CN101316665A - 铸件制造用部件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的铸件制造用部件的制造方法具有制备含有无机纤维、有机纤维、热固化性树脂、抄浆用粘合剂、磺酸盐系或/和纤维素系的分散剂的原料料浆的工序。所述原料料浆优选还进一步含有无机粉体或/和疏水剂。

Description

铸件制造用部件及其制造方法
技术领域
本发明涉及制造铸件时作为浇注管等使用的铸件制造用部件及其制造方法。
背景技术
关于在制造铸件时作为浇注管等使用的铸件制造用部件，申请人提出了下述专利文献1所记载的技术。该技术是将含有有机纤维、无机纤维和粘合剂的原纸成形为管状，与以往使用的耐火材料相比，质量轻、容易处理、且铸件在浇铸后的废弃处理等也优异。
专利文献1：日本特开2004-174605号公报
但是，在这种含有有机纤维、无机纤维和粘合剂的铸件制造用部件中，为了抑制随着铸造时有机纤维的热分解而产生燃烧气体(以下也仅称为气体)，优选抑制有机纤维的含量，但减少有机纤维的含量时，存在含有成分的分散性变差、质地容易降低，所得铸件制造用部件的大多数成为不合格品的问题。特别是想要通过抄浆来制作原纸时，有容易发生表面波纹的问题。
发明内容
本发明的目的在于通过使用特定的分散剂，提供即便减少有机纤维的含量也良好的铸件制造用部件及其制造方法。另外，本发明的另一目的在于提供有机纤维含量有所抑制的良好的铸件制造用部件及其制造方法。
本发明人等发现通过使用特定的分散剂，即便减少有机纤维的含量也可以获得良好的铸件制造用部件，从而完成了本发明。
本发明鉴于上述发现而完成，其通过提供下述铸件制造用部件的制造方法而达成了上述目的，上述制造方法具备调制含有无机纤维、有机纤维、热固化性树脂、抄浆用粘合剂、磺酸盐系或/和纤维素系的分散剂的原料料浆的工序。
另外，本发明提供铸件制造用部件，其特征在于，含有无机纤维、有机纤维、热固化性树脂和抄浆用粘合剂且含有磺酸盐系或/和纤维素系的分散剂。
附图说明
图1为示意地表示本发明的一个实施方式的立体图。
图2为示意地表示实施例的逆吹评价中所用的铸模的剖面图。
具体实施方式
以下根据优选的实施方式参照附图说明本发明。
首先，根据优选的实施方式说明本发明的铸件制造用部件。图1所示的本实施方式的铸件制造用部件10相对于100质量％的无机粉体、无机纤维、有机纤维、热固化性树脂、抄浆用粘合剂和疏水剂的总含量，含有0.001～10质量％、优选0.01～10质量％的磺酸盐系或/和纤维素的分散剂。通过在该范围内含有分散剂，可以在降低上述有机纤维的含量的同时制造良好的铸件制造用部件。
作为上述磺酸盐系的分散剂，可以举出β-萘磺酸钠盐的甲醛缩合物、木质磺酸钠盐、三聚氰胺磺酸钠盐的甲醛缩合物、芳香族氨基磺酸钠盐聚合物、聚苯乙烯磺酸钠盐、聚苯乙烯磺酸/聚马来磺酸钠盐共聚物、聚环戊二烯磺酸钠盐聚合物、聚脂肪族二烯磺酸钠盐聚合物等。其中，考虑到抄造后的湿润状态的原纸的质地时，优选缩聚度为3～6的β-萘磺酸钠盐的甲醛缩合物。
作为上述纤维素系的分散剂，可以举出高水溶性、用1质量％水溶液完全溶解的分散剂，例如羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素等纤维素的环氧丙烷加成物衍生物。当考虑到抄造后的湿润状态的原纸的质地时，优选羟丙基纤维素。
上述分散剂可以单独使用或选择2种以上使用。
