(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス粉末と発泡剤とを混合し焼成してガラス発泡資材を製造する際に、ＥＭ菌と称されている微生物による生成物を混合することを特徴とするガラス発泡資材の製造方法。
【請求項２】
ガラス粉末と発泡剤とを混合し焼成してガラス発泡資材を製造する際の添加材であって、少なくともＥＭ菌と称されている微生物による生成物からなることを特徴とする添加材。
【請求項３】
前記の添加材は固体又は液体の状態であることを特徴とする請求項２に記載の添加材。
【請求項４】
ガラス粉末と発泡剤とを混合し焼成してガラス発泡資材を製造する際に、少なくともＥＭ菌と称されている微生物による生成物を混合し焼成してなることを特徴とするガラス発泡資材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ガラス粉末を原料とし発泡させてなる発泡資材とその製造方法に関する。この発泡資材は、農業資材や土木資材、建築資材などのような各種用途の資材として使用でき、また濾過材などとして水や環境の浄化にも応用できる。
【０００２】
【従来の技術】
廃びんなどを破砕し、さらに粉砕することでガラス粉末を製造し、このガラス粉末と発泡剤とを混合して、炉中を通して焼成することによって、各種用途の発泡資材を製造する技術が特願平１０−５６２１４号公報などで知られている。
【０００３】
この技術によると、製品には無数の気泡があり、かつ連続してつながっているので吸水性がよい。また、吸水した水分は、長期間保持される。しかも製造時の条件によって、吸水力を持たせるための連続気泡にしたり、吸水しないように独立気泡にしたり、容易に制御できる。
【０００４】
一方、ＥＭ菌などと称されている微生物の生成物を粘土などに添加して焼成したものは、水質改善などの効果があると言われている。しかしながら、粘土の焼成品はセラミック体であって、表面積が小さいので、ＥＭ菌の効果を短時間にかつ十分に発揮できない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記のガラス粉末を原料とする発泡資材は、前記気泡を連続気泡とすれば、表面積を十分に大きくできるので、このような資材に前記のＥＭ菌などの生成物や生成物の媒体を含有できると、ＥＭ菌の作用を短時間に効果的に発揮できる。
【０００６】
このような効果は、ＥＭ菌以外の薬剤や化学物質その他の物質につても共通する。
【０００７】
本発明の技術的課題は、このような効能を実現すべく、ガラス粉末の発泡資材にＥＭ菌その他の微生物やその他の物質を均一かつ長期にわたって担持させることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の技術的課題は次のような手段によって解決される。請求項１は、ガラス粉末と発泡剤とを混合し焼成してガラス発泡資材を製造する際に、ＥＭ菌と称されている微生物による生成物を混合することを特徴とするガラス発泡資材の製造方法である。
【０００９】
このように、ガラス粉末と発泡剤とを混合し焼成してガラス発泡資材を製造する際に、ＥＭ菌と称されている微生物による生成物すなわちＥＭ菌生成物を混合して製造する結果、段落「0033」に記載のように、この軽石状の発泡資材には、ＥＭ菌生成物が均一に分散して含まれている。そして、無数の気泡が連続しているため、その表面積が大きく、ＥＭ菌生成物と外気との接触面積も極めて大きいので、周囲の環境や雰囲気に対しＥＭ菌生成物の作用が短期間にかつ大きく影響する。
【００１０】
請求項２は、ガラス粉末と発泡剤とを混合し焼成してガラス発泡資材を製造する際の添加材であって、少なくともＥＭ菌と称されている微生物による生成物からなることを特徴とする添加材である。
