JP4639454B2

JP4639454B2 - 石膏ボードを含む建築廃棄物のリサイクル方法

Info

Publication number: JP4639454B2
Application number: JP2000302146A
Authority: JP
Inventors: 一功小池; 敦史大友
Original assignee: Nitto Boseki Co Ltd
Current assignee: Nitto Boseki Co Ltd
Priority date: 2000-10-02
Filing date: 2000-10-02
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2020-10-02
Also published as: JP2002114559A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は新築工事、改修・解体工事において発生する石膏ボード廃材、及び石膏ボードと鉱物質繊維板との複合体廃材のリサイクル方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建築廃材については処分場の減少、地下水汚染等の問題があり、リサイクルの促進が求められている。石膏ボードにおいても地下水汚染等の問題から管理型廃棄物として指定されたため、回収しリサイクルすることが課題となっている。しかし、石膏ボードをリサイクルするには、現場から回収する方法、紙と石膏との分離方法、回収材を使用することによって物性が低下する等の問題があり、リサイクルの進展度合いは低いのが現状である。
また、石膏ボードを下張りしてその上に鉱物質繊維板の代表であるロックウール化粧吸音板を施工したいわゆる捨て張り工法の廃材については、石膏ボードとロックウール化粧吸音板とが接着固定されているため分離することが困難であることからリサイクルがより難しいものとなっている。
【０００３】
石膏ボード廃材のリサイクルについては、石膏ボード廃材を粉砕し石膏部分と紙部分とを分離して、石膏部分は材料として再利用し、紙部分は焼却処理されることは一般的に知られている。また、特開平９−１６５２４４には石膏ボード廃材を粉砕処理し、紙の部分を取り除いた石膏部分を新しい石膏材料に混合して石膏ボードを製造する方法が開示されているが、二水石膏を加熱して半水石膏にしなければならないため加熱コストがかかることとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、石膏ボード廃材または石膏ボードと鉱物質繊維板との複合体廃材を石膏部分と紙部分に分離することなく、また石膏部分を再利用するのに加熱することもなく、原料として使用した鉱物質繊維板を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、鉱物質繊維２０〜８０重量％、有機結合材２〜２０重量％、無機質微繊維１〜２０質量％、凝集剤０．２〜３重量％、石膏ボード廃材または石膏ボードと鉱物質繊維板との複合体廃材を粉砕して得られる粉砕物を該粉砕物１００重量部に対して１００〜４００重量部の水中で高速撹拌ミキサーにて撹拌し分散させてスラリーとしたものを固形分で５〜５０重量％の範囲で配合し、さらに必要に応じて撥水剤を０．２〜３重量％の範囲で添加し水中に均一に分散したスラリーを抄造する鉱物質繊維板の製造方法により解決される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
石膏ボード廃材は紙と石膏に分離し、石膏だけを原料として回収し、紙については焼却処分するのが一般的であるが、本発明では石膏と紙を分離することなく、粉砕、磁力選別、高速攪拌ミキサーを通すことにより鉱物質繊維板の原料として使用される。また、石膏ボードと鉱物質繊維板との複合体廃材についても同様のプロセスにより鉱物質繊維板の原料として使用されるものである。
【０００７】
石膏ボード廃材を用いて、鉱物質繊維板を製造する方法について詳述する。
鉱物質繊維板製造工場に集められた石膏ボード廃材は、まず大きな異物を人手によって取り除き、続いてハンマークラッシャー等の粉砕機にかけて、板の形が無くなる程度に粉砕する。次に粉砕物を磁力選別機に通すことによって金属異物を取り除く。続いて前記粉砕物を高速攪拌ミキサーにて水中分散する。前記高速攪拌ミキサーは剪断力を有する攪拌刃を備えたタイプが好ましく、１分間あたり数百回転の回転数で運転できるものが良い。
【０００８】
前記粉砕物に対する水の比率は、粉砕物１００重量部に対して水１００〜４００重量部が好ましく、水を１００重量部より少なくすると攪拌効率が悪くなり、紙の分散レベルが繊維状態にまで至らず、出来上がった鉱物質繊維板の物性を低下させることになるか、または高速攪拌ミキサーに高負荷がかかり機械故障につながることとなる。また、水を４００重量部より多くすると固形分が少なすぎて原料同士の衝突による叩解が進まず、剪断効率が低下するばかりでなく、濃度が低いと回収品に含まれる紙（パルプ）や無機繊維板等による混和効果が充分に得られず固形分の分離沈降を招くこととなる。
また、必要に応じて廃石膏ボードスラリーを蒸気・ヒーター等で加温し石膏ボードの紙や複合体廃材に含まれる接着剤の剪断分散の効率を上げたり、剪断分散後にホールまたはスリットタイプのスクリーンを通したり、再度磁力選別を行うことによって異物を取り除けば回収原料の品質は向上する。
前記方法にて水分散した廃石膏ボードスラリーは、鉱物質繊維板原料としてストックされる。
【０００９】
次に、前記廃石膏ボードスラリーを原料として鉱物質繊維板を製造する方法について説明する。
鉱物質繊維２０〜８０重量％、廃石膏ボードスラリー固形分で５〜５０重量％、有機結合剤２〜２０重量％、無機質微繊維１〜２０重量％、凝集剤０．２〜３重量％、撥水剤０．２〜３重量％を組成成分とし、水中に分散し前記成分の合計が約５重量％となるようなスラリーを得る。次に前記スラリーを抄造工程で脱水し所定寸法に切断した後乾燥して廃石膏ボードを含む鉱物質繊維板を得た。
【００１０】
前記鉱物質繊維はロックウール、グラスウール等が用いられる。鉱物質繊維の比率が２０重量％以下では、スラリーが沈みやすくなりスラリーの安定性が悪く生産性が低下することになる。８０重量％以上では石膏ボードを含む建築廃棄物のリサイクルに貢献できない。廃石膏ボードスラリー固形分で５０重量％を越えるとスラリーの安定性が悪くなり生産性が低下することになる。
【００１１】
前記有機結合剤は、樹脂・澱粉・叩解パルプ等であり、鉱物質繊維等の成分を結合する為に使用される。有機結合剤の混合比率は、２重量％より少ないと鉱物質繊維等の成分を結合する力が不足し鉱物質繊維板の強度維持に問題が生じる。また、鉱物質繊維板組成中の有機結合剤等有機分の総和が２０重量％を越えると防火性能面で準不燃をクリアーできなくなる。
【００１２】
前記無機質微繊維は、セピオライト・アタパルジャイト等が用いられる。前記無機質微繊維は、有機結合剤や廃石膏ボード粉砕物の歩留り向上材として作用するほか、無機質繊維自身が固着材として強度物性の向上に寄与する。前記無機質繊維の混合比率は、１重量％より少ないと歩留り向上や強度物性の向上の効果が不十分であり、２０重量％を越えると抄造工程での濾水性が悪化し生産性が低下する。
前記凝集剤は、ポリアクリルアミド・ポリアクリルアミド変生物・硫酸アルミニューム等が用いられる。前記凝集剤の混合比率は、０．２重量％未満では十分な凝集効果が得られず、３重量％を越えても効果の更なる上昇は見られない。
【００１３】
石膏ボードと鉱物質繊維板との複合体廃材についても廃材スラリー化工程、鉱物質繊維板製造原料としての添加量等いずれも同様の範囲及び方法で行うことによって、鉱物質繊維板を製造することが可能である。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
▲１▼廃石膏ボードスラリーの製造について
［実施例１〜３および比較例１〜２］
廃材は９．５ｍｍ厚の石膏ボードを用いて、粉砕機にはハンマークラッシャー、金属の除去機には磁力選別機、水中分散機には高速攪拌ミキサーをそれぞれ使用して表１に示す配合の廃石膏ボードスラリーを作成した。前記廃石膏ボードスラリーを石膏の分散・パルプの分散・設備異常について評価した。石膏の分散・パルプの分散については目視で観察し、設備異常についてはその状態を観察し表１に示した。
【００１５】
【表１】

