JP2003144883A

JP2003144883A - 撹拌装置、および混合物の製造方法

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Publication number: JP2003144883A
Application number: JP2001343263A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Muto; 良晴武藤; Hitoshi Sasaki; 仁佐々木; Toshifumi Teramura; 敏史寺村; Kenji Inagaki; 憲次稲垣; Katsumi Hirabayashi; 克己平林; Masashi Sakashita; 雅司坂下; Sumio Honda; 純夫本多
Original assignee: Clion Co Ltd; Kenzai Gijutsu Kenkyusho KK
Current assignee: Clion Co Ltd; Kenzai Gijutsu Kenkyusho KK
Priority date: 2001-11-08
Filing date: 2001-11-08
Publication date: 2003-05-20
Anticipated expiration: 2021-11-08
Also published as: JP3927015B2

Abstract

(57)【要約】【課題】主原料と副原料と水とを均一に混合すること
のできる撹拌装置、および混合物の製造方法を提供する
ことにある。【解決手段】撹拌装置１の容器２には、アジテータ１
０、および互いに上下にずれた位置に設けられた一対の
チョッパ２０Ａ、２０Ｂが備えられている。そして、上
側に位置するチョッパ２０Ａは、小羽根部２２の先端部
２２Ａを粉粒体４０の上面側に露出可能な位置に取り付
けられている。また、チョッパ２０Ａ、２０Ｂは、アジ
テータ１０の回転方向に対して順方向に回転される。さ
らに、チョッパ２０Ａに対してアジテータ１０の回転方
向後方位置には散水ノズル３５が備えられ、アジテータ
１０の回転半径方向に沿うとともに回転中心から容器２
の周縁部に渡る散水領域Ｒに水４３を散布可能とされて
いる。これらにより、粉粒体４０と繊維４１と水４３と
を均一に混合することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撹拌装置、および
混合物の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開平７−２５６７９号公
報に開示されているように、ケイ酸カルシウムを含有す
る軽量気泡コンクリート等を炭酸化処理し、吸放湿性に
優れた成形体（以下、「炭酸硬化成形体」と称すること
がある）を得る技術が知られている。この炭酸硬化成形
体は、主として軽量気泡コンクリートの粉粒体からなる
主原料に水を混合し、加圧下で成形した後に、炭酸ガス
雰囲気下で養生することにより製造される。

【０００３】ここで、主原料と水との混合は、セラミッ
クスの製造工程において通常に使用されるミキサ等の撹
拌設備を用いて行われていた。このミキサは、容器の底
部に撹拌羽が設けられたものであって、この容器内に主
原料と水とをそれぞれ投入し、撹拌羽を回転させること
によって混合が行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、炭酸硬化成
形体の製造工程において、主原料に少量の副原料を添加
する場合がある。このような場合に、上記したような通
常の撹拌設備による混合方法では、主原料と副原料と水
とを均一に混合することが困難であった。その原因は、
以下のようであると考えられる。

【０００５】粉体原料を使用して成形により製造される
代表的な材料として、タイル等のセラミックス材料があ
り、これらは粉体成形または乾式成形と呼ばれる方法で
製造されている。セラミックス材料の製造方法として
は、他に粘土状にした原料をろくろや押し出し成形機な
どを用いて成形する可塑成形や、スラリー状にした原料
を型枠に流し込んで成形する鋳込み成形があるが、粉体
成形は、製品の寸法安定性が高いことや製造効率が高い
ことが他の製造方法と比して利点であり、特に板状製品
を成形するのに適している。この粉体成形に使用される
原料としては、粉末状あるい顆粒状のものが使用される
が、その含水率は１０％以下である。このような乾燥し
た原料に顔料等の乾燥した副原料を混合する場合、一般
的に使用される撹拌設備によって、副原料が主原料中に
均質に分散した混合粉体を容易に得ることができる。

【０００６】ところが、炭酸硬化成形体の製造において
は、微細な空隙をもつ多孔質のケイ酸カルシウム系粉体
材料を主原料に使用する場合、以下の二つの理由から粉
体材料に水を添加している。

