JP2004123399A - 無機質板及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】柄付け容易性を損なうことなく生産性を向上させることが可能な型枠プレス方式による無機質板の製造方法を提供するものである。
【解決手段】セメント系無機材料とケイ酸含有物質とを主成分とする基材層と、セメント系無機材料とケイ酸含有物質を主成分とし基材層の上に形成される表面層とからなる無機質板において、基材層には補強繊維として針葉樹パルプと新聞故紙とを添加し、表面層には補強繊維として広葉樹パルプを添加している。
これにより、表面層は振動プレスする際に振動によって繊維が配向することがなく、ランダムな方向に向く傾向があり、その為表面に巣穴等の問題が起きない。
また、基材層には針葉樹パルプと新聞故紙が添加されているので、コストアップにならずにしかも強度等の物性に優れた無機質板を得ることが出来る。
【選択図】 図１
【解決手段】セメント系無機材料とケイ酸含有物質とを主成分とする基材層と、セメント系無機材料とケイ酸含有物質を主成分とし基材層の上に形成される表面層とからなる無機質板において、基材層には補強繊維として針葉樹パルプと新聞故紙とを添加し、表面層には補強繊維として広葉樹パルプを添加している。
これにより、表面層は振動プレスする際に振動によって繊維が配向することがなく、ランダムな方向に向く傾向があり、その為表面に巣穴等の問題が起きない。
また、基材層には針葉樹パルプと新聞故紙が添加されているので、コストアップにならずにしかも強度等の物性に優れた無機質板を得ることが出来る。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は型枠プレス方式によって製造された無機質板及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無機質板の湿式製造方法としては、ハチェック式や長網式などの抄造方法と型枠プレス方式が主として採用されている。
このうち、型枠プレス方式は、例えば特開平１１−１０５０２０号のように、スラリ−を流し込み、均し、脱水した後にプレス成型する方式であり、薄い基材の層を積み重ねて所望の厚みの基材にする必要がなく、所望の基材に対して必要量のスラリ−を型枠に投入すれば良いため、厚物の生産に適しているとともに、プレス前の基材の含水率を高く設定できるため、深いエンボスを付与できるという長所がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１０５０２０号
【特許文献２】
特公平６−７２０３９号
【特許文献３】
特公平６−８８８２１号
【特許文献４】
特許第３２８２９３０号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この型枠プレス方式は従来の抄造方法と比べて極端に生産効率が低いという欠点があった。
【０００５】
すなわち、型枠プレス方式では連続的に基材を生産できないばかりか、所望形状の柄付けを行うためには、プレス前の基材の含水率を２００質量％前後に調整して流動性を確保する必要があり、そのためプレス時の脱水に時間を要する。
また、無機質板の生産効率を高めるためプレス速度を上げると、型枠とプレスとの隙間からスラリ−が噴出したり、表面に水走りが発生したりして意匠性が低下するため、プレス速度をあまり上げることもできない。
その結果、型枠プレス方式では無機質板の生産性を高めるにも限界が生じる。
【０００６】
また、従来から、無機質板の補強繊維として、木質パルプが用いられている。木質パルプには、針葉樹未晒しパルプ（ＮＵＫＰ）、針葉樹晒しパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹未晒しパルプ（ＬＵＫＰ）、広葉樹晒しパルプ（ＬＢＫＰ）等があり、これらを単独または併用して用いられている。
例えば、特公平６−７２０３９号や特公平６−８８８２１号には、針葉樹と広葉樹とを繊維長を特定した押出成形方法が開示されており、特許第３２８２９３０号には、広葉樹未晒硫酸塩パルプを特定した無機質板が開示されている。
しかしながらこれらは、基材層の含水率を高くする必要がある型枠プレス方式での振動プレスを用いた製造方法ではない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、柄付け容易性を損なうことなく生産性を向上させることが可能な型枠プレス方式による無機質板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本請求項１に記載の発明は、セメント系無機材料とケイ酸含有物質とを主成分とする基材層と、セメント系無機材料とケイ酸含有物質を主成分とし基材層の上に形成される表面層とからなる無機質板において、基材層には補強繊維として針葉樹パルプと新聞故紙とが添加され、表面層には補強繊維として広葉樹パルプが添加されている。
上記の構成によれば、表面層には繊維長が短い広葉樹パルプが添加されているので、振動プレスする際に振動によって繊維が配向することがなく、ランダムな方向に向く傾向があり、その為表面に巣穴等の問題が起きない。
また、基材層には針葉樹パルプと新聞故紙が添加されているので、コストアップにならずにしかも強度等の物性に優れた無機質板を得ることが出来る。
【０００９】
また、本請求項２に記載の発明は、上記基材層には針葉樹パルプが３〜６質量％、新聞故紙が３〜６質量％添加され、上記表面層には広葉樹パルプが６〜１２質量％添加されている無機質板である。
上記の構成によれば、無機質板としての補強効果を保ちながら、無機質板の表面性を向上することが出来る。
基材層に添加される針葉樹パルプが３質量％未満だと、無機質板としての強度が維持出来ず、６質量％を超えるとコストがアップする。
また、基材層に添加される新聞故紙が３質量％未満だと、コストダウンにならず、６質量％を超えるとかさ高になり、そのため諸物性が劣化する。
また、表面層に添加される広葉樹パルプが６質量％未満だと、基材層から生じる余剰水分を吸収しずらく、その為、表面性が悪化し、逆に１２質量％を超えると表面が異物を含んだように表面性が悪化する。
【００１０】
また、本請求項３に記載の発明は、セメント系無機材料とケイ酸含有物質とを主成分とする基材原料に水を添加してスラリ−とし、このスラリ−を型枠に流し込み、このスラリ−を脱水して基材層を形成し、この基材層の上にセメント系無機原料とケイ酸含有物質を主成分とする粉体原料を散布して表面層として積層マットを形成し、この積層マットの上および／または下から振動を与えながら母型を押し付けて積層マットをプレス成型し、このプレス成型物を硬化養生させるようにした無機質板の製造方法において、基材原料には補強繊維として針葉樹パルプと新聞故紙が添加され、粉体原料には補強繊維として広葉樹パルプが添加されている。
基材原料は含水率が高く設定されるスラリ−として型枠に流し込み脱水されるので、補強繊維として針葉樹パルプが添加されていると、厚み方向に平行に針葉樹パルプが配向し、無機質板としての厚み方向への強度に寄与する。
また、新聞故紙は繊維長が短く、また一度抄造されているので、強度的にはあまり寄与しないが、水分の保持やつなぎ効果に寄与する。