【００１６】
▲２▼廃石膏ボードスラリーを用いた石膏ボードの製造について
［実施例４〜５および比較例３〜５］
実施例４、５には実施例２のプロセスで製造した廃石膏ボードスラリーを使用し、比較例３〜５は廃石膏ボードを含まないものを、表２による配合で鉱物質繊維板を作成した。但し、比較例５の有機結合材にはポリビニルアルコールを用いた。
前記鉱物質繊維板の物性を密度・曲げ強度・圧縮強度・防火性について評価し、表２に示した。
【００１７】
【表２】

【００１８】
▲３▼石膏ボードと鉱物質繊維板との複合体廃材スラリーの製造について
［実施例６〜８および比較例６〜７］
廃材は９．５ｍｍ厚の石膏ボードに９ｍｍ厚ロックウール化粧吸音板を貼った複合体を用いて、粉砕機にはハンマークラッシャー、金属の除去機には磁力選別機、水中分散機には高速攪拌ミキサーをそれぞれ使用して表３に示す配合の複合体廃材スラリーを作成した。前記複合体廃材スラリーを石膏・ロックウールの分散・パルプの分散・設備異常について評価した。石膏の分散・パルプの分散については目視で観察し、設備異常についてはその状態を観察し表３に示した。
【００１９】
【表３】

【００２０】
▲４▼石膏ボードと鉱物質繊維板との複合体廃材スラリーを用いた鉱物質繊維板の製造について
［実施例９、１０および比較例８〜１０］
実施例９、１０には実施例７のプロセスにより製造した複合体廃材スラリーを使用し、比較例８〜１０には複合体廃材スラリーを含まないものとし、表４による配合で鉱物質繊維板を作成した。但し、比較例１０の有機結合材はポリビニルアルコールを用いた。
前記鉱物質繊維板の物性を密度・曲げ強度・圧縮強度・防火性について評価し、表４に示した。
【００２１】
【表４】

【００２２】
【発明の効果】
本発明は、石膏ボード廃材及び石膏ボードと鉱物質繊維板との複合体廃材を鉱物質繊維板の原料用として簡単な工程で使用できるようになり、石膏を含まない鉱物質繊維板と比較して物性に遜色のない鉱物質繊維板を得ることができる。

Claims

鉱物質繊維２０〜８０重量％、有機結合材２〜２０重量％、無機質微繊維１〜２０質量％、凝集剤０．２〜３重量％、石膏ボード廃材または石膏ボードと鉱物質繊維板との複合体廃材を粉砕して得られる粉砕物を該粉砕物１００重量部に対して１００〜４００重量部の水中で高速撹拌ミキサーにて撹拌し分散させてスラリーとしたものを固形分で５〜５０重量％の範囲で配合し、水中に均一に分散したスラリーを抄造することを特徴とする鉱物質繊維板の製造方法。
撥水剤を０．２〜３重量％の範囲で添加した請求項１記載の鉱物質繊維板の製造方法。