JP2000213078A - 断熱パネル枠体及びその製作方法 - Google Patents
断熱パネル枠体及びその製作方法Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/24—Structural elements or technologies for improving thermal insulation
- Y02A30/244—Structural elements or technologies for improving thermal insulation using natural or recycled building materials, e.g. straw, wool, clay or used tires
Landscapes
- Building Environments (AREA)
- Panels For Use In Building Construction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 パネル全体の断熱性が優れ、製作コストが低
廉な断熱パネル枠体及びその効率的な製作方法を提供す
る。 【解決手段】 ロックウール、熱可塑性有機繊維及びガ
ラス繊維で構成され、これらの繊維が混合状態で不規則
に配向され、繊維間が熱可塑性有機繊維で接着された断
熱材がパネル枠体に充填されてなる断熱パネル枠体。ま
た、ロックウール粒状綿と熱可塑性有機繊維とガラス繊
維を混合し、この混合物を解繊し、解繊された繊維混合
物をマット状に集積し、このマット状集積物をパネル枠
体に載せ、加圧しながら熱可塑性有機繊維の融解温度以
上に加熱して熱可塑性有機繊維を融着させるか、あるい
は解繊された繊維混合物をパネル枠体にマット状に直接
集積し、このマット状集積物を加圧しながら熱可塑性有
機繊維の融解温度以上に加熱して熱可塑性有機繊維を融
着させる断熱パネル枠体の製作方法。
廉な断熱パネル枠体及びその効率的な製作方法を提供す
る。 【解決手段】 ロックウール、熱可塑性有機繊維及びガ
ラス繊維で構成され、これらの繊維が混合状態で不規則
に配向され、繊維間が熱可塑性有機繊維で接着された断
熱材がパネル枠体に充填されてなる断熱パネル枠体。ま
た、ロックウール粒状綿と熱可塑性有機繊維とガラス繊
維を混合し、この混合物を解繊し、解繊された繊維混合
物をマット状に集積し、このマット状集積物をパネル枠
体に載せ、加圧しながら熱可塑性有機繊維の融解温度以
上に加熱して熱可塑性有機繊維を融着させるか、あるい
は解繊された繊維混合物をパネル枠体にマット状に直接
集積し、このマット状集積物を加圧しながら熱可塑性有
機繊維の融解温度以上に加熱して熱可塑性有機繊維を融
着させる断熱パネル枠体の製作方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、断熱パネル枠体及
びその製作方法に関し、さらに詳しくはプレハブ住宅等
のプレハブ建築物に用いられる断熱材充填パネルとして
好適な断熱パネル枠体及びその製作方法に関するもので
ある。
びその製作方法に関し、さらに詳しくはプレハブ住宅等
のプレハブ建築物に用いられる断熱材充填パネルとして
好適な断熱パネル枠体及びその製作方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、戸建住宅や小規模集合住宅は、省
力化、高機能化、高精度化、コスト低減などの観点か
ら、大部分を工場で製作し、施工現場でこれを組み立て
るプレハブ建築が増大してきた。プレハブ建築では、躯
体に床、壁、天井及び附帯設備を工場で組み込んだユニ
ット式もあるが、多くは、現場で軽量鉄骨などで躯体を
形成し、これに工場生産したパネルをはめ込み、固定す
るパネル式である。そして、省エネのため、住宅の断熱
強化が要求される一方で更なるコストダウンが焦眉の急
であり、このような要求に応える断熱材充填パネルが望
まれている。
力化、高機能化、高精度化、コスト低減などの観点か
ら、大部分を工場で製作し、施工現場でこれを組み立て
るプレハブ建築が増大してきた。プレハブ建築では、躯
体に床、壁、天井及び附帯設備を工場で組み込んだユニ
ット式もあるが、多くは、現場で軽量鉄骨などで躯体を
形成し、これに工場生産したパネルをはめ込み、固定す
るパネル式である。そして、省エネのため、住宅の断熱
強化が要求される一方で更なるコストダウンが焦眉の急
であり、このような要求に応える断熱材充填パネルが望
まれている。
【0003】このようなプレハブ建築おける断熱材とし
ては、発泡スチロール、発泡ウレタン樹脂等の発泡プラ
スチック系断熱材や、ロックウール、グラスウール等の
無機繊維系断熱材が用いられている。発泡プラスチック
系断熱材は、軽量で断熱性が優れているが、不燃材料で
はないので、火災時に燃焼しやすく、有毒ガスや煙を発
生し、外壁はともかく住宅内部の断熱材に使用するには
問題がある。したがって、プレハブ建築用パネルの断熱
材には、専ら無機繊維系断熱材が用いられている。
ては、発泡スチロール、発泡ウレタン樹脂等の発泡プラ
スチック系断熱材や、ロックウール、グラスウール等の
無機繊維系断熱材が用いられている。発泡プラスチック
系断熱材は、軽量で断熱性が優れているが、不燃材料で
はないので、火災時に燃焼しやすく、有毒ガスや煙を発
生し、外壁はともかく住宅内部の断熱材に使用するには
問題がある。したがって、プレハブ建築用パネルの断熱
材には、専ら無機繊維系断熱材が用いられている。
【0004】通常、無機繊維系断熱材充填パネルは、パ
ネルの内寸に合わせて裁断した無機繊維マットをパネル
枠体に厚さ100mm程度に充填することにより製作され
る。しかし、このパネル枠体は、図2に示すように、長
さ方向の2本の縦枠10とそれと直角に配置した複数の
