(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末状の主原料と、一種以上の副原料と、水とを含む混合物を製造するための撹拌装置であって、
前記混合物を収容可能な容器と、
前記容器の底部に設けられて上下方向の縦回転軸の周りに回転可能な縦軸攪拌部材と、
前記縦軸撹拌部材の上方に前記縦回転軸と交差する方向を向けて設けられた横回転軸の周りに回転可能な横軸攪拌部材と、を備え、
前記横軸撹拌部材は、一対が上下方向にずれた位置に設けられていることを特徴とする撹拌装置。
【請求項２】
前記横軸撹拌部材の回転方向は、この横軸撹拌部材に備えられた羽根部が前記縦軸撹拌部材に接近したときに前記縦軸撹拌部材の回転方向と同方向に移動する順方向であることを特徴とする請求項１に記載の撹拌装置。
【請求項３】
前記容器には、前記横軸撹拌部材に対して前記縦軸撹拌部材の回転方向後方位置に前記水を散布可能な散水部材が備えられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撹拌装置。
【請求項４】
前記散水部材は、前記縦軸撹拌部材の回転半径方向に沿うとともに回転中心から前記容器の周縁部に渡る散水領域に前記水を散布可能とされていることを特徴とする請求項３に記載の撹拌装置。
【請求項５】
粉末状の主原料と、一種以上の副原料と、水とを含み、かつ、前記副原料の割合が前記主原料と前記副原料との乾燥重量の和に対して１０％以下である混合物を、請求項１から請求項４のいずれかに記載の撹拌装置を使用して製造する方法であって、
(a)前記縦軸撹拌部材を回転させつつ、前記主原料を、その上端が、前記横軸撹拌部材に設けられた前記羽根部が前記横回転軸に対して上側に位置するときの長さ方向における中央位置に達するまで前記容器内に投入する工程と、
(b)前記容器内に前記副原料を投入する工程と、
(c)前記縦軸撹拌部材および前記横軸撹拌部材を回転させて、前記主原料と前記副原料とを混合して混合原料を調製する工程と、
(d)前記縦軸撹拌部材および前記横軸撹拌部材を回転させつつ前記散水部材から前記水を散布して、前記混合原料と水とを混合する工程とを実行することを特徴とする混合物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撹拌装置、および混合物の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平７−２５６７９号公報に開示されているように、ケイ酸カルシウムを含有する軽量気泡コンクリート等を炭酸化処理し、吸放湿性に優れた成形体（以下、「炭酸硬化成形体」と称することがある）を得る技術が知られている。この炭酸硬化成形体は、主として軽量気泡コンクリートの粉粒体からなる主原料に水を混合し、加圧下で成形した後に、炭酸ガス雰囲気下で養生することにより製造される。
【０００３】
ここで、主原料と水との混合は、セラミックスの製造工程において通常に使用されるミキサ等の撹拌設備を用いて行われていた。このミキサは、容器の底部に撹拌羽が設けられたものであって、この容器内に主原料と水とをそれぞれ投入し、撹拌羽を回転させることによって混合が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、炭酸硬化成形体の製造工程において、主原料に少量の副原料を添加する場合がある。このような場合に、上記したような通常の撹拌設備による混合方法では、主原料と副原料と水とを均一に混合することが困難であった。その原因は、以下のようであると考えられる。
【０００５】
