吸音板およびその製造方法
【課題】 吸音ピーク周波数をコントロールすることができる吸音板であって、施工が容易で、低コスト化が可能な吸音板、およびその製造方法の提供を課題とする。
【解決手段】 本発明の吸音板は、都市ゴミ焼却灰の溶融水砕物である加熱発泡性溶融スラグ粒子由来の焼成体であって、酸化物基準でＳｉＯ2 ４０〜６０質量％、Ａｌ2 Ｏ3 １５〜２５質量％、ＣａＯ １０〜２０質量％、Ｆｅ2 Ｏ3 ２〜５質量％、ＭｇＯ １〜５質量％、Ｎａ2 Ｏ ２〜１０質量％含み、かさ密度が０．７ｇ／ｃｍ3 〜１．０ｇ／ｃｍ3 、空気の流れ抵抗が０．２×１０4 ＮＳ／ｍ4 〜１．０×１０4 ＮＳ／ｍ4 である。
【解決手段】 本発明の吸音板は、都市ゴミ焼却灰の溶融水砕物である加熱発泡性溶融スラグ粒子由来の焼成体であって、酸化物基準でＳｉＯ2 ４０〜６０質量％、Ａｌ2 Ｏ3 １５〜２５質量％、ＣａＯ １０〜２０質量％、Ｆｅ2 Ｏ3 ２〜５質量％、ＭｇＯ １〜５質量％、Ｎａ2 Ｏ ２〜１０質量％含み、かさ密度が０．７ｇ／ｃｍ3 〜１．０ｇ／ｃｍ3 、空気の流れ抵抗が０．２×１０4 ＮＳ／ｍ4 〜１．０×１０4 ＮＳ／ｍ4 である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般廃棄物や産業廃棄物から得られる仮焼発泡溶融スラグ粒子を原料とする吸音板であって、その吸音ピーク周波数をコントロールすることができる吸音板、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで吸音材としては、グラスウール等の鉱物繊維系吸音材が知られているが含水すると吸音性能が著しく低下するという問題があり、また、石膏ボードに多数の貫通孔を穿設し、貫通孔での共鳴により音エネルギーを吸収する吸音板が知られているが、特定の周波数しか吸収できないという欠点があり、この欠点を解消するために、背後に空気層を設けたり、グラスウール等の裏打ち材を背面に取り付けることが行われているが、施工に手間を要するという問題がある。
【０００３】
最近では、セラミックス原料を成形して高温で焼成したセラミックス系の吸音材が開発され、細かい気孔により音エネルギーを吸収する作用を持たせたものであるが、気孔による空隙の程度により吸音性能が多少異なるものの、材質によって吸音周波数がほぼ特定されるうえ、吸音しうる周波数領域も狭いという問題があり、この問題を解決するために、上記と同様に背後に空気層を設けたり、また、空気層と他の多孔質材料を組み合わせる等の工夫がされているが、上記と同様に施工に手間を要し、コストの上昇を招くという問題がある。
【０００４】
そのため、吸音ピーク周波数をコントロールする観点から、特許文献１には連通気孔をもち少なくとも１ｃｍ3 ・ｃｍ／ｃｍ2 ・ｓｅｃ・ｃｍＨ2 Ｏの通気率を有する多孔質のセラミックブロックに多数の同じ深さの非貫通孔をほぼ規則的に穿設したものとし、その非貫通孔の深さを変えた吸音材とすることによって吸音材としての吸音ピーク周波数を変化させることができることが記載され、非貫通孔の深さを適宜選択し、セラミックブロックに適切な一定の深さの非貫通孔を多数穿設することによって、吸音材の用途や設置場所に適した吸音ピーク周波数をもつセラミックス吸音材とできることが記載されている。しかしながら、原料であるセラミックス粒子等は高価であり、また、専用炉で長時間の焼結が必要となるなど、一般に高い製造コストを要するという問題がある。
【０００５】
また、特許文献２には都市ゴミ焼却灰を溶融水砕して得られる加熱発泡性溶融スラグ粒子を利用することにより、セラミック材より安価に吸音板を製造できることが記載されているが、吸音する周波数の巾が狭く、吸音率も良くなく、また、図５に背後空気層５０ｍｍと記載されるように、吸音周波数の調整を目的として空気層を設けるなど施工に手間を要し、コストの上昇を招くという問題がある。また、吸音ピーク周波数を制御しうることを記載するものではない。
【特許文献１】特開平９−３２４４７５号公報
【特許文献２】特開平１１−６１７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、その吸音ピーク周波数をコントロールすることができる吸音板であって、施工が容易で、低コスト化が可能な吸音板、およびその製造方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の吸音板は、都市ゴミ焼却灰の溶融水砕物である加熱発泡性溶融スラグ粒子由来の焼成体であって、酸化物基準でＳｉＯ2 ４０〜６０質量％、Ａｌ2 Ｏ3 １５〜２５質量％、ＣａＯ １０〜２０質量％、Ｆｅ2 Ｏ3 ２〜５質量％、ＭｇＯ １〜５質量％、Ｎａ2 Ｏ ２〜１０質量％含み、かさ密度が０．７ｇ／ｃｍ3 〜１．０ｇ／ｃｍ3 、空気の流れ抵抗が０．２×１０4 ＮＳ／ｍ4 〜１．０×１０4 ＮＳ／ｍ4 であることを特徴とする。
【０００８】
上記の吸音板が、厚みが２０〜５００ｍｍの吸音板であって、吸音ピーク周波数が１０００Ｈｚ〜２５００Ｈｚの範囲にあり、厚みが増すにつれ、吸音ピーク周波数が低周波数化されると共に、該低周波数化されても高周波数側において０．７以上の垂直入射吸音率を有するものであることを特徴とする。
【０００９】
本発明の吸音板の製造方法は、（１） 都市ゴミ焼却灰を溶融水砕して得られる加熱発泡性溶融スラグ粒子と粘土粉末との水混練物を、篩で裏ごしして得られる粒子を乾燥した後、９００℃±５０℃で仮焼して発泡させ、粒径が０．８４〜２．０ｍｍの仮焼発泡溶融スラグ粒子とする工程、
（２） 得られた仮焼発泡溶融スラグ粒子と粘土粉末とガラス粉末とα−デンプン粒子との水混練物を成形し、乾燥した後、１０５０℃±５０℃で焼成し、酸化物基準でＳｉＯ2 ４０〜６０質量％、Ａｌ2 Ｏ3 １５〜２５質量％、ＣａＯ １０〜２０質量％、Ｆｅ2 Ｏ3 ２〜５質量％、ＭｇＯ １〜５質量％、Ｎａ2 Ｏ ２〜１０質量％含み、かさ密度が０．７ｇ／ｃｍ3 〜１．０ｇ／ｃｍ3 、空気の流れ抵抗が０．２×１０4 ＮＳ／ｍ4 〜１．０×１０4 ＮＳ／ｍ4 の吸音板とする工程
