JPS5833805B2 - ガラス繊維強化セメント製品の連続製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、予めガラス繊維１を水酸化アル□ニウム又は
活性アルミナの少なくとも一方とセメント及び水と混合
分散せしめ、この繊維混入のスラリー２を多数の線状突
起３を有する回転ロール４にて連続移行している搬送シ
ート５上に飛散さぞてセメントマツトロを形威し所定厚
みに調整したのち、温度７０〜１８０℃、湿度９０〜１
００係の高温多湿の雰囲気下で養生することを特徴とす
るガラス繊維強化セメント製品の連続製造法に係り、そ
の目的とするところはガラス繊維による補強効果が高く
またセメントアルカリによる強度劣化が少ない上に連続
製造が容易に行なえるガラス繊維強化セメント製品の連
続製造法を提供するにある。

従来、繊維強化セメント製品としてはパルプセメント板
、アスベストセメント板等が大量に製造され、その製造
方法も乾式、湿式等様々な方法で連続的にしかも合理的
に製造されていたが、最近特に注目を集めがいるのがガ
ラス繊維強化セメント製品である。

ガラス繊維強化セメント製品はその優れた機械的強度に
於いて有意性が認められている他、資源的にも天然に産
するアスベストのように資源の枯渇、品質のばらつきの
問題がなく、また一方、アスベストで問題にされている
公害の問題もないので、最近特に注目を集めているので
ある。

ところがガラス繊維がこのような有意性を有しているに
もかかわらず、未だセメント補強材として実用に供する
に至っていない原因には、筐ぜガラス繊維そのものがア
ルカリに侵蝕され易く、セメント製品に用いた場合、セ
メント硬化時にセメントから多量に析出してくる消石灰
により経時的に侵され、その補強効果が著しく減少する
ことと、もう１つは製造に関しその補強効果を充分に活
かし、しかも連続的に合理的に製造する方法が未だ開発
されていないからである。

このような上記の欠点を改良せんがために、例えばアル
カリによる侵蝕防止の手段として耐アルカリ性ガラス繊
維が開発されているが、それも普通ガラス繊維に比べ経
時的劣化が少ないだけであり、また會だ充分なものは開
発されておらず、また製造法に関しても連続して移行し
ているフェルト上にセメント、ガラス繊維等を固形原料
のまま散布し、それに水を散布してローラを経る方法、
又はセメントをスラリーとしそのスラリーとガラス繊維
とを同時に散布しなからローラを経て連続的にガラス繊
維強化セメント製品を製造する方法が提唱されているが
、これらの方法ではガラス繊維とセメントマトリックス
との馴じみ、即ち密着性が充分でなく、補強効果を充分
に発揮させることができなかった。

本発明はとうした従来の欠点を改良せんがためになされ
たものであって、以下添付図に基づいて詳細に説明する
。

本発明はまず予めＥ−ガラス、Ｃ−ガラス等の普通のガ
ラス繊維１を繊維の切断が生じないように水酸化アルミ
ニウム或いは活性アル□すの少なくとも０万と水及び必
要とあらばその他の補強剤、充填剤、無機塩等に混入分
散せしめてガラス繊維含有のスラリー２を調整する。

ここでこの繊維混入のスラリー２の濃度は通常固形分百
分率で３０〜６０係が使用される。

これは濃度が３０％以下では飛散効果が悪くなり、筐た
混合スラリーと飛散スラリーとの組成が変わることもあ
り、また６０係以上ではスラリーの流動性が失なわれ、
スラリー飛散装置内でスラリーレベルが不均一になり、
均一な厚みのセメント板が得られないからである。

またスラリー中の組成について説明すると、混入するガ
ラス繊維の配合量は七メン） １００重量部（以下部と
する）に対して３０部以下が製造的には好まし０配合量
であり、その繊維の形もワール状でも２インチ以下のチ
ョップトストランド状でも良い。

また補強材としてアスベスト繊維等を併用しても良い。

用いるセメントの種類も特に限定するものではなく、普
通ポルトランドセメント、アルミナセメント、シリカセ
メント等を用い得る。

アルカリ固定、密着性増強の目的で添加する水酸化アル
ミニウム或いは活性アルミナの配合量も特に限定はしな
いが、普通ポルトランドセメントの場合であると、セメ
ント１００部に対し５〜４０部用いるのが好ましい。

これは５部以下ではその効果が小さく、４０部以上用い
てもその効果はもう上限でありむしろセメント成分が減
るために強度低下があり、あまり好ましくないからであ
る。

またその粒径は１５０μ以下のものが、Ｃａ（ＣＨ）２
固定の効果が犬であるので好ましい。

更に必要に応じて加える無機塩はセメント水硬時に生成
するＣａ（ＣＨ）２と無定形シリカとの反応を促進する
効果があるものであって、アルカリ金属のハロゲン化物
、炭酸アルカリ、アルカリ土類金属の・・ロゲン化物、
水ガラスからなる群から選ばれた１種又は２種以上が用
いられるものであり、その使用量は例えばＮａＣ２，或
いはＣａＣｌ２であればセメント１００部に対し３部以
下でその効果を発揮する。

しかして上述のように調製されたガラス繊維含有のスラ
リー２は任意の手段、例えば第１図のように供給パイプ
１にて飛散装置の第１貯部８に送られ、オーバーフロー
して第２貯部９に供給される。

第２貯部９には多数の線状突起３を有する回転ロール４
がスラリー２の液面に下部が浸漬され上部に邪魔板１０
が侵入する如く設けられて、回転ロール４が回転すると
この回転ロール４に付着したガラス繊維含有のスラリー
２が邪魔板１０と回転ロール４０回転力により飛散して
、移動するフェルト、金網等の搬送シート５上に載置さ
れる。

ここでスラリー２の飛散量はスラリー２内に浸漬してい
る線状突起３の長さと回転数及び邪魔板１０の線状突起
３内への侵入度及び搬送シート５の速度で決定される。

線状突起３の形状、種類は特に限定するものでなく、要
は原料のスラリー２を回転ロール４の回転時にすくい上
げ、回転ロール４の回転力と、邪魔板１０の力で飛散さ
せることが可能であればよい。

したがって通常、線状突起３の材質は金属（例えばステ
ンレスなど）又はナイロン等が用いられ、またその形状
は０．１〜２．０閣の径の針状物を用いる。

また飛散装置までのスラリーの輸送方法は特に限定しな
いが、通常 状のところを流し移送するのが好ましい。

飛散したスラリーを受はマットを形成する移動式の搬送
シート５は普通一般のコンベアを用い、その上にフェル
ト又は網目の小さい金網を張ったものであればよい。

昔た飛散して層状となったスラリーの流れ防止のために
フェルトの裏面にサクションボックス１１を設置して吸
引脱水する方法又は上部に脱水用ロールを設けて絞る方
法等がとられる。

次いで一対のならしロール１３にてゼメントマット６を
一定の厚みに調整する。

この場合、セメントマツトロの厚みを厚くする場合には
第２図のように複数個の飛散装置を列設したり、或いは
第３図のようにメーキングロール１２に巻付けて一定の
厚さに達した時点でカッティングするようにすることも
できる。

以上で得られたガラス繊維強化セメン・トシートをその
ま普あるいは加圧、打ち抜き等により所定の寸法、形に
し、その後７０〜１８０℃、好ましくは８０〜１００℃
の高温でかつ９０〜１００％の多湿下で２〜５０時間湿
熱養生を行なって製品が得られる。

ここで養生の湿度を７０−１８０℃としたのは７０℃以
下ではセメント水硬時に析出したＣａ、ＣＨ２の活性ア
ルミナ又は水酸化アル□ニウムによる固定が充分に行な
われず、筐た１８０℃以上ではセメント硬化物が熱劣化
しやすいために不都合であり、また養生を多湿下で行な
うのはセメントの水硬反応をスムーズに行なわせるため
である。