粉体原料を使用して成形により製造される代表的な材料として、タイル等のセラミックス材料があり、これらは粉体成形または乾式成形と呼ばれる方法で製造されている。セラミックス材料の製造方法としては、他に粘土状にした原料をろくろや押し出し成形機などを用いて成形する可塑成形や、スラリー状にした原料を型枠に流し込んで成形する鋳込み成形があるが、粉体成形は、製品の寸法安定性が高いことや製造効率が高いことが他の製造方法と比して利点であり、特に板状製品を成形するのに適している。
この粉体成形に使用される原料としては、粉末状あるい顆粒状のものが使用されるが、その含水率は１０％以下である。このような乾燥した原料に顔料等の乾燥した副原料を混合する場合、一般的に使用される撹拌設備によって、副原料が主原料中に均質に分散した混合粉体を容易に得ることができる。
【０００６】
ところが、炭酸硬化成形体の製造においては、微細な空隙をもつ多孔質のケイ酸カルシウム系粉体材料を主原料に使用する場合、以下の二つの理由から粉体材料に水を添加している。
【０００７】
第一の理由は、成形後の炭酸養生において、水はケイ酸カルシウムの炭酸化反応を促進させる働きがあるためである。すなわち、炭酸ガスが成形体に含まれる水に溶解し、一方ケイ酸カルシウムからカルシウムイオンが水中に溶出し、これらが反応して炭酸カルシウムが析出することにより硬化が進行するのである。反応に必要な水分は少量でもよく、通常工業的には数％以上であればよい。
第二の理由は、加圧成形する際に保形性を確保するためである。多孔質の粉体を水分の少ない状態で加圧成形した場合、加圧成形後の除荷、脱型の段階で成形体の膨張が大きくなり、寸法精度が低くなってしまう場合がある。これは、多孔質粉体に含まれる空気が加圧時に完全に抜けきらず、材料内部で圧縮され、これが除荷、脱型の段階で大きく膨張することによるものと考えられる。この膨張を防止するために必要な水分は、原料の粉末粒度や細孔分布、圧力、加圧時間、成形体の寸法等によって異なるが、一般に原料粉体固形分に対しておおよそ２５％以上であり、好ましくは３０％以上である。一方、原料中の水分が多すぎると、加圧成形で脱水に時間がかかるとともに、結合材として必要なカルシウムが水とともに溶出してしまうので好ましくない。また加圧脱水が不充分になると、成形体に層間剥離が生じることになる。したがって、水の量は６５％以下が好ましく、さらに好ましくは５０％以下である。
【０００８】
これらの理由から、炭酸硬化成形体の製造においては、おおよそ含水率２５％〜６５％の範囲内となるように粉体原料に水が加えられる。このような含水率の範囲内においては、粉体原料は乾燥時のようにさらさらとした状態ではなくなってしまう。一方で、多孔質体は粒子間だけでなく細孔内にも水分を吸着するため、相当量の水を加えてもスラリー状にはならない。すなわち、混合物は湿気を帯びた湿潤粉体であって、乾燥粉体のような流動性を失う一方、多量の水による流動性を得るには至らないのである。このため、主原料と副原料と水とを均一に混合することが困難となってしまう。
【０００９】
特に、副原料の添加量が主原料に比して著しく少ない場合や、湿気を帯びることにより解繊されにくくなる繊維を副原料として使用した場合には、均一な混合を行うことはいっそう難しくなる。さらには、副原料が有機系繊維や、顔料、吸着材等の微粉末のように浮遊しやすいものであると、通常用いる撹拌設備では主原料と副原料が上下に分離した状態となってしまい、均一な混合は非常に難しいものとなる。
【００１０】
このように、主原料と副原料との混合が不均一となれば、炭酸硬化成形体に寸法のばらつきが生じたり、反りや側反りが大きくなったり、また亀裂や割れが生じたりするおそれがある。また、主原料および副原料と水との混合が不均一となれば、局所的な炭酸化反応速度の違いや収縮量の違いが起こり、炭酸硬化成形体の反りや側反りが大きくなったり、亀裂や割れが発生したりするおそれがある。特に、大型の成形体を製造する場合においては、このような問題が顕著となる。
【００１１】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、水分を含む混合物を製造する場合において、主原料と副原料と水とを均一に混合することのできる撹拌装置、および混合物の製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために請求項１の発明に係る撹拌装置は、粉末状の主原料と、一種以上の副原料と、水とを含む混合物を製造するための撹拌装置であって、前記混合物を収容可能な容器と、前記容器の底部に設けられて上下方向の縦回転軸の周りに回転可能な縦軸攪拌部材と、前記縦軸撹拌部材の上方に前記縦回転軸と交差する方向を向けて設けられた横回転軸の周りに回転可能な横軸攪拌部材と、を備え、前記横軸撹拌部材は、一対が上下方向にずれた位置に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
ここで、本発明の主原料としては、ケイ酸カルシウムを含有する軽量気泡コンクリート、ケイカル板、窯業系サイジング材などのセメント二次製品の粉砕物、更にはコンクリート廃材、セメントスラッジなどが使用できる。これらの中でも、特にケイ酸カルシウムを主成分としている軽量気泡コンクリートを粉砕した軽量気泡コンクリート粉粒体が好ましい。また、主原料には、必要に応じて骨材等が添加されていてもよい。
【００１４】
また、本発明の副原料としては、繊維、顔料、ＶＯＣ吸着剤等の機能性材料、珪石粉、長石粉、雲母、軽石、珪藻土、建設廃土等が使用できる。なかでも水を加えることによって収束するために、通常のミキサ等では混合を行いにくい繊維を使用する場合に、本発明を好適に適用できるものである。なお、この場合に繊維としては、ガラス繊維、ウォラスナイト等の無機系繊維、ポリプロピレン、アクリル、ビニロン、人工或いは天然セルロースなどの有機系繊維が使用できるが、保形性、製品の切削加工性、肌合いなどを考慮した場合、有機系繊維が好ましく、中でもビニロンが好ましい。繊維長としては、５００μｍ〜３ｍｍ程度が製品の毛羽立ちが少なく好ましい。また、アスペクト比（繊維長／繊維径）は、２０〜３００程度が好ましい。さらに、副原料としての繊維の添加量は、混合原料、すなわち主原料と副原料との和に対して１０重量％以下であることが好ましく、さらに好ましくは５％以下であり、０．１〜１．０重量％であることがいっそう好ましい。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１に記載の撹拌装置であって、前記横軸撹拌部材の回転方向は、この横軸撹拌部材に備えられた羽根部が前記縦軸撹拌部材に接近したときに前記縦軸撹拌部材の回転方向と同方向に移動する順方向であることを特徴とする。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の撹拌装置であって、前記容器には、前記横軸撹拌部材に対して前記縦軸撹拌部材の回転方向後方位置に前記水を散布可能な散水部材が備えられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項３に記載の撹拌装置であって、前記散水部材は、前記縦軸撹拌部材の回転半径方向に沿うとともに回転中心から前記容器の周縁部に渡る散水領域に前記水を散布可能とされていることを特徴とする。
【００１８】
請求項５の発明は、粉末状の主原料と、一種以上の副原料と、水とを含み、かつ、前記副原料の割合が前記主原料と前記副原料との乾燥重量の和に対して１０％以下である前記混合物を、請求項１から請求項４のいずれかに記載の撹拌装置を使用して製造する方法であって、(a)前記縦軸撹拌部材を回転させつつ、前記主原料を、その上端が、前記横軸撹拌部材に設けられた前記羽根部が前記横回転軸に対して上側に位置するときの長さ方向における中央位置に達するまで前記容器内に投入する工程と、(b)前記容器内に前記副原料を投入する工程と、(c)前記縦軸撹拌部材および前記横軸撹拌部材を回転させて、前記主原料と前記副原料とを混合して混合原料を調製する工程と、(d)前記縦軸撹拌部材および前記横軸撹拌部材を回転させつつ前記散水部材から前記水を散布して、前記混合原料と水とを混合する工程とを実行することを特徴とする。
