CN101646536B - 木质板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供在木质板高效且稳定地含有绿茶多酚等的功能性成分的木质板的制造方法及由该方法制造的木质板。具体是含有在把木质原料进行成型而得到的木质底板干燥后，进行调湿的工序的木质板的制造方法，通过把含有功能性成分的水溶液添加在干燥后的木质底板进行所述的调湿。

Description

木质板的制造方法
技术领域
本发明涉及木质板的制造方法。
背景技术
近年，在健康热潮的同时把茶、茶提取物等添加在建材、滤材等的技术引人注目。
例如在特开2002-321205号公报中，提出了通过把茶叶渣添加在木质板制造过程中，制造具有抗菌性的木质板的方法的方案。但是，考虑运费等经费，为得到茶叶渣，必须探索在木质板工厂的附近存在的茶类饮料工厂。另外，即使在木质板工厂的附近存在茶类饮料工厂，为调整两工厂的制造日程或取得单一品种的茶类饮料残渣也需要设备投资。
在特开2001-348968号公报中，提出了通过把茶叶或茶叶所含成分添加在内装建材中，制造具有吸附有害化学物质能力的内装建材的方法。若用该方法，在木质板制造工序中，在木质纤维中添加作为茶叶所含成分的绿茶多酚后，由成型得到木质底板，干燥木质底板，制造含有绿茶多酚的抗菌或除臭性木质板的方法，成型木质纤维浆料得到木质底板时，为除去多量的水，绿茶多酚与成型同时脱离。另外，绿茶多酚容易由干燥温度分解。进而，在代替绿茶多酚添加茶叶的情况下，因为在专利文献2中没有记载具体的茶叶添加量和有效的实施例，所以在参考专利文献1中所述的茶叶渣添加量添加茶叶时，添加茶叶干物重量为在1榻榻咪尺寸的绝热板(insulation board)中约为1～5kg，产生在成本方面的问题。
如上所述，现在还没有在木质板中高效且稳定地含有绿茶多酚的木质板的制造方法。
发明内容
因此，本发明的目的是提供木质板的制造方法及由该方法制造的木质板，在该木质板高效且稳定地含有绿茶多酚等功能性成分。
本发明人，为解决上述课题进行研究的结果，发现在对成型木质原料得到的木质底板进行干燥后，通过把含有功能性成分的水溶液添加到干燥后的木质底板进行调湿后，能够在木质板高效且稳定地含有功能性成分，从而完成本发明。
即，本发明提供以下的木质板的制造方法及木质板。
(1)木质板的制造方法，其是包含在对木质原料进行成型而得到的木质底板干燥以后，进行调湿的工序的木质板的制造方法，其特征在于，通过把含有功能性成分的水溶液添加在干燥后的木质底板而进行所述的调湿。
(2)如(1)中所述的方法，其特征在于，所述水溶液的添加量是所述干燥后的木质底板的7～15质量％。
(3)如(1)或(2)所述的方法，其特征在于，所述功能性成分是植物提取物。
(4)如(3)所述的方法，其特征在于，所述植物提取物含有多酚。
(5)如(4)所述的方法，其特征在于，所述多酚是绿茶多酚。
(6)如(5)所述的方法，其特征在于，所述木质板是具有抗菌性的木质板。
(7)如(5)或(6)所述的方法，其特征在于，把所述水溶液添加在干燥后的木质底板中，以使绿茶多酚的含量相对于每100g木质板为3.5×10-3～1.0g。
(8)如(1)～(7)中任一个所述的方法，其特征在于，所述木质板是绝热板、MDF(中密度纤维板)、硬纸板(hard board)或层压板(particle board)。
(9)用在(1)～(8)中任一项所述方法制造的木质板。
具体实施方式
