JP2003117911A - 天然鉱物を複合した調湿性繊維板の製造方法およびその調湿性繊維板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 調湿性と断熱性とを併せ持つと共に、リサイ
クル性にも優れた調湿性繊維板の製造方法およびその調
湿性繊維板を提供する。 【解決手段】 有機質繊維または鉱物質繊維に対して加
水処理および解繊処理を施して天然鉱物粉体を混合し、
この混合物を加圧成形および固化処理して板状となすこ
とを特徴とする調湿性繊維板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、調湿性と断熱性と
を備える調湿性繊維板の製造方法およびその調湿性繊維
板に関する。

【０００２】

【従来の技術】風通しがよく夏の過ごし易さに力点をお
いた日本旧来の建築に代わって普及が進みつつある高気
密・高断熱建築は、室内の温度変化を低減して、いわゆ
る“住み易さ”を向上させるという効果を発揮する。一
方で、通気・換気が適宜に実施されなければ湿気による
様々な弊害を顕在化させるという一面も指摘され始めて
いる。建築物の湿害は、ガラスサッシ表面やサッシ枠等
に見受けられる「表面結露」に起因するものと、壁内等
の目に見えない構造内部に発生する「内部結露」に起因
するものとに大別できる。現在では主に、前記の表面結
露を抑制する手法が提案されている。例えば、ガラス間
を真空にしたり或いはそこにアルゴンガスを封入して断
熱性を高めた２重サッシや、吸放湿を行う調湿性を持っ
た珪藻土や漆喰を含んだ壁材やタイルを内装壁面に採用
する手法がそれにあたる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在提
案されている湿害対策のほとんどが表面結露を対象とし
たものであり、内部結露に関してはあまり対策がなされ
ていないのが現状であった。内部結露が生じる箇所とし
ては、外壁と内壁との間に充填された断熱材の周囲が代
表的である。この断熱材として多く使用されるのが、ほ
とんど調湿性を備えていないグラスウール等の鉱物質繊
維であり、その調湿性の乏しさ故に内部結露を容易に発
生させてしまう結果となっていた。この内部結露に関し
ては、建築物の腐朽を促進し、その寿命を大幅に減ずる
惧れが指摘されており、早急に解決すべき課題となって
いる。

【０００４】そこで、調湿性のある断熱材として、古紙
から再生したセルロースファイバーなどの木質繊維や、
間伐材や廃材を解繊して板状とした木毛板等が提案され
るに至った。しかし、前記木質繊維に関しては、吹付け
又は吹き込みなどに施工方法が限定されてしまう問題
や、木質繊維の調湿機能が無機鉱物よりも元来劣るとい
う基本的な問題を抱えている。また木毛板に関しては、
調湿性と断熱性が共に小さくて不十分であるという問題
に加えて、木毛の結合・固化剤としてセメントや樹脂を
使用するためリサイクルが難しいという問題もあった。

【０００５】このリサイクルの困難さの問題に関してい
えば、内装材下地用として開発された調湿性を有する石
膏ボードも、従来の石膏ボードと同様に使用済みの際の
分離・回収・リサイクルが困難であるという問題を抱え
ており、調湿性および断熱性という機能性と分離・回収
・再生が容易であるというリサイクル性とを併せて満足
するには至らなかった。

【０００６】そこで、本発明は、以上のような問題点を
鑑みてなされたものであり、調湿性と断熱性とを併せ持
つと共に、リサイクル性にも優れた調湿性繊維板の製造
方法およびその調湿性繊維板を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、第１の発明は、有機質繊
維または鉱物質繊維に対して加水処理および解繊処理を
施して天然鉱物粉体を混合し、この混合物を加圧成形お
よび固化処理して板状となすことを特徴とする調湿性繊
維板の製造方法である。

【０００８】第２の発明は、第１の発明において、前記
有機質繊維がセルローズファイバー、木毛、オガクズ、
動物繊維、合成繊維のいずれか又はこれらの混合物であ
り、前記鉱物質繊維がグラスウール、ロックウールのい
ずれか又はこれらの混合物であり、前記天然鉱物粉体が
粘土鉱物単体又は当該粘土鉱物と調湿性多孔質鉱物との
混合物であることを特徴とする調湿性繊維板の製造方法
である。

【０００９】第３の発明は、第１または第２の発明にお
いて、前記有機質繊維と前記鉱物質繊維とからなる混合
繊維に対して加水処理および解繊処理を施して天然鉱物
粉体を混合し、この混合物を加圧成形および固化処理し
て板状となすことを特徴とする調湿性繊維板の製造方法
である。

