JP5244670B2 - 機能性繊維成形体の製造方法 - Google Patents
機能性繊維成形体の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5244670B2 JP5244670B2 JP2009076123A JP2009076123A JP5244670B2 JP 5244670 B2 JP5244670 B2 JP 5244670B2 JP 2009076123 A JP2009076123 A JP 2009076123A JP 2009076123 A JP2009076123 A JP 2009076123A JP 5244670 B2 JP5244670 B2 JP 5244670B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- functional
- dispersed
- molded body
- functional powder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/24—Structural elements or technologies for improving thermal insulation
- Y02A30/244—Structural elements or technologies for improving thermal insulation using natural or recycled building materials, e.g. straw, wool, clay or used tires
Landscapes
- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
- Building Environments (AREA)
Description
本発明は、植物性繊維を主材料とし、機能性粉粒体を含有した機能性繊維成形体の製造方法に関する。
上記のような植物性繊維を主材料とし、機能性粉粒体を含有した機能性繊維成形体は、住居等の建物の内壁材、天井材若しくは床下材または断熱材などの内装建材として使用されたり、各種家具等の家具材として使用されたりしている。
このような機能性繊維成形体は、例えば、吸放湿性を有する吸放湿材（調湿材）や消臭剤、抗菌剤等の種々の機能性を有した粒状（粒子状）の機能性粉粒体を、植物性繊維に添加して成形される。
このような機能性繊維成形体は、例えば、吸放湿性を有する吸放湿材（調湿材）や消臭剤、抗菌剤等の種々の機能性を有した粒状（粒子状）の機能性粉粒体を、植物性繊維に添加して成形される。
例えば、下記特許文献１には、植物から得られるリグノセルロース繊維同士をバインダーで接着して形成されるとともに、内部に調湿材を保持させた調湿性植物繊維ボードが提案されている。
この特許文献１には、上記調湿材をボード中に分散させて保持させる方法として、調湿材を分散させた液体状のバインダーをリグノセルロース繊維にスプレーしたり含浸させたりする方法や、調湿材をリグノセルロース繊維に分散させた後、バインダーを含有させる方法、リグノセルロース繊維、バインダー、調湿材を同時に混合する方法などが挙げられている。
この特許文献１には、上記調湿材をボード中に分散させて保持させる方法として、調湿材を分散させた液体状のバインダーをリグノセルロース繊維にスプレーしたり含浸させたりする方法や、調湿材をリグノセルロース繊維に分散させた後、バインダーを含有させる方法、リグノセルロース繊維、バインダー、調湿材を同時に混合する方法などが挙げられている。
しかしながら、上記特許文献１では、上記調湿材をボード中に適度に分散させて含有させる具体的な態様についての開示はなく、例えば、上記したスプレーしたり含浸させたりする方法では、調湿材の局所的な偏りが生じることが考えられる。また、上記した調湿材をリグノセルロース繊維に分散させた後、バインダーを含有させる方法や、リグノセルロース繊維、バインダー、調湿材を同時に混合する方法においても、ボード中にどのようにして調湿材が適度に分散して含有されるのかについて、具体的には開示されておらず、更なる改善が望まれていた。
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、植物性繊維を主材料とする機能性繊維成形体において、簡易な方法によって機能性粉粒体を適度に分散させて含有させ得る機能性繊維成形体の製造方法を提供することを目的としている。
前記目的を達成するために、本発明に係る機能性繊維成形体の製造方法は、植物性繊維を主材料とし、機能性粉粒体を含有した機能性繊維成形体を製造する方法であって、前記植物性繊維に、前記機能性粉粒体を散布して、これら植物性繊維及び機能性粉粒体を分散させながら、気流を発生させることで、これらを混合し、その混合した状態で堆積させることで、該機能性粉粒体を内部に分散させて含有させた後、成形して機能性繊維成形体を製造することを特徴とする。
ここに、上記機能性粉粒体は、吸放湿性や消臭性、防虫性、抗菌性等の種々の機能性を有した粉粒体であって、粒状、細片状、粒子状、微粒子状及び粉状のものも含む。
ここに、上記機能性粉粒体は、吸放湿性や消臭性、防虫性、抗菌性等の種々の機能性を有した粉粒体であって、粒状、細片状、粒子状、微粒子状及び粉状のものも含む。
本発明に係る前記機能性繊維成形体の製造方法においては、前記機能性粉粒体の散布を、前記植物性繊維にバインダーとなる合成樹脂繊維を添加して解繊した綿状の解繊混合綿に対して行うようにしてもよい。
上記機能性粉粒体の散布を、上記解繊混合綿に対して行う態様とした機能性繊維成形体の製造方法においては、前記機能性粉粒体を内部に分散させて含有させた後、加熱加圧してボード状に硬化させて成形するようにしてもよい。
上記機能性粉粒体の散布を、上記解繊混合綿に対して行う態様とした機能性繊維成形体の製造方法においては、前記機能性粉粒体を内部に分散させて含有させた後、加熱加圧してボード状に硬化させて成形するようにしてもよい。
本発明に係る前記いずれかの機能性繊維成形体の製造方法においては、前記機能性粉粒体を散布する前に、前記植物性繊維に液体を散布し、該植物性繊維の表面を濡らした状態で、該機能性粉粒体を散布するようにしてもよい。
本発明に係る前記機能性繊維成形体の製造方法によれば、前記植物性繊維に、前記機能性粉粒体を散布して、これら植物性繊維及び機能性粉粒体を分散させながら、気流を発生させることで、これらを混合し、その混合した状態で堆積させることで、該機能性粉粒体を内部に分散させて含有させるようにしているので、簡易な方法によって、機能性粉粒体を適度に分散させて含有させた機能性繊維成形体を製造することができる。すなわち、従来、一般的には、例えば、清水中に繊維と粉粒体とを分散させて混合する、いわゆる湿式抄造法や、植物性繊維によってマット状に形成した表裏層の間に、機能性粉粒体を挟みこむように介在させる方法が採用されていた。前者では、後の工程において長時間の乾燥工程が必要となったり、湿式であるために製造工程において機能性繊維成形体に含有されなかった機能性粉粒体（製造ロス分）を分離して再利用することが困難であったりする等の問題があった。また、後者では、機能性繊維成形体の厚み内において機能性粉粒体が偏在する結果、機能性繊維成形体に局所的な密度差や厚み差等が生じ、強度が低下する問題があった。
一方、上記構成とされた本発明によれば、気流を発生させることで、これら植物性繊維及び機能性粉粒体を混合し、その混合した状態で堆積させることで、該機能性粉粒体を内部に分散させて含有させることができるので、簡易な方法で適度に機能性粉粒体を分散させて含有させることができ、また、乾式の製造方法で機能性繊維成形体を製造することができる。また、乾式の製造方法であるので、製造工程において発生する機能性粉粒体の製造ロス分を容易に再利用することもできる。
一方、上記構成とされた本発明によれば、気流を発生させることで、これら植物性繊維及び機能性粉粒体を混合し、その混合した状態で堆積させることで、該機能性粉粒体を内部に分散させて含有させることができるので、簡易な方法で適度に機能性粉粒体を分散させて含有させることができ、また、乾式の製造方法で機能性繊維成形体を製造することができる。また、乾式の製造方法であるので、製造工程において発生する機能性粉粒体の製造ロス分を容易に再利用することもできる。
本発明に係る前記機能性繊維成形体の製造方法において、前記機能性粉粒体の散布を、前記植物性繊維にバインダーとなる合成樹脂繊維を添加して解繊した綿状の解繊混合綿に対して行うようにすれば、比較的、直線性の強い植物性繊維を、合成樹脂繊維を添加して解繊することで、植物性繊維を絡み易い状態にできる。この結果、上記のように気流を発生させることで、内部に分散して含有される機能性粉粒体を、植物性繊維間に捕捉させ易くなり、該機能性粉粒体が後の工程において抜け落ちたり、飛散したりすることを低減できる。
