(57)【要約】【課題】脱水ベルト上に供給され、展開する、セメント及び補強繊維を主成分とするセメントスラリーから形成されたグリーンシートを効率よく脱水し、良好な表面状態を有する脱水品を得る。【解決手段】脱水ゾーン（１）におけるグリーンシート（２）の表面側、脱水ベルト（３）の裏面側に一対の対向電極（４）（５）を配設し、この対向電極に直流電圧を印加して減圧脱水に合わせて電気浸透脱水する。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント及び補強繊維を主成分とするセメントスラリーをフローボックスから脱水ベルト上に供給し、脱水ベルト上に展開するグリーンシートに対して、レベリングゾーンにおいて振動装置により表面部に振動を加え、表面のならしを行った後、脱水ゾーンにおいてグリーンシート中に含まれる水分を脱水ベルトの下方に減圧脱水する繊維補強セメント板のフローオン抄造方法において、脱水ゾーンにおけるグリーンシートの表面側、脱水ベルトの裏面側に一対の対向電極を配設し、この対向電極に直流電圧を印加して減圧脱水に合わせて電気浸透脱水することを特徴とする繊維補強セメント板のフローオン抄造方法。
【請求項２】
グリーンシートの表面側の電極を陽極とし、脱水ベルトの裏面側の電極を陰極とする請求項１記載の繊維補強セメント板のフローオン抄造方法。
【請求項３】
グリーンシートの表面側の電極を陰極とし、脱水ベルトの裏面側の電極を陽極とし、脱水ベルトの移動方向に関して対向電極の下流側でグリーンシートの表面側に排水手段を設け、電気浸透脱水によりグリーンシートの表面に浮き上がる浮き水を前記排水手段により排水する請求項１記載の繊維補強セメント板のフローオン抄造方法。
【請求項４】
対向電極をグリーンシートの抄造幅方向に複数に分割し、個別に印加電圧を制御して減圧脱水における真空ムラにともなうグリーンシートの脱水ムラを抑制する請求項１、２又は３いずれかに記載の繊維補強セメント板のフローオン抄造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、繊維補強セメント板のフローオン抄造方法に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、脱水ベルト上に供給され、展開する、セメント及び補強繊維を主成分とするセメントスラリーから形成されたグリーンシートを効率よく脱水し、良好な表面状態を有する脱水品を得ることのできる繊維補強セメント板のフローオン抄造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
外壁材、屋根材、塀材などの建築用外装材に用いられる繊維補強セメント板の製造技術としてフローオン抄造方法が知られている。このフローオン抄造方法では、セメント及びパルプなどの補強繊維を主成分とし、シリカなどが適宜添加された原料を水と混練し、固形分濃度が２５〜６５％程度の比較的高濃度としたセメントスラリーを、フローボックスから脱水ベルト上に供給する。脱水ベルトは、たとえばフェルト製などの透水性を有するものであり、無端状に形成され、駆動ロール及び従動ロールに懸架されて周回移動する。この脱水ベルト上に供給されたセメントスラリーは抄造幅に展開し、グリーンシートとなるが、フローオン抄造方法では、そのグリーンシートに対してまずレベリングゾーンにおいて振動装置により表面部に振動を加え、表面のならしを行い、次いで脱水ベルトの下方にサクションボックスを備えた脱水ゾーンにおいて、グリーンシート中に含まれる水分を脱水ベルトの下方に減圧脱水する。
【０００３】
このようにフローオン抄造方法では、グリーンシートを形成するセメントスラリーが、前述のとおり、比較的高濃度の難脱水材料であるため、脱水ゾーンにおいて減圧脱水を行っているが、脱水品の含水率を所定値とするためには、減圧脱水を時間をかけて行うか、脱水圧を高くするかのいずれかが必要となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の長時間の減圧脱水は、当然、脱水効率に反映し、ひいては繊維補強セメント板の生産効率を大きく損なうこととなる。また、後者の脱水圧を高くする場合、フィルタープレスのようにバッチ処理となり、脱水効率の低下を招き、一方、ロールプレスではグリーンシートの形状が崩れ、脱水品の品質に影響を及ぼすこととなる。
