JPH0122216B2 - - Google Patents
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- JPH0122216B2 JPH0122216B2 JP19845284A JP19845284A JPH0122216B2 JP H0122216 B2 JPH0122216 B2 JP H0122216B2 JP 19845284 A JP19845284 A JP 19845284A JP 19845284 A JP19845284 A JP 19845284A JP H0122216 B2 JPH0122216 B2 JP H0122216B2
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Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
本発明は軽量で断熱性にすぐれた珪酸カルシウ
ム成型体に関するものである。 従来より珪酸カルシウム成型体は軽量になる程
その熱伝導率が低下し断熱性が向上する為軽量な
る珪酸カルシウム成型体の製造法に関していろい
ろな提案が為されている。 例えば特公昭52−43494号には、珪酸原料とし
てシリコンダストやホワイトカーボン等の易反応
性珪酸原料と石灰乳を水熱合成し珪酸カルシウム
活性スラリーとし、これを脱水乾燥する方法が、
特開昭54−45334号には、平均粒径0.5μｍ以下の
微細な珪酸粒子と沈降容積５ml／ｇ以上の石灰乳
を固型分に対する水量が30倍以上となるように混
合調整して得られる原料スラリーをオートクレー
ブにより加圧下で水熱合成反応させて珪酸カルシ
ウムの活性スラリーとなし、次いでこれを成型乾
燥する方法が、特開昭55−95660号には、初期ゲ
ル化反応時に珪酸質原料と石灰質原料の石灰・珪
酸モル比を1.15となる過程を経過せしめた後、珪
酸質原料と石灰質原料の最終石灰・珪酸モル比を
0.95〜1.05となるように珪酸原料を複数回に分割
添加する方法がそして 特公昭58−30259号には、珪酸原料および石灰
原料を固形分に対して15倍以上の水中に分散させ
て130℃以上で水熱合成し嵩高い珪酸カルシウム
スラリーとし、脱水成型した後、更に加圧下で水
熱養生させる方法が開示されている。 これらの従来の発明により得られた製品は比重
0.13ｇ／mlと軽量で断熱性、耐熱性もきわめてす
ぐれているが、たゞ以下の理由から高価と成るこ
とが難点であつた。 即ち、原料として粉砕困難な珪石粉末やホワイ
トカーボンの様な高価なものを使用すること、又
固形分に対して30倍もの水を加えた希薄な状態
で、オートクレーブによる高圧水熱反応をせしめ
ること、珪酸原料を所望のモル比に合せて複数回
に分割添加する複雑な操作を行なわなければなら
ないこと、または成型物の再度の高圧養生という
付加的な処理を必要とすること等によりエネルギ
ー費や、割高なまたは付加的な設備に帰因してい
る。 また特公昭30−4040号には、珪酸カルシウム成
型体の一般的な製造方法とされる方法が開示され
ている。即ち、珪藻土の反応性の高い珪酸原料を
利用し石灰乳と常圧下に煮沸反応させて膨潤した
ゲル状物を作つた後に成型して、これをオートク
レーブ処理して結晶化し硬化せしめて製品とする
方法である。この方法で珪酸原料として利用され
る珪藻土は不純物の少い珪酸分の高い原料を使用
することが、強度の高い、嵩高な製品を作る上で
きわめて大切である。現在市販の珪藻土を用いて
上記方法で珪酸カルシウム成型体を製造する場
合、比重0.17で曲げ強度２〜３Kg／cm2程度のもの
を作るのが精いつぱいである。 そこで発明者等は、特願昭59−161523号によつ
て、従来より行われていた珪酸カルシウム成型体
のこの製造法において、原料処理を改良すること
により安価で、軽量なる珪酸カルシウム成型体を
製造する方法を提供した。 特願昭59−161523号（特開昭61−40864号公報）
に示す如く、珪藻土の様な珪酸原料を例えば固形
分40％の如く高濃度スラリー状態で高剪断力撹拌
機により強力に分散磨砕した後に、水で希釈粗粒
を除去した珪藻土を石灰乳とCaO／SiO2-モル比
がほゞ成るように配合し、これを脱水成形したと
ころ通常の方法では得られない強固な成形体が得
られる。これをオートクレーブで水熱処理し乾燥
することによつて平板状の結晶が密接に相互に重
なつて形成される。0.13ｇ／cm3以下の密度の小さ
い曲げ強度３Kg／cm2の珪酸カルシウム成型体が得
られた。この平板状の結晶はトバモライト結晶で
ある。 即ち、本発明は、トバモライト結晶を主要成分
とする珪酸カルシウムより成り且つ平板状の結晶
が密接に相互に重なつている密度0.13ｇ／cm3の超
軽量珪酸カルシウム成型体が特に高い断熱性（即
ち、特に小さい熱伝導性）を示すことを発見した
ことに基づく。 珪酸カルシウム成型体は一般に保温材としての
用途があり、JIS−Ａ 9510によつて耐熱度1000
℃の１号および650℃の２号の２種類に分類され
そして更に１号は比重によつて0.22以下と0.13以
下の２種類にそして２号は0.22以下と0.17以下の
２種類に規格化されている。１号の比重0.13以下
の超軽量珪酸カルシウム成型体は耐熱度1000℃
で、公知のものはゾノライト結晶を主体としたも
のである。かゝるJIS規格に相応する前述の従来
技術の方法で製造された密度0.13ｇ／cm3以下で70
℃における熱伝導率0.037〜0.041Kcal／m2・時・
℃、耐熱性850〜1000℃の超軽量の珪酸カルシウ
ム成形体に比較しても、本発明の成形体の断熱性
は著しく優れている。 この様に本発明の珪酸カルシウム成形体が従来
技術の超軽量成形体に比べて小さい熱伝導率を有
する理由は、本発明の（後記実施例の）成形体の
電子顕微鏡写真（第３図）と市販の超軽量珪酸カ
ルシウム成形体（１号、比重0.13以下）の電子顕
微鏡写真（第４図）とを比較して見れば判る様
に、本発明の珪酸カルシウム成形体は平板状のト
バモライト結晶が層状に重なつており、包含空気
を気密に包含する傾向があり且つ、結晶が平板状
であることによつて熱流をはね返すことにあり、
一方市販の成形体の珪酸カルシウムは針状結晶の
集合体であり包含空気が比較的自由に流通し易く
且つ熱流をはね返えす力が弱いことにある。 本発明の超軽量珪酸カルシウム成形体は、細孔
径が小さいものが公知のものに比べて断熱性が非
常に良く、特に平均細孔径１ミクロン以下である
時に特に優れた断熱性を示す。これは、公知の超
軽量成形体の場合には結晶構造の関係から本発明
の成形体程小さい平均細孔径が得られ難かつたこ
とおよびこれに対して本発明の成形体の場合には
前述の特願昭59−161523号に記した製造方法によ
つて平均細孔径1μ以下のものが容易に製造でき
たこと並びに平均細孔径が小さいと熱が通過し難
く且つ熱伝導率が低下することに帰因していま
す。 本発明の成形体によつて達成される断熱効果
は、公知の最高水準の超断熱性の超軽量珪酸カル
シウム成形体に比較して２割以上の向上が可能で
あり、これによる省エネルギー効果は極めて大き
い。 本発明の成形体は、繊維質補強材の添加によつ
て著しく強度を高めることができる。かゝる補強
材としては、この種の分野で通例に用いられるも
のであればよく、例えばパルプ等の天然繊維及び
アスベスト、ガラス繊維等の鉱物繊維がある。 以下に実施例を用いて本発明を更に詳細に説明
する。 実施例 微粉状の隠岐産珪藻土650ｇ（sio2分74％）に
水1100mlを加え、容量2000mlのビーカー中で直径
８cm円板の円周にノツチのついたノコギリ型刃を
持つた高せん断力撹拌機で3200回転／分で２時間
撹拌した。 水で希しやくした後、250メツシユ篩を通過し
た珪藻土に10％CaO濃度の石灰乳4000ｇｒとパル
プ60ｇｒを加え、煮沸し24時間放置後比重が
0.11、0.13及び0.15になる様なスラリー量を計量
し、板のついた250×300ｍ／ｍの型わく中に流
し込み20ｍ／ｍの厚さに成形した。 オートクレーブ中で成型物を15Kg／cm2で８時間
加熱反応をさせた後乾燥させた。 200ｍ／ｍ×200ｍ／ｍに切断しJISA 9510に規
定されている熱伝導率測定法により70℃における
熱伝導率を測定した。結果を密度および平均細孔
径と共に第１表に示す。平均細孔径は、アメリカ
ンインスルメント社のポロシメーターによつて測
定した。この成形体のｘ線回析スペクトルを第１
図に示す。 ポロシメーターによる細孔測定はこの様な成形
体の細孔状態を定量的に表現する一つの方法であ
り、セメント、セラミツク、プラスチツクス紙、
繊維等で一般的に用いられている手法である。 比較例 特公昭58−30259号に記載の方法でゾノライト
を主要成分とする軽量の成形体を、製造した。 この成形体についても、熱伝導率、密度および
平均細孔径について測定結果を第１表に示す。ま
たｘ線回析スペクトルを第２図に示す。
ム成型体に関するものである。 従来より珪酸カルシウム成型体は軽量になる程
その熱伝導率が低下し断熱性が向上する為軽量な
る珪酸カルシウム成型体の製造法に関していろい
ろな提案が為されている。 例えば特公昭52−43494号には、珪酸原料とし
てシリコンダストやホワイトカーボン等の易反応
