JP7093138B1 - 木質ボード - Google Patents

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Abstract

【課題】ヤシの樹幹を活用して環境負荷を抑えた木質ボードを提供する。【解決手段】木質ボード１は、ヤシの樹幹を破砕して得たエレメントＥの集積体を熱圧成形してなり、熱圧成形によりエレメントＥに含有する接着成分のみでエレメントＥ同士が接着されたものである。【選択図】図３

Description

本発明は、廃材となっているオイルパーム等のヤシを活用した木質ボードであって、特に、ヤシを粉砕して得たエレメントの集積体をヤシが有している成分の接着力によって固化した木質ボードに関するものである。
一般に、ヤシの一種であるオイルパームの成木は単一の幹からなり高さ５～６ｍから大きいものでは１０ｍ以上に達する。果実は油分の多い多肉質の果肉（中果皮）と、同じく油分に富んだ１つの種子からなり、果肉と種子からは植物性油脂のヤシ油（palm oil）が取れ、単位面積当たり得られる油脂の量は他の植物より群を抜いていることから、商業作物としてマレーシア、インドネシア等の東南アジア諸国を中心に大規模なプランテーション農業が行われている。このオイルパームから採れる植物性油脂のヤシ油（palm oil）は、大豆や菜種等他の植物性油脂よりも生産性が高く、安価であることから、マーガリン、揚げ物用の油等の食用に使用され、また、石鹸、洗剤、化粧品等にも多用されており、オイルパームは、今や世界最大の植物油脂資源である。
オイルパームは、永年作物であるが、樹高が大きくなり過ぎると果房の収穫量や収穫作業効率が低下することもあり生産性維持のため、植え付け後２５年～３０年の間に伐採されるのが一般的である。伐採されたオイルパームの樹幹は、オイルパーム全体の容積率の大部分を占めるものであるにも関わらず、水分を多く含み（全体の６～７割は水分である）脆弱で腐朽しやすいことでそのままでは木材、建材としての利用が困難であり、切断され或いはそのままの状態でプラテーション内に放置されて、または、スライスして土の中に埋められる。しかし、伐採されたオイルパームの樹幹においても、水分、澱粉、糖類を多く含有していることで急速に腐朽しやすいことから、病害虫の温度床となり、病害虫による被害、土壌汚染や、腐敗時にメタンガス等の温室効果ガスを放出する等の問題が生じている。そこで、病害虫の発生を防止するために、樹幹を焼却処分したり、薬剤の注入により立ち枯れ処分したりすることも行われているが、焼却や薬剤注入には多大な費用が掛かるうえ、焼却による大気汚染、温室効果ガス放出等の環境汚染、健康被害や薬剤による土壌汚染、地下水等の水質汚染の問題が懸念されている。このため、環境負荷を軽減するためにもこのオイルパームの廃棄樹幹を有効に利活用する方法が望まれている。
そこで、本出願人は、先に、オイルパームの幹を活用する技術として、例えば、特許文献１乃至特許文献５の発明を提供した。
特許文献１及び特許文献２は、オイルパームの幹をその外周からロータリーレースで所定の厚みに剥いでなるオイルパーム板を複数枚積層し、その積層方向に所定条件で加熱圧縮し、固定化する技術を開示する。また、特許文献３は、オイルパームの幹から所定の幅、厚み、長さで切り出したオイルパーム基材を所定条件で加熱圧縮し、固定化する技術を開示する。
一方、特許文献４では、ヤシ材の樹幹部や茎葉部を維管束と柔細胞とに分離し、分離した維管束と柔細胞とをそれぞれ別の目的に利用すること提案している。
更に、特許文献５は、ヤシ樹幹から維管束と柔細胞を量産的に分別できる分別方法及び分別装置の技術を開示する。
特許第６０８６５２１号公報 特許第５９６３１９５号公報 特許第６０８６５２３号公報 ＷＯ２０１８／２１６６８２号公報 特許第６６９９０４０号公報
一方、従来、建材や家具等に広く使用されている合板、パーティクルボード、繊維板といった木質ボードにあっては、フェノール、ユリア、イソシアネート系等の石油化学由来の合成樹脂接着剤を用いて成形されており、それらがシックハウス症候群の原因となるホルムアルデヒドや他の揮発性有機化合物を放散し、環境に負荷を与えることが問題となっている。したがって、このような接着剤を使用せずに成形する技術が望まれている。
そこで、本発明は、ヤシの樹幹を活用し環境負荷を抑えた木質ボードの提供を課題とするものである。
請求項１の発明の木質ボードは、ヤシの樹幹を破砕してなるエレメントの集積体の熱圧成形（加熱加圧成形）により、前記エレメントに含有する接着成分のみで前記集積体の前記エレメント同士が接着されてなるものである。
ここで、上記エレメントとは、ヤシの樹幹を、例えば、ロータリーレースによるかつら剥き等で薄く切り出し、その切り出した薄板を破砕して得た破砕片であってヤシの樹幹を構成する維管束や柔細胞の細片であり、維管束や柔細胞が粒状、粉状、針状（繊維状）にされたものである。
上記破砕は、ヤシの樹幹を構成する維管束と柔組織を分断、解繊できる外力（例えば、圧縮、剪断、衝撃、摩擦）を加えて細かくすることを意味し、粉砕を含む概念である。
上記エレメントに含有する接着成分とは、ヤシの樹幹を構成する維管束や柔細胞に含まれている成分であるセルロース、ヘミセルロース、リグニン等の樹脂成分や、スクロース、グルコース、フルクトース等の遊離糖類等の糖成分や、澱粉等の成分を示すものであるが、ヤシの樹幹を構成する維管束や柔細胞に本来的に含有している成分のみならず、その本来的に有している成分が化学変化等した変性成分も接着成分に含む概念である。即ち、ヤシの樹幹の構成成分由来が接着成分としてエレメント同士を接着したものである。
