JP2002028919A - 窯業系建材の製造方法 - Google Patents
窯業系建材の製造方法Info
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- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】抄造法において、未叩解のパルプ繊維であって
も叩解処理されたパルプ繊維と遜色のない抄造時の歩留
まりと補強効果を発揮させることを課題とする。 【解決手段】セメント、珪砂、補強繊維としてパルプ繊
維を主原料とし、これに必要な骨材、充填材等を添加し
た窯業系セメント配合により、いわゆる抄造法で窯業系
建材を製造する場合において、前記窯業系セメント配合
中のパルプ繊維をまずコロイド状シリカと共にカルシウ
ムを含むアルカリ水に投入して混練し、次いで前記他の
窯業系セメント配合と混合し、以後前記抄造法により製
品を製造する。
も叩解処理されたパルプ繊維と遜色のない抄造時の歩留
まりと補強効果を発揮させることを課題とする。 【解決手段】セメント、珪砂、補強繊維としてパルプ繊
維を主原料とし、これに必要な骨材、充填材等を添加し
た窯業系セメント配合により、いわゆる抄造法で窯業系
建材を製造する場合において、前記窯業系セメント配合
中のパルプ繊維をまずコロイド状シリカと共にカルシウ
ムを含むアルカリ水に投入して混練し、次いで前記他の
窯業系セメント配合と混合し、以後前記抄造法により製
品を製造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は窯業系建材の製造
方法に関する。
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】壁板、屋根材などの建築用板材として、
パルプ繊維を補強繊維とするセメント系配合材料より成
形された窯業系板材が非常に広く使用されている。
パルプ繊維を補強繊維とするセメント系配合材料より成
形された窯業系板材が非常に広く使用されている。
【０００３】これら建築用板材の製造方法として抄造法
が知られている。この抄造法は、セメント混合水より抄
き上げた種膜をメーキングロール上に巻き取りつつ積層
し、一定厚さとなれば切開して平らに延ばし、整形して
製品とする丸網抄造法と、吸引脱水装置を備えたベルト
上にセメントスラリーを層状に供給し、吸引脱水しなが
ら製板していき、最後にプレス盤でプレスして板状体に
整形するいわゆる一層フローオン成形法、あるいは長網
成形法等が知られている。
が知られている。この抄造法は、セメント混合水より抄
き上げた種膜をメーキングロール上に巻き取りつつ積層
し、一定厚さとなれば切開して平らに延ばし、整形して
製品とする丸網抄造法と、吸引脱水装置を備えたベルト
上にセメントスラリーを層状に供給し、吸引脱水しなが
ら製板していき、最後にプレス盤でプレスして板状体に
整形するいわゆる一層フローオン成形法、あるいは長網
成形法等が知られている。
【０００４】ところで、これら窯業系の製品では、石綿
に代わる補強繊維としてパルプ繊維が広く使用されてい
る。しかしながらパルプ繊維は、繊維としての形態性や
表面の電気化学的な性質が石綿に比べ劣るため、セメン
トなど窯業系材料とのなじみ性、即ち付着性が悪いとい
った傾向があり、脱水吸引装置で吸引する工程で、セメ
ントやシリカヒュームなどの粒径の微少な原料は水と共
に吸引脱水されてしまい、材料の歩留まりが悪くなると
いった問題があった。このため、添加量に見合った補強
効果が得られなかったり、製品強度にばらつきが出るな
どの問題があった。
に代わる補強繊維としてパルプ繊維が広く使用されてい
る。しかしながらパルプ繊維は、繊維としての形態性や
表面の電気化学的な性質が石綿に比べ劣るため、セメン
トなど窯業系材料とのなじみ性、即ち付着性が悪いとい
った傾向があり、脱水吸引装置で吸引する工程で、セメ
ントやシリカヒュームなどの粒径の微少な原料は水と共
に吸引脱水されてしまい、材料の歩留まりが悪くなると
いった問題があった。このため、添加量に見合った補強
効果が得られなかったり、製品強度にばらつきが出るな
どの問題があった。
【０００５】そこで、パルプ繊維を叩解処理することに
よって、パルプ繊維の表面を細かくけばだたせ、セメン
トやシリカなどの粉体材料の捕捉性を良くすることによ
って、セメントマトリックスの強度を高め、補強繊維の
添加に見合った強度とすることが行われている。
よって、パルプ繊維の表面を細かくけばだたせ、セメン
トやシリカなどの粉体材料の捕捉性を良くすることによ
って、セメントマトリックスの強度を高め、補強繊維の