【０００７】第一の理由は、成形後の炭酸養生におい
て、水はケイ酸カルシウムの炭酸化反応を促進させる働
きがあるためである。すなわち、炭酸ガスが成形体に含
まれる水に溶解し、一方ケイ酸カルシウムからカルシウ
ムイオンが水中に溶出し、これらが反応して炭酸カルシ
ウムが析出することにより硬化が進行するのである。反
応に必要な水分は少量でもよく、通常工業的には数％以
上であればよい。第二の理由は、加圧成形する際に保形
性を確保するためである。多孔質の粉体を水分の少ない
状態で加圧成形した場合、加圧成形後の除荷、脱型の段
階で成形体の膨張が大きくなり、寸法精度が低くなって
しまう場合がある。これは、多孔質粉体に含まれる空気
が加圧時に完全に抜けきらず、材料内部で圧縮され、こ
れが除荷、脱型の段階で大きく膨張することによるもの
と考えられる。この膨張を防止するために必要な水分
は、原料の粉末粒度や細孔分布、圧力、加圧時間、成形
体の寸法等によって異なるが、一般に原料粉体固形分に
対しておおよそ２５％以上であり、好ましくは３０％以
上である。一方、原料中の水分が多すぎると、加圧成形
で脱水に時間がかかるとともに、結合材として必要なカ
ルシウムが水とともに溶出してしまうので好ましくな
い。また加圧脱水が不充分になると、成形体に層間剥離
が生じることになる。したがって、水の量は６５％以下
が好ましく、さらに好ましくは５０％以下である。

【０００８】これらの理由から、炭酸硬化成形体の製造
においては、おおよそ含水率２５％〜６５％の範囲内と
なるように粉体原料に水が加えられる。このような含水
率の範囲内においては、粉体原料は乾燥時のようにさら
さらとした状態ではなくなってしまう。一方で、多孔質
体は粒子間だけでなく細孔内にも水分を吸着するため、
相当量の水を加えてもスラリー状にはならない。すなわ
ち、混合物は湿気を帯びた湿潤粉体であって、乾燥粉体
のような流動性を失う一方、多量の水による流動性を得
るには至らないのである。このため、主原料と副原料と
水とを均一に混合することが困難となってしまう。

【０００９】特に、副原料の添加量が主原料に比して著
しく少ない場合や、湿気を帯びることにより解繊されに
くくなる繊維を副原料として使用した場合には、均一な
混合を行うことはいっそう難しくなる。さらには、副原
料が有機系繊維や、顔料、吸着材等の微粉末のように浮
遊しやすいものであると、通常用いる撹拌設備では主原
料と副原料が上下に分離した状態となってしまい、均一
な混合は非常に難しいものとなる。

【００１０】このように、主原料と副原料との混合が不
均一となれば、炭酸硬化成形体に寸法のばらつきが生じ
たり、反りや側反りが大きくなったり、また亀裂や割れ
が生じたりするおそれがある。また、主原料および副原
料と水との混合が不均一となれば、局所的な炭酸化反応
速度の違いや収縮量の違いが起こり、炭酸硬化成形体の
反りや側反りが大きくなったり、亀裂や割れが発生した
りするおそれがある。特に、大型の成形体を製造する場
合においては、このような問題が顕著となる。

【００１１】本発明は、上記した事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、水分を含む混合物を製造する
場合において、主原料と副原料と水とを均一に混合する
ことのできる撹拌装置、および混合物の製造方法を提供
することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに請求項１の発明に係る撹拌装置は、粉末状の主原料
と、一種以上の副原料と、水とを含み、かつ、前記副原
料の割合が前記主原料と前記副原料との乾燥重量の和に
対して１０％以下である前記混合物を製造するための撹
拌装置であって、前記混合物を収容可能な容器と、前記
容器の底部に設けられて上下方向の縦回転軸の周りに回
転可能な縦軸攪拌部材と、前記縦軸撹拌部材の上方に前
記縦回転軸と交差する方向を向けて設けられた横回転軸
の周りに回転可能な横軸攪拌部材とが備えられているこ
とを特徴とする。

【００１３】ここで、本発明の主原料としては、ケイ酸
カルシウムを含有する軽量気泡コンクリート、ケイカル
板、窯業系サイジング材などのセメント二次製品の粉砕
物、更にはコンクリート廃材、セメントスラッジなどが
使用できる。これらの中でも、特にケイ酸カルシウムを
主成分としている軽量気泡コンクリートを粉砕した軽量
気泡コンクリート粉粒体が好ましい。また、主原料に
は、必要に応じて骨材等が添加されていてもよい。

【００１４】また、本発明の副原料としては、繊維、顔
料、ＶＯＣ吸着剤等の機能性材料、珪石粉、長石粉、雲
母、軽石、珪藻土、建設廃土等が使用できる。なかでも
水を加えることによって収束するために、通常のミキサ
等では混合を行いにくい繊維を使用する場合に、本発明
を好適に適用できるものである。なお、この場合に繊維
としては、ガラス繊維、ウォラスナイト等の無機系繊
維、ポリプロピレン、アクリル、ビニロン、人工或いは
天然セルロースなどの有機系繊維が使用できるが、保形
性、製品の切削加工性、肌合いなどを考慮した場合、有
機系繊維が好ましく、中でもビニロンが好ましい。繊維
長としては、５００μｍ〜３ｍｍ程度が製品の毛羽立ち
が少なく好ましい。また、アスペクト比（繊維長／繊維
径）は、２０〜３００程度が好ましい。さらに、副原料
としての繊維の添加量は、混合原料、すなわち主原料と
副原料との和に対して１０重量％以下であることが好ま
しく、さらに好ましくは５％以下であり、０．１〜１．
０重量％であることがいっそう好ましい。