横桟11からなるはしご状のパネル枠体9であるので、
無機繊維マットを長さ方向から押し込むことができず、
平置した枠体9の上方から無機繊維マットを押し込むの
で、横桟11の箇所で断熱材が圧縮され、施工後にこの
箇所のパネル表面が膨らみ、クレームの原因となってい
た。
ネルの内寸に合わせて裁断した無機繊維マットをパネル
枠体に厚さ100mm程度に充填することにより製作され
る。しかし、このパネル枠体は、図2に示すように、長
さ方向の2本の縦枠10とそれと直角に配置した複数の
横桟11からなるはしご状のパネル枠体9であるので、
無機繊維マットを長さ方向から押し込むことができず、
平置した枠体9の上方から無機繊維マットを押し込むの
で、横桟11の箇所で断熱材が圧縮され、施工後にこの
箇所のパネル表面が膨らみ、クレームの原因となってい
た。
【0005】これを解決するため、無機繊維マットを横
桟11の間隔とほぼ同じ長さに裁断し、これを充填する
方法では、横桟11の箇所に断熱材が存在しないので、
パネルの断熱性能が低下する。そこで、無機繊維マット
を2層にして横桟間充填用とその表面を全面的に被覆す
るようにすれば、断熱性能は改善できるが、マットの加
工や充填に多大な人手を要し、コスト面から実用性はな
い。
桟11の間隔とほぼ同じ長さに裁断し、これを充填する
方法では、横桟11の箇所に断熱材が存在しないので、
パネルの断熱性能が低下する。そこで、無機繊維マット
を2層にして横桟間充填用とその表面を全面的に被覆す
るようにすれば、断熱性能は改善できるが、マットの加
工や充填に多大な人手を要し、コスト面から実用性はな
い。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、パネル全体の断熱性が優れ、かつ製作コストが
低廉な断熱パネル枠体及びその効率的な製作方法を提供
することにある。
目的は、パネル全体の断熱性が優れ、かつ製作コストが
低廉な断熱パネル枠体及びその効率的な製作方法を提供
することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、ロ
ックウール、熱可塑性有機繊維及びガラス繊維で構成さ
れ、これらの繊維が混合状態で不規則に配向され、繊維
間が熱可塑性有機繊維で接着された断熱材がパネル枠体
に充填されてなる断熱パネル枠体である。
ックウール、熱可塑性有機繊維及びガラス繊維で構成さ
れ、これらの繊維が混合状態で不規則に配向され、繊維
間が熱可塑性有機繊維で接着された断熱材がパネル枠体
に充填されてなる断熱パネル枠体である。
【0008】また、本発明は、ロックウール粒状綿と熱
可塑性有機繊維とガラス繊維を混合し、この混合物を解
繊し、解繊された繊維混合物をマット状に集積し、この
マット状集積物をパネル枠体に載せ、加圧しながら熱可
塑性有機繊維の融解温度以上に加熱して熱可塑性有機繊
維を融着させることを特徴とする断熱パネル枠体の製作
方法である。
可塑性有機繊維とガラス繊維を混合し、この混合物を解
繊し、解繊された繊維混合物をマット状に集積し、この
マット状集積物をパネル枠体に載せ、加圧しながら熱可
塑性有機繊維の融解温度以上に加熱して熱可塑性有機繊
維を融着させることを特徴とする断熱パネル枠体の製作
方法である。
【0009】更に、本発明は、ロックウール粒状綿と熱
可塑性有機繊維とガラス繊維を混合し、この混合物を解
繊し、解繊された繊維混合物をパネル枠体にマット状に
直接集積し、このマット状集積物を加圧しながら熱可塑
性有機繊維の融解温度以上に加熱して熱可塑性有機繊維
を融着させることを特徴とする断熱パネル枠体の製作方
法である。
可塑性有機繊維とガラス繊維を混合し、この混合物を解
繊し、解繊された繊維混合物をパネル枠体にマット状に
直接集積し、このマット状集積物を加圧しながら熱可塑
性有機繊維の融解温度以上に加熱して熱可塑性有機繊維
を融着させることを特徴とする断熱パネル枠体の製作方
法である。
【0010】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明の断熱パネル枠体には、断熱材として、ロックウー
ルを主体とし熱可塑性有機繊維とガラス繊維より構成さ
れ、これらの繊維が混合状態で不規則に配向され、かつ
繊維間が熱可塑性有機繊維で接着されてなるマット状製
品を用いる。
発明の断熱パネル枠体には、断熱材として、ロックウー
ルを主体とし熱可塑性有機繊維とガラス繊維より構成さ
れ、これらの繊維が混合状態で不規則に配向され、かつ
繊維間が熱可塑性有機繊維で接着されてなるマット状製
品を用いる。
【0011】かかる断熱材の主原料として用いられるロ
ックウールは、高炉スラグ、電気炉スラグ等の各種冶金
スラグや、玄武岩、輝緑岩等の天然岩石や、あるいはこ
れらの混合物を、電気炉やキュポラなどで溶解し、これ
を遠心力及び/又は加圧気体で製綿して得られるもので
ある。このロックウールは、CaO、SiO2 、Al 2
O3 を主成分とし、他にMgO、Fe2 O3 などを含有
する。このロックウールの形態には、粒状に丸めた粒状
綿、マット状の層状綿などがあるが、本発明の原料とし
ては他種繊維との混合性の観点から粒状綿が好ましい。
ックウールは、高炉スラグ、電気炉スラグ等の各種冶金
スラグや、玄武岩、輝緑岩等の天然岩石や、あるいはこ
れらの混合物を、電気炉やキュポラなどで溶解し、これ
を遠心力及び/又は加圧気体で製綿して得られるもので
ある。このロックウールは、CaO、SiO2 、Al 2
O3 を主成分とし、他にMgO、Fe2 O3 などを含有
する。このロックウールの形態には、粒状に丸めた粒状
綿、マット状の層状綿などがあるが、本発明の原料とし
ては他種繊維との混合性の観点から粒状綿が好ましい。
【0012】ロックウールは、繊維径4〜5μm のロッ
