JP2002166462A - 木粉系複合材の製造方法及び木粉系複合材の製造システム - Google Patents
木粉系複合材の製造方法及び木粉系複合材の製造システムInfo
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/395—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
- B29C48/40—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders
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- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 工場のスペース効率、設備コスト、生産性、
及び製品の歩留まりの改善を図ることができるととも
に、より高濃度の木粉を配合して製造を行うことのでき
る木粉系複合材の製造方法及び製造システムを提供す
る。 【解決手段】 木粉系複合材の製造システムは、第１の
工程Ａを実行するためのヘンシェルミキサー１、第２の
工程Ｂを実行するための空冷装置２、及び第３の工程Ｃ
を実行するためのコニカル型二軸押出機３とで構成され
る。空冷装置２は、回転翼を有することなく、モータ及
び減速機（図示せず）を介して駆動される回転円盤２１
を有し、この回転円盤２１上で原料を回転することによ
り空冷する回転円盤式ミキサーである。木粉の含有率が
７０重量％乃至９５重量％、好ましくは８０重量％乃至
８５重量％である原料を、第１の工程Ａで造粒し、第２
の工程Ｂで空冷し、第３の工程Ｂで押し出し成形する。
及び製品の歩留まりの改善を図ることができるととも
に、より高濃度の木粉を配合して製造を行うことのでき
る木粉系複合材の製造方法及び製造システムを提供す
る。 【解決手段】 木粉系複合材の製造システムは、第１の
工程Ａを実行するためのヘンシェルミキサー１、第２の
工程Ｂを実行するための空冷装置２、及び第３の工程Ｃ
を実行するためのコニカル型二軸押出機３とで構成され
る。空冷装置２は、回転翼を有することなく、モータ及
び減速機（図示せず）を介して駆動される回転円盤２１
を有し、この回転円盤２１上で原料を回転することによ
り空冷する回転円盤式ミキサーである。木粉の含有率が
７０重量％乃至９５重量％、好ましくは８０重量％乃至
８５重量％である原料を、第１の工程Ａで造粒し、第２
の工程Ｂで空冷し、第３の工程Ｂで押し出し成形する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、木粉を含有する木
粉系複合材の製造方法及び製造システムに関する。
粉系複合材の製造方法及び製造システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、木粉と樹脂とを混合した原料を用
いて木粉系複合材を押し出し成形するに際しては、木
粉、樹脂及び相溶化剤を撹拌して造粒し、この造粒され
た原料（以下、アグロメート粒という。）を用いて、押
出機により所定の形状に押し出し成形して製品を得る。
通常の単軸、二軸押出機を使用する限りにおいては、木
粉の配合割合は７０％未満が押し出し成形可能な限度で
あり、したがって、樹脂の配合割合は、必然的に３０％
以上とせざるを得ない。
いて木粉系複合材を押し出し成形するに際しては、木
粉、樹脂及び相溶化剤を撹拌して造粒し、この造粒され
た原料（以下、アグロメート粒という。）を用いて、押
出機により所定の形状に押し出し成形して製品を得る。
通常の単軸、二軸押出機を使用する限りにおいては、木
粉の配合割合は７０％未満が押し出し成形可能な限度で
あり、したがって、樹脂の配合割合は、必然的に３０％
以上とせざるを得ない。
【０００３】このように、従来においては樹脂の配合割
合を３０％以上とせざるを得ないことから、撹拌造粒時
にアグロメート粒の粒径が必要以上に大きくなり過ぎて
しまう。このため、撹拌工程と押出機への投入工程との
間に、アグロメート粒を適正な大きさに粉砕するための
粉砕工程が不可欠となる。また、押出機より押し出され
た製品中に溶融している樹脂を早期に固化させて製品に
所定の形状を付与すべく、押出機の後段に押し出された
製品を冷却槽にて冷却する水冷工程も不可欠となる。
合を３０％以上とせざるを得ないことから、撹拌造粒時
にアグロメート粒の粒径が必要以上に大きくなり過ぎて
しまう。このため、撹拌工程と押出機への投入工程との
間に、アグロメート粒を適正な大きさに粉砕するための
粉砕工程が不可欠となる。また、押出機より押し出され
た製品中に溶融している樹脂を早期に固化させて製品に
