JP5918281B2 - Manufacturing method of wood fiberboard - Google Patents

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本発明は、木質繊維板の製造方法に関し、特に、湿式抄造法による木質繊維板の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a wood fiber board, and more particularly, to a method for manufacturing a wood fiber board by a wet papermaking method.

従来から、建築用下地材等には、木質繊維を主原料とする木質繊維板が用いられている。木質繊維板を製造する方法の一つとして、水に木質繊維と所定の接着剤を加えて撹拌することで得られたスラリーを湿式抄造し、脱水プレスにより脱水して湿潤マットを得た後、それを乾燥させる方法が知られている(湿式抄造法)。   Conventionally, a wood fiber board using wood fiber as a main raw material has been used as a building base material. As one of the methods for producing a wood fiber board, a slurry obtained by adding a wood fiber and a predetermined adhesive to water and stirring the mixture is wet-made, and after dehydrating with a dehydration press to obtain a wet mat, A method of drying it is known (wet papermaking method).

しかしながら、上記の方法により木質繊維板を得る場合、脱水プレス後に、得られた湿潤マットにおいて木質繊維の反発力により湿潤マットの厚みが増す、所謂スプリングバックが生じてしまう。スプリングバックが生じると、得られる木質繊維板の厚さが大きくなるため、木質繊維板の密度が低下して、その強度が低下することとなる。スラリーに含まれる接着剤は、通常、乾燥工程における熱により硬化して木質繊維同士を結合するため、脱水プレス後で且つ乾燥前の湿潤マットでは、接着剤の結合力が十分に生じていないので、上記スプリングバックが起こってしまう。   However, when a wood fiber board is obtained by the above method, after the dehydration press, a so-called springback occurs in which the wet mat is increased in thickness by the repulsive force of the wood fiber in the obtained wet mat. When the spring back occurs, the thickness of the obtained wood fiber board increases, so that the density of the wood fiber board decreases and the strength thereof decreases. Since the adhesive contained in the slurry is usually cured by heat in the drying process to bond the wood fibers together, the wet mat after the dehydration press and before the drying does not have sufficient adhesive bond strength. The spring back will occur.

脱水プレス時に接着剤の結合力を生じさせてスプリングバックを抑制するために、例えば特許文献1に提示されているように、熱を加えながらプレスするホットプレスを用いて脱水を行うことが考えられる。しかしながら、ホットプレスを行うためには、脱水と熱圧とを同時に行う設備が必要となり、このような設備の取扱は困難である。特に、厳密な圧力制御や温度制御を要することが知られており、生産性が良好でなく、また、圧力及び温度の制御値にぶれがあると、繊維板のパンクが発生するおそれもある。   In order to suppress the spring back by causing the bonding force of the adhesive during the dehydration press, for example, as proposed in Patent Document 1, it is conceivable to perform dehydration using a hot press that presses while applying heat. . However, in order to perform hot pressing, equipment for performing dehydration and heat pressure at the same time is required, and handling of such equipment is difficult. In particular, it is known that strict pressure control and temperature control are required, the productivity is not good, and if the control values of the pressure and temperature are fluctuated, there is a possibility that the fiber board is punctured.

ホットプレスを用いることなく、脱水プレス時に接着剤の結合力を生じさせるための方法は、例えば特許文献2に開示されている。特許文献2に開示された木質繊維板の製造方法では、スラリーに加える接着剤としてイソシアネート基を含有する接着剤(イソシアネート接着剤)を用いている。特許文献2の製造方法では、熱を加える乾燥工程の前に接着剤中のイソシアネート基が木質繊維の水酸基と結合することで、速やかに木質繊維に対して接着力を発揮できるとしている。   For example, Patent Document 2 discloses a method for generating a bonding force of an adhesive during a dehydrating press without using a hot press. In the method for producing a wood fiber board disclosed in Patent Document 2, an adhesive containing an isocyanate group (isocyanate adhesive) is used as an adhesive to be added to the slurry. In the production method of Patent Document 2, the isocyanate group in the adhesive is bonded to the hydroxyl group of the wood fiber before the drying step in which heat is applied, so that the adhesive force can be quickly exerted on the wood fiber.

特開2009−107196号公報JP 2009-107196 A 特開2007−138311号公報JP 2007-138311 A

しかしながら、上記特許文献2の製造方法では、イソシアネート接着剤がスラリー内の木質繊維間に効率良く定着することができず、抄造・脱水工程の際に、その多くが木質繊維間から漏出するという問題が生じる。このため、スラリーに添加されたイソシアネート接着剤の量から期待される結合力を得ることができない。その結果、脱水プレス後に生じるスプリングバックを十分に抑制することができず、木質繊維板の厚みが大きくなってしまい、高密度で且つ高強度の木質繊維板を得ることが困難となる。   However, in the production method of Patent Document 2, the isocyanate adhesive cannot be efficiently fixed between the wood fibers in the slurry, and many of them leak from the wood fibers during the paper making and dehydration process. Occurs. For this reason, the bonding force expected from the amount of the isocyanate adhesive added to the slurry cannot be obtained. As a result, the spring back generated after the dehydration press cannot be sufficiently suppressed, the thickness of the wood fiber board becomes large, and it becomes difficult to obtain a high density and high strength wood fiber board.

