JP2012214011A - Method for manufacturing woody board - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a woody board that is increased in strength and dimension stability, especially in a dimension stability in a surface direction of the board against a variation in moisture content, on the premise of adding a polycarboxylic acid to a woody raw material.SOLUTION: The method for manufacturing a woody board includes at least the steps of: heating wood flakes under a humidified atmosphere, and then fibrillating the heated wood flakes into wet fiber; applying an aqueous solution dissolving a polycarboxylic acid or aqueous solution dissolving a polyvalent carboxylic acid anhydride to the fibrillated wet fiber to allow the polycarboxylic acid to adhere to the surface of the fibrillated wet fiber; and pressurizing and heating the wet fiber to which the polycarboxylic acid adheres, to form the woody board.

Description

本発明は、木質原料に多価カルボン酸を添加して熱圧成形することで、強度と寸法安定性に優れた木質ボードを製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a wooden board excellent in strength and dimensional stability by adding a polyvalent carboxylic acid to a wooden raw material and hot pressing.

従来から、木質ボードは、フレーク、チップ、繊維等の木質原料に接着剤となる合成樹脂を加え、これらを熱圧成形して製造される。   Conventionally, a wooden board is manufactured by adding a synthetic resin as an adhesive to a wooden raw material such as flakes, chips, fibers, and the like, and hot-pressing them.

しかし、接着剤として用いられる合成樹脂は、資源枯渇の問題など地球環境の観点から、必ずしも好ましいと言えない。このような観点から、例えば、粉末化または小片化された木質由来物(木質原料)とクエン酸などの多価カルボン酸を混合し、この混合物を加熱、加圧して木質ボードを成形する方法が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。   However, a synthetic resin used as an adhesive is not necessarily preferable from the viewpoint of the global environment such as a problem of resource depletion. From this point of view, for example, there is a method of mixing a powdered or fragmented wood-derived material (wood material) and a polyvalent carboxylic acid such as citric acid, and heating and pressurizing the mixture to form a wood board. It has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

また、別の製造方法として、チップ、フレークなどの木質原料に、マレイン酸等の多価カルボン酸を添加し、木質原料を水蒸気に接触させる処理を行い、これを乾燥、粉砕と順次処理した後に、加熱、加圧により木質成形体を製造する方法が提案されている(たとえば、特許文献2参照)。   Also, as another manufacturing method, after adding a polyvalent carboxylic acid such as maleic acid to woody raw materials such as chips and flakes, the woody raw material is contacted with water vapor, and after sequentially treating these with drying and pulverization A method for producing a woody molded body by heating and pressurization has been proposed (see, for example, Patent Document 2).

国際公開2001/1988号International Publication 2001/1988 特開2008−238448号公報JP 2008-238448 A

上述のように、木質原料に多価カルボン酸を添加して木質ボード・成形体を製造する試みが行われている。しかしながら、これらの技術は、木質原料にカルボン酸を添加して成形・接着することに主眼が置かれており、上述した木質原料で、木質ボード成形したとしても、木質ボードにとって実用上重要な性能である、強度と寸法安定性が充分に得られない場合があった。   As described above, attempts have been made to produce a wooden board / molded body by adding a polyvalent carboxylic acid to a wooden raw material. However, these technologies focus on molding and bonding by adding carboxylic acid to the wood raw material. Even if the wood board is molded with the above-mentioned wood raw material, it is a practically important performance for the wood board. In some cases, sufficient strength and dimensional stability cannot be obtained.

本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、木質原料に多価カルボン酸を添加することを前提に、強度と寸法安定性、特に含水率変化に対するボードの面方向の寸法安定性を高めた木質ボードを製造する方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of these points, and the object of the present invention is to provide strength and dimensional stability, particularly against moisture content changes, on the premise that a polyvalent carboxylic acid is added to the woody material. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a wooden board with improved dimensional stability in the surface direction of the board.

上記課題を鑑みて、発明者らが鋭意検討を重ねた結果、木質ボードの強度を高めるには、木材に含まれるリグニンと、多価カルボン酸とを積極的に接触させながら、木質ボードを熱圧により成形することが重要であることがわかった。   In view of the above problems, as a result of repeated studies by the inventors, in order to increase the strength of the wooden board, the wooden board is heated while actively contacting the lignin contained in the wood with the polyvalent carboxylic acid. It was found that molding by pressure was important.

そこで、発明者は、上述した木質粉末の表面にはリグニンが豊富に存在しているとはいえず、またはチップ状、フレーク状の木質小片は、その内部の木質繊維にリグニンが豊富に含まれているので、多価カルボン酸の添加量にかかわらず、木質原料に含まれるリグニンと多価カルボン酸とを積極的に接触させるに至らないと考えた。   Therefore, the inventor cannot say that the surface of the above-mentioned wood powder is rich in lignin, or the chip-like and flake-like wood pieces are rich in lignin in the wood fibers inside. Therefore, regardless of the amount of polyvalent carboxylic acid added, it was thought that lignin contained in the woody material and polyvalent carboxylic acid would not come into positive contact.

そして、発明者は、様々な形態の木質原料を用いてさらなる実験を行うことにより、水分を含む雰囲気下で木削片を加熱した後に、この木削片を解繊した木質繊維(以下、湿式繊維という)の繊維表面には、上述したものに比べてリグニンを豊富に含む層が露出し、このような形態の木質原料(湿式繊維)は、リグニンを多価カルボン酸に積極的に接触することができるとの新たな知見を得た。   Then, the inventor conducted further experiments using various forms of wood raw materials to heat the wood pieces in an atmosphere containing moisture, and then defibrated the wood fibers (hereinafter, wet type). A layer rich in lignin is exposed on the surface of the fiber (referred to as “fiber”), and the woody raw material (wet fiber) in such a form positively contacts the lignin with the polyvalent carboxylic acid. I got new knowledge that I could do it.

以下に示す第1〜第3の発明は、発明者の上記新たな知見に基づくものであり、第1の発明に係る木質ボードの製造方法は、水分を含む雰囲気下で木削片を加熱した後、該加熱した木削片から湿式繊維に解繊する工程と、該解繊された湿式繊維に、多価カルボン酸を溶解した水溶液、または、多価カルボン酸無水物を溶解した水溶液を塗布することにより、前記解繊された湿式繊維の表面に多価カルボン酸を付着させる工程と、該多価カルボン酸が付着した湿式繊維を加圧及び加熱することにより、木質ボードを成形する工程と、を少なくとも含むことを特徴とする。   1st-3rd invention shown below is based on the said inventors' new said knowledge, The manufacturing method of the wooden board which concerns on 1st invention heated the wood chip in the atmosphere containing a water | moisture content Then, a step of defibrating the heated wood chip into wet fibers, and applying an aqueous solution in which polyvalent carboxylic acid is dissolved or an aqueous solution in which polyvalent carboxylic acid anhydride is dissolved to the defibrated wet fibers A step of attaching a polyvalent carboxylic acid to the surface of the defibrated wet fiber, and a step of forming a wooden board by pressurizing and heating the wet fiber to which the polyvalent carboxylic acid is attached. , At least.

第2の発明に係る木質ボードの製造方法は、水分を含む雰囲気下で木削片を加熱した後、該加熱した木削片から湿式繊維に解繊する工程と、該解繊された湿式繊維に、多価カルボン酸アンモニウム塩を溶解した水溶液を塗布することにより、該解繊された湿式繊維の表面に多価カルボン酸アンモニウム塩を付着させる工程と、該多価カルボン酸が付着した湿式繊維を加圧及び加熱することにより、木質ボードを成形する工程と、を少なくとも含むことを特徴とする。   A method for producing a wooden board according to a second aspect of the present invention includes a step of heating a wood chip in an atmosphere containing moisture and then defibrating the heated wood chip into wet fibers, and the defibrated wet fibers A step of attaching a polyvalent ammonium carboxylate to the surface of the defibrated wet fiber by applying an aqueous solution in which the polyvalent carboxylate ammonium salt is dissolved, and a wet fiber to which the polyvalent carboxylic acid is adhered. And pressurizing and heating to form a wooden board.

第3の発明に係る木質ボードの製造方法は、水分を含む雰囲気下で木削片を加熱した後、該加熱した木削片から湿式繊維に解繊する工程と、該解繊された湿式繊維の表面に多価カルボン酸の粉末、または、多価カルボン酸無水物の粉末を付着させる工程と、該粉末が付着した湿式繊維を加圧及び加熱することにより、木質ボードを成形する工程と、を少なくとも含むことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a wood board, comprising: heating a wood piece in an atmosphere containing moisture; and then defibrating the heated wood piece into wet fibers; A step of attaching a polyvalent carboxylic acid powder or a polyvalent carboxylic acid anhydride powder to the surface of the substrate, a step of forming a wooden board by pressurizing and heating the wet fiber to which the powder is attached, It is characterized by including at least.

ここで、水分を含む雰囲気下で木削片を加熱した後にこれを解繊した木質繊維は、その繊維表面にリグニンを豊富に含む層が露出する。このリグニンを利用することにより、これまでに比べて、第1〜第3の発明のいずれの発明の場合であっても、僅かな量の多価カルボン酸により、成形時(熱圧時)における湿式繊維の流動性が向上し、木質ボードの表面が高密度となる強度に優れた木質ボードを得ることができる。さらに、木質原料の長繊維化と多価カルボン酸の添加によるエステル結合の生成により、木質ボードの強度、および吸湿時における面方向の寸法安定性を向上させることができる。   Here, in the wood fiber that has been defibrated after heating the wood chip in an atmosphere containing moisture, a layer rich in lignin is exposed on the fiber surface. By using this lignin, even in the case of any of the first to third inventions, a small amount of polyvalent carboxylic acid can be used at the time of molding (at the time of hot pressing). The fluidity of the wet fiber is improved, and a wood board excellent in strength that the density of the surface of the wood board becomes high can be obtained. In addition, the strength of the wooden board and the dimensional stability in the surface direction during moisture absorption can be improved by generating a long fiber of the wooden material and generating an ester bond by adding a polyvalent carboxylic acid.