クウール繊維の他にショットと称される未繊維化の粒状
物を多量に含有する。ロックウールのショットの含有率
は、製法にもよるが、粒状綿で50重量%にも達する。
このショットは、断熱材の軽量性を損なうだけでなく、
断熱性を低下させ、またザラザラした触感を与え、加工
時や施工時に粉状物として脱落して周辺を汚染する。本
発明に用いる断熱材に含有されるロックウールは、この
ショットの大半が脱ショットされたロックウールであ
る。したがって、原料のロックウールとして予め脱ショ
ットされたロックウールを用いるか、あるいは通常のロ
ックウールを用いて断熱材の製造工程で脱ショットする
必要があるが、好ましくは後者である。脱ショットされ
たロックウールのショット含有率は、原料ロックウール
に対し20重量%程度以下、好ましくは10重量%程度
以下、より好ましくは5重量%程度以下である。
クウール繊維の他にショットと称される未繊維化の粒状
物を多量に含有する。ロックウールのショットの含有率
は、製法にもよるが、粒状綿で50重量%にも達する。
このショットは、断熱材の軽量性を損なうだけでなく、
断熱性を低下させ、またザラザラした触感を与え、加工
時や施工時に粉状物として脱落して周辺を汚染する。本
発明に用いる断熱材に含有されるロックウールは、この
ショットの大半が脱ショットされたロックウールであ
る。したがって、原料のロックウールとして予め脱ショ
ットされたロックウールを用いるか、あるいは通常のロ
ックウールを用いて断熱材の製造工程で脱ショットする
必要があるが、好ましくは後者である。脱ショットされ
たロックウールのショット含有率は、原料ロックウール
に対し20重量%程度以下、好ましくは10重量%程度
以下、より好ましくは5重量%程度以下である。
【0013】次に、主材のロックウールに混合する熱可
塑性有機繊維は、常温では変形しにくく弾性を有し塑性
を示さないが、加熱すると塑性を示し、冷却して温度が
下がると再び元の弾性体にもどる性質(熱可塑性)を有
する有機繊維である。この熱可塑性有機繊維は、断熱材
を製造する際、熱融着工程で加熱されると軟化溶融し、
繊維状のバインダーとして断熱材を構成する繊維同士を
接着し、冷却されると再び弾性のある繊維にもどり、マ
ットに強度と弾力性を与える。このような熱可塑性有機
繊維としては、例えばポリエステル繊維、ポリアミド繊
維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維などの1種
又は2種以上が挙げられる。この熱可塑性有機繊維の繊
維長は、10〜150mm程度、好ましくは20〜100
mm程度を有するものがよい。繊維長が10mmより短いも
のはバインダー効果が小さく、150mmを超えるものは
ロックウール、ガラス繊維との混合が困難になる。
塑性有機繊維は、常温では変形しにくく弾性を有し塑性
を示さないが、加熱すると塑性を示し、冷却して温度が
下がると再び元の弾性体にもどる性質(熱可塑性)を有
する有機繊維である。この熱可塑性有機繊維は、断熱材
を製造する際、熱融着工程で加熱されると軟化溶融し、
繊維状のバインダーとして断熱材を構成する繊維同士を
接着し、冷却されると再び弾性のある繊維にもどり、マ
ットに強度と弾力性を与える。このような熱可塑性有機
繊維としては、例えばポリエステル繊維、ポリアミド繊
維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維などの1種
又は2種以上が挙げられる。この熱可塑性有機繊維の繊
維長は、10〜150mm程度、好ましくは20〜100
mm程度を有するものがよい。繊維長が10mmより短いも
のはバインダー効果が小さく、150mmを超えるものは
ロックウール、ガラス繊維との混合が困難になる。
【0014】ロックウールに対する熱可塑性有機繊維の
含有割合は、脱ショットされたロックウール100重量
部に対し熱可塑性有機繊維が5〜50重量部、好ましく
は10〜40重量部がよい。有機繊維が5重量部より少
ないと断熱材の強度が低く、ハンドリングや加工が困難
になり、50重量部を超えると熱融着工程でマットが収
縮し、高密度で固い断熱材しか得られない。
含有割合は、脱ショットされたロックウール100重量
部に対し熱可塑性有機繊維が5〜50重量部、好ましく
は10〜40重量部がよい。有機繊維が5重量部より少
ないと断熱材の強度が低く、ハンドリングや加工が困難
になり、50重量部を超えると熱融着工程でマットが収
縮し、高密度で固い断熱材しか得られない。
【0015】また、主材のロックウールに混合するガラ
ス繊維としては、例えばグラスファイバー、グラスウー
ルなどが挙げられる。このガラス繊維は、解繊効率を高
めると共にマットに弾力性を与え、腰のある断熱材が得
られる。このガラス繊維の繊維長は5〜150mm程度、
好ましくは10〜100mm程度がよい。そして、繊維径
が10μm 以上の通常のガラス繊維を用いた断熱材は手
で触れた際にチクチクするが、細径ガラス繊維(繊維径
3〜9μm 程度)を用いた断熱材はチクチクがなくな
り、加工作業や施工作業にとって好ましい。また、細径
ガラス繊維は断熱材の断熱性を改善する。
ス繊維としては、例えばグラスファイバー、グラスウー
ルなどが挙げられる。このガラス繊維は、解繊効率を高
めると共にマットに弾力性を与え、腰のある断熱材が得
られる。このガラス繊維の繊維長は5〜150mm程度、
好ましくは10〜100mm程度がよい。そして、繊維径
が10μm 以上の通常のガラス繊維を用いた断熱材は手
で触れた際にチクチクするが、細径ガラス繊維(繊維径
3〜9μm 程度)を用いた断熱材はチクチクがなくな
り、加工作業や施工作業にとって好ましい。また、細径
ガラス繊維は断熱材の断熱性を改善する。
【0016】ロックウールに対するガラス繊維の含有割
