JP2000143319A - 木質セメント板の製造方法 - Google Patents

木質セメント板の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、セメントの速やかな硬化及
びエトリンガイトの生成の防止が可能で、塩化物に起因
する種々の問題のない木質セメント板の製造方法を提供
することである。 【解決手段】 セメント系無機粉体と木質補強材とを含
有する混合物に蟻酸アルカリ土類金属塩及び水を添加混
合した成形材料を基板上に散布してマットをフォーミン
グし、該マットを圧締して一次硬化せしめ、該一次硬化
マットを常温養生又はオートクレーブ養生する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主として建築物に使用
される木質セメント板の製造方法に関するものである。
【0002】
【発明の背景】木質セメント板は、木質補強材とセメン
ト系無機材料とを主な原料として湿式法、乾式法あるい
は半乾式法によって製造されている。該木質補強材とし
ては木片、木毛、木質パルプ等が用いられるが、近年木
質資源が不足の傾向にあり、また地球環境保護の観点か
らも木質資源の節約が求められている。したがって、最
近では、木質資源の節約のために木造建築物を解体する
際に発生する古材、製材工程から発生する鋸屑や端材、
針葉樹の間伐材、木質セメント板のスクラップ等、従来
では埋立てや焼却して処分されている木質スクラップか
ら再生した木質補強材の使用が検討されている。
【0003】しかしながら上記木質スクラップは多種多
様の樹種からなり、したがって該木質スクラップにはセ
メントの硬化阻害物質となる糖類等を多量に含む樹種も
混入され、このような樹種を木質スクラップから除去す
ることは非常に手間がかかり困難な作業となる。したが
って木質スクラップから再生した木質補強材を木質セメ
ント板の原料として実用的に使用するには、セメントの
硬化阻害を惹起するような樹種が混入していても、セメ
ントの硬化を円滑に進めることができるようにしなけれ
ばならない。
【0004】
【従来の技術】従来より、木質補強材に含有される糖類
等によるセメント硬化阻害を解消するために、木質補強
材中に塩化カルシウムや塩化マグネシウム等の金属塩化
物を硬化促進剤として含浸させたり混合することによっ
てセメントの硬化を促進する方法が提供されている(特
開昭59-18153号、特開昭60-118658 号等)。木質補強材
から溶出したセメント硬化阻害物質たる糖類等は不溶物
として未反応セメントクリンカーの周囲を覆うが、上記
金属塩化物は該不溶物を溶解するため、該不溶物が溶解
した部分から水が浸入して、該水と該未反応セメントク
リンカーとが反応し、セメントの硬化が開始する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記金
属塩化物は該糖類等の不溶物を部分的に溶解し、該不溶
物が溶解した部分から浸入した水が未反応セメントクリ
ンカーと反応することによってセメントの硬化が進行す
るため、該硬化反応速度は大きくなく、したがって上記
金属塩化物による硬化促進作用は十分であるとはいい難
かった。また、該水と該セメントクリンカーとの反応時
にエトリンガイトが生成し、得られる木質セメント板の
強度が低下するという問題もあった。さらに、上記金属
塩化物は、鉄等の金属を錆びさせたり、塩素・塩化物に
よって人体に悪影響を及ぼしたり、焼却時にダイオキシ
ンの発生原因となる等、種々の問題を有している。した
がって、本発明の課題は、セメントの速やかな硬化及び
エトリンガイトの生成の防止が可能で、塩化物に起因す
る上記問題のない木質セメント板の製造方法を提供する
ことである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、セメント系無機粉体と木質補強材とを含
有する混合物に蟻酸アルカリ土類金属塩及び水を添加混
合した成形材料を基板上に散布してマットをフォーミン
グし、該マットを圧締して一次硬化せしめ、該一次硬化
マットを常温養生又はオートクレーブ養生することを特
徴とする木質セメント板の製造方法を提供するものであ
る。
【0007】上記蟻酸アルカリ土類金属塩は水溶液とし
て該混合物に添加混合するのが望ましく、該蟻酸アルカ
リ土類金属塩の添加量はセメント系無機粉体100 重量部
に対して2〜3重量部であるのが望ましく、該蟻酸アル
カリ土類金属塩は蟻酸カルシウムであるのが望ましい。
上記木質セメント板の製造方法は、特に該木質補強材に
セメント硬化阻害物質を多量に含む樹種が含まれている
場合に望ましい方法である。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。 〔セメント系無機粉体〕本発明に使用されるセメント系
無機粉体とは、ケイ酸カルシウムを主成分とした水硬性
の無機粉体であり、このような無機粉体としては、例え
ばポルトランドセメント、あるいはポルトランドセメン
トに高炉スラグを混合した高炉セメント、フライアッシ
ュを混合したフライアッシュセメント、火山灰や白土等
のシリカ物質を混合したシリカセメント、アルミナセメ
ント、高炉スラグ等がある。
【0009】〔木質補強材〕本発明に用いられる木質補
強材としては、木粉、木毛、木片、木質繊維、木質パル
プ、木質繊維束等があるが、該木質補強材には竹繊維、
麻繊維、バカス、モミガラ、稲わら等のリグノセルロー
スを主成分とする材料を混合してもよい。好ましい木質
補強材としては、巾0.5 〜2.0 mm、長さ1〜20mm、アス
ペクト比(長さ/厚み)20〜30の木片や、直径0.1 〜2.
