中子束遮蔽石膏系建筑用板、中子束遮蔽石膏系建筑用板的制造方法与流程

文档序号:33126174发布日期:2023-02-01 05:17阅读:50来源:国知局
中子束遮蔽石膏系建筑用板、中子束遮蔽石膏系建筑用板的制造方法与流程

1.本发明涉及中子束遮蔽石膏系建筑用板、中子束遮蔽石膏系建筑用板的制造方法。


背景技术:

2.近年来医疗现场进行了放射线治疗。
3.在放射线治疗设施中,为了抑制照射于患者的患部的放射线漏出到放射线使用区域外,将放射线使用区域区分为厚的混凝土壁、组合有厚的混凝土与铁、铅等的金属板的壁等的壁材。因此,在更换放射线治疗用的装置的情况下等,需要拆除混凝土壁等壁材,更换装置之后再次构建壁。在拆除的壁材被放射线污染的情况下,存在壁材的废弃也需要工时、成本这样的问题。
4.因此,一直以来对于遮蔽放射线的放射线遮蔽材料,进行了各种研究。
5.例如专利文献1公开了,将通过包含水和石膏的放射线遮蔽材组合物而成型的干式石膏块重叠并构建的放射线遮蔽壁。
6.现有技术文献
7.专利文献
8.专利文献1:日本特开2014-89127号公报


技术实现要素:

9.发明所要解决的课题
10.然而,专利文献1所公开的放射线遮蔽壁需要将干式石膏块重叠而形成,进一步要求操作性的提高。
11.本发明鉴于上述现有技术的课题,本发明的一侧面的目的在于提供操作性优异的中子束遮蔽石膏系建筑用板。
12.用于解决课题的方法
13.为了解决上述课题,根据本发明的一方式,提供一种中子束遮蔽石膏系建筑用板,其含有:
14.石膏;
15.相对于所述石膏100质量份,含有的硼的量为1.0质量份以上120质量份以下的含硼材料;以及
16.相对于所述石膏100质量份,0.05质量份以上2.0质量份以下的减水剂,
17.所述含硼材料包含选自硼酸钙、碳化硼、硼酸、氧化硼、硼酸钠、硼化钙中的1种以上,
18.干燥比重为0.65以上1.6以下。
19.发明的效果
20.根据本发明的一方式,能够提供操作性优异的中子束遮蔽石膏系建筑用板。
附图说明
21.图1为本发明的实施方式中的中子束遮蔽石膏系建筑用板的说明图。
22.图2为本发明的实施方式中的中子束遮蔽石膏系建筑用板的制造方法的说明图。
具体实施方式
23.以下,对于本实施方式,一边参照附图一边进行说明,本发明并不限制于下述实施方式,能够不脱离本发明的范围,对于下述实施方式施加各种变形和置换。
24.[中子束遮蔽石膏系建筑用板]
[0025]
对于本实施方式的中子束遮蔽石膏系建筑用板的一构成例进行说明。
[0026]
本实施方式的中子束遮蔽石膏系建筑用板(以下,也记载为“建筑用板”)能够含有石膏、含硼材料以及减水剂。
[0027]
本实施方式的建筑用板能够以相对于石膏100质量份,含有的硼的量成为1.0质量份以上120质量份以下的比例含有上述含硼材料。
[0028]
此外,建筑用板能够以相对于石膏100质量份为0.05质量份以上2.0质量份以下的比例含有减水剂。
[0029]
含硼材料优选包含选自硼酸钙、碳化硼、硼酸、氧化硼、硼酸钠、硼化钙中的1种以上。
[0030]
建筑用板的干燥比重优选为0.65以上1.6以下。
[0031]
本实施方式的建筑用板能够具有板形状,即板状形状。根据本实施方式的建筑用板,由于如上述那样具有板形状,因此仅进行固定,就能够作为放射线遮蔽壁起作用。因此,根据本实施方式的建筑用板,例如与具有块形状等,需要层叠而形成放射线遮蔽壁的放射线遮蔽材相比,操作性优异。
[0032]
(1)含有成分
[0033]
以下,首先对于本实施方式的建筑用板所具有的成分进行说明。
[0034]
(1-1)石膏
[0035]
本实施方式的建筑用板能够如上述那样含有石膏。
[0036]
在放射线中,特别是难以遮蔽的中子束通过利用弹性散射进行的能量吸收来遮蔽是有效的。
[0037]
中子束能够根据所具有的能量的大小,分类为高速中子、速中子、和热中子等。而且,在上述中子束中,速中子在其能量区域中,通过与吸收截面积大的氢的碰撞而能量减速。因此,从遮蔽速中子束的观点考虑,建筑用板优选使用氢密度高的材料。石膏中结合水含有氢,氢密度高,因此本实施方式的建筑用板含有石膏,从而能够提高该建筑用板的中子束遮蔽性能。
[0038]
石膏进一步成型性、固化速度也优异。因此,本实施方式的建筑用板通过含有石膏,从而能够生产性良好地制造作为放射线遮蔽材料的本实施方式的建筑用板。
[0039]
(1-2)含硼材料
[0040]
本实施方式的建筑用板基于提高相对于各种放射线的放射线遮蔽性能为目的,能
够进一步包含硼。中子束,特别是具有热中子束区域的能量的中子束被硼的原子核吸收。因此,本实施方式的建筑用板通过含有硼,从而能够提高建筑用板的中子束遮蔽性能。
[0041]
如以上那样,根据本实施方式的建筑用板,通过包含石膏和硼,从而能够遮蔽中子束,特别是速中子束和热中子束。
[0042]
本实施方式的建筑用板能够含有硼作为例如含硼材料。含硼材料如果为含硼材料,则没有特别限定,优选包含选自硼酸钙、碳化硼、硼酸、氧化硼、硼酸钠、硼化钙中的1种以上。
[0043]
