(57)【要約】【課題】本発明は押出成形性に優れ、かつ高強度の押出成形木質セメント板を提供することを課題とする。【解決手段】押出成形木質セメント板に使用する木質パルプを、含水率が３０〜５０質量％のブロックパルプを粉砕した後含水率が２０〜３５質量％になるように調整した繊維長０．５〜１．０ｍｍのものとする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントと木質パルプとを主体とする原料混合物と水との混練物を押出成形することによって製造された木質セメント板であって、該木質パルプは含水率が３０〜５０質量％のブロックパルプを粉砕した後含水率が２０〜３５質量％になるように調整したものであることを特徴とする押出成形木質セメント板。
【請求項２】
該木質パルプの繊維長は０．５〜１．０ｍｍである請求項１に記載の押出成形木質セメント板。
【請求項３】
該ブロックパルプの粉砕はハンマーミルを使用して行われる請求項１または２に記載の押出成形木質セメント板。
【請求項４】
木質パルプは原料混合物に１０質量％以下で混合される請求項１〜３に記載の押出成形木質セメント板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は押出成形によって製造される木質セメント板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば外壁材等に使用される木質セメント板は、セメントと、木質パルプとを主体とする原料混合物と水との混練物を平板形状に押出し成形する方法によって製造されている。
上記押出し成形にあっては、押出成形性を良好にするために、木質パルプの含水率や繊維長が重要なファクターとなる。
例えば特許文献１にあってはパルパーあるいはリファイナー等で開繊したパルプを含有水分率４０〜８０％に調整して原料混合物に配合しており、特許文献２にあっては、パルプを含水率２０〜５０％、ウエットボリューム３００〜５００ｃｃに調整して原料混合物に配合している。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２５６１４６５号公報
【特許文献２】
特開２００１−２３３６５３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の押出し成形無機質板に使用するパルプはいずれも湿式開繊されたものであるが、湿式開繊ではパルプを所定の含水率に調整するには、高含水率の場合には大量の脱水が必要となり、水分調整に手間がかゝる。また湿式開繊されたパルプは繊維長が余り短くならず、押出成形の際原料混練物の円滑な押出しを妨げる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来の課題を解決する手段として、セメントと木質パルプとを主体とする原料混合物と水との混練物を押出成形することによって製造された木質セメント板であって、該木質パルプは含水率が３０〜５０質量％のブロックパルプを粉砕した後含水率が２０〜３５質量％になるように調整したものである押出成形木質セメント板を提供するものである。
該木質パルプの繊維長は０．５〜１．０ｍｍであることが好ましく、そのためには該ブロックパルプの粉砕はハンマーミルを使用して行なわれることが好ましい。そして該木質パルプは原料混合物に１０質量％以下で混合されることが望ましい。
【０００６】
【作用】
本発明では乾燥パルプよりもかさ比重が小さいブロックパルプを粉砕することによって木質パルプを製造するので粉砕時間を短くすることが出来、かつ粉砕時の摩擦熱を低減することが出来、繊維長の適当な木質パルプが得られ易い。この場合ブロックパルプの含水率を３０〜５０質量％に調整すると、パルプの粉砕が容易になり、木質パルプはフィブリル化し易くなり、かつ好ましい繊維長の木質パルプが得られる。またブロックパルプは水分が飛散しにくゝ、木質パルプの要求される含水率である２０〜３５質量％に調整することも容易に出来る。上記好ましい繊維長は０．５〜１．０ｍｍであるが、この範囲の繊維長のものを得るには、ハンマーミルによる粉砕が好適である。繊維長が０．５ｍｍに満たない場合には、木質パルプによる補強効果は顕著でなく、また１．０ｍｍを越えると混練物中のパルプ分散性が悪くなり、かつ押出成形性に悪影響がもたらされる。この範囲の繊維長の木質パルプは、補強効果もありかつ混練物の良好な押出成形性を保障する。
更に木質パルプの含水率が２０質量％に満たない場合には、木質パルプと他の粉体原料混合物との混合性が悪くなり、混練物中のパルプ分散性が悪くなり、３５質量％を越えると混練物の流動性が高くなり過ぎ、木質パルプと他の粉体原料とがだまとなり分散性が悪くなる。
本発明を以下に詳細に説明する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明に使用するセメントは、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、火山灰や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。
【０００８】
本発明に使用する木質パルプは、亜硫酸パルプ、ソーダパルプ、クラフトパルプ等の化学パルプ、メカニカルパルプの何れも使用出来る。更に望ましい木質パルプとしては含水率が３０〜５０質量％のブロックパルプを粉砕し、該粉砕物の含水率を２０〜３５質量％になるように調整したものである。該木質パルプの望ましい繊維長は０．５〜１．０ｍｍである。ブロックパルプとは製紙工程の途中でパルプがシート状ではなく立体的な塊として脱水されたものである。ブロックパルプの種類は好ましくはＮＢＫＰであるが、ＬＢＫＰが適量混入されても良い。
