JPH0620732B2

JPH0620732B2 - 木質系成形体の製造方法

Info

Publication number: JPH0620732B2
Application number: JP27744485A
Authority: JP
Inventors: 秀昭高橋; 喜夫田口; 貞雄池田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1985-12-10
Filing date: 1985-12-10
Publication date: 1994-03-23
Anticipated expiration: 2009-03-23
Also published as: JPS62135319A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は本質系成形体の製造方法に関し、詳しく結合剤
を加えた木質繊維を用いて、直接圧縮成形体を製造する
方法に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、木材等をほぐした木質繊維をそれ自体の結合性
を利用して圧縮成形することによって木質系成形体の製
造が行われている。この木質系成形体は、いわゆるハー
ドボードであり、合板よりもさらに材質が均一で軽く、
欠点が少ないもので、表面が平滑で、耐熱、耐水、耐湿
性に富んだものが得られ、板厚の割に強度があることな
どから建築用の内装材、家具、自動車の内装基材、テレ
ビ、ステレオ等のキャビネットなどの材料として広く利
用されている。

この木質系成形体の製造方法としては、例えば木材チッ
プを蒸煮解繊して木質繊維を形成し、この木質繊維に合
成樹脂とセルロースペーパーを混合して水中に分散させ
たのち、加圧ろ過及び圧搾（いわゆる抄造）し、得られ
たマット（軟質繊維板）を熱圧縮成形する湿式成形法
や、木材等を蒸煮解繊して得られた木質繊維に合成樹脂
等の結合剤を添加して混合したのち、堆積し、熱ロール
プレスして成形用マットを形成し、この成形用マットを
熱圧縮成形する乾式マット法などが挙げられる。

この木質系成形体の製造を、乾式マット法を例として、
更に詳しく説明する。

まず、木材チップを解繊機の蒸煮タンクに入れ、160〜1
80℃のスチームで蒸煮してチップを柔らかくし、繊維を
はぐしやすい状態にしたのち、解繊ディスクに供給し、
該解繊ディスクでもみほぐして木質繊維にする。この解
繊した木質繊維を熱風乾燥したのち、深絞り性を向上さ
せるための長繊維、例えば麻繊維１７％及びポリプロピ
レン繊維７％と、フェノール系熱硬化性樹脂や熱可塑性
樹脂等からなる結合剤８％と、ロジンやパラフインなど
のようなはっ水剤１〜５％とを十分に混合する。次に、
結合剤等を添加したこの木質繊維を堆積し、熱ロールプ
レスして第１０図に示すような厚さ10〜40mm程度の持ち
運び容易なマットＭ１を形成する。

次に、上記成形用マットＭ１を、完成後の木質系成形体
の形状より少し大きく裁断して第１１図に示すように圧
縮成形型１の下型２上に載置する。次いで熱板６により
180〜220℃に加熱された下型２と上型３とを、上型３を
下降させることにより合わせる。するとガスが発生する
ので、型開きしてガスを抜き、また、上下型を合わせ
る。このようにして予備圧縮とガス抜きを数回繰り返え
したのち第１２図に示すように上型３と下型２とで圧縮
する。このとき、ガス抜き孔５及び吸引管７を介して成
形空間内を吸引し、発生するガスを抜く。図中、４は派
生材を示し、８はパルプを示す。次いで型開きして製品
を取りだすことにより木質系成形体Ｍ２が得られる。

〔発明が解決しようとす問題点〕

しかしながら、上記したような従来の木質系成形体の製
造方法は、次のような問題点を有している。

乾式マット法では、木質繊維を圧縮成形型に容易に供給
できるようにするため、木質繊維を取り扱いやすいマッ
トに成形する工程と、このマットを所定形状に裁断する
工程を必要とし、製造工程が多く、煩雑であるととも
に、木質繊維をマット化するためには、熱可塑性樹脂等
の結合剤が必要である。また、マットを圧縮成形する際
にマットが絞り部により引きづり込まれることにより、
マットを完成後の成形体より少し大きく裁断する必要が
あり、裁断くずや、成形時に切り落す派生材等が無駄と
なり、歩留まりが悪く、生産コストが上昇するという問
題点がある。更に、深絞り部分を有する成形体を製造す
る場合、マットの深絞り生を向上させるために、マット
材として木質繊維のほかに、原料価格の高い麻等の長繊
維や熱可塑性樹脂の綱などが必要であり、接着生のない
麻繊維を使用する場合は余分に熱硬化性樹脂等の結合剤
を添加する必要があり、これらの点でもコスト高となる
問題点がある。

