JPH0661731B2 - 木質系成形体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は木質系成形体の製造方法、更に詳しくは結合剤
を加えた木質系成形素材を用いて、直接熱圧縮成形体を
製造する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、木材等の原料より得た木質系成形材例えば木質
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
より木質系成形体を製造することが行われている。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
ヤビネツ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、例えば木材チツ
プを蒸煮解繊して木質繊維を取り出し、この木質繊維に
例えば合成樹脂とセルロースペーパーとを混合して水中
に分散させたのち、加圧ろ過及び圧搾（いわゆる抄造）
し、得られたマツト（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、層状に堆
積し、熱ロールプレスして成形用マツトを形成し、この
成形用マツトを熱圧縮成形する乾式マツト法などが挙げ
られる。

乾式マツト法の一例を説明すると、まず、木材チツプを
解繊機の蒸煮タンクに入れ、１６０〜１８０℃のスチー
ムで蒸煮してチツプを柔らかくし、木材の繊維を互いに
ほぐしやすい状態にしたのち、解繊デイスクに供給し、
該解繊デイスクでもみほぐして木質繊維を得る。この解
繊した木質繊維を熱風乾燥したのち、成形時に平面部か
ら大きく変形させ易い、すなわち深絞り性を向上させる
ための長繊維、例えば麻繊維１７％及びマツト化に必要
な熱可塑性樹脂としてポリプロピレン繊維７％と、フエ
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
５〜１０％と、ロジンやパラフインなどのようなはつ水
剤１〜５％と、離型剤等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層状に堆積し、熱ロー
ルプレスして第８図に示すような厚さ１０〜４０mm程度
の持ち搬び容易なマツトＭ１を形成する。

次に、上記成形用マツト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、成形型により熱圧縮成形
して木質系成形体を得る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

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。

すなわち、乾式マツト法では、木質繊維を熱圧縮成形型
に容易に供給できるようにするため、木質繊維を取り扱
いやすいマツトに成形する工程と、このマツトを所定形
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、木質繊維をマツト化するため、熱可塑性
樹脂等の結合剤が必要となる。又、マツトを圧縮成形す
る際絞り部によつてマツトは引きこまれるため、マツト
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、成形後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ともに、成形
後の切断工程を必要と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、マツトの深
絞り性を向上させるために、マツト材としての木質繊維
のほかに、原料価格の高い麻等の長繊維や熱可塑性樹脂
の網などが必要であり、接着性のない麻繊維を使用する
場合はかなり多量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。

又、深絞り部分を有する成形体を製造する場合におい
て、マツトに含まれる木質繊維が多いときは、深絞り性
を向上させるためにマツトをスチームによつて軟化さ
せ、予め成形体の形状に予備成形しなければならない。
このため更に、加工工程が増加するだけでなく、深絞り
加工によりマツ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あ
る。

又、単一のマツトで深絞り部を有する大きな板状体を成
形すると、マツトが深絞り部に引きこまれるため、深絞
り部周辺等で裂けたり折りかさなつて肉厚が大きくなり
ふくれ等が生じて、所望の成形体が得られない。このた
め、マツトを形成した素材と同様の素材からなるパツチ
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とともに、マツト状
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、抄造したマツトの繊維が互いに絡んでいるの
で、上記の乾式マツ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、木質繊維と結合剤とを十分に混合したものを、
マツト化せずに直接成形型内に供給して熱圧縮成形する
ことが考えられるが、木質繊維と結合剤とを混合して放
置すると、木質繊維同志が固着してかたまり、このため
前記木質繊維を成形型内に密度にむらを生ぜずに充填す
ることが困難であり、強度の優れた成形体が得られな
い。

本発明は上記従来技術における問題点を解決するための
ものであり、その目的とするところは、作業性を高め生
産コストを低下させ、そして機械的特性や外観等の性状
の優れた成形体を得ることのできる木質系成形体の製造
方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち本発明の木質系成形体の製造方法は、結合剤を
加えた木質系成形素材を、多孔性の吸引面部を有する保
持装置で吸引して該吸引面部上に予備成形体を形成し、
該予備成形体を吸引保持した該保持装置を成形型の型面
の上方に移動させ、該予備成形体を部分的に強く吸引し
た後該型面上に載置させ、次いで熱圧縮成形することを
特徴とする。

