JP2004358880A - 木質繊維混入セメント板の製造方法およびその製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】粗く重い原料が表面に露出することがなく、平滑で美麗な表面を有し、塗装ムラが生じない木質繊維混入セメント板の製造方法およびその製造装置を提供することにある。
【解決手段】篩４３の下端直下の下流側に、前記篩４３で分級した大きい粒径の原料を均すローラー４７を配置した。篩で分級した大きい粒径の原料が突き刺さるように散布堆積しても、篩の下端直下に配置した均し手段で均した後、その表面に篩で分級した小さい粒径の原料を散布堆積する。その後、上型板を載せて圧締、養生し、平滑な表面を有する木質繊維混入セメント板を得る。
【効果】塗装を行っても、塗装ムラを生じず、優れた耐水性や耐凍害性を有する木質繊維混入セメント板を製造することができる。
【選択図】 図１
【解決手段】篩４３の下端直下の下流側に、前記篩４３で分級した大きい粒径の原料を均すローラー４７を配置した。篩で分級した大きい粒径の原料が突き刺さるように散布堆積しても、篩の下端直下に配置した均し手段で均した後、その表面に篩で分級した小さい粒径の原料を散布堆積する。その後、上型板を載せて圧締、養生し、平滑な表面を有する木質繊維混入セメント板を得る。
【効果】塗装を行っても、塗装ムラを生じず、優れた耐水性や耐凍害性を有する木質繊維混入セメント板を製造することができる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平滑性に優れた木質繊維混入セメント板の製造方法およびその製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
一般に、外装材，下地材として広く用いられている木質繊維混入セメント板は、セメントと木質繊維とを主原料とする混合物を圧締し、養生硬化させたものである。
すなわち、セメント，木質繊維および骨材等の原料を混合して得た混合物をフォーミングチャンバー内で落下させ、これを、搬送コンベアベルトで搬送される下型板に散布堆積させて堆積物を得た後、その上に上型板を載せて圧締し、養生硬化させることにより、木質繊維混入セメント板を製造していた。
【０００３】
従来、木質繊維混入セメント板の製造としては、例えば、硬質木片セメント板の製造方法がある（特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２３１１６０号公報 （図１）
【０００５】
すなわち、混合物を落下させて散布する際に、前記混合物に搬送方向に沿って風を吹き付けて篩で分級すると、前記篩の下端直下に粗く重い原料が落下して堆積した後、その上に前記篩を通り抜けた細かく軽い原料が堆積した堆積物が得られる製造方法である。
【０００６】
しかしながら、前述の硬質木片セメント板の製造方法では、前記篩の下端直下に落下した粗く重い原料が前工程で堆積した堆積物の表面に突き刺さった状態で散布堆積される。このため、突き刺さった状態の粗く重い原料の上から細かく軽い原料を散布しても、粗く重い原料、例えば、木片，骨材等が表面に露出し、木片等による凸部や木片等の脱落による凹部が発生する。この結果、平滑で美麗な硬質木片セメント板が得られず、特に、前記硬質木片セメント板に塗装を行うと、塗装ムラが生じやすいだけでなく、所望の耐水性や耐凍害性が得られないという問題点があった。
【０００７】
本発明は、前記問題点に鑑み、平滑で美麗な表面を有し、塗装ムラが生じない木質繊維混入セメント板の製造方法およびその製造装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる木質繊維混入セメント板の製造方法は、前記目的を達成するため、セメントおよび木質繊維を主原料とする混合物をフォーミングチャンバー内で落下させて篩で分級し、前記篩で分級した大きい粒径の原料を搬送される下型板に前記篩の下端から散布堆積した後、前記篩の下端直下の下流側に配置した均し手段で均し、前記篩で分級した小さい粒径の原料を散布堆積して得た堆積物に上型板を載せて圧締し、養生硬化する工程としてある。
【０００９】
本発明によれば、篩で分級した大きい粒径の原料が突き刺さるように散布堆積しても、篩の下端直下の下流側に配置した均し手段で均した後、その表面に篩で分級した小さい粒径の原料を散布堆積するので、表面が平滑で美麗な木質繊維混入セメント板が得られる。このため、本発明にかかる木質繊維混入セメント板に塗装を行っても、塗装ムラが生じず、優れた耐水性や耐凍害性を有する木質繊維混入セメント板が得られる。
【００１０】
