JP5663726B2 - パンク防止機能を具えたホットプレス装置と木質材料の製造方法 - Google Patents

Description

本願発明は、単板状物、圧延により解繊したシート状物、細いスティック状物、フレーク状物及びストランド状物等の集合体からなる木材原料を接着剤とともに熱圧して木質材料料を製造するホットプレス装置ならびに木質材料の製造方法に関し、なお詳しくは、熱圧時に材料内部にこもる水蒸気を放出させて、水蒸気がこもることによって発生するパンクを防止する技術に関するものである。

木材を繊維状や小片状に加工し、これに結合材を加えて成形した木質材料は、ファイバーボードやパーティクルボード等と呼ばれ、総称して木質ボードと呼ぶこともある。これらの木質ボードは、木材繊維や木材小片に、フェノール樹脂等の結合材を添加してマット状に成形し、成形によって得られたマットを、結合材の硬化温度まで加熱しながら加圧する、所謂熱圧成形によって製造される。このような熱圧成形のために用いられる加工装置としては、ホットプレス装置が広く用いられている。

ホットプレス装置は、加圧定盤を加熱し、加圧定盤の表面からの熱供給によってマットを加熱しながら加圧するものである。
例えば、木材原料（マット）の密度が0.4g/立方センチメートルである場合、製造される木質材料（木質ボード）の密度はそれよりも高くなり、その密度は0.7g/立方センチメートル以上までになる。 このように、圧縮されるため木材原料内部の水蒸気は外部に逃げられず、内部にこもりやすくなる。

そして、内部にこもった水蒸気は加圧定盤の解圧時に急激に外部に放出され、木質材料としての木質ボードが破裂する現象、いわゆるパンクが発生する。このパンクは木質ボードの製造工程の最終段階で生じるため、パンクが発生するとそれまでの製造工程がすべて無駄になり、生産性の大幅な低下につながり、ひいては製造コストの増大を招来する。
上記のようなパンク現象は、連続ホットプレスや木質材料の側面をシールドして高温高圧下に熱圧して寸法安定性に優れる木質材料を得る場合にも同様に発生する。

したがって、パンクの防止は木質ボードの製造において枢要事であるにもかかわらず、現状ではパンク防止のために採用されている有効な手段としては熱圧前の木材原料の十分な乾燥程度しか見当たらないのが実情である。例えば、真空空間内で、熱圧作業をなす技術等が開示されているが、装置が複雑になり生産性にも問題があり実用性を有していない。

そして、パンクの発生を防止できる程度に木材原料の含水率を下げるには、多大のエネルギーを費消しなければならない。 このエネルギーは原料の乾燥工程にのみ必要であり、木質材料そのものの形成には使われることがなく、それどころか、接着剤塗布に際しては加熱された原料を冷却しなければならない。
しかし、このようなエネルギーの無用ともいえる費消を避けて木材原料を乾燥せず高い含水率のまま接着剤を塗布し、フォーミング・熱圧を行えば、パンクが発生し木質材料の製造は不可能ともいえる。 ここにおいて、木質材料を高含水率のまま熱圧しても、解圧時にパンクを防止できれば、乾燥工程の省略につながり、省エネルギー・省スペースが実現できるのである。

なお、本願発明に関連する技術が以下のような文献において開示されている。
特許公表２００２−５３５１８５号公報 特開２０００−２９６５０２号公報 特開２００６−２３１６２１号公報 特開２０００−２９２０５６号公報 特開平０８−５７８０３号公報

本願発明は、木質ボード等の木質材料の熱圧・解圧に際して木材原料に発生した内部水蒸気による接着剤層での剥離現象（パンク）を適正に防止して、生材等の含水率の高い材料も乾燥工程なしにホットプレスできる技術を提供して、製造工程における省エネルギー・省スペースを可能とするばかりか高い生産性のもとに高品質の木質材料を得ることを目的としている。

本願発明は、熱圧部を具え、接着剤を添加した木材原料を熱圧して接着剤の硬化により木材原料を結合させて合板、パーティクルボード、ファイバーボードその他の木質材料を形成するホットプレス装置であって、熱圧時に木材原料内部に発生滞留した水蒸気を放散させるための脱気手段を熱圧部に設けるとともに、前記脱気手段は木材原料に連接される加圧空気供給手段とこれに連通する加圧空気源とを具えてなり、木材原料の熱圧時に前記加圧空気供給手段より加圧空気を送給して木材原料を上下両面において加圧するとともに、送給された加圧空気を木材原料の側面から排気させるようにしたパンク防止機能を具えたホットプレス装置において、上下一対の熱盤を具えるとともに、前記加圧空気供給手段は一対の熱盤それぞれに取り付けられ圧締時に木材原料に接合する一対の筐体形状の空気タンクを具え、これら空気タンクは加圧空気源に連結されるとともに、各空気タンクにおける木材原料への接合面には加圧空気を噴出するために多数の空気孔が形成されてなり、さらに前記加圧空気供給手段から供給される加圧空気は加熱空気で構成され、熱圧時に木材原料の上下両面を加圧空気により加圧して、加圧空気を木材原料内部に発生滞留した水蒸気とともに木材原料の側面から放散するようにしてなるパンク防止機能を具えたホットプレス装置、を提供して上記従来の課題を解決しようとするものである。