粉体原料は粉体に添加する水が少なく、その為補強繊維が長いと繊維どうしが絡み合ういわゆるダマになりやすく表面性が悪くなる。
また、振動の際、繊維が一方向に配向しようとするので、特に母型にて凹凸柄を形成する場合は、表面に巣穴が生じやすい。
広葉樹パルプは繊維長が短いので、表面に巣穴を生じることがなく、また、新聞故紙ほど繊維長が短くはないので、凹凸の成形性に寄与し、表面の凸部や凹部の角部分の欠けがない。
【００１１】
また、本請求項４に記載の発明は、上記基材原料には針葉樹パルプが３〜６質量％、新聞故紙が３〜６質量％添加され、上記粉体原料には広葉樹パルプが６〜１２質量％添加されている無機質板の製造方法である。
上記の構成によれば、無機質板としての補強効果を保ちながら、表面性を向上する無機質板を製造することが出来る。
基材層に添加される針葉樹パルプが３質量％未満だと、無機質板としての強度が維持出来ず、６質量％を超えるとコストがアップする。
また、基材層に添加される新聞故紙が３質量％未満だと、コストダウンにならず、６質量％を超えるとかさ高になるので、含水率を高くする必要がありそのため諸物性が劣化する。
また、表面層に添加される広葉樹パルプが６質量％未満だと、基材層から生じる余剰水分を吸収しずらく、その為、表面性が悪化し、逆に１２質量％を超えると表面が異物を含んだように表面性が悪化する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を具体的に説明する。
【００１３】
［セメント系無機材料］
本発明に使用されるセメント系無機材料とは、ケイ酸カルシウムを主成分とした水硬性の無機材料であり、このような無機材料としては例えばポルトランドセメント、高炉スラグセメント、フライアッシュセメント、シリカセメント、アルミナセメント、白色セメント等のセメント類がある。
上記セメント類は二種以上混合使用されてもよい。
【００１４】
［ケイ酸含有物質］
本発明に使用されるケイ酸含有物質としては、スラグ、フライアッシュ、ケイ砂、ケイ石粉、シリカフュ−ム、珪藻土等がある。
上記ケイ酸含有物質は二種類以上混合されてもよい。
【００１５】
［その他の原料］
本発明に使用される他の原料としては、パ−ライト、バ−ミキュライト、シラスバル−ン、セメント板の廃材粉砕物等の軽量骨材が使用されてもよい。
上記原料は二種以上混合されてもよい。
また、所望なれば更に硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、アルミン酸塩類、水ガラス、ギ酸カルシウム等の硬化促進剤やロウ、ワックス、パラフィン、界面活性剤、シリコン等の防水剤や撥水剤等が混合されてもよい。
【００１６】
［補強繊維］
補強繊維としては、基材層には、針葉樹パルプ、新聞故紙が添加される。
特に、針葉樹パルプの中でも、針葉樹未晒しパルプ（ＮＵＫＰ）が好ましい。これは、繊維長が長いことにより、十分な補強効果が得られ、また、未晒しであるために晒し済みのパルプと比べて安価に手に入れることが可能である。
また、新聞故紙は補強効果はあまり期待できないが、水分の保持や粉体のつなぎ効果があり、しかも非常に安価で手に入れることが可能である。
そして、表面層には広葉樹パルプが添加される。
特に広葉樹パルプの中でも、広葉樹未晒しパルプ（ＬＵＫＰ）が好ましい。
これは、繊維長が短いため、原料混合の際に良好な繊維分散状況が得られ、表面性に優れた無機質板の製造が可能となる。
また、これ以外に木粉、木毛、木質繊維束、ドライパルプ等の木質補強材や、ポリプロピレン繊維、ビニロン繊維等の合成繊維、セピオライト、ワラストナイト等の鉱物繊維が使用されてもよい。
上記補強材は二種以上混合されてもよい。
【００１７】
［無機質板の製造方法］
本発明の無機質板の製造方法を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は本発明に係る無機質板の製造方法の一実施形態が適用される無機質板の製造設備を示す図である。
【００１９】
この無機質板の製造設備１は、図１に示すように、スラリ−流入装置２、吸引脱水装置５、粉体散布装置３，振動プレス脱水装置６、２本の搬送ベルト７、９などから構成されている。
【００２０】
すなわち、スラリ−流入装置２はスラリ−貯留槽２１を具備しており、吸引脱水装置５は吸引機５１を具備している。
また、粉体散布装置３は粉体貯留槽３１を備えており、粉体貯留槽３１内には粉体原料１２が貯留されている。
【００２１】
他方、振動プレス脱水装置６はプレス６１を有しており、このプレス６１は上盤６２および下盤６３を備えている。
ここで、下盤６３は固定されているのに対し、上盤６２は昇降駆動自在に支持されている。
さらに、上盤６２の下面には母型６５が下向きに装着されている。
さらに、上盤６２の上面には振動装置６６が装着されている。
そして、下盤６３には脱水装置６７が備えられている。
そして、これらスラリ−流入装置２、吸引脱水装置５、粉体散布装置３、振動プレス脱水装置６を順次つなぐ形で布製の搬送ベルト７が回転駆動自在に張設されており、この搬送ベルト７の近傍（図１右方）には別の搬送ベルト９が回転駆動自在に張設されている。
【００２２】
無機質板の製造設備１は以上のような構成を有するので、本発明を適用して無機質板を製造する際には次の手順による。
まず、含水率が２５０〜５００質量％のスラリ−をスラリ−流入装置２のスラリ−貯留槽２１に供給するとともに、粉体散布装置３の粉体貯留槽３１に粉体原料１２を供給する。
このスラリ−はセメント系無機材料とケイ酸含有物質とを主成分とし、これに軽量骨材、補強繊維等の副成分を適宜配合した基材原料に適量の水を添加してスラリ−状としたものである。
また、粉体原料１２は、セメント系無機材料とケイ酸含有物質とを主成分とし、これに軽量骨材、補強繊維等の副成分を適宜配合して水硬性の固形成分を調製し、この固形成分に適量の水を添加して混練したものである。
【００２３】
ここで、基材原料に添加する補強繊維としては、針葉樹パルプ、特に針葉樹未晒しパルプ（ＮＵＫＰ）と、新聞故紙が添加される。
ＮＵＫＰは３〜６質量％が添加されることが好ましく、新聞故紙は３〜６質量％添加される。
また、ここで用いられるＮＵＫＰは１．５〜４．０ｍｍの繊維長が好ましく、２．０〜２．５ｍｍの繊維長で叩解度はカナディアンスタンダ−ドフリ−ネス（ＣＳＦ）４５０〜６５０ｃｃであることがさらに好ましい。
ＮＵＫＰの繊維長が上記より長いと、繊維の凝集（パルプフロック）を起こし、無機質板の均一性を損ない、その結果、耐凍性等の物性が劣化する。
また、ＮＵＫＰの繊維長が上記未満だと、十分な補強効果が得られない。
ここで用いられる新聞故紙は０．３〜１．５ｍｍの繊維長が好ましく、０．７〜１．１ｍｍの繊維長で叩解度はＣＳＦ２００〜４００ｃｃであることがさらに好ましい。
【００２４】
そして、粉体原料１２に添加する補強繊維は広葉樹パルプ、特に広葉樹パルプの中でも、広葉樹未晒しパルプ（ＬＵＫＰ）が添加される。
ＬＵＫＰは６〜１２質量％添加されることが好ましい。
ここで用いられるＬＵＫＰは０．３〜１．５ｍｍの繊維長が好ましく、０．７〜１．１ｍｍの繊維長で叩解度はＣＳＦ３００〜４００ｃｃであることがさらに好ましい。
ＬＵＫＰの繊維長が上記より長いと、表面性が劣化し、逆に上記よりも短いと、表面の成形性が劣化する。
粉体原料１２に新聞故紙ではなく、ＬＵＫＰを添加するのは、表面の凹凸成形性の為であり、一度抄造された新聞故紙は１本１本の繊維が弱くなっており、同じ長さ、叩解度でも繊維のかさが小さい。