また、木質繊維混入セメント板の製造装置は、前記目的を達成するため、セメントおよび木質繊維を主原料とする混合物をフォーミングチャンバー内で落下させて篩で分級し、前記篩で分級した大きい粒径の原料を搬送される下型板に前記篩の下端から散布堆積した後、前記篩で分級した小さい粒径の原料を散布堆積して得た堆積物に上型板を載せて圧締し、養生硬化して製造する木質繊維混入セメント板の製造装置において、前記篩の下端直下の下流側に、前記篩で分級した大きい粒径の原料を均す均し手段を配置した構成であってもよい。
【００１１】
本発明によれば、篩の下端直下の下流側に配置した均し手段が突き刺さるように散布堆積した大きい粒径の原料を均し、その表面に篩で分級した小さい粒径の原料を散布堆積するので、表面が平滑で美麗な木質繊維混入セメント板が得られる。このため、本発明にかかる木質繊維混入セメント板に塗装を行っても、塗装ムラが生じず、優れた耐水性や耐凍害性を有する木質繊維混入セメント板が得られる。
【００１２】
本発明の実施形態としては、均し手段がローラーあるいはスクレーパーであってもよい。
本実施形態によれば、ローラーあるいはスクレーパーが突き刺さるように散布堆積した大きい粒径の原料を均した後、その表面に篩で分級した小さい粒径の原料を散布堆積できるので、表面が平滑で美麗な木質繊維混入セメント板を得られるという効果がある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明にかかる実施形態および実施例を図１および図２の添付図面に従って説明する。
本実施形態は、図１に示すように、搬送コンベアベルト５０によって矢印Ａ方向に搬送される下型板５１の上方に、４機の第１，第２，第３，第４フォーミングチャンバー１０，２０，３０，４０を順次配置し、混合物１１，２１，３１，４１を順次、散布堆積する製造装置に適用した場合である。
【００１４】
前記第１フォーミングチャンバー１０は、搬送コンベアベルト５０と同一方向に混合物１１を搬送する供給コンベアベルト１２の下流端部の下方側に篩１３を傾斜させて配置してある。この篩１３は、搬送方向と逆方向に風を吹き出す送風ダクト１４の空気吐出口１５と、空気排出口１６との間に配置されている。
【００１５】
前記第２フォーミングチャンバー２０は、搬送コンベアベルト５０と同一方向に混合物２１を搬送する供給コンベアベルト２２の下流端部から前記混合物２１を自然落下させて下型板５１上に散布堆積する。
【００１６】
前記第３フォーミングチャンバー３０は、搬送コンベアベルト５０と反対方向に混合物３１を搬送する供給コンベアベルト３２の下流端部から前記混合物３１を自然落下させて下型板５１上に散布堆積する
【００１７】
第４フォーミングチャンバー４０は、搬送コンベアベルト５０と反対方向に混合物４１を搬送する供給コンベアベルト４２の下流端部の下方側に篩４３を傾斜させて配置してある。この篩４３は、搬送方向に風を吹き出す送風ダクト４４の空気吐出口４５と、空気排出口４６との間に配置されている。さらに、前記篩４３の下端直下の下流側に均し手段であるローラー４７が配置されている。
【００１８】
前記混合物１１，２１，３１，４１はセメントおよび木質繊維を主原料とする同一物を使用している。
すなわち、セメントとしては、特に限定するものではなく、例えば、ポルトランドセメント，高炉セメント，シリカセメント，フライアッシュセメント，アルミナセメント等が挙げられる。また、反応性を向上させるために、珪酸質材料を加えても良い。これには、例えば、珪砂，珪石粉，けい藻土，シリカヒューム，フライアッシュ等が挙げられる。
【００１９】
そして、本発明の木質繊維混入セメント板において、セメントは５０重量％〜７０重量％の範囲で、また、珪酸質材料は０重量％〜２０重量％の範囲で添加される。
【００２０】
木質繊維としては、その樹種は特に問わないが、例えば、杉，松等のチップや廃木材を粉砕したものを単独またはこれらを組み合わせて使用できる。
【００２１】
木質繊維は、目開き４ｍｍの篩を通過する大きさのものが好ましい。目開き４ｍｍの篩を通過できない大きさの木質繊維が混入していると、その部分が弱点となって剥離強度が下がるからである。また、前記木質繊維は平均厚さ０．５ｍｍの偏平なものが好ましい。
【００２２】
木質繊維は８〜３０重量％の範囲で添加され、特に、表面部分における木質繊維の添加量は８〜１４重量％であることが好ましい。木質繊維の添加量が８重量％未満であると、表面が密になり、硬くなりすぎて釘打ちが困難になるとともに、脆くなって釘打ち時に欠けや割れを生じやすいからである。また、１４重量％を越えると、木質繊維が多くなりすぎ、表面性が悪くなるとともに、セメントの割合が少なくなる。このため、木質繊維同士の結合力が弱くなり、強度が低下するとともに、釘保持力が低下し、釘打ち時に欠けや割れを生じやすくなるという不具合が生じるからである。
【００２３】
