JP2004051396A

JP2004051396A - Composite board of inorganic fiber and gypsum, and its production process

Info

Publication number: JP2004051396A
Application number: JP2002208683A
Authority: JP
Inventors: Akira Takahara; 高原　明; Takumi Fujita; 藤田　巧; Kosuke Tsutsumi; 堤　康祐
Original assignee: Chiyoda Ute Co Ltd
Current assignee: Chiyoda Ute Co Ltd
Priority date: 2002-07-17
Filing date: 2002-07-17
Publication date: 2004-02-19

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a building material using a waste gypsum board which can be used in a broad range of applications. <P>SOLUTION: The composite board is composed of the inorganic fiber and gypsum, and is obtained by curing a raw material containing the inorganic fiber with water. The contents of the inorganic fiber, a hydraulic substance, and a fired pulverized material obtained by firing a pulverized material of the waste gypsum board are 10-80 wt.%, 0-80 wt.% and 10-80 wt.%, respectively, based on the total amount of the inorganic fiber, the hydraulic material and the fired pulverized substance in the raw material. Thereby, the composite board having high fire prevention, fire-resistance, sound absorbing property, bending strength and dimensional stability to humidity can be obtained by reusing the waste gypsum board. Accordingly, the building material capable of being used in a broad range of applications is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無機繊維と石膏の複合板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、石膏ボードは、防耐火性、遮音性等を有し、経済的であることから建築用資材として多用されている。この石膏ボードの廃材（廃石膏ボード）は、平成１３年度には、新築・改修時の３６万トン、解体時の８６万トンの合わせて１２２万トンも発生している。また、平成２２年度には、、新築・改修時の２４万トン、解体時の１５２万トンの合わせて１７６万トンも発生すると試算されている。
【０００３】
これらの廃石膏ボードの中で建築物の解体時に発生するものは、一部再利用されているものの、その大部分は、解体時の分別・選別の困難性等から、管理型産業廃棄物処分場に廃棄処分されており、近年の深刻な処理場不足の問題を引き起こしている。
一方、建築物の新築時には、建築現場において使用部位の寸法に合わせて切断された残りの端材等の廃石膏ボードが、年約１６万トン発生しており、この廃石膏ボードは、石膏ボードの製造時に発生する廃石膏ボードとともに再利用されている。
【０００４】
ところで、石膏ボードは、石膏を主体とする芯材を石膏ボード用原紙で被覆したものであり、現在提案されている再利用法では芯材部分のみ再利用しているため、石膏ボード用原紙を芯材から分離する必要がある。そこで、近年、種々の分離装置が提案されている。
【０００５】
ところが、紙の分離には限界があるため、芯材部分のみを石膏ボードから取り出そうとしても、多少紙が芯材部分に混入してしまっていた。また、廃石膏ボードから得られる石膏を焼成した再生焼石膏は、その結晶が約１μｍ×１０μｍと非常に微細であって比表面積が非常に大きいものである。従って、廃石膏ボードから得られた再生焼石膏を用いて石膏ボードを生産しようとすると、残留した紙の影響、及び結晶の微細化の影響のため流動性に優れたスラリーを得るには多量の水を使用する必要があった。例えば、通常の石膏ボード製造においては、焼石膏１００重量部に対して水を約７３〜８０重量部混合して、適度な粘度を持ったスラリーを調製しているが、再生焼石膏を用いると焼石膏１００重量部に対して約１２０〜２００重量部混合しなければ、適度な粘度を有するスラリーを調製することはできなかった。このように、再生焼石膏を使用すると大量の水を使用し、そして、この水を製造工程中で乾燥させる必要があるため、生産効率が落ちるという問題があった。
【０００６】
たとえ生産効率を落として生産したところで、再生焼石膏を用いて製造した石膏ボードの比重は、約０．４〜０．６ｇ／ｃｍ^３であり、通常の石膏ボードの約０．６８ｇ／ｃｍ^３と比べてかなり低く、強度が極めて低いものとなってしまっていた。
【０００７】
このような事情から、石膏ボードの生産効率及び強度を低下させない程度の少量の再生焼石膏を石膏ボード原材料に混合して使用するに過ぎなかった。
また、上述の紙の分離装置はその構造が複雑であるため石膏ボードの製造コストの増大を招いていた。
以上のように、廃石膏ボードの大半は再利用されておらず、たとえ再利用されたとしても建築材料である石膏ボードの原料として用いるには種々の問題点があった。
【０００８】
そこで、これらを解決する方法として、他の用途への利用が考えられており、例えば、特開平１０−２９６２２４号には、廃石膏ボードの粉砕品を抄造石膏板、鉄骨等の耐火被覆用の吹き付け材料として利用することが提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、抄造石膏板、吹き付け材料は特殊用途であり、需要量が建築材料として汎用に用いられる石膏ボードと比べ極めて少ないため、廃石膏ボードの根本的な再利用法としては不十分であった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、幅広い用途に利用可能な廃石膏ボード利用の建築材料を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、廃石膏ボードを有効に再利用するため鋭意研究を重ねた結果、廃石膏ボードの粉砕物を焼成して得た焼成粉砕物、無機繊維、及び水硬性物質を所定の比率で配合した原材料を硬化させた無機繊維と石膏の複合板が、優れた物性を有し、幅広い用途に利用可能な建築材料となることを見出した。
【００１１】
すなわち、請求項１の発明は、無機繊維を含む原材料を水により硬化させた無機繊維と石膏の複合板であって、前記原材料中の、無機繊維、水硬性物質、及び廃石膏ボードの粉砕物を焼成して得た焼成粉砕物の総和の１０〜８０重量％が無機繊維であり、０〜８０重量％が水硬性物質であり、１０〜８０重量％が焼成粉砕物であることを特徴とする無機繊維と石膏の複合板である。
【００１２】
請求項２の発明は、無機繊維を含む原材料を水により硬化させた無機繊維と石膏の複合板であって、前記原材料中の、無機繊維、水硬性物質、及び請求項１に記載の前記複合板の粉砕物を焼成して得た焼成粉砕物の総和の１０〜８０重量％が無機繊維であり、０〜８０重量％が水硬性物質であり、１０〜８０重量％が焼成粉砕物であることを特徴とする無機繊維と石膏の複合板である。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の無機繊維と石膏の複合板において、前記水硬性物質が、焼石膏、無水石膏、及びセメントの中から選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明は、（ａ）無機繊維を所定量の水に分散させ分散液を調製する工程と、（ｂ）前記分散液に、水硬性物質、及び廃石膏ボードの粉砕物を焼成して得た再生焼石膏を含んだ焼成粉砕物を添加して混合攪拌しスラリーを調製する工程と、（ｃ）前記（ａ）の工程、又は（ｂ）の工程のいずれかの工程において、界面活性剤を添加する工程と、（ｄ）前記（ｂ）の工程で調製されたスラリーを型に流し込む工程と、（ｅ）前記（ｄ）の工程で型に流し込まれたスラリーをプレスする工程と、（ｆ）前記（ｅ）の工程でプレスされたスラリーを乾燥させて無機繊維と石膏の複合板を得る工程とを備えた無機繊維と石膏の複合板の製造方法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の無機繊維と石膏の複合板の一実施形態を説明する。
