JP2002144306A - 繊維製ボードとその製造方法及び成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 畳床材として、床暖房資材等として優れ、か
つ従来の畳床材などに用いられている合成樹脂発泡板が
廃棄の際に困難性を有している点や、コスト面に配慮
し、廃棄処分が容易な繊維製ボードとその製造法及び成
形装置を提供する。 【解決手段】 対象物を表面と裏面から加圧する上加圧
板３及び下加圧板４と、該上下加圧板内に配置する第１
成形バー群と、該第１成形バー群の各成形バーの中間に
成形バーが納まる第２成形バー群とからなり、第１成形
バー群と第２成形バー群間に配置した繊維層を略波形に
成形可能にすると共に、第１成形バー群と第２成形バー
群外方に配置した繊維層A,Bと前記波形繊維層C間の成形
バー抜去により貫通孔２を形成した繊維製ボード１とそ
の製造方法及び成形装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、繊維主材による集
積体にも拘わらず曲げ強度が大な繊維製ボードとその製
造方法及び成形装置に関する。本発明の繊維製ボード
は、畳用芯材、建物用床材、壁材、天井材、屋根瓦下地
材、収納庫壁、床暖房、電線等の配管孔を有する各種建
材、パレット等荷役用材等として有用である。

【０００２】

【従来の技術】本発明の繊維製ボードの用途の一つの畳
床材は、稲藁の入手不足の理由から、最近では発泡ポリ
プロピレン、発泡スチロール、発泡ウレタン等の合成樹
脂発泡板が主に使用されている。畳床には畳の長尺方向
の屈曲をできるだけ防止するため、発泡スチロール等を
補強するために合板、合成樹脂板などを積層体として使
用する例が多い(例えば特開2000-170358号)。特開平11-
336307号では、畳床材が発泡板とベニヤ等から形成され
ていると、曲げ弾性率が低いため、出来上がった畳の畳
表に弛みが発生しないように、畳表を緊張状態にして畳
床に縫い付けると、畳に反りが生じ易いという問題があ
り、畳に反りが生じると、畳の表面側において端部が上
方に反り上がり、畳表面に凹部が形成されやすい。その
ような畳は、きしみ音の原因となったり、足がつまづく
原因となったりするので好ましくないとして、全厚７〜
２５ｍｍの薄畳に用いられる畳床構成材において、該畳
床構成材を所定密度の板状体と繊維強化樹脂シートとを
接着一体化している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の繊維製ボード
は前記例のような畳床材に特に限定するものではない
が、殆ど全て繊維で構成されるにも拘わらず、畳床材と
して、床暖房資材として優れ、かつ、従来の畳床材など
に用いられている発泡ポリプロピレン、発泡スチロー
ル、発泡ウレタン等の合成樹脂発泡板が廃棄の際に困難
性を有している点や、コスト面に配慮して、廃棄処分が
容易な繊維製ボードとその製造法及び成形装置を提供し
ようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を検討した結
果、略波形の芯材繊維層Cと、該波形芯材繊維層Cの山部
又は谷部との合一により貫通孔を形成する圧縮繊維層A
とからなる繊維製ボードとした。また、略波形の芯材繊
維層Cと、該波形芯材繊維層Cの山部と谷部との両側にそ
れぞれ圧縮繊維層A,Bが合一して貫通孔を形成してなる
繊維製ボードとしたのである。更にこの波形の芯材繊維
層Cと、該波形芯材繊維層Cの山部又は谷部との合一によ
り貫通孔を形成する圧縮繊維層A,Bとを単位繊維層と
し、該単位繊維層の複数単位からなる繊維製ボードとし
たのである。芯材繊維層C、圧縮繊維層A,Bの全ての繊維
は熱硬化、熱可塑性樹脂及び繊維を混綿し加熱、冷却し
て繊維をつなぐ。また、圧縮繊維層A,Bと芯材繊維層Cと
を別々にボードに成形し、接着剤又はプレス接着しても
よい。更に、前記貫通孔の一部又は全部を閉鎖した繊維
製ボードとすることもできる。貫通孔には炭、活性炭、
松脂等を充填して防湿、防かび、防臭、防虫等の効果を
持たすことができる。また、温水パイプ、電熱線ヒータ
を通して床暖房に使用したり、各種の配線に利用するこ
ともできる。

【０００５】用いる繊維は、合成繊維の場合、特に限定
はなく、あらゆるものが使用できる。例えば、ポリエス
テル、ナイロン、ビニロン、アクリル等である。また、
天然繊維の場合も特に限定はなく、例えば、綿、麻(ケ
ナフ等)、パーム椰子、木質繊維等の繊維が適してい
る。更に半合成繊維のレーヨンとか、無機繊維のガラス
繊維、ロックウールも使用できる。場合によっては木チ
ップを混ぜてもよい。これらは本発明の繊維ボードの用
途、要求される仕様、価格等によって選択される。

【０００６】繊維基材をつなぐバインダーにはフェノー
ル樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂又は繊維、
その他種々の熱可塑性樹脂を本発明の繊維ボードの用
途、要求される仕様等によって使用することができる。

【０００７】このような繊維製ボードの製造法は、芯材
となる繊維層を間にして所定間隔で表裏に成形バー群を
配設し、該成形バー群は芯材となる繊維層の表裏で左右
に位置を変えてずらした状態とし、該成形バー群を挟ん
だ状態に表裏に繊維層を配置した状態で加圧成形して、
波形繊維層芯材の山部内方又は谷部外方に貫通孔を有す
るようにする。化粧仕上げ、断熱、防音等の効果を出す
ために、表面又は裏面あるいは波形繊維芯材にアルミ
箔、合成樹脂シート等、効果が得られる適当な素材を同
時一体化するとよい。

【０００８】貫通孔の断面形状は円形に限らず、成形バ
ーの断面形状によって三角形、四角形、楕円形、菱形、
その他多角形等の異形とすることができる。成形バーの
材質は加熱プレス時に繊維樹脂の接着が生じないもので
あればよく、ステンレス鋼や、テフロン（登録商標）コ
ート、クロムメッキ等を施した鋼材を使用するとよい。
パイプ状の成形バーを採用した場合、内部に加熱又は冷
却のための媒体を流通させることができる。

【０００９】更に、本発明の繊維製ボードの成形装置
は、対象物を表面と裏面から加圧する上加圧板及び下加
圧板と、該上下加圧板内に配置する第１成形バー群と、
該第１成形バー群の各成形バーの中間に成形バーが納ま
る第２成形バー群とからなり、第１成形バー群と第２成
形バー群間に配置した繊維層を略波形に成形可能にする
と共に、第１成形バー群と第２成形バー群外方に配置し
た繊維層A,Bと前記波形繊維層C間の成形バー抜去により
貫通孔を形成可能としたのである。

【００１０】このとき、表裏に平行に配置される成形バ
ー群を一単位成形バー群とし、この単位成形バー群を上
下方向に複数単位を組み付けた装置とすることによっ
て、前記単位繊維層の複数単位からなる繊維製ボードを
作ることができる。このとき、下段の単位成形バー群と
上段の単位成形バー群とで水平面内で角度を変えると、
繊維ボード内に形成される貫通孔の方向を例えば縦横に
90°変えたものが得られる。成形バーをフェルト状素材
だけでなく成形されていない単なるバラ状素材等の内部
に埋め込まれた状態にし、この状態で繊維の表裏から熱
圧することにより繊維製ボードが得られる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。図
１は本発明の繊維製ボードの端部斜視図である。この繊
維製ボード１は、略波形の芯材繊維層Cと、該波形芯材
繊維層Cの山部と谷部との合一により貫通孔２を形成す
る圧縮繊維層A,Bとからなる。波形芯材繊維層Cの山部と
谷部との両側にそれぞれ圧縮繊維層A,Bが合一して貫通
孔２を形成している。

【００１２】この例では圧縮繊維層A,Bの繊維には、綿3
0wt％、麻20wt％、パームwt25％の混合繊維を用い、バ
インダーとしてPP繊維を外掛けで35wt％使用した。波形
芯材繊維層Cには綿30wt％、麻35wt％の混合繊維を用
い、バインダーとしてフェノール樹脂を外掛けで35wt％
使用した。加圧温度は150〜280℃、圧力0.5〜0.8メガパ
スカル、熱圧時間1.5〜30分間、冷却時間１〜10分間、
目付３層の上繊維材１Kg、芯繊維材1.2Kg、下繊維材１K
gとした。多種の組み合わせが可能である。使用した繊
維については、これらの繊維から自然に優しいケナフ繊
維に代え、バインダーもポリオレフインのポリプロピレ
ン、又はポリエチレンにすると、地球環境の保護といっ
た面から好ましいものとなる。

