JP2013234422A - 不燃断熱パネルの芯材成形方法および不燃断熱パネルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】繊維の延びる方向が厚さ方向に沿った芯材ブロックを複数並べて構成される芯材の取り扱いを容易とし、両面への金属板の固着作業を容易とする。
【解決手段】ロックウール原反１から切り出した複数の芯材ブロック１０を、繊維１ａの延びる方向を厚さ方向に沿った状態として並列させ、その上面に接着剤２５を塗布して第１の芯材ブロック層２１を形成し、第１の芯材ブロック層２１の上面に、芯材ブロック１０を繊維１ａの延びる方向を厚さ方向に沿った状態とした芯材ブロック１０を千鳥状または井桁状に積層して第２の芯材ブロック層２２を形成し、積層状態の芯材ブロック層２１，２２を厚さ方向にプレスして芯材２０を得る。
【選択図】図７
【解決手段】ロックウール原反１から切り出した複数の芯材ブロック１０を、繊維１ａの延びる方向を厚さ方向に沿った状態として並列させ、その上面に接着剤２５を塗布して第１の芯材ブロック層２１を形成し、第１の芯材ブロック層２１の上面に、芯材ブロック１０を繊維１ａの延びる方向を厚さ方向に沿った状態とした芯材ブロック１０を千鳥状または井桁状に積層して第２の芯材ブロック層２２を形成し、積層状態の芯材ブロック層２１，２２を厚さ方向にプレスして芯材２０を得る。
【選択図】図７
Description
本発明は、不燃断熱パネルの芯材成形方法および不燃断熱パネルの製造方法に関する。
上記不燃断熱パネルは、火災時の延焼を防ぐことなどを目的として設置されるもので、例えば倉庫や工場などの比較的広い建物内を一定以下の面積の複数のスペースに区画する間仕切りとして設置されたり、建物の外壁パネルとして設置されたりしている。このような不燃断熱パネルは、所定の規格による防火材料性能試験をクリアすることが建築基準法で規定されており、その構造としては、２枚の鋼板の間にロックウール等の断熱材料を芯材として挟み込んだサンドイッチ構造のものが一般的である（特許文献１等参照）。
上記芯材の断熱材料として使用されているロックウールは、製鉄プロセスで得られるガラス状の鉄炉スラグに石灰等を混合して高温で溶解し生成される無機系の人造鉱物繊維であり、溶解状態のものを糸状に吹いて固化させて得ている。このロックウールは、通常、繊維の延びる方向が長尺方向とされた帯状のものが原材料（以下、原反と称する）とされており、この原反を、長尺方向を分断する状態で所定長さの長方形のパネル状に切断して芯材としている。
このようにして得られる芯材の両側の面に鋼板を接着させて不燃断熱パネルを得ているが、このパネルにあっては、芯材の繊維の連結が弱い厚さ方向の強度が長手方向に比べて格段に低く、芯材が厚さ方向に伸びるなど、パネル自体の剛性が低くなるといった問題を有している。
そこで、上記原反を、繊維の延びる方向に対して直交する方向に切断して複数の芯材ブロックに切断し、これら芯材ブロックを９０°横転させて繊維の延びる方向が厚さ方向に沿った状態で並列させ、この並列状態の複数の芯材の両面に鋼板を固着して、芯材の繊維の延びる方向が厚さ方向に沿った不燃断熱パネルを得ることができる。しかしながらこのような不燃断熱パネルを製造するにあたっては、複数の芯材ブロックが離間してばらばらになりやすいため取り扱い難く、鋼板を固着させる作業が困難となり、製造ラインで自動化するにも設備費が多くかかるといった問題がある。また、様々な長さの不燃断熱パネルを得ることが容易ではないといった課題もある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その主な課題としては、複数の芯材ブロックを並べて繊維の延びる方向が厚さ方向に沿った芯材をばらばらにならずに適確に成形することができ、その結果、取り扱いが容易となって次の金属板固着工程に移送しやすくすることができる不燃断熱パネルの芯材成形方法、および、任意の長さの不燃断熱パネルを容易に得ることができる不燃断熱パネルの製造方法を提供することにある。