本発明において、廃石膏ボードとは、石膏ボードの廃材であり、建物の新築、改修時、解体時に建築現場から発生するもののみならず、石膏ボードの製造時において発生する端材等も含まれる。なお、石膏ボードとは、焼石膏や混和材に水を加えて混ぜたものを芯材とし、その両面を石膏ボード用原紙で被覆して板状に成形したものである。
【００１６】
本発明において、粉砕物とは、廃石膏ボードが砕かれて粉々になったものをいい、その平均径は特に限定されないが、好ましくは１〜１００μｍであり、特に好ましくは１〜２０μｍである。
【００１７】
粉砕方法は、特に限定されず、例えば、公知のハンマーミル、遠心ローラーミル、チューブミル、ボールミル、振動ボールミル等が採用される。なお、粉砕するに際して、廃石膏ボードの石膏ボード用原紙を分離せずに粉砕しても、石膏ボード用原紙をある程度除去した後に粉砕してもよい。
【００１８】
好ましくは、粉砕物中に占める石膏ボード用原紙の粉砕物が３〜１０重量％となるように調節することが望ましい。従来、可能な限り石膏ボード用原紙を取り除くことが好ましいと考えられてきたが、本発明者らが検討したところによると、本発明の無機繊維と石膏の複合板においては、石膏ボード用原紙の粉砕物が３〜１０重量％となるようにすることで、無機繊維の分散性が向上することが判明したからである。これは、後述する粉砕物の焼成に際して、石膏ボード用原紙に由来する繊維の表面が活性化され、この活性化された繊維は、無機繊維と半水石膏が水和した二水石膏の結晶とのいずれに対しても親和性が高いためと考えられる。
【００１９】
また、粉砕物中に占める石膏ボード用原紙の粉砕物が３〜１０重量％となるように調節することは、比較的容易であるため特殊な紙の分離装置を使用する必要がなくなり、コスト面でも有利となる。
【００２０】
粉砕物の焼成方法としては、特に限定されず、例えば、公知のケルト釜（バッチ、連続、サブマージ、コニカル）を用いた間接加熱、ロータリーキルンを用いた直接加熱が好適に用いられる。また、加熱温度としては、石膏を半水石膏若しくは一部可溶性無水石膏を含む形態にできる温度であれば、特に限定されず、例えば１００〜２００℃の範囲であり、好ましくは１３０〜１９０℃の範囲である。
【００２１】
このようにして焼成された粉砕物を本発明においては、焼成粉砕物といい、この焼成粉砕物中には、廃二水石膏から再生された半水石膏若しくは一部可溶性無水石膏、すなわち再生焼石膏、及び活性化された石膏ボード用原紙に由来する繊維が含まれている。
【００２２】
無機繊維とは、無機物質を主成分とした繊維であり、例えば、岩綿、グラスウール、炭素繊維等が挙げられ、岩綿、グラスウールが好適に使用される。これらの無機繊維は、一種類のみ使用しても良いし、２種以上を同時に使用しても良い。ここで、岩綿は、公知の岩綿、例えば、玄武岩、安山岩のような塩基性火成岩、高炉スラグ等を溶融し、溶融物を空気又は空気と水蒸気により吹き飛ばすことにより綿状としたものであれば、特に限定はされない。
【００２３】
また、グラスウールはガラスを溶融し、噴射または遠心力を利用して繊維状にしたものであれば特に限定されないが、平均径が４〜８μｍであることが好ましい。
【００２４】
本発明の水硬性物質とは、水によって硬化する性質を持つ物質であれば特に限定されず、例えば、焼石膏、無水石膏、及びセメントの中から選ばれた少なくとも１種である。なお、ここでいう焼石膏とは、上述の廃石膏ボードから再生されたものを含まない。
【００２５】
また、原材料とは、無機繊維、水硬性物質、廃石膏ボードの粉砕物を焼成して得た再生焼石膏を含んだ焼成粉砕物、及びパルプ繊維等のその他の添加剤からなるものをいう。
【００２６】
そして、本発明の複合板では、原材料中の無機繊維、水硬性物質、及び廃石膏ボードの粉砕物を焼成して得た焼成粉砕物の重量の総和の１０〜８０重量％が無機繊維、０〜８０重量％が水硬性物質、１０〜８０重量％が焼成粉砕物となるように、好ましくは、重量の総和の２０〜６０重量％が無機繊維、０〜８０重量％が水硬性物質、１０〜８０重量％が焼成粉砕物となるように、さらに好ましくは、重量の総和の２０〜４０重量％が無機繊維、０〜６０重量％が水硬性物質、１０〜８０重量％が焼成粉砕物となるように、重量比率を決めて、後述の製造方法により複合板が製造される。
【００２７】
このような比率の原料を硬化させた無機繊維と石膏の複合板は、原材料に含まれる無機繊維により、防火性、耐火性、吸音性、曲げ強度、及び湿度に対する寸法安定性が高く、建築材料として汎用に用いられる石膏ボードの代替として用いられるのみならず、耐火パネル、吸音板等の高機能性建築材料として幅広い用途に使用できる。よって、廃石膏ボードの有効利用が促進される。さらに、本発明の複合板においては、石膏ボード用原紙を分離しない状態の廃石膏ボードでもそのまま複合板の原料となるため、製造において原紙を分離する手間が省け生産性に優れている。
【００２８】
ここで、無機繊維と石膏の複合板の製造方法について説明する。この製造方法では（ａ）無機繊維を所定量の水に分散させ分散液を調製する工程と、（ｂ）前記分散液に水硬性物質、及び廃石膏ボードの粉砕物を焼成して得た再生焼石膏を含んだ焼成粉砕物を添加して混合攪拌しスラリーを調製する工程と、（ｃ）前記（ａ）の工程、又は（ｂ）の工程のいずれかの工程において、界面活性剤を添加する工程と、（ｄ）前記（ｂ）の工程で調製されたスラリーを型に流し込む工程と、（ｅ）前記（ｄ）の工程で型に流し込まれたスラリーをプレスする工程と（ｆ）前記（ｅ）の工程でプレスされたスラリーを乾燥させて無機繊維と石膏の複合板を得る工程とを備える。
【００２９】
この製造方法では、まず、無機繊維を所定量の水に分散させ分散液を調製する（（ａ）の工程）。
具体的には、無機繊維の重量に対して、６００〜８００重量％の水を無機繊維に加え、混合攪拌して分散液を調製する。攪拌機としては、公知のプロペラ式、タービン式、パドル式等各種の攪拌機、又はパルパーを使用することができる。
【００３０】
さらに、この工程において、添加剤として、パルプ繊維を加えることもできる。　パルプ繊維としては、公知のパルプ繊維、例えばリンターパルプ、針葉樹パルプ、広葉樹パルプ等各種のパルプ繊維が使用される。また、混合する割合としては、無機繊維、水硬性物質、及び焼成粉砕物の合計重量に対して０．５〜１０重量％が好ましい。１０重量％を超える場合には、パルプ繊維は、有機物であるため防火上好ましくなく、０．５重量％未満の場合には、スラリーの脱水プレスの際に、石膏分が水と一緒に大量に流出してしまうので好ましくないからである。
【００３１】
つぎに、分散液に水硬性物質、及び焼成粉砕物を添加して混合攪拌しスラリーを調製する（（ｂ）の工程）。
また、この工程において、石膏ボードを製造する際に使用される分散剤、硬化促進剤、遅延剤等を必要に応じて混合することができる。ここで攪拌機の回転数は、３６０ｒｐｍ以上とすることが好ましい。３６０ｒｐｍ以上で混合攪拌することにより、無機質繊維と焼石膏の流動性の良いスラリーを得ることができるからである。さらに、この工程において、有機質繊維（アクリル繊維、ビニロン繊維等）、無機質繊維（ガラス繊維、カーボン繊維等）、澱粉（コーンスターチ、馬鈴薯澱粉、コムギ澱粉、コメ澱粉、タピオカ澱粉、サゴ澱粉、化工澱粉等）、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、メチルセルロース、無機軽量骨材（パーライト、シラスバルーン、バーミキュライト、ガラスバルーン等）等の各種添加剤を加えることもできる。
【００３２】
アクリル繊維、ビニロン繊維、ガラス繊維、カーボン繊維等は加えなくても複合板の製造は可能であるが、複合板の曲げ強度を強化する場合には使用することが好ましい。また、混合する割合としては、無機繊維、水硬性物質、及び焼成粉砕物の合計重量に対して０．５〜２．０重量％が好ましい。２．０重量％を超える場合には、アクリル繊維、ビニロン繊維等の有機繊維、及び、カーボン繊維は、防火上好ましくなく、０．５重量％未満の場合には、補強強度が小さいからである。また、グラスウールにおいては、２．０重量％を超える場合には、スラリー粘度が高くなり均一混合が困難となっていき、０．５重量％未満では補強強化が小さいからである。
【００３３】
