JP2007008000A - Molding consisting of wooden material and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、木質系材料を水蒸気に接触させた後に、その木質系材料を加熱しながら加圧することで成形される成形体及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a molded body that is molded by bringing a wooden material into contact with water vapor and then pressurizing the wooden material while heating, and a method for manufacturing the same.
プラスチックや金属などの代替材料として、木材を利用する試みがこれまでになされている。例えば、特許文献１には、リグニン、ヘミセルロース、及びセルロースを含む木質系材料を水蒸気処理した後に加熱しながら加圧することによって成形される回転駆動体が開示されている。この回転駆動体によれば、従来は金属やエンジニアリングプラスチック等により形成されていたギヤやカムなどの各種の機械部品を、植物由来の木質系材料のみによって形成することができる。この技術を利用すれば、従来は廃棄処分されていた家屋や家具の解体廃材、新聞紙やダンボールなどの古紙、刈り草、落ち葉、刈り枝、間伐材、サトウキビの圧搾滓などを資源として再利用することが可能である。しかも、これらの木質系材料は、土壌中で生分解するので、プラスチックなどの石油化学製品よりも地球環境にとって優しい。また、近年、石油化学製品関連の分野ではＣＯ２排出量削減が大きな課題となっているが、石油化学製品の代替材料として木質系材料の利用がさらに普及することによって、このような課題をクリアできることが大きく期待されている。 Attempts have been made to use wood as an alternative material such as plastic and metal. For example, Patent Document 1 discloses a rotary drive body that is molded by heating and pressing a wood-based material containing lignin, hemicellulose, and cellulose after steaming. According to this rotary drive body, various machine parts such as gears and cams that have been conventionally formed of metal, engineering plastics, or the like can be formed only of plant-derived woody materials. If this technology is used, it will be reused as resources for dismantling scraps of houses and furniture that have been disposed of in the past, waste paper such as newspaper and cardboard, cut grass, fallen leaves, cut branches, thinned wood, and compressed sugar cane. It is possible. Moreover, these woody materials are biodegradable in the soil, so they are more friendly to the global environment than petrochemical products such as plastics. In recent years, the reduction of CO 2 emissions has become a major issue in the field related to petrochemical products. However, the use of wood-based materials as a substitute material for petrochemical products has become more widespread. It is highly expected that we can do it.
ところで、プラスチックや金属の代替材料として木質系材料からなる成形体を利用する場合には、製品毎に要求される難燃性の規格を満たすことが要求される。例えば、木質系材料からなる成形体を利用して、自動車部品、家電器機、ＯＡ器機などを作る場合には、これらの製品毎に定められている難燃性の規格を満たすことが要求される。 By the way, when using a molded body made of a wood-based material as an alternative material for plastic or metal, it is required to satisfy the flame retardance standard required for each product. For example, when making automobile parts, home appliances, OA devices, etc., using a molded body made of a wood-based material, it is required to satisfy the flame retardance standards defined for each of these products. .
そこで本発明は、木質系材料を水蒸気に接触させた後にその木質系材料を加熱しながら加圧することで成形される成形体であって、その成形体の難燃性を高めることのできる技術を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention is a molded body that is molded by bringing a wooden material into contact with water vapor and then pressurizing while heating the wooden material, and a technique that can increase the flame retardancy of the molded body. The issue is to provide.
課題を解決するための手段は、以下の発明である。
（１）木質系材料を水蒸気に接触させた後に、その木質系材料を加熱しながら加圧することで成形される成形体の製造方法であって、
前記木質系材料を加熱しながら加圧する前に、前記木質系材料に対して難燃剤を添加することを特徴とする、成形体の製造方法。
（２）難燃剤として、水溶性の難燃剤を添加することを特徴とする、上記（１）に記載の成形体の製造方法。
（３）難燃剤として、リン系難燃剤を含む難燃剤を添加することを特徴とする、上記（１）または（２）に記載の成形体の製造方法。
（４）難燃剤を水に溶解させて水溶液とした後に、この水溶液を木質系材料に対して添加することを特徴とする、上記（１）から（３）のうちいずれかに記載の成形体の製造方法。
（５）木質系材料に対して１ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下の割合で難燃剤を添加することを特徴とする、上記（１）から（４）のうちいずれかに記載の成形体の製造方法。
（６）木質系材料を水蒸気に接触させた後に、その木質系材料を加熱しながら加圧することで成形される成形体であって、
前記木質系材料に対して難燃剤が添加されている、成形体。
（７）難燃剤は、水溶性の難燃剤である、上記（６）に記載の成形体。
（８）難燃剤は、リン系難燃剤を含む難燃剤である、上記（６）または（７）に記載の成形体。
（９）木質系材料に対して１ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下の割合で難燃剤が添加されている、上記（６）から（８）のうちいずれかに記載の成形体。
Means for solving the problems are the following inventions.
(1) A method for producing a molded body formed by bringing a wooden material into contact with water vapor and then pressurizing while heating the wooden material,
A method for producing a molded body, comprising adding a flame retardant to the wood material before pressurizing the wood material while heating.
(2) The method for producing a molded article according to (1) above, wherein a water-soluble flame retardant is added as a flame retardant.
(3) The method for producing a molded article according to (1) or (2), wherein a flame retardant containing a phosphorus-based flame retardant is added as a flame retardant.
(4) The molded body according to any one of (1) to (3), wherein the flame retardant is dissolved in water to form an aqueous solution, and the aqueous solution is added to the wood-based material. Manufacturing method.
(5) The method for producing a molded article according to any one of (1) to (4) above, wherein a flame retardant is added at a ratio of 1 wt% to 30 wt% with respect to the wood-based material.
(6) A molded body formed by contacting a wooden material with water vapor and then pressurizing while heating the wooden material,
A molded body in which a flame retardant is added to the wood-based material.
(7) The molded product according to (6), wherein the flame retardant is a water-soluble flame retardant.
(8) The molded product according to (6) or (7), wherein the flame retardant is a flame retardant containing a phosphorus-based flame retardant.
(9) The molded body according to any one of (6) to (8), wherein a flame retardant is added at a ratio of 1 wt% to 30 wt% with respect to the wood-based material.
本発明によれば、木質系材料を水蒸気に接触させた後にその木質系材料を加熱しながら加圧することで成形される成形体において、その成形体の難燃性を高めることが可能になる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to raise the flame retardance of the molded object in the molded object shape | molded by making a wooden material contact with water vapor | steam, and then pressing while heating the wooden material.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明は、木質系材料を水蒸気に接触させた後に、その木質系材料を加熱しながら加圧することで成形される成形体の製造方法であって、前記木質系材料を加熱しながら加圧する前に、前記木質系材料に対して水溶性の難燃剤を添加することを特徴とする成形体の製造方法である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The present invention relates to a method for producing a molded article formed by bringing a wooden material into contact with water vapor and then pressurizing while heating the wooden material, and before pressing the wooden material while heating. In addition, a water-soluble flame retardant is added to the wood-based material.
