JPS5860647A - 新規プラスタ−の製造方法、この方法を実施するための装置、および新規プラスタ−の用途 - 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】 本発明は新しいプラスグーの製造方法と、この方法で得
られた新しいプラスターと、その用途に関するものであ
り、特に、このプラスターの特殊性能によって可能とな
る特殊な用途と、上記方法を実施するのに利用可能なキ
ルンとに関するものである。

プラスターを製造するために使用されている世界公知の
方法は次の工程すなわち、 １）適当な岩石（セラコラ）を直径が２〜５０の粒子に
粉砕し。

２）微小粒子を除去した後に得られた粒子を乾燥し、 ３）乾燥粒子を適当に加熱されたキルンに導入し、 ４）キルンから出て来る粒子を微粉砕する一連の工程で
構成されており、大抵の場合には、最も普通に利用され
るプラスターを得るために、異る粉末を混合している。

この方法の主たる特色は次の点にある。

１）先ず第１に、キルンに導入される粒子はキルンの熱
で均質処理されるのに十分なだけ小さい。

２）第２に、キルン中のセラコラの加熱はそれを部分的
に脱水するように設計されているので、当然ながらキル
ンに導入された粒子は乾燥している。

出発原料がかなりの量の水を含有している時に原料を加
熱することによって全く新しい特色を有するプラスター
が得られることが発見された。さらに、過熱スチームの
存在下に出発原料を加熱することによって（このスチー
ムは製品に蜂の果状構造を作る）新しい特性を有するプ
ラスター混合物が直接できるということが発見された。

従って、本発明の第１の目的は新しいプラスターを製造
するための方法を提供することにあり、この方法は次の
一連の工程によって構成される。

すなわち、 １）適当な岩石を微粒子に粉砕し。

２）水の比率が重量比で２２〜３３％となるような上記
粒子と水の混合物を作り、 ３）上記混合物を所定厚さの円形スラブまたはケーキに
圧縮し。

４）出発原料をプラスターに変換するのに十分な時間約
２５０℃と５００℃の間で変化する温度で上記スラブを
加熱し、この加熱を過熱スチーム雰囲気中で与え、 ５）得られた製品をホット乾燥し、 ６）さらにこの製品を粉化して粉末状の新しいプラスグ
ーにする。

本発明方法の各工程について以下説明する。

１）出発原料としては加熱によってプラスターとなる公
知の任意の鉱物が利用できる。さらにリンセラコラのよ
うな合成原料を使用することもできる。

この出発原料を粉砕するが、粉砕は微粒子すなわち最大
直径が約ＩＢ以下、好ましくは０．５　ｗｇ以下の粒子
になるように設計する。すなわち、この粉砕の目的およ
び特徴はプラスターの従来の製造法で用いられている粉
砕のそれとは少し異っている。本発明では上記の粉砕に
よって得られる全ての粒子が利用され、公知方法で一般
に行っている粉砕の場合のように最小粒子のものを除去
して行うということはしないという点は理解できょう。

公知方法では出発原料として用いるこの鉱物の質がプラ
スターの特性に関係していることは明らかである。

さらに、使用する出発原料が上記で定義した粒度のかな
りの微粉末である場合には、上記の粉砕工程は必要ない
ということは明らかである。リンセラコラを出発原料と
して用いた場合がこの例である。

２）本発明の８２工程は上記工程で得られた粉末を水と
混合する工程である。本発明方法の第４工程で行われる
加熱処理時に上記混合物が膨張して蜂の巣状スラブにふ
くれるように水は十分の量を用いなければならない。使
用する水の量はルーズな粒子と粒子の間に残っている間
隙を満すだけの量とほぼ同じである。実際には固形材料
の粒子を水タンク中に投入する。このタンクの底は逆截
頭円錐台形をしており、この截頭円錐台形部には本発明
を実施するのに良く適した固体原料と水の混合物を連続
的に吐出する無端スクリューが設けられている。

粉末と水の上記混合物は。

重量比で約７８〜７０％の固体原料（この原料は結晶水
を１５〜２０％既に含んでいる）と、重量比で約２２〜
３０％の自由水と、 で構成されているのが望ましい。

混合物中に含まれる水の量が不十分である場合（すなわ
ち１重量比で約２２％以下）には、加熱中に起る蜂の巣
構造すなわち気胞の形成が困難となり、最終製品の品質
が悪くなる。混合物が過剰の水（重量比で約３０％以上
）を含んでいると、混合物をスラブの形状に成形するこ
とが（以下で説明するように）不可能となり、水を蒸発
させるのにムダなエネルギーが消費される。

３）−前記スラブは上記工程で得られた水と粒子の混合
物から作られる。混合物はそれが収容される任意型式の
容器あるいは任意形式のコンイヤ中に流し込むことがで
きるのでこの工程は極めて簡単である。しかし、本発明
の最終結果を達成するためにはスラブの厚さが極めて重
要である。もちろん、コンズヤベルト上に比較的薄いス
ラブ（厚さが約数ミリ）を作ってもよいが、この場合に
は鉱物をプラスターに変換するためにかなり短時間で加
熱する必要があり、さらに、原料の厚み全体に加熱が比
較的均一に行われる（加熱される原料の断熱特性を考慮
したとしても）ため、得られる新しいプラスターの特性
分布はかなり狭い範囲内に入る。逆に、コンベヤはルト
または断熱プレート上に比較的厚いスラブ（例えば１〜
３１）を作ってもよいが、このスラブは加熱工程での蜂
の巣化時に膨張して「焼けた」原料となり、その厚さは
例えば２〜５１となる。すなわちこの場合の焼けは不均
質となり、得られる新しいプラスターの特性分布は複数
の基本的プラスグーの混合物の特性分布を有することに
なる。

従って、最終製品の特性はスラブの厚さに依存するとい
うことは明らかである。

４）上記スラブは次いで加熱される。スラブを約２５０
℃以上の温度で加熱すると、先ず最初に内部に含まれる
水の蒸発によって膨張する。これによって、加熱温度に
よっても異るが数分後、一般には３〜５分後に形状が安
定した蜂の巣製品が得られる。この加熱工程は最終製品
が蜂の巣原料（大きな気胞を有する軽石型原料）の形状
をしているため蜂の巣化段階とよばれる。

次に、この蜂の巣原料を物理−化学変換してプラスター
にする工程が行われる。

スラブには多量の水が含まれて（するので、原料の蜂の
巣化と物理−化学変換によって過熱スチームが内部と外
部から放出される。加熱操作を実施するのに用いられて
いたキルンは密閉されて〜１だ（ただしキルン内部の圧
力は大気圧に等しく・）ため、加熱操作全体が湿った雰
囲気（過熱スチームによる湿気）中で行われていた。

出発原料をプラスグーの物理−化学変換を達成するため
には適当な温度と時間が必要である。この温度は約２５
０℃以上でなければならず、６００℃にすることもでき
る。公知のある種「プラスターＪＧ−！６００℃以上の
温度で作られており、本発明方法もそのような高温度を
使用してはならないという理由は無いが、今日まで行っ
た全てのテストでは最高の結果は約４００〜５００℃の
温度の時に得られた。加熱時間も変えることができ、そ
れは温度によって変り、ある程度は出発原料によっても
変る。例としては、１５〜４５分が適当な時間である。

原料に加える温度は加熱期間全体を通して一定である必
要はな（、例えば、原料を３００℃で１０分間（蜂の巣
化段階）１次いで４５０℃で約３０分間（物理−化学変
換段階）加熱することができる。

これら２つの段階を物理的に分離して、例えば蜂の巣化
済みの中間原料を貯蔵することも可能である。しかし、
この方法は（熱がムダになって）不経済であり、しかも
貯蔵中にその含水量が変る可能性があるので保存に注意
が必要で且つ蜂の巣製品の再加熱が必要である。

５）加熱を行ったキルンから出てくる製品は次いで例え
ば１００〜１５０℃の温度に維持された室中へと送られ
る。この室内で製品は少しづつ冷、却され、製品中に残
っている可能性のあるスチームが拡散によって放出され
る。この段階は最終製品の特性に影響を与える。実際に
は製品は空気キルン中のこの室内に１０〜２０分間滞在
する。

１６）得られた原料（新しいプラスター）は次いで微小
粉末状の製品へ粉化される。ここでの「粉化（ｃｒｕｍ
ｂｌ・）」と、いう言葉は初期の粉砕操作後の原料を構
成する小粒子と小粒子の間の接着性が存在しないという
こと並びにこの原料は単にこすったり軽（たたいただけ
で粉末になるということ。

さらに、この変換には極めてわずかな機械的操作しか必
要としないという事実を強調するために粉砕トいう用語
の代りに用いたものである。最終プラスグーの粒子は初
期の粉砕で得られろ製品よりも粒径が小さいという点を
考えると、最終製品の特性に関連して、大きな直径の粒
子の存在しな（１極めて微粉末を作るように初期の粉砕
を行うこと。

従って、初期粉砕をシフト操作で完全にすることが重要
である。

従来のプラスターと比較して、本発明による新しいプラ
スターは次のような多数の極めて特異な特性を有してい
る； １）この新しいプラスグーの粒子は互いに一定量の接着
性を示し、これはプラスタ、−を山にした時にできる角
度で明らかであり９本発明により得られたプラスターを
山にすると実質的に截頭円錐形となり、その頂部角度は
従来のプラスターで得られる対応角度よりもかなり小さ
い。

２）この新しいプラスターは練った時に通常の従来プラ
スターよりも「粘着力」が大きい。この性質はこのプラ
スグーのある種用途にとっては重要な点である。

３）この新しいプラスターは大抵の従来プラスターより
も混合水の量が少な（でよい。さらに、水中でも硬化で
きるのでそれが吸収する水の量を制御する性質を有して
いることがわかる。この事実は今日までわからなかった
ものである。

従って、本発明による新しいプラスターはその物理特性
およびたぶんそのいくつかの成分の化学的構造によって
新しい製品であるということが明らかである。

本発明はさらに本発明方法を実施するための手段（キル
ン）にも関するものである。本発明による方法の各工程
は当業者が公知の装置によって実施！き、設置可能であ
るが、スラブの加熱と乾燥を実行するのに必要な特殊条
件が存在するため、本発明により特殊な手段を設計した
。これが本発明の他の目的である。

この特殊手段は多段（多しはル）キルンであり、水と粉
末の混合物は移送プレート上に載せられて上記キルン中
で処理される。このキルンは、１）この方法の各段にお
いて上記移送プレートが移動するレールと、 ２）キルンの上方段へ移送プレートが入る時に通るキル
ン頂部の入口室と、キルン下方段から移送プレートが出
る時に通るキルン底部の出口室と、３）キルンの上方段
の股間に配置された加熱手段、好ましくはシールされた
加熱棒と、この加熱手段を調節する手段と、 ４）加熱手段と移送プレートとの間で加熱手段のいずれ
かの側に配置された断熱プレートと、５）キルン中で移
送プレートを循環させる手段と、。

６）処理中に移送プレートから解放されたスチームを除
去する手段とによって構成されている。

キルン内の段の数はキルンの寸法並びｌこ加熱−冷却処
理の時間によって変る。例えば、各移送プレートがキル
ンの一つの段を５分間被うように設計し、加熱段の全数
（すなわち加熱エレメントが間に配置されている段）を
５〜７に決めることができる。この加熱段の下には移送
プレートが順次送られる複数の段が存在することになり
、原料はそれらの段で冷却されスチームが放出される。

