JPH0822786B2 - 多孔質セラミック板の製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は多孔質セラミック板の製法に関する。さらに
詳しくは、成形体を確実に加圧一体化せしめ焼成板内に
連通気孔が形成されるのを防止できるとともに、優れた
表面平滑性をうることのできる多孔質セラミック板の製
法に関する。

［従来の技術］ 多孔質セラミック板は、まだ一般的には用いられてい
ないが、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プレハブ住宅などにおいて
その使用が検討されている。

かかる多孔質セラミック板は、一般に天然ガラス、人
工ガラス、多孔質火山岩、火成岩、堆積岩、凝灰岩など
を主原料とし、これらを発泡せしめ、発泡時にベルトで
上方より押圧するか、もしくは発泡軟化後に成形体を加
圧ロールなどで加圧して融着させ同時に成形することで
えられる。

ベルトによる加圧は、一般に第３図に示すように、加
熱発泡工程における成形体をベルト（16）にて上方より
連続的かつ平面的に加圧するものである。

また、ロールによる加圧は、一般に実公昭53−50759
号公報に示されるごとき被焼成体の上下に対になって配
置されたロールを用いて行なわれる。該上下２段タイプ
のロールは、第４図に示すように、被焼成体の上方と下
方に対応するようにロール（18）を設け、両方のロール
により発泡軟化後の被焼成体を押圧して被焼成体の表裏
両面に均質な焼結面を施さんとするものである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、前記従来例は、それぞれ発泡工程中の
み（ベルトのばあい）、もしくは発泡軟化後のみ（ロー
ルのばあい）に加圧成形を行なうものであり、焼成板の
一体性、表面平滑性などにおいて問題点を有している。

すなわち、ベルトを用いるばあいは、加熱発泡中に加
圧が行なわれるわけであるが、成形体は下面の搬送用ベ
ルトと上面の加圧用ベルトとの限定された空間で発泡す
るため、発泡圧により加圧用ベルト内に設置されたロー
ルとロールのあいだが厚くなってしまい、とくに成形体
上面にロールピッチに等しい波形が残るという問題があ
る。この波形は、成形体が加圧用ベルトと一体となって
焼成炉内を移動しており、ベルトを介して該成形体が押
圧されているので容易に消えることがなく、できあがっ
た製品の大きな欠陥となっていた。またベルトによる加
圧では成形体表面に任意のレリーフ模様を施すことがで
きないという欠点もある。

一方、ロールによる加圧は、発泡を終えた成形体を上
面より加圧し一体化するものであり、造粒された発泡原
料の積層が加熱され、それぞれの粒が発泡して点接触の
状態で体積を増した層の上面よりロールにより押圧する
ものである。オール圧は拡散し、また内部も軟くその押
圧は浸透せず粒界の空隙を潰すこともできず、上面の発
泡粒の形も平滑にすることもできない。したがって、粒
界に気孔が残ってしまい、この気孔がしばしば連続して
連通気孔を形成するので、焼成板の断熱性能、防水性能
が低下してしまうという問題点がある。また、発泡後の
ロールのみによる加圧では前記したごとく良好な表面平
滑性をうることが困難であるという問題がある。

本発明は、前記の点に鑑み、優れた一体性、寸法精
度、表面平滑性をうることのできる多孔質セラミック板
の製法を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の多孔質セラミック板の製法は、発泡性無機質
原料を焼成炉内で加熱、押圧して多孔質セラミック板を
製造するに際し、加熱発泡工程で成形体を該成形体の上
方より一次加圧し、加熱発泡工程後の徐冷工程において
一次加圧せられた成形体を該成形体の上方より二次加圧
することを特徴としている。

［実施例］ つぎに図面にもとづき本発明の多孔質セラミック板の
製法を説明する。

第１図は、本発明の多孔質セラミック板の製法に用い
られる焼成炉の一実施例の概略説明図である。

第１図において、（１）は焼成炉であって該焼成炉
（１）内には多孔質セラミック板（２）を搬送するベル
トコンベア（３）が設置されている。該ベルトコンベア
（３）は、ステンレス帯鋼からなるベルトを用いること
もできるが、発泡時の揮散成分を上下面から均一拡散さ
せ、かつ、上下面ともに均一な熱伝達を行なうためメッ
シュ状のものを用いるのが好ましく、たとえばステンレ
スメッシュベルトにセラミックコーティングしたもの、
セラミックベルトなどが用いられる。

被焼成体である発泡性無機質原料としては、天然ガラ
ス、人工ガラス、多孔質火山岩、火成岩、凝灰岩などか
らなる混合物を粉砕したのちにペレット化したものが用
いられ、該ペレットは供給ホッパー（４）よりベルトコ
ンベア上に適宜の量供給される。供給されたペレット
は、予備ロール（５）によりならされてほぼ均一な厚さ
となって焼成炉（１）内へ送り込まれる。その後ペレッ
トは昇温ゾーンで昇温され、つづく焼成ゾーンで加熱さ
れ発泡軟化する。昇温は原料の粒度、配合などにより異
なるが、たとえば１分間に80℃の割合で昇温すればよ
く、本発明においてはとくに限定されるものではない。
焼成温度も昇温同様に原料の粒度、発泡温度、原料の気
孔径の均一性などにより異なるが概ね700〜1100℃が目
安である。また焼成時間も原料の溶融温度、原料の発泡
速度、原料の気孔径の均一性などに応じて適宜選定すれ
ばよい。

本発明の製法においては、前記のごとく加熱発泡せら
れた多孔質セラミック板の加圧成形工程に特徴がある。
すなわち、本発明の製法は加熱発泡工程中に一次加圧を
して、多孔質セラミック板の概ねの厚さ方向の寸法精度
および表面平滑性を確保したのち、多孔質セラミック板
の徐冷工程において二次加圧を施し、所望の寸法精度お
よび表面平滑性をうることに特徴がある。このように、
多孔質セラミック板の加圧成形工程を、発泡中と発泡後
の両方で行なうことにより、従来いずれかの工程でのみ
行なわれていた方法に比べ、優れた寸法精度および表面
平滑性を簡易にうることができるとともに、連通気孔の
形成により防水性、断熱性が低下するという問題を効果
的に解決することができる。

一次加圧は、加熱発泡中におおむねの寸法精度、表面
平滑性を確保するために行なわれ、第１図に示すような
ステンレスメッシュベルト、ステンレス帯鋼などのベル
ト（６）や、ロールを用いて行なわれる。成形体を連続
的、平面的に押圧して発泡粒界を充分に潰すという点か
らは一次加圧にはベルトを用いるのが好ましいが、ロー
ルを用いるときは、離型剤の塗布が不要になる、多孔質
セラミック板の表面にメッシュの目が出ない（ベルトに
メッシュベルトを用いるときはメッシュの目が残ってし
まう）、ベルトに比べ耐久性に優れる、スケールが発生
しない、などのメリットがある。

融着防止にロール内をエアー冷却して用いるので燃料
費が高くなるが、メッシュベルトの酸化スケール、離型
剤などにより表面トラブルが発生しないので、一次加圧
は、できるだけロール間隔を狭くしたロール加圧を採用
するのが好ましい。

ベルトを用いるばあい、ベルトの長さはとくに限定さ
れないが概ね２〜6mが目安である。ベルト（６）中に
は、鋳鋼などからなり、径が160φ程度のロール（７）
が適宜の間隔（たとえば250〜300mmピッチ）で配置され
ており、該ロール（７）の働きにより成形体は押圧され
る。

発泡軟化後の成形体は、徐冷工程において、ロール
（８）によって二次加圧される。ロール（８）の径、材
質、ピッチなどはとくに限定はなく、前述したベルト
（６）内のロール（７）と同様のものを用いることがで
きる。また、ロール（８）は少なくとも１本設ければよ
く、本発明においてとくにその数が限定されるものでは
ないが、複数本のロールを設置したばあい、段階的に多
孔質セラミック板（２）を押圧することができ、より正
確な寸法と平滑性をもった製品をうることができる。

二次加圧に際し、第2a図および第2b図に示すごとき形
状の凸凹ロールで成形体を加圧することで、成形体に所
望のレリーフ模様を与えるようにしてもよい。このばあ
いに、二次加圧用ロールとして複数本のロールを用いる
ときは、該ロールのうち最終ロールのみを凸凹ロールと
してもよいし、最後の２本以上を凸凹ロールとして段階
的に凸凹を付与するようにしてもよい。

なお、第１図に示されるようにベルトコンベア（３）
を二次加圧用ロール（８）の最初のロールの直前で多孔
質セラミック板と分かれさせ、ロールの外側を走行する
ようにし、二次加圧を多孔質セラミック板の上面および
下面と直接に接触回転する押圧ロールで行なうときは、
寸法精度が高くなる、ネットを介しておらず急冷が可能
である、裏面のネット跡がなくなり表面が平滑になるな
どの効果がある。

第１図において、（９）は多孔質セラミック板を炉外
へ搬出する搬送用ロールである。

つぎに実施例にもとづき本発明の多孔質セラミック板
の製法を説明するが、本発明はもとよりかかる実施例に
限定されるものではない。

実施例１ Al₂O₃−SiO₂鉱物を主原料とする発泡性造粒原料を供
給ホッパーよりベルトコンベア上へ供給し、900℃で焼
成を行なった。焼成時には、以下のごとき条件でベルト
により一次加圧を行なった。

