JPS586696B2 - 鉱物質繊維板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は岩綿、鉱滓綿、グラスウール等の鉱物質繊維を
繊維成分とする鉱物質繊維板の製造方法に関するもので
あり、人体に悪影響を与えるアスベストを用いることな
しに、硬度、強度、耐火性等の諸性能に優れた鉱物質繊
維板を製造する方法を提供するものである。

一般に、鉱物質繊維板の製造方法には、鉱物質繊維を適
正量の結合剤や添加剤と共に、１０〜１００倍に相当す
る多量の水中に均一に分散せしめて水性スラリーとし、
これを抄造、成型した後、乾燥、硬化せしめる湿式抄造
法、及び鉱物質繊維に適正量の結合剤や添加剤を添加せ
しめた混合物に、該混合物の２〜３倍の水を加え、これ
をペースト状に練り、押出、または圧延して板状に成型
し、更に乾燥、固化せしめるペースト法がある。

特に、前者の湿式抄造法においては、量産での生産性に
優れているのが特徴であり、その固形成分中の一成分と
して、有機結合削のリテンション作用、及び固着作用が
著しく優れているアスベストを使用することが必要、不
可欠の要件とされている。

この湿式抄造法において、有機結合剤の使用量を少なく
し、得られる鉱物質繊維板の耐火性を維持しつつ、尚、
且つ鉱物質繊維板に要求される硬度と強度とを満足せし
めるためには、前述のアスベストをリテンション、固着
材として使用することが必須の要件とされているのが実
情である。

然しなから、前記アスベストは天然物であるために原料
が枯渇し価格が高くなってきていること、更に、アスベ
スト粉塵が肺がんの原因となる恐れがあるため、使用環
境の制限が強化され、且つ労働省からもその使用量を５
％以下に抑えるよう勧告されていること等により、アス
ベストの使用量をできるだけ少量にした、或いは全く使
用しないで鉱物質繊維板を得る方法が望まれている。

本発明は特許請求の範囲に記載せる構成とすることによ
り、前記アスベストを全く使用することなしに、耐火性
のみならず、硬度、強度のいずれにも優れた性能を具備
する鉱物質繊維板を得る方法を提供するものである。

以下本発明の鉱物質繊維板の製造方法の構成を説明する
。

本発明では、第１工程として、岩綿、鉱滓綿、グラスウ
ール等の鉱物質繊維５０〜９０重量％、パルプ、生澱粉
、煮沸澱粉、ポリビニルアルコール、ガーガム、酢酸ビ
ニルエマルジョン等の有機質結合剤２〜２０重量％、リ
テンション、固着材たるアタパルジャイト１〜４０重量
％、及び必要に応じてポリアクリルアミド、ポリアクリ
ルアミド変性物、硫酸アルミニウム等の結合助削３重量
％以下とを組成成分とする固形成分を１０〜１００倍に
相当する水中に分散し、前述の各固形成分が水中に分散
せしめられた１〜８重量％程度の分散液からなる水性ス
ラリーを形成する。

第２工程として、前記第１工程で得られた水性スラリー
を、フオードリニャー、丸網型等の抄造機を使用して抄
造、脱水する。

更に最終工程として、得られた抄造シートを成型した後
、乾燥、硬化を完了せしめるものである。

本発明の鉱物質繊維板の製造方法は以上の通りの構成か
ら成るものであり、従来の鉱物質繊維板の製造方法にお
いて、リテンション、固着材として使用されているアス
ベストの代りに、アクパルジャイトを使用したことが特
長である。

尚、本発明においてリテンション、固着材として使用す
るアクパルジャイトは、天然物であるため一定の化学式
では表示し難いが、例えば化学式Ｍｇ５ＳｉＢＯ２０・
４Ｈ２０等で示される複鎖構造型粘土であり、直径１０
０Ａ、長さ１〜数μ程度の針状結晶をなしており、水中
ではコロイド状に分散する性質を有し、その表面積は２
１０ｍ２／ｇと極めて大きく、高度の吸着性能を有する
ものである。

本発明の鉱物質繊維板の製造方法においては、湿式抄造
用の水性スラリー中で、前記アタパルジャイトがコロイ
ド状をなし、その極めて大きな表面積と高度の吸着性能
により、水性スラリー中の有機結合剤のリテンションを
良好ならしめる作用を果し、有機結合削による鉱物質繊
維の結合を一層強固ならしめる作用を果すものである。

以下本発明の鉱物質繊維板の製造方法の具体的な構成を
実施例を以って説明し、併せ得られた鉱物質繊維板の性
質を、比較例で製造された鉱物質繊維板の性質と比較し
、説明する。

実施例１〜８ 後記第１表の実施例１〜８欄に記載した各組成成分から
なる固形成分の４重量％水分散液による，水性スラリを
作製し、得られた水性スラリーを、実験室のテスト抄造
機で抄造、減圧脱水し、次いでプレス成型機でプレス成
型する。

得られたプレス成型物を乾燥炉中で１４０℃、４時間乾
燥、硬化させ、厚さ１２ｍｍの８種類の鉱物質繊維板（
１）〜（■）を得た。

なお、固形成分中の有機質結合剤の１種である「パルプ
セルロース」は、パルプを叩解してＴＡＰＰＩ Ｓｔａ
ｎｄａｒｄ Ｓｈｅｅｔ Ｍａｃｈｉｎｅによる濾水時
間が４００秒のゲル状セルローズ繊維の原液を、固形分
２重量％に相当する分量だけ添し加た。

また、結合助剤とじてのポリアクリルアミドは分子量５
０万のものを使用した。

比較例１〜３ 後記第１表の比較例１〜３欄に記載した各組成成分から
なる固形成分の４重量％水分散液による水性スラリーを
作製し、以後実施例と同様に操作し、３種類の鉱物質繊
維板（■）〜（ＸＩ）を得た。

以上の実施例及び比較例で使用した水性スラリーの成型
性、及び得られた鉱物質繊維板の密度、曲げ強度、圧縮
強度、灼熱収縮率等を併せ第１表に示す。

尚、水性スラリーの成型性は、各水性スラリ一を金網の
目の粗さ５０メッシュ、金網部の大きさ４００Ｘ４００
ｍｍ，成型時の脱水部の真空度が１５００ｍｍ水柱のテ
スト抄造機にて抄造する際の脱水時間である。

また、得られた鉱物質繊維板の曲げ強度は、ＪＩＳＡ５
９０７に従って測定した値であり、圧縮強度は繊維板を
厚さ方向に０．５ｍｍ／ｍｍの速度で圧縮し、厚さが８
５％となったときの応力を面積で除した値で、灼熱収縮
率は繊維板を８００±５０℃で１時間灼熱したときのた
て方向及び横方向のそれぞれの寸法収縮率（％）である
。

第１表の結果より、水性スラリーの成型性を示す抄造時
濾水時間は、アクパルジャイトの添加量の増大とともに
急激に長くなるが、このことは生産速度が低下すること
を意味し、アタパルジャイトの添加量が４０重量％を越
えることは生産効率の点から好ましくないことが明らか
である。

また、得られる鉱物質繊維板の曲げ強さは、アクパルジ
ャイトが２０重量％に達するまでは添加量とともに増大
するが、３０重量％を越えると添加量の増大とともに逆
に低下してくる。

これはアタパルジャイトが３０重量％を越えると繊維板
中の鉱物質繊維の比率が６０重量％を下回るため、この
ような結果が生じるものと思われる。

圧縮強度は、アクパルジャイトが４０重量％までは添加
量の増大とともに増大している。

これは鉱物質繊維間に充填されるアタパルジャイトの量
が増大するために、鉱物質繊維板が圧縮されにくくなる
ことによると思われる。

灼熱収縮率は、アクパルジャイト添加量が１０重量％で
急激に向上しでいる。

これは１０重量％のアタパルジャイトの添加で有機結合
剤のリテンション作用が十分に発現され、鉱物質繊維の
結合が十分に強固になるためと思われる。

なお、リテンション、固着材としてアスベストを使用し
た場合と比較すると、添加量が同一の場合には、水性ス
ラリーの成型性を示す濾水時間、及び得られる鉱物質繊
維板の各物性とも略同等であり、アスベストによるリテ
ンション、固着材の代替物としてアクパルジャイトを使
用することにより、十分に満足される鉱物質繊維板を得
ることができることが明らかである。

更に、第１表の結果より、特に２０〜３０重量％程度の
アクパルジャイトをリテンション、固着材として使用す
ることにより、水性スラリーの抄造時の濾水性を余り悪
化させることなく、工業的規模での高生産性を十分に維
持しつつ、しかも曲げ強度、圧縮強度等に優れた性質を
有する鉱物質繊維板を製造することができることが明ら
かである。

本発明の鉱物質繊維板の製造方法は以上の通りの構成か
ら成るものであり、従来の湿式抄造法における鉱物質繊
維板の製造でリテンション、固着材として使用していた
アスベストを全く用いることなしに、しかも生産性を低
下させることなく、硬度、強度、耐火性等に優れた性質
を有する鉱物質繊維板を製造することができ、価格の面
のみならず、操業者の健康、衛生の面からも多犬のメリ
ットを有するものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鉱物質繊維５０〜９０重量％、有機質結合剤２〜２
   ０重量％、リテンション、固着材たるアタパルジャイト
   １〜４０重量％、及び必要に応じて更に３重量％以下の
   結合助剤を組成成分とする固形成分を水中に分散せしめ
   て得られる水性スラリーを、抄造、成型した後、乾燥、
   硬化せしめることを特徴とする鉱物質繊維板の製造方法
   。