JP2008037081A - Manufacturing method of biomass foamed water vessel and its using method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、植物繊維入りリグノセルロース溶液とイソシアネート溶液とを金型内で反応させた木質の繊維入り発泡ボードを、植物繊維布で全面に被覆するものである。さらにその上から植物性の樹脂のコーティング仕上げによって完成した水上用の乗り物に関するものである。 In the present invention, a wood fiber-containing foam board obtained by reacting a lignocellulose solution containing a plant fiber and an isocyanate solution in a mold is covered with a plant fiber cloth over the entire surface. Further, the present invention relates to a water vehicle completed from above by a coating finish of a vegetable resin.
現在、発泡ウレタンボードや発泡スチロールをガラス繊維で覆い、不飽和ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂等でコーティングしたサーフボードが大勢を占めているが、この工程までには大型装置や機械設備を必要とするためコストアップとなり、また多くの化学樹脂を用いるため発生ガスが充満し作業効率が低下させることも考えられる。さらに場合によっては健康面に悪影響及ぼす危険性があると思われる。 Currently, the majority of surfboards cover polyurethane foam boards and polystyrene foam with glass fiber and are coated with unsaturated polyester resin, epoxy resin, etc., but this process requires large equipment and mechanical equipment, which increases costs. Moreover, since many chemical resins are used, it is conceivable that the generated gas is filled and the working efficiency is lowered. In some cases, there is a risk of adverse health effects.
しかしながら、上述のサーフボードの場合、これらを海上で波乗りする際に、波の抵抗にバランスを取ってすばやく対応するためには、曲げ強度不足が問題とされている。また水面に浮く発泡ボードは軽い代わりに軟らかいために、破損や損傷し易などの欠点がでる。今後このようなボードが増加すれば、破損した部分が分解されないで漂いその周辺の自然を脅かす環境問題となってくる。 However, in the case of the above-mentioned surfboards, in order to quickly cope with the wave resistance by balancing the waves at sea, insufficient bending strength is a problem. In addition, the foam board floating on the surface of the water is soft instead of light, and thus has disadvantages such as breakage and easy damage. If the number of such boards increases in the future, the damaged parts will drift without being disassembled and become an environmental problem that threatens the surrounding nature.
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであって第1〜3の発明は、二種類の溶液を混合するだけで発泡する方法を活用して、四角形立方体の金型と三角形立方体の金型との合成金型よって簡単に発泡体ボードの製造ができるため、大規模な機械や設備は不要である。また発泡体の製造は短時間で品質の良いものを生産することを目的としたものである。The present invention has been made in view of such circumstances, and the first to third inventions utilize a method of foaming just by mixing two kinds of solutions, and a rectangular cubic mold and a triangular cubic mold. Since the foam board can be easily manufactured by the synthetic mold with the mold, a large-scale machine or equipment is unnecessary. The production of the foam is intended to produce a product of good quality in a short time.
そして第4の発明では、植物繊維入り発泡体を、さらに波乗り用ボードに整形を施し、ボード状に仕立てる際に発生ゴミを削減し、製造の際に発生する有害ガスを抑えながら、化学繊維や危険物質は使用せずに製造加工することを目的とする。 In the fourth invention, the plant fiber foam is further shaped to the board for surfing, reducing waste generated when making it into a board shape, while suppressing harmful gases generated during production, The purpose is to manufacture and process hazardous materials without using them.
第5の発明は、発泡ボードが荒波抵抗に耐えられるための曲げ強度と柔軟性をアップして、使用者がボディバランスをとりつつ、安全に且つスピードを落すことなく正確な動きを伝達できるボードを提供することを目的とする。 The fifth invention is a board that can increase the bending strength and flexibility for a foam board to withstand rough wave resistance, and allow the user to transmit accurate movements safely and without reducing the speed while balancing the body. The purpose is to provide.
第1の発明によるバイオマス発泡体はリグノセルロースの中に植物繊維を均一に混ぜ込でイソシアネート溶液で反応させた繊維入り発泡体は、発泡する際に発生する炭酸ガスを分散吸収することを特徴とする。 The biomass foam according to the first aspect of the invention is characterized in that the fiber-containing foam obtained by uniformly mixing plant fibers in lignocellulose and reacting with an isocyanate solution disperses and absorbs carbon dioxide gas generated when foaming. To do.
かかる二液を反応させた発泡体ボードを製造するに当たり、鉄やアルミ製の金型を使用してその表面に剥離目的のテフロン加工をし、加えて多孔質厚層紙を帳設することによって発泡の際に発生する炭酸ガスを吸収し外に放出することの技術を提供するものである。 In producing the foam board reacted with the two liquids, by using a metal mold made of iron or aluminum, the surface is subjected to Teflon processing for the purpose of peeling, and in addition, a porous thick paper is placed. The present invention provides a technique for absorbing and releasing carbon dioxide gas generated during foaming.
この際、第2の発明のように金型の枠を使用して二液を流し込んで発泡体を造るが、その場合いろいろな種類のタイプの金型の組み合わせをすることで、自由な形状の発泡体が形成される。 At this time, as in the second invention, a foam is made by pouring two liquids using a mold frame. In that case, by combining various types of molds, a free shape can be obtained. A foam is formed.
この発泡体ボードは開口部のある蓋つきの四角形立方体金型と三角形立方体金型を組み合わせた合成金型によって、整形前の植物繊維入りボード(ブランクス)を容易に製造することができる。 This foam board can easily produce a board (blanks) containing plant fibers before shaping by a synthetic mold combining a square cubic mold with a lid with an opening and a triangular cubic mold.
さらに、この金型枠は二重構造になっており外部構造は開口部と蓋部があり、それと内部構造の三角形立方金型との合成でサーフボード用の合成金型の形成ができることから、発泡体ボードをノコギリやカッターでカットしてブランクス用ボードに製造するといった従来の工程を省略することができる。 In addition, this mold frame has a double structure, and the external structure has an opening and a lid. By combining it with the triangular cube mold of the internal structure, a composite mold for surfboards can be formed. The conventional process of manufacturing a blank board by cutting the body board with a saw or a cutter can be omitted.
第5の発明によるサーフボードは、1〜4の発明による木質発泡体ボードの製法によって形成物(ブランクス)を造り、さらに規格のボードにするために加工整形する。そして最終の仕上げに裏面(ボトム)から表面(デッキ)に植物性薄い布を包み、その上から自然タイプの樹脂または植物性の樹脂で塗装する。 The surfboard according to the fifth aspect of the present invention forms a formed product (blanks) by the manufacturing method of the wood foam board according to the first to fourth aspects of the invention, and further processes and shapes it into a standard board. Then, for the final finish, wrap a thin vegetable cloth from the back (bottom) to the front (deck), and paint with a natural type resin or vegetable resin from above.
かかる構成のボードによれば、植物繊維入り発泡体は夏の太陽熱に対して断熱効果を発揮する。そのためにサーフボード内部は外気温度に影響されないで、且つ発泡体内部に分散している植物繊維は、ボード本体の強度をアップする特徴の他に、内部に熱がこもらない様に気泡間の膨張を押さえることでボードの変形や亀裂破損からの保護する働きがある。 According to the board of such a structure, the foam containing a vegetable fiber exhibits a heat insulation effect against summer solar heat. For this reason, the inside of the surfboard is not affected by the outside air temperature, and the plant fiber dispersed inside the foam expands between the bubbles so that heat is not trapped inside, in addition to the feature of increasing the strength of the board body. By holding down, it protects against deformation and cracking of the board.
また一方で上記の発泡体ボードは、冬季の外気温度に対して低温化に耐え、これによって変形し、強度が低下することがないことから、冬季の使用であってもその性能は失うことなく使用できる。 On the other hand, the above-mentioned foam board can withstand low temperatures with respect to the outside temperature in winter, and it will not be deformed and the strength will not decrease. Can be used.
このボードの強度を高めるために使用されている中心部に沿った木製板(ストリンガー)9は発泡ボードの製造工程中に中央部にセットして二液を流し込めば、木製板(ストリンガー)は発泡ボード中で接着が行われるので、従来の方法であると木製板の両側にボードを接着剤で接合する工程を省略することができる。 If the wooden board (stringer) 9 along the center used to increase the strength of this board is set in the center during the manufacturing process of the foam board and two liquids are poured, the wooden board (stringer) will be Since the bonding is performed in the foamed board, the conventional method can omit the step of bonding the board to both sides of the wooden board with an adhesive.
発泡の繊維入りサーフボードは他の発泡ウレタンボードや発泡スチロールと比較して、曲げ強度が2.5倍以上あり、更に発泡体内部には強靭な繊維が存在し分散しているため、それ以上の効果が得られる。そのため、他のボードと比較して波抵抗に優れ、スピードが失うことなく安定した波乗り動作が維持される。 Surfboards with foamed fibers have a bending strength of 2.5 times or more compared to other foamed urethane boards and polystyrene, and the tough fibers are present and dispersed inside the foam. Is obtained. Therefore, the wave resistance is excellent compared to other boards, and stable surfing operation is maintained without losing speed.
