JPS6032569B2 - ガラス繊維強化セメント板の製造方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガラス繊維強化セメント板の製造方法及び装置
に関する。

繊維強化セメント製品は耐アルカリ性ガラス繊維の出現
に伴って急速に発展して来た材料でありその代表的な製
造方法は、セメント系スラリーをポンプスプレーユニッ
トから吹付けると同時にガラス繊維のロービングをカッ
ターにより切断し吹付セメント系セメント系スラリー雰
囲気帯に導いてセメント系スラリーとガラス繊維を均一
に分散させながら型枠面上に吹付けて成型するスプレー
法、セメント系スラリ−とある長さに切断されたチョッ
プドストランドをミキサーで混合した後キャスティング
、プレス、押出などの種々の方法で成型するプレミック
ス法、石綿スレート板の製造方法を利用した丸絹ないい
ま長網沙造機を用いて抄造する抄造方法による成型方法
等があり、その他石綿セメント板の製法として用いられ
ている半乾式法や乾式法などがあるがまだ実用化に至ら
ずガラス繊維強化セメント板の製造方法の主流はやはり
スプレー法と抄造法である。

しかしながら、スプレー法及び妙造法によるガラス繊維
強化セメント板の製造方法及びその装置には未だ種々の
問題点があり例えばスプレー法に於いては１ 成型前後
の準備及び整備作業が煩雑である。

２ 操作が複雑であり、ナンドスプレーはかなりの熟練
を必要とする。

３ 製品の仕上り寸法特に厚み出しが困難。

４ 生産性が低く、且つ吹付けが広範なるため損失が大
。

５ セメント系スラリーの粉じん及びガラス短繊維の飛
散がさげられず作業環境が著しく悪い。

６ 繊維の補強効率はプレミックス法に較べて高いがそ
れでもなお２０〜３０％と低い。

７ 工業的規模の装置展開にはまだ未解決の技術的議題
が多い。

等の問題点がある。

一方抄造法では １ 抄造時ガラス繊維混入によりセメント系スラリーの
脱落が著しく良好な製品が得られない。

２ セメント系スラリ−とガラス繊維の結合力が４・さ
し、。

３ 抄造迄の工程数が多くガラス繊維東の開綾が発生し
易く不均一混合を生ずる。

４ プレス工程でのガラス繊維の損傷のため補強効率が
低減する。

等の問題点が残存しているのが現状であり、ガラス繊維
強化セメント板の製造方法及び装置の開発が強く要望さ
れている。

本発明者等は斯様な状況に鑑み鋭意研究を行ない本発明
を完成したものであり、その目的はガラス繊維の劣化及
び損傷を生ずる補強効果が均一であり、作業性ならびに
生産効率の非常に優れたガラス繊維強化セメント板の製
造方法及び装置を提供するにある。

即ち本発明はセメント系スラリーをスリットから平板状
に吐出こそめ振動成型板により圧密化する前及び／又は
後に耐アルカリ性ガラス繊維ネットを埋設してなり、前
記ネットは目付３０〜２００ｇ／めで且つ自問隔５〜２
０側であることを特徴とするガラス繊維強化セメント板
の製造方法である。

更に本発明は連続駆動する型枠搬送装置上にセメント系
スラリーを内蔵し型枠の搬送方向下部にスリット状吐出
口を有するセメント系スラリー吐出装置、振動成型板及
び耐アルカリ性ガラス繊維ネット供給用駆動ローラを順
次配置せしめたことを特徴とするガラス繊維強化セメン
ト板の製造装置である。

以下図面により本発明を詳細に説明する。

図面は本発明のガラス繊維強化セメント板の製造方法及
び装置の一実施例を示す側面図である。

１は型枠枠搬送装置、２は型枠、３はセメント系スラリ
ー吐出装置、４は振動成型板、５，５′はガラス繊維ネ
ット供給用駆動ローラである。

型枠搬送装置１は駆動ローラ６及び無端ベルト７からな
り型枠２を搬送するものである。セメント系スラリー吐
出装置３は開放型セメント系スラリー貯槽８の内部にス
リット状吐出口１０を有する仕切板１１を内蔵している
。

又振動成型板４は前記仕切板１ １に対峰してセメント
系スラリー吐出装置３に蓮穀されて貯槽壁をなし振動装
置１２及び成型板１３から構成されている。

ガラス繊維ネット供Ｖ給用駆動ローラ５，５′から耐ア
ルカリ性ガラス繊維ネット１４がローラ１５を経て供Ｖ
給される。セメント系スラリー吐出装置３に供聯合され
るセメント系スラリーは一般水硬性のセメント類、例え
ば普通ボルトランドセメント、早強ボルトランドセメン
ト、中庸熱ボルトランドセメント、白色ボルトランドセ
メント、低熱ボルトランドセメント、高酸化ボルトラン
ドセメント等のボルトランドセメント、高炉セメント、
鉄ボルトランドセメント、シリカセメント、トラスポル
トランドセメント、フライアッシュセメント、左官用セ
メント等の混合ボルトランドセメント、高硫酸塩セメン
ト、不糠セメント、雑用セメント、石灰スラグセメント
、膨張セメント等の高炉水律などの少量のボルトランド
セメントの混合セメント、アルミナセメント、マグネシ
アセメント、石コウセメント等のボルトランドセメント
以外のセメント及び石コウ、更には石灰とケイ酸よりな
るケイ酸カルシウム物質等の如き一般水硬性セメント類
の単独ないしは併用よりなるセメント類と、天然の川砂
、海砂、山砂、ケィ石粉などの骨村、バーラィト及びシ
ラスバルーンの如き人工の骨材等の各種骨材と必要に応
じてＡＥ剤、分散剤、湿潤剤等の表面活性剤、凝結硬化
調整剤、塩化カルシウム、金属セッケン、脂肪酸と石灰
、塩化アンモニウム、粘土、ホウ酸、ケイ酸ソーダ一等
の混合物である防水剤、酢酸ビニル、アクリル酸ェステ
ル、ＳＢＲ等の如き樹脂ェマルジョン類、各種減水剤及
びブリージング防止剤等の如き各種混和剤が併用された
セメント系スラリーである。又、更にこれらの基本的な
セメント系スラリーに短繊維もしくはチョップドストラ
ンドの３〜２５脚の繊維長を有する耐アルカリ性ガラス
繊維を混入することも出来る。

耐アルカリ性ガラス繊維の混入に当っては、その混入量
を０．５〜５重量％混入することができるが好ましくは
１〜４重量％更に好ましくは１〜３重量％混入すること
が好ましく、耐アルカリ性ガラス繊維の混入によって製
造されたガラス繊維強化セメント板の性能面での例えば
乾燥収縮率の低減による収縮亀製の抑制とか、耐衝撃性
の改善と云った面での性能向上が期待されるので特にこ
れらの性能を問題とするような場合に短繊維ないいまチ
ョップドストランドの耐アルカリ性ガラス繊維を混入す
ることが望ましい。耐アルカリ性ガラス繊維の短繊維と
は耐アルカ１′性ガラス繊維を製造する際熔融ガラスを
高圧の水蒸気で吹き飛ばして繊維化する黍気吹付法、炉
の底に設けたノズルから熔融ガラスを引き出して一たん
固化して細い棒状にしたものを高圧の火焔吹き飛ばす火
焔吹付法、熔融ガラスを遠０力で引き伸ばして繊維化す
る遠心法等によって製造された単繊総径１３〜２０仏の
ものを繊維長５仇肋以下にランダムカットしたものであ
る。

又、耐アルカリ性ガラス繊維のチョップドストランドと
は、マーブル法、ダイレクトメルト法により連続長繊維
としてサイズ剤を施こして巻取られた単繊維径５〜３０
〆単繊維の集東本数１００〜４０８本の集合状則ちスト
ランドをエージング処理して長さ３〜５仇岬こカットし
たものである。

上記短繊維ないいまチョップドストランドの繊維長につ
いては特に限定を加えるものではないが本発明によれば
繊維長３〜５仇吻の範囲のものが有効に使用出来る。

又繊維長の異なるものを混合して用いたり短繊維ないし
は、チョップドストランドを必要に応じて適宜混合して
もよい。該セメント系スラリ−をスリット状吐出口１０
から連続して均一な平板状に吐出せしめるためにはセメ
ント系スラリー９力ミＪＩＳ一Ｒ一５２０１によるフロ
ー試験方法によって測定したフロー値が１８８〜２８仇
肋の範囲内にあることを望ましく、特に２００〜２６物
舷の範囲内にあることが好ましい。

