JP2006097203A - ロックウール解繊方法 - Google Patents

Abstract

【目的】複雑な装置を使用することなくロックウールの短繊維集塊を効率的に解繊するとともに、解繊されたロックウール繊維の再凝集を防止する。
【構成】短繊維凝集塊からなるロックウールを、Ｒｅ＝Ｕ×Ｄ／ν（Ｕ：流体の平均速度、Ｄ：管径、ν：運動粘性係数）で表されるレイノルズ数Ｒｅ≧２００，０００の条件を満たす乱流の気流中に供給することにより解繊する。好ましくは、ロックウール短繊維凝集塊を風送する管の内壁に複数の突起６および／または凹凸８を設け、ロックウール短繊維凝集塊を該突起および／または凹凸に衝突させて解繊を促進する。ロックウール短繊維凝集塊に木質繊維および／または無機質粉体を添加混合して用いると、これらが解繊されたロックウール繊維間に木質繊維および／または無機質粉体が入り込んで、ロックウール繊維の再凝集を防止する。
【選択図】図１

Description

本発明はロックウール解繊方法に関する。

従来のロックウール解繊方法としては、下記特許文献１に記載されたロックウール粒状綿の解繊方法が公知である。この方法は、ロックウール粒状綿にロックウールフェルトやグラスウールなどの繊維を混入して解繊するものであり、機械的に攪拌することにより解繊することを想定している。
特開平１０−１４０４５９号公報

ところが、ロックウール粒状綿を機械的に攪拌すると、ロックウールを解繊することができるものの、一部は再凝集してしまう。ロックウール粒状綿にロックウールフェルトやグラスウールなどの繊維を混入して機械的に攪拌することによって、ロックウールの再凝集を防止する効果が得られるものの、混入する繊維の種類、太さ、アスペクト比、性状、解繊条件などに十分な配慮を与えない限りは理想的な解繊状態を得ることができない。

したがって、本発明が解決しようとする課題は、複雑な装置を使用することなくロックウールの短繊維集塊を効率的に解繊することができ、且つ、再凝集も防止されるような新規なロックウール解繊方法を提供することにある。

上記の課題を達成するため、本発明によるロックウール解繊方法は、短繊維凝集塊からなるロックウールを、Ｒｅ＝Ｕ＊Ｄ／ν（Ｕ：流体の平均速度、Ｄ：管径、ν：運動粘性係数）で表されるレイノルズ数Ｒｅ≧２００，０００の条件を満たす乱流の気流中に供給することにより解繊することを特徴としている。

好ましくは、ロックウール短繊維凝集塊を風送する管の内壁に複数の突起および／または凹凸を設け、ロックウール短繊維凝集塊を該突起および／または凹凸に衝突させて解繊を促進する。管内壁に設ける突起は、たとえば直径０．８〜２ｍｍ、高さ５〜１０ｍｍ程度の針状のものである。管内壁に設けられる凹凸は、たとえば高さ０．１〜２ｍｍ程度の波状または山形状の凹凸であり、好ましくはランダムな凹凸として設けられる。

ロックウールは、玄武岩質の岩石を１５００℃程度の高温で溶融し、高圧空気で吹き飛ばして繊維化したものであり、鉱滓を主原料とするスラグウールも含む。解繊前のロックウールの形状はバルク状の短繊維凝集塊であり、１００〜１５０ｋｇ／ｍ３程度の嵩密度を有する。

この短繊維凝集塊であるロックウールを解繊するに当たっては、木質繊維および／または無機質粉体を加えると良い。各成分の重量比は、たとえば、ロックウール１００重量部に対して木質繊維２０重量部以上、無機質粉体２０重量部以上である。添加混合された木質繊維や無機質粉体は、解繊されたロックウールの繊維間に入り込んでロックウール繊維同士の再凝集を防止する。

木質繊維は、松、杉、桧などの針葉樹またはラワン、カポール、栗、ポプラなどの広葉樹をチップにした後、常法に従い解繊したもので、その長さは０．４〜４０ｍｍ、直径は０．０５〜０．５ｍｍ（アスペクト比１０〜４００）程度である。この他に、アスペクト比１０未満の木粉を含んでも良い。木粉を含む木質繊維の嵩密度は２０〜２４ｋｇ／ｍ３程度であり、これを３ｍｍメッシュのふるいで木粉を除去した木質繊維の嵩密度は１６〜１８ｋｇ／ｍ３程度である。

