JPH07503910A - 繊維強化された多層の石膏ボードを製造するための方法および装置 - Google Patents

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】 繊維強化された多層の石膏ボードを製造するための方法および装置 一湿式の紙処理は、完全に制御された技術である。このことは乾式処理には該当 しない。

−湿式の紙離解（Ｐａｐｉｅｒａｕｆｓｃｈｌｕｓｓ）が消費する電気的なエネ ルギーは、乾式の紙離解よりも極めて少ない、これにより、ボードの乾燥時にお ける熱エネルギ消費が比較的高いという欠点が十分に補償される。

一湿式法は、乾式法における投資コストの大部分を食う高出力ブレスを必要とし ない、したがって小さな設備能力での湿式法では、このような特別な投資コスト は僅かである。

湿式法においては古くから知られているハチニック法（Ｈａｔｓｃｈｅｋ−Ｖｅ ｒｆａｈｒｅｎ）もしくはこれに類似の、石綿セメントボードの技術において通 常行なわれるような方法がしばしば使用される。この形式の特許出願はＤＥ１１ ０４４１９である。この場合、石膏と繊維との懸濁液が篩または繊維フェルトに 堆積させられ、フリースとして、大きな直径を有するローラに引き渡される。こ の場所でフリースは、所望のボード厚に達するまで巻き取られる０次いでこの層 は、ローラの母線に沿って分離され、こ、の巻取り体は、票ボードを形成する。

この素ボードは両薄板の間で凝結させられ、最終的に乾燥される。

１９７３年にフナラフ（Ｋｎａｕｆ）が開発を再開した（ＤＥ２３３６２２０） 、人工熟成（ａｒｉｄｉｓｉｅｒｔ）された石膏を使用することにより、ハチニ ック機械の能力を数倍にすることに成功した。

もう１つの方法は、製紙から派生したいわゆる長網法である。その−例がボート ランドーセメントペルケハイデルベルク（Ｐｏｒｔｌａｎｄ−Ｚｅｍｅｎｔｗｅ ｒｋｅ　Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ）の０３２３６５１６１に記載されている。この 場合、石膏およびセルロース製造からの廃繊維の’ａｓ液が唯１つの層でボード に成形され、凝結されて乾燥される。

バブコック（Ｂ　ａｂ　ｃ　ｏ　ｃ　ｋ）は、凝結性の湿った石膏の処理の際に 生じる難点を回避しようとしている。この場合、まず長網成形機において、紙繊 ｌＲ＠濁液と微細に粉砕された生石前とから素ボードを製造する。次いでこのボ ードはオートクレーブ内で処理される。これにより二水和物は凝結性のα−半水 和物に変換される。次いでこのボードは冷却されて、自己の湿度で再び凝結され て乾燥される。（ＤＥ３４１９５５８）。

日本では数多（のＧＦボード（Ｑｉｐｓｆａｓｅｒ−Ｐｌａｔｔｅ）［繊維（す さ）入り石膏ポートコ湿式法が開発された。ＮｌＰＰ０Ｎ　ＨＡＲＤＢＯＡＲＤ にッポン　ハードボード’Ｉ　（Ｏ３２８２３５５０）、０ＮＯＤＡ−ＡＳＡＮ Ｏ（、ｔ／ダーアサノ）（Ｏ８２４１７５５８）およびＮＩＨＯＮ　ＣＥＭＥＮ Ｔにホン　セメント）（ＵＳ３９５１７３５）が挙げられる。これらの日本の方 法では、α−石膏を結合材として用いている。これにより高い強度を剪する薄い ボードが得られる。全てハチニック法または長網法の変化形である。

既に上で述べたように、極めて大きな問題は、石膏・繊維懸濁液の機械的な脱水 である。ハチニック法においては、濾過速度は濾過ケーキ厚さの２乗で低下する が、しかし質量流量は厚さとともに直線的にしか低下しないという事実を利用し ている。従って脱水された多数の薄い層を互いに上下にして１つのローラに巻き 付ける。これにより所望のボード厚が得られる０次いでこの「巻き体Ｊ　（Ｓｐ ｕｌｅ）を母線に沿って分離して展開する。このような設備の生産能力が制限さ れているのは明らかである。それというのはボードを取り外す際に生じる質量の 遠心力および慣性がローラの周速を制限するからである。

長網法においては脱水時間、ひいては負圧を供給される面積が厚さと共に２乗で 増大するので、篩分は速度が規定の速度以上になると、必要となる駆動出力をも はや篩に伝達することができない。

長網法においてはフィルタケーキ厚さが規定の厚さ以上になると、ケーキにおけ る圧力降下が、ａｍする誘因通風よりも大きくなるので、フィルタケーキの最上 層は脱水されない、このことは、特に通常の焼石膏（Ｓｔｕｃｋｇｙｐｓ）で生 じる。この焼石膏は、水に接触すると極めて微細な粒子に分散し、極めて大きな フィルタ抵抗を形成する傾向がある。これにより、フィルタ層の最大厚が制限さ れる。

長網法の場合に留意しなければならない基本的な原理は次の通りである。

石膏の選択は、この方法の成功のために極めて重要である０ｗＩ濁液が良好に濾 過可能であるように、粒度分布と、懸濁される固形物の形状とが、規定された条 件を満たさなければならない。石膏には次のような要件が当てはまる。