添加に見合った強度とすることが行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記叩
解処理には、大きな電力と処理のための時間を必要と
し、製品のコストアップと製造時間の長大化を招く問題
があった。
解処理には、大きな電力と処理のための時間を必要と
し、製品のコストアップと製造時間の長大化を招く問題
があった。
【０００７】この発明は上記問題を解消し、未叩解のパ
ルプ繊維であっても叩解処理されたパルプ繊維と遜色の
ない補強効果を発揮させることを課題としてなされたも
のである。
ルプ繊維であっても叩解処理されたパルプ繊維と遜色の
ない補強効果を発揮させることを課題としてなされたも
のである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
請求項１の窯業系建材の製造方法は、セメント、珪砂、
補強繊維としてパルプ繊維を主原料とし、これに必要な
骨材、充填材等を添加した窯業系セメント配合により、
いわゆる抄造法で窯業系建材を製造する場合において、
前記窯業系セメント配合中のパルプ繊維をまずコロイド
状シリカと共にカルシウムを含むアルカリ水に投入して
混練し、次いで前記他の窯業系セメント配合と混合し、
以後前記抄造法により製品を製造するものである。
請求項１の窯業系建材の製造方法は、セメント、珪砂、
補強繊維としてパルプ繊維を主原料とし、これに必要な
骨材、充填材等を添加した窯業系セメント配合により、
いわゆる抄造法で窯業系建材を製造する場合において、
前記窯業系セメント配合中のパルプ繊維をまずコロイド
状シリカと共にカルシウムを含むアルカリ水に投入して
混練し、次いで前記他の窯業系セメント配合と混合し、
以後前記抄造法により製品を製造するものである。
【０００９】ここに、コロイド状シリカとは、ＳｉＯ２
が１００%に近い、極めて高い純度を有し、粒径が１０
〜２０ｎｍと非常に微細なシリカを言い反応性に富む。
従って、上記コロイド状シリカを、カルシウムを含むア
ルカリ水に添加するとカルシウム分とコロイド状シリカ
とが反応してゲル化が起こり、ここにパルプ繊維を添加
すると前記ゲル化物がパルプ繊維に附着する。
が１００%に近い、極めて高い純度を有し、粒径が１０
〜２０ｎｍと非常に微細なシリカを言い反応性に富む。
従って、上記コロイド状シリカを、カルシウムを含むア
ルカリ水に添加するとカルシウム分とコロイド状シリカ
とが反応してゲル化が起こり、ここにパルプ繊維を添加
すると前記ゲル化物がパルプ繊維に附着する。
【００１０】従って、このゲル化物の附着したパルプ繊
維を他の配合材料と混合すれば、ゲル化物がバインダと
なって、パルプ繊維と粉状配合物とがよく密着し、また
セメントの反応性もコロイド状シリカによって高まるこ
とからマトリックスと補強繊維との結合性が高くなり製
品強度が向上する。
維を他の配合材料と混合すれば、ゲル化物がバインダと
なって、パルプ繊維と粉状配合物とがよく密着し、また
セメントの反応性もコロイド状シリカによって高まるこ
とからマトリックスと補強繊維との結合性が高くなり製
品強度が向上する。
【００１１】このため、叩解、未叩解を問わず、パルプ
繊維等とセメントとの親和性や付着性が改善され製品強
度が向上する。請求項２の窯業系建材の製造方法は、請
求項１の窯業系建材の製造方法におけるカルシウムを含
むアルカリ水が、いわゆる抄造法で生じる排水から固形
物を除去処理した循環水であるものである。
繊維等とセメントとの親和性や付着性が改善され製品強
度が向上する。請求項２の窯業系建材の製造方法は、請
求項１の窯業系建材の製造方法におけるカルシウムを含
むアルカリ水が、いわゆる抄造法で生じる排水から固形
物を除去処理した循環水であるものである。
【００１２】大量の水を使用する抄造法では、吸引脱水
時の排水や、オーバーフロー水など排水も多量に出る。
しかもこれらはセメント粒子などから溶出したカルシウ
ム分を含みアルカリ性の高い排水であるのでそのまま外
部へ排出することはできない。そこで、通常は固形物を
除去した後再びセメント等の水硬性原料用の水として再
利用されるが、この発明ではこのような排水をコロイド
状シリカの活性剤として利用するのである。
時の排水や、オーバーフロー水など排水も多量に出る。
しかもこれらはセメント粒子などから溶出したカルシウ
ム分を含みアルカリ性の高い排水であるのでそのまま外
部へ排出することはできない。そこで、通常は固形物を
除去した後再びセメント等の水硬性原料用の水として再
利用されるが、この発明ではこのような排水をコロイド
状シリカの活性剤として利用するのである。
【００１３】このような排水中には、カルシウム分が多
く含まれるためコロイド状シリカが反応してゲル化し易
