JP3656058B2

JP3656058B2 - Manufacturing method of artificial marble products

Info

Publication number: JP3656058B2
Application number: JP2002114378A
Authority: JP
Inventors: 知勝饒平名; 知光饒平名
Original assignee: 知勝饒平名; 知光饒平名; 嘉手納伸
Priority date: 2001-05-25
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2022-04-17
Also published as: JP2003040663A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、フライアッシュやクリンカーアツシュ、ごみ焼却灰又はごみ焼却灰の溶融固化物、ヘドロなどを原料にした人造大理石品とその製造方法に関する。この人造大理石品は、天然の大理石と同様に、インテリア品やエクステリア品などの装飾に好適であり、さらには壁材あるいは建築資材などにも適用できる。
【０００２】
【従来の技術】
本発明の発明者らは、特願平６−２５４２７６号において、ゴミ焼却灰の溶融固化生成物と樹脂と硬化剤とを混合して製造した人造石を提案した。この発明によると、廃棄物を焼却して発生した焼却灰に付加価値をつけることができ、廃棄物の資源化に有効である。
【０００３】
このように、焼却灰で人造石を製造可能とすることで、廃棄物である焼却灰の資源化の課題は解消されたが、別の問題として、石炭を燃料として火力発電を行なう際に燃焼炉から発生する石炭灰すなわちフライアッシュやクリンカーアツシュの処理が新たな社会問題となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これに対し、フライアッシュをセメントなどと混ぜて建築用の板材やブロックなどを製造する技術が、特公平８−５６９８号公報や特開平３−１７７３４９号公報などに記載されている。また、埋め戻し材などを製造する技術が、特開平４−１８２３３５号公報などに記載されている。
【０００５】
このように、ブロックや板材、埋め戻し材などを製造することは知られているが、より付加価値の高い資材すなわち豪華な人造大理石品を製造できると、用途も拡がり、処分に困っているフライアッシュの有効利用がより円滑に実現できる。クリンカーアツシュの場合も、同様に付加価値の高い人造大理石品の原料に使用できることが望ましい。
【０００６】
さらに、ごみ焼却灰やその溶融固化物の場合も、通常の人造石より付加価値の高い人造大理石品にできることが望ましい。また、工事現場などから発生したり生活排出物や公害物質として発生するヘドロの処理も困難を来しているので、このヘドロも人造大理石品の原料にできると好都合である。
【０００７】
本発明の技術的課題は、このような問題に着目し、フライアッシュやクリンカーアツシュ、ごみ焼却灰又はごみ焼却灰の溶融固化物、ヘドロなどを原料とした人造大理石品を製造可能とすることにある。すなわち、美しい大理石調の外観や性状を実現し、各種の色鮮やかな色彩も可能とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の技術的課題は次のような手段によって解決される。請求項１は、フライアッシュ又はクリンカーアツシュの粉砕粉末又はごみ焼却灰若しくはごみ焼却灰の溶融固化物の粉砕粉末又はヘドロの乾燥粉砕粉末の１種以上と樹脂材と酸化チタン粉末との混合材に硬化剤を混ぜて成型することを特徴とする人造大理石品の製造方法である。合成樹脂材は、フライアッシュの結合用である。
【０００９】
このように、フライアッシュと不飽和ポリエステル樹脂などの樹脂材と酸化チタン粉末とを混合すると、元々灰色をしたフライアッシュを主原料としているにも係わらず、白みを帯びたマーブル様の外観を呈した人造大理石を実現できる。しかも、酸化チタン粉末の割合や混ぜ方によって所望のマーブル模様を実現できる。したがって、硬化剤を混ぜて成型すれば、種々の人造大理石品を製造できる。
【００１０】
フライアッシュに限らず、クリンカーアツシュの粉砕粉末又はごみ焼却灰若しくはごみ焼却灰の溶融固化物の粉砕粉末又はヘドロの乾燥粉砕粉末などを用いたり、これらを混ぜて用いても同様な効果が得られる。その結果、従来廃棄にも困るほどのフライアッシュやクリンカーアツシュ、ごみ焼却灰やごみ焼却灰の溶融固化物、ヘドロなどから、豪華な人造大理石品を製造して高い付加価値を付けることが可能となり、資源の有効利用を促進できる。
【００１１】
請求項２は、少なくともフライアッシュ又はクリンカーアツシュの粉砕粉末又はごみ焼却灰若しくはごみ焼却灰の溶融固化物の粉砕粉末又はヘドロの乾燥粉砕粉末の１種以上と樹脂材と酸化チタン粉末とを混合した後、さらに着色剤と硬化剤とを混合した状態で成型することを特徴とする人造大理石品の製造方法である。
【００１２】
このように、フライアッシュと樹脂材と酸化チタン粉末とを混合すると、白みを帯びたマーブル様になるが、さらに所望の着色剤を混合してから硬化剤を混ぜて成型すると、所望の色に着色した人造大理石を実現できる。したがって、白っぽいマーブル様だけでなく、所望の色のマーブル様も可能となり、各種の要望に応じた人造大理石品を実現できる。フライアッシュに限らず、クリンカーアツシュの粉砕粉末又はごみ焼却灰若しくはごみ焼却灰の溶融固化物の粉砕粉末又はヘドロの乾燥粉砕粉末などを用いても同様な効果が得られる。
【００１３】
請求項３は、比較的サイズが大きく、強度や平坦度、軽量化などを要する人造大理石品の製造方法であり、まず型に樹脂製の被膜材を流し、該被膜材が硬化した後、少なくともフライアッシュ又はクリンカーアツシュの粉砕粉末又はごみ焼却灰若しくはごみ焼却灰の溶融固化物の粉砕粉末又はヘドロの乾燥粉砕粉末の１種以上と樹脂材と酸化チタン粉末とを混合し、さらに着色剤と硬化剤とを混ぜた混合材を流し込んで第１層を形成する。このとき、酸化チタン粉末を散りばめたりして混ぜると、混ぜ方によって各種のマーブル模様を形成できる。
【００１４】