合は、脱ショットされたロックウール100重量部に対
し5〜40重量部、好ましくは5〜25重量部がよい。
ガラス繊維が5重量部より少ないと断熱材に腰がなく、
嵩密度の高い断熱材しか製造できない。
合は、脱ショットされたロックウール100重量部に対
し5〜40重量部、好ましくは5〜25重量部がよい。
ガラス繊維が5重量部より少ないと断熱材に腰がなく、
嵩密度の高い断熱材しか製造できない。
【0017】本発明に用いる断熱材は、3種類の繊維が
混合状態で不規則に配向されていることが肝要であり、
これらの繊維がそれぞれ層状に配置されたマットでは軽
量で断熱性の優れたマットにはならない。そのため、3
種類の原料繊維をよく混合するには、塊状、粒状又は束
状の原料繊維を解きほぐす、すなわち解繊することがよ
い。そして、3種類の繊維を別々に解繊した後に混合し
てもよいが、3種類の繊維を予め混合し、この混合物を
解繊することが好ましい。
混合状態で不規則に配向されていることが肝要であり、
これらの繊維がそれぞれ層状に配置されたマットでは軽
量で断熱性の優れたマットにはならない。そのため、3
種類の原料繊維をよく混合するには、塊状、粒状又は束
状の原料繊維を解きほぐす、すなわち解繊することがよ
い。そして、3種類の繊維を別々に解繊した後に混合し
てもよいが、3種類の繊維を予め混合し、この混合物を
解繊することが好ましい。
【0018】また、本発明に用いる断熱材は、混合状態
で不規則に配向されたこれらの繊維間が熱可塑性有機繊
維で接着されたものである。すなわち、熱可塑性有機繊
維が繊維状バインダーとして自らを含むこれらの繊維間
を結合している。したがって、本発明に用いる断熱材
は、引っ張り強度が優れ、圧縮復元率が高く、再加熱す
るとまた塑性を示し、任意形状に加工できるという特性
を有する。このような本発明に用いる断熱材は、前記の
繊維混合物を熱可塑性有機繊維の融解温度以上に加熱す
ることにより製造することができる。これに対し、フェ
ノール樹脂等の熱硬化性樹脂バンダーで繊維間を結合し
た従来の断熱材やガラスウールマットは、バインダーに
可撓性がなく、スポット接着であるので、引っ張り強度
が弱く、強く圧縮すると変形する。また、いったん加熱
融着させたものは再加熱して塑性を示さず、任意形状に
加工することができない。
で不規則に配向されたこれらの繊維間が熱可塑性有機繊
維で接着されたものである。すなわち、熱可塑性有機繊
維が繊維状バインダーとして自らを含むこれらの繊維間
を結合している。したがって、本発明に用いる断熱材
は、引っ張り強度が優れ、圧縮復元率が高く、再加熱す
るとまた塑性を示し、任意形状に加工できるという特性
を有する。このような本発明に用いる断熱材は、前記の
繊維混合物を熱可塑性有機繊維の融解温度以上に加熱す
ることにより製造することができる。これに対し、フェ
ノール樹脂等の熱硬化性樹脂バンダーで繊維間を結合し
た従来の断熱材やガラスウールマットは、バインダーに
可撓性がなく、スポット接着であるので、引っ張り強度
が弱く、強く圧縮すると変形する。また、いったん加熱
融着させたものは再加熱して塑性を示さず、任意形状に
加工することができない。
【0019】本発明に用いる断熱材の嵩密度は、10〜
60Kg/m3 、好ましくは15〜40Kg/m3 がよい。原料
ロックウールを脱ショットすること及び軽比重の有機繊
維を用いることにより、極めて軽量でかつ熱伝導率が極
めて低い断熱材、例えば嵩密度が16Kg/m3 で熱伝導率
が0.037Kcal/mH ℃の断熱材が商業的に生産可能で
ある。
60Kg/m3 、好ましくは15〜40Kg/m3 がよい。原料
ロックウールを脱ショットすること及び軽比重の有機繊
維を用いることにより、極めて軽量でかつ熱伝導率が極
めて低い断熱材、例えば嵩密度が16Kg/m3 で熱伝導率
が0.037Kcal/mH ℃の断熱材が商業的に生産可能で
ある。
【0020】また、本発明に用いる断熱材の厚さは、任
意に設定できるが、通常100mm程度のものが好まし
い。なお、この厚さは、パネルに充填された状態での厚
さであり、後で説明する製造工程で150〜200mm程
度に繊維混合物をマット状に集積したものを圧縮し、加
熱硬化させて100mm程度の厚さにしたものがよい。
意に設定できるが、通常100mm程度のものが好まし
い。なお、この厚さは、パネルに充填された状態での厚
さであり、後で説明する製造工程で150〜200mm程
度に繊維混合物をマット状に集積したものを圧縮し、加
熱硬化させて100mm程度の厚さにしたものがよい。
【0021】上記のような構成からなる断熱パネル枠体
において、熱可塑性有機繊維が繊維間を接着すると共
に、未融着状態でパネル枠体に押し込み、繊維の反発力
のもとに加熱融着させているのでマットと枠体が強固に
一体化される。したがって、本発明の断熱パネル枠体
は、その加工、輸送、施工時などに断熱材が崩れたり、
はがれるおそれがない。また、パネル枠体が横桟などを
有する場合、そこで繊維混合物がより圧縮され、高い断
熱性能を発揮する。これにより、熱伝導率の高い鉄製パ
ネル枠体を用いた場合、心配される結露を抑制する効果
もある。
において、熱可塑性有機繊維が繊維間を接着すると共
に、未融着状態でパネル枠体に押し込み、繊維の反発力
のもとに加熱融着させているのでマットと枠体が強固に
一体化される。したがって、本発明の断熱パネル枠体
は、その加工、輸送、施工時などに断熱材が崩れたり、
はがれるおそれがない。また、パネル枠体が横桟などを
有する場合、そこで繊維混合物がより圧縮され、高い断
熱性能を発揮する。これにより、熱伝導率の高い鉄製パ
ネル枠体を用いた場合、心配される結露を抑制する効果
もある。
【0022】以下、図面に基づいて本発明の断熱パネル
枠体の製作工程を説明する。図1は、本発明の断熱パネ
