本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種無(wú)機(jī)纖維的制造方法，所述制造方法為將含有70重量%以上的二氧化硅、以及合計(jì)為10～30重量%的氧化鎂和氧化鈣的無(wú)機(jī)原料在容器中進(jìn)行加熱使之熔融，制造熔融粘度為15泊以下的熔融液，以70km/s2以上的加速度將所述熔融液供給到旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，通過(guò)由所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，將所述熔融液拉長(zhǎng)纖維化，在所述轉(zhuǎn)子的周圍吹入空氣，吹飛所述纖維化的纖維，收集所述纖維，制造平均纖維直徑為5μm以下的纖維。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】【專利摘要】本專利技術(shù)涉及一種無(wú)機(jī)纖維的制造方法，所述制造方法為將含有70重量%以上的二氧化硅、以及合計(jì)為10～30重量%的氧化鎂和氧化鈣的無(wú)機(jī)原料在容器中進(jìn)行加熱使之熔融，制造熔融粘度為15泊以下的熔融液，以70km/s2以上的加速度將所述熔融液供給到旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，通過(guò)由所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，將所述熔融液拉長(zhǎng)纖維化，在所述轉(zhuǎn)子的周圍吹入空氣，吹飛所述纖維化的纖維，收集所述纖維，制造平均纖維直徑為5μm以下的纖維。【專利說(shuō)明】
本專利技術(shù)涉及。
技術(shù)介紹
無(wú)機(jī)纖維由于質(zhì)量輕且容易操作，并且耐熱性優(yōu)異，因此，可以用作例如耐熱性的薄板材料。另一方面，近年來(lái)，無(wú)機(jī)纖維被指出因被吸入人體侵入肺而產(chǎn)生問(wèn)題。于是，開發(fā)了即使被吸入人體也不產(chǎn)生問(wèn)題或者難以產(chǎn)生問(wèn)題的生物可溶性無(wú)機(jī)纖維(例如，專利文獻(xiàn)1、2)。對(duì)于無(wú)機(jī)纖維的纖維直徑，在專利文獻(xiàn)3、4中記載了用靜電紡絲(electrospinning)法制造平均纖維直徑為100?2000nm或者3?50 μ m的無(wú)機(jī)纖維。另夕卜，在專利文獻(xiàn)5中記載了使用通過(guò)將原料的熔融液直接對(duì)著壓縮空氣進(jìn)行纖維化的吹氣法來(lái)制造平均纖維直徑為4?10 μ m的以氧化鋁為主要成分的無(wú)機(jī)纖維。在專利文獻(xiàn)6?9中記載了將原料的熔融液供給到轉(zhuǎn)子，通過(guò)轉(zhuǎn)子的離心力和轉(zhuǎn)子周圍噴出的空氣的紡絲法。在專利文獻(xiàn)8、9中記載了通過(guò)用高離心加速度制造SiO2小于70%的巖棉纖維從而得到良好物性的纖維。另外，在專利文獻(xiàn)6中記載了可以通過(guò)熔融液的粘性和離心加速度來(lái)控制纖維直徑的方法。進(jìn)一步，專利文獻(xiàn)7對(duì)于第一轉(zhuǎn)子的風(fēng)速有記載?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本專利公報(bào)第3753416號(hào)專利文獻(xiàn)2:日本特表2005-514318號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本特開2010-202983號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4:日本特開2010-189798號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5:日本特開2003-105658號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6:日本特開昭63-239135號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)7:日本特開昭63-230535號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)8:日本特表平06-504257號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)9:日本專利公報(bào)第3260367號(hào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題生物可溶性無(wú)機(jī)纖維以二氧化硅(SiO2)為主要成分，并且包含氧化鈣(CaO)、氧化鎂(MgO)等。特別是由于二氧化硅的含量變高則耐火性提高，因此，近年來(lái)正在開發(fā)二氧化硅的含量高的纖維。然而，如果含有70重量％以上的二氧化硅，則原料的粘度變高，因而，難以得到纖維直徑細(xì)的纖維，現(xiàn)在正在銷售的生物可溶性纖維的纖維直徑為4.5μπι以上。在2000°C左右的高溫下將未纖維化物(渣球)少的數(shù)μ m的細(xì)纖維穩(wěn)定地進(jìn)行紡絲是極其困難的。本專利技術(shù)的目的在于提供即使是在現(xiàn)有的制造方法中由于高粘度而不能制造或者難以制造的纖維，或者只能制造粗纖維直徑的纖維，也可以穩(wěn)定地工業(yè)化制造纖維直徑細(xì)的生物可溶性無(wú)機(jī)纖維的方法。解決技術(shù)問(wèn)題的手段本【專利技術(shù)者】們專門研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn):即使是含有70重量％以上的二氧化硅的纖維，也可以通過(guò)特定的制造條件抑制未纖維化物并且使纖維直徑變細(xì)，從而完成本專利技術(shù)。根據(jù)本專利技術(shù)，可以提供以下的制造方法。1.