JP6401339B2 - 建材の製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、建材の製造方法に関するものである。

建築物の外壁や内壁を構成する建材として、窯業系サイディングボードやパーティクルボード等の繊維板、セラミックボード等の焼成板、樹脂板などが挙げられる。

上記各種ボードを製造する方法として、特許文献１で開示されるように、粉体原料を散布する際に篩とエアを用いて、細かい粉体原料から堆積させながら建材用マットを形成する、いわゆる乾式製法が一般に適用されている。

より具体的には、底部に搬送ベルトコンベア、上部に供給ベルトコンベアを備えたフォーミングチャンバーにおいて、チャンバー内に傾斜した篩枠が配設され、チャンバーの側方に送風機が配設された製造装置を使用する。セメントと木質補強材が混合された原料混合物を供給ベルトコンベアを介してチャンバー内に落下させ、送風機にて落下する原料混合物に対してエアを吹付け、篩枠で篩分けされた微細な原料を搬送ベルトコンベアで搬送されている下型枠上に落下堆積させ、篩枠上で残存した粗大な原料を微細な原料表面に落下させるものである。

この装置を適用した乾式方法によれば、表面が均一かつ緻密で機械的強度の大きな無機質成形板（窯業系サイディングボード）を製造することが可能になる。

しかしながら、送風機にて原料を飛ばして篩分けすることから、設備の規模が往々にして大型化し、また、原料を設備内で吹き飛ばす方法故に頻繁な設備の清掃作業が避けられない。さらに、エアで吹き飛ばされた原料を篩に通すことから、篩が目詰まりし易く、篩のメンテナンスに時間と手間を要する。

特開平７−１２４９２６号公報

本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、大きな設備や頻繁な設備の清掃を不要とし、篩の目詰まりの生じ難い装置を使用しながら、機械的強度に優れた建材を良好な生産性の下で製造することのできる、建材の製造方法を提供することを目的としている。

前記目的を達成すべく、本発明による建材の製造方法は、網目が相対的に細かい第１の篩シートと網目が相対的に粗い第２の篩シートが併設してなる篩シートユニットを備え、各篩シートを上下に振動自在な振動篩装置と、該振動篩装置の下方で受具を走行させる走行装置と、を準備する第１のステップ、各篩シート上に粉体原料を供給し、各篩シートの振動によって各篩シートの網目より細かい粉体原料を走行する受具の上に順次落下させることにより、異なる寸法の粉体原料からなる２層以上のマットが積層されてなる建材用マットを形成する第２のステップ、建材用マットをプレスし、養生して建材を製造する第３のステップからなるものである。

本発明の製造方法は、原料にエアを吹き付けて篩分けする方法に代わり、寸法の異なる網目を備えた篩シートを上下に振動させて原料の篩分けをおこなう振動篩装置（ジャンピングスクリーン（登録商標））を使用して粉体原料の篩分けをおこないながら、異なる寸法の粉体原料からなる２層以上のマットが積層されてなる建材用マットを形成し、この建材用マットから建材を製造するものである。

ジャンピングスクリーンはたとえばウレタン製のスクリーンマットを引っ張ったりたわめたりする、波動運動によって篩分けを実行する装置であり、本来、鉄鋼スラグ等の篩分けに適用されるものであって、建材用マットの形成に適用されることはなかった。

本発明では、建材用マットの形成過程でジャンピングスクリーン（振動篩装置）を適用することで、粉体原料にエアを吹き付けて篩分けする際の従来の課題である、設備の大型化、設備の頻繁な清掃、篩の目詰まりの全ての課題を解消可能としている。

ここで、振動篩装置において、篩シートは弾性材から形成されて伸縮可能となっている。たとえば篩シートが受具の進行方向と平行な方向に、引張りとたわみを交互に繰り返すように伸縮されることによって上下に振動し、この篩シートの上下振動によって粉体原料の跳ね上げと落下が繰り返される。したがって、粉体原料同士が相互に密着して粗大な塊状になっている場合であっても、上下に振動する篩シートにて粉体原料の上方への跳ね上げと下方落下による衝撃によって塊状の粉体原料がほぐされ、本来の寸法の粉体原料にこなごなに分離され、篩シートを通過できる状態が形成される。

振動篩装置の下方には、ベルトコンベア等の走行装置が配設されており、この走行装置にて受具が走行し、走行する受具の上に振動篩装置にて篩分けされた粉体原料が落下堆積してマットを形成する。

ここで、「受具」とは、表面に凹凸等を備えた型板（型枠）や、表面が平坦なプレートなどを意味する。また、受具として型板を用いる場合には、凹凸を備えた表面を上にして走行装置により走行させるのがよい。

また、篩シートユニットを構成する第１の篩シート、第２の篩シートは、双方がそれぞれ一種類の寸法の網目を有する形態のほかにも、二種類以上の寸法の異なる網目を有する形態であってもよく、たとえば、第１の篩シートと第２の篩シートがともに六種類程度の寸法の異なる網目を有する形態などを挙げることができる。

