JPH1179821A - 木質セメント板の製造方法 - Google Patents
木質セメント板の製造方法Info
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Abstract
れる木質補強材の樹種によらず、高強度な木質セメント
板を安定的に製造することを目的とする。 【解決手段】木質セメント板に使用する木質補強材に予
め水を添加して少なくとも表面の含水率を略均一に調節
してから鉱酸を付着させることによって該鉱酸の大部分
を該木質補強材の表面に均一にとどめ、それからアルカ
リ金属ケイ酸を添加混合して該木質補強材表面に均一な
ケイ酸ゲル皮膜を形成する。
Description
して用いられる木質セメント板の製造方法に関するもの
である。
系無機材料とを主な原料として湿式法、乾式法あるいは
半乾式法によって製造されている。該木質補強材として
は木片、木毛、木質パルプ等が用いられるが、近年木質
資源が不足の傾向にあり、また地球環境保護の観点から
も木質資源の節約が求められている。したがって最近木
質資源の節約のために木造建築物を解体する際に発生す
る古材、製材工程から発生する鋸屑や端材、針葉樹の間
伐材、木質セメント板のスクラップ等従来では埋立てや
焼却して処分されている木質スクラップから再生した木
質補強材の使用が検討されている。しかしながら上記木
質スクラップは多種多様の樹種からなり、したがって該
木質スクラップにはセメントの硬化阻害物質となる糖類
を多量に含む樹種も混入され、このような樹種を木質ス
クラップから除去することは非常に手間がかゝり困難な
作業となる。したがって木質スクラップから再生した木
質補強材を木質セメント板の原料として実用的に使用す
るには、セメントの硬化阻害を惹起するような樹種が混
入していても、セメントの硬化を円滑に進めることが出
来るようにしなければならない。
るセメント硬化阻害を解消するためには、木質補強材中
に塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化アルミニウ
ム等の金属塩を含浸したり混合することによってセメン
トの硬化を促進する方法(特開昭51−26930号、
特開昭51−151722号、特開昭60−11865
8号等)、木質補強材を硫酸根を有する塩および/また
は酢酸根を有する塩と、ケイ酸塩との混合溶液中に浸漬
処理する方法(特開昭55−20251号、特開昭55
−113513号、特公昭61−5421号等)等が提
供されている。
用される金属塩やケイ酸塩は主としてセメントの硬化促
進剤であり、原料中に木質補強材から糖類が溶出しない
うちにセメントの硬化を進めようとするものである。し
かし糖類を多く含む樹種が混在している場合には、セメ
ントが硬化する前に糖類が溶出して来てしまい、セメン
トの硬化が阻害され、特に木質スクラップから再生され
た再生木質補強材を利用する場合には、このような糖類
を多く含む樹種が混在しない保証はなく、安定して高品
質の製品を得ることが困難であった。
を解決するための手段として、水を添加して少なくとも
表面部分の含水率を略均一にした木質補強材に鉱酸水溶
液を付着させる工程1、鉱酸水溶液を付着させた該木質
補強材にアルカリ金属ケイ酸塩を添加混合することによ
ってセメント硬化阻害防止処理を施す工程2、セメント
硬化阻害防止処理を施した該木質補強材をセメント系無
機粉体に混合して成形原料を調製する工程3、該成形原
料を型板上に散布してマットをフォーミングする工程
4、該マットを型板と共に圧締してから養生硬化せしめ
る工程5、以上の工程からなる木質セメント板の製造方
法を提供するものであり、該木質補強材は木質スクラッ
プから再生された再生木質補強材であることが望まし
い。
無機粉体とは、ケイ酸カルシウムを主成分とした水硬性
の無機粉体であり、このような無機粉体としては、例え
ばポルトランドセメント、あるいはポルトランドセメン
トに高炉スラグを混合した高炉セメント、フライアッシ
ュを混合したフライアッシュセメント、火山灰、シリカ
フューム、白土等のシリカ物質を混合したシリカセメン
ト、アルミナセメント、高炉スラグ等がある。
強材としては、木粉、木毛、木片、木質繊維、木質パル
プ、木質繊維束等があるが、該木質補強材は竹繊維、麻
繊維、バカス、モミガラ、稲わら等のリグノセルロース
を主成分とする材料を混合してもよい。好ましい木質補
強材としては巾0.5〜2.0mm、長さ1〜20mm、ア
スペクト比(長さ/厚み)20〜30の木片や、直径
0.1〜2.0mm、長さ2〜35mmの分枝および/また
は彎曲および/または折曲した木質繊維束がある。本発
明では上記木質補強材として木質スクラップから再生し
たものを使用することが出来る。上記木質スクラップと
しては、例えば木造建築物を解体する際に発生する古
材、製材工程から発生する鋸屑や端材、合板製造工程か
ら発生するベニヤレースの端材、針葉樹の間伐材、木質
セメント板の端材やスクラップ等がある。更に本発明で
は竹繊維、竹チップ、麻繊維、ヤシ繊維、サトウキビの
搾り滓等の木材以外の木質補強材を使用することも出来
る。
強材にはまず水が添加混合される。該水の添加量は該木
質補強材の少なくとも表面部分の含水率が略均一になる