一種無(wú)機(jī)纖維的制造方法，其中，所述制造方法為將含有約70重量％以上的二氧化硅、以及合計(jì)約為10重量％~30重量％的氧化鎂和氧化鈣的無(wú)機(jī)原料在容器中進(jìn)行加熱使之熔融，制造熔融粘度為15泊以下的熔融液，以約70km/s2以上的加速度將所述熔融液供給到旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，通過(guò)由所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，將所述熔融液拉長(zhǎng)纖維化，在所述轉(zhuǎn)子的周圍吹入空氣，吹飛所述已經(jīng)纖維化的纖維，收集所述纖維，制造平均纖維直徑約5 μ m以下的纖維。2.上述I所述的制造方法，其中，所述加速度約為lOOkm/s2以上。3.上述I或2所述的制造方法，其中，制造熔融粘度為4泊以下的熔融液，以約115km/s2以上的加速度將所述熔融液供給到旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。4.上述I或2所述的制造方法，其中，制造熔融粘度約7泊以下的熔融液，以約259km/s2以上的加速度將所述熔融液供給到旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。5.上述I或2所述的制造方法，其中，熔融液的熔融粘度和轉(zhuǎn)子的加速度滿足下述式。A ≥ 36.81XP — 11.2115 ≥ P(式中，P為熔融液的熔融粘度(泊)，A為轉(zhuǎn)子的加速度(km/s2)。)6.上述I~5中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中，在每單位原料上施加約為0.15kff/kg~0.70kff/kg的電力使之熔融。7.上述6所述的制造方法，其中，在每單位原料上施加約為0.25kff/kg~0.70kff/kg的電力使之熔融。8.上述I~7中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中，在所述容器的底上設(shè)置用于將所述熔融液供給到轉(zhuǎn)子的孔，在所述容器中設(shè)置向著所述孔的棒，當(dāng)所述孔的直徑擴(kuò)大時(shí)，將所述棒靠近孔，調(diào)節(jié)熔融液向所述轉(zhuǎn)子的供給量。9.上述I~8中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中，所述加熱溫度約為1600°C~2500。。。10.上述I~9中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中，將熔融液供給到所述轉(zhuǎn)子的速度約為IOOkg/小時(shí)~IOOOkg/小時(shí)。11.上述10所述的制造方法，其中，將熔融液供給到所述轉(zhuǎn)子的速度約為250kg/小時(shí)~800kg/小時(shí)。12.上述I~11中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中，所述纖維的平均纖維直徑約為2 μ m ~4.4 μ m013.上述I~12中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中，所述纖維中45 μ m以上的未纖維化物約為65重量％以下。14.上述I~13中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中，所述纖維具有以下的組成I或者組成2。專利技術(shù)的效果根據(jù)本專利技術(shù)，可以穩(wěn)定地工業(yè)化制造纖維直徑細(xì)的生物可溶性無(wú)機(jī)纖維?！緦＠綀D】【附圖說(shuō)明】圖1是表示能夠用于本專利技術(shù)的制造方法的裝置的一個(gè)例子的圖。圖2是表示不同組成的纖維的熔融粘度與溫度的關(guān)系的圖。圖3是表示不同組成的纖維的熔融粘度與纖維直徑的關(guān)系的圖。圖4是表示棒的有無(wú)與熔融液的流出量的經(jīng)時(shí)變化的圖。【具體實(shí)施方式】本專利技術(shù)的目的在于 制造含有70重量％以上的二氧化硅、以及合計(jì)為10~30重量％的氧化鎂和氧化鈣的無(wú)機(jī)纖維(二氧化硅.堿土類金屬纖維)。已知這樣的纖維是生物可溶性的。二氧化硅.堿土類金屬纖維用于絕熱材料等各種用途，優(yōu)選平均纖維直徑細(xì)到約5 μ m以下。如果纖維直徑細(xì)，則即使進(jìn)入生物體內(nèi)也容易溶解。而且，手觸感光滑，不會(huì)產(chǎn)生刺痛感。另外，纖維直徑細(xì)意味著產(chǎn)品每單位體積的纖維根數(shù)增加，由此熱傳導(dǎo)率變低，絕熱效果提高。加工時(shí)也可以得到密度高的加工品，由此絕熱效果提高。進(jìn)一步，如果纖維根數(shù)多，則拉伸強(qiáng)度也變大。由此可見，纖維直徑細(xì)的優(yōu)點(diǎn)很多。但是，為了成型，纖維直徑不能過(guò)細(xì)。在專利文獻(xiàn)3中雖然通過(guò)靜電紡絲法得到納米水平的纖維，但是這樣的纖維不是本專利技術(shù)所要制造的纖維。優(yōu)選纖維直徑為2μπι以上。作為纖維的制造方法，已知有吹氣法和紡絲法，而二氧化硅?堿土類金屬纖維在用吹氣法時(shí)未纖維化物變多。因此，本專利技術(shù)使用紡絲法進(jìn)行制造。在紡絲法中，將原料的熔融液供給到旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，通過(guò)轉(zhuǎn)子的離心力和由轉(zhuǎn)子周圍噴出的空氣將熔融液拉長(zhǎng)制成纖維。在紡絲法中，為了制造含有70重量％以上的二氧化硅的細(xì)的纖維，必須在極高的溫度下溶解。因此，需要用于達(dá)到高溫的條件、以及在該高溫中不發(fā)生損傷并且本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：北原英樹，持田貴仁，中島孝，三原徹也，米內(nèi)山賢，小林昇，阿部郁雄，永瀬英雄，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：霓佳斯株式會(huì)社，
類型：
國(guó)別省市：
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