JP5500541B2 - 植物系材料の成形体の製造方法及びその成形体 - Google Patents
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Description
(1)シリンダー、該シリンダー内に挿入して材料を加圧するためのポンチ、及びコーン形状金型部から構成される複動のプレス成形手段と、これに付属する加圧手段及び加熱手段を配設した成形装置を用いた前方押し出し及び圧縮成形法を適用して、該材料に圧力を加えることにより成形して成形体を製造する方法であって、
1)原材料の植物系材料を、シリンダー部及び金型部の一箇所ないし複数箇所に供給し、加圧手段で該材料を直接的に加圧することにより、材料を構成する細胞間に剪断力を作用させて該細胞の位置関係を変化させて材料を変形させ、それによって、材料を金型内の所定の自由空間に移動させ、金型内の該自由空間に充填する、
2)その際に、上記複動のプレス成形手段の上下に配置された金型を同じ軸上に沿って複動させて、金型部の材料に間接的に圧縮力を加えて該材料を構成する細胞の変形、流動を生じさせることで繊維配向を制御する、
3)その後、金型を加圧することで材料に更に圧縮力を加えて該材料を賦形して一体化する、
4)上記1)〜3)の工程により、成形過程において、シリンダー部及び金型部に供給された材料が細胞レベルで乖離し、成形後に賦形されて一体化した組織から構成されていて、かつ、原材料の構成成分の熱分解が抑えられている所望の成形体とする、
ことを特徴とする成形体の製造方法。
(2)植物系材料を、単一ないし複数のバルク体として、金型内に供給する、前記(1)に記載の成形体の製造方法。
(3)金型内に供給する植物系材料の配置及び/又は供給量を調整することにより、得られる成形体の繊維配向を制御する、前記(1)に記載の成形体の製造方法。
(4)成形の温度、圧力、時間及び/又は原材料の含水率を調整することにより、成形体の構成成分の熱分解を抑制する、前記(1)に記載の成形体の製造方法。
(5)植物系材料が、竹、又は木材である、前記(1)に記載の成形体の製造方法。
(6)薄肉の三次元形状を有する成形体を作製する、前記(1)に記載の成形体の製造方法。
(7)金型を冷却した後又は冷却せずに、該金型から成形体を取り出す、前記(1)に記載の成形体の製造方法。
(8)前記(1)〜(7)のいずれか1項に記載された製造方法でシリンダー、該シリンダー内に挿入して材料を加圧するためのポンチ、及びコーン形状金型部から構成される複動のプレス成形手段と、これに付属する加圧手段及び加熱手段を配設した成形装置を用いた前方押出し及び圧縮成形法を適用して作製された三次元形状を有する成形体であって、
植物系材料を原料とし、植物系材料のバルク体を構成する細胞がコーン形状金型部で流動後、該金型部のコーン形状に賦形されて一体化した組織構造を有し、成形過程において、シリンダー部及び金型部に供給された単一又は複数のバルク体の材料が細胞レベルで乖離し、成形後に賦形されて一体化した組織から構成されていて、かつ、該原材料の構成成分の熱分解が抑えられていることを特徴とする成形体。
(9)植物系材料が、竹、又は木材である、前記(8)に記載の成形体。
(10)成形体が、薄肉の三次元形状の成形体である、前記(8)に記載の成形体。
本発明は、木材、竹等の植物系材料に、金型内で圧力を加えることにより成形し、成形体を製造する方法であって、植物系材料を金型内の一箇所又は複数箇所に、植物系材料の繊維配向を考慮して供給し、複動プレス手段により金型の動作を制御しつつ加圧し、金型内で所定の自由空間に材料を移動させ、材料を構成する細胞間に剪断力を作用させて、該細胞の位置関係を変化させて変形、流動させ、金型内の上記空間に充填し、間接的に圧縮力を加え、賦形して一体化することにより、所望の三次元形状の成形体とすることを特徴とするものである。
(1)植物系材料を簡便な手法及び装置で効率よく成形して任意の三次元形状を有する薄肉成形体を作製する方法及びその成形体を提供することができる。