【００１１】
段落「0037」に記載のように、ガラス粉末と発泡剤とＥＭ菌生成物との混合比やガラス粉末の粒度、発泡剤の種類、ＥＭ菌生成物の濃度などによっても、発泡資材の条件が異なってくる。前記のような発泡資材を製造するには、ガラス粉末の粒度は、５００μｍ以下が適しており、特に２５０μｍ以下の微細粉末が適している。発泡剤としては、炭化珪素や炭酸カルシウムあるいは両者の混合物が適している。
【００１２】
請求項３は、前記の添加材は固体又は液体の状態であることを特徴とする請求項２に記載の添加材である。
【００１３】
このように、前記の添加材は固体又は液体の状態でもよく、性状は特に限定されないので、入手しやすい或いは扱いやすい性状の生成物を用いることができる。
【００１４】
請求項４は、ガラス粉末と発泡剤とを混合し焼成してガラス発泡資材を製造する際に、少なくともＥＭ菌と称されている微生物による生成物を混合し焼成してなることを特徴とするガラス発泡資材である。
【００１５】
このように、ガラス粉末と発泡剤とを混合し焼成してガラス発泡資材を製造する際に、少なくともＥＭ菌と称されている微生物による生成物を混合し焼成してなるガラス発泡資材は、出願時の段落「0009」に記載のように、発泡資材独特の無数の気泡に加えて、微生物による生成物などが均一に分散されて担持されているので、微生物による生成物などが大気や水などと接触する機会が増え、微生物による生成物などの作用が効率的に働く。
【００１６】
なお、出願時の請求項４のように、予め製造した発泡資材に微生物や微生物による生成物を含ませ、担持させて製品とすることもできる。この場合、液体の状態の生成物を含浸させることが効果的であるが、粉末状体を散布したりして、発泡資材の無数の気泡に含ませることもできる。
【００１７】
このように、焼成後の発泡資材に含ませる場合は、炉の高温にさらされないので、生きた微生物でも発泡資材の無数の気泡に含ませて担持させることができる。
【００１８】
また、出願時の請求項５は、予め製造した発泡資材に薬剤、化学物質を担持させてなる発泡資材であるが、このように、予め製造した発泡資材に薬剤、化学物質その他の物質を含ませてあると、発泡資材の無数の気泡の中にこれらの物質が担持され、これらの物質の作用、効果が長期間持続する。
【００１９】
例えば、白蟻防除剤などを含ませておいた発泡資材を、家屋の床下に散在させたり、床下の土の中に混ぜ込んだりすると、発泡資材の内部に担持される白蟻防除剤などの効能が長期間持続する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に本発明によるガラス粉末を原料とする発泡資材とその製造方法が実際上どのように具体化されるか実施形態を説明する。図１は発泡資材の製造工程を示す図である。
【００２１】
（１）の１は廃びんであり、この廃びん１を破砕機によって破砕すると、（２）のように、数ｍｍ大の粒２になる。このガラスカレット２を、粉砕機によってパウダー状に粉砕すると、（３）のように、ガラス粉末３になる。このようなガラス粉末３に発泡剤を混ぜて、炉の中で焼成すると、（４）のような軽石状の発泡資材４となる。
【００２２】
図２は、（３）のようなガラス粉末３から（４）のような発泡資材を製造する装置の模式側面図である。５は焼成炉であり、熱源は重油バーナーであるが、ガスバーナーでも、電気炉でもよい。炉内温度は、例えば５００〜１０００℃の範囲で温度制御でき、また領域ごとの温度制御もできる。
【００２３】
この焼成炉５の中をエンドレスのコンベア６が走行する。このコンベア６は耐熱性の材質、すなわち金属製を用いる。また、上下から熱を効果的に受けられ、かつ湾曲しやすいように、メッシュベルトを用いる。
【００２４】
コンベア６は、入口側の駆動ローラ７で駆動され、間隔をおいて配設した支持ローラ８…の上を走行する。出口側のローラ９は、コンベア６にテンションを与えるためのものである。１０はガイドローラである。
【００２５】
焼成炉５の内部において、コンベア６の上下両側にバーナー１１を配置してある。なお、実線のバーナー１１は焼成炉５の手前側の側壁に取り付けてあり、破線のバーナー１１は焼成炉５の後方の側壁に取り付けてある。
【００２６】
そして、焼成炉５の入口側には、コンベア６上に原料を供給するためのホッパー１２を設けてあり、焼成炉５の出口に続いて、徐冷室１３を配置してある。
【００２７】
この装置において、図１（３）のガラス粉末と発泡剤とＥＭ菌による生成物（ＥＭ菌生成物）とを配合した原料（混合済みガラス粉末）をホッパー１２に投入しておき、下端のシャッターを開けると共にコンベア６を走行させる。
【００２８】
すると、ホッパー１２の下端のレベラー１４の下面とコンベア６上面との隙間Ｇに応じた厚みの混合済みガラス粉末が焼成炉５中に送り込まれる。焼成炉５の内部は、入口側から1.軟化ゾーン、2.溶融ゾーン、3.焼結ゾーン、4.発泡ゾーンの４ゾーンに大別され、各ゾーン毎に温度制御される。
【００２９】
したがって、コンベア６上に敷きつめられた厚さＧの混合済みガラス粉末は、まず軟化ゾーンで加熱軟化した後、次の溶融ゾーンで溶融する。そして、次に焼結ゾーンで焼結した後、発泡ゾーンで発泡剤の作用で発泡する。
【００３０】
この状態では、厚さ一定の板状であるが、最後の徐冷室１３内で徐冷されると、熱ストレスによって20〜50mm程度の大きさに割れて、自然に図１（４）のような軽石状となる。
【００３１】
しかも、この軽石状の発泡資材には、ＥＭ菌生成物が均一に分散して含まれている。そして、無数の気泡が連続しているため、その表面積が大きく、ＥＭ菌生成物と外気との接触面積も極めて大きい。その結果、周囲の環境や雰囲気に対しＥＭ菌生成物の作用が短期間にかつ大きく影響する。
【００３２】
この装置において、製造される発泡資材の用途に応じて色々な制御を行なう。例えば、送入される混合済みガラス粉末の厚みＧは、８ｍｍから２５ｍｍ程度の範囲で自由に選択できる。なお、幅はコンベア６の幅の範囲内に限られるが、例えば１１００ｍｍ程度である。
【００３３】
混合済みガラス粉末の焼成炉５内の搬送速度は、コンベア６の走行速度によって自由に選択できる。例えば、0.２ｍ／min 〜0.8m/minまで、0.01ｍ単位で制御できる。
【００３４】
また、炉内温度は、各ゾーンごとに、650 ℃から950 ℃まで、段階的に設定できる。
【００３５】
さらに、ガラス粉末と発泡剤とＥＭ菌生成物との混合比やガラス粉末の粒度、発泡剤の種類、ＥＭ菌生成物の濃度などによっても、発泡資材の条件が異なってくる。前記のような発泡資材を製造するには、ガラス粉末の粒度は、５００μｍ以下が適しており、特に２５０μｍ以下の微細粉末が適している。発泡剤としては、炭化珪素や炭酸カルシウムあるいは両者の混合物が適している。
【００３６】
本発明によると、このように混合済みガラス粉末において、予めＥＭ菌生成物を混合するが、この場合、ガラス粉末に混合する物質は、焼成炉５の内部の熱に耐えられる物質であれば、ＥＭ菌生成物以外の微生物による生成物でも差し支えない。さらに、微生物生成物以外の物質を混合することもできる。
【００３７】
また、ＥＭ菌生成物やその他の微生物生成物が粉状であれば、予め混合してからホッパー１２に投入してもよいが、液体の場合は、焼成炉５の内部において、散水することで、混入することもできる。
【００３８】
このように、焼成炉５で焼成する前に混入する方法のほかに、混入される物質によっては、従来の方法で製造した後の発泡資材３に、ＥＭ菌生成物などの微生物生成物を含ませることもできる。あるいは、薬剤や肥料などを含ませることもできる。
【００３９】
この発泡資材に含ませる物質が液体の場合は、発泡資材の上から当該液体を散布してもよいし、当該液体の中に発泡資材を漬け込んで、重しを乗せてもよい。公知の真空含浸の方法で気泡中にしみ込ませることもできる。
【００４０】
発泡資材に含ませる液体として、通常の水を含ませておき、この発泡資材を土に混入したり、植木鉢の底に敷いておくと、灌水の頻度を軽減できる、という効果も得られる。したがって、発泡資材に含ませる液体の種類に応じて色々な効果が得られる。
【００４１】
あるいは、発泡資材を、豚舎などから排出する糞尿の濾過に用い、発泡資材が目詰まりして濾過機能が劣化したら、糞尿を含んだ発泡資材を取り出して畑などに撒いたり、土壌に混合すると、長期間肥料効果を発揮できる。
【００４２】
粉末の場合は、粉末と発泡資材とを混ぜ合わせることで、気泡中に当該粉末を含ませることができる。また、粉末を混ぜ込んだ水の状態で発泡資材に含ませると、気泡の奥まで容易に含ませることができる。なお、水分はいずれは蒸発する。
【００４３】
このように、製造後の発泡資材にＥＭ菌生成物などの物質を含ませる場合は、焼成炉５から出てきた状態の発泡資材そのままの状態で含ませ、そのままの状態で使用することができるが、細かく粉砕した状態で使用することもできる。また、発泡資材を細かく粉砕した状態で、ＥＭ菌生成物などの物質を含ませることもできる。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１のように、ガラス粉末と発泡剤とを混合し焼成してガラス発泡資材を製造する際に、ＥＭ菌と称されている微生物による生成物すなわちＥＭ菌生成物を混合して製造する結果、段落「0033」に記載のように、この軽石状の発泡資材には、ＥＭ菌生成物が均一に分散して含まれている。そして、無数の気泡が連続しているため、その表面積が大きく、ＥＭ菌生成物と外気との接触面積も極めて大きいので、周囲の環境や雰囲気に対しＥＭ菌生成物の作用が短期間にかつ大きく影響する。
【００４５】
段落「0037」に記載のように、ガラス粉末と発泡剤とＥＭ菌生成物との混合比やガラス粉末の粒度、発泡剤の種類、ＥＭ菌生成物の濃度などによっても、発泡資材の条件が異なってくる。前記のような発泡資材を製造するには、ガラス粉末の粒度は、５００μｍ以下が適しており、特に２５０μｍ以下の微細粉末が適している。発泡剤としては、炭化珪素や炭酸カルシウムあるいは両者の混合物が適している。
【００４６】
請求項３のように、前記の添加材は固体又は液体の状態でもよく、性状は特に限定されないので、入手しやすい或いは扱いやすい性状の生成物を用いることができる。
【００４７】
請求項４のように、ガラス粉末と発泡剤とを混合し焼成してガラス発泡資材を製造する際に、少なくともＥＭ菌と称されている微生物による生成物を混合し焼成してなるガラス発泡資材は、出願時の段落「0046」に記載のように、発泡資材独特の無数の気泡に加えて、微生物による生成物などが均一に分散されて担持されているので、微生物による生成物などが大気や水などと接触する機会が増え、微生物による生成物などの作用が効率的に働く。
【図面の簡単な説明】
【図１】発泡資材の製造工程を示す図である。
【図２】ガラス粉末から発泡資材を製造する装置の模式側面図である。
【符号の説明】
１廃びん
２ガラスカレット
３ガラス粉末
４発泡資材
５焼成炉
６コンベア
７駆動ローラ
８支持ローラ
９巻き取りローラ
１０ピンチローラ
１１バーナー
１２ホッパー
１３徐冷室
１４レベラー
【図１】
0004638572.tif 000002
【図２】
0004638572.tif 000003