JP2001505829A - リグノセルロース系リサイクル複合材料の使用方法 - Google Patents
リグノセルロース系リサイクル複合材料の使用方法Info
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Abstract
(57)【要約】
複合製品の形成に使用するための材料がリサイクル複合材料から用意され、そして40℃〜120℃における水熱処理及びそれと当時の又その後の高剪断処理によって処理される。この方法は今まで首尾よく使用できなかったリサイクル材料の使用を可能にし、そして追加の結合用樹脂をより少ない量で用いて又は全く用いずに複合製品を形成することが可能である。
Description
【発明の詳細な説明】
リグノセルロース系リサイクル複合材料の使用方法
本発明はリグノセルロース系の粒子又は繊維を生成しそしてそれらから複合材
料を形成することに関する。特に、本発明はかかる粒子又は繊維をリサイクル複
合材料から生成すること及び合成結合剤で結合させて複合材料にすることに関す
る。
いまだかつてこんなにも多くの需要が世界の繊維資源に寄せられたことはなか
った。世界的な経済成長及び発展は転化された(converted)森林生産物に対す
る必要性を生み出してきた。符合して、発展途上国のエネルギー要求は燃料用木
材に対する需要増加を発生させつつあり、それが今や木質繊維消費全体の50%
に相当する。同時に、グローバルな繊維生産システムは、全体として、これら需
要を満足させる能力を立証しつつある。繊維資源に対する途方もなく大きな圧力
にもかかわらず、グローバルな繊維不足又は危機は存在しない。しかしながら、
近接及び長期の将来において危機的役割を演じることになろう幾つかの深刻な局
所的及び地域的な繊維不足や資源管理紛争は存在する。
パーティクルボード類(particleboards)や中密度及び高密度のファイバーボ
ード類(fibreboards)のような複合材料は、酸硬化性のユリア‐ホルムアミド
樹脂、アルカリ硬化性のフェノール‐ホルムアミド樹脂のような結合剤を、ポリ
イソシアネート接着剤と同様に使用して、主として木材から製造される。中密度
ファイバーボードは次のような乾式手法を使用して製造されたファイバーボード
である:まず、木材又はその他のリグノセルロース系材料を約160℃〜180
℃の温度で熱機械的にパルプ化し、次いで樹脂と混ぜそして乾燥する。その後、
その繊維からマットを形成し、そしてプレスしてファイバーボードにする。他方
、パーティクルボードはチップからつくることができ、まずチップを樹脂と混ぜ
、そしてその接着剤付き粒子をマット状に広げ、そして高温でプレスしてパーテ
ィクルボードにする。
中密度ファイバーボードはその厚さおよび使用分野に依存して0.6〜0.8
g/cm3の広範囲の密度をカバーする。0.5g/cm3より低い密度のボード
は普及していないが、製造できる。要求される品質はボードの使用分野およびそ
の厚さに依存する:
厚さ >6〜12mm用 >12〜19mm用
内部結合(IB)、N/mm2 0.65 0.60
曲げ強さ(MOR)、N/mm2 35 30
パーティクルボードは、その使用分野および厚さに依存して0.4〜0.85
g/cm3の密度範囲で製造される。0.5g/cm3より低い密度を有するボー
ドは低密度ボードであり、0.5〜0.7g/cm3は中密度であり、そして0
.7g/cm3より大きいのは高密度ボードである。パーティクルボードの場合
も、要求はボードの使用分野およびその厚さに依存する:
厚さ >6〜13mm用 >13〜20mm用
内部結合(IB)、N/mm2 0.4 0.35
曲げ強さ(MOR)、N/mm2 17 15
リグノセルロース材料から複合パネル製品を製造するための通常の方法は結合
用の合成樹脂結合剤に専ら依っている。フェノール‐及びユリア‐ホルムアルデ
ヒドのような合成樹脂は高価であるので、通常、それらはパーティクルボードや
ウェファーボード(waferboard)や中密度ファイバーボードのような通常のパネ
ル製品の製造価格の大きな部分を成す。このことは特に農事残留物では真実であ
る。それらの物理的本性故に、製造には樹脂結合剤の比較的高含量が要求され、
その結果、高価なパネル製品となる。従って、接着剤を何ら使用することなく表
面‐対‐表面の結合を生じさせることによってリグノセルロース表面間の結合を
誘発するよう留意することが増えてきている。
それ故に、経済的理由と汚染の可能性を最小にすることとの両方のために、複
合材料に使用される結合剤の量を節約する必要がある。
この問題に関連する文献は次の通りである:
ブリンク,ディー.エル.;コレット,ビー.エム.;ポールマン,エー.エ
ー.;ウォング,エー.エフ.;フィリッポー,ジェー.;イン ウッド テク
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CS シンポジウム シリーズ、第43号;ACS ワシントン,ディー.シー
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フィリッポー,ジェー.エル.;ジョンズ,ダブリュー.イー.;グイエン,
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フィリッポー,ジェー.エル.;ザバリン,イー.;ジョンズ,ダブリュー.