なお、前記表面部分とは、全体厚さ寸法が１０〜３０ｍｍの木質繊維混入セメント板であれば、その表面から１／４ないし１／４０の厚さ寸法を有する密度が略同一の表層部分をいう。１／４の厚さ寸法は、４機のフォーミングチャンバーで形成する場合、表面の一層部分すべてを木質量８〜１４重量％に形成できる最大の厚さ寸法であり、具体的には２．５〜７．５ｍｍ程度である。一方、１／４０の厚さ寸法は、表面部分として薄い層をフォーミングチャンバーで形成する場合に、表面部分すべてを木質量８〜１４重量％に形成できる最小の厚さ寸法であり、具体的には０．３〜０．８ｍｍ程度である。
【００２４】
木質繊維混入セメント板の比重を軽くするために混和材として軽量骨材を添加しても良い。例えば、パーライト，シラスバルーン，ガラスバルーン等が挙げられ、これらを単独あるいは組み合わせて使用できる。そして、軽量骨材は０重量％〜２５重量％の範囲で添加される。
【００２５】
さらに、木質繊維混入セメント板に添加される添加材としては、例えば、塩化マグネシウム，硫酸マグネシウム，塩化カルシウム，アルミン酸ナトリウム，アルミン酸カリウム，硫酸アルミニウム，水ガラス等の硬化促進剤、バーミキュライト，ベントナイト等の鉱物粉末，ワックス，パラフィン，シリコン等の撥水剤、合成樹脂エマルジョン等の補強材、発泡性熱可塑性プラスチックビーズ、プラスチック発泡体等を必要に応じて使用できる。
【００２６】
前述のセメント，木質繊維，骨材，添加材および水を混合して混合物を得る方法としては、既存の機械を使用して混合すればよく、その混合方法は特に問わない。
【００２７】
次に、前述の構成を有する製造装置による製造方法について説明する。
すなわち、搬送コンベアベルト５０を矢印Ａ方向に移動させて下型板５１を搬送する。一方、駆動する供給コンベアベルト１２に混合物１１を投下して下流端部に搬送し、傾斜する篩１３に混合物１１を落下させる。このとき、送風ダクト１４の空気吐出口１５が風を吹き付け、混合物１１を篩い分ける。このため、篩い分けられた混合物のうち、細かく軽い原料が上流側の下型板５１に堆積した後、粗く重い原料が下流側の下型板５１に堆積して堆積物５３が得られる。この結果、堆積物５３の最下面に最も細かく軽い原料が最初に堆積し、密な表面部分が形成される。なお、粗く重い原料が下型板５１に突き刺さるように落下しても、下型板５１が基準面となり、凹凸の少ない木質繊維混入セメント板が得られる。
【００２８】
さらに、第２フォーミングチャンバー２０の供給コンベアベルト３１に前述と同一組成の混合物２１を投下して下流端部に搬送し、自然落下させて散布堆積させる。
【００２９】
同様に、第３フォーミングチャンバー３０の供給コンベアベルト３２に前述と同一組成の混合物３１を投下して下流端部に搬送し、自然落下させて散布堆積させる。
【００３０】
ついで、第４フォーミングチャンバー４０の供給コンベアベルト４２に前述と同一組成の混合物４１を投下して下流端部に搬送し、傾斜する篩４３上に落下させる。このとき、送風ダクト４４の空気吐出口４５から風を吹き付け、混合物４１を篩い分ける。このため、篩い分けされた混合物４１のうち、粗く重い原料が篩４３の下端直下に堆積される。このとき、粗く重い原料が堆積物に突き刺さるように堆積しても、ローラー４７が堆積物５３の粗く重い原料を均して平滑化し、平滑化された粗く重い原料の表面に細かく軽い原料が散布堆積される。このため、堆積物５３の最上面に最も細かく軽い原料が堆積し、表裏面に密な表面部分を有する堆積物５３が得られる。
【００３１】
堆積物５３の表面部分の木質量は８〜１４重量％、かつ、表面部分の密度は内部部分の密度よりも＋０．０５〜−０．１ｇ／ｃｍ３となるようにすることが好ましい。特に、密度差が＋０．０５／ｃｍ３を越えて表面部分が密になると、表面部分が剥離しやすくなるからであり、密度差が−０．１ｇ／ｃｍ３を越えて内部部分が密になると、表面強度が弱くなり、釘打ち性が悪くなるとともに、表面性も悪くなるからである。
【００３２】
前述のような所望の密度差を確保するため、前記混合物を篩い分けするために吹き付ける風の空気吐出口における速度は、１０〜２０ｍ／秒の範囲が好適である。１０ｍ／秒未満の風速であると、表面部分に粗く重い木質繊維等が分布して表面性が悪くなるからであり、２０ｍ／秒を越えると、表面が密になりすぎて硬くなり、釘打ちが困難になるとともに、剥離しやすくなるからである。
【００３３】
ついで、前記堆積物５３の上面に表面模様を設けた上型板（図示せず）を載せ、上型板および下型板５１で前記堆積物５３を圧締した後、養生硬化させることにより、木質繊維混入セメント板が得られる。
【００３４】
養生硬化は、セメントを硬化させて木質繊維を結合一体化する工程であり、蒸気養生，オートクレーブ養生等の従来法を使用できる。
【００３５】
なお、混合物の散布堆積は全ての工程において風を吹き付けて行ってもよく、あるいは、全ての工程で風を吹き付けずに行ってもよい。また、混合物の分級は風を吹き付けて行う場合に限らず、例えば、前記篩自身を振動させて分級してもよい。さらに、フォーミングチャンバーは少なくとも１機あればよく、４機以上であってもよい。