【００２１】
【発明の作用、および発明の効果】
請求項１の発明によれば、撹拌装置には、容器の底部に設けられて上下方向の縦回転軸の周りに回転可能な縦軸攪拌部材と、この縦軸撹拌部材の上方に設けられて縦回転軸と交差する方向の横回転軸の周りに回転可能な横軸攪拌部材とが備えられている。このような構成によれば、副原料および水は、混合の過程において、主原料中で横軸撹拌部材の回動に伴って縦方向に拡散されるとともに、縦軸撹拌部材の回動に伴って横方向に拡散される。このようにして、原料、副原料、および水の混合が効果的に行われる。
【００２２】
なお、より効果的な混合のためには、予め、比較的乾燥した状態で主原料と副原料とを均一に混合しておき、その後に水を加えて混合を行うことが好ましい。このような場合において、主原料として多孔質の粉体材料を使用する場合には、この粉体材料が空気中の水分を吸着している場合がある。このとき、例えば粉体材料において空気と接している表面のみが湿り気を帯びる（または乾く）などのように、局所的に含水率の多い（または少ない）状態を生じ、通常の撹拌装置では副原料との均一な混合を行いにくくなる場合がある。
【００２３】
このような場合であっても、請求項１の構成によれば、横軸撹拌部材の回動に伴う縦方向の拡散と、縦軸撹拌部材の回動に伴う横方向の拡散により、偏在する水分が拡散されて全体の含水率が均一とされ、原料と副原料と水との均一な混合を容易に行うことができる。
【００２４】
請求項１の発明によれば、一対の横軸撹拌部材を上下方向にずれた位置に設けることによって、副原料の縦方向への拡散をより効果的に行うことができる。
【００２５】
請求項２の発明によれば、横軸撹拌部材の回転方向は、この横軸撹拌部材に備えられた羽根部が縦軸撹拌部材に接近したときに前記縦軸撹拌部材の回転方向と同方向に移動する順方向とされている。このような構成によれば、横軸撹拌部材による縦方向の回転流が、縦軸撹拌部材による横方向の回転流と合流することにより、副原料の混合が円滑に行われる。
【００２６】
請求項３の発明によれば、散水部材は、横軸撹拌部材に対して縦軸撹拌部材の回転方向後方位置に水を散布可能とされている。これにより、水分を帯びた混合原料を速やかに下方へ拡散させることができ、水の混合原料への拡散を速やかに行わせることができる。
【００２７】
請求項４の発明によれば、散水部材は、縦軸撹拌部材の回転半径方向に沿うとともに回転中心から容器の周縁部に渡る散水領域に水を散布可能とされている。このような構成によれば、散布された水は、縦軸撹拌部材の回転によって同心円状に拡散されるため、混合原料全体に均一に水を混合させることができる。
【００２９】
請求項５の発明によれば、まず、縦軸撹拌部材を回転させつつ、主原料を容器内に投入する。これにより、主原料が容器内で均一にならされ、この後の副原料との混合が行いやすくなる。特に、主原料として多孔質の粉体材料を使用する場合には、この粉体材料が空気中の水分を吸着している場合がある。このとき、例えば粉体材料において空気と接している表面のみが湿り気を帯びる（または乾く）などのように、局所的に含水率の多い（または少ない）状態を生じていると、副原料との均一な混合を行いにくくなる。このような場合であっても、あらかじめ縦軸撹拌部材を回転させつつ、主原料を容器内に投入することにより、主原料の含水率が均一となり、この後の副原料との混合が行いやすくなる。
【００３０】
また、主原料は、その上端が、横回転軸に対して上側に位置する羽根部の長さ方向における中央位置に達するまで投入される。このため、副原料との混合時において、羽根部が回動されてその先端部が主原料中に潜り込むときに、副原料が主原料の内部に押し込まれる。これにより、主原料と副原料との混合を効果的に行うことができる。特に、副原料が浮遊しやすい材料である場合には効果的である。
