JP2012011749A - 植物系バイオマス成形体の製造方法及び植物系バイオマス成形体の加熱流動成形用材料 - Google Patents
植物系バイオマス成形体の製造方法及び植物系バイオマス成形体の加熱流動成形用材料 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】熱で軟化させた植物系バイオマス材料1を圧縮しながらせん断力Fの作用によりずり変形させて一旦加熱流動成形用材料2を得たのち、この加熱流動成形用材料2を金型に供給し加熱加圧して3次元形状を有する成形体を得る。
【選択図】図1
Description
なお、曲げ強度は(サイズ幅30mm×長さ100mm、3点曲げ試験、荷重速度10mm/分、スパン75mm)の方法で測定し、常温吸水試験24h後の体積膨潤率は、(サイズ100×100mm角、常温水中に浸漬、全没)の方法で測定した。
スギ材の間伐材小径木からチッパーにより粗粉砕された木片チップをさらにリングフレーカー(スリットクリアランス3mm)により粉砕してスギの木片チップ(含水率約10%)を得た。図3に示した、3連のプレスロール3とφ6mmのダイ穴5を有するリングダイ4を設置したペレットミルへ木片チップを投入し、所定の条件にて約φ6mmのペレット状に近い形状の加熱流動成形用材料2を得た。
<実施例2>
スギ材の樹皮(厚さ約3mm、含水率約10%)を一定幅にカットした。これを、図4に示した、幅送りスピードを変えた(送り速度比5倍)の一対のロール6,6をもつロールプレス機(温度250℃、圧力1ton/cm設定)へ繊維方向をロールの送り方向とできるだけ直交するように供給し、加熱流動成形用材料を得た。
<実施例3>
ケナフ材の芯材をリングフレーカー(スリットクリアランス3mm)により粉砕してケナフ芯材チップ(含水率約10%)を得た。そのチップに軟化を促進させるためにポリエチレングリコール(#600)水溶液10%wt%をスプレーで噴霧した後、乾燥させた。図3に示した、3連のプレスロール3とφ6mmのダイ穴5を有するリングダイ4を設置したペレットミルへケナフ芯材チップを投入し、所定の条件にて約φ6mmのペレット状に近い形状の加熱流動成形用材料2を得た。
<実施例4>
スギ材の間伐材小径木からチッパーにより粗粉砕された木片チップをさらにリングフレーカー(スリットクリアランス3mm)により粉砕してスギの木片チップ(含水率約10%)を得た。図3に示した、3連のプレスロール4とφ6mmのダイ穴5を有するリングダイ4を設置したペレットミルへ木片チップを投入し、所定の条件にて約φ6mmのペレット状に近い形状の加熱流動成形用材料2を得た。同様の処理を、ポプラ材を用いて行い、ポプラ材の加熱流動成形用材料2を得た。
<実施例5>
ヒノキ材の間伐材小径木からチッパーにより粗粉砕された木片チップをさらにリングフレーカー(スリットクリアランス3mm)により粉砕してヒノキの木片チップ(含水率約10%)を得た。図3に示した、3連のプレスロール3とφ6mmのダイ穴5を有するリングダイ4を設置したペレットミルへ木片チップを投入し、所定の条件にて約φ6mmのペレット状に近い形状の流動成形用材料2を得た。
<比較例1>
スギ材の間伐材小径木からチッパーにより粗粉砕された木片チップをさらにリングフレーカー(スリットクリアランス3mm)により粉砕してスギの木片チップ(含水率約10%)を得た。この木片チップの含水率の調整を行い(含水率約7%)、図6に示した、ボウル形状(深底形状)のキャビティを有するプレス金型7に設置した。金型温度150℃、圧力100MPaの条件で木片チップを一定時間圧締したが、木片チップが十分流動せずに狙いの成形物を得ることができなかった。
<比較例2>
スギ材の間伐材小径木からチッパーにより粗粉砕された木片チップをさらにリングフレーカー(スリットクリアランス3mm)により粉砕してスギの木片チップ(含水率約10%)を得た。この木片チップの含水率の調整を行い(含水率約7%)、図6に示した、ボウル形状(深底形状)のキャビティを有するプレス金型7に設置した。金型温度160℃、圧力200MPaの条件で木片チップを一定時間圧締した後、金型を常温まで冷却し、脱型して、図7に示すようなボウル形状(深底形状)の成形物8を得た。
1a 細胞
2 加熱流動成形用材料
Claims (7)
- 熱で軟化させた植物系バイオマス材料を圧縮せん断力の作用により、ずり変形させて、一旦加熱流動成形用材料を得たのち、この加熱流動成形用材料を金型に供給し加熱加圧して3次元形状を有する成形体を得ることを特徴とする植物系バイオマス成形体の製造方法。
- 軟化促進剤として、水、又は水酸基を有する有機化合物を、軟化前の植物系バイオマス材料に加えることを特徴とする請求項1に記載の植物系バイオマス成形体の製造方法。
- 前記植物系バイオマス材料が、木材、竹、麻類、草本類、農産物、及びそれらの廃材からなる群より選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1又は2に記載の植物系バイオマス成形体の製造方法。
- 圧縮成形機、ペレットミル、又はロール成形機で前記植物系バイオマス材料を圧縮することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の植物系バイオマス成形体の製造方法。
- 前記加熱流動成形用材料に、添加剤及びフィラーのうち少なくとも一方を加えて加熱加圧することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の植物系バイオマス成形体の製造方法。
- 前記加熱流動成形用材料を、押出し成形機、射出成形機、プレス成形機、又はトランスファー成形機で加熱加圧することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の植物系バイオマス成形体の製造方法。
- 熱で軟化させた植物系バイオマス材料に圧縮せん断力が加えられ、前記植物系バイオマス材料を構成する組織の空隙が大きく変形し圧縮され、細胞間の位置が相対的に変化していることを特徴とする加熱流動成形用材料。
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