JP2008246772A

JP2008246772A - 表面粗面化装置及び表面粗面化方法並びに無機質板の製造方法

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Publication number: JP2008246772A
Application number: JP2007089322A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Fukutomi; 和正福冨; Tsuyoshi Tsuda; 剛志津田; Masahiro Tsubaki; 雅博椿; Masaki Yanagisato; 正樹柳郷; Yoshiaki Mukaeda; 義昭迎田
Original assignee: Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd
Current assignee: KMEW Co Ltd
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2008-10-16

Abstract

【課題】深掘りの粗面化を行うことができると共に清掃を行いやすい表面粗面化装置を提供する。
【解決手段】未硬化のセメント基板１の表面を粗面化するための表面粗面化装置Ａに関する。前記セメント基板１の表面に突き刺すための複数の掘り起し部材２、２…と、掘り起し部材２をセメント基板１の表面に突き刺した状態と突き刺さない状態との間で掘り起し部材２を移動させるための駆動装置３とを備える。未硬化のセメント基板１の表面に掘り起し部材２を突き刺した状態でセメント基板１をその表面と平行な方向に移動させることによって、セメント基板１の表面を粗面化することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、セメントを主成分とする無機質板の製造に用いられる表面粗面化装置及びそれを用いた表面粗面化方法、並びにこれらの装置や方法を用いた無機質板の製造方法に関するものである。

従来より、セメントを主成分とする無機質板を建材として用いることが行われている。このような無機質板としては、抄造法などの湿式法で形成されるセメント基板と乾式法で形成された表層とが積層成形されたものがある。すなわち、水硬性のセメントと水とを主成分とするスラリーを抄造法により抄き上げてセメント基板（グリーンシート）を作製し、抄造直後の未硬化のセメント基材の表面に含水率が小さくて（約５０％以下）セメントを主成分とする表層材料を散布して表層を形成し、表層にプレス成形等により凹凸模様を形成した後、養生硬化させることによって、表面に凹凸模様を有する無機質板を形成することができる。

このような無機質板の製造において、セメント基板と表層とを強固に結合して密着性を向上させるために、未硬化のセメント基板の表面を粗面化して荒らした後、その粗面化した表面に表層材料を散布するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

図５に、セメント基板の表面を粗面化するための粗面化ロールを示す。この粗面化ロール５０は、帯状に連ねた多数の鋸刃５１、５１…をロール本体５２の外周面に螺旋状に巻き付けて形成されるものである。そして、この粗面化ロール５０を抄造直後のセメント基板の表面に押し当てると共に抄造速度（すなわちセメント基板の搬送速度）よりも幾分速い周速で回転させることにより、鋸刃５１でセメント基板の表面を掘り起こして粗面化するようにしている。

しかし、上記の粗面化ロール５０では、鋸刃５１、５１の間にセメント基板の材料が堆積しやすく、また、粗面化ロール５０の連続運転中に堆積した材料を除去することは困難であるため、凹凸差が大きくなるように深い掘り起しを行うことができず、この結果、セメント基板と表層との密着性が低くなるおそれがあった。また、鋸刃５１、５１の間に堆積した材料は除去しにくく、運転停止後（オフライン）の清掃にも長時間を要し、生産効率が低くなるという問題があった。
特開平１０−２３５６３３号公報

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、深掘りの粗面化を行うことができると共に清掃が行いやすい表面粗面化装置及びこれを用いた表面粗面化方法並びに無機質板の製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１に記載の表面粗面化装置Ａは、未硬化のセメント基板１の表面を粗面化するための表面粗面化装置Ａであって、前記セメント基板１の表面に突き刺すための複数の掘り起し部材２、２…と、掘り起し部材２をセメント基板１の表面に突き刺した状態と突き刺さない状態との間で掘り起し部材２を移動させるための駆動装置３とを備えて成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項２に記載の表面粗面化装置Ａは、請求項１において、プレート部材４に貫通孔５を設け、この貫通孔５の開口縁部に掘り起し部材２の外面を摺接させて貫通孔５に掘り起し部材２を移動自在に挿着して成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項３に記載の表面粗面化方法は、請求項１又は２に記載の表面粗面化装置Ａを用いた表面粗面化方法であって、未硬化のセメント基板１の表面に掘り起し部材２を突き刺した状態でセメント基板１をその表面と平行な方向に移動させ、この後、掘り起し部材２をセメント基板１の表面から引き抜くことを特徴とするものである。

