JP2003313085A - ガラス質発泡体およびその製造方法 - Google Patents

ガラス質発泡体およびその製造方法

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JP2003313085A
JP2003313085A JP2002158316A JP2002158316A JP2003313085A JP 2003313085 A JP2003313085 A JP 2003313085A JP 2002158316 A JP2002158316 A JP 2002158316A JP 2002158316 A JP2002158316 A JP 2002158316A JP 2003313085 A JP2003313085 A JP 2003313085A
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slurry
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Seiichi Taruta
誠一 樽田
Tomohiko Zaima
知彦 財満
Hiroshi Sakai
啓 酒井
Shinichi Iwasaki
真一 岩崎
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DAIWA DOBOKU KENCHIKU KK
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DAIWA DOBOKU KENCHIKU KK
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】発泡剤として水ガラスを用い、色付き回収ビン
ガラスなどの廃ガラスを含むガラスを発泡させたガラス
質発泡体(1)およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 主原料として色付き回収ビンガラスなど
のガラスを粉砕して得られたガラス粉末に水ガラスを添
加し、さらに粘性調整に水を加えたスラリーを調製す
る。そのスラリーを成形し、室温〜120℃で乾燥後、
500〜800℃で加熱することでガラス質発泡体
(1)を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明はガラス質発泡体
(1)およびその製造方法に係り、発泡剤として水ガラ
スを用いて色付き回収ビンガラスなどの廃ガラスを発泡
させたガラス質発泡体(1)およびその製造方法に関す
る。
【0002】また、軽量骨材として土木建築用資材に用
いられているガラス質で粒状発泡体のパーライトとガラ
ス質発泡体(1)との複合ガラス質発泡体の製造方法に
関する。
【0003】
【従来の技術】従来、ガラスの発泡剤としては、炭酸カ
ルシウムなどの炭酸塩、カーボン類、金属アルミニウ
ム、でん粉などが用いられている。これらはいずれも加
熱の際にCOガスや水素ガスなどの気体を発生させる
ことで、ガラスを発泡させている。COガスの発生は
地球温暖化の観点からみて好ましいものではなく、ま
た、水素ガスは爆発する危険性がある。水ガラスは無機
結合剤として知られ、ガラス発泡体の製造においては、
ガラス粉末の結合剤として使用されているが、発泡体と
しては使用されていない。
【0004】従来のガラス発泡体の発泡後において、そ
の形状は原形と異なる角のないドーム状になる。これ
を、特開2001−302261号公報では、大粒子と
小粒子のガラス粒子を用いて、ガラス発泡体の形状を制
御している。しかし、軽量骨材として土木建築用資材に
用いられているガラス質で粒状発泡体であるパーライト
をガラス質発泡体の形状制御として用いた例はない。
【0005】ガラス質で粒状発泡体であるパーライト
は、軽量骨材としてセメント、石膏および粘土鉱物等に
混ぜられて土木建築用資材として実用化されている。ま
た、特開2000−119076号公報のようにパーラ
イトと回収ガラスの複合化がなされている。しかし、パ
ーライトとガラス質発泡体を複合化して、かさ比重が
0.25以下の複合ガラス質発泡体を製造した例はな
い。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来、ガラス発泡体を
作製する際に結合剤として用いられてきた水ガラスを結
合剤としてではなく、COガスや可燃性ガスが発生し
ない発泡剤として用いたガラス質発泡体(1)およびそ
の製造方法を提供する。
【0007】ガラス質発泡体(1)の形状制御に関する
技術を提供する。
【0008】ガラス質で粒状発泡体であるパーライトと
ガラス質発泡体(1)を複合化して、かさ比重0.1〜
1.0の複合ガラス質発泡体の製造方法を提供する。
【0009】
【課題を解決するための手段】水ガラスを発泡剤とする
ガラス質発泡体(1)は以下の2種類の方法(A)およ
び(B)で製造できる。これらの方法では、原料はガラ
ス粉末と水ガラスのみであるため、COガスや可燃性
ガスは発生しない。製造過程で原料から脱水するが、こ
の脱水量がガラスの発泡に関わっている。 (A)主原料として回収ビンガラスなどのガラスを粉砕
したガラス粉末(3)に50重量%以下の水ガラスおよ
び粘性調整に水を加えて、スラリー(4)を調製する。
それをモールディングし、室温〜120℃で乾燥後、5
00〜800℃で加熱することでガラス質発泡体(1)
とする。 (B)スラリー(4)を凍結乾燥あるいは室温〜120
℃で乾燥して、加圧成形したものを500〜800℃で
加熱することでガラス質発泡体(1)とする。
【0010】ガラス粉末(3)と水ガラスの割合、ガラ
ス粉末(3)の粒度、粘性調整のための水の添加量、乾
燥温度および加熱温度を変化させることによって、ガラ
ス質発泡体(1)のかさ比重、全気孔率、開気孔率およ
び閉気孔率を制御することができる。
【0011】パーライトとガラス質発泡体(1)を複合
化したかさ比重0.1〜1.0の複合ガラス質発泡体は
以下の2種類の方法(C)および(D)で製造できる。
また、それらの方法によってガラス質発泡体(1)の形
状制御が可能となる。 (C)スラリー(4)にパーライト1〜5重量%を混合
する。それをモールディングし、室温〜120℃で乾燥
後、500〜800℃で加熱することでパーライトとガ
ラス質発泡体(1)の複合ガラス質発泡体が得られる。 (D)パーライトを穴のあいた成形型に充填し、そこに
スラリー(4)を含浸させ、室温〜120℃で乾燥後、
離型したものを500〜800℃で加熱することでパー
ライトとガラス質発泡体(1)の複合ガラス質発泡体が
得られる。
【0012】スラリー(4)の調整条件、パーライトの
粒度、パーライトの添加量、乾燥温度および加熱温度を
変化させることによって、複合ガラス質発泡体のかさ比
重、全気孔率、開気孔率および閉気孔率を制御すること
ができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に本発明のガラス質発泡体
(1)の製造方法およびパーライトとガラス発泡体の複
合化の方法について詳細に説明する。
【0014】回収びんガラスを鉄製のクラッシャーで1
00メッシュ以下に粗粉砕した後、アルミナ陶器製のボ
ールミルにて湿式で微粉砕する。それを乾燥し、ガラス
粉末とする。ガラス粉末の粒度はボールミルの粉砕時間
を変えることで調整できる。このガラス粉体と水ガラス
を用いて2種類の方法でガラス質発泡体(1)が製造で
きる。それら2種類の方法によるガラス質発泡体(1)
の製造について実施例に基づき説明する。
【0015】
【実施例1】回収びんガラスを鉄製のクラッシャーで1
00メッシュ以下に粗粉砕した後、アルミナ陶器製のボ
ールミルにて湿式で10時間粉砕し、乾燥してガラス粉
末(5)とする。そのガラス粉末(5)と和光試薬の水
ガラス(6)を重量比で5:5〜7:3として混合し、
さらに粘性調整のための水を外割で1〜7重量%添加
し、撹拌器で混合して、スラリー(7)とする。そのス
ラリー(7)を、離型剤を塗布した7.5cm×4.5
cm×2cmのアクリル製の型にモールディングし、6
0℃で5時間乾燥する。その後、成形体を型から取り外
し、500〜800℃で1時間加熱する。その結果、か
さ比重が0.15〜1.5のガラス質発泡体(1)が得
られる。なかでも、ガラス粉末(6)と水ガラス(6)
の割合を重量比で5:5として水を外割で1.2重量%
添加して混合したスラリーを、モールディングし、60
℃で5時間乾燥後、700℃で1時間加熱すると、かさ
比重が0.18、曲げ強度が1.2MPa、熱伝導率
0.06W/m・Kのガラス質発泡体(1)が得られ
る。
【0016】
【実施例2】回収びんガラスを
【実施例1】と同様に粗粉砕した後、アルミナ陶器製の
ボールミルにて湿式で6時間粉砕し、乾燥してガラス粉
末(8)とする。そのガラス粉末(8)と水ガラス
(6)を重量比で5:5〜7:3として混合し、さらに
粘性調整のための水を外割で1〜7重量%添加し、撹拌
器で混合して、スラリー(9)とする。スラリー(9)
を凍結乾燥させ、粉砕した後、プレス成形する。得られ
た成形体を500〜800℃で1時間加熱する。その結
果、かさ比重が0.2〜1.0のガラス質発泡体(1)
が得られる。ガラス粉末(8)と水ガラス(6)を重量
比で5:5として水を1.2重量%添加して混合したス
ラリーを凍結乾燥し、粉砕した後、98MPaで加圧成
形して700℃で1時間加熱すると、かさ比重が0.