次に、強化層などの中間層を設けた後、該中間層の上に、第１層の場合と同様に少なくともフライアッシュ又はクリンカーアツシュの粉砕粉末又はごみ焼却灰若しくはごみ焼却灰の溶融固化物の粉砕粉末又はヘドロの乾燥粉砕粉末の１種以上と樹脂材を混合し、さらに着色剤と硬化剤を混ぜた混合材を流し込んで第２層を形成する。
【００１５】
このように、型に流し込んだ樹脂製の被膜材が硬化した後、フライアッシュと樹脂材と酸化チタン粉末とを混合し、さらに着色剤と硬化剤とを混ぜた混合材を流し込んで第１層を形成し、次いで強化層などの中間層を設けた後、フライアッシュと樹脂材を混合し、さらに着色剤と硬化剤を混ぜた混合材を流し込んで第２層を形成するため、中間層によって強度が強化されたり、平坦度が維持される。大サイズの製品の場合は、軽量化や大サイズ化も容易に実現できる。
【００１６】
フライアッシュに限らず、クリンカーアツシュの粉砕粉末又はごみ焼却灰若しくはごみ焼却灰の溶融固化物の粉砕粉末又はヘドロの乾燥粉砕粉末などを用いても同様な効果が得られる。したがって、各種の建材や洗面台などの設備を人造大理石で製造することが可能となり、天然の大理石では実現不可能であった製品も成型製造でき、フライアッシュやクリンカーアツシュ、ごみ焼却灰、ごみ焼却灰の溶融固化物、ヘドロなどをリサイクルした人造大理石の用途が格段と拡がる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に本発明による人造大理石品とその製造方法が実際上どのように具体化されるか実施形態を説明する。前記のように、本発明による人造大理石は、フライアッシュ又はクリンカーアツシュの粉砕粉末又はごみ焼却灰若しくはごみ焼却灰の溶融固化物の粉砕粉末又はヘドロの乾燥粉砕粉末の１種以上と樹脂材と酸化チタン粉末との混合材に着色剤と硬化剤を混ぜて成型するが、まずフライアッシュを原料とする製法を詳述する。
【００１８】
このフライアッシュは、石炭灰の一種であるが、クリンカーアツシュと区別される。すなわち、クリンカーアツシュは粗い粒状をしているので、道路の路盤材やアスファルトなどの骨材として再利用されているが、フライアッシュは飛散するような微細な粉状の石炭灰であり、再利用が困難視されていた。なお、フライアッシュは、灰色を呈している。
【００１９】
フライアッシュと混ぜる樹脂材としては、不飽和ポリエステル樹脂が適しているが、これ以外の合成樹脂も利用はできる。
【００２０】
酸化チタン粉末は、着色のため、あるいは透き通った感じの鮮やかな性状を出すために混合するものである。フライアッシュと樹脂材と酸化チタン粉末とを混合すると白みを帯びたマーブル様になるので、白みを帯びた外観を望む場合は、フライアッシュと樹脂材と酸化チタン粉末とを混ぜただけでマーブル様の白系に着色するための処理を済ますこともできる。
【００２１】
フライアッシュに代えて、原料としてクリンカーアツシュの粉砕粉末又はごみ焼却灰若しくはごみ焼却灰の溶融固化物の粉砕粉末又はヘドロの乾燥粉砕粉末を用いたり、これらを混合した原料を用いる場合も同様である。
【００２２】
混合割合は、フライアッシュと樹脂材と酸化チタン粉末との総量を１００％とすると、フライアッシュを約５５〜６０％、樹脂材を約３０〜３５％、酸化チタン粉末を約１０％の割合が適しているが、それぞれの値の±２０％程度は許容される。したがって、例えば酸化チタン粉末の場合は、８〜１２％の範囲でも許容される。
【００２３】
フライアッシュに対し樹脂材の量が相対的に多いと粘度が上がり、少ないと粘度が下がる。したがって、成型される製品の形状やサイズに応じて、成型が容易なように粘度を選択することができる。
【００２４】
人造大理石の場合、白みを帯びた色以外に、種々の色が要望される。例えば、赤系や黄系、黒系等を要望する場合は、酸化チタン粉末を混ぜて一旦白みを帯びたマーブル様にした後、さらに希望する色に応じた着色剤を混ぜてから硬化剤を混ぜて成型する。
【００２５】
このように、酸化チタン粉末を混合した後、赤系、黄系、黒系等の着色剤を混ぜると、所望の着色が可能となる。すなわち、赤色の着色剤を混合するとピンク色となり、黄色の着色剤を混合するとアイボリー色となり、黒色の着色剤を混合するとグレー系の色となる。
【００２６】
また、赤系、黄系、黒系等の着色剤を任意に選んで混合したり、混合の比率を任意に選択することで、ピンクやアイボリー、グレー系以外の任意の色も着色できる。
【００２７】
人造大理石品の製造は、型を用いて成型するのが望ましい。図１は、中間層の入った製品の成型方法を工程順に示す縦断面図である。（１）は、成型用の型の一例であり、最もシンプルな例である。したがって、製品の形状やサイズなどに応じて任意の型を採用できる。
【００２８】
（１）のような型１の中に、（２）のように、樹脂製の被膜材を流して、保護用の表層２を形成する。表層２は透明が望ましく、樹脂材の種類としては、不飽和ポリエステル樹脂が適している。膜厚は0.７ｍｍ程度が適している。
【００２９】
約３０分経過して、この表層２を構成する被膜材が硬化した後、フライアッシュと樹脂材と酸化チタン粉末とを混合した後、さらに所望の着色剤と硬化剤を混ぜた混合材を流し込んで、（３）のように、第１層３を形成する。
【００３０】
この場合の樹脂材も不飽和ポリエステル樹脂が適しており、また硬化材としては、メチルエチルケトンパーオキサイド混合物（危険物第５類）などが適している。
【００３１】
通常は、製品のサイズや重量に応じた量の混合材を予め用意しておく。すなわち、フライアッシュと樹脂材と酸化チタン粉末とを混合した後、さらに所望の着色剤を混ぜた混合材を必要な量だけ用意しておき、成型の都度、硬化剤を混ぜてから、型に流し込む。
【００３２】
また、このとき、第１層３分の混合材を２回に分け、先に流し込んだ約半分の量に酸化チタン粉末を少量散りばめてから、残り半分の混合材を各種の方法で流し込むと、酸化チタン粉末の散りばめ方や残り半分の流し込み方によって、種々のマーブル模様を形成できる。
【００３３】
そして、この第１層３を手際よく平坦に均した後、第１層３の樹脂が硬化しないように、出来るだけ早めに、（４）のように、目的に応じた中間層４を設けて芯にする。芯材は、強度を高めたり、反らないようにするためであれば、グラスファイバーなどを敷く。
【００３４】