上記機能性粉粒体の散布を、上記解繊混合綿に対して行う態様とした機能性繊維成形体の製造方法において、前記機能性粉粒体を内部に分散させて含有させた後、加熱加圧してボード状に硬化させて成形するようにすれば、上記のように、機能性粉粒体を、内部に適度に分散させて含有させることができるので、加熱加圧してボード状に形成した場合にも、該ボードの厚み内や面域方向において、局所的な密度差や厚み差等が生じ難く、比較的、均質なボードを製造することができる。
本発明に係る前記いずれかの機能性繊維成形体の製造方法において、前記機能性粉粒体を散布する前に、前記植物性繊維に液体を散布し、該植物性繊維の表面を濡らした状態で、該機能性粉粒体を散布するようにすれば、上記のように気流を発生させることで、内部に分散して含有される機能性粉粒体が植物性繊維に付着し易くなる。従って、製造工程において搬送等の際や種々の工程がなされる際に、機能性粉粒体が植物性繊維の間から抜け落ちたり、振動等によって飛散したりすることをより効果的に低減でき、簡易な方法によって機能性粉粒体の歩留まりを向上させることができる。
以下に本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図１及び図２は、本実施形態に係る機能性繊維成形体の製造方法の一例を説明するための概念的な説明図である。図３は、同製造方法を用いて製造された機能性繊維成形体の実施例の一例と比較例とを評価試験の結果とともに示す表である。
図１及び図２は、本実施形態に係る機能性繊維成形体の製造方法の一例を説明するための概念的な説明図である。図３は、同製造方法を用いて製造された機能性繊維成形体の実施例の一例と比較例とを評価試験の結果とともに示す表である。
本実施形態に係る機能性繊維成形体の製造方法によって製造された機能性繊維成形体は、図２に示すように、ボード状（平板状）に形成された機能性繊維ボード１６とされている。
上記機能性繊維ボード１６は、図１に示すように、植物性繊維１１を主材料とし、後記するように、該植物性繊維１１に、バインダーとしての合成樹脂繊維１２を添加して形成された解繊混合綿１０に対して、機能性粉粒体１３を散布し、後記する気流分散工程２において、これら各繊維１１，１２及び機能性粉粒体１３を分散させながら、気流を発生させることで、これらを混合し、その混合した状態で堆積させることで、該機能性粉粒体１３を内部に分散させて含有させた後、後記するように種々の工程を経て、加熱加圧してボード状に成形されている。
上記機能性繊維ボード１６は、図１に示すように、植物性繊維１１を主材料とし、後記するように、該植物性繊維１１に、バインダーとしての合成樹脂繊維１２を添加して形成された解繊混合綿１０に対して、機能性粉粒体１３を散布し、後記する気流分散工程２において、これら各繊維１１，１２及び機能性粉粒体１３を分散させながら、気流を発生させることで、これらを混合し、その混合した状態で堆積させることで、該機能性粉粒体１３を内部に分散させて含有させた後、後記するように種々の工程を経て、加熱加圧してボード状に成形されている。
上記機能性繊維ボード１６の使用態様としては、引戸や折り戸、開き戸等の扉（ドアパネル）、内壁、間仕切り、棚、キッチンパネル、天井等の内装建材（表面建材）として使用したり、床下材や壁断熱材等として使用したり、キャビネットなどの収納家具の前板（扉）、天板、棚板、側板、底板、背板等の家具材等として使用したりする態様が挙げられる。
また、この機能性繊維ボード１６の表面に、適宜、使用態様に応じて、表面仕上げのための通気性を有する化粧シートや壁紙等を更に貼着するようにしてもよい。
また、該機能性繊維ボード１６の裏面に、適宜、使用態様に応じて、石膏ボードや木質ボード、樹脂ボードなどを更に貼着するようにしてもよい。
また、この機能性繊維ボード１６の表面に、適宜、使用態様に応じて、表面仕上げのための通気性を有する化粧シートや壁紙等を更に貼着するようにしてもよい。
また、該機能性繊維ボード１６の裏面に、適宜、使用態様に応じて、石膏ボードや木質ボード、樹脂ボードなどを更に貼着するようにしてもよい。
上記機能性繊維ボード１６に採用される上記植物性繊維１１としては、例えば、植物の靭皮から採取される靭皮繊維（例えば、ケナフ、亜麻、ラミー、大麻、ジュート等の麻類植物の靭皮から採取される繊維）や、マニラ麻、サイザル麻等の麻類植物の茎又は端の筋から採取される繊維、油ヤシやココヤシ等のヤシ科植物から採取される繊維、パルプなどの木材繊維が挙げられる。
特に、近年、枯渇化が叫ばれている木材資源ではなく、非木材資源である麻類植物やヤシ科植物から得られる麻類植物繊維やヤシ科植物繊維を植物性繊維１１として採用すれば、環境資源にも配慮した機能性繊維ボード１６を製造することができる。また、そのような麻類植物やヤシ科植物から採取される繊維は、従来の繊維板に使用されている針葉樹や広葉樹から採取される繊維よりも引張強度が２倍〜１４倍程度大きい。従って、これら麻類植物やヤシ科植物から採取される繊維を機能性繊維ボード１６に採用することで、機能性繊維ボード１６自体の強度をより効果的に高めることができ、内装建材や家具材等として好適なものとなる。
特に、近年、枯渇化が叫ばれている木材資源ではなく、非木材資源である麻類植物やヤシ科植物から得られる麻類植物繊維やヤシ科植物繊維を植物性繊維１１として採用すれば、環境資源にも配慮した機能性繊維ボード１６を製造することができる。また、そのような麻類植物やヤシ科植物から採取される繊維は、従来の繊維板に使用されている針葉樹や広葉樹から採取される繊維よりも引張強度が２倍〜１４倍程度大きい。従って、これら麻類植物やヤシ科植物から採取される繊維を機能性繊維ボード１６に採用することで、機能性繊維ボード１６自体の強度をより効果的に高めることができ、内装建材や家具材等として好適なものとなる。
尚、上記各種の繊維は、一種あるいは二種以上を組み合わせて採用してもよい。
また、上記植物性繊維１１が主材料となるように配合比を調整すればよく、その他、ロックウールやスラグウール、ミネラルウール、グラスウールなどの人造鉱物繊維をさらに混合して配合するようにしてもよい。
また、上記植物性繊維１１が主材料となるように配合比を調整すればよく、その他、ロックウールやスラグウール、ミネラルウール、グラスウールなどの人造鉱物繊維をさらに混合して配合するようにしてもよい。
上記植物性繊維１１としては、長繊維状のものとしてもよい。例えば、その繊維長が、６ｍｍ〜２０００ｍｍ程度、好ましくは、１０ｍｍ〜２００ｍｍ程度、より好ましくは、２０ｍｍ〜１００ｍｍ程度のものとしてもよい。
上記植物性繊維１１の繊維長が、上記の範囲より短いと、繊維同士の絡み合いが不足してボード自体の強度や通気性が低下する傾向があり、また、繊維長が、上記の範囲より長いと、後記するように植物性繊維１１によってマット状中間成形体１４を形成する際に所定の形状にし難くなる傾向がある。
上記植物性繊維１１の平均繊維径は、２０μｍ〜５００μｍ、好ましくは、５０μｍ〜２００μｍ程度となるように解繊したものとしてもよい。
上記植物性繊維１１の平均繊維径が、上記の範囲より小径であると、繊維間の接着面積が増加するためボード自体の強度は高くなるが、繊維間の空隙が小さくなり、通気性を阻害する傾向がある。また、平均繊維径が上記の範囲より大径であると、繊維間の空隙は大きくなり、通気性が高くなるが、繊維間の接着面積が少なくなりボード自体の強度が低下する傾向がある。
上記植物性繊維１１の繊維長が、上記の範囲より短いと、繊維同士の絡み合いが不足してボード自体の強度や通気性が低下する傾向があり、また、繊維長が、上記の範囲より長いと、後記するように植物性繊維１１によってマット状中間成形体１４を形成する際に所定の形状にし難くなる傾向がある。
上記植物性繊維１１の平均繊維径は、２０μｍ〜５００μｍ、好ましくは、５０μｍ〜２００μｍ程度となるように解繊したものとしてもよい。
上記植物性繊維１１の平均繊維径が、上記の範囲より小径であると、繊維間の接着面積が増加するためボード自体の強度は高くなるが、繊維間の空隙が小さくなり、通気性を阻害する傾向がある。また、平均繊維径が上記の範囲より大径であると、繊維間の空隙は大きくなり、通気性が高くなるが、繊維間の接着面積が少なくなりボード自体の強度が低下する傾向がある。
上記機能性繊維ボード１６に採用される合成樹脂バインダー（接着成分）としての上記合成樹脂繊維１２としては、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン等の熱可塑性樹脂からなる繊維や、ポリ乳酸樹脂からなる繊維等が挙げられる。尚、合成樹脂繊維１２の繊維長及び繊維径は、上記植物性繊維１１と同程度のものとしてもよい。また、上記各種の合成樹脂繊維１２は、一種あるいは二種以上を組み合わせて採用してもよく、例えば、ポリエステル樹脂を芯部（芯成分）とし、ナイロンやポリエチレン、エチレン−ビニルアルコール樹脂等を鞘部（鞘成分）とした芯鞘構造の合成樹脂繊維１２としてもよい。
このような合成樹脂繊維１２をバインダーとした場合は、上記植物性繊維１１と、互いに適度に絡み合わせ、熱プレスによって該合成樹脂繊維１２を溶融させた後、硬化させることで、上記植物性繊維１１同士を連結固化するバインダーとして機能する。このように、合成樹脂繊維１２をバインダーとすることで、適度な空隙を保つことができる。