そして、上記接着成分によってエレメント同士が接着とは、ヤシの樹幹を破砕してなるエレメントの集積体を熱圧することによりエレメントに含有していた成分が接着成分として機能してエレメント間を接合することによって固化されたことを意味する。
なお、ヤシ（椰子）は、単子葉植物ヤシ目ヤシ科に属する植物の総称であり、例えば、オイルパーム（アブラヤシ）や、ココヤシがある。
請求項２の発明の木質ボードの前記エレメントの集積体は、粉粒物と針状物との混在であり、維管束と柔細胞とが混在したものである。
上記粉粒物は、ヤシの樹幹の破砕によって維管束と分断された柔組織の分解物である柔細胞の細片や、ヤシの樹幹の破砕によって柔組織と分断された維管束の長さが切断された維管束の細片である。
また、上記針状物は、ヤシの樹幹の破砕によって柔組織と分断された維管束の長さが切断された細片、即ち、維管束の細片である。
請求項３の発明の木質ボードの前記エレメントは、好ましくは、目開きが８ｍｍ以下、より好ましくは、４ｍｍ以下、更に、好ましくは、２ｍｍ以下、特に好ましくは１ｍｍ以下の篩を通過したものである。
ここで上記目開きが８ｍｍ以下の篩を通過したものとは、振動篩において目開きが８ｍｍ以下のメッシュパスであるが、目開き精度、振動等による篩分けの誤差からからすれば、ボートを構成するエレメントの最大分布が、目開きが８ｍｍ以下のメッシュアンダーにあればよい。
なお、本明細書及び特許請求の範囲において、篩の目開きはＪＩＳ Ｚ８８０１－１規格における公称目開きである。
請求項４の発明の木質ボードの前記エレメントは、目開きが８ｍｍの篩を通過し、かつ、目開きが２５０μｍの節を通過しないエレメントを５０％質量以上含有したものである。
上記目開きが８ｍｍの篩を通過し、かつ、目開きが２５０μｍの節を通過しないエレメントとは、振動篩において目開きが８ｍｍ以下のメッシュパスであるが、目開きが２５０μｍ以下のメッシュオーバーのもので、目開きが８ｍｍの篩を通過し、かつ、目開きが２５０μｍの節を通過しないエレメントの集合体では維管束の長尺の針状または粒状の細片を多く含むものである。
請求項５の発明の木質ボードの前記エレメントは、目開きが１８０μｍの篩を通過するエレメントが３質量％以上含有したものである。
上記目開きが１８０μｍの篩を通過するエレメントとは、振動篩において目開きが１８０μｍのメッシュパスでのもので主に柔細胞の粉粒物であり、目開きが１８０μｍの篩を通過するエレメントの集合体では柔細胞の細片を多く含むものである。
請求項６の発明の木質ボードは、厚みの中央側（内層側）よりも表面側（表裏面側、外層側）で前記エレメントの分布が緻密にあるもの、即ち、厚みの中央側で前記エレメントの密度分布が相対的に粗く、表裏面側で前記エレメントの密度分布が細かいものであり、内層側が粗で表層側が密の３層または多層構造となっているものである。
請求項７の発明の木質ボードは、厚みの中央側（内層側）に分布する前記エレメントよりも表面側（表裏面側、外層側）に分布する前記エレメントの方が細かいもの、即ち、厚みの中央側で相対的に粗大、長尺なエレメントの含有が多く、表裏面側で相対的に細かい、短尺なエレメントの含有が多いものであり、内外層のエレメントの大きさの相違によるエレメントの充填性、即ち、エレメント間の空隙率の相違により、内層側が粗で表層側が密の３層または多層構造となっているものである。
請求項８の発明の前記木質ボードは、その密度が、０．５～１．２ｇ／ｃｍ3の範囲内、好ましくは、０．５～１．１ｇ／ｃｍ3の範囲内、より好ましくは、０．６～１．１ｇ／ｃｍ3の範囲内であるものである。
なお、上記密度は、ＪＩＳ Ａ ５９０５（２０１４）に準拠して測定することができる。
請求項９の発明の木質ボードは、長さが１ｍｍ以上、８０ｍｍ以下、より好ましくは、１ｍｍ以上、６０ｍｍ以下、更に好ましくは、２ｍｍ以上、５０ｍｍ以下の針状のエレメントの含有量が３０質量％以上、９０質量％以下、より好ましくは、３０質量％以上、８５質量％以下、更に好ましくは、３０質量％以上、８０質量％以下のものである。
上記長さが１ｍｍ以上、８０ｍｍ以下の針状のエレメントは、主に維管束の長さが切断された維管束の細片である。
請求項１の発明に係る木質ボードによれば、ヤシの樹幹を破砕して得たエレメントの集積体の熱圧成形により前記エレメントに含有する成分のみで前記エレメント同士が接着されたものであり、ヤシの樹幹にはセルロース、ヘミセルロース、リグニン等の樹脂成分やスクロース、グルコース、フルクトース等の遊離糖類等の糖成分や澱粉等が多く含まれていることで、エレメント集積体の加熱加圧により、それらが接着成分となってエレメント同士を接着したものである。したがって、エレメント同士の接着がヤシの樹幹の構成成分由来を接着成分としているから、石油化学由来等の合成樹脂系接着剤を添加したものとは相違してシックハウス症候群の原因となるホルムアルデヒドや揮発性有機化合物等の放出を少なくでき、環境負荷を与え難く環境に優しいものとなる。
請求項２の発明に係る木質ボードによれば、前記エレメントの集積体は、粉粒状のエレメントと針状のエレメントとの混在であるから、粉粒物と針状物の取り合わせで、維管束の強靭性により高い機械的強度が得られると共に、緻密性を高めて十分な接着を可能とする。よって、請求項１に記載の効果に加えて、機械的強度が高く、かつ、接着強度が高いものである。