本発明に用いる木質繊維は、木材などを解繊したもので
あり、木材としては特に限定されず、例えばアカマツ、
スギ、ラワン、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
解繊する方法や蒸煮したのち常圧で機械的に解繊する方
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
つて木質繊維を結合させるもので、その成分及び量は、
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、特に限定されない。その
成分としては天然高分子でも合成樹脂でもよく、例えば
澱粉のような天然高分子や、クマロン樹脂のような熱可
塑性樹脂、フエノール樹脂、尿素樹脂のような熱硬化性
樹脂が挙げられる。水溶性フエノール樹脂を用いるのが
好ましい。そして、これらは単独でも混合物として用い
てもよい。

木質繊維に結合剤を加えるのは、予備成形体を形成する
直前が好ましい。木質繊維に結合剤を加えて放置する
と、結合剤が若干の粘着性や接着性を有しているため、
木質繊維が塊状に固まつたりして、成形型内に供給した
とき、木質繊維の充填密度の低いところができてしま
い、熱圧縮成形後の成形体の強度が低下するなどの問題
を生ずる。

更に、結合剤のほかに、耐水性を向上させるためのはつ
水剤や離型剤などの添加剤も加えるとよい。

保持装置の多孔性の吸引面部は例えば多数の孔を開けた
金属板やプラスチツク板、または金網などにより形成す
ることができる。

保持装置の大きさや形状等の性状は、目的とする木質系
成形体の大きさや形状に合わせて選択する。保持装置と
しては例えば底部と側面部とよりなる箱状で、該側面部
の上端及び下端の中間部に上記吸引面部を設けたものが
挙げられる。

前記吸引面部と底部との間の空間を例えば側面部と平行
に設けた仕切り板等によつて複数に区分する。区分され
た空間には各々吸引用の配管を接続し互いに独立して吸
引状態を制御できるようにする。仕切り板は吸引面上に
形成した予備成形体の成形時に部分的に強く吸引する部
分例えば深絞りすべき部分の吸引度を高めることができ
るように配置するとよい。それ故、仕切り板の配置は製
造すべき木質系成形体の形状、特に部分的に強く吸引す
る部分例えば深絞りすべき部分の形状に応じて定める。

予備成形体を部分的に強く吸引した後該型面上に載置さ
せ、次いで熱圧縮して木質繊維を一体的に結合させると
ともに成形するが、この成形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１００〜２００℃、成形圧力２０〜８０Kg/c
m²、成形時間２０秒ないし１０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
質繊維を熱圧縮成形するため、木質繊維に加えた結合剤
が木質繊維自体の結合性を補つて、木質繊維を一体的に
結合させることができる。

又、予備成形を部分的に強く吸引するため、この部分の
木質繊維相互のからみ合いが強くなり、例えば強く吸引
した部分が予備成形体の熱成形時に深絞りすべき部分で
ある場合には、成型時の深絞り部への木質繊維の引込み
が良くなり、深絞り部での破断を防止し、又成形体の形
状を良好なものとする。

〔実施例〕 以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

なお、本実施例は、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例であるが、本発明はこ
れに限定されるものではない。

まず、木質繊維を製造する工程を説明する。第６図に示
すように、木材を削つた小片であるチツプ１を解繊機２
のホツパ３に入れ、ホツパ３の底部に設けられたスクリ
ユーフイーダ４により蒸煮タンク５に供給する。蒸煮タ
ンク５の上部から１６０〜１８０℃のスチーム６を供給
してチツプ１を蒸煮して柔かくし、繊維が解繊されやす
い状態とし、該蒸煮タンク５の底部からこの蒸煮したチ
ツプ１をスクリユーフイーダ７によつて解繊デイスク８
に供給する。そして、モータ１０′によつて駆動される
解繊デイスク８によつてチツプ１を木質繊維９に解繊す
る。このようにして解繊した木質繊維９を圧送機１０に
よつて圧送管１１を介して第７図に示す乾燥機１２に供
給する。上記の湿つた木質繊維９をドライヤ１３から供
給される熱風１４とともに蛇行した乾燥管１５を通すこ
とによつて乾燥しながらサイクロン１６に送り、このサ
イクロン１６によつて水分１７を含んだ熱風及び微粉を
除去し、乾燥した木質繊維１８を得る。