からなることを特徴とする。
【００１０】
上記の加熱発泡性溶融スラグ粒子が、カルサイト（ＣａＣＯ3 ）、灰長石（ＳｉＯ2 ・Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＯ）を含有するものであることを特徴とする。
【００１１】
上記の（１）の工程では、加熱発泡性溶融スラグ粒子に対して粘土粉末を１５〜３０質量％の割合で添加して水混練物とされ、また、（２）の工程では、仮焼発泡溶融スラグ粒子に対して粘土粉末を５〜１０質量％、ガラス粉末を１５〜３０質量％、α−デンプン粒子を２〜５質量％の割合で添加して水混練物とされることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の吸音板は、厚みに応じて吸音ピーク周波数を制御できるので、吸音するために背後に空気層を設けたり、非貫通孔や溝を穿設する必要がなく、施工が容易な吸音板であり、また、仮焼発泡溶融スラグ粒子を原料とするものであり、高価なセラミックス材料に比して低コストで吸音ピーク周波数の制御が可能な吸音板を容易に製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の吸音板は、原料物質として加熱発泡性溶融スラグ粒子を使用する。加熱発泡性溶融スラグ粒子は、公共施設の清掃工場等で発生する都市ゴミ焼却灰を溶融水砕した廃棄物溶融スラグで、公共施設の清掃工場等で入手可能である。加熱発泡性溶融スラグ粒子は、主成分としてカルサイト（ＣａＣＯ3 ）や灰長石（ＳｉＯ2 ・Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＯ）を含有し、ＳｉＯ2 ４０〜６０質量％、Ａｌ2 Ｏ3 １５〜２５質量％、ＣａＯ １０〜２０質量％、Ｆｅ2 Ｏ3 ２〜５質量％、ＭｇＯ １〜５質量％、Ｎａ2 Ｏ ２〜１０質量％含有し、溶融点は約１１００℃であり、また、その真密度（真比重）は２．７〜２．８ｇ／ｃｍ3 と高い。
【００１４】
本発明の製造方法において、（１）の工程は加熱発泡性溶融スラグ粒子を原料とする仮焼工程である。加熱発泡性溶融スラグ粒子は、３２メッシュ篩下（４９４μｍ以下）の粒径とし、粘土と混合されて加熱されると、９００℃程度でスラグと粘土が一体化し、加熱発泡性溶融スラグ粒子が結晶化してガスを放出して発泡し、多孔体が形成されるもので、その孔構造は骨材空隙型のセラミックス吸音材とは相違する。
【００１５】
このような粘土としては、Ｎａ−ベントナイト、水ヒ粘土、木節粘土等が例示され、粒径は３５０メッシュ篩下（平均０．３μｍ）のものであるが、加熱発泡性溶融スラグ粒子と反応してガスを放出して多孔体を形成する機能と成形助材としての機能との２つの機能を有する。成形助材としての機能とは、加熱発泡性溶融スラグ粒子と粘土とが水混練物とされ、目開き１〜６ｍｍの篩で裏ごしされ、粒子状とされるに際して、加熱発泡性溶融スラグ粒子を被覆しその粒状を保持する機能を有する。
【００１６】
加熱発泡性溶融スラグ粒子と粘土との使用割合は、加熱発泡性溶融スラグ粒子に対して粘土粉末を１５〜３０質量％、好ましくは１５〜２５質量％の割合で混合し、成形可能とする適量の水を添加して水混練物とした後、目開き１〜６ｍｍの篩いで裏ごしして粒子状とし、得られた粒子状物を６０℃前後で約１２時間放置して乾燥させ、さらに、９００℃±５０℃で１０時間〜１３時間仮焼されて発泡処理され、仮焼発泡溶融スラグ粒子とされる。
【００１７】
粘土の添加量が少ない場合には、水を添加したとしても、加熱発泡性溶融スラグ粒子に賦形性を与えることができず、また、発泡性も不充分となる。また、粘土の添加量が多い場合には、仮焼時での加熱発泡性溶融スラグ粒子と粘土との一体化物の粘性が大きくなり、発泡しても良好な発泡体を得ることができない。また、粘土自体は高価であり、経済面でも不利である。
【００１８】
次に、（２）工程は、（１）工程で得られる仮焼発泡溶融スラグ粒子に粘土粉末とガラス粉末とα−デンプン粒子とを添加して水混練物とした後、型枠に充填・乾燥後、焼成して吸音板とする工程である。
【００１９】
仮焼発泡溶融スラグ粒子としては、篩い分けし、粒径として０．８４ｍｍ〜２ｍｍのものとするとよい。粒径が０．８４ｍｍより小さいと、焼成して吸音板としても吸音性能が悪化するという問題があり、また、粒径が２ｍｍより大きいと焼成して吸音板としても同様に吸音性能が悪化するという問題がある。
【００２０】
粘土粉末は、吸音板に成形するに際して成形助材と収縮防止を目的に添加するもので、仮焼発泡溶融スラグ粒子に対して（１）工程で上述した粘土を５〜１０質量％の割合で添加するとよい。粘土の量が少ないと成形性と収縮に問題があり、多いと原料コスト高を招くという問題がある。
【００２１】
また、ガラス粉末は、仮焼発泡溶融スラグ粒子同士を結合することを目的とするもので、融点６５０℃〜７５０℃のものである。ガラス粉末は、平均粒径１５μｍ程度とされ、仮焼発泡溶融スラグ粒子に対して１５〜３０質量％、好ましくは２０〜２５質量％の割合で添加される。ガラス粉末の量が少ないと曲げ強度の問題があり、多いと吸音性能（通気性）が悪化するという問題がある。
【００２２】
また、α−デンプン粉末は、吸音板の形状に水混練物を成形するために添加されるもので、仮焼発泡溶融スラグ粒子に対して２〜１０質量％、好ましくは２〜５質量％の割合で添加される。α−デンプン粉末の量が少ないと成形性が悪化し、多いと原料コスト高を招くという問題がある。
【００２３】