在本实施方式的建筑用板中,含硼材料能够含有硼酸钙等选自上述适当的含硼材料的化合物中的1种以上。因此,作为含硼材料,还能够使用选自例如进一步包含结合水等的上述化合物中的1种以上的化合物。此外,作为含硼材料,还能够使用包含选自上述适当的含硼材料的化合物中的1种以上的矿物等。具体而言,例如,在含硼材料包含硼酸钙的情况下,作为含硼材料,还能够使用硬硼酸钙石。此外,在含硼材料包含硼酸钠的情况下,作为含硼材料,还能够使用硼砂等。另外,含硼材料还能够仅由硼酸钙等选自上述适当的含硼材料的化合物中的1种以上来构成。
[0044]
含硼材料在这些之中,更优选包含选自硼酸钙和碳化硼中的1种以上,进一步优选包含选自硬硼酸钙石和碳化硼中的1种以上。
[0045]
硬硼酸钙石为稳定的材料,因此操作性优异、便宜,由此能够适合使用。此外,碳化硼为特别稳定的材料,操作性优异,因此能够适合使用。
[0046]
本实施方式的建筑用板优选以相对于石膏100质量份,含有的硼的量成为1.0质量份以上120质量份以下的比例包含含硼材料,更优选以成为3.0质量份以上120质量份以下的比例包含含硼材料。
[0047]
另外,所谓“相对于石膏100质量份”,是指相对于二水石膏(caso4·
2h2o)100质量份的比例。在建筑用板中,通常石膏成为二水石膏。还考虑了建筑用板中,作为石膏包含二水石膏以外的石膏,例如半水石膏等的情况,但是建筑用板所含有的石膏成分视为全部形成二水石膏,相对于石膏100质量份的含硼材料要求含有的硼的量(比例)。后述的减水剂的情况也同样。
[0048]
通过使相对于石膏100质量份,含硼材料所含有的硼的质量的比例为1.0质量份以上,从而能够充分地提高建筑用板的中子束遮蔽性能。
[0049]
此外,通过使相对于石膏100质量份,含硼材料所含有的硼的质量的比例为120质量份以下,从而制造建筑用板时,能够易于调制石膏浆料,所得的建筑用板的强度也能够充分地提高。
[0050]
(1-3)减水剂
[0051]
本实施方式的建筑用板能够通过注入成型法来制造。因此,与制造放射线遮蔽材料时以往所使用的、通过挤出成型法、抄造法所制造的情况相比,能够生产性良好地进行制造。
[0052]
而且,在通过注入成型法来制造建筑用板的情况下,为了提高石膏浆料中的石膏等的分散性,提高注入的石膏浆料的流动性,优选添加减水剂。
[0053]
减水剂没有特别限定,例如能够使用制造石膏固化体时一直以来使用的减水剂。作为减水剂,能够使用例如选自萘系减水剂、多元羧酸系减水剂、木质素系减水剂、三聚氰
胺系减水剂、氨基磺酸系减水剂、磷酸系减水剂、和双酚系减水剂中的1种以上。
[0054]
减水剂优选根据所使用的含硼材料进行选择。例如,在作为含硼材料使用硬硼酸钙石的情况下,减水剂优选为选自萘系减水剂和三聚氰胺系减水剂中的1种以上。
[0055]
此外,在作为含硼材料使用碳化硼的情况下,减水剂优选为选自萘系减水剂、多元羧酸系减水剂、木质素系减水剂和三聚氰胺系减水剂中的1种以上。
[0056]
在作为含硼材料使用硬硼酸钙石、碳化硼的情况下,分别使用上述减水剂,从而能够抑制减水剂的使用量的同时,使石膏浆料容易成为目标的粘度。
[0057]
本实施方式的建筑用板优选相对于石膏100质量份,以0.05质量份以上2.0质量份以下的比例含有减水剂。
[0058]
另外,这里所谓“相对于石膏100质量份”,表示相对于二水石膏100质量份的比例。
[0059]
通过使上述减水剂的含有比例为0.05质量份以上,从而能够提高用于制造建筑用板的石膏浆料中的石膏等的分散性,使石膏浆料成为规定的粘度。因此,能够成为能够生产性良好地制造的建筑用板。
[0060]
此外,即使上述减水剂的含有比例多于2.0质量份,石膏浆料的粘度也没有大的变化。因此,通过使减水剂的含有比例为2.0质量份以下,从而能够提高建筑用板的生产性的同时,抑制建筑用板的成本。
[0061]
(1-4)其它成分
[0062]
建筑用板除了到此为止所说明的石膏、含硼材料和减水剂以外,还能够含有任意成分。
[0063]
例如,形成石膏浆料时,还能够添加泡。因此,本实施方式的建筑用板还能够包含由涉及的泡引起的气泡。通过调整气泡的含量,从而能够使建筑用板的干燥比重成为所期望的范围。
[0064]
此外,建筑用板此外还能够含有各种添加剂。
[0065]
作为添加剂,可举出淀粉、聚乙烯醇等强度改进剂、玻璃纤维等无机纤维和轻量骨料、蛭石等耐火材、调凝剂、磺基琥珀酸盐型表面活性剂等泡径调节剂、有机硅、石蜡等拨水剂等。
[0066]
(2)对于建筑用板的形状、物性(2-1)形状、构成
[0067]
本实施方式的建筑用板只要如图1中示意性示出的立体图那样具有板形状即可,其详细的构成没有特别限定。本实施方式的建筑用板优选如已经描述的那样,通过注入成型法来制造,因此能够在表面侧配置板用原纸、玻璃纤维无纺织物等表面材。
[0068]
因此,如图1所示那样,本实施方式的建筑用板10优选在第1表面101侧和位于与第1表面101相反侧的第2表面102侧配置有表面材11。作为表面材11,没有特别限定,能够根据制造的建筑用板的种类进行选择。本实施方式的建筑用板10例如能够采用选自石膏板、玻璃纤维垫石膏板、带有玻璃纤维无纺织物的石膏板中的1种。因此,作为表面材11,可举出例如选自板用原纸、玻璃纤维无纺织物和玻璃纤维垫中的1种。图1中,示于表面材11配置于石膏芯12的最表面的例子,但是并不限定于这样的方式。表面材11可以以在石膏芯12内埋设有一部分或整体的方式来配置。另外,石膏芯12包含已经描述的石膏、含硼材料以及减水剂。
