JP2000325733A - 炭調湿材および調湿機能建材 - Google Patents

炭調湿材および調湿機能建材

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JP2000325733A
JP2000325733A JP14117399A JP14117399A JP2000325733A JP 2000325733 A JP2000325733 A JP 2000325733A JP 14117399 A JP14117399 A JP 14117399A JP 14117399 A JP14117399 A JP 14117399A JP 2000325733 A JP2000325733 A JP 2000325733A
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Shigeo Yoshida
繁夫 吉田
Kazuki Matsushita
量己 松下
Satoru Nagai
了 永井
Kimiaki Saida
公昭 斉田
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Takasago Industry Co Ltd
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National House Industrial Co Ltd
Takasago Industry Co Ltd
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    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可燃性の高い炭が有する問題点を解消し、取
扱い易く調湿性などの機能にも優れた炭調湿材を提供す
る。 【解決手段】 粉粒炭と不燃性調湿材との造粒物からな
る炭調湿材3であり、炭が有する優れた調湿性を損なう
ことなく可燃性を抑えることができ、粉粒炭と不燃性調
湿材とが有する機能を相乗的に発揮させることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭調湿材および調
湿機能建材に関し、調湿性に優れた材料である炭を利用
して構成された調湿材と、この炭調湿材を用いて調湿機
能が付与された建築用の材料すなわち建材とを対象にし
ている。
【0002】
【従来の技術】建築技術分野において、湿気を吸収した
り放出したりして、環境の湿度を調整する調湿性に優れ
た材料として、木炭などの炭が注目されている。炭は、
優れた調湿性に加えて、ホルムアルデヒドなど建築資材
から放出される有害ガスを吸着する機能に優れていた
り、電磁波吸収機能を備えていたりするなど、建築物の
環境改善に有効な数多くの機能も有している。
【0003】そこで、石膏ボードやロックウールボード
などの建材を製造する際に、粉粒状の炭を原料に配合し
ておくことが提案されている。石膏ボードの場合、石膏
を含む原料スラリーに粉粒炭を混合分散させておき、通
常の製造工程で原料スラリーを成形硬化させれば、硬化
した石膏ボードに含まれる粉粒炭が、前記した種々の機
能を有効に発揮することになる。ロックウールのような
繊維状の建築材料には、粉粒炭を繊維材料に混合分散し
て担持させておくことができる。
【0004】なお、上記した炭以外にも、調湿性を有す
る材料が知られている。例えば、珪藻土も調湿性や有害
ガスの吸着性に優れた材料である。このような調湿材
は、その組成や構造によって、調湿性やガス吸着性に違
いあるいは選択性がある。例えば、調湿性については、
吸湿速度は速いが吸湿量が少ないもの、逆に、吸湿速度
は遅いが吸湿量は大きなもの、吸湿性は大きいが放湿性
が少ないもの、吸湿および放湿が迅速に切り替わるもの
などがある。有害ガスのうち、ホルムアルデヒドには有
効であるが、アンモニアにはあまり効果がないもの、そ
の逆の特性を有するものなどがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】炭は調湿性などの機能
