JP4415125B2 - Synthetic board with woven fabric or nonwoven fabric and method for producing the same - Google Patents
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Description
本発明は、織布または不織布付き合成板及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a synthetic board with a woven fabric or a nonwoven fabric and a method for producing the same .
従来、車両の内装部材や建築部材等に使用される合成板は、木材チップや繊維材料等に、フェノール樹脂等を接着剤として混合して成形していた。
しかし、石油由来の素材を用いて成形された合成板は焼却すると二酸化炭素が発生し地球全体としての二酸化炭素量を増加させ、またフェノール樹脂は遊離フェノールやホルムアルデヒドが含まれるため人体に悪影響をおよぼすおそれがあった。
Conventionally, a synthetic board used for an interior member or a building member of a vehicle has been molded by mixing a wood chip, a fiber material, or the like with a phenol resin or the like as an adhesive.
However, synthetic boards molded from petroleum-derived materials generate carbon dioxide when incinerated, increasing the amount of carbon dioxide as a whole, and phenolic resins contain free phenol and formaldehyde, which adversely affects the human body. There was a fear.
そこで、接着剤を混合せず、蒸煮処理や爆砕処理を行った植物由来のリグノセルロース系材料を、加熱加圧することで合成板を成形する技術が開発されている(特許文献1参照)。
これは、植物由来の材料のみで成形されているため、焼却することで二酸化炭素が排出されても、その排出相当量は植物の成長時に吸収されており、全体としてみれば二酸化炭素量が変化しないので、環境面で優れている。また、人体に影響を与えるような物質はほとんど含まれていない。
Then, the technique which shape | molds a synthetic board by heat-pressing the lignocellulosic material derived from the plant which performed the steaming process and the explosion process without mixing an adhesive agent is developed (refer patent document 1).
Because this is molded only from plant-derived materials, even if carbon dioxide is emitted by incineration, the equivalent amount of emission is absorbed during plant growth, and the carbon dioxide amount changes as a whole Not so environmentally superior. In addition, there are almost no substances that affect the human body.
一方、合成板には車両の内装部材や建築部材として使用する際に、合成板表面に接着剤を介して織布または不織布(以下、不織布等ともいう)を貼り合わせる場合がある(特許文献2参照)。
一般には、不織布等を合成板に貼り合わせる際には、アセトン、トルエンやn−ヘキサン等の有機溶剤に溶かしたクロロプレンゴム系の溶剤型接着剤等を合成板に塗布して貼り合わせを行っている。
In general, when bonding non-woven fabric or the like to a synthetic board, a chloroprene rubber solvent-type adhesive dissolved in an organic solvent such as acetone, toluene or n-hexane is applied to the synthetic board and bonded. Yes.
しかしながら、上記特許文献1や特許文献2において合成板に不織布等を貼り合わせる場合は、合成板の表面に接着剤を塗布し、その上に不織布等を載せ、加圧しなければならない。これは接着剤の使用や、加圧作業の追加等からその分コストが増加するという問題があった。
また、貼り合わせに用いるクロロプレンゴム系の溶剤型接着剤等は含有するアセトン、トルエンやn−ヘキサン等の有機溶剤のために、車両や家屋に使用するには人体に悪影響をおよぼす可能性があるという問題もあった。
However, when a nonwoven fabric or the like is bonded to the synthetic plate in
In addition, chloroprene rubber-based adhesives used for bonding are organic solvents such as acetone, toluene and n-hexane, which may adversely affect the human body when used in vehicles and houses. There was also a problem.
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、
環境や人体への負担を軽減するとともに、不織布等の貼り合わせ作業を簡素化することができる織布または不織布付き合成板及びその製造方法を提供することにある。
The present invention has been made to solve such a problem, and its purpose is as follows:
An object of the present invention is to provide a woven fabric or a synthetic plate with a nonwoven fabric that can reduce the burden on the environment and the human body, and can simplify the bonding work of a nonwoven fabric or the like, and a method for manufacturing the same.
