JP6064208B2

JP6064208B2 - 繊維板の製造方法

Info

Publication number: JP6064208B2
Application number: JP2012287766A
Authority: JP
Inventors: 内藤　茂樹; 茂樹内藤; 弘樹塩田; 康晋門脇; 一哲梅岡
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2032-12-28
Also published as: JP2014128918A

Description

本発明は、繊維板の製造方法に関する。

従来、天然繊維を原材料とした繊維板が知られている。この繊維板は、ケナフやジュート等の植物の靱皮部分等から得られる天然繊維を原材料として用い、これを樹脂で接着して製造される。

この繊維板は天然繊維の長繊維同士が絡み合った構造となっているため、曲げ強度等の強度物性にも優れている。

長繊維を用いた繊維板を製造する方法としては、天然繊維を解繊した長繊維と、接着用の粉末樹脂からなる樹脂繊維マットを製造し、この樹脂繊維マットを加熱加圧成形して繊維板を製造する方法がある（例えば特許文献１を参照）。

この繊維板の製造方法によれば、繊維密度に斑が少なく、寸法安定性に優れた繊維板を製造できる点で優れた繊維板の製造方法である。

特開２００２−１９２５０７号公報

しかしながら、このような長繊維と粉末樹脂を混合して樹脂繊維マットを製造する方法においては、初めに天然繊維を解繊して長繊維を得る工程が必要であり、また、得られた長繊維を分散して均一なマット状にする必要があるため、より工程を簡略化する点において改良の余地があった。

本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、繊維及び粉末樹脂を用いる繊維板の製造方法において、得られた長繊維を分散して均一なマット状にすることなしに、繊維密度に斑が少なく、また、樹脂含浸が均一で、かつ寸法安定性に優れた繊維板の製造方法を提供することを課題としている。

本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。

即ち、本発明の繊維板の製造方法は、天然繊維からなる織布と粉末樹脂を混合して、前記織布の内部に前記粉末樹脂を供給する工程と、前記粉末樹脂を供給した前記織布を重ねて加熱加圧成形する工程を備え、前記織布の大きさが、幅２０〜５０ｍｍ、長さ５０〜１００ｍｍの範囲であり、前記粉末樹脂を供給した前記織布を重ねて加熱加圧成形する工程において、前記粉末樹脂を供給した前記織布を平面方向にずらしながら重ねることにより、面積当りの見かけ上の重ね枚数を略均一化させることを特徴とする。

また、この繊維板の製造方法においては、前記織布が、麻袋の廃棄物を用いたものであることが好ましい。

本発明によれば、繊維板の製造方法において、得られた長繊維を分散して均一なマット状にすることなしに、繊維密度に斑が少なく、また樹脂含浸が均一で、かつ寸法安定性に優れた繊維板の製造方法を提供することができる。

繊維板の製造フロー図である。

以下に、本発明の繊維板の製造方法の一実施形態について、図１に示す製造フロー図を用いて説明する。

図１に示す繊維板の製造方法の実施形態では、織布と粉末樹脂の混合工程（Ｓ１）、樹脂繊維マット成形工程（Ｓ２）、及び加熱加圧工程（Ｓ３）により繊維板を製造する。
＜混合工程（Ｓ１）＞
繊維板の製造工程では、まず、天然繊維からなる織布と粉末樹脂を混合する混合工程（Ｓ１）により、織布の内部に粉末樹脂を供給し、粉末樹脂を含有させた織布（以下、粉末樹脂含有織布という）を製造する。

天然繊維からなる織布としては、各種の植物性繊維からなる織布を用いることができ、例えば、ケナフ、亜麻、ラミー、大麻、ジュート等の麻類植物の靱皮から採取される繊維、マニラ麻やサイザル麻等の麻類植物の茎または端の筋から採取される繊維、針葉樹や広葉樹等を原料とする木材繊維等からなる織布を挙げることができる。

また、さとうきびから糖分を煮出した後の搾りかすのような、さとうきび、とうもろこし、竹、イネ等の農産廃棄物を原料とする繊維からなる織布や、綿、絹、羊毛等の繊維からなる織布を用いることもできる。

これらの織布は、単独の繊維からなる織布でも、混合した繊維からなる織布でも使用可能である。

これらの中でも、麻類植物の靱皮から採取される繊維からなる織布を好適に用いることができる。麻類植物の靱皮から採取される繊維からなる織布は、透湿性、寸法安定性に優れているため、これを用いて製造した繊維板には同様の特性を付与することができる。

麻類植物の靱皮から採取される繊維からなる織布としては、特に麻袋（ドンゴロス袋）をカットしたものを好適に用いることができる。

麻袋（ドンゴロス袋）は廃棄物として安価で入手が可能であり、これを用いることにより廃棄物の有効利用となるためより好ましい。

織布の大きさは特に制限はないが、通常、幅２０〜５０ｍｍ、長さ５０〜１００ｍｍの範囲の大きさとするのが好ましい。織布の大きさをこの範囲とすることにより、攪拌等がやりやすくなるため、織布の中に粉末樹脂を供給する際に、低エネルギーで効率よく織布内に粉末樹脂を供給することが可能となる。

また、織布の目付としては特に制限はないが、麻袋（ドンゴロス袋）をカットした織布を用いる場合には通常５００ｇ／ｍ^２程度とするのが好ましい。

粉末樹脂は、繊維板において織布同士を接着するバインダー成分となるものである。本発明で用いる粉末樹脂は、常温（５〜３５℃）で固体状であるが、所定の熱が加えられると溶融する粉末樹脂が用いられる。

ここで「溶融」とは軟化の意味をも含む。このような粉末樹脂の樹脂種としては、例えば、ユリア樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエスエテル樹脂等の熱硬化性樹脂を挙げることができる。

また、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂等の熱可塑性樹脂も挙げることができる。

本発明においては上記樹脂の中でも、製造する繊維板の強度、難燃性等の観点から、フェノール樹脂を好適に用いることができる。

粉末樹脂の粒径としては、例えば平均粒径が１００μｍ以下であることが好ましい。この範囲の平均粒径を有する粉末樹脂は、溶融し易く、織布の中への供給がより良好となる。

その結果、織布同士をより効果的に接着することでき、強度、寸法安定性及び透湿性に優れた繊維板を製造することができる。粉末樹脂の粒径の下限は特に制限されるものではないが、実際上は平均粒径１０μｍが下限となる。

なお、平均粒径は、市販のレーザー回折・散乱式粒度分布測定装置を用いて、レーザー回折・散乱法による粒度分布の測定値から、累積分布によるメディアン径（ｄ５０、体積基準）として求めることができる。

本発明の繊維板の製造方法において、織布の中に粉末樹脂を供給して粉末樹脂含有織布を製造するにあたっては、適宜の方法を用いることができ、例えば、ミキサーに織布と粉末樹脂を投入して撹拌、混合することにより粉末樹脂含有織布を製造することができる。

織布に対する粉末樹脂の含有量は、織布の目付や、製造する繊維板の特性等を考慮して適宜設定することができるが、通常、所定の大きさにカットした織布１００質量部に対して、粉末樹脂１０〜５０質量部程度とするのが好ましい。

粉末樹脂の含有量をこの範囲とすることにより、繊維板の強度及び吸湿時の寸法安定性を同時に向上させることができる。

また、粉末樹脂含有織布を製造する際に、予め織布の含水率を高めにしておくことにより、より粉末樹脂の付着量を安定させることができる。織布の含水率は特に制限されるものではないが、通常１０〜２０％程度が考慮される。
＜樹脂繊維マット成形工程（Ｓ２）＞
次に、樹脂繊維マット成形工程（Ｓ２）により、前記混合工程（Ｓ１）により得られた粉末樹脂含有織布を複数枚重ねて樹脂繊維マットを成形する。

粉末樹脂含有織布を複数枚重ねて樹脂繊維マットを成形する樹脂繊維マット成形工程（Ｓ２）において、粉末樹脂含有織布の重ねる厚さ及び全体の大きさは、製造する繊維板の厚さや大きさ、また、強度等の特性に応じて適宜設定することができる。

このとき、得ようとする繊維板の大きさに対して粉末樹脂含有織布の大きさが小さい場合は、平面方向にずらしながら重ねることにより、面積当りの見かけ上の重ね枚数を略均一化させる。これにより、織布に由来する繊維密度に斑が少ない繊維板が得られる。

また、粉末樹脂含有織布を重ねて形成した樹脂繊維マットに対して、加熱加圧工程（Ｓ３）に導入する前に、所定の温度で加熱処理することにより、粉末樹脂を溶融させて織布内に浸透させ、半硬化状態のＢステージ化した樹脂繊維マットとしておくこともできる。
＜加熱加圧工程（Ｓ３）＞
次に、加熱加圧工程（Ｓ３）において、一対の加熱加圧プレートを用いて、樹脂繊維マット成形工程（Ｓ２）で得られた樹脂繊維マットを加熱加圧成形して繊維板を製造する。

加熱加圧工程（Ｓ３）では、樹脂繊維マットの粉末樹脂が熱硬化性樹脂の場合、例えば、加熱した一対のスチールベルトの隙間に、圧力を加えながら樹脂繊維マットを搬送させる連続プレス装置や、加熱した複数の熱板間に樹脂繊維マットを挟んで加圧する多段プレス装置等を用いることができる。

成形温度は、樹脂が硬化する温度に応じて適宜設定されるが、通常、１２０〜２００℃の範囲内で設定される。

成形圧力は、製造する繊維板の強度等の特性に応じて適宜設定することができるが、通常、１〜４ＭＰａの範囲とするのが好ましい。成形時間は繊維板の厚さや成形温度に応じて適宜設定することができる。

繊維マットの樹脂が熱可塑性樹脂の場合、樹脂が溶融した状態で、樹脂が硬化する温度の冷間プレスを行って繊維板を製造する。

以上のとおり、本実施形態の繊維板の製造方法は、粉末樹脂と予めカットした織布を混合する混合工程（Ｓ１）により粉末樹脂含有織布を製造するため、天然繊維を解繊する必要がなく、また、長繊維を分散して均一なマット状にする工程を省略することができる。

また、織布として、麻袋（トンゴロス袋）の廃棄物をカットしたものを用いることにより、廃棄物の有効利用となるとともに、材料費を低減することができ、結果として繊維板の製造コストを大幅に抑えることが可能となる。

また、粉末樹脂含有織布を重ねる樹脂繊維マット形成工程（Ｓ２）により樹脂繊維マットを形成して、加熱加圧工程（Ｓ３）により繊維板を製造するので、繊維密度に斑が少なく、また樹脂含浸が均一で、軽量、高強度、かつ透湿性、寸法安定性に優れた繊維板を製造することができる。

このようにして製造された繊維板は、表面に化粧シートや化粧単板等の仕上げ材を貼着することにより化粧材とすることができる。化粧シートとしてはオレフィンシート等を用いることができる。化粧単板としては、丸太、または小角材を集成接着した集成材を薄くスライスして作製されたものを用いることができる。

繊維板と仕上げ材を接着する方法としては、繊維板または仕上げ材の一方又は両方に接着剤を塗布し、繊維板と仕上げ材とを接着剤塗布面を内側にして重ねてプレス機で熱圧する方法等を用いることができる。

製造された繊維板は、ドアパネル、引戸、間仕切り等の内装建具に使用されるフラッシュパネルの表面材、あるいはフローリング仕上げ床や階段の踏み板等の床材に好適に用いることができる。

Ｓ１混合工程
Ｓ２樹脂繊維マット成形工程
Ｓ３加熱加圧工程

Claims

天然繊維からなる織布と粉末樹脂を混合して、前記織布の内部に前記粉末樹脂を供給する工程と、前記粉末樹脂を供給した前記織布を重ねて加熱加圧成形する工程を備え、
前記織布の大きさが、幅２０〜５０ｍｍ、長さ５０〜１００ｍｍの範囲であり、
前記粉末樹脂を供給した前記織布を重ねて加熱加圧成形する工程において、前記粉末樹脂を供給した前記織布を平面方向にずらしながら重ねることにより、面積当りの見かけ上の重ね枚数を略均一化させることを特徴とする繊維板の製造方法。
前記織布が、麻袋の廃棄物を用いたものであることを特徴とする請求項に記載の繊維板の製造方法。