JPH048503A - 無機発泡体の製法およびそれに用いる焼成炉 - 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］ 本発明は無機発泡体の製法およびそれに用いる焼成炉に
関する。さらに詳しくは、表面に化粧が施された無機発
泡体からなる役物、すなわち建物の出隅部や大隅部にお
けるコーナーなどを一度の焼成で原料より連続製造する
ことのできる無機発泡体の製法およびそれに用いる焼成
炉に関する。

［従来の技術および発明が解決しようとする課題］ 無機発泡体は、軽量で取扱いが容易であり、保温性、耐
火性、耐久性などに優れているため、近年、プレハブ住
宅などに用いられつつある。

かかる無機発泡体は、炉内に架設されている耐火耐熱性
搬送帯上に無機造粒発泡原料を積層して、加熱発泡させ
ることで容易に製造することかできる。

一方、無機発泡体を用いて実際に住宅などを構築するば
あい、大隅部や出隅部ができるため、いわゆるコーナー
役物と呼ばれる略し字状の部材が必要になってくる。建
物の施工においては壁材などと同質の部材でコーナー役
物を用いるのが好ましいが、造粒原料より連続的にコー
ナー役物を製造するのは大変困難であった。すなわち、
従来では、たとえば−度焼成した平板を切断して、２枚
の平板を耐火材料製の型に入れて再加熱し、発泡板の軟
化やベンディングを利用してコーナー役物を作製してい
たか（特願平２−６３７７２号参照）、二度の焼成であ
ると同時に、発泡板は断熱性の高い物体であるため再加
熱するに際し均一な熱の伝達ができない。このため昇温
過程においてクラックが発生し、これを防ぐために昇温
速度をゆっくりせざるをえなかった。その結果時間のロ
スか非常に多いという問題がある。

本発明は、叙上の事情に鑑み、−度の焼成でコーナー役
物を原料から連続製造することのできる無機発泡体の製
法およびそれに用いる焼成炉を提供することを目的とす
る。

［３題を解決するための手段］ 本発明の無機発泡体の製法は、炉内を走行する耐熱性搬
送帯上で無機発泡性造粒物を加熱、冷却して無機発泡体
を製造する方法であって、前記耐熱性搬送帯上に層状に
設けられた無機発泡性造粒物を加熱して発泡させる工程
と、上部凹ロールおよび下部凸ロールからなる成形ロー
ル間に無機発泡体を通過させて押圧成形する工程と、山
形状に成形された無機発泡体を冷却する工程からなるこ
とを特徴としている。また、本発明の焼成炉は、炉内を
走行する耐熱性搬送帯上で無機発泡性造粒物を加熱、冷
却して無機発泡体を製造する連続焼成炉であって、前記
無機発泡性造粒物を加熱発泡させる加熱帯の下流側に上
部凹ロールおよび下部凸ロールからなる成形ロールが設
けられてなることを特徴としている。

［実施例］ 以下、添付図面に基づき本発明の無機発泡体の製法およ
びそれに用いる焼成炉を説明する。

第１図は本発明の焼成炉の一実施例の縦方向断面説明図
である。

第１図において、（１）は焼成炉（Ｋ）内に配設された
耐熱性のエンドレス搬送帯であり、ステンレス製メツシ
ュベルト、スチールベルト、セラミックネットなどの耐
熱性を有する材料で作製されたものが用いられる。搬送
帯（１）は駆動ロール（２）によって走行させられる。

焼成炉ｆＫ）手前の搬送帯（１）上方には加熱によって
焼成発泡する無機造粒物を搬送帯（１）上に供給するた
めの供給ホッパー（３）が設けられている。

無機造粒物としては、一般に酸性白土、シラス、真珠岩
、抗火石、長石などのＭ　２０３　−８ｉ０２系鉱物を
主原料として、これにソーダ灰、硝酸ソダ、ガラス粉、
硼酸、硼砂などの融剤やドロマイト、ＳｉＣ、炭酸バリ
ウム、炭酸カリウムなどの発泡剤などを補助的に配合し
たものを造粒した造粒物などが用いられる。また、ベー
ス層上に形成される表面化粧層用の粉体原料としては、
たとえばフリット、長石などのガラス質系粉末などの釉
薬をパン型造粒機などによって粒径０．５〜２．０１程
度に微粒化したものが用いられる。供給ホッパー（３）
の数は無機発泡体（４）の層数に応じて適宜選定すれば
よい。なお、図示されていないが、補強用に金属ネット
などを無機造粒物中に埋設するようにしてもよい。

