[发明专利]无机纤维及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及无机纤维及其制造方法。

背景技术

无机纤维以由无机化合物构成的纤维状物为主构成成分，由于其优异的耐热性，从而作为绝热材料或耐火材料等构成材料被用于汽车领域、建筑领域、工业熔炉等各种领域中。

可是，作为纤维直径小的无机纤维，一直以来已知有石棉，该石棉由于纤维直径小，对体液的耐化学性高，因此，通过呼吸到达肺部深处，对肺泡内的细胞赋予长期的刺激，从而对人体产生影响。

由此，作为对体液的耐化学性低的无机纤维，提出有通过溶胶凝胶法将由含有氯化铝水合物溶液(碱性氯化铝的等同物)、硅氧烷和胶体状二氧化硅、硝酸钙四水合物和纺丝助剂的溶液构成的纺丝液纺丝之后，进行加热处理而成的无机纤维(参照专利文献1(日本特开2009-515800号公报))。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-515800号公报

发明内容

然而，本发明者们进行了专门探讨，其结果明确了，如果用一直以来的溶胶凝胶法制造专利文献1记载的Al₂O₃-SiO₂-CaO系无机纤维，并在1000℃左右的高温下进行烧成，则有可能在无机纤维内产生细孔。这样的具有细孔的无机纤维由于脆，难以发挥稳定的品质，因此，担忧使用上成为问题。然而，一直以来不知道适当地控制表面所形成的细孔的有无、并且制造无机纤维的方法。

在这样的情况下，本发明的第1个目的在于提供一种即使是Al₂O₃-SiO₂-CaO系，也能简便地制造具有稳定的品质的无机纤维的方法，第2个目的在于提供一种具有稳定的品质的Al₂O₃-SiO₂-CaO系无机纤维。进一步，第3个目的在于提供一种适当地控制表面所形成的细孔的有无、并且简便地制造无机纤维的方法。

为了解决上述技术课题，本发明者们进行了专门研究，令人震惊地发现，在通过溶胶凝胶法制造Al₂O₃-SiO₂-CaO系的无机纤维的情况下，通过增减一直以来只以微量添加的纺丝助剂的量，从而能够适当地控制表面所形成的细孔的有无、并且简便地制造无机纤维，进一步发现，通过相对于铝源、钙源和硅源的合计含量100质量份，添加纺丝助剂3质量份以上，能够制造具有稳定的品质的无机纤维，基于该见解至此完成本发明。

即，本发明为：

(1)一种无机纤维的制造方法，其特征在于，

所述制造方法是制造无机纤维的方法，其通过：

调制纺丝原料液，其中，所述纺丝原料液含有铝源、钙源、硅源和纺丝助剂，并且进行固体成分换算时，相对于所述铝源、所述钙源和所述硅源的合计含量100质量份，含有所述纺丝助剂3质量份以上；

然后，通过溶胶凝胶法将该纺丝原料液纺丝，得到粗无机纤维；

接着，烧成得到的粗无机纤维，由此制造无机纤维，其中，所述无机纤维含有35质量％～88质量％的Al₂O₃、3质量％～45质量％的CaO、5质量％～40质量％的SiO₂，并且合计Al₂O₃、CaO和SiO₂的含量比例为整体的97质量％以上。

(2)如上述(1)所述的无机纤维的制造方法，其中，得到的无机纤维没有细孔。

(3)一种无机纤维的制造方法，其特征在于，

所述制造方法是通过：

调制含有铝源、钙源、硅源和纺丝助剂的纺丝原料液；

然后，通过溶胶凝胶法将该纺丝原料液纺丝，得到粗无机纤维；

接着，烧成得到的粗无机纤维，由此制造无机纤维的方法，其中，所述无机纤维含有35质量％～88质量％的Al₂O₃、3质量％～45质量％的CaO、5质量％～40质量％的SiO₂，并且合计Al₂O₃、CaO和SiO₂的含量比例为整体的97质量％以上，

通过将相对于构成所述纺丝原料液的所述铝源、所述钙源和所述硅源的合计含量的所述纺丝助剂的含量进行增减，从而控制得到的无机纤维的细孔的有无。