JP2015131474A - 木質積層板及び木質圧密積層板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】2枚以上の木質単板を積層して積層体を構成し、当該積層体を昇温して熱処理すると共に、木質単板の境界面に垂直な方向から押圧処理することにより境界面が接合される。このとき、境界面を形成する少なくとも一方の木質単板がオイルパーム材からなり、当該境界面の接合には、木質単板以外の接合材料を付加することなく、オイルパーム材が内部に含有する樹脂成分及び/又は糖類の接合能力のみによって接合される。
【選択図】図3
Description
2枚以上の木質単板を積層して積層体を構成し、当該積層体の境界面を形成する少なくとも一方の木質単板がオイルパーム材からなり、
前記積層体を所定温度に昇温して熱処理すると共に、前記積層体に対して各木質単板の境界面に垂直な方向から所定の圧力をかけて押圧処理することにより前記境界面が接合され、
前記境界面の接合には、前記木質単板以外の接合材料を付加することなく、前記オイルパーム材が内部に含有する接合成分のみによって接合されてなる。
オイルパーム材以外の樹種からなる2枚以上の木質単板(AW)の間に、それぞれ、オイルパーム材からなる木質単板(W)を積層することを特徴とする。
前記オイルパーム材からなる木質単板(W)は、オイルパームの幹材をロータリーレース又はスライサーなどの切削手段により切削した木質単板であることを特徴とする。
前記熱処理は、100℃〜180℃の温度で1分〜60分の乾熱処理であることを特徴とする。
合板の日本農林規格(JAS)別記3の(3)に規定する「2類浸せきはく離試験」に準拠して測定することにより、
試験片の側面に現れている接合部分において、はく離していない部分の長さが、当該接合部分の長さの67%以上であることを特徴とする。
2枚以上の木質単板を積層して積層体を構成し、当該積層体の境界面を形成する少なくとも一方の木質単板がオイルパーム材からなり、前記積層体を所定温度に昇温して第1熱処理すると共に、前記積層体に対して各木質単板の境界面に垂直な方向から所定の圧力をかけて第1押圧処理することにより、前記境界面が接合されてなる木質積層板を作成し、
当該木質積層板を前記第1熱処理の温度よりも高温に昇温して第2熱処理すると共に、前記木質積層板に対して各木質単板の境界面に垂直な方向から前記第1押圧処理よりも高い圧力をかけて第2押圧処理することにより圧密化され、
前記木質単板の接合には、前記木質単板以外の接合材料を付加することなく、前記オイルパーム材が内部に含有する接合成分のみによって接合されてなる。
前記木質積層板を圧密化した後の気乾密度の値が0.5(g/cm3)以上であることを特徴とする。
前記オイルパーム材からなる木質単板は、オイルパームの幹材をロータリーレース又はスライサーなどの切削手段により切削した木質単板であることを特徴とする。
前記第1熱処理は乾熱処理であって、前記第2熱処理は湿熱処理あることを特徴とする。
本第1実施形態は、オイルパーム単板のみからなる木質積層板に関するものであり、ここではその製造工程に沿って図面を用いて説明する。本第1実施形態の木質積層板の製造工程においては、まず、オイルパームの幹材から単板を形成する。本発明においては、単板の形成方法について特に限定するものではなく、挽板による製材法、或いは連続したロータリーレースやスライサーなどの切削装置による剥き板法を使用することができる。なお、本第1実施形態においては、生産性に優れ、且つ、連続して均一な単板を形成することのできるロータリーレースによる方法が好ましい。
同一のオイルパーム幹材WDからロータリーレースを用いてカツラ剥きに剥いで乾燥した複数のオイルパーム単板Wを準備した。これらのオイルパーム単板Wの寸法は、厚さ約5mm、長さ約300mm、幅約200mmであり、繊維方向(木目方向)を長さ方向とするものと、幅方向とするものの両方を準備した。なお、圧密化前の各オイルパーム単板Wの気乾密度の値は、約0.35(g/cm3)のものを使用した。
本実施例1においては、いずれも、上記オイルパーム単板Wを5枚組み合わせて、複数の積層体NW1を準備した。これらの積層体NW1は、互いに繊維方向を交差(略直交)するように積層して5層(厚み約25mm)からなるものとした。なお、積層体NW1を形成するにあたり、各境界面には接着剤など他の成分を付与することがなかった。
