JPH09158100A - 繊維板 - Google Patents
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- JPH09158100A JPH09158100A JP31768395A JP31768395A JPH09158100A JP H09158100 A JPH09158100 A JP H09158100A JP 31768395 A JP31768395 A JP 31768395A JP 31768395 A JP31768395 A JP 31768395A JP H09158100 A JPH09158100 A JP H09158100A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 木質繊維等の繊維に該繊維同士を結合するた
めの結合剤が混合された繊維状物を板状に成形してなる
繊維板において、軟質繊維板よりも遥かに軽量でありな
がら、発泡スチレンボードと同程度の厚さ方向の圧縮強
度が得られるようにする。 【解決手段】 繊維板を構成する繊維１，１，…が、板
面２に平行な少なくとも１つの方向３において板面２に
対し垂直に切断した切断面４において板面２に対して
０．５５以上の垂直配向度でもって配向されているもの
とする。その際に、垂直配向度は、切断面４のデジタル
画像信号の２次元フーリエ変換により誘導された２次元
パワースペクトルを極座標解析して得られる繊維１，
１，…の配向方向の頻度分布に基づいて計測されたもの
とする。
めの結合剤が混合された繊維状物を板状に成形してなる
繊維板において、軟質繊維板よりも遥かに軽量でありな
がら、発泡スチレンボードと同程度の厚さ方向の圧縮強
度が得られるようにする。 【解決手段】 繊維板を構成する繊維１，１，…が、板
面２に平行な少なくとも１つの方向３において板面２に
対し垂直に切断した切断面４において板面２に対して
０．５５以上の垂直配向度でもって配向されているもの
とする。その際に、垂直配向度は、切断面４のデジタル
画像信号の２次元フーリエ変換により誘導された２次元
パワースペクトルを極座標解析して得られる繊維１，
１，…の配向方向の頻度分布に基づいて計測されたもの
とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は繊維板に関し、特
に重量化を招くことなく圧縮強度を高める対策に関す
る。
に重量化を招くことなく圧縮強度を高める対策に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、木質繊維を用いた繊維板のう
ち、ＪＩＳ Ａ ５９０５に規定されている軟質繊維板
は、その密度が０．３５ｇ／ｃｍ3 未満であって、中硬
質繊維板（密度：０．３５ｇ／ｃｍ3 以上でかつ０．８
０ｇ／ｃｍ3 未満）及び硬質繊維板（密度：０．８０ｇ
／ｃｍ3 以上）と比べて軽量であるにも拘らず、比較的
優れた厚さ方向の圧縮強度（圧縮比例限界点は例えば
０．２２５ＭＰａ、また圧縮ヤング率は例えば２．９０
ＭＰａ）を具備していることから、吸音板や壁板等、広
い方面で使用されている。
ち、ＪＩＳ Ａ ５９０５に規定されている軟質繊維板
は、その密度が０．３５ｇ／ｃｍ3 未満であって、中硬
質繊維板（密度：０．３５ｇ／ｃｍ3 以上でかつ０．８
０ｇ／ｃｍ3 未満）及び硬質繊維板（密度：０．８０ｇ
／ｃｍ3 以上）と比べて軽量であるにも拘らず、比較的
優れた厚さ方向の圧縮強度（圧縮比例限界点は例えば
０．２２５ＭＰａ、また圧縮ヤング率は例えば２．９０
ＭＰａ）を具備していることから、吸音板や壁板等、広
い方面で使用されている。
【０００３】上記軟質繊維板は、木質繊維等からなる繊
維状物を湿式又は乾式でマット状に成形して製造される
が、その成形の際にマットの厚さ方向に圧縮するため
に、繊維の大半が上記圧縮方向に直交する方向、つまり
板面に平行な方向に配向するようになり、よって、曲げ
強度の大きい板材が得られることとなる。
維状物を湿式又は乾式でマット状に成形して製造される
が、その成形の際にマットの厚さ方向に圧縮するため
に、繊維の大半が上記圧縮方向に直交する方向、つまり
板面に平行な方向に配向するようになり、よって、曲げ
強度の大きい板材が得られることとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、畳芯やパネ
ル芯材等に使用される場合には、曲げ強度等はさして要
求されず、むしろ、圧縮比例限界点や圧縮ヤング率等、
ＪＩＳには規定されていない圧縮強度の高さが要求され
る。
ル芯材等に使用される場合には、曲げ強度等はさして要
求されず、むしろ、圧縮比例限界点や圧縮ヤング率等、
ＪＩＳには規定されていない圧縮強度の高さが要求され
る。
【０００５】実際には、上記のような使用分野では、軟
質繊維板よりも遥かに軽量であり、かつ圧縮強度（特に
圧縮ヤング率）に優れた発泡スチレンボードや発泡ウレ