ル枠体の製作工程の一例を示す図面であり、図2は、パ
ネル枠体の一例を示す平面図であり、図3は、断熱パネ
ル枠体の一例を示す断面図である。
枠体の製作工程を説明する。図1は、本発明の断熱パネ
ル枠体の製作工程の一例を示す図面であり、図2は、パ
ネル枠体の一例を示す平面図であり、図3は、断熱パネ
ル枠体の一例を示す断面図である。
【0023】まず、ロックウール1、ガラス繊維2と熱
可塑性有機繊維3を混合し、目的の断熱材を与える配合
割合の原料調合物5を得る(原料調合工程A)。本発明
の製作方法では、原料ロックウールにロックウール粒状
綿を用いるのがよい。粒状綿は粗粒(300μm 以上)
のショットを殆ど含まないので、次工程の解繊工程Bで
ショットによる閉塞トラブルがない。しかし、ロックウ
ール製造装置で製綿されたままのロックウール、いわゆ
るロックウール層状綿を用いると粗粒ショットによる解
繊機械の閉塞が頻発する。なお、原料調合工程Aにおい
て、原料繊維を部分的に解繊(予備解繊)してもよい。
この予備解繊は、回転棒又は回転羽根を有する調合機4
などに原料を同時又は交互に供給し、軽く攪拌混合する
ことで行なうことができる。なお、上記のロックウール
粒状綿の代わりに、予め解繊維脱ショットされたロック
ウールを原料として製造することもできる。
可塑性有機繊維3を混合し、目的の断熱材を与える配合
割合の原料調合物5を得る(原料調合工程A)。本発明
の製作方法では、原料ロックウールにロックウール粒状
綿を用いるのがよい。粒状綿は粗粒(300μm 以上)
のショットを殆ど含まないので、次工程の解繊工程Bで
ショットによる閉塞トラブルがない。しかし、ロックウ
ール製造装置で製綿されたままのロックウール、いわゆ
るロックウール層状綿を用いると粗粒ショットによる解
繊機械の閉塞が頻発する。なお、原料調合工程Aにおい
て、原料繊維を部分的に解繊(予備解繊)してもよい。
この予備解繊は、回転棒又は回転羽根を有する調合機4
などに原料を同時又は交互に供給し、軽く攪拌混合する
ことで行なうことができる。なお、上記のロックウール
粒状綿の代わりに、予め解繊維脱ショットされたロック
ウールを原料として製造することもできる。
【0024】ロックウールに含有されるショットは、そ
のかなりの部分が主として次の解繊工程でロックウール
繊維と分離される。したがって、原料調合工程Aでは、
この脱ショットによるロックウールの歩留を考慮して、
各繊維の混合割合を決めることが肝要である。例えば、
脱ショットされたロックウール100重量部に対し有機
繊維5〜50重量部、ガラス繊維5〜40重量部となる
断熱材を製造するには、原料調合工程Aにおいて、ロッ
クウール粒状綿100重量部に対し有機繊維2.5〜2
5重量部程度、ガラス繊維2.5〜20重量部程度にな
るように混合することがよい。この混合割合は解繊工程
Bでの脱ショット率によって補正すればよい。
のかなりの部分が主として次の解繊工程でロックウール
繊維と分離される。したがって、原料調合工程Aでは、
この脱ショットによるロックウールの歩留を考慮して、
各繊維の混合割合を決めることが肝要である。例えば、
脱ショットされたロックウール100重量部に対し有機
繊維5〜50重量部、ガラス繊維5〜40重量部となる
断熱材を製造するには、原料調合工程Aにおいて、ロッ
クウール粒状綿100重量部に対し有機繊維2.5〜2
5重量部程度、ガラス繊維2.5〜20重量部程度にな
るように混合することがよい。この混合割合は解繊工程
Bでの脱ショット率によって補正すればよい。
【0025】次に、原料調合物5を解繊し、ロックウー
ル中のショットを脱ショットすると共に各繊維ができる
だけ均一に混合された繊維混合物を得る(解繊工程
B)。解繊工程Bには、公知の各種解繊機を用いること
できる。特に、カードと称される主解繊機と複数の補助
ロールで構成されるカード式解繊機6は、ショットが効
率的に除去され、解繊効率も良好なので好ましい解繊機
である。
ル中のショットを脱ショットすると共に各繊維ができる
だけ均一に混合された繊維混合物を得る(解繊工程
B)。解繊工程Bには、公知の各種解繊機を用いること
できる。特に、カードと称される主解繊機と複数の補助
ロールで構成されるカード式解繊機6は、ショットが効
率的に除去され、解繊効率も良好なので好ましい解繊機
である。
【0026】解繊工程Bで解繊された繊維混合物5を空
気輸送し、これをネットコンベア7などの上に集積して
マット状集積物8を形成する(積層工程C)。マット状
集積物8の厚さは、原料調合工程Aへの原料供給速度及
び/又は積層工程Cの積層速度(ネットコンベア7等の
移動速度)を制御することにより決めることができる。
積層工程Cで形成されたマット状集積物は、繊維混合物
が不規則に配向され、フワフワな連続マットである。
気輸送し、これをネットコンベア7などの上に集積して
マット状集積物8を形成する(積層工程C)。マット状
集積物8の厚さは、原料調合工程Aへの原料供給速度及
び/又は積層工程Cの積層速度(ネットコンベア7等の
移動速度)を制御することにより決めることができる。
積層工程Cで形成されたマット状集積物は、繊維混合物
が不規則に配向され、フワフワな連続マットである。
【0027】次に、図2に示すような形状を有する軽量
鉄骨製や木製のパネル枠体9を積層工程Cの終点付近か
ら連続的に送給すると、マット状集積物8がパネル枠体
9に載り、次工程に送られる。なお、パネル枠体9が軽
量鉄骨製のものは防錆処理、木製のものは防腐処理した
ものが好ましい。
鉄骨製や木製のパネル枠体9を積層工程Cの終点付近か
ら連続的に送給すると、マット状集積物8がパネル枠体
9に載り、次工程に送られる。なお、パネル枠体9が軽
量鉄骨製のものは防錆処理、木製のものは防腐処理した
ものが好ましい。
【0028】次いで、これを所定厚さになるよう加圧し
