JP2015131401A - パーティクルボード、パーティクルボードの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】寸法変化が少なく、表面が緻密で平滑性のあるパーティクルボードを提供する。
【解決手段】
芯層２と、芯層２の表側に設けられる表層３と、芯層２の裏側に設けられる裏層４と、を備える。芯層２は、平均の大きさが所定の大きさである第一の木片２１と、第一の木片２１と混合される繊維２２と、各第一の木片２１および各繊維２２を連結する樹脂からなる第一の連結剤２３と、を有する。表層３は、平均の大きさが前記所定の大きさよりも小さい第二の木片３１と、各第二の木片３１を連結する第二の連結剤３２と、を有する。裏層４は、平均の大きさが前記所定の大きさよりも小さい第三の木片４１と、各第三の木片４１を連結する第三の連結剤４２と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、パーティクルボードおよびその製造方法に関するものである。

従来、表層、芯層、裏層を備えるパーティクルボードが知られている（例えば特許文献１参照）。この各層は、ウッドチップ（木片）が連結剤により連結されて構成されている。そして、寸法変化が少なくなるように、表層および裏層に繊維が混合されている。

特開平８−３３２６１１号公報

しかしながら、このパーティクルボードにあっては、表層および裏層に繊維が混合されているため、表面が緻密でなく平滑性のないものであった。

本発明は上記従来の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、寸法変化が少なく、表面が緻密で平滑性のあるパーティクルボードを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のパーティクルボードは、芯層と、前記芯層の表側に設けられる表層と、前記芯層の裏側に設けられる裏層と、を備え、前記芯層は、平均の大きさが所定の大きさである第一の木片と、前記第一の木片と混合される繊維と、各前記第一の木片および各前記繊維を連結する樹脂からなる第一の連結剤と、を有し、前記表層は、平均の大きさが前記所定の大きさよりも小さい第二の木片と、各前記第二の木片を連結する第二の連結剤と、を有し、前記裏層は、平均の大きさが前記所定の大きさよりも小さい第三の木片と、各前記第三の木片を連結する第三の連結剤と、を有することを特徴とする。

また、本発明は、上記パーティクルボードの製造方法であって、芯層材料と表層材料と裏層材料とを積層して供給する材料積層供給工程と、前記材料積層供給工程により積層された前記芯層材料と前記表層材料と前記裏層材料とを熱圧プレスする熱圧プレス工程と、を有することを特徴とする。

また、前記材料積層供給工程は、前記表層材料が載置される表層材料供給工程と、前記表層材料上に前記芯層材料が載置されて積層される芯層材料供給工程と、前記芯層材料上に前記裏層材料が載置されて積層される裏層材料供給工程と、を有し、前記芯層材料供給工程は、前記第一の木片、前記繊維、前記第一の連結剤を混合および分散して前記芯層材料を生成する工程であることが好ましい。

本発明のパーティクルボードにあっては、繊維が混合されているため、寸法の変化率が小さくて済むものである。また、繊維が表層と裏層とに混合されず、芯層にのみ混合されており、表層と裏層とに繊維が混合されないことによって、表面（表裏の露出面）が緻密となり、表面の平滑性が向上するものである。

また、本発明のパーティクルボードの製造方法にあっては、芯層、表層、裏層の形成の工程が別々とならず、また、芯層と表層、芯層と裏層の貼り合わせの工程が別々とならず、同一の工程に集約されるため、工程数が増加するのが抑えられる。

本発明の第一実施形態のパーティクルボードを示し、（ａ）は全体の断面図であり、（ｂ）は（ａ）の一部拡大図である。 本発明のパーティクルボードの製造方法に用いられる製造装置の全体の概略構成図を示す。 製造装置のうちの芯層材料供給装置を示し、（ａ）は全体の概略構成図であり、（ｂ）は要部の概略構成図である。

本発明のパーティクルボード１は、芯層２と、芯層２の表側に設けられる表層３と、芯層２の裏側に設けられる裏層４と、を備える。芯層２は、平均の大きさが所定の大きさである第一の木片２１と、第一の木片２１と混合される繊維２２と、各第一の木片２１および各繊維２２を連結する樹脂からなる第一の連結剤２３と、を有する。表層３は、平均の大きさが前記所定の大きさよりも小さい第二の木片３１と、各第二の木片３１を連結する第二の連結剤３２と、を有する。裏層４は、平均の大きさが前記所定の大きさよりも小さい第三の木片４１と、各第三の木片４１を連結する第三の連結剤４２と、を有する。

