JP4847855B2

JP4847855B2 - 焼石膏及び石膏ボードの製造方法

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Publication number: JP4847855B2
Application number: JP2006355657A
Authority: JP
Inventors: 美知男西; 至横山; 静雄平; 聡子千野
Original assignee: Yoshino Gypsum Co Ltd
Current assignee: Yoshino Gypsum Co Ltd
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2006-12-28
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2026-12-28
Also published as: JP2008162860A

Description

本発明は、原料石膏を焼成して焼石膏を製造する方法、およびその焼石膏を使用する石膏ボードの製造方法に関する。

焼石膏は、化学石膏、天然石膏などの原料石膏をそれぞれ単独または混合して、焼成し、主に二水石膏（ＣａＳＯ_４・２Ｈ_２Ｏ）である原料石膏を、主に半水石膏（ＣａＳＯ_４・１／２Ｈ_２Ｏ）に転移させて製造される。二水石膏及び半水石膏の化学式に基づく化合水（結晶水）の含有量の理論値はそれぞれ２０．９ｗｔ％及び６．２ｗｔ％である。なお原料石膏は化合水以外の自由水（付着水）を含んでいるのが普通である。

上記で得られた焼石膏は、適量の水を加えて泥漿にすると二水和物となって速やかに固化するので、さまざまな石膏製品の原料として好適に使用されるが、例えば石膏ボード製造用原料として使用される。

石膏ボードは、二水石膏を主体とする芯を石膏ボード用原紙で被覆してなる板状体であり、製造に際し、焼石膏、接着助剤、硬化促進剤、軽量化を図るための泡、その他の添加剤等、更には、混和材及び水とを混練し、この結果得られた焼石膏スラリーを上下の石膏ボード用原紙の間に流し込み、板状に成形し、しかる後、硬化後に粗切断し、強制乾燥後に製品寸法に切断される。

上記のように製造された石膏ボードは、防耐火性、遮音性、施工性及び経済性等から建築用内装材として広く使用されている。近年、産業廃棄物の減容化の社会的要請から、新築時及び解体時の廃石膏ボードの石膏ボードメーカーへのリサイクル率が増すに伴い、リサイクル石膏の石膏ボード用原料石膏への配合比率も向上している。しかし、リサイクル率の向上に伴い、主にリサイクル石膏の石膏結晶が微細であることに起因して、焼石膏スラリーに適度な流動性を持たせるための焼石膏の混水量が増大し、石膏ボードの乾燥工程において乾燥させなければならない余剰水が増大するため必要な乾燥エネルギーが増大し、石膏ボードの生産性が大幅に低下するという問題点がある。

石膏ボードを製造するために使用される焼石膏の混水量低減のための先行技術として次のようなものがある。

例えば、特公平３−５１６６５号公報（特許文献１）において、焼石膏原料をブレンダーに運ぶ工程と、焼石膏原料に、重量比で該原料の約１％乃至約１０％の範囲で、水を混合せしめて、少量の自由水により焼石膏粒子表面を短時間、粒子が必要以上に微細化され水溶することを防ぐ如きヒール処理する工程と、前記のヒール処理を施した焼石膏を高温で乾燥する工程と、乾燥し、ヒール処理した焼石膏を、石膏粒子の表面積を増加させるために粉砕し、それによってその表面が石膏ボード内の強度増加の割合を高め、かつ最終強度を高めるために水と反応させる工程とを含有してなることを特徴とし、加水処理しない焼石膏に比べ、約２０％の混水量が低減できる焼石膏の製造方法が開示されている。

ここに開示されたこの先行技術は図１に示された処理工程を有するものであるが、この方法は、乾燥工程において、ヒール処理した焼石膏の残存自由水を蒸発させることは示してあるが、焼石膏の化合的に結合した水をも除去することがないように選定する必要があると記載されている。しかしこの方法では、焼石膏の混水量が低減でき必要な乾燥エネルギーは削減できるものの、凝結時間が遅延するために石膏ボードの製造速度を低下させなければならない、又は、石膏ボードの製造速度を低下させないためには、大多量の凝結促進剤を用いなければならず石膏ボードの諸物性が低下するという問題点があった。
特公平３−５１６６５号公報

本発明は、原料石膏を焼成し、加水処理をして焼石膏の混水量を低減させても凝結時間が遅延しない焼石膏の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、上記の製造方法によって得られた焼石膏を一部または全部利用して石膏ボードを製造する方法を提供することである。

本発明者らは、鋭意検討を行った結果、原料石膏を焼成（１次焼成）し得られた焼石膏に加水処理を施し、再焼成（２次焼成）することにより、混水量が少なく凝結時間が遅延しない焼石膏が得られることを見出し本発明に至った。

すなわち、請求項１に記載の発明による焼石膏の製造方法は、図２に示す処理工程を有し、原料石膏を焼成し焼石膏を得る１次焼成工程と、得られた焼石膏の一部または全量に加水処理を施す加水処理工程と、加水処理して得られた焼石膏を、さらに再焼成する２次焼成工程とからなり、加水処理工程における加水処理に用いる水には、原料石膏の付着水を利用することを特徴とする。

本発明と図１に示す前記先行技術との差異は、加水処理して得られた焼石膏を更に再焼成する点にあり、先行技術においては、加水処理した焼石膏を、化合水を蒸発させない範囲で加熱するものに対し、本発明では、化合水を蒸発させるように焼成する点で相違している。

請求項２に記載の発明による焼石膏の製造方法は、上記請求項１記載の焼石膏の製造方法において、原料石膏は、リサイクル石膏を含むことを特徴とする。

請求項３に記載の発明による焼石膏の製造方法は、上記請求項１または２記載の焼石膏の製造方法において、リサイクル石膏の割合が原料石膏の２〜５０ｗｔ％であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明による焼石膏の製造方法は、上記請求項１〜３記載の焼石膏の製造方法において、加水処理工程において、焼石膏に加水処理を施す水量が、焼石膏あたり１〜１０ｗｔ％であることを特徴とする。

請求項５に記載の発明による焼石膏の製造方法は、上記請求項１〜４記載の焼石膏の製造方法において、加水処理工程において、１次焼成後の焼石膏を原料石膏に対し５〜１５０ｗｔ％混合することを特徴とする。

請求項６に記載の発明による焼石膏の製造方法は、上記請求項１〜５記載の焼石膏の製造方法において、２次焼成工程において、加水処理された焼石膏の化合水を３〜７ｗｔ％にすることを特徴とする。

請求項７に記載の発明による焼石膏の製造方法は、上記請求項１〜６記載の焼石膏の製造方法において、１次焼成工程と２次焼成工程における焼成手段は、同じ焼成装置を利用することを特徴とする。

請求項８に記載の発明による石膏ボードの製造方法は、上記請求項１〜７記載の方法により得た焼石膏を一部または全量使用することを特徴とする。

本発明によれば、原料石膏を焼成し、加水処理をして焼石膏を再焼成させると、混水量が少なくかつ凝結時間が遅延しない焼石膏を製造することができる。また、混水量の増大を招くリサイクル石膏を石膏原料として多量に使用しても、上記のように製造された焼石膏は混水量が少なくかつ凝結時間が遅延しないので、石膏ボードの生産性を低減させることなく、通常の石膏ボードを製造することができる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

本発明の焼石膏は、原料石膏を１次焼成して得られた焼石膏の全量またはその一部を加水処理して、２次焼成して製造される。

本発明の原料石膏としては、天然石膏または中和石膏もしくは副産石膏などの化学石膏を単独で、あるいはそれらの二種以上を混合したものが使用できる。主な化学石膏としてはリン酸石膏、フッ酸石膏、チタン石膏または排煙脱硫石膏などが例示される。

原料石膏（天然石膏または化学石膏）はそれぞれ１〜２５ｗｔ％の付着水を含んでいる。

また、本発明の原料石膏には、リサイクル石膏を含んでもよい。

リサイクル石膏は、石膏ボードメーカーで自家発生する廃石膏ボード、新築時及び解体時に発生する廃石膏ボード等から回収されるリサイクル石膏であればいずれでも良い。

リサイクル石膏の通常の原料石膏への配合比率は、２〜５０ｗｔ％の範囲、より好ましくは１０〜３０ｗｔ％の範囲である。リサイクル率が少なければ回収されるリサイクル石膏を消化できず、リサイクル率が多すぎるとリサイクル石膏の石膏結晶が微細であることに起因して、石膏ボードの生産性が大幅に低下するので好ましくない。