無機質粉体は、ペーパースラッジ焼却灰（ＰＳ灰）、スラグ、フライアッシュ、炭化カルシウム、アルミナなどである。

本発明のロックウール解繊方法によれば、短繊維凝集塊のロックウールを、レイノルズ数Ｒｅ≧２００，０００の条件を満たす乱流の気流中に供給するので、ロックウール短繊維凝集塊は不規則な激しい気流で強制的に運動させられ、短繊維凝集塊を形成する繊維同士の間隔が広がり、解繊前の嵩密度１００〜１５０ｋｇ／ｍ３が大幅に減少して解繊することができる。

これに対し、ロックウール短繊維凝集塊をレイノルズ数Ｒｅ＜２００，０００の乱流条件の気流中に供給した場合には、乱流のエネルギーが小さいため、ロックウール短繊維凝集塊の運動量が小さく、繊維同士の間隔が十分に広がらないため、嵩密度が十分に小さい短繊維凝集塊とすることができない。

さらに、ロックウール短繊維凝集塊を風送する管の内壁に複数の突起および／または凹凸を設けた場合には、乱流の気流中である程度繊維同士の間隔が広げられたロックウール短繊維凝集塊が該突起および／または凹凸に衝突して、より嵩密度の小さな短繊維凝集塊に分割され、解繊を促進することができる。

さらに、ロックウール短繊維凝集塊に木質繊維および／または無機質粉体を添加混合した混合物を前記乱流の気流中に供給することにより、解繊されたロックウール繊維間に木質繊維および／または無機質粉体が入り込んでロックウール繊維の再凝集を防止することができる。

これらの作用を介して、本発明によれば、複雑な装置を使用することなくロックウール短繊維凝集塊を効率的に解繊することができ、且つ、再凝集を防止することができる。

図１は、本発明によるロックウール解繊方法を実施するための装置構成例を示し、ロックウール短繊維凝集塊に木質繊維（木粉を含む）とＰＳ灰をあらかじめ混合して得た解繊前混合物１を風送するダクト２と、ダクト２の入口部に設けられてダクト２内に乱流を発生させる送風機３と、ダクト２内の乱流気流によって風送される間に解繊されたロックウールを捕集する捕集装置４と、捕集装置４に捕集されたロックウールを貯蔵する貯蔵タンク５とを有する。

ダクト２は、送風機３の吐出口３ｂから略水平に延長する入口側水平ダクト２ａと、捕集装置４に通じる出口側水平ダクト２ｇと、これらの間に連続的に設けられる傾斜ダクト２ｂ、垂直ダクト２ｃ、傾斜ダクト２ｄ、垂直ダクト２ｅおよび傾斜ダクト２ｆから形成される。

各傾斜ダクト２ｂ，２ｄ，２ｆにおいて、送風機３からの乱流気流が衝突しやすい側の内壁には針状の突起６が設けられている。図２は、各傾斜ダクト２ｂ，２ｄ，２ｆの突起面を形成する突起ユニットを示し、幅Ｗ＝１００ｍｍ、長さＬ＝１５０ｍｍの基板７の片面に、１０４本の高さ７ｍｍの針状突起6が規則正しく整列して植設されている。このような突起ユニットを、突起６の植設面を内側にして、各傾斜ダクト２ｂ，２ｄ，２ｆにおいて送風機３からの乱流気流が衝突しやすい側の内壁に貼り付ける。

さらに、各垂直ダクト２ｃ，２ｅおよび出口側水平ダクト２ｇには、送風機３からの乱流気流が衝突しやすい側の内壁が凹凸面８とされている。該凹凸面８は、たとえば＃２０の研磨紙を、各垂直ダクト２ｃ，２ｅおよび出口側水平ダクト２ｇにおいて送風機３からの乱流気流が衝突しやすい側の内壁に貼り付けることによって形成することができる。

送風機３は、ダクト２内にレイノルズ数Ｒｅ≧２００，０００の条件を満たす乱流の気流を発生させる能力を備えている。

捕集装置４は、円筒状または角筒状の縦形筒体であり、その側壁に出口側水平ダクト２ｇが開口連通している。出口側水平ダクト２ｇの開口部の上方にはバグフィルター４ａが設けられ、ここで集塵・洗浄された空気９が系外に放出されるようになっている。捕集装置４の下端４ｂは貯蔵タンク５内に向けて開口している。

以上のように構成されたロックウール解繊装置において、解繊前混合物１を送風機３の吸込口３ａに供給すると、該混合物１は送風機３の吐出口３ｂからダクト２内に送り込まれ、送風機３によってダクト２内に生成されたレイノルズ数Ｒｅ≧２００，０００の乱流気流によってダクト２内を風送される。混合物１は、乱流気流内で不規則な激しい運動をしながら、その繊維同士の間隔が徐々に広がっていく。さらに、乱流気流によるダクト２内を通過する間に、混合物１は、各傾斜ダクト２ｂ，２ｄ，２ｆに設けられた突起６ならびに各垂直ダクト２ｃ，２ｅおよび出口側水平ダクト２ｇに設けられた凹凸８に衝突を繰り返し、徐々に大きさおよび嵩密度の小さい短繊維凝集塊に分割されていく。これらの相乗作用により、混合物１は十分に解繊された状態となる。

さらに加えて、混合物１にはロックウール短繊維凝集塊に木質繊維とＰＳ灰とが混合されているので、これらが解繊されたロックウールの繊維同士の間に入り込み、ロックウール繊維同士の再凝集を防止する。

このようにして嵩密度が十分に小さくなるまで解繊された混合物１’がダクト２の出口から捕集装置４に送り込まれる。空気はバグフィルター４ａを介して排気される。解繊混合物１’は捕集装置４内を重力で下方に移動し、その下端開口４ｂから貯蔵タンク５に落下して貯蔵される。

この解繊装置を使用して、レイノルズ数Ｒｅ≧２００，０００以上の乱流気流でロックウール短繊維凝集塊混合物１を風送したところ、解繊前のロックウールの嵩密度１００〜１５０ｋｇ／ｍ３が１０〜４０ｋｇ／ｍ３となって捕集装置４に捕集され、理想的な解繊状態が得られた。

比較のために、この解繊装置における送風機３の出力を低下させて、レイノルズ数Ｒｅ＜２００，０００で作動させたところ、ロックウールの嵩密度を４０ｋｇ／ｍ３以下まで低下させることができず、十分な解繊を行うことができなかった。

本発明方法を実施するためのロックウール解繊装置の一例を示す構成図である。 図１のロックウール解繊装置において傾斜ダクトの内壁突起面を形成するために用いる突起ユニットを示す斜視図である。

符号の説明

１ 解繊前混合物
１’ 解繊後混合物
２ ダクト
２ａ 入口側水平ダクト
２ｂ，２ｄ，２ｆ 傾斜ダクト
２ｃ，２ｅ 垂直ダクト
２ｇ 出口側水平ダクト
３ 送風機
３ａ 吸込口
３ｂ 吐出口
４ 捕集装置
５ 貯蔵タンク
６ 突起
７ 基板
８ 凹凸面
９ 空気

Claims (3)

1. 短繊維凝集塊からなるロックウールを、Ｒｅ＝Ｕ×Ｄ／ν（Ｕ：流体の平均速度、Ｄ：管径、ν：運動粘性係数）で表されるレイノルズ数Ｒｅ≧２００，０００の条件を満たす乱流の気流中に供給することにより解繊することを特徴とする、ロックウール解繊方法。
2. ロックウール短繊維凝集塊を風送する管の内壁に複数の突起および／または凹凸を設け、ロックウール短繊維凝集塊を該突起および／または凹凸に衝突させて解繊を促進することを特徴とする、請求項１記載のロックウール解繊方法。
3. ロックウール短繊維凝集塊に木質繊維および／または無機質粉体を添加混合した混合物を前記乱流の気流中に供給し、解繊されたロックウール繊維間に木質繊維および／または無機質粉体が入り込むことによってロックウール繊維の再凝集を防止することを特徴とする、請求項１または２記載のロックウール解繊方法。

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