JPH0812408A - 調湿石膏ボード及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
て施工効率を高めることが可能な調湿材料及びその材料
を製造するための特定の方法を提供する。 【構成】 石膏の特定量に対して、炭酸カルシウムとシ
リカゲルの合計を特定の割合で含有させてなる調湿石膏
ボードとする。このボードは、2通りの方法によって製
造される。第1の方法は水硬性石膏粉粒体に対して、予
め炭酸化した珪酸カルシウムの粉粒体と水と混合して、
得られた混合物を所定の形状に成形・硬化させる方法で
ある。第2の方法は、水硬性石膏粉粒体に対して珪酸カ
ルシウムの粉粒体と水とを混合してから得られた成形体
自体を炭酸化する方法である。
Description
の製造方法に関するものである。
処理したゼオライト粉粒体と、セメントと、補強材とを
混練して得た配合材を任意の形状に圧縮成形したものが
ある(特開平3−109244号公報)。
性材料は、相当優れた調湿性能を発揮するが、この材料
は比較的高い硬度を有するがため、建物等の壁として施
工してみるとやや重く施工しにくいという問題がある。
本発明の課題は、ある程度の調湿性能を有しながら、軽
量にして施工効率を高めることが可能な調湿材料及びそ
の材料を製造するための特定の方法を提供することにあ
る。
前記の課題を解決するために、石膏100重量部に対し
て、炭酸カルシウムとシリカゲルの合計が3〜80重量
部の割合で含まれている調湿石膏ボードとする。この調
湿石膏ボードは、次に述べる2通りの特定方法によって
製造される。
粉粒体と3〜80重量部の割合からなる炭酸化した珪酸
カルシウムの粉粒体からなる原料に対して、水及び混和
剤を混合し、得られた混合物を所定の形状に成形・硬化
させる方法である(請求項2の発明)。
粉粒体と3〜80重量部の割合からなる珪酸カルシウム
の粉粒体からなる原料に対して、水及び混和剤を混合
し、得られた混合物を所定の形状に成形・硬化させ、最
後に得られた成形体を炭酸ガスによって炭酸化する方法
である(請求項6の発明)。さらに詳細に本発明に係る
調湿石膏ボードの製造方法及びその方法で得られた調湿
石膏ボードの調湿性能が、どのように発揮されるか(作
用)について説明する。
法に使用する原料を準備する。原料は基本的には水硬性
石膏粉粒体、珪酸カルシウムの粉粒体及び水とからな
る。水硬性石膏粉粒体としては、天然石膏及び化学石膏
から選ばれる少なくとも1種の石膏粉粒体をか焼したも
の、すなわち、半水石膏や無水石膏等が使用される。珪
酸カルシウムの粉粒体としては、ゾノトライト、トバモ
ライト、フォシャジァイト及びCSHの少なくとも1種
を含む粉粒体が使用されるが、好ましい珪酸カルシウム
としては、トバモライトを多く含有する軽量気泡コンク
リート、特にALCが使用される。
mmの範囲で使用される。前記粉粒体の粒径が1μm未
満であると、水硬化性石膏粉末と混合するのに必要な水
の量が増大し、その結果、最終的に得られた調湿材料の
力学的物性が低下する。逆に前記粒径が3mmを超える
と、水硬化性石膏との成形性が悪くなる。
シウムの粉粒体を使用する第1の方法においては、珪酸
カルシウムの粉粒体を炭酸化しておく。炭酸化は、珪酸
カルシウムの粉粒体又はブロックを水の存在下で炭酸ガ
スと反応させることにより行なわれる。炭酸化反応は、
炭酸ガス濃度並びに反応系の温度及び圧力が高いほど速
くなる。珪酸カルシウムは形状が大きいほど反応が遅い
ので、粒径が小さいものを使用した方が良い。
実施するに先立ってそのブロックを破砕して使用する。
炭酸ガスとして、工業的に生産される純度の高い炭酸ガ
スの他に、各種の燃焼装置から排出される炭酸ガス含有
排気ガスを使用することもできる。炭酸化反応に使用さ
れる水は予め珪酸カルシウムの粉粒体に含浸させておく