上記した目的を達成するために、請求項1の織布または不織布付き合成板では、蒸煮処理及び爆砕処理のいずれか一方を施したリグノセルロース系材料を加熱加圧して作製されたプリフォームから成形される合成板と、前記プリフォーム上に載せられ、前記加圧よりも低圧で加熱加圧されることで、前記合成板の成形ともに前記リグノセルロース系材料中の樹脂成分により該合成板に貼り合わされる織布または不織布とを備えることを特徴としている。
また、請求項2の織布または不織布付き合成板の製造方法では、蒸煮処理及び爆砕処理のいずれか一方を施したリグノセルロース系材料を加熱加圧することでプリフォームを作製し、該加圧を解除した後、不織布を該プリフォーム上に載せ、前記プリフォーム作製よりも低圧で加圧して成形することを特徴としている。
これより、蒸煮・爆砕処理を行うことで、木質系や草木系の素材に含まれるヘミセルロースやリグニンが分解され樹脂成分が生成され、合成板の成形とともに織布または不織布の貼り合わせが行なわれる。
In order to achieve the above-mentioned object, the synthetic board with woven fabric or nonwoven fabric according to
Moreover, in the method for producing a woven fabric or a nonwoven fabric-attached synthetic board according to
Thus, by performing steaming / explosion treatment, hemicellulose and lignin contained in the woody and vegetative materials are decomposed to produce resin components, and a woven fabric or a nonwoven fabric is bonded together with the formation of the synthetic plate.
また、リグノセルロース系材料に蒸煮・爆砕処理が行なわれることで、水分を含んで軟化している材料から成形することができる。
さらに、蒸煮・爆砕処理は高温・高圧で施されるため、リグノセルロース系材料に含有される虫やカビ・細菌などを殺虫・殺菌する。
Further, the lignocellulosic material is subjected to steaming / explosion treatment, so that it can be molded from a softened material containing moisture.
Furthermore, since the steaming / explosion treatment is performed at high temperature and high pressure, insects, molds, bacteria, etc. contained in the lignocellulosic material are killed and sterilized.
上記手段を用いる本発明の請求項1及び請求項2の織布または不織布付き合成板及びその製造方法によれば、蒸煮・爆砕処理により生成される樹脂成分が合成板成形における接着剤としての役割と、不織布等への接着剤としての役割を果たすので合成板の成形と不織布等の貼り合わせを同一行程で行うことができ、不織布等の貼り合わせ作業を簡素化することができる。
また、加熱加圧成形は、第一段階として合成板を高圧で加圧することでプリフォームを作製し、途中で加圧を解除し、温度を変更してから、織布または不織布を合成板の上に載せ、低圧で加圧することで織布または不織布のつぶれを抑制し美観よく成形することができる。
また、水分を含んで軟化している材料から成形することにより、深絞り等の3次元形状を成形することができる。
According to the synthetic board with a woven or non-woven fabric according to
In addition, in the heat and pressure molding, as a first step, a preform is produced by pressurizing the synthetic plate at a high pressure, the pressure is released in the middle, the temperature is changed, and then the woven or non-woven fabric is formed on the synthetic plate. By placing on the surface and pressurizing at a low pressure, the woven fabric or the non-woven fabric can be prevented from being crushed and molded with good aesthetics.
Further, a three-dimensional shape such as deep drawing can be formed by molding from a material softened by containing moisture.
さらに、蒸煮・爆砕処理の殺虫・殺菌作用により防腐性、耐久性を向上させることができる。
さらに、すべて植物由来の素材から成型できることで、焼却による二酸化炭素の増加を抑制することができる。また、有害物質を減少させることができるので、人体への影響も少なくすることができる。
Furthermore, antiseptic and durability can be improved by the insecticidal and bactericidal action of the steaming / explosion treatment.
Furthermore, since all can be molded from plant-derived materials, an increase in carbon dioxide due to incineration can be suppressed. In addition, since harmful substances can be reduced, the influence on the human body can be reduced.