タンボード等が多く使用されている。これら発泡ボード
では、密度は例えば０．０２８ｇ／ｃｍ3 であり、圧縮
比例限界点は０．２０５ＭＰａであって軟質繊維板の場
合と同程度であるが、圧縮ヤング率は例えば８．３３Ｍ
Ｐａであって軟質繊維板よりも優れている。ところが、
発泡ボードの場合には、端材の処分や廃棄後の処理等が
困難であるという欠点がある。
質繊維板よりも遥かに軽量であり、かつ圧縮強度（特に
圧縮ヤング率）に優れた発泡スチレンボードや発泡ウレ
タンボード等が多く使用されている。これら発泡ボード
では、密度は例えば０．０２８ｇ／ｃｍ3 であり、圧縮
比例限界点は０．２０５ＭＰａであって軟質繊維板の場
合と同程度であるが、圧縮ヤング率は例えば８．３３Ｍ
Ｐａであって軟質繊維板よりも優れている。ところが、
発泡ボードの場合には、端材の処分や廃棄後の処理等が
困難であるという欠点がある。
【０００６】そこで、上記軟質繊維板の圧縮強度を発泡
ボードの場合と同程度に高める対策として、密度を高く
することが考えられる。しかしながら、密度を高くする
と、それに略比例して圧縮強度は確実に高くはなるが、
その分だけ重量化することにもなるため、今度は軽量性
が損なわれることになる。
ボードの場合と同程度に高める対策として、密度を高く
することが考えられる。しかしながら、密度を高くする
と、それに略比例して圧縮強度は確実に高くはなるが、
その分だけ重量化することにもなるため、今度は軽量性
が損なわれることになる。
【０００７】この発明は斯かる諸点に鑑みてなされたも
のであり、その主な目的は、繊維状物が板状に成形され
た繊維板において、繊維の配向性に改良を加えること
で、軟質繊維板よりも遥かに軽量でありながら、発泡ボ
ードと同程度の圧縮強度が得られるようにすることにあ
る。
のであり、その主な目的は、繊維状物が板状に成形され
た繊維板において、繊維の配向性に改良を加えること
で、軟質繊維板よりも遥かに軽量でありながら、発泡ボ
ードと同程度の圧縮強度が得られるようにすることにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明では、板面に対する繊維の垂直配向度を
高くすることで、密度が低い場合でも厚さ方向の圧縮強
度を高めることができるようにした。
めに、この発明では、板面に対する繊維の垂直配向度を
高くすることで、密度が低い場合でも厚さ方向の圧縮強
度を高めることができるようにした。
【０００９】具体的には、請求項１の発明では、木質繊
維或いはその他の繊維に該繊維同士を結合するための結
合剤が混合された繊維状物を板状に成形してなる繊維板
が前提である。そして、上記繊維板を構成する繊維が、
板面に平行な少なくとも１つの方向において板面に対し
垂直に切断した切断面において板面に対して０．５５以
上、好ましくは０．６以上の垂直配向度でもって配向さ
れているものとする。上記の構成において、板面に平行
な少なくとも１つの方向での繊維の垂直配向度が０．５
５以上であるので、軟質繊維板の垂直配向度が例えば
０．３７３であるのに比べて厚さ方向の圧縮強度は高く
なり、発泡ボードの場合と略同程度になる。その際に、
軟質繊維板と比べると、基本的に繊維の配向方向が異な
るだけであるのに対し、密度を１／２ないしは、場合に
よってはさらに低くすることもできる。また、例えば互
いに略直交する２方向の各々において、垂直配向度がそ
れぞれ高いと、１方向においてだけ垂直配向度が高い場
合に比べて圧縮強度はさらに高くなる。よって、軟質繊
維板よりも遥かに軽量でありながら、それよりも優れた
厚さ方向の圧縮強度が得られる。
維或いはその他の繊維に該繊維同士を結合するための結
合剤が混合された繊維状物を板状に成形してなる繊維板
が前提である。そして、上記繊維板を構成する繊維が、
板面に平行な少なくとも１つの方向において板面に対し
垂直に切断した切断面において板面に対して０．５５以
上、好ましくは０．６以上の垂直配向度でもって配向さ
れているものとする。上記の構成において、板面に平行
な少なくとも１つの方向での繊維の垂直配向度が０．５
５以上であるので、軟質繊維板の垂直配向度が例えば
０．３７３であるのに比べて厚さ方向の圧縮強度は高く
なり、発泡ボードの場合と略同程度になる。その際に、
軟質繊維板と比べると、基本的に繊維の配向方向が異な
るだけであるのに対し、密度を１／２ないしは、場合に
よってはさらに低くすることもできる。また、例えば互
いに略直交する２方向の各々において、垂直配向度がそ
れぞれ高いと、１方向においてだけ垂直配向度が高い場
合に比べて圧縮強度はさらに高くなる。よって、軟質繊
維板よりも遥かに軽量でありながら、それよりも優れた
厚さ方向の圧縮強度が得られる。
【００１０】請求項２の発明では、上記請求項１の発明
において、繊維の垂直配向度は、切断面のデジタル画像
信号の２次元フーリエ変換により誘導された２次元パワ
ースペクトルを極座標解析して得られる繊維の配向方向
の頻度分布に基づいて計測されたものとする。上記の構
成において、繊維に全く配向性がない場合には、そのデ