イー.;グイエン,ティー.;フォレスト プロダクツ ジャーナル、1982
年、32 5 55(Philippou,J.L.;Zavarin,E.;Johns,W.E.;Nguyen,T
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カリフォルニア、1874年(Pohlman,A.A.;M.S.disertation,Berkeley,C
alifornia,1874)。
ロッフェル,イー.;ディクス,ビー.;リグニン ウント リグニンスルホ
ネート イン ノン‐コンベンショナル ボンディング − アン オーバービ
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nal bonding-an overview.Holz als Roh-und Werkstoff 49,199 205)。
ロッフェル,イー.;シャラー,ケー.;エルンフィウス サーミシャー ベ
ハンデューイング アウフ セルローズ、ホルツ アルス ロー‐ ウント ヴ
ェルクシュトッフ 29、275−278(Roffael,E.;Schaller,K.;Elnfi
uss thermischer Behandiuing auf Cellulose.Holz als Roh-und Werkstoff 29
,275-278)。
ショーニング,ピー.;ロッフェル,イー.;シュテグマン,ジー.;ホルツ
アルス ロー‐ ウント ヴェルクシュトッフ、1972年、30、253(Sc
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,30,253)。
トラウトン,ジー.イー.:ジョウ,エス.−ゼット.;ウッド サイエンス
、1971年、3、129(Troughton,G.E.;Chow,S.-Z.;Wood Science,19
71,3,129)。
二表面間に共有結合を生じさせる最初の試みは1945年まで逆上り、その年
に、リンゼル(Linzell)はリグノセルロース繊維と酸化剤としての第二鉄化合
物との混合物を圧縮及び加熱することによって繊維製品を製造する方法について
の特許を受けた(米国特許第2,388,487号)。スタフコ(Stafko)とザ
バリン(Zavarin)(米国特許第4,007,312号)は、木質‐対‐木質の結
合(フィリッポー等(Philippou et al.)、1981年、1982年)を伴うよ
うに酸化カップリングを使用した。
二官能性分子による木質の共有結合は木質表面間の間隙のより有効なブリッジ
ングを通して更なる可能性を提供するらしい、即ち、木質表面を直接結合の場合
におけるような約1結合長さと同じくらいに接近させる必要がなく、数結合長さ
の間隙だけ隔てることができよう。
ショーニング等(Schorning et al.)(1972年)は結合剤としてエチレン
ジアミンや1,6−ヘキサンジアミンを使用することによってパーティクルボー
ドを製造することを試みた。これらアミンはリグニンとの縮合によって木質表面
と相互作用することが知られている。15%のエチレンジアミンの添加によって
パーティクルボードに注目すべき強度が付与されたが、それでもなお商業上考慮
すべき事柄のためには不十分であった。1,6−ヘキサンジアミンは7%の添加
で6.5N/mm2の曲げ強さを有するパーティクルボードでより有効であった
(密度は0.85g/cm3、14℃で12分間プレス);しかしながら耐水性
が低かった。1,6−ヘキサンジアミンによって得られた、このより良い結果は
、このアミンのより効率的な間隙ブリッジング能力によって説明することができ
る。ここでは、7%添加で内部結合強さは0.3N/mm2であり、そして曲げ
強さは16.6N/mm2であった。ここでも、やはり、厚さ膨張が更に約10
0%あった。
コレット(Collett)(1970年)及びブリンク(Brink)(1977年)は、木
質粒子を酸素の存在下でHNO3によって又は酸素の存在下で窒素酸化物によっ
て、制御された時間及び温度の条件で予め酸化することにより、ショーニング等
の方法を改良することを試みた。二官能性試薬、1,6−ヘキサンジアミン、エ
チレンジアミン、フェニレンジアミン、エチレングリコール、及び1,6−ヘキ
サンジオールが、一官能性アンモニアと同様に使用された。全体に、ジアミン類
は最良のIB値を与え、アンモニアはその次に良く、そしてグリコール類は劣っ
