JPH09174539A - 無機質発泡性材料の製造方法 - Google Patents
無機質発泡性材料の製造方法Info
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- JPH09174539A JPH09174539A JP33491095A JP33491095A JPH09174539A JP H09174539 A JPH09174539 A JP H09174539A JP 33491095 A JP33491095 A JP 33491095A JP 33491095 A JP33491095 A JP 33491095A JP H09174539 A JPH09174539 A JP H09174539A
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- inorganic
- foamable material
- foaming agent
- alkali metal
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- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 安定した品質の無機質発泡硬化体を得ること
ができる無機質発泡性材料の製造方法を提供する。 【解決手段】 反応性無機質粉体、アルカリ金属珪酸
塩、水、及び、発泡剤を、連続混合機を用いて混合する
無機質発泡性材料の製造方法であって、上記連続混合機
が、上板、下板及び側壁からなる倒立切頭円錐状の外装
体と、上記外装体内に配備され、上記外装体と略相似形
である回転混合体とからなり、上記回転混合体は、上部
回転面及び側部回転面に突子が植設されており、上記上
板の中央部には、上記上板と上記上部回転面との間に形
成される一次混合室に原料を投入するための供給部が設
けられており、上記側壁の下部には、上記側壁と上記側
部回転面との間に形成される二次混合室から混合物を取
り出すための排出口が設けられている連続混合機である
無機質発泡性材料の製造方法。
ができる無機質発泡性材料の製造方法を提供する。 【解決手段】 反応性無機質粉体、アルカリ金属珪酸
塩、水、及び、発泡剤を、連続混合機を用いて混合する
無機質発泡性材料の製造方法であって、上記連続混合機
が、上板、下板及び側壁からなる倒立切頭円錐状の外装
体と、上記外装体内に配備され、上記外装体と略相似形
である回転混合体とからなり、上記回転混合体は、上部
回転面及び側部回転面に突子が植設されており、上記上
板の中央部には、上記上板と上記上部回転面との間に形
成される一次混合室に原料を投入するための供給部が設
けられており、上記側壁の下部には、上記側壁と上記側
部回転面との間に形成される二次混合室から混合物を取
り出すための排出口が設けられている連続混合機である
無機質発泡性材料の製造方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、安定した品質の無
機質発泡硬化体を得ることができる無機質発泡性材料の
製造方法に関する。
機質発泡硬化体を得ることができる無機質発泡性材料の
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】建材等の用途に用いられる無機質発泡性
材料は、無機質硬化性材料と発泡剤とを混合することに
より調製される。無機質硬化性材料がセメント系のもの
である場合は、発泡剤との混合は、一般にバッチミキサ
ーにより行われる。
材料は、無機質硬化性材料と発泡剤とを混合することに
より調製される。無機質硬化性材料がセメント系のもの
である場合は、発泡剤との混合は、一般にバッチミキサ
ーにより行われる。
【0003】しかし、無機質硬化性材料がアルカリ金属
珪酸塩を含有するものである場合は、その高アルカリ性
のために、発泡剤を投入してから発泡までの時間が非常
に短い。従って、混合に時間のかかるバッチミキサーで
は、充分な混合状態になる前に発泡が開始してしまい、
均一な発泡状態の無機質発泡性材料を調製することが困
難で、得られる無機質発泡硬化体の品質にバラツキが生
じる。
珪酸塩を含有するものである場合は、その高アルカリ性
のために、発泡剤を投入してから発泡までの時間が非常
に短い。従って、混合に時間のかかるバッチミキサーで
は、充分な混合状態になる前に発泡が開始してしまい、
均一な発泡状態の無機質発泡性材料を調製することが困
難で、得られる無機質発泡硬化体の品質にバラツキが生
じる。
【0004】特公平6−15428号公報には、スタテ
ィックミキサーを用いて、アルカリ金属珪酸塩を含有す
る無機質硬化性材料と発泡剤とを混合する方法が開示さ
れている。
ィックミキサーを用いて、アルカリ金属珪酸塩を含有す
る無機質硬化性材料と発泡剤とを混合する方法が開示さ
れている。
【0005】しかしながら、アルカリ金属珪酸塩を含有
する無機質硬化性材料は、粘度が高いので、スタティッ
クミキサーでは発泡剤と充分に混合することが難しく、
得られる無機質発泡硬化体の品質にバラツキが生じる。
また、スタティックミキサーは外部動力により混合を行
うので、混合能力を高めるためにはスタティックミキサ
ーのエレメント数を増加させる必要があるが、エレメン
ト数の増加に伴って圧力損失が大きくなるので、高圧ポ
ンプが必要になり、実施上の困難が生じる。更に、エレ
メント数の増加に伴って混合時間が長くなるので、混合
中に発泡が開始するおそれがある。
する無機質硬化性材料は、粘度が高いので、スタティッ
クミキサーでは発泡剤と充分に混合することが難しく、
得られる無機質発泡硬化体の品質にバラツキが生じる。
また、スタティックミキサーは外部動力により混合を行
うので、混合能力を高めるためにはスタティックミキサ
ーのエレメント数を増加させる必要があるが、エレメン
ト数の増加に伴って圧力損失が大きくなるので、高圧ポ
