(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント系無機粉体と木質補強材とを含有する原料混合物を板上に散布してマットをフォーミングする工程１、
該マットを板と共に圧締して一次養生を行ない、該マットを予備硬化する工程２、
該予備硬化体を脱板して加圧炭酸ガス雰囲気中で養生する工程３、
更に該予備硬化体を加圧水蒸気雰囲気中で二次養生する工程４、
以上の工程１、２、３、４からなることを特徴とする木質セメント板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は主として建築用板材として使用される木質セメント板に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】
この種の木質セメント板は例えば木片、木毛、木質パルプ等の木質補強材をセメント系無機粉体に添加混合した原料混合物を板上に散布してマットをフォーミングし、該マットを板と共に圧締状態で一次養生を行なって該マットを予備硬化せしめ、更に該予備硬化体を二次養生して完全硬化せしめる方法によって製造される。
【０００３】
しかしながら製造された木質セメント板に未反応セメント成分が残存すると、該木質セメント板には吸湿による寸法変化や反りが発生し易くなると云う問題点が起きる。特に木質補強材がリグニン、ヘミセルロース、糖類等のセメント硬化阻害物質が含まれている樹種からなるものである場合には、セメント硬化不良が起こり未反応セメント成分が多く残存する結果、製品である木質セメント板の寸法安定性は顕著に悪くなる。
【０００４】
【従来の技術】
木質セメント板の寸法安定性を改良するために、該木質セメント板を炭酸ガスで処理する方法が提案されている。該木質セメント板を炭酸ガスで処理すると、セメントの硬化が促進されるばかりでなく、セメントの水和反応によって生成した水酸化カルシウムが炭酸カルシウムに変化し、該炭酸カルシウムが木質セメント板内部に存在する空隙に充填して、該木質セメント板の内部構造を緻密化することによって寸法安定性が改良される。
このような木質セメント板の炭酸ガス処理方法は例えば特開２０００−０７４６６号公報において提供されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の炭酸ガス処理方法は原料混合物のマットを加熱プレス硬化させて木質セメント板を製造した後に行われていたので、マットの加熱プレス硬化時にはまだ水酸化カルシウムがマット内に残存しており、該水酸化カルシウムの強アルカリ性によって木質補強材が劣化し、また木質セメント板の内部にまで炭酸ガスが浸透しにくいので、木質セメント板の強度が低下するしまた内部構造の緻密化が充分行われず、寸法安定性の改良が充分行われないと云う問題点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、セメント系無機粉体と木質補強材とを含有する原料混合物を板上に散布してマットをフォーミングする工程１、
該マットを板と共に圧締して一次養生を行ない、該マットを予備硬化する工程２、
該予備硬化体を脱板して加圧炭酸ガス雰囲気中で養生する工程３、
更に該予備硬化体を加圧水蒸気雰囲気中で二次養生する工程４、
以上の工程１、２、３、４からなる木質セメント板の製造方法を提供するものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
〔セメント系無機粉体〕
本発明に使用されるセメント系無機粉体とは、ケイ酸カルシウムを主成分とした水硬性の無機粉体であり、このような無機粉体としては、例えばポルトランドセメント、あるいはポルトランドセメントに高炉スラグを混合した高炉セメント、フライアッシュを混合したフライアッシュセメント、火山灰や白土等のシリカ物質を混合したシリカセメント、アルミナセメント、高炉スラグ等がある。
【０００８】
〔木質補強材〕
本発明に用いられる木質補強材としては、木粉、木毛、木片、木質繊維、木質パルプ、木質繊維束等があるが、該木質補強材には竹繊維、麻繊維、バカス、モミガラ、稲わら等のリグノセルロースを主成分とする材料を混合してもよい。好ましい木質補強材としては、巾０．５〜２．０mm、長さ１〜２０mm、アスペクト比（長さ／厚み）２０〜３０の木片や、直径０．１〜２．０mm、長さ２〜３５mmの分枝及び／又は彎曲及び／又は折曲した木質繊維束がある。上記木質補強材は、絶乾状態に換算して通常セメント系無機粉体に対して５〜１００重量％程度混合される。
【０００９】
〔骨材〕
上記セメント系無機粉体及び木質補強材以外に、本発明においては骨材、特に軽量骨材を混合してもよい。上記骨材としては、例えばケイ砂、ケイ石粉等が使用され、上記軽量骨材としてはパーライト、シラスバルーン、膨張頁岩、膨張粘土、焼成ケイ藻土、フライアッシュ、ガラスバルーン等が使用される。
上記骨材は、通常混合物の全固形粉に対して５〜１５重量％程度混合される。
【００１０】
〔第三成分〕
上記混合物には、所望なれば更に硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、アルミン酸塩類、水ガラス等の硬化促進剤やロウ、ワックス、パラフィン、界面活性剤、シリコン等の防水剤や撥水剤等が混合されてもよい。
