JP2006083507A - Nonflammable compressed fiber panel and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、含水原料繊維を脱水・圧縮して形成される圧縮繊維パネルであって、強度と不燃性とを併せ持ち、建材等の用途に広く用いることのできる不燃性圧縮繊維パネル及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a compressed fiber panel formed by dehydrating and compressing water-containing raw fiber, having both strength and non-combustibility, and a non-combustible compressed fiber panel that can be widely used for building materials and the like, and a method for producing the same It is about.
従来、特許文献1に示されるように、木材繊維・回収古紙等を原料として強力な攪拌力によってパルプ化し、脱水・加熱圧縮して形成される開口セル格子を有する繊維パネルが知られている。この繊維パネルは、多孔性キャリアとその上に規則的に配置された複数のエラストマーパッドを有する型枠を備えた圧縮装置を用いて製造され、複数のエラストマーパッドが六角柱形状をしているために、開口セル格子は六角柱形状の穴の周辺がフランジで縁取られたハニカム構造となる。このフランジ部分を合わせて、2枚の開口セル格子を有する繊維パネルを貼り合わせることによって、軽量かつ高強度の構造用繊維パネルが得られる。
Conventionally, as shown in
しかし、従来の製造方法においては、上記型枠に打設される原料繊維の含水率が85%〜90%程度と高く、この含水率の高い原料繊維をプリプレス、加熱圧縮成形等の工程を経て、含水率8%程度の繊維パネルにまで電気エネルギーを使用して脱水していたために、製造に伴う電力消費量が多く、製造原価が高いという問題を有していた。 However, in the conventional manufacturing method, the moisture content of the raw material fibers placed on the mold is as high as about 85% to 90%, and the raw material fibers having a high moisture content are subjected to steps such as pre-pressing and heat compression molding. In addition, since the fiber panel having a moisture content of about 8% was dehydrated using electrical energy, there was a problem that the power consumption associated with the production was large and the production cost was high.
これに対して、特許文献2に示されるように、まず型枠の下部に充填される原料繊維として紙料濃度0.5〜3%の流動性の良い原料繊維を打設し、その後型枠の下部に充填される原料繊維としてそれより含水率の低い原料繊維を打設するという2段階の打設工程とすること、或いは含水率の低い流動性の悪い原料繊維を上型を用いてエラストマーパッド間に押し込むことと、加熱圧縮工程における加熱手段としてヒーターでなく高周波誘導加熱を用いることによって、熱伝導性の悪いエラストマーパッドを有する型枠内の原料繊維を効率的に加熱することによって対処している。
しかしながら、上記特許文献1及び特許文献2に記載されたような従来の繊維パネルは、製品としては原料繊維として100%回収古紙(即ち、セルロース繊維という有機物)を用いた製品であるため、可燃性でありまた耐水性がなく、建材として使用するための不燃性さらには耐水性という要求を満たすことができないという問題点があった。
However, the conventional fiber panels as described in
そこで、本発明は、軽量かつ高強度という従来の構造用繊維パネルの特性を活かしながら建材として使用するための不燃性さらには耐水性という要求を満たすことができる不燃性圧縮繊維パネル及びその製造方法を提供することを課題とするものである。 Therefore, the present invention provides a non-combustible compressed fiber panel that can satisfy the requirements of non-combustibility and water resistance for use as a building material while utilizing the characteristics of a conventional structural fiber panel that is lightweight and high in strength, and a method for producing the same It is a problem to provide.
請求項1の発明にかかる不燃性圧縮繊維パネルは、多孔性キャリアと、該多孔性キャリアの板面に幾何学的に配置固定された複数のエラストマーパッドとから構成された型枠を使用し、複数のリブにより構成される開口セル格子と、該格子の一方の開口部を覆う連続的な平板と、他方の開口部の一部を覆うフランジとが、緻密な圧縮繊維材料により一体成形された構造の圧縮繊維パネルであって、不燃性無機材料を約70重量%〜約95重量%の範囲内で配合したものである。
The noncombustible compressed fiber panel according to the invention of
請求項2の発明にかかる不燃性圧縮繊維パネルは、請求項1の構成において、前記不燃性無機材料として含水マグネシウム塩ケイ酸塩(セピオライト)及び/またはロックウール及び/またはガラス繊維を用いたものである。 A non-combustible compressed fiber panel according to a second aspect of the present invention is the non-combustible compressed fiber panel using the hydrous magnesium silicate (sepiolite) and / or rock wool and / or glass fiber as the non-combustible inorganic material. It is.
請求項3の発明にかかる不燃性圧縮繊維パネルは、請求項1または請求項2の構成において、前記不燃性無機材料として含水マグネシウム塩ケイ酸塩(セピオライト)を約20重量%〜約60重量%及びロックウールを約20重量%〜約60重量%の範囲内で配合したものである。 A noncombustible compressed fiber panel according to a third aspect of the present invention is the composition of the first or second aspect, wherein about 20% by weight to about 60% by weight of hydrous magnesium silicate (sepiolite) as the noncombustible inorganic material. And rock wool in a range of about 20% to about 60% by weight.
請求項4の発明にかかる不燃性圧縮繊維パネルは、請求項1乃至請求項3のいずれか1つの構成において、繊維材料として古紙またはパルプを約1重量%〜約15重量%の範囲内で配合したものである。 A noncombustible compressed fiber panel according to a fourth aspect of the present invention is the composition according to any one of the first to third aspects, wherein waste paper or pulp is blended as a fiber material in a range of about 1 wt% to about 15 wt%. It is a thing.
請求項5の発明にかかる不燃性圧縮繊維パネルは、請求項1乃至請求項4のいずれか1つの構成において、嵩比重が約0.2〜約0.5の範囲内であるものである。 A nonflammable compressed fiber panel according to a fifth aspect of the present invention has a bulk specific gravity in the range of about 0.2 to about 0.5 in any one of the first to fourth aspects.
請求項6の発明にかかる不燃性圧縮繊維パネルは、請求項1乃至請求項5のいずれか1つの構成において、無機透水防止剤を表面に塗布したものである。
The noncombustible compressed fiber panel according to the invention of
請求項7の発明にかかる不燃性圧縮繊維パネルは、請求項1乃至請求項5のいずれか1つの構成において、防水剤を配合したものである。 A noncombustible compressed fiber panel according to a seventh aspect of the invention is obtained by blending a waterproofing agent in any one of the first to fifth aspects.
請求項8の発明にかかる不燃性圧縮繊維パネルは、請求項1乃至請求項7のいずれか1つの構成において、離型剤を配合したものである。 A noncombustible compressed fiber panel according to an eighth aspect of the invention is obtained by blending a release agent in any one of the first to seventh aspects.
請求項9の発明にかかる不燃性圧縮繊維パネルの製造方法は、不燃性無機材料として含水マグネシウム塩ケイ酸塩(セピオライト)及びロックウールを約70重量%〜約95重量%の範囲内で配合した原料をパルパーで解繊してスラリーを得る工程と、強化剤及び耐水剤を添加し、酸性領域に調整した後、凝集剤を加えて完全に固液分離した凝結紙料を得る工程と、前記凝結紙料を濃度0.5〜3%のスラリーとして、多孔性キャリアの板面に幾何学的に配置固定された複数のエラストマーパッドを具備する型枠に流し込み、多孔性キャリアの下から真空吸引して脱水する工程と、多孔性キャリアの下から真空吸引して脱水しながら上下から1対のプレス板により圧縮するプリプレスによって脱水する工程と、加熱ヒータを内蔵した1対のプレス板により上下から加熱圧縮するホットプレス工程とを具備するものである。 In the method for producing a noncombustible compressed fiber panel according to the invention of claim 9, hydrous magnesium silicate (sepiolite) and rock wool are blended in the range of about 70 wt% to about 95 wt% as noncombustible inorganic materials. A step of defibrating the raw material with a pulper to obtain a slurry, a step of adding a reinforcing agent and a water-resistant agent, adjusting to an acidic region, and then adding a flocculant to obtain a coagulated paper material that is completely solid-liquid separated; The coagulated paper is slurried in a concentration of 0.5 to 3%, poured into a mold having a plurality of elastomer pads geometrically arranged and fixed on the surface of the porous carrier, and vacuum sucked from below the porous carrier. And dewatering by a pre-press compressed by a pair of press plates from above and below while being dehydrated by vacuum suction from below the porous carrier, and a pair of heaters with a built-in heater. Heated compressed from above and below by the scan plate is to and a hot pressing step.
請求項10の発明にかかる不燃性圧縮繊維パネルの製造方法は、請求項9の構成において、前記凝結紙料を濃度0.5〜3%のスラリーとした後に、離型剤を添加する工程を追加したものである。
The method for producing a non-combustible compressed fiber panel according to the invention of
請求項1の発明にかかる不燃性圧縮繊維パネルは、多孔性キャリアと、多孔性キャリアの板面に幾何学的に配置固定された複数のエラストマーパッドとから構成された型枠を使用し、複数のリブにより構成される開口セル格子と、格子の一方の開口部を覆う連続的な平板と、他方の開口部の一部を覆うフランジとが、緻密な圧縮繊維材料により一体成形された構造の繊維パネルであって、不燃性無機材料を約70重量%〜約95重量%の範囲内で配合したものである。
The noncombustible compressed fiber panel according to the invention of
ここで、「不燃性無機材料」としては、含水マグネシウム塩ケイ酸塩(セピオライト)、アタパルジャイト(凹凸棒石)、ロックウール、ワラストナイト、ゾーノトライト、水酸化マグネシウム等がある。 Here, examples of the “incombustible inorganic material” include hydrous magnesium silicate (sepiolite), attapulgite (concave bar stone), rock wool, wollastonite, zonotolite, magnesium hydroxide and the like.
かかる不燃性無機材料を約70重量%〜約95重量%の範囲内で配合して多孔性キャリアと、多孔性キャリアの板面に幾何学的に配置固定された複数のエラストマーパッドとから構成された型枠を使用し、複数のリブにより構成される開口セル格子と格子の一方の開口部を覆う連続的な平板と他方の開口部の一部を覆うフランジとが緻密な圧縮繊維材料により一体成形された構造の繊維パネルとすることによって、軽量かつ高強度でしかも不燃性という特性を併せ持つパネルとなり、建材としての応用が可能になる。 The non-combustible inorganic material is blended in the range of about 70 wt% to about 95 wt%, and is composed of a porous carrier and a plurality of elastomer pads that are geometrically arranged and fixed on the plate surface of the porous carrier. Using an open mold, an open cell lattice composed of a plurality of ribs, a continuous flat plate covering one opening of the lattice, and a flange covering a part of the other opening are integrated by a dense compressed fiber material. By forming a fiber panel having a molded structure, the panel has a light weight, high strength and non-combustibility, and can be applied as a building material.
ここで、不燃性無機材料の配合範囲を約70重量%〜約95重量%としたのは、約70重量%未満では充分な不燃性が得られず、また約95重量%を超えると他の配合成分が少なくなり過ぎて緻密な圧縮繊維材料が得られなくなるためである。 Here, the blending range of the incombustible inorganic material is set to about 70% by weight to about 95% by weight. When the amount is less than about 70% by weight, sufficient incombustibility cannot be obtained. This is because the compounding component becomes too small to obtain a dense compressed fiber material.
このようにして、軽量かつ高強度という従来の構造用繊維パネルの特性を活かしながら、建材として使用するための不燃性という要求を満たすことができる不燃性圧縮繊維パネルとなる。 In this way, a non-combustible compressed fiber panel that can satisfy the requirement of non-combustibility for use as a building material while utilizing the characteristics of a conventional structural fiber panel that is lightweight and high in strength.
請求項2の発明にかかる不燃性圧縮繊維パネルは、不燃性無機材料として含水マグネシウム塩ケイ酸塩及び/またはロックウール及び/またはガラス繊維を用いたものである。含水マグネシウム塩ケイ酸塩、ロックウール及びガラス繊維は無機材料であり、含水マグネシウム塩ケイ酸塩は融点約1550℃、ロックウールは融点1000℃以上、ガラス繊維は種類にもよるが例えば融点840℃、と極めて耐熱性に優れた不燃物である。したがって、これらを不燃性無機材料として約70重量%〜約95重量%の範囲内で配合して、従来の構造用繊維パネルの製造方法に準じて圧縮繊維パネルを製造すれば、軽量かつ高強度に加えて不燃性の圧縮繊維パネルが得られ、建材等としての応用が可能になる。
The noncombustible compressed fiber panel according to the invention of
このようにして、軽量かつ高強度という従来の構造用繊維パネルの特性を活かしながら、建材等として使用するための不燃性という要求を満たすことができる不燃性圧縮繊維パネルとなる。 In this way, it becomes a non-combustible compressed fiber panel that can satisfy the requirement of non-combustibility for use as a building material or the like while utilizing the characteristics of a conventional structural fiber panel that is lightweight and high in strength.
請求項3の発明にかかる不燃性圧縮繊維パネルにおいては、不燃性無機材料として含水マグネシウム塩ケイ酸塩を約20重量%〜約60重量%及びロックウールを約20重量%〜約60重量%の範囲内で配合している。勿論、含水マグネシウム塩ケイ酸塩とロックウールとの合計量は、約70重量%〜約95重量%の範囲内としなければならない。本発明者らは、鋭意実験研究の結果、不燃性無機材料として含水マグネシウム塩ケイ酸塩を約20重量%〜約60重量%及びロックウールを約20重量%〜約60重量%の範囲内で配合した場合に良好な結果が得られることを見出し、この知見に基いて本発明を完成したものである。
In the noncombustible compressed fiber panel according to the invention of
このようにして、軽量かつ高強度という従来の構造用繊維パネルの特性を活かしながら、建材等として使用するための不燃性という要求を満たすことができる不燃性圧縮繊維パネルとなる。 In this way, it becomes a non-combustible compressed fiber panel that can satisfy the requirement of non-combustibility for use as a building material or the like while utilizing the characteristics of a conventional structural fiber panel that is lightweight and high in strength.
