JP4536609B2 - 木質系セメント板の製造方法及び装置 - Google Patents
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Description
この木質系セメント板は、かさ比重が0.5〜0.6程度の軽さにもかかわらず強靱である。また、耐火性に優れるとともに、断熱性にも優れ、建築材料として使用することで夏は涼しく、冬は温かい室内となる。しかも、外部の騒音を遮断し、室内の反響音も吸収して優れた音響特性を有する。
そこで、セメントペースト内で木質原料が密に絡み込むように、混合作業に十分な時間を費やすことや、所定長さの木質原料を生成するために特殊な木質原料製造装置を使用することが考えられるが、このようにすると、木質系セメント板の製作に多くの手間と時間がかかり、木質系セメント板の製造単価が高騰してしまうおそれがある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、製造単価を抑制しつつ、断熱性、強靱性を向上させることができる木質系セメント板の製造方法及び装置を提供することを目的とする。
また、請求項4記載の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の木質系セメント板の製造方法において、主原料として、前記木質原料及びセメントペーストとともに、ビーズ状に膨張した発泡樹脂や、発泡体を所定の大きさに破砕した発泡樹脂を混ぜ合わせて前記混合体を形成するようにした。
また、請求項5記載の発明は、請求項1乃至4の何れかに記載の木質系セメント板の製造方法において、主原料として、前記木質原料及びセメントペーストとともに、木質系セメント板の焼却灰を混ぜ合わせて前記混合体を形成するようにした。
また、請求項6及び請求項7記載の木質系セメント板の製造装置によると、コンベヤ上に第1の半成形体、第2の半成形体が自動的に成形されていき、製造作業の大幅な省力化を図ることができるので、さらに木質系セメント板の製造単価の低減化を図ることができる。
先ず、本発明に係る1実施形態の木質系セメント板の製造装置の要部について、図1から図2を参照しながら説明する。
本実施形態の装置は、図1の右側から左側の水平方向を搬送方向としているコンベヤ2と、このコンベヤ2の上流側上方に配置した第1のミキサ10、第1の混合体定量供給機12及び第1の混合体分別機16と、第1の混合体分別機16よりコンベヤ2の下流側に配置した逆層成形機20と、この逆層成形機20よりコンベヤ2の下流側に配置した第1の表面均し機22と、この第1の表面均し機22よりコンベヤ2の下流側に配置した第2のミキサ24、第2の混合体定量供給機26及び第2の混合体分別機28と、第2の混合体分別機28よりコンベヤ2の下流側に配置した第2の表面均し機30とを備えている。
第1の混合体定量供給機12は、第1のミキサ10で生成した混合体8を貯留しており、下部に設けた供給開口部から、所定量の混合体8を下方のコンベア2に向けて供給する。
第1の混合体分別機16は、コンベヤ2上に第1の半成形体14を成形するものである。なお、第1の半成形体14については後述する。
また、第2のミキサ24は、第1のミキサ24と同様に、木質原料4及びセメントペースト6を混合して混合体8を生成する。また、第2の混合体定量供給機26も、第2のミキサ24で生成した混合体8を貯留しており、下部に設けた供給開口部から所定量の混合体8を下方のコンベア2に向けて供給する。
先ず、第1のミキサ10で木質原料4及びセメントペースト6を混合し、混合体8を生成する(混合体の生成行程)。
そして、第1ミキサ10で生成した混合体8が第1の混合体定量供給機12に貯留され、この第1の混合体定量供給機12から所定量の混合体8が、第1の混合体分別機16に供給される。
これにより、図3にも示すように、コンベヤ2上には、殆どの木質原料が長繊維原料4aである下層混合体14aと、殆どの木質原料が短繊維原料4bである上層混合体14bとからなる第1の半成形体14がコンベヤ2上に成形される(第1の半成形体の生成行程)。
次に、第1の表面均し機22に上面が均された第2の半成形体18が下流側に移動すると、第2の混合体分別機28で分別された混合体8が第2の半成形体18に積層され、第3の半成形体32を成形する。
次に、コンベヤ2上の第3の半成形体32が下流側に移動すると、第2の表面均し機30の回転する回転矢30bにより第3の半成形体32の上面が均されていく。そして、回転矢30bの回転によって第3の半成形体32の上面から除去された混合体は、排出コンベヤ33を介して装置外に排出されていく。
この木質系セメント板38は、図7に示すように、厚さ方向の両面38a,38b側(図7の板厚方向のa,bで示す領域)に長繊維原料4aが多く存在し、これら長繊維原料4aが絡むように配置されている。また、この木質系セメント板38の厚さ方向の中央部(図7の板厚方向のc,dで示す領域)には、短繊維原料4aが密に存在している。
また、この木質系セメント板38の厚さ方向の中央部には、短繊維原料4aが多く存在していることから、厚さ方向の両面側に貫通する貫通孔が殆ど存在しない。したがって、断熱性に優れた板材とすることができる。
また、図9に示すように、第1のミキサ10及び第2のミキサ20に、木質原料4及びセメントペースト6とともに、ビーズ状に膨張したものや、廃材の発泡体を破砕してなる発泡樹脂42を混入してもよい。
また、アンモニアを分解することができるセラミックや脱臭効果がある木炭、さらには、調湿効果のあるケイ藻土を混入すると、さらに優れた建築材料となる。
さらに、木質系セメント板の焼却により発生した焼却灰を混入すると、セメントペーストの材料として利用でるので、原料コストの低減化をさらに図ることができる。
また、本発明に係る木質系セメント板は、かさ比重が小さいものに限らず、かさ比重が高くても強靭性があるものを含まれている。
木質原料及びセメントペーストの重量配合比を、木質原料40%、セメントペースト60%とし、厚さを25mmとし、図7で示したように長繊維原料4aが多く存在する層と短繊維原料4aが多く存在する層とが5層に分かれている木質系セメント板を製造した。
この木質系セメント板に対して、JIS−A−1048に規定した試験機を使用して3等分点荷重による曲げ試験を行った結果、曲げ破壊荷重が650N以上と高い値を示した。また、その際の撓みは8mm以下であり曲げ耐力も十分に有する。さらに、熱抵抗が0.24(m2・K)/Wであり、断熱性が高い性質を有している。
4 木質原料
4a 長繊維原料
4b 短繊維原料
6 セメントペースト
8 混合体
10 第1のミキサ
14 第1の半成形体
14a 下層混合体
14b 上層混合体
16 第1の混合体分別機(第1の成形手段)
16a クロスバー
16b1,16b2,16b3… 分別バー
18 第2の半成形体
18a 下層混合体
18b 中間層混合体
18c 上層混合体
20 逆層成形機(第2の成形手段)
20a 回転軸
20b 回転矢
24 第2のミキサ
28 第2の混合体分別機
32 第3の半成形体
32a 下層混合体
32b 最上層混合体
32c 中間層混合体
34 プレス機
36 圧縮成形体
38,40 木質系セメント板
42 発泡樹脂
Claims (7)
- 主原料として木毛や木片などの木質原料とセメントペーストとを混ぜ合わせた混合体を、板状の半成形体に成形し、前記半成形体を厚さ方向に圧縮成形した後、所定時間の間養生して木質系セメント板を製造する方法において、
前記混合体を、長繊維の木質原料を多く含んだ混合体及び短繊維の木質原料を多く含んだ混合体の二種類に分別し、前記長繊維の木質原料を含んだ混合体を下層混合体とし、この下層混合体上に前記短繊維の木質原料を含んだ混合体を上層混合体として積層した板状の第1の半成形体を成形する第1の成形行程と、
この第1の半成形体を再成形し、前記長繊維の木質原料を多く含んだ混合体を下層混合体とし、この下層混合体上に前記短繊維の木質原料を多く含んだ混合体を中間層混合体として積層し、前記中間層混合体上に前記長繊維の木質原料を多く含んだ混合体を上層混合体とし積層した板状の第2の半成形体を成形する第2の成形行程とを備え、
当該第2の成形行程では、前記第1の半成形体の厚さ方向の上部側である前記下層混合体の上部及び前記上層混合体を攪拌することで、前記長繊維の木質原料を多く含んだ混合体及び前記短繊維の木質原料を多く含んだ混合体の積層状態を逆転させるようにしたことを特徴とする木質系セメント板の製造方法。 - 前記第1の成形行程では、木質原料の大きさの違いによるふるい分けにより二種類の混合体に分別するようにしたことを特徴とする請求項1記載の木質系セメント板の製造方法。
- 前記木質原料は、建築用などの廃材から出た未利用材や、森林の間伐材を破砕して形成したことを特徴とする請求項1又は2記載の木質系セメント板の製造方法。
- 主原料として、前記木質原料及びセメントペーストとともに、ビーズ状に膨張した発泡樹脂や、発泡体を所定の大きさに破砕した発泡樹脂を混ぜ合わせて前記混合体を形成するようにしたことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の木質系セメント板の製造方法。
- 主原料として、前記木質原料及びセメントペーストとともに、木質系セメント板の焼却灰を混ぜ合わせて前記混合体を形成するようにしたことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の木質系セメント板の製造方法。
- 主原料として木毛や木片などの木質原料とセメントペーストとを混ぜ合わせた混合体を板状の半成形体に成形した後に、木質系セメント板を製造する装置において、
成形した半成形体を搬送するコンベヤと、このコンベヤの上流側に配置され、供給された混合体を長繊維の木質原料を多く含んだ混合体及び短繊維の木質原料を多く含んだ混合体の二種類に分別し、前記長繊維の木質原料を含んだ混合体を下層混合体とし、この下層混合体上に前記短繊維の木質原料を含んだ混合体を上層混合体として積層した板状の第1の半成形体を前記コンベヤ上に成形する第1の成形手段と、この第1の成形手段で成形した前記第1の半成形体を再成形し、前記長繊維の木質原料を多く含んだ混合体を下層混合体とし、この下層混合体上に前記短繊維の木質原料を多く含んだ混合体を中間層混合体として積層し、前記中間層混合体上に前記長繊維の木質原料を多く含んだ混合体を上層混合体とし積層した板状の第2の半成形体を前記コンベヤ上に成形する第2の成形手段とを備え、
前記第2の成形手段は、前記コンベヤの搬送方向に直交して水平方向に延在している回転軸と、この回転軸の外周から径方向外方に突出している多数の回転矢とを備えており、前記回転矢の回転により前記第1の半成形体の厚さ方向の上部側である前記下層混合体の上部及び前記上層混合体を攪拌し、前記長繊維の木質原料を多く含んだ混合体及び前記短繊維の木質原料を多く含んだ混合体の積層状態を逆転させるようにしたことを特徴とする木質系セメント板の製造装置。 - 前記第1の成形手段は、前記コンベヤの搬送方向に直交して水平方向に延在しているクロスバーと、このクロスバーの軸方向に所定の間隔をあけて平行に固定され、コンベヤの上流に向かうに従い下り傾斜を付けて配置されている複数本の分別バーとで構成され、前記クロスバーが軸方向に往復運動し、前記複数本の分別バーが前記コンベヤの搬送方向に直交する方向に往復運動することで、長繊維の木質原料を多く含んだ混合体と、短繊維の木質原料を多く含んだ混合体とをふるい分けるようにしたことを特徴とする請求項6記載の木質系セメント板の製造装置。
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