耐热机能纸

（4）
市售機能紙名稱 使用纖維 耐熱紙 全芳香聚醯胺纖維‧各種無機纖維 保溫/斷熱紙/感熱紙 聚丙烯纖維‧植物纖維後加工 成型加工紙 難燃性 不燃性 聚烯烴系熱可塑性纖維 含氯/含氮纖維‧ 全芳香族聚醯胺纖維 無機纖維
3
開發前的考量
1. 要求特性：耐熱(耐熱程度、使用狀況) 2. 使用原料：有機、無機、天然、高分子 3. 加工法：

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玻璃纖維紙：材料的特性
材料--短繊維（玻璃棉）的特性

短繊維（玻璃棉）為具不燃性的玻璃為原料所製成， 即使燃燒時或遭火災，不發煙、也不化發生氰胺 氣等有毒氣體或氣味。
玻璃棉作為斷熱材使用為日本國土交通省所公告的 為數很少的不燃材料之一。

49
29
賦與紙張機能性
3. 加工後賦與的機能性
紙亦可以經由浸漬、塗佈、貼合、層積化等加工方式，來
改變紙的形狀和特性，使其具有特殊機能

另外，亦可添加高填料或其他填加物而賦與特殊機能。
30
紙張機能性的賦與
4. 複合材料加工 (與其他材料複合而具備所要之求機能)
31
賦與紙張機能性

5. 各種機能的結合
21
開發歩驟 2
如何賦與紙張機能性的
賦與紙張機能的主要的方法
1.利用纖維材料本身之特性。 2.紙本身之特性。 3.加工後賦與成品某種特性。 4.複合材料加工等。 5.各種機能的結合
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開發歩驟 1
1 利用纖維材料本身之特性 了解應用材料的特性

天然纖維及天然纖維紙 耐熱纖維

考量纖維之特性

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玻璃纖維的特性

材料பைடு நூலகம்-玻璃棉的特徵1
玻璃綿的主要的應用特性如下。

● ● ● ● ●
斷熱性佳能減少熱損失。 對廣範圍周波的音域具優越的吸音性。 無機質的玻璃為素材是不燃的材料。 不會腐敗、也不會有虫害。 質輕、施工極為容易。
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玻璃纖維的特性
材料--玻璃棉的特徵2

「短繊維」一般稱之玻璃綿，主要是以是由回收的(recycled glass)為主成分的玻璃原料以高温溶解、製成繊維狀、綿状成 形所得產品。
利用氫氧化鋁的特性、融合抄入紙層技術所製備之產品、 著火後也能自行滅火，不會擴充燃燒範圍的紙張。


用途 ： 壁紙原紙、天井面材、石膏板紙、 蜂巢芯紙、電 線被覆材、窯業用離型紙等。
其他： 也有以碳酸鈣為主要原料之不燃紙產品。

11
市售耐熱機能紙 2
防火壁紙

具自行滅火機能、即使點 火也只能炭化不會燃燒 其防火性能經由)建材試験 所的燃焼試験認定為耐燃 1級 應用不燃性無機質壁紙的 主要素材 也有具印刷適性佳之「防 炎1級印刷用紙」。
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熱特性紙及其使用之纖維
表 1.-2 依機能性分類之主要市售機能紙（4） 機 能 特 性 市售機能紙名稱 熱 耐熱性 耐熱紙 特 保溫性/斷熱性/ 保溫/斷熱紙/感熱紙 性 感熱性 熱成性型 成型加工紙 非燃 難燃性 難燃性 燒性 不燃性 不燃性
使用纖維 全芳香聚醯胺纖維‧各種無機纖維 聚丙烯纖維‧植物纖維後加工 聚烯烴系熱可塑性纖維 含氯/含氮纖維‧ 全芳香族聚醯胺纖維 無機纖維
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耐熱紙之開發製備實例
玻璃纖維紙
用途
電氣用途：--印刷電路板 建材用途：屋頂材、天花板材、表面材、地板材 成型用途：強化塑膠基材、汽車車頂成型材 其他用途：蚊香下墊
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玻璃纖維的特性
玻璃纖維的特徵 1


溶解玻璃使成細細的絲狀或纖維狀。
玻璃纖維如字面之意義是由溶解玻璃所得到的細細的絲狀或 棉狀的纖維，如玻璃絲玻璃綿等。 硬質的玻璃變成柔軟的玻璃絲，使其具有玻璃的優點及繊 維的柔軟性、創造了新素材。



12
市售耐熱機能紙 3
石綿紙 (Rock wool)

以石綿繊維為主体、耐熱溫度較陶瓷纖維低、但耐熱性 佳。價廉、作為陶瓷纖維紙替代品使用。 製品用途： 産業分野： 製品機能： 素材機能： 産業用 能源 熱特性 耐熱素材、導電性、熱封性

