CN107614221A - 木质层叠板及其制造方法 - Google Patents
木质层叠板及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107614221A CN107614221A CN201580080498.XA CN201580080498A CN107614221A CN 107614221 A CN107614221 A CN 107614221A CN 201580080498 A CN201580080498 A CN 201580080498A CN 107614221 A CN107614221 A CN 107614221A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wooden
- veneer
- oil palm
- laminates
- layered product
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27D—WORKING VENEER OR PLYWOOD
- B27D1/00—Joining wood veneer with any material; Forming articles thereby; Preparatory processing of surfaces to be joined, e.g. scoring
- B27D1/04—Joining wood veneer with any material; Forming articles thereby; Preparatory processing of surfaces to be joined, e.g. scoring to produce plywood or articles made therefrom; Plywood sheets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Veneer Processing And Manufacture Of Plywood (AREA)
- Manufacture Of Wood Veneers (AREA)
- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Abstract
本发明提供木质层叠板及其制造方法,将到目前为止未被利用而放任不管的油棕的树干材料有效地利用为本来的木质材料,不会产生新的产业废弃物,并且具有实用的物性且能够以低成本进行生产。将两片以上的木质单板层叠而构成层叠体,且形成该层叠体的各层叠面的至少一方的木质单板是由油棕材料构成的木质单板。通过对该层叠体进行热处理及按压处理,而通过油棕材料在内部含有的接合成分的作用来接合。此时,可以附加少量的接合材料。
Description
技术领域
本发明涉及仅将油棕单板进行层叠接合而成的木质层叠板、将油棕单板与由其他的树种构成的单板进行层叠接合而成的木质层叠板及上述的木质层叠板的制造方法。
背景技术
根据日本农林标准(JAS),单板层叠材料是指,以通过旋切机、刨切机等切削机械对原木进行切削后的单板为主,使其纤维方向相互大致平行地层叠,在它们之间涂布粘结剂进行接合而形成为1片板材。另一方面,胶合板是指,以通过旋切机、刨切机等切削机械对原木进行切削后的3片以上的单板为主,使其纤维方向相互大致垂直地层叠,在它们之间涂布粘结剂进行接合而形成为1片板材。
上述的单板层叠材料、胶合板在住宅等的构造用所使用的构造材料、混凝土的模框所使用的混凝土模框材料(混凝土面板)、货物的搬运用的集装箱用材料、捆包材料、或者建筑内装材料、家具等、以及装饰胶合板的基板等的用途中被广泛使用。
尤其是作为具备对于日本那样的高温、多湿的环境也能适应的木材的优异的特性、而且通过制造技术来修整木材具有的若干的缺点、比木材强韧、宽幅而且伸缩少的优异的材料,单板层叠材料、胶合板的利用价值高。而且,由于可以将用途受限的树种使用为木材的单材(制材),因此也有助于资源的有效利用。上述的单板层叠材料、胶合板通常使用在国外大规模栽培且能够大量地获得的柳安木、梅兰蒂木等阔叶树、落叶松、辐射松等针叶树。
另一方面,油棕(油棕属)也作为商业作物而以马来西亚、印度尼西亚为中心被大规模地栽培。该油棕的栽培以油脂的提取为目的,仅利用果肉和种子。而且,油棕在种植后25~30年,果实的收获量减少而到达经济寿命,约每25年进行再种植。
该再种植时产生的大量的油棕的树干材料作为木材用途较大地失调而不适合制材化。因此,现状是,采伐的油棕的树干材料未被有效地利用,作为产业废弃物而被废弃处理或者闲置于农场。
因此,为了将该油棕的树干材料有效地利用为资源而进行了各种尝试。近年来,作为生物资源而研讨为碳中和的燃料的原料。例如,在下述专利文献1中,提出了“作为生物乙醇的原料的油棕材料的利用”。
采伐的油棕的树干材料与其他的树种不同,除了纤维素、半纤维素以外还含有较多的游离糖。这些游离糖主要由蔗糖、葡萄糖、果糖等构成,含有树干材料的约10%。此外,油棕的树干材料据说也含有约25%的淀粉(下述非专利文献1)。
因此,在下述专利文献1中,对油棕的树干材料进行压榨而分离成包含游离糖的压榨液与挤压糟(压榨糟)。进而,对该压榨糟进行酶处理(淀粉酶处理)而形成包含单糖的处理液,对该处理液与压榨液混合而成的液体进行发酵处理而得到乙醇。
另外,在下述专利文献2中,提出了不是对油棕的树干材料进行分解而是以其为原料的“吸水性原材料”。该吸水性原材料是由油棕的树干材料得到的以薄壁组织(可认为是贮藏淀粉等的“薄壁细胞”)为主成分的高吸水性原材料。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-112246号公报
专利文献2:日本特开2011-224479号公报
非专利文献
非专利文献1:松田敏誉、富村洋一;热带林业,No.24(1992)37-46
发明内容
发明要解决的课题
然而,上述专利文献1的作为生物乙醇的原料的利用作为碳中和的燃料的制造而极好,但是需要对油棕的树干材料进行压榨、酶处理以及发酵处理,需要复杂的工序和大规模的设备。
另外,上述专利文献2的吸水性原材料是作为产业物资的利用,但是需要压榨、固体残渣的干燥、粉碎、基于筛选的薄壁组织与维管束的分离等复杂的工序。而且,成为吸水性原材料的薄壁组织是压榨所形成的固体残渣的约50~60%,会产生压榨液、不需要的固体含量即维管束的处理等新的产业废弃物。
相对于此,如果能够将对油棕的树干材料进行切削、制材、干燥而得到的单板直接利用为单板层叠材料、胶合板,则能够利用油棕的树干材料的大部分,因此也不会产生新的产业废弃物。
然而,由油棕的树干材料得到的单板与以往使用于单板层叠材料、胶合板的柳安木等的单板不同,具有密度低且强度弱的特征。关于该强度的点,只要具有一定程度的物性,就能够在不要求高强度的用途中实际使用。然而,在该用途中,由于单板的密度低,因此在将单板彼此接合时,粘结剂大量地渗透到单板的内部,存在粘结剂的使用量多且成本升高的问题。
另一方面,在要求高强度的用途中,可考虑在作为单板层叠材料、胶合板进行层叠接合的情况下进行压密化而提高密度的情况。然而,在栽培油棕作为商业作物的大规模的栽培地与制造单板层叠材料、胶合板的工业地的距离分离较远的情况下,由于油棕单板的密度小且容积大,因此存在运输成本升高的问题。
因此,本发明目的在于应对以上那样的情况,提供木质层叠板及其制造方法,将到目前为止未被利用而放任不管的油棕的树干材料有效地利用为本来的木质材料,不会产生新的产业废弃物,并且具有实用的物性且能够以低成本进行生产。而且,本发明目的在于提供也可以利用为压密层叠板的预制件的木质层叠板及其制造方法。
用于解决课题的方案
在上述课题的解决时,本发明者们进行仔细研究的结果是发现了:通过将由油棕的树干材料形成的单板进行层叠并施加预定的温度和压力,油棕单板彼此牢固地接合而形成木质层叠板。而且,发现了在接合时在单板的表面不涂布其他的接合材料而能够接合、而且通过仅在单板的表面涂布比以往的木质材料彼此接合时少量的接合材料而能够更牢固地接合,从而完成了本发明。此外,本发明者们发现了油棕单板和由其他的树种构成的单板都是不涂布其他的接合材料或者以少量的接合材料牢固地接合而形成木质层叠板,从而完成了本发明。
即,本发明的木质层叠板根据第一方案的记载,将两片以上的木质单板层叠而构成层叠体,形成该层叠体的层叠面的至少一方的木质单板由油棕材料构成,将所述层叠体升温成预定温度而进行热处理,并且对所述层叠体从与各木质单板的层叠面垂直的方向施加预定的压力而进行按压处理,由此进行接合,所述木质层叠板的特征在于,在所述层叠面的接合中,不附加所述木质单板以外的接合材料而仅通过所述油棕材料内部含有的接合成分来接合,用气干密度的值处于0.5g/cm3~1.0g/cm3的范围内且处于气干状态的所述木质层叠板来准备试验片,遵照胶合板的日本农林标准(JAS)附录3(3)所规定的“二类浸渍剥离试验”进行测定,由此在该试验片的侧面所露出的接合部分中,未剥离的部分的长度为该接合部分的长度的67%以上。
另外,本发明的木质层叠板根据第二方案的记载,将两片以上的木质单板层叠而构成层叠体,形成该层叠体的层叠面的至少一方的木质单板由油棕材料构成,将所述层叠体升温成预定温度而进行热处理,并且对所述层叠体从与各木质单板的层叠面垂直的方向施加预定的压力而进行按压处理,由此进行接合,所述木质层叠板的特征在于,在所述层叠面的接合中,除了所述油棕材料内部含有的接合成分之外还通过向各层叠面涂布的接合材料的作用来接合,用气干密度的值处于0.5g/cm3~1.0g/cm3的范围内且处于气干状态的所述木质层叠板来准备试验片,遵照胶合板的日本农林标准(JAS)附录3(3)所规定的“二类浸渍剥离试验”进行测定,由此在该试验片的侧面所露出的接合部分中,未剥离的部分的长度为该接合部分的长度的67%以上。
另外,本发明根据第三方案的记载,以第二方案记载的木质层叠板为基础,其特征在于,用处于气干状态的所述木质层叠板来准备试验片,符合于胶合板的日本农林标准(JAS)附录3(3)所规定的“一类浸渍剥离试验”的基准。
另外,本发明根据第四方案的记载,以第二或第三方案记载的木质层叠板为基础,其特征在于,关于所述接合材料对所述各层叠面的涂布量,对一个层叠面的总量以固体含量计而为120g/m2以下。
另外,本发明根据第五方案的记载,以第一至第四方案中任一方案记载的木质层叠板为基础,其特征在于,在由油棕材料以外的树种构成的两片以上的木质单板之间分别层叠由油棕材料构成的木质单板。
另外,本发明根据第六方案的记载,以第一至第五方案中任一方案记载的木质层叠板为基础,其特征在于,由所述油棕材料构成的木质单板是通过旋切机或刨切机等切削单元对油棕的树干材料进行切削而成的木质单板。
另外,本发明的木质层叠板根据第七方案的记载,其特征在于,使用第一至第六方案中任一方案记载的木质层叠板作为中间件,进行将该中间件升温成比所述热处理的温度高的温度的第二热处理,并进行对所述中间件从与各木质单板的交界面垂直的方向施加比所述按压处理高的压力的第二按压处理,由此进行压密化,压密化后的气干密度的值处于1.0g/cm3~1.5g/cm3的范围内。
另外,本发明的木质层叠板的制造方法根据第八方案的记载,其特征在于,包括:层叠工序,将两片以上的木质单板组合而形成层叠体,将形成该层叠体的各层叠面的至少一方设为由油棕材料构成的木质单板;及接合工序,将该层叠工序后的层叠体升温成预定温度而进行热处理,并对所述层叠体从与各木质单板的层叠面垂直的方向施加预定的压力而进行按压处理,由此将所述层叠面接合,使所述接合工序后的气干密度的值处于0.5g/cm3~1.0g/cm3的范围内。
另外,本发明根据第九方案的记载,以第八方案记载的木质层叠板的制造方法为基础,其特征在于,在所述层叠工序之前,包括向形成所述层叠体的各层叠面的一方或两方的木质单板的表面涂布接合材料的涂布工序,关于向所述层叠面涂布的所述接合材料的涂布量,对一个层叠面的总量以固体含量计而为120g/m2以下。
另外,本发明根据第十方案的记载,以第八或第九方案记载的木质层叠板的制造方法为基础,其特征在于,所述接合工序中的所述热处理是80℃~180℃的温度下1分钟~60分钟的干热处理。
另外,本发明根据第十一方案的记载,以第八至第十方案中任一方案记载的木质层叠板的制造方法为基础,其特征在于,在所述接合工序后,不经过对所述热处理中升温了的所述层叠体进行冷却的冷却工序而对所述按压处理进行解压。
发明效果
根据上述结构,本发明的木质层叠板由将两片以上的木质单板层叠而成的层叠体构成。在此,各木质单板的形成层叠面(接合的两片木质单板的交界面)的至少一方是由油棕材料构成的木质单板。需要说明的是,层叠的各木质单板的纤维方向可以平行或者可以垂直。而且,可以是以任意的角度层叠。
这样,根据上述结构,能够将到目前为止未利用而放任不管的油棕的树干材料有效地利用为本来的木质材料。此外,由于能够将油棕的树干材料的大部分直接利用,因此不会产生中间工序中的新的产业废弃物。
另外,根据上述结构,层叠体包括仅通过油棕材料内部含有的接合成分来接合的木质层叠板及除了该接合成分之外还涂布接合材料(粘结剂)来接合的木质层叠板这两方。而且,即使在涂布接合材料(粘结剂)的情况下,其使用量也为少量而制造成本不会升高。由此,能够提供一种具有实用的物性且能够以低成本进行生产的木质层叠板。
另外,根据上述结构,该木质层叠板的气干密度的值处于0.5g/cm3~1.0g/cm3的范围内。由此,即便在使用气干密度的值小的油棕材料的情况下,也能够提供具有实用的物性的木质层叠板。
