JP2004209660A - Method for manufacturing woody molded product - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、熱プレスによって成形される木質成形体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
木質材料からなるパーティクルで構成される木質成形体は、パーティクルにバインダを塗布し、このバインダが塗布されたパーティクルを堆積させマットにした後、熱プレスすることで成形される。このように成形される木質成形体を構成するパーティクルにおいて、隣り合うパーティクル同士、接触しない空隙を多く生じており、多数のパーティクル同士を強固に接着することが困難であった。このような問題を解決する技術として特許文献1に、パーティクルのかさ比重が0.2以下のものを用いることで、圧縮時にパーティクル間の空隙が縮小され、隣接する他のパーティクルと面接着されるとともにパーティクル自身も接触面付近にて高密度化されるようにしたものが示されている。
【0003】
【特許文献1】
特開平2001−293706
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かさ比重0.2以下のパーティクルを木質材料から形成する場合は粉砕または切削により行われるが、この粉砕または切削という工程によりパーティクルは潰されたものとなっている。その結果、このパーティクルから構成されるパーティクルマットを熱プレスにより木質成形品を成形すると、潰されたパーティクルは変形しにくいため、木質成形品パーティクル間の空隙の縮小が効果的になされない。
【0005】
そこで本発明は簡単な工程の追加により効果的な空隙縮小が得られる木質成形体の製造方法を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項1記載の発明は、木質材料のパーティクルにバインダを塗布し、この混合物をパーティクルマットにした後、熱プレスして成形する木質成形体の製造方法であって、
熱プレス前にパーティクルを膨らますことを特徴とするものである。
【0007】
このような方法によれば、熱プレス前に、木質材料を粉砕または切削することにより形成したパーティクルの潰れた部分が膨らまされるため、その結果パーティクル自身が変形しやすくなり、また、パーティクル表面全体の硬さが均一化され、熱プレス成形時に隣り合うパーティクル同士の接触面積が大きくなる。したがって、パーティクル間の空隙が効果的に縮小され、表面平滑性に優れ、曲げ強度が向上した木質成形品を得ることができる。
【0008】
また、上記課題を解決する請求項2の発明は、木質成形体の製造方法であって、
木質材料のパーティクルを水溶液または蒸気により膨潤させ、膨潤パーティクルとする膨潤工程と、
前記膨潤工程後、前記膨潤パーティクルを乾燥させ、パーティクルにバインダを塗布して成形パーティクルとするバインダ塗布工程と、
前記バインダ塗布工程後、前記成形パーティクルを所定形状のパーティクルマットに形成した後、パ−ティクルマットを熱プレスして木質成形体を成形する熱プレス工程とを備えることを特徴とするものである。
【0009】
このような方法によれば、パーティクルを液体または蒸気にて膨潤させることにより、木質材料を機械的に粉砕または切削することにより形成したパーティクルの潰れた部分が膨らまされるため、その結果パーティクル自身が変形しやすくなり、また、パーティクル表面全体の硬さが均一化され、熱プレス成形時に隣り合うパーティクル同士の接触面積が大きくなる。したがって、パーティクル間の空隙が効果的に縮小され、表面平滑性に優れ、曲げ強度が向上した木質成形品を得ることができる。
【0010】
また、上記課題を解決する請求項3の発明は、請求項1、2のいずれかの木質成形体の製造方法であって、前記木質材料はケナフコアであることを特徴とするものである。
【0011】
このような方法によれば、木材に比べ比重の小さいケナフコアを粉砕または切削することにより形成されたパーティクルは、潰れた部分が大きい。このためパーティクルを膨らませることにより効果的にパーティクル間の空隙が縮小され、表面平滑性に優れ、曲げ強度が向上した木質成形品を得ることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図1により説明する。木質成形体6はバインダ2を塗布したパーティクル1から構成されたパーティクルマット5を熱プレスして得られるものであり、図1に示す工程で製造される。パーティクル1は木質材料である木材、草茎を機械的に粉砕または切削して用意する。パーティクル1の大きさは1〜3メッシュ(1メッシュは1mm×1mmの篩目の篩を通過する大きさ)であり、比重は0.1〜0.3であることが好ましい。
【0013】