くなる。このゲル化物をパルプ繊維に附着させるので、
通常の水を使用する場合に比べ材料の捕捉率が迅速に改
良される。請求項３の発明は、請求項１または２の窯業
系建材の製造方法におけるパルプ繊維が未叩解のパルプ
繊維であるものである。
く含まれるためコロイド状シリカが反応してゲル化し易
くなる。このゲル化物をパルプ繊維に附着させるので、
通常の水を使用する場合に比べ材料の捕捉率が迅速に改
良される。請求項３の発明は、請求項１または２の窯業
系建材の製造方法におけるパルプ繊維が未叩解のパルプ
繊維であるものである。
【００１４】コロイド状シリカのゲル化物は、セメン
ト、シリカ分などの粉体原料の捕捉性が良い。従って、
添加されるパルプ繊維としては、叩解されていないもの
でも前記ゲル化物を介して良好に捕捉される。
ト、シリカ分などの粉体原料の捕捉性が良い。従って、
添加されるパルプ繊維としては、叩解されていないもの
でも前記ゲル化物を介して良好に捕捉される。
【００１５】従って、コストならびに時間のかかる叩解
処理が不要となり、未叩解のパルプ繊維を使用しても強
度に優れた窯業系建材を製造出来るのである。
処理が不要となり、未叩解のパルプ繊維を使用しても強
度に優れた窯業系建材を製造出来るのである。
【００１６】
【発明の実施例】次に、この発明の実施例を説明する。 ［実施例１］セメント４９．７質量%、珪砂４０．３質
量%、未叩解のパルプ繊維５質量%、シリカヒューム５質
量％からなる一般的な窯業系配合を用意し、コロイド状
シリカとして日産化学工業株式会社製「スノーテックス
３０」（ＳｉＯ２濃度３０％）と抄造法で発生したセメ
ント交じりの排水から砂、セメント分をろ過除去した処
理排水を用意した。なお、この処理排水のｐｈは９〜１
０であった。
量%、未叩解のパルプ繊維５質量%、シリカヒューム５質
量％からなる一般的な窯業系配合を用意し、コロイド状
シリカとして日産化学工業株式会社製「スノーテックス
３０」（ＳｉＯ２濃度３０％）と抄造法で発生したセメ
ント交じりの排水から砂、セメント分をろ過除去した処
理排水を用意した。なお、この処理排水のｐｈは９〜１
０であった。
【００１７】上記窯業系配合の内、未叩解のパルプ繊維
を上記コロイド状シリカと共に抄造法で発生した排水の
処理水に投入し攪拌混合した。次いで、パルプ繊維を取
り出し、液を切ることなくそのまま他の粉体材料と大量
の水と混合しセメント配合物の混合液を調整した。
を上記コロイド状シリカと共に抄造法で発生した排水の
処理水に投入し攪拌混合した。次いで、パルプ繊維を取
り出し、液を切ることなくそのまま他の粉体材料と大量
の水と混合しセメント配合物の混合液を調整した。
【００１８】この混合液を図１に示すように槽１に供給
し、内部に浸漬した丸網シリンダ２で抄き上げ、抄き上
げた種膜３を丸網シリンダ２に接して移動する抄造ベル
ト４に転移させ、移送中、吸引脱水装置５により脱水を
行い、ついでメーキングロール６に巻き取って積層し、
一定厚さとなれば切開して平らに延ばし、プレス盤７で
平らにプレスすることにより整形し、厚さ５ミリ、縦９
０センチメートル、横４５センチメートルの板材を多数
成形した。
し、内部に浸漬した丸網シリンダ２で抄き上げ、抄き上
げた種膜３を丸網シリンダ２に接して移動する抄造ベル
ト４に転移させ、移送中、吸引脱水装置５により脱水を
行い、ついでメーキングロール６に巻き取って積層し、
一定厚さとなれば切開して平らに延ばし、プレス盤７で
平らにプレスすることにより整形し、厚さ５ミリ、縦９
０センチメートル、横４５センチメートルの板材を多数
成形した。
【００１９】この板材を室温にて２４時間の自然養生
後、150℃〜180℃の温度条件で１５〜２０時間のオート
クレーブ養生を行い試験板を得た。 ［実施例２］実施例１における未叩解のパルプに代え、
叩解処理したパルプ繊維を使用した他は実施例１と同様
にして試験板を得た。 ［実施例３］実施例１に掲げた丸網抄造法に代え、一層
フローオン成形法で厚さ１３ミリ、縦９０センチメート
ル、横４５センチメートルの板材を多数成形した。
後、150℃〜180℃の温度条件で１５〜２０時間のオート
クレーブ養生を行い試験板を得た。 ［実施例２］実施例１における未叩解のパルプに代え、
叩解処理したパルプ繊維を使用した他は実施例１と同様
にして試験板を得た。 ［実施例３］実施例１に掲げた丸網抄造法に代え、一層
フローオン成形法で厚さ１３ミリ、縦９０センチメート
ル、横４５センチメートルの板材を多数成形した。
【００２０】まず、窯業系配合の内、未叩解のパルプ繊
維を上記コロイド状シリカと共に抄造法で発生した排水
の処理水に投入し攪拌混合し、次いで、パルプ繊維を取
り出し、液を切ることなくそのまま他の粉体材料と水と
