JPH01290402A - 無機繊維強化セメント製品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は湿式抄造法による態様繊維強化セメン］・製品
の製造方法に関し、詳しくは成形時の作業性を改善し、
かつ得られた成形体中での無Ｒｕ！雑の偏在を防止した
高強度の無機４！維強化セメント製品の￥Ｊ造方法に関
する。

〔従来の技術〕

ｍ維強化セメント製品の補強用繊維には従来より石綿が
使用されているが、近年人体に対する健康障害が社会問
題化しており、それに代替する各種の繊紺類、例えば耐
アルカリガラス繊維、カーボン１ｉｆｔ、ポリプロピレ
ン、ビニロン、アラミド繊維等が使用されつつある。

石綿を使用した繊維強化セメント製品は主としてウェッ
トマシンにより抄き取って圧搾成形し、養生硬化させた
ちのく石綿スレー１−１石綿セメント板と称される）で
あるが、石綿の代替として、上述の様な代替繊維を使用
した場合、スラリー中で繊維同志が交絡し、繊維の均一
分散が達成できず、成型体中に１１Ｍの偏在が生じてし
まうため、欠陥部分が生じ、強度が不十分となってしま
う。

また、これらの石綿代替繊維はセメント粒子の捕捉性、
保水性、可撓性、可塑性、炉水性が石綿より劣るため、
従来のウェットマシンを利用する場合、成形時の作業性
が著るしく悪化し、得られる成形体の強度低下の原因と
なっている。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は湿式抄造法によって、繊維強化セメント
製品を得る場合に生じる！ａｌｔ同志の交絡による繊維
分散の不均一性を解決しようとするものである。

また石綿代替繊維として前記のような繊維類を使用した
場合に生じる三戸水時聞の短縮、セメント粒子の捕捉性
の不足、成形体の保水性、可塑性、可撓性の不足といつ
！ζ課題を解決しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは前記の課題を解決するため鋭意細穴を行っ
た結果、繊維に表面処理を施して、水中分散さゼると共
に抄造時に数種の抄造助剤の併用添加により解決し得る
ことをみいだし、本発明を完成した。

本発明はセメント類−態様繊維系から構成されるスラリ
ーから抄造法によって、無機１１雑強化セメント製品を
成形するに際し、界面活性剤の存在下で水中分散させた
無機繊Ｈ集合体をパルプ、粘土類および高分子凝集剤の
０１存下で、水中でセメント類とともに撹拌混合し、均
質なスラリーを形成せしめ、該スラリーから抄造、圧搾
成形により、セメント類マトリックス中に無機繊維が均
一に分散した成形体を得ることを特徴とＪる無ＩＩ繊維
強化セメント製品の製造方法である。

以下本発明の詳細な説明する。

本発明に使用する無ｍｔ１ｉｎ集合体としては、遠心力
、圧縮空気または高圧蒸気等により吹製したロックウー
ル（スラグウール、岩綿、鉱滓綿と称されることもある
）、石膏１１維、グラスウール、グラスファイバー、セ
ラミックファイバーが挙げられるが、その内特にＡ　Ｉ
　　Ｏ−Ｓ　ｉ　Ｏ２−７ｒＯ２系の耐アルカリ性セラ
ミックファイバーが望ましい。

本発明での無磯４Ｍ維集合体は、界面活性剤をあらかじ
め付着させてから、水中分散させてもよいし、あるいは
両省を同時に水中に分散させてもよい。界面活性剤とし
ては各種市販のカチＡ°ン系やアニオン系界面活性剤、
更に両性界面活性剤等も使用できる。

例えば特公昭４８−２０４４５号公報や特開昭５６−６
３８６５＠公報で公知のアルキルイミダシリン型カヂオ
ン界面活性剤、ポリアミド型カチオン界面活性剤、ポリ
オキシエヂレンアルキルジアミン型カチオン界面活性剤
、ポリオキシアルキルアミン型カチオン界面活性剤、ア
ルキルアミンの水溶性酸塩型カチオン系界面活性剤、ア
ルコキシプロピルアミン型カチオン界面活性剤、および
アルキルプロピレンジアミン塩型カチオン界面活性剤等
のカチオン系界面活性剤が右利に使用できる。

この界面活性剤はあらかじめｌ１ｌｖ＆帷集合体に付着
させておくと、水中分散性が最も効率的である。この付
着方法として無磯繊純にあらかじめスプレーもしくは浸
ｉｈにより刊着させ、望ましくは、吹製等による製綿時
に１１５０〜１／１０００濃度の水溶液とし、無機繊維
に対し有効分として０．００５〜０．５重間％の割合で
スプレーし、余剰の水分を乾燥除去して３３　＜方法が
よい。