本発明では、木質材料を機械的に粉砕または切削してつくられたパーティクル1の潰れた部分を膨らませる。
【0014】
膨らませる方法としては様々な方法があるが、水や水蒸気でパーティクル1を膨潤させる方法が効果的である。膨潤は蒸気釜3の中にパーティクル1の重量に対し、70%以上の重量となるように水を入れ、100〜120℃で10〜20分間蒸気処理を行う。また、膨潤は水に浸したパーティクル1を電磁波による振動により加熱するようにしてもよい。また、膨潤はパーティクル1の膨潤前後において、膨潤率が110〜140%であることが好ましく、パーティクル1の含水率が100〜200%にされることが好ましい。
【0015】
次に膨潤されたパーティクル1は、成形されるパーティクルとするために含水率を50%以下になるように乾燥させられ、バインダ2が塗布される。パーティクル1とバインダ2は重量比で7:3にされることが好ましく、平滑性を向上させるには8:2であることが好ましい。
【0016】
バインダ樹脂3にはポリ乳酸、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂、またはメラミン樹脂、ユリア樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。
【0017】
バインダ塗布方法としては公知の方法が用いられ、例えば、バインダをディスパージョンまたはエマルジョン等の液状にしてスプレーする方法、または回転体の中にパーティクル1と液状バインダを入れかき混ぜる方法等により行われる。
【0018】
このように工程を経たパーティクル1を公知の方法で堆積させ、パーティクルマット5を形成した後、公知の上下型にて熱プレスし、木質成形体6が成形される。熱プレスにおける型温はバインダ2の溶融または硬化温度以上であり、例えば溶融温度150℃のポリ乳酸であれば160〜180℃が好ましい。加圧力は10kg/cm2以上、加圧時間は成形する木質成形品の厚さにもよるが、厚さ2mmの木質成形品を成形する場合は60秒が好ましい。
【0019】
この製造方法によれば、膨らまされたパーティクル1は熱プレス時において、隣り合うパーティクル1同士の接触面積が大きくなり、パーティクル1同士の接着強度が増加する。したがって、木質成形体6のパーティクル1間の空隙は縮小され、表面平滑性が向上するとともに曲げ強度が向上した木質成形品6が得られる。
【0020】
【実施例】
木質材料のケナフの芯材であるケナフコアをハンマーミルにより1〜3メッシュの大きさに粉砕し、かさ比重0.17のパーティクルとする。このパーティクル50gと水100gを蒸気釜に入れ120℃で20分間の蒸気処理を行い、パーティクルを膨らませる。次に膨らませたパーティルを含水率50%以下になるように60〜80℃のオーブンで3時間乾燥させ、その後パーティクルとバインダを重量比7:3の割合になるようにバインダをパーティクルにスプレーで塗布する。このバインダが塗布されたパーティクルを厚さ3mmのパーティクルマットに成形し、このパーティクルマットを型温160〜180℃、加圧力10kg/cm2、加圧時間60秒の条件で上下型により熱プレスを行い、厚さ2mmの木質成形品を成形した。
【0021】
また、比較例として、熱プレス前にパーティクルを膨らませていない以外は同じ条件で木質成形体を製造した。
【0022】
これらの得られた本発明で成形された木質成形体と比較例の木質成形体の曲げ強さ、曲げ弾性率、表面粗さ、非接触面積比について測定した。計測結果を図2に示す。表面平滑性は表面粗さ計装置(JIS−B0601に準ずる。)で成形体表面の表面粗さを測定した。表面粗さは値が小さい程表面平滑性が優れていることを示す。非接触面積比は成形体表面をスキャナで読み込み、木質成形体表面積と非接触面積を算出し、成形体表面積に対する非接触面積の比とした。この非接触面積比が小さい程パーティクル間の空隙が小さいことを示す。本発明で成形された木質成形体と比較例の木質成形体とを同じ密度0.56g/cm3の木質成形体間で比較すると、本発明で成形された木質成形体は、曲げ強さ、曲げ弾性率、表面粗さ、とも熱プレス前にパーティクルを膨らませていない比較例の木質成形体より優れた性能を示している。これは、本発明で成形された木質成形体の隣り合うパーティクル間の空隙が比較例に比べ効果的に縮小されたことを示しており、この結果表面平滑性、強度が向上された木質成形体となっている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の木質成形体製法の工程を示す説明図。
【図2】本発明と比較例の計測結果。
【符号の説明】
1……パーティクル
2……バインダ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a wooden molded product formed by hot pressing.
