JP2002154812A - 耐熱耐火材料とその製造方法 - Google Patents

耐熱耐火材料とその製造方法

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JP2002154812A JP2000346537A JP2000346537A JP2002154812A JP 2002154812 A JP2002154812 A JP 2002154812A JP 2000346537 A JP2000346537 A JP 2000346537A JP 2000346537 A JP2000346537 A JP 2000346537A JP 2002154812 A JP2002154812 A JP 2002154812A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】特に一般家庭や食品加工工場からの廃棄物であ
る生ゴミや建築構造物や鋸屑、古材等の廃材チップ等の
可燃性廃棄物と工場排煙処理により回収される副石膏の
両方を有効に利用することにより、資源再利用の適用範
囲を拡大して廃棄物の大量処理に貢献しようとするもの
である。 【解決手段】可燃性廃棄物より生成された炭化物と、工
場排煙処理の結果回収される副石膏を組みあわせて軽量
で耐熱耐火性能に優れた建築用構造材料として廃棄物資
源の再利用を行うものである。石膏ボードには廃棄物か
ら得た炭化物を混入し、炭化物ボードには石膏や水酸化
アルミニウムなどの無機材料を添加することにより難燃
性能強化した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、特に生ゴミ等の
生活廃棄物の大量処理を目的とした難燃性建築用構造物
或いは日用品の材料として使用される耐熱耐火ボード又
はブロック等の建築用構造材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】家庭廃棄物又は産業廃棄物を問わず、自
治体はその処理に苦慮しており、無公害処理の困難性か
ら未だ埋め立て処分に頼らざるを得ない状況である。特
に、家庭廃棄物や食品工場から廃棄される多量の生ゴミ
の一部は堆肥や飼料化が進められているが、消費量の急
激な増加は期待できない。建築構造物の廃材や古材等の
可燃物の廃材については、焼却処理を行うのが一般的で
ある。出来た焼却灰は固化し資源の再利用を図っている
ものの、焼却による有害物質の大気への流出防止対策や
焼却灰の中に含まれる重金属を取り除いたりする作業が
必要である。
【０００３】一方、電力会社や精錬所、化学肥料工場か
ら排気される排気ガス中に含まれる多量の有害な硫黄酸
化物は、排煙脱硫技術により副石膏として回収され、こ
の副石膏を石膏ボードとして建築構造材料に再利用する
ことが行われている。しかしながら、前述したような可
燃性廃棄物の処理は依然として急激な増加に追従でき
ず、有効に利用されないまま埋め立て又は焼却廃棄され
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、前記現状
に鑑みて、これらの廃棄物の内、特に一般家庭や食品加
工工場からの廃棄物である生ゴミ、或いは建築構造物や
鋸屑、古材等の廃材チップ等の可燃性廃棄物と前述した
工場排煙の両方を有効に利用することにより、再利用の
適用範囲を拡大して廃棄物の大量処理に貢献しようとす
るものである。
【０００５】
【発明を解決するための手段】この発明は、可燃性廃棄
物より生成された炭化物と工場排煙処理の結果、副石膏
として回収される石膏を利用することにより、優れた耐
熱耐火性能を有する建築構造材料を得るものである。ま
た、建築用構造材料である石膏ボードの製造過程に炭化
物を混入すると共に、ベントナイトや水酸化アルミニウ
ムなどの無機材料を添加することにより、従来の石膏ボ
ードより軽量で耐熱耐火性に優れた石膏ボードを得るこ
とができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照に説明する。図１は、この発明の難燃性炭化物
の製造方法の工程を示すブロック図である。