ベルト材質：ステンレスメッシュベルト ベルトの長さ:4m ロール径:160φ ロールのピッチ:230mm 一次加圧後、徐冷工程において以下のごとき条件でロ
ールによる二次加圧を行なった。

ロール数:3本 ロール径:160φ ロールのピッチ:230mm えられた多孔質セラミック板について表面粗さを測定
した。面全体は平滑を保ち滑らかであり、発泡粒界にと
ころどころ0.2m/m程度の凹が見られるものの全体として
は目立たない程度である。

比較例１ Al₂O₃−SiO₂鉱物を主原料とする発泡性造粒原料をホ
ッパーよりベルトコンベア上へ供給し、900℃で焼成を
行なった。

焼成時に、以下のごとき条件で加圧成形を行なった。

ベルト材質:SAS−310S ベルトの長さ:4m ロール（ベルト内）径:160φ ロールのピッチ:230mm えられた多孔質セラミック板について表面粗さを測定
した。発泡粒界は潰され平滑であるが約23cmピッチで凸
部があり、この山と谷との差は0.5m/mであった。また、
全体にベルトの跡がありその高低差は0.4〜1.3m/mと大
きく縞模様を形成していた。

比較例２ Al₂O₃−SiO₂鉱物を主原料とする発泡性造粒原料を供
給ホッパーよりベルトコンベア上へ供給し、900℃で焼
成を行なった。焼成後の徐冷工程に以下のごとき条件で
ロールによる加圧成形を行なった。

ロール数:3本 ロール径:160φ ロールのピッチ:230mm えられた多孔質セラミック板について表面粗さを測定
した。全体として平滑であるが発泡粒が潰れず半球の形
をそのままとどめ、粒界はほとんど潰れていない。凹は
深いところで3.0m/mもあり、その奥には内部に通じる孔
があった。

［発明の効果］ 以上説明したとおり、本発明の製法によれば、加熱発
泡工程での一次加圧で概ねの寸法精度、表面平滑性を確
保し、徐冷工程での二次加圧で仕上げ加圧を行なうよう
にしているので、従来の方法に比べ優れた寸法精度およ
び表面平滑性をうることができるとともに、発泡粒界を
充分に潰すことができるので連通気孔が形成されること
がなく、断熱性、防水性に優れた多孔質セラミック板を
うることができるという効果がある。また、二次加圧を
多孔質セラミック板と直接に接触するロールで行なうと
きは、寸法精度が高くなり、急冷が可能となり、さらに
裏面のネット跡がなくなり表面が平滑になるという効果
がある。さらに二次加圧において凹凸ロールを用いると
きは、多孔質セラミック板に所望の凸凹模様を付するこ
とができ、装飾性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の多孔質セラミック板の製法に用いられ
る焼成炉の一実施例を示す概略説明図、第2a図および第
2b図は凸凹の断面形状を有するロールの概略斜視図、第
３図はベルトにより加熱発泡工程で加圧成形を行なう従
来の焼成炉の概略説明図、第４図はロールにより徐冷工
程で加圧成形を行なう従来の焼成炉の概略説明図であ
る。 （図面の主要符号） （１）：焼成炉 （２）：多孔質セラミック板 （６）：ベルト（一次加圧用） （８）：ロール（二次加圧用）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−170864（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−170865（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発泡性無機質原料を焼成炉内で加熱、押圧
   して多孔質セラミック板を製造するに際し、加熱発泡工
   程で成形体を該成形体の上方より一次加圧し、加熱発泡
   工程後の徐冷工程において一次加圧せられた成形体を該
   成形体の上方より二次加圧することを特徴とする多孔質
   セラミック板の製法。
2. 【請求項２】一次加圧を、焼成炉内搬送路に平行に設け
   られたベルトで行ない、二次加圧を、搬送路に直交して
   設けられた適宜の数の押圧ロールで行なう特許請求の範
   囲第１項記載の多孔質セラミック板の製法。
3. 【請求項３】前記ベルトがメッシュベルトまたはステン
   レス帯鋼からなるベルトである特許請求の範囲第２項記
   載の多孔質セラミック板の製法。
4. 【請求項４】一次加圧および二次加圧を、搬送路に直交
   して設けられた適宜の数の押圧ロールで行なう特許請求
   の範囲第１項記載の多孔質セラミック板の製法。
5. 【請求項５】多孔質セラミック板を搬送するベルトコン
   ベアが二次加圧用押圧ロールの最初のロールの直前に多
   孔質セラミック板と分かれロールの外側を走行するよう
   にし、二次加圧を多孔質セラミック板の上面および下面
   と直接に接触回転する適宜の数の押圧ロールで行なう特
   許請求の範囲第４項記載の多孔質セラミック板の製法。