JPWO2017138498A1 - 石膏系板材製造装置 - Google Patents

Abstract

石膏スラリーを調製するミキサーと、
発泡装置と、
前記発泡装置で作製した泡を前記ミキサーへ搬送するポンプと、を備え、
前記ポンプが容積形ポンプである石膏系板材製造装置を提供する。

Description

本発明は、石膏系板材製造装置に関するものである。

防・耐火性、遮音性、断熱性、施工性、経済性等に優れることから、強化石膏ボード、普通硬質石膏ボード、ガラス繊維不織布入り石膏板、ガラスマット石膏ボード等の石膏系板材が従来から広く用いられている。

石膏系板材は、石膏スラリーを成形し、石膏スラリーの成形体を硬化させることで製造することができる。なお、石膏スラリーを成形して成形体を形成する際、成形体の表面、または表面近傍には、必要に応じてボード用原紙や、ガラス繊維不織布等を配置することができる。

そして、石膏スラリーは、焼石膏、水、必要に応じてさらに接着剤その他の各種添加剤をミキサー等により混合撹拌し、場合によってはさらに所定の比重となるように泡を添加して調製することができる。このため、石膏系板材を製造する際に用いる石膏系板材製造装置は、石膏スラリーの原料を混合するミキサー（混合撹拌機）や、泡を発生させる発泡装置等を有している。

近年では、石膏スラリーに泡を添加して、該泡に由来する空隙を含有する軽量の石膏系板材が広く製造されている。係る石膏スラリーに添加した泡に由来する空隙を含有する石膏系板材を製造する場合に、石膏スラリー内で泡が均一に分散せず、泡が凝集、偏在等すると、石膏系板材の表面の局所的な膨れ、欠陥等を生じる恐れがある。

このため、石膏スラリー中に泡を均一に分散できるミキサーについて従来から各種検討がなされてきた。

例えば特許文献１には、外周に円環壁を備えた扁平且つ円形の筐体と、該筐体内に配置され、所定の回転方向に回転する回転盤と、筐体内で混練された石膏スラリーを筐体外へ排出するために、円環壁に開口したスラリー排出口と、一方の開口端がスラリー排出口に接続し、他方の開口端が実質的に垂直円筒状のスラリー給送管に連結した中空連結部と、石膏スラリーに泡を供給する泡供給口とを有し、泡供給口は、スラリー排出口に流入する直前の石膏スラリーに泡を供給するようにスラリー排出口の回転方向上流側の円環壁に設けられ、又は、中空連結部に流入した石膏スラリーに泡を供給するように該中空連結部に設けられたことを特徴とする混合撹拌機が開示されている。

また、特許文献２には、石膏スラリーを混練する混練領域と、該石膏スラリーを混練領域から送出するスラリー送出部と、混練領域及び／又はスラリー送出部の石膏スラリーに泡又は泡剤を圧力下に供給する泡又は泡剤の供給口とを有し、泡を混入した石膏スラリーを石膏ボード又は石膏板の成形ラインに供給するように構成された石膏スラリーの混合攪拌機において、供給口は、その吐出領域を分割する仕切り材を有し、該仕切り材は、泡又は泡剤を同時に石膏スラリーに供給する複数の開口部に吐出領域を分割する石膏スラリーの混合攪拌機が開示されている。

上述の特許文献１、２に開示された混合撹拌機と、泡を供給する発泡装置（起泡装置）とは、例えば配管により直接接続されており、発泡装置での泡の発生量を制御することで、石膏スラリーへの泡の添加量を制御する方法が採られていた。

国際公開第２００４／１０３６６３号 国際公開第２０１５／０９３２０９号

しかしながら、発泡装置での泡の発生量を制御することで、石膏スラリーへの泡の添加量を制御する場合、例えばミキサー内の石膏スラリー残量の微小変化等に伴う圧力変動の影響により、石膏スラリーへの泡の添加量に極微小な変化が生じる場合があった。

上述のような、ミキサー内の圧力変動等による、石膏スラリーへの泡の添加量の変化は、極微小であるものの、近年は石膏系板材の比重についてより高い精度で制御することが求められるようになっている。そして、石膏系板材の比重は、主に石膏スラリーに添加する泡の量により変動するため、ミキサー内の圧力変動等の影響によらず、石膏スラリーに対する泡の添加量を精密に制御できる石膏系板材製造装置が求められていた。

上記従来技術の問題に鑑み、本発明の一側面では、石膏スラリーに対する泡の添加量を精密に制御できる石膏系板材製造装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明の一側面では、石膏スラリーを調製するミキサーと、
発泡装置と、
前記発泡装置で作製した泡を前記ミキサーへ搬送するポンプと、を備え、
前記ポンプが容積形ポンプである石膏系板材製造装置を提供する。

本発明の一側面によれば、石膏スラリーに対する泡の添加量を精密に制御できる石膏系板材製造装置を提供することができる。

本発明の実施形態における石膏系板材製造装置の概略説明図。 本発明の実施形態におけるミキサーの斜視図。 本発明の実施形態におけるミキサーの横断面図。 本発明の実施形態におけるミキサーの縦断面図。 本発明の実施形態におけるポンプの種類による、石膏系板材中の泡由来の空隙の形状の違いの説明図。 本発明の実施形態におけるポンプの種類による、石膏系板材中の泡由来の空隙の形状の違いの説明図。 本発明の実施形態におけるポンプの種類による、石膏系板材中の泡由来の空隙の形状の違いの説明図。 本発明の実施形態における成形手段の説明図。 実施例１における石膏ボードのボード重量の頻度分布。 実施例１における石膏ボードの厚みの頻度分布。 比較例１における石膏ボードのボード重量の頻度分布。 比較例１における石膏ボードの厚みの頻度分布。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、本発明は、下記の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、下記の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。

本実施形態の石膏系板材製造装置の一構成例について説明する。

本実施形態の石膏系板材製造装置は、石膏スラリーを調製するミキサーと、発泡装置と、発泡装置で作製した泡をミキサーへ搬送するポンプと、を備え、ポンプを容積形ポンプとすることができる。

図１を用いて、本実施形態の石膏系板材製造装置について説明する。

図１は本実施形態の石膏系板材製造装置１０の概略図を示している。本実施形態の石膏系板材製造装置１０は図１に示すように石膏スラリーを調製するミキサー１１と、発泡装置１２と、発泡装置１２で作製した泡をミキサー１１へ搬送し、導入するポンプ１３とを有することができる。

発泡装置１２とポンプ１３との間、ポンプ１３とミキサー１１との間は、例えば図１に示したようにそれぞれ配管１４１、配管１４２により接続することができ、発泡装置１２、ポンプ１３、ミキサー１１は配管１４１、１４２により直列に接続できる。そして、発泡装置１２で発生した泡は、配管１４１を通ってポンプ１３に供給することができ、さらにポンプ１３から配管１４２を通ってミキサー１１に供給することができる。すなわち、ポンプ１３は、泡の搬送経路において、発泡装置１２とミキサー１１との間に設置できる。

なお、配管１４１、１４２としては特に限定されるものではないが、例えば金属製や、樹脂製の管状体、具体的には例えば金属製、または樹脂製のパイプやホース等を用いることができる。

各部材について以下に説明する。

まず、ミキサー１１の構成例について説明する。

ミキサー１１としては特に限定されるものではなく、原料を混練し、石膏スラリーを調製できるミキサーであれば、各種ミキサーを用いることができる。

ミキサー１１は、原料供給部と、混練領域と、スラリー送出部とを有することができる。

このため、ミキサー１１は、原料供給部として、例えば混練領域内に粉体成分を供給する図示しない粉体供給口や、混練領域内に液体成分を供給する図示しない液体供給口等を有することができる。粉体供給口は、例えば粉体成分を供給する粉体供給管１１１Ａと接続しておくことができる。また、液体供給口は、液体成分を供給する液体供給管１１１Ｂと接続しておくことができる。なお、粉体供給管１１１Ａや、液体供給管１１１Ｂの一部、または全部は、原料供給部の一部を構成することもできる。

そして、これらの供給管から供給された粉体成分と、液体成分とを混練領域で撹拌、混合することで、石膏スラリーを調製することができる。

図２〜図４を用いて、ミキサー１１の具体的な構成例について説明する。

図２は、ミキサー１１の全体構造を示す斜視図であり、図３は図２のＡ−Ａ´線での横断面図であり、ミキサー１１の内部構造を示している。図４は、図２のＢ−Ｂ´線での縦断面図であり、ミキサー１１の内部構造を示している。なお、共通する部材には同じ番号を付している。また、図４では、粉体供給管１１１Ａの記載を省略している。

ミキサー１１は、図２に示すように、偏平な円筒状の筐体２１を有することができ、筐体２１は、水平な円板状の上板２１１と、水平な円板状の下板２１２と、上板２１１及び下板２１２の間の外周部分に配置された外周壁２１３とを有することができる。

上板２１１と、下板２１２とは、高さ方向に所定間隔を隔てており、ミキサー１１の筐体２１内に供給された粉体成分Ｐ、及び液体成分Ｌを混練できるように、混練領域２１ａ（図３、図４を参照）をミキサー１１内に形成している。

上板２１１の中心部には、円形開口部２１１１が形成され、上板２１１と垂直な回転軸２２の拡大下端部２２１が、該円形開口部２１１１を貫通するように構成できる。

回転軸２２は、図示しない回転駆動装置、例えば電動モータ等に連結させておくことができ、例えば図中γで示した時計方向に回転させることができる。なお、必要により、図示しない回転駆動装置と、回転軸２２との間には、変速装置等を設けておくこともできる。

そして、ミキサー１１内で混練すべき粉体成分Ｐを混練領域２１ａ内に供給する粉体供給管１１１Ａを上板２１１に接続しておくことができる。また、ミキサー１１内で混練すべき液体成分Ｌを混練領域２１ａ内に供給する液体供給管１１１Ｂも上板２１１に接続しておくことができる。

なお、ミキサー１１内、例えば混練領域２１ａ内の内圧が過度に上昇することを防止するため、図示しない内圧調整手段等を筐体２１のいずれかの部分、例えば上板２１１に設けておくこともできる。

また、粉体成分Ｐや、液体成分Ｌについては特に限定されるものではなく、製造する石膏系板材に応じて任意に選択することができる。粉体成分Ｐとしては、例えば焼石膏や、接着性向上剤、無機繊維及び軽量骨材、耐火材、凝結調整剤、凝結促進剤、減水剤、泡径調整剤、撥水剤等の各種添加剤を含むことができる。また、液体成分Ｌとしては、例えば水や、液体の凝結調整剤、凝結促進剤、減水剤、泡径調整剤、撥水剤等の各種添加剤を含むことができる。ここでは、粉体供給管１１１Ａ、及び液体供給管１１１Ｂをそれぞれ１本ずつ配置した例を示しているが、係る形態に限定されず、必要に応じてそれぞれ複数本設けることもできる。

図３、図４を用いてミキサー１１の筐体２１内の構造について説明する。筐体２１内には回転円板２３が回転可能に配置されている。そして、回転円板２３の中心部が、回転軸２２の拡大下端部２２１の下端面に固定されている。このため、回転円板２３は、回転軸２２と共に、例えばγ方向に回転することができる。

回転円板２３は、その外周領域に多数の歯型部２３１を有することができ、歯型部２３１上には、複数の下位ピン２３２を回転円板２３の上面と垂直に固定できる。また、回転円板２３の歯型部２３１よりも内部領域においても、回転円板２３の上面と垂直になるように、複数の下位ピン２３３を固定しておくことができる。

そして、図４に示すように、上板２１１には複数の上位ピン２１１２を固定しておくことができ、混練領域２１ａ内に垂下している。そして、下位ピン２３３と、上位ピン２１１２とは、回転円板２３の半径方向に交互に配置されており、回転円板２３が回転することで両者が相対的に移動し、筐体２１内に導入された石膏スラリーの原料を混合撹拌することができる。

石膏スラリーの調製時には、ミキサー１１の図示しない回転駆動装置を作動し、回転軸２２、及び拡大下端部２２１により動力が回転円板２３に伝達され、回転円板２３がγ方向に回転することができる。この際、同時に粉体供給管１１１Ａ、及び液体供給管１１１Ｂから、石膏スラリーの原料となる粉体成分Ｐ、及び液体成分Ｌを、混練領域２１ａ内に供給することができる。混練領域２１ａ内に供給された石膏スラリーの原料である粉体成分Ｐ、及び液体成分Ｌは混合撹拌されつつ、遠心力の作用により、また歯型部２３１により外方かつ回転方向前方に押圧されて、回転円板２３上を外方に向かって移動し、外周領域において周方向に流動する。

ここで、図３に示したように、ミキサー１１の混練領域２１ａ内で粉体成分Ｐと、液体成分Ｌとを混練して調製した石膏スラリーを、ミキサー１１の外部に取り出す分取口２４ａ、２４ｂや、スラリー送出部２５を筐体２１の外周壁２１３に設けておくことができる。なお、分取口２４ａ、２４ｂや、スラリー送出部２５は、下板２１２に設けておくこともできる。

分取口２４ａ、２４ｂには、例えば図３、図４に示したように、分取管２４１ａ、２４１ｂをそれぞれ接続し、該分取管２４１ａ、２４１ｂを介して、調製した石膏スラリーを例えば成形機等に供給することができる。なお、ここでは、分取口２４ａ、２４ｂで取り出した石膏スラリーには泡を添加しない場合の例を示しているが、係る形態に限定されるものではない。例えば、従来から知られているように、分取口２４ａ、２４ｂでも、石膏スラリーに泡を添加し、調製した石膏スラリーに泡を添加するように構成することもできる。なお、分取口２４ａ、２４ｂで石膏スラリーに泡を添加する場合には、例えば発泡装置１２から分取口２４ａ、２４ｂに泡を直接供給、添加することもできる。

スラリー送出部２５は、外周壁２１３に設けたスラリー送出口２５１と、該スラリー送出口に接続された中空連結部２５２と、垂直シュート２５３と、を有することができる。

また、スラリー送出部２５には、ポンプ１３により搬送された泡を石膏スラリーに供給する泡供給口１４３を設置（開口）しておくことができる。具体的には例えば、スラリー送出部２５のうち、中空連結部２５２に、泡供給口１４３を設置（開口）しておくことができる。そして、既述のポンプ１３と接続された配管１４２は、泡供給口１４３でスラリー送出部２５に接続されており、該泡供給口１４３を介して、スラリー送出部２５、例えば中空連結部２５２に接続できる。

係る構成を有することで、混練領域２１ａで調製され、スラリー送出口２５１を介して中空連結部２５２に流入した直後の石膏スラリーに泡Ｍを添加できる。泡を添加された石膏スラリーはさらに下流側の垂直シュート２５３の方へ進み、垂直シュート２５３内を内周壁面に沿って回転運動することで石膏スラリー中に泡を均一に分散することができる。

なお、スラリー送出部２５において泡を添加する場合、中空連結部２５２に泡供給口１４３を設置し、該泡供給口１４３に配管１４２を接続する形態に限定されるものではない。例えば中空連結部２５２よりも下流側に泡供給口を設け、該泡供給口に配管１４２を接続してもよい。

また、ポンプ１３とミキサー１１とを接続する配管１４２及び泡供給口１４３は、ミキサー１１のスラリー送出部２５に接続する形態に限定されるものではなく、例えば図３に点線で示したように外周壁２１３に接続した配管１４２´及び泡供給口１４３´とすることでもできる。このような泡の供給方法によれば、混練領域２１ａから、スラリー送出口２５１を介して排出される直前の石膏スラリーに泡が添加されることになり、中空連結部２５２に配管１４２を接続した場合と同様に泡を添加した石膏スラリーを調製できる。

上述のようにスラリー送出部２５や、混練領域２１ａ等において泡を添加、分散した石膏スラリーは、垂直シュート２５３を流下して、成形機等に供給することができる。なお、図２、図４においては、垂直シュート２５３について短い円筒状の直管を用いた形態を示しているが、係る形態に限定されるものではない。例えば一部を図２、図４に示したように円筒状とし、成形機に供給する石膏スラリーの搬送方向の下流側ではホース状の任意の形状とすることができる。この場合、垂直シュート２５３の下流側では、ミキサー１１と成形手段１６とのレイアウトに応じて、屈曲部、湾曲部等を含むこともできる。また、中空連結部２５２に垂直シュート２５３に替えてホース状のシュートを接続することができる。すなわち、垂直シュート２５３を設けずに、中空連結部２５２に直接ホース状のシュートを接続することができる。この場合、垂直シュート２５３の場合と同様に、該ホース状のシュート内で石膏スラリー中に泡を均一に分散することができる。また、ホース状のシュートはミキサー１１と成形手段１６とのレイアウトに応じて、屈曲部、湾曲部等を含むこともできる。

ここまでミキサー１１の構成例について説明したが、係る形態に限定されるものではない。原料である粉体成分Ｐと、液体成分Ｌとを混練して石膏スラリーを調製することができ、該石膏スラリーに泡を添加できるミキサーであれば各種形態のものを用いることができる。

次に発泡装置１２について説明する。

発泡装置１２では、例えば起泡剤を用いて泡を作製（生成）することができる。このため、図１に示したように、発泡装置１２に対して起泡剤を供給する起泡剤供給管１２１Ａや、空気を供給する空気供給管１２１Ｂ等を接続しておくことができる。なお、必要に応じて、図示しない水を供給する水供給管等を設けておくこともできる。

発泡装置１２において、起泡剤から泡を作製する方法は特に限定されるものではなく、例えば起泡剤に空気を吹き込むようなプレフォーミング方式を用いることができる。

プレフォーミング方式により泡を作製する場合、発泡装置１２は、主として起泡剤原液を受け入れる起泡剤受入タンクを有することができる。なお、起泡剤受入タンクには、上述の起泡剤供給管１２１Ａを接続しておくことができる。

また、発泡装置１２はさらに、一定量の起泡剤原液を起泡剤受入タンクから汲み出すためのポンプ、起泡剤受入タンクから汲み出された起泡剤原液中に圧縮空気を吹き込み、得られた起泡剤原液と空気との混合物を撹拌して起泡剤原液から泡を作製する発泡部等を有することができる。なお、発泡部には、上述の空気供給管１２１Ｂを接続しておくことができる。

起泡剤から泡を作製する方法として、上述のように起泡剤原液に圧縮空気を吹き込み、得られた起泡剤原液と空気との混合物を撹拌する形態に限定されるものではない。

例えば、起泡剤の原液を所定の希釈率となるように予め水で希釈して、起泡剤希釈溶液とした後、該起泡剤希釈溶液に圧縮空気を吹き込み、得られた起泡剤希釈溶液と空気との混合物を撹拌することで泡を作製することもできる。

この場合、発泡装置１２は、水を貯蔵する水タンク、及び水タンクから一定量の水を汲み出すポンプをさらに有することができる。また、発泡装置１２は、起泡剤を所定の希釈率となるように水で希釈し、起泡剤原液の希釈水溶液とするための希釈タンク、及び一定量の起泡剤希釈溶液を汲み出すためのポンプもさらに有していてもよい。

発泡装置１２の発泡部において、起泡剤原液または起泡剤希釈溶液と、空気との混合物を撹拌する方法は特に限定されるものではなく、例えば、高速撹拌によって生じた剪断力を加えて撹拌し、泡を作製することができる。また、起泡剤原液または起泡剤希釈溶液と、空気との混合物を微細な粒状のビーズ中に通過させることで撹拌することもできる。

なお、起泡剤、水、および空気に関する定量精度を高めて一定量の泡を得るためには、各物質を輸送する配管の途中に公知の流量計を設けて、流量計での検出値に基づいて、各物質の流量を自動的に制御してもよい。

発泡装置１２で用いる起泡剤は特に限定されるものではなく、従来から石膏系板材の製造に使用されてきた、アニオン性、カチオン性、非イオン性、及び両性の界面活性剤を使用することができる。起泡剤は、好ましくは、アニオン性界面活性剤であり、特に好ましくは、アルキル、アルキルアリール、アルキルエーテル、アルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル（ポリエチレンオキサイドアルキルエーテル）、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル（ポリエチレンオキサイドポリプロピレンオキサイドアルキルエーテル）などの硫酸塩が挙げられる。

発泡装置１２で作製する泡の量は特に限定されるものではないが、発泡装置１２が単位時間当たりに作製する泡の量は、ポンプ１３がミキサー１１へ単位時間当たりに搬送する泡の量以上であることが好ましい。これは、発泡装置１２が単位時間あたりに作製する泡の量が、ポンプ１３がミキサー１１へ単位時間あたりに搬送する泡の量よりも少ないと、発泡装置１２の発泡部内に供給された、発泡前の起泡剤等がポンプ１３により搬送される恐れがあるからである。

発泡装置１２で作製した泡は、ポンプ１３を介してミキサー１１に直接搬送することもできるが、発泡装置１２と、ポンプ１３との間に図示しないサービスタンク（バッファー）を設け、該サービスタンク内に溜めておくこともできる。なお、サービスタンクを設ける場所は特に限定されるものではなく、例えば発泡装置１２内等に設けることができる。

発泡装置１２で作製した泡を、ポンプ１３を介してミキサー１１に直接搬送する場合であって、発泡装置１２が単位時間あたりに作製する泡の量よりも、ポンプ１３により単位時間あたりに搬送する泡の量が少ない場合には、配管１４１等に泡を溜めておくこともできる。

ただし、このように配管１４１や、サービスタンク内に泡を溜めておく場合、これらの部材内の内圧が過度に上昇しないように、所定圧力以上になった場合に泡を逃がす手段、例えば背圧弁１２２を設けておくことが好ましい。なお、図１では発泡装置１２に背圧弁１２２を接続した例を示しているが、係る形態に限定されるものではなく、泡を逃がす手段は、例えば配管１４１や、サービスタンク等に接続することもできる。

また、上述の泡を逃がす手段に替えて、または泡を逃がす手段に加えて、配管１４１や、サービスタンクに図示しない圧力計と、発泡装置１２を制御する制御手段１５とを設けておくこともできる。この場合、圧力計で検出する圧力が一定以上になった場合、圧力計が検出する圧力が低下するまで、制御手段１５により、発泡装置１２による泡の作製を停止する等の制御を行うことができる。

次に、ポンプ１３について説明する。

既述のように従来の石膏系板材製造装置では、発泡装置と、ミキサーとは配管で直接接続されている構成を有していたところ、ミキサー内での微小な圧力変動により、泡の添加量にも変動が生じるという問題があった。そこで、本発明の発明者らが検討を行ったところ、発泡装置１２とミキサー１１との間に、発泡装置１２やミキサー１１とは別にポンプ１３を配置することで、ミキサー内の微小な圧力変動の影響を抑制し、石膏スラリーへの泡の添加量を精密に制御できることを見出した。

これは、発泡装置１２で作製した泡を、ポンプ１３によりミキサー１１に供給することで、ミキサー１１内での微小な圧力変動に対抗できるからと考えられる。ただし、ポンプの種類によっては、その構造上、泡に対して過度に圧力が加わり、泡が変形した状態で石膏スラリーに添加されたり、泡が破れる破泡等が生じる恐れがある。

そこで、用いるポンプについてさらに検討を行ったところ、ポンプの種類によって、泡を添加した石膏スラリーを硬化して石膏硬化体をした際に、該石膏硬化体中に含まれる泡由来の空隙の形状が異なることが確認された。

ここで、用いるポンプの種類による、泡を添加した石膏スラリーを硬化させた石膏系板材中に含まれる、泡由来の空隙の形状の相違について、図５Ａ〜図５Ｃを用いて説明する。

図５Ａは、発泡装置１２とミキサー１１との間に、ポンプ１３として容積形ポンプのうち、回転ポンプであるねじポンプを配置した、石膏系板材製造装置１０により調製した、泡を添加した石膏スラリーを硬化させた石膏系板材の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により拡大して示した図である。

また、図５Ｂは、ポンプ１３として容積形ポンプのうち、往復ポンプであるダイアフラムポンプを用いた点以外は、図５Ａの石膏系板材の場合と同様にして作製した石膏系板材の断面を同様にして拡大して示した図である。

なお、容積形ポンプは一定空間容積にあるスラリー等の液状物を、往復運動や回転運動により容積変化させ、液状物にエネルギーを与え、搬送するポンプである。そして、回転ポンプは、係る容積形ポンプのうち、回転する部品の回転運動により液状物を吸引・吐出するポンプであり、往復ポンプは、係る容積形ポンプのうち、部品の往復運動により液状物の吸引・吐出を行うポンプである。

図５Ｃは、ポンプ１３として羽根車をケーシング内で回転させ、液体にエネルギーを与える、遠心力を用いた遠心式ポンプである渦巻きポンプを用いた点以外は、図５Ａの石膏系板材の場合と同様にして作製した石膏系板材の断面を同様にして拡大して示した図である。

図５Ａ、図５Ｂに示した、容積形ポンプをポンプ１３として用いて作製した石膏系板材おける泡由来の空隙５１、５２は略球形状を有しており、その大きさもほぼ均一になっていることが確認できる。これに対して、図５Ｃに示した、ポンプ１３として遠心式ポンプである渦巻きポンプを用いて作製した石膏系板材における泡由来の空隙５３は不定形となっており、図５Ａ、図５Ｂに示した石膏系板材の場合と比較して、その大きさにばらつきが見られることも確認できる。なお、いずれの場合でもポンプの運転条件を変更して石膏系板材を作製し、同様に分析を行ったが、同じ傾向が見られた。

図５Ｃに示した石膏系板材を製造する際には、上述のように渦巻きポンプを用いて石膏スラリーに泡を添加しており、用いた渦巻きポンプにより、発泡装置で作製した泡に、外力が強く加えられ、泡が変形した状態で石膏スラリー中に添加されていると考えられる。そして、上述のように変形した状態の泡が石膏スラリーに添加されると泡同士が凝集し易くなるため、石膏スラリー内の泡の大きさにばらつきが見られるようになる。

このため、ポンプ１３として、容積形ポンプではない渦巻きポンプを用いた場合、図５Ｃに示したように、泡由来の空隙５３の形状が不定形で、かつその大きさにばらつきが見られたものと考えられる。

なお、図５Ｃでは石膏系板材の微視的な分析結果を示したが、図５Ｃに示した石膏系板材を製造する際のように、石膏スラリー中の泡が凝集して大きな泡が発生すると、得られる石膏系板材において、泡由来の巨大な空隙が生じ、石膏が一部抜けたように見える恐れがある。また、石膏スラリー中に生じた大きな泡により、石膏系板材の表面に配置したボード用原紙等の表面被覆材に膨れを生じる恐れがある。

これに対して、図５Ａ、図５Ｂに示した石膏系板材を作製する際に用いた容積形ポンプは、運転条件によらず、発泡装置からミキサーまで、泡に過剰の力を加えることなく搬送することができる。このため、図５Ａ、図５Ｂに示したように、略球形状であり、大きさもほぼ均一な泡由来の空隙５１、５２を有する石膏系板材とすることができる。

そして、容積形ポンプの中でも、回転ポンプはローターや歯車の回転運動により、吸引、吐出し作用を行うポンプであり、特に泡に過剰な力を加えることなく、石膏スラリーに泡を添加することができる。このため、図５Ａに示したように、ポンプ１３として回転ポンプを用いた場合、特に、石膏スラリー中で泡が変形することや、泡同士が凝集することを抑制できる。また、破泡の発生も抑制できる。

従って、図５Ａに示したように、得られる石膏系板材中の泡由来の空隙は特に、その形状が略球形状となり、泡由来の空隙のサイズも略均一にすることができる。さらに、得られる石膏系板材においては、石膏芯内に巨大な空隙が生じることや、表面被覆材に膨れが生じることも抑制できる。

以上の検討結果から、ポンプ１３としては、発泡装置１２で作製した泡に過剰な力を加えることなく搬送することができる容積形ポンプを好ましく用いることができる。具体的には、ダイアフラムポンプ、ピストンポンプ等の往復ポンプ、ギヤポンプ、ベーンポンプ、ねじポンプ等の回転ポンプを用いることができる。

そして、ポンプ１３としては特に、回転ポンプが好ましく、ねじポンプをより好ましく用いることができる。ねじポンプは、ねじ型の回転子を用いて対象物を搬送する形式のポンプであり、スクリューポンプとも呼ばれる。

ねじポンプでは、ねじ型の回転子が、ステーター内を回転することで、両者の隙間にキャビティ―と呼ばれる独立した一連の密閉空間が形成される。そして、回転子が、ステーター内で回転することで、強い吸引力を発生させながらキャビティ―が吐出側へ移動し、泡に過度の力を加えることなく搬送することができる。

係るねじポンプによれば、無脈動、定量輸送を実現できるため、石膏スラリーへの泡の添加量を特に精密に制御することができ、上述のようにポンプ１３として、より好ましく用いることができる。

また、ねじポンプの中でも、一軸ねじポンプを特に好ましく用いることができる。一軸ねじポンプとしては、例えば一軸偏心ねじポンプ（モーノポンプ（登録商標）、モアノポンプとも呼ばれる）が知られており、好ましく用いることができる。

既述のように、本実施形態の石膏系板材製造装置において、ポンプ１３は、発泡装置１２とミキサー１１との間に配置することができる。この際、発泡装置１２とポンプ１３との間の距離、及びポンプ１３とミキサー１１との間の距離は特に限定されるものではないが、泡の供給に対する、ミキサー１１内の圧力変動の影響を抑制する観点から、ポンプ１３は極力ミキサー１１に近い位置に配置することが好ましい。

このため、ポンプ１３とミキサー１１とを接続する配管１４２の長さＬ２は、発泡装置１２とポンプ１３とを接続する配管１４１の長さＬ１よりも短いことが好ましい。これは、上述のように、ポンプ１３をよりミキサー１１の近傍に配置することが好ましいからである。

既述のように、従来は発泡装置とミキサーとは配管で直接接続されていた。そのため、発泡装置側の圧力がミキサー側よりも高くないと泡をミキサー側に供給できなかった。一方、発泡装置で泡を発泡させるに当たり、圧力は作製される泡の量及び形状に大きな影響を与えるため、発泡装置側の圧力を極端に上げることはできなかった。また、ミキサーの圧力変動を受けることで、発泡装置が作製する泡の量及び形状に影響が出る恐れがあった。

これに対して、本実施形態の石膏系板材製造装置１０においては、ポンプ１３の送り込み機能により、発泡装置１２とミキサー１１間の圧力に関係なく、発泡装置１２からミキサー１１へ定量的に泡を供給できる。具体的には、ポンプ１３の泡吸入口１３１（図１を参照）における圧力と、ポンプ１３の泡吐出口１３２における圧力とのどちらが高くても、ミキサー１１に設けられた泡供給口１４３から定量的に泡を供給することができる。また、ミキサー側からの圧力変動に対しても泡の供給量は影響を受けない。

このため、本実施形態の石膏系板材製造装置１０においては、ポンプ１３の泡吸入口１３１における圧力と、泡吐出口１３２における圧力とは特に限定されるものではない。

なお、ここでいうポンプ１３の泡吸入口１３１とは、ポンプ１３が発泡装置１２から搬送された泡を吸入する開口部であり、発泡装置１２とポンプ１３とを接続する配管１４１は、泡吸入口１３１でポンプ１３に接続されている。また、ここでいうポンプ１３の泡吐出口１３２とは、ポンプ１３が発泡装置１２から搬送された泡を吐出する開口部であり、ポンプ１３と泡供給口１４３とを接続する配管１４２は、泡吐出口１３２でポンプ１３に接続されている。

ここまで、本実施形態の石膏系板材製造装置１０に含まれる部材について説明してきたが、本実施形態の石膏系板材製造装置は、上述の発泡装置１２、ポンプ１３、ミキサー１１以外にも必要に応じて各種部材を有することができる。

本実施形態の石膏系板材製造装置１０は、例えば図１に示したように成形手段１６を有することもできる。図６を用いて成形手段１６の構成例について説明する。なお、ここまで図面を用いて説明した部材と共通する部材には、同じ番号を付している。

成形手段１６は、ミキサー１１で調製した石膏スラリーを所望の形状、サイズに成形、加工し、石膏系板材とすることができる。

図中右側から左側へと表面材である表面カバー原紙（ボード用原紙）６１が、生産ラインに沿って搬送される。

ミキサー１１は、搬送ラインと関連する所定の位置、例えば、搬送ラインの上方または横に配置することができる。ミキサー１１については既述のため、詳細な説明は省略する。

そして、ミキサー１１で得られた石膏スラリー６３を、ミキサーの分取口２４ａ、２４ｂから取り出し、分取管２４１ａ、２４１ｂを通じて、ロールコーター６４の搬送方向における上流側で表面カバー原紙（ボード用原紙）６１及び裏面カバー原紙（ボード用原紙）６２上に供給できる。

表面カバー原紙６１及び裏面カバー原紙６２上に供給された石膏スラリー６３は、それぞれ、ロールコーター６４の延展部に至り、延展部で延展される。なお、ロールコーター６４は、塗布ロール６４１、受けロール６４２、及び粕取りロール６４３を有することができる。そして、塗布ロール６４１と、受けロール６４２との間をカバー原紙が通過する際に、表面カバー原紙６１及び裏面カバー原紙６２上に石膏スラリー６３を延展することができる。

このようにして、石膏スラリー６３の薄層と縁部領域との両方が、表面カバー原紙６１上に形成される。また、同様に石膏スラリー６３の薄層が、裏面カバー原紙６２上に形成される。なお、図６ではロールコーター６４を用いて石膏スラリー６３を表面カバー原紙６１及び裏面カバー原紙６２に塗布する例を示しているが、係る形態に限定されるものではない。例えば、ロールコーター６４を用いて石膏スラリー６３を表面カバー原紙６１、または裏面カバー原紙６２のいずれか一方のみに塗布してもよい。また、石膏スラリー６３を表面カバー原紙６１の側端部のみに配置することもできる。

表面カバー原紙６１は、そのまま搬送され、裏面カバー原紙６２は、転向ローラ６５によって表面カバー原紙６１の搬送ライン方向に転向される。そして、表面カバー原紙６１及び裏面カバー原紙６２の両方は、成形機６６に達する。

一方、ミキサー１１から、スラリー送出部２５を介して、泡が添加された石膏スラリー６７が、成形機６６の前に供給される。ミキサー１１から供給され、成形機６６の前に滞留した泡を含有する石膏スラリー６７である石膏スラリー滞留物１６１は、成形機６６によって、表面カバー原紙６１、及び裏面カバー原紙６２の上に形成された薄層の間の層となるように成形され、成形体を形成できる。

以上に説明したようにして、石膏スラリーの成形体である、表面カバー原紙６１、石膏スラリー、裏面カバー原紙６２からなる三層構造を有する連続的な積層体が形成される。

ここではスラリー送出部２５から供給する石膏スラリー６７にのみ泡を添加した形態を例に説明したが、従来から知られているように、分取口２４ａおよび／または分取口２４ｂにおいても石膏スラリーに泡を添加し、泡を含有する石膏スラリーとすることもできる。
なお、分取口２４ａ、２４ｂで石膏スラリーに泡を添加する場合には、例えば発泡装置１２から分取口２４ａ、２４ｂに泡を直接供給、添加することもできる。

成形機６６で所望の形状に成形した後は、石膏スラリー中の焼石膏（半水石膏）が、水和反応により二水石膏の針状結晶が生じて凝結、凝固し、硬化することで石膏系板材となる。

なお、ここでは石膏ボードを製造する成形手段を例に説明したが、係る形態に限定されるものではない。

石膏系板材としては、例えば石膏ボード、ガラスマット石膏ボード、ガラス繊維不織布入石膏板、スラグ石膏板等が挙げられる。そして、成形手段では、製造する石膏系板材にあわせて、表面材であるボード用原紙をガラス繊維不織布（ガラスティッシュ）や、ガラスマット等に変更し、これを表面に、もしくは表面近くに埋没させるように配置して、または表面材を用いずに成形することができる。

ところで、ミキサー１１からの石膏スラリー６７の供給量が変動すると、石膏スラリー滞留物１６１の体積が変動する場合がある。そして、本発明の発明者らの検討によると、成形機６６において、所望の厚さに成形された後、搬送されている成形体の厚さは、石膏スラリー滞留物１６１の体積の変化に応じて、微小ではあるが変動する場合がある。成形体の厚さが変動することで、得られる石膏系板材の厚さも変動する恐れがあることから、より厚さが正確に制御された石膏系板材を製造する観点から石膏スラリー滞留物１６１の体積は略一定に保つことが好ましい。

このため、本実施形態の石膏系板材製造装置は、例えば図１に示したように、ミキサー１１で調製した石膏スラリーを成形する成形機に加えて、成形機前に滞留する石膏スラリーの体積の変化を検出するセンサー１７を有することが好ましい。そして、センサー１７での検出結果である、成形機６６前に滞留する石膏スラリーの体積の変化に基づいて、発泡装置１２から、ミキサー１１への泡の供給量を制御する制御手段１５を有することが好ましい。

石膏スラリー滞留物１６１の体積を制御する方法として、例えばミキサー１１に供給する粉体成分Ｐ、及び液体成分Ｌの供給量を制御する方法と、ミキサー１１への泡の供給量を制御する方法とが考えられる。

前者の場合、ミキサー１１に供給する原料の供給量の制御を開始してから、成形機６６前の石膏スラリー滞留物１６１に供給する石膏スラリーの体積が変化するまで、ミキサー１１内での原料の滞留時間に応じた時間が必要となる。これに対して、後者の場合、既述のようにミキサー１１の出口である、スラリー送出部近傍で泡を添加するため、制御を開始してから、成形機前の石膏スラリー滞留物に供給する石膏スラリーの体積が変化するまでの時間を短くすることができる。

このため、上述のように、成形機前に滞留する石膏スラリーの体積の変化を検出するセンサー１７での検出結果に応じて、制御手段１５により、発泡装置１２から、ミキサー１１への泡の供給量を制御するように構成することが好ましい。

なお、発泡装置１２から、ミキサー１１への泡の供給量は、例えばポンプ１３の運転条件や、発泡装置１２の運転条件により制御することができる。

制御手段１５は、上述のようにセンサー１７からの検出結果に基づいて、ポンプ１３等の運転条件を制御するように構成されていればよく、その具体的な構成は特に限定されない。例えば図１に点線で示したように、制御手段１５は、石膏系板材を製造している際に、上述の発泡装置１２や、ポンプ１３以外の石膏系板材製造装置１０を構成する各部材、すなわち、ミキサー１１や、上述の成形手段１６、センサー１７等も制御するように構成することもできる。

また、制御手段１５は例えば石膏系板材製造装置１０に含まれる各部材ごとに設け、各部材に設けた制御手段間で通信等が行えるように構成しておくこともできる。

センサー１７の構成についても特に限定されるものではない。成形機６６前の石膏スラリー滞留物１６１の体積の変化を検出できるセンサーであればよいことから、例えば、センサー１７と、石膏スラリー滞留物１６１表面との間の距離の変化を検出できる非接触式センサーや石膏スラリー滞留物の滞留量を測定できる接触式及び／又は非接触式センサー等を用いることができる。

本実施形態の石膏系板材製造装置は、ここまで説明した部材以外にも必要に応じて各種部材、手段を有することができる。

例えば、成形手段１６に加えて、成形手段１６よりも下流側に、例えば、成形機６６で成形した成形体を粗切断する粗切断カッターや、成形機６６で成形した成形体について余剰な水分を乾燥させる乾燥手段、製造した石膏系板材を裁断する裁断手段や、製造した石膏系板材を搬送する搬送手段等を配置しておくこともできる。

また、図１ではミキサー１１を１台設けた例を示したが、係る形態に限定されるものではなく、例えば複数台のミキサー１１を設けることもできる。

複数台のミキサーを設ける場合であって、例えば図６に示した成形手段に関して説明したように泡を添加しない石膏スラリー６３と、泡を添加する石膏スラリー６７とを製造する場合、石膏スラリー６３と、石膏スラリー６７とを別のミキサーで作ることもできる。

石膏系板材製造装置１０が、複数台のミキサー１１を有する場合、複数台のミキサーのうち石膏スラリーに泡を添加するミキサーについては、ここまで説明したように、発泡装置１２、及びポンプ１３を接続するように構成することが好ましい。

以上に説明した本実施形態の石膏系板材製造装置によれば、発泡装置と、ミキサーとの間にポンプを設けたため、ミキサー内の内圧の変化によらず、石膏スラリーに対する泡の添加量を精密に制御できる。

また、本実施形態の石膏系板材製造装置によれば、上述のように、石膏スラリーに対する泡の添加量を精密に制御できるため、例えば比重が０．４以上０．７以下の、泡由来の空隙を多数含む石膏系板材の製造に好適に用いることができる。

以下に具体的な実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
図１に示した石膏系板材製造装置１０を用いてＪＩＳ Ａ ６９０１（２０１４）で規定される、板厚が１２．５ｍｍ、幅９０９ｍｍ、長さ１８２０ｍｍの石膏ボードを１００枚製造し、該石膏ボードの、厚さ、及び重さのばらつきについて評価を行った。

ここで、本実施例の石膏ボードの作製手順について図１〜図４、図６を用いて説明する。

まず、石膏ボードに供給する石膏スラリーの製造手順について説明する。

本実施例では、図１に示した石膏系板材製造装置１０に含まれる、発泡装置１２と、ポンプ１３と、ミキサー１１とを用いて石膏スラリーを調製し、調製した石膏スラリーを成形手段１６により成形して、石膏ボードを製造した。

図１に示すように、発泡装置１２とポンプ１３、ポンプ１３とミキサー１１は、それぞれ配管１４１、１４２によって接続され、ポンプ１３は、泡の搬送経路において、発泡装置１２と、ミキサー１１との間に設けられている。そして、発泡装置１２で作製した泡を、ポンプ１３によりミキサー１１へ搬送した。なお、配管１４１の長さＬ１と、配管１４２の長さＬ２とは、Ｌ２＜Ｌ１となるように構成した。

発泡装置１２は、図１に示した起泡剤供給管１２１Ａと、空気供給管１２１Ｂと、図示しない水供給管とが接続されている。発泡装置内には、起泡剤受入タンク、水タンク、希釈タンク、発泡部が配置されており、起泡剤受入タンクには起泡剤供給管１２１Ａが、水タンクには水供給管がそれぞれ接続されている。

そして、起泡剤受入タンクに供給された起泡剤、及び水タンクに供給された水を、それぞれポンプで汲み出して希釈タンクに供給し、希釈タンク内で起泡剤希釈溶液とした。次いで希釈タンク内からポンプで起泡剤希釈溶液を発泡部に供給し、発泡部に接続された空気供給管１２１Ｂから空気を供給することで起泡剤希釈溶液と空気との混合物を形成し、該混合物に剪断力を加えて泡を作製した。

なお、主成分としてアルキルエーテル硫酸塩を含む起泡剤を用いた。

ポンプ１３としては、容積形ポンプのうちの回転ポンプの一種である一軸偏心ねじポンプを用いた。また、石膏ボードを製造する間、ポンプ１３の泡吸入口１３１における圧力が、ポンプ１３の泡吐出口１３２における圧力よりも高くなるように、発泡装置１２、及びポンプ１３の運転条件を制御した。なお、ポンプ１３の泡吸入口１３１における圧力と、ポンプ１３の泡吐出口１３２における圧力との圧力差は特に限定されないが、念のため０．０１ＭＰａ以上０．２０ＭＰａ以下の場合に、石膏ボードが正常に製造できることを予め確認しておいた。そして、本実施例においては、ポンプ１３の泡吸入口１３１における圧力と、ポンプ１３の泡吐出口１３２における圧力との圧力差を０．０５ＭＰａに設定して運転条件を制御した。

ミキサー１１は、図２〜図４に示した構造を有しており、原料供給部と、混練領域と、スラリー送出部とを有している。

原料供給部は、粉体成分を供給する図示しない粉体供給口と、液体成分を供給する図示しない液体供給口を有しており、粉体供給口は粉体供給管１１１Ａと、液体供給口は液体供給管１１１Ｂと、それぞれ接続されている。

そして、原料供給部から供給された粉体成分と、液体成分とを、混練領域２１ａ内で撹拌、混合することで、石膏スラリーを調製した。混練領域２１ａ内の構成については、既に説明したため、ここでは説明を省略する。

そして、ミキサー１１の筐体２１の外周壁２１３に設けた分取口２４ａ、２４ｂ、及びスラリー送出部２５から、調製した石膏スラリーを取り出し、成形手段１６へと供給した。

なお、スラリー送出部２５は、外周壁２１３に設けたスラリー送出口２５１と、該スラリー送出口に接続された中空連結部２５２と、垂直シュート２５３と、を有している。

そして、スラリー送出部２５の中空連結部２５２に、泡供給口１４３を設置（開口）し、ポンプ１３の泡吐出口１３２と接続された配管１４２を、泡供給口１４３に接続しており、中空連結部２５２において、ポンプ１３からの泡を石膏スラリーに添加した。

なお、スラリー送出部２５では、石膏芯の比重が０．６５となるように泡を添加した。

また、石膏スラリーの原料となる粉体成分としては、焼石膏、凝結調整剤、減水剤、接着性向上剤を用いており、焼石膏１００質量部に対して、凝結調整剤１質量部、減水剤０．３質量部、接着性向上剤０．５質量部となるように配合した。

石膏スラリーの原料となる液体成分としては、水を用いており、粉体成分中の焼石膏１００質量部に対して、水７０質量部となるように供給した。

以上のようにして、発泡装置１２と、ポンプ１３と、ミキサー１１とにより連続的に石膏スラリーを調製し、成形手段１６に石膏スラリーを供給した。なお、スラリー送出部２５からは泡を添加した石膏スラリーを、分取口２４ａ、２４ｂからは泡の添加していない石膏スラリーを供給している。

次に、図６を用いて、成形手段１６で、石膏スラリーを成形し、石膏ボードを作製する手順について説明する。

図６中右側から左側へと表面カバー原紙（ボード用原紙）６１を、生産ラインに沿って連続的に搬送する。なお、本実施例においては、表面カバー原紙６１、及び後述する裏面カバー原紙６２ともに２００ｇ／ｍ^２のボード用原紙を用いた。

そして、上述のようにミキサー１１において得られた石膏スラリーについて、分取口２４ａ、２４ｂから分取管２４１ａ、２４１ｂを通じて、ロールコーター６４の搬送方向における上流側で表面カバー原紙６１及び裏面カバー原紙６２上に供給した。

表面カバー原紙６１及び裏面カバー原紙６２上の、泡を添加していない石膏スラリー６３は、それぞれ、ロールコーター６４の延展部に至り、延展部で延展される。石膏スラリー６３の薄層と縁部領域との両方が、表面カバー原紙６１上に形成される。また、同様に石膏スラリー６３の薄層が、裏面カバー原紙６２上に形成される。

表面カバー原紙６１は、そのまま搬送され、裏面カバー原紙６２は、転向ローラ６５によって表面カバー原紙６１の搬送ライン方向に転向される。

そして、表面カバー原紙６１及び裏面カバー原紙６２の両方は、成形機６６に達する。ここで、各ボード用原紙、すなわち表面カバー原紙６１、及び裏面カバー原紙６２の上に形成された薄層の間に、泡を添加した石膏スラリー６７が、スラリー送出部２５を通じて供給される。

そして、成形機６６を通過することにより、表面カバー原紙６１と、裏面カバー原紙６２との間に、石膏スラリー６３、及び石膏スラリー６７により形成された層が配置された連続的な積層体が形成される。この際、石膏ボードの厚みが１２．５ｍｍとなるように成形した。

なお、成形機６６前に滞留する石膏スラリーである石膏スラリー滞留物１６１の体積の変化を検出するセンサー１７を設けておいた。そして、センサー１７での検出結果に基づいて、石膏ボードの製造中、石膏スラリー滞留物１６１の体積が一定に保たれるように、ポンプ１３からミキサー１１に供給する泡の供給量を、制御手段１５により制御した。具体的には石膏スラリー滞留物１６１の体積が減少した場合には、ポンプ１３からミキサー１１への泡の供給量を増加させ、石膏スラリー滞留物１６１の体積が増加した場合には、ポンプ１３からミキサー１１への泡の供給量を減少させた。

なお、センサー１７としては、石膏スラリー滞留物１６１表面とセンサー１７との間の距離の変化を検出できる非接触式センサーを用いた。

得られた成形体は、搬送する過程で硬化させた。そして、硬化すると共に図示しない粗切断カッターに至る。粗切断カッターは、連続的な積層体を所定の長さの板状体に切断し、原紙で被覆された石膏を主体とする芯材からなる板状体、すなわち、石膏ボードの半製品が形成される。

粗切断された積層体は、更に、乾燥機（図示せず）を通過し、強制乾燥されて余分な水分を除去した（乾燥工程）。その後、所定の長さの製品に裁断して石膏ボードを製造した。

得られた石膏ボード１００枚について、その厚さ、及び１枚当たりのボード重量を測定し、そのばらつきを評価した。結果を図７Ａ、図７Ｂに示す。

図７Ａが、石膏ボードのボード重量についての、頻度、及び累積（％）を示している。図７Ｂが石膏ボードの厚みについての、頻度、及び累積（％）を示している。
［比較例１］
ポンプ１３を設けなかった点以外は、実施例１と同様にして、１００枚の石膏ボードを製造した。

なお、比較例１では、ポンプ１３を設けていないため、発泡装置１２とミキサー１１とを配管により直接接続した。そして、発泡装置１２からミキサー１１に供給する泡の量は、発泡装置に供給する、起泡剤等の原料の供給量により制御を行った。

得られた石膏ボード１００枚について、その厚さ、及び１枚当たりのボード重量を測定し、そのばらつきを評価した。結果を図８Ａ、図８Ｂに示す。

図８Ａが、石膏ボードのボード重量についての、頻度、及び累積（％）を示している。図８Ｂが石膏ボードの厚みについての、頻度、及び累積（％）を示している。

図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ、図８Ｂに示した結果によると、実施例１の方が、比較例１よりもボード重量のばらつき、すなわち分布幅が小さくなっていることを確認できた。また、ボードの厚みについても同様の傾向が確認できた。これは、実施例１では、発泡装置１２と、ミキサー１１との間にポンプ１３を配置し、石膏スラリーへの泡の添加量を精密に制御することができたため、石膏ボードの比重を、略一定に保つことができたためと考えられる。

また、実施例１において得られた石膏ボードの断面をレーザー顕微鏡により評価したところ、石膏スラリーに添加した泡由来の空隙は、略球形状を有し、そのサイズもほぼ均一になっていることを確認できた。これは、ポンプとして容積形ポンプのうちの回転ポンプの一種である、一軸偏心ねじポンプを用いたため、ポンプにより泡を搬送する際に、泡に過度な力が加わらず、泡が変形することを抑制できたためと考えられる。

以上に石膏系板材製造装置を、実施形態等で説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されない。特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

本出願は、２０１６年２月１０日に日本国特許庁に出願された特願２０１６−０２３８９７号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０１６−０２３８９７号の全内容を本国際出願に援用する。

１０ 石膏系板材製造装置
１１ ミキサー
１２ 発泡装置
１３ ポンプ
１５ 制御手段
１７ センサー
６６ 成形機

Claims (7)

1. 石膏スラリーを調製するミキサーと、
   発泡装置と、
   前記発泡装置で作製した泡を前記ミキサーへ搬送するポンプと、を備え、
   前記ポンプが容積形ポンプである石膏系板材製造装置。
2. 前記ポンプが、前記泡の搬送経路において、前記発泡装置と、前記ミキサーとの間に設置されている請求項１に記載の石膏系板材製造装置。
3. 前記ミキサーは、原料供給部と、混練領域と、スラリー送出部とを有し、
   前記スラリー送出部には、前記ポンプにより搬送された泡を石膏スラリーに供給する泡供給口が設置されている請求項１または２に記載の石膏系板材製造装置。
4. 前記ポンプが回転ポンプである請求項１乃至３のいずれか一項に記載の石膏系板材製造装置。
5. 前記ポンプが、ねじポンプである請求項４に記載の石膏系板材製造装置。
6. 前記ねじポンプが、一軸ねじポンプである請求項５に記載の石膏系板材製造装置。
7. 前記ミキサーで調製した前記石膏スラリーを成形する成形機と、
   前記成形機前に滞留する石膏スラリーの体積の変化を検出するセンサーと、
   前記センサーでの検出結果に基づいて、前記発泡装置から前記ミキサーへの泡の供給量を制御する制御手段と、をさらに有する請求項１乃至６のいずれか一項に記載の石膏系板材製造装置。