混合し、セメント配合物のスラリーを調整し、フローオ
ン成形装置に供給した。
維を上記コロイド状シリカと共に抄造法で発生した排水
の処理水に投入し攪拌混合し、次いで、パルプ繊維を取
り出し、液を切ることなくそのまま他の粉体材料と水と
混合し、セメント配合物のスラリーを調整し、フローオ
ン成形装置に供給した。
【００２１】一層フローオン成形装置は、図２に示すよ
うに成形ベルト１１に前記セメントスラリー１０をフロ
ーボックス１２から一定厚さの層状に供給し、移送過程
で吸引脱水装置１３で過剰な水分を強制脱水し、成形ベ
ルト１１上のセメントスラリー層の１０の厚さを所定の
厚さとすると共に、カッター１４で所定長さに裁断し、
プレス盤１５でプレスして板状体に成形するものであ
る。 ［実施例4］実施例３に掲げた未叩解パルプに代え、叩
解処理したパルプ繊維を使用した他は実施例３と同様に
してフローオン成形法により板材を成形した。 ［比較例１］実施例２と同じ配合原料を使用し、コロイ
ド状シリカによる処理をしなかった他は実施例２と同様
にして試験板を成形し養生硬化させた。 ［比較例２］実施例１と同じ配合原料を使用し、コロイ
ド状シリカによる処理をしなかった他は実施例１と同様
にして試験板を成形し養生硬化させた。
うに成形ベルト１１に前記セメントスラリー１０をフロ
ーボックス１２から一定厚さの層状に供給し、移送過程
で吸引脱水装置１３で過剰な水分を強制脱水し、成形ベ
ルト１１上のセメントスラリー層の１０の厚さを所定の
厚さとすると共に、カッター１４で所定長さに裁断し、
プレス盤１５でプレスして板状体に成形するものであ
る。 ［実施例4］実施例３に掲げた未叩解パルプに代え、叩
解処理したパルプ繊維を使用した他は実施例３と同様に
してフローオン成形法により板材を成形した。 ［比較例１］実施例２と同じ配合原料を使用し、コロイ
ド状シリカによる処理をしなかった他は実施例２と同様
にして試験板を成形し養生硬化させた。 ［比較例２］実施例１と同じ配合原料を使用し、コロイ
ド状シリカによる処理をしなかった他は実施例１と同様
にして試験板を成形し養生硬化させた。
【００２２】上記実施例１〜４及び比較例１、２につい
て板材の曲げ強さと比重とを測定したところ表１の結果
となった。なお、製品製造にあたり材料の歩留まりの良
否は製品比重に反映される。従って、歩留まりは比重を
代用特性として評価した。
て板材の曲げ強さと比重とを測定したところ表１の結果
となった。なお、製品製造にあたり材料の歩留まりの良
否は製品比重に反映される。従って、歩留まりは比重を
代用特性として評価した。
【００２３】
【表１】 表１より明らかなように、実施例の場合、いずれも11.6
ＭＰａ以上の曲げ強度を有し、パルプ繊維にコロイド状
シリカと処理排水による処理をしない比較例1、2に比べ
強度向上が見られ、コロイド状シリカの処理の効果が確
認された。
ＭＰａ以上の曲げ強度を有し、パルプ繊維にコロイド状
シリカと処理排水による処理をしない比較例1、2に比べ
強度向上が見られ、コロイド状シリカの処理の効果が確
認された。
【００２４】また、未叩解パルプを使用した実施例1で
も叩解パルプを使用した比較例1より優れた強度とする
ことができ、コロイド状シリカと処理排水による処理が
強度向上となることが判明した。
も叩解パルプを使用した比較例1より優れた強度とする
ことができ、コロイド状シリカと処理排水による処理が
強度向上となることが判明した。
【００２５】製品歩留まりも、実施例の場合比重が大き
く、比較例より優れていることが判明した。
く、比較例より優れていることが判明した。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、パルプ繊維にカルシウム分とコロイド状シリカ
とによるゲル化物を附着させ、これによって他の粉体原
料を附着しやすくしたため、パルプ繊維とセメントマト
リックスとの密着性、附着性が良くなりマトリックスの
強度が向上する。
よれば、パルプ繊維にカルシウム分とコロイド状シリカ
とによるゲル化物を附着させ、これによって他の粉体原
料を附着しやすくしたため、パルプ繊維とセメントマト
リックスとの密着性、附着性が良くなりマトリックスの
強度が向上する。
【００２７】請求項2の発明によれば、カルシウムを含
むアルカリ水として、抄造法を実施した場合に生じる産
業排水を利用するので排水の積極的な有効利用ができる
効果を有する。
むアルカリ水として、抄造法を実施した場合に生じる産
業排水を利用するので排水の積極的な有効利用ができる
効果を有する。
【００２８】請求項3の発明によれば、未叩解のパルプ
であっても十分な補強効果が期待でき、パルプ叩解のた
めの諸コストや時間の節約ができ、経済的な製造ができ
