JP2013184407A - Fiberboard - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、繊維板に関する。 The present invention relates to a fiberboard.
従来から、木質繊維に接着剤を供給し、熱圧成形することによって繊維板を製造することが知られている(例えば特許文献1参照)。このような繊維板は、床材、壁材、天井材などの住宅用部材、扉部材、巾木、廻り縁などの造作部材、家具用材料として広く用いられる。 Conventionally, it has been known to manufacture a fiberboard by supplying an adhesive to a wood fiber and hot pressing it (see, for example, Patent Document 1). Such a fiberboard is widely used as a house member such as a flooring material, a wall material, and a ceiling material, a door member, a base material, a construction material such as a surrounding edge, and a furniture material.
繊維板の製造では、原料から木質繊維を得る過程において、特許文献1に示されるように、一般的に木質チップを蒸煮するなど水分を与えて解繊している。このため原料が本来有する撥水性が低下することがある。結果として、繊維板は、吸放湿による寸法の伸び縮みが合板と比べて大きくなり、特に繊維板を床材として使用する場合には、接着施工等において施工が制限されたり、湿気を遮断する材料を要したりする場合がある。このため、吸放湿に対する寸法安定性の向上が望まれている。
In the production of fiberboard, in the process of obtaining wood fibers from raw materials, as shown in
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、吸放湿による寸法変動が小さい繊維板を提供することを課題としている。 This invention is made | formed in view of the above situations, and makes it a subject to provide the fiber board with a small dimensional variation by moisture absorption / release.
上記の課題を解決するために、本発明の繊維板は、草本植物から一次製品を取り除いた部分を機械的に破砕したものを原料とする植物繊維と靭皮繊維と接着剤との混合物が板状に形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the fiberboard of the present invention is made of a mixture of plant fibers, bast fibers and an adhesive made from a material obtained by mechanically crushing a portion obtained by removing a primary product from a herbaceous plant. It is formed in the shape.
この繊維板においては、前記草本植物から一次製品を取り除いた部分が、バガスであることが好ましい。 In this fiberboard, it is preferable that the part obtained by removing the primary product from the herbaceous plant is bagasse.
この繊維板においては、前記靭皮繊維は、一対の切断刃に挟んで切断されたものであることが好ましい。 In this fiberboard, it is preferable that the bast fiber is cut between a pair of cutting blades.
この繊維板においては、前記靭皮繊維は、繊維板の表層に配合されていることが好ましい。 In this fiberboard, the bast fibers are preferably blended in the surface layer of the fiberboard.
本発明によれば、吸放湿による寸法変動が小さい繊維板を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a fiberboard with small dimensional variation due to moisture absorption / release.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
本実施形態の繊維板は、植物繊維と接着剤との混合物が熱圧成形されて一定の面積と厚みに板状に形成されている。このような繊維板は、床材、壁材、天井材などの住宅用部材、扉部材、巾木、廻り縁などの造作部材、家具用材料として利用することができる。 The fiberboard of the present embodiment is formed into a plate shape with a constant area and thickness by hot pressing a mixture of plant fibers and an adhesive. Such a fiberboard can be used as a housing material such as a flooring material, a wall material, or a ceiling material, a door material, a base material, a construction material such as a surrounding edge, or a furniture material.
図1は、本発明の繊維板の一実施形態を示す断面図である。図1の繊維板1は、芯層2となる中央の層の両側の外側面それぞれに別の層が表層3として積層されており、三層構造とされている。各層には植物繊維が含まれている。芯層2の植物繊維同士、表層3の植物繊維同士は接着剤で接着されている。また芯層2と表層3の界面においても植物繊維同士が接着剤で接着されており、芯層2と表層3とが接着されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the fiberboard of the present invention. The
芯層2及び表層3の各層において繊維長さの異なる繊維や植物種の異なる繊維を用いることができる。例えば、表層3の植物繊維として、その平均繊維長が芯層2の植物繊維よりも短いものを用いることができる。この場合、表面平滑性がより良好な繊維板1を得ることができる。また、同一の層において、繊維長の異なる繊維や植物種の異なる繊維を併用して配合することもできる。
In each layer of the
繊維板の層構造としては、図1のような三層構造に限定されず、単層構造とすることもできる。 The layer structure of the fiberboard is not limited to the three-layer structure as shown in FIG. 1, and can be a single-layer structure.