には優れているが、取扱いが難しい。炭は可燃性が高い
ため、取扱い中に火災の発生に気をつけなければならな
い。建材の原料に炭を均一に配合するには、炭を微細な
粉粒状にしておくことが好ましいが、このような微細な
粉粒状の炭は、作業雰囲気中に飛散して浮遊し易い。空
気中に浮遊した炭粉は、極めて引火し易く、引火すると
爆発的に燃焼して、いわゆる粉塵爆発を起こすことがあ
る。また、微細な粉体状の炭は、周囲の物品に付着して
黒く汚したり、空気環境を汚染したり、作業者が吸い込
んで健康に悪影響を与えたりするという問題もある。
【0006】さらに、前記したように、炭を含む各種の
調湿材は、その材料毎に機能特性に違いがある。それぞ
れの調湿材の機能や特徴を活かして目的の機能を発現さ
せるために、複数の調湿材を併用することが考えられ
た。ところが、建材の原料に複数種の調湿材を混合しよ
うとすると、それぞれの調湿材の形状や粒径、特性の違
いによって、建材原料中に各調湿材を均一に分散させる
ことができず、配合のバラツキや特定の調湿材の偏在、
ブロッキングなどの問題が生じる。調湿材として微粒状
のものを用いるほど、原料への分散不良や偏りの問題が
発生し易い。
【0007】本発明の課題は、前記した可燃性の高い炭
が有する問題点を解消し、取扱い易く調湿性などの機能
にも優れた炭調湿材を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる炭調湿材
は、粉粒炭と不燃性調湿材との造粒物からなる。 〔粉粒炭〕通常の木炭を粉砕して粉粒状にした粉粒炭、
各種木材あるいは木質材の炭化物、食品,パルプ,紙な
どの廃棄物を炭化処理したものなど、各種の炭化物を用
いることができる。食品廃棄物の炭化物は、人体に対す
る安全性に優れている。食品廃棄物として、コーヒー、
茶、おから、食物等を用いることができる。
【0009】粉粒炭の粒径は、造粒物を製造するための
取扱い性などを考慮して適宜に設定することができ、例
えば、平均粒径1.0mm以下のものが用いられる。多孔
質構造を有する粉粒炭が、調湿性や脱臭性、ガス吸着性
などに優れており、具体的には、平均細孔半径が1.5
〜100Å、比表面積が50〜600m2/gであるもの
が用いられる。 〔不燃性調湿材〕可燃性である炭に比べて不燃性であ
り、調湿機能を有する材料が用いられる。したがって、
完全な不燃性物質である必要はなく、炭が有する可燃性
を抑制できる程度に不燃性であればよい。調湿機能につ
いては、炭と同等の調湿性を有するものが好ましいが、
炭調湿材の全体として要求される調湿性が発揮できれ
ば、炭に比べて調湿性が劣るものであっても構わない。
【0010】具体的には、セピオライト、ゼオライト、
珪藻土、多孔質珪石、アロフェン等の天然鉱物、人工的
に製造された各種無機材料などの無機物を用いることが
できる。珪藻土として、稚内層珪藻土が好ましい。複数
の材料を混合して用いることができる。不燃性調湿材
は、粉粒状のもののほか、微細な繊維状、鱗片状などの
ものであってもよい。平均粒径あるいは平均長が0.1
〜7mmのものを用いることができる。日本工業規格Z8
801で規定する5mmの篩を通過するものであることが
できる。
【0011】不燃性調湿材として、平均細孔半径が20
〜100Å、比表面積が20〜200m2/g程度の多孔
質材料が好ましい。平均細孔半径が20〜50Åのもの
がより好ましい。 〔結合剤〕通常の造粒に利用されている結合剤が用いら
れる。具体的には、水や漆喰糊、デンプン糊が挙げられ
る。結合剤として、水だけを用いることもできる。 〔造 粒〕通常の造粒技術が適用できる。乾式あるいは
湿式造粒法が適用できる。基本的には、粉粒炭と不燃性
調湿材、必要に応じて結合剤その他の原料を混合し、通
常の造粒装置を用いて、所定の形状を有する造粒物を得
ることができる。
【0012】造粒物を構成する粉粒炭と不燃性調湿材の
配合割合を、粉粒炭:不燃性調湿材=80:20〜2
0:80に設定するのが好ましい。造粒原料には、炭調
湿材および不燃性調湿材に加えて、各種の機能を有する
