JP2017144616A - Method for manufacturing wood-like molded article and wood-like molded article - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、木質様成形品の製造方法および木質様成形品に関する。 The present invention relates to a method for producing a wood-like molded article and a wood-like molded article.
従来、セルロース系微紛粒と樹脂とから木質様を有する成形品を製造する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
これは、セルロース系微紛粒と樹脂と顔料等とを混合し、この混合材料を押出成形により板状や棒状等の所望形状の木質様成形品に成形するものである。この木質様成形品の原料となるセルロース系微紛粒としては、回収された建築部材の端材や廃材から分別して得られた回収木質部材等が用いられる。
Conventionally, a technique for producing a wood-like molded product from cellulose fine particles and a resin is known (see, for example, Patent Document 1).
In this method, cellulose-based fine particles, a resin, a pigment, and the like are mixed, and the mixed material is molded into a woody molded product having a desired shape such as a plate shape or a rod shape by extrusion molding. As the cellulosic fine particles used as the raw material of the wood-like molded product, a recovered wooden member obtained by separating from the collected building material scrap or waste material is used.
しかしながら、特許文献1に記載の木質様成形品の製造方法および木質様成形品では、セルロース材を粉砕して得られた粉砕粉と樹脂とを混合し溶融させて木質様の成形品が製造されるが、この木質様成形品よりもさらに強度の高い木質様成形品の製造方法および木質様成形品が需要者の間で要求されていた。 However, in the method for producing a wood-like molded article and the wood-like molded article described in Patent Document 1, a pulverized powder obtained by pulverizing a cellulose material and a resin are mixed and melted to produce a wood-like molded article. However, a method for producing a wood-like molded product and a wood-like molded product, which are stronger than the wood-like molded product, have been required among consumers.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、強度の高い木質様成形品の製造方法および木質様成形品を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a method for manufacturing a wood-like molded product having high strength and a wood-like molded product.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、例えば、図1に示すように、木材から得られるセルロース系微粉粒Jと、第1熱可塑性樹脂Kと、繊維複合材118と、を含む混合材料を混錬して溶融し、押出もしくは射出成形してなる木質様成形品の製造方法であって、前記繊維複合材118は、植物性繊維Mと第2熱可塑性樹脂Nとを予め混錬したものであり、前記繊維複合材118を粉砕し、前記セルロース系微粉粒Jと、前記第1熱可塑性樹脂Kと、粉砕した前記繊維複合材118と、を混錬して溶融して溶融体112とし、前記溶融体112を押出成形もしくは射出成形することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, for example, as shown in FIG. 1, the invention described in claim 1 is a cellulose-based fine particle J obtained from wood, a first thermoplastic resin K, a fiber composite material 118, and A wood-like molded product obtained by kneading, melting, and extruding or injection-molding a mixed material containing, wherein the fiber composite material 118 comprises a vegetable fiber M and a second thermoplastic resin N. The fiber composite material 118 is pulverized, the cellulosic fine powder J, the first thermoplastic resin K, and the pulverized fiber composite material 118 are kneaded and melted. Thus, the melt 112 is formed by extrusion molding or injection molding.
まず初めに、セルロース系微粉粒Jと、植物性繊維Mと、第1熱可塑性樹脂Kと、を混錬槽に一度に投入して混錬して溶融するような場合、つまり繊維複合材118を用いない場合では、植物性繊維Mが熱可塑性樹脂と何ら馴染んでいない状態で第1熱可塑性樹脂Kと混錬されるため、第1熱可塑性樹脂Kが溶融しながら植物性繊維Mに浸潤しにくい。さらに、植物性繊維Mと第1熱可塑性樹脂Kとだけではなく、これらに加えてセルロース系微粉粒Jも同時に混錬されるため、ますます植物性繊維Mが分散しにくくなってしまう。
このため、繊維複合材118を用いない場合では、分散状態に偏りが出てしまい、成形性の悪さや、十分な構造強度が得られないなどの不具合が生じるという実情がある。
これに対して、請求項1に記載の発明によれば、木材から得られるセルロース系微粉粒Jと、第1熱可塑性樹脂Kと、繊維複合材118と、を含む混合材料を混錬して溶融し、押出もしくは射出成形してなる木質様成形品の製造方法であって、繊維複合材118は、植物性繊維Mと第2熱可塑性樹脂Nとを予め混錬したものであり、繊維複合材118を粉砕し、セルロース系微粉粒Jと、第1熱可塑性樹脂Kと、粉砕した繊維複合材118と、を混錬して溶融して溶融体112とする。
このとき、植物性繊維Mは、繊維複合材118として第2熱可塑性樹脂Nと予め混錬されており、第2熱可塑性樹脂と馴染んでいる状態であり、ここに第1熱可塑性樹脂Kを加えて混錬するため、第2熱可塑性樹脂Nと第1熱可塑性樹脂Kとが溶融しながら混合される過程で植物性繊維Mが第1熱可塑性樹脂Kとも馴染む。このため、溶融体112における植物性繊維Mの分散状態が良好なものとなる。
そして、良好な分散状態の溶融体112を押出成形もしくは射出成形するので、植物性繊維Mにセルロース系微粉粒Jと第1熱可塑性樹脂Kと第2熱可塑性樹脂Nとが均質に絡み合い木質様成形品の強度を向上させることができる。
また、製造される木質様成形品は、植物性繊維Mが配合されることで、植物性繊維Mが熱可塑性樹脂とセルロース系微粉粒Jと絡み合い、鎖状もしくは骨状の骨格構造を形成するため、セルロース系微粉粒Jと第1熱可塑性樹脂Kとのみを混錬して溶融して成形した木質様成形品に比べて強度を高くすることができる。
First, when cellulose-based fine particles J, vegetable fiber M, and first thermoplastic resin K are put into a kneading tank at once and kneaded and melted, that is, fiber composite material 118. In the case where the plant fiber M is not used, since the plant fiber M is kneaded with the first thermoplastic resin K in a state that is not familiar with the thermoplastic resin, the first thermoplastic resin K is infiltrated into the plant fiber M while being melted. Hard to do. Furthermore, since not only the plant fiber M and the first thermoplastic resin K but also the cellulose fine particles J are kneaded at the same time, the plant fiber M becomes more difficult to disperse.
For this reason, in the case where the fiber composite material 118 is not used, there is a situation in which the dispersion state is biased, causing problems such as poor formability and insufficient structural strength.
On the other hand, according to the invention described in claim 1, a mixed material containing cellulose-based fine particles J obtained from wood, the first thermoplastic resin K, and the fiber composite material 118 is kneaded. A method for producing a wood-like molded product obtained by melting and extrusion or injection molding, wherein the fiber composite material 118 is obtained by kneading the plant fiber M and the second thermoplastic resin N in advance. The material 118 is pulverized, and the cellulosic fine particles J, the first thermoplastic resin K, and the pulverized fiber composite material 118 are kneaded and melted to obtain a melt 112.
At this time, the vegetable fiber M is kneaded with the second thermoplastic resin N in advance as the fiber composite material 118 and is in a state in which the vegetable fiber M is familiar with the second thermoplastic resin. In addition, since the second thermoplastic resin N and the first thermoplastic resin K are mixed while being melted, the plant fiber M becomes familiar with the first thermoplastic resin K in order to knead. For this reason, the dispersion state of the vegetable fiber M in the melt 112 becomes favorable.
And since the melt 112 in a good dispersion state is extrusion-molded or injection-molded, the cellulose fine particles J, the first thermoplastic resin K, and the second thermoplastic resin N are uniformly entangled with the plant fiber M, and the woody appearance The strength of the molded product can be improved.
Further, in the woody molded article to be produced, the vegetable fiber M is blended so that the vegetable fiber M is entangled with the thermoplastic resin and the cellulose fine particles J to form a chain-like or bone-like skeleton structure. Therefore, the strength can be increased as compared with a wood-like molded product obtained by kneading and melting only the cellulose-based fine particles J and the first thermoplastic resin K.
請求項2に記載の発明は、例えば、図1に示すように、不純物を含む木質廃材から得られるセルロース系微粉粒Jと、不純物を含む熱可塑性樹脂廃材から得られる第1熱可塑性樹脂廃材Kと、繊維複合材118と、を含む混合材料を混錬して溶融し、押出もしくは射出成形してなる木質様成形品の製造方法であって、前記繊維複合材118は、植物性繊維Mと第2熱可塑性樹脂Nとを予め混錬したものであり、前記繊維複合材118を粉砕し、前記セルロース系微粉粒Jと、前記第1熱可塑性樹脂廃材Kと、粉砕した前記繊維複合材118と、を混錬して溶融して溶融体112とし、前記溶融体112を押出成形もしくは射出成形することを特徴とする。
The invention according to
上述の通り、セルロース系微粉粒Jと、植物性繊維Mと、第1熱可塑性樹脂Kと、第2熱可塑性樹脂Nとを混錬槽に一度に投入して混錬して溶融するような場合、つまり繊維複合材118を用いない場合では、植物性繊維Mが熱可塑性樹脂と何ら馴染んでいない状態で第1熱可塑性樹脂Kと混錬されるため、第1熱可塑性樹脂Kが溶融しながら植物性繊維Mに浸潤しにくい。さらに、植物性繊維Mと第1熱可塑性樹脂Kとだけではなく、これらに加えてセルロース系微粉粒Jも同時に混錬されるため、ますます植物性繊維Mが分散しにくくなってしまう。
このため、繊維複合材118を用いない場合では、分散状態に偏りが出てしまい、成形性の悪さや、十分な構造強度が得られないなどの不具合が生じるという実情がある。
これに対して、請求項2に記載の発明によれば、不純物を含む木質廃材から得られるセルロース系微粉粒Jと、不純物を含む熱可塑性樹脂廃材から得られる第1熱可塑性樹脂廃材Kと、繊維複合材118と、を含む混合材料を混錬して溶融し、押出もしくは射出成形してなる木質様成形品の製造方法であって、繊維複合材118は、植物性繊維Mと第2熱可塑性樹脂Nとを予め混錬したものであり、繊維複合材118を粉砕し、セルロース系微粉粒Jと、第1熱可塑性樹脂廃材Kと、粉砕した繊維複合材118と、を混錬して溶融して溶融体112とする。
このとき、植物性繊維Mは、繊維複合材118として第2熱可塑性樹脂Nと予め混錬されており、第2熱可塑性樹脂と馴染んでいる状態であり、ここに第1熱可塑性樹脂Kを加えて混錬するため、第2熱可塑性樹脂Nと第1熱可塑性樹脂Kとが溶融しながら混合される過程で植物性繊維Mが第1熱可塑性樹脂Kとも馴染む。このため、溶融体112における植物性繊維Mの分散状態が良好なものとなる。
そして、良好な分散状態の溶融体112を押出成形もしくは射出成形するので、予め植物性繊維Mと第2熱可塑性樹脂Nとを混錬した繊維複合材118を粉砕したものをセルロース系微粉粒Jと第1熱可塑性樹脂Kと一緒に混錬槽に投入して混錬して溶融できるため、植物性繊維Mの混錬における分散状態に偏りをなくすことができる。このため、植物性繊維Mにセルロース系微粉粒Jと第1熱可塑性樹脂Kと第2熱可塑性樹脂Nとが絡み合い木質様成形品の強度を均質に向上させることができる。
また、製造される木質様成形品は、植物性繊維Mが配合されることで、植物性繊維Mが熱可塑性樹脂とセルロース系微粉粒Jと絡み合い、鎖状もしくは骨状の骨格構造を形成するため、セルロース系微粉粒Jと第1熱可塑性樹脂Kとのみを混錬して溶融して成形した木質様成形品に比べて強度を高くすることができる。
さらに、不純物を含む木質廃材および不純物を含む第1熱可塑性樹脂廃材Kを用いて木質様成形品を製造するので、廃材を有益に再利用することができ、製造コストを削減することもでき、地球環境保護にも貢献することができる。
As described above, cellulose fine particles J, vegetable fibers M, first thermoplastic resin K, and second thermoplastic resin N are put into a kneading tank at a time and kneaded and melted. In this case, that is, when the fiber composite material 118 is not used, the first thermoplastic resin K is melted because the plant fiber M is kneaded with the first thermoplastic resin K in a state that is not familiar with the thermoplastic resin. However, it hardly infiltrates the plant fiber M. Furthermore, since not only the plant fiber M and the first thermoplastic resin K but also the cellulose fine particles J are kneaded at the same time, the plant fiber M becomes more difficult to disperse.