ジタル画像信号を２次元フーリエ変換して誘導される２
次元パワースペクトルを極座標表示すると、そのパター
ンは円形状を示す。一方、繊維に配向性がある場合に
は、パワースペクトルパターンは楕円形状を示す。そし
て、その楕円の長軸方向が繊維の主配向方向として示さ
れる。つまり、上記パワースペクトルパターンには方位
毎のパワーの各強度が角度分布として示されるが、その
角度分布は繊維の配向方向毎の頻度分布と考えられる。
したがって、上記主配向方向を極座標のθ＝０°に一致
させ、−４５°≦θ≦＋４５°の範囲のパワーの各強度
を集計し、その集計値を、極座標の−９０°≦θ≦＋９
０°の範囲のパワーの各強度の合計値で除することによ
り、上記垂直配向度が得られる。よって、繊維板を構成
する各繊維が種々多様な形態や長さ等を有するものであ
るにも拘らず、繊維の垂直配向度が適正に計測でき、そ
の垂直配向度に基づいて繊維板の圧縮強度が適正に評価
できるようになる。尚、上記画像処理については、「フ
ーリエ変換画像処理によるパーティクルの配向解析」
（雑誌「材料」Vol.44,No.498,pp.267-272,Mar.1995 ）
にパーティクルボードの表面について記載されている。
において、繊維の垂直配向度は、切断面のデジタル画像
信号の２次元フーリエ変換により誘導された２次元パワ
ースペクトルを極座標解析して得られる繊維の配向方向
の頻度分布に基づいて計測されたものとする。上記の構
成において、繊維に全く配向性がない場合には、そのデ
ジタル画像信号を２次元フーリエ変換して誘導される２
次元パワースペクトルを極座標表示すると、そのパター
ンは円形状を示す。一方、繊維に配向性がある場合に
は、パワースペクトルパターンは楕円形状を示す。そし
て、その楕円の長軸方向が繊維の主配向方向として示さ
れる。つまり、上記パワースペクトルパターンには方位
毎のパワーの各強度が角度分布として示されるが、その
角度分布は繊維の配向方向毎の頻度分布と考えられる。
したがって、上記主配向方向を極座標のθ＝０°に一致
させ、−４５°≦θ≦＋４５°の範囲のパワーの各強度
を集計し、その集計値を、極座標の−９０°≦θ≦＋９
０°の範囲のパワーの各強度の合計値で除することによ
り、上記垂直配向度が得られる。よって、繊維板を構成
する各繊維が種々多様な形態や長さ等を有するものであ
るにも拘らず、繊維の垂直配向度が適正に計測でき、そ
の垂直配向度に基づいて繊維板の圧縮強度が適正に評価
できるようになる。尚、上記画像処理については、「フ
ーリエ変換画像処理によるパーティクルの配向解析」
（雑誌「材料」Vol.44,No.498,pp.267-272,Mar.1995 ）
にパーティクルボードの表面について記載されている。
【００１１】
【発明の実施形態】以下、この発明の木質繊維板につい
ての実施形態を図面に基づいて説明する。この発明の実
施形態に係る繊維板は、木質繊維に、それら繊維同士を
結合するための結合剤が混合された繊維状物を板状に成
形してなるものであって、図１に示すように、上記繊維
板を構成する繊維１，１，…が、板面２に平行な少なく
とも１つの方向３において板面２に対し垂直に切断した
切断面４において板面２に対して０．５５以上、好まし
くは０．６以上の垂直配向度でもって配向されている。
ての実施形態を図面に基づいて説明する。この発明の実
施形態に係る繊維板は、木質繊維に、それら繊維同士を
結合するための結合剤が混合された繊維状物を板状に成
形してなるものであって、図１に示すように、上記繊維
板を構成する繊維１，１，…が、板面２に平行な少なく
とも１つの方向３において板面２に対し垂直に切断した
切断面４において板面２に対して０．５５以上、好まし
くは０．６以上の垂直配向度でもって配向されている。
【００１２】具体的には、上記垂直配向度は、切断面４
に見える全ての繊維１，１，…のうち、板面２に垂直な
方向に対し−４５°〜＋４５°の角度をなす方向に配向
された繊維１，１，…の占める割合を示すものとされて
いる。したがって、全ての繊維１，１，…が上記角度の
方向に配向されている場合の垂直配向度は１．０であ
り、また繊維の配向方向が完全にランダムである場合の
垂直配向度は０．５である。因みに、軟質繊維板の垂直
配向度は例えば０．３７３である。
に見える全ての繊維１，１，…のうち、板面２に垂直な
方向に対し−４５°〜＋４５°の角度をなす方向に配向
された繊維１，１，…の占める割合を示すものとされて
いる。したがって、全ての繊維１，１，…が上記角度の
方向に配向されている場合の垂直配向度は１．０であ
り、また繊維の配向方向が完全にランダムである場合の
垂直配向度は０．５である。因みに、軟質繊維板の垂直
配向度は例えば０．３７３である。
【００１３】そして、上記垂直配向度は、切断面４のデ
ジタル画像信号の２次元フーリエ変換により誘導された
２次元パワースペクトルを極座標解析して得られる繊維
１，１，…の配向方向の頻度分布に基づいて計測された
ものである。