例えば、この操作は１００〜１５０℃で実行され、５〜
１０の冷却段を用いることができる。

上記断熱プレートは輻射熱による均一な熱分布を与え且
つ加熱エレメントへの過熱スチームの有害作用を防止す
るように設計されている。これら断熱プレートはキルン
の下方段すなわち加熱エレメントの無い段の間にも配置
することができる。

キルン内で移送プレートを循環する上記手段は単純で強
固である限り任意形式のものでよい。好ましくは機械的
手段が用いられ、次のものを含んでいる： １）一つの段から移送プレートを受けた時にこの移送プ
レートを直ぐ下の段へ運ぶための枢動要素と、 ２）上記の直ぐ下の段に上記移送プレートが来た時に、
この股上にある一連の移送プレートを押す抑圧部材。

これらの循環手段はキルンの両端に配置され且つ公知手
段で外側から自動制御されて、上記枢動要素と押圧部材
の位置を同期させるーようになっている。

この多段キルンにはその頂部プレート側の入口室等を介
して原料が入れられる。原料はキルンに入る前に移送プ
レートに前記の所定量の水と粉末の混合物として充填さ
れる。この混合物はキルン外部のホッパーまたは混合器
中に収容しておく。

移送プレートはキルン底部の適当な出口室から出される
。キルンを出た時の材料の温度は約８０〜１００℃であ
る。キルンを出たプレートは自製的に空にされてキルン
頂部に設けた充填手段へと持ち上げられて戻されるよう
にするのが好ましい。

これら２つの操作（プレートの空けおよび空のプレート
の持ち上げ）は例えば通常のチェーン装置を用いて行わ
れる。

添付図面は本発明によるキルンの実施例を示している。

第１．２図を参照すると、これらの図には次のものが示
されている： １）キルンの肇１：これらの壁１は耐熱材料（特殊鋼等
）で作られており、キルンは平行四面体で、例えば長さ
が３〜９ｍ、巾が１〜３ｍ、高さが１〜２．５ｍであり
、キルンは４本の柱２で支持されている。

２）これらの柱２は縦方向レール３（第２図）を支持し
、このレール３上を移送プレー）６がランナー４（第２
図）を介して移動する。移送プレー）６には被処理原料
（粉末と水の混合物）が入っている。

３）上記の一対の縦方向レール３はキルン内に複数の高
さの段を形成するように配列されている。

被処理原料の入った移送プレート６は入口室６を介して
上方段を形成するレール上ｌこ送られる。新しいプラス
ターを収容したこれらプレートは出口室フを通って下方
段を形成するレール上からキルンの外へ出る。

４）各段は一対のレールの外に２枚の断熱プレートすな
わち耐熱材料で作られた上側プレー）８と下側プレート
９とで構成される。

５）上方の段における上側段の下側プレートと下側段の
上側プレートとの間には加熱エレメント１０が設けられ
ている。各段の寸法の目安となる高さくこの高さは移送
プレートが送られる間隙である）は例えば８〜１２Ｃ１
Ｎである。移送プレートの高さは２．５〜４Ｃ１ｌＬで
ある。

６）キルンの両側（第１図）には公知の機構装置が設け
られており、その第１装置１１は移送プレートがキルン
の端部に到達した時にそれを一つの段から他の段へ転送
するものであり、第２装置１２は一つのしばルに沿って
各プレートを移動させるものである。この移動は例えば
押圧部材で行われる。

以下、本発明による方法の（不連続）実施例を説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。

出発原料は約１７．５％の水（構造水と結晶水）を含む
天然セラコラ（ｇｙｐｓｕｍ　）。

このセラコラをボールミルで粉砕し、得られた粉末ヲ約
０．４ｗｔメツシュのフルイに通した。

この粉末に十分な量の水を加えて、粉末が７５％、水が
２５％の混合物を作った。この混合物は展性のあるイー
ストであった。

このイーストを縁付きプレート上に入れて厚さ２．５ｃ
ＩＬのスラブすなわちケーキを作った。このプレートを
温度が５００℃に維持されたキルンに入れた。プレート
は１５〜３０分間キルンに入れて、スチームを連続的に
放出させた。キルンを出た原料は厚さが約３．５ｃｌＬ
の固体蜂の巣状原料となっていた。この原料を１２５℃
で約１５分間放置した。

次いでキルンから出た上記原料を粉化して例外的な特性
を示すプラスターを得た。

本発明のこの原料を用いて次のような実験を行うことが
できる。

乾燥した円錐形の２リツトル容器にこの［新しいプラス
ターＪ　１００９を入れ、この容器に水を入れる。約４
分後この新しいプラスターは硬化工程に入り、少しづつ
硬くなる。約３０分〜１時間後、手で扱える固形の円錐
物品が得られ、これは水が無（乾燥している。この乾燥
製品は４０％の水と混合して乾燥した新しいプラスター
の特性とほぼ同じであった。

これと同じことを従来のプラスターで行おうとしてもこ
のような強い機械的特性を有する最終製品を得ることは
全く不可能である。

本発明はさらに本発明による上記新しいプラスグーの用
途に関するものであり、特に、この新しいプラスグーの
特殊特性を利用した特殊用途に関するものである。

これら用途は基本的にプラスターをそれ自体であるいは
他の製品とともに過剰の水と接触させて「硬化コさせる
ことにある。

一つの特殊用途は土壌改良のためにこの新しいプラスタ
ーを用いることである。

不安定土壌が存在することは知られており、例えば移動
砂丘を形成する砂土壌がある。このような土壌は安定化
させる必要がある。

しかし、これら土壌は大抵の場合水の通過に対して（例
えば雨水に対して）「保水性」が全（無いので、この土
壌上に来た水はその中に深くしみ込んでしまい、農業用
には利用できない。これらの土壌は表面水を保持するか
（場合によっては回収もする）、一定期間の農業用に土
壌の一定層内に水を保持するように処理する必要がある
。

すなわち１元来肥料成分を十分含んでいて耕作可能（例
えば商業園芸可能）であったり、任意の公知手段（例え
ば肥料および／または適当な含水添加物）によって栄養
物質を供給可能な多（の土壌が不適地（例えば多孔質の
ため）として耕作に不適当とされている。これは基本的
に砂または砂状物を含む土壌であるためであり、こ５し
た土地は全世界のかなりの表面を被っている。

この問題は本発明による新しいプラスターを用いること
によって解決できる。

本発明によってこの新しいプラスターは種々の影線で使
用できる。すなわち。

１）土壌を安定させ且つその上に降った水を保持させる
ようにその土壌表面を薄く「被ったり」。

２）さらに砂状土壌と混合してそれを耕作可能とし且つ
自己耕作能力を向上させるようにする。

移動土壌や異常多孔質土壌にはこの新しく・プラスター
を１〜５ｍの薄い層にして散布して土壌を被い、水−の
作用（散水または雨）によって土壌表面に硬化したプラ
スターを軽く沈着させる。この沈着によって土壌の移動
と土壌を通過する水の流出が有効に防止できる。

耕作用土壌に添加するものとして「新しいプラスターＪ
を使用する時には、この新しいプラスターの「十分な量
」を土壌に混合すればよい。

本発明で用いるこの新しいプラスターの上記「十分な量
」はもちろん改質すべき土壌の性質によって変る。この
量は改質上ｔｓ（砂）のｄ当り新しいプラスターを５０
〜１００ｋＩＰである。この量は以下の点を基に採用す
ることができる。

使用した新しいプラスターは水を土壌に加えた時に硬化
することが大切である。従ってこれら土壌を調節するに
当っては出発土壌と適当な量の新しいプラスターとを混
合し、この混合物を土壌に載せ、次いで、種や植物を植
え、土壌に水を与える。これによって土壌中の新しいプ
ラスグーの硬化によって土が硬（なる。この硬化はもち
ろん穀物の生長を阻害したり遅らせたりする障害（外皮
）を作るものであってはならない。従って、使用可能な
新しいプラスグーの最大量は改質土壌の−当り約１００
ｋＦである。

本発明の新しいプラスターを砂質土壌と混合して得られ
る新しい土地には次のような多くの特性を示す。

１）このプラスターが（水の作用で）硬化すると、結晶
化によって砂または砂質土壌の粒子が被われ、これら粒
子の部分的相互結合の結果、新しい土壌を構成する粒子
を安定化させる役目をする。

２）上記混合物中に含まれる硫酸カルシウムは植物の肥
料の役目をする。

３）混合物は出発原料より優れた断熱性を示す。

この特性によって穀物の発芽と発育が促進される。

障壁ができ、この水が植物に吸収される。従来の耕作法
に比べて水量は約１０〜２０倍少な（でよい。従って同
量の水で１０〜２０倍広い土地表面を耕作できる。

５）土地の実際部分で水を保水できるので、水に添加さ
れた肥料やオリゴ要素の効果が極めて良くなる。

６）最後に、混合物は通常の土と全（同様に簡単に取り
扱える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるキルンの縦断面の一部を示し、第
３図は上記キルンの横断面図の一部を示す。 １・・・・・・キ／Ｌ’７壁、２・・・・・・柱、−３
・−・・・・レール、４・・・・・・ランナー、５−−
−−−−移送プレート、６−・・・・・入口室、７・・
・・・・出口室、８・・・−・・上側プレート、　９−
−−−−−下側プレート、ｌＯ・・・・・・加熱エレメ
ント、１１・・・・・・第１装置、１２・・・・・・第
２装置ｉｔ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プラスグー製造可能として公知の原料を加熱するこ
   とによって新しいプラスターを製造するための方法であ
   って、上記使用される出発原料は細かい粒子形状の製品
   であり、上記方法は、 水の重量比が２２〜３０％の比率の水と上記粒子との混
   合物を作り、 上記混合物を所定厚さの円形スラブまたはケーキに圧縮
   し、 上記出発原料をプラスグーに変換できるだけの時間約２
   ５０℃〜５００℃の間の温度で上記スラブを加熱し、こ
   の加熱を過熱スチーム買囲気中で行い。 得られた製品をホット乾燥し、 この製品を粉化して粉末形状の新しいプラスターにする
   ことによって構成されている方法。 入　前記出発原料が、天然または合成材料を粉砕して得
   られる、最大直径が１０以下、好ましくは０．５ｗ以下
   の粒子によって構成される製品である特許請求の範囲Ｉ
   ！１項に記載の方法。 ３　前記の加熱が１５〜４５分間続（ような特許請求の
   範囲第１項に記載の方法。 瓜　前記乾燥がキルン区域に製品を通過させることによ
   って行われ、その温度が約１００〜１５０℃であるよう
   な特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ＆　特許請求の範囲第１項の方法の加熱と乾燥を実施す
   るためのキルンであって、このキルンは複数高さの段を
   有し、各段は被処理混合物を収容した移送プレートを移
   動させるレールを有し、上記キルンがさらに上記プレー
   ト群が上方段へ搬入される際に通る入口室と、上記プレ
   ート群が下方段から搬出される際に通る出口室と、上方
   段の段と段の間に設けられた加熱手段と、この加熱手段
   と移送プレートとの間で上記加熱手段のいずれかの側に
   設けられた断熱プレートと、一連の段を通ってキルン内
   で移送プレートを循環させる手段と、キルン内で発生し
   たスチームを除去する手段とを有するようなキルン。 ６、　　％許請求の範囲第１項の方法によって得られる
   水硬性の新しいプラスター。 ７、土壌改良のために特許請求の範囲第６項に記載の新
   しいプラスターを適用する方法。