【００１０】第４の発明は、第１〜第３の発明のいずれ
かに記載の方法により製造されてなり、有機質繊維また
は鉱物質繊維と天然鉱物粉体とを含むことを特徴とする
調湿性繊維板である。

【００１１】なお、使用する天然鉱物は、粘土鉱物とし
てオパーリンシリカおよびスメクタイトを主成分とする
鉱物（略称ＯＰＳ。以下、ＯＰＳと称する）が、混合対
象となる各種繊維を結びつける結合力と、水分の吸放湿
を適宜に行う調湿性とを併せ備えているため最も好適で
ある。調湿性多孔質鉱物として、ベントナイトのような
粘土鉱物や木節粘土等、あるいはそれらの混合粉体を使
用することもできる。これら天然鉱物は粒径０．１ｍｍ
以下の粉体として、成形助剤をあらかじめ混合してお
き、この成形助剤の配合比を、当該天然鉱物に対して最
大１０wt％前後とすることが望ましい。

【００１２】有機質繊維または無機質繊維と天然鉱物と
の配合比に関しては、前者を大きくすれば断熱性がより
高まり、後者を大きくすれば調湿性ならびに強度、かさ
比重が大きくなる関係が見いだせる。また、成形圧が大
きいほど強度とかさ比重が大きくなり、断熱性能は小さ
くなるという関係も見いだせる。したがって、調湿性繊
維板の用途や目的に応じて、混合する繊維、天然鉱物、
成形助剤（水と増粘剤）の配合比並びに成形圧を調整す
ることで所望の特性の調湿性繊維板を得られることとな
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態につ
いて以下に説明する。

【００１４】＝＝＝実施例１＝＝＝ 古紙から再生したセルローズファイバー（有機質繊維）
並びにグラスウール（鉱物質繊維）をそれぞれ繊維原料
とし、天然鉱物には粒径０．１ｍｍ以下に微粉砕したオ
パーリンシリカとスメクタイトを主成分とする天然鉱物
（ＯＰＳ）を使用して調湿性繊維板を製造する例を示
す。この場合、前記各繊維と天然鉱物粉体との重量配合
比は１：１とする。増粘剤にはメトローズを使用し、そ
の配合比はＯＰＳの１０wt％とする。また、繊維への加
水量に関しては、セルローズファイバーにおいては重量
比でその１１２％、グラスウールにおいてはその５０％
とする。製造した調湿性繊維板の成形圧とその材料特性
とを表１に示した。

【００１５】

【表１】

【００１６】恒温恒湿機を用いて、調湿性繊維板を入れ
た測定槽内の温度を一定にする一方で２４時間毎に槽内
湿度を変動させて当該調湿性繊維板の吸湿率を測定した
ところ、表中に示す調湿機能のデータを得た。測定条件
としては、槽内温度を２５℃、変動させる湿度を低湿度
側：５０％、高湿度側：９０％とし、この湿度域におけ
る吸湿量の差を調湿機能とし、それを調湿性繊維板の乾
燥重量に対する重量百分率で表示している。表に示す調
湿性繊維板の特性から、やはりセルローズファイバーを
含む調湿性繊維板の調湿機能が優れていることがわか
る。

【００１７】＝＝＝実施例２＝＝＝ カラ松間伐材を解繊して作製した糸状の木毛を有機質繊
維とし、混合する天然鉱物と増粘剤の種類、およびその
配合比は実施例１と同一条件とした実施例をここで示
す。なお、前記有機質繊維としての木毛への加水量は、
重量比で木毛の１４０％とする。ＯＰＳを使用した場合
と比較のため、天然鉱物の種類を、窯業原料として一般
的に使用されるベントナイトと木節粘土の場合を加えて
製造を実行する。これらの成形圧と材料特性とを表２に
示す。

【００１８】

【表２】 天然鉱物に調湿性を備えたＯＰＳを用いた調湿性繊維板
は、粘土鉱物単体で作製したものよりも明らかに調湿機
能が優れている。

【００１９】＝＝＝実施例３＝＝＝ 実施例１および２で用いたセルローズファイバーと木毛
とを１：１の重量比でプレミックスした混合繊維、なら
びに同じセルローズファイバーと桐材の切断加工過程で
排出するオガクズとをプレミックスした混合繊維をそれ
ぞれ有機質繊維とし、使用する天然鉱物と増粘剤の種
類、ならびにその配合比は実施例１、２と同一条件とし
て調湿性繊維板を製造する例を示す。加水量は木毛混合
繊維では重量比でその１２５％、オガクズ混合繊維はそ
の１００％とする。これらの成形圧と材料特性を表３に
示した。