請求項３の発明に係る木質ボードによれば、前記エレメントは、目開きが８ｍｍ以下の篩を通過したものであるから、エレメントが細かいことで、エレメント間を緻密にでき、また、エレメントの接着成分が染み出しやすく、エレメント間の接着点も多くできるから、エレメント間の接着のバラつきも少ないものである。したがって、請求項１または請求項２に記載の効果に加えて、強固な接着が得られ機械的強度を高めることができる。また、エレメントの緻密な集積により表面平滑性が高いものとなる。
請求項４の発明に係る木質ボードによれば、前記エレメントは、目開きが８ｍｍの篩を通過し、かつ、目開きが２５０μｍの節を通過しないエレメントを５０質量％以上含有したものであるから、比較的長尺な維管束の針状物の含有量が多いことにより、請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載の効果に加えて、機械的強度をより高めることができる。
請求項５の発明に係る木質ボードによれば、前記エレメントは、目開きが１８０μｍの篩を通過するエレメントを３質量％以上含有したものであるから、細かい柔細胞の粉粒物の含有量が多いことにより、請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載の効果に加えて、表面平滑性を高めることができる。
請求項６の発明に係る木質ボードによれば、厚みの中央側よりも表面側で緻密であるから、表面側が密とし内側を粗にすることで、側請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載の効果に加えて、軽量性と機械的強度とを両立できる。
請求項７の発明に係る木質ボードによれば、厚み方向の中央側に分布する前記エレメントよりも表面側に分布する前記エレメントの方が細かいから、表面側で充填性、緻密性が高くなることにより、請求項１乃至請求項６の何れか１つに記載の効果に加えて、表面平滑性と機械的強度とを両立できる。
請求項８の発明に係る木質ボードによれば、前記木質ボードの密度が、０．５～１．２ｇ／ｃｍ3の範囲内であるから、請求項１乃至請求項７の何れか１つに記載の効果に加えて、軽くて、機械的強度が高いものである。
請求項９の発明に係る木質ボードによれば、長さが１ｍｍ以上、８０ｍｍ以下の針状の前記エレメントの含有量が３０質量％以上、９５質量％以下であることで、請求項１乃至請求項８の何れか１つに記載の効果に加えて、接着のバラつきが少なく接着力不足による破損、亀裂等がより生じ難いものであり、また、高い機械的強度と表面平滑性が得られものである。
図１は、本発明の実施の形態の木質ボードの製造工程の概要を説明する説明図である。 図２は、本発明の実施の形態の木質ボードに使用するオイルパーム樹幹の断面の電子顕微鏡写真である。 図３は、本発明の実施の形態の一実施例の木質ボードの写真であり、（ａ）は正面図及びその一部拡大図、（ｂ）は側面図及びその一部拡大図である。 図４は、本発明の実施の形態の木質ボードに使用するオイルパーム樹幹を破砕して得たエレメントの一例としての粗大片の集合体の写真である。 図５は、本発明の実施の形態の木質ボードに使用するオイルパーム樹幹を破砕して得たエレメントの一例としての細小片の集合体の写真である。 図６は、本発明の実施の形態の木質ボードに使用するオイルパーム樹幹を破砕して得たエレメントの一例としての微細片の集合体の写真である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、実施の形態において、図示の同一の記号及び同一の符号は、同一または相当する機能部分であるから、ここでは重複する詳細な説明を省略する。
［実施の形態］
本発明の実施の形態に係る木質ボード１について、図１乃至図６を参照して説明する。
本実施の形態に係る木質ボード１は、ヤシの樹幹を破砕・粉砕してなるエレメントＥの集積体を熱圧成形してなるものである。
本実施の形態では、ヤシの樹幹としてオイルパーム（アブラヤシ）の樹幹を使用し、オイルパーム樹幹を破砕・粉砕して得た粉粒状や針状のエレメンＥを集積し、それを熱圧成形して作製した木質ボード１の例で説明する。
なお、通常、学術的にはオイルパームは、ヤシ科アブラヤシ属に分類される植物の総称で、ヤシ科の単子葉植物であり、西アフリカ原産のギニアアブラヤシ（Elaeis guineensis）と、中南米原産のアメリカアブラヤシ（Elaeis oleifera）の２種類が有名であり、栽培品種の中にはギニアアブラヤシとアメリカアブラヤシの交配品種も存在する。本発明においては、果肉と種子から取れる油脂のオイルパームを意味するものではなく、アブラヤシの個体全体をオイルパームと呼ぶこととする。
ここで、図２において、伐採したオイルパーム樹幹の断面の電子顕微鏡写真を示す。オイルパームは、単子葉植物であり、その樹幹は、維管束Ｖｂと柔細胞Ｐｃからなる柔組織とから構成されているものであり、導管Ａ、師部Ｂ及び繊維Ｃからなる維管束Ｖｂが幹中に散在し、その間を柔細胞Ｐｃが埋めていて維管束Ｖｂが柔細胞Ｐｃからなる柔組織で囲まれた構成となっている。
なお、オイルパーム樹幹では、維管束Ｖｂの直径は約０．４～１．３ｍｍ程度であるが、維管束Ｖｂの分布、径（太さ）は部位によって相違し、樹幹の外側で個々の維管束Ｖｂの断面の径が小さく繊維細胞壁が厚壁で維管束Ｖｂの分布密度が高くなっているのに対し、内側ほど維管束Ｖｂの断面径が拡大し繊維細胞壁が薄壁で、維管束Ｖｂの分布が粗くなっている。また、根元（基部）側で維管束Ｖｂの断面の径が大きく、上側では径が小さくなっている。因みに、こうしたオイルパームの維管束Ｖｂの繊維方向は幹の長さ方向に延びたものである。
