JP2005262543A - 木質成形体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、高強度で耐水性の良好な木質成形体を提供することを課題とする。
【解決手段】型枠１０上に木質材料Ｗと熱可塑性樹脂Ｒ溶融物との混合物を散布して複層構造のマットＭをフォーミングし、該マットＭをプレス成形して木質成形体を製造する。 このようにすることによって一層の厚みを薄くしてマットＭの崩落を防止する。
【選択図】 図２
【解決手段】型枠１０上に木質材料Ｗと熱可塑性樹脂Ｒ溶融物との混合物を散布して複層構造のマットＭをフォーミングし、該マットＭをプレス成形して木質成形体を製造する。 このようにすることによって一層の厚みを薄くしてマットＭの崩落を防止する。
【選択図】 図２
Description
本発明は高強度かつ耐水性を有する木質成形体の製造方法に関するものである。
従来、この種の木質成形体を製造するには、木質材料に熱可塑性樹脂溶融物を混合し、該混合物を型板上に散布してマットをフォーミングし、該マットをプレス成形する方法が提供されている（例えば特許文献１〜３参照）。
上記木質成形体の強度や耐水性を高めるには、マットの厚みを出来るだけ厚くしてプレス成形の際に厚み圧縮率を高くし、該木質成形体に緻密構造を与えることが必要である。しかしマットの厚みを厚くすればする程、マットが崩れ易くなり、厚みの均一なマットをフォーミングすることが難しくなる。またマット表面に樹脂溶融物から露出した木質材料が非常に多く存在する。
その結果、製品の密度が不均一になり、また樹脂が偏在し、表面に木質材料が露出し、強度や耐水性が劣化すると云う問題点が生ずる。
その結果、製品の密度が不均一になり、また樹脂が偏在し、表面に木質材料が露出し、強度や耐水性が劣化すると云う問題点が生ずる。
本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、型枠(10)上に木質材料Ｗと熱可塑性樹脂Ｒ溶融物との混合物を散布して複層構造のマットＭをフォーミングし、該マットＭをプレス成形する木質成形体の製造方法を提供する。
該複層構造のマットＭは該型枠(10)上に木質材料Ｗと熱可塑性樹脂Ｒ溶融物との混合物を散布する際、該型枠(10)を所定回往復移動させることによってフォーミングされることが望ましい。この場合該型枠(10)はコンベア(9) 上で所定回往復移動せしめられることが望ましい。
また該熱可塑性樹脂Ｒ溶融物をダイ(3) のノズル孔(4) から糸状に吐出させ、該糸状吐出物に木質材料Ｗを添加しつゝ型枠(10)上に散布することが望ましい。更に該熱可塑性樹脂Ｒは再生熱可塑性樹脂であることが望ましい。
該複層構造のマットＭは該型枠(10)上に木質材料Ｗと熱可塑性樹脂Ｒ溶融物との混合物を散布する際、該型枠(10)を所定回往復移動させることによってフォーミングされることが望ましい。この場合該型枠(10)はコンベア(9) 上で所定回往復移動せしめられることが望ましい。
また該熱可塑性樹脂Ｒ溶融物をダイ(3) のノズル孔(4) から糸状に吐出させ、該糸状吐出物に木質材料Ｗを添加しつゝ型枠(10)上に散布することが望ましい。更に該熱可塑性樹脂Ｒは再生熱可塑性樹脂であることが望ましい。
〔作用〕
本発明では、複層構造のマットＭ（複層マット）をフォーミングし、該マットＭをプレス成形するから該複層マットの各層の厚みが余り厚くならないので、マットが崩れにくゝなり、厚みが均一になる。またマット表面においても樹脂溶融物から木質材料が露出しない。複層構造のマットをフォーミングするには型枠をコンベア上で搬送し、搬送路に沿って木質材料と樹脂溶融物との混合物の散布手段を複数段設けたシステムが考えられるが、このようなシステムではマットフォーミングの行程が長くなるので、木質材料と樹脂溶融物との混合物を型枠上に散布する際に、型枠を往復運動させることによって複層マットをフォーミングすれは、マットフォーミングの行程を縮小出来る。
本発明では、複層構造のマットＭ（複層マット）をフォーミングし、該マットＭをプレス成形するから該複層マットの各層の厚みが余り厚くならないので、マットが崩れにくゝなり、厚みが均一になる。またマット表面においても樹脂溶融物から木質材料が露出しない。複層構造のマットをフォーミングするには型枠をコンベア上で搬送し、搬送路に沿って木質材料と樹脂溶融物との混合物の散布手段を複数段設けたシステムが考えられるが、このようなシステムではマットフォーミングの行程が長くなるので、木質材料と樹脂溶融物との混合物を型枠上に散布する際に、型枠を往復運動させることによって複層マットをフォーミングすれは、マットフォーミングの行程を縮小出来る。
〔効果〕