相对于上述无机粉体、无机纤维、有机纤维、热固化性树脂、抄浆用粘合剂和疏水剂的总质量，本实施方式的铸件制造用部件的各成分的配合比(质量比例)为无机粉体/无机纤维/有机纤维/热固化性树脂(固体成分)/抄浆用粘合剂(固体成分)/疏水剂＝0～70％/1～60％/1～40％/1～40％/1～10％/0～5％(质量比例)的范围、优选为40～70％/1～10％/1～25％/1～25％/1～10％/0～5％(质量比例)、更优选为50～70％/1～8％/1～20％/10～25％/3～7％/0～1％(质量比例)。另外，上述各成分的含有质量比例总计为100％。当无机粉体的配合比在该范围内时，浇铸时的形状保持性、成形品的表面性变得良好，另外成形后的脱模性也适宜。无机纤维的配合比在该范围内时，抄浆性、浇铸时的形状保持性良好。当有机纤维的配合比在该范围内时，抄浆性良好、可以减少浇铸时的燃烧气体产生量，因此可以抑制逆吹(熔融金属的逆流)。热固化性树脂的配合比在该范围内时，铸模的成形性、浇铸后的形状保持性、表面平滑性良好。当抄浆粘合剂在该范围内时，可以使原料中的粉体成分吸附在纤维上、且纤维之间适度地缠绕、从而在抄浆中形成最佳的凝聚体(flock)，成品率也良好。当疏水剂的配合比在该范围时，在由抄浆后制成的原纸制造铸件制造用部件时使用的粘接剂不会渗入到原纸中，以适量的粘接剂使用量即可。另外，将铸件制造用部件埋入铸件砂中时的铸件砂中的水分不会渗透到铸件制造用部件中。
作为上述无机粉体，可以举出黑曜石、莫来石和片状石墨、无定形石墨等石墨等。无机粉体可以单独使用或选择两种以上使用。铸件的碳量为4.2质量％以下时，会发生浸碳现象(碳被吸收到铸件中而变脆的现象)。此时，为了防止来自铸件碳化物的浸碳现象，必须使用含有二氧化硅的无机粉体。作为该无机粉体，优选使用黑曜石、莫来石等。另外，铸件的碳含量为4.2质量％以上时，可以不含无机粉体。
上述无机纤维主要形成铸件制造用部件的骨架，即使例如通过铸造时的熔融金属的热也不会燃烧而维持其形状。作为上述无机纤维，可以举出碳纤维、岩棉等人造矿物纤维、陶瓷纤维、天然矿物纤维，可以单独使用或选择两种以上使用。其中，从有效地抑制伴随上述热固化性树脂碳化的收缩的观点出发，优选使用即便高温下也具有高强度的沥青系或聚丙烯腈(PAN)系碳纤维，特别优选PAN系碳纤维。
从将铸件制造用部件进行抄浆而成形时的成形品的品质的观点出发，上述无机纤维的平均纤维长度优选为0.1～10mm、更优选为0.5～8mm。另外，也可以在料浆阶段中配合10mm以上的长纤维，利用精练机等截断纤维，将其平均纤维长度控制到0.1～10mm，然后使用。
上述有机纤维中，可以举出纸浆纤维、原纤化后的合成纤维、再生纤维(例如人造丝纤维)等。有机纤维可以单独使用或者选择两种以上使用。从成形性、干燥后的强度、成本的观点出发，优选纸浆纤维。
作为上述纸浆纤维，可以举出木材纸浆、棉纸浆、棉籽绒纸浆、竹或麦杆等其它非木材纸浆。纸浆纤维可以单独使用或者选择使用两种以上的它们的新鲜纸浆或旧纸浆。从获得容易性、环境保护、制造费用的降低等观点出发，纸浆纤维特别优选旧纸浆。
考虑到表面平滑性、耐冲击性时，上述有机纤维的平均纤维长度优选为0.1～20mm、更优选为0.5～10mm。
上述热固化性树脂是在维持铸件制造用部件10的常温强度和高温强度的同时，使耐热性纸管层的表面性变得良好，并提高铸件的表面粗糙度所必需的成分。作为上述热固化性树脂，可以举出酚醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂等。其中，从燃烧气体的产生少、具有燃烧抑制效果、热分解(碳化)后的残碳率高达25％以上、用于铸造时可以形成碳化覆膜并获得良好的铸件表面的观点出发，特别优选使用酚醛树脂。这里，残碳率是指在氮气氛下以升温速度50℃/分钟将热固化性树脂的样品从常温加热至1200℃后测定的质量除以加热前的质量而得到的值。加热中，由于从热固化性树脂中释放出燃烧气体，因此加热后的质量比加热前轻。酚醛树脂中使用需要固化剂的酚醛清漆树脂、不需要固化剂的可溶型等的酚醛树脂。为了尽力抑制白水中的溶出游离苯酚，优选使用低游离酚醛树脂。例如，优选由碱性催化剂或酸性催化剂所合成的可溶性酚醛树脂的高分子量型。使用酚醛清漆树脂时，需要固化剂。由于该固化剂容易溶于水，因此优选在原纸的脱水后涂覆在其表面上。上述固化剂中优选使用六亚甲基四胺等。上述热固化性树脂可以单独或者选择两种以上使用。
