JP2000503925A - 建築材料および建築材料を製造する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 従来廃棄物とみなされている亜麻の剥ぎ屑を経済的に利用するために、建築材料を製造する際に、靭皮繊維および結合剤を使用して目的に合わせて靭皮繊維植物の剥ぎ屑を混合し、その際剥ぎ屑に完全に離れてなく、自然に結合する繊維が結合していてもよい。この繊維は側面で不均一に剥ぎ屑から離れて存在し、２ｍｍ〜１００ｍｍの長さを有する。剥ぎ屑およびばらの繊維および／または剥ぎ屑を完全に離れていない繊維と一緒に、相当する分散および配量後に液体添加物のための被覆装置および／または固体添加物のための散布装置に供給し、引き続きフリースまたはケーキとして取り出し、その際空気流により機械的フェルト形成を行ってもよい。

Description

【発明の詳細な説明】 建築材料および建築材料を製造する方法および装置 本発明は、靱皮繊維および結合剤を使用する建築材料およびこの建築材料を製 造する方法および装置に関する。 合成および鉱物性の原料および半製品を基礎とする建築材料および天然の繊維 材料を加えた建築材料はすでに公知である。例えば自動車の内装に示される。マ トリックス成形品としてガラス繊維、靱皮繊維、サイザル繊維等で補強されてい る熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂の基材を製造し、この場合にマトリックスは 重量を減少するために更に何回も発泡する。このために全部または大部分が亜麻 の剥ぎ屑を含んでいない靱皮繊維植物の繊維が使用され、この場合に亜麻および 油性のリネンにおいてはこれらがより微細であるので、麻およびジュートの場合 より高い亜麻の剥ぎ屑の割合が許容される。 亜麻の剥ぎ屑は靱皮繊維を木質の核から分離する際に生じる靱皮繊維植物の木 材の断片である。このために全部の長さの茎または切断した茎を相当する装置に 供給し、この装置は脆い木質の核を断片に分解し、その際靱皮繊維を木材から分 離する。その後繊維から残りの剥ぎ屑を分離するために以下の機械で振動または 乱れた繊維の配列によりほとんど剥ぎ屑のない長い繊維またはある程度の残留剥 ぎ屑部分を有する麻屑が得られる。 製造装置の構造に応じて、副生成物として、多い剥ぎ屑部分および比較的繊維 の少ない剥ぎ屑を有する短繊維が生じる。２ｍｍ〜３０ｍｍの長さの短繊維は他 の作業工程で残りの剥ぎ屑から分離され、大部分が製紙工業、特にたばこ用紙工 業で使用される。十分に繊維を含まない剥ぎ屑を除去しなければならない。近年 の開発により、この分野ではリグニンを除去し、すでに現在ほとんど使用されて いない剥ぎ屑を同時にこの分野で廃物として放置する。靱皮繊維植物の繊維は１ ０年以上前に大部分が衣服の織物および工業的織物（船の帆、綱、防水シート、 テント等）の製造に使用された。その間にこれは広い範囲で合成繊維に代用され た。生態的意識の高まりと共に靱皮繊維の回収が世界的に試みられている。適用 分野の中心として、自動車の内装を製造するためにおよび建築術の断熱目的に不 織布が際立っている。 リグニンを除去した後で繊維に多くの費用のかかる洗浄工程およびほぐし工程 を実施しなければならない。その際繊維は短くなることが避けられず、曲げやす く、柔軟になる。しかし柔軟な繊維からなる不織布はそれ自体崩壊する。その際 不織布は密になるので、熱可塑性樹脂溶融により含浸が困難で不均一になる。こ れは合成または生物的種類の熱硬化性樹脂の吹き付け被覆または注型被覆にも該 当する。該樹脂は断熱材料のフリースとして崩壊によりその断熱値の一部を消失 する。従って脆性により崩壊を阻止する合成繊維を混合しなければならない。 亜麻の剥ぎ屑は原則的にきわめて軽い、バルサ材とほとんど同じく軽い木材で ある。