For this reason, in the case where the fiber composite material 118 is not used, there is a situation in which the dispersion state is biased, causing problems such as poor formability and insufficient structural strength.
On the other hand, according to the invention described in
At this time, the vegetable fiber M is kneaded with the second thermoplastic resin N in advance as the fiber composite material 118 and is in a state in which the vegetable fiber M is familiar with the second thermoplastic resin. In addition, since the second thermoplastic resin N and the first thermoplastic resin K are mixed while being melted, the plant fiber M becomes familiar with the first thermoplastic resin K in order to knead. For this reason, the dispersion state of the vegetable fiber M in the melt 112 becomes favorable.
Then, since the melt 112 in a good dispersion state is extruded or injection-molded, a cellulose-based fine particle J is obtained by pulverizing the fiber composite material 118 previously kneaded with the vegetable fiber M and the second thermoplastic resin N. And the first thermoplastic resin K can be put into a kneading tank and kneaded and melted, so that the dispersion state in the kneading of the vegetable fibers M can be eliminated. For this reason, the cellulose-based fine particle J, the 1st thermoplastic resin K, and the 2nd thermoplastic resin N are entangled with the vegetable fiber M, and the intensity | strength of a wood-like molded product can be improved uniformly.
Further, in the woody molded article to be produced, the vegetable fiber M is blended so that the vegetable fiber M is entangled with the thermoplastic resin and the cellulose fine particles J to form a chain-like or bone-like skeleton structure. Therefore, the strength can be increased as compared with a wood-like molded product obtained by kneading and melting only the cellulose-based fine particles J and the first thermoplastic resin K.
Furthermore, since the wood-like molded product is produced using the wood waste material containing impurities and the first thermoplastic resin waste material K containing impurities, the waste materials can be reused beneficially, and the production cost can be reduced. It can also contribute to global environmental protection.
請求項3に記載の発明は、例えば、図1に示すように、請求項1または2に記載の木質様成形品の製造方法において、前記繊維複合材118をフレーク状に粉砕してから混錬することを特徴とする。
For example, as shown in FIG. 1, the invention according to claim 3 is a method for producing a wood-like molded article according to
請求項3に記載の発明によれば、繊維複合材118をフレーク状に粉砕してから混錬するので、例えば、繊維複合材118を粉体状に粉砕する場合に比べて、繊維複合材118に含まれる植物性繊維Mの繊維長さ寸法を長く確保することができる。
このため、製造される木質様成形品に含まれる植物性繊維Mにセルロース系微粉粒Jと第1熱可塑性樹脂Kと第2熱可塑性樹脂Nとが絡み合うことによって、木質様成形品の強度をより向上させることができる。
According to the third aspect of the invention, since the fiber composite material 118 is pulverized into flakes and then kneaded, for example, the fiber composite material 118 is compared with a case where the fiber composite material 118 is pulverized into powder. The fiber length dimension of the vegetable fiber M contained in can be ensured long.
For this reason, the strength of the wood-like molded product is increased by the entanglement of the cellulose-based fine particles J, the first thermoplastic resin K, and the second thermoplastic resin N with the plant fiber M contained in the produced wood-like molded product. It can be improved further.
請求項4に記載の発明は、例えば、図1に示すように、請求項1から3のいずれか一項に記載の木質様成形品の製造方法において、前記繊維複合材118の直径を5mmから20mmまでの大きさに粉砕することを特徴とする。 For example, as shown in FIG. 1, the invention according to claim 4 is the method for producing a wood-like molded article according to any one of claims 1 to 3, wherein the diameter of the fiber composite material 118 is from 5 mm. It is characterized by crushing to a size of up to 20 mm.
請求項4に記載の発明によれば、繊維複合材118の直径を5mmから20mmまでの大きさに粉砕するので、繊維複合材118の直径が5mm以下の場合のように繊維長さ寸法が短く十分な強度の向上が図れないようなおそれがなく、繊維複合材118の直径が20mm以上の場合のように繊維長さ寸法が長すぎて成形段階において木質様成形品の成形性に悪影響を及ぼすようなおそれがない。すなわち、繊維複合材118の直径が5mmから20mmまでの範囲に収まるように粉砕するので、十分な強度と良好な成形性を有する木質様成形品を製造することができる。 According to the invention described in claim 4, since the diameter of the fiber composite material 118 is pulverized to a size of 5 mm to 20 mm, the fiber length dimension is short as in the case where the diameter of the fiber composite material 118 is 5 mm or less. There is no fear that sufficient strength cannot be improved, and the fiber length dimension is too long as in the case where the diameter of the fiber composite material 118 is 20 mm or more, which adversely affects the moldability of the wood-like molded product in the molding stage. There is no fear. That is, since the fiber composite material 118 is pulverized so that the diameter falls within the range of 5 mm to 20 mm, a wood-like molded product having sufficient strength and good moldability can be manufactured.
請求項5に記載の発明は、例えば、図1に示すように、請求項1から4のいずれか一項に記載の木質様成形品の製造方法において、前記植物性繊維Mとしてケナフ繊維Mを用いることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is, for example, as shown in FIG. 1, in the method for producing a wood-like molded article according to any one of claims 1 to 4, kenaf fibers M are used as the plant fibers M. It is characterized by using.
請求項5に記載の発明によれば、植物性繊維Mとしてケナフ繊維Mを用いる。ここで、ケナフとは、一年生草本植物、つまり、年中栽培することが可能な植物であり、4,5か月で収穫可能なまでに成長する。また、ケナフは、単位面積当たりの繊維収穫量が他の一年生草本植物に比べて多い。
このため、安定的に植物性繊維Mを受給することができ、大量生産が可能なため安価であり、製造コストを削減することもできる。
また、ケナフは、二酸化炭素の吸収率が高く、土中や水中の窒素やリンを吸収する環境浄化能力も高い植物であり、このような植物を栽培して利用することで地球環境保護にも貢献することができる。
According to the invention described in claim 5, kenaf fiber M is used as plant fiber M. Here, kenaf is an annual herbaceous plant, that is, a plant that can be cultivated throughout the year, and grows until it can be harvested in 4 to 5 months. Kenaf has a higher fiber yield per unit area than other annual herbaceous plants.
For this reason, the vegetable fiber M can be received stably, and since it can be mass-produced, it is inexpensive and the manufacturing cost can also be reduced.
Kenaf is a plant that has a high carbon dioxide absorption rate and a high environmental purification capacity that absorbs nitrogen and phosphorus in the soil and water, and cultivating and using such plants also protects the global environment. Can contribute.
請求項6に記載の発明は、木質様成形品であり、例えば、図1に示すように、木材から得られるセルロース系微粉粒Jと、第1熱可塑性樹脂Kと、植物性繊維Mと第2熱可塑性樹脂Nとを含む繊維複合材118とからなることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is a wood-like molded article, for example, as shown in FIG. 1, cellulosic fine particles J obtained from wood, a first thermoplastic resin K, vegetable fibers M and And a fiber composite material 118 containing two thermoplastic resins N.
請求項6に記載の発明によれば、木材から得られるセルロース系微粉粒Jと、第1熱可塑性樹脂Kと、植物性繊維Mと第2熱可塑性樹脂Nとを含む繊維複合材118とからなるので、植物性繊維Mが配合されるため、セルロース系微粉粒Jと第1熱可塑性樹脂Kとのみを混錬して溶融して成形した木質様成形品に比べて強度を高くすることができる。 According to the invention described in claim 6, from the cellulose-based fine particles J obtained from wood, the first thermoplastic resin K, the fiber composite material 118 including the vegetable fiber M and the second thermoplastic resin N. Therefore, since the plant fiber M is blended, it is possible to increase the strength as compared with the wood-like molded product obtained by kneading and molding only the cellulose-based fine particles J and the first thermoplastic resin K. it can.
請求項7に記載の発明は、木質様成形品であり、例えば、図1に示すように、不純物を含む木質廃材から得られるセルロース系微粉粒Jと、不純物を含む熱可塑性樹脂廃材から得られる第1熱可塑性樹脂廃材Kと、植物性繊維Mと第2熱可塑性樹脂Nとを含む繊維複合材118とからなることを特徴とする。 The invention according to claim 7 is a wood-like molded article, for example, as shown in FIG. 1, obtained from cellulose-based fine particles J obtained from a wood waste material containing impurities and a thermoplastic resin waste material containing impurities. It consists of the 1st thermoplastic resin waste material K and the fiber composite material 118 containing the vegetable fiber M and the 2nd thermoplastic resin N, It is characterized by the above-mentioned.
請求項7に記載の発明によれば、不純物を含む木質廃材から得られるセルロース系微粉粒Jと、不純物を含む熱可塑性樹脂廃材から得られる第1熱可塑性樹脂廃材Kと、植物性繊維Mと第2熱可塑性樹脂Nとを含む繊維複合材118とからなるので、植物性繊維Mが配合されるため、セルロース系微粉粒Jと第1熱可塑性樹脂Kとのみを混錬して溶融して成形した木質様成形品に比べて強度を高くすることができる。
また、不純物を含む木質廃材および不純物を含む第1熱可塑性樹脂廃材Kを用いて木質様成形品を製造するので、廃材を有益に再利用することができ、製造コストを削減することもでき、地球環境保護にも貢献することができる。
According to invention of Claim 7, the cellulose type fine particle J obtained from the wood waste material containing an impurity, the 1st thermoplastic resin waste material K obtained from the thermoplastic resin waste material containing an impurity, and vegetable fiber M, Since it consists of the fiber composite material 118 containing the 2nd thermoplastic resin N, since the vegetable fiber M is mix | blended, it knead | mixes and melts only the cellulose fine particle J and the 1st thermoplastic resin K, and melt | dissolves. The strength can be increased compared to the molded wood-like molded product.
