JPH04139042A - 石膏抄造板の製造方法 - 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、石膏抄造板の新規な製造方法に間する。

［従来の技術］ 従来、石膏抄造板は、粉末状の半水石膏（主としてβ型
半水石膏）、繊維質物、半水石膏の硬化調整剤及び／ま
たはその他の添加材料に水を加えて混合して混合スラリ
ーとし、このスラリーを円網回転ドラムで固形物をフィ
ルム状に抄造し、得られたフィルムを積層して脱水、加
圧成形した後、乾燥して製造される。

［発明が解決しようとする課題］ 前述した従来の方法によると、 ■石膏原料としては、粉末状の半水石膏が使用されるが
、α型半水石青粉末の製造コストが高いため実際にはα
型半水石膏は使用されていない。

■β型半水石膏を使用する場合、そのβ型半水石膏は一
般にケトル窯で１２０℃〜１７０”Ｃの気相中で仮焼し
て得られるから二水石膏、■型または■型無水石膏が混
在し、凝結硬化速度の安定性が悪く、また、強度的にも
マイナスである。従って、α型半水石膏に比較してβ型
半水石膏の凝結硬化速度が速いことと併せて、抄造工程
で工業的連続生産を行うために抄造工程において多量の
硬化調整剤が必要であり、且つ凝結硬化のコントロール
が難しい問題があった。そのため製品の品質低下を来し
、また、そのコスト負担が大きい。

また、β型半水石膏の場合、沢過性が悪いため、通常の
石膏抄造板を得るためには、β型手水石膏、繊維質物、
ｒ過助材、硬化調整剤及び／またはその他の添加材料に
水を加えて混合したスラリーを、回転ドラムの表面上に
抄きあげ０．５−檜程度のフィルムを形成し、それを数
枚合わせて所定厚さの製品を得る円網式抄造法が行われ
るが、この方法は前記スラリーを脱水機構を有するベル
トコンベア面上に供給して１回の抄造操作で所定厚さの
製品を得る長網式抄造法と比較して生産性が劣り、且つ
厚物の製造には適さない。

■石膏原料としてα型半水石膏を一旦粉末状として使用
すれば、α型生水石膏の製造工程に！〕いて濾過、脱水
、乾燥の工程を経るので、多くの熱電気エネルギーを必
要とし、同時にこれらの工程に於ける二水石膏、■型あ
るいは■型無水石膏の生成による品質低下が生じ、良質
の石膏抄造板か得にくい。

従って、本発明の目的は前述した従来法の問題点を解決
し、経済的に高品質の石膏抄造板を製造する全く新しい
方法を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 即ち、本発明は、 （イ）二水石膏を加圧水溶液法によりα型半水石膏に転
移してα型半水石膏スラリーを得るα化工程、（ロ）前
記α化工程から得られるα型半水石膏スラリーと繊維質
物及び所望ならばその他の混和材を加えて混合スラリー
を調製する混合工程、（ハ）前記混合工程から得られる
混合スラリーを抄造して石膏抄造板を成形する抄造工程
、からなる工程が連続し５前記スラリ一回路が閉回路で
あり、且つ混合工程（ロ）及び抄造工程（ハ）のスラリ
ー温度が８５℃以上であることを特徴とする石膏抄造板
の製造方法に係る。

以下、本発明を更に説明する。

本発明においては、出発原料である二水石膏の加圧水溶
液法によって得られる約１００℃のα型手水石膏スラリ
ー（以下、熱スラリーと言う）を、濃縮あるいは固液分
離することなく、次工程の混合工程に移送して繊維質物
、その他の混和材及び水と混合して混合スラリーとなし
、且つその温度を８５℃以上に調整して硬化調整剤を使
用することなく抄造し、次いで加圧成形及び乾燥処理し
て石膏抄造板とする方法である。

本発明者等は先に建材用α型半水石膏の経済的製造方法
について特開昭６４−６１３１５号公報、特開昭６４−
６１３１６号公報で提案し、また、石膏抄造板の製造方
法について特開昭６０−４２２６７号公報等で提案して
いるが、この両製造方法の検討を更に進めた結果、本発
明に達したしのである。