[0069]
本实施方式的建筑用板的厚度t没有特别限定,例如优选为9.5mm以上25.0mm以
下,更优选为12.5mm以上25.0mm以下。通过使建筑用板的厚度t为9.5mm以上,从而使石膏、含硼材料的含量充分地多,能够发挥中子束遮蔽性能。此外,通过使建筑用板的厚度t为25.0mm以下,从而特别提高操作性能。
[0070]
(2-2)干燥比重
[0071]
本实施方式的建筑用板的干燥比重优选为0.65以上1.6以下,更优选为0.65以上1.3以下。
[0072]
通过使干燥比重为0.65以上,从而能够充分地提高所含有的石膏的比例,提高中子束遮蔽性能。通过使干燥比重为1.6以下,从而能够制成轻量的建筑用板,特别是提高操作性。此外,通过使干燥比重为1.6以下,从而能够抑制制造建筑用板时所使用的石膏浆料的粘度过度地提高,提高生产性。
[0073]
干燥比重能够基于jis a 6901(2014)所规定的比重的测定方法进行测定,算出。
[0074]
(2-3)发热性
[0075]
本实施方式的建筑用板优选在发热性试验中发热性为2级以上,即发热性1级或发热性2级。这里所谓发热性试验规定于jis a 6901(2014)的附录a中。发热性1级、发热性2级直至加热时间结束时的总发热量为8mj/m2以下,在加热时间内没有贯通直至防火方面有害的背面的龟裂、孔等,在加热时间内最高发热速度持续10秒以上而不超过200kw/m2。发热性1级的加热时间为20分钟,发热性2级的加热时间为10分钟。
[0076]
根据建筑基准法,限定根据建筑物的用途、规模而能够使用的建筑材料。通过使本实施方式的建筑用板的发热性为2级以上,从而也能够适应于所使用的建筑物所要求的内装限制,因此在各种用途、规模的建筑物中都能够使用。建筑用板通过调整例如淀粉等有机成分的添加量,从而能够成为规定的发热性的等级。
[0077]
[中子束遮蔽石膏系建筑用板的制造方法]
[0078]
对于本实施方式的中子束遮蔽石膏系建筑用板的制造方法进行说明。
[0079]
本实施方式的中子束遮蔽石膏系建筑用板的制造方法(以下,也记载为“建筑用板的制造方法”)能够具有以下工序。
[0080]
至少将含有熟石膏、含硼材料、减水剂和水的原料进行混炼,形成石膏浆料的混炼工序。
[0081]
成型石膏浆料的成型工序。
[0082]
使由成型工序获得的成型体进行固化的固化工序。
[0083]
原料能够以相对于二水石膏100质量份,含有的硼的量成为1.0质量份以上120质量份以下的比例含有含硼材料。
[0084]
此外,原料能够以相对于二水石膏100质量份为0.05质量份以上2.0质量份以下的比例含有减水剂。
[0085]
含硼材料优选包含选自硼酸钙、碳化硼、硼酸、氧化硼、硼酸钠、硼化钙中的1种以上。
[0086]
在固化工序后获得的建筑用板的干燥比重优选为0.65以上1.6以下。
[0087]
(1)对于制造工序
[0088]
以下,对于各工序进行说明。
[0089]
(1-1)混炼工序
[0090]
在混炼工序中,能够将含有熟石膏、含硼材料、减水剂和水的原料进行混炼。对于各原料进行说明。
[0091]
(1-1-1)对于原料
[0092]
(a)熟石膏
[0093]
熟石膏也称为硫酸钙半水合物,为具有水硬性的无机组合物。作为本实施方式的建筑用板的制造方法所使用的熟石膏,能够使用将天然石膏、副产石膏和排烟脱硫石膏等单独或混合的石膏在大气中、或水中(包含蒸气中)烧成而得的α型、β型熟石膏的任一者单独,或两者的混合品。本实施方式的石膏板的制造方法所使用的熟石膏即使包含获得熟石膏时微量地生成的iii型硬石膏也没有问题。
[0094]
α型熟石膏需要使用高压釜,将天然石膏等二水石膏在水中或水蒸气中进行加压烧成。此外,β型熟石膏能够通过将天然石膏等二水石膏在大气中进行常压烧成来制造。
[0095]
(b)含硼材料
[0096]
含硼材料只要是含有硼的材料即可,优选如上述那样,包含选自硼酸钙、碳化硼、硼酸、氧化硼、硼酸钠、硼化钙中的1种以上。
[0097]
含硼材料能够含有硼酸钙等选自上述适当的含硼材料的化合物中的1种以上。因此,作为含硼材料,还能够使用例如选自进一步包含结合水等的上述化合物中的1种以上的化合物。此外,作为含硼材料,还能够使用包含选自上述适当的含硼材料的化合物中的1种以上的矿物等。具体而言,例如,在含硼材料包含硼酸钙的情况下,作为含硼材料还能够使用硬硼酸钙石。此外,在含硼材料包含硼酸钠的情况下,作为含硼材料还能够使用硼砂等。另外,含硼材料还能够仅由硼酸钙等选自上述适当的含硼材料的化合物中的1种以上来构成。
[0098]
含硼材料在这些之中,更优选包含选自硼酸钙和碳化硼中的1种以上,进一步优选包含选自硬硼酸钙石和碳化硼中的1种以上。
[0099]
本实施方式的建筑用板的制造方法中使用的原料优选以相对于二水石膏100质量份,含有的硼的量成为1.0质量份以上120质量份以下的比例含有含硼材料。
[0100]
通过相对于二水石膏100质量份,使含硼材料所含有的硼的质量的比例为1.0质量份以上,从而能够充分地提高所得的建筑用板的中子束遮蔽性能。
