JP2008239458A - けい酸カルシウム保温材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 (1)密度が0.1〜0.2g/cm3のけい酸カルシウム成形体を準備する工程と、(2)前記けい酸カルシウム成形体を乾燥状態とし、密度が0.3〜0.4g/cm3となるように圧縮成形する工程とを有することを特徴とするけい酸カルシウム保温材の製造方法。
【選択図】 なし
Description
(1)密度が0.1〜0.2g/cm3のけい酸カルシウム成形体を準備する工程と、
(2)前記けい酸カルシウム成形体を乾燥状態とし、密度が0.3〜0.4g/cm3となるように圧縮成形する工程と
を有することを特徴とするけい酸カルシウム保温材の製造方法である。
本発明の第2の発明は、前記けい酸カルシウム保温材が、金属酸化物および/または炭化けい素を60質量%以下の割合で含有することを特徴とする前記第1の発明に記載のけい酸カルシウム保温材の製造方法である。
本発明の第3の発明は、前記金属酸化物および炭化けい素の平均粒径が1〜20μmであることを特徴とする前記第2の発明に記載のけい酸カルシウム保温材の製造方法である。
本発明の第4の発明は、前記金属酸化物が、酸化チタン粉末、酸化鉄、酸化亜鉛および酸化ジルコニウム粉末から選択された少なくとも1種であることを特徴とする前記第2または第3の発明に記載のけい酸カルシウム保温材の製造方法である。
密度が0.1〜0.2g/cm3のけい酸カルシウム成形体は、以下のような方法で製造することができる。すなわち、主原料として石灰質原料(消石灰、生石灰等)とけい酸質原料(珪石粉末等の結晶質シリカ、けいそう土等の非晶質シリカ)を用い、マトリックスがトバモライトである場合は、原料のCaO/SiO2モル比(以下、C/Sと記す)を0.6〜0.9に調整し、また、マトリックスがゾノトライトである場合は、C/Sを0.9〜1.1に調整し、必要に応じて繊維原料(木質パルプ、ガラス繊維等)を添加した後湿式混合し、トバモライトの場合は約180℃、ゾノトライトの場合は約200℃の飽和水蒸気下でオートクレーブ養生し、所望のけい酸カルシウム水和物(トバモライト、ゾノトライト等)を生成させ、加圧脱水して成形し、乾燥して硬化させる。加圧脱水するときの圧力は、原料の粒度等によっても異なるが、密度が0.2g/cm3のけい酸カルシウム材の場合でおおむね0.5〜2.0MPa、密度が0.1g/cm3のけい酸カルシウム材の場合でおおむね0.05〜0.2MPaである。
なお本発明でいう密度は、JIS A 9510「無機多孔質保温材」に準拠して測定された値である。
本発明でいう乾燥状態とは、けい酸カルシウム成形体に含まれる水分含量が10質量%以下である状態を意味し、好ましい水分含量は5質量%以下である。該水分含量は、けい酸カルシウム成形体の105℃で24時間乾燥前後の質量から、下式で算出することができる。
水分含量={(けい酸カルシウム成形体の乾燥前の質量−けい酸カルシウム成形体の乾燥後の質量)/(けい酸カルシウム成形体の乾燥後の質量)} × 100 (%)
また、上記添加材は、平均粒径が1〜20μmであることがとくに好ましい。この平均粒径の範囲内であると、けい酸カルシウム保温材の断熱性能を一層向上させることができる。該平均粒径が1μm以上であることにより、赤外線の反射効果が高まり、熱線の反射性が向上し、20μm以下であることにより、けい酸カルシウム保温材中の添加材の存在が密となり、熱線の反射性が高まるという効果を奏する。さらに好ましい上記平均粒径は、5〜15μmである。平均粒径は、市販されている測定機器、例えば(株)島津製作所製商品名SALD−2000により測定できる。
(1)工程
粉末珪石及び消石灰をC/S=1.0に調整し、固形分に対して12質量倍の水に分散し撹拌下200℃−8時間のオートクレーブ養生を行って、ゾノトライトからなるけい酸カルシウムスラリーを得た。次いで得られたけい酸カルシウム固形分100質量部に対し、パルプ繊維5質量部を混合し、プレス脱水成形し板状としたのち乾燥し、密度が0.15g/cm3の成形体を得た。
(2)工程
続いて、該成形体を120℃で24時間乾燥し、水分含量を2.0質量%に調整し、圧縮成形を行い、密度が0.35g/cm3のけい酸カルシウム保温材を得た。該保温材のサイズは、縦600mm、横300mm、厚さ50mmの板状であった。
得られたけい酸カルシウム保温材の曲げ強度および熱伝導率を測定した。曲げ強度はJIS A 9510に基づき、熱伝導率はJIS A 1412に基づき測定した。結果を表1に示す。
実施例1の(1)工程で得られた成形体(従来法で得られた保温材)の曲げ強度および熱伝導率を測定した。結果を表1に示す。
