JP2007284292A - 多孔質軽量建材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多孔質軽量建材およびその製造方法。
【解決手段】多孔質の製品を得る手段として粘土生基に発泡助材、溶融助材を添加し成分の化学的変化によるガスの発生、発泡成分の溶解、膨張、発泡などによる粘土内部組織での気孔の発生、成長、以上が発泡による多孔質製品の製造のメカニズムである。本発明はALC(オート クレイーブド ライトウェイト コンクリート)の廃材粉砕粒を無機質空隙材料として粘土と混練、成形、無釉、施釉薬焼成することで焼成時におけるガラス成分の溶解、ガスによる発泡など化学的変化に負うことなく、軽量多孔質軽量建材製品の製造方法。
【選択図】 なし

Description

本発明はALC廃材粒を無機質空隙材料として粘土と混練、成形、焼成することを特徴とする多孔質軽量建材の製造方法に関する。

従来、多孔質製品製造方法して粘土基地にノコギリ屑、木炭粉末など可燃性有機物を混練し焼成することにより有機物は焼失し、気孔のみが粘土内部に残る方法や粘土基地に珪石やガラス成分などの発泡成分、炭化珪素、窒化珪素、炭酸カルシユウム、硝酸ソーダ、ドロマイトなどの発泡助剤、溶融助剤を添加することで焼成時、ガスの発生によりこれらの発泡成分が溶融、膨張、発泡することにより多孔質軽量製品の製造方法があつた。(特許文献1、2)

特許第2951516号公報 特開2000−290083号公報

上記特許第2951516号公報はALCと粘土、その他、発泡材料を混練し、焼成、多孔質無施釉薬の水処理材の製造方法であり、水処理材としては気孔の数や大小さまざまな大きさの気孔を有することは微生物の生着や繁殖には有効である。

特開2000-290083はセラミック質廃材、ガラス廃材などと粘土との混練、焼成、発泡による軽量発泡セラミックの製造方法である。多孔質の製品を得る手段として粘土基地に炭化＜珪素、窒化珪素、炭酸カルシュウム、硝酸ソーダ、ドロマイト、などの発泡助材、溶融助材等の添加による焼成時における粘土内部成分の化学的変化によるガスの発生、発泡成分の溶解、膨張、発泡などによる粘土内部組織での気孔の発生、成長、以上が発泡による軽量セラミックス製品の製造のメカニズムである。しかし、この発泡による多孔質製品の製造方法では添加材料の選択や複雑な調合を経なければならない。また、この製造方法で得られる気孔は添加材料の成分や物質的性質の違いにより気孔の数や大きさにばらつきがあり不安定である。しかも、ガラス成分、発泡材、発泡助材、溶融材、溶融助材等の主成分である珪酸分の含有量が多くなれば粘土の溶融、ガラス化が進行し、その結果、気泡の消滅や製品形状の維持さえ困難な状態に陥り、安定した孔径の気孔を得ることは困難である。

本発明では素材としてALCの粉砕粒を粘土質原料に加え、混練し、成形、焼成しており、ALCは多気孔生成せしめる空隙材として機能するため発泡成分、発泡助材、溶融材、溶融助材等による焼成時におけるガラス成分の溶解、ガスによる発泡など化学的変化に負うことなく、軽量多孔質の製品を得ることが出来る。また、原料組成範囲、空隙材の粒径、焼成温度範囲を調整することで自在に目的に応じた特性を具備する種々の製品の製造を可能にし、容易に安定した気孔を有する多孔質軽量建材製品を得られる。

焼成後の製品の組織内部に安定した気径の気孔を有することで製品の軽量化を可能にした。
この製造方法での製造した屋根材の場合、家屋全体に掛かる総重量の大幅な軽量化につながり地震等の災害による家屋の倒壊防止にも貢献できる。建材の軽量化は建築物の高層化には不可欠であり軽量骨材等への利用も可能である。粘土等の天然資源の省資源化、産業廃棄物を再利用することで製造コストの軽減につながる。また、建築廃材、産業廃棄物の処理、有功利用、再利用は環境問題解決にも大きく貢献できる。

珪酸カルシュウムを主成分とし、組織内部に多数の気孔(1mm前後)や細孔(1μm以下)が存在し、50〜90％の空隙率を有するトバモライト結晶体であるALCの廃材粉砕粒(粒径1〜 0.1mm)30〜60重量％を粘土質原料(カオリン、蛙目粘土、木節粘土等)粘土70〜40重量％に水の存在下で混練、厚さ8mm、長さ90mm、幅62mmの試験体を成形、乾燥後750℃で素焼き、無釉または施釉薬し、1,100〜1,300℃の範囲で焼成し、得られた各試験体の配合、焼成条件ごとに嵩比重を測定した。ALC粉砕粒の添加量60％、焼成温度を1.250℃を限度とすることが望ましい。ALC粉砕粒の添加量の増加は内部組織の空隙率を高め、強度を低下させる。対応策としてALC粉砕粒径を微細にする、あるいはセピオライト(無機質補強繊維)の添加が有効である。また、高温度での焼成は成形物の珪酸成分のガラス化、溶融化が進み萎縮や変形につながる。ALC粉砕粒を添加混練すべき粘土質原料の種類(陶器質粘土、磁器質粘土、セッ器質粘土)や産地などにより、性質、成分などの違いが焼成後の製品の品質に大きく影響する。

省資源、産業廃棄物の有効、再利用、環境への配慮、この問題解はいかなる産業、企業とて云えども避けては通れない。今や地球規模で真剣に取り組まねばならない緊急課題である。この発明は上記の問題解決の一役を担う事が出来ると考える。薄くて軽い、しかも丈夫、多孔質軽量建材の発明は建設、建築産業に画期的な発明として大いに貢献できる。

以下、本発明の実施例を説明する。
[実施例1]
原料組成:
ALC 30重量％
粘土 70重量％
水 30％

上記組成の原料いずれも乾粉(粒径1〜0.1mm)混練し、厚さ8mm、長さ90mm、幅62mmの試験体を形成、乾燥、素焼き、施釉薬後に1.250℃焼成、得られた試験体の嵩比重8であった。

[実施例2]
原料組成:
ALC 60重量％
粘土 40重量％
水 30％
焼成後の嵩比重12であった。

以下、原料組成の変化と実施例を下記の表1に示す。

Claims (3)

1. 素材がALC (オート クレイーブド ライトウエイト コンクリート)の廃材粉砕粒および粘土質原料(可塑性原料)であり、これらを水の存在下で混練した後 混練物を押し出し又はプレス成形、ついで得られた成形物を焼成することを特徴とする多孔質軽量建材製品の製造方法。
2. ALC廃材粒径1〜0.1mm程度、70〜60重量%を限度とし粘土30〜40重量％を混練、成形、乾燥、素焼き、無釉または施釉薬し、1100℃〜1300℃の範囲で焼成炉にて焼成し、焼成後の嵩比重8〜20の範囲であることを特徴とする請求項１記載の多孔質軽量建材製品の製造方法。
3. 粘土基地への発泡材料、溶融成分等の添加などによる科学的発泡に依存しないことを特徴とする多孔質軽量建材製品の製造方法。