添加量は０．００５刈量％未満であると分散効果が十分
でなく、０．５重量％を超えると経済的に不利となり、
また過剰の添加はセメント類の硬化反応を理延さゼるこ
とにもなる。

この種の界面活性剤は綴紐に平滑柔軟性をイ］与する効
果があるため、キシミ、ガサツキの少ない手触りを得る
ことができ、繊維の損傷を防止する効果がある。

また多ｍの水とともに解繊分散させた場合、繊維同志の
交絡を減少させ、水中に繊維が均一に分散したスラリー
を形成することができる。こうした水中分散性を付与さ
れた無ＩＲ繊維を利用して抄造方式によって成形体を得
る方法としては、ウェットマシン（ハチニック式と称す
る）を利用した抄き上げ式が採用できる。具体的には例
えばミキサーにより、上記の表面処理された無機Ｉｌ維
を水１００重は部に対して０．１〜１５重量部となるよ
うに多ｒの水とともに撹拌し、ついでセメント類を、ま
た必要に応じて骨材等を水１００重吊部に対して０．３
〜５０１徂部となるように添加して繊維含有セメントス
ラリーとし、丸網により抄き取り、巻き取り、重ね合わ
せ、圧搾成形の工程を経て製品とする。

ただし、この種の装置は補強用繊維に石綿を利用する場
合に適しており、石綿代ｖＩ繊維を利用する場合、いく
つかの不都合を生じる。その第一はｊ戸水時間の短縮で
ある。

ｊ戸水時間の短縮とは単位時間当りのミ濾過水吊が増加
することを意味しており、このため原石スラリーの水位
と丸網内の水位の落差が保てなくなり、抄き取りの作業
性が著しく悪化する。

第二はセメント粒子の捕捉性の低下であり、このため所
定晒のセメント類粒子を成形体中に定着させることかで
きなくなる。

こうした不都合を解決するために本発明ではいくつかの
抄造助剤即ちパルプと粘土類および（高分子）凝集剤を
併用添加する。

先ず、パルプは従来の石綿を利用する場合にも用いられ
ており、ｉ戸水時間の増加、セメント粒子の捕捉性の向
上といつＩζ効果に加え、ｌｌｉ維の分散媒としての効
果もある。

添加ははセメン１〜類と無機繊維の合計ａｉ　ｏ。

単聞部に対し、０．５〜５．０重量部が望ましく、それ
未満では効果を発揮せず、それを超えると製品の不燃性
という点で問題を生じる。

次にｊ戸水時間の増加の目的で粘土類を添加する。

本発明で使用し得る粘土類としてはベントティ１−等の
膨潤性粘土、ボールクレイ、ガイロメ粘土簀の可塑性粘
土等が利用できる。これらの粘土類には抄き上げ成形後
の製品の保水性を向上させるりｊ果もあり、セメント類
の硬化反応を助け、また成形後の製品に可塑性を付与す
ることができるため、次工程におりる加圧成形の作業性
を良好にさせる効果もあることから非常に有効な抄造助
剤である。

さらにセメント粒子の捕捉性を向上させるために凝集剤
を必要とする。

本発明で使用する凝集剤は市販の凝集剤で、高アルカリ
性領域で有効なポリアクリルアミド系、ポリアクリル酸
ソーダ系、ポリアミン系の高分子凝集剤が望ましい。

上記の抄造助剤のうち粘土類の添加量はセメント類と無
機繊維との合計帛１００Φｍ部に対し、１．０〜１０．
０重量部が望ましい。このｑ未満では効果が発揮されず
、この吊を超えるとセメント類の相対量の減少により、
養生硬化後の製品の強度が低下することになる。

また凝集剤の添加量は凝集剤の種、凝集状態に応じて決
定されるべき値であり、適度にセメント類粒子を捕捉し
、また過度の凝集つまりフロックの拡大によるｊ戸水時
間の短縮が悪影響を及ぼさない範囲で決定すべきである
。通常セメント類と無機繊維および水からなるスラリー
に対して、２０〜５００ｐｐｍの範囲が望ましい。

本発明のセメント類とはセメント（酋通ポルトランドセ
メント、高炉セメント等）の他、水硬性石膏、石灰硅酸
、炭酸マグネシウム等の水硬性無芸物質等であって、い
ずれも利用できる。またかかるセメント類には適宜パー
ライト等の軽ｔＰＥ骨材、シリカ粉、スラグ粉の無機骨
材を配合することもできる。

