JPS605049A - Manufacture of inorganic hardened body - Google Patents

Manufacture of inorganic hardened body

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JPS605049A
JPS605049A JP10996583A JP10996583A JPS605049A JP S605049 A JPS605049 A JP S605049A JP 10996583 A JP10996583 A JP 10996583A JP 10996583 A JP10996583 A JP 10996583A JP S605049 A JPS605049 A JP S605049A
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pulp
fiber
fibers
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inorganic
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健一 松井
武 村上
保 赤阪
曽田 孝
康志 沢田
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Matsushita Electric Works Ltd
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] この発明は、建築材料として用いられる無機硬化体の製
法に関する。さらに詳細には、抄造にあたり、石綿を使
用しないで抄造体を得るセメント系無機建材等無機硬化
体の製法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a method for producing an inorganic cured body used as a building material. More specifically, the present invention relates to a method for producing an inorganic hardened material such as a cement-based inorganic building material without using asbestos.

[背景技術] 従来よりセメントを結合材とし石綿を補強材として含ま
せるようにした無機硬化体が広く使用されている。石綿
を補強繊維として用いるようにすると、無機硬化体に対
する補強効果が著しくなるとともに、ハチ・ニック抄造
方式等の大量生産に適した抄造法により無機硬化体をつ
くるのが可能になるからである。この方法では、原材料
を含むスラリーをハチニック抄造機等の抄造機で抄き上
げ、得られた賦形体を養生して無機硬化体を作るように
する。その際、石綿を原材料の固型分基準で5重量%以
上用いると抄き上げが可能となる。
[Background Art] Inorganic hardened bodies containing cement as a binder and asbestos as a reinforcing material have been widely used. This is because when asbestos is used as the reinforcing fiber, the reinforcing effect on the inorganic hardened material becomes remarkable, and the inorganic hardened material can be produced by a papermaking method suitable for mass production such as the bee-nick papermaking method. In this method, a slurry containing raw materials is made into a paper making machine such as a Hachinik paper making machine, and the obtained excipient is cured to produce an inorganic hardened body. At that time, papermaking becomes possible if asbestos is used in an amount of 5% by weight or more based on the solid content of the raw material.

しかしながら、石綿を使用する上で石綿公害を引き起こ
す恐れがあり、これから先も石綿を使用し続けることは
、社会環境を守る上で問題となる。
However, the use of asbestos poses a risk of causing asbestos pollution, and continuing to use asbestos in the future poses a problem in terms of protecting the social environment.

その為、近年、石綿を含まない無機硬化体の研究がさか
んに行われている。その−例としで、石綿の代わりにパ
ルプを含ませるようにした無機硬化体があり、現在すで
にその製品が市場に出廻っている。しかし、この無機硬
化体には、次のような欠点があり、一般の建築材料とし
て用いるのには不適当であった。すなわち、不燃性でな
いという欠点である。抄造法によりこの無機硬化体を作
るには、原材料の固型分基準で約6重量%(以下、すべ
て原材料の固型分基準で表す)以上のパルプを使用する
必要があるが、このように多量のパルプを使用すると、
得られた無機硬化体が不燃性セな(なるの!ある。また
、強度、特に吸水時の強度が不充分であるという欠点も
あるので、外装用建築材料として用いるには不適当であ
った。
Therefore, in recent years, research has been actively conducted on inorganic hardened materials that do not contain asbestos. An example of this is an inorganic hardened material that contains pulp instead of asbestos, and such products are already on the market. However, this inorganic cured product had the following drawbacks and was unsuitable for use as a general building material. That is, it has the disadvantage of not being non-flammable. In order to make this inorganic hardened material using the papermaking method, it is necessary to use pulp with a content of approximately 6% by weight or more based on the solid content of the raw materials (hereinafter, all expressions are based on the solid content of the raw materials). If you use a large amount of pulp,
The obtained inorganic cured product was non-flammable. It also had the disadvantage of insufficient strength, especially when absorbing water, so it was unsuitable for use as an exterior building material. .

現在、石綿の代替繊維としてパルプ以外に、ガラス繊維
、カーボン繊維、鋼繊維、ウオラストナイト等の無機繊
維、ビニロン7アクリル、ポリエチレン等の有機繊維等
も種々検討されているが、いずれも、1本の繊維の太さ
が石綿に比し太く、石綿のようにセメントとのなじみが
良くないので、単独で使用されるに至っていない。
Currently, in addition to pulp, various alternative fibers for asbestos are being considered, including inorganic fibers such as glass fiber, carbon fiber, steel fiber, and wollastonite, and organic fibers such as vinylon 7 acrylic and polyethylene. The fibers of the book are thicker than asbestos, and unlike asbestos, it does not blend well with cement, so it has not been used alone.

[発明の目的] 前述したような事情に鑑み、この発明は、石綿を使用す
ることなく、不燃性でしがも強度が高く、その上抄造法
により大量生産出来る無機硬化体の製法を提供すること
を目的とする。
[Object of the invention] In view of the above-mentioned circumstances, the present invention provides a method for producing an inorganic hardened material that is nonflammable, has high strength, and can be mass-produced using a papermaking method without using asbestos. The purpose is to

[発明の開示] 発明者らは研究を重ねた結果、短く切断することなく叩
解フィブリル化したパルプと、フィブリル化しないで単
に離解しただけのバージンパルプをうま(使用すること
により、不燃性でしかも強度の高い硬化体を抄造法によ
り大量生産出来ることを見い出し、ここにこの発明を完
成した。
[Disclosure of the Invention] As a result of repeated research, the inventors have discovered that by using pulp that has been beaten and fibrillated without being cut into short pieces, and virgin pulp that has simply been disintegrated without being fibrillated, it has been found that by using It was discovered that a hardened product with high strength could be mass-produced by the papermaking method, and this invention was thus completed.