例えば４ｃｍ以上といった厚板状の製品の場合は、ベニヤ板などを敷いてもよい。ベニヤ板などは、大サイズの製品の場合の軽量化にもなる。このような大サイズの板状は、トイレなどの仕切り板や建物の内壁の装飾などに適している。
【００３５】
なお、中間層４は、内部の芯材が製品の側面から見えないように、周囲２ｃｍ程度の幅Ｇだけは中間層４を設けない。つまり、製品のサイズより小さめに中間層４を設ける。
【００３６】
そして、この中間層４の上に、出来るだけ早めに、（５）のように、第２層５用の混合材を流し込む。この第２層５の混合材は、第１層の場合と同様にフライアッシュと樹脂材と酸化チタン粉末とを混合した後、さらに着色剤を混ぜた混合材に、硬化剤を混ぜて流し込む。したがって、第１層３分の混合材と一緒に用意しておき、２回に別けて、硬化剤を混ぜて流し込むのがよい。
【００３７】
なお、第２層５は、中間層４が有るため、透過して見えないので、第２層５を流し込む際には、第１層３の場合のような美しいマーブル模様を形成する作業は要らない。同様な理由から、酸化チタン粉末や寒水石粉末も必ずしも加えなくてもよい。ただし、第１層３と同様な色を出すために着色剤は必要である。
【００３８】
この（５）の状態で自然放置し、約３時間経過して、第１層３および第２層５の樹脂が硬化すると、離型する。すなわち、型１とその内部の製品とを分離すると、（６）のような製品が完成する。この後、表層２の表面６を研磨すると、内部の第１層３が透けて見える。しかも、第１層３は、酸化チタン粉末を混ぜたり、散りばめたりして、マーブル模様を形成してあるので、豪華なマーブル模様が見える。また、酸化チタン粉末と着色剤の作用で、鮮やかな色彩を呈する。
【００３９】
前記の硬化剤は、樹脂材の固まる時間が３時間程度になるような材質を選定するのが好ましい。また、硬化剤の量は、樹脂材の重量に対し0.８〜１.0％程度が適している。0.８％より少ないと、硬化に時間が掛かり過ぎて非能率となり、１％より多いと、短時間に硬化してしまって収縮率が大きく、亀裂が生じたりする恐れがある。
【００４０】
なお、中間層４は、第１層と第２層の厚みｔ１、ｔ２がほぼ同じ寸法になるようにすると、反りを効果的に防止できる。
【００４１】
以上の工程で、型１として、製品に応じた形状やサイズのものを用いれば、各種の洗面台や流しなどのような複雑な形状でも人造大理石で製造することができる。
【００４２】
以上のように、酸化チタン粉末を混合することによって、鮮やかな美しい人造大理石品を実現できるが、寒水石の粉末も混合すると、酸化チタン粉末との相乗効果によって、鮮やかさが更に浮き立った製品が可能となる。寒水石は、白色ないし透明に近い天然の大理石であり、粉砕して粉末状にしたものを用いる。フライアッシュと寒水石粉末との配合割合は、７対３程度が適しているが、６対４〜８対２程度でも、充分に実用できる。
【００４３】
以上はフライアッシュを原料する製法であるが、フライアッシュに代えてクリンカーアツシュを用いることもできる。クリンカーアツシュは、米粒大の粒度を中心に、大小の粉粒体が混在している場合が多い。このクリンカーアツシュをそのまま樹脂材と混合して成型することで、建築資材などを製造することもできるが、クリンカーアツシュを細かく粉砕して粉末状にしてから、樹脂材と酸化チタン粉末と混合すると、白みを帯びたマーブル様を実現できる。
【００４４】
したがって、白みを帯びた外観を望む場合は、クリンカーアツシュの粉砕粉末と樹脂材と酸化チタン粉末とを混ぜただけでも製品化可能である。また、酸化チタン粉末に加えて、所望の色の着色剤を混ぜると、鮮やかな所望の色に着色することもできる。
【００４５】
フライアッシュやクリンカーアツシュなどの石炭灰に代えて、ごみ焼却灰若しくはごみ焼却灰の溶融固化物を原料にすることもできる。ごみ焼却灰の場合は、ごみ焼却灰をそのまま樹脂材や酸化チタン粉末と混ぜて製品化することもできるが、種々の異物が混在していることが多いので、一旦粉砕して粒度を細かく揃えてから、樹脂材や酸化チタン粉末と混ぜるのがよい。
【００４６】
また、ごみ焼却灰などのごみ焼却残渣は最終処分が困難なため、溶融固化して処分を容易にすることが多い。このような場合は、ごみ焼却灰の溶融固化物を細かく粉砕して粉末状にしてから、樹脂材や酸化チタン粉末と混合する。あるいは、着色剤や硬化剤と混合した状態で注型して成型する。
【００４７】
ヘドロを原料に用いることもできる。ヘドロの場合は、大量の水分を含んでいる場合が多いので、充分に乾燥させてから細かく粉砕し、粉末状にして用いる。そして、樹脂材や酸化チタン粉末と混合し、あるいは着色剤や硬化剤と混合した状態で成型する。製紙工場からは繊維成分を含んだヘドロが発生し、処理に困っているが、このようなヘドロも原料にできる。
【００４８】
また、フライアッシュ又はクリンカーアツシュの粉砕粉末又はごみ焼却灰若しくはごみ焼却灰の溶融固化物の粉砕粉末又はヘドロの乾燥粉砕粉末を２種以上混合して原料とすることもできる。互いに混合する原料の種類や配合割合によっては、種々の色や質感を出すこともできる。
【００４９】
前記のフライアッシュやクリンカーアツシュ、ごみ焼却灰若しくはごみ焼却灰の溶融固化物なども屋外に野積みされているために濡れていることが多いが、このような場合も、予め充分に乾燥させてから、原料に用いる。あるいは、乾燥させてから細かく粉砕し粉末状にする。
【００５０】
なお、クリンカーアツシュの粉砕粉末又はごみ焼却灰若しくはごみ焼却灰の溶融固化物の粉砕粉末又はヘドロの乾燥粉砕粉末を原料にする場合も、酸化チタン粉末と共に寒水石の粉末を併用すると、より美しい人造大理石品を実現できる。この場合は、寒水石粉末と酸化チタン粉末とを足した分量が、フライアッシュなどの原料に対して、６対４〜８対２程度の範囲にするのが適している。なお、寒水石粉末と酸化チタン粉末との割合は、２対１程度が適している。
【００５１】
寒水石やクリンカーアツシュの粉砕粉末、ごみ焼却灰若しくはごみ焼却灰の溶融固化物の粉砕粉末、ヘドロの乾燥粉砕粉末の粒度は、0.２ｍｍ程度以下が適しているが、製品の用途や要求品質によっては、0.５ｍｍ程度以下までは許容できる。
【００５２】
【実施例】
次に、図２に示すフローチャートに従って、本発明による人造大理石の製造方法につき、フライアッシュを原料する場合の実施例を説明する。まず、ステップＳ１において、フライアッシュと樹脂材と酸化チタン粉末を前記の比率で混合する。フライアッシュは、沖縄電力株式会社の具志川火力発電所から入手したものを用いた。また、樹脂材として、不飽和ポリエステル樹脂を用いるが、具体的には、ポリライトＴＰ−１２３（大日本インキ化学工業株式会社製）を用いた。
【００５３】
フライアッシュと樹脂材と酸化チタン粉末は同時に混合してもよいが、先にフライアッシュと樹脂材とをある程度まで混ぜてから、酸化チタン粉末を追加して混合してもよい。また、寒水石の粉末を混合する場合は、酸化チタン粉末と同時に混合してよい。この場合は、前記のように、「フライアッシュなどの廃棄物原料」対「寒水石粉末＋酸化チタン粉末」を「７対３」程度の配合比率とするのが適している。
【００５４】
次に、ステップＳ２のように、先に混ぜた混合材に所望の着色剤を混ぜて混合材を用意しておく。着色剤は、ピンク系のマーブル様にすべく、赤色の着色剤としてＯＰレッドＦＢ−ＴＳを用いた。このほか、黄色の着色剤としてＯＰエロー７０ＳＮ−ＰＳがあり、黒色の着色剤としてポリエステルトナーブラックがある。それぞれ、メーカーは御国色素株式会社である。。
【００５５】
通常は、こうして着色剤を混合すみの混合材を所要量だけ用意しておく。そして、型で成型する都度、ステップＳ３のように硬化剤を混ぜてから、ステップＳ４のように、注型する。なお、硬化剤として、化薬アクゾ株式会社製のカヤメックＭを用いた。
【００５６】
注型に際しては、図１（２）のように、先に透明の被膜材を薄く流し込み、表層２が硬化してから、第１層３用の混合材を流し込む。このとき、前記のように２回に分けて流し込んでもよいが、１度で流し込むこともできる。すなわち、予め酸化チタン粉末を散りばめて少々混ぜてマーブル模様を出しておいた混合材を一方向から流し込んだ。その結果、酸化チタン粉末が一方向に流動することによって、木目様ないしストライプ状の模様を形成できた。この模様は、完成状態において、透明な表層２を透過して見えることになる。
【００５７】
中間層を設ける場合は、グラスファイバーを敷いたり、ベニヤ板などを敷いたりしてから、先に注入した第１層用の混合材が硬化しないうちに、素早く中間層４の上に第２層めの混合材を流し込む。
【００５８】
【発明の効果】
請求項１のように、フライアッシュと不飽和ポリエステル樹脂などの樹脂材と酸化チタン粉末とを混合すると、元々灰色をしたフライアッシュを主原料としているにも係わらず、白みを帯びたマーブル様の外観を呈した人造大理石を実現できる。しかも、酸化チタン粉末の割合や混ぜ方によって所望のマーブル模様を実現できる。したがって、硬化剤を混ぜて成型すれば、種々の人造大理石品を製造できる。
【００５９】
フライアッシュに限らず、クリンカーアツシュの粉砕粉末又はごみ焼却灰若しくはごみ焼却灰の溶融固化物の粉砕粉末又はヘドロの乾燥粉砕粉末などを用いても同様な効果が得られる。その結果、従来廃棄にも困るほどのフライアッシュ又はクリンカーアツシュの粉砕粉末又はごみ焼却灰若しくはごみ焼却灰の溶融固化物の粉砕粉末又はヘドロの乾燥粉砕粉末から豪華な人造大理石品を製造して高い付加価値を付けることが可能となり、資源の有効利用を促進できる。
【００６０】
請求項２のように、フライアッシュと樹脂材と酸化チタン粉末とを混合すると、白みを帯びたマーブル様になるが、さらに所望の着色剤を混合してから硬化剤を混ぜて成型すると、所望の色に着色した人造大理石を実現できる。したがって、白っぽいマーブル様だけでなく、所望の色のマーブル様も可能となり、各種の要望に応じた人造大理石品を実現できる。フライアッシュに限らず、クリンカーアツシュの粉砕粉末又はごみ焼却灰若しくはごみ焼却灰の溶融固化物の粉砕粉末又はヘドロの乾燥粉砕粉末などを用いても同様な効果が得られる。
【００６１】
請求項３のように、型に流し込んだ樹脂製の被膜材が硬化した後、フライアッシュと樹脂材と酸化チタン粉末とを混合し、さらに着色剤と硬化剤とを混ぜた混合材を流し込んで第１層を形成し、次いで強化層などの中間層を設けた後、フライアッシュと樹脂材を混合し、さらに着色剤と硬化剤を混ぜた混合材を流し込んで第２層を形成するため、中間層によって強度が強化されたり、平坦度が維持される。大サイズの製品の場合は、軽量化や大サイズ化も容易に実現できる。
【００６２】
フライアッシュに限らず、クリンカーアツシュの粉砕粉末又はごみ焼却灰若しくはごみ焼却灰の溶融固化物の粉砕粉末又はヘドロの乾燥粉砕粉末などを用いても同様な効果が得られる。したがって、各種の建材や洗面台などの設備を人造大理石で製造することが可能となり、天然の大理石では実現不可能であった製品も成型でき、フライアッシュ又はクリンカーアツシュの粉砕粉末又はごみ焼却灰若しくはごみ焼却灰の溶融固化物の粉砕粉末又はヘドロの乾燥粉砕粉末をリサイクルした人造大理石の用途が格段と拡がる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による人造大理石品の製造方法を工程順に示す縦断面図である。
【図２】本発明による人造大理石品の製造方法の実施例を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１型
２表層
３第１層
４中間層
５第２層
６表層の表面[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an artificial marble product made from fly ash, clinker ash, refuse incinerated ash, molten incinerated ash of waste incinerated ash, sludge, or the like, and a method for producing the same. Similar to natural marble, this artificial marble product is suitable for decoration such as interior products and exterior products, and can also be applied to wall materials or building materials.
[0002]
[Prior art]
In Japanese Patent Application No. 6-254276, the inventors of the present invention proposed an artificial stone produced by mixing a molten and solidified product of refuse incineration ash, a resin and a curing agent. According to the present invention, added value can be added to the incineration ash generated by incineration of waste, which is effective for recycling waste.
[0003]
In this way, by making it possible to produce artificial stone with incineration ash, the problem of recycling incineration ash, which is waste, has been solved, but as another problem, combustion is performed when thermal power generation is performed using coal as fuel. Treatment of coal ash generated from the furnace, ie fly ash and clinker ash, has become a new social problem.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, a technique for manufacturing a plate material or a block for building by mixing fly ash with cement or the like is described in Japanese Patent Publication No. 8-5698 and Japanese Patent Laid-Open No. 3-177349. Further, a technique for manufacturing a backfill material or the like is described in JP-A-4-182335.
[0005]
In this way, it is known to manufacture blocks, board materials, backfill materials, etc., but if higher-value-added materials, that is, luxurious artificial marble products, can be manufactured, the use will expand and fly that is difficult to dispose of. Effective use of ash can be realized more smoothly. In the case of clinker ashes, it is desirable that they can be used as raw materials for artificial marble products with high added value.
[0006]
Furthermore, in the case of refuse incineration ash and its melt-solidified product, it is desirable that artificial marble products having higher added value than ordinary artificial stones can be obtained. In addition, since it is difficult to treat sludge generated from construction sites, etc. or generated as daily waste or pollutants, it would be advantageous if this sludge could also be used as a raw material for artificial marble products.
[0007]
The technical problem of the present invention is to make it possible to produce artificial marble products using fly ash, clinker ashes, waste incineration ash, molten incinerated ash, solidified products of sludge, etc. It is in. That is, a beautiful marble-like appearance and properties are realized, and various colorful colors are also possible.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The technical problem of the present invention is solved by the following means. Claim 1 is a mixed material of one or more of pulverized powder of fly ash or clinker ash, pulverized powder of waste incinerated ash or molten incinerated ash, or dry crushed powder of sludge, a resin material and titanium oxide powder It is a method for producing an artificial marble product characterized in that it is molded by mixing a curing agent. The synthetic resin material is used for bonding fly ash.
[0009]
In this way, when fly ash is mixed with resin material such as unsaturated polyester resin and titanium oxide powder, the appearance of white marble is obtained despite the fact that the fly ash is originally gray. The artificial marble presented can be realized. In addition, a desired marble pattern can be realized by the proportion and mixing method of the titanium oxide powder. Therefore, various artificial marble products can be manufactured by mixing and molding the curing agent.
[0010]
Not only fly ash but also clinker ash pulverized powder, waste incinerated ash, crushed powder of waste incinerated ash melted solids, sludge dry pulverized powder, etc., or a mixture of these, the same effect can be obtained. It is done. As a result, it is possible to produce luxurious artificial marble products with high added value from fly ash and clinker ash, waste incineration ash, waste incineration ash melted solids, sludge, etc. Thus, effective use of resources can be promoted.
[0011]
Claim 2 is a mixture of at least one kind of pulverized powder of fly ash or clinker ash, pulverized powder of refuse incinerated ash or waste incinerated ash, or crushed dry powder of sludge, and a resin material and titanium oxide powder. Then, it is a method for producing an artificial marble product characterized in that it is molded in a state in which a colorant and a curing agent are further mixed.
[0012]
In this way, when fly ash, resin material, and titanium oxide powder are mixed, it becomes a whitish marble, but when a desired colorant is mixed and then a curing agent is mixed and molded, the desired color is obtained. The artificial marble colored can be realized. Therefore, not only a whitish marble but also a marble of a desired color is possible, and an artificial marble according to various requests can be realized. The same effect can be obtained by using not only fly ash but also pulverized powder of clinker ash, pulverized powder of refuse incineration ash, waste incinerated ash, or sludge dry pulverized powder.
[0013]
Claim 3 is a method for producing an artificial marble product that is relatively large in size and requires strength, flatness, weight reduction, etc., and first a resin coating material is poured into a mold, and after the coating material is cured, at least One or more types of pulverized powder of fly ash or clinker ash, pulverized powder of refuse incinerated ash or molten incinerated ash, or dry crushed powder of sludge, and a resin material and titanium oxide powder are mixed, and further, a coloring agent A mixed material mixed with a curing agent is poured to form the first layer. At this time, when the titanium oxide powder is scattered and mixed, various marble patterns can be formed depending on the mixing method.