【００３１】
さらに、主原料と副原料との混合を先に行い、その後に散水部材から水を散布する。このように、あらかじめ比較的乾燥した状態で主原料と副原料との混合を行っておくことにより、均一な混合物を製造することができる。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の撹拌装置、および混合物の製造方法を具体化した実施形態について、図１〜図７を参照しつつ詳細に説明する。
【００３２】
図１には、本実施形態の撹拌装置１を示す。この撹拌装置１には、例えばステンレスにより有底の円筒状に形成された容器２が備えられている。
【００３３】
容器２の底部には、アジテータ１０（本発明の縦軸撹拌部材に該当する）が設けられている。このアジテータ１０は、容器２の底面３における中央位置から上方へ垂直に突出された縦回転軸１１に、上下二段のインペラ１２、１５が取り付けられた構造となっている。
【００３４】
下段側の大インペラ１２は、縦回転軸１１に上方から抜き差し可能に嵌め付けられる軸受け部１３の回りに、軸方向と直交方向に延びる３枚の大羽根部１４が１２０度間隔で設けられた形状となっている。大羽根部１４は、その先端部が容器２の内周面４近くに達する長さの板状に形成されており、回転方向前方側に向かって下降する傾斜姿勢で軸受け部１３に取り付けられている。
【００３５】
上段側の中インペラ１５は、同じく縦回転軸１１に上方から抜き差し可能に嵌め付けられる軸受け部１６の回りに、軸方向と直交方向に延びる３枚の中羽根部１７が１２０度間隔で設けられた形状となっている。中羽根部１７は、大羽根部１４の約半分の長さの板状に形成され、回転方向後方側に向かって下降する傾斜姿勢で軸受け部１６に取り付けられている。
【００３６】
両インペラ１２、１５は、大羽根部１４と中羽根部１７とが上方から見て互い違いとなるように縦回転軸１１に取り付けられている（図２参照）。また、縦回転軸１１は、容器２の下方に設けられたモータ１８に連結されており、このモータ１８の駆動力によって、両インペラ１２、１５が縦回転軸１１の回りに回転駆動されるようになっている。
【００３７】
容器２の内周面４には、一対のチョッパ２０Ａ、２０Ｂ（本発明の横軸撹拌部材に該当する）が１８０度間隔で設けられている。このチョッパ２０Ａ、２０Ｂは、容器２の内周面４から水平方向に突出された横回転軸２１に、小インペラ２３が、軸方向に間隔を開けて３組取り付けられた構造となっている。この小インペラ２３は、軸方向と直交方向に延びる４枚の小羽根部２２が９０度間隔で設けられたものである。
また、チョッパ２０Ａ、２０Ｂの横回転軸２１は、容器２の側方に設けられたモータ２４に連結されており、このモータ２４の駆動力によって、小インペラ２３が横回転軸２１の回りに回転駆動されるようになっている。
【００３８】
一対のチョッパ２０Ａ、２０Ｂは、互いに上下にずれた位置に設けられている。すなわち、第一のチョッパ２０Ａは、容器２の上下方向の中央よりもやや上側の位置に設けられており、第二のチョッパ２０Ｂは、第一のチョッパ２０Ａとアジテータ１０とのほぼ中間位置に設けられている。
【００３９】
また、容器２の外周面には、容器２の内部に連通する筒状の排出筒５が備えられており、ここから混合物４４を容器２の外部へ排出することが可能となっている。
【００４０】
容器２の上面側には、容器２の上面の開口部を緊密に塞ぐことが可能な略円盤状に形成された天板部３０が、開閉自在に装着されている（図１、図３参照）。この天板部３０には、主原料および副原料を容器２内に投入するための投入口３１、３２と、水４３を容器２内に供給するための散水口３４とが設けられている。
【００４１】