所定の形状を付与すべく、押出機の後段に押し出された
製品を冷却槽にて冷却する水冷工程も不可欠となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかして、従来におい
ては、粉砕工程及び冷却槽を必要とする水冷工程の存在
により製造ラインが長大化して、工場のスペース効率の
低下や設備コストの増大を招来してしまう。さらに、水
冷工程での冷却効率に応じてラインスピードが制限を受
け、生産性を低下させる一因となるとともに、冷却不足
による後収縮に起因して製品に変形が生じ、歩留まりが
低下する不都合もある。
ては、粉砕工程及び冷却槽を必要とする水冷工程の存在
により製造ラインが長大化して、工場のスペース効率の
低下や設備コストの増大を招来してしまう。さらに、水
冷工程での冷却効率に応じてラインスピードが制限を受
け、生産性を低下させる一因となるとともに、冷却不足
による後収縮に起因して製品に変形が生じ、歩留まりが
低下する不都合もある。
【０００５】また、木粉の有効利用あるいは木粉系複合
材の疑似木化の観点からは、より高濃度の木粉の配合が
期待されているが、前述した従来の製造方法によって
は、かかる期待に応えられるものではなかった。
材の疑似木化の観点からは、より高濃度の木粉の配合が
期待されているが、前述した従来の製造方法によって
は、かかる期待に応えられるものではなかった。
【０００６】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、工場のスペース効率、設備コス
ト、生産性、及び製品の歩留まりの改善を図ることがで
きるとともに、より高濃度の木粉を配合して製造を行う
ことのできる木粉系複合材の製造方法及び製造システム
を提供することを目的とするものである。
なされたものであり、工場のスペース効率、設備コス
ト、生産性、及び製品の歩留まりの改善を図ることがで
きるとともに、より高濃度の木粉を配合して製造を行う
ことのできる木粉系複合材の製造方法及び製造システム
を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明にかかる木粉系複合材の製造方法にあって
は、少なくとも木粉と熱可塑性樹脂とを含有し、木粉の
含有率が７０重量％乃至９５重量％、好ましくは８０重
量％乃至８５重量％である造粒された原料を、コニカル
型二軸押出機を用いて押し出し成形する。あるいは、少
なくとも木粉と熱可塑性樹脂とを含有し、木粉の含有率
が７０重量％乃至９５重量％、好ましくは８０重量％乃
至８５重量％である原料を撹拌して造粒する第１の工程
と、該第１の工程で造粒された原料を冷却する第２の工
程と、該第２の工程で冷却された原料をコニカル型二軸
押出機を用いて押し出し成形する第３の工程とからな
り、木粉濃度が７０％以上好ましくは８０乃至８５％の
木粉系複合材を、極めてシンプルなプロセスで成形する
ことに成功したのである。
に、本発明にかかる木粉系複合材の製造方法にあって
は、少なくとも木粉と熱可塑性樹脂とを含有し、木粉の
含有率が７０重量％乃至９５重量％、好ましくは８０重
量％乃至８５重量％である造粒された原料を、コニカル
型二軸押出機を用いて押し出し成形する。あるいは、少
なくとも木粉と熱可塑性樹脂とを含有し、木粉の含有率
が７０重量％乃至９５重量％、好ましくは８０重量％乃
至８５重量％である原料を撹拌して造粒する第１の工程
と、該第１の工程で造粒された原料を冷却する第２の工
程と、該第２の工程で冷却された原料をコニカル型二軸
押出機を用いて押し出し成形する第３の工程とからな
り、木粉濃度が７０％以上好ましくは８０乃至８５％の
木粉系複合材を、極めてシンプルなプロセスで成形する
ことに成功したのである。
【０００８】すなわち、従来押出成形には、単軸、二軸
押出機が使用されていたが、コニカル型二軸押出機を使
用することにより、木粉濃度を最大９５％まで上げるこ
とができる。このことは、単に木粉の配合濃度を上げら
れただけにとどまらず、その押出挙動を従来とは全く相
違するものにし得たことを意味する。つまり、従来は、
３０％以上の樹脂が押出機の中で溶融され、原料全体が
一つの流体として押し出され、冷却固化されていた。し
かし、コニカル型二軸押出機と木粉高濃度原料とを用い
た本発明の場合、わずかに樹脂が分散された木粉が固体
のまま搬送・圧縮され、コニカル型二軸押出機の金型ダ
イ中で圧力により押し固められた製品が得られることに
なる。よって、コニカル型二軸押出機と木粉高濃度原料
とを組み合わせた本発明により、従来と全く異なった挙
動を示す押出成形技術が可能となったのである。
押出機が使用されていたが、コニカル型二軸押出機を使