［木質系材料について］
本発明における「木質系材料」とは、リグニンとヘミセルロースとセルロースとを含有するリグノセルロース系材料のことである。「木質」という単語がその名称に付されているが、木材に限らず、草本類からも採取することが可能である。このような木質系材料は、例えば、スギ、ヒノキ、ブナなどの各種の樹木から採取することが可能である。また、ケナフ、トウモロコシ、サトウキビ、麻、イグサ、イネなどの草本類から採取することが可能である。あるいは、家屋解体物、家具解体物、木屑、間伐材、籾殻、木粉、古紙、剪定枝、刈り草、落ち葉、サトウキビの圧搾滓（バガス）などの産業廃棄物から採取することも可能である。さらに、木質系材料は、殆どリグニンを含まない上質紙の古紙と、パルピングの工程で廃棄物として排出されるリグニンとを混合することによって得ることも可能である。本発明においては、これらの木質系材料の１種あるいは２種以上を組み合わせて用いることも可能である。
[For woody materials]
The “woody material” in the present invention is a lignocellulosic material containing lignin, hemicellulose, and cellulose. The word “wood” is attached to the name, but it is not limited to wood and can be collected from herbs. Such wood-based materials can be collected from various trees such as cedar, cypress and beech. It can also be collected from herbs such as kenaf, corn, sugar cane, hemp, rush and rice. Alternatively, it can be collected from industrial waste such as house demolition, furniture demolition, wood chips, thinned wood, rice husk, wood flour, waste paper, pruned branches, cut grass, fallen leaves, sugarcane pressing bagasse. . Furthermore, the woody material can be obtained by mixing high-quality waste paper containing almost no lignin and lignin discharged as waste in the pulping process. In the present invention, one or more of these woody materials can be used in combination.
本発明において、原料として使用する木質系材料は、水蒸気と均一に接触させることができるように細分化されているものを使用するのが好ましい。木質系材料が細分化されていると、水蒸気と均一に接触させることができるのみならず、木質系材料を水蒸気に接触させる工程で必要とされる時間を短縮することが可能になる。したがって、木質系材料は、例えば、フレーク状あるいは微粉状に加工されている木材などを使用するのが好ましい。木質系材料は、木材の切断加工の際に生ずる鋸くずやプレーナ屑等をそのまま使用することも可能である。 In the present invention, it is preferable to use a material that is finely divided so that it can be uniformly contacted with water vapor as a wood-based material used as a raw material. When the wood-based material is subdivided, not only can the water-based material be brought into uniform contact with water vapor, but also the time required for the step of bringing the wood-based material into contact with water vapor can be shortened. Therefore, it is preferable to use, for example, wood processed into flakes or fine powders as the wood-based material. The wood-based material can be used as it is, such as sawdust and planar waste generated during cutting of wood.
本発明において、原料として使用する木質系材料の含水率（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木質系材料中に生成する分解成分が流出しやすくなり、可塑化及び流動化に必要な成分が木質系材料中に保持されにくくなるからである。木質系材料の含水率は、より好ましくは、８％以上１００％以下であり、さらに好ましくは、３０％以上１００％以下である。 In the present invention, the moisture content (dry basis) of the wood-based material used as a raw material is preferably 120% or less (hereinafter, the moisture content means wt%). This is because when the water content exceeds 120%, decomposition components generated in the wood-based material by the steam treatment tend to flow out, and components necessary for plasticization and fluidization are hardly retained in the wood-based material. The moisture content of the wood-based material is more preferably 8% or more and 100% or less, and further preferably 30% or more and 100% or less.
木質系材料は、水蒸気と接触させた後に加熱しながら加圧する（以下、加熱しながら加圧することを「加熱加圧」と省略する場合がある）ことによって、可塑性及び流動性を発現することが本発明者らによって見出されている。その理論的な根拠は必ずしも明らかではないが、木質系材料に含まれているリグニン、ヘミセルロース、セルロースなどの成分が、水蒸気処理により分解して、その分解後の成分が、加熱により溶融して組織中において流動化することが原因であると考えられている。木質系材料を可塑化・流動化させることによって、この木質系材料をプラスチックのように射出成形等によって自由な形状に成形することが可能になる。しかも、可塑化・流動化した木質系材料は、一旦固化した場合でも、再び加熱することによって、可塑性・流動性を発現するという特質を持っている。したがって、本発明によれば、石油化学製品や金属製品を植物由来の木質系材料からなる成形体によって代替させることが可能になるとともに、貴重な植物資源の循環利用が可能になる。 A wood-based material may exhibit plasticity and fluidity by being pressed with heating after being brought into contact with water vapor (hereinafter, pressing while heating may be abbreviated as “heating and pressing”). It has been found by the inventors. The theoretical basis for this is not always clear, but components such as lignin, hemicellulose, and cellulose contained in wood-based materials are decomposed by steam treatment, and the decomposed components are melted by heating to form a tissue. It is thought to be caused by fluidization. By plasticizing and fluidizing the wood-based material, the wood-based material can be molded into a free shape by injection molding or the like like plastic. Moreover, the plasticized / fluidized wood-based material has a characteristic that, even if it is solidified once, it exhibits plasticity / fluidity by heating again. Therefore, according to the present invention, a petrochemical product and a metal product can be replaced with a molded body made of a wood-based material derived from a plant, and valuable plant resources can be recycled.
［水蒸気処理について］
本発明において、木質系材料からなる成形体を製造するためには、まず、原料となる木質系材料を水蒸気に接触させる。この「木質系材料を水蒸気に接触させる処理」のことを、本明細書では「水蒸気処理」と呼ぶことがある。
水蒸気処理では、木質系材料を加熱した飽和蒸気あるいは過熱蒸気等に接触させる。具体的には、例えば耐圧容器内に木質系材料を投入して、この耐圧容器内に例えばボイラー等の供給源から水蒸気を供給する。この水蒸気処理においては、６０℃以上２５０℃以下の水蒸気を木質系材料に接触させるのが好ましい。木質系材料をこのような温度範囲の水蒸気に接触させることによって、木質系材料に含まれるヘミセルロース、リグニン等の分解を行うことができる。水蒸気処理は、木質系材料を１１０℃以上２３０℃以下の水蒸気に接触させて実施するのがより好ましい。更に好ましくは、１５０℃以上２３０℃以下である。
[About steam treatment]
In the present invention, in order to produce a molded body made of a wood-based material, first, the wood-based material as a raw material is brought into contact with water vapor. This “treatment of bringing a wood-based material into contact with water vapor” may be referred to as “water vapor treatment” in the present specification.
In the steam treatment, the wooden material is brought into contact with heated saturated steam or superheated steam. Specifically, for example, a wooden material is introduced into a pressure vessel, and water vapor is supplied into the pressure vessel from a supply source such as a boiler. In this steam treatment, it is preferable to bring the steam of 60 ° C. or more and 250 ° C. or less into contact with the wood-based material. By bringing the woody material into contact with water vapor in such a temperature range, hemicellulose, lignin and the like contained in the woody material can be decomposed. The steam treatment is more preferably carried out by bringing the wood-based material into contact with steam at 110 ° C. or higher and 230 ° C. or lower. More preferably, it is 150 degreeC or more and 230 degrees C or less.
水蒸気処理は、水蒸気を木質系材料に適当な時間（例えば数十秒から数十分間程度）接触させることによって完了することができる。水蒸気の圧力や温度が低い場合には、水蒸気と木質系材料との接触時間をより長くすることが好ましい。また、木質系材料が細分化されていない場合には、木質系材料の内部に水蒸気を十分に浸透させるために、木質系材料と水蒸気との接触時間をより長くすることが好ましい。 The steam treatment can be completed by bringing the steam into contact with the wood-based material for an appropriate time (for example, about several tens of seconds to several tens of minutes). When the pressure or temperature of the water vapor is low, it is preferable to make the contact time between the water vapor and the wooden material longer. In addition, when the wood-based material is not subdivided, it is preferable that the contact time between the wood-based material and the water vapor is made longer in order to allow water vapor to sufficiently penetrate into the wood-based material.
