JP2001524889A - 有機性廃棄物を利用した連続的押出法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 不定長の構造用パネル（２）を形成するための実質的に連続的な方法。この方法は、硬化可能な混合物を調製する工程と、流動可能な状態の混合物をロードチャンバ（６）に運搬する工程と、ロードチャンバ（６）からの混合物が開口端を有する型チャンバ（１７）の入口（１５）を通って出口（１６）に向かうように、混合物を圧縮手段によって連続的に強制移動させる工程と、型チャンバ（１７）内の混合物を少なくとも部分的に硬化させる工程と、型チャンバ（１７）内で所定の圧密圧力又は密度を達成するまで混合物の型チャンバ（１７）内での移動を阻止する工程と、その後に、圧縮手段によって更なる混合物を入口（１５）に初めて通らせたことに応じて混合物を型チャンバ（１７）内で移動させる工程と、前記混合物を硬化させる工程とを含み、これによって実質的に不定長の構造用パネルを連続的に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】 有機性廃棄物を利用した連続的押出法 発明の技術分野 本発明は不定長の構造用パネルを形成するための装置及び方法に関する。 発明の背景 パネルは主として、米の包皮部分即ち籾殻を用いた、パレットや建築用パネル の製造における利用のために開発されてきた。よって本発明は主としてこれらの 用途及び材料に関連して記述される。但し、本発明はこれらの利用分野に限定さ れるものではない。 構造用パネルの用途の１つは、公知のように、ばら荷材料の保管や運送及び取 扱いに広く用いられているパレットの組立である。大部分は、フォークリフトの タイン(tynes)が係合するようになっている概ね平板の支持表面及び長手方向の 溝を定めるよう共に釘付けにされた木材の厚板とけたとで形成されている。しか しながら、これらのパネルにおける重大な問題は、経時に伴う木材の収縮、衝撃 による損傷、一般的な摩耗及び裂傷、及び誤用により釘が弛み易い点である。釘 の頭部が突出してしまうと、穀粒などの袋詰された製品及びその他の物品が不都 合な損害を被ることになる。従って、高価なメンテナンス及び修理を行わなけれ ばパレットの効果的な使用は不可能となる。また、木製のパレットは裂け易く、 これによっても上記と同様の問題が生じる。木製のパレットにおける更なる問題 は、湿った環境において木材が腐朽し、更には有害な細菌が繁殖し得る湿りがち な環境をつくりだす点である。 特に食品産業におけるこれらの難点を克服するための１つの試みとして、プラ スチック成形パレットが使用されてきた。しかしながら、プラスチック成形パレ ットは、それらにとって不可避な過酷な使用率に耐えられないことが明らかとな った。この問題を克服するための試みとして、多数の補強ウエブ及びリブを用い た強化プラスチックパレットが製造された。しかしながら、これらにおいては、 補強ウエブ間及びその周囲に画定される数多くの追加的な凹部及び間隙が効率よ く清掃されず、よって菌類及び細菌を繁殖させるという点で、更なる不都合が生 じる。これも、食品産業での使用は特に不都合である。更なる代替案として、金 属パレットが製造された。しかし、必要な構造一貫性を提供するためには、重量 が過度に重く、及び/またはコストが高くなることがわかっている。 上記事実を考慮すると、支持表面が実質的に平滑で連続しており、釘を使用せ ずに形成され、清掃が楽で、修理可能であり、過酷な仕事率に耐える能力のある パレットに対する需要がある。 構造用パネルのもう１つの用途は、住宅建築の分野にある。一般的な建築技術 では、壁はふつうまず木材枠を組み立てることにより構成される。枠の内側には ふつう、漆喰板などの適切な積層材料を合わせており、一方外側はふつう雨押え 、レンガ単板、またはアルミニウムシートなどの他のより現代的なクラッド材で 形成されている。 これらの従来の技術は、比較的労働集約的で多大な費用を要するが、それは一 つには数多くの専門的な職業に携わる作業者が必要なためである。作業者には、 建設業者、大工、煉瓦職人、建具工、左官などが含まれ、これらの人々に対する 費用を合わせたものが総費用となる。更に不都合な点として、これらの建築技術 は、特に木材などの貴重な、漸減している資源を比較的大量に消費する。木材は 供給量の減少に伴い価格が徐々に上昇している。また、更に不都合な点として、 従来の住宅建築技術では大多数の建築作業を現場で、熟練労働者により行うこと を必要とする。プレファブリケーションやモジュール工法が適用できる余地は殆 どなく、また一旦建築されると、費用対効果の大きい方法で住宅を改築したり作 り直したりできる余地は最小限である。更に、住宅の取壊し及び移転の必要が生 じた場合、その構成材料をリサイクルまたは再利用する余地は最小限であり、こ のような状況においてこれらの大部分は廃棄されている。 上記の問題は全て、熟練労働者があまり多くなく、また一般的な建築材料が禁 止的価格である発展途上国において特に重要である。これらの問題の幾つかを改 善する試みとして、木材枠組構造に比較的容易に塗布できるファイバー補強セメ ント（ＦＲＣ）シートなど種々の廉価な建築材料が開発されてきた。しかしなが ら、この建築方式は、がっしりした印象をもつレンガ構造と比較した場合にしば しば不都合とされる「安普請」の印象を与える。また、絶縁性も最小限であるた め、壁の空洞に絶縁のための中間層を必要とすることが多く、総費用の上昇につ ながる。更に、クラッドシートの有する構造一貫性は最小限であるため、一般的 な枠組構造も必要である。 これらの問題を処理するための更なる試みとして、複合パネルの利用が提案さ れている。このタイプのパネルは、一般的に、重量の特性に対して所望の強度を 達成する目的で、また断熱性及び防音性を付与する目的で、異なる材料で作られ た一連の積層板を組み込んでいる。しかしながら、公知の製造技術における重要 な問題は、個々のパネルの最大長さに実用上の制限があることである。このこと により、必要なサイズの組み合わされたパネルアセンブリを形成するために、端 部と端部を結合するための小さいパネルが更に必要となる。しかし、典型的には 、パネルの結合技術が不十分であるために、これらの構造は比較的脆弱なものと なっている。更に、構造一貫性に欠けていることに対する結果的な損失は、大規 模の用途、特に住宅建築においては実現されずにきた潜在的強度特性として現れ た。このため、複合パネルは、重大な構造一貫性を要さない一体的な仕切りや無 負荷壁を形成するためにのみ使用される傾向があった。従って、ここでも別個の 枠組構造は必要であり、従来の建築方法に固有の問題の多くは未解決のまま残る ことになる。 上記の諸要素を考慮すると、現存する住宅建築技術に代わる、原料供給を漸減 させ、特に現場における熟練労働の必要性を減らし、プレファブリケーションに 力を入れ、建築される構造に柔軟性を与えるためにある程度モジュール型であり 、また必要に応じて最小限のコストの追加で改築及び移転され得る、費用対効果 の大きい方法が必要である。 