振動篩装置を稼働させることで、網目が相対的に細かい第１の篩シートを通過した相対的に細かい粉体原料からなるマットを受具の上に形成し、第１の篩シートを通過せずに残って第２の篩シートに移動し、第２の篩シートの振動によってここを通過した相対的に粗い粉体原料からなるマットを、既に形成されているマット上に形成する。

２層以上のマットが積層されてなる建材用マットが形成されたら、たとえば受具と建材用マットを一緒にプレスし、養生することで、所望の表面仕上げ（表面凹凸の形成、表面模様の形成等）がなされた建材が製造される。なお、建材用マットの上に更に型板（凹凸を備えた表面を下とし、その表面を建材用マットと接触させる）を配設してプレスする形態であってもよい。

また、本発明による建材の製造方法の好ましい実施の形態において、第１のステップでは、第１の篩シートが傾斜の高い側となるように篩シートユニットを受具の走行方向に対して下方に傾斜させて配設し、第２のステップでは、第１の篩シートに粉体原料を供給し、第１の篩シートの網目を通過する粉体原料を走行する受具の上に落下させて表面層用マットを形成するとともに、第１の篩シートの上に残った粉体原料を傾斜に沿って第２の篩シートに移動させ、第２の篩シートの網目を通過する粉体原料を既に形成されている表面層用マットの上に落下させて芯層用マットを形成するものである。

本実施の形態の製造方法では、第１の篩シートが傾斜の高い側となるように篩シートユニットを受具の走行方向に対して下方に傾斜させて配設し、第１の篩シートに粉体原料を供給することにより、その下方に走行する受具の上に、表面層用マット、芯層用マットの順にこれらを効率的に形成するものである。

傾斜の高い側にある第１の篩シートに供給された粉体原料は、その一部が第１の篩シートを通過して受具に落下堆積する。そして、相対的に微細な粉体原料からなるマットは、緻密で耐水性が高い表面層用マットとなる。

第１の篩シートを通過できずに残った粉体原料は、傾斜した篩シートユニット上を傾斜方向に移動し（傾斜に沿って自然に転がり落ち）、傾斜の低い側にある第２の篩シートに到達したらここを通過して下方に落下する。ここで、篩シートユニットの傾斜角度は、このように粉体原料が傾斜に沿って自然に転がり落ちる角度に設定されるのがよく、これは使用される粉体原料によっても異なるものである。

篩シートユニットの下方では走行装置にて受具が移動しているが、第１の篩シートの下方で粉体原料が落下堆積して表面層用マットが形成され、これが第２の篩シートの下方まで移動し、ここで表面層用マットの上に第２の篩シートを通過して落下した粉体原料が堆積して芯層用マットが形成される。

表面層用マットと異なり、芯層用マットは密度が小さいことから軽量であり、クッション性を有するマットとなる。したがって、緻密で耐水性の高い表面層用マットの内側に軽量でクッション性のある芯層用マットが形成されることになる。

本実施の形態の製造方法では、篩シートユニットを受具の走行方向に対して下方に傾斜させて配設しただけの簡易な装置構成によって、表面層用マットと芯層用マットが積層してなる建材用マットを効率的に形成することができる。なお、本実施の形態において、建材の表面を平坦とする場合は、受具としてプレートを用いるのがよい。また、表面に凹凸模様を設ける場合は、受具として型板を用いることにより、型板の凹凸が表面層用マットに転写された、緻密で耐水性の高い表面層を有する建材を製造することができる。一般には、いずれの場合であっても受具側が建材の表面となる。

また、本発明による建材の製造方法の他の実施の形態は、第２のステップにおいて表面層用マットと芯層用マットからなる２層のマットが形成されたら、走行装置を逆走させ、既に形成されている芯層用マットの上に、さらに第２の篩シートの網目を通過する粉体原料を落下させて別途の芯層用マットを形成し、第１の篩シートの網目を通過する粉体原料を既に形成されている別途の芯層用マット上に落下させて別途の表面層用マットを形成するものである。

本実施の形態の製造方法では、受具の上に表面層用マットと芯層用マットの２層構造の建材用マットが形成されたら、走行装置を逆走させることで、芯層用マットの上に別途の芯層用マットを形成し、別途の芯層用マットの上に別途の表面層用マットを形成することを可能としたものである。

すなわち、形成された建材用マットは、表面と裏面に表面層用マットを有し、その内側に２層の芯層用マットを有した構成の建材用マットとなる。なお、本実施の形態において、表面を平坦とする場合は、受具としてプレートを用いるのがよい。また、表面に凹凸模様を設ける場合は、受具として型板、プレートのいずれを用いてもよく、いずれを用いた場合でも緻密で耐水性の高い表面層を有する建材を製造することができる。具体的には、受具として型板を用いる場合は、前述した実施の形態と同じであり、一般に受具側が建材の表面となる。受具としてプレートを用いる場合は、形成された建材用マットの上に型板（凹凸を備えた面が下）を配設してプレスし、一般に型板側が建材の表面となる。