【００３６】
また、本発明においては１種類の混合物を散布堆積する場合に限定するものではなく、例えば、大きさの異なる２種類の木質繊維をそれぞれ含有する２種類の混合物を、風を吹き付け、あるいは吹き付けずに順次散布堆積させることにより、密度の異なる表面部分および内部部分を有する堆積物を形成してもよい。
【００３７】
さらに、本願の木質繊維混入セメント板は、その全体密度が０．７〜１．３ｇ／ｃｍ３の範囲であることが好ましい。密度が０．７ｇ／ｃｍ３未満であると、外壁材としての十分な強度が得られないからであり、１．３ｇ／ｃｍ３を越えると、重すぎて施工性が悪くなるからである。
【００３８】
【実施例】
（実施例１）
セメント５０重量％、木質繊維１５重量％、珪酸質原料として珪石粉２０重量％、および、混和材としてパーライト１５重量％をミキサーで混合して乾式混合物を得、ついで、前記乾式混合物に水４０重量％を混合して湿式混合物を得た。ついで、この湿式混合物を図１に示す製造装置と同一構造の製造装置を利用して下型板５１上に散布堆積した。
【００３９】
特に、第４フォーミングチャンバー４０では直径１００ｍｍのローラー４７で均し、細かく軽い原料を散布堆積した後、その上に上型板（図示せず）を載せ、前記堆積物を圧力５０ｋｇ／ｃｍ２で圧締し、温度６０℃で１０時間養生した後、７気圧、１２時間のオートクレープ養生で硬化させることにより、厚さ１５ｍｍ、比重０．９５の木質繊維混入セメント板のサンプルを得た。そして、前記サンプルを目視にて観察して評価した。評価結果を図２に示す。
【００４０】
なお、第１フォーミンクチャンバー内での散布堆積は、搬送方向と逆方向に風速２０ｍ／秒の風を吹き付ける一方、第４フォーミンクチャンバー内での散布堆積は、搬送方向と同一方向に風速２０ｍ／秒の風を吹き付けて分級した後に行った。
また、前記搬送コンベアベルト５０の搬送速度は１５ｍ／分であった。
【００４１】
（実施例２）
実施例１のローラーの代りにスクレーパーを使用する点を除き、他は実施例１と同一条件で処理することにより、厚さ１５ｍｍ、比重０．９５の木質繊維混入セメント板のサンプルを得た。そして、前記サンプルを目視にて観察して評価した。評価結果を図２に示す。
【００４２】
（比較例１）
第４フォーミングチャンバー４０においてローラーあるいはスクレーパーで均し処理を行わない点を除き、他は前述の実施例１と同一条件で処理することにより、厚さ１５ｍｍ、比重０．９５の木質繊維混入セメント板のサンプルを得た。そして、前記サンプルを目視にて観察して評価した。評価結果を図２に示す。
【００４３】
繊維の露出度、表面評価の評価方法は、サンプル表面を目視することにより、商品として実用に供することができるか否かを基準として判定した。サンプルの表面に全く繊維が露出しておらず、美麗であった場合には「◎」とし、繊維の若干の露出は見られたが実用に供することができる場合には「○」とし、サンプル表面に多数の繊維が露出し、凹凸があって実用に供することができないと判定した場合には「△」あるいは「×」とした。また、作業性については通常の搬送速度で処理できるか否か基準として判定した。
【００４４】
図２に示す繊維の露出度、表面評価の結果から明らかなように、実施例１，２は比較例１よりも優れ、商品として実用上、問題がないことが判明した。特に、実施例１，２の場合であっても、通常の搬送速度で処理できることから生産性を低下させることなく、表面が平滑で美麗な木質繊維混入セメント板を得られることが判った。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明にかかる請求項１の木質繊維混入セメント板の製造方法によれば、篩で分級した大きい粒径の原料が突き刺さるように散布堆積しても、篩の下端直下の下流側に配置した均し手段で均した後、その表面に篩で分級した小さい粒径の原料を散布堆積する。このため、表面が平滑で美麗な木質繊維混入セメント板が得られる。この結果、本発明にかかる木質繊維混入セメント板に塗装を行っても、塗装ムラが生じず、優れた耐水性や耐凍害性を有する木質繊維混入セメント板を得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態にかかる製造装置を示す概略正面図である。
【図２】実施例１，２および比較例１の観察結果を示す図表である。
【符号の説明】
１０，２０，３０，４０…第１，第２，第３，第４フォーミングチャンバー、１１，２１，３１，４１…混合物、１２，２２，３２，４２…供給コンベアベルト、１３，４３…篩、１４，４４…送風ダクト、１５，４５…空気吐出口、１６，４６…空気排出口、５０…搬送コンベアベルト、５１…下型板、５３…堆積物。
【発明の属する技術分野】
本発明は、平滑性に優れた木質繊維混入セメント板の製造方法およびその製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
