JP2008534729A

JP2008534729A - アイテムを生じるための方法および組成

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Publication number: JP2008534729A
Application number: JP2008503616A
Authority: JP
Inventors: ジローラモラッファエッラディアイ
Original assignee: ケイパーホールディングエス．アール．エル
Priority date: 2005-04-01
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2008-08-28
Also published as: WO2006103552A8; US20090030116A1; EA013793B1; IL186276A0; ITMO20050076A1; WO2006103552A2; WO2006103552A3; EP1866258A2; EA200702142A1

Abstract

建築用アイテム（４）を生じるための組成であって、微細に再分割された不活性材料、アルカリ金属ポリケイ酸塩、酸化剤、ホルムアルデヒドから構成される組成；
建築用アイテム（４）を生じるための方法であって、混合物（１）を得るため、アルカリ金属ポリケイ酸塩の溶液における微細に再分割された不活性材料の分散；前記混合物（１）への酸化剤およびホルムアルデヒドの添加；前記混合物（１）が容積において膨張し、固体化し、前記アイテム（４）を生成するため、前記混合物（１）の成形手段（２）への注入；および、前記アイテム（４）の乾燥から構成される方法。
【選択図】図１、図２

Description

本発明は、特にレンガまたは建築パネルのように型における成形によって作成されることができるアイテムを生じるための方法および組成に関する。

有効な調整によって設定される機械的性質（例えば圧縮に対する抵抗）を備えなければならない公知のタイプのレンガは、粘土ベースの組成から生成される。粘土は水と混合され、湿った粘土の連続的なブロックから構成されている押出成形された製品がそこから出て、予め設定された形状が提供される押出成形装置において配置される。押出成形された製品はそれから所望の長さの部分に切断され、その部分はそれから乾燥され、焼かれるために窯に送られる。上記に開示された方法により、その継続時間は２４から４８時間の間であり、２つのタイプのアイテム、すなわちほぼ１６００‐１８００ｋｇ／ｍ^３の比重量を有する固体のレンガ、および、ほぼ８００ｋｇ／ｍ^３の比重量を有する中空のレンガを作成することが可能である。

公知の方法の欠点は、乾燥および焼成ステップに必要とされる時間によるアイテムの製造サイクルの有意な長さに起因する。

さらに、後者は、製造工場の構造を複雑にさせるような適切な装置、すなわち、乾燥機および窯において実行されなければならない。

他の欠点は、後者の処理に有意に影響する公知のレンガの本質的に高い比重量に起因する。実際には、公知のレンガの重量からみて、製造の場所、すなわち煉瓦工場から、使用される場所、すなわち建築現場までレンガを運搬するのに使われる工業自動車において理論的に得られる積載容積を完全に活用することはできない。これは、製品を数人の顧客に供給することが可能であるように、レンガ製造業者は、同時にいくつかの自動車を使用する、または、連続的ないくつかの行程に同じ自動車を使用しなければならず、その自動車は配達を完了した後に煉瓦工場に戻り、次の配達のため、再びレンガを積まなければならないことを意味する。これは、煉瓦工場の運搬費用を有意に増加させる、その活動の商業的な範囲を大いに制限する。

公知のレンガの高い比重量と関連したさらなる欠点は、使用中に、高い比重量によって、上述したレンガを通じて建物の有意な静荷重が生じることである。

固体のレンガより軽い公知の中空のレンガは、なお、機械的な抵抗が孔の配向に依存するゆえに、減少した機械的な抵抗を有する欠点を有する。

公知のレンガのさらなる他の欠点は、後者は、特に住宅向きの建物において、レンガでできている壁と関連した熱的な絶縁、音吸収および／または音絶縁材の用途に必要である、熱およびノイズに対して劣等な絶縁体を提供するという事実から構成される。

公知のレンガのさらに別の欠点は、後者を置くために、モルタルが必要とされるという事実から構成される。一緒にレンガを結合することに加えて、この材料は、それ自体の本質的に不規則な構造に起因してレンガ間で形成される隙間が閉じるのを可能にする。しかしながら、モルタルは建築現場で管理するには不都合な材料であり、それは本質的にレンガ構造を弱める。さらに、モルタルが熱伝導体であるので、それに伴う熱の逃げ道の形成により、熱に対してレンガが劣等な絶縁体になるようにしてしまう。

