JP2007210224A - 繊維系ボード - Google Patents
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Abstract
【課題】
植物由来原料を用いることにより環境への負荷を低減できるとともに、建材用断熱材として断熱性及び強度に優れた繊維系ボードを提供する。
【解決手段】
本発明の繊維系ボートは、平均繊維長が5〜100mmの範囲内の天然繊維に、バインダとしてポリ乳酸系樹脂が混在し、かつ、その見かけ密度が0.1〜0.5g/cm3の範囲内にあるものである。
【選択図】なし
Description
本発明は、植物由来原料を用いることにより大気中のCO2濃度増加の抑制、石油可採年数延長などの環境に優しいメリットを有するとともに、住居、高層ビル、保温倉庫などの建材用断熱材として用いられる断熱性及び強度に優れた繊維系ボードに関するものである。
従来から、建築、産業資材などに使用される断熱材としては、鉱物由来材料であるアスベスト、ガラス繊維から成るグラスウールなどの無機繊維や、スチロール樹脂を原料とした発泡プラスチック等が多く用いられてきた。また近年では、植物系廃棄物と石油系のバインダを熱圧縮することで得られる繊維ボード、いわゆるインシュレーションボードなども断熱材として提案されている。
本発明の目的は、かかる従来技術の欠点に鑑み、植物由来原料を用いることにより環境への負荷を低減でき、尚且つ建材用断熱材として断熱性及び強度に優れた繊維系ボードを提供することにある。
本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用する。
(1)平均繊維長が5〜100mmの範囲内の天然繊維に、バインダとしてポリ乳酸系樹脂が混在し、かつ見かけ密度が0.1〜0.5g/cm3の範囲内である繊維系ボード。
(2)JIS A 5905(2003)に基づいて測定された曲げ強さが50〜2500N/cm2の範囲内である前記(1)に記載の繊維系ボード。
(3)天然繊維がセルロース系繊維である(1)又は(2)に記載の繊維系ボード。
(4)JIS A 1420(1999)に基づいて測定される熱貫流抵抗が0.050m2・K/W以上である(1)〜(3)のいずれかに記載の繊維系ボード。
(5)前記熱貫流抵抗が0.100m2・K/W以上である(1)〜(4)のいずれかに記載の繊維系ボード。
(6)内部に内径が0.01〜0.5mmの範囲の孔を有する多孔質構造である(1)〜(5)のいずれかに記載の繊維系ボード。
(7)(1)〜(6)のいずれかに記載の繊維系ボードを用いた断熱材。
(8)(7)に記載の断熱材を建材用に用いた断熱材。
本発明の繊維系ボードによれば、植物由来原料を用いることにより環境への負荷を低減できるとともに、繊維系ボードのケナフ繊維の平均繊維長を5〜100mmの範囲内とし、見かけ密度を0.1〜0.5g/cm3の範囲内にすることで、ボード内に多くの空隙を有する多孔質構造となるので、建材用断熱材として断熱性及び強度に優れた繊維系ボードを提供できる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
以下、本発明の繊維系ボードを実施例よって更に詳細に説明するが、これらは本発明を限定するものではない。
(1)見かけ密度
JIS A 5905:2003 6.3に準じて測定した。
繊維系ボードを温度20℃、湿度65%RHの標準状態にて24hr放置後、10cm×10cmの試験片を3枚切り出した。
1枚の試験片について、上記規定中図5に示す測定箇所の幅、長さ及び厚さを測定し、それぞれについての平均値を求め試験片の幅、長さ及び厚さとし、体積(v)を求めた。次に、質量(m)を測定し、次式によって算出した。厚さは0.05mm、幅及び長さは0.1mm、質量は0.1gの精度まで測定し、密度は0.01g/cm3単位まで算出した。
1枚の試験片ごとに密度を求めた上で、3枚の試験片の平均値を求めた。
密度(g/cm3)=m/v
ここに、m:質量(g)
v:体積(cm3)。
JIS A 5905:2003 6.6に準じて測定した。繊維系ボードから、縦方向および横方向のそれぞれについて、幅50mm、長さ150mmの試験片を3枚ずつ採取した。上記規定に準じた曲げ強さ試験装置に、スパン(L)100mmとして試験片を設置し、スパンの中間位置にて試験片の表面から平均変形速度50mm/分の荷重を加え、その最大荷重(P)を測定し、次式によって曲げ強さを求め、6枚の平均値を算出した。
曲げ強さ(MPa)=3PL/2bt2
ここに、P:最大荷重(N)
L:スパン(mm)
b:試験片の幅(mm)
t:試験片の厚さ(mm)。
JIS A 1420:1999に準じて、校正熱箱法の原理により測定した。
繊維系ボードから幅0.310m、長さ0.480mの試験片を採取した。
恒温室を温度20℃、湿度65%RHに調整し、恒温室内に上記規定中図2に示されるような2つの恒温槽A、Bを有する試験装置(アメフレック(株)製)を設置した。
試験片を、枠内幅0.297m、枠内長さ0.457mの枠に収めて前記試験装置内に設置し、2つの恒温槽間を遮断した。
前記2つの恒温槽A、Bの内、一方の恒温槽Aを温度20℃、湿度65%RHに調整し、もう一方の恒温槽Bを温度−10℃に調整し、温度が安定した後に、恒温槽Aの温度を20℃に保つのに必要な電力量(Wh)を10分間((1/6)h)、3回測定した。この電力量を測定時間((1/6)h)で除したものの3回の平均値をとって試験体通過熱量Q(W)とし、熱貫流抵抗を下式により求めた。
熱貫流抵抗(m2・K/W)=(T1−T2)×S/Q
ここに、T1:恒温槽Aの温度(℃)
T2:恒温槽Bの温度(℃)
S:試験体電熱面積(m2)(=枠内幅×枠内長さ)
Q:試験体通過熱量(W) 。
まず、ポリ乳酸樹脂を溶融紡糸方法で繊維化し、捲縮付与後、ロータリーカッターにより切削して繊度が6.6デシテックスで、平均繊維長が51mmのポリ乳酸短繊維を得た。
実施例1の不織布を用い、この不織布を32枚積層し、目付が3184g/m2の積層体を得た。この積層体を実施例1と同一の方法、条件にて加圧成形し、目付が3131g/m2で、厚さが10.1mmで、見かけ密度が0.31g/cm3の繊維系ボードを得た。このようにして、得られた繊維系ボードに対し、前述の測定方法で測定し、その測定値を表1に示した。この繊維系ボードも、曲げ強さと断熱性に優れたものであった。
実施例1の不織布を用い、この不織布を45枚積層し、目付が4762g/m2の積層体を得た。この積層体を実施例1と同一の方法、条件にて加圧成形し、目付が4635g/m2で、厚さが10.3mmで、見かけ密度が0.45g/cm3の繊維系ボードを得た。このようにして、得られた繊維系ボードに対し、前述の測定方法で測定し、その測定値を表1に示した。この繊維系ボードも、曲げ強さと断熱性に優れたものであった。
実施例1の不織布を用い、この不織布を7枚積層し、目付が658g/m2の積層体を得た。
実施例1の不織布を用い、この不織布を59枚積層し、目付が6122g/m2の積層体を得た。この積層体を実施例1と同一の方法、条件にて加圧成形し、目付が6032g/m2で、厚さが10.4mmで、見かけ密度が0.58g/cm3の繊維系ボードを得た。このようにして、得られた繊維系ボードに対し、同様に測定し、その測定値を表1に示した。この繊維系ボードは曲げ強さに優れていたが、熱貫流抵抗が0.04m2・K/Wしかなく、断熱性に劣るものであった。
繊維長75mmのケナフ靭皮繊維を、5mm径のスクリーンを有する粉砕機に投入し、平均繊維長3mmのケナフ靭皮繊維を得た。一方、ポリ乳酸樹脂を実施例1と同様の方法で繊維化し、捲縮付与後カットして繊度が6.6デシテックス、長さが5mmのポリ乳酸短繊維を得た。得られたケナフ靭皮繊維とポリ乳酸短繊維とをそれぞれ70:30の重量比でハンマーミルに投入し、混合して前記原料の混合物を得た。この混合物をベルトコンベアの上にフォーミングし、2枚の鉄板の間に10mmのスペーサーと共に挟み、200℃加熱下のプレス機で圧力2.4MPa、10分間加熱加圧成型を行った。
本発明の繊維系ボードは建材用途、例えば住居、高層ビル、保温倉庫などの断熱材として好適に用いられる。特に、建材の内装材に用いた際にその機能を十分に発揮する。
Claims (8)
- 平均繊維長が5〜100mmの範囲内の天然繊維に、バインダとしてポリ乳酸系樹脂が混在し、かつ見かけ密度が0.1〜0.5g/cm3の範囲内である繊維系ボード。
- JIS A 5905(2003)に基づいて測定された曲げ強さが50〜2500N/cm2の範囲内である請求項1に記載の繊維系ボード。
- 天然繊維がセルロース系繊維である請求項1又は2に記載の繊維系ボード。
- JIS A 1420(1999)に基づいて測定される熱貫流抵抗が0.050m2・K/W以上である請求項1〜3のいずれかに記載の繊維系ボード。
- 前記熱貫流抵抗が0.100m2・K/W以上である請求項1〜4のいずれかに記載の繊維系ボード。
- 内部に内径が0.01〜0.5mmの範囲の孔を有する多孔質構造である請求項1〜5のいずれかに記載の繊維系ボード。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の繊維系ボードを用いた断熱材。
- 請求項7に記載の断熱材を建材用に用いた断熱材。
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JP2006033408A JP2007210224A (ja) | 2006-02-10 | 2006-02-10 | 繊維系ボード |
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-
2006
- 2006-02-10 JP JP2006033408A patent/JP2007210224A/ja active Pending
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