JP4181360B2 - Pallet manufacturing method and apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は椰子の実の殻の繊維や南京袋の廃材や麻やとうもろこしの外皮長尺繊維などの雑植物繊維からのパレットの製造方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の木製パレットはササクレ・ヤニ・害虫・水分吸収が、鉄製は錆と重量と価格が、全樹脂製は焼却時の塩素と価格が、紙製は強度と耐水性が、木片粉製はメラミン樹脂のフォルムアルデヒドが、又粉砕繊維と樹脂練混の射出方式は形状成形性とコスト高等の問題があった。これに対して椰子の実の殻の繊維などの植物繊維含有廃材からのパレット製造方法は特開平6−270938号等に開示されている。この公報の技術によれば、椰子の実の殻はクラッシャにより圧潰され、これを粉砕機により粉砕し、解繊機によって解繊し、巻き取りすることによりウエブ状になす。ウエブ状に形成された植物繊維にフェノール系樹脂水溶液が含浸され、上下を金型で挟みフェノール樹脂がその硬化温度以上となるような加熱下において加圧し、交差方向の多数の凹凸溝状による強度強化構造を呈した所定形状の成形物であるパレットを得る。この方法により製造されたパレットは椰子の実、とうもろこしの殻やきびなどの雑植物繊維を主原料としており、原料コストが極めて低廉であり、また連結(バインダ)用の樹脂としてのフェノーポリフェノール樹脂は無塩素系樹脂であり、従って燃焼しても大半が炭酸ガス、一酸化炭素及び水に分解され、ダイオキシンのような有害燃焼物は出ないため環境負荷の軽減の観点からも優れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
特開平6−270938号によれば、フェノール樹脂を含浸させた植物繊維ウエブを金型で加圧することによりパレットに成形している。しかしながら、植物繊維ウエブは撥水性を有する上に大量の空気が含まれているため樹脂水溶液に浸漬するのみでは内部に所望量の樹脂を均等に分布させることができず、所期の強度のバラツキなきパレットが得られなかった。また、パレットへの成形のため金型によりウエブを所定形状に成形しつつ金型からの熱により樹脂を硬化させており、換言すれば、成形と硬化とを同時進行的に行っていたため、成形時の偏肉および繊維切断が生じ易く、品質上問題があった。しかも繊維は増量目的であり、強度材認識はなく、樹脂が強度材であり、また通気性付加の考えもなかった。
【0004】
この発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、高品質のパレットを高歩留まりにて安定的に製造しうるようにすることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明によれば、撥水性のある植物繊維ウエブを熱硬化性樹脂の水溶液中を通過させる際に、前記ウエブ集合体の加圧脱気を繰り返すことによりウエブ集合体内部の空気を完全に外部に排出しつつ前記植物繊維ウエブ内部に熱硬化性樹脂を含浸させ、次いで過剰含浸液を、製品に微小通気孔を与える目的と、巾方向部位間の均一性を計る目的でピンチローラによる脱液を行った後に熱硬化性樹脂を含浸させたウエブを低温加熱蒸発脱水し、脱水後の所定パレット形状への成形を熱硬化性樹脂の熱硬化を起こさせない第1の温度条件で強度メンバーたる長尺繊維の破断を起こさせない為の予備成形と熱硬化性樹脂の熱硬化を惹起させる第2の温度条件での本成形との2段階にて行うようにしたことを特徴とするパレット製造方法が提供される。
【0006】
椰子の実繊維のような植物繊維ウエブは熱硬化性樹脂水溶液中を通過の際に加圧され、かつこの加圧の際に繊維間の空間における空気の排出が行われ次の加圧開放部で樹脂が吸引含浸される。これを複数回行うことにより撥水性がある繊維でも樹脂を満遍なく含浸させることができる。用途に応じ製品に通気や撥水・乾燥性の機能等を与える目的で、減液ピンチロールを通過させて樹脂の含浸量のコントロールをして最終製品において植物繊維が比重比で約80〜60%程度となるようにすることにより通気性・撥水性・乾燥性を与えることが出来る。樹脂の含浸後に低温熱風炉などにおいて蒸発脱水が行われ、脱水後に植物繊維ウエブは樹脂の熱硬化を起こさないように第1の温度条件で繊維破断防止目的の予備成形が行なわれる。予備成形では、フォーク爪の挿入部ともなる一連の深溝および凹凸の成形が行われ、熱硬化を起こさない温度での中央から外方への順次成形であるためプレス成形による深溝および凹凸の成形時に繊維を無理に引っ張るようなことなくスムーズに行うことができるので長尺繊維の強度メンバーとしての活用が充分にできる。この予備成形後に樹脂の熱硬化が惹起される第2の温度条件で本形成が行なわれ、この本形成では、前記深溝および凹凸と交差する補強用の補助用浅溝の成形が行なわれ、最終的に高剛性のパレットに成形することができる。予備成形と本成形との2段成形による縦横の交差溝の構成により長尺繊維の破断や偏肉を伴うことなく均質な所期の特性のパレットを得ることができる。そして、成形後のパレットにおいては必要な強度を維持しつつ溝部への雨水の溜まりが生ずることなく自然排水と早期乾燥を行いうる無数の微孔を繊維間に残した製品が作られる。そのために、植物繊維と樹脂との重量割合や成形条件の適切な設定が必要であり、植物繊維に対する樹脂の重量比率としては40パーセントを超過することがないように、なるべくは30パーセント程度に収まるようにし、また、成形時の力としてとしては50〜200tf/m2が好適である。
