JP2000102910A - 繊維板の製造方法 - Google Patents

繊維板の製造方法

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JP2000102910A
JP2000102910A JP10274783A JP27478398A JP2000102910A JP 2000102910 A JP2000102910 A JP 2000102910A JP 10274783 A JP10274783 A JP 10274783A JP 27478398 A JP27478398 A JP 27478398A JP 2000102910 A JP2000102910 A JP 2000102910A
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hot water
fiberboard
moisture
adhesive
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Akira Sugawara
亮 菅原
Yuzo Okudaira
有三 奥平
Kenji Onishi
兼司 大西
Takusane Ueda
卓実 上田
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸水、吸湿時における高い寸法安定性を有す
る繊維板の製造方法を提供する。 【解決手段】 木質繊維等のリグノセルロース繊維を8
0℃以上の熱水に浸漬して熱水可溶成分を溶解除去した
後、接着剤を分散させて熱や圧力を加えることによっ
て、板状に成形する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、繊維板の製造方
法、具体的には、床材、壁材、屋根材等の建築用部材に
用いる材料や家具などに用いる材料、及び面材料や軸材
料として使用することができる繊維板の製造方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来から床材、壁材、屋根材等の建築用
部材や家具などにMDF(中質繊維板)が非常に多く使
用されている。MDFは木材から得られる微細な繊維を
成形した繊維板である。このMDF繊維板は加工性、表
面平滑性に優れていると共に、コスト的にも安価である
ため、家具を中心に幅広い分野で用いられている。
【0003】しかし、繊維板は水を吸収しやすく、湿度
の高い雰囲気や水と接触する状況下で使用した場合、厚
さなどの寸法変化が生じやすいという問題がある。
【0004】そこで、上記繊維板における寸法変化を抑
える方策として、アセチル化、ホルマール化、ポリエチ
レングリコール(PEG)処理などの化学処理が提案さ
れている。
【0005】上記化学処理による方法は寸法安定化には
一定の効果があるものの、いずれの処理方法も処理工程
が複雑であり、コストが高くなり、広く用いられておら
ず、また、方法によっては、薬剤が放散されるという問
題、接着性が低下するという問題、強度が低下するとい
う問題等の問題があった。
【0006】このため、近年、工程が簡便で、処理コス
トの安い、寸法変化を抑える方策を施した繊維板に対す
るニーズが高まっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に鑑
みてなされたものであり、吸水、吸湿時における高い寸
法安定性を有する繊維板の製造方法を提供することを課
題とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る繊維板の製造方法は、木質繊維等のリグ
ノセルロース繊維を80℃以上の熱水に浸漬して熱水可
溶成分を溶解除去した後、接着剤を分散させて熱や圧力
を加えることによって、板状に成形することを特徴とす
るものである。このような方法を採用することで、親水
性基を有する熱水可溶成分が除去された繊維板を成形で
き、繊維板は吸水、吸湿時における吸水、吸湿が抑制さ
れることになる。
【0009】また、熱水可溶成分の比率が10%以上の
繊維を用いることが好ましい。このような方法を採用す
ることで、繊維中の溶出除去できる熱水可溶成分の量が
多くなり、繊維中の水を吸収しやすい成分の割合が大き
く減少し、吸水、吸湿時における寸法変化がよりいっそ
う小さくなるものである。
【0010】また、リグノセルロース繊維が油ヤシ、ケ
ナフから得られた繊維であることが好ましい。このよう
にすることで、針葉樹繊維、広葉樹繊維の代替として油
ヤシ、ケナフを利用できるものである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
