JP2024508573A - バイオアグリゲート系建材 - Google Patents

Abstract

本発明は、炭酸カルシウム由来バインダとリグノセルロースバイオアグリゲートとの混合物から形成されたマクロ多孔質要素を備えるバイオアグリゲート系建材に関する。マクロ多孔質要素は、微小毛細血管構造がリグノセルロースバイオアグリゲートによって形成された、空気、及び／又は、蒸気、及び／又は、水に対する開放マトリクスを有する。マクロ多孔質要素の気孔率は、建材の嵩容積の少なくとも５０％である。リグノセルロースバイオアグリゲートを形成する４０重量％～８０重量％の間のバイオアグリゲート粒状物は、粒子サイズ範囲の下位５０％内に収まる最大粒子サイズを有する。リグノセルロースバイオアグリゲートを形成する５重量％以下のバイオアグリゲート粒状物は、粒子サイズ範囲の上位２０％内に収まる最大粒子サイズを有する。

Description

本発明は、リグノセルロースバイオアグリゲートと炭酸カルシウム由来バインダの混合物より形成されたバイオアグリゲート系建材、並びに同バイオアグリゲート系建材の製造方法に関する。

気候変動への意識の高まりにより、多くの国の政府が、地球温暖化において１．５℃の上昇を回避するため、２０５０年までに炭素排出量のネットゼロを達成するというＵＮ ＩＣＣの目標を達成すべく努めてきている。

２００９年には、世界の総炭素排出の２３％を発生するものとして、建設事業に責任があることが判明している。中国等の新興国が、この炭素排出の大部分（６０％と推定される）の発生に対して責任があることが判明している（Ｈｕａｎｇら、２０１８年）。２０１２年の世界銀行の報告によると、世界の建設産業が地球の固形廃棄物のうちの半分以上に対して責任があるということである。２０２１年までに、年間１３億トンの固形廃棄物が発生することが予測されており、これは、２０２５年までに年間２２億トンまで増加すると推定されている。

世界人口の増加と急速な都市化の下、政府が今後３０年以内に炭素排出量をネットゼロまで低減することを目指すには、脱炭素化にむけた環境の構築が重要な焦点となる。住宅用であれ商業用であれ、どちらの場合も、建物内で使用されるエネルギーは、その大半が、加熱スペースに対する要求事項に応じて消費される。予期される建物面積の拡大が、そのまま消費エネルギーの増加に直結しないようにする確かな鍵は、建物のエネルギー効率を向上することである（国際エネルギー機関２０１８）。

バイオ系建築材料は、建築業界に、業界内で幅広く使用される材料の製造、使用、及び廃棄処理の脱炭素化の機会を与える。今日まで、従来の建築材料の代替物として、建築材料内にバイオ系材料を使用することは、その機械的特性が故に限定的であった。さらに、バイオ系材料は、合成材料や無機材料よりも変動性が高く、このようにして、バイオ系複合材料の現場又は場所内での製造・鋳造により、結果として、これらの材料の物性の変動性をより大きくし得る。バイオ系材料は、制御されない環境において外部で増殖され、季節変動に晒され、未知の気候変化における変動も一層増しているため、天然の変動がより大きい。建築業界におけるバイオ系建築材料の使用には少し取り入れられてきているが、メインストリームの建築業界からは幅広く採用されていない。制御された環境内での大量生産と、変動を考慮に入れたスマート製造とを通じて性能変動性を低減することにより、バイオ系材料を建築業界にさらに取り入れられることができるようにする。従来の建築材料は、大規模資本インフラ製造設備で価格を下げて、非常によく構築されている。これらのよく構築された材料は、世界的に標準化もされてきている。

人々は、その生活の９０％を屋内で過ごすと推定される。屋内環境の湿度は、昼夜で変化することが多い。湿度が高いと、皮膚からの熱の伝導率が高いほど、環境がより寒く感じられる。結果として、ユーザは、屋内の暖房を強めて環境温度を上げようとするだろう。しかしながら、過度の相対湿度に対して影響を受けにくい環境において、より高い熱的快適性を達成することができる。建物内で調整された相対湿度は、より低い温度でより高い熱的快適性を達成することができるため、より低いエネルギー入力が求められる。さらに、屋内環境は、結露を生じやすく、喘息等、呼吸器系の疾患を生じ得る病原菌又はカビの発生に好ましい条件を与え得る。

石膏産業における圧力も高まってきている。石膏の生産は石炭の生産に繋がっている。石膏は、採掘され、石炭に隣接する継ぎ目に発見される。しかしながら、天然に採掘された石膏は、純度レベルが下がることが分かっている。合成石膏は、石膏ボードの作成において普及しているが、石炭火力発電所の燃料ガスから採取される。多くの国では、石炭火力の使用からの移行を目標としている。結果として、合成石膏の供給源が減り始めている。これに加えて、石膏ボードの廃棄は、制限され、関連コストが付随する。石膏は、有機物の存在下で腐敗するとき、二酸化硫黄を放出するが、これは有害且つ爆発性のガスである。そのため、石膏ボードは、制御された廃棄物の流れであり、「単一セル」埋め立てに入れられるが、ドライライニングを設置する場合、これには関連コストが付随する。

したがって、従来の建築材料の機械的特性に対して、例えば、少なくとも匹敵する曲げ破壊強度等、少なくとも匹敵する機械的特性を備えた、例えば、非石膏バイオ系材料等のバイオ系建築材料へのニーズがある。従来の建築材料と比較して、製造コストが低減され、廃棄コストが低減された、コスト効率が高く、環境に優しいバイオ系建築材料へのニーズがある。物性の変動性の少ないバイオ系建築材料へのニーズがある。大規模製造に好適なバイオ系建築材料へのニーズがある。湿度の調整が可能なバイオ系建築材料へのニーズがある。例えば、バイオ系建築材料、例えば、設置が簡単なバイオ系ボード、例えば、内側ライニング材等の通気性建材へのニーズがある。

本発明の第１態様によると、
バイオアグリゲート系建物であって、
炭酸カルシウム由来バインダとリグノセルロースバイオアグリゲートとの混合物から形成されるマクロ多孔質要素を備え、マクロ多孔質要素は、微小毛細血管構造がリグノセルロースバイオアグリゲートによって形成された、空気、及び／又は、蒸気、及び／又は、水に対する開放マトリクスを有し、
マクロ多孔質要素の気孔率は、建材の嵩容積の少なくとも５０％であり、
リグノセルロースバイオアグリゲートを形成する４０重量％～８０重量％の間のバイオアグリゲート粒状物は、粒子サイズ範囲の下位５０％内に収まる最大粒子サイズを有し、
リグノセルロースバイオアグリゲートを形成する５重量％以下のバイオアグリゲート粒状物は、粒子サイズ範囲の上位２０％内に収まる最大粒子サイズを有するバイオアグリゲート系建材を提供する。

本発明の第２の態様によると、
微小毛細血管構造を備えた、空気、及び／又は、蒸気、及び／又は、水に対する開放マトリクスを有するマクロ多孔質要素を備える、本明細書に記載の建材を形成する方法であって、
リグノセルロースバイオアグリゲートを炭酸カルシウム由来バインダと混合することを含み、リグノセルロースバイオアグリゲートを形成する４０重量％～８０重量％の間のバイオアグリゲート粒状物は、粒子サイズ範囲の下位５０％内に収まる最大粒子サイズを有し、
リグノセルロースバイオアグリゲートを形成する５重量％以下のバイオアグリゲート粒状物は、粒子サイズ範囲の上位２０％内に収まる最大粒子サイズを有する方法を提供する。

炭酸カルシウム由来バインダ
バイオアグリゲートと炭酸カルシウム由来バインダとの混合物が一旦生成されると、この混合物は硬化されてもよい。硬化ステップは、任意の好適な温度にて、任意の好適な期間、発生してもよい。

本発明の第３の態様によると、本明細書に記載のとおり、微小毛細血管構造を備えた、空気、及び／又は、蒸気、及び／又は、水に対する開放マトリクスを有するマクロ多孔質要素を備える建材を形成する部品のキットであって、
リグノセルロースバイオアグリゲートであって、リグノセルロースバイオアグリゲートを形成する４０重量％～８０重量％の間のバイオアグリゲート粒状物は、粒子サイズ範囲の下位５０％内に収まる最大粒子サイズを有し、
リグノセルロースバイオアグリゲートを形成する５重量％以下のバイオアグリゲート粒状物は、粒子サイズ範囲の上位２０％内に収まる最大粒子サイズを有するリグノセルロースバイオアグリゲートと、
炭酸カルシウム由来バインダと、を備え、
任意でさらに、
少なくとも１つのレオロジー剤、
少なくとも１つの保水剤、
繊維補強材、
少なくとも１つの凝集剤、
少なくとも１つのセメント系バインダのうちの１つ以上を備えるキットを提供する。

炭酸カルシウム由来バインダ
本発明は、気孔率が高く、密度が低く、通気性が高く、水蒸気透過性が高く、水蒸気緩衝能が高く、断熱特性の良好なバイオアグリゲート系建材を提供する。本発明のバイオアグリゲート建材は、通気性があること（すなわち、水蒸気を運ぶ空気を建材に対して流入及び流出させること）と、環境内の湿度条件を調整できることが分かっている。本発明のバイオアグリゲート建材は、熱特性及び湿熱特性が改善されたことが分かっている。本発明のバイオアグリゲート建材は、音響特性が改善されたことが分かっている。本発明のバイオアグリゲート建材はまた、揮発性有機化合物を分離させることも分かっている。