【００１５】請求項２の発明は、請求項１に記載の撹拌
装置であって、前記横軸撹拌部材は、一対が上下方向に
ずれた位置に設けられていることを特徴とする。

【００１６】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２に記載の撹拌装置であって、前記横軸撹拌部材の回転
方向は、この横軸撹拌部材に備えられた羽根部が前記縦
軸撹拌部材に接近したときに前記縦軸撹拌部材の回転方
向と同方向に移動する順方向であることを特徴とする。

【００１７】請求項４の発明は、請求項１から請求項３
のいずれかに記載の撹拌装置であって、前記容器には、
前記横軸撹拌部材に対して前記縦軸撹拌部材の回転方向
後方位置に前記水を散布可能な散水部材が備えられてい
ることを特徴とする。

【００１８】請求項５の発明は、請求項４に記載の撹拌
装置であって、前記散水部材は、前記縦軸撹拌部材の回
転半径方向に沿うとともに回転中心から前記容器の周縁
部に渡る散水領域に前記水を散布可能とされていること
を特徴とする。

【００１９】請求項６の発明は、粉末状の主原料と、一
種以上の副原料と、水とを含み、かつ、前記副原料の割
合が前記主原料と前記副原料との乾燥重量の和に対して
１０％以下である前記混合物を製造する方法であって、
前記主原料と前記副原料を混合して混合原料を調製した
後に、この混合原料と水とを混合することを特徴とす
る。

【００２０】請求項７の発明は、粉末状の主原料と、一
種以上の副原料と、水とを含み、かつ、前記副原料の割
合が前記主原料と前記副原料との乾燥重量の和に対して
１０％以下である前記混合物を、請求項１から請求項４
のいずれかに記載の撹拌装置を使用して製造する方法で
あって、(a)前記縦軸撹拌部材を回転させつつ、前記主
原料を、その上端が、前記横軸撹拌部材に設けられた前
記羽根部が前記横回転軸に対して上側に位置するときの
長さ方向における中央位置に達するまで前記容器内に投
入する工程と、(b)前記容器内に前記副原料を投入する
工程と、(c)前記縦軸撹拌部材および前記横軸撹拌部材
を回転させて、前記主原料と前記副原料とを混合して混
合原料を調製する工程と、(d)前記縦軸撹拌部材および
前記横軸撹拌部材を回転させつつ前記散水部材から前記
水を散布して、前記混合原料と水とを混合する工程とを
実行することを特徴とする。

【００２１】

【発明の作用、および発明の効果】請求項１の発明によ
れば、撹拌装置には、容器の底部に設けられて上下方向
の縦回転軸の周りに回転可能な縦軸攪拌部材と、この縦
軸撹拌部材の上方に設けられて縦回転軸と交差する方向
の横回転軸の周りに回転可能な横軸攪拌部材とが備えら
れている。このような構成によれば、副原料および水
は、混合の過程において、主原料中で横軸撹拌部材の回
動に伴って縦方向に拡散されるとともに、縦軸撹拌部材
の回動に伴って横方向に拡散される。このようにして、
原料、副原料、および水の混合が効果的に行われる。

【００２２】なお、より効果的な混合のためには、予
め、比較的乾燥した状態で主原料と副原料とを均一に混
合しておき、その後に水を加えて混合を行うことが好ま
しい。このような場合において、主原料として多孔質の
粉体材料を使用する場合には、この粉体材料が空気中の
水分を吸着している場合がある。このとき、例えば粉体
材料において空気と接している表面のみが湿り気を帯び
る（または乾く）などのように、局所的に含水率の多い
（または少ない）状態を生じ、通常の撹拌装置では副原
料との均一な混合を行いにくくなる場合がある。

【００２３】このような場合であっても、請求項１の構
成によれば、横軸撹拌部材の回動に伴う縦方向の拡散
と、縦軸撹拌部材の回動に伴う横方向の拡散により、偏
在する水分が拡散されて全体の含水率が均一とされ、原
料と副原料と水との均一な混合を容易に行うことができ
る。

【００２４】請求項２の発明によれば、一対の横軸撹拌
部材を上下方向にずれた位置に設けることによって、副
原料の縦方向への拡散をより効果的に行うことができ
る。

【００２５】請求項３の発明によれば、横軸撹拌部材の
回転方向は、この横軸撹拌部材に備えられた羽根部が縦
軸撹拌部材に接近したときに前記縦軸撹拌部材の回転方
向と同方向に移動する順方向とされている。このような
構成によれば、横軸撹拌部材による縦方向の回転流が、
縦軸撹拌部材による横方向の回転流と合流することによ
り、副原料の混合が円滑に行われる。

【００２６】請求項４の発明によれば、散水部材は、横
軸撹拌部材に対して縦軸撹拌部材の回転方向後方位置に
水を散布可能とされている。これにより、水分を帯びた
混合原料を速やかに下方へ拡散させることができ、水の
混合原料への拡散を速やかに行わせることができる。

【００２７】請求項５の発明によれば、散水部材は、縦
軸撹拌部材の回転半径方向に沿うとともに回転中心から
容器の周縁部に渡る散水領域に水を散布可能とされてい
る。このような構成によれば、散布された水は、縦軸撹
拌部材の回転によって同心円状に拡散されるため、混合
原料全体に均一に水を混合させることができる。

【００２８】請求項６の発明によれば、まず、主原料と
前記副原料を混合して混合原料を調製した後に、この混
合原料と水とを混合する。このように、予め、比較的乾
燥した状態で主原料と副原料との混合を行っておき、そ
の後に水を加えることにより、均一な混合物を製造する
ことができる。

【００２９】請求項７の発明によれば、まず、縦軸撹拌
部材を回転させつつ、主原料を容器内に投入する。これ
により、主原料が容器内で均一にならされ、この後の副
原料との混合が行いやすくなる。特に、主原料として多
孔質の粉体材料を使用する場合には、この粉体材料が空
気中の水分を吸着している場合がある。このとき、例え
ば粉体材料において空気と接している表面のみが湿り気
を帯びる（または乾く）などのように、局所的に含水率
の多い（または少ない）状態を生じていると、副原料と
の均一な混合を行いにくくなる。このような場合であっ
ても、あらかじめ縦軸撹拌部材を回転させつつ、主原料
を容器内に投入することにより、主原料の含水率が均一
となり、この後の副原料との混合が行いやすくなる。

【００３０】また、主原料は、その上端が、横回転軸に
対して上側に位置する羽根部の長さ方向における中央位
置に達するまで投入される。このため、副原料との混合
時において、羽根部が回動されてその先端部が主原料中
に潜り込むときに、副原料が主原料の内部に押し込まれ
る。これにより、主原料と副原料との混合を効果的に行
うことができる。特に、副原料が浮遊しやすい材料であ
る場合には効果的である。

【００３１】さらに、主原料と副原料との混合を先に行
い、その後に散水部材から水を散布する。このように、
あらかじめ比較的乾燥した状態で主原料と副原料との混
合を行っておくことにより、均一な混合物を製造するこ
とができる。

【発明の実施の形態】以下、本発明の撹拌装置、および
混合物の製造方法を具体化した実施形態について、図１
〜図７を参照しつつ詳細に説明する。

【００３２】図１には、本実施形態の撹拌装置１を示
す。この撹拌装置１には、例えばステンレスにより有底
の円筒状に形成された容器２が備えられている。

【００３３】容器２の底部には、アジテータ１０（本発
明の縦軸撹拌部材に該当する）が設けられている。この
アジテータ１０は、容器２の底面３における中央位置か
ら上方へ垂直に突出された縦回転軸１１に、上下二段の
インペラ１２、１５が取り付けられた構造となってい
る。

【００３４】下段側の大インペラ１２は、縦回転軸１１
に上方から抜き差し可能に嵌め付けられる軸受け部１３
の回りに、軸方向と直交方向に延びる３枚の大羽根部１
４が１２０度間隔で設けられた形状となっている。大羽
根部１４は、その先端部が容器２の内周面４近くに達す
る長さの板状に形成されており、回転方向前方側に向か
って下降する傾斜姿勢で軸受け部１３に取り付けられて
いる。

【００３５】上段側の中インペラ１５は、同じく縦回転
軸１１に上方から抜き差し可能に嵌め付けられる軸受け
部１６の回りに、軸方向と直交方向に延びる３枚の中羽
根部１７が１２０度間隔で設けられた形状となってい
る。中羽根部１７は、大羽根部１４の約半分の長さの板
状に形成され、回転方向後方側に向かって下降する傾斜
姿勢で軸受け部１６に取り付けられている。

【００３６】両インペラ１２、１５は、大羽根部１４と
中羽根部１７とが上方から見て互い違いとなるように縦
回転軸１１に取り付けられている（図２参照）。また、
縦回転軸１１は、容器２の下方に設けられたモータ１８
に連結されており、このモータ１８の駆動力によって、
両インペラ１２、１５が縦回転軸１１の回りに回転駆動
されるようになっている。

【００３７】容器２の内周面４には、一対のチョッパ２
０Ａ、２０Ｂ（本発明の横軸撹拌部材に該当する）が１
８０度間隔で設けられている。このチョッパ２０Ａ、２
０Ｂは、容器２の内周面４から水平方向に突出された横
回転軸２１に、小インペラ２３が、軸方向に間隔を開け
て３組取り付けられた構造となっている。この小インペ
ラ２３は、軸方向と直交方向に延びる４枚の小羽根部２
２が９０度間隔で設けられたものである。また、チョッ
パ２０Ａ、２０Ｂの横回転軸２１は、容器２の側方に設
けられたモータ２４に連結されており、このモータ２４
の駆動力によって、小インペラ２３が横回転軸２１の回
りに回転駆動されるようになっている。

【００３８】一対のチョッパ２０Ａ、２０Ｂは、互いに
上下にずれた位置に設けられている。すなわち、第一の
チョッパ２０Ａは、容器２の上下方向の中央よりもやや
上側の位置に設けられており、第二のチョッパ２０Ｂ
は、第一のチョッパ２０Ａとアジテータ１０とのほぼ中
間位置に設けられている。

【００３９】また、容器２の外周面には、容器２の内部
に連通する筒状の排出筒５が備えられており、ここから
混合物４４を容器２の外部へ排出することが可能となっ
ている。

【００４０】容器２の上面側には、容器２の上面の開口
部を緊密に塞ぐことが可能な略円盤状に形成された天板
部３０が、開閉自在に装着されている（図１、図３参
照）。この天板部３０には、主原料および副原料を容器
２内に投入するための投入口３１、３２と、水４３を容
器２内に供給するための散水口３４とが設けられてい
る。

【００４１】主原料投入口３１は、円形の開放口の開口
縁を壁状に立ち上げることによって、筒状に形成されて
いる。また、副原料投入口３２は、主原料投入口３１よ
りも一回り大きな略矩形状に形成された開放口に、この
開放口を閉止可能な蓋部３３がヒンジ部を介して開閉自
在に取り付けられたものである。

【００４２】散水口３４は、第一のチョッパ２０Ａに対
して、アジテータ１０の回転方向後方側の位置に、主原
料投入口３１よりもやや径の小さな筒状に形成されてい
る。この散水口３４の上側の開口には、水４３を供給す
るためのホース３７が接続され、下側の開口には、ホー
ス３７から供給された水４３を噴霧するための散水ノズ
ル３５が取り付けられている。散水ノズル３５は、略釣
鐘状に形成されるとともに、その下側面は、容器２の半
径方向を長径軸とする略楕円形の噴水面３６とされてお
り、ここには多数の噴水口（図示せず）が開設されてい
る。また散水ノズル３５において釣鐘の頂点位置から
は、筒状の連結部（図示せず）が延設されており、この
連結部が散水口３４の内側に緊密に嵌め付けられること
により、散水ノズル３５が散水口３４に取り付けられて
いる。このとき、散水ノズル３５はその噴水面３６を容
器２の中心方向に向かって僅かに上方へ傾けた姿勢とさ
れており、容器２の半径方向に沿って、周縁部から中心
位置に渡る帯状の散水領域Ｒに水４３を噴霧することが
可能とされている。

【００４３】次に、上記のように構成された撹拌装置１
によって混合物４４を製造する工程について説明する。

【００４４】本実施形態の混合物４４の製造に使用され
る主原料は、軽量気泡コンクリートを粉砕して平均粒子
径１０〜２００μｍとした軽量気泡コンクリート粉粒体
４０（本発明の主原料に該当する。以下、粉粒体４０と
称する）である。この粉粒体４０は多孔質であり、少量
の水分を吸着している場合があるため、混合工程で加え
る水４３の量を決定するためにあらかじめ含水率を測定
しておく。

【００４５】そして、撹拌装置１のアジテータ１０を回
転させつつ、主原料投入口３１から粉粒体４０を容器２
内に流し入れ、粉粒体４０を容器２内全体に均一になら
していく（図４）。粉粒体４０は、その上端が第一のチ
ョッパ２０Ａの小羽根部２２のうち、横回転軸２１に対
して上側に位置するものの長さ方向における中央位置に
達するまで投入される。このとき、アジテータ１０を高
速で回転させると、発生する熱により粉粒体４０に含ま
れている水分が水蒸気となり、この後の混合工程におい
て繊維４１が解繊されにくくなる。このため、アジテー
タ１０の回転速度を５〜２０ｒｐｍの低速とすることが
好ましい。また、温度上昇を防ぐため、容器２を冷却し
ながら撹拌を行ってもよい。

【００４６】次に、アジテータ１０の回転を一端停止
し、副原料投入口３２から繊維４１（本発明の副原料に
該当する）を投入する。そして、アジテータ１０の回転
を再開し、回転速度を１１１ｒｐｍまで上昇させるとと
もに、チョッパ２０Ａ、２０Ｂを回転速度３，０００ｒ
ｐｍで回転させて、繊維４１を粉粒体４０に分散させる
（図５）。この段階では、水４３が添加されていないた
め、粉粒体４０が比較的乾燥した状態でさらさらとして
おり、かつ、繊維４１が湿気を帯びることにより収束し
てだまを生じることがない。このため、混合が円滑に行
われる。

【００４７】この混合工程において、第一のチョッパ２
０Ａの小羽根部２２は、横回転軸２１に対して上側まで
回動されたときにその先端部２２Ａが粉粒体４０の上面
４０Ａに露出される。そして、小羽根部２２がさらに回
動されてこの先端部２２Ａが粉粒体４０中に潜り込むと
きに、粉粒体４０の上面に存在する繊維４１が粉粒体４
０の内部に押し込まれる。そして、押し込まれた繊維４
１は、アジテータ１０による回転流に乗って横方向に拡
散される。

【００４８】ここで、チョッパ２０Ａは、アジテータ１
０の回転方向に対して順方向に回転される。すなわち、
チョッパ２０Ａの小羽根部２２が横回転軸２１の下側へ
回動され、アジテータ１０に近づいたときに、その送り
方向がアジテータ１０の回転方向と一致する方向に回転
される。言い換えれば、アジテータ１０がモータ１８側
から見て反時計回りに回転されるのに対して、チョッパ
２０Ａ、２０Ｂはモータ２４側から見て時計回りに回転
される（図５中矢印方向）。このようにすれば、チョッ
パ２０Ａの回転により生じる縦方向の回転流が、横回転
軸２１の下側位置で、アジテータ１０の回転により生じ
る横方向の回転流と合流する。これにより、繊維４１の
拡散が円滑に行われる。

【００４９】次いで、アジテータ１０の回転流により第
二のチョッパ２０Ｂの近傍まで運ばれた繊維４１は、第
二のチョッパ２０Ｂの縦方向の回転に伴って、さらに下
方へと運ばれる。そして、下方へ運ばれた繊維４１は、
さらにアジテータ１０による回転流によって横方向に拡
散される。このとき、上記した第一のチョッパ２０Ａの
場合と同様に、第二のチョッパ２０Ｂの回転方向がアジ
テータ１０の回転方向に対して順方向とされている。こ
のため、繊維４１の拡散が円滑に行われる。このように
して、繊維４１が粉粒体４０全体に拡散されていく。

【００５０】さらに、アジテータ１０の下段側の大イン
ペラ１２は、回転方向前方側が僅かに下方に傾く姿勢で
軸受け部１３に取り付けられており、斜め上方への掬い
上げの回転流を作り出す。一方、上段側の中インペラ１
５は、回転方向後方側が僅かに下方に傾く姿勢で軸受け
部１６に取り付けられており、斜め下方への吸い込みの
回転流を作り出す。これらにより、粉粒体４０全体に対
流を生じさせて、繊維４１を均一に拡散させることがで
きる。このようにして、粉粒体４０と繊維４１とが混合
された混合原料４２が調製される（図６）。

【００５１】次いで、散水ノズル３５から混合原料４２
の上面に所定量の水４３を散布しつつ、さらに撹拌を行
う（図７）。水４３の添加量は、予め測定された粉粒体
４０の含水量を差し引いて定められ、添加後の混合物４
４の含水量が約３５±５重量％となるように調整され
る。

【００５２】さらに、だまの発生を防止するためには、
繊維４１が充分に解繊され、粉粒体４０中に充分に拡散
されてから散水を開始することが好ましい。しかし、散
水開始のタイミングが遅すぎれば、混合の際に発する熱
によって水蒸気が発生し、この水蒸気によって一端解繊
した繊維４１が再び収束して、だまを生じやすくなる。
このため、散水は水蒸気の発生が始まる直前に開始され
ることが好ましい。具体的には、容器２内の温度が４０
℃以上となる直前、もしくは、容器２内と外気との温度
差が２０℃以上となる直前に開始されることが好まし
い。

【００５３】散水ノズル３５から噴出される水４３は、
第一のチョッパ２０Ａに対してアジテータ１０の回転方
向後方側であって、容器２の半径方向に沿って周縁部か
ら中心位置に渡る散水領域Ｒに噴霧される。そして、噴
霧された水４３によって水分を帯びた散水領域Ｒの粉粒
体４０は、上記した繊維４１の場合と同様に、チョッパ
２０Ａ、２０Ｂによる回転流に乗って下方に拡散され、
アジテータ１０による回転流に乗って横方向に拡散され
る。これにより、水４３が混合原料４２全体に均一に拡
散される。

【００５４】このとき、散水領域Ｒを第一のチョッパ２
０Ａに対してアジテータ１０の回転方向後方側とするこ
とによって、水分を帯びた混合原料４２を速やかに下方
へ拡散させることができ、水４３の混合原料４２への拡
散を速やかに行わせることができる。また、散水領域Ｒ
は容器２の半径方向に沿って周縁部から中心位置に渡る
範囲とされている。これにより、アジテータ１０の回転
に伴って散水された水４３が同心円状に拡散されるた
め、混合原料４２全体に水４３を均一に混合することが
できる。

【００５５】このようにして、粉粒体４０と繊維４１と
水４３とが均一に混合された混合物４４が製造される。
製造された混合物４４は、容器２の排出筒５から排出さ
れ、次のプレス成形工程に運ばれる。

【００５６】プレス成形工程では、例えば一軸プレス機
などの加圧成形機の型枠内に混合物４４を流し入れ、プ
レスにより加圧力１０〜３０ＭＰａで成形する。

【００５７】続いて、得られた加圧成形体を加圧成形機
から取り出し、養生用の釜内において炭酸ガス又は炭酸
ガス含有ガスと接触させ、炭酸化反応を起こさせて硬化
させる。炭酸化反応は、例えば炭酸ガス又は炭酸ガス含
有ガスとして市販の液体二酸化炭素、ドライアイス、燃
焼ガス、排気ガス等を用い、炭酸ガス濃度は３〜１００
％、好ましくは３０〜１００％、圧力は０．１〜０．８
ＭＰａ、温度は０℃以上飽和温度以下、好ましくは室温
〜飽和温度マイナス２０℃の条件で行われる。その後、
必要に応じて上記炭酸硬化成形体を乾燥させる。

【００５８】このようにして、内部まで炭酸化が均一に
成されており、曲げ強度が良好で、亀裂や割れの発生も
認められない優れた吸放湿性を有する炭酸硬化成形体が
完成される。

【００５９】本発明の技術的範囲は、上記した実施形態
によって限定されるものではなく、例えば、次に記載す
るようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。その
他、本発明の技術的範囲は、均等の範囲にまで及ぶもの
である。（１）本実施形態によれば、アジテータ１０には大イン
ペラ１２と中インペラ１５とが備えられているが、本発
明によれば第一の撹拌部材の構成は本実施形態の限りで
はなく、例えば一種類のインペラのみを備えていてもよ
い。（２）本実施形態によれば、アジテータ１０に備えられ
たインペラ１２、１５はそれぞれ３枚の羽根部１４、１
７を備えているが、本発明によれば第一の撹拌部材に備
えられる羽根部の枚数は本実施形態の限りではなく、２
枚、あるいは４枚以上であってもよい。（３）本実施形態によれば、チョッパ２０Ａ、２０Ｂ
は、それぞれ４枚の小羽根部２２を備えた小インペラ２
３を３組備えているが、本発明によれば、第二の撹拌部
材の羽根部の枚数は、原料の性状、あるいは副原料の添
加量などに応じて３枚以下、あるいは５枚以上とされて
いてもよい。また、インペラ２３の数も本実施形態の限
りではなく、２組以下、あるいは４組以上であってもよ
い。（４）本実施形態によれば、チョッパ２０Ａ、２０Ｂは
互いに上下にずれた位置に設けられているが、本発明に
よれば、第二の撹拌羽根の位置は本実施形態の限りでは
なく、同じ高さに設けられていてもよい。（５）本実施形態によれば、副原料としては繊維４１が
使用されているが、本発明によれば副原料の種類は本実
施形態の限りではなく、例えば顔料等を使用してもよ
く、繊維と顔料等を混合して使用してもよい。そのよう
な場合にも、本実施形態と同様の方法で主原料との均一
な混合を行うことができる。（６）本実施形態によれば、繊維４１を乾燥状態で副原
料投入口３２から容器２内に投入して混合を行っている
が、本発明によれば副原料の混合方法は本実施形態の限
りではなく、例えば副原料をあらかじめ水に分散したも
のを投入して混合を行ってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の撹拌装置の側断面図

【図２】本実施形態の撹拌装置の上面図

【図３】天板部を取り付けた撹拌装置の上面図

【図４】撹拌装置に粉粒体を投入した状態を示す側断面
図

【図５】撹拌装置に繊維を投入した状態を示す側断面図

【図６】粉粒体と繊維とが混合された状態を示す側断面
図

【図７】混合原料に水を散布した状態を示す側断面図

【符号の説明】

１…撹拌装置２…容器１０…アジテータ（縦軸攪拌部材）１１…縦回転軸２０Ａ、２０Ｂ…チョッパ（横軸攪拌部材）２１…横回転軸２２…小羽根部（羽根部）２２Ａ…先端部３５…散水ノズル（散水部材）４０…粉粒体（主原料）４１…繊維（副原料）４２…混合原料４３…水４４…混合物Ｒ…散水領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐々木仁愛知県尾張旭市下井町下井2035番地クリオン株式会社内 (72)発明者寺村敏史愛知県尾張旭市下井町下井2035番地株式会社建材技術研究所内 (72)発明者稲垣憲次愛知県尾張旭市下井町下井2035番地株式会社建材技術研究所内 (72)発明者平林克己愛知県尾張旭市下井町下井2035番地株式会社建材技術研究所内 (72)発明者坂下雅司愛知県尾張旭市下井町下井2035番地株式会社建材技術研究所内 (72)発明者本多純夫東京都千代田区西神田三丁目８番１号株式会社建材技術研究所内Ｆターム(参考） 4G035 AB46 4G078 AA02 AB02 BA11 DA01 DA03 DA28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粉末状の主原料と、一種以上の副原料
と、水とを含み、かつ、前記副原料の割合が前記主原料
と前記副原料との乾燥重量の和に対して１０％以下であ
る混合物を製造するための撹拌装置であって、前記混合物を収容可能な容器と、前記容器の底部に設けられて上下方向の縦回転軸の周り
に回転可能な縦軸攪拌部材と、前記縦軸撹拌部材の上方に前記縦回転軸と交差する方向
を向けて設けられた横回転軸の周りに回転可能な横軸攪
拌部材とが備えられていることを特徴とする撹拌装置。
【請求項２】前記横軸撹拌部材は、一対が上下方向に
ずれた位置に設けられていることを特徴とする請求項１
に記載の撹拌装置。
【請求項３】前記横軸撹拌部材の回転方向は、この横
軸撹拌部材に備えられた羽根部が前記縦軸撹拌部材に接
近したときに前記縦軸撹拌部材の回転方向と同方向に移
動する順方向であることを特徴とする請求項１または請
求項２に記載の撹拌装置。
【請求項４】前記容器には、前記横軸撹拌部材に対し
て前記縦軸撹拌部材の回転方向後方位置に前記水を散布
可能な散水部材が備えられていることを特徴とする請求
項１から請求項３のいずれかに記載の撹拌装置。
【請求項５】前記散水部材は、前記縦軸撹拌部材の回
転半径方向に沿うとともに回転中心から前記容器の周縁
部に渡る散水領域に前記水を散布可能とされていること
を特徴とする請求項４に記載の撹拌装置。
【請求項６】粉末状の主原料と、一種以上の副原料
と、水とを含み、かつ前記副原料の割合が前記主原料と
前記副原料との乾燥重量の和に対して１０％以下である
混合物を製造する方法であって、前記主原料と前記副原料を混合して混合原料を調製した
後に、この混合原料と水とを混合することを特徴とする
混合物の製造方法。
【請求項７】粉末状の主原料と、一種以上の副原料
と、水とを含み、かつ、前記副原料の割合が前記主原料
と前記副原料との乾燥重量の和に対して１０％以下であ
る混合物を、請求項１から請求項４のいずれかに記載の
撹拌装置を使用して製造する方法であって、 (a)前記縦軸撹拌部材を回転させつつ、前記主原料を、
その上端が、前記横軸撹拌部材に設けられた前記羽根部
が前記横回転軸に対して上側に位置するときの長さ方向
における中央位置に達するまで前記容器内に投入する工
程と、 (b)前記容器内に前記副原料を投入する工程と、 (c)前記縦軸撹拌部材および前記横軸撹拌部材を回転さ
せて、前記主原料と前記副原料とを混合して混合原料を
調製する工程と、 (d)前記縦軸撹拌部材および前記横軸撹拌部材を回転さ
せつつ前記散水部材から前記水を散布して、前記混合原
料と水とを混合する工程とを実行することを特徴とする
混合物の製造方法。