JPH07186123A - 無石綿押出成形セメント建材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 無石綿押出成形セメント原料混合物の湿式混
練にあたり、押出セメント原料混合物に練り混ぜ水とし
て、練り混ぜ水の２０重量％〜４０重量％の清水を添加
して混練し、練り混ぜ水の残部としてパルプをあらかじ
め湿式解繊して作製したパルプスラリーを用い、該パル
プスラリーを２回に分けて前記混練物に添加することを
特徴とする無石綿押出成形セメント建材の製造方法であ
り、パルプスラリー濃度が２０重量％〜５０重量％であ
る。またパルプスラリーを２回に分割する場合、両者の
割合は、任意であり、好ましくは１：３〜３：１がよ
い。更に好ましくは１：１である。 【効果】 パルプの分散性に優れ、更にはより曲げ強度
が高く、かつ製品品質のばらつきが少ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、石綿が混入されていな
い、いわゆる無石綿の押出成形セメント建材の製造方法
に関し、更に詳しくは建築物の外壁や間仕切り壁に使用
される無石綿の押出成形セメント建材であって、該建材
の曲げ強度が高く、かつ製品品質のばらつきの少ない優
れた無石綿の押出成形セメント建材の製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】コンクリート製品の一つに押出成形セメ
ント板又は押出成形セメント建材があり、これは従来建
築物の外壁又は間仕切壁に使われている。この押出成形
セメント建材は、製造に際し、良好な押出成形性及び強
度を得るために石綿を混入することが行われているが、
近年、石綿は長期間の風化により人体への悪影響が問題
となり、これに代わる材料の出現が望まれている。この
石綿代替物質として、ワラストナイト等の無機質繊維、
パルプ等の天然有機繊維及び合成繊維について検討が試
みられてきた。

【０００３】従来、石綿代替物質として、パルプを使用
する場合の押出成形建材の製造方法は、図２及び図３に
示される如き方法である。図２では、セメント配合成分
４３として、セメント、骨材、無機質添加材、解繊され
たパルプ、増粘助剤等が用いられ、まずミキサー４に前
記セメント配合物４３を導入し、十分混合した後、清水
９を添加して湿式混合５２をミキサー４で均一に混合し
て押出原料混合物６を得る。ついで押出成形工程（７）
で押出成形機により押出し成形する。更に得られた押出
成形板はオートクレーブ中で高温・高圧養生（８）を行
い製品とする。

【０００４】また図３に示されている従来の他の押出成
形建材の製造方法では、図２においてセメント配合物中
に添加されている解繊されたパルプ４５を湿式混合工程
で添加するもので、したがって乾式混合５１でミキサー
４にセメント、骨材、無機質添加材、増粘助剤等のセメ
ント配合物４４を入れて乾式混合した後、清水９を入れ
て湿式混合（５２）する。この湿式混合５２に際し、解
繊パルプ４５を添加し、十分混合する。得られた押出原
料混合物６を押出し成形（７）した後、高温・高圧養生
（８）を行う方法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２及
び図３に示される製造方法では、上記代替繊維の中でパ
ルプは、従来解綿機等により乾式粉砕されたものが使用
されてきたが、パルプの繊維は、繊維長が長く、繊維径
が大きいので、補強効果が期待できるが、セメント、骨
材、無機質添加材及び増粘助剤を含む配合物（以下、固
形分と略す）とともに、乾式混合５１を行う場合、パル
プの分散が悪く、またパルプと固形分とのなじみが悪い
等の理由により、パルプが集束しファイバーボールを形
成する。更に、練り混ぜ水を添加し、混練を行った後に
おいても、乾式混合で形成されたファイバーボールが残
存、押出セメント原料混合物中のパルプの分散は不良と
なり、十分な繊維補強効果が得られなかった。

【０００６】そこで、本発明者は、前述の如きファイバ
ーボールの形成がなく、補強効果が期待できる押出セメ
ント原料混合物を得るべく種々研究した結果、パルプを
乾式混合ではなく、予め水に浸漬して解繊する、いわゆ
る湿式解繊を行った後、得られたパルプスラリーを練り
混ぜ水の一部として使用し、まず押出セメント原料混合
物に清水を添加して混練した後、残部の練り混ぜ水とし
て該パルプスラリーを２回に分けて添加し、混練するこ
とにより初期の課題が解決されると共にいっそう良好な
混練を行うことができることを見出し、この知見により
本発明はなされたものである。したがって、本発明が解
決しようとする課題は、乾式解綿したパルプを使用する
ことにより生じる不具合、即ちファイバーボールの形成
がなく、パルプの分散性に優れ、更にはより曲げ強度が
高く、かつ製品品質のばらつきの少ない無石綿押出成形
セメント建材の製造方法を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明が解決しょうとす
る課題は、以下の各発明によって、それぞれ達成され
る。

【０００８】（１）セメント、骨材、無機質添加材及び
増粘助剤を含む配合物からなる押出セメント原料混合物
を乾式混合した後、該混合物に練り混ぜ水を加えて湿式
混練して押出セメント原料混練物を形成し、該押出セメ
ント原料混練物を押出し成形し、ついで高温・高圧養生
することを特徴とする無石綿押出成形セメント建材の製
造方法において、前記押出セメント原料混合物の湿式混
練にあたり、前記押出セメント原料混合物に前記練り混
ぜ水として、該練り混ぜ水の２０重量％〜４０重量％の
清水を添加して混練し、ついで、前記練り混ぜ水の残部
としてパルプをあらかじめ湿式解繊して作製したパルプ
スラリーを用い、該パルプスラリーを２回に分けて前記
混練物に添加することを特徴とする無石綿押出成形セメ
ント建材の製造方法。

【０００９】（２）湿式解繊を行う前に水にパルプを５
時間〜１日間浸水することを特徴とする前記第１項に記
載の無石綿押出成形セメント建材の製造方法。

【００１０】（３）練り混ぜ水として添加される清水と
パルプスラリーの順序がパルプスラリー−清水−パルプ
スラリーの順であることを特徴とする前記第１項又は第
２項のいづれかに記載の無石綿押出成形セメント建材の
製造方法。

【００１１】（４）パルプスラリー濃度が２０重量％〜
５０重量％であることを特徴とする前記第１項、第２項
又は第３項のいづれかに記載の無石綿押出成形セメント
建材の製造方法。

【００１２】以下、本発明を更に詳しく説明すると、本
発明に用いられる練り混ぜ水は、通常、２０重量％〜３
０重量％が用いられる。この練り混ぜ水のうち、２０重
量％〜４０重量％の清水が、最初に押出セメント原料混
合物に添加されて混練され、ついで練り混ぜ水の残部の
清水がパルプスラリーの形態で添加される。このパルプ
スラリーは、補強繊維となるパルプに水を加え、パルパ
ー、リファイナー等の解繊機を用いて高速回転力により
解繊し、十分に混合されたパルプスラリーを作製する。
この解繊機は、通常解繊機の技術分野では周知のもので
ある。

【００１３】本発明に用いられるパルプスラリーは、練
り混ぜ水として用いられる清水の添加混練の後に添加さ
れるが、このパルプスラリーは、２回に分けて添加する
ことにより十分均一な押出セメント原料混練物を得るこ
とができるものである。またパルプスラリーを２回に分
割する場合、両者の割合は、任意であり、好ましくは
１：３〜３：１がよい。更に好ましくは１：１である。

【００１４】本発明では、パルプの解繊の前処理とし
て、パルプを数時間〜１日間浸水し、十分に水を浸みこ
ませておくことが好ましい。この際、パルプスラリー濃
度を把握しておく必要があるが、前記パルプスラリー濃
度は、練り混ぜ水の２０重量％〜４０重量％の清水を除
いた残部水量にパルプを分散したもので、２０重量％〜
５０重量％である。

【００１５】本発明においては、押出セメント原料混合
物に予め練り混ぜ水の２０重量％〜４０重量％の清水を
添加して混練するが、この清水の添加量が２０重量％未
満では十分な混練ができない。また４０重量％を越える
と、この後添加されるパルプスラリー濃度が高くなり過
ぎてこ均一な混練に時間がかかり過ぎ効率的に不適当で
ある。練り混ぜ水として、清水とパルプスラリーを用い
る場合において、これらの濃度の算出は、以下の数１に
記載される計算式により行えばよい。

【００１６】

【数１】

【００１７】

【数２】

【００１８】一方、本発明に用いられる押出セメント原
料混合物は、セメント、骨材、無機系添加材及び増粘助
剤を含む配合物であり、この配合物は乾式混合された乾
燥物からなり、レディゲミキサー、ヘンシェルミキサ
ー、オムニミキサー等の高速ミキサーで乾式にて十分な
粉体混合を行う。これらの中で特に好ましいのは、レデ
ィゲミキサーである。この高速ミキサーによる混合時間
は、２分〜１０時間であり、好ましくは３分〜５分であ
る。ついで高速ミキサー中の得られた乾式混合物に、前
述の如く作製したパルプスラリーを所定量添加し、同ミ
キサーにて更なる混練を加える。ミキサーへ添加するパ
ルプスラリーの順序は最初に清水を添加し混練し、つい
でパルプスラリーを２回に分けて添加して混練する。こ
の際パルプスラリーの第１回目の添加から第２回目の添
加までの間は、十分な混練が行われ、その混練時間は２
分〜５分が好ましい。またパルプスラリーを２回に分け
て、最初に第１回目のパルプスラリーの添加、混練を行
い、ついで清水の添加、混練を行い、更に残りの第２回
目のパルプスラリーの添加、混練を行ってもよい。好ま
しくは前者の最初に清水を添加し混練し、ついで２回に
分けてパルプスラリーを添加して混練する方法である。

【００１９】この混練により得られた押出セメント混練
物は、ファイバーボールの形成がなく、パルプの分散性
の良好な押出原料混練物が得られる。この混練時間は、
ファイバーボールがなく、パルプの分散性の良好となる
時間行えばよく、清水を加えて混練する時間は、２分〜
１０分時間であり、好ましくは３分〜５分である。混練
時間が２分未満では、パルプの分散が十分でなく、また
混練時間が１０分を越えても分散性がこれ以上良くなら
ない。また第２回目のパルプスラリーを添加して混練す
る時間は、２分〜１０分であり、好ましくは３分〜５分
である。混練時間が２分未満では、パルプの分散が十分
でなく、また混練時間が１０分を越えても分散性がこれ
以上良くならない。

【００２０】前述の如き方法でパルプを分散した押出セ
メント原料混練物を使用することで、パルプが十分に分
散しているので、この混練物を用いて押出し成形した製
品は十分な補強効果を得、曲げ強度が高く、ばらつきの
少ない押出成形セメント建材が得られる。本発明に用い
られるパルプは、ＮＢＫパルプ、ＬＢＫパルプ、木綿パ
ルプ、麻パルプ等のシート状のパルプ、又、故紙等の塊
状のパルプ等、未解繊のもの等が用いられる。湿式解繊
に用いるパルプとしては、乾式にて解繊したパルプを用
いても良いが、コストを考えるとシート状もしくは塊状
のパルプを用いる方が価格が低廉であり、製品コストが
安価となるため有利である。

【００２１】本発明に用いられるセメントは、特に限定
されるものではなく、普通ポルトランドセメントを始
め、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセ
メント等の混合セメント、アルミナセメント等、任意の
ものが用いられる。骨材は細骨材であり、通常この技術
分野において知られている川砂、海砂、砕石等が挙げら
れる。無機質添加材としては、ワラストナイト、マイ
カ、粘土等が挙げられる。本発明に用いられる増粘助剤
としては、メチルセルロース、エチルセルロース、Ｃ．
Ｍ．Ｃ等が挙げられる。更に本発明に用いられる押出セ
メント原料混合物の乾式混合において、セメント、骨
材、無機質添加材及び増粘助剤の各成分は任意の組合せ
の順序で混合される。

【００２２】

【作用】本発明によれば、押出セメント原料混合物の混
練にあたり、あらかじめパルプを高速水流下で十分に解
繊し、かつ分散して得られたパルプスラリーを、前記押
出セメント原料混合物に、練り混ぜ水の一部の清水を加
えて混練した後、更にあらかじめパルプを高速水流下で
十分に解繊し、かつ分散して得られたパルプスラリーを
２回に分けて添加して十分混練を行うことで、パルプの
分散性がよりいっそう良好で、ファイバーボールの認め
られない押出セメント原料混練物が得られ、それを使用
することで、いっそうの押出成形性の向上、繊維の補強
効果が発現する。製品中のパルプの均一化等の効果が得
られ、より曲げ強度が高く、かつ品質のばらつきの少な
い無石綿押出成形セメント板を製造することが可能とな
るものである。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を実施例を挙げて更に詳細に説
明するが、本発明は、これらの例によって限定されるも
のではない。

【００２４】実施例１ 図１に示される押出成形セメント建材の製造方法におい
て、セメント４０重量％、骨材１６重量％、無機質添加
材としてワラストナイト４０重量％及び増粘助剤として
メチルセルロース１重量％からなる配合物４１を作製し
た。一方、パルプ３はＬＢＫパルプ（シート状）を使用
し、パルプの解繊、分散には、富士式スーパーパルパー
（富士製作所製）を使用した。練り混ぜ水のうち、所定
量の清水に、所定量のパルプを投入、１０分間混合し、
表１記載の濃度を有するパルプスラリー２を得た。

【００２５】前記配合物４１を所定割合に計量して、レ
ディゲミキサー（松坂貿易製）４に入れ、５分間乾式混
合（５１）した後、練り混ぜ水の３０重量％に相当する
清水を添加して３分間混練した。ついで表１記載のパル
プ添加量になるように、パルプスラリーを投入するが、
このパルプスラリーを２分割した。このうちの一方のパ
ルプスラリー（２１）を加え、５分間の湿式混合（５
２）を行い、ついで残りのパルプスラリー（２２）を加
え、５分間の湿式混合（５２）を行い、押出原料混合物
６を得た。さらに押出成形工程６で小型押出機（石川時
鉄工所製）を用い、押出成形を行い、幅７０ｍｍ、厚み
１５ｍｍ、長さ２００ｍｍの押出成形セメント板を得
た。この押出成形セメント板を２０℃で２４時間の前置
きをした後、オートクレーブ養生を温度１７０℃で圧力
８ｋｇｆ／ｃｍ² 下で８時間行った。このようにして得
られた無石綿の押出成形セメント板の物性を測定した。
曲げ強度とばらつきを調べるために試験体数（ｎ）を２
０個ずつとした。表１において、注１の曲げ強度、ばら
つきは、ｎ＝２０における最大値−最小値の値である。
比較例で使用した注２のパルプは、ＬＢＫパルプを乾式
にして解繊したものを使用した。

【００２６】

【表１】

【００２７】表１から明らかなように、ＬＢＫパルプを
使用し、パルプを湿式により解繊して分散することによ
り形成したパルプスラリーを２回に分けて練り混ぜ水と
して用いることにより、曲げ強度が高く、曲げ強度のば
らつきが小さくなることが明らかである。また麻パルプ
のスラリーを使用した場合でも同様に本発明の効果が得
られた。なお、練り混ぜ水として添加される清水又はパ
ルプスラリーの順序をパルプスラリー−清水−パルプス
ラリーとした場合も、本発明の効果が得られた。

【００２８】

【発明の効果】本発明のパルプを使用する押出成形セメ
ント建材の製造方法において、練り混ぜ水として、該練
り混ぜ水の２０重量％〜４０重量％の清水を添加して混
練し、ついで練り混ぜ水の残部をパルプスラリーの形態
で２回に分けて添加することにより、乾式解綿したパル
プを使用することにより生じる不具合、即ちファイバー
ボールの形成がなく、パルプの分散性に優れ、更にはよ
り曲げ強度が高く、かつ製品品質のばらつきの少ない優
れた押出成形セメント建材が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の押出成形セメント建材の製造方法の工
程図である。

【図２】従来の押出成形セメント建材の製造方法の工程
図である。

【図３】従来の押出成形セメント建材の別の製造方法の
工程図である。

【符号の説明】

１ パルパー（解繊機） ２ パルプスラリー ２１ 第１回目に添加されるパルプスラリー ２２ 第２回目に添加されるパルプスラリー ３ パルプ ４ ミキサー ４１、４３、４４ セメント配合物 ４２ 押出原料混合物の中間体 ４５ 解繊パルプ ５１ 乾式混合 ５２ 湿式混合 ６ 押出原料混合物 ７ 押出成形工程 ８ 高温・高圧養生工程 ９ 清水

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 14:38 Ｃ 24:38 Ａ 16:02） Ｚ 103:44

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セメント、骨材、無機質添加材及び増粘
   助剤を含む配合物からなる押出セメント原料混合物を乾
   式混合した後、該混合物に練り混ぜ水を加えて湿式混練
   して押出セメント原料混練物を形成し、該押出セメント
   原料混練物を押出し成形し、ついで高温・高圧養生する
   ことを特徴とする無石綿押出成形セメント建材の製造方
   法において、前記押出セメント原料混合物の湿式混練に
   あたり、前記押出セメント原料混合物に前記練り混ぜ水
   として、該練り混ぜ水の２０重量％〜４０重量％の清水
   を添加して混練し、ついで、前記練り混ぜ水の残部とし
   てパルプをあらかじめ湿式解繊して作製したパルプスラ
   リーを用い、該パルプスラリーを２回に分けて前記混練
   物に添加することを特徴とする無石綿押出成形セメント
   建材の製造方法。
2. 【請求項２】 湿式解繊を行う前に水にパルプを５時間
   〜１日間浸水することを特徴とする請求項１に記載の無
   石綿押出成形セメント建材の製造方法。
3. 【請求項３】 練り混ぜ水として添加される清水とパル
   プスラリーの順序がパルプスラリー−清水−パルプスラ
   リーの順であることを特徴とする請求項１又は請求項２
   のいづれかに記載の無石綿押出成形セメント建材の製造
   方法。
4. 【請求項４】 パルプスラリー濃度が２０重量％〜５０
   重量％であることを特徴とする請求項１、請求項２又は
   請求項３のいづれかに記載の無石綿押出成形セメント建
   材の製造方法。