る。
【0012】本発明における繊維板の製造方法は、木質
繊維等のリグノセルロース繊維を80℃以上の熱水に浸
漬して熱水可溶成分を溶解除去した後、接着剤を分散さ
せて熱や圧力を加えることによって、板状に成形するこ
とに特徴がある。
【0013】一般に、繊維板に用いられる繊維は、木材
繊維等のリグノセルロース繊維である。このリグノセル
ロース繊維はセルロース、ヘミセルロース、リグニン及
び熱水可溶成分などの成分からなるものである。
【0014】これらのリグノセルロース繊維中の成分の
うち、熱水可溶成分は親水基を多く持つため、非常に水
分を吸収しやすいものであり、水分を吸収した熱水可溶
成分は水分により大きく膨潤し、体積を増加させるもの
である。このため、繊維板に成形後、吸水、吸湿の雰囲
気下に置かれて水分を吸収すると、厚さなどの寸法が大
きく変化する。
【0015】ところで、繊維を80℃以上の熱水に浸漬
すると、熱水可溶成分を溶出除去できるものであり、こ
の操作によって繊維中の水分を吸収しやすい成分が減少
するものである。
【0016】80℃以上の熱水に浸漬した後、乾燥して
得た繊維は、浸漬処理を行わない繊維と同様に接着剤を
分散させて熱や圧力を加えることによって繊維板を形成
することができる。このようにして木質繊維等のリグノ
セルロース繊維を80℃以上の熱水に浸漬して熱水可溶
成分を溶解除去した後、接着剤を分散させて熱や圧力を
加えることによって、板状に成形して得た繊維板は、繊
維板中の水分を吸収しやすい成分が、熱水浸漬処理によ
って減少しているため、吸水、吸湿時の寸法変化が小さ
くなり、寸法安定性が向上するものである。
【0017】ここで、熱水に繊維を浸漬するにあたっ
て、熱水温度が80℃未満の場合、溶出除去する熱水可
溶成分量が少なく、水分を吸収しやすい成分が繊維中に
多く残存し、繊維板を成形した場合における繊維板の寸
法安定化の効果が小さくなるので、好ましくない。
【0018】本発明において、繊維を熱水に浸漬して熱
水可溶成分を溶出除去する方法は、特に限定されない
が、例えば、バッチ式でタンク中の熱水中に繊維を浸漬
する方法や、煮沸水中に繊維を連続的に通過させる方法
が挙げられる。もちろん、これ以外の方法であってもよ
い。
【0019】また、本発明に用いる繊維板におけるリグ
ノセルロース繊維の種類として、その主要成分がセルロ
ースとリグニンからなるリグノセルロース繊維であれば
特に限定はされないものである。例えば、針葉樹、広葉
樹、やし、麻、さとうきび、たけ、イネ、ケナフ等など
から得られる繊維を挙げることができる。
【0020】また、本発明において、熱圧成形の際に用
いる接着剤の種類や接着剤を分散させる方法についても
特に限定はない。一般的に、ユリア系樹脂、メラミン系
樹脂、フェノール系樹脂、レゾルシノ−ル系樹脂、エポ
キシ系樹脂、ウレタン系樹脂、フルフラール系樹脂、イ
ソシアネート系樹脂のように加熱硬化する熱硬化性樹脂
が使用されるものである。
【0021】成形の際のプレス温度、プレス時間、プレ
ス圧力、繊維重量に対する接着剤の重量比などは、用い
る接着剤の種類や成形しようとする繊維板の厚さ等によ
り適宜に設定されるものである。
【0022】また、繊維板の密度についても特に限定は
ないが、高い力学的強度が必要な場合、0.3〜1.0
g/cm3が好ましい。ここで、繊維板密度が0.3g
/cm3を下回ると、繊維板内部において、多数の空隙
が存在し、繊維同士が接着されている部分や、繊維同士
の絡み合いが減少するため、繊維間の接着部分の強度及
び、繊維同士の絡み合いによる強度の寄与が極端に低下
して力学的強度が低下するので好ましくない。
【0023】また、熱圧成形の際におけるプレス方法と
しては、バッジ式の平板プレスと連続プレスがあるが、
特に限定されない。
【0024】また、本発明において、繊維板の原料繊維
の熱水可溶成分の比率は10%以上とする。このように
繊維板の原料繊維の熱水可溶成分の比率を10%以上と
することで、吸水、吸湿時の寸法安定性向上の効果が高
まるものである。繊維中の熱水可溶成分の比率が10%
以上であると、溶出除去できる熱水可溶成分の量が多く
なる。したがって、熱水可溶成分の割合、つまり水分を
吸収しやすい成分の割合が、熱水浸漬処理によって大き
く減少するため、繊維板中の吸水、吸湿時の寸法変化が
著しく小さくなり、寸法安定化の効果がきわめて大きく
なるものである。
【0025】そして、本発明において用いる繊維板の原
料繊維として油ヤシ、ケナフから得られた繊維である
と、吸水、吸湿時の寸法安定性向上の効果がきわめて大
きい繊維板が得られると共に、同時に貴重な木材資源を
節約するという利点がある。