また、本発明による建材の製造方法の他の実施の形態において、第１のステップでは、第１の篩シートが傾斜の高い側となるように篩シートユニットを受具の走行方向に対して上方に傾斜させて配設し、第２のステップでは、第１の篩シートの上に残った粉体原料を傾斜に沿って第２の篩シートに移動させ、第２の篩シートの網目を通過する粉体原料を走行する受具の上に落下させて芯層用マットを形成し、第１の篩シートの網目を通過する粉体原料を既に形成されている芯層用マット上に落下させて表面層用マットを形成するものである。

本実施の形態は、第１の篩シートが傾斜の高い側となるように篩シートユニットを受具の走行方向に対して上方に傾斜させて配設し、第１の篩シートに粉体原料を供給することにより、その下方に走行する受具の上に、芯層用マット、表面層用マットの順にこれらを効率的に形成するものである。なお、本実施の形態において、表面を平坦とする場合は、受具としてプレートを用いるのがよい。また、表面に凹凸模様を設ける場合は、受具としてプレートを用い、形成された建材用マットの上に型板（凹凸を備えた面が下）を配設してプレスし、型板側を建材の表面とする。それにより、緻密で耐水性の高い表面層を有する建材を製造することができる。

また、本発明による建材の製造方法の他の実施の形態は、第１のステップにおいて、２つの第１の篩シートユニットおよび第２の篩シートユニットを用意し、受具の走行方向の上流側に第１の篩シートユニットを配設し、下流側に第２の篩シートユニットを配設し、第１の篩シートユニットは、第１の篩シートが傾斜の高い側となるように篩シートユニットを受具の走行方向に対して下方に傾斜させて配設し、第２の篩シートユニットは、第１の篩シートが傾斜の高い側となるように篩シートユニットを受具の走行方向に対して上方に傾斜させて配設し、第２のステップにおいて、第１の篩シートユニットの第１の篩シートに粉体原料を供給し、第１の篩シートの網目を通過する粉体原料を走行する受具の上に落下させて第１の表面層用マットを形成するとともに、第１の篩シートの上に残った粉体原料を傾斜に沿って第２の篩シートに移動させ、第２の篩シートの網目を通過する粉体原料を既に形成されている第１の表面層用マット上に落下させて第１の芯層用マットを形成し、第２の篩シートユニットの第１の篩シートに粉体原料を供給し、第１の篩シートの上に残った粉体原料を傾斜に沿って第２の篩シートに移動させ、第２の篩シートの網目を通過する粉体原料を既に形成されている第１の芯層用マット上に落下させて第２の芯層用マットを形成し、第１の篩シートの網目を通過する粉体原料を既に形成されている第２の芯層用マット上に落下させて第２の表面層用マットを形成するものである。

本実施の形態の製造方法は、２つの篩シートユニットを逆ハの字状に配設し、受具をこれら２つの篩シートユニットの下方に連続的に移動させることにより、２つの表面層用マット（第１、第２の表面層用マット）と、２つの芯層用マット（第１、第２の芯層用マット）からなる建材用マットを形成するものである。

本実施の形態の製造方法によれば、表裏２層の表面層用マットの内側に２層の芯層用マットが積層してなる建材用マットをより一層効率的に形成することが可能になる。なお、本実施の形態において、表面を平坦とする場合は、受具としてプレートを用いるのがよい。また、表面に凹凸模様を設ける場合は、受具として型板、プレートのいずれを用いてもよく、いずれを用いた場合でも緻密で耐水性の高い表面層を有する建材を製造することができる。

また、本発明による建材の製造方法の他の実施の形態は、第１のステップにおいて、第１の篩シートユニットと第２の篩シートユニットの間に篩を具備しない中央原料供給部を配設し、第２のステップにおいて、第１の芯層用マットを形成した後、中央原料供給部から供給され、篩にかけられない状態の粉体原料を既に形成されている第１の芯層用マット上に落下させて第２の芯層用マットを形成し、第２の篩シートユニットの第１の篩シートに粉体原料を供給し、第１の篩シートの上に残った粉体原料を傾斜に沿って第２の篩シートに移動させ、第２の篩シートの網目を通過する粉体原料を既に形成されている第２の芯層用マット上に落下させて第３の芯層用マットを形成し、第１の篩シートの網目を通過する粉体原料を既に形成されている第３の芯層用マット上に落下させて第２の表面層用マットを形成するものである。

