(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機質繊維または鉱物質繊維に対して加水処理および解繊処理を施して天然鉱物粉体を混合し、この混合物を加圧成形および固化処理して板状となす調湿性繊維板の製造方法であって、
前記有機質繊維が、セルローズファイバー、木毛、オガクズ、動物繊維、合成繊維のいずれか又はこれらの混合物であり、前記鉱物質繊維が、グラスウール、ロックウールのいずれか又はこれらの混合物であるとともに、
前記天然鉱物粉体が、オパーリンシリカおよびスメクタイトを主成分とする粘土鉱物単体、又は当該粘土鉱物と、ベントナイト若しくは木節粘土あるいはこれらの双方を含有する調湿性多孔質鉱物と、の混合物であることを特徴とする調湿性繊維板の製造方法。
【請求項２】
前記天然鉱物粉体を粒径０．１ｍｍ以下の粉体とし、前記加圧成形および前記固化処理する前に、この粉体に対して成形助剤をあらかじめ混合しておくことを特徴とする請求項１に記載の調湿性繊維板の製造方法。
【請求項３】
前記成形助剤が水と増粘剤とを含有することを特徴とする請求項２に記載の調湿性繊維板の製造方法。
【請求項４】
前記有機質繊維と前記鉱物質繊維とからなる混合繊維に対して加水処理および解繊処理を施して天然鉱物粉体を混合し、この混合物を加圧成形および固化処理して板状となす調湿性繊維板の製造方法であって、
前記有機質繊維が、セルローズファイバー、木毛、オガクズ、動物繊維、合成繊維のいずれか又はこれらの混合物であり、前記鉱物質繊維が、グラスウール、ロックウールのいずれか又はこれらの混合物であるとともに、
前記天然鉱物粉体が、オパーリンシリカおよびスメクタイトを主成分とする粘土鉱物単体、又は当該粘土鉱物と、ベントナイト若しくは木節粘土あるいはこれらの双方を含有する調湿性多孔質鉱物と、の混合物であることを特徴とする調湿性繊維板の製造方法。
【請求項５】
前記天然鉱物粉体を粒径０．１ｍｍ以下の粉体とし、前記加圧成形および前記固化処理する前に、この粉体に対して成形助剤をあらかじめ混合しておくことを特徴とする請求項４に記載の調湿性繊維板の製造方法。
【請求項６】
前記成形助剤が水と増粘剤とを含有することを特徴とする請求項５に記載の調湿性繊維板の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の方法により製造されてなり、有機質繊維または鉱物質繊維と天然鉱物粉体とを含むことを特徴とする調湿性繊維板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、調湿性と断熱性とを備える調湿性繊維板の製造方法およびその調湿性繊維板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
風通しがよく夏の過ごし易さに力点をおいた日本旧来の建築に代わって普及が進みつつある高気密・高断熱建築は、室内の温度変化を低減して、いわゆる“住み易さ”を向上させるという効果を発揮する。一方で、通気・換気が適宜に実施されなければ湿気による様々な弊害を顕在化させるという一面も指摘され始めている。建築物の湿害は、ガラスサッシ表面やサッシ枠等に見受けられる「表面結露」に起因するものと、壁内等の目に見えない構造内部に発生する「内部結露」に起因するものとに大別できる。現在では主に、前記の表面結露を抑制する手法が提案されている。例えば、ガラス間を真空にしたり或いはそこにアルゴンガスを封入して断熱性を高めた２重サッシや、吸放湿を行う調湿性を持った珪藻土や漆喰を含んだ壁材やタイルを内装壁面に採用する手法がそれにあたる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、現在提案されている湿害対策のほとんどが表面結露を対象としたものであり、内部結露に関してはあまり対策がなされていないのが現状であった。内部結露が生じる箇所としては、外壁と内壁との間に充填された断熱材の周囲が代表的である。この断熱材として多く使用されるのが、ほとんど調湿性を備えていないグラスウール等の鉱物質繊維であり、その調湿性の乏しさ故に内部結露を容易に発生させてしまう結果となっていた。この内部結露に関しては、建築物の腐朽を促進し、その寿命を大幅に減ずる惧れが指摘されており、早急に解決すべき課題となっている。
【０００４】
そこで、調湿性のある断熱材として、古紙から再生したセルロースファイバーなどの木質繊維や、間伐材や廃材を解繊して板状とした木毛板等が提案されるに至った。しかし、前記木質繊維に関しては、吹付け又は吹き込みなどに施工方法が限定されてしまう問題や、木質繊維の調湿機能が無機鉱物よりも元来劣るという基本的な問題を抱えている。また木毛板に関しては、調湿性と断熱性が共に小さくて不十分であるという問題に加えて、木毛の結合・固化剤としてセメントや樹脂を使用するためリサイクルが難しいという問題もあった。
【０００５】
このリサイクルの困難さの問題に関していえば、内装材下地用として開発された調湿性を有する石膏ボードも、従来の石膏ボードと同様に使用済みの際の分離・回収・リサイクルが困難であるという問題を抱えており、調湿性および断熱性という機能性と分離・回収・再生が容易であるというリサイクル性とを併せて満足するには至らなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、以上のような問題点を鑑みてなされたものであり、調湿性と断熱性とを併せ持つと共に、リサイクル性にも優れた調湿性繊維板の製造方法およびその調湿性繊維板を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するためになされたもので、有機質繊維または鉱物質繊維に対して加水処理および解繊処理を施して天然鉱物粉体を混合し、この混合物を加圧成形および固化処理して板状となす調湿性繊維板の製造方法であって、前記有機質繊維が、セルローズファイバー、木毛、オガクズ、動物繊維、合成繊維のいずれか又はこれらの混合物であり、前記鉱物質繊維が、グラスウール、ロックウールのいずれか又はこれらの混合物であるとともに、前記天然鉱物粉体が、オパーリンシリカおよびスメクタイトを主成分とする粘土鉱物単体、又は当該粘土鉱物と、ベントナイト若しくは木節粘土あるいはこれらの双方を含有する調湿性多孔質鉱物と、の混合物であることを特徴とする調湿性繊維板の製造方法である。
さらに、本発明は、前記天然鉱物粉体を粒径０．１ｍｍ以下の粉体とし、前記加圧成形および前記固化処理する前に、この粉体に対して成形助剤をあらかじめ混合しておくことを特徴とする調湿性繊維板の製造方法である。
さらに、本発明は、前記成形助剤が水と増粘剤とを含有することを特徴とする調湿性繊維板の製造方法である。
また、本発明は、前記有機質繊維と前記鉱物質繊維とからなる混合繊維に対して加水処理および解繊処理を施して天然鉱物粉体を混合し、この混合物を加圧成形および固化処理して板状となす調湿性繊維板の製造方法であって、前記有機質繊維が、セルローズファイバー、木毛、オガクズ、動物繊維、合成繊維のいずれか又はこれらの混合物であり、前記鉱物質繊維が、グラスウール、ロックウールのいずれか又はこれらの混合物であるとともに、前記天然鉱物粉体が、オパーリンシリカおよびスメクタイトを主成分とする粘土鉱物単体、又は当該粘土鉱物と、ベントナイト若しくは木節粘土あるいはこれらの双方を含有する調湿性多孔質鉱物と、の混合物であることを特徴とする調湿性繊維板の製造方法である。
さらに、本発明は、前記天然鉱物粉体を粒径０．１ｍｍ以下の粉体とし、前記加圧成形および前記固化処理する前に、この粉体に対して成形助剤をあらかじめ混合しておくことを特徴とする調湿性繊維板の製造方法である。
さらに、本発明は、前記成形助剤が水と増粘剤とを含有することを特徴とする調湿性繊維板の製造方法である。
さらに、本発明は、上記方法により製造されてなり、有機質繊維または鉱物質繊維と天然鉱物粉体とを含むことを特徴とする調湿性繊維板である。
【００１１】
なお、使用する天然鉱物は、粘土鉱物としてオパーリンシリカおよびスメクタイトを主成分とする鉱物（略称ＯＰＳ。以下、ＯＰＳと称する）が、混合対象となる各種繊維を結びつける結合力と、水分の吸放湿を適宜に行う調湿性とを併せ備えているため最も好適である。調湿性多孔質鉱物として、ベントナイトのような粘土鉱物や木節粘土等、あるいはそれらの混合粉体を使用することもできる。これら天然鉱物は粒径０．１ｍｍ以下の粉体として、成形助剤をあらかじめ混合しておき、この成形助剤の配合比を、当該天然鉱物に対して最大１０wt％前後とすることが望ましい。
【００１２】
有機質繊維または無機質繊維と天然鉱物との配合比に関しては、前者を大きくすれば断熱性がより高まり、後者を大きくすれば調湿性ならびに強度、かさ比重が大きくなる関係が見いだせる。また、成形圧が大きいほど強度とかさ比重が大きくなり、断熱性能は小さくなるという関係も見いだせる。したがって、調湿性繊維板の用途や目的に応じて、混合する繊維、天然鉱物、成形助剤（水と増粘剤）の配合比並びに成形圧を調整することで所望の特性の調湿性繊維板を得られることとなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態について以下に説明する。
【００１４】
＝＝＝実施例１＝＝＝
古紙から再生したセルローズファイバー（有機質繊維）並びにグラスウール（鉱物質繊維）をそれぞれ繊維原料とし、天然鉱物には粒径０．１ｍｍ以下に微粉砕したオパーリンシリカとスメクタイトを主成分とする天然鉱物（ＯＰＳ）を使用して調湿性繊維板を製造する例を示す。この場合、前記各繊維と天然鉱物粉体との重量配合比は１：１とする。増粘剤にはメトローズを使用し、その配合比はＯＰＳの１０wt％とする。また、繊維への加水量に関しては、セルローズファイバーにおいては重量比でその１１２％、グラスウールにおいてはその５０％とする。製造した調湿性繊維板の成形圧とその材料特性とを表１に示した。