また、上記芯鞘構造の合成樹脂繊維１２を採用した場合には、芯部が溶融しない温度で加熱することで、芯部を残して上記植物性繊維１１同士を連結固化することができ、その芯部と植物性繊維１１との絡み合いによって上記空隙をより効果的に確保することができる。
このような合成樹脂繊維１２をバインダーとした場合は、上記植物性繊維１１と、互いに適度に絡み合わせ、熱プレスによって該合成樹脂繊維１２を溶融させた後、硬化させることで、上記植物性繊維１１同士を連結固化するバインダーとして機能する。このように、合成樹脂繊維１２をバインダーとすることで、適度な空隙を保つことができる。
また、上記芯鞘構造の合成樹脂繊維１２を採用した場合には、芯部が溶融しない温度で加熱することで、芯部を残して上記植物性繊維１１同士を連結固化することができ、その芯部と植物性繊維１１との絡み合いによって上記空隙をより効果的に確保することができる。
本実施形態では、上記合成樹脂繊維１２と上記植物性繊維１１とは、互いに絡み合わせ易くするため、及び後記する機能性粉粒体１３の絡み（捕捉性）を向上させるために、前処理として、植物性繊維束と合成樹脂繊維束とを同時に解繊するようにしている。このような解繊工程を、何段階か経ることで、適度にこれら植物性繊維１１と合成樹脂繊維１２とが解繊されながら混合され、綿状の解繊混合体（解繊混合綿１０）が形成される。該解繊混合綿１０を、後記するように、繊維分散機２２ａによって、該解繊混合綿１０から植物性繊維（片）１１及び合成樹脂繊維（片）１２に分散させるようにしている。
また、上記合成樹脂バインダー（接着成分）としては、上記のように繊維状のものに限定されず、上記合成樹脂繊維１２に代えて、または加えて、粉状の熱可塑性樹脂バインダーを採用するようにしてもよい。
さらに、上記した熱可塑性樹脂からなるものに限られず、ユリア樹脂や、メラミン樹脂、ユリア・メラミン共縮合樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂を含有する粉状のバインダーとしてもよい。
また、上記合成樹脂バインダー（接着成分）としては、上記のように繊維状のものに限定されず、上記合成樹脂繊維１２に代えて、または加えて、粉状の熱可塑性樹脂バインダーを採用するようにしてもよい。
さらに、上記した熱可塑性樹脂からなるものに限られず、ユリア樹脂や、メラミン樹脂、ユリア・メラミン共縮合樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂を含有する粉状のバインダーとしてもよい。
上記植物性繊維１１に対する上記合成樹脂バインダー（本実施形態では、合成樹脂繊維１２）の配合割合（植物性繊維１１と合成樹脂バインダーとを混合した状態における全重量に占める合成樹脂バインダーの割合）は、固形分で、１０重量％〜６０重量％程度、好ましくは、２０重量％〜５０重量％程度の割合となるようにしてもよい。これにより、通気性（透湿性）を阻害することなく、後記する機能性粉粒体１３が有する機能性を十分に発揮できる機能性繊維ボード１６を製造できるとともに、上記植物性繊維１１同士の接着性を高めることができる。
上記合成樹脂バインダーの割合が上記より小さくなれば、後記するように合成樹脂繊維１２が溶融して硬化することによる上記植物性繊維１１の連結固化が十分になされない傾向があり、植物性繊維１１がばらけたり、表面硬度が低くなり、剥離が生じたりする傾向がある。また、上記合成樹脂バインダーの割合が上記より大きくなれば、植物性繊維１１同士の接着性は高められるが、ボード自体の通気性（透湿性）が阻害される傾向があるとともに、後記する機能性粉粒体１３を繊維間に捕捉させるための空隙も十分に確保され難くなる傾向がある。
上記合成樹脂バインダーの割合が上記より小さくなれば、後記するように合成樹脂繊維１２が溶融して硬化することによる上記植物性繊維１１の連結固化が十分になされない傾向があり、植物性繊維１１がばらけたり、表面硬度が低くなり、剥離が生じたりする傾向がある。また、上記合成樹脂バインダーの割合が上記より大きくなれば、植物性繊維１１同士の接着性は高められるが、ボード自体の通気性（透湿性）が阻害される傾向があるとともに、後記する機能性粉粒体１３を繊維間に捕捉させるための空隙も十分に確保され難くなる傾向がある。
上記機能性繊維ボード１６に採用される上記機能性粉粒体１３としては、吸放湿性を有した調湿材や、消臭性を有した消臭剤、防虫性を有した防虫剤、抗菌性を有した抗菌剤、或いは触媒、または天然素材等が挙げられ、粒状、細片状、粒子状、微粒子状及び粉状のものなどどのようなものでもよい。
上記調湿材としては、例えば、木炭、竹炭などの炭類、タルク、ゼオライト、珪藻土、シリカゲル（好ましくはＢ型シリカゲル）、モンモリロナイト、セピオライトなどの粘土鉱物、アルミナ、シリカなどの無機物等が挙げられる。或いは、調湿材としては、粒子状の高分子吸放湿材（有機系ポリマー吸放湿材）としてもよい。この高分子吸放湿材は、可逆的な吸湿機能、放湿機能を有するもので、例えば、アクリル酸、メタクリル酸などを主成分として重合した重合体、アクリロニトリルを主成分とした重合体のニトリル基を加水分解させたものなどで架橋構造を有するアクリル系樹脂等が挙げられる。
上記調湿材としては、例えば、木炭、竹炭などの炭類、タルク、ゼオライト、珪藻土、シリカゲル（好ましくはＢ型シリカゲル）、モンモリロナイト、セピオライトなどの粘土鉱物、アルミナ、シリカなどの無機物等が挙げられる。或いは、調湿材としては、粒子状の高分子吸放湿材（有機系ポリマー吸放湿材）としてもよい。この高分子吸放湿材は、可逆的な吸湿機能、放湿機能を有するもので、例えば、アクリル酸、メタクリル酸などを主成分として重合した重合体、アクリロニトリルを主成分とした重合体のニトリル基を加水分解させたものなどで架橋構造を有するアクリル系樹脂等が挙げられる。
上記機能性粉粒体１３の粒径は、２．０ｍｍ以下、好ましくは、５００μｍ以下としてもよい。
本実施形態のように、ボード状の機能性繊維成形体を製造する場合においては、一般的に、２．０ｍｍ程度〜１２ｍｍ程度の板厚とされており、上記機能性粉粒体１３の粒径を、大きくすれば、局所的な密度差や厚み差等が生じ易くなる傾向があり、ボードの強度が低減することも考えられる。また、上記機能性粉粒体１３の粒径を、大きくすれば、後記する気流分散工程２において、分散性が低減する傾向がある。
特に、上記機能性粉粒体１３の粒径を、５００μｍ以下のものとすれば、例えば、２．０ｍｍ〜５．０ｍｍ程度の比較的、板厚の薄いボードを製造する際にも、局所的な密度差や厚み差等が生じ難くなり、比較的、均質なボードを製造することができる。
尚、上記機能性粉粒体１３の粒径としては、特に下限はないが、取扱い性やコスト的な観点から、１０μｍ以上のものとしてもよい。また、上記各種の機能性粉粒体１３は、一種あるいは二種以上を組み合わせて採用してもよい。
また、平均粒径の異なる機能性粉粒体１３、例えば、比較的、粒子径の大きいシリカゲルと、微粉状の消臭剤や抗菌剤等を混合して採用するような態様としてもよい。
本実施形態のように、ボード状の機能性繊維成形体を製造する場合においては、一般的に、２．０ｍｍ程度〜１２ｍｍ程度の板厚とされており、上記機能性粉粒体１３の粒径を、大きくすれば、局所的な密度差や厚み差等が生じ易くなる傾向があり、ボードの強度が低減することも考えられる。また、上記機能性粉粒体１３の粒径を、大きくすれば、後記する気流分散工程２において、分散性が低減する傾向がある。
特に、上記機能性粉粒体１３の粒径を、５００μｍ以下のものとすれば、例えば、２．０ｍｍ〜５．０ｍｍ程度の比較的、板厚の薄いボードを製造する際にも、局所的な密度差や厚み差等が生じ難くなり、比較的、均質なボードを製造することができる。
尚、上記機能性粉粒体１３の粒径としては、特に下限はないが、取扱い性やコスト的な観点から、１０μｍ以上のものとしてもよい。また、上記各種の機能性粉粒体１３は、一種あるいは二種以上を組み合わせて採用してもよい。
また、平均粒径の異なる機能性粉粒体１３、例えば、比較的、粒子径の大きいシリカゲルと、微粉状の消臭剤や抗菌剤等を混合して採用するような態様としてもよい。
次に、本実施形態に係る機能性繊維成形体の製造方法の一例について、図１〜図２に基づいて説明する。
＜機能性粉粒体散布工程１＞
この機能性粉粒体散布工程１では、図１に示すように、供給機２０から供給された解繊混合綿１０を、ベルトコンベア２１ａを介して搬送しながら、該解繊混合綿１０に対して、その上方から機能性粉粒体１３を、粉粒体散布機２１によって散布する。
上記粉粒体散布機２１は、上記解繊混合綿１０に対して略定量の機能性粉粒体１３が散布できるものとすることが好ましい。
このような粉粒体散布機２１としては、例えば、振動フィーダやスクリューフィーダ等、公知の粉粒体の定量供給装置を適用するようにしてもよい。
＜機能性粉粒体散布工程１＞
この機能性粉粒体散布工程１では、図１に示すように、供給機２０から供給された解繊混合綿１０を、ベルトコンベア２１ａを介して搬送しながら、該解繊混合綿１０に対して、その上方から機能性粉粒体１３を、粉粒体散布機２１によって散布する。
上記粉粒体散布機２１は、上記解繊混合綿１０に対して略定量の機能性粉粒体１３が散布できるものとすることが好ましい。
このような粉粒体散布機２１としては、例えば、振動フィーダやスクリューフィーダ等、公知の粉粒体の定量供給装置を適用するようにしてもよい。
尚、上記機能性粉粒体１３の散布量は、機能性繊維成形体の使用態様や、後記するように分散される解繊混合綿１０の目付け等に応じて、適宜、設定可能であるが、後記するように加熱加圧して、ボード状に硬化させて成形した機能性繊維ボード１６とする場合には、上記合成樹脂繊維１２による植物性繊維１１の連結固化を阻害することがないような散布量とすることが好ましい。例えば、５０ｇ／ｍ２〜１０００ｇ／ｍ２程度としてもよい。
また、上記機能性粉粒体１３を散布する前に、上記植物性繊維１１を含む解繊混合綿１０に対して、液体１７を散布するようにしてもよい（液体散布工程）。この液体１７を散布する液体散布機２７としては、上記液体１７を、霧状にして散布するスプレータイプの噴霧機としてもよい。
また、上記液体１７は、水等の液体状のものであれば、どのようなものでもよい。或いは、水その他の溶媒に、粘着剤を溶解または分散させた粘着剤含有溶液１７としてもよい。このような粘着剤含有溶液としては、アクリル系エマルション等の加熱前に粘着性があり、後記するように加熱により乾燥、硬化するものが好ましい。また、粘着剤含有溶液としては、その他、水性エマルションや、加工澱粉等を溶解させた澱粉溶液、水性糊の希釈液等としてもよい。
或いは、上記したような粘着剤含有溶液１７に代えて、または加えて、調湿性を向上させる（または付与する）ために、シリカゾル液を散布するようにしてもよい。
また、上記液体１７は、水等の液体状のものであれば、どのようなものでもよい。或いは、水その他の溶媒に、粘着剤を溶解または分散させた粘着剤含有溶液１７としてもよい。このような粘着剤含有溶液としては、アクリル系エマルション等の加熱前に粘着性があり、後記するように加熱により乾燥、硬化するものが好ましい。また、粘着剤含有溶液としては、その他、水性エマルションや、加工澱粉等を溶解させた澱粉溶液、水性糊の希釈液等としてもよい。
或いは、上記したような粘着剤含有溶液１７に代えて、または加えて、調湿性を向上させる（または付与する）ために、シリカゾル液を散布するようにしてもよい。
上記液体１７の散布量は、後記するように分散される解繊混合綿１０の目付け等に応じて、適宜、設定可能であるが、少なくとも解繊混合綿１０の上面に露出する各繊維１１，１２の表面が十分に濡れる程度の量としてもよく、また、後記する加熱圧締工程３において乾燥、硬化する程度の量としてもよい。例えば、５ｇ／尺角（４５ｇ／ｍ２）程度〜４０ｇ／尺角（３６０ｇ／ｍ２）程度としてもよい。
上記のように、液体１７を、機能性粉粒体１３を散布する前に、植物性繊維１１（本実施形態では、合成樹脂繊維１２も含む）に散布して、表面を濡らした状態とすることで、散布される機能性粉粒体１３が各繊維１１，１２に付着し易くなる。従って、後記する各工程を実行する際や搬送時における振動等に起因する該機能性粉粒体１３の抜け落ちや飛散を防止することができる。
上記のように、液体１７を、機能性粉粒体１３を散布する前に、植物性繊維１１（本実施形態では、合成樹脂繊維１２も含む）に散布して、表面を濡らした状態とすることで、散布される機能性粉粒体１３が各繊維１１，１２に付着し易くなる。従って、後記する各工程を実行する際や搬送時における振動等に起因する該機能性粉粒体１３の抜け落ちや飛散を防止することができる。
＜気流分散工程２＞
次いで、上記のように機能性粉粒体１３が散布された解繊混合綿１０を、気流分散装置２２に導入する。この気流分散装置２２は、大略的に、繊維分散機２２ａと、気流発生マット形成部とを備えている。該気流発生マット形成部は、ブロアやファン等からなる一対の送風機２２ｂ，２２ｂと、その下流側（繊維分散機２２ａの下方）に設けられたメッシュ状コンベア２２ｃと、該メッシュ状コンベア２２ｃの下方に配されたブロア等の吸引機（不図示）を有した吸引ライン２２ｄとを有している。
上記繊維分散機２２ａでは、上記のように機能性粉粒体１３が散布された解繊混合綿１０を、多数の掻き取り刃が周面に設けられたローラ体を回転させることで、上記植物性繊維１１、上記合成樹脂繊維１２及び機能性粉粒体１３を吹き飛ばすようにして分散させて落下供給する。
次いで、上記のように機能性粉粒体１３が散布された解繊混合綿１０を、気流分散装置２２に導入する。この気流分散装置２２は、大略的に、繊維分散機２２ａと、気流発生マット形成部とを備えている。該気流発生マット形成部は、ブロアやファン等からなる一対の送風機２２ｂ，２２ｂと、その下流側（繊維分散機２２ａの下方）に設けられたメッシュ状コンベア２２ｃと、該メッシュ状コンベア２２ｃの下方に配されたブロア等の吸引機（不図示）を有した吸引ライン２２ｄとを有している。
上記繊維分散機２２ａでは、上記のように機能性粉粒体１３が散布された解繊混合綿１０を、多数の掻き取り刃が周面に設けられたローラ体を回転させることで、上記植物性繊維１１、上記合成樹脂繊維１２及び機能性粉粒体１３を吹き飛ばすようにして分散させて落下供給する。
上記のように、分散されて落下供給される上記植物性繊維１１、上記合成樹脂繊維１２及び機能性粉粒体１３は、上記気流発生マット形成部において、気流作用によって混合されながら堆積、積層されてマット状に形成される。すなわち、上記繊維分散機２２ａによって分散されて落下供給される上記植物性繊維１１、上記合成樹脂繊維１２及び機能性粉粒体１３は、上記一対の送風機２２ｂ，２２ｂの間に導入される。上記繊維分散機２２ａの下流側には、これら一対の送風機２２ｂ，２２ｂによる送風作用と、下方の吸引ライン２２ｄによる吸引作用とによって、略水平方向内側向き及び下方向きの気流が生じる。この気流によって、上記植物性繊維１１、上記合成樹脂繊維１２及び機能性粉粒体１３が混合されながら、上記メッシュ状コンベア２２ｃに堆積、積層されることで、マット状中間成形体１４が形成される。この際、形成されたマット状中間成形体１４に厚みムラ等ができないように、幅方向（コンベア搬送方向に直交する方向）に均一となるように上記気流を発生させるようにしている。
このように、上記気流による混合と堆積とがなされることによって、該マット状中間成形体１４の内部には、上記機能性粉粒体１３が上記各繊維１１，１２間に捕捉されるようにして適度に、ほぼ均一に分散して含有された状態となる。
このように、上記気流による混合と堆積とがなされることによって、該マット状中間成形体１４の内部には、上記機能性粉粒体１３が上記各繊維１１，１２間に捕捉されるようにして適度に、ほぼ均一に分散して含有された状態となる。
尚、上記マット状中間成形体１４に含まれる各繊維１１，１２の目付けは、本製造工程において製造される機能性繊維ボード１６（図２参照）の密度や厚み等に応じて適宜、設定可能である。
また、上記吸引ライン２２ｄの吸引によって、上記メッシュ状コンベア２２ｃを通過した少量の機能性粉粒体１３及び上記各繊維１１，１２を、循環ライン２２ｅを介して、上記ベルトコンベア２１ａに、循環供給するようにしてもよい。
或いは、上記吸引ライン２２ｄの吸引によって、上記メッシュ状コンベア２２ｃを通過した少量の機能性粉粒体１３及び上記各繊維１１，１２を、集塵フィルタ（集塵サイクロン）等で集塵した後、振動ふるい等を用いたり、または分級機等を用いたりして、機能性粉粒体１３と、各繊維１１，１２とを分離させて、これらをそれぞれ再利用するようにしてもよい。
本実施形態では、上記のように、気流作用によってマット状中間成形体１４を形成するようにしているので、上記のような製造ロス分を、容易に循環供給したり、再利用したりすることができる。
また、上記吸引ライン２２ｄの吸引によって、上記メッシュ状コンベア２２ｃを通過した少量の機能性粉粒体１３及び上記各繊維１１，１２を、循環ライン２２ｅを介して、上記ベルトコンベア２１ａに、循環供給するようにしてもよい。
或いは、上記吸引ライン２２ｄの吸引によって、上記メッシュ状コンベア２２ｃを通過した少量の機能性粉粒体１３及び上記各繊維１１，１２を、集塵フィルタ（集塵サイクロン）等で集塵した後、振動ふるい等を用いたり、または分級機等を用いたりして、機能性粉粒体１３と、各繊維１１，１２とを分離させて、これらをそれぞれ再利用するようにしてもよい。
本実施形態では、上記のように、気流作用によってマット状中間成形体１４を形成するようにしているので、上記のような製造ロス分を、容易に循環供給したり、再利用したりすることができる。
＜加熱圧締工程３＞
上記のように、内部に機能性粉粒体１３を適度に分散させて含有させたマット状中間成形体１４を、メインコンベア２８によって搬送しながら、図２に示すように、加熱圧締機２３に導入する。この加熱圧締機２３では、上記合成樹脂繊維１２を溶融させて、植物性繊維１１同士を連結固化させる。この加熱圧締機２３は、上記マット状中間成形体１４を、ある程度の保形性のあるものとするために、予備的に比較的、低圧で圧締し得るとともに、加熱して上記合成樹脂繊維１２を溶融し得るものであれば、どのようなものでもよい。