性珪酸原料と石灰乳を水熱合成し珪酸カルシウム
活性スラリーとし、これを脱水乾燥する方法が、
特開昭54−45334号には、平均粒径0.5μｍ以下の
微細な珪酸粒子と沈降容積５ml／ｇ以上の石灰乳
を固型分に対する水量が30倍以上となるように混
合調整して得られる原料スラリーをオートクレー
ブにより加圧下で水熱合成反応させて珪酸カルシ
ウムの活性スラリーとなし、次いでこれを成型乾
燥する方法が、特開昭55−95660号には、初期ゲ
ル化反応時に珪酸質原料と石灰質原料の石灰・珪
酸モル比を1.15となる過程を経過せしめた後、珪
酸質原料と石灰質原料の最終石灰・珪酸モル比を
0.95〜1.05となるように珪酸原料を複数回に分割
添加する方法がそして 特公昭58−30259号には、珪酸原料および石灰
原料を固形分に対して15倍以上の水中に分散させ
て130℃以上で水熱合成し嵩高い珪酸カルシウム
スラリーとし、脱水成型した後、更に加圧下で水
熱養生させる方法が開示されている。 これらの従来の発明により得られた製品は比重
0.13ｇ／mlと軽量で断熱性、耐熱性もきわめてす
ぐれているが、たゞ以下の理由から高価と成るこ
とが難点であつた。 即ち、原料として粉砕困難な珪石粉末やホワイ
トカーボンの様な高価なものを使用すること、又
固形分に対して30倍もの水を加えた希薄な状態
で、オートクレーブによる高圧水熱反応をせしめ
ること、珪酸原料を所望のモル比に合せて複数回
に分割添加する複雑な操作を行なわなければなら
ないこと、または成型物の再度の高圧養生という
付加的な処理を必要とすること等によりエネルギ
ー費や、割高なまたは付加的な設備に帰因してい
る。 また特公昭30−4040号には、珪酸カルシウム成
型体の一般的な製造方法とされる方法が開示され
ている。即ち、珪藻土の反応性の高い珪酸原料を
利用し石灰乳と常圧下に煮沸反応させて膨潤した
ゲル状物を作つた後に成型して、これをオートク
レーブ処理して結晶化し硬化せしめて製品とする
方法である。この方法で珪酸原料として利用され
る珪藻土は不純物の少い珪酸分の高い原料を使用
することが、強度の高い、嵩高な製品を作る上で
きわめて大切である。現在市販の珪藻土を用いて
上記方法で珪酸カルシウム成型体を製造する場
合、比重0.17で曲げ強度２〜３Kg／cm2程度のもの
を作るのが精いつぱいである。 そこで発明者等は、特願昭59−161523号によつ
て、従来より行われていた珪酸カルシウム成型体
のこの製造法において、原料処理を改良すること
により安価で、軽量なる珪酸カルシウム成型体を
製造する方法を提供した。 特願昭59−161523号（特開昭61−40864号公報）
に示す如く、珪藻土の様な珪酸原料を例えば固形
分40％の如く高濃度スラリー状態で高剪断力撹拌
機により強力に分散磨砕した後に、水で希釈粗粒
を除去した珪藻土を石灰乳とCaO／SiO2-モル比
がほゞ成るように配合し、これを脱水成形したと
ころ通常の方法では得られない強固な成形体が得
られる。これをオートクレーブで水熱処理し乾燥
することによつて平板状の結晶が密接に相互に重
なつて形成される。0.13ｇ／cm3以下の密度の小さ
い曲げ強度３Kg／cm2の珪酸カルシウム成型体が得
られた。この平板状の結晶はトバモライト結晶で
ある。 即ち、本発明は、トバモライト結晶を主要成分
とする珪酸カルシウムより成り且つ平板状の結晶
が密接に相互に重なつている密度0.13ｇ／cm3の超
軽量珪酸カルシウム成型体が特に高い断熱性（即
ち、特に小さい熱伝導性）を示すことを発見した
ことに基づく。 珪酸カルシウム成型体は一般に保温材としての
用途があり、JIS−Ａ 9510によつて耐熱度1000
℃の１号および650℃の２号の２種類に分類され
そして更に１号は比重によつて0.22以下と0.13以
下の２種類にそして２号は0.22以下と0.17以下の
２種類に規格化されている。１号の比重0.13以下
の超軽量珪酸カルシウム成型体は耐熱度1000℃
で、公知のものはゾノライト結晶を主体としたも
のである。かゝるJIS規格に相応する前述の従来
技術の方法で製造された密度0.13ｇ／cm3以下で70
℃における熱伝導率0.037〜0.041Kcal／m2・時・
℃、耐熱性850〜1000℃の超軽量の珪酸カルシウ
ム成形体に比較しても、本発明の成形体の断熱性
は著しく優れている。 この様に本発明の珪酸カルシウム成形体が従来
技術の超軽量成形体に比べて小さい熱伝導率を有
する理由は、本発明の（後記実施例の）成形体の
電子顕微鏡写真（第３図）と市販の超軽量珪酸カ
ルシウム成形体（１号、比重0.13以下）の電子顕
微鏡写真（第４図）とを比較して見れば判る様
に、本発明の珪酸カルシウム成形体は平板状のト
バモライト結晶が層状に重なつており、包含空気
を気密に包含する傾向があり且つ、結晶が平板状
であることによつて熱流をはね返すことにあり、
一方市販の成形体の珪酸カルシウムは針状結晶の
集合体であり包含空気が比較的自由に流通し易く
且つ熱流をはね返えす力が弱いことにある。 本発明の超軽量珪酸カルシウム成形体は、細孔
径が小さいものが公知のものに比べて断熱性が非
常に良く、特に平均細孔径１ミクロン以下である
時に特に優れた断熱性を示す。これは、公知の超
軽量成形体の場合には結晶構造の関係から本発明
の成形体程小さい平均細孔径が得られ難かつたこ
とおよびこれに対して本発明の成形体の場合には
前述の特願昭59−161523号に記した製造方法によ
つて平均細孔径1μ以下のものが容易に製造でき
たこと並びに平均細孔径が小さいと熱が通過し難
く且つ熱伝導率が低下することに帰因していま
す。 本発明の成形体によつて達成される断熱効果
は、公知の最高水準の超断熱性の超軽量珪酸カル
シウム成形体に比較して２割以上の向上が可能で
あり、これによる省エネルギー効果は極めて大き
い。 本発明の成形体は、繊維質補強材の添加によつ
て著しく強度を高めることができる。かゝる補強
材としては、この種の分野で通例に用いられるも
のであればよく、例えばパルプ等の天然繊維及び
アスベスト、ガラス繊維等の鉱物繊維がある。 以下に実施例を用いて本発明を更に詳細に説明
する。 実施例 微粉状の隠岐産珪藻土650ｇ（sio2分74％）に
水1100mlを加え、容量2000mlのビーカー中で直径
８cm円板の円周にノツチのついたノコギリ型刃を
持つた高せん断力撹拌機で3200回転／分で２時間
撹拌した。 水で希しやくした後、250メツシユ篩を通過し
た珪藻土に10％CaO濃度の石灰乳4000ｇｒとパル
プ60ｇｒを加え、煮沸し24時間放置後比重が
0.11、0.13及び0.15になる様なスラリー量を計量
し、板のついた250×300ｍ／ｍの型わく中に流
し込み20ｍ／ｍの厚さに成形した。 オートクレーブ中で成型物を15Kg／cm2で８時間
加熱反応をさせた後乾燥させた。 200ｍ／ｍ×200ｍ／ｍに切断しJISA 9510に規
定されている熱伝導率測定法により70℃における
熱伝導率を測定した。結果を密度および平均細孔
径と共に第１表に示す。平均細孔径は、アメリカ
ンインスルメント社のポロシメーターによつて測
定した。この成形体のｘ線回析スペクトルを第１
図に示す。 ポロシメーターによる細孔測定はこの様な成形
体の細孔状態を定量的に表現する一つの方法であ
り、セメント、セラミツク、プラスチツクス紙、
繊維等で一般的に用いられている手法である。 比較例 特公昭58−30259号に記載の方法でゾノライト
を主要成分とする軽量の成形体を、製造した。 この成形体についても、熱伝導率、密度および
平均細孔径について測定結果を第１表に示す。ま
たｘ線回析スペクトルを第２図に示す。
【表】
第１表から判る様に、本発明の成形体は密度も
平均細孔径も小さく、熱伝導率も比較例のものに
比べて小さい。 この様に熱伝導率が低いことが、この成形体を
断熱材として使用した場合に、その厚さを著しく
薄くすることを可能とし、経済性を著しく向上さ
せる。 第１図と第２図を見れば明らかに第１図はトバ
モライト結晶を主体としていることを示し第２図
は明らかにゾノライト結晶を主体としていること
を示している。 第３図は実施例の成形体のトバモライトの板状
結晶であり又第４図は市販の超軽量珪酸カルシウ
ム成形体（１号、比重0.13以下）の繊維状のゾノ
ライト結晶を示している。 一般に成型品の密度が大きい時は結晶粒子が全
体的に密着している為その性質が成型体の性質に
それ程大きな影響を及ぼさないが、本発明の様に
密度が0.13ｇ／cm3の様な超軽量の場合には結晶体
の性質はその成型体の性質にきわめて大きな影響
を及ぼす。これは丁度松葉をプレスした成型体
（市販超軽量品）と柿の葉をプレスした成型体
（本発明品）を想象すれば容易に理解することが
できる。 尚、本発明の成形体と公知の成形体との断熱性
の相違を予測させるデータには更に通気性、透水
性等がある。
平均細孔径も小さく、熱伝導率も比較例のものに
比べて小さい。 この様に熱伝導率が低いことが、この成形体を
断熱材として使用した場合に、その厚さを著しく
薄くすることを可能とし、経済性を著しく向上さ
せる。 第１図と第２図を見れば明らかに第１図はトバ
モライト結晶を主体としていることを示し第２図
は明らかにゾノライト結晶を主体としていること
を示している。 第３図は実施例の成形体のトバモライトの板状
結晶であり又第４図は市販の超軽量珪酸カルシウ
ム成形体（１号、比重0.13以下）の繊維状のゾノ
ライト結晶を示している。 一般に成型品の密度が大きい時は結晶粒子が全
体的に密着している為その性質が成型体の性質に
それ程大きな影響を及ぼさないが、本発明の様に
密度が0.13ｇ／cm3の様な超軽量の場合には結晶体
の性質はその成型体の性質にきわめて大きな影響
を及ぼす。これは丁度松葉をプレスした成型体
（市販超軽量品）と柿の葉をプレスした成型体
（本発明品）を想象すれば容易に理解することが
できる。 尚、本発明の成形体と公知の成形体との断熱性
の相違を予測させるデータには更に通気性、透水
性等がある。
第１図は実施例１で得られた成形体からの結晶
についてのｘ線回析スペクトルであり、第２図は
比較例の成形体のそれぞれである。第３図および
第４図は、それぞれ本発明の成形体のトバモライ
ト板状結晶および市販の超軽量成形体のゾノライ
ト繊維状結晶を明らかにした電子顕微鏡写真であ
る。
についてのｘ線回析スペクトルであり、第２図は
比較例の成形体のそれぞれである。第３図および
第４図は、それぞれ本発明の成形体のトバモライ
ト板状結晶および市販の超軽量成形体のゾノライ
ト繊維状結晶を明らかにした電子顕微鏡写真であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ トバモライト結晶を主要成分とする珪酸カル
シウムより成り且つ平板状の結晶が密接に層状に
重なつている0.13ｇ／cm3以下の密度の高断熱性軽
量珪酸カルシウム成形体。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の成形体におい
て、平均細孔径が１ミクロン以下である珪酸カル
シウム成型体。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の成型体中に繊維
質補強材が含まれている珪酸カルシウム成型体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19845284A JPS6177657A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 軽量なる珪酸カルシウム成型体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19845284A JPS6177657A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 軽量なる珪酸カルシウム成型体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6177657A JPS6177657A (ja) | 1986-04-21 |
| JPH0122216B2 true JPH0122216B2 (ja) | 1989-04-25 |
Family
ID=16391337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19845284A Granted JPS6177657A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 軽量なる珪酸カルシウム成型体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6177657A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19707700A1 (de) * | 1997-02-26 | 1998-08-27 | Schwenk Daemmtechnik Gmbh & Co | Verfahren zur Herstellung einer Diatomeen-haltigen, zelligen Leicht-Dämmplatte |
| AU2003246260A1 (en) * | 2002-07-03 | 2004-01-23 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Calcium silicate hardened article |
-
1984
- 1984-09-25 JP JP19845284A patent/JPS6177657A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6177657A (ja) | 1986-04-21 |
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