本発明の不燃断熱パネルの芯材成形方法は、２枚の金属板の間に配設され不燃断熱パネルを構成する芯材の成形方法であって、繊維が一面に沿った方向に沿って延びている断熱材料の原反を、前記繊維の延びる方向に直交する切断ラインに沿って切断して、複数の芯材ブロックを得る原反切断工程と、矩形状の型枠内に、所定数の前記芯材ブロックを、前記繊維の延びる方向が厚さ方向に沿った状態となるように並列させるとともに、芯材ブロックの上面に接着剤が塗布された第１の芯材ブロック層を形成する第１の芯材ブロック層形成工程と、前記第１の芯材ブロック層の上面に、複数の前記芯材ブロックを、芯材ブロック間の境界が一致しない千鳥状、もしくは井桁状に積層して並列させて第２の芯材ブロック層を形成する第２の芯材ブロック層形成工程と、前記第１の芯材ブロック層および前記第２の芯材ブロック層を厚さ方向にプレスして両者を接着接合してパネル状の芯材を得るプレス工程と、を備えることを特徴とする。
本発明の不燃断熱パネルの芯材成形方法によれば、第１の芯材ブロック層に第２の芯材ブロック層を積層し、これらを厚さ方向にプレスして接着接合することにより成形された芯材は、積層された芯材ブロックどうしが接着接合されてパネル状に成形され、個々の芯材ブロックが離間してばらばらになることなく、適確にパネル状に成形することができる。したがって、取り扱いが容易となり、次の金属板固着工程に移送しやすくなる。
次に、本発明の不燃断熱パネルの製造方法は、上記芯材成形方法で得られた複数の前記芯材を、製造ラインに順次投入して端面どうしを当接させていき、次いで、該製造ライン上で、前記芯材の表裏面に金属板を固着してパネル素材を得、次いで、該製造ラインの下流側で、前記パネル素材を切断して所望長さの不燃断熱パネルを得ることを特徴とする。
本発明の不燃断熱パネルの製造方法によれば、繊維の延びる方向が厚さ方向に沿った芯材を金属板の間に配設してなる不燃断熱パネルを任意の長さに容易に製造することができる。
本発明によれば、複数の芯材ブロックを並べて繊維の延びる方向が厚さ方向に沿った芯材をばらばらにならずに適確に成形することができ、その結果、取り扱いが容易となって次の金属板固着工程に移送しやすくすることができる不燃断熱パネルの芯材成形方法、および、任意の長さの不燃断熱パネルを容易に得ることができる不燃断熱パネルの製造方法が提供されるといった効果を奏する。
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る不燃断熱パネルの芯材成形方法および不燃断熱パネルの製造方法を説明する。
［１］不燃断熱パネルの芯材成形方法
（１）原反切断工程
図１は断熱材料であるロックウールの原反の一部を示している。このロックウール原反１はＹ方向に延びる所定幅の帯状のもので、この場合、繊維１ａは、Ｘ方向およびＸ方向に直交するＹ方向に主に延びている。本実施形態では、まずこのロックウール原反１に対し、Ｘ方向と平行な複数の切断ライン２をＹ方向に等間隔に設定する。そして切断ライン２に沿ってロックウール原反１を切断して切り出し、長尺な直方体状の芯材ブロック１０を複数得る。ロックウール原反１および芯材ブロック１０のサイズは任意であるが、例えば、ロックウール原反１の幅であるＸ方向サイズは２０００ｍｍ、厚さは１００ｍｍのものであり、その場合には、切り出される芯材ブロック１０の切り出し幅は２５ｍｍ、長さが２０００ｍｍとなる。
（１）原反切断工程
図１は断熱材料であるロックウールの原反の一部を示している。このロックウール原反１はＹ方向に延びる所定幅の帯状のもので、この場合、繊維１ａは、Ｘ方向およびＸ方向に直交するＹ方向に主に延びている。本実施形態では、まずこのロックウール原反１に対し、Ｘ方向と平行な複数の切断ライン２をＹ方向に等間隔に設定する。そして切断ライン２に沿ってロックウール原反１を切断して切り出し、長尺な直方体状の芯材ブロック１０を複数得る。ロックウール原反１および芯材ブロック１０のサイズは任意であるが、例えば、ロックウール原反１の幅であるＸ方向サイズは２０００ｍｍ、厚さは１００ｍｍのものであり、その場合には、切り出される芯材ブロック１０の切り出し幅は２５ｍｍ、長さが２０００ｍｍとなる。