本発明にあっては上述のように予めガラス繊維をセメン
トと水に混入して分散ぞしめガラス繊維混入セメントス
ラリーを調製しているからガラス繊維とセメントマトリ
ックスとの馴じみ、即ち密着性が良好となるものであり
、しかもスラリー中に活性アルミナ又は水酸化アル□ニ
ウムノ少すくとも一方を配合し高温多湿下での養生に供
しているからセメント硬化時に析出してくる消石灰を固
定し、セメント製品そのものの中性化をはかり、ガラス
繊維のアルカリによる侵蝕を防止するばかりでなく、活
性アル□す又は水酸化アルミニウムの少なくとも一方を
配合したことにより生成する生成物の働きでガラス表面
とセメントマツトロとの馴じみを更に強いものにするこ
とができるものであって、ガラス繊維の強度の劣化を防
止しかつガラス繊維とセメントマトリックスとの密着性
を向上させて長期に亘りガラス繊維による大きな補強効
果を確実に発揮せしめ得る利点がある。

またガラス繊維混入スラリーを多数の線状突起を有する
回転式ロールにて飛散させることにより繊維混入スラリ
ーの組成を混練時と変えることなく、しかも連続的に移
行している搬送シート上に均一に散布することが可能と
なったので、長期的に強度の安定したしかも板厚の選択
も自由な連続的かつ合理的ガラス繊維強化セメント製品
の製造法を提供し得る利点がある。

またこの際線状突起を有する回転ロールの回転力により
スラリーを飛散サセて搬送シート上に敷き詰めるために
ガラス繊維の方向性に偏りがなくなり強度的にばらつき
の少ないガラス繊維強化セメント製品を得ることができ
るものであり、この製造方法で得られたセメント製品は
長期間高強度を維持したしかもセメント製品にありがち
な白化現象、即ちエフロレッセンスの発生を防止したす
ぐれた強化セメント製品がある。

以下本発明を実施は基づいて具体的に説明する。

実施例１〜４及び比較例 第３図に示した装置で下表に示した配合組成のガラス繊
維含有のスラリーを散布し、板厚が６關のシートをメー
キングロールに巻きとった。

この時使用した装置の回転ロールの線状突起は直径が０
．５ｍｍのステンレス製針金を使用し、その回転ロール
は直径が２００ｍｍ、スラリー液筒への侵入深さが１５
ｍｍ、邪魔板への侵入深さが５閣、回転数が１５０ ｒ
ｐｍであり、また下部移動コンベアにエルトを使用し、
コンベアスピードを２０ｍ／分、サクションボックスで
の減圧度を３０ Ｋ９／ｃｒＡとした。

こうしてメーキングロールに巻き取ったものを２０ Ｋ
ｇ／ｃｒｒｆで加圧成形したのち、８０℃で３６時間湿
熱養生を行なった。

尚、比較例については自然養生を３週間行なった。

それぞれの硬化シートについて曲げ強度と衝撃強度の経
時変化を調べたところ、各々第４図、第５図に示す結果
が得られた。

曾た同時に屋外にこの実施例１〜４及び比較例による５
試料を曝露し、エフロレッセンスの発生状況も調べた。

その結果、比較例については約１箇月で白化したのに対
し、実施例１〜４はいずれも２年経過したのちも未だエ
フロレッセンスの現象ばみられないものであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスラリー飛散工程の一実施例の概略断
面図、第２図は同上工程の他の実施例の概略断面図、第
３図は同上のメーキングロールへの取き取り工程の斜視
図、第４図と第５図は本発明の実施例１〜４及び比較例
により得られた製品の曲げ強度及びシャルピー衝撃強度
の経時変化特性図であって、１はガラス繊維、２ぽスラ
リー、３は線状突起、４は回転ロール、５は搬送シート
、６はセメントマットを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 予めガラス繊維を水酸化アルミニウム又は活性アル
   ミナの少なくとも一方とセメント及び水と混合分散せし
   め、この繊維混入のスラリーを多数の線状突起を有する
   回転ロールにて連続移行している搬送シート上に飛散す
   せてセメントマットを形成し所定厚みに調整したのち、
   温度７０〜１８０℃、湿度９０〜１００係の高温多湿の
   雰囲気下で養生することを特徴とするガラス繊維強化セ
   メント製品の連続製造法。 ２ スラリーにアルカリ金属の・・ロゲン化物、炭酸ア
   ルカリ、アルカリ土類金属の−・ロゲン化物、水ガラス
   からなる群から選ばれた１種又は２種以上の無機塩を配
   合したことを特徴とする特許請求範囲第１項記載のガラ
   ス繊維強化セメント製品の連続製造法。