また、本発明の好適な実施形態は、米の籾殻などの有機性廃棄物を用いた構造 用パネル及び関連製品の製造に関する。オーストラリア並びに世界各国において 、毎年人間が米を消費するにあたり、米の加工処理において数百万トンもの米の 包皮部分即ち籾殻の除去が行われる。これらの籾殻は、実質的にリグニンで形成 されており、本質的に耐水性及び生分解に対する抵抗性を有するために特に処理 が 困難である。更に、ケイ酸含有量が比較的多いため、家畜飼料としての使用は制 限される。これらはげっ歯類の動物や昆虫類によっても消費されない。 １つの処理方法として、米の籾殻を高温で焼却し、実質的な容積を減少させる ものがある。しかし、この工程はエネルギー効率が比較的悪く、非経済的で、環 境、特に大気汚染にも悪影響をもたらすものである。処理の困難さから、廃棄さ れた米の籾殻及び同様の有機性廃棄物を積極的に利用する試みもなされてきた。 これらは、例えば建築における空洞の断熱材として、または他の用途に利用され ている。しかしながら、これまでのところ、この利用法は原料が構造一貫性に欠 けるためひどく制限されてきた。この問題を処理するため、米の籾殻を種々の結 合剤と混合する試みがなされてきた。例えば、一般的ではないが知られているも のとして、個々の籾殻を固めるためにＲＦ（無線周波）により硬化する結合剤を 使用するものがある。しかし、これは多額の費用を要するため、一般的に商業利 益面からもコスト効率がよいとは考えられない。更に、これまでのところこの技 術及び他の技術を用いて製造された製品は甚だしく脆弱で砕け易かった。詳細に は、これらの製品では、自己支持型の構造材料として使用する際に必要とされる 構造的一貫性が欠如しており、これにより建築業界を含む多くの利用可能な分野 でのこれらの製品の利用範囲が実質上狭められている。 上記課題を考慮すると、廃棄された米の籾殻または同様の有機性廃棄物から構 造的製品を形成することのできる工程により、廃棄物処理の重要な問題を処理す ることができ、同時に、有用で特に木材などの減少している供給資源に商業的に 代わり得る原料を提供できることがわかるであろう。しかしながら、そのような 工程または製品はまだみられない。 本発明の１つの目的は、従来の技術の欠点のうち少なくとも幾つかを克服しま たは改良することである。 発明の開示 本発明の第１の態様によれば、本発明は、不定長の構造用パネルを形成するた めの実質的に連続的な方法であって、硬化可能な混合物を調製する工程と、流動 可能な状態の混合物をロードチャンバに運搬する工程と、ロードチャンバからの 混合物が開口端を有する型チャンバの入口を通って出口に向かうように、混合物 を圧縮手段によって連続的に強制移動させる工程と、型チャンバ内の混合物を少 なくとも部分的に硬化させる工程と、型チャンバ内で所定の圧密圧力又は密度を 達成するまで混合物の型内での移動を阻止する工程と、その後に、圧縮手段によ って更なる混合物を入口に初めて通らせたことに応じて混合物を型チャンバ内で 移動させる工程と、混合物を硬化させる工程とを含み、これによって実質的に不 定長の構造用パネルを連続的に形成する方法を提供する。 好適には、混合物は、有機粒子状基材及び熱硬化性樹脂結合剤の組み合わせか ら形成される。好適な実施形態では、基材は実質的に廃棄された米の籾殻からな り、結合剤は実質的にフェノール樹脂からなる。熱硬化性樹脂の場合、硬化工程 は型チャンバ内で混合物を加熱することにより開始されることが好ましい。但し 、他の実施形態では基材は小麦の籾殼、鋸屑、または他の適切な有機性または廃 棄された製品を含むことができる。あるいは、結合媒体は石造りのような特性を 与えるためにセメンタイト結合剤を含んでもよい。熱硬化性結合剤が好ましいが 、二部分からなる化学硬化性樹脂も使用できることを認識されたい。また、紫外 線照射または他の刺激により硬化する結合剤も意図されている。 他の実施形態では、抗菌性を付与するなどの特定の目的でポリビニルアセテー トまたは強化尿素ホルムアルデヒドなどの添加剤を結合剤の一部に含めることが できる。また、耐火性、耐水性、耐候性、またはげっ歯類の動物に対する抵抗性 を高めるために結合剤に他の物質を添加してもよい。例えば、マグネサイト結合 剤が得られる製品の防火性を実質上向上させることがわかっている。 混合物は、籾殻の砕片にフェノール樹脂の結合剤を５対１の質量比で組み合せ たものからなることが好ましいが、最終製品の所望の特性によって種々の混合比 を用いることができる。フェノール樹脂は約６０重量％の固体を有する水酸化カ リウムベースであることが望ましい。他の形態として、最大約４０重量％の固体 が混合された水酸化ナトリウムベースのフェノール樹脂を用いてもよい。あるい は、１００％固体の粉末フェノール樹脂を用いてもよい。 硬化温度は約５０℃乃至約２００℃であることが好ましく、理想的には約１６ ０℃である。型キャビティ内での硬化圧力は、最終製品の所望の特性に応じて１ 平方インチ当たり２乃至８０ポンドであることが好ましく、より好ましくは、硬 化圧力は１平方インチ当たり１５から約５０ポンドであり、１平方インチ当たり 約４０ポンドであることが最も好ましい。 １つの好適な実施形態において、硬化される混合物の移動抵抗ステップは、パ ネルの両側面に係合する互いに対向した圧力板により、型における適切に離間さ れたアパーチュアを通じて達成される。１つの好適な実施形態における圧力板は 、型チャンバ内の混合物の圧力または密度を示す制御信号に応答して個々の油圧 ラムにより作動される。しかし、他の実施形態においては、硬化される混合物と その周囲の型チャンバの表面との摩擦抵抗により、必要な程度の抵抗が本質的に 与えられ、そのためこのステップは別体の外部圧力印加手段を用いずとも自動的 に行われることがわかっている。しかし、このためには適切な材料、型の形状、 圧縮力、硬化速度及び他の関連パラメータを選択する必要がある。 特に好適な実施形態では、自動調心マンドレルが型チャンバを通じて軸方向に 延出するよう配置されており、これにより成形されたパネルに、対応する縦方向 に延出する中空の溝が形成される。少なくとも２本のマンドレルを並列関係に配 置することが好ましい。マンドレルを加熱してパネルを内部から比較的均一に硬 化させることが好ましい。 本発明の第２の態様によれば、本発明は、実質的に連続した不定長の構造用パ ネルを形成する装置であって、硬化可能な混合物を形成する混合手段と、流動可 能な状態の混合物をロードチャンバに運搬する移送手段と、ロードチャンバから の混合物が開口端を有する型チャンバの入口を通って出口に向かうように、混合 物を連続的に強制移動させる圧縮手段と、まず、型チャンバ内で所定の圧密圧力 又は密度を達成するまで混合物の型内での移動を阻止し、その後に、圧縮手段に よって更なる混合物を入口に通らせたことに応じて混合物を型チャンバ内で移動 させる手段とを含み、これによって実質的に不定長の構造用パネルを連続的に形 成する、実質的に連続した不定長の構造用パネルの形成装置を提供する。 装置は型チャンバ内で混合物の硬化を開始させるための加熱手段を更に含むこ とが好ましい。