(57)【要約】【課題】この発明は、リサイクル廃材から軽量強靭な建材を製造することを課題としたものである。【解決手段】  セラミックス廃材、有機可燃性材、セラッミクス硬化剤、ガラス系バインダー及び水を混合撹拌して均一な粘稠材とし、該粘稠材を建材型に入れて素建材を成形し、前記素建材を乾燥し、これを６００℃〜１０００℃に加熱して前記有機可燃性材を焼成した後、自然放冷することを特徴とするリサイクル材料を用いた建材の製造方法により上記課題を解決した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス廃材、有機可燃性材、セラッミクス硬化剤、ガラス系バインダー及び水を混合撹拌して均一な粘稠材とし、該粘稠材を建材型に入れて素建材を成形し、前記素建材を乾燥し、これを６００℃〜１０００℃に加熱して前記有機可燃性材を焼成した後、自然放冷することを特徴とするリサイクル材料を用いた建材の製造方法。
【請求項２】
セラミックス廃材１００（重量）に対し、有機可燃性材５％〜１０％、セラミックス硬化剤３％〜１０％、ガラス系バインダー２０％〜２５％及び水１０％〜２０％としたことを特徴とする請求項１記載のリサイクル材料を用いた建材の製造方法。
【請求項３】
セラッミクス廃材を、硅砂の水簸残渣の粘土類としたことを特徴とする請求項１記載のリサイクル材料を用いた建材の製造方法。
【請求項４】
有機可燃性材を、おが屑、葉屑、廃木材及び樹脂類としたことを特徴とする請求項１記載のリサイクル材料を用いた建材の製造方法。
【請求項５】
セラミックス硬化剤を、水ガラス類及び／又は硅酸ソーダとしたことを特徴とする請求項１記載のリサイクル材料を用いた建材の製造方法。
【請求項６】
ガラス系バインダーを、フラッキス類、ブラウン管及び液晶ガラスとしたことを特徴とする請求項１記載のリサイクル材料を用いた建材の製造方法。
【請求項７】
請求項１又は２記載の製造方法により製造したリサイクル材料を用いて製造した建材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、リサイクル材料を主材として、不燃、軽量、断熱、不劣化の特徴を有する瓦、タイル、外壁材又は道路舗装材、あるいは保水煉瓦又は緑化材などの各種建材の製造方法及び建材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、リサイクル材料の使用又は軽量瓦の製造などの建材については幾多の提案があり、それぞれ用途を特化して採用されている。しかしながら、同一材料を用いて各種建材に使用されるものは少なく、工業的に多量製産されている建材は殆どない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０００−５０７６６０号公報
【特許文献２】特開平７−１０９１８３号公報
【特許文献３】特開２０１１−２５６５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、廃棄物の再利用については、廃棄タイヤを粉砕し、ガラス繊維及びスチールベルトの破片を、オキシラン含有樹脂とアミン含有硬化剤とからなるエポキシ混合物と混合して、他の製品（例えばまくら木）を成形する技術が知られている（特許文献１）。
【０００５】
また、ガラス粉粒体を焼結してなる板状発泡体に繊維を混入して補強したセラミックス複合体の提案もある（特許文献２）。
【０００６】
また、ガラス廃材を利用して発泡ガラス粒を製造し、この発泡ガラス粒を用いて軽量瓦又は軽量タイルを製造する技術も提案されている（特許文献３）。
【０００７】
前記各建材は、何れも廃棄物を利用した建材であるが、合成樹脂の入らない廃棄物にあっては、製品が重くなるという問題があった。
【０００８】
前記において、発泡体を形成する廃棄物溶融ガラスは、都市ごみ、下水汚泥、飛灰、鉱山廃砕、河川の堆積物、湖沼のヘドロなどの廃棄物を溶融処理して得られる溶融スラグを冷却固化したものであり、適当な粒度に粉砕して焼結材料に成形したものである。
【０００９】