具体的には、多価カルボン酸またはその粉末が付着した湿式繊維を加熱及び加圧する(熱圧する)ことにより、湿式繊維表面の水酸基と、多価カルボン酸のカルボキシル基とが脱水縮合反応する。これにより、湿式繊維の表面においてエステル結合が生成される。ここで、多価カルボン酸には複数カルボキシル基が存在するので、多価カルボン酸のエステル結合を介して湿式繊維間が架橋される。   Specifically, by heating and pressurizing (hot pressing) the wet fiber to which the polyvalent carboxylic acid or its powder is attached, the hydroxyl group on the wet fiber surface and the carboxyl group of the polyvalent carboxylic acid undergo a dehydration condensation reaction. Thereby, an ester bond is generated on the surface of the wet fiber. Here, since a plurality of carboxyl groups exist in the polyvalent carboxylic acid, the wet fibers are cross-linked through the ester bond of the polyvalent carboxylic acid.

このような結果、湿式繊維同士を接着(拘束)して強度が発現する。またこれにより、繊維が吸放湿に伴って膨潤・収縮を起こしても繊維同士の動きが拘束され、木質ボードの寸法変化も抑制される。さらに、エステル結合の生成により湿式繊維が疎水化され、木質ボードの含水率変化を抑えることができる。   As a result, the wet fibers are bonded (restrained) to develop strength. This also restrains the movement of the fibers even when the fibers swell and contract as the moisture is absorbed and released, and suppresses the dimensional change of the wooden board. Furthermore, the wet fiber is hydrophobized by the formation of the ester bond, and the moisture content change of the wooden board can be suppressed.

なお、第1の発明の場合には、多価カルボン酸無水物を溶解した水溶液を用いた場合、多価カルボン酸無水物は加水分解されて多価カルボン酸となる。したがって、多価カルボン酸を溶解した水溶液および多価カルボン酸無水物を溶解した水溶液のいずれの水溶液を用いた場合であっても、湿式繊維の表面に多価カルボン酸を付着させることが可能となり、上述した効果を期待することができる。   In the case of the first invention, when an aqueous solution in which a polyvalent carboxylic acid anhydride is dissolved is used, the polyvalent carboxylic acid anhydride is hydrolyzed to become a polyvalent carboxylic acid. Therefore, it is possible to attach the polyvalent carboxylic acid to the surface of the wet fiber regardless of whether the aqueous solution in which the polyvalent carboxylic acid is dissolved or the aqueous solution in which the polyvalent carboxylic acid anhydride is dissolved is used. The effects described above can be expected.

また、第1の発明の場合には、多価カルボン酸を溶解した水溶液、または、多価カルボン酸無水物を溶解した水溶液を前記湿式繊維に塗布することにより、前記湿式繊維に前記多価カルボン酸を付着させるので、第3の発明のこれらの粉末を用いたものに比べて、湿式繊維の表面に、多価カルボン酸を均一に付着することができる。   In the case of the first invention, the polyvalent carboxylic acid is dissolved in the wet fiber by applying an aqueous solution in which the polyvalent carboxylic acid is dissolved or an aqueous solution in which the polyvalent carboxylic acid anhydride is dissolved to the wet fiber. Since the acid is adhered, the polyvalent carboxylic acid can be uniformly adhered to the surface of the wet fiber as compared with the one using these powders of the third invention.

また、第2の発明の場合には、多価カルボン酸アンモニウム塩は、水溶液の状態では多価カルボン酸とアンモニアに電離し、さらに、その後乾燥した場合には、多価カルボン酸アンモニウム塩となって、これが湿式繊維に付着する。そして、木質ボードの成形工程で、熱圧により、多価カルボン酸アンモニウム塩は、多価カルボン酸とアンモニアに熱分解し、さらに、湿式繊維の表面に付着したアンモニアは加熱により揮発するので、その結果、ボードのpH値を低下させ、成形段階で木質ボードを酸性にすることができる。そのため、第1の発明(請求項1に記載発明)の効果と同様に、木材とカルボン酸の反応(エステル化)が進行し、多価カルボン酸未添加の木質ボードと比較して、強度と寸法安定性に優れた木質ボードが得られる。   In the case of the second invention, the polyvalent carboxylic acid ammonium salt is ionized into a polyvalent carboxylic acid and ammonia in the state of an aqueous solution, and when further dried, becomes a polyvalent carboxylic acid ammonium salt. This adheres to the wet fiber. In the wood board molding process, the polyvalent ammonium carboxylate is thermally decomposed into polyvalent carboxylic acid and ammonia by hot pressure, and the ammonia attached to the surface of the wet fiber is volatilized by heating. As a result, the pH value of the board can be lowered and the wood board can be made acidic in the molding stage. Therefore, similar to the effect of the first invention (the invention described in claim 1), the reaction (esterification) of wood and carboxylic acid proceeds, and compared with the wooden board without polyvalent carboxylic acid, the strength and A wood board with excellent dimensional stability can be obtained.

さらに、第3の発明の場合、粉末状態の多価カルボン酸は、第1の発明と同様に、成形工程の熱圧により、湿式繊維とエステル化反応を起こす。また、粉末状態の多価カルボン酸無水物は、無水物の状態で湿式繊維とエステル化反応を起こす。   Further, in the case of the third invention, the polyvalent carboxylic acid in the powder state causes an esterification reaction with the wet fiber by the hot pressure in the molding step, as in the first invention. In addition, the polyvalent carboxylic acid anhydride in the powder state causes an esterification reaction with the wet fiber in the anhydrous state.

ここで、湿式繊維とは、例えば、水、水蒸気など水分を含む雰囲気下で加熱して、木削片の木質繊維を解し(木削片を軟化させ)、解した木質繊維をリファイナーなどを用いて解繊処理した繊維のことをいう。   Here, the wet fiber is, for example, heated in an atmosphere containing water such as water or water vapor to dissolve the wood fiber of the wood piece (soften the wood piece) and use the refiner or the like as the refined wood fiber. This refers to fibers that have been defibrated.

第1〜3の発明の解繊工程における解繊方法としては、例えば、木削片を煮沸槽内で煮沸し、煮沸した木削片を解繊する煮沸解繊処理、蒸気を利用した蒸気解繊処理などを挙げることができる。しかしながら、より好ましい態様としては、前記解繊工程において、木削片を0.5〜1.0MPaの蒸気圧下で1〜10分間蒸気処理し、前記蒸気処理された木削片を、前記蒸気圧下で湿式繊維に解繊する。   As a defibrating method in the defibrating process of the first to third inventions, for example, boiled defibrating treatment in which wood chips are boiled in a boiling tank and boiled wood pieces are defibrated, steam disintegration using steam Examples include fiber processing. However, as a more preferable aspect, in the defibrating step, the wood pieces are steamed for 1 to 10 minutes under a steam pressure of 0.5 to 1.0 MPa, and the steamed wood pieces are subjected to the steam pressure. To defibrate the wet fiber.

この態様によれば、解繊処理を行うことにより、煮沸処理後の解繊繊維に比べて、湿式繊維を損傷させることなく、より長い湿式繊維を得ることができる。これにより、木質ボードの強度をより高めることができる。   According to this aspect, by performing the defibrating process, longer wet fibers can be obtained without damaging the wet fibers as compared with the defibrated fibers after the boiling process. Thereby, the intensity | strength of a wooden board can be raised more.

さらに、湿式繊維に解繊されるときに、上述した蒸気圧力下(すなわち、高温・高圧下)で処理された湿式繊維表面のリグニンは、木質ボードの成形時に、多価カルボン酸と反応しながら軟化するので、加圧時に湿式繊維同士が流動し易くなる。これにより、木質ボードの表面が高密度となる木質ボードを得ることができる。   Furthermore, when the wet fiber is defibrated, the lignin on the surface of the wet fiber treated under the above-described steam pressure (ie, high temperature and high pressure) reacts with the polyvalent carboxylic acid during the molding of the wooden board. Since it softens, wet fibers flow easily during pressurization. Thereby, the wooden board from which the surface of a wooden board becomes high-density can be obtained.

ここで、蒸気圧が0.5MPa未満の場合、または、蒸気処理時間が1分未満の場合には、木削片の木質繊維は解され難いため、その後、解繊処理により湿式繊維を得ることが難しい場合がある。一方、蒸気圧が、1.0MPaを超えた場合、または、蒸気処理時間が10分を超えた場合には、木削片の木質繊維が損傷する場合があり、煮沸解繊繊維の繊維長さと同等、またはそれよりも短くなるおそれがある。   Here, when the steam pressure is less than 0.5 MPa, or when the steam treatment time is less than 1 minute, the wood fiber of the wood chip is difficult to be unraveled. May be difficult. On the other hand, if the steam pressure exceeds 1.0 MPa, or if the steam treatment time exceeds 10 minutes, the wood fiber of the wood chip may be damaged, and the fiber length of the boiled defibrated fiber May be equivalent or shorter.

また、より好ましい態様としては、前記解繊工程において、上述した範囲の蒸気圧および蒸気処理時間を選定することにより、前記湿式繊維の繊維長さを少なくとも1mm以上に解繊する。この態様によれば、湿式繊維の繊維長さを1mm以上とすることにより、木質ボードの強度を向上することができる。   Moreover, as a more preferable aspect, in the defibrating step, the fiber length of the wet fiber is defibrated to at least 1 mm or more by selecting the vapor pressure and the steam treatment time within the above-mentioned ranges. According to this aspect, the strength of the wooden board can be improved by setting the fiber length of the wet fiber to 1 mm or more.

また、第1および第2の発明の場合、前記湿式繊維に水溶液を塗布した後に、湿式繊維を乾燥させ、乾燥した湿式繊維で木質ボードを成形してもよい。木質ボードに成形する前の湿式繊維を予め乾燥させるので、乾燥を行わないものと比べて、成形後の木質ボード内の含水量を抑えることができ、木質ボードの寸法安定性を図ることができる。   In the case of the first and second inventions, after applying an aqueous solution to the wet fibers, the wet fibers may be dried, and the wood board may be formed with the dried wet fibers. Since wet fibers before being molded into a wooden board are dried in advance, the moisture content in the wooden board after molding can be suppressed and the dimensional stability of the wooden board can be achieved as compared with those without drying. .

また、第1の発明に係る多価カルボン酸を付着させる工程において、多価カルボン酸または多価カルボン酸無水物は、上述した効果を期待することができるものであれば特に限定されるものではない。しかしながら、より好ましい態様としては、前記多価カルボン酸に、クエン酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、マレイン酸、リンゴ酸、及びイタコン酸の群の少なくとも一種から選択された多価カルボン酸を用い、前記多価カルボン酸無水物に、前記選択された多価カルボン酸の無水物を用いる。   Further, in the step of attaching the polyvalent carboxylic acid according to the first invention, the polyvalent carboxylic acid or polyvalent carboxylic acid anhydride is not particularly limited as long as the above-described effects can be expected. Absent. However, in a more preferred embodiment, the polyvalent carboxylic acid includes a polyvalent carboxylic acid selected from at least one selected from the group consisting of citric acid, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, maleic acid, malic acid, and itaconic acid. A polyvalent carboxylic acid is used, and the selected polyvalent carboxylic acid anhydride is used as the polyvalent carboxylic acid anhydride.

