JPH09165253A - Calcium silicate papermaking plate and method for producing the same - Google Patents
Calcium silicate papermaking plate and method for producing the sameInfo
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- JPH09165253A JPH09165253A JP32465395A JP32465395A JPH09165253A JP H09165253 A JPH09165253 A JP H09165253A JP 32465395 A JP32465395 A JP 32465395A JP 32465395 A JP32465395 A JP 32465395A JP H09165253 A JPH09165253 A JP H09165253A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、主に建築用パネル
に使用される珪酸カルシウム質抄造板及びその製造方法
に関し、特に高温に加熱された後の残存熱収縮率が小さ
く、機械的強度にも優れた珪酸カルシウム質抄造板並び
に前記珪酸カルシウム質抄造板を安価に製造可能な製造
方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a calcium silicate paper mainly used for building panels and a method for producing the same, and in particular, it has a small residual heat shrinkage ratio after being heated to a high temperature and has a high mechanical strength. Also relates to an excellent calcium silicate papermaking plate and a method for producing the calcium silicate papermaking plate at low cost.
【0002】[0002]
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】珪酸
カルシウム質抄造板は耐火性や防火性、難燃性を備え、
しかも軽量であることから建築用パネルとして広く使用
されている。この珪酸カルシウム抄造板は、珪酸原料と
石灰原料とを主成分とし、必要に応じて補強繊維や凝集
剤等を配合してなる出発原料のスラリーを抄造法によっ
て成形し、得られた成形体をオートクレーブ中で養生す
ることにより製造されるのが一般的である。PRIOR ART AND PROBLEMS TO BE SOLVED BY THE INVENTION Calcium silicate papermaking sheets are provided with fire resistance, fire resistance and flame retardancy,
Moreover, since it is lightweight, it is widely used as a building panel. This calcium silicate papermaking plate is composed of a silicic acid raw material and a lime raw material as main components, and if necessary, a starting material slurry formed by blending reinforcing fibers, a coagulant, etc. is molded by a papermaking method, and the obtained molded body It is generally produced by curing in an autoclave.
【0003】上記の抄造法による製造方法において、石
灰原料としては従来より消石灰が主流であるが、一方に
おいて消石灰よりも安価な生石灰を利用することも望ま
れている。しかし、生石灰を使用した場合、スラリーの
濾水性が悪くなり、抄造によって成形するのが困難にな
るという欠点を抱えている。この濾水性を改善する製造
方法として、例えば、特公平5−53746号公報に
は、生石灰と珪石とを含有するスラリーをオートクレー
ブ中で反応させて珪酸カルシウム結晶の二次粒子(球状
集塊物)を得て、この二次粒子と木質繊維とを含む水性
スラリーにカチオン性凝集剤及びアニオン性凝集剤を添
加して抄造する方法が開示されている。しかし、この方
法によれば、抄造可能になる程度にはスラリーの濾水性
が改善されるものの、得られる珪酸カルシウム質抄造板
は低密度で機械的強度が低く、建築用パネルに使用する
には抄造後に加圧成形する必要があり、工程数の増加に
伴う製造コストの上昇を招く。In the manufacturing method by the above-mentioned papermaking method, slaked lime has been the main stream as a lime raw material, but on the other hand, it is also desired to use quick lime which is cheaper than slaked lime. However, when quick lime is used, the drainage of the slurry is deteriorated, which makes it difficult to form it by papermaking. As a production method for improving the drainage property, for example, in Japanese Patent Publication No. 5-53746, secondary particles of calcium silicate crystals (spherical agglomerates) are obtained by reacting a slurry containing quicklime and silica stone in an autoclave. And a cationic coagulant and an anionic coagulant are added to an aqueous slurry containing the secondary particles and the wood fiber, and papermaking is disclosed. However, according to this method, although the drainage of the slurry is improved to the extent that papermaking is possible, the obtained calcium silicate papermaking plate has a low density and low mechanical strength, and therefore is not suitable for use in building panels. It is necessary to perform pressure molding after papermaking, which causes an increase in manufacturing cost due to an increase in the number of steps.
【0004】また、珪酸カルシウム質抄造板を建築用パ
ネルとして使用する場合、耐火性能に優れたものである
ことが望ましく、火災時の延焼の防止という点から加熱
時の熱収縮率が小さいものであることが望ましく、火災
時に目地が大きく開いたり、パネルに亀裂が生ずるのを
防ぐためには、1000℃で3時間加熱した後の抄造方
向の残存熱収縮率が3%以下となるようにするのが望ま
しい。しかしながら、上記生石灰を石灰原料とする抄造
板、更には消石灰を石灰原料とする抄造板とも、必ずし
もこの要件を満足していない。Further, when the calcium silicate papermaking board is used as a building panel, it is desirable that it has excellent fire resistance, and that it has a small heat shrinkage factor upon heating from the viewpoint of preventing the spread of fire at the time of fire. It is desirable that the residual heat shrinkage in the papermaking direction after heating at 1000 ° C. for 3 hours be 3% or less in order to prevent the joints from opening wide and cracks to occur in the panel during a fire. Is desirable. However, the above-mentioned papermaking plate using quicklime as a lime raw material, and further, a papermaking plate using slaked lime as a lime raw material, do not necessarily satisfy this requirement.
【0005】このように、従来の珪酸カルシウム質抄造
板は、石灰原料として安価な生石灰を使用しても製造に
関わるコストを要するために、そのコストメリットを十
分に生かしているとは言い難く、上述したように残存熱
収縮率の小さなものも少ない状況にある。本発明はこの
ような状況に鑑みてなされたものであり、安価な生石灰
を用いて予備反応等の製造工程上の新たな処理を必要と
せず、1000℃で3時間加熱した後の抄造方向の残存
熱収縮率が3%以下の珪酸カルシウム質抄造板並びにそ
の製造方法を提供することを目的とする。As described above, since the conventional calcium silicate-based papermaking plate requires a manufacturing cost even if inexpensive quicklime is used as a lime raw material, it cannot be said that the cost merit is fully utilized. As described above, there are few cases where the residual heat shrinkage is small. The present invention has been made in view of such a situation, and does not require a new treatment in a manufacturing process such as a preliminary reaction using cheap quicklime, and the papermaking direction after heating at 1000 ° C. for 3 hours An object of the present invention is to provide a calcium silicate papermaking sheet having a residual heat shrinkage of 3% or less and a method for producing the same.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、出発原料に
二水石膏を所定量添加することにより、生石灰を使用し
てもスラリーの濾水性が悪化せず、また予備反応も不要
で、しかも得られた珪酸カルシウム質抄造板を1000
℃で3時間加熱した後の抄造方向の残存熱収縮率が3%
以下となるようにするのが可能であることを見い出し、
本発明を完成するに至った。即ち、上記の目的は、本発
明の、(1)トバモライト質のマトリックス中にII型
無水石膏を含有し、1000℃で3時間加熱した後の抄
造方向の残存熱収縮率が3%以下であることを特徴とす
る珪酸カルシウム質抄造板、(2)生石灰、珪酸原料、
補強繊維並びに二水石膏を含有する混合物を出発原料と
するスラリーを抄造した後、オートクレーブ養生するこ
とを特徴とする(1)に記載の珪酸カルシウム質抄造板
の製造方法、(3)前記出発原料における前記二水石膏
の配合量が、1〜40重量%であることを特徴とする
(2)に記載の珪酸カルシウム質抄造板の製造方法、ま
たは、(4)前記生石灰が、二水石膏の存在下で消化さ
せた時のウェットボリュームとして150〜350cc
であることを特徴とする(2)または(3)に記載の珪
酸カルシウム質抄造板の製造方法、により達成される。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that even if quick lime is used by adding a predetermined amount of gypsum dihydrate to the starting material. The drainage of the slurry is not deteriorated, and preliminary reaction is unnecessary.
Residual heat shrinkage in the papermaking direction after heating at ℃ for 3 hours is 3%
Finding that it is possible to:
The present invention has been completed. That is, the above-mentioned object is (1) containing the type II anhydrous gypsum in the tobermorite matrix, and the residual heat shrinkage in the papermaking direction after heating at 1000 ° C. for 3 hours is 3% or less. A calcium silicate papermaking plate characterized by the following: (2) quick lime, silicic acid raw material,
(3) A method for producing a calcium silicate papermaking plate according to (1), characterized by performing autoclave curing after making a slurry using a mixture containing reinforcing fibers and gypsum dihydrate as a starting material, (3) the starting material In the method for producing a calcium silicate papermaking plate according to (2), wherein the compounded amount of the gypsum dihydrate is 1 to 40% by weight, or (4) the quicklime is gypsum dihydrate. 150-350cc as wet volume when digested in the presence
It is achieved by the method for producing a calcium silicate papermaking plate according to (2) or (3).