本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、イソシアネート接着剤の接着力を十分に発揮させ、脱水プレス後に生じるスプリングバックを十分に抑制できるようにして、高密度で且つ高強度の木質繊維板を得られるようにすることにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to sufficiently exert the adhesive force of the isocyanate adhesive and to sufficiently suppress the spring back generated after the dehydration press, so that the density is high. Another object is to obtain a high-strength wood fiberboard.

前記の目的を達成するために、本発明者らは、鋭意研究した結果、木質繊維同士を結合するための接着剤としてイソシアネート基を含有する接着剤を用いると共に、その接着剤の結合力を十分に発揮させるためにポリアミドエピクロロヒドリン樹脂を用いることにより、木質繊維板の脱水プレス後のスプリングバックが強く抑制されることを見出して本発明を完成した。   In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors have intensively studied, and as a result, used an adhesive containing an isocyanate group as an adhesive for bonding wood fibers to each other, and sufficiently bonded the adhesive. Thus, the present invention was completed by finding that the use of a polyamide epichlorohydrin resin in order to effectively exhibit the spring back after the dehydration press of the wood fiber board is strongly suppressed.

すなわち、本発明に係る木質繊維板の製造方法は、湿式抄造法によって木質繊維板を製造する方法であって、水に木質繊維、イソシアネート基を含有する接着剤、及びポリアミドエピクロロヒドリン樹脂を加え撹拌してスラリーを調製することで、該スラリーにおける木質繊維間に前記ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂を介在させてイソシアネート接着剤を定着させる工程と、スラリーを抄造し、脱水プレスにより脱水して湿潤マットを形成する工程と、湿潤マットを乾燥する工程とを備えていることを特徴とする。 That is, the method for producing a wood fiberboard according to the present invention is a method for producing a wood fiberboard by a wet papermaking method, wherein wood fiber, an adhesive containing an isocyanate group, and polyamide epichlorohydrin resin are added to water. In addition , a slurry is prepared by stirring , and a process for fixing the isocyanate adhesive by interposing the polyamide epichlorohydrin resin between the wood fibers in the slurry, paper making the slurry, dewatering with a dehydration press and wetting It comprises a step of forming a mat and a step of drying the wet mat.

本発明に係る木質繊維板の製造方法によると、スラリーにイソシアネート基を含有する接着剤と共に、分子量が大きいカチオン水溶性高分子であるポリアミドエピクロロヒドリン樹脂を含有させることで、水酸基を有する木質繊維同士の間にポリアミドエピクロロヒドリン樹脂を介在させることができ、これにより、イソシアネート基を含有する接着剤が木質繊維間から漏出するのを防ぎ、該接着剤を木質繊維間に高効率で定着させることができる。このため、イソシアネート基を含有する接着剤は、抄造・脱水工程時に高効率で木質繊維同士を結合することができる。その結果、脱水プレス後の木質繊維の反発力によるスプリングバックが抑制されるため、湿潤マットの厚みを小さいままに維持できる。さらに、乾燥工程において木質繊維が乾燥する前に、100℃以下の低温で硬化する熱硬化性樹脂であるポリアミドエピクロロヒドリン樹脂とイソシアネート基を含有する接着剤を三次元的に架橋結合させることができる。その結果、木質繊維の乾燥工程中に生じるスプリングバックをも強く抑制でき、さらに、上記架橋結合による硬化に伴って、木質繊維板が硬化収縮されるため、高密度で且つ高強度の木質繊維板を得ることができる。   According to the method for producing a wood fiberboard according to the present invention, the slurry containing an isocyanate group-containing adhesive and a polyamide epichlorohydrin resin, which is a cationic water-soluble polymer having a large molecular weight, are contained in the slurry, thereby allowing the wood having a hydroxyl group. Polyamide epichlorohydrin resin can be interposed between the fibers, thereby preventing the adhesive containing the isocyanate group from leaking between the wood fibers, and the adhesive between the wood fibers with high efficiency. It can be fixed. For this reason, the adhesive agent containing an isocyanate group can bind wood fibers with high efficiency at the time of papermaking and dehydration processes. As a result, since the spring back due to the repulsive force of the wood fiber after the dehydration press is suppressed, the thickness of the wet mat can be kept small. Furthermore, before the wood fiber dries in the drying step, the polyamide epichlorohydrin resin, which is a thermosetting resin that cures at a low temperature of 100 ° C. or less, and an adhesive containing an isocyanate group are three-dimensionally crosslinked. Can do. As a result, the springback that occurs during the drying process of the wood fiber can be strongly suppressed, and further, the wood fiber board is cured and shrunk in accordance with the curing by the cross-linking, so that the wood fiber board has a high density and a high strength. Can be obtained.