圧縮手段は、往復運動によりロードチャンバから型の入口に混合 物を押し出すようになっているピストンと接続された少なくとも１つの油圧ラム の形態をとることが好ましい。好適には、阻止手段が、前記パネルの両側面に係 合する互いに対向した圧力板を含む。圧力板は各々の油圧ラムによって作動され ることが好ましい。 好適な実施形態において、装置は型チャンバ内の混合物の圧力又は密度を示す 制御信号を生成するセンサ手段と、制御信号に応答して圧力板を制御し、これに よって型チャンバ内の混合物の圧力又は密度を所定の範囲内に維持する制御手段 とを更に含む。 また、装置は、事前に選択された長さの個々のセクションにパネルを切り分け るようになっているフライングシヤーの形態の切削手段を含むことが好ましい。 図面の簡単な説明 本発明の好適な実施形態を添付の図面を参照しながら記述する。これらは例示 目的でのみ記述される。 図１は、本発明に従った実質的に連続した構造用パネルを形成するための装置 を示す、図解断面図である。 図２は、図１の装置を用いて製造された構造用パネルを示す斜視図である。 図３は、図２に示されたタイプの事前加工されたパネルで実質上建設された住 宅を等角図法で示した組立図である。 図４は、図３の組立技術に従って建設された一連の隣接した住宅の斜視図であ る。 図５は、本発明に従って製造された構造用パネルの更に別の実施形態の斜視図 である。 本発明の好適な実施形態 まず図１を参照すると、本発明は実質的に連続した不定長の構造用パネル２を 形成するための装置１を提供する。該装置は、外部の駆動機構（図示せず）によ り概ね水平の軸４の周りに回転するように支持された混合ドラム３の形態をとっ た混合手段を含む。混合物はドラム３から移送シュート５を介してロードチャン バ６に送られる。混合ドラムでは、米の籾殻または他の適切な材料が熱硬化性樹 脂結合剤と混合され、流動可能な混合物となる。これについては後に詳述する。 この装置は、油圧ラムアセンブリ１０の形態をとる圧縮手段を更に含む。油圧 ラムアセンブリ１０には、ロードチャンバ６を通じて往復運動するようにできて いるピストン１１が含まれる。このようにして、ラム１０はロードチャンバから 入口１５を通じて開口端を有する型１７の出口１６に向けて混合物を押し進める 。 型チャンバ１７の外壁１８は、成形パネル２（図２参照）の外側断面形状に対 応する実質上一定の断面形状を有する概ね矩形の型キャビティを画定する。型は 、型キャビティに沿って少なくとも部分的に軸方向に延出する１対の自動調心マ ンドレル２０を更に含む。従って、これらのマンドレルは、図２に最もよく示さ れているようにパネルに沿って軸方向に延在する、溝２１をそれぞれ画定する。 型内で熱硬化性樹脂の比較的均一な硬化を開始させるために、型チャンバを画定 する外壁１８及びマンドレル２０は約１６０℃に昇温されることが好ましい。 型の上部及び下部の外壁には、圧力板２６を受容するためのアパーチュア２５ がそれぞれ形成されている。圧力板は１対の相互に対向する油圧アクチュエータ ２７にそれぞれ接続されている。これらのアクチュエータは、アクチュエータの 伸展により圧力板が互いの方向に押圧され、型チャンバを通じたパネルの運動に 連続的に抵抗を与えるよう、協働して動く。逆に、アクチュエータが後退すると 、圧力板を互いに離れる方向へ連続的に動かして型を通じたパネルの運動への抵 抗を減少させる。アパーチュア２５を設ける代わりに、型キャビティ全体が間に 圧力板が位置決めされた状態で２つの縦方向に離間された半分ずつに分割されて いてもよい。更に別の実施形態として、圧力板は型キャビティの出口１６の向こ う側に配置されていてもよい。しかしながら、これらの中間の位置にあると、流 動するマンドレル２０の型キャビティに沿って離れる方向に部分的にのみ伸長す る離れた端部が両圧力板の中間に挟持されて、この点では部分的にしか硬化して いないパネルを内部から支持するため、それらの中間の位置にあることが好まし い。 キャビティ内の混合物の圧力または密度を示す制御信号を提供するよう、圧力 センサ３０が位置決めされている。この制御信号はアクチュエータ２７、及び従 って圧力板２６を、部分的に硬化された混合物の型を通じた運動が、所定の硬化 圧力または密度が達成されたときにのみ可能となるように調和して管理するため に用いられる。従って、ラム１０の圧縮往復運動行程が繰り返されることにより 、センサ３０が混合物の所定の密度が達成されたことを示すと、プロセスコント ローラがアクチュエータ２７を作動させて板２６の圧力を瞬間的に減圧する。こ れにより圧縮混合物は型チャンバを通じて限定距離だけ前進する。所定の閾値レ ベルを下回る密度または圧力の減少がセンサ３０で記録された場合、部分硬化し たパネルへの型を通じた更なる工程に歯止めをかけまたは遅延させるために、プ ロセスコントローラはアクチュエータ２７を介して板２６に圧力を再印加する。 このようにすると、ラム１０が新しい混合物を型チャンバの入口に押し出す際に 、パネル自体の下流部分がラム１０の次の圧縮往復運動行程の閉塞または先止め を形成する。この機構により最終製品が強度、密度及び構造一貫性に関して所望 の特性を有することが確実となる。 本発明のいくつかの特定の形状では、硬化する混合物と型チャンバの周囲表面 との間の摩擦抵抗によって所要レベルの抑制力が生来的に提供され、これにより 、独立した加圧機構を必要とせずに制動機能が自動的及び効率的に行われる。し かし、このことは、混合物中の特定の物質、型の形状、圧縮の程度、結合剤の硬 化速度及び他の関連パラメータを条件とする。 型の外壁及び浮動マンドレルを約１６０℃の温度まで加熱し、型内の混合物中 の熱硬化性樹脂の硬化を開始させる。パネルが型の出口端部に達するまでに硬化 サイクルが実質的に完了するように、温度、圧縮速度及び他のパラメータを選択 する。 型の出口１６の先には、パネルを所定長さの部分に切断するための、一組の移 動又は「フライング」シヤー４０が配置されている。シヤーは光学又は他の適切 なトラッキング機構を有する支持体上に取り付けられており、この機構によって シヤーは、キャビティを通るパネルの連続的な移動、及び恐らくは断続的な移動 にもかかわらず、パネルの長手軸に垂直であるまっすぐな切断を形成することが できる。この種のフライングシヤーは当業者に公知であり、従って更に詳しく説 明する必要はない。 混合物自体は、寸断した米の籾殻及びフェノール樹脂を約５対１の質量比で主 に形成されることが好ましいが、最終製品の所望の特性によっては異なる比を用 いることができる。好適なフェノール樹脂は、水酸化カリウムベースのもので最 大約６０重量％の固形分を含む。あるいは、最大約４０重量％の固形分を組み込 んだ水酸化ナトリウムベースのフェノール樹脂を使用してもよい。もしくは、１ ００％の固形分からなる粉末状フェノール樹脂を用いてもよい。このようなフェ ノール樹脂結合剤は、最終製品に抗菌特性を寄与する利点があり、これは食品産 業において特に有益である。しかしながら、鋸屑、及び小麦の籾殻などの他の有 機性廃棄物を米の籾殻の代わりに、又は米の籾殻と組み合わせて使用することが できることを理解すべきである。