本実施の形態の製造方法は、逆ハの字状に配設された２つの篩シートユニットの間に篩を具備しない中央原料供給部を配設し、受具をこれら２つの篩シートユニットと中央原料供給部の下方に連続的に移動させることにより、表裏２層の表面層用マットの内側に３層の芯層用マットが積層し、中央の芯層用マットは篩にかけられない粗い粉体原料から形成された建材用マットを形成するものである。なお、本実施の形態において、表面を平坦とする場合は、受具としてプレートを用いるのがよい。また、表面に凹凸模様を設ける場合は、受具として型板、プレートのいずれを用いてもよく、いずれを用いた場合でも緻密で耐水性の高い表面層を有する建材を製造することができる。

以上の説明から理解できるように、本発明の建材の製造方法によれば、寸法の異なる網目を備えた篩シートを上下に振動させて原料の篩分けをおこなう振動篩装置を使用して粉体原料の篩分けをおこないながら、異なる寸法の粉体原料からなる２層以上のマットが積層されてなる建材用マットを形成し、これをプレスし、養生して建材を製造することにより、粉体原料にエアを吹き付けて篩分けする従来の製造方法の課題である、設備の大型化や設備の頻繁な清掃、篩の目詰まりの全ての課題を解消しながら、効率的に多層構造の建材用マットからなる建材を製造することができる。

本発明の建材の製造方法の実施の形態１，２の第１のステップ、第２のステップを説明した模式図である。 振動篩装置を詳細に説明した図である。 篩シートの上下振動と粉体原料の動きを説明した模式図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ、建材の製造方法の実施の形態１、実施の形態２の第１、第２のステップで形成された建材用マットの断面図である。 建材の製造方法の実施の形態２の第３のステップを経て製造された建材を示した模式図である。 建材の製造方法の実施の形態３の第１のステップ、第２のステップを説明した模式図である。 建材の製造方法の実施の形態３の第１、第２のステップで形成された建材用マットの断面図である。 建材の製造方法の実施の形態４の第１のステップ、第２のステップを説明した模式図である。 建材の製造方法の実施の形態５の第１のステップ、第２のステップを説明した模式図である。 建材の製造方法の実施の形態５の第１、第２のステップで形成された建材用マットの断面図である。

以下、図面を参照して本発明の建材の製造方法の実施の形態を説明する。

（建材の製造方法の実施の形態１）
図１は本発明の建材の製造方法の実施の形態１，２の第１のステップ、第２のステップを説明した模式図であり、図２は振動篩装置を詳細に説明した図であり、図３は篩シートの上下振動と粉体原料の動きを説明した模式図である。

製造方法の第１のステップとして、図示する振動篩装置１０と振動篩装置１０の下方に配設された走行装置２０を準備する。

振動篩装置１０は、弾性材から形成されて伸縮可能であって網目が相対的に細かい第１の篩シート２Ａと、網目が相対的に粗い第２の篩シート２Ｂが併設してなる篩シートユニット２、第１の篩シート２Ａに粉体原料を供給する原料供給部３を備え、各篩シート２Ａ，２Ｂが上下に振動自在となっている（Ｙ２方向）。

振動篩装置１０はジャンピングスクリーンとも称され、図２で示すように、２本の併設されたクロスビーム１，１のそれぞれが所定間隔で多数の網目２ａを備えたウレタン製の篩シート２Ａ（２Ｂ）を支持している。各クロスビーム１，１が不図示のアクチュエータにて相互に反対方向にスライドすることによって（Ｘ２方向）、各クロスビーム１，１で支持された篩シート２Ａ（２Ｂ）は、その一部がたわむと同時にその他部が引っ張られることになる。なお、各クロスビーム１，１のうち、一方のクロスビーム１のみがアクチュエータにて往復動される形態であってもよい。

図３上図で示すように、引っ張られた状態の篩シート２Ａ上に粉体原料Ｆが載置された状態で、次に図３中図で示すように、篩シート２Ａがたわむことで（Ｙ２方向）粉体原料Ｆが下方へ落ち込む。次に、図３下図で示すように、篩シート２Ａが再度引っ張られて持ち上げられることにより（Ｙ２方向）、下方へ落ち込んでいた粉体原料Ｆが上方に跳ね上げられる。

このように、篩シート２Ａ（２Ｂ）の上下運動（波動運動）により、粉体原料Ｆを粉々にして、網目２ａを通過可能な寸法の粉体原料Ｆのみを下方へ落下させることができる。

篩シート２Ａ（２Ｂ）が上下運動しながら粉体原料Ｆの篩分けをおこなうことより、網目２ａは目詰まりし難く、また、従来の篩分け方法のように粉体原料にエアを吹き付ける必要がないことから、設備の小型化を図ることができ、設備の頻繁な清掃は不要となる。

図１に戻り、振動篩装置１０の下方に配設された走行装置２０は、主回転ローラ２１と副回転ローラ２２の回転にて移動するベルトコンベア２３から構成されており、このベルトコンベア２３の移動によってその上に載置された受具４が連続的に一定速度で一定方向に走行自在となっている（Ｘ１方向）。なお、受具４に関し、製造される建材の表面を平坦とする場合は受具４としてプレートを用い、建材の表面に凹凸模様を設ける場合は受具として型板を用いる。