本発明に係る木質繊維板の製造方法では、スラリーを調製する工程において、木質繊維を含む水に、イソシアネート基を含有する接着剤を加え、それと同時に、又はその後にポリアミドエピクロロヒドリン樹脂を加えることが好ましい。   In the method for producing a wood fiber board according to the present invention, in the step of preparing a slurry, an adhesive containing an isocyanate group is added to water containing wood fibers, and at the same time or after that, a polyamide epichlorohydrin resin is added. It is preferable.

このようにすると、ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂の多くが木質繊維間に介在する前に、イソシアネート基を含有する接着剤を木質繊維間に効率良く入り込ませることが可能となり、その接着剤を物理的に木質繊維間に高効率で留まらせることができる。   In this way, an adhesive containing an isocyanate group can be efficiently inserted between the wood fibers before most of the polyamide epichlorohydrin resin is interposed between the wood fibers. Can stay between the wood fibers with high efficiency.

本発明に係る木質繊維板の製造方法において、脱水プレスとして、熱を加えないコールドプレスを用いることが好ましい。   In the manufacturing method of the wood fiber board concerning this invention, it is preferable to use the cold press which does not apply heat as a dehydration press.

このようにすると、ホットプレスの設備を必要とせず、厳密な温度制御及び圧力制御をする必要がなく、生産性を向上できる。また、ホットプレスを用いると、温度及び圧力の制御値にぶれが生じた場合に、熱圧硬化された木質繊維板の表面と裏面との間の水分が蒸発して生じた高圧の水蒸気により内部パンクが発生するおそれがあるが、コールドプレスを用いることで、このようなパンクの発生を防止できる。   In this way, hot press equipment is not required, and it is not necessary to perform strict temperature control and pressure control, thereby improving productivity. In addition, when a hot press is used, when the temperature and pressure control values fluctuate, the internal pressure is increased by the high-pressure water vapor generated by the evaporation of moisture between the front and back surfaces of the heat-cured wood fiberboard. Although puncture may occur, the occurrence of such puncture can be prevented by using a cold press.

本発明に係る木質繊維板の製造方法によると、抄造・脱水工程時にイソシアネート接着剤を木質繊維間に高効率で定着させることができて、脱水プレス時に木質繊維同士を十分に結合できるため、脱水プレス後に生じるスプリングバックを十分に抑制できるので、高密度で且つ高強度の木質繊維板を得ることが可能となる。   According to the manufacturing method of the wood fiber board according to the present invention, the isocyanate adhesive can be fixed between the wood fibers with high efficiency during the paper making and dewatering steps, and the wood fibers can be sufficiently bonded together during the dewatering press. Since the springback that occurs after pressing can be sufficiently suppressed, a high-density and high-strength wood fiberboard can be obtained.

本発明の実施形態に係る木質繊維板の製造方法を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the manufacturing method of the wood fiber board which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明を実施するための形態について説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されない。また、本発明の効果を奏する範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described. The present invention is not limited to the following embodiment. Moreover, it can change suitably in the range which does not deviate from the range which has the effect of this invention.

本発明の実施形態に係る木質繊維板の製造方法は、木質繊維等を含むスラリーを調製する工程と、調製したスラリーを抄造し、脱水プレスにより脱水して湿潤マットを形成する工程と、湿潤マットを乾燥して木質繊維板を得る工程とを有している。   A method for producing a wood fiber board according to an embodiment of the present invention includes a step of preparing a slurry containing wood fibers and the like, a step of making the prepared slurry, dewatering with a dehydration press to form a wet mat, and a wet mat To obtain a wood fiber board by drying.

スラリー調製工程では、水に木質繊維、イソシアネート基を含有する接着剤(イソシアネート接着剤)、及びポリアミドエピクロロヒドリン(PAE)樹脂を加え、撹拌して木質繊維を主体とするスラリーを調製する。用いられる木質繊維としては、その種類は限定されず、針葉樹又は広葉樹でもよく、建築廃材又はパレット廃材等由来の繊維又はパルプや、麻、亜麻等の植物繊維も利用できる。例えば、用いる木質繊維の繊維長は0.2mm〜20mm程度で、繊維径が1μm〜100μm程度のものを適宜選択して用いることができる。但し、用いる木質繊維としては、繊維長が長く、吸水膨脹が小さくて強度が大きいものが望ましい。このような木質繊維を用いると、繊維長が長いので繊維同士が絡み合った交点、すなわち、交絡点が多くなるので、得られる木質繊維板の曲げ強度を向上できる。さらに、上記交絡点にイソシアネート接着剤が定着することで、得られる木質繊維板の剪断力を増大でき、壁倍率の決定に影響が大きい釘側面抵抗力が大きい木質繊維板を得ることができる。   In the slurry preparation step, a wood fiber, an isocyanate group-containing adhesive (isocyanate adhesive), and a polyamide epichlorohydrin (PAE) resin are added to water and stirred to prepare a slurry mainly composed of wood fiber. The type of wood fibers used is not limited, and may be conifers or broad-leaved trees, and fibers or pulps derived from construction wastes or pallet wastes, and plant fibers such as hemp and flax can also be used. For example, a wood fiber to be used has a fiber length of about 0.2 mm to 20 mm and a fiber diameter of about 1 μm to 100 μm can be appropriately selected and used. However, it is desirable that the wood fiber used has a long fiber length, a small water expansion and a high strength. When such a wood fiber is used, since the fiber length is long, the intersection where the fibers are entangled with each other, that is, the number of the entanglement points increases, so that the bending strength of the obtained wood fiber board can be improved. Furthermore, by fixing the isocyanate adhesive at the entanglement point, the shearing force of the obtained wood fiber board can be increased, and a wood fiber board having a large nail side resistance force that greatly affects the determination of the wall magnification can be obtained.