ことができる。
石膏ボードを成形するのに必要な量以下の水が準備され
る。この水は、炭酸化に伴って反応系から排出される水
を循環使用することもできる。また、混和剤としては、
凝結遅延剤及び凝結促進剤から選ばれる1種、発泡剤、
消泡剤及び整泡剤から選ばれる少なくとも1種及び必要
に応じて補強繊維及び軽量骨材が使用される。
等を使用して、本発明の第1の方法を実施する場合、水
硬性石膏粉粒体100重量部を基準にして、炭酸化した
珪酸カルシウムを3〜80重量部の割合で前記石膏粉粒
体を水の存在下で混合する。このとき、混和剤を所定量
混合し、得られた混合物を板状の形に成形・硬化させ、
次いで、乾燥すると、本発明の調湿石膏ボードが得られ
る。
粒体100重量部を基準にしてそれに対してまだ炭酸化
されていない珪酸カルシウムを3〜80重量部の割合で
水の存在下で混合する。このとき混和剤を混合し、得ら
れた混合物を板状の形に成形・硬化させる。それから得
られた成形物を水の存在下でかつ炭酸ガスの雰囲気下で
成形物中の珪酸カルシウムを炭酸化し、次いで乾燥させ
ると、本発明に係る石膏ボードが得られる。
0重量部に対して炭酸カルシウムとシリカゲルの合計が
3〜80重量部の割合で含有された石膏ボードとなるが
第1の方法においては珪酸カルシウムは実質上炭酸カル
シウムとシリカゲルとに変化したものが使用されること
になり、また、第2の方法においては、原料と指定使用
された珪酸カルシウムは物質収支上は炭酸カルシウムと
シリカゲルに変化し、他の副生物の生成はほとんどな
い。
を発揮する。すなわち、本発明の第1及び2の発明方法
で珪酸カルシウムが原料として使用されているが、その
珪酸カルシウムが炭酸化されると、上述したように、珪
酸カルシウムが骨格構造を有するシリカゲルと炭酸カル
シウムに変化する。シリカゲルはその骨格空間内に、そ
れがおかれた雰囲気の湿度によって水の分子を取り込ん
だり又は一旦取り込んだ水の分子を放出する性質を有す
る。
を有しているので、そのボードが例えば建物の壁材とし
て使用された場合、壁材が高い湿度を有する密閉雰囲気
の露出面を構成している場合は、その雰囲気の水の分子
を吸着して密閉雰囲気の湿度を低下させる。逆に一旦水
分を吸着した壁材が低湿度の密閉雰囲気に露出している
場合は、吸着されていた水分が放出されて密閉雰囲気の
湿度を高める作用をする。 本発明に係る調湿石膏ボー
ドはこのようにして吸湿性能を発揮する。またその石膏
ボードは石膏を主体として構成されているので、軽量に
して加工性に優れ、建物の壁材として施工する場合、施
工効率の向上に寄与する。
に、まず石膏のみからなるボードの製造方法及びその方
法で得られた石膏ボードの性能を比較例として示す。ア
ルファー型半水石膏100重量部に対して、水65重量
部と少量の凝結調整剤及び発泡剤をピンミキサーで高速
に混合・撹拌した。得られた混合物を石膏ボード用原紙
の上紙と下紙との間に流し込み、二つのローラー間で成
形・凝固させた。成形物を100℃で乾燥したらその比
重は0.8であった。
2mmの正方形の板状物に切断した後、60℃の通風状
態下で24時間乾燥させた。そして、前記板状物の広い
1面だけ露出させるとともに、他の5面をアルミニウム
製粘着テープで被覆させた試験体を作製した。この試験
体を秤量後、恒温恒湿に調整されたチャンバーに入れ
た。
うに前記チャンバー内の温湿度制御を7サイクル連続的
に繰り返した。そして温湿度が6サイクルから7サイク
ルに亘って変化する過程において1時間毎に試験体の重
量を測定することにより、調湿性能を測定・演算した。
その結果を単位面積当たりの平均吸湿量(g/m2)及
び下記の式1により定義された単位サイクル当たりの調
湿力(g/m2・%)を演算して表1に示す。
する。粒径1mm以下に破砕された珪酸カルシウムとし
てのALC粉粒体に予め炭酸化に必要な水を含ませた。