【００１５】
【表１】
0004113697.tif 000002
【００１６】
恒温恒湿機を用いて、調湿性繊維板を入れた測定槽内の温度を一定にする一方で２４時間毎に槽内湿度を変動させて当該調湿性繊維板の吸湿率を測定したところ、表中に示す調湿機能のデータを得た。測定条件としては、槽内温度を２５℃、変動させる湿度を低湿度側：５０％、高湿度側：９０％とし、この湿度域における吸湿量の差を調湿機能とし、それを調湿性繊維板の乾燥重量に対する重量百分率で表示している。表に示す調湿性繊維板の特性から、やはりセルローズファイバーを含む調湿性繊維板の調湿機能が優れていることがわかる。
【００１７】
＝＝＝実施例２＝＝＝
カラ松間伐材を解繊して作製した糸状の木毛を有機質繊維とし、混合する天然鉱物と増粘剤の種類、およびその配合比は実施例１と同一条件とした実施例をここで示す。なお、前記有機質繊維としての木毛への加水量は、重量比で木毛の１４０％とする。ＯＰＳを使用した場合と比較のため、天然鉱物の種類を、窯業原料として一般的に使用されるベントナイトと木節粘土の場合を加えて製造を実行する。これらの成形圧と材料特性とを表２に示す。
【００１８】
【表２】
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天然鉱物に調湿性を備えたＯＰＳを用いた調湿性繊維板は、粘土鉱物単体で作製したものよりも明らかに調湿機能が優れている。
【００１９】
＝＝＝実施例３＝＝＝
実施例１および２で用いたセルローズファイバーと木毛とを１：１の重量比でプレミックスした混合繊維、ならびに同じセルローズファイバーと桐材の切断加工過程で排出するオガクズとをプレミックスした混合繊維をそれぞれ有機質繊維とし、使用する天然鉱物と増粘剤の種類、ならびにその配合比は実施例１、２と同一条件として調湿性繊維板を製造する例を示す。加水量は木毛混合繊維では重量比でその１２５％、オガクズ混合繊維はその１００％とする。これらの成形圧と材料特性を表３に示した。
【００２０】
【表３】
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いずれも優れた調湿機能を備える調湿性繊維板が得られた。
【００２１】
＝＝＝実施例４＝＝＝
実施例１で用いたセルローズファイバーを有機質繊維とし、当該有機質繊維とＯＰＳとの配合比を変えて調湿性繊維板を構成した場合、前記配合比を１０wt％以上の配合比でもって板材とすることができた。
【００２２】
以上の実施例から明らかなように、様々な繊維状物質を原料として、それに調湿性と結合力とを備えた天然鉱物を混合し、加圧成形後、乾燥・固化することにより、使用用途に応じた調湿性繊維板（木毛板含む）を容易に作製することができる。また、使用する有機質繊維および鉱物質繊維の種類、配合比等を適宜に変化させて混合することにより、各種繊維質原料を単独で使用するよりも、それぞれの欠点を補完することが可能となり、調湿性繊維板の形状安定性に資することが出来る。更に、オガクズのみならず、活性炭などのその他の機能を有する原料を目的に応じて配合することができるため、調湿性繊維板の多機能化を容易に図ることも出来るのである。
【００２３】
なお、上述した調湿性繊維板は、成形圧を高めて建材等に使用するボード（例えば石膏ボード等と同程度のサイズ、強度を備える）としたり、或いは成形圧を上記実施例のように数kgf/cm２程度として断熱材（例：３０〜５０ｃｍ四方のサイズで厚さ５０ｍｍ程度）となすことも出来る。また本発明の調湿性繊維板を成形するにあたり、板状ではなく鉢状、あるいはプランター形状等の形に成形するとすれば、植物栽培用の農業用ポットをなすことも可能である。この農業用ポットによれば、有機質繊維等の構成材料が土壌や水との親和性に優れて土壌化しやすいといった優れた特性を発現する。これと似た観点から言えば、本発明の調湿性繊維板を形成するに際し植物の種子や肥料を混入させることで緑化シートを簡便に製造することも可能であり、これを建築物屋上の緑化に用いることも出来る。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の調湿性繊維板の製造方法によれば、調湿性と断熱性とを併せ備えた調湿性繊維板を製造することが出来る。例えば、この調湿性繊維板を建築物の壁内等に使用することによって内部結露を抑制して建築物の湿害を防止し建築物の耐久性を向上させることが可能となる。また、その建築物における室内環境を快適に保つことも可能となるのである。加えて、製造時に間伐材や各種廃材、未利用資源等を有効活用することが促進される上に、硬化剤等としてセメントや樹脂を使用せずリサイクルが容易であるという優れた効果を奏する。
【００２５】
しかして、調湿性と断熱性とを併せ持つと共に、リサイクル性にも優れた調湿性繊維板の製造方法の提供が可能となる。