ながら熱可塑性有機繊維の融解温度以上に加熱し、熱可
塑性有機繊維3を融着させる(熱融着工程D)。熱融着
工程Dは、加熱ヒーター12を備えた熱風炉13と冷却
室14からなり、熱風炉13で熱可塑性有機繊維の融着
温度以上、例えば熱融着性ポリエステル繊維では180
〜200℃程度に加熱保持したのち冷却室14で冷却す
る。これによって熱可塑性有機繊維3が融着され、マッ
ト状集積物8の繊維間が結合され、図3に示す断面形状
の断熱材15と一体化した断熱パネル枠体16が得られ
る。なお、図1では、断熱性能が高い繊維混合物を加熱
するため、熱融着工程Dの加熱手段として加熱ヒーター
12を備えた熱風炉13を示したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、例えば加熱ロール、加熱サクシ
ョンロール等の加熱手段であってもよい。
ながら熱可塑性有機繊維の融解温度以上に加熱し、熱可
塑性有機繊維3を融着させる(熱融着工程D)。熱融着
工程Dは、加熱ヒーター12を備えた熱風炉13と冷却
室14からなり、熱風炉13で熱可塑性有機繊維の融着
温度以上、例えば熱融着性ポリエステル繊維では180
〜200℃程度に加熱保持したのち冷却室14で冷却す
る。これによって熱可塑性有機繊維3が融着され、マッ
ト状集積物8の繊維間が結合され、図3に示す断面形状
の断熱材15と一体化した断熱パネル枠体16が得られ
る。なお、図1では、断熱性能が高い繊維混合物を加熱
するため、熱融着工程Dの加熱手段として加熱ヒーター
12を備えた熱風炉13を示したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、例えば加熱ロール、加熱サクシ
ョンロール等の加熱手段であってもよい。
【0029】この断熱材15は、それに含まれる熱可塑
性有機繊維3がバインダーとして機能し、再加熱すると
これが軟化するので、熱融着工程Dの後で任意の形状に
加工することも可能である。また、ロックウールやガラ
ス繊維に比べて可撓性のある熱可塑性有機繊維は、断熱
材に弾力性を付与する役割を有する。
性有機繊維3がバインダーとして機能し、再加熱すると
これが軟化するので、熱融着工程Dの後で任意の形状に
加工することも可能である。また、ロックウールやガラ
ス繊維に比べて可撓性のある熱可塑性有機繊維は、断熱
材に弾力性を付与する役割を有する。
【0030】このようにして製作された断熱パネル枠体
16は、カッターなどで枠体9からはみ出た耳部分を切
り取り、枠体9の長さに合わせてに裁断すればよい。こ
の断熱パネル枠体16は、工場で裏面に例えばアルミ
箔、プラスチックフィルム、プラスチックラミネート、
アスファルト含浸紙等の防湿材を、表面に例えばプラス
ターボード、合板、化粧鉄板等の表面材を貼り付け、完
成パネルとして出荷してもよいし、裏面のみに防湿材を
貼り付けて出荷してもよいし、場合によっては断熱パネ
ル枠体のまま出荷して施工現場で表面板を取り付けても
よい。
16は、カッターなどで枠体9からはみ出た耳部分を切
り取り、枠体9の長さに合わせてに裁断すればよい。こ
の断熱パネル枠体16は、工場で裏面に例えばアルミ
箔、プラスチックフィルム、プラスチックラミネート、
アスファルト含浸紙等の防湿材を、表面に例えばプラス
ターボード、合板、化粧鉄板等の表面材を貼り付け、完
成パネルとして出荷してもよいし、裏面のみに防湿材を
貼り付けて出荷してもよいし、場合によっては断熱パネ
ル枠体のまま出荷して施工現場で表面板を取り付けても
よい。
【0031】また、上記の断熱パネル枠体の製作方法に
おいて、原料調合工程Aから解繊工程Bまでは同じであ
るが、集積工程Cのネットコンベア7に代えて、パネル
枠体9を送給し、マット状集積物8をパネル枠体9の上
に直接集積させ、これを同様に熱融着工程Dで加熱融
解、冷却すれば断熱材パネル枠体16が製作できる。こ
の製作方法では、横桟11の陰の部分に断熱材が十分集
積されないおそれがあるので、集積工程Cにおける空気
の流れを変える邪魔板を設置したり、製作ラインの流れ
方向と逆方向から空気を吹き込むなどすることがよい。
おいて、原料調合工程Aから解繊工程Bまでは同じであ
るが、集積工程Cのネットコンベア7に代えて、パネル
枠体9を送給し、マット状集積物8をパネル枠体9の上
に直接集積させ、これを同様に熱融着工程Dで加熱融
解、冷却すれば断熱材パネル枠体16が製作できる。こ
の製作方法では、横桟11の陰の部分に断熱材が十分集
積されないおそれがあるので、集積工程Cにおける空気
の流れを変える邪魔板を設置したり、製作ラインの流れ
方向と逆方向から空気を吹き込むなどすることがよい。
【0032】なお、上記の製作方法では、パネル枠体9
として図2に示すはしご状のパネル枠体を用いた例を説
明したが、複数の横桟11の代わりに平行又は交叉した
斜め桟を設けたパネル枠体でもよいし、予め底板を設け
た箱状のパネル枠体でもよいし、更にこれらを組み合わ
せたパネル枠体など、上部が開いたパネル枠体であれば
いずれも本発明のパネル枠体として用いることができ
る。
として図2に示すはしご状のパネル枠体を用いた例を説
明したが、複数の横桟11の代わりに平行又は交叉した
斜め桟を設けたパネル枠体でもよいし、予め底板を設け
た箱状のパネル枠体でもよいし、更にこれらを組み合わ
せたパネル枠体など、上部が開いたパネル枠体であれば
いずれも本発明のパネル枠体として用いることができ
る。
【0033】
【実施例】以下の実施例及び比較例では、ロックウール
として粒状綿(新日化ロックウール株式会社製 エスフ
ィバー粒状綿)、熱可塑性有機繊維として熱融着性ポリ
エステル繊維(ユニチカ株式会社製 メルティ408
0、4デニール、繊維長51mm)、ガラス繊維として細
経ガラス繊維(日本板硝子株式会社製 YX−DE5
