JP2010120790A - 繊維混入抄造板及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 セメント、フライアッシュ、パーライト、アタパルジャイト、アクリル系繊維及びパルプを含む繊維混入抄造板であって、パルプが針葉樹を叩解した叩解パルプであり、該叩解パルプの濾水度が50〜250ml、繊維長が0.5〜5mm、裂断長が5〜15km、比破裂度が3〜10kPa・m2/g及び比引裂度が5〜15mN・m2/gであることを特徴とする繊維混入抄造板である。
【選択図】 なし
Description
そこで、本発明は、層間剥離が発生せず、長さ変化率、曲げ強度等の諸物性も十分である抄造板及びその製造方法を提供することを目的とする。
即ち、本発明は、セメント、フライアッシュ、パーライト、アタパルジャイト、アクリル系繊維及びパルプを含む繊維混入抄造板であって、パルプが針葉樹を叩解した叩解パルプであり、該叩解パルプの濾水度が50〜250ml、繊維長が0.5〜5mm、裂断長が5〜15km、比破裂度が3〜10kPa・m2/g及び比引裂度が5〜15mN・m2/gである繊維混入抄造板に関する。
また、水と針葉樹パルプとを混合した後、叩解機により叩解し、濾水度が50〜250ml、繊維長が0.5〜5mm、裂断長が5〜15km、比破裂度が3〜10kPa・m2/g及び比引裂度が5〜15mN・m2/gである叩解パルプのスラリーを調製する工程と、原料スラリーを丸網に供給して抄造し、シートを調製する工程と、シートをプレスで加圧した後、蒸気養生する工程とを含むことを特徴とする繊維混入抄造板の製造方法に関する。
本発明の繊維混入抄造板は、セメント、フライアッシュ、パーライト、アタパルジャイト、アクリル系繊維及びパルプを含み、パルプは針葉樹を叩解した叩解パルプ(NUKP)を含んでいる。広葉樹に比べ針葉樹は繊維長が長く、強度も十分あり繊維混入抄造板の層間強度が高まるため好ましい。
叩解パルプの濾水度(CSF)は50〜250ml、好ましくは80〜200ml、より好ましくは100〜150mlである。繊維長は0.5〜5mm、好ましくは1〜4mm、より好ましくは1.5〜3mmである。裂断長は5〜15km、好ましくは6〜12km、より好ましくは7〜10kmである。比破裂度は3〜10kPa・m2/g、好ましくは4〜8kPa・m2/g、より好ましくは5〜7kPa・m2/gである。比引裂度は5〜15mN・m2/g、好ましくは6〜12mN・m2/g、より好ましくは7〜10mN・m2/gである。これらの範囲であれば、層間剥離が発生せず、長さ変化率、曲げ強度等の諸物性も十分である繊維混入抄造板を得ることが出来る。
本発明の繊維混入抄造板は、更に、叩解してない針葉樹パルプ及び/又は古紙パルプを含んでも良い。
針葉樹パルプの濾水度は500〜900ml、好ましくは600〜800ml、より好ましくは650〜750mlである。繊維長は1〜5mm、好ましくは1.5〜4mm、より好ましくは2〜3mmである。裂断長は2〜8km、好ましくは4〜7km、より好ましくは4.5〜6kmである。比破裂度は1〜5kPa・m2/g、好ましくは1.5〜4kPa・m2/g、より好ましくは2.0〜3.5kPa・m2/gである。比引裂度は5〜20mN・m2/g、好ましくは7〜18mN・m2/g、より好ましくは10〜15mN・m2/gである。これらの範囲であれば、層間剥離が発生せず、長さ変化率、曲げ強度等の諸物性も十分である繊維混入抄造板を得ることが出来る。
本発明の繊維混入抄造板は、セメント20〜50質量%、好ましくは25〜40質量%、より好ましくは27〜35質量%である。フライアッシュは30〜70質量%、好ましくは40〜60質量%、より好ましくは45〜55質量%である。パーライトは2〜8質量%、好ましくは2.5〜7.5質量%、より好ましくは3〜7質量%である。アタパルジャイトは0.2〜5質量%、好ましくは0.4〜4質量%、より好ましくは0.8〜3質量%である。
