JP3283698B2 - 建築用厚板の製造法 - Google Patents

建築用厚板の製造法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、床材、コンクリート型
枠、床や屋根の下地材などの建築用厚板を製造する方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】建築用厚板の繊維板を湿式で製造する場
合、パルプ繊維のスラリーを抄造して脱水し、熱圧し、
パルプ繊維をその中のリグニンなどを高温度にして結合
する。また、繊維板を乾式で製造する場合、パルプ繊維
に接着剤を混合し、これを熱圧し、パルプ繊維を接着剤
で結合する。
【0003】また、建築用厚板のパルプセメント板を製
造する場合、10重量%以下の少量のパルプ繊維と80
重量%以上の多量のセメント硬化物質を含む原料を水に
分散したスラリーを抄造して脱水し、30kgf/cm2以下
の低い圧力で圧締し、養生して硬化する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】建築用厚板は、強度が
高く、軽量で、安価であることが望まれる。
【0005】ところが、上記のような繊維板を湿式で製
造する場合、強度を高めるため、厚板の芯まで所定の高
温度にするには、熱圧時間が長くなり、製造能率が悪
く、建築用厚板が高価になる。また、繊維板を乾式で製
造する場合、厚板の強度を高めるため、接着剤が多量に
必要になって、熱圧時間が長くなり、建築用厚板が高価
になる。
【0006】また、上記のようなパルプセメント板を製
造する場合、パルプセメント板は、軽いパルプ繊維が少
なくて、重いセメント硬化物質が多いので、比重が大き
くて重い。更に、セメント硬化物質の中にパルプ繊維が
分散している構造であるので、重い割には強度が高くな
い。
【0007】本発明の目的は、上記のような従来の課題
を解決することである。
【0008】
【課題を解決するための着眼と実験】本発明者は、先
ず、パルプセメント板の製造法と同様に、パルプ繊維の
バインダーに接着剤より安価なセメント硬化物質を使用
し、圧締時に加熱を必要としない、また、板厚が均一に
なり易い湿式抄造法を採用することにした。
【0009】そこで、建築用厚板の軽量化を図るため、
原料は、セメント硬化物質より軽いパルプ繊維の配合割
合を高めて厚板を製造してみた。しかし、原料中のパル
プ繊維の配合割合を高めると、原料中のセメント硬化物
質の配合割合が少なくなるので、厚板は、パルプセメン
ト板のようにセメント硬化物質中にパルプ繊維が分散し
ているのではなく、パルプ繊維の間にセメント硬化物質
が分散していて、セメントの硬化による強度が得られ
ず、パルプ繊維同士の絡み合いによる強度のみとなり、
製板され難く、強度が高い厚板が得られなかった。ま
た、パルプ繊維の間には、多くの空隙が形成された。
【0010】そこで、パルプ繊維間の空隙をなくして厚
板の強度を高めるため、抄造脱水後の圧締の圧力を高く
してみた。しかし、圧締を解除すると、スプリングバッ
クが生じ、厚板の強度があまり上がらなかった。
【0011】そこで、更に、パルプ繊維は、リファイナ
にかけて叩解処理したものを用いてみた。すると、圧締
解除後のスプリングバックが少なくなって、厚板の強度
が上がった。
【0012】この理由は、次のように推察される。叩解
処理したパルプ繊維は、表面に微少繊維毛がひげ状に分
岐し、かつ、表面の粘度が上昇する。従って、圧締圧力
が高いと、パルプ繊維の表面同士が接触し、表面の微少
繊維毛の絡み合いと表面の粘着によってパルプ繊維同士
が結合し易く、パルプ繊維同士の結合力が高まる。ま
た、パルプ繊維の表面に捕捉されるセメント硬化物質が
増加し、セメント硬化物質によるパルプ繊維の結合力が
高まる。更に、高圧の圧締によって余剰水分の搾出量が
増加して水セメント比が適当になってセメントの硬化反
応が活発になる。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、パルプ繊維と
セメント硬化物質を含む原料を水に分散したスラリーを
抄造して脱水し、圧締し、養生して硬化する板の製造法
において、原料は、パルプ繊維が多くて30〜60重量
%であって、セメント硬化物質が少なくて70〜40重
量%であり、原料中のパルプ繊維は、リファイナにかけ
たりして叩解処理してあり、例えば、カナダ標準ろ水度
が100〜400mlであり、圧締の圧力は、100〜3
00kgf/cm2の高圧であることを特徴とする建築用厚板
の製造法である。
【0014】
【作用】本発明においては、原料中のパルプ繊維の配合
割合が高く、原料中のセメント硬化物質の配合割合が低
いので、比重が小さい建築用厚板が得られる。
【0015】原料中のパルプ繊維が多くてセメント硬化
物質が少ないと、強度が高い厚板が得られ難いが、原料
中のパルプ繊維は叩解処理してあり、また、圧締の圧力
は高圧であるので、強度が高い建築用厚板が得られる。
【0016】また、パルプ繊維のバインダーに接着剤よ
り安価なセメント硬化物質を使用し、圧締時に加熱を必
要としないので、建築用厚板が安価に得られる。
【0017】なお、湿式抄造法であるので、厚さが均一
な建築用厚板が得られ易い。
【0018】
【発明の効果】本発明においては、強度が高くて比重が
小さい建築用厚板が安価に得られる。
【0019】
【実施例】本例の建築用厚板の製造法においては、原料
は、パルプ繊維が30〜60重量%であって、セメント
硬化物質が70〜40重量%である。
【0020】原料中のパルプ繊維は、リファイナにかけ
て叩解処理してあり、カナダ標準ろ水度(JIS P8121)が
100〜400ml、更に好ましくは150〜300mlで
ある。なお、パルプ繊維は、叩解処理してないと、カナ
ダ標準ろ水度が700ml以上である。また、原料中のパ
ルプ繊維は、晒しパルプ繊維であって、未晒しパルプ繊
維を含まないか、または、原料中の未晒しパルプ繊維の
含有量が20重量%以下である。
【0021】原料中のセメント硬化物質は、セメントと
硅砂であり、または、それにパーライトなどを添加して
いる。セメントと硅砂の重量割合は、1.5:1〜1:
1.5である。
【0022】原料スラリーは、上記の原料を水に分散
し、3〜6%の濃度にする。
【0023】長網式抄造機において、原料スラリーは、
フローボックスから抄き網上に流れ落ち、脱水されて薄
膜状に抄き上げられ、ウェブが形成される。ウェブは、
抄き網からメーキングロールに巻き取られ、多層に巻か
れて所定の厚さになる毎に、多層に巻かれたウェブが切
断されてメーキングロールから剥離し、マット体に展開
してコンベア上に落下する。マット体は、コンベアで平
板プレスに挿入され、100〜300kgf/cm2の高圧で
圧締される。その後、1次養生とオートクレーブによる
2次養生を経て硬化し、乾燥する。厚さが10〜30mm
の建築用厚板を製造する。
【0024】なお、オートクレーブ養生を行なうと、セ
メント硬化物質の硬化反応が促進され、建築用厚板の強
さが高くなる。
【0025】<実施例1〜3と比較例1>原料中のパル
プ繊維とセメント硬化物質の配合割合を各値に変えて、
建築用厚板を製造した。マット体の圧締圧力(250kg
f/cm2)やオートクレーブによる2次養生の温度(18
0℃)などのその他の条件は、一定である。各建築用厚
板の比重と曲げ強さを測定した。表1に示す。
【0026】
【表1】 表1から明らかなように、実施例1〜3においては、原
料は、パルプ繊維が多くてセメント硬化物質が少なく、
建築用厚板は、比重が小さくて曲げ強さが高い。これに
対し、比較例1においては、原料は、パルプ繊維が少な
くてセメント硬化物質が多く、建築用厚板は、比重が大
きくて曲げ強さが低い。
【0027】<実施例4〜7と比較例2>圧締圧力を各
値に変えて、建築用厚板を製造した。原料中のパルプ繊
維とセメント硬化物質の配合割合(35:65)やオー
トクレーブによる2次養生の温度(180℃)などのそ
の他の条件は、一定である。各建築用厚板の比重と曲げ
強さを測定した。表2に示す。
【0028】
【表2】 表2から明らかなように、実施例4〜7においては、圧
締圧力が高く、建築用厚板は、比重が小さくて曲げ強さ
が高い。これに対し、比較例2においては、圧締圧力が
低く、製板されない。
【0029】<実施例8〜11>原料中のセメント硬化
物質をパーライトに置換する量を各値に変えて、建築用
厚板を製造した。原料中のパルプ繊維の配合割合(35
重量%)、圧締圧力(250kgf/cm2)やオートクレー
ブによる2次養生の温度(180℃)などのその他の条
件は、一定である。各建築用厚板の比重と曲げ強さを測
定した。表3に示す。
【0030】
【表3】 表3から明らかなように、実施例8〜11においては、
原料中のセメント硬化物質をパーライトに置換する量が
増加するに従って、建築用厚板は、比重が小さくなって
曲げ強さが低くなる。
【0031】<実施例12〜14>原料中の晒しパルプ
繊維を未晒しパルプ繊維に置換する量を各値に変えて、
建築用厚板を製造した。原料中のセメント硬化物質の配
合割合(50重量%)、圧締圧力(250kgf/cm2)や
オートクレーブによる2次養生の温度(180℃)など
のその他の条件は、一定である。各建築用厚板の比重と
曲げ強さを測定した。表4に示す。
【0032】
【表4】 表4から明らかなように、実施例12〜14において
は、原料中の晒しパルプ繊維を未晒しパルプ繊維に置換
