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発明の名称 無機質成形板の成形方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−202626
公開日 平成10年(1998)8月4日
出願番号 特願平9−12513
出願日 平成9年(1997)1月27日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】加古 宗男
発明者 中嶋 資郎
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 セメントと繊維類を配合した成形原料のスラリーを貯溜槽に貯溜し、無端の濾過ベルトを掛け渡した円筒状回転体を前記貯溜槽内のスラリーに浸して回転させながら、前記円筒状回転体内を減圧することにより、前記スラリー中で前記濾過ベルトの表面に成形原料を吸着しながら搬送し、前記濾過ベルトの搬送方向前端部から前記成形原料を成形コンベア上に落下させると共に、落下した成形原料を粗砕分散手段で粗く粉砕しながら前記成形コンベア上に分散積層し、この成形原料の積層物を前記成形コンベアによって搬送しながらロールプレスによってマット状に圧縮成形し、このマット状成形物をプレス成形して、表面に凹凸模様柄を有する無機質成形板を成形することを特徴とする無機質成形板の成形方法。
【請求項2】 前記成形コンベア上の成形原料の積層物に成形原料のスラリーを散布した後、この積層物を前記ロールプレスによってマット状に成形することを特徴とする請求項1に記載の無機質成形板の成形方法。
【請求項3】 前記成形コンベア上の成形原料の積層物に成形原料の乾燥粉体混合物を散布した後、この積層物を前記ロールプレスによってマット状に成形することを特徴とする請求項1に記載の無機質成形板の成形方法。
【請求項4】 前記成形コンベア上の成形原料の積層物に、含水率が60%以内の成形原料の半乾燥粉体混合物を散布した後、この積層物を前記ロールプレスによってマット状に成形することを特徴とする請求項1に記載の無機質成形板の成形方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、成形原料を抄造してマット状に成形するまでの工程を改良した無機質成形板の成形方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、住宅の外装材や屋根材として無機質成形板が多用されている。この無機質成形板の一般的な成形方法は、成形原料のスリラーを長網方式の抄造装置で抄造してマット状成形物を形成し、これをプレス成形することで、表面に凹凸模様柄のある無機質成形板を成形するようにしている。この際、長網方式の抄造装置では、無端の濾過ベルト上に成形原料のスラリーを連続的に供給して、該濾過ベルトの上面で該スラリーを脱水して成形原料ケーキ層を作り、厚地のマット状成形物を形成したり、薄地の成形原料ケーキ層をメイキングロールで複数層に積層するように巻き取ることで、厚地のマット状成形物を形成するようにしている。
【0003】しかし、成形原料ケーキ層をメイキングロールで複数層に積層する成形方法では、成形原料ケーキ層をメイキングロールで複数層に積層するため、層間の接合強度が比較的弱く、厳しい環境下で長年使用すると、層間に剥離を生じるおそれがある。これを防ぐために、従来より、成形原料ケーキ層をメイキングロールに強く巻き付けて、層間を圧着するようにしているため、マット状成形物の表面の柔軟性が低下して、後工程でマット状成形物の表面に彫の深い凹凸模様柄をプレス成形する際にクラックが発生することがある。このため、従来の無機質成形板では、浅い凹凸模様柄しか成形することができず、意匠性が低いという欠点がある。
【0004】また、メイキングロールを廃止して、厚地のマット状成形物を能率良く抄造するために、成形原料のスラリーを貯溜槽に貯溜し、無端の濾過ベルトを掛け渡した円筒状回転体を貯溜槽内のスラリーに浸して回転させながら、円筒状回転体内を減圧することにより、原料スラリー中で濾過ベルトの表面に成形原料を吸着し、この成形原料のケーキ層を濾過ベルト上で真空脱水しながら搬送し、これをロールプレスでマット状に圧縮成形する成形方法が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した成形方法では、濾過ベルトに吸着圧縮された成形原料ケーキ層を真空脱水する過程で、濾過ベルトの目詰りや真空吸引パイプのスケーリングによって該成形原料ケーキ層の厚みや密度にバラツキを生じ、これをロールプレスで圧縮成形しても、マット状成形物の密度バラツキは修正されず、品質が悪くなる。