本発明の目的は、建築用アイテム、特にレンガを生じるために公知の方法を改善することである。

他の目的は、公知の方法より有意に速く建築用アイテム、特にレンガを生じる方法を提供することである。

さらなる目的は、例えば公知の窯のような複雑な装置の使用を回避することができる建築用アイテム、特にレンガを生じる方法を提供することである。

他のさらなる目的は、公知の組成のそれより本質的に少ない粘土含量を有する建築用アイテム、特にレンガを生じるために使用可能である組成を提供し、有効な調整に適合する機械的性質を有するアイテム提供することである。

さらに他の目的は、使用される建物の減少した静荷重を決定し、輸送される手段によって、自動車の積載容積が完全に活用されるのを可能にし、したがって、建築用アイテムを生成する会社の活動の商業的な範囲を増加させるような、本質的に公知のアイテムのそれより低い比重量を備えた建築用アイテム、特にレンガを供給することである。

なおさらなる他の目的は、音響および熱的な絶縁特性を備えた建築用アイテム、特にレンガを提供することである。

さらに別の更なる目的は、より抵抗力があり、熱的によりよく絶縁される構造を可能にするように、モルタルを使用せずに置くことができる建築用アイテム、特にレンガを提供することである。

本発明の第１の態様において、組成は、微細に再分割された不活性材料、アルカリ金属ポリケイ酸塩、酸化剤ホルムアルデヒドから構成される建築用アイテムを生成するために提供される。

実施例において、オキシダントは過酸化水素からなる。本発明の第２の態様において、方法は、建築用アイテムを生成するために提供され、以下の構成からなる：
‐混合物得るため、微細に再分割された不活性材料のアルカリ金属ポリケイ酸塩の溶液での分散、
‐前記混合物への酸化剤およびホルムアルデヒドの添加、
‐前記混合物が容積において膨張し、固体化し、前記アイテムを生成することを可能にするように、成形手段への前記混合物の注入、
‐前記アイテムの乾燥。

実施例において、酸化剤として過酸化水素を使用することが示される。

これらの態様のために、公知のレンガと比較して低い比重量（ほぼ４５０Ｋｇ／ｍ^３）を備えた建築用アイテム、特にレンガを作成することができる。これは、成形手段において固体化する混合物は、ホルムアルデヒド、酸化剤およびケイ酸塩の間で発生する化学的な反応のため、容積において膨張するという事実によって可能になる。

したがって得られるアイテムは、使用において、公知のアイテムのそれより軽い静荷重、および、有効な調整に適合する機械的性質を有するように生成される。特に、機械的な応力に対する抵抗は、後者が例えば地震現象が起こる場合に発生する有意な横断方向の張力に耐えるように、アイテムの対向する表面の各々の対において同じである。

単一の自動車によって、いくつかの配達を可能にし、多くの顧客への配達を可能にするように、建築製品の運搬に使われる工業自動車の積載容積を完全に使用することがさらに可能である。これは、上述したアイテムを生じる煉瓦工場の活動の商業的な範囲が有意に増加するのを可能にする。

発明によって提供されるアイテムが流体混合物を成形手段に注入することによって作成されるので、プレセットとりわけ、通常の形状を有する例えばレンガのようなアイテムを得ることが可能である。それゆえに、これらのレンガがお互いに並置される場合に隙間は形成されず、したがって、これらの隙間を閉じるためにレンガを置く間、モルタルの使用が必要でなくなる。したがって、例えばレンガを置くために築くための糊のような公知のタイプの接着手段を使用することは可能であり、それでより抵抗力があり、モルタルおよび公知のレンガを用いて作成される構造と比較して熱的によりよく絶縁するレンガ構造を得ることを可能にする。