ような量に調節する。このようにして少なくとも表面部
分の含水率を略均一にされた木質補強材には次いで鉱酸
水溶液が付着せしめられる(工程1)。上記鉱酸を例示
すれば、例えば塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等であり、水
溶液中の鉱酸濃度は通常1〜5重量%程度にされる。上
記木質補強材に上記鉱酸水溶液を付着せしめるには、例
えば該木質補強材に鉱酸水溶液をスプレーし攪拌混合す
る方法が適用される。上記したように該木質補強材の表
面部分の含水率は略均一にされているので、該木質補強
材に鉱酸水溶液を付着させた時、該鉱酸水溶液は該木質
補強材の芯部にまで含浸されず、大部分は該木質補強材
の表面に略均一にとどまる。上記水添加処理が施されな
い木質補強材の場合は、表面部分の含水率にばらつきが
あり、該木質補強材に鉱酸水溶液を付着させた場合に
は、木質補強材の表面にとどまる鉱酸水溶液の量に大き
なばらつきを生じることになる。木質補強材に対する該
鉱酸水溶液の付着量は、該木質補強材表面部分のpHが
2〜5になるようにすることが好ましい。上記鉱酸付着
処理が施された木質補強材には次いでアルカリ金属ケイ
酸塩が添加混合せしめられる(工程2)。該アルカリ金
属ケイ酸塩とは例えばケイ酸リチウム、ケイ酸カリウ
ム、ケイ酸ナトリウム等であり、上記ケイ酸アルカリ金
属塩は二種以上混合使用されてもよく、望ましいケイ酸
アルカリ金属塩としては、安価で入手し易いケイ酸カリ
ウム、ケイ酸ナトリウムがある。また該ケイ酸アルカリ
金属塩において望ましいケイ酸とアルカリ金属のモル比
はSi O2 /Na2O=2〜4,Si O2 /K2 O=3〜
4である。上記アルカリ金属ケイ酸塩の添加量は通常木
質補強材に対して2〜10重量%とされる。
質補強材以外に本発明においては骨材、特に軽量骨材を
添加してもよい。上記軽量骨材としてはパーライト、シ
ラスバルーン、膨張頁岩、膨張粘土、焼成ケイ藻土、フ
ライアッシュ、石炭ガラ、発泡コンクリートの粉砕物等
の無機発泡体等が使用される。上記軽量骨材は通常成形
原料の固形分100重量部に対して30重量部以下で添
加される。
硫酸カルシウム、アルミン酸塩類等の硬化促進剤やロ
ウ、ワックス、パラフィン、界面活性剤、シリコン等の
防水剤や撥水剤等が添加されてもよい。
メント板を製造するには下記の半乾式法が有利に適用さ
れる。半乾式法においては、通常上記組成を所定量混合
して成形原料を調製する(工程3)。この成形原料中上
記セメント系無機材料粉体40〜70重量%、上記セメ
ント硬化阻害防止処理を行なった木質補強材20〜35
重量%程度の含有量とするのが一般的である。上記した
ように該木質補強材には所定量の水が添加混合されるこ
とによって表面部分の含水率は略均一にされている。こ
のようにして調製された成形原料を型板に散布してマッ
トをフォーミングする(工程4)。上記マットをフォー
ミングした型板は、搬送板上に一体的または別体として
載置され、通常複数段積重ねられてプレス機にセットさ
れ圧締される(工程5)。圧締圧力は通常2〜5MPa
である。該マットは圧締された状態で通常50〜100
℃で7〜15時間加熱硬化され、硬化後得られた木質セ
メント板は型板から離型されて通常常温で2〜4日間養
生されるか、あるいはオートクレーブ養生されて製品と
なる。木質セメント板表面に凹凸模様を付する場合に
は、該型板の型面には該凹凸模様に対応した凹凸模様を
形成しておく。また表面が凹凸模様のない平滑な木質セ
メント板を製造する場合には、型板として直接搬送板を
使用してもよい。本発明の木質セメント板は二層構造あ
るいは三層構造とされてもよい。二層構造の場合にはま
ず粒子径の細かい木質補強材が混合されている成形原料
を型板上に散布し、次いでその上に粒子径の大きい木質
補強材が混合されている成形原料を型板上に散布して二
層構造のマットを形成し、該マットを加熱圧締して上記
粒子径の細かい木質補強材を混合している成形原料によ
って緻密構造の表層部を形成し、上記粒子径の大きい木
質補強材を混合している成形原料によって粗構造の裏層
部を形成する。更に三層構造の場合には更にその上に粒
子径の細かい木質補強材が混合されている成形原料を散
布して三層構造のマットを形成し、該マットを加熱圧締
して上記粒子径の大きい木質補強材が混合されている成
形原料からなる層を芯層部とし、その上の粒子径の細か
い木質補強材が混合されている成形原料からなる層を裏
層部とする。また三層構造を形成する場合には、上記二
層構造のマットを二枚積層して加熱圧締してもよい。こ
の場合は該マットは粒子径の大きい木質繊強材が混合さ
れている成形原料からなる層相互が接触するように積層
される。
補強材に鉱酸水溶液を付着させると、該鉱酸水溶液の大
半は該木質補強材の表面付近に略均一にとどまり、この
部分において該木質補強材中に含まれる糖類は該鉱酸に
よって加水分解される。そして更にアルカリ金属ケイ酸
塩を添加混合すると、該木質補強材の表面付近に略均一
に存在している該鉱酸と該アルカリ金属ケイ酸塩との下
記のような反応によって木質補強材表面にケイ酸ゲル
(Si O2 )の皮膜が均一に形成される。 塩酸と3号ケイ酸ソーダの場合 Na2O・3Si O2 +2HCl =2Na Cl +3Si O
