JP4120263B2 - ロックウールボードの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、消臭性や調湿性のあるロックウールボードを製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
消臭材や調湿材として、活性炭、ゼオライト、珪素土、シリカゲルが多く用いられている。また建材でも、それらの材料を配合したボードや部材が発売されている。例えば、珪素土を利用したタイル、パネル、ボードや木質材を炭にしたものが、床下用の調湿材として用いられている。
【０００３】
それらの中でも、特に活性炭や木質炭化物は、調湿性、消臭性に優れており、消臭材や床下の調湿材等に多く利用されている。しかしながら、炭化物は木質材を焼成させたものであり、強度が脆く、粉が落ちたりするするため袋づめした状態で使われたり、また消臭材ではバインダーを混ぜてフィルターに付着させたり、ハニカム形状に成形して用いられるのが現状であり、ボード形状で使用されているものも、炭化物を一旦粉砕して、粉末をバインダーと混合して成形しており、非常に手間とコストがかかる製造方法となっている。
【０００４】
そこで、本特許出願人は先に、ロックウールを主成分としたスラリーを抄造して成形したマットに樹脂を含浸させ、乾燥させた後、有機分を炭化させて消臭性や調湿性を持たせたロックウールボードを製造する方法を出願した。これは、調湿性や消臭性を利用して、且つ簡単な工程でボード形状のものを得ることができる製造方法であるが、このように形成されたロックウールボードは材料密度が高く、通気抵抗が大きいため、空気清浄機等の通気性を有する部位には使用できないという問題があった。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、通気性を向上して吸着効果を向上できるロックウールボードの製造方法を提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明のロックウールボードの製造方法は、ロックウールを主成分としたスラリーを抄造して成形したマットにフェノール樹脂を含浸させ、乾燥させた後、３００〜８００℃の焼成工程により上記フェノール樹脂の有機分を炭化させて消臭性や調湿性を持たせたロックウールボードを製造する方法において、上記スラリーの配合中に有機繊維または有機固形物を添加しておき、この有機繊維または有機固形物の有機分は上記焼成工程により燃焼してその部分に空隙を生じさせることを特徴とする。焼成工程によりフェノール樹脂の有機物が炭化した炭化物で優れた消臭性や調湿性が得られると共に簡単な工程でボード状に形成できる。なお、焼成条件が３００℃より低いと、フェノール樹脂の有機分が炭化せず、また８００℃を超えるとロックウール繊維が溶融し始めることから、焼成条件としては３００〜８００℃が好ましい。さらに、上記焼成工程で有機繊維または有機固形物が燃焼することで空隙が得られることにより通気性を得ることができ、消臭や調湿の吸着効果を向上できる。
【０００７】
またロックウールを主成分としたスラリーを抄造して成形したマットにフェノール樹脂を含浸させ、乾燥させた後、３００〜８００℃の焼成工程により上記フェノール樹脂の有機分を炭化させて消臭性や調湿性を持たせたロックウールボードを製造する方法において、上記スラリーの配合中に、比重が０．２以下になるようにグラスウールを添加することを特徴とする。この場合も有機物が炭化した炭化物で優れた消臭性や調湿性が得られると共に簡単な工程でボード状に形成できるのは勿論、比重が０．２以下になるようにグラスウールを添加することにより比重を低減して通気性が得られ、消臭や調湿の吸着効果を向上できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のロックウールボードの製造方法は、ロックウールを主成分としたスラリーを抄造して成形したマットに樹脂を含浸させ、乾燥させた後、上記の樹脂等の有機分を炭化させて消臭性や調湿性を持たせたロックウールボードを製造するものであるが、このロックウールボードの通気性を向上させるために次の二つの方法を採用している。前者のものではスラリーの配合中に有機繊維または有機固形物を添加しておき、炭化処理にそれらの有機分を燃焼させてその部分に空隙を生じさせている。後者のものではスラリーの配合中に嵩の高い無機繊維を添加して比重の低減を図っている。
【００１０】