【0007】
請求項2に記載の発明によれば、植物繊維ウエブの原反供給手段と、熱硬化性樹脂水溶液を収容し、前記原反供給手段からの植物繊維ウエブに熱硬化性樹脂水溶液を浸漬せしめる熱硬化性樹脂水溶液槽と、熱硬化性樹脂の水溶液中での植物繊維ウエブの通過の際に、ウエブ集合体内部の空気を外部に排出する目的で前記ウエブ集合体を複数回加圧脱気することにより前記撥水性もある植物繊維ウエブ内部に熱硬化性樹脂を含浸させる含浸手段と、ピンチローラによる減液手段と、熱硬化性樹脂を含浸させたウエブの加熱蒸発脱水を行う脱水手段と、脱水後の植物繊維ウエブを熱硬化性樹脂の熱硬化を起こさせない第1の温度条件での長尺繊維破断防止目的の予備成形をする手段と、予備成形された植物繊維ウエブを熱硬化性樹脂の熱硬化を惹起させる第2の温度条件で本成形する手段とから構成されたことを特徴とするパレット製造装置が提供される。
【0008】
請求項2の発明の作用・効果を説明すると、植物繊維ウエブを熱硬化性樹脂水溶液中を繊維間の空気を排出しつつの加圧を複数回することにより撥水性ある植物繊維間に樹脂を含浸させ、その後の減液と脱水及び予備成形及び本成形からなる2段成形により請求項1と溝部への雨水の溜まりを自然排水し早期乾燥することができ、しかも長尺繊維に破断のない高剛性のパレットを得ることができる。
【0009】
請求項3に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明において、前記含浸手段は熱硬化性樹脂水溶液槽内において植物繊維ウエブを加圧するための間隔を置いた一連の加圧ローラ対から構成されることを特徴とするパレット製造装置が提供される。
【0010】
請求項3の発明の作用・効果を説明すると、熱硬化性樹脂水溶液槽内において植物繊維ウエブは間隔をおいて一連の加圧ローラ対による加圧と解放作用とを交互に受け、加圧時に植物繊維ウエブ中の脱気が行われ、解放時に繊維の弾力戻りにより樹脂が吸引される。このような交互の脱気と樹脂吸引とにより植物繊維ウエブ全体における樹脂の充分な含浸を実現することができる。
【0011】
請求項4に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明において、前記含浸手段は熱硬化性樹脂水溶液槽内において植物繊維ウエブを加圧する多孔プレス手段から構成されることを特徴とするパレット製造装置が提供される。
【0012】
請求項4の発明の作用・効果を説明すると、植物繊維ウエブは熱硬化性樹脂水溶液槽内において多孔プレス手段による加圧を受け、植物繊維ウエブ中の脱気を複数回行いつつ植物繊維ウエブへの樹脂の含浸を行わしめることができる。
【0013】
請求項5に記載の発明によれば、請求項3又は4に記載の発明において、前記減液と均一化用のピンチローラ対は撓み防止手段を備えたことを特徴とするパレット製造装置が提供される。
【0014】
請求項5の発明の作用・効果を説明すると、減液用ピンチローラにシューやバックアップローラなどの撓み防止手段を設けることにより植物繊維ウエブを幅方向に均等に加圧することができ、延いては植物繊維ウエブ全体における樹脂の均等含浸に寄与させることができる。又、狭間の調整により含浸率と原反厚の変化に対応できる。
【0015】
請求項6に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明において、前記脱水手段は強制換気による温度均一化手段を備えたトンネル型の熱風乾燥炉から構成されることを特徴とするパレット製造装置が提供される。
【0016】
請求項6の発明の作用・効果を説明すると、樹脂を含浸させた植物繊維ウエブはトンネル型の熱風乾燥炉に導入され、炉内を通過中に加熱空気流による加熱を受けるとともに、炉内は絶えず充分な換気を受けており、炉内温度が均等化されているため、樹脂硬化温度域より数十度低い温度域で滞留時間を長くとることができ、十分な量の蒸気を排出することにより、理想的な加熱脱水を行うことができる。
【0017】
請求項7に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明において、前記予備成形手段は、プレス型により、植物繊維ウエブに第1の方向に間隔を置いて平行な複数の深溝および凹凸形状を本成形前に予備形成するようにされたことを特徴とするパレット製造装置が提供される。
【0018】
請求項7の発明の作用・効果を説明すると、予備成形はプレス型により行われるが、金型は実質的に硬化させない温度域に止まっているので、未硬化の軟らかい繊維は切断や偏肉を起こさせることなく長手方向若しくは幅方向などに平行複数の深溝および凹凸形状を形成することができ、この深溝は特開平6−270938号と同様にフォークリフトにおける荷受用腕(フォーク)の挿入空間として機能させることができる。