另外,根据上述结构,即便是仅通过油棕材料内部含有的接合成分来接合的木质层叠板的情况下,也能够符合于胶合板的日本农林标准(JAS)附录3(3)所规定的“二类浸渍剥离试验”。
具体而言,在遵照“二类浸渍剥离试验”的测定中,在木质层叠板的试验片的侧面所露出的接合部分中,未剥离的部分的长度成为该接合部分的长度的67%以上。通过使试验片的接合部分中的未剥离的部分的长度为67%以上,即便在未使用接合材料(粘结剂)的情况下,接合强度也优异而能够使用于广泛的用途。由此,能够得到除了上述各作用效果之外而且接合部分的接合强度也优异的木质层叠板。
另外,根据上述结构,即便在使用了少量接合材料(粘结剂)的木质层叠板的情况下,也能够符合于胶合板的日本农林标准(JAS)附录3(3)所规定的“二类浸渍剥离试验”。此外,在使用了少量接合材料(粘结剂)的木质层叠板的情况下,能够符合于胶合板的日本农林标准(JAS)附录3(3)所规定的“一类浸渍剥离试验”的基准。由此,能够得到接合部分的接合强度进一步提高的木质层叠板。
另外,根据上述结构,在使用少量接合材料(粘结剂)的情况下,关于接合材料对各层叠面的涂布量,对1个层叠面的总量以固体含量计而优选为120g/m2以下。由此,不会出现接合材料的使用量多而制造成本升高这样的情况,能够提供具有实用的物性且能够以低成本进行生产的木质层叠板。
另外,根据上述结构,可以在由油棕材料以外的树种构成的两片以上的木质单板之间分别层叠由油棕材料构成的木质单板。即使在这种情况下,在各木质单板的交界面也必然存在油棕单板,各木质单板彼此的接合不使用接合材料(粘结剂)或者使用少量的接合材料(粘结剂),由此,能够得到通过油棕材料在内部含有的树脂成分及/或糖类的接合能力而各木质单板彼此接合而成的木质层叠板。
另外,根据上述结构,由油棕材料构成的木质单板可以是通过旋切机或刨切机等切削单元对油棕的树干材料进行切削而成的木质单板。这样,通过利用旋切机或刨切机等切削单元来形成单板,能够稳定且大量地形成预定厚度的单板。而且,能够将油棕的树干材料从边材至芯材完全利用。
此外,使用上述的木质层叠板作为中间件(预制件),而且进行高温的热处理及高压的按压处理而进行压密化,由此能够形成为增大木质层叠板的密度而表面硬度、磨损强度优异的压密化的木质层叠板。此时,压密化后的气干密度的值优选处于1.0g/cm3~1.5g/cm3的范围内。此外,通过将压密化前的木质层叠板作为中间件(预制件)进行运输,由此与将油棕单板原封不动地运输的情况相比,能够减小运输容积而抑制运输成本。
另外,根据上述结构,本发明的木质层叠板的制造方法具有层叠工序和接合工序。由此,能够将到目前为止未利用而放任不管的油棕的树干材料有效地利用为本来的木质材料。此外,由于能够将油棕的树干材料的大部分直接利用,因此不会产生中间工序中的新的产业废弃物。
另外,根据上述结构,首先,在层叠工序中,将各木质单板组合而将形成各层叠面的至少一方的木质单板作为油棕材料进行层叠来构成层叠体。在此,层叠的各木质单板的纤维方向可以平行,或者可以垂直。而且,可以是以任意的角度层叠。
接下来,在接合工序中,将涂布工序后的层叠体升温成预定温度而进行热处理,并且对层叠体从与各木质单板的层叠面垂直的方向施加预定的压力而进行按压处理。需要说明的是,使该接合工序后的木质层叠板的气干密度的值处于0.5g/cm3~1.0g/cm3的范围内。由此,能够得到各木质单板的层叠面牢固地接合的木质层叠板。
另外,根据上述结构,可以在层叠工序之前进行涂布工序。在该涂布工序中,向形成由两片以上的木质单板构成的层叠体的层叠面的一方或两方的木质单板的表面涂布接合材料(粘结剂)。在此,关于向木质单板的表面涂布的接合材料(粘结剂)的涂布量,对1个层叠面的总量以固体含量计而优选为120g/m2以下。由此,不会出现接合材料(粘结剂)的使用量多而成本升高的情况,能够提供一种具有实用的物性且能够以低成本进行生产的木质层叠板的制造方法。
另外,根据上述结构,接合工序中的热处理优选为80℃~180℃的温度下1分钟~60分钟的干热处理。这样,通过将热处理设为干热处理,不需要蒸气处理等使用特殊的装置的湿热处理,以往使用的一般的胶合板用热处理装置可以直接使用。
另外,根据上述结构,在接合工序后,可以不经过对热处理中升温了的层叠体进行冷却的冷却工序而对按压处理进行解压。由此,能够提供一种能够缩短木质层叠板的制造时间、具有实用的物性且能够以低成本进行生产的木质层叠板的制造方法。
由此,根据本发明,能够提供木质层叠板及其制造方法,将到目前为止未被利用而放任不管的油棕的树干材料有效地利用为本来的木质材料,不会产生新的产业废弃物,并且具有实用的物性且能够以低成本进行生产。而且,根据本发明,能够提供也可以利用为压密层叠板的预制件的木质层叠板及其制造方法。
附图说明
图1是在第一实施方式中表示木质层叠板的制造工序的概要的流程图。
图2是在第一实施方式的切削工序中表示通过旋切机进行油棕的树干材料的单板化的工序的概略图。
图3是在第一实施方式的层叠工序中表示对多个油棕单板进行层叠时的组合的概略图。
图4是在第一实施方式的层叠工序中表示由多个油棕单板构成的木质层叠板的接合前的结构的概略图。
图5是表示第一实施方式的接合工序后的木质层叠板的概略图。
图6是在第二实施方式的层叠工序中表示由油棕单板和其他树种单板构成的木质层叠板的接合前的结构的概略图。
图7是表示第二实施方式的接合工序后的木质层叠板的概略图。
图8是在第三实施方式中表示木质层叠板的制造工序的概要的流程图。
图9是在第五实施方式的压密化中表示压密化前的木质层叠板(a)和压密化后的木质层叠板(b)的概略图。
图10是在第五实施方式中表示制造压密化的木质层叠板的压密化装置的概要的剖视图。
图11是在第五实施方式中表示木质层叠板的压密化工序的概要的工序图。
具体实施方式
在本发明中,木质层叠板是指将相同或不同的树种的单板进行层叠接合而成的木质材料,例如,除了基于日本农林标准(JAS)的单板层叠材料及胶合板之外,还可列举其他的具有层叠构造的板材或集成材料等。而且,本发明的木质层叠板也可以使用为通过压密化工序提高密度而制造强度优异的压密化的木质层叠板时的作为中间件的预制件。
另外,在本发明中,油棕也称为油棕属(油椰子),是被分类成西非原产的椰子科油棕属的单子叶植物的总称,作为以油脂的提取为目的的商业作物而以马来西亚、印度尼西亚为中心被大规模地栽培。成木由单一的树干构成,高度达到20m。叶为羽状且长度3~5m左右,每年新生长20~30片。
另外,如上所述,油棕在种植后25~30年,果实的收获量减少而到达经济寿命,约每25年进行再种植。油棕的栽培以油脂的提取为目的而仅利用果肉和种子,因此其树干材料到目前为止未被有效利用,作为产业废弃物而废弃处理或闲置于农场。
油棕的树干材料的成分虽然根据产地而存在些许的差异,但是通常为30.6%的纤维素、33.2%的半纤维素、木质素(28.5%的总木质素=24.7%的克拉松(klason)木质素+3.8%的酸可溶性木质素)、3.6%的提取成分、4.1%的灰分(Characterization inChemical Composition of the Oil Palm;Journal of the Japan Institute ofEnergy,87(2008)383-388)。
另外,在油棕的树干材料的截面存在有可视的直径0.4~1.2mm左右的维管束及在其周围贮藏淀粉等的薄壁细胞等。上述的细胞壁由纤维素、半纤维素及木质素等树脂成分形成,此外,树干材料含有约10%的游离糖(主要是蔗糖、葡萄糖、果糖等)、约25%的淀粉(上述非专利文献1)。
以下,根据附图来说明本发明的木质层叠板的各实施方式。需要说明的是,本发明没有限定为下述所示的各实施方式。
第一实施方式:
本第一实施方式涉及仅由油棕单板构成的木质层叠板及其制造方法,对于不使用其他的接合材料(粘结剂)的方法进行说明。在此,按照其制造工序使用附图进行说明。图1是在本第一实施方式中表示木质层叠板的制造工序的概要的流程图。在图1中,木质层叠板的制造工序具有切削工序S1、干燥工序S2、层叠工序S3、接合工序S4及解压工序S5。以下,按照各工序来说明本第一实施方式的木质层叠板及其制造方法。
《切削工序S1》
首先,在切削工序S1中,由油棕的树干材料形成单板。在本发明中,关于单板的形成方法没有特别限定,可以使用基于锯板的制材法、或者连续的基于旋切机或刨切机等切削装置的剥板法。需要说明的是,在本第一实施方式中,采用了生产性优异且能够形成连续且均匀的单板的基于旋切机的方法。
因此,在本第一实施方式中,说明通过旋切机来形成单板的方法。图2是表示通过旋切机对油棕的树干材料进行单板化的工序的概略图。首先,从采伐的油棕的树干切断出预定长度的油棕树干材料WD。将该油棕树干材料WD安设于旋切机(装置)(在图2中省略装置详情)。
接下来,使油棕树干材料WD以其树干的中心为旋转轴而旋转,通过刀具CT与萝卜的旋片一样地进行周向的切片。这样,从油棕树干材料WD的周围(边材)朝向中心(芯材),得到预定厚度的油棕连续剥离板UWD。需要说明的是,油棕树干材料WD在其截面没有年轮,能够得到均质的油棕连续剥离板UWD。而且,由于没有年轮,因此在油棕连续剥离板UWD的表面出现直木纹。
在该油棕树干材料WD中,从周围(边材)朝向中心(芯材)而密度逐渐变小。即,边材的密度为约0.6g/cm3左右,相对于此,芯材的密度减小为约0.2g/cm3左右。其结果是,油棕连续剥离板UWD的密度逐渐减小地变化。
将该油棕连续剥离板UWD切断成预定长度,得到油棕单板W。通常,油棕单板W的切断连续地进行。该油棕单板W如上所述其密度逐渐变化。然而,在1片油棕单板W内,通过限定的长度和旋片工序,能得到大致均质的密度。
另外,在本第一实施方式中,反之利用此情况,能够选择性地供应任意的密度的油棕单板W。即,考虑目标的木质层叠板的厚度(层叠接合后的厚度)和密度(层叠接合后的密度),能够供应所需片数的所需厚度(层叠接合前的厚度)和密度(层叠接合前的密度)的油棕单板W。
《干燥工序S2》
接下来,在干燥工序S2中,对通过切削工序S1切断后的油棕单板W进行干燥。油棕单板W的干燥可以通过对木材的单板进行干燥的通常的装置、工序进行。
《层叠工序S3》
接下来,在层叠工序S3中,将干燥后的油棕单板W层叠多片(在通常的胶合板中为奇数片,但是在本发明中并不局限于奇数片)而构成层叠体NW1(参照图4)。在将这些油棕单板W进行层叠时的组合中,可以将各单板的纤维方向(木纹的方向)以任意的方向组合。
例如,在制造单板层叠材料时,使各油棕单板W的纤维方向相互平行地层叠。另一方面,在制造胶合板时,各油棕单板W的纤维方向相互交叉(大致正交)地交替层叠。需要说明的是,在本第一实施方式中,可以使各油棕单板W的纤维方向交叉成不是正交方向的任意的角度地层叠。此外,可以使多片油棕单板W中的仅表层附近的油棕单板W交叉地层叠,或者可以仅内层附近的油棕单板W交叉地层叠。
在此,以各油棕单板W的纤维方向交叉(大致正交)地交替层叠的胶合板为例进行说明。在这样的胶合板中,通过接合的各油棕单板W交叉(大致正交),而相互增补强度,完成的木质层叠板的物性较大地提高。
图3是表示将多片(在本第一实施方式中为5片)油棕单板W层叠时的组合的概略图。在图3(a)中,首先,准备以纤维方向为长边而朝向同一方向的3片油棕单板W1、W3、W5。接下来,在图3(b)中,准备以纤维方向与先前的3片油棕单板W1、W3、W5正交的方式以纤维方向为短边的2片油棕单板W2、W4。
并且,向以纤维方向为长边的3片油棕单板W1、W3、W5(均为涂布工序后)之间插入以纤维方向为短边的2片油棕单板W2、W4(均为涂布工序后)。这5片油棕单板W1、W2、W3、W4、W5相互使纤维方向交叉地层叠,构成由5层组成的层叠体NW1(参照图4)。
《接合工序S4》
接下来,在接合工序S4中,将通过层叠工序S3构成的层叠体NW1的各层叠面接合。在此,对于层叠体NW1的接合进行说明。图4示出由5片油棕单板W1、W2、W3、W4、W5构成的接合之前的层叠体NW1的结构。
在此,对于层叠体NW1的接合进行说明。本发明者们到目前为止研讨了木材的压密固定化及木材的塑性加工。根据其原委,本发明者们作出了木材的压密固定化方法(专利第4787432号)及塑性加工木材(专利第5138080号)等多个发明。而且,本发明者们有效利用这些技术见解及装置而进一步进化,开发了不需要粘结剂的油棕单板的压密固定化技术(PCT/JP2012/76506)。
本发明涉及如下的技术:使该油棕单板的压密固定化技术进一步发展,仅通过干热处理和一定程度的按压处理就能够进行油棕单板彼此、或者油棕单板与其他树种单板的接合。需要说明的是,在本发明中,在层叠体NW1的接合中,不需要特殊的装置,可以使用将热板和加压机构组合而成的装置。即,能够有效利用通常的胶合板的制造时在粘结剂的固化中使用的热压机等。
在本第一实施方式的接合工序S4中,对在层叠工序S3中将多片油棕单板W层叠而成的层叠体NW1以预定温度进行热处理,对该加温后的层叠体NW1从层叠方向即与接合的层叠面垂直的方向施加预定的按压力而进行按压处理。通过将该热处理温度和按压处理压力维持预定时间,层叠体NW1的各油棕单板W的层叠面接合而成为木质层叠板WB1。需要说明的是,也可以取代如上所述对于加温后的层叠体NW1进行按压处理的情况,首先进行加温前的按压处理(冷压处理),之后将该冷压后的层叠体NW1加温成预定温度而进行热处理。
作为本发明中的接合条件,首先,热处理的预定温度没有特别限定,但是为例如80~180℃的温度范围内,优选为100~150℃的温度范围内。而且,在作为压密化的木质层叠板的预制件而使用时,预定温度优选为80~150℃的温度范围内,而且更优选为100~130℃的温度范围内。另一方面,维持该温度范围的时间根据接合的单板的片数、厚度等而适当选定,没有特别限定,例如为1分钟~60分钟的范围内,优选为5分钟~30分钟的范围内。