ンプが必要になり、実施上の困難が生じる。更に、エレ
メント数の増加に伴って混合時間が長くなるので、混合
中に発泡が開始するおそれがある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、安定した品質の無機質発泡硬化体を得ることができ
る無機質発泡性材料の製造方法を提供することを目的と
する。
み、安定した品質の無機質発泡硬化体を得ることができ
る無機質発泡性材料の製造方法を提供することを目的と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、反応性
無機質粉体、アルカリ金属珪酸塩、水、及び、発泡剤
を、連続混合機を用いて混合する無機質発泡性材料の製
造方法において、前記連続混合機が、上板、下板及び側
壁からなる倒立切頭円錐状の外装体と、前記外装体内に
配備され、前記外装体と略相似形である回転混合体とか
らなり、前記回転混合体は、上部回転面及び側部回転面
に突子が植設されており、前記上板の中央部には、前記
上板と前記上部回転面との間に形成される一次混合室に
原料を投入するための供給部が設けられており、前記側
壁の下部には、前記側壁と前記側部回転面との間に形成
される二次混合室から混合物を取り出すための排出口が
設けられている連続混合機であるところに存する。
無機質粉体、アルカリ金属珪酸塩、水、及び、発泡剤
を、連続混合機を用いて混合する無機質発泡性材料の製
造方法において、前記連続混合機が、上板、下板及び側
壁からなる倒立切頭円錐状の外装体と、前記外装体内に
配備され、前記外装体と略相似形である回転混合体とか
らなり、前記回転混合体は、上部回転面及び側部回転面
に突子が植設されており、前記上板の中央部には、前記
上板と前記上部回転面との間に形成される一次混合室に
原料を投入するための供給部が設けられており、前記側
壁の下部には、前記側壁と前記側部回転面との間に形成
される二次混合室から混合物を取り出すための排出口が
設けられている連続混合機であるところに存する。
【0008】本発明においては、反応性無機質粉体、ア
ルカリ金属珪酸塩、水、及び、発泡剤を、連続混合機を
用いて混合することにより無機質発泡性材料を調製す
る。
ルカリ金属珪酸塩、水、及び、発泡剤を、連続混合機を
用いて混合することにより無機質発泡性材料を調製す
る。
【0009】上記反応性無機質粉体としては特に限定さ
れず、例えば、セメント類、フッ化物、酸性金属酸化
物、高級脂肪酸の2価以上の金属塩、カルボキシル基を
有する水溶性高分子の2価以上の金属塩、2価金属の硫
酸塩、2価金属の亜硫酸塩等が挙げられるが、本発明に
おいては、SiO2 −Al2 O3 系粉体が好適に用いら
れる。
れず、例えば、セメント類、フッ化物、酸性金属酸化
物、高級脂肪酸の2価以上の金属塩、カルボキシル基を
有する水溶性高分子の2価以上の金属塩、2価金属の硫
酸塩、2価金属の亜硫酸塩等が挙げられるが、本発明に
おいては、SiO2 −Al2 O3 系粉体が好適に用いら
れる。
【0010】上記SiO2 −Al2 O3 系粉体として
は、SiO2 10〜90重量%、Al 2 O3 90〜10
重量%の組成を有するものが好ましい。このようなもの
としては、例えば、フライアッシュ、コランダム、ムラ
イトの製造時に発生する電気集塵装置の灰、メタカオリ
ン、粉砕焼成ボーキサイト等が挙げられるが、組成と粒
度が適当であればこれらに限定されるものではない。
は、SiO2 10〜90重量%、Al 2 O3 90〜10
重量%の組成を有するものが好ましい。このようなもの
としては、例えば、フライアッシュ、コランダム、ムラ
イトの製造時に発生する電気集塵装置の灰、メタカオリ
ン、粉砕焼成ボーキサイト等が挙げられるが、組成と粒
度が適当であればこれらに限定されるものではない。
【0011】上記アルカリ金属珪酸塩は、一般式; M2 O・nSiO2 (式中、Mは、Li、K及びNaからなる群から選択さ
れた少なくとも1種を表す。nは、正の有理数を表す)
で表される。本発明においては、これらのうち、nが
0.05〜8のものが好ましい。nが0.05未満であ
ると、得られる無機質発泡硬化体の強度が低下し、nが
8を超えると、上記アルカリ金属珪酸塩水溶液の粘度が
上昇し、上記反応性無機質粉体との混合が困難になる。
より好ましくは0.5〜2.5である。
れた少なくとも1種を表す。nは、正の有理数を表す)
で表される。本発明においては、これらのうち、nが
0.05〜8のものが好ましい。nが0.05未満であ
ると、得られる無機質発泡硬化体の強度が低下し、nが
8を超えると、上記アルカリ金属珪酸塩水溶液の粘度が
上昇し、上記反応性無機質粉体との混合が困難になる。
より好ましくは0.5〜2.5である。
【0012】上記アルカリ金属珪酸塩の添加量は、反応
性無機質粉体100重量部に対して0.2〜450重量
部が好ましい。0.2重量部未満であると、反応に必要
なアルカリの量が少なすぎるために硬化不良となり、4
50重量部を超えると、得られる無機質発泡硬化体の耐
水性に問題が生じる。より好ましくは10〜350重量
部であり、更に好ましくは20〜250重量部である。
性無機質粉体100重量部に対して0.2〜450重量
部が好ましい。0.2重量部未満であると、反応に必要
なアルカリの量が少なすぎるために硬化不良となり、4
50重量部を超えると、得られる無機質発泡硬化体の耐
水性に問題が生じる。より好ましくは10〜350重量
部であり、更に好ましくは20〜250重量部である。
【0013】本発明においては、上記アルカリ金属珪酸
塩を水溶液として添加するのが好ましい。上記アルカリ
金属珪酸塩水溶液の濃度は、10〜60重量%が好まし
い。10重量%未満であると、上記反応性無機質粉体と
の反応性が低下し、60重量%を超えると、固形分が生
じやすくなる。上記アルカリ金属珪酸塩水溶液は、上記
アルカリ金属珪酸塩を、そのまま、加圧、加熱下で水に
溶解することにより調製することができるが、アルカリ
金属水酸化物水溶液に、珪砂、珪石粉等のSiO2 成分
を、nが所定の量となるように、加圧、加熱下で溶解す
ることよにって調製することもできる。
塩を水溶液として添加するのが好ましい。上記アルカリ
金属珪酸塩水溶液の濃度は、10〜60重量%が好まし
い。10重量%未満であると、上記反応性無機質粉体と
の反応性が低下し、60重量%を超えると、固形分が生
じやすくなる。上記アルカリ金属珪酸塩水溶液は、上記
アルカリ金属珪酸塩を、そのまま、加圧、加熱下で水に
溶解することにより調製することができるが、アルカリ
金属水酸化物水溶液に、珪砂、珪石粉等のSiO2 成分
を、nが所定の量となるように、加圧、加熱下で溶解す
ることよにって調製することもできる。
【0014】上記水は、本発明においては、上記アルカ
リ金属珪酸塩水溶液として添加されてもよく、独立して
添加されてもよく、また、これらの添加方法を併用して
もよい。上記水の添加量は、反応性無機質粉体100重
量部に対して35〜1500重量部が好ましい。35重
量部未満であると、得られる無機質発泡性材料が充分に
硬化せず、また、混合が困難となり、1500重量部を
超えると、得られる無機質発泡硬化体の強度が低下す
る。より好ましくは45〜1000重量部であり、更に
好ましくは50〜500重量部である。
リ金属珪酸塩水溶液として添加されてもよく、独立して
添加されてもよく、また、これらの添加方法を併用して
もよい。上記水の添加量は、反応性無機質粉体100重
量部に対して35〜1500重量部が好ましい。35重
量部未満であると、得られる無機質発泡性材料が充分に
硬化せず、また、混合が困難となり、1500重量部を
超えると、得られる無機質発泡硬化体の強度が低下す
る。より好ましくは45〜1000重量部であり、更に
好ましくは50〜500重量部である。
【0015】上記発泡剤としては特に限定されず、例え
ば、Mg、Ca、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、C
u、Zn、Al、Ga、Sn、Si、フェロシリコン等
の金属系発泡剤;過酸化水素、過酸化曹達、過酸化カ
リ、過ほう酸曹達等の過酸化物等が挙げられる。これら
のうち、コスト、安全性、入手の容易さ、混合の容易さ
等の観点から、アルミニウム系発泡剤、過酸化水素が好
ましい。
ば、Mg、Ca、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、C
u、Zn、Al、Ga、Sn、Si、フェロシリコン等
の金属系発泡剤;過酸化水素、過酸化曹達、過酸化カ
リ、過ほう酸曹達等の過酸化物等が挙げられる。これら
のうち、コスト、安全性、入手の容易さ、混合の容易さ
等の観点から、アルミニウム系発泡剤、過酸化水素が好
ましい。
【0016】上記発泡剤として金属系発泡剤を用いる場
合は、適量の水に分散させて混合することが好ましい。
また、分散安定化のために増粘剤、乳化剤等を混合して
もよい。上記発泡剤の添加量は、目的とする無機質発泡
硬化体の密度に応じて、適宜決定することができる。ま
た、必要に応じて、気泡を微細化するために界面活性剤
を添加してもよい。
合は、適量の水に分散させて混合することが好ましい。
また、分散安定化のために増粘剤、乳化剤等を混合して
もよい。上記発泡剤の添加量は、目的とする無機質発泡
硬化体の密度に応じて、適宜決定することができる。ま
た、必要に応じて、気泡を微細化するために界面活性剤
を添加してもよい。
【0017】本発明においては、更に必要に応じて、充
填剤、補強織維、発泡助剤等を添加してもよい。この場
合、あらかじめ上記反応性無機質粉体とミキサー等によ
り混合してから添加することが好ましい。上記充填剤と
しては特に限定されず、例えば、珪砂、珪石粉、フライ
アッシュ、スラグ、シリカヒューム、マイカ、タルク、
ウォラストナイト、炭酸カルシウム、エアロジル、シリ
カゲル、ゼオライト、活性炭、アルミナゲル等の多孔質
粉体等が挙げられる。
填剤、補強織維、発泡助剤等を添加してもよい。この場
合、あらかじめ上記反応性無機質粉体とミキサー等によ
り混合してから添加することが好ましい。上記充填剤と
しては特に限定されず、例えば、珪砂、珪石粉、フライ
アッシュ、スラグ、シリカヒューム、マイカ、タルク、
ウォラストナイト、炭酸カルシウム、エアロジル、シリ
カゲル、ゼオライト、活性炭、アルミナゲル等の多孔質
粉体等が挙げられる。
【0018】上記補強繊維としては特に限定されず、例
えば、ビニロン、ポリプロピレン、アラミド、アクリ
ル、レーヨン、カーボン、ガラス、チタン酸カリウム、
アルミナ、鋼、スラグウール等が挙げられる。上記発泡
助剤としては特に限定されず、例えば、シリカゲル、ゼ
オライト、活性炭、アルミナゲル等の多孔質粉体;ステ
アリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸
アルミニウム等のステアリン酸金属塩;オレイン酸ナト
リウム、オレイン酸カリウム等のオレイン酸金属塩;パ
ルミチン酸ナトリウム、パルミチン酸カリウム等のパル
ミチン酸金属塩;ラウリルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム、ラウリル硫酸ナトリウム等の界面活性剤等が挙げら
れる。
えば、ビニロン、ポリプロピレン、アラミド、アクリ
ル、レーヨン、カーボン、ガラス、チタン酸カリウム、
アルミナ、鋼、スラグウール等が挙げられる。上記発泡
助剤としては特に限定されず、例えば、シリカゲル、ゼ
オライト、活性炭、アルミナゲル等の多孔質粉体;ステ
アリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸
アルミニウム等のステアリン酸金属塩;オレイン酸ナト
リウム、オレイン酸カリウム等のオレイン酸金属塩;パ
ルミチン酸ナトリウム、パルミチン酸カリウム等のパル
ミチン酸金属塩;ラウリルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム、ラウリル硫酸ナトリウム等の界面活性剤等が挙げら
れる。
【0019】本発明において用いられる連続混合機を、
図1に基づいて説明する。本発明において用いられる連
続混合機は、外装体10、及び、回転混合体20から構
成される。外装体10は、上板11及び下板12の間に
側壁13が一体的に設けられた倒立切頭円錐状の中空体
となっており、内部に回転混合体20を配備する。
図1に基づいて説明する。本発明において用いられる連
続混合機は、外装体10、及び、回転混合体20から構
成される。外装体10は、上板11及び下板12の間に
側壁13が一体的に設けられた倒立切頭円錐状の中空体
となっており、内部に回転混合体20を配備する。
【0020】混合回転体20は、上部回転面21及び側
部回転面22からなり、外装体10と略相似形である。
混合回転体20の中心には、上端部に尖頭円錐状の回転
コーン32が取り付けられた回転軸30が接続される。
回転軸30は、架台60に軸受け31を介して回転可能
に支持される。
部回転面22からなり、外装体10と略相似形である。
混合回転体20の中心には、上端部に尖頭円錐状の回転
コーン32が取り付けられた回転軸30が接続される。
回転軸30は、架台60に軸受け31を介して回転可能
に支持される。
【0021】上部回転面21及び側部回転面22には、
突子23が植設される。突子23を植設する方法として
は、例えば、短棒をスタッド溶接で固定する、端部にネ
ジを有する棒をナットにより固定する等の方法を採用す
ることができる。植設された突子23は、混合する原料
の物性等に応じて、その先端を、円錐状、半球状等の形
状としてもよい。突子23の配置状態は特に限定され
ず、混合する資料の物性等に応じて、回転軸30を中心
とした渦巻き状、放射状等の配置を適宜採用することが
できる。突子23に使用される材料としては特に限定さ
れず、例えば、鉄、ステンレス等の金属;金属にセラミ
ックス、樹脂等をコーティングしたもの等が好適に用い
られる。
突子23が植設される。突子23を植設する方法として
は、例えば、短棒をスタッド溶接で固定する、端部にネ
ジを有する棒をナットにより固定する等の方法を採用す
ることができる。植設された突子23は、混合する原料
の物性等に応じて、その先端を、円錐状、半球状等の形
状としてもよい。突子23の配置状態は特に限定され
ず、混合する資料の物性等に応じて、回転軸30を中心
とした渦巻き状、放射状等の配置を適宜採用することが
できる。突子23に使用される材料としては特に限定さ
れず、例えば、鉄、ステンレス等の金属;金属にセラミ
ックス、樹脂等をコーティングしたもの等が好適に用い
られる。
【0022】上板11と上部回転面21の間には、一次
混合室41が形成され、側壁13と側部回転面の間に
は、二次混合室42が形成される。上板11のほぼ中央
部には、粉状の原料を一次混合室41に投入するための
粉体供給部14a、及び、液状の原料を一次混合室41
に投入するための液体供給部14bが設けられ、側壁1
3の下部には、二次混合室42から混合物を取り出すた
めの排出口15が設けられる。
混合室41が形成され、側壁13と側部回転面の間に
は、二次混合室42が形成される。上板11のほぼ中央
部には、粉状の原料を一次混合室41に投入するための
粉体供給部14a、及び、液状の原料を一次混合室41
に投入するための液体供給部14bが設けられ、側壁1
3の下部には、二次混合室42から混合物を取り出すた
めの排出口15が設けられる。
【0023】本発明においては、上記反応性無機質粉
体、上記アルカリ金属珪酸塩、水、及び、上記発泡剤等
の原料の混合を、上記連続混合機を用いて実施するの
で、短時間で、かつ、連続的に、充分な混合状態の無機
質発泡性材料を調製することができる。
体、上記アルカリ金属珪酸塩、水、及び、上記発泡剤等
の原料の混合を、上記連続混合機を用いて実施するの
で、短時間で、かつ、連続的に、充分な混合状態の無機
質発泡性材料を調製することができる。
【0024】上記混合に際しては、上記反応性無機質粉
体、上記アルカリ金属珪酸塩、水、及び、上記発泡剤
を、それぞれ独立に上記連続混合機に投入し、混合して
もよいが、あらかじめ、適宜な組み合わせで予備混合し
てから投入することにより、より短い滞留時間で、充分
に混合された無機質発泡性材料を得ることができる。例
えば、上記アルカリ金属珪酸塩は、あらかじめアルカリ
金属珪酸塩水溶液としてから投入することにより、上記
アルカリ金属珪酸塩を充分溶解させてから使用すること
ができる。また、発泡剤として上記金属系発泡剤を用い
る場合には、上記金属系発泡剤と上記反応性無機質粉体
をミキサー等により予備混合し、上記金属系発泡剤を上
記反応性無機質粉体中に充分に分散させた後、得られた
予備混合物、及び、上記アルカリ金属珪酸塩水溶液を上
記連続混合機に投入、混合すれば、反応性無機質粉体と
アルカリ金属珪酸塩水溶液が混合されると同時に、発泡
剤とアルカリ金属珪酸塩水溶液も混合されるという、発
泡のタイミングとしては不利な条件にもかかわらず、安
定した品質の無機質発泡硬化体を得ることができる無機
質発泡性材料を調製することができる。
体、上記アルカリ金属珪酸塩、水、及び、上記発泡剤
を、それぞれ独立に上記連続混合機に投入し、混合して
もよいが、あらかじめ、適宜な組み合わせで予備混合し
てから投入することにより、より短い滞留時間で、充分
に混合された無機質発泡性材料を得ることができる。例
えば、上記アルカリ金属珪酸塩は、あらかじめアルカリ
金属珪酸塩水溶液としてから投入することにより、上記
アルカリ金属珪酸塩を充分溶解させてから使用すること
ができる。また、発泡剤として上記金属系発泡剤を用い