(2)成形前の植物系材料が、単一でも、複数に分割、分離していても、成形過程で、該材料を一体化させることができる。
(3)成形前の植物系材料の金型における配置・供給量を調整することにより、得られる成形体の繊維配向を制御することができる。
(4)本発明では、循環型資源である木材、竹等の植物系材料のみを原材料としているため、資源問題、廃棄物問題等の環境負荷がない。
(5)植物系材料が本来的に有する材料の繊維構造を反映した成形体を提供することができる。
(6)植物系材料を一箇所又は複数箇所に供給し、複動のプレス手段を用いて成形することによって、薄肉任意形状かつ繊維配向を制御した成形体を効率よく製造することができる。
Claims (10)
- シリンダー、該シリンダー内に挿入して材料を加圧するためのポンチ、及びコーン形状金型部から構成される複動のプレス成形手段と、これに付属する加圧手段及び加熱手段を配設した成形装置を用いた前方押し出し及び圧縮成形法を適用して、該材料に圧力を加えることにより成形して成形体を製造する方法であって、
1)原材料の植物系材料を、シリンダー部及び金型部の一箇所ないし複数箇所に供給し、加圧手段で該材料を直接的に加圧することにより、材料を構成する細胞間に剪断力を作用させて該細胞の位置関係を変化させて材料を変形させ、それによって、材料を金型内の所定の自由空間に移動させ、金型内の該自由空間に充填する、
2)その際に、上記複動のプレス成形手段の上下に配置された金型を同じ軸上に沿って複動させて、金型部の材料に間接的に圧縮力を加えて該材料を構成する細胞の変形、流動を生じさせることで繊維配向を制御する、
3)その後、金型を加圧することで材料に更に圧縮力を加えて該材料を賦形して一体化する、
4)上記1)〜3)の工程により、成形過程において、シリンダー部及び金型部に供給された材料が細胞レベルで乖離し、成形後に賦形されて一体化した組織から構成されていて、かつ、原材料の構成成分の熱分解が抑えられている所望の成形体とする、
ことを特徴とする成形体の製造方法。 - 植物系材料を、単一ないし複数のバルク体として、金型内に供給する、請求項1に記載の成形体の製造方法。
- 金型内に供給する植物系材料の配置及び/又は供給量を調整することにより、得られる成形体の繊維配向を制御する、請求項1に記載の成形体の製造方法。
- 成形の温度、圧力、時間及び/又は原材料の含水率を調整することにより、成形体の構成成分の熱分解を抑制する、請求項1に記載の成形体の製造方法。
- 植物系材料が、竹、又は木材である、請求項1に記載の成形体の製造方法。
- 薄肉の三次元形状を有する成形体を作製する、請求項1に記載の成形体の製造方法。
- 金型を冷却した後又は冷却せずに、該金型から成形体を取り出す、請求項1に記載の成形体の製造方法。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載された製造方法でシリンダー、該シリンダー内に挿入して材料を加圧するためのポンチ、及びコーン形状金型部から構成される複動のプレス成形手段と、これに付属する加圧手段及び加熱手段を配設した成形装置を用いた前方押出し及び圧縮成形法を適用して作製された三次元形状を有する成形体であって、
植物系材料を原料とし、植物系材料のバルク体を構成する細胞がコーン形状金型部で流動後、該金型部のコーン形状に賦形されて一体化した組織構造を有し、成形過程において、シリンダー部及び金型部に供給された単一又は複数のバルク体の材料が細胞レベルで乖離し、成形後に賦形されて一体化した組織から構成されていて、かつ、該原材料の構成成分の熱分解が抑えられていることを特徴とする成形体。 - 植物系材料が、竹、又は木材である、請求項8に記載の成形体。
- 成形体が、薄肉の三次元形状の成形体である、請求項8に記載の成形体。
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