具体的には、α型半水石膏製造方式の一形態である加圧
水溶液法と石膏抄造工程とを連結した液体のクローズド
システムを構成することにより、■α化工程における熱
量て、混合工程から抄造工程までのスラリー温度を８５
℃以上に保持することができること ■この温度条件下では、α化工程で使用するコハク酸、
クエン酸及びそれらの塩類である媒晶剤の水和抑制作用
と併せて、α化半水石膏の水和進行がほとんどないから
混合から抄造までの工程において硬化調整剤を使用する
ことなく連続運転が可能であり、且つ製品の品質低下が
ないこと：なお、これらの媒晶剤は、この温度領域では
、その水和抑制作用は微弱であるから、硬化調整剤の使
用は勿論不要である。

■α化半水石膏の粉末度を、反応器内の滞留暗闇、温度
等のα型半水石膏生成時の処理条件により、あるいは生
成したα化半水石膏の湿式粉砕によりブレーン比表面積
を２５００〜４０００ｃｖａ２／’１１にすることによ
り繊維質物との抱絡性及び１次ボードの加圧均斉性が良
くなるため製品の強度が増大する二と ■熱スラリーｆ）濾過性は常温におけるα型半水石膏ス
ラリーあるいは同温度のβ型半水石膏スラリーと比較し
て著しく優れていること、及び繊維質物との混合性が良
く、均斉性の良い混合スラリーが得られること； ■前記のように濾過性に優れていることから、高嵩比重
（１，６〜２．０）及び厚物の石膏抄造板も容易に得ら
れると共に長網式抄造法による効率的な生産が可能であ
ること、 等の知見に基づくものである。

第１表にスラリー温度と内容石膏の化合水の経時変化を
、第２表にスラリー温度と濾過性の関係を示す。

！−」−一に スラリー温度と内容石膏の化合水の経時変化（単位　？
６） 保持時間　　　　　保持温度（”Ｃ） （時間）　　色ｌ　　１麿　　比５　　９５０　　　６
．３１　　６．３１　　６，３１　　６．３１１　　　
１２．８２　１１．２７　　６．４１　　６．４３２　
　　１７．５３　１６．９４　　６，５２　　６．３７
３　　　１９．８４　１９．４８　　６，７１　　６．
４１５　　２０．２８　２０．３０　　８．０１　　６
．５８試験方法： （１）α型半水石膏スラリーの調製−排煙脱硫石膏を連
続式反応器（２７１）にて（媒晶剤としてコハク酸ナト
リウム濃度＝０．０１重量％、スラリー濃度−３５重量
％、反応温度−１４２℃）α型半水石膏に転移し９５℃
の熱スラリーを得る。

この熱スラリーに６１℃、６９℃、８２℃及び９５℃の
温水を所定量加えてα型半水石膏濃度＝１０％の６２℃
、７１℃、８７℃及び９５℃の試験用スラリー約５００
ｆＩを得る。

（２）１品度保持と化合水の測定・この試験用スラリー
をビーカー中で撹拌しながら、６０℃、７０°Ｃ１８５
°Ｃ及び９５°Ｃのウォーターバス中で保持し、所定時
間毎に約２０ＦＩを抜き取り、内容石膏の化合水を測定
した。

化合水の測定はＪＩＳ　Ｒ９１０１ｒセラコラの化学分
析方法」による。

第２表 スラリー温度と濾過性 スラリー温度　濾過時間 五ｉ曵長亙　　−一代は−　　１け一 α型半水石膏　　　３０　　　２８ α　　　　　　　　９５　　　　５ β型半水石膏　　　３０　　　７４ 型水　　９２１１ 試験方法 （１）α型半水石膏の調製・排煙脱硫石膏を連続式反応
器（２７１）にて（媒晶剤としてコハク酸ナトリウム濃
度＝０．０１重量％、スラリー濃度＝３０重量％、反応
温度＝１４２°Ｃ）α型半水石膏に転ゲーク付着水分 一住〇− 移し、乾燥、粉砕してブレーン比表面積３０２０　ｃＪ
、、’Ｈのα型半水石膏粉末を得た。

（２）β型半水石膏の調製、排煙脱硫石膏をバ・ソチ弐
ゲトル試験釜（３０ｔ’）にて仮焼（温度−１３０℃。

時間−６０分〉し、粉砕してブレーン比表面積３３００
　ｃｍ２，７ｇのβ型半水石膏粉末を得た。

（３）各半水石膏粉末１００ｇを３０℃及び９０℃の温
水２００ｇで３０秒間撹拌し、スラリーを得る。

（４）ブフナーロート（１２０＋ａ＋ｓφ）に上記スラ
リーを流し込み、減圧沢過（真空度＝　３００ｍｍＨｇ
）した。

（５）濾過時間は、スラリーの濾過を始めてから濾過さ
れたケークの表面に水気がなくなるまでの時間（目視観
察）とした。

（６）ケーク付着水分（％）は、ｒ過ケークを４５℃で
乾燥し、次の通り計算した。

ケーク付着水分（％）＝（乾燥前垂量−乾燥後重量）Ｘ
　１００／（乾燥後重量） 上述の第１表及び第２表の結果は、スラリー温度によっ
て濾過性が著しく異なり、８５℃以上の熱スラリーは水
和がほとんど進行しないことを示している。また、第３
表に粉末度と強度の関係を示す。

呆−ユー嚢 粉末度と強度 粉末度（ａｍ２／９）　　　　　２２５０　　２４７０
　　２８２０　　３２００　　３８００湿引張強度（ｋ
ｇ／ｃｍ２）　　　７．３　　９．９　　９，７　　１
０，３　　１０．１乾引張強度（ｋｇ／ｃｓ’＞　　１
６．９　　２０．８　　２１．２　　２０．９　　２１
．５試験方法： ＪＩＳ　Ｒ９１１２ｒ陶磁器型材用セラコラの物理試験
方法」に準じた。ただし、混練水量（水／石膏）＝７５
％とした。

第３表の結果は、ブレーン比表面積が２５００ｃｍ”７
ｇ以下では、強度が低いことを示している。

［作　　用］ ■本発明においては、半水石膏の製造から抄造工程まで
一貫した湿式法であるから、二水石膏が半水石膏への転
移に伴い生成する遊離化合水の気化蒸発を伴わないので
、β型半水石膏を使用する場合と比較し低熱量ですみ、
また、α型半水石膏を製造するα化工程において、濾過
・脱水の工程を要しないから設備投資類及びランニニグ
における電力コストが半減できる。この二とがα型半水
石膏コストを引き下げ、実質的にα型半水石膏を石膏抄
造板の原料として使用可能としたものである。

■本発明においては、前記のごとくα型半水石膏を一旦
粉末状にしないから、二水石膏、■型あるいは■型無水
石膏の生成がなく、従って、混合から抄造までの工程に
おける凝結硬化速度が安定し、そのコントロールが容易
であり、且つ製品の品質低下がない。

■本発明においては、８５°Ｃ以上の温度で混合、抄造
するから硬化調整剤を必要としない、従って、硬化調整
剤による製品の品質低下がなく、製造コストが小である
。

■本発明においては、抄造用スラリーの沢過性が著しく
優れているので減圧濾過工程で脱水が十分行われ、一般
の石膏抄造板の製品容重（１，３〜１　、６　ｇｌ　ｃ
論’）、曲げ強度（１００〜２００　ｋｙ、、’ｃｍ２
）の製品が加圧工程なしでも得られ、また、通常の加圧
力（１０〜５００　ｋｇ／　Ｃｍ’）を与えることによ
り高密度　高強度の石膏抄造板を得ることがてきる。更
に、１回に厚い抄造ができるので、長網式抄造法による
生産が可能であると同時に円網式抄造法においても従来
法に比較して効率的な生産が可能である。なお、長網式
抄造法は、原物製品の製造に適しており、厚さ一１５１
１ＩＩＩ程度の石膏抄造板の製造が可能であり、従って
、品質的にも円網式抄造法の欠点である眉間剥離のない
製品を得ることができる。

［実　施　例コ 以下、本発明の一実施態様を第１図の工程図によって説
明するが、本発明はこれに限定されるものではないこと
を理解されたい。

ライン（２１）より二水石膏、ライン（２２）より媒晶
剤、ライン（２３）より循環液を原料石膏スラリータン
ク（１）に供給する。原料スラリーはライン（２４）を
経て反応器（２）に供給され、１２０〜１６０℃、固形
分濃度２０〜５０％、媒晶剤濃度０．００５〜０．０５
％の条件下で加圧水熱処理してα型半水石膏スラリー（
以下、熱スラリーと言う）を得る６なお、加熱はライン
（３５）からの水蒸気による。

ここて′、二水石膏は天然石膏や排煙脱硫装置からの副
生石膏等ｎ（ヒ学石膏て゛ある。媒晶剤としてはコハク
酸、クエン酸あるいはそれらの塩類を使用するが、コハ
ク酸及びその塩類は媒晶効果のコントロールが容易であ
り好ましい。

加圧水浴液法によるα型半水石膏の製造方式としては原
料スラリーをオートクレーブ内で加圧下て混合しながら
水熱処理するバッチ方式またはオートクレーブの一端か
ら原料スラリーを連続的に送入しなから他端から排出し
て水熱処理する連続方式であるが、本発明者等が先に提
案した製造方法（特開昭６４−６１３１５号公報：α型
半水石膏の連続的製造方法、特開昭６４−６１３１６号
公報・α型半水石膏及びその製造方法）が経済的であり
、且つ活性を有するα型半水石膏スラリーを安定して得
ることができ品質的にも好ましい。

この熱スラリーはライン（２５）を経てフラッシュタン
ク（３）に導かれ、大気圧まで解圧され、ライン（２６
）を経てダイナミックミル（４）に供給され粉砕される
。粉砕された熱スラリーはライン（２７）を経て抄造ス
ラリー調整タンク（５）に供給される。

なお、フラッシュタンク（３）からのフラッシュ蒸気は
ライン（３３〉を経て原料石膏スラリータンク（１）に
戻され原料の加熱・昇温に使用される。

ここで、α型半水石青め粉末度として、１次ボードの加
圧均斉性、水和反応性等からブレーン比表面積＝　２５
０　Ｃ）−４０００ｃｌＩ２／ＦＩであることが好まし
い。

ライン（２７）からの熱スラリーとライン（２８）から
の故紙パルプ、ガラス繊維等の繊維質物とライン（２９
）からの濾過助材その他の添加材及び補充水、ライン（
３０）からの循環液が抄造スラリー調製タンク（５）で
混合される。

抄造スラリー調製タンク（５）の温度は、温度調節器（
６）にて８５℃以上の一定のスラリー温度にコントロー
ルする。この温度は抄造工程の含めて８５℃以上にコン
トロールすることが石膏スラリーの水和進行を防ぐため
に必要である。

抄造スラリー調製タンク（５）における原料混合比はα
里半水石膏１００重量％に対し繊維質物１〜４０重量？
６、その他の添加材１０重量％以下であり、且つ固形分
／′水分（重量比）は０．０２〜０．２である。

調合された抄造スラリーはライン（３１）を経てスラリ
ー分配器（９）から減圧濾過器（１０）を有する無端ベ
ルトコンベア（８）の上面に流し込み、減圧濾過器（１
０）上を移動しながら脱水され、付着水分が約２０重量
％の１次ボードとなる。その時、１次ボードは空□冷さ
れ、温度が３０〜６０℃に急激に低下してα型半水石膏
の水和（三水化）が進行する環境温度になる。

１次ボードは無端ベルトコンベアと同一平面上に設置し
たライン（３４）を経て所定サイズのカッター　（１１
）により切断して加圧器（１２）に移送し１０〜５００
　ｋｇ／　ｅＴａ’の圧力で加圧して２次ボードを得る
。この２次ボードを乾燥器（１３）により乾燥して石膏
抄造板とする。なお、減圧濾過器（１０）及び加圧器（
１２）で脱水したｒ液はライン（３２）を経てＰ液タン
ク（７）に回収し、原料石膏スラリー及び抄造スラリー
の調製用水として循環使用する。

ここで、スラリー分配器（９）は製品の厚さにより１式
ないし５式設置する。なお、スラリー分配器（９）から
排出する抄造スラリーの流れ方向と無端ベルトコンベア
（８）の移動方向の相対的な角度調整で繊維質物の配向
性を変えて製品強度のタテ／ヨコ比をコントロールでき
るが、−設置には同一方向に平行にセットする。

次に、上記第１図に示す装置による石膏抄造板の作製例
を記載する。

まず、排煙脱硫石膏を連続式反応器＜２’ｌ）にて（媒
晶剤としてコハク酸ナトリウム濃度＝０．０１重量％、
スラリー濃度＝３０重量％、反応温度＝１４２℃）α型
半水石膏に転移、湿式粉砕して、９７℃のα型半水石膏
スラリーを得た。

一方、パルプ繊維、ウオラストナイト粉末、炭酸カルシ
ウム粉末及び温水が各々７．１０．１３及び１０００重
量部からなる８８℃の添加物スラリーを得た。

このα型半水石膏スラリー１０２０ｇと添加物スラリー
４１２０．を混線してスラリー（固形分／水分重量比＝
０．０９）を得、該スラリーを濾過面積が１８０ｍｎφ
の真空濾過器に流し込み、真空度＝３００ｍａＨｇで枦
通して１次ボードを得た。この１次ボードを３０　ｋｇ
／　ｃｍ２の加圧力で加圧成形し、室温で２４時間養生
した後、４５℃の気流乾燥器で乾燥し強度試験に供した
。結果を第４表に示す、なお、α型半水石膏のブレーン
比表面積は３１２０ｃｔｓ２／ｇであった。

１−土−１ 石膏抄造板の試験結果 嵩比重　　厚さ　　曲げ強さ　　寸法変化率（９Ｉｃｅ
）　　　　（ａｍ）　　　　　（ｋｇ／ｃｍ’）　　　
　　　　（％）１．５２　　１０．１　　　２２５　　
　　　０．０５曲げ強さの試験はＪＩＳ＾５４０３によ
る。

寸法変化率の試験はＪＩＳ＾５４１８による。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様による石膏抄造板の工程図
である１図中、１・・・原料石膏スラリータンク、２・
・・反応器、３　フラッシュタンク、４・・ダイナミッ
クミル、５・・抄造スラリー調製タンク、６・・・温度
調節器、７・・・Ｐ液タンク、８・・・無端ベルトコン
ベア、９・・・スラリー分配器、１０・・・減圧ｐ過器
、１ト・・カッター、１２・・加圧器、１３・・・乾燥
器、２１〜３５・・・ライン。 特許出願人　小野田セメント株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（イ）二水石膏を加圧水溶液法によりα型半水石膏
   に転移してα型半水石膏スラリーを得るα化工程、 （ロ）前記α化工程から得られるα型半水石膏スラリー
   と繊維質物及び所望ならばその他の混和材を加えて混合
   スラリーを調製する混合工程、（ハ）前記混合工程から
   得られる混合スラリーを抄造して石膏抄造板を成形する
   抄造工程、からなる工程が連続し、前記スラリー回路が
   閉回路であり、且つ混合工程（ロ）及び抄造工程（ハ）
   のスラリー温度が８５℃以上であることを特徴とする石
   膏抄造板の製造方法。 ２、α化工程（イ）において、媒晶剤として反応液の０
   ．００５〜０．０５％の濃度のコハク酸、クエン酸及び
   それらの塩類から選択された１種または２種以上を使用
   する請求項１記載の石膏抄造板の製造方法。