また、本発明の上記パーティクルボード１の製造方法は、芯層材料２０と表層材料３０と裏層材料４０とを積層して供給する材料積層供給工程を有する。前記材料積層供給工程により積層された芯層材料２０と表層材料３０と裏層材料４０とを熱圧プレスする熱圧プレス工程と、を有する。

また、前記材料積層供給工程は、前記表層材料３０が載置される表層材料供給工程と、その上に前記芯層材料２０が載置されて積層される芯層材料供給工程と、さらにその上に前記裏層材料４０が載置されて積層される裏層材料供給工程と、を有する。前記芯層材料供給工程は、前記第一の木片２１、前記繊維２２、前記第一の連結剤２３を混合および分散して芯層材料を生成する工程であることが好ましい。

以下、本発明のパーティクルボード１およびパーティクルボード１の製造方法の第一実施形態について図１乃至図３に基いて説明する。

芯層２は、図１に示すように、第一の木片２１と、繊維２２と、第一の連結剤２３と、を有する。

第一の木片２１は、平均の大きさが、例えば０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度の所定の大きさとなるが、前記数値は特に限定されない。第一の木片２１の材質としては、スギ、ヒノキ、アカマツ等、特に限定されず、一般的なパーティクルボード１において広く用いられているものが好適に用いられる。

繊維２２は、ケナフ、ジュート、麻、ラミー、ヘンプ等、一般的なパーティクルボード１において広く用いられているものが好適に用いられ、特に限定されない。第一実施形態の繊維２２は、ジュート系（ジュートを主とする混合物等でも可）の繊維である。繊維２２の長さは、例えば１０ｍｍ〜１００ｍｍ程度の長さが好ましいが、前記数値は特に限定されない。

第一の連結剤２３（レジン）は、フェノール、メラミン、ユリア、ウレタン、エポキシ等の熱硬化性樹脂が好適に用いられるが、他の樹脂でもよく特に限定されない。第一実施形態の第一の連結剤２３は、フェノール樹脂である。

芯層２に含有される第一の木片２１と繊維２２は、第一の木片２１に対する繊維２２の比率（すなわち繊維２２の重量／第一の木片２１の重量）が、７／３以上で１以下であることが好ましい。

また、芯層２に含有される第一の連結剤２３の芯層２に占める割合（すなわち第一の連結剤２３の重量／芯層２の重量）は、１５％以上で２５％以下であることが好ましい。

表層３は、第二の木片３１と、第二の連結剤３２と、を有する。

第二の木片３１は、平均の大きさが、第一の木片２１の上記所定の大きさよりも小さい大きさ（例えば０．３ｍｍ〜３ｍｍ程度の大きさ）となるが、前記数値は特に限定されない。第二の木片３１の材質としても、第一の木片２１と同様にスギ、ヒノキ、アカマツ等、特に限定されず、一般的なパーティクルボード１において広く用いられているものが好適に用いられる。

第二の連結剤３２は、フェノール、メラミン、ユリア、ウレタン、エポキシ等の熱硬化性樹脂が好適に用いられるが、特に限定されない。また第二の連結剤３２は、第一の連結剤２３と同じ材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。

裏層４は、第三の木片４１と、第三の連結剤４２と、を有する。

第三の木片４１は、平均の大きさが、第一の木片２１の上記所定の大きさよりも小さい大きさ（例えば０．３ｍｍ〜３ｍｍ程度の大きさ）となるが、前記数値は特に限定されない。また第三の木片４１の平均の大きさは、第二の木片３１の平均の大きさと同じであってもよいし、異なってもよい。第三の木片４１の材質としても、第一の木片２１と同様にスギ、ヒノキ、アカマツ等、特に限定されず、一般的なパーティクルボード１において広く用いられているものが好適に用いられる。

第三の連結剤４２は、フェノール、メラミン、ユリア、ウレタン、エポキシ等の熱硬化性樹脂が好適に用いられるが、特に限定されない。また第三の連結剤４２は、第一の連結剤２３または第二の連結剤３２と同じ材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。

芯層２と表層３、芯層２と裏層４とは、互いに連結されている。第一実施形態においては、芯層２と表層３と裏層４は、それぞれが別々に成形されるのではなく、同一の工程（後述する熱圧プレス工程）により成形され、互いに連結されている。

また、表層３と裏層４とが同一（組成の種類、割合、混合状態、厚みが同一）であってもよいし、異なってもよい。

第一実施形態におけるパーティクルボード１は、床材としての利用が想定されており、厚みは５ｍｍ〜１００ｍｍが好ましいが、前記範囲に特に限定されない。芯層２、表層３、裏層４のそれぞれの厚みは特に限定されない。

