(57)【要約】【課題】塗料廃液の処理を簡便としさらに、資源として再利用することを課題とする。【解決手段】窯業系建材の製造工程における塗装工程において生じた塗料廃液２を凝集処理し、該凝集した塗料廃液２をセメント配合原料１４中に添加し、該配合材料１４から窯業系建材を賦形することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
窯業系建材の製造工程における塗装工程において生じた塗料廃液を凝集処理し、該凝集した塗料廃液をセメント配合物中に添加し、該配合材料から窯業系建材を賦形することを特徴とする窯業系建材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は窯業系建材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建材、特に屋根材や壁板材その他住宅用部材として、繊維補強セメント板に見られるように窯業系製品が広く使用されている。
【０００３】
そして、多くの場合これら窯業系建材の意匠性をより高いものにするため、表面に種々の塗装が施される。しかし、これら塗装方法として、どのような塗装方法によっても、オーバスプレイや塗料の使い残し、装置の洗浄水などの塗料廃液がどうしても発生し、このような塗料廃液を何らかの手段により処理する必要が生じる。
【０００４】
従来では、このような塗料廃液の処理手段として、液中の固形分を凝結、沈殿させた後に濾別し、固形分は主に廃棄し、濾水は種々の生物処理や中和処理をした上で、放流や再利用するなどそれぞれに適した方法で処理されていた（特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−３２１６５５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような処理は、凝集、沈殿のため種々の施設を要するので大きな設備とランニングコストがかかり、固形分は多少ともなり廃棄物となり環境維持とコスト低減との両面で大きな問題となっている。
【０００７】
また、このような塗料廃液を少しでも減らすための処理方法として、なにも処理をしていない廃液を成形材料である原料スラリー中へ直接添加し、製品中に混合してしまうことも考えられるが、この場合、スラリーの粘性が増し、例えば抄造法では、賦形した製品からの脱水性が非常に悪化したり、塗料廃液に含まれる顔料のため脱水ベルトの汚れがひどくなり、目詰まりを起こして透水性がわるくなったり、塗料廃液に含まれる界面活性剤のため発泡するという問題がある。
【０００８】
また、押出法では、粘性の変化により成形品のばらつきが拡大するという問題がある。
これらを防止したり、あるいは補修するためのメンテナンスが必要となる問題があった。
【０００９】
この発明は、上記問題を解消し、塗料廃液の処理を簡便かつ低コスト化し、さらに資源として再利用することを課題としてなされたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
即ち、上記課題を解決するため請求項１の発明は、窯業系建材の製造工程における塗装工程において生じた塗料廃液を凝集処理し、該凝集した塗料廃液をセメント配合物中に添加し、該配合材料から窯業系建材を賦形することを特徴とするものである。
【００１１】
従って、この発明の窯業系建材の製造方法によれば、塗料廃液中の顔料や合成樹脂成分などの固形分は凝集され、フロック化されてある程度の大きさになるので、これを窯業系建材の原料に添加してもすべて捕捉され、例えば抄造ベルトに浸透して汚してしまったり、濾水中に進出してしまうといったことも無くなる。
【００１２】
また、セメントマトリックス中に塗料中の合成樹脂成分が分散されれば、窯業系建材の吸水性が抑制されたり硬度が増加するなどの副次的効果も得られる。
上記において、塗料廃液の種類は特に限定されないが、水系のエマルジョン塗料が最適とされる。
【００１３】
エマルジョン以外の水系塗料や溶剤系塗料は、凝集沈殿するための処理方法が上記水系エマルジョン塗料と異なるが、適用は可能である。
これら塗料廃液は、水あるいは溶剤を添加して適当な濃度に調整した後、凝集剤を添加して凝集処理される。
【００１４】
この凝集剤としては無機系凝集剤としてポリ硫酸第二鉄、硫酸第１鉄、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、塩化第二鉄、硫酸アルミニウム（硫酸バンド）など水処理一般で使用されている広範囲の凝集剤が使用できる。高分子凝集剤も使用でき、これらとしてアニオン系、カチオン系、ノニオン系のすべての凝集剤が状況に応じて使用でき、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリル酸エステル、ポリアミン、アミノ縮合系やそれらの変性体など水処理で用いられている広範囲の凝集剤が使用可能である。
【００１５】
なお、廃液塗料はあまり濃度が濃すぎると凝集し難いので、濃度の高い廃液の場合は、上述したように凝集しやすい濃度にまで希釈する。
以下、この発明の実施例について説明する。
【００１６】
塗料廃液の濃度は、それが発生する塗装工程によって種々異なり、例えばフローコーター塗装工程で生じる廃液、スプレー塗装工程で生じる廃液などによってかなり異なる。従って、この発明の方法は、これら塗装工程で生じた廃液を槽に集め、それらの塗料に適した分散液または溶剤で廃液濃度を調整し、しかる後、凝集剤を添加して固形分を凝集させ、その際必要に応じてｐＨ調整、あるいはさらに高分子凝集剤、消泡剤の添加などを行って調整を行い、凝集させた廃液を窯業系製品の原料に一定比率で添加するのである。
【００１７】
高分子凝集剤と共に、消泡剤を添加するのは、塗料には顔料と樹脂成分の分散性をよくするため界面活性剤が添加されており、この界面活性剤によって処理液が泡立つのを防止するためである。
【００１８】
なお、界面活性剤は、凝集が進むとその大部分がフロック体内に取り込まれるため、凝集反応が進むほど発泡が起こりにくくなり、従って、界面活性剤が廃液中に残存分散していてもこれによる泡立ちは消泡剤で十分に抑制可能となる。
【００１９】
【発明の実施例】
実施例１
賦形した繊維補強セメント板の塗装工程で発生し、図１に示す塗料廃液ピット１に集められた水系エマルジョン塗料の廃液２を、ポンプ３により反応槽４に供給した。
【００２０】
この塗料廃液２は、その時々によって固形分濃度が３〜２０％とばらついているため、反応槽４では、希釈液５をポンプ６により供給し、反応槽４にて塗料廃液２の固形分濃度が５％程度になるように希釈した。
【００２１】
なお、この希釈液５は窯業系製品の製造工程で発生するアルカリ性廃水を使用した。
次いで、希釈された塗料廃液２に、凝集剤としてポリ硫酸第二鉄を槽７から、希釈後の塗料廃液２に対し０．３〜５質量％添加し、さらに、カセイソーダを槽８から添加して攪拌し、廃液がｐＨ９以上になるように調整した。
【００２２】
なお、図１において、９は消泡剤槽、１０はアニオンポリマーなど他の凝集剤槽を示す。
以後、約１時間静置すると、塗料廃液２中の固形分が凝集し、図２に示すように上澄液２ａと固形分２ｂとに分離した。
【００２３】
この上澄液２ａと固形分２ｂとからなる塗料廃液２を攪拌混合した上で抄造法による繊維補強セメント板の製造装置１２の原料バット１３内に、セメントスラリー原料１４に外割りで３％添加し、丸網シリンダ１５ですき上げたセメント薄膜をフェルトベルト１６へ移し、吸引ボックス１７で種膜の水分を吸引脱水し、この種膜をメーキングロール１８に巻き取り、一定厚さとなるまで積層し、所定の厚さとなればカッター１９で切断し平らに伸ばすと共に、プレス装置２０により最終的に平らに伸ばすことにより繊維補強セメント板を製造した。
実施例２
実施例１と同じ方法で凝集させた塗料廃液を、原料バット１３内のセメントスラリーに外割りで５％添加したほかは、実施例１と同様にして繊維補強セメント板を製造した。
比較例１
実施例１における塗料廃液ピット１に集められた水系エマルジョン塗料の廃液２を、そのまま何の処理をすることなく、原料バット１３内のセメントスラリーに外割りで１％添加し、以後は実施例１と同じ抄造法により繊維補強セメント板を製造した。
比較例２
実施例１における塗料廃液ピット１に集められた水系エマルジョン塗料の廃液２を、そのまま何の処理をすることなく、原料バット１３内のセメントスラリーに外割りで３％添加し、以後は実施例１と同じ抄造法により繊維補強セメント板を製造した。
比較例３
実施例１におけるセメントスラリー中に塗料廃液を全く添加せず、実施例１と同じ抄造法により繊維補強セメント板を製造した。即ち、従来の抄造法により繊維補強セメント板を製造した。
【００２４】
上記実施例、比較例について製造時、槽中のセメントスラリーの「泡立ち性」、脱水ベルトからの「濾水の状態」、脱水ベルトの「脱水性」について評価したところ、表１上欄の通りとなった。
【００２５】
また、得られた板材について物性試験を実施したところ表１下欄のようになった。
【００２６】
【表１】
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表１において、「脱水性」の欄の「×」は脱水性悪化、「××」は脱水不能を示す。また、「評価」の欄の「○」は優良、「△」は良、「×」は不良を示す。
表１より明らかなように、実施例１、実施例２共に抄造法におけるスラリー槽での泡立ちは微小で、泡による弊害は無く、処理をすることなく塗料廃液を添加した比較例１、２が、実施例より非常に少ない添加量であるにもかかわらず泡立ちが著しかったのと大きな対称をなしていた。
【００２７】