表面の凹凸成形には原料のある程度のかさが必要で（表面の凹凸成形に付随する弾力性）、ＬＵＫＰと同じかさを得ようとすると新聞故紙はかなりの質量が必要となり、他の粉体が実質的に減るので、凹凸部分で粉体が充填されない部分が出てきてしまう。
これに対し、ＬＵＫＰは少ない質量でかさを得ることが出来る。
また、新聞故紙が一度製品となり、表面にインク等の化学処理がなされているので、吸水性が悪いが、ＬＵＫＰは未晒しなので、吸水性が良く、従って、基材層からの余剰水分を素早く吸水するので、粉体原料１２と基材層１１とのなじみがよい。
【００２５】
次に、型枠１０にスラリ−を流し込んで基材層１１を形成する。
それには、スラリ−流入装置２のスラリ−貯留槽２１の下方で搬送ベルト７上に型枠１０を載置した後、スラリ−貯留槽２１から型枠１０内に所定量のスラリ−を流し込み、このスラリ−を均した後、吸引脱水装置５の吸引機５１を駆動してスラリ−の下面から吸引脱水する。
すると、含水率１５０〜２００質量％の平板状の基材層１１が型枠１０内に形成される。
【００２６】
基材層１１の含水率は１５０〜２００質量％とすることが好ましい。
基材層１１の含水率が１５０質量％未満では、基材層１１の含水率が低すぎて硬くなっているため、振動プレス時に基材層１１と粉体原料１２がなじみにくくなることから、両者の密着性が悪くなって層間強度が低下するため、耐凍害性試験において厚み膨潤率が大きくなり、界面剥離が発生しやすくなる。
逆に、基材層１１の含水率が２００質量％を超えると、基材層１１が軟らか過ぎて振動プレス時に粉体原料１２が基材層１１に深く食い込み、粉体原料１２の充填が不十分となって表面性が悪化すると同時に、脱水に要する時間が長くなり、生産性が低下する。
この際、基材層１１には、針葉樹パルプと新聞故紙とが添加されているので、厚み方向に平行に針葉樹パルプが配向し、無機質板としての厚み方向への強度に寄与する。
また、新聞故紙は繊維長が短く、また一度抄造されているので、強度的にはあまり寄与しないが、水分の保持やつなぎ効果に寄与する。
【００２７】
その後、搬送ベルト７を回転させて基材層１１を型枠１０とともに粉体散布装置３近傍に移送し、基材層１１上に粉体散布装置３の粉体貯留槽３１から粉体原料１２を均一に散布して表面層を形成し、積層マット１３とする。
ここで、粉体原料１２の散布量は全固形分に対して１５〜３０質量％の散布量とすることが好ましい。
粉体原料１２の散布量が１５質量％未満だと、粉体原料１２が基材層１１を十分に隠ぺいすることが出来ないため、プレス成型後の粉体原料１２の充填が不十分となり、振動プレス後の板面に空隙が生じて表面性が悪くなる。
一方、粉体原料１２の散布量が３０質量％を超えると、振動プレス時に基材層１１から発生する余剰水分が不足し、粉体原料１２が十分な流動性を発現することが出来ないため、表面性は悪化する。
【００２８】
また、粉体原料１２の含水率は１５〜２５質量％とすることが好ましい。
また、粉体原料１２の含水率が１５質量％未満であると、粉体原料１２が飛散しやすくなるため取り扱いが難しくなるばかりでなく、広葉樹パルプ等の補強繊維の分散が悪くなることに加えて粉体原料１２がその水分不足によって十分な流動性を発現できなくなるため、表面性が悪化してしまう。
逆に、粉体原料１２の含水率が２５質量％を超える場合、粉体原料１２が粒状になって加圧成型後の板の表面性が悪くなる。
上記の構成によれば、振動プレス時に基材から生じる余剰水分を適切に粉体原料１２に吸収させることが出来、その為基材層１１と粉体原料１２とのなじみが良くなるので層間強度、耐凍害性が向上し、界面剥離が発生しにくい。
【００２９】
この状態で、積層マット１３の上から振動プレス脱水装置６の母型６５を押し付け、振動を与えながらプレス成型物１４を成型する。
それには、型枠１０を取り外して積層マット１３のみを搬送ベルト７上に残し、搬送ベルト７を回転させて積層マット１３を振動プレス脱水装置６近傍に移送した後、積層マット１３がプレス６１の上盤６２と下盤６３との間に位置決めされた状態で、振動装置６６を作動させながら、上盤６２を所定のストロ−クだけ下降させる。
プレス圧力は２．０〜５．０ＭＰａで行うことが好ましい。
すると、積層マット１３が加圧脱水され、表面には母型６５によって凹凸状の柄付けが行われる。
【００３０】
粉体原料１２は粉体に添加する水が少なく、その為補強繊維が長いとダマになりやすく表面性が悪くなり、また、振動の際、繊維が一方向に配向しようとするので、特に母型にて凹凸柄を形成する場合は、表面に巣穴が生じやすいが、ここでは粉体原料１２に広葉樹パルプが添加されているので、表面に巣穴を生じることがなく、また、新聞故紙ほど繊維長が短くはないので、凹凸の成形性に寄与し、表面の凸部や凹部の角部分の欠けがない。
また、このとき、基材層１１は含水率が高くて流動性に富むので、母型６５への追従性が良好となり、たとえ母型６５の凹凸が深くても、それを忠実に反映した深い凹凸模様が積層マット１３に付与されることになる。
粉体原料１２についても、振動プレス時に発生する余剰水分を吸収して流動性を持つようになるため、母型６５の凹凸に追従し、積層マット１３への凹凸模様付与に悪影響を及ぼすことはない。
また、基材層１１から生じる余剰水分を粉体原料１２が吸収するため、プレス速度を上げても、スラリ−の噴出や水走りが発生しにくいばかりか、基材層１１の脱水に要する時間が短くて済み、プレス成型物１４の生産効率が高まる。
また、上盤６２の上の振動装置６６を作動させているので、粉体原料１２が基材層１１上で均一にならされ、また基材層１１から生じる余剰水分を粉体原料１２に均一に吸収させることが出来、表面層が均一になり、粉体原料１２が欠如することで起こる表面の巣穴がなくなり、また、粉体原料１２が塊状となることで、起こる表面の異物感もなくなる。
また、下盤６３の脱水装置６７により吸引脱水されているので、振動により必要以上に余剰水分が浮き上がることを防止する。
【００３１】
また、振動装置６６は、振動条件が周波数２０〜６０Ｈｚ、振幅０．０１〜０．１ｍｍで作動させることが好ましい。
このことで、振動が簡単に伝わり、また、原料を早く均一化させようとする力が働くのでプレス圧を従来よりも下げることが出来、粉体原料１２と基材層１１との密着は非常に強固になる。
【００３２】
最後に、上盤６２を所定のストロ−クだけ上昇させて解圧し、プレス成型物１４を搬送ベルト７から搬送ベルト９に載せ換えた後、搬送ベルト９を回転させてプレス成型物１４を硬化養生装置（図示せず）まで移送し、そこで、プレス成型物１４を所定時間だけ硬化養生させる。
硬化養生としては、一次硬化後または一次硬化なしで、常温養生またはオ−トクレ−ブ養生する。
一次硬化において適用される温度は通常５０〜１００℃である。
常温養生は、通常常温で４〜１０日間行われ、オ−トクレ−ブ養生は、１３０〜１８０℃の温度で１０〜１８時間行われる。
常温養生またはオ−トクレ−ブ養生後は、乾燥工程を経て表面塗装等を行い、最終製品の無機質板を得る。
【００３３】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００３４】
［実施例１］