この態様によれば、これらの水溶液に含まれる多価カルボン酸は、少なくとも200℃以上で湿式繊維の繊維表面のリグニンを軟化させることができる。特に1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、マレイン酸は、他の多価カルボン酸に比べて、少なくとも160℃以上でリグニンを軟化させることができるので、木質ボードの成形をより低温で行うことができる。   According to this aspect, the polyvalent carboxylic acid contained in these aqueous solutions can soften the lignin on the fiber surface of the wet fiber at least at 200 ° C. or higher. In particular, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid and maleic acid can soften lignin at least 160 ° C. or more compared to other polyvalent carboxylic acids. It can be carried out.

より好ましい態様としては、前記多価カルボン酸に、クエン酸またはクエン酸無水物を用い、前記湿式繊維に対して、前記クエン酸またはクエン酸無水物を2〜15質量%含有させる。この態様によれば、木質ボードの曲げ強度の向上と、吸湿時における寸法安定性の向上とを発現することができる。   As a more preferred embodiment, citric acid or citric anhydride is used for the polyvalent carboxylic acid, and 2-15% by mass of the citric acid or citric anhydride is contained in the wet fiber. According to this aspect, it is possible to improve the bending strength of the wooden board and improve the dimensional stability during moisture absorption.

すなわち、含有させるクエン酸またはその無水物の量が2質量%未満の場合には、木質ボードの曲げ強度の低下や、寸法安定性の低下が懸念される。一方、含有させるクエン酸またはその無水物の量が15質量%を超えたとしても、それ以上の効果が期待できず、木質ボードの変色(退色)が進行するおそれがある。   That is, when the amount of citric acid or its anhydride to be contained is less than 2% by mass, there is a concern that the bending strength of the wooden board is lowered or the dimensional stability is lowered. On the other hand, even if the amount of citric acid or anhydride contained exceeds 15% by mass, no further effect can be expected, and discoloration (fading) of the wooden board may proceed.

また、別の態様としては、多価カルボン酸に、マレイン酸を用い、前記多価カルボン酸無水物に、マレイン酸無水物を用い、前記湿式繊維に対して、前記マレイン酸または前記マレイン酸無水物を2〜15質量%含有させる。   In another embodiment, maleic acid is used as the polyvalent carboxylic acid, maleic anhydride is used as the polyvalent carboxylic acid anhydride, and the maleic acid or the maleic anhydride is added to the wet fiber. 2-15 mass% of thing is contained.

この態様によれば、木質ボードの曲げ強度の向上と寸法安定性の向上とを発現することができる。上述したように、マレイン酸またはマレイン酸無水物を用いた場合には、クエン酸またはクエン酸無水物を用いた場合に比べて、より低い加熱温度(160℃以上)で木質ボードを成形できる。   According to this aspect, it is possible to improve the bending strength and the dimensional stability of the wooden board. As described above, when maleic acid or maleic anhydride is used, a wood board can be formed at a lower heating temperature (160 ° C. or higher) than when citric acid or citric anhydride is used.

また、含有させるマレイン酸、または、マレイン酸無水物が2質量%未満である場合には、曲げ強度の低下や、寸法安定性の低下が懸念される。一方、含有させるマレイン酸またはマレイン酸無水物が15質量%を超えたとしても、それ以上の効果を期待することができない。   Moreover, when the maleic acid or maleic anhydride to contain is less than 2 mass%, there exists a concern about the fall of bending strength and the fall of dimensional stability. On the other hand, even if the maleic acid or maleic anhydride to be contained exceeds 15% by mass, no further effect can be expected.

また、第2の発明に係る多価カルボン酸アンモニウム塩は、上述した効果を期待することができるものであれば特に限定されるものではない。しかしながら、より好ましい態様としては、多価カルボン酸アンモニウム塩に、マレイン酸アンモニウム塩を用いる。   The polyvalent carboxylic acid ammonium salt according to the second invention is not particularly limited as long as the above-described effects can be expected. However, as a more preferable embodiment, an ammonium maleate is used as the polyvalent carboxylic acid ammonium salt.

この態様によれば、マレイン酸アンモニウム塩を用いることにより、第1の発明の如く、マレイン酸、またはマレイン酸無水物を用いた場合よりも、さらには、クエン酸アンモニウム塩等を用いた場合よりも、木質ボードの曲げ強度を向上させることができる。   According to this aspect, by using the maleic acid ammonium salt, as compared with the case of using maleic acid or maleic anhydride as in the first invention, moreover, the case of using ammonium citrate salt or the like. Also, the bending strength of the wooden board can be improved.

本発明によれば、木質原料に多価カルボン酸を添加することを前提に、強度と寸法安定性、特に含水率変化に対するボードの面方向の寸法安定性を高めることができる。   According to the present invention, on the premise that a polyvalent carboxylic acid is added to a wood raw material, strength and dimensional stability, in particular, dimensional stability in the board surface direction against a change in moisture content can be improved.

本発明の実施例1、2に係る湿式繊維、比較例1に係る木粉、実施例1、2及び比較例1に係る木質ボードの表面を顕微鏡で観察した写真図であり、(a)は、実施例1に係る湿式繊維の写真図、(b)は、実施例1に係る木質ボードの表面の写真図、(c)は、実施例2に係る湿式繊維の写真図、(d)は、実施例2に係る木質ボードの表面の写真図、(e)は、比較例1に係る木粉の写真図、(f)は、比較例1に係る木質ボードの表面の写真図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the photograph figure which observed the surface of the wet fiber which concerns on Example 1, 2 of this invention, the wood flour which concerns on the comparative example 1, the wooden board which concerns on Example 1, 2 and the comparative example 1, and (a) The photograph of the wet fiber which concerns on Example 1, (b) is the photograph figure of the surface of the wooden board which concerns on Example 1, (c) is the photograph figure of the wet fiber which concerns on Example 2, (d) is The photograph of the surface of the wooden board which concerns on Example 2, (e) is a photograph of the wood powder which concerns on the comparative example 1, (f) is the photograph of the surface of the wooden board which concerns on the comparative example 1. FIG.

以下に、第1〜第3の発明に係る実施形態を説明する。いずれの発明に係る実施形態も、木質片を木質繊維に解繊し、該解繊した木質繊維から木質ボードを製造する方法であり、中質繊維板(MDF)などの乾式の木質ボードを製造する方法である。   Embodiments according to the first to third inventions will be described below. Embodiments according to any of the inventions are methods for defibrating wood pieces into wood fibers and producing wood boards from the defibrated wood fibers, and producing dry wood boards such as medium fiber boards (MDF). It is a method to do.

これらの本実施形態における木質ボードの製造方法は、以下に示す、1.解繊処理工程、2.多価カルボン酸付着工程、及び3.成形工程を少なくとも含むものである。以下に、各工程について説明する。   The manufacturing method of the wood board in these embodiments is shown below. Defibration treatment process, 2. 2. a polycarboxylic acid attaching step; It includes at least a molding step. Below, each process is demonstrated.

〔1.解繊処理工程〕
まず、第1〜第3の発明に係る実施形態の木質ボードの出発材料として、チップ状の木削片を準備する。木削片としては、例えば、スギ、マツ、ヒノキなどの針葉樹、ラワンなどの一般的に知られた広葉樹などを挙げることができる。
[1. Defibration process
First, a chip-shaped wood chip is prepared as a starting material of the wood board according to the first to third aspects of the invention. Examples of the wood chip include conifers such as cedar, pine and cypress, and generally known broad-leaved trees such as lauan.

次に、このような木削片を水分を含む雰囲気下で加熱後、加熱した木削片から湿式繊維に解繊する。具体的には、木削片を圧力容器内に投入し、0.5〜1.0MPaの蒸気圧下で1〜10分間蒸気処理する(蒸気処理)。その後、同じ圧力容器内で、蒸気処理後の木削片を、蒸気処理と同じ蒸気圧下で、リファイナーにより1mm以上の湿式繊維に解繊処理する。   Next, after heating such a wood chip in an atmosphere containing moisture, the heated wood chip is defibrated into wet fibers. Specifically, the wood chip is put into a pressure vessel and steam-treated for 1 to 10 minutes under a steam pressure of 0.5 to 1.0 MPa (steam treatment). Thereafter, in the same pressure vessel, the wood chips after the steam treatment are defibrated into wet fibers of 1 mm or more by a refiner under the same steam pressure as the steam treatment.

別の具体例としては、上述した解繊処理を常圧下で行っても良く、さらなる別の具体例としては、この木削片を沸騰水中に投入し、これを2〜3時間煮沸し(煮沸処理)、煮沸処理後の木削片をリファイナーにより解繊処理してもよい。   As another specific example, the above-described defibrating treatment may be performed under normal pressure. As yet another specific example, the wood chips are put into boiling water and boiled for 2 to 3 hours (boiling). Treatment), the wood chips after boiling may be defibrated by a refiner.

このように、水分を含む雰囲気下で木削片を加熱した後にこれを解繊した木質繊維(湿式繊維)は、その繊維表面にリグニンを豊富に含む層を露出させることができる。ここで、蒸気処理の場合には、蒸気圧が0.5MPa未満の場合、または、蒸気処理時間が1分未満の場合には、木削片の木質繊維は解され難いため、その後、解繊処理により湿式繊維を得ることが難しい場合がある。一方、蒸気圧が、1.0MPaを超えた場合、または、蒸気処理時間が10分を超えた場合には、木削片の木質繊維が損傷する場合があり、煮沸処理後の湿式繊維の繊維長さと同等、またはそれよりも短くなるおそれがある。   Thus, the wood fiber (wet fiber) that has been defibrated after heating the wood chip in an atmosphere containing moisture can expose a layer rich in lignin on the fiber surface. Here, in the case of steam treatment, if the steam pressure is less than 0.5 MPa, or if the steam treatment time is less than 1 minute, the wood fiber of the wood chip is difficult to be unraveled, and thereafter It may be difficult to obtain wet fibers by treatment. On the other hand, when the steam pressure exceeds 1.0 MPa, or when the steam treatment time exceeds 10 minutes, the wood fiber of the wood chip may be damaged, and the fiber of the wet fiber after boiling treatment There is a possibility that it may be equal to or shorter than the length.