【０００５】
さらに難脱水材料であることに起因して、グリーンシートでは裏面側の水分が抜けやすい一方で、表面側の水分はそのような減圧脱水では抜けにくく、含水率にグリーンシートの厚み方向の偏りが生じやすい。この問題は、前記の前者及び後者のいずれも解決することができない。したがって、レベリングゾーンにおける表面のならしの際に加振により水分がグリーンシートの表面側に浮き上がったとしても、この浮き水を排水することができず、浮き水は再度グリーンシート内に吸収され、脱水品では表面側の水分量が極端に多くなる。いわゆるブリージングが発生する。このため、脱水品の表面状態が良好とはならない。
【０００６】
この出願の発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、脱水ベルト上に供給され、展開する、セメント及び補強繊維を主成分とするセメントスラリーから形成されたグリーンシートを効率よく脱水し、良好な表面状態を有する脱水品を得ることのできる繊維補強セメント板のフローオン抄造方法を提供することを解決すべき課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、以上の課題を解決するものとして、セメント及び補強繊維を主成分とするセメントスラリーをフローボックスから脱水ベルト上に供給し、脱水ベルト上に展開するグリーンシートに対して、レベリングゾーンにおいて振動装置により表面部に振動を加え、表面のならしを行った後、脱水ゾーンにおいてグリーンシート中に含まれる水分を脱水ベルトの下方に減圧脱水する繊維補強セメント板のフローオン抄造方法において、脱水ゾーンにおけるグリーンシートの表面側、脱水ベルトの裏面側に一対の対向電極を配設し、この対向電極に直流電圧を印加して減圧脱水に合わせて電気浸透脱水することを特徴とする繊維補強セメント板のフローオン抄造方法（請求項１）を提供する。
【０００８】
またこの出願の発明は、グリーンシートの表面側の電極を陽極とし、脱水ベルトの裏面側の電極を陰極とすること（請求項２）、グリーンシートの表面側の電極を陰極とし、脱水ベルトの裏面側の電極を陽極とし、脱水ベルトの移動方向に関して対向電極の下流側でグリーンシートの表面側に排水手段を設け、電気浸透脱水によりグリーンシートの表面に浮き上がる浮き水を前記排水手段により排水すること（請求項３）、対向電極をグリーンシートの抄造幅方向に複数に分割し、個別に印加電圧を制御して減圧脱水における真空ムラにともなうグリーンシートの脱水ムラを抑制すること（請求項４）をそれぞれ一態様として提供する。
【０００９】
以下、図面に沿ってこの出願の発明の繊維補強セメント板のフローオン抄造方法についてさらに詳しく説明する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、この出願の発明の繊維補強セメント板のフローオン抄造方法の一実施形態の概要を示した断面図である。
【００１１】
この出願の発明の繊維補強セメント板のフローオン抄造方法では、これまでのフローオン抄造方法を踏襲しつつ、さらに脱水ゾーン（１）においてグリーンシート（２）の表面側、脱水ベルト（３）の裏面側に一対の対向電極（４）（５）を配設し、この対向電極（４）（５）に直流電源（６）より直流電圧を印加して減圧脱水に合わせて電気浸透脱水する。
【００１２】