上述燃烧气体中除了一氧化碳、二氧化碳之外，还包含甲烷、乙烯等烃等。
作为上述抄浆用粘合剂，可以举出淀粉、明胶、愈疮胶、CMC(羧甲基纤维素)等天然高分子、海绵(日文原文为：カイメン)(聚酰胺胺表氯醇树脂)、PVA(聚乙烯醇)、PAM(聚丙烯酰胺)、PEO(聚环氧乙烷)等水溶性合成高分子和苯乙烯/丁二烯系、丙烯腈/丁二烯系、丙烯酸系、醋酸乙烯酯系等胶乳、胶体二氧化硅、氧化铝系等无机粘合剂等。其中，优选使用粉体的固定化性能优异的海绵、CMC、丙烯酸系胶乳等。抄浆用粘合剂的添加量以固体成分换算计，优选为上述有机纤维质量的0.01～5％、特别优选为0.02～1％。这些抄浆用粘合剂可以使用一种、或者选择两种以上使用或者复合后使用。
在铸件制造用部件10中，为了防止上述粘接剂渗透至原纸、防止吸湿所导致的强度劣化等，可以添加疏水剂。作为上述疏水剂，可以使用有机硅系、氟系、油脂系、疏水性表面活性剂、疏水性高分子。特别是通过涂覆在铸件制造用部件10的内外表面并进行干燥，可以防止吸湿所导致的强度劣化。作为这些疏水剂的性状，通过制成水性溶液或乳液，使用上的处理得到简化。这些疏水剂可以单独使用或者选择两种以上使用。其中，优选有机硅系、氟系、油脂系的乳液。特别是用于料浆中时，优选以少量在中性区域中具有优异的疏水性，与树脂等相比耐酸性、耐碱性更优异的AKD(烷基烯酮二聚物)。疏水剂可以适量添加到原料料浆中，还可以涂覆在铸件制造用部件上。涂覆方法可以举出喷雾法、刷毛涂覆、浸渍涂覆、溢流涂覆，从生产率出发，优选喷雾、浸渍涂覆、溢流涂覆。这里溢流涂覆是指利用软管将通过泵抽吸的溶液溢流涂覆在部件上。另外，有时铸件制造用部件的使用环境为干燥状态或者根据上述热固化性树脂的种类或其使用量而使热固化性树脂表现出疏水性，在这时也可以不添加疏水剂。
在铸件制造用部件10中除了上述各成分之外，还可以以适当比例添加凝集剂、着色剂等其它成分。
铸件制造用部件10优选表面粗糙度Ra为20μm以下、更优选为10μm以下。这里，表面粗糙度Ra通过Surtronic10(Rank Taylor Hobson公司制)等进行测定。
铸件制造用部件10优选用含有上述各成分的原纸形成。该原纸的拉伸强度优选为40N/15mm、特别优选为80N/15mm以上。拉伸强度可以通过将厚度0.7mm原纸裁剪为宽度15mm，利用Tensilon万能试验机(A&D株式会社制RTA500)进行拉伸试验来测定。当厚度不同时，换算为每单位截面积的力进行比较。拉伸强度在该范围时，可以防止将铸件制造用部件如本实施方式所示形成纸管时的断裂等。
从确保强度的方面出发，铸件制造用部件10的在用于铸造前的状态下的压缩强度优选为20N以上、更优选为40N以上。这里，铸件制造用部件的压缩强度是指将该部件剪切为宽度60mm，在横放剪切面的状态下，使用Tensilon万能试验机(A&D株式会社制RTA500)等压缩强度测定器在压缩速度为10mm/分下压下，从而测定的管侧面的压缩强度。
铸件制造用部件10的总厚度可以根据其所用场所适当设定，考虑到确保作为铸件制造用部件的强度、确保透气性、抑制制造成本等，铸件制造用部件10的总厚度优选为0.5～6mm、更优选为1～3mm。
铸件制造用部件10在与熔融金属相接触时，从尽力抑制水蒸气产生的方面出发，用于铸造前的状态的含水率(质量含水率)优选为20％以下、更优选为10％以下。这是由于水蒸气的产生是熔融金属从流入口逆吹(逆流)的原因。
下面，根据上述铸件制造用部件10的制造方法说明本发明的铸件制造用部件的制造方法的优选实施方式。