従って、廃棄物溶融ガラスに含まれた窒素、一酸化炭素又は硫黄酸化物などのガス、あるいは水蒸気の放出により発泡するので、通常の加熱発泡で均等な発泡製品を得ることは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記に対し、この発明は、可燃材料（例えば植物廃棄物の乾燥物又は樹脂粉末）、ガラス質バインダー（例えば３００メッシュ以下の粉末で、７００℃〜１０００℃で溶融する材料）、硅酸ソーダ（水ガラス）及び水を混練した材料を素材として、通常の要領により素建材（瓦型を用いれば素瓦）を成形し、この素建材を乾燥した後、７００℃〜８００℃で焼成して所定の軽量建材を製造するものである。
【００１１】
前記において、植物廃棄物は焼成時に消失し、該部には空洞のみが残る。この空洞の表面には前記処理により、陶質の被膜が出来て全体を強化している。
【００１２】
この発明に使用する材料は次のとおりである。
１． セラミックス廃材（硅砂の水簸残渣の粘土類、その他の粘土類）
２． 有機可燃性材（植物及び樹脂類）
３． セラミックス硬化剤（水ガラス類、硅酸ソーダ）
４． ガラス系バインダー（フラッキス類、ブラウン管、液晶ガラス等）
５． 水
【００１３】
この発明は、前記１、２、４記載の廃材を利用することにより、従来廃棄されていた資源をリサイクルして新しい建材（例えば、瓦、タイル、その他の外装建材など）を生成するものである。
【００１４】
前記において、セラミックス廃材の粘土は主原料であって、全体の材質を構成し、前記主原料をガラス系バインダーで一体化し、目的とする建材を構成する。前記におけるその他の粘土類とは、目的を異にする作業中（例えば土木工事中）に生じた粘土類を含むものとする。
【００１５】
また、前記において、各材料を一体化することにより次のような役目を果たしている。
【００１６】
前記セラミックス廃材の粘土を主原料として成形、焼成すると、加圧強度を有する主力原料となる。また、有機可燃性材は、例えば植物チップ（山林の間伐木材で、５〜１０ｍｍ以下の粉砕物）を使用する。また裕貴可燃性材は前記の他におが屑、葉屑、木材チップ（木工廃材）などがある。前記おが屑、葉屑又は木材チップ等は、鶏舎、豚舎又は牛舎等の敷藁等に混合し、又は単独で利用し、その後農地の肥料として使用する。又は化学肥料と混合し又は単独で農地山林等の肥料に使用することもできる。更に石膏ボード又は発泡セメント等と共に、未焼成品建材等の材料としても使用することができる。
【００１７】
前記各種有機廃材を粘土と混合して成型後、焼成すると、前記廃材が燃焼して空洞ができるので、成形物が軽量化され、有機物の混合比によっては重量を従来の１／２〜１／３にすることができる。
【００１８】
また、セラミックス硬化剤は、成型時に粘土の硬化剤として使用する。これは成型から焼成に入るまでの途中に粘土を硬化させる役目がある。
【００１９】
また、ガラス系バインダーは、一般廃棄ガラス、ブラウン管又は液晶ガラスなどを３００メッシュ以下に粉砕して、粘土と混合してあるので、前記粘土内の可燃性材料が６００℃前後で焼失すると、その焼失部に空洞ができる。前記温度が８００℃以上になると、前記バインダーが溶融し、空洞壁に付着して被膜を生成するので、空洞の強度が向上する。
【００２０】
このように、有機物の燃焼による空洞の生成、空洞壁の強化は従来知られていないことは勿論、予測もされていなかった。
【００２１】
前記における水は、成型に際し乾式又は湿式成型の何れにおいても可塑性の調整をすることになる。
【００２２】
この発明における各成分量は、粘土１００（重量）に対して次のようになる。  
有機可燃性材（木、葉、おが屑）        ５％〜１０％
セラミックス硬化剤（水ガラス）        ３％〜１０％
ガラス系バインダー（ガラス微粉）      ２０％〜２５％
水（可塑性）                          １０％〜２０％
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、粘土に混入した有機物が焼失して空洞ができるので、空洞生成用の手段を要しない効果がある。従って、加熱、冷却に際して何らの配慮も必要としない。
