JP2005289786A

JP2005289786A - 軽量断熱ボードの製造方法

Info

Publication number: JP2005289786A
Application number: JP2004136843A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Hayashibara; 和徳林原
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-04-05
Filing date: 2004-04-05
Publication date: 2005-10-20

Abstract

【課題】現在まで大半を占めてきた断熱材の石膏ボードやグラスウールに、その粉塵による健康被害の心配や、建築リサイクル法の施行などによる産業廃棄物処理やリサイクルに問題点が指摘されだした。それらの問題点を解消するため、廃棄処理の際に地球環境に負荷が少なく、健康被害の心配のない、安価で軽量な断熱ボードを提供する事を課題とする。
【解決手段】耐水性を有する生分解性ホタテ貝殻発泡ビーズ１０％重量部とホタテ貝殻粉末６０％重量部とセメント３０％重量部と水１０ｌをコンクリートミキサーにて撹拌混合し、所定の型枠に流し込んで成形した後、乾燥して、軽量断熱ボードを製作する。
【選択図】図３

Description

発明の詳細な説明

本発明は軽量断熱ボードの製造方法。詳しくは耐水性を有する生分解性樹脂とコーンスターチとホタテ貝殻粉末と水を撹拌混合し、押し出し機にて発泡させてビーズ化した後、その発泡ビーズとホタテ貝殻粉末とセメントと水を加え混合した後、所定の型枠に入れ成形乾燥してボード化する、軽量断熱ボードの製造方法に関する。

従来、建築用断熱材は施工の利便性や経済性などの点から、石膏ボードやグラスウールが主流であった。しかし、昨今それらの粉塵による健康被害が取り沙汰されるようになってきた。それと同時に建築リサイクル法の施行による産業廃棄物処理の面でも問題視されはじめた。

それらの問題を解決するため無機質材の製品も多々出てきたが、軽量化や施工の利便性や経済性の問題は未解決のものが多い。

発明が解決しようとする課題

上記のような理由からも、現在断熱材市場では、廃棄処理の際に地球環境に負荷が少なく、健康被害の心配もなく、施工性がよくて、安価で軽量な断熱ボードが求められている。しかし、そこには軽量化の方法や経済性を達成するための新しい原材料の開発が大きな障害となっている。

本発明は上記問題点を解決するため、原材料の選択については、経済性と多孔質による断熱性と廃棄処理の面から、３００℃で焼成し有機物や塩分を除去したホタテ貝殻粉末を採用した。ホタテの貝殻粉末は多孔質のため断熱性に優れると共に、原料のホタテ貝殻は、青森県や北海道では産業廃棄物としてその処理に苦慮している。そのため比較的安価に入手出来、経済性も達成される。

また、本発明は前記問題点を解決するため、軽量化と施工性については、ホタテ貝殻発泡ビーズとセメントとの混合物の成形ボードとした。ホタテ貝殻発泡ビーズに耐水性を有する生分解性樹脂を使用することによって、セメントとの混合にも耐えられるものとし、廃棄処理の際の地球環境負荷にも配慮した製品とした。

課題を解決するための手段

前記課題を解決するための手段として、本発明に係る請求項１の発明は、下記工程から成ることを特徴とする。
（１）耐水性を有する生分解性樹脂とコーンスターチとホタテ殻粉末と水を合わせ撹拌混合する第一の工程
（２）前記混合物を押し出し機で発泡させて、発泡ビーズを造る第二の工程
（３）前記発泡ビーズとホタテ貝殻粉末とセメントと水を合わせて混合する第三の工程
（４）前記混合物を所定の型枠に入れボードに成形する第四の工程
（５）前記成形ボードを乾燥させる第五の工程

以下、図面によって本発明の実施の形態の一例について説明する。

図１乃至図６に示すものによって、本発明に係る軽量断熱ボードの製造方法について説明する。

まず、図１に示すように第一の工程としては、混合撹拌機１の一部を構成する容器２内に、耐水性を有する生分解性樹脂ペレット３を１ｋｇとコーンスターチ４を７ｋｇとホタテ貝殻粉末５を２ｋｇと水６を１．５ｌを投入し、前記混合撹拌機１の一部を構成する撹拌羽７とその下部に取り付けた駆動源のモーター８を回転させて５分〜１０分間撹拌し、混合物９を精製する。

この場合、上記の混合撹拌機１は粉体混合撹拌用の従来周知のものを利用すれば良いので、ここではその詳しい説明は省略する。耐水性を有する生分解性樹脂ペレット３は、コーンポール（日本コーンスターチ株式会社製）のものが最も好ましいが耐水性が認められれば、他の生分解性樹脂でも代用出来る。コーンスターチ４は一般市販のものを使用すれば良く、その他ジャガイモ澱粉等でも発泡すれば代用できる。また、ホタテ貝殻粉末５は、３００℃で焼成し有機物や塩分を除去した、夢の砂（株式会社北海道裕雅製）のものが最も好ましい。水６は、分散していれらることが好ましい。

