JP2008038139A - 成形体及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】籾殻等の粒状物と、接着剤と水との混合液がゲル化あるいは気泡含有体化により自然流動が阻害されてなる軟体物、とを含む混合物を乾燥し硬化させてなる、吸音性、衝撃エネルギー吸収性に優れた自動車内装部材等に用いられる成形体であり、また、前記軟体物がポリビニルアルコールの水溶液がゲル化されたものである前記成形体である。前記混合液はさらに粒径500μm以下のシリカ粉末を含み得る。また、ポリビニルアルコールと、粒状物と、水との混合物を凍結、解凍、加熱・乾燥する成形体の製造方法である。
【選択図】 図2
Description
前記混合液は、ポリビニルアルコールの水溶液であり得、前記軟体物は該水溶液がゲル化されたものであり得る。
ポリビニルアルコールと、粒状物と、水との混合物を得る工程、
該混合物を凍結する凍結工程、
凍結された該混合物を解凍する工程、
解凍された該混合物を加熱・乾燥する工程
を含む成形体の製造方法であることにある。
該ポリビニルアルコールと、該粒状物と、該粒径500μm以下のシリカと水との混合物を得る工程、
該混合物を凍結する凍結工程、
凍結された該混合物を解凍する工程、
解凍された該混合物を加熱・乾燥する工程
を含む成形体の製造方法であることにある。
ポリビニルアルコールと、粒状物と、水との混合物を得る工程、
該混合物を10℃以下に冷却する冷却工程、
該混合物を加熱・乾燥する工程
を含む成形体の製造方法であることにある。
該ポリビニルアルコールと、該粒状物と、該粒径500μm以下のシリカと水との混合物を得る工程、
該混合物を10℃以下に冷却する冷却工程、
該混合物を加熱・乾燥する工程
を含む成形体の製造方法であることにある。
[実験例1]
図2、図3に本発明の成形体と各種木材(すぎ、桐、ラワン)との周波数別の吸音率の測定結果を示す。この測定に用いた成形体は以下により作製した。
籾殻の粉砕:回転刃方式の粉砕機で粉砕し分級した。
籾殻の配合:未粉砕のもの・・・1重量%
0.5〜1.5mm径に粉砕されたもの・・・50重量%
0.5mm未満の径に粉砕されたもの・・・49重量%、
ポリビニルアルコール水溶液濃度・・・濃度10重量%
ポリビニルアルコール水溶液と籾殻との配合比率・・・1:1(なお、本明細書においては、各種材料の比率はとくに断りのない限り重量比を表すものとする。)
凍結温度×時間・・・−20℃×10分
凍結時の加圧力・・・2kg/cm2
凍結・解凍のサイクル回数・・・3回
乾燥条件・・・2℃/minで昇温し80℃に達するまで乾燥
得られた成形体のかさ密度・・・1.1g/cm3
測定装置・・・マイクロホンインピーダンス測定装置(MS−1020型 Breuel & Kjaer 製)
・太管使用の場合(測定領域50〜1600Hz);試料の外径99mm、厚さ 成形体・・・10mm、木材・・・13mm
・細管使用の場合(測定領域500〜6500Hz);試料の外径29mm、厚さ 成形体・・・10mm、木材・・・13mm
図4に本発明の成形体の周波数別の吸音率の測定結果を示す。この測定に用いた成形体は以下により作製した。
成形体A
籾殻の粉砕:回転刃方式の粉砕機で粉砕し分級した。
籾殻の配合:0.5〜1.5mm径に粉砕されたもの・・・20重量部
粉砕し200メッシュの篩を通過させ分級したもの・・・15重量部
ポリビニルアルコール水溶液濃度・・・濃度10重量%
ポリビニルアルコールと籾殻との配合比率・・・1:3.5
成形体B
籾殻の粉砕:回転刃方式の粉砕機で粉砕し分級した。
籾殻の配合:0.5〜1.5mm径に粉砕されたもの・・・20重量部
粉砕し200メッシュの篩を通過させ分級したもの・・・30重量部
ポリビニルアルコール水溶液濃度・・・濃度10重量%
