無機材料組成且具有小于１００ｇ／ｍ↑［２］的定量。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】JP 2004-11-24 339648/20041.一種無機纖維紙，其特征在于，該無機纖維紙由包含下述成分的材料制成：60-97質量％的平均纖維直徑不大于5μm的無機纖維和3-40質量％的主要由氧化硅基薄片狀無機材料形成的無機粘合劑，所述氧化硅基薄片狀無機材料具有通過BET法測定的不小于20μmol/m2的單位比表面積羥基含量，并且其具有通過激光散射法測定的不大于2μm的平均顆粒直徑和不小于10的縱橫比，無機纖維由無機粘合劑相互粘合并且該無機纖維紙基本上僅由無機材料組成且具有小于100g/m2的定量。2.如權利要求1所述的無機纖維紙，該無機纖維紙由包含下述成分...

【專利技術屬性】
技術研發人員：片桐裕治，杉山昌司，柿崎芳信，
申請(專利權)人：日本板硝子株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]