すなわち、この出願の発明の繊維補強セメント板のフローオン抄造方法では、セメント及びパルプなどの補強繊維を主成分とし、シリカなどが適宜添加された原料を水と混練し、固形分濃度が２５〜６５％程度の比較的高濃度としたセメントスラリーを、フローボックス（７）から脱水ベルト（３）上に供給し、抄造幅に展開させて形成したグリーンシート（２）に対し、まず、レベリングゾーン（８）において振動装置（９）により表面部に振動を加え、表面のならしを行う。このとき、グリーンシート（２）中の過剰な水分は加振により表面若しくは裏面の少なくともいずれか側に追い出される。このようにして追い出された水分、また、追い出されずにグリーンシート（２）内にとどまっている水分は、脱水ゾーン（１）に配設された対向電極（４）（５）への直流電圧の印加により、グリーンシート（２）の表面若しくは裏面のいずれかに捕集される。これが、前述の電気浸透脱水である。このような電気浸透脱水では、陰極に水が集まり、陽極に固形分が集まる。したがって、図１に示したように、グリーンシート（２）の表面側の電極（４）を陽極とし、脱水ベルト（３）の裏面側の電極（５）を陰極とすると、水分はグリーンシート（２）の裏面に捕集される。
【００１３】
脱水ゾーン（１）には、図１に示したように、脱水ベルト（３）の下方にサクションボックス（１０）が備えられているため、そのようにして電気浸透脱水され、捕集された水分は脱水ベルト（３）の下方へ減圧脱水される。したがって、この出願の発明の繊維補強セメント板の製造方法は、減圧脱水を時間をかけて行わなくとも、また、脱水圧を高くしなくとも、脱水品の含水率を所定値とすることができ、脱水効率が向上する。しかも、図１に示した実施形態では、レベリングゾーン（８）における表面のならしの際にグリーンシート（２）中の水分が表面に浮き上がったとしても、浮き水は、脱水ゾーン（１）における電気浸透脱水によりグリーンシート（２）の裏面に捕集されるため、表面側の水分量が極端に多くなるというブリージングを抑制することができる。良好な表面状態を有する脱水品を得ることができる。
【００１４】
なお、脱水ベルト（３）は、図１に要部を示したが、たとえばフェルトなどの透水性を有するものであり、無端状に形成され、駆動ロール（１１）及び従動ロール（１２）に懸架されて周回移動する。
【００１５】
この出願の発明の繊維補強セメント板の製造方法では、対向電極（４）（５）の設置数は特に制限されない。セメントスラリーの含水率や抄造するグリーンシート（２）の厚みなどに応じて適宜決めることができる。また、電極（４）はグリーンシート（２）の表面に接触させることができるが、グリーンシート（２）の表面を保護するために透水性シートが用いられる場合にはこの透水性シートに接触させることもできる。電極（５）は脱水ベルト（３）の裏面に接触させることができる。
【００１６】
さらに、この出願の発明の繊維補強セメント板の製造方法では、図２に示したように、対向電極（４）（５）の極性を図１に示した実施形態と逆にすることができる。
【００１７】
すなわち、図２に示した実施形態では、グリーンシート（２）の表面側の電極（４）を陰極とし、脱水ベルト（３）の裏面側の電極（５）を陽極としている。この場合、対向電極（４）（５）に直流電源（６）より直流電圧を印加すると、前述のとおり、電気浸透脱水によりグリーンシート（２）中の水分は表面に浮き上がって捕集される。このようにグリーンシート（２）の表面に捕集される浮き水は、脱水ベルト（３）の下方への減圧脱水によっても除去することは難しい。そこで、この出願の発明の繊維補強セメント板の製造方法では、脱水ベルト（３）の移動方向に関して対向電極（４）（５）の下流側でグリーンシート（２）の表面側に排水手段（１３）を設け、電気浸透脱水によりグリーンシート（２）の表面に浮き上がる浮き水をその排水手段（１３）により排水する。このため、この出願の発明の繊維補強セメント板の製造方法では、脱水ゾーン（１）に配設した対向電極（４）（５）の極性に関わらず、脱水ベルト（３）上に供給され、展開する、セメント及び補強繊維を主成分とするセメントスラリーから形成されたグリーンシート（２）を効率よく脱水することができ、良好な表面状態を有する脱水品を得ることができる。一般には、脱水総量が比較的少ないグリーンシート（２）の場合、たとえば薄板などを得る場合には、図１に示した実施形態が好ましく適用される。つまり、脱水総量が少ないときはグリーンシート（２）内の水分量が脱水品の品質などの重要なファクターとなり、グリーンシート（２）の表面への浮き水はわずかであり、容易に脱水することが可能である。一方、脱水総量が多いグリーンシート（２）の場合、たとえば厚板などを得る場合には、レベリングゾーン（８）における表面のならしの際の加振によりグリーンシート（２）の表面に多量の浮き水が生ずるため、この浮き水を効率よく排水することのできる図２に示した実施形態が好ましく適用される。図２に示した実施形態では、グリーンシート（２）の表面の浮き水の排水が重要であるため、浮き水が再度グリーンシート（２）内に吸い込まれないように、サクションボックス（１０）は、脱水ベルト（３）の移動方向に関して排水手段（１３）の下流側に配置されるのが好ましい。