ａ）見かけ密度はα−半水和物の場合には９５０ｇ／ｌよりも大きく、もしくは β−半水和物の場合には７００ｇ／ｌよりも大きい。

ｂ）粒度分布は、Ｒ３粒度図において４０″よりも大きい傾斜角（Ｓｔｅｉｇｕ ｎｇｓｗｉｎｋｅｌ）に相当する。

Ｃ）β−半水和物の場合には１石膏は人工熟成されねばならず、か焼された後に はもはや粉砕してはならない。

焼成された石膏に水で凝結する結合材を添加できると有利である。これは自明で はない、それというのは例えば半乾式法では素ボード中に存在する水量は大抵の 場合水硬性結合材の適切な凝結には十分ではないからである。濾過法ではこの危 険は存在しない。特に良好な結果でアルミナセメント、高炉セメント（ＨＯＺ） もしくは粉砕高炉セメントおよびポートランドセメントを添加することができる ０次に素ボードは乾燥前に比較的長い熟成期間を置かれなければならない、こう して良好な耐水性を持つボードが得られる。

アルミナセメント１０〜３０％およびＨＯＺ３０〜５０％の添加が特に有利であ ると証明された。このような水硬性の物質の添加は、針状石膏または適切でない 他の石膏の濾過特性を改善してこれらをもまた使用可能にする。

石膏線Ｍ懸濁液の良好な濾過可能性は、比較的厚い層の脱水を可能にする。懸濁 液中に分配された繊維および石膏自体がフィルタのように作用する。従って、こ の場合には高いフィルタ抵抗を有するフェルトを、フィルタベルトとして使用す る必要もな（、篩で十分である。所要フィルタ面積と負圧と吸引時間とは、この 組み合わされたフィルタ抵抗に関連する。これにより、このフィルタ抵抗は最終 的に、設備の処理能力ならびにフィルタベルトと真空ポンプとのための所要駆動 出力を規定する。

脱水された層の最小厚さ３ｍｍは下回らないようにするのが望ましい。それとい うのは、さもなければ吸引される水と共に、固体の損失が著しく増大してしまう からである。

また吸引損失を減少させ、しかしまた懸濁液の分離をも回避するためには総量の 少なくとも３％のセルロース繊維もしくは当量の古紙繊維の含量を使用するのが 望ましいことが明らかになった。セルロース１ａＩ！単独での作業の場合には、 有利な範囲は７〜１２％である。この繊維含量では約１．１〜０．６ｔ／ボの最 終ＧＦボードの密度が生じる。同時にこの範囲内で強度は最大を通る。このこと は脱水された層がプレスで後圧縮されない場合に当てはまる。

層の脱水は異なる負圧を持つ少なくとも２つのゾーン内で行なわれる。分割を多 くすればそれだけ誘因通風の分配を種々の基準に合わせてよりよく最適化するこ とができる。ポンプの最小エネルギ使用のための分配は、出来る限り短い脱水ゾ ーンまたは出来る限り小さな線応力のための分配とは異なる。しかし実地では原 料の性質の自然の変動幅が大きいので、３つよりも多くのゾーンへの分割は有用 ではないようである。一般的に脱水は小さな負圧、すなわち最大６５ｍｂ　ａ　 ｒで開始するのが望ましく、中間の負圧、すなわち最大１５０ｍｂａｒで継続さ れ、かつ高い負圧、すなわち最大５５０ｍｂａｒで終結するのが普通である。２ つの脱水ゾーンのみで作業される場合には、中間の段階は実施されない。

脱水は第１のゾーン内で１層の表面のつやがなくなるまで行なうのが望ましい。

従って脱水ゾーンの所定の長さで、場合によっては篩の速度および／または負圧 がこの所定の条件に適合させられなければならない仕上げボードの残留湿度ひい ては最終的には密度は、種々のパラメータによって規定され、その内のい（つか は、使用される物質の性質によって設定される。

これらを一定と見るならば、最も重要な影響値は脱水された層の厚さ、懸濁液の 稠度および懸濁液中のセルロース繊維の含量である。このような層の厚さならび に稠度は第１に必要な吸引時間、すなわち篩の最大速度を規定する。これに対し て限界湿度は主にセルロース繊維の含量によって規定される。隣接の最大の誘因 通風ならびに吸引時間は下位の意味しか持たない。

これらの依存性から脱却したい場合には出口として、付加的なプレスが続いて水 を絞りだす、このことは本発明による方法の可能性に矛盾してはいないが、しか し、望ましくはない。それというのは、これに適するプレスが高価で複雑だから である。

焼石膏は三水和物の３倍〜４倍多く水中に溶解可能である。工程中に循環する水 量が多い場合には、この事実がい（つかの問題を招く。例えば石膏繊維懸濁液の 脱水時に得られた水を再び紙処理のために使用すると、使用された焼石膏の最大 ２％が紙Ｗｉ濁液中に二水和物として沈殿するおそれがある。このことは結合材 の損失であるばかりでなく、この工程を不安定にさせてしまう。それというのは 、二水和物は石膏の凝結に対して著しく促進して作用するからである。したがっ て、紙処理およびボード成形の水循環を十分に分離することが重要である。

ボード成形システムにおける水循環は、石膏繊維懸濁液から除去された水が再び 混合物に戻されることにより生じる。脱水の際には固体、主に石膏の約１％〜３ ％が一緒に引き取られる。石膏が、介在する緩衝容器内に沈殿することを回避す るために、石膏は沈降漏斗において除去され、短距離で混合器に戻される。この 固体の分離は公知のポリマー凝集剤を付加することによって助成される６ 脱水により形成されたボードの質は、はとんど石膏繊維懸濁液の稠度によって規 定される。この稠度は、物質の自由な流れが保証されるように調節されなければ ならない。稠度が小さすぎると、脱水時間および結合材の損失が増大する。稠度 が大きすぎると繊維がフェルト化するおそれがある。このことはボード平面にお ける繊維の方向付けを妨げ、比較的少ない繊維含量の網状のゾーンを生ぜしめ、 ひいては、ボードの強度全体の弱化を生ぜしめる。従ってできるだけ少ない、！ ４液の水含量が選択されなければならないが、しかし流動性はなおも保証されな ければならない。

まず第１に流動性は繊維含量の機能である。結合材含量は下位の役割を果たす。

基準値としては、懸濁液中の水量に対するセルロース繊維の約３％の含量を想定 することができる。この値は超えないことが望ましい、実地では最適値はこの値 とは若干異なってよい。

ボードが成形されるとすぐに、このボードの側縁部がトリミングされる。これら の縁部ストリップは出来る限り速く循環水で撹拌されて、再び混合器に供給され る。混合器内のコンパウンド全体における縁部ストリップの含量は僅かなもので はない。循環に縁部ストリップを戻す度に、濾過を妨げる微細な粒子の含量が著 しく増大する。従って、凝結を促進する芽晶の場合と同様に不安定さの要素がこ こにも存在している。

残念ながらこの場合、これに対応して簡単かつ確実に作用する手段は、縁部スト リップを捨てる以外にない。これは経済的に見て有利な手段とは言えない、従っ て含量が出来るだけ小さく留まり、さらに、離解が出来るだけ慎重に行なわれる ように配慮しなければならない。含量を小さくするという手段は、大きな作業幅 を選択することである。同様に、コンパウンド横方向分配において避けられない 縁部効果を小さく保ち、これによりそのストリップ区分をやはり小さく保つこと ができるように、綿密な注意を払わなければならない。

凝結を開始する前に、ＧＦボードの連続するストランドが分割され、それぞれの 部分が互いに離れる方向に移動させられなければならない。それというのはこの ボードは凝結の際に５　ｍ　ｍ　／　ｍまで成長するからである。ボードを分配 しないと１反りが生じることになる。

個々のボードへの分割は、ボードを乾燥するまでにどのように中間ストックする かを選択する可能性を与える。迅速に凝結する石膏の場合には、対応する長さの 搬送ベルトが適している。水硬性の結合材を一緒に使用する場合には、両薄板ま たは他の適当な両プレートの間に積み重ねることが公知である。

本発明は、湿式法による大きな生産能力を実現する際の上記問題を克服し、しか も繊維入り石膏ボードを製造するための長網法を高い能力で実現するような可能 性を記載する。本発明による手段の極めて重要な特徴は、 分離された少なくとも２つのストランドにおいて、対向して作業するほぼ同一の 装置で、負圧によって脱水を行ない、脱水された石膏繊維層のうちの２つを、引 き続き行なわれる工程経過中に、かつ石膏の凝結開始前に、−緒に案内し、鏡像 的に互いに上下に重ねて結合する ことである。

３つの脱水装置で作業する場合には、中間の層は、この方法によって規定された 制限の枠内で、外側の両層とは異なる組成を有していてよい。例えば繊維含量が 減じられるか、または骨材が混入されてもよい。

本発明の特に有利な方法は、脱水された層のうちの少なくとも１つに、結合材と 骨材と、場合によっては繊維とから成るほぼ乾燥した混合物が分散されることで ある。次いでこの混合物は、最後の層を置く前に軽いプレスで、第１の層にプレ スされて前圧縮される（第３図および例４）。

はぼ乾燥したというのは、この場合混合物が分散可能であるということを意味す る。この混合物は固体に対して最大約２５％の湿度を有していてよい（これに比 べてＧＦ懸濁液中の湿度は４００％を超える）。僅かな繊維というのは、この繊 維が混合物を離解させないことを意味する。セルロース繊維の場合には、上限は 既に約１％であり、規定された鉱物繊維の場合には、可能な最大含量は約ｌＯ％ である。

乾燥した混合物を湿らせることは常に困難なので、湿式に処理されしかも機械的 に再び脱水されたリグノセルロース含有繊維を使用すると有利である。これによ り、すでに装入される水分が僅かになる。さらに、乾燥離解のために必要となる 機械類が不要になる。

この分散は、本発明による方法では、脱水の第１段階後にすでに行なってよい。

この場合、負圧による脱水を中断して、プレスによる圧縮が行なわれる場所で、 脱水を再開すると有利である。これにより、分散された層の脱気が助成される。

この混合物がｍ、ｉｓを含有していないか、または僅かしか含有していない場合 には、前圧縮を省くことができる。

この方法の極めて重要な利点は、カバ一層における残留湿度が、他の場合には脱 水プレスによってしか達成できないような値に減じられることである。それとい うのは、湿った層の乾いたコンパウンドが毛細管力によって水を抽出するからで ある。

別の利点は、例えばパーライトをボードに装入でき、この場合、乾燥時に極めて 多くの時間と熱エネルギを費やす、パーライトを水で湿らせる作業を行なう必要 がないことである０分離も乾式装入すると十分に回避することができる０本発明 による別の方法では、パーライト、または結合材を有する他の軽い骨材が、適当 な装置において水付加のもとて粒状化される。これにより結合材と骨材との特に 均一な分配が達成され、離解時におけるダストの発生が回避される（例５参照） 。

極端に軽いボード、または極めて僅かな繊維含量を有するボードは特に強固では なく、さらに軽いボードの場合には、チョーキング（ａｂｋｒｅｉｄｅｎ）する 傾向がある。従って本発明による方法では、石膏繊維懸濁液の供給前に、補強用 もしくは保護用の織布またはフリースが篩ベルトに載置される。補強効果が所望 される場合には、この繊維ウェブは引張り強く、しかも高い弾性モジュールを存 していなければならない。

特に、プラスチック結合されたガラス繊維フリースが使用されることが望ましい 。このガラス繊維は不燃性であるという利点を有している。

脱水時には、石膏が繊維内に侵入し、この繊維と層とを固く結合させる。このこ とは、１つの層でしか脱水されない場合には不可能である。つまりこの場合には 、脱水された層の上に載置された繊維はこの層には結合されない、しかし、唯１ つの繊維層しか有さないボードは湾曲する９ 本発明による方法の特別な別の手段では、中間層は分散されたり濾過されるので はなく、流し込まれる。

水によって可塑的に撹拌された結合材と、場合によっては骨材と混和剤とから成 るスラリが、第１のフィルタ層に流し込まれ、第２のフィルタ層によって被覆さ れる（第６図）。この方法の手段は、厚紙石膏ボード（Ｇｉｐｓｋａｒｔｏｎｐ ｌａｔｔｅｎ）の製造形式を想起させる。

この手段では、結合材に、前準備された水性の発泡体を混合してもよい。こうし て容易に分配可能で、なおかつ水を少ししか含有せず、凝結後には有孔性の構造 を有するコンパウンドが生じる。フィルタ層への結合を改善したい場合には、濾 過された懸濁液に発泡抑制剤が付加されてよい。この発泡抑制剤は制限層におけ るコンパウンドを圧縮する。このような手順は特に、厚いコアと薄いカバ一層と を有するボードに適している。

本発明による方法では、パーライトのような軽量骨材を使用してもよい。このよ うな軽量骨材は、脱水された石膏繊維層の上層に堆積する傾向がある。各層を対 称的に一緒に案内すると、ボードのコアにおける堆積が達成される。このことは 、ボードの機械的な特性に対して特に有利に作用する。

第１図は、本発明による方法の系図を示している。

実線は２つのストランドを用いた変化形を示し、破線は１つのストランドに分散 された乾燥した材料を用いた変化形を示している。矢印で示した第１の円Ｋｌお よび第２の円に２は、分離された水循環を示している。第２の循環に連結された 第３の水循環については図示しない。これは脱水に関与する篩とベルトとのため の洗浄水循環である。

新鮮な水が循環に導入されなければならない場合には、複雑さが生じるおそれが ある。すなわち、繊維物質の前脱水時に、ボードと共に導出された水量を著しく 下回るようにすることは技術的に不可能である。つまりＧＦ循環（Ｋ２）に新鮮 な水を導入するための余地がない。一般に水のやりくりはちょうど平衡にされて いる。つまり洗浄液によってＧＦ循環（Ｋ２）から導入された水量は、搬出され なければならず、この水量を再び洗浄循環に戻すことができる範囲内で、もしく はこの新鮮な水を紙機環（Ｋｌ）に供給できる範囲内で処理されなければならな い。

ＧＦ循環（Ｋ２）の水および洗浄液の全体が沈降を経て循環して、これにより、 懸濁された固体を除去できるので宵意義である。残留水の処理時には、溶解され た石膏しか関与していない、二水和物に対する水の約３倍の過飽和は、二水和物 が沈殿可能な十分に大きな中間緩衝器内で、１．５〜２倍の過飽和に減じられる と有利である。新鮮な水でなお希釈する場合には二水和物はもはや沈殿できない 。

第１図に示したように、研磨ダストがか焼装置に与えられ、再び凝結性の材料に 変換される。実地では、このことからも問題が生じる。それというのは、この研 磨ダストが極めて微細なので、石膏の濾過特性が損なわれるおそれがあるからで ある。いずれの場合にも、どのような割合の研磨ダストを石膏に戻すことができ るかを試験しなければならない。中間層を設けることを乾式の分散で行なう場合 には、このような潜在的な問題に対するニレガントな解決が得られる。いずれに してもバッチ法でか焼が行なわれるので、石膏の一部を研磨ダスト全体と共に焼 成できるからである。こうして焼成されたものは専ら中間層として使用される。

本発明による方法の経過をいくつかの例につき説明する。さらに説明する必要の ない方法工程は個別には取り扱わない。第１図に重要な方法パラメータがリスト アツブされている。

一石膏は人工熟成された煙道ガスである。この煙道ガスは吸着剤として石灰石を 使って、石炭火力発電所の煙道ガス洗浄液から得られる。

一使用された繊維は、１５％のクラフト紙分を有する湿式処理された古紙である 。

一混和剤の必要とされる種類および使用量は、当業者であれば容易に検出できる ため記載しない。

−パーライトは、０．３Ｎ／ｍｍでプレスされた状態で、１５０ｇ／ｌの比重を 有している。

−使用量は、研磨されないボードに対するものである。

研磨時には約０．５ｍｍ研磨される。

−例１〜例３は、後で説明する第２図および第３図に示した装置によって実施す ることができる。

−例４および例５は、第４図に示した装置において実施することができる。

−それぞれのカバ一層に用いられる各３つの吸引ゾーンは全て２ｍの長さである 。

一全での場合において、プレスによる付加的な圧縮を省く。

特表平？−５０３９１０（７） 表１　例 例　倒　例　例　例 ＋２３４５ １　カバ一層のための調節データ（湿式の濾過）ベルト速度　１ｍ／ａｉｎ　１ ４．７　９．８　７．８　３１．６　３１．６処Ｎｎ力ｍ’／ｈ　２２００　１ ５００　１２００　４７００　４７００希釈前の繊維物質の稠度　％　１３　１ ４　１３．５　１３．５　１３．５希釈後の繊維物質の稠度　％　ｓ、ｏ　ｓ、 ｏ　ｓ、ｏ　ｓ、ｏ　ｓ、。

希釈後の繊維中の水　ｋｇ／ｓｉｎ　４０６　３４５　３Ｑ８　６０１　６０１ ０Ｆ−先混合物中の繊維分　％　８．０　＋２．０　１０．０　１０．０　１０ ．０ＧＦ−先混合物中の石膏分　％　９２．０　［１８，０９０，０９０，０９ ０，０懸濁液の稠度　％　四、〇　四、０　２５．０　２５．０　２５．０懸濁 液中の繊維量　−／ｗｉｎ　２１．４　１８．２　１６．２　３１．６　３１． ６＠濁液中の石膏　ｋｇ／ｓｉｎ　２４６　１３３　１４６　２８５　２８５督 濁液中の水　ｋｇ／ｗｉｎ　１０６９　６０６　６４９　＋２６５　１２６５循 環中の水　ｋｇ／ｗｉｎ　９０９　４８４　５３６　＋０４４　１０４４そのう ちの繊維中の水　ｋｇ／ｍｉｎ　２６３　Ｚ３４　２０４　３９８　３９８その うちの縁部ストリップのための水　−醜１０　３０　１６　１８　７８　７２そ のうちの混合器中の水　−／組ｎ　６１５　２３５　３１４　５６７　５７３１ １　コア層のための調節データ（乾式の分散）ＧＦ−先混合物中の繊維分　％　 ＯＯ０１２，００，０ＧＦ−先混合物中の石膏分　％　０　０　０＆８．０　１ ００ＯＦ−乾燥混合物中の湿度　％　ｏ　Ｑ　０２２　２０ＧＦ−乾燥混合物中 の繊維質量　ｋｇ／ａｉｎ　ＯＯＯ３９，２０，０ＧＦ−乾燥混合物中の石膏質 量　ｋｇ／ｓｉｎ　Ｏ００２Ｍ　２７５０Ｆ−乾燥混合物中の水質Ｊ１　ｋｇ／ ａｉロ　０　０　０　７２　５５０Ｆ−乾燥混合物中のパーライトＩＩ　ｋｇ／ ■ｉｎ　ｏ　ｏ　Ｑ　７．０　＋４．０表２　続き Ｉｌ＋　ボードの特性 総厚　飄　１０゜５　１０．５　＋２．９　１２．０　１１．０そのうちのカバ 一層の厚さ　謹　１０．５　１０．５　１２．９　６．４　６．４そのうちのコ ア層の厚さ　■　−、−−、−−、−５，６４，６総一度ｋｇ／閣’８２０６９ ０７６０７９０８０５そのうちのカバ一層の密度　ｋｇ／ｍ’　８２０　６９０ 　７６０　７６０　７６０そのうちのコア層の密度　−７ｍ’　−、−−、−− 、−８２４８６７力バ一層中の繊維分　％　７．８　１０．６　８．８　８．８ 　８．８コア層中の繊維分　％　−−−、−−、−１０，６０，０乾燥しようと する水全体　％　４０．０　５８．３　４９．２　２７．６　２６．７ボードの 曲げ強さ　Ｎ／ｗ’　６．０　５．５　７．５　６．０　５．０例１〜例３は、 繊維含量とボード厚とを変化させたものである。１０％の繊維含量の周囲に、曲 げ強さ最大値が見出される。生産能力が繊維含量と厚さとに強く関連しているこ とも判る。乾燥しようとする湿度は、例１〜例３では、乾燥したボードの重量に 対してほぼ５０％の範囲にある。

中間層を分散すると、能力と湿度に関する値は急激に改善される。しかしながら 曲げ強さは僅かに減少する。これらのボードの密度が極めて小さいことが判る。

これらの密度はＧＫ−ボードの分野では一般的である。乾式−または半乾式法に より製造されたＧＦボードは１１００〜１２００ｋｇ／ボ、もしくはパーライト を含んだ場合には８６０〜ｌｏｏｏｋｇ／ｒｚｆの密度を有している。この場合 単位重量当たりのパーライトの使用量および繊維の使用量は著しく高い。パーラ イトの使用量および繊維の使用量が減じられ、しかも密度が小さくなるために石 膏使用量も減じられることにより、製造コストは乾式−／半乾式法と比べて著し く低くなる。

本発明による方法によって製造されたボードの曲げ引張り強さは、乾式に製造さ れたボードと同様の範囲にある。従って、重量に対する強度の比、ひいては湿式 に製造されたボードの取扱い可能性がより良好になる。乾式−または半乾式法か ら製造されたＧＦボードに比べた利点は、密度が小さいので、ねじ締結時または 釘固定時に抵抗がより小さいことである。特に、材料の圧縮を伴うねじヘッドの 沈め込みが著しく容易になる。これに対して欠点は、湿式に製造されたボードの 場合、表面固さが、乾式に製造された同じ強度のボードの場合よりも小さいこと である。

この方法を実施するための装置には主として、ａ　石膏のための、連続する少な くとも１つの調量装置が設けられており ｂ　水のための、連続する少な（とも１つの調量装置が設けられており、 Ｃ繊維懸濁液と水と石膏と、場合によっては骨材と混和剤とのための、連続する 少なくとも１つの混合装置が設けられており、 ｄ　石膏繊維ｇ濁液のための少な（とも２つの分配装置が設けられており、 ｅ　篩の下方に配置された少なくともそれぞれ２つの脱水吸引装置を備えた、少 なくとも２つの脱水篩ベルトが設けられていて、それぞれの脱水吸引装置が、異 なる負圧によって運転されるようになっており、ｆ　乾燥した層を分散するため の、場合によっては１つまたは複数の装置が設けられており、ｇ　分散された層 を前圧縮するための、場合によっては１つまたは複数の装置が設けられており、 ｈ　連続したプレスが設けられている。

第２図〜第６図には、脱水装置および成形装置の種々の実施例が示されている。

これらの実施例は、本発明による装置の核心を成すものである。

第２図は、ボード成形機械の２つの基本実施例のうちの第１実施例の概略的な構 造を示している。ガイド篩として速度を規定する主脱水篩ｌの上方に、１つまた は複数の２次１１ｉ２ａ、２ｂが配置されている。これらの２次篩の脱水能力は １篩に等しい、この場合、それぞれの篩は、低い負圧３による吸引ゾーンと、高 い負圧４による吸引ゾーンとを有している。２次篩における吸引ゾーン５は低圧 の吸込み器である。これらの吸込み器５は、脱水作用をもはや有しておらず、篩 におけるフィルタ層の保持しか保証しない。２次篩に設けられた変向ローラ６な らびにクーチローラ７はフィルタ層を無理に引張らないように、大きな直径を有 している。クーチローラ７の下方には、対応する対圧ローラ８が配置されている 。懸濁７＋！９を横方向に分配するための装置が、すべての篩のために同じよう に形成されている。石綿セメント技術において有効であることが判っているよう な、種々の構造が公知である。

石膏繊維懸濁液は、唯１つの混合器１０ａにおいて処理される。これにより、少 なくともカバ一層における組成が等しくなることが保証される。中間層を他の組 成にしたい場合には、第２の混合器１０ｂが使用される。個々の篩への＠濁液の 分配は容積調量ポンプｌｌａ、ｌｌｂによって行なわれ、しかもこの場合、これ らのポンプの数が成形機の数よりも１つだけ少ない形式で行なわれる。

次いで一緒にクーチされた石膏繊維ウェブが、プレス１２によって後プレスされ る。一般に、このプレスは、極めて僅かな圧力、例えば０．５Ｎ／ｍｎ（よりも 小さい圧力によって、篩のマーキングを減じる平滑プレスに他ならない。しかし 、このプレスを脱水プレスとして形成することも可能である。この脱水プレスは 石膏繊維ウェブを圧縮することができる。この場合に必要となる圧力は、はぼ大 きさの程度だけ高くなる。

このプレスが脱水プレスとして作業する場合には、絞り出された水を除去するよ うに配慮しなければならない。このことは例えば、高いショア固さを備えたゴム から成る、深く溝を付けられたベルトが、プレスベルトとして使用されることに よって行なわれる。

第３図は、本発明による方法を実施するための２つの基本実施例のうちの第２の 基本変化形である。第１の基本実施例と著しく異なる点は、篩＋３ａ、１３ｂが １平面内に位置しており、端面で互いに突き合わされていることである。この場 合も、変向ローラ６が大きな直径を有している。ローラ１４は特に大きく形成さ れており、これにより厚いボードが無理に引張られることがなくなる。

篩１３ａは篩１．３　ｂと共にローラ１４の周りを巡るように案内される。これ により、篩速度の完全な同期化が達成される。さらに、篩１３の篩緊張はプレス 作用を生ゼしぬる。このプレス作用は、篩緊張およびローラの半径に応じて脱水 するように働き得る。この理由から、場合によってはプレス１２を省くことがで きる。

第４図は、分散された中間層を備えた装置を示している。これは第２図で示した 第１の基本実施例の変化形である。この場合、直線的に一貫して延びる１篩ｌは 、ローラを介して曲げると傷つけられてしまう、分散された層の支持体である。

分散機１４は、半乾式法において使用され、しかもパーティクルボード分散機か ら発展した形式を有している。乾式混合のための混合器１５は、チップをブルー イング（Ｂｅ　ｌ　ｅ　ｉｍｕｎｇ）する場合に使用される場合に使用されるの と同様の、石膏混合の条件に適合した混合器である。この種の混合器は、半乾式 法のために使用されている。このような混合器は混合物における少量の水の均一 な分配をも可能にする。

前プレス１６は、分散されたマットを分散高さの約３０％に圧縮する。このため には、極めて僅かな押圧力しか必要とならない。したがって、このためには連続 したローラがあれば十分である。これらのローラは、環状のベルト１７によって 、分散層との直接の接触を防止されている。第４図に示したよう（二、前プレス が脱水区間の後に使用される場合には、このベルトが、マットの脱気を許す篩で あると有利である。プレスが最後の脱水ゾーンの上方で作用する場合には、閉じ たベルトが使用されてよい。このことは、ベルトをきれいに保ち続けるのにさほ ど手間が掛からないという利点を有している。この前プレスは前圧縮の他に、分 散層を滑らかにして、載置されたカバ一層が滑らかに接触できるようにするとい う働きをも有している。

分散された層が約５％よりも多くの乾燥して処理された紙繊維を有している場合 、この実施例におけるプレス１２は、他の実施例におけるプレスよりも強力に構 成されていなければならない。これらの繊維は、１Ｍｐａの大きさの比較的高い 圧力によってしか打ち勝つことのできないような極めて大きな戻し力を形成する 。

このプレス自体は要求に応じて種々に構成されてよい。アイソスタティックプレ スが大抵の場合に適している。特別な要求のために、間隔調整されるプレスが使 用されてもよい。滑らかなまたはパターン化されたプレスベルトを使用すること により、このプレスをボード表面の形成のために利用してもよい。

第５図は、繊維ベルト１８から成る付加的なカバ一層を備えた実施例を示してい る。これらの繊維ベルトは懸濁液を供給する前に１ｌｉｉ１に載置される。これ らのウェブは、伸長ローラ１９を介して延びている。この伸長ローラは、折り目 の形成を阻止し、ウェブにプレロードを与える。その他の点では、この装置が中 間層なしで作業しているという点を除いて、この装置は第２図に示した装置と同 一である。しかしながら中間層を使用することもやはり可能である。外側に付加 的な補強を施すと、コアは極めて軽量に、しかも繊維なしに形成することができ る。これらの繊維ウェブは、第６図に示した実施例と難なく組み合わせることも できる。

第６図に示した実施例の場合には中間層が流し込まれる。流し込もうとするコン パウンド（モルタル）は混合器２０において混合される。この混合器は、厚紙石 膏ボード混合器、または発泡させられたモルタルを形成するための特別な混合器 であってよい。このコンパウンドは分配装置によって、篩ｌに位置する脱水され た層に塗布される。

このモルタルは可塑性であり、上側の篩の圧着力を受けて側方に絞り出されるお それがある。このことは、極めて軟質のゴムから成る、側方で一緒に延びる２つ のベルト２２によって阻止される。これらのベルトは、方形の横断面を有してお り、両線の間にプレス嵌めされるように厚く形成されているに の場合、前プレスは必要とはならない。この前プレスの代わりに、脱水機２に組 み込まれた平滑兼成形ローラ２３と対圧ローラ２４とが使用される。さらに、こ れらのローラの代わりに単純なプレート（図示せず）が使用されてもよい。

もちろん、前記基本実施例の、図示していない別の組合せを行なうことも可能で ある０例えば、第２の基本実施例（第３図）が第１図（２ａ）に示したような、 上に述べた１つまたは２つのフィルタユニットと組み合わせられてもよい。

この対向式の成形機の方法は、他の結合材および基本的に別の用途のためにも有 意義に使用することができる。第３図における実施例は、例えば任意のスラリを 脱水するためのフィルタプレスとして使用してもよ第１図 悶腔謹審煽失 ＰＣＴ／ＥＰ　９２１０１８９７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．濾過法により半水和石膏と強化繊維とから繊維入り石膏ボードを連続的に製 造する方法であって、焼石膏とりグノセルロース含有の強化繊維と、場合によっ ては混和剤と骨材との希液性の懸濁液を、水透過性の搬送ベルトに分配し、水余 剩分を主として負圧によって除去し、この場合、フィルタケーキが形成されるよ うにし、該フィルタケーキを機械的な加圧作用によってさらに脱水し、ストック することによって凝結させ、次いで熱乾燥する方法において、分離された少なく とも２つのストランドにおいて、対向式に作業するほぼ同一の装置で、負圧によ って脱水を行ない、脱水された石膏繊維層のうちの少なくとも２つを、さらに続 く工程経過中で、かつ石膏の凝結開始前に一緒に案内し、鏡像的に互いに上下に 重ねて、結合することを特徴とする、繊維入り石膏ボードを連続的に製造する方 法。 ２．石膏繊維懸濁液の脱水を３つのストランドで行なう、請求項１記載の方法。 ３．中間のストランドのための懸濁液の組成を、外側の両ストランドのための懸 濁液の組成とは異なるようにする、請求項２記載の方法。 ４．層の脱水を、異なる負圧の少なくとも２段階で行なう、請求項２記載の方法 。 ５．脱水を、異なる負圧の３段階で行ない、この場合、第１のゾーンの負圧が１ ５〜６５ｍｂａｒであり、第２のゾーンの負圧が６５〜２００ｍｂａｒであり、 第３のゾーンの負圧が２００〜５５０ｍｂａｒである、請求項１記載の方法。 ６．層のうちの少なくとも１つに、場合によっては繊維と骨材と混和剤とを備え た結合材から成るほぼ乾燥した層を分数する、請求項４記載の方法。 ７．少なくとも部分的に脱水された層に対して分数を行なう、請求項６記載の方 法。 ８．乾燥した層を分散する前に、乾燥した質量に対して５０〜８０％の、脱水さ れた層の残留温度が生じるように、調整された負圧によって前脱水を行なう、請 求項７記載の方法。 ９．乾燥した層を、脱水された他の層と結合する前に、機械的な圧力によって前 圧縮する、請求項８記載の方法。 １０．最後の脱水ゾーンの上方で前圧縮を行なう、請求項９記載の方法。 １１．カバー層を形成する両ストランドの節に、懸濁液を供給する前に水透過性 の繊維ベルトを載量し、該繊維ベルトと、形成されたボードとを結合する、請求 項４記載の方法。 １２．下側のストランドに、可塑的に練られたモルタルから成る層を供給する、 請求項４記載の方法。 １３．モルタルを、場合によっては骨材および混和剤を有する、前製造された発 泡体とともに練られた結合材として形成する、請求項１２記載の方法。 １４．脱水された層の厚さを３ｍｍ〜２０ｍｍ、有利には４ｍｍ〜１０ｍｍとす る、請求項４記載の方法。 １５．脱水された繊維物質の部分量を、場合によっては機械的に２５〜３０％の 稠度に脱水し、粉砕器で粉砕し、分散された層のための繊維物質として添加する 、請求項６記載の方法。 １６．脱水された繊維物質の部分量に、乾燥した古紙を、乾燥含量に対して２０ ％〜３０％の総湿分含量が得られる量で付加し、該古紙を粉砕器において粉砕し 、分散された層のための繊維物質として添加する、請求項６記載の方法。 １７．請求項１から１６までのいずれか１項記載の方法を実施するための装置に おいて、 ａ石膏のための連続する少なくとも１つの調量装置が設けられており、 ｂ水のための連続する少なくとも１つの調量装置が設けられており、 ｃ繊維懸濁液と水と石膏と、場合によっては骨材と混和剤とのための連続する少 なくとも１つの混合装置が設けられており、 ｄ石膏繊維懸濁液のための少なくとも２つの分配装置が設けられており、 ｅ節の下方に記置された少なくともそれぞれ２つの脱水吸引装置を備えた、少な くとも２つの脱水節ペルトが設けられており、それぞれの脱水吸引装置が、異な る負圧で運転されるようになっており、ｆ乾燥した層を制御するための、場合に よっては１つまたは複数の装置が設けられており、ｇ分散された層を前圧縮する ための、場合によっては１つまたは複数の装置が設けられており、ｈ連続するブ レスが設けられている ことを特徴とする、請求項１から１６までのいずれか１項記載の方法を実施する ための装置。 １８．主脱水節が設けられており、該脱水節の上方に、少なくとも１つの別の２ 次節が対向して配置されている（第２図）、請求項１７記載の装置。 １９．対向する２つの脱水節が設けられており、該両肌水節が、１平面内に配置 されていて、端面で互いに突き合わされており、大きな直径を有するドラムを介 して、脱水された両石膏繊維層を一緒にクーチするようになっている（第３図） 、請求項１８記載の装置２０．主脱水節の上方に、分散性の混合物を分散するた めの分散機が配置されており、該分散機が、脱水された石膏繊維層に混合物を投 下するようになっている、請求項１８記載の装置。 ２１．主脱水節の上方に、かつ分散機の後ろに、節張設装置を備えた圧縮ブレス が配置されており、該圧縮ブレスが分散物を、該分散物が腹水された第２の石膏 繊維層と一緒にまとめられる前に、前圧縮して脱気するようになっている（第４ 図）、請求項２０記載の装置。 ２２．個々の層が一精に案内される場所の後ろにプレスが配置されている、請求 項１８から２１までのいずれか１項記載の装置。 ２３．ブレスがアイソスタティックブレスである、請求項２２記載の装置。 ２４．ブレスが主として該ブレスの自重によって作用する、請求項２３記載の装 置。 ２５．ブレスが距離調整されている、請求項２２記載の装置。 ２６．ブレスが、節機布から成る下側のベルトと、閉じた上側のブレスベルトと を有している、請求項２２記載の装置。 ２７．ブレスが、節機布から成る下側のベルトど、パターン化された表面を有す る閉じた上側のブレスベルトとを有している、請求項２６記載の装置。 ２８．請求項１から２７までに記載の基本的な構成要件を任意に組み合わせて構 成されている、請求項１から２７までのいずれか１項記載の装置。