まず、普通ポルトランドセメント３５質量％、ケイ砂２９質量％、フライアッシュ１４質量％、パ−ライト３質量％、廃材粉砕物１０質量％、新聞故紙４．５質量％、ＮＵＫＰ４．５質量％を混合し（表１参照）、含水率３００質量％になるように水を添加してスラリ−を調製した。
このスラリ−を型枠に流し込み、均し、基材の含水率が１５０質量％になるように脱水した。
【００３５】
他方、普通ポルトランドセメント３５質量％、ケイ砂１８質量％、フライアッシュ１８質量％、パ−ライト３質量％、廃材粉砕物１７質量％、ＬＵＫＰ９質量％を混合し（表１参照）、含水率２０質量％になるように水を添加して粉体原料を得た。
【００３６】
【表１】
【００３７】
そして、この粉体原料を基材上に全固形分に対して２５質量％散布し、これを周波数４０Ｈｚ振幅０．０２ｍｍの振動条件で振動しながら凹凸模様の付された母型を押し付けつつ、上盤と下盤の間にて圧力４．０ＭＰａでプレス成型し、さらに１７０℃で１０時間オ−トクレ−ブ養生して無機質板を製造した。
【００３８】
［実施例２］
表１の配合にて、他の条件は実施例１と同様にして無機質板を製造した。
【００３９】
［実施例３］
表１の配合にて、他の条件は実施例１と同様にして無機質板を製造した。
【００４０】
［比較例１］
表１の配合にて、他の条件は実施例１と同様にして無機質板を製造した。
【００４１】
［比較例２］
表１の配合にて、他の条件は実施例１と同様にして無機質板を製造した。
【００４２】
［比較例３］
表１の配合にて、他の条件は実施例１と同様にして無機質板を製造した。
【００４３】
［比較例４］
表１の配合にて、他の条件は実施例１と同様にして無機質板を製造した。
【００４４】
［比較例５］
表１の配合にて、他の条件は実施例１と同様にして無機質板を製造した。
【００４５】
［比較例６］
表１の配合にて、他の条件は実施例１と同様にして無機質板を製造した。
【００４６】
［比較例７］
表１の配合にて、他の条件は実施例１と同様にして無機質板を製造した。
【００４７】
こうして得られた各種の無機質板（実施例１〜３、比較例１〜７）について、表面性、耐凍害性、曲げ強度を確認した。（表２参照）
なお、耐凍害性はＪＩＳ Ａ １４３５、曲げ強度はＪＩＳ Ａ １４０８に準処して測定した。
【００４８】
【表２】
【００４９】
表２から明らかなように、基材層に補強繊維として新聞故紙とＮＵＫＰをそれぞれ３〜６質量％添加し、粉体原料に補強繊維としてＬＵＫＰを６〜１２質量％添加した実施例１〜３は、表面性、諸物性、生産性に問題なく無機質板を得ることが出来た。
【００５０】
これに対して、基材層の新聞故紙、ＮＵＫＰの添加量がそれぞれ３質量％未満で、粉体原料のＬＵＫＰの添加量が６質量％未満の比較例１は、表面に余剰水分を吸収する繊維分が少ないので、表面がばらついたような巣穴が目立ち、特に凹凸模様の角部に巣穴が多く発生した。
また逆に、基材層の新聞故紙、ＮＵＫＰの添加量がそれぞれ６質量％を超えており、粉体原料のＬＵＫＰの添加量が１２質量％を超えている比較例２は、補強繊維が多いために表面が異物を含んだようにでこぼこしており、また、界面の密着性に問題が生じた。
また、基材層に新聞故紙が添加されず、ＮＵＫＰのみが添加されている比較例３は、表面性、諸物性ともに問題はなかったが、コストが高くなり生産性に問題がある。
また、基材層にＮＵＫＰが添加されず、新聞故紙のみが添加されている比較例４は、表面性に問題はなかったが、補強性が十分でないので、曲げ強度が低い値となった。
また、粉体原料のＬＵＫＰが６質量％未満の比較例５も比較例１同様の結果となった
また、基材層にＮＵＫＰの替わりにＬＵＫＰが４．５質量％添加されている比較例６は、比較例４同様に十分な曲げ強度が得られなかった。
また、粉体原料にＬＵＫＰの替わりにＮＵＫＰが９質量％添加されている比較例７は、粉体原料に補強繊維を添加する段階で原料がダマになりやすく、また、振動の際、ＮＵＫＰが振動により配向する傾向があり、そのため特に凹凸部の表面性が悪化した。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、セメント系無機材料とケイ酸含有物質とを主成分とする基材層と、セメント系無機材料とケイ酸含有物質を主成分とし基材層の上に形成される表面層とからなる無機質板において、基材層には補強繊維として針葉樹パルプと新聞故紙とが添加され、表面層には補強繊維として広葉樹パルプが添加されているので、表面層は振動プレスする際に振動によって繊維が配向することがなく、ランダムな方向に向く傾向があり、その為表面に巣穴等の問題が起きない。
また、基材層には針葉樹パルプと新聞故紙が添加されているので、コストアップにならずにしかも強度等の物性に優れた無機質板を得ることが出来る。
【００５２】
また、請求項２に記載の発明によれば、上記基材層には針葉樹パルプが３〜６質量％、新聞故紙が３〜６質量％添加され、上記表面層には広葉樹パルプが６〜１２質量％添加されている無機質板であるので、無機質板としての補強効果を保ちながら、無機質板の表面性を向上することが出来る。
【００５３】
また、請求項３に記載の発明によれば、セメント系無機材料とケイ酸含有物質とを主成分とする基材原料に水を添加してスラリ−とし、このスラリ−を型枠に流し込み、このスラリ−を脱水して基材層を形成し、この基材層の上にセメント系無機原料とケイ酸含有物質を主成分とする粉体原料を散布して表面層として積層マットを形成し、この積層マットの上および／または下から振動を与えながら母型を押し付けて積層マットをプレス成型し、このプレス成型物を硬化養生させるようにした無機質板の製造方法において、基材原料には補強繊維として針葉樹パルプと新聞故紙が添加され、粉体原料には補強繊維として広葉樹パルプが添加されている。
従って、基材原料は含水率が高く設定されるスラリ−として型枠に流し込み脱水されるので、補強繊維として針葉樹パルプが添加されていると、厚み方向に平行に針葉樹パルプが配向し、無機質板としての厚み方向への強度に寄与する。
また、新聞故紙は繊維長が短く、また一度抄造されているので、強度的にはあまり寄与しないが、水分の保持やつなぎ効果に寄与する。
粉体原料は粉体に添加する水が少なく、その為補強繊維が長いと繊維どうしが絡み合ういわゆるダマになりやすく表面性が悪くなる。
また、振動の際、繊維が一方向に配向しようとするので、特に母型にて凹凸柄を形成する場合は、表面に巣穴が生じやすい。
広葉樹パルプは繊維長が短いので、表面に巣穴を生じることがなく、また、新聞故紙ほど繊維長が短くはないので、凹凸の成形性に寄与し、表面の凸部や凹部の角部分の欠けがない。
【００５４】
また、請求項４に記載の発明によれば、上記基材原料には針葉樹パルプが３〜６質量％、新聞故紙が３〜６質量％添加され、上記粉体原料には広葉樹パルプが６〜１２質量％添加されている無機質板の製造方法であるので、無機質板としての補強効果を保ちながら、表面性を向上する無機質板を製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る無機質板の製造方法の一実施形態が適用される無機質板の製造設備を示す図
【符号の説明】
１ 無機質板の製造設備
２ スラリ−流入装置
２１ スラリ−貯留槽
３ 粉体散布装置
３１ 粉体貯留槽
５ 吸引脱水装置
５１ 吸引機
６ 振動プレス脱水装置
６１ プレス
６２ 上盤
６３ 下盤
６５ 母型
６６ 振動装置
６７ 脱水装置
７ 搬送ベルト
９ 搬送ベルト
１０ 型枠