更に、ゴム粉末、シサル麻、ジュートの繊維、 草原の草、及びココナッツの殻などの充填剤及び増量剤を組み込んで所望の強度 、重量、衝撃抵抗及び他の特性を提供することもできる。また、他の結合剤を使 用してもよいことにも注意する。例えば、マグネサイト結合剤を用いて防火特性 を更に提供したり、セメンタイト結合剤を使用して石造りのような品質を提供し たりすることができる。例えば硬化製品の耐炎性、耐水性、耐候性、又はげっ歯 類の動物に対する抵抗性を変更するなどの特定の目的のために、ポリ酢酸ビニル 又は強化尿素ホルムアルデヒドなどの更なる添加剤が結合剤の一部を形成するこ とも可能である。 図２は、図１の装置を使用して形成されたパネル部分４５を示しており、図３ に示すような押し出し窩壁パネルとしての使用に好適な寸法を有している。この ようなパネルは、米の籾殻の固有の耐水特性のために防水であり、またげっ歯動 物及び他の害虫にも抵抗する。この製品は、内部のフレーム構造の必要性を取り 除くのに十分な構造一貫性を有する。更に、理由の１つとしては各パネルの長手 方向に延びるキャビティのために断熱及び防音特性に優れており、これにより更 なる絶縁材の必要性が取り除かれる。従って、本発明は、水平及び垂直のタイロ ッド４６及び４７（図３に示される）以外の内部又は外部フレームを必要としな いモジュール構造用の建築用パネルを提供し、タイロッド４６及び４７は単にパ ネルを互いに接続するにすぎない。更なるパネルによって屋根を形成することが でき、必要に応じてタイル張りをしてもよい。パネルを現場で所要の高さに切断 してもよいし、あるいは、予め切断されたものを供給し、非熟練工によってこれ らを単に組み立ててもよい。このようにして、本発明は、物的資源及び熟練工が 共に不足した発展途上国において特に適用可能な低コストハウジングのための完 全に新しい建設技術の基礎を提供する。本発明に従った低コストハウジングプロ ジェクトの一例が図４に示されており、ここで住宅５０はテラス状につながって いる。しかしながら、空間の有効性、コストの制限及び他の要因に依存して、任 意の数の住宅を任意の所望の形状で提供することができることが理解されるであ ろう。所望の位置で単にパネルを１枚取り除くだけで戸口を形成することができ 、必要な位置に開口を切り抜くことによって窓用開口部を形成することができる 。 図５を参照すると、パネルの引張り強さを更に高めるために、ポストテンショ ニングワイヤ４８を１８０℃まで予熱し、それからロードチャンバに送りこみ、 混合物の、形成されたパネルのＡ、Ｂ、Ｃ、及びＤ点に対応する位置に配置する ことができる。付着する混合物の正の足場点を可能にするように、ポストテンシ ョニングワイヤの断面を変形することが好ましい。 予熱されたポストテンショニングワイヤは高密度の硬化混合物内に混入される ため、混合物が硬化して冷却すると、ワイヤ（大幅により大きい膨張係数を有す る）は比較的不活性の混合物よりも著しく収縮し、これにより、ポストテンショ ニング作用を硬化したパネルに対して行う。これによってパネルの構造一貫性が 大幅に増加し、特に高層及び多階のビルディングの負荷のかかる床部分としてパ ネルを使用することができる。 図２のパネルを適切なサイズ、理想的には１１７０ｍｍ×１１７０ｍｍに形成 し、パレットを形成することもできる。このようにして形成されたパレットは、 搬送されている製品に傷をつけないように滑らかな上面を有する、という利点が ある。更に、組み立てに釘を必要としないため、釘が時間の経過に伴って弛み、 袋入りの製品又は他の商品に傷をつけるという恐れがない。このパレット設計に は、細菌が増殖しうる最小数の間隙及び他の非過剰数の空間が組み込まれており 、手入れが比較的容易である。米の籾殻の生来の特性のため、パレットは耐水で もあり、樹脂結合剤は更なる抗菌特性を提供する。パレットは、最小の損傷で高 荷重役務環境に耐えられることが更にわかった。 しかしながら、恐らく最も有意なことには、建築用パネル及びパレットは共に 、使用されなければ単に廃棄物として処理されるであろう材料から、大幅な低コ ス トで実質的に形成されている。このため、パネルは製造が特に安価である。 本発明は多数の他の用途に適していることも理解すべきである。例えば、適切 な型の形状を用いて、本発明の方法及び装置は不定長の水管又は下水管の形成に 容易に用いられ、これによって取り付けコストを最小にする。他の製品としては 、鉱内柱、道路沿いの標識柱、構造建築用ブロック、及び少なくとも１つの方向 においてほぼ一定の断面形状を有する事実上あらゆる他の製品が挙げられる。実 際に、初めの成形工程後にパネル又は製品をフライス削り、機械加工又は他の方 法で新たに形状づけ、主に廃物から事実上あらゆる所望の形状の構造部材を製造 することができるため、この限定は根源的なものではない。これらの全ての点に おいて、本発明は従来技術にまさる実用的で商業的に有意な多数の利点を有する 。 特定の例を参照して本発明を説明したが、本発明を多くの他の形態で具体化す ることができることが当業者によって理解されるであろう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年９月３０日（１９９８．９．３０） 【補正内容】 明細書 有機性廃棄物を利用した連続的押出法 発明の技術分野 本発明は不定長の構造用パネルを形成するための装置及び方法に関する。 発明の背景 本発明は主として、米の包皮部分即ち籾殻を用いた、パレットや建築用パネル の製造における利用のために開発されてきた。従って本発明は主としてこれらの 用途及び材料に関連して記述される。但し、本発明はこれらの利用分野に限定さ れるものではない。 構造用パネルの用途の１つは、公知のように、ばら荷材料の保管や運送及び取 扱いに広く用いられているパレットの組立である。大部分は、フォークリフトの タイン(tynes)が係合するようになっている概ね平板の支持表面及び長手方向の 溝を定めるよう共に釘付けにされた木材の厚板とけたとで形成されている。しか しながら、これらのパネルにおける重大な問題は、経時に伴う木材の収縮、衝撃 による損傷、一般的な摩耗及び裂傷、及び誤用により釘が弛み易い点である。釘 の頭部が突出してしまうと、穀粒などの袋詰された製品及びその他の物品が不都 合な損害を被ることになる。従って、高価なメンテナンス及び修理を行わなけれ ばパレットの効果的な使用は不可能となる。また、木製のパレットは裂け易く、 これによっても上記と同様の問題が生じる。木製のパレットにおける更なる問題 は、湿った環境において木材が腐朽し、更には有害な細菌が繁殖し得る湿りがち な環境をつくりだす点である。 また、本発明は、特に米の籾殻などの有機性廃棄物を用いた構造用パネル及び 関連製品の製造に関する。オーストラリア並びに世界各国において、毎年人間が 米を消費するにあたり、米の加工処理において数百万トンもの来の包皮部分即ち 籾殻の除去が行われる。これらの籾殻は、実質的にリグニンで形成されており、 本質的に耐水性及び生分解に対する抵抗性を有するために特に処理が困難である 。更に、ケイ酸含有量が比較的多いため、家畜飼料としての使用は制限される。 これらはげっ歯類の動物や昆虫類によっても消費されない。 １つの処理方法として、米の籾殻を高温で焼却し、実質的な容積を減少させる ものがある。しかし、この工程はエネルギー効率が比較的悪く、非経済的で、環 境、特に大気汚染にも悪影響をもたらすものである。処理の困難さから、廃棄さ れた米の籾殻及び同様の有機性廃棄物を積極的に利用する試みもなされてきた。 これらは、例えば建築における空洞の断熱材として、または他の用途に利用され ている。しかしながら、これまでのところ、この利用法は原料が構造一貫性に欠 けるためひどく制限されてきた。この問題を処理するため、米の籾殻を種々の結 合剤と混合する試みがなされてきた。例えば、一般的ではないが知られているも のとして、個々の籾殻を固めるためにＲＦ（無線周波）により硬化する結合剤を 使用するものがある。しかし、これは多額の費用を要するため、一般的に商業利 益面からもコスト効率がよいとは考えられない。更に、これまでのところこの技 術及び他の技術を用いて製造された製品は甚だしく脆弱で砕け易かった。詳細に は、これらの製品では、自己支持型の構造材料として使用する際に必要とされる 構造的一貫性が欠如しており、これにより建築業界を含む多くの利用可能な分野 でのこれらの製品の利用範囲が実質上狭められている。 上記課題を考慮すると、廃棄された米の籾殻から構造的製品を形成することの できる工程により、廃棄物処理の重要な問題を処理することができ、同時に、有 用で特に木材などの減少している供給資源に商業的に代わり得る原料を提供でき ることがわかるであろう。しかしながら、そのような工程または製品はまだみら れない。 本発明の１つの目的は、従来の技術の欠点のうち少なくとも幾つかを克服しま たは改良することである。 発明の開示 本発明の第１の態様によれば、本発明は、少なくとも主として米の籾殻及び結 合剤から構成される有機粒子状基材を含む硬化可能な混合物を調製する工程と、 流動可能な状態の混合物をロードチャンバに運搬する工程と、ロードチャンバか らの混合物が、開口端を有しほぼ一定の断面寸法を有する型チャンバの入口を通 って出口に向かうように、混合物を圧縮手段によって連続的に強制移動させる工 程と、型チャンバ内の混合物を少なくとも部分的に硬化させる工程と、型チャン バ内で所定の圧密圧力又は密度を達成するまで混合物の型内での移動を阻止する 工程と、その後に、圧縮手段によって更なる混合物を入口に初めて通らせたこと に応じて混合物を型チャンバ内で移動させる工程と、混合物を硬化させる工程と を含み、これによって実質的に不定長の構造用パネルを連続的に形成する方法を 提供する。 基材は小麦の籾殻、鋸屑、または他の適切な有機性または廃棄された製品を更 に含むことができる。 １つの好適な実施形態では、結合剤は熱硬化性樹脂結合剤である。結合剤は実 質上熱硬化性フェノール樹脂からなることがより好ましい。硬化工程は型チャン バ内で混合物を加熱することにより開始されることが好ましい。 あるいは、結合媒体は石造りのような特性を与えるためにセメンタイトなどの 結合剤を含んでもよい。熱硬化性結合剤が好ましいが、二部分からなる化学硬化 性樹脂も使用できることを認識されたい。また、紫外線照射または他の刺激によ り硬化する結合剤も意図されている。 他の実施形態では、抗菌性を付与するなどの特定の目的でポリビニルアセテー トまたは強化尿素ホルムアルデヒドなどの添加剤を結合剤の一部に含めることが できる。また、耐火性、耐水性、耐候性、またはげっ歯類の動物に対する抵抗性 を高めるために結合剤に他の物質を添加してもよい。例えば、マグネサイト結合 剤が得られる製品の防火性を実質上向上させることがわかっている。 混合物は、籾殻の砕片にフェノール樹脂の結合剤を５対１の質量比で組み合せ たものからなることが好ましいが、最終製品の所望の特性によって種々の混合比 を用いることができる。フェノール樹脂は約６０重量％の固体を有する水酸化カ リウムベースであることが望ましい。他の形態として、最大約４０重量％の固体 が混合された水酸化ナトリウムベースのフェノール樹脂を用いてもよい。あるい は、１００％固体の粉末フェノール樹脂を用いてもよい。 硬化温度は約５０℃乃至約２００℃であることが好ましく、理想的には約１６ ０℃である。型キャビティ内での硬化圧力は、最終製品の所望の特性に応じて１ 平方インチ当たり２乃至８０ポンドであることが好ましく、より好ましくは、硬 化圧力は１平方インチ当たり１５から約５０ポンドであり、１平方インチ当たり 約４０ポンドであることが最も好ましい。 １つの好適な実施形態において、硬化される混合物の移動抵抗ステップは、パ ネルの両側面に係合する互いに対向した圧力板により、型における適切に離間さ れたアパーチュアを通じて達成される。１つの好適な実施形態における圧力板は 、型チャンバ内の混合物の圧力または密度を示す制御信号に応答して個々の油圧 ラムにより作動される。しかし、他の実施形態においては、硬化される混合物と その周囲の型チャンバの表面との摩擦抵抗により、必要な程度の抵抗が本質的に 与えられ、そのためこのステップは別体の外部圧力印加手段を用いずとも自動的 に行われることがわかっている。しかし、このためには適切な材料、型の形状、 圧縮力、硬化速度及び他の関連パラメータを選択する必要がある。 特に好適な実施形態では、自動調心マンドレルが型チャンバを通じて軸方向に 延出するよう配置されており、これにより成形されたパネルに、対応する縦方向 に延出する中空の溝が形成される。少なくとも２本のマンドレルを並列関係に配 置することが好ましい。マンドレルを加熱してパネルを内部から比較的均一に硬 化させることが好ましい。 本発明の第２の態様によれば、本発明は、少なくとも主として米の籾殻及び結 合剤から構成される有機粒子状基材から、実質的に連続した不定長の構造用パネ ルを形成する装置であって、有機粒子状基材を含む硬化可能な混合物を形成する 混合手段と、流動可能な状態の混合物をロードチャンバに運搬する移送手段と、 ロードチャンバからの混合物が、開口端を有しほぼ一定の断面寸法を有する型チ ャンバの入口を通って出口に向かうように、混合物を連続的に強制移動させる圧 縮手段と、まず、型チャンバ内で所定の圧密圧力又は密度を達成するまで混合物 の型内での移動を阻止し、その後に、圧縮手段によって更なる混合物を入口に通 らせたことに応じて混合物を型チャンバ内で移動させる手段とを含み、これによ って実質的に不定長の構造用パネルを連続的に形成する、実質的に連続した不定 長の構造用パネルの形成装置を提供する。 装置は型チャンバ内で混合物の硬化を開始させるための加熱手段を更に含むこ とが好ましい。圧縮手段は、往復運動によりロードチャンバから型の入口に混合 物を押し出すようになっているピストンと接続された少なくとも１つの油圧ラム の形態をとることが好ましい。好適には、阻止手段が、前記パネルの両側面に係 合する互いに対向した圧力板を含む。圧力板は各々の油圧ラムによって作動され ることが好ましい。 好適な実施形態において、装置は型チャンバ内の混合物の圧力又は密度を示す 制御信号を生成するセンサ手段と、制御信号に応答して圧力板を制御し、これに よって型チャンバ内の混合物の圧力又は密度を所定の範囲内に維持する制御手段 とを更に含む。 混合物はドラム３から移送シュート５を介してロードチャンバ６に送られる。混 合ドラムでは、米の籾殻及び他の適切な材料が熱硬化性樹脂結合剤と混合され、 流動可能な混合物となる。これについては後に詳述する。 この装置は、油圧ラムアセンブリ１０の形態をとる圧縮手段を更に含む。油圧 ラムアセンブリ１０には、ロードチャンバ６を通じて往復運動するようにできて いるピストン１１が含まれる。このようにして、ラム１０はロードチャンバから 入口１５を通じて開口端を有する型１７の出口１６に向けて混合物を押し進める 。 型チャンバ１７の外壁１８は、成形パネル２（図２参照）の外側断面形状に対 応する実質上一定の断面形状を有する概ね矩形の型キャビティを画定する。型は 、型キャビティに沿って少なくとも部分的に軸方向に延出する１対の自動調心マ ンドレル２０を更に含む。従って、これらのマンドレルは、図２に最もよく示さ れているようにパネルに沿って軸方向に延在する、溝２１をそれぞれ画定する。 型内で熱硬化性樹脂の比較的均一な硬化を開始させるために、型チャンバを画定 する外壁１８及びマンドレル２０は約１６０℃に昇温されることが好ましい。 型の上部及び下部の外壁には、圧力板２６を受容するためのアパーチュア２５ がそれぞれ形成されている。圧力板は１対の相互に対向する油圧アクチュエータ ２７にそれぞれ接続されている。これらのアクチュエータは、アクチュエータの 伸展により圧力板が互いの方向に押圧され、型チャンバを通じたパネルの運動に 連続的に抵抗を与えるよう、協働して動く。逆に、アクチュエータが後退すると 、圧力板を互いに離れる方向へ連続的に動かして型を通じたパネルの運動への抵 抗を減少させる。アパーチュア２５を設ける代わりに、型キャビティ全体が間に 圧力板が位置決めされた状態で２つの縦方向に離間された半分ずつに分割されて いてもよい。更に別の実施形態として、圧力板は型キャビティの出口１６の向こ う側に配置されていてもよい。しかしながら、これらの中間の位置にあると、流 動するマンドレル２０の型キャビティに沿って離れる方向に部分的にのみ伸長す る離れた端部が両圧力板の中間に挟持されて、この点では部分的にしか硬化して いないパネルを内部から支持するため、それらの中間の位置にあることが好まし い。 キャビティ内の混合物の圧力または密度を示す制御信号を提供するよう、圧力 センサ３０が位置決めされている。この制御信号はアクチュエータ２７、及び従 って圧力板２６を、部分的に便化された混合物の型を通じた運動が、所定の硬化 圧力または密度が達成されたときにのみ可能となるように調和して管理するため に用いられる。従って、ラム１０の圧縮往復運動行程が繰り返されることにより 、センサ３０が混合物の所定の密度が達成されたことを示すと、プロセスコント ローラがアクチュエータ２７を作動させて板２６の圧力を瞬間的に減圧する。こ れにより圧縮混合物は型チャンバを通じて限定距離だけ前進する。所定の閾値レ ベルを下回る密度または圧力の減少がセンサ３０で記録された場合、部分硬化し たパネルへの型を通じた更なる工程に歯止めをかけまたは遅延させるために、プ ロセスコントローラはアクチュエータ２７を介して板２６に圧力を再印加する。 このようにすると、ラム１０が新しい混合物を型チャンバの入口に押し出す際に 、パネル自体の下流部分がラム１０の次の圧縮往復運動行程の閉塞または先止め を形成する。この機構により最終製品が強度、密度及び構造一貫性に関して所望 の特性を有することが確実となる。 請求の範囲 １．［補正］不定長の構造用パネルを形成するための実質的に連続的な方法であ って、少なくとも主として米の籾殻及び結合剤から構成される有機粒子状基材を 含む硬化可能な混合物を調製する工程と、流動可能な状態の混合物をロードチャ ンバに運搬する工程と、前記ロードチャンバからの前記混合物が、開口端を有し ほぼ一定の断面寸法を有する型チャンバの入口を通って出口に向かうように、前 記混合物を圧縮手段によって連続的に強制移動させる工程と、前記型チャンバ内 の前記混合物を少なくとも部分的に硬化させる工程と、前記型チャンバ内で所定 の圧密圧力又は密度を達成するまで前記混合物の前記型内での移動を阻止する工 程と、その後に、前記圧縮手段によって更なる混合物を前記入口に初めて通らせ たことに応じて前記混合物を型チャンバ内で移動させる工程と、前記混合物を硬 化させる工程とを含み、これによって実質的に不定長の構造用パネルを連続的に 形成する方法。 ２．［補正］前記結合剤が少なくとも主として熱硬化性樹脂結合剤から構成され る、請求の範囲１に記載の方法。 ［原請求の範囲３を削除］ ３．［原請求の範囲４の番号変更］前記結合剤が少なくとも主として熱硬化性フ ェノール樹脂からなる、請求の範囲１に記載の方法。 ４．［原請求の範囲５の番号変更及び補正］前記基材が小麦の籾殻、鋸屑、ゴム 粉末、ジュート又はシサル麻を更に含む、請求の範囲１〜３のうちいずれか１項 に記載の方法。 ５．［原請求の範囲６の番号変更］前記結合剤が、防火性、抗菌性、及び必要に 応じて他の特性を提供するために、セメンタイト結合剤、マグネサイト、ポリ酢 酸ビニル又は強化尿素ホルムアルデヒドを含む、請求の範囲１に記載の方法。 ６．［原請求の範囲７の番号変更］前記混合物が、寸断した米の籾殻及びフェノ ール樹脂結合剤の組み合わせを約５：１の質量比で含む、請求の範囲１に記載の 方法。 ７．［原請求の範囲８の番号変更］前記フェノール樹脂が、水酸化カリウムベー スで最大約６０重量％の固形分を含む、請求の範囲３又は６に記載の方法。 ８．［原請求の範囲９の番号変更］前記フェノール樹脂が、水酸化ナトリウムベ ースで最大約４０重量％の固形分を含む、請求の範囲３又は６に記載の方法。 ９．［原請求の範囲１０の番号変更］前記型チャンバを５０℃〜約２００℃の間 の温度まで昇温して前記型内の前記熱硬化性結合剤の硬化を開始させる工程を更 に含む、前述の請求の範囲のうちいずれか１項に記載の方法。 １０．［原請求の範囲１１の番号変更］前記型チャンバの温度を約１６０℃まで 昇温する、請求の範囲９に記載の方法。 １１．［原請求の範囲１２の番号変更］前記型チャンバ内の圧力を前記圧縮手段 によって２〜約８０ポンド／平方インチまで上昇させる、前述の請求の範囲のう ちいずれか１項に記載の方法。 １２．［原請求の範囲１３の番号変更］前記型チャンバ内の圧力を１５〜約５０ ポンド／平方インチまで上昇させる、請求の範囲１１に記載の方法。 １３．［原請求の範囲１４の番号変更］前記型チャンバ内の圧力が約４０ポンド ／平方インチである、請求の範囲１１に記載の方法。 １４．［原請求の範囲１５の番号変更］前記硬化する混合物の移動を阻止する工 程が、前記パネルの両側面に係合する互いに対向した圧力板によって行われる、 前述の請求の範囲のうちいずれか１項に記載の方法。 １５．