JP6132183B2

JP6132183B2 - 繊維板の製造方法

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Publication number: JP6132183B2
Application number: JP2012287767A
Authority: JP
Inventors: 弘樹塩田; 康晋門脇; 一哲梅岡; 内藤　茂樹; 茂樹内藤
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: 2017-05-24
Anticipated expiration: 2032-12-28
Also published as: JP2014128919A

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。

また、長繊維と粉末樹脂の混合の際に、粉末樹脂の分散が不十分となりやすいため、繊維板の特性にばらつきが生じやすく、この点においても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、繊維板の製造方法において、製造工程を簡略化することにより、設備投資を少額にすることができ、繊維密度に斑がなく、また、樹脂含浸が均一で、かつ寸法安定性等の特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、麻の繊維からなる麻織布の上面に粉末樹脂を供給する工程と、前記麻織布の上面に前記粉末樹脂を供給した後、前記粉末樹脂の溶融温度以上に加熱して前記麻織布に樹脂を含浸させた後、冷却する工程と、前記樹脂を含浸させた麻織布を加熱加圧成形する工程を備え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、前記麻織布が、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、製造工程を簡略化することにより、設備投資を少額にすることができ、繊維密度に斑がなく、また、樹脂含浸が均一で、かつ寸法安定性等の特性に優れた繊維板の製造方法を提供することができる。

樹脂含浸麻織布の製造工程を示す概略図である。樹脂含浸麻織布の積層構成を示す概略図である。

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及び図２を用いて詳細に説明する。

図１は、麻織布１の上面に粉末樹脂２を供給する粉末樹脂２の供給工程及び、熱源３を用いて粉末樹脂２を溶融し、麻織布１に樹脂を含浸させた樹脂含浸麻織布４の製造工程を示し、図２は、樹脂含浸麻織布４の積層構成を示している。

図１に示す樹脂含浸麻織布４の製造工程では、まず、粉末樹脂２の供給工程により、麻織布１の上面に粉末樹脂２を供給する。

本発明で用いる麻織布１としては、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からなる麻織布１を用いることができる。

これらの麻織布１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は透湿性、寸法安定性に優れた特性を有する。また麻織布１は、表面が粗いため粉末樹脂２が表面上で移動しにくく、樹脂量のばらつきが生じにくい。

麻織布１としては、麻袋（ドンゴロス袋）を所望の大きさのシート状に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。

麻織布１の大きさは特に制限はなく、製造する繊維板の大きさに応じて適宜設定することができる。また、麻織布１の目付としては特に制限はないが、通常５００ｇ／ｍ^２以下とするのが好ましい。

麻織布１の目付を５００ｇ／ｍ^２以下とすることにより、麻織布１に樹脂を十分に浸透させることができる。

粉末樹脂２は、繊維板において麻織布１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２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２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２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２は、溶融し易く、麻織布１の中への供給がより良好となる。

その結果、麻織布１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２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、麻織布１の上面に粉末樹脂２を供給して樹脂含有麻織布４を製造するにあたっては、図１に示すように、移動する麻織布１に対して、上方から粉末樹脂２を落下させることにより供給することができる。

麻織布１に対する粉末樹脂２の供給量は、麻織布１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、麻織布１００質量部に対して、１０〜５０質量部程度とするのが好ましい。

粉末樹脂２の供給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。

次に、粉末樹脂２を供給した麻織布１を加熱して、粉末樹脂２を溶融、含浸させた後、冷却工程を経て半硬化状態のＢステージ化した樹脂含浸麻織布４を得る。

麻織布１に供給した粉末樹脂２を溶融させるための加熱方法は特に制限はないが、例えば、ホットプレス、温風吹き付け、赤外線等を用いた熱源による加熱を挙げることができ、これらの中でも図１に示すような熱源３による加熱方法を好適に用いることができる。

