JPH071437A - 改良混合機 - Google Patents
改良混合機Info
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- JPH071437A JPH071437A JP6054966A JP5496694A JPH071437A JP H071437 A JPH071437 A JP H071437A JP 6054966 A JP6054966 A JP 6054966A JP 5496694 A JP5496694 A JP 5496694A JP H071437 A JPH071437 A JP H071437A
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- mixing
- gypsum plaster
- initial dispersion
- gypsum
- inlet
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
- B28C5/38—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions wherein the mixing is effected both by the action of a fluid and by directly-acting driven mechanical means, e.g. stirring means ; Producing cellular concrete
- B28C5/381—Producing cellular concrete
- B28C5/383—Producing cellular concrete comprising stirrers to effect the mixing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
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- B28C5/381—Producing cellular concrete
- B28C5/386—Plants; Systems; Methods
- B28C5/388—Methods
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
Abstract
ように石膏プラスターの発泡スラリーを作る混合機を提
供すること。 【構成】 石膏製品を製造するのに使用するための石膏
プラスターの気泡入りスラリーを作る装置であって、石
膏プラスターの初期分散液を作るべく、第1混合ゾーン
(10)において作動し比較的高い剪断を生ずるように
なされた少なくとも一つの回転混合素子(14)を具備
し、この第1ゾーンは石膏プラスターと液媒体のための
入口(18),(19)を有し、第1混合ゾーンと直接
連通(20)していて比較的低い剪断の第2混合ゾーン
(25)で作動する少なくとも一つの回転混合素子(2
9)を具備し、この第2混合ゾーンは泡成分のための入
口(33)と石膏プラスターの気泡入りスラリーのため
の出口(34)とを有していることを特徴とする装置。
Description
ラスターボード、石膏パネルなどを製造するのに使用す
るための、液体の形での石膏プラスター(硫酸カルシウ
ム半水和物)に空気を吹き込んだスラリーを作るための
混合機に関する。
石膏製品を製造するための空気吹き込みスラリーを作る
のに水平の回転混合機を採用するのが長年の共通の習慣
であった。かかる混合機は比較的広くて浅い円筒形ハウ
ジングを備えている。このハウジングは概ね円形をした
水平ロータを収容しており、かつ石膏プラスター、水お
よび予め形成された水性気泡を、他の可能な添加物と共
に入れるための入口を有している。このような混合機の
例は米国第2639901号および第3343818号
に示されている。これらの混合機においては、相互係合
ピンがロータとハウジングの頂壁とにそれぞれ設けられ
ている。
するためのスラリーを作るのに、石膏プラスターは水性
媒体に高度に分散されるべきである。なぜならば、この
ことは固化した石膏において強度を発達させるのに役立
つからである。また、スラリーに取り込まれた空気は小
気泡の形で均一に分散されるべきである。現在使用され
ている混合機は満足な石膏プラスター分散液を与える
が、固化した石膏にかなりの大きさの空隙の存在とスラ
リーへの低レベルの空気混入を導く空気の不均一の分布
になりやすいのである。
高い剪断の条件下で液媒体中に石膏プラスターを分散さ
せて初期分散液を得、(b) 比較的に低い剪断の条件下
で前記初期分散液を泡と混合することからなる工程で作
り、 (ii) この発泡スラリーを石膏製品に形成することを含
む石膏製品の製造方法を提供する。
前に形成される。好ましい泡は液体媒体中に空気を組み
入れることにより形成される。
段階で入れてもよいが、好ましくは泡が石膏プラスター
の初期分散液と混合される段階(b) で入れるとよい。
用いられる石膏プラスターの発泡スラリーを作る装置を
提供する。この装置は第1混合ゾーンで作動して比較的
高い剪断を発達させるようになっていて石膏プラスター
の初期分散液を生成するための少なくとも一つの回転混
合素子を具備し、第1ゾーンは石膏プラスターと液体媒
体のための諸入口を有し、比較的低い剪断の第2混合ゾ
ーンで作動する少なくとも一つの回転混合素子を具備
し、この第2混合ゾーンは第1混合ゾーンと直結してお
り、この第2混合ゾーンには泡成分のための入口と石膏
プラスターの発泡スラリーのための出口とが設けられて
いる。
2ゾーンへの入口は予備形成された泡のための入口であ
る。最終スラリーの添加物又は他の成分(通常は固体)
のための入口が追加的に設けられてもよい。これら入口
は好ましくは本発明の混合機の第2混合ゾーンの部分に
設けられる。
で駆動されるようになされた第1混合ロータを収容して
いて石膏プラスターのための入口と液体(水の如きも
の)のための入口および出来た初期分散液のための出口
とを有した第1混合室、および前記第1混合ロータより
も低速度で駆動されるようになされた第2混合ロータを
収容していて石膏プラスターの前記初期分散液のための
入口と泡成分(好ましくは予め形成された泡)のための
入口および発泡スラリーのための出口とを有した第2混
合室を具備し、前記第1混合室の前記出口は初期分散液
スラリーを直接第2混合室の対応する入口へ供給するよ
うに配置されている。有利には、第1混合ゾーン又は室
は第2混合ゾーン又は室よりも大きい。好ましくは第1
混合ゾーンと第2混合ゾーンの容積比は1:1乃至5:
1であり、より好ましくは2:1乃至4:1であり、な
お更に好ましくは2.5:1乃至3.5:1である。実
用的に役に立つ混合機では、第1室の容積は約170l
であり第2室の容積は50lであり、その容積比は3.
4:1である。
る比較的に高い剪断は好ましくは前記混合ロータを10
−50m/sの周速度で第1混合ゾーンで回転させるこ
とにより発現せしめられる。第2混合ロータが設けられ
ている第2混合ゾーンでは、第2混合ロータは0.1乃
至10m/sの範囲の周速度で回転されるのが好まし
い。好ましくは、第1ゾーンでの剪断速度は第2ゾーン
よりも少なくとも5倍大きく、30倍あるいはそれ以上
であってもよい。第1混合ゾーンでの石膏プラスターと
液体のための入口はその混合ロータの回転軸線からの半
径方向距離が初期分散液のための出口よりも小さな距離
にあるのが好ましい。同様に、第2混合室における初期
分散液のための入口と気泡のための入口はその混合ロー
タの回転軸線からの半径方向距離が空気吹き込みスラリ
ーのための出口よりも小さな距離にあるのが好ましい。
つまり、両混合室において、入力は混合機の比較的低い
エネルギー区域でなされ、出力は比較的高いエネルギー
区域からである。
詳しく説明する。図1は本発明による二段階混合機の概
略断面図である。
壁板11、底壁板12および円筒状側壁13から形成さ
れている。動作の清潔さのために、これらは好ましくは
ステンレス鋼から出来ているが、他の材料が用いられて
もよい。円板形混合ロータ14は、これもまた好ましく
はステンレス鋼から出来ており、回転可能な軸15に装
着されている。回転可能な軸15はベアリング16によ
り支持されかつ液が漏れないように底壁12を貫通して
いる。この軸15の頂部とロータ14の中心区域は円錐
形そらせ板17で覆われている。
1に、好ましくは中央又は軸位置において、設けられて
いる。更に、水のための入口19も頂壁11に、前記石
膏プラスター入口18と混合室10の外周との間のほぼ
中間の位置において、設けられている。この第1混合室
で形成された初期分散液の出口20は底壁12に、好ま
しくはその最外方区域で側壁13の近傍において、設け
られている。
放射方向に装着されている。各スクレーパ21はロータ
14の外方縁に支持され内方に向って石膏プラスター入
口18の縁まで延びている。底部スクレーパ22がロー
タ14の下側面に放射方向に装着されている。これらス
クレーパ21,22はそれぞれの壁11,12に対して
最小の隙間を与えるように調節されている。
えてもよい。しかし、これは石膏プラスターのスラリー
を作る場合には必要でないことが判っている。
んでいる。この第2混合室25は同様に頂壁26、底壁
27および円筒状側壁28からなる。頂壁26は第1混
合室10の底壁12と同じ板から形成されてもよい。
けるロータと同様の態様で軸30に装着されている。そ
してこのロータ29も頂部スクレーパ31および底部ス
クレーパ32を備えていてもよい。頂部スクレーパ31
は、簡便には、第2混合室の頂部全体にわたって横断す
るように延びていてもよい。なぜならば、この第2混合
室25には石膏プラスターのための中央入口が無いから
である。このロータ29は、第1混合室におけると同じ
ように、側壁28との間に隙間を有し、かつそのスクレ
ーパは頂壁26並びに底壁27との間に隙間を有する。
の初期分散液の入口となっている。そして第2混合室2
5の頂壁26は予め形成された水性気泡のための入口3
3が形成されている。空気を吹き込んだスラリーのため
の出口34が底壁27の外方区域に、側壁28に近接し
て、設けられている。
ターは入口18を通して連続的に供給されかつ水が入口
19から供給される。これらはロータ14の上方面で出
会う。そこでこれらは混合されロータと側壁13との間
を通過せしめられる。この結果の初期分散液は出口20
を通って第2混合室25に入り、ロータ29の上方面に
落ちる。このロータ29において初期分散液は入口33
から入って来た予形成気泡と出会う。初期分散液と気泡
は第1混合室において優勢である剪断条件よりも低い剪
断条件で混合される。これにより、空気が顕著な空隙に
集まるのが最小になり、取り入れられた空気の均一な分
布が達成される。この結果の空気を吹き込んだスラリー
(気泡入りスラリー)は出口34を通って送り出され
る。
しては、例えば軽量凝結剤、補強繊維、固化促進剤、お
よび澱粉が採用される。これらは特別に設けられた入口
を通してどの段階において加えられてもよい。
較して第2混合室の内容量が(気泡の追加により)増大
しているにもかかわらず第1混合室10よりも第2混合
室25は小さな容量を有することが有利であることが判
明した。かくして、第2段階にとどまっている時間は非
常に短くて、本発明の二段階混合機における全滞留時間
は先行技術の単一段の混合機の滞留時間と比較しうるも
のである。
スタースラリーから製造されたボードは在来の製品より
も顕著な有利性を示した。空気の分布は空間の有利な分
布をもたらすことが観察された。驚くべきことに、この
ようなスラリーからの固化製品は改良された強度をもた
らすのである。従って、同じ密度のボードで、圧縮強度
の顕著な増大が見られた。逆に言えば、必要な強度のボ
ードは顕著に低い密度で得られるのである。次の表はこ
のことを示す。二つの異なるスラリー密度のものを、
(A) 本発明の方法および装置で作ったもの、(B) 従来の
方法および装置の単一段混合機で作ったものをそれぞれ
固化したプラスターサンプルの圧縮強度を比較した。な
お、石膏プラスターおよび気泡成分は各試料で同じであ
る。
Claims (10)
- 【請求項1】 (i) 石膏プラスターの気泡入りスラリ
ーを(a) 比較的に高い剪断の条件下で液媒体に石膏プ
ラスターを分散させて初期分散液を生成し、(b) この
初期分散液を比較的低い剪断の条件下で泡と混ぜること
により作り、 (ii) この泡入りスラリーを石膏製品に形成するステッ
プからなる石膏製品を製造する方法。 - 【請求項2】 泡は、初期分散液と混ぜる前に、形成さ
れている請求項1の方法。 - 【請求項3】 少なくとも一つの添加物又は他の成分が
段階(b) で加えられる請求項1又は2の方法。 - 【請求項4】 段階(a) と(b) は別個の混合室で行わ
れ、段階(a) で生成された初期分散液は直接かつ連続的
に段階(b) へ移送される請求項1又は2の方法。 - 【請求項5】 石膏製品を製造するのに使用するための
石膏プラスターの気泡入りスラリーを作る装置であっ
て、 石膏プラスターの初期分散液を生成すべく、第1混合ゾ
ーン(10)において作動し比較的高い剪断を生ずるよ
うになされた少なくとも一つの回転混合素子(14)を
具備し、この第1ゾーンは石膏プラスターと液媒体のた
めの入口(18),(19)を有し、第1混合ゾーンと
直接連通(20)していて比較的低い剪断の第2混合ゾ
ーン(25)で作動する少なくとも一つの回転混合素子
(29)を具備し、この第2混合ゾーンは泡成分のため
の入口(33)と石膏プラスターの気泡入りスラリーの
ための出口(34)とを有していることを特徴とする装
置。 - 【請求項6】 装置の第2混合ゾーン(25)の部分に
添加物又は他の成分のための入口を含んでいる請求項5
の装置。 - 【請求項7】 比較的高速度で駆動される第1混合ロー
タ(14)を含み、石膏プラスターおよび(水の如き)
液のための入口(18),(19)と生じた初期分散液
のための出口(20)とを有した第1混合室(10)を
具備し、第1混合ロータよりも低速度で駆動される第2
混合ロータ(29)を含み、石膏プラスターの初期分散
液および泡成分のための入口(20),(33)と気泡
入りスラリーのための出口(34)とを有した第2混合
室(25)を具備し、第1混合室の前記出口は前記初期
分散液を直接第2混合室の対応する前記入口へ供給する
ように配置されている請求項5又は6の装置。 - 【請求項8】 第1混合ロータ(14)はその中心を実
質的に垂直に通る軸線のまわりに回転するように装着さ
れた円板である請求項7の装置。 - 【請求項9】 第2混合室(25)は第1混合室(1
0)よりも小さな体積である請求項7又は8の装置。 - 【請求項10】 第2ゾーン又は室(25)への入口
(33)は予め形成された泡のための入口である請求項
5乃至9のいずれか一の装置。
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