すなわち、針葉樹、広葉樹等のバージンパルプをPFI
ミル、シングルディスクリファイナ−。
In other words, virgin pulp from softwood, hardwood, etc.
Mill, single disc refiner.

ダブルディスクリファイナ−等の叩解機の叩解条件をう
ま(設定することにより、繊維長590ミクロン以上(
28メツシユOn)を60重量%以下に保ちながらフィ
ブリル化してショツパー濾水度を40°SR以上95°
SR以下にしたパルプを全固形分に対し1〜5重量%の
割合、ショツパー濾水度40’SR以下の単に離解した
だけのバージンパルプを全固形分に対し0.5〜1.0
重量%の割合でそれぞれ配合することとすれば、スラリ
ー固型分中のパルプの量が6重量%以下でもハチニック
方式により抄き上げることが可能であり、しがも、バー
ジンバルブの効果でサクション、メーキングロール、プ
レスの各工程での水抜は性も改良されるため、この発明
の目的とするところの不燃性で比重が高(て高強度の板
が得られるということを見い出し、ここにこの発明を完
成したのであ乞従って、この発明は、セメントを含むス
ラリーから抄造法により得た賦形体を養生して無機硬化
体を得る方法において、抄造にあたり、繊維長590ミ
クロン以上が60重量%以上でフィブリル化によりショ
ツパー濾水度を40°SR以上95゜SR以下に調整し
たパルプを、全固型分に対し1〜5重量%の割合および
ショツパー濾水度が40”SR以下の叩解処理をしない
パルプを全固形分に対し0.5〜1.0重量%の割合で
それぞれ含有し、必要あらばこれにフィラー、補強繊維
を配合して、濃度を4〜15重量%、濾過係数を5cm
4/s6(以下に調整したスラリーを用いることを特徴
とする無機硬化体の製法をその要旨とする。
By setting the refining conditions of a refining machine such as a double disc refiner, the fiber length can be increased to 590 microns or more (
28 mesh (on) is fibrillated while keeping it below 60% by weight to increase Schopper freeness from 40°SR to 95°.
The proportion of pulp made to SR or less is 1 to 5% by weight based on the total solid content, and the proportion of simply disintegrated virgin pulp with a Schopper freeness of 40'SR or less is 0.5 to 1.0% based on the total solid content.
If they are blended in proportions of 6% by weight, even if the amount of pulp in the solid slurry is 6% by weight or less, it is possible to make paper using the Hachinic method, and the effect of the virgin valve allows for suction. We have discovered that since water removal in each process of , making roll, and press is improved, it is possible to obtain a board that is nonflammable, has a high specific gravity, and has high strength, which is the objective of this invention. Having completed the invention, the present invention provides a method for obtaining an inorganic hardened body by curing a shaped body obtained by a papermaking method from a slurry containing cement, in which 60% by weight or more of fibers with a length of 590 microns or more are used in papermaking. The pulp whose Schopper freeness has been adjusted to 40°SR or more and 95°SR or less by fibrillation is subjected to beating treatment at a proportion of 1 to 5% by weight based on the total solid content and a Schopper freeness of 40"SR or less. Contains 0.5 to 1.0% by weight of pulp based on the total solid content, and if necessary, fillers and reinforcing fibers are added to this to achieve a concentration of 4 to 15% by weight and a filtration coefficient of 5cm.
4/s6 (The gist thereof is a method for producing an inorganic cured body characterized by using a slurry prepared as follows.

ここに、濾過係数はつぎのように定義される。Here, the filtration coefficient is defined as follows.

すなわち、まず、前記のような配合で濃厚に調整したス
ラリー0.5〜1pを、実際に生産で使用するハチニッ
ク抄造機のシーブシリンダ金網と同一の目開き(通雷は
48〜65メツシユ)の金網が設置された容器内に投入
し、直ちに濾液量V (er&)と濾過時間θ(秒)を
Vが100dに至るまで測定する。得られた濾過曲線V
(θ)から(dθ/dV)を算出し、グラフの縦軸に(
dθ/dV)、横軸にVをとったときに得られる下記の
式(alであられされる近似直線 る。この平均値より算出したに′を金網の有効面積S 
(cat)で除した値を濾過係数にとする。
That is, first, 0.5 to 1 p of the slurry, which has been adjusted to a concentrated consistency using the above-mentioned composition, is mixed with a mesh having the same mesh size as the sheave cylinder wire gauze of the Hachinik papermaking machine that is actually used in production (48 to 65 mesh). The sample is poured into a container equipped with a wire mesh, and the filtrate volume V (er&) and filtration time θ (seconds) are immediately measured until V reaches 100 d. Obtained filtration curve V
Calculate (dθ/dV) from (θ) and plot it on the vertical axis of the graph (
dθ/dV), and when V is plotted on the horizontal axis, the following equation is obtained (approximate straight line drawn by al). Calculated from this average value, ′ is the effective area S of the wire mesh.
The value divided by (cat) is taken as the filtration coefficient.

以下にこの発明の詳細な説明する。This invention will be explained in detail below.

ここで結合材として用いるセメントとしては、水硬性の
ものであれば特に限定されない。例えば、ポルトランド
セメント、高炉セメントなどである。
The cement used as the binding material here is not particularly limited as long as it is hydraulic. For example, Portland cement, blast furnace cement, etc.