水蒸気の温度が２００℃以上２３０℃以下の場合、水蒸気を木質系材料に数十秒から６０分間程度接触させることで水蒸気処理を完了することができる。木質系材料に対して水蒸気処理を行うことによって、その木質系材料を加熱しながら加圧したときに、可塑性及び流動性が発現するようになる。例えば、一般的に入手しやすいプレーナ屑（厚さ０．５ｍｍ以下で２ｃｍ×２ｃｍ以下程度の細片）の場合、木質系材料に対して水蒸気を２分間から５分間程度接触させることによって、その木質系材料を加熱しながら加圧したときに可塑性及び流動性が発現するようになる。 When the temperature of the water vapor is 200 ° C. or higher and 230 ° C. or lower, the water vapor treatment can be completed by bringing the water vapor into contact with the wooden material for about several tens of seconds to 60 minutes. By performing the steam treatment on the wood-based material, plasticity and fluidity are exhibited when the wood-based material is pressurized while being heated. For example, in the case of planar scraps that are generally available (thickness of about 2 cm x 2 cm or less with a thickness of 0.5 mm or less), by bringing water vapor into contact with the wood-based material for about 2 to 5 minutes, Plasticity and fluidity are expressed when the woody material is pressurized while being heated.
水蒸気処理を終了するときには、木質系材料が収容されている耐圧容器等を解放して大気圧に戻せばよい。大気圧以上の高圧の水蒸気の場合には、徐々に圧力を下げることもできるし、一気に大気圧まで解放することもできる。大気圧まで一気に開放する場合には、木質系材料の組織内部で水蒸気の体積が一気に膨張するので、木質系材料を繊維状あるいは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して木質系材料を粉砕することを、爆砕という）。爆砕によれば、木質系材料を水蒸気処理するのと同時に細分化することができる。木質系材料を爆砕によって細分化することによって、木質系材料をその後の工程において効率的に乾燥させることができる。なお、爆砕を実施する場合には、水蒸気処理における水蒸気の温度は、１８０℃以上２６０℃以下であることが好ましく、２００℃以上２３０℃以下であることがより好ましい。 When the steam treatment is finished, the pressure vessel or the like in which the wooden material is stored may be released and returned to atmospheric pressure. In the case of high-pressure steam higher than atmospheric pressure, the pressure can be gradually reduced or released to atmospheric pressure at once. When the pressure is released to atmospheric pressure all at once, the volume of water vapor expands all at once within the structure of the wood-based material. (Release of pressure and crushing wood-based materials are called explosion.) According to the explosion, the woody material can be subdivided at the same time as the steam treatment. By subdividing the wood-based material by explosion, the wood-based material can be efficiently dried in the subsequent steps. In the case of carrying out blasting, the temperature of water vapor in the water vapor treatment is preferably 180 ° C. or higher and 260 ° C. or lower, and more preferably 200 ° C. or higher and 230 ° C. or lower.
［乾燥工程］
木質系材料を水蒸気に接触させる処理（水蒸気処理）を完了した後は、その木質系材料を乾燥させる工程（乾燥工程）を実施するのが好ましい。木質系材料中に水分が多量に存在すると、木質系材料を加熱しながら加圧して可塑化・流動化させる際に、木質系材料の内部から水分が気化して成形性あるいは流動性が損なわれる恐れがあるからである。また、水蒸気処理の後に速やかに水分を蒸発させることによって、水分とともに木質系材料に含まれる水溶性の成分が溶出してしまうことを防止することができるからである。
乾燥工程は、木質系材料の含水率（乾量基準）が２８％以下となるまで実施することが好ましい。乾燥工程は、常温下でも高温下でも実施し得るが、好ましくは、水蒸気処理の後、木質系材料に対して温風を吹き付ける等により高温下にて乾燥する。
[Drying process]
After the treatment for bringing the woody material into contact with water vapor (water vapor treatment) is completed, it is preferable to carry out a step of drying the woody material (drying step). If a large amount of moisture is present in the wood-based material, when the wood-based material is heated and pressurized to be plasticized and fluidized, the moisture is vaporized from the inside of the wood-based material and the moldability or fluidity is impaired. Because there is a fear. Moreover, it is because it can prevent that the water-soluble component contained in a wood type material is eluted with a water | moisture content by evaporating a water | moisture content rapidly after a water vapor process.
The drying step is preferably carried out until the moisture content (dry basis) of the wood-based material is 28% or less. The drying step can be carried out at normal temperature or at high temperature, but is preferably dried at high temperature by spraying warm air on the wood-based material after the steam treatment.
［粉砕工程］
水蒸気処理を完了した木質系材料を乾燥させた後は、必要に応じてさらに微細状に粉砕する工程（粉砕工程）を実施するのが好ましい。木質系材料を粉砕してさらに微細化することによって、この木質系材料を加熱しながら加圧したときに流動性及び可塑性がさらに発現しやすくなる。粉砕した後の木質系材料の粒径は、押出し成形や射出成形のためのメルトフローを考慮すれば、好ましくは８００μｍ以下であり、さらに好ましくは２００μｍ以下である。水蒸気処理した木質系材料を粉砕するためには、例えば、ウィレーミル、ボールミル、かいらい機、ミキサー等の粉砕手段を用いることができる。
[Crushing process]
After drying the wood-based material that has been subjected to the steam treatment, it is preferable to carry out a step of crushing it into a finer form (crushing step) as necessary. By pulverizing and further miniaturizing the wood-based material, fluidity and plasticity are more easily developed when the wood-based material is pressurized while being heated. The particle size of the woody material after pulverization is preferably 800 μm or less, more preferably 200 μm or less, considering the melt flow for extrusion molding or injection molding. In order to pulverize the wood-based material that has been steam-treated, for example, a pulverizing means such as a Willet mill, a ball mill, a tampering machine, or a mixer can be used.
［難燃剤について］
本発明では、木質系材料を加熱しながら加圧して可塑化・流動化させる前に、木質系材料に対して難燃剤を添加する。難燃剤としては、例えば、プラスチックの燃焼を抑制するために一般的に添加される難燃剤を使用することができる。例えば、臭素系難燃剤、塩素系難燃剤、リン系難燃剤、無機系難燃剤等を使用することができる。また、ホウ素系難燃剤を使用することもできる。これらのうち２種以上の難燃剤を組み合わせて使用することもできる。
[About flame retardant]
In the present invention, a flame retardant is added to the wood material before the wood material is pressurized and plasticized / fluidized. As the flame retardant, for example, a flame retardant generally added for suppressing the combustion of plastic can be used. For example, bromine-based flame retardants, chlorine-based flame retardants, phosphorus-based flame retardants, inorganic flame retardants, and the like can be used. A boron-based flame retardant can also be used. Of these, two or more flame retardants may be used in combination.