また、上記段落０００９記載のホットプレス装置において、前記脱気手段はさらに、木材原料の側面部を囲繞するシールドと、シールド内を負圧に維持する吸気源と、前記シールドに形成され前記吸気源へ連通される通気口とを具え、シールド内に積層された木材原料の熱圧時に加圧空気の送給とシールドにおける前記通気口からの排気を行い、この排気に併せて木材原料内部に発生滞留する水蒸気を放散させるように構成することがある。

さらに、本願発明は、熱圧部を具え、接着剤を添加した木材原料を熱圧して接着剤の硬化により木材原料を結合させて合板、パーティクルボード、ファイバーボードその他の木質材料を形成するホットプレス装置であって、上下一対の熱盤と、木材原料内部に加圧空気を供給する加圧空気供給手段と木材原料内部から排気する排気手段を具え、前記加圧空気供給手段はいずれか一方の熱盤の内面に接合され加圧空気源に連結される筐体形状の空気タンクからなり、この空気タンクは木材原料との対向面に多数の空気孔が形成されており、前記排気手段は いずれか他方の熱盤の内面に接合され吸気源に連結される筐体形状の空気タンクからなり、この空気タンクは木材原料との対向面に多数の空気孔が形成されており、熱圧時に加圧空気供給手段としての前記空気タンクからの加圧空気が木材原料内部に発生滞留した水蒸気とともに木材原料の側面ならびに排気手段としての前記空気タンクから放散されるようにしてなるパンク防止機能を具えたホットプレス装置、を提供して上記従来の課題を解決しようとするものである。

また、上記段落００１１記載のパンク防止機能を具えたホットプレス装置において、さらに、木材原料の側面部を囲繞するシールドを具え、このシールドの側面に設けた通気口からも排気するように構成することがある。

またさらに、本願発明は、熱圧部を具え、接着剤を添加した木材原料を熱圧して接着剤の硬化により木材原料を結合させて合板、パーティクルボード、ファイバーボードその他の木質材料を形成するホットプレス装置であって、熱圧時に木材原料内部に発生滞留した水蒸気を放散させるための脱気手段が熱圧部に設けられ、熱圧部は一対の熱盤Ａ、Ｂを具え、前記脱気手段は木材原料に連接される加圧空気供給手段と、これに連通する加圧空気源と、排気手段とを具え、前記熱盤の一方には前記加圧空気供給手段が設けられ、前記熱盤の他方には前記排気手段が設けられ、前記加圧空気供給手段は、加圧空気源に連結される送気管とこの送気管が連通する熱盤内の通気路と通気路の各所に複数形成されて加圧空気を木材原料に供給する通気口とで構成し、前記排気手段は、熱盤内に形成される排気路とこの排気路の各所に複数形成されて加圧空気を水蒸気とともに外部に排出する排気口で構成して、木材原料の熱圧時に前記加圧空気供給手段より加圧空気を送給して木材原料を上下両面において加圧して、送給された加圧空気を木材原料の側面ならびに前記排気手段から排気させるのに併せて木材原料内部に発生滞留する水蒸気を放散させるようにしたパンク防止機能を具えたホットプレス装置、を提供して上記従来の課題を解決しようとするものである。

本願発明は、以上の構成を具備することにより、木質ボード等の木質材料の熱圧・解圧に際して木材原料に発生した内部水蒸気による接着剤層での剥離現象（パンク）を適正に防止できて、生材等の含水率の高い材料を使用する場合にも、乾燥工程なしにホットプレスが可能となり、製造工程における省エネルギー・省スペースを実現できるばかりか高い生産性のもとに高品質の木質材料を提供することが可能となる。

本願発明において使用する木材原料は、単板状物、圧延により解繊したシート状物、細いスティック状物、フレーク状物及びストランド状物等あらゆる形状ものを使用することができ、いずれも熱圧時に、質原料内部からの効果的な水蒸気放出が可能である。
現在、ホットプレスを用いて製造される木質材料は、合板、OSB（Oriented Strand Board）、ファイバーボード、パーティクルボード等があるが、いずれの場合にも、パンクを防止して高品質の製品を省エネルギー下に効率よく生産できる。