【０００７】可燃性廃棄物である食品加工工場から出た
生ゴミ１と一般家庭から出た生ゴミ２は、一緒に集めら
れて乾燥工程３で乾燥処理され、水分調整され、、処理
効率の向上を図るため粗砕工程４に送られて一定の粒状
塊に選別され、噴霧器によって水分を供給され、表面が
濡れた状態で、次の混練工程５に送られる。
【０００８】ここで、前記水分調整済みの可燃性廃棄物
の粒状塊は、難燃性を付与する難燃処理材６としてのベ
ントナイト粉末と炭化促進用の炭化助材７としての木材
チップを加えて混練される。この際、ベントナイトを粒
状塊の表面に満遍なく付着させるに十分な適量のバイン
ダを添加するのが好ましい。炭化促進用として使用する
炭化助剤７は、必要に応じて使用するもので、省略する
こともできる。
【０００９】十分に混練され、表面をベントナイトで覆
われた可燃性廃棄物の粒状塊は、炭化処理行程８に送ら
れ、周知の燃焼炉であるロータリーキルン等に投入さ
れ、約７５０℃で炭化処理を行うことにより、粒塊状の
難燃性炭化物９が生成される。
【００１０】通常の炭化物は、２００〜３００℃で着火
して灰となるが、このようにベントナイトで難燃処理を
行った炭化物９は、図２に模式的に示すように、多孔性
の炭化物１０の外表面が焼結されたベントナイトの薄い
通気性の層１１で被覆されているので、通常の植物性炭
化物の３倍以上の高温に対しても着火し難く、難燃性炭
化物として利用することができる。
【００１１】難燃性炭化物を建築構造材料としてのパネ
ルやブロックに成型するには、前記工程を経て生成され
た難燃性炭化物９を粉砕し、フェノール樹脂等のバイン
ダと混練し、加熱加圧することに依り成型固化して所定
の形状に成型する。この場合、難燃性強化材として石膏
粉末や水酸化アルミニウム等の不燃性無機材料を添加す
ることにより、耐熱耐火性能は飛躍的に向上する。
【００１２】図３は、この発明の難燃性炭化物をバイン
ダーと混練し成形固化した耐熱耐火構造材料としての建
築構造用のパネルを示すものである。２０は壁ボード本
体で、その表面の一部である片面又は両面全部には吸放
湿性を有する通気性の紙または化粧紙２１を貼り付けた
ものである。図４は、壁ボード本体２０の片面にベニヤ
板２２を貼ったもので、天井板や床板に使用するもので
ある。
【００１３】次に、工場排煙処理の結果回収される副石
膏を利用した建築構造材料の製造方法について簡単に説
明する。石膏は一般に外国から輸入される天然石膏と国
内の電力会社、精錬所、化学工場などから回収される副
石膏とに分類されるが、何れも２分子の結晶水を有する
硫酸カルシウム（２水石膏）で、これを１２０℃〜１５
０℃に加熱すると結晶水の２／３を失って「焼き石膏」
になる性質を有している。この焼き石膏に水を加えると
水和反応を起こし、再び元の２水石膏に戻って固化する
のである。
【００１４】石膏ボードは、この性質を利用して水で練
った焼き石膏を二枚の厚紙の間に流し込んで成型ロール
で所定の厚さに成型固化したり、型枠に流し込んで成型
固化させることにより所定の石膏ボードを製造するので
ある。この発明では、上記石膏ボードの製造工程におい
て、焼き石膏に前述した可燃性廃棄物よりなる難燃性炭
化物を混入して水で混練することにより、軽量化された
石膏ボードを得ることができるのである。なお、前記炭
化物に加えて水酸化アルミニウム等の不燃性無機材料を
添加することにより安定した耐熱耐火性能を付与するこ
とができる。したがって、図３，図４に示すような難燃
性炭化物と同じ形態のボードとして、或いは必要に応じ
て各種の形態の建築構造材料として使用することができ
るのである。
【００１５】
【発明の効果】この発明における炭化物を主成分とする
ものは、従来の炭化物の有する活性炭効果としての、ガ
スや有害物の吸着効果及び防臭、防湿、保温効果に加え
て優れた難燃性効果を有するものであり、石膏ボードの
JIS規定による防火性能「JIS A 13221」に基づく１級の
基準（建築基準法上の「不燃」）を満たす十分な効果が
期待できる。また、石膏を主成分とするものは、元来の
耐熱耐火効果に加えて、難燃性炭化物を混入することに
より従来のボードに較べ軽量化の達成と活性炭効果を兼