また、深絞り部分を有する成形体を製造する場合におい
て、マットに含まれる木質繊維が多いとき、深絞り性を
向上させるためにマットをスチームにより軟化させて予
め成形体の形状に予備成形しなければならない。更に、
加工工程が増加するだけでなく、深絞り加工によりマッ
トが延ばされた角部等が薄肉化してしまい、この予備成
形体をそのまま圧縮成形すると、薄肉化した角部等が低
密度となり、完成した木質系成形体の角部等の深絞り部
分の強度が低下するという問題点も有している。また、
単一のマットで深絞り部を有する大きな板状体を成形す
ると、マットが深絞り部に引きづりこまれるため、深絞
り部周辺等で裂けたりして、所望の成形体が得られな
い。そのため、マットを形成した素材と同様の素材から
なるパッチ材を深絞り部分に当ててから圧縮成形したり
する必要があり、成形作業が煩雑である。

一方、湿式成形法では、抄造するため、大量の水を使
い、大型排水処理設備を必要とする問題点を有するとと
もに、マット状に抄造したものを用いた深絞り部分を有
する成形体の製造は、抄造したマットは繊維がからんで
いるので、上記の乾式マット法による場合と同様に又は
それ以上に困難であり、同様の問題点、例えば深絞り部
又はその周辺が薄肉化したり、裂けたりする問題点を有
している。

そこで、これらの問題点を解決するため、結合剤を加え
た木質繊維をマット化せずに堆積容器に堆積させたの
ち、その堆積させた木質繊維を吸引保持容器で吸い上げ
て保持し、直接成形型内に供給し、加熱圧縮成形する方
法が考えられており、この方法によれば上記の問題点を
ほぼ解消することができるが、堆積させた木質繊維を吸
引保持容器に保持させる際に保持のさせ方が難しく、堆
積した木質繊維がくずれたりする恐れがあるとともに大
きな吸引装置を必要とする。

本発明は上記問題点を解決するためのもので、作業性及
び生産性並びに生産コストを改善し、そして得られる成
形体の強度を向上させた木質系成形体の製造方法を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の木質系成形体の製造方法は、合成樹脂等を含む
結合剤を加えた木質繊維を堆積容器内部に装着した多孔
部材上に堆積させた後、吸引保持容器を該堆積容器と対
接又は嵌合させ、該吸引保持容器に吸引保持させ、その
後、該吸引保持容器を前記堆積容器から離脱させ、これ
を型開きした成形型の下型の上方に位置させ、吸引を解
除して前記木質繊維を該下型の型面上に載置させた後、
木質繊維を成形することを特徴とする。

本発明に用いる木質繊維は、木材などをほぐしたもので
あり、木材としては特に限定されず、例えばアカマツ、
スギ、ワラン、ブナなどが挙げられ、ほかに稲ワラ、亜
麻殻、バガスなども用いることができる。

木材などを解繊して木質繊維を形成する方法は特に限定
されず、当業者において慣用の方法を用いることがで
き、例えば、加圧して蒸煮し、そのままの圧で機械的に
ほぐす方法や蒸煮したのち常圧で機械的にほぐす方法な
どが挙げられる。

木質繊維に添加する結合剤は木質繊維自体の結合性を補
って木質繊維を結合させるもので、その成分及び量は、
加熱圧縮により木質繊維を一体的に結合させ、所望強度
の成形体とすることができれば、特に限定されず、その
成分は合成樹脂が好ましく、例えばクマロン樹脂のよう
な熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂、尿素樹脂のような
熱硬化性樹脂が挙げられ、特に好ましくは水溶性フェノ
ール樹脂である。そして、単独でも混合物として用いて
もよい。