パルプ全量中、叩解パルプは少量含まれていれば良いが、好ましくは10〜100質量%、より好ましくは20〜90質量%、更に好ましくは30〜80質量%である。古紙パルプは0〜90質量%、好ましくは10〜80質量%、より好ましくは20〜75質量%である。針葉樹パルプは0〜90質量%、好ましくは10〜80質量%、より好ましくは20〜75質量%である。これらの範囲であれば、層間剥離が発生せず、長さ変化率、曲げ強度等の諸物性も十分である繊維混入抄造板を得ることが出来る。
次に、本発明の繊維混入抄造板の製造方法について説明する。
まず、水と針葉樹無漂白パルプを混合し叩解機により濾水度を50〜250ml、繊維長を0.5〜5mm、裂断長を5〜15km、比破裂度を3〜10kPa・m2/g及び比引裂度を5〜15mN・m2/gに叩解し叩解パルプのスラリーを調製する。水と針葉樹無漂白パルプの混合割合は水100質量部に対して針葉樹無漂白パルプ1〜5質量部、好ましくは2〜4.5質量部、より好ましくは2.5〜4質量部である。これらの範囲であれば、十分に叩解が行え、所定の特性を持つ叩解パルプが得られる。
次いで、叩解パルプのスラリーに必要に応じて、古紙パルプや、叩解してない針葉樹パルプそのものを加え、パルパー等の混合機で混合し、パルプスラリーを調製しても良い。
次に、このパルプスラリーと、セメント、フライアッシュ、パーライト、アタパルジャイト、アクリル系繊維及び撥水剤とを混合機で混合し、原料スラリーを調製する。
次いで、原料スラリーに凝集剤を添加した後、抄造機に移送し、丸網で抄き上げて2〜6層に重ね、さらにこの層を3〜10回積層して1枚のシートにする。
次いで、シートを10〜30MPaのプレス圧力で搾水し、所定の枚数をパレット上に積上げた後、養生シートで製品を覆い養生温度50〜100℃、飽和湿度条件下で10〜60時間蒸気養生し、蒸気養生後、乾燥ラインにて含水率を調整する。養生は蒸気養生だけでなく、オートクレーブ養生でも良い。これらの工程を経て所定の厚さ、比重のボードを製造する。
以下の材料、製造方法により繊維混入抄造板を製造した。
(1)使用材料
・普通ポルトランドセメント
・フライアッシュ
・無機粉末
・パーライト:宇部興産株式会社製、パーライト1型A
・アクリル系繊維:繊度1.70dtex(平均値)、繊維長6mm(平均値)
・アタパルジャイト:粘度140bbl/t
・パルプ:以下の3種類(針葉樹無漂白パルプ、古紙パルプ、叩解パルプ)を使用した。
(a)針葉樹無漂白パルプ(以下NUKPと称す):濾水度(CSF)708ml、繊維長2.5mm、裂断長5.1km、比破裂度2.9、比引裂度13.6mN・m2/g
(b)古紙パルプ:濾水度(CSF)306ml、繊維長1.9mm、裂断長3.8km、比破裂度1.9、比引裂度7.9mN・m2/g
(c)叩解パルプ:上記のNUKPをパルプ叩解機(ダブルディスクレファイナー)で叩解することにより調製した。特性は、以下の通りである。
濾水度(CSF)124ml、繊維長2.0mm、裂断長8.6km、比破裂度6.1、比引裂度8.0mN・m2/g
・撥水剤:アニオン系
・凝集剤:アクリルアミド系
・水:上水道水と工程水
なお、各種パルプの濾水度は、JIS P 8121「パルプの濾水度試験方法」のカナダ標準型に準じて測定し、スラリー濃度0.3質量%、温度20℃に補正した平均値を濾水度(CSF)(ml)として評価した。裂断長はJIS P 8113「紙及び板紙−引張特性の試験方法−第2部:定速伸張法」、比破裂度はJIS P 8112「紙−破裂強さ試験方法」、比引裂度はJIS P 8116「紙−引裂強さ試験方法−エルメンドルフ形引裂試験機法」に準じて測定した。