在本发明不特别限定于作为制造对象的木质板的种类，作为木质板，例如可举出绝热板(软质纤维板)、硬纸板(硬质纤维板)、中密度纤维板(MDF；Medium Density Fiberboard，中等密度纤维板)等的纤维板(Fiberboard)和层压板等。本发明的制造方法特别适用以绝热板或硬纸板为制造对象的情况。
绝热板是通过络合、热压木材纤维、保持原样进行干燥制造的密度不足0.35g/cm3的软质纤维板，作为其制造方法，可以举出例如由木质原料经蒸煮、解纤等纤维化后，依次添加水、上浆剂(sizingagent)等，由湿式成型制造木质底板，该木质底板干燥后，进行调湿、精加工的方法。
硬纸板是通过木材纤维成型、热压成板来制造的密度0.8g/cm3以上的硬质纤维板，作为湿式硬纸板的制造方法，可以举出例如通过木质原料蒸煮、解纤等纤维化后，依次添加水、上浆剂等、湿式成型而制造的木质底板，热压该木质底板后、进行调湿、精加工的方法；作为干式硬纸板的制造方法，可以举出例如通过木质原料蒸煮、解纤等纤维化后，进行干燥，添加粘接剂、防水剂等、干式成型而制造的木质底板，热压该木质底板后，调湿，精加工的方法。
MDF是通过成型、热压木材纤维进行成板而制造的密度0.35g/cm3以上、不足0.8g/cm3的中质纤维板，其制造方法，可以举出例如通过蒸煮、解纤木质原料等纤维化后，进行干燥，添加粘接剂、防水剂等干式成型而制造木质底板，热压该木质底板后，调湿，精加工的方法。
层压板(也称“刨花板”)是高温、高压冲压木材小片制造的板，其制造方法，可以举出通过例如木材原料经切削、破碎等小片化后，进行干燥，添加粘接剂、防水剂等干式成型而制造木质底板，热压该木质底板后，调湿、精加工的方法。
如以上所述的任一种木质板的制造方法，成型木质原料得到的木质底板都在干燥(含由热压进行的干燥)后，含有调湿的工序。
木质原料不特别限定于可由浆料调制的，可举出例如拆解料(例如，工业废料、建筑废料)，低质木片、木质系碎料、林地碎料(例如，伐木料)等。
木质原料的树种没有特别限定，可以举出例如杉树、柏、罗汉柏、松树等的针叶树；可以举出栗、白桦、橡树、锥栗、杨树、柳树等的阔叶树；柳桉树等的南洋木材等。
木质原料在成型前，根据必要可进行调制浆料形态的加工。作为该加工，可举出例如由蒸煮、解纤的纤维化，由切削、破碎的小片化(粉末化)等。具体地说，可举出解纤木质小片等得到的木质纤维、粉碎木材得到的木质粉末、在制材中生成的碎末等的木质粉末等。也可以适当使用混合木质纤维和木质粉末。解纤木质小片等得到的木质纤维的手段，例如解纤机、粉碎机、环形破碎机等。
从浆料调制、制造的木质板的外观、在木质底板中添加的绿茶多酚水溶液的浸透性等的观点，木质纤维或木质粉末的纤维宽度为0.5mm以下是优选的。另外，从浆料调制、制造的木质板的外观等，木质纤维长度为10mm以下是优选的，木质粉末长度长度为3mm以下是优选的。在此，使用过细的纤维或粉末时，木质板变脆，为提高形状保持性有时必须大量使用结合剂。
木质原料的成型可以按常规方法进行。例如，在调制把木质原料分散于水中的浆料后，通过排出水，成型木质原料，可得到木质底板。从浆料排出水可通过抄造，即在网等的过滤部材上供给浆料可过滤水，通过调节过滤面积和供给的浆料量的比率的，调节木质底板的厚度。
在制造绝热板、湿式硬纸板等方法的情况下，干燥由成型得到的木质底板。此时，进行整体均匀的木质底板的干燥，考虑到干燥以后水分率约不足0～5质量％是优选的。干燥温度通常是90～200℃，优选的是100～180℃，干燥时间通常为3～24小时。