[0002]
[Prior art]
A wooden molded body composed of particles made of a wooden material is formed by applying a binder to the particles, depositing the particles to which the binder has been applied to form a mat, and then performing hot pressing. In the particles constituting the wooden molded body formed in this way, many gaps between adjacent particles do not come into contact with each other, and it has been difficult to firmly bond a large number of particles together. As a technique for solving such a problem, in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-157, the voids between the particles are reduced at the time of compression by using particles having a bulk specific gravity of 0.2 or less, and the particles are surface-bonded to other adjacent particles. The figure also shows that the particles themselves are also increased in density near the contact surface.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2001-293706
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when particles having a bulk specific gravity of 0.2 or less are formed from a woody material, the particles are crushed or cut. However, the particles are crushed by this crushing or cutting process. As a result, when a wood mat is formed from the particle mat made of the particles by hot pressing, the crushed particles are not easily deformed, so that the gap between the wood-molded product particles is not effectively reduced.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing a woody molded body in which effective void reduction can be obtained by adding a simple step.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
It is characterized by expanding particles before hot pressing.
[0007]
According to such a method, the crushed portion of the particles formed by crushing or cutting the woody material before the hot pressing is expanded, and as a result, the particles themselves are easily deformed, and the entire particle surface is also deformed. And the contact area between adjacent particles during hot press molding is increased. Therefore, the voids between the particles are effectively reduced, and a wooden molded article having excellent surface smoothness and improved bending strength can be obtained.
[0008]
Further, the invention of
A swelling step of swelling the particles of the woody material with an aqueous solution or steam to form swollen particles,
After the swelling step, the swelling particles are dried, a binder is applied to the particles to form a binder, and a binder application step is performed.
After the binder application step, the method further comprises: a hot pressing step of forming the shaped particles into a particle mat having a predetermined shape, and then hot pressing the particle mat to form a wooden molded body.
[0009]
According to such a method, by swelling the particles with a liquid or vapor, the crushed portion of the particles formed by mechanically crushing or cutting the woody material is expanded, and as a result, the particles themselves are swelled. The particles are easily deformed, the hardness of the entire particle surface is made uniform, and the contact area between adjacent particles during hot press molding is increased. Therefore, the voids between the particles are effectively reduced, and a wooden molded article having excellent surface smoothness and improved bending strength can be obtained.