さらには、本発泡ボードは着色顔料をリグノセルロース液の中に入れると木質本来の色から趣向にあった色合のマイボードを取得できる。その場合、色彩が溶け出たりそれが有害となることはない。 Furthermore, this foam board can obtain MyBoard of the color that suits the taste from the original color of wood when the color pigment is put into lignocellulose liquid. In that case, the color will not melt or be harmful.
また上記木質発泡体には、二液混合前にリグノセルロース液の中に香料を、例えばハーブの香りを入れると3年間は香りが維持され、スポーツで疲れた体には癒しとして効果的がある。 In addition, the wood foam has a fragrance in the lignocellulosic liquid before mixing the two liquids. For example, the herb fragrance is maintained for 3 years. .
この発泡体で形成されたサーフボードは、スポーツ中に誤って大きな損傷が発生した場合に、応急措置として、予備用の二液を用意して置き、損傷部に塗布して接合すれば短時間で硬化し、元のボードに復帰することが可能となり、再び波乗りができることは大変便利でスポーツを安心して楽しむことが出来る。 Surfboards made of this foam can be used in a short time if two accidental liquids are prepared, applied to the damaged area, and joined as a first-aid measure if a major damage occurs accidentally during sports. It is possible to harden and return to the original board, and the ability to surf again is very convenient and you can enjoy sports with confidence.
以下本発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図1は発泡溶液の二液17を混合攪拌によって反応した発泡体の製造図であり、図2はサーフボード用金型18に組立てられる図で、図3,4、5は発泡ボードの製造工程を示すものである。さらにこの工程を活用して植物繊維入りボード8で水上の乗り物16を形成するものである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a manufacturing diagram of a foam obtained by reacting two
前記の二液は一度混合すると数分間で発泡ボード8に変化するが、更に金型18を加熱する温度を調節することによって、発泡し硬化する時間を短縮することも出来る。また金型に注入された液は3〜5分で発泡段階にはいるので、それまでに多孔質厚層紙4を張設しておき、発泡が進み内部にこもっていた炭酸ガスが自然に吸収され外部に放出される。もしもこの炭酸ガスが、発泡体中で内在するとその内部が膨張し亀裂を起こす原因となって不良品になるので、これを防止することが不可欠となる。 Once the two liquids are mixed, they change to the foam board 8 within a few minutes. However, by adjusting the temperature at which the mold 18 is heated, the time for foaming and curing can be shortened. Also, since the liquid injected into the mold enters the foaming stage in 3-5 minutes, the porous thick paper 4 is stretched until then, and the carbon dioxide gas that has been trapped inside is naturally Absorbed and released to the outside. If this carbon dioxide gas is contained in the foam, the inside of the foam expands and causes cracks, so that it is indispensable to prevent this.
さらに、金型を図3のように2個同時に発泡体ボードを製造する方法をとれば、作業性が進みコスト削減につながる。 Furthermore, if a method of manufacturing a foam board at the same time as shown in FIG. 3 as shown in FIG. 3, the workability is improved and the cost is reduced.
また、二液の攪拌は高圧による射出方式でもよいし、または攪拌機を使用しても良い。攪拌後の図3の金型に二液混合液17を注入して行う。なお予めリグノセルロースの液5に植物繊維7を任意の長さでもって分散するように混合しておくと、発泡硬化剤であるイソシアネート6との反応がよく、発泡結合がスムーズとなる。そして、発泡混合液17の中に分散した植物繊維7は内部に留まっている炭酸ガスを吸収する働きをすることから、発泡体内部の亀裂防止効果を発揮する。 Further, the stirring of the two liquids may be an injection system using high pressure, or a stirrer may be used. The two-
このとき、二液が反応して発泡してくると金型の内側は46〜48度に上昇しており、この発熱温度が成形硬化に影響することから、これを必要によって保温維持のために上記多孔質厚層紙4を使用してもよい。 At this time, when the two liquids react and foam, the inside of the mold rises to 46 to 48 degrees, and this exothermic temperature affects molding hardening. The porous thick paper 4 may be used.
上記金型の組み立て方について、四角形立方体の形状金型枠2の四角に三角形立方体の形状金型1をそれぞれに配置すれば、図2になりブランクス用ボードの金型18ができる。この金型を使用すれば、作業工程が省略されコストが削減される。 As for the method of assembling the above-mentioned molds, if the triangular cube-
なお、冬季の温度の低い時期に製造する場合は、金型のセンター部にカートリッチヒーター120V(RAMA社製)をいれてボルテージ設定を行う。その設定は40V〜50Vの範囲で行う。このボルテージの設定範囲による金型に伝わる温度は、35〜44度となり良質な発泡体が形成される。 In the case of manufacturing at a low temperature in winter, the voltage is set by putting a cart rich heater 120V (manufactured by RAMA) in the center of the mold. The setting is performed in the range of 40V to 50V. The temperature transmitted to the mold according to this voltage setting range is 35 to 44 degrees, and a high-quality foam is formed.
さらに、ボルテージの設定範囲の温度が高い場合は、金型の温度も上昇し発泡が加速されて発泡体の硬化が不均一となる。また逆に設定温度が低い場合は、発泡成形に時間を費やし硬化が遅くなるために保温性に優れた多孔質厚層紙4を使用することで解決される。 Further, when the temperature in the voltage setting range is high, the temperature of the mold also rises and the foaming is accelerated, so that the foam is not uniformly cured. On the other hand, when the set temperature is low, it takes time for foam molding and slows down the curing, so that it can be solved by using the porous thick paper 4 having excellent heat retention.
次に、上述した発泡体ボードを用いたサーフボードの実施例について説明する。図7はバイオマス発泡サーフボードを示し、このサーフボード16の発泡体の中に植物繊維7が分散して包含され、さらには、整形加工工程において、植物性の薄手の布14で裏面11から表面12にまで覆い包み、その上から最終の仕上げ用の植物性の樹脂15でコーティングが施される。 Next, an example of a surfboard using the above-described foam board will be described. FIG. 7 shows a biomass foam surfboard. The
そして、発泡体ボード8に含まれている植物繊維7は、気泡と気泡を強力に結合させ、例えば、波の衝撃に対しても破壊されないように結合力が働き維持される。 The
また、ボード8全体を包む植物繊維布14を被覆することは、ボードに当たる波の衝撃を柔軟性によって和らげて、かつコーティング面の剥離を防止するとともに、損傷し易いボードの保護をする役目をもっている。 Moreover, coating the
なお、発泡ボード8は波の衝撃に対して、曲げ強度は発泡スチロールや発泡ウレタンよりも約2.5倍の強度があり、そのため波の抵抗を受けながらもスムーズにボディバランスを維持しながら、安全にすばやく波をとらえ、且つ方向性を正確に伝達できる性能がある。 In addition, the foam board 8 is about 2.5 times stronger than polystyrene foam and urethane foam against the impact of waves, so it is safe while maintaining body balance smoothly while receiving wave resistance. Has the ability to catch waves quickly and accurately transmit directionality.
また、発泡ボードに含まれている植物繊維7は、ジュート、ヘンプ、ケナフ、コウゾウ、ミツマタ、フラックス、ラミー、サイザル麻からとられた繊維であっても良い。 Moreover, the
くわえて、バイオマス発泡ボード8の仕上げコーティング材を植物性の樹脂や改良うるし樹脂を使用しても良い。 In addition, as the finish coating material for the biomass foam board 8, a vegetable resin or an improved resin may be used.
バイオマス発泡ボード8は、使用しているうちに古くなって使用が不可能となった。場合に焼却したり、または土壌に埋設し自然に回帰させたりしても有害性はない。 The biomass foam board 8 became old during use and became impossible to use. It is not harmful if incinerated or if it is buried in the soil and returned naturally.
さらに、このバイオマス発泡サーフボード16の規格は、長尺、中尺、短尺のものが、自由に金型のサイズよって調整することができ、最終のサーフボード16断面のものが、1工程で出来ることが望ましい。 Furthermore, as for the standard of the
次に、この発泡ボード8を活用して、サーフボード16の他にウインドサーフィン、ボディボード、水上スキー、カイトサーフなど波に抵抗しながら水の上を滑るスポーツの面での使用や救命用胴衣、浮き輪などの一般にも活用できる。 Next, using this foam board 8, in addition to the
1 三角形立方体金型、 2 四角形立方体金型、 3 接合金具、 4 多孔質厚層紙、 5 リグノセルロース溶液、 6 イソシアネート溶液、 7 植物繊維、 8 植物繊維入り発泡ボード、 9 木製板(ストリンガー)、 10 整形前ボード(ブランクス)、 11 ボトム(裏面部)、 12 デッキ(表面部)、 13 アール部、 14 植物繊維布、 15 植物性の樹脂、 16 サーフボード、 17 発泡二液、 18 合成金型、 19 蓋部 20 攪拌羽根DESCRIPTION OF
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