【0026】ここで、油ヤシ(果実部)から得られた繊
維を分析したところ、熱水可溶成分を20.1%含有
し、また、ケナフ(靭皮部)から得られた繊維を分析し
たところ、熱水可溶成分を15.9%含有していること
が判明した。このように、油ヤシ、ケナフ繊維中の熱水
可溶成分の比率はきわめて多く、溶出除去できる熱水可
溶成分の量が著しく多くなる。このため、繊維板中の吸
水、吸湿時の寸法変化が著しく小さくなり、寸法安定化
の効果がきわめて大きいものである。
【0027】油ヤシは主にマレーシア、インドネシア、
フィリピン等で栽培されており、近年その栽培面積が急
増しており、ヤシ油を搾油している。ところが、ヤシ油
の搾油に利用されている果実以外の空果房(Empty
Fruit Bunch)と呼ばれる果体や油ヤシの葉
柄部(Frond)などは、その組成のほとんどが繊維
質で構成されているにもかかわらず、利用されていない
のが現状である。そのため、油ヤシの栽培面積増加に伴
い、廃棄量も増加している。上記空果房や葉柄部はハン
マーミル等の物理的な剪断処理により、繊維が容易に得
られるものであり、また、果実を収穫することを目的と
して、果体ごと集積されているため、空果房の繊維は比
較的容易に得ることが可能である。このため、コスト面
からも繊維板の素材として適している。
【0028】ケナフは麻類の一年草で、主に中国、東南
アジアなどで栽培されている。網、ロープ等利用される
とともに、近年非木材紙の原料パルプとして使われてい
るが、繊維板素材としてはほとんど使われていない。水
中に浸漬することにより、ケナフの靭皮部から繊維が容
易に得られる。
【0029】これらの油ヤシ、ケナフ繊維を針葉樹、広
葉樹の代替として利用することにより、廃棄物を削減す
ると共に、貴重な木材資源を節約することができるもの
である。
【0030】以下本発明の実施例につき説明する。
【0031】
【実施例】(実施例1)広葉樹繊維(平均長さ2mm)
を90℃の熱水に1時間浸漬した。次に、水で洗い流し
て、含水率を10%に調整した445.5gの繊維にイ
ソシアネート系接着剤の50%水分散液を81g加え分
散させた。300mm×300mmの型枠内で積み重ね
た後、熱板間に9mmのディスタンスバーを挟んで熱圧
成形した。条件はプレス温度160℃、プレス圧力50
kg/cm2、プレス時間5分とした。これらの条件を
表1に示す。得られた繊維板の物性をJISA5906
(中質繊維板)及びJISA1437(建築用内装ボー
ド類の耐湿試験方法の耐湿性B法)に規定された方法に
より試験した。その結果を表2に示す。表2において、
吸湿時厚さ膨張率は40℃、湿度90%に設定された恒
温恒湿槽中に入れた繊維の7日後の厚さ方向の変化率で
ある。
【0032】(実施例2)油ヤシ果実部を解繊して得た
平均長さ5mmの繊維を、90℃の熱水に1時間浸漬し
た。水で洗い流して、含水率を10%に調整した44
5.5gの繊維に40.5gのフェノール系粉末接着剤
を加え、分散させた。300mm×300mmの型枠内
で積み重ねた後、熱板間に9mmのディスタンスバーを
挟んで熱圧成形した。条件はプレス温度160℃、プレ
ス圧力50kg/cm2、プレス時間5分とした。作成
条件を表1に、結果を表2に示す。
【0033】(実施例3)ケナフ靭皮部を解繊して得た
平均長さ8mmの繊維を、90℃の熱水に1時間浸漬し
た。水で洗い流して、含水率を10%に調整した44
5.5gの繊維に40.5gのフェノール系粉末接着剤
を加え、分散させた。300mm×300mmの型枠内
で積み重ねた後、熱板間に9mmのディスタンスバーを
挟んで熱圧成形した。条件はプレス温度160℃、プレ
ス圧力50kg/cm2、プレス時間5分とした。作成
条件を表1に、結果を表2に示す。
【0034】(比較例1)含水率を10%に調整した広
葉樹繊維(平均長さ2mm)445.5gの繊維にイソ
シアネート系接着剤の50%水分散液を81g加え分散
させた。300mm×300mmの型枠内で積み重ねた
後、熱板間に9mmのディスタンスバーを挟んで実施例
1と同様に熱圧成形し、試験を行った。作成条件を表1
に、結果を表2に示す。
【0035】(比較例2)油ヤシ果実部を解繊して得た
平均長さ5mmの繊維を含水率を10%に調整した後、
445.5gの繊維に40.5gのフェノール系粉末接
着剤を加え、分散させた。300mm×300mmの型
枠内で積み重ねた後、熱板間に9mmのディスタンスバ
ーを挟んで実施例2と同様に熱圧成形し、試験を行っ
た。作成条件を表1に、結果を表2に示す。
【0036】(比較例3)ケナフ靭皮部を解繊して得た
平均長さ8mmの繊維を含水率を10%に調整した後、
445.5gの繊維に40.5gのフェノール系粉末接
