JPH044942A

JPH044942A - 鋳物砂の再生方法

Info

Publication number: JPH044942A
Application number: JP10411790A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Funada; 等船田; Kazuhiko Kiuchi; 一彦木内
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1990-04-18
Filing date: 1990-04-18
Publication date: 1992-01-09
Anticipated expiration: 2014-08-25
Also published as: JP2941352B2

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、鋳造に係り、更に詳しくは、鋳物砂の再生方
法に関するものである。

〔従来の技術〕

鋳型の形成に使用される鋳物砂は、従来より一般に、経
済性や省資源等の観点より鋳物用再生砂として繰り返し
循環再生使用されている。

肌砂に粘結剤として水溶性フェノール−ホルムアルデヒ
ド樹脂水溶液を用い、裏砂に粘結剤としてフラン樹脂を
用いて得られる鋳型に関して、使用済の鋳型より鋳物砂
を回収・再生するに際しては、フラン樹脂及び水溶性フ
ェノールホルムアルデヒド樹脂水溶液における、酸・塩
基性が相互に異なることから、水溶性フェノール−ホル
ムアルデヒド樹脂水溶液肌砂又はフラン裏砂に他方の砂
が混入すると、相互の砂の再生性が低下するという問題
がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

かかる問題に対処する１つの方法として、肌砂にクロマ
イト砂を、裏砂に珪砂を用い、使用後磁選機により分離
・再生するという例が知られている（特公昭６２−５３
２５５号公報）。

しかし、かかる方法においては、磁選設備が必要であり
、■エネルギーコストがかかる、■分離回収時間がかか
る、■砂種が制限される等の問題があった。

〔課題を解決するための手段］本発明者らは、上記の課題を解決するために、肌砂に粘
結剤として水溶性フェノール−ホルムアルデヒド樹脂水
溶液を用い、裏砂に粘結剤としてフラノ樹脂を用いた時
の使用済鋳物砂の再生方法について鋭意研究を行った結
果、肌砂に小粒径の耐火性粒状材料を、裏砂には大粒径
の耐火性粒状材料を用い、使用後に肌砂と裏砂をふるい
分けにより分離回収したのち再生させることにより前記
の課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに
到った。

すなわち本発明は、肌砂として小粒径の耐火性粒状材料
を粘結剤として水溶性フェノール−ホルムアルデヒド樹
脂水溶液を用いて硬化せしめたものを用い、裏砂として
大粒径の耐火性粒状材料を粘結剤としてフラン樹脂を用
いて硬化せしめたものを用いて鋳型を形成し、該鋳型の
使用後には肌砂と裏砂をふるい分けにより分離、回収し
た後、再生させることを特徴とする鋳物砂の再生方法を
提供するものである。

本発明者等は種々検討の結果、肌砂には鋳物表面の仕上
がりの観点より小粒径の耐火性粒状材料が必要であるが
、一方、裏砂は強度の許容範囲であれば耐火性粒状材料
の粒径は大粒径となってもかまわないことが判明した。

本発明において、ふるい分けの操作は、肌砂及び裏砂の
粒度分布によっても異なるが、回収後の肌砂又は裏砂へ
の他方の砂の混入率が１０重量％以下になるまで行うの
が好ましい。

尚、ふるい分は操作を簡略にするためには、肌砂と裏砂
を構成する粒状材料の粒度分布の重なりが各々の砂の全
量に対して１０重量％以下であるようにそれぞれの粒状
材料の粒径を定めることが好ましい。

本発明に用いられる鋳型を構成する耐火性粒状材料とし
ては、石英質を主成分とする珪砂の他、ジルコン砂、ク
ロマイト砂等が使用される。

〔実　施　例］以下に実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本
発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない
。又、実施例中「％」とあるのは全て重量％である。

参考例１（水溶性フェノール−ホルムアルデヒド樹脂水溶液の製
造）１００％フェノールをＫＯＨ／フェノールー０．８（モ
ル比）に相当する量になるように水に溶解せしめ、５０
％水溶液とする。この水溶液を加熱還流し、還流を続け
つつホルムアルデヒド／フェノール＝１．８　　（モル
比）に相当する量で５０％ホルムアルデヒド水溶液を徐
々に添加する。反応混合物の粘度が所望する粘度を達成
するまで反応混合物の還流を続ける。樹脂溶液を４０″
Ｃに冷却し、樹脂溶液の重量を基準として０．′４重量
％のＴ−アミノプロピルトリエトキシシランを添加して
目的とする水溶性フェノール−ホルムアルデヒド樹脂水
溶液を得る。

また、この時の硬化剤としてはＴ−ブチロラクトン、ト
リアセチン等の有機エステルが用いられるが、これに限
定されるものではない。

参考例２（フラン樹脂の製造）尿素１００重量部に、８５％パラホルムアルデヒド１０
０重量部、フルフリルアルコール８００重量部を加え、
２０％水酸化ナトリウム１．５重量部を触媒として、常
法により加熱反応させたのち、５％パラトルエンスルホ
ン酸水溶液を５重量部添加してｐＨ値を５に調整して更
に加熱重合させ、冷却後樹脂溶液の重量を基準として０
．４重量％のＴ−アミノプロピルトリエトキシシランを
添加して目的とするフラン樹脂を得る。

また、この時の硬化剤としては８０％−キシレンスルホ
ン酸水溶液のような酸性触媒が用いられるが、これに限
定されるものではない。

実施例１肌砂として下記表−１に示した粒度分布を持つクロマイ
ト砂を、粘結剤として参考例１で製造した水溶性フェノ
ール−ホルムアルデヒド樹脂水溶液を用い、硬化剤とし
てＴ−ブチロラクトンを樹脂水溶液に対して４０重量％
用いて、又、裏砂として下記表−２に示した粒度分布を
持つ珪砂を、粘結剤として参考例２で製造したフラン樹
脂を用い、硬化剤として８０％−キシレンスルホン酸水
溶液をフラン樹脂に対して４０重量％用いて各々硬化せ
しめた鋳型を、使用後クラッシャーにて粉砕した後、４
８メツシユのバイブレーティングスクリーンによるふる
い装置にて分離回収した。

表　　　　　　　　　１表　　　　　　　　　２リアセチン）３０％にて硬化せしめ、裏砂は、再生砂１
００％、尿素変性フラン樹脂０．７％、硬化剤（７０％
−キシレンスルホン酸水溶液）３０％にて硬化せしめ、
気温２５°Ｃ，湿度６０％の下、抗圧試験片を形成した
。

表−４及び表−５に肌砂中の裏砂の混入率或いは裏砂中
の肌砂の混入率及び抗圧力の測定結果を示す。

表−４：肌砂中の裏砂の混入率と抗圧力表−５：裏砂中
の肌砂の混入率と抗圧力実施例２肌砂として下記表−６に示した粒度分布を持ふるい分は
操作回数と、回収後の肌砂又は裏砂中の他方の砂の混入
率を表−３に示す。

表−３＝砂の混入率（％）次に、砂の混入率と再生砂の品質（抗圧強度）の関係を
調べるべく、各ふるい分は操作回数後に回収した各砂を
ロータリーリクレーマにて再生後、以下のように抗圧試
験片（５０φＸ　５０Ｈｍｍ）を形成し、抗圧強度の測
定を行った。

肌砂は、再生砂１００％、γ−アミノプロピルトリエト
キシシラン０．５重量部（対樹脂）を含有し、ＫＯＨ／
フェノールモル比０．８、ホルムアルデヒド／フェノー
ルモル比１．８であり、重量平均分子量３０００である
５０％水溶性フェノールホルムアルデヒド樹脂水溶液１
．０％、硬化剤（トつクロマイト砂を水溶性フェノール
−ホルムアルデヒド樹脂水溶液にて、裏砂として下記表
−７に示した粒度分布を持つ珪砂をフラン樹脂にて実施
例１と同様の硬化剤を用いて硬化せしめた鋳型を使用後
クラッシャーにて粉砕後、４８メツシユのバイブレーテ
ィングスクリーンによるふるい装置にて分離回収した。

表表ふるい分は操作１回で、回収後の肌砂への裏砂の混入率
は０．１％、裏砂への肌砂の混入率は２％であった。

実施例１と同様にして形成させた抗圧試験片の抗圧強度
を表−８及び表−９に示す。

表−８：肌砂中の裏砂の混入率と抗圧力表−９：裏砂中の肌砂の混入率と抗圧力

Claims

【特許請求の範囲】

　肌砂として小粒径の耐火性粒状材料を粘結剤として水
溶性フェノール−ホルムアルデヒド樹脂水溶液を用いて
硬化せしめたものを用い、裏砂として大粒径の耐火性粒
状材料を粘結剤としてフラン樹脂を用いて硬化せしめた
ものを用いて鋳型を形成し、該鋳型の使用後には肌砂と
裏砂をふるい分けにより分離、回収した後、再生させる
ことを特徴とする鋳物砂の再生方法。