〔2.多価カルボン酸付着工程〕
このようにして、解繊された湿式繊維の表面に多価カルボン酸を付着する。
第1の発明の場合に係る実施形態の場合には、湿式繊維に多価カルボン酸を溶解した水溶液、または、多価カルボン酸無水物を溶解した水溶液を塗布し、塗布後の湿式繊維を乾燥させる(含水率5〜10%)ことにより、湿式繊維に前記多価カルボン酸を付着させる。これにより、湿式繊維の表面に、多価カルボン酸を均一に付着することができる。
[2. (Polycarboxylic acid adhesion process)
In this way, the polyvalent carboxylic acid is attached to the surface of the defibrated wet fiber.
In the case of the embodiment according to the first invention, an aqueous solution in which a polyvalent carboxylic acid is dissolved in a wet fiber or an aqueous solution in which a polyvalent carboxylic acid anhydride is dissolved is applied, and the wet fiber after application is dried. By making it (water content 5-10%), the polyvalent carboxylic acid is adhered to the wet fiber. Thereby, polyvalent carboxylic acid can be uniformly adhered to the surface of the wet fiber.

ここで、多価カルボン酸としては、クエン酸、リンゴ酸、イタコン酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、酒石酸、アジピン酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、マロン酸、グルタル酸、シュウ酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸などを挙げることができ、多価カルボン酸無水物としては、これらの例示した多価カルボン酸の無水物を挙げることができる。これらのうち、発明者の実験によれば、多価カルボン酸に、クエン酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、マレイン酸、リンゴ酸、及びイタコン酸などを用いることがより好ましく、これらの多価カルボン酸の無水物を用いても、略同様の効果を期待することができる。   Here, as the polyvalent carboxylic acid, citric acid, malic acid, itaconic acid, succinic acid, maleic acid, fumaric acid, tartaric acid, adipic acid, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, malonic acid, glutaric acid An acid, an oxalic acid, a phthalic acid, a terephthalic acid, an isophthalic acid etc. can be mentioned, As a polyhydric carboxylic acid anhydride, the anhydride of these illustrated polyhydric carboxylic acid can be mentioned. Among these, according to the experiments by the inventors, it is more preferable to use citric acid, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, maleic acid, malic acid, itaconic acid, and the like as the polyvalent carboxylic acid. Even if these polycarboxylic acid anhydrides are used, substantially the same effect can be expected.

そして、クエン酸またはクエン酸無水物を用いる場合には、湿式繊維に対して、クエン酸またはクエン酸無水物を2〜15質量%含有させる(添加する)。マレイン酸またはマレイン酸の無水物を用いる場合には、湿式繊維に対して、マレイン酸またはマレイン酸の無水物を2〜15質量%含有させることが好ましい。   And when using a citric acid or a citric acid anhydride, 2-15 mass% of citric acid or a citric acid anhydride is contained with respect to a wet fiber (added). When maleic acid or maleic anhydride is used, it is preferable to contain 2 to 15% by mass of maleic acid or maleic anhydride with respect to the wet fiber.

このように、本実施形態では、これらの多価カルボン酸またはこれらの酸の無水物の添加量の下限値に示すように僅かな多価カルボン酸であっても、充分に、後述する成形工程において、木質ボードの曲げ強度の向上と寸法安定性の向上とが両立した木質ボードを得ることができる。   As described above, in the present embodiment, even a slight amount of polyvalent carboxylic acid as shown in the lower limit of the addition amount of these polyvalent carboxylic acids or anhydrides of these acids is sufficiently formed as described later. Therefore, it is possible to obtain a wood board in which the improvement of the bending strength and the improvement of the dimensional stability of the wood board are compatible.

ここで、クエン酸またはクエン酸無水物の量が2質量%未満の場合には、木質ボードの曲げ強度の低下や、寸法安定性の低下が懸念される。一方、含有させるクエン酸またはクエン酸無水物の量が15質量%を超えたとしても、それ以上の効果が期待できず、木質ボードの変色(退色)が進行するおそれがある。   Here, when the amount of citric acid or citric acid anhydride is less than 2% by mass, there is a concern that the bending strength of the wooden board is lowered or the dimensional stability is lowered. On the other hand, even if the amount of citric acid or citric anhydride contained exceeds 15% by mass, no further effect can be expected, and discoloration (fading) of the wooden board may proceed.

マレイン酸またはマレイン酸無水物が2質量%未満である場合には、曲げ強度の低下や、寸法安定性の低下が懸念される。一方、含有させるマレイン酸またはマレイン酸無水物が15質量%を超えたとしても、それ以上の効果を期待することができない。   When maleic acid or maleic anhydride is less than 2% by mass, there is concern about a decrease in bending strength and a decrease in dimensional stability. On the other hand, even if the maleic acid or maleic anhydride to be contained exceeds 15% by mass, no further effect can be expected.

また、第2の発明に係る実施形態では、多価カルボン酸を溶解した水溶液の代わりに、多価カルボン酸アンモニウム塩を溶解した水溶液を用いる。この実施形態では、多価カルボン酸アンモニウム塩は、水溶液の状態では多価カルボン酸とアンモニアに電離し、さらにその後乾燥した場合には、多価カルボン酸アンモニウム塩となって、これが湿式繊維に付着する。そして、以下に示す成形工程の熱圧により、多価カルボン酸アンモニウム塩は、多価カルボン酸とアンモニアに熱分解し、さらに、湿式繊維の表面に付着したアンモニアは加熱により揮発する。その結果、ボードのpH値を低下させ、成形段階で木質ボードを酸性にすることができる。そのため、第1の発明の効果と同様に、木材とカルボン酸の反応(エステル化)が進行し、多価カルボン酸未添加の木質ボードと比較して、強度と寸法安定性に優れた木質ボードが得られる。   In the embodiment according to the second invention, an aqueous solution in which a polyvalent carboxylic acid ammonium salt is dissolved is used instead of the aqueous solution in which the polyvalent carboxylic acid is dissolved. In this embodiment, the polyvalent carboxylic acid ammonium salt is ionized into a polyvalent carboxylic acid and ammonia in the state of an aqueous solution, and further dried to form a polyvalent carboxylic acid ammonium salt, which adheres to the wet fiber. To do. And the polycarboxylic acid ammonium salt is thermally decomposed into polyvalent carboxylic acid and ammonia by the heat pressure in the molding step shown below, and the ammonia adhering to the surface of the wet fiber is volatilized by heating. As a result, the pH value of the board can be lowered and the wooden board can be made acidic in the molding stage. Therefore, similar to the effect of the first invention, the reaction (esterification) of wood and carboxylic acid proceeds, and the wood board superior in strength and dimensional stability compared to the wood board not added with polyvalent carboxylic acid. Is obtained.

また、多価カルボン酸アンモニウム塩としては、上述の第1の発明に係る多価カルボン酸で例示した、多価カルボン酸とのアンモニウム塩を挙げることができ、より好ましい多価カルボン酸アンモニウム塩は、マレイン酸アンモニウム塩である。マレイン酸アンモニウム塩を用いることにより、マレイン酸、またはマレイン酸無水物を用いた場合よりも、さらには、クエン酸アンモニウム塩等を用いた場合よりも、木質ボードの曲げ強度を向上させることができる。   Examples of the polyvalent carboxylic acid ammonium salt include ammonium salts with the polyvalent carboxylic acid exemplified in the above-mentioned polyvalent carboxylic acid according to the first invention. More preferred polyvalent carboxylic acid ammonium salts are: And ammonium maleate. By using maleic acid ammonium salt, it is possible to improve the bending strength of the wooden board as compared with the case of using maleic acid or maleic anhydride, and further, when using ammonium citrate salt or the like. .

また、第3の発明に係る実施形態では、多価カルボン酸を溶解した水溶液の代わりに、多価カルボン酸の粉末、または、多価カルボン酸無水物の粉末を用い、この粉末を直接、解繊された湿式繊維の表面に付着させる。このような方法であっても、成形工程の熱圧により、湿式繊維とエステル化反応を起こすので、後述する成形工程を経て得られた木質ボードは、第1の発明に実施形態で得られた木質ボードと略同等の曲げ強度をおよび寸法安定性を得ることができる。   In the embodiment according to the third invention, instead of the aqueous solution in which the polyvalent carboxylic acid is dissolved, a polyvalent carboxylic acid powder or a polyvalent carboxylic acid anhydride powder is used, and this powder is directly dissolved. Adhere to the surface of the wet fiber. Even in such a method, the esterification reaction with the wet fiber occurs due to the hot pressure of the molding step, so the wood board obtained through the molding step described later was obtained in the embodiment of the first invention. Bending strength and dimensional stability almost equal to those of a wood board can be obtained.

〔3.成形工程〕
第1〜第3のいずれの発明に係る実施形態も以下の成形工程を行う。具体的には、上述した多価カルボン酸、多価カルボン酸無水物、多価カルボン酸アンモニウム塩、多価カルボン酸の粉末、または多価カルボン酸無水物の粉末が付着した湿式繊維をマット成形機を用いて木質マットに成形する。成形された木質マットをプレス機に投入して、加圧及び加熱(熱圧)することにより、木質ボードを成形する。具体的には、多価カルボン酸が付着した湿式繊維からなる木質マットを、成形装置に投入し、加熱温度を160℃〜260℃、加圧条件として、0.2MPa〜7MPaで加圧保持時間1〜5分間で熱圧する。また、別の態様としては、所定の厚さ(例えば、3mm)で、所定のボード密度(例えば、0.8kg/cm)となる量の木質マットを準備し、これを所定の厚さ(例えば、3mm)まで、上記加熱温度および加圧保持時間(その厚さに到達してからの保持時間)で、木質マットを加圧してもよい。
[3. Molding process]
The embodiments according to any of the first to third inventions also perform the following molding process. Specifically, the above-mentioned polyvalent carboxylic acid, polyvalent carboxylic acid anhydride, polyvalent carboxylic acid ammonium salt, polyvalent carboxylic acid powder, or wet fiber to which the polyvalent carboxylic acid anhydride powder is attached is mat-molded. Mold to wood mat using a machine. The formed wood mat is put into a press machine and pressed and heated (hot pressed) to form a wood board. Specifically, a wood mat made of wet fiber to which polyvalent carboxylic acid is attached is put into a molding device, and the heating temperature is 160 ° C. to 260 ° C., and the pressurizing condition is 0.2 MPa to 7 MPa. Hot press for 1-5 minutes. As another aspect, a wood mat is prepared with a predetermined thickness (for example, 3 mm) and a predetermined board density (for example, 0.8 kg / cm 3 ). For example, the wood mat may be pressurized up to 3 mm) at the above heating temperature and pressure holding time (holding time after reaching its thickness).