スラリーの原料の繊維分としては、ロックウール繊維が主成分であり、ロックウールの配合量としては固形分全体の５０重量％以上用いられることが望ましい。
空隙を生じさせるために添加する有機繊維または有機固形物としての有機物としては、木繊維や木片やパルプや、ポリプロピレン、ビニロン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック繊維や、スチレン等の発泡ビース、プラスチックの端材や粉砕屑を用いることができる。それらの固形分全体に対する配合比率は１〜１０重量％以下が好ましい。発泡ビーズなどは少量でも空隙率を大きくすることが可能である。またこれらの配合比率が１０重量％を超えると、得られたロックウールボードの強度が低くなり、ハンドリングしにくくなる。
【００１１】
嵩の低い無機繊維としては、グラスウールを用いる。このグラスウールのような無機繊維としては１００ｋｇ／ｍ３以下の密度のものが好ましく、２０ｍｍ以上の繊維長さのものが好ましい。またグラスウールのような無機繊維の配合量としては、ロックウールの代わりに１０〜５０重量％まで添加してもよい。
【００１２】
他に調湿、消臭性のある材料としては、シリカゲル、ゼオライト、アロフェン、珪藻土、活性白土、セピオライト、アタパルジャイト等の鉱物繊維があるが、スラリーにこれらの鉱物繊維を配合することもできる。それらの鉱物繊維の使用量としては、１〜４０重量％の範囲で使用でき、狙いの調湿、消臭性に合わせて使用される。またその他の成分としては分散材や、骨材、バインダーとして澱粉、ポリビニールアルコール等を添加することができる。
【００１３】
上記の材料を順次、配合、攪拌したスラリーを抄造法でマット形状に成形する。このマットの厚みは１０〜３０ｍｍの範囲が好ましく、この範囲を超えると安定してマットを作製できない。
【００１４】
その後、マット表面に、水性熱硬化性樹脂であるフェノール樹脂を塗布し、裏面側から減圧、吸引することにより、マット内に樹脂液を含浸させる。これらの樹脂等の有機分は、後の焼成工程で焼成することにより、炭化物となり、優れた調湿、消臭性を付与することができる。それらの使用量としては、固形分中の１０〜３９重量％の割合で使用するのがよく、１０重量％より少ないと、強度や調湿、消臭性が十分でなく、３９重量％より多いと、成形時に反り等の変形を生じたりする。
【００１５】
乾燥条件は特に限定されないが、水分が蒸発する１００℃以上が好ましい。焼成条件としては３００〜８００℃が好ましく、３００℃より低いと、有機分が炭化せず、また８００℃を超えるとロックウール繊維が溶融し始める。また良質な炭化物を得るために、加熱時の有機分の燃焼による酸化分解を抑制することが好ましい。その方法としては、低酸素状態にするため、密閉容器で加熱する方法や、容器内の空気を窒素で置換して窒素雰囲気下で加熱する方法や、それらを組み合わせる方法等がある。
【００１６】
上記の方法で形成した炭化物含有のロックウールボードはそのまま建築用等のボードして用いることができる他に、用途に応じて粉砕して使用することもできる。また焼成前のボードを始めに粉砕処理してから焼成処理することも可能である。また上記のように形成したロックウールボードの表面に塗装や印刷をしたり、シート、紙、不織布を貼ったり、またそれらを組み合わせることも可能である。
【００１７】
またスラリーの配合中にグラスウールを添加して比重の低減を図るようにロックウールボードを製造するものでは比重が０．２以下になるようにグラスウールを添加する。
【００１８】
【実施例】
以下本発明を実施例により具体的に説明する。
【００１９】
（実施例１）
配合として、ロックウール５０重量部、発泡スチレンビース５重量部、澱粉５重量部を主成分としたスラリー液を抄造法によりマット化した後に、フェノール樹脂液を固形分換算で上記マットに対して３５重量％になる量含浸させた。その後、マットを２００℃で乾燥させた後に、マットを切断し、バッチ式焼成炉に入れ、密閉下で且つ３００℃で、有機分が炭化するまで保持し、３０ｍｍ厚のボードを作製した。
【００２０】
（実施例２）
配合として、ロックウール５０重量部、パーティクルボード用木片チップ５重量部、珪藻土２０重量部、澱粉５重量部を主成分としたスラリー液を抄造法によりマット化した後に、フェノール樹脂液を固形分換算で上記マットに対して２０重量％になる量含浸させた。その後、マットを２００℃で乾燥させた後に、マットを切断し、バッチ式焼成炉に入れ、密閉下で且つ３００℃で、有機分が炭化するまで保持し、３０ｍｍ厚のボードを作製した。