在制造干式硬纸板、MDF(中密度纤维板)、层压板等方法的情况下，热压干燥由成型得到的木质底板。此时，进行整体均匀的木质底板的干燥，考虑到干燥以后水分率约不足0～5质量％是优选的。干燥温度通常为140～200℃，优选的是150～180℃，加压压力通常为1～10MPa，干燥时间通常为5分钟～2小时，优选的是10分钟～1小时。
在干燥木质底板后进行的调湿，通过在干燥后的木质底板上添加含有功能性成分的水溶液进行。添加含有功能性成分的水溶液例如可以由向木质底板上涂布、喷雾等来进行。
作为功能性成分，可以举出例如在木质板上赋予所期望功能的植物提取物。作为可赋予抗菌性的植物提取物，例如，绿茶提取物、乌龙茶提取物、红茶提取物等的茶提取物、柿提取物、苹果皮提取物、葡萄种子提取物、丝柏提取物、江南竹提取物、艾草提取物、紫苏提取物、甘草提取物等。在茶提取物中所含的多酚、其中的绿茶多酚成分，例如，可由茶叶渣或从绿茶叶的榨汁或提取(例如水提取)、在特开2002-272385号所述的从残存绿茶多酚的绿茶青贮料(silage)的榨汁或提取(例如水提取)得到。
作为绿茶，可以使用Camellia属(例如，C.sinensis，C.assamica)、接木种、从这些的杂交种等得到的茶叶制茶的煎茶、粗茶、日阴茶、碾茶、入釜茶等。绿茶多酚的提取可用常规方法来进行。作为绿茶多酚，可以举出例如儿茶素、棓儿茶素、儿茶素没食子酸酯、棓儿茶素没食子酸酯等的非表体儿茶素类；表儿茶素、表棓儿茶素、表儿茶素没食子酸酯、表棓儿茶素没食子酸酯等的表体儿茶素类等。
另外，作为可赋予有机物质的捕集能力，例如可赋予甲醛的捕集能力的植物提取物，可举出例如绿茶提取物、乌龙茶提取物、红茶提取物等的茶提取物，苹果皮提取物、葡萄种子提取物等，作为可赋予除臭功能的植物提取物，可举出例如绿茶提取物、乌龙茶提取物、红茶提取物等的茶提取物，丝柏提取物、江南竹提取物。
调湿虽然可以在木质底板干燥后的任何时刻进行，但通常在木质底板干燥后立刻进行。含有功能性成分的水溶液的添加量调节成木质板产品中的水分率为5～13质量％是优选的。具体地讲，含有功能性成分的水溶液的添加量是干燥后的木质底板的7～15质量％是优选的。木质板的水分率不足5质量％时，会吸收大气中的水分，木质板的尺寸不稳定，另外，若木质板的水分率为13质量％以上，则放出水分时产生尺寸变形。另外，在JISA5905中说明了绝热板及硬纸板的含水率在5～13质量％的范围内。
在功能性成分是绿茶多酚的情况下，含有绿茶多酚的水溶液的添加量调节成绿茶多酚的含量相对每100g木质板为3.5×10-3～1.0g是优选的。相对每100g木质板的含量不足3.5×10-3时，不能得到足够的抗菌性，若为3.0g以上时，则在重合木质板时，木质板相互粘接，导致质量下降。
添加含有功能性成分的水溶液后的木质底板，按浸透绿茶多酚水溶液的目的，根据需要在积层的基础上放置12小时以上是优选的。放置时间不足12小时，则成分不能均匀地向木质板浸透，可能发生不均匀。
按本发明制造的木质板，高效且稳定地含有功能性成分，与以前的木质板比较可以发挥优异的功能(在功能性成分是绿茶多酚的情况下为抗菌性)。
实施例
以下，根据实施例详述本发明。另外，本发明的范围不受这些实施例任何制限。
[实施例A1～2，比较例Z1～6)