本発明の請求項４に記載の無機質板の製造方法は、請求項１又は２に記載の表面粗面化装置Ａを用いた無機質板Ｂの製造方法であって、未硬化のセメント基板１の表面に掘り起し部材２を突き刺した状態でセメント基板１をその表面と平行な方向に移動させることによって、セメント基板１の表面を粗面化し、この後、掘り起し部材２をセメント基板１の表面から引き抜き、粗面化されたセメント基板１の表面に表層材料６を散布した後、養生硬化させることを特徴とするものである。

請求項１の発明では、未硬化のセメント基板１の表面に掘り起し部材２を突き刺した状態でセメント基板１をその表面と平行な方向に移動させることによって、セメント基板１の表面を粗面化することができ、掘り起し部材２のセメント基板１の表面への突き刺し量を調整して大きくすることにより、深掘りの粗面化を行うことができるものである。また、掘り起し部材２にセメント基板１の材料の堆積が起こりにくくなって清掃が不要あるいは行いやすくなるものである。

請求項２の発明では、掘り起し部材２をセメント基板１の表面に突き刺した状態と突き刺さない状態との間で掘り起し部材２を移動させることで、貫通孔５の開口縁部に掘り起し部材２の外面を摺接させることができ、粗面化する動作に伴って、貫通孔５の開口縁部で掘り起し部材２の外面に付着したセメント基板１の材料を自動的に削ぎ落とすことができ、清掃が行いやすくなるものである。

請求項３の発明では、未硬化のセメント基板１の表面に掘り起し部材２を突き刺した状態でセメント基板１をその表面と平行な方向に移動させることによって、セメント基板１の表面を粗面化することができ、掘り起し部材２のセメント基板１の表面への突き刺し量を調整して大きくすることにより、深掘りの粗面化を行うことができるものである。

請求項４の発明では、深掘りの粗面化を行ったセメント基板１の表面に表層材料６を供給して表層を形成することができ、セメント基板１と表層との密着性の高い無機質板Ｂを形成することができるものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１に本発明の表面粗面化装置Ａを示す。この表面粗面化装置Ａは、下面が開口する箱状の装置本体１０と、装置本体１０の下面の開口に取り付けられるプレート部材４と、プレート部材４の上側において装置本体１０内に配置される駆動装置３及び移動プレート１１、及び複数の掘り起し部材２、２…を備えて形成されている。

プレート部材４には複数（掘り起し部材２の個数と同じ）の貫通孔５、５…が上下に貫通して形成されている。このようなプレート部材４は樹脂板、ゴムプレート、パンチングメタルなどを用いて形成することができる。貫通孔５は水平断面形状（開口形状）が掘り起し部材２の水平断面形状と同じである。

掘り起し部材２は丸棒状のピンや板状に形成されるものであって、各貫通孔５に上下移動自在に挿着されている。上記のように貫通孔５の水平断面形状と掘り起し部材２の水平断面形状とは同じであり、貫通孔５の開口径は掘り起し部材２の外径よりもやや大きく形成されているが、掘り起し部材２の外周が貫通孔５の開口縁部に摺接した状態で掘り起し部材２が貫通孔５に上下移動自在に挿着されている。

移動プレート１１は装置本体１０内に上下移動自在に配設されるものであり、その下面には上記掘り起し部材２、２…の上端が連結されている。

駆動装置３は移動プレート１１の上側で装置本体１０の上部内面に取り付けられている。駆動装置３は油圧シリンダー等で形成されるものであって、そのロッド３ａの下端が移動プレート１１の上面に連結されている。

このように形成される表面粗面化装置Ａを用いて未硬化のセメント基板の表面（上面）を粗面化するにあたって、次のようにして行う。まず、図１（ａ）に示すように、表面粗面化装置Ａの下方において未硬化のセメント基板１を一方向に搬送する。ここで、未硬化のセメント基板１はその上面と平行な方向（水平方向）に搬送されるものであり、また、未硬化のセメント基板１の搬送速度は一定にすることができる。尚、未硬化のセメント基板１は抄造法で形成することができる。この場合、セメント、珪石粉、フライアッシュ、パルプ繊維などの固形分を水に分散させてスラリーを調製し、このスラリーを長網や丸網で抄き上げることにより、未硬化のセメント基板１を形成することができる。また、未硬化のセメント基板１は抄造直後のものが好ましい。また、未硬化のセメント基板１の搬送速度は抄造速度と同じにすることができる。