て遂行した。ショーニング等の場合と同じに、1,6−ヘキサンジアミンはエ
チレンジアミンより優れていることを証明した。0.81〜0.88g/cm3
の密度では、乾燥木質基準で10%の1,6−ヘキサンジアミンのボードは、シ
ョーニング等によって達成された値よりもかなり高い内部結合(Internal Bond
)(IB)値(kg/cm2で測定)を与え、それが予備酸化の価値を証明した
。それでもなお、結合の諸性質は工業製品に比べて非常に低かった。三価窒素の
気体類(nitrous gasess)又はより高レベルのアミンによる予備酸化の増加はよ
り小さい膨張とIBの増加をもたらした。これら結果は耐水性共有結合の形成を
示唆する。その結合形成を説明するのに、アミド結合及びエステル結合の形成が
用いられた(米国特許第3,900,334号)。
HCl、臭化水素酸、過塩素酸、H2SO4、塩化第二鉄、塩化亜鉛、硝酸第二
鉄、シュウ酸、および蟻酸を包含する表面賦活剤との組合せにおける、架橋剤と
しての、無水マレイン酸、マレイン酸、無水コハク酸、及びサッカリニック酸(
saccharinic acid)を包含する二官能性分子が研究された(ブリンク(Brink)
、1977年;ポーイマン(Pohiman)、1974年)。耐水性に優れているが
、全体に、このボードはフェノール‐ホルムアルデヒドのボードよりも明らかに
劣っていた。抽出実験はモノマーの97〜99%が表面と相互作用したことを示
していた。
アグレッシブな酸性条件下で、炭水化物特にヘミセルロースは崩壊を受けモノ
マー性糖類の生成を導き、それは更にフルフラール及びフルフラール誘導体への
変換を受けることができる。こうして、モノマー糖類は木質表面を架橋すること
ができる。
EP 0,161,781 B1には、ヘミセルロースを10%より多く含有
しているリグノセルロース材料を、そのリグノセルロース材料を容器の中に充填
し高圧水蒸気を適用してセルロース材料を加熱することによって、再構成複合材
料に転化する方法が開示されている。ヘミセルロースは水熱処理の作用下で崩壊
する。その後、このリグノセルロース材料は、更に何らかの普通の接着剤例えば
ユリア‐ホルムアルデヒド樹脂又はフェノール‐ホルムアルデヒド樹脂を追加す
ることなく又は繊維又は粒子の含量に関係して通常添加されるであろうより少な
く添加することにより、プレスされて再構成パネルにすることができる。しかし
ながら、この方法はヘミセルロースを比較的高含量で有するリグノセルロース類
に対してのみ応用可能である。
多くの特許出願は木質材料又はその他の何らかのリグノセルロース材料から誘
導されたヘミセルロース物質の接着特性に向けられた。米国特許第2,224,
135号では、ハードボード(hardboard)製造過程の水溶性化合物が分離され
、接着剤として売買された。しかしながら、ヘミセルロース及びその崩壊生成物
によって生じた接着結合は安定性が劣っており、商業的用途が限られていた。
米国特許第5,017,319号には、3つの工程によって木質‐対‐木質の
結合を生じさせる方法が記載されている:最初の工程において、木質材料は水蒸
気の作用によって加水分解される。第二の工程において、リグノセルロース系原
料は放出ヘミセルロースとの接触を、ヘミセルロースから低分子量炭化水素への
非触媒分解に十分な時間維持される。最後の工程において、リグノセルロース材
料は崩壊生成物を洗浄せずにプレスされる。しかしながら、この方法は水蒸気を
当てるプロセスを実施するための高エネルギー処理と特別の装置を要求する。
木質‐対‐木質の結合を向上させるためのもう一つの概念は木質粒子又は木質
ベニヤの表面を、酸化、遊離基生成、及び識別(indentification)を包含する
幾つかのメカニズムによって活性化することである。この主題に関する文献のレ
ビューは、ロッフェル(Roffael)とディックス(Dix)によって公開された(1
990年)。しかしながら、結合強さを向上させるため試行はどれも伝統的に経
済上不都合であった。従って、この方法には工業的関心が向けられなかった。
本発明者らの出願、UK−9607566.8号および対応米国出願(どちら
も、1966年4月12日出願)および本発明者らのPCT出願(1997年4
月10日出願)には、一年性植物の繊維(annual plant fibres)に40〜12
0℃における水又は水蒸気による処理(水熱処理)及びそれと同時に又はその後
に植物繊維をデフィブレート(defibrate)する高剪断力による処理を受けさせ
ることによって、かかる植物繊維の結合適性(bondability)を改良する方法が
記載されている。その結果得られた処理済み繊維は合成樹脂で結合させることに
よって複合体たとえばファイバーボード又はパーティクルボードにすることがで
きる。要求される高剪断処理の程度は製造されるべき複合体のタイプに依存する
であろう。複合体はユリア‐ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂又はポリイソ
シアネート樹脂のような合成樹脂で結合される。
任意的には、この方法は希アルカリ溶液例えば水酸化ナトリウム溶液で処理す
ることによって改良することができる。水又は水蒸気処理/高剪断処理のプロセ
スは同時に又は順次に行うことができる。結合用樹脂との混合は高剪断機の中で
行うことができる。
この度、この水熱処理/高剪断処理プロセスは、廃棄された複合ボード材料た
とえばパーティクル‐及びファイバー‐ボード即ち合成樹脂によって結合された
複合材料を複合製品製造用の生成物に転化するのに、使用できるということが解
明された。本発明の一態様においては、廃棄物又はリサイクル複合製品を、通常
要求されるであろうよりも少ない量の結合用樹脂の添加によって結合させて複合
材料にする。それ故に、本発明の方法は樹脂の節約をもたらす。
繊維状/粒子状リグノセルロース材料は水/水蒸気処理及びそれと同時の又は
その後の高剪断処理によって既に処理されてはいるが、これら低温の使用は紙又
は類似材料の製造用の処理という状況の中のものに過ぎず、この処理が複合体製
造の状況でリグノセルロース材料に適用されたときには複合材料にするための繊
維状又は粒子状材料を増進させるであろうことは示唆されていなかった。また、
本発明の方法は、少なくとも150℃(通常150℃〜170℃)の高温での初
期処理が存在しその後にデフィブレーションがくるようなリグノセルロース材料
からの複合材料の製造とは区別されるものである。
このように、DE−A−3609506は水蒸気による原木チップの処理に関
連し、そこでは、特定条件下で接着剤混合物が添加される。高圧水蒸気が使用さ
れる。似たような技術はWO91/12367、WO93/25358、EPO
664191A1、US−A−3843431、DE4211888A1、EP
O292584A1及びEPO373725である。
従って、本発明によれば、リサイクル複合材料から複合材料製造用の繊維状又
は粒子状材料を生成する方法であって、リサイクル複合材料が40℃〜120℃
における水又は水蒸気による処理を受け、そしてそれと同時に又はその後で高剪
断処理を受ける、前記方法が提供される。
その後、この生成物は複合材料にすることができる。本発明はまた、かかる水
/水蒸気処理と高剪断処理を受けていて複合体になるように結合させるのに適し
た形態にあるリグノセルロース材料に関する。よって、初期の材料は、リサイク
ル(廃棄)複合材料から誘導される繊維状又は粒子状材料である。
そういうわけで、ユリア‐ホルムアルデヒド樹脂、メラミン ユリア‐ホルム
アルデヒド樹脂又はその他の加水分解可能な樹脂のような、アミノプラスチック
樹脂で結合された廃棄パーティクルボード又は廃棄ファイバーボードの水熱機械
処理(hydrothermomechanical treatment)によって、高い自己結合特性を有す
る繊維を製造できる。
この結果は次の理由によって予想外であった:
1. 廃棄パーティクルボードのようなリグノセルロース系材料は乾燥およびプ
レスの過程中に酸性条件下で既に熱処理されている。かかる条件下で、リグノセ
ルロース系材料は所謂「非可逆性ホルニフィケーション(hornification)」(
ロッフェル(Roffael)とシャラー(Schaller)、1971年)を体験する。か
かるプロセスのせいで、リグノセルロース系材料の再膨潤し再結合する能力はか
なり低下する。
2. ホルニフィケーションのプロセスは、パーティクルボードの中の硬化剤に
よって生成される酸性媒体の存在下で強化される。
何らかの追加の結合剤をより少ない量で使用して又は全く使用せずに、複合製
品を形成することが可能であろう。
本発明はまた、水熱/剪断処理済み材料を、添加された結合用樹脂によって、
又は多分より少ない量の結合材料によって、又は結合用樹脂の追加無しで、結合