そして、導管Ａ、師部Ｂ及び繊維Ｃからなる維管束Ｖｂでは、柔細胞Ｐｃよりも硬い細胞壁を有する細胞を含み、その外周にはシリカの結晶を内包する細胞群が配列していることもあって、澱粉粒を多く含有している柔細胞Ｐｃよりも構造的に硬いことから、即ち、これら維管束Ｖｂの組織と柔細胞Ｐｃからなる柔組織とはその構造強度等を相違していることにより、以下で説明するように、樹幹の破砕等によって、オイルパーム樹幹の維管束Ｖｂと柔細胞Ｐｃからなる柔組織とは分断される。特に、維管束Ｖｂは、リグノセルロースを主成分とし、シリカの結晶を内包する細胞群が外周に配列し、また、組織Ｃが複雑に絡合していることもあって強靭で破壊され難い一方、柔細胞Ｐｃからなる柔組織は、維管束Ｖｂよりも多く澱粉や遊離糖類が含まれ、柔らかいものであるから分解されやすいものである。
したがって、オイルパーム樹幹を破砕（粉砕も含む）すると、維管束のＶｂの粒状や針状の細片と柔細胞Ｐｃの粉粒状の細片が得られ、本実施の形態では、それら維管束のＶｂの粒状や針状の細片や柔細胞Ｐｃの粉粒状の細片をエレメントＥとして用い、そのエレメントＥの集積体を熱圧成形して木質ボード１を形成する。
オイルパーム樹幹を破砕して木質ボード１を形成する粉粒状や針状のエレメントＥを得るには、まず、オイルパームの樹幹を所定長で切断して、所定長のオイルパーム丸太ＷＤとし、大根のかつら剥きと同様の周方向の剥きを行うロータリーレースと呼ばれる装置で所定長のオイルパーム丸板ＷＤを周方向に連続的にかつら剥きを行う。即ち、図１に示すように、所定長のオイルパーム丸太ＷＤをその中心が軸芯となるように周方向に回転させながら、所定幅の刃物ＣＴによって外周側から所定の厚み（３～６ｍｍ程度）に、所謂、かつら剥きと同様に剥ぐ。これより、オイルパーム丸太ＷＤから大根のかつら剥きのように所定の厚みで連続した薄板が削り出されて、連続的な薄板ＵＷＤが形成される。
なお、樹齢２０年～３０年のオイルパーム樹幹は、例えば、直径３０ｃｍ～６０ｃｍ、長さが１０ｍ～１２ｍ程度、重量が１ｔ程度であるが、通常、樹皮を剥がした内層が使用される。
ロータリーレースによってオイルパーム丸太ＷＤをかつら剥きして得た連続薄板ＵＷＤは、切断して薄板（単板）Ｗとし、また、乾燥装置（図示せず）で乾燥させてから、破砕される。
このとき、連続薄板ＵＷＤを切断し、薄板Ｗを形成してから乾燥させてもよいし、連続薄板ＵＷＤを乾燥させてから薄板Ｗに切断してもよく、乾燥、切断の順序は問われない。
通常、オイルパームの樹幹のかつら剥き、乾燥、切断は流れ作業で行われ、連続薄板ＵＷＤを切断する切断の効率、切断手段への負荷を考慮すると、連続薄板ＵＷＤを乾燥させてから所定長に切断するのが好ましいが、連続薄板ＵＷＤの切断時にその端部の切り屑の発生を少なくすることを考慮する場合には、乾燥前に切断するのが好ましい。
何れにせよ、乾燥装置では、連続薄板ＵＷＤまたは薄板Ｗが５～１５％程度、好ましくは、５％～１０％の含水率となるまで乾燥されるのが好ましい。含水率が高すぎると、耐腐朽性に欠け、また、破砕手段に負荷がかかる一方、含水率を低く設定すると乾燥時間がかかり、生産性が低下する。
このように、本実施の形態では、オイルパーム丸太ＷＤからかつら剥きされた連続薄板ＵＷＤは、所定長に切断されて所定寸法の薄板Ｗとしてから、また、乾燥させてから、次工程の破砕処理に供給される。
なお、ここでは、連続薄板ＵＷＤまたは薄板Ｗの全面を均一な乾燥状態としてから破砕を行う説明とするが、本発明を実施する場合には、破砕工程の後に乾燥を行ってもよい。即ち、耐腐朽性や、破砕の効率や、破砕手段への負荷を考慮すると、連続薄板ＵＷＤまたは薄板Ｗの全面を均一な乾燥状態としてから破砕した方が好ましいが、オイルパーム農園で伐採されたオイルパーム樹幹をその場で処理する場合には、破砕後に乾燥を行ってもよい。
そして、このようにオイルパームの樹幹をかつら剥きし、乾燥し、また、切断して得られた薄板Ｗを破砕（粉砕、細断を含む）することで、維管束のＶｂの粒状、針状の細片や柔細胞Ｐｃの粉粒状の細片である細かいエレメントＥを得る。このときの破砕装置は、所定サイズの細かいエレメントＥを得ることができれば特に限定されないが、ここでは、便宜的にサイズの異なるエレメントＥを所望の比率で取り合わせて木質ボード１を作製する場合を考慮し、破砕機（粉砕機）、サイクロン、重力分級、篩機等を使用した分別装置の例で説明する。
即ち、オイルパームの樹幹をかつら剥きし、乾燥し、切断して得た薄板Ｗを、まず粗破砕機（一次破砕機、シュレッダー等）で所定長（例えば、２０ｍｍ～２００ｍｍ）の破砕片に粗破砕してから、続く細破砕機（二次破砕機）で細破砕する。粗破砕機や細破砕機は、所定の目開きのスクリーン（篩）を有し、スクリーンの穴を通過するサイズまで細かく破砕する。このときの粗破砕機のスクリーン（篩）は、例えば、その目開き（穴の直径）が、２．８ｍｍ以上、８ｍｍ以下の範囲内、好ましくは、４ｍｍ以上、８ｍｍ以下の範囲内のものが使用され、また、細破砕機のスクリーン（篩）は、例えば、その目開き（穴の直径）が、２ｍｍ以上、６．７ｍｍ以下の範囲内、より好ましくは、２ｍｍ以上、４．７５ｍｍ以下の範囲内のものが使用される。これにより、薄板Ｗから長さが約１００ｍｍ以下の破砕片を得る。