臭素系難燃剤とは、臭素原子を含む難燃剤のことであり、有機系難燃剤と、無機系難燃剤とがある。熱による分解によって臭素化合物からなるガスを発生して、木質系材料の表面を被覆することによって燃焼を抑制するタイプのものと、反応性の高い臭素ラジカルを生成して、燃焼反応を終結させるタイプのものが知られている。臭素系難燃剤としては、例えば、臭化アンモニウム、テトラブロモビスフェノール、デカブロモジフェニルエーテル、テトラブロモジフェニルエーテル、ヘキサブロモベンゼン、ヘキサブロモシクロデカン、テトラブロモ無水フタル酸、等を挙げることができる。 The brominated flame retardant is a flame retardant containing a bromine atom, and includes an organic flame retardant and an inorganic flame retardant. A type that suppresses combustion by generating a gas composed of a bromine compound by thermal decomposition and covers the surface of the wood-based material, and a type that generates highly reactive bromine radicals and terminates the combustion reaction Things are known. Examples of brominated flame retardants include ammonium bromide, tetrabromobisphenol, decabromodiphenyl ether, tetrabromodiphenyl ether, hexabromobenzene, hexabromocyclodecane, and tetrabromophthalic anhydride.
塩素系難燃剤とは、塩素原子を含む難燃剤のことである。臭素系難燃剤と同様に、熱による分解によってガスを発生して、木質系材料の表面を被覆することによって燃焼を抑制するタイプのものと、反応性の高い塩素ラジカルを生成して、燃焼反応を終結させるタイプのものが知られている。塩素系難燃剤としては、例えば、塩素化ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、パークロロシクロペンタデカン、クロレンド酸、テトラクロロ無水フタル酸、等を挙げることができる。 Chlorine flame retardant is a flame retardant containing chlorine atoms. Similar to brominated flame retardants, it generates gas by thermal decomposition and suppresses combustion by covering the surface of wood-based materials, and generates highly reactive chlorine radicals to produce combustion reactions. The type that terminates is known. Examples of the chlorine-based flame retardant include chlorinated polyethylene, polyvinyl chloride, perchlorocyclopentadecane, chlorendic acid, and tetrachlorophthalic anhydride.
リン系難燃剤とは、リン原子を含む難燃剤のことであり、リン化合物の熱分解により生成したリン酸層の皮膜が酸素遮断層を形成すると同時に、脱水作用により炭素皮膜を形成し酸素や熱を遮断して燃焼抑制効果を発揮するものが一般的である。リン系難燃剤としては、例えば、リン酸水素二アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸三アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、非ハロゲン系リン酸エステル（トリエチルホスフェート、トリクレジルホスフェート等）、ハロゲン系リン酸エステル（トリスクロロエチルホスフェート、トリスクロロプロピルホスフェート、トリスジクロロプロピルホスフェート等）、含窒素リン酸エステル、重合性リン化合物モノマー、赤リン系難燃剤、等を挙げることができる。 The phosphorus-based flame retardant is a flame retardant containing phosphorus atoms. The phosphoric acid layer film formed by thermal decomposition of the phosphorus compound forms an oxygen barrier layer, and at the same time, a carbon film is formed by dehydration to form oxygen and oxygen. In general, those that block heat and exhibit a combustion suppression effect. Examples of phosphorus flame retardants include diammonium hydrogen phosphate, ammonium dihydrogen phosphate, triammonium phosphate, ammonium polyphosphate, non-halogen phosphates (triethyl phosphate, tricresyl phosphate, etc.), halogen phosphorus Examples include acid esters (trischloroethyl phosphate, trischloropropyl phosphate, trisdichloropropyl phosphate, etc.), nitrogen-containing phosphate esters, polymerizable phosphorus compound monomers, red phosphorus flame retardants, and the like.
無機系難燃剤としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、三酸化アンチモン、ほう酸亜鉛、ジルコニウム、炭酸カルシウム、酸化スズ、五酸化リン、硫酸アンモニウム、等が挙げられる。これらの難燃剤により難燃効果が発揮される作用はいろいろである。例えば、水酸化アルミニウムの場合には、金属水和物の分解による吸熱現象により難燃効果が発揮される。 Examples of the inorganic flame retardant include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, antimony trioxide, zinc borate, zirconium, calcium carbonate, tin oxide, phosphorus pentoxide, and ammonium sulfate. There are various effects that these flame retardants exert the flame retardant effect. For example, in the case of aluminum hydroxide, the flame retardant effect is exhibited by the endothermic phenomenon due to the decomposition of the metal hydrate.
ホウ素系難燃剤としては、ホウ酸、ホウ砂（ホウ酸ナトリウム）等が挙げられる。ホウ素系難燃剤は、高い温度で溶融し、材料の表面を覆うことによって、酸素との接触を妨げ、燃焼抑制効果を発揮する。 Examples of the boron-based flame retardant include boric acid and borax (sodium borate). Boron flame retardant melts at a high temperature and covers the surface of the material, thereby preventing contact with oxygen and exerting a combustion suppressing effect.
木質系材料に対する難燃剤の好ましい添加量は、難燃剤の種類により異なってくるが、例えば、難燃剤としてリン系難燃剤を使用する場合には、木質系材料（乾燥基準）に対して１ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下の割合で添加するのが好ましい。より好ましくは、３ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であり、更に好ましくは、５ｗｔ％以上１５ｗｔ％以下である。難燃剤をこのような割合で添加することによって、木質系材料からなる成形体の難燃性を高めるのと同時に、木質系材料からなる成形体の物理的強度（アイゾット衝撃値、引っ張り強さ、曲げ強さ等）が低下するのを回避することができる（難燃剤がこの範囲よりも多すぎると成形体の物理的強度が低下してしまい、難燃剤がこの範囲よりも少なすぎると難燃効果が十分でなくなる傾向がある）。 Although the preferable addition amount of the flame retardant with respect to a wood type material changes with kinds of flame retardant, when using a phosphorus flame retardant as a flame retardant, for example, 1 wt% with respect to a wood type material (dry basis) It is preferable to add at a ratio of 30 wt% or less. More preferably, they are 3 wt% or more and 20 wt% or less, More preferably, they are 5 wt% or more and 15 wt% or less. By adding the flame retardant at such a ratio, the flame retardancy of the molded body made of the wood-based material is enhanced, and at the same time, the physical strength of the molded body made of the wood-based material (Izod impact value, tensile strength, (Bending strength etc.) can be avoided (if the flame retardant is too much in this range, the physical strength of the molded product will be reduced, and if the flame retardant is too small in this range, the flame retardant will be reduced). Tend to be less effective).
本発明において、木質系材料に対して添加する難燃剤としては、水溶性の難燃剤を使用するのが好ましい。ここでいう「水溶性の難燃剤」とは、水と混合したときにその少なくとも一部が溶解する難燃剤のことである。水溶性の難燃剤が好ましいのは、以下の理由に基づいている。水溶性の難燃剤の例としては、リン系難燃剤を挙げることができる。 In the present invention, it is preferable to use a water-soluble flame retardant as the flame retardant added to the wood-based material. The “water-soluble flame retardant” as used herein refers to a flame retardant in which at least a part thereof is dissolved when mixed with water. The reason why the water-soluble flame retardant is preferable is based on the following reasons. Examples of water-soluble flame retardants include phosphorus-based flame retardants.