【0006】本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、密度バラツキの少ない柔軟性のあるマット状成形物を成形できて、クラックを発生することなく、彫の深い凹凸模様柄をプレス成形することができる無機質成形板の成形方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明の請求項1の無機質成形板の成形方法は、成形原料のスラリーを貯溜槽に貯溜し、無端の濾過ベルトを掛け渡した円筒状回転体を前記貯溜槽内のスラリーに浸して回転させながら、前記円筒状回転体内を減圧することで、前記スラリー中で前記濾過ベルトの表面に成形原料を吸着しながら搬送し、前記濾過ベルトの搬送方向前端部から前記成形原料を成形コンベア上に落下させると共に、落下した成形原料を粗砕分散手段で粗く粉砕しながら前記成形コンベア上に分散積層し、この成形原料の積層物を前記成形コンベアによって搬送しながらロールプレスによってマット状に圧縮成形し、このマット状成形物をプレス成形して表面に凹凸模様柄を有する無機質成形板を成形するものである。
【0008】この成形方法では、濾過ベルトの表面に吸着した成形原料をそのまま濾過ベルト上でロールプレスによって圧縮成形するのではなく、濾過ベルト上の成形原料を成形コンベア上に落下させ、粗砕分散手段で粗く粉砕しながら成形コンベア上に分散積層し、これをロールプレスでマット状に圧縮成形する。これにより、全く圧縮されていない成形原料の積層物をロールプレスで圧縮成形することができ、柔軟性のあるマット状成形物を成形できると共に、粗砕分散手段による分散効果によってマット状成形物の密度バラツキを少なくすることができる。しかも、濾過ベルトから落下する成形原料を受ける成形コンベアの搬送速度を調整することで、成形原料の積層物の厚み調整ひいてはマット状成形物の厚み調整を容易に行うことができ、彫の深い凹凸模様柄をプレス成形するのに適した厚地のマット状成形物を容易に成形できる。
【0009】この場合、ロールプレスで圧縮成形する前に、成形コンベア上の成形原料の積層物に成形原料のスラリーを散布したり(請求項2)、成形原料の乾燥粉体混合物を散布したり(請求項3)、或は、含水率が60%以内の成形原料の半乾燥粉体混合物を散布しても良い(請求項4)。
【0010】このようにすれば、成形原料の積層物の凹部や空隙部が散布される成形原料で穴埋めされ、ロールプレスで圧縮成形するマット状成形物の表面が平滑化・均質化されると共に、マット状成形物の密度バラツキが更に少なくなる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図1に基づいて説明する。無端の濾過ベルト11は、帯状の濾布や通水性のフェルトにより構成され、駆動ローラ12、複数のテンションローラ13,22を介して大径の円筒状回転体14に掛け渡されている。濾過ベルト11は、円筒状回転体14の周面上端から駆動ローラ12へ向ってほぼ水平方向に走行し、濾過ベルト11で抄造された成形原料ケーキ層を水平方向に搬送するようになっている。また、駆動ローラ12から円筒状回転体14へ至る濾過ベルト11の走行経路中には、ホイッパーロール15と濾過ベルト洗浄装置16が設けられている。ホイッパーロール15は、散水機能を有する回転体で構成され、濾過ベルト11に散水しながら濾過ベルト11の表面の残留物を掻き取って濾過ベルト11の目詰りを防止する。
【0012】一方、円筒状回転体14は、多孔状又は網目状に形成され、下半部が貯溜槽17内に貯溜されている成形原料のスラリー18に浸されている。この貯溜槽17の底部には、スラリー18を攪拌して均一化するための複数の攪拌機19が設けられている。
【0013】円筒状回転体14の内部は、90°ピッチで4つの領域■〜■に区画され、領域■,■がスラリー18の液面下に没して吸着領域となっている。この円筒状回転体14に掛け渡された濾過ベルト11は、テンションローラ22によって吸着領域■,■に密着するようにテンションが加えられている。一方、領域■,■はスラリー41の液面以上の高さに位置し、領域■が脱水領域となり、領域■が非減圧領域となっている。これら4つの領域■〜■は、円筒状回転体14が回転しても回転せず、一定位置に固定されている。