【００１１】
〔木質セメント板の製造〕
本発明においては、木質セメント板は生産性の良好な乾式法によって製造することが好ましい。
乾式法の場合、工程１においては、上記セメント系無機粉体及び木質補強材、そして所望により骨材、第三成分を含有する混合物からなる成形材料をポジ柄模様の型板あるいは搬送板等の板上に散布してマットをフォーミングし、該マットに水を添加するか、あるいは上記セメント系無機粉体及び木質補強材、そして所望により骨材、第三成分を含有する混合物に水を添加混合し、得られた成形材料を型板あるいは搬送板等の板上に散布してマットをフォーミングする。いずれの方法においても、該水は該マット又は混合物の水分含有率が３０〜５０重量％となるように添加するのが好ましい。
【００１２】
工程２においては、板上にフォーミングされたマットを、板と共に通常３〜５ＭＰa の圧力で圧締した状態で４０〜５０℃程度の温度で５〜１０時間程度加熱して一次養生を行ない予備硬化させる。
【００１３】
工程３においては、該予備硬化体を板からはずして脱板し、通常はオートクレーブ内に収容し、加圧炭酸ガス雰囲気中で養生する。この場合、通常炭酸ガス濃度は１０〜１００容量％、圧力は２〜１０気圧に設定され、養生時間は１０〜１２０分程度とされる。
上記加圧炭酸ガス処理は予備硬化体に対して行われるので、予備硬化体内部にまで炭酸ガスが浸透し、その結果予備硬化体内部に残存する水酸化カルシウムも略完全に炭酸化される。
【００１４】
工程４においては、上記加圧炭酸ガス処理された予備硬化体を例えばオートクレーブ中で加圧水蒸気雰囲気中で二次養生する。この場合、通常水蒸気としては飽和水蒸気が使用され、圧力は２〜１０気圧に設定され、養生時間は６〜１２時間程度とされる。
【００１５】
上記加圧炭酸ガス処理工程（工程３）と加圧水蒸気養生工程（工程４）とは一つのオートクレーブ内で連続して行なうことが出来る。またこの場合、二次養生工程としては加圧炭酸ガス処理工程における炭酸ガス雰囲気の中へ水蒸気を吹込んで行なうことが出来る。
上記加圧水蒸気養生では前もって予備硬化体中の水酸化カルシウムが炭酸化されているので、高温高圧下におけるアルカリによる予備硬化体内の木質補強材の劣化は殆んど起らず、したがって得られる木質セメント板の強度は劣化しない。
【００１６】
二次養生後、得られた木質セメント板は所望なれば、乾燥、トリミング、塗装等を行なって製品とする。
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００１７】
〔実施例１〜９〕ポルトランドセメント６０重量％と、ケイ砂２０重量％と、木材フレーク２０重量％との原料混合物に、水３０〜５０重量％混合し、更に硬化促進剤として塩化マグネシウムをセメント対比０．５〜３．０重量％外添し攪拌混合してマット原料とした。該マット原料を板上に散布してマットにフォーミングし、該フォーミングマットを該板と共に複数層重ね、クランプした状態で４０〜５０℃、８時間一次養生した。一次養生後脱板し予備硬化体となし、該予備硬化体を養生釜中で表１に示す各条件でまず加圧炭酸ガスを注入し、次いで飽和水蒸気を圧入して１６５℃、１０時間の二次養生を行った。それぞれの条件下における試料の物性値は表１に示す。
【００１８】
【表１】
0004290855.tif 000002
【００１９】
〔比較例１〜７〕
表２に示すように比較例１は実施例と原料配合等を同条件で成形し、一次養生した予備硬化体を二次養生（１６５℃、１０時間）し、その後に加圧炭酸ガス処理を行った例であり、比較例２は該予備硬化体の二次養生後にも加圧炭酸ガス処理を全く行なわなかった例である。比較例３〜７は一次養生後の該予備硬化体に加圧炭酸ガスを種々の条件で注入処理したが飽和水蒸気の圧入を行なわない例である。
なお表１，表２中の物性試験はＪＩＳ  Ａ  ５９０５に準拠して測定した。
【００２０】
【表２】
0004290855.tif 000003
【００２１】
表１および表２を参照すれば、二次養生後に加圧炭酸ガス処理を行った比較例１は、一次養生後二次養生前に加圧炭酸ガス処理および二次養生として加圧水蒸気処理を行った実施例３に比して曲げ強度、特に剥離強度と吸水膨潤率とが劣っており、二次養生中に木質補強材の劣化が起こり、かつ水酸化カルシウムの炭酸化が不充分であったことをうかがわせる。
また一次硬化体の二次養生後にも加圧炭酸ガス処理を行わない比較例２は比較例１よりも更に曲げ強度、吸水膨張率、剥離強度が劣り、また一次養生後に加圧炭酸ガス処理のみを行ない加圧水蒸気処理を行わない比較例３〜７も実施例１〜５に比べると物性値がいずれも劣っていることが分かる。更に、加圧炭酸ガス処理条件を異ならせた実施例６、７、９においては他の実施例に比して少なくとも吸水膨張率が向上していることが分かる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明では加圧炭酸ガス処理をマットの一次養生後二次養生前に行なうので、炭酸ガスが予備硬化体内に充分に浸透して水酸化カルシウムの炭酸化が充分行われ、木質補強材の劣化も起こらず、高強度で寸法安定性の良い木質セメント板が得られる。