JP2001010832A

JP2001010832A - ガラス発泡材

Info

Publication number: JP2001010832A
Application number: JP18113099A
Authority: JP
Inventors: Hisakuni Ito; 寿国伊藤; Yoshihisa Kobayashi; 芳久小林; Tomoyoshi Uchigaki; 友好内垣
Original assignee: Ishizuka Glass Co Ltd
Current assignee: Ishizuka Glass Co Ltd
Priority date: 1999-06-28
Filing date: 1999-06-28
Publication date: 2001-01-16

Abstract

(57)【要約】【課題】無機系発泡剤は分解温度が高いため低温では発
泡しにくく、出来上がった発泡ガラスの気孔率も小さ
く、軽量化にも限界があった。また、廃棄ガラスカレッ
トや木屑の有効利用を図り、人体に害のない、ガラス発
泡体を生産し、軽量ガラス発泡材を安価に提供すること
にある。【解決手段】ガラスびんや板ガラス等の廃棄ガラスカレ
ットを原料とし、これを微粉砕し、木材パルプから得ら
れる木粉と混ぜて造粒したものを加熱焼成して得られる
廃材料を利用することに特徴がある軽量ガラス発泡材で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラスびんや板ガラス
等の廃棄ガラスカレットを原料とし、これを微粉砕し、
木材パルプから得られる木粉と混ぜて造粒したものを加
熱焼成して得られる軽量ガラス発泡材に関するもので、
全て廃材料を利用することに特徴がある。

【０００２】

【従来の技術】廃ガラスびんを主原料としたガラスカレ
ットの粉末と発泡剤を混ぜて、これを溶融、発泡させた
発泡ガラスの製造方法については、特開平１０−２０３
８３６、特開平１０−２３１１３２にあるように、発泡
剤は炭酸カルシウム、炭化珪素、ホウ砂等の無機材料を
使用している。これらの無機系発泡剤は分解温度が高い
ため低温では発泡しにくく、ガラスが溶融し、ガラス粒
子同士が融着し始める温度から発泡が始まるため、気泡
が広がりにくく、従って出来上った発泡ガラスの気孔率
も小さく、材料としての軽量化にも限界があった。ま
た、これらの無機発泡剤は粉末を使用するため、取扱い
時吸引することで人体に害を及ぼす恐れがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決して、廃材料を利用することで資源の再
利用をした軽量ガラス発泡材を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明は、廃材料を利用することを前提に研
究して完成したものであり、主原料はガラスびんやガラ
ス食器、あるいは板ガラス等の混ざった屑ガラスを使用
し、発泡剤も木材パルプから得られる木粉とを混合し、
造粒後加熱焼成することで軽量ガラス発泡材が得られ
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を詳細
に説明する。本発明の主原料のガラスはその種類を問わ
ないが、ガラスびんやコップ等のガラス食器、また板ガ
ラスなどのソーダライムガラスが好ましい。これらのガ
ラスびん等が家庭から排出され、最終処分場へ廃棄処理
されるガラスカレットを主原料に用いる。従って、この
ガラスカレット中にはびんガラスやコップあるいは板ガ
ラスが渾然と混ざっており、またワインびんやビールび
ん等の色ガラスも混在している屑ガラスであるため、ガ
ラス原料として再利用が限られていた。この屑カレット
を３００μｍ以下の粒度に粉砕したものを原料に用い
た。このガラスカレット粉末は３５〜９５重量％が好ま
しく、３５重量％以下であると焼成後の発泡体の結合力
が弱くなり、９５重量％以上では気孔が作りにくくな
る。

【０００６】また、発泡剤の木粉は木材パルプから得ら
れるもので、その繊維長さは１０μｍ〜２ｍｍ、繊維径
は５μｍ〜１ｍｍのサイズが適している。この発泡剤の
木粉は２〜１０重量％加えるのが好ましい。２重量％以
下では発泡量が少なく、材料の軽量化にならない。１０
重量％以上では気泡量が多すぎ、強度的に弱いものとな
る。

【０００７】ガラスカレット粉末と発泡剤の木粉を上記
の範囲で混ぜ合わせ、この他充填材として砂キラ、タル
ク、炭酸カルシウム、パーライト、ベントナイト、炭酸
マグネシウム、シラスバルーン、セリサイト、水酸化ア
ルミニウム、硅石、長石、高炉スラグ、ドロマイト、フ
ライアッシュ、ゼオライト、カオリン、トルマリン等の
無機物を０〜５０重量％混ぜ、これにカルボキシメチル
セルロース（CMC）、メチルセルロース、ヒドロキシエ
チルセルロース、ポリビニルアルコール（PVA）、ニト
ロセルロース、デキストリン、アクリル等の有機粘着剤
を添加して造粒した。