[0101]
此外,通过相对于二水石膏100质量份,使含硼材料所含有的硼的质量的比例为120质量份以下,从而能够在制造建筑用板时易于调制石膏浆料,也能够充分地提高所得的建筑用板的强度。
[0102]
在固化工序中进行了后述,但是原料所含有的熟石膏(半水石膏)在制造建筑用板的过程中从熟石膏变为二水石膏。因此,优选在制成建筑用板时,以相对于二水石膏100质量份的硼、后述的减水剂的比例成为规定的值那样,调制原料时称量含硼材料、减水剂等,进行添加。因此,含硼材料优选相对于制成建筑用板时的二水石膏100质量份,含硼材料所含有的硼的质量的比例满足上述范围那样进行添加。
[0103]
另外,所谓原料以相对于二水石膏100质量份,含有的硼的量成为10质量份的比例含有例如含硼材料,是指该原料以相对于原料中的熟石膏100质量份,含有的硼的量成为约11.9质量份那样含有含硼材料。这能够使用相对于上述二水石膏100质量份,作为含硼材料所含有的硼的量的10质量份、二水石膏的分子量172和熟石膏的分子量145,由10
×
172
÷
145来算出。
[0104]
这里,以含硼材料的情况为例进行了说明,但是关于减水剂也能够说是同样的。
[0105]
(c)减水剂
[0106]
在后述的成型工序中,能够通过注入成型法来成型石膏浆料。因此,提高石膏浆料中的石膏等的分散性,提高注入的石膏浆料的流动性,由此原料优选包含减水剂。
[0107]
减水剂没有特别限定,例如能够使用制造石膏固化体时一直以来所使用的减水剂。作为减水剂,能够使用例如选自萘系减水剂、多元羧酸系减水剂、木质素系减水剂、三聚氰胺系减水剂、氨基磺酸系减水剂、磷酸系减水剂和双酚系减水剂中的1种以上。
[0108]
减水剂优选根据所使用的含硼材料进行选择。例如,在作为含硼材料使用硬硼酸钙石的情况下,减水剂优选为选自萘系减水剂和三聚氰胺系减水剂中的1种以上。
[0109]
此外,在作为含硼材料使用碳化硼的情况下,减水剂优选为选自萘系减水剂、多元羧酸系减水剂、木质素系减水剂和三聚氰胺系减水剂中的1种以上。
[0110]
在作为含硼材料使用硬硼酸钙石、碳化硼的情况下,通过分别使用上述减水剂,从而能够抑制减水剂的使用量的同时,使石膏浆料容易成为目标的粘度。
[0111]
在本实施方式的建筑用板的制造方法中,原料优选相对于二水石膏100质量份,以0.05质量份以上2.0质量份以下的比例含有减水剂。
[0112]
通过使上述减水剂的含有比例为0.05质量份以上,从而能够提高石膏浆料中的石膏等的分散性,使石膏浆料成为规定的粘度。因此,能够生产性良好地制造建筑用板。
[0113]
此外,即使上述减水剂的含有比例多于2.0质量份,石膏浆料的粘度也没有大的变化。因此,通过使减水剂的含有比例为2.0质量份以下,从而能够提高建筑用板的生产性的同时,抑制建筑用板的成本。
[0114]
(d)水
[0115]
为了将熟石膏、含硼材料等进行混炼以制成石膏浆料,原料能够含有水。形成石膏浆料时的水的添加量没有特别限定,能够根据所要求的流动性、所得的建筑用板所要求的比重等采用任意添加量。
[0116]
(e)其它成分
[0117]
石膏浆料的原料除了到此为止所说明的熟石膏、含硼材料、减水剂和水以外,能够含有任意成分。
[0118]
例如,形成石膏浆料时还能够添加泡。能够通过调整泡的添加量,从而使所得的建筑用板的比重成为所期望的范围。
[0119]
形成石膏浆料时添加泡的方法没有特别限定,能够通过任意方法来添加。例如预先将发泡剂(起泡剂)添加至水(泡形成用的水)中,一边摄取空气一边进行搅拌,从而形成泡,将形成的泡与熟石膏、水(石膏浆料的混炼水)一起进行混合,从而能够形成添加有泡的石膏浆料。或者还能够在预先混合熟石膏、含硼材料、减水剂和水等而形成的石膏浆料中,添加所形成的泡,从而制成添加有泡的石膏浆料。
[0120]
作为形成泡时所使用的发泡剂,不受特别限定,可举出例如,烷基硫酸钠、烷基醚硫酸盐、烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯烷基硫酸盐等。
[0121]
泡的添加量没有特别限定,能够根据制作的建筑用板所要求的比重进行任意地选择。
[0122]
此外,原料此外还能够含有各种添加剂。作为添加剂,可举出例如淀粉、聚乙烯醇等强度改进剂、玻璃纤维等无机纤维和轻量骨料、蛭石等耐火材、调凝剂、磺基琥珀酸盐型表面活性剂等泡径调节剂、有机硅、石蜡等拨水剂等。(1-1-2)对于混炼工序的操作
[0123]
可以在将原料进行混炼,调制石膏浆料时,将构成原料的全部成分同时混炼,还能够将混炼分成多次来实施。例如,还能够将原料中的固体成分进行混合,混炼,形成石膏组合物之后,在所得的石膏组合物中添加原料中的水等液体成分,进一步进行混炼,制成石膏浆料。
[0124]
另外,混炼原料的手段没有特别限定,能够使用例如混合机等。
[0125]
(1-2)成型工序
[0126]
在成型工序中,能够将由混炼工序获得的石膏浆料成型为所期望的形状。具体而言,例如能够在表面材之间配置石膏浆料并成型。另外,作为表面材,能够使用例如选自板用原纸、玻璃纤维无纺织物和玻璃纤维垫中的1种。
[0127]