仮焼発泡溶融スラグ粒子と粘土粉末とガラス粉末とα−デンプン粒子とは、成形性を発現する適宜の量の水で混練された後、型枠に均一に充填される。型枠に充填される量（ｇ）は型枠の容積（ｃｃ）に対する割合として８０％〜９０％｛（ｇ／ｃｃ）×１００｝とするとよい。充填後は、ただちに脱型して乾燥させるとよい。乾燥条件は５０℃〜７０℃で１２時間〜２０時間とするとよい。乾燥後、１０５０℃±５０℃、１時間〜２時間の焼成条件で焼成される。焼成温度が１１００℃を超えると仮焼発泡溶融スラグ粒子が溶融するので、吸音板としての機能が消失する。
【００２４】
焼成後は、吸音板としての形状に切り出されるが、吸音板の厚みとしては２０ｍｍ〜５００ｍｍ、好ましく５０ｍｍ〜７０ｍｍである。厚みが厚くなるにつれて、吸音ピーク周波数は１００Ｈｚ〜２５００Ｈｚの周波数領域で低周波数化し、また、逆に吸音板の厚みが薄くなるにつれて吸音ピーク周波数は高周波数化する。
【００２５】
本発明においては、得られる吸音板は優れた吸音性能を有するものであり、厚みの薄い吸音板を重ねて使用することができ、重ねることにより吸音ピーク周波数を低周波数化することができることが見いだされた。そのため、背後に空気層を設けたり、非貫通孔や溝を穿設する等の施工をしなくても、使用目的、場所等に必要とされる吸音ピーク周波数を有する吸音板を容易に作製することができる。
【００２６】
本発明の吸音板は、焼成後の酸化物基準でＳｉＯ2 ４０〜６０質量％、Ａｌ2 Ｏ3 １５〜２５質量％、ＣａＯ １０〜２０質量％、Ｆｅ2 Ｏ3 ２〜５質量％、ＭｇＯ １〜５質量％、Ｎａ2 Ｏ ２〜１０質量％含む。なお、本発明における酸化物組成は、蛍光Ｘ線回折によるものである。
【００２７】
また、かさ密度が０．７ｇ／ｃｍ3 〜１．０ｇ／ｃｍ3 、また、好ましくは０．８ｇ／ｃｍ3 〜０．９ｇ／ｃｍ3 であり、また、空気の流れ抵抗が０．２×１０4 ＮＳ／ｍ4 〜１．０×１０4 ＮＳ／ｍ4 、好ましくは０．５×１０4 ＮＳ／ｍ4 〜１．０×１０4 ＮＳ／ｍ4 のものである。吸音板におけるかさ密度が０．７ｇ／ｃｍ3 未満であると、曲げ強度が低下する問題があり、１．０ｇ／ｃｍ3 より大きいと吸音性能が悪化するという問題がある。また、空気の流れ抵抗が１．０×１０4 ＮＳ／ｍ4 より高いと吸音性能が悪化するという問題がある。
【００２８】
本発明の吸音板は、（１）工程での仮焼工程で発泡処理がなされるため、（２）の焼成工程前後での収縮率等の厚み変動はほとんどなく、安定した性能の吸音板を容易に製造することができる。そして、厚みが５０ｍｍの場合、垂直入射吸音率が０．９以上である吸音ピーク周波数が１０００Ｈｚ〜２５００Ｈｚの範囲にある吸音特性を有するものとできる。そして、厚みを５００ｍｍとすると、その吸音ピーク周波数は１００Ｈｚ〜２０００Ｈｚの範囲で低周波数化されると共に該周波数領域における高周波数側においても、高周波領域での吸音特性を維持されることが見いだされた。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。なお、本明細書での各物性値の測定方法は下記の通りである。
（１） 吸音板における「かさ密度」、真密度（真比重）（単位：ｇ／ｃｍ3 ）は、ＪＩＳ Ｒ ２６１４に準拠して測定した。
（２） 空気の流れ抵抗（単位：ＮＳ／ｍ4 ）は、ＪＩＳ Ｒ ２１１５に準拠して測定した。
（３） 吸音率は、ＪＩＳ Ａ １４０５管内法による建築材料の垂直入射吸音率測定方法により測定した。
（４） 残響室法吸音率は、小型残響室法（岡県工業技術試験所）で測定した。
【００３０】
（実施例１）
Ｓ市清掃工場より入手した廃棄物溶融スラグ｛加熱発泡性溶融スラグ（真密度：２．７８ｇ／ｃｍ3 ）であり、カルサイト（ＣａＣＯ3 ）、灰長石（ＳｉＯ2 ・Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＯ）を含有し、酸化物基準でＳｉＯ2 ３５質量％、Ａｌ2 Ｏ3 １９質量％、ＣａＯ ２７質量％、Ｆｅ2 Ｏ3 ４質量％、ＭｇＯ ３質量％、Ｎａ2 Ｏ ３質量％含有する｝を粉砕し、３２メッシュ篩下（４９４μｍ以下）のものとした。
【００３１】
得られた加熱発泡性溶融スラグ粒子７５質量部と、粘土粉末（Ｎａ−ベントナイト、粒径０．３μｍ）２５質量部とを水８質量部と共に混練機で混練し、篩（目開き３ｍｍ）で裏ごしし、粒子状物とした後、６０℃で１２時間放置し、乾燥した。乾燥後、得られた粒子状物をシャトル炉に投入し、９００℃で１時間、仮焼し、加熱発泡性溶融スラグ粒子を得た。
【００３２】
得られた仮焼発泡溶融スラグ粒子の篩い分けを行った。粒径とかさ密度の関係を測定した結果、粒径が０．３５〜０．８４ｍｍのもののかさ密度は０．９ｇ／ｃｍ3 、粒径が０．８４〜２．０ｍｍのもののかさ密度は０．７５ｇ／ｃｍ3 、粒径が２．０〜３．０ｍｍのもののかさ密度は０．８ｇ／ｃｍ3 であった。
【００３３】
仮焼発泡溶融スラグ粒子（粒径：０．８４〜２．０ｍｍ、かさ密度：０．７５ｇ／ｃｍ3 ）を７３質量部、ガラスパウダー（平均粒径：１５μｍ、融点７００℃、エスケー鉱産（株）製）２０質量部、粘土粉末（Ｎａ−ベントナイト、平均粒径０．３μｍ）５質量部、α−デンプン２質量部とを水１３質量部と共に混練機で混練し、型枠（寸法φ９３）にで充填率９０％｛重量（ｇ）／容量（ｃｃ）×１００｝とし、プレス成形した。
【００３４】
プレス成形後、直ちに脱型して、６０℃で１２時間放置して乾燥させた。乾燥した成型体をシャトル炉に投入し、１０５０℃（物温１０２０℃）で１時間、焼成し、焼成体を得た。収縮率は１．１％であった。焼成体のかさ密度は０．８５ｇ／ｃｍ3 であり、空気の流れ抵抗を測定したところ、０．６×１０4 ＮＳ／ｍ4 であった。
【００３５】
焼成体から直径８７ｍｍ、厚さ２０ｍｍの吸音板を切り出し、その断面における粒子構造を光学顕微鏡（倍率５０倍）で撮影した。光学顕微鏡写真を図１に示す。図１からわかるように、粒子内、また、粒子間に空隙があることがわかる。この吸音板における垂直入射吸音率を背後空気層を設けないで測定した。また、吸音板１枚（厚み２０ｍｍ）の場合、２枚重ね（厚み４０ｍｍ）した場合、４枚重ね（厚み８０ｍｍ）した場合、８枚重ね（厚み１６０ｍｍ）した場合と、それぞれ厚みを相違させて垂直入射吸音率の測定に供した。その結果を図２に示す。