（２）第１の芯材ブロック層形成工程
図２は、ロックウール原反１から切り出した複数の芯材ブロック１０を示している。これら芯材ブロック１０においては、繊維１ａは上記Ｘ方向およびＹ方向に延びている。第１の芯材ブロック層形成工程では、まず、所定数の芯材ブロック１０を、図３に示すように９０°横転させ、繊維１ａを鉛直方向（図１でＺ方向であり、厚さ方向に対応する）に延びる状態とする。したがって横転された芯材ブロック１０は、幅が１００ｍｍ、厚さ（高さ）が２５ｍｍとなる。
図２は、ロックウール原反１から切り出した複数の芯材ブロック１０を示している。これら芯材ブロック１０においては、繊維１ａは上記Ｘ方向およびＹ方向に延びている。第１の芯材ブロック層形成工程では、まず、所定数の芯材ブロック１０を、図３に示すように９０°横転させ、繊維１ａを鉛直方向（図１でＺ方向であり、厚さ方向に対応する）に延びる状態とする。したがって横転された芯材ブロック１０は、幅が１００ｍｍ、厚さ（高さ）が２５ｍｍとなる。
次いで、繊維１ａがＺ方向すなわち厚さ方向に延びている状態の横転された所定数の芯材ブロック１０を、図４および図５（ａ）に示すように、隣接するものどうしが接し、かつ長手方向（Ｘ方向）の端部が揃う状態に並列させるとともに、各芯材ブロック１０の上面に接着剤２５が塗布された第１の芯材ブロック層２１を形成する。
第１の芯材ブロック層２１を形成するには、図６に示す矩形状の型枠３０を用いる。型枠３０は、底板３１上に、角材やアルミ材等からなる長辺側と短辺側の長枠３２、短枠３３を配設したもので、例えば、長枠３２と短枠３３を１つずつ直角に配置して底板３１固定し、他方の長枠３２、短枠３３を底板３１上で移動自在としておき、これら長枠３２および短枠３３内に芯材ブロック１０を並べて、可動側の長枠３２および短枠３３で並列状態に揃えるといった方法で、長枠３２および短枠３３枠の内側に第１の芯材ブロック層２１を形成することができる。芯材ブロック層２１の幅は任意であるが、例えば９００ｍｍとされ、すなわちこの場合には横転された幅１００ｍｍの芯材ブロック１０が９個並べられる。
芯材ブロック１０の上面に接着剤２５を塗布した状態とするには、型枠３０上に複数の芯材ブロック１０を並べてからそれら芯材ブロック１０の上面に一括して接着剤２５を塗布するか、あるいは型枠３０上に並べる前に、個々の芯材ブロック１０の上面に接着剤２５を塗布し、この後、型枠３０上に接着剤付きの芯材ブロック１０を並べるかの、いずれかの手順が採られる。前者の場合は、主にスプレーで接着剤２５が塗布され、後者の場合は同様にスプレーで接着剤２５が塗布されるか、またはロールコーター等の接着剤塗布装置が用いられる。
（３）第２の芯材ブロック層形成工程
続いて、図６および図７に示すように、型枠３０上に形成した第１の芯材ブロック層２１の上面に、繊維方向を上下方向にした状態の芯材ブロック１０を、長手方向を第１の芯材ブロック層２１の芯材ブロック１０と平行にし、かつ、第１の芯材ブロック層２１の芯材ブロック１０に対して幅方向を半分ずらした千鳥状に積層して並列させていく。これにより、図７に示すように、第１の芯材ブロック層２１の上面に第２の芯材ブロック層２２を形成する。第２の芯材ブロック層２２を千鳥状に配列するため、第２の芯材ブロック層２２の幅方向両側の芯材ブロック１０は幅が１／２のものとして調整する。
続いて、図６および図７に示すように、型枠３０上に形成した第１の芯材ブロック層２１の上面に、繊維方向を上下方向にした状態の芯材ブロック１０を、長手方向を第１の芯材ブロック層２１の芯材ブロック１０と平行にし、かつ、第１の芯材ブロック層２１の芯材ブロック１０に対して幅方向を半分ずらした千鳥状に積層して並列させていく。これにより、図７に示すように、第１の芯材ブロック層２１の上面に第２の芯材ブロック層２２を形成する。第２の芯材ブロック層２２を千鳥状に配列するため、第２の芯材ブロック層２２の幅方向両側の芯材ブロック１０は幅が１／２のものとして調整する。