0、径6μm 、繊維長50mm)を用いた。
として粒状綿(新日化ロックウール株式会社製 エスフ
ィバー粒状綿)、熱可塑性有機繊維として熱融着性ポリ
エステル繊維(ユニチカ株式会社製 メルティ408
0、4デニール、繊維長51mm)、ガラス繊維として細
経ガラス繊維(日本板硝子株式会社製 YX−DE5
0、径6μm 、繊維長50mm)を用いた。
【0034】断熱材の引っ張り強度と熱伝導率は次の試
験方法で測定した。 (1)引っ張り強度 断熱材を長さ(ライン)方向に5cm幅に裁断し、厚さ2
5mmにスライスして細帯状製品としたものについて、J
IS L1085に準拠して測定した。なお、測定値
は、100mm厚さに換算して示した。 (2)熱伝導率 断熱材の熱伝導率はJIS A9521に準拠して測定
した。なお、測定平均温度は30℃に設定した。
験方法で測定した。 (1)引っ張り強度 断熱材を長さ(ライン)方向に5cm幅に裁断し、厚さ2
5mmにスライスして細帯状製品としたものについて、J
IS L1085に準拠して測定した。なお、測定値
は、100mm厚さに換算して示した。 (2)熱伝導率 断熱材の熱伝導率はJIS A9521に準拠して測定
した。なお、測定平均温度は30℃に設定した。
【0035】実施例1 ロックウール100重量部に対しポリエステル繊維10
重量部及びガラス繊維20重量部の割合でカード式解繊
機に連続的に供給し、混合解繊すると共にロックウール
を脱ショットし、解繊物をネットコンベアに厚さ約20
0mmのマット状に集積した。次いで、これを図2に示す
はしご状のパネル枠体(幅900mm、長さ1800mm、
横桟間隔300mm)に合わせて裁断したものをパネル枠
体に載せ、厚さ100mmになるようにホットプレスで1
80℃、15分間に加熱したのち室温になるまで放置し
た。このようにして製作した断熱パネル枠体は、断熱材
が圧縮充填されており、輸送や加工で崩れることはなか
った。得られた断熱材は、厚さ100mm、目付量320
0g/m2、嵩密度32Kg/m3 であり、繊維含有率が脱ショ
ットロックウール100重量部に対しポリエステル繊維
約15重量部、ガラス繊維約28重量部であり、引っ張
り強度が12Kgf/5cm、熱伝導率が0.031Kcal/mH
℃であった。
重量部及びガラス繊維20重量部の割合でカード式解繊
機に連続的に供給し、混合解繊すると共にロックウール
を脱ショットし、解繊物をネットコンベアに厚さ約20
0mmのマット状に集積した。次いで、これを図2に示す
はしご状のパネル枠体(幅900mm、長さ1800mm、
横桟間隔300mm)に合わせて裁断したものをパネル枠
体に載せ、厚さ100mmになるようにホットプレスで1
80℃、15分間に加熱したのち室温になるまで放置し
た。このようにして製作した断熱パネル枠体は、断熱材
が圧縮充填されており、輸送や加工で崩れることはなか
った。得られた断熱材は、厚さ100mm、目付量320
0g/m2、嵩密度32Kg/m3 であり、繊維含有率が脱ショ
ットロックウール100重量部に対しポリエステル繊維
約15重量部、ガラス繊維約28重量部であり、引っ張
り強度が12Kgf/5cm、熱伝導率が0.031Kcal/mH
℃であった。
【0036】実施例2 実施例1と同じ原料繊維配合でネットコンベアの速度を
1.33倍とした以外は、実施例1と同様にして断熱パ
ネル枠体を製作した。得られた断熱材は、厚さ100m
m、目付量2400g/m2、嵩密度24Kg/m3 であり、引
っ張り強度9Kgf/5cm、熱伝導率0.033Kcal/mH ℃
であった。
1.33倍とした以外は、実施例1と同様にして断熱パ
ネル枠体を製作した。得られた断熱材は、厚さ100m
m、目付量2400g/m2、嵩密度24Kg/m3 であり、引
っ張り強度9Kgf/5cm、熱伝導率0.033Kcal/mH ℃
であった。
【0037】比較例1 ポリエステル繊維を配合せず、ロックウール100重量
部に対しガラス繊維20重量部の割合で配合した原料を
用い、熱融着をしない以外は、実施例1と同様にして断
熱パネル枠体を製作した。得られた断熱材は、目付量2
400g/m2、厚さ100mm、嵩密度24Kg/m3 、繊維含
有率が脱ショットロックウール100重量部に対しガラ
ス繊維28重量部であったが、持ち上げると崩れてしま
い、ハンドリングできなかった。
部に対しガラス繊維20重量部の割合で配合した原料を
用い、熱融着をしない以外は、実施例1と同様にして断
熱パネル枠体を製作した。得られた断熱材は、目付量2
400g/m2、厚さ100mm、嵩密度24Kg/m3 、繊維含
有率が脱ショットロックウール100重量部に対しガラ
ス繊維28重量部であったが、持ち上げると崩れてしま
い、ハンドリングできなかった。
【0038】比較例2 ガラス繊維を配合せず、ロックウール100重量部に対
しポリエステル繊維10重量部の割合で配合した原料を
用いた以外は、実施例1と同様にして断熱パネル枠体を
製作した。得られた断熱材は、目付量3200g/m2、厚
さ70mm、嵩密度46Kg/m3 であった。この繊維配合で
は積層工程でのマットに腰がなく、目標の目付量320
0g/m2で嵩密度32Kg/m3 の断熱材は製造できなかっ
た。
しポリエステル繊維10重量部の割合で配合した原料を
用いた以外は、実施例1と同様にして断熱パネル枠体を
製作した。得られた断熱材は、目付量3200g/m2、厚
さ70mm、嵩密度46Kg/m3 であった。この繊維配合で
は積層工程でのマットに腰がなく、目標の目付量320
0g/m2で嵩密度32Kg/m3 の断熱材は製造できなかっ
た。
【0039】
【発明の効果】本発明の断熱パネル枠体は、熱可塑性有
機繊維が繊維間を接着すると共に、未融着状態でパネル
枠体に押し込み、繊維の反発力のもとに加熱融着させて