特別な機械的な抵抗および／または不浸透性の特性を備えたアイテムを得るため、例えば繊維および／またはポリマーのような他の構成要素を発明によって提供される組成に加えることは可能である。さらに、発明によって提供される方法は、アイテムをまず乾燥させることを含まず、作業時間の節約を可能にし、複雑な装置の使用を回避するように窯においてアイテムを焼く。

図１および２に関して、例えばレンガのような建築用アイテム４を生じるために使用可能な混合物１は、以下の表において表される平均の割合の式での組成から得られる：

挽かれた不活性材料は、公知のタイプであり、かつ、示されず、連続して挽く回転窯で６００−９０００℃間の温度で最初に焼かれる粘土アイテム（壊れたレンガ）の断片を挽くことによって得る、または、粘土くぼみからの粘土から得ることができる。いずれの場合においても、粉砕は、５０ｍμおよび１ｍｍの間で形成される粒度分布を有する不活性材料を生じるような方法で実行される。不活性材料はまた、砂、セラミック析出物または他のものから構成される可能性がある。

実施例において、挽かれた不活性材料は、ほぼ組成の６０％に等しい。

アルカリ金属ポリケイ酸塩は、ナトリウム・ポリケイ酸塩（Ｎａ_２Ｏ・ｎＳｉＯ_２）および／またはカリウム・ポリケイ酸塩（Ｋ_２Ｏ・ｎＳｉＯ_２）から構成される可能性がある。

実施例において、（ナトリウムまたはカリウム）ポリケイ酸塩は組成のほぼ４０％に等しい。

実施例において、酸化剤は、３５％の（容積１３０）濃度を有する過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）の水溶液から構成される。

実施例において、酸化剤は組成のほぼ５％に等しい。

ホルムアルデヒドは、２４％の濃度を有する水溶液の形で使用される。

実施例において、ホルムアルデヒドは組成のほぼ５％に等しい。

使用中、例えばナトリウム・ポリケイ酸塩のようなアルカリ金属ポリケイ酸塩の水溶液が使用され、それは混合物１のための接着材として作用し、挽かれた不活性材料はそれからこの溶液において分散される。

分散が準備されるならば、過酸化水素およびホルムアルデヒドはその分散に導入され、以下の反応を誘発する：
２Ｈ_２Ｏ_２＋ＣＨ_２Ｏ＋［Ｓｉ_ｎＯ_２ｎ＋１］⁻⁻→３Ｈ_２Ｏ_２＋Ｃｏ_３ ⁻⁻＋ｎＳｉＯ_２

上記の開示された反応の間、混合物の容積を増加させるような酸素が生じ、ポリケイ酸塩と化学反応し、本質的に急速な方法で固体化することが可能であるゲルを形成する炭酸が生じる。

実施例において、酸化剤およびホルムアルデヒドの前に、その分散への繊維の添加が提供され、その繊維は、混合物１から導かれる製品４の機械的な抵抗を増加させることができる。繊維は、例えばココナッツまたはジュート繊維のように野菜由来である、または、炭素、ポリプロピレンのように有機由来、または、繊維ガラスのように無機由来であってもよい。

他の一実施例において、酸化剤およびホルムアルデヒドの前に、例えば樹脂のようなポリマーの１５％までのその分散への添加が提供され、ポリマーは、混合物１から導かれるアイテム４の機械的な抵抗または不浸透性を増加させることが可能である。

他の実施例では、酸化剤およびホルムアルデヒドの前に、繊維およびポリマーの両方の添加が提供される。

上記に開示された手順により準備されるならば、作成される製品４の形状および寸法を再生させる型２の空洞に混合物１は、それが空洞３の予め設定された高さＨに達するまで空洞３を満たすような量において注入される。

ほぼ１５分の時間において、ナトリウム・ポリケイ酸塩、酸化剤およびホルムアルデヒド間で呈する上述した反応のために、混合物１は、容積において膨張し、型２の空洞３を完全に占有し、同時に固体の構造を得て、このことによりアイテム４を形成する。上記の時間が経過した後、アイテム４は型２から抽出される。

アイテム４は、除去されなければならない特定の付着水分率を含み、したがって、ほぼ１．２ＫＷ／Ｋｇ_Ｈ２０の比出力を有するマイクロ波窯５（図２）の内部チャンバ６において配置される。

マイクロ波窯５内部で、アイテム４は、ほぼ２０分に等しい時間の間、好ましくはほぼ２４５０ＭＨｚに等しい周波数を有するマイクロ波７の動作を受ける。

実施例において、ほぼ４５０ＭＨｚに等しい周波数を有するマイクロ波の使用は、提供される。

他の一実施例において、ほぼ９００ＭＨｚに等しい周波数を有するマイクロ波の使用は、提供される。

それがマイクロ波窯５から除去されるならば、アイテム４は完全に乾燥され、直接使われることができるまたは最適に格納される。

示されない実施例において、アイテム４は、熱力学的タイプの乾燥機において乾燥される。後者は、環境の湿度、乾燥の間に使用される気流の速度および湿った管壁温度が決定されかつ制御されることを可能にする（公知のタイプの）装置で提供される。実際には、アイテム４が従来の乾燥機において乾燥される場合、アイテム４の最も外側の部分は、早まって乾燥し、熱的にアイテム４の内部部分を分離する傾向がある。後者において、そこにおいて含まれる水が効果的な方法で蒸発することができるような温度には、したがって達しない。結果として、アイテム４は不均等なおよび／または不完全な方法で乾燥する。他方、熱力学的タイプの上述した乾燥機を用いて、できる限り外側の部分の温度に近いように、内部部分の温度を保つことは可能であり、本質的に後者の早すぎる乾燥を妨げる。このように、アイテム４は均一かつ完全な方法で乾燥することができる。

したがって生じるアイテム４は、有効な調整に適合する機械的性質を有することに加えて、１００および１０００ｋｇ／ｍ^３の間で、好ましくは４５０ｋｇ／ｍ^３に等しく構成される比重量を有し、したがって、その比重量は、公知のアイテムの比重量よりも有意に低い。

各々のアイテム４の形状および大きさは、それらが型２の形状および寸法によって定義されるゆえに規則的かつ一定である。結果として、アイテム４を置くためにモルタルの使用を提供する必要はないが、糊を使用することは可能である。このように、公知のレンガおよびモルタルによって作成される構造よりも抵抗力があり、熱的により優れて絶縁するようなレンガ構造は築くことができる。

公知の方法では２４‐４８時間かかるのに対して、これまでのところ開示された方法の速度、その最大の長さは６０分にほぼ等しく、公知の方法によって提供される窯が必要とされないので、本質的に単純な装置を使用してアイテム４を作成する可能性は、さらに明白である。

発明は、例証的であり、非制限的な実施例を図示する添付の図面に関してよりよく理解され、実行されることができる。ここにおいて：
建築用アイテムを生じるための方法のステップを示す長手方向の概略図である；建築用アイテムを生じるための方法のさらなるステップを示す概略斜視図である。

Claims

建築用アイテム（４）を生じるための組成であって、微細に再分割された不活性材料、アルカリ金属ポリケイ酸塩、酸化剤、ホルムアルデヒドからなる組成。
割合の式を有する請求項１に記載の組成であって、微細に再分割された不活性材料１０‐７０％、アルカリ金属ポリケイ酸塩２０‐９０％、酸化剤０．１‐３０％、ホルムアルデヒド０．１‐３０％からなる組成。
請求項２に記載の組成であって、前記不活性材料は６０の割合値を有する組成。
請求項２または３に記載の組成であって、前記ポリケイ酸塩は４０の割合値を有する組成。
請求項２から４のいずれか１つに記載の組成であって、前記酸化剤は５の割合値を有する組成。
請求項２から５のいずれか１つに記載の組成であって、前記ホルムアルデヒドが５の割合値を有する組成。
先行する請求項のいずれかに記載の組成であって、前記不活性物質は、挽かれた焼成粘土、砂、セラミック析出物からなる群から選択される組成。
請求項７に記載の組成であって、前記挽かれた焼成粘土は、５０ｍμおよび１ｍｍの間で構成される粒度分布を有する組成。
先行する請求項のいずれかに記載の組成であって、前記アルカリ金属ポリケイ酸塩は、ナトリウム・ポリケイ酸塩からなる組成。
先行する請求項のいずれかに記載の組成であって、前記アルカリ金属ポリケイ酸塩がカリウム・ポリケイ酸塩からなる組成。
先行する請求項のいずれかに記載の組成であって、前記酸化剤が過酸化水素からなる組成。
請求項１１に記載の組成であって、前記過酸化水素は、ほぼ３５％の濃度を有する水溶液の形である組成。
先行する請求項のいずれかに記載の組成であって、前記ホルムアルデヒドは、水溶液の形である組成。
請求項１３に記載の組成であって、前記水溶液は、ほぼ２４％の濃度を有する組成。
先行する請求項のいずれかに記載の組成であって、野菜由来の繊維からさらに構成され、前記野菜由来の繊維は、ココナッツ繊維、ジュート繊維からなる群から選択される組成。
先行する請求項のいずれかに記載の組成であって、有機繊維からさらに構成され、前記有機繊維は、炭素、ポリプロピレンからなる群から選択される組成。
先行する請求項のいずれかに記載の組成であって、無機繊維からなる組成。
請求項１７に記載の組成であって、前記無機繊維が繊維ガラスからなる無機繊維からなる組成。
先行する請求項のいずれかに記載の組成であって、機械的な応力および／または湿度に有意に抵抗力のある前記アイテム（４）を作成することができるポリマーからさらに構成される組成。
請求項１９に記載の組成であって、前記ポリマーは、１５％にほぼ等しい重量パーセントを有する組成。
請求項１９または２０に記載の組成であって、前記ポリマーは樹脂からなる組成。
建築用アイテム（４）を生じるための方法であって、
‐混合物（１）を得るため、アルカリ金属ポリケイ酸塩の溶液における微細に再分割された不活性材料の分散、
‐前記混合物（１）への酸化剤およびホルムアルデヒドの添加、
‐前記混合物（１）が固体化し、前記アイテム（４）の生成を可能にするために、前記混合物の成形手段（２）への注入、
‐前記アイテム（４）の乾燥からなる方法。
請求項２２に記載の方法であって、挽かれた焼成粘土、砂、セラミック析出物からなる群からの前記不活性材料の選択から構成される方法。
請求項２３に記載の方法であって、前記挽かれた焼成粘土は、５０ｍμおよび１ｍｍの間で構成される粒度分布を有する方法。
請求項２２から２４のいずれか１つに記載の方法であって、前記不活性材料の分散は、ナトリウム・ポリケイ酸塩の溶液において発生する方法。
請求項２２から２５のいずれか１つに記載の方法であって、前記不活性材料の分散は、カリウム・ポリケイ酸塩の溶液において発生する方法。
請求項２２から２６のいずれか１つに記載の方法であって、前記注入は、前記成形手段（２）の部分的な充填、すなわち予め設定されたレベル（ｈ）への充填からなる方法。
請求項２２から２７のいずれか１つに記載の方法であって、前記に乾燥は、前記成形手段（２）から前記アイテム（４）を除去した後に実行される方法。
請求項２２から２８のいずれか１つに記載の方法であって、前記に乾燥は、マイクロ波窯（５）の使用からなる方法。
請求項２９に記載の方法であって、前記マイクロ波窯（５）は、ほぼ１．２ＫＷ／Ｋｇ_Ｈ２Ｏに等しい比出力を有する方法。
請求項２９または３０に記載の方法であって、前記乾燥は、２４５０ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、４５０ＭＨｚからなる群から選択される周波数を有するマイクロ波（７）の使用からなる方法。
請求項２２から３１のいずれか１つに記載の方法であって、前記乾燥は、ほぼ２０分間持続する方法。
請求項２２から３２のいずれか１つに記載の方法であって、前記乾燥は、環境の湿度、湿った管壁温度、乾燥気流の速度の決定および制御からなる方法。
請求項３３に記載の方法であって、前記乾燥は、熱力学的乾燥機手段の使用からなり、前記熱力学的乾燥機手段は、前記環境の湿度、前記湿った管壁温度、および、前記乾燥気流の前記速度を決定するおよび／または制御するための手段を備える方法。
請求項２２から３４のいずれか１つに記載の方法であって、前記微細に再分割された不活性材料は、１０％から７０％の間で構成される重量パーセントを有する方法。
請求項３５に記載の方法であって、前記微細に再分割された不活性材料は、ほぼ６０％に等しい重量パーセントを有する方法。
請求項２２から３６のいずれか１つに記載の方法であって、前記アルカリ金属ポリケイ酸塩は、２０％および９０％の間からなる重量パーセントを有する方法。
請求項２２から３７のいずれか１つに記載の方法であって、前記アルカリ金属ポリケイ酸塩は、４０％に等しい重量パーセントを有する方法。
請求項２２から３８のいずれか１つに記載の方法であって、前記酸化剤が０.１％および３０％の間からなる重量パーセントを有する方法。
請求項３９に記載の方法であって、前記酸化剤がほぼ５％に等しい重量パーセントを有する方法。
請求項２２から４０のいずれか１つに記載の方法であって、前記酸化剤は過酸化水素溶液からなる方法。
請求項４１に記載の方法であって、前記酸化剤はほぼ３５％の水溶液の形で使われる方法。
請求項２２から４２のいずれか１つに記載の方法であって、前記ホルムアルデヒドは０.１％および３０％の間で構成される重量パーセントを有する方法。
請求項４３に記載の方法であって、前記ホルムアルデヒドがほぼ５％に等しい重量パーセントを有する方法。
請求項２２から４４のいずれか１つに記載の方法であって、前記ホルムアルデヒドが水溶液の形で使われる方法。
請求項４５に記載の方法であって、前記水溶液がほぼ２４％に等しい濃度を有する方法。
請求項２２から４６のいずれか１つに記載の方法であって、野菜由来の繊維の前記混合物（１）への添加からさらに構成され、野菜由来の前記繊維は、ココナッツ繊維、ジュート繊維からなる群から選択される方法。
請求項４７に記載の方法であって、前記野菜由来の繊維を前記添加は、前記酸化剤および前記ホルムアルデヒドの前記添加の前に発生する方法。
請求項２２から４８のいずれか１つに記載の方法であって、前記混合物（１）への有機繊維の添加からさらに構成され、前記有機繊維は、炭素、ポリプロピレンからなる群から選択される方法。
請求項４９に記載の方法であって、前記有機繊維の前記添加は、前記酸化剤および前記ホルムアルデヒドの前記添加の前に発生する方法。
請求項２２から５０のいずれか１つに記載の方法であって、前記混合物（１）への無機繊維の添加からさらに構成され、前記無機繊維は、繊維ガラスからなる方法。
請求項５１に記載の方法であって、前記無機繊維の前記添加は、前記酸化剤および前記ホルムアルデヒドの前記添加の前に発生する方法。
請求項２３から５２のいずれか１つに記載の方法であって、前記混合物（１）へのポリマーの添加からさらに構成され、前記ポリマーは、樹脂からなり、前記アイテム（４）を機械的な応力および／または湿度に有意に抵抗力があるように作成する方法。
請求項５３に記載の方法であって、前記ポリマーの前記添加は、前記酸化剤および前記ホルムアルデヒドの前記添加の前に発生する方法。
請求項５３から５４のいずれか１つに記載の方法であって、前記ポリマーはほぼ１５％に等しい重量パーセントを有する方法。
請求項２２から５５のいずれか１つに記載の方法であって、前記乾燥後の前記アイテム（４）は、１００および１０００ｋｇ／ｍ^３の間からなる比重量を有する方法。
請求項５６に記載の方法であって、前記比重量は、ほぼ４５０ｋｇ／ｍ^３に等しい方法。
請求項２２から５７のいずれか１つに記載の方法であって、前記アイテム（４）は、レンガ、パネルからなる群から選択される方法。