ポリビニルアルコールと籾殻との配合比率・・・1:5
凍結温度×時間(成形体A、Bとも)・・・−20℃×10分
凍結時の加圧力(成形体A、Bとも)・・・2kg/cm2
凍結・解凍のサイクル回数(成形体A、Bとも)・・・3回
乾燥条件(成形体A、Bとも)・・・2℃/minで昇温し80℃に達するまで乾燥
得られた成形体のかさ密度・・・成形体A・・・0.8g/cm3、成形体B・・・0.7g/cm3
測定装置・・・マイクロホンインピーダンス測定装置(MS−1020型 Breuel & Kjaer 製)
・
太管使用(測定領域50〜1600Hz);試料の外径99mm、厚さ10mm
未粉砕の籾殻と粉砕した籾殻を準備し、未粉砕の籾殻の含有率の異なる3種類の「籾殻」を調整し、それぞれを2種類の成形方法で成形加工を行い試料番号1〜12の12種類の成形体を得た。それぞれの成形体につき、圧縮性能と吸音特性測定した。
籾殻の粉砕:籾殻を回転刃方式の粉砕機で粉砕し分級し、0.1〜0.5mmの粒径の籾殻を「粉砕した籾殻」とした。
バインダ・・・ケン化度98.5%のポリビニルアルコールを用いた。
成形方法1・・・濃度12重量%のポリビニルアルコール水溶液と「籾殻」とを混合し、圧縮用型容器に投入し、2kg/cm2の加圧下で冷凍した。加圧時における籾殻を圧縮した圧縮体のサイズは100mmΦ×8mmであった。冷凍の温度×時間は−20℃×10分である。凍結・解凍のサイクルを3回くりかえし行って複合ゲルを得た。この複合ゲルを加熱昇温速度2℃/minで80℃に達するまで乾燥し、成形体を得た。
成形方法2・・・濃度12重量%のポリビニルアルコール水溶液と「籾殻」とを配合比率1:1で混合し、圧縮用型容器に投入し、2kg/cm2の加圧下でしたのち、加熱昇温速度2℃/minで80℃に達するまで乾燥し、成形体を得た。加圧時の籾殻圧縮体のサイズは100mmΦ×8mmであった。
吸音率は、実験例1と同様の方法(細管使用)で測定した。表2に、各試料の図6に基づく特定周波数域における吸音率を示す。
「籾殻」として、未粉砕の籾殻と、粉砕されて平均粒径2mmに分級された籾殻とが1:1に混合されたものを用いた他は実施例1と同様にして成形体を得た。得られた成形体は、実施例1に匹敵する、衝撃吸収能のうえで優れる特性と強度とのバランス優れ、吸音特性に優れるものであった。
籾殻を回転刃方式の粉砕機で粉砕し分級した。籾殻の配合を、
0.5〜1.5mm径に粉砕されたもの・・・80重量%
0.1mm未満の径に粉砕されたもの・・・20重量%
とした。接着剤としてケン化度98.5%のポリビニルアルコールを用い、ポリビニルアルコール水溶液の濃度は12重量%とし、ビニルアルコール水溶液と籾殻とを配合比率1:1で混合し、箱状の圧縮用型枠容器に投入し、2kg/cm2の加圧下で冷凍した。冷凍の温度×時間は−20℃×10分である。凍結・解凍のサイクルを3回くりかえし行って複合ゲルを得た。この複合ゲルを加熱昇温速度2℃/minで80℃に達するまで乾燥し、成形体を得た。
籾殻を回転刃方式の粉砕機で粉砕し分級した。籾殻の配合を、
0.5〜1.5mm径に粉砕されたもの・・・90重量%
0.5mm未満の径に粉砕されたもの・・・10重量%
とした。接着剤としてケン化度98.5%のポリビニルアルコールを用い、ポリビニルアルコール水溶液の濃度は8重量%とし、ビニルアルコール水溶液と籾殻とコロイダルシリカ(日産化学社製:スノーテック 40)とを配合比率1:1:0.05で混合し、箱状の圧縮用型枠容器に投入し、2kg/cm2の加圧下で冷凍した。冷凍の温度×時間は−20℃×10分である。凍結・解凍のサイクルを1回行って複合ゲルを得た。この複合ゲルを加熱昇温速度2.0℃/minで80℃に達するまで乾燥し、成形体を得た。
籾殻を回転刃方式の粉砕機で粉砕し分級した。籾殻の配合を、
未粉砕のもの・・・10重量%
0.5〜1.5mm径に粉砕されたもの・・・80重量%
