JPH0230650A - 木質セメント板の製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は木質セメント板のホットプレスによる製造技術
並びに木片の成分によるセメントの水和阻害成分の不溶
化技術に関する。

［従来の技術］ 木質セメント板はＪＩＳ＾５４０４ｒ木毛セメント板」
とＪＩＳ＾５４１７ｒ木片セメント板Ｊ木片セメント板
上述の木毛セメント板及び木片セメント板の一般的な製
造方法は次の通りである。

まず、木毛セメント板は、樹皮を取り除いた木材より厚
さ０，３〜０．７ｍｍ、巾５　”−１，Ｏｍｍ、長さ４
００〜７００ｓ＋ｓのいわゆる木毛と称されているもの
が製造されており、これが主原料の１次分となる。この
木毛は樹種により用いられるポルトランドセメントの水
和阻害成分を溶出し、セメントの硬化不良を来すことが
あるために、Ｍ　ＦＩＳ　Ｏ４、ＣａＣＮｚ、Ｃａ（Ｏ
Ｈ）２等によりこれらの水和阻害成分を無害化すること
もある。原料の調合割合は木毛を絶乾換算で４０〜４５
％、ポルトランドセメントを５５〜６０％、水／セメン
ト比４５〜６０％である。これらの成分を混合した後に
、ビンローラー等の分散機能を有した分散機を用いて下
板上に均一な厚さになるように１次成形される。

次に、１次成形されたものを複数枚積み重ねて０　、３
〜２　ｋｇ／　Ｃｍ２の圧力で２次成形される。

２次成形時の圧力を逃がさないような拘束治具を用いて
プレス機より搬出され、セメントが硬化し、プレス時の
板厚を保持するまでの強度発現が得られるように２０〜
２４時間養生される。その後に拘束治具を取り除き、養
生（通常１〜２週間程度）、乾燥、切断の工程を経て製
品化される。

一方、木片セメント板は木毛セメント板の製造方法とほ
ぼ同様であるが、異なる点は木毛に変わって厚さ０．１
〜０．５Ｉ、巾０，１〜５１、長さ０．２〜１１０ｌｌ
１の木片を用い、その調合比もセメント量が多く、木片
（絶乾換ｊＥ）２０〜３０％、セメント７０〜８０％、
水セメント比５５〜６５％であり且つ圧力１５〜４０　
ｋｙ／　Ｃｍ２で２次成形されることである。

ただし、圧力を拘束するための治具を用いてセメントが
硬化する２０〜２４時間後に下板より親板されることは
変わりない。

木毛セメント板はセメント量が少なく、２次成形圧力が
低いために製品の嵩密度が０．４〜０．７ｇ／ｃｒｓ”
と低く、また準不燃で断熱性が優れているために天井板
や内外装の下地材に、また、木片セメント板はセメント
量が多く、２次成形圧力も高いために嵩密度も１．１〜
１　、３　ｙ／　Ｃｍ”と高く、曲げ強度も１００〜１
３０　ｋｇ／　Ｃｍ２あるために、床材や外装などの強
度を要求される部位に用いられている。

上述のような木毛セメント板または木片セメント板の製
造方法には以下のような欠点がある：■下板より親板す
るまでに２０〜２４時間を要する； ■膜板までに長時間を要するために下板を多数要する； ０２次成形圧を保持する治具を要する；０２次成形圧を
保持する治具を取り除く工程を要する。

このような欠点を解消するために特開昭５５−１５４３
１３６号公報では、木質材料及びセメントを主成分とす
る混合物を、成形工程及びプレス工程を経由させて木質
セメント板を製造する方法において、成形工程以前の適
宜段階で上記混合物に、セメント硬化促進剤を含ませた
紙、バルブ、布等の添加物を含有させるようにしたこと
を特徴とする木質セメント板の製法が開示されている。

この方法はプレス工程における加圧により始めて添加物
からセメント硬化促進剤が滲み出し、それによって成形
されたものが硬化するようになるため、成形物を複数枚
ためておき、それらをまとめてプレスすることができる
ようになるものである。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上述の方法はセメント硬化促進剤水溶液の含浸
及び滲出の容易な紙、バルブ、布等の繊維状物質等が木
質材料及びセメントを主成分とする混合物に配合される
ために硬化促進剤が部分的にしか行きわたらないので、
可使時間が変動し、また強度がバラツク等の問題を有す
る。

従って、本発明の目的は所定の可使時間及びホットプレ
ス時間を設定した木質材料及びセメントを主成分とする
混合物を使用して迅速且つ効率的に木質セメント板を製
造するための方法を提供するにある。

［課題を解決するための手段］ 即ち、本発明は可使時間を３０分以内、ホットプレス時
間を２０〜６０分に設定した木質材料及びセメントを主
成分とする混合物を成形し且つホットプレスすることか
らなる木質セメント板の製造方法において、セメントの
硬化促進剤として前記混合物にブレーン比表面積５００
０〜１５０００ｃ議２／ｇの無水硫酸アルミニウムをセ
メントの重量に対して外割で２〜８重量％添加すること
を特徴とする木質セメント板の製造方法に係る。

更に、本発明は可使時間を３０分以内、ホットプレス時
間を２０〜６０分に設定した木質材料及びセメントを主
成分とする混合物を成形し且つホットプレスすることか
らなる木質セメント板の製造方法において、セメントの
硬化促進剤として前記混合物に飽和硫酸アルミニウム水
溶液をＡ　Ｉ！２（Ｓ　Ｏ４）３換算量でセメントの重
量に対し外割で０．２〜０．６％添加し、且つ無水硫酸
アルミニウムをセメントの重量に対して外割で１．８〜
７．４％添加することを特徴とする木質セメント板の製
造方法に係る。

［作　用］ 本発明方法において使用する木質材料及びセメントを主
成分とする混合物は慣用のものであればいずれのものも
使用することができる。また、水／セメント比は５０〜
７０％程度であればよい。

前記混合物へ添加されるセメント硬化促進剤である無水
硫酸アルミニウムは配合される水に常温で約６％しか溶
解しないが、温度４ｏ°ｄ程度では約３０％溶解し、６
０℃程度で殆ど全部（約９８％）溶解し、水溶液となる
。このＡ　１１Ｃ８Ｏ４）３水溶液とポルトランドセメ
ントの主成分である３ＣａＯ・５ｉｆ２．２　Ｃａ０−
Ｓ　ｉｏｔとが反応してエトリンガイトを生成してセメ
ントを硬化させる。

例えば前者の場合には Ａ１２（ｓｏ４）３＋　２（３ＣａＯ・５ｉＯ２）土水
＝３ＣａＯ−Ａ１．Ｏ，・３ＣａＳＯ＋　・３２１１２
０＋　２ＳｉＯ２（非晶質）の反応によりエトリンガイ
トを生成する。このエトリンガイトは約８倍の体積膨張
を生じ、エトリンガイト生成反応をプレス工程中に行わ
せてケミカルプレストレスを木質セメント板内部に生ぜ
しめれば短時間プレスによる即脱板を可能にすることが
できる。

本発明方法においては上述のエトリンガイト形成により
木質セメント板を製造する際の製造効率を改善するため
に木質材料及びセメントを主成分とする混合物の可使時
間を３０分以内、ホットプレス時間を２０〜６０分とい
う条件を設定し、この設定条件を満足させるためにセメ
ント硬化促進剤である無水硫酸アルミニウムの添加方法
に下記の２種の方法を採用したところに特徴を有する：
■ブレーン比表面積５０００〜１５０００ｃｍ”　／　
Ｈの無水硫酸アルミニウムをセメントの重量に対して外
割で２〜８重量％添加する： ■飽和硫酸アルミニウム水溶液をＡ　ＩＩ！２（Ｓ　Ｏ
ｎ＞＊換算量でセメントの重量に対し外割で０．２〜０
．６％添加し、且つ無水硫酸アルミニウムをセメントの
重量に対して１．８〜７，４％添加する。

無水硫酸アルミニウムの水への溶解速度は例えばＡ１２
Ｃ８Ｏ＋）−・１６　Ｈ２０〜１８　Ｈ２０等の他の硫
酸アルミニウムと比較して非常に遅く、これを利用して
上述のエトリンガイド生成の時期すなわち前記混合液の
設定条件を調節することができる。

ここで、■の方法において無水硫酸アルミニウムとして
ブレーン比表面積が５０００〜１５０００ｃＭ２／ｌＦ
のものを使用する理由は該比表面積が５０００ｃｍ２／
　９未満では溶解しにくいために濃度勾配を生じ、強度
のバラツキをもたらす、また、該比表面積が１５０００
ｃｍ”／　ｇを超えると溶解速度が急激に上昇するため
可使時間が短くなるからである。

また、木質セメント板を製造する場合には、上述のよう
に配合する木質材料に起因するセメントの水相阻害成分
が溶出することがあり、この水相阻害成分を無害化する
ための処理を必要とする場合がある。

本発明方法においてはこの無害化処理を２種の方法によ
り行なっている。その１方法は木質材料とセメントを主
成分とする混合物に無水硫酸アルミニウムを添加したも
のに、更に、硫酸、硝酸、塩化アルミニウム及び塩化第
■鉄からなる群から選択された成分を添加することによ
り行なうことができる。これらの成分がなぜ無害化処理
に有効であるかのメカニズムは不明である。該成分はセ
メントの重量に対して外割で０．５〜５％添加すれば無
害化処理に効果がある。

無害化処理の第２の方法は無水硫酸アルミニウムと共に
飽和硫酸アルミニウムを使用する上述の■である。この
無害化処理のメカニズムも不明であるが、セメントの硬
化促進剤として添加する無水硫酸アルミニウムの一部を
飽和硫酸アルミニウム水溶液として添加することにより
無害化処理を施すことができる。この飽和硫酸アルミニ
ウム水溶液は無害化処理作用と同時にセメント硬化促進
剤としても作用する。飽和Ｆｉｆｔ酸アル酸二ルミニウ
ム水溶液ｌ！２（Ｓ　Ｏ＜）を換算量でセメントの重量
に対し外割で０．２〜０．６％添加すれば無害化処理に
効果がある。

本発明方法において、無水硫酸アルミニウムまたは無水
硫酸アルミニウムと飽和硫酸アルミニウム水溶液の合計
量はＡ１２（ＳＱ、）３換算量でセメントの重量に対し
外割で２〜８％である。該割合が２％未満であると強度
が低いために好ましくなく、また、８％を超えると混合
中にエトリンガイトが急速に多量生成するために好まし
くない。

ホットプレス条件は例えば２０〜３０　ｋｙ／　ｃｍ２
のとき、温度５０℃の場合４０〜６０分、温度９５℃の
場合２０〜３０分加圧するのが好ましい。

［実　施　例］ 以下に実施例を挙げて本発明による木質セメント板の製
造方法を更に説明する。

火ｍ 含水量４０．７％の厚さ０．１５〜０．５ｍｍ、巾０．
２〜１．７５ｍｍ、長さ０．３〜０．５ｍｌ１１ノ赤松
の木片が絶乾重量で１７．６％になる量と、全水量（木
片の含水量を含む）２９．８％をパドルの回転数７２０
　ｒｐｍのミキサーに投入し、３０秒間混合したのち、
早強セメント５２．６％を投入し、３０秒間混合し、引
き続きブレーン比表面積７０００ｃｍ２／ｇの無水硫酸
アルミニウム粉末［大明化学工業く株）製］をセメント
の外割で５％添加し、更に３０秒間混合して原料混合物
を得た。このものの可使時間は第１表に示す通りであっ
た。

次に、得られた原料混合物を６０Ｘ３００Ｘ３００ｉ＋
ａ形枠内に１次成形し、木片と全水量とを投入してがら
１５分後にプレス機を用いて２５ｋｇ／ｃＩ１１２の圧
力、５０±５℃の温度で６０分間ホットプレスを行ない
、直ちに膜板して供試体を得た。

この供試体を温度３０±１℃、湿度８６〜９０％にて７
日間養生した後、５０Ｘ２００Ｘ２００ｍｍに切断し、
４５±２℃の電熱式乾燥機にて恒量とした後に曲げ試験
に供した。

得られた結果を第１表に併記する。

実１■ｌ 無水硫酸アルミニウムをブレーン比表面積が１２０００
ｃｍ’　／　ｇのものに変更した以外は実施例１と同様
の方法により供試体を得た。

得られた供試体の特性を第１表に併記する。

支１」Σ 無水硫酸アルミニウムの代わりにＡ［２（ＳＱ、）３換
算でセメントの外割に対し０．２％になるよう量の飽和
硫酸アルミニウム水溶液とブレーン比表面積１２０ＱＯ
ｃｍ２／　ｇの無水硫酸アルミニウム４．８％を併用し
た以外は実施例１と同様の方法により供試体を得た。

得られた供試体の特性を第１表に併記する。

ル煮１ユＪ− セメント硬化促進剤として無水硫酸アルミニウムの代わ
り番こトリエタノールアミンを５％添加したもの、硫酸
アルミニウム水溶液をＡ　１２ｕｓ　Ｏ＜）＊換算量で
５％添加したものまたは無添加のものを使用し、実施例
１と同一条件下で比較品を作成し、実施例１と同様に曲
げ試験を行なった。

得られた結果を第１表に併記する。

第 表 実ｍ生二ビＬ 実施例１の赤松木片とほぼ同様の寸法を有する唐松木片
（赤松木片よりもセメントの水和阻害作用は極めて大で
ある）の含水量３９．５％を絶乾重量で１７．６％にな
る量と全水量（木片の含水量を含む）２９．８％と、試
薬１級の硫酸、硝酸をセメントの外割に対し２％または
添加水の１部で溶解のミキサーに添加し、３０秒間混合
した後、早強セメント５２．６％を投入し、更に３０秒
間混合し、次に、ブレーン比表面Ｗ１１２０００６１１
２／　ｇの無水硫酸アルミニウムをセメントに対し外割
で５％添加し、同様に３０秒間混合して原料混合物を得
た。

このものの可使時間は第２表に示す通りであった。

次に、得られた原料混合物を下板上に設置した６０Ｘ３
００Ｘ３００＋ａ−の形枠内に１次成形し、木片と全水
量とを投入してから１５分後にプレス機を用いて２５　
ｋｇ／　ｃｍ”の圧力、５０±５℃の温度で４０分間ホ
ットプレスを行ない、直ちに親板して供試体を得た。

この供試体を温度３０±１℃、湿度８６〜９０％にて７
・日間養生した後、５０Ｘ２００Ｘ２００ｍｍに切断し
、４５±２℃の電熱乾燥機にて恒量とした後、曲げ強度
試験に供した。

得られた結果を第２表に併記する。

Ｌ較１」ニ ブレーン比表面積１２０００ｃｍ２／　ｇの無水硫酸ア
ルミニウムを早強セメントに対し外割で５％添加した以
外は実施例４と同様の方法で供試体を得た。

得られた結果を第２表に併記する。

第一一λ−一斉 ［発明の効果］ 本発明によれば、短時間で、しかも２次成形圧を保持す
る治具を必要とせずに木質セメント板を製造することが
できる。

特許出願人　小野田セメント株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、可使時間を３０分以内、ホットプレス時間を２０〜
   ６０分に設定した木質材料及びセメントを主成分とする
   混合物を成形し且つホットプレスすることからなる木質
   セメント板の製造方法において、セメントの硬化促進剤
   として前記混合物にブレーン比表面積５０００〜１５０
   ００ｃｍ＾２／ｇの無水硫酸アルミニウムをセメントの
   重量に対して外割で２〜８％添加することを特徴とする
   木質セメント板の製造方法。 ２、可使時間を３０分以内、ホットプレス時間を２０〜
   ６０分に設定した木質材料及びセメントを主成分とする
   混合物を成形し且つホットプレスすることからなる木質
   セメント板の製造方法において、セメントの硬化促進剤
   として前記混合物に飽和硫酸アルミニウム水溶液をＡｌ
   ＿２（ＳＯ＿４）＿３換算量でセメントの重量に対し外
   割で０．２〜０．６％添加し、且つ無水硫酸アルミニウ
   ムをセメントの重量に対して外割で１．８〜７．４％添
   加することを特徴とする木質セメント板の製造方法。 ３、混合物に更に硫酸、硝酸、塩化アルミニウム及び塩
   化第II鉄からなる群から選択された成分をセメントの重
   量に対し外割で０．５〜５％添加する請求項１または２
   記載の木質セメント板の製造方法。