(57)【要約】【課題】本発明は押出成形木質セメント板に木質セメント板廃材粉砕物を出来るだけ多量に使用することを課題とする。【解決手段】木質セメント板廃材を粉砕して粒度７５〜１００μｍの粗粉砕物とと、粒度７５μｍ未満の微粉砕物とに分け、押出成形木質セメント板原料に該粗粉砕物は１０〜２０質量％、該微粉砕物は１０〜２５質量％合計では２０〜４５質量％添加する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントと、木質パルプと、木質セメント板廃材粉砕物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、該木質セメント板廃材粉砕物を粒度７５〜１０００μｍの粗粉砕物と、粒度７５μｍ未満の微粉砕物とに分級し、該原料混合物中該粗粉砕物は１０〜２０質量％添加混合され、該微粉砕物は１０〜２５質量％添加混合され、かつ該粗粉砕物と該微粉砕物との合計が２０〜４５質量％になるように設定されていることを特徴とする押出成形木質セメント板。
【請求項２】
該木質セメント板廃材粉砕物は、微細木質材が添加されている木質セメント板である請求項１に記載の押出成形木質セメント板。
【請求項３】
該木質セメント板廃材粉砕物は、ハンマーミルによって粒度３ｍｍ以下に一次粉砕し、更に該一次粉砕物をローラーミルで粒度１ｍｍ以下に二次粉砕し、該二次粉砕物を分級することによって該粗粉砕物と該微粉砕物とにされる請求項１または２に記載の押出成形木質セメント板。
【請求項４】
セメントと、木質セメント板廃材粗粉砕物とを含有する原料混合物と水とを混練して一次混練物とし、該一次混練物に更に木質セメント板廃材微粉砕物を添加混練して二次混練物とし、該二次混練物を押出成形し、得られた押出成形物を養生硬化せしめることを特徴とする請求項１〜３に記載の押出成形木質セメント板の製造方法。
【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およびその製造方法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。
上記押出成形セメント板にあっては、木質セメント板、特に押出成形セメント板の廃材の粉砕物を再利用して原料の一部とすることが望ましい（例えば特許文献１〜特許文献５参照）。
例えば特許文献１にあっては押出成形木質セメント板の細骨材として押出成形木質セメント板廃材粉砕物に吸水防止処理を施したものを使用している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２２９９１３号公報
【特許文献２】
特許第２９１０２８５号公報
【特許文献３】
特許第３０２３０５７号公報
【特許文献４】
特許第３３２５００５号公報
【特許文献５】
特開２００１−１３９３６３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来は押出成形木質セメント板の原料として木質セメント板廃材粉砕物を再利用する場合、添加量を２０質量％以下にとどめないと、原料混合物と水との混練物に含まれる水を該木質セメント板廃材粉砕物の主として木質成分が吸収するので、水比率を大きくしないと押出成形性が悪化する。しかし水比率を大きくすると製品の比重が小さくなって物性が劣化する、と云う問題がある。
【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、木質セメント板廃材粉砕物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、該木質セメント板廃材粉砕物を粒度７５〜１０００μｍの粗粉砕物と、粒度７５μｍ未満の微粉砕物とに分級し、該原料混合物中該粗粉砕物は１０〜２０質量％添加混合され、該微粉砕物は１０〜２５質量％添加混合され、かつ該粗粉砕物と該微粉砕物との合計が２０〜４５質量％になるように設定されている押出成形木質セメント板を提供するものである。
該木質セメント板廃材粉砕物は、微細木質材が添加されている木質セメント板であることが好ましく、また該木質セメント板廃材粉砕物は、ハンマーミルによって粒度３ｍｍ以下に一次粉砕し、更に該一次粉砕物をローラーミルで粒度１ｍｍ以下に二次粉砕し、該二次粉砕物を分級することによって粗粉砕物と微粉砕物とにされることが望ましい。
【０００６】
更にセメントと、木質セメント板廃材粗粉砕物とを含有する原料混合物と水とを混練して一次混練物とし、該一次混練物に更に木質セメント板廃材微粉砕物を添加混練して二次混練物とし、該二次混練物を押出成形し、得られた押出成形物を養生硬化せしめる押出成形木質セメント板の製造方法が提供される。
【０００７】
【作用】
粒度７５〜１０００μｍの粗粉砕物は木質成分が多く含まれており、そして廃材中の木質成分はセメント硬化阻害物質が殆ど出てしまっているので、セメント硬化を阻害せず、かくして該粗粉砕物は含有する木質成分によって補強効果がある。
更に二次粉砕をローラーミルで行なうと、セメント未硬化部分が粒子の外側に露出して来るので、該粗粉砕物は反応性を有し、押出成形体の硬化にある程度関与する。
更にローラーミルによる二次粉砕では、粗粉砕物中の木質分はフィブリル化し、補強効果が向上する。
【０００８】
粒度７５μｍ未満の微粉砕物は押出成形体の細孔や粗粉砕物間に入り込み、成形体の吸水性を抑制し、成形体の膨張や収縮を抑制し、寸法安定性を向上せしめる。また微粉砕物は成形体の細孔や粗粉砕物間に入り込むことによって、成形体内に均一に分散し、成形体の強度分布が均一になり安定化する。
【０００９】
一次混練物中には粗粉砕物が混合されており、該粗粉砕物は一次混練物中の水分を吸収保持している。そこに微粉砕物を添加混練すると、該粗粉砕物中の水分は該微粉砕物に移行し、該粗粉砕物の周囲に該微粉砕物が集まり、該粗粉砕物間に該微粉砕物が介在することにより二次混練物の流動性が向上し、押出成形性が改良され、押出成形体の表面性の悪化が防止される。該微粉砕物は該粗粉砕物に比べて木質分が少なく吸水性が低いので、粗粉砕物のみ添加した場合に比べると水比率を減らすことが出来、成形体の物性の劣化が抑制される。
本発明を以下に詳細に説明する。
【００１０】
【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。
【００１１】
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、該木質パルプの望ましい繊維長は０．５〜１．０ｍｍである。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。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ＬＢＫＰであるが、ＮＢＫＰ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と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なわれる。
【００１２】
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等が添加されてもよい。
【００１３】
本発明では更に原料として、木質セメント板廃材の粉砕物を使用する。木質セメント板とは、木片、木質繊維束、木質パルプ、木毛、木粉等の木質成分を補強材として含有するセメント板であり、該木質セメント板は外壁材等の建築板に多く使用されており、最近その廃材の再利用が鋭意検討されている。そして最も有望な再利用は該廃材粉砕物を木質セメント板の原料として使用することである。
再利用効率を高めるには木質セメント板の原料混合物中に出来るだけ多量の該廃材粉砕物を添加することである。
【００１４】
そこで本発明では例えばハンマーミルによって粒度３ｍｍ以下に一次粉砕し、該一次粉砕物を例えばローラーミルによって粒度１ｍｍ以下に二次粉砕し、該二次粉砕物を例えば篩別等によって、粒度７５μｍ（２００メッシュ）〜１０００μｍ（１６メッシュ）の粗粉砕物と、粒度７５μｍ（２００メッシュ）未満の微粉砕物とに分級する。該廃材粉砕の効率を高めるには、廃材として木質パルプや木粉のような微細木質成分を含む木質セメント板の廃材を選択することが望ましい。
【００１５】
該廃材に含まれる木質成分は微粉砕されにくいので粗粉砕物中には比較的多量に含まれ、無機質成分は微粉砕され易いので、微粉砕物中には木質成分は比較的少量しか含まれない。
【００１６】
二次粉砕をローラーミルで行なうと、粗粉砕物にあってはセメントの未硬化部分が外側に露出し、かつ該粗粉砕物中の木質成分はフィブリル化する。したがって該粗粉砕物はセメントと共に硬化反応に関与することが可能であるし、補強効果も有するのでその分原料混合物に添加する木質パルプの添加量を節約することが出来る。
したがって本発明の廃材粉砕物は下記するように押出成形木質セメント板の原料混合物中に２０質量％以上添加混合することが出来る。
【００１７】
本発明の押出成形木質セメント板にあっては、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。
【００１８】
一般に上記木質パルプは原料混合物中１０質量％以下、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の粗粉砕物は原料混合物中１０〜２０質量％、微粉砕物は原料混合物中１０〜２５質量％、該廃材粉砕物合計としては２０〜４５質量％添加される。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
【実施例】
木質パルプを含む押出成形木質セメント板廃材をハンマーミルによって粒径３ｍｍ以下に一次粉砕し、更にローラーミルによって粒径１ｍｍ以下に二次粉砕し、篩別によって粗粉砕物と微粉砕物とに分級した。
2004277268.tif 000002
上記廃材粗粉砕物と微粉砕物とを使用して表１に示す配合の原料混練物を調製した。比較例として木質セメント板廃材粉砕物を含まないもの（比較例１）、添加量が２０質量％以下のもの（比較例２）、粗粉砕物のみを添加したもの（比較例３）、添加量が４５質量％以上のもの（比較例４）を作成した。
【００２４】
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。該木質セメント板の物性を測定した結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
2004277268.tif 000003
【００２６】
表１を参照すると、実施例１，２，３，４の試料はいずれも木質セメント板廃材粉砕物を含まない比較例１の試料や該廃材粉砕物を２０質量％以下（１０質量％）で含む比較例２の試料と同等な物性を示す。一方粗粉砕物のみを含む比較例３の試料は実施例１，２，３，４および比較例１，２の試料に比べて比重が若干小さくかつ諸物性、特に表面性に劣り、該廃材粉砕物を４５質量％以上（５１質量％）含む比較例４の試料は実施例１，２，３，４の試料に比べて諸物性が著しく劣ることが認められる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明では木質セメント板廃材粉砕物を多量に混合出来る押出成形木質セメント板が提供される。