なお本発明における無ｖ１ｍｍ集合体とセメン１〜類の
配合割合については、特に限定するものではないが、通
常、セメント類１００重量部に対して無機繊維は１〜３
０重小部の範囲内で使用する。

本発明で得られる成形品は、無芸繊維が均一に分散され
た石膏ボード、セメンミルケイカル板、セメントパーラ
イト板等に応用し利用できる。

〔作用〕

本発明では補強用無機繊維に水中分散性を高める表面処
理を施したものを使用するために、水中に繊維を均一に
分散させたスラリーを形成させることができ、その結果
として抄き上げによって成形した製品中の１！雑の偏在
を減少さＵ、均質性、強度等の低下を改善できる。また
スラリー中に抄造助剤を併用添加するため、ｉ戸水時間
の調整が可能となり、またセメント粒子の捕捉性を向上
させることができる。さらに抄造助剤の併用添加により
、抄き上げ後の成形体に保水性、可塑性が付与されるた
め、プレス成形等による加工性が向上し、緻密性が増加
することにより高強度な製品が得られる。

〔実施例〕

以下に実施例により、本発明を更に具体的に説明するが
、本発明はこの実施例により河谷限定されるものではな
い。

耐アルカリ性セラミックファイバー（新日本化学製　ニ
スファイバーＡＲ）１００ｉ（ｆ置部に対して、カチオ
ン性脂肪族含窒素化合物（アルキルアミン系界面活性剤
）を有効分として０．０１１…部噴霧して、乾燥したも
のを、水１００重量部に対して、０．６重量部となる様
に添加し、水とともにプロペラ式撹拌機を備えた円筒容
器内で３０秒間混合した。次にその溶液に対し、０．０
８重量部どなる様にパルプ（四人製　セルローズファイ
バーＨＰ−１０６）を加え、さらに３０秒間混合し、繊
維の均一分散液を作製した。

この分散液に対し、普通ポルトランドセメント１００Ｉ
ｆｉ部に対し、ベントナイト６、０ｆｆｌｆｆ１部とな
る様に、予め乾式混合したものを３．４重♀部添加し、
１分間混合して１Ｉｆｉ分散、セメントスラリーを作製
した。次にそのスラリーに対して凝’Ｊ剤（Ａ１１．Ｉ
ＥＤＣＯＬＬＯＩＤＳ製ＰＥＲＣＯＬ１５５）を添加し
て、無１［１１１ｔ、ｔメント類等のフロックとなし、
これを真空脱水成形して２１ｃ１１×１６ＣＩＩ１１厚
さ約１ＣＩｘの抄造成形体を得た。

得られた成形体は３０　ＫＦＩ　／　ｃｉの圧力にて、
加圧成形し、湿空く２０℃、９８％ＲＨ）にて７日間養
生を行なった。

比較例１としては、無Ｉｌ！１繊維に表面処理を施して
いないしの、比較例２としては抄造助剤のうちベントナ
イトを添加していないもの、比較例３としては抄造助剤
として凝集剤を使用しないものである。いずれの比較例
も製法は前記の実施例に準じており、本発明の効果を評
価するために、界面活性剤、抄造助剤を夫々使用しない
ものを作製した。実施例、比較例の原料を第１表に示す
。

第１表　（実施例、比較例の原料（繊維、セメントは除
り）〕第２表に実施例、比較例１〜３の成形体の曲げ強
度、嵩比重、吸水率を示した。但し、曲げ強度は養生７
日の乾燥強度、嵩比重は絶乾、吸水率は乾燥基準で示す
。

第２表　抄造成形体の物性 本発明の方法により製造した実施例の曲げ強度は、いず
れの比較例よりも高く、成形体の緻密性を表わす嵩比重
、吸水率とも性能が大巾に向上していることを示してい
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、無機繊維の解繊分散が十分に行なわれ
るため、１品中の繊維の偏在が減少し、均質性に優れた
製品が得られる。

また抄造助剤の添加により、抄造時の作業性を決定する
ｉ戸水時間を調整することができ、またセメント粒子の
補記性が向上し、緻密な成形体となるため、高強度で低
吸水率の製品が得られる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 界面活性剤の存在下で水中分散させた無機繊維集合体を
   パルプ、粘土類および高分子凝集剤の併存下で、水中で
   セメント類とともに撹拌混合し、均質なスラリーを形成
   せしめ、該スラリーから抄造、圧搾成形により、セメン
   ト類マトリックス中に無機繊維が均一に分散した成形体
   を得ることを特徴とする無機繊維強化セメント製品の製
   造方法。