木質材料に添加される接着剤はユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂やイソシアネート樹脂など、従来使用されているすべての接着剤においてパンク防止の効果が得られる。

一般的なホットプレスの温度は、それぞれの接着剤や木質材料の種類によって異なるが、120℃から220℃であり、本願発明においてホットプレスの温度から特に作用に影響を受けることはない。

本願発明におけるホットプレス装置は、熱圧部を具え、接着剤を添加した木材原料を熱圧して接着剤の硬化により木材原料を結合させて合板、パーティクルボード、ファイバーボードその他の木質材料を形成する構成を具備し、熱圧時に木材原料内部に発生滞留した水蒸気を放散させるための脱気手段が熱圧部に設けられる。

前記脱気手段は木材原料に連接される加圧空気供給手段とこれに連通する加圧空気源とを具えてなり、木材原料の熱圧時に前記加圧空気供給手段より加圧空気を送給して木材原料を上下両面において加圧するとともに、送給された加圧空気を木材原料の側面から排気させるのに併せて木材原料内部に発生滞留する水蒸気を放散させる構成を具備する。
このような構成の脱気手段は、熱圧部すなわち熱盤に加圧空気の放出孔を設けて構成してもよいが、熱盤面に接合して木質材料に当接する筺体を介して加圧空気を送給するような構成も可能である。

脱気手段における加圧空気の圧力は高いほど効果的であるが、一般的なコンプレッサーで得られる圧縮空気の圧力でも内部水蒸気の排出には十分な効果が得られる。

上記の脱気手段には、熱圧時の木材原料への前記加圧作用に併せて吸気作用をなす構成を具備させると、内部の水蒸気の排出効果はさらに優れたものとなる。すなわち、前記脱気手段は、木材原料に連接される排気手段とこれに連通する吸気源とを具えて構成し、木材原料の熱圧時に前記排気手段およびこれに連通する吸気源により木材原料を吸引減圧するとともに、前記排気手段からの排気流に併せて木材原料に発生滞留する水蒸気を放散させるようにする。

さらに、脱気手段において熱圧時に木材原料を通気口を有するシールドにより囲繞しほぼ密閉して、加圧空気の供給に併せてシールドの通気口から排気をなし、さらには該通気口から吸気をなす構成により、木材原料に発生滞留する水蒸気の排気をより効果的になすことができる。

上記に述べた脱気手段の各構成は、いわゆる連続式ホットプレス装置においても有効である。 すなわち、接着剤を添加した木材原料を連続的に熱圧する熱圧部を具えて、接着剤の硬化により木材原料を結合させて合板、パーティクルボード、ファイバーボードその他の木質材料を連続的に形成する連続式ホットプレス装置において、熱圧時に木材原料内部に発生滞留した水蒸気を放散させるための脱気手段を熱圧部に設け、この脱気手段は木材原料に接合される加圧空気供給手段とこれに連通する加圧空気源とを具えて構成するとともに、木材原料の熱圧時に前記加圧空気供給手段より加圧空気を送給して木材原料を上下両面において加圧するとともに、送給された加圧空気を木材原料の側面から排気させるのに併せて木材原料内部に発生滞留する水蒸気を放散させるようにすることで、高品質の製品を連続的に生産できる。

そして、前記脱気手段は、木材原料に接合される排気手段とこれに連通する吸気源とを具えてなり、木材原料の熱圧時に前記排気手段およびこれに連通する吸気源により木材原料を吸引減圧するとともに、前記排気手段からの排気流に併せて木材原料に発生滞留する水蒸気を放散させるようにする。

以上の脱気手段は、単板状物、圧延により解繊したシート状物、細いスティック状物、フレーク状物及びストランド状物等の集合体からなる木材原料に結合材（接着剤）を塗布または撒布した後、所定形状にフォーミングする木質材料の製造方法においても有効である。

また、前記の製造方法では、木材原料内部に発生・滞留する水蒸気を前記の各
構成の脱気手段で排気するようにしているが、これを排気しないで、冷却処理により内部の水蒸気を露化させることにより解圧時のパンクを防止することができる。 一般に従来は、木材原料は接着剤塗布前の含水率を0%に近い状態まで乾燥を行っていたが、本発明では高含水率でもパンクを発生させずに高品質の製品を製造できる。

なお、上述において、熱圧に係る加熱は高周波加熱によりなして、高品質の厚手の製品を得ることが容易になる。

以下に本願発明の実施例を説明するが、製造方法の実施例は、装置の作用説明と重複する部分はこれを省略する。
図面に基づいて本願発明に係るホットプレス装置の実施例を説明する。 図１は、ホットプレスの１実施例を示す構成概略図である。 図において、１は、熱圧部２を具え、接着剤を添加した木材原料を熱圧して接着剤の硬化により木材原料を結合させて合板、パーティクルボード、ファイバーボードその他の木質材料を形成するホットプレス装置であり、熱圧時に木材原料内部に発生滞留した水蒸気を放散させるための脱気手段３が熱圧部２に設けられている。