【００３６】
図２は、１００Ｈｚ〜２０００Ｈｚでの垂直入射吸音率の値を示すもので、１枚のものは、２０００Ｈｚでの垂直入射吸音率が０．６〜０．７であり、その吸音ピーク周波数は２０００Ｈｚ以上である。また、２枚重ね（厚み４０ｍｍ）のものの吸音ピーク周波数は約１１００Ｈｚ、４枚重ね（厚み８０ｍｍ）のものの吸音ピーク周波数は約６００Ｈｚ、８枚重ね（厚み１６０ｍｍ）のものの吸音ピーク周波数は約２００Ｈｚである。また、４枚重ね（厚み８０ｍｍ）のものは、６００Ｈｚ以上の高周波域でも０．６以上の垂直入射吸音率があること、また、８枚重ね（厚み１６０ｍｍ）のものでは２００Ｈｚ以上の高周波域でも０．７以上の垂直入射吸音率があることがわかる。このように、本発明のセラミック吸音板は、非常に高い吸音性能を有しているので、吸音板の厚みを変えることにより、吸音の周波数特性を制御できることがわかる。
【００３７】
なお、上記では厚みが２０ｍｍのものを切りだし、重ねて厚みを変化させたが、切り出しに際して、厚く切り出しても重ねて同様の膜厚とする場合と同様の吸音特性を示すが、１枚の場合における厚みとしては、特に２０ｍｍ〜５００ｍｍとすると優れた吸音性能を示すものである。
【００３８】
また、吸音体から、５００ｍｍ×５００ｍｍ×５０ｍｍのタイル状の吸音板を切り出し、これを４枚、残響室の床に敷きつめて、残響室法による吸音性能を測定した。その結果を図３に示す。図３において、●印は本発明吸音板（厚み５０ｍｍ）、■印は市販の吸音板（厚み７５ｍｍ）である。周波数のズレは厚みの相違を考慮すると計算値と同じである。図３から、本発明の吸音板は、市販の吸音板に比して遜色のないものであることがわかる。
【００３９】
（比較例１）
実施例１において、その仮焼発泡溶融スラグ粒子として、粒径が０．３５〜０．８４ｍｍでかさ密度：０．９ｇ／ｃｍ3 のものに代え、また、充填率を１００％｛重量（ｇ）／容量（ｃｍ3 ）×１００｝とした以外は、実施例１と同様にして焼成体を得た。
【００４０】
得られた焼成体の収縮率は、１．１％で、実施例のものと同様であった。かさ密度は１．０ｇ／ｃｍ3 であるが、空気の流れ抵抗値が２．５８×１０4 ＮＳ／ｍ4 と高く、吸音板における吸音性能は悪いものであった。
【００４１】
（比較例２）
実施例１と同様に、加熱発泡性溶融スラグ粒子７５質量部と、粘土粉末（Ｎａ−ベントナイト、平均粒径０．３μｍ）２５質量部とを水８質量部と共に混練機で混練し、篩（目開き３ｍｍ）で裏ごしし、粒子状物とした後、６０℃で１２時間放置し、乾燥した。得られた粒子状物を１４０ｍｍ角、深さ約３０ｍｍの耐火容器中に入れて、シャトル炉に投入し、１０５０℃（物温１０２０℃）で１時間、焼成し、焼成体を得た。
【００４２】
得られた焼成体のかさ比重は０．８５ｇ／ｃｍ3 であり、空気の流れ抵抗は、７．３４×１０4 ＮＳ／ｍ4 と高く、吸音性能の悪いものであった。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、本発明の吸音板断面における粒子構造を撮影した光学顕微鏡写真（倍率５０倍）である。
【図２】図２は、背後空気層を設けないで吸音板における垂直入射吸音率を測定した結果を示す図である。
【図３】図３は、残響室法による吸音性能の測定結果を示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般廃棄物や産業廃棄物から得られる仮焼発泡溶融スラグ粒子を原料とする吸音板であって、その吸音ピーク周波数をコントロールすることができる吸音板、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで吸音材としては、グラスウール等の鉱物繊維系吸音材が知られているが含水すると吸音性能が著しく低下するという問題があり、また、石膏ボードに多数の貫通孔を穿設し、貫通孔での共鳴により音エネルギーを吸収する吸音板が知られているが、特定の周波数しか吸収できないという欠点があり、この欠点を解消するために、背後に空気層を設けたり、グラスウール等の裏打ち材を背面に取り付けることが行われているが、施工に手間を要するという問題がある。
【０００３】
最近では、セラミックス原料を成形して高温で焼成したセラミックス系の吸音材が開発され、細かい気孔により音エネルギーを吸収する作用を持たせたものであるが、気孔による空隙の程度により吸音性能が多少異なるものの、材質によって吸音周波数がほぼ特定されるうえ、吸音しうる周波数領域も狭いという問題があり、この問題を解決するために、上記と同様に背後に空気層を設けたり、また、空気層と他の多孔質材料を組み合わせる等の工夫がされているが、上記と同様に施工に手間を要し、コストの上昇を招くという問題がある。
【０００４】
そのため、吸音ピーク周波数をコントロールする観点から、特許文献１には連通気孔をもち少なくとも１ｃｍ3 ・ｃｍ／ｃｍ2 ・ｓｅｃ・ｃｍＨ2 Ｏの通気率を有する多孔質のセラミックブロックに多数の同じ深さの非貫通孔をほぼ規則的に穿設したものとし、その非貫通孔の深さを変えた吸音材とすることによって吸音材としての吸音ピーク周波数を変化させることができることが記載され、非貫通孔の深さを適宜選択し、セラミックブロックに適切な一定の深さの非貫通孔を多数穿設することによって、吸音材の用途や設置場所に適した吸音ピーク周波数をもつセラミックス吸音材とできることが記載されている。しかしながら、原料であるセラミックス粒子等は高価であり、また、専用炉で長時間の焼結が必要となるなど、一般に高い製造コストを要するという問題がある。
【０００５】