0.5mm未満の径に粉砕されたもの・・・10重量%
とした。接着剤としてアクリル系接着剤エマルジョン(濃度は15重量%)を用い、このエマルジョンにカルボキシメチルセルロースを2重量%混合し泡立て機で撹拌してホイップし軟体物を得た。この軟体物と籾殻とを重量比1:2で混合し、型枠成形して120℃で加熱キュアして成形体を得た。得られた成形体は、かさ密度は0.5g/cm3で連通孔を有する多孔質状であり、良好な吸音性と衝撃エネルギー吸収性を有していた。また、自動車内装部材として実用上充分な強度を有していた。
籾殻を回転刃方式の粉砕機で粉砕し分級した。籾殻の配合を、
未粉砕のもの・・・10重量%
0.5〜1.5mm径に粉砕されたもの・・・80重量%
0.5mm未満の径に粉砕されたもの・・・10重量%
とした。接着剤としてポリエステル系ホットメルト樹脂パウダ(融点:120℃)を用い、籾殻とこの接着剤とを重量比10:1で混合し、型枠成形して122℃で加熱加圧して成形体を得た。得られた成形体は、かさ密度は0.8g/cm3で連通孔を有する多孔質状であり、良好な吸音性と衝撃エネルギー吸収性を有していた。また、自動車内装部材として実用上充分な強度を有していた。
粒状物の調整:
籾殻を回転刃方式の粉砕機で粉砕し、篩で分級して平均粒径150μmの籾殻微粉砕物を得た。
接着剤:
ケン化度98.5%のポリビニルアルコールを用いた。
操作:
ポリビニルアルコールの10重量%水溶液を調整し、この水溶液と籾殻微粉砕物とを混合して混合物となした。この混合物におけるポリビニルアルコールと籾殻微粉砕物との比率は重量比で1:9であった。
方形の型枠(縱×横;20×10cm)にこの混合物を収め、ゲージ圧0.2MPaの加圧下で−20℃で10分冷凍後解凍した。これにより、水溶液がゲル化し、複合ゲルを得た。この複合ゲルは乾燥していなくとも形が崩れず、形を保ったまま型枠から容易に取出すことができた。また、ナイフにより所望の形状に切りだすことができた。
この複合ゲルを80℃まで昇温速度2℃/minで昇温させて乾燥し、成形体を得た。
籾殻を回転刃方式の粉砕機で粉砕し分級した。籾殻の配合を、
0.5〜1.5mm径に粉砕されたもの・・・80重量%
0.1mm未満の径に粉砕されたもの・・・20重量%
とした。接着剤としてケン化度99%のポリビニルアルコールを用い、ポリビニルアルコール水溶液の濃度は12重量%とし、ビニルアルコール水溶液と籾殻とを配合比率1:1で混合し、箱状の容器に投入し、5℃で20分冷却し複合ゲルを得た。この複合ゲルを加熱昇温速度2℃/minで80℃に達するまで乾燥し、成形体を得た。
接着剤としてケン化度98.5%のポリビニルアルコールを用い、ポリビニルアルコール水溶液の濃度は8重量%とし、ビニルアルコール水溶液とおがくずとコロイダルシリカ(日産化学社製:スノーテック 40)とを配合比率1:1:0.05で混合し、箱状の容器に投入し、5℃×10分で冷却し複合ゲルを得た。この複合ゲルを加熱昇温速度2.5℃/minで80℃に達するまで乾燥し、連通孔を有する多孔質の成形体を得た。この成形体は、良好な吸音性と衝撃エネルギー吸収性と実用上充分な強度を有し室内内装部材として好適に用いることができた。
籾殻として不完全(約50%)に炭化された籾殻燻炭を用いたほかは、実施例8と同様にして成形体を得た。
「籾殻」として、未粉砕の籾殻と、粉砕されて平均粒径2mmに分級された籾殻とが1:1に混合された混合籾殻を用い、この「籾殻」とおがくずとを9:1(重量比)に混合した粒状物を実施例1と同様にしてポリビニルアルコール、水と混合のうえ成形し、成形体を得た。得られた成形体は、実施例1に匹敵する、衝撃吸収能のうえで優れる特性と強度とのバランス優れ、吸音特性に優れるものであった。
Claims (19)
- 粒状物と、接着剤と水との混合液がゲル化あるいは気泡含有体化により自然流動が阻害されてなる軟体物、とを含む混合物を乾燥し、該接着剤を乾燥し硬化させてなる成形体。
- 前記混合液がポリビニルアルコールの水溶液であり、前記軟体物が該水溶液がゲル化されたものである請求項1に記載の成形体。
- 前記混合液がさらに粒径500μm以下のシリカ粉末を含む請求項2に記載の成形体。
- 前記シリカ粉末がコロイダルシリカである請求項3に記載の成形体。
- 前記シリカ粉末が籾殻を粉砕した粉砕物由来の粉末を含む請求項3に記載の成形体。
- 前記粒状物が籾殻を含む請求項1から5のいずれかに記載の成形体。
- 前記籾殻のうち少なくとも30重量%以上が、未粉砕の籾殻、もしくは粒径1.5mm以上の粉砕された籾殻、もしくは未粉砕の籾殻と粒径1.5mm以上の粉砕された籾殻との混合籾殻である請求項6に記載の成形体。
- 自動車内装部材として用いられ、連通孔を有する多孔質状をなす請求項6または7に記載の成形体。
- 25%圧縮されたときの応力が0.1〜1.5MPaである請求項8に記載の成形体。
- 前記籾殻は0.5〜1.5mm径に粉砕された籾殻の比率が30重量%以上であり、前記成形体中の前記接着剤の比率が2〜20重量%であり、かさ密度が0.1〜1.1g/cm3である請求項9に記載の成形体。
- 粒状物とポリビニルアルコールとを準備する工程、
ポリビニルアルコールと、粒状物と、水との混合物を得る工程、
該混合物を凍結する凍結工程、
凍結された該混合物を解凍する工程、
解凍された該混合物を加熱・乾燥する工程
を含む成形体の製造方法。 - 粒状物とポリビニルアルコールと粒径500μm以下のシリカを準備する工程、
該ポリビニルアルコールと、該粒状物と、該粒径500μm以下のシリカと水との混合物を得る工程、
該混合物を凍結する凍結工程、
凍結された該混合物を解凍する工程、
解凍された該混合物を加熱・乾燥する工程
を含む成形体の製造方法。 - 前記凍結工程が前記混合物を加圧下で凍結する工程である請求項11または12に記載の成形体の製造方法。
- 粒状物とポリビニルアルコールとを準備する工程、
ポリビニルアルコールと、粒状物と、水との混合物を得る工程、
該混合物を10℃以下に冷却する冷却工程、
該混合物を加熱・乾燥する工程
を含む成形体の製造方法。 - 粒状物とポリビニルアルコールと粒径500μm以下のシリカを準備する工程、
該ポリビニルアルコールと、該粒状物と、該粒径500μm以下のシリカと水との混合物を得る工程、
該混合物を10℃以下に冷却する冷却工程、
該混合物を加熱・乾燥する工程
を含む成形体の製造方法。 - 前記加熱・乾燥する工程における昇温速度が1〜5℃/minである請求項11から15のいずれかに記載の成形体の製造方法。
- 前記粒状物が籾殻を含む請求項11から16のいずれかに記載の成形体の製造方法。
- 前記籾殻が、少なくとも一部が粉砕された籾殻である請求項17に記載の成形体の製造方法。
- 前記籾殻のうち少なくとも30重量%以上が、未粉砕の籾殻もしくは粒径1.5mm以上の粉砕された籾殻、もしくは未粉砕の籾殻と粒径1.5mm以上の粉砕された籾殻との混合籾殻である請求項17に記載の成形体の製造方法。
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WO2004041460A1 (ja) * | 2002-11-08 | 2004-05-21 | Sintokogio, Ltd. | 乾燥骨材混合物、その乾燥骨材混合物を用いた鋳型造型方法及び鋳造用中子 |
JP2005199133A (ja) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Shiga Pref Gov | モミガラ処理方法 |
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