本実施形態では、繊維板を構成する植物繊維の原料として、草本植物から一次製品を取り除いた部分を機械的に破砕したもの(以下、単に植物繊維と記す場合がある。)が用いられる。草本植物から一次製品を取り除いた部分(以下、単に副産物と記す場合がある。)は、利用されずに廃棄処分されることが多い。本実施形態では、このような草本植物の副産物を植物繊維の原料として利用することで、廃棄物を削減し、貴重な資源を節約することができる。また、安価に入手できるため、繊維板のコストを低減できる利点も有する。 In the present embodiment, a material obtained by mechanically crushing a portion obtained by removing a primary product from a herbaceous plant (hereinafter sometimes simply referred to as plant fiber) is used as a raw material for the plant fiber constituting the fiber board. The portion of the herbaceous plant from which the primary product has been removed (hereinafter sometimes simply referred to as a by-product) is often discarded without being used. In this embodiment, by using such a herbaceous plant by-product as a raw material for plant fibers, waste can be reduced and valuable resources can be saved. Moreover, since it can obtain cheaply, it also has the advantage which can reduce the cost of a fiberboard.
草本植物の副産物の具体例として、バガス、稲わら、麦わらなどを挙げることができる。なかでもバガスは、撥水性が良好であり、吸放湿による寸法変動の抑制効果をより向上させることができるので、植物繊維の原料として好ましく用いることができる。 Specific examples of herbaceous plant by-products include bagasse, rice straw, and straw. Among these, bagasse has good water repellency and can further improve the effect of suppressing dimensional fluctuation due to moisture absorption and desorption, and therefore can be preferably used as a raw material for plant fibers.
本実施形態では、草本植物の副産物を機械的に破砕している。例えば、ハンマーミル、ボールミル、リファイナ−などの破砕機で破砕することができる。草本植物は、機械的に容易に破砕することができるので、従来から行われているような蒸煮など水分散布して解繊する処理を省略することができる。このため、草本植物が本来有する撥水性が蒸煮などの処理によって低下することを回避できる。よって、植物繊維の原料として、撥水性の低下が抑えられたものを得ることができる。 In this embodiment, the by-product of the herbaceous plant is mechanically crushed. For example, it can be crushed with a crusher such as a hammer mill, a ball mill, or a refiner. Since herbaceous plants can be easily crushed mechanically, it is possible to omit the process of defibration by spraying moisture, such as steaming, which has been conventionally performed. For this reason, it can avoid that the water repellency which a herbaceous plant originally has falls by processes, such as cooking. Accordingly, a plant fiber raw material with reduced water repellency can be obtained.
このようにして得られる植物繊維の原料は、所定の長さに調整される。必要に応じて、従来公知の切断機によって切断することもできる。植物繊維の長さは、例えば、平均繊維長1〜8mmの範囲とすることができる。平均繊維長が1〜8mmの範囲内であれば、繊維板の製造における接着剤散布後の混合過程において、植物繊維同士が絡み合って凝集した状態(ダマ状態)が発生することを抑制できる。これによって、植物繊維の均一な分散が可能となり、均一な品質の繊維板を製造することができる。その結果、吸放湿による寸法変動の抑制効果が良好な繊維板を得ることができる。また、得られる繊維板の表面平滑性も良好となる。 The raw material of the plant fiber thus obtained is adjusted to a predetermined length. If necessary, it can be cut by a conventionally known cutting machine. The length of plant fiber can be made into the range of average fiber length 1-8 mm, for example. If the average fiber length is in the range of 1 to 8 mm, it is possible to suppress the occurrence of a state (dama state) in which plant fibers are entangled and aggregated in the mixing process after the application of the adhesive in the production of the fiberboard. As a result, the plant fibers can be uniformly dispersed, and a fiberboard of uniform quality can be produced. As a result, it is possible to obtain a fiberboard that has a good effect of suppressing dimensional variation due to moisture absorption and desorption. Moreover, the surface smoothness of the obtained fiberboard also becomes favorable.
三層構造の繊維板を製造する場合、表層の植物繊維として、その平均繊維長が芯層の植物繊維よりも短いものを用いることができる。例えば、表層の植物繊維として平均繊維長が1mm以上4mm未満のものを使用し、芯層の植物繊維として平均繊維長が4mm以上8mm以下のものを使用することができる。 In the case of producing a fiberboard having a three-layer structure, as the surface layer plant fiber, one having an average fiber length shorter than that of the core layer plant fiber can be used. For example, a plant fiber having an average fiber length of 1 mm or more and less than 4 mm can be used as the plant fiber of the surface layer, and a plant fiber having an average fiber length of 4 mm or more and 8 mm or less can be used as the plant fiber of the core layer.