【0019】
請求項8に記載の発明によれば、請求項7に記載の発明において、前記プレス型は複数の深溝の加工を順次行うように構成されたことを特徴とするパレット製造装置が提供される。
【0020】
請求項8の発明の作用・効果を説明すると、深溝および凹凸形状の加工を順次的に実施することにより繊維が無理に緊張されることがなく、均一な成形を行うことができる。
【0021】
請求項9に記載の発明によれば、請求項7に記載の発明において、前記本成形手段は、プレス型により、植物繊維ウエブに前記第1の方向に交差した第2の方向に間隔を置いて平行な複数の浅溝および凹凸形状を原反を無理なく順次引寄せつつ予備形成するようにされたことを特徴とするパレット製造装置が提供される。
【0022】
請求項9の発明の作用・効果を説明すると、本成形おいては、金型は硬化温度域において樹脂を加熱保持するが、金型は深溝本成形兼浅溝同時成形用であり、溝形状造形後に樹脂の硬化時間を経て溝形成を行うことができ、深溝と交差する浅溝の成形により交差方向の剛性を補強し、流通品としてのパレットに一般的に要求される平均荷重に対して充分耐えうる強度を付与することができる。
【0023】
請求項10に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明において、本成形後の植物繊維ウエブのトリミング手段を更に具備したことを特徴とするパレット製造装置が提供される。
【0024】
請求項10の発明の作用・効果を説明すると、トリミング手段により所期の外形寸法を得ることができる。そして、トリミング手段は、例えば、丸鋸ヘッド2基と、90°旋回往復の回転テーブルと、90°首振り旋回可能な継手部を有したワーククランパ装置などとして構成することによりトリミング時の工程数が少なくなり作業効率を高めることができる。尚,図示してないが、双頭丸鋸2基をL字型に配し、回転テーブルを不要として前進→90°横送り→トリミング完了というシステム等もある。
【0025】
請求項11に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明において、本成形後の植物繊維ウエブの脱臭及び養生を行う手段を更に具備したことを特徴とするパレット製造装置が提供される。
【0026】
請求項11の発明の作用・効果を説明すると、脱臭及び養生手段は本成形後の植物繊維ウエブを、例えば、多段に収容するように構成され、換気させながら加温空気にて加熱を行うように構成することができる。これにより、臭気を嫌う食品用にも適する等、用途が拡大される。
【0027】
【発明の実施の形態】
図1及び図2において、この発明のパレット製造装置は材料供給部10と、樹脂含浸部11と、減液均一化部12と、加熱脱水部14と、予備成形部16と、本成形部18と、トリミング部20と、脱臭養生部22と、検査部24と、梱包部26とを備える。
【0028】
図3は材料供給部10から樹脂含浸部11と減液均一化部12にかけての詳細構成の一実施形態を示しており、材料供給部10において28は椰子の実の殻などの雑植物繊維を圧潰粉砕後解繊して得られた植物繊維ウエブのロールを示し、植物繊維ウエブロール28は支持台30の支持軸30-1に支持されている。ロール28から引き出された植物繊維ウエブ32は樹脂含浸部11に供給される。
【0029】
樹脂含浸部11は熱硬化性樹脂水溶液槽33と間隔をおいた一連の加圧ローラ対としての、圧縮脱気ローラ34と、引き出しローラ36とを備え、減液均一化部12は一対の過含浸液脱液ピンチローラ38を備える。槽33には熱硬化性水溶液としてのフェノール樹脂水溶液等が収容されている。圧縮脱気ローラ34は3対(必要に応じより多数設置してもよい)が図示され、植物繊維ウエブ32は3対の圧縮脱気ローラ34間にニップされつつ熱硬化性樹脂水溶液槽33に収容されたポリフェノール樹脂水溶液中を進む。ローラ34間にニップされることによりウエブ32は両側より加圧を受け、ウエブ32を構成する植物繊維間の空気が押出(脱気)され、ローラ34からの解放時に繊維の弾力によりウエブ32が元の状態に戻ろうとし、樹脂がウエブ32内に含浸せしめられる。ローラ34を複数対設けることにより加圧脱気−樹脂含浸という一連の作用が複数回繰り返され、植物繊維ウエブ中にフェノール樹脂等を均等に含浸せしめることができる。
【0030】
樹脂含浸後のウエブ32は引き出しローラ36により樹脂水溶液より引き上げられ、減液均一化部12における過含浸液脱液ピンチローラ38により減液と均一化が行われる。図3及び図4に示すようにピンチローラ38は両端の軸部38-1において支持枠40に固定された軸受部材42に支持される。軸受部材42のうち上側のピンチローラ38を軸支する軸受部材42はねじ式の調節部材43に連結される。シュー44はローラ38の軸線に沿って間隔を置いて複数設けられ、各シュー44はその内周がローラ38の外周にその所定角度範囲において当接するように曲面状に設けられる。シュー44のうち上側のピンチローラ38に当接する各シュー44はねじ式の調節部材46に連結される。
【0031】