実施例1において、(2)工程の圧縮成形後の密度が0.45g/cm3であるけい酸カルシウム保温材としたこと以外は、実施例1を繰り返した。結果を表1に示す。
実施例1において、(1)工程で得た成形体の密度を0.25g/cm3としたこと以外は、実施例1を繰り返した。結果を表1に示す。
実施例1において、(2)工程での水分含量を150質量%とした以外は、実施例1を繰り返した。結果を表1に示す。
(1)工程
粉末珪石及び消石灰をC/S=1.0に調整し、固形分に対して12質量倍の水に分散し撹拌下200℃−8時間のオートクレーブ養生を行って、ゾノトライトからなるけい酸カルシウムスラリーを得た。次いで得られたけい酸カルシウム固形分100質量部に対し、平均粒径5μmのルチル型酸化チタン35質量部及びパルプ繊維5質量部を混合し、プレス脱水成形し板状としたのち乾燥し、密度が0.15g/cm3の成形体を得た。
(2)工程
続いて、該成形体を120℃で24時間乾燥し、水分含量を2.0質量%に調整し、圧縮成形を行い、密度が0.35g/cm3のけい酸カルシウム保温材を得た。該保温材のサイズは、縦600mm、横300mm、厚さ50mmの板状であった。
得られたけい酸カルシウム保温材の曲げ強度および熱伝導率を測定した。曲げ強度はJIS A 9510に基づき、熱伝導率はJIS A 1412に基づき測定した。結果を表2に示す。
実施例2の(1)工程で得られた成形体(従来法で得られた保温材)の曲げ強度および熱伝導率を測定した。結果を表2に示す。
実施例1に対し、比較例1では、従来法に従って成形したものであるため曲げ強度および熱伝導率が実施例の数値に比べ悪化している。
比較例2では、(2)工程の圧縮成形後の密度が0.45g/cm3であり、本発明の範囲外であるので、熱伝導率が実施例の数値に比べ悪化している。
比較例3では、(1)工程で得た成形体の密度を0.25g/cm3とし、本発明の範囲外であるので、熱伝導率が実施例の数値に比べ悪化している。
比較例4では、(2)工程での圧縮成形前の成形体の水分含量を150質量%とし、非乾燥状態のまま圧縮成形を行ったので、熱伝導率が実施例の数値に比べ悪化している。
実施例2では、作製されたけい酸カルシウム保温材の曲げ強度が市販製品と同等以上であり、実用上十分な強度を有するとともに、優れた熱伝導率を示し、保温材として有用であることが分かる。なお、実施例2では添加材として酸化チタンを配合しているため、一層優れた断熱性能が認められる。
実施例2に対し、比較例5では、従来法に従って成形したものであるため曲げ強度および熱伝導率が実施例の数値に比べ悪化している。
Claims (4)
- (1)密度が0.1〜0.2g/cm3のけい酸カルシウム成形体を準備する工程と、
(2)前記けい酸カルシウム成形体を乾燥状態とし、密度が0.3〜0.4g/cm3となるように圧縮成形する工程と
を有することを特徴とするけい酸カルシウム保温材の製造方法。 - 前記けい酸カルシウム保温材が、金属酸化物および/または炭化けい素を60質量%以下の割合で含有することを特徴とする請求項1に記載のけい酸カルシウム保温材の製造方法。
- 前記金属酸化物および炭化けい素の平均粒径が1〜20μmであることを特徴とする請求項2に記載のけい酸カルシウム保温材の製造方法。
- 前記金属酸化物が、酸化チタン粉末、酸化鉄、酸化亜鉛および酸化ジルコニウム粉末から選択された少なくとも1種であることを特徴とする請求項2または3に記載のけい酸カルシウム保温材の製造方法。
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JP2012041956A (ja) * | 2010-08-16 | 2012-03-01 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 断熱材 |
Citations (2)
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---|---|---|---|---|
JPS62143854A (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-27 | 日本インシュレーション株式会社 | 珪酸カルシウム系成形体の製造法 |
JPH11123369A (ja) * | 1997-10-21 | 1999-05-11 | Ask Corp | 保温保冷廃材の減容処理方法および装置 |
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