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JP2736317B2 - 耐火性ボード組成物 - Google Patents
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JP2736317B2 - 耐火性ボード組成物 - Google Patents

耐火性ボード組成物

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    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/78Recycling of wood or furniture waste

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  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Fireproofing Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、紙質または木質廃材と
プラスチック廃材とを利用した耐火性ボード組成物に関
する。
【0002】
【発明の背景】本発明者は、今までに、古紙、製紙廃材
等の紙質廃材、または木材チップ、おがくず、かんな屑
等の木質廃材やプラスチック廃材を利用した人造木材等
の建材用組成物を数多く提案して来た。これらを大別す
ると、濡れた材料にはセメント系の固化剤を使用し、乾
いた材料には主としてメラミン樹脂等をバインダーとし
て使用したものであった。それらはそれなりに合理性が
あるとしても、得られる製品に甲乙の差があり、必ずし
も満足できる結果を得ていたとは言い難い。
【0003】
【発明の目的】本発明の目的は、大量に廃棄される紙質
廃材や木質廃材と、同じく大量に廃棄されるプラスチッ
ク廃材とを併用して、しかも曲げ強さが200kgf/
cm 以上であり単位体積重量が1.2g/cm 以下
で難燃等級が1級である建材などの用途を有する耐火性
ボード組成物を提供することにある。
【0004】更に、本発明の目的は、例えば生古紙ヘド
ロのような大量に水を含有する廃棄物を、乾燥すること
なく、そのまま原料として使用することができる曲げ強
さが200kgf/cm 以上であり単位体積重量が
1.2g/cm 以下で難燃等級が1級である耐火性ボ
ード組成物を提供することにある。
【0005】
【発明の構成、作用】本発明は、乾燥重量で紙質及び/
又は木質廃材35〜40重量部及びプラスチック廃材3
5〜40重量部の混合物に、水酸化アルミニウム
(a)、珪酸ソーダ(b)及び塩化カルシウムもしくは
塩化マグネシウム(c)をa:b:cの重量比が6:1
〜3:1〜3となるように混合した耐火用添加剤20〜
30重量部を、全体が100重量部となるように添加し
たことを特徴とする曲げ強さが200kgf/cm
上であり単位体積重量が1.2g/cm 以下で難燃等
級が1級である耐火性ボード組成物を提供する。
【0006】更に、本発明は、乾燥重量で紙質及び/又
は木質廃材35〜40重量部及びプラスチック廃材35
〜40重量部の混合物に、アルミナセメント(a′)及
びシリカ粉末(b′)をa′:b′の重量比が1:0.
5〜1.5になるように混合した耐火用添加剤20〜3
0重量部を、全体が100重量部となるように添加した
ことを特徴とする曲げ強さが200kgf/cm 以上
であり単位体積重量が1.2g/cm 以下で難燃等級
が1級である耐火性ボード組成物を提供する。
【0007】本発明の組成物を製造する場合、古紙、製
紙廃材等の紙質廃材や木材チップ、おがくず、かんなく
ず等の質廃材は、乾燥状態でも使用できるが、大量に
水を含んでいる場合でも、乾燥することなく、そのまま
使用することができる。たとえば、製紙工場から排出さ
れる生古紙ヘドロの含水率は約70%であるが、組成物
の製造工程で水分の殆どが蒸発してしまう。従って、コ
ストアップのもとになる乾燥工程を殊更に必要としな
い。
【0008】プラスチック廃材としては、大量に廃棄さ
れるものとして塩化ビニルシートやペットボトル等があ
るが、これらは粉砕して使用される。プラスチック廃材