ジタル画像信号の２次元フーリエ変換により誘導された
２次元パワースペクトルを極座標解析して得られる繊維
１，１，…の配向方向の頻度分布に基づいて計測された
ものである。
【００１４】ここで、配向度を計測するために行った繊
維板の切断面４の画像処理について説明する。
維板の切断面４の画像処理について説明する。
【００１５】先ず、上記繊維板を厚さ方向に切断し、そ
の切断面４を拡大して複写する。この原画像を画像解析
装置（例えばニレコ社製のＬｕｚｅｘ III）に入力し、
その矩形状の表示画面内にデジタル画像として表示す
る。表示画面の解像度は５１２×５１２ドットであり、
各ドットにおける輝度は０〜２５５の２５６階調であ
る。また、繊維板の厚さ方向（垂直方向）は、表示画面
の縦軸に一致させる。
の切断面４を拡大して複写する。この原画像を画像解析
装置（例えばニレコ社製のＬｕｚｅｘ III）に入力し、
その矩形状の表示画面内にデジタル画像として表示す
る。表示画面の解像度は５１２×５１２ドットであり、
各ドットにおける輝度は０〜２５５の２５６階調であ
る。また、繊維板の厚さ方向（垂直方向）は、表示画面
の縦軸に一致させる。
【００１６】上記表示画面を、半径が２５６ドットであ
る円で切り取り、その円外の輝度のレベルを０に設定し
て原画像とし、この原画像から２次元高速フーリエ変換
（ＦＦＴ）によりパワースペクトルを誘導する。これ
は、矩形画像のままで２次元フーリエ変換を行うと、そ
の画像の形状がパワースペクトルパターンに現れて大き
な誤差が生じるからである。
る円で切り取り、その円外の輝度のレベルを０に設定し
て原画像とし、この原画像から２次元高速フーリエ変換
（ＦＦＴ）によりパワースペクトルを誘導する。これ
は、矩形画像のままで２次元フーリエ変換を行うと、そ
の画像の形状がパワースペクトルパターンに現れて大き
な誤差が生じるからである。
【００１７】そして、上記パワースペクトルを、図２に
模式的に示すように、極座標表示する。このとき、繊維
に全く配向性がない場合には、そのパワースペクトルパ
ターンは円形状を示す。一方、この実施形態のように繊
維１，１，…に配向性がある場合には、パワースペクト
ルパターン５は楕円形状を示す。そして、その楕円の長
軸方向が繊維１，１，…の主配向方向として現れる。
模式的に示すように、極座標表示する。このとき、繊維
に全く配向性がない場合には、そのパワースペクトルパ
ターンは円形状を示す。一方、この実施形態のように繊
維１，１，…に配向性がある場合には、パワースペクト
ルパターン５は楕円形状を示す。そして、その楕円の長
軸方向が繊維１，１，…の主配向方向として現れる。
【００１８】次に、上記パワースペクトルパターン５の
極座標解析を行う。上記原画像における繊維１，１，…
の配向状態は、パワースペクトルパターン５では該配向
状態と直交する方向に反映されるので、原画像の垂直方
向の配向は、パワースペクトルパターン５の水平方向の
配向（θ＝０°）として現れる。
極座標解析を行う。上記原画像における繊維１，１，…
の配向状態は、パワースペクトルパターン５では該配向
状態と直交する方向に反映されるので、原画像の垂直方
向の配向は、パワースペクトルパターン５の水平方向の
配向（θ＝０°）として現れる。
【００１９】そして、同一方位のパワースペクトルをそ
れぞれ積分し、各方位毎（１°毎）の頻度を計算する。
その際に、パワースペクトルパターン５の中心付近の輝
度の値は２５５であって飽和しているために、その飽和
している半径部分６を除いて積分する。
れぞれ積分し、各方位毎（１°毎）の頻度を計算する。
その際に、パワースペクトルパターン５の中心付近の輝
度の値は２５５であって飽和しているために、その飽和
している半径部分６を除いて積分する。
【００２０】最後に、パワースペクトルの水平方向（−
４５°≦θ≦＋４５°）の頻度を集計し、その値を全方
位（−９０°≦θ≦＋９０°）の頻度の集計値で除する
ことで、繊維板を構成する繊維１，１，…の垂直配向度
が求められる。具体的には、繊維板の切断面４において
任意の５点で測定し、それらの平均値を求めて上記切断
面４における垂直配向度とする。
４５°≦θ≦＋４５°）の頻度を集計し、その値を全方
位（−９０°≦θ≦＋９０°）の頻度の集計値で除する
ことで、繊維板を構成する繊維１，１，…の垂直配向度
が求められる。具体的には、繊維板の切断面４において
任意の５点で測定し、それらの平均値を求めて上記切断
面４における垂直配向度とする。
【００２１】したがって、この実施形態によれば、木質
繊維に該繊維同士を結合するための結合剤が混合された
繊維状物を板状に成形してなる繊維板において、板面２
に平行な少なくとも１つの方向３における繊維１，１，
…の垂直配向度を０．５５以上にすると、その分だけ垂
直方向における圧縮強度を従来の軟質繊維板よりも高め
ることができ、発泡ポリスチレンボードと同程度の優れ
た圧縮比例限界点及び圧縮ヤング率を得ることができ
る。その際に、軟質繊維板に比べて繊維の配向方向が異
なるだけであるが、密度としては１／２ないしは、場合