別の材料を配合しておくこともできる。このような機能
材料の具体例として、防虫剤、防ダニ剤、防カビ剤が挙
げられる。
【0013】造粒物の寸法形状は、炭調湿材の用途や目
的に合わせて設定できる。造粒物の寸法を、平均粒径
0.5〜5mmにすることができる。造粒物は、通常の調
湿材と同様に各種用途に利用することができる。造粒物
からなる炭調湿材は、壁面仕上げ材などの塗工材料に配
合しておくことができる。炭調湿材を袋などに収容した
状態で調湿部材として利用することができる。炭調湿材
と他の建築材料とを積層一体化させて使用することがで
きる。 〔建材〕従来、炭などの調湿材が配合あるいは塗工され
ていた各種の建材、あるいは、調湿機能を必要とする各
種の建材に適用できる。
【0014】具体的には、ロックウール、スラグウー
ル、グラスウールの何れか1種を主成分とする繊維材料
建材、石膏、セメントの何れか1種を主成分とする水硬
材料建材、セラミック、発泡セラミック、タイルの何れ
か1種である焼成材料建材が挙げられる。これらの建材
の製造工程において、粉体状の原料あるいはスラリー状
の原料に、炭調湿材を配合しておく。予め製造された建
材の表面に、炭調湿材を塗工して炭調湿材層を形成して
おくこともできる。
【0015】建材は、ボード状、シート状あるいはブロ
ック状などの通常の建材と同様の形態であることができ
る。建材には、炭調湿材に加えて、各種の機能を備えた
材料を配合しておくことができる。調湿性のない脱臭剤
や防カビ・防ダニ剤などの機能を有する液剤や粉粒体を
配合しておくこともできる。
【0016】
【発明の実施の形態】図1に示す実施形態は、炭調湿材
を用いて調湿性を向上させたロックウールボードを示し
ている。ロックウールボード1は、繊維状をなすロック
ウール2の繊維網内に、粒状の炭調湿材3および防カビ
剤4が担持されており、ロックウール2同士が部分的に
デンプンのりなどのバインダー5で結合されている。ロ
ックウール2の三次元網目構造がバインダー5で固定さ
れているので、網目構造内に取り込まれた炭調湿材3お
よび防カビ剤4は容易に脱落することがない。 〔実施例〕炭調湿材層が積層された石膏ボードを製造
し、その性能を評価した。
【0017】<使用材料> 石膏ボード:30×30cm、10mm厚。 粉粒炭:使用済切符を750℃に熱処理して炭化させた
炭化物。灰分49.87%(主成分フェライト)、可燃
分50.13%(炭素)。粒度0.5mm以下。この炭化
物は、炭素とフェライトを主成分とし、遠赤外線の反射
率が高い。各波長域とも安定して90%の反射率を示
す。
【0018】不燃性調湿材:稚内珪藻土1.0mm以下の
粉砕物。 下塗り材料および上塗り材料は、それぞれの配合材料を
良く攪拌混合したあと、外割材料を追加して、さらに繊
維等の分散が良好になるように、さらに良く練り上げて
ペースト状の材料を準備した。
【0019】<製造工程> 実施例:石膏ボードの表面に、下塗り材料を2mm厚で塗
工したあと、上塗り材料を1mm厚で塗工した。 比較例1:石膏ボードの表面に、上塗り材料を3mm厚で
塗工した。 比較例2:石膏ボードを単体で使用した。
【0020】<性能評価>
【0021】
【表1】 ─────────────────────────────── 実施例 比較例1 比較例2 ─────────────────────────────── 吸湿量 g/m2 529 493 − ガス吸着率 % ホルムアルデヒド 1hr後 94.1 94.1 23.5 4hr後 98.2 97.1 44.1 24hr後 99.6 99.5 79.4 トルエン 1hr後 80.0 76.0 20.0 4hr後 91.0 81.7 30.0 24hr後 98.3 75.0 43.3 アンモニア 1hr後 97.2 94.6 26.8 4hr後 99.3 99.0 69.5 24hr後 99.7 99.7 98.4 ─────────────────────────────── 以上の結果、炭調湿材が塗工された石膏ボードからなる
実施例の調湿機能建材は、石膏ボード単体(比較例2)
