JP2021094842A - 木質材料複合板及びその製造方法 - Google Patents

木質材料複合板及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】平坦度が良く、表面接着強度が高く、含水率が低く、寸法安定性、耐クラック性、耐冷熱サイクル性が良い木質材料複合板を提供する。【解決手段】木質材料と接着剤を均一に混合し、混合後の木質材料を板材に敷設し、高温で熱プレスにより製造することを含む木質材料複合板及びその製造方法を開示している。木質材料複合板は、平坦度が良く、表面接着強度が高く、含水率が低く、寸法安定性、耐クラック性、耐冷熱サイクル性が良く、ポリウレタン接着剤、ノンホルムアルデヒドバイオマス接着剤、３種類のホルムアルデヒド系樹脂接着剤、防水剤、防黴剤等で接着複合され得るものであり、市場の要求に応じて環境保護レベルが異なる繊維仕上げ層を生産することができ、繊維仕上げ層の吸水厚さ膨張率が低く、厚さが０．５〜３ｍｍとすることが可能である。【選択図】なし

Description

本発明は、複合板の製造技術分野に関し、詳しくは木質材料複合板及びその製造方法に関する。
木質仕上材は含水率が高くなく、加工が簡単で、最も広く用いられ、現在コアボード生産時に用いられる仕上材は主として以下の通りである。国内外市場において、木質仕上材は、主として、１）樹種としてポプラ、マホガニー、イヌエンジュ等があり、厚さが０．１０〜０．７５ｍｍである無垢木材単板と、２）再構成ベニヤ単板等のような厚さが０．２〜０．６ｍｍである集成材と、３）厚さが１〜３ｍｍである高密度繊維板がある。
上記木質仕上材圧着貼付プロセスでは、ベニヤ板、コアボードの下表面に接着剤塗布、冷間プレス、熱間プレス等の工程により、エコボード基材又は仕上げ製品を圧着貼付形成し、エコボード基材の上、下板面に含浸紙を圧着貼付することで、エコボード製品が製造される。
この仕上げ圧着貼付プロセスでは、上記１）、２）の２種類の仕上材で圧着貼付されたエコボード基材又は仕上げ製品は、エコボード基材の上、下板面に含浸紙を圧着貼付し、エコボード製品が製造されるが、表面平坦度に劣り、表面接着強度が低く、含水率が高く、寸法安定性、耐クラック性、耐冷熱サイクル性が悪い等のデメリットがある。上記３）の仕上材で圧着貼付されたエコボード基材又は仕上げ製品は、エコボード基材の上、下板面に含浸紙を圧着貼付し、エコボード製品が製造されるが、ホルムアルデヒドによる汚染があり、表面接着強度が低く、吸水厚さ膨張率が大きく、厚さが大きく、生産コストが高い等の問題がある。
特開2016-185697号公報
上記技術的課題を解決するために、本発明は以下の技術的手段を提供する。
含水率が０％〜９％である木質材料と、ポリウレタン接着剤、ノンホルムアルデヒドバイオマス接着剤又は３種類のホルムアルデヒド系樹脂接着剤である接着剤とを選択し、添加量が木質材料の重量の７％〜３５％である接着剤を木質材料に加えて撹拌し、さらに、木質材料に防水剤、防黴剤を加え、添加後に木質材料の含水率が３％〜１５％になるまで乾燥させるステップ１と、
板材を選択し、接着剤で単面塗布量が１００ｇ／ｍ２〜１２０ｇ／ｍ２であるように板材の上下板面を均一に塗布し、敷設量が０．５ｋｇ／ｍ２〜３．９ｋｇ／ｍ２であり、敷設厚が１ｍｍ〜３ｍｍであるようにステップ１で製造された木質材料を板材の上下板面に均一に敷設するステップ２と、