これは、塗料に含まれる界面活性剤が凝集体に取り込まれているかいないかの差と考えられ、本発明の場合は、界面活性剤が凝集体に取り込まれているので発泡が起こりにくくなっている他、遊離している界面活性剤の量もそれだけ少なくなっているので、発泡しても消泡剤で抑制されてしまうと考えられる。
【００２８】
また、サクションにより吸引脱水された濾水の状態も実施例の場合は透明であったのに対し、比較例の場合は白濁・発泡しており、塗料の成分が濾水にまで混入していることが確認された。また、このためによるのか濾布の汚れも著しく濾布の目詰まりも著しかった。これに対し、実施例は濾水の状態は透明であり、塗料廃液の顔料など固形成分は全く通過していないことが確認された。これは、実施例の塗料廃液は凝集沈殿処理により、固形物は０．２〜２ミリ程度の凝集体と分散液とに分離されており、濾布を通過して濾水に混入することが完全に防止されることによるためである。
【００２９】
従って、濾布も目詰まりなどによる脱水性低下は殆ど見られなかった。なお、比較例１、２の場合は濾布の目詰まりによる脱水性低下の弊害が著しく、特に無処理廃液の添加量の多かった比較例２のものは著しかった。
【００３０】
次に、上記原料で製造された板材の物性であるが、ＪＩＳ３号曲げ試験による強度は実施例、比較例ともに大きな差は無かったが、曲げ破壊時のたわみでは実施例と比較例とでは差が見られ、特に泡の多かった比較例２のたわみが低かった。
【００３１】
また、ブリネル硬度試験では、実施例のものは従来例である比較例３と殆ど変わりがないのに対し、無処理添加の比較例１、２はやや高い数値となった。
吸水率も、実施例のものは従来例である比較例３と殆ど変わりがないのに対し、無処理添加の比較例１、２はやや低い数値となった。
【００３２】
これらを総合して判断したところ、実施例は、塗料廃液を比較的大量に添加しても従来の抄造製品とほぼ同様な品質のものが得られ、少量添加にもかかわらず良好な性能を得られない比較例１、２より優れることが判明した。
【００３３】
以上より明らかなように、この発明の方法によれば、大量に発生する塗料廃液でも、凝集沈殿処理することによって窯業系製品の原料中に大量に添加しても製品の基材硬度、吸水率などの物性の変化がなく、塗料廃液の再資源化、有効利用が図られるのである。
【００３４】
なお、この発明の方法の実施例として抄造法について説明したが、一層の抄造法や押出成形法、乾式法、スラリーを型に込めて成形する鋳込法などにも適用できることは言うまでもない。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の方法によれば、塗料廃液を再利用する場合、塗料廃液を凝集沈殿させ、分散液と固形物とを完全に分離させた後に配合材料中に添加するので、そのまま添加した場合に比べて脱水性の悪化がなく、また脱水時のフェルトベルトの汚れもなく、しかも塗料廃液中に含まれる樹脂成分の養生時の溶融そして冷却時の硬化によって製品組織の強化並びに耐水性の向上も図られる効果がある。
【００３６】
また、塗料廃液の添加量も配合材料の１０質量％程度まで可能であり、物性の維持や発泡を考慮すれば、せいぜい３質量％しか添加できない無処理塗料廃液の添加方法に比べ、塗料廃液の有効利用が図られるのである。
【００３７】
さらに、この発明の方法によれば、塗料廃液の処理は簡単な処理槽があれば実施でき、塗料廃液を無害化して外部へ廃棄処理する場合に比べれば設備やそれらの運転に要するコストなども不要となるので、非常に安価に廃物処理ができるといった効果を有する。
【００３８】
そして、抄造法のほか、一層の抄造法や押出成形法、乾式法、スラリーを型に込めて成形する鋳込法など幅広く利用できるといった効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の方法を実施する装置を示す側面図である。
【図２】凝集処理をした塗料廃液の説明図である。
【符号の説明】
１      塗料廃液ピット
２      塗料の廃液
３      ポンプ
４      反応槽
５      希釈液
６      ポンプ
７      ポリ硫酸第二鉄槽
８      カセイソーダ槽
９      消泡剤槽
１０      アニオンポリマー槽
１２      繊維補強セメント板の製造装置
１３      原料バット
１４      セメントスラリー原料
１５      丸網シリンダ
１６      フェルトベルト
１７      吸引ボックス
１８      メーキングロール
１９      カッター
２０      プレス装置
【図１】
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【図２】
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