(57)【要約】【課題】その廃材を有機物が存在するような場所に廃棄した場合であっても、硫化水素の発生を長期間に亘り安価に且つ二次的環境汚染を引き起こすことなく抑制できる石膏系建材を提供する。【解決手段】石膏を主材とし、これに酸化第二鉄、四三酸化鉄、これらの混合物、鉄鋼材料の製造又は加工プロセスから排出される鉄廃棄物等の鉄酸化物を配合した。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
石膏を主材とし、鉄酸化物を配合して成ることを特徴とする石膏系建材。
【請求項２】
石膏１００質量部当り鉄酸化物を０．０１〜２５質量部の割合で配合した請求項１記載の石膏系建材。
【請求項３】
鉄酸化物が、酸化第二鉄、四三酸化鉄又はこれらの混合物である請求項１又は２記載の石膏系建材。
【請求項４】
鉄酸化物が、鉄鋼材料の製造又は加工プロセスから排出される鉄廃棄物である請求項１又は２記載の石膏系建材。
【請求項５】
鉄酸化物が、非結晶部分を含有するものである請求項１〜４のいずれか一つの項記載の石膏系建材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は石膏系建材に関する。石膏を主材とする石膏系建材、例えば石膏ボードの廃材を埋立処分等に供して廃棄するときは、石膏ボードの廃材を破砕し、石膏部分と紙部分とに分けた後、石膏部分を安定型処分場で埋立処分している。しかし、その石膏部分に少量の紙類が含まれていると、また何らかの原因で有機物が存在していると、これらが嫌気性下で分解し、その分解物を栄養源とする硫酸還元菌が活性化する。そしてかかる硫酸還元菌が石膏ボードの廃材中の硫酸イオンを還元して硫化水素ガスを発生させ、かかる硫化水素ガスが周囲に充満したり、大気中に放散するという不都合を生じる。本発明はその廃材を有機物が存在するような場所に廃棄した場合であっても硫化水素の発生を長期間に亘り抑制できる石膏系建材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、その廃材を有機物が存在するような場所に廃棄した場合であっても硫化水素の発生を抑制する石膏系建材として、共に石膏を主材とし、消石灰、生石灰、セメント等のアルカリ性物質を配合したもの（例えば特許文献１参照）、またアントラキノン類やアントラヒドロキノン類等のアントラキノン化合物を配合したもの（例えば特許文献２参照）が知られており、更に硫化水素の発生阻害剤としてはアモルファス合金（例えば特許文献３参照）も知られている。しかし、アルカリ性物質を配合したものは、アルカリ性物質が経日的な炭酸化により中性化するため、長期間に亘る効果の発現に疑問があり、またアントラキノン化合物やアモルファス合金を配合したものは、それ自体が高価であるため、石膏系建材、例えば石膏ボードの持つ特長の一つである経済性が損なわれる。
【特許文献１】特開２００１−３２７９４１号公報
【特許文献２】特開２００２−７０２３６号公報
【特許文献３】特開平１１−１５６３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明が解決しようとする課題は、その廃材を有機物が存在するような場所に廃棄した場合であっても、硫化水素の発生を長期間に亘り安価に且つ二次的環境汚染を引き起こすことなく抑制できる石膏系建材を提供する処にある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記の課題を解決する本発明は、石膏を主材とし、鉄酸化物を配合して成ることを特徴とする石膏系建材に係る。
【０００５】