篩シートユニット２は、第１の篩シート２Ａが傾斜の高い側となるように受具４の走行方向（Ｘ１方向）に対して下方に傾斜させて配設されている（傾斜角度θ）。ここで、篩シートユニット２の傾斜角度θは、粉体原料Ｆが傾斜に沿って自然に転がり落ちる角度に設定されるのがよく、これは使用される粉体原料によっても異なるものの、たとえば、12度〜21度の範囲に設定することができる。

建材の製造方法の第２のステップでは、振動篩装置１０と走行装置２０を稼働させ、移動する受具４の上に建材用マットを形成する。

具体的には、まず、原料供給部３から粉体原料を上下振動している（Ｙ２方向）第１の篩シート２Ａに落下させる（Ｙ１方向）。

本発明の製造方法の製造対象である建材は、窯業系サイディングボードや、パーティクルボード、インシュレーションボード、ハードボード等の繊維板、セラミックボード等の焼成板、樹脂板などである。窯業系サイディングボードを取り上げると、粉体原料は、水硬性材料と混和材、補強材の混合材料からなる。ここで、水硬性材料としては、ポルトランドセメント、早強セメント、アルミナセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカフュームセメント等のセメントや、無水石膏、半水石膏、二水石膏等の石膏、高炉スラグ、転炉スラグ等のスラグが挙げられる。また、混和材としては、珪砂、ケイ石粉、シリカ粉、フライアッシュ、製紙スラッジ焼却灰、パーライト、シリカフューム、マイカ、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、バーミキュライト、セピオライト、ゾノトライト、珪藻土、カオリナイト、ゼオライト、ワラストナイト等が挙げられる。さらに、補強材としては、木片、竹片、木粉、故紙、針葉樹未晒しクラフトパルプ（NUKP）、針葉樹晒しクラフトパルプ（NBKP）、広葉樹未晒しクラフトパルプ（LUKP）、広葉樹晒しクラフトパルプ（LBKP）等の木質補強材や、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、アセテート繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ビニロン繊維等の合成繊維、ガラス繊維、カーボン繊維、セラミック繊維、ロックウール等が挙げられる。

上下振動している（Ｙ２方向）第１の篩シート２Ａに供給された粉体原料の一部は、第１の篩シート２Ａの網目２ａを通過し、走行する受具４の上に落下して（Ｙ３方向）マット状に堆積する。

ここで、図４ａは、第１、第２のステップで形成された建材用マットの断面図である。同図で示すように、受具４の上には、第１の篩シート２Ａの網目２ａを通過した寸法の相対的に小さな粉体原料からなる表面層用マット５が形成される。

図１に戻り、第１の篩シート２Ａを通過できずにその上に残った粉体原料は、篩シートユニット２の傾斜（角度θ）に沿って第２の篩シート２Ｂへ自然に転がり落ち、上下振動している（Ｙ２方向）第２の篩シート２Ｂの網目を通過し、走行する受具４の上に落下して（Ｙ４方向）マット状に堆積する。

具体的には、図４ａで示すように、受具４の上に既に形成されている表面層用マット５の上に、第２の篩シート２Ｂの網目を通過した寸法の相対的に大きな粉体原料からなる芯層用マット６が形成され、表面層用マット５と芯層用マット６からなる建材用マット７が形成される。

表面層用マット５は緻密で耐水性が高いマットであり、芯層用マット６は密度が小さいことから軽量であり、クッション性を有するマットとなる。そのため、緻密で耐水性の高い表面層用マット５の内側に軽量でクッション性のある芯層用マット６が形成された建材用マット７が形成される。

第２のステップにおいて図４ａで示すように建材用マット７が形成されたら、第３のステップでは、形成された建材用マット７と受具４をプレスし、養生することによって不図示の建材が製造される。

このように、振動篩装置１０とその下方で受具４を移動させる走行装置２０を使用して受具４の上に建材用マット７を形成することで、効率的に建材用マット７を形成でき、もって効率的に建材を製造することができる。また、受具４として型板を用いると、凹凸模様面が緻密で、耐水性が高い建材を製造することができる。

（建材の製造方法の実施の形態２）
実施の形態２にかかる製造方法は、図１において、受具４が第２の篩シート２Ｂの端部まで到達して図４ａで示す表面層用マット５と芯層用マット６の積層構造を形成したら、次に、走行装置２０を逆走させ、受具４を逆方向に移動させて（Ｘ１’方向）さらに多層構造の建材用マットを形成するものである。なお、受具４に関し、製造される建材の表面を平坦とする場合は受具４としてプレートを用い、建材の表面に凹凸模様を設ける場合は受具４として型板、プレートのいずれも用いることができる。