植物繊維ウエブ32はピンチローラ対38を通過することにより余分な樹脂が加圧減液される。加圧減液量の調節は図4に示すねじ式の調節部材43の調節により上側のピンチローラ38と下側のピンチローラ38との間隔を調節することにより行い、かつシュー44の位置をねじ式調節部材46により調節することによりピンチローラ38の撓み(反り)を防止し、ウエブ32を幅方向に均等に加圧することができる。他方、図5はシュー44を備えないとした場合のウエブ32の加圧中のピンチローラの状態を模式的に示しており、ピンチローラ38は軸受部から離間が大きくなるにつれて撓みδが大きくなり、ピンチローラ38の中央部でのウエブ32の厚みが両端でのそれより大きくなり、ウエブ32の脱液が両端部と中央部とで不均一となり、所期の品質のパレットが得られないおそれがあった。然るに、図3,4に示すにこの発明の第1の実施形態の構成ではピンチローラ38の軸線方向に間隔をおいてシュー44が設けられ、支持枠40に対するそれぞれのシュー44の位置は調節部材46により独立調節可能とされている。従って、軸線上の位置に係わらずピンチローラ38の撓みを防止し、ウエブが幅方向に均等な厚みでピンチローラ38間で加圧されるように補正することができる。尚、ピンチローラの撓み防止のため同径同剛性のカウンタローラの追加を行う方式もあるが、同径同剛性のカウンタローラの追加では撓みを1/2に抑えることができるだけである。径を大きくすることにより撓みを小さくできるが、高価となる。シュー44による撓み防止はピンチローラ38との接触摩擦が避けられないが、後工程での成形工程に合わせたピンチローラ38の必要周速は高々2〜3m/minであり、滑り受けで充分対応可能である。シューとその背面は固定なので重くなってもよい。従って、図示するようにプレスのフレーム式の構造物40で支えれば、ピンチローラ38の逃げ撓みは1/10以下とすることができ、含浸樹脂の比重30%狙いと、幅方向の樹脂密度の均一化の制度の向上とを実現することができる。
【0032】
図6は材料供給部10から樹脂含浸部11にかけての詳細構成を別の実施形態として示しており、材料供給部10においては植物繊維ウエブは図3のようにロール状ではなくシート32´として構成される。植物繊維ウエブシート32´は支持台200上に積み上げられ、一枚一枚引き出して樹脂含浸部11に送られる。樹脂含浸部11は多孔プレス手段として構成され、一対の多孔加圧板202を供え、多孔加圧板202はシリンダ204のピストンロッド206によって駆動される。即ち、多孔加圧板202は対応の油圧シリンダ204のピストンロッド206に連結され、フェノール樹脂水溶液中のシート材32´が一対の多孔加圧板202間で繰り返し的に加圧されるようにシリンダ204で適宜制御される。図6において多孔加圧板202はその左半分においてシート材32´の加圧を行っている状態を示す。多孔加圧板202間での加圧によりシート材32´中の空気は多孔加圧板202の開口部より排出され、加圧板202間でのシート材32´の加圧を解除することによりシート材32´へのフェノール樹脂の含浸が行われる。このような加圧−解除は複数回繰り返され、所望量の樹脂の含浸が行われた後に多孔加圧板202がポリフェノール樹脂水溶液から引き上げられかつ加圧を解除するようにシリンダ204は制御される。図6において多孔加圧板202はその右半分においてシート材32´を樹脂水溶液から引き上げ、加圧を解除した状態を示す。その後は、ローラ対36によりシート材32´は引き出され、減液均一化部12におけるシュー44を備えたピンチローラ38間で余分な樹脂が加圧減液されることはこの発明の第1の実施形態を示す図3における連続シート材の場合と同様である。
【0033】
図7は加熱脱水部14の詳細構成の1例を示しており、トンネル型の熱風乾燥炉として構成され、減液後の植物繊維ウエブ32がトンネル状乾燥チャンバ49に導入される。チャンバ49内にはウエブ32の搬送用のコンベヤベルト50が設けられ、コンベヤベルト50のテンション調節用のプーリ51(ばねフロートなどが好ましい)が設けられる。ウエブ32はコンベヤ50上を移送され、熱風による乾燥を受ける。熱風乾燥炉は長手方向に離間した一対の加熱ヘッド52を備えており、各加熱ヘッド52は図示しない側面(図7の紙面の奥側)にガスバーナを備えており、このガスバーナの火炎熱風を導入するようにダクト54が設けられ、ダクト54内に導入された熱風は矢印のような流れがファンによって形成され、チャンバ49内を循環するようにされる。また、チャンバ49の両端における上面側に排気口56が設けられ、排気口56に設けたファンからはウエブからの脱水により生成された水蒸気が排出される。他方、上下両端面に送風口58, 60が設けられ、送風口58, 60に設けられたファンによりチャンバ49内への新気の補充が行われる。チャンバ49を循環する空気の加熱のためチャンバ49内の空気の一部はダクト54に導入され、バーナの火炎により加熱され、加熱空気はダクト54より吹出され、チャンバ49内に戻される。