更に、はっ水剤等の添加剤も加えるとよい。

本発明はまた、合成樹脂等を含む結合剤を加えた木質繊
維を堆積容器内部に装着した多孔部材上に堆積させた
後、吸引保持容器を該堆積容器と対接又は嵌合させ、該
吸引保持容器で前記堆積した木質繊維を吸引保持する際
に、該木質繊維を所定の圧力で吸引保持容器に押圧させ
ながら吸引保持容器に吸引保持させ、その後、該吸引保
持容器を前記堆積容器から離脱させ、これを型開きした
成形型の下型の上方に位置させ、前記木質繊維を該下型
の型面上に載置させた後、木質繊維を成形することを特
徴とする木質系成形体の製造方法に関する。上記の押圧
する方法としては、例えば堆積した木質繊維を吸引保持
容器内に設けた多孔部材と堆積容器内の多孔部材との間
で挾持して圧縮することにより行われる。さらにこの挾
持圧縮する方法としては、例えば吸引保持容器と堆積容
器を合わせたのち吸引保持容器へ堆積容器を、ちょうど
茶筒のふたを嵌めるように該吸引保持容器の外周面と該
堆積容器の内周面を摺動させて押上げ、両容器の多孔部
材で木質繊維を圧縮する方法や、吸引保持容器と堆積容
器とを位置を合わせ、該堆積容器又は吸引保持容器の多
孔部材を対向するもう一方の多孔部材へピストン等の手
段により押し上げ又は押し下げて木質繊維を圧縮する方
法などが挙げられ特に限定されない。

本発明において、結合剤を加えた木質繊維の圧縮成形の
条件は、使用する木質繊維や結合剤等の材料、成形体の
形状、必要とする強度などにより適宜決定するもので、
特に限定されないが、例えば成形温度100〜220 ℃、成
形圧力２０〜８０kg／cm²、成形時間２０秒ないし５分
とすることができる。

〔作用〕

本発明の木質系成形体の製造方法は、結合剤を加えた木
質繊維を堆積容器内の多孔部材上に堆積させて塊状集合
体となった木質繊維を吸引保持容器で吸引保持するもの
であるので、形状がくずれにくく、そのままの形状で成
形型に充てんできる。また、本発明の方法は木質繊維を
堆積容器から吸い上げる場合と異なり、該木質繊維が空
中に浮かぶことが一瞬もないので、形がくずれたり、位
置がずれたりしないとともに、吸い付けるときの初期の
吸引量が少なくて済み、吸引装置を小型とすることがで
きる。その結果、木質繊維を成形型に、形くずれ及び位
置ずれさせずに充てんできる。

さらに、本発明の方法において、堆積した木質繊維を吸
引容器で吸引保持する際に、該木質繊維を押圧すること
により、木質繊維の塊状集合体の形状はよりくずれにく
く、位置ずれをより確実に防止できる。

そして、結合剤を加えた木質繊維を圧縮成形するため、
木質繊維を一体的に結合させて成形体とすることができ
るとともに木質繊維をマット化せず上記のように堆積さ
せて、直接成形型に供給するので、繊維がからまず、ば
らばらであるため、木質繊維が流動しやすく、また、結
合剤の使用量も少なくて済み、予備圧縮や型開きによる
ガス抜きをせずに１回の圧種によって成形することがで
き、屈曲部分のような深絞り部を有する成形体を成形す
る場合であっても薄肉部分又は亀裂等を生じることなし
に成形することができる。

そのため、木質繊維のマット化の工程及びマットを裁断
する工程を省くことができ、そしてマット化するための
結合剤を不要とすることができる。また、深絞り性を向
上させるための麻等の長繊維及びそれを結合させるため
の熱硬化性樹脂等や、熱可塑性樹脂製の綱を不要とする
ことができ、また、深絞り部分を有する成形体を製造す
る際の、予備成形する工程や深絞り部分にパッチ材を当
てたりする補強作業や深絞り部分の木質繊維にスチーム
を当てる作業などを行わなくても優れた強度の成形体と
することができる。

〔実施例〕

本発明を自動車の、アームレストを有するドアトリム基
板に適用した実施例により図面を参照して説明する。

まず、木質繊維の製造について説明する。木材を削って
つくった小片であるチップを160〜180℃で蒸煮解繊し、
次いで解繊して得られた湿った木質繊維を熱風乾燥す
る。

次に、この乾燥した木質繊維をブレンダに入れて撹拌し
ながら、はっ水剤としてパラフィンを１〜２％、結合剤
として水溶性フェール樹脂（含水率５０％）を乾燥重量
で２〜１０％を噴露し、十分にブレンドするとともに木
質繊維の水分含量を調節して結合剤を加えた木質繊維を
得る。

次に、この結合剤を加えた木質繊維をマットを形成せず
に成形型に供結する工程を説明する。

第２図に示すように、結合剤を加えた木質繊維Ｍ３を図
示しない圧送装置によって木質繊維供給管１１から供給
する。該木質繊維Ｍ３は該供給管１１からでると該供給
管１１の下方に位置する堆積容器１４に落下する。この
堆積容器１４は中間に金綱又はパンチングメタルからな
る多孔部材１５を有し、その下方に吸引口１６を有する
カップ状の容器であり、該多孔板１５は成形体の深絞り
部に対応する部分が下に湾曲した形状を有し、リブ１７
によって支持されている。上記供給管１１の管口の周囲
に設けられた空気吹き出し口１２より空気を吹き出して
供給管１１から落下する木質繊維Ｍ３の落下位置を調節
することによって堆積容器１４の多孔部材１５上に所定
の厚さに堆積させる。このとき、堆積容器１４の吸引口
１６より吸引する。そして、供給管１１の下部には下方
に拡開したカバー１３が設けられていて、そのガバー１
３の下端が該堆積容器１４に嵌まっているため、木質繊
維Ｍ３は該堆積容器の外側に堆積することはない。次
に、シリンダ１８により堆積容器を下降させてカバー１
３からはずす。

次に、第３図に示すように該堆積容器１４と向い合うよ
うに下向きのカップ状の吸引保持容器１９をシリンダ２
３により位置を調節し、該吸引保持容器１９が該堆積容
器１の内側に嵌まるように該堆積容器１４をシリンダ１
８により押し上げる。吸引保持容器１９は中間に金網又
はパンチングメタルからなる多孔部材２０を有し、その
上方に吸引口２１を有する下向きのカップ状の容器で、
堆積容器１４より一回わり小さい外形をしている。該多
孔部材２０はリブ２２によって支持され、成形体の深絞
り部に対応する部分が上方に湾曲している。吸引保持容
器１９の外側が堆積容器１４の内側に当接するように嵌
め、堆積容器１４を上昇させると、堆積容器１４に堆積
した木質繊維Ｍ３の上面が吸引保持容器１９の多孔板に
当接する。そして、更に該堆積容器１４を上昇させ、第
１図に示すように吸引保持容器１９の多孔部材２０と堆
積容器１４の多孔部材１５とで該木質繊維Ｍ３を圧縮す
る。次いでこの木質繊維Ｍ３が吸引保持容器１９の多孔
部材２０に密着した状態で該吸引保持容器１９の吸引口
２１から図示しない吸引装置によって吸引する。堆積容
器１４の吸引口１６から空気が流れ込み、該木質繊維Ｍ
３は吸引保持容器１９の多孔部材２０に吸い付けられ
る。吸引を続けたまま、第４図に示すように、堆積容器
１４をシリンダ１８により下降させる。また、図８のよ
うに吸引保持器１９の吸引側内形状を堆積容器１４より
一回り大きい形状としても良い。

次に、木質繊維Ｍ３を吸引保持した状態でシリンダ２３
により該吸引保持容器１９を型開きした成形型の下型の
上方に位置させ、吸引を解除して、第５図に示すように
成形型２５の下型２６の上に落して載置する。

次に木質繊維Ｍ３を圧縮成形する工程を説明する。

第５図に示すように成形型２５は上型２７と下型２６と
からなっている。下型２６の周囲には側板２８が固定さ
れている。第６図に示すように上下の熱板２９によって
150〜220℃に加熱された上型２７と下型２６とで結合剤
等を加えた木質繊維Ｍ３を該上型２７を下降させること
によって圧縮し成形する。このとき、上型２７の下死点
の数mm前から上型２７のガス抜き孔30から吸引管３１及
びパルプ３２を介して吸引して発生するガスを抜く。成
形条件は例えば、成形圧力２０〜８０kg／cm²、成形時
間２０秒〜５分とする。繊維がからまっていず、ばらば
らであるため、繊維の流動性がよく、深絞り部Ｍ５であ
っても、肉厚が低下したり、亀裂が入ったりしない。上
型２７のガス抜き孔３０から吸引したまま型開きをする
と上型２７に木質系成形体Ｍ４が吸い付けられる。そこ
で、バルブ３２を切り換えて吸引を解除すると、第７図
に示すような、厚さ２．５mmで曲げ強度200〜350kg／cm
²以上を有し、アームレストである深絞り部Ｍ５を有す
る木質成形体Ｍ４からなる欠陥のないドアトリム基板が
得られる。

本実施例では上記したように、吸引保持容器が堆積容器
の内側に嵌まるようにし、そして該堆積容器を上昇させ
て木質繊維を圧縮する例を示したが、第８図に示すよう
に堆積容器１４′が吸引保持容器１９の内側に嵌まるよ
うにしてもよく、また、第９図に示すように堆積容器１
４と吸引保持容器１９とを合わせ、多孔板１５を支持す
るリブ１７′をピストン２４で上昇させることによって
多孔板１５を上昇させて木質繊維Ｍ３を圧縮してもよ
い。