の粉砕物は、組成物の製造過程でホットプレス内で溶融
し、紙質又は木質廃材のバインダーとして作用する。プ
ラスチック廃材は紙質または木質廃材とほぼ同量使用す
るのが適当である。組成物の製造過程で高温処理を必要
としないので、プラスチック廃材から有毒ガスが発生す
ることもない。プラスチック廃材としてウレタンフォー
ムの廃材も使用することができるが、このものは塩化ビ
ニルが溶融流動する190℃付近では溶融しないので、
バインダーとしてではなく、紙質又は木質廃材と同様
に、一種の骨材として扱うべきである。
【0009】本発明の組成物において、耐火用添加剤
として、水酸化アルミニウム(a)、珪酸ソーダ(b)
及び塩化カルシウムもしくは塩化マグネシウム(c)の
混合物、またはアルミナセメント(a′)及びシリカ粉
末(b′)の混合物が使用される。前者において、a:
b:cの重量比は6:1〜3:1〜3であって、6:
2:2が好ましい。このようにb+cが4である場合が
好ましく、6以上では混合開繊機内で硬化が始まるなど
作業上問題があり、また2以下では添加の効果が殆どな
くなるので好ましくない。また後者においてa′:b′
の重量比は1:0.5〜1.5であり、1:1が好まし
い。アルミナセメント(a′)とシリカ粉末(b′)を
併用する理由はアルミナセメント中のCaOとシリカ
(SiO )がホツトプレス内で反応し、強靭なトベル
モライト(5CaO・6SiO ・5H O)が生成
し、強度の大きい耐火性ボードが製造できるからであ
る。前者の例として、本発明者が開発した「フジボー
カ」と称する混合物を使用することができる。このもの
は、水酸化アルミニウム、珪酸ソーダ及び塩化カルシウ
ム(もしくは塩化マグネシウム)をほぼ6:2:2の重
量割合で混合した微粉末である。また後者の例として、
同じく本発明者が開発した「トーマスセラミックス」と
称する混合物を使用することができる。このものは、ア
ルミナセメント及びシリカ粉末をほぼ1:1の重量割合
で混合した微粉末である。このトーマスセラミックスに
生古紙ヘドロのような含水率の高い材料を混合すると、
アルミナセメントの水和作用によって硬化が生ずると同
時に、自由水分も減少する。本発明の組成物は乾燥重量
で紙質及び/又は木質廃材35〜40重量部及びプラス
チツク廃材35〜40重量部及び耐火用添加剤20〜3
0重量部(全体100重量部)からなるもので、各成分
がこれらの範囲を外れた場合にはいずれも曲げ強さが2
00kgf/cm 以上であり単位体積重量が1.2g
/cm 以下で難燃等級が1級である耐火性ボードを製
造することは困難である。
【0010】本発明の耐火性ボードの製造方法の一例を
述べると次のとおりである。
【0011】先づ、原料の製紙ヘドロ(含水率70%程
度のもの、またはこれを乾燥したもの)または木質廃材
(古い木造家屋の残材や一年生の植物の茎等)を破砕機
で粗挽きした後、多くの針状の刃を持ったかんなを回転
させて、綿のように細かく繊維状にほぐし、粉砕機で粉
砕分離する。
【0012】他方、プラスチック廃材(例えば農家で使
用したビニルシート廃棄物、ペットボトル等)を同様に
破砕機・粉砕機によりできるだけ綿状に粉砕する。
【0013】このように綿状にした紙質もしくは木質廃
材(A)、プラスチック廃材(B)及び耐火用添加剤
(C)(例えばフジボーカ)を、所要の配合比で、混合
開繊機によって、必要ならば、予熱しながら、混合撹拌
した後、ホットプレスに投入する。ホットプレスの温度
は、プラスチックが溶融流動するが、分解しない温度
(例えば150〜190℃)に保つ。必要に応じて簡単
なガス清浄装置を設置してもよい。
【0014】ホットプレス中で紙質又は木質廃材(原料
A)に含まれている水分は蒸発する。プラスチック(原
料B)は融解して流動状態になり、均一に混合されてい
る原料(A)及び耐火用添加剤(C)の粒子の表面を覆
い、三者一体となる準備が完了する。ここで、プレスに
よって、40〜50kg/cm2程度の圧力をかけ、成
形して、次いで冷却・仕上げ工程を経る。仕上げの際に
切り落された破片は、再び原料(A)の流れの針状かん
なに投入されて、綿状に粉砕され原料の一部となる。従
って製造工場から廃棄物は発生しない。
【0015】ボード製造工程の一例を図1に示す。