【００１３】更に、本発明の繊維製ボードの他の構造例
を部分断面端面を示す図２〜図４により示す。図２に示
す例は、略波形の芯材繊維層Cと圧縮繊維層Aとからな
り、該波形芯材繊維層Cの谷部に貫通孔を設けた繊維製
ボードの例である。ボードの仕様、目的によっては、そ
れに応じた特性を持たせるために、それらに適した個所
に別の基材を素材の中に挟むか加えるかして部分的に高
密度化し、その部分及び全体にも更に強度を持たせるこ
とができる。

【００１４】図３の例は略波形の芯材繊維層Cと、該波
形芯材繊維層Cの山部又は谷部との合一により貫通孔２
を形成する圧縮繊維層A,Bとを単位繊維層とし、その単
位繊維層の２単位(I,II)からなる繊維製ボードの例であ
る。

【００１５】上記単位繊維層の２単位からなる繊維製ボ
ードのうち、図４に示す例では１単位毎に90°方向を変
えて縦横に貫通孔２を形成している。

【００１６】本発明の繊維製ボード製造装置の一例を図
５に示す。本発明の繊維製ボードの製造装置は、加圧対
象物を表面と裏面から加圧する上加圧板３及び下加圧板
４と、該上下加圧板３,４内に配置する第１成形バー群
５と、該第１成形バー群５の各成形バー5a,5aの中間に
成形バー6aが納まる第２成形バー群６とからなる。第１
成形バー群５の各成形バー5a,5aの中間に成形バー6aが
納まるようになっているので、第１成形バー群５と第２
成形バー群６間に配置した繊維層７を波形の芯材繊維層
Cに成形すると共に、第１成形バー群５と第２成形バー
群６の外方に配置した繊維層A,Bと前記波形繊維層C間の
成形バー群５,６を抜去ることにより成形バーの数にみ
あう平行な多数の貫通孔を形成することができる。上加
圧板３及び下加圧板４には加熱加圧及び冷却手段が設け
られ、第１成形バー群５と第２成形バー群６とは上加圧
板３と下加圧板４間に配置、非配置を適宜行えるものと
した。配置、非配置の手段としては、図示することを省
略するが、シリンダ、モータ等の駆動手段による水平又
は回動動作を成形バー群に与えて、上加圧板３と下加圧
板４間に配置、非配置を行う。もちろん手作業であって
も構わない。

【００１７】

【発明の効果】本発明の繊維製ボードは以上のような構
造としたので、下記の様な特徴を備えている。 1)貫通孔の周囲が特に繊維が高密度で、全体的にも高密
度であるから、繊維が主材でありながら曲げ強度が非常
に高い。 2)本来なら強度の面からみると強度を増すには、繊維層
が厚く高密度でなければならないが、貫通孔を設けたこ
とで軽くて、強度のあるものとなった。 3)繊維を圧縮したものであるから、連続した無数の空間
があり、空気との接触面が非常に多く、毛細管作用もあ
るという特徴の上に中心部に貫通孔があるので、通気性
に富む。 4)複雑な空気層が音波の反響を抑え、音の通過時にその
振動エネルギーを吸収し、熱エネルギーに変換しやすい
構造となっているので吸音性がよい。 5)繊維間の空気層と貫通孔とによって保温効果と断熱効
果を高めている。

【００１８】6)通気性に富むので、外気の温度、湿度に
対してボードのどの部分も同じ速度、同じ程度で順応す
るので、反り、歪みが殆どない。 7)カッターナイフや鋸の使用で簡単に切断でき、また、
釘止めや接着剤を用いて繋ぎ合わせることもできる。 8)繊維メーカーや樹脂メーカーからの副産物、産業廃棄
物等を原料に用いることができるので、コストも安く、
木材伐採等を抑え、環境問題の解決になる。 9)使用後廃棄処分する場合でも、原料に天然繊維を用い
ると消却が可能であり、その際に有害物質も排出しな
い。