１次焼成工程において、当業者で用いられているケトル、ロータリーキルン等の焼成装置を用いて、常法で原料石膏を焼成して焼石膏を得る。使用される焼成装置は、特に限定されるものではない。焼成完了時（焼き上がり）の焼石膏の品温は１３０〜１８０℃が好ましく、更に好ましくは、速やかに加水処理できる１３０〜１５５℃である。得られる焼石膏の品温が１３０℃〜１５５℃の場合、加水処理時に焼石膏を強制的に冷却しなくても（加水処理時の焼石膏の品温は１００℃〜１３０℃）、焼石膏は混水量の低減効果を発揮するが、加水処理時の焼石膏の品温を室温程度（約１０〜５０℃）にすると、焼石膏の混水量はさらに低減する。得られる焼石膏の品温が１５５〜１８０℃の場合、加水処理の際に、焼石膏は、混水量の低減効果を発揮させるために、ドラムクーラーなどの冷却装置を用いて室温程度（約１０〜５０℃）に冷却する必要がある。加水処理工程において、１次焼成後の焼石膏に、１〜１０ｗｔ％の水を加え、分散攪拌して、加水処理された焼石膏を得る。混合攪拌装置としては、分散攪拌できれば何でも良い。加水水量が１０ｗｔ％よりも多ければ二水石膏が析出し、１ｗｔ％よりも少なければ混水量低減効果がほとんど得られないので好ましくない。加水水量は２〜５ｗｔ％がより好ましい。

加水処理工程において、１次焼成後の焼石膏を、原料石膏と混合し、原料石膏に含まれる付着水を利用して、加水処理された焼石膏を得てもよい。この場合、１次焼成で得られた焼石膏と原料石膏を混合する方法は、特に限定するものではないが、例えば、焼石膏をスクリューコンベア等の輸送手段を用い、循環させて、原料石膏に混合させてもよいし、１次焼成後の焼石膏に、ベルトコンベア等の輸送手段を用いて原料石膏を新たに混合してもよい。また、焼石膏と原料石膏とを混合する手段は既設の設備を利用すれば、新たな設備投資のコストがかからず好ましい。加水処理のために原料石膏に付着している水を利用するので、付着水以外の水は加える必要がなく、加水処理のための新たな設備を取付ける必要もないのでコストを大幅に削減できる。

加水処理工程において、１次焼成後の焼石膏を、原料石膏と混合し、原料石膏に含まれる付着水を利用して、加水処理された焼石膏を得る場合、焼石膏の割合は、原料石膏に対し５〜１５０ｗｔ％が好ましい。上記の割合で原料石膏と焼石膏を混合すると、既存の設備のみで焼石膏の加水処理ができ、加水処理された焼石膏を２次焼成することにより、混水量の低減した、凝結時間の遅延しない焼石膏が得られる。

２次焼成工程（再焼成）において、当業者で用いられているケトル、ロータリーキルン等の焼成装置を用いて、常法で加水処理された焼石膏を焼成して焼石膏を得る。得られた焼石膏の化合水は３〜７ｗｔ％が好ましく、より好ましくは、焼石膏の凝結が促進される傾向にある３〜５ｗｔ％である。化合水が、７ｗｔ％より多くなれば、未焼成の二水石膏が残存し、焼石膏の凝結時間や焼石膏スラリーの流動性に悪影響を及ぼすので好ましくない。２次焼成で使用される焼成装置は、１次焼成で使用されたものと同じものを使用すれば、新たに焼成装置を設置する必要がなくコストを大幅に削減できて好ましいが、特に同じものを使用することに限定するものでもない。

本発明では、１次焼成処理工程、加水処理工程、及び２次焼成処理工程に、さらにチューブミルなどの粉砕装置を用い焼石膏を粉砕する粉砕処理工程を含んでも良い。

粉砕処理工程は、加水処理工程の前後、または２次焼成の後で行われるが、好ましくは、２次焼成工程後に行われる。

こうして得られる焼石膏は、接着助剤、硬化促進剤及び軽量化を図るための泡、その他の添加剤等、更には、混和材及び水とを混練し、この結果得られた焼石膏スラリー（以下、泥漿という）を上下の原紙の間に流し込み、上下に配した成型ロールの間や上下のプレートの間を通して板状に成形し、しかる後、搬送ベルト上で硬化させ、粗切断し、強制乾燥後に製品寸法に切断して生産される通常の石膏ボード製造の原料等として有効に利用できる。