用することにより、木粉濃度を最大９５％まで上げるこ
とができる。このことは、単に木粉の配合濃度を上げら
れただけにとどまらず、その押出挙動を従来とは全く相
違するものにし得たことを意味する。つまり、従来は、
３０％以上の樹脂が押出機の中で溶融され、原料全体が
一つの流体として押し出され、冷却固化されていた。し
かし、コニカル型二軸押出機と木粉高濃度原料とを用い
た本発明の場合、わずかに樹脂が分散された木粉が固体
のまま搬送・圧縮され、コニカル型二軸押出機の金型ダ
イ中で圧力により押し固められた製品が得られることに
なる。よって、コニカル型二軸押出機と木粉高濃度原料
とを組み合わせた本発明により、従来と全く異なった挙
動を示す押出成形技術が可能となったのである。
【０００９】これにより副次的に、金型ダイから出た後
の冷却装置が不要となり（押し出された時点で、成形品
が押し固められているため）、水冷工程やサイジング工
程が省ける結果となった。また、押し出す力が強いため
（ダイから出た時点で成形品が押し固められているた
め）、引取機が不要となった。これにより、製造ライン
が短縮化して、工場のスペース効率、設備コストが改善
され、更には、水冷工程での冷却効率に応じてラインス
ピードが制限を受けることもなく、生産性が向上し、冷
却不足による後収縮に起因して製品に変形が生ずること
もなく、歩留まりが向上する。また、造粒に際しても、
撹拌造粒時にアグロメート粒の粒径が必要以上に大きく
なり過ぎてしまうことがなく、アグロメート粒を適正な
大きさに粉砕するための粉砕工程も不要となる。これに
よっても、製造ラインが短縮化して、工場のスペース効
率、設備コストが改善される。
の冷却装置が不要となり（押し出された時点で、成形品
が押し固められているため）、水冷工程やサイジング工
程が省ける結果となった。また、押し出す力が強いため
（ダイから出た時点で成形品が押し固められているた
め）、引取機が不要となった。これにより、製造ライン
が短縮化して、工場のスペース効率、設備コストが改善
され、更には、水冷工程での冷却効率に応じてラインス
ピードが制限を受けることもなく、生産性が向上し、冷
却不足による後収縮に起因して製品に変形が生ずること
もなく、歩留まりが向上する。また、造粒に際しても、
撹拌造粒時にアグロメート粒の粒径が必要以上に大きく
なり過ぎてしまうことがなく、アグロメート粒を適正な
大きさに粉砕するための粉砕工程も不要となる。これに
よっても、製造ラインが短縮化して、工場のスペース効
率、設備コストが改善される。
【００１０】また、本発明は、好ましくは前記熱可塑性
樹脂はポリプロピレンであり、ポリプロピレンのＭＩ値
が１乃至１００、好ましくは４０乃至５０であり、木粉
の粒径が１μｍ乃至１０ｍｍであるとともに、コニカル
型二軸押出機に投入する直前における木粉の含水率を８
％以下とし、更には、アグロメート粒の粒径が０．１ｍ
ｍ乃至３０ｍｍ、好ましくは１ｍｍ乃至２０ｍｍであ
る。
樹脂はポリプロピレンであり、ポリプロピレンのＭＩ値
が１乃至１００、好ましくは４０乃至５０であり、木粉
の粒径が１μｍ乃至１０ｍｍであるとともに、コニカル
型二軸押出機に投入する直前における木粉の含水率を８
％以下とし、更には、アグロメート粒の粒径が０．１ｍ
ｍ乃至３０ｍｍ、好ましくは１ｍｍ乃至２０ｍｍであ
る。
【００１１】プロピレンのＭＩ値が１乃至１００の範囲
にないと、あるいはコニカル型二軸押出機に投入する直
前における木粉の含水率を８％を超えると成形が不可能
となり、木粉の粒径が１μｍ乃至１０ｍｍの範囲にない
と製品に充分な剛性が得られなくなる。また、アグロメ
ート粒の粒径が０．１ｍｍ未満であるとコニカル型二軸
押出機内を流れず成形が不可能となり、３０ｍｍを超え
るとコニカル型二軸押出機内への供給が不可能となっ
て、成形も不可能となる。
にないと、あるいはコニカル型二軸押出機に投入する直
前における木粉の含水率を８％を超えると成形が不可能
となり、木粉の粒径が１μｍ乃至１０ｍｍの範囲にない
と製品に充分な剛性が得られなくなる。また、アグロメ
ート粒の粒径が０．１ｍｍ未満であるとコニカル型二軸
押出機内を流れず成形が不可能となり、３０ｍｍを超え
るとコニカル型二軸押出機内への供給が不可能となっ
て、成形も不可能となる。
【００１２】一方本発明は、原料供給の面では、フィー
ドの安定供給を確保すべく、ヘンシェルブレンドによる
アグロメート化を行っているが、ここでも木粉濃度を上
げたことにより、粒の巨大化を防ぐことが可能となっ
た。このことにより、造粒後の粉砕が不要となり、前述
のように設備の簡易化を達成し得る。
ドの安定供給を確保すべく、ヘンシェルブレンドによる
アグロメート化を行っているが、ここでも木粉濃度を上
げたことにより、粒の巨大化を防ぐことが可能となっ
た。このことにより、造粒後の粉砕が不要となり、前述
のように設備の簡易化を達成し得る。
【００１３】しかしながら、この造粒においては、単に
ヘンシェルブレンドしただけでは、充分な形状、大き
さ、粒度分布を持ったアグロメート粒を作ることはでき
ない。先ず、ブレンド時間を調整することによって、一
定以上の大きさに粒を成長させることが必要で、さら
に、クーリング（空冷）においては、回転翼を有する冷
却器では折角成長した粒を壊してしまうため、特殊な装
置が必要となる。そこで、本発明においては、回転翼を
有さない冷却装置により空冷することとし、その一例と
して、原料を回転円盤上で回転して、空冷する冷却装
置、あるいはリボンブレンダーを挙げることができる。
無論これらは、一例であって、クーリングに用いられる
装置はこれらに限定されるものではない。
ヘンシェルブレンドしただけでは、充分な形状、大き
さ、粒度分布を持ったアグロメート粒を作ることはでき
ない。先ず、ブレンド時間を調整することによって、一
定以上の大きさに粒を成長させることが必要で、さら
に、クーリング（空冷）においては、回転翼を有する冷
却器では折角成長した粒を壊してしまうため、特殊な装
置が必要となる。そこで、本発明においては、回転翼を
有さない冷却装置により空冷することとし、その一例と
して、原料を回転円盤上で回転して、空冷する冷却装
置、あるいはリボンブレンダーを挙げることができる。
無論これらは、一例であって、クーリングに用いられる
装置はこれらに限定されるものではない。
【００１４】以上のような粒造、冷却方法を確立するこ
とによって、始めて、コニカル型二軸押出機のスクリュ
ーに安定したフィードを行える粒径０．１乃至３０ｍｍ
好ましくは１乃至２ｍｍのアグロメート粒を使用するこ
とができる。
とによって、始めて、コニカル型二軸押出機のスクリュ
ーに安定したフィードを行える粒径０．１乃至３０ｍｍ
好ましくは１乃至２ｍｍのアグロメート粒を使用するこ
とができる。
【００１５】なお、前記原料は、さらに相溶化剤を含有
し、好ましくは相溶化剤として、無水マレイン酸変性樹
脂を０．１重量％乃至１０重量％が用いられる。
し、好ましくは相溶化剤として、無水マレイン酸変性樹
脂を０．１重量％乃至１０重量％が用いられる。
【００１６】また、本発明の木粉系複合材の製造システ
ムは、少なくとも木粉と熱可塑性樹脂とを含有し、木粉
の含有率が７０重量％乃至９５重量％である原料を撹拌
して造粒する撹拌造粒装置と、該撹拌造粒装置で造粒さ
れた原料を冷却する冷却装置と、該冷却装置で冷却され
た原料を用いて押し出し成形するコニカル型二軸押出機
とからなる。
ムは、少なくとも木粉と熱可塑性樹脂とを含有し、木粉
の含有率が７０重量％乃至９５重量％である原料を撹拌
して造粒する撹拌造粒装置と、該撹拌造粒装置で造粒さ
れた原料を冷却する冷却装置と、該冷却装置で冷却され
た原料を用いて押し出し成形するコニカル型二軸押出機
とからなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
従って説明する。本実施の形態にかかる木粉系複合材の
製造システムは、図１に示すように、第１の工程Ａを実
行するためのヘンシェルミキサー１、第２の工程Ｂを実
行するための空冷装置２、及び第３の工程Ｃを実行する
ためのコニカル型二軸押出機３とで構成される。ヘンシ
ェルミキサー１は、回転翼１１を有する公知の構造であ
る。空冷装置２は、回転翼を有することなく、モータ及
び減速機（図示せず）を介して駆動される回転円盤２１
を有し、この回転円盤２１上で原料を回転することによ
り空冷する回転円盤式ミキサーである。なお、回転円盤
式ミキサーに代えて、リボン式ミキサーを用いるように
してもよい。コニカル型二軸押出機３は、ホッパー３１
やダイ３２等を備える公知の構成であるが、本実施の形
態における木粉系複合材を押し出し成形するに最適なギ
ヤ比が設定されている。
従って説明する。本実施の形態にかかる木粉系複合材の
製造システムは、図１に示すように、第１の工程Ａを実
行するためのヘンシェルミキサー１、第２の工程Ｂを実
行するための空冷装置２、及び第３の工程Ｃを実行する
ためのコニカル型二軸押出機３とで構成される。ヘンシ
ェルミキサー１は、回転翼１１を有する公知の構造であ
る。空冷装置２は、回転翼を有することなく、モータ及
び減速機（図示せず）を介して駆動される回転円盤２１
を有し、この回転円盤２１上で原料を回転することによ
り空冷する回転円盤式ミキサーである。なお、回転円盤
式ミキサーに代えて、リボン式ミキサーを用いるように
してもよい。コニカル型二軸押出機３は、ホッパー３１