図２は、図１に示すホットプレス装置における脱気手段３の１実施例を示す一部断面図である。 脱気手段３は、木材原料４に連接される加圧空気供給手段としての空気タンク３ｂとこれに連通する加圧空気源としてのコンプレッサー３ａとを具えている。 前記空気タンク３ｂは筺体状をなしていて、その上面又は下面に多数の空気孔（不図示）を有してそれぞれホットプレスにおける熱圧部２の上側熱盤２ａ、下側熱盤２ｂに取り付けられていて、熱盤の動作により木材原料４を熱圧すようになっている。また、加圧空気供給手段としての空気タンク３ｂは、加圧空気源としてのコンプレッサー３ａと連通管３ｃにより連結されている。

上記のような構成下に、木材原料４の熱圧時に、加圧空気源としてのコンプレッサー３ａから加圧空気供給手段としての空気タンク３ｂを介して加圧空気が送給され木材原料４を上下両面において加圧する。 この加圧空気は矢符のように流れてやがて木材原料４の側面から排気されるが、この排気に併せて木材原料４内部において発生滞留した水蒸気も木材原料４の側面から放散されることになり、したがって熱圧を解除しても内部の水蒸気によるパンク現象が発生することはない。

図３は、図１に示すホットプレス装置における脱気手段３の他の実施例を示す一部断面図である。 該実施例に係るホットプレス装置において、前記脱気手段３はさらに、木材原料４の側面部を囲繞するシールド５と、吸気源としての真空ポンプ６と、前記シールド５に形成され前記真空ポンプ６へ連通する通気口５ａとを具えている。
シールド５内に積層された木質材料４の熱圧時に加圧空気が、矢符のように加圧空気供給手段としての空気タンク３ｂを介して木材原料４の上下面に圧入され、木材原料４の内部に達する。 次いで、この注入された加圧空気は熱圧に伴い木材原料４内部に発生した水蒸気とともに、矢符に示すようにシールド５の前記通気口５ａからの外部に排気される。 この排気作用は、シールド５内を真空ポンプ６により負圧に維持することで、極めて効果的に木材原料内部に発生滞留する水蒸気を放散させることになる。

図４は、図１に示すホットプレス装置における脱気手段３のさらに他の実施例を示す一部断面図である。
脱気手段３は、木材原料４に連接される排気手段としての空気タンク３ｂとこれに連通する吸気源としての真空ポンプ６とを具えている。 前記空気タンク３ｂは筺体状をなしていて、その上面又は下面に多数の空気孔（不図示）を有してそれぞれホットプレスにおける熱圧部２の上側熱盤２ａ、下側熱盤２ｂに取り付けられていて、熱盤の動作により木材原料４を熱圧するようになっている。 また、排気手段としての空気タンク３ｂは、吸気源としての真空ポンプ６と連通管３ｃにより連結されている。

上記のような構成下に、木材原料４の熱圧時に、吸気源としての真空ポンプ６の動作により、空気タンク３ｂを介して木材原料４を上下両面において吸引する。 こうして、空気は矢符のように流れ、やがて木材原料４の上下両面から排気されるが、この排気に併せて木材原料４内部において発生滞留した水蒸気も木材原料４の側面から放散されることになり、したがって熱圧を解除しても内部の水蒸気によるパンク現象が発生することはない。

図５は、図４に示すホットプレス装置に係る前記脱気手段３のさらに他の実施例を示す一部断面図である。
この実施例において、脱気手段３は木材原料４の側面部を囲繞するシールド５と、このシールド５に形成される通気口５ａに連通する加圧空気源としてのコンプレッサー３ａを具えている。 このような構成において、木材原料４の熱圧時に、吸気源としての真空ポンプ６の動作により、空気タンク３ｂを介して木材原料４を上下両面において吸引する。
一方、加圧空気源としてのコンプレッサー３ａからシールド５に形成される通気口５ａを介して木材原料４に圧入される空気は内部の水蒸気とともに、排気流として排気手段である空気タンク３ｂとこれに連通する吸気源としての真空ポンプ６を介して外部に放散される。

図６は、図４に示すホットプレス装置に係る前記脱気手段３のさらに他の実施例を示す一部断面図である。
この実施例において、前記シールド５には、通気口５ａを介して吸気源としての真空ポンプ６に連結されている。 このような構成において、木材原料４の熱圧時に、吸気源としての真空ポンプ６の動作により、空気タンク３ｂを介して木材原料４を上下両面において吸引する。 併せて、同様に吸気源としての真空ポンプ６からシールド５に形成される通気口５ａを介して木材原料４が吸引され負圧状態となる。 かくして、内部の水蒸気は、空気タンク３ｂ、シールド５の通気口５ｃの両系統において空気流とともに外部に放散される。