また、特許文献２には都市ゴミ焼却灰を溶融水砕して得られる加熱発泡性溶融スラグ粒子を利用することにより、セラミック材より安価に吸音板を製造できることが記載されているが、吸音する周波数の巾が狭く、吸音率も良くなく、また、図５に背後空気層５０ｍｍと記載されるように、吸音周波数の調整を目的として空気層を設けるなど施工に手間を要し、コストの上昇を招くという問題がある。また、吸音ピーク周波数を制御しうることを記載するものではない。
【特許文献１】特開平９−３２４４７５号公報
【特許文献２】特開平１１−６１７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、その吸音ピーク周波数をコントロールすることができる吸音板であって、施工が容易で、低コスト化が可能な吸音板、およびその製造方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の吸音板は、都市ゴミ焼却灰の溶融水砕物である加熱発泡性溶融スラグ粒子由来の焼成体であって、酸化物基準でＳｉＯ2 ４０〜６０質量％、Ａｌ2 Ｏ3 １５〜２５質量％、ＣａＯ １０〜２０質量％、Ｆｅ2 Ｏ3 ２〜５質量％、ＭｇＯ １〜５質量％、Ｎａ2 Ｏ ２〜１０質量％含み、かさ密度が０．７ｇ／ｃｍ3 〜１．０ｇ／ｃｍ3 、空気の流れ抵抗が０．２×１０4 ＮＳ／ｍ4 〜１．０×１０4 ＮＳ／ｍ4 であることを特徴とする。
【０００８】
上記の吸音板が、厚みが２０〜５００ｍｍの吸音板であって、吸音ピーク周波数が１０００Ｈｚ〜２５００Ｈｚの範囲にあり、厚みが増すにつれ、吸音ピーク周波数が低周波数化されると共に、該低周波数化されても高周波数側において０．７以上の垂直入射吸音率を有するものであることを特徴とする。
【０００９】
本発明の吸音板の製造方法は、（１） 都市ゴミ焼却灰を溶融水砕して得られる加熱発泡性溶融スラグ粒子と粘土粉末との水混練物を、篩で裏ごしして得られる粒子を乾燥した後、９００℃±５０℃で仮焼して発泡させ、粒径が０．８４〜２．０ｍｍの仮焼発泡溶融スラグ粒子とする工程、
（２） 得られた仮焼発泡溶融スラグ粒子と粘土粉末とガラス粉末とα−デンプン粒子との水混練物を成形し、乾燥した後、１０５０℃±５０℃で焼成し、酸化物基準でＳｉＯ2 ４０〜６０質量％、Ａｌ2 Ｏ3 １５〜２５質量％、ＣａＯ １０〜２０質量％、Ｆｅ2 Ｏ3 ２〜５質量％、ＭｇＯ １〜５質量％、Ｎａ2 Ｏ ２〜１０質量％含み、かさ密度が０．７ｇ／ｃｍ3 〜１．０ｇ／ｃｍ3 、空気の流れ抵抗が０．２×１０4 ＮＳ／ｍ4 〜１．０×１０4 ＮＳ／ｍ4 の吸音板とする工程
からなることを特徴とする。
【００１０】
上記の加熱発泡性溶融スラグ粒子が、カルサイト（ＣａＣＯ3 ）、灰長石（ＳｉＯ2 ・Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＯ）を含有するものであることを特徴とする。
【００１１】
上記の（１）の工程では、加熱発泡性溶融スラグ粒子に対して粘土粉末を１５〜３０質量％の割合で添加して水混練物とされ、また、（２）の工程では、仮焼発泡溶融スラグ粒子に対して粘土粉末を５〜１０質量％、ガラス粉末を１５〜３０質量％、α−デンプン粒子を２〜５質量％の割合で添加して水混練物とされることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の吸音板は、厚みに応じて吸音ピーク周波数を制御できるので、吸音するために背後に空気層を設けたり、非貫通孔や溝を穿設する必要がなく、施工が容易な吸音板であり、また、仮焼発泡溶融スラグ粒子を原料とするものであり、高価なセラミックス材料に比して低コストで吸音ピーク周波数の制御が可能な吸音板を容易に製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の吸音板は、原料物質として加熱発泡性溶融スラグ粒子を使用する。加熱発泡性溶融スラグ粒子は、公共施設の清掃工場等で発生する都市ゴミ焼却灰を溶融水砕した廃棄物溶融スラグで、公共施設の清掃工場等で入手可能である。加熱発泡性溶融スラグ粒子は、主成分としてカルサイト（ＣａＣＯ3 ）や灰長石（ＳｉＯ2 ・Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＯ）を含有し、ＳｉＯ2 ４０〜６０質量％、Ａｌ2 Ｏ3 １５〜２５質量％、ＣａＯ １０〜２０質量％、Ｆｅ2 Ｏ3 ２〜５質量％、ＭｇＯ １〜５質量％、Ｎａ2 Ｏ ２〜１０質量％含有し、溶融点は約１１００℃であり、また、その真密度（真比重）は２．７〜２．８ｇ／ｃｍ3 と高い。
【００１４】
本発明の製造方法において、（１）の工程は加熱発泡性溶融スラグ粒子を原料とする仮焼工程である。加熱発泡性溶融スラグ粒子は、３２メッシュ篩下（４９４μｍ以下）の粒径とし、粘土と混合されて加熱されると、９００℃程度でスラグと粘土が一体化し、加熱発泡性溶融スラグ粒子が結晶化してガスを放出して発泡し、多孔体が形成されるもので、その孔構造は骨材空隙型のセラミックス吸音材とは相違する。
【００１５】
このような粘土としては、Ｎａ−ベントナイト、水ヒ粘土、木節粘土等が例示され、粒径は３５０メッシュ篩下（平均０．３μｍ）のものであるが、加熱発泡性溶融スラグ粒子と反応してガスを放出して多孔体を形成する機能と成形助材としての機能との２つの機能を有する。成形助材としての機能とは、加熱発泡性溶融スラグ粒子と粘土とが水混練物とされ、目開き１〜６ｍｍの篩で裏ごしされ、粒子状とされるに際して、加熱発泡性溶融スラグ粒子を被覆しその粒状を保持する機能を有する。
【００１６】
加熱発泡性溶融スラグ粒子と粘土との使用割合は、加熱発泡性溶融スラグ粒子に対して粘土粉末を１５〜３０質量％、好ましくは１５〜２５質量％の割合で混合し、成形可能とする適量の水を添加して水混練物とした後、目開き１〜６ｍｍの篩いで裏ごしして粒子状とし、得られた粒子状物を６０℃前後で約１２時間放置して乾燥させ、さらに、９００℃±５０℃で１０時間〜１３時間仮焼されて発泡処理され、仮焼発泡溶融スラグ粒子とされる。