ここで、第1の発明に係る実施形態で示した1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、マレイン酸、またはこれらのいずれかの酸の無水物を用いた場合には、クエン酸またはクエン酸無水物を用いた場合に比べて、以下の成形工程でより低い加熱温度(160℃以上)で木質ボードを成形できる。   Here, when 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, maleic acid, or an anhydride of any of these acids shown in the embodiment according to the first invention is used, citric acid or Compared to the case where citric acid anhydride is used, the wood board can be molded at a lower heating temperature (160 ° C. or higher) in the following molding process.

このように、これらの実施形態では、水分を含む雰囲気下で木削片を加熱した後にこれを解繊した木質繊維は、その繊維表面にリグニンを豊富に含む層を露出しているので、このリグニンを利用することにより、これまでに比べて、僅かな量の多価カルボン酸により、成形時における湿式繊維の流動性が向上し、強度に優れた木質ボードを得ることができる。さらに、木質原料の繊維化と多価カルボン酸の添加によるエステル結合の生成により、木質ボードの強度および寸法安定性を向上させることができる。   Thus, in these embodiments, the wood fiber that has been defibrated after heating the wood chip in an atmosphere containing moisture exposes a layer rich in lignin on the fiber surface. By using lignin, a small amount of polyvalent carboxylic acid can improve the fluidity of wet fibers during molding, and a wood board with excellent strength can be obtained. Furthermore, the strength and dimensional stability of the wood board can be improved by forming the ester bond by fiberizing the wood raw material and adding the polyvalent carboxylic acid.

以下に、本発明の実施例を説明する。   Examples of the present invention will be described below.

〔実施例1〕
木削片として、大きさ数センチの針葉樹チップ(スギ)を100℃の煮沸槽で2〜3時間煮沸した。次に、常圧で、リファイナーで湿式繊維(煮沸解繊繊維)に解繊した。得られた湿式繊維の平均繊維長さを顕微鏡で測定した(サンプル数100の平均値)。この結果を表1に示す。得られた湿式繊維を顕微鏡観察した。結果を図1(a)に示す。
[Example 1]
As a wood chip, a few centimeters of softwood chips (cedar) were boiled in a boiling bath at 100 ° C. for 2 to 3 hours. Next, it was defibrated into wet fibers (boiling defibrated fibers) with a refiner at normal pressure. The average fiber length of the obtained wet fiber was measured with a microscope (average value of 100 samples). The results are shown in Table 1. The obtained wet fiber was observed with a microscope. The results are shown in FIG.

次に、解繊された湿式繊維の表面に、湿式繊維(乾燥質量)に対して、多価カルボン酸として表2に示す割合のクエン酸が添加されるように、クエン酸水溶液を湿式繊維に塗布(噴霧)した。次に、ドライヤー(乾燥機)で含水率6%前後まで湿式繊維を乾燥し、カルボン酸を均一に木質原料の表面に固着(付着)させた。   Next, the citric acid aqueous solution is added to the wet fiber so that the ratio of citric acid shown in Table 2 as a polyvalent carboxylic acid is added to the wet fiber (dry mass) on the surface of the defibrated wet fiber. Applied (sprayed). Next, the wet fiber was dried to a moisture content of around 6% with a dryer (dryer), and the carboxylic acid was fixed (adhered) uniformly to the surface of the woody material.

次に、このクエン酸が付着した湿式繊維を、マット成形機を用いて、厚さ70mmの木質マットに成形した。この木質マットを、プレス機に投入して、加熱条件、すなわち熱圧温度220℃、熱圧時間5分間、厚さ3mm(ボード密度0.8g/cm)となるように加圧することにより、木質ボード(木質繊維板)を得た。得られた木質ボードの表面を顕微鏡観察した。この結果を図1(b)に示す。 Next, the wet fiber to which the citric acid was adhered was molded into a wood mat having a thickness of 70 mm using a mat molding machine. By putting this wood mat into a press machine and pressurizing it to a thickness of 3 mm (board density 0.8 g / cm 3 ) under heating conditions, that is, a hot pressing temperature of 220 ° C., a hot pressing time of 5 minutes, A wood board (wood fiber board) was obtained. The surface of the obtained wooden board was observed with a microscope. The result is shown in FIG.

〔実施例2〕
実施例1と同じようにして、木質ボードを製造した。実施例1と相違する点は、スギを含む木削片の蒸気処理と解繊処理を同一の圧力容器内で行った点である。具体的には、上述した大きさ数センチの針葉樹チップを0.5〜1.0MPa(具体的には、0.8MPa)の蒸気圧下で1〜10分間(具体的には、5分間)蒸気処理し、蒸気処理した木削片を同一の蒸気圧下(0.5〜1.0MPa(具体的には、0.8MPa))でリファイナーにより湿式繊維(高圧解繊繊維)に、解繊処理した点が相違している。得られた湿式繊維を顕微鏡観察した。結果を図1(c)に示す。
[Example 2]
A wooden board was produced in the same manner as in Example 1. The difference from Example 1 is that the steam treatment and the defibration treatment of wood chips including cedar were performed in the same pressure vessel. Specifically, the above-mentioned several centimeters of coniferous chips are steamed under a vapor pressure of 0.5 to 1.0 MPa (specifically, 0.8 MPa) for 1 to 10 minutes (specifically, 5 minutes). Treated and steam-treated wood chips were defibrated to wet fibers (high-pressure defibrated fibers) with a refiner under the same steam pressure (0.5 to 1.0 MPa (specifically 0.8 MPa)). The point is different. The obtained wet fiber was observed with a microscope. The results are shown in FIG.

そして、実施例1と同様に表2に示す割合のクエン酸が添加されるように、同様の方法で湿式繊維にクエン酸を付着させ、湿式繊維を乾燥し、これを木質マットに成形し、成形したマットを加圧および加熱することにより、木質ボードを成形した。なお、実施例1と同様に、得られた湿式繊維の平均繊維長さを顕微鏡で測定した(サンプル数100の平均値)。この結果を表1に示す。得られた木質ボードの表面を顕微鏡観察した。結果を図1(d)に示す。   And like Example 1, the citric acid of the ratio shown in Table 2 is added so that citric acid is attached to the wet fiber in the same manner, the wet fiber is dried, and this is formed into a wood mat, A wooden board was formed by pressurizing and heating the formed mat. In addition, it carried out similarly to Example 1, and measured the average fiber length of the obtained wet fiber with the microscope (average value of 100 samples). The results are shown in Table 1. The surface of the obtained wooden board was observed with a microscope. The results are shown in FIG.

〔比較例1〕
実施例1と同じようにして、木質ボードを製造した。実施例1と相違する点は、木質原料として、針葉樹角材(スギ)をベルトサンダー(研磨紙♯80)で研削して得たサンダー粉(木粉)を用いた点である。そして、実施例1と同様に表2に示す割合のクエン酸が添加されるように、同様の方法で木粉にクエン酸を付着させ、その後加圧および加熱することにより、木質ボードを成形した。なお、実施例1と同様に、得られた木粉の平均長さを顕微鏡で測定した(サンプル数100の平均値)。この結果を表1に示す。得られた木粉および成形した木質ボードの表面を顕微鏡観察した。結果を図1(e)および(f)に示す。
[Comparative Example 1]
A wooden board was produced in the same manner as in Example 1. The difference from Example 1 is that a sander powder (wood powder) obtained by grinding softwood timber (cedar) with a belt sander (abrasive paper # 80) is used as the wood raw material. Then, in the same manner as in Example 1, citric acid was added to the wood flour in the same manner so that the citric acid in the ratio shown in Table 2 was added, and then the wood board was formed by applying pressure and heating. . In addition, similarly to Example 1, the average length of the obtained wood flour was measured with a microscope (average value of 100 samples). The results are shown in Table 1. The surface of the obtained wood powder and the molded wood board was observed with a microscope. The results are shown in FIGS. 1 (e) and (f).

Figure 2012214011
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<木質ボードの曲げ強度の測定>
実施例1、2および比較例1にかかる木質ボードとして、熱圧成形後の自然状態(気乾状態:含水率5〜9%)の試験体(大きさ50mm×200mm×厚さ3mm)を準備した。試験は、材料試験機を用いて中央集中荷重を、負荷速度は10mm/分で作用させたときの常態曲げ強度(N/mm)を測定した。この結果を、表2に示す。なお、実施例1、2および比較例1に係る木質ボードの気乾密度を測定した。具体的には、気乾状態の木質ボードについて重量と体積を算出し、この重量を体積で除すことにより求めた。この結果を、表2の括弧内に示す。
<Measurement of bending strength of wood board>
As a wood board according to Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, a test body (size 50 mm × 200 mm × thickness 3 mm) in a natural state (air-dried state: moisture content 5 to 9%) after hot pressing is prepared. did. In the test, a normal concentrated strength (N / mm 2 ) was measured by applying a central concentrated load using a material testing machine and a load speed of 10 mm / min. The results are shown in Table 2. In addition, the air dry density of the wood board concerning Examples 1, 2 and Comparative Example 1 was measured. Specifically, the weight and volume of the air-dried wood board were calculated, and the weight was divided by the volume. The results are shown in parentheses in Table 2.

Figure 2012214011
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<木質ボード内の密度分布の測定>
さらに、実施例1、2および比較例1にかかる木質ボードの試験体として、50mm×50mm×厚さ3mmを複数個に切り出して、これらの試験体の中から密度0.80±0.01g/cmの範囲に収まる試験体を抽出し、この試験体(木質ボード)内の密度分布を測定した。具体的には、0.02mmピッチで厚さ方向にX線を照射し、このX線の透過率から厚さ方向に沿った試験体(木質ボード)内の密度分布を測定した。得られた密度分布から、ボード表層の密度最大値とボード内層の密度最小値の差(表内層密度差)を算出した。この結果を、表3に示す。
<Measurement of density distribution in wood board>
Furthermore, as a test body of the wood board according to Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, 50 mm × 50 mm × 3 mm thickness was cut into a plurality of samples, and a density of 0.80 ± 0.01 g / cm from these test samples. A test specimen falling within the range of cm 3 was extracted, and the density distribution in the test specimen (wood board) was measured. Specifically, X-rays were irradiated in the thickness direction at a pitch of 0.02 mm, and the density distribution in the test body (wood board) along the thickness direction was measured from the transmittance of the X-rays. From the obtained density distribution, the difference between the maximum density value of the board surface layer and the minimum density value of the board inner layer (inner layer density difference) was calculated. The results are shown in Table 3.