図７は、図１に示すホットプレス装置における脱気手段３のさらに他の実施例を示す一部断面図である。
脱気手段３は、いずれか一方の熱盤２ａまたは２ｂにそれぞれ連結される加圧空気供給手段ならびに排気手段としての空気タンク３ｂ、前記加圧空気供給手段に連結される加圧空気源としてのコンプレッサー３ａと、前記排気手段に連結される吸気源真空ポンプ６とを具えていて、さらに木材原料４の側面部を囲繞するシールド５と、このシールド５に形成され通気口に切り替え弁７を介して連結される吸気源としての真空ポンプ６および加圧空気源としてのコンプレッサー３ａとを具えている。

この実施例では、一方の熱盤側では木材原料４に加圧空気が送給され、他方の熱盤側では吸引がなされる。 そして、シールド５にあっては、切り替え弁７を介して時宜に応じえ空気の圧入または吸引がなされることになる。

図示では、空気タンク３ｂに連結されるコンプレッサー３ａ、真空ポンプ６などはシールド５に連結されるコンプレッサー３ａ、真空ポンプ６は別個のものとしてあるが、別個それぞれに設置せずに兼用する構成としてもよい。さらに、空気タンク３ｂに連結されるコンプレッサー３ａ、真空ポンプ６の連結パイプには切り替え弁を設けることも可能である。 また、図示では、シールド５を設けているがこれを省略して木材原料４の上下両面から空気の圧入と吸引をなして内部の水蒸気を排気するようにしてもよい。 なお、前述の図２ないし図７に係る各実施例では、加圧空気供給手段３ｂ、排気手段３ｂ等は、断熱盤と別部材として表現しているが、これら加圧空気供給手段３ｂ、排気手段３ｂ等は熱盤内にまたは熱盤と一体になるように構成してもよいことは勿論である。

前述の各ホットプレスによる木質材料の製造では、以下の工程を経ることになる。
イ：単板状物、圧延により解繊したシート状物、細いスティック状物、フレーク状物及びストランド状物等の集合体からなる木材原料に結合材を塗布または撒布する工程
ロ：前記工程で結合材が塗布または撒布された前記木材原料を所定形状にフォーミングする工程、
ハ：次いで、木材原料に脱気処理をなしつつ、フォーミングされた前記木材原料を熱圧するとともに木材原料内部に発生滞留した水蒸気を外部に放散させて木質材料を得る工程。

そして、前記工程ハにおける前記脱気処理は、木材原料に対する加圧空気の噴射及び／又は木材原料に係る減圧・吸気によることがあり、さらには、木材原料はその側面をシールドで囲繞し、高温高圧下で熱圧し併せて、前記のような脱気処理をする。

図８は、本願発明に係るホットプレス装置の他の実施例を示す一部断面図である。 図において、１は熱圧部を具え、接着剤を添加した木材原料を熱圧して接着剤の硬化により木材原料を結合させて合板、パーティクルボード、ファイバーボードその他の木質材料を形成するホットプレス装置であり、熱圧部は一対の熱盤Ａ、Ｂを具えていて、いずれか一方の熱盤に連結される加圧空気供給手段３１Ａと、前記加圧空気供給手段３１Ａに連結される加圧空気源３２Ａと、他方の熱盤に設けた排気手段３１Ｂとを有していて、加圧空気源３２Ａからの加圧空気流により木材原料４に発生滞留する水蒸気を前記排気手段３１Ｂを介して放散させるようになっている。 加圧空気供給手段３１Ａは、送気管３３とこの送気管３３が連通する熱盤Ａ内の通気路３４と通気路３４の各所に複数形成されて加圧空気を木材原料４に供給する通気口３５で構成されている。 また、排気手段３１Ｂは、熱盤Ｂ内に形成される排気路３６とこの排気路３６の各所に複数形成されて加圧空気を水蒸気とともに外部に排出する排気口３７で構成されている。 なお、加圧空気は室温でもよいが、加温又は加熱空気を圧注入すると水蒸気の排出により効果的である。 そして、加圧空気の高温化による前記効果は、前述のすべての実施例において顕著である。