によってはさらに低くして大幅な軽量化を図ることがで
きる。また、例えば互いに略直交する２方向における繊
維１，１，…の各垂直配向度をそれぞれ０．５５以上と
なるようにすると、１方向における垂直配向度だけが
０．５５以上である場合に比べて圧縮強度をさらに高く
することができる。
繊維に該繊維同士を結合するための結合剤が混合された
繊維状物を板状に成形してなる繊維板において、板面２
に平行な少なくとも１つの方向３における繊維１，１，
…の垂直配向度を０．５５以上にすると、その分だけ垂
直方向における圧縮強度を従来の軟質繊維板よりも高め
ることができ、発泡ポリスチレンボードと同程度の優れ
た圧縮比例限界点及び圧縮ヤング率を得ることができ
る。その際に、軟質繊維板に比べて繊維の配向方向が異
なるだけであるが、密度としては１／２ないしは、場合
によってはさらに低くして大幅な軽量化を図ることがで
きる。また、例えば互いに略直交する２方向における繊
維１，１，…の各垂直配向度をそれぞれ０．５５以上と
なるようにすると、１方向における垂直配向度だけが
０．５５以上である場合に比べて圧縮強度をさらに高く
することができる。
【００２２】さらに、上記垂直配向度を、繊維板の切断
面４のデジタル画像信号の２次元フーリエ変換により誘
導された２次元パワースペクトルを極座標解析して得ら
れる繊維１，１，…の配向方向の頻度分布に基づいて計
測するようにしたので、繊維板を構成する各繊維１が種
々多様な形態や長さ等を有するものであるにも拘らず、
繊維１，１，…の垂直配向度を適正に計測することがで
き、上記垂直配向度に基づいて繊維板の圧縮強度を適正
に評価することができる。
面４のデジタル画像信号の２次元フーリエ変換により誘
導された２次元パワースペクトルを極座標解析して得ら
れる繊維１，１，…の配向方向の頻度分布に基づいて計
測するようにしたので、繊維板を構成する各繊維１が種
々多様な形態や長さ等を有するものであるにも拘らず、
繊維１，１，…の垂直配向度を適正に計測することがで
き、上記垂直配向度に基づいて繊維板の圧縮強度を適正
に評価することができる。
【００２３】尚、上記実施形態では、木質繊維について
述べたが、他の繊維、例えばロックウール、グラスウー
ル、綿花、麻、ナイロン、アクリル等でも同様に圧縮強
度に優れたものが得られる。
述べたが、他の繊維、例えばロックウール、グラスウー
ル、綿花、麻、ナイロン、アクリル等でも同様に圧縮強
度に優れたものが得られる。
【００２４】
【実施例】次に、上記実施形態に係る繊維板を作製し、
その垂直配向度と圧縮強度との関係を調べるために行っ
た実験について説明する。
その垂直配向度と圧縮強度との関係を調べるために行っ
た実験について説明する。
【００２５】先ず、杉材を解繊して得た木質繊維として
のパルプに、結合剤としてのスターチを混合し、さらに
清水を分散するように供給しつつ撹拌して上記スターチ
をパルプに付着させた。各添加量としては、１００重量
部のパルプに対し、スターチを２２重量部、また清水を
１５０重量部とした。
のパルプに、結合剤としてのスターチを混合し、さらに
清水を分散するように供給しつつ撹拌して上記スターチ
をパルプに付着させた。各添加量としては、１００重量
部のパルプに対し、スターチを２２重量部、また清水を
１５０重量部とした。
【００２６】上記のようにして得た繊維状物を一定の高
さから落下させ、縦横が５００×５００ｍｍでかつ厚さ
が２５ｍｍであるマットを形成した。このマットを、厚
さを保持したままで、図３に示すように縦方向に１／２
に圧縮し、スプリングバックさせた後、１６０℃のスチ
ームを噴射しながら１５０℃の空気を通気させることに
よりマット内のスターチを糊化させ、次いでスチームを
止めて熱風のみで乾燥させた。その際に、密度〔ｇ／ｃ
ｍ3 〕の互いに異なる３種類の繊維板を作製した。これ
らを発明例１ａ〜１ｃとする。
さから落下させ、縦横が５００×５００ｍｍでかつ厚さ
が２５ｍｍであるマットを形成した。このマットを、厚
さを保持したままで、図３に示すように縦方向に１／２
に圧縮し、スプリングバックさせた後、１６０℃のスチ
ームを噴射しながら１５０℃の空気を通気させることに
よりマット内のスターチを糊化させ、次いでスチームを
止めて熱風のみで乾燥させた。その際に、密度〔ｇ／ｃ
ｍ3 〕の互いに異なる３種類の繊維板を作製した。これ
らを発明例１ａ〜１ｃとする。
【００２７】また、上記マットを、発明例１の場合と同
じく厚さを保持したままで、図４に示すように縦方向に
１／２に圧縮してスプリングバックさせ、次いで上記縦
方向と９０°の角度をなす横方向に同じく１／２に圧縮
してスプリングバックさせた後、上記発明例１の場合と
同一条件でスターチを糊化し、次いで乾燥させた。その
際に、密度の互いに異なる３種類の繊維板を作製した。
これらを発明例２ａ〜２ｃとする。
じく厚さを保持したままで、図４に示すように縦方向に
１／２に圧縮してスプリングバックさせ、次いで上記縦
方向と９０°の角度をなす横方向に同じく１／２に圧縮