【００２０】

【表３】 いずれも優れた調湿機能を備える調湿性繊維板が得られ
た。

【００２１】＝＝＝実施例４＝＝＝ 実施例１で用いたセルローズファイバーを有機質繊維と
し、当該有機質繊維とＯＰＳとの配合比を変えて調湿性
繊維板を構成した場合、前記配合比を１０wt％以上の配
合比でもって板材とすることができた。

【００２２】以上の実施例から明らかなように、様々な
繊維状物質を原料として、それに調湿性と結合力とを備
えた天然鉱物を混合し、加圧成形後、乾燥・固化するこ
とにより、使用用途に応じた調湿性繊維板（木毛板含
む）を容易に作製することができる。また、使用する有
機質繊維および鉱物質繊維の種類、配合比等を適宜に変
化させて混合することにより、各種繊維質原料を単独で
使用するよりも、それぞれの欠点を補完することが可能
となり、調湿性繊維板の形状安定性に資することが出来
る。更に、オガクズのみならず、活性炭などのその他の
機能を有する原料を目的に応じて配合することができる
ため、調湿性繊維板の多機能化を容易に図ることも出来
るのである。

【００２３】なお、上述した調湿性繊維板は、成形圧を
高めて建材等に使用するボード（例えば石膏ボード等と
同程度のサイズ、強度を備える）としたり、或いは成形
圧を上記実施例のように数kgf/cm^２程度として断熱材
（例：３０〜５０ｃｍ四方のサイズで厚さ５０ｍｍ程
度）となすことも出来る。また本発明の調湿性繊維板を
成形するにあたり、板状ではなく鉢状、あるいはプラン
ター形状等の形に成形するとすれば、植物栽培用の農業
用ポットをなすことも可能である。この農業用ポットに
よれば、有機質繊維等の構成材料が土壌や水との親和性
に優れて土壌化しやすいといった優れた特性を発現す
る。これと似た観点から言えば、本発明の調湿性繊維板
を形成するに際し植物の種子や肥料を混入させることで
緑化シートを簡便に製造することも可能であり、これを
建築物屋上の緑化に用いることも出来る。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の調湿性繊
維板の製造方法によれば、調湿性と断熱性とを併せ備え
た調湿性繊維板を製造することが出来る。例えば、この
調湿性繊維板を建築物の壁内等に使用することによって
内部結露を抑制して建築物の湿害を防止し建築物の耐久
性を向上させることが可能となる。また、その建築物に
おける室内環境を快適に保つことも可能となるのであ
る。加えて、製造時に間伐材や各種廃材、未利用資源等
を有効活用することが促進される上に、硬化剤等として
セメントや樹脂を使用せずリサイクルが容易であるとい
う優れた効果を奏する。

【００２５】しかして、調湿性と断熱性とを併せ持つと
共に、リサイクル性にも優れた調湿性繊維板の製造方法
の提供が可能となる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機質繊維または鉱物質繊維に対して加
   水処理および解繊処理を施して天然鉱物粉体を混合し、
   この混合物を加圧成形および固化処理して板状となすこ
   とを特徴とする調湿性繊維板の製造方法。
2. 【請求項２】 前記有機質繊維がセルローズファイバ
   ー、木毛、オガクズ、動物繊維、合成繊維のいずれか又
   はこれらの混合物であり、前記鉱物質繊維がグラスウー
   ル、ロックウールのいずれか又はこれらの混合物であ
   り、前記天然鉱物粉体が粘土鉱物単体又は当該粘土鉱物
   と調湿性多孔質鉱物との混合物であることを特徴とする
   請求項１に記載の調湿性繊維板の製造方法。
3. 【請求項３】 前記有機質繊維と前記鉱物質繊維とから
   なる混合繊維に対して加水処理および解繊処理を施して
   天然鉱物粉体を混合し、この混合物を加圧成形および固
   化処理して板状となすことを特徴とする請求項１または
   ２に記載の調湿性繊維板の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の方法に
   より製造されてなり、有機質繊維または鉱物質繊維と天
   然鉱物粉体とを含むことを特徴とする調湿性繊維板。