JPS63295796A - 低密度ケイ酸カルシウム板およびその製造法 - 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】 〔産業上の利用分骨〕 本発明は、低密度ケイ酸カルシウム板およびその製造法
に関するものである。

〔従来の技術〕

ケイ酸カルシウム板は耐火性や耐水性があり、中でも密
度が約０．８前後の低密度のものは木材とほぼ同じ加工
性があって使い易いので、断熱材や建材に広く利用され
ている。

厚さが１２輪論程度までの薄いケイ酸カルシウム板は普
通すき合わせ円網抄紙機を用いる抄造法により製造され
、それには早くからアスベストが製品補強と抄造性向上
のために使用されてきたが、近年、アスベストの使用が
困難になるにつれ、アスベストを使わないケイ酸カルシ
ウム板の製造が試みられるようになった。

その一つは特公昭５５−４９０２３号公報に開示されて
おり、繊維状ワラストナイト、パルプ、あらかじめ水熱
合成によって得られた嵩高なケイ酸カルシウム結晶のス
ラリー、ケイ酸原料、および石灰原料に多量の水を加え
てスラリー状混合物とし、これを抄造して得られた生板
を蒸熱処理して乾燥するものである。この製法は、密度
が０．７２〜０．９５ｇ／ｃ＋＊３のケイ酸カルシウム
板を製造することができるとされているが、密度が約０
　、８０　ｇ／ａｍ’以下の低密度のものを製造しよう
として嵩高なケイ酸カルシウム結晶スラリーの配合量を
増やすと、製品の物性に問題を生じると共に、製造工程
上も、枦水性悪化に伴う種々の障害を生じる。すなわち
、抄造時にすき網への“種のｒ）′が悪くなり、種のり
量の減少と不均一化を招く、更に、すき上げた単紙をメ
ーキングロール上で積層する際に水きれが悪くなって得
られる生板が柔らがくなり、メーキングロール上で伸び
たり粘着したりして円滑な製板を困難にするばかりか、
製品の外観および物性を悪くする。そしてこれらの問題
を回避するには、抄造原料スラリーの濃度を下げて薄い
単紙をすくようにするが、単紙搬送用毛布の走行速度を
下げる必要があり、生産能率の著しい低下が避けられな
かった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、特公昭５５−４９０２３号公報記載の
製法によりアスベスト不含の低密度ケイ酸カルシウム板
を製造する場合における上述のような問題点を解決する
ことにある。

本発明の他の目的は、改良された製法により製造可能な
、新規な積層構造の低密度ケイ酸カルシウム板を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、かさ高い球状のケイ酸カルシウム結晶集合体
、細片状パーライトおよび繊維状ワラストナイＩ・の混
合物から主としてなる層、ならびに主としてパルプから
なる層が積層されてなる２層構造の繰返し単位層が複数
層積層され、各層および各層構成材料カ月ヘバモライト
質ケイ酸カルシウムにより結合されていることことを特
徴とする低密度ケイ酸カルシウム板；およびその製造法
、すなわち、繊維状ワラストナイト、パルプ、あらかじ
め水熱合成によって得られながさ高い球状のケイ酸カル
シウム結晶集合体のスラリー、ケイ酸原料、および石灰
原料に水を加えて得られたアスベストを含まないスラリ
ー状混合物を抄造し、得られた生板を蒸熱処理したのち
乾燥することにより低密度ケイ酸カルシウム板を製造す
るにあたり、抄造原料にポルトランドセメントおよび細
片状パーライトを加えることを特徴とする低密度ケイ酸
カルシウム板の製造法を提供するものである。

本発明において用いる細片状パーライトは、パーライト
原石を加熱し発泡させたのち粉砕したものである。

本発明で使用するのに適するのは、平均直径が約８０μ
の薄片状のものである。

円網抄紙機によるすき上げが行われる場合、繊維以外の
粉体原料はすき網の網目よりも小さいから、ｒ過初期で
は網目上に止まりにくい。また、バット内を流れる水流
は回転するシリンダーの周速よりも遅いため網目上の一
過り−ク（種）を流し去るようなせん断力を及ぼすから
、ある厚さ以上には種のりが進みにくい。

細片状パーライトを含まない抄造原料の場合、繊維状ワ
ラストナイトが長さ約１００μ、ケイ酸カルシウム結晶
集合体が約８０μ径、ケイ石が約２０μ径、消石灰が約
２μ径であるから、最も嵩があって全体のボリュームを
きめるケイ酸カルシウム結晶集合体は粒径も最大であり
、最初に網目に留まり易いが、流失し易くもあり、ある
厚さ以上にはすき上げられないし、厚さも不均一になり
易い。また、すき網から毛布上に移された種がサクショ
ンボックスで脱水されて単紙となり次いでメーキングロ
ールとボトムロールとの間で強圧される積層製板時には
、嵩高なケイ酸カルシウム結晶集合体がつぶれて水かに
じみ出し、生板を柔らかくする。

これに対して、細片状パーライトを含有させる本発明の
抄造においては、ケイ酸カルシウム結晶集合体の配合量
が減らせることとＰ水量が増えることにより、金網に対
する付着力が増し、種が流されにくくなるので、厚くす
き上げることができる。また厚くすき上げても、細片状
パーライトとケイ酸カルシウム結晶集合体の大きさがほ
ぼ同じため水の通り抜けに有効な多くの隙間が形成され
、原料スラリーがすき網上に乗ったときやメーキングロ
ールとボトムロールの間で積層のため圧搾されたときの
水きれがよい。

本発明の製法において、細片状パーライトの使用量は全
抄造原料あたり２〜６重量％程度が適当である。

ポルトランドセメント（普通ポルトランドセメントを使
用する）は、本発明においては石灰原料として、また、
メーキングロール−ボトムロール間で圧搾されるとき生
板が伸びたりメーキングロール鉄板に粘着したりするト
ラブルを防止するために使用する。その配合量は、全抄
造原料あたり５〜２０重皿％程度とする。

細片状パーライトおよびポルトランドセメントの適量を
配合することを除けば、本発明の製法は前記特公昭５５
−４９０２３号公報記載の方法と特に異なるところはな
い。

他の原料のうち、あらかじめ水熱合成しておくケイ酸カ
ルシウム結晶の量は、全抄造原料あたり２〜１０重量％
とすることが望ましい、これが多すぎると、種のり量の
減少と不均一化、および密度低下による強度不足を招く
、また、このケイ酸カルシウム結晶は、モル比的１＝１
のケイ石と石灰とを約１０〜１５倍量の水中で撹拌しな
がら１０〜１６　ｋｇ７ｃｍ”の水蒸気圧下に約６時間
反応させることにより得られる、抄造時の混合などでは
破壊されない嵩高な集合体を形成しているものであるこ
とが、低比重かつ高強度のケイ酸カルシウム板を得るた
めには望ましい。

繊維状ワラストナイトは、長さが１００μはどある、か
つ縦・横比がなるべく大きいものが、製品の耐熱性を向
上させる効果が優れているので好ましく、その好適配合
量は１０重量％以上である。

パルプとしては、通常の木材パルプを使用することがで
きるが、繊維が長くかつ太い針葉樹クラフトパルプが好
ましい、その配合量の上限と下限は要求される耐火性と
強度によって決まるが、通常、４〜６％である。

ケイ酸原料および石灰原料としては特別のものは必要な
く、ケイ石、ケイソウ土、消石灰、ポルトランドセメン
トなどを使用することができる。

上記諸原料をスラリー化しすき合わせ円網抄紙機で板状
に成形する方法にも特別の配慮は必要なく、むしろ、前
述の理由により種のりとｒ水性がよいので、抄造は容易
である。

抄造過程で、すき網には、まずパルプが乗り、形成され
たパルプ層上に細片状パーライトと繊維状プラスｌ−ナ
イトがすき上げられ、さらにケイ酸カルシウム結晶集合
体がすき上げられる。これと並行して、あるいは最後に
、最も細かいケイ酸原料と石灰原料とが、すでにすき網
上に堆積した諸原料をＰ材とする形ですき上げられる（
その結果、ケイ酸原料および石灰原料はすき上げられた
原料中すなわち種牛にほぼ均一に分布する。）０種が毛
布に移され、ついでサクションボックスで脱水されると
、毛布上には、主としてパルプからなる層と、かさ高い
球状のケイ酸カルシウム結晶集合体、細片状パーライト
および繊維状ワラストナイトの混合物から主としてなる
層とが積層されてなる２層構造を有しかつ各層がケイ酸
原料と石灰原料とを混在させている単紙が形成される。

上述のようにして形成された２１ＪＭ造の単紙を複数枚
すき合わせてメーキングロールに送り、該ロールとボト
ムロールとの間で圧搾しながら巻き上げ、所望の巻き上
げ厚さになったところで該ロールから切り出してＨｒＭ
すると、上記単紙の２層構造を繰り返し単位とする多層
構造の生板が得られる。従って、この生板を常法により
蒸熱処理してケイ酸原料と石灰原料との間に水熱合成反
応を生じさせると、得られる板は、かさ高い球状のケイ
酸カルシウム結晶集合体、細片状パーライトおよび繊維
状ワラストナイトの混合物から主としてなる層、ならび
に主としてパルプからなる層が積層されてなる２層構造
の繰返し単位層が複数層積層され、各層および各層構成
材料がトバモライト質ケイ酸カルシウムにより結合され
ているものとなる。

〔発明の効果〕

本発明によるケイ酸カルシウム板は、従来の低密度ケイ
酸カルシウム質抄造板にはみられなかったパルプ層と細
片状パーライト含有層を有する多層構造のものであるこ
とにより、その理由はまだ完全に解明されていないが吸
湿状態において一見塑性変形とも見えるほど大きな曲げ
変形が可能になる。したがって、本発明のケイ酸カルシ
ウム板を用いると、従来のケイ酸カルシウム板では困難
であったような曲面施工が可能になる１本発明のケイ酸
カルシウム板はまた、上述の特性から明らかなように、
耐衝撃性およびハンドリング性に優れている。

そして本発明の製法によれば、細片状パーライトのＰ水
性向上作用によりこのケイ酸カルシウム板を極めて能率
よく容易に製造することができる。しかも、細かいケイ
酸原料と石灰原料が板中に均一に分布して反応するため
、製品は眉間剥離強度が優れているなど、外観、物性、
ともに潰れたものとなる。

〔実施例〕

以下、実施例および比較例を示して本発明を説明する。

なお各日において用いた抄紙機は、３シリンダーのすき
合わせ抄紙機であり、毛布速度は６０ｍ／分とした。

各日における原料配合は第１表に記載したとおりである
。

全原料を水と混合し、得られた原液を更に水で適当にわ
り、すき上げるバット水の濃度を変えて種のり量を増加
させる。３枚重ねの単紙をメーキングロールに巻“き付
け、厚さが１０餉鴎になったとき、ロールから切り出し
、展＋ＭＬで生板を得る０種のり量を増加させるにした
がってＬｏｓｍ厚にするのに必要な巻き付は回数（以下
、必要巻数という）を減らすことができるが、他方、生
板の外観不良や製板上のトラブルが発生するようになる
。以後、生板をオートクレーブ中で蒸熱養生し、乾燥し
て製品とする。

上記のようにして種のり旦を増やすことにより必要巻数
を減らしていった場合に発生したトラブルと該トラブル
が出始める必要巻数、およびトラブルなしに巻き取り可
能な必要巻数を、製品の物性値とともに第１表に示した
。

第１ 比重ｊ１− １ｊＬ　　％ バルブ　　　　　　　　　　　　　　　　　５繊維状ワ
ラストナイト　　　　　　　　　２０ケイ酸カルシウム
結晶　　　　　　　　　１５細片状パーライト　　　　
　　　　　　　　０ポルトランドセメント　　　　　　
　　　　０消石灰　　　　　　　　　　　　　　　　３
０ケイ石　　　　　　　　　　　　　　　　３０生した
トラブルと必 種のり量の不均一（巻き）　　　　　　　　　２０単紙
、生板表面の荒れ（巻さ）１９ メーキングロールから 生板が剥れない（巻き）１６ 安定して製品が取れる必要巻数〈巻き）２２性作延 密度（ｇ／ｃｍ’）　　　　　　　　　　　　　０．８
０曲げ強さくｋｇ／、ａｍ２） 抄造方向　　　　　　　　　　　　　　１７０横方向　
　　　　　　　　　　　　　１１０ル１匠＾　　ル１医
３ｉ隨匠１

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）かさ高い球状のケイ酸カルシウム結晶集合体、細
   片状パーライトおよび繊維状ワラストナイトの混合物か
   ら主としてなる層、ならびに主としてパルプからなる層
   が積層されてなる２層構造の繰返し単位層が複数層積層
   され、各層および各層構成材料がトバモライト質ケイ酸
   カルシウムにより結合されていることを特徴とする低密
   度ケイ酸カルシウム板。
2. （２）繊維状ワラストナイト、パルプ、あらかじめ水熱
   合成によって得られたかさ高い球状のケイ酸カルシウム
   結晶集合体のスラリー、ケイ酸原料、および石灰原料に
   水を加えて得られたアスベストを含まないスラリー状混
   合物を抄造し、得られた生板を蒸熱処理したのち乾燥す
   ることにより低密度ケイ酸カルシウム板を製造するにあ
   たり、抄造原料にポルトランドセメントおよび細片状パ
   ーライトを加えることを特徴とする低密度ケイ酸カルシ
   ウム板の製造法。
3. （３）ポルトランドセメントの量を全抄造原料あたり５
   〜２０重量％とする特許請求の範囲第２項記載の製造法
   。
4. （４）あらかじめ水熱合成によって得られたケイ酸カル
   シウム結晶の量を全抄造原料あたり２〜１０重量％とす
   る特許請求の範囲第２項記載の製造法。
5. （５）細片状パーライトの量を全抄造原料あたり２〜６
   重量％とする特許請求の範囲第２項記載の製造法。