Figure 2012214011
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[結果1および考察]
表2に示すように、比較例1と比較して、実施例1および2の木質ボードの曲げ強度は高かった。強度が高い理由として二つの要因が挙げられる。一つは、表1と図1に示すように、実施例1および2の繊維長が比較例1と比べて長く、さらにその繊維同士が熱圧によって新たな結合を生成することによって、その強度が発現したためである。二つ目は、表3に示すように、実施例2の木質ボードの表内層密度差が、比較例1および実施例1に比べて大きく、ボード表面が高密度化されたためである。
[Result 1 and discussion]
As shown in Table 2, the wood boards of Examples 1 and 2 had higher bending strength than Comparative Example 1. There are two reasons for the high strength. One is that the fiber length of Examples 1 and 2 is longer than that of Comparative Example 1 as shown in Table 1 and FIG. This is because of the expression. Second, as shown in Table 3, the difference in the inner layer density of the wood board of Example 2 was larger than that of Comparative Example 1 and Example 1, and the board surface was densified.

<ボード長さ変化量>
実施例1、2および比較例1に係る木質ボード(気乾状態:含水率3〜5%)を、長さ250×幅50mm前後に切削して試験体とし、試験体を40℃、90%R.H.の恒温恒湿器内に入れて、重量変化がほぼ落ち着く期間である2週間後に取り出して、試験前後の長さ方向の木質ボードの長さ変化量(%)を測定した。なお、ここで、恒温恒湿器内での試験後の実施例1、2および比較例1に係る木質ボードを105℃で乾燥し、全乾状態の木材重量に対する水分重量から、含水率(%)を算出し、恒温恒湿器内での試験前後の含水率から含水率変化量を算出した。この結果を、表4の括弧内に示す。
<Board length change>
The wood boards according to Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 (air-dried state: moisture content: 3 to 5%) were cut to a length of about 250 × width of about 50 mm to obtain a test body, and the test body was 40 ° C. and 90%. R. H. Was taken out after 2 weeks, which is a period in which the weight change almost settled, and the amount of change (%) in the length direction of the wood board before and after the test was measured. Here, the wood boards according to Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 after the test in the thermo-hygrostat were dried at 105 ° C., and the moisture content (% ) Was calculated, and the moisture content change amount was calculated from the moisture content before and after the test in the thermo-hygrostat. The results are shown in parentheses in Table 4.

Figure 2012214011
Figure 2012214011

[結果2および考察]
表4に示すように、比較例1と比較して、実施例1および2の木質ボードの長さ変化量は小さかった。寸法安定性が高い理由として二つの要因が挙げられる。一つは、図1に示したように、実施例1および2の木質ボード原料が長繊維状であるため、繊維同士の絡み合いが吸湿時の膨潤に伴う動きを拘束し易いと考えられる。二つ目は、表4に示すように、クエン酸を添加した木質ボードが、熱圧成形に伴い新たな結合を生成したことと、疎水化に伴う含水率変化量の低下である。
[Result 2 and discussion]
As shown in Table 4, compared with Comparative Example 1, the amount of change in length of the wood boards of Examples 1 and 2 was small. There are two reasons why dimensional stability is high. One is that, as shown in FIG. 1, the wood board raw materials of Examples 1 and 2 are in the form of long fibers. Second, as shown in Table 4, the wood board to which citric acid was added generated a new bond with hot pressing and a decrease in the moisture content change with hydrophobization.

[総合評価]
以上のことから、実施例1及び2の木質繊維は、比較例1に比べて、木質繊維が長繊維化されて、その繊維表面にリグニンを豊富に含む層を露出しているので、強度と寸法安定性に優れた木質ボードを得ることができたと考えられる。
[Comprehensive evaluation]
From the above, the wood fibers of Examples 1 and 2 have a longer fiber length than that of Comparative Example 1, and the layer rich in lignin is exposed on the fiber surface. It is thought that the wood board excellent in dimensional stability could be obtained.

特に、実施例2の湿式繊維は、実施例1のものに比べて、長繊維であり、なおかつ湿式繊維表面のリグニンが解繊時に高温・高圧処理されているので、リグニンが低分子化されていると推定され、これにより、熱圧時に湿式繊維が流動しやすくなったと考えられる。この結果、表内層密度差も大きくなり(表層の密度が高くなり)、実施例2に係る木質ボードの曲げ強度が他のものに比べて高くなったと考えられる。   In particular, the wet fiber of Example 2 is longer than the fiber of Example 1, and the lignin on the surface of the wet fiber is treated at high temperature and high pressure during defibration, so that the lignin is reduced in molecular weight. As a result, it is considered that wet fibers easily flow during hot pressing. As a result, the inner layer density difference is also increased (the density of the surface layer is increased), and the bending strength of the wood board according to Example 2 is considered to be higher than the others.

また、木質原料の繊維化とクエン酸の添加によるエステル結合の生成により、湿式繊維が疎水化され、木質ボードの含水率変化を抑え、寸法安定性を向上させることができたと考えられる。実施例1および2の場合には、木質ボード内で湿式繊維同士が交錯し、合板のクロスバンド効果の如く作用し、吸湿時の木質原料の膨潤が拘束され易い。この結果、実施例1および2に係る木質ボードの長さ変化量が小さくなり、含水率変化に対する木質ボードの面方向の寸法の変化が抑制されたと考えられる。   In addition, it is considered that the wet fiber was hydrophobized by the fiber formation of the wood raw material and the formation of the ester bond by the addition of citric acid, suppressing the change in the moisture content of the wood board and improving the dimensional stability. In the case of Examples 1 and 2, the wet fibers are intermingled in the wood board and act like a cross band effect of plywood, so that the swelling of the wood material at the time of moisture absorption is easily restrained. As a result, it is considered that the length change amount of the wood board according to Examples 1 and 2 is reduced, and the change in the dimension in the surface direction of the wood board with respect to the moisture content change is suppressed.

〔実施例3〜7〕
実施例2と同じ湿式繊維(高圧解繊繊維)を用いて、実施例1に記載の製造条件で、木質ボードを製造した。実施例3の木質ボードは、湿式繊維にクエン酸を15質量%添加した木質ボードであり、実施例4〜7は、湿式繊維に多価カルボン酸の添加量15質量%添加したときの木質ボードであり、それぞれ、多価カルボン酸として、マレイン酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、イタコン酸、リンゴ酸を用いたものである。
[Examples 3 to 7]
A wood board was produced under the production conditions described in Example 1 using the same wet fiber (high-pressure defibrated fiber) as in Example 2. The wooden board of Example 3 is a wooden board in which 15% by mass of citric acid is added to wet fibers, and Examples 4 to 7 are wooden boards in which an addition amount of 15% by mass of polyvalent carboxylic acid is added to wet fibers. In this case, maleic acid, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, itaconic acid, and malic acid are used as the polyvalent carboxylic acid.

これらの木質ボードに対して、実施例2と同じように、曲げ強度と、表内層密度差を測定した。この結果を表5に示す。なお、曲げ強度の測定において、実施例3〜7の木質ボードの含水率は、気乾状態で2〜4%であった。   For these wooden boards, the bending strength and the inner layer density difference were measured in the same manner as in Example 2. The results are shown in Table 5. In addition, in the measurement of bending strength, the moisture content of the wooden boards of Examples 3 to 7 was 2 to 4% in an air-dried state.

Figure 2012214011
Figure 2012214011

さらに、実施例2と同じように、実施例3〜7に係る吸湿時前後の木質ボードのボード長さ変化量と、含水率変化量を測定した。なお、吸湿前の木質ボードの含水率は、気乾状態で含水率2〜5%であった。この結果を、表6に示す。   Further, in the same manner as in Example 2, the board length change amount and moisture content change amount of the wood board before and after moisture absorption according to Examples 3 to 7 were measured. The moisture content of the wood board before moisture absorption was 2 to 5% in the air-dried state. The results are shown in Table 6.

Figure 2012214011
Figure 2012214011

[結果3および考察]
表5および表6に示すように、クエン酸と同じように、マレイン酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、イタコン酸、リンゴ酸の如き多価カルボン酸を用いた場合であっても、木質ボードの曲げ強度を高め、吸湿時における木質ボードの寸法安定性を確保することができた。
[Result 3 and discussion]
As shown in Tables 5 and 6, as in citric acid, polycarboxylic acid such as maleic acid, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, itaconic acid, malic acid was used. However, it was possible to increase the bending strength of the wooden board and ensure the dimensional stability of the wooden board during moisture absorption.

<熱圧温度と表内層密度差の関係を測定>
実施例1に記載のボード製造条件で、実施例3〜7に係る熱圧温度を変化させたときの、木質ボードの表内層密度差を測定した。この結果を、表7に示す。
<Measures the relationship between hot-pressure temperature and inner layer density difference>
Under the board manufacturing conditions described in Example 1, the inner layer density difference of the wood board when the hot press temperature according to Examples 3 to 7 was changed was measured. The results are shown in Table 7.

Figure 2012214011
Figure 2012214011

[結果4及び考察]
表7に示すように、クエン酸の場合には、熱圧温度が200℃以上、マレイン酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸の場合には、熱圧温度が160℃以上、イタコン酸、リンゴ酸の場合には、熱圧温度180℃以上で、表内層密度差が0.15(g/cm)以上となり、この熱圧条件で、木質ボードの曲げ強度を高めることができる。
[Result 4 and discussion]
As shown in Table 7, in the case of citric acid, the hot pressure temperature is 200 ° C. or higher, and in the case of maleic acid and 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, the hot pressure temperature is 160 ° C. or higher. In the case of itaconic acid and malic acid, the hot-pressure temperature is 180 ° C. or higher and the inner layer density difference is 0.15 (g / cm 3 ) or higher. Under this hot-pressing condition, the bending strength of the wooden board can be increased. it can.