一般に、外装材，下地材として広く用いられている木質繊維混入セメント板は、セメントと木質繊維とを主原料とする混合物を圧締し、養生硬化させたものである。
すなわち、セメント，木質繊維および骨材等の原料を混合して得た混合物をフォーミングチャンバー内で落下させ、これを、搬送コンベアベルトで搬送される下型板に散布堆積させて堆積物を得た後、その上に上型板を載せて圧締し、養生硬化させることにより、木質繊維混入セメント板を製造していた。
【０００３】
従来、木質繊維混入セメント板の製造としては、例えば、硬質木片セメント板の製造方法がある（特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２３１１６０号公報 （図１）
【０００５】
すなわち、混合物を落下させて散布する際に、前記混合物に搬送方向に沿って風を吹き付けて篩で分級すると、前記篩の下端直下に粗く重い原料が落下して堆積した後、その上に前記篩を通り抜けた細かく軽い原料が堆積した堆積物が得られる製造方法である。
【０００６】
しかしながら、前述の硬質木片セメント板の製造方法では、前記篩の下端直下に落下した粗く重い原料が前工程で堆積した堆積物の表面に突き刺さった状態で散布堆積される。このため、突き刺さった状態の粗く重い原料の上から細かく軽い原料を散布しても、粗く重い原料、例えば、木片，骨材等が表面に露出し、木片等による凸部や木片等の脱落による凹部が発生する。この結果、平滑で美麗な硬質木片セメント板が得られず、特に、前記硬質木片セメント板に塗装を行うと、塗装ムラが生じやすいだけでなく、所望の耐水性や耐凍害性が得られないという問題点があった。
【０００７】
本発明は、前記問題点に鑑み、平滑で美麗な表面を有し、塗装ムラが生じない木質繊維混入セメント板の製造方法およびその製造装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる木質繊維混入セメント板の製造方法は、前記目的を達成するため、セメントおよび木質繊維を主原料とする混合物をフォーミングチャンバー内で落下させて篩で分級し、前記篩で分級した大きい粒径の原料を搬送される下型板に前記篩の下端から散布堆積した後、前記篩の下端直下の下流側に配置した均し手段で均し、前記篩で分級した小さい粒径の原料を散布堆積して得た堆積物に上型板を載せて圧締し、養生硬化する工程としてある。
【０００９】
本発明によれば、篩で分級した大きい粒径の原料が突き刺さるように散布堆積しても、篩の下端直下の下流側に配置した均し手段で均した後、その表面に篩で分級した小さい粒径の原料を散布堆積するので、表面が平滑で美麗な木質繊維混入セメント板が得られる。このため、本発明にかかる木質繊維混入セメント板に塗装を行っても、塗装ムラが生じず、優れた耐水性や耐凍害性を有する木質繊維混入セメント板が得られる。
【００１０】
また、木質繊維混入セメント板の製造装置は、前記目的を達成するため、セメントおよび木質繊維を主原料とする混合物をフォーミングチャンバー内で落下させて篩で分級し、前記篩で分級した大きい粒径の原料を搬送される下型板に前記篩の下端から散布堆積した後、前記篩で分級した小さい粒径の原料を散布堆積して得た堆積物に上型板を載せて圧締し、養生硬化して製造する木質繊維混入セメント板の製造装置において、前記篩の下端直下の下流側に、前記篩で分級した大きい粒径の原料を均す均し手段を配置した構成であってもよい。
【００１１】
本発明によれば、篩の下端直下の下流側に配置した均し手段が突き刺さるように散布堆積した大きい粒径の原料を均し、その表面に篩で分級した小さい粒径の原料を散布堆積するので、表面が平滑で美麗な木質繊維混入セメント板が得られる。このため、本発明にかかる木質繊維混入セメント板に塗装を行っても、塗装ムラが生じず、優れた耐水性や耐凍害性を有する木質繊維混入セメント板が得られる。
【００１２】
本発明の実施形態としては、均し手段がローラーあるいはスクレーパーであってもよい。
本実施形態によれば、ローラーあるいはスクレーパーが突き刺さるように散布堆積した大きい粒径の原料を均した後、その表面に篩で分級した小さい粒径の原料を散布堆積できるので、表面が平滑で美麗な木質繊維混入セメント板を得られるという効果がある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明にかかる実施形態および実施例を図１および図２の添付図面に従って説明する。
本実施形態は、図１に示すように、搬送コンベアベルト５０によって矢印Ａ方向に搬送される下型板５１の上方に、４機の第１，第２，第３，第４フォーミングチャンバー１０，２０，３０，４０を順次配置し、混合物１１，２１，３１，４１を順次、散布堆積する製造装置に適用した場合である。
【００１４】