上記イソシアネート接着剤としては、モノメリックMDI(4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート)、ポリメリックMDI、TDI(トリレンジイソシアネート)、XDI(キシリレンジイソシアネート)、HDI(ヘキサメチレンジイソシアネート)、H12MDI(4,4'−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート))、IPDI(イソホロンジイソシアネート)及びそれらの各種ポリオール(低分子量ポリオール類、ポリエーテルポリオール類、ポリエステルポリオール類、ポリカーボネートジオール類、アクリルポリオール類、シリコンポリオール類、2−ヒドロキシエチルアクリレート類)や、二塩基酸(アゼライン酸、アジピン酸、セバチン酸、イソフタル酸、テレフタル酸等)、各種エポキシ樹脂、ひまし油、液状ポリブタジエン、ネオプレン等の活性水素化合物等との反応物、又は各種変性を加えることや各種界面活性剤との混合により水への分散性を向上させたものや、ポットライフを長くするためにイソシアネート基をブロックしたものを含む各種変性品が挙げられ、これらを単独あるいは2種以上組み合わせて使用することができる。   Examples of the isocyanate adhesive include monomeric MDI (4,4'-diphenylmethane diisocyanate), polymeric MDI, TDI (tolylene diisocyanate), XDI (xylylene diisocyanate), HDI (hexamethylene diisocyanate), H12 MDI (4,4 ' -Methylenebis (cyclohexyl isocyanate)), IPDI (isophorone diisocyanate) and their various polyols (low molecular weight polyols, polyether polyols, polyester polyols, polycarbonate diols, acrylic polyols, silicon polyols, 2-hydroxyethyl acrylate ), Dibasic acids (eg azelaic acid, adipic acid, sebacic acid, isophthalic acid, terephthalic acid), various epoxy resins, castor oil, liquid polyester Reactants with active hydrogen compounds such as butadiene and neoprene, or those modified with various modifications and mixed with various surfactants to improve dispersibility in water, or isocyanate groups to increase the pot life Various modified products including those blocked may be mentioned, and these may be used alone or in combination of two or more.

上記PAE樹脂は、ジカルボン酸(例えばアジピン酸)と多価アミン(例えばジエチレントリアミン)との縮合体にエピクロロヒドリンを付加反応させ、一部を架橋させたカチオン性の重合体である。スラリーにカチオン性のPAE樹脂が含まれることで、そのPAE樹脂が水酸基を有する木質繊維間に高効率で介在するので、物理的にイソシアネート接着剤を効率良く木質繊維間に留まらせて定着させることができる。本実施形態において、PAE樹脂におけるジカルボン酸と多価アミンとエピクロロヒドリンとの比率は、イソシアネート接着剤の木質繊維間における定着性向上効果が得られれば、特に限定されるものではないが、通常、ジカルボン酸と多価アミンはモル比で0.8:1〜1:0.8、エピクロルヒドリンはジカルボン酸と多価アミンの縮合物中の2級アミン基に対してモル比で0.01〜0.2の比率で用いられる。分子量は、上記イソシアネート接着剤の木質繊維間における定着性向上効果が得られれば、特に限定されるものではないが、より分子量が高いものを用いることが好ましい。そのようにすると、木質繊維間で長い分子鎖が存在することとなり、上記イソシアネート接着剤が木質繊維間に溜まり易くなり、また、分子サイズが大きいため、スラリーの抄造時に木質繊維間から抜けることを抑制できる。このため、PAE樹脂としては、例えば分子量が50万〜300万の分子量が大きいものを用いることが好ましい。   The PAE resin is a cationic polymer obtained by subjecting a condensate of a dicarboxylic acid (for example, adipic acid) and a polyvalent amine (for example, diethylenetriamine) to an addition reaction of epichlorohydrin and partially crosslinking it. Since the cationic PAE resin is contained in the slurry, the PAE resin is interposed between the wood fibers having a hydroxyl group with high efficiency, so that the isocyanate adhesive is physically retained and fixed between the wood fibers. Can do. In the present embodiment, the ratio of the dicarboxylic acid, polyvalent amine and epichlorohydrin in the PAE resin is not particularly limited as long as the effect of improving the fixability between the wood fibers of the isocyanate adhesive is obtained. Usually, dicarboxylic acid and polyvalent amine are 0.8: 1 to 1: 0.8 in molar ratio, and epichlorohydrin is 0.01 in molar ratio to secondary amine groups in the condensate of dicarboxylic acid and polyvalent amine. Used at a ratio of ~ 0.2. The molecular weight is not particularly limited as long as the effect of improving the fixing property between the wood fibers of the isocyanate adhesive can be obtained, but it is preferable to use one having a higher molecular weight. In such a case, a long molecular chain exists between the wood fibers, and the isocyanate adhesive tends to accumulate between the wood fibers, and the molecular size is large, so that the slurry can be removed from between the wood fibers when the slurry is made. Can be suppressed. For this reason, it is preferable to use a PAE resin having a large molecular weight of, for example, 500,000 to 3,000,000.