る場合には、上記金属系発泡剤と上記反応性無機質粉体
をミキサー等により予備混合し、上記金属系発泡剤を上
記反応性無機質粉体中に充分に分散させた後、得られた
予備混合物、及び、上記アルカリ金属珪酸塩水溶液を上
記連続混合機に投入、混合すれば、反応性無機質粉体と
アルカリ金属珪酸塩水溶液が混合されると同時に、発泡
剤とアルカリ金属珪酸塩水溶液も混合されるという、発
泡のタイミングとしては不利な条件にもかかわらず、安
定した品質の無機質発泡硬化体を得ることができる無機
質発泡性材料を調製することができる。
【0025】一方、発泡剤として上記過酸化物を用いる
場合は、発泡までの時間が短いにもかかわらず、上記反
応性無機質粉体、上記アルカリ金属珪酸塩水溶液、及
び、上記発泡剤を上記連続混合機にそれぞれ独立に、同
時に投入しても、短時間で、かつ、充分に混合された無
機質発泡性材料を、発泡剤が発泡を開始する以前に得る
ことができる。また、上記反応性無機質粉体、及び、上
記アルカリ金属珪酸塩水溶液をバッチミキサー等により
混合した後、上記発泡剤とともに上記連続混合機に投入
することもできる。
場合は、発泡までの時間が短いにもかかわらず、上記反
応性無機質粉体、上記アルカリ金属珪酸塩水溶液、及
び、上記発泡剤を上記連続混合機にそれぞれ独立に、同
時に投入しても、短時間で、かつ、充分に混合された無
機質発泡性材料を、発泡剤が発泡を開始する以前に得る
ことができる。また、上記反応性無機質粉体、及び、上
記アルカリ金属珪酸塩水溶液をバッチミキサー等により
混合した後、上記発泡剤とともに上記連続混合機に投入
することもできる。
【0026】本発明の無機質発泡性材料の製造方法によ
り製造された無機質発泡性材料を硬化させて得られる無
機質発泡硬化体は、安定した品質を有するので、建材等
の用途に好適に用いることができる。
り製造された無機質発泡性材料を硬化させて得られる無
機質発泡硬化体は、安定した品質を有するので、建材等
の用途に好適に用いることができる。
【0027】上記無機質発泡性材料を硬化させて無機質
発泡硬化体とする方法としては特に限定されないが、例
えば、注型、押圧成形等の公知の方法等により、所望の
形状に賦形した後、硬化させることにより行うことがで
きる。
発泡硬化体とする方法としては特に限定されないが、例
えば、注型、押圧成形等の公知の方法等により、所望の
形状に賦形した後、硬化させることにより行うことがで
きる。
【0028】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の一態様に
ついて、図1を用いて説明する。回転軸30、回転コー
ン32及び回転混合体20を、伝動プーリー33、34
及び伝動ベルト35を介して、駆動モーター50により
回転させる。回転数は特に限定されず、混合する原料の
物性等に応じて、適宜決定することができる。駆動モー
ター50としては、回転混合体20の回転数を適宜設定
できるように、可変速型モーターが好ましい。
ついて、図1を用いて説明する。回転軸30、回転コー
ン32及び回転混合体20を、伝動プーリー33、34
及び伝動ベルト35を介して、駆動モーター50により
回転させる。回転数は特に限定されず、混合する原料の
物性等に応じて、適宜決定することができる。駆動モー
ター50としては、回転混合体20の回転数を適宜設定
できるように、可変速型モーターが好ましい。
【0029】アルカリ金属珪酸塩水溶液を、液体供給部
14bから投入する。投入する際には、例えば、ギヤポ
ンプ(GX−12SKKC−04G3、イワキ社製)、
プランジャー式ポンプ(V−10G100C、イワキ社
製)等を好適に用いることができる。一方、あらかじめ
予備混合した反応性無機質粉体、充填剤、発泡助剤、補
強繊維及び発泡剤からなる混合粉体を、粉体供給部14
aから投入する。投入する際には、例えば、コンスタン
ト・スパイラルフィーダーPSF−65(太平洋機工社
製)等を好適に用いることができる。
14bから投入する。投入する際には、例えば、ギヤポ
ンプ(GX−12SKKC−04G3、イワキ社製)、
プランジャー式ポンプ(V−10G100C、イワキ社
製)等を好適に用いることができる。一方、あらかじめ
予備混合した反応性無機質粉体、充填剤、発泡助剤、補
強繊維及び発泡剤からなる混合粉体を、粉体供給部14
aから投入する。投入する際には、例えば、コンスタン
ト・スパイラルフィーダーPSF−65(太平洋機工社
製)等を好適に用いることができる。
【0030】投入された上記アルカリ金属珪酸塩水溶液
は、回転コーン32に当接し、遠心力によって、上部回
転面21上を円周方向に薄膜状に飛散する。一方、投入
された上記混合粉体も遠心力によって、上部回転面21
上を円周方向に飛散するので、薄膜状に飛散した上記ア
ルカリ金属珪酸塩水溶液と上部回転面21上で合流す
る。更に、合流した上記アルカリ金属珪酸塩水溶液及び
上記混合粉体は、突子23により剪断的に混合され、混
合物となる。このようにして、一次混合室41で剪断的
に混合された上記混合物は、回転混合体20の回転に応
じて順次、遠心力により二次混合室42に搬送される。
は、回転コーン32に当接し、遠心力によって、上部回
転面21上を円周方向に薄膜状に飛散する。一方、投入
された上記混合粉体も遠心力によって、上部回転面21
上を円周方向に飛散するので、薄膜状に飛散した上記ア
ルカリ金属珪酸塩水溶液と上部回転面21上で合流す
る。更に、合流した上記アルカリ金属珪酸塩水溶液及び
上記混合粉体は、突子23により剪断的に混合され、混
合物となる。このようにして、一次混合室41で剪断的
に混合された上記混合物は、回転混合体20の回転に応
じて順次、遠心力により二次混合室42に搬送される。
【0031】二次混合室42においては、一次混合室4
1において剪断的に混合された上記混合物を、一定時間
滞留させて、更に充分な混合を行う。二次混合室42に