铸件制造用部件10由纸管用的原纸卷绕而成的2个纸管层11和12构成。铸件制造用部件10的制造中，首先制作纸管层11和12的原纸。
这些纸管层11和12的原纸如下制作：分别调制含有构成铸件制造用部件10的上述无机粉体、上述无机纤维、上述有机纤维、上述热固化性树脂、上述抄浆用粘合剂、上述分散剂的原料料浆，通过湿式抄浆法由它们的原料料浆进行抄浆、脱水、干燥，从而制作。
上述原料料浆的分散介质除了水、白水之外，还可以举出乙醇、甲醇等溶剂等。其中，从抄浆、脱水成形的稳定性、品质的稳定性、费用降低、处理容易等观点出发，优选水。
上述原料料浆中可以添加凝集剂、防腐剂等添加剂。
使用如上调制的原料料浆，对纸管层用的原纸进行抄浆。
这些原纸的抄浆方法例如可以采用使用连续抄浆式的圆网抄浆机、长网抄浆机、短网抄浆机、双丝抄浆机等的抄浆方法，分批式抄浆方法的手掬法等抄浆方法。
抄浆后上述原纸为了维持保形性或机械强度，也使该各原纸脱水直至含水率达到优选30％以下、更优选10％以下。抄浆后的原纸的脱水方法中除了例如利用抽吸的脱水之外，还可以采用吹拂加压空气来进行脱水的方法、利用加压辊或加压板加压来进行脱水的方法等脱水方法。
接着，在干燥工序中干燥脱水后的上述原纸。干燥工序中的干燥可以使用在以往纸的干燥中使用的通常的方法。
脱水、干燥后的上述原纸的拉伸强度在考虑到卷绕成纸管时，优选为40N/15mm以上、更优选为80N/15mm以上。其中，拉伸强度可以如下测定：将厚度0.7mm的原纸裁剪为宽度15mm，通过上述Tensilon万能试验机进行拉伸试验，从而测定。测定的各样品的厚度不同时，换算成每单位截面积的力进行比较。
在考虑所得铸件制造用部件的强度时，脱水、干燥后的上述原纸的压曲强度优选为3N以上、更优选为4N以上。这里，压曲强度通过3点弯曲压曲强度试验测定，即将宽度60mm、长100mm的原纸放置在设定为支点间距离40mm的测定装置上，利用宽度60mm、前端直径6mm的按压杵由上进行压缩试验，从而测定。另外，脱水、干燥后的上述原纸的压曲位移同样优选为3mm以上、更优选为5mm以上。这里，压曲位移是指上述3点弯曲试验中最大应力点的原纸的变形量。
脱水、干燥后的上述原纸优选1000℃的该部件的每单位质量的燃烧气体产生量为250cc/g以下、更优选为200cc/g以下。燃烧气体产生量通过燃烧气体产生量测定装置(测定机器名：No.682 GAS PRESSURETESTERHARRY W.DIETERT CO.制)来测定。燃烧气体产生量越低越优选，实用上的其下限为0.1～1cc/g。
脱水、干燥后的上述原纸的表面粗糙度Ra优选为20μm以下、更优选为10μm以下。此处，表面粗糙度Ra通过Surtronic 10(Rank Taylor Hobson公司制)等来测定。
脱水、干燥后的上述原纸在添加有上述疏水剂时，疏水性优选为15％以下、更优选为10％以下。这里，原纸的疏水性例如根据JIS P8140规定的纸和纸板的吸水度试验方法(可勃法，Cobb method)来测定。另外，使试验片与水的接触时间为60秒进行测定。
脱水、干燥后的上述原纸的密度优选为0.62～0.9g/m3、更优选为0.64～0.75g/m3。在该范围内时，卷绕成纸管时不会由于强度不足而发生原纸的截断，另一方面，不会发生由于原纸的弯曲刚性过剩所导致的卷绕加工变难。
接着，将所得各原纸裁剪成规定宽度，重叠卷成螺旋状而成形为筒状。原纸的卷绕方法可以是在同一方向上重叠卷绕，还可以是在不同方向上重叠卷绕。为相同方向时，优选按照覆盖成为之前重叠卷绕后的原纸的接缝的部分的方式重叠卷绕。重叠卷绕时使用适当粘接剂成形为筒状。各原纸的宽度、重叠宽度、纸管的内径等根据铸件的质量(通过管内的熔融金属的量)、造型强度(可以耐受制作砂模时的压力的强度)而设定。
所有层的重叠卷绕完成后，在规定温度下加热干燥，并剪切加工成规定尺寸，从而完成铸件制造用部件的制造。