[0014]
Next, after providing an intermediate layer such as a reinforcing layer, on the intermediate layer, as in the case of the first layer, at least pulverized powder of fly ash or clinker ash, waste incineration ash, or incineration ash of solid waste ash One or more of the pulverized powder of the product or the dry pulverized powder of sludge is mixed with a resin material, and a mixed material in which a colorant and a curing agent are mixed is poured to form the second layer.
[0015]
Thus, after the resin-made coating material poured into the mold is cured, the fly ash, the resin material, and the titanium oxide powder are mixed, and further, a mixed material in which a coloring agent and a curing agent are mixed is poured into the first layer. Then, after providing an intermediate layer such as a reinforcing layer, the fly ash and the resin material are mixed, and further a mixture of colorant and curing agent is poured to form the second layer. Strength is strengthened and flatness is maintained. In the case of a large-sized product, weight reduction and large size can be easily realized.
[0016]
The same effect can be obtained by using not only fly ash but also pulverized powder of clinker ash, pulverized powder of refuse incineration ash, waste incinerated ash, or sludge dry pulverized powder. Therefore, various building materials and sinks can be manufactured with artificial marble, and products that could not be realized with natural marble can be molded and manufactured, such as fly ash, clinker ashes, waste incineration ash, and garbage. The use of artificial marble made from recycled incinerated ash melted solids and sludge has expanded dramatically.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of how the artificial marble product and the manufacturing method thereof according to the present invention are practically described will be described. As described above, the artificial marble according to the present invention includes one or more of pulverized powder of fly ash or clinker ash, pulverized powder of waste incineration ash or waste incinerated ash, or dry pulverized powder of sludge, and a resin material. A coloring agent and a curing agent are mixed with a mixed material with titanium oxide powder and molded. First, a manufacturing method using fly ash as a raw material will be described in detail.
[0018]
This fly ash is a kind of coal ash, but is distinguished from clinker ash. In other words, clinker ash has a coarse granular shape and is reused as aggregate for roadbed materials and asphalt, but fly ash is a fine powdered coal ash that scatters and is recycled. It was considered difficult to use. Note that fly ash is gray.
[0019]
An unsaturated polyester resin is suitable as a resin material to be mixed with fly ash, but other synthetic resins can also be used.
[0020]
The titanium oxide powder is mixed for coloring or for producing a vivid property with a clear feeling. When fly ash, resin material, and titanium oxide powder are mixed, it becomes a whited marble, so if you want a whited appearance, just mix fly ash, resin material, and titanium oxide powder. You can also finish the process to color the marble like white.
[0021]
The same applies when clinker ash pulverized powder, waste incinerated ash or molten incinerated ash pulverized powder, sludge dry pulverized powder, or mixed raw material is used instead of fly ash. is there.
[0022]
When the total amount of fly ash, resin material and titanium oxide powder is 100%, the mixing ratio is about 55 to 60% for fly ash, about 30 to 35% for resin material, and about 10% for titanium oxide powder. Although suitable, ± 20% of each value is acceptable. Therefore, for example, in the case of titanium oxide powder, a range of 8 to 12% is acceptable.
[0023]
When the amount of the resin material is relatively large with respect to fly ash, the viscosity increases, and when it is small, the viscosity decreases. Therefore, the viscosity can be selected so as to facilitate molding according to the shape and size of the product to be molded.
[0024]
In the case of artificial marble, various colors are required in addition to the whited color. For example, if you want red, yellow, black, etc., mix with titanium oxide powder to make it whited once, then add a colorant according to the desired color and then hardener Mix and mold.
[0025]
As described above, when the titanium oxide powder is mixed and then a coloring agent such as red, yellow, or black is mixed, desired coloring becomes possible. That is, when the red colorant is mixed, the color becomes pink, when the yellow colorant is mixed, the color becomes ivory, and when the black colorant is mixed, the color becomes gray.
[0026]
Also, any color other than pink, ivory, and gray can be colored by arbitrarily selecting and mixing colorants such as red, yellow, and black, and by arbitrarily selecting the mixing ratio.
[0027]
For the production of artificial marble products, it is desirable to mold them using a mold. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a method of molding a product containing an intermediate layer in the order of steps. (1) is an example of a mold for molding, and is the simplest example. Therefore, any type can be adopted according to the shape and size of the product.
[0028]
In the mold 1 as in (1), as shown in (2), a resin coating material is poured to form the protective surface layer 2. The surface layer 2 is desirably transparent, and an unsaturated polyester resin is suitable as the type of resin material. A film thickness of about 0.7 mm is suitable.
[0029]
After about 30 minutes, the coating material constituting the surface layer 2 is cured, and then fly ash, a resin material, and titanium oxide powder are mixed, and then a mixed material in which a desired colorant and a curing agent are mixed is poured. Then, the first layer 3 is formed as shown in (3).
[0030]
In this case, an unsaturated polyester resin is suitable as the resin material, and a methyl ethyl ketone peroxide mixture (dangerous material class 5) is suitable as the curing material.
[0031]
Usually, a mixed material in an amount corresponding to the size and weight of the product is prepared in advance. In other words, after mixing fly ash, resin material, and titanium oxide powder, prepare the necessary amount of mixed material mixed with the desired colorant, mix the curing agent at each molding, Pour.
[0032]
In addition, at this time, the mixed material for the first layer 3 minutes is divided into two times, after a small amount of titanium oxide powder is scattered in about half of the previously poured amount, then the remaining half of the mixed material is poured by various methods, Various marble patterns can be formed depending on how the titanium oxide powder is dispersed and how the other half is poured.
[0033]
Then, after leveling the first layer 3 neatly and flatly, an intermediate layer 4 according to the purpose is provided as soon as possible so as not to cure the resin of the first layer 3 as shown in (4). Make the core. The core material is laid with glass fiber or the like to increase its strength or prevent it from warping.
[0034]
For example, in the case of a thick plate-like product of 4 cm or more, a veneer board or the like may be laid. Veneer boards, etc. will also be lighter in the case of large products. Such a large-sized plate shape is suitable for a partition plate such as a toilet or decoration of an inner wall of a building.
[0035]
In addition, the intermediate layer 4 is not provided with the intermediate layer 4 only in the width G of about 2 cm so that the inner core material cannot be seen from the side surface of the product. That is, the intermediate layer 4 is provided smaller than the product size.