搬送された上記混合物は、遠心力により、回転軸30か
ら遠ざかる方向の力を受ける。しかし、側壁13が存在
するので、結果として、上記混合物は、側壁13表面を
順次上昇するかたちとなる。従って、二次混合室42に
おいては、遠心力に応じて側壁13表面に沿って上昇す
る上記混合物と、一次混合室41から搬送されてくる新
たな混合物とが更に合流することにより、充分な混合、
混練が行われる。
1において剪断的に混合された上記混合物を、一定時間
滞留させて、更に充分な混合を行う。二次混合室42に
搬送された上記混合物は、遠心力により、回転軸30か
ら遠ざかる方向の力を受ける。しかし、側壁13が存在
するので、結果として、上記混合物は、側壁13表面を
順次上昇するかたちとなる。従って、二次混合室42に
おいては、遠心力に応じて側壁13表面に沿って上昇す
る上記混合物と、一次混合室41から搬送されてくる新
たな混合物とが更に合流することにより、充分な混合、
混練が行われる。
【0032】上述のようにして、上記アルカリ金属珪酸
塩水溶液と、反応性無機質粉体、充填剤、発泡助剤、補
強繊維及び発泡剤からなる上記混合粉体が、連続的、か
つ、短時間で充分に混合、混練されるので、安定した品
質の無機質発泡硬化体を得ることができる無機質発泡性
材料を調製することができる。得られた無機質発泡性材
料は、順次、排出口15より吐出される。
塩水溶液と、反応性無機質粉体、充填剤、発泡助剤、補
強繊維及び発泡剤からなる上記混合粉体が、連続的、か
つ、短時間で充分に混合、混練されるので、安定した品
質の無機質発泡硬化体を得ることができる無機質発泡性
材料を調製することができる。得られた無機質発泡性材
料は、順次、排出口15より吐出される。
【0033】
【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。
【0034】反応性無機質粉体として分級フライアッシ
ュ(新小野田産フライアッシュ、5μmアンダー、小野
田セメント社製)40.0重量部、充填剤としてアルミ
ナセメント(アルミナセメント1号、旭硝子社製)1
0.0重量部、微粉珪砂(M−100、平均粒径65μ
m、レプコ社製)40.0重量部、ウォラストナイト
(ケモットA−60、土屋カオリン社製)20.0重量
部、発泡助剤としてステアリン酸亜鉛(SZ−200
0、堺化学工業社製)1.0重量部、補強繊維としてビ
ニロン(RM182×3mm、クラレ社製)1.0重量
部、及び、発泡剤としてアルミ粉末(350F、ミナル
コ社製)0.08重量部を、アイリッヒミキサーで3分
間混合し、混合粉体(以下、このものを「混合粉体
(I)」とする)を得た。
ュ(新小野田産フライアッシュ、5μmアンダー、小野
田セメント社製)40.0重量部、充填剤としてアルミ
ナセメント(アルミナセメント1号、旭硝子社製)1
0.0重量部、微粉珪砂(M−100、平均粒径65μ
m、レプコ社製)40.0重量部、ウォラストナイト
(ケモットA−60、土屋カオリン社製)20.0重量
部、発泡助剤としてステアリン酸亜鉛(SZ−200
0、堺化学工業社製)1.0重量部、補強繊維としてビ
ニロン(RM182×3mm、クラレ社製)1.0重量
部、及び、発泡剤としてアルミ粉末(350F、ミナル
コ社製)0.08重量部を、アイリッヒミキサーで3分
間混合し、混合粉体(以下、このものを「混合粉体
(I)」とする)を得た。
【0035】連続混合機を、回転混合体及び回転コーン
を、回転数が1730rpmとなるように駆動した。混
合粉体(I)を、コンスタント・スパイラルフィーダー
(PSF−65、太平洋機工社製)により、連続混合機
に1.67kg/分で投入した。また、アルカリ金属珪
酸塩水溶液(水:58.8%、SiO2 :24.4%、
Na2 O:16.8%、日本化学工業社製)(以下、こ
のものを「アルカリ金属珪酸塩水溶液」とする)を、ギ
ヤポンプ(GX−12SKKC−04G3、イワキ社
製)により、連続混合機に0.969kg/分で投入し
た。連続混合機の排出口から、無機質発泡性材料を、
2.639kg/分で1時間、連続的に吐出させた。吐
出された無機質発泡性材料の密度、及び、圧縮強度につ
いて、以下の評価方法により測定した。結果を下記に示
した。結果 密度:0.75±0.01g/cm3 圧縮強度:110±0.2kg/cm2
を、回転数が1730rpmとなるように駆動した。混
合粉体(I)を、コンスタント・スパイラルフィーダー
(PSF−65、太平洋機工社製)により、連続混合機
に1.67kg/分で投入した。また、アルカリ金属珪
酸塩水溶液(水:58.8%、SiO2 :24.4%、
Na2 O:16.8%、日本化学工業社製)(以下、こ
のものを「アルカリ金属珪酸塩水溶液」とする)を、ギ
ヤポンプ(GX−12SKKC−04G3、イワキ社
製)により、連続混合機に0.969kg/分で投入し
た。連続混合機の排出口から、無機質発泡性材料を、
2.639kg/分で1時間、連続的に吐出させた。吐
出された無機質発泡性材料の密度、及び、圧縮強度につ
いて、以下の評価方法により測定した。結果を下記に示
した。結果 密度:0.75±0.01g/cm3 圧縮強度:110±0.2kg/cm2
【0036】評価方法 連続混合機による混合が始まって5分後から、5分毎に
12回、吐出される無機質発泡性材料を10秒間サンプ
リングし、85℃で12時間硬化させ無機質発泡硬化体
を得た。得られた無機質発泡硬化体を30×30×30
mmの試験片3個に切断し、合計36個の試験片を得
た。試験片の密度を、試験片の重量を体積で除して測定
し、圧縮強度を、JISA 1408に準拠して測定
し、その平均値と標準偏差を求めた。
12回、吐出される無機質発泡性材料を10秒間サンプ
リングし、85℃で12時間硬化させ無機質発泡硬化体
を得た。得られた無機質発泡硬化体を30×30×30
mmの試験片3個に切断し、合計36個の試験片を得
た。試験片の密度を、試験片の重量を体積で除して測定