前記第１フォーミングチャンバー１０は、搬送コンベアベルト５０と同一方向に混合物１１を搬送する供給コンベアベルト１２の下流端部の下方側に篩１３を傾斜させて配置してある。この篩１３は、搬送方向と逆方向に風を吹き出す送風ダクト１４の空気吐出口１５と、空気排出口１６との間に配置されている。
【００１５】
前記第２フォーミングチャンバー２０は、搬送コンベアベルト５０と同一方向に混合物２１を搬送する供給コンベアベルト２２の下流端部から前記混合物２１を自然落下させて下型板５１上に散布堆積する。
【００１６】
前記第３フォーミングチャンバー３０は、搬送コンベアベルト５０と反対方向に混合物３１を搬送する供給コンベアベルト３２の下流端部から前記混合物３１を自然落下させて下型板５１上に散布堆積する
【００１７】
第４フォーミングチャンバー４０は、搬送コンベアベルト５０と反対方向に混合物４１を搬送する供給コンベアベルト４２の下流端部の下方側に篩４３を傾斜させて配置してある。この篩４３は、搬送方向に風を吹き出す送風ダクト４４の空気吐出口４５と、空気排出口４６との間に配置されている。さらに、前記篩４３の下端直下の下流側に均し手段であるローラー４７が配置されている。
【００１８】
前記混合物１１，２１，３１，４１はセメントおよび木質繊維を主原料とする同一物を使用している。
すなわち、セメントとしては、特に限定するものではなく、例えば、ポルトランドセメント，高炉セメント，シリカセメント，フライアッシュセメント，アルミナセメント等が挙げられる。また、反応性を向上させるために、珪酸質材料を加えても良い。これには、例えば、珪砂，珪石粉，けい藻土，シリカヒューム，フライアッシュ等が挙げられる。
【００１９】
そして、本発明の木質繊維混入セメント板において、セメントは５０重量％〜７０重量％の範囲で、また、珪酸質材料は０重量％〜２０重量％の範囲で添加される。
【００２０】
木質繊維としては、その樹種は特に問わないが、例えば、杉，松等のチップや廃木材を粉砕したものを単独またはこれらを組み合わせて使用できる。
【００２１】
木質繊維は、目開き４ｍｍの篩を通過する大きさのものが好ましい。目開き４ｍｍの篩を通過できない大きさの木質繊維が混入していると、その部分が弱点となって剥離強度が下がるからである。また、前記木質繊維は平均厚さ０．５ｍｍの偏平なものが好ましい。
【００２２】
木質繊維は８〜３０重量％の範囲で添加され、特に、表面部分における木質繊維の添加量は８〜１４重量％であることが好ましい。木質繊維の添加量が８重量％未満であると、表面が密になり、硬くなりすぎて釘打ちが困難になるとともに、脆くなって釘打ち時に欠けや割れを生じやすいからである。また、１４重量％を越えると、木質繊維が多くなりすぎ、表面性が悪くなるとともに、セメントの割合が少なくなる。このため、木質繊維同士の結合力が弱くなり、強度が低下するとともに、釘保持力が低下し、釘打ち時に欠けや割れを生じやすくなるという不具合が生じるからである。
【００２３】
なお、前記表面部分とは、全体厚さ寸法が１０〜３０ｍｍの木質繊維混入セメント板であれば、その表面から１／４ないし１／４０の厚さ寸法を有する密度が略同一の表層部分をいう。１／４の厚さ寸法は、４機のフォーミングチャンバーで形成する場合、表面の一層部分すべてを木質量８〜１４重量％に形成できる最大の厚さ寸法であり、具体的には２．５〜７．５ｍｍ程度である。一方、１／４０の厚さ寸法は、表面部分として薄い層をフォーミングチャンバーで形成する場合に、表面部分すべてを木質量８〜１４重量％に形成できる最小の厚さ寸法であり、具体的には０．３〜０．８ｍｍ程度である。
【００２４】
木質繊維混入セメント板の比重を軽くするために混和材として軽量骨材を添加しても良い。例えば、パーライト，シラスバルーン，ガラスバルーン等が挙げられ、これらを単独あるいは組み合わせて使用できる。そして、軽量骨材は０重量％〜２５重量％の範囲で添加される。
【００２５】
さらに、木質繊維混入セメント板に添加される添加材としては、例えば、塩化マグネシウム，硫酸マグネシウム，塩化カルシウム，アルミン酸ナトリウム，アルミン酸カリウム，硫酸アルミニウム，水ガラス等の硬化促進剤、バーミキュライト，ベントナイト等の鉱物粉末，ワックス，パラフィン，シリコン等の撥水剤、合成樹脂エマルジョン等の補強材、発泡性熱可塑性プラスチックビーズ、プラスチック発泡体等を必要に応じて使用できる。
【００２６】
前述のセメント，木質繊維，骨材，添加材および水を混合して混合物を得る方法としては、既存の機械を使用して混合すればよく、その混合方法は特に問わない。
【００２７】
次に、前述の構成を有する製造装置による製造方法について説明する。