「バイオアグリゲート」という用語は、本明細書中、植物材料から形成された粒状物を表して使用される。バイオアグリゲート内の各粒子状物は、最大粒子サイズを有するが、本明細書中、これを粒子物の最大寸法を表して使用される。各粒子状物は、当初の植物材料内に存在する微小毛細血管構造を保持する。

リグノセルロースバイオアグリゲートは、セルロースと、ヘミセルロースと、リグニンとからなる。混合物内のリグノセルロースバイオアグリゲートの存在は、結果として得られる建材の吸湿性質を向上させることが分かっている。

炭酸カルシウム由来バインダは、リグノセルロースバイオアグリゲートとともに、大量生産に好適なバイオアグリゲート建材も提供しつつ、バイオアグリゲート建材に必要な構造的一体性を提供する結果として得られるバイオアグリゲート建材内に、空気、及び／又は、蒸気、及び／又は、水に対する開放マトリクスを形成する。

炭酸カルシウムは、採掘された後、燃焼されて、二酸化炭素及び酸化カルシウムを化学的に放出するが、これらは、消和されて水酸化カルシウム又はカルシウム水和物を形成することができる。炭酸カルシウム内の不純物は他の専門用語による材料の形成も導き得るが、酸化カルシウム内の不純物は、バインダの水硬性を増すことができ、天然水硬石灰とも称されることが多い。「炭酸カルシウム由来バインダ」という用語は、本明細書中、これらのバインダすべてを網羅するものとして使用される。

「空気、及び／又は、蒸気、及び／又は、水に対する開放マトリクス」という用語は、本明細書中、空気、及び／又は、水蒸気、及び／又は水のマトリクス内外、例えば、マトリクスを通じた通過を可能にするように構成されたマトリクスを表して使用される。

リグノセルロースバイオアグリゲートは、長尺で中身の無い木部細胞からなる。リグノセルロースバイオアグリゲートの木部細胞は、バイオアグリゲートの異方性の強い微小毛細血管構造の提供を担う。水酸基架橋及び／又は水素結合は、炭酸カルシウム由来バインダとリグノセルロースバイオアグリゲート粒子との間に形成して、混合物内のバインダとバイオアグリゲートとの間の接着を提供し得る。一旦硬化されると、リグノセルロースバイオアグリゲート及び炭酸カルシウムはともに、微小毛細血管構造を備えた、空気、及び／又は、蒸気、及び／又は、水に対する開放マトリクスを有するマクロ多孔質要素を備えるバイオ系建材を形成する。

生成物のマクロ多孔質要素は、複数のボイドを含む。マクロ多孔質要素の気孔率は、マクロ多孔質要素のボイド画分によって規定される。建材のマクロ多孔質要素の気孔率は、建材の嵩容積のパーセンテージとして、少なくとも５０％であることが好ましく、少なくとも６０％であることが好ましく、少なくとも７０％であることが好ましく、例えば、少なくとも８０％である。

マクロ多孔質要素内のボイドは、閉鎖されてもよく、又は開放されて他のボイドと連結されてもよく、及び／又は、リグノセルロースバイオアグリゲートによって形成される微小毛細血管構造による建材の外面により、空気、及び／又は、水蒸気、及び／又は、水が毛細血管流動の微小毛細血管構造を通じて生成物によって吸収及び放出され得るようにする。バイオアグリゲートの微小毛細血管構造内の微小毛細血管は、マクロ多孔質要素に対する毛細血管吸着の割合が異なる。このように、マトリクス内の微小毛細血管により、建材に、水蒸気、及び／又は、水、及び／又は、空気をマクロ多孔質要素（又はボイド）に異なる割合で吸収させることができるため、建材に、通気性の増加、気孔率の増加、及び／又は、水蒸気及び／又は水の吸収能力の増加をもたらすことができる。

使用中、高湿度では、水蒸気が生成物のマクロ多孔質要素内に設けられた微小毛細血管を通過し、マクロ多孔質要素内の孔部内に回収可能である。より湿度の低い条件下では、マクロ多孔質要素の孔部内に貯められた水蒸気は、生成物から環境に戻すように解放可能である。このように、本発明の建材は、環境との間で水蒸気を吸収及び放出する連続周期を通じて水蒸気を緩衝することにより、内部の相対湿度を調整することができる。

ボイド及び微小毛細血管構造を備えたマクロ多孔質要素は、建材の通気性質を提供する開放マトリクスに空気を流入させ、これから流出させることができる。本発明の建材の通気性により、建材に関連付けられた環境におけるカビと結露のリスクを確実に著しく低減する。結果として、本発明の建材は、呼吸器系疾患のリスクを低減するのに役立ち、建物の使用者の健康な環境を作り出す。

本発明のバイオアグリゲート系建材は、天然材料からなることが好ましい。好ましくは、バイオアグリゲート系建材は、混合物の総重量に比して、少なくとも８０重量％、好ましくは少なくとも９０重量％、好ましくは少なくとも９５重量％、例えば、約９９重量％の天然材料からなる。一実施形態において、バイオアグリゲート系建材は、全体的に天然材料からなる。

一実施形態において、バイオアグリゲート系建材は、生体分解性を有し、生成物を形成する混合物の総重量に対し、好ましくは少なくとも１０重量％、好ましくは少なくとも２０重量％、好ましくは少なくとも３０重量％の材料が生体分解性を有する。好ましくは、生成物を形成する混合物の総重量に基づき、９０重量％以下、好ましくは８０重量％以下、好ましくは７０重量％以下の材料が生体分解性を有する。好ましくは、生成物を形成する混合物の総重量に基づき、１０重量％～９０重量％の間、好ましくは２０重量％～８０重量％の間、好ましくは３０重量％～７０重量％の間、例えば、４５重量％～６５重量％の間の材料が生体分解性を有する。一実施形態において、バイオアグリゲート系建材は、全体的に、生体分解性材料からなる。したがって、バイオアグリゲート系建材は、生体分解性であり、何らの有害な副産物又は毒素も生成することなく、環境内で天然材料に分解され得る。バイオアグリゲート系建材は、分解して、土壌の有機質層となるため、バイオアグリゲート系建材は、従来の建材に比して農学上の利点をもたらす。

一実施形態において、バイオアグリゲート系建材には、実質的に石膏が含まれなくてもよい。「実質的に含まれない」という用語は、本明細書中、混合物の総重量に基づき、１重量％以下、好ましくは０．５％以下、好ましくは０．２％以下、好ましくは０．１重量％以下、好ましくは０重量％の石膏を含む生成物を表して使用される。一実施形態において、本発明は、従来の建材に匹敵する構造的特性を備えた石膏非含有バイオアグリゲート系建材を提供する。本発明は、例えば、石膏供給源の減少に関連付けられた問題、天然採掘石膏の純度の低下、抽出及び焼成に関連付けられたコストの増加、合成石膏の供給源の減少、及び制御された廃棄物として取り扱われる石膏の廃棄に関連付けられた問題等、石膏の使用に関連付けられた諸問題を起こすことのない、石膏非含有建材を提供する。

本発明の生成物のリグノセルロースバイオアグリゲートは、毎年再生可能であることが好ましく、これにより、例えば、石膏源等の有限な材料の要求を低下させる。

リグノセルロースバイオアグリゲートは、広範に亘る植物種によって提供されてもよく、このようにして建材は、低価で、容易に（且つ、好ましくは地域で）入手可能であり、量の豊富な植物材料から調製されてもよい。さらに、本発明の建材は、低い関連エネルギーコストにより、低コスト且つ大規模に生成されてもよい。

リグノセルロースバイオアグリゲートとしての使用に好適な植物材料の例として、例えば、好適なリグノセルロースプロファイルを有する、処理済みの多年草等の多年草、及び／又は、多年草の処理の副産物等、多年草植物を挙げることができる。例えば、好適であると見なされる多年草が処理される場合、これらの処理された多年草は、農業上の利点のため、リグノセルロースバイオアグリゲートとして組み込まれてもよい。多年草の処理の副産物が正しいリグノセルロースプロファイルを有する場合、これらの副産物は、リグノセルロースバイオアグリゲートとして組み込まれてもよい。バイオアグリゲートとしての使用に好適な植物材料には、適切な粒子サイズと好適な細胞構造を有した、軟木及び硬木の木材粒子の双方が含まれる。

バイオアグリゲートとしての使用に好適な細胞毛細血管アーキテクチャを有する植物種の例として、木質リグニン系植物が含まれるが、これに限定されるものでない。

一実施形態において、バイオアグリゲートは、一般的な小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍ）、麻（Ｃａｎｎａｂｉｓ ｓａｔｉｖｅ）、オート麦（Ａｖｅｎａ ｓａｔｉｖａ）、菜種（Ｂｒａｓｓｉｃａ ｎａｐｕｓ）、大麦（Ｈｏｒｄｅｕｍ ｖｕｌｇａｒｅ）、トキワススキ（Ｍｉｓｃａｎｔｈｕｓ ｇｉｇａｎｔｅｕｓ）、竹、亜麻、稲藁、トウモロコシ藁、サトウキビバガス、サイザル藁、又はこれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上を含む。