これにより、環境や人体への負担を軽減するとともに、不織布等の貼り合わせ作業を簡素化することができる。 Thereby, while reducing the burden on an environment or a human body, the bonding operation | work of a nonwoven fabric etc. can be simplified.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図1を参照すると、本発明に係る織布または不織布付き合成板の斜視断面図が示されている。
図1に示すように、不織布付き合成板1は、合成板2の上に不織布4が貼り合わされている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Referring to FIG. 1, a perspective sectional view of a synthetic board with a woven fabric or a nonwoven fabric according to the present invention is shown.
As shown in FIG. 1, the
合成板2は蒸煮処理及び爆砕処理のいずれか一方が施されたリグノセルロース系材料により成形されている。
リグノセルロース系材料は例えば木材、竹、ケナフ等の木質系や草木系の植物由来の素材の繊維状、粉末状のものが使用される。このようなリグノセルロース系材料に蒸煮・爆砕処理が行われると木質系や草木系の素材に含まれるヘミセルロースやリグニンが分解され樹脂成分が生成されるために接着力が向上する。
さらに、蒸煮・爆砕処理は高温・高圧で施されるため、リグノセルロース系材料に含有される虫やカビ・細菌などを殺虫・殺菌し防腐性、耐久性が向上する。
The
As the lignocellulosic material, for example, fibrous or powdery materials derived from woody or vegetative plants such as wood, bamboo, kenaf and the like are used. When such a lignocellulosic material is subjected to steaming and explosion treatment, the hemicellulose and lignin contained in the woody and vegetative materials are decomposed and a resin component is produced, so that the adhesive force is improved.
Furthermore, since the steaming / explosion treatment is performed at high temperature and high pressure, insects, molds and bacteria contained in the lignocellulosic material are killed and sterilized to improve antiseptic and durability.
そして、合成板2の成形は、蒸煮・爆砕処理を施したリグノセルロース系材料を金型に充填し、不織布4を載せ加熱加圧することで合成板2の成形と不織布4の貼り合わせとを同時に行う。つまり、蒸煮・爆砕処理を行うことで生成された樹脂成分がリグノセルロース系材料の接着剤として作用するとともに、不織布4に対しての接着剤としての役割も果たす。
And the molding of the
また、加熱加圧成形は、第一段階として合成板2を高圧で加圧することでプリフォーム2aを作製し、途中で加圧を解除し、温度を変更してから、不織布4を合成板2の上に載せ、低圧で加圧することで不織布4のつぶれを抑制し美観よく成形することができる。
ここで本発明に係る織布または不織布付き合成板の具体的な成形方法の一例を挙げる。
図2を参照すると本発明に係る織布または不織布付き合成板のプリフォーム作製時の構成を示す斜視図が示されており、図3を参照すると本発明に係る織布または不織布付き合成板の加熱加圧時の構成を示す斜視図が示されている。以下、図2、3に基づき説明する。
In addition, in the heat and pressure molding, the
Here, an example of the concrete shaping | molding method of the woven fabric which concerns on this invention, or the synthetic board with a nonwoven fabric is given.
Referring to FIG. 2, there is shown a perspective view showing the construction of a synthetic board with a woven fabric or nonwoven fabric according to the present invention, and with reference to FIG. 3, the synthetic board with a woven fabric or nonwoven fabric according to the present invention is shown. The perspective view which shows the structure at the time of heating-pressing is shown. Hereinafter, a description will be given with reference to FIGS.