澱粉（コーンスターチ、馬鈴薯澱粉、コムギ澱粉、コメ澱粉、タピオカ澱粉、サゴ澱粉、化工澱粉等）、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、メチルセルロースは加えなくても複合板を製造することは可能であるが、無機繊維と石膏との接着を強化するために使用することが好ましい。この場合に、澱粉（コーンスターチ、馬鈴薯澱粉、コムギ澱粉、コメ澱粉、タピオカ澱粉、サゴ澱粉、化工澱粉等）、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、メチルセルロースは、単独でも又は混合した状態でも使用することができる。また、混合する割合としては、無機繊維、水硬性物質、及び焼成粉砕物の合計重量に対して０．５〜３．０重量％が好ましい。３．０重量％を超える場合には、澱粉（コーンスターチ、馬鈴薯澱粉、コムギ澱粉、コメ澱粉、タピオカ澱粉、サゴ澱粉、化工澱粉等）、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、メチルセルロースは、有機物であるため防火上好ましくなく、０．５重量％未満の場合には、無機繊維が石膏から剥離し易く強度の面で好ましくないからである。
【００３４】
化工澱粉としてはデキストリン、酸化澱粉等が使用される。また、ＰＶＡとしては、特に限定されず、各種の変性をかけたものであっても構わず、例えば、マレイン酸変性、イタコン酸変性等の各種の変性ポリビニールアルコールも使用することができる。
【００３５】
さらに、本発明の製造方法では、（ａ）の工程、又は（ｂ）の工程のいずれかの工程において、界面活性剤を添加する（（ｃ）の工程）。
界面活性剤としては、特に限定されず、公知のイオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤等を使用することができる。例えば、非イオン性界面活性剤としては、高級アルコールのエチレンオキサイド付加物、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリド等を使用することができる。
【００３６】
また、イオン性界面活性剤としては、例えば、高級アルコールの酸化エチレン付加体のアルカリ金属塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート、脂肪酸ナトリウム、脂肪酸カリウム、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、アルキルナフタレンスルフォン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルフォン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、アルカンスルフォン酸塩、ナフタレンスルフォン酸ホルマリン縮合物の塩等を使用することができる。これらの界面活性剤の中で、高級アルコールのエチレンオキサイド付加物、高級アルコールの酸化エチレン付加体のアルカリ金属塩、又は、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートは、無機繊維及び石膏との親和性が高いことから特に望ましい。
【００３７】
界面活性剤を加えるとその起泡作用によって、スラリー中にきれいな球状の独立した空気泡が導入される。空気泡は、ボールベアリングのような作用をするので流動性が改善される。このため後述する型枠への充填が容易となり製造効率が向上する。
【００３８】
また、界面活性剤を加えると空気泡の影響で、水と他の原料、例えば、無機繊維及び石膏が均一に分散され、材料分離に対する抵抗性が著しく向上し、スラリーの保水性が改善される。このため均質な複合板を得ることができる。
【００３９】
次ぎに（ｂ）の工程で調製されたスラリーを型に流し込み板状等の所定形状に成形する（（ｄ）の工程）。ここで、所定形状とは、複合板の用途に応じた任意形状であり、例えば板状、ブロック状とすることができる。
【００４０】
そして、（ｄ）の工程の型に流し込まれたスラリーをプレスする（（ｅ）工程）。このプレスにより以下の効果が得られる。界面活性剤を加えていない場合には、スラリー中で、水と他の成分がある程度分離した状態で存在している。この場合には、例えばろ布を型の底面に敷いておき、その上からスラリーを流し込むと、水は、ろ布を容易に通過していくが、その他の成分は、ろ布の上に残留するから、水を容易に分離することができ乾燥時間を短縮することができる。
【００４１】
ところが、界面活性剤を加えたスラリーでは、保水性が改善されているため、スラリー中から余分な水を除くことが困難である。すなわち、例えばろ布を型の底面に敷いておき、その上からスラリーを流し込んだだけでは、余分な水をろ布から通過させることは困難である。そこで、スラリーを強制的にプレスすることによって、水分を絞り出して、早く乾燥することができるようになるのである。
【００４２】
また、プレスにおいて、プレス前のスラリーの体積を界面活性剤の起泡作用により増加させ、プレス前の厚みとプレス後の厚みの比率を変化させることにより種々の密度の複合板を製造することができる。
さらに、多量に無機繊維を含んだスラリーは、型に流し込んだ状態でも無機質繊維によって、表面に凹凸ができてしまうが、表面をプレスことで表面を均すことができる。
【００４３】
このように本発明の製造方法によって製造される複合板は、無機繊維がよくほぐされながら、石膏中に分散しているため、両者の接着力が強い。
【００４４】
なお、本発明において、シリカゲル、珪質頁岩、珪藻土、ゼオライト等の公知の多孔質材料、ヒドラジド化合物などの公知のホルムアルデヒド吸着材、及びシリコーン、パラフィン等の公知の撥水剤を加えても本発明の効果に影響はない。
【００４５】
次に、（ｅ）の工程でプレスされたスラリーを乾燥させて無機繊維と石膏の複合板を得る（（ｆ）工程）。乾燥温度は、特に限定されないが、例えば、９０〜２００℃が好ましい。以上の工程を経て複合板は製造される。
【００４６】
さらに、本発明の複合板は、建築材として使用した後にも複合板の原料として再利用できる。すなわち、複合板を建築材として使用した後に発生する廃複合板を粉砕し、焼成して得た焼成粉砕物を上述の廃石膏ボード由来の焼成粉砕物の代わりに用いて、（ａ）の工程、（ｂ）の工程、（ｃ）の工程、（ｄ）の工程、（ｅ）の工程、及び（ｆ）の工程を実施して再生品を容易に再利用できる。
【００４７】
なお、この場合には、原材料中の無機繊維、水硬性物質、及び複合板の粉砕物を焼成して得た再生焼石膏を含む焼成粉砕物の重量の総和の１０〜８０重量％が無機繊維、０〜８０重量％が水硬性物質、１０〜８０重量％が焼成粉砕物となるように、好ましくは、重量の総和の２０〜６０重量％が無機繊維、０〜８０重量％が水硬性物質、１０〜８０重量％が焼成粉砕物となるように、さらに好ましくは、重量の総和の２０〜４０重量％が無機繊維、０〜６０重量％が水硬性物質、１０〜８０重量％が焼成粉砕物となるように、重量比率が決められる。
【００４８】
このようにして製造された再生品も上述の複合板と同様に防火性、耐火性、吸音性、曲げ強度及び湿度に対する寸法安定性が高い。よって、本発明の複合板は、再利用が容易な、言い換えれば循環利用可能な優れた建築材料となる。
【００４９】
【発明の作用及び効果】
本発明によれば、廃石膏ボードを再利用して、防火性、耐火性、吸音性、曲げ強度、及び湿度に対する寸法安定性が高い複合板が得られる。よって、幅広い用途に利用可能な建築材料を提供できる。さらに本発明の複合板は、建築材として使用した後にも複合板の原料として再利用でき、そして、再生品も防火性、耐火性、吸音性、曲げ強度、及び湿度に対する寸法安定性が高い。従って、本発明の複合板は、循環利用可能な優れた建築材料となる。
【００５０】
【実施例】
＜実施例１〜５、及び比較例１＞
まず、廃石膏ボード（厚さ１２ｍｍの石膏ボード廃材）を約１０ｍｍ角に粗粉砕した。次にこれを奈良式粉砕機（旭産業（株））によりさらに粉砕し粉砕物を得た。このときの粉砕物のメディアン径は７〜８μｍであった。粉砕品を堅窯式石膏焼成装置により１５０〜１９０℃で焼成し、粉砕物中の二水石膏を焼石膏とした。この焼成した粉砕物をさらにボールミルで約２０分間粉砕し、再生焼石膏を含む焼成粉砕物を得た。
【００５１】
焼石膏としては、二水石膏を堅窯式石膏焼成装置により１５０〜１９０℃で焼成したものを使用した。
グラスウールとしては、東洋ファイバー株式会社製のニュースパーブロー（商品名）を使用した。
岩綿としては、ＪＩＳ　Ａ９５０４（人造鉱物繊維保温材）に規定する原綿（太平洋セメント株式会社製、密度平均１１０ｋｇ／ｍ^３，粒子含有率平均１．０％，繊維の太さ平均５．０μｍ）を使用した。
パルプ繊維としては、木材パルプを使用した。
澱粉としては、酸化澱粉を使用した。
界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートを使用した。
表１に示す配合割合（重量比）で連続流し込み成形法により１２ｍｍ厚の複合板を製造した。
【表１】