一般的に、難燃剤は木質系材料とのなじみが良くないために、木質系材料に対して難燃剤をそのまま添加しても、木質系材料の中に難燃剤を均一に混和させることが困難な場合がある。この場合、例えば製品毎に定められている難燃性の規格を満たすために、木質系材料に過剰な量の難燃剤を添加しなければならず、木質系材料からなる成形体の物理的強度が低下してしまうという問題がある（難燃剤が多すぎると、成形体の物理的強度が低下してしまうからである）。したがって、本発明においては、木質系材料とのなじみが良い水溶性の難燃剤を使用するのが好ましい。これにより、木質系材料からなる成形体の難燃性を高めつつ、木質系材料からなる成形体の物理的強度が低下するのを防止することができる。 Generally, flame retardants do not fit well with wood-based materials, so even if flame retardants are added as they are to wood-based materials, it is difficult to mix the flame retardants uniformly in wood-based materials. There are cases. In this case, for example, in order to satisfy the flame retardance standard defined for each product, an excessive amount of a flame retardant must be added to the wood material, and the physical strength of the molded body made of the wood material. (If the amount of the flame retardant is too much, the physical strength of the molded product is lowered). Therefore, in the present invention, it is preferable to use a water-soluble flame retardant having good compatibility with the wood-based material. Thereby, it can prevent that the physical strength of the molded object which consists of wood type materials falls, improving the flame retardance of the molded object which consists of wood type materials.
水溶性の難燃剤を使用することによって、木質系材料に対する難燃剤のなじみを良くすることができる。このことの理論的な根拠については必ずしも明らかではないが、溶解した難燃剤が木質系材料の中の細部まで浸透することによるものと考えられる。 By using a water-soluble flame retardant, the familiarity of the flame retardant with respect to the wood-based material can be improved. The theoretical basis for this is not always clear, but it is thought that the dissolved flame retardant penetrates into the details in the wood-based material.
また、木質系材料に添加する難燃剤としては、「リン系難燃剤を含む難燃剤」を使用するのが好ましい。ここでいう「リン系難燃剤を含む難燃剤」とは、リン系難燃剤だけを含む難燃剤、および、リン系難燃剤と他の難燃剤を含む難燃剤、の双方を含む趣旨である。リン系難燃剤を含む難燃剤が好ましいのは、リン系難燃剤の水溶性が特に高いために、難燃剤を木質系材料中に均一に混和させるのに適しているからである。 In addition, as the flame retardant added to the woody material, it is preferable to use “a flame retardant containing a phosphorus flame retardant”. The term “a flame retardant including a phosphorus flame retardant” as used herein is intended to include both a flame retardant including only a phosphorus flame retardant and a flame retardant including a phosphorus flame retardant and another flame retardant. The reason why the flame retardant containing the phosphorus-based flame retardant is preferable is that the phosphorus-based flame retardant is particularly suitable for mixing the flame retardant into the wooden material because of its particularly high water solubility.
難燃剤は、木質系材料に対してそのまま添加してもよいが、水に溶解させて水溶液にしてから添加するのが好ましい。木質系材料は吸水性に富んでいるので、難燃剤を予め水に溶解させて水溶液にしたほうが、木質系材料中に難燃剤を均一に分散させることが可能になる。この場合、難燃剤を溶解させるために使用した余分な水分は、後段の乾燥工程にて取り除くことが可能である。
また、難燃剤は、メタノールやエタノールなどの有機溶媒に溶解させてから木質系材料に対して添加してもよい。あるいは、水とエタノール、水とメタノールなどの混合溶媒に溶解させてから木質系材料に添加してもよい。
The flame retardant may be added as it is to the wood-based material, but it is preferable to add it after dissolving it in water to make an aqueous solution. Since the wood-based material is rich in water absorption, it is possible to uniformly disperse the flame retardant in the wood-based material by previously dissolving the flame retardant in water to obtain an aqueous solution. In this case, excess water used for dissolving the flame retardant can be removed in a subsequent drying step.
The flame retardant may be added to the wood-based material after being dissolved in an organic solvent such as methanol or ethanol. Alternatively, it may be added to the wood-based material after being dissolved in a mixed solvent such as water and ethanol or water and methanol.
難燃剤は、水蒸気処理する前の木質系材料に対して添加してもよいし、水蒸気処理した後の木質系材料に対して添加してもよい。
難燃剤は、どのような性状のものであっても使用することができる。例えば、固形状、液体状、あるいは粉体状の難燃剤を使用することができる。
The flame retardant may be added to the wood-based material before the steam treatment or may be added to the wood-based material after the steam treatment.
The flame retardant can be used with any properties. For example, a solid, liquid, or powder flame retardant can be used.
木質系材料に対する難燃剤の添加方法は特に制限するものではない。例えば、加熱加圧する前の木質系材料の中に、難燃剤をそのまま投入してミキサー等により混合してもよい。あるいは、加熱加圧する前の木質系材料に対して、予め難燃剤を水に溶解させた水溶液をスプレー等によって噴霧してもよい。あるいは、難燃剤を水に溶解させた水溶液を槽に満たしてから、この槽の中に木質系材料を浸漬させてもよい。この場合、木質系材料の周囲に高い圧力をかけることによって、木質系材料の内部に難燃剤の水溶液を急速に浸透させることができる。 The method for adding the flame retardant to the wood-based material is not particularly limited. For example, the flame retardant may be put as it is into the woody material before being heated and pressurized and mixed by a mixer or the like. Alternatively, an aqueous solution in which a flame retardant is previously dissolved in water may be sprayed on the woody material before being heated and pressurized by spraying or the like. Alternatively, after filling a tank with an aqueous solution in which a flame retardant is dissolved in water, the wood-based material may be immersed in the tank. In this case, by applying a high pressure around the wood-based material, the flame retardant aqueous solution can rapidly penetrate into the wood-based material.
木質系材料を加熱加圧する前に、必要に応じて、この木質系材料に少量の合成樹脂を添加することも可能である。添加する合成樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、生分解性樹脂等を挙げることができる。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樹脂、塩化ビニル等を挙げることができる。熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂等をを挙げることができる。生分解性樹脂としては、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を挙げることができる。 Before heating and pressurizing the wood-based material, it is possible to add a small amount of synthetic resin to the wood-based material as necessary. Examples of the synthetic resin to be added include thermoplastic resins, thermosetting resins, and biodegradable resins. Examples of the thermoplastic resin material include polyethylene, polypropylene, ABS resin, and vinyl chloride. Examples of the thermosetting resin include phenol resin, urea resin, melamine resin, and the like. Examples of the biodegradable resin include polylactic acid, poly-β-hydroxybutyric acid, and butylene polysuccinate.
［加熱加圧工程］
木質系材料を水蒸気処理した後に、必要に応じて乾燥工程及び粉砕工程を経た後、この木質系材料を加熱しながら加圧する工程（加熱加圧工程）を実施する。これにより、木質系材料を可塑化及び流動化させることができるので、この木質系材料を自由な形状に成形することが可能となる。加熱加圧の手段としては、例えば、一般的に使用されている合成樹脂を成形するための成形機などを使用することができる。例えば、圧縮成形機、押出し成形機、射出成形機などを使用することができる。これらの成形機を使用することによって、木質系材料を加熱加圧するのと同時に、可塑化した木質系材料を所定の形状に成形することが可能である。
[Heating and pressing process]
After the steam treatment of the wood-based material, after passing through a drying step and a pulverization step as necessary, a step of heating and pressurizing the wood-based material (heating and pressing step) is performed. As a result, the wood-based material can be plasticized and fluidized, so that the wood-based material can be formed into a free shape. As a means for heating and pressurizing, for example, a generally used molding machine for molding a synthetic resin can be used. For example, a compression molding machine, an extrusion molding machine, an injection molding machine, etc. can be used. By using these molding machines, it is possible to form the plasticized wood-based material into a predetermined shape at the same time as heating and pressing the wood-based material.