第一実施形態におけるパーティクルボード１は、密度が６５０ｋｇ以上で７５０ｋｇ未満／ｍ^３となる。また、
また、第一実施形態におけるパーティクルボード１は、吸水変化率、すなわち、水分を吸収していない場合の寸法に対する、高湿度下で水分を吸収した場合に変化する寸法の割合が、０．２％以下となる。

本発明のパーティクルボード１は、繊維２２が混合されているため、寸法の変化率、すなわち、異なる荷重、あるいは、異なる温度、あるいは、異なる含水量等、異なる条件下での寸法の変化率が小さくて済むものである。特に、吸水変化率が小さく抑えられており、床材として優れたものとなる。

また本発明のパーティクルボード１は、繊維２２が、表層３と裏層４とに混合されず、芯層２に混合されている。このため、表層３と裏層４とに繊維２２が混合されないことによって、表面（表裏の露出面）が緻密となり、表面が平滑となる（平滑性が向上する）ものである。

特に、第一実施形態においては、表層３に繊維２２が混合されないことにより、床材として利用される場合、床面が平滑となり、この点においても床材として優れたものとなる。なお、床材の場合には、裏層４に繊維２２が混合されていても、表層３に繊維２２が混合されていなければ、床面の平滑性は確保される。この場合、床面に沿う方向の寸法変化率はさらに小さく抑えられるが、表裏方向に非対称となるため、反りが発生し易くなる。この点において、繊維２２が、表層３と裏層４とに混合されず、芯層２にのみ混合されることで、反りが発生し難くなる。特に表層３と裏層４とが同一で、表裏方向に完全に対称となることで（この場合、表裏は単に便宜上のみの区別となる）、反りが極めて発生し難くなる。

次に、パーティクルボード１の製造方法について説明する。まず、本発明の第一実施形態のパーティクルボードの製造方法に用いられる製造装置５について説明する。図２は、製造装置５の全体の概略構成図である。図３は、製造装置５のうちの芯層材料供給装置７を示し、（ａ）は全体の概略構成図であり、（ｂ）は要部の概略構成図である。

製造装置５は、図２に示すように、搬送装置（不図示）と、表層材料供給装置６と、芯層材料供給装置７と、裏層材料供給装置８と、プリプレス装置５２と、熱圧プレス装置５３と、を備える。

搬送装置は、例えば既存のよく用いられているベルトコンベア等が好適に用いられるが、ローラによる搬送装置等の他の装置でもよく、特に限定されない。第一実施形態においては、搬送装置はベルトコンベアにより構成され、パーティクルボード１の材料がベルトにより搬送される。そして、搬送方向の上流側より、表層材料供給装置６、芯層材料供給装置７、裏層材料供給装置８、プリプレス装置５２、熱圧プレス装置５３が順に設けられている。また、ベルトの表層材料供給装置６、芯層材料供給装置７、裏層材料供給装置８を通る箇所の下側には、ベルトを支持する搬送基台５１が設けられている。

表層材料供給装置６は、図２に示すように、表層材料３０を供給するもので、第一実施形態においては、表層材料形成装置６１と、表層材料載置装置６２と、を備えている。

表層材料形成装置６１は、第二の木片３１と第二の連結剤３２とから、表層材料３０を形成するものである。第一実施形態においては、表層材料形成装置６１は、木片破砕装置６１１と、材料混合装置６１２と、を備えている。木片破砕装置６１１は、複数のローラを備え、ローラ間に第二の木片３１の素となる材料が通され、この材料がローラによって破砕されることで、第二の木片３１が生成される。なお、木片破砕装置６１１はこのようなものに限定されず、既存の様々な装置が適宜利用可能である。材料混合装置６１２は、木片破砕装置６１１により破砕された第二の木片３１と、第二の連結剤３２とを混合させる。第一実施形態においては、材料混合装置６１２は、ベルトコンベアを備え、ベルトと木片破砕装置６１１のローラとの間で第二の木片３１と、第二の連結剤３２とを混合させ、表層材料３０を形成する。なお、材料混合装置６１２はこのようなものに限定されず、既存の様々な装置が適宜利用可能である。

表層材料載置装置６２は、表層材料形成装置６１で形成された表層材料３０を搬送装置のベルト上に載置するものである。なお、表層材料３０は、ベルト上に直接載置されるのではなく、ベルト上に載置されるフィルムやシート上に載置されてもよい。このような表層材料載置装置６２としては、既存の様々な装置が適宜利用可能である。

芯層材料供給装置７は、図２に示すように、芯層材料２０を供給するもので、第一実施形態においては、図３に示すように、搬送装置と、繊維供給装置７１と、樹脂供給装置７２と、木片供給装置７３と、混合分散装置（シリンダ装置７４）と、を備えている。

搬送装置は、例えば既存のよく用いられているベルトコンベア等が好適に用いられるが、ローラによる搬送装置等の他の装置でもよく、特に限定されない。第一実施形態においては、搬送装置はベルトコンベアにより構成され、第一の木片２１、繊維２２、第一の連結剤２３がベルト７０により搬送される。そして、搬送方向の上流側より、繊維供給装置７１、樹脂供給装置７２、木片供給装置７３が順に設けられているが、順番はこれに限定されず、任意である。

繊維供給装置７１は、繊維２２を供給するもので、第一実施形態においては、ホッパ等を備えた装置である。樹脂供給装置７２は、第一の連結剤２３となる樹脂を供給するもので、第一実施形態においては、ホッパを備えた装置である。木片供給装置７３は、第一の木片２１を供給するもので、第一実施形態においては、ホッパを備えた装置である。なお、繊維供給装置７１、樹脂供給装置７２、木片供給装置７３はこのようなものに限定されず、既存の様々な装置が適宜利用可能である。

ベルト７０上に載置された第一の木片２１、繊維２２、第一の連結剤２３は、混合分散装置に搬送される。混合分散装置は、第一の木片２１と繊維２２と第一の連結剤２３とを混合および分散して、芯層材料２０を生成するものである。混合分散装置は、第一実施形態ではシリンダ装置７４で構成されるが、特に限定されず、既存の様々な装置が適宜利用可能である。シリンダ装置７４は、備えているシリンダ（代わりにピン又はガーネットでも可）の回転により、第一の木片２１と繊維２２と第一の連結剤２３とを混合および分散している。そして、混合分散装置により生成された芯層材料２０は、ベルト上に載置されている表層材料３０上に載置されて供給される。

裏層材料供給装置８は、図２に示すように、裏層材料４０を供給するもので、第一実施形態においては、裏層材料形成装置８１と、裏層材料載置装置８２と、を備えている。

裏層材料形成装置８１は、第三の木片４１と第三の連結剤４２とから、裏層材料４０を形成するものである。第一実施形態においては、裏層材料形成装置８１は、表層材料形成装置６１と同様に、木片破砕装置８１１と、材料混合装置８１２と、を備えている。木片破砕装置８１１は、木片破砕装置６１１と同様であり、説明は重複するため省略する。なお、木片破砕装置８１１は木片破砕装置６１１と同様でなくてもよく、既存の様々な装置が適宜利用可能である。材料混合装置８１２も、材料混合装置６１２と同様であり、説明は重複するため省略する。なお、材料混合装置８１２は材料混合装置６１２と同様でなくてもよく、既存の様々な装置が適宜利用可能である。

プリプレス装置５２は、ベルト上に順に積層されている表層材料３０、芯層材料２０、裏層材料４０を、後の熱圧プレス装置５３に先立って、熱圧プレス装置５３のプレス圧よりも小さい圧力でプレスするものである。なお、このようなプリプレス装置５２は特に限定されず、既存の様々な装置が適宜利用可能である。

熱圧プレス装置５３は、ベルト上に順に積層されプリプレスされた表層材料３０、芯層材料２０、裏層材料４０を、熱圧プレスするものである。なお、このような熱圧プレス装置５３は特に限定されず、既存の様々な装置が適宜利用可能である。

次に、この製造装置５によるパーティクルボードの製造方法（以下、単に製造方法という）について説明する。

本発明に係る製造方法は、材料積層供給工程と、熱圧プレス工程と、を有することに特徴を有する。第一実施形態ではさらに、プリプレス工程を有しているが、これは任意の工程であり、省略可能である。

材料積層供給工程は、表層材料３０と芯層材料２０と裏層材料４０とを積層して供給する工程である。材料積層供給工程は、表層材料３０が載置される表層材料供給工程と、表層材料３０上に芯層材料２０が載置されて積層される芯層材料供給工程と、芯層材料２０上に裏層材料４０が載置されて積層される裏層材料供給工程と、を有する。第一実施形態においては、表層材料供給工程は表層材料供給装置６により行われる工程に対応し、芯層材料供給工程は芯層材料供給装置７により行われる工程に対応し、裏層材料供給工程は裏層材料供給装置８により行われる工程に対応する。

なお、第一の木片２１、繊維２２、第一の連結剤２３を混合および分散して芯層材料を生成する芯層材料供給工程は、従来にない新規の技術である。

熱圧プレス工程は、積層された表層材料３０と芯層材料２０と裏層材料４０とを熱圧プレスする工程である。上記製造装置５が用いられる第一実施形態においては、熱圧プレス工程は、熱圧プレス装置５３により行われる工程に対応する。

また、材料積層供給工程の後で熱圧プレス工程の前に行われる、プリプレス工程は、熱圧プレスに先立ってプレスが行われる工程である。上記製造装置５が用いられる第一実施形態においては、プリプレス工程は、プリプレス装置５２により行われる工程に対応する。

上記本発明の製造方法にあっては、工程が少なくて済む、という効果が得られる。すなわち、従来の製造方法にあっては、芯層２と表層３と裏層４とが別々に形成され、その後、表層３と芯層２とが貼り合わせられ、さらに別工程で裏層４と芯層２とが貼り合わせられていた。このため、各層（芯層２、表層３、裏層４）が別々の工程により形成されるため、工程数が増加する。さらに、表層３と芯層２の貼り合わせの工程と、芯層２と裏層４の貼り合わせの工程が別々に必要となり、工程数が増加する。

これに対し、本発明の製造方法にあっては、芯層材料２０と表層材料３０と裏層材料４０とを積層して供給する材料積層供給工程と、材料積層供給工程により積層された芯層材料２０と表層材料３０と裏層材料４０とを熱圧プレスする熱圧プレス工程と、を有する。このため、従来のような各層（芯層２、表層３、裏層４）の形成の工程が別々とならず、同一の工程に集約され、工程数が増加するのが抑えられる。またさらに、従来のような芯層２と表層３、芯層２と裏層４の貼り合わせの工程が別々とならず、同一の工程に集約され、工程数が増加するのが抑えられる。

１ パーティクルボード
２ 芯層
２０ 芯層材料
２１ 第一の木片
２２ 繊維
２３ 第一の連結剤
３ 表層
３０ 表層材料
３１ 第二の木片
３２ 第二の連結剤
４ 裏層
４０ 裏層材料
４１ 第三の木片
４２ 第三の連結剤
５ 製造装置
５１ 搬送基台
５２ プリプレス装置
５３ 熱圧プレス装置
６ 表層材料供給装置
６１ 表層材料形成装置
６１１ 木片破砕装置
６１２ 材料混合装置
６２ 表層材料載置装置
７ 芯層材料供給装置
７０ ベルト
７１ 繊維供給装置
７２ 樹脂供給装置
７３ 木片供給装置
７４ シリンダ装置
８ 裏層材料供給装置
８１ 裏層材料形成装置
８１１ 木片破砕装置
８１２ 材料混合装置
８２ 裏層材料載置装置

Claims (3)

1. 芯層と、前記芯層の表側に設けられる表層と、前記芯層の裏側に設けられる裏層と、を備え、
   前記芯層は、平均の大きさが所定の大きさである第一の木片と、前記第一の木片と混合される繊維と、各前記第一の木片および各前記繊維を連結する樹脂からなる第一の連結剤と、を有し、
   前記表層は、平均の大きさが前記所定の大きさよりも小さい第二の木片と、各前記第二の木片を連結する第二の連結剤と、を有し、
   前記裏層は、平均の大きさが前記所定の大きさよりも小さい第三の木片と、各前記第三の木片を連結する第三の連結剤と、を有することを特徴とするパーティクルボード。
2. 請求項１記載のパーティクルボードの製造方法であって、芯層材料と表層材料と裏層材料とを積層して供給する材料積層供給工程と、前記材料積層供給工程により積層された前記芯層材料と前記表層材料と前記裏層材料とを熱圧プレスする熱圧プレス工程と、を有することを特徴とするパーティクルボードの製造方法。
3. 前記材料積層供給工程は、前記表層材料が載置される表層材料供給工程と、前記表層材料上に前記芯層材料が載置されて積層される芯層材料供給工程と、前記芯層材料上に前記裏層材料が載置されて積層される裏層材料供給工程と、を有し、
   前記芯層材料供給工程は、前記第一の木片、前記繊維、前記第一の連結剤を混合および分散して前記芯層材料を生成する工程であることを特徴とする請求項２記載のパーティクルボードの製造方法。

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