【０００８】造粒して得られた粒体を加熱焼成した。加
熱中、発泡剤として添加した木粉はガラスが融解する前
の低温から燃焼を開始し、この時の燃焼ガスが造粒物内
部で発泡剤の役割を果たし、燃焼が終了する高温まで徐
々に発泡が持続するため、結果として造粒物の内部には
従来の発泡剤に無い沢山の気泡が残留した多孔質のガラ
ス体が出来上がる。なお、加熱焼成温度は５００℃以
上、１０００℃以下が好ましく、５００℃以下では発泡
が不十分であり、ガラス同士の融着も少なく、強度的に
弱い発泡体となり、好ましくない。１０００℃以上では
ガラスの軟化が大きく、形状を維持することが出来にく
くなるので好ましくない。

【０００９】

【実施例】びんガラスを粉砕し、篩分けして１５０μｍ
以下の粒度のガラス粉末を得た。このガラス粉末と発泡
材および有機粘着剤等を表１の配合で混合し、遠心力に
よる造粒機を用いて粒径が１．４ｍｍ〜４ｍｍの大きさ
に造粒した。造粒したものを表１に示す焼成温度で２時
間焼成した。その結果、図１に示すような形態のガラス
発泡材が得られた。これらのガラス発泡材は水に浮き、
嵩比重は０．３〜０．５であった。ガラス発泡材の嵩比
重は、原料となるガラスカレット、発泡剤の木粉、無機
充填材の混合比率を変えることで調整できる。

【００１０】

【表１】

【００１１】このガラス発泡材１ｇを、１００ｍｌの蒸
留水の入った３００ｍｌのビーカーに入れ、pHの変化を
測定した。その結果を表２に示した。

【００１２】

【表２】

【００１３】この結果のように、中性の蒸留水にこれら
のガラス発泡材を入れた場合、アルカリ側にpＨが変化
することが分かった。

【００１４】また、投入前の蒸留水のpＨを塩酸にて
５．３９に調整して（酸性雨のpＨを想定して）、酸性
の水のpＨ変化を調べた。その結果を表３に示した。

【００１５】

【表３】

【００１６】表３の結果から分かるように、これらのガ
ラス造粒物を水中に浸漬することにより、酸性の水を中
性からアルカリ性にpＨ調整できることが分かる。ま
た、表１の実施例３の炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
ムをドロマイトに変更して造粒し、このテストを行った
が同様の結果が見られた。

【００１７】

【発明の効果】以上のように、本発明のガラス発泡材
は、従来の問題点を解決した、廃棄材料である屑カレッ
トと木屑を主原料とするもので、低温から発泡させるこ
とができ、原料の配合を変えることで比重を容易にコン
トロールでき、更に水のpＨを調整できる作用もあり、
酸性雨対策の保水材料や断熱材、吸音材等にも使用可能
なガラス発泡材を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施形態を示すガラス発泡材の断面
図

【符号の説明】

ａガラス発泡材１ガラス粒子２気泡３無機充填材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス粉末に、発泡剤として木材パルプよ
り得られる木粉を混ぜ、造粒し、焼成したガラス発泡材
であることを特徴とする。
【請求項２】ガラス粉末が３００μｍ以下のソーダライ
ムガラスの粉末であることを特徴とする請求項１記載の
ガラス発泡材。
【請求項３】焼成温度が、５００℃以上、１０００℃以
下の温度であることを特徴とする請求項１記載のガラス
発泡材。
【請求項４】ガラス粉末を３５〜９５重量％、発泡剤を
２〜１０重量％、充填剤を０〜５０重量％および有機結
合剤を０．１〜１重量％混合し、造粒し、焼成したガラ
ス発泡材。
【請求項５】充填剤として、砂キラ、タルク、炭酸カル
シウム、パーライト、ベントナイト、炭酸マグネシウ
ム、シラスバルーン、セリサイト、水酸化アルミニウ
ム、硅石、長石、高炉スラグ、ドロマイト、フライアッ
シュ、ゼオライト、カオリン、トルマリン等の無機物を
用いることを特徴とする請求項３記載のガラス発泡材。
【請求項６】有機結合剤として、カルボキシメチルセル
ロース（CMC）、メチルセルロース、ヒドロキシエチル
セルロース、ポリビニルアルコール（PVA）、ニトロセ
ルロース、デキストリン、アクリル等の有機粘着剤を用
いることを特徴とする請求項３記載のガラス発泡材。