木質系材料を加熱加圧する際の温度条件は、好ましくは１１０℃以上２３０℃以下であり、より好ましくは約１５０℃以上１８０℃以下である。加圧条件は、好ましくは１０ＭＰａ以上８０ＭＰａ以下であり、より好ましくは２５ＭＰａ以上６０ＭＰａ以下である。つまり、水蒸気処理した後の木質系材料をこの範囲まで加熱しながら加圧することによって、木質系材料を可塑化・流動化させるとともに形状を付与することができる。たとえば、木質系材料として一般的なプレーナ屑（厚さ０．５ｍｍ以下で２ｃｍ×２ｃｍ以下程度の細片）を使用した場合、水蒸気処理した後の木質系材料を１９０℃程度まで加熱することによって、可塑化・流動化させることが可能である。また、同様の木質系材料を用いた場合であって、水蒸気処理温度が約２１０℃、処理時間が５分未満の場合には、約１６０℃の加熱温度で可塑化・流動化させることができる。なお、木質系材料の流動化開始温度は、細管式レオメータによる押出し試験等によって確認することができる。 The temperature condition for heating and pressurizing the wood-based material is preferably 110 ° C. or higher and 230 ° C. or lower, more preferably about 150 ° C. or higher and 180 ° C. or lower. The pressurizing condition is preferably 10 MPa or more and 80 MPa or less, more preferably 25 MPa or more and 60 MPa or less. That is, by pressing the wood-based material after the steam treatment while heating to this range, the wood-based material can be plasticized / fluidized and given a shape. For example, when general planer scraps (thickness of about 2 cm × 2 cm or less with a thickness of 0.5 mm or less) are used as a wood-based material, the wood-based material after steaming is heated to about 190 ° C. It can be plasticized and fluidized. Further, when the same woody material is used and the water vapor treatment temperature is about 210 ° C. and the treatment time is less than 5 minutes, it can be plasticized and fluidized at a heating temperature of about 160 ° C. . The fluidization start temperature of the wood-based material can be confirmed by an extrusion test using a thin tube rheometer.
可塑化・流動化させた木質系材料は、押出し成形機や射出成形機によって成形することができる。あるいは、可塑化・流動化させた木質系材料を金型に流し込んで、この金型によって所望の形状に成形することが可能である。
本発明によれば、いろいろな形状の成形品を作製することができる。例えば、木質系材料からなる成形体によって、カップ、皿などの日用品を作ることが可能である。また、ボードやパネルなどの建築用品を作ることが可能である。さらに、耐摩耗性や耐衝撃性など、ある程度の機械的強度が要求される部品を作ることも可能である。例えば、自動車部品、家電器機用の部品、ＯＡ機器用など、各種製品の部品を作ることが可能である。歯車やカムなどの機械要素を作ることも可能である。本発明によれば、木質系材料の中に難燃剤が添加されているので、難燃性の高い製品を製造することが可能である。
The plasticized and fluidized wood-based material can be molded by an extrusion molding machine or an injection molding machine. Alternatively, the plasticized / fluidized wood-based material can be poured into a mold and formed into a desired shape by the mold.
According to the present invention, molded products having various shapes can be produced. For example, daily commodities such as cups and dishes can be made from a molded body made of a wood-based material. It is also possible to make building supplies such as boards and panels. Furthermore, it is also possible to make parts that require a certain degree of mechanical strength such as wear resistance and impact resistance. For example, it is possible to make parts of various products such as automobile parts, parts for home appliances, and for OA equipment. It is also possible to make mechanical elements such as gears and cams. According to the present invention, since a flame retardant is added to the wood-based material, it is possible to manufacture a product having high flame retardancy.
本発明によれば、従来は金属やエンジニアリングプラスチック等によって形成されていた部品を、木質系材料からなる成形体によって代替させることができる。したがって、従来は廃棄処分されていた廃材や間伐材などの有効利用を促進することが可能であるとともに、木質系材料は土壌中で生分解するので、焼却処分が不要となり、ＣＯ２排出量削減の効果も期待できる。また、本発明に係る木質系材料からなる成形体は、バインダとして合成樹脂を添加する必要がないので、燃焼させたときに有害物質を発生することがほとんどない。 According to the present invention, parts conventionally formed of metal, engineering plastics, or the like can be replaced by a molded body made of a wood-based material. Therefore, it is possible to promote the effective use of waste materials and thinned wood that have been disposed of in the past, and wood-based materials are biodegraded in the soil, eliminating the need for incineration and reducing CO 2 emissions. Can also be expected. In addition, the molded body made of the wood-based material according to the present invention does not need to add a synthetic resin as a binder, and therefore hardly generates harmful substances when burned.
以下、本発明のさらに具体的な実施例について説明する。
実施例１では、成形体の原料となる木質系材料として、ブナの木粉を準備した。このブナの木粉を２００℃にて２０分間水蒸気処理を行った後に、この木質系材料に難燃剤を添加した。難燃剤は、水に溶解させて水溶液とした後に、木質系材料に対して２０ｗｔ％の割合で添加した。水蒸気処理の後、木質系材料を成形型の内部に充填し、１８０℃、３０ＭＰａの条件で、１０分間、加熱加圧を行った、これにより、厚さ約４ｍｍの成形体を得た。
Hereinafter, more specific examples of the present invention will be described.
In Example 1, beech wood flour was prepared as a wood-based material used as a raw material for a molded body. The beech wood flour was steamed at 200 ° C. for 20 minutes, and then a flame retardant was added to the wood-based material. The flame retardant was dissolved in water to form an aqueous solution, and then added at a rate of 20 wt% with respect to the wood-based material. After the steam treatment, the wood-based material was filled in the mold, and heated and pressurized for 10 minutes under the conditions of 180 ° C. and 30 MPa, thereby obtaining a molded body having a thickness of about 4 mm.
得られた成形体について、コーンカロリーメーターを用いて発熱性試験を行い、総発熱量、最大発熱速度、サンプル残存量、着火時間を測定した。なお、発熱性試験は、ＩＳＯ−５６６０「コーンカロリーメーター法」に従って行った。また、比較例として、難燃剤を添加していない木質系材料を加熱加圧することによって得られた成形体について、同様の発熱性試験を行った。これらの試験結果を、以下の［表１］に示す。 About the obtained molded object, the exothermic test was done using the cone calorimeter, and the total calorific value, the maximum exothermic rate, the sample residual amount, and the ignition time were measured. The exothermic test was performed according to ISO-5660 “Cone Calorimeter Method”. Moreover, the same exothermic test was done about the molded object obtained by heat-pressing the wood type material which has not added the flame retardant as a comparative example. The test results are shown in [Table 1] below.
表１に示す結果を見ればわかるように、木質系材料に対して難燃剤を添加することによって、成形体の難燃性が著しく高められることが判明した。具体的には、サンプルＮＯ．２〜６の試験結果において、各時間における総発熱量及び最大発熱速度が大幅に減少しており、また、着火時間も大幅に延びており、難燃剤を添加していないサンプルＮＯ．１の結果と比較すると、高い難燃効果が得られていることが判明した。また、各試験結果を難燃効果の点で比較すると、木質系材料に添加する難燃剤としては、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、臭化アンモニウムが好ましいことが判明した。 As can be seen from the results shown in Table 1, it was found that the flame retardancy of the molded article can be remarkably enhanced by adding a flame retardant to the wood-based material. Specifically, Sample No. In the test results of Nos. 2 to 6, the total calorific value and the maximum heat generation rate at each time are significantly reduced, and the ignition time is also greatly increased. Compared with the result of 1, it was found that a high flame retardant effect was obtained. Moreover, when each test result was compared with the point of the flame-retardant effect, it became clear that the flame retardant added to a woody material was preferable to ammonium dihydrogen phosphate, diammonium hydrogen phosphate, and ammonium bromide.
実施例２では、成形体の原料となる木質系材料として、ブナの木粉を準備した。このブナの木粉を２００℃にて２０分間水蒸気処理を行った後に、この木質系材料に対してリン酸二水素アンモニウム水溶液、あるいは、臭化アンモニウム水溶液を添加して混合した。これにより、難燃剤が５ｗｔ％、１５ｗｔ％、２５ｗｔ％含まれる木質系材料を調製した。この木質系材料を乾燥機にて乾燥させた後に、成形用容器内に充填し、１８０℃、３０ＭＰａの条件で、１０分間、加熱加圧を行った。これにより、厚さ約３ｍｍの成形体を得た。得られた成形体について、ＵＬ−９４（プラスチック材料の燃焼性の規格）による燃焼試験を行った。試験結果を以下の［表２］に示す。 In Example 2, beech wood flour was prepared as a wood-based material used as a raw material for a molded body. The beech wood flour was subjected to a steam treatment at 200 ° C. for 20 minutes, and then an aqueous solution of ammonium dihydrogen phosphate or an aqueous solution of ammonium bromide was added to and mixed with the woody material. As a result, a wood-based material containing 5 wt%, 15 wt%, and 25 wt% of the flame retardant was prepared. After drying this woody material with a dryer, it was filled in a molding container and heated and pressurized for 10 minutes under the conditions of 180 ° C. and 30 MPa. As a result, a molded body having a thickness of about 3 mm was obtained. The obtained molded body was subjected to a combustion test according to UL-94 (a standard for combustibility of plastic materials). The test results are shown in [Table 2] below.
表２に示す結果を見ればわかるように、本発明によって得られた木質系材料からなる成形体は、プラスチック材料の燃焼性の規格を満たしていることが判明した。つまり、本発明によって得られた木質系材料からなる成形体は、プラスチック製品の代替品として利用した場合であっても、その製品の難燃性の規格を満たすことが可能であることが実証された。 As can be seen from the results shown in Table 2, it has been found that the molded body made of the wood-based material obtained by the present invention satisfies the standard of combustibility of the plastic material. That is, it has been proved that the molded body made of a wood-based material obtained by the present invention can satisfy the flame retardancy standard of the product even when used as a substitute for a plastic product. It was.
実施例３では、成形体の原料となる木質系材料として、ブナの木粉を準備した。このブナの木粉を２００℃にて２０分間水蒸気処理を行った後に、この木質系材料に対して５ｗｔ％の割合で難燃剤を添加した。難燃剤は、リン酸二水素アンモニウムと臭化アンモニウムの２種類を使用した。水蒸気処理の後、木質系材料を成形型の内部に充填し、１８０℃、３０ＭＰａの条件で、１０分間、加熱加圧を行った、これにより、厚さ約４ｍｍの成形体を得た。 In Example 3, beech wood flour was prepared as a wood-based material used as a raw material for a molded body. The beech wood flour was steamed at 200 ° C. for 20 minutes, and then a flame retardant was added at a rate of 5 wt% with respect to the woody material. Two types of flame retardants were used: ammonium dihydrogen phosphate and ammonium bromide. After the steam treatment, the wood-based material was filled in the mold, and heated and pressurized for 10 minutes under the conditions of 180 ° C. and 30 MPa, thereby obtaining a molded body having a thickness of about 4 mm.
実施例３では、ＮＯ．１〜ＮＯ．５までの５種類の実験を行った。
サンプルＮＯ．１では、木質系材料に難燃剤を添加しないで加熱加圧を行った（対照区）。サンプルＮＯ．２では、リン酸二水素アンモニウムを水に溶解させて水溶液とした後に添加した。サンプルＮＯ．３では、リン酸二水素アンモニウムの粉末をそのまま添加した。サンプルＮＯ．４では、臭化アンモニウムを水に溶解させて水溶液とした後に添加した。サンプルＮＯ．５では、臭化アンモニウムの粉末をそのまま添加した。
In Example 3, NO. 1-NO. Five types of experiments up to 5 were conducted.
Sample No. In No. 1, heating and pressurization were performed without adding a flame retardant to the wooden material (control group). Sample No. In No. 2, ammonium dihydrogen phosphate was dissolved in water to make an aqueous solution and then added. Sample No. In No. 3, the powder of ammonium dihydrogen phosphate was added as it was. Sample No. In No. 4, ammonium bromide was dissolved in water to make an aqueous solution and then added. Sample No. In No. 5, ammonium bromide powder was added as it was.
ＮＯ．1〜ＮＯ．５の実験により得られた成形体について、コーンカロリーメーターを用いて発熱性試験を行い、総発熱量、最大発熱速度、サンプル残存量、着火時間を測定した。なお、発熱性試験は、ＩＳＯ−５６６０「コーンカロリーメーター法」に従って行った。これらの試験結果を、以下の［表３］に示す。 NO. 1-NO. About the molded object obtained by experiment of 5, the exothermic test was done using the cone calorimeter, and the total calorific value, the maximum heat release rate, the sample residual amount, and the ignition time were measured. The exothermic test was performed according to ISO-5660 “Cone Calorimeter Method”. The test results are shown in [Table 3] below.
表３に示す結果を見ればわかるように、難燃剤を粉末の状態で添加するよりも、水溶液の状態で添加した場合の方が、成形体の難燃性が著しく高まることが判明した。具体的には、サンプルＮＯ．２，４の試験結果において、各時間における総発熱量及び最大発熱速度が大幅に減少しており、また、着火時間も大幅に延びており、難燃剤を粉末の状態で添加したサンプルＮＯ．３，５の結果と比較すると、高い難燃効果が得られていることが判明した。特に、難燃剤として臭化アンモニウムを使用した場合には、リン酸二水素アンモニウムを使用した場合よりも、成形体の難燃効果が飛躍的に高まることが判明した。 As can be seen from the results shown in Table 3, it has been found that the flame retardancy of the molded product is remarkably increased when the flame retardant is added in the form of an aqueous solution rather than in the form of a powder. Specifically, Sample No. In the test results of Nos. 2 and 4, the total calorific value and the maximum heat generation rate at each time are significantly reduced, and the ignition time is also greatly increased. Compared with the results of 3 and 5, it was found that a high flame retardant effect was obtained. In particular, it has been found that when ammonium bromide is used as a flame retardant, the flame retardant effect of the molded article is dramatically increased as compared with the case where ammonium dihydrogen phosphate is used.