【００１７】
粘土の添加量が少ない場合には、水を添加したとしても、加熱発泡性溶融スラグ粒子に賦形性を与えることができず、また、発泡性も不充分となる。また、粘土の添加量が多い場合には、仮焼時での加熱発泡性溶融スラグ粒子と粘土との一体化物の粘性が大きくなり、発泡しても良好な発泡体を得ることができない。また、粘土自体は高価であり、経済面でも不利である。
【００１８】
次に、（２）工程は、（１）工程で得られる仮焼発泡溶融スラグ粒子に粘土粉末とガラス粉末とα−デンプン粒子とを添加して水混練物とした後、型枠に充填・乾燥後、焼成して吸音板とする工程である。
【００１９】
仮焼発泡溶融スラグ粒子としては、篩い分けし、粒径として０．８４ｍｍ〜２ｍｍのものとするとよい。粒径が０．８４ｍｍより小さいと、焼成して吸音板としても吸音性能が悪化するという問題があり、また、粒径が２ｍｍより大きいと焼成して吸音板としても同様に吸音性能が悪化するという問題がある。
【００２０】
粘土粉末は、吸音板に成形するに際して成形助材と収縮防止を目的に添加するもので、仮焼発泡溶融スラグ粒子に対して（１）工程で上述した粘土を５〜１０質量％の割合で添加するとよい。粘土の量が少ないと成形性と収縮に問題があり、多いと原料コスト高を招くという問題がある。
【００２１】
また、ガラス粉末は、仮焼発泡溶融スラグ粒子同士を結合することを目的とするもので、融点６５０℃〜７５０℃のものである。ガラス粉末は、平均粒径１５μｍ程度とされ、仮焼発泡溶融スラグ粒子に対して１５〜３０質量％、好ましくは２０〜２５質量％の割合で添加される。ガラス粉末の量が少ないと曲げ強度の問題があり、多いと吸音性能（通気性）が悪化するという問題がある。
【００２２】
また、α−デンプン粉末は、吸音板の形状に水混練物を成形するために添加されるもので、仮焼発泡溶融スラグ粒子に対して２〜１０質量％、好ましくは２〜５質量％の割合で添加される。α−デンプン粉末の量が少ないと成形性が悪化し、多いと原料コスト高を招くという問題がある。
【００２３】
仮焼発泡溶融スラグ粒子と粘土粉末とガラス粉末とα−デンプン粒子とは、成形性を発現する適宜の量の水で混練された後、型枠に均一に充填される。型枠に充填される量（ｇ）は型枠の容積（ｃｃ）に対する割合として８０％〜９０％｛（ｇ／ｃｃ）×１００｝とするとよい。充填後は、ただちに脱型して乾燥させるとよい。乾燥条件は５０℃〜７０℃で１２時間〜２０時間とするとよい。乾燥後、１０５０℃±５０℃、１時間〜２時間の焼成条件で焼成される。焼成温度が１１００℃を超えると仮焼発泡溶融スラグ粒子が溶融するので、吸音板としての機能が消失する。
【００２４】
焼成後は、吸音板としての形状に切り出されるが、吸音板の厚みとしては２０ｍｍ〜５００ｍｍ、好ましく５０ｍｍ〜７０ｍｍである。厚みが厚くなるにつれて、吸音ピーク周波数は１００Ｈｚ〜２５００Ｈｚの周波数領域で低周波数化し、また、逆に吸音板の厚みが薄くなるにつれて吸音ピーク周波数は高周波数化する。
【００２５】
本発明においては、得られる吸音板は優れた吸音性能を有するものであり、厚みの薄い吸音板を重ねて使用することができ、重ねることにより吸音ピーク周波数を低周波数化することができることが見いだされた。そのため、背後に空気層を設けたり、非貫通孔や溝を穿設する等の施工をしなくても、使用目的、場所等に必要とされる吸音ピーク周波数を有する吸音板を容易に作製することができる。
【００２６】
本発明の吸音板は、焼成後の酸化物基準でＳｉＯ2 ４０〜６０質量％、Ａｌ2 Ｏ3 １５〜２５質量％、ＣａＯ １０〜２０質量％、Ｆｅ2 Ｏ3 ２〜５質量％、ＭｇＯ １〜５質量％、Ｎａ2 Ｏ ２〜１０質量％含む。なお、本発明における酸化物組成は、蛍光Ｘ線回折によるものである。
【００２７】
また、かさ密度が０．７ｇ／ｃｍ3 〜１．０ｇ／ｃｍ3 、また、好ましくは０．８ｇ／ｃｍ3 〜０．９ｇ／ｃｍ3 であり、また、空気の流れ抵抗が０．２×１０4 ＮＳ／ｍ4 〜１．０×１０4 ＮＳ／ｍ4 、好ましくは０．５×１０4 ＮＳ／ｍ4 〜１．０×１０4 ＮＳ／ｍ4 のものである。吸音板におけるかさ密度が０．７ｇ／ｃｍ3 未満であると、曲げ強度が低下する問題があり、１．０ｇ／ｃｍ3 より大きいと吸音性能が悪化するという問題がある。また、空気の流れ抵抗が１．０×１０4 ＮＳ／ｍ4 より高いと吸音性能が悪化するという問題がある。
【００２８】
本発明の吸音板は、（１）工程での仮焼工程で発泡処理がなされるため、（２）の焼成工程前後での収縮率等の厚み変動はほとんどなく、安定した性能の吸音板を容易に製造することができる。そして、厚みが５０ｍｍの場合、垂直入射吸音率が０．９以上である吸音ピーク周波数が１０００Ｈｚ〜２５００Ｈｚの範囲にある吸音特性を有するものとできる。そして、厚みを５００ｍｍとすると、その吸音ピーク周波数は１００Ｈｚ〜２０００Ｈｚの範囲で低周波数化されると共に該周波数領域における高周波数側においても、高周波領域での吸音特性を維持されることが見いだされた。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。なお、本明細書での各物性値の測定方法は下記の通りである。
（１） 吸音板における「かさ密度」、真密度（真比重）（単位：ｇ／ｃｍ3 ）は、ＪＩＳ Ｒ ２６１４に準拠して測定した。
（２） 空気の流れ抵抗（単位：ＮＳ／ｍ4 ）は、ＪＩＳ Ｒ ２１１５に準拠して測定した。
（３） 吸音率は、ＪＩＳ Ａ １４０５管内法による建築材料の垂直入射吸音率測定方法により測定した。
（４） 残響室法吸音率は、小型残響室法（岡県工業技術試験所）で測定した。
【００３０】
（実施例１）