本発明に係る石膏系建材も、石膏を主材とするものである。主材となる石膏としては、天然石膏、排脱石膏、リン酸石膏等の原料石膏に由来するβ型半水石膏、α型半水石膏、これらの混合物等が挙げられる。また対象となる石膏系建材としては、石膏ボードの他に、石膏板、スラグ石膏板、ケイカル板、石膏ブロック、石膏プラスター、石膏系パテ、石膏系目地処理材等が挙げられる。
【０００６】
本発明に係る石膏系建材は、前記のように石膏を主材とするものであるが、更に鉄酸化物を配合して成るものである。鉄酸化物の配合割合は特に制限されないが、石膏１００質量部当たり、０．０１〜２５質量部とするのが好ましく、０．１〜１５質量部とするのがより好ましく、１〜１０質量部とするのが特に好ましい。鉄酸化物の配合割合が、石膏１００質量部当たり、０．０１質量部未満になると、硫化水素の発生抑制効果が明らかに低くなり、逆に２５質量部超になると、硫化水素の発生抑制効果は変わらないだけでなく、得られる石膏系建材が明らかに黒ずんで外観が見苦しくなる。
【０００７】
鉄酸化物は石膏系建材の通常の製造ライン上で適宜に配合することができる。例えば、石膏ボードの場合、原料石膏からβ型やα型の半水石膏（焼石膏）を調製するとき又は調製した後、焼石膏から石膏スラリーを調製するとき又は調製した後、石膏スラリーを石膏ボード用原紙上に供給するとき又は供給した後等、いずれの段階でもよい。
【０００８】
本発明に係る石膏系建材において、配合する鉄酸化物としては、酸化第二鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、四三酸化鉄（Ｆｅ３Ｏ４）、これらの混合物、更には鉄鋼材料の製造又は加工プロセスから排出される鉄廃棄物、例えば切断、研削、研磨等の処理に伴って発生する粉状の鉄屑類、より具体的にはグラインダーダストやショットブラストダスト等が挙げられる。なかでも、かかる鉄廃棄物は、これに含まれる非結晶部分によるものと推察されるが、酸化第二鉄や四三酸化鉄に比べて、硫化水素の発生抑制効果が高く、しかもその処分に困っているのが実状であるところ、その有効利用を同時に図ることができるという利点がある。
【０００９】
石膏を主材とし、これに鉄酸化物を配合した本発明に係る石膏系建材、例えば石膏ボードの廃材を有機物が存在する場所に廃棄すると、嫌気性下にて活性化した硫酸還元菌が石膏ボードの廃材を分解して硫酸イオンを生成させるが、同時に鉄酸化物から鉄イオンも生成させ、かかる鉄イオンが硫酸イオンを捕捉するので、硫化水素の発生が抑制されるものと推察される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る石膏系建材によると、その廃材を有機物が存在するような場所に廃棄した場合であっても、硫化水素の発生を長期間に亘り安価に且つ二次的環境汚染を引き起こすことなく抑制できる。
【実施例】
【００１１】
試験区分１
・石膏ボードの製造（比較例）
通常の石膏ボードの製造手順にしたがい、次のように石膏ボードを製造した。先ず、焼石膏、水、予め発泡させた泡沫及び接着剤等の添加剤をミキサーに投入し、混合して石膏スラリーとした。次に、この石膏スラリーを連続して繰り出される石膏ボード用原紙上に供給し、更に別に連続して繰り出される石膏ボード用原紙を被せて、成形機へ供し、所定寸法の生石膏ボードを成形した。最後に、この生石膏ボードを粗切りし、乾燥機に供して、自由水を蒸発させた後、所定寸法に切断して石膏ボードを得た。
【００１２】
・評価