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る珪酸カルシウ
ム質抄造板およびその製造方法に関して詳細に説明す
る。本発明の出発原料は、生石灰、珪酸原料、補強繊維
並びに二水石膏を主成分として含有する混合物である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The calcium silicate papermaking sheet and the method for producing the same according to the present invention will be described in detail below. The starting material of the present invention is a mixture containing quicklime, a silicic acid material, reinforcing fibers and gypsum dihydrate as the main components.
【0008】前記珪素酸原料は、生石灰と反応してトバ
モライト質のマトリックスを形成する成分であり、従来
より珪酸カルシウム質抄造板の珪酸原料に用いられる物
質、例えば、珪石粉末や珪砂、珪藻土等を単独で、もし
くはこれらの混合物を好適に使用できる。The silicic acid raw material is a component that reacts with quick lime to form a tobermorite matrix, and is a substance that has been conventionally used as a silicic acid raw material for a calcium silicate board, such as silica stone powder, silica sand, and diatomaceous earth. A single one or a mixture of these can be preferably used.
【0009】前記補強繊維は、建築用パネルとして要求
される機械的強度を得るために添加される成分である。
この補強繊維も従来より珪酸カルシウム質抄造板に添加
されており、本発明においても同様に使用することがで
きる。例えば、パルプ(木質繊維)、耐アルカリ性ガラ
ス繊維、炭素繊維、有機合成繊維(例えばポリプロピレ
ン繊維、アラミド繊維等)等を単独で、もしくは併用し
て添加することができる。The reinforcing fiber is a component added to obtain the mechanical strength required for a building panel.
This reinforcing fiber has also been conventionally added to a calcium silicate papermaking plate, and can be similarly used in the present invention. For example, pulp (wood fiber), alkali resistant glass fiber, carbon fiber, organic synthetic fiber (eg polypropylene fiber, aramid fiber, etc.) can be added alone or in combination.
【0010】また、補強繊維に加えて充填材を適量添加
することで、機械的強度や耐熱性の更なる向上を図るこ
とができる。例えば、ウォラストナイトや炭酸カルシウ
ム、炭酸カルシウム、タルク等従来より珪酸カルシウム
質抄造板に使用されている充填材を添加することができ
る。Further, by adding an appropriate amount of filler in addition to the reinforcing fiber, it is possible to further improve the mechanical strength and heat resistance. For example, wollastonite, calcium carbonate, calcium carbonate, talc, and other fillers conventionally used in calcium silicate papermaking plates can be added.
【0011】本発明では、出発原料中に二水石膏を所定
量含有することを特徴とする。この二水石膏は、出発原
料を水と混合してスラリーとした時に、スラリーの濾水
性を改善する作用を有する。この理由は明確ではない
が、出発原料を水と混合した際に、二水石膏が水中に溶
解または分散して存在することにより、生石灰の消化生
成物である消石灰のウェットボリュームが二水石膏を含
まない水と混合した場合に比べて小さくなり、このこと
がスラリーの性状に何らかの影響を与えるものと考えら
れる。尚、上記ウェットボリュームとは、生石灰を20
重量%の石灰乳が得られるような水量で消化させ、24
時間放置した後の沈降体積と定義される。この消石灰と
した時のウェットボリュームは、150〜350ccの
範囲が好ましいことが実験的に求められた。特に、ウェ
ットボリュームが350ccよりも大きくなるとスラリ
ーの水はけが悪くなり抄造できなくなる。また、150
ccよりも小さい時には、スラリーの水はけは良くなる
が、抄造板の地合いが悪くなることや、密度が高くなり
過ぎるなどの問題が生ずるため好ましくない。The present invention is characterized by containing a predetermined amount of gypsum dihydrate in the starting material. This gypsum dihydrate has the effect of improving the drainage of the slurry when the starting material is mixed with water to form a slurry. The reason for this is not clear, but when the starting material is mixed with water, the presence or absence of gypsum dihydrate dissolved or dispersed in water causes the wet volume of slaked lime, which is a digestion product of quicklime, to form gypsum dihydrate. It becomes smaller than when mixed with water that does not contain it, and this is considered to have some influence on the properties of the slurry. The wet volume is 20% quicklime.
Digest with an amount of water to obtain weight% lime milk, 24
It is defined as the settling volume after standing for a time. It was experimentally determined that the wet volume of this slaked lime is preferably in the range of 150 to 350 cc. In particular, when the wet volume is larger than 350 cc, drainage of the slurry becomes poor and papermaking cannot be performed. Also, 150
When it is smaller than cc, the drainage of the slurry is improved, but the texture of the papermaking plate is deteriorated, and the density becomes too high, which is not preferable.
【0012】また、二水石膏はオートクレーブ養生によ
りII型無水石膏に転化し、珪酸カルシウム質抄造板の
トバモライト質マトリックス中に一様に分散して抄造板
の機械的強度や耐熱性の向上(1000℃で3時間加熱
した後の抄造方向の残存熱収縮率が3%以下となるよう
にすること)、更には吸水寸法変化率0.1%以下とい
う寸法安定性に寄与する。従って、出発原料中の二水石
膏の配合量は、上記のウェットボリュームを低下させる
のに必要な量と、抄造板とした時の機械的強度や耐熱
性、寸法安定性を付与するために必要な量とが規定され
る。本発明者らによれば、二水石膏は出発原料中に1〜
40重量%の範囲で配合することが好ましいことが実験
的に求められた。Further, dihydrate gypsum is converted into type II anhydrous gypsum by autoclave curing and uniformly dispersed in the tobermorite matrix of the calcium silicate papermaking plate to improve the mechanical strength and heat resistance of the papermaking plate (1000 The residual thermal shrinkage in the papermaking direction after heating at 0 ° C. for 3 hours should be 3% or less), and further, the dimensional stability of water absorption dimensional change of 0.1% or less. Therefore, the compounding amount of gypsum dihydrate in the starting material is necessary to reduce the above-mentioned wet volume and to impart mechanical strength, heat resistance, and dimensional stability when used as a papermaking plate. And the amount specified. According to the present inventors, dihydrate gypsum is 1 to 1 in the starting material.
It was experimentally determined that it is preferable to blend in the range of 40% by weight.
【0013】本発明に係る珪酸カルシウム質抄造板は、
上記の出発原料を水に混合してスラリーとし、このスラ
リーを抄造してトバモライト生成条件でオートクレーブ
養生することにより得られる。ここで、スラリー濃度や
抄造条件、養生温度、養生時間等は従来の珪酸カルシウ
ム質抄造板の製造方法と同等で構わない。そして、得ら
れる珪酸カルシウム質抄造板は、1000℃で3時間加
熱した後の抄造方向の残存熱収縮率が3%以下となる。
また、吸水寸法変化率が0.1%以下に抑えられ、建築
用パネルとして好適に使用できる。The calcium silicate papermaking plate according to the present invention is
It is obtained by mixing the above-mentioned starting materials with water to form a slurry, papermaking the slurry, and subjecting it to autoclave curing under the tobermorite forming conditions. Here, the slurry concentration, papermaking conditions, curing temperature, curing time, etc. may be the same as in the conventional calcium silicate papermaking method. Then, the obtained calcium silicate papermaking plate has a residual heat shrinkage ratio of 3% or less in the papermaking direction after being heated at 1000 ° C. for 3 hours.
Further, the dimensional change rate of water absorption is suppressed to 0.1% or less, and it can be suitably used as a building panel.
【0014】以下の実施例により、本発明を更に説明す
る。 (実施例)第1表に示す出発原料を水に混合してスラリ
ーを調製した。実施例1及び2で用いた生石灰は、メル
ツ炉焼成軟焼生石灰(100メッシュアンダー)であ
る。また、比較例1及び2で用いた消石灰は市販品であ
る。それぞれの消石灰ウェットボリューム(cc)及び
スラリーの濾水度(cc)を第1表に示す。The invention is further described by the following examples. (Example) The starting materials shown in Table 1 were mixed with water to prepare a slurry. The quicklime used in Examples 1 and 2 is soft melted quicklime (100 mesh under) which is calcined in a Meltz furnace. The slaked lime used in Comparative Examples 1 and 2 is a commercial product. Table 1 shows the wet volume (cc) of each slaked lime and the freeness (cc) of the slurry.
