JPH0331565B2 - - Google Patents

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JPH0331565B2
JPH0331565B2 JP57049226A JP4922682A JPH0331565B2 JP H0331565 B2 JPH0331565 B2 JP H0331565B2 JP 57049226 A JP57049226 A JP 57049226A JP 4922682 A JP4922682 A JP 4922682A JP H0331565 B2 JPH0331565 B2 JP H0331565B2
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JP
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steam
sugar
starch
water
press
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JP57049226A
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JPS5823871A (ja
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Sutofuko Jon
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JON JANSUKII
Original Assignee
JON JANSUKII
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Publication date
Application filed by JON JANSUKII filed Critical JON JANSUKII
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Publication of JPH0331565B2 publication Critical patent/JPH0331565B2/ja
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L97/00—Compositions of lignin-containing materials
    • C08L97/02—Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/08—Moulding or pressing
    • B27N3/086—Presses with means for extracting or introducing gases or liquids in the mat

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  • Laminated Bodies (AREA)
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  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
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  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は木質粒子などの蒸気による固化
（consolidation）ないし接着方法および装置、即
ち本発明者の米国特許第4107379号及び第4183997
号の各公報に記載されている発明の改良に関す
る。
上記２件の公報には、接着剤として炭水化物を
使用することによつて木質粒子を含むリグノセル
ロース物質を結合（bonding）することが記載さ
れている。
リグノセルロース系物質の接着剤として使用さ
れている糖及びデンプンは酸性及び／又はアルカ
リ性触媒の存在下熱及び圧力の作用を受けその場
で水に不溶な結合剤（binder）に変性する。結合
は炭水化物のフランへの化学的変性と、そしてリ
グノセルロースの表面に存在しているリグニンま
たは他のフエノール系物質とこのフランの結合と
によつて生じると考えられている。酸の存在する
ところではリグニンがより反応性が活発になる事
実を考え合わせれば、リグノセルロース物質に存