具体的には、受具４が第２の篩シート２Ｂの直下を再度通過することにより、図４ｂで示すように芯層用マット６の上に別途の芯層用マット６が形成される。

さらに受具４が第１の篩シート２Ａの直下を通過することで、図４ｂで示すように別途の芯層用マット６の上に別途の表面層用マット５が形成され、表裏面にある表面層用マット５の間に２層の芯層用マット６が形成された建材用マット７Ａが形成される。

第３のステップにて建材用マット７Ａと受具４をプレスし、養生することにより、図５で示す建材３０が製造される。なお、建材の表面に凹凸模様を設ける場合で、受具４としてプレートを用いる場合は、形成された建材用マット７Ａの上に型板（凹凸を備えた面が下）を配設してプレスすると、凹凸模様面が緻密で、耐水性が高い建材を製造することができる。この場合、型板側が建材の表面となる。

（建材の製造方法の実施の形態３）
図６は建材の製造方法の実施の形態３の第１のステップ、第２のステップを説明した模式図である。

実施の形態３にかかる製造方法では、図１で示す振動篩装置１０と傾斜方向が異なる振動篩装置１０Ａを使用し、建材用マットを形成するものである。

具体的には、第１の篩シート２Ａが傾斜の高い側となるように篩シートユニット２を受具４の走行方向（Ｘ１方向）に対して上方に傾斜させて配設する。

原料供給部３から上下振動している（Ｙ２方向）第１の篩シート２Ａに粉体原料を落下させ（Ｙ１方向）、第１の篩シート２Ａの網目２ａを通過した粉体原料を下方に落下させ（Ｙ３方向）、第１の篩シート２Ａ上に残った粉体原料は第１の篩シート２Ａに沿って傾斜方向に転がり落ち、第２の篩シート２Ｂの網目を通過して下方に落下している（Ｙ４方向）。

この状態で受具４を移動させることにより（Ｘ１方向）、図７で示すように、受具４には最初に芯層用マット６が形成され、その上に表面層用マット５が形成され、芯層用マット６と表面層用マット５からなる建材用マット７Ｂが形成される。なお、実際には、複数の受具４が連続的に走行しており、各受具４に対して粉体原料が常に供給されている。この場合、受具４としてプレートを用いる。

第３のステップでは、建材用マット７Ｂと受具４をプレスし、養生することによって不図示の建材が製造される。なお、建材の表面に凹凸模様を設ける場合、形成された建材用マット７Ｂの上に型板（凹凸を備えた面が下）を配設してプレスする。この場合、型板側が建材の表面となる。

（建材の製造方法の実施の形態４）
図８は建材の製造方法の実施の形態４の第１のステップ、第２のステップを説明した模式図である。

実施の形態４にかかる製造方法では、２つの第１の篩シートユニット２’と第２の篩シートユニット２”を備えた振動篩装置１０Ｃを使用して建材用マットを製造する。

より具体的には、受具４の走行方向（Ｘ１方向）の上流側に第１の篩シートユニット２’を配設し、下流側に第２の篩シートユニット２”を配設する。なお、建材の表面を平坦とする場合は受具４としてプレートを用い、建材の表面に凹凸模様を設ける場合は受具４として型板、プレートのいずれも用いることができる。

第１の篩シートユニット２’は、第１の篩シート２Ａが傾斜の高い側となるように篩シートユニット２’を受具４の走行方向（Ｘ１方向）に対して下方に傾斜させて配設し、第２の篩シートユニット２”は、第１の篩シート２Ａが傾斜の高い側となるように篩シートユニット２”を受具４の走行方向（Ｘ１方向）に対して上方に傾斜させて配設し、双方の篩シートユニット２’、２”を逆ハの字状に配設する。

第１の篩シートユニット２’の第１の篩シート２Ａに粉体原料を供給し、第１の篩シート２Ａの網目を通過する粉体原料を走行する受具４の上に落下させることにより（Ｙ３方向）、図４ｂで示すように受具４の上に表面層用マット５を形成する。そして、第１の篩シート２Ａの上に残った粉体原料を傾斜に沿って第２の篩シート２Ｂに移動させ（Ｚ方向）、第２の篩シート２Ｂの網目を通過する粉体原料を既に形成されている表面層用マット５上に落下させることにより（Ｙ４方向）、図４ａで示すように芯層用マット６を形成する。

受具４は走行装置２０によって第２の篩シートユニット２”に移動する。第２の篩シートユニット２”では、第１の篩シート２Ａに粉体原料が供給され、第１の篩シート２Ａの網目を通過する粉体原料を下方に落下させ（Ｙ３方向）、通過せずに第１の篩シート２Ａ上に残った粉体原料を傾斜に沿って第２の篩シート２Ｂに転がり落とし、第２の篩シート２Ｂの網目を通過する粉体原料を下方に落下させる（Ｙ４方向）。