本实施方式的铸件制造用部件是抑制了有机纤维含量、且质地良好、铸造时的燃烧气体产生被抑制的优异部件。
另外，本实施方式的铸造制造用部件10在1000℃下的气体产生量为250升/m2以下、优选为150升/m2以下。这里，m2是铸件制造用部件10的平均直径的该部件的表面积单位。另外，平均直径是指(内直径+外直径)/2计算出的直径。气体产生量越低越优选，实用上的其下限为1～10升/m2。这里，1000℃下的气体产生量通过气体产生量测定装置(测定机器名：No.682 GAS PRESSURETESTER HARRY W.DIETERT CO.制)来测定。
如上所述，本说明书中，原纸的燃烧气体产生量使用cc/g的单位，另外，铸件制造用部件的燃烧气体产生量使用升/m2的单位。这是由于，使用相同原纸(即以cc/g所示的气体产生量相同)来制造不同内直径的管状铸件制造用部件时，内直径越小则越易发生逆吹(熔融金属的逆流)，仅用cc/g的单位无法评价逆吹发生的容易性。另外，内直径越小则越易发生逆吹的原因在于与内直径较大的情况相比，存在于管状铸件制造用部件内的熔融金属的体积比较小，即逆吹的熔融金属的重量比较轻。
而且，本实施方式的铸件制造用部件可以与以往同样，利用质量轻、简单的装置即可容易地进行剪切加工等，因此在该方面来说操作性也优异。
本发明并非局限于上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内可以进行适当变更。
上述实施方式中，由两个纸管层构成铸件制造用部件，但也可以由3个以上的纸管层构成。但是，这些层构成可以根据造型强度、高温强度、原纸厚度等适当设定。这里，高温强度是指接触于熔融金属时的机械强度。
另外，在上述实施方式中，由预先通过抄浆获得的原纸制作了铸件制造用部件，但也可以由上述原料料浆通过以往已知的纸浆模塑法来抄造铸件制造用部件。
实施例
以下通过实施例更加具体地说明本发明。本发明并非局限于本实施例。
[实施例1]
使用下述管层用的原纸材料来制作评价用原纸样品片材，并如下评价所得原纸的质地(表面波纹度、无机粉体等的分散性)、表面粗糙度和燃烧气体产生量。这些结果示于表1中。
[纸管层用的评价用原纸样品组成]
无机粉体：黑曜石粉末(平均粒径30μm)、65.5质量％
无机纤维：碳纤维(长度3mm(TORAY株式会社制：TORAYCA商标))、4质量％
有机纤维：旧纸、12质量％
热固化性树脂：可溶性酚醛树脂(Air Water Bellpearl株式会社制，Bellpearl S-890)、18质量％
抄浆用粘合剂：海绵、0.25质量％
抄浆用粘合剂：CMC、0.25质量％
疏水剂：未添加
(以上的原料共计100质量％)
分散剂：β-萘磺酸钠盐甲醛缩合物(花王株式会社制、Demol N)、0.5质量％(相对于100质量％的无机粉体、无机纤维、有机纤维、热固化性树脂、抄浆用粘合剂及疏水剂的总含量，添加0.5质量％的该分散剂)
按照上述配合比例，将原料100g、上述分散剂0.5g与1.9升水(以下标记为L)一起放入到2L用饮料混合器(juicer mixer)中，混合搅拌3分钟，获得原料料浆。接着，将所得原料料浆与稀释水13L一起放入到抄造试验机(所得原纸尺寸：纵250mm×横250mm、抄浆网：40目、容量：15L)中，搅拌后放置1分钟。之后，进行抄造、排出白水，获得湿润原纸。接着在0.1MPa下对所得湿润原纸进行加压，在105℃的干燥机中干燥30分钟，获得原纸样品。
[表面波纹度的评价]
为了评价上述原纸样品的抄浆面的表侧(与抄浆网面相反的侧)的表面波纹度状态，对高度为1mm以上的“凸起”数进行计数，以下述评分进行评价。
表面波纹度的评价分数
0分：“凸起”数存在50个以上
1分：“凸起”数存在40～49个
2分：“凸起”数存在30～39个