着剤を加え、分散させた。300mm×300mmの型
枠内で積み重ねた後、熱板間に9mmのディスタンスバ
ーを挟んで実施例3と同様に熱圧成形し、試験を行っ
た。作成条件を表1に、結果を表2に示す。
【0037】
【表1】
【0038】
【表2】 表2から明らかなように、実施例1、2、3の繊維板は
比較例1、2、3の繊維板に比べてそれぞれほぼ同密
度、同強度であるが、吸湿時の厚さ膨張率が低下し、寸
法安定性が向上していることが判る。
【0039】したがって、本発明による、木材繊維等の
リグノセルロース繊維を80℃以上の熱水に浸漬する繊
維板の製造方法によって、吸水、吸湿時の寸法安定性が
向上した繊維板が得られることが確認できた。
【0040】
【発明の効果】上記の請求項1記載の本発明にあって
は、木質繊維等のリグノセルロース繊維を80℃以上の
熱水に浸漬して熱水可溶成分を溶解除去した後、接着剤
を分散させて熱や圧力を加えることによって、板状に成
形するので、簡単な方法で吸水、吸湿時の寸法安定性が
向上した繊維板が得られるものである。また80℃以上
の熱水に浸漬するだけでよいので、処理コストも安価と
なるものである。
【0041】また、請求項2記載の発明にあっては、上
記請求項1記載の発明の効果に加えて、熱水可溶成分の
比率が10%以上の繊維を用いたので、繊維中の溶出除
去できる熱水可溶成分の量が多くなり、繊維中の水を吸
収しやすい成分の割合が大きく減少し、吸水、吸湿時に
おける寸法変化がよりいっそう小さくなり、吸水、吸湿
時の寸法安定性がいっそう向上した繊維板が得られるも
のである。
【0042】また、請求項3記載の発明にあっては、上
記請求項1又は請求項2記載の発明の効果に加えて、リ
グノセルロース繊維が油ヤシ、ケナフから得られた繊維
であるので、吸水、吸湿時の寸法安定性向上の効果の著
しく高い繊維板が得られるものであり、また、油ヤシ、
ケナフ繊維を針葉樹、広葉樹繊維の代替として利用する
ことで、廃棄物の有効利用が図れて廃棄物を削減すると
共に貴重な木材資源を節約することができるものであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 兼司 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 上田 卓実 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Fターム(参考) 2B260 AA03 AA12 BA01 BA07 BA19 CB01 CD03 CD04 CD05 CD06 DA01 DA04 DA05 DA17 DD02 EA05 EB01 EB02 EB05 EB06 EB19 EB21 EB42

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 木質繊維等のリグノセルロース繊維を8
    0℃以上の熱水に浸漬して熱水可溶成分を溶解除去した
    後、接着剤を分散させて熱や圧力を加えることによっ
    て、板状に成形することを特徴とする繊維板の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 熱水可溶成分の比率が10%以上の繊維
    を用いたことを特徴とする請求項1記載の繊維板の製造
    方法。
  3. 【請求項3】 リグノセルロース繊維が油ヤシ、ケナフ
    から得られた繊維であることを特徴とする請求項1又は
    請求項2記載の繊維板の製造方法。
JP10274783A 1998-09-29 1998-09-29 繊維板の製造方法 Withdrawn JP2000102910A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2456551A (en) * 2006-07-31 2009-07-22 Shen-Ba Lee Timber of a palm and method for forming the same
JP2010241094A (ja) * 2009-04-01 2010-10-28 Hokkaido Research Organization 繊維板およびその製造方法
JP2011219722A (ja) * 2010-02-10 2011-11-04 Hitachi Chem Co Ltd 樹脂組成物及び成形体
CN104385426A (zh) * 2014-10-13 2015-03-04 苏州东邦家具有限公司 一种防潮型人造纤维板材家具

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