JP3361351B2 - 珪酸カルシウム板の製造方法 - Google Patents

珪酸カルシウム板の製造方法

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正人 崎山
琢也 浅見
優 陶山
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    • Y02P40/60Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes

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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、珪酸カルシウム板の製
造方法に関するものである。 【0002】 【従来の技術・課題】嵩密度1.0g/cm2以下の珪酸
カルシウム板は、軽量性、加工性、寸法安定性及び不燃
性という特徴をもち、建築材料として主として内装用に
広く使用されている。また、珪酸カルシウム板の製造方
法としては、抄造法、プレスモールド法及び単層成形等
が例示されている。これらの方法で造られた未養生板
は、通常圧力容器内で飽和水蒸気により反応硬化させ
る。その際、得られる珪酸カルシウム板の嵩密度が1.
0g/cm2以下と軽い場合、その未養生板の含有水分
量は多く、また、微視的にみると含有水分の分布は均一
でなく、そのため結果として水熱反応後に層間剥離や層
間亀裂や表層フクレといった問題が生じていた。この防
止のため、成形後にプレスを行ったり、反応中にターン
バックルを用いて締め付けるという方法が行われている
が、嵩比重が高くなったり、製造に人手が掛かるという
欠点があった。 【0003】そこで、本発明者らは種々の研究を行った
結果、層間剥離、層間亀裂、表層フクレの原因は水熱反
応中の珪酸カルシウム板中の余剰な水分にあることが分
かった。 【0004】従って、本発明の目的は、水熱反応の昇温
初期に未養生珪酸カルシウム板を加熱し、水分を蒸発さ
せ、圧力容器内の圧力と養生中の珪酸カルシウム板の水
分量をコントロールすると同時に飽和蒸気を圧力容器内
に入れる時の温度差を少なくし、結露水の量を少なくす
ることにより上述の問題点を解決した、層間剥離や層間
亀裂や表層フクレが発生しない珪酸カルシウム板の製造
方法を提供するものである。 【0005】 【課題を解決するための手段】即ち、本発明に係る珪酸
カルシウム板の製造方法は、所定の比率で石灰質原料と
珪酸質原料を含有してなる原料スラリーから成形された
未養生珪酸カルシウム板を圧力容器中で水熱反応させる
ことからなる珪酸カルシウム板の製造方法において、圧
力容器内の温度を100℃から150℃まで昇温させる
工程を、例えば図1に示すように100℃から150℃
までの飽和蒸気圧曲線(A,B)と、図1に示す100℃
から150℃までの圧力容器内圧力曲線(C,D)で囲ま
れる面積が1〜8時間・kg/cm2となる条件で行
い、その後は所定の飽和蒸気条件下で水熱反応を行い、
その後乾燥することにより嵩密度1.0g/cm2以下の
珪酸カルシウム板を得ることを特徴とする。 【0006】 【作用】本発明においては、未養生珪酸カルシウム板の
水熱反応を行う際に、一般に行われているように昇温初
期から飽和蒸気を圧力容器内に入れる方法ではなく、昇
温初期においては、 蒸気を圧力容器内に入れずに加熱する; 過熱蒸気を圧力容器内に入れる 等方法により未養生珪酸カルシウム板を加熱し、水分を
蒸発させ、圧力容器内の圧力と養生中の珪酸カルシウム
板の水分量をコントロールすると同時に飽和蒸気を圧力
容器に入れる時の飽和蒸気との温度差を少なくし、結露
水の量を少なくすることにより、水熱反応中に余剰な水
分をなくし、層間剥離、層間亀裂、表層フクレを防止で
きるものである。 【0007】の方式として、圧力容器内に電気ヒータ
ーを設置したり、オイルヒーターや蒸気配管を行う方法
や圧力容器を二重にしたジャケット方式等が考えられ
る。また、の方式としては飽和蒸気をスーパーヒータ
ーで過熱する方法が一般的である。 【0008】昇温に際しては、図1に示すように100
℃から150℃までの飽和蒸気圧曲線(A,B)と、圧力
容器内圧力曲線(C,D)で囲まれる面積が1〜8時間・
kg/cm2となることが必要である。この段階の水熱
反応において、温度が100℃未満では、未養生珪酸カ
ルシウム板からの水分の蒸発速度が遅く、未養生珪酸カ
ルシウム板の含水率を下げるために長時間を要するため
に好ましくない。また、150℃を超えると、蒸発速度
が速く、水から水蒸気になる際の膨張圧により層間が剥
がれ易くなったり、過乾燥状態になり易くなるために好
ましくない。 【0009】また、図1の(A,B)と(C,D)で囲まれ
る面積は1〜8時間・kg/cm2の範囲とするが、一
般に行われている水熱反応時に未養生珪酸カルシウム板
をラックに載せて行う方法では、ラック上の未養生珪酸
カルシウム板の重ねた厚さが薄い時には、1時間・kg
/cm2に近く、厚い時には、8時間・kg/cm2に近
くする必要がある。この値が1時間・kg/cm2より
低いと、板から出る水分が少なくなり、通常の飽和蒸気
による養生に近くなるため、剥離、パンクに対する効果
が少ない。また、8時間・kg/cm2より高いと珪酸
カルシウム板から水分が出過ぎるため、反応に必要な水
分が不足し、反応不良となり、曲げ強度が低く、脆くな
る。 【0010】上記のような条件での水熱反応が終了した
後、飽和蒸気圧下で更に水熱反応を継続する。この水熱
反応は170〜190℃の飽和蒸気下で5〜20時間程
度行うことが好ましい。 【0011】上記のようにして水熱反応が終了した後、
反応容器内を大気圧まで減圧する。この減圧操作は慣用
の操作により行うことができ、例えば3〜10時間の範
囲で行うことが好ましい。 【0012】 【実施例】 実施例1〜3及び比較例1〜2 消石灰、珪藻土、珪砂、ウォラストナイト、パルプを表
1に示す割合で配合して12倍の水で混合、撹拌した。
更に、抄造時には水を加え、バット内濃度を約3%とし
て抄造した。抄造した珪酸カルシウム板を表1及び図2
ないし6に示す条件で150℃まで昇温し、その後飽和
蒸気(180℃−10kg/cm2)を導入して30分間
で180℃まで昇温し、同温度で15時間保持後、5時
間かけて大気圧まで減圧した。なお、図2ないし6にお
いて、圧力容器内圧力曲線(C,D)が実際の圧力容器内
の温度並びに圧力の移行を示すものである。次に、10
5℃乾燥機中で乾燥して珪酸カルシウム板を得た。得ら
れた珪酸カルシウム板の嵩密度及び曲げ強度を測定し、
得られた結果を表1に併記する。 【0013】比較例3〜4 比較例3は実施例1と同一配合で、また、比較例4は実
施例2と同一配合で、抄造した珪酸カルシウム板を飽和
蒸気(180℃−10kg/cm2)を用いて圧力容器内
で水熱反応させた。ただし、比較例4では、抄造した珪
酸カルシウム板4枚(24mm)を積み重ね、板間にスキ
間がないようにターンバックルで締め付けた。昇温時間
は3時間、保持時間は15時間、減圧時間は5時間で大
気圧まで減圧した。次に、105℃乾燥機中で乾燥して
珪酸カルシウム板を得た。得られた珪酸カルシウム板の
嵩密度及び曲げ強度を測定し、得られた結果を表1に併
記する。 【0014】実施例4及び比較例5 消石灰、珪藻土、珪砂、ウォラストナイト、パルプを表
1に示す割合で配合して12倍の温水(90℃)で混合撹
拌し、2時間断続撹拌を行いながら保持した後、20×
30cmの金型に投入し、嵩密度0.5g/cm2となる
ようにプレス成形した。その後、実施例4では、実施例
3と同条件で水熱反応し、比較例5では比較例3と同条
件で水熱反応し、乾燥後、嵩比重及び曲げ強度を測定し
た。得られた結果を表1に併記する。 【0015】 【表1】 【0016】 【発明の効果】以上のように、本発明の珪酸カルシウム
板の製造方法によれば、嵩密度1.0g/cm2以下の珪
酸カルシウム板の層間剥離、層間亀裂、表層フクレの防
止に優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の水熱反応条件(100〜150℃)の1
実施態様を説明するグラフである。 【図2】実施例1における100℃から150℃までの
水熱反応条件を示すグラフである。 【図3】実施例2における100℃から150℃までの
水熱反応条件を示すグラフである。 【図4】実施例3及び4における100℃から150℃
までの水熱反応条件を示すグラフである。 【図5】比較例1における100℃から150℃までの
水熱反応条件を示すグラフである。 【図6】比較例2における100℃から150℃までの
水熱反応条件を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 陶山 優 茨城県石岡市大字柏原6番1号 株式会 社アスク 中央研究所内 (72)発明者 白本 盛光 茨城県石岡市大字柏原6番1号 株式会 社アスク 中央研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C04B 38/00 - 38/10 C04B 40/00 - 40/06

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 所定の比率で石灰質原料と珪酸質原料を
    含有してなる原料スラリーから成形された未養生珪酸カ
    ルシウム板を圧力容器中で水熱反応させることからなる
    珪酸カルシウム板の製造方法において、圧力容器内の温
    度を100℃から150℃まで昇温させる工程を、10
    0℃から150℃までの飽和蒸気圧曲線(A,B)と、1
    00℃から150℃までの圧力容器内圧力曲線(C,D)
    で囲まれる面積が1〜8時間・kg/cm2となる条件
    で行い、その後は所定の飽和蒸気条件下で水熱反応を行
    い、その後乾燥することにより嵩密度1.0g/cm2
    下の珪酸カルシウム板を得ることを特徴とする珪酸カル
    シウム板の製造方法。
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