しても、建築用厚板は、比重がほとんど変化しないが、
曲げ強さが変化する。原料中の未晒しパルプ繊維が10
重量%になる実施例13では、未晒しパルプ繊維がない
実施例12に比較して、建築用厚板は、曲げ強さが高く
なるが、原料中の未晒しパルプ繊維が15重量%になる
実施例14では、建築用厚板は、曲げ強さが低くなる。
【0033】未晒しパルプ繊維は、晒しパルプ繊維に比
較し、繊維の強度が高くて建築用厚板の強度を高くする
長所と、セメントの硬化を阻害して建築用厚板の強度を
低くする短所を有し、未晒しパルプ繊維の配合割合が多
くなると、長所よりも短所が優勢になる。建築用厚板に
は、原料中の未晒しパルプ繊維の配合割合が20重量%
以下であることが望ましい。
【0034】<実験例>マット体の圧締圧力と建築用厚
板の比重の関係を求めた。この関係を示す図1から明ら
かなように、マット体の圧締圧力が50kgf/cm2位まで
に増加しても、建築用厚板は、比重があまり大きくなら
ず、スプリングバックが生じていることが推察される。
しかし、圧締圧力が50kgf/cm2あたりを越えて増加す
ると、建築用厚板は、比重が急激に大きくなり、スプリ
ングバックが生じていないことが推察される。
【0035】マット体の圧締圧力とスプリングバック率
の関係を、原料中のパルプ繊維を叩解処理した場合と叩
解処理しなかった場合について求めた。この関係を示す
図2から明らかなように、パルプ繊維を叩解処理した場
合は、叩解処理しなかった場合よりも、圧締されたマッ
ト体のスプリングバック率が低い。特に、圧締圧力が1
00kgf/cm2あたりを越えて増加すると、パルプ繊維を
叩解処理しなかった場合は、スプリングバック率が増加
するが、パルプ繊維を叩解処理した場合は、スプリング
バック率が増加せず、ほぼ一定である。
【0036】マット体の圧締圧力と含水率、水セメント
比の関係を、原料中のパルプ繊維の配合割合が35重量
%であって多い場合と10重量%であって少ない場合に
ついて求めた。表5に示す。
【0037】
【表5】 表5から明らかなように、原料中のパルプ繊維の配合割
合が35重量%であって多い場合は、マット体の圧締圧
力が50kgf/cm2程度ではマット体の水セメント比が大
き過ぎてセメントの硬化反応には適当ではないが、圧締
圧力が100〜300kgf/cm2になると、マット体は、
余剰水分の搾出量が増加して水セメント比が適当になっ
てセメントの硬化反応が活発になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】建築用厚板の製造法においてマット体の圧締圧
力と建築用厚板の比重の関係を示す線図である。
【図2】建築用厚板の製造法において原料中のパルプ繊
維を叩解処理した場合と叩解処理しなかった場合のマッ
ト体の圧締圧力とスプリングバック率の関係を示す線図
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−24821(JP,A) 特開 平5−42514(JP,A) 特開 平3−23248(JP,A) 特開 平5−310463(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C04B 16/02

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パルプ繊維とセメント硬化物質を含む原
    料を水に分散したスラリーを抄造して脱水し、圧締し、
    養生して硬化する板の製造法において、 原料は、パルプ繊維が30〜60重量%であって、セメ
    ント硬化物質が70〜40重量%であり、 原料中のパルプ繊維は、叩解処理してあり、 圧締の圧力は、100〜300kgf/cm2であることを特
    徴とする建築用厚板の製造法。
  2. 【請求項2】 原料中のパルプ繊維は、リファイナにか
    けて叩解処理し、カナダ標準ろ水度が100〜400ml
    であることを特徴とする請求項1に記載の建築用厚板の
    製造法。
  3. 【請求項3】 原料中のパルプ繊維は、晒しパルプ繊維
    であって、未晒しパルプ繊維を含まないか、または、原
    料中の未晒しパルプ繊維の配合割合が20重量%以下で
    あることを特徴とする請求項1または2に記載の建築用
    厚板の製造法。
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JP5091420B2 (ja) * 2006-03-31 2012-12-05 ニチハ株式会社 塗料廃材を含む窯業系建材とその製造方法
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