製造した石膏ボードを粉砕して廃材とした。別に、諏訪湖の浚渫土を１０倍水希釈し、３５℃で２４時間静置したものの上澄液を硫酸還元菌培養液とした。石膏ボードの廃材１００ｇ、硫酸還元菌培養液２ｇ、水５００ｇ、石膏成分以外の環境中に由来する有機汚濁成分として微生物反応性の高い酸化澱粉を０ｇ、１ｇ、３ｇ、５ｇ又は１０ｇの５区分で加え、混合した。混合物を内容１．７Ｌの長方形のタッパに入れ、蓋を被せて、その周囲をビニールテープで密封した。蓋には、タッパ内のガスのサンプリング口を設けた。これを３５℃の恒温室に最長で１５週間静置した。１週毎にタッパ内のガスをサンプリングし、その硫化水素濃度（ｐｐｍ）を、北川式検知管のＴｕｂｅＮｏ．１２０ＳＥ（光明理化学工業社製）で測定した。結果を図１に示した。図１中、白抜き丸印を結ぶ折れ線１１は酸化澱粉を添加していない場合（添加量が０ｇの場合）の硫化水素濃度（ｐｐｍ）を、白抜き三角印を結ぶ折れ線１２は酸化澱粉を１ｇ添加した場合の硫化水素濃度（ｐｐｍ）を、黒塗り丸印を結ぶ折れ線１３は酸化澱粉を３ｇ添加した場合の硫化水素濃度（ｐｐｍ）を、白抜き四角印を結ぶ折れ線１４は酸化澱粉を５ｇ添加した場合の硫化水素濃度（ｐｐｍ）を、そして×印を結ぶ折れ線１５は酸化澱粉を１０ｇ添加した場合の硫化水素濃度（ｐｐｍ）を示しており、また縦軸の硫化水素濃度２０００ｐｐｍは、２０００ｐｐｍ以上であることを示している。図１は、いずれも比較例に相当する例の結果を示しているが、かかる図１の結果からも明らかなように、試験区分１のような場合は酸化澱粉（有機物）の添加量の増加により硫化水素ガスの濃度が上昇することがわかる。
【００１３】
試験区分２
・石膏ボードの製造（実施例及び比較例）
試験区分１と同様に石膏ボードを製造した。但し、ここでは、試験区分１と同じ石膏スラリーを用いた石膏ボード（比較例１）の他に、石膏スラリーとして、焼石膏１００質量部当たり、鉄酸化物としていずれも粉状のＦｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、グラインダーダスト又はショットブラストダストを５質量部の割合で加えたものを用いて石膏ボード（実施例１〜４）を製造した。
【００１４】
・評価
製造した石膏ボードについて、試験区分１と同様に評価した。但し、ここでは、石膏ボードの廃材１００ｇに対し、前記と同じ酸化澱粉を３ｇ加えた。結果を図２に示した。図２中、黒塗り丸印を結ぶ折れ線２１は鉄酸化物を添加していない石膏スラリーを用いた場合（比較例１）の硫化水素濃度（ｐｐｍ）を、×印を結ぶ折れ線２２はＦｅ２Ｏ３を添加した石膏スラリーを用いた場合（実施例１）の硫化水素濃度（ｐｐｍ）を、白抜き三角印を結ぶ折れ線２３はＦｅ３Ｏ４を添加した石膏スラリーを用いた場合（実施例２）の硫化水素濃度（ｐｐｍ）を、白抜き丸印を結ぶ折れ線２４はグラインダーダストを添加した石膏スラリーを用いた場合（実施例３）の硫化水素濃度（ｐｐｍ）を、そして白抜き四角印を結ぶ折れ線２５はショットブラストダストを添加した石膏スラリーを用いた場合（実施例４）の硫化水素濃度（ｐｐｍ）を示しており、また縦軸の硫化水素濃度２０００ｐｐｍは、２０００ｐｐｍ以上であることを示している。図２の結果からも明らかなように、鉄酸化物としてＦｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、グラインダーダスト又はショットブラストダストを配合した各実施例の石膏ボードは、その廃材を有機物が存在するような場所に廃棄した場合であっても、硫化水素の発生を長期間に亘り抑制していることがわかり、なかでもグラインダーダスト又はショットブラストダストの効果が優れていることがわかる。
【００１５】
試験区分３
・石膏ボードの製造（実施例）
試験区分１と同様に石膏ボードを製造した。但し、ここでは、石膏スラリーとして、焼石膏１００質量部当たり、鉄酸化物としていずれも粉状のグラインダーダストを０．１質量部、０．５質量部、１質量部又は５質量部の割合で加えたものを用いて石膏ボード（実施例５〜８）を製造した。
【００１６】
・評価
製造した石膏ボードについて、試験区分１と同様に評価した。但し、ここでは、石膏ボードの廃材１００ｇに対し、前記と同じ酸化澱粉を３ｇ加えた。結果を図３に示した。図３中、×印を結ぶ折れ線３１はグラインダーダストを０．１質量部の割合で添加した石膏スラリーを用いた場合（実施例５）の硫化水素濃度（ｐｐｍ）を、白抜き丸印を結ぶ折れ線３２はグラインダーダストを０．５質量部の割合で添加した石膏スラリーを用いた場合（実施例６）の硫化水素濃度（ｐｐｍ）を、白抜き三角印を結ぶ折れ線３３はグラインダーダストを１質量部の割合で添加した石膏スラリーを用いた場合（実施例７）の硫化水素濃度（ｐｐｍ）を、そして白抜き四角印を結ぶ折れ線３４はグラインダーダストを５質量部の割合で添加した石膏スラリーを用いた場合（実施例８）の硫化水素濃度（ｐｐｍ）を示しており、また縦軸の硫化水素濃度２０００ｐｐｍは、２０００ｐｐｍ以上であることを示している。図３の結果からも明らかなように、鉄酸化物としてグラインダーダストを配合した各実施例の石膏ボードは、その廃材を有機物が存在するような場所に廃棄した場合であっても、硫化水素の発生を長期間に亘り安定して抑制していることがわかり、その配合量は、石膏１００質量部当たり、０．１〜５質量部の割合でこの割合が増加するにつれて有効であることがわかる。
【００１７】
試験区分４
・石膏ボードの製造（実施例）
試験区分１と同様に石膏ボードを製造した。但し、ここでは、石膏スラリーとして、焼石膏１００質量部当たり、鉄酸化物としていずれも粉状のショットブラストダストを０．１質量部、０．５質量部、１質量部又は５質量部の割合で加えたものを用いて石膏ボード（実施例９〜１２）を製造した。
【００１８】
・評価
製造した石膏ボードについて、試験区分１と同様に評価した。但し、ここでは、石膏ボードの廃材１００ｇに対し、有機物として酸化澱粉を３ｇ加えた。結果を図４に示した。図３中、×印を結ぶ折れ線４１はショットブラストダストを０．１質量部の割合で添加した石膏スラリーを用いた場合（実施例９）の硫化水素濃度（ｐｐｍ）を、白抜き丸印を結ぶ折れ線４２はショットブラストダストを０．５質量部の割合で添加した石膏スラリーを用いた場合（実施例１０）の硫化水素濃度（ｐｐｍ）を、白抜き三角印を結ぶ折れ線４３はショットブラストダストを１質量部の割合で添加した石膏スラリーを用いた場合（実施例１１）の硫化水素濃度（ｐｐｍ）を、そして白抜き四角印を結ぶ折れ線４４はショットブラストダストを５質量部の割合で添加した石膏スラリーを用いた場合（実施例１２）の硫化水素濃度（ｐｐｍ）を示しており、また縦軸の硫化水素濃度２０００ｐｐｍは、２０００ｐｐｍ以上であることを示している。図４の結果からも明らかなように、鉄酸化物としてショットブラストダストを配合した各実施例の石膏ボードは、その廃材を有機物が存在するような場所に廃棄した場合であっても、硫化水素の発生を長期間に亘り安定して抑制していることがわかり、その配合量は、石膏１００質量部当たり、０．１〜５質量部の割合でこの割合が増加するにつれて有効であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来の石膏ボードの廃材を廃棄したときの硫化水素の発生濃度を例示するグラフ。
【図２】本発明に係る石膏ボード等の廃材を廃棄したときの硫化水素の発生濃度を例示するグラフ。
【図３】本発明に係る他の石膏ボード等の廃材を廃棄したときの硫化水素の発生濃度を例示するグラフ。
【図４】本発明に係る更に他の石膏ボード等の廃材を廃棄したときの硫化水素の発生濃度を例示するグラフ。
【符号の説明】
【００２０】
１１〜１５，２１                    比較例についての折れ線
２２〜２５，３１〜３４，４１〜４４  実施例についての折れ線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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