3分：“凸起”数存在20～29个
4分：“凸起”数存在10～19个
5分：“凸起”数小于9个以下
[无机纤维的分散性]
对上述原纸样品的抄浆面的背侧(抄浆网面侧)的无机纤维发生了凝集的数量进行计数，用下述评分进行评价。
0分：凝集了的碳纤维数存在50个以上
1分：凝集了的碳纤维数存在40～49个
2分：凝集了的碳纤维数存在30～39个
3分：凝集了的碳纤维数存在20～29个
4分：凝集了的碳纤维数存在10～19个
5分：凝集了的碳纤维数小于9个以下
[无机粉体和热固化性树脂的分散性]
判断上述原纸样品的背侧(抄浆网面侧)的无机粉体和热固化性树脂发生了凝集的面积比例的评价分数。该成分的分散不良是由于滞留在原纸样品的背侧。
0分：无机粉体和热固化性树脂凝集了的面积比例存在80～100％
1分：无机粉体和热固化性树脂凝集了的面积比例存在60～79％
2分：无机粉体和热固化性树脂凝集了的面积比例存在40～59％
3分：无机粉体和热固化性树脂凝集了的面积比例存在20～39％
4分：无机粉体和热固化性树脂凝集了的面积比例存在10～19％
5分：无机粉体和热固化性树脂凝集了的面积比例存在9％以下
(可以目视判断无机粉体发生了凝集的是发白的粉体凝集的状态。另外，可以目视判断热固化性树脂发生了凝集的是黄色粉体凝集的状态。)
[质地的评价]
利用上述[表面波纹度评价]和[无机粉体、无机纤维、热固化性树脂的各分散性]的综合评分进行评价。(分数越多则质地的评价越优异、分数越低则质地的评价越差。)
[表面粗糙度的评价]
表面粗糙度Ra按照Surtronic10(Rank Taylor Hobson公司制)的操作手册进行测定。
[燃烧气体产生量的评价]
燃烧气体产生量是使用气体产生量测定装置(测定机器名：No.682GASPRESSURE TESTER HARRY W.DIETERT CO.制)按照以下顺序测定的。首先将炉内的温度设定为1000℃。接着以mg单位准确地对测定样品质量0.1g(标称质量)进行质量测定。接着，在气体产生量测定装置的样品台上放置该样品，按照测定机器的手册测定燃烧气体产生量。燃烧气体产生量以燃烧气体产生速度的积分值进行程序计算，用经过时间30秒后的燃烧气体产生量计算。另外，燃烧气体产生速度和燃烧气体产生量的分析计算机使用岛津制作所制的Chromatopack C-R4A。
[实施例2]
除了将分散剂改为下述分散剂之外，与实施例1同样地制作原纸样品。并且，对所得原纸进行与实施例1同样的评价。这些结果示于表1中。
分散剂：羟丙基纤维素(HERCULES株式会社制：Klucel H)、该分散剂由于是难溶性的，因此预先稀释为浓度1％水溶液后换算为固体成分而添加0.5质量％。
[比较例1]
除了不使用分散剂之外，与实施例1同样地制作原纸，并与实施例1同样地制作铸件制造用部件。而且，对所得原纸进行与实施例1同样的评价。这些结果示于表1中。
[比较例2]
使用下述层管用的原纸材料与实施例1同样地制作原纸。
这里，使有机纤维的量为实施例1的2倍，且不添加分散剂，制作了原纸。
[纸管层用的评价用原纸样品组成]
无机粉体：黑曜石粉末(平均粒径30μm)、48质量％
无机纤维：碳纤维(长度3mm(TORAY株式会社制：TORAYCA商标))、9.5质量％
有机纤维：旧纸、24质量％
热固化性树脂：可溶性酚醛树脂(Air Water Bellpearl株式会社制，Bellpearl S-890)、18质量％
抄浆用粘合剂：海绵、0.25质量％
抄浆用粘合剂：CMC、0.25质量％
疏水剂：未添加
分散剂：未添加
(以上的原料共计100质量％)
表1
Figure A20068004406800151
如表1所示可知，通过各实施例获得的原纸与比较例1相比，质地和表面粗糙度优异，且燃烧气体产生量被抑制。另外，比较例2中由于使用实施例的2倍的有机纤维，因此是质地和表面粗糙度良好的原纸，但燃烧气体产生量增多。