【0016】
【実施例】次に実施例により本発明を更に詳しく説明す
る。
【0017】実施例1〜5及び比較例1〜4 表1に示す割合の各種の原料を用い、前述の製造方法に
従ってボードを製造した。
【0018】表1中、フジボーSSは、水酸化アルミ
ニウム、珪酸ソーダ粉末及び塩化マグネシウムの6:
2:2の混合物であり、トーマスセラミックスは、アル
ミナセメントとシリカ粉末の1:1の混合物であり、ト
ーマスバルーン100は、無機質の軽量骨材で頁岩を膨
張させたものである。また生古紙ヘドロは製紙工場から
排出される廃棄物で、含水率は約70%である。
【0019】製造した実施例1〜5及び比較例1〜
ボードについて、単位体積重量、曲げ強さ、一軸圧縮強
さ及び難燃等級を測定した。結果を表1に示す。なお、
難燃等級は、JISA1321の建築物の内装材料及び
工法の難燃性試験方法に従って測定した。
【0020】実施例1〜5のボードは、難燃性等級が1
級であり、また曲げ強度も200kgf/cm 以上と
十分に高い。比較例1及び2は紙質又は木質廃材の一部
をトーマスバルーンに置き換えたものであり、難燃性は
1級であるが、強度が若干劣っている。また比較例3
紙質及び/又は木質廃材、プラスチツク廃材及び耐
火用添加剤が本発明の組成範囲を外れた場合であり、
燃性または強度劣っているかあるいは単位体積重量が
大きいことがわかる。
【0021】
【発明の結果】本発明は、大量に廃棄される紙質もしく
は木質廃材及びプラスチック廃材を有効に利用するもの
であるから、環境問題の解決に寄与すると共に、非常に
経済的であり、曲げ強度が大きく、軽量でありしかも難
燃性1級という耐火性に優れたボードを得ることができ
る。
【0022】
【表1】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従う耐火性ボードの製造工程の一例を
示すフローチャートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C09K 21/02 B09B 3/00 303E //(C08K 3/34 3:16) (56)参考文献 特開 平4−366175(JP,A) 特開 昭48−27525(JP,A) 特開 昭57−170880(JP,A) 小西ひかる,平尾正一 著「難燃剤」 昭和47年4月20日初版発行,(株)幸 (さいわい)書房,P.114 日本プラスチック工業連盟機関誌「プ ラスチックス 第31巻第8号」昭和55年 8月1日発行,(株)工業調査会,P. 56−60,94

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 乾燥重量で紙質及び/又は木質廃材35
    〜40重量部及びプラスチック廃材35〜40重量部の
    混合物に、水酸化アルミニウム(a)、珪酸ソーダ
    (b)及び塩化カルシウムもしくは塩化マグネシウム
    (c)をa:b:cの重量比が6:1〜3:1〜3とな
    るように混合した耐火用添加剤20〜30重量部を、全
    体が100重量部となるように添加したことを特徴とす
    曲げ強さが200kgf/cm 以上であり単位体積
    重量が1.2g/cm 以下で難燃等級が1級である
    火性ボード組成物。
  2. 【請求項2】 乾燥重量で紙質及び/又は木質廃材35
    〜40重量部及びプラスチック廃材35〜40重量部の
    混合物に、アルミナセメント(a′)及びシリカ
    (b′)をa′:b′の重量比が1:0.5〜1.5に
    なるように混合した耐火用添加剤20〜30重量部を、
    全体が100重量部となるように添加したことを特徴と
    する曲げ強さが200kgf/cm 以上であり単位体
    積重量が1.2g/cm 以下で難燃等級が1級である
    耐火性ボード組成物。
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小西ひかる,平尾正一 著「難燃剤」昭和47年4月20日初版発行,(株)幸(さいわい)書房,P.114
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