本実施の形態では、このようなハンマークラッシャー及びスクリーンを使用した破砕機によって、薄板Ｗが破砕され、その破砕片においては、細かくされた維管束Ｖｂの細片及び柔細胞Ｐｃの細片が混在する。特に、こうしたクラッシャー及びスクリーン等を使用した破砕手段では、薄板Ｗを構成していた維管束Ｖｂと柔細胞Ｐｃからなる柔組織が分断され、薄板Ｗを構成していた柔組織は分解されて粉状や粒状の細片となり、また、薄板Ｗを構成していた維管束Ｖｂはその長さが切断、細断され、針状または粒状の細片となり、不均一な長さ、即ち、長さの異なる維管束Ｖｂの針状または粒状の細片と、柔細胞Ｐｃの粉状や粒状の細片とが混在した破砕片が得られる。
なお、本実施の形態では、このように薄板Ｗを一次破砕機で粗破砕した後、更に、二次破砕機で細破砕とする構成により、破砕手段への負荷を軽減できると共に、効率的な細破砕を可能とし、その後の重力分級も効率的にできる。しかし、本発明を実施する場合には、１台の破砕機の使用としてもよいし、１台の破砕機の使用で破砕回数を増やしても良いし、順に細かくする破砕機を２台以上使用してもよい。
薄板Ｗを粗破砕してから細破砕して得られた破砕片は、次に、サイクロンで粉塵が分離される。破砕片から分離された粉塵は、主に柔細胞Ｐｃの粉粒物であり、サイクロンによる分級で、主に柔細胞Ｐｃの粉粒物を分別する。なお、サイクロンによって破砕片から分離された粉塵、即ち、主に柔細胞Ｐｃの粉粒物は、サイクロンの上方からバグフィルタ（集塵機）に送り、バグフィルタによる捕集で回収することができる。このように重力分級の前に薄板Ｗの破砕片からサイクロンで粉塵を除去することで、次の重力分級の負担を軽減できる。
粉塵が分離された残りの破砕片は、サイクロンの下方から重力分級機へ送られ、そこで、更に、重量物と軽量物に分級する。
重力分級機としては、例えば、垂直上昇流の通路をジグザグにし衝突や渦流による再分散と上昇流による分級を繰り返し行う多段階屈曲型のジグザク分級機を使用できる。
重力分級機で分級された軽量物は、主に柔細胞Ｐｃの粉粒物であり、この重量分級でも、主に柔細胞Ｐｃの粉粒物を分別する。なお、重力分級機で分級された軽量物、即ち、主に柔細胞Ｐｃの粉粒物は、上記粉塵と同様にバグフィルタに送り、バグフィルタによる捕集で回収することができる。
即ち、サイクロンで分離された粉塵や重力分散機で分離された軽量物が送られてきたバグフィルタでは、サイクロンで分離された粉塵や重力分散機で分離された軽量物に含まれる主に柔細胞Ｐｃの粉粒物がフィルタ（ろ布）で捕集され、回収される。こうしたバグフィルタ（集塵機）による粉粒物の捕集によれば、主に柔細胞Ｐｃの粉粒物を効率的に回収することができる。こうして回収された柔細胞Ｐｃの粉粒物は、後述の維管束Ｖｂの針状物や粒状物と共に、木質ボード１を構成するエレメントＥとして使用することができる。
一方、重力分級機で分級された残りの重量物は、維管束Ｖｂの針状物や粒状物が多く含まれ、サイズの異なる細片が混在することから、所望比での取り合わせを考慮する場合には、更に篩機で篩分けによる分級を行うことができる。
篩機としては、例えば、振動式篩機が使用され、所定の目開きの篩（スクリーン）上で上記重量分級された重量物を振動させることでサイズ分別する。このとき節機で使用する篩の目開きの大きさによって、針状体や粒状体を分別する大きさを決定できる。
例えば、目開きの大きい粗目の篩と、その下段（下流）に配置される目開きの小さい細目の篩とを使用し、一次分級、二次分級を行った場合には、上記重量物を粗大片Ｌと、細小片Ｓと、微細片ＳＳとに分級することができる（図４乃至図６参照）。
即ち、一次分級において粗目の篩を通過することなく粗目の篩上に残留したものを相対的に長尺の針状物の多い粗大片Ｌとし、一次分級で粗目の篩を通過するも二次分級で細目の篩を通過することなく細目の篩上に残留したものを相対的に短尺の針状物や粒状物の多い細小片Ｓとし、更に、一次分級で粗目の篩を通過し更に二次分級で細目の篩を通過したものを、微細な針状物や粒粉状物が多い微小片ＳＳとした分級を行うことができる。
このように一次分級、二次分級を行って粗大片Ｌと細小片Ｓと微細片ＳＳとに分別した場合においては、上述したように、維管束Ｖｂが強靭である一方、柔細胞Ｐｃからなる柔組織は維管束Ｖｂよりも分解されやすく粉粒状に細かくなることで、粗大片Ｌ、細小片Ｓ、微細片ＳＳの順に柔細胞Ｖｂの含有率が高いものとなる。換言すれば、微細片ＳＳ、細小片Ｓ、粗大片Ｌの順に維管束Ｖｂの含有率が高いものとなっている。
ここでは、篩分けによって粗大片Ｌと細小片Ｓと微細片ＳＳを分別したものを便宜的に得て、後述するように、エレメントＥのサイズが異なる種々の木質ボード１を作製し、その特性の比較検討を行っている。しかし、本発明を実施する場合には、必ずしも上記重量分級された重量物を篩分けして分級したエレメントＥの集積体による木質ボード１の形成である必要はなく、分級することなくサイズ分布の大きなエレメントＥの集積体で木質ボード１を形成してもよい。
特に、本発明者らの実験研究によれば、好ましくは、目開きが８ｍｍ以下、より好ましくは、４ｍｍ以下、更に好ましくは、２ｍｍ以下、特に好ましくは１ｍｍ以下の篩を通過したエレメントＥであれば、エレメントＥが細かくてその集積体を緻密にでき、他の接着剤を添加することなくエレメントＥ間をバラつきなく十分に強固に接着して一体化することが可能である。
したがって、重量分級後の篩分けを行わない場合には薄板Ｗを破砕するときの一次または二次破砕時の篩（スクリーン）に目開きが８ｍｍ以下、より好ましくは、４ｍｍ以下、更に好ましくは、２ｍｍ以下、特に好ましくは１ｍｍ以下のものを使用し、或いは、重量分級後に篩分けする場合には、その篩に目開きが８ｍｍ以下、より好ましくは、４ｍｍ以下、更に好ましくは、２ｍｍ以下、特に好ましくは１ｍｍ以下のものを使用し、そのメッシュパスのものを木質ボード１を形成するエレメントＥとして使用するのが好ましい。