第２の篩シートユニット２”に移動した受具４には、まず、第２の篩シート２Ｂの網目を通過した粉体原料が落下し、図４ｂで示すように既に形成されている芯層用マット６上に別途の芯層用マット６が形成される。

さらに受具４が移動し、第１の篩シート２Ａの直下を通過する過程で第１の篩シート２Ａの網目を通過した粉体原料が落下し、図４ｂで示すように既に形成されている別途の芯層用マット６上に別途の表面層用マット５が形成される。

実施の形態４にかかる製造方法によれば、表裏２層の表面層用マット５の内側に２層の芯層用マット６が積層してなる建材用マット７Ａをより一層効率的に形成することが可能になる。

第３のステップでは実施の形態２と同様に、建材用マット７Ａと受具４の組み合わせ（一組）を複数組積み重ねてプレスし、養生することによって図５で示す建材３０が製造される。なお、建材の表面に凹凸模様を設ける場合で、受具４としてプレートを用いる場合は、形成された建材用マットの上に型板（凹凸を備えた面が下）を配設してプレスする。

（建材の製造方法の実施の形態５）
図９は建材の製造方法の実施の形態５の第１のステップ、第２のステップを説明した模式図である。

実施の形態５にかかる製造方法では、実施の形態４の製造方法で使用した振動篩装置１０Ｃの中央位置、より詳細には、第１の篩シートユニット２’と第２の篩シートユニット２”の間に、篩を具備しない中央原料供給部８が配設された振動篩装置１０Ｄを使用して建材用マットを製造する。なお、建材の表面を平坦とする場合は受具４としてプレートを用い、建材の表面に凹凸模様を設ける場合は受具４として型板、プレートのいずれも用いることができる。

受具４が第１の篩シートユニット２’を通過する過程で、図１０で示すように受具４の上に表面層用マット５と芯層用マット６が形成され、次に中央原料供給部８の下方を通過する過程で別途の芯層用マット６Ａが形成される。

この芯層用マット６Ａは、篩を通過せずに中央原料供給部８から直接供給された（Ｙ５方向）粉体原料から形成されることより、既に形成されている芯層用マット６に比して相対的により大きな寸法の粉体原料が混在している。

受具４が第２の篩シートユニット２”に到達し、ここを通過する過程で、別途の芯層用マット６と別途の表面層用マット５が形成され、表裏２層の表面層用マット５の内側に３層の芯層用マット６，６Ａ，６が積層してなる建材用マット７Ｃが形成される。

第３のステップでは実施の形態２，４と同様に、建材用マット７Ｃと受具４の組み合わせ（一組）を複数組積み重ねてプレスし、養生することによって不図示の建材が製造される。なお、建材の表面に凹凸模様を設ける場合で、受具４としてプレートを用いる場合は、形成された建材用マットの上に型板（凹凸を備えた面が下）を配設してプレスする。

なお、図示を省略するが、その他の振動篩装置の形態として、受具の進行方向の上流側から順に、図１で示す振動篩装置１０が１基、図６で示す振動篩装置１０Ａが２基並んだ振動篩装置や、図１で示す振動篩装置１０が２基、図６で示す振動篩装置１０Ａが１基並んだ振動篩装置などを適用してもよい。

（効果確認実験とその結果）
本発明者等は、本発明の建材の製造方法における効果確認実験をおこなった。実施例にかかる振動篩装置を５種類用意した。実施例１は図８で示す振動篩装置１０Ｃで、受具が型板であり、実施例２は図９で示す振動篩装置１０Ｄで、受具がプレートである。また、実施例３は受具の進行方向の上流側から順に図１で示す振動篩装置１０が１基、図６で示す振動篩装置１０Ａが２基並んだ振動篩装置で、受具が型板であり、実施例４は受具の進行方向の上流側から順に図１で示す振動篩装置１０が２基、図６で示す振動篩装置１０Ａが１基並んだ振動篩装置で、受具がプレートである。さらに、実施例５は図１で示す振動篩装置１０、受具が型板で受具を往復走行させるものである。一方、比較例は特許文献１で開示される、エアにて粉体原料を吹き飛ばして篩分けする装置で、受具が型板である。なお、実施例２、４においては、形成された建材用マットの上に型板を、凹凸を備えた面が下（建材用マットと接触する側）となるよう配設し、プレスした。

粉体原料は、ポルトランドセメントを30質量%、フライアッシュを30質量%、木片を15質量%とリジェクト（木質系セメント板を粉砕した再利用原料）を25質量%含有する原料混合物に、硬化促進剤としてギ酸カルシウムを5質量%、水を30質量%外添し、実施例１〜５と比較例にて、厚みが16mmの木質系セメント板を製造した。ここで、建材用マットと型板のプレス圧は4.5MPaとし、養生は165℃、0.6MPaで6時間のオートクレーブ養生をおこなった。なお、比較例において使用する粉体原料は実施例のものと原料組成は同じであるが、表裏の表面層用マット用原料では粒径が3mm以下の木片を使用し、芯層用マット用原料では粒径が3mm以上の木片を使用した。実験の結果を以下の表１に示す。