セメント系スラリーのフロー値が上記範囲よりも小さく
なると流動性が高く粘穂となり均一に吐出させることが
困難となり、欠陥製品を生じ易く吐出ずまりを引き起し
たりするので好ましくなく、又逆にセメント系スラリー
のフロー値が上記範囲を越えた場合には、流動性が低く
なり一定板厚に制御することが困難となるばかりかブリ
ージング現象を引き起し易く製品が不均一となり、又水
量が多くなることとにより製品の機械的強度を低下させ
るため好ましくない。前記範囲のフロー値を有するセメ
ント系スラリーはスリット状吐出口１０から平板状に吐
出して無端ベルト７上に教導せる型枠２に供給する。

該型枠面には予め耐アルカリ性ガラス繊維ネット１４′
がガラス繊維ネット供給用駆動ローフ５′により供給さ
れている。該ガラス繊維ネット上に吐出せる平板状セメ
ント系スラリー１６は振動装置１２と蓮設せる成型板１
３により圧密化され均質な厚みを有するセメント系平板
１７を形成する。

セメント系スラリー吐出装置３のスリット状吐出口及び
振動成型板４と型枠間のスリットはセメント系スラリー
のフロー値及び目標成型厚みにより適宜その高さを調節
して使用する。

又振動成型板４は前記せる如きセメント系スラリー吐出
装置３に蓮設した場合、セメント系スラリーの吐出及び
圧孫化が容易となり好適である。

又これに限定するものではなく該装置３とガラス繊維ネ
ット供給用駆動ローラ５間の任意の位贋に設けてもよい
。該振動成型板４の成型板１３は適宜な長さを有する平
板或は凹凸を有する板状体であり、図面に示す如き溝型
鋼の使用が好適である。

該成型板１２が平板状セメント系スラリー１６との接触
面に前記せる凹凸を施した場合模様を付したセメント板
が得られる。振動装置１２は、一般市販の例えば電動式
、ヱア式、ジーゼル式等による装置が望ましくその振動
数はＶ．Ｐ．Ｍ単位で１５００〜７０００の範囲内にあ
ることが望ましい。

振動数が該範囲を外れた場合圧密化の効果が得られない
。

振動成型板４により圧密化されたセメント系平板１７上
に耐アルカリ性ガラス繊維ネット１４をガラス繊維ネッ
ト供給用駆動ローラ５又必要に応じてローラ１８を使用
して載層ならびに埋設せしめた後切断装置１９により所
定長のセメント板となし常法により養生してガラス繊維
強化セメント板が得られる。

本発明に示す耐アルカリ性ガラス繊維ネットとは耐アル
カリ性ガラス繊維の単繊維の構成本数が２０４本以上の
長繊維ストランドの経糸と縞糸を格子状の自問隔のある
不織布状ないしは織物状のネットであり目付３０〜２０
０夕／めで且つ自問隔が５〜２仇岬のものが好適である
。又該ネットを数枚重合して使用してもよい。目付及び
自問隔が上記範囲よりも小さい場合には例えば目付が４
・さくなると、十分な補強効果が期待されず、もし補強
効果を保持させるために複数枚のネットを重ね合せた場
合セメント系スラリー９との密着性が低下し接着界面で
剥離現象を引き起し工程的にも複雑となり好ましくない
。又自問隔が前記範囲より小さい場合には、セメント系
スラリー９との密着性が同様に低下し、更にはセメント
系スラリー中の使用骨材粒蓬等の制約の頻度も大きくな
り好ましくない。又逆に前記範囲よりも大きい場合には
ネットの生産が困難となり生産コストの上昇及び適正目
付を保持することが困難でありネットの形態保持性の低
下を引き起し取扱いが容易でなく均質なガラス繊維強化
セメント板が得られない等の支障を生ずる。

又型枠２の材質については、通常一般的に用いられてい
る木質の合版、合成樹脂板、各種金属板、石綿スレート
板等の各種の型枠を用いることが出来るが必要ならば合
板と合成樹脂板の組合せの如き任意の組合せ使用も可能
であり、又これらの型枠の上面に紙とか、各種フィルム
を戦直してこれらに凹凸の各種模様を施してもよい。

本発明に於てセメント系スラリーをスーリツトから平板
状に吐出せしめて圧密化する前に耐アルカリ性ガラス繊
維ネットを埋設する方法として予め型枠上に該ネットを
載直した例を図面で示したがこれに限定されるものでは
なくセメント系スラリーをスリットから平板状に吐出せ
しめた後振動成型板４で圧密化する前の適宜な位置で前
記ネットを供給してもよい。

又セメント系スラリーを吐出せる型枠上に予め成型せる
セメント系成型体、バーラィト板、発泡ポリウレタンフ
オーム板、発泡ポリスチレンフオーム板、石膏板、木毛
板、ケイ酸カルシウム板、プラスチックスボード、木織
板等の如き各種の板状物を戦層もしくは型枠代替として
用いてもよい。更に本発明方法を複数回繰返すことによ
りセメント系スラリーと耐アルカリ製ガラス繊維ネット
を数層に積層せる複合板を製造することができる。

本発明は操作が容易で生産効率が著しく優れ製品の仕上
り寸法及び機械的強度が均質であり従来のスプレー法及
び抄造法に於ける問題を全く生ぜず工業上極めて有用な
るものである。

以下実施例により本発明を更に詳細に説明する。

実施例 １ 普通ボルトランドセメント１０ｋ９、１．２柳以下川砂
１５ｋ９、減水剤信越化学欄製／・ィメトローズ）８夕
及び繊維長１３側の２０夕本よりなる耐アルカリ性ガラ
ス繊維のチョップドストランドを２重量％を均一に混合
し、これに６ｋ９の水を加えて均一なフロー値２４仇吻
のセメント系スラリーを得た。

図面に示す装置を使用してガラス繊維強化セメント板の
製造条件を以下の如く設定した。該装置のセメント系ス
ラリー吐出装置にセメント系スラリーを投入してガラス
繊維強化セメント板の製造装置を運転したところ極めて
寸法精度の良好な耐アルカリ性ガラス繊維との圧密化も
十分なガラス繊維強化セメント板が得られ、成型時のセ
メントスラリー及び耐アルカリ性ガラス繊維の損失をな
く、更に又作業環境も良好であった。

又成型速度についても従釆のスプレー法による平板を成
型する速度に較べ約４倍も早く成型出釆た。成型後のガ
ラス繊維強化セメント板を切断装置により成型長１８２
仇岬こカットして製品生板引き取り装置により引き取っ
た後２０午０の８０％ＲＨの陣温槽中で２８日間養生を
行い、製品の性能を調べたところ、曲げ強度が２５０ｋ
ｇ／の、及び衝撃強度２５ｋ９／めであり、例えば同一
繊維量のスプレー法により作成した平板の性能と比較す
ると、曲げ強度で約１．５倍、衝撃強度で約２倍の高い
性能を有することがわかった。実施例 ２ 白色セメント１０ｋｇ、５号ケィ砂１０ｋ９、減水剤信
越化学■製／・ィメトローズ）１０夕を混合したものを
７ロット準備し、これに各種割合で水を加えて漁練りし
て各々フロー値の異なるセメント系スラリーを作成した
。

図面に示す装置を使用してガラス繊維強化セメント板の
製造装置の運転条件を以下の如く設定した。

該装置のセメント系スラリー吐出装置の中に各々のフロ
ー値の異なるセメント系スラリーを順次投入し上記運転
条件のものに各々のフロー値の異なるセメント系スラリ
ーと耐アルカリ性ガラス繊維ネットとによりガラス繊維
強化セメント板を作成し、その作成状況を調べた結果を
第１表に示’した。

第１表 第１表の如く、セメント系スラリーのフロー値が過小あ
るいは過大であるとセメント系スラリーの吐出状態が著
しく阻害され良好なガラス繊維強化セメント板が作成出
来ないことが判明し作成地．２〜６の本発明の範囲内で
好結果を与えることがわかつた。

実施例 ３ 普通ボルトランドセメント１０ｋ９、骨村径２５肋以下
の川砂１．５ｋ９、花王石ケン■製マィテー１５血を減
水剤としてセメントに対して０．７％加え、これに水を
加えて均一にスラリーとしたものを８ロット作成し、こ
れに各々の割合で単線総直径１５仏の４０＄本で構成さ
れた長さ１３脚のチョップストランド状の耐アルカリ性
ガラス繊維を加えて混練りし各々耐アルカリ性ガラス繊
維のチョップドストランドの添加量の異なるセメント系
スラリーを作成し各々のフロー値が最終的に２５伍吻と
なるように水を加えて調整した。

図面に示す装置を使用してガラス繊維強化セメント板の
製造装置の運転条件を以下の如く設定した。該セメント
系スラリーをセメント系スラリー吐出装置の中に各々耐
アルカリ性ガラス繊維のチョップドストランドの混入量
の異なるセメント系スラリーを順次投入して上記運転条
件のもとにガラス繊維強化セメント板を作成しその成型
性及び成型後２０００の６５％ＲＨの恒温室内で硬化養
生を行ったガラス繊維強化セメント板の衝撃強度並びに
収縮亀裂の有無を調べた結果を第２表に示した。

第２表第２表の如く基本的なセメント系スラリ−に耐ア
ルカリ性ガラス繊維のチョップドストランドを混入した
セメント系スラリーとすることにより作成地．９〜１４
で示したように製品ガラス繊維強化セメント板の耐衝撃
性及び収臭亀裂の改善されることが判明した。

実施例 ４ 実施例２と同組成のフロー値２３０側のセメント系スラ
リーを用いて、耐アルカリ性ガラス繊維ネットの目付及
び自問隔について以下の運転条件で各々目付、自問隔の
異なる耐アルカリ性ガラス繊維ネットを用いたガラス繊
維強化セメント板を作成してその成型性及び製品の曲げ
強度及び衝撃強度を測定した結果について第３表に示し
た。

第３表より明らかな如く耐アルカリ性ガラス繊維ネット
の目付が３０〜２００夕／めで且つ自問隔が５〜２物倣
の場合成型性良好にて優れた補強効果が得られた。第３
表実施例 ５ 早強ボルトランドセメント３０ｋ９、６号ケィ砂６０ｋ
９、減水剤信越化学■製／・ィメトローズ）３０夕、耐
アルカリ性ガラス繊維のチョップドストランド（繊維長
２０側）２重量％、水１８ｋ９からなるフロー値２５仇
肋のセメント系スラリーを作成してガラス繊維強化セメ
ント板の製造装置の運転条件を以下の如く設定した。

振動装置による振動数を変えて振動数と成型性の関係を
調べた結果について第４表に示した。

この結果より、振動装置による振動数が作成舷．３１〜
３４の如く適正範囲内にあることが良好なガラス繊維強
化セメント板を製造するためには必要であることがわか
る。第４表 又作成瓜ｏ．３３の条件の振動数のもと、振動成型板の
型枠上表面よりの関口高さと成型性を調べるために実験
を行ったところ、閉口高さが１肋以上のとき良好な成型
性のあることが判明した。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明のガラス繊維強化セメント板の製造方法及
び装置の一実施例を示す側面図である。 １・・・型枠搬送装置、２・・・型枠、３・・・セメン
ト系スラリー吐出装置、４・・・振動成型板、５，５′
・・・ガラス繊維ネット供給用駆動ローラ、６…駆動ロ
ーラ、７・・・無端ベルト、８・・・開放型セメント系
スラリー貯槽、９・・・セメント系スラリ−、１０・・
・スリット状吐出口、１１…仕切板、１２…振動装層、
１３・・・成型板、１４，１４′・・・耐アルカリ性ガ
ラス繊維ネット、１５，１５′，１８・・・ロ−ラ、１
６・・・平板状セメント系スラリー、１７・・・セメン
ト系平板、１９・・・切断装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ セメント系スラリーをスリツトから平板状に吐出せ
   しめ、振動成型板により圧密化する前及び／又は後に耐
   アルカリ性ガラス繊維ネツトを埋設してなり、前記ガラ
   ス繊維ネツトは目付３０〜２００ｇ／ｍ＾２で且つ目間
   隔５〜２０ｍｍであることを特徴とするガラス繊維強化
   セメント板の製造方法。 ２ 連続駆動する型枠搬送装置上にセメント系スラリー
   を内臓し型枠の搬送方向下部にスリツト状吐出口を有す
   るセメントー吐出装置、振動成型板及び耐アルカリ性ガ
   ラス繊維ネツト供給用駆動ローラを順次配置せしめたこ
   とを特徴とするガラス繊維強化セメント板の製造装置。