0 mm、長さ2〜35mmの分枝及び/又は彎曲及び/又は折
曲した木質繊維束がある。上記木質補強材は、絶乾状態
に換算して通常セメント系無機粉体に対して5〜50重量
%程度混合される。
【0010】〔骨材〕上記セメント系無機粉体及び木質
補強材以外に、本発明においては骨材、特に軽量骨材を
混合してもよい。上記骨材としては、例えばケイ砂、ケ
イ石粉等が使用され、上記軽量骨材としてはパーライ
ト、シラスバルーン、膨張頁岩、膨張粘土、焼成ケイ藻
土、フライアッシュ、石炭ガラ等が使用される。上記骨
材は、通常混合物の全固形分に対して5〜15重量%程度
混合される。
【0011】〔第三成分〕上記混合物には、所望なれば
更に硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、アルミン酸
塩類、水ガラス等の硬化促進剤やロウ、ワックス、パラ
フィン、界面活性剤、シリコン等の防水剤や撥水剤等が
混合されてもよい。
【0012】〔蟻酸アルカリ土類金属塩〕本発明におい
ては、上記混合物に対して蟻酸アルカリ土類金属塩が添
加される。前述した通り、木質補強材から溶出したセメ
ント硬化阻害物質である糖類等は不溶物として未反応セ
メントクリンカーの周囲を覆うが、該蟻酸アルカリ土類
金属塩は、該未反応セメントクリンカーを覆った不溶物
を短時間で全体的に分解するため、該未反応セメントク
リンカーと水との反応、即ち硬化反応を速やかに進行さ
せることができる。また、該セメントクリンカーと該水
との反応時にエトリンガイトが生成しないため、得られ
る木質セメント板が長期にわたって強度を維持すること
ができる。
【0013】さらに、上記セメント硬化阻害物質である
糖類等は木質補強材から徐々に溶出するが、上記蟻酸ア
ルカリ土類金属塩が該糖類等の不溶物を分解する能力は
持続性を有するため、該蟻酸アルカリ土類金属塩によれ
ば該糖類等の不溶物を確実に分解することができる。こ
のように、本発明における蟻酸アルカリ土類金属塩は、
特にセメント硬化阻害物質を溶出する樹脂を含む木質補
強材を使用した木質セメント板の製造において優れた硬
化促進作用を発揮する。
【0014】上記蟻酸アルカリ土類金属塩の中でも、入
手容易性や上記硬化促進作用の面から蟻酸カルシウムを
使用するのが望ましい。また、該蟻酸アルカリ土類金属
塩は、上記混合物への分散性及び均一性の点から水溶液
として使用するのが望ましい。該蟻酸アルカリ土類金属
塩は、該セメント系無機粉体100 重量部に対して固形分
として2〜3重量部添加するのが望ましい。
【0015】〔木質セメント板の製造〕本発明において
は、半乾式法又は乾式法によって木質セメント板を製造
する。半乾式法の場合、まず、上記セメント系無機粉体
及び木質補強材、そして所望により骨材、第三成分を含
有する混合物に、蟻酸アルカリ土類金属塩及び水を添加
混合し、得られた成形材料を基板上に散布してマットを
フォーミングする。水は、該マットの水分含有率が15〜
50重量%となるように添加するのが好ましい。蟻酸アル
カリ土類金属塩と水との添加順序は特に限定されない
が、両者をほぼ同時に添加するのが好ましい。上述した
通り、該蟻酸アルカリ土類金属塩は水溶液として添加す
るのが好ましく、また蟻酸アルカリ土類金属塩を上記添
加用の水に溶解させ、両者を一体的に添加してもよい。
【0016】乾式法の場合、まず、上記セメント系無機
粉体及び木質補強材、そして所望により骨材、第三成分
を含有する混合物に、蟻酸アルカリ土類金属塩の水溶液
(蟻酸アルカリ土類金属塩+水)を添加混合し、得られ
た成形材料を基板上に散布してマットをフォーミング
し、該マットに更に水を添加する。更に添加する水は、
該マットの水分含有率が15〜50重量%となるように添加
するのが好ましい。
【0017】以上のようにしてマットがフォーミングさ
れたら、該マットを基板とともに圧締して加熱状態下で
一次硬化せしめる。該一次硬化において適用される温度
は通常50〜100 ℃であり、圧締圧は通常2〜5MPa であ
る。上記一次硬化後、得られた一次硬化マットは脱型し
た上で常温養生又はオートクレーブ養生する。常温養生
は、通常常温で2〜4日間行われ、オートクレーブ養生
は、通常85%RH以上の湿度、150 〜180 ℃の温度で10〜