用搅拌器将白色纸及水搅拌五分钟浆料化，调制出完全干重量比为2重量％的纸纤维浆料。另外，白色纸以不影响木成分的丹宁成分的目的使用。对纸纤维浆料加300kg/m2的压力进行脱水，得到脱水液。使脱水后的底板状成型物在140℃干燥3小时，干燥后立刻按规定的配合比(参照表2)涂布绿茶多酚(品名：テァフラン30A(株)伊藤园制，组成参照表1)3重量％的水溶液，得到儿茶素配合绝热板(实施例A1～2)。另外，表1中，“EGC”，表示表棓儿茶素，“EGCg”表示表棓儿茶素没食子酸酯，“EC”表示表儿茶素，“ECg”表示表儿茶素没食子酸酯。
另外，在纸纤维浆料中按规定的配合比(参照表2)混合绿茶多酚(品名：テァフラン30A，(株)伊藤园制，组成参照表1)，在100目的金属网上均匀涂满混合物，成型为底板状。在成型的底板上加300kg/m2的压力进行脱水，得到脱水液。把脱水后的底板状成型物在140℃干燥3小时，得到配合儿茶素的绝热板(比较例Z1～3)。
另外，在100目的金属网上均匀涂满混合物使纸纤维浆料成型为底板状。把成型的底板加300kg/m2的压力进行脱水，得到脱水液。在脱水后的底板状成型物上按规定的配合比(参照表2，添加量按相对干物纸纤维重量的重量比记述)涂布绿茶多酚(品名：テァフラン30A，(株)伊藤园制，组成参照表1)3重量％水溶液，在140℃干燥3小时，得到配合儿茶素的绝热板(比较例Z4～6)。
各儿茶素配合绝热板中的绿茶多酚量的残存率根据下述公式算出。
残存率(％)＝{1-(脱水液中的绿茶多酚量)/(添加绿茶多酚量)}×100
(表1)
Figure G200780050002XD00071
表2
Figure G200780050002XD00072
如表2所示，在绿茶多酚的添加时刻是底板化前(比较例Z1～3)或底板化后干燥前(比较例Z4～6)的情况下，引起绿茶多酚的流失及分解，与对相对添加量的产品的残留比例少的情况相反，在底板化、干燥后(实施例A1～2)的情况下，对相对添加量的产品的残留比例显著变高。
[实施例B1～5，实施例Y1～5]
将切割成15cm×15cm的市场出售的10片硬纸板在105℃下干燥3小时后，分别对10片喷雾规定量的绿茶多酚水溶液(参照表3)，使其重合，测定1小时、6小时、12小时、24小时后的含水率，同时观察表面状态。
表面状态的观察如下进行。从10片重叠的硬纸板拆下上下各一片的当板，对8片硬纸板进行表面观察，用下述方法判定。
[评价基准]
○：不变湿。(全部8片的表面为同一颜色)
×：变湿。(1片以上表面有黑色部分)
合格与否判定：○为合格
含水率用如下进行测定。从10片重叠的硬纸板分别拆下1片上下的当板，分别对8片硬纸板测定在105℃干燥3小时后的重量变化，基于下述式算出含水率。
含水率(％)＝{(干燥前重量-干燥后重量)/干燥前重量}×100
评价基准
○：含水率5％以上不足13％(适合JISA5905的产品)
×：含水率13％以上或含水率不足5％
合格与否判定：○为合格
表3
Figure G200780050002XD00091
添加量：相对板干物重量的重量比
含水率：8片的平均值
如表3所示，水溶液添加量相对板干物重量为7～15％、水分吸湿板的时间(放置时间)为12小时以上时，判明在最终产品得到稳定的水分率。
[实施例C1～6]
把8片市场出售的硬纸板(1片：100g)在120℃干燥3小时，除去含有水分后，把绿茶多酚(品名：テァフラン30A，(株)伊藤园制，组成参照表1)的添加量设为规定量(参照表4)，喷雾绿茶多酚水溶液，使重合。放置24小时后拆下上下的当板，进行样本抗菌能力评价试验及确认板有无相互粘接。