本発明では均一な密度を有し、樹脂が均一に混合されており、木質材料が表面に露出せず、したがって高強度かつ良好な耐水性を有する木質成形体が提供される。
本発明では均一な密度を有し、樹脂が均一に混合されており、木質材料が表面に露出せず、したがって高強度かつ良好な耐水性を有する木質成形体が提供される。
本発明を以下に詳細に説明する。
〔木質材料〕
本発明において使用される木質材料としては、木片、ストランド、木粉、木毛、木質繊維束、木質パルプ等がある。該木質材料は例えば木造建築物を構築、改築あるいは解体する場合に発生する端切れや廃材等から得られるものであってもよい。このような端切れや廃材は従来主として焼却処理されていたが、焼却処理によれば地球温暖化の原因となるＣＯ2 ガスが発生する。しかし上記のように端切れや廃材を木質材料として再利用すれば環境負荷を低減出来る。
上記木質材料として、芯層には特にフレーク形状の木片を使用することが好ましい。フレーク形状の木片は例えばパールマン社のリングフレーカーを用いて、薄削片状にした形状で幅０．５〜２０mm、長さ１〜５０mm、厚み０．１〜５mmのものが好ましく、さらに幅０．５〜１０mm、長さ４〜３５mm、厚み０．１〜２．５mmのものが好ましく、特に幅４〜８mm、長さ２０〜２５mm、厚み０．５〜１mmの木片が好ましい。
上記したように該木質材料は廃材を使用することが出来るが、このような改築、解体木材は容易にフレーカーによってフレーク形状の木片とすることが出来る。
また、木片に水分があると加熱成形の際木片から水蒸気が発生し、木片と熱可塑性樹脂との間に水蒸気膜を作ってしまい、木片と熱可塑性樹脂との密着がうまくいかないため、通常木片処理化した後にドライヤーにて木片の含水率は５％未満に乾燥される。
〔木質材料〕
本発明において使用される木質材料としては、木片、ストランド、木粉、木毛、木質繊維束、木質パルプ等がある。該木質材料は例えば木造建築物を構築、改築あるいは解体する場合に発生する端切れや廃材等から得られるものであってもよい。このような端切れや廃材は従来主として焼却処理されていたが、焼却処理によれば地球温暖化の原因となるＣＯ2 ガスが発生する。しかし上記のように端切れや廃材を木質材料として再利用すれば環境負荷を低減出来る。
上記木質材料として、芯層には特にフレーク形状の木片を使用することが好ましい。フレーク形状の木片は例えばパールマン社のリングフレーカーを用いて、薄削片状にした形状で幅０．５〜２０mm、長さ１〜５０mm、厚み０．１〜５mmのものが好ましく、さらに幅０．５〜１０mm、長さ４〜３５mm、厚み０．１〜２．５mmのものが好ましく、特に幅４〜８mm、長さ２０〜２５mm、厚み０．５〜１mmの木片が好ましい。
上記したように該木質材料は廃材を使用することが出来るが、このような改築、解体木材は容易にフレーカーによってフレーク形状の木片とすることが出来る。
また、木片に水分があると加熱成形の際木片から水蒸気が発生し、木片と熱可塑性樹脂との間に水蒸気膜を作ってしまい、木片と熱可塑性樹脂との密着がうまくいかないため、通常木片処理化した後にドライヤーにて木片の含水率は５％未満に乾燥される。
〔廃材の利用〕
また本発明の木質成形体の廃材は切削、粉砕、あるいは解繊して木質材料とし、再び木質成形体の原料や木質セメント板の原料として再利用が出来る。このような木質成形体の再利用においてはリサイクル性は非常に高いものであり、間接的には熱可塑性樹脂のリサイクル性が大巾に向上する。しかもこのような木質成形体は建築板、家具素材、コンクリート型枠等に大量使用されるからリサイクル熱可塑性樹脂も大量に消費出来る。
また本発明の木質成形体の廃材は切削、粉砕、あるいは解繊して木質材料とし、再び木質成形体の原料や木質セメント板の原料として再利用が出来る。このような木質成形体の再利用においてはリサイクル性は非常に高いものであり、間接的には熱可塑性樹脂のリサイクル性が大巾に向上する。しかもこのような木質成形体は建築板、家具素材、コンクリート型枠等に大量使用されるからリサイクル熱可塑性樹脂も大量に消費出来る。
〔熱可塑性樹脂〕
本発明において使用される熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレンターポリマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、フッ素樹脂、熱可塑性アクリル樹脂、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性ポリアミド、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体等の熱可塑性樹脂および上記熱可塑性樹脂製品の廃材から再生された再生熱可塑性樹脂がある。
本発明において使用される熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレンターポリマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、フッ素樹脂、熱可塑性アクリル樹脂、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性ポリアミド、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体等の熱可塑性樹脂および上記熱可塑性樹脂製品の廃材から再生された再生熱可塑性樹脂がある。
上記再生熱可塑性樹脂のソースとして特に有用なものは、大量に廃材が発生する農業用熱可塑性シート、包装用熱可塑性袋、熱可塑性繊維製品、家庭電化製品のキャビネット、自動車のバンパー等の熱可塑性樹脂製品である。
〔第三成分〕
上記木質材料と、熱可塑性樹脂以外に、本発明の木質成形体には例えば、撥水剤、防水剤、酸化防止剤、酸化抑制剤等の老化防止剤、着色剤、低粘度化剤、接着改良材等が添加されてもよいし、特に２種類以上の熱可塑性樹脂あるいは高分子化剤、耐衝撃性改良剤等を混合する場合には、相溶化剤を添加してもよい。
上記木質材料と、熱可塑性樹脂以外に、本発明の木質成形体には例えば、撥水剤、防水剤、酸化防止剤、酸化抑制剤等の老化防止剤、着色剤、低粘度化剤、接着改良材等が添加されてもよいし、特に２種類以上の熱可塑性樹脂あるいは高分子化剤、耐衝撃性改良剤等を混合する場合には、相溶化剤を添加してもよい。
〔木質成形体の製造〕
本発明の木質成形体を製造するには、例えば図１に示すような押出機(1) の根端部ホッパー(2) からチップ状あるいはペレット状の熱可塑性樹脂Ｒを供給し、押出機(1) 中で該熱可塑性樹脂Ｒを加熱溶融状態としながらダイ(3) 内に押出し、図２に示すようにダイ(3) のノズル孔(4) から糸状に吐出する。
この際該ダイ(3) のノズル孔(4) の両側に熱風吹出し口(5) を開口させ、熱風供給路(6) からの熱風を斜め下方に吹付け、該熱可塑性樹脂Ｒ吐出物を延伸細化してもよい。
本発明の木質成形体を製造するには、例えば図１に示すような押出機(1) の根端部ホッパー(2) からチップ状あるいはペレット状の熱可塑性樹脂Ｒを供給し、押出機(1) 中で該熱可塑性樹脂Ｒを加熱溶融状態としながらダイ(3) 内に押出し、図２に示すようにダイ(3) のノズル孔(4) から糸状に吐出する。
この際該ダイ(3) のノズル孔(4) の両側に熱風吹出し口(5) を開口させ、熱風供給路(6) からの熱風を斜め下方に吹付け、該熱可塑性樹脂Ｒ吐出物を延伸細化してもよい。
上記ダイ(3) のノズル孔(4) は複数個並設されていることが好ましい。該ダイ(3) のノズル孔(4) の口径φ1 は０．２〜２．０mmとすることが好ましく、口径φ1 が０．２mm以下の場合は熱可塑性樹脂Ｒ溶融物、特に熱可塑性樹脂廃材の溶融物に含まれている爽雑物がノズル孔(4) に詰り易くなり、２．０mmを越えると該糸状の熱可塑性樹脂Ｒ吐出物が大きくなり、、木質材料Ｗと均一に混合することが困難となる。
該ノズル孔(4) の口径φ1 が０．２〜２．０mmの場合は、ノズル孔(4) は詰ることがなく、かつ糸状熱可塑性樹脂Ｒ吐出物は均一に木質材料Ｗに混合することが出来る。
該ノズル孔(4) の口径φ1 が０．２〜２．０mmの場合は、ノズル孔(4) は詰ることがなく、かつ糸状熱可塑性樹脂Ｒ吐出物は均一に木質材料Ｗに混合することが出来る。
該ダイ(3) のノズル孔(4) 群の直下両側に木質材料供給コンベア(7,7) を配置し、該供給コンベア(7,7) 上の木質材料Ｗを該供給コンベア(7,7) 末端に配置されている散布ロール(8,8) によって散布し、該ダイ(3) のノズル孔(4) から下方に向けて吐出された糸状の熱可塑性樹脂Ｒ吐出物と混合する。
このように熱可塑性樹脂Ｒ溶融物と該木質材料Ｗとが均一に混合された上で、該混合物は上記コンベア(9) 上に載置されている型枠(10)上にマット状に堆積する。
この際、該コンベア(9) を図２矢印に示すように略型枠(10)の長さの距離で前進−後退させ所定回往復移動させる。往復移動の回数は通常２回〜１１回程度とし、したがって複層マットＭの層数は４層〜２２層とする。そして１層の厚みは通常１０〜２０mm、複層マットＭの全体の厚みは通常４０〜３００mmに設定する。
このようにしてフォーミングされた複層マットＭは後段においてプレス成形される。プレス成形はロールプレス、平板プレス等により冷間あるいは熱間で行われる。
このようにしてフォーミングされた複層マットＭは後段においてプレス成形される。プレス成形はロールプレス、平板プレス等により冷間あるいは熱間で行われる。
上記実施例では型枠(10)を往復移動させたが、コンベア上にダイ(3) と木質材料供給コンベア(7,7) からなる散布手段をコンベア走行方向に沿って複数段設けてもよいが、上記実施例のように型枠(10)を往復移動させた方がマットフォーミング行程を短縮出来る。
木質材料 ；木片（幅４〜８mm、長さ２０〜２５mm、厚み０．５〜１mm）
熱可塑性樹脂 ；再生ポリプロピレン
木質材料：樹脂混合比；６：４質量比
マット層数 ；１０層
複層マット厚み；１６０mm
プレス後板厚 ；１２．１mm
上記条件により木質成形体試料を製造した。比較としてコンベア(9) を往復移動させず、減速して前進させることによって１回の散布により厚み１６０mmのマットをフォーミングし、同様にプレスして厚み１１．８mmの比較試料を製造した。
物性試験の結果を表１に示す。
熱可塑性樹脂 ；再生ポリプロピレン
木質材料：樹脂混合比；６：４質量比
マット層数 ；１０層
複層マット厚み；１６０mm
プレス後板厚 ；１２．１mm
上記条件により木質成形体試料を製造した。比較としてコンベア(9) を往復移動させず、減速して前進させることによって１回の散布により厚み１６０mmのマットをフォーミングし、同様にプレスして厚み１１．８mmの比較試料を製造した。
物性試験の結果を表１に示す。
表１に示すように、本発明の試料は比較試料に比べて機械的強度が可成り向上し、かつ吸水性も小さく、良好な耐水性を有している。
実施例１と同様の材料と配合比率でマット積層数２０層、複層マット厚み３００mmでプレス成形し、厚み２４mmのボードを製造した。
該ボードの曲げ強度は３１．８Ｎ／mm2 、ヤング率は３．１ＧＰａ、比重は０．８４であった。
該ボードの曲げ強度は３１．８Ｎ／mm2 、ヤング率は３．１ＧＰａ、比重は０．８４であった。
本発明の木質成形体は高強度かつ良好な耐水性を有するので、建築材料、コンクリート型枠等に有用である。
図１〜図２は本発明の一実施例を示すものである。
熱可塑性樹脂溶融物吐出状態説明図
マットフォーミング工程説明図
1 押出機
3 ダイ
4 ノズル孔
9 コンベア
10 型枠
Ｍ マット
Ｒ 熱可塑性樹脂
Ｗ 木質材料
3 ダイ
4 ノズル孔
9 コンベア
10 型枠
Ｍ マット
Ｒ 熱可塑性樹脂
Ｗ 木質材料
Claims (5)
- 型枠上に木質材料と熱可塑性樹脂溶融物との混合物を散布して複層構造のマットをフォーミングし、該マットをプレス成形することを特徴とする木質成形体の製造方法。
- 該複層構造のマットは該型枠上に木質材料と熱可塑性樹脂溶融物との混合物を散布する際、該型枠を所定回往復移動させることによってフォーミングされる請求項１に記載の木質成形体の製造方法。
- 該型枠はコンベア上で所定回往復移動せしめられる請求項２に記載の木質成形体の製造方法。
- 該熱可塑性樹脂溶融物をダイのノズル孔から糸状に吐出させ、該糸状吐出物に木質材料を添加しつゝ型枠上に散布する請求項１〜３に記載の木質成形体の製造方法。
- 該熱可塑性樹脂は再生熱可塑性樹脂である請求項１〜４に記載の木質成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004076125A JP2005262543A (ja) | 2004-03-17 | 2004-03-17 | 木質成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004076125A JP2005262543A (ja) | 2004-03-17 | 2004-03-17 | 木質成形体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005262543A true JP2005262543A (ja) | 2005-09-29 |
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ID=35087590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2004076125A Withdrawn JP2005262543A (ja) | 2004-03-17 | 2004-03-17 | 木質成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005262543A (ja) |
-
2004
- 2004-03-17 JP JP2004076125A patent/JP2005262543A/ja not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20070220 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |