JPH05193965A

JPH05193965A - ガラス屑集成材及びその製造方法

Info

Publication number: JPH05193965A
Application number: JP4026139A
Authority: JP
Inventors: Takahisa Ozawa; 隆久小澤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-01-16
Filing date: 1992-01-16
Publication date: 1993-08-03

Abstract

(57)【要約】【目的】発生量が増える一方のガラス屑に、新規な再
生加工を施して、ユニークな特性を備えた新材料に蘇ら
せると共に、都市廃棄物処理問題の軽減に寄与する。【構成】ガラス屑集成材は、ガラス屑を破（粉）して
得たガラス粒の粒間相互を、ガラス質釉薬の溶融固化層
を介して互いに融着させると共に、任意の形状に成形し
た形態を備える。その製造方法は、ガラス屑を所望の粒
度分布を備えたガラス粒とし、このガラス粒にガラス質
釉薬、及び有機質の成形用バインダー等を配合して調合
済原料とし、これを所望の形状にプレス成形したうえ、
ガラス質釉薬の溶融温度の近辺で加熱処理した後、冷却
する。調合済原料には、疎水性を有する有機化合物を、
成形用の離型剤として配合するとよい。又、ガラス屑
は、先ず一旦加熱した後急冷して、亀甲状の破片に粗砕
するとよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、壊れたガラス瓶や板ガ
ラス等のガラス屑を破（粉）砕処理して所要の粒度分布
を備えたガラス粒とし、このガラス粒にガラス質釉薬や
成形助剤等を配合して所望の形状に成形したうえ、加熱
処理することによって、透水性舗装材や吸音材等に再生
させると共に、生活廃棄物の処理問題の解決に寄与する
ことを意図したガラス屑集成材及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、使用済ガラス瓶の回収再利用率は
極めて低かった。又、壊れた板ガラスもその極く一部
が、ガラス製造時の溶融促進剤等として再利用されるに
留まっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】昨今、生活水準の急速
な向上に伴って、瓶詰の清涼飲料や酒類を始めとして、
各種の瓶詰飲料乃至は調味料等の需要が極めて活発であ
る。又、一方では古くなった既存建物の解体再建築も盛
んに行われている。それに伴って大量に発生する用済み
のガラス屑は、上述の様に殆ど再利用されておらず、最
近、地球規模で懸念の度が深まりつつある都市廃棄物の
処理問題を益々深刻化させる一因ともなっている。そこ
で、本発明の目的は、その発生量が益々増大しつつある
ガラス屑に、新規な再生加工を施すことによって、ユニ
ークな特性を備えた新材料に蘇らせ、それと同時に、都
市廃棄物処理問題の軽減にも寄与することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する為
の、本発明によるガラス屑集成材は、ガラス屑を破砕乃
至粉砕して得られるガラス粒の粒間相互を、ガラス質釉
薬の溶融固化層を介して互いに融着させると共に、任意
の形状に成形した構成を備える。又、本発明によるガラ
ス屑集成材の製造方法は、ガラス屑を破（粉）砕して所
望の粒度分布を備えたガラス粒とし、該ガラス粒にガラ
ス質釉薬、及び有機質の成形用バインダー等を配合して
調合済原料とし、該調合済原料を所望の形状にプレス成
形し、このプレス成形体を前記ガラス質釉薬の溶融温度
の近辺で加熱処理する方法を採用した。そして、前記調
合済原料には、疎水性を有する有機化合物を、前記プレ
ス成形時の離型剤として配合するとよい。この離型剤と
しては、ステアリン酸等の有機酸やそのエステル類、パ
ラフィン及びパラフィン系化合物等をエマルジョン状態
で、又は、粉末状態で使用するとよい。更に、ガラス屑
は、先ず一旦加熱した後急冷して、亀甲状の破片に粗砕
するとよい。

【０００５】

【作用】本発明によるガラス屑集成材は、ガラス製品の
屑を集めて、所要の粒度分布を備えたガラス粒に粉砕し
たうえ、ガラス質釉薬や成形用バインダー等の補助原料
を配合して所望の形状に成形し、熱処理を施して作られ
る。その為、出来上がったガラス屑集成材は、ガラス特
有の良好な外観と、連通気孔構造と、かなりの機械的強
度を備えている。そして、素材となるガラスの比重はか
なり大きい。その為、使用者の工夫次第で、此等の特性
を十分に活用し得る様々な用途、例えば、吸音・遮音
材、透水性舗装材、建築用化粧ブロック等々の多岐に亙
る利用分野に有益に活用出来る。

【０００６】

【実施例】以下に、本発明の構成を、実施例に基ずいて
具体的に説明する。ガラス屑集成材を作るには、主原料
となるガラス屑を粉砕したガラス粒、及び骨材としての
このガラス粒の粒間を互いに融着接合させる集結材とし
てのガラス質釉薬の他に、ガラス粒を所望の形状に成形
する為の成形用バインダー、成形用離型剤等の補助原料
を必要とする。

【０００７】そこで、先ず、此等の個々の原料に就いて
説明する。ガラス屑としては、用済空瓶の他に、破損し
た板ガラス等を用いる。又、ガラス質釉薬としては、ガ
ラス屑の軟化温度より幾分低い６５０±１０℃前後の溶
融温度が得られる様に調合した陶磁器用の釉薬、例え
ば、瓦用釉薬に類する配合処方の釉薬を用いる。そし
て、釉薬中には、公害の発生源となる鉛化合物は配合し
ない。成形用バインダーとしては、成形体の熱処理工程
で完全に焼失して、出来上がったガラス屑集成材の物性
に悪影響を与えることのない有機質の糊剤、例えば、デ
キストリン、アクリル系樹脂、ＣＭＣ等を用いる。此等
の成形用バインダーは、粉末状で、又は水溶液として用
いる。更に、離型剤も、成形用バインダーと同様に焼失
性を有する疎水性有機化合物、例えば、ステアリン酸等
の有機酸やそのエステル類、パラフィン及びパラフィン
系化合物等を、エマルジョン状態で、又は、粉末状態で
使用する。

【０００８】次に、ガラス屑集成材の製造方法を説明す
る。都市ゴミや産業廃棄物として収集されたガラス屑
は、異物を取り除いたうえ、瓶の場合には色別に仕分け
することなく、ガラス粒に粉砕する。粉砕するには、先
ず、ガラス屑を７００℃前後に加熱したうえ、水槽中に
投入するか冷水を噴射する等して急冷しヒートショック
を与えると、亀甲状をした破片に粗砕される。この様に
して粗砕すれば、鋭利な尖った部分がなくなって以後の
取り扱い上の危険がなくなる。次いで、この粗砕片をロ
ールミル等の粉砕機に掛けたうえ、篩別する等して所望
の粒度分布を備えたガラス粒を調製する。後に続く成形
・熱処理工程を容易ならしめ、又、製品に所望の物理特
性を与える為の望ましい粒度分布は、様々に実験を重ね
た結果、製品の使途、例えば、透水性舗装材にするか、
吸音・遮音材として利用するか等に応じて、下記の粒径
範囲のガラス粒を、下記の範囲の混合割合で用いると良
いことが解った。粒径：０.５〜１ｍｍ５〜２０Ｗ％粒径：１〜４ｍｍ１０〜５０Ｗ％粒径：４〜８ｍｍ２０〜４０Ｗ％

【０００９】この様にして調製したガラス粒には、成形
・熱処理を行う為の補助原料として、上記のガラス質釉
薬、成形用バインダー、離型剤を配合して調合済原料を
作る。その配合処方の一例を以下に示す。ガラス粒７０〜８０Ｗ％成形用バインダー１０〜１８Ｗ％離型剤２〜７Ｗ％溶融剤 1０〜２０Ｗ％成形用水分７Ｗ％調合の仕方は、ブレンダーを使って、先ず、粉・粒状の
原料を均一に混合させたうえ、最後に成形用水分を混和
させる。この水分は、前述の様にマルジョン状乃至は水
溶液状の原料に含まれる場合もあるし、水単体として加
える場合もある。

【００１０】上記の調合済原料は、成形体の組織を均質
化させ易い振動プレス機を使って所望の形状にプレス成
形する。例えば、吸音・遮音パネルを作る時には、５０
×５０×３ｃｍの板状に成形し、舗装用タイルの場合に
は、３０×３０×６ｃｍの大きさに成形し、化粧ブロッ
クの場合にはコンクリートブロックと同程度の大きさに
成形する。成形体は、熱処理工程に於いて支障を来たさ
ない様に、熱風乾燥機等によって乾燥させ、水分含有率
を１Ｗ％以下に減らす。

【００１１】乾燥させた成形体は、熱処理炉（焼成炉）
に移し、先ず、１５０〜５５０℃の温度範囲内で徐々に
昇温させて、成形体の内外温度差による崩壊の恐れを防
ぎながら、有機質化合物である成形用バインダー及び離
型剤を完全に焼失させる。これによって、製品中に炭化
状態の有機質のバインダーや離型剤が残存することに由
来する、強度不足や外観不良の集成材の発生が無くな
る。調合済原料に配合した有機化合物が完全に焼失した
頃、温度を約６５０〜７００℃に高めると、ガラス質釉
薬が溶融してガラス粒相互の融着結合剤としての役割を
果すと共に、ガラス粒の表面も部分溶融してその尖った
角の部分が丸み付けされる。この状態になったら加熱を
止めて徐冷させると、ガラス粒の相互間が固化したガラ
ス質釉薬を介して強固に接合されて、所望の形状を備え
たガラス屑集成材が出来上がる。

