シングル

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背景

屋根板はいくつかの種類の材料から作られています。ウッドシングルは、レッドシダーまたはパインから切断されます。現代の帯状疱疹は新しい成長木から切り取られており、古い成長木から切り取られた以前のバージョンと同様に、それらを長持ちさせるために化学防腐剤で処理する必要があります。また、他のタイプの帯状疱疹に匹敵する耐火性を達成するために、化学的に処理する必要があります。実際、最高の評価は、特別な地下層の上に設置することによってのみ達成できます。アルミ帯状疱疹は比較的高価ですが、寿命が長いです。アスファルト帯状疱疹は、米国の住宅の約80％を覆っています。それらの人気は、それらの比較的軽量、比較的低コスト、設置の容易さ、および低い保守要件によるものです。

典型的なアスファルトシングルは、幅が約12〜18インチ（30〜46 cm）、長さが36〜40インチ（91〜102 cm）の長方形です。人気のあるスタイルには、1つのエッジに沿っていくつかの切り欠きがあり、小さな個々の帯状疱疹をシミュレートするタブを形成します。 3つのタブが一般的ですが、数は2から5の範囲である可能性があります。一部のスタイルは、設置時に隣接する帯状疱疹と連動するように作られているため、より風に強い表面が作成されます。

歴史

アスファルトは何千年もの間建築材料として使用されてきました。古代バビロニア人はそれを粘土レンガの間のモルタルとして、そして運河の防水ライナーとして使用していました。細かく砕いた石の仕上げ層を備えたアスファルトコーティングフェルトの長いストリップで構成されるロール屋根は、1893年から米国で製造されています。1903年、ヘンリーM.レイノルズはロール屋根のシートから切り取ったアスファルトシングルの販売を開始しました。 1920年代までに、この屋根材は非常に人気があり、通信販売カタログで販売されていました。 1950年代までに、典型的なアスファルトシングルは、タブを形成する切り欠きを含め、今日とほとんど同じように見えました。

1950年代後半から、メーカーは従来の有機フェルトの代替品として無機ベース材料の開発を模索してきました。有機塩基は有機塩基よりも耐火性が高いため、無機塩基が望ましい。さらに、製造プロセス中のアスファルトの吸収が少ないため、結果として得られる帯状疱疹の重量が軽くなります。アスベストは、関連する健康上のリスクがよく知られるようになるまで、シングルマットに使用されていました。ガラス繊維マットの改良により、1970年代後半以降、業界で最も人気のあるアスファルトシングルベース材料になりました。

原材料

アスファルトシングルは、複合シングルと呼ばれることもあります。彼らの基盤は、有機フェルトまたはグラスファイバーのいずれかのベースです。有機フェルトマットは、再生古紙や木材から得られるセルロース繊維でできています。これらの繊維は、水性パルプに還元され、シートに成形され、乾燥され、ストリップに切断され、ロールに巻かれます。グラスファイバーをベースに、耐火性に優れた薄くて軽い帯状疱疹が作られています。典型的なプロセスでは、ガラス繊維膜は、細いガラスフィラメントを切り刻み、それらを水と混合してパルプを形成し、それをシートに形成することによって作られます。次に、水をパルプから真空引きし、バインダーをマットに塗布します。硬化後、マットを適切な幅にスライスして丸めます。

帯状疱疹を作るために、有機フェルトまたはグラスファイバーマットのロールが取り付けられ、ドライルーパーに供給されます。材料は予飽和チャンバーを通過し、次に繊維をコーティングする高温アスファルトで満たされた飽和タンクに入ります。必要に応じて、材料はウェットループ機を通過します。

非常に厚い炭化水素物質であるアスファルトは、天然に存在する鉱床から、またはより一般的には原油精製の副産物として得ることができます。アスファルトは、屋根板の製造に使用する前に、ブローと呼ばれるプロセスで酸化する必要があります。これは、適切な触媒が添加された加熱アスファルトに空気を吹き込み、化学反応を引き起こすことによって行われます。得られたアスファルトの形態は、適切な温度で適切な量を柔らかくして、良好な帯状疱疹を作ります。吹き飛ばされたアスファルトを適切なコーティング材料にさらに加工するために、フライアッシュや細かく粉砕された石灰石などの鉱物安定剤が添加されます。これにより、素材の耐久性が高まり、耐火性と耐候性が向上します。

さまざまな色のセラミックコーティングされた鉱物顆粒が帯状疱疹のトップコートとして使用され、太陽の紫外線から帯状疱疹を保護し、耐火性を高め、魅力的な仕上がりを追加します。顆粒は、小さな岩またはスラグの粒子（鉱石製錬の副産物）である可能性があります。湿気の多い場所で使用するために設計された帯状疱疹は、屋根の藻の成長を防ぐために、トップコートにいくつかの銅含有顆粒を含む場合があります。帯状疱疹の裏面は、砂、タルク、または雲母の微粒子でコーティングされており、保管中に帯状疱疹がくっつかないようになっています。