物性に関する評価基準に関し、意匠性に関しては、エンボス深さ7mmで立ち上がり角度60度の凸部を有するレンガ柄の型板にてプレス成形した際に、成形された板表面に問題が
ない場合を○、凸部の角などに巣穴や割れが見られる場合を×とした。また、曲げ強度に関しては、7×20cmのサイズに切断した試験体に3点曲げ強度試験をおこない、曲げ強度が2N/mm²より大きい場合を◎、12〜8N/mm²の場合を○、8N/mm²より小さい場合を△とした。また、耐凍性に関しては、板の端部からフェルトを介して水を吸収させ、気中での凍結を16時間、気中での融解を8時間おこなうことを1サイクルとし、100サイクルおこなった際の板厚の膨潤率が2%未満の場合を○、2%以上の場合を×とした。さらに、寸法安定性に関し、50×150mmのサイズに切断した試験体を水中で吸水させ、14日経過した後、辺の長さの変化率が0.1%未満の場合を◎、0.1〜0.2%の場合を○、0.2%よりも大きい場合を×とした。

一方、物性以外の評価基準に関し、省エネ性に関しては、比較例を基準として、消費電力が5割よりも大きく削減される場合を◎、2〜5割削減される場合を○、それ以外を△と
した。また、作業環境性に関しては、設備稼働中に粉塵計により周囲4箇所を測定し、その相対濃度（1分あたりの粉塵カウント数）が比較例の1/4未満の場合を◎、1/4以上で1/2以下の場合を○、それ以外を△とした。

表１より、成形される板材の物性に関しては、比較例、各実施例ともに良好な結果となっている。

一方、省エネ性に関しては、各実施例は設備として篩を振動させるだけであることより、送風を要する比較例に比して消費エネルギが大きく低下する結果となっており、篩の基数が少ない実施例５はその効果が一層顕著である。

さらに、作業環境性に関しては、各実施例は比較例のようにエアの吹付けがないことから粉塵が舞うことがなく、作業環境が大きく改善する結果となっている。

以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。

１…クロスビーム、２…篩シートユニット、２’…第１の篩シートユニット、２”…第２の篩シートユニット、２Ａ…第１の篩シート、２Ｂ…第２の篩シート、２ａ…網目、３…原料供給部、４…受具、５…表面層用マット、６，６Ａ…芯層用マット、７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ…建材用マット、８…中央原料供給部、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ…振動篩装置、２０…走行装置、２１…主回転ローラ、２２…副回転ローラ、３０…建材、Ｆ…粉体原料

Claims (6)

1. 建材の原料を供給する原料供給部と、
   前記原料供給部の下方に配置された篩シートを有し、前記篩シートの引張りとたわみを交互に繰り返す篩部と、
   前記篩部の下方に配置され、前記篩シートを通過した前記建材の原料を受ける受具を走行させる走行部と、を備え、
   前記篩シートは、網目が細かい第１の篩シートと、網目が粗い第２の篩シートとを備え、
   前記第１の篩シートは、前記第２の篩シートより前記受具の走行方向に対して高い側となっている、
   建材の製造装置。
2. 建材の原料を供給する原料供給部と、
   前記原料供給部の下方に配置された篩シートを有し、前記篩シートの引張りとたわみを交互に繰り返す篩部と、
   前記篩部の下方に配置され、前記篩シートを通過した前記建材の原料を受ける受具を走行させる走行部と、を備え、
   前記走行部は、前記篩部の下方で前記受具を往復走行させる、
   建材の製造装置。
3. 前記篩シートは、前記受具の走行方向に対して下方に傾斜している、
   請求項１又は２に記載の建材の製造装置。
4. 前記篩シートは、前記受具の走行方向に対して上方に傾斜している、
   請求項１に記載の建材の製造装置。
5. 前記篩部は、第１の篩部と第２の篩部を有し、
   前記第１の篩部は、前記受具の走行方向の上流側に配設されるとともに、前記受具の走行方向に対して下方に傾斜しており、
   前記第２の篩部は、前記受具の走行方向の下流側に配設させるとともに、前記受具の走行方向に対して上方に傾斜しており、
   前記第１の篩部と前記第２の篩部は、それぞれ網目が細かい第１の篩シートと網目が粗い第２の篩シートを備えるとともに、前記第１の篩シートが前記第２の篩シートより傾斜の高い側となっている、
   請求項１に記載の建材の製造装置。
6. 前記第１の篩部の前記第２の篩シートと前記第２の篩部の前記第２の篩シートとの間に、前記受具に前記建材の原料を直接供給する中央原料供給部を有する、
   請求項５に記載の建材の製造装置。

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