JP2003181815A - 繊維補強セメント板とその製造方法 - Google Patents
繊維補強セメント板とその製造方法Info
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Abstract
板をより高強度で耐久性の高いものとする。 【解決手段】 水性スラリーの抄造による繊維補強セメ
ント板の製造において、あらかじめ、シリカヒュームだ
けを攪拌してシリカヒュームの均一なスラリーを調製
し、その後、パルプ繊維をスラリー中に投入して解繊す
る。
Description
材などの建材として有用な繊維補強セメント板とその製
造方法に関するものである。さらに詳しくは、この出願
の発明は、シリカヒュームおよびパルプ繊維等の繊維で
補強された、新しい繊維補強セメント板とその製造方法
に関するものである。
優れているため、従来から外壁材、屋根材等の建築材と
して広く採用されてきている。また、セメント板を繊維
で補強した、いわゆる繊維補強セメント板も建築材とし
て広く使用されている。この場合のセメント板の補強用
繊維としては、耐熱性に優れているだけでなく、機械的
強度も優れているアスベストが、これまで主として使用
されてきたが、アスベストは、最近では粉塵公害の原因
になっていることから、その使用の全廃が要望されてい
る。そのため、最近ではアスベストの代替品としてパル
プ繊維が使用されるようになってきた。
久性を、さらに向上させるために、シリカの微小粉末で
あるシリカヒュームを繊維補強セメント板の原料として
配合することが行われている。このシリカヒュームの粒
子は、セメント粒子やその他の骨材に比べ非常に微粒子
であるため、 セメント粒子やその他の骨材の空隙に充填
されて製品が緻密になるだけでなく、 シリカヒュームは
表面積が大きく反応性が高いため、パルプ繊維の表面を
被覆してセメント材との結合強度を強める働きをするこ
とがわかってきた。
ら採用されている通常の抄造法でパルプ繊維とともにシ
リカヒュームが配合された繊維補強セメント板を製造す
る場合には、 シリカヒュームが十分に分散されないた
め、シリカヒュームの特性を十分に活かした、強度の大
きい製品を製造することが難しいという問題があった。
形成法に帰因する事項が考えられる。それと言うのも、
従来の水性スラリーの形成方法としては、パルプ繊維を
混合機に投入して、攪拌し、解繊してからシリカヒュー
ムを投入して攪拌する方法や、パルプ繊維とシリカヒュ
ームを同時に混合機に投入してから攪拌する方法が知ら
れているが、これらの方法では、スラリーの粘度が高い
状態でシリカヒュームが攪拌されているために、攪拌効
率が悪く、シリカヒュームが十分に分散されず、パルプ
繊維の表面にはシリカヒュームが均一に付着しないから
である。また、従来から、水の中に原料配合物を投入し
てスラリー状とし、抄造法によってセメント板を製造す
る場合、スラリー状にするための水は一般的に後工程か
らの脱水等により回収された工程循環水を使用すること
が多い。しかし、セメントやシリカのように無機質材を
主原料として抄造法でセメント板を製造する場合、循環
水はセメントから溶出するアルカリイオンにより、高ア
ルカリ性となっているために、この高アルカリ性の循環
水中にシリカヒュームを投入すると、強力に攪拌しない
限り、シリカヒューム粒子が凝縮してしまうからであ
る。
てパルプ繊維とシリカヒュームを含んだ繊維補強セメン
ト板を製造するに際し、パルプ繊維の表面にシリカヒュ
ームを均質に被覆させることにより、シリカヒュームを
配合することの効果を最大限に発揮させることのでき
る、繊維補強セメント板の新しい製造製法とこれによっ
て得られる繊維補強セメント板を提供することを課題と
している。
の課題を解決するものとして、第1には、セメントおよ
びシリカを主成分とし、シリカヒュームとパルプ繊維を
配合した水性スラリーを抄造して繊維補強セメント板を
製造する方法において、シリカヒュームを投入攪拌して
スラリー化した後、パルプ繊維を投入して解繊し、その
後セメントおよびシリカを投入して攪拌調製したスラリ
ーを抄造することを特徴とする繊維補強セメント板の製
造方法を提供する。また、この出願の発明は、第2に
は、シリカヒュームの添加量が固形分に対して2〜7重
量%の範囲であることを特徴とする方法を提供し、第3
には、パルプの添加量が固形分に対して4〜6重量%の
範囲であることを特徴とする方法を、さらに第4には、
パルプを加えたシリカヒュームのスラリー濃度が20%
以下であることを特徴とする方法を提供する。そして、
この出願の発明は、第5には、シリカヒュームがその表
面に均質に被覆されたパルプ繊維で補強されていること
を特徴とする上記いずれかの方法で製造した繊維補強セ
メント板を提供する。
特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態につい
て説明する。
セメント板を製造するが、ここで言うところの抄造法と
は、パルプ繊維、シリカヒューム、セメント、その他の
固形分原料を水と混合してスラリーとした後に、長網方
式や丸網方式によって抄造し、これにより得られた湿潤
なグリーンシートを透水性シート上に供給し、脱水成形
した後に養生して繊維補強セメント板を製造する方法で
ある。
ルプ繊維の周囲にシリカヒュームを均質に被覆すること
ができなかったため、製品強度の大きい繊維補強セメン
ト板を得ることができなかった。これに対して、この出
願の発明では、混合機等の水中にシリカヒュームだけを
まず投入して攪拌し、均質なスラリーを形成した後に、
パルプ繊維を投入して解繊する。最初にまずシリカヒュ
ームだけを投入して攪拌するため、シリカヒュームに大
きなシェアを与えた攪拌ができ、これによってシリカヒ
ュームの均質な分散液が形成されることになる。このた
め、後から投入するパルプ繊維の表面周りには反応性の
高いシリカヒュームが均質に被覆される。この均一被覆
でパルプ繊維とセメントやシリカとの親和性が高まり、
養生硬化後に強度の大きいセメント板製品を得ることが
可能となる。
の大きさには特に制限がないが、約0.1〜0.3μm
程度のものが好ましい。また、パルプ繊維としては、
松、杉、ヒノキ等の針葉樹だけでなく、ブナ、楢等の広
葉樹も使用可能であるが、繊維が長くしかも強度が大き
い針葉樹からなるパルプ繊維の使用が好ましい。なお、
シリカヒュームやパルプ繊維は一種類だけでなく複数の
種類のものを適宜組み合わせて使用することも可能であ
る。
来例に沿っての固形分の配合割合を考慮することができ
る。通常、主成分としてのセメントは、全固形分の重量
に対し、30〜65%程度を目安とすることができる。
セメントとともに、他の無機質成分としてシリカが配合
される。また、シリカに加えて、必要に応じてフライア
ッシュ等も配合されてよい。シリカヒュームはこのよう
な無機質成分としての性格を有している。
分量の30〜50重量%程度となるように配合される。
ただ、この出願の発明においては、シリカヒュームの添
加量は固形分全量に対して2〜7重量%程度が好まし
く、またパルプ繊維は固形分全量に対して20重量%以
下、さらには、4〜6重量%の範囲が好ましい。シリカ
ヒュームやパルプ繊維の使用量は必ずしもこの範囲に限
定されるものではないが、スラリー濃度が20%を超え
ると、攪拌効率が低下し、パルプ繊維が解繊し難くなる
ため、シリカヒュームとパルプ繊維を加えたスラリー濃
度が20%以下となるように水の量を調整することが望
ましい。そして、使用する循環水もセメントから溶出す
るイオン濃度が余り高くならない程度に新しい水を追加
したり、一部を新しい水で置換したりすることも望まし
い。なお、この出願の発明におけるシリカヒュームの攪
拌は、一般的に使用されているパルパだけでなくディス
クリファイナーや湿式粉砕機等を併用することにより微
粒なシリカヒュームが得られ、一層の効果がある。
く発明の実施の形態について説明する。もちろん以下の
例によって発明が限定されることはない。
シリカヒューム3kgを投入し、攪拌を行ってシリカヒ
ュームの均一なスラリーを調製した。このシリカヒュー
ムのスラリーを攪拌しながらパルプ繊維4kgを投入し
て解繊を行なった。その後、シリカヒュームとパルプ繊
維のスラリーにセメント50kgとシリカ50kgを投
入しながら均一なスラリーを調製した。このスラリーを
抄造機にかけて、抄造、脱水し、その後150kgf/
cm2でプレスし、170℃、5時間オートクレーブに
て養生して硬化成形体を得た。このサンプルについて、
曲げ強度を評価した。その結果を表1に示した。 (実施例2)700リッターの工程循環水にシリカヒュ
