JP2008080714A - アルデヒドを捕捉分解する繊維板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アルデヒドを捕捉分解する繊維板20は、植物繊維を少なくとも30質量%以上含む木質繊維板1と、繊維板1の両側面の側面内部に浸透固化したカルボジヒドラジド2を少なくとも含むアルデヒド捕捉剤と、からなる繊維板である。アルデヒド捕捉剤は木質繊維板1の一側面の内部にのみ浸透固化されていてもよい。また、木質繊維板以外にも樹脂繊維と植物繊維の混合板を使用することができる。カルボジヒドラジドは、界面活性剤とともに水溶液の状態で木質繊維板等にスプレー塗布等される。
【選択図】図3
Description
〜NHNH2(末端アミノ基)+HCHO(ホルムアルデヒド) → 〜NHN=CH2+H2O
〜NHNH2(末端アミノ基)+CH3CHO(アセトアルデヒド) → NHN=CHCH3+H2O
上式に示すように、カルボジヒドラジドはメチロールを経由しないで直接反応するが、通常のアミド系化合物は、以下の化学式3,4に示すようにメチロール等を経由する。
(ステップ1)
〜NH2(アミノ基)+HCHO(ホルムアルデヒド)→ 〜NHCH2OH(メチロール化合物)
(ステップ2)
〜NHCH2OH+HOH2CHN〜 → 〜NHCH2OH2CHN〜(メチレンエーテル化合物)〜+H2O
(ステップ3)
〜NHCH2OH+H2N〜 → 〜NHCH2HN〜(メチレン結合化合物)+H2O
〜NH2(アミノ基)+CH3CHO(アセトアルデヒド)→ 〜N=CH−CH3+H2O
図1には、木質繊維板1を使用し、その一側面の内部にカルボジヒドラジド2が浸透固化してできる板状の繊維板10を、図3には、木質繊維板1の両側面の内部にカルボジヒドラジド2が浸透固化してできる板状の繊維板20を示している。図1の一部を拡大した図2に示すように、木質繊維板1の裏面(後述する抄造工程にて金網に面する側面)は、カルボジヒドラジドが溶解された水溶液が内部に浸透しやすいようにポーラスな状態に成形されている。以下、この繊維板10または繊維板20の製造方法について詳述する。
使用するパルプは木材を原料とし、該木材のチップを機械的処理することによってパルプ化するメカニカルパルプや、化学的処理することによってパルプ化するケミカルパルプ、機械的処理と化学的処理を併用してパルプ化するセミグラウンドパルプのいずれも使用可能である。このパルプは通常3質量%程度の濃度で水に分散され、スラリーとされる。さらに、通常はフェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂等の熱硬化性樹脂バインダーをスラリーに対して0.5〜1.5質量%程度、パラフィンワックス、シリコン化合物、ジルコニウム化合物等の撥水剤をスラリーに対して0.5〜1.5質量%、そのほか必要に応じて防腐剤や老化防止剤等を添加してスラリー調整がおこなわれる。
上記するスラリーは通常パルプ濃度として1〜1.5質量%程度に希釈して抄造に使用される。抄造には丸網法、長網法、チャップマン法等の公知の方法が適用される。いずれの方法においても、金網上に該スラリーを流し出し、金網裏面から真空吸引脱水を行なってウェットマットをフォーミングする。このウェットマットにあっては、表面側ではパルプは長手方向が略水平方向になるように配向され、裏面側(金網側)では真空吸引力によって長手方向が略垂直になるように配向され、かつパルプ密度は表面側では比較的高く、裏面側では比較的低くなっており、さらに、裏面は金網の網目が転写されることによって粗面になっている。このウェットマットは、所望なれば冷間プレスによってドライネスが約30〜40%になるまで脱水される。
上記するウェットマットは次いで加熱プレスされる。加熱プレスは通常180℃〜220℃程度の温度で行なわれるが、プレス圧力は例えば40kg/cm2 で50〜60秒、8〜10kg/cm2 で60〜90秒、20〜25kg/cm2 で60〜90秒の三段階のプレス方式によって行なわれる。この三段階のプレス方式では、二段階目で圧力を下げてウェットマットに含まれている水蒸気を抜け易くすることで(息抜き工程)、ウェットマットのパンク現象が防止される。なお、プレス装置は上型と下型とを備えるが、下型型面に金網や多孔板をスペーサーとして敷設することでウェットマットから搾出される水の排水が図られる。上記するように、ウェットマットの裏面側においてはパルプが長手方向を略垂直にして配向され、比較的低密度となっているために、ウェットマットからの水の搾出はパルプ間にガイドされて円滑に行なわれる。
ホルムアルデヒドおよびアセトアルデヒドからなるアルデヒド類を捕捉するアルデヒド捕捉剤としてはカルボジヒドラジドを使用する。カルボジヒドラジドの含有量が20重量%以上では木質繊維板に吹き付けた際にその表面が白化する現象が起こり、その後の他の基材との接着性能等を悪化させる可能性がある。また、低温期の安定性、特に結晶の析出等も懸念される。そこで、カルボジヒドラジドの含有量は20重量%未満が望ましく、アルデヒド類の捕捉効果としてはその含有量が15重量%以下で十分である。
上記ホルムアルデヒド捕捉剤は、通常5〜30質量%程度の濃度の水溶液とされるが、溶媒としては水のほか、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン等の水溶性有機溶媒が水と共にあるいは水に代えて使用されてもよい。
