JPH10279699A

JPH10279699A - 成形体及びその製造方法

Info

Publication number: JPH10279699A
Application number: JP8144697A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Imaizumi; 忠今泉
Original assignee: ISONO KK
Current assignee: ISONO KK
Priority date: 1997-03-31
Filing date: 1997-03-31
Publication date: 1998-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】イネ科植物の茎部等の不要部分を有効に利用
し、しかも熱硬化性樹脂をバインダーとして用いない成
形体を提供する。【解決手段】イネ科植物であるサトウキビの茎部のショ
糖抽出工程を経た残部である破砕物を主原料として、樹
脂成分としてスチレンアクリル共重合体を主成分とする
水系接着剤をバインダーとして成形体とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、イネ科の植物
（トウモロコシ、サトウキビ、イネ等）の破砕物や破断
物を利用した成形体及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の木質系のボード等は、木質系のチ
ップあるいはファイバーを熱硬化性樹脂をバインダーと
して用いて、平板材に成形することにより製造されてい
る。原料となる木質系材料の主原料は、天然木材資源で
あり、近年世界的にその枯渇が問題となってきていると
ともに、木材資源の枯渇が地球の環境にも悪影響を及ぼ
している。一方の原料である熱硬化性樹脂は、木質系材
料を相互に接着して成形体としての強度を付与するもの
であるが、成形体の製造時において、木質系材料の十分
な乾燥と高温かつ高圧のプレスを必要とする。このた
め、火災や、火傷、粉塵爆発等の危険が伴い、安全な作
業環境を維持するのに労力を要する。また、製造工程も
長くなるために、製造コストも高くなる傾向にある。さ
らに、完成した成形体においても、ホルマリン等の溶媒
が残留するために、人体への悪影響があるといわれてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】木材資源の枯渇が危ぶ
まれる一方で、同じセルロース資源であって、イネ科植
物においては、毎年大量に生産され、その不要部分であ
る茎等が大量に廃棄されている。例えば、サトウキビか
らショ糖を含有する液を抽出した後の、茎部は、抽出工
程において破断され、破砕されているが、そのごく一部
が燃料あるいは飼料等として使用されている他は、廃棄
処分されている。特に、サトウキビの抽出後の茎部にお
いては、大量の水分を含んでいるために、廃棄処理すら
も問題となっているのが現状である。

【０００４】そこで、本発明では、イネ科植物の茎部等
の不要部分を有効に利用し、しかも熱硬化性樹脂をバイ
ンダーとして用いない成形体及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した従来の課題を解
決するための手段として、本発明者は、以下の発明を創
作した。すなわち、請求項１に記載の発明は、イネ科植
物の茎部の破砕物を主原料として、樹脂成分としてスチ
レンアクリル共重合体を主成分とする水系接着剤をバイ
ンダーとして成形された成形体である。この発明による
と、木材資源を利用することなく、他のリグノセルロー
ス資源を原料として、簡易に成形体を製造することがで
きる。

【０００６】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
成形体において、前記イネ科植物は、サトウキビである
ことを特徴とする成形体である。この発明によると、木
材資源以外のリグノセルロース資源としてサトウキビが
利用される。

【０００７】請求項３に記載の発明は、請求項１記載の
成形体において、前記イネ科植物はサトウキビであり、
前記茎部の破砕物は、ショ糖抽出工程を経たサトウキビ
の茎部の残材であることを特徴とする成形体である。こ
の発明によると、大量に廃棄されているショ糖液抽出後
のサトウキビの茎部破砕物が有効に利用される。

【０００８】請求項４に記載の発明は、イネ科植物の茎
部を破砕して得られた破砕物に、樹脂成分としてスチレ
ンアクリル共重合体を主成分とする水系接着剤を含浸さ
せて含浸成形材料を調製し、この含浸成形材料を加圧し
て成形することを特徴とする成形体の製造方法である。
この方法によると、木材資源以外のリグノセルロース資
源であるイネ科植物から、簡易に耐水性のある成形体を
製造することができる。

【０００９】請求項５に記載の発明は、請求項４記載の
成形体の製造方法において、前記イネ科植物は、サトウ
キビであり、前記破砕物は、ショ糖抽出工程を経たサト
ウキビの茎部の残材であることを特徴とする成形体の製
造方法である。この方法によると、残材を有効に利用す
ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明の成形体における成形材料は、イネ科植物
の茎部である。イネ科植物としては、イネ、トウモロコ
シ、サトウキビ等を挙げることができるが、好ましく
は、サトウキビである。サトウキビの茎部の表皮部は剛
直であって、その破砕物は剛性の高い成形体の成形材料
として好都合であり、茎部の中芯部は成形形状の自由度
及び精度が高い点で好都合である。