してスプリングバックさせた後、上記発明例１の場合と
同一条件でスターチを糊化し、次いで乾燥させた。その
際に、密度の互いに異なる３種類の繊維板を作製した。
これらを発明例２ａ〜２ｃとする。
【００２８】さらに、上記発明例２ａの表面平滑性を得
るために、上記の場合と同様にして厚さが３０ｍｍであ
るマットを成形し、その後、スターチ糊化前に上下方向
の圧力をかけ、２５ｍｍ厚にしたものを発明例３とし
た。尚、圧縮方向等については発明例２ａの場合と同じ
である。
るために、上記の場合と同様にして厚さが３０ｍｍであ
るマットを成形し、その後、スターチ糊化前に上下方向
の圧力をかけ、２５ｍｍ厚にしたものを発明例３とし
た。尚、圧縮方向等については発明例２ａの場合と同じ
である。
【００２９】そして、上記発明例１ａ〜１ｃ、２ａ〜２
ｃ及び３の各々について、圧縮強度としての圧縮比例限
界点〔ＭＰａ〕及び圧縮ヤング率〔ＭＰａ〕と垂直配向
度とをそれぞれ調べた。上記圧縮比例限界点及び圧縮ヤ
ング率については、図５に示すように、縦横共に９５ｍ
ｍでかつ厚さが２５ｍｍのサンプルＳの上に直径が８０
ｍｍである円柱状の治具８を置き、その上から負荷９を
加え、５ｍｍ／ｍｉｎの速度で圧縮して測定した。
ｃ及び３の各々について、圧縮強度としての圧縮比例限
界点〔ＭＰａ〕及び圧縮ヤング率〔ＭＰａ〕と垂直配向
度とをそれぞれ調べた。上記圧縮比例限界点及び圧縮ヤ
ング率については、図５に示すように、縦横共に９５ｍ
ｍでかつ厚さが２５ｍｍのサンプルＳの上に直径が８０
ｍｍである円柱状の治具８を置き、その上から負荷９を
加え、５ｍｍ／ｍｉｎの速度で圧縮して測定した。
【００３０】また、上記垂直配向度については、圧縮方
向及びその圧縮方向に直交する方向でのものをそれぞれ
調べた。つまり、縦方向に圧縮された発明例１ａ〜１
ｃ、縦横２方向に圧縮された発明例２ａ〜２ｃ及び発明
例３の各々について、縦方向において板面に対し垂直に
切断した切断面、及び横方向において板面に対し垂直に
切断した切断面の各々における繊維の垂直配向度をそれ
ぞれ計測した。
向及びその圧縮方向に直交する方向でのものをそれぞれ
調べた。つまり、縦方向に圧縮された発明例１ａ〜１
ｃ、縦横２方向に圧縮された発明例２ａ〜２ｃ及び発明
例３の各々について、縦方向において板面に対し垂直に
切断した切断面、及び横方向において板面に対し垂直に
切断した切断面の各々における繊維の垂直配向度をそれ
ぞれ計測した。
【００３１】一方、比較例１として、上記マットを圧縮
しないままでスターチを糊化させて乾燥させたものを作
製した。さらに、市販のインシュレーションボード（軟
質繊維板）を比較例２、発泡スチレンボードを比較例３
とし、これら比較例１〜３についても、密度、圧縮比例
限界点及び圧縮ヤング率をそれぞれ調べた。尚、垂直配
向度については、比較例１及び２のみとした。以上の結
果を、次の表１に併せて示す。
しないままでスターチを糊化させて乾燥させたものを作
製した。さらに、市販のインシュレーションボード（軟
質繊維板）を比較例２、発泡スチレンボードを比較例３
とし、これら比較例１〜３についても、密度、圧縮比例
限界点及び圧縮ヤング率をそれぞれ調べた。尚、垂直配
向度については、比較例１及び２のみとした。以上の結
果を、次の表１に併せて示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】発明例１ａ〜１ｃ及び２ａ〜２ｃでみられ
るように、密度が上がるにつれて圧縮比例限界点及び圧
縮ヤング率は共に直線的に増加しており、しかも発明例
１ａ〜１ｃの場合より発明例２ａ〜２ｃの方が値は遥か
に大きい。その理由は、２方向に圧縮されることで板面
の方向に関係なく略均一な状態で繊維が垂直に配向され
るようになることによるものと判断される。これは、２
方向に圧縮した発明例２ａ〜２ｃにおいては、発明例１
ａ〜１ｃの場合に比べて縦横方向における各垂直配向度
の間に大きな差がないことで示されている。
るように、密度が上がるにつれて圧縮比例限界点及び圧
縮ヤング率は共に直線的に増加しており、しかも発明例
１ａ〜１ｃの場合より発明例２ａ〜２ｃの方が値は遥か
に大きい。その理由は、２方向に圧縮されることで板面
の方向に関係なく略均一な状態で繊維が垂直に配向され
るようになることによるものと判断される。これは、２
方向に圧縮した発明例２ａ〜２ｃにおいては、発明例１
ａ〜１ｃの場合に比べて縦横方向における各垂直配向度
の間に大きな差がないことで示されている。
【００３４】発明例１ａ〜１ｃ及び２ａ〜２ｃを、圧縮
されていない比較例１と比べると、それと密度の略等し
い発明例１ａの場合でも、圧縮比例限界点は約２倍であ
り、圧縮ヤング率では約３倍となっている。しかも、比
較例２と比べると、２方向に圧縮された発明例２ａで
は、密度が１／２以下であるにも拘らず、圧縮比例限界
点及び圧縮ヤング率が共に上回っており、密度の点を除
けば、比較例３に匹敵する性能を有する。また、発明例