2、全気孔率が85%、開気孔率が2%、閉気孔率が8
3%のガラス質発泡体(1)が得られる。
【0017】スラリー(9)とパーライトを用いて、2
種類の方法によりパーライトとガラス質発泡体(1)の
複合ガラス質発泡体が製造できる。それら2種類の方法
による複合体の製造について実施例に基づき説明する。
【0018】
【実施例3】直径約3mmのパーライト2.4重量%、
ガラス粉末(8)48.8重量%、水ガラス(6)4
8.8重量%、水を外割で22.5重量%を量り取り、
混合する。その混合物を、離型剤を塗布した5cm×4
cm×1cmのアクリル製の型にモールディングする。
型に入れたまま、60℃で6時間乾燥させる。その後、
混合物を型から取り出し、再び60℃で20時間乾燥さ
せる。それを650〜725℃で1時間加熱すると、パ
ーライトとガラス質発泡体(1)の複合ガラス質発泡体
が得られる。675℃で1時間の加熱では、かさ比重が
0.21、全気孔率が91%、開気孔率が8%、閉気孔
率が83%、曲げ強度が0.04MPaで、熱伝導率が
0.066W/m・Kの複合ガラス質発泡体が得られ
る。
【0019】
【実施例4】ガラス粉末(8)33.5重量%、水ガラ
ス(6)33.5重量%、水33.0重量%を混合し、
スラリー(10)とする。直径約3mmのパーライト
1.6gを5×4×2cmの穴のあいたプラスチック製
の型(11)に充填する。攪拌されているスラリー(1
0)300ml中に、パーライトを充填したプラスチッ
ク製の型(11)を図1に示すように、30分間浸漬す
る。プラスチック製の型(11)をスラリー(10)か
ら取り出した後、60℃で26時間乾燥する。プラスチ
ック製の型(11)から、混合物を取り出し、675℃
で1時間加熱し、パーライトとガラス質発泡体(1)の
複合ガラス質発泡体が得られる。得られた複合ガラス質
発泡体は、かさ比重が0.20、全気孔率が92%、開
気孔率が38%、閉気孔率が54%、曲げ強度が0.2
6MPa、熱伝導率0.07W/m・Kである。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によるガラス
質発泡体(1)および複合ガラス質発泡体は、下記のよ
うな優れた作用効果を発揮するものである。 COガスや可燃性ガスを発生することなく、かさ
比重の小さいガラス質発泡体(1)を低い加熱温度で製
造することができる。 現在ほとんど再利用されていない色つきの廃ビンガ
ラスを原料として利用できる。 本発明のガラス質発泡体(1)および複合ガラス質
発泡体は、防音性および断熱性に優れた耐火・軽量建築
資材あるいは各種産業用断熱材として応用が可能であ
る。 本発明のガラス質発泡体(1)および複合ガラス質
発泡体は無害の無機物であるため、使用後は安定型処分
場に廃棄できる。 以上のように、本発明のガラス質発泡体(1)および複
合ガラス質発泡体は環境に与える負荷が少ない建築資材
あるいは各種産業用断熱材として利用できるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】粒状のパーライトを充填した穴のあいたプラス
チック製の型にガラス粉末、水ガラスおよび水からなる
スラリーを含浸させる方法を説明するための図である。
【符号の説明】
1 おもり 2 パーライトを充填した穴のあいたプラスチック製の
型 3 ストッパー(プラスチック製) 4 ガラス粉末、水ガラスおよび水からなるスラリー 5 容器 6 撹拌子 7 撹拌器(スターラー)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩崎 真一 長野県岡谷市赤羽3−12−25 株式会社大 和土木建築内 Fターム(参考) 4G019 LA03 LB02 LC11 LD02

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水ガラスを発泡剤として得られることを
    特徴としたガラス質発泡体(1)。
  2. 【請求項2】 色付き回収ビンガラスなどの廃ガラスを
    粉砕したガラス粉末に発泡剤としての水ガラスと粘性調
    整剤としての水を混合した混合物(2)を成形・乾燥後
    あるいは乾燥・成形後、加熱して発泡させることを特徴
    としたガラス質発泡体(1)の製造方法。
  3. 【請求項3】 ガラス質の粒状発泡体であるパーライト
    を充填した成形型に混合物(2)を含浸させた成形体を
    加熱して、あるいはガラス質の粒状発泡体であるパーラ
    イトと混合物(2)を混合・成形した成形体を加熱して
    得られることを特徴としたパーライトとガラス質発泡体
    (1)の複合ガラス質発泡体の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100733543B1 (ko) 2005-12-22 2007-06-29 재단법인 포항산업과학연구원 유리분말을 이용한 경량단열재 제조방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100733543B1 (ko) 2005-12-22 2007-06-29 재단법인 포항산업과학연구원 유리분말을 이용한 경량단열재 제조방법

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