抗菌能力评价试验方法如下所示。把硬纸板样本切成5cm×5cm，浸渍在1/500普通细菌培养基后，使用抗菌产品技术协议会的薄膜密着法测定样本上的菌液(MRSA：耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)的活菌数(CFU/片)。
○：24小时后活菌数不足2.0X103。
×：24小时后活菌数2.0X103以上。
合格与否判定：○为合格
板有无相互的粘接的评价基准如下所示。
[评价基准]
○：板相互无粘接。
×：板相互有粘接。
合格与否判定：○合格
表4
  C0   C1   C2   C3   C4   C5   C6
 绿茶多酚添加量(相对于板干物100g) 0g 9.0×10-4g 3.5×10-3g 3.5×10-2g 0.75g 1.0g 3.0g
活菌数(CFU/片)   ×8.1×104   ×2.0×104   ○1.5×103   ○＜10   ○＜10   ○＜10   ○＜10
 表面性状(板相互的粘接＞   ○   ○   ○   ○   ○   ○   ×
如表4所示，通过调节绿茶多酚添加量相对于每100g木质板干物为3.5×10-3～1.0g，判明在最终产品得到抗菌能力及质量稳定性。
(实施例D1～4，比较例X1～4)
与实施例C 1～6同样，把8片市场出售的硬纸板(1片：100g)在120℃干燥3小时，除去所含水分后，使绿茶多酚(品名：テァフラン30A，(株)伊藤园制，组成参照表1)的添加量为规定量(参照表5)，喷雾绿茶多酚水溶液，进行重合。放置24小时后拆下上下的当板，对样本进行抗菌能力评价试验(实施例D1～4)。
对市场出售的8片硬纸板(1片：100g)进行干燥，使绿茶多酚(品名：テァフラン30A，(株)伊藤园制，组成参照表1)的添加量为规定量(参照表5)，喷雾绿茶多酚水溶液，在120℃干燥3小时，放置24小时后拆下上下的当板，对样本进行抗菌力评价试验(比较例X1～4)。
抗菌能力评价试验方法如下所示。把硬纸板样本切成5cm×5cm，浸渍在1/500的普通细菌培养基后，使用抗菌产品技术协议会的薄膜密着法测定样本上的菌液(MRSA：耐甲氧西林金性黄色葡萄球菌)的活菌数(CFU/片)。
[评价基准]
○：在24小时后活菌数不足2.0X103。
×：在24小时后活菌数超过2.0X103。
合格与否判定：○是合格
表5
如表5所示，通过对市场出售的硬纸板进行干燥，除去所含水分后，添加绿茶多酚，判明在最终产品中也可以得到抗菌能力。但是，对市场出售的板进行再次干燥，有可能在板自身的质量稳定性或成本面产生问题。
产业上的利用可能性
按照本发明，可提供在木质板中高效且稳定地含有绿茶多酚等功能性成分的木质板的制造方法及由该方法制造的木质板。

Claims (4)

1.绝热板或湿式硬纸板的制造方法，其是包含在对木质原料进行成型而得到的木质底板干燥以后，进行调湿的工序的绝热板或湿式硬纸板的制造方法，绝热板或湿式硬纸板具有抗菌性，其特征在于，进行所述干燥以使干燥以后水分率为0～不足5质量％，
通过把含有绿茶多酚的水溶液添加在干燥后的木质底板并放置12小时以上而进行所述的调湿，绿茶多酚的含量相对于每100g木质板为3.5×10-3～1.0g。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水溶液的添加量是所述干燥后的木质底板的7～15质量％。
3.绝热板，其是用权利要求1或2所述的方法制造。
4.湿式硬纸板，其是用权利要求1或2所述的方法制造。
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