而且,在成型工序中,能够成型为板形状,即板状形状。
[0128]
这里,对于制造作为建筑用板的石膏板时的混炼工序、成型工序的构成例,使用图2进行说明。图2为将成型石膏板的装置的构成例部分并且概略地表示的侧视图。
[0129]
如果从图中右侧向左侧,则作为表面材的表面覆盖原纸(板用原纸)211沿着生产线被运输。
[0130]
混合机22能够配置于与输送线相关的规定的位置,例如,输送线的上方或横向。而且,能够在单一混合机22中,将作为石膏浆料的原料的熟石膏、含硼材料、减水剂、水、根据情况进一步的各种添加剂进行混炼,制造石膏浆料。
[0131]
另外,如已经描述的那样,熟石膏等固体还能够预先混合搅拌制成作为混合物的石膏组合物之后供给至混合机22内。
[0132]
此外,还能够根据需要将泡由石膏浆料的分取口221、222、223添加,调整泡的添加量,从而制成任意密度的石膏浆料。例如通过调整泡的添加量,从而能够调制密度不同的第1石膏浆料23和第2石膏浆料24。泡还能够不从分取口,与石膏浆料的其它原料一起供给至混合机22。
[0133]
而且,将所得的第1石膏浆料23通过送出管251、252,在辊式涂布机26的上游侧供给至表面覆盖原纸(板用原纸)211和背面覆盖原纸(板用原纸)212上。另外,所谓上述上游侧,是指表面覆盖原纸211、背面覆盖原纸212的运输方向上的上游侧。表面覆盖原纸211和背面覆盖原纸212上的第1石膏浆料23分别到达辊式涂布机26的延展部,在延展部被延展。另外,辊式涂布机26具有涂布辊261、接受辊262和沉淀收集辊263,通过这些辊,第1石膏浆料23被延展。
[0134]
第1石膏浆料23的薄层形成于表面覆盖原纸211上。此外,同样地第1石膏浆料23的薄层形成于背面覆盖原纸212上。另外,在图2中,示出使用辊式涂布机26将第1石膏浆料23涂布于表面覆盖原纸211和背面覆盖原纸212的例子,但不限定于涉及的方式。例如,可以使用辊式涂布机26,将第1石膏浆料23仅涂布于表面覆盖原纸211或背面覆盖原纸212的任一者。此外,还能够将第1石膏浆料23仅配置于表面覆盖原纸211的侧端部。
[0135]
表面覆盖原纸211直接被运输,背面覆盖原纸212通过转向辊27被转向至表面覆盖原纸211的输送线方向。而且,表面覆盖原纸211和背面覆盖原纸212这两者到达成型机28。
这里,在形成于表面覆盖原纸211、背面覆盖原纸212上的薄层之间,从混合机22,通过管路253来供给第2石膏浆料24。因此,在表面覆盖原纸211与背面覆盖原纸212之间,形成由第1石膏浆料23形成的层、由第2石膏浆料24形成的层以及由第1石膏浆料23形成的层被层叠的连续的层叠体。
[0136]
在图2中,示出通过1台混合机22制造第1石膏浆料23和第2石膏浆料24的例子,可以设置2台混合机,利用各混合机制造第1石膏浆料23和第2石膏浆料24。
[0137]
此外,使用第1石膏浆料和第2石膏浆料的方式不受限定,例如可以为制造一种密度的石膏浆料,将其供给至板用原纸上的方式。
[0138]
具体而言,例如,在连续地运输的表面覆盖原纸(板用原纸)上供给成为规定的密度的石膏浆料,并进行堆积。而且,如卷绕该石膏浆料那样,将下纸在其两端缘部分别沿着带有的刻线而折进去。此时,在石膏浆料的层上重叠以相同速度被运输的背面覆盖原纸(板用原纸)。接着,使其通过确定石膏板的厚度和宽度的成型机并成型。还能够通过以上步骤来成型为石膏板。
[0139]
另外,这里,以制造石膏板作为建筑用板的情况为例进行了说明,但并不限定于涉及的方式。例如能够将作为表面材的板用原纸变更为玻璃纤维无纺织物(玻璃薄绸(glass tissue))、玻璃纤维垫等,将其埋设于表面或表面附近那样配置等,制造各种建筑用板。
[0140]
(1-3)固化工序
[0141]
接下来,能够实施使石膏浆料水和固化的固化工序。
[0142]
固化工序能够通过石膏浆料中的熟石膏(半水石膏)利用水合反应,产生二水石膏的针状结晶并凝结、凝固来实施。因此,在由成型工序形成的成型体内,石膏浆料中所包含的熟石膏与水之间发生反应,熟石膏的水合反应进行,从而能够实施固化工序。
[0143]
(1-4)其它工序
[0144]
此外,本实施方式的建筑用板的制造方法能够进一步根据需要设置粗切断工序、干燥工序、裁切工序、积存工序等任意的工序。
[0145]
(1-4-1)粗切断工序
[0146]
例如可以在上述成型工序之后,固化工序的进行中或固化工序结束之后,实施将由成型工序成型的成型体利用粗切断刀具进行粗切断的粗切断工序。在粗切断工序中,能够利用粗切断刀具,将由成型工序形成的连续的成型体切断成规定的长度。
[0147]
(1-4-2)干燥工序
[0148]
此外,能够对于由成型工序成型的成型体,或由粗切断工序粗切断的成型体,实施使剩余的水分干燥的干燥工序。另外,干燥工序中,能够供给固化工序结束后的成型体。干燥工序中,能够使用干燥机将成型体强制干燥来实施。
[0149]
通过干燥机将成型体进行强制干燥的方法不受特别限定,例如能够在成型体的运输通路上设置干燥机,成型体通过干燥机内,从而将成型体连续地干燥。此外,还能够在干燥机内搬入成型体分批地将成型体进行干燥。
[0150]
(1-4-3)裁切工序、积存工序
