JP2006225547A - Molding material composition, molded product and its manufacturing method - Google Patents

Molding material composition, molded product and its manufacturing method Download PDF

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Yoji Kikata
洋二 木方
Yasuo Takasu
恭夫 高須
Toshiko Takahashi
勤子 高橋
Noritaka Okada
憲孝 岡田
Yasuichi Takahashi
保市 高橋
Takeshi Mizutani
武 水谷
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NAGOYAKO MOKUZAI SOKO KK
SANKO KEITO BOSEKI KK
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SANKO KEITO BOSEKI KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a molding material composition by using an entire monocot material effectively and employing characteristics of a monocot material. <P>SOLUTION: This molding material composition comprises a self-adhesive fiber material mainly derived from a vascular bundle that is contained in a treated object obtained by steam treatment of one or more monocot material, and a self-adhesive powder material that consists of at least one part of a treated object obtained by the steam treatment of one or more monocot material. Using the molding material composition, a molded product with excellent characteristics is obtained, in which a parenchyma cell and the vascular bundle of the monocot material are effectively employed. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、成形材料組成物、成形体およびその製造方法に関し、詳しくは、単子葉材由来の自己接着性を備える成形材料の利用に関する。   The present invention relates to a molding material composition, a molded body, and a method for producing the same, and in particular, relates to the use of a molding material having self-adhesiveness derived from a monocotyledon.

図1に示すように、竹やヤシなどの単子葉植物はその構造が双子葉植物の樹木とは全く異なり、剛直な木質部を有していない。このため、単子葉材は、木材としての一般的な用途には利用されにくく、限られたごく一部の用途に使用されてきたに過ぎない。近年、竹林が増大する傾向にあり、竹などの単子葉植物の有効な用途が探索されている。ここに、竹を利用する技術として、竹を繊維化し竹繊維とした上での利用技術が検討されてきている。生の竹から繊維を採取するのは非常に困難であることから、生竹を適当な長さに切断して高圧雰囲気に置いたあと一気に大気圧中に放出して繊維状に爆砕した上、得られた竹繊維を糊剤で固化してボードを形成する技術が開示されている(特許文献1)。また、同様に竹を爆砕して得られる竹繊維を用いて繊維強化樹脂成形体を成形する技術も開示されている(特許文献2)。爆砕によれば、機械的処理によらずに竹繊維を解繊できるという利点がある。これらの従来の技術においては、竹を繊維として有効利用する観点から、繊維化のために適した爆砕条件が採用されている。
特開昭63−7903号公報 特開2003−253011号公報
As shown in FIG. 1, monocotyledonous plants such as bamboo and palm are completely different in structure from dicotyledonous trees and do not have a rigid woody part. For this reason, monocotyledonous materials are difficult to be used for general uses as wood, and have been used only for a limited number of uses. In recent years, bamboo forests tend to increase, and effective uses of monocotyledonous plants such as bamboo are being searched. Here, as a technique for using bamboo, a technique for using bamboo after making it into a fiber has been studied. Since it is very difficult to collect fibers from raw bamboo, after cutting raw bamboo to an appropriate length and placing it in a high-pressure atmosphere, it was released into atmospheric pressure at once and exploded into a fiber shape. A technique for forming a board by solidifying the obtained bamboo fiber with a paste is disclosed (Patent Document 1). Similarly, a technique for forming a fiber reinforced resin molded article using bamboo fibers obtained by blasting bamboo is also disclosed (Patent Document 2). Blasting has the advantage that bamboo fiber can be defibrated without mechanical treatment. In these conventional techniques, from the viewpoint of effectively using bamboo as a fiber, explosive conditions suitable for fiberization are employed.
JP-A 63-7903 JP 2003-253011 A

図1に示すように、単子葉植物には、こうして竹繊維として採取される組織として維管束鞘を有しているが、単に通常の繊維材料として用いられるのみであった。また、これら維管束鞘の周囲を充填する柔細胞を有しているが、竹の繊維化に伴い、これら柔細胞も同時に処理されることになり、爆砕処理物の数十%を占める非繊維状の処理物粉末を生じていた。しかしながら、柔細胞の処理物は、これまで、ほとんど着目されておらず、単子葉材全体が有効利用されているとはいえなかった。したがって、柔細胞の利用に適した条件が採用されているわけでもなかった。   As shown in FIG. 1, the monocotyledonous plant has a vascular sheath as a tissue thus collected as a bamboo fiber, but was merely used as a normal fiber material. Moreover, although it has the parenchyma which fills the circumference | surroundings of these vascular sheaths, with the fiberization of bamboo, these parenchyma cells will also be processed simultaneously, and the non-fibrous form which occupies dozens of percent of the blasting processed material A processed powder was produced. However, little attention has been paid to processed cells of parenchyma until now, and the entire monocotyledon has not been effectively used. Therefore, conditions suitable for the use of parenchyma were not adopted.

そこで、本発明は、単子葉材全体を有効に利用するとともに、単子葉材の特性を利用した成形材料組成物、成形体およびその製造方法を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a molding material composition, a molded body, and a method for producing the same that effectively use the entire monocotyledonous material and that utilize the characteristics of the monocotyledonous material.

本発明者らは、単子葉材の有効利用について検討したところ、単子葉材中のリグニン、セルロースおよびヘミセルロースの分解物を十分に生成させ維管束に由来する繊維材料や柔細胞に由来する粉末材料に保持あるいは付着させることにより、単子葉材の維管束由来部分のみでなく柔細胞も有効利用できること、特に、単子葉材の維管束由来繊維材料と柔細胞由来粉末材料とを成形材料として用いることで、好ましい特性の成形体が得られることを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明によれば以下の手段が提供される。   The inventors of the present invention have studied the effective use of monocotyledonous materials. As a result, the lignin, cellulose, and hemicellulose decomposition products in the monocotyledonous material are sufficiently generated, and fiber materials derived from vascular bundles and powder materials derived from parenchyma cells. It is possible to effectively use not only vascular bundle-derived parts of monocotyledonous materials but also parenchyma cells by holding or adhering to them, especially using monocotyledonous vascular bundle-derived fiber materials and parenchyma-derived powder materials as molding materials. Thus, the present inventors have found that a molded article having desirable characteristics can be obtained. That is, according to the present invention, the following means are provided.

本発明の1つの形態によれば、成形材料組成物であって、1種あるいは2種以上の単子葉材を水蒸気処理して得られる、500μm以上の自己接着性繊維状成形材料を含有する、組成物が提供される。この成形材料によれば、1cm以上の長繊維が80wt%以上であることが好ましい態様である。さらに、前記繊維状成形材料はカーリングされていることも好ましい態様である。   According to one aspect of the present invention, it is a molding material composition, and contains a self-adhesive fibrous molding material of 500 μm or more obtained by steaming one or more monocotyledonous materials. A composition is provided. According to this molding material, it is a preferable aspect that the length of 1 cm or more is 80 wt% or more. Furthermore, it is also a preferable aspect that the fibrous molding material is curled.

さらに、これらの組成物においては、1種あるいは2種以上の単子葉材を水蒸気処理して得られる、250μm以下の粉末状成形材料を含有することが好ましい態様である。この粉末状成形材料は前記繊維状成形材料が由来するのと同一種の単子葉材に由来することが好ましい態様である。前記単子葉材は、竹材および/またはヤシ材であることが好ましい。   Furthermore, in these compositions, it is a preferable aspect to contain a powdery molding material of 250 μm or less obtained by steaming one or more monocotyledonous materials. In a preferred embodiment, the powdery molding material is derived from the same kind of monocotyledonous material from which the fibrous molding material is derived. The monocotyledonous material is preferably bamboo material and / or palm material.

