JP5186625B2 - Charcoal board manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、バインダーとしてグルコマンナンを用いた木炭ボードの製造方法の改良に関する。なお、本明細書において木炭とは、木炭だけでなく竹炭を含む概念である。また、グルコマンナンとは、コンニャク精粉、コンニャク飛粉、コンニャク芋原料、及びこれらの混合物を含む概念である。 The present invention relates to an improvement in a method for producing a charcoal board using glucomannan as a binder. In this specification, charcoal is a concept that includes not only charcoal but also bamboo charcoal. Glucomannan is a concept that includes konjac fine powder, konjac flying powder, konjac rice bran raw material, and mixtures thereof.
竹炭を固有の細孔をそのまま活性の状態に保ちながらボード化した木炭ボードは、除湿性、脱臭性、吸音性、電磁波遮断性に優れていることは、特開平７−１５０６４５号公報（特許文献１）、特開平７−１５０７４３号公報（特許文献２）などの特許公報に開示され、また刊行物にも記載されて公知である。しかしながら、これら公知の木炭ボードの殆どは、バインダーに石油化学製品を用いているため、ホルムアルデヒト臭を発生したり、或いはアトピー性皮膚炎を引き起こす物質を発散させたりする危険性が高い。 Japanese Patent Laid-Open No. 7-150645 (Patent Document) discloses that a charcoal board made of bamboo charcoal while maintaining its inherent pores in an active state is excellent in dehumidification, deodorization, sound absorption, and electromagnetic wave shielding. 1), disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-150743 (Patent Document 2) and the like and also described in publications. However, since most of these known charcoal boards use petrochemical products as binders, there is a high risk of generating formaldehyde odors or releasing substances that cause atopic dermatitis.
バインダーに石油化学製品を用いていない木炭ボードは、特開平９−３０２８０３号公報（特許文献３）に開示されている。これは、天然繊維解維物をバインダーとして製造された２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×２０ｍｍの木炭ボードであって、石膏ボードと同程度以上の強度を有する木炭ボードである。バインダーとして用いられている天然繊維解維物は、セルロース系天然繊維単独、又はセルロース系天然繊維にコラーゲン系天然繊維を混合したものを、上下２段のノンポーラス砥石を用いて構成された融砕機によって、直径がサブミクロンになるまで解維されたものである。しかしながら、この天然物を出発原料とするバインダーを用いた安価な木炭ボードは未だに商品化されていない。 A charcoal board not using a petrochemical product as a binder is disclosed in JP-A-9-302803 (Patent Document 3). This is a 250 mm × 250 mm × 20 mm charcoal board manufactured using natural fiber fiber as a binder, and has a strength equal to or higher than that of gypsum board. The natural fiber lysate used as a binder is a crusher composed of cellulose-based natural fibers alone or a mixture of cellulosic natural fibers and collagen-based natural fibers using upper and lower non-porous grinding stones. As a result, it was recovered until the diameter became submicron. However, an inexpensive charcoal board using a binder starting from this natural product has not yet been commercialized.
特許第３３５７０２０号公報（特許文献４）には、粉状若しくは粒状の木炭又はこれらを混合した木炭と少量のグルコマンナン粉とに水を加えて練り合わせする練り合わせ工程、該練り合わせ工程により得られた木炭成形材料を金型に流し込んで加圧成形する加圧成形工程、及び該加圧成形工程により得られた木炭半加工品を乾燥し固化する乾燥・固化工程とからなる木炭成型品の製造方法、及び前記製造方法で製造された木炭成型品が開示されている。この製造方法で製造された木炭ボードはグルコマンナンをバインダーとして用いているので、上述の特開平９−３０２８０３号公報に開示の木炭ボードが有する問題を解決したものである。ここに、主材料となる木炭は竹炭を含む概念であり、竹炭は安く大量に入手できる。しかしながら、グルコマンナン粉をバインダーとする木炭ボードは曲げ強度が石膏ボードよりも低く、建築材料としての用途が限られるという問題があった。 In Japanese Patent No. 3357020 (Patent Document 4), a powdered or granular charcoal or a charcoal obtained by mixing water and a small amount of glucomannan powder are kneaded and kneaded, and the charcoal obtained by the kneading process. A method for producing a charcoal molded article comprising: a pressure molding step in which a molding material is poured into a mold to perform pressure molding; and a drying / solidification step in which a charcoal semi-processed product obtained by the pressure molding step is dried and solidified; And the charcoal molded product manufactured with the said manufacturing method is disclosed. Since the charcoal board manufactured by this manufacturing method uses glucomannan as a binder, it solves the problem of the charcoal board disclosed in the above-mentioned JP-A-9-302803. Here, charcoal as a main material is a concept including bamboo charcoal, and bamboo charcoal can be obtained in large quantities at a low price. However, the charcoal board using glucomannan powder as a binder has a problem that its bending strength is lower than that of gypsum board, and its use as a building material is limited.