図９は、本願発明に係るホットプレス装置のさらに他の実施例を示す一部断面図である。図において、１は熱圧部を具え、接着剤を添加した木材原料を熱圧して接着剤の硬化により木材原料を結合させて合板、パーティクルボード、ファイバーボードその他の木質材料を形成するホットプレス装置であり、熱圧部は一対の熱盤Ａ、Ｂを具えていて、いずれか一方の熱盤に連結される吸引減圧手段４１Ａと、前記に連結される吸引減圧手段４１Ａと、他方の熱盤に設けた通気手段４１Ｂとを有していて、吸引・減圧源としてのコンプレッサー４２Ａによる吸引減圧により木材原料４に発生滞留する水蒸気を外部に放散させるようになっている。 すなわち、吸引減圧手段４１Ａは、排気管４３とこの排気管４３が連通する熱盤Ａ内の排気路４４とこの排気路４４の各所に複数形成されて水蒸気を木材原料４外部に排出する排気口４５で構成されている。 また、通気手段４１Ｂは、熱盤Ｂ内に形成される通気路４６とこの通気路４６の各所に複数形成されて、吸気により木材原料４内部に取り込まれた空気を水蒸気とともに外部に排出する通気口４７で構成されている。 吸引・減圧源としてのコンプレッサー４２Ａの動作により、矢符のように木材原料４内部に取り込まれた空気は水蒸気とともに吸引減圧手段４１Ａにより排出される。

図１０は、本願発明に係る連続式ホットプレスの一実施例を示す一部断面側面図である。
図において、１１は、接着剤を添加した木材原料４を連続的に熱圧する上下一対の熱圧部１２，１２を具えて、接着剤の硬化により木材原料４を結合させて合板、パーティクルボード、ファイバーボードその他の木質材料１３を連続的に形成する連続式ホットプレス装置である。

熱圧部１２は、熱盤、熱源、加圧空気供給手段および／又は排気手段を具えており、木材原料４を熱圧しつつ木質材料１２を連続的に形成することになるが、熱圧に伴い加圧空気を木材原料４に圧入して内部に発生した水蒸気を外部に排気することでパンクを防止するようになっている。 また、加圧空気の圧入に併せて木材原料４から空気を吸引することも、あるいは加圧空気は注入せず空気の吸引のみで水蒸気を外部に排気することがある。空気の圧入、吸引は、熱盤に直接形成した通気口を介してなすことも、また、既述のホットプレスにおけるように空気タンクを介してなすこともあり、加圧空気源、吸気源には前述のようにコンプレッサー、真空ポンプを使用する。
また、熱圧部１２の終段（図に置いて左端）に冷却手段を設けて木質材料１３を冷却して内部を摂氏１００度以下に下げ、内部に生じている水蒸気を露化し水分となして安定化させてパンクを防止する構成を具えることもある。 また、この冷却手段は熱圧部１２に隣接して設けてもよい。

したがって、前記の連続式ホットプレスによる木質材料の製造では、以下の工程を経ることになる。
イ：単板状物、圧延により解繊したシート状物、細いスティック状物、フレーク状物及びストランド状物等の集合体からなる木材原料に結合材を塗布または撒布する工程
ロ：前記工程で結合材が塗布または撒布された前記木材原料を所定形状にフォーミングする工程、
ハ：次いで、木材原料に脱気処理をなしつつ、フォーミングされた前記木材原料を熱圧するとともに木材原料内部に発生滞留した水蒸気を外部に放散させて木質材料を得る工程。

また、前記工程で、工程ハにおける前記脱気処理は、木材原料に対する加圧空気の噴射及び／又は木材原料に係る減圧・吸気による。そして、前記工程において、木材原料はその側面をシールドで囲繞し、高温高圧下で熱圧することがある。さらに、前記工程において、工程ハを経た被加工物を冷却処理してその内部を摂氏１００度以下に下げて、内部に生じている水蒸気を露化し水分となして安定化させてパンクを防止する構成となすこともある。

前述したいずれかのホットプレス装置又は木質材料の製造方法において、熱圧に係る加熱は高周波加熱によってなし、厚物の製造を容易にすることがある。

次に、本願発明の効果確認のために行った試験を説明する。 この試験では、以下の実施例に係るホットプレス装置を使用して木質材料（木質ボード）を製造した。
すなわち、図１１は、この試験に使用したホットプレス装置の要部である熱圧部と脱気手段を示す一部断面側面図である。
図１に示した脱気手段３は、該実施例では木材原料４に連接される排気手段としての空気タンク３ｂ、これに連通する吸気源としての真空ポンプ６、木材原料４の側面部を囲繞するシールド５、このシールド５に形成される通気口５ａに連通する加圧空気源としてのコンプレッサー３ａとを具えている。 前記空気タンク３ｂは筺体状をなしていて、その上面に多数の空気孔（不図示）を有していてホットプレスにおける熱圧部の下側熱盤２ｂに取り付けられていて、熱盤の動作により木材原料４を熱圧するようになっている。 また、排気手段としてのこの空気タンク３ｂは、吸気源としての真空ポンプ６と連通管３ｃにより連結されている。