パルプとしては、針葉樹、広葉樹のサラシあるいは未す
ラシクラフトパルプ等を用いるのが良い。
As the pulp, it is preferable to use softwood, broadleaf wood pulp, or lacquer craft pulp.

亜硫酸紙、クラフト紙等の故紙は多量に用いると含有さ
れている不純物の影響でセメントの硬化不良を招いたり
する場合がある。ただし、故紙は、−mに繊維長の短い
ものが多いので、ショツパー濾水度が比較的大きい。そ
のため、石綿等と併用して少量ながら使用される場合が
多く、この発明でも、前述の40°靭以上95°5Rp
l下までフィブリル化したパルプと併用して繊維長59
0ミクロン以上のものが60ii量%(以下%と略す)
に)。
If waste paper such as sulfite paper or kraft paper is used in large quantities, it may cause poor curing of cement due to the influence of impurities it contains. However, waste paper often has a short fiber length in -m, so its Schopper freeness is relatively high. Therefore, it is often used in small amounts in combination with asbestos, etc., and even in this invention, the above-mentioned 40° toughness or more 95° 5Rp
Fiber length 59 when used in combination with pulp fibrillated to below 1
60ii% (hereinafter abbreviated as %) is 0 micron or larger.
).

上で、濾水度が40°Sl?以上95°SR以下に保た
れる範囲内で使用することが出来る。
Above, the freeness is 40°Sl? It can be used within a range where SR is kept above 95°SR.

この発明では、ショツパー濾水度40°SR以上95°
SR以下、590ミクロン以上の長さの繊維が60%以
上であるような針葉樹および/または広葉樹パルプが、
全固型分量の1〜5%用いられ、40”SR以下の離解
しただけの針葉樹およびまたは広葉樹パルプが全固形分
中の0.5〜1.0%用いられる。すなわち、前述のフ
ィブリル化されたパルプ量が1%未満では、たとえ他の
濾過性を悪くするような微粒のフィラーを併用しても、
ハチニック方式で抄造可能な濾過係数まで下げることが
出来ない。たとえ出来たとしてもシリンダの網目から水
と共に抜けるセメント粒子の量が多くなり、製品品質に
おいて期待のものが得られないばかりか、生産工程にお
いてもパイプの詰り等のトラブルが生じ、好ましくない
。また、前述のフィブリル化されたパルプ量が5%を越
えるようになると、抄造は勿論可能であるが、他の有機
補強繊維を加えた場合の好ましい添加量をも考え合わせ
ると不燃性の面で不合格となる。他方、40°SR以下
のバージンパルプが0.5%未満では、抄造時に抄き上
げができてもその後の工程、すなわち、フェルトを介し
てケーキの脱水をする工程で脱水性が不良となり、メキ
ングロールでケーキを巻き取るときに、含水率が高すぎ
るためケーキがロール表面に付着したり、形がくずれた
りする恐れが多くなる。逆に、1%を越えて使用した場
合は、濾過係数が上昇し、濾液固形分濃度が濃くなって
セメントの歩留りが極端に低下するとともに、ケーキ(
グリーンシート)を加圧成形する場合、圧力開放時の膨
張(スプリングバック)が大きくなるため、製品比重の
低い無機硬化体しか得られなくなる。
In this invention, the Schopper freeness is 95° or more than 40°SR.
Softwood and/or hardwood pulp having 60% or more of fibers with a length of SR or less and 590 microns or more,
1 to 5% of the total solid content is used, and only disintegrated softwood and/or hardwood pulp of 40" SR or less is used in 0.5 to 1.0% of the total solid content. If the amount of pulp is less than 1%, even if other fine fillers that impair filterability are used,
It is not possible to lower the filtration coefficient to a level that allows paper making using the Hachinic method. Even if it were possible, a large amount of cement particles would escape from the mesh of the cylinder along with the water, which would not only result in poor product quality but also cause problems such as clogging of pipes during the production process, which is undesirable. In addition, if the amount of fibrillated pulp exceeds 5%, it is of course possible to make paper, but considering the preferable addition amount when adding other organic reinforcing fibers, it is difficult to achieve nonflammability. It will fail. On the other hand, if the virgin pulp with 40°SR or less is less than 0.5%, even if the paper can be made during papermaking, the dehydration properties will be poor in the subsequent process, that is, the process of dewatering the cake through felt, and the paper When rolling a cake on a king roll, the moisture content is too high, which increases the risk of the cake sticking to the roll surface or losing its shape. On the other hand, if it is used in excess of 1%, the filtration coefficient increases, the filtrate solids concentration increases, the yield of cement decreases extremely, and cake (
When press-forming a green sheet, the expansion (springback) upon release of pressure becomes large, so that only an inorganic cured product with a low specific gravity can be obtained.

アスベストを含まない繊維補強無機硬化体をバチニック
方式等の抄造法によりつ(る場合は、前述したように、
フィブリル化したパルプを1〜5%使用する必要がある
が、フィブリル化したパルプだけでは、抄造そのものが
たとえできたとしても、フェルト上、メーキングロール
上においであるいはプレス時においてケーキの脱水性が
悪く、充分な比重を有する無機硬化体が得られない。こ
れに対し、この発明にかかる製法では、バージンパルプ
を0.5〜1%併用するので、フィブリル化パルプのみ
を使用した場合に比べ、製造時にケーキからの脱水が効
率よく行われるため、パルプ繊維とセメントとが均一に
よく締った高比重の無機硬化体が得られるのである。
When asbestos-free fiber-reinforced inorganic hardened bodies are produced by papermaking methods such as the batinic method, as mentioned above,
It is necessary to use 1 to 5% of fibrillated pulp, but even if papermaking itself is possible, if fibrillated pulp alone is used, the dehydration of the cake will be poor when placed on felt, making rolls, or during pressing. , an inorganic cured product having sufficient specific gravity cannot be obtained. On the other hand, in the manufacturing method according to the present invention, 0.5 to 1% of virgin pulp is used in combination, so dehydration from the cake is performed more efficiently during manufacturing than when only fibrillated pulp is used, so the pulp fibers This results in an inorganic hardened body with a high specific gravity in which the cement and cement are uniformly compacted.

この発明の方法で使用するバージンパルプは・通常に離
解された針葉樹パルプおよび/または広葉樹パルプであ
ってショツパー濾水度が40°SR以下のものであるが
、このバージンパルプだけでは、他のフィラー等を併用
することとしても抄造はできない。このことは、たとえ
0.5〜1%の範囲を越える量を使用したとしても同様
である。これは、スラリーの濾過性が良すぎてセメント
粒子が濾液中に逃げてしまい、ハチニック抄造機を用い
た場合にシーブシリンダの内外に液面差がつかないから
である。したがって、ショツパー濾水度が40〜95°
SRの高度に叩解されたパルプとこのバージンパルプを
併用することによって、はじめて抄造法によりマトリッ
クスが充分つまった高比重の無機硬化体を効率よく生産
できるようになるのである。
The virgin pulp used in the method of this invention is usually disintegrated softwood pulp and/or hardwood pulp with a Schopper freeness of 40°SR or less, but this virgin pulp alone cannot be used without other fillers. Even if these are used together, papermaking is not possible. This is true even if amounts exceeding the range of 0.5 to 1% are used. This is because the filterability of the slurry is so good that cement particles escape into the filtrate, and when a beech-nick paper machine is used, there is no difference in liquid level between the inside and outside of the sieve cylinder. Therefore, Schopper freeness is 40-95°
By using the highly beaten SR pulp in combination with this virgin pulp, it becomes possible to efficiently produce an inorganic hardened material with a high specific gravity that is sufficiently filled with a matrix by the papermaking method.

つぎに、フィブリル化されたパルプの繊維長であるが、
PFIミル、シングルディスクリファイナ−2ダブルデ
ィスクリファイナ−等の叩解機で叩解するが、フィブリ
ル化と同時に繊維も短く切断される現象が進む。ショツ
パー濾水度を上げるためにパルプを叩解する必要はある
が、あまり叩解しすぎると繊維が短く切れ、硬化体の補
強材としての役目が果たせなくなってくる。たとえば、
パルプ繊維長が590ミクロン未満のものはほとんど補
強効果を発揮せず、ショツパー濾水度を上げることのみ
にしか効果を発揮しないので、これの量は、できるだけ
低(おさえることが望ましいここで、繊維長が590ミ
クロン以上の〕<)レプをパルプ全量の60%以上とし
た理由は、これより少ないと、硬化体の吸水率が上がり
、著しく吸水時の強度が低下するためである。
Next, the fiber length of fibrillated pulp is
Although refining is performed using a refining machine such as a PFI mill, a single disc refiner or a double disc refiner, the fibers tend to be cut into short lengths at the same time as fibrillation occurs. Although it is necessary to beat the pulp to increase Schopper freeness, if the pulp is beaten too much, the fibers will be cut short and the hardened material will no longer function as a reinforcing material. for example,
Pulp fibers with a length of less than 590 microns have little reinforcing effect and are only effective in increasing Schopper freeness, so the amount of pulp fibers should be kept as low as possible (preferably kept low). The reason why the [<) rep with a length of 590 microns or more is set to be 60% or more of the total pulp amount is that if it is less than this, the water absorption rate of the cured product increases and the strength upon water absorption decreases significantly.

次に、フィラーを用いる場合は、セピオライト、ベント
ナイト等で特に膨潤度が3倍以上のものか、平均粒子径
5ミクロン以下の品質あるいは非晶質シリカを用いるの
がよい。
Next, when using a filler, it is preferable to use sepiolite, bentonite, etc. with a swelling degree of 3 times or more, or amorphous silica with an average particle size of 5 microns or less.

ここに、膨潤度は下記のように定義される。Here, the degree of swelling is defined as below.

このようなフィラーを前述のパルプと併用して、セメン
ト、水と混合する事により、スラリーの濾過係数を、更
に下げる事ができ、抄造し易いスラリーとする事ができ
るものである。すなわちフィラーを併用する事でパルプ
の叩解度の低目のものを使用しても抄造可能な濾過係数
を得る事ができるもので、パルプ叩解時の動力費削減が
できるばかりでなく、製品の使用目的に応じ、パルプだ
けでなく、フィラーによっても配合を変える事ができる
という融通性(フレキシビリティ−)が生ずるのである
。また、フィラーとして5ミクロン以下の品質、非晶質
のシリカを用いると養生中にセメント成分と反応し、一
層高強度で高品質の製品ができるという長所も生じる。
By using such a filler in combination with the above-mentioned pulp and mixing it with cement and water, the filtration coefficient of the slurry can be further lowered and the slurry can be easily made into paper. In other words, by using a filler in combination, it is possible to obtain a filtration coefficient that allows papermaking even when using pulp with a low degree of beating, which not only reduces power costs during pulp beating, but also reduces product usage. This provides flexibility in that the composition can be changed not only by pulp but also by filler, depending on the purpose. Furthermore, when amorphous silica with a size of 5 microns or less is used as a filler, it reacts with cement components during curing, resulting in a product with even higher strength and higher quality.

上述のフィブリル化されたパルプとこのようなフィラー
を併用すると、なぜスラリーの濾水性が悪くなく、しか
も、セメントの歩留りが向上するかは定かでないが、推
察するに、フィブリル化されたパルプの微細繊維にフィ
ラーがうまくからみ合い、網目のようになって濾過され
ている為と思われる。フィラーの添加量は全固型分に対
して1〜10%とするのがよい。10%を越えると強度
低下を起こす恐れがある。
It is not clear why the use of such a filler in combination with the above-mentioned fibrillated pulp would improve the drainage properties of the slurry and improve the cement yield, but it is speculated that the fine particles of the fibrillated pulp This is thought to be because the filler is well intertwined with the fibers, forming a mesh-like structure for filtration. The amount of filler added is preferably 1 to 10% based on the total solid content. If it exceeds 10%, there is a risk of a decrease in strength.

つぎに、パルプ以外の補強繊維としては、ガラス繊維、
カーボン繊維、鋼繊維、ウオラストナイト等の無機繊維
またはポリビニルアルコール(ラニロンともいう。以下
PVAと略記する。)、アクリル、ポリエチレン等の有
機繊維が使用出来るが、有機繊維でばPVA、無機繊維
ではウオラストナイトが最も好ましい。また、PVA繊
維やアクリル繊維でも、ところどころに幅もしくは径が
大きくなったものを用いるのが好ましい。2種類以上の
補強繊維が同時に使用されてもよい。PVA繊維は、そ
の親水基のため、有機繊維の中で最もセメントとの結合
性が良く、補強効果が優れていることは公知である。こ
れをフィブリル化されたパルプおよびバージンパルプと
併用することにより、一層の強度向上、特に耐衝撃性強
度の向上が図れる。その理由は、PVA単独では今一つ
セメントとのなじみが悪く抜は易いが、前記パルプと併
用することにより、PVA繊維とフィブリル化されたパ
ルプの微細繊維がうまくからみ合い、PVAのすべりが
防止されることによると推定出来る。PVA繊維あるい
はアクリル繊維としては、太さ5〜50ミクロン、長さ
3〜】OIlmのちのを用いるのが好ましい。PVA繊
維あるいはアクリル繊維の含有量は0.3〜2%とする
のが好ましい。この範囲であれば最も補強効果が大きい
からである。2%を越えてPVAあるいはアクリルの量
を増やしても、硬化体の強度は殆ど上がらず、配合費用
のみ上昇する。これは、PVAあるいはアクリルが2%
を超えて含有されると、その分散性が悪くなってくるた
めと推定される。また、0゜3%未満では、補強の役割
が果せず、特に未硬化時のシート保形性が不充分となる
Next, examples of reinforcing fibers other than pulp include glass fiber,
Inorganic fibers such as carbon fiber, steel fiber, and wollastonite, or organic fibers such as polyvinyl alcohol (also referred to as Lanylon, hereinafter abbreviated as PVA), acrylic, and polyethylene can be used. Wollastonite is most preferred. It is also preferable to use PVA fibers or acrylic fibers whose width or diameter is increased in some places. Two or more types of reinforcing fibers may be used simultaneously. It is known that PVA fibers have the best bonding properties with cement among organic fibers due to their hydrophilic groups, and have excellent reinforcing effects. By using this together with fibrillated pulp and virgin pulp, it is possible to further improve the strength, particularly the impact resistance strength. The reason for this is that PVA alone has poor compatibility with cement and is easy to remove, but when used in combination with the above-mentioned pulp, the PVA fibers and the fine fibers of the fibrillated pulp intertwine well, preventing the PVA from slipping. Possibly it can be estimated. As the PVA fiber or acrylic fiber, it is preferable to use one having a thickness of 5 to 50 microns and a length of 3 to 100 ml. The content of PVA fiber or acrylic fiber is preferably 0.3 to 2%. This is because within this range, the reinforcing effect is greatest. Even if the amount of PVA or acrylic is increased beyond 2%, the strength of the cured product will hardly increase, and only the compounding cost will increase. This is 2% PVA or acrylic.
It is presumed that this is because if the content exceeds 20%, the dispersibility becomes poor. Further, if it is less than 0.3%, the reinforcing role cannot be fulfilled, and the sheet shape retention becomes insufficient, especially when uncured.

PVAあるいはアクリルとして、湿式紡糸法。Wet spinning method as PVA or acrylic.

乾式紡糸法などによって紡糸されたものを、熱処理時に
型付けして、繊維の幅もしくは径がところどころ大きく
なったものを使用するといっそう高強度の硬化体を得る
ことができる。第1図はそのような繊維の形態モデルを
あられす斜視図、第2図は第1図を矢印A側より見た側
面図、第3図は第1図を矢印B側より見た側面図である
。これらの図にみるように、繊維1は、繊維軸方向にと
ころどころに幅の大きくなった部分2を有している。こ
れらの部分2は、少なくとも一方の面から眺めて、第2
図の如く幅が大きくなったものである。つまり、繊維が
加熱時型付けによって押し付けられて中が広くなった部
分2は、繊維によしれが生じているのが、通常であるこ
とから、眺める角度によって第2図の如く中広(みえた
り、第3図の如く偏平にみえたりするからである。しか
し、このモデル図に示すものに限定されるものではな(
、どの角度からみても径の太いものであってもよい。第
4図および第5図は、繊維の顕微鏡写真をあられすもの
であって第4図は型付前の側面図、第5図は熱処理型付
後の側面図である。第5図にもみるように、熱処理型付
後は、ところどころに幅または径の大きい部分2が形成
されている。
A cured product with even higher strength can be obtained by using fibers spun by a dry spinning method or the like, which are shaped during heat treatment so that the width or diameter of the fibers becomes larger in some places. Figure 1 is a perspective view of a morphological model of such a fiber, Figure 2 is a side view of Figure 1 viewed from the arrow A side, and Figure 3 is a side view of Figure 1 viewed from the arrow B side. It is. As shown in these figures, the fiber 1 has portions 2 which are widened at some places in the fiber axis direction. These parts 2, viewed from at least one side, have a second
As shown in the figure, the width is increased. In other words, it is normal for the fibers to be kinked in the part 2 where the fibers are pressed during heating and become wider. , it may appear flat as shown in Figure 3. However, it is not limited to what is shown in this model diagram (
, the diameter may be large when viewed from any angle. FIGS. 4 and 5 are microscopic photographs of the fiber, with FIG. 4 being a side view before molding, and FIG. 5 being a side view after heat treatment molding. As shown in FIG. 5, after the heat treatment molding, portions 2 with large widths or diameters are formed here and there.

部分2の繊維径(tl)と、元の繊維径(t2)は、1
1 >12の関係になっている。部分2は、繊維軸方向
に規則正しく配列されている必要はない。部分2の径は
、好ましくは元の繊維径(t2)に対し2〜3倍程度で
あるが、特にこれに限定されない。また、部分2の個数
は、好ましくは繊維長50〜2000μに対して、長さ
20〜100μ位の部分を・−個所有すればよい。この
部分はセメントマトリックスとの界面での接着性を向上
させる作用をする。したがって、このような部分を有す
るPVA繊維あるいはアクリル繊維をセメントマトリッ
クス中に混合して得られた硬化体は、通常のPVA繊維
あるいはアクリル繊維の使用に比べて著しく強度(曲げ
強度、衝撃強度等)が増大する。この強度発現の機構は
未だ明らかでないが、繊維の断面積を減少させることな
く、その表面積を増大させることが出来ているために、
セメントマトリックスとの接着面積が増大すると共に、
凸部により繊維が抜けにくくなることが原因と推察され
る。断面積が全く減少しないため、繊維自体の強度低下
もない。
The fiber diameter (tl) of part 2 and the original fiber diameter (t2) are 1
The relationship is 1>12. The portions 2 do not need to be regularly arranged in the fiber axis direction. The diameter of the portion 2 is preferably about 2 to 3 times the original fiber diameter (t2), but is not particularly limited to this. The number of portions 2 is preferably -20 to 100 μm in length for each fiber length of 50 to 2000 μm. This portion functions to improve adhesion at the interface with the cement matrix. Therefore, the cured product obtained by mixing PVA fibers or acrylic fibers having such parts into a cement matrix has significantly higher strength (flexural strength, impact strength, etc.) than when using ordinary PVA fibers or acrylic fibers. increases. Although the mechanism of this strength development is still unclear, it is possible to increase the surface area of the fiber without reducing its cross-sectional area.
As the adhesion area with the cement matrix increases,
It is assumed that the cause is that the convex portion makes it difficult for the fibers to come out. Since the cross-sectional area does not decrease at all, there is no decrease in the strength of the fiber itself.

ところどころに幅または径の大きい部分をpvA繊維あ
るいはアクリル繊維に設げるための熱処理は、たとえば
第6図に示されているようにして行う。金属等からなる
ロール3および周面に微小で多数の凹凸を持つ金属等か
らなるロール4を使用し、ロール4の表面温度を200
〜300°C紛度として、両ロール3.4の間に繊維5
を通す。
The heat treatment for providing the pvA fiber or acrylic fiber with portions having a large width or diameter here and there is carried out as shown in FIG. 6, for example. A roll 3 made of metal or the like and a roll 4 made of metal or the like having many microscopic irregularities on the circumferential surface are used, and the surface temperature of the roll 4 is set to 200°C.
~300°C fineness, between both rolls 3.4 fibers 5
Pass through.

そうする−と、ところどころに幅または径の大きい部分
を持つ繊維が得られる。両ロール3,4間の隙間(クリ
アランス)は使用繊維の厚みや径に応じて決める必要が
あるが、厚みあるいは径が16μ程度の場合は8μ程度
とするとよい。また、ロール4に設けられる凹凸の凸部
間の間隔は、幅または径の大きい部分の所望とする間隔
に応じて決める必要がある。
By doing so, a fiber is obtained which has portions of large width or diameter in some places. The gap (clearance) between both rolls 3 and 4 needs to be determined according to the thickness and diameter of the fibers used, but if the thickness or diameter is about 16μ, it is preferably about 8μ. Further, the distance between the convex and convex portions of the irregularities provided on the roll 4 needs to be determined depending on the desired distance between the portions having a large width or diameter.

ウオラストナイトは無機繊維の中でセメントと一番なじ
み易く、補強材としての効果があることは、よく知られ
ている。このウオラストナイトも前述のPVAと同じよ
うにフィブリル化された)iルプと併用することにより
、その効果が向上する。すなわち、フィブリル化された
パルプの微細繊維の周囲にウオラストナイトがからみ合
い、セメントの歩留りを向上させ、結果的に強度向上に
つながるのである。また、ウオラストナイトを使用する
ことにより、パルプを主体に使用した無機硬化体の欠点
である寸法変化率を小さく押さえる効果もでる。ウオラ
ストナイトの繊維長、太さ、形状は特に限定されないが
できるだけたてよこ比(アスペクト比)の大きいものが
良好であることはいうまでもない。ウオラストナイトの
使用量は2〜15%が好ましい。2%未満では、ウオラ
ストナイト添加の効果が小さくなり、15%を超えると
補強効果そのものは低下しないが、硬化体の比重が減少
するため、全体として補強効果が薄くなる。
It is well known that wollastonite is the most compatible with cement among inorganic fibers and is effective as a reinforcing material. When this wollastonite is also used in combination with ilupus (which is fibrillated like the aforementioned PVA), its effects are improved. In other words, wollastonite is entangled around the fine fibers of fibrillated pulp, improving the yield of cement and resulting in improved strength. Furthermore, the use of wollastonite has the effect of suppressing the dimensional change rate, which is a drawback of inorganic cured products mainly using pulp. The fiber length, thickness, and shape of wollastonite are not particularly limited, but it goes without saying that the fiber length, thickness, and shape of the wollastonite are preferably as large as possible. The amount of wollastonite used is preferably 2 to 15%. If it is less than 2%, the effect of adding wollastonite becomes small, and if it exceeds 15%, the reinforcing effect itself does not decrease, but the specific gravity of the cured product decreases, so the reinforcing effect as a whole becomes weaker.

以上に述べた原材料と水を混合してスラリーを作るが、
このスラリーの固型分濃度は4〜15%とすることが必
要である。好ましくは6〜10%である。4%未満の場
合は、スラリー中の固型分が抄造機の抄き上げ部(金網
)に抄き上がってくる効率が悪く、生産性が悪くなり、
その上、スラリー中の固型分が沈澱して、予定した組成
の無機硬化体が得られなくなる傾向がある。他方、15
%を超えると、抄き上げたケーキの厚みが不均一となり
、均質な硬化体を得ることが困難になる傾向にある。
A slurry is made by mixing the raw materials mentioned above and water.
The solid content concentration of this slurry needs to be 4 to 15%. Preferably it is 6 to 10%. If it is less than 4%, the efficiency of the solid content in the slurry coming up to the papermaking section (wire mesh) of the papermaking machine is poor, resulting in poor productivity.
Moreover, the solid content in the slurry tends to precipitate, making it impossible to obtain an inorganic cured product having the intended composition. On the other hand, 15
If it exceeds %, the thickness of the cake formed becomes uneven, and it tends to be difficult to obtain a homogeneous cured product.

スラリーの濾過係数を5 c[n’ /sec以下Gこ
調整する必要があり、これはノーチェック方式等で抄造
できる絶対条件である。この発明で番よ、この5cm’
/secを、パルプ、無機フィラーの量を前述のごと(
に調整することにより達成できる。
It is necessary to adjust the filtration coefficient of the slurry to less than 5 c[n'/sec, which is an absolute condition for papermaking using a no-check method or the like. Turn to this invention, this 5cm'
/sec, the amount of pulp and inorganic filler as mentioned above (
This can be achieved by adjusting the

以上述べてきた配合でスラリーを作り、/Sチェック抄
造機等の抄造機で抄き上げ、積層して適当な厚みの賦形
体とする。この賦形体を養生すれLet’硬化体が得ら
れる。
A slurry is made with the above-mentioned composition, and is made into paper using a paper making machine such as a /S check paper making machine, and then laminated to form a shaped body of an appropriate thickness. By curing this shaped body, a Let' cured body is obtained.

つぎに、実施例を比較例と併せて説明する。Next, examples will be described together with comparative examples.

[実施例、比較例] 第1表に示される原材料を使用し、/”1チエ・ンク抄
造機を用いるハチニック方式により、実)IH〜12.
比較例1〜6の無機硬化体を作った。製造条件および得
られた硬化体を試験Gこ供した帛占果も第1表に示す。
[Examples and Comparative Examples] The raw materials shown in Table 1 were used, and the Hachinik method using a 1-chien papermaking machine was used to produce actual) IH to 12.
Inorganic cured bodies of Comparative Examples 1 to 6 were made. Table 1 also shows the manufacturing conditions and the results of the test G on which the obtained cured product was subjected.

なお、スラリーの濾過(系数番よすべて5cm’ /s
ecとした。
In addition, slurry filtration (all series numbers are 5 cm'/s
It was set as ec.

表中、耐凍害性の評価において、◎は良好、○は普通、
×は不適をそれぞれ示している。また、NUKPは針葉
樹未さらしクラフトノ<)レプである(以 下 余 白
) 第1表より、実施例1〜12で得られた無−硬化体は比
較例1〜6で得られたものに比べ、性能がすぐれている
ことがわかる。
In the table, in the evaluation of frost damage resistance, ◎ is good, ○ is fair,
× indicates unsuitability. In addition, NUKP is unexposed coniferous kraft resin (see below) Table 1 shows that the uncured products obtained in Examples 1 to 12 are the same as those obtained in Comparative Examples 1 to 6. It can be seen that the performance is superior in comparison.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明の方法は、以上のように構成されているので、
石綿を使用しなくても、不燃性でしかも強度が高い無機
硬化体を抄造法により大量生産することができる。
Since the method of this invention is configured as described above,
Even without using asbestos, a nonflammable and highly strong inorganic cured product can be mass-produced by the papermaking method.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は幅がところどころ大きくなったPVA繊維ある
いはアクリル繊維の形態モデルをあられす斜視図、第2
図は第1図を矢印A側より見た側面図、第3図は第1図
を矢印B側より見た側面図、第4図および第5図は、P
VA繊維あるいはアクリル繊維の顕微鏡写真をあられす
ものであって、第4図は型付前の側面図、第5図は熱処
理型付後の側面図、第6図は熱処理の説明図である。 代理人 弁理士 松 本 武 彦 第2図 第3図 第5図
Figure 1 is a perspective view of a morphological model of PVA fiber or acrylic fiber with increased width in some places, Figure 2
The figure is a side view of Fig. 1 seen from the arrow A side, Fig. 3 is a side view of Fig. 1 seen from the arrow B side, and Figs. 4 and 5 are P
FIG. 4 is a side view of VA fiber or acrylic fiber before molding, FIG. 5 is a side view after heat treatment molding, and FIG. 6 is an explanatory diagram of heat treatment. Agent: Patent Attorney Takehiko Matsumoto Figure 2 Figure 3 Figure 5