[0036]
Then, the mixed material for the second layer 5 is poured onto the intermediate layer 4 as soon as possible as shown in (5). In the mixed material of the second layer 5, fly ash, a resin material, and titanium oxide powder are mixed as in the case of the first layer, and then a curing agent is mixed and poured into a mixed material in which a colorant is further mixed. Therefore, it is preferable to prepare together with the mixed material for the first layer 3 minutes, and separate and mix the curing agent into two times.
[0037]
Since the second layer 5 has the intermediate layer 4 and cannot be seen through, the work of forming a beautiful marble pattern as in the case of the first layer 3 is not necessary when the second layer 5 is poured. Absent. For the same reason, it is not always necessary to add titanium oxide powder or cryolite powder. However, a colorant is necessary to produce the same color as the first layer 3.
[0038]
When the resin of the first layer 3 and the second layer 5 is cured after about 3 hours, the mold is released. That is, when the mold 1 and the product inside the mold 1 are separated, a product such as (6) is completed. Thereafter, when the surface 6 of the surface layer 2 is polished, the inner first layer 3 can be seen through. Moreover, the first layer 3 is mixed with or dispersed with titanium oxide powder to form a marble pattern, so that a gorgeous marble pattern can be seen. Moreover, vivid colors are exhibited by the action of the titanium oxide powder and the colorant.
[0039]
The curing agent is preferably selected from materials that allow the resin material to harden for about 3 hours. The amount of the curing agent is suitably about 0.8 to 1.0% with respect to the weight of the resin material. If it is less than 0.8%, it takes too much time for curing, resulting in inefficiency, and if it is more than 1%, it cures in a short time, resulting in a large shrinkage ratio and possibly cracking.
[0040]
The intermediate layer 4 can effectively prevent warping when the thicknesses t1 and t2 of the first layer and the second layer are substantially the same.
[0041]
In the above process, if a mold 1 having a shape or size corresponding to a product is used, even a complicated shape such as various washstands and sinks can be manufactured from artificial marble.
[0042]
As described above, by mixing titanium oxide powder, a vivid and beautiful artificial marble product can be realized. However, when cryogenic stone powder is also mixed, a product with more vividness due to the synergistic effect with titanium oxide powder can be obtained. It becomes possible. Cryolite is a natural marble that is almost white or transparent, and is crushed into powder. The mixing ratio of fly ash and cold water stone powder is about 7 to 3, but 6 to 4 to 8 to 2 can be sufficiently put into practical use.
[0043]
The above is a manufacturing method using fly ash as a raw material, but clinker ash can be used instead of fly ash. In clinker ashes, there are many cases in which large and small powder particles are mixed, mainly on the grain size of rice grains. Building materials can be manufactured by mixing the clinker ash with the resin material as it is, but the clinker ash is finely pulverized into a powder and then mixed with the resin material and the titanium oxide powder. Then, a white-colored marble can be realized.
[0044]
Therefore, when a white appearance is desired, the product can be commercialized by simply mixing the pulverized clinker ash powder, the resin material, and the titanium oxide powder. Further, when a desired colorant is mixed in addition to the titanium oxide powder, it can be colored in a vivid desired color.
[0045]
Instead of coal ash such as fly ash and clinker ashes, waste incineration ash or a molten solidified product of waste incineration ash can be used as a raw material. In the case of waste incineration ash, the incineration ash can be mixed with resin material or titanium oxide powder to produce a product, but since various foreign substances are often mixed, it is once pulverized to finely align the particle size. After that, it is better to mix with resin material or titanium oxide powder.
[0046]
Also, since waste incineration residues such as waste incineration ash are difficult to dispose of, they are often melted and solidified to facilitate disposal. In such a case, the melted and solidified product of incineration ash is finely pulverized into a powder form, and then mixed with a resin material or titanium oxide powder. Or it casts and shape | molds in the state mixed with the coloring agent and the hardening | curing agent.
[0047]
Sludge can also be used as a raw material. In the case of sludge, since it often contains a large amount of water, it is sufficiently dried and then finely pulverized and used as a powder. And it shape | molds in the state mixed with a resin material and a titanium oxide powder, or mixed with a coloring agent and a hardening | curing agent. From paper mills, sludge containing fiber components is generated and troubled with processing, but such sludge can also be used as a raw material.
[0048]
Further, two or more kinds of pulverized powder of fly ash or clinker ash, waste incineration ash, melted solidified product of waste incineration ash, or dry crushed powder of sludge can be mixed to obtain a raw material. Various colors and textures can be produced depending on the types and mixing ratios of the raw materials mixed with each other.
[0049]
The above fly ash, clinker ash, waste incineration ash, or molten incinerated ash of molten incineration ash, etc., are often wet because they are piled outdoors. Then use it as a raw material. Alternatively, after drying, it is finely pulverized to form a powder.
[0050]
In addition, when using pulverized powder of clinker ashes, pulverized powder of waste incinerated ash or molten solidified product of incinerated ash, or dry pulverized powder of sludge, it is more beautiful when combined with titanium oxide powder and cryogenic stone powder. Man-made marble products can be realized. In this case, it is suitable that the amount obtained by adding the cryolite powder and the titanium oxide powder is in the range of about 6 to 4 to 8 to 2 with respect to the raw material such as fly ash. In addition, about 2 to 1 is suitable for the ratio of the cold water stone powder and the titanium oxide powder.
[0051]
The particle size of crushed powder of cryogenic stone or clinker ash, waste incinerated ash or molten solidified product of waste incinerated ash, and dry crushed powder of sludge is suitable to be about 0.2 mm or less. Depending on the quality, up to about 0.5 mm is acceptable.
[0052]
【Example】
Next, according to the flowchart shown in FIG. 2, the example in the case of using fly ash as a raw material for the method for producing artificial marble according to the present invention will be described. First, in step S1, fly ash, a resin material, and titanium oxide powder are mixed in the above ratio. The fly ash used was obtained from Gushikawa Thermal Power Station of Okinawa Electric Power Co., Inc. Moreover, although unsaturated polyester resin is used as a resin material, specifically, polylite TP-123 (made by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) was used.