３の場合には、発明例１ａ及び２ａと比べ、圧縮強度は
低下するものの、表面性状は改善されたものとなった。
されていない比較例１と比べると、それと密度の略等し
い発明例１ａの場合でも、圧縮比例限界点は約２倍であ
り、圧縮ヤング率では約３倍となっている。しかも、比
較例２と比べると、２方向に圧縮された発明例２ａで
は、密度が１／２以下であるにも拘らず、圧縮比例限界
点及び圧縮ヤング率が共に上回っており、密度の点を除
けば、比較例３に匹敵する性能を有する。また、発明例
３の場合には、発明例１ａ及び２ａと比べ、圧縮強度は
低下するものの、表面性状は改善されたものとなった。
【００３５】以上のことから、圧縮比例限界点ないし圧
縮ヤング率が重視される用途の場合には、１方向のみの
圧縮で比較例２の１／２以下の重量である発明例１ａ〜
１ｃの場合でも、十分に満足できる性能の得られること
が判る。また、２方向に圧縮された発明例２ａ〜２ｃの
場合には、比較例３に代替可能な性能を発揮することが
判る。さらに、発明例３のように、表面平滑性を向上さ
せたものは、複合材を作るのに適している。
縮ヤング率が重視される用途の場合には、１方向のみの
圧縮で比較例２の１／２以下の重量である発明例１ａ〜
１ｃの場合でも、十分に満足できる性能の得られること
が判る。また、２方向に圧縮された発明例２ａ〜２ｃの
場合には、比較例３に代替可能な性能を発揮することが
判る。さらに、発明例３のように、表面平滑性を向上さ
せたものは、複合材を作るのに適している。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、木質繊維等の繊維に該繊維同士を結合するため
の結合剤が混合された繊維状物を板状に成形してなる繊
維板として、上記繊維板を構成する繊維が、板面に平行
な少なくとも１つの方向において板面に対し垂直に切断
した切断面において板面に対して０．５５以上、好まし
くは０．６以上の垂直配向度でもって配向されているも
のとしたので、軟質繊維板よりも遥かに軽量でありなが
ら、発泡ボードの場合と同程度に優れた圧縮強度を付与
することができる。
よれば、木質繊維等の繊維に該繊維同士を結合するため
の結合剤が混合された繊維状物を板状に成形してなる繊
維板として、上記繊維板を構成する繊維が、板面に平行
な少なくとも１つの方向において板面に対し垂直に切断
した切断面において板面に対して０．５５以上、好まし
くは０．６以上の垂直配向度でもって配向されているも
のとしたので、軟質繊維板よりも遥かに軽量でありなが
ら、発泡ボードの場合と同程度に優れた圧縮強度を付与
することができる。
【００３７】請求項２の発明によれば、上記垂直配向度
を、繊維板の切断面のデジタル画像信号の２次元フーリ
エ変換により誘導された２次元パワースペクトルを極座
標解析して得られる繊維の配向方向の頻度分布に基づい
て計測されたものとしたので、各繊維が種々多様な形態
及び長さ等を有するものであるにも拘らず、その垂直配
向度を適正に計測することができ、その垂直配向度に基
づいて繊維板の圧縮強度を適正に評価することができ
る。
を、繊維板の切断面のデジタル画像信号の２次元フーリ
エ変換により誘導された２次元パワースペクトルを極座
標解析して得られる繊維の配向方向の頻度分布に基づい
て計測されたものとしたので、各繊維が種々多様な形態
及び長さ等を有するものであるにも拘らず、その垂直配
向度を適正に計測することができ、その垂直配向度に基
づいて繊維板の圧縮強度を適正に評価することができ
る。
【図１】この発明の実施形態に係る繊維板の切断面にお
ける繊維の垂直配向度を説明するための斜視図である。
ける繊維の垂直配向度を説明するための斜視図である。
【図２】極座標に示されたパワースペクトルパターンを
用いて繊維の垂直配向度を求める状態を模式的に示す状
態図である。
用いて繊維の垂直配向度を求める状態を模式的に示す状
態図である。
【図３】この発明の実施例に係る発明例１ａ〜１ｃの圧
縮方向を示す平面図である。
縮方向を示す平面図である。
【図４】発明例２ａ〜２ｃ及び３の圧縮方向を示す平面
図である。
図である。
【図５】圧縮比例限界点及び圧縮ヤング率の測定方法を
模式的に示す斜視図である。
模式的に示す斜視図である。
１ 繊維 ２ 板面 ３ 方向 ４ 切断面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸田 剛 大阪府大阪市北区中之島２丁目３番18号 大建工業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 木質繊維等の繊維に該繊維同士を結合す
るための結合剤が混合された繊維状物を板状に成形して
なる繊維板であって、 上記繊維板を構成する繊維が、板面に平行な少なくとも
１つの方向において板面に対し垂直に切断した切断面に
おいて板面に対して０．５５以上の垂直配向度でもって
配向されていることを特徴とする繊維板。 - 【請求項２】 請求項１記載の繊維板において、 繊維の垂直配向度は、切断面のデジタル画像信号の２次