図2に示すように、合成板2のプリフォーム2a作製のため、ステンレス板6の上に、ガラス繊維で補強したテフロン(R)シート8を敷き、その上にL字状の枠部材10a、10bを2つ組み合わせ、四角い金型10を形成する。
当該金型10に蒸煮・爆砕処理を行ったリグノセルロース系材料を均等に充填する。
そして、金型10の内周と同寸の落し蓋である上型及び高さ調節用の木片(ともに図示せず)を配設する。
As shown in FIG. 2, a Teflon (R)
The
Then, an upper mold which is a drop lid of the same size as the inner periphery of the
これらを油圧プレス装置に金型10ごと設置し所定時間加圧して、プリフォーム2aを作製する。このときの圧力は、プリフォーム2aが本加圧まで形状を保持できる程度であればよい。
作製したプリフォーム2aを、油圧プレス装置から金型10ごと取出し、L字状の枠部材10a、10b、上型を取り外す。
These are installed in the hydraulic press device together with the
The produced
そして、図3に示すように、ステンレス板6上のプリフォーム2aの上に不織布4を配設し、不織布4よりさらに上方にテフロン(R)シート12、ステンレス板14を順に配設する。また、プリフォーム2aの両側に若干の間隔を置いて角材状のステンレス製スペーサ16をプリフォーム2aと平行に配設する。
ステンレス板6、14で挟んだプリフォーム2aと不織布4を、予め上型、下型を加熱してある別の油圧プレス装置に設置し、加圧成形する。
And as shown in FIG. 3, the
The
このように、本発明に係る織布または不織布付き合成板では、合成板2を蒸煮・爆砕処理を行ったリグノセルロース系材料から成形し、不織布4の貼り合わせについても蒸煮・爆砕処理により生成される樹脂成分を接着剤として利用することから、合成板2の成形と不織布4の貼り合わせを同一行程で行うことができる。
また、石油由来の材料や、接着剤等を使用せず、植物由来のリグノセルロース系材料のみでハーボードの成形と不織布との貼り合わせを行っているので、焼却等による二酸化炭素量の増加を防止し、人体への負担も軽減することができる。
Thus, in the synthetic board with a woven fabric or nonwoven fabric according to the present invention, the
In addition, the use of plant-derived lignocellulosic materials without the use of petroleum-derived materials or adhesives, and the combination of herboard molding and non-woven fabric prevents the increase in the amount of carbon dioxide due to incineration, etc. In addition, the burden on the human body can be reduced.
したがって、環境や人体への負担を軽減するとともに、不織布等の貼り合わせ作業を簡素化することができる Therefore, it is possible to reduce the burden on the environment and the human body and simplify the bonding work of the nonwoven fabric or the like.
実施例1
リグノセルロース系材料として、爆砕処理(爆砕条件:圧力9気圧、温度180℃、時間20分)を行った竹繊維(200mm長さ)を使用した。
当該竹繊維160gを上記の例のように金型に充填し、油圧プレス装置により0.77MPaの加圧を5分間行いプリフォーム2aを作製した。
Example 1
Bamboo fiber (200 mm length) that had been subjected to explosion treatment (explosion conditions: pressure 9 atm, temperature 180 ° C., time 20 minutes) was used as the lignocellulosic material.
160 g of the bamboo fibers were filled in a mold as in the above example, and a pressure of 0.77 MPa was applied for 5 minutes by a hydraulic press device to produce a
そして、当該プリフォーム2aの上にPET不織布を載せ、両側に厚さ4mmのスペーサを配設し、予め上型、下型を180℃に加熱してある別の油圧プレス装置に配設して106kNの加熱加圧(19×19cmのプリフォームに対して)を10分間行い織布または不織布付き合成板を成形した。
Then, a PET non-woven fabric is placed on the
実施例2
リグノセルロース系材料として、爆砕処理(爆砕条件:圧力9気圧、温度180℃、時間20分)を行った竹繊維(200mm長さ)を使用した。
当該竹繊維160gを上記の例のように金型に充填し、油圧プレス装置により0.77MPaの加圧を5分間行いプリフォーム2aを作製した。
そして、当該プリフォーム2aの上にPET不織布を載せ、両側に厚さ6mmのスペーサを配設し、予め上型、下型を160℃に加熱してある別の油圧プレス装置に配設して26kNの加熱加圧(19×19cmのプリフォームに対して)を10分間行い織布または不織布付き合成板を成形した。
Example 2
Bamboo fiber (200 mm length) that had been subjected to explosion treatment (explosion conditions: pressure 9 atm, temperature 180 ° C., time 20 minutes) was used as the lignocellulosic material.