ステップ２で敷設完了後、高温で熱プレスにより木質材料複合板を製造し、熱プレス温度が１００℃〜１５０℃であり、熱プレスの圧力と時間が３段階に分けられ、１段階目の圧力が０．７ＭＰａ〜０．９ＭＰａであり、時間が３〜１０分間であり、２段階目の圧力が０．３ＭＰａ〜０．５ＭＰａであり、時間が１〜１０分間であり、３段階目の圧力が０．０ＭＰａ〜０．３ＭＰａであり、時間が１〜１０分間であるステップ３と、
ステップ３で熱プレス完了後、木質材料複合板に風を吹きつけて５分間以上冷却してから、板を回収し、スタックし、木質材料複合板を７日間以上自然養生させてから、トリミングし、サンダーで厚さを一定に制御し、板面の厚さの誤差が±０．１ｍｍに制御されるステップ４と、を含む木質材料複合板の製造方法。
好ましくは、前記木質材料が木質繊維であり、その太さが０．２〜０．６ｍｍであり、選択された木質繊維の含水率が０％〜９％であり、木質材料が木質繊維である場合、添加した防水剤が木質材料の重量の０．３％〜０．６％であり、添加した防黴剤が木質材料の重量の０．１％〜０．４％であり、添加後に木質繊維の含水率が３％〜１５％になるまで乾燥させる。
好ましくは、木質材料が木質繊維である場合、板材に敷設される敷設量が０．７ｋｇ／ｍ２〜３．９ｋｇ／ｍ２である。
好ましくは、前記木質材料が経木であり、その篩にかけるサイズが１．５３＊１．５３ｍｍ以下、かつ０．１１＊０．１１ｍｍ以上であり、選択された経木の含水率が０％〜３％であり、木質材料が経木である場合、添加した防水剤が木質材料の重量の０．０５％〜３．４％であり、添加した防黴剤が木質材料の重量の０．０１％〜４．５％であり、添加後に経木の含水率が５％〜１２％になるまで乾燥させる。
好ましくは、木質材料が経木である場合、板材に敷設される敷設量が０．５ｋｇ／ｍ２〜３．５ｋｇ／ｍ２である。
好ましくは、ステップ２で選択された板材はその厚さが５〜２１ｍｍであり、長さが２４５０〜２７５０ｍｍであり、幅が１２３０〜１３１０ｍｍである。
好ましくは、ステップ２で選択された板材がベニヤ板又はコアボード又は配向性ストランドボード又はわらボード又はその任意に組み合わせられた人工板である。
上記方法を用い、本発明は下記のようなメリットを有する。
１、本発明の木質材料複合人工板は、平坦度が良く、表面接着強度が高く、含水率が低く、寸法安定性、耐クラック性、耐冷熱サイクル性が良い。
２、本発明の木質材料はポリウレタン接着剤、ノンホルムアルデヒドバイオマス接着剤、３種類のホルムアルデヒド系樹脂接着剤（尿素ホルムアルデヒド、フェノール−ホルムアルデヒド、メラミン−ホルムアルデヒド）、防水剤、防黴剤等で接着複合されたものであり、吸水厚さ膨張率が低く、厚さが１ｍｍ以下とすることが可能であり、生産コストが低い。
３、接着剤混合木質材料が敷設されたベニヤ板又はコアボード又は配向性ストランドボード又はわらボード又はその任意に組み合わせられた人工板は、表面に熱プレス成形したものであり、人工板表面に接着剤を塗布する必要がなく、生産コストが節約される。
４、木質材料は枝、小径木等の生産廃棄物から製造され得るので、廃棄物を宝に変え、木質の原材料不足の問題を解決した。
５、木質材料は一定の厚さを有し、製品の厚さが変わらない場合、直接貼り付けるためのベニヤ板又はコアボード又は配向性ストランドボード又はわらボード又はその任意に組み合わせられた人工板の厚さが低減され、生産コストが節約される。
木質繊維複合板の製造
実施例１