特開２００５−１１１９３１号公報（特許文献５）には、木材のカンナ屑や鋸屑などの植物性補強材料を金型に敷き詰める工程、粉状若しくは粒状の木炭又はこれらを混合した木炭と少量のグルコマンナン粉とに水を加えて練り合わせする練り合わせ工程、前記練り合わせ工程により得られた木炭成型材料を植物性補強材料が敷き詰められた金型に流し込んで加圧成形する加圧成形工程、及び前記加圧成形工程により得られた木炭ボード半加工品を乾燥し固化する乾燥・固化工程を含む二層構造の木炭ボードの製造方法を開発した。この方法で製造された二層構造の木炭ボードは、特許第３３５７０２０号公報に開示されている実施例の木炭ボードよりも曲げ強度が増し発泡スチロールの２倍程度になったが、未だ石膏ボードよりも低く、建築材料としての用途が限られるという問題があった。
本発明が解決しようとする課題は、粉状若しくは粒状の木炭又はこれらを混合した木炭と少量のグルコマンナンとに水を加えて練り合わせて得られた木炭成形材料を加圧成形して製造された木炭ボードの曲げ強度を高めることである。 The problem to be solved by the present invention was produced by pressure molding a powdery or granular charcoal or a charcoal molding material obtained by adding water and kneading a mixture of these and a small amount of glucomannan. It is to increase the bending strength of the charcoal board.
上記課題を解決する第１の木炭ボードの製造方法は、粉状若しくは粒状の木炭又はこれらを混合した木炭、該木炭よりも少量のグルコマンナン、及び該グルコマンナンよりも更に少量のカルシウム化合物を混合したものに水を加えて練り合わせる練り合わせ工程、該練り合わせ工程により得られた木炭成形材料を金型に流し込んで加圧成形する加圧成形工程、及び該加圧成形工程により得られた半加工品を乾燥し固化する乾燥・固化工程を含む木炭ボードの製造方法であって、前記グルコマンナンは前記木炭の１０．０〜１５．０重量％程度のコンニャク精粉であること、及び、前記カルシウム化合物は前記グルコマンナンの３．０〜１２．０重量％程度の炭酸カルシウムであること若しくは前記カルシウム化合物は前記コンニャク精粉の３．０〜６．０重量％程度の水酸化カルシウムであることを特徴とする木炭ボードの製造方法である。 A first method for producing a charcoal board that solves the above problems is to mix powdered or granular charcoal or charcoal mixed with them, a smaller amount of glucomannan than the charcoal, and a smaller amount of calcium compound than the glucomannan. A kneading step of adding water to the kneaded product, a pressure forming step of pouring the charcoal molding material obtained by the kneading step into a mold, and a semi-processed product obtained by the pressure forming step A method for producing a charcoal board including a drying and solidifying step of drying and solidifying the glucomannan, wherein the glucomannan is about 10.0 to 15.0% by weight of the charcoal, and the calcium compound Is about 3.0 to 12.0% by weight of calcium carbonate of the glucomannan or the calcium compound is 3% of the konjac fine powder. A method for producing a charcoal board, characterized in that 0 to 6.0 calcium hydroxide of about wt%.
上記課題を解決する第２の木炭ボードの製造方法を、粉状若しくは粒状の木炭又はこれらを混合した木炭、該木炭よりも少量のセルロース系繊維、該セルロース系繊維よりも少量のグルコマンナン、及び該グルコマンナンよりも更に少量のカルシウム化合物を混合したものに水を加えて練り合わせる練り合わせ工程、該練り合わせ工程により得られた木炭成形材料を金型に流し込んで加圧成形する加圧成形工程、及び該加圧成形工程により得られた半加工品を乾燥し固化する乾燥・固化工程を含む木炭ボードの製造方法であって、前記グルコマンナンは前記木炭の１０．０〜１５．０重量％程度のコンニャク精粉であること、及び、前記カルシウム化合物は前記グルコマンナンの３．０〜１２．０重量％程度の炭酸カルシウムであること若しくは前記カルシウム化合物は前記コンニャク精粉の３．０〜６．０重量％程度の水酸化カルシウムであることを特徴とする木炭ボードの製造方法である。 A method for producing a second charcoal board that solves the above problems includes powdered or granular charcoal or a charcoal mixed with these, a smaller amount of cellulosic fiber than the charcoal, a smaller amount of glucomannan than the cellulosic fiber, and A kneading step in which water is added to and kneaded with a mixture of a calcium compound further smaller than the glucomannan, a pressure molding step in which the charcoal molding material obtained by the kneading step is poured into a mold and pressure-molded, and A method for producing a charcoal board comprising a drying and solidifying step of drying and solidifying the semi-processed product obtained by the pressure molding step, wherein the glucomannan is about 10.0 to 15.0 wt% of the charcoal It is konjac flour and the calcium compound is about 3.0 to 12.0% by weight of calcium carbonate of the glucomannan. It is the calcium compound is a method for producing a charcoal board, which is a calcium hydroxide of about 3.0 to 6.0 wt.% Of the refined Konjac flour.
本発明により、グルコマンナンをバインダーとする木炭ボードの曲げ強度を石膏ボードと同程度まで高めることができた。従って、本発明により運搬や現場での加工性が良く且つより高強度の木炭ボードが実現できた。それ故、グルコマンナンをバインダーとする木炭ボードの用途が、壁や天井の下地材から仕上げ材まで広がった。また、コンニャク飛粉をバインダーとすることで、木炭ボードの製造コストを大幅に低下させることができた。 By this invention, the bending strength of the charcoal board which uses glucomannan as a binder was able to be raised to the same extent as a gypsum board. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a charcoal board with good transportability and on-site processability and higher strength. Therefore, the use of charcoal boards with glucomannan as a binder has expanded from wall and ceiling base materials to finishing materials. Moreover, the manufacturing cost of the charcoal board could be significantly reduced by using konjac flying powder as a binder.
本発明に係る木炭成型品の製造方法は、粉状若しくは粒状の木炭又はこれらを混合した木炭、該木炭に対して少量のグルコマンナン、該グルコマンナンよりも更に少量のカルシウム化合物を混合したものに水を加えて練り合わせる練り合わせ工程、該練り合わせ工程により得られた木炭成形材料を金型に流し込んで加圧成形する加圧成形工程、及び該加圧成形工程により得られた半加工品を乾燥し固化する乾燥・固化工程を含んで構成されている。カルシウム化合物としては、炭酸カルシウム又は水酸化カルシウムが望ましい。 The method for producing a charcoal molded product according to the present invention includes powdered or granular charcoal or charcoal mixed with these, a small amount of glucomannan with respect to the charcoal, and a mixture of a smaller amount of calcium compound than the glucomannan. A kneading step in which water is added and kneaded, a pressure molding step in which the charcoal molding material obtained in the kneading step is poured into a mold and pressure molded, and a semi-processed product obtained in the pressure molding step are dried. It is configured to include a drying / solidifying step for solidifying. As the calcium compound, calcium carbonate or calcium hydroxide is desirable.
本発明に係る木炭ボードの製造方法の実施例１は、図１のフローチャートに示す如く、練り合わせ工程Ｓ１、加圧成形工程Ｓ２、及び乾燥・固化工程Ｓ３の３つの工程から構成されている。実施例１における練り合わせ工程Ｓ１は、粉状若しくは粒状の木炭又はこれらを混合した木炭１１、木炭１１に対して少量のグルコマンナン１２、及びグルコマンナン１２よりも更に少量のカルシウム化合物１４を混合したものに水１３を加えて攪拌機で十分に練りあわせる工程である。練り合わせ工程Ｓ１には、グルコマンナン１２を水１３によく分散させて或る程度吸水・膨潤させる膨潤工程を含む。
Embodiment 1 of the method for producing a charcoal board according to the present invention comprises three steps, a kneading step S1, a pressure forming step S2, and a drying / solidifying step S3, as shown in the flowchart of FIG. The kneading step S1 in Example 1 is a mixture of powdered or granular charcoal or
グルコマンナン１２としてコンニャク精粉を用いた場合、その量は、粉状又は粒状の木炭１１の１０．０〜１５．０重量％程度である。また、カルシウム化合物１４は、例えば炭酸カルシウムや水酸化カルシウムであり、その量はコンニャク精粉の３．０〜１２．０重量％程度である。更に、練り合わせのために加えられる水１３は、粉状または粒状の木炭１１に対して５０〜１５０重量％程度である。
When konjac fine powder is used as the
加圧成形工程Ｓ２は、練り合わせ工程Ｓ１を経て十分に練り合わせられた木炭成形材料１６を金型に流し込み、木炭成形材料１６が流し込まれた金型を加圧成形機で加圧成形する工程である。
The pressure molding step S2 is a step in which the
乾燥・固化工程Ｓ３は、加圧成形工程Ｓ２を経て加圧成形され、金型から取り出された木炭半加工品１７を室内または室外（天日）で乾燥し、固化する工程である。
The drying / solidifying step S3 is a step of drying and solidifying the half-processed
以下に述べる実施品及び比較品の製造において用いた木炭は、乾留法で生産された竹炭である。即ち、天然に大量に生育しており、安く大量に入手できるモウソウチクやマダケ等の竹を伐採し、適当な長さに裁断した竹材を鉄製炉で乾留し炭化した竹炭である。この場合の炭化温度は、４００〜１０００℃であった。なお、原材料の竹材は１ｍ程度に裁断したものと、５ｃｍ程度の長さの短冊状の割竹の２種類を用意した。 The charcoal used in the manufacture of the implementation products and comparative products described below is bamboo charcoal produced by the dry distillation method. That is, bamboo charcoal that is naturally grown in large quantities, cut bamboo bamboo such as moso bamboo and mushrooms that can be obtained in large quantities at low cost, and carbonized by carbonizing bamboo material cut into an appropriate length in an iron furnace. In this case, the carbonization temperature was 400 to 1000 ° C. Two kinds of raw bamboo were prepared: one cut to about 1 m and a strip-shaped split bamboo with a length of about 5 cm.
粉炭、粒炭、長粒炭を用い、いくつもの木炭ボードの実施品を製造した。粉炭は竹炭を粉砕機で細かく粉砕し篩い分けした粒径２ｍｍ程度の粉状の竹炭、粒炭は粉砕の程度を弱くし篩い分けした粒径１０〜２０ｍｍ程度の粒状の竹炭、長粒炭は５ｃｍ程度の短冊状の割竹を上述の方法で炭化した薄状片の竹炭である。 Using charcoal, granulated coal, and long coal, a number of charcoal board products were manufactured. Powdered charcoal is powdered bamboo charcoal with a particle size of about 2 mm obtained by finely crushing and sieving bamboo charcoal with a pulverizer, granular charcoal is granular bamboo charcoal with a particle size of about 10 to 20 mm obtained by reducing the degree of crushing and sieving, It is a thin piece of bamboo charcoal obtained by carbonizing a strip-shaped split bamboo of about 5 cm by the above-mentioned method.
粉炭、粒炭、長粒炭を用いた木炭ボードの実施品の製造には、攪拌機、油圧ホットプレス機、内径３０ｃｍ角で深さ５ｃｍの金型、及び蒸気抜き孔付の鉄板を用いた。 For the production of charcoal board products using pulverized coal, granulated coal, and long-grained coal, a stirrer, a hydraulic hot press machine, a 30 cm square inner diameter and 5 cm deep mold, and an iron plate with a steam vent hole were used.