る効果を有する。
であっても十分な補強効果が期待でき、パルプ叩解のた
めの諸コストや時間の節約ができ、経済的な製造ができ
る効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】丸網抄造法に使用される装置の側面図である。
【図2】一層フローオン成形法に使用される装置の側面
図である。
図である。
１ 槽 ２ 丸網シリンダ ３ 種膜 ４ 抄造ベルト ５ 吸引脱水装置 ６ メーキングロール ７ プレス盤 １０ セメントスラリー １１ ベルト １２ フローボックス １３ 吸引脱水装置 １４ カッター １５ プレス盤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 16:02） Ｃ０４Ｂ 16:02） Ｚ
Claims (3)
- 【請求項１】 セメント、珪砂、補強繊維としてパルプ
繊維を主原料とし、これに必要な骨材、充填材等を添加
した窯業系セメント配合により、いわゆる抄造法で窯業
系建材を製造する場合において、前記窯業系セメント配
合中のパルプ繊維をまずコロイド状シリカと共にカルシ
ウムを含むアルカリ水に投入して混練し、次いで前記他
の窯業系セメント配合と混合し、以後前記抄造法により
製品を製造する窯業系建材の製造方法。 - 【請求項２】請求項１の窯業系建材の製造方法における
カルシウムを含むアルカリ水が、いわゆる抄造法で生じ
る排水から固形物を除去処理した循環水である窯業系建
材の製造方法。 - 【請求項３】請求項１または２の窯業系建材の製造方法
におけるパルプ繊維が未叩解のパルプ繊維である窯業系
建材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000218135A JP2002028919A (ja) | 2000-07-19 | 2000-07-19 | 窯業系建材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000218135A JP2002028919A (ja) | 2000-07-19 | 2000-07-19 | 窯業系建材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002028919A true JP2002028919A (ja) | 2002-01-29 |
Family
ID=18713133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000218135A Pending JP2002028919A (ja) | 2000-07-19 | 2000-07-19 | 窯業系建材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002028919A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2445841A1 (en) * | 2009-06-26 | 2012-05-02 | James Hardie Technology Limited | Environmentally-friendly cementitious articles, formulations, methods of making and uses |
-
2000
- 2000-07-19 JP JP2000218135A patent/JP2002028919A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2445841A1 (en) * | 2009-06-26 | 2012-05-02 | James Hardie Technology Limited | Environmentally-friendly cementitious articles, formulations, methods of making and uses |
| JP2012531333A (ja) * | 2009-06-26 | 2012-12-10 | ジェイムズ ハーディー テクノロジー リミテッド | 環境に優しいセメント質物品、配合物、製造方法および用途 |
| EP2445841A4 (en) * | 2009-06-26 | 2014-10-08 | Hardie James Technology Ltd | ECOLOGICAL CEMENT ARTICLES, FORMULATIONS, METHODS OF MAKING, AND USES |
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