13
市售耐熱機能紙 4
使用非木材繊維卷筒原紙 、以熱圧縮成形製成捲筒狀之 產品。

温度不同之流体之間的熱交換器使用之熱交換原紙。 合繊或配合無機物抄製、具對外気的温度、湿度吸収及 發散之機能。
製品用途：空調用
産業分域：能源
製品機能： 熱特性 素材機能：吸附、脱附素材
9
市售耐熱機能紙 1
品名 ： 不燃紙/OKコスモ
製造商 ： 王子特殊紙株式会社
販賣商： 日鉄礦業株式会社
種類
概略
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熱特性紙（耐熱紙）
玻璃纖維紙
製法
將玻璃繊維在水中分散呈細絲狀之原料利用 抄紙法製成連続的紙匹或不織布。
特色
玻璃繊維為具電氣絶縁性・尺寸安定性・高彈性・ 耐熱性・耐腐食性・耐久性等優點之無機繊維。 所製成之玻璃纖維紙，將玻璃纖維本来具有之特性完全 保留，所製成不織布具高加工性，在本用途上能達到預 期的効果、是可期待改善機能的材料。
有機、無機、天然高分子、合成高分子
3. 加工法的選擇
A： 成型法：不織布、抄紙法 B : 混抄耐熱纖維、天然纖維後經耐熱加工 (浸漬、塗佈、貼合、層積)
18
開發前的考量
4. 製程考量： 5. 優缺點評估： 6. 產品之使用法及使用安全性： 7. 產品使用後之回收性： 8. 對環境的影響：
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標的產品（耐熱紙）的要求特性1

短繊維又稱玻璃綿 (glass wool)，可應用為断熱材料是省能 源素材的希望。
長繊維如其細常狀，具有如鋼材的強度，利用其特性玻璃 纖維廣泛的被應用於工業材料、或特殊的編織物料之領域 上。

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玻璃纖維的特性
玻璃纖維的特徵4

玻離繊維有如棉花狀鬆鬆軟軟的「短繊維」（照片左）， 與細長絲状的「長繊維」（照片右），分別依其性質被廣 泛的應用在各領域上 玻璃纖維的細度為微米(micron)単位。 玻璃纖維絲的直径約為1000分之1 mm(1 micron)。均為大規 模機械化的工廠所生產，可在短時間大量生産。
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開發實例
37
耐熱紙
使用的耐熱(熱特性)原料

天然纖維耐熱、抗燃加工 無機纖維


玻璃纖維、陶瓷纖維、金屬纖維、石綿纖維

耐熱樹脂纖維

聚酯纖維、合成樹脂纖維、對位芳香族聚醯胺纖維 氟碳繊維
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以玻璃纖維紙為例
熱特性：耐熱、保溫、隔熱
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材料的選擇 材料的特性

選定材料

成品的優點、要求性質
： 不燃紙（氫氧化鋁内填紙）
：不燃紙『OK コスモ』、要求具無害性與不燃性
二種、加上可簡單加工等多様的優點，可代替 石綿不燃紙等製品。
10
市售耐熱機能紙 1

特色 ：


『ＯＫコスモ』以對人體或環境無傷害疑慮之氫氧化鋁做 為填料主成分。 氫氧化鋁含有多量的結晶水，加熱温度達 200 ℃度附近時 急激發生脱水分解反應（會產生水）為其特徴。

天然 纖維 特殊纖維
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賦與紙張機能性
1 利用纖維材料本身之特性
纖維素繊維與熱相關的特性

纖維素與多數的合成高分子不同，對温度依存性極低。

纖維素對温度依存性低，但並非完全沒有，紙漿繊維的 彎曲強度隨温度的増加而降低

纖維素沒有明確的玻璃転換移点或軟化点，自50℃~200℃之 間，有幾個的不明顯的玻璃転移点。

43
玻璃纖維的特性
玻璃纖維的特徵 2

製造原理非常簡單，如製造棉花糖的制法即將糖粒加熱溶解 後、裝入具很多細孔的容器後以高速使其旋轉，於是製成棉 花糖。另外、也可將麥芽糖用拉曳的方式。 拉成細絲狀之龍鬚糖等。玻璃繊維如製造棉花糖或龍鬚糖的 相同方法，以高熱溶解玻璃成麥芽糖状後再加工成棉花状或 絲状所得的產品。
耐熱機能紙的開發
1
耐熱機能紙
一、依性質分類

抗燃紙、耐熱紙（各種耐熱溫度）
二、依材料分類(纖維、填料)

玻璃纖維紙、陶瓷紙、聚酯紙、 合成樹脂混合紙、 Aramid 對位芳香族聚醯胺纖維紙、 氟繊維紙、不繡鋼纖維紙 氫氧化鋁紙
2
熱特性紙及其使用之纖維
表 1.-2 依機能性分類之主要市售機能紙 機 能 特 性 熱 耐熱性 特 保溫性/斷熱性/ 性 感熱性 熱成性型 非燃 難燃性 燒性 不燃性
依產品特性需求，將各種不同機能之紙予以結合成 組合不同機能之紙張或其他材料而得到具有組合性 機能的紙品。

