クリーンルームパネルのコア材の選び方

バイオ医薬品、半導体製造、食品加工などの産業において、クリーンルームパネルは制御環境を構築するための基盤です。その性能、すなわち耐火性、強度、断熱性、耐腐食性などは、すべて内部のコア材に依存します。 クリーンルームパネル 市場には多種多様なコア材が存在し、目を見張るほどの選択肢がありますが、あなたのプロジェクトにとって最適な解決策はどれでしょうか？本稿では、 Glostar Manufacturer が、主流のクリーンルームパネル用コア材6種類の基礎知識をご紹介します。

クリーンルームパネル用コア材質とは？

クリーンルームパネル（別名：クリーンルームボード）とは、塗装鋼板やステンレス鋼などの材料で構成されるパネルと、その内側のコア材からなる建築資材です。コア材は構造を支えるだけでなく、クリーンルームの断熱性、遮音性、耐火性、耐圧性をも決定します。「主流の6種類のクリーンルームパネルコア材の詳細比較」

1. 岩綿コア材

– 耐火性に優れた古典的な先駆者である岩綿は、現在クリーンルーム工事で最も広く使用されている材料です。

a. 定義： ロックウール製品は、高品質の玄武岩、ドロマイトなどの原料から作られます。1450℃を超える高温で溶融した後、国際的に先進的な4軸遠心機を用いて繊維化されます。同時に、所定量のバインダー、防塵油および撥水剤が噴霧されます。その後、綿収集機により繊維が集められ、ペンドラム方式による三次元的な敷設を経て、硬化・切断されて、各種仕様および用途に対応したロックウール製品が完成します。

b. 製造工程の流れ： 原料投入 — 溶融（1450℃） — 繊維化 — サイジング — 綿収集 — ペンドラム — プレーティング — 硬化 — 冷却 — 切断 — 包装

c. 性能指標：

密度偏差：ロックウールの許容密度偏差とは、ロックウール製品における密度の許容範囲を指します。ロックウールは、建築分野で一般的に用いられる遮音・断熱材であり、その密度は遮音性および断熱性に直接影響を与えます。国家標準によると、ロックウールの密度に対する許容偏差範囲は±10％です。

撥水性ロックウールは、従来のロックウールの表面張力を変化させることで、水との相互作用力を低減し、吸水性を抑制する効果を実現します。

1. 優れた耐水性：撥水性ロックウールは水を吸収しないため、長期にわたる耐水性を確保します。

2. 向上した耐腐食性：改質後の撥水性ロックウールは、より均一かつ高密度となり、耐腐食性が強化され、使用寿命も延長されます。

耐火性能評価:

クラスA：不燃性建築材料；

クラスB1：難燃性建築材料。熱源から離すと自己消火する、または10秒以内に消火する。

クラスB2：可燃性建築材料。着火後、火災が拡大せず、滴下物がろ紙を着火させない。

クラスB3：易燃性建築材料。容易に着火し、火災が次第に拡大する。燃えやすさはクラスによって異なる。

強度特性：

d. 利点：

高強度：構造用ウール自体が優れた構造性能を有しています。両端のみを固定する特殊な接合部と組み合わせることで、単スパンパネルの最大長さは12mに達し、構造材の使用量を大幅に削減し、全体コストを低減できます。

高い耐火性：不燃性の構造用ウールに加え、密閉された接合部設計を採用することで、最大4時間の耐火限界を持つパネルを実現でき、熱および炎の拡散を効果的に遮断します。

高い着火点：構造用ロックウールは不燃性材料であり、融点は1000℃で、優れた耐火性を備えています。

e. 用途： 防火性能が極めて厳しい要求を有する製薬工場、研究所その他の天井および区画壁

2. ガラスウール

― 軽量断熱のエキスパート：ガラス繊維で製造されており、ロックウールよりも軽量です。

定義: グラスウールボードは、超微細なガラス繊維に樹脂系接着剤を添加し、加圧・加熱下で硬化させた板状の材料です。表面にはアルミニウム箔を貼付けることができます。屋根断熱材および吸音材、建築用断熱材として使用されます。

製作過程: 破砕ガラス、ホウ砂、シリカ砂、長石、石灰石、ドロマイト、炭酸ソーダなどの各種鉱物を含みます。

グラスウールの特性： 吸音性および遮音性に優れ、音の伝播を効果的に遮断します。

グラスウールには微細な気孔と空隙が存在します。音波がグラスウールに当たると、これらの気孔を通って内部に入り込み、空気分子を振動させます。空気の粘性抵抗および空気分子と気孔壁との衝突により、音エネルギーが熱エネルギーに変換され、その後散逸します。グラスウールの背面に空気層がある場合、同厚さのグラスウール単体と比較して、吸音効果はほぼ同等です。特に、空気層付きグラスウール板では、硬質表面と比較して中～低周波帯域における吸音性能が著しく向上します。吸音係数は空気層の厚さの増加とともに高くなります。グラスウール板は、空間吸音材や複合穿孔吸音パネルなど、さまざまな吸音材料に使用されています。スラグフリー製法は繊維構造および連続性を損なわず、優れた吸音性および遮音性を有しています。