【００１１】茎部の破砕物としては、成形体を形成でき
る限りにおいてその形態を特に限定することはない。サ
トウキビの茎部の破砕物としては、例えば、茎部の表皮
部の破砕物は、比較的剛直な、長さ１０ｍｍから５０ｍ
ｍ程度のフレーク状であり、中芯部の破砕物は、幅０．
５ｍｍ、長さ１０ｍｍ程度の繊維状体と、ふわっとした
粒状体あるいは粉状体である。破砕物として好ましいの
は、ショ糖液の抽出工程を経たサトウキビの残材であ
る。この残材においては、既に、ショ糖液の抽出工程に
おいて、茎部が破砕されているからである。ショ糖液の
抽出工程は、通常、刈り取りしたサトウキビを、歯形状
の凸材のあるローラで押さえ込みながら搬送して粉砕
し、ショ糖を含む液を抽出する。

【００１２】サトウキビの表皮部と中芯部の破砕物は、
併せて用いてもよいし、それぞれを選別して使用しても
よい。成形加工は、表皮部破砕物の方がより容易であ
り、成形精度は、中芯部破砕物のほうがよりよい。ま
た、表皮部破砕物は、建築用のパネル材の材料に好適で
あり、中芯部破砕物は、立体的な３次元形状を有する成
形体の材料に好適である。

【００１３】本発明で用いる水系接着剤は、樹脂成分と
してスチレンアクリル共重合体を主成分とした水溶性接
着剤である。本発明では、水系接着剤を用いることによ
り、従来のように、熱硬化性樹脂を利用するのに比較し
て、成形材料の乾燥工程等が簡略化される。また、高温
高圧のプレス工程を要しない。さらに、人体に有害な有
機溶媒等が成形体に残留しない。かかる水系接着剤とし
ては、スチレンアクリル共重合体を主たる樹脂成分と
し、蒸発残分が４０％、粘土（ｃｐ／３０℃）が３５
０、ｐＨが８．７でアニオン荷電性を示すＩＳＯＮＯ−
Ａ剤を挙げることができる。

【００１４】イネ科植物の茎部の破砕物に対する水系接
着剤の使用量は、破砕物の水分含量に応じて加えられ
る。好ましくは、破砕物１００重量部に対して接着剤５
０重量部から１００重量部である。

【００１５】破砕物に水系接着剤を含浸するには、従来
公知の各種方法を使用できるが、破砕物と水系接着剤の
混合物を、破砕物が加圧されるような状況下で混練する
のが破砕物に対して効果的にしかも均一に水系接着剤を
含浸させることができて好ましい。含浸成形材料には、
破砕物と水系接着剤の他、顔料等の着色料や、セラミッ
クスチップのような装飾的な目的の添加材の他、通常木
質系ボード材に添加される各種の添加材を含めることが
できる。

【００１６】破砕物に水系接着剤を含浸して得られた含
浸成形材料は、その後、プレス工程において成形され、
所定形状の成形体とされる。含浸成形材料の水分が３０
重量％以下であれば、常温で加圧のみで成形可能であ
る。また、加熱加圧成形も可能である。

【００１７】プレス加工による成形に際しては、平板状
体を得るには、サトウキビの表皮部を主体として用いる
のが好ましく、平板状でない曲面を有する板状体を成形
するには、サトウキビの中芯部を主体として用いるのが
好ましい。また、この成形体によれば、熱可塑性樹脂を
バインダー成分としているので、平板状体に一旦成形
後、再度加熱して熱可塑性樹脂を溶融し、改めて他の形
状に成形することができる。このような中間体様の平板
状体の成形には、サトウキビの中芯部を主体として使用
するのが好ましい。

【００１８】得られた成形体は、水系接着剤が破砕物中
に含浸した状態で成形されているので、良好な耐水性を
保有するとともに、良好な形状維持性を保有するものと
なっている。得られた成形体を積層して水系接着剤によ
り接着することにより、積層体も形成することができ
る。