次いで木質繊維１８を第２図に示す堆積容器１９内に入
れ、多孔板２０に設けた孔２１より空気を吹き込んで流
動させる。なお２２は支持部、２３は空気導入口であ
り、図中矢印は空気の流れ方向を示す。

流動している木質繊維１８を保持装置２４の金網２５上
に吸引して付着させ、予備成形体Ｍ２を作る。保持装置
２４の内部は仕切り板２６により複数の部屋に区分され
ており、真空ライン２７，２８及び２９によつて各部屋
の真空度を調整し、金網２５の各部屋の壁面の一部をな
す部分の吸引度を制御して予備成形体の各部の肉厚など
の性状を調節する。次いで予備成形体Ｍ２を吸引して保
持した状態で保持装置２４をシリンダ３０及び３１によ
つて第１図に示す下型３２の壁面３３上に移動させる。

次いで予備成形体Ｍ２の成形時に大きく変形する部分す
なわち深絞りすべき部分Ｍ３を更に強く吸引して木質繊
維相互のからみ合いを強くする。

その後吸引を弱めるか止めて、第３図に示すように下型
３２の型面３３上に載置される。次いで熱板３４により
１８０〜２００℃に加熱された下型３２と上型３５と
を、上型３５を下降させることにより嵌合させる。この
ときガスが発生するので、型開きしてガスを抜き、又、
上下型を嵌合させる。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４図に示すように上型３５
と下型３２とで圧縮する。Ｍ２′は派生材を示す。次い
で型開きして製品を取りだすことにより第５図に示す木
質系成形体Ｍ４を得た。

〔発明の効果〕

上述のように本発明の木質系成形体の製造方法は、結合
剤を加えた木質系成形素材を多孔性の吸引面部を有する
保持装置で吸引して該吸引面部上に予備成形体を形成
し、保持装置に吸引保持した該予備成形体を成形型の型
面の上方に移動させ、該予備成形体を部分的に強く吸引
した後該型面上に載置させ、次いで熱圧縮成形するた
め、例えば予備成形体の熱成形時に深絞りすべき部分を
強く吸引した場合には、深絞りすべき部分の木質系成形
素材例えば木質繊維相互のからみ合いが強くなり、深絞
り部での破断を防止し成形性を向上させるとともに成形
体の機械特性や外観などの性状を良好なものとすること
ができる。

又、従来のマツト法に比べて木質繊維をマツト化する工
程及びマツ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、成形時の作業性及び生産性が向上し、更に
マツ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、原料コストを低減することができる。

更に、木質系成形素材をマツト化しないで保持装置によ
つて予備成形体を形成して直接成形型内に供給するた
め、木質系成形素材の充填量すなわち充填密度や予備成
形体の肉厚を容易に変更することができ、所望の性状の
木質系成形体を容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の木質系成形体の製造方法の一実施例
の、保持装置に吸引保持した予備成形体を成形型の型面
上に移動させた状態を示す断面図、 第２図は第１図に示す実施例において、保持装置の吸引
面部に予備成形体を形成した状態を示す断面図、 第３図は本発明の方法の一実施例の、予備成形体を下型
の型面上に載置させた状態を示す断面図、 第４図は第３図に示す予備成形体を熱圧縮した状態を示
す断面図、 第５図は本発明の方法の一実施例により製造した木質系
成形体の斜視図、 第６図は木質系成形体の原料となる木質繊維を得るため
に使用する解繊機の一例の斜視図、 第７図は木質繊維の乾燥機を示す概略構成図、 第８図は木質繊維よりなるマツトの一例の斜視図であ
る。 図中、 １８……木質繊維 １９……堆積容器 ２４……保持装置 ３２……下型 ３３……型面 ３５……上型 Ｍ２……予備成形体 Ｍ３……深絞りすべき部分 Ｍ４……木質系成形体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】結合剤を加えた木質系成形素材を、多孔性
   の吸引面部を有する保持装置で吸引して該吸引面部上に
   予備成形体を形成し、該予備成形体を吸引保持した該保
   持装置を成形型の型面の上方に移動させ、該予備成形体
   を部分的に強く吸引した後該型面上に載置させ、次いで
   熱圧縮成形することを特徴とする木質系成形体の製造方
   法。