あるいは無機調湿材のみを塗工した石膏ボード(比較例
1)に比べて、吸湿性およびガス吸着性の点で優れ性能
を有することが確認された。特に、比較例1では、ガス
成分によって吸着性能にばらつきがあるのに対し、実施
例は何れのガス成分に対しても良好な吸着性を示す。
【0022】また、実施例の調湿機能建材は、粉粒炭を
含むことで黒色を呈する下塗り層の上を白色に近い上塗
り層で覆っていることにより、外観性にも優れたものと
なっている。上塗り層の材質や着色を選択することで、
意匠性に富んだ建材を構成することもできる。
【0023】
【発明の効果】本発明の炭調湿材は、可燃性の高い粉粒
炭が不燃性無機物とともに造粒された造粒物であるの
で、粉粒炭を単独で使用した場合に比べて可燃性が抑え
られる。その結果、取扱い中に粉塵爆発を起こしたり火
災を発生する危険性が少なくなる。造粒物の形態である
ことにより、粉粒炭の形態に比べて、輸送保管や建材製
造時の取扱いが容易になる。粉粒炭が有する優れた調湿
性などの機能に加えて、不燃性無機物が有するガス吸着
性などの機能を付与することができ、高い機能を備えた
調湿材が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態となるロックウールボード
の拡大断面図
【符号の説明】
1 ロックウールボード 2 ロックウール 3 炭調湿材 4 防カビ剤 5 バインダー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松下 量己 大阪府豊中市新千里西町1丁目1番4号 ナショナル住宅産業株式会社内 (72)発明者 永井 了 岐阜県土岐市駄知町2321番地の2 高砂工 業株式会社内 (72)発明者 斉田 公昭 岐阜県土岐市駄知町2321番地の2 高砂工 業株式会社内 Fターム(参考) 2E001 DB03 DH12 DH13 GA03 HA00 HA01 HA03 HA14 HA32 HA33 HC05 JA06 JC09 4D052 AA00 AA08 CA01 CA02 CA09 GA04 GB12 GB13 GB14 GB17 HA00 HA03 HA07 HA21 HA23 HA24 HA39 HB02

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】粉粒炭と不燃性調湿材との造粒物からなる
    炭調湿材。
  2. 【請求項2】前記粉粒炭が、木炭、パルプスラッジ炭、
    食品廃棄物炭からなる群から選ばれる少なくとも1種を
    含む請求項1に記載の炭調湿材。
  3. 【請求項3】前記不燃性調湿材が、セピオライト、ゼオ
    ライト、珪藻土、多孔質珪石、アロフェンからなる群か
    ら選ばれる少なくとも1種を含む請求項1または2に記
    載の炭調湿材。
  4. 【請求項4】前記造粒物が、水、漆喰糊、デンプン糊か
    らなる群から選ばれる少なくとも1種の結合剤を含む請
    求項1〜3の何れかに記載の炭調湿材。
  5. 【請求項5】前記粉粒炭と前記不燃性調湿材とが、8
    0:20〜20:80の割合で含有されている請求項1
    〜4の何れかに記載の炭調湿材。
  6. 【請求項6】前記造粒物が、防虫剤、防ダニ剤、防カビ
    剤のうちの少なくとも1種を含む請求項1〜5の何れか
    に記載の炭調湿材。
  7. 【請求項7】平均粒径0.5〜5mmである請求項1〜6
    の何れかに記載の炭調湿材。
  8. 【請求項8】ロックウール、スラグウール、グラスウー
    ル、パルプの何れか1種を主成分とする繊維材料建材、
    石膏、セメントの何れか1種を主成分とする水硬材料建
    材、セラミック、発泡セラミック、タイルの何れか1種
    を主成分とする焼成材料建材からなる群から選ばれる建
    材であって、 請求項1〜7の何れかに記載の炭調湿材が配合あるいは
    塗工されてなる調湿機能建材。
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