【００１２】この様にして、ガラス粒の粒度分布や、調
合原料の種類と配合割合、熱処理条件等を様々に変えて
作られた、連通気孔構造を備えるガラス屑集成材の物性
は、嵩比重が１.６〜１.７、気孔率は３８〜４５％の範
囲の値を示した。そして、歩道等の舗装材として作られ
たものは、舗装タイルに要求される強度規格に適合する
強度と、良好な透水性とを併せ備えている。その為、昨
今、関心が高まりつつ有る、市街地をコンクリートやア
スファルトで完全舗装することに由来する、豪雨時の道
路側溝や河川の氾濫問題、そして、日照り続きの時には
都市が砂漠化する問題は、この透水性舗装材を用いるこ
とによって、大幅に軽減される。そればかりか、混迷の
度を深めつつある都市ゴミの処理問題の解消にも大きく
寄与することが出来る。

【００１３】又、上記の様に連通気孔構造を備えたガラ
ス屑集成材は、良好な吸音性を示すうえに、比重の大き
いガラスを素材として作られているので、遮音性も併せ
備えている。然も、耐候性が優れているので、これをパ
ネル状に成形して、例えば、高速道路沿いや空港周辺等
の騒音に悩まされている地域の環境改善の為の吸音・遮
音材として、極めて有効に活用することが出来る。

【００１４】更に、一種の装飾材としての資質を本来的
に備えたガラスを素材として作られるこのガラス屑集成
材は、例えば、故意に様々の色のガラス屑を混用してブ
ロック状に成形する等すれば、室内の丈の低い簡易間仕
切材等として、廃棄物の再活用を図りながら、室内に新
鮮な雰囲気を醸し出すことも出来る。

【００１５】尚、調合済原料の配合処方は、前述の様に
集成材の使途に応じて様々に変えればよく、そして、離
型剤は、成形型の内壁面を離型性のある材料で構成する
等すれば、省くことも出来る。又、ガラス質釉薬を色釉
とすることによって、製品に独特の彩色効果をを生じさ
せることも出来る。更に、ガラス粒の他にガラス以外の
無機質骨材を適宜に配合することも出来る。或は、焼失
性を有する粉・粒状乃至はチップ状をした有機物、例え
ば合成樹脂粒や木粉等を配合すれば、特異な気孔構造を
備えた集成材も作れて、これを濾材や、生物増殖技術に
用いる培養床等として利用することも出来る。又、ガラ
ス屑を粗砕するには、加熱・急冷法以外の粗砕方法を採
用してもよい。

【００１６】

【発明の効果】以上の説明によって明らかな様に、本発
明によるガラス屑集成材は、以下に列挙した如き様々の
実用上の優れた効果を奏する。ａ）従来は殆ど廃棄処分されていたガラス屑を、有益
な新材料として再活用出来る。ｂ）その為、深刻の度が益々深まりつつある生活廃棄
物の処理問題の解決に大きく寄与出来る。ｃ）連通気孔構造を備え、かなりの機械的強度もあ
り、又、その素材となるガラスは高比重で、且つ独特の
装飾材的質感も備えるので、工夫次第で此等の特性を十
分活用出来る様々な使途を開拓出来る。ｄ）例えば、透水性舗装材として使用すれば、従来の
コンクリートやアスファルトで完全舗装された市街地で
の、降雨時の異常出水や砂漠化問題の改善に役立つ。ｅ）吸音・遮音材として使用すれば、交通騒音を始め
とする様々の騒音問題の改善に大きく寄与出来る。ｆ）建築用内装材として使用すれば、室内に新鮮な雰
囲気を醸し出すことが出来、又、完全不燃材の為、防火
上有利である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス屑を破砕乃至粉砕して得られるガ
ラス粒の粒間相互を、ガラス質釉薬の溶融固化層を介し
て互いに融着させると共に、任意の形状に成形して成る
ガラス屑集成材。
【請求項２】ガラス屑を破（粉）砕して所望の粒度分
布を備えたガラス粒とし、該ガラス粒にガラス質釉薬、
及び有機質の成形用バインダー等を配合して調合済原料
とし、該調合済原料を所望の形状にプレス成形し、この
プレス成形体を前記ガラス質釉薬の溶融温度の近辺で加
熱処理することを特徴とするガラス屑集成材の製造方
法。
【請求項３】前記調合済原料には、疎水性を有する有
機化合物を、前記プレス成形時の離型剤として配合する
ことを特徴とする、請求項２項記載の製造方法。
【請求項４】前記離型剤として、ステアリン酸等の有
機酸やそのエステル類、パラフィン及びパラフィン系化
合物等をエマルジョン状態で、又は、粉末状態で使用す
ることを特徴とする請求項３項記載の製造方法。
【請求項５】前記ガラス屑を、一旦加熱した後急冷し
て亀甲状の破片に粗砕する工程を含むことを特徴とする
請求項２項乃至４項のいずれかに記載の製造方法。