160 g of the bamboo fibers were filled in a mold as in the above example, and a pressure of 0.77 MPa was applied for 5 minutes by a hydraulic press device to produce a
Then, a PET non-woven fabric is placed on the
実施例3
リグノセルロース系材料として、蒸煮処理(蒸煮条件:温度200℃、時間20分)を行ったブナ木粉(2mmメッシュパス材)を使用した。
当該ブナ木粉155gを上記の例のように金型に充填し、油圧プレス装置により0.77MPaの加圧を5分間行いプリフォーム2aを作製した。
そして、当該プリフォーム2aの上にPET不織布を載せ、両側に厚さ4mmのスペーサを配設し、予め上型、下型を180℃に加熱してある別の油圧プレス装置に配設して106kNの加熱加圧(19×19cmのプリフォームに対して)を10分間行い織布または不織布付き合成板を成形した。
Example 3
As the lignocellulosic material, beech wood flour (2 mm mesh pass material) that had been steamed (steaming conditions: temperature 200 ° C., time 20 minutes) was used.
As shown in the above example, 155 g of the beech wood powder was filled into a mold, and 0.77 MPa was applied for 5 minutes by a hydraulic press device to produce a
Then, a PET nonwoven fabric is placed on the
比較例
公知の手段で成形された合成板(木材チップにフェノール樹脂を混合させ成形した合成板)に、クロロプレンゴム系溶剤型接着剤を塗布した。
そして、接着剤を塗布した面にPET不織布を載せ、0.1MPaで24時間加圧して接着した。
上記実施例1乃至3及び比較例のように成形した織布または不織布付き合成板をそれぞれ物性測定用試験片に切断(例えば曲げ試験片:148mm×50mm×3.65mm、吸水率試験片:50mm×50mm×3.65mm)し、不織布との接着性、TVOCとアルデヒドの分析、三次元成形性、吸水率、曲げ強さの各試験を行った。その結果を図4に示した。
Comparative Example A chloroprene rubber-based solvent-type adhesive was applied to a synthetic plate formed by a known means (a synthetic plate formed by mixing a wood chip with a phenol resin).
And the PET nonwoven fabric was mounted on the surface which apply | coated the adhesive agent, and it bonded by pressurizing at 0.1 Mpa for 24 hours.
The woven fabric or non-woven fabric synthetic plate formed as in Examples 1 to 3 and Comparative Example above was cut into physical property measurement test pieces (for example, bending test pieces: 148 mm × 50 mm × 3.65 mm, water absorption rate test pieces: 50 mm). × 50 mm × 3.65 mm), and each test of adhesiveness to the nonwoven fabric, analysis of TVOC and aldehyde, three-dimensional formability, water absorption, and bending strength was performed. The results are shown in FIG.
図4に示すように、不織布との接着性試験は、貼り合わせた不織布を剥がす試験であり、結果としては実施例1乃至3は不織布が材破し、比較例は合成板が材破した。つまり、実施例1乃至3の方が合成板と不織布の接着力が十分に有しながら、合成板の強度も十分に確保されているといえる。
実施例1乃至3は比較例よりもTVOCとアルデヒドが低く、人体に与える影響は少ないことがわかる。
As shown in FIG. 4, the adhesion test with the nonwoven fabric was a test for peeling the bonded nonwoven fabric. As a result, the nonwoven fabric was broken in Examples 1 to 3, and the synthetic plate was broken in the comparative example. That is, it can be said that Examples 1 to 3 have sufficient strength of the synthetic plate while having sufficient adhesion between the synthetic plate and the nonwoven fabric.
It can be seen that Examples 1 to 3 have lower TVOC and aldehyde than the comparative examples and have less influence on the human body.
ここで、図4に示すTVOC、ホルムアルデヒドとアセトアルデヒドの数値は、寸法縦19cm×横19cm×厚さ0.4〜0.6cmのテストピース1枚を純空気15リットルの中に周辺温度65℃、2時間放置したときに発生した量を、1立方メートル当たりに換算したものである。
実施例1乃至3は三次元成形性が良好であるのに対し、比較例は不良である。これより、実施例1乃至3は形を自由に成形することが可能であるといえる。また、実施例1乃至3は比較例と同等の吸水率である。さらに、実施例1乃至3は接着剤なしであっても、比較例のように接着剤を混合した合成板並の曲げ強さを確保していることがわかる。
Here, the numerical values of TVOC, formaldehyde, and acetaldehyde shown in FIG. 4 are as follows. One test piece having dimensions of 19 cm in length × 19 cm in width × 0.4 to 0.6 cm in thickness is placed in 15 liters of pure air at an ambient temperature of 65 ° C. The amount generated when left for 2 hours is calculated per cubic meter.
Examples 1 to 3 have good three-dimensional formability, whereas the comparative examples are poor. From this, it can be said that Examples 1 to 3 can be shaped freely. Further, Examples 1 to 3 have a water absorption rate equivalent to that of the comparative example. Further, it can be seen that Examples 1 to 3 ensure the same bending strength as that of the synthetic plate mixed with the adhesive as in the comparative example even without the adhesive.
尚、加熱加圧の際の加熱温度に関しては、上記実施例に示したように160℃以上が好ましい。具体的な比較例は省略するが、150℃程度では樹脂成分が十分に接着性を発揮できず合成板の強度が確保できないことが判明している。すなわち、160℃以上の加熱加圧成形を行えば、リグノセルロース系材料中の樹脂成分が十分に生成され、合成板の強度および織布または不織布の貼り合わせ強度を確保することができる。 The heating temperature at the time of heating and pressing is preferably 160 ° C. or higher as shown in the above examples. Although a specific comparative example is omitted, it has been found that at about 150 ° C., the resin component cannot sufficiently exhibit adhesiveness and the strength of the synthetic plate cannot be ensured. That is, if heat-press molding at 160 ° C. or higher is performed, the resin component in the lignocellulosic material is sufficiently generated, and the strength of the synthetic plate and the bonding strength of the woven or non-woven fabric can be ensured.
上記試験結果から本発明に係る実施例1乃至3は車両等に使用するのに適している。
以上で本発明に係る織布または不織布付き合成板の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では合成板2に不織布を貼り合わせているが、織布でも構わない。
From the above test results, Examples 1 to 3 according to the present invention are suitable for use in a vehicle or the like.
Although the description about embodiment of the woven fabric which concerns on this invention or the synthetic board with a nonwoven fabric is finished above, embodiment is not restricted to the said embodiment.
For example, although the nonwoven fabric is bonded to the
また、上記実施例では、リグノセルロース系材料として爆砕または蒸煮した材料を適用した例を示したが、本発明は何らこれに限定されるものではなく、リグノセルロース系材料として例えば一般の竹繊維やケナフや麻などを適用しても良い。 Further, in the above examples, an example in which a crushed or steamed material is applied as a lignocellulosic material is shown, but the present invention is not limited to this, and as a lignocellulosic material, for example, a common bamboo fiber or Kenaf or hemp may be applied.
1 不織布付き合成板
2 合成板
2a プリフォーム
4 不織布
6、14 ステンレス板
8、12 テフロン(R)シート
10 金型
10a 枠部材
16 スペーサ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記プリフォーム上に載せられ、前記加圧よりも低圧で加熱加圧されることで、前記合成板の成形ともに前記リグノセルロース系材料中の樹脂成分により該合成板に貼り合わされる織布または不織布と、
を備えることを特徴とする織布または不織布付き合成板。 A synthetic plate formed from a preform produced by heating and pressurizing a lignocellulosic material subjected to either steaming or explosion treatment;
Wherein mounted on the preform, the at Rukoto heat and pressure at a lower pressure than the pressure, the composite plate formed both in the lignocellulosic woven fabric by the resin component in the material Ru bonded to the composite plate or nonwoven and,
A synthetic board with a woven fabric or a nonwoven fabric, comprising:
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