JP2001205608A - 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Info
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Abstract
質セメント板の原料として使用することが出来るように
することにある。 【解決手段】木質セメント板廃材粉砕物を含む原料混合
物を使用して乾式法によって木質セメント板を製造する
場合、該原料混合物のマットを面圧180〜220kfg/
cm2 でプレス圧締する。このような高圧プレスによれ
ば、該木質セメント板廃材粉砕物を90重量%まで原料
混合物に添加することが出来る。
Description
材粉末を混合した木質セメント板の製造方法に関するも
のである。
木毛、木粉、木質パルプ等の木質補強材がセメント硬化
物マトリクス内に分散した構造を有しており、外壁材、
屋根材等の建築板として多用されている。該木質セメン
ト板を製造する際、切削工程において切屑や端切れ等の
廃材が製品の10〜30%程度発生する。このような木
質セメント板廃材は従来は主として廃棄処分にしてい
た。しかし公害規制が厳しくその上廃棄処分場の確保が
困難となって廃棄処分費用が嵩んでいる現状からみて、
該木質セメント板廃材の再利用が強く望まれている。上
記木質セメント板廃材の再利用方法としては、該木質セ
メント板廃材の粉砕物を木質セメント板原料に混合して
木質セメント板を製造する方法が検討されている。
板は木質補強材とセメントとを主体とする木質セメント
板原料を型板上に撒布してマットをフォーミングし、該
マットを10〜30kgf/cm2 の圧力で圧締した状態で養
生硬化する乾式法によって製造されるが、上記木質セメ
ント板廃材粉砕物は硬化性に乏しく、大量添加すると養
生中にマットの硬化が不充分になり、圧締を解除すると
マットの厚みが増大復元するスプリングバックが大きく
なり、設定厚みが得られにくくかつ高密度高強度の製品
が得られないという問題点があった。そこで従来では上
記木質セメント板廃材粉砕物の添加量は多くとも50重
量%以下にされ、そのために木質セメント板廃材の再利
用率は従来それ程高くはなかった。
を解決するための手段として、木質セメント板の廃材粉
砕物を90重量%以下の量で含む木質セメント板原料を
型板上に散布してマットをフォーミングし、該マットを
面圧180〜220 kgf/cm2で圧締した状態で予備硬
化せしめその後養生する木質セメント板の製造方法を提
供するものである。該マットは緻密構造を有する表裏層
と粗構造を有する芯層とからなる三層構造を有し、表裏
層には粒径45〜1000μm の木質セメント板廃材粗
粉末が90重量%以下、芯層には粒径1〜500μm の
木質セメント板廃材の微粉末が90重量%以下の量で含
まれていることが望ましい。また該木質セメント板廃材
粗粉末は粒径75μm 以上1000μm 以下であり、該
木質セメント板廃材微粉末は粒径1μm 以上75μm 未
満であることが望ましく、木質セメント板廃材粗粉末に
は木質成分が25〜50重量%含まれ、該木質セメント
板廃材微粉末には無機質成分が60〜90重量%含まれ
ていることが望ましい。更に該木質セメント板廃材粗粉
末および微粉末は木質セメント板廃材をハンマーミルで
一次粉砕し、更に該一次粉砕物をローラミルで二次粉砕
し、該二次粉砕物を分級することが望ましい。
しては木片、木質繊維束、木毛、木粉、木質パルプ等、
従来の木質セメント板に用いられる木質補強材と同様な
ものがある。望ましい木質補強材としては巾0.5〜2
mm、長さ1〜20mm、アスペクト比(長さ/厚み)20
〜30の木片や、径が0.1〜2.0mm、長さが2〜3
5mm、望ましくは10〜30mmの分枝および/または彎
曲および/または折曲させることにより嵩高くされた木
質繊維束がある。
セメント類としては、ポルトランドセメント、高炉スラ
グセメント、シリカセメント、フライアッシュセメン
ト、アルミナセメント等が例示される。
象とする木質セメント板廃材とは、木片、木質繊維束、
木毛、木粉木質パルプ等の木質補強材を使用した木質セ
メント板の廃材であって、上記木質セメント板廃材は、
該木質セメント板を例えば外壁材や屋根材等に使用した
建築物の取壊し、改修等の際に発生する廃材、あるいは
該木質セメント板を製造する際に切削工程等において発
生する切屑、端切れ等である。
よって通常0.5mm〜2.0mmの粒径の一次粉砕物に粉
砕され、該一次粉砕物は木質セメント板原料としても使
用されるが、本発明では該一次粉砕物に加えあるいは該
一次粉砕物に代えて該一次粉砕物をローラミルによって
二次粉砕した1μm 以上1000μm 以下の粒径の二次
粉砕物を原料として使用する。ローラミルとしては遠心
ローラミル、バウルミル、ゼゴミル、オングミル、竪型
ローラを用いた竪型ミル等がある。
には、上記二次粉砕物は篩別あるいはエアー分級等によ
って粒径45μm 以上1000μm 以下、望ましくは粒
径75μm 以上1000μm 以下の粗粉末と、粒径1μ
m 以上500μm 以下、望ましくは粒径1μm 以上75
μm 未満の微粉末とに分級され、該粗粉末には通常15
〜40重量%の木質成分と、60〜85重量%の無機質
成分とが含まれ、該微粉末には通常10〜20重量%の
木質成分と、80〜90重量%の無機質成分とが含まれ
る。本発明で使用する粗粉末の粒度分布は、 16〜50 メッシュ 5〜15重量% 50〜100 メッシュ 15〜25重量% 100〜200 メッシュ 35〜70重量% 200〜330メッシュ 10〜25重量% であって平均粒度は60μm 〜90μm である。本発明
で使用する微粉末の粒度分布は、 50〜200 メッシュ 10〜20重量% 200〜330メッシュ 20〜40重量% 330 メッシュ以下 40〜70重量% であって平均粒度は20μm 〜40μm である。
セメントの一部をケイ砂、ケイ石粉、シリカヒューム、
高炉スラグ、フライアッシュ、シラスバルーン、パーラ
イト、ベントナイト、ケイソウ土等のケイ酸含有物質お
よび/またはボゾラン物質で置換してもよいし、あるい
は塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化鉄、塩化ア
ルミニウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチ
ウム等の塩化物の無水物あるいは結晶化物、硫酸アルミ
ニウム、ミョウバン、硫酸鉄、硫酸リチウム、硫酸ナト
リウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム等の硫酸塩の
無水物あるいは結晶化物、硝酸カルシウム、亜硝酸カル
シウム等の硝酸塩、亜硝酸塩の無水物あるいは結晶化
物、ギ酸カルシウム、酢酸カルシウム等のギ酸塩、酢酸
塩の無水化物あるいは結晶化物、アルミン酸ソーダ、水
ガラス等のセメント硬化促進剤やワックス、パラフィ
ン、シリコン等の防水剤、発泡性ポリスチレンビーズ等
の発泡性熱可塑性プラスチックビーズ等を添加してもよ
い。
芯層の表裏面に緻密構造を有する表裏層を積層した三層
構造とすることが望ましい。このような三層構造の木質
セメント板の場合、表裏層用の原料混合物Aの組成は、
通常セメント5〜50重量%、木質補強材0〜20重量
%、ケイ酸含有物質1〜15重量%、木質セメント板廃
材の二次粉砕物の粗粉末90重量%以下、望ましくは5
0重量%以上であり、芯層用の原料混合物Bの組成は、
通常セメント5〜30重量%、木質補強材0〜15重量
%、ケイ酸含有物質0〜10重量%、木質セメント材廃
材の二次粉砕物の微粉末90重量%以下、望ましくは5
0重量%以上である。上原料混合物A、Bには通常更に
セメント硬化促進剤や防水剤等が数重量%以下の量で添
加される。
与えるために木質補強材として通常目開き4.5mm以下
の粒径の木片や目開き0.5〜1.5mmの粒径の木粉等
の微細木質補強材を使用し、また上記芯層の原料混合物
Bには粗構造を与えるために木質補強材として通常目開
き4.5〜10mmの粒径の木片や平均径1.0mm、長さ
20mmの木質繊維束等の粗大木質補強材を使用すること
が望ましい。
廃材の二次粉砕物の微粉末および/または粗粉末の一部
に代えて一次粉砕物を表裏層においては0〜2重量%、
芯層においては0〜28重量%使用してもよい。
は、工程の連続化が容易で装置も簡単な乾式法を採用す
る。乾式法の工程1においては、型板上に上記原料混合
物Aをマット状に散布し、次いでその上に上記原料混合
物Bをマット状に散布し、更にその上に上記原料混合物
Aをマット状に散布するのであるが、この際原料混合物
Aおよび原料混合物Bにはセメントの硬化反応のために
それぞれ水を30〜50重量%添加しておく。原料混合
物Bに木片を添加し、そして木質繊維束として上記分枝
および/または彎曲および/または折曲させることによ
って嵩高くされたものを用いると、原料混合物Bがほぐ
れ易くなり、型板上に均一に散布し易くなる。
して多数個ベルトコンベア上に載置並列せしめられる。
型板上に散布された原料混合物は所望なればロール等に
よって若干押圧されてマットとされ、該マットはそれか
ら工程2において水分存在下に圧締予備硬化され所望の
形状に成形される。
80〜220 kgf/cm2 、温度60〜80℃、時間6〜
20時間程度で行われ、加熱は通常蒸気にて行われる。
圧締は二つの型板間に上記マットを挟圧することによっ
て行われるが、該型板面には所定の形状、凹凸模様等が
施されてもよい。上記工程2の圧締予備硬化によって得
られた予備硬化物は圧締を解除して型板から取出される
か、あるいは圧締したままで工程3においてオートクレ
ーブ中にて養生される。
温度160〜180℃、時間5〜10時間程度である。
上記オートクレーブ養生によりセメントとケイ酸含有物
質とのケイ酸カルシウム反応は完全に行われ、かつ芯層
に発泡性熱可塑性プラスチックビーズを添加した場合に
は該発泡性熱可塑性プラスチックビーズは完全に発泡
し、そして該発泡性熱可塑性プラスチックビーズの発泡
によって形成されたプラスチック発泡体粒は溶融してセ
ル中の発泡剤が外界へ逃散し、該プラスチック発泡体粒
は急速に収縮して芯層内部に多数の空孔が形成される。
そして該空孔内壁面には該プラスチック発泡体粒にもと
ずく熱可塑性プラスチックコーティング層が形成され
る。
間養生してもよい。ただしこの場合はケイ酸含有物質の
配合比を下げて、セメントを増やした配合とすることが
望ましい。このようにして本発明の木質セメント板が製
造されるが、本発明の木質セメント板の表裏層の厚みは
通常全体の厚みの10〜30%、密度は0.9〜1.4
g/cm3 となる。
には、上記木質セメント板の二次粉砕物を分級せずにそ
のまま使用するが、上記粗粉末のみ、あるいは微粉末の
みを使用してもよい。この場合には通常セメント5〜5
0重量%、ケイ酸含有物質0〜15重量%、木質補強材
0〜20重量%、木質セメント板廃材の二次粉砕物90
重量%、望ましくは50重量%以上の組成の原料混合物
を使用する。上記原料混合物は前記三層構造の木質セメ
ント板と同様に乾式法によってマットにフォーミングさ
れ、圧締、養生硬化され一層構造の木質セメント板とな
る。
と、得られる粉砕物は粒径が0.5mm〜2.0mmであ
り、外側にセメント硬化物、内側に未反応セメント分を
有する。このような粉砕物を更にローラミルで二次粉砕
すると、得られる二次粉砕物は粒径が1μm 以上100
0μm 以下であり、内側の未反応セメント分が外部に露
出するようになる。
が高くなり、木質セメント板の原料中のセメントと共に
硬化反応を起す。特に本発明では乾式法でフォーミング
されたマットを面圧180〜220 kgf/cm2で圧締し
予備硬化せしめるので、マット中セメントと二次粉砕物
とが密に接触し、硬化反応が非常に円滑に進行する。し
たがって予備硬化後あるいは養生後に圧締を解除し硬化
マットを型板から取出した時、スプリングバックが殆ど
起らない。
を使用して乾式法によって3層に製造された木質セメン
ト板廃材を使用した。 < 表裏層 > セメント 47. 5重量% ケイ砂 32. 5 〃 木片 14.5 〃 木粉 5. 5 〃 硬化剤 2. 0 〃 < 芯 層 >セメント 33. 0重量% フライアッシュ 22. 0 〃 木片 6. 0 〃 木質繊維束 10. 0 〃 発泡性ポリスチレンビーズ 2. 0 〃 硬化剤 2. 0 〃 リジェクト 27. 0 〃 一次養生は70℃,10時間とし、二次養生としてオー
トクレーブ165℃で7時間養生した。表1に示す組成
の混合物に水を40〜50重量%添加した加水混合物を
用いて表裏層部と芯層部とを有する三層構造の木質セメ
ント板を乾式法によって作成した。
示す表層部組成の混合物を所定量散布して表層部マット
をフォーミングし、その上に表1に示す芯層部組成の混
合物を所定量散布して芯層部マットをフォーミングし、
更にその上から上記表層部組成の混合物を所定量散布し
て裏層マットをフォーミングし、その上から上型板を当
接し、面圧200 kgf/cm2(比較例は30 kgf/c
m2)の圧力でプレス圧締、60℃、8時間の予備養生、
圧力6 kgf/cm2 、温度140℃、5. 5時間のオート
クレーブ養生および乾燥することにより三層構造で表裏
層/芯層の重量比=1/3の木質セメント板試料を作成
した。このようにして作成された各試料の各種物性を測
定した。その結果は表2に示される。
cm2 の実施例の場合には、木質セメント板廃材二次粉砕
物を85重量%前後の大量添加しても強度が高い外観良
好な製品が作られるが、圧締プレス圧30 kgf/cm2 の
比較例の場合には、該二次粉砕物を50重量%以上添加
すると(比較例2、3)、強度が低下し比重も低くな
り、外観とも不良になることが認められる。
木質セメント材の原料に大量添加しても、強度が低下せ
ず、高比重かつ外観に優れた木質セメント板が得られ
る。
Claims (5)
- 【請求項1】木質セメント板の廃材粉砕物を90重量%
以下の量で含む木質セメント板原料を型板上に散布して
マットをフォーミングし、該マットを面圧180〜22
0kgf/cm2で圧締した状態で予備硬化せしめその後養
生することを特徴とする木質セメント板の製造方法 - 【請求項2】該マットは緻密構造を有する表裏層と粗構
造を有する芯層とからなる三層構造を有し、表裏層には
粒径45〜1000μm の木質セメント板廃材粗粉末が
90重量%以下、芯層には粒径1〜500μm の木質セ
メント板廃材の微粉末が90重量%以下の量で含まれて
いる請求項1に記載の木質セメント板の製造方法 - 【請求項3】該木質セメント板廃材粗粉末は粒径75μ
m 以上1000μm 以下であり、該木質セメント板廃材
微粉末は粒径1μm 以上75μm 未満である請求項2の
木質セメント板の製造方法 - 【請求項4】該木質セメント板廃材粗粉末には木質成分
が25〜50重量%含まれ、該木質セメント板廃材微粉
末には無機質成分が60〜90重量%含まれている請求
項1または2または3に記載の木質セメント板の製造方
法 - 【請求項5】該木質セメント板廃材粗粉末および微粉末
は木質セメント板廃材をハンマーミルで一次粉砕し、更
に該一次粉砕物をローラミルで二次粉砕し、該二次粉砕
物を分級することによって得られる請求項1または2ま
たは3または4に記載の木質セメント板の製造方法
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000018154A JP2001205608A (ja) | 2000-01-27 | 2000-01-27 | 木質セメント板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000018154A JP2001205608A (ja) | 2000-01-27 | 2000-01-27 | 木質セメント板の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=18545044
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000018154A Pending JP2001205608A (ja) | 2000-01-27 | 2000-01-27 | 木質セメント板の製造方法 |
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---|---|
JP (1) | JP2001205608A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006265063A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Nichiha Corp | 軽量無機質板および該軽量無機質板の製造方法 |
-
2000
- 2000-01-27 JP JP2000018154A patent/JP2001205608A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006265063A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Nichiha Corp | 軽量無機質板および該軽量無機質板の製造方法 |
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