本実施形態の繊維板は、草本植物から一次製品を取り除いた部分を機械的に破砕したものを原料とする植物繊維に靭皮繊維が混合されて形成されている。用いられる靭皮繊維は、ケナフ、ジュート、亜麻、ラミー、ヘンプ、サイザルなどの靭皮繊維系植物を原料とする植物繊維である。これら靭皮繊維系植物は、既に紡績や不織布工業の中で一般的な工業原料として流通しており、安定的な調達が可能である。 The fiberboard of the present embodiment is formed by mixing bast fibers with plant fibers that are obtained by mechanically crushing a portion obtained by removing a primary product from a herbaceous plant. The bast fibers used are plant fibers made from bast fiber plants such as kenaf, jute, flax, ramie, hemp, and sisal. These bast fiber plants are already distributed as general industrial raw materials in the spinning and non-woven fabric industries, and can be stably procured.
靭皮繊維は、セルロース成分が多く、高い引っ張り強度を有している。このため、靭皮繊維を用いることによって強度特性を付与し、良好な強度特性を有する繊維板を得ることができる。また、寸法安定性の観点からは、靭皮繊維系植物を原料とする靭皮繊維は次のような特徴を示す。一般的な植物繊維は、含水率が変化した際の膨潤−収縮挙動が、繊維方向と径方向とにおいて異なっている。例えば、植物繊維の径方向においては含水率1%の変化に対して約0.1〜0.2%の寸法変化を生じるのに対して、繊維方向においては含水率1%の変化に対して約0.01%と寸法変化が極めて小さい。そのため、このような植物繊維から形成される繊維板の寸法変化挙動は、径方向の大きな寸法変化と繊維方向の小さな寸法変化のバランスにより決定される。靭皮繊維系植物を原料とする靭皮繊維においては、繊維方向の弾性率が極めて大きいために、寸法変化の小さな繊維方向に対して抑制力が働き、その結果、靭皮繊維から形成される繊維板は優れた寸法安定性を示す。また、その抑制力は繊維長が長いほど効果が大きく、一般的な木質繊維板に比べて極めて優れた寸法安定性を示す。よって、靭皮繊維を配合することにより、吸放湿による寸法変動が小さいなど、寸法安定性が良好な繊維板を得ることができる。 Bast fibers are rich in cellulose components and have high tensile strength. For this reason, strength characteristics are imparted by using bast fibers, and a fiberboard having good strength characteristics can be obtained. In addition, from the viewpoint of dimensional stability, bast fibers made from bast fiber plants have the following characteristics. In general plant fibers, the swelling and shrinkage behavior when the moisture content changes is different between the fiber direction and the radial direction. For example, a dimensional change of about 0.1 to 0.2% is produced for a change in moisture content of 1% in the radial direction of the plant fiber, whereas a change of 1% in moisture content is produced in the fiber direction. The dimensional change is extremely small, about 0.01%. Therefore, the dimensional change behavior of the fiber board formed from such plant fibers is determined by the balance between the large dimensional change in the radial direction and the small dimensional change in the fiber direction. In bast fibers made from bast fiber plants, the elastic modulus in the fiber direction is extremely large, so that a restraining force acts on the fiber direction with small dimensional change, resulting in formation from bast fibers. The fiberboard exhibits excellent dimensional stability. In addition, the suppression force is more effective as the fiber length is longer, and exhibits extremely superior dimensional stability as compared with a general wood fiber board. Therefore, by blending the bast fiber, a fiber board having good dimensional stability such as small dimensional fluctuation due to moisture absorption and release can be obtained.
靭皮繊維としては、平均繊維長が3mm以上10mm以下であることが望ましい。かかる範囲内であれば、靭皮繊維をより均一に分散させることできる。その結果、吸放湿による寸法変動の抑制効果がより良好であり、かつ強度特性がより良好な繊維板を得ることができる。 As a bast fiber, it is desirable that an average fiber length is 3 mm or more and 10 mm or less. Within this range, the bast fibers can be more uniformly dispersed. As a result, it is possible to obtain a fiberboard that has a better effect of suppressing dimensional variation due to moisture absorption and desorption and better strength characteristics.