原料石膏としては、天然石膏４０ｗｔ％、および排煙脱硫石膏６０ｗｔ％の混合品の１００メッシュパス９０ｗｔ％のもの、天然石膏３５ｗｔ％、排煙脱硫石膏５５ｗｔ％、およびリサイクル石膏１０ｗｔ％の混合品の１００メッシュパス９０ｗｔ％のもの、天然石膏３０ｗｔ％、排煙脱硫石膏５０ｗｔ％、およびリサイクル石膏２０ｗｔの混合品の１００メッシュパス９０ｗｔ％のもの、および天然石膏２５ｗｔ％、排煙脱硫石膏４５ｗｔ％、およびリサイクル石膏３０ｗｔ％の混合品の１００メッシュパス９０ｗｔ％のものの４種類を用いた。
［参考例１］
処理工程を図３に示す。

原料石膏３ｋｇを小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温を１６５℃として１次焼成を行い、焼石膏を得た。１次焼成後の焼石膏から約１．０ｇ採取して化合水（化合水Ａ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。残りの焼石膏を密閉容器に入れ２４時間放置した後、焼石膏を密閉容器から取り出して、小型ポットミルを用いて粉砕し、焼石膏のブレーン比表面積を約７０００cm²／gに調整した。これらの焼石膏は品温を測定した後、密閉容器に入れ焼石膏当たり３ｗｔ％の水を加え、直ちに１分間激しく攪拌することにより加水処理を行った。加水処理後の焼石膏から約１．０ｇ採取して化合水（化合水Ｂ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。残りの焼石膏は再び小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温１６５℃として２次焼成を行った。得られた焼石膏を室温に放冷後、小型ポットミルを用いて粉砕しブレーン比表面積を約８０００cm²／gに調整してサンプルの焼石膏を得た。
［参考例２］
処理工程を図３に示す。

原料石膏３ｋｇを小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温を１５０℃として１次焼成を行い、焼石膏を得た。１次焼成後の焼石膏から約１．０ｇ採取して化合水（化合水Ａ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。残りの焼石膏を直ちに、小型ポットミルを用いて粉砕し、焼石膏のブレーン比表面積を約７０００cm²／gに調整した。これらの焼石膏は品温を測定した後、密閉容器に入れ焼石膏当たり３ｗｔ％の水を加え、直ちに１分間激しく攪拌することにより加水処理を行った。加水処理後の焼石膏から約１．０ｇ採取して化合水（化合水Ｂ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。残りの焼石膏は再び小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温１６５℃として２次焼成を行った。得られた焼石膏を室温に放冷後、小型ポットミルを用いて粉砕しブレーン比表面積を約８０００cm²／gに調整してサンプルの焼石膏を得た。
［参考例３］
処理工程を図３に示す。

原料石膏３ｋｇを小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温を１５０℃として１次焼成を行い、焼石膏を得た。１次焼成後の焼石膏から約１．０ｇ採取して化合水（化合水Ａ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。残りの焼石膏を密閉容器に入れ２４時間放置した後、焼石膏を密閉容器から取り出して、小型ポットミルを用いて粉砕し、焼石膏のブレーン比表面積を約７０００cm²／gに調整した。これらの焼石膏は品温を測定した後、密閉容器に入れ焼石膏当たり３ｗｔ％の水を加え、直ちに１分間激しく攪拌することにより加水処理を行った。加水処理後の焼石膏から約１．０ｇ採取して化合水（化合水Ｂ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。残りの焼石膏は再び小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温１６５℃として２次焼成を行った。得られた焼石膏を室温に放冷後、小型ポットミルを用いて粉砕しブレーン比表面積を約８０００cm²／gに調整してサンプルの焼石膏を得た。
［参考例４］
処理工程を図３に示す。