次に、図２に示すように第二の工程としては、押し出し機１０の一部を構成する、ホッパー１１に図１で形成された混合物９を投入し、押し出し機１０の一部を構成する定量供給機１２を作動させて押し出し筒１３へ供給される。その後、押し出し機１０の一部を構成する駆動源モーター１４の回転により、混練りされながら先端へ移動する。途中、押し出し機１０の一部を構成する熱源ヒーター１６により過熱され先端部の押し出し機１０の一部を構成する金型１５より押し出される。その後、押し出し機１０の一部を構成する回転カッター１７によってカットされた後、空気に触れ水蒸気爆発によって発泡し、発泡ビーズ１８を形成する。

この場合、押し出し機は通常市販のものを利用出来るので、詳しい説明は省略する。熱源ヒーター１６の温度は６０℃からなだらかに上昇設定し、先端部で１８０℃に設定されるのが好ましい。金型１５の穴径は３¢が好ましいがこれに限定されるものではない。回転カッター１７は、発泡ビーズ１８の長さが１０ｍｍにカットされるように設定されるのが好ましいが、用途によって変化し、必ずしもこれに限定されるものではない。

次に、図３に示すように第三の工程としては、コンクリートミキサー２０の一部を構成するドラム２１に発泡ビーズ１８を１ｋｇとホタテ貝殻粉末５を６ｋｇとセメント２２を３ｋｇとを入れ、コンクリートミキサー２０の一部を構成する駆動モーター２３を５〜１０分間回転させ混合する。後に水６を１０ｌ加え、さらに５〜１０分間回転させ混合物２５を精製する。

この場合、コンクリートミキサー２０は、通常市販のものでよいので詳しい説明は省略する。発泡ビーズ１８とホタテ貝殻粉末５とセメント２２と水６の割合は、用途によるもので、この割合に限定されるものではない。

次に、図４に示すように第四の工程としては、所定の型枠３０に上記の混合物２５を流し入れ、ボード３１を形成する。

この場合、型枠にはポリプロピレンなどの素材を使用し、ボード３１が型枠からはずしやすくするのが好ましい。

次に、図５に示すように第五の工程としては、上記で形成されたボード３１を乾燥させて、軽量断熱ボード３２を形成する。

この場合、ボード３１の乾燥はできるだけ自然乾燥が好ましい。

図６は、以上の工程で形成された軽量断熱ボード３２の斜視図。

上記のような工程で製造された軽量断熱ボードは、産業廃棄物であるホタテの貝殻を利用したリサイクル製品であり、貝殻が多孔質ゆえに得られる断熱効果は絶大なものがある。２８ｍｍの軽量断熱ボードの片面より市販のガスバーナー（ボンベ式１０００℃前後）で直接炎を当ても、裏面に熱が伝わり、熱いと感じるまでの所要時間は５分以上を要する。

上記のような工程で製造された軽量断熱ボードは、ホタテ貝殻粉末の発泡ビーズ化の成功により軽量化を達成し、耐水性を有する生分解性樹脂の使用によりセメントとの混合時の形状変化を最小のものとしたのみならず廃棄処理の際には地球環境に負荷を与えない製品となった。

発明の効果

前記構成のように、請求項１の発明によれば軽量で比較的安価な断熱ボードが得られる。現在ブームになりつつある建築物の外断熱論争にも一石を投じる事になろう。この軽量断熱ボードを使えば、割高な外断熱の必要はなくなる。むしろ、内壁材として使用すれば多孔質材のため、吸着消臭効果でＶＯＣの軽減緩和に期待がもてる。また、建物の側面だけでなく屋上のヒートアイランド対策用や天井裏打ち材として利用できれば、多大な断熱効果を発揮し、冷暖房費の大幅削減に貢献して、地球温暖化防止の救世主となる可能性を秘めている。

本発明に係る軽量断熱ボードの製造方法における、原材料の耐水性を有する生分解性樹脂ペレットとコーンスターチとホタテ貝殻粉末と水との混合物９を作る状態を示す説明図図１で得られた混合物９で、発泡ビーズ１８を作る状態を示す説明図図２で得られた発泡ビーズと、ホタテ貝殻粉末とセメントと水を混合し混合物２５を作る状態を示す説明図図３で得られた混合物を型枠に入れボード３１を作る状態を示す説明図図４で得られたボード３１を乾燥させ、軽量断熱ボード３２を作る状態を示す説明図本発明に係わる軽量断熱ボード３２の斜視図

符号の説明

１粉体混合撹拌機
３耐水性を有する生分解性樹脂ペレット（コーンポール）
４コーンスターチ
５ホタテ貝殻粉末
６水
９３と４と５と６の混合物
１０押し出し機
１８発泡ビーズ
２０コンクリートミキサー
２２セメント
２５５と６と１８と２２の混合物
３０型枠
３１型枠つきボード
３２本発明に係わる軽量断熱ボード

Claims

下記工程から成ることを特徴とする、軽量断熱ボードの製造方法。
（１）耐水性を有する生分解性樹脂とコーンスターチとホタテ貝殻粉末と水を合わせ撹拌混合する第一の工程
（２）前記混合物を押し出し機で発泡させて、発泡ビーズを造る第二の工程
（３）前記発泡ビーズとホタテ貝殻粉末とセメントと水を合わせて混合する第三の工程
（４）前記混合物を所定の型枠に入れボードに成形する第四の工程
（５）前記成形ボードを乾燥させる第五の工程