表からわかるように、当社製品は密度が低く、熱伝導率が低く、音響吸収係数が高く、使用温度範囲が広く、さらに不燃性、耐凍結性、防虫性、化学的安定性などの利点も備えています。

応用： 広スパンで高耐荷重性が要求されるクリーンルーム。

3. マグネシウムオキサイドボード

— 極めて高い強度の代表例として、 マグネシウムオキサイドクリーンルームパネル 「酸化マグネシウムメッシュ」または「二層構造酸化マグネシウム手作業製ボード」として知られることが多いです。

定義: 酸化マグネシウム板（通称：マグネシア板）は、酸化マグネシウム、塩化マグネシウム、水の三元系から配合・改質剤を添加して製造された安定したマグネシウムセメント系材料であり、中アルカリ性ガラス繊維メッシュを補強材、軽量材料を充填材として複合化した新世代の不燃性装飾材です。

特徴: モース硬度が高く、優れた平面性を有します。

利点： 極めて高い耐荷重性能を備えており、足圧下でも変形せず、完全不燃です。

応用分野: 電子クリーンルーム内の通路天井。

4. シリカ岩ボード

– 耐火性と撥水性のバランス： シリカ岩クリーンルームパネル は近年登場した新世代の環境配慮型材料です。

定義: ロックウールは、ポリスチレン樹脂にポリマーを加えて加熱・混合し、触媒を注入して連続的な閉セルフォームを押出成形することにより製造される、硬質で環境にやさしく、省エネルギー性に優れた発泡プラスチック板です。その内部構造は、互いに独立した閉セルの空気泡から構成されています。圧縮強度が高く、吸水率が低く、防湿性・気密性・軽量性・耐腐食性・耐老化性・低熱伝導率などの優れた断熱特性を備えた断熱材であり、建設業界において広く使用されている高品質な断熱材です。主な原材料はシリカ、酸化マグネシウム硫酸塩、およびポリスチレン粒子です。先進技術を用いてスラリー内に閉セル孔を形成し、その後硬化処理を行うことで、不燃性および断熱性を兼ね備えたボードが製造されます。

特徴: 主に無機鉱物から構成され、閉セル構造です。

利点： クラスAの耐火性と非吸水性を備えており、ロックウールにおける湿気吸収後の性能低下という課題を解決します。

応用分野: 高湿度環境下での浄化プロジェクト。

一般的な仕様： 80K-3000×565×50

5. ハニカム紙

― ハニカム紙は、天然のハニカム構造の原理に基づき、クラフト紙を規則的な六角形構造に加工して製造されます。これは、段ボール状の基紙を無数の空洞を有する三次元的・規則的な六角形に折りたたんで一体化した「紙芯」という荷重支持部材を作成し、その両面に表紙を貼り合わせることで得られる、環境に配慮し省エネルギーな新世代サンドイッチ構造材です。コストが低く、平面性も良好ですが、耐火等級は通常B1レベルにとどまります。

6. アルミニウムハニカム

― 全面アルミニウム製、クラスA耐火仕様。

特徴: 軽量・高強度・防湿・耐火・遮音・高平面性・高衝撃抵抗性・耐腐食性；

応用分野: 高精度電子機器、航空宇宙産業のクリーンルーム、建設業界、家具業界、輸送業界など。

一般的な仕様： アルミニウム箔の厚さ：0.04mm、開口径：20mm、辺の長さ：12mm、高さ：18.5／43.5／38.5／48.5mm

製造プロセス: アルミニウムハニカムの原材料はアルミニウム箔です。アルミニウム箔 → コーティング機による印刷 → 切断 → ブロック状に積層 → アルミニウム箔の熱圧着 → ハニカムブロック。ハニカムブロックはストリップ状に切断でき、各ストリップの厚さは顧客の要件に応じて設定されます。必要に応じて、ストリップを引き延ばして展開されたブロック状にすることも可能です。

クリーンルームパネルのコア材選定リスト

選択する際 クリーンルームパネル これらの3つの技術的パラメーターを考慮する必要があります：密度、接着強度、およびエッジシーリング技術。クリーンルーム用パネルには「最良」のコア材は存在せず、「最も適した」材質が選択されます。製薬工場では耐火性のロックウールが標準仕様ですが、高精度電子機器工場ではアルミニウムハニカムまたはマグネシウムオキサイド板がより有利です。