これは硬く、脆く、繊維構造を有する。その密度は２５０〜３５０ｋｇ／ ｍ３の範囲である。砕いた後であまり高くない細さを有する。剥ぎ屑と異なり靭 皮繊維植物の繊維、短繊維はきわめて高い強度およびきわめて高い細さを有する 。剥ぎ屑は現在使用可能な機械および技術で、フリース、マットおよび球を製造 するためのおよび紡糸するための他の作業工程で現在公知の製品と同様に妨害作 用し、大部分が加工できないので、技術水準により靭皮繊維および剥ぎ屑を常に 徹底的に分離する。 本発明の課題は、従来廃棄物とみなされている剥ぎ屑を経済的に利用し、建築 材料および建築部品を製造する際に使用することである。 前記課題は、本発明により、靭皮繊維および結合剤を使用して建築材料を目的 に合わせて靭皮繊維植物の剥ぎ屑と混合し、その際剥ぎ屑に、完全に離れてなく 、自然に結合する繊維が結合している。本発明の構成では、繊維は側面で不均一 に剥ぎ屑から離れて存在する。有利な構成において剥ぎ屑は２〜５０ｍｍの長さ を有し、および剥ぎ屑と部分的に結合する繊維は２〜１００ｍｍの長さを有し、 ばらの繊維は２〜８０ｍｍの長さを有する。繊維は縮れた形を有してもよい。 剥ぎ屑を使用して建築材料を製造する本発明の方法により、剥ぎ屑およびばら の繊維および／または剥ぎ屑を完全に離れていない繊維と共に相当する分散およ び供給後に液体添加物の被覆工程および／または固体添加物の散布工程に供給し 、引き続きフリースまたはケーキとして取り出す。フリースまたはケーキの剥ぎ 屑および繊維を空気流により機械的にフェルトにする可能性が存在する。 本発明の方法を実施する装置において、供給容器に上側の、回転する機械的搬 送装置が前方に接続され、掻き出し装置を有する回転する底部ベルトが予備供給 のために後方に接続され、その際供給容器に積層高さ調節装置が歯車を有するす べり弁の形で配置されていてもよい。有利な構成では、微細供給および後供給の ために、掻き出し装置を有する傾斜した搬送装置および取り出し用とげ状ローラ ーが配置されている。 本発明の有利な構成は請求項２以下に記載されている。 本発明の実施例は図面に示され、以下に詳細に説明する。 図１は、完全に離れていない繊維を有する剥ぎ屑の図である。 図２は図１の剥ぎ屑からなるフリース形成物の原理の図である。 図３は建築材料を製造するための装置の図である。 図１により、繊維１９は大部分であったとしても部分的にのみ剥ぎ屑１８から 離れていることが理解できる。繊維の長さは意図的に５〜１００ｍｍの範囲であ る。完全に剥ぎ屑１８から離れていない繊維１９は側面で乱れて離れて存在する 。適当な手段により、例えば圧縮または摩擦により、繊維１９の乱れた構造は更 に意図的に強化することができる。短繊維から浄化された剥ぎ屑１８は分解の種 類に応じて９０〜１２０ｋｇ／ｍ³のみかけ密度を有するが、これに対して部分 的にリグニンを除去した場合のみかけ密度は１５ｋｇ／ｍ³にまで低下する。繊 維から浄化された剥ぎ屑はその本来の長軸により互いに十分に平行に存在する。 剥ぎ屑および繊維を混合する際に、かなり繊維方向でない、従って等方性の配置 が維持される。完全に剥ぎ屑１８から離れていない繊維１９の場合に、図２によ り、その乱れた構造により大きな中間空間が形成される。不完全なリグニンの除 去により木材および靭皮繊維１９の結合が意識的に中止しない位置での避けられ ない結合のほかに、剥ぎ屑１８および繊維１９の間に多数の接点および交差点が 生じる。 図３により供給容器２の上に回転するベルトの形の機械的搬送装置１が配置さ れている。搬送装置１は供 給容器２の全部の幅にわたり垂れ下がっている。供給容器２に歯車を有するすべ り弁２．１が積層高さ調節装置として配置されている。供給容器２の下側に掻き 出し装置を有する底部ベルト３が伸びている。底部ベルト３の送りは無段階で調 整可能である。すべり弁２．１により層の高さを制限する場合は、この層は掻き 出し装置を有する底部ベルト３により削り取られる。送り速度により供給量を供 給する。予備供給された物質を更にほぐすために十分な高さに搬送し、微細な供 給を可能にするために、掻き出し装置を有する傾斜した搬送装置４が用意されて いる。傾斜した搬送装置４に対して調整可能な間隔で、取り出し用とげ状ローラ ー５が進行する。傾斜した搬送装置４から物質を取り去るかもしくは取り出すた めに、傾斜した搬送装置４とかみあう取り出し用とげ状ローラー６が配置されて いる。取り出し用とげ状ローラー６の回転数は調節可能であり、これにより物質 の取り出しもしくは取り去りのほかにほぐれの程度を調整することができる。 図面に示されるように、取り出し用とげ状ローラー６の洗浄のために洗浄ロー ラー７が用いられ、これはとげ状ローラー、ブラシ状ローラーまたは扇状ローラ ーとして形成されていてもよい。傾斜ローラー４、取り出し用とげ状ローラー５ 、取り出し用とげ状ローラー６および洗浄ローラー７の複数の群を、相前後して 複数の群に接続する可能性が存在する。最後の群に接 続して分散−散布ヘッド合体装置８が配置されている。傾斜した搬送装置４から 排出される物質を混合搬送装置９から取り入れる。この搬送装置９上で、粗いフ リース形成１７が行われ、その際予めノズル装置１０を介して液体の添加物が被 覆されおよび／または散布装置１１を介して固体の添加物が被覆される。必要な 場合は１個以上の混合搬送装置９が配置されていてもよい。それぞれの混合搬送 装置９に１つの取り出し用および混合用とげ状ローラー１２が配置されている。 このローラー１２はとげ状ローラー、ブラシ状ローラーまたは扇状ローラーとし て形成されていてもよい。ローラー１２により、多少とも層をなして混合搬送装 置９上で添加物と混合した物質が層を分解し、均一にするために取り出され、流 動化される。その後物質をコンベアーベルト１３を介して連結装置群に供給し、 この群は傾斜搬送装置４、ローラー５〜７および分散−散布ヘッド合体装置８と 十分に同一である。剥ぎ屑１８および繊維１９が添加剤と十分に混合したので、 今や最終的な散布もしくはフリース形成１７を行う。容器または型中の物質を取 り出す可能性が存在する。 乱れた繊維フリース形成を所望するかまたは乱れた繊維フリース形成を改良す べき場合は、物質を空気流１５により濾過ベルト１４上に押圧してもよい。空気 流１５を生じるために真空容器１６が用いられ、この容器は物質を取り入れる濾 過ベルト１４の下側に配置 されている。空気流は２〜２０ｍ／秒の速度を有する。この速度で粒子が互いに 平行に配列せず、内側に投入され、これにより繊維方向でない配置が達成され、 乱れた繊維フリースが形成される。 参照符号の表示 １ 機械的搬送装置 ２ 供給容器 ２．１ すべり弁 ３ 掻き出し装置を有する底部ベルト ４ 掻き出し装置を有する傾斜搬送装置 ５ 取り出し用とげ状ローラー ６ 取り出し用とげ状ローラー ７ 洗浄ローラー ８ 分散−散布ヘッド合体装置 ９ 混合搬送装置 １０ ノズル装置 １１ 散布装置 １２ 取り出しおよび混合用とげ状ローラー １３ コンベアーベルト １４ 濾過ベルト １５ 空気流 １６ 真空容器 １７ フリース １８ 剥ぎ屑 １９ 繊維

【手続補正書】 【提出日】１９９９年４月２１日（１９９９．４．２１） 【補正内容】 （１）請求の範囲を別紙のとおり補正する。 （２）明細書第５頁第１４行目の「繊維から浄化された剥ぎ屑」を「繊維１９か ら浄化された剥ぎ屑１８」と補正する。 （３）同第５頁第１６行目の「剥ぎ屑および繊維」を「剥ぎ屑１８および繊維１ ９」と補正する。 請求の範囲 １．靱皮繊維（１９）、靱皮繊維植物の剥ぎ屑（１８）、結合剤および剥ぎ屑 （１８′）を完全に離れてなく、自然に結合している靱皮繊維（１９′）と共に 含有する建築材料であり、前記結合が側面で不均一に剥ぎ屑（１８′）から離れ ている建築材料。 ２．剥ぎ屑（１８、１８′）が２〜５０ｍｍの長さを有し、剥ぎ屑（１８）と 結合している繊維（１９′）が２〜１００ｍｍの長さを有する請求項１記載の建 築材料。 ３．靱皮繊維（１９）が２〜８０ｍｍの長さを有する請求項１または２記載の 建築材料。 ４．剥ぎ屑（１８、１８′）および靱皮繊維（１９、１９′）のゆるい継ぎ目 が接触点で結合剤により固定されている請求項１から３までのいずれか１項記載 の建築材料。 ５．剥ぎ屑（１８）および靱皮繊維（１９）および／または剥ぎ屑（１８′) が結合した靱皮繊維（１９′）と共に、合成または生物性合成樹脂、鉱物性物質 または発泡物質からなるマトリックスに混入されている請求項１から３までのい ずれか１項記載の建築材料。 ６．剥ぎ屑（１８）が細さおよび均一性の程度を高めるために繊維方向に分か れている請求項１から５までのいずれか１項記載の建築材料。 ７．請求項１から６までのいずれか１項記載の建築材料を製造する方法におい て、以下の工程： 剥ぎ屑（１８）および靱皮繊維（１９）および剥ぎ屑（１８′）を結合した繊 維（１９′）と共に、分散および配量後に液体添加物の被覆装置（１０）および ／または固体添加物の散布装置（１１）に供給し、引き続き取り出し、 添加剤と混合し、ばらの層に存在する物質を掻き出しおよび混合用とげ状ロー ラー（１２）を介して取り出し、流動化し、均一にし、 剥ぎ屑（１８、１８′）および靱皮繊維（１９、１９′）を空気流（１５）に より機械的にフェルトにするからなる ことを特徴とする建築材料の製造方法。 ８．請求項７記載の方法を実施するための装置において、以下の特徴： 供給容器（２）の前方に上側の回転する機械的搬送装置（１）が接続され、掻 き出し装置を有する回転する底部ベルト（３）が予備配量するために後方に接続 されており、 微細供給および後供給のために掻き出し装置を有する傾斜搬送装置（４）およ び取り出し用とげ状ローラー（５）が配置されており、 ２つの反対方向に進むローラーから形成される分散−散布ヘッド合体装置（８ ）が配置されており、 少なくとも１つの混合搬送装置（９）が配置されており、 液体添加物を流動物質に飛散するためのおよび／または混合搬送装置（９）上 に存在する物質 に飛散するためのノズル装置（１０）が配置されており、 固体添加物の散布装置（１１）が配置されており、 空気流を生じるために濾過ベルト（１４）の方向に真空容器（１６）が配置さ れているを有する ことを特徴とする建築材料を製造するための装置。 ９．供給容器（２）に積層高さ調節装置（２.１）が歯車を有するすべリ弁の 形で配置されている請求項８記載の装置。 10．傾斜搬送装置（４）に取り出しとげ状ローラー（６）および洗浄ローラー （７）が配置されている請求項８または９記載の方法。11．混合搬送装置（９）の後方に取り出しおよび混合用とげ状ローラー（１２ ）が配置されている請求項８から１０までのいずれか１項記載の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ， ＥＥ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ， ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，Ｔ Ｒ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．靱皮繊維（１９）、靱皮繊維植物の剥ぎ屑（１８）、結合剤および剥ぎ屑（ １８′）を完全に離れてなく、自然に結合している靱皮繊維（１９′）と共に含 有する建築材料であり、前記結合が側面で不均一に剥ぎ屑（１８′）から離れて いる建築材料。 ２．剥ぎ屑（１８）に、完全に離れてなく、自然に結合する繊維（１９）が結合 している請求項１記載の建築材料。 ３．繊維（１９）が側面で不均一に剥ぎ屑（１８）から離れて存在する請求項１ または２記載の建築材料。 ４．剥ぎ屑（１８）が２〜５０ｍｍの長さを有し、剥ぎ屑（１８）と部分的に結 合している繊維（１９）が２〜１００ｍｍの長さを有する請求項３記載の建築材 料。 ５．ばらの繊維（１９）が２〜８０ｍｍの長さを有する請求項１記載の建築材料 。 ６．繊維（１９）が縮れた形を有する請求項１から５までのいずれか１項記載の 建築材料。 ７．剥ぎ屑（１８）および繊維（１９）のゆるい継ぎ目が接触点で結合剤により 固定されている請求項１から６までのいずれか１項記載の建築材料。 ８．剥ぎ屑（１８）およびばらの繊維（１９）および ／または剥ぎ屑（１８）が完全に離れていない繊維（１９）と共に、合成または 生物性合成樹脂、鉱物性物質または発泡物質からなるマトリックスに混入されて いる請求項１から６までのいずれか１項記載の建築材料。 ９．剥ぎ屑（１８）が細さおよび均一性の程度を高めるために繊維方向に分かれ ている請求項１から８までのいずれか１項記載の建築材料。 １０．剥ぎ屑（１８）およびばらの繊維（１９）および／または剥ぎ屑（１８） を完全に離れていない繊維（１９）と共に、相当する分散および配量後に液体添 加物の被覆装置（１０）および／または固体添加物の散布装置（１１）に供給し 、引き続きフリース（１７）またはケーキとして取り出すことを特徴とする請求 項１から９までのいずれか１項記載の建築材料を製造する方法。 １１．添加剤を均一に混入する請求項１０記載の方法。 １２．フリース（１７）またはケーキの剥ぎ屑（１８）および繊維（１９）を空 気流（１５）により機械的にフェルトにする請求項１０または１１記載の方法。 １３．添加剤と混合し、ばらの層に存在する物質を掻き出しおよび混合用とげ状 ローラー（１２）を介して取り出し、流動化し、均一にする請求項１０から １２までのいずれか１項記載の方法。 １４．供給容器（２）の前方に上側の回転する機械的搬送装置（１）が接続され 、掻き出し装置を有する回転する底部ベルト（３）が予備配量するために後方に 接続されていることを特徴とする請求項１０から１３までのいずれか１項記載の 装置。 １５．供給容器（２）に積層高さ調節装置（２．１）が歯車を有するすべり弁の 形で配置されている請求項１４記載の装置。 １６．微細供給および後供給のために掻き出し装置を有する傾斜搬送装置（４） および取り出し用とげ状ローラー（５）が配置されている請求項１４または１５ 記載の装置。 １７．取り出しとげ状ローラー（６）および洗浄ローラー（７）が配置されてい る請求項１４から１６までのいずれか１項記載の装置。 １８．２つの反対方向に進むローラーから形成される分散−散布ヘッド合体装置 （８）が配置されている請求項１４から１７までのいずれか１項記載の装置。 １９．ゆるんだフリースを形成するために少なくとも１つの混合搬送装置（９） が配置されている請求項１４から１８までのいずれか１項記載の装置。 ２０．液体添加物を流動物質に飛散するためのもしくは形成物中に存在するフリ ースに飛散するためのノ ズル装置（１０）が配置されている請求項１４から１９までのいずれか１項記載 の装置。 ２１．固体添加物の散布装置（１１）が配置されている請求項１４から２０まで のいずれか１項記載の装置。 ２２．取り出しおよび混合用とげ状ローラー（１２）が配置されている請求項１ ４から２１までのいずれか１項記載の装置。 ２３．空気流を生じるために濾過ベルト（１４）の方向に真空容器（１６）が配 置されている請求項１４から２２までのいずれか１項記載の装置。