JPH06171968A - 軽量吸音板の製造方法 - Google Patents

軽量吸音板の製造方法

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JPH06171968A
JPH06171968A JP4187515A JP18751592A JPH06171968A JP H06171968 A JPH06171968 A JP H06171968A JP 4187515 A JP4187515 A JP 4187515A JP 18751592 A JP18751592 A JP 18751592A JP H06171968 A JPH06171968 A JP H06171968A
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修郎 猪川
Nobuyuki Sugiyama
暢之 杉山
Tetsuo Akashi
哲夫 明石
Yasushi Hoshino
寧 星野
Takashi Mayahara
隆 馬屋原
Tadao Yamama
忠雄 山磨
Keiji Shudo
敬二 首藤
Akio Ko
秋夫 高
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    • C04B30/00Compositions for artificial stone, not containing binders
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 汚泥から得られるスラグウールを用いて白色
に近い色彩を有する吸音板を製造する。 【構成】 50〜90wt.%のロックウールと、残りの量の、
下水に含有されている汚泥から得られるスラグウールと
からなる原料と、原料に対して10〜50wt.%の範囲内の量
の無機質充填剤と、所定の添加剤とを使用する。原料に
水および所定の添加剤を混合し、攪拌してスラリー状と
なす。スラリー状混合物を抄造機に導き、抄造機によっ
て所定厚さを有する板体に抄造する。板体を乾燥しその
表面に下塗り塗装を施こす。次いで、孔開け加工を施こ
して吸音開口を設ける。次いで、上塗り塗装を施こす。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、スラグウールを用い
て、白色に近い色彩を有する、塗装性能の良い軽量吸音
板を製造するための方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】下水道設備の普及に伴ない、下水中の土
砂、爽雑物等の汚泥の発生量が年々増加している。従
来、汚泥の大部分は燃やして灰とし、陸上または海中に
投棄することによって処分されている。しかしながら、
都市化の進展に伴い、投棄に適した場所の確保が次第に
困難になっている。また、汚泥中に含まれる有害な重金
属の不溶化処理を行うことも必要である。このように、
汚泥の処理は大きな社会問題となっている。そこで、汚
泥を資源として有効に利用することが検討されている。
【0003】このようなことから、発明者等は、汚泥か
ら得られるスラグウールを開発した。このスラグウール
は、下水から汚泥を分離し、このように分離した汚泥を
燃焼して灰を得、得られた灰を溶融して液状の汚泥スラ
グを得、そして、液状の汚泥スラグを飛散させて、スラ
グウールにすることによって得られる。汚泥から得られ
たスラグウールは、従来から公知の、液状の高炉スラグ
を飛散させることによって得られるスラグウール(以
下、「ロックウール」という)を形成する繊維と、ほぼ
同一組成であるがその割合の異なる繊維からなってい
る。即ち、汚泥スラグウールは、ロックウールと比較し
てシリカ(SiO2)の含有量が多く、繊維径が太いという特
徴を有している。
【0004】一方、 従来から、ロックウールを添加剤
とともに多量の水中に分散させてスラリー状とし、これ
を抄造機によって抄造して所定の厚さを有する板体と
し、適宜の加工を施こした無機質吸音板がある。この吸
音板は、その表面に種々のデザインを施し、天井板、壁
板等、多くの用途に用いられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】発明者らは、上記吸音
板の原料として、ロックウールに換えて、下水に含有さ
れている汚泥から得られるスラグウール(以下、「スラ
グウール」という)を使用して吸音板を製造する試みを
行なった。その結果、スラグウールは繊維径が7μm 以
上と太く、ロックウールを原料とした場合よりも軽量の
吸音板が得られた。
【0006】しかしながら、スラグウールは繊維径が7
μm 以上と太く、また、鉄分の含有量も比較的多いこと
から色彩が黄緑色であり、製造された吸音板も白色より
も黄緑色に近い色になるという問題がある。従って、塗
料によって表面を均一に塗装する場合において、塗料の
量がロックウールを用いた吸音板よりも多くなる。塗料
の量が多くなれば、ロックウール吸音板よりも吸音性能
が低下するという問題が生じる。
【0007】従って、この発明の目的は、汚水に含有さ
れている汚泥を有効に利用することができる、即ち、汚
泥から得られるスラグウールを用いた、白色に近い色彩
を有する塗装性能の良い軽量吸音板の製造方法を提供す
ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明の製造方法は、
50〜90wt.%の量のロックウールと、残りの量の、下水に
含有されている汚泥から得られるスラグウールとからな
る原料と、前記原料の量に対して10〜50wt.%の範囲内の
量の無機質充填剤と、所定の添加剤とを使用し、前記原
料、前記無機質充填剤、前記添加剤および水を混合し、
攪拌してスラリー状となし、前記スラリー状混合物を抄
造機に導き、抄造機によって所定厚さを有する板体に抄
造することに特徴を有するものである。
【0009】次に、この発明について詳細に説明する。 スラグウール:先ず、汚泥からスラグウールを得る
工程を、図面を参照しながら説明する。即ち、下水から
汚泥を分離し、そして、分離した汚泥を濃縮設備におい
て濃縮する。濃縮した汚泥を脱水設備において脱水す
る。次いで、脱水された汚泥を更に乾燥して、ケーキ状
にする。
【0010】次いで、図2に示す、溶融炉1およびスラ
グウール製造装置2によって、スラグウールが調製され
る。即ち、溶融炉1において、3はバーナ、そして、4
は汚泥供給口である。乾燥した汚泥と後述するカルシウ
ム成分調整剤との混合物を汚泥供給口4を通って溶融炉
1内に供給し、そして、バーナ3を通って高温の燃焼ガ
スを溶融炉1内に吹き込んで、混合物を燃焼して、これ
を汚泥の灰にする。
【0011】このようにして得た汚泥の灰は、バーナ3
からの高温燃焼ガスによって溶融して、液状の汚泥スラ
グ5になる。このようにして得た液状の汚泥スラグ5
は、一旦、汚泥スラグ溜まり6に溜まり、次いで、汚泥
スラグ排出口7から、落下流の形で排出される。
【0012】なお、上述した溶融炉1以外の焼却炉にお
いて乾燥した汚泥を焼却し、得られた汚泥の灰にカルシ
ウム成分調整剤を添加し、これらを混合して混合物を形
成し、そして、得られた混合物を、上述した方法と同じ
方法で溶融炉1内において溶融し、液状の汚泥スラグを
得てもよい。
【0013】スラグウールは、このようにして汚泥スラ
グ排出口7から排出された液状の汚泥スラグ5から、ス
ラグウール製造装置2によって、次のようにして製造さ
れる。即ち、溶融炉1から排出された液状の汚泥スラグ
5は、第1図において矢印方向に高速で回転する、所定
厚さを有する円盤状のスピニングホイール8aの外周面上
に落下して飛散し、そして、図2において矢印方向に高
速で回転する、別のスピニングホイール8bの外周面上に
衝突して、更に飛散する。
【0014】飛散した汚泥スラグ5は、スピニングホイ
ール8aおよび8bの近くに設けられた複数個の空気噴射ノ
ズル9から噴射された空気流によって吹き飛ばされて、
繊維状に凝固し、かくして、スラグウール10が得られ
る。得られたスラグウール10は、回収ベルトコンベア11
上に落下し、そして、次いで、台車12内に集められる。
このようにして7μm 以上の繊維径を有するスラグウー
ルが製造される。
【0015】 ロックウール:ロックウールとして
は、液状の高炉スラグを飛散させることによって得られ
る、従来から吸音板の原料として用いられている公知の
ものを用いる。ロックウールは、スラグウールと異なり
成分調整が容易なために均一な色が得られるので、スラ
グウールと混合することで吸音板の色彩を、黄緑色から
白色に近づける作用を有している。
【0016】この発明において、原料として用いられ
る、ロックウールとスラグウールの配合割合は、ロック
ウール:50〜90wt.%、残り:スラグウールである。ロッ
クウールの含有量が50wt.%未満では、白色に近い所望の
色彩が得られない。一方、ロックウールの含有量が90w
t.%を超えると、スラグウールを用いることによる軽量
化の効果が得られない。また、汚泥から得られるスラグ
ウールを有効利用するという目的に反する。
【0017】黄緑色とは、マンセル記号 5GY 9/2 を基
準とする。スラグウールとロックウールの配合割合は、
スラグウールの色を目視で観察して判断して決める。ス
ラグウールが黄緑色よりも白色に近い色彩を有している
場合には、スラグウールの添加量を増加してもよい。し
かしながら、鉄分が多くロックウールのように均一な色
のウールとならないためにスラグウール添加量は50wt.%
未満とする。
【0018】 無機質充填剤:上述したように、スラ
グウールを構成する繊維径は7μm 以上と太いので、ポ
ーラスとなる。無機質充填剤は、スラグウールおよびロ
ックウールの繊維中に位置し、きめを細かくし、地合を
良化させる作用を有している。無機質充填剤は、従来か
ら、ロックウールを原料として吸音板を製造するときに
使用されている。
【0019】無機質充填剤の量は、原料(スラグウール
およびロックウール)の量に対して10〜50wt.%の範囲内
に限定すべきである。無機質充填剤の量が原料の量に対
して10wt.%未満では、スラグウールおよびロックウール
の繊維の中に十分に位置することができず、良好な地合
が得られない。一方、50wt.%を超えると、繊維の絡み合
いを阻害し、曲げ強度が低下する。
【0020】 添加剤:添加剤として、結合剤、定着
剤、撥水剤等を用いる。結合剤としては、澱粉系バイン
ダー等を用いる。
【0021】次に、この発明の吸音板の製造工程の1実
施態様を、図面を参照しながら説明する。図1はこの発
明の製造工程を示す系統工程図である。
【0022】攪拌機に、ロックウール、スラグウール、
無機質充填剤、および、添加剤を各々所定量供給し、水
の存在下において、攪拌して混合し、スラリー状にす
る。
【0023】次いで、攪拌機において混合されたスラリ
ー状混合物を抄造機に供給する。抄造機において、ロッ
クウール、スラグウール、無機質充填剤、および、添加
剤のスラリー状混合物から板体が抄造される。
【0024】板体を抄造した後、脱水機で脱水する。次
いで、切断機によって乾燥機の規模にあわせた切断が行
なわれる。更に、切断された板体は乾燥機によって連続
的に乾燥され、次いで、切断機によって所望の大きさに
切断される。
【0025】次いで、板体の表面に下塗り加工を施こし
た後、板体にエンボス加工およびピン孔加工等の孔開け
加工手段によって複数の吸音開口を設ける。次いで、下
塗り塗装面の表面上に、上塗り塗装を施こす。かくし
て、吸音板が製造される。塗料としては、一般に白色無
機顔料を含むエマルジョン系塗料が用いられるが、他の
塗料でも支障はない。
【0026】
【実施例】次に、この発明を、実施例により、比較例と
対比しながら、更に詳細に説明する。 〔実施例〕下記表1に示す原料、無機質充填剤および添
加剤を使用し、図1に示す湿式抄造法の製造工程により
吸音板を調製した。即ち、攪拌機に表1に示すロックウ
ール、スラグウール、無機質充填剤、添加剤および水を
供給し、攪拌混合してスラリー状とした。次いで、抄造
機にスラリー状混合物を供給し、抄造機で板体を抄造し
た。次いで、板体を脱水機で脱水し、次いで、切断機に
よって切断した。更に、切断された板体を乾燥機によっ
て連続的に乾燥した。次いで、板体の表面上に下塗り塗
装(100g/m2) を施こし、次いで、板体にエンボス加工お
よびピン孔加工等の手段によって複数の吸音開口を設け
た。次いで、下塗り塗装面の表面上に、上塗り塗装を施
こし、本発明範囲内の吸音板の供試体(以下、「本発明
供試体」という)を調製した。上塗りおよび下塗りに
は、各々表4に示す塗料を使用した。
【0027】
【表1】
【0028】
【表4】
【0029】〔比較例〕比較のため、ロックウールを用
いず、スラグウールを用いて図1に示す工程により、本
発明範囲外の吸音板の供試体(以下、「比較用供試体」
という)を調製した。表2に、比較例に使用した原料、
無機質充填剤および添加剤を示す。
【0030】
【表2】
【0031】そして、本発明供試体、比較用供試体およ
び市販のロックウール吸音板の色彩をハンター白色度に
より調べた。その結果を表3に示す。
【0032】
【表3】
【0033】表3からあきらかなように、本発明供試体
は比較用供試体よりも、白色に近い色彩であり、市販の
ロックウール吸音板と同一に使用できるものであった。
【0034】更に、比較用供試体の表面色を従来のロッ
クウール吸音板とほぼ同等にするために、再塗装した。
このときの塗布量は合計400g/m2 であった。これを用い
て騒音低減係数(NRC )をJIS A-1405に規定される試験
方法によって調べた。その結果を表5に示した。表5は
表面の白色度を80〜77にしたときの吸音性を示してい
る。
【0035】
【表5】
【0036】表5から、塗布量が多いことにより吸音性
が低下していることがわかる。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、下記の工業上有用な効果がもたらされる。 汚水から得られるスラグウールを有効に使用するこ
とができる。 スラグウールを用いて、白色に近い色彩を有する、
従来のロックウールと同等の塗布量で十分使用できる吸
音板が得られる。 ロックウールを用いて得られる吸音板と比較して、
遜色ない吸音性能および遮音性能を有する吸音板が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の製造工程を示す系統工程図
【図2】この発明に使用されるスラグウールの製造装置
を示す一部切り欠き斜視図。
【符号の説明】
1 溶融炉 2 スラグウール製造装置 3 バーナ 4 汚泥供給口 5 汚泥スラグ 6 汚泥スラグ溜まり 7 汚泥スラグ排出口 8a、8b スピニングホイール 9 空気噴射ノズル 10 スラグウール 11 回収ベルトコンベア 12 台車。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 D21H 13/40 D21J 1/16 7199−3B G10K 11/16 A 7406−5H D 7406−5H E 7406−5H // E04B 1/86 C 7521−2E (72)発明者 明石 哲夫 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 星野 寧 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 馬屋原 隆 富山県東砺波郡井波町井波1番地の1 大 建工業株式会社内 (72)発明者 山磨 忠雄 富山県東砺波郡井波町井波1番地の1 大 建工業株式会社内 (72)発明者 首藤 敬二 富山県東砺波郡井波町井波1番地の1 大 建工業株式会社内 (72)発明者 高 秋夫 富山県東砺波郡井波町井波1番地の1 大 建工業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 50〜90wt.%の量のロックウールと、残り
    の量の、下水に含有されている汚泥から得られるスラグ
    ウールとからなる原料と、前記原料の量に対して10〜50
    wt.%の範囲内の量の無機質充填剤と、所定の添加剤とを
    使用し、前記原料、前記無機質充填剤、前記添加剤およ
    び水を混合し、攪拌してスラリー状となし、 前記スラリー状混合物を抄造機に導き、抄造機によって
    所定厚さを有する板体に抄造することを特徴とする軽量
    吸音板の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記板体の表面上に下塗り塗装を施こ
    し、次いで、前記板体に複数の吸音開口を設け、次い
    で、下塗り塗装面の表面上に上塗り塗装を施こす請求項
    1記載の方法。
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