【００１８】
なお、排水手段（１３）の構成及び構造は、グリーンシート（２）の抄造幅の外側に浮き水を掻き取り、排水することができる限り特に制限はない。一例としては、図２図中に拡大して示した構成及び構造を有するものとすることができる。
【００１９】
この排水手段（１３）は、下面（１４）の全面若しくは一部に、目開きφ０．２〜５ｍｍ程度でステンレス製などの金属製メッシュ（１５）が配設され、左右両側面に開口（１６）が形成された空隙部（１７）を有する振動板（１８）と、この振動板（１８）を振動させる振動機（１９）を備えている。このような排水手段（１３）は、振動板（１８）をグリーンシート（２）の表面側に配置し、振動機（１９）が発生する振動を振動板（１８）を通じてグリーンシート（２）の表面部に伝達し、グリーンシート（２）の表面の浮き水を金属製メッシュ（１５）を通じて振動板（１８）の空隙部（１７）に取り込み、左右両側面の開口（１６）から排水することができる。しかも排水効率は高い。
【００２０】
前述のとおり、この出願の発明の繊維補強セメント板の製造方法では、電気浸透脱水を併用しているが、電気浸透脱水の脱水能力は、対向電極（４）（５）に印加する電圧が高いほど高く、しかも印加電圧により脱水能力を制御することができる。そこで、この出願の発明の繊維補強セメント板の製造方法では、図３＜ａ＞＜ｂ＞に示したように、対向電極（４）（５）をグリーンシート（２）の抄造幅方向に複数に分割することができる。たとえば図３＜ｂ＞に示した実施形態では、電極（４）はグリーンシート（２）の抄造幅方向に４分割され、小割状の電極（４ａ）（４ｂ）（４ｃ）（４ｄ）とされている。この小割状の電極（４ａ）（４ｂ）（４ｃ）（４ｄ）は、図３＜ｂ＞に示したように、個別に印加電圧を制御することができる。こうすることにより、グリーンシート（２）を連続的に脱水ゾーン（１）で減圧脱水する際に時として発生する真空ムラにともないグリーンシート（２）に脱水ムラが生ずることがあるが、過脱水や脱水不足が解消され、脱水ムラを抑制することが可能となる。グリーンシート（２）は、その厚み方向ばかりでなく、抄造幅方向の含水率までも均一となり、品質の高い脱水品が得られる。
【００２１】
なお、図３に示した実施形態は、図１に示した実施形態を基本としているが、対向電極（４）（５）をグリーンシート（２）の抄造幅方向に複数に分割し、個別に印加電圧を制御して減圧脱水における真空ムラにともなうグリーンシート（２）の脱水ムラの抑制は、図２に示した実施形態にも適用可能である。
【００２２】
【実施例】
（実施例１）
実施例１は、図１に示した実施形態の実施例である。
【００２３】
セメント：普通ポルトランドセメント　　５０重量％
補強繊維：パルプ（ＮＢＫＰ）　　　　　　５重量％
シリカ　：珪石粉　　　　　　　　　　　４０重量％
シリカヒューム　　　　　　　　５重量％
を配合した原料１００重量部に対して水１００重量部を加え、十分に攪拌、分散させてセメントスラリーを作製した。このセメントスラリーをフローボックス（７）から脱水ベルト（３）上に２０ｋｇ／ｍ２で均一に供給した。抄造幅は１０００ｍｍとした。脱水ベルト（３）には、通気度６０ｃｃ／ｃｍ２／秒の日本フェルト製のフェルトを用いた。
【００２４】
レベリングゾーン（８）の振動装置（９）には、自重２０ｋｇで、アンバランスウェイト方式の振動機付き振動板を用い、加振力を４０ｋｇ、３６００ｒｐｍとした。
【００２５】
脱水ゾーン（１）では、ルーツブロアーを用い、０．４ＭＰａを維持してグリーンシート（２）の減圧脱水を行った。また、電気浸透脱水は、対向電極（４）（５）に１ｍ角の鉄製電極を用い、電極（４）はグリーンシート（２）の表面に、電極（５）は脱水ベルト（３）の裏面に接触させ、直流電源（６）より６０Ｖの直流電圧を印加した。