このような靭皮繊維は、靭皮繊維系植物の靭皮部分から得られる繊維束を、所定の長さになるまで従来公知の解繊方法で解繊することによって得ることができる。例えば、解繊機を用いて、繊維束を引きちぎるようにして所定の長さとしている。この場合、繊維束において強度の弱い部分が引きちぎられ、その引きちぎられた部分が靭皮繊維の端部となる。 Such bast fibers can be obtained by defibrating a fiber bundle obtained from the bast portion of a bast fiber plant by a conventionally known defibrating method until a predetermined length is reached. For example, the fiber bundle is torn to a predetermined length using a defibrator. In this case, the weak part in the fiber bundle is torn off, and the torn part becomes the end of the bast fiber.
繊維束を切断機によって所定の長さに切断することもできる。切断機としては、繊維束を切断線に沿って直線的に切断する装置を用いることができる。図2は、切断機による繊維束の切断の説明図である。図2の切断機5は、切断線に沿って直線的に移動する平刃状の切断刃6(ギロチン刃)を備えている。切断刃6は上下に昇降可能である。切断刃6の先端部は、先端ほど厚みが薄くなっており、刃先が断面視でV字状に形成されている。切断機5は、靭皮繊維系植物14からなる繊維束7を支持する繊維束載置台8と切断刃9を備えてもいる。切断刃9は固定刃として繊維束載置台8に固定されている。繊維束載置台8と切断刃9で繊維束7を支え、繊維束7の上から切断刃6を下降させることで、一対の切断刃6,9に挟んで繊維束7を切断することができる。
The fiber bundle can be cut into a predetermined length by a cutting machine. As a cutting machine, the apparatus which cut | disconnects a fiber bundle linearly along a cutting line can be used. FIG. 2 is an explanatory view of the cutting of the fiber bundle by the cutting machine. The cutting
繊維束7が一対の切断刃6,9で切断される際、繊維先端がややお辞儀する形となる。このため、切断された各靭皮繊維4の切断断面を微視的に見ると、切断断面の上側の部位は切断刃6で切られ、下側の部位は引き剥がされた状態となる。このようにして切断された靭皮繊維4の端部は、上記した従来公知の解繊方法にて得られた靭皮繊維の端部とは異なり、ちぎれ難い部分(繊維束において強度の強い部分)で形成され得る。ちぎれ難い部分は剛直に形成されている。また、靭皮繊維4の切断断面において引き剥がされた部位は、切断刃6で切られた部位と比較して接着剤が繊維内部に浸透しやすい。このため、上記のように切断された靭皮繊維4を用いることで、靭皮繊維4の剛直な部分をその他の植物繊維と接着させやすくなる。結果として、靭皮繊維4の剛直な部分とその他の植物繊維との接着性が強化され、繊維板の強度や吸放湿による寸法変動の抑制効果をさらに高めることができる。
When the fiber bundle 7 is cut by the pair of
このような靭皮繊維は、多層構造の繊維板を含めて繊維板全体にわたって配合することができる。例えば、図1に示されるような三層構造の繊維板において、表層及び芯層に靭皮繊維を配合することもできる。 Such bast fibers can be blended throughout the fiberboard, including the fiberboard having a multilayer structure. For example, in a fiberboard having a three-layer structure as shown in FIG. 1, bast fibers can be blended in the surface layer and the core layer.
靭皮繊維を繊維板の表層のみに配合することもできる。靭皮繊維を繊維板の表層のみに配合する場合でも、靭皮繊維の存在によって、繊維板の強度をより高めたり、吸放湿による寸法変動の抑制効果をより高めたりすることができる。この場合、繊維板全体における植物繊維の含有量を多くすることができる。本実施形態において用いられる、草本植物から一次製品を取り除いた部分を機械的に破砕したものを原料とする植物繊維は、安価に入手できるため、繊維板の強度をより高めつつ、また、吸放湿による寸法変動の抑制効果をより高めつつ、繊維板のコストを低減することができる。 Bast fibers can also be blended only in the surface layer of the fiberboard. Even when the bast fiber is blended only in the surface layer of the fiberboard, the presence of the bast fiber can further increase the strength of the fiberboard and further enhance the effect of suppressing the dimensional variation due to moisture absorption and desorption. In this case, the plant fiber content in the entire fiberboard can be increased. Since the plant fiber used in this embodiment, which is obtained by mechanically crushing a portion obtained by removing the primary product from the herbaceous plant, can be obtained at a low cost, the fiberboard is further increased in strength and absorbed / released. The cost of the fiberboard can be reduced while further improving the effect of suppressing dimensional fluctuation due to moisture.