１１ 基材層
１２ 粉体原料
１３ 積層マット
１４ プレス成型物
【発明の属する技術分野】
本発明は型枠プレス方式によって製造された無機質板及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無機質板の湿式製造方法としては、ハチェック式や長網式などの抄造方法と型枠プレス方式が主として採用されている。
このうち、型枠プレス方式は、例えば特開平１１−１０５０２０号のように、スラリ−を流し込み、均し、脱水した後にプレス成型する方式であり、薄い基材の層を積み重ねて所望の厚みの基材にする必要がなく、所望の基材に対して必要量のスラリ−を型枠に投入すれば良いため、厚物の生産に適しているとともに、プレス前の基材の含水率を高く設定できるため、深いエンボスを付与できるという長所がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１０５０２０号
【特許文献２】
特公平６−７２０３９号
【特許文献３】
特公平６−８８８２１号
【特許文献４】
特許第３２８２９３０号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この型枠プレス方式は従来の抄造方法と比べて極端に生産効率が低いという欠点があった。
【０００５】
すなわち、型枠プレス方式では連続的に基材を生産できないばかりか、所望形状の柄付けを行うためには、プレス前の基材の含水率を２００質量％前後に調整して流動性を確保する必要があり、そのためプレス時の脱水に時間を要する。
また、無機質板の生産効率を高めるためプレス速度を上げると、型枠とプレスとの隙間からスラリ−が噴出したり、表面に水走りが発生したりして意匠性が低下するため、プレス速度をあまり上げることもできない。
その結果、型枠プレス方式では無機質板の生産性を高めるにも限界が生じる。
【０００６】
また、従来から、無機質板の補強繊維として、木質パルプが用いられている。木質パルプには、針葉樹未晒しパルプ（ＮＵＫＰ）、針葉樹晒しパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹未晒しパルプ（ＬＵＫＰ）、広葉樹晒しパルプ（ＬＢＫＰ）等があり、これらを単独または併用して用いられている。
例えば、特公平６−７２０３９号や特公平６−８８８２１号には、針葉樹と広葉樹とを繊維長を特定した押出成形方法が開示されており、特許第３２８２９３０号には、広葉樹未晒硫酸塩パルプを特定した無機質板が開示されている。
しかしながらこれらは、基材層の含水率を高くする必要がある型枠プレス方式での振動プレスを用いた製造方法ではない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、柄付け容易性を損なうことなく生産性を向上させることが可能な型枠プレス方式による無機質板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本請求項１に記載の発明は、セメント系無機材料とケイ酸含有物質とを主成分とする基材層と、セメント系無機材料とケイ酸含有物質を主成分とし基材層の上に形成される表面層とからなる無機質板において、基材層には補強繊維として針葉樹パルプと新聞故紙とが添加され、表面層には補強繊維として広葉樹パルプが添加されている。
上記の構成によれば、表面層には繊維長が短い広葉樹パルプが添加されているので、振動プレスする際に振動によって繊維が配向することがなく、ランダムな方向に向く傾向があり、その為表面に巣穴等の問題が起きない。
また、基材層には針葉樹パルプと新聞故紙が添加されているので、コストアップにならずにしかも強度等の物性に優れた無機質板を得ることが出来る。
【０００９】
また、本請求項２に記載の発明は、上記基材層には針葉樹パルプが３〜６質量％、新聞故紙が３〜６質量％添加され、上記表面層には広葉樹パルプが６〜１２質量％添加されている無機質板である。
上記の構成によれば、無機質板としての補強効果を保ちながら、無機質板の表面性を向上することが出来る。
基材層に添加される針葉樹パルプが３質量％未満だと、無機質板としての強度が維持出来ず、６質量％を超えるとコストがアップする。
また、基材層に添加される新聞故紙が３質量％未満だと、コストダウンにならず、６質量％を超えるとかさ高になり、そのため諸物性が劣化する。
また、表面層に添加される広葉樹パルプが６質量％未満だと、基材層から生じる余剰水分を吸収しずらく、その為、表面性が悪化し、逆に１２質量％を超えると表面が異物を含んだように表面性が悪化する。
【００１０】
また、本請求項３に記載の発明は、セメント系無機材料とケイ酸含有物質とを主成分とする基材原料に水を添加してスラリ−とし、このスラリ−を型枠に流し込み、このスラリ−を脱水して基材層を形成し、この基材層の上にセメント系無機原料とケイ酸含有物質を主成分とする粉体原料を散布して表面層として積層マットを形成し、この積層マットの上および／または下から振動を与えながら母型を押し付けて積層マットをプレス成型し、このプレス成型物を硬化養生させるようにした無機質板の製造方法において、基材原料には補強繊維として針葉樹パルプと新聞故紙が添加され、粉体原料には補強繊維として広葉樹パルプが添加されている。
基材原料は含水率が高く設定されるスラリ−として型枠に流し込み脱水されるので、補強繊維として針葉樹パルプが添加されていると、厚み方向に平行に針葉樹パルプが配向し、無機質板としての厚み方向への強度に寄与する。
また、新聞故紙は繊維長が短く、また一度抄造されているので、強度的にはあまり寄与しないが、水分の保持やつなぎ効果に寄与する。
粉体原料は粉体に添加する水が少なく、その為補強繊維が長いと繊維どうしが絡み合ういわゆるダマになりやすく表面性が悪くなる。
また、振動の際、繊維が一方向に配向しようとするので、特に母型にて凹凸柄を形成する場合は、表面に巣穴が生じやすい。
広葉樹パルプは繊維長が短いので、表面に巣穴を生じることがなく、また、新聞故紙ほど繊維長が短くはないので、凹凸の成形性に寄与し、表面の凸部や凹部の角部分の欠けがない。
【００１１】
また、本請求項４に記載の発明は、上記基材原料には針葉樹パルプが３〜６質量％、新聞故紙が３〜６質量％添加され、上記粉体原料には広葉樹パルプが６〜１２質量％添加されている無機質板の製造方法である。
上記の構成によれば、無機質板としての補強効果を保ちながら、表面性を向上する無機質板を製造することが出来る。
基材層に添加される針葉樹パルプが３質量％未満だと、無機質板としての強度が維持出来ず、６質量％を超えるとコストがアップする。
また、基材層に添加される新聞故紙が３質量％未満だと、コストダウンにならず、６質量％を超えるとかさ高になるので、含水率を高くする必要がありそのため諸物性が劣化する。
また、表面層に添加される広葉樹パルプが６質量％未満だと、基材層から生じる余剰水分を吸収しずらく、その為、表面性が悪化し、逆に１２質量％を超えると表面が異物を含んだように表面性が悪化する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を具体的に説明する。
【００１３】
［セメント系無機材料］