Moreover, since the wood-like molded product is produced using the wood waste material containing impurities and the first thermoplastic resin waste material K containing impurities, the waste materials can be reused beneficially, and the production cost can be reduced. It can also contribute to global environmental protection.
本発明によれば、強度の高い木質様成形品の製造方法および木質様成形品を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of a wood-like molded article with high intensity | strength and a wood-like molded article can be provided.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の技術的範囲を以下の実施形態および図示例に限定するものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiments described below are provided with various technically preferable limitations for carrying out the present invention. However, the technical scope of the present invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples. Absent.
木質様成形品1は、例えば、図1に示すように、不純物を含む木質廃材から得られるセルロース系微粉粒Jと、不純物を含む熱可塑性樹脂廃材から得られる第1熱可塑性樹脂廃材Kと、植物性繊維Mと第2熱可塑性樹脂Nとを含む繊維複合材118とからなる。 The wood-like molded product 1 is, for example, as shown in FIG. 1, a cellulose-based fine particle J obtained from a wood waste material containing impurities, a first thermoplastic resin waste material K obtained from a thermoplastic resin waste material containing impurities, It consists of the fiber composite material 118 containing the vegetable fiber M and the 2nd thermoplastic resin N.
木質様成形品1の製造方法について図2に基づいて説明する。なお、木質様成形品1は、押出成形機30、サイザー部40、粉砕装置102、渦電流選別機103a、強力磁石、比重選別機103b、粉砕装置104、粉砕装置106、混合ミキサ108、無機顔料投入部109、粉砕装置116、切断装置117、塗装装置等を備える製造装置により製造される。
まず、建物躯体等として使用した建築部材を、建物の建て直し等の際、木質からなる回収木質部材すなわち、木質廃材と、樹脂からなる回収樹脂部材、つまり樹脂廃材とに分別して回収する。もちろん、回収する建築部材は、老朽化した建物の解体廃材のみではなく、新築現場において発生する廃材等も含まれる。なお、この分別作業は、人力による分別作業や、各材質の物性の違いを利用する機械分別等が用いられる。
また、この分別作業が終了した段階では、建築部材の取り外し作業や、分解作業等において、建築部材はかなり分断された塊状となっている。
A method for producing the wood-like molded product 1 will be described with reference to FIG. The wood-like molded product 1 includes an extrusion molding machine 30, a sizer 40, a grinding
First, a building member used as a building frame or the like is separately collected into a recovered wooden member made of wood, that is, a wooden waste material, and a recovered resin member made of resin, that is, a resin waste material, when the building is rebuilt. Of course, the building material to be collected includes not only demolition waste from an old building but also waste material generated at a new construction site. In addition, as this sorting work, sorting work by human power, mechanical sorting using the difference in physical properties of each material, or the like is used.
In addition, at the stage where the sorting operation is completed, the building member is formed into a massively divided lump in the work of removing the building member, the disassembling operation, or the like.
そして、木質廃材および樹脂廃材をそれぞれ粉砕するが、これらを粉砕する前に、それぞれの廃材を構成する部材の重量を計測する。例えば、まず、回収した木質廃材および樹脂廃材を粉砕装置102,116のそれぞれに投入可能な投入容器にそれぞれ収容する。なお投入容器は粉砕装置102,116のそれぞれが備えるものであってもよい。
なお、例えば、木質廃材の一例として例えば、パネル工法において用いられる木質パネルなどがある。木質パネルは縦横の框材を矩形枠状に組み、この矩形枠内に補助桟材を縦横に設けることで構成された枠体と、この枠体の表裏面のうち少なくとも一方の面に取り付けられた合板などの面材とを備えている。
Then, the wood waste material and the resin waste material are pulverized, but before pulverizing them, the weights of the members constituting the respective waste materials are measured. For example, first, the recovered wooden waste material and resin waste material are respectively stored in input containers that can be input to the crushing
For example, as an example of the wood waste material, there is a wood panel used in the panel method. The wood panel is attached to at least one of the frame and the front and back surfaces of the frame, which are constructed by assembling vertical and horizontal frame materials in a rectangular frame shape and providing auxiliary bars in the rectangular frame. And face materials such as plywood.
そして、それぞれの投入容器に入れられたそれぞれの廃材の重量と、それぞれの廃材における不純物の重量とを調べる。
それぞれの廃材に含まれ、それぞれの廃材に対する不純物の重量は、各廃材を構成する各構成部材の重量を予め確認しておくことで割りだせる。
つまり、木質廃材の場合における全体の重量は、木質廃材を構成する各構成部材の総重量であり、木質廃材における不純物の重量は、各構成部材のうち、木質部材を除いた部材の総重量となる。
例えば、不純物を含む木質廃材が壁パネルよりなる壁体である場合、不純物の重量は、不純物を含む木質廃材の全体重量から、木質部分(木質パネル)の重量を除いた石膏ボードや、枠体内に設けられる断熱材、釘などを合計した重量となり、木質廃材全体の重量は、石膏ボード、断熱材といった不純物の総重量に木質パネルの重量を加えたものとなる。
Then, the weight of each waste material put in each input container and the weight of impurities in each waste material are examined.
The weight of impurities contained in each waste material and the weight of each waste material can be determined by confirming the weight of each constituent member constituting each waste material in advance.
That is, the total weight in the case of wood waste is the total weight of each component constituting the wood waste, and the weight of impurities in the wood waste is the total weight of the members excluding the wood member among the components. Become.
For example, if the wooden waste containing impurities is a wall body made of wall panels, the weight of the impurities is the total weight of the wooden waste containing impurities minus the weight of the wooden part (wood panel) The total weight of the wood waste material is the total weight of impurities such as gypsum board and heat insulation material plus the weight of the wood panel.
また、同様に投入容器に投入される樹脂廃材では、その総重量と、樹脂廃材のうち、樹脂製材でないものの重量を予め確認しておくことで割り出すことができる。
なお、樹脂廃材の前の樹脂製品状態において、その構成部材の割合と重量が予め判っているものは、それを利用して樹脂部分の重量と不純物の重量とを割り出すことができる。
Similarly, the resin waste material put into the charging container can be determined by checking in advance the total weight and the weight of the resin waste material that is not a resin product.
In addition, in the state of the resin product before the resin waste material, if the ratio and weight of the constituent members are known in advance, the weight of the resin portion and the weight of the impurities can be determined by using this.
そして、図2の製造装置の概念図に示すように、かなり分断された塊状、例えば、大きさ4〜5センチメートル程度の木質廃材を数ミリメートルの大きさに粉砕する(一次粉砕工程A)。 Then, as shown in the conceptual diagram of the production apparatus in FIG. 2, a considerably divided lump, for example, a wood waste material having a size of about 4 to 5 centimeters is pulverized to a size of several millimeters (primary pulverization step A).
この一次粉砕工程Aにおいて使用される粉砕装置102は、一つの塊の大きさが数ミリメートル程度のものからなる塊状にすることができる粉砕機能を有するものであって、具体的には、二個の対向するローラーの表面に多数の突起を形成し、このローラー間を加圧させながらローラーを回転させることにより、この間を通過するものを破砕するような粉砕装置102である。もちろん、粉砕装置102は、これに限定されるものではなく、同様の機能を有するものであれば他の粗粉砕用の粉砕装置を使用しても良い。
例えば、上向きV型に開いたジョーと振動アゴの間に原料を入れ、加圧することにより原料を粉砕するジョークラッシャや、固定破砕面の中を可動破砕面が旋回し、連続的に破砕するジャイレントリクラッシャ等の他の粗粉砕装置を使用しても良いものである。
The pulverizing
For example, a jaw crusher that pulverizes the raw material by putting the raw material between a jaw open to the upward V shape and a vibrating jaw and pressurizing it, or a gyre that the movable crushing surface swirls in the fixed crushing surface and crushes continuously Other coarse crushing devices such as a rent crusher may be used.
その後、この粉砕した木質廃材を強力磁石で磁石につく金属を選別し、さらに、渦電流選別機103aで導電性はあるが磁石につかない金属を選別する。
また、この磁力選別に残った金属類や石等を比重選別機103bによって選別する(分別工程B)。
ここで、後で混合される木質廃材と樹脂廃材の総重量に対する両者の不純物の合計重量の割合が20wt%以下となるようにする。
すなわち、先に求めた木質廃材における不純物の総重量から渦電流選別機103aおよび比重選別機103bで選別された金属や石などの重量をさらに引いた重量に樹脂廃材における不純物の重量を合計し、その合計重量の割合が全体の20wt%以下に調節する。なお、この時の全体の重量は、渦電流選別機103aおよび比重選別機103bで選別された金属や石などの重量をさらに引いたものとする。
例えば、木質廃材が壁パネルであれば、不純物は石膏および断熱材となり、これら石膏および断熱材と、樹脂廃材に含まれる不純物、例えば、炭酸カルシウム、タルク、顔料、PEやFRP等との合計重量が、壁パネルと樹脂廃材との合計重量の20wt%以下となるように調節する。このとき、木質廃材に樹脂が含まれる場合、その樹脂の重量は両者の不純物の重量から外す。また、樹脂廃材に木粉などの木質部分が含まれる場合は、その重量は、不純物としての重量から外す。
Thereafter, the metal that adheres to the crushed wood waste material with a strong magnet is selected, and further, the metal that is conductive but not attached to the magnet is selected with an
Further, the metals, stones, and the like remaining in the magnetic sorting are sorted by the
Here, the ratio of the total weight of both impurities to the total weight of the wood waste and resin waste mixed later is set to 20 wt% or less.
That is, the weight of the impurities in the resin waste is summed to a weight obtained by further subtracting the weight of the metal or stone sorted by the
For example, if the wood waste is a wall panel, the impurities are gypsum and heat insulating material, and the total weight of these gypsum and heat insulating material and impurities contained in the resin waste material such as calcium carbonate, talc, pigment, PE, FRP, etc. However, it adjusts so that it may become 20 wt% or less of the total weight of a wall panel and a resin waste material. At this time, when the resin is contained in the wood waste material, the weight of the resin is excluded from the weights of both impurities. Further, when the resin waste material contains a woody part such as wood powder, its weight is excluded from the weight as an impurity.