靭皮繊維は、草本植物から一次製品を取り除いた部分を機械的に破砕したものを原料とする植物繊維と比較すると、体積としては嵩密度が低い。このため、この植物繊維に対して靭皮繊維の均一な分散を容易に実現するためには、上記の植物繊維と靭皮繊維とを混合する際、上記の植物繊維よりも靭皮繊維の方が重量比で少なくなるように混合することが望ましい。この観点から、図1に示されるような三層構造の繊維板において、靭皮繊維を繊維板の表層のみに配合する場合、その表層の部分の靭皮繊維の混合率は、表層を構成する上記の植物繊維に対して40重量%以下であることが好ましい。また、吸放湿による寸法変動の抑制効果をより向上させる観点から、靭皮繊維の混合率は、表層を構成する上記の植物繊維に対して10重量%以上であることが好ましい。より好適には、表層の部分の靭皮繊維の混合率が、15重量%以上25重量%以下である。繊維板全体にわたって靭皮繊維を配合する場合には、繊維板全体の上記の植物繊維全量に対して3重量%以上30重量%以下の割合で靭皮繊維を配合することが好ましい。 Bast fibers have a low bulk density as a volume compared to plant fibers made from a material obtained by mechanically crushing a portion obtained by removing a primary product from a herbaceous plant. For this reason, in order to easily achieve uniform dispersion of the bast fiber with respect to the plant fiber, when mixing the plant fiber and the bast fiber, the bast fiber is more preferable than the plant fiber. It is desirable to mix so as to reduce the weight ratio. From this viewpoint, in the fiberboard having a three-layer structure as shown in FIG. 1, when the bast fiber is blended only in the surface layer of the fiberboard, the mixing ratio of the bast fiber in the surface layer portion constitutes the surface layer. It is preferable that it is 40 weight% or less with respect to said plant fiber. Moreover, from the viewpoint of further improving the effect of suppressing the dimensional fluctuation due to moisture absorption and desorption, the mixing ratio of the bast fibers is preferably 10% by weight or more with respect to the above-mentioned plant fibers constituting the surface layer. More preferably, the mixing ratio of the bast fibers in the surface layer portion is 15% by weight or more and 25% by weight or less. When blending bast fibers over the entire fiberboard, it is preferable to blend bast fibers at a ratio of 3 wt% or more and 30 wt% or less with respect to the total amount of plant fibers in the entire fiberboard.
本実施形態において用いられる接着剤としては、従来公知の繊維板に用いられる接着剤を用いることができる。例えば、MDI(ジフェニルメタンジイソシアネート)、TDI(トリレンジイソシアネート)、MDIプレポリマー、TDIプレポリマー等のイソシアネート樹脂接着剤を用いることができる。また、ユリア樹脂接着剤、メラミン樹脂接着剤、ユリア・メラミン共縮合樹脂接着剤や、フェノール樹脂接着剤等を用いることもできる。これらは2種以上を併用することができる。なかでもイソシアネート樹脂接着剤やフェノール樹脂接着剤は、靭皮繊維を含む植物繊維と相性が良く、繊維内部に浸透しやすい。したがって、イソシアネート樹脂接着剤やフェノール樹脂接着剤を用いることで、植物繊維同士の接着性を高めて、繊維板の強度や吸放湿による寸法変動の抑制効果をより高めることができる。また、メラミン樹脂接着剤は靭皮繊維を含む植物繊維の表面部分に拡がりやすく、植物繊維同士を効果的に接着させることができる。このため、イソシアネート樹脂接着剤及びフェノール樹脂接着剤のうちいずれか一方の接着剤と、メラミン樹脂接着剤とを組み合わせて使用することが望ましい。 As an adhesive used in the present embodiment, a conventionally known adhesive for fiberboard can be used. For example, isocyanate resin adhesives such as MDI (diphenylmethane diisocyanate), TDI (tolylene diisocyanate), MDI prepolymer, and TDI prepolymer can be used. Moreover, a urea resin adhesive, a melamine resin adhesive, a urea / melamine cocondensation resin adhesive, a phenol resin adhesive, or the like can be used. Two or more of these can be used in combination. Among them, isocyanate resin adhesives and phenol resin adhesives have good compatibility with plant fibers including bast fibers and easily penetrate into the fibers. Therefore, by using an isocyanate resin adhesive or a phenol resin adhesive, the adhesiveness between plant fibers can be increased, and the effect of suppressing the variation in dimensions due to the strength and moisture absorption / release of the fiberboard can be further increased. Moreover, a melamine resin adhesive is easy to spread on the surface part of the vegetable fiber containing a bast fiber, and can adhere plant fibers effectively. For this reason, it is desirable to use any one of an isocyanate resin adhesive and a phenol resin adhesive in combination with a melamine resin adhesive.