（第１実施品）
竹炭の粉炭２００ｇとコンニャク精粉２０ｇと炭酸カルシウム０．４ｇに水２５０ｍｌを加えて攪拌機で練り合わせた。十分に練り合わせた竹炭成形材料が流し込まれ、蒸気抜き孔付の鉄板で蓋をされた金型をホットプレス機に設置し、１００℃で１０分間かけて加圧成形した。ホットプレス機から取り出した竹炭ボード半加工品を室内で１週間ほど自然乾燥し、その後に更に１００℃の定温器で２４時間乾燥し、乾燥・固化した第１実施品の竹炭ボードを完成させた。第１実施品は厚さ４．６ｍｍの３０ｃｍ角のサイズの竹炭ボードで、その容積比重は０．５１ｇ／ｃｍ３であった。そして、その曲げ強度は４．２Ｎ／ｍｍ２であった。
(First implementation product)
250 g of water was added to 200 g of bamboo charcoal, 20 g of konjac fine powder, and 0.4 g of calcium carbonate, and kneaded with a stirrer. A well-kneaded bamboo charcoal molding material was poured, a mold covered with an iron plate with a steam vent hole was placed in a hot press machine, and pressure molded at 100 ° C. for 10 minutes. The bamboo charcoal board semi-processed product taken out from the hot press machine was naturally dried indoors for about a week, and then further dried for 24 hours in a constant temperature oven at 100 ° C. to complete the dried and solidified bamboo charcoal board of the first embodiment. . The first embodiment was a bamboo charcoal board having a thickness of 4.6 mm and a size of 30 cm square, and its volume specific gravity was 0.51 g / cm 3 . And the bending strength was 4.2 N / mm < 2 >.
（第２実施品）
竹炭の粉炭２００ｇとコンニャク精粉２０ｇと炭酸カルシウム０．８ｇに水２５０ｍｌを加えて攪拌機で練り合わせた。以下、第１実施品と同様の工程を経て第２実施品の木炭ボードを完成させた。第２実施品は厚さ４．６ｍｍの３０ｃｍ角のサイズの竹炭ボードで、その容積比重は０．５１ｇ／ｃｍ３であった。そして、その曲げ強度は４．９Ｎ／ｍｍ２で、これは比較品より十分に高く、石膏ボードの強度、即ち、５．０Ｎ／ｍｍ２と同程度であった。
(Second implementation product)
250 g of water was added to 200 g of bamboo charcoal powder, 20 g of konjac fine powder, and 0.8 g of calcium carbonate, and kneaded with a stirrer. The charcoal board of the second embodiment was completed through the same steps as those of the first embodiment. The second embodiment was a bamboo charcoal board having a thickness of 4.6 mm and a size of 30 cm square, and its volume specific gravity was 0.51 g / cm 3 . Then, the flexural strength is 4.9 N / mm 2, which is sufficiently higher than the comparative product, the strength of gypsum board, that was comparable with 5.0 N / mm 2.
（第３実施品）
竹炭の粉炭２００ｇとコンニャク精粉２０ｇと炭酸カルシウム１．２ｇに水２５０ｍｌを加えて攪拌機で練り合わせた。以下、第１実施品と同様の工程を経て第３実施品の木炭ボードを完成させた。第３実施品は厚さ４．６ｍｍの３０ｃｍ角のサイズの竹炭ボードで、その容積比重は０．５１ｇ／ｃｍ３であった。そして、その曲げ強度は４．８Ｎ／ｍｍ２で、これは比較品より十分に高く、石膏ボードと同程度の値であった。
(3rd implementation product)
To 200 g of bamboo charcoal, 20 g of konjac fine powder and 1.2 g of calcium carbonate, 250 ml of water was added and kneaded with a stirrer. Thereafter, the charcoal board of the third embodiment product was completed through the same steps as the first embodiment product. The third embodiment was a bamboo charcoal board having a thickness of 4.6 mm and a size of 30 cm square, and its volume specific gravity was 0.51 g / cm 3 . And the bending strength was 4.8 N / mm < 2 >, and this was sufficiently higher than a comparative product, and was a value comparable to a gypsum board.
（第４実施品）
竹炭の粉炭２００ｇとコンニャク精粉２０ｇと炭酸カルシウム１．６ｇに水２５０ｍｌを加えて攪拌機で練り合わせた。以下、第１実施品と同様の工程を経て第４実施品の木炭ボードを完成させた。第４実施品は厚さ４．６ｍｍの３０ｃｍ角のサイズの竹炭ボードで、その容積比重は０．５１ｇ／ｃｍ３であった。そして、その曲げ強度は４．５Ｎ／ｍｍ２で、これは比較品よりかなり高く、石膏ボードの強度にかなり近い値であった。
(4th product)
250 g of water was added to 200 g of bamboo charcoal powder, 20 g of konjac fine powder, and 1.6 g of calcium carbonate, and kneaded with a stirrer. The charcoal board of the fourth embodiment was completed through the same steps as those of the first embodiment. The fourth embodiment was a bamboo charcoal board having a thickness of 4.6 mm and a size of 30 cm square, and its volume specific gravity was 0.51 g / cm 3 . The bending strength was 4.5 N / mm 2 , which was considerably higher than that of the comparative product and was a value that was very close to the strength of the gypsum board.
（第５実施品）
竹炭の竹炭の粉炭２００ｇとコンニャク精粉２０ｇと炭酸カルシウム２．０ｇに水２５０ｍｌを加えて攪拌機で練り合わせた。以下、第１実施品と同様の工程を経て第５実施品の竹炭ボードを完成させた。第５実施品は厚さ４．６ｍｍの３０ｃｍ角のサイズのボードで、その容積比重は０．５１ｇ／ｃｍ３であった。そして、その曲げ強度は４．６Ｎ／ｍｍ２で、これは比較品よりかなり高く、石膏ボードの強度にかなり近い値であった。
(5th product)
250 ml of water was added to 200 g of bamboo charcoal powder of bamboo charcoal, 20 g of konjac fine powder and 2.0 g of calcium carbonate, and kneaded with a stirrer. Thereafter, the bamboo charcoal board of the fifth embodiment product was completed through the same steps as the first embodiment product. The fifth embodiment was a board with a thickness of 4.6 mm and a size of 30 cm square, and its volume specific gravity was 0.51 g / cm 3 . The bending strength was 4.6 N / mm 2 , which was considerably higher than that of the comparative product and was a value that was very close to the strength of the gypsum board.
（第６実施品）
竹炭の竹炭の粉炭２００ｇとコンニャク精粉２０ｇと炭酸カルシウム２．４ｇに水２５０ｍｌを加えて攪拌機で練り合わせた。以下、第１実施品と同様の工程を経て第６実施品の竹炭ボードを完成させた。第６実施品は厚さ４．６ｍｍの３０ｃｍ角のサイズの竹炭ボードで、その容積比重は０．５１ｇ／ｃｍ３であった、そして、その曲げ強度は４．５Ｎ／ｍｍ２で、これは比較品よりかなり高く、石膏ボードの強度にかなり近い値であった。
(Sixth product)
250 ml of water was added to 200 g of bamboo charcoal powder of bamboo charcoal, 20 g of konjac fine powder, and 2.4 g of calcium carbonate, and kneaded with a stirrer. Thereafter, the bamboo charcoal board of the sixth embodiment product was completed through the same steps as the first embodiment product. The sixth embodiment is a bamboo charcoal board with a thickness of 4.6 mm and a size of 30 cm square, its volume specific gravity was 0.51 g / cm 3 and its bending strength was 4.5 N / mm 2 , which is The value was considerably higher than that of the comparative product and very close to the strength of the gypsum board.
（第７実施品）
竹炭の粉炭２００ｇとコンニャク精粉２０ｇと水酸化カルシウム０．４ｇに水２５０ｍｌを加えて攪拌機で練り合わせた。以下、第１実施品と同様の工程を経て第７実施品の木炭ボードを完成させた。第７実施品の竹炭ボードは厚さ４．６ｍｍの３０ｃｍ角のサイズのボードで、その容積比重は０．５１ｇ／ｃｍ３であった、そして、その曲げ強度は４．１Ｎ／ｍｍ２であった。
(Seventh implementation product)
To 200 g of bamboo charcoal, 20 g of konjac fine powder, and 0.4 g of calcium hydroxide, 250 ml of water was added and kneaded with a stirrer. Thereafter, the charcoal board of the seventh embodiment product was completed through the same steps as the first embodiment product. The bamboo charcoal board of the seventh embodiment was a board with a thickness of 4.6 mm and a size of 30 cm square, the volume specific gravity was 0.51 g / cm 3 , and the bending strength was 4.1 N / mm 2. It was.
（第８実施品）
粉炭２００ｇとコンニャク精粉２０ｇと水酸化カルシウム０．８ｇに水２５０ｍｌを加えて攪拌機で練り合わせた。以下、第１実施品と同様の工程を経て第８実施品の木炭ボードを完成させた。第８実施品は厚さ４．６ｍｍの３０ｃｍ角のサイズの竹炭ボードで、その容積比重は０．５１ｇ／ｃｍ３であった。そして、その曲げ強度は４．７Ｎ／ｍｍ２で、これは比較品より十分に高く、石膏ボードの強度に近い値であった。
(Eighth product)
To 200 g of pulverized coal, 20 g of konjac fine powder and 0.8 g of calcium hydroxide, 250 ml of water was added and kneaded with a stirrer. Thereafter, the charcoal board of the eighth embodiment product was completed through the same steps as the first embodiment product. The eighth product was a bamboo charcoal board having a thickness of 4.6 mm and a size of 30 cm square, and its volume specific gravity was 0.51 g / cm 3 . The bending strength was 4.7 N / mm 2 , which was sufficiently higher than the comparative product and close to the strength of the gypsum board.
（第９実施品）
竹炭の粉炭２００ｇとコンニャク精粉２０ｇと水酸化カルシウム１．２ｇに水２５０ｍｌを加えて攪拌機で練り合わせた。以下、第１実施品と同様の工程を経て第９実施品の木炭ボードを完成させた。第９実施品は厚さ４．６ｍｍの３０ｃｍ角のサイズの竹炭ボードで、その容積比重は０．５１ｇ／ｃｍ３であった。そして、その曲げ強度は４．５Ｎ／ｍｍ２で、これは比較品よりかなり高く、石膏ボードの強度にかなり近い値であった。
(Ninth implementation product)
To 200 g of bamboo charcoal, 20 g of konjac fine powder, and 1.2 g of calcium hydroxide, 250 ml of water was added and kneaded with a stirrer. Thereafter, the charcoal board of the ninth embodiment was completed through the same steps as those of the first embodiment. The ninth embodiment was a bamboo charcoal board having a thickness of 4.6 mm and a size of 30 cm square, and its volume specific gravity was 0.51 g / cm 3 . The bending strength was 4.5 N / mm 2 , which was considerably higher than that of the comparative product and was a value that was very close to the strength of the gypsum board.
（第１０実施品）
竹炭の粉炭２００ｇとコンニャク精粉２０ｇと水酸化カルシウム１．６ｇに水２５０ｍｌを加えて攪拌機で練り合わせた。以下、第１実施品と同様の工程を経て第１０実施品の木炭ボードを完成させた。第２比較品は、厚さ４．６ｍｍの３０ｃｍ角のサイズのボードで、その容積比重は０．５１ｇ／ｃｍ ３ であった。そして、その曲げ強度は４．０Ｎ／ｍｍ ２ であった。
(10th product)
To 200 g of bamboo charcoal, 20 g of konjac fine powder, and 1.6 g of calcium hydroxide, 250 ml of water was added and kneaded with a stirrer. The charcoal board of the tenth embodiment was completed through the same steps as those of the first embodiment. The second comparative product was a board with a thickness of 4.6 mm and a size of 30 cm square, and its volume specific gravity was 0.51 g / cm 3 . And the bending strength was 4.0 N / mm < 2 > .
（第１１実施品）(Eleventh implementation product)
竹炭の粉炭２００ｇとコンニャク精粉２０ｇと水酸化カルシウム２．０ｇに水２５０ｍｌを加えて攪拌機で練り合わせた。以下、第１実施品と同様の工程を経て第１０実施品の木炭ボードを完成させた。第１０実施品は厚さ４．６ｍｍの３０ｃｍ角のサイズの竹炭ボードで、その容積比重は０．５１ｇ／ｃｍ 250 g of water was added to 200 g of bamboo charcoal powder, 20 g of konjac fine powder and 2.0 g of calcium hydroxide, and kneaded with a stirrer. The charcoal board of the tenth embodiment was completed through the same steps as those of the first embodiment. The 10th product is a bamboo charcoal board with a thickness of 4.6 mm and a size of 30 cm square, and its volume specific gravity is 0.51 g / cm.
３3
であった。そして、その曲げ強度は４．１Ｎ／ｍｍMet. And its bending strength is 4.1 N / mm
２2
であった。Met.
（第１比較品）(First comparison product)
竹炭の粉炭２００ｇとコンニャク精粉２０ｇに水２５０ｍｌを加えて攪拌機で練り合わせた。以下、第１実施品と同様の工程を経て第１比較品の木炭ボードを完成させた。比較品は、厚さ４．６ｍｍの３０ｃｍ角のサイズの竹炭ボードで、その容積比重は０．５１ｇ／ｃｍTo 200 g of bamboo charcoal powder and 20 g of konjac fine powder, 250 ml of water was added and kneaded with a stirrer. Thereafter, the first comparative product charcoal board was completed through the same steps as the first embodiment product. The comparative product is a bamboo charcoal board with a thickness of 4.6 mm and a size of 30 cm square, and its volume specific gravity is 0.51 g / cm.
３3
、その曲げ強度は４．１Ｎ／ｍｍThe bending strength is 4.1 N / mm
２2
であった。Met.
（第２比較品）
スギの木炭の粉炭２００ｇとコンニャク精粉２０ｇに水２５０ｍｌを加えて攪拌機で練り合わせた。以下、第１実施品と同様の工程を経て第２比較品の木炭ボードを完成させた。第３比較品は、厚さ５．４ｍｍの３０ｃｍ角のサイズのボードで、その容積比重は０．４７ｇ／ｃｍ３であった。そして、その曲げ強度は２．３Ｎ／ｍｍ２であった。
( Second comparison product )
To 200 g of cedar charcoal and 20 g of konjac fine powder, 250 ml of water was added and kneaded with a stirrer. Then, the charcoal board of the 2nd comparison product was completed through the same process as the 1st execution product. The third comparative product was a board having a thickness of 5.4 mm and a size of 30 cm square, and its volume specific gravity was 0.47 g / cm 3 . The bending strength was 2.3 N / mm 2 .
以上、カルシウム化合物を混入して本発明に係る方法で製造した木炭ボードの１１個の実施品、及びカルシウム化合物を混入しない従来方法で製造した木炭ボードの２個の比較品について、原材料、サイズ、容積比重及び曲げ強度を詳細に説明した。即ち、炭酸カルシウムの量を０．４ｇ、０．８ｇ、１．２ｇ、１．６ｇ、２．０ｇ、２．４ｇと変えて製造した第１実施品から第６実施品は、その曲げ強度が４．２Ｎ／ｍｍ ２ 〜５．０Ｎ／ｍｍ ２ であった。また、水酸化カルシウムの量を０．４ｇ、０．８ｇ、１．２ｇ、１．６ｇ、２．０ｇと変えて製造した第７実施品から第１１実施品は、その曲げ強度が４．０Ｎ／ｍｍ ２ 〜４．５Ｎ／ｍｍ ２ であった。この結果、混入されるカルシウム化合物が炭酸カルシウムである場合の第２実施品から第６実施品、及び混入されるカルシウム化合物が水酸化カルシウムである場合の第８実施品と第９実施品は、曲げ強度が石膏ボードと同程度又はそれに近い曲げ強度を有することが判明した。これらの実施品及びここに記載しない各種の実験等の結果から、カルシウム化合物として炭酸カルシウムを用いる場合、その量はコンニャク精粉の３．０〜１２．０重量％程度であること、カルシウム化合物として水酸化カルシウムを用いる場合、その量は前記コンニャク精粉の３．０〜６．０重量％程度であることが望ましいことが分かった。 As mentioned above, about 11 execution products of the charcoal board manufactured by the method according to the present invention by mixing the calcium compound, and two comparative products of the charcoal board manufactured by the conventional method without mixing the calcium compound, the raw material, size, Volume specific gravity and bending strength were described in detail. That is, the first to sixth products manufactured by changing the amount of calcium carbonate to 0.4 g, 0.8 g, 1.2 g, 1.6 g, 2.0 g, and 2.4 g have bending strengths. It was 4.2 N / mm 2 to 5.0 N / mm 2 . The seventh to eleventh products manufactured by changing the amount of calcium hydroxide to 0.4 g, 0.8 g, 1.2 g, 1.6 g, and 2.0 g have a flexural strength of 4.0 N. / Mm 2 to 4.5 N / mm 2 . As a result, the second embodiment product to the sixth embodiment product when the mixed calcium compound is calcium carbonate, and the eighth embodiment product and the ninth embodiment product when the mixed calcium compound is calcium hydroxide, It has been found that the bending strength is similar to or close to that of gypsum board. From the results of these examples and various experiments not described here, when calcium carbonate is used as the calcium compound, the amount is about 3.0 to 12.0% by weight of the konjac flour, When using calcium hydroxide, it turned out that the quantity is desirable to be about 3.0 to 6.0 weight% of the said konjac fine powder.
本発明に係る木炭ボードの製造方法の実施例２は、図２のフローチャートに示す如く、練り合わせ工程Ｓ１、加圧成形工程Ｓ２、及び乾燥・固化工程Ｓ３の３つの工程から構成されている。実施例２における練り合わせ工程Ｓ１は、粉状若しくは粒状の木炭又はこれらを混合した木炭１１、木炭１１よりも少量のスギ樹皮２１、スギ樹皮２１よりも少量のグルコマンナン１２、及びグルコマンナン１２よりも更に少量のカルシウム化合物１４を混合したものに水１３を加えて攪拌機で十分に練りあわせる工程である。練り合わせ工程Ｓ１には、グルコマンナン１２を水１３によく分散させて或る程度吸水・膨潤させる膨潤工程を含む。スギ樹皮２１は、リファイナリーと呼ばれる木材解繊装置によってスギ樹皮を解繊したものである。スギ樹皮２１の代わりに、和紙の材料となる植物繊維などの他のセルロース系繊維を用いてもよい。
As shown in the flowchart of FIG. 2, the second embodiment of the method for manufacturing a charcoal board according to the present invention is composed of three steps: a kneading step S1, a pressure forming step S2, and a drying / solidifying step S3. The kneading step S1 in Example 2 is powdered or granular charcoal or
グルコマンナン１２としてコンニャク精粉を用いた場合、その量は、粉状又は粒状の木炭１１の１０．０〜１５．０重量％程度である。また、カルシウム化合物１４は、例えば炭酸カルシウムや水酸化カルシウムであり、その量はコンニャク精粉の３．０〜１２．０重量％程度である。更に、練り合わせのために加えられる水１３は、粉状または粒状の木炭１１に対して５０〜１５０重量％程度である。
When konjac fine powder is used as the
加圧成形工程Ｓ２は、練り合わせ工程Ｓ１を経て十分に練り合わせられた木炭成形材料１６を金型に流し込み、木炭成形材料１６が流し込まれた金型を加圧成形機で加圧成形する工程である。
The pressure molding step S2 is a step in which the
乾燥・固化工程Ｓ３は、加圧成形工程Ｓ２を経て加圧成形され、金型から取り出された木炭半加工品１７を室内または室外（天日）で乾燥し、固化する工程である。
The drying / solidifying step S3 is a step of drying and solidifying the half-processed
（第１２実施品）
竹炭の粉炭２００ｇとコンニャク精粉２０ｇとスギ樹皮５０ｇに水酸化カルシウム１ｇと水２５０ｍｌを加えて攪拌機で練り合わせた。以下、第１実施品と同様の工程を経て第１１実施品の木炭ボードを完成させた。第１２実施品は厚さ５．６ｍｍの３０ｃｍ角のサイズの竹炭ボードで、その容積比重は０．５３ｇ／ｃｍ３であった。そして、その曲げ強度は６．３Ｎ／ｍｍ２であった。この値から明らかな通り、第１２実施品は石膏ボードの強度を十分に超えるものであった。
(12th product)
To 200 g of bamboo charcoal, 20 g of konjac fine powder and 50 g of cedar bark, 1 g of calcium hydroxide and 250 ml of water were added and kneaded with a stirrer. Thereafter, the charcoal board of the eleventh embodiment product was completed through the same steps as those of the first embodiment product. The twelfth embodiment was a bamboo charcoal board having a thickness of 5.6 mm and a size of 30 cm square, and its volume specific gravity was 0.53 g / cm 3 . And the bending strength was 6.3 N / mm < 2 >. As is apparent from this value, the twelfth embodiment sufficiently exceeded the strength of the gypsum board.
本発明に係る木炭ボードの製造方法の実施例３は、図３のフローチャートに示す如く、練り合わせ工程Ｓ１、加圧成形工程Ｓ２、及び乾燥・固化工程Ｓ３の３つの工程から構成されている。実施例３における練り合わせ工程Ｓ１は、粉状若しくは粒状の木炭又はこれらを混合した木炭１１、及び木炭１１に対して少量のグルコマンナン１２を混合したものに水１３を加えて攪拌機で十分に練りあわせる工程である。練り合わせ工程Ｓ１には、グルコマンナン１２を水１３によく分散させて或る程度吸水・膨潤させる膨潤工程を含む。
Embodiment 3 of the method for manufacturing a charcoal board according to the present invention comprises three steps, a kneading step S1, a pressure forming step S2, and a drying / solidifying step S3, as shown in the flowchart of FIG. In the kneading step S1 in Example 3,
実施例３における加圧成形工程Ｓ２は、金型に第１の和紙を敷き詰める工程Ｓ２１、和紙を敷き詰めた金型に練り合わせ工程Ｓ１により得られた木炭成形材料を流し込む工程Ｓ２２、流し込まれた木炭成形材料の表面を第２の和紙で被覆する工程Ｓ２３を含む。実施例３における加圧成形工程Ｓ２と乾燥・硬化工程Ｓ３は、実施例１におけるものと同じである。 The pressure molding step S2 in Example 3 includes a step S21 of spreading a first Japanese paper on a mold, a step S22 of pouring the charcoal molding material obtained by the kneading step S1 into a die of Japanese paper, and a charcoal molding poured into the mold. Step S23 of covering the surface of the material with the second Japanese paper is included. The pressure molding step S2 and the drying / curing step S3 in Example 3 are the same as those in Example 1.
グルコマンナン１２は、コンニャク精粉の場合の量は粉状又は粒状の木炭１１に対して３．０〜１０．０重量％程度であり、コンニャク飛粉の場合の量は粉状又は粒状の木炭１１に対して２０．０〜６０．０重量％程度である。セルロース系不織布層をセルロース系不織布は和紙が最適であるが、新聞紙などの洋紙でもよい。
The amount of
実施例３の製造方法で製造された木炭ボード１８は、図３に示す如く、木炭層１８ａと第１セルロース系不織布層1８ｂ及び第２セルロース系不織布層１８ｃとから成る３層構造の木炭ボードである。木炭層１８ａと第１セルロース系不織布層1８ｂ及び第２セルロース系不織布層１８ｃはバインダーであるグルコマンナンにより分離することなく、一体に加圧成形されている。
The
（第１２実施品）
粉炭２００ｇとコンニャク精粉２０ｇに水２５０ｍｌを加えて攪拌機で練り合わせた。以下、図３のフローチャートに示す如く工程を経て第１１実施品の三層の木炭ボードを完成させた。第１２実施品は第１セルロース系不織布層1８ｂ及び第２セルロース系不織布層１８ｃを和紙で構成した厚さ５．１ｍｍの３０ｃｍ角のサイズの三層構造の竹炭ボードで、その容積比重は０．５６ｇ／ｃｍ２であった。そして、その曲げ強度は４．２Ｎ／ｍｍ２であった。
(12th product)
To 200 g of pulverized coal and 20 g of konjac fine powder, 250 ml of water was added and kneaded with a stirrer. The three-layer charcoal board of the eleventh embodiment was completed through the steps shown in the flowchart of FIG. The twelfth embodiment is a bamboo charcoal board having a three-layer structure of a size of 30 cm square with a thickness of 5.1 mm, in which the first cellulose-based
なお、実施例３の木炭ボードの製造方法においても、グルコマンナンはコンニャク精粉であって、その量は前記木炭の１０．０〜１５．０重量％程度であること、及び、前記カルシウム化合物は炭酸カルシウムであって、その量は前記グルコマンナンの４．０〜６．０重量％程度であることを特徴とする。また、前記グルコマンナンはコンニャク精粉であって、その量は前記木炭の１０．０〜１５．０重量％程度であること、及び、前記カルシウム化合物は水酸化カルシウムであって、その量は前記コンニャク精粉の３．０〜６．０重量％程度であることを特徴とする。 In addition, also in the manufacturing method of the charcoal board of Example 3, glucomannan is konjac fine powder, the amount thereof is about 10.0 to 15.0% by weight of the charcoal, and the calcium compound is It is calcium carbonate, The amount is about 4.0 to 6.0 weight% of the said glucomannan, It is characterized by the above-mentioned. The glucomannan is konjac fine powder, the amount of which is about 10.0 to 15.0% by weight of the charcoal, and the calcium compound is calcium hydroxide. It is characterized by being about 3.0 to 6.0% by weight of konjac flour.
更に、実施例３の木炭ボードの製造方法において、工程Ｓ２１において金型に敷き詰められるセルロース系布は不織布の和紙であるとしたが、セルロース系織布でもよい。同様に、木炭成形材料の表面を被覆する工程Ｓ２３で用いられているセルロース系布は不織布の和紙であるとしたが、セルロース系織布でもよい。 Furthermore, in the manufacturing method of the charcoal board of Example 3, the cellulose-based cloth spread on the mold in step S21 is a non-woven Japanese paper, but may be a cellulose-based woven cloth. Similarly, the cellulosic cloth used in step S23 for covering the surface of the charcoal molding material is a non-woven Japanese paper, but may be a cellulosic woven cloth.
１１ 粉状若しくは粒状の木炭
１２ グルコマンナン
１３ 水
１４ カルシウム化合物
Ｓ１ 練り合わせ工程
Ｓ２ 加圧成形工程
Ｓ２１ 和紙の敷き詰め工程
Ｓ２２ 成形材料の流し込み工程
Ｓ２３ 和紙による被覆工程
Ｓ３ 乾燥・硬化工程
１６ 木炭成形材料
１７ 木炭ボード半加工品
１８ 木炭ボード完成品
１８ａ 木炭層
１８ｂ 第１セルロース系不織布層
１８ｃ 第２セルロース系不織布層
２１ スギ樹皮
11 Powdered or
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