次に、二次粉砕工程Cにおいて、一次粉砕工程Aを終えた一次粉砕材料に対して細粉状に粉砕を施す。この二次粉砕工程Cに使用される粉砕装置104は、塊状のものを1ミリメートル程度にまで、細粉状に粉砕することができるものであって、具体的には、高速回転するハンマチップで材料を打ち砕き、ハンマチップの外周にあるスクリーンの丸穴を通過するまで打砕作用を繰り返すハンマーミルを使用するものである。もちろん、使用する粉砕装置104は、上述したハンマーミルに限定されるものではなく、同様の機能を有するものであれば他の粉砕装置でも良いものである。例えば、カッターにより細断するカッターミルや、ローラーにより圧砕するロールミル等を使用しても良い。
Next, in the secondary pulverization step C, the primary pulverized material that has finished the primary pulverization step A is pulverized into a fine powder. The pulverizer 104 used in the secondary pulverization step C is capable of pulverizing a lump into a fine powder to about 1 millimeter. Specifically, it is a hammer chip that rotates at high speed. A hammer mill is used that crushes the material and repeats the crushing action until it passes through a round hole in the screen on the outer periphery of the hammer tip. Of course, the crushing
次に、三次粉砕工程Dにおいて、二次粉砕工程Cを終えた二次粉砕材料に対して微粉状に粉砕を施すことによってセルロース系微粉粒として木質廃材粉砕粉Jを得る。この三次粉砕工程Dに使用される粉砕装置106は、二次粉砕工程Cにより得られた材料をさらに細かい微粉状に粉砕することができるものである。
具体的には、いわゆるピンミルであって、円盤に取り付けられたピンによって、衝撃、反発の相互作用を受けて微粉砕を施すことができるものである。さらに具体的には、このピンミルは、垂直方向に多数のピンを有する円盤状の回転ディスクと、この回転ディスクに向かい合う面に多数のピンを有する固定ディスクとを備え、二次粉砕工程Cにより得られた材料を回転ディスクの中心部へ投入すると、遠心力によって回転ディスクと固定ディスクに取り付けられたピンの間隙に入り込み、ピンによる衝撃や反発の相互作用を受けて微粉状に粉砕することができるものである。この三次粉砕工程Dでは、上述したピンミルにより、約500ミクロンメートル程度の大きさの粒に粉砕される。もちろん、粉砕装置106は、上述したピンミルに限定されるものではなく、同様の機能を有する他の細粉砕装置、例えば、ボールミルや石臼等でも良いものである。
上述したような粉砕工程A,C,Dにおいて、回収した木質廃材101を三段階に分けて、粉砕が段階的に効率的に行われる。
Next, in the tertiary pulverization step D, the secondary pulverized material that has been subjected to the secondary pulverization step C is pulverized into a fine powder to obtain a wood waste material pulverized powder J as cellulose-based fine particles. The pulverizer 106 used in the tertiary pulverization step D can pulverize the material obtained in the secondary pulverization step C into a finer powder.
Specifically, it is a so-called pin mill, which can be pulverized by receiving impact and repulsion interaction with a pin attached to a disk. More specifically, this pin mill includes a disk-shaped rotating disk having a large number of pins in the vertical direction and a fixed disk having a large number of pins on a surface facing the rotating disk, and is obtained by the secondary crushing step C. When the material is thrown into the center of the rotating disk, it can enter the gap between the rotating disk and the pin attached to the fixed disk by centrifugal force, and can be pulverized into fine powder under the impact and repulsive interaction of the pin Is. In the tertiary pulverization step D, the particles are pulverized into particles having a size of about 500 micrometers by the pin mill described above. Of course, the crushing
In the pulverization processes A, C, and D as described above, the recovered wooden waste material 101 is divided into three stages, and the pulverization is efficiently performed step by step.
このようにして粉砕工程A,C,Dを行った木質廃材粉砕粉Jを500ミクロンメートルの網目で平均粒径300ミクロンメートルに選別する。すなわち、木質廃材粉砕粉Jをふるい107にかけ、500ミクロンメートル以上のものは粉砕装置106に戻されて再粉砕される。
そして、平均粒径300ミクロンメートルの木質廃材粉砕粉Jと、数ミクロンメートルの無機顔料とをロードセル式の自動計量器によって適宜量計量し、予めオイル温調装置により加熱された混合ミキサ108の中に投入して、自己発熱(摩擦熱)により発熱させて175℃で攪拌する。
この際に、混合ミキサ108に無機顔料投入部109から無機顔料を投入することにより、木質廃材粉砕粉Jのうちの木粉(木質部分)のまわりに無機顔料がまぶされる。
The wood waste material pulverized powder J subjected to the pulverization steps A, C, and D in this way is selected to have an average particle size of 300 μm with a mesh of 500 μm. That is, the wood waste material pulverized powder J is passed through the
Then, the wood waste material pulverized powder J having an average particle size of 300 μm and an inorganic pigment of several μm are weighed in an appropriate amount by a load cell type automatic meter, and mixed in the mixing
At this time, the inorganic pigment is applied around the wood powder (woody portion) of the wood waste material pulverized powder J by feeding the inorganic pigment into the mixing
次に、繊維複合材は、植物性繊維と第2熱可塑性樹脂とを予め混錬したものである。植物性繊維および第2熱可塑性樹脂としては、例えば、特開2009−234129号公報に記載のケナフ繊維Mおよびポリプロピレン系樹脂N等を用いている。
なお、ポリプロピレン系樹脂Nとしては、非酸変性ポリプロピレン樹脂および酸変性ポリプロピレン樹脂等が用いられている。
本実施形態では、自動車内装品に用いられるケナフボード118(トヨタ紡績株式会社製)を繊維複合材として用いる。
ケナフボード118は、ポリプロピレン系樹脂Nを溶融紡糸して、ケナフ繊維Mと混繊し、混繊した繊維混合物を加熱してポリプロピレン系樹脂Nを溶融させると同時に、所望の形状に圧縮成形することにより得られる。
ケナフボード118は、ハンマーミル等の粉砕装置119を用いて粗粉砕してフレーク状の植物性繊維フレークLを得る。これが所定の口径のふるいにかけられて直径が5mmから20mmまでの範囲で任意に分級される。このように分級することで、ケナフ繊維Mをある一定程度まとまりのある繊維長に分布させられる。
Next, the fiber composite material is obtained by kneading plant fiber and the second thermoplastic resin in advance. As the vegetable fiber and the second thermoplastic resin, for example, kenaf fiber M and polypropylene resin N described in JP-A-2009-234129 are used.
As the polypropylene resin N, non-acid-modified polypropylene resin, acid-modified polypropylene resin, or the like is used.
In this embodiment, a kenaf board 118 (manufactured by Toyota Boshoku Co., Ltd.) used for automobile interior parts is used as a fiber composite material.
The kenaf board 118 melts and spins polypropylene resin N, blends with kenaf fiber M, heats the blended fiber mixture to melt polypropylene resin N, and at the same time compresses it into a desired shape. Is obtained.
The kenaf board 118 is coarsely pulverized using a
一方、樹脂廃材110をハンマーミル等の粉砕装置116を用いて粗粉砕して第1熱可塑性樹脂廃材として樹脂廃材粉砕粉Kを得る。
そして、得られた樹脂廃材粉砕粉Kを、木質廃材粉砕粉Jと植物性繊維フレークLと無機顔料とが混合されている混合ミキサ108内に投入し、さらに185℃で攪拌する。攪拌は、高速回転後、低速状態で練りこむことによって溶融体として混合材料112を得る。
ここで、混錬する際に生じる現象について説明する。初めに、撹拌を開始した段階で、まず植物性繊維フレークLのポリプロピレン系樹脂Nが溶融し始める。つまり、樹脂廃材粉砕粉Kよりもポリプロピレン系樹脂の方が融点が低くい。このため、先に溶融するポリプロピレン系樹脂Nがケナフ繊維Mとともに樹脂廃材粉砕粉Kおよび木質廃材粉砕粉Jと混合していく、そして徐々に樹脂廃材粉砕粉Kも溶融していくため、ポリプロピレン系樹脂Nに誘導されるように分散していくケナフ繊維Mが溶融した樹脂廃材にも誘導されるように全体的に分散するようになる。このため、ケナフ繊維Mが均質に分散した混合材料112が得られることとなる。
On the other hand, the resin waste material 110 is coarsely pulverized using a
The obtained resin waste material pulverized powder K is put into a mixing
Here, a phenomenon that occurs when kneading will be described. First, at the stage where stirring is started, first, the polypropylene resin N of the vegetable fiber flakes L starts to melt. That is, the melting point of the polypropylene resin is lower than that of the resin waste material pulverized powder K. For this reason, the polypropylene-based resin N previously melted is mixed with the resin waste material pulverized powder K and the wood waste material pulverized powder J together with the kenaf fiber M, and the resin waste material pulverized powder K is gradually melted. The kenaf fibers M that are dispersed so as to be guided by the resin N are dispersed as a whole so that they are also guided by the molten resin waste material. For this reason, the mixed material 112 in which the kenaf fibers M are uniformly dispersed is obtained.
この混合材料112は、クーラーミキサ113へと移送され、撹拌しながら冷却される。これにより、高温で溶融した熱可塑性樹脂が温度低下とともに粘度が高まることで造粒が生じ、さらに温度低下とともに造粒された造粒物の粒径が大きくなっていく。
クーラーミキサ113では、所望の粒径の造粒物よりも粒径の大きい造粒物が得られるまで撹拌冷却を行う。
次に、得られた造粒物は、クーラー粉砕機114へと移送され、さらに冷却されながら粉砕される。これにより、造粒物の粒径を小さくして、所望の粒径の造粒物を得る(混練工程E)。
また、混錬工程Eにおいて、結合強化剤などを添加してもよい。結合強化剤としては、例えば、無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂などが挙げられる。
The mixed material 112 is transferred to the
In the
Next, the obtained granulated product is transferred to the cooler pulverizer 114 and further pulverized while being cooled. Thereby, the particle size of a granulated material is made small and the granulated material of a desired particle size is obtained (kneading process E).
In the kneading step E, a bond strengthening agent or the like may be added. Examples of the bond reinforcing agent include maleic anhydride-modified polypropylene resin.
混錬工程Eにおける木質廃材粉砕粉J、樹脂廃材粉砕粉Kおよび植物性繊維フレークLの各組成は、木質廃材粉砕粉Jが10〜58wt%、樹脂廃材粉砕粉Kが5〜77wt%、植物性繊維フレークLが5〜48wt%の範囲で配合される。 Each composition of the wood waste material pulverized powder J, the resin waste material pulverized powder K, and the vegetable fiber flake L in the kneading process E is 10 to 58 wt% of the wood waste material pulverized powder J, 5 to 77 wt% of the resin waste material pulverized powder K, and the plant. The functional fiber flakes L are blended in the range of 5 to 48 wt%.
次いで、混合材料112を押出成形機30に投入し、スクリュー32によりダイ34に充填して押出成形する(成形工程F)。
押出成形機30は、例えば、ベンド式押出成形機を用いる。この押出成形機30は、図3に示すように、中空角柱状のシリンダ31とこの内部に設けられたスクリュー32と、中空角柱状のシリンダ31の後端部に設けられ、混合材料が供給されるホッパ33と、シリンダ31の先端に設けられて混合材料112に所望する形状を付与するダイ34とを備えている。
図3に示すように、ホッパ33に供給された混合材料112は、シリンダ31内に投入され、ここで加熱溶融されつつスクリュー32によって前方に押し出され、さらにダイ34から押し出され、所望する形状、ここでは中空角柱状に成形された押出成形品115が製造されるようになっている。
つまり、ダイ34は、パイプおよびチューブ用ダイであり、成形すべき押出成形品、すなわち中空角柱状本体部2を成形するために、中空角柱状本体部2の内径を成形する中子を有する成形部を備え、混合材料112を成形部に充填して押し出して所望形状、ここでは長尺の中空角柱状の押出成形品115に成形する。
なお、成形温度は180〜220℃に設定し、この成形温度で成形する。ここで、成形温度を180〜220℃に設定したのは、180℃未満では樹脂の軟化が不十分で木質廃材粉砕粉Jとケナフ繊維Mと均等に混練し難く、また220℃以上では木質廃材粉砕粉Jが熱で炭化等の変化を起こすためである。
Next, the mixed material 112 is put into the extrusion molding machine 30 and filled in the die 34 with the
As the extrusion molding machine 30, for example, a bend type extrusion molding machine is used. As shown in FIG. 3, this extrusion molding machine 30 is provided with a hollow
As shown in FIG. 3, the mixed material 112 supplied to the
That is, the
The molding temperature is set to 180 to 220 ° C., and molding is performed at this molding temperature. Here, the molding temperature was set to 180 to 220 ° C. The resin was not sufficiently softened at less than 180 ° C., and the wood waste material pulverized powder J and the kenaf fiber M were difficult to be evenly kneaded. This is because the pulverized powder J causes changes such as carbonization by heat.
次いで、冷却装置、ここでは水の入った水槽35によりダイ34から中空角柱状に押し出された押出成形品115が冷却されつつ、冷却された押出成形品115はサイザー部40によって形状調整がなされる(サイザー工程)。
サイザー部40は、成形すべき押出成形品、すなわち中空角柱状本体部2の外径と略同径の内径を有する開口部41を備え、該開口部41に押出成形品115が挿通されることで、押出成形品115の断面の形状および寸法を整える。つまり、押出成形品115は冷却されながら所望の寸法および形状の中空角柱状のものとなる。
なお、この押出成形品115は中空角柱状本体部2となるものであり、実質同じものである。つまり後述するが押出成形品115を所定の長さで切断することで中空角柱状本体部2となるものである。ここではサイザー部40は水槽内に設けられているが、これに限らず、ダイ34の排出口に所定間隔を空けて設けたりダイ34と水槽35の間、例えば水槽35の入り口に設けたりする等して、ダイ34から押し出される押出成形品115を外気により一旦冷却してサイザー部40を挿通させ、その後で水槽などで冷却する構成としてもよい。
Next, the extruded
The sizer portion 40 includes an extrusion 41 to be molded, that is, an opening 41 having an inner diameter substantially the same as the outer diameter of the hollow prismatic
The extruded
次いで、上述したようにして形成された押出成形品115の表面に、サンディング処理を施す(表面処理工程G)。すなわち、押出成形品115の表層部の表面をサンディングペーパーにより粗くすることによって、多数の筋状の模様を形成する。
Next, the surface of the extruded
続いて、切断工程Hにて切断装置117によりローラコンベア(図示省略)上の押出成形品115の移動に合わせながら押出成形品115が所定の長さで切断される。なお、切断装置117は、ローラコンベア(図示省略)と、カッター部(図示省略)と、該カッター部を押出成形品115の押出速度に同期して移動するカッター移動部(図示省略)などを備え、ローラコンベア上の押出成形品の移動に合わせながら押出成形品115を所定の長さで切断することができるようになっている。
Subsequently, in the cutting process H, the extruded
このような作業工程を経ることで回収した木質廃材および樹脂廃材を用いた木質様成形品1の中空角柱状本体部2を得ることができる。
また、木質廃材や樹脂廃材を利用することによって、資源の有効利用や環境保護の観点からも優れる。
中空角柱状本体部2の表面、即ち外周面は、サンディング処理によって粗くなっているので、表面に毛羽立ち感をあらわすことができ、より一層天然の木材に近い質感を有するものとなり、外観品質の向上を図ることができる。
The hollow prismatic
In addition, the use of wood waste and resin waste is also excellent from the viewpoint of effective use of resources and environmental protection.
The surface of the hollow prismatic
まず初めに、木質廃材粉砕粉Jと、ケナフ繊維Mと、樹脂廃材粉砕粉Kと、ポリプロピレン系樹脂Nとを混錬槽に一度に投入して混錬して溶融するような場合、つまりケナフボード118を用いない場合では、ケナフ繊維Mが熱可塑性樹脂と何ら馴染んでいない状態で樹脂廃材粉砕粉Kと混錬されるため、樹脂廃材粉砕粉Kが溶融しながらケナフ繊維Mに浸潤しにくい。さらに、ケナフ繊維Mと樹脂廃材粉砕粉Kとだけではなく、これらに加えて木質廃材粉砕粉Jも同時に混錬されるため、ますますケナフ繊維Mが分散しにくくなってしまう。
このため、ケナフボード118を用いない場合は、分散状態に偏りが出てしまい、成形性の悪さや、十分な構造強度が得られないなどの不具合が生じるという実情がある。
これに対し、本実施形態では、例えば、図2に示すように、不純物を含む木質廃材から得られる木質廃材粉砕粉Jと、不純物を含む熱可塑性樹脂廃材から得られる樹脂廃材粉砕粉Kと、植物性繊維フレークLと、を含む混合材料を混錬して溶融し、押出もしくは射出成形してなる木質様成形品の製造方法であって、ケナフボード118は、ケナフ繊維Mとポリプロピレン系樹脂Nとを予め混錬したものであり、ケナフボード118を粉砕し、木質廃材粉砕粉Jと、樹脂廃材粉砕粉Kと、ケナフボード118を粉砕した植物性繊維フレークLと、を混錬して溶融して混合材料112とし、混合材料112を押出成形もしくは射出成形するものとした。
こうすることで、ケナフ繊維Mは、ケナフボード118としてポリプロピレン系樹脂Nと予め混錬されており、ポリプロピレン系樹脂Nと馴染んでいる状態であり、ここに樹脂廃材粉砕粉Kを加えて混錬するため、ポリプロピレン系樹脂Nと樹脂廃材粉砕粉Kとが溶融しながら混合される過程でケナフ繊維Mが樹脂廃材粉砕粉Kとも馴染む。このため、溶融体112におけるケナフ繊維Mの分散状態が良好なものとなる。
そして、良好な分散状態の溶融体112を押出成形もしくは射出成形するので、予めケナフ繊維Mとポリプロピレン系樹脂Nとを混錬したケナフボード118を粉砕したものを木質廃材粉砕粉Jと樹脂廃材粉砕粉Kと一緒に混錬槽に投入して混錬して溶融できるため、ケナフ繊維Mの混錬における分散状態に偏りをなくすことができる。このため、ケナフ繊維Mに木質廃材粉砕粉Jと樹脂廃材粉砕粉Kとポリプロピレン系樹脂Nとが絡み合い木質様成形品1の強度を均質に向上させることができる。
また、製造される木質様成形品1は、ケナフ繊維Mが配合されることで、ケナフ繊維Mが熱可塑性樹脂と木質廃材粉砕粉Jと絡み合い、鎖状もしくは骨状の骨格構造を形成するため、木質廃材粉砕粉Jと樹脂廃材粉砕粉Kとのみを混錬して溶融して成形した木質様成形品1に比べて強度を高くすることができる。
さらに、不純物を含む木質廃材および不純物を含む樹脂廃材粉砕粉Kを用いて木質様成形品1を製造するので、廃材を有益に再利用することができ、製造コストを削減することもでき、地球環境保護にも貢献することができる。
First of all, when wood waste material pulverized powder J, kenaf fiber M, resin waste material pulverized powder K, and polypropylene resin N are put into a kneading tank at once and kneaded and melted, that is, kenaf. In the case where the board 118 is not used, the kenaf fiber M is kneaded with the resin waste material pulverized powder K in a state that is not familiar with the thermoplastic resin, so that the resin waste material pulverized powder K is not easily infiltrated into the kenaf fiber M while melting. . Furthermore, since not only the kenaf fiber M and the resin waste material pulverized powder K but also the wooden waste material pulverized powder J are kneaded at the same time, the kenaf fiber M becomes more difficult to disperse.
For this reason, when the kenaf board 118 is not used, there is a situation in which the dispersion state is biased, causing problems such as poor moldability and insufficient structural strength.
On the other hand, in this embodiment, for example, as shown in FIG. 2, the wood waste material pulverized powder J obtained from the wood waste material containing impurities, and the resin waste material pulverized powder K obtained from the thermoplastic resin waste materials containing impurities, A method for producing a wood-like molded product obtained by kneading and melting a mixed material containing plant fiber flakes L and extruding or injection molding the kenaf board 118, the kenaf fiber M and the polypropylene resin N And kneaded the kenaf board 118, kneaded the wood waste material pulverized powder J, the resin waste material pulverized powder K, and the plant fiber flake L pulverized kenaf board 118 and melted Thus, the mixed material 112 was obtained, and the mixed material 112 was subjected to extrusion molding or injection molding.
By doing so, the kenaf fiber M is kneaded with the polypropylene resin N in advance as the kenaf board 118 and is in a state of being familiar with the polypropylene resin N, and the resin waste material pulverized powder K is added thereto and kneaded. For this reason, the kenaf fiber M becomes compatible with the resin waste material pulverized powder K in the process in which the polypropylene resin N and the resin waste material pulverized powder K are mixed while melting. For this reason, the dispersion state of the kenaf fiber M in the melt 112 becomes favorable.
Since the melt 112 in a well dispersed state is extrusion molded or injection molded, the kenaf board 118 obtained by previously kneading the kenaf fiber M and the polypropylene resin N is crushed from the wood waste material pulverized powder J and the resin waste material pulverized. Since it can be poured into the kneading tank together with the powder K and kneaded and melted, the dispersion state in the kneading of the kenaf fibers M can be eliminated. For this reason, the wood waste material pulverized powder J, the resin waste material pulverized powder K, and the polypropylene resin N are entangled with the kenaf fiber M, and the strength of the wood-like molded product 1 can be improved uniformly.
Moreover, since the wood-like molded article 1 to be manufactured is blended with the kenaf fiber M, the kenaf fiber M is entangled with the thermoplastic resin and the wood waste material pulverized powder J to form a chain-like or bone-like skeleton structure. The strength can be increased as compared with the wood-like molded product 1 formed by kneading and melting only the wood waste material pulverized powder J and the resin waste material crushed powder K.
Furthermore, since the wood-like molded product 1 is produced using the wood waste material containing impurities and the resin waste material pulverized powder K containing impurities, the waste materials can be reused beneficially, and the production cost can be reduced. It can also contribute to environmental protection.
また、本実施形態では、例えば、図2に示すように、ケナフボード118をフレーク状に粉砕してから混錬するものとした。
こうすることで、例えば、植物性繊維フレークLを粉体状に粉砕する場合に比べて、植物性繊維フレークLに含まれるケナフ繊維Mの繊維長さ寸法を長く確保することができる。
このため、製造される木質様成形品に含まれるケナフ繊維Mに木質廃材粉砕粉Jと樹脂廃材粉砕粉Kとポリプロピレン系樹脂Nとが絡み合うことによって、木質様成形品の強度をより向上させることができる。
In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 2, the kenaf board 118 is crushed into flakes and then kneaded.
By carrying out like this, compared with the case where the vegetable fiber flakes L are grind | pulverized to a powder form, the fiber length dimension of the kenaf fiber M contained in the vegetable fiber flakes L can be ensured long, for example.
For this reason, the strength of the wood-like molded product is further improved by entanglement of the wood waste material pulverized powder J, the resin waste material pulverized powder K and the polypropylene resin N with the kenaf fibers M contained in the produced wood-like molded product. Can do.
