JP6534097B2 - 繊維ボードの製造方法 - Google Patents
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Description
(工程S1−1:第1工程)
まず、所定の平均繊維長、平均繊維径に解繊し、所定の含水率に調整した植物繊維を糖類と混合して混合物を得る。植物繊維と糖類との配合割合は、製造する繊維ボードの特性に応じて適宜決定することができるが、通常、植物繊維100質量部に対して糖類を5〜25質量部、好ましくは10〜20質量部の範囲となるように配合することができる。
(工程S1−2:第2工程)
次に、上記第1工程(S1−1)で得られた混合物に対して酸を添加して、混合物中に酸が一様に分散するように十分に混合する。この混合は、第1工程にて混合物の製造で用いたピン付きシリンダーを有する小型の混綿機等を用いて混合することができる。
(工程S1−3:第3工程)
次に、得られた酸を配合した混合物をマット状に形成して繊維マットとする。酸を配合した混合物の繊維マット化には、例えば、マットフォーマーと呼ばれる連続的に繊維マットを製造する装置を用いることができる。また、型枠に酸を配合した混合物を散布するなどの方法によって繊維マットを形成することもできる。
(工程S1−4:第4工程)
次に、形成した繊維マットを加熱加圧成形して繊維ボードとする。繊維マットの加熱加圧成形には、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繊維マットを挟んで加熱加圧する多段プレス装置等を用いることができる。成形条件は、配合した糖類や酸の種類や、繊維マットの面重量によって適宜決定することができ、特に限定されるものではないが、温度140〜230℃、圧力1〜5MPa程度の範囲が好ましい。加熱加圧成形時間は繊維ボードの板厚や成形温度に応じて適宜決定することができる。
(工程S2−1:第1工程)
まず、所定の平均繊維長、平均繊維径に解繊し、所定の含水率に調整した植物繊維を添加材としてのアルカリ性成分又は多糖類と混合して混合物を得る。
(工程S2−2:第2工程)
次に、上記第1工程(S2−1)で得られた混合物に対して糖類及び酸を添加して、混合物中に糖類及び酸が一様に分散するように十分に混合する。この混合は、第1工程にて混合物の製造で用いたピン付きシリンダーを有する小型の混綿機等を用いて混合することができる。
(工程S2−3:第3工程)
次に、得られた糖類及び酸を配合した混合物をマット状に形成して繊維マットとする。繊維マットの形成は、第1実施形態の第3工程(工程S1−3)と同様の方法により形成することができる。
(実施例1)
平均繊維長が約10mm、平均繊維径が約150μmのジュートの植物繊維と粉体の糖類をピン付きシリンダーを有する小型の混綿機を用いて、植物繊維と粉体の糖類が均一になるように混合して混合物とした。次に、その混合物に粉体の酸を添加してさらに混合した。
粉体の糖類:スクロース(和光純薬製)(平均粒径約20μm)
粉体の酸:クエン酸(和光純薬製)(平均粒径約20μm)
次に、簡易フォーミング装置(型枠内寸:30cm角)を用いて、酸を添加した混合物を型枠に散布してマット状に形成し、繊維マットを得た。
(実施例2)
実施例1で用いたジュートの植物繊維と、粉体のデンプン(多糖類)をピン付きシリンダーを有する小型の混綿機を用いて、植物繊維と粉体のデンプンが均一になるように混合して混合物とした。次に、その混合物に粉体の糖類及び粉体の酸を添加してさらに混合した。なお、粉体の糖類及び粉体の酸は、予め十分に混合したものを添加した。
粉体の多糖類:デンプン(粒径15〜40μm)
次に、簡易フォーミング装置(型枠内寸:30cm角)を用いて、糖類及び酸を添加した混合物を型枠に散布してマット状に形成し、繊維マットを得た。次に、この繊維マットを実施例1と同様の条件にて成形して繊維ボードを得た。
(実施例3)
実施例2のデンプンを水酸化カルシウム(アルカリ性成分)に変更した以外は、実施例2と同様にして繊維ボードを得た。
粉体のアルカリ性成分:水酸化カルシウム(和光純薬製)
(比較例1)
実施例1で用いたジュートの植物繊維と、粉体の糖類及び酸をピン付きシリンダーを有する小型の混綿機を用いて、植物繊維と、粉体の糖類及び酸が均一になるように混合して混合物とした。なお、粉体の糖類及び粉体の酸は、予め十分に混合したものを添加した。
(実施例4)
実施例1で用いたジュートの植物繊維と、粉体の糖類をピン付きシリンダーを有する小型の混綿機を用いて、植物繊維と粉体の糖類が均一になるように混合して混合物とした。次に、その混合物に酸の水溶液をスプレー散布により添加してさらに混合した。
酸の水溶液:クエン酸(和光純薬製)(33%水溶液)
次に、簡易フォーミング装置(型枠内寸:30cm角)を用いて、酸の水溶液を添加した混合物を型枠に散布してマット状に形成した後、乾燥機にて約80℃で恒量になるまで乾燥してBステージ化した繊維マットを得た。次に、この繊維マットを実施例1と同様の条件にて成形して繊維ボードを得た。
(実施例5)
実施例1で用いたジュートの植物繊維と、粉体のデンプン(多糖類)をピン付きシリンダーを有する小型の混綿機を用いて、植物繊維と粉体のデンプンが均一になるように混合して混合物とした。次に、その混合物に糖類及び酸の水溶液をスプレー散布により添加してさらに混合した。
糖類及び酸の水溶液:実施例1の糖類及び酸を混合して33%水溶液としたもの
次に、この糖類及び酸を添加した混合物を実施例4と同様の方法にて形成して繊維マットを得た。次に、この繊維マットを実施例1と同様の条件にて成形して繊維ボードを得た。
(実施例6)
実施例5のデンプンを水酸化カルシウム(アルカリ性成分)に変更した以外は、実施例5と同様にして繊維ボードを得た。
(比較例2)
実施例4で用いたジュートの植物繊維と、実施例5で用いた糖類及び酸の水溶液をピン付きシリンダーを有する小型の混綿機を用いて、植物繊維と粉体の糖類及び酸が均一になるように混合して混合物とした。
(評価)
上記の実施例1〜6、及び比較例1、2で作製した繊維ボードについての曲げ強さ、剥離強さ及び吸水厚さ膨張率をJIS A5905の方法により測定したところ、いずれもほぼ同等であった。
◎:500N以上
○:450N以上500N未満
×:450N未満
Claims (6)
- 植物繊維から形成した繊維マットを加熱加圧成形する繊維ボードの製造方法であって、
前記植物繊維に糖類を混合し、次いで酸を混合した後に繊維マットを形成し、形成された繊維マットを加熱加圧成形することを特徴とする繊維ボードの製造方法。 - 前記糖類又は前記酸の少なくともいずれかが粉体であることを特徴とする請求項1に記載の繊維ボードの製造方法。
- 植物繊維から形成した繊維マットを加熱加圧成形する繊維ボードの製造方法であって、
前記植物繊維に、多糖類を混合し、次いで糖類及び酸を混合した後に繊維マットを形成し、形成された繊維マットを加熱加圧成形することを特徴とする繊維ボードの製造方法。 - 前記糖類、前記多糖類、前記酸の少なくともいずれかが粉体であることを特徴とする請求項3に記載の繊維ボードの製造方法。
- 前記糖類の粉体の平均粒径が、前記植物繊維の平均繊維径の25%以下であることを特徴とする請求項2又は4に記載の繊維ボードの製造方法。
- 前記糖類が、二糖類又はオリゴ糖であることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の繊維ボードの製造方法。
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