更に、ダクト54の入口及び出口付近にスイングダンパ62が設けられ、また、コンベヤベルトの下面側にもスイングダンパ64が設けられ、これらのダンパ62, 64の開度を適宜調節することによりチャンバ内の熱風の温度は植物繊維ウエブ32に含浸されたフェノール樹脂等の熱硬化温度より相当に低い適当な温度(フェノール樹脂の場合は130℃)に制御され、ウエブ32の加熱脱水により得られた多量の蒸気は排気口56から矢印のように排出される。その結果、植物繊維ウエブ32がチャンバ49内を低速度(炉長を20〜30メートルとして通過時間は8〜12分とするような)で通過する間にウエブ32の脱水を行うことができる。炉長を30メータとすると熱膨張による必要な伸縮代は凡そ40mmにもなるが長大な炉長にかかわらず熱膨張の吸収を行うため、熱膨張フリーな継目板64にてユニット間は接続され、かつ炉全体は熱膨張フリーな座版66上に載置されている。即ち、脚部固定は一箇所のみとし、他の支持部を自由滑りとすることにより前記のような大きな熱膨張の吸収が可能となる。尚、炉内の保温のため炉は断熱材により内貼りすることが好ましく、また、要部に輻射熱反射板68を設けることができる。
【0034】
図8は別実施形態の加熱脱水部14を示しており、この実施形態では炉長は短く(約10m)、比較的水分が少なく、硬化温度域に幅のある物の乾燥に適している。即ち、加熱ヘッド52は一個のみ設けられ、図示しないバーナにより加熱された温風がコンベヤベルト50上のウエブ32に当てられ、水蒸気を両端の排出口56から排出させながら、脱水・乾燥が行われる。
【0035】
図1に示すように加熱脱水部14の下流に予備成形部16が設けられ、予備成形部16は多数の深溝および凹凸形状をワークとしての乾燥後の樹脂含浸植物繊維ウエブ32に形成するものであり、この深溝は特開平6−270938号に記載されたようにパレットにおけるフォーク挿入空間として機能するものである。予備成形はフェノール樹脂などのバインダ樹脂の硬化を起こさせない温度域において行われる。図9は予備成形部16の第1の具体的構成を示しており、固定雌型70と一連の順次押込雄型72とから構成される。雄型72は駆動用のシリンダ74に連結されており、所定のシーケンスによって雄型72は中央から両端に向けて順次駆動される。即ち、図9の左半分に示すように成形開始前は全ての雄型72が後退するようにシリンダ74は制御され、そして、成形が開始されると、図9の右半分に示すように最初は中央の1番目の雄型72が雌型70に向けて下降され、植物繊維ウエブ32に1本の深溝又は一穴の凹が形成される。中央の1番目の雄型72による成形後にその外側の2番目の雄型72が駆動され、2番目の深溝又は凹穴が形成され、その後第3番目の雄型72が駆動され、以下順次雄型72を順次駆動することにより深溝又は凹穴が形成される。このような順次形成の過程で金型70, 72の温度は樹脂の硬化温度より適当に低い温度域に維持するように制御される。樹脂の硬化温度に満たない温度条件での順次成形により繊維切断や偏肉を起こさせることなく長手方向若しくは幅方向などに平行複数の深溝又は凹穴をシート32を順次横滑り引き寄せつつ形成することができる。例えば、長手方向に70ミリメートルの深さの溝を5本設けるような例を想定すると、長手方向の布長は70×5(本)×2(壁)÷2≠350mmもの長さ分が寄らなければならず、同時成形では無理であるが、図9のような順次雄型72により実現可能となる。
【0036】
図10は予備形成部16の別実施形態を示しており、この実施形態では図9のような順次押込雄型72の代りに同時成形雄金型76を使用したものである。この実施形態では雄金型76は一斉駆動であるが、各金型76には順次押込ピン78が図示しないばね若しくはシリンダにてフロート式に設けられる。そして、順次押込ピン78は中央のものが高く両側にゆくほど低くなっている。そのため、金型76の一斉駆動に対して最初は中央の雄金型76の押込ピン78が当接し、中央の溝の成形を行い、最下端まで成形が終わると、その押込ピン78はスプリング若しくは油圧に抗して後退してゆき、次に、その外側の押込ピン78による成形が行われ、同様にして押込ピン78はスプリング若しくは油圧に抗して順次後退して行き、順次外側の深溝および凹凸の成形が行われる。この実施形態はピンの破損、隙間への樹脂封入などの若干の問題の懸念はあるが、図9の実施形態と同様に繊維切断や偏肉を起こさせることなく深溝や凹穴の成形を可能とするものである。なお、本成形を兼ねることも可能である。
【0037】
次の本成形部18においては、樹脂(フェノール)の硬化を起こさせる温度領域で深溝の本成形と同時に補強用の浅溝の形成が行われる。この浅溝は予備成形部16で形成され、フォーク挿入空間として機能する深溝と交差する方向に形成されると同時にフェノール樹脂の硬化が行われる。即ち、図14に示す最終製品としてのパレット83の形状において予備成形により形成される深溝は80で示し、深溝80の底面がパレットの支持脚82として機能し、深溝80間の上面がパレットの載置面84となる。そして、本成形においては深溝80に交差する方向の浅溝86A, 86Bの成形が上下面において行われる。成形すべき溝86A, 86Bは浅いため、単純な雌金型と雄金型とにより成形が可能である。そして、浅溝86A, 86Bは深溝80間を延びるストラット様の機能を達成し、パレットに所望の剛性を付与することができる。
【0038】