元フーリエ変換により誘導された２次元パワースペクト
ルを極座標解析して得られる繊維の配向方向の頻度分布
に基づいて計測されたものであることを特徴とする繊維
板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31768395A JP3544260B2 (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | 繊維板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31768395A JP3544260B2 (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | 繊維板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09158100A true JPH09158100A (ja) | 1997-06-17 |
| JP3544260B2 JP3544260B2 (ja) | 2004-07-21 |
Family
ID=18090864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31768395A Expired - Fee Related JP3544260B2 (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | 繊維板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3544260B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003054264A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-07-03 | Rockwool International A/S | Mineral fibre batts and their production |
| WO2003054270A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-07-03 | Rockwool Internatonal A/S | Mineral fibre batts |
| US10118311B2 (en) | 2007-10-19 | 2018-11-06 | Flooring Industries Limited, Sarl | Board, methods for manufacturing boards, and panel which comprises such board material |
-
1995
- 1995-12-06 JP JP31768395A patent/JP3544260B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003054264A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-07-03 | Rockwool International A/S | Mineral fibre batts and their production |
| WO2003054270A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-07-03 | Rockwool Internatonal A/S | Mineral fibre batts |
| EP1456444B2 (en) † | 2001-12-21 | 2014-01-01 | Rockwool International A/S | Mineral fibre batts and their production |
| US10118311B2 (en) | 2007-10-19 | 2018-11-06 | Flooring Industries Limited, Sarl | Board, methods for manufacturing boards, and panel which comprises such board material |
| US11292151B2 (en) | 2007-10-19 | 2022-04-05 | Flooring Industries Limited, Sarl | Methods for manufacturing boards, and profiled element for manufacturing boards |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3544260B2 (ja) | 2004-07-21 |
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