また、加熱温度は、粉末樹脂２の溶融温度以上、硬化温度未満であれば特に制限はないが、通常、６０〜１４０℃程度とするのが好ましい。

なお、溶融した樹脂を、より麻織布１に浸透させるためには、圧力を付与するのが望ましく、ホットプレスやホットローラーを用いて、加圧しながら加熱するのがより好ましい。

粉末樹脂２を溶融、含浸させた麻織布１は、冷却して半硬化状態のＢステージ化した樹脂含浸麻織布４とするが、冷却方法は特に制限されるものではなく、例えば、自然冷却、冷風吹き付け、冷却ローラー等により冷却することができる。

このようにして製造した樹脂含浸麻織布４は、例えば、図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す構成で積層して、加熱加圧することにより繊維板を得ることができる。

図２（Ａ）の構成では、樹脂含浸麻織布４を４枚積層した構成としているが、積層する枚数は、樹脂含浸麻織布４の厚さ、また、製造する繊維板の厚さや強度等の特性に応じて適宜設定することができる。

図２（Ｂ）、（Ｃ）の構成では、少なくとも表層に樹脂含浸麻織布４を配設し、この樹脂含浸麻織布４の間に芯材５を配設した構成としている。

芯材５としては、樹脂含浸麻織布４が接着可能な材料であれば特に制限されるものではなく、例えばチップボード、合板、ＭＤＦ（Medium Density Fiberboard：中密度繊維板）、ＯＳＢ（Oriented Strand Board：配向性ストランドボード）等の既存の木質材料を用いることができる。

芯材５の厚さは適宜設定することができ、また、樹脂含浸麻織布４と芯材５の層構成は、図２（Ｂ）、（Ｃ）の構成に限定されることなく、製造する繊維板の厚さや強度等の特性に応じて適宜設定することができる。

次に、図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）等の構成で積層した樹脂含浸麻織布４を、一対の加熱加圧プレートを用いて、加熱加圧成形して繊維板を製造する。

加熱加圧工程では、樹脂含浸麻織布４の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、圧力を加えながら搬送させる連続プレス装置や、加熱した複数の熱板間に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。

成形時間及び成形圧力は、製造する繊維板の厚さや強度等の特性に応じて適宜設定することができるが、例えば、図２（Ａ）の積層構成で、３００ｇ／ｍ^２の麻織布１００質量部に対し、粉末樹脂を２５質量部供給して溶融、含浸させて得た樹脂含浸麻織布を６枚重ね、加熱加圧成形して４．５ｍｍの繊維板を得る場合、加熱時間は３分３０秒、加圧成形圧力は２０ｋｇ／ｃｍ^２とすることができる。

また、樹脂含浸麻織布４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、麻織布１の上面に粉末樹脂２を供給した後、粉末樹脂２を溶融、含浸させた樹脂含浸麻織布４を用いることにより、天然繊維を解繊する必要がなく、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ため製造工程を簡略化でき、設備投資を少額にすることができる。

また、麻織布１として、麻袋（ドンゴロス袋）の廃棄物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、樹脂含浸麻織布４を所望の構成に積層して、加熱加圧工程により繊維板を製造するので、所望の特性を有する繊維板の製造が可能であり、また、繊維密度に斑がなく、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。

なお、上記の実施の形態は、粉末樹脂２を供給した麻織布１を加熱して得られるＢステージ化した樹脂含浸麻織布４を用いた方法を説明したが、Ｂステージ化させずに、麻織布１の上面に粉末樹脂２を乗せた状態のものを加熱加圧成形して繊維板を製造しても良い。

この場合は、粉末樹脂２を乗せた麻織布１のハンドリングが多少難しくなるが、粉末樹脂２を溶融、含浸する工程が不要となるため、製造工程をより簡略化できる。

１麻織布
２粉末樹脂
４樹脂含浸麻織布

Claims

麻の繊維からなる麻織布の上面に粉末樹脂を供給する工程と、前記麻織布の上面に前記粉末樹脂を供給した後、前記粉末樹脂の溶融温度以上に加熱して前記麻織布に樹脂を含浸させた後、冷却する工程と、前記樹脂を含浸させた麻織布を加熱加圧成形する工程を備えることを特徴とする繊維板の製造方法。
前記麻織布が、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１に記載の繊維板の製造方法。