Ｓ市清掃工場より入手した廃棄物溶融スラグ｛加熱発泡性溶融スラグ（真密度：２．７８ｇ／ｃｍ3 ）であり、カルサイト（ＣａＣＯ3 ）、灰長石（ＳｉＯ2 ・Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＯ）を含有し、酸化物基準でＳｉＯ2 ３５質量％、Ａｌ2 Ｏ3 １９質量％、ＣａＯ ２７質量％、Ｆｅ2 Ｏ3 ４質量％、ＭｇＯ ３質量％、Ｎａ2 Ｏ ３質量％含有する｝を粉砕し、３２メッシュ篩下（４９４μｍ以下）のものとした。
【００３１】
得られた加熱発泡性溶融スラグ粒子７５質量部と、粘土粉末（Ｎａ−ベントナイト、粒径０．３μｍ）２５質量部とを水８質量部と共に混練機で混練し、篩（目開き３ｍｍ）で裏ごしし、粒子状物とした後、６０℃で１２時間放置し、乾燥した。乾燥後、得られた粒子状物をシャトル炉に投入し、９００℃で１時間、仮焼し、加熱発泡性溶融スラグ粒子を得た。
【００３２】
得られた仮焼発泡溶融スラグ粒子の篩い分けを行った。粒径とかさ密度の関係を測定した結果、粒径が０．３５〜０．８４ｍｍのもののかさ密度は０．９ｇ／ｃｍ3 、粒径が０．８４〜２．０ｍｍのもののかさ密度は０．７５ｇ／ｃｍ3 、粒径が２．０〜３．０ｍｍのもののかさ密度は０．８ｇ／ｃｍ3 であった。
【００３３】
仮焼発泡溶融スラグ粒子（粒径：０．８４〜２．０ｍｍ、かさ密度：０．７５ｇ／ｃｍ3 ）を７３質量部、ガラスパウダー（平均粒径：１５μｍ、融点７００℃、エスケー鉱産（株）製）２０質量部、粘土粉末（Ｎａ−ベントナイト、平均粒径０．３μｍ）５質量部、α−デンプン２質量部とを水１３質量部と共に混練機で混練し、型枠（寸法φ９３）にで充填率９０％｛重量（ｇ）／容量（ｃｃ）×１００｝とし、プレス成形した。
【００３４】
プレス成形後、直ちに脱型して、６０℃で１２時間放置して乾燥させた。乾燥した成型体をシャトル炉に投入し、１０５０℃（物温１０２０℃）で１時間、焼成し、焼成体を得た。収縮率は１．１％であった。焼成体のかさ密度は０．８５ｇ／ｃｍ3 であり、空気の流れ抵抗を測定したところ、０．６×１０4 ＮＳ／ｍ4 であった。
【００３５】
焼成体から直径８７ｍｍ、厚さ２０ｍｍの吸音板を切り出し、その断面における粒子構造を光学顕微鏡（倍率５０倍）で撮影した。光学顕微鏡写真を図１に示す。図１からわかるように、粒子内、また、粒子間に空隙があることがわかる。この吸音板における垂直入射吸音率を背後空気層を設けないで測定した。また、吸音板１枚（厚み２０ｍｍ）の場合、２枚重ね（厚み４０ｍｍ）した場合、４枚重ね（厚み８０ｍｍ）した場合、８枚重ね（厚み１６０ｍｍ）した場合と、それぞれ厚みを相違させて垂直入射吸音率の測定に供した。その結果を図２に示す。
【００３６】
図２は、１００Ｈｚ〜２０００Ｈｚでの垂直入射吸音率の値を示すもので、１枚のものは、２０００Ｈｚでの垂直入射吸音率が０．６〜０．７であり、その吸音ピーク周波数は２０００Ｈｚ以上である。また、２枚重ね（厚み４０ｍｍ）のものの吸音ピーク周波数は約１１００Ｈｚ、４枚重ね（厚み８０ｍｍ）のものの吸音ピーク周波数は約６００Ｈｚ、８枚重ね（厚み１６０ｍｍ）のものの吸音ピーク周波数は約２００Ｈｚである。また、４枚重ね（厚み８０ｍｍ）のものは、６００Ｈｚ以上の高周波域でも０．６以上の垂直入射吸音率があること、また、８枚重ね（厚み１６０ｍｍ）のものでは２００Ｈｚ以上の高周波域でも０．７以上の垂直入射吸音率があることがわかる。このように、本発明のセラミック吸音板は、非常に高い吸音性能を有しているので、吸音板の厚みを変えることにより、吸音の周波数特性を制御できることがわかる。
【００３７】
なお、上記では厚みが２０ｍｍのものを切りだし、重ねて厚みを変化させたが、切り出しに際して、厚く切り出しても重ねて同様の膜厚とする場合と同様の吸音特性を示すが、１枚の場合における厚みとしては、特に２０ｍｍ〜５００ｍｍとすると優れた吸音性能を示すものである。
【００３８】
また、吸音体から、５００ｍｍ×５００ｍｍ×５０ｍｍのタイル状の吸音板を切り出し、これを４枚、残響室の床に敷きつめて、残響室法による吸音性能を測定した。その結果を図３に示す。図３において、●印は本発明吸音板（厚み５０ｍｍ）、■印は市販の吸音板（厚み７５ｍｍ）である。周波数のズレは厚みの相違を考慮すると計算値と同じである。図３から、本発明の吸音板は、市販の吸音板に比して遜色のないものであることがわかる。
【００３９】
（比較例１）
実施例１において、その仮焼発泡溶融スラグ粒子として、粒径が０．３５〜０．８４ｍｍでかさ密度：０．９ｇ／ｃｍ3 のものに代え、また、充填率を１００％｛重量（ｇ）／容量（ｃｍ3 ）×１００｝とした以外は、実施例１と同様にして焼成体を得た。
【００４０】
得られた焼成体の収縮率は、１．１％で、実施例のものと同様であった。かさ密度は１．０ｇ／ｃｍ3 であるが、空気の流れ抵抗値が２．５８×１０4 ＮＳ／ｍ4 と高く、吸音板における吸音性能は悪いものであった。
【００４１】
（比較例２）
実施例１と同様に、加熱発泡性溶融スラグ粒子７５質量部と、粘土粉末（Ｎａ−ベントナイト、平均粒径０．３μｍ）２５質量部とを水８質量部と共に混練機で混練し、篩（目開き３ｍｍ）で裏ごしし、粒子状物とした後、６０℃で１２時間放置し、乾燥した。得られた粒子状物を１４０ｍｍ角、深さ約３０ｍｍの耐火容器中に入れて、シャトル炉に投入し、１０５０℃（物温１０２０℃）で１時間、焼成し、焼成体を得た。
【００４２】
得られた焼成体のかさ比重は０．８５ｇ／ｃｍ3 であり、空気の流れ抵抗は、７．３４×１０4 ＮＳ／ｍ4 と高く、吸音性能の悪いものであった。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、本発明の吸音板断面における粒子構造を撮影した光学顕微鏡写真（倍率５０倍）である。
【図２】図２は、背後空気層を設けないで吸音板における垂直入射吸音率を測定した結果を示す図である。