本成形後のパレットはトリミング部20に送られる。図11はトリミング部20の第1の実施形態を示しており、83´はトリミング前のパレットを示し、そのエッジ部分は成形のままであり、均整とはなっていない。一台(単頭)の丸鋸ヘッド88が往復可能に設けられ、本成形後のパレット83´はテーブル上に載置され、丸鋸ヘッド88の往復によりパレットの第1の辺がトリミングされ(工程1→2)、その後、ワーククランパ90の先端のクランプヘッド92によりワークをクランプし、90°旋回し(工程3)、丸鋸ヘッド88の往復により第2の辺のトリミングを行う(工程4→5)。以後同様にクランプヘッドの回転、丸鋸ヘッド88の往復を2回繰り返し(工程6→11)、パレットの4辺のトリミングを完了する。そして、ターンテーブルは270°逆転して元の位置に戻り、次のパレットのトリミングに移る(工程12)。即ち、この実施形態ではトリミングは1サイクルが12工程で行われる。トリミング後の最終的なパレット83が破線にて示されている。
【0039】
図12はトリミング部20の第2の実施形態を示し、丸鋸ヘッド88A, 88Bは両側に1対(双頭)設けられる。両側の丸鋸ヘッド88A, 88Bの往復によりパレットの2辺のトリミングが行われ(工程1→2)、クランプが90°回転し(工程3)、両側の丸鋸ヘッド88A, 88Bの往復によりパレットの残り2辺のトリミングが行われ(工程4→5)、クランプが90°逆転し、元の位置へ戻る(工程6)。従って、この実施形態は図11と比較して工程数は半減するので量産向きである。また、旋回、位置決めは0°と90°だけなので、製品のトリミング精度は向上する。従って、不良率を抑えることができる効果がある。図示しないが、双頭丸鋸をL字配置した4頭式トリミング法もある。
【0040】
図13は脱臭養生部22の詳細構造を示し、トリミング後のパレットは積層状態で台車93上に載置され、炉94内に配置される。加熱源としてのファン95からの熱風が炉内空間に矢印のように導入され、ダンパ96がファン95の出口に設けられる。炉の上下には換気用の開閉可能な開口97A, 97Bが設けられる。また、炉の内壁は輻射型の反射板98より成る内張りが設けられている。ダンパ96、開口97A, 97Bの制御により乱流効果も活用した炉内全体での空気流が得られ、局部過熱による変質防止を図ることができ、また断熱保温向上による省エネルギを図ることができる。炉94内でのパレット83の処理は、バインダ樹脂がフェノール樹脂の場合は例えば150℃といった温度で約30分間行われ、脱水及び脱臭及び出荷後の「あばれ」等に万全を期すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はこの発明のパレット製造装置全体の概略的平面図である。
【図2】図2はこの発明のパレット製造装置全体の概略的側面図である。
【図3】図3はこの発明のパレット製造装置の材料供給部から樹脂含浸部と減液部にかけての部分の第1実施形態を示す概略的断面図である。
【図4】図4はこの発明のシューを備えた場合における減液部ピンチローラの撓み抑制状態を説明する図である。
【図5】図5はこの発明のシューを備えない場合における減液部ピンチローラの撓み状態を説明する図である。
【図6】図6はこの発明のパレット製造装置の材料供給部から樹脂含浸部と減液部に掛けての部分の第2実施形態を示す概略断面図である。
【図7】図7はトンネル型の加熱脱水部の概略的断面図である。
【図8】図8は簡易トンネル型の加熱脱水部の概略的断面図である。
【図9】図9は多頭シリンダによる逐次駆動式の雄型を有した予備成形部の概略図である。
【図10】図10は単頭シリンダ駆動式のフロート式押込ピン付雄型を有した予備成形部の概略図である。
【図11】図11は単頭式丸鋸ヘッドを有したトリミング部の概略図である。
【図12】図12は双頭式丸鋸ヘッドを有したトリミング部の概略図である。
【図13】図13は脱臭養生部の概略断面図である。
【図14】図14はこの発明によって製造されるパレットの概略的斜視図である。
【符号の説明】
10…材料供給部
11…樹脂含浸部
12…減液均一化部
14…加熱脱水部
16…予備成形部
18…本成形部
20…トリミング部
22…脱臭養生部
24…検査部
26…梱包部
28…植物繊維ウエブロール
33…植物繊維ウエブ
34…圧縮脱気ローラ
36…引き出しローラ
38…過含浸液脱液ピンチローラ
42…軸受部材
43…調節部材
44…シュー
49…乾燥チャンバ
50…コンベヤベルト
52…加熱ヘッド
62, 64…スイングダンパ
70…固定雌型
72…順次押込雄型
76…同時成形雄金型
78…順次押込ピン
80…深溝
83…パレット
86A, 86B…浅溝
88…丸鋸ヘッド
92…クランプヘッド
93…台車
95…ファン
96…ダンパ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for producing a pallet from miscellaneous plant fibers, such as coconut shell fibers, Nanjing bag waste, hemp and corn hulls.