[0053]
The fly ash, the resin material, and the titanium oxide powder may be mixed at the same time. Alternatively, the fly ash and the resin material may be mixed to a certain extent before the titanium oxide powder is added and mixed. In addition, in the case of mixing cryogenic stone powder, it may be mixed simultaneously with the titanium oxide powder. In this case, as described above, it is suitable that “waste material such as fly ash” vs. “cold stone powder + titanium oxide powder” has a blending ratio of about “7: 3”.
[0054]
Next, as in step S2, a desired colorant is mixed with the previously mixed material to prepare a mixed material. As a colorant, OP red FB-TS was used as a red colorant in order to make a pink marble. In addition, there is OP Yellow 70SN-PS as a yellow colorant, and polyester toner black as a black colorant. Each manufacturer is Oguni Color Co., Ltd. .
[0055]
Usually, the required amount of the mixing material mixed with the colorant is prepared. And whenever it shape | molds with a type | mold, after mixing a hardening | curing agent like step S3, it casts like step S4. As a curing agent, Kayamek M manufactured by Kayaku Akzo Co., Ltd. was used.
[0056]
At the time of casting, as shown in FIG. 1 (2), the transparent coating material is first poured thinly, and after the surface layer 2 is cured, the mixture material for the first layer 3 is poured. At this time, it may be poured in twice as described above, but it can also be poured once. That is, a mixed material that had been previously mixed with titanium oxide powder and mixed a little to give a marble pattern was poured from one direction. As a result, a grain-like or striped pattern could be formed by the titanium oxide powder flowing in one direction. This pattern appears to be transmitted through the transparent surface layer 2 in the completed state.
[0057]
When the intermediate layer is provided, after the glass fiber or the plywood is laid, the second layer is quickly placed on the intermediate layer 4 before the first layer of the first mixed material is cured. Pour the mixed material.
[0058]
【The invention's effect】
As in claim 1, when fly ash, a resin material such as unsaturated polyester resin, and titanium oxide powder are mixed, although they are originally made of gray fly ash, the main ingredient is white marble An artificial marble with the appearance of can be realized. In addition, a desired marble pattern can be realized by the proportion and mixing method of the titanium oxide powder. Therefore, various artificial marble products can be manufactured by mixing and molding the curing agent.
[0059]
The same effect can be obtained by using not only fly ash but also pulverized powder of clinker ash, pulverized powder of refuse incineration ash, waste incinerated ash, or sludge dry pulverized powder. As a result, a luxurious artificial marble product is produced from the pulverized powder of fly ash or clinker ash that is difficult to dispose of in the past, the pulverized powder of waste incinerated ash or the molten solidified product of waste incinerated ash, or the dry crushed powder of sludge It is possible to add high added value and promote effective use of resources.
[0060]
As in claim 2, when fly ash, resin material, and titanium oxide powder are mixed, it becomes a whiteish marble, but when a desired colorant is further mixed and then a curing agent is mixed and molded, An artificial marble colored in a desired color can be realized. Therefore, not only a whitish marble but also a marble of a desired color is possible, and an artificial marble according to various requests can be realized. The same effect can be obtained by using not only fly ash but also pulverized powder of clinker ash, pulverized powder of refuse incineration ash, waste incinerated ash, or sludge dry pulverized powder.
[0061]
After the resin coating material poured into the mold is cured as in claim 3, the fly ash, the resin material, and the titanium oxide powder are mixed, and further, the mixed material in which the colorant and the curing agent are mixed is poured. After forming the first layer and then providing an intermediate layer such as a reinforcing layer, the fly ash and the resin material are mixed, and further, a mixed material in which a colorant and a curing agent are mixed is poured to form the second layer. The intermediate layer enhances strength and maintains flatness. In the case of a large-sized product, weight reduction and large size can be easily realized.
[0062]
The same effect can be obtained by using not only fly ash but also pulverized powder of clinker ash, pulverized powder of refuse incineration ash, waste incinerated ash, solidified powder of sludge, or dry pulverized powder of sludge. Therefore, it is possible to manufacture various building materials and sinks, etc., with artificial marble, and even products that could not be realized with natural marble can be molded. Fly ash or clinker ash pulverized powder or refuse incineration ash Or the use of the artificial marble which recycled the ground powder of molten incinerated ash melted sludge or the dry ground powder of sludge is remarkably expanded.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a method for producing an artificial marble product according to the present invention in the order of steps.
FIG. 2 is a flowchart illustrating an embodiment of a method for manufacturing an artificial marble product according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 type 2 surface layer 3 first layer 4 intermediate layer 5 second layer 6 surface of surface layer

Claims

At least a pulverized powder of fly ash or clinker ash, a pulverized powder of waste incinerated ash or a molten solidified product of incinerated ash, or a dry crushed powder of sludge, and a mixture of a resin material and a titanium oxide powder with a curing agent. A method of manufacturing an artificial marble product characterized by mixing and molding.

At least one kind of pulverized powder of fly ash or clinker ash, waste incinerated ash or crushed powder of molten solidified product of refuse incinerated ash, or dry crushed powder of sludge, and a resin material and titanium oxide powder are mixed, and further colored A method for producing an artificial marble product, wherein the molding is performed in a state in which an agent and a curing agent are mixed.

After pouring a resin coating material on the mold and the coating material is cured,
At least one kind of pulverized powder of fly ash or clinker ash, pulverized powder of refuse incinerated ash or molten incinerated ash, or dry crushed powder of sludge, and a resin material and titanium oxide powder are mixed, and further, a coloring agent Pour the mixed material mixed with the curing agent to form the first layer,
Next, after providing the intermediate layer,
On the intermediate layer, after mixing at least one kind of pulverized powder of fly ash or clinker ash, pulverized powder of waste incinerated ash or waste incinerated ash, or pulverized powder of sludge dried, and sludge dry pulverized powder, In addition, a second layer is formed by pouring a mixture of colorant and curing agent.
Manufacturing method of artificial marble products characterized by