2 +H2 O 硫酸と3号ケイ酸ソーダの場合 Na2O・3Si O2 +H2 SO4 =Na2SO4 +3Si
O2 +H2 O リン酸と3号ケイ酸ソーダの場合 3(Na2O・3Si O2 )+2H3 PO4 =2Na3PO
4 +9Si O2 +3H2O このようにして形成されたケイ酸ゲル皮膜は木質補強材
中の糖類が成形原料中に溶出して来ることを確実に防止
する。また該ケイ酸ゲル皮膜はセメントの水和によって
発生するカルシウムイオンと反応してケイ酸カルシウム
ゲル皮膜となり、マットの圧締養生中に該ケイ酸カルシ
ウムゲル皮膜は硬化して木質補強材と該セメント系無機
材料硬化物との接着剤的な働きをする。
す組成を混合して成形原料を調製した。使用した木質補
強材の種類は表1に示され、そして表1に示される量の
水が添加され、次いで鉱酸およびアルカリ金属ケイ酸塩
でセメント硬化阻害防止処理が施されている。上記成形
原料は搬送板上に一体的に設けた型板上に散布され搬送
板および型板と共にプレス機にセットして表1に示す条
件で圧締加熱硬化養生を行なう。このようにして得られ
た木質セメント板の物性は表1に示される。
施例1〜5)は糖類を多量に含む樹種の木片を使用して
もセメントの硬化が円滑に行なわれ、良好な強度、寸法
安定性(吸水伸び率)を示すが、水添加処理が施されて
いない木片を使用した比較例1および2では表面のケイ
酸ゲル皮膜の形成が円滑に行なわれず不均一となり、そ
のためにセメントの硬化が起りにくい場合があり、曲げ
強度、ヤング係数、寸法安定性において不十分な結果を
みた。
面部分の含水率が略均一とされているので、該木質補強
材に付着された鉱酸の大部分は該木質補強材の表面付近
に均一にとどまり、該木質補強材表面にはケイ酸ゲル皮
膜が均一に形成される。したがってセメント硬化阻害物
質である糖類を多く含む樹種から得られる木質補強材を
用いて木質セメント板を製造しても、該糖類によるセメ
ント硬化阻害の防止が確実に行なわれるから、木質スク
ラップから再生した木質補強材であっても安定して高強
度の木質セメント板を製造することが出来る。
Claims (2)
- 【請求項1】水を添加して少なくとも表面部分の含水率
を略均一にした木質補強材に鉱酸水溶液を付着させる工
程1、鉱酸水溶液を付着させた該木質補強材にアルカリ
金属ケイ酸塩を添加混合することによってセメント硬化
阻害防止処理を施す工程2、セメント硬化阻害防止処理
を施した該木質補強材をセメント系無機粉体に混合して
成形原料を調製する工程3、該成形原料を型板上に散布
してマットをフォーミングする工程4、該マットを型板
と共に圧締してから養生硬化せしめる工程5、以上の工
程からなることを特徴とする木質セメント板の製造方法 - 【請求項2】該木質補強材は木質スクラップから再生さ
れた再生木質補強材である請求項1に記載の木質セメン
ト板の製造方法
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24982297A JP3919892B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 木質セメント板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24982297A JP3919892B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 木質セメント板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1179821A true JPH1179821A (ja) | 1999-03-23 |
JP3919892B2 JP3919892B2 (ja) | 2007-05-30 |
Family
ID=17198710
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24982297A Expired - Fee Related JP3919892B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 木質セメント板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3919892B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010179196A (ja) * | 2009-02-03 | 2010-08-19 | Taisei Corp | 廃棄物処理場の早期安定化方法 |
-
1997
- 1997-08-29 JP JP24982297A patent/JP3919892B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010179196A (ja) * | 2009-02-03 | 2010-08-19 | Taisei Corp | 廃棄物処理場の早期安定化方法 |
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