このような接着剤は、例えば、靭皮繊維を含む植物繊維全量に対して5重量%以上30重量%以下の範囲内で用いることができる。かかる範囲内の割合で接着剤を用いることにより、植物繊維同士を効果的に接着させることができる。 Such an adhesive can be used, for example, within a range of 5% by weight to 30% by weight with respect to the total amount of plant fibers including bast fibers. By using the adhesive at a ratio within this range, the plant fibers can be effectively bonded to each other.
次に、繊維板の製造方法について説明する。
本実施形態の繊維板は、植物繊維と接着剤との混合物を熱圧成形することで製造することができる。このような繊維板の製造方法は、より具体的には、草本植物の副産物の破砕化及び靭皮繊維の切断、接着剤の添加、マット成形、熱圧成形を経て行われる方法を一例として挙げることができる。繊維板の製造に際しては、一般的な繊維板の製造において用いられる長繊維を解繊しながらマット化するカード機や長繊維をエアー分散させる装置など特別な装置を用いなくても製造することができる。
Next, the manufacturing method of a fiber board is demonstrated.
The fiberboard of this embodiment can be manufactured by hot-pressing a mixture of vegetable fibers and an adhesive. More specifically, such a fiberboard manufacturing method includes, for example, a method performed by crushing by-products of herbaceous plants and cutting bast fibers, adding an adhesive, mat forming, and hot pressing. be able to. When manufacturing fiberboard, it is possible to manufacture without using special equipment such as a card machine for matting long fibers used in the manufacture of general fiberboard and a device for air dispersion of long fibers. it can.
以下に、図1の三層構造の繊維板の表層に靭皮繊維が配合された繊維板の製造方法について説明する。
芯層2や表層3の植物繊維の原料となる草本植物の副産物の破砕化は、例えば、上記した破砕機が用いられる。破砕した後、必要に応じて所定の長さに切断する。表層3の植物繊維としては、芯層2の植物繊維よりも平均繊維長が短いものを用いることができる。
Below, the manufacturing method of the fiber board by which bast fiber was mix | blended with the surface layer of the fiber board of the three-layer structure of FIG. 1 is demonstrated.
For example, the above-mentioned crusher is used for crushing the by-product of the herbaceous plant which is a raw material for the plant fiber of the
靭皮繊維の切断は、例えば、図2の切断機5が用いられる。これによって、靭皮繊維の剛直な部分とその他の植物繊維との接着性が強化され、繊維板1の強度や吸放湿による寸法変動の抑制効果をさらに高めることができる。
For example, the cutting
接着剤の添加は、草本植物から一次製品を取り除いた部分を機械的に破砕したものを原料とする植物繊維と靭皮繊維を攪拌した状態で行うことができる。例えば、ドラムブレンダーの中で上記の植物繊維と靭皮繊維とを攪拌しながら接着剤を散布する。 The addition of the adhesive can be performed in a state in which plant fibers and bast fibers made from a material obtained by mechanically crushing a portion obtained by removing the primary product from the herbaceous plant are stirred. For example, an adhesive is spread | dispersed, stirring said plant fiber and bast fiber in a drum blender.
接着剤散布後も攪拌する。このようにして、上記の植物繊維と靭皮繊維と接着剤とを混合した表層形成用混合物が調製される。この表層形成用混合物は三層構造の繊維板の表層3を形成するものである。表層形成用混合物では、上記の植物繊維及び靭皮繊維が均一に分散されている。
Stir after spraying the adhesive. In this way, a surface layer-forming mixture in which the above-described plant fiber, bast fiber, and adhesive are mixed is prepared. This surface layer forming mixture forms the
繊維板1の芯層2を形成する、草本植物から一次製品を取り除いた部分を機械的に破砕したものを原料とする植物繊維と接着剤とを混合した芯層形成用混合物も表層形成用混合物と同様にして調製される。
A mixture for forming a core layer formed by mixing a plant fiber and an adhesive which are formed by mechanically crushing a portion of a herbaceous plant from which a primary product has been removed, which forms the
表層形成用混合物や芯層形成用混合物には、本発明の効果を損なわない範囲内において、撥水剤や硫化アンモニウムをはじめ他の添加剤を配合することができる。 Other additives such as a water repellent and ammonium sulfide can be blended in the mixture for forming the surface layer and the mixture for forming the core layer as long as the effects of the present invention are not impaired.