本発明の他の一つの形態によれば、成形体であって、1種あるいは2種以上の単子葉材を水蒸気処理して得られる500μm以上の自己接着性繊維状成形材料が相互に結合された成形体が提供される。この成形体においては、前記自己接着性繊維状成形材料はカーリングされていることが好ましい態様であり、さらに、1種あるいは2種以上の単子葉材を水蒸気処理して得られる、250μm以下の自己接着性粉末状成形材料が前記繊維状成形材料に結合されていることが好ましい態様である。   According to another aspect of the present invention, a self-adhesive fibrous molding material of 500 μm or more obtained by steam-treating one or two or more monocotyledons is bonded to each other. A molded body is provided. In this molded body, the self-adhesive fibrous molding material is preferably curled, and is further obtained by subjecting one or more monocotyledonous materials to water vapor treatment, and having a thickness of 250 μm or less. It is a preferred embodiment that an adhesive powdery molding material is bonded to the fibrous molding material.

さらに、本発明の他の一つの形態によれば、成形体の製造方法であって、1種あるいは2種以上の単子葉材を水蒸気処理する工程と、該水蒸気処理によって得られる処理物の維管束鞘部分から自己接着性繊維状体と前記処理物の柔組織部分から自己接着性粉末状体とを採取する工程と、前記自己接着性繊維状体の少なくとも一部と前記自己接着性粉末状体の少なくとも一部とを熱圧して成形体を製造する工程と、を備える、製造方法が提供される。この製造方法においては、前記単子葉材は、タケ材および/またはヤシ材であることが好ましい態様である。   Furthermore, according to another embodiment of the present invention, there is provided a method for producing a molded body, the step of steaming one or more monocotyledonous materials, and the maintenance of the treated product obtained by the steaming. A step of collecting a self-adhesive fibrous body from a tube bundle sheath portion and a self-adhesive powder-like body from a soft tissue portion of the treated product, at least a part of the self-adhesive fibrous body and the self-adhesive powder And a step of producing a molded body by hot-pressing at least a part of the body. In this production method, it is preferable that the monocotyledonous material is a bamboo material and / or a palm material.

本発明の1つの形態である成形材料組成物は、1種あるいは2種以上の単子葉材を水蒸気処理して得られる、500μm以上の自己接着性繊維状成形材料を含有することを特徴としている。この組成物は、単子葉材から得られた自己接着性を有する繊維材料と粉末材料とを含有するため、単子葉材の維管束部分のみならず柔細胞部分も有効に利用することができる。また、単子葉材は、糖分含量が高いため、自己接着性に優れる繊維材料と粉末材料を得ることができるとともに、これらの繊維材料と粉末材料との親和性が良好であるため、これらを含む組成物は成形体を得るのに適した組成となっており、樹脂などのバインダを添加しなくても強度に優れる成形体を容易に得ることができる。以下、本発明の各種形態について、成形材料組成物、成形体の製造方法および成形体について説明する。   The molding material composition according to one aspect of the present invention is characterized by containing a self-adhesive fibrous molding material of 500 μm or more obtained by steaming one or more monocotyledonous materials. . Since this composition contains a fiber material having a self-adhesive property obtained from a monocotyledonous material and a powder material, not only the vascular bundle part of the monocotyledonous material but also the parenchyma part can be used effectively. In addition, since monocotyledons have a high sugar content, it is possible to obtain fiber materials and powder materials that are excellent in self-adhesiveness, and because these fibers and powder materials have good affinity, these are included. The composition has a composition suitable for obtaining a molded article, and a molded article having excellent strength can be easily obtained without adding a binder such as a resin. Hereinafter, the molding material composition, the method for producing a molded body, and the molded body will be described for various forms of the present invention.

(成形材料組成物)
(単子葉材)
本成形材料組成物は、1種あるいは2種以上の単子葉材を水蒸気処理して得られた処理物の構成成分を含んでいる。単子葉材に用いる単子葉植物は、単子葉植物であって草本植物と木本植物とを包含している。本発明においては、単子葉植物のなかでも、高木状となる竹類やヤシ類を好ましく用いることができる。このような単子葉植物としては、たとえば、竹、ヤシ、イネ、ススキ、トウモロコシ、バガス、バショウ、バナナ、ササ、イグサ、サイザル等が挙げられる。これらの単子葉植物においては大量に繊維材料および粉末材料を採取できるとともに、長い繊維材料を容易に採取できるからである。竹類としては、モウソウチク、マダケ、ハチク等が挙げられる。また、ヤシ類としては、シュロ、アブラヤシなどが挙げられる。本発明に用いる単子葉植物としては、各種の単子葉植物を1種あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。また、単子葉材としては、単子葉植物の茎部を使用することが好ましい。
(Molding material composition)
(Monocotyledon)
This molding material composition contains the structural component of the processed material obtained by carrying out the steam process of the 1 type (s) or 2 or more types of monocotyledonous materials. The monocotyledonous plant used for monocotyledonous material is a monocotyledonous plant and includes herbaceous plants and woody plants. In the present invention, among monocotyledonous plants, bamboos and palms having a high tree shape can be preferably used. Examples of such monocotyledonous plants include bamboo, palm, rice, Japanese pampas grass, corn, bagasse, bamboo shoot, banana, sasa, rush and sisal. This is because in these monocotyledonous plants, a large amount of fiber material and powder material can be collected, and a long fiber material can be easily collected. Examples of bamboo include moso-chiku, madake, and wasp. Examples of palms include palm and oil palm. As a monocotyledonous plant used for this invention, various monocotyledonous plants can be used 1 type or in combination of 2 or more types. Moreover, it is preferable to use the stem part of a monocotyledonous plant as a monocotyledon material.

本発明においては、採取され未だ加工されてない状態の単子葉材のみならず、水蒸気処理が未だ施されていない単子葉材であれば他の用途に用いられていたものであっても用いることができる。したがって、建築用材や各種の用途に用いられていた竹やヤシなども、本発明における単子葉材に含まれる。   In the present invention, not only monocotyled material that has been collected and not yet processed, but also monocotyledonic material that has not been subjected to steam treatment, even if it has been used for other applications Can do. Therefore, the monocotyledon materials in the present invention include building materials and bamboo and palm used for various purposes.

(自己接着性繊維材料)
本成形材料組成物は、単子葉材を水蒸気処理して得られた処理物中の自己接着性繊維材料を含有している。自己接着性繊維材料は、その長さ500μm以上であることが好ましい。こうした自己接着性繊維材料は、維管束の部分が水蒸気処理されることによって得られる。自己接着性繊維材料は、3cm以上の長繊維が80wt%以上であることがより好ましい。こうした組成であると、成形体の強度発現に有効であるからである。
(Self-adhesive fiber material)
The present molding material composition contains a self-adhesive fiber material in a processed product obtained by steaming a monocotyledon. The self-adhesive fiber material preferably has a length of 500 μm or more. Such a self-adhesive fiber material is obtained by subjecting a portion of the vascular bundle to steam treatment. The self-adhesive fiber material is more preferably 80 wt% or more of 3 cm or more long fibers. This is because such a composition is effective in expressing the strength of the molded body.

なお、自己接着性繊維材料は、カーリングされていてもよい。ここで、カーリングとは、例えば、繊維材料をツイストロープ手法などにより撚る若しくは捻る、あるいは巻く(ローリング)などの手法によって繊維材料に湾曲状のくせ付けが行われた状態を意味している。特に、竹の繊維は、水蒸気処理を施すことで初めてカーリングが可能となる。   Note that the self-adhesive fiber material may be curled. Here, curling means, for example, a state in which the fiber material is bent and bent by a method such as twisting, twisting, or winding (rolling) the fiber material. In particular, bamboo fiber can be curled only after being subjected to steam treatment.