另外,从与接合的层叠面垂直的方向施加的预定压力根据接合的单板的片数、厚度等而适当选定,没有特别限定,例如为5~50kg/cm2的压力范围内,优选为10~30kg/cm2的压力范围内。而且,在作为压密化的木质层叠板的预制件而使用时,预定压力也优选为5~50kg/cm2的压力范围内,而且,更优选为10~30kg/cm2的压力范围内。需要说明的是,接合后的气干密度(含水率15质量%的气干状态下的密度)的值可以通过预先计算出的压缩厚度进行控制。
在此,在本第一实施方式中,通过该接合,各油棕单板W的交界面不需要粘结剂而牢固地自行粘结。关于油棕单板W进行自行粘结的理由虽然不清楚,但是可认为通过油棕的树干材料所包含的树脂成分、糖类等即纤维素、半纤维素、木质素、游离糖(主要是蔗糖、葡萄糖、果糖等)、及淀粉的各成分的复合作用而牢固地粘结,并且有助于木质层叠板WB1自身的物性的提高。
上述各成分中,纤维素构成细胞壁的骨架,向其夹杂半纤维素而木质素作为粘结成分发挥作用。而且,油棕中特别多地含有的游离糖及淀粉与木质素一起复合地发挥作用,可认为能发挥本发明固有的作用效果。需要说明的是,油棕的树干材料所包含的树脂成分、糖类等的接合通过湿热处理而有效,但是不是通过湿热处理而仅通过干热处理也能够展现出充分的接合强度。此时,也可认为干热处理后的油棕单板中包含的水分发挥某些作用。
《解压工序S5》
接下来,在解压工序S5中,通过接合工序S4将层叠体NW1的各层叠面接合之后,对按压处理压力进行解压而得到木质层叠板WB1。图5示出解压工序后的木质层叠板WB1。在此,接合前的层叠体NW1(图4)与接合后的木质层叠板WB1(图5)在长度方向及宽度方向的尺寸未出现较大的变化。相对于此,在厚度方向即层叠方向(图示上下方向)上观察到变化(在图中不好理解),由于接合时的热处理及按压处理而被压缩,从而木质层叠板WB1的密度大于接合前的层叠体NW1的密度。需要说明的是,通过使解压工序S5后的气干密度的值处于0.5g/cm3~1.0g/cm3的范围内而能够得到良好的物性。
在该解压工序S5中,可以对木质层叠板WB1以维持按压处理压力的状态使温度下降进行冷却,然后对按压处理压力进行解压(冷却解压)。而且,也可以对接合后的木质层叠板WB1以维持热处理温度的状态对按压处理压力进行解压(高温解压),然后进行冷却。在上述的情况下,以维持热处理温度的状态对按压处理压力进行解压(高温解压)的情况与冷却解压相比,从接合工序S4至解压工序S5的处理时间缩短,能削减木质层叠板WB1的制造成本,因此优选。
但是,在解压工序S5中,在以维持热处理温度的状态对按压处理压力进行解压(高温解压)的情况下,木质层叠板WB1的气干密度(含水率15质量%的气干状态下的密度)的值对接合强度造成影响,因此需要注意。即,在通过接合工序S4中的按压处理而接合后的木质层叠板WB1的气干密度的值变大的情况下,在高温解压时,接合面有时会产生局部性的剥离。
虽然其理由不清楚,但是构成木质层叠板WB1的油棕材料在内部保持水分。这些水分在接合工序S4时以高温高压的状态保持于油棕材料内部、层叠面。在维持高温的状态进行解压的情况下,该高温高压的水分作为高压的水蒸气向木质层叠板WB1的外部放出。此时,可认为如果木质层叠板WB1的气干密度的值变大,则通过油棕材料放出的量减少,成为从接合面膨胀的水蒸气而导通。由此,可认为在木质层叠板WB1的接合面产生局部性的剥离。因此,在解压工序S5中,在以维持热处理温度的状态对按压处理压力进行解压(高温解压)的情况下,优选使接合工序S4后的木质层叠板WB1的气干密度的值处于1.0g/cm3以下。
这样制造的木质层叠板WB1的油棕单板W的交界面不需要粘结剂而接合(自行粘结),且具有实用的物性。该木质层叠板WB1的物性作为简单的构造材料、捆包材料而具有充分的接合强度,在该状态下可以作为产业物资使用。而且,该木质层叠板WB1的作为压密化的木质层叠板所使用的预制件的使用价值也高,通过密度的提高而减小运输容积,且具有能够搬运的接合强度而具有运输变得容易这样的特征。
实施例1
以下,作为本第一实施方式的木质层叠板WB1的物性,通过实施例1来说明密度(气干密度)的变化和接合强度。
A.油棕单板W的准备(切削工序S1、干燥工序S2)
准备了使用旋切机从同一油棕树干材料WD以旋片方式切成薄片而干燥后的多个油棕单板W。上述的油棕单板W的尺寸为厚度约5mm,长度约300mm,宽度约200mm,准备了以纤维方向(木纹方向)为长度方向的结构和以纤维方向(木纹方向)为宽度方向的结构两方。需要说明的是,使用压密化前的各油棕单板W的气干密度的值为约0.35g/cm3的结构。
B.层叠体NW1的准备(层叠工序S3)
在本实施例1中,都是将上述油棕单板W组合5片而准备了多个层叠体NW1。这些层叠体NW1相互使纤维方向交叉(大致正交)地层叠而成为由5层(厚度约25mm)构成的结构。需要说明的是,在形成层叠体NW1时,未向各交界面赋予粘结剂等其他的成分。
C.层叠体NW1的热处理及按压处理(接合工序S4、解压工序S5)
对于这样准备的各层叠体NW1,使用通常的胶合板的制造时在粘结剂的固化中使用的热压机进行了基于干热处理及按压处理的接合。需要说明的是,在本实施例1中,将干热处理的热处理温度设为80℃、100℃及120℃这3个水准,在各层叠体NW1达到热处理温度之后施加加压压力(按压处理),将加压后保持时间设为0分钟、5分钟、10分钟及15分钟这4个水准。加压处理后的木质层叠板WB1不进行冷却而对加压压力进行解压,然后进行自然冷却。需要说明的是,在本实施例1中,接合后的气干密度的值通过预先计算出的压缩厚度而进行控制。这样,得到了接合后的气干密度为0.6g/cm3及0.8g/cm3这2个水准的木质层叠板WB1。
D.接合强度(基于浸渍的接合部分的剥离)
对于如上所述得到的各木质层叠板WB1,遵照胶合板的日本农林标准(JAS)附录3(3)所规定的“二类浸渍剥离试验”而测定了接合强度。首先,由各木质层叠板WB1制作长度方向75mm×宽度方向75mm的试验片,将该试验片在70℃的温水中浸渍了2小时。然后,将从温水中取出的试验片在60℃的气氛下干燥了3小时。
在该浸渍、干燥后的试验片中,通过目视判断了试验片的侧面所露出的接合部分是否产生剥离。判断基准是未剥离的部分的长度为50mm以上(试验片的长度的67%以上)的情况为合格(无剥离)。对于各木质层叠板WB1的剥离的有(×)无(○)如表1所示。
[表1]
在表1中,在气干密度为0.6g/cm3的木质层叠板WB1中,在80℃~120℃的任意的热处理温度下,如果加压后保持时间为5分钟以下的话,则接合强度都不充分。然而,在100℃及120℃的热处理温度下,加压后保持时间为10分钟而接合强度变得良好,在80℃的热处理温度下,加压后保持时间为15分钟而接合强度变得良好。
另一方面,在气干密度为0.8g/cm3的木质层叠板WB1中,在100℃及120℃的热处理温度下,加压后保持时间为5分钟而接合强度良好。而且,在80℃的热处理温度下,加压后保持时间为10分钟而接合强度良好。
由此,本实施例1的各木质层叠板WB1具有实用的接合强度,可以作为简单的构造材料、捆包材料等产业物资使用。而且,考虑接合后的气干密度的值而控制热处理温度和加压后保持时间,由此也能够得到适合于日本农林标准(JAS)附录3(3)所规定的“二类浸渍剥离试验”而湿润强度优异的木质层叠板。需要说明的是,在将该木质层叠板使用为压密化的木质层叠板的预制件时,不需要适合于“二类浸渍剥离试验”。
第二实施方式:
本第二实施方式涉及由油棕单板和其他树种的单板构成的木质层叠板及其制造方法,对于不使用其他的接合材料(粘结剂)的方法进行说明。在此,按照制造工序,使用附图进行说明。本第二实施方式的木质层叠板的制造工序的概要与上述第一实施方式相同(参照图1)。以下,按照各工序来说明本第二实施方式的木质层叠板及其制造方法。
《切削工序S1》
首先,在切削工序S1中,由油棕的树干材料形成单板。而且,也由其他树种(在本第二实施方式中,使用了马占相思树(Acacia mangium))的树干材料形成单板。需要说明的是,在本第二实施方式中,对于油棕单板及马占相思树单板中的任一个,都与上述第一实施方式同样,采用了生产性优异且能够形成连续且均匀的单板的基于旋切机的方法。需要说明的是,在本第二实施方式中关于通过旋切机形成单板的方法,与上述第一实施方式同样,省略说明(参照图2及图3)。
《干燥工序S2》
接下来,在干燥工序S2中,对于由切削工序S1切断后的油棕单板W及马占相思树单板AW进行干燥。与上述第一实施方式同样,油棕单板W及马占相思树单板AW的干燥通过对木材的单板进行干燥的通常的装置、工序进行。
《层叠工序S3》
接下来,在层叠工序S3中,将干燥后的马占相思树单板AW与油棕单板W交替层叠而构成层叠体NW2(参照图6)。在将上述的油棕单板W与马占相思树单板AW层叠时的组合中,可以将各单板的纤维方向(木纹的方向)以任意的方向组合。
例如,可以使油棕单板W与马占相思树单板AW的纤维方向相互平行地层叠,或者可以使油棕单板W与马占相思树单板AW的纤维方向相互交叉(大致正交)地交替层叠。而且,可以使各油棕单板W与马占相思树单板AW的纤维方向交叉成不是正交方向的任意的角度地层叠。
在此,以各油棕单板W与马占相思树单板AW的纤维方向交叉(大致正交)地交替层叠的胶合板为例进行说明。在这样的胶合板中,接合的各油棕单板W与马占相思树单板AW交叉(大致正交),由此相互增补强度,完成的木质层叠板的物性较大地提高。
在本第二实施方式中,向以纤维方向为长边的2片马占相思树单板AW1、AW2(均为涂布工序后)之间插入以纤维方向为短边的1片油棕单板W6(未经由涂布工序)。这3片单板AW1、W6、AW2相互使纤维方向交叉地层叠,构成由3层组成的层叠体NW2(参照图6)。
《接合工序S4》
接下来,在接合工序S4中,将由层叠工序S3构成的层叠体NW2的各层叠面接合。在此,对于层叠体NW2的接合进行说明。在本第二实施方式中,也与上述第一实施方式同样,层叠体NW2的接合不需要特殊的装置,可以使用将热板与加压机构组合后的装置。即,能够有效利用通常的胶合板的制造时使用的热压机等。
在本第二实施方式的接合工序S4中,将在涂布工序S3中向2片马占相思树单板AW1、AW2之间插入1片油棕单板W6而层叠的层叠体NW2以预定温度进行热处理,对于该加温后的层叠体NW2,从层叠方向、即与接合的层叠面垂直的方向施加预定按压力而进行按压处理。通过将该热处理温度和按压处理压力维持预定时间,层叠体NW2的各油棕单板W与马占相思树单板AW的层叠面接合而成为木质层叠板WB2。
需要说明的是,在本第二实施方式中,也可以取代对于加温后的层叠体NW2进行按压处理的情况,而首先进行加温前的按压处理(冷压处理),然后将该冷压后的层叠体NW2加温成预定温度而进行热处理。需要说明的是,本第二实施方式中的接合条件(热处理温度、维持温度范围的时间及向层叠面施加的压力)与上述第一实施方式相同。
在此,在本第二实施方式中,通过该接合,油棕单板W与马占相思树单板AW的交界面不需要粘结剂而牢固地自行粘结。关于油棕单板W与马占相思树单板AW进行自行粘结的理由,可认为与上述第一实施方式相同。即,可认为通过油棕的树干材料所包含的树脂成分、糖类等即纤维素、半纤维素、木质素、游离糖(主要是蔗糖、葡萄糖、果糖等)、及淀粉的各成分的复合作用而牢固地粘结,并且有助于木质层叠板WB2自身的物性的提高。
《解压工序S5》
接下来,在解压工序S5中,在通过接合工序S4将层叠体NW2的各层叠面接合之后,对按压处理压力进行解压而得到木质层叠板WB2。图7示出解压工序后的木质层叠板WB2。在此,接合前的层叠体NW2(图6)与接合后的木质层叠板WB2(图7)在长度方向及宽度方向的尺寸中未出现较大的变化。相对于此,沿厚度方向即层叠方向(图示上下方向)观察到变化(在图中不好理解),通过接合时的热处理及按压处理被压缩而木质层叠板WB2的密度大于接合前的层叠体NW2的密度。需要说明的是,通过使解压工序S5后的气干密度的值处于0.5g/cm3~1.0g/cm3的范围内而能够得到良好的物性。
在该解压工序S6中,可以是对木质层叠板WB2以维持按压处理压力的状态使温度下降进行冷却,然后对按压处理压力进行解压(冷却解压)。而且,也可以是对接合后的木质层叠板WB2以维持热处理温度的状态对按压处理压力进行解压(高温解压),然后进行冷却。在上述的情况下,以维持热处理温度的状态对按压处理压力进行解压(高温解压)的情况与冷却解压相比,从接合工序S4至解压工序S5的处理时间缩短,能削减木质层叠板WB2的制造成本,因此优选。
但是,在解压工序S5中,在以维持热处理温度的状态对按压处理压力进行解压(高温解压)的情况下,木质层叠板WB2的气干密度(含水率15质量%的气干状态下的密度)的值对接合强度造成影响,因此需要注意。即,在通过接合工序S4中的按压处理而接合后的木质层叠板WB2的气干密度的值变大的情况下,在高温解压时,接合面有时会产生局部性的剥离。
虽然其理由不清楚,但是构成木质层叠板WB2的油棕材料和马占相思树材料在其内部保持水分。这些水分在接合工序S4时以高温高压的状态保持于油棕材料内部、马占相思树材料内部及层叠面。在维持高温的状态进行解压的情况下,该高温高压的水分作为高压的水蒸气向木质层叠板WB2的外部放出。此时,可认为如果木质层叠板WB2的气干密度的值变大,则通过油棕材料和马占相思树材料放出的量减少,成为从接合面膨胀的水蒸气而导通。由此,可认为在木质层叠板WB2的接合面产生局部性的剥离。因此,在解压工序S5中,在以维持热处理温度的状态对按压处理压力进行解压(高温解压)的情况下,优选使接合工序S4后的木质层叠板WB2的气干密度的值处于1.0g/cm3以下。