し、圧縮強度を、JISA 1408に準拠して測定
し、その平均値と標準偏差を求めた。
【0037】実施例2 発泡剤を添加しないこと以外は、実施例1と同様にして
混合粉体(以下、このものを「混合粉体(II)」とす
る)を得た。また、発泡剤としてアルミ粉末を水に混合
分散させた懸濁液(アルミ粉末:水=0.08:4(重
量比)(以下、このものを「発泡剤溶液(I)」とす
る)を調製した。混合粉体(II)を、コンスタント・
スパイラルフィーダー(PSF−65、太平洋機工社
製)により、1.669kg/分で投入し、アルカリ金
属珪酸塩水溶液を、ギヤポンプ(GX−12SKKC−
04G3、イワキ社製)により、0.969kg/分で
供給し、更に、発泡剤溶液(I)を、プランジャー式ポ
ンプ(V−10G100C、イワキ社製)により、61
g/分で供給し、連続混合機の排出口から、無機質発泡
性材料を2.699kg/分で1時間、連続的に吐出さ
せたこと以外は、実施例1と同様にして無機質発泡性材
料を得、評価した。結果を下記に示した。結果 密度:0.75±0.01g/cm3 圧縮強度:100±0.2kg/cm2
混合粉体(以下、このものを「混合粉体(II)」とす
る)を得た。また、発泡剤としてアルミ粉末を水に混合
分散させた懸濁液(アルミ粉末:水=0.08:4(重
量比)(以下、このものを「発泡剤溶液(I)」とす
る)を調製した。混合粉体(II)を、コンスタント・
スパイラルフィーダー(PSF−65、太平洋機工社
製)により、1.669kg/分で投入し、アルカリ金
属珪酸塩水溶液を、ギヤポンプ(GX−12SKKC−
04G3、イワキ社製)により、0.969kg/分で
供給し、更に、発泡剤溶液(I)を、プランジャー式ポ
ンプ(V−10G100C、イワキ社製)により、61
g/分で供給し、連続混合機の排出口から、無機質発泡
性材料を2.699kg/分で1時間、連続的に吐出さ
せたこと以外は、実施例1と同様にして無機質発泡性材
料を得、評価した。結果を下記に示した。結果 密度:0.75±0.01g/cm3 圧縮強度:100±0.2kg/cm2
【0038】実施例3 発泡剤として過酸化水素水(35%のものを7%に希
釈、三菱瓦斯化学社製)に界面活性剤(SURFLON
S−132を水で10倍に希釈、旭硝子社製)を添加
したもの(以下、このものを「発泡剤溶液(II)」と
する)を調製した。発泡剤溶液(I)の代わりに、発泡
剤溶液(II)を用い、供給速度を167g/分とし、
連続混合機の排出口から、無機質発泡性材料を2.80
5kg/分で1時間、連続的に吐出させたこと以外は、
実施例2と同様して無機質発泡性材料を得、実施例1と
同様にして評価した。結果を下記に示した。結果 密度:0.75±0.01g/cm3 圧縮強度:90±0.2kg/cm2
釈、三菱瓦斯化学社製)に界面活性剤(SURFLON
S−132を水で10倍に希釈、旭硝子社製)を添加
したもの(以下、このものを「発泡剤溶液(II)」と
する)を調製した。発泡剤溶液(I)の代わりに、発泡
剤溶液(II)を用い、供給速度を167g/分とし、
連続混合機の排出口から、無機質発泡性材料を2.80
5kg/分で1時間、連続的に吐出させたこと以外は、
実施例2と同様して無機質発泡性材料を得、実施例1と
同様にして評価した。結果を下記に示した。結果 密度:0.75±0.01g/cm3 圧縮強度:90±0.2kg/cm2
【0039】比較例1 混合粉体(II)112kgと、アルカリ金属珪酸塩水
溶液65kgを、オムニミキサー(150リッター、千
代田技研工業社製)により混合混練し、混練物を得た。
得られた混練物を、チューブポンプ(KB−12、川機
械工業社製)により、2.638kg/分で、スタティ
ックミキサー(N−60型、外径65.9mm、全長6
30mm、ノリタケカンパニーリミテッド社製)の注入
口に流し込んだ。また、注入口近傍から、発泡剤溶液
(I)を、61g/分で注入し、無機質発泡性材料を
得、実施例1と同様にして評価した。結果を下記に示し
た。結果 密度:0.75±0.05g/cm3 圧縮強度:98±0.5kg/cm2
溶液65kgを、オムニミキサー(150リッター、千
代田技研工業社製)により混合混練し、混練物を得た。
得られた混練物を、チューブポンプ(KB−12、川機
械工業社製)により、2.638kg/分で、スタティ
ックミキサー(N−60型、外径65.9mm、全長6
30mm、ノリタケカンパニーリミテッド社製)の注入
口に流し込んだ。また、注入口近傍から、発泡剤溶液
(I)を、61g/分で注入し、無機質発泡性材料を
得、実施例1と同様にして評価した。結果を下記に示し
た。結果 密度:0.75±0.05g/cm3 圧縮強度:98±0.5kg/cm2
【0040】比較例2 発泡剤溶液(I)の代わりに発泡剤溶液(II)を用
い、供給速度を167g/分としたこと以外は、比較例
1と同様にして無機質発泡性材料を得、実施例1と同様
にして評価した。結果を下記に示した。結果 密度:0.75±0.05g/cm3 圧縮強度:84±0.5kg/cm2
い、供給速度を167g/分としたこと以外は、比較例
1と同様にして無機質発泡性材料を得、実施例1と同様
にして評価した。結果を下記に示した。結果 密度:0.75±0.05g/cm3 圧縮強度:84±0.5kg/cm2
【0041】比較例3 混合粉体(II)112kgと、アルカリ金属珪酸塩水
溶液65kgを、オムニミキサー(150リッター、千
代田技研工業社製)で3分間混合し、更に、発泡剤溶液
(I)4080g加え、30秒間混合した。得られた無
機質発泡性材料は、すでに発泡が開始しており、流動が
なく、型に注入することが困難であり、試験片を作製す
ることができなかった。
溶液65kgを、オムニミキサー(150リッター、千
代田技研工業社製)で3分間混合し、更に、発泡剤溶液
(I)4080g加え、30秒間混合した。得られた無
機質発泡性材料は、すでに発泡が開始しており、流動が