［原請求の範囲１６の番号変更］前記圧力板が油圧ラムによって作動され る、請求の範囲１４に記載の方法。 １６．［原請求の範囲１７の番号変更］前記型チャンバ内の前記混合物の圧力又 は密度を示すパラメータを測定し、前記パラメータを示す制御信号によって前記 圧力板を制御し、これによって前記パネルを前記型内で連続的に移動させながら 前記型チャンバ内の前記混合物の圧力又は密度を所定の範囲内に維持する工程を 更に含む、請求の範囲１４に記載の方法。 １７．［原請求の範囲１８の番号変更］前記混合物の前記型内での移動を阻止す る前記工程が、前記混合物と前記型チャンバの周囲表面との間の摩擦抵抗によっ て行われるか又は補われる、前述の請求の範囲のうちいずれか１項に記載の方法 。 １８．［原請求の範囲１９の番号変更］成形されたパネルが、長手方向に延びる 対応する中空の内部チャネルを有して形成されるように、少なくとも１つの自動 調心マンドレルを前記型チャンバ内で軸方向に位置決めする工程を更に含む、前 述の請求の範囲のうちいずれか１項に記載の方法。 １９．［原請求の範囲２０の番号変更］前記マンドレルが２つ、平行に並列した 関係で配置される、請求の範囲１８に記載の方法。 ２０．［原請求の範囲２１の番号変更］前記マンドレルを加熱し、前記パネルの 内側からの均一な硬化を容易にする、請求の範囲１８又は１９に記載の方法。 ２１．［原請求の範囲２２の番号変更］前記パネルを予め選択された長さの別個 の部分に切断する工程を更に含む、前述の請求の範囲のうちいずれか１項に記載 の方法。 ２２．［原請求の範囲２３の番号変更］前記切断工程が、前記パネルの長手方向 範囲にほぼ垂直な方向にほぼまっすぐな切断を形成するフライングシヤーによっ て行われる、請求の範囲２１に記載の方法。 ２３．［原請求の範囲２４の番号変更］前記パネルが建築用パネルとして使用さ れる、前述の請求の範囲のうちいずれか１項に記載の方法。 ２４．［原請求の範囲２５の番号変更］前記パネルがパレットとして使用される 、請求の範囲１〜２２のうちいずれか１項に記載の方法。 ２５．［原請求の範囲２６の番号変更］前記パネルが鉱内柱として使用される、 請求の範囲１〜２２のうちいずれか１項に記載の方法。 ２６．［原請求の範囲２７の番号変更］前記パネルが道路沿いの標識として使用 される、請求の範囲１〜２２のうちいずれか１項に記載の方法。 【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年２月１２日（１９９９．２．１２） 【補正内容】 ２７．［原請求の範囲２８の番号変更］前記パネルが構造建築用ブロックとして 使用される、請求の範囲１〜２２のうちいずれか１項に記載の方法。 ２８．［原請求の範囲２９の番号変更及び補正］少なくとも主として米の籾殻及 び結合剤から構成される有機粒子状基材から、実質的に連続した不定長の構造用 パネルを形成する装置であって、前記有機粒子状基材を含む硬化可能な混合物を 形成する混合手段と、流動可能な状態の前記混合物をロードチャンバに運搬する 移送手段と、前記ロードチャンバからの前記混合物が、開口端を有しほぼ一定の 断面寸法を有する型チャンバの入口を通って出口に向かうように、前記混合物を 連続的に強制移動させる圧縮手段と、まず、前記型チャンバ内で所定の圧密圧力 又は密度を達成するまで前記混合物の前記型内での移動を阻止し、その後に、前 記圧縮手段によって更なる混合物を前記入口に通らせたことに応じて前記混合物 を型チャンバ内で移動させる工程とを含み、これによって実質的に不定長の構造 用パネルを連続的に形成する、 実質的に連続した不定長の構造用パネルの形成装置。 ２９．［原請求の範囲３０の番号変更］前記型内の前記混合物の硬化を開始させ る加熱手段を更に含む、請求の範囲２８に記載の装置。 ３０．［原請求の範囲３１の番号変更］前記圧縮手段が少なくとも１つの油圧ラ ムを含み、前記油圧ラムは、往復運動の際に前記混合物を前記ロードチャンバか ら前記型の前記入口端部に強制的に移動するように配置されるピストンに接続さ れる、請求の範囲２８又は２９に記載の装置。 ３１．［原請求の範囲３２の番号変更］前記阻止手段が、前記パネルの両側面に 係合する互いに対向した圧力板を含む、請求の範囲２８〜３０のうちいずれか１ 項に記載の装置。 ３２．［原請求の範囲３３の番号変更］前記圧力板は各々の泊圧ラムによって作 動される、請求の範囲３１に記載の装置。 ３３．［原請求の範囲３４の番号変更］前記型チャンバ内の前記混合物の圧力又 は密度を示す制御信号を生成するセンサ手段と、前記制御信号に応答して前記圧 力板を制御し、これによって前記型チャンバ内の前記混合物の圧力又は密度を所 定の範囲内に維持する制御手段とを更に含む、請求の範囲３２に記載の装置。 ３４．［原請求の範囲３５の番号変更］前記パネルを予め選択された長さの別個 の部分に切断する切断手段を更に含む、請求の範囲２８〜３３のうちいずれか１ 項に記載の装置。 ３５．［原請求の範囲３６の番号変更］前記切断手段は、前記パネルが前記装置 内を移動する際に、前記パネルの長手方向範囲にほぼ垂直に延びるほぼまっすぐ な切断を形成するフライングシヤーを含む、請求の範囲３４に記載の装置。 ３６．［原請求の範囲３７の番号変更］前記構造用パネルが建築用パネルとして 使用される、請求の範囲２８〜３５のうちいずれか１項に記載の装置。 ３７．［原請求の範囲３８の番号変更］前記パネルがパレットとして使用される 、請求の範囲２８〜３５のうちいずれか１項に記載の装置。 ３８．［原請求の範囲３９の番号変更］前記パネルが鉱内柱として使用される、 請求の範囲２８〜３５のうちいずれか１項に記載の装置。 ３９．［原請求の範囲４０の番号変更］前記パネルが道路沿いの標識として使用 される、請求の範囲２８〜３５のうちいずれか１項に記載の装置。 ４０．［原請求の範囲４１の番号変更］前記パネルが構造建築用ブロックとして 使用される、請求の範囲２８〜３５のうちいずれか１項に記載の装置。 ４１．［原請求の範囲４２の番号変更］添付の図面を参照して実質的に説明され た通りである、不定長の構造用パネルを形成するための実質的に連続的な方法。 ４２．［原請求の範囲４３の番号変更］添付の図面を参照して実質的に前述され た通りである、実質的に連続した不定長の構造用パネルを形成する装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．不定長の構造用パネルを形成するための実質的に連続的な方法であって、硬 化可能な混合物を調製する工程と、流動可能な状態の混合物をロードチャンバに 運搬する工程と、前記ロードチャンバからの前記混合物が開口端を有する型チャ ンバの入口を通って出口に向かうように、前記混合物を圧縮手段によって連続的 に強制移動させる工程と、前記型チャンバ内の前記混合物を少なくとも部分的に 硬化させる工程と、前記型チャンバ内で所定の圧密圧力又は密度を達成するまで 前記混合物の前記型内での移動を阻止する工程と、その後に、前記圧縮手段によ って更なる混合物を前記入口に初めて通らせたことに応じて前記混合物を型チャ ンバ内で移動させる工程と、前記混合物を硬化させる工程とを含み、これによっ て実質的に不定長の構造用パネルを連続的に形成する方法。 ２．前記混合物が、有機粒子状基材及び熱硬化性樹脂結合剤の組み合わせから形 成される、請求の範囲１に記載の方法。 ３．前記基材が少なくとも主として米の籾殻からなる、請求の範囲２に記載の方 法。 ４．前記結合剤が少なくとも主として熱硬化性フェノール樹脂からなる、請求の 範囲２又は３に記載の方法。 ５．前記基材が、米の籾殻、小麦の籾殻、鋸屑、ゴム粉末、ジュート又はシサル 麻を含む、請求の範囲２〜４のうちいずれか１項に記載の方法。 ６．前記結合剤が、防火性、抗菌性、及び必要に応じて他の特性を提供するため に、セメンタイト結合剤、マグネサイト、ポリ酢酸ビニル又は強化尿素ホルムア ルデヒドを含む、請求の範囲２〜５のうちいずれか１項に記載の方法。 ７．前記混合物が、寸断した米の籾殻及びフェノール樹脂結合剤の組み合わせを 約５：１の質量比で含む、前述の請求の範囲のうちいずれか１項に記載の方法。 ８．前記フェノール樹脂が、水酸化カリウムベースで最大約６０重量％の固形分 を含む、請求の範囲７に記載の方法。 ９．前記フェノール樹脂が、水酸化ナトリウムベースで最大約４０重量％の固形 分を含む、請求の範囲７に記載の方法。 １０．前記型チャンバを５０℃〜約２００℃の間の温度まで昇温して前記型内の 前記熱硬化性結合剤の硬化を開始させる工程を更に含む、前述の請求の範囲のう ちいずれか１項に記載の方法。 １１．前記型チャンバの温度を約１６０℃まで昇温する、請求の範囲１０に記載 の方法。 １２．前記型チャンバ内の圧力を前記圧縮手段によって２〜約８０ポンド／平方 インチまで上昇させる、前述の請求の範囲のうちいずれか１項に記載の方法。 １３．前記型チャンバ内の圧力を１５〜約５０ポンド／平方インチまで上昇させ る、請求の範囲１２に記載の方法。 １４．前記型チャンバ内の圧力が約４０ポンド／平方インチである、請求の範囲 １２又は１３に記載の方法。 １５．前記硬化する混合物の移動を阻止する工程が、前記パネルの両側面に係合 する互いに対向した圧力板によって行われる、前述の請求の範囲のうちいずれか １項に記載の方法。 １６．前記圧力板が油圧ラムによって作動される、請求の範囲１５に記載の方法 。 １７．前記型チャンバ内の前記混合物の圧力又は密度を示すパラメータを測定し 、前記パラメータを示す制御信号によって前記圧力板を制御し、これによって前 記パネルを前記型内で連続的に移動させながら前記型チャンバ内の前記混合物の 圧力又は密度を所定の範囲内に維持する工程を更に含む、請求の範囲１６に記載 の方法。 １８．前記混合物の前記型内での移動を阻止する前記工程が、前記混合物と前記 型チャンバの周囲表面との間の摩擦抵抗によって行われるか又は補われる、前述 の請求の範囲のうちいずれか１項に記載の方法。 １９．成形されたパネルが、長手方向に延びる対応する中空の内部チャネルを有 して形成されるように、少なくとも１つの自動調心マンドレルを前記型チャンバ 内で軸方向に位置決めする工程を更に含む、前述の請求の範囲のうちいずれか１ 項に記載の方法。 ２０．前記マンドレルが２つ、平行に並列した関係で配置される、請求の範囲１ ９に記載の方法。 ２１．前記マンドレルを加熱し、前記パネルの内側からの均一な硬化を容易にす る、請求の範囲１９又は２０に記載の方法。 ２２．前記パネルを予め選択された長さの別個の部分に切断する工程を更に含む 、前述の請求の範囲のうちいずれか１項に記載の方法。 ２３．前記切断工程が、前記パネルの長手方向範囲にほぼ垂直な方向にほぼまっ すぐな切断を形成するフライングシヤーによって行われる、請求の範囲２２に記 載の方法。 ２４．前記パネルが建築用パネルとして使用される、前述の請求の範囲のうちい ずれか１項に記載の方法。 ２５．前記パネルがパレットとして使用される、請求の範囲１〜２３のうちいず れか１項に記載の方法。 ２６．前記パネルが鉱内柱として使用される、請求の範囲１〜２３のうちいずれ か１項に記載の方法。 ２７．前記パネルが道路沿いの標識として使用される、請求の範囲１〜２３のう ちいずれか１項に記載の方法。 ２８．前記パネルが構造建築用ブロックとして使用される、請求の範囲１〜２３ のうちいずれか１項に記載の方法。 ２９．実質的に連続した不定長の構造用パネルを形成する装置であって、硬化可 能な混合物を形成する混合手段と、流動可能な状態の前記混合物をロードチャン バに運搬する移送手段と、前記ロードチャンバからの前記混合物が開口端を有す る型チャンバの入口を通って出口に向かうように、前記混合物を連続的に強制移 動させる圧縮手段と、まず、前記型チャンバ内で所定の圧密圧力又は密度を達成 するまで前記混合物の前記型内での移動を阻止し、その後に、前記圧縮手段によ って更なる混合物を前記入口に通らせたことに応じて前記混合物を型チャンバ内 で移動させる手段とを含み、これによって実質的に不定長の構造用パネルを連続 的に形成する、 実質的に連続した不定長の構造用パネルの形成装置。 ３０．前記型内の前記混合物の硬化を開始させる加熱手段を更に含む、請求の範 囲２９に記載の装置。 ３１．前記圧縮手段が少なくとも１つの油圧ラムを含み、前記油圧ラムは、往復 運動の際に前記混合物を前記ロードチャンバから前記型の前記入口端部に強制的 に移動するように配置されるピストンに接続される、請求の範囲２９又は３０に 記載の装置。 ３２．前記阻止手段が、前記パネルの両側面に係合する互いに対向した圧力板を 含む、請求の範囲２９〜３１のうちいずれか１項に記載の装置。 ３３．前記圧力板は各々の油圧ラムによって作動される、請求の範囲３２に記載 の装置。 ３４．前記型チャンバ内の前記混合物の圧力又は密度を示す制御信号を生成する センサ手段と、前記制御信号に応答して前記圧力板を制御し、これによって前記 型チャンバ内の前記混合物の圧力又は密度を所定の範囲内に維持する制御手段と を更に含む、請求の範囲３３に記載の装置。 ３５．前記パネルを予め選択された長さの別個の部分に切断する切断手段を更に 含む、請求の範囲２９〜３４のうちいずれか１項記載の装置。 ３６．前記切断手段は、前記パネルが前記装置内を移動する際に、前記パネルの 長手方向範囲にほぼ垂直に延びるほぼまっすぐな切断を形成するフライングシヤ ーを含む、請求の範囲３５に記載の装置。 ３７．前記構造用パネルが建築用パネルとして使用される、請求の範囲２９〜３ ６のうちいずれか１項に記載の装置。 ３８．前記パネルがパレットとして使用される、請求の範囲２９〜３６のうちい ずれか１項に記載の装置。 ３９．前記パネルが鉱内柱として使用される、請求の範囲２９〜３６のうちいず れか１項に記載の装置。 ４０．前記パネルが道路沿いの標識として使用される、請求の範囲２９〜３６の うちいずれか１項に記載の装置。 ４１．前記パネルが構造建築用ブロックとして使用される、請求の範囲２９〜３ ６のうちいずれか１項に記載の装置。 ４２．添付の図面を参照して実質的に説明された通りである、不定長の構造用パ ネルを形成するための実質的に連続的な方法。 ４３．添付の図面を参照して実質的に前述された通りである、実質的に連続した 不定長の構造用パネルを形成する装置。