なお、上記スラリーには、木質繊維、イソシアネート接着剤及びPAE樹脂の他に、イソシアネート接着剤の反応を高めて短時間の加熱反応で強固な結合を可能とするために、水以外のイソシアネート基反応性物質を添加し、加熱乾燥工程中で反応させ、ウレタン、ウレア、アミド、ビューレット、アシルウレア、アロファネート等を生成することができる。イソシアネート基反応性物質としては、各種ポリオール(低分子量ポリオール類、ポリエーテルポリオール類、ポリエステルポリオール類、ポリカーボネートジオール類、アクリルポリオール類、シリコンポリオール類等)、一般には各種ポリプロピレングリコール(以下PPGという)(エチレンオキサイド変性PPG、一級OH化PPG、ビスフェノールA変性PPG、ロジン変性PPG等)、各種ポリエチレングリコール、各種ポバール、ポリブタジエンポリオール、水素添加ポリブタジエンポリオール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリエステルポリオール、ひまし油系ポリオール、アクリルポリオール等であり、また、2−ヒドロキシエチルアクリレートやアミノ基をもつ化合物(アクリルアマイド類、尿素化合物類、各種ジアミン類等)や、二塩基酸類(アゼライン酸、アジピン酸、セバチン酸、イソフタル酸、テレフタル酸等)、酢酸ビニール類等のカルボキシル基をもつ化合物や、各種エポキシ樹脂化合物、ひまし油、液状ポリブタジエン、ネオプレン等の活性水素化合物等が挙げられる。また、これらを単独あるいは2種以上を組み合わせて使用することも可能である。   In addition to the wood fiber, isocyanate adhesive and PAE resin, the above slurry contains an isocyanate group reaction other than water in order to enhance the reaction of the isocyanate adhesive and enable strong bonding with a short heating reaction. A chemical substance can be added and reacted in a heat drying process to produce urethane, urea, amide, burette, acylurea, allophanate, and the like. Examples of isocyanate group-reactive substances include various polyols (low molecular weight polyols, polyether polyols, polyester polyols, polycarbonate diols, acrylic polyols, silicon polyols, etc.), and generally various polypropylene glycols (hereinafter referred to as PPG) ( Ethylene oxide-modified PPG, primary OH-modified PPG, bisphenol A-modified PPG, rosin-modified PPG, etc.), various polyethylene glycols, various poval, polybutadiene polyol, hydrogenated polybutadiene polyol, polytetramethylene ether glycol, polyester polyol, castor oil-based polyol, acrylic Polyols and the like, and compounds having 2-hydroxyethyl acrylate and amino groups (acrylamides, urea compounds) Various diamines), dibasic acids (eg azelaic acid, adipic acid, sebacic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, etc.), compounds having a carboxyl group such as vinyl acetate, various epoxy resin compounds, castor oil, liquid polybutadiene, Examples thereof include active hydrogen compounds such as neoprene. Moreover, these can also be used individually or in combination of 2 or more types.

なお、スラリー調製工程において、イソシアネート接着剤の反応を促進するため、各種アミン系化合物、オクチル酸鉛等の有機金属化合物等の反応触媒を適宜添加してもよい。但し、触媒は乾燥工程に入る前の反応を極力抑えるために、常温では活性を発現せず、乾燥工程における加熱温度付近で活性を発現する感温性触媒であることが好ましい。また、必要に応じて、サイズ剤、凝集剤、又は消泡剤等の抄造用添加剤を適宜用いても構わない。   In the slurry preparation step, reaction catalysts such as various amine compounds and organometallic compounds such as lead octylate may be appropriately added to promote the reaction of the isocyanate adhesive. However, the catalyst is preferably a temperature-sensitive catalyst that exhibits no activity at room temperature and exhibits activity near the heating temperature in the drying step in order to suppress the reaction before entering the drying step as much as possible. Moreover, you may use suitably the additives for papermaking, such as a sizing agent, a flocculant, or an antifoamer, as needed.

また、木質繊維を水に加えた後に、イソシアネート接着剤及びPAE樹脂を同時に添加する、又はイソシアネート接着剤を添加した後にPAE樹脂を添加することが好ましい。このようにすると、PAE樹脂の多くが木質繊維間に介在する前に、イソシアネート接着剤を木質繊維間に効率良く入り込ませることが可能となり、イソシアネート接着剤を物理的に木質繊維間に高効率で留まらせることができる。   Moreover, it is preferable to add an isocyanate adhesive and PAE resin simultaneously after adding a wood fiber to water, or to add PAE resin after adding an isocyanate adhesive. In this way, before much of the PAE resin is interposed between the wood fibers, the isocyanate adhesive can be efficiently inserted between the wood fibers, and the isocyanate adhesive can be physically inserted between the wood fibers with high efficiency. Can stay.