18時間行われる。常温養生又はオートクレーブ養生後
は、乾燥工程を経て表面処理を行い、製品とする。
【0018】木質セメント板表面に凹凸模様を付する場
合には、該基板の型面に該凹凸模様に対応した凹凸模様
を形成しておけばよい。また、表面に凹凸模様のない平
滑な木質セメント板を製造する場合には、基板として直
接搬送板を使用してもよい。
【0019】以上説明した本発明の方法によって、二層
構造又は三層構造の木質セメント板を製造することもで
きる。二層構造の場合には、まず粒子径の細かい木質補
強材を混合した成形材料を基板上に散布し、次いでその
上に粒子径の大きい木質補強材を混合した成形材料を散
布して二層構造のマットをフォーミングし、該マットを
圧締・加熱して上記粒子径の細かい木質補強材を混合し
た成形材料によって緻密構造の表層部を形成し、上記粒
子径の大きい木質補強材を混合した成形材料によって粗
構造の裏層部を形成する。
【0020】三層構造の場合には、上記粒子径の大きい
木質補強材を混合した成形材料の上に更に粒子径の細か
い木質補強材を混合した成形材料を散布して三層構造の
マットをフォーミングし、該マットを圧締・加熱して上
記粒子径の大きい木質補強材を混合した成形材料からな
る層を芯層部とし、その上下の粒子径の細かい木質補強
材を混合した成形材料からなる層を表裏層部とする。ま
た、上記二層構造のマットを、粒子径の大きい木質補強
材を混合した成形材料からなる層相互が接触するように
二枚積層して圧締・加熱してもよい。
【0021】
【実施例】〔実施例1〜3,比較例1〜4〕表1に示す
組成の混合物に対して、水分量が17重量%になるように
水を添加し、攪拌して均一化した。得られた成形材料を
搬送板上に散布してマットをフォーミングし、該マット
を該搬送板とともに圧締し、50℃で12時間一次硬化せし
めた。その後圧締状態を解き、常温で4日間自然養生
し、最後に80℃で5時間乾燥させて木質セメント板製品
を得た。なお、表1中のセメントとしてはポルトランド
セメントを使用し、木フレークとしてはヒノキの辺材を
使用した。
【0022】
【表1】
【0023】一次硬化後における木質セメント板及び得
られた木質セメント板製品について試験片(縦4cm×横
8cm×厚さ1.2 cm)を切り出し、スパン6cmとして曲げ
強度を測定した。結果を表2に示す。
【0024】
【表2】
【0025】表2に示すように、蟻酸カルシウムを使用
して製造した実施例1〜3の木質セメント板は、比較例
1〜4の木質セメント板と比較して非常に高い曲げ強度
を有する。
【0026】
【発明の効果】本発明の方法によれば、セメント硬化阻
害物質を多量に含む樹種からなる木質補強材を使用した
場合であっても、速やかにセメントを硬化させることが
できるとともに、エトリンガイトの生成を防止すること
ができるため、強度の高い木質セメント板を効率良く製
造することができる。また、本発明の方法では、硬化促
進剤として蟻酸アルカリ土類金属塩を使用するため、塩
化物に起因する錆・腐食、人体に対する悪影響、ダイオ
キシン等の問題もない。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セメント系無機粉体と木質補強材とを含
    有する混合物に蟻酸アルカリ土類金属塩及び水を添加混
    合した成形材料を基板上に散布してマットをフォーミン
    グし、該マットを圧締して一次硬化せしめ、該一次硬化
    マットを常温養生又はオートクレーブ養生することを特
    徴とする木質セメント板の製造方法。
  2. 【請求項2】 該蟻酸アルカリ土類金属塩を水溶液とし
    て添加混合する請求項1記載の木質セメント板の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 該蟻酸アルカリ土類金属塩が蟻酸カルシ
    ウムである請求項1又は2記載の木質セメント板の製造
    方法。
  4. 【請求項4】 該木質補強材にはセメント硬化阻害物質
    を多量に含む樹種が含まれる請求項1乃至3いずれか記
    載の木質セメント板の製造方法。
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