【００５２】
＜実施例６〜８＞
実施例１の複合板を約１０ｍｍ角に粗粉砕した。次にこれを奈良式粉砕機（旭産業（株））によりさらに粉砕し粉砕物を得た。このときの粉砕物のメディアン径は７〜８μｍであった。粉砕品を堅窯式石膏焼成装置により１５０〜１９０℃で焼成し、粉砕物中の二水石膏を焼石膏とした。この焼成した粉砕物をさらにボールミルで約２０分間粉砕し、再生焼石膏を含む複合板由来の焼成粉砕物を得た。
この焼成粉砕物を用いた以外は実施例１〜５と同様にして、表２に示す配合割合（重量比）で複合板を製造した。
【表２】

【００５３】
＜実施例９〜１２＞
表３に示す配合割合（重量比）で実施例１〜５と同様にして複合板を製造した。
【表３】

【００５４】
＜比較例２〜４＞
比較例２としては市販のロックウール吸音板を、比較例３としては市販の石膏ボードを、比較例４としては、市販のケイカル板（ケイ酸カルシウム板）を使用した。
【００５５】
＜寸法安定性の測定＞
次にＪＩＳ　Ａ　１４３７の建築用内装ボード類の耐湿性試験方法に従い、湿度変化による寸法変化率（長さ変化率）を測定した。試験は、まず測定試料を温度２５℃、相対湿度５０％に設定した恒温恒湿槽に２４時間静置し、その後温度２５℃、相対湿度９０％に設定した恒温恒湿槽に２４時間静置した。この湿度変化を繰り返して、寸法変化を測定した。試験片の寸法変化率（長さ変化率）は、ＪＩＳ　Ａ　１１２９に示すコンパレーター方法によって測定した。そして、寸法変化率が０．０２％未満を良好、０．０２〜０．１％をやや不良、０．１％より大きい場合を不良とした。
【００５６】
＜吸音性能の測定＞
吸音性能は、ＪＩＳ　Ａ　１４０５　の音響−インピーダンス管による吸音率、及びインピーダンスの測定（定在波比法）に準拠して吸音率を測定し、その性能を比較した。そして、１０００Ｈｚでの吸音率が、０．３より大きい場合を良好、０．２〜０．３をやや不良、０．２未満を不良とした。
【００５７】
＜曲げ強度の測定＞
曲げ強度は、ＪＩＳ　Ａ　１４０８　建築用ボード類の曲げ強度及び衝撃試験方法に準拠して５号試験体の大きさで測定した。
【００５８】
＜防火性能の測定＞
防火性能は、建築基準法による指定性能評価機関制定の発熱性試験に準拠して試験した。
【００５９】
＜耐火性能の測定＞
耐火性能は、１０００℃に調整した電気炉中に１時間、測定試料を静置した後、測定試料の状態を目視して評価した。
【００６０】
＜結果及び考察＞
表１に示すように、実施例１〜５の複合板の各種性能は、比較例１の再生していない焼石膏を使用した複合板、比較例２のロックウール吸音板と比べて、同等又はそれ以上であった。
また、表２に示す実施例６〜８の再生複合板は、各種性能が実施例１〜５の複合板と同等であった。
また、表３に示す実施例９〜１２の複合板の各種性能は、比較例３の石膏ボード（１２．５ｍｍ厚）、比較例４のケイカル板と比べて、同等以上であった。
【００６１】
以上のように本発明によれば、廃石膏ボードを再利用して、市販の各種建築用ボードと諸性能が同等又はそれ以上の複合板が得られる。よって、幅広い用途に利用可能な建築材料を提供できる。さらに本発明の複合板は、建築材として使用した後にも複合板の原料として再利用でき、そして、再生品も諸性能が高い。従って、本発明の複合板は、循環利用可能な優れた建築材料となる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a composite board of inorganic fiber and gypsum.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART In recent years, gypsum boards are often used as building materials because they have fire resistance, sound insulation and the like and are economical. In fiscal 2001, 1,200,000 tons of waste gypsum board (waste gypsum board) was generated, including 360,000 tons for new construction and renovation and 860,000 tons for dismantling. It is estimated that in fiscal 2010, a total of 1.76 million tons will be generated, including 240,000 tons for new construction and renovation and 15.2 million tons for dismantling.
[0003]
Of these waste gypsum boards, those generated during the demolition of buildings are partially reused, but most of them are managed industrial waste disposal due to difficulties in separation and sorting during demolition. It has been disposed of at a treatment plant, causing a serious shortage of treatment plants in recent years.
On the other hand, when a building is newly constructed, about 160,000 tons of waste gypsum board such as remaining scraps cut at the construction site according to the size of the used portion is generated annually. Is reused together with waste gypsum board generated during the production of
[0004]
By the way, gypsum board is a gypsum-based core material covered with gypsum board base paper.In the currently proposed recycling method, only the core material portion is reused. It must be separated from the core. Therefore, various separation devices have been proposed in recent years.
[0005]
However, because there is a limit to the separation of paper, even if it is attempted to remove only the core portion from the gypsum board, the paper is mixed into the core portion to some extent. The regenerated calcined gypsum obtained by calcining gypsum obtained from waste gypsum board has very fine crystals of about 1 μm × 10 μm and a very large specific surface area. Therefore, if an attempt is made to produce gypsum board using recycled gypsum obtained from waste gypsum board, a large amount of slurry is required to obtain a slurry having excellent fluidity due to the effect of remaining paper, and the effect of crystal refinement. Water had to be used. For example, in normal gypsum board production, about 73 to 80 parts by weight of water is mixed with 100 parts by weight of calcined gypsum to prepare a slurry having an appropriate viscosity. Unless about 120 to 200 parts by weight were mixed with 100 parts by weight of calcined gypsum, a slurry having an appropriate viscosity could not be prepared. As described above, the use of recycled calcined gypsum requires a large amount of water, and it is necessary to dry the water during the manufacturing process, which causes a problem that production efficiency is reduced.
[0006]
Even if the production is performed with reduced production efficiency, the specific gravity of the gypsum board manufactured using the regenerated plaster of Paris is about 0.4 to 0.6 g / cm. ³ About 0.68 g / cm of a normal gypsum board ³ And the strength was extremely low.
[0007]
Under such circumstances, a small amount of regenerated calcined gypsum that does not reduce the production efficiency and strength of the gypsum board is merely mixed with the gypsum board raw material and used.
Further, the structure of the above-described paper separating device is complicated, which has led to an increase in the production cost of the gypsum board.
As described above, most of the waste gypsum board is not reused, and even if it is reused, there are various problems in using it as a raw material for a gypsum board as a building material.
[0008]
Therefore, as a method of solving these, utilization to other uses is considered. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-296224 discloses a method for refining a waste gypsum board into a gypsum sheet, a fireproof coating such as a steel frame. It has been proposed for use as a spray material.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the gypsum board and the spraying material are special uses, and the amount of demand is extremely small as compared with the gypsum board generally used as a building material, it is insufficient as a fundamental method of reusing waste gypsum board.
The present invention has been completed on the basis of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a building material using waste gypsum board that can be used for a wide range of applications.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies to effectively reuse the waste gypsum board, and as a result, the fired and crushed material obtained by firing the crushed material of the waste gypsum board, the inorganic fiber, and the hydraulic material at a predetermined ratio. It has been found that a composite plate of inorganic fiber and gypsum obtained by curing raw materials blended in the above has excellent physical properties and can be used as a building material for a wide range of applications.
[0011]
That is, the invention of claim 1 is a composite plate of an inorganic fiber and a gypsum obtained by curing a raw material containing an inorganic fiber with water, wherein a crushed product of the inorganic fiber, the hydraulic substance, and the waste gypsum board in the raw material. 10 to 80% by weight of the total of the fired and crushed product obtained by firing is inorganic fiber, 0 to 80% by weight is a hydraulic substance, and 10 to 80% by weight is a fired and crushed product. It is a composite board made of inorganic fiber and gypsum.
[0012]