こうして、オイルパームの樹幹をかつら剥きし、乾燥し、切断してなる薄板Ｗを破砕等することによって、維管束Ｖｂの針状または粒状の細片や、柔細胞Ｐｃの粉状や粒状の細片であるエレメントＥが得られる。
即ち、オイルパーム樹幹からかつら剥きして得た薄板Ｗをクラッシャー及びスクリーン等を使用した破砕や、サイクロン、重力分級機での風圧、衝突等によって、維管束Ｖｂと柔細胞Ｐｃからなる柔組織が分断して細かくされることで、柔組織の分解物である柔細胞Ｐｃの粉状や粒状の細片や、維管束の切断・細断物である針状または粒状の細片であるエレメントＥが得られる。
特に、オイルパーム樹幹からかつら剥きして得た薄板Ｗをクラッシャー及びスクリーン等を使用した破砕や、遠心力、重力及び篩による分級を行っても、維管束Ｖｂのシリカ結晶によりまた繊維Ｃの複雑な絡合により、維管束Ｖｂの針状または粒状の細片であるエレメントＥは硬く強靭である。こうした針状または粒状のエレメントＥは、本来の０．４～１．３ｍｍ径の維管束Ｖｂが破壊されずに、本来の維管束Ｖｂが縮径することなく、その長さのみが薄板Ｗの維管束Ｖｂよりも切断、細断されたものが多いものと考えられる。即ち、維管束Ｖｂの針状または粒状の細片のエレメントＥは、維管束Ｖｂを構成する繊維Ｃが剥離したり、維管束Ｖｂを構成する細胞壁が破壊されたり、繊維Ｃ間の結合、絡合性が弱まったりすることなく、つまり、元の維管束Ｖｂの断面強度が極度に弱まることなく、比較的強いままにあると考えられる。
そして、本実施の形態では、こうしてオイルパームの樹幹を破砕して得た針状または粒状の維管束Ｖｂの細片や、柔細胞Ｐｃの粉状や粒状の細片が混在したエレメントＥの集積体を、熱圧成形することで、エレメントＥに含有する接着成分によって、即ち、元のオイルパーム樹幹に含有していた樹脂成分、糖成分、澱粉等の接着成分によって、エレメントＥ同士が接着されてなる木質ボード１を得る。
ここで、針状または粒状の維管束Ｖｂの細片や柔細胞Ｐｃの粉状や粒状の細片であるエレメントＥを集合、堆積してその集積体を加熱加圧することにより熱圧成形するが、熱圧成形するエレメントＥの集積体は、単層構造としてもよいし、表裏面層を相対的に細かいエレメントＥの集積とし、内層に相対的に粗いエレメントＥの集積とする３層構造としてもよいし（図３参照）、表面から中心に向かってエレメントＥを連続的に細かいものから粗いものの分布とする多層構造としてもよい。
特に、内側（中心側）よりも外側の表裏層側で細かいエレメントＥを配置する３層構造や多層構造のものでは、熱圧成形によって内側（中心側）よりも外側の表裏層側で緻密になることで、全体の密度を高めることなく、表面の硬度や強度を高めることができ、軽量化と高い硬度・強度とを両立できる。更に、このように軽量で硬度・強度を高めることができるうえ、表面の平滑性を高めることもできるため、その表面に化粧材等を接合したり塗装したりする場合でも、それら化粧材等との接合性や塗装性がよく、二次加工性を良くできる。
このとき、エレメントＥの集積が目開き８ｍｍ以下の篩を通過した維管束Ｖｂの針状または粒状の細片や柔細胞Ｐｃの粉粒状の細片の混在であれば、針状物を特定の配向で堆積するにも手間を要するから、エレメントＥの集積はランダムな配向（無配向）とする。しかし、本発明を実施する場合には、機械的や電気的手段で方向性を与え特定の配向の堆積としてもよく、３層構造や多層構造の場合には、それら層を構成する針状物のエレメントＥの配向性を統一してもよいし、互いに直交するような配向としてもよい。
エレメントＥの集積体は、通常、ホットプレス機により圧縮成形される。例えば、図１に示すようにホットプレス機ＨＰの１対の上下プレス盤Ｐ1，Ｐ2間にエレメント集積体ＥＡを配置し、加温した１対の上下プレス盤Ｐ1，Ｐ2でエレメント集積体ＥＡを挟んで、その表裏の面に対して垂直方向にエレメント集積体ＥＡに圧力を加え、エレメント集積体ＥＡをその厚み方向に加熱圧縮する。
なお、本発明を実施する場合には、熱圧成形するときの上下プレス盤Ｐ1，Ｐ2を加熱する熱板加熱の手段は、特に限定されず、電熱加熱や、スチーム加熱、誘電加熱等が可能である。
エレメントＥの集積体を熱圧成形するときの熱圧条件は、上下プレス盤Ｐ1，Ｐ2の圧締圧が１～１０ＭＰａ、好ましくは、１．５～５ＭＰａ、加熱温度が１４０℃～２２０℃、好ましくは、１５０℃～２００℃、より好ましくは、１５５℃～１８５℃、処理時間が５分～４０分、好ましくは、２０分～３０分であるが、エレメントＥのサイズや、目的とする木質ボード１の厚み、密度（比重）、物性等によって適宜設定される。
なお、通常、ホットプレス機ＨＰにおいては、ディスタンスバを用い、エレメント集積体ＥＡを加熱加圧してなる木質ボード１の仕上げ厚みが、例えば、５ｍｍ～４０ｍｍ、好ましくは、８ｍｍ～３５ｍｍ、更に好ましくは、１０ｍｍ～３０ｍｍになる設定で１対の上下プレス盤Ｐ1，Ｐ2の間隔が設定される。また、ホットプレス機ＨＰの１対の上下プレス盤Ｐ1，Ｐ2間にセットされるエレメント集積体ＥＡに対し、圧縮力を加える上下方向に対して直角な左右方向でスペーサＳを配置し、スペーサＳにより圧縮力を加える面に対して直角方向でエレメント集積体ＥＡが流動するのを規制して、厚みの薄い箇所と厚い箇所が生じ難いように、厚みの不均一性を防止する。即ち、エレメント集積体ＥＡが圧縮力の方向に対する直角方向に流動するのを、エレメント集積体ＥＡの外周に配置するスペーサＳによって規制する。図１においては、スペーサＳはディスタンスバも兼ねているものである。なお、エレメント集積体ＥＡの形成、熱圧成形は、バッチ式、連続式を問わない。
こうして、バッチ式または連続式のホットプレス機ＨＰの１対の上下プレス盤Ｐ1，Ｐ2間にセットされたエレメント集積体ＥＡは、上下の熱板であるプレス盤Ｐ1，Ｐ2により加温され、また、厚み方向に所定の圧力が加えられることで圧縮される。更に、このときの圧力が維持された状態で昇温され、所定の加熱温度で所定の処理時間維持されることで加熱加圧成形される。
そして、所定時間の加熱加圧が終了したら、成形状態が維持されるように所定の温度まで温度降下（冷却）させて固定化（硬化）してから、解圧して、上下プレス盤Ｐ1，Ｐ2間から取り出される。これにより圧縮を解除したときの膨らみ変形やパンクと呼ばれる表面割れが生じ難い安定した品質のものが得られる。
こうした熱圧成形により、熱プレスの加圧によってエレメントＥ同士が互いに密着しエレメント集積体ＥＡが緻密化していくのと同時に、熱プレスからの熱によってエレメントＥに含有していたセルロース、ヘミセルロース、リグニン等の樹脂や、スクロース、グルコース、フルクトース等の遊離糖類や、澱粉等が染み出して（流動、溶出して）接着成分として、或いは、それらの変性物（加水分解部、脱水縮合物、縮合型等）が染み出して接着成分としてエレメントＥ間を結び、その接着成分が熱硬化することで、エレメントＥ同士が強固に接着してエレメント集積体ＥＡが一体に固化し、板状に成形される。
これは、エレメントＥの集積体には、柔組織の分解物である柔細胞Ｐｃの粉状や粒状の細片が混在し、その柔細胞Ｐｃには、澱粉や遊離糖等の接着成分が豊富にあることで、また、柔組織の分解物の分解物が粉状や粒状の細片であることで、所定の加熱加圧により、主に柔細胞Ｐｃに含まれていた接着成分が染み出して、エレメントＥ同士を接着したものと推測される。特に、細胞壁の骨格を構成するセルロースやヘミセルロースを接着する機能を有するリグニンが接着成分として作用していることも考えられるし、オイルパームの柔細胞Ｐｃでは、維管束Ｖｂよりも、また他の樹種よりもスクロース等の遊離糖及び澱粉を多く含有することにより、それらが複合的に作用し、他の接着剤を添加しなくともエレメントＥ間を強固に接着（自己接着）できるものと考えられる。エレメントＥ間を接着する接着成分としては、エレメントＥに含有していたセルロース、ヘミセルロース、リグニン等の樹脂や、スクロース、グルコース、フルクトース等の遊離糖類や、澱粉等の本来的な成分が接着成分として機能したことも考えられるが、加熱によってヘミセルロース、糖類、澱粉等が加水分解や脱水縮合等されて変性したり、リグニンが縮合型に変性したり、或いはそれら成分が他の成分と結合したりして、それらが接着成分として機能したことも考えられる。例えば、糖類では、スクロースの加水分解でも生じるフルクトースが、脱水反応によりフルフラールとなり、それが更に熱によってフラン樹脂になることで、そのフラン樹脂が接着成分として機能することも考えられるし、スクロースの加水分解でも生じるグルコースが脱水縮合されて糖エステルポリマーとなり、それが接着成分として機能することも考えられる。
特に、本実施の形態では、エレメントＥの集積体が維管束Ｖｂの針状または粒状の細片と柔細胞Ｐｃの粉状や粒状の細片との混在であり、それらが目開き８ｍｍ以下の篩を通過した細かなエレメントＥであると、柔細胞Ｐｃの接着成分が豊富であることに加え、その集積体を緻密にでき、更に、熱伝導性もよくなることで、他の接着剤を添加しなくとも加熱加圧によりエレメントＥに含有した接着成分のみでエレメントＥ同士が十分強固に接着されるものと考える。
そして、目開き８ｍｍ以下の篩を通過した細かなエレメントＥの集積体では、上記の乾燥工程で乾燥したときの含水率、即ち、５～１５％、好ましくは、５～１０％の含水率でも、加熱加圧すれば、エレメントＥに含有した接着成分のみでエレメントＥ同士が十分に接着されるものである。即ち、目開き８ｍｍ以下の篩を通過した細かなエレメントＥでは柔細胞Ｐｃに接着成分が豊富にあり、また、エレメントＥ同士を緻密にでき、熱伝導性も良好となることで、５％～１５％、好ましくは、５％～１０％の含水率でも、１４０～２００℃の比較的低温で短時間の加熱加圧成形で、エレメントＥ同士が十分に接着される。特に、水蒸気の存在下で加熱加圧する必要も、高熱の加熱加圧も必要ないから、特殊なプレス装置を必要とすることもなく、安価に製造できる。更に、従来の木質ボードのように接着剤を付加するものでもないから、成形工程が簡易化される。
こうして、本実施の形態の木質ボード１は、所定長のオイルパームの幹をその周方向に回転させながら外周をロータリーレースで所定の厚みに剥いて薄板Ｗを作製し、その薄板Ｗを乾燥させたのち、破砕して、維管束Ｖｂの針状または粒状の細片や柔細胞Ｐｃの粉状や粒状の細片であるエレメントＥを得て、その集積体を圧縮成形することで、エレメントＥに含まれている樹脂成分、糖成分、澱粉等の接着成分によってエレメントＥ間を接着してなるものである。
こうした維管束Ｖｂの針状または粒状の細片と柔細胞Ｐｃの粉状や粒状の細片が混在したエレメントＥの集積体を熱圧成形してなる木質ボード１では、接着剤を付加することなくエレメントＥに含まれていた接着成分のみで十分にエレメントＥ同士が強固に接着され、曲げ強度や剛性（曲げヤング係数）等の実用的な機械的強度を有する。
特に、維管束Ｖｂの針状または粒状の細片が含まれていることで、維管束Ｖｂのシリカ結晶により、また、維管束Ｖｂの繊維Ｃの複雑な絡合性により、元の維管束Ｖｂの強靭性が生かされた高い機械的強度が得られる。