[实施例3]
通过下述组成的原纸制作图1所示的二层结构的管状铸件制造用部件。然后，如下评价所得铸件制造用部件的燃烧气体产生量和逆吹。这些结果示于表2中。
<实施例3的纸管用原纸组成>
无机粉体：黑曜石粉末(Kinseimatec公司制，ナイスキヤツチフラワ一#330)、57.3质量％
无机纤维：碳纤维(三菱化学公司制、PYROFIL TR03CM)、7.2质量％
有机纤维：再生旧纸、11.5质量％
热固化性树脂：可溶性酚醛树脂(Air Water株式会社制，Bellpearl S-890)、17.5质量％
抄浆用粘合剂：海绵、、3.0质量％
抄浆用粘合剂：CMC、3.0质量％
疏水剂：烷基烯酮二聚物、0.5质量％
(以上的原料共计100质量％)
分散剂：β-萘磺酸钠盐甲醛缩合物(花王株式会社制、Demol N)、0.5质量％(相对于100质量％的无机粉体、无机纤维、有机纤维、热固化性树脂、抄浆用粘合剂及疏水剂的总含量，添加0.5质量％的该分散剂)
按照上述配合比例，将原料100g、上述分散剂0.5g与1.9升水(以下标记为L)一起放入到2L用饮料混合器中，混合搅拌3分钟，获得原料料浆。接着，将所得原料料浆与稀释水13L一起放入到抄造试验机(所得原纸尺寸：纵250mm×横250mm、抄浆网：40目、容量：15L)中，搅拌后放置1分钟。之后，进行抄造、排出白水，获得湿润原纸。接着在0.1MPa下对所得湿润原纸进行加压，在105℃的干燥机中干燥30分钟，获得原纸样品。
<铸件制造用部件的形态>
将上述厚度0.7mm纸管层用原纸剪切成宽80mm和宽82mm的2种宽度，在外径Φ50mm的轴上将宽度80mm的原纸作为第1层、宽度82mm的原纸作为第2层、按照覆盖第1层的接缝的方式在第2层上边涂覆粘接剂边进行重叠卷绕，制作图1形态的管状铸件制造用部件。
粘接剂：酚醛树脂乳液(住友BAKELITE公司制、PR-51464)
总厚度：1.4mm
内直径：50mm
<燃烧气体产生量的评价>
燃烧气体产生量是使用气体产生量测定装置(测定机器名：No.682GASPRESSURE TESTER HARRY W.DIETERT CO.制)按照以下顺序测定的。首先将炉内的温度设定为1000℃。接着以mg单位准确地对测定样品质量0.1g(标称质量)进行质量测定。接着，在气体产生量测定装置的样品台上放置该样品，按照测定机器的手册测定燃烧气体产生量。燃烧气体产生量以燃烧气体产生速度的积分值进行程序计算，用经过时间30秒后的燃烧气体产生量计算。另外，燃烧气体产生速度和燃烧气体产生量的分析计算机使用岛津制作所制的Chromatopack C-R4A。
[逆吹的评价]
如图2所示，在配合有呋喃树脂的固化砂(铸造砂)中，在剖面线部埋设管状铸件制造用部件2～4(各长度为50cm、30cm、5cm、内直径均为50mm)，从而制作试验用铸模1。但是，弯头部分为陶瓷制。然后，从流入口侧5流入1400℃的熔融金属250kg，通过目测以下述两个水平评价从流入口侧的逆吹。
○：稍有火焰产生
×：产生高度为1m左右的火焰
[比较例3]
除了以下述原纸组成制作原纸之外，与实施例3同样地制作二层结构的管状铸件制造用部件。(与实施例3相比，使有机纤维量为2倍以上，且不使用分散剂来制作原纸)。而且，对于所得铸件制造用部件进行与实施例3同样的评价。这些结果示于表2中。
<比较例3的纸管用的原纸组成>
无机粉体：莫来石(エムシ一矿产株式会社制、莫来石MM#200)、47.6质量％
无机纤维：碳纤维(三菱化学公司制、PYROFIL TR03CM)、4.2质量％
有机纤维：再生旧纸、25.0质量％
热固化性树脂：可溶性酚醛树脂(Air Water株式会社制，Bellpearl S-890)、16.7质量％