また、自己接着性繊維材料は、編地、織布、不織布等の構成によって、二次元あるいは三次元状の形態を保持することもできる。また、交絡されてフェルト状あるいはマット状に形成されていてもよい。自己接着性繊維材料は、得ようとする成形体に必要とされる特性を付与するために各種の形態を採ることができる。後述するように、本成形材料組成物における自己接着性繊維材料は広い範囲で所望の長さで取得することができる。このため、自己接着性繊維材料に各種形態が容易に付与される。また、自己接着性繊維材料に付与された線状構造や、二次元形態等の高次構造は、自己接着性繊維材料を加熱することでその接着性によって容易に固定できる。   The self-adhesive fiber material can also maintain a two-dimensional or three-dimensional form depending on the configuration of a knitted fabric, a woven fabric, a non-woven fabric, or the like. Further, they may be entangled to form a felt shape or a mat shape. The self-adhesive fiber material can take various forms in order to impart properties required for the molded body to be obtained. As will be described later, the self-adhesive fiber material in the present molding material composition can be obtained in a desired range over a wide range. For this reason, various forms are easily provided to the self-adhesive fiber material. Further, a linear structure imparted to the self-adhesive fiber material or a higher order structure such as a two-dimensional form can be easily fixed by heating the self-adhesive fiber material.

自己接着性繊維材料は、好ましくは、100℃以上260℃以下で少なくともその一部が軟化あるいは溶融することが好ましい。こうした熱特性を有することにより十分に補強材料として機能できるからである。より好ましくは、120℃以上220℃以下である。   The self-adhesive fiber material is preferably at least partially softened or melted at 100 ° C. or higher and 260 ° C. or lower. It is because it can function as a reinforcing material sufficiently by having such thermal characteristics. More preferably, it is 120 degreeC or more and 220 degrees C or less.

(自己接着性粉末材料)
本成形材料組成物は、自己接着性粉末材料を含むこともできる。自己接着性粉末材料は、単子葉材を水蒸気処理して得られた処理物中から得ることができる。自己接着性粉末材料は、250μm以下の粒径の粒子であることが好ましい。こうした粒径の粒子であると、成形体を効果的に緻密化し強度を向上させることができる。こうした自己接着粉末材料は、単子葉材の基本組織、すなわち、柔細胞が水蒸気処理された処理物から得ることができる。自己接着性粉末材料は、100℃以上260℃以下で少なくともその一部が軟化あるいは溶融することが好ましい。こうした熱特性を有することで、自己接着性繊維材料間を充てんして良好なマトリックスを形成することができる。より好ましくは120℃以上220℃以下である。
(Self-adhesive powder material)
The molding composition can also include a self-adhesive powder material. The self-adhesive powder material can be obtained from a processed product obtained by steaming a monocotyledon. The self-adhesive powder material is preferably particles having a particle size of 250 μm or less. When the particle size is such, the compact can be effectively densified and the strength can be improved. Such a self-adhesive powder material can be obtained from a monocotyledonous basic structure, that is, a treated product obtained by steaming parenchymal cells. The self-adhesive powder material is preferably softened or melted at least partially at 100 ° C. or higher and 260 ° C. or lower. By having such thermal characteristics, a good matrix can be formed by filling the space between the self-adhesive fiber materials. More preferably, it is 120 degreeC or more and 220 degrees C or less.

自己接着性粉末材料が由来する単子葉材は、自己接着性繊維材料が由来する単子葉材と自己接着性粉末材料が由来する単子葉材は同種であってもよいし、異種であってもよい。また、両材料は同一個体の単子葉材に由来してもよい。後述する、本成形材料組成物の製造方法によれば、同一個体の単子葉材に由来する自己接着性繊維材料と自己接着性粉末材料とを容易に得ることができる。   The monocotyledon derived from the self-adhesive powder material may be the same or different from the monocotyledon from which the self-adhesive fiber material is derived and the monocotyledon from which the self-adhesive powder material is derived. Good. Both materials may also be derived from the same individual monocotyledon. According to the manufacturing method of the present molding material composition described later, a self-adhesive fiber material and a self-adhesive powder material derived from the same monocotyledon can be easily obtained.

さらに、本成形材料組成物においては、自己接着性繊維材料と自己接着性粉末材料とは由来する単子葉材の原型を留めない程度に解繊あるいは解砕されていてもよいが、用いた単子葉材の原型に近い形状あるいはその部分的形状を備えた集合形態を採っていてもよい。すなわち、円柱状、角柱等の各種の柱状体、板状、断面が半円あるいは円弧上の不完全筒状体、筒状体等である。こうした集合形態を有することにより、この集合形態全体を加熱して、かかる集合形態をそのまま維持して成形あるいは一部変形させて成形することにより集合形態を利用した成形体を製造することができる。   Further, in the present molding material composition, the self-adhesive fiber material and the self-adhesive powder material may be defibrated or crushed to such an extent that the original monocotyledon derived from the original mold is not retained. You may take the aggregate form provided with the shape close | similar to the prototype of a cotyledon material, or its partial shape. That is, various columnar bodies such as a columnar shape and a prismatic shape, a plate shape, a semicircular or circularly incomplete cylindrical body, a cylindrical body, and the like. By having such a collective form, a molded body using the collective form can be manufactured by heating the entire collective form and maintaining the collective form as it is and molding or partially deforming it.

本組成物を構成する繊維材料と粉末材料とはともに自己接着性を有している。自己接着性は単子葉材の水蒸気処理に伴って生成した分解成分によるものである。自己接着性繊維材料および自己接着性粉末材料を得るための水蒸気処理については後段で詳細に説明する。   Both the fiber material and the powder material constituting the composition have self-adhesive properties. The self-adhesiveness is due to the decomposition components generated with the steam treatment of the monocotyledon. The steam treatment for obtaining the self-adhesive fiber material and the self-adhesive powder material will be described in detail later.

本材料組成物は、少なくともこれらの2種の材料を含有していれば足りるが、双子葉植物を用いた双子葉材の水蒸気処理物を含んでいてもよい。単子葉材と同様、植物由来であれば生分解性の観点からも好ましい。また、双子葉樹材はリグニン含有量が高いため、成形体の強度および耐水性を向上させることができる。双子葉樹材由来の水蒸気処理物は、好ましくは粉末状である。   The present material composition is sufficient if it contains at least these two kinds of materials, but may contain a steamed product of dicotyledonous material using dicotyledonous plants. Similar to the monocotyledon, it is preferable from the viewpoint of biodegradability if it is derived from plants. Moreover, since the dicotyledonous material has a high lignin content, the strength and water resistance of the molded product can be improved. The steam-treated product derived from the dicotyledonous material is preferably in a powder form.