32
紙張機能性的賦與
5.各種機能的結合 經抄紙製程、加工、或複合賦與奇蹟能性
33
紙張機能性的賦與
5.各種機能的結合（經製程、加工、或複合）
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開發歩驟 3
4. 擬定製程： 5. 產品優缺點及性能評估： 6. 應用法 7. 使用安全性： 8. 回收性： 9. 對環境的影響：
製品機能：熱特性（耐熱紙）
1.
製品特性 : 性質要求、價格、法規規定…. 製品外型 ：平面片狀、立體圓筒狀、體積大小…
1.
1.
製品用途
:工業用、民生用….
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標的產品（耐熱紙）的要求特性2
製品機能：熱特性


製品使用用途：耐熱、隔熱、…….. 産業領域 ：能源、食品、…….… 素材機能： 耐熱素材、導電性、熱封(遮 蔽)性…
25
紙張機能性的賦與
紙張機能性的賦與 材料本身的特性（使用新素材）
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紙張機能性的賦與
紙張機能性的賦與 利用材料本身的特性 （使用金屬或類金屬材料）
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開發歩驟 2
紙張機能性的賦與
使用具要求機能之材料
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賦與紙張機能性
2 利用紙張本身之特性
(1) (3) (5) (7) 平面性。 多孔性。 纖維的集合體。 重覆回收使用。 (2)薄膜性。 (4)具高表面積。 (6)易配合性。 (8)容易多次加工。



製品用途：汽車用 産業分野：汽車車 製品機能：熱特性 素材機能：耐熱素材
16
市售耐熱機能紙 7

蜂巢板芯材
如右側照片，為配合氫氧 化鋁抄製之紙張、做為不 燃性門板等之芯材應用。 基重 240 g/m2 左右。
17
開發前的考量
1. 要求特性：耐熱(耐熱程度、使用狀況)
2. 原料的選擇

因而纖維素繊維在高温下不會軟化，低温也不會硬化。

但超過 200℃ 的環境下長時間放置，則會漸漸進行熱分解 反應而劣化。
24
賦與紙張機能性
2 利用紙本身之特性
天然纖維素纖維紙的機能

紙是一種由纖維所構成的三次元展開，纖維中有間 隙故必具有氣孔 此特性均依材料而異，各種材料及紙張的依特性可 尋求所需求之機能。 加上混合纖維的特性，構造物及強度等特性，即形 成所需求了紙本身的機能。
2.陶瓷紙
耐熱襯墊、断熱材、墊圈(gasket)、熱交換器元件、 過濾材、脱臭、保護材等。
3.不燃紙
不燃壁紙用、建材関連、蜂巢板材(honeycomb)等。
6
市售耐熱特性紙的應用範圍
4.
抗燃紙
難燃絶縁材料、建材、家具装飾材、包装材、難 燃海報紙(poster)等。
5.
聚酯紙
電氣絶縁用、各種耐熱包装材、茶包、衛生材料、 建材用。 合成樹脂混合紙 低電量零件、絕緣硬紙板（press board）、各種容 器、盤(tray)、音響零件、自動車内装材等。 7
6.
市售耐熱紙及應用範圍
7.
對位芳香族聚醯胺(Aramid)纖維*紙
絶縁材、回路基板、FRP用基材等 。
8.
不銹鋼纖維紙
耐熱、耐蝕過濾材、耐熱性導電紙等。
9.
氟繊維紙
耐熱、耐藥品過濾材、電線被覆材料、襯墊部材料、 印刷電路板
10. 烘焙紙
食品、麵包、菓子等製造用。
8
市售耐熱機能紙 1

全熱交換機用原紙

除具不燃性外，且具断熱性、吸音性，防振性等各種性能。 可遮蔽暑氣、寒氣、躁音、振動等。
其主要用途為除應用於住宅、大樓建築、設備機器外，對在 汽車上的應用也很多，應用範圍、很廣，對創造快適環境、 或節約能源有很大的貢献。

46
玻璃纖維的特性
玻璃纖維的特徵 3


玻璃纖維依其形狀可大略的分成兩種
細長繊維可分為鬆鬆的綿状之「短繊維」與、細細長長絲 状之「長繊維」。



製品用途別：産業用 産業分野別：機械 製品機能別：熱特性、高強力 素材機能別：緩衝性
14
市售耐熱機能紙 5
玻璃纖維隔熱（不燃紙）
15
市售耐熱機能紙 6
彈性耐熱管（Flexible Hose）

以無機繊維與無機粉体為主要原料，具耐熱性・難燃性之 優點。 熱空氣（管內熱空氣）流通之用途，及断熱覆蓋用途上使 用之紙。 主要以氫氧化鋁不燃紙，捲成之蛇形管。
A： 成型法（不織布、抄紙法） B : 混抄耐熱纖維 天然纖維後經耐熱加工 C：加工法（浸漬、塗佈、貼合、層積)
4
開發前的考量
要求特性：熱特性

耐熱性 保溫性 斷熱性
(耐熱程度、使用狀況) 其他特性
5
市售耐熱特性紙的應用範圍
1.玻璃纖維紙
建材相關領域、汽車内装材、天花板 (roofing)材、 印刷電路板、絶縁用、各種濾材等。