請求項4の発明にかかる不燃性圧縮繊維パネルにおいては、繊維材料として古紙またはパルプを約1重量%〜約15重量%の範囲内で配合している。このように、可燃物である古紙またはパルプ(セルロース繊維)を配合するのは、第1には繊維パネルの構造を強化するためであり、第2には古紙のリサイクル利用に貢献するためであり、第3にはコストダウンのためである。したがって、純正パルプよりは古紙を使用する方がより望ましい。
In the incombustible compressed fiber panel according to the invention of
このようにして、軽量かつ高強度という従来の構造用繊維パネルの特性を活かしながら、建材等として使用するための不燃性という要求を満たすことができる不燃性圧縮繊維パネルとなる。 In this way, it becomes a non-combustible compressed fiber panel that can satisfy the requirement of non-combustibility for use as a building material or the like while utilizing the characteristics of a conventional structural fiber panel that is lightweight and high in strength.
請求項5の発明にかかる不燃性圧縮繊維パネルにおいては、嵩比重が約0.2〜約0.5の範囲内である。このように、嵩比重を小さくしても、本発明にかかる不燃性圧縮繊維パネルにおいては充分な強度を確保することができ、建材等として用いることによって運搬・施工のための労力が著しく軽減されて、施工の容易化・迅速化に貢献することができる。 In the nonflammable compressed fiber panel according to the invention of claim 5, the bulk specific gravity is in the range of about 0.2 to about 0.5. As described above, even if the bulk specific gravity is reduced, the noncombustible compressed fiber panel according to the present invention can ensure sufficient strength, and the labor for transportation and construction can be remarkably reduced by using it as a building material. Can contribute to the ease and speed of construction.
このようにして、軽量かつ高強度という従来の構造用繊維パネルの特性を活かしながら、建材等として使用するための不燃性という要求を満たすことができる不燃性圧縮繊維パネルとなる。 In this way, it becomes a non-combustible compressed fiber panel that can satisfy the requirement of non-combustibility for use as a building material or the like while utilizing the characteristics of a conventional structural fiber panel that is lightweight and high in strength.
請求項6の発明にかかる不燃性圧縮繊維パネルは、無機透水防止剤を表面に塗布したものである。これによって、本発明の不燃性圧縮繊維パネルは不燃性のみならず、防水性・耐水性・撥水性をも兼ね備えるものとなり、内部の壁やパーティションといった用途のみならず、外壁等の屋外用途にも耐え得るものとなる。
The noncombustible compressed fiber panel according to the invention of
このようにして、軽量かつ高強度という従来の構造用繊維パネルの特性を活かしながら、建材等として使用するための不燃性に加えて耐水性という要求をも満たすことができる不燃性圧縮繊維パネルとなる。 In this way, the non-combustible compressed fiber panel that can satisfy the requirement of water resistance in addition to the non-combustibility for use as a building material, etc. while utilizing the characteristics of the conventional structural fiber panel that is lightweight and high in strength Become.
請求項7の発明にかかる不燃性圧縮繊維パネルは、防水剤を配合したものである。これによって、本発明の不燃性圧縮繊維パネルは不燃性のみならず、防水性・耐水性・撥水性をも兼ね備えるものとなり、内部の壁やパーティションといった用途のみならず、外壁等の屋外用途にも耐え得るものとなる。しかも、不燃性圧縮繊維パネルを成形した後に無機透水防止剤を表面に塗布するという作業が必要ないため、より低コストとなる。 The non-combustible compressed fiber panel according to the invention of claim 7 is blended with a waterproofing agent. As a result, the incombustible compressed fiber panel of the present invention has not only incombustibility but also waterproof, water resistance and water repellency, and not only for applications such as internal walls and partitions, but also for outdoor applications such as external walls. It will be tolerable. And since the operation | work of apply | coating an inorganic water-permeation preventive agent on the surface after shape | molding a noncombustible compressed fiber panel is unnecessary, it becomes lower cost.
このようにして、軽量かつ高強度という従来の構造用繊維パネルの特性を活かしながら、建材等として使用するための不燃性に加えて耐水性という要求をも満たすことができる不燃性圧縮繊維パネルとなる。 In this way, the non-combustible compressed fiber panel that can satisfy the requirement of water resistance in addition to the non-combustibility for use as a building material, etc. while utilizing the characteristics of the conventional structural fiber panel that is lightweight and high in strength Become.
請求項8の発明にかかる不燃性圧縮繊維パネルは、離型剤を配合したものである。不燃性圧縮繊維パネルの原料の中には、接着力を付与するため少量の有機合成樹脂も添加されるのが普通である。しかし、かかる有機合成樹脂は加熱によって溶融し粘性を示すため、不燃性圧縮繊維パネルの最終工程である加熱圧縮工程において、プレス板に貼り付いて離型が悪くなる恐れがある。そこで、不燃性圧縮繊維パネルの原料中に離型剤を配合することによって、スムーズに離型して形の整った不燃性圧縮繊維パネルが得られる。
The nonflammable compressed fiber panel according to the invention of
このようにして、軽量かつ高強度という従来の構造用繊維パネルの特性を活かしながら、建材等として使用するための不燃性という要求をも満たすことができる形の整った不燃性圧縮繊維パネルとなる。 In this way, it becomes a non-combustible compressed fiber panel with a well-formed shape that can satisfy the requirement of non-combustibility for use as a building material etc. while utilizing the characteristics of a conventional structural fiber panel that is lightweight and high in strength. .
請求項9の発明にかかる不燃性圧縮繊維パネルの製造方法は、不燃性無機材料として含水マグネシウム塩ケイ酸塩及びロックウールを約70重量%〜約95重量%の範囲内で配合した原料をパルパーで解繊してスラリーを得て、強化剤及び耐水剤を添加し、酸性領域に調整した後、凝集剤を加えて完全に固液分離した凝結紙料を得る。そして、凝結紙料を濃度0.5〜3%のスラリーとして、多孔性キャリアの板面に幾何学的に配置固定された複数のエラストマーパッドを具備する型枠に流し込み、多孔性キャリアの下から真空吸引して脱水する。さらに、多孔性キャリアの下から真空吸引して脱水しながら上下からプレス板により圧縮するプリプレス工程と、加熱ヒータを内蔵したプレス板により上下から加熱圧縮するホットプレス工程とによって、軽量かつ高強度で不燃性をも具備した不燃性圧縮繊維パネルが得られる。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a method for producing a noncombustible compressed fiber panel comprising a pulper comprising a raw material in which hydrous magnesium silicate and rock wool are blended as noncombustible inorganic materials in a range of about 70 wt% to about 95 wt%. The slurry is obtained by defibration to obtain a slurry, and after adding a reinforcing agent and a water-resistant agent and adjusting to an acidic region, a coagulant is added to obtain a coagulated paper material that is completely solid-liquid separated. Then, the coagulated paper material is poured into a mold having a plurality of elastomer pads geometrically arranged and fixed on the plate surface of the porous carrier as a slurry having a concentration of 0.5 to 3%, from below the porous carrier. Dehydrate by vacuum suction. Furthermore, it is lightweight and high strength by a pre-press process that compresses with a press plate from above and below while vacuum suctioning from the bottom of the porous carrier and dewatering, and a hot press process that heats and compresses from above and below with a press plate with a built-in heater. A noncombustible compressed fiber panel having noncombustibility is obtained.
ここで、酸性領域に調整するのは、他の添加剤の歩留まりを上げるためと紙料がアルカリ性であるため、無機材料に定着させて歩留りや濾水性を向上させるためである。 Here, the reason for adjusting to the acidic region is to increase the yield of other additives and to improve the yield and drainage by fixing to an inorganic material because the paper stock is alkaline.
このようにして、軽量かつ高強度という従来の構造用繊維パネルの特性を活かしながら、建材等として使用するための不燃性に加えて耐水性という要求をも満たすことができる不燃性圧縮繊維パネルの製造方法となる。 In this way, a non-combustible compressed fiber panel that can satisfy the requirement of water resistance in addition to non-combustibility for use as a building material while utilizing the characteristics of a conventional structural fiber panel that is lightweight and high in strength. It becomes a manufacturing method.
請求項10の発明にかかる不燃性圧縮繊維パネルの製造方法は、凝結紙料を濃度0.5〜3%のスラリーとした後に、離型剤を添加する工程を追加したものである。不燃性圧縮繊維パネルの原料の中には、接着力を付与するため少量の有機合成樹脂も添加されるのが普通である。しかし、かかる有機合成樹脂は加熱によって溶融し粘性を示すため、不燃性圧縮繊維パネルの最終工程であるホットプレス工程において、プレス板に貼り付いて離型が悪くなる恐れがある。そこで、不燃性圧縮繊維パネルの原料中に離型剤を配合することによって、スムーズに離型して形の整った不燃性圧縮繊維パネルが得られる。
In the method for producing a non-combustible compressed fiber panel according to the invention of
このようにして、軽量かつ高強度という従来の構造用繊維パネルの特性を活かしながら、建材等として使用するための不燃性に加えて耐水性という要求をも満たすことができる形の整った不燃性圧縮繊維パネルの製造方法となる。 In this way, while taking advantage of the characteristics of conventional structural fiber panels that are lightweight and high in strength, in addition to non-flammability for use as building materials, etc., well-formed non-flammability It becomes a manufacturing method of a compression fiber panel.
以下、本発明の実施の形態について、図1乃至図5を参照して説明する。図1(a)は本発明の実施の形態にかかる不燃性圧縮繊維パネルの完成状態の一部分を示す斜視図、(b)は部分平面図である。図2(a)は本発明の実施の形態にかかる不燃性圧縮繊維パネルを製造するための型枠を示す斜視図、(b)は部分拡大図である。図3(a),(b),(c)は本発明の実施の形態にかかる不燃性圧縮繊維パネルの製造方法の手順を示す説明図である。図4は本発明の実施の形態にかかる不燃性圧縮繊維パネルの不燃性を従来の回収古紙100%の圧縮繊維パネルと比較して示した図である。図5は本発明の実施の形態にかかる不燃性圧縮繊維パネルのフランジが形成される過程を示す説明図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. Fig.1 (a) is a perspective view which shows a part of completed state of the nonflammable compressed fiber panel concerning embodiment of this invention, (b) is a partial top view. Fig.2 (a) is a perspective view which shows the formwork for manufacturing the nonflammable compressed fiber panel concerning embodiment of this invention, (b) is the elements on larger scale. 3 (a), 3 (b), and 3 (c) are explanatory views showing the procedure of the method for manufacturing the non-combustible compressed fiber panel according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a view showing the incombustibility of the noncombustible compressed fiber panel according to the embodiment of the present invention in comparison with a conventional compressed fiber panel made of 100% recycled paper. FIG. 5 is an explanatory view showing a process of forming the flange of the noncombustible compressed fiber panel according to the embodiment of the present invention.
図1(a),(b)に示されるように、本実施の形態にかかる不燃性圧縮繊維パネル1は、複数のリブ2aにより構成される開口セル格子2と、格子2の一方の開口部を覆う連続的な平板3と、他方の開口部の一部を覆うフランジ4とが、緻密な圧縮繊維材料により一体成形された構造を有しており、開口セル格子2の形状は略正六角柱状である。そして、不燃性圧縮繊維パネル1を構成する圧縮繊維材料の約90重量%は不燃性無機材料からなるものである。これによって、不燃性圧縮繊維パネル1は、軽量かつ高強度という圧縮繊維パネルの持つ特性に加えて、不燃性をも具備するものとなり、従来の回収パルプ100%からなる可燃性の圧縮繊維パネルを用いることができなかった建物の内壁・パーティションといった建材等の用途にも応用範囲が拡がることになる。
As shown in FIGS. 1A and 1B, a noncombustible
次に、本実施の形態にかかる不燃性圧縮繊維パネル1を製造するための型枠について、図2を参照して説明する。図2(a)に示されるように、本実施の形態にかかる不燃性圧縮繊維パネル1を製造するための型枠11は、多数の小さな孔12aが全面に穿設された金属板からなる多孔性キャリア12と、多孔性キャリア12に所定の幾何学的配置及び相互間隔をとって固定される多数のエラストマーパッド13と、多孔性キャリア12の周囲を囲む止め板14を中心として構成されている。
Next, the formwork for manufacturing the incombustible
エラストマーパッド13の多孔性キャリア12への固定方法としては、本実施の形態においては、型にはいった未固化状態のエラストマーに、プライマーを塗布した金属製の多孔性キャリア12を押し当てて、固化した後に多孔性キャリア12とエラストマーパッド13が一体となるようにした。エラストマーパッド13は、通常、幾何学バターンにより多孔性キャリア12の表面に均等に配置される。エラストマーパッド13は十分なエラストマー弾性を有する物質であれば、どのような物質によっても形成することができ、例えばシリコンゴム、クロロブレンゴム等を含む各種の合成ゴムを用いることができるが、本実施の形態においては、耐久性及び弾性の点で特に優れた特性を有するシリコンゴムを用いている。
As a method of fixing the
さらに、本実施の形態においては、図2(b)の拡大図に示されるように、このエラストマーパッド13の横断面を略正六角形にすることによって、不燃性圧縮繊維パネル1の開口セル格子2を略正六角柱形状としている。なお、エラストマーパッド13が加圧されていない状態のとき、エラストマーパッド13の頂部の径dと底部の径eとの比は、d/e≦1.2であることが好ましい。d/e>1.2であると脱型時にフランジ部分が壊れる恐れがある。また、エラストマーパッド13の硬さをより柔らく可撓性を有するものとすることにより、多孔性キャリア12に垂直に圧力が加えられたとき、各エラストマーパッド13の基部を囲む部分に圧密される堆積繊維の量を増加させることができ、開口セル格子2内に突出するフランジ4の面積を広くすることができる。
Further, in the present embodiment, as shown in the enlarged view of FIG. 2B, the
本実施の形態においては、エラストマーパッド13が十分な高さ及び可撓性を有しており、多孔性キャリア12に対し垂直に加圧されるとき、エラストマーパッド13の基部の周囲の繊維材料は、それが多孔性キャリア12に付着している場所において、多孔性キャリア12に対し押しつけられ、圧縮される。これは、エラストマーパッド13が多孔性キャリア12に固定されているため、エラストマーパッド13の基部における多孔性キャリア12表面に平行な方向へのエラストマーバッド13の拡張が局所的に不可能であるために起こる。結果として生ずる圧力によって、エラストマーパッド13の基部の周りの堆積繊維の一部が取込まれ、圧縮され開口セル格子2の壁またはリブをなす部分2bと一体成形されたフランジ4を形成する。
In the present embodiment, the
このようなフランジ4は、開口セル格子2内の面積の約5%から約15%を覆うようにすることによって、格子2を補強し、不燃性圧縮繊維パネル1の剛性を高めることができる。また、この不燃性圧縮繊維パネル1は単独でも使用可能であるが、2枚またはそれ以上の枚数の不燃性圧縮繊維パネル1を貼り合わせた多層不燃性圧縮繊維パネルを形成する場合には、接着のための接触面積を増大させることができる。建材等の用途としては、通常2枚の不燃性圧縮繊維パネル1のフランジ4側同士を合わせて接着して、開口部のないボードとして用いられる。
Such a
具体的な製造方法を、図3及び図5を参照して説明する。原料としては、含水マグネシウム塩ケイ酸塩(セピオライト)48重量%、ロックウール40重量%、古紙8重量%、アクリル系樹脂2重量%、エポキシ系樹脂1重量%、中性サイズ剤1重量%の配合とし、実験用パルパーで解繊混合してスラリーを得た。スラリー濃度は3.0%に調整し、さらに硫酸アルミニウムでpH5に調整した。スラリーの濾水性を勘案し、凝集剤を加えて完全に固液分離した凝結紙料を得た。 A specific manufacturing method will be described with reference to FIGS. The raw materials are 48% by weight of hydrous magnesium silicate (sepiolite), 40% by weight of rock wool, 8% by weight of waste paper, 2% by weight of acrylic resin, 1% by weight of epoxy resin, and 1% by weight of neutral sizing agent. A slurry was obtained by blending and defibrating and mixing with a laboratory pulper. The slurry concentration was adjusted to 3.0%, and further adjusted to pH 5 with aluminum sulfate. In consideration of the drainage of the slurry, a coagulant was added to obtain a coagulated paper material that was completely solid-liquid separated.
こうして製造した凝結紙料を濃度1.2%のスラリーS1として、図3(a)に示されるように、型枠11に流し込み、型枠11の多孔性キャリア12の下から真空吸引して成形した。この場合のドレンタイム45秒〜50秒、脱型後の含水量75重量%であった。以後、図3(b)に示されるプリプレスによる脱水工程5秒、図3(c)に示されるホットプレス工程13分を経て、モールド成形体として不燃性圧縮繊維パネル1を得た。
The coagulated paper material thus produced is poured into a
なお、本実施の形態においては、含水マグネシウム塩ケイ酸塩(セピオライト)48重量%を用いたが、代わりにアタパルジャイト48重量%を用いても良いし、セピオライトとアタパルジャイトを合わせて48重量%を用いても良い。 In this embodiment, 48% by weight of hydrous magnesium silicate (sepiolite) is used, but 48% by weight of attapulgite may be used instead, and 48% by weight of sepiolite and attapulgite is used. May be.
得られた不燃性圧縮繊維パネル1の不燃性について、不燃性圧縮繊維パネル1を2枚フランジ4側を内側にして貼り合わせたものと、不燃性圧縮繊維パネル1そのものとについて試験を行った。その結果を、図4(a),(b)に示す。図4(a)に示されるように、不燃性圧縮繊維パネル1を2枚貼り合わせたものは、図4(b)に示される不燃性圧縮繊維パネル1が1枚の場合に比べて総発熱量が若干大きいが、いずれも不燃性の目安とされる8MJ/m2と比較して遥かに小さく、不燃性であることが分かる。
About the incombustibility of the obtained incombustible
ここで、上述した図3(b)に示されるプリプレス及び図3(c)に示されるホットプレス工程による圧縮脱水工程において、多孔性キャリア12上に固定されたエラストマーパッド13に、上部成形型15A,17Aにより、堆積した繊維S2,S3を介して、多孔性キャリア12に対して垂直方向に圧力が加えられる。すると、エラストマーパッド13は、もとの台形状の断面形状から図5(a)に示すような断面形状に変形する。エラストマーパッド13の底部は、多孔性キャリア12に固定されているので、その底部の大きさは殆ど変化しない。しかし、エラストマーパッド13の中程の部分は、上方から加えられる圧力によって、水平方向に広がる。この拡張作用によって、堆積した繊維は、上下のみではなく、水平方向にも圧密化されることとなる。
Here, in the compression dehydration step by the pre-press shown in FIG. 3B and the hot press step shown in FIG. 3C, the
そして、上部成形型17Aによる圧力が解除されると、図5(b)に示されるように、エラストマーパッド13の弾性力によってエラストマーパッド13は元の形状に復帰する。そして、図5(b),(c)に示されるように、完成した不燃性圧縮繊維パネル1の開口部には、フランジ4が全周に亘って突出することになる。このようにして、2枚の不燃性圧縮繊維パネル1の開口部側を貼り合わせて1枚のボードとするときに、フランジ4の面積が広いために接着面積を広くとることができ、強固に接着された不燃性ボードが得られる。
When the pressure by the
図3(c)に示されるホットプレス工程において加えられる圧縮力は、多孔性キャリア12から不燃性圧縮繊維パネル1を外すために、さらには、必要であれば、次の処理のための新たな場所に移送するために十分な強度を不燃性圧縮繊維パネル1に与えるのに十分なものである。不燃性圧縮繊維パネル1の取外しを容易にするために、多孔性キャリア12を介して空気圧を利用することも好ましい。
The compressive force applied in the hot pressing step shown in FIG. 3 (c) is used to remove the non-combustible
本実施の形態においては、エラストマーパッド13の断面形状を略正六角形とした場合について説明したが、他の断面形状のエラストマーパッドとすることもできる。
Although the case where the cross-sectional shape of the
本発明を実施するに際しては、不燃性圧縮繊維パネルのその他の部分の構成、形状、数量、材質、大きさ、接続関係等についても、不燃性圧縮繊維パネルの製造方法のその他の工程についても、本実施の形態に限定されるものではない。 In practicing the present invention, the configuration, shape, quantity, material, size, connection relationship, etc. of other parts of the noncombustible compressed fiber panel, and other steps of the method for producing the noncombustible compressed fiber panel, The present invention is not limited to this embodiment.
1 不燃性圧縮繊維パネル
2 開口セル格子
3 連続的平板
4 フランジ
11 型枠
12 多孔性キャリア
13 エラストマーパッド
15A,15B,17A,17B プレス板
18A,18B 加熱ヒータ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
不燃性無機材料を約70重量%〜約95重量%の範囲内で配合したことを特徴とする不燃性圧縮繊維パネル。 An open cell lattice comprising a plurality of ribs using a formwork composed of a porous carrier and a plurality of elastomer pads geometrically arranged and fixed on a plate surface of the porous carrier, and the lattice A continuous flat plate covering one of the openings and a flange covering a part of the other opening are compressed fiber panels having a structure integrally formed of a dense compressed fiber material,
A non-combustible compressed fiber panel comprising a non-combustible inorganic material blended in a range of about 70 wt% to about 95 wt%.
強化剤及び耐水剤を添加し、酸性領域に調整した後、凝集剤を加えて完全に固液分離した凝結紙料を得る工程と、
前記凝結紙料を濃度0.5〜3%のスラリーとして、多孔性キャリアの板面に幾何学的に配置固定された複数のエラストマーパッドを具備する型枠に流し込み、多孔性キャリアの下から真空吸引して脱水する工程と、
多孔性キャリアの下から真空吸引して脱水しながら上下から1対のプレス板により圧縮するプリプレスによって脱水する工程と、
加熱ヒータを内蔵した1対のプレス板により上下から加熱圧縮するホットプレス工程と
を具備することを特徴とする不燃性圧縮繊維パネルの製造方法。 A step of pulverizing a raw material in which water-containing magnesium silicate (sepiolite) and rock wool are blended in a range of about 70 wt% to about 95 wt% as a non-combustible inorganic material with a pulper to obtain a slurry;
Adding a reinforcing agent and a water-resistant agent, adjusting to an acidic region, and then adding a flocculant to obtain a coagulated paper material that is completely solid-liquid separated;
The coagulated paper stock is poured into a mold having a plurality of elastomer pads fixed geometrically on the plate surface of the porous carrier as a slurry having a concentration of 0.5 to 3%, and vacuum is applied from below the porous carrier. Sucking and dehydrating; and
Dehydrating by a pre-press compressed from above and below by a pair of press plates while dewatering by vacuum suction from under the porous carrier;
A method for producing a non-combustible compressed fiber panel, comprising: a hot press process in which a pair of press plates with a built-in heater is heated and compressed from above and below.
The method for producing a non-combustible compressed fiber panel according to claim 9, wherein a step of adding a release agent is added after the condensed paper material is made into a slurry having a concentration of 0.5 to 3%.
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