型枠３０の長枠３２および短枠３３の高さは、芯材ブロック１０を２つ積層した高さよりも若干低い寸法に設定しておき、第２の芯材ブロック層２２の上面が長枠３２および短枠３３の上面よりも突出するようにする。これにより、後のプレス工程で型枠３０に収容した状態で積層した芯材ブロック層２１，２２をプレスすることができる。
図６および図７では、芯材ブロック層２１，２２は、芯材ブロック１０がともに同じ方向に延びている平行状態であり、かつ、幅方向にずれて芯材ブロック１０間の境界が一致しない千鳥状に積層されているが、図８および図９に示すように、下側の第１の芯材ブロック層２１の芯材ブロック１０に上側の芯材ブロック１０を直交する方向に配設して井桁状に積層して並列させ、これを第２の芯材ブロック層２２としてもよい。
（４）プレス工程
次に、第１の芯材ブロック層２１および第２の芯材ブロック層２２を厚さ方向にプレスして両者を接着接合し、図５（ｂ）および図７に示すような形態のパネル状の芯材２０を得る。上下の芯材ブロック層２１，２２をプレスするには、型枠３０上に積層された状態で、図１０に示すように複数の型枠３０を積み重ね、積み重ねた全ての型枠３０の全体を適宜なプレス手段で上からプレスする。
次に、第１の芯材ブロック層２１および第２の芯材ブロック層２２を厚さ方向にプレスして両者を接着接合し、図５（ｂ）および図７に示すような形態のパネル状の芯材２０を得る。上下の芯材ブロック層２１，２２をプレスするには、型枠３０上に積層された状態で、図１０に示すように複数の型枠３０を積み重ね、積み重ねた全ての型枠３０の全体を適宜なプレス手段で上からプレスする。
型枠３０上の上下の芯材ブロック層２１，２２は、上側の第１の芯材ブロック層２１が長枠２２および短枠２３から上方に突出していることにより、その突出量を圧縮代として圧縮される。これによって上下の芯材ブロック１０どうしが接着剤２５を介して圧着され、上下の芯材ブロック層２１，２２は互いに接着接合され、上下２層のパネル状の芯材２０が成形される。圧縮代は、例えば１ｍｍ前後とされ、これにより、芯材２０の厚さは、概ね芯材ブロック１０の厚さの２倍、すなわち上記サイズ例の場合、５０ｍｍ程度となり、芯材２０は、全体としては、例えば幅：９００ｍｍ、長さ２０００ｍｍ、厚さ：５０ｍｍのサイズを有するものとなる。
［２］不燃断熱パネルの製造方法
以上により複数の芯材２０を製造したら、図１１に示すパネル製造設備によって芯材２０の両側に鋼板４０を固着してなる不燃断熱パネルを製造する。
以上により複数の芯材２０を製造したら、図１１に示すパネル製造設備によって芯材２０の両側に鋼板４０を固着してなる不燃断熱パネルを製造する。
図１１に示すパネル製造設備では、ローラコンベヤ５１による搬送路の投入部５１ａに芯材２０が長手方向を矢印Ｆで示す搬送方向に沿った状態で順次製造ライン５０に投入され、芯材２０は、シリンダ式のプッシャ５２によって断続的に搬送される。そして、製造ライン５０の中間部で、芯材２０の表裏面に、上下に配された鋼板４０がそれぞれ固着される。
上下の鋼板４０は、投入部５１ａの上下に配された鋼板ロール４０Ａから製造ライン５０の下流側に巻き出されてガイドロール５３により芯材２０の上下に導かれる。ここから芯材２０は上下の鋼板４０に挟まれた状態で、鋼板４０と一体的に上下の搬送ロール５４によって搬送され、その最中において、鋼板４０が芯材２０の表裏面に対し前方から後方に固着されていく。なお、鋼板４０は幅が芯材２０の幅にほぼ一致するものであり、芯材２０あるいは鋼板４０に塗布される接着剤によって芯材２０の表裏面の全面に接着されて固着される。
芯材２０が上下の鋼板４０に挟まれながら芯材２０に鋼板４０が固着されるとともに、プッシャ５２によって後方から次々に搬送されてくる複数の芯材２０は、前側の芯材２０の後端面に、後側の芯材２０の前端面が当接してつながった状態となり、したがって芯材２０間に隙間が生じることなく芯材２０の表裏面に鋼板４０が固着されていく。これにより、つながった芯材２０の表裏面に鋼板４０が固着された長尺なパネル素材２６が製造される。