上記のようにしてスラリーを調製した後に、スラリーに対して通常の長網式又は丸網式の抄造機を用いて抄造し、得られた生成物を脱水プレスにより所定の圧力で圧搾して脱水することで湿潤マットを作製する。この工程において、木質繊維間に定着されたイソシアネート接着剤のイソシアネート基と木質繊維の水酸基とが反応して結合する。このため、脱水プレス後の木質繊維の反発力によるスプリングバックが抑制されるので、湿潤マットの厚みを小さいままに維持できる。その結果、後に乾燥して得られる木質繊維板の厚みも小さくできるため、高密度で且つ高強度の木質繊維板を得ることができる。   After preparing the slurry as described above, the slurry is subjected to papermaking using a normal long-mesh or round-mesh papermaking machine, and the obtained product is dehydrated by pressing it with a dehydrating press at a predetermined pressure. Thus, a wet mat is produced. In this step, the isocyanate group of the isocyanate adhesive fixed between the wood fibers reacts with the hydroxyl group of the wood fibers to bond. For this reason, since the spring back by the repulsive force of the wood fiber after a dehydration press is suppressed, the thickness of a wet mat can be maintained small. As a result, since the thickness of the wood fiber board obtained after drying can be reduced, a high-density and high-strength wood fiber board can be obtained.

なお、本工程で用いられる脱水プレスとしては、所定の圧力で圧搾することにより脱水できるものであれば特に限定されず、例えば、一般に用いられる平板プレスやロールプレス等を用いることができる。但し、生産性の向上や熱圧による内部パンクの防止の観点から、熱を加えないコールドプレスを用いることが好ましい。   The dehydration press used in this step is not particularly limited as long as it can be dehydrated by squeezing at a predetermined pressure. For example, a generally used flat plate press or roll press can be used. However, from the viewpoint of improving productivity and preventing internal puncture due to heat pressure, it is preferable to use a cold press that does not apply heat.

次に、乾燥機等を用いて上記湿潤マットを100℃〜250℃程度で乾燥する。この工程において、木質繊維が十分に乾燥する前に、まず、100℃以下の低温の硬化温度を有する熱硬化性樹脂であるPAE樹脂とイソシアネート接着剤とが三次元的に架橋結合する。これにより、木質繊維のスプリングバックを抑制できて、得られる木質繊維板の低密度化を抑制できると共に、接着剤及びPAE樹脂による硬化収縮が促進されて木質繊維板を高密度化することができる。その結果、高密度で且つ高強度の木質繊維板を得ることができる。   Next, the wet mat is dried at about 100 ° C. to 250 ° C. using a dryer or the like. In this step, before the wood fibers are sufficiently dried, first, the PAE resin, which is a thermosetting resin having a low curing temperature of 100 ° C. or less, and the isocyanate adhesive are three-dimensionally cross-linked. As a result, the spring back of the wood fiber can be suppressed, the density reduction of the obtained wood fiber board can be suppressed, and the shrinkage of curing by the adhesive and the PAE resin can be promoted to increase the density of the wood fiber board. . As a result, a high-density and high-strength wood fiberboard can be obtained.

以下に、本発明に係る木質繊維板の製造方法について詳細に説明するための実施例を示す。本実施例では、上記イソシアネート接着剤とPAE樹脂とを用いて製造した木質繊維板の種々の性能を測定した。   The Example for demonstrating in detail about the manufacturing method of the wood fiber board which concerns on this invention below is shown. In this example, various performances of a wood fiber board manufactured using the isocyanate adhesive and PAE resin were measured.

具体的に、実施例1の木質繊維板の材料として、木質繊維と古紙とが9:1の割合で含まれる木質由来繊維100重量部に対して、2.5重量部のイソシアネート接着剤、1重量部のPAE樹脂、7重量部のスターチ、8重量部の粉末フェノール、0.5重量部の凝集剤、1重量部のサイズ剤を用いた。具体的に、ここでは、イソシアネート接着剤としてポリメリックMDIのMS450S(日本ポリウレタン工業株式会社製)を用い、PAE樹脂としてWS4030(星光PMC株式会社製)を用いた。スターチとして1000Y(日本コーンスターチ株式会社製)、粉末フェノールとして481L(昭和高分子株式会社製)、凝集剤として硫酸バンドのAHS−T(浅田化学工業株式会社製)、サイズ剤として固形パラフィンの水性エマルジョンのEMUSTAR−0430(日本精蝋株式会社製)を用いた。これらを含むスラリーを調製し、上記の方法に従って木質繊維板を作製した。なお、実施例1では546g/枚(サイズを360mm×360mm×10mmとし、比重を0.4g/cmとし、但し歩留まりを0.95として考慮した。)を基準として設定した。すなわち、比重が0.4g/cmで厚みが10mmの木質繊維板を得ることを狙って、上記材料の仕込み量を設定した。また、湿潤マットの脱水のためのプレスは、熱を加えることなく、平板プレスにて10kgf/cmで1.5min、その後、20kgf/cmで1.5minの条件で行った。 Specifically, as a material of the wood fiber board of Example 1, 2.5 parts by weight of an isocyanate adhesive with respect to 100 parts by weight of wood-derived fibers containing wood fiber and waste paper in a ratio of 9: 1, 1 Part by weight PAE resin, 7 parts by weight starch, 8 parts by weight powdered phenol, 0.5 parts by weight flocculant and 1 part by weight sizing agent were used. Specifically, here, MS450S of Polymeric MDI (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) was used as the isocyanate adhesive, and WS4030 (manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.) was used as the PAE resin. 1000Y as a starch (manufactured by Nippon Corn Starch Co., Ltd.), 481L as powdered phenol (manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.), AHS-T of sulfuric acid band as a flocculant (manufactured by Asada Chemical Co., Ltd.), and an aqueous emulsion of solid paraffin as a sizing agent EMUSTAR-0430 (manufactured by Nippon Seiwa Co., Ltd.) was used. A slurry containing these was prepared, and a wood fiber board was produced according to the method described above. In Example 1, 546 g / sheet (size was set to 360 mm × 360 mm × 10 mm, specific gravity was set to 0.4 g / cm 3 , but the yield was considered as 0.95) was set as a reference. That is, with the aim of obtaining a wood fiber board with a specific gravity of 0.4 g / cm 3 and a thickness of 10 mm, the amount of the material charged was set. Further, the press for dehydrating the wet mat was performed without applying heat at a flat plate press at 10 kgf / cm 2 for 1.5 min and then at 20 kgf / cm 2 for 1.5 min.

また、比較例として上記イソシアネート接着剤及びPAE樹脂を共に用いない、又はどちらか一方のみを用いて木質繊維板を製造した。具体的に、比較例1では、実施例1の材料からPAE樹脂を除いた。比較例2では、実施例1の材料からイソシアネート接着剤を除いた。比較例3では、実施例1の材料からイソシアネート接着剤及びPAE樹脂を除き、PAE樹脂と同様にカチオン性液体フェノールを10重量部加えた。比較例4では、実施例1の材料からPAE樹脂を除き、10重量部のカチオン性液体フェノールを加えた。比較例5では、実施例1の材料からイソシアネート接着剤を除き、10重量部のカチオン性液体フェノールを加えた。比較例6では、実施例1の材料からイソシアネート接着剤及びPAE樹脂を除いた。比較例1〜6と実施例1とにおける上記木質由来繊維の量は同一とした。   Further, as a comparative example, a wood fiber board was produced by using neither the isocyanate adhesive nor the PAE resin, or using only one of them. Specifically, in Comparative Example 1, the PAE resin was removed from the material of Example 1. In Comparative Example 2, the isocyanate adhesive was removed from the material of Example 1. In Comparative Example 3, the isocyanate adhesive and the PAE resin were removed from the material of Example 1, and 10 parts by weight of cationic liquid phenol was added in the same manner as the PAE resin. In Comparative Example 4, the PAE resin was removed from the material of Example 1 and 10 parts by weight of cationic liquid phenol was added. In Comparative Example 5, the isocyanate adhesive was removed from the material of Example 1 and 10 parts by weight of cationic liquid phenol was added. In Comparative Example 6, the isocyanate adhesive and PAE resin were removed from the material of Example 1. The amount of the wood-derived fiber in Comparative Examples 1 to 6 and Example 1 was the same.

実施例1及び比較例1〜6において、それぞれ上記材料を含むスラリーの調製及び抄造を行い、脱水プレス後の湿潤マットの厚み及び含水率を測定し、また、乾燥工程後の木質繊維板の厚み、密度、曲げ強度(MOR)、曲げ破壊荷重(曲げBL)及び釘側面抵抗を測定した。   In Example 1 and Comparative Examples 1 to 6, preparation and papermaking of the slurry containing the above materials were performed, respectively, the thickness and moisture content of the wet mat after the dehydration press were measured, and the thickness of the wood fiber board after the drying step , Density, bending strength (MOR), bending breaking load (bending BL) and nail side resistance were measured.

なお、脱水プレス後の湿潤マットの厚み及び含水率、並びに乾燥工程後の木質繊維板の厚み、密度、曲げ強度(MOR)及び曲げ破壊荷重(曲げBL)はJIS A5905に準じて測定し、木質繊維板の釘側面抵抗はASTM D 1037に準じて測定した。それらの結果を表1に示す。   The thickness and moisture content of the wet mat after the dehydration press, and the thickness, density, bending strength (MOR) and bending breaking load (bending BL) of the wood fiber board after the drying process were measured according to JIS A5905. The nail side resistance of the fiberboard was measured according to ASTM D 1037. The results are shown in Table 1.

Figure 0005918281
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表1に示すように、実施例1と比較例1〜6とを比較すると、脱水後の厚み及び乾燥後の厚みは実施例1の方が小さく、乾燥後の密度は実施例1の方が大きかった。これは、実施例1では、イソシアネート接着剤及びPAE樹脂が含有されているため、製造工程においてスラリー中の表面に水酸基を有する木質繊維間にカチオン性のPAE樹脂が介在するので、イソシアネート接着剤が木質繊維間に高効率で定着できるようになる。その結果、脱水プレス後の木質繊維の反発力によるスプリングバックが抑制されるため、厚みが小さいままで維持される。また、実施例1の木質繊維板では、乾燥工程において、熱によりイソシアネート接着剤とPAE樹脂との架橋反応が進み、硬化収縮が促進する。それらの結果、実施例1の木質繊維板では、比較例1〜6の木質繊維板よりも厚みを小さく、高密度にすることができる。   As shown in Table 1, when Example 1 is compared with Comparative Examples 1 to 6, the thickness after dehydration and the thickness after drying are smaller in Example 1, and the density after drying is more in Example 1. It was big. In Example 1, since the isocyanate adhesive and the PAE resin are contained, since the cationic PAE resin is interposed between the wood fibers having a hydroxyl group on the surface in the slurry in the production process, the isocyanate adhesive is used. It becomes possible to establish between wood fibers with high efficiency. As a result, since the spring back due to the repulsive force of the wood fiber after the dehydration press is suppressed, the thickness is kept small. Moreover, in the wood fiberboard of Example 1, the crosslinking reaction of an isocyanate adhesive agent and PAE resin advances with a heat | fever in a drying process, and hardening shrinkage accelerates | stimulates. As a result, the wood fiber board of Example 1 can be made thinner and denser than the wood fiber boards of Comparative Examples 1-6.

また、表1に示すように、実施例1の木質繊維板は、比較例1〜6の木質繊維板と比較して曲げ強度、曲げ破壊荷重及び釘側面抵抗が高い。これは、上記のように実施例1の木質繊維板が比較例1〜6の木質繊維板と比較して高密度に形成されているため高強度であるからと考えられる。以上の結果から、実施例1の木質繊維板は、木質繊維を同一量含む比較例1〜6の木質繊維板よりも、高密度で且つ高強度であることが認められる。   Moreover, as shown in Table 1, the wood fiber board of Example 1 has higher bending strength, bending fracture load, and nail side resistance than the wood fiber boards of Comparative Examples 1-6. This is thought to be because the wood fiber board of Example 1 is formed with a higher density than the wood fiber boards of Comparative Examples 1 to 6 as described above and thus has high strength. From the above results, it is recognized that the wood fiber board of Example 1 has higher density and higher strength than the wood fiber boards of Comparative Examples 1 to 6 containing the same amount of wood fiber.

以上の通り、本発明に係る木質繊維板の製造方法によると、イソシアネート接着剤の結合力を十分に発揮させることが可能となり、高密度で且つ高強度の木質繊維板を得ることができる。   As mentioned above, according to the manufacturing method of the wood fiber board concerning this invention, it becomes possible to fully exhibit the bond strength of an isocyanate adhesive agent, and can obtain a high density and high intensity | strength wood fiber board.

本発明に係る木質繊維板の製造方法は、高密度で且つ高強度の木質繊維板を製造することができ、汎用性が高い建築用下地材等の製造に有用である。   The method for producing a wood fiber board according to the present invention can produce a high-density and high-strength wood fiber board, and is useful for producing a building material having high versatility.

Claims (3)

湿式抄造法によって木質繊維板を製造する方法であって、
水に木質繊維、イソシアネート基を含有する接着剤、及びポリアミドエピクロロヒドリン樹脂を加え撹拌してスラリーを調製することで、該スラリーにおける木質繊維間に前記ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂を介在させてイソシアネート接着剤を定着させる工程と、
前記スラリーを抄造し、脱水プレスにより脱水して湿潤マットを形成する工程と、
前記湿潤マットを乾燥する工程とを備えていることを特徴とする木質繊維板の製造方法。
A method for producing a wood fiber board by a wet papermaking method,
By adding a wood fiber, an isocyanate group-containing adhesive and a polyamide epichlorohydrin resin to water and stirring to prepare a slurry, the polyamide epichlorohydrin resin is interposed between the wood fibers in the slurry. Fixing the isocyanate adhesive ; and
Forming the slurry and dewatering with a dehydrating press to form a wet mat;
And a step of drying the wet mat.
前記スラリーを調製する工程において、前記木質繊維を含む水に、前記イソシアネート基を含有する接着剤を加え、それと同時に、又はその後に前記ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂を加えることを特徴とする請求項1に記載の木質繊維板の製造方法。   2. The step of preparing the slurry, wherein the adhesive containing the isocyanate group is added to water containing the wood fiber, and the polyamide epichlorohydrin resin is added simultaneously with or after the addition. The manufacturing method of the wood fiber board as described in any one of. 前記脱水プレスとして、熱を加えないコールドプレスを用いることを特徴とする請求項1又は2に記載の木質繊維板の製造方法。   The method for producing a wood fiber board according to claim 1 or 2, wherein a cold press without applying heat is used as the dewatering press.
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