〔実施例8〕
実施例2と同じ湿式繊維(高圧解繊繊維)を用いて、実施例1に記載の製造条件で、木質ボードを製造した。実施例8の木質ボードは、多価カルボン酸にマレイン酸を用い、マレイン酸の酸添加量を表8に示すように変化させたときの木質ボードの性能を実施例2と同じように評価した。この結果を表8(実施例8)に示す。なお、曲げ強度の測定において、実施例8の木質ボードの含水率は、気乾状態で2〜4%であった。
Example 8
A wood board was produced under the production conditions described in Example 1 using the same wet fiber (high-pressure defibrated fiber) as in Example 2. The wood board of Example 8 used maleic acid as the polyvalent carboxylic acid, and the performance of the wood board when the acid addition amount of maleic acid was changed as shown in Table 8 was evaluated in the same manner as in Example 2. . The results are shown in Table 8 (Example 8). In the measurement of bending strength, the moisture content of the wood board of Example 8 was 2 to 4% in an air-dried state.

Figure 2012214011
Figure 2012214011

[結果5及び考察]
表8に示すように、マレイン酸の場合では、湿式繊維に対して少なくとも2質量%添加すれば、木質ボードの曲げ強度を高めることができ、吸湿時における木質ボードの面方向における寸法安定性を確保することができると考えられる。
[Result 5 and discussion]
As shown in Table 8, in the case of maleic acid, if it is added at least 2% by mass with respect to the wet fiber, the bending strength of the wooden board can be increased, and the dimensional stability in the surface direction of the wooden board during moisture absorption can be improved. It is thought that it can be secured.

〔実施例9−1,9−2〕
実施例2と同じ湿式繊維(高圧解繊繊維)を用いて、実施例1に記載の製造条件で、木質ボードを製造した。
[Examples 9-1 and 9-2]
A wood board was produced under the production conditions described in Example 1 using the same wet fiber (high-pressure defibrated fiber) as in Example 2.

実施例9−1の木質ボードは、マレイン酸水溶液を用いて、湿式繊維に対してマレイン酸を10質量%添加した木質ボードである。実施例9−2の木質ボードは、マレイン酸アンモニウム塩を溶解した水溶液を用いて、湿式繊維に対してマレイン酸アンモニウム塩を10質量%添加した木質ボードである。これらの木質ボードは、熱圧温度を200℃で成形したものであり、実施例9−1は、第1の発明に相当し、実施例9−2は、第2の発明に相当する。なお、実施例2の場合の長さ変化量は、木質ボードを2週間吸湿させたときの木質ボードの長さ変化量(%)であったが、実施例9以降に示す、長さ変化量は、木質ボードを1週間吸湿させたときの木質ボードの長さ変化量(%)である。   The wooden board of Example 9-1 is a wooden board in which 10% by mass of maleic acid is added to wet fiber using an aqueous maleic acid solution. The wood board of Example 9-2 is a wood board in which 10% by mass of ammonium maleate is added to wet fibers using an aqueous solution in which ammonium maleate is dissolved. These wooden boards are molded at a hot pressure temperature of 200 ° C., Example 9-1 corresponds to the first invention, and Example 9-2 corresponds to the second invention. The length change amount in the case of Example 2 was the length change amount (%) of the wood board when the wood board was moisture-absorbed for 2 weeks. Is the amount of change (%) in the length of the wooden board when the wooden board is absorbed for one week.

〔実施例10−1,10−2〕
実施例2と同じ湿式繊維(高圧解繊繊維)を用いて、実施例1に記載の製造条件で、木質ボードを製造した。
[Examples 10-1 and 10-2]
A wood board was produced under the production conditions described in Example 1 using the same wet fiber (high-pressure defibrated fiber) as in Example 2.

実施例10−1の木質ボードは、クエン酸水溶液を用いて、湿式繊維に対してクエン酸を10質量%添加した木質ボードであり、実施例10−2の木質ボードは、クエン酸アンモニウム塩を溶解した水溶液を用いて、湿式繊維に対してクエン酸アンモニウム塩を10質量%添加した木質ボードである。これらの木質ボードは、熱圧温度を200℃で成形したものであり、実施例10−1は、第1の発明に相当し、実施例10−2は、第2の発明に相当する。   The wooden board of Example 10-1 is a wooden board obtained by adding 10% by mass of citric acid to the wet fiber using an aqueous citric acid solution, and the wooden board of Example 10-2 is made of ammonium citrate salt. This is a wood board in which 10% by mass of ammonium citrate is added to wet fibers using a dissolved aqueous solution. These wooden boards are molded at a hot pressure temperature of 200 ° C., Example 10-1 corresponds to the first invention, and Example 10-2 corresponds to the second invention.

各木質ボードの性能を実施例2と同じように評価した。また、水溶液および木質ボードのpHを測定した。この結果を、表9に示す。   The performance of each wooden board was evaluated in the same manner as in Example 2. Moreover, pH of aqueous solution and a wooden board was measured. The results are shown in Table 9.

〔比較例2、3〕
実施例2と同じ湿式繊維(高圧解繊繊維)を用いて、実施例1に記載の製造条件で、木質ボードを製造した。
[Comparative Examples 2 and 3]
A wood board was produced under the production conditions described in Example 1 using the same wet fiber (high-pressure defibrated fiber) as in Example 2.

比較例2の木質ボードは、マレイン酸ナトリウム水溶液を用いて、湿式繊維に対して、マレイン酸ナトリウムを10質量%添加した木質ボードである。比較例3の木質ボードは、クエン酸ナトリウム水溶液を用いて、湿式繊維に対してクエン酸ナトリウムを10質量%添加した木質ボードである。これらの木質ボードは、熱圧温度を200℃で成形したものである。各木質ボードの性能を実施例2と同じように評価した。また、水溶液および木質ボードのpHを測定した。この結果を、表9に示す。なお、表9には、参考例として、多価カルボン酸を添加していない木質ボードの結果も示した。   The wood board of Comparative Example 2 is a wood board in which 10% by mass of sodium maleate is added to wet fiber using a sodium maleate aqueous solution. The wood board of the comparative example 3 is a wood board which added sodium citrate 10 mass% with respect to the wet fiber using the sodium citrate aqueous solution. These wooden boards are molded at a hot pressure temperature of 200 ° C. The performance of each wooden board was evaluated in the same manner as in Example 2. Moreover, pH of aqueous solution and a wooden board was measured. The results are shown in Table 9. In addition, in Table 9, the result of the wooden board which did not add polyvalent carboxylic acid was also shown as a reference example.

Figure 2012214011
Figure 2012214011

[結果6及び考察]
表9に示すように、実施例9−1,9−2,10−1,10−2の木質ボード(マレイン酸、マレイン酸アンモニウム塩、クエン酸、クエン酸アンモニウム塩を用いた木質ボード)は、比較例2、3、参考例のものよりも、曲げ強度が高く、長さ変化量および含水率変化量が小さかった。また、実施例9−2の木質ボード(マレイン酸アンモニウム塩を用いた木質ボード)の曲げ強度が最も高かった。
[Result 6 and discussion]
As shown in Table 9, the wood boards of Examples 9-1, 9-2, 10-1, 10-2 (wood boards using maleic acid, ammonium maleate, citric acid, ammonium citrate) The bending strength was higher than those of Comparative Examples 2 and 3, and the Reference Example, and the length variation and the moisture content variation were small. Further, the bending strength of the wood board of Example 9-2 (wood board using ammonium maleate) was the highest.

実施例9−2,10−2のように、マレイン酸アンモニウム塩またはクエン酸アンモニウム塩を用いた場合、湿式繊維に付着したこれらの塩は、木質ボード成形時の熱圧により、分解したアンモニアは揮発するので、表9に示すように、水溶液pH値に対してボードpH値は低下し、成形段階の木質ボード内部を酸性にすることができる。   When using maleic acid ammonium salt or ammonium citrate salt as in Examples 9-2 and 10-2, these salts adhering to the wet fiber are decomposed ammonia due to the heat pressure at the time of wood board molding. Since it volatilizes, as shown in Table 9, the board pH value decreases with respect to the aqueous solution pH value, and the inside of the wooden board in the forming stage can be made acidic.

そのため、第1の発明の効果と同様に、木材とカルボン酸の反応(エステル化)が進行し、参考例の木質ボードと比較して、強度と寸法安定性に優れた木質ボードが得られる。また、マレイン酸アンモニウム塩またはクエン酸アンモニウム塩を溶解した水溶液は、略中性であるので、製造時のハンドリング性等に優れている。また、クエン酸アンモニウム塩に比べて、マレイン酸アンモニウム塩を用いた木質ボードの方が曲げ強度が高かったのは、マレイン酸に含まれるC=Cが起因していると考えられる。   Therefore, like the effect of 1st invention, reaction (esterification) of wood and carboxylic acid advances, and the wood board excellent in intensity | strength and dimensional stability is obtained compared with the wood board of a reference example. In addition, an aqueous solution in which an ammonium maleate salt or an ammonium citrate salt is dissolved is substantially neutral, so that it has excellent handling properties during production. In addition, it is considered that the reason why the wood board using the maleate ammonium salt has higher bending strength than the ammonium citrate salt is due to C = C contained in the maleate.

一方、比較例2および3に示すように、マレイン酸ナトリウムまたはクエン酸ナトリウムなどの多価カルボン酸ナトリウム塩を用いた場合、木質ボード成形時の熱圧によらずナトリウムが残存するので、表9に示すように、ボードpH値が低下し難い。この結果、木材とカルボン酸の反応(エステル化)が進行し難く、得られた木質ボードは、参考例の木質ボードと同程度またはそれ以下の強度と寸法安定性となったと考えられる。   On the other hand, as shown in Comparative Examples 2 and 3, when a polyvalent carboxylic acid sodium salt such as sodium maleate or sodium citrate is used, sodium remains regardless of the thermal pressure at the time of molding the wooden board. As shown in FIG. 4, the board pH value is difficult to decrease. As a result, the reaction (esterification) between the wood and the carboxylic acid does not proceed easily, and the obtained wooden board is considered to have strength and dimensional stability comparable to or lower than those of the reference example.

〔実施例11−1〜11−4〕
実施例2と同じ湿式繊維(高圧解繊繊維)を用いて、実施例1に記載の製造条件で、木質ボードを製造した。
[Examples 11-1 to 11-4]
A wood board was produced under the production conditions described in Example 1 using the same wet fiber (high-pressure defibrated fiber) as in Example 2.

実施例11−1〜11−4の木質ボードは、マレイン酸水溶液、マレイン酸無水物を溶解した水溶液、マレイン酸粉末、無水マレイン酸粉末を用いたものであり、実施例11−1,11−2は、第1の発明に相当し、実施例11−3,11−4は、第3の発明に相当する。   The wood boards of Examples 11-1 to 11-4 are those using a maleic acid aqueous solution, an aqueous solution in which maleic anhydride is dissolved, maleic acid powder, and maleic anhydride powder. Examples 11-1, 11- 2 corresponds to the first invention, and Examples 11-3 and 11-4 correspond to the third invention.

それぞれ、カルボン酸の添加量は、水溶液、粉末(粉体)のどちらの場合も、湿式繊維に対して10質量%添加している。なお、木質ボードの成形時の熱圧温度は、200℃、熱圧時間は5分である。各木質ボードの性能を実施例2と同じように評価した。この結果を、表10に示す。   In each case, the addition amount of carboxylic acid is 10% by mass with respect to the wet fiber in both the aqueous solution and the powder (powder). In addition, the hot press temperature at the time of shaping | molding of a wooden board is 200 degreeC, and hot press time is 5 minutes. The performance of each wooden board was evaluated in the same manner as in Example 2. The results are shown in Table 10.

〔実施例12−1〜12−4〕
実施例2と同じ湿式繊維(高圧解繊繊維)を用いて、実施例1に記載の製造条件で、木質ボードを製造した。
[Examples 12-1 to 12-4]
A wood board was produced under the production conditions described in Example 1 using the same wet fiber (high-pressure defibrated fiber) as in Example 2.

実施例12−1〜12−4の木質ボードは、クエン酸水溶液、クエン酸無水物を溶解した水溶液、クエン酸粉末、無水クエン酸粉末を用いたものであり、実施例12−1,12−2は、第1の発明に相当し、実施例12−3,12−4は、第3の発明に相当する。   The wood boards of Examples 12-1 to 12-4 are obtained by using an aqueous citric acid solution, an aqueous solution in which citric acid anhydride is dissolved, citric acid powder, and anhydrous citric acid powder. Examples 12-1, 12- 2 corresponds to the first invention, and Examples 12-3 and 12-4 correspond to the third invention.

それぞれ、カルボン酸の添加量は、水溶液、粉末(粉体)のどちらの場合も、湿式繊維に対して10質量%添加している。なお、木質ボードの成形時の熱圧温度、熱圧時間は実施例11−1と同じである。各木質ボードの性能を実施例2と同じように評価した。この結果を、表10に示す。   In each case, the addition amount of carboxylic acid is 10% by mass with respect to the wet fiber in both the aqueous solution and the powder (powder). In addition, the hot press temperature at the time of shaping | molding a wooden board and the hot press time are the same as Example 11-1. The performance of each wooden board was evaluated in the same manner as in Example 2. The results are shown in Table 10.

Figure 2012214011
Figure 2012214011

[結果7及び考察]
表10に示すように、実施例11−1〜11−4の木質ボードの曲げ強度、長さ変化量および含水率変化量は、略同じであり、実施例12−1〜12−4の木質ボードの曲げ強度、長さ変化量および含水率変化量は、略同じ結果となった。これにより、多価カルボン酸を溶解した水溶液の代わりに、多価カルボン酸無水物、多価カルボン酸の粉末、または多価カルボン酸無水物の粉末を用いても、略同様の効果が発現されると考えられる。
[Result 7 and discussion]
As shown in Table 10, the bending strength, length variation, and moisture content variation of the wood boards of Examples 11-1 to 11-4 are substantially the same, and the wood quality of Examples 12-1 to 12-4. The bending strength, length variation, and moisture content variation of the board were almost the same. As a result, substantially the same effect is exhibited even when a polyvalent carboxylic acid anhydride, a polyvalent carboxylic acid powder, or a polyvalent carboxylic acid anhydride powder is used instead of the aqueous solution in which the polyvalent carboxylic acid is dissolved. It is thought.

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various designs can be made without departing from the spirit of the present invention described in the claims. It can be changed.

本実施形態では、中質繊維板(MDF)などの乾式の木質ボードを製造する方法を例としてあげたが、例えば、ハードボード、高密度繊維板(HDF)などの乾式の木質ボードを製造する方法であってもよく、例えば、インシュレーションボードなどの湿式の木質ボードを製造する方法により、木質ボードを製造してもよい。   In the present embodiment, a method for producing a dry wood board such as a medium fiber board (MDF) has been described as an example. For example, a dry wood board such as a hard board or a high density fiber board (HDF) is produced. For example, the wooden board may be manufactured by a method of manufacturing a wet wooden board such as an insulation board.

Claims (10)

水分を含む雰囲気下で木削片を加熱した後、該加熱した木削片から湿式繊維に解繊する工程と、
該解繊された湿式繊維に、多価カルボン酸を溶解した水溶液、または、多価カルボン酸無水物を溶解した水溶液を塗布することにより、前記解繊された湿式繊維の表面に多価カルボン酸を付着させる工程と、
該多価カルボン酸が付着した湿式繊維を加圧及び加熱することにより、木質ボードを成形する工程と、を少なくとも含むことを特徴とする木質ボードの製造方法。
A step of heating the wood pieces under an atmosphere containing moisture and then defibrating the heated wood pieces into wet fibers;
By applying an aqueous solution in which a polyvalent carboxylic acid is dissolved or an aqueous solution in which a polyvalent carboxylic anhydride is dissolved to the defibrated wet fiber, the polyvalent carboxylic acid is applied to the surface of the defibrated wet fiber. A step of attaching
A method for producing a wooden board, comprising: at least a step of forming a wooden board by pressing and heating the wet fiber to which the polyvalent carboxylic acid is attached.
前記解繊工程において、木削片を0.5〜1.0MPaの蒸気圧下で1〜10分間蒸気処理し、前記蒸気圧下で前記蒸気処理された木削片を前記蒸気圧下で湿式繊維に解繊することを特徴とする請求項1に記載の木質ボードの製造方法。   In the defibrating step, the wood pieces are steamed for 1 to 10 minutes under a steam pressure of 0.5 to 1.0 MPa, and the wood pieces subjected to the steam treatment under the steam pressure are disassembled into wet fibers under the steam pressure. 2. The method for producing a woody board according to claim 1, wherein the wood board is fine. 前記多価カルボン酸を付着させる工程において、前記水溶液を塗布後の湿式繊維を乾燥することを特徴とする請求項1または2に記載の木質ボードの製造方法。   The method for producing a wooden board according to claim 1 or 2, wherein in the step of attaching the polyvalent carboxylic acid, the wet fiber after the application of the aqueous solution is dried. 前記多価カルボン酸に、クエン酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、マレイン酸、リンゴ酸、及びイタコン酸の群の少なくとも一種から選択された多価カルボン酸を用い、前記多価カルボン酸無水物に、前記選択された多価カルボン酸の無水物を用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の木質ボードの製造方法。   The polyvalent carboxylic acid is a polyvalent carboxylic acid selected from at least one of the group consisting of citric acid, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, maleic acid, malic acid, and itaconic acid. The method for producing a wooden board according to any one of claims 1 to 3, wherein an anhydride of the selected polyvalent carboxylic acid is used as the polyvalent carboxylic acid anhydride. 多価カルボン酸に、クエン酸またはマレイン酸を用い、前記多価カルボン酸無水物に、クエン酸無水物、またはマレイン酸無水物を用い、前記湿式繊維に対して、前記クエン酸、前記マレイン酸、クエン酸無水物、またはマレイン酸無水物を2〜15質量%含有させることを特徴とする請求項1〜4に記載の木質ボードの製造方法。   Citric acid or maleic acid is used as the polyvalent carboxylic acid, citric acid anhydride or maleic anhydride is used as the polyvalent carboxylic acid anhydride, and the citric acid and maleic acid are added to the wet fiber. The method for producing a woody board according to claim 1, further comprising 2 to 15% by mass of citric acid anhydride or maleic acid anhydride. 水分を含む雰囲気下で木削片を加熱した後、該加熱した木削片から湿式繊維に解繊する工程と、
該解繊された湿式繊維に、多価カルボン酸アンモニウム塩を溶解した水溶液を塗布することにより、該解繊された湿式繊維の表面に多価カルボン酸アンモニウム塩を付着させる工程と、
該多価カルボン酸が付着した湿式繊維を加圧及び加熱することにより、木質ボードを成形する工程と、を少なくとも含むことを特徴とする木質ボードの製造方法。
A step of heating the wood pieces under an atmosphere containing moisture and then defibrating the heated wood pieces into wet fibers;
Applying an aqueous solution in which a polyvalent ammonium carboxylate is dissolved to the defibrated wet fiber to attach the polyvalent ammonium carboxylate to the surface of the defibrated wet fiber;
A method for producing a wooden board, comprising: at least a step of forming a wooden board by pressing and heating the wet fiber to which the polyvalent carboxylic acid is attached.
前記多価カルボン酸アンモニウム塩に、マレイン酸アンモニウム塩を用いることを特徴とする請求項6に記載の木質ボードの製造方法。   The method for producing a woody board according to claim 6, wherein an ammonium maleate is used as the polyvalent carboxylate ammonium salt. 水分を含む雰囲気下で木削片を加熱した後、該加熱した木削片から湿式繊維に解繊する工程と、
該解繊された湿式繊維の表面に多価カルボン酸の粉末、または、多価カルボン酸無水物の粉末を付着させる工程と、
該粉末が付着した湿式繊維を加圧及び加熱することにより、木質ボードを成形する工程と、を少なくとも含むことを特徴とする木質ボードの製造方法。
A step of heating the wood pieces under an atmosphere containing moisture and then defibrating the heated wood pieces into wet fibers;
Attaching a polyvalent carboxylic acid powder or a polyvalent carboxylic acid anhydride powder to the surface of the defibrated wet fiber;
A method for producing a wooden board, comprising: forming a wooden board by pressing and heating the wet fiber to which the powder is adhered.
前記解繊工程において、木削片を0.5〜1.0MPaの蒸気圧下で1〜10分間蒸気処理し、前記蒸気圧下で前記蒸気処理された木削片を前記蒸気圧下で湿式繊維に解繊することを特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載の木質ボードの製造方法。   In the defibrating step, the wood pieces are steamed for 1 to 10 minutes under a steam pressure of 0.5 to 1.0 MPa, and the wood pieces subjected to the steam treatment under the steam pressure are disassembled into wet fibers under the steam pressure. The method for producing a wooden board according to any one of claims 6 to 8, wherein the wood board is fine. 前記解繊工程において、前記湿式繊維の繊維長さを少なくとも1mm以上に解繊することを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の木質ボードの製造方法。   The method for producing a wooden board according to any one of claims 1 to 9, wherein in the defibrating step, the fiber length of the wet fiber is defibrated to at least 1 mm or more.
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