このようにして準備した各積層体NW1に対して、通常の合板の製造の際に接着剤の硬化に使用されるホットプレス機を使用して乾熱処理及び押圧処理による接合を行った。なお、本実施例1においては、乾熱処理の熱処理温度を80℃、100℃、及び、120℃の3水準とし、各積層体NW1が熱処理温度に達した後にプレス圧力をかけ(押圧処理)、プレス後保持時間を0分、5分、10分、及び、15分の4水準とした。プレス処理後の木質積層板WB1は、冷却することなくプレス圧力を解圧して、その後自然冷却した。なお、本実施例1においては、接合後の気乾密度の値は、予め計算した圧縮厚さにより制御した。このようにして、接合後の気乾密度が0.6(g/cm3)及び0.8(g/cm3)の2水準の木質積層板WB1を得た。
上述のようにして得られた各木質積層板WB1に対して、合板の日本農林規格(JAS)別記3の(3)に規定する「2類浸せきはく離試験」に準拠して接合強度を測定した。まず、各木質積層板WB1から長さ方向75mm×幅方向75mmの試験片を作製し、この試験片を70℃の温水中に2時間浸漬した。その後、温水中から取り出した試験片を60℃の雰囲気下で3時間乾燥した。
本第2実施形態は、オイルパーム単板と他樹種の単板とからなる木質積層板に関するものであり、ここではその製造工程に沿って図面を用いて説明する。本第2実施形態の木質積層板の製造工程においては、まず、オイルパームの幹材から単板を形成する。更に、他樹種(本第2実施形態においては、アカシアマンギウムを使用した)の幹材からも単板を形成する。
同一のオイルパーム幹材WDからロータリーレースを用いてカツラ剥きに剥いで乾燥した複数のオイルパーム単板Wを準備した。これらのオイルパーム単板Wの寸法は、厚さ約5mm、長さ約300mm、幅約200mmであり、繊維方向(木目方向)を幅方向とするものを準備した。なお、圧密化前の各オイルパーム単板Wの気乾密度の値は、約0.35(g/cm3)のものを使用した。
本実施例においては、いずれも、2枚のアカシアマンギウム単板AWの間に1枚のオイルパーム単板Wを組み合わせて、複数の積層体NW2を準備した。これらの積層体NW2は、互いに繊維方向を交差(略直交)するように積層して3層からなるものとした。なお、積層体NW2を形成するにあたり、各境界面には接着剤など他の成分を付与することがなかった。
このようにして準備した各積層体NW2に対して、通常の合板の製造の際に接着剤の硬化に使用されるホットプレス機を使用して乾熱処理及び押圧処理による接合を行った。なお、本実施例2においては、上記実施例1と同様に乾熱処理の熱処理温度を80℃、100℃、及び、120℃の3水準とし、各積層体NW2が熱処理温度に達した後にプレス圧力をかけ(押圧処理)、プレス後保持時間を0分、5分、10分、及び、15分の4水準とした。プレス処理後の木質積層板WB2は、冷却することなくプレス圧力を解圧して、その後自然冷却した。なお、接合後の気乾密度の値は、予め計算した圧縮厚さにより制御した。本実施例2においては、接合後の気乾密度が、0.8(g/cm3)及び1.0(g/cm3)の2水準の木質積層板WB2を得た。
上述のようにして得られた各木質積層板WB2に対して、上記実施例1と同様に合板の日本農林規格(JAS)別記3の(3)に規定する「2類浸せきはく離試験」に準拠して接合強度を測定した。まず、各木質積層板WB2から長さ方向75mm×幅方向75mmの試験片を作製し、この試験片を70℃の温水中に2時間浸漬した。その後、温水中から取り出した試験片を60℃の雰囲気下で3時間乾燥した。
本第3実施形態は、オイルパーム単板のみからなる木質積層板を更に圧密化した木質圧密積層板に関するものである。本第3実施形態においては、木質圧密積層板を製造する際の中間材であるプリフォームとして上記第1実施形態で製造した木質積層板を使用する。ここでは、木質圧密積層板の製造工程に沿って図面を用いて説明する。
こととなる。
同一のオイルパーム幹材WDからロータリーレースを用いてカツラ剥きに剥いで乾燥した複数のオイルパーム単板Wを準備した。これらのオイルパーム単板Wの寸法は、厚さ約5mm、長さ約300mm、幅約200mmであり、繊維方向(木目方向)を長さ方向とするものと、幅方向とするものの両方を準備した。なお、圧密化前の各オイルパーム単板W気乾密度の値は、約0.35(g/cm3)のものを使用した。
本実施例3においては、上記第1実施形態と同様にして作製した木質積層板WB1をプリフォームWB1として使用した。具体的には、まず、上記オイルパーム単板Wを5枚組み合わせて、接合前の厚さが約25mm程度となる積層体NW1を準備した。この積層体NW1は、上記第1実施形態と同様に、互いに繊維方向を交差(略直交)するように積層して5層からなるものとした。なお、積層体NW1を形成するにあたり、各境界面には接着剤など他の成分を付与することがなかった。
このようにして準備したプリフォームWB1に対して、上述の圧密化装置MCを使用して圧密化を行った。なお、本実施例3においては、圧密化温度(設定温度)を170℃とした。
次に、本実施例3において製造した木質圧密積層板PWの各種物性を評価した。評価項目としては、木質圧密積層板PWの「表面の硬さ」、「摩耗深さ」、「浸漬による厚さの変化(回復率)」、及び、「浸漬による接合部分のはく離」の4項目とした。なお、製造した木質圧密積層板PWの表面は、サンダー(研磨装置)を用いて平滑に仕上げてから各測定を行った。以下、各評価項目及び評価結果について説明する。
上記木質圧密積層板PWに対して、JIS Z 2101:1994(木材の試験方法)に規定する「ブリネル硬さ試験」に準拠して測定した。木質圧密積層板PWから試験片を作製し、ブリネル硬さ試験機を使用して試験片の表面に直径10mmの鋼球を深さ1/πmm(約0.32mm)まで圧入した。このときの圧入荷重P(N)を測定し、下記の式(1)により、
H=P/10 ・・・(1)
試験片の表面の硬さH(N/mm2)の値を求めた。木質圧密積層板PWに対して求めた表面の硬さHの値を表3に示す。
上記木質圧密積層板PWに対して、JIS Z 2101:1994(木材の試験方法)に規定する「摩耗試験」に準拠して測定した。木質圧密積層板PWから試験片を作製し、JISに規定する摩耗試験装置を使用して試験片の表面を摩耗した。具体的には、試験片を摩耗試験装置の回転盤に水平に固定し、研摩紙を巻き付けた摩耗輪2個を、試験片の表面上で500回転させた。このとき、試験片の表面に加わる総荷重量に相当する質量は、摩耗輪の質量を含め5.2N±0.05Nとした。
D=(m1−m2)/A・ρ ・・・(2)
試験片の表面の摩耗深さD(mm)の値を求めた。木質圧密積層板PWに対して求めた摩耗深さDの値を表3に示す。
上記木質圧密積層板PWに対して、本出願人が社内試験法として採用する「湿潤回復試験」により測定した。木質圧密積層板PWから試験片を作製し、この試験片を30℃の温水中に1時間浸漬した。その後、温水中から取り出した試験片を105℃の雰囲気下で含水率の値が0質量%となる全乾状態になるまで乾燥した。
C(%)=〔(B−A)/A〕×100 ・・・(3)
試験片の浸漬による厚さの回復率C(%)の値を求めた。木質圧密積層板PWに対して求めた厚さの回復率Cの値を表3に示す。
上記実施例1及び実施例2と同様の試験を行った。即ち、上記木質圧密積層板PWに対して、合板の日本農林規格(JAS)別記3の(3)に規定する「2類浸せきはく離試験」に準拠して測定した。木質圧密積層板PWから長さ方向75mm×幅方向75mmの試験片を作製し、この試験片を70℃の温水中に2時間浸漬した。その後、温水中から取り出した試験片を60℃の雰囲気下で3時間乾燥した。
(1)上記各実施形態においては、オイルパーム幹材からオイルパーム単板を形成する際にロータリーレースを使用するが、これに限るものではなく、例えば、挽板により製材するようにしてもよい。
(2)上記各実施形態においては、接合する単板の繊維方向を互いに交差(略直交)するように積層して積層体を構成したが、これに限るものではなく、接合する単板の繊維方向を互いに平行にして積層するようにしてもよい。また、接合する単板の繊維方向を直交方向ではない任意の角度に交差させて積層するようにしてもよい。
(3)上記各実施形態においては、接合する単板の繊維方向を互いに交差(略直交)するように積層して積層材を構成したが、これに限るものではなく、多層からなる積層体の表層付近だけを交差(略直交)するようにしてもよい。例えば、7層からなる積層材を構成する場合に、表裏両面から2層のみの繊維方向を交差させ、内部の3層は平行にして積層するようにしてもよい。
(4)上記第1実施形態及び第3実施形態においては、5枚のオイルパーム単板を積層するものであるが、これに限るものではなく、2枚〜4枚、或いは6枚以上のオイルパーム単板を積層して木質積層板或いは木質圧密積層板を製造するようにしてもよい。