つながった芯材２０の表裏面に鋼板４０が固着されたパネル素材２６はさらに搬送され、切断領域に至る。そして、所望の長さが搬送された時点で、この切断領域に設置されている切断手段５５により所望の長さの不燃断熱パネル２７に切断される。以上の動作が連続的に行われることにより、所望の長さの多数の不燃断熱パネル２７を連続的に得ることができる。
［３］実施形態の作用効果
上記実施形態の不燃断熱パネルの芯材成形方法によれば、第１の芯材ブロック層２１に第２の芯材ブロック層２２を積層し、これら芯材ブロック層２１，２２を厚さ方向にプレスして接着接合することにより芯材２０を成形している。この芯材２０は、積層された芯材ブロック１０どうしが接着剤２５で接合されてパネル状に成形され、個々の芯材ブロック１０が離間してばらばらになることなく、適確にパネル状に成形される。したがって取り扱いが容易となり、次の鋼板固着工程を有する不燃断熱パネルの製造工程に移送しやすくなる。
上記実施形態の不燃断熱パネルの芯材成形方法によれば、第１の芯材ブロック層２１に第２の芯材ブロック層２２を積層し、これら芯材ブロック層２１，２２を厚さ方向にプレスして接着接合することにより芯材２０を成形している。この芯材２０は、積層された芯材ブロック１０どうしが接着剤２５で接合されてパネル状に成形され、個々の芯材ブロック１０が離間してばらばらになることなく、適確にパネル状に成形される。したがって取り扱いが容易となり、次の鋼板固着工程を有する不燃断熱パネルの製造工程に移送しやすくなる。
その不燃断熱パネルの製造過程においては、製造ライン５０でのパネル素材２６をエンドレスに長く構成することができ、このパネル素材２６を所望長さに切断することにより、所望長さの不燃断熱パネル２７を容易に得ることができる。そして得られた不燃断熱パネル２７においては、芯材ブロック１０の繊維１ａが厚さ方向に延びているため、繊維が長手方向に延びているものと比べると、厚さ方向の強度が格段に向上したものとなっており、高い剛性を有している。
なお、上記芯材ブロック１０の原材料はロックウール原反１であるが、断熱材料の原反としてはロックウールに限られず、本発明では繊維の延びる方向が一面に沿った方向に延びるものであれば使用することができる。また、上記のロックウール原反１や、芯材ブロック、芯材のサイズは一例であり、設計の要求等に応じてこれらのサイズは決定される。
１…ロックウール原反、１ａ…繊維、２…切断ライン、１０…芯材ブロック、２０…芯材、２１…第１の芯材ブロック層、２２…第２の芯材ブロック層、２６…パネル素材、２７…不燃断熱パネル、３０…型枠、４０…鋼板（金属板）、５０…製造ライン。
Claims (2)
- ２枚の金属板の間に配設され不燃断熱パネルを構成する芯材の成形方法であって、
繊維が一面に沿った方向に沿って延びている断熱材料の原反を、前記繊維の延びる方向に直交する切断ラインに沿って切断して、複数の芯材ブロックを得る原反切断工程と、
矩形状の型枠内に、所定数の前記芯材ブロックを、前記繊維の延びる方向が厚さ方向に沿った状態となるように並列させるとともに、芯材ブロックの上面に接着剤が塗布された第１の芯材ブロック層を形成する第１の芯材ブロック層形成工程と、
前記第１の芯材ブロック層の上面に、複数の前記芯材ブロックを、芯材ブロック間の境界が一致しない千鳥状、もしくは井桁状に積層して並列させて第２の芯材ブロック層を形成する第２の芯材ブロック層形成工程と、
前記第１の芯材ブロック層および前記第２の芯材ブロック層を厚さ方向にプレスして両者を接着接合してパネル状の芯材を得るプレス工程と、
を備えることを特徴とする不燃断熱パネルの芯材成形方法。 - 請求項１に記載の芯材成形方法で得られた複数の前記芯材を、製造ラインに順次投入して端面どうしを当接させていき、次いで、該製造ライン上で、前記芯材の表裏面に金属板を固着してパネル素材を得、次いで、該製造ラインの下流側で、前記パネル素材を切断して所望長さの不燃断熱パネルを得ることを特徴とする不燃断熱パネルの製造方法。
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