太さが０．２ｍｍであり、含水率が３％である木質繊維と、ポリウレタン接着剤、ノンホルムアルデヒドバイオマス接着剤又は３種類のホルムアルデヒド系樹脂接着剤である接着剤とを選択し、添加量が木質繊維の重量の７％である接着剤を木質繊維に加えて撹拌し、さらに、木質繊維に添加量が木質繊維の重量の０．３％である防水剤を加え、添加量が木質繊維の重量の０．１％である防黴剤を添加し、添加後に木質繊維含水率が３％になるまで乾燥させるステップ１と、
ベニヤ板又はコアボード又は配向性ストランドボード又はわらボード又はその任意に組み合わせられた人工板であり、厚さが５ｍｍであり、長さが２４５０ｍｍであり、幅が１２３０ｍｍである板材を選択し、単面塗布量が１００ｇ／ｍ２であるように接着剤で板材の上下板面を均一に塗布し、敷設量が０．７ｋｇ／ｍ２であり、敷設厚が１ｍｍであるようにステップ１で製造された木質繊維を板材の上下板面に均一に敷設するステップ２と、
ステップ２で敷設完了後、高温で熱プレスにより木質繊維複合板が製造され、熱プレス温度が１００℃であり、熱プレスの圧力と時間が３段階に分けられ、１段階目の圧力が０．７ＭＰａであり、時間が３分間であり、２段階目の圧力が０．３ＭＰａであり、時間が１分間であり、３段階目の圧力が０．０ＭＰａであり、時間が１分間であるステップ３と、
ステップ３で熱プレス完了後、木質繊維複合板に風を吹きかけ５分間以上冷却してから、板を回収し、スタックし、木質繊維複合板を７日間以上自然養生させてから、トリミングし、サンダーで厚さを一定に制御し、板面の厚さの誤差が±０．１ｍｍに制御されるステップ４と、を含む木質材料複合板の製造方法。
実施例２
太さが０．６ｍｍであり、含水率が９％である木質繊維と、ポリウレタン接着剤、ノンホルムアルデヒドバイオマス接着剤又は３種類のホルムアルデヒド系樹脂接着剤である接着剤とを選択し、添加量が木質繊維の重量の３５％である接着剤を木質繊維に加えて撹拌し、さらに、木質繊維に添加量が木質繊維の重量の０．６％である防水剤を加え、添加量が木質繊維の重量の０．４％である防黴剤を添加し、添加後に木質繊維含水率が１５％になるまで乾燥させるステップ１と、
ベニヤ板又はコアボード又は配向性ストランドボード又はわらボード又はその任意に組み合わせられた人工板であり、厚さが２１ｍｍであり、長さが２７５０ｍｍであり、幅が１３１０ｍｍである板材を選択し、単面塗布量が１２０ｇ／ｍ２であるように接着剤で板材の上下板面を均一に塗布し、敷設量が３．９ｋｇ／ｍ２であり、敷設厚が３ｍｍであるようにステップ１で製造された木質繊維を板材の上下板面に均一に敷設するステップ２と、
ステップ２で敷設完了後、高温で熱プレスにより木質繊維複合板が製造され、熱プレス温度が１５０℃であり、熱プレスの圧力と時間が３段階に分けられ、１段階目の圧力が０．９ＭＰａであり、時間が１０分間であり、２段階目の圧力が０．５ＭＰａであり、時間が１０分間であり、３段階目の圧力が０．３ＭＰａであり、時間が１０分間であるステップ３と、
ステップ３で熱プレス完了後、木質繊維複合板に風を吹きかけ５分間以上冷却してから、板を回収し、スタックし、木質繊維複合板を７日間以上自然養生させてから、トリミングし、サンダーで厚さを一定に制御し、板面の厚さの誤差が±０．１ｍｍに制御されるステップ４と、を含む木質材料複合板の製造方法。
実施例３
太さが０．４ｍｍであり、含水率が５％である木質繊維と、ポリウレタン接着剤、ノンホルムアルデヒドバイオマス接着剤又は３種類のホルムアルデヒド系樹脂接着剤である接着剤とを選択し、添加量が木質繊維の重量の２０％である接着剤を木質繊維に加えて撹拌し、さらに、木質繊維に添加量が木質繊維の重量の０．５％である防水剤を加え、添加量が木質繊維の重量の０．３％である防黴剤を添加し、添加後に木質繊維含水率が９％になるまで乾燥させるステップ１と、