【００１９】この成形体及び成形体の製造方法による
と、イネ科植物を成形材料として用いるために、木材資
源を消費することなく、現在の木質系ボードに代わる成
形体を提供することができる。特に、成形材料として、
サトウキビのショ糖液抽出後の残材（バガソ）を用いる
場合には、バガソの廃棄処分を排除して、しかも、有用
なボードを簡易に製造することができる。また、バイン
ダーとして水系接着剤を用いているので、成形体を再度
加熱することにより、再び成形可能な状態とすることが
でき、再利用が可能となる。

【００２０】

【発明の効果】請求項１ないし３の発明によると、木材
資源以外のリグノセルロース資源を用て、かつ再利用可
能な成形体を提供することができる。請求項４ないし５
の発明によると、木材資源以外のリグノセルロース資源
を用いて、簡易に再利用可能な成形体を提供することが
できる。

【００２１】

【実施例】

（実施例１）本例は、サトウキビの茎部のショ糖液抽出
後の破砕状の残材のうちの表皮材を使用して平板を製造
した例である。

【００２２】サトウキビからのショ糖液抽出工程を経た
バガソを水で十分に洗浄した後、３次元振動ふるい機に
かけて脱水と表皮部由来破砕物と中芯部由来破砕物との
選別とを同時に行った。得られた表皮部由来破砕物は、
１０〜５０ｍｍの無定形のフレーク状であった。

【００２３】この破砕物１００重量部に対し、水系接着
材としてＩＳＯＮＯ−Ａ材（いその株式会社製）７０重
量部を加えて、内部に、対向状に配置されて互いに逆方
向に回転する２つの回転羽根を備えた混練槽内に投入し
て、よく混合して、水系接着材が均一に破砕物に含浸さ
れた含浸成形材料を得た。

【００２４】この含浸成形材料を計量し、成形型に充填
した後、１５０℃〜１６０℃に加熱した上下ヒーター
で、５ないし１０分間、１０ｋｇ／ｃｍ²の加圧下で熱
プレスを行った。得られた成形体は、２５０ｍｍ×２５
０ｍｍ×４ｍｍであった。また、成形体の表面に水を流
したところ、その表面において水をはじいて、水滴状の
まま保持された。

【００２５】（実施例２）本例では、成形材料としてバ
ガソの中芯材を使用する以外は、実施例１と同様にして
成形体を製造した。得られた成形体は、２５０ｍｍ×２
５０ｍｍ×４ｍｍであった。また、同様に成形体の表面
に水を流したところ、その表面において水は、水滴状の
まま保持された。

【００２６】（実施例３）本例は、実施例２で得られた
平板を加熱して、別の形状を付与した例である。実施例
２で得られた平板状成形体を、自動車のドアトリムの成
形型上に配置した後、１６０℃の恒温槽内に３０分間保
持し、次いで、電熱溶射して平板状成形体を軟化させ形
状加工可能な状態とした後、プレスしてトリム基材とし
た。軟化した平板状成形体は、良好な成形型追従性を有
しており、精度よくトリム形状に成形された。

【００２７】（実施例４）本例は、実施例１で得られた
平板状成形体を積層して積層体とした例である。実施例
１で得られた成形体（サイズ２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×
４ｍｍ）を３枚を使用し、これらの成形体を積層した際
に互いに対向する面の一方に、ＩＳＯＮＯ−Ａ材を噴霧
して付与し、その後、これらの成形体を重ね合わせて１
００℃で、２ないし３分間ホットプレスした。この結
果、ＩＳＯＮＯ−Ａ材により３枚の成形体は相互に接着
され、強固に一体化された一枚の積層体を得ることがで
きた。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】イネ科植物の茎部の破砕物を主原料とし
て、樹脂成分としてスチレンアクリル共重合体を主成分
とする水系接着剤をバインダーとして成形された成形
体。
【請求項２】請求項１記載の成形体において、前記イネ
科植物は、サトウキビであることを特徴とする成形体。
【請求項３】請求項１記載の成形体において、前記イネ
科植物はサトウキビであり、前記茎部の破砕物は、ショ
糖抽出工程を経たサトウキビの茎部の残材であることを
特徴とする成形体。
【請求項４】イネ科植物の茎部を破砕して得られた破砕
物に、樹脂成分としてスチレンアクリル共重合体を主成
分とする水系接着剤を含浸させて含浸成形材料を調製
し、この含浸成形材料を加圧して成形することを特徴と
する成形体の製造方法。
【請求項５】請求項４記載の成形体の製造方法におい
て、前記イネ科植物は、サトウキビであり、前記破砕物
は、ショ糖抽出工程を経たサトウキビの茎部の残材であ
ることを特徴とする成形体の製造方法。