また、本実施形態では、例えば、図2に示すように、植物性繊維フレークLの直径を5mmから20mmまでの大きさに粉砕するものとした。
こうすることで、植物性繊維フレークLの直径が5mm以下の場合のように繊維長さ寸法が短く十分な強度の向上が図れないようなおそれがなく、植物性繊維フレークLの直径が20mm以上の場合のように繊維長さ寸法が長すぎて成形段階において木質様成形品の成形性に悪影響を及ぼすようなおそれがない。
すなわち、植物性繊維フレークLの直径が5mmから20mmまでの範囲に収まるように粉砕するので、十分な強度と良好な成形性を有する木質様成形品を製造することができる。
Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the diameter of the vegetable fiber flake L shall be grind | pulverized to the magnitude | size from 5 mm to 20 mm.
By doing so, there is no fear that the fiber length dimension is short and sufficient strength cannot be improved as in the case where the diameter of the plant fiber flakes L is 5 mm or less, and the diameter of the plant fiber flakes L is 20 mm or more. In this case, there is no possibility that the fiber length dimension is too long and the moldability of the wood-like molded product is adversely affected in the molding stage.
That is, since it grind | pulverizes so that the diameter of the vegetable fiber flake L may be settled in the range from 5 mm to 20 mm, the wood-like molded article which has sufficient intensity | strength and favorable moldability can be manufactured.
また、本実施形態では、例えば、図2に示すように、ケナフ繊維Mを用いるものとした。ここで、ケナフとは、一年生草本植物、つまり、年中栽培することが可能な植物であり、4,5か月で収穫可能なまでに成長する。また、ケナフは、単位面積当たりの繊維収穫量が他の一年生草本植物に比べて多い。
このため、安定的にケナフ繊維Mを受給することができ、大量生産が可能なため安価であり、製造コストを削減することもできる。
また、ケナフは、二酸化炭素の吸収率が高く、土中や水中の窒素やリンを吸収する環境浄化能力も高い植物であり、このような植物を栽培して利用することで地球環境保護にも貢献することができる。
In the present embodiment, for example, kenaf fibers M are used as shown in FIG. Here, kenaf is an annual herbaceous plant, that is, a plant that can be cultivated throughout the year, and grows until it can be harvested in 4 to 5 months. Kenaf has a higher fiber yield per unit area than other annual herbaceous plants.
For this reason, the kenaf fiber M can be stably received, and mass production is possible, so that the cost is low and the manufacturing cost can be reduced.
Kenaf is a plant that has a high carbon dioxide absorption rate and a high environmental purification capacity that absorbs nitrogen and phosphorus in the soil and water, and cultivating and using such plants also protects the global environment. Can contribute.
また、本実施形態では、例えば、図2に示すように、木材から得られる木質廃材粉砕粉Jと、樹脂廃材粉砕粉Kと、ケナフ繊維Mとポリプロピレン系樹脂Nとを含む植物性繊維フレークLとからなるものとした。
こうすることで、ケナフ繊維Mが配合されるため、木質廃材粉砕粉Jと樹脂廃材粉砕粉Kとのみを混錬して溶融して成形した木質様成形品に比べて強度を高くすることができる。
In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 2, vegetable fiber flakes L including wood waste material pulverized powder J obtained from wood, resin waste material pulverized powder K, kenaf fiber M, and polypropylene resin N are included. And consisted of
In this way, since the kenaf fiber M is blended, it is possible to increase the strength as compared with a wood-like molded product obtained by kneading and melting only the wood waste material pulverized powder J and the resin waste material pulverized powder K. it can.
また、本実施形態では、例えば、図2に示すように、不純物を含む木質廃材から得られる木質廃材粉砕粉Jと、不純物を含む熱可塑性樹脂廃材から得られる樹脂廃材粉砕粉Kと、ケナフ繊維Mとポリプロピレン系樹脂Nとを含む植物性繊維フレークLとからなるものとした。
こうすることで、ケナフ繊維Mが配合されるため、木質廃材粉砕粉Jと樹脂廃材粉砕粉Kとのみを混錬して溶融して成形した木質様成形品に比べて強度を高くすることができる。
また、不純物を含む木質廃材および不純物を含む樹脂廃材粉砕粉Kを用いて木質様成形品を製造するので、廃材を有益に再利用することができ、製造コストを削減することもでき、地球環境保護にも貢献することができる。
Further, in the present embodiment, for example, as shown in FIG. 2, the wood waste material pulverized powder J obtained from the wood waste material containing impurities, the resin waste material pulverized powder K obtained from the thermoplastic resin waste materials containing impurities, and kenaf fibers It consisted of the vegetable fiber flakes L containing M and the polypropylene resin N.
In this way, since the kenaf fiber M is blended, it is possible to increase the strength as compared with a wood-like molded product obtained by kneading and melting only the wood waste material pulverized powder J and the resin waste material pulverized powder K. it can.
In addition, because wood-like molded products are produced using the waste wood containing impurities and the resin waste pulverized powder K containing impurities, the waste can be reused beneficially and the production cost can be reduced. It can also contribute to protection.
以上、本発明を本実施形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
本実施形態では、木質様成形品の製造方法として、全ての原材料を溶融、混錬して単一の造粒物を製造し、これを押出成形する、いわゆる単層成形としたがこれに限らない。
例えば、木質様成形品の基体となる原材料を溶融、混錬して第1造粒物を製造し、これとは独立して、木質様成形品の表層部となる原材料を溶融、混錬して第2造粒物を製造するものとしてもよい。そして、第1造粒物を用いて基体を成形し、この基体の表面に第2造粒物を用いて表層を成形する。これにより、木質様成形品は、内部に基体、外部に表層を備える二層構造となる。
As mentioned above, although this invention was concretely demonstrated based on this embodiment, this invention is not limited to the said embodiment, It can change in the range which does not deviate from the summary.
In the present embodiment, as a method for producing a wood-like molded product, all raw materials are melted and kneaded to produce a single granulated product, which is extrusion molded, so-called single layer molding, but is not limited thereto. Absent.
For example, the first granulated product is produced by melting and kneading the raw material that becomes the base of the wood-like molded product, and independently of this, the raw material that becomes the surface layer part of the wooden-like molded product is melted and kneaded. Thus, the second granulated product may be manufactured. And a base | substrate is shape | molded using a 1st granulated material, and a surface layer is shape | molded using the 2nd granulated material on the surface of this base | substrate. As a result, the wood-like molded product has a two-layer structure including a substrate inside and a surface layer outside.
このようないわゆる二層成形による製造では、第2造粒物の原材料に木質様成形品に色彩を与える顔料、表面劣化を防止するための耐候剤およびカビの発生を抑制する防カビ剤を添加してもよい。また、これらの添加剤は木質様成形品1の表層において効果を発揮するものであり、必ずしも基体にまで含有される必要がない。
こうすることで、木質様成形品全てに添加剤を含有させる単層成形による製造よりも、表層にのみ添加剤を含有させる二層成形による製造の方が添加剤の必要使用料を低減することができる。
また、木質様成形品1の原材料において、これらの添加剤は、比較的高価なものであり、高価な添加剤の必要使用量を低減できるため、木質様成形品1の製造コストを飛躍的に安価なものにすることができる。
In such so-called two-layer molding, a raw material for the second granulated product is added with a pigment that gives color to the wood-like molded product, a weathering agent to prevent surface deterioration, and a fungicide that suppresses mold generation. May be. Moreover, these additives exhibit an effect in the surface layer of the woody molded article 1 and do not necessarily need to be contained in the substrate.
By doing this, the manufacturing cost by the two-layer molding in which the additive is contained only in the surface layer is reduced compared to the manufacturing by the single-layer molding in which the additive is contained in all the wood-like molded products. Can do.
Further, in the raw material of the wood-like molded article 1, these additives are relatively expensive, and the required amount of expensive additives can be reduced, so that the manufacturing cost of the wood-like molded article 1 is dramatically increased. It can be made cheap.
また、表層部となる第2造粒物の仕様(特に顔料など外観や表面特性に関わる添加剤)を変更することで木質様成形品1のアレンジメントを容易に行うことができる。これにより、例えば、木質様成形品1の基体を共通仕様として、表層部を顧客の要望(例えば、色合いや表面の性状)に応じて都度仕様変更を加えることなども可能となる。
例えば、表層の木質廃材粉砕粉Jの含有率を減らし、樹脂廃材粉砕粉Kの含有率を高めることで、木質様成形品の表面の吸水性を低減することなどが挙げられる。なお、この場合、表面に樹脂材が多く存在することとなるため、帯電しやすくなるので、第2造粒物に静電防止剤を添加するのが好ましい。
In addition, the arrangement of the wood-like molded product 1 can be easily performed by changing the specifications of the second granulated product to be the surface layer part (particularly additives relating to appearance and surface characteristics such as pigment). Accordingly, for example, it is possible to change the specifications of the surface layer portion according to the customer's request (for example, color and surface properties) with the base of the wood-like molded product 1 as a common specification.
For example, by reducing the content of the wood waste material pulverized powder J on the surface layer and increasing the content of the resin waste material pulverized powder K, it is possible to reduce the water absorption of the surface of the wood-like molded product. In this case, since a large amount of resin material is present on the surface, it becomes easy to be charged, so it is preferable to add an antistatic agent to the second granulated product.
本実施形態では、木質廃材粉砕粉Jをそのまま混錬工程Eに用いるものとしたが、これに限らない。例えば、混錬工程Eに用いる前に、木質廃材粉砕粉Jをアセチル化処理するものとしてもよい。
こうすることで、木粉の原料となるセルロースの末端の水酸基がアセチル基に変換され、すなわち親水基から疎水基に変えられて、水の吸着を阻害することができる。
このため、吸水率の低い木質様成形品1を製造することができる。その結果、吸水または吸湿によって長期に渡る寸法変化や、吸水条件の偏りによる変形・割れ等を防止することができる。
また、木質廃材粉砕粉Jのアセチル化処理によって、水の吸着を阻害できるので、木粉と樹脂の馴染みが良くなり、強度面においても向上を図ることができる。
In the present embodiment, the wood waste material pulverized powder J is used as it is in the kneading step E, but the present invention is not limited thereto. For example, the wood waste material pulverized powder J may be acetylated before being used in the kneading step E.
By doing so, the hydroxyl group at the end of cellulose, which is the raw material of the wood flour, is converted to an acetyl group, that is, changed from a hydrophilic group to a hydrophobic group, thereby inhibiting water adsorption.
For this reason, the wood-like molded product 1 with a low water absorption rate can be manufactured. As a result, it is possible to prevent dimensional changes over a long period due to water absorption or moisture absorption, deformation and cracking due to uneven water absorption conditions, and the like.
Moreover, since the adsorption of water can be inhibited by the acetylation treatment of the wood waste material pulverized powder J, the familiarity between the wood powder and the resin is improved, and the strength can be improved.
また、本実施形態では、例えば、図2に示すように、セルロース系微粉粒として木質廃材粉砕粉Jおよび第1熱可塑性樹脂として樹脂廃材粉砕粉Kを木質様成形品1の原材料として用いたが、このような廃材を用いることに限らない。例えば、廃材ではない木質粉砕粉および樹脂粉砕粉を用いて木質様成形品1を製造してもよい。
こうすることで、木質粉砕粉と、ケナフ繊維Mと、樹脂粉砕粉と、ポリプロピレン系樹脂Nとを混錬槽に一度に投入して混錬して溶融するような植物性繊維フレークLを用いない場合に比べて、予めケナフ繊維Mとポリプロピレン系樹脂Nとを混錬した植物性繊維フレークLを粉砕したものを木質粉砕粉と樹脂粉砕粉と一緒に混錬槽に投入して混錬して溶融するため、ケナフ繊維Mの混錬における分散状態に偏りをなくすことができる。このため、ケナフ繊維Mに木質粉砕粉と樹脂粉砕粉とポリプロピレン系樹脂Nとが均質に絡み合い木質様成形品1の強度を向上させることができる。
また、製造される木質様成形品1は、ケナフ繊維Mが配合されるため、木質粉砕粉と樹脂粉砕粉とのみを混錬して溶融して成形した木質様成形品1に比べて強度を高くすることができる。
Further, in the present embodiment, for example, as shown in FIG. 2, wood waste material pulverized powder J as cellulose-based fine particles and resin waste material pulverized powder K as the first thermoplastic resin are used as raw materials of the wood-like molded product 1. It is not limited to using such waste materials. For example, the wood-like molded product 1 may be manufactured using wood pulverized powder and resin pulverized powder that are not waste materials.
By using this, the plant fiber flakes L are used, in which wood pulverized powder, kenaf fiber M, resin pulverized powder, and polypropylene resin N are poured into a kneading tank at once and kneaded and melted. Compared to the case where there is not, the pulverized plant fiber flakes L previously kneaded with kenaf fiber M and polypropylene resin N are put into the kneading tank together with the wood pulverized powder and the resin pulverized powder and kneaded. Therefore, the dispersion state in the kneading of the kenaf fiber M can be eliminated. For this reason, the wood pulverized powder, the resin pulverized powder, and the polypropylene resin N are uniformly entangled with the kenaf fiber M, and the strength of the wood-like molded product 1 can be improved.
Moreover, since the wood-like molded product 1 to be manufactured contains the kenaf fiber M, the strength is higher than that of the wood-like molded product 1 formed by kneading and melting only the wood pulverized powder and the resin pulverized powder. Can be high.
また、本実施形態では、例えば、図2に示すように、セルロース系微粉粒として木質廃材粉砕粉Jおよび第1熱可塑性樹脂として樹脂廃材粉砕粉Kを木質様成形品1の原材料として用いたが、このような廃材を用いることに限らない。例えば、廃材ではない木質粉砕粉および樹脂粉砕粉を用いた木質様成形品1としてもよい。 Further, in the present embodiment, for example, as shown in FIG. 2, wood waste material pulverized powder J as cellulose-based fine particles and resin waste material pulverized powder K as the first thermoplastic resin are used as raw materials of the wood-like molded product 1. It is not limited to using such waste materials. For example, a wood-like molded product 1 using a wood pulverized powder and a resin pulverized powder that are not waste materials may be used.
[実施例1]
実施例1では、植物性繊維フレークLとして、非酸変性熱可塑性樹脂と、ケナフ繊維とを混繊して成形したケナフボード118(トヨタ紡績株式会社製)を用いた(特開2009−234129号公報参照)。
非酸変性熱可塑性樹脂としては、非酸変性ポリプロピレン樹脂(商品名「ノバテックSA01」、日本ポリプロ株式会社製)を用いた。
配合組成は、植物性繊維フレークL39wt%、木質廃材粉砕粉J29wt%、樹脂廃材粉19wt%である。
この配合組成において二層成形により得られた木質様成形品1(強度試験に用いた試験片の断面寸法が145×30mm)について、曲げ強度およびヤング率を測定した。
[Example 1]
In Example 1, as the plant fiber flake L, a kenaf board 118 (manufactured by Toyota Boshoku Co., Ltd.) formed by mixing non-acid-modified thermoplastic resin and kenaf fiber was used (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-234129). See the official gazette).
As the non-acid-modified thermoplastic resin, non-acid-modified polypropylene resin (trade name “Novatech SA01”, manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd.) was used.
The blending composition is vegetable fiber flake L39 wt%, wood waste material pulverized powder J29 wt%, and resin waste material powder 19 wt%.
Bending strength and Young's modulus were measured for a wood-like molded article 1 (cross-sectional dimension of the test piece used for the strength test was 145 × 30 mm) obtained by the two-layer molding in this composition.
[実施例2]
実施例2では、植物性繊維フレークLとして、酸変性熱可塑性樹脂と、ケナフ繊維とを混繊して成形したケナフボード118(トヨタ紡績株式会社製)を用いた。
酸変性熱可塑性樹脂としては、酸変性ポリプロピレン樹脂(重量平均分子量40,000、60℃溶融粘度16,000、酸化26、三洋化成工業株式会社製)を用いた。
配合組成は、植物性繊維フレークL38wt%、木質廃材粉砕粉J29wt%、樹脂廃材粉砕19wt%である。
この配合組成において二層成形により得られた木質様成形品1(強度試験に用いた試験片の断面寸法が145×30mm)について、曲げ強度およびヤング率を測定した。
[Example 2]
In Example 2, as the plant fiber flake L, a kenaf board 118 (manufactured by Toyota Boshoku Co., Ltd.) formed by mixing an acid-modified thermoplastic resin and kenaf fiber was used.
As the acid-modified thermoplastic resin, an acid-modified polypropylene resin (weight average molecular weight 40,000, 60 ° C. melt viscosity 16,000, oxidation 26, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) was used.
The blending composition is plant fiber flake L 38 wt%, wood waste material pulverized powder J 29 wt%, and resin waste material pulverized 19 wt%.
Bending strength and Young's modulus were measured for a wood-like molded article 1 (cross-sectional dimension of the test piece used for the strength test was 145 × 30 mm) obtained by the two-layer molding in this composition.
[比較例1]
比較例1では、木質廃材粉砕粉Jと、樹脂廃材粉砕粉Kと、のみを用いて成形品を製造した。
配合組成は、木質廃材粉砕粉50wt%、樹脂廃材粉砕粉K41wt%である。
この配合組成において単層成形により得られた成形品(強度試験に用いた試験片の断面寸法が60×30mm)について、曲げ強度およびヤング率を測定した。
[Comparative Example 1]
In Comparative Example 1, a molded product was manufactured using only the wood waste material pulverized powder J and the resin waste material pulverized powder K.
The blending composition is wood waste material pulverized powder 50 wt% and resin waste material pulverized powder K 41 wt%.
The bending strength and Young's modulus of the molded product obtained by single layer molding in this composition (the cross-sectional dimension of the test piece used for the strength test is 60 × 30 mm) was measured.
[比較例2]
比較例2では、植物性繊維フレークLを用いずにケナフ繊維Mと、木質廃材粉砕粉Jと、樹脂廃材粉砕粉Kと、を用いて成形品を製造した。
配合組成は、ケナフ繊維4wt%、木質廃材粉砕粉J36wt%、樹脂廃材粉砕34wt%である。
この配合組成において単層成形により得られた成形品(強度試験に用いた試験片の断面寸法が60×30mm)について、曲げ強度およびヤング率を測定した。
[Comparative Example 2]
In Comparative Example 2, a molded product was produced using kenaf fiber M, wood waste material pulverized powder J, and resin waste material pulverized powder K without using plant fiber flakes L.
The blending composition is kenaf fiber 4 wt%, wood waste material pulverized powder J 36 wt%, and resin waste material pulverized 34 wt%.
The bending strength and Young's modulus of the molded product obtained by single layer molding in this composition (the cross-sectional dimension of the test piece used for the strength test is 60 × 30 mm) was measured.
[比較例3]
比較例3では、植物性繊維フレークLを用いずにケナフ繊維Mと、木質廃材粉砕粉Jと、樹脂廃材粉砕粉Kと、を用いて成形品を製造した。
配合組成は、ケナフ繊維42wt%、樹脂廃材粉砕44wt%である。
この配合組成において単層成形により得られた成形品(強度試験に用いた試験片の断面寸法が60×30mm)について、曲げ強度およびヤング率を測定した。
[Comparative Example 3]
In Comparative Example 3, a molded product was produced using the kenaf fiber M, the wood waste material pulverized powder J, and the resin waste material pulverized powder K without using the plant fiber flakes L.
The blending composition is 42 wt% kenaf fiber and 44 wt% pulverized resin waste.
The bending strength and Young's modulus of the molded product obtained by single layer molding in this composition (the cross-sectional dimension of the test piece used for the strength test is 60 × 30 mm) was measured.
[比較例4]
比較例4では、木質廃材粉砕粉Jと、樹脂廃材粉砕粉Kと、のみを用いて成形品を製造した。
配合組成は、木質廃材粉砕粉50wt%、樹脂廃材粉砕粉K41wt%である。
この配合組成において二層成形により得られた成形品(強度試験に用いた試験片の断面寸法が145×30mm)について、曲げ強度およびヤング率を測定した。
[Comparative Example 4]
In Comparative Example 4, a molded product was produced using only the wood waste material pulverized powder J and the resin waste material pulverized powder K.
The blending composition is wood waste material pulverized powder 50 wt% and resin waste material pulverized powder K 41 wt%.
The bending strength and Young's modulus of the molded product obtained by two-layer molding with this blending composition (the cross-sectional dimension of the test piece used for the strength test is 145 × 30 mm) were measured.
これら実施例1,2および比較例1−4の条件により製造された木質様成形品1または成形品の強度試験の結果を表1に示した。
表1の結果より、比較例1と比較例2,3とを比較考量すると、ケナフ繊維Mを加えて混錬することで、木質廃材粉砕粉Jと、樹脂廃材粉砕粉Kと、のみの場合に比べて若干の強度向上が確認できた。
また、比較例2と比較例3とを比較考量すると、ケナフ繊維Mの含有量が4wt%の場合に比べて42wt%の場合の方がやや強度が向上していることが確認できた。
さらに、実施例1,2と比較例2,3とを比較考量すると、ケナフ繊維Mのまま木質廃材粉砕粉Jと樹脂廃材粉砕粉Kとに混ぜ合わせる場合に比べて、植物性繊維フレークLとしてケナフ繊維Mを用いた場合の方が飛躍的に強度向上していることが確認できた。
また、実施例1と実施例2とを比較考量すると、樹脂廃材粉砕粉Kとして用いたポリプロピレンが酸変性されているか否かによる強度物性への影響がほとんどないことが確認できた。
また、実施例1,2と比較例4とを比較考量すると、成形手法がともに二層成形であり、植物性繊維フレークLを含有しているか否かの違いにより、強度物性(特に曲げ強度)に大きな違いが見られる。
さらに、比較例1と比較例4とを比較考量すると、ともにケナフ繊維Mが含有されておらず、二層成形か単層成形かという成形手法の違いのみでは、強度物性(特に曲げ強度)にほとんど影響がないことが確認できた。
以上より、ケナフ繊維Mを含有する成形品は含有しない成形品よりも強度物性が高く、特に含有されるケナフ繊維Mが植物性繊維フレークLを粉砕したものである場合は、強度物性が飛躍的に向上することが確認できた。
なお、試験片の断面寸法(145mmまたは60mm)の違いについては、算出の際、断面係数について補正計算を行っているため、考慮しないものとした。
From the results of Table 1, when Comparative Example 1 and Comparative Examples 2 and 3 are comparatively weighed, by adding kenaf fiber M and kneading, only wood waste material pulverized powder J and resin waste material pulverized powder K are used. A slight improvement in strength was confirmed.
Moreover, when Comparative Example 2 and Comparative Example 3 were weighed comparatively, it was confirmed that the strength was slightly improved when the content of kenaf fiber M was 42 wt% compared to when the content of kenaf fiber M was 4 wt%.
Furthermore, when Examples 1 and 2 and Comparative Examples 2 and 3 are comparatively weighed, as compared with the case where the kenaf fiber M is mixed with the wood waste material pulverized powder J and the resin waste material pulverized powder K, the plant fiber flakes L are obtained. It was confirmed that the strength when using the kenaf fiber M was dramatically improved.
Moreover, when Example 1 and Example 2 were weighed comparatively, it was confirmed that there was almost no influence on the strength properties depending on whether or not the polypropylene used as the resin waste material pulverized powder K was acid-modified.
In addition, when Examples 1 and 2 and Comparative Example 4 are weighed comparatively, both the molding methods are two-layer molding, and depending on whether or not the plant fiber flakes L are contained, strength physical properties (particularly bending strength) There is a big difference.
Furthermore, when Comparative Example 1 and Comparative Example 4 are comparatively weighed, both do not contain kenaf fibers M, and the strength physical properties (particularly bending strength) can be obtained only by the difference in molding method between two-layer molding and single-layer molding. It was confirmed that there was almost no effect.
From the above, the molded article containing the kenaf fiber M has higher strength properties than the molded article not containing, and particularly when the contained kenaf fiber M is obtained by pulverizing the vegetable fiber flakes L, the strength physical property is dramatically increased. It was confirmed that it improved.
Note that the difference in the cross-sectional dimensions (145 mm or 60 mm) of the test pieces was not taken into account because the calculation of the cross-section coefficient was performed at the time of calculation.
以下にケナフ繊維Mの含有率や植物性繊維フレークLの粒径が木質様成形品1の物性に及ぼす影響について実施例3,4として検討を行った。 The effects of the content of the kenaf fiber M and the particle size of the vegetable fiber flake L on the physical properties of the wood-like molded product 1 were examined as Examples 3 and 4 below.
[実施例3]
実施例3では、植物性繊維フレークLとして、酸変性熱可塑性樹脂と、ケナフ繊維Mとを混繊して成形したケナフボード118(トヨタ紡績株式会社製)を用いた。
酸変性熱可塑性樹脂としては、酸変性ポリプロピレン樹脂(重量平均分子量40,000、60℃溶融粘度16,000、酸化26、三洋化成工業株式会社製)を用いた。
ケナフ繊維Mの含有量を10wt%(10部),19wt%(20部),29wt%(30部),38wt%(40部)にした4つのサンプルを作製した。
この条件により得られた木質様成形品1について、曲げ強度、ヤング率およびシャルピー値を測定した。
この結果を図4,5に示した。
図4より、曲げ強度については、ケナフ繊維Mの含有率が高くなるほどに向上することが確認できた。また、ヤング率については、ケナフ繊維Mの含有率が29wt%(30部)以下の範囲では含有率が高くなるにつれて向上し、29wt%(30部)以上の範囲では有意な向上が見られなかった。
図5より、シャルピー値については、ケナフ繊維Mが29wt%(30部)の場合に極大となることが確認できた。
[Example 3]
In Example 3, as the vegetable fiber flake L, a kenaf board 118 (manufactured by Toyota Boshoku Co., Ltd.) formed by mixing an acid-modified thermoplastic resin and kenaf fiber M was used.
As the acid-modified thermoplastic resin, an acid-modified polypropylene resin (weight average molecular weight 40,000, 60 ° C. melt viscosity 16,000, oxidation 26, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) was used.
Four samples in which the content of kenaf fiber M was 10 wt% (10 parts), 19 wt% (20 parts), 29 wt% (30 parts), and 38 wt% (40 parts) were produced.
The wood-like molded product 1 obtained under these conditions was measured for bending strength, Young's modulus and Charpy value.
The results are shown in FIGS.
From FIG. 4, it was confirmed that the bending strength was improved as the content of the kenaf fiber M was increased. The Young's modulus increases as the content increases in the range where the content of the kenaf fiber M is 29 wt% (30 parts) or less, and no significant improvement is observed in the range of 29 wt% (30 parts) or more. It was.
From FIG. 5, it was confirmed that the Charpy value was maximized when the kenaf fiber M was 29 wt% (30 parts).
[実施例4]
実施例4では、植物性繊維フレークLとして、酸変性熱可塑性樹脂と、ケナフ繊維Mとを混繊して成形したケナフボード118(トヨタ紡績株式会社製)を用いた。
酸変性熱可塑性樹脂としては、酸変性ポリプロピレン樹脂(重量平均分子量40,000、60℃溶融粘度16,000、酸化26、三洋化成工業株式会社製)を用いた。
植物性繊維フレークLの粒径を10,15,20mmにした3つのサンプルを作製した。
この条件により得られた木質様成形品1について、曲げ強度、ヤング率およびシャルピー値を測定した。
この結果を図6,7に示した。
図6より、曲げ強度については、植物性繊維フレークLの粒径に差異があっても有意な傾向は見られないことが確認できた。また、ヤング率については、植物性繊維フレークLの粒径が15mmの場合に極大をとなることが確認できた。
図7より、シャルピー値については、植物性繊維フレークLの粒径が大きくなればなるほどにシャルピー値が向上することが確認できた。
[Example 4]
In Example 4, as the plant fiber flake L, a kenaf board 118 (manufactured by Toyota Boshoku Co., Ltd.) formed by mixing an acid-modified thermoplastic resin and a kenaf fiber M was used.
As the acid-modified thermoplastic resin, an acid-modified polypropylene resin (weight average molecular weight 40,000, 60 ° C. melt viscosity 16,000, oxidation 26, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) was used.
Three samples with the vegetable fiber flakes L having a particle size of 10, 15, and 20 mm were prepared.
The wood-like molded product 1 obtained under these conditions was measured for bending strength, Young's modulus and Charpy value.
The results are shown in FIGS.
From FIG. 6, it was confirmed that no significant tendency was observed in bending strength even if the particle size of the vegetable fiber flakes L was different. Moreover, about the Young's modulus, it has confirmed that it became maximum when the particle size of the vegetable fiber flakes L was 15 mm.
From FIG. 7, it was confirmed that the Charpy value was improved as the particle size of the plant fiber flakes L was increased.
1 木質様成形品
2 中空角柱状本体部
30 押出成形機
31 シリンダ
32 スクリュー
33 ホッパ
34 ダイ
35 水槽
40 サイザー部
41 開口部
101 木質廃材
102 粉砕装置
103a 渦電流選別機
103b 比重選別機
104 粉砕装置
106 粉砕装置
108 混合ミキサ
109 無機顔料投入部
110 樹脂廃材
112 混合材料(溶融体)
113 クーラーミキサ
114 クーラー粉砕機
115 押出成形品
116 粉砕装置
117 切断装置
118 ケナフボード(繊維複合材)
119 粉砕装置
A 一次粉砕工程
B 分別工程
C 二次粉砕工程
D 三次粉砕工程
E 混練工程
F 成形工程
G 表面処理工程
H 切断工程
J 木質廃材粉砕粉(セルロース系微粉粒)
K 樹脂廃材粉砕粉(第1熱可塑性樹脂、第1熱可塑性樹脂廃材)
L 植物性繊維フレーク
M ケナフ繊維(植物性繊維)
N ポリプロピレン系樹脂(第2熱可塑性樹脂)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wood-like molded
113
119 Pulverizer A Primary pulverization process B Fractionation process C Secondary pulverization process D Tertiary pulverization process E Kneading process F Molding process G Surface treatment process H Cutting process J Wood waste pulverized powder (cellulose-based fine particles)
K resin waste material ground powder (first thermoplastic resin, first thermoplastic resin waste material)
L Plant fiber flake M Kenaf fiber (plant fiber)
N Polypropylene resin (second thermoplastic resin)
Claims (7)
前記繊維複合材は、植物性繊維と第2熱可塑性樹脂とを予め混錬したものであり、
前記繊維複合材を粉砕し、
前記セルロース系微粉粒と、前記第1熱可塑性樹脂と、粉砕した前記繊維複合材と、を混錬して溶融して溶融体とし、
前記溶融体を押出成形もしくは射出成形することを特徴とする木質様成形品の製造方法。 This is a method for producing a wood-like molded article obtained by kneading and melting a mixed material containing cellulosic fine particles obtained from wood, a first thermoplastic resin, and a fiber composite, and extruding or injection molding. And
The fiber composite material is obtained by kneading plant fiber and the second thermoplastic resin in advance,
Crushing the fiber composite,
The cellulosic fine particles, the first thermoplastic resin, and the pulverized fiber composite material are kneaded and melted into a melt,
A method for producing a wood-like molded product, comprising subjecting the melt to extrusion molding or injection molding.
前記繊維複合材は、植物性繊維と第2熱可塑性樹脂とを予め混錬したものであり、
前記繊維複合材を粉砕し、
前記セルロース系微粉粒と、前記第1熱可塑性樹脂廃材と、粉砕した前記繊維複合材と、を混錬して溶融して溶融体とし、
前記溶融体を押出成形もしくは射出成形することを特徴とする木質様成形品の製造方法。 Kneaded and melted a mixed material containing cellulose-based fine particles obtained from a wood waste containing impurities, a first thermoplastic resin waste obtained from a thermoplastic resin waste containing impurities, and a fiber composite, and extruded. Or a method for producing a wood-like molded product formed by injection molding,
The fiber composite material is obtained by kneading plant fiber and the second thermoplastic resin in advance,
Crushing the fiber composite,
The cellulosic fine particles, the first thermoplastic resin waste material, and the pulverized fiber composite material are kneaded and melted into a melt,
A method for producing a wood-like molded product, comprising subjecting the melt to extrusion molding or injection molding.
前記繊維複合材をフレーク状に粉砕してから混錬することを特徴とする木質様成形品の製造方法。 In the manufacturing method of the wood-like molded article of Claim 1 or 2,
A method for producing a wood-like molded article, wherein the fiber composite material is pulverized into flakes and then kneaded.
前記繊維複合材の直径を5mmから20mmまでの大きさに粉砕することを特徴とする木質様成形品の製造方法。 In the manufacturing method of the wood-like molded article as described in any one of Claim 1 to 3,
A method for producing a wood-like molded product, characterized in that the diameter of the fiber composite material is pulverized to a size of 5 mm to 20 mm.
前記植物性繊維としてケナフ繊維を用いることを特徴とする木質様成形品の製造方法。 In the manufacturing method of the woody-like molded product according to any one of claims 1 to 4,
A method for producing a wood-like molded article, wherein kenaf fibers are used as the vegetable fibers.
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