[0002]
[Prior art]
Conventional wooden pallets have rust, crab, pests and moisture absorption, iron has rust, weight and price, all resin has chlorine and price when incinerated, paper has strength and water resistance, and wood powder has melamine The formaldehyde resin and the injection method of pulverized fiber and resin kneaded have problems such as shape moldability and high cost. On the other hand, a method for producing pallets from plant fiber-containing waste materials such as coconut shell fibers is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-270938. According to the technique of this publication, the coconut shell is crushed by a crusher, pulverized by a pulverizer, defibrated by a defibrator, and wound into a web shape. The plant fiber formed in a web shape is impregnated with a phenolic resin aqueous solution, sandwiched between upper and lower molds, and pressed under heating such that the phenolic resin exceeds its curing temperature, and the strength due to the shape of multiple concave and convex grooves in the cross direction A pallet that is a molded product having a predetermined shape and having a reinforced structure is obtained. The pallets produced by this method are mainly made from miscellaneous plant fibers such as coconut, corn husk and acne, and the raw material cost is extremely low. Also, phenopolyphenol resin as a binder resin is Since it is a chlorine-free resin, most of it is decomposed into carbon dioxide, carbon monoxide and water even when burned, and no harmful combustion products such as dioxin are produced, which is excellent from the viewpoint of reducing environmental burden.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
According to Japanese Patent Laid-Open No. 6-270938, a vegetable fiber web impregnated with a phenol resin is molded into a pallet by pressing it with a mold. However, since the plant fiber web has water repellency and contains a large amount of air, a desired amount of resin cannot be evenly distributed inside by simply immersing it in an aqueous resin solution. No pallet was obtained. In addition, the resin is cured by the heat from the mold while forming the web into a predetermined shape with the mold for molding into the pallet, in other words, the molding and the curing are performed simultaneously. There was a problem in quality because uneven thickness and fiber cutting were likely to occur. In addition, the fiber was used for the purpose of increasing the weight, the strength material was not recognized, the resin was the strength material, and there was no idea of adding air permeability.
[0004]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to stably manufacture a high-quality pallet with a high yield.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, when the water-repellent vegetable fiber web is passed through the aqueous solution of the thermosetting resin, the web aggregate is repeatedly degassed. Web aggregate internal of For the purpose of impregnating the inside of the plant fiber web with a thermosetting resin while exhausting the air completely, and then applying the excess impregnating liquid to the product to give micro-vent holes and the uniformity between the width direction parts. The liquid impregnated with a pinch roller and then impregnated with a thermosetting resin is subjected to low temperature heating evaporation and dehydration, and then molded into a predetermined pallet shape after dehydration. The Pre-molding and thermosetting of thermosetting resin to prevent breakage of long fibers as strength members under the first temperature condition The There is provided a pallet manufacturing method characterized in that it is performed in two stages of the main molding under the second temperature condition to be induced.
[0006]
Plant fiber webs such as coconut fiber are pressurized when passing through the thermosetting resin aqueous solution, and the air is discharged in the space between the fibers during this pressurization, and the next pressure release part The resin is sucked and impregnated. By performing this multiple times, even a fiber having water repellency can be uniformly impregnated with resin. In order to give the product functions such as ventilation, water repellency, and drying properties according to the application, the liquid impregnation amount is controlled by passing the liquid-reducing pinch roll, and the plant fiber in the final product is about 80-60 in specific gravity ratio. By setting the ratio to about%, breathability, water repellency, and drying can be imparted. After the resin impregnation, evaporative dehydration is performed in a low-temperature hot-air oven or the like, and after dehydration, the plant fiber web is preliminarily molded for the purpose of preventing fiber breakage under the first temperature condition so that the resin does not thermally cure. In the pre-molding, a series of deep grooves and concaves and convexes that serve as fork claw insertion parts are formed, and the molding is performed sequentially from the center to the outside at a temperature that does not cause thermosetting. Since it can be carried out smoothly without forcibly pulling the fiber, the long fiber can be sufficiently utilized as a strength member. Resin thermosetting after this preforming But The main formation is performed under the induced second temperature condition. In this main formation, the reinforcing auxiliary shallow groove intersecting the deep groove and the unevenness is formed, and finally formed into a highly rigid pallet. be able to. A pallet with uniform desired characteristics can be obtained without breaking long fibers or uneven thickness due to the configuration of vertical and horizontal intersecting grooves formed by two-stage forming of pre-forming and main forming. And in the pallet after shaping | molding, the product which left innumerable micropores which can perform natural drainage and early drying without producing the accumulation of rainwater in a groove part, maintaining required intensity | strength is produced. Therefore, it is necessary to appropriately set the weight ratio of the plant fiber to the resin and the molding conditions, and the weight ratio of the resin to the plant fiber is preferably about 30% so as not to exceed 40%. In addition, the force during molding is 50 to 200 tf / m 2 Is preferred.
[0007]
According to invention of
[0008]
The action and effect of the invention of
[0009]
According to a third aspect of the invention, in the second aspect of the invention, the impregnation means is a series of pressure roller pairs spaced apart to press the plant fiber web in a thermosetting resin aqueous solution tank. There is provided a pallet manufacturing apparatus comprising:
[0010]
The action and effect of the invention of
[0011]
According to the invention described in
[0012]
The operation and effect of the invention of
[0013]
According to the invention of claim 5, the
[0014]
The action and effect of the invention of claim 5 will be explained. By providing the pinch roller for liquid reduction with a deflection preventing means such as a shoe or a backup roller, the vegetable fiber web can be evenly pressed in the width direction, It can contribute to the uniform impregnation of the resin in the whole plant fiber web. In addition, it is possible to cope with changes in the impregnation rate and the raw fabric thickness by adjusting the gap.