在する天然リグニンが酸性触媒によつて活性化さ
れることを理論的に説明できる。
また、ペントース糖から得られるフルフラー
ル、ヘキソース糖から得られるヒドロキシメチル
フルフラールやデンプンはフエノールと反応し
て、フエノール／フラフラール縮合樹脂を作るこ
とは前から知られている。これら樹脂は過去工業
的に生産されていた。
リグノセルロース物質を固化する場合、通常、
アツシブプレス（massive press）を使用して加
圧を行うが、この場合熱は加圧によりプレス面を
通じてリグノセルロース物質に伝えられる。とこ
ろが、蒸気を使用してこれをリグノセルロース系
物質に直接接触させることはよく知られており、
また米国特許第3295167号、同第3891738号及び同
第4162877号の各公報には、複合製品の固化用ス
チーミング装置が記載されている。知つている限
りでは、リグノセルロース系物質に蒸気を直接接
触させる公知システムのいずれにおいても、フエ
ノール／ホルムアルデヒド縮合物などの従来樹脂
が必ず適用されている。これら従来からの試みは
いずれも可能な限り低価格ですぐれたパーチクル
ボードを提供するという問題を解決していない。
このたび、米国特許第4107379号及び第4183997
号の各公報に記載されている結合システム、特に
フラン−リグニン型結合剤をすぐれた方法でその
場において作ることによつて、加熱加圧固化時
に、リグノセルロース系粒子に直接接触する加熱
媒体として蒸気により結合すべきき粒子面に品質
のすぐれたコストの良い製品を製造できることが
見出された。なお、結合剤は添加配合した糖及
び／又はデンプンを含有する物質、及び天然リグ
ニンまたは添加配合したリグノセルロースまたは
添加配合した酸性触媒から作られる。
また、糖及び／又はデンプンの断続被膜か連続
被膜で被覆されたリグノセルロース系物質に加圧
状態で高圧蒸気か湿式加熱（wet heat）を作用
させると、糖及び／又はデンプンが水に不溶な結
合剤に変性するが、これは酸性触媒を加えなくて
も達成できるし、あるいは弱酸性の触媒、弱酸性
の有機酸やこれらの塩などの弱酸性触媒、または
スルホン化基や他の酸性基を含む芳香族化合物な
どの弱酸性の固形非拡散性酸などを用いても達成
できることが見出された。加えて、リグノセルロ
ースに糖及び／又はデンプンと一緒にリグニン
や、他のフエノール系物質を含有するリグニンか
他の化合物を配合する場合には、接着強度やコン
システンシーが向上することもあることが見出さ
れた。これらフエノール系物質はリグノセルロー
スの表面に存在する天然リグニンと一緒に、リグ
ニン−フラン結合剤が形成すると、折出する。
糖及び／又はデンプンを含む物質とリグニン及
び／又は他のフエノール系物質の混合物を結合す
べきリグノセルロース表面に被覆してから、短時
間これに高圧蒸気を作用させると、触媒を添加し
なくても強力な結合が得られる。
加えて、デンプン、またはデンプン及び糖含有
物質の混合物の連続または断続被膜で結合すべき
リグノセルロース表面を被覆し、加圧状態で短時
間高圧蒸気にさらすと、リグニンや触媒を加えな
くても強力な結合が得られることも判明した。
よく知られているように、糖及びデンプンは冷
水に易溶である。酸性触媒を使用しないで、ある
いは触媒として弱酸を使用して糖及び／又はデン
プンから作つた接着剤による接着は耐水性でな
い。従つて、触媒を使用しないで、あるいは触媒
として弱酸（シユウ酸やクエン酸など）を使用し
てデンプン、またはデンプン及び糖と混合したリ
グノセルロース粒子を長時間高温で開放プレスし
ても、耐水性接着は得られず、従つて、得られた
パーチクルボードは冷水に浸漬すると解体してし
まう。このように、本発明によつて高圧蒸気によ
り得られる耐水性の粒子間結合は、まだ解明され
ていないデンプン及び糖とリグノセルロースとの
化学的結合反応によつてしか説明できないもので
ある。
即ち、従来の開放式プレスによる乾燥加熱
（dryheat）条件下よりも高圧蒸気条件下の方が、
糖及び／又はデンプンとの反応により多くのリグ
ノセルロース粒子に存在する天然のリグニングが
関与すると考えられる。また以前から、温度が高
く、そして水分が多くなる程、リグニンの反応性
が増すことが知られている。これは恐らくリグニ
ングがある程度溶解すると共に、湿式加熱によつ
てリグノセルロースから発生する酢酸やギ酸など
の有機酸の作用を受けるからだと考えられる。し
かし、今まで、この現象によつては木質成分と糖
又はデンプンとの間に耐水性結合を作ることがで
きないと考えられていた。高圧蒸気の作用による