上記のような構成下に、木材原料４の熱圧時に、吸気源としての真空ポンプ６の動作により、空気タンク３ｂを介して木材原料４を下面において吸引する一方、加圧空気源としてのコンプレッサー３ａからシールド５に形成される通気口５ａを介して木材原料４に圧入される空気は内部の水蒸気とともに、矢符に示すように排気流として排気手段である空気タンク３ｂとこれに連通する吸気源としての真空ポンプ６を介して外部に放散される。

当該効果確認試験の内容は次の通りである。
イ： 木質ボードの原料にはヒノキを用いた。ヒノキを円盤式のナイフリングで切削し、ボード原料としての木材原料を製造し、これを含水率が約0%まで乾燥した。
ロ： 前記ボード原料に所定量の水分を吹き付け、含水率が20%、30%、40%の3水準とした。
ハ： それぞれの含水率に調整した原料をそれぞれ回転ドラム式の塗布装置に入れ、スプレーでイソシアネート系接着剤を５％（重量）塗布した。
ニ： 接着剤塗布後に25cm×25cmのフォーミングボックスを用いて手巻きでマットを製造して、これを熱圧して木質ボードを得た。ボードの厚さは1cm、目標ボード密度を0.7g/cm³とした。ホットプレスの温度を180℃とし、前記３種の含水率のボード原料についてそれぞれ熱圧時間を4、6、8、10分としたものを制作した。

次いで、比較対照として従来のホットプレスにより上記仕様により同様の木質ボードを
制作した。

本願発明の実施例に係る上記ホットプレスにより得られた木質ボードと従来技術により得られた木質ボードとを比較し、次のような結果を得た。
（１）本願に係るホットプレスにより制作した木質ボード
イ：原料の含水率２０％
熱圧時間 ４分 パンク発生せず
熱圧時間 ６分 パンク発生せず
熱圧時間 ８分 パンク発生せず
熱圧時間 １０分 パンク発生せず
ロ：原料の含水率３０％
熱圧時間 ４分 パンク発生せず
熱圧時間 ６分 パンク発生せず
熱圧時間 ８分 パンク発生せず
熱圧時間 １０分 パンク発生せず
ハ：原料の含水率４０％
熱圧時間 ４分 パンク発生
熱圧時間 ６分 パンク発生
熱圧時間 ８分 パンク発生せず
熱圧時間 １０分 パンク発生せず
（２）従来のホットプレスにより制作した木質ボード
イ：原料の含水率２０％
熱圧時間 ４分 パンク発生せず
熱圧時間 ６分 パンク発生せず
熱圧時間 ８分 パンク発生せず
熱圧時間 １０分 パンク発生せず
ロ：原料の含水率３０％
熱圧時間 ４分 パンク発生
熱圧時間 ６分 パンク発生せず
熱圧時間 ８分 パンク発生せず
熱圧時間 １０分 パンク発生せず
ハ：原料の含水率４０％
熱圧時間 ４分 パンク発生
熱圧時間 ６分 パンク発生
熱圧時間 ８分 パンク発生
熱圧時間 １０分 パンク発生

以上の結果から、本願発明の場合、原料が４０％という高い含水率でも熱圧時間を８分、１０分に設定すればパンクの発生が見られないのに対して、従来例による場合では、含水率３０％において、４分間の熱圧ではパンク発生がみられ、含水率４０％では熱圧時間にかかわらず、すべてにおいてパンクが発生している。

すでに述べたように、木材原料に接着剤を添加してこれを熱圧することにより木質ボード等を製造する場合、解圧時に、いわゆる内部に発生する水蒸気に起因するパンクが発生する。この不都合を回避するには木材原料の適正な乾燥が必要であり、それには多量のエネルギーが消費される。本願発明にあっては、生材のような高い含水率の材料でも乾燥をせずに高品質の木質材料を得ることができ、製造コストの低減、生産効率の向上が可能であって、省エネルギーが喫緊の課題である今日において、本願発明の資するところは大である。

ホットプレスの１実施例を示す構成概略図である。 図１に示すホットプレス装置における脱気手段３の１実施例を示す一部断面図である。 図１に示すホットプレス装置における脱気手段３の他の実施例を示す一部断面図である。 図１に示すホットプレス装置における脱気手段３のさらに他の実施例を示す一部断面図である。 図４に示すホットプレス装置に係る前記脱気手段３のさらに他の実施例を示す一部断面図である。 図４に示すホットプレス装置に係る前記脱気手段３のさらに他の実施例を示す一部断面図である。 図１に示すホットプレス装置における脱気手段３のさらに他の実施例を示す一部断面図である。 ホットプレス装置の他の実施例を示す一部断面図である。 ホットプレス装置のさらに他の実施例を示す一部断面図である。 本願発明に係る連続式ホットプレスの一実施例を示す一部断面側面図である。 木質ボードの制作試験に使用したホットプレス装置の要部である熱圧部と脱気手段を示す一部断面側面図である。