マット成形では、型枠内に、表層形成用混合物、芯層形成用混合物、表層形成用混合物を順に散布して繊維マットを形成する。 In mat molding, a fiber mat is formed by spraying a mixture for forming a surface layer, a mixture for forming a core layer, and a mixture for forming a surface layer in order in a mold.
その後、型枠から繊維マットを取り出して、熱板間に配置する。次に、熱板によって繊維マットに熱と圧力を加えて熱圧成形し、繊維マットを板状に成形すると共に接着剤を硬化させて繊維同士を接着することによって、繊維板1を形成することができる。熱圧成形の際の温度や圧力は、接着剤の種類や繊維板の厚みや密度などによって適宜に設定される。例えば、温度20〜180℃、圧力3〜5MPaとすることができる。また熱圧成形の際のプレス方法としては、バッチ式の平板プレスや連続プレスなどを採用することができる。このようにして、三層構造の繊維板1を得ることができる。
Thereafter, the fiber mat is taken out from the mold and placed between the hot plates. Next, the
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において各種の変更が可能である。 While the present invention has been described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples at all.
以下の手順で三層構造の繊維板を製造した。
(実施例1)
ハンマーミルで破砕したバガスを切断して平均繊維長3.5mmの植物繊維と平均繊維長5mmの植物繊維とを準備した。また、ジュートの靭皮繊維束を図2に示される切断機で切断して平均繊維長5mmの靭皮繊維を準備した。
A fiberboard having a three-layer structure was produced by the following procedure.
Example 1
The bagasse crushed with a hammer mill was cut to prepare plant fibers having an average fiber length of 3.5 mm and plant fibers having an average fiber length of 5 mm. Further, a bast fiber bundle having an average fiber length of 5 mm was prepared by cutting a jute bast fiber bundle with a cutting machine shown in FIG.
平均繊維長3.5mmの植物繊維に対して平均繊維長5mmの靭皮繊維を20重量%の割合で添加して混合繊維を得た。この混合繊維をブレンダーで攪拌しながら、イソシアネート樹脂接着剤を混合繊維に対して5重量%の割合で散布し、メラミン樹脂接着剤を混合繊維に対して5重量%の割合で散布した。接着剤散布後も攪拌して、表層形成用混合物を調製した。
また、平均繊維長5mmの植物繊維についても同様に、ブレンダーにて攪拌しながら、イソシアネート樹脂接着剤を植物繊維に対して5重量%の割合で散布し、メラミン樹脂接着剤を植物繊維に対して5重量%の割合で散布した。接着剤散布後も攪拌して、芯層形成用混合物を調製した。
A mixed fiber was obtained by adding a bast fiber having an average fiber length of 5 mm to a plant fiber having an average fiber length of 3.5 mm at a ratio of 20% by weight. While stirring the mixed fiber with a blender, the isocyanate resin adhesive was sprayed at a ratio of 5% by weight with respect to the mixed fiber, and the melamine resin adhesive was sprayed at a ratio of 5% by weight with respect to the mixed fiber. The mixture for surface layer formation was prepared by stirring after spraying the adhesive.
Similarly, with respect to plant fibers having an average fiber length of 5 mm, while stirring with a blender, the isocyanate resin adhesive was sprayed at a ratio of 5% by weight with respect to the plant fibers, and the melamine resin adhesive was applied to the plant fibers. Sprayed at a rate of 5% by weight. After the adhesive was sprayed, the mixture was stirred to prepare a core layer forming mixture.
繊維板が表層:芯層:表層=25:50:25の重量比からなる三層構造となるように、型枠内に、表層形成用混合物、芯層形成用混合物、表層形成用混合物を順次散布して繊維マットを得た。この3層構成物を、200℃、3MPa、5分間の条件で熱圧成形して、縦横300×300mm、厚み12mmの繊維板を得た。 The surface layer forming mixture, the core layer forming mixture, and the surface layer forming mixture are sequentially placed in the mold so that the fiberboard has a three-layer structure having a weight ratio of surface layer: core layer: surface layer = 25: 50: 25. A fiber mat was obtained by spraying. This three-layer structure was hot-press molded under conditions of 200 ° C., 3 MPa, and 5 minutes to obtain a fiberboard having a length and width of 300 × 300 mm and a thickness of 12 mm.
(比較例1)
ハンマーミルで破砕したバガスを切断して平均繊維長3.5mmの植物繊維と平均繊維長5mmの植物繊維とを準備した。
(Comparative Example 1)
The bagasse crushed with a hammer mill was cut to prepare plant fibers having an average fiber length of 3.5 mm and plant fibers having an average fiber length of 5 mm.
平均繊維長3.5mmの植物繊維をブレンダーにて攪拌しながら、イソシアネート樹脂接着剤を植物繊維に対して5重量%の割合で散布し、またメラミン樹脂接着剤を植物繊維に対して5重量%の割合で散布した。接着剤散布後も攪拌して、表層形成用混合物を調製した。
また、平均繊維長5mmの植物繊維についても同様に、ブレンダーにて攪拌しながら、イソシアネート樹脂接着剤を植物繊維に対して5重量%の割合で散布し、メラミン樹脂接着剤を植物繊維に対して5重量%の割合で散布した。接着剤散布後も攪拌して、芯層形成用混合物を調製した。
While stirring the plant fiber having an average fiber length of 3.5 mm with a blender, the isocyanate resin adhesive is sprayed at a ratio of 5% by weight to the plant fiber, and the melamine resin adhesive is 5% by weight with respect to the plant fiber. Sprayed at a rate of The mixture for surface layer formation was prepared by stirring after spraying the adhesive.
Similarly, with respect to plant fibers having an average fiber length of 5 mm, while stirring with a blender, the isocyanate resin adhesive was sprayed at a ratio of 5% by weight with respect to the plant fibers, and the melamine resin adhesive was applied to the plant fibers. Sprayed at a rate of 5% by weight. After the adhesive was sprayed, the mixture was stirred to prepare a core layer forming mixture.
繊維板が表層:芯層:表層=25:50:25の重量比からなる三層構造となるように、型枠内に、表層形成用混合物、芯層形成用混合物、表層形成用混合物を順次散布して繊維マットを得た。この3層構成物を、200℃、3MPa、5分間の条件で熱圧成形して、縦横300×300mm、厚み12mmの繊維板を得た。 The surface layer forming mixture, the core layer forming mixture, and the surface layer forming mixture are sequentially placed in the mold so that the fiberboard has a three-layer structure having a weight ratio of surface layer: core layer: surface layer = 25: 50: 25. A fiber mat was obtained by spraying. This three-layer structure was hot-press molded under conditions of 200 ° C., 3 MPa, and 5 minutes to obtain a fiberboard having a length and width of 300 × 300 mm and a thickness of 12 mm.
実施例1と比較例1で得られた繊維板について、寸法変化率を測定した。また、木質チップを蒸煮して解繊した木質繊維を用いて製造した中密度繊維板(MDF)についても寸法変化率を測定した。寸法変化率の測定は、40℃、30% RH環境で恒量になった後、40℃、90% RH環境で恒量になるまでに変動した寸法の変化率を測定することによって行った。 The dimensional change rate was measured for the fiberboards obtained in Example 1 and Comparative Example 1. Moreover, the dimensional change rate was measured also about the medium density fiber board (MDF) manufactured using the wood fiber which boiled and defibrated the wood chip | tip. The measurement of the dimensional change rate was performed by measuring the change rate of the dimensional variation that occurred after becoming constant in a 40 ° C., 30% RH environment until reaching a constant weight in a 40 ° C., 90% RH environment.
その結果、実施例1の繊維板の寸法変化率は0.25%であり、比較例1の繊維板の寸法変化率は0.29%であった。MDFの寸法変化率は0.40%であった。この結果から、実施例1の繊維板は、木質チップを蒸煮して解繊した木質繊維を用いて製造された繊維板や靭皮繊維を配合していない比較例1の繊維板と比べて寸法変化率が小さくなっており、吸放湿による寸法変動が小さいことが確認された。 As a result, the dimensional change rate of the fiber board of Example 1 was 0.25%, and the dimensional change rate of the fiber board of Comparative Example 1 was 0.29%. The dimensional change rate of MDF was 0.40%. From this result, the fiberboard of Example 1 has dimensions compared to the fiberboard manufactured using steamed wood chips and defibrated wood fiber and the fiberboard of Comparative Example 1 not containing bast fibers. The rate of change was small, and it was confirmed that the dimensional variation due to moisture absorption and desorption was small.
1 繊維板
4 靭皮繊維
6,9 切断刃
1
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