すなわち、搬送コンベアベルト５０を矢印Ａ方向に移動させて下型板５１を搬送する。一方、駆動する供給コンベアベルト１２に混合物１１を投下して下流端部に搬送し、傾斜する篩１３に混合物１１を落下させる。このとき、送風ダクト１４の空気吐出口１５が風を吹き付け、混合物１１を篩い分ける。このため、篩い分けられた混合物のうち、細かく軽い原料が上流側の下型板５１に堆積した後、粗く重い原料が下流側の下型板５１に堆積して堆積物５３が得られる。この結果、堆積物５３の最下面に最も細かく軽い原料が最初に堆積し、密な表面部分が形成される。なお、粗く重い原料が下型板５１に突き刺さるように落下しても、下型板５１が基準面となり、凹凸の少ない木質繊維混入セメント板が得られる。
【００２８】
さらに、第２フォーミングチャンバー２０の供給コンベアベルト３１に前述と同一組成の混合物２１を投下して下流端部に搬送し、自然落下させて散布堆積させる。
【００２９】
同様に、第３フォーミングチャンバー３０の供給コンベアベルト３２に前述と同一組成の混合物３１を投下して下流端部に搬送し、自然落下させて散布堆積させる。
【００３０】
ついで、第４フォーミングチャンバー４０の供給コンベアベルト４２に前述と同一組成の混合物４１を投下して下流端部に搬送し、傾斜する篩４３上に落下させる。このとき、送風ダクト４４の空気吐出口４５から風を吹き付け、混合物４１を篩い分ける。このため、篩い分けされた混合物４１のうち、粗く重い原料が篩４３の下端直下に堆積される。このとき、粗く重い原料が堆積物に突き刺さるように堆積しても、ローラー４７が堆積物５３の粗く重い原料を均して平滑化し、平滑化された粗く重い原料の表面に細かく軽い原料が散布堆積される。このため、堆積物５３の最上面に最も細かく軽い原料が堆積し、表裏面に密な表面部分を有する堆積物５３が得られる。
【００３１】
堆積物５３の表面部分の木質量は８〜１４重量％、かつ、表面部分の密度は内部部分の密度よりも＋０．０５〜−０．１ｇ／ｃｍ３となるようにすることが好ましい。特に、密度差が＋０．０５／ｃｍ３を越えて表面部分が密になると、表面部分が剥離しやすくなるからであり、密度差が−０．１ｇ／ｃｍ３を越えて内部部分が密になると、表面強度が弱くなり、釘打ち性が悪くなるとともに、表面性も悪くなるからである。
【００３２】
前述のような所望の密度差を確保するため、前記混合物を篩い分けするために吹き付ける風の空気吐出口における速度は、１０〜２０ｍ／秒の範囲が好適である。１０ｍ／秒未満の風速であると、表面部分に粗く重い木質繊維等が分布して表面性が悪くなるからであり、２０ｍ／秒を越えると、表面が密になりすぎて硬くなり、釘打ちが困難になるとともに、剥離しやすくなるからである。
【００３３】
ついで、前記堆積物５３の上面に表面模様を設けた上型板（図示せず）を載せ、上型板および下型板５１で前記堆積物５３を圧締した後、養生硬化させることにより、木質繊維混入セメント板が得られる。
【００３４】
養生硬化は、セメントを硬化させて木質繊維を結合一体化する工程であり、蒸気養生，オートクレーブ養生等の従来法を使用できる。
【００３５】
なお、混合物の散布堆積は全ての工程において風を吹き付けて行ってもよく、あるいは、全ての工程で風を吹き付けずに行ってもよい。また、混合物の分級は風を吹き付けて行う場合に限らず、例えば、前記篩自身を振動させて分級してもよい。さらに、フォーミングチャンバーは少なくとも１機あればよく、４機以上であってもよい。
【００３６】
また、本発明においては１種類の混合物を散布堆積する場合に限定するものではなく、例えば、大きさの異なる２種類の木質繊維をそれぞれ含有する２種類の混合物を、風を吹き付け、あるいは吹き付けずに順次散布堆積させることにより、密度の異なる表面部分および内部部分を有する堆積物を形成してもよい。
【００３７】
さらに、本願の木質繊維混入セメント板は、その全体密度が０．７〜１．３ｇ／ｃｍ３の範囲であることが好ましい。密度が０．７ｇ／ｃｍ３未満であると、外壁材としての十分な強度が得られないからであり、１．３ｇ／ｃｍ３を越えると、重すぎて施工性が悪くなるからである。
【００３８】
【実施例】
（実施例１）
セメント５０重量％、木質繊維１５重量％、珪酸質原料として珪石粉２０重量％、および、混和材としてパーライト１５重量％をミキサーで混合して乾式混合物を得、ついで、前記乾式混合物に水４０重量％を混合して湿式混合物を得た。ついで、この湿式混合物を図１に示す製造装置と同一構造の製造装置を利用して下型板５１上に散布堆積した。
【００３９】
特に、第４フォーミングチャンバー４０では直径１００ｍｍのローラー４７で均し、細かく軽い原料を散布堆積した後、その上に上型板（図示せず）を載せ、前記堆積物を圧力５０ｋｇ／ｃｍ２で圧締し、温度６０℃で１０時間養生した後、７気圧、１２時間のオートクレープ養生で硬化させることにより、厚さ１５ｍｍ、比重０．９５の木質繊維混入セメント板のサンプルを得た。そして、前記サンプルを目視にて観察して評価した。評価結果を図２に示す。
【００４０】
なお、第１フォーミンクチャンバー内での散布堆積は、搬送方向と逆方向に風速２０ｍ／秒の風を吹き付ける一方、第４フォーミンクチャンバー内での散布堆積は、搬送方向と同一方向に風速２０ｍ／秒の風を吹き付けて分級した後に行った。