【図３】図３は、残響室法による吸音性能の測定結果を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
都市ゴミ焼却灰の溶融水砕物である加熱発泡性溶融スラグ粒子由来の焼成体であって、酸化物基準でＳｉＯ2 ４０〜６０質量％、Ａｌ2 Ｏ3 １５〜２５質量％、ＣａＯ １０〜２０質量％、Ｆｅ2 Ｏ3 ２〜５質量％、ＭｇＯ １〜５質量％、Ｎａ2 Ｏ ２〜１０質量％含み、かさ密度が０．７ｇ／ｃｍ3 〜１．０ｇ／ｃｍ3 、空気の流れ抵抗が０．２×１０4 ＮＳ／ｍ4 〜１．０×１０4 ＮＳ／ｍ4 であることを特徴とする吸音板。
【請求項２】
厚みが２０〜５００ｍｍの吸音板であって、吸音ピーク周波数が１０００Ｈｚ〜２５００Ｈｚの範囲にあり、厚みが増すにつれ、吸音ピーク周波数が低周波数化されると共に、該低周波数化されても高周波数側において０．７以上の垂直入射吸音率を有するものであることを特徴とする請求項１記載の吸音板。
【請求項３】
（１） 都市ゴミ焼却灰を溶融水砕して得られる加熱発泡性溶融スラグ粒子と粘土粉末との水混練物を、篩で裏ごしして得られる粒子を乾燥した後、９００℃±５０℃で仮焼して発泡させ、粒径が０．８４〜２．０ｍｍの仮焼発泡溶融スラグ粒子とする工程、
（２） 得られた仮焼発泡溶融スラグ粒子と粘土粉末とガラス粉末とα−デンプン粒子との水混練物を成形し、乾燥した後、１０５０℃±５０℃で焼成し、酸化物基準でＳｉＯ2 ４０〜６０質量％、Ａｌ2 Ｏ3 １５〜２５質量％、ＣａＯ １０〜２０質量％、Ｆｅ2 Ｏ3 ２〜５質量％、ＭｇＯ １〜５質量％、Ｎａ2 Ｏ ２〜１０質量％含み、かさ密度が０．７ｇ／ｃｍ3 〜１．０ｇ／ｃｍ3 、空気の流れ抵抗が０．２×１０4 ＮＳ／ｍ4 〜１．０×１０4 ＮＳ／ｍ4 の吸音板とする工程
からなることを特徴とする吸音板の製造方法。
【請求項４】
加熱発泡性溶融スラグ粒子が、カルサイト（ＣａＣＯ3 ）、灰長石（ＳｉＯ2 ・Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＯ）を含有するものであることを特徴とする請求項３に記載の吸音板の製造方法。
【請求項５】
（１）の工程では、加熱発泡性溶融スラグ粒子に対して粘土粉末を１５〜３０質量％の割合で添加して水混練物とされ、また、（２）の工程では、仮焼発泡溶融スラグ粒子に対して粘土粉末を５〜１０質量％、ガラス粉末を１５〜３０質量％、α−デンプン粒子を２〜５質量％の割合で添加して水混練物とされることを特徴とする請求項３に記載の吸音板の製造方法。
【請求項１】
都市ゴミ焼却灰の溶融水砕物である加熱発泡性溶融スラグ粒子由来の焼成体であって、酸化物基準でＳｉＯ2 ４０〜６０質量％、Ａｌ2 Ｏ3 １５〜２５質量％、ＣａＯ １０〜２０質量％、Ｆｅ2 Ｏ3 ２〜５質量％、ＭｇＯ １〜５質量％、Ｎａ2 Ｏ ２〜１０質量％含み、かさ密度が０．７ｇ／ｃｍ3 〜１．０ｇ／ｃｍ3 、空気の流れ抵抗が０．２×１０4 ＮＳ／ｍ4 〜１．０×１０4 ＮＳ／ｍ4 であることを特徴とする吸音板。
【請求項２】
厚みが２０〜５００ｍｍの吸音板であって、吸音ピーク周波数が１０００Ｈｚ〜２５００Ｈｚの範囲にあり、厚みが増すにつれ、吸音ピーク周波数が低周波数化されると共に、該低周波数化されても高周波数側において０．７以上の垂直入射吸音率を有するものであることを特徴とする請求項１記載の吸音板。
【請求項３】
（１） 都市ゴミ焼却灰を溶融水砕して得られる加熱発泡性溶融スラグ粒子と粘土粉末との水混練物を、篩で裏ごしして得られる粒子を乾燥した後、９００℃±５０℃で仮焼して発泡させ、粒径が０．８４〜２．０ｍｍの仮焼発泡溶融スラグ粒子とする工程、
（２） 得られた仮焼発泡溶融スラグ粒子と粘土粉末とガラス粉末とα−デンプン粒子との水混練物を成形し、乾燥した後、１０５０℃±５０℃で焼成し、酸化物基準でＳｉＯ2 ４０〜６０質量％、Ａｌ2 Ｏ3 １５〜２５質量％、ＣａＯ １０〜２０質量％、Ｆｅ2 Ｏ3 ２〜５質量％、ＭｇＯ １〜５質量％、Ｎａ2 Ｏ ２〜１０質量％含み、かさ密度が０．７ｇ／ｃｍ3 〜１．０ｇ／ｃｍ3 、空気の流れ抵抗が０．２×１０4 ＮＳ／ｍ4 〜１．０×１０4 ＮＳ／ｍ4 の吸音板とする工程
からなることを特徴とする吸音板の製造方法。
【請求項４】
加熱発泡性溶融スラグ粒子が、カルサイト（ＣａＣＯ3 ）、灰長石（ＳｉＯ2 ・Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＯ）を含有するものであることを特徴とする請求項３に記載の吸音板の製造方法。
【請求項５】
（１）の工程では、加熱発泡性溶融スラグ粒子に対して粘土粉末を１５〜３０質量％の割合で添加して水混練物とされ、また、（２）の工程では、仮焼発泡溶融スラグ粒子に対して粘土粉末を５〜１０質量％、ガラス粉末を１５〜３０質量％、α−デンプン粒子を２〜５質量％の割合で添加して水混練物とされることを特徴とする請求項３に記載の吸音板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２８０９８６（Ｐ２００９−２８０９８６Ａ）
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３１７３５（Ｐ２００８−１３１７３５）
【出願日】平成２０年５月２０日（２００８．５．２０）
【出願人】（３０００３２１２３）財団法人佐賀県地域産業支援センター (11)
【出願人】（５９６１８０９９５）株式会社セイブ (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２０日（２００８．５．２０）
【出願人】（３０００３２１２３）財団法人佐賀県地域産業支援センター (11)
【出願人】（５９６１８０９９５）株式会社セイブ (1)
【Ｆターム（参考）】
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