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1) セメントを含むスラリーから抄造法により得た
賦形体を養生して無機硬化体を得る方法において、抄造
にあたり、繊維長590ミクロン以上が60重量%以上
でフィブリル化によりショツパー濾水度を40°SR以
上95°SR以下に調整したパルプを、全固型分に対し
1〜5重量%の割合、およびショツパー濾水度が40°
SR以下の叩解処理をしないパルプを全固形分に対し0
.5〜1.OM量%の割合でそれぞれ含有し、必要あら
ばこれにフィラー、補強繊維を配合して、濃度を4〜1
5重量%、濾過係数を5cm47sec以下に調整した
スラリーを用いることを特徴とする無機硬化体の製法。
(1) In a method for obtaining an inorganic hardened body by curing a shaped body obtained by a papermaking method from a slurry containing cement, in papermaking, the fiber length is 590 microns or more and the fiber length is 60% by weight or more, and the Schopper freeness is 40% by fibrillation. Pulp adjusted to 95°SR or above with a ratio of 1 to 5% by weight based on the total solid content, and a Schopper freeness of 40°
Pulp that is not beaten to a level below SR is 0 based on the total solid content.
.. 5-1. OM amount% of each, and if necessary, filler and reinforcing fibers are added to this to make the concentration 4 to 1.
A method for producing an inorganic cured body, comprising using a slurry having a filtration coefficient of 5% by weight and a filtration coefficient of 5cm47sec or less.
(2)パルプが、針葉樹および/または広葉樹のサラシ
もしくは未すラシのパルプである特許請求の範囲第1項
記載の無機硬化体の製法。
(2) The method for producing an inorganic cured product according to claim 1, wherein the pulp is a pulp of softwood and/or hardwood.
(3) フィラーが、セピオライト、ベントオイトおよ
び平均粒子径5ミクロン以下の品質あるいは非晶質のシ
リカからなる群の中から選ばれた少なくとも1種であり
、全固型分に対し1〜10重量%重量%子いる特許請求
の範囲第1項または第2項記載の無機硬化体の製法。
(3) The filler is at least one selected from the group consisting of sepiolite, bentoite, and quality or amorphous silica with an average particle size of 5 microns or less, and is 1 to 10% by weight based on the total solid content. % by weight of the inorganic cured body according to claim 1 or 2.
(4) 補強繊維が、太さ5〜50μ、長さ3〜10m
のビニロン繊維であり、全固型分に対し0.3〜2重量
%含まれている特許請求の範囲第1項から第3項までの
いずれかに記載の無機硬化体の製法。
(4) The reinforcing fiber has a thickness of 5 to 50μ and a length of 3 to 10m.
The method for producing an inorganic cured product according to any one of claims 1 to 3, wherein the vinylon fiber is contained in an amount of 0.3 to 2% by weight based on the total solid content.
(5) 補強繊維が、ところどころに幅もしくは径の大
きくなった部分をもつヒニロン繊維である特許請求の範
囲第1項から第4項までのいずれかに記載の無機硬化体
の製法。
(5) The method for producing an inorganic cured product according to any one of claims 1 to 4, wherein the reinforcing fibers are Hinilon fibers having portions with increased width or diameter here and there.
(6)補強繊維が、太さ5〜50μ、長さ3〜10mm
のアクリル繊維であり、全固型分に対しく1.3〜2重
量%含まれている特許請求の範囲第1項から第3項まで
のいずれかに記載の無機硬化体の製法。
(6) The reinforcing fiber has a thickness of 5 to 50μ and a length of 3 to 10mm.
The method for producing an inorganic cured product according to any one of claims 1 to 3, wherein the inorganic cured product is acrylic fiber containing 1.3 to 2% by weight based on the total solid content.
(7)補強繊維が、ところどころに幅もしくは径の大き
くなった部分を持つアクリル繊維である特許請求の範囲
第1項から第3項までと第6項のいずれかに記載の無機
硬化体の製法。 (81補強繊維が、ウオラストナイトであり・全固型分
に対し2〜15重量%含まれている特許請求の範囲第1
項から第3項までのいずれかに記載の無機硬化体の製法
(7) The method for producing an inorganic cured product according to any one of claims 1 to 3 and 6, wherein the reinforcing fibers are acrylic fibers having portions with increased width or diameter in some places. . (Claim 1 in which the 81 reinforcing fiber is wollastonite and is contained in an amount of 2 to 15% by weight based on the total solid content)
A method for producing an inorganic cured body according to any one of Items 1 to 3.
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