主原料投入口３１は、円形の開放口の開口縁を壁状に立ち上げることによって、筒状に形成されている。また、副原料投入口３２は、主原料投入口３１よりも一回り大きな略矩形状に形成された開放口に、この開放口を閉止可能な蓋部３３がヒンジ部を介して開閉自在に取り付けられたものである。
【００４２】
散水口３４は、第一のチョッパ２０Ａに対して、アジテータ１０の回転方向後方側の位置に、主原料投入口３１よりもやや径の小さな筒状に形成されている。この散水口３４の上側の開口には、水４３を供給するためのホース３７が接続され、下側の開口には、ホース３７から供給された水４３を噴霧するための散水ノズル３５が取り付けられている。散水ノズル３５は、略釣鐘状に形成されるとともに、その下側面は、容器２の半径方向を長径軸とする略楕円形の噴水面３６とされており、ここには多数の噴水口（図示せず）が開設されている。また散水ノズル３５において釣鐘の頂点位置からは、筒状の連結部（図示せず）が延設されており、この連結部が散水口３４の内側に緊密に嵌め付けられることにより、散水ノズル３５が散水口３４に取り付けられている。このとき、散水ノズル３５はその噴水面３６を容器２の中心方向に向かって僅かに上方へ傾けた姿勢とされており、容器２の半径方向に沿って、周縁部から中心位置に渡る帯状の散水領域Ｒに水４３を噴霧することが可能とされている。
【００４３】
次に、上記のように構成された撹拌装置１によって混合物４４を製造する工程について説明する。
【００４４】
本実施形態の混合物４４の製造に使用される主原料は、軽量気泡コンクリートを粉砕して平均粒子径１０〜２００μｍとした軽量気泡コンクリート粉粒体４０（本発明の主原料に該当する。以下、粉粒体４０と称する）である。この粉粒体４０は多孔質であり、少量の水分を吸着している場合があるため、混合工程で加える水４３の量を決定するためにあらかじめ含水率を測定しておく。
【００４５】
そして、撹拌装置１のアジテータ１０を回転させつつ、主原料投入口３１から粉粒体４０を容器２内に流し入れ、粉粒体４０を容器２内全体に均一にならしていく（図４）。粉粒体４０は、その上端が第一のチョッパ２０Ａの小羽根部２２のうち、横回転軸２１に対して上側に位置するものの長さ方向における中央位置に達するまで投入される。このとき、アジテータ１０を高速で回転させると、発生する熱により粉粒体４０に含まれている水分が水蒸気となり、この後の混合工程において繊維４１が解繊されにくくなる。このため、アジテータ１０の回転速度を５〜２０ｒｐｍの低速とすることが好ましい。また、温度上昇を防ぐため、容器２を冷却しながら撹拌を行ってもよい。
【００４６】
次に、アジテータ１０の回転を一端停止し、副原料投入口３２から繊維４１（本発明の副原料に該当する）を投入する。そして、アジテータ１０の回転を再開し、回転速度を１１１ｒｐｍまで上昇させるとともに、チョッパ２０Ａ、２０Ｂを回転速度３，０００ｒｐｍで回転させて、繊維４１を粉粒体４０に分散させる（図５）。この段階では、水４３が添加されていないため、粉粒体４０が比較的乾燥した状態でさらさらとしており、かつ、繊維４１が湿気を帯びることにより収束してだまを生じることがない。このため、混合が円滑に行われる。
【００４７】
この混合工程において、第一のチョッパ２０Ａの小羽根部２２は、横回転軸２１に対して上側まで回動されたときにその先端部２２Ａが粉粒体４０の上面４０Ａに露出される。そして、小羽根部２２がさらに回動されてこの先端部２２Ａが粉粒体４０中に潜り込むときに、粉粒体４０の上面に存在する繊維４１が粉粒体４０の内部に押し込まれる。そして、押し込まれた繊維４１は、アジテータ１０による回転流に乗って横方向に拡散される。
【００４８】
