JPH0397648A - 製紙スラッジ含有硬化体の製造方法 - Google Patents
製紙スラッジ含有硬化体の製造方法Info
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Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、製紙スラッジを主要戒分として含有する、建
材等に好適な硬化体及びその製造方法に関する． 〔従来の技術〕 製紙する際の抄紙工程においては、無ｍ質充填材を多量
に含む、いわゆる製紙スラッジが排出される．そこで、
これまで上記製紙スラッジを有効利用するために、例え
ば、セメントと混合することにより、建材等として利用
可能な硬化体を製造すべく種々の試みがなされている． 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、製紙スラッジにはセルロース、ＩＩ等の
有機物が含まれており、これら有機物がセメントの硬化
を阻害するため、実用に供し得る硬化体を得ることはで
きなかった．そのため、上記製紙スラッジは、焼却して
灰化した後に、埋立材や増量材等として用いられている
のが実情である． 従って、本発明の目的は、製紙スラッジを主要成分とし
て含有し、しかも実用に供し得る強度等の性質を備えた
製紙スラッジ合有硬化体を提供するとともに、該硬化体
の製造に好適な製紙スラッジ含有硬化体の製造方法を提
供することにある。
材等に好適な硬化体及びその製造方法に関する． 〔従来の技術〕 製紙する際の抄紙工程においては、無ｍ質充填材を多量
に含む、いわゆる製紙スラッジが排出される．そこで、
これまで上記製紙スラッジを有効利用するために、例え
ば、セメントと混合することにより、建材等として利用
可能な硬化体を製造すべく種々の試みがなされている． 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、製紙スラッジにはセルロース、ＩＩ等の
有機物が含まれており、これら有機物がセメントの硬化
を阻害するため、実用に供し得る硬化体を得ることはで
きなかった．そのため、上記製紙スラッジは、焼却して
灰化した後に、埋立材や増量材等として用いられている
のが実情である． 従って、本発明の目的は、製紙スラッジを主要成分とし
て含有し、しかも実用に供し得る強度等の性質を備えた
製紙スラッジ合有硬化体を提供するとともに、該硬化体
の製造に好適な製紙スラッジ含有硬化体の製造方法を提
供することにある。
本発明者等は、種々検討した結果、製紙スラッジに水ガ
ラス及び硬化材をそれぞれ特定の配合割合で混合し、硬
化させることにより上記目的が達威されることを知見し
、また、製紙スラッジ含有硬化体を製造するに際し、形
威される中間硬化体に特定の処理を施すことにより中間
硬化体に更に優れた性質を付与できることを知見した。
ラス及び硬化材をそれぞれ特定の配合割合で混合し、硬
化させることにより上記目的が達威されることを知見し
、また、製紙スラッジ含有硬化体を製造するに際し、形
威される中間硬化体に特定の処理を施すことにより中間
硬化体に更に優れた性質を付与できることを知見した。
本発明は、上記各知見によりなされたもので、製紙スラ
ッジ１００重量部、水ガラス５０〜２００重量部及び硬
化剤５〜５０重量部を混練硬化してなる製紙スラッジ含
有硬化体を提供するものである． また、本発明は、製紙スラッジ１００重量部に水ガラス
５０〜２００重量部を加えて混練した後、その混合物に
硬化剤５〜５０１１量部を混合反応させて製紙スラッジ
スラリーを生成させ、次いで、上記製紙スラッジスラリ
ーを型枠に流し込み、養生硬化させた後にその硬化体を
脱型し、然る後、該硬化体を水又は硬化剤溶液中に浸漬
し、養生処理することを特徴とする製紙スラッジ含有硬
化体の製造方法を提供するものである。
ッジ１００重量部、水ガラス５０〜２００重量部及び硬
化剤５〜５０重量部を混練硬化してなる製紙スラッジ含
有硬化体を提供するものである． また、本発明は、製紙スラッジ１００重量部に水ガラス
５０〜２００重量部を加えて混練した後、その混合物に
硬化剤５〜５０１１量部を混合反応させて製紙スラッジ
スラリーを生成させ、次いで、上記製紙スラッジスラリ
ーを型枠に流し込み、養生硬化させた後にその硬化体を
脱型し、然る後、該硬化体を水又は硬化剤溶液中に浸漬
し、養生処理することを特徴とする製紙スラッジ含有硬
化体の製造方法を提供するものである。
以下、本発明の製紙スラッジ含有硬化体について詳述す
る． 製紙スラッジ含有硬化体の主要戒分として用いられる製
紙スラノジは、製紙工程、中でも主に抄紙工程で排出さ
れる炭酸カルシウム等の無機質充填材とバルブ短繊維等
の有機質成分との混合物からなるものである． 上記製紙スラッジは、脱水し、所定の含水率にプレスし
て所定の含水率の状態にした後に使用に供される。尚、
実際の使用に際しては、通常含水率が３０〜１００％の
製紙スラッジが用いられる。
る． 製紙スラッジ含有硬化体の主要戒分として用いられる製
紙スラノジは、製紙工程、中でも主に抄紙工程で排出さ
れる炭酸カルシウム等の無機質充填材とバルブ短繊維等
の有機質成分との混合物からなるものである． 上記製紙スラッジは、脱水し、所定の含水率にプレスし
て所定の含水率の状態にした後に使用に供される。尚、
実際の使用に際しては、通常含水率が３０〜１００％の
製紙スラッジが用いられる。
本発明においては、上記製祇スラッジ１００ｉｉ量部に
対して、水ガラスが５０〜２００重量部、好ましくは１
００〜１５０重量部混合される．尚、配合量の算出は、
含水率７０％の製紙スラッジを基準とするものである． 水ガラスの混合量が、５０重量部未満の場合は、強度の
弱い硬化体となり、また、２００重量部を超える場合は
、硬化剤の混合量をふやさなければならず、従ってコス
トアップともなる．また、本発明においては、更に硬化
剤を、５〜５０重量部、好ましくはｌＯ〜２０重量部が
混合される． 硬化剤の混合量が、５重景部未満の場合は、硬化体の硬
化性は不良となり、また、５０重量部を超える場合は、
水ガラスとの反応において未反応の硬化剤が残り混練し
にくくなる． 上記硬化剤としては、硫酸、塩酸等の酸、又はケイフ７
化ナトリウム、ケイフッ化マグネシウム、塩化カルシウ
ム、硫酸アルεニウム等の塩を挙げることができる。
対して、水ガラスが５０〜２００重量部、好ましくは１
００〜１５０重量部混合される．尚、配合量の算出は、
含水率７０％の製紙スラッジを基準とするものである． 水ガラスの混合量が、５０重量部未満の場合は、強度の
弱い硬化体となり、また、２００重量部を超える場合は
、硬化剤の混合量をふやさなければならず、従ってコス
トアップともなる．また、本発明においては、更に硬化
剤を、５〜５０重量部、好ましくはｌＯ〜２０重量部が
混合される． 硬化剤の混合量が、５重景部未満の場合は、硬化体の硬
化性は不良となり、また、５０重量部を超える場合は、
水ガラスとの反応において未反応の硬化剤が残り混練し
にくくなる． 上記硬化剤としては、硫酸、塩酸等の酸、又はケイフ７
化ナトリウム、ケイフッ化マグネシウム、塩化カルシウ
ム、硫酸アルεニウム等の塩を挙げることができる。
上述した各配合或分を上記所定の割合で混合し、混練硬
化させることにより、本発明の製紙スラッジ含有硬化体
は製造されるものである。
化させることにより、本発明の製紙スラッジ含有硬化体
は製造されるものである。
次に、上記硬化体の製造に好適な製紙スラノジ含有硬化
体の製造方法について詳述する．先ず、前記の所定の配
合割合で、製紙スラッジに水ガラスを混合し、十分に混
練した後、その混金物に、同様に所定の配合割合で硬化
剤を混合し、反応させることにより製紙スラッジスラリ
ーを生戒させる．この製紙スラッジスラリ−生成の条件
は特に制限されないが、１０〜３０″Ｃの反応温度で、
２〜５分間撹拌しながら行う方法を好適な例として挙げ
ることができる。
体の製造方法について詳述する．先ず、前記の所定の配
合割合で、製紙スラッジに水ガラスを混合し、十分に混
練した後、その混金物に、同様に所定の配合割合で硬化
剤を混合し、反応させることにより製紙スラッジスラリ
ーを生戒させる．この製紙スラッジスラリ−生成の条件
は特に制限されないが、１０〜３０″Ｃの反応温度で、
２〜５分間撹拌しながら行う方法を好適な例として挙げ
ることができる。
次いで、上記製祇スラッジスラリーを所定の型枠に流し
込み、養生硬化させた後脱型し、それを中間硬化体とす
る。尚、この中間硬化体も本発明の製紙スラッジ含有硬
化体に含まれるものである。
込み、養生硬化させた後脱型し、それを中間硬化体とす
る。尚、この中間硬化体も本発明の製紙スラッジ含有硬
化体に含まれるものである。
上記養生硬化は、１０〜３０゜Ｃの温度下で、１〜３時
間静置することにより達成される。但し、この条件に限
定されるものでない。
間静置することにより達成される。但し、この条件に限
定されるものでない。
然る後、上記中間硬化体を、水又は硬化剤溶液中に浸漬
し、所定時間その状態を維持する養生処理を行う．この
養生処理は、１０〜３０゜Ｃの温度の水又は硬化剤溶液
中に、３０分〜３時間浸漬することが好ましい処理条件
として挙げることができる。その際、硬化剤溶液の濃度
としては、２０重量％以下を挙げることができ、使用可
能な硬化剤としては、前記したものと同種のものを挙げ
ることができる．尚、硬化剤溶液の濃度が２０重量％を
越える場合は、硬化たいが収縮するので好ましくない． 以上、詳述した本発明方法によれば、収縮率が小さく、
しかもかさ比重が小さい硬化体が得られる．従って、こ
の硬化体は軽量建材として極めて有効に利用することが
できるものである。
し、所定時間その状態を維持する養生処理を行う．この
養生処理は、１０〜３０゜Ｃの温度の水又は硬化剤溶液
中に、３０分〜３時間浸漬することが好ましい処理条件
として挙げることができる。その際、硬化剤溶液の濃度
としては、２０重量％以下を挙げることができ、使用可
能な硬化剤としては、前記したものと同種のものを挙げ
ることができる．尚、硬化剤溶液の濃度が２０重量％を
越える場合は、硬化たいが収縮するので好ましくない． 以上、詳述した本発明方法によれば、収縮率が小さく、
しかもかさ比重が小さい硬化体が得られる．従って、こ
の硬化体は軽量建材として極めて有効に利用することが
できるものである。
本発明の作用は、必ずしも明らかではないが、以下の現
象が起こっているものと解される。
象が起こっているものと解される。
即ち、前記中間硬化体が得られる際の反応は、硬化剤と
して硫酸を用いる場合、及びケイフッ化ナトリウムを用
いる場合について示せば、それぞれ下記（１）式及び（
２）式で表すことができ、水ガラス中の水酸化ナトリウ
ムが、酸又は塩類で中和されるとケイ酸が縮合し、多量
の結合水を伴って凝集し、ゾルとなる， ＮａｚＯ Ｈ ｎｓｉｏｚ ＋ｔｌｚＳＯａ ＋ ＣＩ
Ｉ−１）ＩｈＯ−４ｎｓｉｏ． ・ｗｒＨｘｏ＋Ｎａｘ
ｓＯａ ・・・（１）２ＮａｔＯ − ｎｓｉＯｔ ＋
ＮａｔＳ＋Ｆｂ ＋（ｍ＋２）ＬＯ −ト６ＮａＦ 十
（２ｎ ＋Ｉ）ｓ；Ｏｚ・ｍＨｔｏ ・・・（２）上記
ゾル粒子表面のシラノール基は活性なのでシリカゾル粒
子は連なって３次元の網状構造をとり固体状のゲルにな
り、前記中間硬化体が形成される。ところが、上記中間
硬化体を構戒するシリカゲルは、脱水・乾燥すると、急
激な収縮を起こす性質を有している。
して硫酸を用いる場合、及びケイフッ化ナトリウムを用
いる場合について示せば、それぞれ下記（１）式及び（
２）式で表すことができ、水ガラス中の水酸化ナトリウ
ムが、酸又は塩類で中和されるとケイ酸が縮合し、多量
の結合水を伴って凝集し、ゾルとなる， ＮａｚＯ Ｈ ｎｓｉｏｚ ＋ｔｌｚＳＯａ ＋ ＣＩ
Ｉ−１）ＩｈＯ−４ｎｓｉｏ． ・ｗｒＨｘｏ＋Ｎａｘ
ｓＯａ ・・・（１）２ＮａｔＯ − ｎｓｉＯｔ ＋
ＮａｔＳ＋Ｆｂ ＋（ｍ＋２）ＬＯ −ト６ＮａＦ 十
（２ｎ ＋Ｉ）ｓ；Ｏｚ・ｍＨｔｏ ・・・（２）上記
ゾル粒子表面のシラノール基は活性なのでシリカゾル粒
子は連なって３次元の網状構造をとり固体状のゲルにな
り、前記中間硬化体が形成される。ところが、上記中間
硬化体を構戒するシリカゲルは、脱水・乾燥すると、急
激な収縮を起こす性質を有している。
そこで、本発明による前述した養生処理を上記中間硬化
体に施すことにより、上記収縮を大幅に低減させること
ができるものである。その理由は、水中に浸透してアル
カリ分を溶出させるか、あるいは、酸又は塩類からなる
硬化剤溶液に浸漬してアルカリと反応させることにより
、安定な、３次元構造の強固なゲルを形戒できることに
あると考えられる。
体に施すことにより、上記収縮を大幅に低減させること
ができるものである。その理由は、水中に浸透してアル
カリ分を溶出させるか、あるいは、酸又は塩類からなる
硬化剤溶液に浸漬してアルカリと反応させることにより
、安定な、３次元構造の強固なゲルを形戒できることに
あると考えられる。
次に、実施例を挙げ、本発明の効果を明らかにする．
下記表１に示した実施例１〜５の各配合例について、製
紙スラソジと水ガラスとを混練し、これにフフ化ナトリ
ウムを２０゜Ｃで混合し、３分間撹拌混合し、製紙スラ
ッジスラリーを生威させ、次いで製紙スラッジを型枠に
流し込み２０℃、２４時間養生硬化させ、中間硬化体を
得た。これら中間硬化体を乾燥し、実施例１〜３の硬化
体とした。
紙スラソジと水ガラスとを混練し、これにフフ化ナトリ
ウムを２０゜Ｃで混合し、３分間撹拌混合し、製紙スラ
ッジスラリーを生威させ、次いで製紙スラッジを型枠に
流し込み２０℃、２４時間養生硬化させ、中間硬化体を
得た。これら中間硬化体を乾燥し、実施例１〜３の硬化
体とした。
また、上述の如くして得た中間硬化体について、２０゜
Ｃの水に２４時間浸漬する養生処理を行った後に乾燥し
て実施例４の硬化体を、また、２０℃の１０％硫酸アル
ミニウム溶液（硬化剤溶＃ｊ．）に２４時間浸漬する養
生処理を行った後に乾燥して実施例５の硬化体をそれぞ
れ得た． 上記実施例１〜５の各硬化体について、かさ比重、収縮
率（％）及び圧縮強度（ ｋｇ ／ ｃ４ ）の各特性
をそれぞれ測定し、その結果を同しく下記表１に記載し
た。尚、表１中硬化時間は、硬化に要し表１ 上記表１より、実施例１〜５の硬化体は、何れも実用に
供し得る十分な強度を有していることが明らかであり、
実施例４及び５のそれぞれを実施例２と比較すると、収
縮率が大幅に低減され、しかもかさ比重も低減され、一
段と軽量化がなされていることが分る。
Ｃの水に２４時間浸漬する養生処理を行った後に乾燥し
て実施例４の硬化体を、また、２０℃の１０％硫酸アル
ミニウム溶液（硬化剤溶＃ｊ．）に２４時間浸漬する養
生処理を行った後に乾燥して実施例５の硬化体をそれぞ
れ得た． 上記実施例１〜５の各硬化体について、かさ比重、収縮
率（％）及び圧縮強度（ ｋｇ ／ ｃ４ ）の各特性
をそれぞれ測定し、その結果を同しく下記表１に記載し
た。尚、表１中硬化時間は、硬化に要し表１ 上記表１より、実施例１〜５の硬化体は、何れも実用に
供し得る十分な強度を有していることが明らかであり、
実施例４及び５のそれぞれを実施例２と比較すると、収
縮率が大幅に低減され、しかもかさ比重も低減され、一
段と軽量化がなされていることが分る。
以上、本発明を実施例に基づいて具体的に示したが、本
発明の製紙スラッジ含有硬化体は前記したものに限られ
るものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変
更可能であることはいうまでもない． （発明の効果） 本発明の製紙スラッジ含有硬化体は、実用に供し得る強
度等の性質を十分備えているため、建材等に好適に利用
することができる． また、本発明の製紙スラッジ含有硬化体の製造方法によ
れば、上記特性を備え、しかも収縮率の小さい製紙スラ
ッジ含有硬化体を容易に製造することができる。
発明の製紙スラッジ含有硬化体は前記したものに限られ
るものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変
更可能であることはいうまでもない． （発明の効果） 本発明の製紙スラッジ含有硬化体は、実用に供し得る強
度等の性質を十分備えているため、建材等に好適に利用
することができる． また、本発明の製紙スラッジ含有硬化体の製造方法によ
れば、上記特性を備え、しかも収縮率の小さい製紙スラ
ッジ含有硬化体を容易に製造することができる。
Claims (2)
- （１）製紙スラッジ１００重量部、水ガラス５０〜２０
０重量部及び硬化剤５〜５０重量部を混練硬化してなる
製紙スラッジ含有硬化体。 - （２）製紙スラッジ１００重量部に水ガラス５０〜２０
０重量部を加えて混練した後、その混合物に硬化剤５〜
５０重量部を混合反応させて製紙スラッジスラリーを生
成させ、次いで、上記製紙スラッジスラリーを型枠に流
し込み、養生硬化させた後にその硬化体を脱型し、然る
後、該硬化体を水又は硬化剤溶液中に浸漬し、養生処理
することを特徴とする製紙スラッジ含有硬化体の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23425389A JP2892394B2 (ja) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | 製紙スラッジ含有硬化体の製造方法 |
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|---|---|
| JPH0397648A true JPH0397648A (ja) | 1991-04-23 |
| JP2892394B2 JP2892394B2 (ja) | 1999-05-17 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP23425389A Expired - Lifetime JP2892394B2 (ja) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | 製紙スラッジ含有硬化体の製造方法 |
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| JP (1) | JP2892394B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003505303A (ja) * | 1999-07-26 | 2003-02-12 | アボット・ラボラトリーズ | 滅菌剤モニタリングアセンブリおよび装置 |
| WO2004106259A1 (ja) * | 2003-05-28 | 2004-12-09 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | 硬化体及び硬化体の製造方法 |
| JP2008518878A (ja) * | 2004-11-05 | 2008-06-05 | パーク、ジョング−ウォン | 建築材料製造用パルプスラッジ灰組成物 |
| CN108503334A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-09-07 | 河南理工大学 | 一种大掺量造纸污泥加气混凝土砌块及其制备方法 |
-
1989
- 1989-09-08 JP JP23425389A patent/JP2892394B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003505303A (ja) * | 1999-07-26 | 2003-02-12 | アボット・ラボラトリーズ | 滅菌剤モニタリングアセンブリおよび装置 |
| WO2004106259A1 (ja) * | 2003-05-28 | 2004-12-09 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | 硬化体及び硬化体の製造方法 |
| JP2008518878A (ja) * | 2004-11-05 | 2008-06-05 | パーク、ジョング−ウォン | 建築材料製造用パルプスラッジ灰組成物 |
| CN108503334A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-09-07 | 河南理工大学 | 一种大掺量造纸污泥加气混凝土砌块及其制备方法 |
| CN108503334B (zh) * | 2018-04-03 | 2020-12-25 | 河南理工大学 | 一种大掺量造纸污泥加气混凝土砌块及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2892394B2 (ja) | 1999-05-17 |
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