次に、図１（ｂ）に示すように、搬送されている未硬化のセメント基板１の上面に掘り起し部材２、２…を突き刺す。このとき、掘り起し部材２、２…はその下方の未硬化のセメント基板１の上面に向かって下動するように駆動される。すなわち、駆動装置３を駆動させることによりロッド３ａを下方に突き出して移動プレート１１を下動し、この移動プレート１１の下動により全部の掘り起し部材２、２…を同時に下動して掘り起し部材２、２…の下端部を未硬化のセメント基板１の上面に突き刺すものである。

この後、掘り起し部材２、２…を突き刺した状態で未硬化のセメント基板１の搬送を続ける。そして、未硬化のセメント基板１が所定量だけ搬送されると、図１（ａ）に示すように、掘り起し部材２、２…を未硬化のセメント基板１の上面から引き抜く。このとき、掘り起し部材２、２…は上動するように駆動される。すなわち、駆動装置３を駆動させることによりロッド３ａを上方に移動して移動プレート１１を上動し、この移動プレート１１の上動により全部の掘り起し部材２、２…を同時に上動して掘り起し部材２、２…の下端部を未硬化のセメント基板１の上面から引き抜くものである。

この後、掘り起し部材２、２…が未硬化のセメント基板１の上面に突き刺さっていない状態で未硬化のセメント基板１の搬送を続ける。そして、未硬化のセメント基板１が所定量だけ搬送されると、再び、掘り起し部材２、２…を下動して未硬化のセメント基板１の表面に突き刺す。このようにして図２に示すような凸部１ａと凹部１ｂとが交互に並んだ波状の粗面を未硬化のセメント基板１の上面に形成することができる。ここで、図中の寸法Ｌは掘り起し部材２が未硬化のセメント基板１の上面に突き刺さった状態で移動した距離を示す。また、掘り起し部材２、２…が未硬化のセメント基板１の上面に突き刺さっていない状態で未硬化のセメント基板１を搬送する距離は、未硬化のセメント基板１の搬送方向において並設された掘り起し部材２、２…のうちの両端の掘り起し部材２、２の間の寸法Ｗとすることができ、これにより、未硬化のセメント基板１に掘り起し部材２が二回以上突き刺さる部分が無くなるものである。そして、上記のような掘り起し部材２、２…の上下動を周期的に繰り返し行うことによって、長尺の未硬化のセメント基板１の上面を連続的に粗面化することができるものである。

上記のようにして未硬化のセメント基板１の上面を粗面化した後、図３（ａ）に示すように、未硬化のセメント基板１の上面に表層材料６を散布する。ここで、表層材料６は未硬化のセメント基板１の固形分と同様の材料（スラリーの水以外の成分）であって、セメント、珪石粉、フライアッシュ、パルプ繊維などの混合材料である。また、表層材料６は乾式材料あるいは半乾式材料であって、その含水率は５０％以下にすることができる。

上記のようにして表層材料６を散布して表層１４を形成した後、表層の上方からプレス型１５を押しつけてプレス成形する。プレス型１５の下面には複数の成形凸部１６、１６…が突設されており、図３（ｂ）に示すように、この成形凸部１６を表層１４に食い込ませて成形する。

次に、表層１４を成形した未硬化のセメント基板１をプレス型１５から脱型し、この後、養生硬化することにより、図４に示すように、凹凸模様を有する硬化した表層１４と硬化したセメント基板１とが積層した二層の無機質板Ｂを形成することができる。模様凹部（例えば、目地）１７は成形凸部１６により押圧されて成形された部分であり、模様凸部１８は成形凸部１６により押圧成形されなかった部分である。

この無機質板Ｂでは、掘り起し部材２のセメント基板１の表面への突き刺し量を大きく調整することにより、凹凸差の大きい深掘りの粗面化を行うことができ（例えば、凸部１ａの上端と凹部１ｂの底部との間の寸法Ｈが８ｍｍ、未硬化のセメント基板１の凹部１ｂよりも下側部分の厚みＴが１４ｍｍ）、この結果、硬化したセメント基板１と表層１４との結合が強くて密着性に優れることになり、層間密着品質の高い無機質板Ｂを形成することができる。

上記のような本発明の表面粗面化装置Ａにおいて、未硬化のセメント基板１から引き抜いた掘り起し部材２は、貫通孔５の開口縁部に摺接した状態で上動するものであり、これにより、掘り起し部材２の外面に付着した未硬化のセメント基板１の材料がプレート部材４の貫通孔５の開口縁部で削ぎ落とされて除去されることになる。従って、掘り起し部材２にセメント基板１の材料の堆積が起こりにくくなって、より確実に深い掘り起しが可能となるものである。また、掘り起し部材２は粗面化の際の上下動により自動的にセメント基板１の材料の除去が行われることになり清掃が不要または簡単な清掃のみを行うだけでよく、清掃などの整備時間を大幅に短縮して長時間運転を停止する必要が無く、無機質板Ｂの生産性を低下させないようにすることができる。また、プレート部材４に未硬化のセメント基板１の材料が付着して堆積する場合は、これにエアー等を吹き付けて容易に除去することが可能である。尚、掘り起し部材２の全体から未硬化のセメント基板１の材料を除去できるように、掘り起し部材２の下端が貫通孔５の下面開口から突出しない状態にまで（掘り起し部材２の下端が貫通孔５内に完全に収容されるまで）、掘り起し部材２を上動させるのが好ましい。

尚、本発明において、湿式の抄造法によって、高含水率のセメント基板１を製造するにあたっては、スラリーとして水硬性セメントを主成分として、高炉水砕スラグ、フライアッシュ、珪石粉、パルプ、ビニロン繊維、ロックウール等の補強繊維等を含有する組成とし、これを例えば固形分が３０％程度の濃度としたものを用いることができる。具体的には、例えば、セメント１００重量部に対してフライアッシュ２０〜６０重量部、補強繊維５〜２０重量部程度の割合のものを例示することができる。

また、本発明において乾式ないしは半乾式で散布される表層材料６は、同様に水硬性セメントを主成分とし、高炉水砕スラグ、フライアッシュ、珪石粉、パルプ、ビニロン繊維、ロックウール、パーミュキュライト等の補強繊維や軽量骨材等を適宜に配合した組成とし、これを例えば含水率が０〜５０％程度としたものを用いることができる。具体的には、例えば、水硬性セメント材１００重量部に対して、フライアッシュ１０〜４０重量部、補強繊維２〜１０重量部、軽量骨材５〜１５重量部程度の割合のものを例示することができる。

さらに、表層１４に凹凸模様を形成する際のプレス等による加圧は、無機質板の厚み、組成、密度等によっても相違するが、例えば、成形圧力３０〜１２０ｋｇｆ／ｃｍ^２（３〜１２ＭＰａ）、成形時間３〜３０秒程度で行われる。また、養生硬化は、蒸気養生、オートクレーブ養生等が適宜に行われる。例えば、温度４０〜８０℃、湿度９０〜１００％の雰囲気で１０〜３０時間程度蒸気養生し、さらに１４０〜２００℃で２〜１０時間程度オートクレーブ養生して硬化させる等の操作が採用される。また、無機質板Ｂの表面仕上げのためのシーラーや塗料の塗布についても、従来から外装材として用いられる無機質板と同様にして行うことができる。

本発明の表面粗面化装置の実施の形態の一例を示し、（ａ）（ｂ）は断面図である。同上の粗面化された未硬化のセメント基板を示す一部の断面図である。同上のプレス成形工程を示し、（ａ）（ｂ）は断面図である。同上の無機質板を示す一部の断面図である。従来の粗面化ロールを示す斜視図である。

符号の説明

Ａ表面粗面化装置
１未硬化のセメント基板
２掘り起し部材
３駆動装置
４プレート部材
５貫通孔
６表層材料

Claims

未硬化のセメント基板の表面を粗面化するための表面粗面化装置であって、前記セメント基板の表面に突き刺すための複数の掘り起し部材と、掘り起し部材をセメント基板の表面に突き刺した状態と突き刺さない状態との間で掘り起し部材を移動させるための駆動装置とを備えて成ることを特徴とする表面粗面化装置。
プレート部材に貫通孔を設け、この貫通孔の開口縁部に掘り起し部材の外面を摺接させて貫通孔に掘り起し部材を移動自在に挿着して成ることを特徴とする請求項１に記載の表面粗面化装置。
請求項１又は２に記載の表面粗面化装置を用いた表面粗面化方法であって、未硬化のセメント基板の表面に掘り起し部材を突き刺した状態でセメント基板をその表面と平行な方向に移動させ、この後、掘り起し部材をセメント基板の表面から引き抜くことを特徴とする表面粗面化方法。
請求項１又は２に記載の表面粗面化装置を用いた無機質板の製造方法であって、未硬化のセメント基板の表面に掘り起し部材を突き刺した状態でセメント基板をその表面と平行な方向に移動させることによって、セメント基板の表面を粗面化し、この後、掘り起し部材をセメント基板の表面から引き抜き、粗面化されたセメント基板の表面に表層材料を散布した後、養生硬化させることを特徴とする無機質板の製造方法。