[0015]
According to a sixth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the dewatering means comprises a tunnel type hot air drying furnace provided with a temperature equalizing means by forced ventilation. A manufacturing apparatus is provided.
[0016]
The operation and effect of the invention of claim 6 will be described. The plant fiber web impregnated with resin is introduced into a tunnel type hot air drying furnace, and is heated by a heated air flow while passing through the furnace. Because it is constantly ventilated and the furnace temperature is equalized, the residence time can be extended in a temperature range several tens of degrees lower than the resin curing temperature range, and a sufficient amount of steam can be discharged. Thus, ideal heat dehydration can be performed.
[0017]
According to a seventh aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the preforming means uses a press die to form a plurality of deep grooves and irregularities parallel to the plant fiber web at intervals in the first direction. A pallet manufacturing apparatus is provided in which the shape is preformed before the main forming.
[0018]
The operation and effect of the invention of
[0019]
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a pallet manufacturing apparatus according to the seventh aspect, wherein the press die is configured to sequentially process a plurality of deep grooves.
[0020]
The operation and effect of the invention of claim 8 will be described. By sequentially carrying out the processing of the deep groove and the concavo-convex shape, the fibers are not forcedly strained and uniform molding can be performed.
[0021]
According to the ninth aspect of the present invention, in the seventh aspect of the present invention, the main forming means is spaced by a press die in a second direction intersecting the first direction on the plant fiber web. A pallet manufacturing apparatus is provided in which a plurality of parallel shallow grooves and concavo-convex shapes are preliminarily formed while pulling the original fabric one after another without difficulty.
[0022]
The operation and effect of the invention of claim 9 will be explained. In the main molding, the mold heats and holds the resin in the curing temperature range, but the mold is for deep groove main molding and shallow groove simultaneous molding, and the groove shape Grooves can be formed after resin curing time after molding, and the rigidity in the cross direction is reinforced by forming shallow grooves that intersect with deep grooves, and for the average load generally required for pallets as distribution products It is possible to provide a strength that can be sufficiently tolerated.
[0023]
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the pallet manufacturing apparatus according to the second aspect, further comprising trimming means for the vegetable fiber web after the main forming.
[0024]
The operation and effect of the invention of
[0025]
According to the eleventh aspect of the present invention, there is provided a pallet manufacturing apparatus according to the second aspect, further comprising means for deodorizing and curing the plant fiber web after the main molding. .
[0026]
The action and effect of the invention of
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 and 2, the pallet manufacturing apparatus of the present invention includes a
[0028]
FIG. 3 shows an embodiment of a detailed configuration from the
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
As the
[0032]
FIG. 6 shows a detailed configuration from the
[0033]
FIG. 7 shows an example of a detailed configuration of the heating and dehydrating
[0034]
FIG. 8 shows a
[0035]
As shown in FIG. 1, a preforming
[0036]
FIG. 10 shows another embodiment of the preliminary forming
[0037]
In the next main forming
[0038]
The pallet after the main molding is sent to the
[0039]
FIG. 12 shows a second embodiment of the trimming
[0040]
FIG. 13 shows the detailed structure of the deodorizing and curing
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of an entire pallet manufacturing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic side view of the entire pallet manufacturing apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a first embodiment of a portion from a material supply section to a resin impregnation section and a liquid reduction section of the pallet manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining a state in which the liquid reducing portion pinch roller is restrained from being bent when the shoe of the present invention is provided.
FIG. 5 is a view for explaining a bending state of the liquid reducing portion pinch roller when the shoe of the present invention is not provided;
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a second embodiment of the portion of the pallet manufacturing apparatus according to the present invention from the material supply section to the resin impregnation section and the liquid reduction section.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a tunnel-type heating and dehydrating unit.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a simple tunnel heating and dehydrating unit.
FIG. 9 is a schematic view of a preforming portion having a male mold of a sequential drive type with a multi-head cylinder.
FIG. 10 is a schematic view of a preforming portion having a male die with a float type push pin that is driven by a single-head cylinder.
FIG. 11 is a schematic view of a trimming unit having a single-head circular saw head.
FIG. 12 is a schematic view of a trimming unit having a double-headed circular saw head.
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of a deodorizing and curing unit.
FIG. 14 is a schematic perspective view of a pallet manufactured according to the present invention.
[Explanation of symbols]
10 ... Material supply section
11 ... Resin impregnation part
12 ... Liquid reduction uniformizing section
14 ... Heat dehydration section
16 ... Preliminary molding part
18 ... Main forming part
20 ... Trimming part
22 ... Deodorization curing unit
24 ... Inspection Department
26 ... Packing part
28 ... Plant fiber web roll
33 ... Plant fiber web
34. Compression deaeration roller
36 ... Drawer roller
38 ... Over-impregnating liquid draining pinch roller
42. Bearing member
43 ... Adjustment member
44 ... Shoe
49. Drying chamber
50 ... Conveyor belt
52 ... Heating head
62, 64… Swing damper
70 ... fixed female mold
72 ... Sequential push male type
76 ... Simultaneous molding male mold
78 ... Sequential push pin
80 ... Deep groove
83 ... pallet
86A, 86B ... Shallow groove
88 ... Circular saw head
92 ... Clamp head
93 ... cart
95 ... Fan
96 ... Damper
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