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

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JP2001205608A
JP2001205608A JP2000018154A JP2000018154A JP2001205608A JP 2001205608 A JP2001205608 A JP 2001205608A JP 2000018154 A JP2000018154 A JP 2000018154A JP 2000018154 A JP2000018154 A JP 2000018154A JP 2001205608 A JP2001205608 A JP 2001205608A
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Kensuke Goto
健輔 後藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の課題は木質セメント板の廃材を大量木
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

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は木質セメント板の廃
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。
【0002】
【従来の技術】木質セメント板は、木片、木質繊維束、
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。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この種の木質セメント
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。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の課題
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。
【0005】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。 〔木質補強材〕本発明において用いられる木質補強材と
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。
【0006】〔セメント類〕本発明において用いられる
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。
【0007】〔木質セメント板廃材粉砕物〕本発明が対
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。
【0008】上記木質セメント板廃材はハンマーミルに
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。
【0009】三層構造の木質セメント板を製造する場合
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。
【0010】〔その他の原料成分〕上記原料の他に更に
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。
【0011】本発明の木質セメント板は粗構造を有する
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。
【0012】上記表裏層の原料混合物Aには緻密構造を
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。
【0013】更に本発明においては上記木質セメント板
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。
【0014】本発明の木質セメント板の製造方法として
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。
【0015】連続製造法においては上記型板は搬送板と
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。
【0016】圧締条件は本発明においては通常圧締圧1
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。
【0017】養生条件は通常圧力6〜20 kgf/cm2
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。
【0018】また工程3においては25℃の常温で7日
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。
【0019】一層構造の木質セメント板を製造する場合
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。
【0020】
【作用】木質セメント板廃材をハンマーミルで粉砕する
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。
【0021】したがってこのような二次粉砕物は反応性
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。
【0022】〔実施例〕本実施例では下記の組成の原料
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。
【0023】
【表1】
【0024】試料および比較試料は、下型板上に表1に
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。
【0025】
【表2】
【0026】表2によれば、圧締プレス圧200 kgf/
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
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。
【0027】
【発明の効果】本発明では木質セメント板廃材粉砕物を
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)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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
  2. 【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
  3. 【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
  4. 【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
  5. 【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
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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