【００２６】
グリーンシート（２）の脱水に要した時間、歩留まり、得られた脱水品の表面状態及び水分のばらつきを測定し、総合評価した。その結果を示したのが表１である。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
表１から明らかなように、後述する比較例に比べ、グリーンシートを効率よく脱水することができ、脱水品の表面状態及び水分のばらつきは良好であった。
（実施例２）
実施例２は、図２に示した実施形態の実施例である。実施条件は実施例１と同一とし、排水手段（１３）には図２図中に拡大して示したものを使用した。この排水手段（１３）における振動板（１８）の下面（１４）にはその全面にステンレス製で目開き５０ｍｅｓｈ（φ１．５ｍｍ）のメッシュを配設した。振動機（１９）には、アンバランスウェイト方式のものを採用し、加振力を４０ｋｇ、３６００ｒｐｍとした。
【００２９】
実施例２の結果も表１に示した。
【００３０】
歩留まり及び脱水品の水分のばらつきは実施例１に比べやや劣るものの、脱水品の表面状態は良好であった。
（実施例３）
実施例３は、図３に示した実施形態の実施例である。実施条件は実施例１及び２と同一とし、一部の対向電極（４）（５）を小割状にし、直流電源（６）の印加電圧を０〜１００Ｖの範囲で個別に制御した。
【００３１】
実施例３の結果も表１に示した。総合的に最も優れていると評価された。
（比較例１）
実施例１においてレベリングゾーン（８）を省いた。その結果、表１に示したように、脱水効率が劣化し、脱水品には表面にき裂が入り、水分のばらつきが大きくなった。
（比較例２）
実施例１において脱水ゾーン（１）における電気浸透脱水を省いた。その結果、表１に示したように、脱水効率が著しく劣った。
（比較例３）
実施例２においてレベリングゾーン（８）を省いた。その結果、表１に示したように、脱水不能となった。
（比較例４）
実施例２において脱水ゾーン（１）における電気浸透脱水を省いた。その結果、表１に示したように、脱水効率が著しく劣った。しかも脱水品は、表面に凹凸があり、水分のばらつきが大きくなった。
【００３２】
もちろん、この出願の発明は、以上の実施形態及び実施例によって限定されるものではない。脱水ベルトの材質、セメントスラリー中の原料、配合及び固形分濃度、レベリングゾーンでの振動条件、脱水ゾーンでの減圧度、対向電極の材質、大きさ及び印加電圧の大きさなどの細部については様々な態様が可能であることはいうまでもない。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳しく説明した通り、この出願の発明によって、脱水ベルト上に供給され、展開する、セメント及び補強繊維を主成分とするセメントスラリーから形成されたグリーンシートを効率よく脱水することができ、良好な表面状態を有する脱水品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この出願の発明の繊維補強セメント板のフローオン抄造方法の一実施形態の概要を示した断面図である。
【図２】この出願の発明の繊維補強セメント板のフローオン抄造方法の一実施形態の概要を示した断面図である。
【図３】＜ａ＞＜ｂ＞は、それぞれ、この出願の発明の繊維補強セメント板のフローオン抄造方法の一実施形態の概要を示した断面図、平面図である。
【符号の説明】
１　　脱水ゾーン
２　　グリーンシート
３　　脱水ベルト
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ　　電極
５　　電極
６　　直流電源
７　　フローボックス
８　　レベリングゾーン
９　　振動装置
１０　　サクションボックス
１１　　駆動ロール
１２　　従動ロール
１３　　排水手段
１４　　下面
１５　　金属製メッシュ
１６　　開口
１７　　空隙部
１８　　振動板
１９　　振動機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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