焼成炉（Ｋ）の側壁には加熱用のバーナー（５）が適宜
の間隔で設けられている。

本実施例にかかわる焼成炉（Ｋ）内には予熱帯、発泡帯
、急冷帯、加熱成形帯、徐冷帯および冷却帯が形成され
ている。

予熱帯は原料中の水分や有機物を加熱により取り出す帯
域であり、原料の種類、チャージ厚さなどにより異なる
が概ね３５０〜５８０℃に加熱される。

予熱帯を経て発泡帯に送られた無機発泡性造粒物はバー
ナー（５）により順次昇温されて発泡する。加熱温度は
原料の種類や配合により異なるが概ね８８０℃まで昇温
される。

本実施例では発泡帯の直後に急冷帯が設けられている。

従来の急冷帯は高温の発泡帯で発泡した板を固化温度域
まで急冷することにより、焼成スピードを早めて炉長を
短縮するのか目的であったが、本実施例における急冷帯
は搬送帯（１）からの無機発泡体（４）の離脱を容易な
らしめるのか目的である。すなわち、搬送帯（１）上で
高温に加熱され、発泡した無機発泡体（４）は酸化アル
ミナなどの離型材を介して搬送帯（１）と密着している
が、発泡後に急冷することにより温度の降下とともに無
機発泡体（４）の表面層か固化して収縮することによっ
て搬送帯（１）より剥離する。その結果、無機発泡体（
４）と搬送帯（１）との離脱を容易かつ確実に行うこと
ができる。急冷工程においては、前記目的を効果的に達
成すべく、搬送帯（１）の温度および無機発泡体（４）
の裏面温度はそれぞれ６００〜６９０℃および６２０〜
７２０℃となるようにコントロールするのか好ましい。

急冷帯の温度設定は配合素材によって異なるが通常６５
０℃前後が原料の固化収縮温度であるので、雰囲気温度
は８２０℃程度の低温にするのが好ましい。具体的には
、急冷帯の人口部に給気口（６）を形成しておき、この
給気口（６）を通して３０℃程度の冷風を供給すること
で急冷を行うことができる。（７′）は急冷帯に打込ま
れた冷風が焼成帯または加熱帯に侵入しないように吸引
するための排気口である。

急冷帯で搬送帯（１）より離脱した無機発泡体（４）は
加熱成形帯に送られる。加熱成形帯内の温度はバーナー
（５）によって７５０℃程度に保持されている。無機発
泡体（４）は急冷帯ではパイプ状のロール（８）で搬送
されているが、加熱成形体ではソロパン玉状の回転ロー
ル（９）で搬送される。そして、無機発泡体（４）はそ
のセンターが前記回転ロール（９）の頂部にくるように
搬送されるので、搬送されているうちに無機発泡体（４
）は順次昇温しで軟化点に至り、両端が垂れ下がってほ
ぼ所定の形状を呈するようになる。ただし、板厚や表面
状態の調整が行われていないので、付着防止のために冷
却された成形ロール（至）のあいだを通して任意の役物
形状に押圧、成形される。前記成形ロール（転）は第３
図に示されるように上部凹ロール（１０ａ）と下部凸ロ
ール（１０ｂ）とで構成されており、水または空気が内
部を循環する構造となっている。成形ロール（至）の形
状およびサイズはコーナー役物の形状およびサイズに合
わせて適宜選定すればよく、本発明においてとくに限定
されるものではない。成形ロール００１の表面温度は無
機発泡体（４）の表面温度よりも４０〜１００℃低温と
なるようにコントロールするのが付着防止という点から
は好ましい。

加圧成形された無機発泡体（４）はソロパン玉状の回転
ロール（９）に乗って徐冷帯に送られ（第４図参照）、
ここで均一除冷される。徐冷帯の温度は入口付近が５８
０℃程度であり、出口付近が４００℃程度に設定されて
いる。

ついで無機発泡体（４）は冷却帯に入り、パイプ状ロー
ル（８）の上を焼成炉（Ｋ）出口へ向けて移動する（第
５図参照）。このあいだ無機発泡体（４）はゆるやかな
下降曲線を描きながら４００〜６０℃程度まで冷却され
て炉外へ搬出される。

炉外へ搬出された無機発泡体（４）は適宜の長さに切断
されるとともに両袖も所定の巾になるように切断される
。

以上説明した方法により製造することで、デザイン的に
平板と全く同質のコーナー役物を造粒原料より連続的に
うろことができる。かかるコーナー役物を建物に施工す
ればその美観は従来の建物にはみられない雰囲気（連続
感ないしは一体感）を作り出す。