Claims (9)
前記木質系材料を加熱しながら加圧する前に、前記木質系材料に対して難燃剤を添加することを特徴とする、成形体の製造方法。 A method for producing a molded article formed by bringing a wooden material into contact with water vapor and then applying pressure while heating the wooden material,
A method for producing a molded body, comprising adding a flame retardant to the wood material before pressurizing the wood material while heating.
前記木質系材料に対して難燃剤が添加されている、成形体。 A molded article formed by contacting a wooden material with water vapor and then pressing the wooden material while heating,
A molded body in which a flame retardant is added to the wood-based material.
The molded body according to any one of claims 6 to 8, wherein a flame retardant is added at a ratio of 1 wt% to 30 wt% with respect to the wood-based material.
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008146370A1 (en) | 2007-05-30 | 2008-12-04 | Fujitsu Limited | Compression-molded articles of vegetable material and process for production of the articles |
| JP2008296395A (en) * | 2007-05-29 | 2008-12-11 | Nerc Co Ltd | Biodegradable heat insulating material, its molding, methods for manufacturing them, and vegetable growing material and fertilizer material using the methods |
| JP2009066790A (en) * | 2007-09-11 | 2009-04-02 | Eidai Co Ltd | Wood board |
| JP2009090669A (en) * | 2007-10-09 | 2009-04-30 | Homatherm Ag | Woody fiber heat insulator and its manufacturing method |
| JP2009107165A (en) * | 2007-10-29 | 2009-05-21 | Eidai Co Ltd | Manufacturing method of fire retardant particle board |
| JP2010524473A (en) * | 2007-04-19 | 2010-07-22 | マスコマ コーポレイション | Combined thermochemical pretreatment and refining of lignocellulose biomass |
| JP2012061868A (en) * | 2012-01-05 | 2012-03-29 | Fujitsu Ltd | Method for producing compression-molded article |
| CN102642229A (en) * | 2007-05-30 | 2012-08-22 | 富士通株式会社 | Manufacturing method of compression molding product using plant materials |
| CN102785280A (en) * | 2012-07-06 | 2012-11-21 | 李信 | Production method of special-shaped tri-proof wooden products |
| JP2018167493A (en) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | 兼松サステック株式会社 | Manufacturing method of woody material having flame retardancy |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60206604A (en) * | 1984-03-30 | 1985-10-18 | Ota Shoji | Conversion of lignocellulose material into recomposed compound |
| JPH09183106A (en) * | 1995-12-30 | 1997-07-15 | Takehara Kogyo Kk | Fire retardative wooden fiber board and its manufacture |
| JPH09314521A (en) * | 1996-05-31 | 1997-12-09 | Ebina Ringyo Kk | Fire-resisting, heat-insulating woody fiber material |
| JP2001001318A (en) * | 1999-06-24 | 2001-01-09 | Yoji Kikata | Method for manufacturing lignocellulose molding from lignocellulose material |
| JP2002256107A (en) * | 2001-03-05 | 2002-09-11 | Ykk Corp | Composite resin molded form containing flame retardant cellulose powder and its manufacturing method |
| JP2003165844A (en) * | 2001-09-14 | 2003-06-10 | Aichi Prefecture | Lignocellulose-containing material and its utilization |
| JP2004261967A (en) * | 2003-01-31 | 2004-09-24 | Japan Science & Technology Agency | Lignocellulose type rotary drive body |
| JP2005047140A (en) * | 2003-07-28 | 2005-02-24 | Ookuma:Kk | Flame-retardant woody fiberboard and its manufacturing method |
-
2005
- 2005-06-30 JP JP2005191696A patent/JP2007008000A/en active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60206604A (en) * | 1984-03-30 | 1985-10-18 | Ota Shoji | Conversion of lignocellulose material into recomposed compound |
| JPH09183106A (en) * | 1995-12-30 | 1997-07-15 | Takehara Kogyo Kk | Fire retardative wooden fiber board and its manufacture |
| JPH09314521A (en) * | 1996-05-31 | 1997-12-09 | Ebina Ringyo Kk | Fire-resisting, heat-insulating woody fiber material |
| JP2001001318A (en) * | 1999-06-24 | 2001-01-09 | Yoji Kikata | Method for manufacturing lignocellulose molding from lignocellulose material |
| JP2002256107A (en) * | 2001-03-05 | 2002-09-11 | Ykk Corp | Composite resin molded form containing flame retardant cellulose powder and its manufacturing method |
| JP2003165844A (en) * | 2001-09-14 | 2003-06-10 | Aichi Prefecture | Lignocellulose-containing material and its utilization |
| JP2004261967A (en) * | 2003-01-31 | 2004-09-24 | Japan Science & Technology Agency | Lignocellulose type rotary drive body |
| JP2005047140A (en) * | 2003-07-28 | 2005-02-24 | Ookuma:Kk | Flame-retardant woody fiberboard and its manufacturing method |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010524473A (en) * | 2007-04-19 | 2010-07-22 | マスコマ コーポレイション | Combined thermochemical pretreatment and refining of lignocellulose biomass |
| JP2008296395A (en) * | 2007-05-29 | 2008-12-11 | Nerc Co Ltd | Biodegradable heat insulating material, its molding, methods for manufacturing them, and vegetable growing material and fertilizer material using the methods |
| EP2450168A1 (en) * | 2007-05-30 | 2012-05-09 | Fujitsu Limited | Method for manufacturing compression-molded products using plant material |
| WO2008146370A1 (en) | 2007-05-30 | 2008-12-04 | Fujitsu Limited | Compression-molded articles of vegetable material and process for production of the articles |
| US8262960B2 (en) | 2007-05-30 | 2012-09-11 | Fujitsu Limited | Compression-molded product using plant material and method for manufacturing the same |
| EP2153957A1 (en) * | 2007-05-30 | 2010-02-17 | Fujitsu Limited | Compression-molded articles of vegetable material and process for production of the articles |
| JPWO2008146370A1 (en) * | 2007-05-30 | 2010-08-12 | 富士通株式会社 | Compression molded product using plant material and method for producing the same |
| EP2153957A4 (en) * | 2007-05-30 | 2011-06-22 | Fujitsu Ltd | Compression-molded articles of vegetable material and process for production of the articles |
| CN102642229A (en) * | 2007-05-30 | 2012-08-22 | 富士通株式会社 | Manufacturing method of compression molding product using plant materials |
| JP2009066790A (en) * | 2007-09-11 | 2009-04-02 | Eidai Co Ltd | Wood board |
| JP2009090669A (en) * | 2007-10-09 | 2009-04-30 | Homatherm Ag | Woody fiber heat insulator and its manufacturing method |
| JP2009107165A (en) * | 2007-10-29 | 2009-05-21 | Eidai Co Ltd | Manufacturing method of fire retardant particle board |
| JP2012061868A (en) * | 2012-01-05 | 2012-03-29 | Fujitsu Ltd | Method for producing compression-molded article |
| CN102785280A (en) * | 2012-07-06 | 2012-11-21 | 李信 | Production method of special-shaped tri-proof wooden products |
| JP2018167493A (en) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | 兼松サステック株式会社 | Manufacturing method of woody material having flame retardancy |
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