(5)上記第2実施形態においては、2枚のアカシアマンギウム単板と1枚のオイルパーム単板を積層するものであるが、これに限るものではなく、更に多くの単板を積層して木質積層板を製造するようにしてもよい。また、オイルパーム単板以外の樹種の単板は、アカシアマンギウム単板以外の単板を使用するようにしてもよい。
(6)上記第3実施形態においては、オイルパーム単板のみからなる木質圧密積層板を製造するものであるが、これに限るものではなく、上記第2実施形態のようにオイルパーム単板と他樹種単板とからなる木質圧密積層板を製造するようにしてもよい。
(7)上記第3実施形態の圧密化においては、プレス盤に対して配管を用いて高温の水蒸気を導入して処理空間(内部空間IS)内のオイルパーム単板を加熱するものであるが、これに限るものではなく、高周波加熱、マイクロ波加熱等を用いてプリフォームとして木質積層板を加熱するようにしてもよい。
(8)上記第3実施形態の圧密化においては、プリフォームとして木質積層板を所定温度で処理する際に、高温の水蒸気を併用するものであるが、これに限るものではなく、処理空間(内部空間IS)内に液体の水を供給しておき、この水から発生する水蒸気により圧密化するようにしてもよく、或いは熱圧処理において木質積層板が含有する水分によって圧密化するようにしてもよい。
W、W1、W2、W3、W4、W5…オイルパーム単板、
AW、AW1、AW2…アカシアマンギウム単板、
NW1、NW2…積層体、WB1、WB2…木質積層板、PW…木質圧密積層板、
MC…圧密化装置、10…プレス盤、10A…上プレス盤、10B…下プレス盤、
IS…内部空間、18…位置決め孔。
Claims (9)
- 2枚以上の木質単板を積層して積層体を構成し、当該積層体の境界面を形成する少なくとも一方の木質単板がオイルパーム材からなり、
前記積層体を所定温度に昇温して熱処理すると共に、前記積層体に対して各木質単板の境界面に垂直な方向から所定の圧力をかけて押圧処理することにより前記境界面が接合され、
前記境界面の接合には、前記木質単板以外の接合材料を付加することなく、前記オイルパーム材が内部に含有する接合成分のみによって接合されてなる木質積層板。 - オイルパーム材以外の樹種からなる2枚以上の木質単板の間に、それぞれ、オイルパーム材からなる木質単板を積層することを特徴とする請求項1に記載の木質積層板。
- 前記オイルパーム材からなる木質単板は、オイルパームの幹材をロータリーレース又はスライサーなどの切削手段により切削した木質単板であることを特徴とする請求項1又は2に記載の木質積層板。
- 前記熱処理は、80℃〜180℃の温度で1分〜60分の乾熱処理であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の木質積層板。
- 合板の日本農林規格(JAS)別記3の(3)に規定する「2類浸せきはく離試験」に準拠して測定することにより、
試験片の側面に現れている接合部分において、はく離していない部分の長さが、当該接合部分の長さの67%以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の木質積層板。 - 2枚以上の木質単板を積層して積層体を構成し、当該積層体の境界面を形成する少なくとも一方の木質単板がオイルパーム材からなり、前記積層体を所定温度に昇温して第1熱処理すると共に、前記積層体に対して各木質単板の境界面に垂直な方向から所定の圧力をかけて第1押圧処理することにより、前記境界面が接合されてなる木質積層板を作成し、
当該木質積層板を前記第1熱処理の温度よりも高温に昇温して第2熱処理すると共に、前記木質積層板に対して各木質単板の境界面に垂直な方向から前記第1押圧処理よりも高い圧力をかけて第2押圧処理することにより圧密化され、
前記木質単板の接合には、前記木質単板以外の接合材料を付加することなく、前記オイルパーム材が内部に含有する接合成分のみによって接合されてなる木質圧密積層板。 - 前記木質積層板を圧密化した後の気乾密度の値が0.5(g/cm3)以上であることを特徴とする請求項6に記載の木質圧密積層板。
- 前記オイルパーム材からなる木質単板は、オイルパームの幹材をロータリーレース又はスライサーなどの切削手段により切削した木質単板であることを特徴とする請求項6又は7に記載の木質圧密積層板。
- 前記第1熱処理は乾熱処理であって、前記第2熱処理は湿熱処理あることを特徴とする請求項6〜8のいずれか1つに記載の木質圧密積層板。
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