【００２４】
また、空洞壁に硬質の膜ができるので、強度が増強する効果がある。さらに、有機可燃性材の焼失を利用した空洞の生成であるから、有機可燃性材の大きさ及び混入量によって、製品の比重及び強度、空洞の量並びに空洞の大きさをコントロールすることができるなどの効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）この発明の実施例における瓦素材の一部断面拡大図、（ｂ）同じく製品の一部断面拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
この発明において、硅砂の水簸残渣の粘土類などのセラミックス廃材、植物及び樹脂類よりなる有機可燃性材、水ガラス類、硅酸ソーダ類などのセラミックス硬化剤及びブラウン管、液晶ガラスなどのガラス廃材に水を加えて混合して粘稠状（粘土に適量の水を加えた場合と同様）とし、これを型に入れて瓦素材、タイル素材などの建材素材を形成する。
【００２７】
前記建材素材を乾燥して水分を２０％以下にした後、７００℃〜８００℃で焼成して所定の軽量建材を製造する。前記建材の嵩比重は、１〜２．５位の間で自由に選定することができる。比重の小さい建材は強度が低下しやすいので、有機可燃性材の混入量及び大きさによって調整する。
【００２８】
前記製品の形状は、従来の型を使用すれば従来品と同等になるが、この発明の特性に合わせて大きさ、形状を自由に選定することができる。また、比重の選定も自由であるが、一般的に軽量にすれば強度が低下するので、使用建材の種類によって、形状、重量、強度を選定する。一般に外装に使用する場合には、他物との接触又は衝突を考慮して形状、強度を定める。また、内装に使用する場合には、外観、色彩などに配慮するが、内装、外装共に適宜の補強材（例えば細線などを鉄筋状に配置）を用いることも自由にできる。
【実施例１】
【００２９】
この発明の第一の実施例を説明する。粘土１００（重量）に対し、８％のおが屑３と、８％の水ガラス（セラミックス）、２０％の廃ガラス粉末に、水１５％を混入して混合し、型に入れて成型する。例えば、瓦型に入れて瓦素材１を成型する。ついで、この瓦素材１を通風（２５℃〜３０℃）乾燥させ、水分２０％に乾燥したならば、６００℃〜１０００℃で２時間加熱焼成すれば製品ができる。
【００３０】
前記６００℃〜１０００℃の焼成によって、瓦素材１内の有機物は悉く焼失し、該部は空洞４となる。また、６００℃〜１０００℃の加熱によって、空洞４の表面が溶融して陶質被膜５を形成する。この陶質被膜５により全体は補強される。
【００３１】
前記において、瓦素材１は、粘土、水ガラス及び廃ガラス粉末の混合物２におが屑３が混在しているが（図１（ａ））、焼成によりおが屑が焼失して空洞４が生じ、空洞壁に陶質被膜５が生じた瓦６となる（図１（ｂ））。
【実施例２】
【００３２】
この発明の第二の実施例を説明する。本実施例で使用する材料は以下のとおりである。  
粘土                          １００（重量）
おが屑                        ９％
セラミックス硬化剤            ９％
ガラス系バインダー            ２０％
水                            １５％
【００３３】
前記材料を混合器に入れて均一に混合し、泥状とした後、これを型に充填して成型（例えば瓦素材）する。ついで、瓦素材を通風下で乾燥させ、水分が２０％以下になったならば、加熱炉に入れ４５０℃〜１０００℃に加熱する（例えば２時間で昇温）。ついで、前記焼成物を取り出し、自然放冷するとこの発明の製品ができる。
【００３４】
前記における加熱は、１０時間以内に常温から１０００℃に達し、ついで１２時間以内に１００℃まで冷却する。前記において、冷却は自然放冷を基本とし、２４時間かけて常温に戻す。
【符号の説明】
【００３５】
１  瓦素材
２  粘土、水ガラス及び廃ガラス粉末の混合物
３  おが屑
４  空洞
５  陶質被膜
６  瓦
【図１】
2013227188.tif 000003