＜通気冷却工程４＞
上記加熱圧締機２３において加熱圧締されて該加熱圧締機２３から導出されたマット状中間成形体１４を、メッシュ状コンベア２４ａを搬送させながら、下方からブロア等の吸引機（不図示）を配した吸引手段２４によって吸引することで、該マット状中間成形体１４に、常温の空気を通気させて冷却する。これにより、上記のように溶融した合成樹脂繊維１２が硬化し、機能性繊維マット１５が形成される。この状態では、持ち運び可能な程度まで硬化した状態となる。
＜予備切断工程５＞
上記のようにある程度、硬化した機能性繊維マット１５を、後記する熱プレス工程６の熱プレス機２６への導入が可能な程度の形状とするために、裁断機２５によって所定の大きさに裁断する。
上記のように、内部に機能性粉粒体１３を適度に分散させて含有させたマット状中間成形体１４を、メインコンベア２８によって搬送しながら、図２に示すように、加熱圧締機２３に導入する。この加熱圧締機２３では、上記合成樹脂繊維１２を溶融させて、植物性繊維１１同士を連結固化させる。この加熱圧締機２３は、上記マット状中間成形体１４を、ある程度の保形性のあるものとするために、予備的に比較的、低圧で圧締し得るとともに、加熱して上記合成樹脂繊維１２を溶融し得るものであれば、どのようなものでもよい。
＜通気冷却工程４＞
上記加熱圧締機２３において加熱圧締されて該加熱圧締機２３から導出されたマット状中間成形体１４を、メッシュ状コンベア２４ａを搬送させながら、下方からブロア等の吸引機（不図示）を配した吸引手段２４によって吸引することで、該マット状中間成形体１４に、常温の空気を通気させて冷却する。これにより、上記のように溶融した合成樹脂繊維１２が硬化し、機能性繊維マット１５が形成される。この状態では、持ち運び可能な程度まで硬化した状態となる。
＜予備切断工程５＞
上記のようにある程度、硬化した機能性繊維マット１５を、後記する熱プレス工程６の熱プレス機２６への導入が可能な程度の形状とするために、裁断機２５によって所定の大きさに裁断する。
＜熱プレス（加熱加圧）工程６＞
次いで、上記機能性繊維マット１５を、一対のプレス板を備えた熱プレス機（ホットプレス機）２６に導入して、熱プレス（加熱加圧）を行う。この熱プレス時の条件、すなわち、プレス圧、プレス時間、及びプレス型面温度は、上記機能性繊維マット１５に含まれる各繊維１１，１２の目付けや、成形後の機能性繊維ボード１６の密度や板厚、上記合成樹脂バインダーの種類（溶融温度、硬化温度等）や含有量等により適宜、設定可能である。
また、上記熱プレス時に、成形後の機能性繊維ボード１６の密度が、５００ｋｇ／ｍ３以上、１２００ｋｇ／ｍ３以下となるように熱プレスをするようにしてもよい。これにより、成形後の機能性繊維ボード１６の強度を高められるとともに、その通気性を阻害するようなことがないので、含有された機能性粉粒体１３の機能性を十分に発揮できる機能性繊維ボード１６を製造できる。
次いで、上記機能性繊維マット１５を、一対のプレス板を備えた熱プレス機（ホットプレス機）２６に導入して、熱プレス（加熱加圧）を行う。この熱プレス時の条件、すなわち、プレス圧、プレス時間、及びプレス型面温度は、上記機能性繊維マット１５に含まれる各繊維１１，１２の目付けや、成形後の機能性繊維ボード１６の密度や板厚、上記合成樹脂バインダーの種類（溶融温度、硬化温度等）や含有量等により適宜、設定可能である。
また、上記熱プレス時に、成形後の機能性繊維ボード１６の密度が、５００ｋｇ／ｍ３以上、１２００ｋｇ／ｍ３以下となるように熱プレスをするようにしてもよい。これにより、成形後の機能性繊維ボード１６の強度を高められるとともに、その通気性を阻害するようなことがないので、含有された機能性粉粒体１３の機能性を十分に発揮できる機能性繊維ボード１６を製造できる。
上記機能性繊維ボード１６の密度が５００ｋｇ／ｍ３未満であると、機能性繊維ボード１６の表面硬度や強度等が低下する傾向があるとともに、釘や木ネジ等の保持力が低下する傾向がある。また、上記機能性繊維ボード１６の密度が１２００ｋｇ／ｍ３超であると、機能性繊維ボード１６の通気性が低くなる傾向がある。
上記のように熱プレスをした後、脱型し、適宜、所定の大きさに裁断して、上記機能性繊維ボード１６の製造がなされる。このように成形された機能性繊維ボード１６は、上記のように合成樹脂繊維１２によって連結固化された植物性繊維１１の絡み合いによって通気性のある多孔質（マトリクス）状態となり、また、その絡み合った植物性繊維１１間に、上記のように機能性粉粒体１３が適度に分散され、捕捉されて含有された機能性繊維ボード１６となる。
上記のように熱プレスをした後、脱型し、適宜、所定の大きさに裁断して、上記機能性繊維ボード１６の製造がなされる。このように成形された機能性繊維ボード１６は、上記のように合成樹脂繊維１２によって連結固化された植物性繊維１１の絡み合いによって通気性のある多孔質（マトリクス）状態となり、また、その絡み合った植物性繊維１１間に、上記のように機能性粉粒体１３が適度に分散され、捕捉されて含有された機能性繊維ボード１６となる。
以上のように、本実施形態に係る機能性繊維成形体の製造方法によれば、気流を発生させることで、上記植物性繊維１１、合成樹脂繊維１２及び機能性粉粒体１３を混合し、その混合した状態で堆積させることで、該機能性粉粒体１３を内部に分散させて含有させることができるので、簡易な方法で適度に機能性粉粒体１３を分散させて含有させることができ、また、乾式の製造方法で機能性繊維ボード１６を製造することができる。
さらに、本実施形態では、上記機能性粉粒体１３の散布を、上記植物性繊維１１にバインダーとなる合成樹脂繊維１２を添加して解繊した綿状の解繊混合綿１０に対して行うようにしているので、比較的、直線性の強い植物性繊維１１を、合成樹脂繊維１２を添加して解繊することで、植物性繊維１１を絡み易い状態にできる。この結果、上記のように気流を発生させることで、内部に分散して含有される機能性粉粒体１３を、植物性繊維１１間に捕捉させ易くなり、該機能性粉粒体１３が後の工程において抜け落ちたり、飛散したりすることを低減できる。
さらにまた、上記のように、機能性粉粒体１３を、内部に適度に分散させて含有させることができるので、加熱加圧して機能性繊維ボード１６を形成した場合に、該機能性繊維ボード１６の厚み内や面域方向において、局所的な密度差や厚み差等が生じ難く、比較的、均質なボード１６を製造することができる。
さらに、本実施形態では、上記機能性粉粒体１３の散布を、上記植物性繊維１１にバインダーとなる合成樹脂繊維１２を添加して解繊した綿状の解繊混合綿１０に対して行うようにしているので、比較的、直線性の強い植物性繊維１１を、合成樹脂繊維１２を添加して解繊することで、植物性繊維１１を絡み易い状態にできる。この結果、上記のように気流を発生させることで、内部に分散して含有される機能性粉粒体１３を、植物性繊維１１間に捕捉させ易くなり、該機能性粉粒体１３が後の工程において抜け落ちたり、飛散したりすることを低減できる。
さらにまた、上記のように、機能性粉粒体１３を、内部に適度に分散させて含有させることができるので、加熱加圧して機能性繊維ボード１６を形成した場合に、該機能性繊維ボード１６の厚み内や面域方向において、局所的な密度差や厚み差等が生じ難く、比較的、均質なボード１６を製造することができる。
尚、上記各工程では、中間成形物を、メインコンベア２８等の各コンベア及び各機器によって搬送しながら連続的に処理、成形する態様を例示しているが、例えば、静止状態とされた各中間成形物に対して、各機器を移動させて各工程を実行するような態様としてもよい。この場合は、順次、次の工程に向けてコンベアまたはその他の移送手段によって搬送または移送させるようにしてもよい。
また、上記気流分散工程２において、植物性繊維１１に合成樹脂繊維１２を混合した解繊混合綿１０と機能性粉粒体１３とを分散、堆積させてマット状中間成形体１４を形成する態様、すなわち、バインダーを合成樹脂繊維１２とする態様に代えて、または加えて、上述の粉状のバインダーを植物性繊維１１に添加、混合するようにしてもよい。この場合は、上記機能性粉粒体１３に粉状のバインダーを予め添加しておき、機能性粉粒体散布工程１において、機能性粉粒体１３とともに粉状バインダーを散布するような態様としてもよい。このような態様によっても、その後の気流分散工程２において、植物性繊維１１と混合されながら堆積、積層されることで、粉状バインダー及び機能性粉粒体１３が内部に適度に分散して含有されたマット状中間成形体１４を形成することができる。
或いは、上記のような合成樹脂バインダーを含有させずに、例えば、常温プレスによって機能性繊維ボード１６を製造するような態様としてもよい。
また、上記気流分散工程２において、植物性繊維１１に合成樹脂繊維１２を混合した解繊混合綿１０と機能性粉粒体１３とを分散、堆積させてマット状中間成形体１４を形成する態様、すなわち、バインダーを合成樹脂繊維１２とする態様に代えて、または加えて、上述の粉状のバインダーを植物性繊維１１に添加、混合するようにしてもよい。この場合は、上記機能性粉粒体１３に粉状のバインダーを予め添加しておき、機能性粉粒体散布工程１において、機能性粉粒体１３とともに粉状バインダーを散布するような態様としてもよい。このような態様によっても、その後の気流分散工程２において、植物性繊維１１と混合されながら堆積、積層されることで、粉状バインダー及び機能性粉粒体１３が内部に適度に分散して含有されたマット状中間成形体１４を形成することができる。
或いは、上記のような合成樹脂バインダーを含有させずに、例えば、常温プレスによって機能性繊維ボード１６を製造するような態様としてもよい。
さらに、本実施形態では、上記気流分散工程２において、一対の送風機２２ｂ，２２ｂによって、略水平方向内側向きの送風気流を発生させて、上記各繊維１１，１２及び機能性粉粒体１３を混合しながら、下方の吸引ライン２２ｄによって生じた吸引気流による吸引作用によって、これらを混合した状態で堆積、積層する態様を例示しているが、このような態様に限られない。例えば、下方の吸引ライン２２ｄを設けずに、一対の送風機２２ｂ，２２ｂによって、略水平方向内側向きの送風気流を発生させて、上記各繊維１１，１２及び機能性粉粒体１３を混合した後、自重落下により堆積、積層させて上記マット状中間成形体１４を形成するような態様としてもよい。
さらにまた、本実施形態では、上記気流分散工程２において、繊維分散機２２ａによって、上記機能性粉粒体１３が散布された解繊混合綿１０を分散させる態様を例示しているが、このような態様に限られない。例えば、予め繊維片状に分散させた植物性繊維１１及び合成樹脂繊維１２に対して、機能性粉粒体１３を散布した後、または機能性粉粒体１３を散布しながら、上記気流発生マット形成部に、これらを落下供給するような態様としてもよい。
さらにまた、本実施形態では、上記気流分散工程２において、繊維分散機２２ａによって、上記機能性粉粒体１３が散布された解繊混合綿１０を分散させる態様を例示しているが、このような態様に限られない。例えば、予め繊維片状に分散させた植物性繊維１１及び合成樹脂繊維１２に対して、機能性粉粒体１３を散布した後、または機能性粉粒体１３を散布しながら、上記気流発生マット形成部に、これらを落下供給するような態様としてもよい。
また、上記のように解繊混合綿１０を気流分散工程２において、分散、堆積させて上記マット状中間成形体１４を形成した後、上記加熱圧締工程３の前に、該マット状中間成形体１４をニードルパンチ機に導入してニードルパンチング処理を施すようにしてもよい。これにより、該マット状中間成形体１４に含まれる各繊維１１，１２同士をより絡み合わせる（交絡させる）ことができ、成形後の機能性繊維成形体の強度を向上させることができる。尚、このようにニードルパンチング処理を施す場合には、内部に分散して含有された機能性粉粒体１３が抜け落ちたり、飛散したりし易くなることが考えられるので、上記液体散布工程を実行するようにしてもよい。これにより、各繊維１１，１２に対する機能性粉粒体１３の付着性が高められるので、ニードルパンチング処理のような激しい振動が加えられた場合にも、該機能性粉粒体１３の抜け落ちや飛散等を効果的に低減することができる。
さらに、本実施形態では、上記のように機能性繊維マット１５を形成した後、加熱加圧することで、ボード状に成形するようにした態様を例示しているが、例えば、ボード状のものに限られず、凹凸や曲面などのある非ボード状の成形体を製造するようにしてもよい。
さらにまた、加熱加圧せずに、例えば、比較的、密度の低いマット状の成形体、すなわち、上記機能性繊維マット１５を機能性繊維成形体として把握するようにしてもよい。
また、本実施形態では、加熱圧締工程３及び通気冷却工程４を経た機能性繊維マット１５を予備切断工程５において裁断して、熱プレス機２６に導入し、加熱加圧する態様を例示しているが、これら加熱圧締工程３、通気冷却工程４及び予備切断工程５を介さずに、例えば、上記マット状中間成形体１４を、加熱加圧ローラに導入し、該加熱加圧ローラによって、連続的に加熱加圧工程を実行するような態様としてもよい。
さらにまた、加熱加圧せずに、例えば、比較的、密度の低いマット状の成形体、すなわち、上記機能性繊維マット１５を機能性繊維成形体として把握するようにしてもよい。
また、本実施形態では、加熱圧締工程３及び通気冷却工程４を経た機能性繊維マット１５を予備切断工程５において裁断して、熱プレス機２６に導入し、加熱加圧する態様を例示しているが、これら加熱圧締工程３、通気冷却工程４及び予備切断工程５を介さずに、例えば、上記マット状中間成形体１４を、加熱加圧ローラに導入し、該加熱加圧ローラによって、連続的に加熱加圧工程を実行するような態様としてもよい。
次に、本実施形態に係る機能性繊維成形体の製造方法を用いて製造された機能性繊維成形体の実施例の一例と、比較例とを評価試験の結果とともに、図３に基づいて説明する。
尚、図３に示す各例では、植物性繊維１１として、ジュートを採用し、合成樹脂繊維１２として、鞘部分の溶融温度が１１０℃の芯鞘構造のポリエステル繊維を採用し、これらをそれぞれ５０重量％づつ配合した上記解繊混合綿１０を使用した。
また、図３に示す各例では、機能性粉粒体１３として、調湿材としてのＢ型シリカゲルを採用し、平均粒径が３０μｍのものを使用した。
また、図３に示す各例では、上記加熱加圧工程１０におけるプレス条件を、プレス型間（スペーサー（ディスタンスバー）厚）が２．５ｍｍ、プレス温度が１５０℃、プレス圧が２５ｋｇ／ｃｍ２（約２．４５ＭＰａ）、プレス時間が１８０秒として設定し、成形後のボードの比重が０．６５程度、厚さが２．５ｍｍとなるように設定した。
尚、図３に示す各例では、植物性繊維１１として、ジュートを採用し、合成樹脂繊維１２として、鞘部分の溶融温度が１１０℃の芯鞘構造のポリエステル繊維を採用し、これらをそれぞれ５０重量％づつ配合した上記解繊混合綿１０を使用した。
また、図３に示す各例では、機能性粉粒体１３として、調湿材としてのＢ型シリカゲルを採用し、平均粒径が３０μｍのものを使用した。
また、図３に示す各例では、上記加熱加圧工程１０におけるプレス条件を、プレス型間（スペーサー（ディスタンスバー）厚）が２．５ｍｍ、プレス温度が１５０℃、プレス圧が２５ｋｇ／ｃｍ２（約２．４５ＭＰａ）、プレス時間が１８０秒として設定し、成形後のボードの比重が０．６５程度、厚さが２．５ｍｍとなるように設定した。
（実施例１）
上記解繊混合綿１０に対して、上記シリカゲルを２００ｇ／ｍ２程度の散布量で上記機能性粉粒体散布工程１を実行し、次いで、上記気流分散工程２を実行し、上記繊維１１，１２全体の目付けが１５００ｇ／ｍ２程度となるように、上記マット状中間成形体１４を形成した後、上記各工程３〜６を経て、実施例１に係るボードを得た。
（実施例２）
上記実施例１の工程に加えて、上記機能性粉粒体散布工程１の前に、上記液体散布工程を実行した。該液体散布工程においては、上記液体散布機２７による液体（水）１７の散布量を、１５０ｇ／ｍ２程度の散布量とした。
上記解繊混合綿１０に対して、上記シリカゲルを２００ｇ／ｍ２程度の散布量で上記機能性粉粒体散布工程１を実行し、次いで、上記気流分散工程２を実行し、上記繊維１１，１２全体の目付けが１５００ｇ／ｍ２程度となるように、上記マット状中間成形体１４を形成した後、上記各工程３〜６を経て、実施例１に係るボードを得た。
（実施例２）
上記実施例１の工程に加えて、上記機能性粉粒体散布工程１の前に、上記液体散布工程を実行した。該液体散布工程においては、上記液体散布機２７による液体（水）１７の散布量を、１５０ｇ／ｍ２程度の散布量とした。
（比較例１）
上記解繊混合綿１０を、上記繊維分散機２２ａのみによって、すなわち、上記気流発生マット形成部の気流発生を生じさせない状態で、分散、堆積させて、目付けが１５００ｇ／ｍ２程度となるように、マット体とし、このマット体を、厚み方向に２分割して、その上下のマット体層の間に、上記シリカゲルを挟みこむように散布した。該シリカゲルは、散布量が２００ｇ／ｍ２程度となるように略均一に散布した。
次いで、このシリカゲルを挟みこんだマット体に対して、上記各工程３〜６を実行し、比較例１に係るボードを得た。
上記解繊混合綿１０を、上記繊維分散機２２ａのみによって、すなわち、上記気流発生マット形成部の気流発生を生じさせない状態で、分散、堆積させて、目付けが１５００ｇ／ｍ２程度となるように、マット体とし、このマット体を、厚み方向に２分割して、その上下のマット体層の間に、上記シリカゲルを挟みこむように散布した。該シリカゲルは、散布量が２００ｇ／ｍ２程度となるように略均一に散布した。
次いで、このシリカゲルを挟みこんだマット体に対して、上記各工程３〜６を実行し、比較例１に係るボードを得た。
上記実施例１及び実施例２、並びに比較例１のボードに対して、以下の評価試験を行った。
（評価試験）１）粉粒体歩留まり測定試験
上記実施例１及び実施例２におけるボードの製造ラインにおいて、それぞれ散布したシリカゲルの散布量に対するシリカゲルの回収量（抜け落ちや飛散等により落下したシリカゲルの回収量）の割合を、各製造ラインにおけるロス率として算出し、このロス率から粉粒体歩留まり率をそれぞれ算出した。
結果は、図３の表に示す通りである。
実施例２については、上述のように、液体散布工程を実行して、水を散布したので、シリカゲル同士及び各繊維に対するシリカゲルの付着性が向上し、シリカゲルの回収量が少なくなり（すなわち、シリカゲルの抜け落ちや飛散量が少なくなり）、実施例１の歩留まり率（７０％）を大きく上回る歩留まり率（８２％）となった。
一方、実施例１においても、上記気流分散工程２において、シリカゲルがほぼ均一に内部に分散して含有された結果、各繊維１１，１２間に捕捉されて、搬送時における抜け落ちや飛散等はそれほど認められず、概ね良好な結果となった。
尚、比較例１については、マット体の上下層の間に、シリカゲルを挟みこむ態様としているので、シリカゲルの抜け落ちや飛散等は、ほぼ認められなかったため、当該粉粒体歩留まり測定試験については省略した。
（評価試験）１）粉粒体歩留まり測定試験
上記実施例１及び実施例２におけるボードの製造ラインにおいて、それぞれ散布したシリカゲルの散布量に対するシリカゲルの回収量（抜け落ちや飛散等により落下したシリカゲルの回収量）の割合を、各製造ラインにおけるロス率として算出し、このロス率から粉粒体歩留まり率をそれぞれ算出した。
結果は、図３の表に示す通りである。
実施例２については、上述のように、液体散布工程を実行して、水を散布したので、シリカゲル同士及び各繊維に対するシリカゲルの付着性が向上し、シリカゲルの回収量が少なくなり（すなわち、シリカゲルの抜け落ちや飛散量が少なくなり）、実施例１の歩留まり率（７０％）を大きく上回る歩留まり率（８２％）となった。
一方、実施例１においても、上記気流分散工程２において、シリカゲルがほぼ均一に内部に分散して含有された結果、各繊維１１，１２間に捕捉されて、搬送時における抜け落ちや飛散等はそれほど認められず、概ね良好な結果となった。
尚、比較例１については、マット体の上下層の間に、シリカゲルを挟みこむ態様としているので、シリカゲルの抜け落ちや飛散等は、ほぼ認められなかったため、当該粉粒体歩留まり測定試験については省略した。
（評価試験）２）重量バラつき測定試験（均等性）
上記実施例１及び実施例２、並びに比較例１の各ボードを、小面積の試験片に裁断し、各試験片の重量を測定し、１平方メートル当りの重量差を、重量バラつきとして算出した。
結果は、図３の表に示す通りである。
実施例１及び実施例２については、上述のように、それぞれ気流分散工程２において、機能性粉粒体１３がほぼ均一に分散されて含有されているので、成形されたボードの平面域方向において重量バラつきが比較的、小さくなり、良好な結果となった。
一方、比較例１については、上記のように、マット体の上下層の間に、シリカゲルを挟みこむ態様としているので、成形されたボードの平面域方向において局所的な密度差が発生したことが考えられ、重量バラつきが比較的、大きくなる結果となった。
上記実施例１及び実施例２、並びに比較例１の各ボードを、小面積の試験片に裁断し、各試験片の重量を測定し、１平方メートル当りの重量差を、重量バラつきとして算出した。
結果は、図３の表に示す通りである。
実施例１及び実施例２については、上述のように、それぞれ気流分散工程２において、機能性粉粒体１３がほぼ均一に分散されて含有されているので、成形されたボードの平面域方向において重量バラつきが比較的、小さくなり、良好な結果となった。
一方、比較例１については、上記のように、マット体の上下層の間に、シリカゲルを挟みこむ態様としているので、成形されたボードの平面域方向において局所的な密度差が発生したことが考えられ、重量バラつきが比較的、大きくなる結果となった。
（評価試験）３）剥離強度試験
上記実施例１及び実施例２、並びに比較例１のボードから得られた各試験体に対して、ＪＩＳ Ａ５９０５（繊維板）に規定された方法に従って、剥離強度試験を行った。
結果は、図３の表に示す通りであり、実施例１及び実施例２については、いずれも建築材料として一般的なＭＤＦ（Ｍｅｄｉｕｍ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｆｉｂｅｒｂｏａｒｄ（中密度繊維板））の品質としてＪＩＳ規格で定められた剥離強さの基準値である０．３ＭＰａ以上となった。
一方、比較例１については、上記のように、マット体の上下層の間に、シリカゲルを挟みこむ態様としているので、厚み内において物性が不均一となったことが考えられ、剥離強度が比較的、小さくなる結果となった。
上記実施例１及び実施例２、並びに比較例１のボードから得られた各試験体に対して、ＪＩＳ Ａ５９０５（繊維板）に規定された方法に従って、剥離強度試験を行った。
結果は、図３の表に示す通りであり、実施例１及び実施例２については、いずれも建築材料として一般的なＭＤＦ（Ｍｅｄｉｕｍ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｆｉｂｅｒｂｏａｒｄ（中密度繊維板））の品質としてＪＩＳ規格で定められた剥離強さの基準値である０．３ＭＰａ以上となった。
一方、比較例１については、上記のように、マット体の上下層の間に、シリカゲルを挟みこむ態様としているので、厚み内において物性が不均一となったことが考えられ、剥離強度が比較的、小さくなる結果となった。
以上のように、本実施形態に係る機能性繊維成形体の製造方法によれば、簡易な方法によって、成形したボードの均等性を向上させることができるとともに、機能性粉粒体１３を適度に分散させて内部に含有させることができるので、ボードの平面域方向及び厚み方向における均質性が向上され、強度を向上させることができた。
また、上記実施例２のように、液体散布工程を実行することで、製造ラインにおける機能性粉粒体１３の抜け落ちや飛散等を効果的に低減することができ、簡易な方法によって機能性粉粒体１３の歩留まりを向上することができた。
尚、上記実施例１及び実施例２は、それぞれ本実施形態に係る機能性繊維成形体の製造方法の一例を用いて製造した例を示しており、本実施形態に係る機能性繊維成形体の製造方法は、上述のように、種々の態様が可能であり、これらの例に限られるものではない。
また、上記実施例２のように、液体散布工程を実行することで、製造ラインにおける機能性粉粒体１３の抜け落ちや飛散等を効果的に低減することができ、簡易な方法によって機能性粉粒体１３の歩留まりを向上することができた。
尚、上記実施例１及び実施例２は、それぞれ本実施形態に係る機能性繊維成形体の製造方法の一例を用いて製造した例を示しており、本実施形態に係る機能性繊維成形体の製造方法は、上述のように、種々の態様が可能であり、これらの例に限られるものではない。
１０ 解繊混合綿
１１ 植物性繊維
１２ 合成樹脂繊維
１３ 機能性粉粒体
１５ 機能性繊維マット（機能性繊維成形体）
１６ 機能性繊維ボード（機能性繊維成形体）
１７ 液体
１１ 植物性繊維
１２ 合成樹脂繊維
１３ 機能性粉粒体
１５ 機能性繊維マット（機能性繊維成形体）
１６ 機能性繊維ボード（機能性繊維成形体）
１７ 液体
Claims (4)
- 植物性繊維を主材料とし、機能性粉粒体を含有した機能性繊維成形体を製造する方法であって、
前記植物性繊維に、前記機能性粉粒体を散布して、これら植物性繊維及び機能性粉粒体を分散させながら、気流を発生させることで、これらを混合し、その混合した状態で堆積させることで、該機能性粉粒体を内部に分散させて含有させた後、成形して機能性繊維成形体を製造することを特徴とする機能性繊維成形体の製造方法。 - 請求項１において、
前記機能性粉粒体の散布は、前記植物性繊維にバインダーとなる合成樹脂繊維を添加して解繊した綿状の解繊混合綿に対して行うことを特徴とする機能性繊維成形体の製造方法。 - 請求項２において、
前記機能性粉粒体を内部に分散させて含有させた後、加熱加圧してボード状に硬化させて成形することを特徴とする機能性繊維成形体の製造方法。 - 請求項１乃至３のいずれか１項において、
前記機能性粉粒体を散布する前に、前記植物性繊維に液体を散布し、該植物性繊維の表面を濡らした状態で、該機能性粉粒体を散布することを特徴とする機能性繊維成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009076123A JP5244670B2 (ja) | 2009-03-26 | 2009-03-26 | 機能性繊維成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009076123A JP5244670B2 (ja) | 2009-03-26 | 2009-03-26 | 機能性繊維成形体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010228176A JP2010228176A (ja) | 2010-10-14 |
| JP5244670B2 true JP5244670B2 (ja) | 2013-07-24 |
Family
ID=43044514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009076123A Active JP5244670B2 (ja) | 2009-03-26 | 2009-03-26 | 機能性繊維成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5244670B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016035254A1 (ja) * | 2014-09-05 | 2016-03-10 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 繊維ボード及びその製造方法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012111063A (ja) * | 2010-11-22 | 2012-06-14 | Eidai Co Ltd | 木質繊維板の製造方法及び木質繊維板 |
| JP6021070B2 (ja) * | 2013-05-10 | 2016-11-02 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 木質繊維板の製造方法 |
| JP6021071B2 (ja) * | 2013-05-10 | 2016-11-02 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 木質繊維板の製造方法 |
| JP6027489B2 (ja) * | 2013-05-10 | 2016-11-16 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 木質繊維板の製造方法 |
| JP6103498B2 (ja) * | 2013-06-07 | 2017-03-29 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 繊維板の製造方法 |
| JP6263933B2 (ja) * | 2013-10-03 | 2018-01-24 | セイコーエプソン株式会社 | シート製造装置 |
| EP3470192B1 (de) * | 2017-10-16 | 2020-06-24 | SWISS KRONO Tec AG | Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer holzwerkstoffplatte |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5038778A (ja) * | 1973-08-09 | 1975-04-10 | ||
| JPS5831154A (ja) * | 1981-08-17 | 1983-02-23 | 日本特殊塗料株式会社 | 耐熱成形防音材の製造方法 |
| JPS61181609A (ja) * | 1985-02-08 | 1986-08-14 | Noda Plywood Mfg Co Ltd | 成形用マツトの製造法 |
| JPS62160639U (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-13 | ||
| JPH0551466A (ja) * | 1991-08-23 | 1993-03-02 | Ikeda Bussan Co Ltd | 木質系成形基材 |
| JP2008173834A (ja) * | 2007-01-17 | 2008-07-31 | Matsushita Electric Works Ltd | 調湿性植物繊維ボード |
-
2009
- 2009-03-26 JP JP2009076123A patent/JP5244670B2/ja active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016035254A1 (ja) * | 2014-09-05 | 2016-03-10 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 繊維ボード及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2010228176A (ja) | 2010-10-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5244670B2 (ja) | 機能性繊維成形体の製造方法 | |
| EP2459787B1 (en) | Method for manufacturing a mineral fibre-containing element and element produced by that method | |
| US9238333B2 (en) | Method for manufacturing a fibre-containing element and element produced by that method | |
| CA2769352C (en) | Method for manufacturing an aerogel-containing composite and composite produced by that method | |
| US9975270B2 (en) | Method for manufacturing an aerogel-containing composite and composite produced by that method | |
| US20130119294A1 (en) | Method for Manufacturing an Aerogel-Containing Composite and Composite Produced by that Method | |
| JP5145280B2 (ja) | 機能性繊維成形体の製造方法 | |
| JP2017154300A (ja) | パーティクルボード | |
| JP5914825B2 (ja) | 繊維ボード | |
| JP5175707B2 (ja) | 機能性繊維成形体の製造方法 | |
| US9221965B2 (en) | Method for manufacturing a mineral fibre-containing element and element produced by that method | |
| JP6064208B2 (ja) | 繊維板の製造方法 | |
| JP6273596B2 (ja) | 繊維ボードの製造方法 | |
| JP2014047553A (ja) | 軽量繊維板及びその製造方法 | |
| JP4051036B2 (ja) | 木質成形体および木質成形体の製造方法 | |
| JP2009143160A (ja) | 調湿パネル | |
| JP5297335B2 (ja) | 調湿ボードの製造方法および調湿ボード | |
| JP2013107279A (ja) | 木質板の製造方法 | |
| JP6065552B2 (ja) | 繊維板の製造方法 | |
| JP6132183B2 (ja) | 繊維板の製造方法 | |
| JP2014151542A (ja) | 繊維板の製造方法と繊維板 | |
| CN103538134A (zh) | 笋衣中高密度纤维板及其生产工艺 | |
| PL212677B1 (pl) | Sposób wytwarzania płyt izolacyjnych, w szczególności płyt pilśniowych oraz płyta izolacyjna, w szczególności pilśniowa |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110217 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20120111 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121121 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121127 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130319 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130408 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160412 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5244670 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |