JPH04129702A

JPH04129702A - 軽量石膏硬化体の連続製造装置

Info

Publication number: JPH04129702A
Application number: JP25299890A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Kakinuma; 柿沼　俊明; Hidekazu Kawabata; 秀和川端; Kazuo Kasatani; 和生笠谷; Isao Sakamoto; 功坂本
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1990-09-21
Filing date: 1990-09-21
Publication date: 1992-04-30

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】［産業上の利用分野コ本発明は軽量石膏硬化体の連続製造装置に係り、特に繊
維束で補強された軽量石膏硬化体を連続的に製造するこ
とがで籾る装置に関する。

［従来の技術］気泡を多量に含む石膏スラリーを硬化させて製造される
軽量石膏硬化体（多泡質石膏板）は、その軽量性と共に
、石膏（三水石膏）の特徴である不燃性、１００℃以上
に加熱されたときの結晶水の脱水による吸熱反応、並び
に硬化体内に含有される多量の気泡による断熱作用等の
優れた耐火特性から、鉄骨耐火被覆材、耐火間仕切材等
の建材等として従来より広く用いられている。

この種の硬化体を連続的に製造する方法としては、例え
ば特開昭５７−１４４７４９号が提案されている。この
方法では石膏スラリー及び気泡石膏スラリーをベルトコ
ンベアの上に流すことを可能にするため、つまり型枠の
役目を果させるために、外周部に厚紙を配している。外
周部の厚紙は、また、軽量石膏硬化体が多量の気泡を含
有していることに起因した、表面が脆くて取扱い難く、
表面が平滑となり難いなどの欠点を解消し、硬化体の表
面の平滑さを出すためにも不可欠である。

しかしながら、火災時の耐火材としての軽量石膏硬化体
の使用目的からは、紙、布のような可燃性ないし発煙性
の物質を用いることは耐火材としての特性を阻害するこ
とになる。

このような従来の多泡質軽量石膏硬化体の問題点を解決
するものとして、両側辺に波板状のレンジを有し、水平
に設置されたボディーベルトと、このボディーヘルドの
側辺に配置され、該レンジの内側に沿って走行されるサ
イドベルトと、ボディーベルトの上側に水平に設置され
たならしベルトと、を備えた装置を用い、ボディーベル
ト、サイドベルト及びならしベルトを同期駆動させ、Ｍ
１密買方膏スラリー、気泡石膏スラリー及び緻密質石膏
スラリーをボディーベルト上に順次に供給して積層する
軽量石膏硬化体の製造方法が提案されている（特開昭６
３−２４２５０３号）。

特開昭６３−２４２５０３号の方法によれば、表面が平
滑で固く、かつ高い曲げ強度を有し、しかも、可燃性な
いし発煙性の材料を使用することなく、耐火材としての
十分な不燃性を備える軽量石膏硬化体を連続的かつ効率
的に製造することが可能とされる。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、軽量石膏硬化体の耐火建材等の用途とし
ては、常に、その機械的強度や耐久性のより一層の改善
が望まれている。

本発明は上記特開昭６３−２４２５０３号の方法により
製造される軽量石膏硬化体よりも更に曲げ強度等が改善
された軽量石膏硬化体を連続的に製造することができる
装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］請求項（１）の軽量石膏硬化体の連続製造装置は、水平
に設置されたボディーベルトと、このボディーベルトの
両側辺に垂直に配置されるサイドベルトと、サイトベル
トを保持するベルトガイドと、ボディーベルトの上側に
水平に設置された成形へらと、石膏原料スラリー供給装
置と、繊維束供給装置とを備えることを特徴とする請求項（２）の軽量石膏硬化体の連続製造装置は、請求
項（１）の軽量石膏硬化体の連続製造装置において、前
記繊維束供給装置は、繊維束に張力を与えつつ繊維束を
供給することを特徴とする。

以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。

第１図〜第５図は本発明方法の実施に好適な製造装置の
実施例を説明する図であって、第１図は側断面図、第２
図は平面図（ただし、第２図において、供給装置及びベ
ルトガイドは図示されていない。）、第３図は第２図の
ｍ−ｒＬＩ線に沿う断面の拡大図（ただし、第３図にお
いて、石膏硬化体は図示されていない。）、第４図は成
形へらの拡大断面図、第５図は繊維束供給装置の詳細を
示す断面図である。

図示の如く、本実施例装置は、水平に設置されたボディ
ーヘルド１を有し、このボディーベルト１の両側辺には
サイドベルト２Ａ、２Ｂが垂直に配置され、またこのサ
イドヘルド２Ａ、２Ｂを保持するヘルドガイド３Ａ、３
Ｂが設けられている。図中、Ｉｆ、１２はボディーベル
ト１の駆動用ローラ、１３，１４．１５．１６はサイド
ベルト２Ａ、２Ｂの駆動用ローラである。

これらローラ１１，１２，１３，１４，１５゜１６には
可変速機付モータなどの駆動装置（図示略）が連設され
ており、ボディーベルト１及びサイトベルト２Ａ、２Ｂ
は同期駆動即ち同一速度で同方向に走行可能とされてい
る。なお、上記駆動装置は、各ローラ１１〜１６にそれ
ぞれ別個に設けても良く、また共通の駆動源からチェー
ン、タイミングベルトなど適宜の動力伝達手段によって
ローラ１１〜１６へ駆動力を伝達するものであっても良
い。

ボディーベルト１の上方には、ベルト走行方向の上流側
から順に、緻密質石膏スラリーを供給する第１のスラリ
ー供給装置４、繊維束を供給する第１の繊維束供給装置
５、多泡質石膏スラリーを供給する第２のスラリー供給
装置６、繊維束を供給する第２の繊維束供給装置７、及
び緻密質石膏スラリーを供給する第３の供給装置８が設
けられており、第１の繊維束供給装置５と第２のスラリ
ー供給装置６との間の位置（好ましくは第１の繊維束供
給装置５の直後の位置）、第２のスラリー供給装置６と
第２の繊維束供給装置７との間の位置及び第３のスラリ
ー供給装置８の下流側には、それぞれ、成形へら９　（
９Ａ、９Ｂ、９Ｃ）がボディーベルト１の上側に水平に
設置されている。

第１及び第２の繊維束供給装置５．７としては、第５図
に示す如く、一端を適当な架台２１等に固定した弾力性
を有するチューブ２２に繊維束Ｆを通すなどの構成によ
り、繊維束Ｆに張力を与えつつ供給するものが好ましい
、１Ａ維束供給装置としては、この他にも、ダンシング
ロール等を使用して、繊維束に張力を与えつつ供給する
ものであっても良い。また、繊維束供給装置は必要とす
る繊維量に応じて、その設置台数を増減できるようにす
るのが有利である。

次にこのような本発明の装置を用い、多泡質石膏層とこ
れをはさむｍ密質石膏層と、多泡質石膏層と緻密質石膏
層との間に設けられた繊維束とて構成される軽量石膏硬
化体を製造する方法について説明する。

まず、図示の装置のボディーヘルド１及びサイトベル１
−２Ａ、２Ｂを同一速度で駆動させ、ボディーベルト１
及びサイトベルト２Ａ、２Ｂで形成される凹部に、第１
のスラリー供給装置４より緻密質石膏スラリーＡを供給
した後、第１の繊維束供給装置５より繊維束Ｆを該繊維
束Ｆに張力を与えながら供給積層し、成形へら９Ａでな
らし成形する。次いで、第２のスラリー供給装置６より
多泡質石膏スラリーＢを供給した後、成形へら９Ｂでな
らし成形し、更に、第２の繊維束供給装置７より繊維束
Ｆを該繊維束Ｆに張力を与えながら供給し、最後に、第
３のスラリー供給装置８より緻密質石膏スラリーＡを供
給して成形へら９Ｃでならし成形する。

緻密質石膏スラリーＡ、多泡質石膏スラリーＢは、ボデ
ィーベルト１及びサイドベルト２Ａ２Ｂで形成される凹
部で、成形へら９Ａ、９Ｂ９Ｃで成形された後移動する
間に表層の緻密質石膏層１０ａと内部の多泡質石膏層１
０ｂは一体硬化し、同時に内部に配列された繊維束Ｆは
拘束される。従って、ボディーベルト１とサイドベルト
２Ａ、２Ｂには供給された原料石膏スラリーが、型枠を
必要としない程度の強度に達するまでの長さが必要であ
る。得られた硬化体１０は、次いで、適当な長さに切断
された後乾燥工程で乾燥されて製品とされる。

なお、図示のような装置においてボディーベルト１、サ
イドベルト２Ａ、２Ｂの表面はそのままの状態でも、硬
化体を離型性よく製造を行なうことができるが、これら
のベルト表面はフッ素樹脂等でコーティングして用いる
ことにより硬化体の付着をより確実に防止でき、極めて
有利である。

本発明で使用するに好適なボディーベルトとしては、バ
ンド−化学社製普通コンベアベルトが挙げられる。また
、サイドベルトとしては、同社製サンラインベルトが好
適である。

また、成形へらの形状は平板でも良いが、第４図に示す
如く、曲面と平面とを組み合わせ、ボディーベルト１に
対して平行な面９ａを持たせることにより成形性がより
一層向上される。このような成形へら９は、第１図及び
第２図に示す如く、多泡質石膏スラリーを供給する第２
のスラリー供給装置６の前後及び第３のスラリー供給装
置８のボディーベルト走行方向下流側に設けるのが好ま
しく、更に成形性の向上のためには、各供給装置毎に１
又は２以上の成形へらを設けるのが好ましい。

次に本発明の装置で製造される軽量石膏硬化体の製造原
料について説明する。

軽量石膏硬化体の外表面を形成する緻密質石膏用スラリ
ーは、例えば、半水石膏と水又は半水石膏と水及び補強
繊維を主体とするペーストに、必要に応じて凝結調節剤
及び増粘剤を加えて調製される。

ここで、補強繊維としては、ガラス繊維等の無機繊維、
天然もしくは合成の有機高分子繊維が挙げられる。ガラ
ス繊維としては、スラリー混練時に千ノフィラメントに
解繊する収束の弱いものが好適であり、また、有機高分
子ｍ維の具体例としてはビニロン繊維等が挙げられる。

これらは、単独で、あるいは２種以上を組み合せて配合
することができる。原料の半水石膏に対する補強繊維の
割合が少な過ぎると十分な補強効果が得られず、また逆
に多過ぎると成形性が損なわれる場合がある。従って、
補強繊維量は半水石膏に対して０．５〜５重量％とする
のが好ましい。

また、凝結調節剤の種類には、遅緩剤としてオキシカル
ボン酸及びその塩類、グルコン酸及びその塩類、リン酸
及びその塩類、アミノ酸、糖類などがあり、促進剤とし
ては硫酸カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸アルミニウ
ム等の硫酸塩がある。凝結調節剤の添加率は半水石膏に
対して０．１〜５．０重量％が好ましい。

また、増粘剤としてはポリビニルアルコール（ＰＶＡ）
、メチルセルロース（ＭＣ）等を用いることができ、そ
の添加率は半水石膏に対してＯ】〜３０重量％が好まし
い。

一方、多泡質石膏スラリーは、半水石膏と水を主体とし
、必要に応じて補強繊維を混合し、適当な界面活性剤を
加え、凝結調節剤を添加し、気泡を導入して調製される
。多泡質石膏スラリーに使用する凝結調節剤や補強繊維
は、緻密質石膏スラリーに使用するものが使用でき、好
ましい補強繊維混入率は半水石膏に対して０５〜５重量
％である。

気泡の導入方法は、プレフォーム法又はミックスフオー
ム法のいずれによっても良い。プレフォーム法は、まず
、水にアルキル硫酸ソーダ、アルキルベンゼンスルホン
酸ソーダ、ポリオキシエチレンアルキル硫酸塩等の公知
の気泡剤を半水石膏に対し、０．０２〜２．０重量％添
加し、強力に攪拌して発泡させる。この際にＰＶＡ、Ｍ
Ｃなどの増粘剤を半水石膏に対し、０．０５〜３０重量
％添加すると、安定した気泡がで暫る。この発泡水と半
水石膏とを混合してスラリーとする。或いは、水１００
重量部に対して上記起泡剤ｏ、ｉ〜１０重量部と増粘剤
０，２〜１５重量部を混合した液と空気とを、円筒型容
器にビーズ又はメツシュを充填させたいわゆる発泡機に
通して泡を生成させる。この泡と水と半水石膏とを混合
してスラリーとする。ミックスフオーム法は、同様な配
合で材料を同時に投入し、強力に攪拌してスラリーとす
る。いずれの気泡導入法をとる場合でも、水の量は半水
石膏に対し４０〜１００重量％が好適である。

なお、本発明において、使用する半水石膏はα型、β型
のいずれでも良い。

また、緻密質石膏層と多泡質石膏層に挟まれる繊維束に
用いる繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維等の無機質
繊維又は天然もしくは合成の有機高分子繊維が挙げられ
る。有機高分子繊維の具体例としてはビニロン繊維等が
挙げられる。この繊維束の繊維形状としては、撚りをか
けたものであっても撚りをかけていないものであっても
良いが、通常の場合、ロービング、コートもしくはヤー
ンの４６０〜８８００番手のものが好適である。これら
繊維束はその使用量が少な過ぎると十分な補強効果が得
られず、また逆に多過ぎると緻密質石膏層と中央の多泡
質石膏層の間で剥誼を起こし易くなる。従って、繊維束
使用量は軽量石膏硬化体全重量の０．１〜５重量％量と
するのが好ましい。繊維束使用量は、繊維束の本数と番
手や配置間隔等を変えることにより増減することができ
る。

本発明において、この繊維束の供給にあたり、前述の如
く、繊維束に張力を与えながら供給することにより、繊
維束は直線状になり、硬化後の軽量石膏硬化体に曲げ応
力が加わった時に、各繊維束に均等に引っ張り応力が加
わり、補強効果がより一層確実になる。

本発明において、製造される硬化体の多泡質石膏層の厚
さは、厚さが厚く、外表面のｌｉ！Ｉ密貿石密層石膏層
が薄過ぎると十分な強度が得られず、また逆に多泡質石
膏層の厚さが薄過ぎて、緻密質石膏層の厚さが厚過ぎる
と硬化体の比重が大きくなり、軽量性が損なわれる。こ
のため、多泡質石膏層の厚さは、軽量石膏硬化体の全層
の厚さの５゜〜９５％程度の厚さとなるようにするのが
適当である。

また、本発明において、ｍ密質石膏層の比重は一般に０
．９〜１．１程度、多泡質石膏層の比重は一般に０．４
〜０．７程度とされる。

［作用］本発明の装置で製造される軽量石膏硬化体は、繊維束で
補強した多泡質石膏層の両表面を更に緻密質石膏層で被
覆した構成とされており、可燃性ないし発煙性物質によ
る被覆がないので、石膏硬化体の耐火材としての特徴が
損なわれることがなく、同一嵩比重の多泡質石膏のみの
硬化体と比べ、曲げ強度が高く、また、同一嵩比重の、
繊維束で補強されていない多泡質石膏層の両表面を緻密
質石膏層で被覆した硬化体と比べても曲げ強度は非常に
高い。しかも表面が硬く平滑である。このため、そのま
ま塗装あるいは壁紙等で仕上げることもでき、壁紙の接
着性も良好である。

従来一般に用いられる平板状のベルトのみでは、原料の
石膏スラリーをベルト上に直接供給することは不可能で
あったが、本発明の装置によれは、ボディーベルト上に
原料を直接供給することができる。即ち、ボディーベル
トの平板部とその両側辺部設置されたサイドベルトとで
、凹部が形成され、この凹部が移動型枠の役目を果たす
。このサイドベルトは、裏面をヘルドガイドで支持する
ことにより、その形状を安定に保持することができる。

このサイドベルトは、製品である軽量石膏硬化体の側面
を平滑な平面に仕上げる役目を果たす。更に、上部の成
形へらにより、硬化体の上面も同様に平滑に仕上げるこ
とができる。特に、本発明においては、比較的場所をと
らない成形へらを用いて表面をならし成形するため、こ
の成形へらを各供給装置毎に設けて、各層毎にならし成
形することにより、各層がいずれも均一厚さの軽量石膏
硬化体を製造することが可能とされる。

従って、本発明の装置によれば、厚紙等の型枠を必要と
せずに、平滑な表面を有する軽量石膏硬化体を連続的に
製造することができる。

しかして、本発明の製造装置により、前に流し込み成形
した層が未だ完全に硬化しないうちに、次の層のスラリ
ーを流し込み成形することにより、隣接する多泡質石膏
層と緻密質石膏層との界面においては、三水石膏の針状
の結晶が一方の層から他方の層へと成長し合って析出す
るため、両層間の結合が極めて強固な軽量石膏硬化体が
容易に製造される。

［実施例コ以下、具体的な製造実施例を挙げて本発明を更に具体的
に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下
の実施例に限定されるものではない。

実施例１ β−半水石膏１００重量部に対し、水６５重量部とガラ
ス繊維０．８重量部を混練して、スラリーＡを調製した
。別に、８０重量部の水にアニオン型界面活性剤を０．
０１５重量部及びＰＶＡを０．１重量部加え、ミキサー
にて６００Ｏｒｐｍで高速攪拌して起泡させ、これにβ
−半水石膏１００重量部とガラス繊維１．０重量部を加
えて混合し、多泡質石膏スラリーＢを調製した。

更に、ＥＲ２３１０のガラスロービングをガラス繊維束
Ｆとした。

第１〜５図に示す装置を用い供給装置４及び８よりスラ
リーＡを供給し、供給装置６よりスラリーＢを供給し、
供給装置５及び７よりガラス繊維束Ｆを幅３ｃｍの間隔
で供給し、平滑な平面を有する軽量石膏硬化体を製造し
た。

得られた軽量石膏硬化体は、表層（上、下層）の緻密質
石膏層の厚さがともに５ｍｍ、内部多泡質石膏層の厚さ
が５０ｍｍ、幅６００ｍｍの硬化体で、その物性値を測
定したところ、嵩比重は０．７０で曲げ強度は３５　ｋ
　ｇ　／　ｃ　ｍ　２であった。なお、用いた繊維束重
量は軽量石膏硬化体の０．３５重量％である。

また、この軽量石膏硬化体の表面は硬く、平滑であり、
壁紙接着性は極めて良好であった。

実施例２ β−半水石膏１００重量部に対し、水７０重量部、クエ
ン酸ナトリウム０．０５重量部、メチルセルロース０．
５重量部、ガラス繊維１重量部を混練して、スラリーＣ
を調製した。スラリーＡのかわりにスラリーＣを用いた
こと以外は実施例１と同様にして軽量石膏硬化体を得た
。この硬化体の物性値を測定したところ、闇比重は０．
６５で曲げ強度は３０ｋｇ／ｃｍ２であった。なお、用
いた繊維束重量は軽量石膏硬化体の０．３５重量％であ
る。

以上の結果から、本発明の装置によれば、曲げ強度が著
しく高く、しかもその表面は硬く平滑な軽量石膏硬化体
を連続的に製造できることが明らかである。

［発明の効果］以上詳述した通り、本発明の軽量石膏硬化体の製造装置
によれば、厚紙等の可燃性ないし発煙性の物質を用いる
ことなく、外表層がｍ密質石膏層で、内部が多泡質石膏
層と補強繊維束からなる軽量石膏硬化体を、優れた層間
密着性のもとに、容易かつ効率的に連続生産することが
できる。

このような本発明の方法で製造される軽量石膏硬化体は
、軽Ｉで断熱性、遮音性に優ねる上に、■　曲げ強度が
著しく高く、機械的特性に優れる。

■　表面が硬く平滑である。

■　このため加工性に優とると共に、塗装、壁紙仕上げ
も良好に行なうことができる。

■　可燃性ないし発煙性物質の被覆がないため、石膏の
耐火性能が損なわれることがない。

等の優れた特徴を有し、耐火建材として極めて有用であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の実施に好適な製造装置を説明
する図であって、第１図は側断面図、第２図は平面図、
第３図は第２図のＩＩＩ　−ＩＩＩ線に沿う断面の拡大
図、第４図は成形へらの拡大断面図、第５図は第１図の
要部拡大図である。１・・・ボディーベルト、２Ａ、２Ｂ・・・サイトベルト、３Ａ、３Ｂ・・・ベルトガイド、４．５，６，７．８・・・供給装置、９　（９Ａ、９Ｂ、９Ｃ）・・・成形へら、１０・・・
軽量石膏硬化体。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）水平に設置されたボディーベルトと、このボディ
ーベルトの両側辺に垂直に配置されるサイドベルトと、
サイドベルトを保持するベルトガイドと、ボディーベル
トの上側に水平に設置された成形へらと、石膏原料スラ
リー供給装置と、繊維束供給装置とを備えることを特徴
とする軽量石膏硬化体の連続製造装置。
（２）前記繊維束供給装置は、繊維束に張力を与えつつ
繊維束を供給することを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の軽量石膏硬化体の連続製造装置。