【００２１】
（実施例３）
配合として、ロックウール５０重量部、ポリプロピレン粉砕端材１０重量部、シリカゲル１０重量部を主成分としたスラリー液を抄造法によりマット化した後に、フェノール樹脂液を固形分換算で上記マットに対して２０重量％となる量を含浸させた。その後、マットを２００℃で乾燥させた後に、マットを切断し、バッチ式焼成炉に入れ、内部を窒素で置換した後に、密閉下で且つ５００℃で、有機分が炭化するまで保持し、３０ｍｍ厚のボードを作製した。
【００２２】
（実施例４）
配合として、ロックウール５０重量部、木繊維５０重量部を主成分としたスラリー液を抄造法によりマット化した後に、フェノール樹脂液を固形分換算で上記マットに対して２０重量％となる量含浸させた。その後、マットを２００℃で乾燥させた後に、マットを切断し、バッチ式焼成炉に入れ、密閉下で且つ５００℃で、有機分が炭化するまで保持し、３０ｍｍ厚のボードを作製した。
【００２３】
（実施例５）
配合として、ロックウール５０重量部、グラスウール１０重量部、澱粉１０重量部を主成分としたスラリー液を抄造法によりマット化した後に、フェノール樹脂液を固形分換算で上記マットに対して２０重量％となる量含浸させた。その後、マットを２００℃で乾燥させた後、マットを切断し、バッチ式焼成炉に入れ、密閉下で且つ５００℃で、有機分が炭化するまで保持し、３０ｍｍ厚のボードを作製した。
【００２４】
（比較例）
配合として、ロックウール６０重量部、澱粉５重量部、珪藻土１０重量部、フェノール樹脂２０重量部を主成分としたスラリー液を抄造法によりマット化し、その後マットを２００℃で乾燥させた後に、マットを切断し、バッチ式焼成炉に入れ、密閉下で且つ５００℃で、有機分が炭化するまで保持し、３０ｍｍ厚のボードを作製した。
【００２５】
上記のようにして得られたボードについて密度や消臭性の評価を行った結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】

【００２７】
消臭性は作製したボードのサンプルをガラス容器内に設置し、一方から所定濃度のホルムアルデヒドガスをサンプルに通し、出口側から出る一定時間後のガスの濃度を測定し、消臭率を測定した。このとき、◎：消臭率９０％、○：消臭率６０〜９０％、△：消臭率３０〜６０％、×：消臭率３０％以下として評価した。
【００２８】
【発明の効果】
本発明はロックウールを主成分としたスラリーを抄造して成形したマットにフェノール樹脂を含浸させ、乾燥させた後、３００〜８００℃の焼成工程により上記フェノール樹脂の有機分を炭化させて消臭性や調湿性を持たせたロックウールボードを製造する方法において、上記スラリーの配合中に有機繊維または有機固形物を添加しておき、上記スラリーの配合中に有機繊維または有機固形物を添加しておき、この有機繊維または有機固形物の有機分は上記焼成工程により燃焼してその部分に空隙を生じさせるか、または上記スラリーの配合中に、比重が０．２以下になるようにグラスウールを添加して比重の低減を図るので、製造されたロックウールボードは通気性を確保することで優れた調湿、消臭性が得られるものである。またこのロックウールボードはロックウール繊維による断熱性、不燃性を有するものである。またこのロックウールボードは、内装材、断熱材、調湿材として、内装表面や、床下や室内の内部に使用することができ、また通気性にも優れていることから、消臭材として、フィルターやハニカム材の代替として使用することができる。

Claims (2)

1. ロックウールを主成分としたスラリーを抄造して成形したマットにフェノール樹脂を含浸させ、乾燥させた後、３００〜８００℃の焼成工程により上記フェノール樹脂の有機分を炭化させて消臭性や調湿性を持たせたロックウールボードを製造する方法において、上記スラリーの配合中に有機繊維または有機固形物を添加しておき、この有機繊維または有機固形物の有機分は上記焼成工程により燃焼してその部分に空隙を生じさせることを特徴とするロックウールボードの製造方法。
2. ロックウールを主成分としたスラリーを抄造して成形したマットにフェノール樹脂を含浸させ、乾燥させた後、３００〜８００℃の焼成工程により上記フェノール樹脂の有機分を炭化させて消臭性や調湿性を持たせたロックウールボードを製造する方法において、上記スラリーの配合中に、比重が０．２以下になるようにグラスウールを添加することを特徴とするロックウールボードの製造方法。