本成形材料組成物は、他の樹脂材料を含んでいてもよい。かかる他の樹脂材料としては、通常の熱可塑性樹脂材料、熱硬化性樹脂材料、生分解性樹脂材料を使用することができる。熱可塑性樹脂材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ABS、塩化ビニルなどを用いることができるが、好ましくは、ポリプロピレン、ポリエチレンを用いることができる。また、熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂等を用いることができる。好ましくは、フェノール樹脂を用いることができる。生分解性樹脂材料を用いることにより、成形体全体としての生分解性を容易に確保することができる。なお、生分解性樹脂材料としては、ポリ乳酸、ポリ−β−ヒドロキシ酪酸、ポリコハク酸ブチレン等の脂肪族ポリエステル材料から選択される1種あるいは2種以上を選択して用いることができる。これらの脂肪族ポリエステル材料は、優れた生分解性と入手容易な点において好ましい。   The present molding material composition may contain other resin materials. As such other resin materials, ordinary thermoplastic resin materials, thermosetting resin materials, and biodegradable resin materials can be used. As the thermoplastic resin material, polyethylene, polypropylene, ABS, vinyl chloride, and the like can be used, and preferably, polypropylene and polyethylene can be used. Moreover, as a thermosetting resin, a phenol resin, a urea resin, a melamine resin, etc. can be used. Preferably, a phenol resin can be used. By using a biodegradable resin material, the biodegradability of the entire molded body can be easily ensured. As the biodegradable resin material, one or more selected from aliphatic polyester materials such as polylactic acid, poly-β-hydroxybutyric acid, and polybutylene succinate can be selected and used. These aliphatic polyester materials are preferable in terms of excellent biodegradability and availability.

なお、本組成物、特に、成形用組成物には、樹脂材料の他、強度確保や賦形性のための無機あるいは有機フィラー、可塑剤、着色剤、揮発性溶媒などの通常の成形用組成物が含有することのできる各種添加剤を含むことができる。無機フィラーとしては、ガラス、金属、炭素系材料、およびセラミックス材料からなる、チップ状、球状、針状、及びファイバー状粒子等を挙げることができる。また、無機フィラーとしては、たとえば、クレーなどの天然物を用いることもできる。有機フィラーとしては、リグノセルロース系材料(薄片、球状、不定形状粒子やファイバーを含む)、タンパク質系材料(粒子やファイバーを含む)、あるいは合成樹脂材料(粒子あるいはファイバー)、木粉などを利用することができる。   It should be noted that the present composition, particularly the molding composition, includes a resin material, and an ordinary molding composition such as an inorganic or organic filler, a plasticizer, a colorant, and a volatile solvent for securing strength and shaping. Various additives that the product can contain can be included. Examples of the inorganic filler include chip-like, spherical, needle-like, and fiber-like particles made of glass, metal, carbon-based material, and ceramic material. Moreover, as an inorganic filler, natural products, such as clay, can also be used, for example. Organic fillers include lignocellulosic materials (including flakes, spheres, irregularly shaped particles and fibers), protein materials (including particles and fibers), synthetic resin materials (particles or fibers), and wood flour. be able to.

(成形材料の製造方法)
本製造方法においては、1種あるいは2種以上の単子葉材を組み合わせて用いることができる。2種以上の単子葉材を用いた場合、異種の単子葉材に由来する自己接着性粉末材料と異種の単子葉材に由来する自己接着性粉末材料とを同時に得ることができる。
(Manufacturing method of molding material)
In this production method, one or more monocotyledonous materials can be used in combination. When two or more kinds of monocotyledons are used, a self-adhesive powder material derived from different monocotyledons and a self-adhesive powder material derived from different monocotyledons can be obtained simultaneously.

単子葉材は、水蒸気処理を経て本組成物の自己接着性繊維材料および自己接着性粉末材料となるが、水蒸気処理に先立って適当な大きさに切断されることが好ましい。例えば、水蒸気処理によって得られる繊維材料の最大長さは、水蒸気処理に供される単子葉材の長さに依存する。したがって、得ようとする繊維材料の長さを考慮して水蒸気処理に供する単子葉材の大きさを決定することができる。本製造方法によれば、こうすることで所望の長さの自己接着性繊維材料を得ることができる。   The monocotyledonous material becomes a self-adhesive fiber material and a self-adhesive powder material of the present composition through a steam treatment, but is preferably cut into an appropriate size prior to the steam treatment. For example, the maximum length of the fiber material obtained by the steam treatment depends on the length of the monocotyledon subjected to the steam treatment. Therefore, the size of the monocotyledon used for the steam treatment can be determined in consideration of the length of the fiber material to be obtained. According to this manufacturing method, the self-adhesive fiber material of desired length can be obtained by carrying out like this.

単子葉材の含水率(乾量基準)は、120%(以下、含水率においては重量%を意味する。)以下であることが好ましい。含水率が120%を超えると、水蒸気処理によって単子葉材中に生成する分解成分が流出しやすくなり、有効量の分解成分が処理後の繊維材料や粉末材料に保持されにくくなるからである。より好ましくは、8%以上100%以下である。かかる範囲であると、単子葉材全体を均一に水蒸気処理して分解成分を生成させると同時に分解成分の流出を効果的に抑制できて、好ましい成形性とを備える繊維材料と粉末材料とを同時に得ることができる。8%未満であると、水蒸気による暴露が不均一になりやすく、このため、分解成分の生成も不均一になり、流動性の良好な熱可塑性材料を得られにくくなる。一方、100%を超えると、水蒸気処理中に単子葉材中の自由水が遊離しやすくなり、この自由水の遊離とともに分解成分が単子葉材から流出しやすくなり、得られる処理物のバインダ性能が低下する。より好ましくは、15%以上100%以下である。さらに、好ましくは、30%以上100%以下である。含水率は、単子葉材を乾燥する工程においてその程度を調整することができる。逆に、含水率は、単子葉材に対して外部から水分を付与することによっても調整することができる。   The moisture content (on a dry weight basis) of the monocotyledonous material is preferably 120% or less (hereinafter referred to as weight% in terms of moisture content). This is because when the water content exceeds 120%, the decomposition component generated in the monocotyledon by the steam treatment tends to flow out, and the effective amount of the decomposition component is difficult to be retained in the processed fiber material or powder material. More preferably, it is 8% or more and 100% or less. Within such a range, the monocotyledonous material can be uniformly steamed to produce a decomposition component, and at the same time, the outflow of the decomposition component can be effectively suppressed, and a fiber material and a powder material having preferable moldability can be simultaneously used. Obtainable. If it is less than 8%, the exposure with water vapor tends to be non-uniform, and therefore, the generation of decomposition components becomes non-uniform, making it difficult to obtain a thermoplastic material with good fluidity. On the other hand, if it exceeds 100%, free water in the monocotyledon tends to be liberated during the steam treatment, and the decomposed components easily flow out of the monocotyledon with the liberation of this free water, and the binder performance of the processed product obtained. Decreases. More preferably, it is 15% or more and 100% or less. Furthermore, Preferably, they are 30% or more and 100% or less. The degree of moisture content can be adjusted in the step of drying the monocotyledon. Conversely, the moisture content can also be adjusted by applying moisture to the monocotyledonous material from the outside.

(水蒸気処理工程)
単子葉材が水蒸気処理されることにより、当該材料中に含まれていたセルロースあるいはヘミセルロースなどのセルロース系成分が加水分解等を受けて分解成分が生成される。また、当該材料中に含まれていたリグニン系成分も変性あるいは分解され、分解成分が生成される。したがって、単子葉材を水蒸気処理して得られる処理物は、セルロース系分解成分とリグニン系分解成分とを含有する。かかる材料は、理論的に十分に解明されてはいないものの、加熱により、少なくともその一部が溶融し、可塑性を発現するため、成形体における基材のバインダとして機能することができる。
(Steam treatment process)
When the monocotyledon is treated with water vapor, cellulose components such as cellulose or hemicellulose contained in the material are subjected to hydrolysis and the like, and a decomposition component is generated. Further, the lignin component contained in the material is also denatured or decomposed to generate a decomposition component. Therefore, the processed product obtained by steam-treating the monocotyledonous material contains a cellulose-based decomposition component and a lignin-based decomposition component. Although such a material has not been sufficiently elucidated theoretically, at least a part thereof is melted by heating and develops plasticity, and thus can function as a binder for a substrate in a molded body.