デンプン及び／又は糖の水に不溶な固体への変性
は、このような変性や変性物と存在する天然リグ
ニンか他のフエノール系化合物との結合に触媒作
用を及ぼすことができる触媒がリグノセルロース
から発生することによつて説明できる。蒸気によ
つて発生する酢酸やギ酸、及び他の化合物は高温
でこのような触媒作用を示す。
従つて、本発明の目的は公知技術における前記
欠点を解消することにある。
本発明の別な目的はリグノセルロース系物質、
特にリグノセルロース粒子から品質のすぐれた価
格の安いボードを製造することにある。
本発明のさらに別な目的は品質のすぐれたボー
ドを低コストで製造する方法及び装置を提供する
ことにある。
本発明のさらに別な目的なリグノセルロース粒
子に蒸気を直接接触させて、多糖類を水に不溶な
接着剤に転化することによつてリグノセルロース
系物質から耐水性ボードを製造することにある。
本発明のさらに別な目的は炭水化物又は多糖類
とリグニン又は他のポリフエノール系化合物の混
合物を水に不溶な接着剤に転化することによつて
リグノセルロース系物質から耐水性ボードを製造
することにある。
本発明の上記目的及びこれら以外の目的は添付
図面について以下の説明を読めば明らかになるは
ずである。
本発明のひとつの実施態様によれば、使用する
硬化系やフエノール系物質の性質に応じて、前記
２件の米国特許第4107379号及び第4183997号公報
に記載されている酸性またはアルカリ性触媒を使
用するかどうかを決めて、糖及び／又はデンプン
に加えてリグニンまたは他のフエノール系物質を
含む物質の混合物からなる連続フイルムか不連続
フイルムのいずれかを例えば液滴ミストによつて
結合すべき表面に被覆する。それ自体が同じよう
に被覆された、あるいは被覆されていない他のリ
グノセルロース系表面に上記のようにして被覆さ
れた表面を接触させて、各成分の化学的変性反応
によつて結合を行うのに十分な時間、加熱加圧し
固化する。
主にリグノセルロース系物質の結合について本
発明を説明していくが、リグニン及び／又は他の
フエノール系物質と混合された糖及び／又はデン
プンからなる本発明による結合用組成物は他の広
範囲にわたる有機物質または無機物質、例えばガ
ラス及び他の無機繊維、鋳物砂、ゴムや他の多数
の物質同志や、これら物質の混合物またはこれら
物質とリグノセルロースとの混合物を結合するの
にも使用できることを理解されたい。スルホン酸
基や他の酸性基をもつもののように、リグニンや
フエノール系物質が活性型のものであるか、ある
いは結合時に直接高圧蒸気を接着剤に接触させる
場合には、結合反応を起こすために別に触媒を加
える必要はない。
糖及び／又はデンプン、リグニン及び／又は他
のフエノール系物質、そして前記米国特許第
4107379号及び同第4183997号の各公報に記載され
ているタイプの触媒を含有する、本発明で使用す
る結合用組成物は各種の方法で結合すべき表面に
塗布できる。例えば、これら組成物は水溶液／懸
濁液などの液状として、あるいは液体の熱間噴霧
によつて得られる粉末状として使用できる。液状
の調合物は冷間、熱間のいずれでも塗布でき、ま
た結合すべき表面も高温、低温のいずれであつて
もよい。所望ならば、これら組成物を100〜149℃
（212〜300〓）に30〜120分間加熱して部分的に予
備硬化させて、水分を減らし、これによつて組成
物の粘着性を増すことも可能である。結合用組成
物で被覆された表面を最高149℃（300〓）の温度
で最長で60分間乾燥すると、部分的に予備硬化さ
せることができ、従つて水分を減らせると共に、
粘着性を増すことができる。
本発明では広範囲にわたる糖、デンプン、リグ
ニン、及び他のフエノール類含有物質を使用でき
る。必ずしも純粋な物質を使用する必要はなく、
不純物を含む物質や未精製の物質、そして活性及
び不活性物質を含む物質を使用しても十分な結果
が得られる。活性物質は結合反応に関与するが、
不活性物質は充填剤か増量剤として作用する。な
お、活性物質は所期の目的を達成するのに十分な
量で使用しなければならないが、使用量は通常の
試験によつて決定できる。
粗糖の例を挙げれば、スラリー状か水懸濁液
の、粗砕、精製及び製粉化された砂糖きびか、て
ん菜糖蜜、ある種の脱繊維化プロセスで副生成物
として得られるか、木材の加水粉解によつて得ら
れる木質糖蜜、亜硫酸パルプ法などの酸性製紙法
におけるヘミセルロースの加水分解によつて得ら
れる糖などである。粗製デンプン含有物質として
は、粗砕製粉化小麦粉かとうもろこし粉、または
これらの水懸濁液、小麦、ポテトかとうもろこし
のデンプン、デキストリンなどがある。単独また
は混合して使用用できる精製糖及び精製デンプン
の例には、サツカロース、グルコース、他の単糖
類、単糖類、二糖類及び多糖類例えば砂糖きび、
アミロース、アミロペクチンなどの混合物があ
る。各種の例は米国特許第4107379号及び第
4183997号公報に記載されている。
リグニン源または他のフエノール系化合物源と
しては、製紙工程で廃物や副生物として得られる
亜硫酸パルプ廃液やクラフト廃液などのリグニン
含有物質、あるいは木材のアルコール分解、フエ
ノール分解及び加水分解によつて得られるリグニ
ンがある。木材の加水分解によるリグニンは得ら
れたままの状態で糖と混合して使用できる。天然
フエノール系物質としては、フエノール酸を含有
する樹皮抽出物、タンニン、フロバフエン、フラ
バノイドやこれらの混合物があり、これは単独ま
たはリグニンと混合して使用できる。
糖及び／又はデンプンとリグニン及び／又は他
のフエノール類との比は広い範囲内で変えること
ができ、リグニンまたは他のプポリフエノール類
の反応性に応じて決定できるが、通常は固形糖／
デンプンと固形リグニン／フエノール類の重量比
は１：９〜９：１の範囲内にあればよい。
必要に応じて、結合用組成物に他の触媒を添加
する場合には、各種の有機酸や無機酸、その酸性
塩、あるいは糖のフランへの変成に触媒作用を及
ぼす他の化合物が使用できるが、これらは前記米
国特許第4107379号及び第4183997号公報に記載さ
れている。より好ましいのは、スルホン化リグニ
ンやスルホン化ポリスチレンなどのように、それ
自体が既に酸性基を含有するフエノール系化合物
を使用することである。この種の酸性触媒は木質
に拡散せず、従つて木質のセルロースに対する劣
化作用が小さいため、好適である。触媒を使用す
る場合には、存在する糖及びデンプンに対して１
〜50重量％の量で使用するのが好適である。最適
な比は糖及びデンプンの種類、そして選択した触
媒の種類によつて定まり、これは通常の試験によ
つて決定できる。
結合用組成物には結合反応に影響を与える他の
試薬、例えば促進剤、遅延剤、可塑剤、架橋剤な
どを含む物質を配合してもよい。この種の試薬に
ついて促進剤の若干の例を挙げれば、ヘキサメチ
レン−テトラミン、ビニルモノマー、スチレンモ
ノマー、ポリヒドロキシアルコール、フルフリア
ルコールがある。
固化時にセルロースの劣化を防ぐために、米国
特許第4183997号公報の教えに従つて、リグノセ
ルロースのPHを所定のベルに維持するのが望まし
い。従つて、酸触媒として酸リグニンを使用する
場合には、結合用組成物にアルカリを添加して、
結合時に木質材の自然のPH即ち3.5〜5.5以下にな
らないようにするのが望ましいこともある。この
ために有効なPH調節剤として知らているアルカリ
には三種類があり、特定すれば水酸化物、炭酸塩
及びアミンである。アルカリの添加量は酸触媒の
種類及び量、そして被処理材質のPHに応じて定ま
るものであり、酸性触媒の０〜50重％の範囲内で
変えることができる。アルカリの正確な量は通常
の試験によつて決定できる。
結合用組成物の使用量も製品の性質、表面荒さ
及び製品の所望特性に応じてかなり変化する。プ
ライウツドなどの木質積層品を製造する場合に
は、結合用組成物の量量は接着すべき表面の1000
cm2につき固体混合物２〜30gの範囲内で変えるこ
とができる。パーチクルボードやフアイバーボー
ドなどの複合製品を製造する場合には、所望の最
終特性に応じて、乾燥基準で結合用組成物の量は
被処理材質の100重量％（乾燥基準）に対して該
組成物の固形分に換算していえば１〜15％の範囲
内にある。
プレス機内の条件も数多くの要因例えば糖／デ
ンプンの種類、リグニン／の他のフエノール類の
種類、木材の種類、触媒追加の有無や製品の必要
条件などに応じて広い範囲内で変わる。木質製品
のプレスではよく知られているように、温度が下
がる程プレスに必要な時間が長くなり、この逆の
関係も成立する。一般的にいえば、好適な温度は
140〜232℃（285〜450〓）である。これら条件下
において要求されるプレス時間は製品中心部内の
温度を160〜216℃（320〜420〓）のレベルに上げ
るのに必要な時間である。後者の温度は触媒の種
類及び量に応じて左右される。
本発明のひとつの実施態様では、プレス作業中
に接着剤（adhesive）に直接蒸気を接触させる。
生蒸気を使用し、そして結合すべき材質がリグノ
セルロースである場合、驚くべきことに、組成物