[0151]
进一步,例如能够将成型体干燥之后,裁切成规定的长度的制品的裁切工序、或为了将所得的石膏固化体或石膏板进行升降等累积,保存于仓库内,或者出库,实施堆积于卡车等的积存工序等。
[0152]
(2)对于获得的建筑用板的形状、物性
[0153]
根据已经描述的建筑用板的制造方法,能够制造已经描述的建筑用板。因此,部分省略已经说明的事项的说明。具体而言,能够具有以下特性。
[0154]
(2-1)形状、构成
[0155]
获得的建筑用板只要具有板形状即可,其详细的构成没有特别限定,如已经描述的那样,由于通过注入成型法来制造,因此能够在表面侧配置板用原纸、玻璃纤维无纺织物等表面材。
[0156]
另外,作为表面材,可举出例如选自板用原纸、玻璃纤维无纺织物和玻璃纤维垫中的1种。表面材可以配置于石膏芯的最表面,可以如在石膏芯内埋设其一部分或整体那样进行配置。
[0157]
(2-2)干燥比重
[0158]
在固化工序后获得的建筑用板的干燥比重优选为0.65以上1.6以下,更优选为0.65以上1.3以下。
[0159]
通过使干燥比重为0.65以上,从而能够充分地提高含有的石膏的比例,提高中子束遮蔽性能。通过使干燥比重为1.6以下,从而能够制成轻量的建筑用板,特别是提高操作性。此外,通过使干燥比重为1.6以下,从而能够抑制由混炼工序调制的石膏浆料的粘度过度地提高,提高生产性。
[0160]
(2-3)发热性
[0161]
固化工序后获得的建筑用板优选在发热性试验中发热性为2级以上。
[0162]
通过使获得的建筑用板的发热性为2级以上,从而也能够适应于要求使用的建筑物的内装限制,由此也能够用于各种用途、规模的建筑物。例如通过调整淀粉等有机成分的添加量,从而能够成为规定的发热性的等级。
[0163]
实施例
[0164]
以下列举具体的实施例进行说明,但是本发明并不限定于这些实施例。
[0165]
(1)评价方法
[0166]
这里,首先,对于由以下实验例获得的石膏浆料和建筑用板的评价方法进行说明。
[0167]
(1-1)石膏浆料(粘度)
[0168]
使用布鲁克菲尔德型粘度计(b型粘度计),在常温(25℃)进行测定。
[0169]
(1-2)建筑用板(干燥比重)
[0170]
干燥比重基于jis a 6901(2014)中规定的比重的测定方法进行测定,算出。
[0171]
(厚度)
[0172]
厚度基于jis a 6901(2014)中规定的厚度的测定方法进行测定,算出。
[0173]
(压缩强度)
[0174]
使用自动绘图仪(岛津制作所制型号:ag-10nki),测定制作的建筑用板的压缩强度。将制作的建筑用板在与厚度方向垂直的面上,以成为纵2cm
×
横2cm的尺寸的方式切出以制成试验体。另外,各试验体的高度与各建筑用板的厚度相等,例如在以下实验例1-1的情况下,试验体的高度与制作的建筑用板的厚度相同,为15mm。而且,对于试验体施加的负荷为3mm/min。
[0175]
(发热性试验)
[0176]
发热性试验按照jis a 6901(2014)的附录a来实施。
[0177]
(中子束遮蔽率)
[0178]
对于由各实验例制作的组成的建筑用板,使用纵20cm、横20cm、厚度20cm的长方体的解析模型,评价中子束遮蔽性能。而且,由通过上述解析模型的解析结果而获得的中子束遮蔽性能,考虑由以下实验例制作的建筑用板的厚度,算出中子束遮蔽率。
[0179]
在使用了解析模型的中子束遮蔽性能的评价時,作为计算代码,使用了phits(particle and heavy ion transport code system)。另外,phits使用了ver.3.02。
[0180]
作为解析时的线种类,使用了点射线源的中子束(25mev)。此外,换算系数使用了icrp publication 74中公开的换算系数。
[0181]
(2)各实验例的条件、结果
[0182]
对于以下各实验例中的建筑用板的制造条件、步骤和结果进行说明。
[0183]
实验例1-1~实验例1-11、实验例2-1~实验例2-8为实施例,实验例1-12~实验例1-18、实验例2-9、实验例2-10为比较例。
[0184]
[实验例1-1]
[0185]
使用图2所示的装置,作为建筑用板制造石膏板。
[0186]
对于石膏板的制作步骤,使用图2进行说明。
[0187]
(混炼工序)
[0188]
如果从图2中右侧向左侧,则将表面覆盖原纸(板用原纸)211沿生产线连续地运输。
[0189]
在单一混合机22中,将β型熟石膏、作为含硼材料的硬硼酸钙石、萘系减水剂以及水的原料进行混合。
[0190]
另外,在本实验例、以下所示的其它实验例中,将原料进行混合时,以所得的石膏板的干燥比重成为表1所示的值那样,调整添加的水的量、根据需要添加的泡的量。在添加泡的情况下,将发泡剂(主成分:烷基醚硫酸盐)发泡以制作泡。
[0191]
如表1所示那样,原料以相对于二水石膏100质量份,含有的硼的量成为5.6质量份的比例含有硬硼酸钙石。此外,原料以相对于二水石膏100质量份为1.5质量份的比例含有萘系减水剂。另外,在所得的石膏板中,以相同比率含有各成分能够利用icp发射光谱分析来确认。在以下其它实验例中也同样。