Claims (5)

1. 熱圧部を具え、接着剤を添加した木材原料を熱圧して接着剤の硬化により木材原料を結合させて合板、パーティクルボード、ファイバーボードその他の木質材料を形成するホットプレス装置であって、熱圧時に木材原料内部に発生滞留した水蒸気を放散させるための脱気手段を熱圧部に設けるとともに、前記脱気手段は木材原料に連接される加圧空気供給手段とこれに連通する加圧空気源とを具えてなり、木材原料の熱圧時に前記加圧空気供給手段より加圧空気を送給して木材原料を上下両面において加圧するとともに、送給された加圧空気を木材原料の側面から排気させるようにしたパンク防止機能を具えたホットプレス装置において、上下一対の熱盤を具えるとともに、前記加圧空気供給手段は一対の熱盤それぞれに取り付けられ圧締時に木材原料に接合する一対の筐体形状の空気タンクを具え、これら空気タンクは加圧空気源に連結されるとともに、各空気タンクにおける木材原料への接合面には加圧空気を噴出するために多数の空気孔が形成されてなり、さらに前記加圧空気供給手段から供給される加圧空気は加熱空気で構成され、熱圧時に木材原料の上下両面を加圧空気により加圧して、加圧空気を木材原料内部に発生滞留した水蒸気とともに木材原料の側面から放散するようにしたことを特徴とするパンク防止機能を具えたホットプレス装置。
2. 請求項１記載のホットプレス装置において、前記脱気手段はさらに、木材原料の側面部を囲繞するシールドと、シールド内を負圧に維持する吸気源と、前記シールドに形成され前記吸気源へ連通される通気口とを具え、シールド内に積層された木材原料の熱圧時に加圧空気の送給とシールドにおける前記通気口からの排気を行い、この排気に併せて木材原料内部に発生滞留する水蒸気を放散させるようにしたことを特徴とするパンク防止機能を具えたホットプレス装置。
3. 熱圧部を具え、接着剤を添加した木材原料を熱圧して接着剤の硬化により木材原料を結合させて合板、パーティクルボード、ファイバーボードその他の木質材料を形成するホットプレス装置であって、上下一対の熱盤と、木材原料内部に加圧空気を供給する加圧空気供給手段と木材原料内部から排気する排気手段を具え、前記加圧空気供給手段はいずれか一方の熱盤の内面に接合され加圧空気源に連結される筐体形状の空気タンクからなり、この空気タンクは木材原料との対向面に多数の空気孔が形成されており、前記排気手段は いずれか他方の熱盤の内面に接合され吸気源に連結される筐体形状の空気タンクからなり、この空気タンクは木材原料との対向面に多数の空気孔が形成されており、熱圧時に加圧空気供給手段としての前記空気タンクからの加圧空気が木材原料内部に発生滞留した水蒸気とともに木材原料の側面ならびに排気手段としての前記空気タンクから放散されるようにしたことを特徴とするパンク防止機能を具えたホットプレス装置。
4. 請求項３記載のパンク防止機能を具えたホットプレス装置において、さらに、木材原料の側面部を囲繞するシールドを具え、このシールドの側面に設けた通気口からも排気するようにしたことを特徴とするパンク防止機能を具えたホットプレス装置。
5. 熱圧部を具え、接着剤を添加した木材原料を熱圧して接着剤の硬化により木材原料を結合させて合板、パーティクルボード、ファイバーボードその他の木質材料を形成するホットプレス装置であって、熱圧時に木材原料内部に発生滞留した水蒸気を放散させるための脱気手段が熱圧部に設けられ、熱圧部は一対の熱盤Ａ、Ｂを具え、前記脱気手段は木材原料に連接される加圧空気供給手段と、これに連通する加圧空気源と、排気手段とを具え、前記熱盤の一方には前記加圧空気供給手段が設けられ、前記熱盤の他方には前記排気手段が設けられ、前記加圧空気供給手段は、加圧空気源に連結される送気管とこの送気管が連通する熱盤内の通気路と通気路の各所に複数形成されて加圧空気を木材原料に供給する通気口とで構成し、前記排気手段は、熱盤内に形成される排気路とこの排気路の各所に複数形成されて加圧空気を水蒸気とともに外部に排出する排気口で構成して、木材原料の熱圧時に前記加圧空気供給手段より加圧空気を送給して木材原料を上下両面において加圧して、送給された加圧空気を木材原料の側面ならびに前記排気手段から排気させるのに併せて木材原料内部に発生滞留する水蒸気を放散させるようにしたことを特徴とするパンク防止機能を具えたホットプレス装置。

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