ブロックパルプは上記範囲の含水率で好ましくはハンマーミルによって粉砕されると、粉砕、叩解が容易でパルプはフィブリル化する。該ブロックパルプは乾燥パルプに比べてかさ比重が小さいので粉砕が容易で粉砕時間が短くなる。
また得られた木質パルプを上記範囲の含水率にすれば、原料混練物中での分散性も良好になり、かつ混練物は押出成形に適度な流動性を有する。
更に該木質パルプの繊維長を上記範囲にすることによって補強効果が充分発揮されかつ混練物中の分散性も良好で押出成形性も向上させることが出来る。
上記木質パルプの水分調整は、通常送風乾燥、所望なれば熱風乾燥によって行われる。
【０００９】
上記成分以外、本発明においては、例えばシリカ粉、ケイ砂、ケイ石の粉末、水ガラス、ケイ藻土、ドロマイト、シリカヒューム、高炉スラグ、フライアッシュ、シラスバルーン、パーライト等のケイ酸含有物質や木質セメント板廃材粉砕物等が添加されてもよく、また更に吸水性ポリマー、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、メトキシセルロース、エトキシセルロース、アルギン酸塩、ポリアクリル酸塩等の水溶性高分子、プラスチック発泡体粉砕物、プラスチック発泡性ビーズの予備発泡体、プラスチック発泡性ビーズの完全発泡体、防水剤、撥水剤、顔料、染料等が添加されてもよい。
【００１０】
一般に上記木質パルプは原料混合物中２〜１０質量％、セメントとケイ酸含有物質との質量比は５０：５０〜７０：３０程度に設定される。また木質セメント板廃材粉砕物を使用する場合には原料混合物中０〜４５質量％添加される。
【００１１】
木質セメント板を軽量化するためにはプラスチック発泡体を添加することが望ましい。このようなプラスチック発泡体は、プラスチック発泡体、特にプラスチック発泡体廃棄物の粉砕物、プラスチック発泡性ビーズの予備発泡体、プラスチック発泡性ビーズの完全発泡体等として添加される。上記プラスチック発泡体としては、例えばポリスチレン発泡体、ポリエチレン発泡体、ポリプロピレン発泡体、フェノール樹脂発泡体、メラミン樹脂発泡体等がある。
【００１２】
押出成形の際の成形性を向上させるために、水溶性高分子を添加して混練物の流動性を改良したり、吸水性ポリマーを添加して混練物の保水性を大きくしたりすることが好ましい。
【００１３】
木質セメント板廃材粉砕物は木質補強材を含み、したがって該廃材粉砕物を使用すれば原料混合物中の木質補強材の添加量をその分減らすことが出来るし、またある程度の自己硬化性を有するので、ケイ酸含有物質と共に、あるいはケイ酸含有物質の一部に代えて使用すれば、得られる木質セメント板の強度を向上させることが出来る。木質補強材として木質パルプや木粉のような微細なものを使用した木質セメント板廃材粉砕物を用いれば、混練物の押出成形性は木質補強材によって阻害されることなく良好に保たれる。
【００１４】
上記原料混合物には水が添加され混練されるが、水の添加量は通常原料混合物１００質量部に対して４０〜７０質量部とされる。
【００１５】
上記混練物は押出機に充填され、該押出機のダイスから板状に押出されるが、押出圧力は通常０．５〜３ＭＰａの範囲に設定する。上記板状に押出された成形物は１００℃以下の加温加湿状態で一次養生され、１００℃以上の高温高圧蒸気で二次養生され、適宜乾燥される。
以下に本発明の実施例を記載する。
【００１６】
【実施例】
表１に示す配合の原料混練物を調製した。
表１示す実施例および比較例に使用した木質パルプを下記する。
〔実施例１〜３〕
含水率４０質量％のブロックパルプ（ＮＢＫＰ）をハンマーミルで粉砕叩解し、該粉砕物を含水率３０質量％に調整した。繊維長は０．７ｍｍであった。
〔比較例１〕
実施例と同様にして粉砕物を作製するが、該粉砕物の含水率を１０質量％に調整した。
〔比較例２〕
実施例と同様にして粉砕物を作製するが、該粉砕物の含水率を４５質量％に調整した。
〔比較例３〕
平均繊維長が０．２ｍｍのものを使用した。
〔比較例４〕
平均繊維長が２．０ｍｍのものを使用した。
〔比較例５〕
実施例の木質パルプを使用した。
上記原料混練物を押出圧力１ＭＰａで押出成形し、押出成形体を６０℃の加温加湿状態で８時間一次養生し、該一次養生物をオートクレーブ内で１６０℃、５時間キープして二次養生し、その後更に１２０℃のドライヤーで数時間乾燥し押出成形木質セメント板を得た。該の木質セメント板の物性を測定した結果を表１に示す。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
表１を参照すると、ブロックパルプ粉砕物の含水率を１０質量％（＜２０質量％）に調整したものを使用した比較例１は、木質パルプが試料中に均一に分散していないので、実施例に比べて耐凍性、表面性が若干劣り、該ブロックパルプ粉砕物の含水率を４５質量％（＞３５質量％）に調整したものを使用した比較例２は、木質パルプと他の粉体原料とがだまになる結果、密度にばらつきを生じ実施例に比べて耐凍性、表面性が若干劣り、平均繊維長が０．２ｍｍ（＜０．５ｍｍ）の木質パルプを使用した比較例３は木質パルプによる補強効果が充分ではなくなり、実施例に比べて耐凍性、表面性、寸法安定性のいずれにも劣り、平均繊維長が２ｍｍ（＞１．０ｍｍ）の木質パルプを使用した比較例４は混練物中の木質パルプの分散性が悪くなり、かつ押出成形がしにくゝなって実施例に比べて耐凍性、表面性、寸法安定性が著しく劣り、木質パルプを１２質量％（＞１０質量％）混合した比較例５は木質パルプの吸湿性によって実施例に比べて耐凍性、表面性、寸法安定性が著しく劣ることが認められた。
【００１９】
【発明の効果】
本発明では押出成形性の良好な、かつ高強度の押出成形木質セメント板が得られる。