水11.6m3と叩解パルプ400kgを混合したスラリーをパルプ叩解機(ダブルディスクレファイナー)に投入し、叩解パルプの濾水度(CSF)を124mlにした。さらに、古紙パルプ、NUKPを加え、パルパー(混合機)で混合しパルプスラリーを調製した。次に、このパルプスラリーと、セメント、フライアッシュ、再生粉、パーライト、アクリル系繊維、アタパルジャイト及び撥水剤をパルパーで混合し繊維混入抄造板用原料スラリーを調製した。
原料スラリーの配合を表1に示す。また、パルプ中の古紙パルプ、叩解パルプ、NUKPの割合を表2に示す。
そのシートを15MPaのプレス圧力で搾水し、所定の枚数をパレット上に積上げた後、養生シートで製品を覆い養生温度85℃、飽和湿度条件下で24時間蒸気養生し、蒸気養生後、乾燥ラインにて含水率を調整した。これらの工程を経て厚さ11.8mm、比重1.14のボードを製造した。
得られた繊維混入抄造板は、吸水率、かさ比重、長さ変化率、平面接着強度、曲げ強度の各種評価試験を行った。評価結果を表3に示す。
なお、吸水率、かさ比重はJIS A 5430「繊維補強セメント板」に準拠し、24時間吸水させた後、105℃で24時間乾燥し常温となった後、測定した。
長さ変化率はJIS A 5430「繊維補強セメント板」に準拠し、試料を20℃、飽和湿度環境下にて調湿した後の寸法を測定し、次いで試料を水中に24時間浸漬し、浸漬後の試料の寸法を測定した。そして水中浸漬前後の寸法から寸法変化率を測定した。
Claims (7)
- セメント、フライアッシュ、パーライト、アタパルジャイト、アクリル系繊維及びパルプを含む繊維混入抄造板であって、パルプが針葉樹を叩解した叩解パルプであり、該叩解パルプの濾水度が50〜250ml、繊維長が0.5〜5mm、裂断長が5〜15km、比破裂度が3〜10kPa・m2/g及び比引裂度が5〜15mN・m2/gであることを特徴とする繊維混入抄造板。
- アクリル系繊維の繊度が1.0〜3.0dtex及び繊維長が3〜10mmであることを特徴とする請求項1に記載の繊維混入抄造板。
- パルプは、更に、針葉樹パルプ及び/又は古紙パルプを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の繊維混入抄造板。
- 針葉樹パルプの濾水度が500〜900ml、繊維長が1〜5mm、裂断長が2〜8km、比破裂度が1〜5kPa・m2/g及び比引裂度が5〜20mN・m2/gであることを特徴とする請求項3に記載の繊維混入抄造板。
- 古紙パルプの濾水度が200〜500ml、繊維長が0.5〜3mm、裂断長が2〜6km、比破裂度が0.5〜4kPa・m2/g及び比引裂度が3〜10mN・m2/gであることを特徴とする請求項3又は4に記載の繊維混入抄造板。
- セメント20〜50質量%、フライアッシュ30〜70質量%、パーライト2〜8質量%、アタパルジャイト0.2〜5質量%、アクリル系繊維0.2〜5質量%及びパルプ3〜10質量%を含むことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の繊維混入抄造板。
- 水と針葉樹パルプとを混合した後、叩解機により叩解し、濾水度が50〜250ml、繊維長が0.5〜5mm、裂断長が5〜15km、比破裂度が3〜10kPa・m2/g及び比引裂度が5〜15mN・m2/gである叩解パルプのスラリーを調製する工程と、
叩解パルプのスラリーと、セメント、フライアッシュ、パーライト、アタパルジャイト及びアクリル系繊維とを混合し、原料スラリーを調製する工程と、
原料スラリーを丸網に供給して抄造し、シートを調製する工程と、
シートをプレスで加圧した後、蒸気養生する工程とを含むことを特徴とする繊維混入抄造板の製造方法。
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