ね備えた建築構造材料を得ることが出来る。そして、難
燃性強化材として使用する水酸化アルミニウムも無害の
無機材料であって、これらの使用後の二次的廃材は、土
壌改良材として地球に返すことができる。
【００１６】したがって、排煙処理により回収された副
石膏のリサイクル効果に加えて、可燃性廃棄物よりなる
炭化物のリサイクル効果を組みあわせることにより、よ
り広範囲の使用に適用可能となり、廃棄物の大量処理に
大いに貢献できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の難燃性炭化物の製造方法の工程を示
すブロック図である。
【図２】この発明の難燃性炭化物の断面の模式図であ
る。
【図３】この発明の難燃性炭化物を用いた難燃性建築構
造材料の壁ボードへの適用例を示す説明用斜視図であ
る。
【図４】この発明の難燃性炭化物を用いた難燃性建築構
造材料の壁ボードへの他の適用例を示す説明用斜視図で
ある。
【符号の説明】
２０・・・壁ボード本体（難燃性建築構造材料） ２１・・・紙又は化粧紙（吸放湿材料） ２２・・・ベニヤ板
───────────────────────────────────────────────────── 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 14/32 Ｃ１０Ｂ 53/00 Ａ Ｃ１０Ｂ 53/00 Ｅ０４Ｂ 1/94 Ｔ Ｅ０４Ｂ 1/94 Ｂ０９Ｂ 5/00 ＺＡＢＰ Ｆターム(参考） 2E001 DB01 DD01 DE01 DH21 FA11 FA14 GA03 GA42 GA84 HA03 HC02 HC05 HC07 HF18 JA02 JB03 4D004 AA03 AA04 BA02 CA04 CA08 CA14 CA15 CA26 CA42 CA50 CB09 CC11 CC13 CC17 4G046 BA03 CA00 CB02 CB10 CC01 CC05 4H012 HA00

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】炭化物を主成分とする不燃性無機材料を含
    有する耐熱耐火材料。
  2. 【請求項２】炭化物は可燃性廃棄物よりなる炭化物であ
    って、不燃性無機材料でコーティングされた粒状炭化物
    の粉末又は粉砕物であることを特徴とする請求項１記載
    の耐熱耐火材料。
  3. 【請求項３】不燃性無機材料がベントナイトであること
    を特徴とする請求項２記載の耐熱耐火材料。
  4. 【請求項４】不燃性無機材料が水酸化アルミニウムであ
    ることを特徴とする請求項２記載の耐熱耐材料。
  5. 【請求項５】不燃性無機材料が石膏であることを特徴と
    する請求項２記載の耐熱耐火材料。
  6. 【請求項６】石膏を主成分とし、粉末又は粒状の炭化物
    を含有する耐熱耐火材料。
  7. 【請求項７】炭化物は可燃性廃棄物からなる炭化物であ
    ることを特徴とする請求項６記載の耐熱耐火材料。
  8. 【請求項８】炭化物はその表面を不燃性無機材料でコー
    ティングされた粒状物又はその粉砕物であることを特徴
    とする請求項６又は７記載の耐熱耐火材料。
  9. 【請求項９】不燃性無機材料は金属水酸化物であること
    を特徴とする請求項８記載の耐熱耐火材料。
  10. 【請求項１０】金属水酸化物は水酸化アルミニウムであ
    ることを特徴とする請求項９記載の耐熱耐火材料。
  11. 【請求項１１】炭化物と不燃性無機材料に液体バインダ
    を加えて混練し、加熱加圧して成型固化することを特徴
    とする請求項１〜５に記載されたいずれかの耐熱耐火材
    料の製造方法。
  12. 【請求項１２】焼き石膏に水と炭化物と不燃性無機材を
    加えて混練し、これを所定の形状に成型固化させたこと
    を特徴とする請求項６〜１０に記載されたいずれかの耐
    熱耐火材料の製造方法。
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