ベニヤ板又はコアボード又は配向性ストランドボード又はわらボード又はその任意に組み合わせられた人工板であり、厚さが１３ｍｍであり、長さが２６５０ｍｍであり、幅が１２８０ｍｍである板材を選択し、単面塗布量が１１０ｇ／ｍ２であるように接着剤で板材の上下板面を均一に塗布し、敷設量が２ｋｇ／ｍ２であり、敷設厚が２ｍｍであるようにステップ１で製造された木質繊維を板材の上下板面に均一に敷設するステップ２と、
ステップ２で敷設完了後、高温で熱プレスにより木質繊維複合板が製造され、熱プレス温度が１３０℃であり、熱プレスの圧力と時間が３段階に分けられ、１段階目の圧力が０．８ＭＰａであり、時間が６分間であり、２段階目の圧力が０．４ＭＰａであり、時間が６分間であり、３段階目の圧力が０．２ＭＰａであり、時間が６分間であるステップ３と、
ステップ３で熱プレス完了後、木質繊維複合板に風を吹きかけ５分間以上冷却してから、板を回収し、スタックし、木質繊維複合板を７日間以上自然養生させてから、トリミングし、サンダーで厚さを一定に制御し、板面の厚さの誤差が±０．１ｍｍに制御されるステップ４と、を含む木質材料複合板の製造方法。
表１ 本発明の木質繊維複合板のテスト結果
Figure 2021094842
 経木複合板の製造
実施例４
篩にかけるサイズが１．５３＊１．５３ｍｍ以下、かつ０．１１＊０．１１ｍｍ以上であり、含水率が１％である経木と、ポリウレタン接着剤、ノンホルムアルデヒドバイオマス接着剤又は３種類のホルムアルデヒド系樹脂接着剤である接着剤とを選択し、添加量が木質材料の重量の７％である接着剤を木質材料に加えて撹拌し、さらに、木質材料に添加量が木質材料の重量の０．０５％である防水剤を加え、添加量が木質材料の重量の０．０１％である防黴剤を添加し、添加後に木質材料の含水率が３％になるまで乾燥させるステップ１と、
ベニヤ板又はコアボード又は配向性ストランドボード又はわらボード又はその任意に組み合わせられた人工板であり、厚さが５ｍｍであり、長さが２４５０ｍｍであり、幅が１２３０ｍｍである板材を選択し、単面塗布量が１００ｇ／ｍ２であるように接着剤で板材の上下板面を均一に塗布し、敷設量が０．５ｋｇ／ｍ２であり、敷設厚が１ｍｍであるようにステップ１で製造された木質繊維を板材の上下板面に均一に敷設するステップ２と、
ステップ２で敷設完了後、高温で熱プレスにより木質材料複合板を製造し、熱プレス温度が１００℃であり、熱プレスの圧力と時間が３段階に分けられ、１段階目の圧力が０．７ＭＰａであり、時間が３分間であり、２段階目の圧力が０．３ＭＰａであり、時間が１分間であり、３段階目の圧力が０．０ＭＰａであり、時間が１分間であるステップ３と、
ステップ３で熱プレス完了後、木質材料複合板に風を吹きつけて５分間以上冷却してから、板を回収し、スタックし、木質材料複合板を７日間以上自然養生させてから、トリミングし、サンダーで厚さを一定に制御し、板面の厚さの誤差が±０．１ｍｍに制御されるステップ４と、を含む木質材料複合板の製造方法。
実施例５
篩にかけるサイズが１．５３＊１．５３ｍｍ以下、かつ０．１１＊０．１１ｍｍ以上であり、含水率が３％である経木と、ポリウレタン接着剤、ノンホルムアルデヒドバイオマス接着剤又は３種類のホルムアルデヒド系樹脂接着剤である接着剤とを選択し、添加量が木質材料の重量の３５％である接着剤を木質材料に加えて撹拌し、さらに、木質材料に添加量が木質材料の重量の３．４％である防水剤を加え、添加量が木質材料の重量の４．５％である防黴剤を添加し、添加後に木質材料の含水率が１５％になるまで乾燥させるステップ１と、
ベニヤ板又はコアボード又は配向性ストランドボード又はわらボード又はその任意に組み合わせられた人工板であり、厚さが２１ｍｍであり、長さが２７５０ｍｍであり、幅が１３１０ｍｍである板材を選択し、単面塗布量が１２０ｇ／ｍ２であるように接着剤で板材の上下板面を均一に塗布し、敷設量が３．５ｋｇ／ｍ２であり、敷設厚が３ｍｍであるようにステップ１で製造された木質繊維を板材の上下板面に均一に敷設するステップ２と、
ステップ２で敷設完了後、高温で熱プレスにより木質材料複合板を製造し、熱プレス温度が１５０℃であり、熱プレスの圧力と時間が３段階に分けられ、１段階目の圧力が０．９ＭＰａであり、時間が１０分間であり、２段階目の圧力が０．５ＭＰａであり、時間が１０分間であり、３段階目の圧力が０．３ＭＰａであり、時間が１０分間であるステップ３と、
ステップ３で熱プレス完了後、木質材料複合板に風を吹きつけて５分間以上冷却してから、板を回収し、スタックし、木質材料複合板を７日間以上自然養生させてから、トリミングし、サンダーで厚さを一定に制御し、板面の厚さの誤差が±０．１ｍｍに制御されるステップ４と、を含む木質材料複合板の製造方法。
実施例６
篩にかけるサイズが１．５３＊１．５３ｍｍ以下、かつ０．１１＊０．１１ｍｍ以上であり、含水率が２％である経木と、ポリウレタン接着剤、ノンホルムアルデヒドバイオマス接着剤又は３種類のホルムアルデヒド系樹脂接着剤である接着剤とを選択し、添加量が木質材料の重量の２０％である接着剤を木質材料に加えて撹拌し、さらに、木質材料に添加量が木質材料の重量の１．７％である防水剤を加え、添加量が木質材料の重量の２．３％である防黴剤を添加し、添加後に木質材料の含水率が９％になるまで乾燥させるステップ１と、
ベニヤ板又はコアボード又は配向性ストランドボード又はわらボード又はその任意に組み合わせられた人工板であり、厚さが１３ｍｍであり、長さが２５５０ｍｍであり、幅が１２８０ｍｍである板材を選択し、単面塗布量が１１０ｇ／ｍ２であるように接着剤で板材の上下板面を均一に塗布し、敷設量が２ｋｇ／ｍ２であり、敷設厚が２ｍｍであるようにステップ１で製造された木質繊維を板材の上下板面に均一に敷設するステップ２と、
ステップ２で敷設完了後、高温で熱プレスにより木質材料複合板を製造し、熱プレス温度が１２０℃であり、熱プレスの圧力と時間が３段階に分けられ、１段階目の圧力が０．８ＭＰａであり、時間が６分間であり、２段階目の圧力が０．４ＭＰａであり、時間が６分間であり、３段階目の圧力が０．２ＭＰａであり、時間が６分間であるステップ３と、
ステップ３で熱プレス完了後、木質材料複合板に風を吹きつけて５分間以上冷却してから、板を回収し、スタックし、木質材料複合板を７日間以上自然養生させてから、トリミングし、サンダーで厚さを一定に制御し、板面の厚さの誤差が±０．１ｍｍに制御されるステップ４と、を含む木質材料複合板の製造方法。
表２ 本発明の経木複合板のテスト結果
Figure 2021094842
以上、本発明及びその実施の態様を説明したが、この説明は制限性を有しない。つまり、当業者がその示唆を受け、本発明の趣旨を逸脱することなく、創造性なしで設計された前記技術方案と同様な構造方式及び実施例は、全て本発明の保護範囲に属すべきである。

Claims (7)

  1. 含水率が０％〜９％である木質材料と、ポリウレタン接着剤、ノンホルムアルデヒドバイオマス接着剤又は３種類のホルムアルデヒド系樹脂接着剤である接着剤とを選択し、添加量が木質材料の重量の７％〜３５％である接着剤を木質材料に加えて撹拌し、さらに、木質材料に防水剤、防黴剤を加え、添加後に木質材料の含水率が３％〜１５％になるまで乾燥させるステップ１と、
    板材を選択し、接着剤で単面塗布量が１００ｇ／ｍ２〜１２０ｇ／ｍ２であるように板材の上下板面を均一に塗布し、敷設量が０．５ｋｇ／ｍ２〜３．９ｋｇ／ｍ２であり、敷設厚が１ｍｍ〜３ｍｍであるようにステップ１で製造された木質材料を板材の上下板面に均一に敷設するステップ２と、
    ステップ２で敷設完了後、高温で熱プレスにより木質材料複合板を製造し、熱プレス温度が１００℃〜１５０℃であり、熱プレスの圧力と時間が３段階に分けられ、１段階目の圧力が０．７ＭＰａ〜０．９ＭＰａであり、時間が３〜１０分間であり、２段階目の圧力が０．３ＭＰａ〜０．５ＭＰａであり、時間が１〜１０分間であり、３段階目の圧力が０．０ＭＰａ〜０．３ＭＰａであり、時間が１〜１０分間であるステップ３と、
    ステップ３で熱プレス完了後、木質材料複合板に風を吹きつけて５分間以上冷却してから、板を回収し、スタックし、木質材料複合板を７日間以上自然養生させてから、トリミングし、サンダーで厚さを一定に制御し、板面の厚さの誤差が±０．１ｍｍに制御されるステップ４と、を含むことを特徴とする、木質材料複合板の製造方法。
  2. 前記木質材料が木質繊維であり、その太さが０．２〜０．６ｍｍであり、選択された木質繊維の含水率が０％〜９％であり、木質材料が木質繊維である場合、添加した防水剤が木質材料の重量の０．３％〜０．６％であり、添加した防黴剤が木質材料の重量の０．１％〜０．４％であり、添加後に木質繊維の含水率が３％〜１５％になるまで乾燥させることを特徴とする、請求項１に記載の木質材料複合板の製造方法。
  3. 木質材料が木質繊維である場合、板材に敷設される敷設量が０．７ｋｇ／ｍ２〜３．９ｋｇ／ｍ２であることを特徴とする、請求項１に記載の木質材料複合板の製造方法。
  4. 前記木質材料が経木であり、その篩にかけるサイズが１．５３＊１．５３ｍｍ以下、かつ０．１１＊０．１１ｍｍ以上であり、選択された経木の含水率が０％〜３％であり、木質材料が経木である場合、添加した防水剤が木質材料の重量の０．０５％〜３．４％であり、添加した防黴剤が木質材料の重量の０．０１％〜４．５％であり、添加後に経木の含水率が５％〜１２％になるまで乾燥させることを特徴とする、請求項１に記載の木質材料複合板の製造方法。
  5. 木質材料が経木である場合、板材に敷設される敷設量が０．５ｋｇ／ｍ２〜３．５ｋｇ／ｍ２であることを特徴とする、請求項１に記載の木質材料複合板の製造方法。
  6. ステップ２で選択された板材はその厚さが５〜２１ｍｍであり、長さが２４５０〜２７５０ｍｍであり、幅が１２３０〜１３１０ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の木質材料複合板の製造方法。
  7. ステップ２で選択された板材がベニヤ板又はコアボード又は配向性ストランドボード又はわらボード又はその任意に組み合わせられた人工板であることを特徴とする、請求項１に記載の木質材料複合板の製造方法。
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