ーム5kgを投入し、攪拌を行ってシリカヒュームの均
一なスラリーを調製した。このシリカヒュームのスラリ
ーを攪拌しながらパルプ繊維5kgを投入して開繊を行
なった。その後、シリカヒュームとパルプ繊維のスラリ
ーにセメント50kgとシリカ50kgを投入しながら
均一なスラリーを調製した。このスラリーを抄造機にか
けて、抄造、脱水し、その後150kgf/cm2でプ
レスし、170℃、5時間のオートクレーブ養生にて成
形体を得た。このサンプルについて、 曲げ強度を評価し
た。その結果を表1に示した。 (実施例3)700リッターの工程循環水にシリカヒュ
ーム7kgを投入し、攪拌を行ってシリカヒュームの均
一なスラリーを調製した。このシリカヒュームのスラリ
ーを攪拌しながらパルプ繊維6kgを投入して開繊を行
なった。シリカヒュームとパルプ繊維のスラリーにセメ
ント50kgとシリカ50kgを投入しながら均一なス
ラリーを調製した。このスラリーを抄造機にかけて、抄
造、脱水し、その後150kgf/cm2でプレスし、
170℃、5時間のオートクレーブ養生にて成形体を得
た。このサンプルについて、 曲げ強度を評価した。その
結果を表1に示した。 (実施例4)700リッターの工程循環水にシリカヒュ
ーム3kgを投入し、攪拌を行ってシリカヒュームの均
一なスラリーを調製した。このシリカヒュームのスラリ
ーを攪拌しながらパルプ繊維6kgを投入して開繊を行
なった。シリカヒュームとパルプ繊維のスラリーにセメ
ント50kgとシリカ50kgを投入しながら均一なス
ラリーを調製した。このスラリーを抄造機にかけて、抄
造、脱水し、その後150kgf/cm2でプレスし、
170℃、5時間のオートクレーブ養生にて成形体を得
た。このサンプルについて、 曲げ強度を評価した。その
結果を表1に示した。 (比較例1)700リッターの循環水にパルプ繊維4k
gを投入し、攪拌を行いパルプ繊維が解繊したスラリー
を調製した。このパルプ繊維のスラリーを攪拌しながら
シリカヒューム3kgを投入して攪拌した。シリカヒュ
ームとパルプ繊維のスラリーにセメント50kgとシリ
カ50kgを投入しながら均一なスラリーを調製した。
このスラリーを抄造機にかけて、抄造、脱水し、その後
150kgf/cm2でプレスし、170℃、5時間の
オートクレーブ養生にて成形体を得た。このサンプルに
ついて、曲げ強度を評価した。その結果を表1に示し
た。 (比較例2)700リッターの循環水にパルプ繊維5k
gを投入し、攪拌を行いパルプ繊維が解繊したスラリー
を調製した。このパルプ繊維のスラリーを攪拌しながら
シリカヒューム5kgを投入して攪拌した。シリカヒュ
ームとパルプ繊維のスラリーにセメント50kgとシリ
カ50kgを投入しながら均一なスラリーを調製した。
このスラリーを抄造機にかけて、抄造、脱水し、その後
150kgf/cm2でプレスし、170℃、5時間の
オートクレーブ養生にて成形体を得た。このサンプルに
ついて、曲げ強度を評価した。その結果を表1に示し
た。 (比較例3)700リッターの循環水にパルプ繊維6k
gを投入し、攪拌を行いパルプ繊維が解繊したスラリー
を調製した。このパルプ繊維のスラリーを攪拌しながら
シリカヒューム7kgを投入して攪拌した。シリカヒュ
ームとパルプ繊維のスラリーにセメント50kgとシリ
カ50kgを投入しながら均一なスラリーを調製した。
このスラリーを抄造機にかけて、抄造、脱水し、その後
150kgf/cm2でプレスし、170℃、5時間の
オートクレーブ養生にて成形体を得た。このサンプルに
ついて、曲げ強度を評価した。その結果を表1に示し
た。 (比較例4)700リッターの循環水にパルプ繊維6k
gを投入し、攪拌を行いパルプ繊維が解繊したスラリー
を調製した。このパルプ繊維のスラリーを攪拌しながら
シリカヒューム3kgを投入して攪拌した。シリカヒュ
ームとパルプ繊維のスラリーにセメント50kgとシリ
カ50kgを投入しながら均一なスラリーを調製した。
このスラリーを抄造機にかけて、抄造、脱水し、その後
150kgf/cm2でプレスし、170℃、5時間の
オートクレーブ養生にて成形体を得た。このサンプルに
ついて、曲げ強度を評価した。その結果を表1に示し
た。
れ攪拌して均一なスラリー状にした後パルプ繊維を入れ
開繊したもの(実施例1−4)と、パルプ繊維だけを混
合機に入れ解繊してからシリカヒュームを入れ攪拌して
スラリー状にしたもの(比較例1−4)との曲げ強度の
差異が示されているが、この表1から明らかなように、
実施例1−4の曲げ強度は、それと対応する比較例1−
4の曲げ強度より高い数値を示しており、あらかじめ、
シリカヒュームをスラリーにすることの効果が示されて
いる。なお、実施例4および比較例4はパルプ繊維とシ
リカヒュームの関係を調べるためにパルプ繊維の量に対
してシリカヒュームの量を少なくしたものであるが、強
度の差が少くなっていることがわかる。
発明では、セメントとシリカとを主成分として、シリカ
ヒュームやパルプ繊維を配合した繊維補強セメント板を
抄造法で製造する方法において、あらかじめシリカヒュ
ームを均一に分散させてスラリー化した後に、そのスラ
リー中にてパルプ繊維を解繊することにより、高強度で
耐久性の高い繊維補強セメント板製品を得ることができ
る。
Claims (5)
- 【請求項1】セメントおよびシリカを主成分とし、シリ
カヒュームとパルプ繊維を配合した水性スラリーを抄造
して繊維補強セメント板を製造する方法において、シリ
カヒュームを投入攪拌してスラリー化した後、パルプ繊
維を投入して解繊し、その後セメントおよびシリカを投
入して攪拌調製したスラリーを抄造することを特徴とす
る繊維補強セメント板の製造方法。 - 【請求項2】シリカヒュームの添加量が固形分に対して
2〜7重量%の範囲であることを特徴とする請求項1に
記載の方法。 - 【請求項3】パルプ繊維の添加量が固形分に対して4〜
6重量%の範囲であることを特徴とする請求項1に記載
の方法。 - 【請求項4】パルプ繊維とシリカヒュームのスラリー濃
度が20%以下であることを特徴とする請求項1に記載
の方法。 - 【請求項5】シリカヒュームがその表面に均質に被覆さ
れたパルプ繊維で補強されていることを特徴とする請求
項1ないし4のいずれかの方法で製造した繊維補強セメ
ント板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001389584A JP2003181815A (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | 繊維補強セメント板とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001389584A JP2003181815A (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | 繊維補強セメント板とその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003181815A true JP2003181815A (ja) | 2003-07-02 |
Family
ID=27597765
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001389584A Pending JP2003181815A (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | 繊維補強セメント板とその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003181815A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009084107A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd | 無機質板の製造方法 |
-
2001
- 2001-12-21 JP JP2001389584A patent/JP2003181815A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009084107A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd | 無機質板の製造方法 |
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