また、前記搬送コンベアベルト５０の搬送速度は１５ｍ／分であった。
【００４１】
（実施例２）
実施例１のローラーの代りにスクレーパーを使用する点を除き、他は実施例１と同一条件で処理することにより、厚さ１５ｍｍ、比重０．９５の木質繊維混入セメント板のサンプルを得た。そして、前記サンプルを目視にて観察して評価した。評価結果を図２に示す。
【００４２】
（比較例１）
第４フォーミングチャンバー４０においてローラーあるいはスクレーパーで均し処理を行わない点を除き、他は前述の実施例１と同一条件で処理することにより、厚さ１５ｍｍ、比重０．９５の木質繊維混入セメント板のサンプルを得た。そして、前記サンプルを目視にて観察して評価した。評価結果を図２に示す。
【００４３】
繊維の露出度、表面評価の評価方法は、サンプル表面を目視することにより、商品として実用に供することができるか否かを基準として判定した。サンプルの表面に全く繊維が露出しておらず、美麗であった場合には「◎」とし、繊維の若干の露出は見られたが実用に供することができる場合には「○」とし、サンプル表面に多数の繊維が露出し、凹凸があって実用に供することができないと判定した場合には「△」あるいは「×」とした。また、作業性については通常の搬送速度で処理できるか否か基準として判定した。
【００４４】
図２に示す繊維の露出度、表面評価の結果から明らかなように、実施例１，２は比較例１よりも優れ、商品として実用上、問題がないことが判明した。特に、実施例１，２の場合であっても、通常の搬送速度で処理できることから生産性を低下させることなく、表面が平滑で美麗な木質繊維混入セメント板を得られることが判った。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明にかかる請求項１の木質繊維混入セメント板の製造方法によれば、篩で分級した大きい粒径の原料が突き刺さるように散布堆積しても、篩の下端直下の下流側に配置した均し手段で均した後、その表面に篩で分級した小さい粒径の原料を散布堆積する。このため、表面が平滑で美麗な木質繊維混入セメント板が得られる。この結果、本発明にかかる木質繊維混入セメント板に塗装を行っても、塗装ムラが生じず、優れた耐水性や耐凍害性を有する木質繊維混入セメント板を得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態にかかる製造装置を示す概略正面図である。
【図２】実施例１，２および比較例１の観察結果を示す図表である。
【符号の説明】
１０，２０，３０，４０…第１，第２，第３，第４フォーミングチャンバー、１１，２１，３１，４１…混合物、１２，２２，３２，４２…供給コンベアベルト、１３，４３…篩、１４，４４…送風ダクト、１５，４５…空気吐出口、１６，４６…空気排出口、５０…搬送コンベアベルト、５１…下型板、５３…堆積物。
Claims (4)
- セメントおよび木質繊維を主原料とする混合物をフォーミングチャンバー内で落下させて篩で分級し、前記篩で分級した大きい粒径の原料を搬送される下型板に前記篩の下端から散布堆積した後、前記篩の下端直下の下流側に配置した均し手段で均し、前記篩で分級した小さい粒径の原料を散布堆積して得た堆積物に上型板を載せて圧締し、養生硬化することを特徴とする木質繊維混入セメント板の製造方法。
- セメントおよび木質繊維を主原料とする混合物をフォーミングチャンバー内で落下させて篩で分級し、前記篩で分級した大きい粒径の原料を搬送される下型板に前記篩の下端から散布堆積した後、前記篩で分級した小さい粒径の原料を散布堆積して得た堆積物に上型板を載せて圧締し、養生硬化して製造する木質繊維混入セメント板の製造装置において、
前記篩の下端直下の下流側に、前記篩で分級した大きい粒径の原料を均す均し手段を配置したことを特徴とする木質繊維混入セメント板の製造装置。 - 均し手段がローラーであることを特徴とする請求項２に記載の木質繊維混入セメント板の製造装置。
- 均し手段がスクレーパーであることを特徴とする請求項２に記載の木質繊維混入セメント板の製造装置。
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|---|---|---|---|---|
| JP2007007876A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Koa Funenban Kogyo Kk | 木質系セメント板の製造方法及び装置 |
| JP2023021258A (ja) * | 2017-09-30 | 2023-02-10 | ニチハ株式会社 | セメント板の製造方法およびその製造装置 |
-
2003
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