抄浆用粘合剂：海绵、3.0质量％
抄浆用粘合剂：CMC、3.0质量％
疏水剂：烷基烯酮二聚物、0.5质量％
(以上的原料共计100质量％)
表2
组成   原纸燃烧气体产生量cc/g   铸件制造用部件燃烧气体产生量L/m2 逆吹评价
  实施例3   230   225.0   ○
  比较例3   260   315.8   ×
如表2所示可知，通过实施例获得的铸件制造用部件的燃烧气体产生量抑制得很低，还可以防止逆吹。
根据本发明，可以提供抑制了有机纤维的含量、铸造时的燃烧气体产生量有所抑制、且质地优异的铸件制造用部件。另外，根据本发明，可以优选地制造发挥上述效果的铸件制造用部件。
本发明可以适用于构成浇注口、浇注管、内浇道、排气口、冒口、砂模等铸模的各种铸件制造用部件及其制造方法。

Claims (13)

1.一种铸件制造用部件的制造方法，其具有制备原料料浆的工序，所述原料料浆含有无机纤维、有机纤维、热固化性树脂、抄浆用粘合剂、磺酸盐系或/和纤维素系的分散剂。
2.根据权利要求1所述的铸件制造用部件的制造方法，其中，所述原料料浆还进一步含有无机粉体或/和疏水剂。
3.根据权利要求2所述的铸件制造用部件的制造方法，其中，所述无机粉体的含有质量比例为0～70％，所述无机纤维的含有质量比例为1～60％，所述有机纤维的含有质量比例为1～40％，所述热固化性树脂的含有质量比例为1～40％，抄浆用粘合剂的含有质量比例为1～10％，疏水剂的含有质量比例为0～5％，且所述无机粉体、所述无机纤维、所述有机纤维、所述热固化性树脂、所述抄浆用粘合剂和所述疏水剂的总含量为100质量％。
4.根据权利要求1～3任一项所述的铸件制造用部件的制造方法，其中，所述磺酸盐系的分散剂是缩聚度为3～6的β-萘磺酸钠盐甲醛缩合物。
5.根据权利要求1～3任一项所述的铸件制造用部件的制造方法，其中，所述纤维素系的分散剂为纤维素的环氧丙烷加成物衍生物。
6.根据权利要求2～4任一项所述的铸件制造用部件的制造方法，其中，所述原料料浆含有选自黑曜石、莫来石和石墨中的一种以上作为所述无机粉体，含有选自碳纤维、岩棉和陶瓷纤维中的一种以上作为所述无机纤维，含有选自酚醛树脂、环氧树脂和呋喃树脂中的一种以上作为所述热固化性树脂。
7.一种铸件制造用部件，其特征在于，含有无机纤维、有机纤维、热固化性树脂和抄浆用粘合剂，且含有磺酸盐系或/和纤维素系的分散剂。
8.根据权利要求7所述的铸件制造用部件，其特征在于，1000℃下的燃烧气体产生量为250升/m2以下。
9.根据权利要求7或8所述的铸件制造用部件，其还进一步含有无机粉体或/和疏水剂。
10.根据权利要求9所述的铸件制造用部件，其中，所述无机粉体的含有质量比例为0～70％，所述无机纤维的含有质量比例为1～60％，所述有机纤维的含有质量比例为1～40％，所述热固化性树脂的含有质量比例为1～40％，抄浆用粘合剂的含有质量比例为1～10％，疏水剂的含有质量比例为0～5％，且所述无机粉体、所述无机纤维、所述有机纤维、所述热固化性树脂、所述抄浆用粘合剂和所述疏水剂的总含量为100质量％。
11.根据权利要求7～10任一项所述的铸件制造用部件，其中，所述磺酸盐系的分散剂是缩聚度为3～6的β-萘磺酸钠盐甲醛缩合物。
12.根据权利要求7～10任一项所述的铸件制造用部件，其中，所述纤维素系的分散剂为纤维素的环氧丙烷加成物衍生物。
13.根据权利要求9～12任一项所述的铸件制造用部件，其中，含有选自黑曜石、莫来石和石墨中的一种以上作为所述无机粉体，含有选自碳纤维、岩棉和陶瓷纤维中的一种以上作为所述无机纤维，含有选自酚醛树脂、环氧树脂和呋喃树脂中的一种以上作为所述热固化性树脂。
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