その粉粒体を炭酸ガス濃度100%、温度30℃、圧力
2気圧の雰囲気下で1時間おいて、ALC粉粒体の炭酸
化反応を行なった。この反応によって得られた反応生成
物の粉末をX線回折したところ、珪酸カルシウムが炭酸
カルシウムとシリカとからなっていることが判明した。
て、炭酸化したALC粉粒体を3,10、30、60、
80重量部(絶乾重量基準)のそれぞれに水を65〜8
0重量部及び少量の凝結調整剤及び気泡含有エマルジョ
ンをピンミキサーにより高速に混合・混練した。そして
得られて混合物を石膏ボード用原紙の上紙と下紙との間
に流し込み、二つのローラ間を通すことにより所定の厚
みの石膏ボードに成形するとともに凝固させ、最後にこ
の石膏ボードを110℃の温度で乾燥して、この実施例
の5個の試験体を得た。これらの試験体を比較例1に示
した調湿測定方法と同一方法で調湿性能を測定し、その
結果を前記表1に比較例1とともに示した。
て、粒径1mm以下に破砕された珪酸カルシウムとして
のALC粉粒体60重量部と、水78重量部と、少量の
凝結調整剤及び発泡剤とをピンミキサーで高速混合・混
練した。
と下紙との間に流し込み、二つのローラ間を通すことに
より、所定の厚みの石膏ボードに成形するとともに凝固
させた。得られた凝固物を炭酸ガス濃度100%、温度
30℃、圧力2気圧の雰囲気下で1時間おいて、凝固物
中のALC粉粒体の炭酸化反応を行なった。
末をX線回折したところ、珪酸カルシウムが炭酸カルシ
ウムとシリカゲルに変化していることが確認された。炭
酸化反応の後に、反応生成物を110℃で乾燥し、この
実施例の調湿石膏ボードを得た。このボード調湿性能を
比較例1に示した調湿測定方法と同一方法で測定し、そ
の結果を表1に示した。
く、本発明の技術思想を踏襲し、発明の効果を著しく損
なわない限度において、実施の態様を一部変更すること
ができる。発泡材の変わりに軽量骨材を使用することが
できる。
石膏ボードは、従来技術と同程度の調湿性能を示すとと
もに軽量にして優れた加工性乃至は施工性を発揮し、本
発明に係る方法は、調湿性能を発揮する空間を多く有す
る骨格構造をなすシリカゲルを含有する石膏ボードを製
造するのに優れた方法である。
とともに示す線図。
Claims (8)
- 【請求項1】 石膏100重量部に対して、炭酸カルシ
ウムとシリカゲルの合計が3〜80重量部の割合で含有
されている調湿石膏ボード。 - 【請求項2】 水硬性石膏粉粒体100重量部と炭酸化
した珪酸カルシウムの粉粒体3〜80重量部の割合から
なる原料に対して水及び混和剤を混合して、得られた混
合物を所定の形状に成形・硬化させることを特徴とする
調湿石膏ボードの製造方法。 - 【請求項3】 前記珪酸カルシウムが、ゾノトライト、
トバモライト、フォシャジァイト及びCSHの少なくと
も1種から選ばれる請求項2記載の調湿石膏ボード。 - 【請求項4】 珪酸カルシウムが、軽量気泡コンクリー
トである請求項2記載の調湿石膏ボードの製造方法。 - 【請求項5】 軽量気泡コンクリートが1μm〜3mm
の粒径をなしている請求項2記載の調湿石膏ボード。 - 【請求項6】 水硬性石膏粉粒体100重量部と珪酸カ
ルシウムの粉粒体3〜80重量部の割合からなる原料に
対して水及び混和剤を混合して、得られた混合物を所定
の形状に成形・硬化させ、次いで得られた成形体を炭酸
ガスによって炭酸化することを特徴とする調湿石膏ボー
ドの製造方法。 - 【請求項7】 前記珪酸カルシウムが、ゾノトライト、
トバモライト、フォシャジァイト及びCSHの少なくと
も1種から選ばれる請求項6記載の調湿石膏ボードの製
造方法。 - 【請求項8】 珪酸カルシウムが、軽量気泡コンクリー
トである請求項6記載の調湿石膏ボードの製造方法。
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