いるのでマットと枠体が強固に一体化され、その加工、
輸送、施工時などに断熱材が崩れたり、はがれるおそれ
がない。また、横桟の箇所にはそれ以外よりも繊維混合
物が圧縮されて高い断熱性能を有し、鉄製パネル枠体を
用いたとき結露を抑制する効果がある。そして、その断
熱材は、製品強度が高いのでハンドリングに支障がな
く、柔軟性があって加工が容易であり、さらに軽量品で
あっても断熱性が格段に優れている。また、本発明の断
熱パネル枠体の製作方法は、簡便な装置と操作により、
所望の厚さ、嵩密度、断熱性の製品を造り分けることが
でき、その生産性も著しく高い。さらに、使用済みの廃
棄断熱材、製造工程や加工工程から出る屑マットなどを
その熱可塑性有機繊維の融解温度以上に加熱することに
より、任意の形状に賦形することができるので、これら
のリサイクルが可能となる。
機繊維が繊維間を接着すると共に、未融着状態でパネル
枠体に押し込み、繊維の反発力のもとに加熱融着させて
いるのでマットと枠体が強固に一体化され、その加工、
輸送、施工時などに断熱材が崩れたり、はがれるおそれ
がない。また、横桟の箇所にはそれ以外よりも繊維混合
物が圧縮されて高い断熱性能を有し、鉄製パネル枠体を
用いたとき結露を抑制する効果がある。そして、その断
熱材は、製品強度が高いのでハンドリングに支障がな
く、柔軟性があって加工が容易であり、さらに軽量品で
あっても断熱性が格段に優れている。また、本発明の断
熱パネル枠体の製作方法は、簡便な装置と操作により、
所望の厚さ、嵩密度、断熱性の製品を造り分けることが
でき、その生産性も著しく高い。さらに、使用済みの廃
棄断熱材、製造工程や加工工程から出る屑マットなどを
その熱可塑性有機繊維の融解温度以上に加熱することに
より、任意の形状に賦形することができるので、これら
のリサイクルが可能となる。
【図1】本発明の断熱パネル枠体の製作工程の一例を示
す図面である。
す図面である。
【図2】パネル枠体の一例を示す平面図である。
【図3】断熱パネル枠体の一例を示す断面図である。
【符号の説明】 A : 原料調合工程 B : 解繊工程 C : 集積工程 D : 熱融着工程 1 : ロックウール 2 : ガラス繊維 3 : 熱可塑性有機繊維 5 : 原料調合物 6 : カード式解繊機 7 : ネットコンベア 8 : マット状集積物 9 : パネル枠体 15 : 断熱材 16 : 断熱パネル枠体
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Claims (3)
- 【請求項1】 ロックウール、熱可塑性有機繊維及びガ
ラス繊維で構成され、これらの繊維が混合状態で不規則
に配向され、繊維間が熱可塑性有機繊維で接着された断
熱材がパネル枠体に充填されてなる断熱パネル枠体。 - 【請求項2】 ロックウール粒状綿と熱可塑性有機繊維
とガラス繊維を混合し、この混合物を解繊し、解繊され
た繊維混合物をマット状に集積し、このマット状集積物
をパネル枠体に載せ、加圧しながら熱可塑性有機繊維の
融解温度以上に加熱して熱可塑性有機繊維を融着させる
ことを特徴とする断熱パネル枠体の製作方法。 - 【請求項3】 ロックウール粒状綿と熱可塑性有機繊維
とガラス繊維を混合し、この混合物を解繊し、解繊され
た繊維混合物をパネル枠体にマット状に直接集積し、こ
のマット状集積物を加圧しながら熱可塑性有機繊維の融
解温度以上に加熱して熱可塑性有機繊維を融着させるこ
とを特徴とする断熱パネル枠体の製作方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11014800A JP2000213078A (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | 断熱パネル枠体及びその製作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11014800A JP2000213078A (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | 断熱パネル枠体及びその製作方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000213078A true JP2000213078A (ja) | 2000-08-02 |
Family
ID=11871132
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11014800A Pending JP2000213078A (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | 断熱パネル枠体及びその製作方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000213078A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015074719A (ja) * | 2013-10-09 | 2015-04-20 | 株式会社 エスジー | スラリ状塗材並びにスラリ状塗材の調製装置方法及び装置 |
-
1999
- 1999-01-22 JP JP11014800A patent/JP2000213078A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015074719A (ja) * | 2013-10-09 | 2015-04-20 | 株式会社 エスジー | スラリ状塗材並びにスラリ状塗材の調製装置方法及び装置 |
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