のリグニン／フエノール類成分を省くことがで
き、しかも生蒸気が天然の触媒を作り、かつ木材
表面のリグニン／フエノール類を活性化して糖／
デンプンと反応させることができることが見出さ
れた。にもかかわらず、生蒸気を結合用組成物に
接触させる場合にもやはりすぐれた結合を得るた
めには、該組成物にリグニンや他のフエノール
類、または架橋物質を配合するのが好適である。
このようにして、小麦粉などのデンプン含有物
質の連続フイルムかミストで、あるいは小麦粉及
び砂糖キビ糖蜜などののデンプン及び糖含有物質
の混合物、または糖／デンプン及びリグニン／の
他のフエノール類物質を含有する組成物か、これ
らのほかに触媒を含有する組成物でリグノセルロ
ース系物質を被覆し、次に例えば２つの熱間プレ
スプラテンの間で圧力を加えて圧縮成形し製品と
する。この加圧状態では、複合物を高圧蒸気に暴
露することも可能であり、これはシールなどを用
いて蒸気が逃げるのを防ぎながら、複合物の内部
に蒸気を噴射するか、気密ふん囲気下短時間製品
中の水分から高圧蒸気を発生すれば達成できる。
次に製品から蒸気を放出した後、製品をプレスか
ら外す。
気密ふん囲気及び蒸気噴射のためのひとつの手
段を第１図に概略的に示す。この図は上記のよう
にして使用できるプレスプラテンの垂直断面図で
ある。上部プレスプラテン１０の下面にスチーミ
ングプレート１２を設けるが、このププレート１
２は内周側に内部隙間１６に開口するチヤネル１
４を有している。この内部隙間１６に複数のスク
リーン１８または他の蒸気透過要素を装入してお
く。適当なストツパーフレーム２０をスチーミン
グプレート１２の下方に設けると共に、プレスの
内周方向に延設しておく。このフレーム２０はプ
レス内の内部隙間の厚みを調節する作用をすると
共に、その内部においてリグノセルロース系ボー
ドがプレスされる。好適にはシリコーンゴムから
らなる耐熱性でしかも可撓性シーリング部材２２
をストツパーフレーム２０の外側に設ける。蒸気
管２４を適当な蒸気源２６に接続すると共に、こ
れをチヤネル１４に接続し、そして途中に三方弁
２８と圧力計３０を設けておく。三方弁２８に蒸
気排出管２５を取り付けておく。
使用にさいしては、リグノセルロース系物質に
結合用組成物を被覆し、これをプレス内の下部プ
レスプラテン３２の上部に置くが、成形隙間の縁
部はゴムシール２２によつて画定される。プレス
プラテン１０及び３２を接近させて、プレスを閉
じると、シール２２により内部隙間が気密にな
る。管２４、チヤネル１４及びスクリーン１８を
介して蒸気源２６から蒸気をリグノセルロース系
物質に噴射し、これによつて結合性粒子を反応さ
せると、リグノセルロース系ボード３４が得られ
る。反応が十分に進行した後、三方弁の方向を変
えて、蒸気を排出管２５から放出する。
乾燥木材に対して５〜15％の小麦粉を粉末の形
か、あるいは水懸濁液の形で木質粒子表面に分散
させ、加圧圧縮した後、８−17Kg／cm2（120〜
250psig）の蒸気を用いて15〜300秒間スチーミン
グすると、通常の接着剤を使用した場合と同等の
結合強度が製品ボード３４において得られる。こ
のような強度はリグニン／フエノール系物質が添
加されている組成物を使用しなくても、蒸気だけ
で得られるが、この場合蒸気は木質粒子の内部か
ら天然リグニン／フエノール系物質を追い出すと
共に、反応体に触媒作用を及ぼすか、反応体を活
性化させて、小麦粉と反応させる作用をもつ。し
かし、結合用組成物にさらにリグニン／フエノー
ル系物質を添加配合すると、製品の強度はさらに
増す。
蒸気を外部の蒸気源から噴射する代わりに、製
品に高温プレスプラテンを接触させる場合には、
製品中の水分からその場で蒸発により蒸気を発生
させることも可能である。ただし、気密ふん囲気
条件は維持しなければならない。従つて、プレス
プラテン間に気密ふん囲気条件が維持されている
ならば、発生した蒸気が膨張したり、散逸したり
することがないので、蒸気噴射と同じ効果が得ら
れる。ただし、時間が長くなるのが欠点といえば
欠点である。
第２図にその場で蒸気を発生させるのに好適な
装置を示してある。上部プレスプラテン１０に、
好適にはシリコーンゴムからなる適当なシール２
２′を有するストツパーフレーム２０′を設ける。
蒸気排出管２４′をストツパーフレーム２０′に接
続すると共に、フレーム２０′及びシール２２′を
貫通する孔１５を介してプレス内部に連絡させ
る。蒸気排出管２４′には弁２８及び圧力計３０
を設けておく。製品ボード３４をプレスすると、
リグノセルロース粒子及び／又は結合用組成物に
存在する水分がプレスプラテン１０及び３２から
の熱により徐々に蒸発する。蒸気圧が８−15Kg／
cm2（120〜220psig）に達した場合（これは圧力計
３０によつて判る）には、弁２８を開いて管２
４′から蒸気を放出する。
別な実施態様では、デンプン含有物質の代わり
に、小麦粉と砂糖きび糖蜜との混合物やデンプ
ン、糖とリグニンまたは他の天然フエノール系物
質含有物質との混合物などのデンプン含有物質と
糖含有物質との混合物も使用できる。粉末の形
か、あるいは溶剤または分散剤として水が使用さ
れている溶液一分散液の形でリグノセルロース物
質の表面に組成物を分散させることができる。な
お、コストや安全性を考えるならば、水が最も好
適であるけれども、他の溶剤も勿論使用できる。
前に述べたように、糖、デンプン、リグニン、他
のフエノール系物質間の比は主にこれら物質の入
手が簡単であるかどうか、そしてコストが低いか
どうかに応じて広い範囲内で変えることができ
る。
以下本発明を実施例によつて説明するが、本発
明はこれら実施例に限定されれるものではない。
実施例 市販のパーチクルボードにおけるコア層を作る
ために使用される水分が約６％の木質粒子に固形
糖蜜25％を含む水性懸濁液を噴霧した。リグノセ
ルロース粒子1.000gに対して噴霧した混合物の量
は168gであつた。噴霧後、炉内で高温空気によ
り粒子を乾燥して、水分を約３％にした。固化後
に厚さが19mm（3/4インチ）、比重が0.72となるよ
うなボードを得るのに必要な量の被覆粒子を手で
延伸することによつて38×38cm（15×15インチ）
のマツトを作つた。230℃（450〓）に加熱された
プレスプラテン間の金属当板にこの粒子マツトを
置き、加圧して厚さが19mm（3/4）インチ）のパ
ーチクルボードにした。10分間かけて、ボード中
心部内の温度を210℃（410〓）まで上げたとこ
ろ、粒子間が永久的に接着した。
実施例 粒子に固形砂糖きび糖蜜35％及び抽出溶剤とし
て５％水酸化ナトリウムを使用する抽出により得
たベイマツの樹皮抽出物15％を含有する水溶液を
噴霧した以外は実施例と同様に行つた。結合用
組成物にはさらに触媒として硝酸アンモニウム10
％を含有させておいた。永久的に接着したパーチ
クルボードが得られた。
実施例 粒子に固形砂糖きび糖蜜25％、固形クラフトリ
グニン25％及び硝酸アンモニウム触媒10％を含む
懸濁液を噴霧する以外は、実施例と同様に行つ
た。同じようにすぐれた結果が得られた。
実施例 市販のパーチクルボードのコア層の形成に使用
される形状をもつ、水分が約６％の広葉樹と落葉
樹の混合粒子に固形砂糖きび糖蜜50重量％及びリ
グノスルホン酸20重量％を含む懸濁液を噴霧し
た。後者のリグノスルホン酸はリグニン源として
作用すると同時に、触媒としても作用した。接着
剤の噴霧量は粒子1.000gに対して168gであつた。
炉内で高温空気よつて粒子を乾燥して水分を約３
％にしてから、手でマツトを成形した。固化によ
り38×38×1.9cm（15×15×0.75インチ）で比重
が0.72のボードを得た。10分間230℃（450〓）に
加熱されたプレスプラテン間に粒子マツトを通し
て厚さが19mm（3/4インチ）の良質のボードを得
た。
実施例 25％の砂糖きび糖蜜、25％のリグノスルホン酸
ナトリウム及び10％のヘキサメチレンテトラミン
を含む予備接着用組成物を使用する以外は、実施
例を反復した。すぐれた結果が得られた。
実施例 通常のパーチクルボードを製造するさいコア層
の形成に使用される形状の、水分が約６％の木質
粒子を小麦粉と1.000g：97gの割合で混合した。
混合後、固化によつて厚さが19mm（3/4インチ）、
比重が0.72のボードが得られるような量におい
て、粒子を手で延伸して38×38cm（15×15イン
チ）のパーチクルマツトにした。このマツトを予
めプレスしてから、第１図に示した形式のスチー
ミングプレートをもつプレスに装入した。プレス
を閉じ、内部がシリコーンシール２２によつて密
封されたプレスプラテン１０と３２の間に置い
た。弁２８を開き、管２４及びスクリーン１８を
介して直接ボード３４の内部に蒸気源２６から蒸
気を噴射した。圧力計３０に12.25Kg／cm2
（180psig）に蒸気圧力が表示（約30秒後）された
ときに、弁２８を閉じて、蒸気を90秒間ボード内
に維持した。次に、弁２８を第３位置に切換え
て、プレスから蒸気を放出し、脱気したボード３
４をプレスから取外した。
実施例 1.000g：47gの割合で木質粒子と小麦粉を混合
してから、1.000g：50gの割合で該粒子に砂糖き
び糖蜜を噴霧する以外は、実施例と同様に行つ
た。第１図の装置を使用して、13.6Kg／cm2
（200psig）の蒸気圧力になるまで粒子をスチーミ
ングし、ボード内をこの圧力に180秒間維持した。
実施例と同様に、すぐれた結果が得られた。
実施例 −XI 実施例に従つて蒸気プレスによりパーチクル
ボードを製造したが、結合剤の組成は次の通りで
あつた。
：砂糖きび糖蜜25％＋リグノスホルン酸アンモ
ニウム25％ ：砂糖きび糖蜜35％＋ベイマツ樹皮抽出物15％ ：砂糖きび糖蜜25％＋クラフトリグニン25％ XI：糖蜜25％＋リグノスルホン酸ナトリウム25％ いずれの場合も、13.6Kg／cm2（200psig）の蒸
気圧力になるまで粒子をスチーミングし、ボード
内をこの圧力に180秒間維持した。
実施例 XII 木質粒子に1.000g：140gの割合で小麦粉35％及
び砂糖きび糖蜜17.5％を含有する懸濁液を噴霧し
た。プレス後厚さが19mm（3/4インチ）、比重が
0.72のボードが得られるような量の38×38cm（15
×15インチ）のパーチクルマツトを手で成形し
た。このマツトを予めプレスしてから、第２図に
示すプレスに装入した。プレスを閉じ、周囲をシ
リコーンシール２２′で密封したプレスプラテン
１０と３２との間に入れた。プレスプラテンを
172℃（340〓）に加熱した。初め約12.5％もあつ
たマツト内の水分が徐々に蒸発し、代わりに蒸気
圧力によつて占められた。約６分後、蒸気圧力が
15Kg／cm2（220psig）に達した。この時点で弁２
８を開き、ボードから蒸気を放出し、ボードをプ
レスから取り外した。すぐれた品質の耐水性ボー
ドが得られた。
実施例 〜 実施例XIIに従つて密封プレスによりパーチクル
ボードを作つた。結合剤調合物は次の通りであつ
た。
：小麦粉の35％水懸濁液 ：砂糖きび糖蜜25％＋リグノスルホン酸アン
モニウム25％ ：項砂糖きび糖蜜35％＋ベイマツ樹皮抽出物
15％ ：砂糖きび糖蜜25％＋クラフトリグニン25％ ：砂糖きび糖蜜25％＋リグノスルホン酸ナト
リウム25％ いずれの場合も約６分かけてボード内の蒸気圧
力が15Kg／cm2（220psig）になるまでパーチクル
マツトをスチーミングした。得られたパーチクル
ボードから試料を切り取り、冷却後分析したとこ
ろ、次のような結果が得られた。
比重：0.698〜0.750 破断モジユール：100〜148Kg／cm2（1450〜
2100psig） 内部結合強度：6.05〜8.78Kg／cm2（86〜
125psig） 24時間水に浸漬後の厚さ膨潤率：10〜14.5％、
２時間沸騰水に浸漬後の厚さ膨潤率：21〜27％ 以上の説明から判るように、本発明は下記の場
合も含むものである。
(1) 蒸気＋炭水化物。ただし、被結合物はリグノ
セルロース系物質である。
(2) 蒸気＋炭水化物＋フエノール系物質。
(3) 蒸気＋炭水化物＋フエノール系物質＋酸触
媒。
(4) 蒸気＋炭水化物＋酸性化フエノール系物質。
(5) 炭水化物＋フエノール系物質＋酸触媒。
(6) 炭水化物＋酸性化フエノール系物質。
いずれの場合も、前に述べたように、促進剤な
どの試薬を追加配合できる。
当業者ならば、本発明の範囲内から逸脱しなく
ても種々の改変を実施できるはずであり、従つて
本発明は明細書に具体的に記載した範囲に限定さ
れるものではない。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を実施するために使用する第１
の装置を示す概略断面図であり、そして第２図は
本発明を実施するために使用する第２の装置を示
す概略断面図である。 １０……上部プレスプラテン、１２……スチー
ミングプレート、１４……チヤネル、２０……ス
トツパープレート、２２……シーリング部材、２
６……蒸気源、２８……三方弁、３２……下部プ
ラテン。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 固形物質の表面に少なくとも１種の糖、デン
    プン、またはこれらの混合物からなる接着剤を含
    有しない結合用物質を設け、そして糖、デンプ
    ン、またはこれら混合物の変性反応により結合が
    生じるのに十分な時間高温で該固形物質の表面を
    プレスすると共に、耐水性結合が得られるような
    時間、温度及び圧力を選択することからなる固形
    物質を結合することによつて耐水性結合を得る方
    法において、 (a) 該固形物質がリグノセルロース系物質であつ
    て、前記プレス時に、このリグノセルロース系
    物質を密封プレス内に維持すると共に、生蒸気
    に作用させて天然触媒を作りかつ該リグノセル
    ロース系物質表面のフエノール系物質を活性化
    させ、この蒸気の作用によりこのフエノール系
    物質を前記糖、デンプン、またはこれらの混合
    物と反応させて前記耐水性結合を得るか、ある
    いは (b) 前記の接着剤を含有しない結合用物質に前記
    糖、デンプン、またはこれらの混合物と反応し
    て前記耐水性結合を得るのに十分な量のフエノ
    ール系物質を含有させることを特徴とする上記
    方法。 ２ 前記フエノール系物質がリグニンである特許
    請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 前記の接着剤を含有しない結合用物質がさら
    に触媒を含有する特許請求の範囲第１項に記載の
    方法。 ４ 前記リグニンが酸基の結合しているリグニン
    である特許請求の範囲第２項に記載の方法。 ５ プレス時に、前記耐久性結合が生じるのに十
    分な時間、密閉プレス内の圧力で表面の前記の接
    着剤を含有していない結合用物質が設けられてい
    る前記固形物質に生蒸気を作用させる特許請求の
    範囲第３項又は第４項に記載の方法。 ６ プレス時に、密閉プレス内において、前記固
    形物質に被プレス製品の内部に浸透する生蒸気を
    外部の蒸気源から作用させる特許請求の範囲第１
    項乃至第４項のいずれか１項に記載の方法。 ７ 被プレス製品内部に生蒸気が発生するのに十
    分な時間、密閉プレス内において水分の存在下に
    プレスを行う特許請求の範囲第１項乃至第４項の
    いずれか１項に記載の方法。 ８ 前記の接着剤を含有しない結合用物質がさら
    に促進剤を含有する特許請求の範囲第１項乃至第
    ４項のいずれか１項に記載の方法。 ９ 固形物質の表面に少なくとも１種の糖、デン
    プン、またはこれらの混合物からなる接着剤を含
    有しない結合用物質を設け、そして糖、デンプ
    ン、またはこれら混合物の変性反応により結合が
    生じるのに十分な時間高温で該固形物質の表面を
    プレスすると共に、耐水性結合が得られるような
    時間、温度及び圧力を選択することからなる固形
    物質を結合することによつて耐水性結合を得るた
    めの装置であつて、上部プレスプラテン、下部プ
    レスプラテンと、これら上部及び下部プラテン間
    に密閉された機密隙間を作るシーリング手段と、
    そしてこのシーリング手段によつて作られた隙間
    内において該プラテンのほぼ全長にそつて該プラ
    テン間の密閉された隙間に生蒸気を供給する手段
    とからなることを特徴とする装置。 １０ 前記の生蒸気供給手段が外部供給源から該
    プラテン間の隙間に生蒸気を供給する蒸気管と、
    そして蒸気透過性要素からなるスチーミングプレ
    ートから構成され、そしてこの要素を介して生蒸
    気が蒸気管から該プラテン間のプレス隙間に流れ
    るようにした特許請求の範囲第９項に記載の装
    置。 １１ 固形物質の表面に少なくとも１種の糖、デ
    ンプン、またはこれらの混合物からなる接着剤を
    含有しない結合用物質を設け、そして糖、デンプ
    ン、またはこれら混合物の変性反応により結合が
    生じるのに十分な時間高温で該固形物質の表面を
    プレスすると共に、耐水性結合が得られるような
    時間、温度及び圧力を選択することからなる固形
    物質を結合することによつて耐水性結合を得るた
    めの装置であつて間にプレス隙間を作る上部プレ
    スプラテン及び下部プレスプラテンと、これらプ
    ラテンを加熱する手段と、これらプラテン間に密
    閉された気密ふん囲気を作るシーリング手段と、
    そしてこの密閉隙間内において水分含有物質を加
    熱することによつてその場で蒸気を発生した後該
    密封隙間から蒸気を放出する蒸気排出管とからな
    ることを特徴とする装置。
JP57049226A 1981-04-14 1982-03-29 固形リグノセルロース系物質の蒸気接着方法およびその装置 Granted JPS5823871A (ja)

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