这样制造的木质层叠板WB2的油棕单板W与马占相思树单板AW的交界面不需要粘结剂而接合(自行粘结),且具有实用的物性。该木质层叠板WB2的物性作为简单的构造材料、捆包材料而具有充分的接合强度,在该状态下可以作为产业物资使用。而且,该木质层叠板WB2的作为压密化的木质层叠板所使用的预制件的使用价值也高,通过密度的提高而减小运输容积,且具有能够搬运的接合强度而具有运输变得容易这样的特征。
实施例2
以下,作为本第二实施方式的木质层叠板WB2的物性,通过实施例2来说明密度(气干密度)的变化和接合强度。
A.油棕单板W及马占相思树单板AW的准备(切削工序S1、干燥工序S2)
准备了使用旋切机从同一油棕树干材料WD以旋片方式切成薄片而干燥后的多个油棕单板W。上述的油棕单板W的尺寸为厚度约5mm,长度约300mm,宽度约200mm,准备了以纤维方向(木纹方向)为宽度方向的结构。需要说明的是,使用了压密化前的各油棕单板W的气干密度的值为约0.35g/cm3的结构。
另一方面,准备了使用旋切机从同一马占相思树树干材料以旋片方式切成薄片而干燥后的多个马占相思树单板AW。上述的马占相思树单板AW的尺寸为厚度约3mm,长度约300mm,宽度约200mm,准备了以纤维方向(木纹方向)为长度方向的结构。需要说明的是,使用了压密化前的各马占相思树单板AW的气干密度的值为约0.7g/cm3的结构。
B.层叠体NW2的准备(层叠工序S3)
在本实施例2中,都是在2片马占相思树单板AW之间组合1片油棕单板W而准备了多个层叠体NW2。这些层叠体NW2相互使纤维方向交叉(大致正交)地层叠而成为由3层构成的结构。需要说明的是,在形成层叠体NW2时,未向各交界面赋予粘结剂等其他的成分。
C.层叠体NW2的热处理及按压处理(接合工序S4、解压工序S5)
对于这样准备的各层叠体NW2,使用通常的胶合板的制造时在粘结剂的固化中使用的热压机,进行了基于干热处理及按压处理的接合。需要说明的是,在本实施例2中,与上述实施例1同样地将干热处理的热处理温度设为80℃、100℃及120℃这3个水准,在各层叠体NW2达到热处理温度之后施加加压压力(按压处理),将加压后保持时间设为0分钟、5分钟、10分钟及15分钟这4个水准。加压处理后的木质层叠板WB2不进行冷却而对加压压力进行解压,然后进行自然冷却。需要说明的是,接合后的气干密度的值通过预先计算出的压缩厚度而进行控制。在本实施例2中,得到了接合后的气干密度为0.8g/cm3及1.0g/cm3这2个水准的木质层叠板WB2。
D.接合强度(基于浸渍的接合部分的剥离)
对于如上所述得到的各木质层叠板WB2,与上述实施例1同样地遵照胶合板的日本农林标准(JAS)附录3(3)所规定的“二类浸渍剥离试验”而测定了接合强度。首先,由各木质层叠板WB2制作长度方向75mm×宽度方向75mm的试验片,将该试验片在70℃的温水中浸渍了2小时。然后,将从温水中取出的试验片在60℃的气氛下干燥了3小时。
在该浸渍、干燥后的试验片中,通过目视判断了试验片的侧面所露出的接合部分是否产生剥离。判断基准是未剥离的部分的长度为50mm以上(试验片的长度的67%以上)的情况为合格(无剥离)。对于各木质层叠板WB2的剥离的有(×)无(○)如表2所示。
[表2]
在表2中,在气干密度为0.8g/cm3的木质层叠板WB2中,在80℃~120℃的任意的热处理温度下,如果加压后保持时间为5分钟以下的话,则接合强度都不充分。然而,在120℃的热处理温度下,加压后保持时间为10分钟而接合强度变得良好,在100℃的热处理温度下,加压后保持时间为15分钟而接合强度变得良好。
另一方面,在气干密度为1.0g/cm3的木质层叠板WB2中,在100℃及120℃的热处理温度下,加压后保持时间为5分钟而接合强度良好。而且,在80℃的热处理温度下,加压后保持时间为10分钟而接合强度良好。
由此,本实施例2的各木质层叠板WB2具有实用的接合强度,可以作为简单的构造材料、捆包材料等产业物资使用。而且,考虑接合后的气干密度的值而控制热处理温度和加压后保持时间,由此也能够得到适合于日本农林标准(JAS)附录3(3)所规定的“二类浸渍剥离试验”而湿润强度优异的木质层叠板。需要说明的是,在将该木质层叠板使用为压密化的木质层叠板的预制件时,不需要适合于“二类浸渍剥离试验”。
第三实施方式:
本第三实施方式涉及仅由油棕单板构成的木质层叠板及其制造方法,对于少量使用其他的接合材料(粘结剂)的方法进行说明。在此,按照制造工序,使用附图进行说明。图8是在本第三实施方式中表示木质层叠板的制造工序的概要的流程图。在图8中,木质层叠板的制造工序具有切削工序S11、干燥工序S12、涂布工序S13、层叠工序S14、接合工序S15及解压工序S16。以下,按照各工序来说明本第三实施方式的木质层叠板及其制造方法。
《切削工序S11》
首先,在切削工序S11中,由油棕的树干材料形成单板。需要说明的是,在本第三实施方式中,与上述第一实施方式同样,采用了生产性优异且能够形成连续且均匀的单板的基于旋切机的方法。需要说明的是,在本第三实施方式中关于通过旋切机形成单板的方法,与上述第一实施方式同样,省略说明(参照图2及图3)。
《干燥工序S12》
接下来,在干燥工序S12中,对于由切削工序S11切断后的油棕单板W进行干燥。与上述第一实施方式同样,油棕单板W的干燥可以通过对木材的单板进行干燥的通常的装置、工序进行。
《涂布工序S13》
接下来,在涂布工序S13中,在将通过干燥工序S12干燥后的油棕单板W组合而构成木质层叠板时的层叠面(接合的2片油棕单板W的交界面)上涂布接合材料。
在此,接合材料是指能够在木材的接合、粘结中使用的全部的材料。尤其是在本发明中,优选使用各种树脂化合物作为接合材料。作为上述的树脂化合物,可列举例如通过尿素、密胺、酚醛、呋喃或它们的组合与甲醛的缩合反应而得到的化合物或其预备缩合物。这些树脂化合物通常被称为尿素树脂、密胺树脂、酚醛树脂、呋喃树脂等。而且,作为近年来逐渐被使用的树脂化合物,可列举不包含甲醛的聚氨酯树脂、环氧树脂等。需要说明的是,在本第三实施方式中,使用了酚醛树脂作为接合材料。
另外,为了使这些接合材料反应,可以在接合材料中并用催化剂。该催化剂只要根据使用的接合材料的种类和反应温度而适当选定即可。在尿素树脂、密胺树脂、酚醛树脂、呋喃树脂等甲醛缩合型树脂的情况下,通常使用酸催化剂。在本第三实施方式中使用的酚醛树脂的情况下,通过并用酸催化剂而能够降低热处理温度地进行处理。另一方面,即使在酚醛树脂的情况下,也可以不并用酸催化剂而提高热处理温度地进行处理。需要说明的是,在本第三实施方式中,采用了在酚醛树脂中不并用酸催化剂而以高温进行热处理的方法。
酚醛树脂向油棕单板W的表面的涂布可以通过任意的方法进行,但是向油棕单板W的表面涂布的酚醛树脂的量比以往的将木质材料彼此接合时减少。此外,需要仅向油棕单板W的表面涂布酚醛树脂并避免向内部渗透。在由一直以来使用的一般的树种来制造胶合板时,向接合的2片单板的两方的表面涂布充分量的酚醛树脂,例如涂布以固体含量计而为400g/m2~500g/m2的范围内或者其以上的酚醛树脂。
相对于此,油棕材料由于密度小且组织粗糙,因此与其他的树种相比向酚醛树脂的内部的渗透非常大。因此,涂布与以往相同程度的量的酚醛树脂的话,不仅渗透的量成为多量而制造成本变大,而且接合面的酚醛树脂的量减少且接合强度降低。另一方面,与层叠面的接合相关的主要是表面附近的树脂化合物,渗透到内部的树脂化合物对接合强度不起作用。
因此,在本第三实施方式中,采用仅在油棕单板W的表面涂布酚醛树脂的方法。酚醛树脂向油棕单板W的表面的涂布优选通过例如刷涂、辊涂、喷涂、印涂等方法进行。而且,也可以提高涂布的酚醛树脂的粘度而使其难以从油棕单板W的表面向内部渗透。
这样,在本第三实施方式中,在接合后的木质层叠板中,相对于油棕单板W的厚度方向能确保仅在层叠面附近存在酚醛树脂而未渗透到中央部的状态。由此,能够以少的酚醛树脂的量来得到强的接合强度,而且,能够降低木质层叠板的制造成本。
在此,能够得到实用的接合强度的接合材料(在本第三实施方式中为酚醛树脂)的涂布量对1个层叠面以接合材料的固体含量计而优选为120g/m2以下。具体而言,优选处于10g/m2~120g/m2的范围内,更优选处于50g/m2~120g/m2的范围内。而且,接合材料的涂布可以仅涂布于相互接合的油棕单板W的一方的表面,或者可以涂布于两方的表面。无论如何,对1个层叠面,接合材料的总量以固体含量计而为120g/m2以下的量能够得到充分的接合强度。此外,可以不将接合材料涂布于油棕单板W的整个表面,而是格子状、点状等局部性的涂布。
《层叠工序S14》
接下来,在层叠工序S14中,将通过涂布工序S13向层叠面涂布了酚醛树脂的油棕单板W层叠多片(在通常的胶合板中为奇数片,但是在本发明中并不局限于奇数片),构成与上述第一实施方式同样的层叠体NW3(参照图4)。在将上述的油棕单板W层叠时的组合中,可以将各单板的纤维方向(木纹的方向)以任意的方向组合。
例如,在制造单板层叠材料时,使各油棕单板W的纤维方向相互平行地层叠。另一方面,在制造胶合板时,各油棕单板W的纤维方向相互交叉(大致正交)地交替层叠。需要说明的是,在本第三实施方式中,可以使各油棕单板W的纤维方向交叉成不是正交方向的任意的角度地层叠。此外,可以使多片油棕单板W中的仅表层附近的油棕单板W交叉地层叠,或者可以仅内层附近的油棕单板W交叉地层叠。
在此,以各油棕单板W的纤维方向交叉(大致正交)地交替层叠的胶合板为例进行说明。在这样的胶合板中,通过接合的各油棕单板W交叉(大致正交),而相互增补强度,完成的木质层叠板的物性较大地提高。
在本第三实施方式中,与上述第一实施方式同样,向以纤维方向为长边的3片油棕单板W1、W3、W5(均为涂布工序后)之间插入以纤维方向为短边的2片油棕单板W2、W4(均为涂布工序后)。这5片油棕单板W1、W2、W3、W4、W5相互使纤维方向交叉地层叠,构成由5层组成的层叠体NW3(参照图3及图4)。
《接合工序S15》
接下来,在接合工序S15中,将通过层叠工序S14构成的层叠体NW3的各层叠面接合。在此,对层叠体NW3的接合进行说明。在本第三实施方式中,与上述第一实施方式同样不需要特殊的装置,可以使用将热板与加压机构组合而成的装置。即,能够有效利用通常的胶合板的制造时使用的热压机等。
在本第三实施方式中,对于将在涂布工序S13中向层叠面涂布了酚醛树脂的多片油棕单板W层叠后的层叠体NW3以预定的温度进行热处理,对于该加温后的层叠体NW3,从层叠方向、即与接合的层叠面垂直的方向施加预定的按压力而进行按压处理。通过将该热处理温度和按压处理压力维持预定时间,层叠体NW3的各油棕单板W的层叠面接合而成为木质层叠板WB3(参照图5)。需要说明的是,如上所述也可以取代对于加温后的层叠体NW3进行按压处理的情况,而首先进行加温前的按压处理(冷压处理),然后将该冷压后的层叠体NW3加温成预定温度而进行热处理。
作为本第三实施方式中的接合条件,首先,热处理的预定温度没有特别限定,但是优选比接合材料的反应温度高。通常,作为热处理的预定温度,例如为80~180℃的温度范围内,优选为130~160℃的温度范围内。需要说明的是,在本第三实施方式中,如上所述,在酚醛树脂中不并用酸催化剂地进行使用,因此作为热处理温度,优选在140~160℃的温度范围内进行热处理。另一方面,维持该温度范围的时间根据接合的单板的片数、厚度等而适当选定,没有特别限定,但是例如为1分钟~60分钟的范围内,优选为5分钟~30分钟的范围内。
另外,从与接合的层叠面垂直的方向施加的预定的压力根据接合的单板的片数、厚度等而适当选定,没有特别限定,但是例如为5~50kg/cm2的压力范围内,优选为10~30kg/cm2的压力范围内。需要说明的是,接合后的气干密度(含水率15质量%的气干状态下的密度)的值可以通过预先计算出的压缩厚度进行控制。
在此,在本第三实施方式中,通过该接合工序S15,各油棕单板W的层叠面通过酚醛树脂的反应而牢固地接合。关于油棕单板W如上所述通过少量的酚醛树脂进行接合的理由还不清楚,但是可认为通过油棕的树干材料所包含的树脂成分、糖类等即纤维素、半纤维素、木质素、游离糖(主要是蔗糖、葡萄糖、果糖等)、及淀粉的各成分与酚醛树脂的羟甲基(福尔马林)反应而牢固地接合,并且有助于木质层叠板WB3自身的物性的提高。
《解压工序S16》
接下来,在解压工序S16中,在通过接合工序S15将层叠体NW3的各层叠面接合之后,对按压处理压力进行解压而得到木质层叠板WB3。解压工序后的木质层叠板WB1呈与上述第一实施方式同样的形状(参照图5)。在此,接合前的层叠体NW3(图4)与接合后的木质层叠板WB3(图5)在长度方向及宽度方向的尺寸中未出现较大的变化。相对于此,沿厚度方向即层叠方向(图示上下方向)观察到变化(在图中不好理解),由于接合时的热处理及按压处理被压缩而木质层叠板WB3的密度大于接合前的层叠体NW3的密度。需要说明的是,通过使解压工序S16后的气干密度的值处于0.5g/cm3~1.0g/cm3的范围内而能够得到良好的物性。
在该解压工序S16中,可以对木质层叠板WB3以维持按压处理压力的状态使温度下降而进行冷却,然后对按压处理压力进行解压(冷却解压)。而且,可以对于接合后的木质层叠板WB3以维持热处理温度的状态对按压处理压力进行解压(高温解压),然后进行冷却。在上述的情况下,以维持热处理温度的状态对按压处理压力进行解压(高温解压)的情况与冷却解压相比,从接合工序S15至解压工序S16的处理时间缩短,能削减木质层叠板WB3的制造成本,因此优选。