〔発明の効果〕

本発明の木質系成形体の製造方法は上記したように、堆
積させた結合剤を加えた木質繊維を吸引保持容器に密着
させた状態で吸い付けて、さらに場合によっては該木質
繊維を堆積容器と吸引保持容器で挾持圧縮して保持する
ため、木質繊維を吸い付ける際の吸引量が少なくて済
み、吸引装置を小型にすることができ、また、木質繊維
がくずれたり、吸い付ける際の位置ずれが生じず、強度
の優れた成形体を製造することができる。

また、木質繊維を、マットを形成せずに、堆積させた木
質繊維を場合により挾持圧縮しながら吸引保持して成形
型に供給して圧縮成形することから、木質繊維が流動し
やすく、深絞り部分を有する成形体を製造する場合であ
っても予備圧縮及び形開きによるガス抜きをせずに１回
の圧縮で容易にしかも深絞り部分及びその周辺でも薄肉
化したり、亀裂が生じたりせずに成形することができ
る。その結果、作業性及び生産性を向上させることがで
きるとともに、深絞り性を向上させるための麻繊維及び
そのための結合剤や熱可塑性樹脂製綱などが必要なく、
原料コストの低減が可能であり、強度の優れた木質系成
形体を製造することができる。

更に、木質繊維をマット化する工程及びマットを裁断す
る工程並びにそれらの設備が不要であるため、作業性及
び生産性の向上並びに設備費を低減させることができる
とともに、マット化するための結合剤が不要であり、マ
ットの裁断くず、及び成形時の派生材がでないので、歩
留まりが向上し、原料コストの低減が可能である。

更に、木質繊維をマット化しないで直接成形型内に供給
するため、木質繊維の充てん量、すなわち充てん密度や
充てん高さを容易に変更することができ、所望の基材厚
さや密度が得られ、また、それらを部分的に変えること
も容易にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の圧縮時の堆積容器と吸引保
持容器の断面図、第２図は本発明の一実施例の木質繊維の堆積時の堆積容
器の断面図、第３図は本発明の一実施例の木質繊維を堆積させた堆積
容器と吸引保持容器の断面図、第４図は本発明の一実施例の木質繊維を吸引保持した吸
引保持容器と堆積容器の断面図、第５図は本発明の一実施例の木質繊維を載置した成形型
の断面図、第６図は本発明の一実施例の成形時の成形型の断面図、第７図は本発明の一実施例により製造した木質系成形体
の斜視図、第８図は本発明の一実施例の圧縮時の堆積容器と吸引保
持容器の断面図、第９図は本発明の一実施例の木質繊維を堆積した堆積容
器と吸引保持容器の断面図、第１０図は従来の木質繊維のマットの斜視図、第１１図は従来技術によるマットを載置した成形型の断
面図、第１２図は従来技術によるマットの成形時の成形型の断
面図を表わす。図中、１４……堆積容器、１５，２２……多孔部材１６，２１……吸引口、１８，２３……シリンダ１９……吸引保持容器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】合成樹脂等を含む結合剤を加えた木質繊維
を堆積容器内部に装着した多孔部材上に堆積させた後、
吸引保持容器を該堆積容器と対接又は嵌合させ、該吸引
保持容器に吸引保持させ、その後、該吸引保持容器を前
記堆積容器から離脱させ、これを型開きした成形型の下
型の上方に位置させ、吸引を解除して前記木質繊維を該
下型の型面上に載置させた後、木質繊維を成形すること
を特徴とする木質系成形体の製造方法。
【請求項２】合成樹脂等を含む結合剤を加えた木質繊維
を堆積容器内部に装着した多孔部材上に堆積させた後、
吸引保持容器を該堆積容器と対接又は嵌合させ、該吸引
保持容器で前記堆積した木質繊維を吸引保持する際に、
該木質繊維を所定の圧力で吸引保持容器に押圧させなが
ら吸引保持容器に吸引保持させ、その後、該吸引保持容
器を前記堆積容器から離脱させ、これを型開きした成形
型の下型の上方に位置させ、前記木質繊維を該下型の型
面上に載置させた後、木質繊維を成形することを特徴と
する木質系成形体の製造方法。