本発明に使用されるセメント系無機材料とは、ケイ酸カルシウムを主成分とした水硬性の無機材料であり、このような無機材料としては例えばポルトランドセメント、高炉スラグセメント、フライアッシュセメント、シリカセメント、アルミナセメント、白色セメント等のセメント類がある。
上記セメント類は二種以上混合使用されてもよい。
【００１４】
［ケイ酸含有物質］
本発明に使用されるケイ酸含有物質としては、スラグ、フライアッシュ、ケイ砂、ケイ石粉、シリカフュ−ム、珪藻土等がある。
上記ケイ酸含有物質は二種類以上混合されてもよい。
【００１５】
［その他の原料］
本発明に使用される他の原料としては、パ−ライト、バ−ミキュライト、シラスバル−ン、セメント板の廃材粉砕物等の軽量骨材が使用されてもよい。
上記原料は二種以上混合されてもよい。
また、所望なれば更に硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、アルミン酸塩類、水ガラス、ギ酸カルシウム等の硬化促進剤やロウ、ワックス、パラフィン、界面活性剤、シリコン等の防水剤や撥水剤等が混合されてもよい。
【００１６】
［補強繊維］
補強繊維としては、基材層には、針葉樹パルプ、新聞故紙が添加される。
特に、針葉樹パルプの中でも、針葉樹未晒しパルプ（ＮＵＫＰ）が好ましい。これは、繊維長が長いことにより、十分な補強効果が得られ、また、未晒しであるために晒し済みのパルプと比べて安価に手に入れることが可能である。
また、新聞故紙は補強効果はあまり期待できないが、水分の保持や粉体のつなぎ効果があり、しかも非常に安価で手に入れることが可能である。
そして、表面層には広葉樹パルプが添加される。
特に広葉樹パルプの中でも、広葉樹未晒しパルプ（ＬＵＫＰ）が好ましい。
これは、繊維長が短いため、原料混合の際に良好な繊維分散状況が得られ、表面性に優れた無機質板の製造が可能となる。
また、これ以外に木粉、木毛、木質繊維束、ドライパルプ等の木質補強材や、ポリプロピレン繊維、ビニロン繊維等の合成繊維、セピオライト、ワラストナイト等の鉱物繊維が使用されてもよい。
上記補強材は二種以上混合されてもよい。
【００１７】
［無機質板の製造方法］
本発明の無機質板の製造方法を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は本発明に係る無機質板の製造方法の一実施形態が適用される無機質板の製造設備を示す図である。
【００１９】
この無機質板の製造設備１は、図１に示すように、スラリ−流入装置２、吸引脱水装置５、粉体散布装置３，振動プレス脱水装置６、２本の搬送ベルト７、９などから構成されている。
【００２０】
すなわち、スラリ−流入装置２はスラリ−貯留槽２１を具備しており、吸引脱水装置５は吸引機５１を具備している。
また、粉体散布装置３は粉体貯留槽３１を備えており、粉体貯留槽３１内には粉体原料１２が貯留されている。
【００２１】
他方、振動プレス脱水装置６はプレス６１を有しており、このプレス６１は上盤６２および下盤６３を備えている。
ここで、下盤６３は固定されているのに対し、上盤６２は昇降駆動自在に支持されている。
さらに、上盤６２の下面には母型６５が下向きに装着されている。
さらに、上盤６２の上面には振動装置６６が装着されている。
そして、下盤６３には脱水装置６７が備えられている。
そして、これらスラリ−流入装置２、吸引脱水装置５、粉体散布装置３、振動プレス脱水装置６を順次つなぐ形で布製の搬送ベルト７が回転駆動自在に張設されており、この搬送ベルト７の近傍（図１右方）には別の搬送ベルト９が回転駆動自在に張設されている。
【００２２】
無機質板の製造設備１は以上のような構成を有するので、本発明を適用して無機質板を製造する際には次の手順による。
まず、含水率が２５０〜５００質量％のスラリ−をスラリ−流入装置２のスラリ−貯留槽２１に供給するとともに、粉体散布装置３の粉体貯留槽３１に粉体原料１２を供給する。
このスラリ−はセメント系無機材料とケイ酸含有物質とを主成分とし、これに軽量骨材、補強繊維等の副成分を適宜配合した基材原料に適量の水を添加してスラリ−状としたものである。
また、粉体原料１２は、セメント系無機材料とケイ酸含有物質とを主成分とし、これに軽量骨材、補強繊維等の副成分を適宜配合して水硬性の固形成分を調製し、この固形成分に適量の水を添加して混練したものである。
【００２３】
ここで、基材原料に添加する補強繊維としては、針葉樹パルプ、特に針葉樹未晒しパルプ（ＮＵＫＰ）と、新聞故紙が添加される。
ＮＵＫＰは３〜６質量％が添加されることが好ましく、新聞故紙は３〜６質量％添加される。
また、ここで用いられるＮＵＫＰは１．５〜４．０ｍｍの繊維長が好ましく、２．０〜２．５ｍｍの繊維長で叩解度はカナディアンスタンダ−ドフリ−ネス（ＣＳＦ）４５０〜６５０ｃｃであることがさらに好ましい。
ＮＵＫＰの繊維長が上記より長いと、繊維の凝集（パルプフロック）を起こし、無機質板の均一性を損ない、その結果、耐凍性等の物性が劣化する。
また、ＮＵＫＰの繊維長が上記未満だと、十分な補強効果が得られない。
ここで用いられる新聞故紙は０．３〜１．５ｍｍの繊維長が好ましく、０．７〜１．１ｍｍの繊維長で叩解度はＣＳＦ２００〜４００ｃｃであることがさらに好ましい。
【００２４】
そして、粉体原料１２に添加する補強繊維は広葉樹パルプ、特に広葉樹パルプの中でも、広葉樹未晒しパルプ（ＬＵＫＰ）が添加される。
ＬＵＫＰは６〜１２質量％添加されることが好ましい。
ここで用いられるＬＵＫＰは０．３〜１．５ｍｍの繊維長が好ましく、０．７〜１．１ｍｍの繊維長で叩解度はＣＳＦ３００〜４００ｃｃであることがさらに好ましい。
ＬＵＫＰの繊維長が上記より長いと、表面性が劣化し、逆に上記よりも短いと、表面の成形性が劣化する。
粉体原料１２に新聞故紙ではなく、ＬＵＫＰを添加するのは、表面の凹凸成形性の為であり、一度抄造された新聞故紙は１本１本の繊維が弱くなっており、同じ長さ、叩解度でも繊維のかさが小さい。
表面の凹凸成形には原料のある程度のかさが必要で（表面の凹凸成形に付随する弾力性）、ＬＵＫＰと同じかさを得ようとすると新聞故紙はかなりの質量が必要となり、他の粉体が実質的に減るので、凹凸部分で粉体が充填されない部分が出てきてしまう。
これに対し、ＬＵＫＰは少ない質量でかさを得ることが出来る。
また、新聞故紙が一度製品となり、表面にインク等の化学処理がなされているので、吸水性が悪いが、ＬＵＫＰは未晒しなので、吸水性が良く、従って、基材層からの余剰水分を素早く吸水するので、粉体原料１２と基材層１１とのなじみがよい。
【００２５】
次に、型枠１０にスラリ−を流し込んで基材層１１を形成する。
それには、スラリ−流入装置２のスラリ−貯留槽２１の下方で搬送ベルト７上に型枠１０を載置した後、スラリ−貯留槽２１から型枠１０内に所定量のスラリ−を流し込み、このスラリ−を均した後、吸引脱水装置５の吸引機５１を駆動してスラリ−の下面から吸引脱水する。
すると、含水率１５０〜２００質量％の平板状の基材層１１が型枠１０内に形成される。
【００２６】
基材層１１の含水率は１５０〜２００質量％とすることが好ましい。
基材層１１の含水率が１５０質量％未満では、基材層１１の含水率が低すぎて硬くなっているため、振動プレス時に基材層１１と粉体原料１２がなじみにくくなることから、両者の密着性が悪くなって層間強度が低下するため、耐凍害性試験において厚み膨潤率が大きくなり、界面剥離が発生しやすくなる。
逆に、基材層１１の含水率が２００質量％を超えると、基材層１１が軟らか過ぎて振動プレス時に粉体原料１２が基材層１１に深く食い込み、粉体原料１２の充填が不十分となって表面性が悪化すると同時に、脱水に要する時間が長くなり、生産性が低下する。
この際、基材層１１には、針葉樹パルプと新聞故紙とが添加されているので、厚み方向に平行に針葉樹パルプが配向し、無機質板としての厚み方向への強度に寄与する。
また、新聞故紙は繊維長が短く、また一度抄造されているので、強度的にはあまり寄与しないが、水分の保持やつなぎ効果に寄与する。
【００２７】
その後、搬送ベルト７を回転させて基材層１１を型枠１０とともに粉体散布装置３近傍に移送し、基材層１１上に粉体散布装置３の粉体貯留槽３１から粉体原料１２を均一に散布して表面層を形成し、積層マット１３とする。
ここで、粉体原料１２の散布量は全固形分に対して１５〜３０質量％の散布量とすることが好ましい。
粉体原料１２の散布量が１５質量％未満だと、粉体原料１２が基材層１１を十分に隠ぺいすることが出来ないため、プレス成型後の粉体原料１２の充填が不十分となり、振動プレス後の板面に空隙が生じて表面性が悪くなる。
一方、粉体原料１２の散布量が３０質量％を超えると、振動プレス時に基材層１１から発生する余剰水分が不足し、粉体原料１２が十分な流動性を発現することが出来ないため、表面性は悪化する。
【００２８】
また、粉体原料１２の含水率は１５〜２５質量％とすることが好ましい。
また、粉体原料１２の含水率が１５質量％未満であると、粉体原料１２が飛散しやすくなるため取り扱いが難しくなるばかりでなく、広葉樹パルプ等の補強繊維の分散が悪くなることに加えて粉体原料１２がその水分不足によって十分な流動性を発現できなくなるため、表面性が悪化してしまう。
逆に、粉体原料１２の含水率が２５質量％を超える場合、粉体原料１２が粒状になって加圧成型後の板の表面性が悪くなる。
上記の構成によれば、振動プレス時に基材から生じる余剰水分を適切に粉体原料１２に吸収させることが出来、その為基材層１１と粉体原料１２とのなじみが良くなるので層間強度、耐凍害性が向上し、界面剥離が発生しにくい。
【００２９】
この状態で、積層マット１３の上から振動プレス脱水装置６の母型６５を押し付け、振動を与えながらプレス成型物１４を成型する。
それには、型枠１０を取り外して積層マット１３のみを搬送ベルト７上に残し、搬送ベルト７を回転させて積層マット１３を振動プレス脱水装置６近傍に移送した後、積層マット１３がプレス６１の上盤６２と下盤６３との間に位置決めされた状態で、振動装置６６を作動させながら、上盤６２を所定のストロ−クだけ下降させる。
プレス圧力は２．０〜５．０ＭＰａで行うことが好ましい。
すると、積層マット１３が加圧脱水され、表面には母型６５によって凹凸状の柄付けが行われる。
【００３０】
粉体原料１２は粉体に添加する水が少なく、その為補強繊維が長いとダマになりやすく表面性が悪くなり、また、振動の際、繊維が一方向に配向しようとするので、特に母型にて凹凸柄を形成する場合は、表面に巣穴が生じやすいが、ここでは粉体原料１２に広葉樹パルプが添加されているので、表面に巣穴を生じることがなく、また、新聞故紙ほど繊維長が短くはないので、凹凸の成形性に寄与し、表面の凸部や凹部の角部分の欠けがない。
また、このとき、基材層１１は含水率が高くて流動性に富むので、母型６５への追従性が良好となり、たとえ母型６５の凹凸が深くても、それを忠実に反映した深い凹凸模様が積層マット１３に付与されることになる。
粉体原料１２についても、振動プレス時に発生する余剰水分を吸収して流動性を持つようになるため、母型６５の凹凸に追従し、積層マット１３への凹凸模様付与に悪影響を及ぼすことはない。
また、基材層１１から生じる余剰水分を粉体原料１２が吸収するため、プレス速度を上げても、スラリ−の噴出や水走りが発生しにくいばかりか、基材層１１の脱水に要する時間が短くて済み、プレス成型物１４の生産効率が高まる。
また、上盤６２の上の振動装置６６を作動させているので、粉体原料１２が基材層１１上で均一にならされ、また基材層１１から生じる余剰水分を粉体原料１２に均一に吸収させることが出来、表面層が均一になり、粉体原料１２が欠如することで起こる表面の巣穴がなくなり、また、粉体原料１２が塊状となることで、起こる表面の異物感もなくなる。
また、下盤６３の脱水装置６７により吸引脱水されているので、振動により必要以上に余剰水分が浮き上がることを防止する。
【００３１】
また、振動装置６６は、振動条件が周波数２０〜６０Ｈｚ、振幅０．０１〜０．１ｍｍで作動させることが好ましい。
このことで、振動が簡単に伝わり、また、原料を早く均一化させようとする力が働くのでプレス圧を従来よりも下げることが出来、粉体原料１２と基材層１１との密着は非常に強固になる。
【００３２】
最後に、上盤６２を所定のストロ−クだけ上昇させて解圧し、プレス成型物１４を搬送ベルト７から搬送ベルト９に載せ換えた後、搬送ベルト９を回転させてプレス成型物１４を硬化養生装置（図示せず）まで移送し、そこで、プレス成型物１４を所定時間だけ硬化養生させる。
硬化養生としては、一次硬化後または一次硬化なしで、常温養生またはオ−トクレ−ブ養生する。
一次硬化において適用される温度は通常５０〜１００℃である。
常温養生は、通常常温で４〜１０日間行われ、オ−トクレ−ブ養生は、１３０〜１８０℃の温度で１０〜１８時間行われる。
常温養生またはオ−トクレ−ブ養生後は、乾燥工程を経て表面塗装等を行い、最終製品の無機質板を得る。
【００３３】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００３４】
［実施例１］
まず、普通ポルトランドセメント３５質量％、ケイ砂２９質量％、フライアッシュ１４質量％、パ−ライト３質量％、廃材粉砕物１０質量％、新聞故紙４．５質量％、ＮＵＫＰ４．５質量％を混合し（表１参照）、含水率３００質量％になるように水を添加してスラリ−を調製した。
このスラリ−を型枠に流し込み、均し、基材の含水率が１５０質量％になるように脱水した。
【００３５】
他方、普通ポルトランドセメント３５質量％、ケイ砂１８質量％、フライアッシュ１８質量％、パ−ライト３質量％、廃材粉砕物１７質量％、ＬＵＫＰ９質量％を混合し（表１参照）、含水率２０質量％になるように水を添加して粉体原料を得た。
【００３６】
【表１】
そして、この粉体原料を基材上に全固形分に対して２５質量％散布し、これを周波数４０Ｈｚ振幅０．０２ｍｍの振動条件で振動しながら凹凸模様の付された母型を押し付けつつ、上盤と下盤の間にて圧力４．０ＭＰａでプレス成型し、さらに１７０℃で１０時間オ−トクレ−ブ養生して無機質板を製造した。
【００３８】
［実施例２］
表１の配合にて、他の条件は実施例１と同様にして無機質板を製造した。
【００３９】
［実施例３］
表１の配合にて、他の条件は実施例１と同様にして無機質板を製造した。
【００４０】
［比較例１］
表１の配合にて、他の条件は実施例１と同様にして無機質板を製造した。
【００４１】
［比較例２］
表１の配合にて、他の条件は実施例１と同様にして無機質板を製造した。
【００４２】
［比較例３］
表１の配合にて、他の条件は実施例１と同様にして無機質板を製造した。
【００４３】
［比較例４］
表１の配合にて、他の条件は実施例１と同様にして無機質板を製造した。
【００４４】
［比較例５］
表１の配合にて、他の条件は実施例１と同様にして無機質板を製造した。