【0014】この円筒状回転体14の中心に設けられたロータリバルブ20には、円筒状回転体14の外周面に吸引力を作用させるための多数の吸入パイプ(図示せず)が放射状に設けられている。この円筒状回転体14の吸着領域■,■は、ロータリバルブ20を介して真空ポンプ(図示せず)等に接続され、その真空吸引力によって濾過ベルト11に厚地の成形原料ケーキ層を吸着できるようになっている。また、脱水領域■は、ロータリバルブ20を介して高圧ブロワ(図示せず)の吸込み口に接続され、大きな吸込風量で減圧脱水できるようになっている。一方、非減圧領域■は減圧されず、従って、この非減圧領域■では、濾過ベルト11が円筒状回転体14に吸着されずに済み、円筒状回転体14の周面上端から濾過ベルト11をスムーズに搬送方向に真っ直ぐ引き出すことができるようになっている。
【0015】また、円筒状回転体14で吸着・脱水された成形原料ケーキ層を搬送する濾過ベルト11の下面側には、脱水ボックス21が設けられ、この脱水ボックス21をナッシュポンプ(図示せず)等で真空引きすることによって、濾過ベルト11上の成形原料ケーキ層が減圧脱水される。
【0016】濾過ベルト11の搬送方向前方には成形コンベア23が設置され、この成形コンベア23も、帯状の濾布や通水性のフェルトにより構成されている。この成形コンベア23の後部側部分は、搬送方向に向って上り勾配となり、この上り勾配部分が濾過ベルト11の搬送方向前端部の下方に配置されている。これにより、濾過ベルト11の搬送方向前端部から落下する成形原料が成形コンベア23の上り勾配部分で受けられる。この場合、濾過ベルト11の搬送方向前端部から成形原料を確実に落とすために、濾過ベルト11の搬送方向前端部の内側に位置する駆動ローラ12を多孔状又は網目状に形成し、その内部にブロワ(図示せず)等からエアーを送り込むことで、濾過ベルト11の搬送方向前端部から成形原料をエアーブローにより強制的に落下させるようにしている。
【0017】また、成形コンベア23の上り勾配部分の上方には、成形コンベア23上に落下した成形原料を粗く粉砕しながら分散させる粗砕分散手段として粗砕分散用回転体24が設けられている。
【0018】一方、成形コンベア23の上り勾配部分を登りきると、その先は水平部分となり、この水平部分の上方には、スラリー散布装置25とロールプレス26とが前後に位置して設置されている。スラリー散布装置25には、貯溜層17内のスラリー18と同じ組成のスラリーが供給され、このスラリーが成形原料の積層物に散布される。ロールプレス26は、成形コンベア23と同じ速度で回転され、スラリーが散布された成形原料の積層物がロールプレス26によって圧縮成形されて、マット状成形物28が形成される。ロールプレス26の下方には、成形コンベア23を挟んで脱水ボックス27が設けられ、この脱水ボックス27をナッシュポンプ(図示せず)等で真空引きすることによって、ロールプレス26で圧縮成形されるマット状成形物28が減圧脱水される。
【0019】以上のように構成した成形装置を用いて成形原料のスラリーからマット状成形物28を成形する方法を説明する。セメントと繊維類を配合した成形原料のスラリー18を貯溜槽17に貯溜し、無端の濾過ベルト11を掛け渡した円筒状回転体14を貯溜槽17内のスラリー18に浸して回転させながら、円筒状回転体14内を減圧することにより、スラリー18中で濾過ベルト11の表面に成形原料を連続的に吸着しながら搬送する。これにより、濾過ベルト11に吸着された成形原料ケーキ層が濾過ベルト11の搬送方向前端部まで連続して搬送される。
【0020】そして、濾過ベルト11の搬送方向前端部からエアーブローにより成形原料が落下し、この成形原料が成形コンベア23の上り勾配部分で受けられる。この成形コンベア23の上り勾配部分に落下した成形原料は、粗砕分散用回転体24の回転により粗く粉砕され、均一積層厚となるように分散される。この成形原料の積層物は、スラリー散布装置25の下方を通過する際に、成形原料のスラリーが散布された後、該成形原料の積層物がロールプレス26によって圧縮成形され、マット状成形物28が形成される。このマット状成形物28は、次工程の凹凸模様付与プレス工程へ搬送され、マット状成形物28がプレス型板(図示せず)でプレス成形されて、表面に凹凸模様柄を有する無機質成形板が成形される。この後、無機質成形板は、加熱硬化養生工程、塗装等の化粧仕上げ工程を経て製品化される。
【0021】以上説明した実施形態の成形方法によれば、濾過ベルト11の表面に吸着した成形原料をそのまま濾過ベルト11上でロールプレス26によって圧縮成形するのではなく、濾過ベルト11上の成形原料を成形コンベア23上に落下させ、粗砕分散用回転体24で粗く粉砕しながら成形コンベア23上に分散積層し、これをロールプレス26でマット状に圧縮成形する。これにより、全く圧縮されていない成形原料の積層物をロールプレス26で圧縮成形することができ、柔軟性のあるマット状成形物28を成形できると共に、粗砕分散用回転体24による分散効果によってマット状成形物の密度バラツキを少なくすることができる。