熱可塑性接着剤のストリップまたはスポットは、製造プロセス中にほとんどの帯状疱疹に適用されます。屋根に設置されると、帯状疱疹は太陽によって加熱され、この接着剤が活性化されて重なり合う帯状疱疹を結合し、耐風性を高めます。

製造
プロセス

アスファルトシングルは、他のコンポーネントを連続して追加する機械にベース材料を通過させることによって製造されます。同じ機械を使用して、帯状疱疹またはロール屋根のいずれかを作成できます。

ドライループ

• 1有機フェルトまたはグラスファイバーマットのジャンボロール[直径6フィート（1.83 m）]が取り付けられ、屋根ふき機に供給されます。基材は最初にドライルーパーを通過します。このリザーバーにはマットがアコーディオン式に蓄積されているため、供給ロールが使い果たされて新しいロールが取り付けられても、マシンは動作し続けることができます。

飽和

• 2ベース材料はプレサチュレーションチャンバーを通過し、片側に高温のアスファルトが噴霧されて、存在する可能性のある水分を追い出します。次に、高温のアスファルトで満たされた飽和タンクに入ります。アスファルトに浸すと、マット内の繊維がコーティングされ、それらの間の隙間が埋められます。

ウェットループ

• 3マットは再びアコーディオンのようなひだに形成されます。マットのアスファルトコーティングが冷えると、フェルトに引き込まれ、さらに飽和度が高くなります。

コーティング

• 4粉末鉱物で安定化されたコーティングアスファルトが、マットの両面に塗布されます。マットパス マットは1対のアスファルトコーティングロールの間を通過します。その後、微細な鉱物粒子のコーティングがマットの裏面に塗布され、その後、アスファルトにコーティング粒子を埋め込んで材料を冷却する一連のローラーを通過します。帯状疱疹は、冷却してサイズに合わせて切断することで仕上げられます。コーティングアスファルトの所望の量がマットに適用されることを確実にするために適切な距離で分離された一対のコーティングロールの間。このステップは、グラスファイバーフィラメントをコーティングし、それらの間の隙間を埋めるのに十分な場合があります。この場合、飽和およびウェットループステップをバイパスできます。

ミネラルサーフェシング

• アスファルトコーティングされたマットの上面に、希望の色のセラミックコーティングされた鉱物の5つの顆粒が塗布されます。マットの裏面には、タルクやマイカなどの鉱物の微粒子をコーティングしています。次に、処理されたマットのシートは、アスファルトにコーティング粒子を埋め込んで材料を冷却する一連のローラーを通過します。

仕上げ

• 6屋根材のストリップは、冷却を完了するために冷却ルーパーにアコーディオンスタイルで蓄積されます。

カッティング

• 7完成した鉄片材料のシートは、次に切断機に送られ、そこで裏面から目的のサイズと形状に切断されます。機械は帯状疱疹を分離し、束に積み重ねます。バンドルには通常、25〜35平方フィート（7.62〜10.67平方メートル）の屋根に十分な帯状疱疹が含まれています。

パッケージング

• 8帯状疱疹の束は、それらを包み、ラベルを貼る機器に移されます。

品質管理

品質管理は、母材の製造中に始まります。材料は最終製品で良好に機能するだけでなく、鉄片製造プロセスに耐えるのに十分な引張（引っ張り）強度と引き裂き抵抗を備えている必要があります。これらの強度特性に加えて、有機マットは適切な含水率と吸収性を確保するために継続的に監視されます。ガラス繊維マットは、適切な繊維分布と均一な重量について監視されます。

帯状疱疹自体の製造中に、アスファルトコーティングの均一性や厚さなど、多くの特性が監視されます。鉱物コーティングの塗布は、粒子の均一な分布と適切な埋め込みについて監視されます。完成した帯状疱疹の検査は、製品の適切な重量、数、サイズ、および色を確認します。

独自の品質管理措置に加えて、鉄片メーカーは、サードパーティの独立した試験所を自社の工場に招待し、製品サンプルを送付する場合もあります。これらの試験所は、Underwriters Laboratories（UL）およびAmerican Society for Testing Materials（ASTM）によって定義された定格への製品の準拠を検証します。このような定格は、製品が耐火性および強度や耐風性などの他の性能特性について指定された基準を満たしていることを示しています。

副産物/廃棄物

製造工程で発生するアスファルト被覆廃棄物には、帯状疱疹の破片や帯状疱疹のタブを切断することによって発生する廃棄物が含まれます。場合によっては、この廃棄物は道路用のアスファルト舗装の製造に使用するために販売されます。たとえば、ノースカロライナ州では、1995年以来、このような材料をアスファルト舗装に使用することを許可しており、舗装材料の作成や配置に問題は発生していません。ただし、輸送費がかかるため、舗装アスファルト処理プラントがシングルプラントの比較的近くに配置されていない限り、このオプションは実用的でない場合があります。