原料石膏３ｋｇを小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温を１６５℃として１次焼成を行い、焼石膏を得た。１次焼成後の焼石膏から約１．０ｇ採取して化合水（化合水Ａ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。残りの焼石膏を密閉容器に入れ２４時間放置した後、焼石膏を密閉容器から取り出して、小型ポットミルを用いて粉砕し、焼石膏のブレーン比表面積を約７０００cm²／gに調整した。これらの焼石膏は品温を測定した後、密閉容器に入れ焼石膏当たり３ｗｔ％の水を加え、直ちに１分間激しく攪拌することにより加水処理を行った。加水処理後の焼石膏から約１．０ｇ採取して化合水（化合水Ｂ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。残りの焼石膏は再び小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温１７５℃として２次焼成を行った。得られた焼石膏を室温に放冷後、小型ポットミルを用いて粉砕しブレーン比表面積を約８０００cm²／gに調整してサンプルの焼石膏を得た。
［参考例５］
処理工程を図３に示す。

原料石膏３ｋｇを小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温を１５０℃として１次焼成を行い、焼石膏を得た。１次焼成後の焼石膏から約１．０ｇ採取して化合水（化合水Ａ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。残りの焼石膏を直ちに、小型ポットミルを用いて粉砕し、焼石膏のブレーン比表面積を約７０００cm²／gに調整した。これらの焼石膏は品温を測定した後、密閉容器に入れ焼石膏当たり３ｗｔ％の水を加え、直ちに１分間激しく攪拌することにより加水処理を行った。加水処理後の焼石膏から約１．０ｇ採取して化合水（化合水Ｂ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。残りの焼石膏は再び小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温１７５℃として２次焼成を行った。得られた焼石膏を室温に放冷後、小型ポットミルを用いて粉砕しブレーン比表面積を約８０００cm²／gに調整してサンプルの焼石膏を得た。
［参考例６］
処理工程を図３に示す。

原料石膏３ｋｇを小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温を１５０℃として１次焼成を行い、焼石膏を得た。１次焼成後の焼石膏から約１．０ｇ採取して化合水（化合水Ａ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。残りの焼石膏を密閉容器に入れ２４時間放置した後、焼石膏を密閉容器から取り出して、小型ポットミルを用いて粉砕し、焼石膏のブレーン比表面積を約７０００cm²／gに調整した。これらの焼石膏は品温を測定した後、密閉容器に入れ焼石膏当たり３ｗｔ％の水を加え、直ちに１分間激しく攪拌することにより加水処理を行った。加水処理後の焼石膏から約１．０ｇ採取して化合水（化合水Ｂ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。残りの焼石膏は再び小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温１７５℃として２次焼成を行った。得られた焼石膏を室温に放冷後、小型ポットミルを用いて粉砕しブレーン比表面積を約８０００cm²／gに調整してサンプルの焼石膏を得た。
［参考例７］
処理工程を図４に示す。

原料石膏３ｋｇを小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温を１６５℃として１次焼成を行い、焼石膏を得た。１次焼成後の焼石膏から約１．０ｇ採取して化合水（化合水Ａ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。残りの焼石膏を密閉容器に入れ２４時間放置した後、焼石膏を密閉容器から取り出して、小型ポットミルを用いて粉砕し、焼石膏のブレーン比表面積を約７０００cm²／gに調整した。得られた焼石膏の５０ｗｔ％は加水処理後２次焼成し、残りの５０ｗｔ％の焼石膏（１次焼成のみの焼石膏）はそのままにした。加水処理後２次焼成する焼石膏は品温測定後、密閉容器に入れ焼石膏当たり３ｗｔ％の水を加え、直ちに１分間激しく攪拌することにより加水処理を行った。加水処理後の焼石膏から０．５ｇと１次焼成のみの焼石膏から０．５ｇを採取して混合し化合水（化合水Ｂ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。加水処理後の焼石膏の残りは、再び小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温１６５℃として２次焼成を行った。得られた焼石膏を室温に放冷後、上記で得られた１次焼成のみの焼石膏の残りと併せて小型ポットミルを用いて粉砕し、ブレーン比表面積を約８０００cm²／gに調整してサンプルの焼石膏を得た。
［参考例８］
処理工程を図４に示す。

原料石膏３ｋｇを小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温を１４０℃として１次焼成を行い、焼石膏を得た。１次焼成後の焼石膏から約１．０ｇ採取して化合水（化合水Ａ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。残りの焼石膏を直ちに、小型ポットミルを用いて粉砕し、焼石膏のブレーン比表面積を約７０００cm²／gに調整した。得られた焼石膏の５０ｗｔ％は加水処理後２次焼成し、残りの５０ｗｔ％の焼石膏（１次焼成のみの焼石膏）はそのままにした。加水処理後２次焼成する焼石膏は品温測定後、密閉容器に入れ焼石膏当たり３ｗｔ％の水を加え、直ちに１分間激しく攪拌することにより加水処理を行った。加水処理後の焼石膏から０．５ｇと１次焼成のみの焼石膏から０．５ｇを採取して混合し化合水（化合水Ｂ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。加水処理後の焼石膏の残りは、再び小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温１６５℃として２次焼成を行った。得られた焼石膏を室温に放冷後、上記で得られた１次焼成のみの焼石膏の残りと併せて小型ポットミルを用いて粉砕し、ブレーン比表面積を約８０００cm²／gに調整してサンプルの焼石膏を得た。
［参考例９］
処理工程を図４に示す。

原料石膏３ｋｇを小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温を１４０℃として１次焼成を行い、焼石膏を得た。１次焼成後の焼石膏から約１．０ｇ採取して化合水（化合水Ａ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。残りの焼石膏を密閉容器に入れ２４時間放置した後、焼石膏を密閉容器から取り出して、小型ポットミルを用いて粉砕し、焼石膏のブレーン比表面積を約７０００cm²／gに調整した。得られた焼石膏の５０ｗｔ％は加水処理後２次焼成し、残りの５０ｗｔ％の焼石膏（１次焼成のみの焼石膏）はそのままにした。加水処理後２次焼成する焼石膏は品温を測定後、密閉容器に入れ焼石膏当たり３ｗｔ％の水を加え、直ちに１分間激しく攪拌することにより加水処理を行った。加水処理後の焼石膏から０．５ｇと１次焼成のみの焼石膏から０．５ｇを採取して混合し化合水（化合水Ｂ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。加水処理後の焼石膏の残りは、再び小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温１６５℃として２次焼成を行った。得られた焼石膏を室温に放冷後、上記で得られた１次焼成のみの焼石膏の残りと併せて小型ポットミルを用いて粉砕し、ブレーン比表面積を約８０００cm²／gに調整してサンプルの焼石膏を得た。
［実施例１］
処理工程を図５に示す。

原料石膏１．５ｋｇを小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温を１６５℃として１次焼成を行い、焼石膏を得た。１次焼成後の焼石膏から約１．０ｇ採取して化合水（化合水Ａ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。残りの焼石膏を密閉容器に入れ２４時間放置した後、焼石膏を密閉容器から取り出し、焼石膏の品温を測定後、新たな原料石膏１．５ｋｇを混合した。なお、ここでその混合物から１．０ｇを採取して化合水（化合水Ｂ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。残りの混合物は小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温１６５℃として２次焼成を行った。得られた焼石膏を室温に放冷後、小型ポットミルを用いて粉砕しブレーン比表面積を約８０００cm²／gに調整してサンプルの焼石膏を得た。
［実施例２］
処理工程を図５に示す。

原料石膏１．５ｋｇを小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温を１４０℃として１次焼成を行い、焼石膏を得た。１次焼成後の焼石膏から約１．０ｇ採取して化合水（化合水Ａ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。残りの焼石膏は品温を測定後直ちに、新たな原料石膏１．５ｋｇと混合した。なお、ここでその混合物から１．０ｇを採取して化合水（化合水Ｂ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。残りの混合物は小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温１６５℃として２次焼成を行った。得られた焼石膏を室温に放冷後、小型ポットミルを用いて粉砕しブレーン比表面積を約８０００cm²／gに調整してサンプルの焼石膏を得た。
［実施例３］
処理工程を図５に示す。

原料石膏１．５ｋｇを小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温を１４０℃として１次焼成を行い、焼石膏を得た。１次焼成後の焼石膏から約１．０ｇ採取して化合水（化合水Ａ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。残りの焼石膏を密閉容器に入れ２４時間放置した後、焼石膏を密閉容器から取り出し、焼石膏の品温を測定後、新たな原料石膏１．５ｋｇと混合した。なお、ここでその混合物から１．０ｇを採取して化合水（化合水Ｂ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。残りの混合物は小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温１６５℃として２次焼成を行った。得られた焼石膏を室温に放冷後、小型ポットミルを用いて粉砕しブレーン比表面積を約８０００cm²／gに調整してサンプルの焼石膏を得た。
［比較例１］
処理工程を図６に示す。

原料石膏３ｋｇを小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温を１６５℃として１次焼成を行い、焼石膏を得た。焼石膏を密閉容器に入れ２４時間放置した後、焼石膏を密閉容器から取り出し、焼石膏の品温を測定後、小型ポットミルを用いて粉砕し、焼石膏のブレーン比表面積を約８０００cm²／gに調整してサンプルの焼石膏を得た。
［比較例２］
処理工程を図７に示す。

原料石膏３ｋｇを小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温を１６５℃として１次焼成を行い、焼石膏を得た。１次焼成後の焼石膏から約１．０ｇ採取して化合水（化合水Ａ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。焼石膏を密閉容器に入れ２４時間放置した後、焼石膏を密閉容器から取り出し、小型ポットミルを用いて粉砕し、焼石膏のブレーン比表面積を約７０００cm²／gに調整した。これらの焼石膏は品温を測定した後、密閉容器に入れ焼石膏当たり３ｗｔ％の水を加え、直ちに１分間激しく攪拌することにより加水処理を行った。ここで、加水処理後の焼石膏から約１．０ｇ採取して化合水（化合水Ｂ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。残りの焼石膏は、乾燥機に入れ、設定温度を４０℃として２４時間放置して、焼石膏の残存自由水を蒸発させ、その後小型ポットミルを用いて粉砕しブレーン比表面積を約８０００cm²／gに調整してサンプルの焼石膏を得た。
［比較例３］
処理工程を図７に示す。

原料石膏３ｋｇを小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温を１６５℃として１次焼成を行い、焼石膏を得た。１次焼成後の焼石膏から約１．０ｇ採取して化合水（化合水Ａ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。残りの焼石膏を直ちに、小型ポットミルを用いて粉砕し、焼石膏のブレーン比表面積を約７０００cm²／gに調整した。これらの焼石膏は品温を測定した後、密閉容器に入れ焼石膏当たり３ｗｔ％の水を加え、直ちに１分間激しく攪拌することにより加水処理を行った。ここで、加水処理後の焼石膏から約１．０ｇ採取して化合水（化合水Ｂ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。残りの焼石膏は、乾燥機に入れ、設定温度を４０℃として２４時間放置して、焼石膏の残存自由水を蒸発させ、その後小型ポットミルを用いて粉砕しブレーン比表面積を約８０００cm²／gに調整してサンプルの焼石膏を得た。
［比較例４］
処理工程を図８に示す。

原料石膏３ｋｇを小型ケトルに仕込み、焼き上がり品温を１６５℃として１次焼成を行い、焼石膏を得た。１次焼成後の焼石膏から約１．０ｇ採取して化合水（化合水Ａ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。焼石膏を密閉容器に入れ２４時間放置して、焼石膏を密閉容器から取り出し、小型ポットミルを用いて粉砕し、焼石膏のブレーン比表面積を約７０００cm²／gに調整した。得られた焼石膏の５０ｗｔ％は加水処理し、残りの５０ｗｔ％の焼石膏（１次焼成のみの焼石膏）はそのままにした。加水処理する焼石膏は、品温を測定後、密閉容器に入れ焼石膏当たり３ｗｔ％の水を加え、直ちに１分間激しく攪拌することにより加水処理を行った。ここで、加水処理後の焼石膏から０．５ｇと１次焼成のみの焼石膏から０．５ｇを採取して混合し化合水（化合水Ｂ）をＪＩＳＲ９１０１による試験方法で測定した。加水処理後の焼石膏の残りは、乾燥機に入れ、設定温度を４０℃として２４時間放置して、焼石膏の残存自由水を蒸発させた。加水処理後、残存自由水を蒸発させた焼石膏と上記で得られた１次焼成のみの焼石膏の残りと併せて小型ポットミルを用いて粉砕し、ブレーン比表面積を約８０００cm²／gに調整しサンプルの焼石膏を得た。

参考例1〜９，実施例１〜３、及び比較例１〜４で得られたサンプルの焼石膏の物性試験を行った。

この最終的な焼石膏の化合水（化合水Ｃと定義する）はＪＩＳＲ９１０１によった。焼石膏の混水量、凝結時間の試験方法はＪＩＳＲ９１１２によった。各試験結果と原料配合を表１（参考例１〜９，実施例１〜３）及び表２（比較例１〜４）に示す。参考例１〜９、実施例１〜３、及び比較例１〜４で得られた焼石膏は原料石膏へのリサイクル石膏の配合比率が増えるにつれて混水量が増大したが、一方でリサイクル石膏の配合比率の違いによる凝結時間の変化は見られなかった。

参考例１で得られた焼石膏は、比較例１で得られた焼石膏よりも、混水量が２０％低減し、比較例２で得られた焼石膏よりも凝結時間が短く、比較例３で得られた焼石膏よりも混水量が少なく、また凝結時間が短く、比較例４で得られた焼石膏よりも混水量が少なく、また凝結時間が短くなっている。

参考例２で得られた焼石膏は、参考例１で得られた焼石膏よりもさらに混水量が２０％低減している。

参考例３で得られた焼石膏は、参考例２で得られた焼石膏よりもさらに混水量が１０％低減している。

参考例４で得られた焼石膏は、参考例１で得られた焼石膏よりもさらに凝結時間が短くなっている。

参考例５で得られた焼石膏は、参考例１で得られた焼石膏よりも混水量が、２０％低減し、また凝結時間が短くなっている。

参考例６で得られた焼石膏は、参考例５で得られた焼石膏よりも混水量が、１０％低減している。

参考例７で得られた焼石膏は、参考例１で得られた焼石膏よりも若干混水量が多くなるが問題になるほどでもない。

参考例８で得られた焼石膏は、参考例１で得られた焼石膏と同等の混水量及び凝結時間を示す。

参考例９で得られた焼石膏は、参考例１で得られた焼石膏よりも混水量が、１０％低減している。

実施例１で得られた焼石膏は、参考例１で得られた焼石膏よりも若干混水量が多くなるが問題になるほどでもない。

実施例２で得られた焼石膏は、参考例１で得られた焼石膏と同等の混水量及び凝結時間を示す。

実施例３で得られた焼石膏は、参考例１で得られた焼石膏よりも混水量が、１０％低減している。

すなわち本発明は、原料石膏を１次焼成後、加水処理し２次焼成することによって、混水量が低く、かつ凝結時間が短い焼石膏を得ることができる。

さらに、加水処理に原料石膏の付着水を利用することにより、加水処理のための新たな設備を備える必要もなく、コストを大幅に削減でき、混水量が低く、かつ凝結時間が短い焼石膏を得ることができる。

先行技術の加水処理を伴う石膏ボード製造の処理フローを示す。本発明の概要を示す処理フローを示す。本発明の第１乃至第６参考例の処理フローを示す。本発明の第７乃至第９参考例の処理フローを示す。本発明の第１乃至第３実施例の処理フローを示す。比較例１の処理フローを示す。比較例２及び比較例３の処理フローを示す。比較例４の処理フローを示す。

Claims

原料石膏を焼成し焼石膏を得る１次焼成工程と、得られた焼石膏の一部または全量に加水処理を施す加水処理工程と、加水処理して得られた焼石膏を、さらに再焼成する２次焼成工程とからなる焼石膏の製造方法において、加水処理工程における加水処理に用いる水には、原料石膏の付着水を利用することを特徴とする焼石膏の製造方法。
原料石膏は、リサイクル石膏を含むことを特徴とする請求項１記載の焼石膏の製造方法。
リサイクル石膏の割合が原料石膏の２〜５０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１または２記載の焼石膏の製造方法。
加水処理工程において、焼石膏に加水処理を施す水量が、焼石膏あたり１〜１０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１乃至３記載の焼石膏の製造方法。
加水処理工程において、１次焼成後の焼石膏を原料石膏に対し５〜１５０ｗｔ％混合することを特徴とする請求項１乃至４記載の焼石膏の製造方法。
２次焼成工程において、加水処理された焼石膏の化合水を３〜７ｗｔ％にすることを特徴とする請求項１乃至５記載の焼石膏の製造方法。
１次焼成工程と２次焼成工程における焼成手段には、同じ焼成装置を利用することを特徴とする請求項１乃至６記載の焼石膏の製造方法。
石膏ボードの製造方法において、請求項１乃至７記載の方法により得た焼石膏を一部または全量使用することを特徴とする石膏ボードの製造方法。