やダイ３２等を備える公知の構成であるが、本実施の形
態における木粉系複合材を押し出し成形するに最適なギ
ヤ比が設定されている。
【００１８】以上の構成にかかる本実施の形態におい
て、第１の工程Ａでは、ヘンシェルミキサー１に、木粉
４１、ＰＰ（ポリプロピレン）４２、相溶化剤（例えば
無水マレイン酸変性樹脂）４５を投入して、撹拌しつつ
造粒する。このとき、ブレンド時間を調整することによ
って、一定以上の大きさに粒を成長させる。次に、第２
の工程Ｂにて、この成長させた粒を冷却することによ
り、アグロメート粒４３を得る。この第２の工程Ｂにお
いては、前述のように空冷装置２として、回転円盤式ミ
キサーあるいはリボン式ミキサーを用いることにより、
成長させた粒を壊すことなく冷却を行う。
て、第１の工程Ａでは、ヘンシェルミキサー１に、木粉
４１、ＰＰ（ポリプロピレン）４２、相溶化剤（例えば
無水マレイン酸変性樹脂）４５を投入して、撹拌しつつ
造粒する。このとき、ブレンド時間を調整することによ
って、一定以上の大きさに粒を成長させる。次に、第２
の工程Ｂにて、この成長させた粒を冷却することによ
り、アグロメート粒４３を得る。この第２の工程Ｂにお
いては、前述のように空冷装置２として、回転円盤式ミ
キサーあるいはリボン式ミキサーを用いることにより、
成長させた粒を壊すことなく冷却を行う。
【００１９】しかる後に、第３の工程では、アグロメー
ト粒４３をホッパー３１よりコニカル型二軸押出機３内
に投入し、ダイ３２より押し出して製品４４を成形す
る。このとき、コニカル型二軸押出機３と後述する実施
例に示す木粉高濃度原料とを用いた場合、わずかに樹脂
が分散された木粉が固体のまま搬送・圧縮され、コニカ
ル型二軸押出機３の金型ダイ３２中で圧力により押し固
められた製品４４が得られることになる。
ト粒４３をホッパー３１よりコニカル型二軸押出機３内
に投入し、ダイ３２より押し出して製品４４を成形す
る。このとき、コニカル型二軸押出機３と後述する実施
例に示す木粉高濃度原料とを用いた場合、わずかに樹脂
が分散された木粉が固体のまま搬送・圧縮され、コニカ
ル型二軸押出機３の金型ダイ３２中で圧力により押し固
められた製品４４が得られることになる。
【００２０】次に、本発明の実施例について、比較例と
ともに説明する。
ともに説明する。
【表１】
【００２１】表１に示す各実施例及び比較例において
は、下記使用原料を下記配合割合で使用した。 ○使用原料
は、下記使用原料を下記配合割合で使用した。 ○使用原料
【００２２】木粉；平均粒径 ７０μｍ
【００２３】粒径範囲 ５〜６００μｍ
【００２４】水分率 ５％
【００２５】ＰＰ；ＭＩ５０ ブロック
【００２６】相溶化剤；ユーメックス１０１０（三洋化
成（株）製） ○配合割合（単位；重量％）
成（株）製） ○配合割合（単位；重量％）
【００２７】木粉８０％の場合；木粉：ＰＰ：相溶化剤
＝８０：１９：１
＝８０：１９：１
【００２８】木粉５５％の場合；木粉：ＰＰ：相溶化剤
＝５５：４４：１
＝５５：４４：１
【００２９】そして、表１に示すように実施例−１にお
いては、第１の工程Ａでは「三井鉱山社製ヘンシェルヒ
ータミキサーＦＭ５００Ｊ」を使用し、第２の工程Ｂで
は回転式ミキサーとして「株式会社大川原製作所社製整
粒機」を使用し、造粒物粉砕機は使用しない。また、第
３の工程Ｂでは、「シンシナチエクストルージョン社製
コニカル型二軸押出機φ４６」を使用し、押出物冷却槽
は使用しないこととした。
いては、第１の工程Ａでは「三井鉱山社製ヘンシェルヒ
ータミキサーＦＭ５００Ｊ」を使用し、第２の工程Ｂで
は回転式ミキサーとして「株式会社大川原製作所社製整
粒機」を使用し、造粒物粉砕機は使用しない。また、第
３の工程Ｂでは、「シンシナチエクストルージョン社製
コニカル型二軸押出機φ４６」を使用し、押出物冷却槽
は使用しないこととした。
【００３０】実施例−２においては、第２の工程Ｂで
「ダルトン社製リボンブレンダーＲＭ−１０００」を使
用した以外は、実施例−１と同様とした。
「ダルトン社製リボンブレンダーＲＭ−１０００」を使
用した以外は、実施例−１と同様とした。
【００３１】また、比較例−１においては、造粒機、造
粒物冷却器、造粒物粉砕機、及び押出物冷却槽を使用す
ることなく、「シンシナチエクストルージョン社製コニ
カル型二軸押出機ＴＩＴＡＮ４５」のみを使用して、押
し出し成形を行った。
粒物冷却器、造粒物粉砕機、及び押出物冷却槽を使用す
ることなく、「シンシナチエクストルージョン社製コニ
カル型二軸押出機ＴＩＴＡＮ４５」のみを使用して、押
し出し成形を行った。
【００３２】比較例−２においては、第１の工程Ａでは
「三井鉱山社製ヘンシェルヒータミキサーＦＭ５００
Ｊ」を使用し、第２の工程Ｂでは「三井鉱山社製ヘンシ
ェルクーラーミキサーＦＤ１０００Ｆ」を使用し、造粒
物粉砕機は使用しない。また、第３の工程Ｂでは、「シ
ンシナチエクストルージョン社製コニカル型二軸押出機
φ４６」を使用し、押出物冷却槽は使用しないこととし
た。
「三井鉱山社製ヘンシェルヒータミキサーＦＭ５００
Ｊ」を使用し、第２の工程Ｂでは「三井鉱山社製ヘンシ
ェルクーラーミキサーＦＤ１０００Ｆ」を使用し、造粒
物粉砕機は使用しない。また、第３の工程Ｂでは、「シ
ンシナチエクストルージョン社製コニカル型二軸押出機
φ４６」を使用し、押出物冷却槽は使用しないこととし
た。
【００３３】比較例−３においては、造粒物粉砕機を使
用し、第３の工程Ｃで「フリージアマクロス二軸押出
機」を使用した以外は、比較例２と同様とした。なお、
この比較例−３のみ、木粉の配合割合が５５％であり、
他は８０％である。
用し、第３の工程Ｃで「フリージアマクロス二軸押出
機」を使用した以外は、比較例２と同様とした。なお、
この比較例−３のみ、木粉の配合割合が５５％であり、
他は８０％である。
【００３４】比較例−４においては、第２の工程Ｂで回
転式ミキサーとして「大川原社製整造粒機」を使用した
以外は、比較例−２と同様とした。
転式ミキサーとして「大川原社製整造粒機」を使用した
以外は、比較例−２と同様とした。
【００３５】そして、以上の実施例−１、２及び比較例
−１〜４について、造粒性能及び押出成形性能を実験、
観察した。なお、比較例−１にあっては、造粒せずに木
粉／ＰＰ等を直接成形したため、造粒性能を実験するこ
とができず、押出成形性能のみを実験した。
−１〜４について、造粒性能及び押出成形性能を実験、
観察した。なお、比較例−１にあっては、造粒せずに木
粉／ＰＰ等を直接成形したため、造粒性能を実験するこ
とができず、押出成形性能のみを実験した。
【００３６】その結果、実施例−１、２は、造粒性能及
び押出成形性能とも良好（○）であった。しかし、比較
例−１は、押出成形性能は不良（×）であって成形不可
能であり、比較例−２は、造粒性能及び押出成形性能と
も不良（×）であった。比較例−３は、造粒性能及び押
出成形性能ともやや不良（△）であって、造粒性能に関
しては造粒物粉砕機が必要であることが判明し、押出成
形性能に関してはラインスピードが低下することが判明
した。また、比較例−４の場合、造粒性能に関しては良
好（○）であるものの、押出成形性能は不良（×）であ
って、成形不可能であった。
び押出成形性能とも良好（○）であった。しかし、比較
例−１は、押出成形性能は不良（×）であって成形不可
能であり、比較例−２は、造粒性能及び押出成形性能と
も不良（×）であった。比較例−３は、造粒性能及び押
出成形性能ともやや不良（△）であって、造粒性能に関
しては造粒物粉砕機が必要であることが判明し、押出成
形性能に関してはラインスピードが低下することが判明
した。また、比較例−４の場合、造粒性能に関しては良
好（○）であるものの、押出成形性能は不良（×）であ
って、成形不可能であった。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、木
粉の配合割合を７０％以上とすることができる結果、熱
可塑性樹脂の配合割合を３０％未満とすることができ、
これにより、撹拌造粒時にアグロメート粒の粒径が必要
以上に大きくなり過ぎてしまう不都合を回避することが
できる。このため、撹拌工程と押出機への投入工程との
間にての、アグロメート粒を適正な大きさに粉砕するた
めの粉砕工程を不要とすることができる。また、押出機
より押し出された製品中に溶融している樹脂を早期に固
化させて製品に所定の形状を付与すべく、押出機の後段
に押し出された製品を冷却槽にて冷却する水冷工程も不
要とすることができる。その結果、工場のスペース効
率、設備コスト、生産性を向上させることができるとと
もに、冷却不足による後収縮に起因する歩留まりの改善
を図ることができる。
粉の配合割合を７０％以上とすることができる結果、熱
可塑性樹脂の配合割合を３０％未満とすることができ、
これにより、撹拌造粒時にアグロメート粒の粒径が必要
以上に大きくなり過ぎてしまう不都合を回避することが
できる。このため、撹拌工程と押出機への投入工程との
間にての、アグロメート粒を適正な大きさに粉砕するた
めの粉砕工程を不要とすることができる。また、押出機
より押し出された製品中に溶融している樹脂を早期に固
化させて製品に所定の形状を付与すべく、押出機の後段
に押し出された製品を冷却槽にて冷却する水冷工程も不
要とすることができる。その結果、工場のスペース効
率、設備コスト、生産性を向上させることができるとと
もに、冷却不足による後収縮に起因する歩留まりの改善
を図ることができる。
【００３８】また、木粉のコストが熱可塑性樹脂のコス
トに比べて安価である場合には、製品の全体的な製造コ
ストを低減させることができるとともに、高濃度木粉配
合により、実際の木と外観上見分けの付かない製品を得
ることができる。さらに、木粉を高濃度化できることに
より、木材の有効利用を図ることができ、特に木粉とし
て端材を利用する場合は、地球資源の有効活用に寄与す
ることができる。
トに比べて安価である場合には、製品の全体的な製造コ
ストを低減させることができるとともに、高濃度木粉配
合により、実際の木と外観上見分けの付かない製品を得
ることができる。さらに、木粉を高濃度化できることに
より、木材の有効利用を図ることができ、特に木粉とし
て端材を利用する場合は、地球資源の有効活用に寄与す
ることができる。
【図１】本発明の一実施の形態を示すシステム構成図で
ある。
ある。
Ａ 第１の工程 Ｂ 第２の工程 Ｃ 第３の工程 １ ヘンシェルミキサー ２ 空冷装置 ３ コニカル型二軸押出機
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ０８Ｌ 23/10 Ｃ０８Ｌ 23/10 97/02 97/02 101/00 101/00 101/06 101/06 // Ｂ２９Ｋ 23:00 Ｂ２９Ｋ 23:00 511:14 511:14 (72)発明者 中根 豊 宮城県角田市小坂字土瓜１番地 アイリス オーヤマ株式会社角田工場内 Ｆターム(参考） 4F070 AA15 AA66 AA74 AB02 AB09 AB11 DA12 DB01 DC07 4F071 AA02 AA04 AA20 AA73 AA78 AH03 BA01 BB06 BC01 BC03 4F201 AA11 AA20J AB11 AC04 AK02 AR13 BA01 BA02 BC01 BC20 BC37 BK01 BK02 BK13 BK15 BK27 BK33 BL03 BL44 BN12 BQ50 4F207 AA11 AA20J AB11 AC04 AK02 AR13 KA01 KA17 KE09 KK01 KK13 4J002 AA053 AH001 BB112 FD203 GL00
Claims (13)
- 【請求項１】 少なくとも木粉と熱可塑性樹脂とを含有
し、木粉の含有率が７０重量％乃至９５重量％である造
粒された原料を、コニカル型二軸押出機を用いて押し出
し成形することを特徴とする木粉系複合材の製造方法。 - 【請求項２】 少なくとも木粉と熱可塑性樹脂とを含有
し、木粉の含有率が７０重量％乃至９５重量％である原
料を撹拌して造粒する第１の工程と、 該第１の工程で造粒された原料を冷却する第２の工程
と、 該第２の工程で冷却された原料をコニカル型二軸押出機
を用いて押し出し成形する第３の工程とからなることを
特徴とする木粉系複合材の製造方法。 - 【請求項３】 前記熱可塑性樹脂がポリプロピレンであ
ることを特徴とする請求項１又は２記載の木粉系複合材
の製造方法。 - 【請求項４】 前記ポリプロピレンのＭＩ値が１乃至１
００であることを特徴とする請求項３記載の木粉系複合
材の製造方法。 - 【請求項５】 前記木粉の粒径が１μｍ乃至１０ｍｍで
あることを特徴とする請求項１又は２記載の木粉系複合
材の製造方法。 - 【請求項６】 前記コニカル型二軸押出機に投入する直
前における前記木粉の含水率を８％以下とすることを特
徴とする請求項１又は２記載の木粉系複合材の製造方
法。 - 【請求項７】 前記造粒された原料の粒径が０．１ｍｍ
乃至３０ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２記
載の木粉系複合材の製造方法。 - 【請求項８】 前記原料は、ヘンシェルブレンドにより
撹拌造粒した後、回転翼を有さない冷却装置により空冷
することを特徴とする請求項１又は２記載の木粉系複合
材の製造方法。 - 【請求項９】 前記冷却装置は、前記原料を回転円盤上
で回転して、空冷するものであることを特徴とする請求
項８記載の木粉系複合材の製造方法。 - 【請求項１０】 前記第２の工程では、リボンブレンダ
ーを用いて前記原料を冷却することを特徴とする請求項
２記載の木粉系複合材の製造方法。 - 【請求項１１】 前記原料は、さらに相溶化剤を含有す
ることを特徴とする請求項１又は２記載の木粉系複合材
の製造方法。 - 【請求項１２】 前記相溶化剤として、無水マレイン酸
変性樹脂が０．１重量％乃至１０重量％であることを特
徴とする請求項１１記載の木粉系複合材の製造方法。 - 【請求項１３】 少なくとも木粉と熱可塑性樹脂とを含
有し、木粉の含有率が７０重量％乃至９５重量％である
原料を撹拌して造粒する撹拌造粒装置と、 該撹拌造粒装置で造粒された原料を冷却する冷却装置
と、 該冷却装置で冷却された原料を用いて押し出し成形する
コニカル型二軸押出機とからなることを特徴とする木粉
系複合材の製造システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000366349A JP2002166462A (ja) | 2000-11-30 | 2000-11-30 | 木粉系複合材の製造方法及び木粉系複合材の製造システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000366349A JP2002166462A (ja) | 2000-11-30 | 2000-11-30 | 木粉系複合材の製造方法及び木粉系複合材の製造システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002166462A true JP2002166462A (ja) | 2002-06-11 |
Family
ID=18836993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000366349A Withdrawn JP2002166462A (ja) | 2000-11-30 | 2000-11-30 | 木粉系複合材の製造方法及び木粉系複合材の製造システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002166462A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002094529A1 (fr) * | 2001-05-24 | 2002-11-28 | Toray Industries, Inc. | Comprime, procede de production de ce comprime, et article moule obtenu a partir de ce comprime |
| JP2005035134A (ja) * | 2003-07-18 | 2005-02-10 | Toray Ind Inc | 樹脂組成物の製造方法 |
| JP2009018542A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Yamaha Livingtec Corp | 木質系成形品の製造方法及び木質系成形品 |
| CN103317611A (zh) * | 2013-05-28 | 2013-09-25 | 苏州麦科威化工设备有限公司 | 用于一步法制作木塑颗粒的混合碎料系统 |
-
2000
- 2000-11-30 JP JP2000366349A patent/JP2002166462A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002094529A1 (fr) * | 2001-05-24 | 2002-11-28 | Toray Industries, Inc. | Comprime, procede de production de ce comprime, et article moule obtenu a partir de ce comprime |
| US7514144B2 (en) | 2001-05-24 | 2009-04-07 | Toray Industries, Inc. | Tablet, process for producing the same, and molded article obtained therefrom |
| JP2005035134A (ja) * | 2003-07-18 | 2005-02-10 | Toray Ind Inc | 樹脂組成物の製造方法 |
| JP4572516B2 (ja) * | 2003-07-18 | 2010-11-04 | 東レ株式会社 | 樹脂組成物の製造方法 |
| JP2009018542A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Yamaha Livingtec Corp | 木質系成形品の製造方法及び木質系成形品 |
| CN103317611A (zh) * | 2013-05-28 | 2013-09-25 | 苏州麦科威化工设备有限公司 | 用于一步法制作木塑颗粒的混合碎料系统 |
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