以下、実施例に基づき本発明の無機発泡体の製法を説明
するか、本発明はもとよりかかる実施例にのみ限定され
るものではない。

実施例 ベース層原料の調製 大谷石６４．５％（重量％、以下同様）、ソーダ灰１８
％、水ガラス粉５％、王立タルク１２％および５ｊＣ０
，５％からなる配合原料をｌ　Ｏｍｍφのスチールボー
ルとともにボールミルに入れ７時間のあいた乾式粉砕し
た。えられた粉末の粒度は４４μ９６％であった。この
粉末を１５２６糖蜜液（水に糖蜜を１５％溶解させた液
）を噴霧しながらパン型造粒機で造粒した。えられた造
粒物の含水率は１５％であったが外熱式ロータリーキル
ンを用いて含水率か３％まで乾燥したのち、粒径２．５
〜１．０ｒＡ／ｒＡの範囲となるように篩い分けした。

化粧層原料の調製 ガラス粉５３％、Ｒ−２フリツト（カサイ釉薬■製釉薬
）３７％、水ヒ粘土３％、ベントナイト２９６およびジ
ルコン５％からなる配合原料を１０〜３０ｍ＋＊φのア
ルミナボールとともにボールミルに入れ１０時間のあい
た乾式粉砕した。えられた粉末の粒度は４４μ９６９６
であった。この粉末をパン型造粒機を用い、バインダー
（水１ｐに加里水ガラス　０．４％とモナードガムＤＡ
　（大日本製薬■製ケルサン。「ケルサン」はバインダ
ーの一種である）２％を加えた溶液）を噴霧しながら造
粒した。えられた造粒物の含水率は１２％であった。

えられた造粒原料を密閉容器に入れ炭酸ガスを打込んで
瞬間硬化させてから、粒度１．５〜３．０ｏノｍの範囲
となるように篩い分けた。この造粒原料をさらにパン型
造粒機に入れ転勤させながら、以下に述べる着色原料液
を噴霧して化粧原料とした。

化粧層原粒の着色 前記化粧層原料粉１０ｉ、Ｙ−１１（日脚産業■製色素
）Ｉｇ、水７０ｇ１モナードガム（大日本製薬■製ケル
サン）　　Ｏ，１ｇおよび加里水ガラス（日本化学■製
ケルザン）２０ｇをミキサーで混合して着色原料へを作
り、前記化粧層用造粒物（粒度：１．５〜３．Ｏｎ＋／
ｗ）　　Ｉ　Ｄに対して着色原料液Ａ２００ｃｃを噴霧
して着色化皺粒Ａを調製した。

同様に、前記化粧層原料粉１００ｇ、Ｊ−２４（日脚産
業■製色素）３ｇ１水７０ｇ１モナードガム（大日本製
薬味製ケルザン）０．１ｇおよび加里水ガラス（日本化
学■製ケルザン）２０ｇをミキサーで混合して着色原料
液Ｂを作り、前記化粧層用造粒物（粒度１．５〜３．０
ｉ／ｍ）　Ｉ　Ｍに対して着色原料液Ｂ　１００ｃｃを
噴霧して着色化皺粒Ｂを調製した。

ついで、着色原料粒Ａ６５容量％、着色原料粒Ｂ１５容
量％および前述した化粧原料造粒物２ｏ容量９６をロッ
キングミキサーに入れ、３分間混合して化粧層原料とし
た。

以上のようにして調製したベース層原料および化粧層原
料を用いて無機発泡体を製造した。

急冷帯および加熱成形帯が設けられ、内部に搬送用耐熱
メツシュベルトが架設されている炉長３９ｍの焼成炉（
ネットスピード：１５ｃｔＩｌ／分）を用いた。

耐熱メツシュベルト上１５　ｍｕの中空に巾３５１に切
断したラス網を挿入しながら、供給ホッパーより前記ベ
ース層原料を厚さ３０　ｍｍとなるようチャージした。

ついで前記化粧層原料を他の供給ホッパーより厚さ５！
１１１となるようベース層上にチャージした。

えられた積層体を３５０〜５８０　”Ｃに調節された予
熱帯へ搬送して、原料中の水分および有機物を取り出し
た。

ついで発泡帯へ移動させて、炉内温度を６ｏ。

℃から順次８８０℃まで昇温した。この発泡帯では上段
と下段にバーナーが取り付けられており、かつメツシュ
ベルトと耐火材料によって燃焼空間が上下に区切られて
いた。このため上下の燃焼空間はそれぞれ異なった昇温
曲線を描くよう設定されており、ベース層が溶着発泡後
に化粧層原料が遅れて溶融ガラス化して両層は一体化し
た。

発泡帯を出て急冷帯に入って無機発泡体は軟い状態であ
るが、急冷帯で急冷されてその外周は固化し、やかで収
縮を始めた。そのときメツシュベルトは無機発泡帯の温
度よりも低下しており、発泡体の収縮とメツシュベルト
の収縮により容易に発泡体とメツシュベルトは離脱し、
こうして表面の固化した発泡体はロールの回転によりつ
ぎの加熱成形帯へ送られた。急冷帯の温度は６４０℃で
あった。

加熱成形体は、上段および下段のバーナーによって加熱
されており、炉内温度は７５０℃あった。急冷帯より送
られた発泡体は先端が２０Ｒに加工されたソロパン玉状
の耐熱鋼の回転するロールに乗って進行するうちに順次
昇温されて発泡体の端部より垂れ下がった。そして、発
泡体がほぼロールのソロパン玉の全面に接した状態で、
凸部と凹部が２ＯＲに加工され、内部に水と空気によっ
て冷却（表面温度６２０℃）された耐熱鋼からなる成形
ロール間に導かれた。成形ロールはロール間隔が３５　
ｍｍにセットされており、上部凹ロールと下部凸ロール
により発泡体は押圧、成形されて表面は固化した。

ついて発泡体はソロパン玉状の受ロールに乗って徐冷帯
へと移送され、ここで発泡体は均一徐冷された。徐冷帯
の温度は５８０’Ｃより順次降下して４００℃であった
。

つぎに発泡体は４００℃の冷却帯に入り、ゆるやかな下
降曲線を描きなから６０”Ｃまで冷却されて、炉外へ搬
出された。

炉口より出た発泡体は長さ　２００（１）に切断し、つ
づいて片袖１５０１１１巾に切断してＬ型のコーナー役
物を製造した。

えられたＬ型コーナー役物は平板状の無機発泡体と表面
化粧は全く変わらず、打てば磁器の打音を放ち、軽量で
しかも落着いた風合の外壁コーナーをうろことができた
。

［発明の効果］ 以上説明したとおり、本発明の製法によれば、平板と同
質のＬ型コーナーを一度の焼成で無機造粒物より連続し
て製造することができる。

（５）：バーナー （８）：パイプ状ロール （９）二回転ロール Ｏｏ）：成形ロール

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の焼成炉の一実施例の縦方向断面説明図
、第２図は第１図の囚−回線断面図、第３図は第１図の
（Ｂ）　−ＥＪ線断面図、第４図は第１図の（Ｃ）　−
（Ｃ）線断面図、第５図は第１図の（Ｄ）−［ＤＪ線断
面図である。 （図面の主要符号） （Ｋ）：焼成炉 （１）、エンドレス搬送帯 （３）：供給ホッパー （４）：無機発泡体 特許出願人　ナショナル住宅産業株式会社はか１名 Ｃ（＝ニー；” −−）；〒；−え

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　炉内を走行する耐熱性搬送帯上で無機発泡性造粒物
   を加熱、冷却して無機発泡体を製造する方法であって、
   前記耐熱性搬送帯上に層状に設けられた無機発泡性造粒
   物を加熱して発泡させる工程と、上部凹ロールおよび下
   部凸ロールからなる成形ロール間に無機発泡体を通過さ
   せて押圧成形する工程と、山形状に成形された無機発泡
   体を冷却する工程からなることを特徴とする無機発泡体
   の製法。 ２　前記発泡工程ののちに、耐熱性搬送帯からの分離を
   容易ならしめるために無機発泡体を急冷する工程および
   冷却されて耐熱性搬送帯より分離された無機発泡体を再
   加熱する工程を有する請求項１記載の製法。 ３　前記急冷工程において、耐熱性搬送帯の温度および
   無機発泡体の裏面温度がそれぞれ６００〜６９０℃およ
   び６２０〜７００℃となるようコントロールされる請求
   項２記載の製法。 ４　前記成形ロールの表面温度が該ロールが接触する無
   機発泡体の表面温度よりも４０〜１００℃低温となるよ
   うに水または空気によりコントロールされる請求項２記
   載の製法。５　炉内を走行する耐熱性搬送帯上で無機発
   泡性造粒物を加熱、冷却して無機発泡体を製造する連続
   焼成炉であって、前記無機発泡性造粒物を加熱発泡させ
   る加熱帯の下流側に上部凹ロールおよび下部凸ロールか
   らなる成形ロールが設けられてなることを特徴とする焼
   成炉。 ６　前記成形ロールの表面温度が該ロールが接触する無
   機発泡体の表面温度よりも４０〜１００℃低温となるよ
   う水または空気によりコントロールされてなる請求項５
   記載の焼成炉。