JPS63315527A - ガラス質多泡体の原料調製法 - 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】 〔産業の利用分野〕 本発明は建材等に適用されるガラス質多泡体を製造する
に際し、その原料の調製法に関する。

〔従来技術とその問題点〕

ガラス質多泡体はガラス質粉末と発泡剤あるいはこれら
に添加剤を加え、混合したものを例エバ型枠に収め、加
熱、多泡化することにより製造される。

前記原料をルーズバッチの状態で用いた場合、原料の搬
送や型枠等への投入過程で原料相互の密度差や粒径の違
いによりセグレゲーションを生じ易い、又、粉末である
ため、きわめてかさ高となり、空気を多く内在する。し
たがって焼成に際しては発泡むらを生じたり、伝熱性が
悪いために表層−内部間で温度差が著しく、焼成不充分
となったり、内在する空気が局所に集中して空洞を形成
する等弊害が多い。

これを避けるために、特開昭５９−１９０２３１号に例
示されるように原料粉末を造粒することはよく知られる
ところである。

例えば、特開昭５８−６０６３４号にはガラス発泡粒を
形成するものではあるが、その際予め原料粉末を水ガラ
ス等を用いて造粒することが開示されている。このよう
にバインダーを用い造粒することは一般的に公知である
。

しかし、水ガラスを用いた場合、焼成過程で水ガラスが
原料ガラスと充分拡散融合せず、製品は局部的に水ガラ
スに富んだ耐水、耐候、耐熱性等に劣る部分を多く形成
することとなり、又水ガラス自体が発泡むらを生じ易い
という欠点がある。

例えば苛性アルカリ、硼酸アルカリ、リン酸アルカリ、
アルミノリン酸アルカリ等もバインダーとして多用され
るが水ガラスと同様な弊害がある。

一方シリカゾル、アルミナゾル等もバインダーとして有
効であるが、それ自体耐熱材料であり、それらがガラス
粉末の表面や発泡剤表面を被覆するようにしてこれら原
料粒子間に介在すると焼結性を阻害したり、ガラス粉末
と発泡剤の相互の反応を妨げる。

でん粉、　ＣＭＣ等の有機質バインダーを用いた場合、
これらは加熱過程で燃焼するが、燃焼湿度で充分保持し
ないとカーボンが残留し、カーボンはさらに高温域で雰
囲気と反応し、ガス化し発泡する。これが異常発泡の主
因となるし、あるいは雰囲気との反応が不充分であると
カーボンの残留、製品の黒化をもたらす。したがって、
焼成以前の段階で有機物を完全に燃焼させるために加熱
維持するという手間を要し、能率、コスト面かみても不
都合である。

すなわちバインダーを用いた場合何らかの障害を与え、
さらにバインダー自体のコストも無視できない。

一方造粒方式についてみても一般的な転動造粒、噴霧乾
燥造粒等湿式造粒ではバインダーが不可欠であり、かつ
乾燥に多大なコストを必要とする。又、打錠、ブリケソ
ティング等の他の圧縮造粒方式では３Ｎ以下の粒子を能
率的に生産することは到底できない。

本発明は、前述した従来公知の原料調製法の欠点を排除
し、ガラス質多泡体の製造に好適な原料＆１１製法を提
供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はガラス質多泡体の原料粉末に、５ｗｔ％以下の
水分を添加、混合したものを、一対のロール間で０．２
〜３　ｔｏｎ／−の圧力で圧縮、造塊し、該塊状物を解
砕し、径３ｍ１１以下の粒子になるようにしたものであ
る。

ガラス質多泡体原料をｇＩＩｍするにあたり、ソーダ石
灰系、ホウ珪酸系、アルミノ珪酸系等のガラスを径１５
０μ−以下に粉砕したものを準備する。ガラス粉末が１
５０μ端を超えると焼成時の均一な発泡が得られ難い。

粉砕されたガラスは新鮮で表面活性の高い粒子となるの
で圧縮のみにより粒子間結合を生じ易い。換言すればガ
ラス粒子が新鮮な表面を維持している間に、すなわち粉
砕後１週間以内で圧縮工程に付するのが望ましい。

発泡剤も特に限定されるものではないがカーボン、炭酸
カルシウム、ドロマイト等の径１５０μ輪以下のものが
好適に用いられる。

さらに必要に応じ耐熱材、着色材、補強材等を適宜用い
てもよい。

これらの原料を混合したうえで、さらに水を添加するが
、勿論原料混合と同時に添加混合しても差支えない。

水の添加量は原料の５ｗｔ％以下がよい。添加量が５ｗ
ｔ％を超えると、ともすれば原料を圧縮し解砕した後の
粒子表面が湿潤していることによる該粒子相互の凝結を
招き易い。又、焼成時水を蒸発させるために過分のエネ
ルギーを要することになる。

又、水分の添加は水分の界面張力による原料粉末の凝集
、粒状化に不可欠であるが、例えば原料が湿潤雰囲気以
下にあればあえて添加しないでも原料への付着水分によ
り圧縮するのみで原料粉相互が凝集、結合する。より好
ましくは、０．２　ｗｔ％以上添加すれば原料の凝結、
塊状化も充分となる。

混合された原料および水分は一対の加圧ロール間にスク
リューフィーダー等の適宜供給手段で送入し、０．２〜
３　　ｔｏｎ／−の圧力で塊状化する。加圧ロールは最
も単純で、経費を要さない造塊手段として好適である。

圧力が０．２　ｔｏｎ／−未満では次の解砕に際して微
粉を発生し易い。又、恐らく原料相互がルーズに接触し
ていることによると思われるが焼成、発泡に際し、より
長時間又は高温を必要とし、そのための生産能率の低下
やエネルギーコストも無視できない。

又、圧力が３　　ｔｏｎ／ｃｆｌＩ以下において塊状化
物はかさ比重が最大で　１．５程度の圧密度となるが、
３ｔｏｎ／ａｊを越えてもかさ比重は殆ど変化せず、勿
論焼成、発泡に際しても何ら好結果を見出せないばかり
か、加圧部材の摩耗損失を著しくし、原料への汚染も激
しくなる。したがって３　　ｔｏｎ／Ｃｌ１１以下とす
べきである。

塊状化された原料は適宜手段、例えば一対の同転刃付ロ
ール間に送入して解砕し径３ＩＩＩ１１以下に粒状化す
る。

前記加圧ロールで板状に成形したものをそのまま加熱、
焼成した場合、板状体が発泡により膨張する前の過程で
−たん焼結、収縮するがその際、各所に亀裂を生じ、発
泡過程で核部に粗泡を生ずる等むらを発生し易い。又、
極めて粗い粒子に解砕した場合、粒子間隙が粗くなり、
発泡に際しても該間隙を消滅させ難く、空隙を残留し易
いし、あるいは核部に粗泡を発生したりする。

一方、粒子を余りに微粒化するとルーズバッチに類似し
て空気を多く内在しかさ高となり、伝熱性が阻害され焼
結むらや発泡むらを生ずることとなる。

前記した発泡むらや焼成むら、あるいは粒子間隙にもと
ずく焼成時の残留空隙等を抑制するには粒径３■以下の
解砕粒子を用いなければならない。又、粒径０．２＋ｗ
＋ｗ未満の粒子は１５ｖＬ％以下、より好ましくは５ｗ
ｔ％以下とする。

前記条件のもとに粒径ｌ〜３ｍ１Ｉ＋のものが３０〜９
０ｗ　ｔ％、粒径０．５〜Ｉ　ｎ＋ｍのものが５〜３５
ｗｔ％、粒径０．２〜０．５ｍｍのものが５〜３０−１
％の範囲に調製すればガラス質多泡体の発泡むらや焼成
むらを皆無とし、効率よく焼成するうえで最も都合がよ
い。このように粒度分布を形成させることにより焼成に
際し効果を発揮できることの理由は定かではないが、例
えば粒径３１程度の揃った粒子を密充填した場合、少な
くとも径０．５１程度、実際には粒子相互の摩擦力、粒
子の形状等の影響によりそれ以上の粒子間隙が生ずるこ
とになり、それが焼成むらに多少の影響を与えることが
推考されるが、細粒子によりその空隙を充填すべく粒度
分布を形成すればその弊害が抑制されることが推察され
る。

このようにして調製されたガラス質多泡体原料を成型枠
内に投入し、加熱炉内で７５０〜１０００℃の適宜温度
で焼成すれば、発泡むらのない均質焼成物が得られ、そ
れは強度、耐吸水性等においても優れた特性を示す。

〔実施例〕

粒ｐＩ！１５０μｍ以下に粉砕したソーダ石灰ガラスに
適宜量石灰石粉末を混合し、さらに水を添加混合した後
第１図に示すようにスクリューフィーダーｌにより加圧
ロール２に供給し、さらに回転刃付ロール３間で解砕し
スクリーン４で篩別し粒状原料を調製した。成形枠に該
原料を投入し加熱炉内で８２０℃、２０　ｍｉｎ保持し
てガラス質多泡体を得た。

なお比較対比するために前記粉末原料に水ガラス水溶液
を添加混練し、転勤造粒して乾燥し、粒状原料としたも
のを前記同様に焼成してガラス質多泡体を作製した。

これらガラス質多泡体について、かさ比重を測定し、試
料の一部については破断して空洞、空隙等の有無を観測
した。

次に試料の１部を切出して強度試験機により定速荷重で
圧縮し圧壊強度を測定した。

さらに別に切出した試料についてまず水中に１ケ月浸漬
した後取出して吸収率を測定したうえ、該試料について
前記同様圧壊強度を測定した。

結果は第１表に示すように、本発明の範囲においては発
泡、焼成むら等がなく、耐吸水性も良好であり、圧縮強
度も高く、水浸漬後の強度劣化も僅少である。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば焼成、発泡むら等が
なく、強度、吸水性等に優れたガラス質多泡体を得るこ
とができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による原料調製の１例を示したシステム
図である。 １、スクリューフィーダー　２．加ＩＥロール３、回転
刃付ロール　４．スクリーン １℃上平人　升五１丁　　　城　　小　木　　−１゛′
１ 手　続　補　正　書く方式） 昭和６２年９月３日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガラス質多泡体の原料粉末に、５ｗｔ％以下の水分を添
   加、混合したものを、一対のロール間で０．２〜３ｔｏ
   ｎ／ｃｍ＾３の圧力で圧縮、造塊し、該塊状物を解砕し
   、径３ｍｍ以下の粒子になるようにしたことを特徴とす
   るガラス質多泡体原料の調製法。