なく、型に注入することが困難であり、試験片を作製す
ることができなかった。
【0042】比較例4 発泡剤溶液(I)の代わりに発泡剤溶液(II)を用
い、添加量を11.2kgとしたこと以外は、比較例3
と同様にして無機質発泡性材料を得た。得られた無機質
発泡性材料は、すでに発泡が開始しており、流動がな
く、型に注入することが困難であり、試験片を作製する
ことができなかった。
い、添加量を11.2kgとしたこと以外は、比較例3
と同様にして無機質発泡性材料を得た。得られた無機質
発泡性材料は、すでに発泡が開始しており、流動がな
く、型に注入することが困難であり、試験片を作製する
ことができなかった。
【0043】実施例1〜3における試験片は、比較例
1、2における試験片に比べて、密度及び圧縮強度のど
ちらも、試験片ごとのバラツキが数分の1に減少してい
ることが明らかであった。また、比較例3、4は、混合
中に発泡が開始しており、試験片を作製することができ
なかった。
1、2における試験片に比べて、密度及び圧縮強度のど
ちらも、試験片ごとのバラツキが数分の1に減少してい
ることが明らかであった。また、比較例3、4は、混合
中に発泡が開始しており、試験片を作製することができ
なかった。
【0044】
【発明の効果】本発明の無機質発泡性材料の製造方法
は、上述の構成により、原料を短時間に、連続的、か
つ、充分に混合することができるので、安定した品質の
無機質発泡硬化体を得ることができる無機質発泡性材料
を調製することができ、得られる無機質発泡硬化体は、
建材等の用途に好適に用いることができる。
は、上述の構成により、原料を短時間に、連続的、か
つ、充分に混合することができるので、安定した品質の
無機質発泡硬化体を得ることができる無機質発泡性材料
を調製することができ、得られる無機質発泡硬化体は、
建材等の用途に好適に用いることができる。
【図1】本発明において用いられる連続混合機の断面
図。
図。
10.外装体 11.上板 12.下板 13.側壁 14.供給部 14a.粉体供給部 14b.液体供給部 15.排出口 20.回転混合体 21.上部回転面 22.側部回転面 23.突子 30.回転軸 31.軸受け 32.回転コーン 33、34.伝動プーリ 35.伝動ベルト 41.一次混合室 42.二次混合室 50.駆動モーター 60.架台
Claims (1)
- 【請求項1】 反応性無機質粉体、アルカリ金属珪酸
塩、水、及び、発泡剤を、連続混合機を用いて混合する
無機質発泡性材料の製造方法であって、前記連続混合機
が、上板、下板及び側壁からなる倒立切頭円錐状の外装
体と、前記外装体内に配備され、前記外装体と略相似形
である回転混合体とからなり、前記回転混合体は、上部
回転面及び側部回転面に突子が植設されており、前記上
板の中央部には、前記上板と前記上部回転面との間に形
成される一次混合室に原料を投入するための供給部が設
けられており、前記側壁の下部には、前記側壁と前記側
部回転面との間に形成される二次混合室から混合物を取
り出すための排出口が設けられている連続混合機である
ことを特徴とする無機質発泡性材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33491095A JPH09174539A (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 無機質発泡性材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33491095A JPH09174539A (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 無機質発泡性材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09174539A true JPH09174539A (ja) | 1997-07-08 |
Family
ID=18282611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33491095A Pending JPH09174539A (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 無機質発泡性材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09174539A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008543707A (ja) * | 2005-06-14 | 2008-12-04 | コンストラクション リサーチ アンド テクノロジー ゲーエムベーハー | セメント質組成物に耐凍結融解性をもたらす作用剤の供給方法 |
| CN117534454A (zh) * | 2023-12-23 | 2024-02-09 | 嵊州市华力硅藻土制品有限公司 | 一种柱状颗粒硅藻土生产配方及其成形工艺 |
-
1995
- 1995-12-22 JP JP33491095A patent/JPH09174539A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008543707A (ja) * | 2005-06-14 | 2008-12-04 | コンストラクション リサーチ アンド テクノロジー ゲーエムベーハー | セメント質組成物に耐凍結融解性をもたらす作用剤の供給方法 |
| CN117534454A (zh) * | 2023-12-23 | 2024-02-09 | 嵊州市华力硅藻土制品有限公司 | 一种柱状颗粒硅藻土生产配方及其成形工艺 |
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