【0022】しかも、濾過ベルト11から落下する成形原料を受ける成形コンベア23の搬送速度を調整することで、成形原料の積層物の厚み調整ひいてはマット状成形物28の厚み調整を容易に行うことができ、彫の深い凹凸模様柄をプレス成形するのに適した厚地のマット状成形物28を容易に成形でき、上述したマット状成形物28の柔軟性向上の効果と相俟って、彫の深い凹凸模様柄を、クラックの発生を伴わずに、容易にプレス成形できる。
【0023】また、成形コンベア23上の成形原料の積層物にスラリー散布装置25から成形原料のスラリーを散布した後、これをロールプレス26で圧縮成形するようにしたので、成形原料の積層物の凹部や空隙部を、散布した成形原料のスラリーで穴埋めすることができて、ロールプレス26で圧縮成形するマット状成形物28の表面を平滑化・均質化することができ、密度バラツキの少ない品質の良い無機質成形板を製造することができる。
【0024】尚、成形原料のスラリーの散布に代えて、成形原料の乾燥粉体混合物を散布しても良く、或は、含水率が60%以内の成形原料の半乾燥粉体混合物を散布しても良い。これらいずれの場合でも、成形原料の積層物の凹部や空隙部を、散布した成形原料で穴埋めすることができて、ロールプレス26で圧縮成形するマット状成形物28の表面を平滑化・均質化することができる。
【0025】
【実施例】以上説明した本発明の実施形態によって製造された無機質成形板(実施例)と、従来のメイキングロール巻付方式で製造された無機質成形板(比較例)とについて、物性値を比較する試験を行ったので、その試験結果を次の表1に示す。
【0026】
【表1】

【0027】この試験で使用した成形原料の配合比は次の通りである。
ポルトランドセメント 35重量部高炉スラグ 25重量部パーライト 12重量部フライアッシュ 8重量部セメント板粉砕物 10重量部シリカ微粉末 2重量部木質繊維 8重量部【0028】表1の実施例、比較例共に、上記配合比の成形原料を水中に分散させて、固形分15重量%のスラリーを作り、このスラリーから作ったマット状成形物を28kgf/cm2 の圧力でプレスして、板厚が約14mmとなる無機質成形板を作製し、物性値を測定したものである。
【0029】この試験結果から、実施例が比較例より劣るのは曲げ強度のみであり、他の物性はいずれも実施例の方が優れている。また、実施例が比較例より曲げ強度が劣るといっても、僅かであり、実用上何ら問題はない。実施例では、垂直引張り強度と吸水伸び率が改善されることで、凍融性能(JIS−1435に準拠した100サイクル厚み膨潤率)が大幅に改善され、耐久性が大幅に向上する。更に、実施例では、マット状成形物の柔軟性が改善されているため、板表面にプレス型板で深さ3.5〜4.0mmの彫の深い凹凸模様柄をプレス成形しても、板表面にクラックが発生せず、彫の深い凹凸模様柄を容易に成形できる。これに対し、比較例では、板表面の柔軟性が不足するため、2.0〜2.5mmの浅い凹凸模様柄しかプレス成形することができず、プレス成形性が劣る。
【0030】尚、本発明の成形方法で用いる成形原料の組成は、上記実施例に限定されず、セメントと繊維類を配合した種々の組成の成形原料に本発明の成形方法を適用可能である。
【0031】また、上記実施形態では、濾過ベルト11の搬送方向前端部から成形原料を確実に落とすために、エアーブロー方式を採用したが、濾過ベルト11の搬送方向前端部の近傍に掻き取りロールを設置し、この掻き取りロールの回転によって濾過ベルト11の搬送方向前端部から成形原料を掻き落とすようにしても良い。
【0032】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明の無機質成形板の成形方法によれば、濾過ベルト上の成形原料を成形コンベア上に落下させ、粗砕分散手段で粗く粉砕しながら成形コンベア上に分散積層し、これをロールプレスでマット状に圧縮成形するようにしたので、密度バラツキの少ない柔軟性のあるマット状成形物を成形でき、彫の深い凹凸模様柄を、クラックの発生を伴わずに、容易にプレス成形できる(請求項1)。
【0033】しかも、ロールプレスで圧縮成形する前に、成形原料の積層物に成形原料のスラリー(請求項2)、成形原料の乾燥粉体混合物(請求項3)、含水率が60%以内の成形原料の半乾燥粉体混合物(請求項4)のいずれかを散布するようにしたので、成形原料の積層物の凹部や空隙部を、散布した成形原料で穴埋めすることができて、成形する無機質成形板の品質を更に向上できる。




 

 


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