【００１９】本発明の繊維製ボードの成形装置による
と、第１成形バー群と第２成形バー群間に繊維層を挟み
かつ上下に繊維層を挟んで同時に加熱し、各層のバイン
ダーを互いに融着させて一体化させ成形するといった特
殊な成形法を行うので、補強作用を有する波形の芯材繊
維層Cと貫通孔２を同時に形成することができ、部分的
に強度が必要な場合は表裏波形繊維層の間に別のバイン
ダーを含んだ素材を挟み、加圧成形すると高密度とな
り、従って補強もできるという特性を発揮する優れた繊
維製ボードが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の繊維製ボードの端部斜視図である。

【図２】本発明の繊維製ボードの他の構造例を示す断面
端面図である。

【図３】他の構造例を示す断面端面図である。

【図４】他の構造例を示す断面端面図である。

【図５】繊維製ボードの成形装置の斜視図である。

【符号の説明】

１ 繊維製ボード ２ 貫通孔 ３ 上加圧板 ４ 下加圧板 ５ 第１成形バー群 5a 成形バー ６ 第２成形バー群 6a 成形バー ７ 繊維層 A,B 圧縮繊維層 C 芯材繊維層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｄ０４Ｈ 1/70 Ｄ０４Ｈ 1/70 Ａ 1/72 1/72 Ｂ Ｅ０４Ｂ 1/64 Ｅ０４Ｂ 1/64 Ｅ０４Ｃ 2/24 Ｅ０４Ｃ 2/24 Ｒ Ｆターム(参考） 2B260 AA02 AA09 AA11 AA12 AA20 BA01 BA07 BA15 BA19 CB01 CB04 CD02 CD03 CD04 CD05 CD16 CD30 EA05 EB02 EB06 EB13 EB19 EB21 EC18 2E001 DB01 DH12 DH13 DH21 FA03 FA11 FA14 GA12 GA42 GA65 GA67 GA85 HA32 HA33 HB03 HC00 HD00 JA22 JA25 JC08 JD04 JD11 LA14 2E162 BA02 BA04 BB10 CA33 CA35 CD07 DA00 FA14 FA16 FC02 FC07 FC08 FD04 4F100 AJ02 AK03 AK04 AK07 AK33 AS00A AS00B AS00C BA03 BA06 BA10B BA10C DC12A DD12A DG01A DG01B DG01C EJ17B EJ17C GB08 JJ02 JL16 4L047 AA08 AA28 AB02 BA09 BA12 BB01 CA02 CA05 CA10 CA12 CC10 EA22

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略波形の芯材繊維層Cと、該波形芯材繊
   維層Cの山部又は谷部との合一により貫通孔を形成する
   圧縮繊維層Aとからなる繊維製ボード。
2. 【請求項２】 略波形の芯材繊維層Cと、該波形芯材繊
   維層Cの山部と谷部との両側にそれぞれ圧縮繊維層A,Bが
   合一して貫通孔を形成してなる繊維製ボード。
3. 【請求項３】 略波形の芯材繊維層Cと、該波形芯材繊
   維層Cの山部又は谷部との合一により貫通孔を形成する
   圧縮繊維層A,Bとを単位繊維層とし、該単位繊維層の複
   数単位からなる繊維製ボード。
4. 【請求項４】 貫通孔の一部又は全部を閉鎖した請求項
   １乃至３のいずれかに記載の繊維製ボード。
5. 【請求項５】 芯材繊維層又は圧縮繊維層にバインダー
   を配合してなる請求項１乃至３のいずれかに記載の繊維
   製ボード
6. 【請求項６】 芯材となる繊維層を間にして所定間隔で
   表裏に成形バーを配設し、該成形バーは芯材となる繊維
   層の表裏で左右に位置を変えてずらした状態とし、該成
   形バーを挟んだ状態に表裏に繊維層を配置した状態で加
   圧成形して、波形繊維層芯材の山部内方又は谷部外方に
   貫通孔を有するボードを得ることを特徴とする繊維製ボ
   ードの製造方法。
7. 【請求項７】 加圧対象を表面と裏面から加圧する上加
   圧板及び下加圧板と、該上下加圧板内に配置する第１成
   形バー群と、該第１成形バー群の各成形バーの中間に成
   形バーが納まる第２成形バー群とからなり、第１成形バ
   ー群と第２成形バー群間に配置した繊維層を略波形に成
   形可能にすると共に、第１成形バー群と第２成形バー群
   外方に配置した繊維層A,Bと前記波形繊維層C間に成形バ
   ー抜去により貫通孔を形成可能とした繊維製ボードの成
   形装置。