ここで、チョッパ２０Ａは、アジテータ１０の回転方向に対して順方向に回転される。すなわち、チョッパ２０Ａの小羽根部２２が横回転軸２１の下側へ回動され、アジテータ１０に近づいたときに、その送り方向がアジテータ１０の回転方向と一致する方向に回転される。言い換えれば、アジテータ１０がモータ１８側から見て反時計回りに回転されるのに対して、チョッパ２０Ａ、２０Ｂはモータ２４側から見て時計回りに回転される（図５中矢印方向）。このようにすれば、チョッパ２０Ａの回転により生じる縦方向の回転流が、横回転軸２１の下側位置で、アジテータ１０の回転により生じる横方向の回転流と合流する。これにより、繊維４１の拡散が円滑に行われる。
【００４９】
次いで、アジテータ１０の回転流により第二のチョッパ２０Ｂの近傍まで運ばれた繊維４１は、第二のチョッパ２０Ｂの縦方向の回転に伴って、さらに下方へと運ばれる。そして、下方へ運ばれた繊維４１は、さらにアジテータ１０による回転流によって横方向に拡散される。このとき、上記した第一のチョッパ２０Ａの場合と同様に、第二のチョッパ２０Ｂの回転方向がアジテータ１０の回転方向に対して順方向とされている。このため、繊維４１の拡散が円滑に行われる。このようにして、繊維４１が粉粒体４０全体に拡散されていく。
【００５０】
さらに、アジテータ１０の下段側の大インペラ１２は、回転方向前方側が僅かに下方に傾く姿勢で軸受け部１３に取り付けられており、斜め上方への掬い上げの回転流を作り出す。一方、上段側の中インペラ１５は、回転方向後方側が僅かに下方に傾く姿勢で軸受け部１６に取り付けられており、斜め下方への吸い込みの回転流を作り出す。これらにより、粉粒体４０全体に対流を生じさせて、繊維４１を均一に拡散させることができる。このようにして、粉粒体４０と繊維４１とが混合された混合原料４２が調製される（図６）。
【００５１】
次いで、散水ノズル３５から混合原料４２の上面に所定量の水４３を散布しつつ、さらに撹拌を行う（図７）。水４３の添加量は、予め測定された粉粒体４０の含水量を差し引いて定められ、添加後の混合物４４の含水量が約３５±５重量％となるように調整される。
【００５２】
さらに、だまの発生を防止するためには、繊維４１が充分に解繊され、粉粒体４０中に充分に拡散されてから散水を開始することが好ましい。しかし、散水開始のタイミングが遅すぎれば、混合の際に発する熱によって水蒸気が発生し、この水蒸気によって一端解繊した繊維４１が再び収束して、だまを生じやすくなる。このため、散水は水蒸気の発生が始まる直前に開始されることが好ましい。具体的には、容器２内の温度が４０℃以上となる直前、もしくは、容器２内と外気との温度差が２０℃以上となる直前に開始されることが好ましい。
【００５３】
散水ノズル３５から噴出される水４３は、第一のチョッパ２０Ａに対してアジテータ１０の回転方向後方側であって、容器２の半径方向に沿って周縁部から中心位置に渡る散水領域Ｒに噴霧される。そして、噴霧された水４３によって水分を帯びた散水領域Ｒの粉粒体４０は、上記した繊維４１の場合と同様に、チョッパ２０Ａ、２０Ｂによる回転流に乗って下方に拡散され、アジテータ１０による回転流に乗って横方向に拡散される。これにより、水４３が混合原料４２全体に均一に拡散される。
【００５４】
このとき、散水領域Ｒを第一のチョッパ２０Ａに対してアジテータ１０の回転方向後方側とすることによって、水分を帯びた混合原料４２を速やかに下方へ拡散させることができ、水４３の混合原料４２への拡散を速やかに行わせることができる。また、散水領域Ｒは容器２の半径方向に沿って周縁部から中心位置に渡る範囲とされている。これにより、アジテータ１０の回転に伴って散水された水４３が同心円状に拡散されるため、混合原料４２全体に水４３を均一に混合することができる。
【００５５】
このようにして、粉粒体４０と繊維４１と水４３とが均一に混合された混合物４４が製造される。製造された混合物４４は、容器２の排出筒５から排出され、次のプレス成形工程に運ばれる。
【００５６】
プレス成形工程では、例えば一軸プレス機などの加圧成形機の型枠内に混合物４４を流し入れ、プレスにより加圧力１０〜３０ＭＰａで成形する。
【００５７】
続いて、得られた加圧成形体を加圧成形機から取り出し、養生用の釜内において炭酸ガス又は炭酸ガス含有ガスと接触させ、炭酸化反応を起こさせて硬化させる。炭酸化反応は、例えば炭酸ガス又は炭酸ガス含有ガスとして市販の液体二酸化炭素、ドライアイス、燃焼ガス、排気ガス等を用い、炭酸ガス濃度は３〜１００％、好ましくは３０〜１００％、圧力は０．１〜０．８ＭＰａ、温度は０℃以上飽和温度以下、好ましくは室温〜飽和温度マイナス２０℃の条件で行われる。その後、必要に応じて上記炭酸硬化成形体を乾燥させる。
【００５８】
このようにして、内部まで炭酸化が均一に成されており、曲げ強度が良好で、亀裂や割れの発生も認められない優れた吸放湿性を有する炭酸硬化成形体が完成される。
【００５９】
本発明の技術的範囲は、上記した実施形態によって限定されるものではなく、例えば、次に記載するようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。その他、本発明の技術的範囲は、均等の範囲にまで及ぶものである。
（１）本実施形態によれば、アジテータ１０には大インペラ１２と中インペラ１５とが備えられているが、本発明によれば第一の撹拌部材の構成は本実施形態の限りではなく、例えば一種類のインペラのみを備えていてもよい。
（２）本実施形態によれば、アジテータ１０に備えられたインペラ１２、１５はそれぞれ３枚の羽根部１４、１７を備えているが、本発明によれば第一の撹拌部材に備えられる羽根部の枚数は本実施形態の限りではなく、２枚、あるいは４枚以上であってもよい。
（３）本実施形態によれば、チョッパ２０Ａ、２０Ｂは、それぞれ４枚の小羽根部２２を備えた小インペラ２３を３組備えているが、本発明によれば、第二の撹拌部材の羽根部の枚数は、原料の性状、あるいは副原料の添加量などに応じて３枚以下、あるいは５枚以上とされていてもよい。また、インペラ２３の数も本実施形態の限りではなく、２組以下、あるいは４組以上であってもよい。
（４）本実施形態によれば、チョッパ２０Ａ、２０Ｂは互いに上下にずれた位置に設けられているが、本発明によれば、第二の撹拌羽根の位置は本実施形態の限りではなく、同じ高さに設けられていてもよい。
（５）本実施形態によれば、副原料としては繊維４１が使用されているが、本発明によれば副原料の種類は本実施形態の限りではなく、例えば顔料等を使用してもよく、繊維と顔料等を混合して使用してもよい。そのような場合にも、本実施形態と同様の方法で主原料との均一な混合を行うことができる。
（６）本実施形態によれば、繊維４１を乾燥状態で副原料投入口３２から容器２内に投入して混合を行っているが、本発明によれば副原料の混合方法は本実施形態の限りではなく、例えば副原料をあらかじめ水に分散したものを投入して混合を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の撹拌装置の側断面図
【図２】本実施形態の撹拌装置の上面図
【図３】天板部を取り付けた撹拌装置の上面図
【図４】撹拌装置に粉粒体を投入した状態を示す側断面図
【図５】撹拌装置に繊維を投入した状態を示す側断面図
【図６】粉粒体と繊維とが混合された状態を示す側断面図
【図７】混合原料に水を散布した状態を示す側断面図
【符号の説明】
１…撹拌装置
２…容器
１０…アジテータ（縦軸攪拌部材）
１１…縦回転軸
２０Ａ、２０Ｂ…チョッパ（横軸攪拌部材）
２１…横回転軸
２２…小羽根部（羽根部）
２２Ａ…先端部
３５…散水ノズル（散水部材）
４０…粉粒体（主原料）
４１…繊維（副原料）
４２…混合原料
４３…水
４４…混合物
Ｒ…散水領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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