The invention according to claim 2 is a composite plate of an inorganic fiber and a gypsum obtained by curing a raw material containing an inorganic fiber with water, wherein the inorganic fiber, the hydraulic substance, and the composite according to the first aspect are included in the raw material. 10 to 80% by weight of the total of the fired and crushed material obtained by firing the crushed material of the plate is inorganic fibers, 0 to 80% by weight is a hydraulic substance, and 10 to 80% by weight is a fired and crushed material. A composite plate of inorganic fibers and gypsum, characterized in that:
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the composite board of the inorganic fiber and the gypsum according to the first or second aspect, the hydraulic material is at least one selected from calcined gypsum, anhydrous gypsum, and cement. There is a feature.
[0014]
The invention of claim 4 provides (a) a step of preparing a dispersion by dispersing inorganic fibers in a predetermined amount of water; and (b) baking a hydraulic substance and a pulverized waste gypsum board in the dispersion. Adding a calcined and crushed material containing the regenerated calcined gypsum obtained by mixing and stirring to prepare a slurry; and (c) in any one of the step (a) or the step (b), A step of adding an activator; (d) a step of pouring the slurry prepared in the step (b) into a mold; and (e) a step of pressing the slurry poured in the mold in the step (d). (F) a step of drying the slurry pressed in the step (e) to obtain a composite board of inorganic fibers and gypsum.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the composite plate of the inorganic fiber and the gypsum of the present invention will be described.
In the present invention, the waste gypsum board is a waste material of the gypsum board, and includes not only those generated from the building site at the time of new construction, renovation, and demolition of the building, but also scraps generated at the time of the production of the gypsum board. . Note that the gypsum board is obtained by adding water to calcined gypsum or an admixture to form a core material, and coating both sides with gypsum board base paper to form a plate.
[0016]
In the present invention, the pulverized product refers to a product obtained by crushing a waste gypsum board into pieces. The average diameter thereof is not particularly limited, but is preferably 1 to 100 μm, and particularly preferably 1 to 20 μm.
[0017]
The pulverizing method is not particularly limited, and for example, a known hammer mill, centrifugal roller mill, tube mill, ball mill, vibrating ball mill, or the like is employed. In the pulverization, the gypsum board base paper of the waste gypsum board may be pulverized without being separated, or may be pulverized after removing the gypsum board base paper to some extent.
[0018]
Preferably, it is desirable to adjust so that the crushed material of the gypsum board base paper in the crushed material is 3 to 10% by weight. Conventionally, it has been considered that it is preferable to remove the gypsum board base paper as much as possible, but according to studies by the present inventors, in the composite board of the inorganic fiber and the gypsum of the present invention, the gypsum board base paper is removed. This is because it has been found that the dispersibility of the inorganic fibers is improved by adjusting the amount of the pulverized material to 3 to 10% by weight. This is because the surface of the fiber derived from the gypsum board base paper is activated during the firing of the pulverized material described later, and the activated fiber is made of dihydrate gypsum crystals in which inorganic fiber and hemihydrate gypsum are hydrated. It is considered that the affinity is high for any of these.
[0019]
Further, since it is relatively easy to adjust the amount of the gypsum board base paper occupied in the crushed material to be 3 to 10% by weight, it is not necessary to use a special paper separating device, and cost is reduced. But it is advantageous.
[0020]
The method for firing the pulverized material is not particularly limited, and for example, indirect heating using a known Celtic kettle (batch, continuous, submerged, conical) or direct heating using a rotary kiln is preferably used. The heating temperature is not particularly limited as long as the gypsum can be formed into a form containing hemihydrate gypsum or partially soluble anhydrous gypsum, and is, for example, in the range of 100 to 200 ° C., preferably 130 to 190 ° C. Range.
[0021]
In the present invention, the pulverized material thus calcined is referred to as calcined pulverized material. In the calcined pulverized material, hemihydrate gypsum regenerated from waste dihydrate gypsum or partially soluble anhydrous gypsum, that is, regenerated calcined gypsum Gypsum and fibers from activated gypsum board base paper are included.
[0022]
The inorganic fiber is a fiber containing an inorganic substance as a main component, and examples thereof include rock wool, glass wool, and carbon fiber, and rock wool and glass wool are preferably used. One of these inorganic fibers may be used alone, or two or more thereof may be used simultaneously. Here, the rock wool is made of a known rock wool, for example, a basalt, a basic igneous rock such as andesite, a blast furnace slag, or the like, which is melted and blown off with air or air and steam to form a floc. There is no particular limitation.
[0023]
The glass wool is not particularly limited as long as the glass wool is melted and made into a fibrous shape by using jetting or centrifugal force, but the average diameter is preferably 4 to 8 μm.
[0024]
The hydraulic substance of the present invention is not particularly limited as long as it has a property of being hardened by water, and is, for example, at least one selected from calcined gypsum, anhydrous gypsum, and cement. It should be noted that the calcined gypsum here does not include the one regenerated from the waste gypsum board described above.
[0025]
In addition, the raw material refers to a material composed of inorganic fibers, a hydraulic substance, a fired and ground material containing recycled gypsum obtained by firing a ground material of waste gypsum board, and other additives such as pulp fiber.
[0026]
In the composite board of the present invention, 10 to 80% by weight of inorganic fiber, 0 to 80% by weight of the total weight of the fired and crushed material obtained by firing the crushed material of the inorganic fiber, the hydraulic substance, and the waste gypsum board in the raw material is 0%. Preferably, 20 to 60% by weight of the total weight of the inorganic fibers, 0 to 80% by weight of the hydraulic substance, 10 to 80% by weight is a hydraulic substance, and 10 to 80% by weight is a calcined and pulverized product. More preferably, 20 to 40% by weight of the total weight of the inorganic fibers, 0 to 60% by weight of a hydraulic substance, and 10 to 80% by weight of the fired and pulverized material so that ~ 80% by weight is the fired and pulverized material. Thus, the composite board is manufactured by the manufacturing method described below, with the weight ratio determined.
[0027]
The composite board of inorganic fiber and gypsum obtained by curing the raw materials in such a ratio has high fire resistance, fire resistance, sound absorption, bending strength, and high dimensional stability with respect to humidity due to the inorganic fibers contained in the raw material. Not only can it be used as a substitute for gypsum board used for general purposes, but it can also be used for a wide range of uses as a high-performance building material such as fireproof panels and sound absorbing boards. Therefore, effective use of the waste gypsum board is promoted. Furthermore, in the composite board of the present invention, waste gypsum board in a state where the base paper for gypsum board is not separated is also used as a raw material of the composite board as it is, so that it is not necessary to separate the base paper in the production and the productivity is excellent.
[0028]
Here, a method for producing a composite plate of inorganic fiber and gypsum will be described. In this production method, (a) a step of preparing a dispersion by dispersing inorganic fibers in a predetermined amount of water; and (b) a regeneration obtained by firing a hydraulic substance and a crushed waste gypsum board in the dispersion. A step of adding a calcined and ground product containing calcined gypsum and mixing and stirring to prepare a slurry; and (c) adding a surfactant in any one of the steps (a) and (b). (D) casting the slurry prepared in the step (b) into a mold; (e) pressing the slurry poured in the mold in the step (d); Drying the slurry pressed in the step (e) to obtain a composite plate of inorganic fibers and gypsum.
[0029]
In this production method, first, an inorganic fiber is dispersed in a predetermined amount of water to prepare a dispersion (step (a)).
Specifically, water of 600 to 800% by weight based on the weight of the inorganic fibers is added to the inorganic fibers, and the mixture is stirred to prepare a dispersion. As the stirrer, various kinds of well-known stirrers such as a propeller type, a turbine type, and a paddle type, or a pulper can be used.
[0030]
Further, in this step, pulp fibers can be added as an additive. As the pulp fiber, known pulp fibers, for example, various pulp fibers such as linter pulp, softwood pulp, and hardwood pulp are used. The mixing ratio is preferably 0.5 to 10% by weight based on the total weight of the inorganic fiber, the hydraulic substance, and the fired and pulverized product. When the amount exceeds 10% by weight, the pulp fiber is unfavorable for fire protection because it is an organic substance. When the amount is less than 0.5% by weight, a large amount of gypsum is added together with water during the dewatering press of the slurry. This is because it flows out, which is not preferable.
[0031]
Next, a hydraulic substance and a calcined and pulverized material are added to the dispersion and mixed and stirred to prepare a slurry (step (b)).
In this step, a dispersant, a hardening accelerator, a retarder, and the like used when producing the gypsum board can be mixed as necessary. Here, the rotation speed of the stirrer is preferably 360 rpm or more. By mixing and stirring at 360 rpm or more, a slurry of inorganic fibers and calcined gypsum with good fluidity can be obtained. Further, in this step, organic fibers (acrylic fibers, vinylon fibers, etc.), inorganic fibers (glass fibers, carbon fibers, etc.), starches (corn starch, potato starch, wheat starch, rice starch, tapioca starch, sago starch, modified starch, etc.) ), PVA (polyvinyl alcohol), methylcellulose, inorganic lightweight aggregates (perlite, shirasu balloon, vermiculite, glass balloon, etc.).
[0032]
Although it is possible to produce a composite plate without adding acrylic fiber, vinylon fiber, glass fiber, carbon fiber, etc., it is preferable to use the composite plate in order to enhance the bending strength of the composite plate. The mixing ratio is preferably 0.5 to 2.0% by weight based on the total weight of the inorganic fiber, the hydraulic substance, and the fired and pulverized product. When the content exceeds 2.0% by weight, organic fibers such as acrylic fiber and vinylon fiber and carbon fiber are not preferable in terms of fire prevention. When the content is less than 0.5% by weight, the reinforcing strength is low. . Further, in glass wool, when the content exceeds 2.0% by weight, the slurry viscosity becomes high and uniform mixing becomes difficult, and when the content is less than 0.5% by weight, the reinforcing reinforcement is small.
[0033]
Although it is possible to produce a composite board without adding starch (corn starch, potato starch, wheat starch, rice starch, tapioca starch, sago starch, modified starch, etc.), PVA (polyvinyl alcohol) and methylcellulose, inorganic fibers can be produced. It is preferably used to enhance the adhesion between gypsum and gypsum. In this case, starch (corn starch, potato starch, wheat starch, rice starch, tapioca starch, sago starch, modified starch, etc.), PVA (polyvinyl alcohol), and methylcellulose can be used alone or in a mixed state. The mixing ratio is preferably 0.5 to 3.0% by weight based on the total weight of the inorganic fiber, the hydraulic substance, and the fired and pulverized product. When the content exceeds 3.0% by weight, starch (corn starch, potato starch, wheat starch, rice starch, tapioca starch, sago starch, chemically modified starch, etc.), PVA (polyvinyl alcohol), and methylcellulose are organic substances, so that they are fire-resistant. If the content is less than 0.5% by weight, the inorganic fibers are likely to peel off from the gypsum and are not preferred in terms of strength.
[0034]
Dextrin, oxidized starch and the like are used as the modified starch. The PVA is not particularly limited, and may be variously modified. For example, various modified polyvinyl alcohols such as maleic acid-modified and itaconic acid-modified can also be used.
[0035]
Further, in the production method of the present invention, a surfactant is added in either the step (a) or the step (b) (step (c)).
The surfactant is not particularly limited, and known ionic surfactants, nonionic surfactants, and the like can be used. For example, nonionic surfactants include higher alcohol ethylene oxide adducts, polyoxyalkylene alkyl ethers, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters, glycerin fatty acid esters, polyoxyethylene Fatty acid esters, polyoxyethylene glycerides and the like can be used.
[0036]
Examples of the ionic surfactant include, for example, an alkali metal salt of an ethylene oxide adduct of a higher alcohol, polyoxyethylene alkyl ether sulfate, fatty acid sodium, fatty acid potassium, alkyl sulfate, alkylbenzene sulfonate, and alkylnaphthalene sulfone. Acid salt, dialkyl sulfosuccinate, alkyl diphenyl ether disulfonate, polyoxyethylene alkyl phosphate, polyoxyethylene alkyl ether acetate, alkane sulfonate, naphthalene sulfonate formalin condensate, etc. may be used. it can. Among these surfactants, ethylene oxide adducts of higher alcohols, alkali metal salts of ethylene oxide adducts of higher alcohols, or polyoxyethylene alkyl ether sulfates have high affinity with inorganic fibers and gypsum. Especially desirable from.
[0037]
When the surfactant is added, its foaming action introduces clean, spherical, independent air bubbles into the slurry. The air bubbles act like a ball bearing, so that the fluidity is improved. For this reason, filling into a mold described later is facilitated, and the production efficiency is improved.
[0038]
Also, when a surfactant is added, under the influence of air bubbles, water and other raw materials such as inorganic fibers and gypsum are uniformly dispersed, the resistance to material separation is significantly improved, and the water retention of the slurry is improved. . For this reason, a homogeneous composite plate can be obtained.
[0039]
Next, the slurry prepared in the step (b) is poured into a mold and formed into a predetermined shape such as a plate shape (step (d)). Here, the predetermined shape is an arbitrary shape according to the use of the composite plate, and may be, for example, a plate shape or a block shape.
[0040]
Then, the slurry poured into the mold in the step (d) is pressed (step (e)). The following effects are obtained by this press. When no surfactant is added, water and other components are present in the slurry in a state of being separated to some extent. In this case, for example, when a filter cloth is laid on the bottom of the mold and the slurry is poured from above, water easily passes through the filter cloth, but other components remain on the filter cloth. Therefore, water can be easily separated and the drying time can be shortened.
[0041]
However, in a slurry to which a surfactant is added, since water retention is improved, it is difficult to remove excess water from the slurry. That is, it is difficult to allow excess water to pass through the filter cloth by merely laying the filter cloth on the bottom of the mold and pouring the slurry from above. Therefore, by forcibly pressing the slurry, moisture can be squeezed out and the slurry can be dried quickly.
[0042]
Also, in the press, it is possible to increase the volume of the slurry before the press by the foaming action of the surfactant, and to produce composite boards of various densities by changing the ratio of the thickness before the press and the thickness after the press. it can.
Furthermore, the surface of the slurry containing a large amount of inorganic fibers can be made uneven by the inorganic fibers even when it is poured into a mold, but the surface can be leveled by pressing the surface.
[0043]
As described above, the composite board manufactured by the manufacturing method of the present invention has a strong adhesive force between the two because the inorganic fibers are well loosened and dispersed in the gypsum.
[0044]
In the present invention, a known porous material such as silica gel, siliceous shale, diatomaceous earth, and zeolite, a known formaldehyde adsorbent such as a hydrazide compound, and a known water repellent such as silicone and paraffin may be added. There is no effect on the effect.
[0045]
Next, the slurry pressed in the step (e) is dried to obtain a composite plate of inorganic fibers and gypsum (step (f)). The drying temperature is not particularly limited, but is preferably, for example, 90 to 200 ° C. The composite board is manufactured through the above steps.
[0046]
Further, the composite board of the present invention can be reused as a raw material of the composite board even after being used as a building material. That is, the waste composite board generated after using the composite board as a building material is pulverized, and the fired and pulverized material obtained by firing is used in place of the above-described fired and pulverized material derived from the waste gypsum board. , (B), (c), (d), (e), and (f), the recycled product can be easily reused.
[0047]
In this case, 10 to 80% by weight of the total weight of the burned and crushed material including the inorganic fiber in the raw material, the hydraulic substance, and the reclaimed calcined gypsum obtained by sintering the crushed material of the composite plate is the inorganic fiber. Preferably, 20 to 60% by weight of the total weight of the inorganic fibers and 0 to 80% by weight of the hydraulic substance so that 0 to 80% by weight is a hydraulic substance and 10 to 80% by weight is a fired and crushed product. More preferably, 20 to 40% by weight of the total weight of the inorganic fiber, 0 to 60% by weight of the hydraulic substance, and 10 to 80% by weight of the fired and pulverized product so that 10 to 80% by weight is the fired and pulverized product. The weight ratio is determined so as to obtain an object.
[0048]
The regenerated product thus produced also has high fire resistance, fire resistance, sound absorption, bending strength, and dimensional stability against humidity, similarly to the above-mentioned composite plate. Therefore, the composite board of the present invention is an excellent building material that is easy to reuse, in other words, recyclable.
[0049]
Function and effect of the present invention
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a composite board with high dimensional stability with respect to fire resistance, fire resistance, sound absorption, bending strength, and humidity can be obtained by recycling waste gypsum board. Therefore, a building material that can be used for a wide range of applications can be provided. Furthermore, the composite board of the present invention can be reused as a raw material of the composite board even after being used as a building material, and the regenerated product also has high fire resistance, fire resistance, sound absorption, bending strength, and dimensional stability against humidity. Therefore, the composite board of the present invention is an excellent building material that can be recycled.
[0050]
【Example】
<Examples 1 to 5 and Comparative Example 1>
First, waste gypsum board (12 mm thick waste gypsum board) was roughly pulverized to about 10 mm square. Next, this was further pulverized by a Nara type pulverizer (Asahi Sangyo Co., Ltd.) to obtain a pulverized product. At this time, the median diameter of the pulverized product was 7 to 8 μm. The pulverized product was calcined at 150 to 190 ° C. using a gypsum calcining apparatus, and the gypsum in the pulverized product was converted into calcined gypsum. The fired pulverized product was further pulverized by a ball mill for about 20 minutes to obtain a fired and pulverized product containing recycled gypsum.
[0051]
The calcined gypsum used was calcined dihydrate gypsum at 150 to 190 ° C. using a gypsum calcining apparatus.
As the glass wool, News Perblow (trade name) manufactured by Toyo Fiber Co., Ltd. was used.
As rock wool, raw cotton (manufactured by Taiheiyo Cement Corporation, density average 110 kg / m) specified in JIS A9504 (artificial mineral fiber heat insulating material) ³ , An average particle content of 1.0%, and an average fiber thickness of 5.0 μm).
Wood pulp was used as the pulp fiber.
Oxidized starch was used as the starch.
As the surfactant, polyoxyethylene alkyl ether sulfate was used.
A composite plate having a thickness of 12 mm was produced by a continuous casting method at a compounding ratio (weight ratio) shown in Table 1.
[Table 1]