但是,在解压工序S16中,在以维持热处理温度的状态对按压处理压力进行解压(高温解压)的情况下,木质层叠板WB3的气干密度(含水率15质量%的气干状态下的密度)的值对接合强度造成影响,因此需要注意。即,在通过接合工序S15中的按压处理而接合后的木质层叠板WB3的气干密度的值变大的情况下,在高温解压时,接合面有时会产生局部性的剥离。
虽然其理由不清楚,但是构成木质层叠板WB3的油棕材料在内部保持水分。而且,酚醛树脂等接合材料也保有水分。此外,酚醛树脂等的福尔马林缩合反应是脱水反应,此时也产生水分。这些水分在接合工序S15时以高温高压的状态保持于油棕材料内部、层叠面。
在维持高温的状态进行解压的情况下,该高温高压的水分作为高压的水蒸气向木质层叠板WB3的外部放出。此时,可认为如果木质层叠板WB3的气干密度的值变大,则通过油棕材料放出的量减少,成为从接合面膨胀的水蒸气而导通。由此,可认为在木质层叠板WB3的接合面产生局部性的剥离。因此,在解压工序S16中,在以维持热处理温度的状态对按压处理压力进行解压(高温解压)的情况下,通过使接合工序S5后的木质层叠板WB3的气干密度的值处于1.0g/cm3以下而能够得到良好的物性。
实施例3
以下,作为本第三实施方式的木质层叠板WB3的物性,通过实施例3来说明气干密度的变化和接合强度。
A.油棕单板W的准备(切削工序S11、干燥工序S12)
准备了使用旋切机从同一油棕树干材料WD以旋片方式切成薄片而干燥后的多个油棕单板W。上述的油棕单板W的尺寸为厚度约5mm,长度约300mm,宽度约200mm,准备了以纤维方向(木纹方向)为长度方向的结构和以纤维方向(木纹方向)为宽度方向的结构两方。需要说明的是,使用了压密化前的各油棕单板W的气干密度的值为约0.35g/cm3的结构。
B.酚醛树脂向油棕单板W的表面的涂布(涂布工序S13)
在本实施例3中,作为接合材料,使用了酚醛树脂HP3000A(日本旭有机材工业株式会社制造)。该酚醛树脂HP3000A的固体含量(树脂成分)为约70重量%,其粘度为115mPa·s/25℃。
在本实施例3中,在该酚醛树脂HP3000A中未并用催化剂,而且,不进行稀释而在维持初始粘度的状态下,通过刷涂而仅涂布于油棕单板W的一方的表面。酚醛树脂HP3000A的涂布量为160g/m2,换算成固体含量(树脂成分)时,为112g/m2。需要说明的是,涂布后的各油棕单板W充分地进行了保养。
C.层叠体NW3的准备(层叠工序S14)
在本实施例3中,将涂布了酚醛树脂HP3000A之后的油棕单板W组合5片,准备了多个层叠体NW3。上述的层叠体NW3相互使纤维方向交叉(大致正交)地层叠而成为由5层(厚度约25mm)构成的结构。
D.层叠体NW3的热处理及按压处理(接合工序S15、解压工序S16)
对于这样准备的各层叠体NW3,使用通常的胶合板的制造时使用的热压机,进行了干热处理及按压处理。在本实施例3中,作成了接合后的气干密度的值为0.9g/cm3、0.7g/cm3及0.5g/cm3的3个水准/3组的木质层叠板WB3。需要说明的是,各木质层叠板WB3的气干密度的值通过预先计算出的压缩厚度进行控制。
另外,分别对于3组木质层叠板WB3,将干热处理的热处理温度设为140℃、150℃及160℃这3个水准,在各层叠体NW3到达热处理温度之后施加加压压力(按压处理),将加压后保持时间设为5分钟、10分钟、15分钟及20分钟这4个水准。在此,将热处理温度设为140℃以上是由于在酚醛树脂HP3000A中未并用催化剂因此需要高温处理的缘故。
接下来,对于维持了预定的加压后保持时间的木质层叠板WB3,不进行冷却而对加压压力进行解压(高温解压),然后进行自然冷却。这样,得到了属于接合后的气干密度为0.9g/cm3、0.7g/cm3及0.5g/cm3这3组的各一连串的木质层叠板WB3。
在这样得到的木质层叠板WB3的各层叠面中,都确认到了相对于油棕单板W的厚度方向而酚醛树脂仅存在于层叠面附近而未向中央部渗透的情况。
E.接合强度(基于浸渍的接合部分的剥离)
对于如上所述得到的属于气干密度3组的各一连串的木质层叠板WB3,与上述实施例1同样地遵照胶合板的日本农林标准(JAS)附录3(3)所规定的“二类浸渍剥离试验”而测定了接合强度。首先,由各木质层叠板WB3制作长度方向75mm×宽度方向75mm的试验片,将该试验片在70℃的温水中浸渍了2小时。然后,将从温水中取出的试验片在60℃的气氛下干燥了3小时。
在该浸渍、干燥后的试验片中,通过目视判断了试验片的侧面所露出的接合部分是否产生剥离。判断基准是将未剥离的部分的长度为50mm以上(试验片的长度的67%以上)的情况作为合格(无剥离)。对于属于气干密度3组的各一连串的木质层叠板WB3的剥离的有(×)无(○)如表3(气干密度:0.9)、表4(气干密度:0.7)及表5(气干密度:0.5)所示。
[表3]
在表3中,对于气干密度为0.9g/cm3的木质层叠板WB3,在140℃的热处理温度下,加压后保持时间为5分钟以下的话,接合强度不充分,为10分钟以上而接合强度变得良好。另一方面,在150℃及160℃的热处理温度下,加压后保持时间为5分钟以上而接合强度变得良好。
[表4]
在表4中,对于气干密度为0.7g/cm3的木质层叠板WB3,在140℃的热处理温度下,加压后保持时间为5分钟以下的话,接合强度不充分,为10分钟以上而接合强度变得良好。另一方面,在150℃及160℃的热处理温度下,加压后保持时间为5分钟以上而接合强度变得良好。
[表5]
在表5中,对于气干密度为0.5g/cm3的木质层叠板WB3,在140℃及150℃的热处理温度下,加压后保持时间为5分钟以下的话,接合强度不充分,为10分钟以上而接合强度变得良好。另一方面,在160℃的热处理温度下,加压后保持时间为5分钟以上而接合强度变得良好。
此外,在表3的气干密度为0.5g/cm3的木质层叠板WB3中,对于确认到良好的接合状态(○)的各木质层叠板WB3,基于日本农林标准(JAS)附录3(3)所规定的“一类浸渍剥离试验”进行了评价。首先,由各木质层叠板WB3制作长度方向75mm×宽度方向75mm的试验片,将该试验片在沸腾水中浸渍了4小时之后,在60℃±3℃的气氛下干燥了20小时。此外,将试验片再次在沸腾水中浸渍了4小时之后,在60℃±3℃的气氛下干燥了3小时。其结果是,所有的木质层叠板WB3都符合本标准。
第四实施方式:
本第四实施方式涉及由油棕单板和其他树种的单板构成的木质层叠板及其制造方法,对于少量使用其他的接合材料(粘结剂)的方法进行说明。在此,按照制造工序,使用附图进行说明。本第四实施方式的木质层叠板的制造工序的概要与上述第三实施方式相同(参照图8)。以下,按照各工序,说明本第四实施方式的木质层叠板及其制造方法。
《切削工序S11》
首先,在切削工序S11中,由油棕的树干材料形成单板。而且,也由其他树种(在本第四实施方式中,使用了马占相思树)的树干材料形成单板。需要说明的是,在本第四实施方式中,对于油棕单板及马占相思树单板中的任一个,都与上述第一实施方式同样,采用了生产性优异且能够形成连续且均匀的单板的基于旋切机的方法。需要说明的是,关于在本第四实施方式中通过旋切机形成单板的方法,与上述第一实施方式同样而省略说明(参照图2及图3)。
《干燥工序S12》
接下来,在干燥工序S12中,对于通过切削工序S11切断后的油棕单板W及马占相思树单板AW进行干燥。油棕单板W及马占相思树单板AW的干燥与上述第一实施方式同样,能够通过对木材的单板进行干燥的通常的装置、工序进行。
《涂布工序S13》
接下来,在涂布工序S13中,在将通过干燥工序S12干燥后的油棕单板W及马占相思树单板AW组合而构成木质层叠板时的层叠面(接合的2片油棕单板W与马占相思树单板AW的交界面)上涂布接合材料。
与上述第三实施方式同样,本第四实施方式使用的接合材料是指能够在木材的接合、粘结中使用的全部的材料,特别优选使用各种树脂化合物。上述的树脂化合物的例子与上述第三实施方式相同。需要说明的是,在本第四实施方式中,也使用了酚醛树脂作为接合材料。而且,在本第四实施方式中,也与上述第三实施方式同样,采用了在酚醛树脂中未并用酸催化剂而以高温进行热处理的方法。
在本第四实施方式中,可以仅向油棕单板W及马占相思树单板AW中的一方的表面涂布酚醛树脂。或者,可以向油棕单板W及马占相思树单板AW两方的表面涂布酚醛树脂。在本第四实施方式中,采用仅在酚醛树脂向内部的渗透比油棕单板W少的马占相思树单板AW的表面涂布酚醛树脂的方法。
另外,酚醛树脂向马占相思树单板AW的表面的涂布优选通过例如刷涂、辊涂、喷涂、印涂等方法进行。而且,也可以提高涂布的酚醛树脂的粘度,使其难以从马占相思树单板AW及与之接触的油棕单板W的表面向内部渗透。
这样,在本第四实施方式中,在接合后的木质层叠板中,能确保相对于油棕单板W的厚度方向而酚醛树脂仅存在于层叠面附近而未向中央部渗透的状态。由此,能够以少的酚醛树脂的量得到强的接合强度,而且,能够降低木质层叠板的制造成本。
在此,能够得到实用的接合强度的接合材料(在本第四实施方式中为酚醛树脂)的涂布量与上述第三实施方式同样,对1个层叠面,接合材料的总量以固体含量计而优选为120g/m2以下。具体而言,优选处于10g/m2~120g/m2的范围内,更优选处于50g/m2~120g/m2的范围内。
《层叠工序S14》
接下来,在层叠工序S14中,将通过涂布工序S13在层叠面涂布了酚醛树脂的马占相思树单板AW与未涂布酚醛树脂的油棕单板W交替层叠而构成层叠体NW4(参照图6)。在将上述的油棕单板W与马占相思树单板AW层叠时的组合中,可以将各单板的纤维方向(木纹的方向)以任意的方向组合。
例如,可以将油棕单板W与马占相思树单板AW的纤维方向相互平行地层叠,或者可以将油棕单板W与马占相思树单板AW的纤维方向相互交叉(大致正交)地交替层叠。而且,可以将各油棕单板W与马占相思树单板AW的纤维方向交叉成不是正交方向的任意的角度地层叠。
在此,以各油棕单板W与马占相思树单板AW的纤维方向交叉(大致正交)地交替层叠的胶合板为例进行说明。在这样的胶合板中,接合的各油棕单板W与马占相思树单板AW交叉(大致正交),由此相互增补强度,完成的木质层叠板的物性较大地提高。
在本第四实施方式中,向以纤维方向为长边的2片马占相思树单板AW1、AW2(均为涂布工序后)之间插入以纤维方向为短边的1片油棕单板W6(未经由涂布工序)。这3片单板AW1、W6、AW2相互使纤维方向交叉地层叠而构成由3层组成的层叠体NW4(参照图6)。
《接合工序S15》
接下来,在接合工序S15中,将通过层叠工序S14构成的层叠体NW4的各层叠面接合。在此,对层叠体NW4的接合进行说明。在本第四实施方式中,与上述第一实施方式同样,层叠体NW4的接合不需要特殊的装置,可以使用将热板与加压机构组合而成的装置。即,能够有效利用通常的胶合板的制造时使用的热压机等。
在本第四实施方式中,对于向在涂布工序S13中在层叠面上涂布了酚醛树脂的2片马占相思树单板AW1、AW2之间插入1片油棕单板W6而层叠的层叠体NW4,以预定的温度进行热处理,对于该加温后的层叠体NW4,从层叠方向、即与接合的层叠面垂直的方向施加预定的按压力而进行按压处理。通过将该热处理温度和按压处理压力维持预定时间,层叠体NW4的各油棕单板W与马占相思树单板AW的层叠面接合而成为木质层叠板WB4(参照图7)。
需要说明的是,也可以取代如上所述对于加温后的层叠体NW4进行按压处理的情况,而首先进行加温前的按压处理(冷压处理),然后将该冷压后的层叠体NW4加温成预定温度而进行热处理。需要说明的是,本第四实施方式中的接合条件(热处理温度、维持温度范围的时间及向层叠面施加的压力)与上述第三实施方式相同。
在此,在本第四实施方式中,通过该接合工序S15,各油棕单板W与马占相思树单板AW的层叠面通过酚醛树脂的反应而牢固地接合。关于油棕单板W与马占相思树单板AW如上所述通过少量的酚醛树脂进行接合的理由,可认为与上述第三实施方式相同。即,可认为通过油棕的树干材料所包含的树脂成分、糖类等即纤维素、半纤维素、木质素、游离糖(主要是蔗糖、葡萄糖、果糖等)、及淀粉的各成分与酚醛树脂的羟甲基(福尔马林)反应而牢固地接合,并且有助于木质层叠板WB4自身的物性的提高。
《解压工序S16》
接下来,在解压工序S16中,在通过接合工序S15将层叠体NW4的各层叠面接合之后,对按压处理压力进行解压而得到木质层叠板WB4。图7示出解压工序后的木质层叠板WB4。在此,接合前的层叠体NW4(图6)与接合后的木质层叠板WB4(图7)在长度方向及宽度方向的尺寸中未出现大的变化。相对于此,沿厚度方向即层叠方向(图示上下方向)观察到变化(在图中不好理解),由于接合时的热处理及按压处理被压缩而木质层叠板WB4的密度大于接合前的层叠体NW4的密度。
在该解压工序S16中,可以对木质层叠板WB4以维持按压处理压力的状态使温度下降而进行冷却,然后对按压处理压力进行解压(冷却解压)。而且,可以对于接合后的木质层叠板WB4以维持热处理温度的状态对按压处理压力进行解压(高温解压),然后进行冷却。在上述的情况下,以维持热处理温度的状态对按压处理压力进行解压(高温解压)的情况与冷却解压相比,从接合工序S15至解压工序S16的处理时间缩短,能削减木质层叠板WB4的制造成本,因此优选。
但是,在解压工序S16中,在以维持热处理温度的状态对按压处理压力进行解压(高温解压)的情况下,木质层叠板WB4的气干密度(含水率15质量%的气干状态下的密度)的值对接合强度造成影响,因此需要注意。即,在通过接合工序S15中的按压处理而接合后的木质层叠板WB4的气干密度的值变大的情况下,在高温解压时,接合面有时会产生局部性的剥离。