成形材料として有用な材料を得るには、水蒸気処理によって単子葉材中のリグニンやセルロース系成分を十分に分解させて単子葉材において十分なセルロース系分解成分および/またはリグニン系分解成分を生成させる必要がある。なかでも、単子葉材において多量に含まれるセルロース系成分を十分に分解させる必要がある。一方、本発明においては、単子葉材から所望の長さの繊維材料を取得しようとするものであるから、既に述べたように単子葉材の維管束方向に沿った長さにおいて一定の制限があり、この結果、水蒸気処理に供される単子葉材の大きさに一定の制限がある。ここで、セルロース系分解成分やリグニン系分解成分の組成や生成量は温度に大きく影響されることから、水蒸気処理に供される試料が大きければ、同一材料においても分解成分の生成量や組成が異なってくるが、本発明によれば、単子葉材の構造、すなわち、柔細胞を主体とする基本組織に剛直な維管束部分が分散する構造を利用し、しかも、比較的大きなサイズで水蒸気処理を行うことで、維管束部分は主として繊維材料として残し柔細胞は粉末状とすることができると同時に、本発明によれば、いずれにも十分な自己接着性を付与することができる。すなわち、水蒸気処理に供される単子葉材が大きくても、すなわち、熱伝導等に部位的差異があったとしても、柔細胞を主体とする基本組織中に維管束鞘が分散する構造を利用すれば、柔細胞には水蒸気処理により効果的に通熱されて分解が進み、容易に粉末状あるいは粉末状に解砕可能となるとともにおおよそ十分な自己接着性がを発現させることができ、維管束においては硬い厚壁繊維の存在によってその物理的構造を維持させるとともに、その表面では自己接着性を有する分解生成物を生じさせることができるのである。なお、双子葉材を用いる場合には、形成層の存在や剛直な木質部の存在によるため、有効に分解成分を生成させるには、樹材を細片化して均一かつ十分な反応性を付与する必要がある。このため、繊維と粉末との双方を維持可能な反応条件を構成することは実質的に不可能であった。   In order to obtain a material useful as a molding material, the lignin and cellulosic components in the monocotyledon are sufficiently decomposed by steam treatment to generate sufficient cellulose-based and / or lignin-based decomposed components in the monocotyledonous material. There is a need. Especially, it is necessary to fully decompose the cellulose component contained in a large amount in the monocotyledonous material. On the other hand, in the present invention, since a fiber material having a desired length is to be obtained from a monocotyledon, there is a certain limitation on the length along the vascular bundle direction of the monocotyledon as already described. As a result, there is a certain limitation on the size of the monocotyledon used for the steam treatment. Here, since the composition and production amount of the cellulose-based decomposition component and lignin-based decomposition component are greatly affected by temperature, if the sample to be subjected to the steam treatment is large, the generation amount and composition of the decomposition component even in the same material Although different, according to the present invention, a monocotyledon structure, that is, a structure in which a rigid vascular bundle portion is dispersed in a basic tissue mainly composed of parenchymal cells is used, and steam treatment is performed with a relatively large size. By performing the above, the vascular bundle part is mainly left as a fiber material, and the soft cells can be powdered, and at the same time, according to the present invention, sufficient self-adhesiveness can be imparted to any of them. In other words, even if the monocotyledon used for steam treatment is large, that is, even if there is a local difference in heat conduction, a structure in which the vascular sheath is dispersed in the basic tissue mainly composed of parenchyma As a result, the parenchymal cells are effectively heated by steam treatment and decomposed, and can be easily disintegrated into powder or powder, and can exhibit sufficient self-adhesion. In the tube bundle, the physical structure can be maintained by the presence of hard thick-wall fibers, and a self-adhesive decomposition product can be generated on the surface of the tube bundle. In addition, when using dicotyledonous material, because of the presence of the formation layer and the presence of a rigid woody part, in order to effectively generate decomposition components, the tree material is fragmented to give uniform and sufficient reactivity. There is a need. For this reason, it was practically impossible to construct reaction conditions capable of maintaining both fibers and powder.

この結果、本発明によれば、双子葉材とは異なる構造を有する単子葉材に対して十分な水蒸気処理を行うことで、自己接着性を有する繊維材料と自己接着性を有する粉末材料とを一挙に得ることができるのである。さらに、自己接着性粉末材料は、柔細胞に由来するため容易に微粉末化することができるとともに、高い自己接着性を発現しやすいため、自己接着性繊維材料に対して良好なバインダ機能を発揮する。   As a result, according to the present invention, by performing sufficient water vapor treatment on the monocotyledon having a structure different from that of the dicotyledonous material, the self-adhesive fiber material and the self-adhesive powder material are obtained. You can get it all at once. Furthermore, the self-adhesive powder material is derived from parenchyma cells, so it can be easily finely powdered and it is easy to express high self-adhesion, so it exhibits a good binder function for self-adhesive fiber materials. To do.

水蒸気処理は、飽和水蒸気下で加熱するなど、各種形態で実施することができるが、好ましくは、耐圧容器内で、高圧下加熱水蒸気に単子葉材を曝すことによって行う。また、上記したように自己接着性の繊維材料と粉末材料とを取得するためには、好ましくは、本発明における水蒸気処理は、約100℃以上で加熱することが好ましく、また、上限は好ましくは約260℃以下である。100℃以上260℃以下であると、ヘミセルロースの分解を行う一方、分解縮合等の副反応を抑制することができる。好ましくは、約120℃以上約220℃以下に加熱する。より好ましくは、約180℃以上約220℃以下とする。   The steam treatment can be carried out in various forms such as heating under saturated steam, but is preferably performed by exposing the monocotyledon to steam heated under high pressure in a pressure resistant vessel. Further, as described above, in order to obtain a self-adhesive fiber material and a powder material, preferably, the steam treatment in the present invention is preferably heated at about 100 ° C. or more, and the upper limit is preferably It is about 260 ° C. or lower. When the temperature is 100 ° C. or higher and 260 ° C. or lower, hemicellulose is decomposed while side reactions such as decomposition condensation can be suppressed. Preferably, it is heated to about 120 ° C. or more and about 220 ° C. or less. More preferably, the temperature is about 180 ° C. or higher and about 220 ° C. or lower.

加熱温度が約180℃以上約220℃以下のとき、例えば、該温度範囲内にて数分から数十分間程度処理すればよい。   When the heating temperature is about 180 ° C. or more and about 220 ° C. or less, for example, the treatment may be performed for several minutes to several tens of minutes within the temperature range.

水蒸気処理を終了させるときは、徐々に圧力を下げることもできるし、一挙に大気圧まで開放することもできる。大気圧まで一挙に開放する場合には、処理装置内の単子葉材内部の水分が一挙に蒸気化されることにより、単子葉材内で爆発が生じて単子葉材の組織が破壊される。この結果、単子葉材が細分化されて繊維状や粉末状等に粉砕することができる(以下、高圧状態から一挙に圧力開放することを、爆砕という)。爆砕によれば、その後の解繊工程を省略あるいは簡略化できる。また、乾燥工程も効率的に実施できるようになる。なお、爆砕を実施する場合には、水蒸気処理における加熱温度は、180℃以上260℃以下であることが好ましい。より好ましくは、約200℃以上約230℃以下とする。   When the water vapor treatment is terminated, the pressure can be gradually reduced, or the pressure can be released to atmospheric pressure all at once. When the pressure is released to atmospheric pressure all at once, the water inside the monocotyledon in the processing apparatus is vaporized all at once, causing an explosion in the monocotyledonous material and destroying the structure of the monocotyledonous material. As a result, the monocotyledonous material can be subdivided and pulverized into fibers, powders, etc. (hereinafter, pressure release from a high pressure state at once is called explosion). According to the explosion, the subsequent defibrating process can be omitted or simplified. Also, the drying process can be carried out efficiently. In addition, when carrying out blasting, it is preferable that the heating temperature in the steam treatment is 180 ° C. or higher and 260 ° C. or lower. More preferably, the temperature is about 200 ° C. or higher and about 230 ° C. or lower.

このような水蒸気処理により得られた処理物は、これら分解成分が組織内に保持されあるいは組織から材料表面に浸出した状態となっている。処理物においては、必ずしも繊維材料と粉末材料とに物理的に分解されているわけではなく、解繊あるいは解砕により繊維材料と粉末材料の形態を包含した状態となっていればよい。なお、爆砕によれば、繊維材料と粉末材料とに一挙に分離されている場合もある。   In the processed product obtained by such steam treatment, these decomposition components are held in the tissue or are leached from the tissue to the material surface. The processed product is not necessarily physically decomposed into the fiber material and the powder material, but may be in a state including the form of the fiber material and the powder material by defibration or crushing. In addition, according to the explosion, it may be separated at once into the fiber material and the powder material.

(乾燥工程)
水蒸気処理後、処理物を乾燥することが好ましい。水分が多量に存在すると、本材料を加熱して流動化させる際、水分が気化して成形性あるいは流動性を損なう可能性がある。また、分解成分が水分の蒸発とともに移動して流動性や成形性を損なう可能性がある。
(Drying process)
After the steam treatment, the treated product is preferably dried. When a large amount of moisture is present, when the material is heated and fluidized, the moisture may vaporize and the moldability or fluidity may be impaired. In addition, the decomposition component may move along with the evaporation of moisture and impair flowability and moldability.

乾燥工程は、一般には、本材料の含水率(乾量基準)が28%以下となるまで実施することが好ましい。より好ましくは12%あるいは気乾含水率まで乾燥する。さらに好ましくは8%以下となるまで乾燥する。   In general, the drying step is preferably carried out until the moisture content (dry basis) of the material is 28% or less. More preferably, it is dried to a moisture content of 12% or air dry. More preferably, it is dried until it becomes 8% or less.

乾燥は、常温下でも高温下でも行い得るが、好ましくは、水蒸気処理の後、積極的に乾燥する。水蒸気処理後、早期に水分を蒸発させることにより、水分とともに水溶性の分解成分が離脱することを抑制して、分解成分をセルロース含有材料に多く残留させることができる。なお、積極的な乾燥とは、水分蒸発を促進するための送風および/または熱を付与しながら乾燥させることをいう。具体的には、水蒸気処理温度以下の高温下での乾燥や、常温下での送風等による乾燥である。なお、含水率は、JIS Z 2101木材の試験方法 3.2 含水率に準じて測定することができる。   Although drying can be performed at normal temperature or high temperature, it is preferably actively dried after steam treatment. By evaporating the water at an early stage after the steam treatment, it is possible to suppress the separation of the water-soluble decomposition component together with the water, and to leave a large amount of the decomposition component in the cellulose-containing material. In addition, active drying means drying, providing the ventilation and / or heat | fever for promoting moisture evaporation. Specifically, the drying is performed at a high temperature equal to or lower than the steaming temperature, or the drying is performed by blowing air at room temperature. The moisture content can be measured according to JIS Z 2101 wood test method 3.2 moisture content.

(解繊および/または解砕工程)
水蒸気処理による処理物から繊維材料と粉末材料とをそれぞれ得るには、解繊および/または解砕工程を実施することが好ましい。爆砕を実施した場合であっても、解砕および/または解繊工程を実施することで繊維をほぐし、粉末を微細化あるいは凝集をほぐして使用に適した形態とすることができる。なお、既に述べたように、水蒸気処理時における単子葉材の原型の少なくとも一部を留めるような集合形態を保持させる場合には、解繊工程や解砕工程を全く必要としない場合もある。解繊および/または解砕には、公知の解繊機や解砕機を用いることができる。解繊機としては、例えば、ビータや回転、歯や針、流体を用いたものなど各種解繊機が挙げられる。
(Defibration and / or crushing process)
In order to obtain the fiber material and the powder material from the treated product by the steam treatment, it is preferable to perform a defibrating and / or pulverizing step. Even when the blasting is performed, the fiber can be loosened by performing the pulverization and / or defibration process, and the powder can be refined or loosened to be in a form suitable for use. In addition, as already stated, in the case of maintaining a collective form that retains at least a part of the original monocotyledon during the steam treatment, there may be no need for a defibrating step or a pulverizing step at all. For defibration and / or pulverization, a known defibrator or pulverizer can be used. Examples of the defibrating machine include various defibrating machines such as beaters, rotations, teeth, needles, and those using fluid.

なお、解繊工程や解砕工程後において、繊維材料と粉末材料とを分離してもよいし、分離しなくてもよい。一方のみを必要とする場合には、分離すればよいが、両者が混合した状態において良好な成形材料であるのであえて分離する必要はなく、そのまま成形材料組成物とすることができる。また、繊維材料あるいは粉末材料のみをさらにサイズ加工や二次加工する場合には、サイズ加工等する材料を分離することは容易であり、必要に応じて分離して一方の材料をサイズ加工することができる。また、繊維材料を撚糸或いは紡績する場合には、必要に応じて繊維材料を分離することができる。なお、本発明の成形材料の製造方法は、自己接着性繊維材料と自己接着性粉末材料とをそれぞれ得ることもでき、これらの材料はいずれも成形材料であるが必ずしも同時に成形材料として使用する必要はない。   Note that the fiber material and the powder material may or may not be separated after the defibrating step or the crushing step. When only one is required, it may be separated, but since it is a good molding material in a state where both are mixed, there is no need to separate it, and the molding composition can be used as it is. In the case of further sizing or secondary processing of only fiber material or powder material, it is easy to separate the material for sizing, etc., and sizing one material as necessary Can do. Further, when the fiber material is twisted or spun, the fiber material can be separated as necessary. In addition, the manufacturing method of the molding material of the present invention can also obtain a self-adhesive fiber material and a self-adhesive powder material, both of which are molding materials, but need to be used as molding materials at the same time. There is no.

本成形材料の製造方法によれば、単子葉材から異種の形態、すなわち、自己接着性繊維材料と自己接着性粉末材料とを同時に得ることができる。このため、単子葉材を有効利用できる。また、両者を含む組成物は、成形材料組成物としても、いずれも自己接着性を有し、かつ組成的にも親和性を備えているとともに、繊維材料は強度や加工性に優れ、粉末材料は流動性・充てん性に優れているため、好ましい成形材料組成物となっている。特に、軽量でありながら曲げ強度(曲げ強さおよび曲げヤング率)に優れたものとなっている。   According to the manufacturing method of the present molding material, different forms, that is, a self-adhesive fiber material and a self-adhesive powder material can be obtained simultaneously from the monocotyledonous material. For this reason, a monocotyledon can be used effectively. In addition, the composition containing both has a self-adhesive property as a molding material composition and also has an affinity in composition, and the fiber material is excellent in strength and workability, and is a powder material. Is excellent in fluidity and filling properties, and is a preferable molding material composition. In particular, it is lightweight and has excellent bending strength (bending strength and bending Young's modulus).

(本材料の利用)
本成形材料に含まれる粉末材料および繊維材料はそれぞれ自己接着性を有しており、成形材料として用いることができるが、自己接着性粉末材料は、バインダとして用いることができる他、可塑剤、充填剤としても用いることができる。また、自己接着性繊維材料は、強靭な繊維材料であってかつ自己接着性を有するため、他の樹脂成形体におけるバインダおよび/または補強材料に適用できる。
(Use of this material)
The powder material and fiber material contained in this molding material have self-adhesive properties, and can be used as molding materials. Self-adhesive powder materials can be used as binders, as well as plasticizers and fillers. It can also be used as an agent. Moreover, since the self-adhesive fiber material is a tough fiber material and has self-adhesiveness, it can be applied to binders and / or reinforcing materials in other resin moldings.

(成形体の製造方法)
こうして得られる本成形材料組成物を加熱して形状を付与することにより、成形体を製造することができる。成形体を製造するにあたっては、成形・搬送・ハンドリングに適した形状や大きさを備えた成形前駆体とすることができる。このような前駆体は、少なくとも本成形材料を加圧することによって得ることができる。本材料が本来的に有する分解成分は、常温でも粘結性を有しているからである。また、本成形材料組成物の含有する自己接着性材料は、既に述べたように各種の高次構造を保持することができるので、そういった高次構造を有する成形前駆体とすることもできる。また、自己接着性繊維材料あるいは自己接着性粉末材料の接着性を利用すれば成形前駆体の形状を容易に保持することができる。
(Method for producing molded body)
By heating the present molding material composition thus obtained and imparting a shape, a molded body can be produced. In manufacturing a molded body, a molding precursor having a shape and size suitable for molding, conveyance, and handling can be obtained. Such a precursor can be obtained by pressing at least the molding material. This is because the decomposition component inherent in the material has caking properties even at room temperature. Moreover, since the self-adhesive material contained in the present molding material composition can retain various higher order structures as described above, it can be a molding precursor having such a higher order structure. Moreover, if the adhesiveness of the self-adhesive fiber material or the self-adhesive powder material is utilized, the shape of the molding precursor can be easily maintained.

成形工程における加熱条件は、自己接着性繊維材料および自己接着性粉末材料の熱特性を考慮して決定することができる。なかでも、自己接着性粉末材料の熱特性を考慮することが好ましい。単子葉材を用いた場合、水蒸気処理条件によっても異なるが、約100℃以上約260℃以下とすることができる。好ましくは、約110℃以上であり、より好ましくは約150℃以上であり、さらに好ましくは約170℃以上であり、最も好ましくは約180℃以上である。また、約230℃以下とすることが好ましい。加熱温度は、水蒸気処理時の温度が高い場合には、相対的に低く設定することができ、水蒸気処理温度が低い場合には、相対的に高く設定することが好ましい。   The heating conditions in the molding process can be determined in consideration of the thermal characteristics of the self-adhesive fiber material and the self-adhesive powder material. Among these, it is preferable to consider the thermal characteristics of the self-adhesive powder material. When monocotyledonous material is used, it can be set to about 100 ° C. or more and about 260 ° C. or less, although it varies depending on the steam treatment conditions. Preferably, it is about 110 ° C. or higher, more preferably about 150 ° C. or higher, further preferably about 170 ° C. or higher, and most preferably about 180 ° C. or higher. Moreover, it is preferable to set it as about 230 degrees C or less. The heating temperature can be set relatively low when the temperature during the steam treatment is high, and is preferably set relatively high when the steam treatment temperature is low.

成形材料組成物を加熱して可塑化後、適切な形状付与手段を適用することにより成形体を得ることができる。形状付与手段は、たとえば、型を使用したり、ダイを通過させたりする従来公知の手段を使用することができる。その後、冷却することにより、成形体を得ることができる。成形方法としては、射出成形、押出し成形、圧縮成形、ブロー成形、カレンダー成形、異形押出し成形、スタンピングモールド成形、スタンパブル成形、シートスタンピング法等を含むスタンピング成形等の各種成形方法に適用できる。   After the molding material composition is heated and plasticized, a molded body can be obtained by applying an appropriate shape imparting means. As the shape imparting means, for example, a conventionally known means for using a mold or passing a die can be used. Then, a molded object can be obtained by cooling. The molding method can be applied to various molding methods such as injection molding, extrusion molding, compression molding, blow molding, calender molding, profile extrusion molding, stamping molding, stampable molding, and stamping molding including sheet stamping.

(成形体)
本成形用組成物に対して形状付与した後、冷却することにより、成形体を得ることができる。得られた成形体は、繊維材料と粉末材料とを含む成形体である。単子葉材由来の繊維材料を含有することから、軽量(密度が小さく)で強度(曲げ強度、曲げヤング率)に優れた成形体となっている。
(Molded body)
A shaped product can be obtained by cooling after the shape is imparted to the molding composition. The obtained molded body is a molded body including a fiber material and a powder material. Since it contains a fiber material derived from a monocotyledon, it is a molded body that is lightweight (small density) and excellent in strength (bending strength and bending Young's modulus).

本成形体は、取っ手、手すり、床材、壁材、柱材、化粧板などの積層板や内外装材を含む建築材料他、各種樹脂材料の代替品として用いることができる。さらに、また、本成形体は、インストルメントパネル、クラブボックス、ドアトリム、灰皿、コンソールボックス、シートバック、トランクルームトレー等の車両用の内装部品の基材にも好適である。   The molded body can be used as a substitute for various resin materials in addition to building materials including laminates and interior / exterior materials such as handles, handrails, flooring materials, wall materials, pillar materials, and decorative plates. Furthermore, the molded body is also suitable as a base material for interior parts for vehicles such as instrument panels, club boxes, door trims, ashtrays, console boxes, seat backs, and trunk room trays.

(生分解性)
本成形体は、単子葉材の水蒸気処理物に由来する繊維材料と粉末材料とを含んでいるため、良好な生分解性を示す。特に、樹脂等を含まず、自己接着性繊維材料と自己接着性粉末材料とのみから構成される場合には、極めて良好な生分解性を示す。また、繊維材料および粉末材料の熱可塑性に基づいて、加熱により再度可塑性を発現させることができる。したがって、本成形体が不要となった場合において、再度加熱することにより、再び成形材料として使用できる。すなわち、そのままの組成で新たな形状を付与することもできるし、他の材料と組み合わせて新たな形状を付与することもできる。さらに、充填剤として別の用途に転用することもできる。また、使用済みの本成形体を可塑化させることにより、成形体中の他のフィラーなどの複合材料や樹脂材料と分離しあるいはこれらを回収することができる。
(Biodegradable)
Since this molded object contains the fiber material and powder material which originate in the steam-processed material of a monocotyledon, it shows favorable biodegradability. In particular, when it is composed only of a self-adhesive fiber material and a self-adhesive powder material without containing a resin or the like, it exhibits extremely good biodegradability. Moreover, based on the thermoplasticity of a fiber material and a powder material, plasticity can be expressed again by heating. Therefore, when the molded body is no longer needed, it can be used again as a molding material by heating again. That is, a new shape can be given with the composition as it is, or a new shape can be given in combination with other materials. Furthermore, it can be diverted to other uses as a filler. In addition, by plasticizing the used molded body that has been used, it can be separated from or recovered from composite materials such as other fillers and resin materials in the molded body.

以下、本発明を実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to a following example.

(1)竹材を2m長さに切断するとともに適当に縦割したものを200℃まで加熱し200℃20分間水蒸気処理した。その後、徐々に冷却するとともに圧力を低下させ、気乾含水率まで風乾させた。乾燥物を歯間隔0.5mmに設定した歯抜型リファイナーにかけて解繊した。これを分級して篩目が250μmを通過しない繊維(繊維長250μm以上30mm以下)を成形材料とした。 (1) The bamboo material was cut into 2 m lengths and appropriately vertically split and heated to 200 ° C. and steamed at 200 ° C. for 20 minutes. Then, it cooled gradually, pressure was reduced, and it was air-dried to the air dry moisture content. The dried product was defibrated by using a tooth extraction type refiner set at a tooth spacing of 0.5 mm. This was classified, and a fiber whose fiber mesh did not pass 250 μm (fiber length: 250 μm or more and 30 mm or less) was used as a molding material.

(2)上記で得られた成形材料を、それぞれそのまま成形材料組成物として使用して、成形体を製造した。すなわち、本成形材料以外には、なんら他の材料は使用しないで成形材料組成物を構成した。この成形用組成物を、ホットプレスで温度180℃で5分間加熱して厚さ5mmの成形体(ボード)を作製した。得られた各成形体について以下の特性を測定した。得られた成形体の特性を表1に示す。 (2) Each of the molding materials obtained above was used as a molding material composition as it was to produce a molding. That is, the molding material composition was constituted without using any other materials other than the present molding material. This molding composition was heated with a hot press at a temperature of 180 ° C. for 5 minutes to produce a molded body (board) having a thickness of 5 mm. The following characteristics were measured for each obtained molded body. Table 1 shows the characteristics of the obtained molded body.

1.密度
JIS A 5905繊維板6.3密度試験
2.曲げ試験(曲げ強さ及び曲げヤング係数)
曲げ強さ:JIS Z 5905 繊維板6.6曲げ強さ試験
曲げヤング係数:JIS Z 5905 繊維板6.6曲げ強さ試験に準じた。
3.吸水厚さ膨張率
JIS A 5905繊維板6.9吸水厚さ膨張率試験
4.吸水率
JIS A 5905繊維板6.8吸水率試験
1. Density JIS A 5905 fiberboard 6.3 Density test Bending test (bending strength and bending Young's modulus)
Bending strength: JIS Z 5905 fiberboard 6.6 bending strength test Bending Young's modulus: JIS Z 5905 fiberboard 6.6 bending strength test was applied.
3. Water absorption thickness expansion coefficient JIS A 5905 fiberboard 6.9 Water absorption thickness expansion coefficient test 4. Water absorption JIS A 5905 fiberboard 6.8 water absorption test

Figure 2006225547
Figure 2006225547

表1に示すように、いずれの成形材料組成物からも良好な成形体を得ることができた。すなわち、これらの成形材料組成物を構成する繊維材料および粉末材料がいずれも良好な自己接着性を有することがわかる。また、得られた成形体は、いずれも密度が1以下で軽量である一方、曲げ強さおよび曲げヤング率において優れた数値を示した。こうしたことから、単子葉材の水蒸気処理物由来の成形材料組成物によれば、単子葉材の構造、すなわち、柔細胞を主体とする基本組織中に維管束が分散する構造を有効に利用して、自己接着性繊維材料と自己接着性粉末材料とを得ることができ、さらに、これらをそのまま成形材料組成物として利用しても有効な成形体を得られることがわかった。   As shown in Table 1, a good molded product could be obtained from any molding material composition. That is, it can be seen that both the fiber material and the powder material constituting these molding material compositions have good self-adhesive properties. In addition, all the obtained molded articles had a density of 1 or less and light weight, while exhibiting excellent numerical values in bending strength and bending Young's modulus. For this reason, according to the molding material composition derived from the monocotyledon steam-treated product, the structure of the monocotyledonous material, that is, the structure in which the vascular bundle is dispersed in the basic tissue mainly composed of parenchymal cells is effectively used. Thus, it was found that a self-adhesive fiber material and a self-adhesive powder material can be obtained, and further, an effective molded product can be obtained even if these are used as they are as a molding material composition.

単子葉材と双子葉樹材の組織の相違を示す図。The figure which shows the difference in the structure | tissue of a monocotyledon and a dicotyledonous tree.

Claims (11)

自己接着性成形材料組成物であって、
1種あるいは2種以上の単子葉材を水蒸気処理して得られる、500μm以上の繊維状成形材料を含有する、組成物。
A self-adhesive molding material composition comprising:
A composition containing a fibrous molding material of 500 μm or more obtained by steaming one or more monocotyledonous materials.
前記繊維状成形材料は、1cm以上の長繊維が80wt%以上である、請求項1に記載の成形材料組成物。   The molding material composition according to claim 1, wherein the fibrous molding material has a long fiber of 1 cm or more in an amount of 80 wt% or more. 前記繊維状成形材料はカーリングされている、請求項1または2に記載の成形材料組成物。   The molding material composition according to claim 1 or 2, wherein the fibrous molding material is curled. 1種あるいは2種以上の単子葉材を水蒸気処理して得られる、250μm以下の粉末状成形材料を含有する、請求項1〜3のいずれかに記載の成形材料組成物。   The molding material composition in any one of Claims 1-3 containing the powdery molding material of 250 micrometers or less obtained by carrying out the steam process of 1 type, or 2 or more types of monocotyledon materials. 前記粉末状成形材料は前記繊維状成形材料が由来するのと同一種の単子葉材に由来する、請求項1〜4のいずれかに記載の成形材料組成物。   The molding material composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the powdery molding material is derived from the same kind of monocotyledonous material from which the fibrous molding material is derived. 前記単子葉材は、竹材および/またはヤシ材である、請求項1〜5のいずれかに記載の成形材料組成物。   The molding material composition according to claim 1, wherein the monocotyledonous material is bamboo material and / or palm material. 成形体であって、
1種あるいは2種以上の単子葉材を水蒸気処理して得られる500μm以上の自己接着性繊維状成形材料が相互に結合された成形体。
A molded body,
A molded article in which self-adhesive fibrous molding materials of 500 μm or more obtained by steaming one or more monocotyledonous materials are bonded to each other.
前記自己接着性繊維状成形材料はカーリングされている、請求項7に記載の成形体。   The molded article according to claim 7, wherein the self-adhesive fibrous molding material is curled. さらに、1種あるいは2種以上の単子葉材を水蒸気処理して得られる、250μm以下の自己接着性粉末状成形材料が前記繊維状成形材料に結合されている、請求項7または8に記載の成形体。   Furthermore, the self-adhesive powdery molding material of 250 micrometers or less obtained by carrying out the steam process of the 1 type (s) or 2 or more types of monocotyledon material is couple | bonded with the said fibrous molding material. Molded body. 成形体の製造方法であって、
1種あるいは2種以上の単子葉材を水蒸気処理する工程と、
該水蒸気処理によって得られる処理物の維管束鞘部分から自己接着性繊維状体と前記処理物の柔組織部分から自己接着性粉末状体とを採取する工程と、
前記自己接着性繊維状体の少なくとも一部と前記自己接着性粉末状体の少なくとも一部とを熱圧して成形体を製造する工程と、
を備える、製造方法。
A method for producing a molded body, comprising:
Steaming one or more monocotyledonous materials; and
Collecting a self-adhesive fibrous body from the vascular sheath part of the treated product obtained by the steam treatment and a self-adhesive powdery body from the soft tissue part of the treated product;
Producing a molded body by hot pressing at least a part of the self-adhesive fibrous body and at least a part of the self-adhesive powder;
A manufacturing method comprising:
前記単子葉材は、タケ材および/またはヤシ材である、請求項10に記載の成形体の製造方法。   The said monocotyledon material is a manufacturing method of the molded object of Claim 10 which is a bamboo material and / or a palm material.
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