さらに、上記溶液には例えばアニオン性、ノニオン性、カチオン性の界面活性剤が浸透剤として添加されてもよい。この界面活性剤としては、例えばアニオン性界面活性剤は高級アルコールサルフェート(Na塩またはアミン塩)、アルキルアリルスルフォン酸塩(Na塩またはアミン塩)、アルキルナフタレンスルフォン酸塩(Na塩またはアミン塩)、アルキルナフタレンスルフォン酸塩縮合物、アルキルフォスフェート、ジアルキルスルフォサクシネート、ロジン石鹸、脂肪酸塩(Na塩またはアミン塩)等があり、ノニオン性界面活性剤はポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキロールアミン、ポリオキシエチレンアルキルアマイド、ソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル等があり、カチオン性界面活性剤はオクタデシルアミンアセテート、イミダゾリン誘導体アセテート、ポリアルキレンポリアミン誘導体またはその塩、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、トリメチルアミノエチルアルキルアミドハロゲニド、アルキルピリジニウム硫酸塩、アルキルトリメチルアンモニウムハロゲニド等がある。
上記するアルデヒド捕捉剤溶液を上記する板状の木質繊維板の裏面にスプレーする場合、木質繊維板を加熱状態としておく。この温度は80℃〜180℃で、望ましくは100℃〜160℃の範囲に設定される。また、スプレー量は1.5〜3.0g/m2(固形分換算)程度に設定される。
木質繊維板を冷却後、裏面に水を散布して木質繊維板の全体的な含水量を調節する。この際、アルデヒド捕捉剤は裏面からある程度内部に浸透した状態で、しかも固着しているから水に殆ど溶出しない。この調湿と同時に所望なれば木質繊維板の表面にもアルデヒド捕捉剤溶液を塗布する。溶液の塗布はスプレー塗布が一般的であるが、ロールコーティングやナイフコーティング、カーテンフローコーティング等が適用されてもよい。この調湿後は木質繊維板を1〜2日間養生し、その後に所定の寸法に切断する。
上記するアルデヒド類捕捉剤溶液は、調湿養生後塗布されてもよい。ただし、この場合には適切な乾燥処理が必要である。
メカニカルパルプ(平均長1cm)を100質量部、フェノール樹脂を1質量部、パラフィンワックスを1質量部、それぞれ水に分散させ、パルプ濃度として3質量%のスラリーを調製した。このスラリーはさらにパルプ濃度として1.2質量%に希釈され、金網上に流し出し、裏面から真空脱水してウェットマットをフォーミングした。このウェットマットは冷間プレスによってドライネスを35質量%に調節し、その後200℃の加熱プレスが行なわれた。加熱プレス条件は40kg/cm2 圧で50秒、9kg/cm2 圧で70秒、23kg/cm2 圧で80秒に設定した。なお、このドライネスは下式による。
(ドライネス)=(ウェットマット乾燥後の質量/ウェットマット乾燥前の質量)×100(%)
図示を省略するが、樹脂繊維と植物繊維との混合材料から基材となる板材を製造し、その一側面また両側面の内部に図1,2と同様に上記するカルボジヒドラジドを浸透固化させることにより、本発明の繊維板を製造することができる。
ウッドプラスチックシート(ニチハ株式会社製)は、木質繊維(含水率30%以下)を37質量部、麻繊維を10質量部、ポリプロピレン繊維(融点170℃)を50質量部、芯鞘ポリプロピレン繊維(ポリプロピレン繊維の周囲を融点110℃のポリエチレン樹脂でコートしたもの)を3質量部、から生成される。
上記する硬質木質繊維板を使用した場合の繊維板の実施例にて製造した2.5mm厚のハードボードの試片(80cm2)を複数用意し、各試片に浸透固化させる捕捉剤の仕様や塗布面の形態(裏のみ、表のみ、裏表)、および塗布量を変化させて試片を製作し、純窒素ガス4Lを入れた10Lのテドラーバッグに、各試片を入れ、65℃で2時間加熱後、DNPHカートリッジで4L全量採気し、高速液体クロマトグラフにてアルデヒド類の揮発量を測定し、その合否を判定した。試片において捕捉剤:FC−478Tは、有機アミド系アルデヒド補足剤であり(三木理研工業株式会社製)、アミノ基は末端に1つで、しかもカルボニル基を有しない。ここで、ホルムアルデヒドの揮発量に関しては、その合格基準を0.3μg/試片とし、アセトアルデヒドの揮発量に関しては、その合格基準を0.4μg/試片とし、それぞれの合格基準を1に正規化し、この合格基準に対する倍数で各試片の結果を示した。その結果は、下表である。
Claims (6)
- 植物繊維を少なくとも30質量%以上含む繊維板と、
前記繊維板の一側面または両側面の側面内部に浸透固化したカルボジヒドラジドを少なくとも含むアルデヒド捕捉剤と、からなることを特徴とするアルデヒドを捕捉分解する繊維板。 - 前記繊維板は、該繊維板のうち少なくとも90質量%以上が木質繊維からなる木質繊維板であることを特徴とする請求項1に記載のアルデヒドを捕捉分解する繊維板。
- 前記繊維板は、該繊維板の少なくとも30質量%以上を占める樹脂繊維と、植物繊維と、の混合材料からなる板材であることを特徴とする請求項1に記載のアルデヒドを捕捉分解する繊維板。
- 前記樹脂繊維が、ポリプロピレン、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタートを含む熱可塑性樹脂からなることを特徴とする請求項3に記載のアルデヒドを捕捉分解する繊維板。
- 前記カルボジヒドラジドと、水をはじめとする溶媒と、界面活性剤と、からなる溶液が前記繊維板に浸透固化されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のアルデヒドを捕捉分解する繊維板。
- 前記界面活性剤が、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤のいずれか一種からなることを特徴とする請求項5に記載のアルデヒドを捕捉分解する繊維板。
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