虽然其理由不清楚,但是构成木质层叠板WB4的油棕材料和马占相思树材料在其内部保持水分。而且,酚醛树脂等接合材料也保有水分。此外,酚醛树脂等的福尔马林缩合反应是脱水反应,此时也产生水分。这些水分在接合工序S5时以高温高压的状态保持于油棕材料内部、马占相思树材料内部及层叠面。
在维持高温的状态进行解压的情况下,该高温高压的水分作为高压的水蒸气向木质层叠板WB4的外部放出。此时,可认为如果木质层叠板WB4的气干密度的值变大,则通过油棕材料和马占相思树材料放出的量减少,成为从接合面膨胀的水蒸气而导通。由此,可认为在木质层叠板WB4的接合面产生局部性的剥离。因此,在解压工序S16中,在以维持热处理温度的状态对按压处理压力进行解压(高温解压)的情况下,通过使接合工序S5后的木质层叠板WB4的气干密度的值处于1.0g/cm3以下而能够得到良好的物性。
实施例4
以下,作为本第四实施方式的木质层叠板WB4的物性,通过实施例4来说明气干密度的变化和接合强度。
A.油棕单板W及马占相思树单板AW的准备(切削工序S11、干燥工序S12)
准备了使用旋切机从同一油棕树干材料WD以旋片方式切成薄片而干燥后的多个油棕单板W。上述的油棕单板W的尺寸为厚度约5mm,长度约300mm,宽度约200mm,准备了以纤维方向(木纹方向)为宽度方向的结构。需要说明的是,使用了压密化前的各油棕单板W的气干密度的值为约0.35g/cm3的结构。
另一方面,准备了使用旋切机从同一马占相思树树干材料以旋片方式切成薄片而干燥后的多个马占相思树单板AW。上述的马占相思树单板AW的尺寸为厚度约3mm,长度约300mm,宽度约200mm,准备了以纤维方向(木纹方向)为长度方向的结构。需要说明的是,使用了压密化前的各马占相思树单板AW的气干密度的值为约0.7g/cm3的结构。
B.酚醛树脂向马占相思树单板AW的表面的涂布(涂布工序S13)
在本实施例4中,作为接合材料,与上述实施例3同样,使用了酚醛树脂HP3000A(日本旭有机材工业株式会社制造)。该酚醛树脂HP3000A的固体含量(树脂成分)为约70重量%,其粘度为115mPa·s/25℃。
在本实施例4中,与上述实施例3同样,在该酚醛树脂HP3000A中未并用催化剂,而且,不进行稀释而在维持初始粘度的状态下,通过刷涂而仅涂布于马占相思树单板AW的一方的表面。酚醛树脂HP3000A的涂布量为160g/m2,换算成固体含量(树脂成分)时,为112g/m2。需要说明的是,涂布后的各马占相思树单板AW充分地进行了保养。
C.层叠体NW4的准备(层叠工序S14)
在本实施例4中,在涂布了酚醛树脂HP3000A之后的2片马占相思树单板AW之间组合1片油棕单板W,准备了多个层叠体NW4。上述的层叠体NW4相互使纤维方向交叉(大致正交)地层叠而成为由3层(厚度约11mm)构成的结构。
D.层叠体NW4的热处理及按压处理(接合工序S15、解压工序S16)
对于这样准备的各层叠体NW4,使用通常的胶合板的制造时使用的热压机进行了干热处理及按压处理。在本实施例4中,作成了接合后的气干密度的值为0.9g/cm3、0.7g/cm3及0.5g/cm3的3个水准/3组的木质层叠板WB4。需要说明的是,各木质层叠板WB4的气干密度的值通过预先计算出的压缩厚度进行控制。
另外,分别对于3组木质层叠板WB4,将干热处理的热处理温度设为140℃、150℃及160℃这3个水准,在各层叠体NW4到达热处理温度之后施加加压压力(按压处理),将加压后保持时间设为5分钟、10分钟、15分钟及20分钟这4个水准。在此,将热处理温度设为140℃以上是由于在酚醛树脂HP3000A中未并用催化剂因此需要高温处理的缘故。
接下来,对于维持了预定的加压后保持时间的木质层叠板WB4,不进行冷却而对加压压力进行解压(高温解压),然后进行自然冷却。这样,得到了属于接合后的气干密度为0.9g/cm3、0.7g/cm3及0.5g/cm3这3组的各一连串的木质层叠板WB4。
在这样得到的木质层叠板WB4的各层叠面中,都确认到了相对于油棕单板W的厚度方向而酚醛树脂仅存在于层叠面附近而未向中央部渗透的情况。另一方面,关于马占相思树单板AW,也确认到酚醛树脂仅存在于层叠面附近而未向中央部渗透的情况。
E.接合强度(基于浸渍的接合部分的剥离)
对于如上所述得到的属于气干密度3组的各一连串的木质层叠板WB4,与上述实施例1同样地遵照胶合板的日本农林标准(JAS)附录3(3)所规定的“二类浸渍剥离试验”而测定了接合强度。首先,由各木质层叠板WB4制作长度方向75mm×宽度方向75mm的试验片,将该试验片在70℃的温水中浸渍了2小时。然后,将从温水中取出的试验片在60℃的气氛下干燥了3小时。
在该浸渍、干燥后的试验片中,通过目视判断了试验片的侧面所露出的接合部分是否产生剥离。判断基准是将未剥离的部分的长度为50mm以上(试验片的长度的67%以上)的情况作为合格(无剥离)。对于属于气干密度3组的各一连串的木质层叠板WB4的剥离的有(×)无(○)如表6(气干密度:0.9)、表7(气干密度:0.7)及表8(气干密度:0.5)所示。
[表6]
在表6中,对于气干密度为0.9g/cm3的木质层叠板WB4,在140℃及150℃的热处理温度下,加压后保持时间为5分钟以下的话,接合强度不充分,为10分钟以上而接合强度变得良好。另一方面,在160℃的热处理温度下,加压后保持时间为5分钟以上而接合强度变得良好。
[表7]
在表7中,对于气干密度为0.7g/cm3的木质层叠板WB4,在140℃及150℃的热处理温度下,加压后保持时间为5分钟以下的话,接合强度不充分,为10分钟以上而接合强度变得良好。另一方面,在160℃的热处理温度下,加压后保持时间为5分钟以上而接合强度变得良好。
[表8]
在表8中,对于气干密度为0.5g/cm3的木质层叠板WB4,在140℃及150℃的热处理温度下,加压后保持时间为5分钟以下的话,接合强度不充分,为10分钟以上而接合强度变得良好。另一方面,在160℃的热处理温度下,加压后保持时间为5分钟以上而接合强度变得良好。
此外,在表8的气干密度为0.5g/cm3的木质层叠板WB4中,对于确认到良好的接合状态(○)的各木质层叠板WB4,与上述实施方式3同样地基于日本农林标准(JAS)附录3(3)所规定的“一类浸渍剥离试验”进行了评价。其结果是,所有的木质层叠板WB4都符合本标准。
第五实施方式:
本第五实施方式涉及将仅由油棕单板构成的木质层叠板进一步压密化的木质层叠板(压密化的木质层叠板)。在本第五实施方式中,使用通过上述第一实施方式制造的木质层叠板作为制造压密化的木质层叠板时的中间件即预制件。在此,按照压密化的木质层叠板的制造工序,使用附图进行说明。
在本第五实施方式中,首先,由油棕的树干材料形成单板,将这些油棕单板W层叠而构成层叠体NW1(参照图4)。接下来,对于该层叠体NW1进行基于预定的条件(后述)的热处理及按压处理,将各油棕单板W的交界面接合而制造木质层叠板WB1(参照图5)。需要说明的是,在本第五实施方式中,关于到由油棕的树干材料作成木质层叠板WB1为止的各工序,与上述第一实施方式相同而省略说明(参照图1~图5)。
图9是在本第五实施方式的压密化中表示压密化前的木质层叠板(a)和压密化后的木质层叠板(b)的概略图。在本第五实施方式中,将与上述第一实施方式同样地制作的木质层叠板WB1(参照图9(a))使用为制造压密化的木质层叠板PW(参照图9(b))时的中间件即预制件。在此,再次说明在制造由油棕材料构成的压密化的木质层叠板PW时使用木质层叠板WB1作为预制件的优点。
如上所述,由油棕的树干材料得到的单板与以往在单板层叠材料、胶合板中使用的柳安木等的单板不同,具有密度低且强度弱的特征。因此,在要求高强度的用途中,在作为单板层叠材料、胶合板进行层叠接合的情况下需要进行压密化来提高密度。然而,栽培油棕作为商业作物的大规模的栽培地距制造单板层叠材料、胶合板的工业地、消耗地的距离较远的情况多。此外,也可考虑从油棕的栽培国向单板层叠材料、胶合板的制造国出口的情况。在这些情况下,由于油棕单板的密度小且容积大,因此运输容积变大而运输成本升高。
另外,在制造木质层叠板WB1时,如上所述,不需要特殊的装置,能够有效利用通常的胶合板的制造时在粘结剂的固化中使用的热压机等。相对于此,在对油棕单板进行压密化而制造压密化的木质层叠板PW时,存在使用特殊装置的情况。尤其是为了制造被要求优异的物性的压密化的木质层叠板PW,需要后述那样的湿热处理装置等。
因此,在油棕的栽培地中,可考虑制造油棕单板并将它们接合多片而作为压密化的木质层叠板PW的预制件的情况。如上所述,该预制件的制造不需要特殊的装置。而且,该预制件由于搬运容易且被压缩一定程度而密度增大,因此运输容积减小,能够抑制运输成本。
接下来,将预制件向接近消耗地的工业地运输,在此使用特殊的装置将预制件进一步压密化而制造压密化的木质层叠板PW。由此,将油棕的大规模的栽培地与制造压密化的木质层叠板PW的工业地以及消耗地连结而能够实现资源的有效利用。
在此,在本第五实施方式中,说明由作为预制件的木质层叠板WB1(以下也称为“预制件WB1”)制造压密化的木质层叠板PW的压密化装置MC。图10是表示在本第五实施方式中使用的压密化装置MC的概要的剖视图。在图10中,压密化装置MC由上下分割成两部分的加压盘10(上加压盘10A及下加压盘10B)构成。
上加压盘10A和下加压盘10B通过被上下分割而形成内部空间IS及定位孔18。定位孔18是决定限制压密化前的预制件WB1的位置的结构,以其周缘部10b与上加压盘10A的周缘部10a相向的方式形成于下加压盘10B。在上加压盘10A的周缘部10a形成有在加压盘10的上下移动的范围内用于使内部空间IS及定位孔18成为密闭状态的密封部件11。
另外,在上加压盘10A设有配管12,该配管12从其上表面侧连通到内部空间IS内、且具有用于向内部空间IS及定位孔18内供给蒸气的配管口12a。在该配管12的下游侧设有阀V4。另一方面,在下加压盘10B设有配管13,该配管13从其侧面侧连通到内部空间IS及定位孔18内、且具有用于从内部空间IS内排出水蒸气的配管口13a。在该配管13设有检测其内部的蒸气压的压力计P2、其下游侧的阀V5及与阀V5连接的泄放配管14。
另外,在上加压盘10A及下加压盘10B形成有通过将高温的水蒸气通向其内部而用于升温成预定的温度的配管路15、16,在上述配管路15、16分别连接有从蒸气供给侧的配管ST1分支的配管ST2、ST3、蒸气排出侧的配管ET1、ET2。在上述的蒸气供给侧的配管ST1、ST2、ST3的中途配设阀V1、V2、V3、检测配管ST1内的蒸气压的压力计P1,蒸气排出侧的配管ET1、ET2经由阀V6而与泄放配管14连接。
需要说明的是,在图10中,向配管ST1供给水蒸气的锅炉装置省略,而且相对于加压盘10的固定侧的下加压盘10B而使上加压盘10A上升/下降且包含用于加压的液压机构的加压升降装置省略。
此外,冷却水供给侧的配管ST11通过取代水蒸气将低温的冷却水通向形成在上加压盘10A及下加压盘10B内的配管路15、16而被冷却成所希望的温度,从该冷却水供给侧的配管ST11分支的配管ST12、ST13与上述配管ST2、ST3分别连接。而且,在冷却水供给侧的配管ST11、ST12、ST13的中途配设有阀V11、V12、V13。需要说明的是,在图10中,向配管ST11供给冷却水的冷却水供给装置省略。
接下来,关于使用这样构成的压密化装置MC、由预制件WB1来制造压密化的木质层叠板PW的制造工序,按照图11的各工序进行说明。首先,在图11(a)中,相对于压密化装置MC的固定侧的下加压盘10B而使上加压盘10A上升,将预制件WB1载置在由上加压盘10A及下加压盘10B形成的内部空间IS及定位孔18内。
在此,在本第五实施方式中,成为压密化的木质层叠板PW的材料的预制件WB1是形成为预定的尺寸(厚度、宽度、长度)的结构,使5片油棕单板W1、W2、W3、W4、W5的层叠面(与交界面平行)与上加压盘10A及下加压盘10B的各加压面相向,载置于下加压盘10B的定位孔18。
接下来,在图11(b)中,相对于载置在固定侧的下加压盘10B的定位孔18上的预制件WB1,使上加压盘10A下降而沿垂直方向与预制件WB1的上表面、即层叠面(与交界面平行)抵接。在该状态下,将预定温度(例如,110℃~180℃)的水蒸气通向上加压盘10A的配管路15及下加压盘10B的配管路16,使内部空间IS及定位孔18内升温成预定温度(例如,110℃~180℃)。在该状态下,由内部空间IS及定位孔18构成的空间还未密闭。
接下来,相对于固定侧的下加压盘10B而将上加压盘10A的压缩力设定成预定压力(例如,5~70kg/cm2),利用上加压盘10A及下加压盘10B将预制件WB1加热压缩预定时间(例如,5分钟~40分钟)。需要说明的是,为了防止破裂,此时的压缩力优选根据预制件WB1的温度上升即预制件WB1的热传导(内部的温度上升)的状态而逐渐上升,加热压缩的时间也优选考虑热传导所需的时间进行设定。在该状态下,由内部空间IS及定位孔18构成的空间还未密闭。
接下来,在图11(c)中,当上加压盘10A的周缘部10a与下加压盘10B的周缘部10b抵接时,通过配设于上加压盘10A的周缘部10a的密封部件11,由上加压盘10A及下加压盘10B形成的内部空间IS及定位孔18成为密闭状态。在该状态下,以能维持内部空间IS及定位孔18的密闭状态并维持基于上加压盘10A及下加压盘10B的压缩力的状态,升温至预定温度(例如,150~210℃)。
需要说明的是,在本第五实施方式中,关于由上加压盘10A及下加压盘10B形成的内部空间IS及定位孔18经由密封部件11成为密闭状态时的内部空间IS及定位孔18的上下方向的尺寸间隔,以使压密化后的气干密度的值成为预先设定的值的方式预先设定厚度方向的精加工尺寸(压缩率)。因此,预制件WB1的厚度整体的压缩率、即由预制件WB1的压缩引起的板厚的变化通过上加压盘10A的周缘部10a与下加压盘10B的周缘部10b抵接来决定。
在该状态下,在图11(c)所示的内部空间IS及定位孔18的密闭状态下,以维持上加压盘10A及下加压盘10B的压缩力且内部空间IS及定位孔18维持为预定温度(例如,150~210℃)的状态保持预定时间(例如,30分钟~120分钟),然后解除冷却压缩时,进行用于形成没有返回(膨胀)的压密化的木质层叠板PW的加热处理。此时,经由通过上加压盘10A及下加压盘10B成为密闭状态的内部空间IS及定位孔18,在预制件WB1的周围面及其内部,高温高压的蒸气压出入自如。
需要说明的是,这样,在本第五实施方式中,上加压盘10A及下加压盘10B与预制件WB1的表背面进行面接触,保持于密闭状态的内部空间IS及定位孔18,因此预制件WB1的厚度整体被充分地加热,高效地压缩变形。
接下来,在图11(d)中,在内部空间IS及定位孔18的密闭状态下进行加热压缩处理时,作为蒸气压控制处理,利用压力计P2检测内部空间IS及定位孔18的蒸气压,并适当地对阀V5进行开闭。由此,通过配管口13a、配管13从内部空间IS及定位孔18向泄放配管14侧排出高温高压的水蒸气,尤其是将预制件WB1的外层部分的基于含水率的多余的内部空间IS及定位孔18内的水分除去,而将内部空间IS及定位孔18内调节成为预定的蒸气压。
另外,根据需要,经由与阀V4连接的配管12、配管口12a(图8)能够向内部空间IS供给预定的蒸气压。由此,能进一步促进木材的加热压缩处理的固定、即所谓木材的固定化。
此外,在从基于上加压盘10A及下加压盘10B的加热压缩即将向冷却压缩转移之前,作为蒸气压控制处理而使阀V5成为开状态,由此通过配管口13a、配管13从内部空间IS及定位孔18向泄放配管14侧排出高温高压的水蒸气。
接下来,在图11(e)中,将常温的冷却水通向上加压盘10A的配管路15及下加压盘10B的配管路16,由此上加压盘10A及下加压盘10B被冷却至常温左右,根据材料的不同而保持不同的预定时间(例如,10分钟~120分钟)。需要说明的是,在此时的上加压盘10A对于固定侧的下加压盘10B的压缩力仍保持为与加热压缩时的压力相同的预定压力(例如,5~70kg/cm2)的状态下,上加压盘10A及下加压盘10B被冷却。
最后,在图11(f)中,相对于固定侧的下加压盘10B而使上加压盘10A上升,从内部空间IS及定位孔18取出精加工品即压密化的木质层叠板PW,由此一连串的处理工序结束。
实施例5
以下,通过实施例5来说明本第五实施方式的压密化的木质层叠板PW的制造和物性。
A.油棕单板W的准备
准备了使用旋切机由同一油棕树干材料WD以旋片方式切成薄片而干燥后的多个油棕单板W。上述的油棕单板W的尺寸为厚度约5mm,长度约300mm,宽度约200mm,准备了以纤维方向(木纹方向)为长度方向的结构和以纤维方向(木纹方向)为宽度方向的结构两方。需要说明的是,使用了压密化前的各油棕单板W气干密度的值为约0.35g/cm3的结构。
B.预制件WB1的准备
在本实施例5中,使用与上述第一实施方式同样地制作的木质层叠板WB1作为预制件WB1。具体而言,首先,准备了将上述油棕单板W组合5片而接合前的厚度成为约25mm左右的层叠体NW1。与上述第一实施方式同样,该层叠体NW1相互使纤维方向交叉(大致正交)地层叠而成为由5层构成的结构。需要说明的是,在形成层叠体NW1时,未向各交界面赋予粘结剂等其他的成分。
接下来,与上述第一实施方式同样地对该层叠体NW1进行干热处理及按压处理而将各交界面接合。在本实施例5中,由于是制造压密化的木质层叠板PW时的预制件WB1,因此未要求强的接合强度。由此,不以上述实施例1中测定的接合强度(基于浸渍的接合部分的剥离)为对象,而以搬运时接合部分不剥离的程度的接合条件进行。具体而言,将干热处理的热处理温度设为120℃,在层叠体NW1达到热处理温度之后施加加压压力(按压处理),将加压后保持时间设为5分钟。加压处理后的预制件WB1不冷却而对加压压力进行解压,然后进行自然冷却。需要说明的是,接合后的气干密度的值通过预先计算出的压缩厚度(约18mm)进行控制。在本实施例5中,得到了接合后的气干密度为0.5(g/cm3)的预制件WB1(参照图9(a))。
C.压密化
对于这样准备的预制件WB1,使用上述的压密化装置MC进行了压密化。需要说明的是,在本实施例5中,压密化温度(设定温度)设为170℃。
在本实施例5中,在升温到设定温度之后,并用相同温度的水蒸气,将处理时间(维持时间)设为30分钟。而且,将升温到设定温度之后的加压压力设为50kg/cm2。在30分钟的压密化处理后,将温度冷却至常温之后,解除加压压力而结束压密化。需要说明的是,压密化后的气干密度的值通过预先计算出的压缩厚度(约7mm)进行控制。在本实施例5中,得到了压密化后的气干密度为1.3g/cm3的压密化的木质层叠板PW(参照图9(b))。
D.物性评价
接下来,评价了在本实施例5中制造出的压密化的木质层叠板PW的各种物性。作为评价项目,设为压密化的木质层叠板PW的“表面硬度”、“磨损深度”、“基于浸渍的厚度的变化(恢复率)”及“基于浸渍的接合部分的剥离”这4个项目。需要说明的是,在对制造出的压密化的木质层叠板PW的表面使用打磨机(抛光装置)光滑地进行精加工之后,进行了各测定。以下,说明各评价项目及评价结果。
a.表面硬度
对于上述压密化的木质层叠板PW,遵照JIS Z 2101:1994(木材的试验方法)所规定的“布氏硬度试验”进行了测定。由压密化的木质层叠板PW制作试验片,使用布氏硬度试验机将直径10mm的钢球向试验片的表面压入至深度1/πmm(约0.32mm)。测定此时的压入载荷P(N),通过下述的式(1),
H=P/10…(1)
求出了试验片的表面的硬度H(N/mm2)的值。对于压密化的木质层叠板PW求出的表面硬度H的值如表9所示。
b.磨损深度
对于上述压密化的木质层叠板PW,遵照JIS Z 2101:1994(木材的试验方法)所规定的“磨损试验”进行了测定。由压密化的木质层叠板PW制作试验片,使用JIS所规定的磨损试验装置对试验片的表面进行了磨损。具体而言,将试验片水平地固定于磨损试验装置的旋转盘,使卷缠有研磨纸的2个磨损轮在试验片的表面上旋转500圈。此时,与向试验片的表面施加的总载荷量相当的质量包括磨损轮的质量在内为5.2N±0.05N。
旋转500圈之后的试验片的表面的厚度磨损量(磨损深度)如下求出。将试验片的测定前的质量设为m1(mg),将试验片的试验后的质量设为m2(mg),将受到磨损试验装置的磨损轮的磨损的部分的面积设为A(mm2),将试验片的密度设为ρ(g/cm3)时,通过下述的式(2),
D=(m1-m2)/A·ρ…(2)
求出了试验片的表面的磨损深度D(mm)的值。对于压密化的木质层叠板PW求出的磨损深度D的值如表9所示。
c.基于浸渍的厚度的变化(恢复率)
对于上述压密化的木质层叠板PW,通过本申请人作为公司内试验法而采用的“湿润恢复试验”进行了测定。由压密化的木质层叠板PW制作试验片,将该试验片在30℃的温水中浸渍1小时。然后,将从温水中取出的试验片在105℃的气氛下干燥至含水率的值成为0质量%的全干状态为止。
在此,将浸渍前的含水率的值为15质量%的气干状态下的试验片的层叠方向的厚度设为A(mm),将浸渍、干燥后的含水率的值成为0质量%的全干状态下的试验片的层叠方向的厚度设为B(mm)时,通过下述的式(3),
C(%)=〔(B-A)/A〕×100…(3)
求出了试验片的基于浸渍的厚度的恢复率C(%)的值。对于压密化的木质层叠板PW求出的厚度的恢复率C的值如表9所示。
d.接合强度(基于浸渍的接合部分的剥离)
进行了与上述实施例1及实施例2同样的试验。即,对于上述压密化的木质层叠板PW,遵照胶合板的日本农林标准(JAS)附录3(3)所规定的“二类浸渍剥离试验”进行了测定。由压密化的木质层叠板PW制作长度方向75mm×宽度方向75mm的试验片,将该试验片在70℃的温水中浸渍了2小时。然后,将从温水中取出的试验片在60℃的气氛下干燥了3小时。
在该浸渍、干燥后的试验片中,通过目视判断了试验片的侧面所露出的接合部分是否产生剥离。判断基准是将未剥离的部分的长度为50mm以上(试验片的长度的67%以上)的情况作为合格(无剥离)。对于压密化的木质层叠板PW的剥离的有(×)无(○)如表9所示。
[表9]
物性 | 测定值 |
气干密度:ρ | 1.3(g/cm3) |
表面硬度:H | 51(N/mm2) |
磨损深度:D | 0.125(mm) |
基于浸渍的厚度的变化(恢复率):C | 0.6(%) |
基于浸渍的接合部分的剥离 | 无(○) |
从表9可知,本实施例5的压密化的木质层叠板PW的物性值都表示良好的值,进一步提高密度而对上述的木质层叠板WB1进行压密化,由此能够使用于构造材料、建筑内装材料等广泛的用途。
如以上说明所述,根据本发明,能够提供木质层叠板及其制造方法,将到目前为止未利用而放任不管的油棕的树干材料有效利用为本来的木质材料,不会产生新的产业废弃物,并且,具有实用的物性且能够以低成本进行生产。此外,根据本发明,能够提供也可以作为压密化的木质层叠板的预制件进行利用的木质层叠板及其制造方法。需要说明的是,通过将本发明的木质层叠板利用为预制件,能够抑制预制件的运输成本。
需要说明的是,在本发明的实施时,并不局限于上述各实施方式,可列举如下的各种变形例。
(1)在上述各实施方式中,在由油棕树干材料等形成单板时使用旋切机,但是并不局限于此,例如,也可以通过锯板进行制材。
(2)在上述各实施方式中,使接合的单板的纤维方向相互交叉(大致正交)地层叠而构成了层叠体,但是并不局限于此,也可以使接合的单板的纤维方向相互平行地层叠。而且,可以使接合的单板的纤维方向交叉成不是正交方向的任意的角度地层叠。
(3)在上述各实施方式中,使接合的单板的纤维方向相互交叉(大致正交)地层叠而构成了层叠材料,但是并不局限于此,也可以使由多层构成的层叠体的仅表层附近交叉(大致正交)。例如,在构成由7层组成的层叠材料的情况下,可以使仅表背两面的2层的纤维方向交叉,而内部的3层平行地层叠。
(4)在上述第一实施方式、第三实施方式及第五实施方式中,是将5片油棕单板层叠的结构,但是并不局限于此,也可以将2片~4片、或6片以上的油棕单板层叠来制造木质层叠板或压密化的木质层叠板。
(5)在上述第二实施方式及第四实施方式中,是将2片马占相思树单板和1片油棕单板层叠的结构,但是并不局限于此,也可以将更多的单板层叠来制造木质层叠板。而且,油棕单板以外的树种的单板也可以使用马占相思树单板以外的单板。
(6)在上述第五实施方式中,制造了仅由油棕单板构成的木质压密层叠板,但是并不局限于此,也可以制造如上述第二实施方式那样由油棕单板和其他树种单板构成的压密化的木质层叠板。
(7)在上述第五实施方式中,将未使用接合材料的木质层叠板作为预制件来制造压密化的木质层叠板,但是并不局限于此,也可以将如上述第三实施方式及第四实施方式那样使用了接合材料的木质层叠板作为预制件来制造压密化的木质层叠板。
(8)在上述第五实施方式的压密化中,对于加压盘使用配管导入高温的水蒸气而对处理空间(内部空间IS)内的油棕单板进行加热,但并不局限于此,也可以使用高频加热、微波加热等将木质层叠板作为预制件进行加热。
(9)在上述第五实施方式的压密化中,在将木质层叠板作为预制件以预定温度进行处理时,并用高温的水蒸气,但是并不局限于此,也可以预先向处理空间(内部空间IS)内供给液体的水,通过由该水产生的水蒸气进行压密化,或者可以在热压处理中通过木质层叠板含有的水分进行压密化。
(10)在上述第三实施方式及第四实施方式中,使用酚醛树脂作为各单板的接合材料,但是并不局限于此,只要使用能够将油棕单板彼此或者将油棕单板与其他树种单板接合的材料即可。作为酚醛树脂以外的接合材料,可列举尿素树脂、密胺树脂、呋喃树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂等。
附图标记说明
S1、S11…切削工序S2、S12…干燥工序S13…涂布工序
S3、S14…层叠工序S4、S15…接合工序S5、S16…解压工序
WD…油棕树干材料CT…刀具UWD…油棕连续剥离板
W、W1、W2、W3、W4、W5…油棕单板
AW、AW1、AW2…马占相思树单板
NW1、NW2、NW3、NW4…层叠体
WB1、WB2、WB3、WB4…木质层叠板
PW…压密化的木质层叠板
Claims (11)
1.一种木质层叠板,将两片以上的木质单板层叠而构成层叠体,形成该层叠体的层叠面的至少一方的木质单板由油棕材料构成,将所述层叠体升温成预定温度而进行热处理,并且对所述层叠体从与各木质单板的层叠面垂直的方向施加预定的压力而进行按压处理,由此进行接合,
所述木质层叠板的特征在于,
在所述层叠面的接合中,不附加所述木质单板以外的接合材料而仅通过所述油棕材料内部含有的接合成分来接合,
用气干密度的值处于0.5g/cm3~1.0g/cm3的范围内且处于气干状态的所述木质层叠板来准备试验片,遵照胶合板的日本农林标准(JAS)附录3(3)所规定的“二类浸渍剥离试验”进行测定,由此在该试验片的侧面所露出的接合部分中,未剥离的部分的长度为该接合部分的长度的67%以上。
2.一种木质层叠板,将两片以上的木质单板层叠而构成层叠体,形成该层叠体的层叠面的至少一方的木质单板由油棕材料构成,将所述层叠体升温成预定温度而进行热处理,并且对所述层叠体从与各木质单板的层叠面垂直的方向施加预定的压力而进行按压处理,由此进行接合,
所述木质层叠板的特征在于,
在所述层叠面的接合中,除了所述油棕材料内部含有的接合成分之外还通过向各层叠面涂布的接合材料的作用来接合,
用气干密度的值处于0.5g/cm3~1.0g/cm3的范围内且处于气干状态的所述木质层叠板来准备试验片,遵照胶合板的日本农林标准(JAS)附录3(3)所规定的“二类浸渍剥离试验”进行测定,由此在该试验片的侧面所露出的接合部分中,未剥离的部分的长度为该接合部分的长度的67%以上。
3.根据权利要求2所述的木质层叠板,其特征在于,
用处于气干状态的所述木质层叠板来准备试验片,符合于胶合板的日本农林标准(JAS)附录3(3)所规定的“一类浸渍剥离试验”的基准。
4.根据权利要求2或3所述的木质层叠板,其特征在于,
关于所述接合材料对所述各层叠面的涂布量,对一个层叠面的总量以固体含量计而为120g/m2以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的木质层叠板,其特征在于,
在由油棕材料以外的树种构成的两片以上的木质单板之间分别层叠由油棕材料构成的木质单板。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的木质层叠板,其特征在于,
由所述油棕材料构成的木质单板是通过旋切机或刨切机等切削单元对油棕的树干材料进行切削而成的木质单板。
7.一种压密化的木质层叠板,其特征在于,
使用权利要求1~6中任一项所述的木质层叠板作为中间件,
进行将该中间件升温成比所述热处理的温度高的温度的第二热处理,并进行对所述中间件从与各木质单板的交界面垂直的方向施加比所述按压处理高的压力的第二按压处理,由此进行压密化,
压密化后的气干密度的值处于1.0g/cm3~1.5g/cm3的范围内。
8.一种木质层叠板的制造方法,其特征在于,包括:
层叠工序,将两片以上的木质单板组合而形成层叠体,将形成该层叠体的各层叠面的至少一方设为由油棕材料构成的木质单板;及
接合工序,将该层叠工序后的层叠体升温成预定温度而进行热处理,并对所述层叠体从与各木质单板的层叠面垂直的方向施加预定的压力而进行按压处理,由此将所述层叠面接合,
使所述接合工序后的气干密度的值处于0.5g/cm3~1.0g/cm3的范围内。
9.根据权利要求8所述的木质层叠板的制造方法,其特征在于,
在所述层叠工序之前,包括向形成所述层叠体的各层叠面的一方或两方的木质单板的表面涂布接合材料的涂布工序,
关于向所述层叠面涂布的所述接合材料的涂布量,对一个层叠面的总量以固体含量计而为120g/m2以下。
10.根据权利要求8或9所述的木质层叠板的制造方法,其特征在于,
所述接合工序中的所述热处理是80℃~180℃的温度下1分钟~60分钟的干热处理。
11.根据权利要求8~10中任一项所述的木质层叠板的制造方法,其特征在于,
在所述接合工序后,不经过对所述热处理中升温了的所述层叠体进行冷却的冷却工序而对所述按压处理进行解压。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2015/070439 WO2017010005A1 (ja) | 2015-07-16 | 2015-07-16 | 木質積層板及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107614221A true CN107614221A (zh) | 2018-01-19 |
CN107614221B CN107614221B (zh) | 2021-04-27 |
Family
ID=57757287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201580080498.XA Active CN107614221B (zh) | 2015-07-16 | 2015-07-16 | 木质层叠板及其制造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPWO2017010005A1 (zh) |
CN (1) | CN107614221B (zh) |
CO (1) | CO2017011990A2 (zh) |
MY (1) | MY192141A (zh) |
WO (1) | WO2017010005A1 (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110666901A (zh) * | 2019-09-24 | 2020-01-10 | 千年舟新材科技集团有限公司 | 环保防潮木板及其制备方法和应用 |
WO2022112610A1 (en) * | 2020-11-30 | 2022-06-02 | Swiss Wood Solutions Ag | Densified hygroscopic materials and products made thereof |
CN114630741A (zh) * | 2019-11-29 | 2022-06-14 | 松下知识产权经营株式会社 | 层压木板的制造方法 |
CN115256560A (zh) * | 2021-04-30 | 2022-11-01 | 默林格棕榈木有限公司 | 用于加工油棕树干以制造木材产品的方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6782973B2 (ja) * | 2017-01-31 | 2020-11-11 | 株式会社パームホルツ | 複合圧密合板 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101310946A (zh) * | 2007-05-22 | 2008-11-26 | 林小平 | 一种实木复合地板及其制造方法 |
CN101544003A (zh) * | 2008-07-31 | 2009-09-30 | 通辽市锦秀木业有限公司 | 一种细木工板加工生产工艺 |
JP2014019031A (ja) * | 2012-07-17 | 2014-02-03 | Mywood 2 Kk | 積層合板 |
JP2015000533A (ja) * | 2013-06-17 | 2015-01-05 | マイウッド・ツー株式会社 | オイルパーム圧密合板 |
CN204309067U (zh) * | 2014-02-28 | 2015-05-06 | 佛山市高明盈星木业有限公司 | 一种新型结构的油棕木大芯板 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0298401A (ja) * | 1988-10-04 | 1990-04-10 | Shigeru Yoshihara | 成形合板の製造方法 |
-
2015
- 2015-07-16 JP JP2017528260A patent/JPWO2017010005A1/ja active Pending
- 2015-07-16 CN CN201580080498.XA patent/CN107614221B/zh active Active
- 2015-07-16 WO PCT/JP2015/070439 patent/WO2017010005A1/ja active Application Filing
- 2015-07-16 MY MYPI2017704126A patent/MY192141A/en unknown
-
2017
- 2017-11-27 CO CONC2017/0011990A patent/CO2017011990A2/es unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101310946A (zh) * | 2007-05-22 | 2008-11-26 | 林小平 | 一种实木复合地板及其制造方法 |
CN101544003A (zh) * | 2008-07-31 | 2009-09-30 | 通辽市锦秀木业有限公司 | 一种细木工板加工生产工艺 |
JP2014019031A (ja) * | 2012-07-17 | 2014-02-03 | Mywood 2 Kk | 積層合板 |
JP2015000533A (ja) * | 2013-06-17 | 2015-01-05 | マイウッド・ツー株式会社 | オイルパーム圧密合板 |
CN204309067U (zh) * | 2014-02-28 | 2015-05-06 | 佛山市高明盈星木业有限公司 | 一种新型结构的油棕木大芯板 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110666901A (zh) * | 2019-09-24 | 2020-01-10 | 千年舟新材科技集团有限公司 | 环保防潮木板及其制备方法和应用 |
CN110666901B (zh) * | 2019-09-24 | 2021-10-08 | 千年舟新材科技集团股份有限公司 | 环保防潮木板及其制备方法和应用 |
CN114630741A (zh) * | 2019-11-29 | 2022-06-14 | 松下知识产权经营株式会社 | 层压木板的制造方法 |
WO2022112610A1 (en) * | 2020-11-30 | 2022-06-02 | Swiss Wood Solutions Ag | Densified hygroscopic materials and products made thereof |
CN115256560A (zh) * | 2021-04-30 | 2022-11-01 | 默林格棕榈木有限公司 | 用于加工油棕树干以制造木材产品的方法 |
CN115256560B (zh) * | 2021-04-30 | 2023-11-21 | 默林格棕榈木有限公司 | 用于加工油棕树干以制造木材产品的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107614221B (zh) | 2021-04-27 |
JPWO2017010005A1 (ja) | 2018-11-01 |
MY192141A (en) | 2022-07-29 |
WO2017010005A1 (ja) | 2017-01-19 |
CO2017011990A2 (es) | 2018-04-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107614221A (zh) | 木质层叠板及其制造方法 | |
JP7522403B2 (ja) | 木質系材料及びその製造方法 | |
CN100522526C (zh) | 改性芦苇制造中密度纤维板的工艺方法 | |
Ahmad | Analysis of Calcutta bamboo for structural composite materials | |
JP6782973B2 (ja) | 複合圧密合板 | |
JP6175926B2 (ja) | オイルパーム圧密合板 | |
JP6164649B2 (ja) | 木質積層板、木質圧密積層板及び木質圧密積層板の製造方法 | |
CN102009427B (zh) | 一种速生材片状层积结构材的制作方法 | |
JP5963195B2 (ja) | オイルパーム圧密材 | |
JP6168357B2 (ja) | 木質積層板及びその製造方法、並びに、木質圧密積層板及びその製造方法 | |
JP6861980B2 (ja) | 圧密合板 | |
JP6143046B2 (ja) | 積層合板 | |
JP6086521B2 (ja) | オイルパーム薄板の接合組成物及びその接合方法 | |
CN201848909U (zh) | 速生材片状层积制作结构材用组合式热压机 | |
CN106625909A (zh) | 一种玉米秸秆皮单板层积材的制备方法 | |
JP6086522B2 (ja) | オイルパーム圧密材 | |
JP6083692B2 (ja) | 積層合板の製造方法 | |
JP6407134B2 (ja) | 積層複合木質材及びその製造方法 | |
Chawla et al. | Use of lignocellulosic biomaterials for sustainable development of bamboo strand lumber for structural applications | |
EP4108400A1 (en) | Structural laminated veneer lumber and method for producing same | |
JP6083691B2 (ja) | 積層合板の製造方法 | |
WO2014057583A1 (ja) | オイルパーム圧密材 | |
JP6086523B2 (ja) | オイルパーム圧密材 | |
WO2014057581A1 (ja) | オイルパーム圧密材、オイルパーム材の接合組成物、オイルパーム材の接合方法、積層合板及びその製造方法 | |
MASSEAT | TREATMENT OF OIL PALM VENEER WITH LOW MOLECULAR WEIGHT PHENOL FORMALDEHYDE FOR HIGH GRADE LAMINATED VENEER LUMBER |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |