JPH0438705B2

JPH0438705B2 -

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Publication number: JPH0438705B2
Application number: JP58149487A
Authority: JP
Priority date: 1983-08-16
Filing date: 1983-08-16
Publication date: 1992-06-25
Also published as: JPS6042267A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は焼石こうとセルロース質繊維を主要成
分とし抄造法によつて成形する不燃性石こうボー
ドの製造方法に関する。更に詳しくは、セルロー
ス質繊維としてカナダ標準フリーネスで50〜280
c.c.の濾水度を有するものと微量のアニオン性高分
子凝集剤を使用する該方法に関する。石こうボードは、無機質不燃性建築材料の中で
は安価であり、耐火性、遮音性、断熱性、寸法安
定性および被施工性にすぐれているため内装材と
して広く実用に供されている。しかし、従来の石
こうボードは、その強度の大部分を該ボードの両
面に貼着されたボード原紙に依存しているため、
未だ強度、耐衝撃性、耐水性および不燃性に難点
があつた。それらの難点を解消すべく石こうと繊維質を主
成分とするスラリーから抄造法により石こうボー
ドを製造する方法が提案された（特公昭53−
25339号）。この方法においては、必須原料の繊維
質の一つとしてアスベストを使用する。しかし、
アスベストは、その資源が乏しく、また、健康上
問題のある物質とされているため、このものを使
用するボードの製造工程および得られたボードを
切削加工する使用工程における安全衛生面に難点
があつた。そこで、アスベスト以外の繊維質を用いて、同
じく抄造法により石こうボードを製造する方法が
提案された（特公昭55−36628号）。この方法で
は、繊維質としてカナダ標準フリーネス（以下
CSFと略記）で300c.c.以上、好ましくは450c.c.以上
の濾水度を有するものを使用する。しかし、この
ような濾水度の繊維質は、石こう粉末に対する抱
絡性が小さいために石こう粉末のもれが多く、安
定した抄造ができ難い。かつ、成形品は均質性に
劣り、所期の組成が得られ難く、その表面に繊維
質が露頭して外観を損ずるという欠点があつた。本発明者等は、上記諸問題点の解消された石こ
うボードの製造法を発明すべく研究を重ねた。そ
の結果、前述の抄造を可能にするための繊維質と
して好ましくはCSFで150c.c.程度の濾水度まで叩
解したセルロース質繊維とアニオン性高分子凝集
剤を使用することにより、均質な石こうボードを
能率よく抄造成形できることを知見し、本発明を
完成するに至つた。以上の記述から明らかなように、本発明の目的
は、公知技術の諸問題点が解消された抄造法によ
る石こうボードの製造方法を提供するにある。他
の目的は、前記方法で製造された均質な不燃性石
こうボードを提供するにある。本発明は、下記(1)の主要構成を有する。 (1) 焼石こう75〜97重量部およびカナダ標準フリ
ーネスで50〜280c.c.の濾水度を有するセルロース
質繊維３〜25重量部に硬化遅延剤および水を加え
て水性スラリーを調製し、該スラリー中の固形物
に対し20〜150ppmのアニオン性高分子凝集剤を
添加後該スラリーを通常の方法で抄造、成形およ
び硬化乾燥させることを特徴とする不燃性石こう
ボードの製造方法。本発明の構成と効果につき以下詳述する。焼石こうと硬化遅延剤は、いづれも公知のもの
を使用できる。硬化遅延剤を含む焼石こうの配合
量は、後述のスラリー中の固形分に対し重量比で
75〜97％（以下％は重量％を意味する）である。
75％未満では石こうボードとして必要な物性が得
難く、97％を抄えると後述の抄造が困難になる。
硬化遅延剤の配合割合は焼石こうに対して0.1〜
２％好ましくは0.2〜0.5％である。硬化遅延剤の配合割合を上記の範囲に限定した
理由は次の通りである。すなわち、0.1％未満で
は硬化遅延剤の効果が小さく硬化時間の制御が難
しいこと、また２％を超えると硬化に要する時間
がかかり過ぎたり、硬化不良を起こすためであ
る。セルロース質繊維としては、各種のパルプすな
わち、木材パルプ、木綿パルプ、麻パルプおよび
古紙パルプをCSFで50〜280c.c.の濾水度まで叩解
したものを後述のスラリー中の固形分に対し、３
〜25％用いる。３％未満では、本発明の抄造法が
困難となり、25％を超えると石こうボードとして
の物性が失われる。上述の叩解処理は、公知のビ
ーター若しくはデイスクタイプリフアイナー等を
用いて繊維をなるべく切断しないようにフイブリ
ル化させる。そしてこのフイブリル化により石こ
う等の固形物を抱絡する機能が付与される。ま
た、パルプの種類により好ましくCSF値が異り、
木材パルプでは280〜100c.c.、その他のものでは、
200〜50c.c.である。本発明に関連して云えばCSF
値が300c.c.以上では、抄造時に固形物のもれが著
しくすなわち充分な抱絡性が得られず、成形品
（石こうボード）の均質性が劣つたものとなる。
そして、CSF値が小さくなるにつれて被叩解物が
石こう粉末を抱絡する性質は強くなるが、同時に
適切な繊維長が損なわれるけようになる。その結
果CSF値50c.c.未満では繊維長が小さくなるためか
えつて固形物のもれが多くなり、最終的に成形品
（石こうボード）を補強する繊維質の効果が減退
する。本発明者等は、JIS P8121に準じ、カナダ標準
濾水度試験装置を使用して、パルプの濾水度
（c.c.）と本発明に係る濾液中の固形分濃度（％）
との関係、すなわち、石こう粉末の被抱絡性を試
験した。その結果を針葉樹パルプの場合について
次の第１表に示す。同表に明らかなように濾水度
300c.c.以上のものでは、濾液中にもれる固形分が
1.40％を超えている。

【表】本発明においては、セルロース質繊維のほか
に、目的に応じ他の繊維すなわち、非アスベスト
無機質繊維および／または合成繊維を併用でき
る。すなわち、たとえば石こうボードの強度を高
めるためにはガラス繊維若しくはビニロン繊維を
耐衝撃性を高めるためにはポリプロピレン繊維若
しくはポリアミド繊維のような合成繊維をそれぞ
れ併用できる。併用割合は、セルロース質繊維に
対し内割りで５〜30％である。上述した焼石こう75〜97重量部に繊維質３〜25
重量部を配合したものに硬化遅延剤と1000〜5000
重量部の水を加えてスラリーとし、本発明に係る
後述の抄造に使用する。スラリー中の固形分濃度
は、固形分の分散性および抄造の作業性から適宜
選択でき、一般的には２〜15％好ましくは２〜５
％の範囲内である。繊維質の配合割合が大きくな
るにつれて、得られる成形品（石こうボード）の
耐衝撃性および曲げ強度が増大し、柔軟性も向上
する。したがつて、石こうボードの鋸引きまたは
釘打ち等の加工性も向上する。しかし、繊維質が
25％を超えると、前述の強度の増加程度は少なく
なり、石こうボードの耐火性も低下し、また、製
品の表面に繊維質が露頭して外観を損ずるので好
ましくない。本発明の方法にあつては、焼石こうに対する繊
維質の抱絡性を向上させると同時に抄造時の濾過
性を向上させるためにアニオン性高分子凝集剤を
スラリー中の固形物に対し、20〜150ppm添加す
る。前述の抱絡性の向上と濾過性の向上という一
見矛盾するような効果の同時達成を可能にしてい
るのが、この凝集剤の添加である。したがつて、
この構成要件は本発明にとり不可欠である。本発明に用いられるアニオン性高分子凝集剤と
しては、本発明の効果の達成が可能な限り限定さ
れない。好ましい具体例としてはアニオン性ポリ
アクリルアマイドが挙げられ、その具体的商品と
してはクリフロツクPA331、EDPフロツク〔栗
田工業製〕、スミフロツクFA30〔住友化学工業(株)
製〕、およびサンポリーA520〔三菱化成工業(株)製〕
などから任意に選ぶことができる。本発明に係る前述のスラリーにおいて、前述の
凝集剤の使用量が20ppmより少ないと石こう分を
繊維上に沈着させる効果が不十分となり、
150ppmより多いと巨大なフロツクが形成され、
共に好ましくない。以上のような態様での凝集剤
の使用により、焼石こうなどの固形物がフロツク
を形成し、本発明に係るスラリー中で繊維質の表
面に沈着して繊維による固形物の抱絡製を高め、
その結果、該スラリーの濾過性を高めることがで
きる。その添加方法としては、凝集剤が該スラリ
ーに均一に混合でき、抄造に適したフロツクが形
成され、さらに本発明に係る抄造工程によつて抄
造されるまで可能な限り該フロツクが破壊されな
い時期ならびに場所において添加することが望ま
しい。すなわち、例えば該スラリーが丸網抄造槽
へ流入する手前２〜３ｍのシユート中に添加すれ
ばよい。ここで本発明者等が、凝集剤の種類ならびに使
用量（ppm）とスラリーの濾液中の固形分濃度
（％）すなわち粉体の抱絡性との関係う試験した
結果を濾水度150c.c.の繊維を使用した場合につい
て下記第２表に例示する。

【表】第２表に明らかなように20ppm以上の使用量で
は、濾液中固形分濃度はアニオン性高分子凝集剤
を使用した場合の方がノニオン性を使用した場合
より少い。前述したように、本発明の方法におい
ては濾水度がCSFで50〜280c.c.のセルロース繊維
を含むスラリーにアニオン系高分子凝集剤をスラ
リー中の固形物に対し20〜150ppm添加すること
により、該繊維が固形物を抱絡するので、濾液へ
の固形物のもれが減少すると共に濾過性が向上す
るので能率よく抄造することができ、最終的に均
等質の石こうボードの製造が可能となつているの
である。焼石こうと繊維質を含むスラリーから抄
造成形板を得るには相当の時間を要するので、石
こうの水和反応を該抄造成形に適合した時期まで
遅らせるために硬化遅延剤を用いる。焼石こうの硬化遅延剤としてはカルボン酸類ま
たはその塩、アミノ酸類又はその塩、たんぱくま
たはその変性品など公知のものが使用できる。使
用量は、焼石こうに対して前述した量を使用する
遅延剤の種類、所要凝結時間等により選択して決
定する。本発明に係る前述のスラリーには、次の目的で
そのPHを塩基性に調整する調整剤としてセメント
類または消石灰のような塩基性物質を少量添加す
ることが望ましい。その目的とは、該スラリー中
の石こうが中性若しくは弱酸性である場合、本発
明に係るボード製造工程における機械設備及び製
品ボードの使用段階において適用される釘などの
金物の腐食を予防することである。本発明の方法
に係る製品石こうボードの性能を向上させる目的
で下記のような鉱物質粉末を配合することができ
る。例えば、石こうボードの耐熱性の向上のため
にはウオラストナイト、マイカ、バーミキユライ
トの使用が有効であり、石こうボードの軽量化を
図るには、抄造品の加圧脱水時の圧力の減少に加
えて、けいそう土、パーライト等の軽量物質の配
合が有効である。これら鉱物質粉末の配合量は焼
石こうに対して内割りで５〜30％である。前述のように調整された必要な原材料を含むス
ラリーから通常の抄造法により成形し、必要に応
じて加圧脱水し、硬化乾燥させて石こう製品を得
る。ここで丸網抄造法による場合を例示すると、
本発明に係る前述のスラリーをチエストに送り、
必要に応じて水を加えて抄造に適した濃度とし、
これに前述の凝集剤を添加したものを任意の個数
の回転丸網シリンダーで、スラリー中の固形物を
抄き上げ、エンドレスのフエルト上に、取り上げ
て薄いフイルムを形成させる。ひきつづき真空脱
水装置にて脱水し、メーキングロール（回転ドラ
ム）上に必要な厚さまで積み重ねた後カツターで
切断し、所望の大きさの生シートを得る。このシ
ートを加圧成形機を用いて高圧成形を行えば密度
の大きい高強度の石こう板が得られ、低圧成形ま
たは加圧成形を行なわない場合および軽量化補助
材料を配合使用した場合には、比較的密度の小さ
い軽量石こう板が得られる。この未乾燥石こう板
を硬化乾燥させて製品石こうボードを得る。本発明に係るスラリーの製造に使用された水お
よび抄造時に流出した石こう等は循環して使用す
ることができる。本発明の方法によれば製造工程および使用工程
において健康を害するおそれのある石綿繊維・ア
スベストを使用する必要がなく、均等質で表面性
状にすぐれ、内装材に求められる性能をほゞ満足
する不燃性石こうボードを能率よく製造すること
ができる。本発明の方法になる石こうボードは、次のよう
にすぐれた諸物性を有する。すなわち、従来のボ
ードと比較して、原紙を用いないので耐火性があ
り、かさ比重が大きく、曲げ強さ及び耐衝撃性に
すぐれ、吸水率が小さく表面性状にすぐれ、耐水
性を有するボードである。しかも該ボードの使用
時の施工にあたり、鋸引き若しくは釘打ちなどの
加工性及び釘の保持力にすぐれ、膨張収縮が小さ
く寸法安定性にすぐれ、つき合わせや釘打ちを行
つても隙間があいたり、亀裂を生ずることがな
い。以下実施例、参考例によつて本発明を説明す
る。実施例１〜７、参考例木材パルプ（針葉樹）、木綿パルプ及び古紙パ
ルプ（新聞紙）を、それぞれCSFで250，60及び
210c.c.の濾水度のもの５重量部（以下、部）とガ
ラス繊維1.5部宛を繊維質原料とし、二水石こう
をケトル釜にて160℃で90分仮焼して得た焼石こ
う及びこれにウオラストナイト10部、パーライト
５部又はけいそう土10部を加えたものにパフター
ドＳ−01〔味の素(株)製〕を石こうに対し１％添加
したものを石こう質原料とし、これら両原料の合
計量に15重量倍量の水を加えて混合し、原料スラ
リーを調製した。このスラリーをチエストに送り、丸網抄造槽へ
の途中でクリフロツクPA331〔栗田工業(株)製〕の
0.05％溶液を固形分に対し50ppm添加した。抄造
槽にて繊維質に抱絡された石こうなどの粉状固形
物を含むスラリーを回転式丸網シリンダーにより
抄き上げ、エンドレスのフエルト上に取り上げて
薄いフイルムを形成させたものを−８〜−10mm
Hg吸引脱水装置にて脱水し、メーキングロール
上に仕上り目標６mm厚さになるまで積み重ねたも
のをカツターで切断して生シートを得た。この生シートを、実施例６ではそのまゝ、その
ほかの例では10Kg／cm²に加圧脱水したものを硬化
乾燥させて石こうボード製品を得た。なお、参考例として、上記繊維質のパルプにか
えて石綿繊維５部を使用したほかは同様にして抄
造し石こうボードを得た。得られた製品ボードについて各種の性能試験を
行つた結果を表−１に示した。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１焼石こう75〜97重量部およびカナダ標準フリ
ーネスで50〜280c.c.の濾水度を有するセルロース
質繊維３〜25重量部に硬化遅延剤および水を加え
て水性スラリーを調製し、該スラリー中の固形物
に対し20〜150ppmのアニオン性高分子凝集剤を
添加後該スラリーを通常方法で抄造、成形および
硬化乾燥させることを特徴とする不燃性石こうボ
ードの製造方法。２セルロース繊維の一部を非アスベスト無機質
繊維および／または合成繊維に置換する特許請求
の範囲第１項記載の不燃性石こうボードの製造方
法。３焼石こうの一部を鉱物質粉末に置換する特許
請求の範囲第１項記載の不燃性石こうボードの製
造方法。４焼石こう75〜97重量％およびセルロース質繊
維３〜25重量％からなる組成物を使用する特許請
求の範囲第１項記載の不燃性石こうボードの製造
方法。５焼石こうに対し、内割りで0.1〜２重量％の
硬化遅延剤を添加する特許請求の範囲第１項記載
の不燃性石こうボードの製造方法。