JP3294835B2 - 木質セメント板およびその製造方法 - Google Patents

木質セメント板およびその製造方法

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JP3294835B2 JP2000022502A JP2000022502A JP3294835B2 JP 3294835 B2 JP3294835 B2 JP 3294835B2 JP 2000022502 A JP2000022502 A JP 2000022502A JP 2000022502 A JP2000022502 A JP 2000022502A JP 3294835 B2 JP3294835 B2 JP 3294835B2
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    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は木質セメント板の廃
材を有効利用した木質セメント板および該木質セメント
板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】木質繊維物質を補強材として使用した木
質セメント板は例えば外壁材、屋根材等の建築材料とし
て使用されている。該木質セメント板の製造工程から排
出されるトリミング屑、あるいは該木質セメント板を使
用した建築物の修理や撤去等によって生ずる廃材等は従
来粉砕して埋立て等に利用されていたが、最近では該廃
材粉砕物を木質セメント板の原料の一部として有効利用
することが提案されている。例えば特許第２５９３９２
６号には該廃材をパルペライザーにより粒径３５〜３０
０μm の範囲に粉砕して木質セメント板の原料スラリー
に添加配合することが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記木質セメント板の
廃材は硬化性に乏しく、粒径が小さく粉砕されているた
め木質繊維物質が短くせん断されているので絡合効果も
なく、該木質繊維物質による補強効果は期待出来ず、従
来は木質セメント板の原料としては充填材的に使用され
るにとどまり、したがって添加量も制限され、木質セメ
ント板廃材を大量に有効利用することは出来なかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の課題
を解決するための手段として、木質繊維物質を補強材と
して使用した木質セメント板の廃材を衝撃型粉砕機を使
用して粉砕した粉砕物と摩砕式粉砕機で粉砕した粉砕物
とを含有する木質セメント板および木質繊維物質を補強
材として使用した木質セメント板の廃材を衝撃型粉砕機
を使用して粉砕した粉砕物と摩砕式粉砕機で粉砕した粉
砕物とをセメントと木質繊維物質とを含有する原料混合
物に添加してスラリーとし、該スラリーを抄造脱水成形
してマットをフォーミングし、該マットを養生硬化せし
める木質セメント板の製造方法を提供するものである。
上記衝撃型粉砕機による粉砕物の粒径は主として８５０
〜３００μｍであり、該摩砕式粉砕機による粉砕物の粒
径は３００μｍ以下であることが望ましい。
【０００５】
【作用】図１に示すような木質セメント板の廃材の粉砕
物(1) をハンマーミルのような衝撃型粉砕機によって微
粉砕すると、パルプのような木質繊維物質(2) が存在す
る部分が他の部分よりも軟質であるために、この部分で
分割され易い。そして図２に示すように該粉砕物(1) が
二個の粉砕物(1A,1A) に分割された状態では、木質繊維
物質(2A,2A) が引裂かれて毛羽立ち(21A) を生じる（フ
ィブリル化）。該粉砕物(1A)は主として８５０〜３００
μｍの粒径であり、望ましくは２mm以下の粒径である。
更に粉砕物(1A)をボールミルのような摩砕式粉砕機で粉
砕して３００μｍ以下の粒径、望ましくは１００〜３０
μｍの粒径のいわゆる再水和可能な粒度の微粉砕物にす
ると、内部の未反応セメントやシリカ成分が粉砕された
粉砕物の分割された面のみならず摩砕された微粉砕物の
表面の殆どの面において露出し、該微粉砕物の表面が活
性化される。
【０００６】このように毛羽立ち(21A) が表面の所々に
形成されている衝撃型粉砕機を用いた粉砕物（以下粉砕
物Ａとする）と、摩砕によって表面が活性化されている
粉砕物（以下粉砕物Ｂとする）とを木質セメント板原料
に混合すると、粉砕物Ａにあってはセメント等の原料微
粉末を毛羽立ち(21A) の中に捕捉し、抄造法によって木
質セメント板を製造する場合には、抄造時該原料微粉末
の漏洩が防止されるので、フェルト等の抄造帯の目詰ま
りが起りにくゝなり、抄造性、即ち生産性が向上し、粉
砕物Ｂにあっては原料中に含まれるセメント、ケイ酸含
有物質あるいは粉砕物Ａと反応再硬化し、更に粉砕物Ｂ
相互も反応再硬化して製品の強度を向上させる。
【０００７】更に粉砕物Ａにあってはその表面から形成
される毛羽立ち(21A) は、原料中の木質繊維物質あるい
は粉砕物Ａ相互の毛羽立ち(21A) と強固に絡合してマッ
トあるいは製品の強度向上に寄与するが、該毛羽立ち(2
1A) は粉砕物(1A)からランダムな方向に向かって放射状
に形成されているから、該毛羽立ち(21A) の絡合による
上記補強効果は方向性がなく、マットや製品の強度はど
の方向にも向上する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。 〔木質セメント板廃材〕本発明において使用される木質
セメント板廃材とはスラグセメントパーライト板のよう
な木質繊維物質を含む板材であり、該板材はオートクレ
ーブ養生されていない常圧養生品が望ましく、前記した
ように木質セメント板製造工程から排出されるトリミン
グ屑、あるいは木質セメント板を使用した建築物の修理
や撤去等によって生ずる廃材等である。上記廃材は通常
まず二軸クラッシャー等の粉砕機によって４０〜２０mm
程度の大きさの粗粉砕物(1) に粉砕される。本発明では
上記粗粉砕物(1) はハンマーミル、インパクトミル等の
衝撃型粉砕機または竪型ミル、ローラーミル等の摩砕式
粉砕機によって粉砕される。上記衝撃型粉砕機によって
粉砕された粉砕物は主として８５０〜３００μm の範囲
の粒径望ましくは２mm以下の粒径の粉砕物Ａに粉砕され
る。上記粉砕の際に前記したような木質繊維物質(2A)の
フィブリル化が起こり、図２に示すような表面から毛羽
立ち(21A) がランダムな方向に向かって放射状に形成さ
れている粉砕物Ａが得られる。
【０００９】一方竪型ミル、ローラーミル等の摩砕式粉
砕機によって粉砕された粉砕物は３００μm 以下の粒
径、望ましくは１００〜３０μｍの粒径の粉砕物Ｂに微
粉砕される。
【００１０】本発明においては、上記衝撃型粉砕機によ
る粉砕物を篩別等によって粗粒分と細粒分とに分別した
り、空気分級によって低比重分と高比重分に分別し、粗
粒分あるいは低比重分を衝撃型粉砕機によって粉砕して
粉砕物Ａとし、細粒分あるいは高比重分を摩砕式粉砕機
によって粉砕して粉砕物Ｂとしてもよい。
【００１１】上記廃材中にはセメントの未硬化成分であ
る未反応のＣa Ｏ、Ｓi Ｏ2 およびＡl2Ｏ3 等の活性物
質が残有しており、このような活性物質の存在のため、
該廃材には少なからず硬化性が残存している。したがっ
て上記廃材を摩砕式粉砕機によって３００μm 以下特に
１００〜３０μｍの粒径に微粉砕すれば、上記活性物質
が該粉砕物Ｂの表面に露出するので反応活性度が高くな
り、このような廃材に残存する硬化性を有効に利用する
ことが出来製品の強度をより向上出来る。
【００１２】更に上記衝撃型粉砕機による粉砕物を空気
分級した場合には、得られる粉砕物Ａには木質繊維物質
が多く含まれているので、該木質繊維物質の補強効果が
有効に利用出来、また得られる粉砕物Ｂには上記無機活
性物質が多く残存しているので、反応活性度が一層高い
粉砕物Ｂが得られる。
【００１３】該粉砕物Ａおよび粉砕物Ｂの粒径を上記範
囲に設定するには所定の径の目を有する篩を衝撃型粉砕
機あるいは摩砕式粉砕機にセットして篩別けすればよ
い。本発明では通常粉砕物Ａと粉砕物Ｂとは８：２〜
２：８重量比に混合されている。そして上記混合粉砕物
Ａ，Ｂは原料中に１０〜６０重量％程度添加出来る。し
かし６０重量％を超える添加量では製品の強度が低下す
るおそれがある。
【００１４】〔セメント類〕本発明に使用されるセメン
ト類としては、例えばポルトランドセメント、ジェット
セメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、ア
ルミナセメント等のセメント類および高炉スラグ、フラ
イアッシュ、ケイ藻土、火山灰等のポゾラン物質、ケイ
砂、ケイ石粉等のケイ酸カルシウム反応物等が含まれ
る。
【００１５】〔添加成分〕本発明においては、セメント
板製品の強度を補強するため、あるいは上記セメント板
廃材粉砕物の硬化性を強化するために、更にパルプ繊
維、故紙解繊物、木質繊維束、木片、木粉等の木質繊維
物質、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊
維、アセテート繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレ
ン繊維等の有機繊維やガラス繊維、炭素繊維、セラミッ
ク繊維等の無機繊維等の補強繊維材料の一種または二種
以上および／またはシリカ粉、シリカヒューム、パーラ
イト、マイカ、ドロマイト、ウォラストナイト、ガラス
粉、ケイ質粘土、ベントナイト等のケイ酸含有物質の一
種または二種以上が添加されてもよい。上記補強繊維材
料およびケイ酸含有物質は夫々３０重量％以下の量で添
加される。これらの添加量が３０重量％を越えるとセメ
ント板製品を補強する効果や硬化性を強化する効果は飽
和し、そしてセメント板廃材再利用率が低下する。上記
成分の他所望なれば更に塩化カルシウム、塩化マグネシ
ウム、水酸化マグネシウム、硫酸アルミニウム、アルミ
ン酸ソーダ、水ガラス等のセメント硬化促進剤、脂肪酸
金属塩、ワックス、パラフィン、シリコン等の撥水剤が
添加されてもよい。
【００１６】〔木質セメント板の製造〕本発明の木質セ
メント板を製造するには、まず上記セメント板廃材粉砕
物である粉砕物Ａ，Ｂ（粗粉砕物(1) のうちの細かいも
のは添加可能）の夫々に所望なれば更に上記補強繊維材
料および／またはケイ酸含有物質等を添加した原料を５
〜１５重量％程度の固形分濃度で水に分散させたスラリ
ーをヌッチェ式抄造機、長網式抄造機、丸網式抄造機等
の抄造機によって抄造脱水してマットをフォーミングす
る湿式法、あるいは上記原料を６０重量％以下の含水状
態で型板上に散布してマットをフォーミングする乾式法
によってマットをフォーミングする。
【００１７】該木質セメント板廃材粉砕物中の粉砕物Ａ
は前記したように毛羽立ち(21A) 中に原料微粉末が捕捉
されるので、マットのフォーミングに湿式法を適用した
場合、スラリーの濾水性を向上せしめる。このようにし
てフォーミングされたマットにおいては、前記粉砕物Ａ
の有する毛羽立ち(21A) の強固な絡合効果によって強度
が補強されており型崩れしにくゝなる。
【００１８】上記マットはロールプレス、平板プレス等
によって望ましくは３０kg／cm2 以上の圧力によってプ
レスされ、上記プレスの後所望なれば一次養生される。
上記プレスにおいて型面に凹凸模様を付した型板を使用
して上記マットの表面にエンボスを施してもよい。上記
一次養生条件は通常６０〜９０℃で５〜１２時間であ
る。上記一次養生後該マットは二次養生される。該二次
養生は通常４０〜７０℃で１２時間以上常圧養生する
か、１４０〜１８０℃で６〜１２時間のオートクレーブ
養生を行なう。上記二次養生にオートクレーブ養生を行
なえば上記マット中のセメント成分やケイ酸含有物質
（シリカ成分）、あるいは木質セメント板の廃材粉砕物
Ａ，Ｂが関係する硬化反応であるケイ酸カルシウム反応
がより円滑に行われ、該マットは硬化して木質セメント
板となる。
【００１９】〔実施例〕セメント４０重量％とパルプ５
重量％とパーライト５重量％とスラグセメントパーライ
ト板（木質繊維物質含有常圧養生品）の廃材粉砕物５０
重量％とからなる原料混合物を固形分７重量％濃度のス
ラリーとし、長網式抄造機によって抄造し脱水し、メイ
キングロールに巻取りマットに成型した。該マットを平
板プレスした後８０℃，１０時間の一次養生および６０
℃，２４時間の常圧二次養生を行ない木質セメント板を
得た。廃材粉砕物は主として３５０〜６００μｍの粉砕
物Ａと主として３０〜１００μｍの粉砕物Ｂとを表１に
示す配合割合で混合した。得られた木質セメント板の物
性値を表１に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１によれば、本発明の粉砕物Ａと粉砕物
Ｂとの混合物を用いた実施例１，２，３は、粉砕物Ａの
みを用いた比較例１に比して、比重、曲げ強度が大巾に
向上し、破断時のたわみ量を略同等に維持した優れた木
質セメント板が得られた。また実施例１，２，３は粉砕
物Ｂのみを用いた比較例２に比して比重、曲げ強度は若
干劣るが、破断時のたわみ量や抄造性が格段に優れてい
る。
【００２２】
【発明の効果】本発明の木質セメント板廃材は、衝撃型
粉砕機によって粉砕される粉砕物Ａと摩砕式粉砕機によ
って粉砕される粉砕物Ｂとを併用するから、粉砕物Ａに
ついてはその過程において該廃材に含まれている木質繊
維物質がフィブリル化して毛羽立ちを生じ、粉砕物Ｂに
ついては表面が顕著に活性化され、このような混合廃材
粉砕物を木質セメント板の原料の一部として添加する
と、該粉砕物Ａの毛羽立ちの強力な絡合効果と微粉砕物
の捕捉効果ならびに該粉砕物Ｂの表面活性化による優れ
た硬化性によって製品強度が向上する。したがって該廃
材の添加量を略６０重量％にまで増大することが出来、
廃材の有効利用効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】粗粉砕物の説明図
【図２】微粉砕物の説明図
【符号の説明】
1 粗粉砕物 2 木質繊維物質 1A 粉砕物Ａ 2A 粉砕後の木質繊維物質 21A 毛羽立ち

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】木質繊維物質を補強材として使用した木質
    セメント板の廃材を衝撃型粉砕機を使用して粉砕した粉
    砕物と摩砕式粉砕機で粉砕した粉砕物とを含有すること
    を特徴とする木質セメント板
  2. 【請求項２】該衝撃型粉砕機による粉砕物の粒径は主と
    して８５０〜３００μｍであり、該摩砕式粉砕機による
    粉砕物の粒径は３００μｍ以下である請求項１に記載の
    木質セメント板
  3. 【請求項３】木質繊維物質を補強材として使用した木質
    セメント板の廃材を衝撃型粉砕機を使用して粉砕した粉
    砕物と摩砕式粉砕機で粉砕した粉砕物とをセメントと木
    質繊維物質とを含有する原料混合物に添加してスラリー
    とし、該スラリーを抄造脱水成形してマットをフォーミ
    ングし、該マットを養生硬化せしめることを特徴とする
    木質セメント板の製造方法
  4. 【請求項４】該衝撃型粉砕機による粉砕物の粒径は主と
    して８５０〜３００μｍであり、該摩砕式粉砕機による
    粉砕物の粒径は３００μｍ以下である請求項３に記載の
    木質セメント板の製造方法
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