[0192]
(成型工序)
[0193]
而且,对于混合机22中获得的石膏浆料,从分取口221、222通过送出管251、252,在辊式涂布机26的上游侧供给至表面覆盖原纸211和背面覆盖原纸(板用原纸)212上。
[0194]
表面覆盖原纸211和背面覆盖原纸212上的第1石膏浆料23分别到达辊式涂布机26的延展部,被延展。第1石膏浆料23的薄层形成于表面覆盖原纸211上。此外,同样地,第1石膏浆料23的薄层形成于背面覆盖原纸212上。
[0195]
表面覆盖原纸211直接被运输,背面覆盖原纸212通过转向辊27被转向至表面覆盖原纸211的输送线方向。
[0196]
而且,表面覆盖原纸211和背面覆盖原纸212这两者到达成型机28。这里,在作为板用原纸的表面覆盖原纸211和背面覆盖原纸212上所形成的薄层之间,第2石膏浆料24通过管路253被供给。
[0197]
而且,介由通过成型机28,从而在表面覆盖原纸211与背面覆盖原纸212之间,形成配置有由第1石膏浆料23和第2石膏浆料24形成的层的连续的层叠体。此时,以石膏板的厚度成为15mm的方式来成型。
[0198]
(固化工序)
[0199]
获得的成型体,具体而言石膏浆料在运输的过程中使其固化。
[0200]
(粗切断工序)
[0201]
成型体固化的同时,到达未图示的粗切断刀具。通过粗切断刀具,将连续的成型体切断成规定的长度的板状体,形成将由被原纸被覆的石膏作为主体的芯材形成的板状体的石膏板的半成品。
[0202]
(干燥工序)
[0203]
粗切断的成型体通过未图示的干燥机,进行强制干燥,从而除去多余的水分。
[0204]
(裁切工序)
[0205]
干燥工序后,裁切成规定的长度的制品,获得了作为建筑用板的石膏板。
[0206]
对于获得的石膏板,进行已经描述的评价。将评价结果示于表1。
[0207]
[实验例1-2、实验例1-3]
[0208]
在混炼工序中调制石膏浆料时,以使原料所含有的硬硼酸钙石的量相对于二水石膏100质量份,含有的硼的量成为13.1质量份(实验例1-2)、1.4质量份(实验例1-3)的方式进行了调整。除了以上的点以外,与实验例1-1的情况同样地操作,制造石膏板,进行了评价。将评价结果示于表1。
[0209]
[实验例1-4]
[0210]
在混炼工序中调制石膏浆料时,调整添加的水的量等,以使所得的石膏板的比重成为1.3的方式进行了调整,除此以外,与实验例1-1同样地操作制造石膏板,进行了评价。将评价结果示于表1。
[0211]
[实验例1-5、实验例1-6]
[0212]
在混炼工序中调制石膏浆料时,以使原料所含有的减水剂的量相对于二水石膏100质量份,成为0.8质量份(实验例1-5)、0.1质量份(实验例1-6)。此外,通过调整添加的水的量等,以使所得的石膏板的干燥比重成为0.9(实验例1-5)、0.65(实验例1-6)的方式进行了调整。除了以上的点以外,与实验例1-1同样地操作制造石膏板,进行了评价。将评价结果示于表1。
[0213]
[实验例1-7]
[0214]
在混炼工序中调制石膏浆料时,代替萘系减水剂而使用了三聚氰胺系减水剂,除此以外,与实验例1-1的情况同样地操作,制造石膏板,进行了评价。将评价结果示于表1。
[0215]
[实验例1-8,实验例1-9]
[0216]
成型工序中,使制造的石膏板的厚度如表1所示的值那样,除此以外,与实验例1-1的情况同样地操作,制造石膏板,进行了评价。将评价结果示于表1。
[0217]
[实验例1-10]
[0218]
在混炼工序中调制石膏浆料时,以使原料所含有的减水剂的量相对于二水石膏100质量份成为1.0质量份,除此以外,与实验例1-1同样地操作,制造石膏板,进行了评价。将评价结果示于表1。
[0219]
[实验例1-11]
[0220]
在混炼工序中调制石膏浆料时,作为减水剂,使用三聚氰胺系减水剂,以使原料所含有的减水剂的量相对于二水石膏100质量份成为1.0质量份。除了以上的点以外,与实验例1-1同样地操作,制造石膏板,进行了评价。将评价结果示于表1。
[0221]
[实验例1-12、实验例1-13]
[0222]
在混炼工序中调制石膏浆料时,以使原料所含有的硬硼酸钙石的量相对于二水石膏100质量份,含有的硼的量成为0.7质量份(实验例1-12)、132.3质量份(实验例1-13)的方式进行了调整。除了以上的点以外,与实验例1-1的情况同样地操作,制造石膏板,进行了评价。将评价结果示于表1。
[0223]
[实验例1-14、实验例1-15]
[0224]
在混炼工序中调制石膏浆料时,以使原料所含有的减水剂的量相对于二水石膏100质量份成为3.0质量份(实验例1-14)、0.02质量份(实验例1-15)。除了以上的点以外,与实验例1-1同样地操作,制造石膏板,进行了评价。将评价结果示于表1。
[0225]
[实验例1-16~实验例1-18]
[0226]
在混炼工序中调制石膏浆料时,作为减水剂,分别使用了三聚氰胺系减水剂(实验例1-16)、木质素系减水剂(实验例1-17)、多元羧酸系减水剂(实验例1-18)。除了以上的点以外,与实验例1-14同样地操作,制造石膏板,进行了评价。将评价结果示于表1。
[0227]
[实验例2-1]
[0228]
在混炼工序中调制石膏浆料时,作为含硼材料,使用碳化硼(b4c),以使原料所含有的减水剂的量相对于二水石膏100质量份成为0.8质量份。除了以上的点以外,与实验例1-1的情况同样地操作,制造石膏板,进行了评价。将评价结果示于表1。
[0229]
[实验例2-2、实验例2-3]
[0230]
在混炼工序中调制石膏浆料时,以使原料所含有的碳化硼的量相对于二水石膏100质量份,含有的硼的量成为70.5质量份(实验例2-2)、118.0质量份(实验例2-3)的方式进行了调整。除了以上的点以外,与实验例2-1的情况同样地操作,制造石膏板,进行了评价。将评价结果示于表1。
[0231]
[实验例2-4]
[0232]
在混炼工序中调制石膏浆料时,以使原料所含有的减水剂的量相对于二水石膏100质量份成为2.0质量份,除此以外,与实验例2-1同样地操作,制造石膏板,进行了评价。将评价结果示于表1。
[0233]
[实验例2-5]
[0234]
在混炼工序中调制石膏浆料时,代替萘系减水剂而使用了多元羧酸系减水剂,除此以外,与实验例2-1的情况同样地操作,制造石膏板,进行了评价。将评价结果示于表1。
[0235]
[实验例2-6]
[0236]
在混炼工序中调制石膏浆料时,以使原料所含有的减水剂的量相对于二水石膏100质量份成为1.5质量份。此外,在混炼工序中调制石膏浆料时,调整添加的水的量等,以使所得的石膏板的比重成为1.5的方式进行了调整。除了以上的点以外,与实验例2-5同样地操作,制造石膏板,进行了评价。将评价结果示于表1。
[0237]
[实验例2-7、实验例2-8]
[0238]
在混炼工序中调制石膏浆料时,代替萘系减水剂而使用了木质素系减水剂(实验例2-7)、三聚氰胺系减水剂(实验例2-8),除此以外,与实验例2-1的情况同样地操作,制造石膏板,进行了评价。将评价结果示于表1。
[0239]
[实验例2-9]
[0240]
在混炼工序中调制石膏浆料时,以使原料所含有的碳化硼的量相对于二水石膏100质量份,含有的硼的量成为313.2质量份的方式进行了调整。除了以上的点以外,与实验例2-1的情况同样地操作,制造石膏板,进行了评价。将评价结果示于表1。
[0241]
[实验例2-10]
[0242]
代替萘系减水剂而使用多元羧酸系减水剂,以使原料所含有的减水剂的量相对于二水石膏100质量份成为1.5质量份。此外,在混炼工序中调制石膏浆料时,调整添加的水的量等,以使所得的石膏板的比重成为1.7的方式进行了调整。除了以上的点以外,与实验例2-1的情况同样地操作,制造石膏板,进行了评价。將评价结果示于表1。
[0243]
[表1]
[0244][0245]
根据表1,能够确认由作为实施例的实验例1-1~实验例1-11、实验例2-1~实验例
2-8制造的石膏板的中子束遮蔽率都超过60%,具有充分的中子束遮蔽性能。
[0246]
这些石膏板都具有板形状,即板状形状。因此,仅进行固定,就能够作为放射线遮蔽壁起作用,能够确认操作性优异。
[0247]
然而,对于由实验例1-12制造的石膏板,由于硼的含量不充分,因此能够确认中子束遮蔽率低达26.71%。
[0248]
对于由实验例1-13制造的石膏板,由于含硼材料的含量过多,因此制造的石膏板脆,不能实施压缩强度试验等。
[0249]
实验例1-14、实验例1-16与分别使用了相同的减水剂的实验例1-1、实验例1-7相比,能够确认即使使减水剂的含量成倍,石膏浆料的粘度也为相同程度。即,对于石膏板,能够确认即使使减水剂的含有比例多于2.0质量份,石膏浆料的粘度也没有大的变化。因此,能够确认通过使减水剂的含有比例为2.0质量份以下,从而能够提高建筑用板的生产性的同时,抑制建筑用板的成本。
[0250]
然而,在实验例1-15中,由于使减水剂的含量少达0.02质量份,因此石膏浆料的粘度变高,难以成型为石膏板的形状。
[0251]
对于实验例1-17、实验例1-18,石膏浆料的粘度变高,难以成型为石膏板的形状。
[0252]
能够确认对于由实验例2-9制造的石膏板,由于硼的含量多,因此推定中子束遮蔽率变高,但是由于石膏等的配合比例降低,因此所得的石膏板的压缩强度变低,不适于实际使用。另外,石膏板的压缩强度低,不适于实际使用,因此对于中子束遮蔽率没有进行评价。
[0253]
对于实验例2-10,使比重为1.7,因此抑制了水等的添加量,结果石膏浆料的粘度高于150dpa
·
s,难以將石膏浆料进行混炼。因此,不能制造石膏板。
[0254]
以上利用实施方式等说明了中子束遮蔽石膏系建筑用板、中子束遮蔽石膏系建筑用板的制造方法,本发明并不限定于上述实施方式等。能够在权利要求所记载的本发明的主旨的范围内,进行各种变形、变更。
[0255]
本技术主张基于于2020年5月29日向日本特许厅申请的特愿2020-094834号的优先权,将特愿2020-094834号的全部内容援用至本国际申请中。
[0256]
符号说明
[0257]
10中子束遮蔽石膏系建筑用板
[0258]
101第1表面
[0259]
102第2表面
[0260]
11表面材
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