[0010]
The invention of
[0011]
According to such a method, particles formed by crushing or cutting a kenaf core having a lower specific gravity than wood have a large crushed portion. For this reason, by expanding the particles, voids between the particles can be effectively reduced, and a wooden molded article having excellent surface smoothness and improved bending strength can be obtained.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The woody compact 6 is obtained by hot pressing a
[0013]
In the present invention, the crushed portion of the
[0014]
There are various methods for swelling, and a method of swelling the
[0015]
Next, the
[0016]
As the
[0017]
As the binder application method, a known method is used, for example, a method of spraying the binder in a liquid state such as a dispersion or an emulsion, or a method of mixing the
[0018]
The
[0019]
According to this manufacturing method, the contact area between the
[0020]
【Example】
The kenaf core, which is the core material of the kenaf wood material, is pulverized to a size of 1 to 3 mesh with a hammer mill to obtain particles having a bulk specific gravity of 0.17. 50 g of the particles and 100 g of water are put into a steam pot and subjected to a steam treatment at 120 ° C. for 20 minutes to expand the particles. Next, the swollen particles are dried in an oven at 60 to 80 ° C. for 3 hours so that the water content becomes 50% or less, and then the particles and the binder are sprayed on the particles so that the weight ratio becomes 7: 3. Apply. The particles coated with the binder are formed into a particle mat having a thickness of 3 mm, and the particle mat is subjected to hot pressing with a vertical die under the conditions of a mold temperature of 160 to 180 ° C., a pressure of 10 kg / cm 2 and a pressing time of 60 seconds. Then, a wooden molded product having a thickness of 2 mm was formed.
[0021]
As a comparative example, a wooden molded body was manufactured under the same conditions except that the particles were not expanded before hot pressing.
[0022]
The bending strength, flexural modulus, surface roughness, and non-contact area ratio of the obtained wooden molded body of the present invention and the wooden molded body of the comparative example were measured. FIG. 2 shows the measurement results. The surface smoothness was measured with a surface roughness meter (according to JIS-B0601). The smaller the surface roughness, the better the surface smoothness. The non-contact area ratio was obtained by reading the surface of the molded article with a scanner, calculating the surface area of the wooden molded article and the non-contact area, and defining the ratio of the non-contact area to the surface area of the molded article. The smaller the non-contact area ratio, the smaller the gap between particles. Comparing the wood molded product of the present invention and the wood molded product of the comparative example with the same density of 0.56 g / cm 3 , the wood molded product of the present invention has bending strength, Both the flexural modulus and the surface roughness are superior to those of the comparative example in which the particles are not expanded before hot pressing. This indicates that the voids between adjacent particles of the wood molded article molded according to the present invention were effectively reduced as compared with the comparative example, and as a result, the surface smoothness and the wooden molded article having improved strength were obtained. It has become.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing steps of a method for producing a woody molded product of the present invention.
FIG. 2 shows measurement results of the present invention and a comparative example.
[Explanation of symbols]
1 ...
Claims (3)
熱プレス前にパーティクルを膨らますことを特徴とする木質成形体製造方法。A method for producing a wooden molded body, in which a binder is applied to particles of a wooden material, and the mixture is formed into a particle mat, and then hot pressed and molded.
A method for producing a wooden molded body, comprising expanding particles before hot pressing.
木質材料のパーティクルを水溶液または蒸気により膨潤させ、膨潤パーティクルとする膨潤工程と、
前記膨潤工程後、前記膨潤パーティクルを乾燥させ、パーティクルにバインダを塗布して成形パーティクルとするバインダ塗布工程と、
前記バインダ塗布工程後、前記成形パーティクルを所定形状のパーティクルマットに形成した後、パーティクルマットを熱プレスして木質成形体を成形する熱プレス工程とを備えることを特徴とする木質成形体の製造方法。A method for producing a wooden molded article, comprising:
A swelling step of swelling the particles of the woody material with an aqueous solution or steam to form swollen particles,
After the swelling step, the swelling particles are dried, a binder is applied to the particles to form a binder, and a binder application step is performed.
After the binder application step, after the forming particles are formed into a particle mat of a predetermined shape, a hot pressing step of hot pressing the particle mat to form a wood molded body. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002378346A JP2004209660A (en) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | Method for manufacturing woody molded product |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2004209660A true JP2004209660A (en) | 2004-07-29 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016215419A (en) * | 2015-05-15 | 2016-12-22 | トヨタ紡織株式会社 | Woody board and method for producing the same |
-
2002
- 2002-12-26 JP JP2002378346A patent/JP2004209660A/en active Pending
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