【0015】[0015]
【表1】 [Table 1]
【0016】そして、スラリーを抄造し、オートクレー
ブ養生して珪酸カルシウム質抄造板を得た。オートクレ
ーブ養生は、圧力9kgf/cm2 、温度179℃で8
時間行った。得られた抄造板について、嵩密度(g/c
m3 )、吸水寸法変化率(抄造方向;%)、曲げ強度
(抄造方向;kgf/cm2 )並びに残存熱収縮率(抄
造方向;%)を測定した。尚、嵩密度、曲げ強度及び残
存熱収縮率の測定は、JISA 9510に準拠(但
し、残存熱収縮率は1000℃で3時間加熱)して行っ
た。測定結果を第1表に示す。第1表から、本発明に係
る珪酸カルシウム質抄造板は、従来の消石灰を用いた場
合と同等の抄造性や曲げ強度を有するとともに、残存熱
収縮率(3%以下)や吸水寸法変化率(0.1%以下)
については、消石灰からなる抄造板に比べても優れてい
ることがわかる。更に、比較例3に示すように、生石灰
を用いた場合でも、消石灰とした時のウェットボリュー
ムが本発明の規定外(470cc)で、二水石膏を含ま
ない出発原料では、スラリーの濾水性が悪く、抄造でき
なかった。Then, the slurry was made into paper and cured in an autoclave to obtain a calcium silicate papermaking plate. Autoclave curing is performed at a pressure of 9 kgf / cm 2 and a temperature of 179 ° C. for 8 hours.
Time went. About the obtained papermaking plate, the bulk density (g / c
m 3 ), water absorption dimensional change rate (papermaking direction;%), bending strength (papermaking direction; kgf / cm 2 ) and residual heat shrinkage rate (papermaking direction;%) were measured. The bulk density, flexural strength, and residual heat shrinkage were measured according to JIS A 9510 (however, the residual heat shrinkage was 1000 ° C. for 3 hours). Table 1 shows the measurement results. From Table 1, the calcium silicate papermaking sheet according to the present invention has papermaking properties and bending strengths equivalent to those when conventional slaked lime is used, as well as residual heat shrinkage (3% or less) and water absorption dimensional change ( 0.1% or less)
It is understood that the above is superior to the papermaking plate made of slaked lime. Further, as shown in Comparative Example 3, even when quick lime was used, the wet volume when slaked lime was out of the regulation of the present invention (470 cc), and in the starting material containing no gypsum dihydrate, the drainage of the slurry was It was bad and could not be made into paper.
【0017】[0017]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
生石灰を用いても、予備反応等の製造工程上の新たな処
理を必要とせず、1000℃で3時間加熱した後の抄造
方向の残存熱収縮率が3%以下の珪酸カルシウム質抄造
板を安価に得ることができる。As described above, according to the present invention,
Even if quick lime is used, there is no need for a new treatment in the manufacturing process such as preliminary reaction, and a calcium silicate papermaking plate having a residual heat shrinkage ratio of 3% or less in the papermaking direction after heating at 1000 ° C for 3 hours is inexpensive. Can be obtained.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 14:08) 111:28 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display area C04B 14:08) 111: 28
Claims (4)
型無水石膏を含有し、1000℃で3時間加熱した後の
抄造方向の残存熱収縮率が3%以下であることを特徴と
する珪酸カルシウム質抄造板。1. II in a tobermorite matrix
A calcium silicate-based papermaking board comprising a type anhydrous gypsum and having a residual heat shrinkage in the papermaking direction of 3% or less after heating at 1000 ° C. for 3 hours.
石膏を含有する混合物を出発原料とするスラリーを抄造
した後、オートクレーブ養生することを特徴とする請求
項1に記載の珪酸カルシウム質抄造板の製造方法。2. The calcium silicate papermaking plate according to claim 1, wherein a slurry containing a mixture containing quicklime, a silicic acid raw material, a reinforcing fiber and gypsum dihydrate as a starting raw material is subjected to autoclave curing. Manufacturing method.
合量が、1〜40重量%であることを特徴とする請求項
2に記載の珪酸カルシウム質抄造板の製造方法。3. The method for producing a calcium silicate papermaking plate according to claim 2, wherein the blending amount of the gypsum dihydrate in the starting raw material is 1 to 40% by weight.
させた時のウェットボリュームとして150〜350c
cであることを特徴とする請求項2または3に記載の珪
酸カルシウム質抄造板の製造方法。4. The quick lime has a wet volume of 150 to 350 c when digested in the presence of gypsum dihydrate.
It is c, The manufacturing method of the calcium-silicate papermaking board of Claim 2 or 3 characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32465395A JPH09165253A (en) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | Calcium silicate papermaking plate and method for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32465395A JPH09165253A (en) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | Calcium silicate papermaking plate and method for producing the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09165253A true JPH09165253A (en) | 1997-06-24 |
Family
ID=18168234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32465395A Pending JPH09165253A (en) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | Calcium silicate papermaking plate and method for producing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09165253A (en) |
-
1995
- 1995-12-13 JP JP32465395A patent/JPH09165253A/en active Pending
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