[0052]
<Examples 6 to 8>
The composite plate of Example 1 was roughly pulverized to about 10 mm square. Next, this was further pulverized by a Nara type pulverizer (Asahi Sangyo Co., Ltd.) to obtain a pulverized product. At this time, the median diameter of the pulverized product was 7 to 8 μm. The pulverized product was calcined at 150 to 190 ° C. using a gypsum calcining apparatus, and the gypsum in the pulverized product was converted into calcined gypsum. The fired pulverized product was further pulverized by a ball mill for about 20 minutes to obtain a fired and pulverized product derived from a composite plate containing recycled gypsum.
Except for using this fired and pulverized product, a composite plate was manufactured in the same manner as in Examples 1 to 5 at the compounding ratio (weight ratio) shown in Table 2.
[Table 2]

[0053]
<Examples 9 to 12>
A composite board was manufactured in the same manner as in Examples 1 to 5 at the compounding ratio (weight ratio) shown in Table 3.
[Table 3]

[0054]
<Comparative Examples 2 to 4>
A commercially available rock wool sound-absorbing plate was used as Comparative Example 2, a commercially available gypsum board was used as Comparative Example 3, and a commercially available silica plate (calcium silicate plate) was used as Comparative Example 4.
[0055]
<Measurement of dimensional stability>
Next, the dimensional change rate (length change rate) due to humidity change was measured in accordance with the moisture resistance test method for building interior boards according to JIS A 1437. In the test, first, the measurement sample was allowed to stand in a thermo-hygrostat set at a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 50% for 24 hours, and then left in a thermo-hygrostat set at a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 90% for 24 hours. did. The dimensional change was measured by repeating this humidity change. The dimensional change rate (length change rate) of the test piece was measured by a comparator method shown in JIS A1129. A dimensional change rate of less than 0.02% was defined as good, 0.02 to 0.1% was slightly poor, and a dimensional change rate of more than 0.1% was determined as poor.
[0056]
<Measurement of sound absorption performance>
The sound absorption performance was measured based on the measurement of the sound absorption coefficient and the impedance (standing wave ratio method) using a sound-impedance tube according to JIS A1405, and the performances were compared. Then, the case where the sound absorption coefficient at 1000 Hz was larger than 0.3 was good, the case of 0.2 to 0.3 was slightly bad, and the case of less than 0.2 was bad.
[0057]
<Measurement of bending strength>
The flexural strength was measured on a No. 5 specimen in accordance with the JIS A 1408 flexural strength and impact test method for building boards.
[0058]
<Measurement of fire prevention performance>
The fire protection performance was tested in accordance with the exothermic test established by the designated performance evaluation organization according to the Building Standards Law.
[0059]
<Measurement of fire resistance>
The fire resistance was evaluated by visually observing the state of the measurement sample after leaving the measurement sample for 1 hour in an electric furnace adjusted to 1000 ° C.
[0060]
<Results and discussion>
As shown in Table 1, the various performances of the composite boards of Examples 1 to 5 were equal to or different from those of the composite board using the non-regenerated calcined gypsum of Comparative Example 1 and the rock wool sound-absorbing board of Comparative Example 2. It was more.
Further, the recycled composite plates of Examples 6 to 8 shown in Table 2 had various performances equivalent to those of the composite plates of Examples 1 to 5.
In addition, various performances of the composite plates of Examples 9 to 12 shown in Table 3 were equal to or higher than those of the gypsum board (12.5 mm thick) of Comparative Example 3 and the calcical plate of Comparative Example 4.
[0061]
As described above, according to the present invention, a waste gypsum board is reused to obtain a composite board having various performances equal to or higher than those of various commercially available building boards. Therefore, a building material that can be used for a wide range of applications can be provided. Further, the composite board of the present invention can be reused as a raw material of the composite board even after being used as a building material, and a recycle product also has high performance. Therefore, the composite board of the present invention is an excellent building material that can be recycled.

Claims

A composite plate of inorganic fiber and gypsum obtained by curing raw materials containing inorganic fibers with water,
In the raw material, 10 to 80% by weight of inorganic fiber, and 0 to 80% by weight of hydraulic fiber are the total of the calcined and crushed material obtained by calcining the crushed material of the inorganic fiber, the hydraulic substance, and the waste gypsum board. A composite plate of inorganic fibers and gypsum, which is a substance and 10 to 80% by weight is a baked and pulverized product.

A composite plate of inorganic fiber and gypsum obtained by curing raw materials containing inorganic fibers with water,
In the raw material, 10 to 80% by weight of the total of the inorganic fiber, the hydraulic substance, and the fired and crushed material obtained by firing the crushed material of the composite plate according to claim 1 is the inorganic fiber; A composite board of inorganic fiber and gypsum, wherein 80% by weight is a hydraulic substance and 10 to 80% by weight is a calcined and pulverized product.

The composite board of inorganic fiber and gypsum according to claim 1 or 2, wherein the hydraulic substance is at least one selected from calcined gypsum, anhydrous gypsum, and cement.

(A) a step of preparing a dispersion by dispersing inorganic fibers in a predetermined amount of water;
(B) adding a calcined material containing a regenerated calcined gypsum obtained by calcining the hydraulic substance and the calcined material of waste gypsum board to the dispersion, mixing and stirring to prepare a slurry,
(C) a step of adding a surfactant in any one of the step (a) and the step (b);
(D) a step of pouring the slurry prepared in the step (b) into a mold;
(E) pressing the slurry poured into the mold in the step (d);
(F) drying the slurry pressed in the step (e) to obtain a composite board of inorganic fiber and gypsum;