させることによる複合材料の形成方法を包含する。
好ましくは、この方法はリサイクル複合材料を50℃〜120℃で処理するこ
とを含む。
用語、リサイクル複合材料は、合成樹脂で結合されているリグノセルロース系
材料の繊維又は粒子を含んでいる全ての材料をカバーする。
最終複合材料はパネル製品、再構成ランバー製品、及び成形品であり、パーテ
ィクルボード、ウェファーボード、及びファイバーボードが包含される。
本発明の具体的態様においては、本発明はかかるリサイクルされたリグノセル
ロース系材料をパネル製品などのような複合製品に加工する方法に関する。
本発明のこの側面は、廃棄パーティクル‐及びファイバー‐ボードを複合製品
に加工する方法に関する。この発明は特に、かかるリサイクルされたリグノセル
ロース系材料をパネル製品、再構成ランバー及び成形品のような複合製品に加工
する方法であって、木質系のパーティクルボード、ウェファーボード及び中密度
ファイバーボードのような複合材料を製造する通常の乾式方法の必須部分である
何らかの追加の接着性結合剤を多分使用することなく行う前記方法に関する。
水熱機械処理は2軸スクリュー押出機や磨細機(attrition mill)の様な何ら
かの高剪断装置の中で行うことができる。それ故に、本発明による処理は、結合
への受け入れやすさ(accessibility)を増すようにリサイクル材料の破壊及び
砕解をもたらす条件下で高剪断機の中で行われる。押出速度は使用される条件及
び適用される機械のタイプにも依存し、5kg/時から20トン/時まで変動可
能である。本発明の好ましい態様によるBIVIS押出機の使用は必要な高剪断
処理を提供する。使用できるその他の高剪断機は、例えば、ウルトラ・ツラック
ス・ミキサー(Ultra Turrax mixers)であり、それらはその機械的設計により
リサイクル材料の形態学的構造を破壊することができる。
「適用されるべき剪断力は使用される原料に依存し、及びその物質に化学薬品
が添加されるか否かに依存する」。水熱機械処理は50℃〜120℃の温度で行
うことができる。さらには、希酸、希アルカリ、又は、亜硫酸ナトリウムや二酸
化硫黄のようにリグニンに高い親和力を有する化学薬品、のような化学薬品は廃
棄リグノセルロース系材料のデフィブレーションを向上させるために添加するこ
とができる。それ故に、リサイクル材料から製造されるボード類の性質は材料が
様々な化学薬品で処理されるならば更に改善されることができる。これら試薬は
単独又は組み合わせで使用されてもよく、金属水酸化物、例えば、リチウム、ナ
トリウム、カリウム、マグネシウム、アルミニウム等の水酸化物、有機及び無機
の酸、例えば、燐酸、塩化水素酸、硫酸、蟻酸、酢酸など;塩、例えば、硫酸ナ
トリウム、亜硫酸ナトリウム、四ホウ酸ナトリウムなど、酸化物、例えば、酸化
アルミニウムなど;様々なアミン及び尿素、アンモニア、並びにアンモニウム塩
を包含する。上記試薬は乾燥材料を基準にして0.01〜10%の量で水溶液又
は懸濁液の形態で使用される。
化学処理とデフィブレーションはリサイクル材料を、高剪断ステージ中に、ア
ミノ樹脂で結合したボードの諸性質を改良するのに必要とされる量の化学薬品を
含有する水の蒸気を当てることにより、一工程で実施することができる。デフィ
ブレーションの後に、生成繊維はパーティクルボード製造工場で使用される通常
の乾燥機、例えば、中密度ファイバーボード工場で使用されろものに似た、ドラ
ムドライヤーやチューブドライヤーを用いて乾燥することができる。次いで、そ
の先に、この乾燥繊維はパーティクルボードや中密度ファイバーボードを製造す
るための通常の手順がひかえている。しかしながら、かかる化学薬品の添加は、
水熱機械処理の適用によって高レ哨己結合性の繊維が生成されるときには、強制
されない。
出発材料は複合材料を機械的に砕解することによって、例えば、パーティクル
ボードをチップに砕解することによって、得ることができる。リグノセルロース
改質剤、例えば、金属水酸化物、有機又は無機の酸、塩、酸化物、アミン、アン
モニア又はアンモニウム塩を添加することができる。追加の結合材料が添加され
る場合には、ホルムアルデヒド掃去剤(scavenger)、触媒及び増量剤(extende
r)のような結合剤の標準成分も添加することができる。このように、この方法
は多分、0.01〜0.4重量%の硫酸ナトリウムが単独で又は0.01〜0.
4重量%の水酸化ナトリウムと共に存在する条件下で実施することができる。元
の又は砕解生成物は0.01〜0.4重量%の硫酸で処理することができる。
この方法の主な利点は廃棄パーティクルボードから一工程で繊維を生成できる
ことである。従って、この方法は、リグノセルロース材料が第一工程で約150
〜179℃の高温で水又は化学物質を含浸させられ次いで1又は2ディスクのデ
ィスクリファイナーでデフィブレートされるようなリグノセルロース材料からの
中密度ファイバーボードの製造方法とは全く異なる。本発明によって記載された
方法では、廃棄パーティクルボード又はその機械砕解生成物をそのような高温で
処理する必要がない。高剪断機械磨細下での50℃での水による処理はパーティ
クルボードを高い自己結合性の挙動をもつ繊維に砕解するのに十分である。パー
ティクルボードが砕解され繊維に転化されるのに、樹脂崩壊生成物はなお繊維の
表面を明らかに覆っていることが解明された。繊維表面の樹脂は繊維が高い自己
結合特性を有していることの主な理由となろう。例えば、2軸スクリュー押出機
の中での熱処理中に、リサイクル材料の砕解生成物は結合適性を更に向上させる
ように繊維上に集合又は残されることができる。
その結果得られる水熱処理済み材料はリサイクル材料と同じ接着剤によって好
ましく再結合される。使用できる代表的な樹脂結合材料は、ユリア‐ホルムアル
デヒド樹脂(UF樹脂)、メラミン‐ユリア‐ホルムアルデヒド樹脂(MUF樹
脂)、メラミン樹脂(MF樹脂)、フェノール‐ホルムアルデヒド樹脂(PF樹
脂)、レゾルシノール‐ホルムアルデヒド樹脂(RF樹脂)、タンニン‐ホルム
アルデヒド樹脂(TF樹脂)、ポリマー状イソシアネート結合剤(PMDI)及
びそれらの混合物を包含する。樹脂は乾燥リグノセルロース材料を基準にして5
〜15%の量で添加されることができる。
また、本発明の態様の一つはリサイクル材料を既に高剪断機の中にある結合剤
混合物と混ぜることである。このためには、UF、MUF、MF、PF、RF及
びTF樹脂が使用できる。アミノ樹脂の場合には、接着剤の添加は予め触媒を添
加された状態で、又は潜在的に(latently)触媒を添加される状態で、又は触媒
無添加の状態で行うことができる。触媒は高剪断化ステージとは別に添加するこ
ともできる。UF‐ポリイソシアネートのような樹脂の混合物も同じように使用
できる。
サイズ剤の添加は強制されないが、必要ならば、高剪断機の中に又は別に添加
されてもよい。ホルムアルデヒド掃去剤、増量剤等のような標準結合剤のその他
の成分も同様に添加することができる。
元のリサイクル複合材料に由来する樹脂結合材料の残留物が除去される場合に
は、追加の結合用樹脂が複合材料の最終形成で添加されなければならないであろ
うが、本発明は今まではリサイクルして新複合製品に形成するのが難しいと証明
されていたリサイクル材料を利用せしめる望ましい能力を有するという点でなお
有益である。
次に、本発明の態様を実施例で例証する。
実施例1
廃棄パーティクルボードを機械的に砕解させ、次いで2軸スクリュー押出機の
中で100℃で0.01%のH2SO4又は1.0%のNaOHの水溶液を、また
50℃で1.0%のNaOHの水溶液を注入することによって処理した。生成さ
れた繊維をUF樹脂と混合した後に16mmの実験室規模のボードの生成のため
に使用した。使用樹脂レベルは10%、プレス温度は180℃、そしてプレス圧
は35kg/cm2であった。各場合において、3つの反復試験用ボードを製造
し、そして続いてそれらの性質を測定した。ボードの性質の平均値を下記に呈示
する:
ホルムアルデヒド(HCHO)放出はパーフォレータ一(Perforator)法を使
用することによって測定された。
上記試験から、NaOH溶液による処理が最良の結果を与えたことがわかる。
50℃での処理は、内部結合強さ(IB)及び曲げ強さ(破壊係数(Modulus of
Rupture)、MOR)の値を改良したが、膨潤度及びホルムアルデヒド放出の値
を増加させた。100℃でのNaOHによる処理はより良い結果を与えた。
実施例2
木材チップ及びそれからつくったパーティクルボードを別々に、2軸スクリュ
ー押出装置の中で100℃で0.04%の硫酸の水溶液を注入することによって
処理した。それら繊維から8mmの実験室規模のボードを、UF樹脂の0%、2
%、4%、6%及び8%のレベルでの使用をもって、製造した。他の製造パラメ
ーターは上記と同じであった。ボードの諸性質の平均値を下記に呈示する:
上記表の結果から、本発明の方法に従って処理された廃棄パーティクルボード
から生成した繊維を使用することによって、樹脂消費の有意な低減が達成できた
ことは明らかである。
【手続補正書】
【提出日】平成12年2月7日(2000.2.7)
【補正内容】
請求の範囲
1. リサイクル複合材料から複合材料製造用繊維状又は粒子状材料を生成する
方法において、繊維又は粒子のリサイクル複合材料が40℃〜120℃において
水又は水蒸気による処理を受け、そしてそれと同時に又はその後で高剪断処理を
受ける、前記方法。
2. 水熱処理が50℃〜120℃の温度で行われる、請求項1の方法。
3. 高剪断による処理が2軸スクリュー押出機の中で行われる、請求項1及び 2
のいずれか一項の方法。
4. 廃棄複合ボードが水熱処理の前に機械的にチップに砕解される、請求項1
〜3のいずれか一項の方法。
5. 廃棄複合ボード又はその砕解生成物が、触媒としての0.01〜0.4%
の硫酸をもって処理される、請求項3又は4の方法。
6. 廃棄複合ボードが、触媒としての0.01〜0.4%の亜硫酸ナトリウム
の存在下で砕解される、請求項4又は5の方法。
7. 廃棄複合ボードが、0.01〜0.4重量%の亜硫酸ナトリウムおよび0
.01〜0.4重量%の水酸化ナトリウムの存在下で砕解される、請求項4又は5
の方法。
8. 生成した繊維状又は粒子状材料に、樹脂結合剤の存在下で熱と圧力を受け させることにより、複合材料に形成させる請求項1〜7の何れか一項の方法。 9. 生成した繊維状又は粒子状材料に、結合用樹脂の添加無しで又は繊維状又 は粒子状材料の使用量に関係して所期複合体の形成に通常使用されるであろうよ りも少ない量の結合用樹脂をもって熱と圧力を受けさせることにより、複合材料 に形成させる請求項1〜7の何れかの方法。
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フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
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Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. リサイクル複合材料から複合材料製造用繊維状又は粒子状材料を生成する 方法において、繊維又は粒子のリサイクル複合材料が40℃〜120℃において 水又は水蒸気による処理を受け、そしてそれと同時に又はその後で高剪断処理を 受ける、前記方法。 2. 請求項1による繊維状又は粒子状材料に樹脂結合剤の存在下で熱と圧力を 受けさせることによる複合材料の形成方法。 3. 最終複合材料が、結合用樹脂の添加無しで又は繊維状又は粒子状材料の使 用量に関係して所期複合体の形成に通常使用されるであろうよりも少ない量の結 合用樹脂をもって形成される、請求項2の方法の改良。 4. 水熱処理が50℃〜120℃の温度で行われる、請求項1の方法。 5. 高剪断による処理が2軸スクリュー押出機の中で行われる、請求項1〜4 のいずれか一項の方法。 6. 廃棄複合ボードが水熱処理の前に機械的にチップに砕解される、請求項1 〜5のいずれか一項の方法。 7. 廃棄複合ボード又はその砕解生成物が、触媒としての0.01〜0.4% の硫酸をもって処理される、請求項5又は6の方法。 8. 廃棄複合ボードが、触媒としての0.01〜0.4%の亜硫酸ナトリウム の存在下で砕解される、請求項6又は7の方法。 9. 廃棄複合ボードが、0.01〜0.4重量%の亜硫酸ナトリウムおよび0 .01〜0.4重量%の水酸化ナトリウムの存在下で砕解される、請求項6又は 7の方法。
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