バイオアグリゲートは、植物の任意の好適な部分から形成されてもよい。好ましくは、バイオアグリゲートは、植物の幹から形成される。植物、又は植物の部分は、機械的に処理されて、バイオアグリゲートの形成に先立って、植物材料の非リグノセルロース部分を除去してもよい。

バイオアグリゲート系建材は、好ましくは、粉砕されたリグノセルロースバイオアグリゲートを含む。粉砕されたリグノセルロースバイオアグリゲートは、好ましくは、リグノセルロースバイオアグリゲートの微小毛細血管構造を保持する。粉砕されたリグノセルロースバイオアグリゲートは、好ましくは、例えば、微細粒子化された藁様リグノセルロース材料等、藁様リグノセルロース材料の形態である。リグノセルロースバイオアグリゲートは、例えば、ナイフ、ハンマー、回転又はボールミル等、従来の任意の粉砕機構を使用して粉砕されてもよい。粉砕されたリグノセルロースバイオアグリゲートは、所定の寸法を有する粉砕されたリグノセルロースバイオアグリゲートが通過可能となるように所定の孔部を有したスクリーン又は篩を通過させられてもよい。

バイオアグリゲートは、好ましくは、化学的に未処理のリグノセルロース植物材料から形成される。「化学的に未処理」という用語は、本明細書中、植物材料内の細胞毛細血管アーキテクチャが変化せずに残存している植物材料を表して使用される。

バイオアグリゲートは、例えば、開放筒状細胞毛細血管構造等の好適な細胞毛細血管アーキテクチャを有し、植物材料内のリグニン対セルロースの比率が好適である、任意の好適な植物種から形成されてもよい。好ましくは、バイオアグリゲート内のリグニン対セルロースの比率は、３：１以下であり、好ましくは２．５：１以下であり、好ましくは２：１以下であり、例えば、約１．６：１である。好ましくは、バイオアグリゲート内のリグニン対セルロースの比率は、少なくとも０．３：１であり、好ましくは少なくとも０．４：１であり、好ましくは少なくとも０．５：１であり、例えば、約０．６：１である。好ましくは、バイオアグリゲート内のリグニン対セルロースの比率は、０．３：１～３：１の間の範囲内であり、好ましくは０．４：１～２．５：１の間の範囲内であり、好ましくは０．５：１～２：１の間の範囲内であり、好ましくは０．６：１～１．６の間の範囲内である。

マトリクスのマクロ多孔質要素の構造は、劣化を伴うことなく、水蒸気の連続循環に対して良好な耐性を有することが分かっている。したがって、本発明の建材は、劣化の兆候を伴うことなく、水／水蒸気を連続的に吸収及び放出することができる。したがって、本発明の建材の寿命が延長される。リグノセルロースバイオアグリゲートの細胞毛細血管構造及び化学的組成は、この建材の材料属性を担うことが分かっている。植物材料内の微小繊維は、高度にセルロース由来であり、水の移動を担っている。微小繊維を劣化から保護するために、微小繊維は、リグニン及びヘミセルロース等、親水性化合物によって包囲される。リグニンは、セルロースよりも、水との接触による劣化に対する耐性が高いことが分かっている。このように、建材内のリグノセルロースバイオアグリゲートは、生成物が、劣化を伴うことなく、水蒸気の連続循環に対して確実に良好な耐性を有することを促進する。

バイオアグリゲート内の粒状物の最大バイオアグリゲート粒子サイズは、生成物が、本明細書において検討されるとおり、空気、及び／又は、水、及び／又は、水蒸気の吸収／放出ができるように構成された開放マトリクスを確実に備えるように、且つ、建材が、例えば産業処理を使用して大規模に生成可能となるように、選択される。

特に、バイオアグリゲート内の最大バイオアグリゲート粒子サイズと、特に、最大バイオアグリゲート粒子サイズの範囲とは、例えば、連続押し出し等の押し出し、例えば、３Ｄプリント等の堆積等の産業処理に適用可能な好適な湿潤流動動態、粘度、レオロジー、及び凝集を有する、炭酸カルシウム由来バインダとバイオアグリゲートとの混合物を提供するように選択されてもよい。

バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズは、好ましくは約１００ｍｍ以下、より好ましくは約７０ｍｍ以下、より好ましくは約５０ｍｍ以下、より好ましくは４０ｍｍ以下、例えば、３０ｍｍ以下である。

バイオアグリゲートの粒状物の最大粒子サイズは、好ましくは、少なくとも約０．１ｍｍであり、より好ましくは少なくとも約０．１５ｍｍであり、より好ましくは少なくとも約０．２ｍｍであり、例えば、少なくとも約０．２５ｍｍである。

バイオアグリゲートの粒状物の最大粒子サイズの範囲は、好ましくは０．１ｍｍ～１００ｍｍの間の範囲内であり、好ましくは０．１ｍｍ～７０ｍｍの間の範囲内であり、好ましくは０．１ｍｍ～５０ｍｍの間の範囲内である。

バイオアグリゲートの粒状物の最大粒子サイズの分布のプロファイルは、製造と、結果として得られる生成物の構造的性能との双方にとって重要である。

粒子サイズ分布は、その判定方法によって従来規定されている。１つの好適な方法として、篩分析があり、この場合、粉体が異なるサイズの篩で分離される。したがって、粒子サイズ分布は、使用される篩のサイズに基づき、具体的なサイズ範囲に関して判定される。粒子サイズ分布は、累積形態で表されてもよい。

一実施形態において、バイオアグリゲートは、最大粒子サイズの最小値～最大粒子サイズの最大値の範囲に及ぶ所定の粒子サイズ分布を備える。

一実施形態において、最大粒子サイズの最高値から最大粒子サイズの最低値まで判定されるとき、バイオアグリゲートの累積粒子サイズ分布関数は、略Ｓ字状を有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する少なくとも０．１重量％、好ましくは少なくとも０．５重量％のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の上位１０％内、好ましくは上位２０％内、好ましくは上位３０％内、好ましくは上位４０％内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する５重量％以下、好ましくは２重量％以下、例えば、約１重量％のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の上位１０％内、好ましくは上位２０％内、好ましくは上位３０％内、好ましくは上位４０％内、好ましくは上位５０％内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する０．１重量％～５重量％の間、好ましくは０．１重量％～２重量％の間、好ましくは０．１重量％～１重量％の間、例えば、０．５重量％～１重量％の間のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の上位１０％内、好ましくは上位２０％内、好ましくは上位３０％内、好ましくは上位４０％内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する実質的に０重量％、好ましくは少なくとも０．１重量％、好ましくは少なくとも０．２重量％のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の上位２０％～上位３０％の間、好ましくは上位２０％～上位４０％の間の範囲内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する２重量％以下、好ましくは１重量％以下、好ましくは０．５重量％以下のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の上位２０％から上位３０％の間、好ましくは上位２０％から上位４０％の間の範囲内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する０重量％から２重量％の間、好ましくは０重量％から１重量％の間、０．１重量％から２重量％の間、好ましくは０．１重量％から１重量％の間、好ましくは０．１重量％から０．５重量％の間のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の上位２０％～上位３０％の間、好ましくは上位２０％～上位４０％の範囲内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する少なくとも１０重量％、好ましくは少なくとも１５重量％、好ましくは少なくとも２０重量％のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の上位５０％内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する５０重量％以下、好ましくは４０重量％以下、好ましくは３０重量％以下のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の上位５０％内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する１０重量％～５０重量％の間、好ましくは１０重量％～４０重量％の間、好ましくは１０重量％～３０重量％の間、好ましくは１５重量％～５０重量％の間、好ましくは１５重量％～４０重量％の間、好ましくは１５重量％～３０重量％の間、好ましくは２０重量％～５０重量％の間、好ましくは２０重量％～４０重量％の間、好ましくは２０重量％～３０重量％の間のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の上位５０％内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する少なくとも０．１重量％、好ましくは少なくとも０．５重量％のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位５％内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する５重量％以下、好ましくは２重量％以下、例えば、約１重量％以下のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位５％内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する０．１重量％～５重量％の間、好ましくは０．１重量％～２重量％の間、好ましくは０．１重量％～１重量％の間、例えば、０．５重量％～１重量％の間のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位５％内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する少なくとも１重量％、好ましくは少なくとも２重量％、好ましくは少なくとも３重量％のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位１０％内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する１５重量％以下、好ましくは１２重量％以下、例えば、約１０重量％以下のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位１０％内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する１重量％～１５重量％の間、好ましくは１重量％～１０重量％の間、好ましくは２重量％～１０重量％の間、例えば、５重量％～１０重量％の間のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位１０％内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する少なくとも２重量％、好ましくは少なくとも５重量％のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位２０％内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する２０重量％以下、好ましくは１５重量％以下、１０重量％以下のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位２０％内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する２重量％～２０重量％の間、好ましくは２重量％～１５重量％の間、好ましくは５重量％～２０重量％の間、好ましくは５重量％～１５重量％の間、好ましくは５重量％～１０重量％の間のアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位２０％内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する好ましくは少なくとも５重量％、好ましくは少なくとも１０重量％のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位５％～下位２０％の間、好ましくは下位１０％～下位２０％の間の範囲内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する３０重量％以下、好ましくは２５重量％以下のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位５％～下位２０％の間、好ましくは下位１０％～下位２０％の間の範囲内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する５重量％～３０重量％の間、好ましくは５重量％～２５重量％の間、好ましくは１０重量％～３０重量％の間、好ましくは１０重量％～２５重量％の間のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位５％～下位２０％の間、好ましくは下位１０％～下位２０％の間の範囲内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する少なくとも１０重量％、好ましくは少なくとも１５重量％、好ましくは少なくとも２０重量％のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位３０％内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する４０重量％以下、好ましくは３０重量％以下、好ましくは２５重量％以下のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位３０％内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する１０重量％～４０重量％の間、好ましくは１０重量％～３０重量％の間、好ましくは１０重量％～２５重量％の間、好ましくは１５重量％～４０重量％の間、好ましくは１５重量％～３０重量％の間、好ましくは１５重量％～２５重量％の間、好ましくは２０重量％～２５重量％の間のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位３０％内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する少なくとも５重量％、好ましくは少なくとも８重量％、好ましくは少なくとも１０重量％のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位２０％～下位３０％の間の範囲内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する２０重量％以下、好ましくは１５重量％以下、例えば、約１３重量％のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位２０％～下位３０％の間の範囲内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する５重量％～２０重量％の間、好ましくは５重量％～１５重量％の間、好ましくは１０重量％～１５重量％の間のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位２０％～下位３０％の間の範囲内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する少なくとも２０重量％、好ましくは少なくとも３０重量％、好ましくは少なくとも４０重量％のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位４０％内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する７０重量％以下、好ましくは６０重量％以下、好ましくは５５重量％以下、好ましくは５０重量％以下のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位４０％内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する２０重量％～７０重量％の間、好ましくは３０重量％～７０重量％の間、好ましくは３０重量％～６０重量％の間、好ましくは４０重量％～６０重量％の間、好ましくは３０重量％～５０重量％の間、好ましくは４０重量％～５０重量％の間のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位４０％内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する少なくとも１０重量％、好ましくは少なくとも１５重量％、好ましくは少なくとも２０重量％のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位３０％～下位４０％の間の範囲内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する４０重量％以下、好ましくは３０重量％以下のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位３０％～下位４０％の間の範囲内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する１０重量％～４０重量％の間、好ましくは１０重量％～３０重量％の間、好ましくは１５重量％～４０重量％の間、好ましくは１５重量％～３０重量％の間、好ましくは２０重量％～４０重量％の間、好ましくは２０重量％～３０重量％の間のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位３０％～下位４０％の間の範囲内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する少なくとも４０重量％、好ましくは少なくとも５０重量％、好ましくは少なくとも６０重量％のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位５０％内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する８０重量％以下、好ましくは７０重量％以下のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位５０％内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する４０重量％～８０重量％の間、好ましくは５０重量％～８０重量％の間、好ましくは６０重量％～８０重量％の間、好ましくは４０重量％～７０重量％の間、好ましくは５０重量％～７０重量％の間、好ましくは６０重量％～７０重量％の間のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位５０％内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する少なくとも５重量％、好ましくは少なくとも１０重量％、好ましくは少なくとも１５重量％のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位４０％～下位５０％の間の範囲内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する３０重量％以下、好ましくは２０重量％以下のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位４０％～下位５０％の間の範囲内に収まる最大粒子サイズを有する。

一実施形態において、バイオアグリゲートを形成する５重量％～３０重量％の間、好ましくは５重量％～２０重量％の間、好ましくは１０重量％～２０重量％の間のバイオアグリゲート粒状物が、粒子サイズ範囲（バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの最低値から最大粒子サイズの最高値まで測定した）の下位４０％～下位５０％の間の範囲内に収まる最大粒子サイズを有する。

建材がより大きい厚さを有するほど、生成物の形態から、より高い割合の曲げ剛性が得られる。したがって、これにより、厚さ等の寸法のより小さな建造物で好適となるのでなく、より大きな最大粒子サイズを有したバイオアグリゲートから、厚さ等の寸法のより大きな生成物の形成が可能になる。バイオアグリゲート内の最大粒子サイズと粒状物の異なる粒子サイズ画分間の関係との分布は、生成物の厚さ、すなわち、粒子サイズで測ることができる。

バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズは、結果として得られる建材の寸法によって決まり得ることが理解される。例えば、バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズは、建材の寸法、例えば、建材の厚さの０．５倍以下、好ましくは０．４倍以下、好ましくは０．３倍以下であってもよい。例えば、断熱パネル等の建材は、例えば、２００ｍｍまでの厚さを有することができ、建材内に存在するバイオアグリゲートの最大粒子サイズは、７０ｍｍであってもよい。

バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズのスケール拡大において、バイオアグリゲート内のより小さな粒状物の分布が追従することが理解される。バイオアグリゲート内の粒状物の最大粒子サイズの範囲により、バイオアグリゲートと、バイオアグリゲート及びバインダの混合物とが、工業的製造中によく流れるようにし、構造的効率を高める材料アーキテクチャを提供する非常に粘着性の高い混合材料を提供する。

さらに、本発明の生成物は、従来の建材に比して耐熱性が改善されていることも分かっている。本発明のバイオアグリゲート系建材は、マクロ多孔質要素の開放マトリクスのボイド及び微小毛細血管内に空気を貯めるように構成される。このように、空気の充填された（又は部分的に充填された）ボイド及び／又は微小毛細血管により、従来の建材に比して耐熱性の改善された生成物の伝熱性を低減する。建材の熱特性及び湿熱特性が、より大きな最大粒子サイズの粒状物を有するバイオアグリゲートを使用して最適化され得ることも分かっている。建材を形成するバイオアグリゲート内における粒状物の最大粒子サイズは、結果として得られる建材の熱特性及び湿熱特性を最適化するために選択されてもよい。

本発明の生成物は、従来の建材に比して音響性能も改善されていることも分かっている。マクロ多孔質要素の開放マトリクスの微小毛細血管内にある、又はこれを包囲する気孔又はボイドが、生成物の構造を通過する音波に複数の密度変化を与える。このような建材中の密度変化により、音声が拡散するのを助け、音声の反射を低減することにより、特に、より低い周波数及びより高い周波数において、そのインピーダンスを増加させる。本発明の生成物は、従来の建材に比して消音品質が改善されている。

水、及び／又は、水蒸気、及び／又は、空気が本発明の生成物のマクロ多孔質要素の微小毛細血管構造の内外に通過するため、揮発性有機化合物は、開放マトリクス内、例えば、生成物の開放マトリクスのボイド、及び／又は、微小毛細血管構造内にも吸収されることが分かっている。生成物の微小毛細血管構造は、揮発性有機化合物を分離し、環境に放出して戻されるよりも多い量の揮発性有機化合物を吸収することが分かっている。したがって、本発明は、従来の建材に比して、環境内の空気の品質を調整し、及び／又は、空気を清浄化する能力の改善されたバイオアグリゲート系建材を提供する。

リグノセルロースバイオアグリゲートは、例えば、ペクチン、ワックス、脂肪、水溶性成分及び灰、及びこれらの任意の組み合わせ等、１つ以上の追加の有機、及び／又は、無機成分をさらに含んでもよい。

炭酸カルシウム由来バインダは、好ましくは、蒸気開放ミネラルブレンドの形態で存在する。炭酸カルシウム由来バインダは、水酸化カルシウム（消石灰）、酸化カルシウムの水和物の形態であってもよい。好ましくは、炭酸カルシウム由来バインダは、ＣＬ－９０消石灰から形成される。炭酸カルシウム由来バインダは、酸化カルシウム（生石灰）から形成されてもよい。炭酸カルシウム由来バインダは、水酸化カルシウム及び酸化カルシウムから形成されてもよい。炭酸カルシウム由来バインダは、石灰パテ、及び／又は、石灰乳のうちの１つ以上との組み合わせで、水酸化カルシウム、及び／又は、酸化カルシウムのうちの１つ以上から形成されてもよい。炭酸カルシウム由来バインダは、天然水硬石灰の形態であってもよい。

炭酸カルシウム由来バインダは、スラリー又は懸濁液の形態で存在してもよい。スラリー又は懸濁液のレオロジーは、粒子サイズ分布が狭いため、比較的低くてもよい。炭酸カルシウム由来バインダのレオロジーは、懸濁液のスラリーの形態の場合、炭酸カルシウム由来バインダへの１つ以上のレオロジー調整剤の添加によって改善されてもよい。１つ以上のレオロジー調整剤は、ナトリウム水ガラス（ケイ酸ナトリウム）、石灰質グローツ（消和工程の副産物）、及び／又は、マグネシウム石灰（例えば、少なくとも５重量％の酸化マグネシウム、及び／又は、５重量％～３５重量％の間の炭酸マグネシウムを含む）のうちの１つ以上より選択されてもよい。少なくとも１つのレオロジー調整剤は、少なくとも１重量％の量で、炭酸カルシウム由来バインダ中に存在してもよい。少なくとも１つのレオロジー調整剤は、２０重量％以下の量で、炭酸カルシウム由来バインダ中に存在してもよい。少なくとも１つのレオロジー調整剤は、１重量％～２０重量％の間の量で、炭酸カルシウム由来バインダ中に存在してもよい。

炭酸カルシウム由来バインダのレオロジーは、少なくとも１つのレオロジー剤の添加によって改善されてもよい。少なくとも１つのレオロジー剤には、１つ以上の天然発生糖類又は炭水化物が含まれてもよい。天然発生糖類は、単糖類、二糖類、一般的な砂糖（フルクトース、スクロース、又はグルコース等）、又はこれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上より選択されてもよい。天然発生糖類は、好ましくは、セルロース、スターチ、ヘミセルロース、キチン、キチン質、グリコーゲン、又はこれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上である。

一実施形態において、建材を製造する方法は、炭酸カルシウム由来バインダとバイオアグリゲートに接触するよう構成された面に、水中の水酸化カルシウムの懸濁液である石灰乳を下塗りすることをさらに備えてもよい。この表面は、建材の製造前、又は製造中、例えば、堆積又は押し出し前、或いは堆積又は押し出し中に下塗りされてもよい。このような表面には、密度の変動する裏打ち紙、中空部押し出し又は材木要素を含む構造要素、有機又は無機バインダマトリクスの同時押し出しボードのうちの１つ以上の表面が含まれるが、これに限定されるものでない。一実施形態において、炭酸カルシウム由来バインダは、例えば、石灰乳懸濁液等、スラリー又は懸濁液として提供されてもよい。一実施形態において、炭酸カルシウム由来バインダのスラリー又は懸濁液には、少なくとも１つのレオロジー剤、及び／又は、凝集防止剤のうちの１つ以上が含まれてもよい。炭酸カルシウム由来バインダとレオロジー剤及び凝集防止剤の組み合わせにより、製造中、表面積が大きく、基板と良好な接触を有する炭酸カルシウムの非常に薄い層を提供することのできる反応性下塗り剤を提供する。

炭酸カルシウム由来バインダは、好ましくは、混合物の総重量の少なくとも１０重量％、好ましくは少なくとも２０重量％、好ましくは少なくとも３０重量％、例えば、約３５重量％の量で、建材中に存在する。炭酸カルシウム由来バインダは、好ましくは、混合物の総重量の９０重量％以下、好ましくは８０重量％以下、好ましくは７０重量％以下、好ましくは６０重量％以下、例えば、約５５重量％以下の量で、建材中に存在する。一実施形態において、炭酸カルシウム由来バインダは、混合物の総重量の１０重量％～９０重量％の間、好ましくは２０重量％～８０重量％の間、好ましくは３０重量％～７０重量％の間、例えば、３５重量％～５５重量％の間の量で、建材中に存在する。

炭酸カルシウム由来バインダは、石灰、消石灰（又は、水和炭酸カルシウム）、又は修飾石灰の形態で存在してもよい。この方法は、炭酸カルシウム由来バインダとして、水和炭酸カルシウムを生成するため、未加工の炭酸カルシウムを処理することをさらに備えてもよい。

一実施形態において、炭酸カルシウム由来バインダは、粉体で提供される。炭酸カルシウム由来バインダの粉体は、水に導入されて、炭酸カルシウム由来バインダスラリーを形成してもよい。炭酸カルシウム由来バインダスラリーは、リグノセルロースバイオアグリゲートと混合された後、異なる形状の範囲内に設定されてもよい。炭酸カルシウム由来バインダスラリーは、所定の形状及び／又は寸法を有する建材を生成するために、例えば、鋳造、堆積、又は押し出し等、建材の製造に好適な任意の方法において使用されてもよい。本発明の方法により、リグノセルロースバイオアグリゲートと炭酸カルシウム由来バインダとの混合物から、異なる形状の範囲で生成物が形成できるようにする。

バイオアグリゲートは、好ましくは、混合物の総重量の少なくとも５重量％、好ましくは少なくとも１０重量％、好ましくは少なくとも１５重量％の量で、建材中に存在する。バイオアグリゲートは、好ましくは、混合物の総重量の６０重量％以下、好ましくは５０重量％以下、好ましくは４０重量％以下、より好ましくは３０重量％以下の量で、建材中に存在する。一実施形態において、バイオアグリゲートは、混合物の総重量の５重量％～６０重量％の間、好ましくは１０重量％～５０重量％の間、好ましくは１５重量％～４０重量％の間、より好ましくは１５重量％～３０重量％の間の範囲内の量で、建材中に存在する。

重量基準での炭酸カルシウム由来バインダ対バイオアグリゲートの比率は、好ましくは少なくとも１：１、好ましくは少なくとも１．５：１、好ましくは少なくとも１．７５：１、好ましくは少なくとも２：１、より好ましくは少なくとも２．２：１である。重量基準での炭酸カルシウム対バイオアグリゲートの比率は、好ましくは６：１以下、好ましくは５．５：１以下、好ましくは５：１以下である。重量基準での炭酸カルシウム対バイオアグリゲートの比率は、好ましくは１：１～６：１の間の範囲内、好ましくは１．５：１～５．５：１の間の範囲内、好ましくは１．７５：１～５：１の間の範囲内、好ましくは２：１～５：１の間の範囲内である。

乾燥後の建材の密度は、３５０ｋｇ／ｍ^３～８５０ｋｇ／ｍ^３の間の範囲内、好ましくは４００ｋｇ／ｍ^３～８００ｋｇ／ｍ^３の間の範囲内、好ましくは３５０ｋｇ／ｍ^３～７５０ｋｇ／ｍ^３の間の範囲内であってもよい。

建材は、少なくとも１つのレオロジー剤をさらに含んでもよい。一実施形態において、少なくとも１つのレオロジー剤は、少なくとも１つのたるみ軽減レオロジー剤を含む。少なくとも１つのたるみ軽減レオロジー剤は、好ましくは、ナノセルロースファイバー、ミクロフィブリル化セルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、又はこれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上より選択される。好ましくは、少なくとも１つのたるみ低減レオロジー剤は、メチルセルロースである。

少なくとも１つのたるみ低減レオロジー剤を包含することにより、例えば、連続押し出し等、混合及び堆積の間、バイオアグリゲートと炭酸カルシウム由来バインダとの所定の流動特性の達成を促進する。炭酸カルシウム由来バインダとバイオアグリゲートとの混合物中の少なくとも１つのたるみ低減レオロジー剤の存在により、混合物が複雑なジオメトリに付与又は形成可能となり、型枠に対する要件を伴うことなく、鋳造可能である混合物の基礎、具体的には、その全体、要素、又は構成要素における建物の３Ｄプリントを提供するように、所定の流動特性の達成を促進することができる。一実施形態において、混合物は、仮の型枠内に押し出されてもよい。混合物は、より迅速にセットしてもよく、結果として、仮の型枠が、より早く取り除かれてもよい。一実施形態において、混合物は、裏打ち紙の間、他の積層物の上、又はその間に押し出されてもよい。混合物は、より迅速にセットしてもよく、結果として、より早くに移動されてもよい。

一実施形態において、少なくとも１つのレオロジー剤は、少なくとも１つの流動増加レオロジー剤を含む。少なくとも１つの流動増加レオロジー剤は、リグノスルフィン酸カルシウム、リグノスルホン酸ナトリウム、リグノスルホン酸アンモニウム、スルホン化ナフタレンホルムアルデヒド縮合物、スルホン化メラミンホルムアルデヒド縮合物、アセトンホルムアルデヒド縮合物、ポリカルボキシレートエーテル類、又はこれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上より選択されてもよい。

建材の機械的特性は、少なくとも１つの流動増加レオロジー剤とともに少なくとも１つのたるみ軽減レオロジー剤を含むことによって改善されてもよいことが分かっている。混合物内にたるみ低減レオロジー剤と少なくとも１つの流動増加レオロジー剤とをともに含むことによって、必要とされる水の量が最低限まで低減可能であり、このように、生成物の最終圧縮強度が増加されることが分かっている。

建材は、好ましくは、少なくとも１つのレオロジー剤、好ましくは少なくとも１つのたるみ軽減レオロジー剤の混合物の総重量に対して、少なくとも０．１重量％、好ましくは少なくとも０．２重量％、好ましくは少なくとも０．３重量％、例えば、約０．５重量％を含む。

建材は、好ましくは、少なくとも１つのレオロジー剤、好ましくは少なくとも１つのたるみ軽減レオロジー剤の混合物の総重量に対して、５重量％以下、好ましくは４重量％以下、例えば、２．５重量％以下を備える。

建材は、好ましくは、混合物の総重量の０．１重量％～５重量％の間、好ましくは０．２重量％～４重量％の間、好ましくは０．３重量％～３重量％の間、例えば、０．５重量％～２．５重量％の間の少なくとも１つのレオロジー剤を含む。

建材は、好ましくは、混合物の総重量の少なくとも０．５重量％、好ましくは少なくとも１重量％、好ましくは少なくとも２重量％、例えば、約２．５重量％の少なくとも１つの流動増加レオロジー剤を含む。

建材は、好ましくは、混合物の総重量の２０重量％以下、好ましくは１５重量％以下、例えば、１２．５重量％以下の少なくとも１つの流動増加レオロジー剤を含む。

建材は、好ましくは、混合物の総重量の０．５重量％～２０重量％の間、好ましくは１重量％～１５重量％の間、好ましくは２重量％～１５重量％の間、例えば、２．５重量％～１２．５重量％の間の少なくとも１つの流動増加レオロジー剤を含む。

本発明の生成物を形成する混合物中の流動増加レオロジー剤対たるみ軽減レオロジー剤の比率は、好ましくは少なくとも１：１、好ましくは少なくとも２：１、好ましくは少なくとも３：１、例えば、約５：１である。

本発明の生成物を形成する混合物中の流動増加レオロジー剤対たるみ軽減レオロジー剤の比率は、好ましくは１０：１以下、好ましくは９：１以下、好ましくは８：１以下、例えば、７：１以下である。

本発明の生成物を形成する混合物中の流動増加レオロジー剤対たるみ軽減レオロジー剤の比率は、好ましくは１：１～１０：１の間の範囲内、好ましくは２：１～９：１の間の範囲内、好ましくは３：１～８：１の間の範囲内、例えば、４：１～７：１の範囲内である。

建材は、少なくとも１つの保水剤をさらに含んでもよい。少なくとも１つの保水剤は、好ましくは、フェヌグリークガム、グアーガム、タラガム、ローカストビーンガム、カシアガム、又はこれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上を含むガラクトマンナン多糖類より選択される。少なくとも１つの保水剤は、好ましくは、アルギン酸を含む褐藻、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウム、アルギン酸アンモニウム、アルギン酸カルシウム、又はこれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上を含む非ガラクトマンナン多糖類より選択される。一実施形態において、少なくとも１つの保水剤は、好ましくは、寒天、ペクチン、ゼラチン、又はこれらの任意の組み合わせの１つ以上から選択される。

少なくとも１つの保水剤は、例えば、硬化時間の短縮によって硬化を改善し、及び／又は、炭酸カルシウム由来バインダの機械的特性を改善し、ひいては、バイオアグリゲート／炭酸カルシウムの混合物の機械的特性の改善率を向上するために、存在してもよい。バインダを設定するために、大気から水酸化カルシウムバインダ内にＣＯ２を移動させることが求められる。この移動は、水とＣＯ２との存在を通じて、炭酸が生成されるときに発生する。この複合物は、建材の生成が確実に高いコスト効率でなされるべく、混合物中において最適化された割合で発生するように、乾燥中の水蒸気の正しい拡散を必要とする。正しいブレンドと、混合物中の保水剤の割合とによっても、例えば、押し出し中等、機械的処理が施されるとき、水の分布を均質及び均一にさせる。この二次的な機能により、混合物の材料凝集を改善し、最終的な建材のアーキテクチャ及び化学的性質の改善を促進する。

少なくとも１つの保水剤は、好ましくは、混合物の総重量の少なくとも０．１重量％、好ましくは少なくとも０．２重量％、好ましくは少なくとも０．３重量％、例えば、約０．５重量％の量で、建材中に存在する。

建材は、好ましくは、混合物の総重量の５重量％以下、好ましくは４重量％以下、例えば、２．５重量％以下の少なくとも１つの保水剤を含む。

建材は、好ましくは、混合物の総重量の０．１重量％～５重量％の間、好ましくは０．２重量％～４重量％の間、好ましくは０．３重量％～３重量％の間、例えば、０．５重量％～２．５重量％の間の少なくとも１つの保水剤を含む。

建材は、少なくとも１つの繊維補強材をさらに含んで、さらなる機械的強度を提供してもよい。少なくとも１つの繊維補強材は、建材にさらなる機械的強度を提供するように構成された任意の好適な繊維を含んでもよい。少なくとも１つの繊維補強材は、例えば、天然短繊維補強材、金属繊維、マイクロ金属繊維、合成繊維、鉱物繊維、又はこれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上を含んでもよい。繊維補強材は、好ましくは、セルロースファイバー（好ましくは、再利用セルロースファイバー）、ビスコースファイバー（好ましくは、再利用ビスコースファイバー）、麻繊維、亜麻繊維、ポリプロピレン、ガラスファイバー（好ましくは、再利用ガラスファイバー）又はこれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上を含む。金属又はマイクロ金属繊維は、鋼からなってもよい。

少なくとも１つの繊維補強材は、好ましくは、混合物の総重量の少なくとも０．１重量％、好ましくは少なくとも０．２重量％、好ましくは少なくとも０．３重量％、例えば、約０．５重量％の量で建材中に存在する。

建材は、混合物の総重量の５重量％以下、好ましくは４重量％以下、例えば、２．５重量％以下の少なくとも１つの繊維補強材を含むことが好ましい。

建材は、好ましくは、混合物の総重量の０．１重量％～５重量％の間、好ましくは０．２重量％～４重量％の間、好ましくは０．３重量％～３重量％の間、例えば、０．５重量％～２．５重量％の間の少なくとも１つの繊維補強材を含む。

建材はさらに、天然セメント、普通ポルトランドセメント、又はこれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上を含むセメント系バインダを含んでもよい。セメント系バインダはさらに、短期間、及び／又は、長期間、建材の機械的特性を増加させるために、１つ以上のポゾラン包含物を含んでもよい。一実施形態において、普通ポルトランドセメントは、セメント系バインダ中の天然セメントの代替として使用される。一実施形態において、普通ポルトランドセメントは、天然セメントの代替として存在し、この場合、普通ポルトランドセメントは、天然セメントの約５０体積％の量で存在し、天然セメントの体積の残りの部分は、カルシウム水和物で代替される。

１つ以上のポゾラン包含物は、以下のうちの１つ以上より選択されてもよく、以下とは、粉末化フライアッシュ（ＰＦＡ）、高炉スラグ微粉末（ＧＧＢＳ）、メタカオリン、シリカフュームアッシュ、又はこれらの任意の組み合わせである。

セメント系バインダは、混合物の総重量の少なくとも５重量％、好ましくは少なくとも１０重量％、好ましくは少なくとも１５重量％、例えば、少なくとも２０重量％の量で存在してもよい。

セメント系バインダは、混合物の総重量の６０重量％以下、好ましくは５０重量％以下、好ましくは４５重量％以下の量で存在してもよい。

セメント系バインダは、混合物の総重量の５重量％～６０重量％の間の範囲内、好ましくは１０重量％～５０重量％の間の範囲内、好ましくは１５重量％～４５重量％の間、好ましくは２０重量％～４５重量％の間の量で存在してもよい。

一実施形態において、セメント系バインダは、天然セメントと普通ポルトランドセメントとを含む。好ましくは、セメント系バインダ中の天然セメント対普通ポルトランドセメントの比率は、０．１：１０～１０：１の間、好ましくは、０．２：１～５：１の間、好ましくは０．３：１～３：１の間、好ましくは０．５：１～２：１の間、例えば、約２：１である。

重量基準でのバイオアグリゲート対セメント系バインダの比率は、好ましくは少なくとも１：１、好ましくは少なくとも１．５：１、好ましくは少なくとも１．６：１である。重量基準でのバイオアグリゲート対セメント系バインダの比率は、好ましくは３．５：１以下、好ましくは３：１以下、好ましくは２．７５：１以下、好ましくは２．５：１以下である。バイオアグリゲート対セメント系バインダの比率は、好ましくは１：１～３．５：１の間の範囲内、好ましくは１．５：１～３：！ｍの間の範囲内、好ましくは１．６：１～２．７５：１の間の範囲内、好ましくは１．６：１～２．５：１の間の範囲内である。

本発明の生成物を形成する混合物は、砂、好ましくは微細な砂をさらに含んでもよい。

砂は、混合物の総重量の少なくとも１重量％、好ましくは少なくとも２重量％、好ましくは少なくとも３重量％、例えば、少なくとも５重量％の量で存在してもよい。

砂は、混合物の総重量の３０重量％以下、好ましくは２０重量％以下、好ましくは１５重量％以下の量で存在してもよい。

砂は、混合物の総重量の１重量％～３０重量％の間の範囲内、好ましくは２重量％～２０重量％の間の範囲内、好ましくは５重量％～１５重量％の間の量で存在してもよい。

砂は、微細でシャープな砂である。好ましくは、砂内の粒子は、０．５ｍｍ～２．５ｍｍの間の範囲内の最大粒子サイズを有する。

混合物は、少なくとも１つの二次結合剤をさらに含んでもよい。二次結合剤は、バイオアグリゲートと炭酸カルシウム由来バインダとの間の界面の改善を促進する。二次結合剤により、バイオアグリゲートと炭酸カルシウム由来バインダとの間に、改善された物理的及び化学的界面を提供することができるようになる。二次結合剤の存在により、混合物の硬化段階中、バイオアグリゲートが縮むリスクの防止又は最少化を促進する。二次結合剤は、バインダとバイオアグリゲートとの間に設けられるギャップを埋めるのを助けてもよい。好適な二次結合剤には、メチル化セルロース、フェヌグリークガム、グアーガム、タマリンドガム、又はこれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上が含まれる。

建材は、ドライライニング、断熱材、構造断熱パネル（ＳＩＰＳ）、床下暖房カセット、天井タイル、壁タイル、外装パネル、ブロック、レンガ、タイル、リンテル、モジュラー建築構成材、モジュラー建物用のプレハブ式建築要素（壁、天井、床、及び／又は、一体加熱サブ構造のうちの１つ以上を含むが、これに限定されない）、又はこれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上であってもよい。

建材は、水、及び／又は、水蒸気、及び／又は、空気の透過性建材である。

建材は、例えば、オフサイト建設技術を使用して、連続押し出しにより、炭酸カルシウム由来バインダとバイオアグリゲートとを混合することで形成されてもよい。バイオアグリゲート内の粒状物の粒子サイズと、任意でレオロジー剤及び二次結合剤の存在とにより、混合物に、連続押し出しに好適な流動特性を持たせることができる。

一実施形態において、生成物は、３Ｄプリント、及び／又は、連続押し出しによるプレハブ工法、及び／又は、共同製造のうちの１つ以上によって形成されてもよい。

一実施形態において、保水剤、レオロジー剤、二次結合剤、凝集防止剤のうちの１つ以上は、炭酸カルシウム由来バインダとともに、懸濁液又はスラリー内に存在してもよい。

さらなる態様によると、本発明は、本明細書に記載の複数の建材を備えた建築構造を提供する。建材は、各々、別々に製造されてもよく、又は共同製造されてもよく（堆積、押し出し（例えば、連続押し出し）、及び／又は、３Ｄプリント）、ともに組み付けられて建築構造を提供してもよい。

この方法は、好ましくは、乾燥混合物として、バイオアグリゲートと炭酸カルシウムとをともに混合した後、乾燥混合物を水とともに混合してペースト又はスラリーを形成することを含む。一実施形態において、バイオアグリゲート及び炭酸カルシウムは、湿潤混合物としてともに混合され、ペースト又はスラリーを形成する。

水は、混合に先立って、例えば９０℃まで等、任意の好適な温度に加熱されてもよい。

この方法は、好ましくは、ペーストの連続押し出し又は堆積をさらに備える。一実施形態において、この方法は、ペーストによる３Ｄプリントを行い、建材を形成することをさらに備える。

この方法は、好ましくは、バイオアグリゲートと炭酸カルシウム由来バインダとの混合物を硬化して、建材を形成することをさらに含む。混合物は、混合物を熱源からの熱に露出することによって硬化されてもよい。熱は、生成物の形成中、及び／又は、生成物の形成直後、例えば、混合物を建材の所定の形状に成形中、及び／又は、成形直後に、新たに形成された生成物に付与されてもよい。一実施形態において、混合物は、例えば、堆積又は押し出しにより、所定の形状に形成されてもよい。熱は、初期設定時間を短縮するのに十分であってもよい。熱は、直接接触、伝導、又は対流若しくは赤外線の熱により間接に付与されてもよい。一旦生成物が形成されると、この生成物は、その後、ラック内に積み上げられ、乾燥チャンバへ運ばれる。乾燥チャンバの温度は、好ましくは、少なくとも２０℃である。乾燥チャンバの温度は、好ましくは、４０℃以下である。乾燥チャンバの相対湿度（ＲＨ）は、好ましくは少なくとも１０％、好ましくは少なくとも２０％、例えば、少なくとも３０％である。乾燥チャンバの相対湿度（ＲＨ）は、好ましくは９０％以下、好ましくは８０％以下、好ましくは７０％以下である。乾燥チャンバの相対湿度は、好ましくは１０％～９０％の間の範囲内、好ましくは２０％～８０％の間の範囲内、好ましくは３０％～７０％の間の範囲内である。生成物は、任意の好適な期間、例えば、少なくとも１日間、好ましくは少なくとも３日間、例えば、３～５日の期間、乾燥されてもよい。

本発明の実施形態について、本明細書中、例示としてのみ説明する。

図１は、本発明の生成物を形成するリグノセルロースバイオアグリゲート内のバイオアグリゲート粒子の粒子サイズ分布を示すグラフである。 図２は、石膏系建材と比較した、本発明の実施形態に係る３つのバイオアグリゲート系建材の音響吸収係数を示すグラフである。

実施例１－バイオアグリゲート系建材を形成するための乾燥混合物の組成
建材を形成するための乾燥混合物は、以下を含む。
１５～３０重量％のリグノセルロースバイオアグリゲート。
３５～５５重量％の炭酸カルシウム由来バインダ（石灰）。
２０～４５重量％のセメント系バインダ。
５～１５重量％の砂。
０．５～２．５重量％のレオロジー剤。
０．５～２．５重量％の保水剤。
０．５～２．５重量％の繊維補強材。

パーセンテージは、乾燥混合物の総重量に対する各構成要素の重量パーセントに基づいている。

レオロジー剤には、たるみ軽減レオロジー剤と流動増加レオロジー剤とが含まれる。

実施例２－バイオアグリゲート系建材を形成するためのペースト
実施例１の乾燥混合物に水を加えてペーストを形成する。水は、湿潤混合物／ペーストの総重量に対して、４０～６０重量％の量で乾燥混合物中に添加される。

流動増加剤も、乾燥混合物に添加された水の総重量に対して、２．５重量％～１２．５重量％の量で添加されてもよい。

実施例３－リグノセルロースバイオアグリゲートの粒子サイズ分布
図１は、本発明の一実施形態に係る、１５ｍｍの厚さを有する基板を形成するための建材のリグノセルロースバイオアグリゲートの粒子サイズ分布を示している。

（重量基準で）１００％のバイオアグリゲート粒状物が０．２５ｍｍ～４．７６ｍｍの範囲内に最大粒子サイズを有することが見てとれる。さらに、９９％のバイオアグリゲート粒状物が０．２５ｍｍ～２．３８ｍｍの範囲内に最大粒子サイズを有する。さらに、９８％のバイオアグリゲート粒状物が０．５ｍｍ～２．３８ｍｍの範囲内に最大粒子サイズを有する。さらに、８９％のバイオアグリゲート粒状物が１ｍｍ～３．３６ｍｍの範囲内に最大粒子サイズを有する。さらに、７６％のバイオアグリゲート粒状物が１．４１ｍｍ～２．３８ｍｍの範囲内に最大粒子サイズを有する。さらに、４８％のバイオアグリゲート粒状物が２．００ｍｍ～２．３８ｍｍの範囲内に最大粒子サイズを有する。バイオアグリゲート粒状物の最大粒子サイズのうち、重量に基づく５０パーセンタイルは、約２．００ｍｍ付近に見出すことができる。

バイオアグリゲート粒状物の最大粒子サイズは、結果として得られる建材の厚さ等の寸法に応じて選択される。この例示された実施形態において、バイオアグリゲート粒状物の最大粒子サイズの最大値は、結果として得られる基板の厚さの０．３倍以下である。これは、より薄い建材において特に重要である。しかしながら、より厚い生成物には、生成物の構造的剛性を提供するための追加の構造補強要素が含まれることがあるため、そのような場合、バイオアグリゲート粒状物の最大粒子サイズの重要性は低くなることが理解される。

混合物は、例えば、連続押し出し等、大規模生産に確実に使用できるようにするには、粒子サイズ分布が重要である。図１に示されるとおり、バイオアグリゲートの粒子サイズ分布により、産業的処理において使用されるのに好適な粘度、レオロジー、及び凝集を有する混合物を確実に生成することができる。

実施例４－バイオアグリゲート系建材の音響吸収係数
バイオアグリゲート系建材の３つの実施形態（ＢＢ‐Ｆ‐００１、ＢＢ‐Ｆ‐００２、及びＢＢ‐Ｆ‐００３）を準備し、石膏系建材（石膏）との比較において、各生成品の音響吸収係数を測定した。

図２より、本発明のバイオアグリゲート系建材（ＢＢ‐Ｆ‐００１、ＢＢ‐Ｆ‐００２、及びＢＢ‐Ｆ‐００３）の吸収係数が、石膏生成物の吸収係数に比して、特に低周波数及び高周波数にて著しく高いことが見てとれる。吸収効率の増加は、空気を貯めたマクロ多孔質要素内の孔部と生成物内の密度変化との結果であり、これは、結果として、音声インピーダンスを増加させる。したがって、本発明の生成物は、石膏系の同等物に比して、音響性能が改善された環境に優しい低密度の生成物を提供する。

気候変動への意識の高まりにより、多くの国の政府が、地球温暖化において１．５℃の上昇を回避するため、２０５０年までに炭素排出量のネットゼロを達成するというＵＮ ＩＰＣＣの目標を達成すべく努めてきている。

本発明の第１態様によると、
バイオアグリゲート系建材であって、
炭酸カルシウム由来バインダとリグノセルロースバイオアグリゲートとの混合物から形成されるマクロ多孔質要素を備え、マクロ多孔質要素は、微小毛細血管構造がリグノセルロースバイオアグリゲートによって形成された、空気、及び／又は、蒸気、及び／又は、水に対する開放マトリクスを有し、
マクロ多孔質要素の気孔率は、建材の嵩容積の少なくとも５０％であり、
リグノセルロースバイオアグリゲートを形成する４０重量％～８０重量％の間のバイオアグリゲート粒状物は、粒子サイズ範囲の下位５０％内に収まる最大粒子サイズを有し、
リグノセルロースバイオアグリゲートを形成する５重量％以下のバイオアグリゲート粒状物は、粒子サイズ範囲の上位２０％内に収まる最大粒子サイズを有するバイオアグリゲート系建材を提供する。

バイオアグリゲートと炭酸カルシウム由来バインダとの混合物が一旦生成されると、この混合物は硬化されてもよい。硬化ステップは、任意の好適な温度にて、任意の好適な期間、発生してもよい。

本発明は、気孔率が高く、密度が低く、通気性が高く、水蒸気透過性が高く、水蒸気緩衝能が高く、断熱特性の良好なバイオアグリゲート系建材を提供する。本発明のバイオアグリゲート建材は、通気性があること（すなわち、水蒸気を運ぶ空気を建材に対して流入及び流出させること）と、環境内の湿度条件を調整できることが分かっている。本発明のバイオアグリゲート建材は、熱特性及び湿熱特性が改善されたことが分かっている。本発明のバイオアグリゲート建材は、音響特性が改善されたことが分かっている。本発明のバイオアグリゲート建材はまた、揮発性有機化合物を分離させることも分かっている。

炭酸カルシウム由来バインダは、スラリー又は懸濁液の形態で存在してもよい。スラリー又は懸濁液のレオロジーは、粒子サイズ分布が狭いため、比較的低くてもよい。炭酸カルシウム由来バインダのレオロジーは、懸濁液又はスラリーの形態の場合、炭酸カルシウム由来バインダへの１つ以上のレオロジー調整剤の添加によって改善されてもよい。１つ以上のレオロジー調整剤は、ナトリウム水ガラス（ケイ酸ナトリウム）、石灰質グローツ（消和工程の副産物）、及び／又は、マグネシウム石灰（例えば、少なくとも５重量％の酸化マグネシウム、及び／又は、５重量％～３５重量％の間の炭酸マグネシウムを含む）のうちの１つ以上より選択されてもよい。少なくとも１つのレオロジー調整剤は、少なくとも１重量％の量で、炭酸カルシウム由来バインダ中に存在してもよい。少なくとも１つのレオロジー調整剤は、２０重量％以下の量で、炭酸カルシウム由来バインダ中に存在してもよい。少なくとも１つのレオロジー調整剤は、１重量％～２０重量％の間の量で、炭酸カルシウム由来バインダ中に存在してもよい。

重量基準での炭酸カルシウム由来バインダ対バイオアグリゲートの比率は、好ましくは少なくとも１：１、好ましくは少なくとも１．５：１、好ましくは少なくとも１．７５：１、好ましくは少なくとも２：１、より好ましくは少なくとも２．２：１である。重量基準での炭酸カルシウム由来バインダ対バイオアグリゲートの比率は、好ましくは６：１以下、好ましくは５．５：１以下、好ましくは５：１以下である。重量基準での炭酸カルシウム由来バインダ対バイオアグリゲートの比率は、好ましくは１：１～６：１の間の範囲内、好ましくは１．５：１～５．５：１の間の範囲内、好ましくは１．７５：１～５：１の間の範囲内、好ましくは２：１～５：１の間の範囲内である。

重量基準でのバイオアグリゲート対セメント系バインダの比率は、好ましくは少なくとも１：１、好ましくは少なくとも１．５：１、好ましくは少なくとも１．６：１である。重量基準でのバイオアグリゲート対セメント系バインダの比率は、好ましくは３．５：１以下、好ましくは３：１以下、好ましくは２．７５：１以下、好ましくは２．５：１以下である。バイオアグリゲート対セメント系バインダの比率は、好ましくは１：１～３．５：１の間の範囲内、好ましくは１．５：１～３：１の間の範囲内、好ましくは１．６：１～２．７５：１の間の範囲内、好ましくは１．６：１～２．５：１の間の範囲内である。

Claims (23)

1. バイオアグリゲート系建材であって、
   炭酸カルシウム由来バインダとリグノセルロースバイオアグリゲートとの混合物から形成されたマクロ多孔質要素を備え、前記マクロ多孔質要素は、微小毛細血管構造が前記リグノセルロースバイオアグリゲートによって形成された、空気、及び／又は、蒸気、及び／又は、水に対する開放マトリクスを有し、
   前記マクロ多孔質要素の気孔率は、建材の嵩容積の少なくとも５０％であり、
   前記リグノセルロースバイオアグリゲートを形成する４０重量％～８０重量％の間のバイオアグリゲート粒状物は、粒子サイズ範囲の下位５０％内に収まる最大粒子サイズを有し、
   前記リグノセルロースバイオアグリゲートを形成する５重量％以下の前記バイオアグリゲート粒状物は、前記粒子サイズ範囲の上位２０％内に収まる最大粒子サイズを有するバイオアグリゲート系建材。
2. 前記バイオアグリゲートは、粉砕されたリグノセルロースバイオアグリゲートである請求項１に記載のバイオアグリゲート系建材。
3. 前記バイオアグリゲートは、化学的に処理の施されていないリグノセルロース植物材料である請求項１又は２に記載の建材。
4. 前記バイオアグリゲートを形成する１０重量％以下のバイオアグリゲート粒状物は、前記粒子サイズ範囲の下位２０％内に収まる最大粒子サイズを有する請求項１～３のいずれか一項に記載の建材。
5. 前記バイオアグリゲートを形成する５重量％以下のバイオアグリゲート粒状物は、前記粒子サイズ範囲の上位４０％内に収まる最大粒子サイズを有する請求項１～４のいずれか一項に記載の建材。
6. 前記バイオアグリゲートを形成する４０重量％以下のバイオアグリゲート粒状物は、前記粒子サイズ範囲の上位５０％内に収まる最大粒子サイズを有する先行の請求項のいずれか一項に記載の建材。
7. 前記バイオアグリゲートを形成する少なくとも６０重量％のバイオアグリゲート粒状物は、前記粒子サイズ範囲の下位５０％内に収まる最大粒子サイズを有する先行の請求項のいずれか一項に記載の建材。
8. 前記リグノセルロースバイオアグリゲートは、一般的な小麦、麻、オート麦、菜種、大麦藁、トキワススキ、竹、亜麻、稲藁、トウモロコシ藁、サトウキビバガス、サイザル藁、又はこれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上から形成される請求項１～７のいずれか一項に記載のバイオアグリゲート系建材。
9. 炭酸カルシウム由来バインダは、前記混合物の総重量に基づき、少なくとも１０重量％の量で前記建材中に存在するいずれかの先行の請求項に記載の建材。
10. 前記リグノセルロースバイオアグリゲートは、前記混合物の総重量に基づき、少なくとも１０重量％の量で建材中に存在するいずれかの先行の請求項に記載の建材。
11. 前記バイオアグリゲートは、前記混合物の総重量に基づき、１５～３０重量％の間の範囲の量で前記建材中に存在する請求項１１に記載の建材。
12. 少なくとも１つのレオロジー剤をさらに含むいずれかの先行の請求項に記載の建材。
13. 前記少なくとも１つのレオロジー剤は、少なくとも１つのたるみ軽減レオロジー剤、及び／又は、少なくとも１つの流動増加レオロジー剤のうちの１つ以上を含む請求項１２に記載の建材。
14. 少なくとも１つの保水剤をさらに含むいずれかの先行の請求項に記載の建材。
15. 前記少なくとも１つの保水剤は、フェヌグリークガム、グアーガム、タラガム、ローカストビーンガム、カシアガム、又はこれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上を含むガラクトマンナン多糖類、及び／又は、アルギン酸を含む褐藻、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウム、アルギン酸アンモニウム、アルギン酸カルシウム、又はこれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上を含む非ガラクトマンナン多糖類、及び／又は、寒天、ペクチン、ゼラチン、又はこれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上より選択される請求項１４に記載の建材。
16. 繊維補強材をさらに備えるいずれかの先行の請求項に記載の建材。
17. 前記繊維補強材は、天然短繊維補強材、金属繊維、及び／又は、マイクロ金属繊維、又はこれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上から選択される請求項１６に記載の建材。
18. 少なくとも１つのセメント系バインダをさらに備えるいずれかの先行の請求項に記載の建材。
19. 前記建材は、ドライライニング、断熱材、構造断熱パネル（ＳＩＰＳ）、床下暖房カセット、天井タイル、壁タイル、外装パネル、ブロック、レンガ、タイル、リンテル、モジュラー建築構成材、プレハブ式建築要素、又はこれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上であるいずれかの先行の請求項に記載の建材。
20. 微小毛細血管構造を備えた、空気、及び／又は、蒸気、及び／又は、水に対する開放マトリクスを有するマクロ多孔質要素を備える建材を形成する方法であって、
    リグノセルロースバイオアグリゲートを炭酸カルシウム由来バインダと混合することを含み、前記リグノセルロースバイオアグリゲートを形成する４０重量％～８０重量％の間のバイオアグリゲート粒状物は、粒子サイズ範囲の下位５０％内に収まる最大粒子サイズを有し、
    前記リグノセルロースバイオアグリゲートを形成する５重量％以下の前記バイオアグリゲート粒状物は、前記粒子サイズ範囲の上位２０％内に収まる最大粒子サイズを有する請求項１～１９のいずれかに記載の方法。
21. バイオアグリゲートと炭酸カルシウムバインダとをともに、乾燥混合物として混合し、次いで、前記乾燥混合物を水とともに混合してペーストを形成することを含む請求項２０に記載の方法。
22. 前記ペーストの連続押し出し又は堆積により、前記建材を形成することをさらに含む請求項２１に記載の方法。
23. 請求項１～１９のいずれか一項に記載の微小毛細血管構造を備えた、空気、及び／又は、蒸気、及び／又は、水に対する開放マトリクスを有するマクロ多孔質要素を備える建材を形成する部品のキットであって、
    リグノセルロースバイオアグリゲートであって、前記リグノセルロースバイオアグリゲートを形成する４０重量％～８０重量％の間のバイオアグリゲート粒状物は、粒子サイズ範囲の下位５０％内に収まる最大粒子サイズを有し、
    前記リグノセルロースバイオアグリゲートを形成する５重量％以下の前記バイオアグリゲート粒状物は、前記粒子サイズ範囲の上位２０％内に収まる最大粒子サイズを有するリグノセルロースバイオアグリゲートと、
    炭酸カルシウム由来バインダと、を備え、
    任意でさらに、
    少なくとも１つのレオロジー剤、
    少なくとも１つの保水剤、
    繊維補強材、
    少なくとも１つの凝集剤、
    少なくとも１つのセメント系バインダのうちの１つ以上を備えるキット。