【００４５】
［比較例６］
表１の配合にて、他の条件は実施例１と同様にして無機質板を製造した。
【００４６】
［比較例７］
表１の配合にて、他の条件は実施例１と同様にして無機質板を製造した。
【００４７】
こうして得られた各種の無機質板（実施例１〜３、比較例１〜７）について、表面性、耐凍害性、曲げ強度を確認した。（表２参照）
なお、耐凍害性はＪＩＳ Ａ １４３５、曲げ強度はＪＩＳ Ａ １４０８に準処して測定した。
【００４８】
【表２】
表２から明らかなように、基材層に補強繊維として新聞故紙とＮＵＫＰをそれぞれ３〜６質量％添加し、粉体原料に補強繊維としてＬＵＫＰを６〜１２質量％添加した実施例１〜３は、表面性、諸物性、生産性に問題なく無機質板を得ることが出来た。
【００５０】
これに対して、基材層の新聞故紙、ＮＵＫＰの添加量がそれぞれ３質量％未満で、粉体原料のＬＵＫＰの添加量が６質量％未満の比較例１は、表面に余剰水分を吸収する繊維分が少ないので、表面がばらついたような巣穴が目立ち、特に凹凸模様の角部に巣穴が多く発生した。
また逆に、基材層の新聞故紙、ＮＵＫＰの添加量がそれぞれ６質量％を超えており、粉体原料のＬＵＫＰの添加量が１２質量％を超えている比較例２は、補強繊維が多いために表面が異物を含んだようにでこぼこしており、また、界面の密着性に問題が生じた。
また、基材層に新聞故紙が添加されず、ＮＵＫＰのみが添加されている比較例３は、表面性、諸物性ともに問題はなかったが、コストが高くなり生産性に問題がある。
また、基材層にＮＵＫＰが添加されず、新聞故紙のみが添加されている比較例４は、表面性に問題はなかったが、補強性が十分でないので、曲げ強度が低い値となった。
また、粉体原料のＬＵＫＰが６質量％未満の比較例５も比較例１同様の結果となった
また、基材層にＮＵＫＰの替わりにＬＵＫＰが４．５質量％添加されている比較例６は、比較例４同様に十分な曲げ強度が得られなかった。
また、粉体原料にＬＵＫＰの替わりにＮＵＫＰが９質量％添加されている比較例７は、粉体原料に補強繊維を添加する段階で原料がダマになりやすく、また、振動の際、ＮＵＫＰが振動により配向する傾向があり、そのため特に凹凸部の表面性が悪化した。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、セメント系無機材料とケイ酸含有物質とを主成分とする基材層と、セメント系無機材料とケイ酸含有物質を主成分とし基材層の上に形成される表面層とからなる無機質板において、基材層には補強繊維として針葉樹パルプと新聞故紙とが添加され、表面層には補強繊維として広葉樹パルプが添加されているので、表面層は振動プレスする際に振動によって繊維が配向することがなく、ランダムな方向に向く傾向があり、その為表面に巣穴等の問題が起きない。
また、基材層には針葉樹パルプと新聞故紙が添加されているので、コストアップにならずにしかも強度等の物性に優れた無機質板を得ることが出来る。
【００５２】
また、請求項２に記載の発明によれば、上記基材層には針葉樹パルプが３〜６質量％、新聞故紙が３〜６質量％添加され、上記表面層には広葉樹パルプが６〜１２質量％添加されている無機質板であるので、無機質板としての補強効果を保ちながら、無機質板の表面性を向上することが出来る。
【００５３】
また、請求項３に記載の発明によれば、セメント系無機材料とケイ酸含有物質とを主成分とする基材原料に水を添加してスラリ−とし、このスラリ−を型枠に流し込み、このスラリ−を脱水して基材層を形成し、この基材層の上にセメント系無機原料とケイ酸含有物質を主成分とする粉体原料を散布して表面層として積層マットを形成し、この積層マットの上および／または下から振動を与えながら母型を押し付けて積層マットをプレス成型し、このプレス成型物を硬化養生させるようにした無機質板の製造方法において、基材原料には補強繊維として針葉樹パルプと新聞故紙が添加され、粉体原料には補強繊維として広葉樹パルプが添加されている。
従って、基材原料は含水率が高く設定されるスラリ−として型枠に流し込み脱水されるので、補強繊維として針葉樹パルプが添加されていると、厚み方向に平行に針葉樹パルプが配向し、無機質板としての厚み方向への強度に寄与する。
また、新聞故紙は繊維長が短く、また一度抄造されているので、強度的にはあまり寄与しないが、水分の保持やつなぎ効果に寄与する。
粉体原料は粉体に添加する水が少なく、その為補強繊維が長いと繊維どうしが絡み合ういわゆるダマになりやすく表面性が悪くなる。
また、振動の際、繊維が一方向に配向しようとするので、特に母型にて凹凸柄を形成する場合は、表面に巣穴が生じやすい。
広葉樹パルプは繊維長が短いので、表面に巣穴を生じることがなく、また、新聞故紙ほど繊維長が短くはないので、凹凸の成形性に寄与し、表面の凸部や凹部の角部分の欠けがない。
【００５４】
また、請求項４に記載の発明によれば、上記基材原料には針葉樹パルプが３〜６質量％、新聞故紙が３〜６質量％添加され、上記粉体原料には広葉樹パルプが６〜１２質量％添加されている無機質板の製造方法であるので、無機質板としての補強効果を保ちながら、表面性を向上する無機質板を製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る無機質板の製造方法の一実施形態が適用される無機質板の製造設備を示す図
【符号の説明】
１ 無機質板の製造設備
２ スラリ−流入装置
２１ スラリ−貯留槽
３ 粉体散布装置
３１ 粉体貯留槽
５ 吸引脱水装置
５１ 吸引機
６ 振動プレス脱水装置
６１ プレス
６２ 上盤
６３ 下盤
６５ 母型
６６ 振動装置
６７ 脱水装置
７ 搬送ベルト
９ 搬送ベルト
１０ 型枠
１１ 基材層
１２ 粉体原料
１３ 積層マット
１４ プレス成型物
Claims (4)
- セメント系無機材料とケイ酸含有物質とを主成分とする基材層と、セメント系無機材料とケイ酸含有物質を主成分とし基材層の上に形成される表面層とからなる無機質板において、基材層には補強繊維として針葉樹パルプと新聞故紙とが添加され、表面層には補強繊維として広葉樹パルプが添加されていることを特徴とする無機質板
- 上記基材層には針葉樹パルプが３〜６質量％、新聞故紙が３〜６質量％添加され、上記表面層には広葉樹パルプが６〜１２質量％添加されていることを特徴とする請求項１に記載の無機質板
- セメント系無機材料とケイ酸含有物質とを主成分とする基材原料に水を添加してスラリ−とし、このスラリ−を型枠に流し込み、このスラリ−を脱水して基材層を形成し、この基材層の上にセメント系無機原料とケイ酸含有物質を主成分とする粉体原料を散布して表面層として積層マットを形成し、この積層マットの上および／または下から振動を与えながら母型を押し付けて積層マットをプレス成型し、このプレス成型物を硬化養生させるようにした無機質板の製造方法において、基材原料には補強繊維として針葉樹パルプと新聞故紙が添加され、粉体原料には補強繊維として広葉樹パルプが添加されていることを特徴とする無機質板の製造方法
- 上記基材原料には針葉樹パルプが３〜６質量％、新聞故紙が３〜６質量％添加され、上記粉体原料には広葉樹パルプが６〜１２質量％添加されていることを特徴とする請求項３に記載の無機質板の製造方法
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