即ち、オイルパーム樹幹からかつら剥きして得た薄板Ｗをクラッシャー等の破砕手段によって細かく破砕したエレメントＥは、維管束Ｖｂの針状または粒状の細片や、柔細胞Ｐｃの粉状や粒状の細片であるが、サイクロン、重力分級機での風圧、衝突等の外力を受けていても、維管束Ｖｂの針状または粒状の細片においては、維管束Ｖｂの周囲にシリカ結晶が付着していることで本来の維管束Ｖｂが破壊されることなく、元の維管束Ｖｂの断面強度が維持されたまま、その長さのみが薄板Ｗの維管束Ｖｂよりも切断、細断されたものが多いと推測され、維管束Ｖｂの強靭性が維持されていることにより、曲げ強度や剛性等の機械的強度が高い木質ボード１が得られる。
また、目開き８ｍｍ以下の篩を通過した細かなエレメントＥの集積体では、エレメントＥ間の隙間を少なくしてエレメントＥ同士を密着させて緻密にでき、熱伝導性もよいうえ、柔細胞Ｐｃの接着成分が豊富にあることで、内部の接着力のバラつきが少ないものとなり、２００℃を超える高温の加熱条件としなくとも、エレメントＥ同士が強固に接着されるから、エレメントＥの成分の高熱による熱劣化が抑えられ、そのことによっても機械的強度が高くなっていると推測される。
こうして、維管束Ｖｂの繊維Ｃの長さ方向に切断、細断された維管束Ｖｂの針状や粒状の細片と柔細胞Ｐｃの粉状や粒状の細片が混在し、目開き８ｍｍ以下の篩を通過した細かなエレメントＥの集積体では、柔細胞Ｐｃの接着成分が豊富にあり、また、緻密性を高くできることで、熱圧成形時の熱伝導もよく、他の接着剤を添加しなくとも熱圧成形によりエレメントＥに含まれていた接着成分のみでエレメントＥ同士を十分に接着でき、全体が均一に接着されて固化され実用的な機械的強度が得られる。特に、維管束Ｖｂの強靭性によっても高い機械的強度が得られる。なお、薄板Ｗを切削して得た維管束Ｖｂの針状や粒子状の細片のエレメントＥは、比較的ざらついて凹凸のある粗い表面であり、所謂、アンカー効果によっても、エレメントＥ同士の接着力が高くなっていることも推測される。
加えて、目開き８ｍｍ以下の篩を通過した細かなエレメントＥの集積体を熱圧成形してなる木質ボード１では、緻密性が高いことで、表面平滑性が高く、その表面に化粧材等を接着したり、塗装したりする二次加工性に優れるものである。また、緻密性が高いことで、吸水速度も遅いものである。
そして、このようにオイルパームの樹幹を破砕して得たエレメントＥの集積体を加熱加圧することによりエレメントＥが含有する樹脂成分、糖成分、澱粉等の接着成分によってエレメントＥ同士が接着されてなる木質ボード１は、シックハウス症候群の原因となるホルムアルデヒド系接着剤（例えば、フェノール樹脂やユリア樹脂）等の接着剤を添加することなしに、エレメントＥが有する接着成分のみでエレメントＥ同士が一体に接合されて固化されたものであるから、環境への負荷も少なく、安全性の高いものである。特に、今まで活用されることなく放置されていたオイルパームの樹幹を破砕して得たエレメントＥを集積して熱圧成形することで、オイルパームが有している成分を利用し実用的な強度にしたものであり、オイルパーム樹幹を無駄なく有効活用できるうえ、他の接着剤の添加も必要なく製造ラインを単純化でき、更に、上述したように高熱の加熱加圧を要さないことで熱圧成形する装置も高価な装置を要することなく、従来の木質ボードの熱圧成形時と同様の装置を使用して製造することができるから、安価に製造できる。
また、オイルパームの樹幹を破砕して得た維管束Ｖｂの針状または粒状の細片と柔細胞Ｐｃの粉状や粒状の細片が混在したエレメントＥを集積して、熱圧成形することにより、エレメントＥが含有する接着成分でエレメントＥ間を接着してなる木質ボード１では、柔細胞Ｐｃの粉粒状のエレメントＥのみならず、維管束Ｖｂの針状または粒状のエレメントＥも混在していることで、上述したように、維管束Ｖｂの強靭性により高い機械的強度をとなるうえ、粉体のみからなる場合と比較して、耐水性が高く（吸水性が低く）、カビ細菌も繁殖し難く、腐敗し難いものとなる。特に、緻密であるうえ、加熱によって糖類や澱粉が変性していることでもカビ細菌が繁殖し難く、腐敗し難いことも考えられる。
このようにオイルパームの樹幹を破砕して得たエレメントＥの集積体を熱圧成形し、エレメントＥが含有する樹脂成分、糖成分、澱粉等の接着成分でエレメントＥ間を接着した木質ボード１は、その密度が、好ましくは、０．５～１．２ｇ/ｃｍ3の範囲内、より好ましくは、０．５～１．１ｇ/ｃｍ3の範囲内とするものが好ましい。密度が小さすぎるものは、脆弱で実用的な用途に乏しくなる一方、密度が大きすぎるものは、重量が重くなり、切削刃物の寿命が短くなるなど、加工時の取り扱いが困難となる。木質ボード１の密度が０．５～１．２ｇ/ｃｍ3の範囲内であれば、安定した機械的強度が得られ、軽量性とも両立する。
ここで、本実施の形態の木質ボード１の実施例として、オイルパーム樹幹を使用し表１の内容で作製した木質ボード１について説明する。
Figure 0007093138000002
ここでは、上述したように、オイルパーム樹幹からかつら剥きして得た薄板Ｗをハンマークラッシャー及びスクリーンを使用した破砕装置によって破砕し、その破砕片をサイクロン及び重力分級機によって分級して、破砕片から軽量物（主に柔細胞Ｐｃの粒粒物）を分別したのち、残りの重量物について、粗目の篩とその下流の細目の篩とによって篩分けし、即ち、一次分級、二次分級を行い、粗大片Ｌと、細小片Ｓと、微細片ＳＳとに分級し、それらをエレメントＥとして使用した。
なお、ここでは、サイクロン及び重力分級機によって分級した軽量物（主に柔細胞Ｐｃの粒粒物）はエレメントＥとして使用していないが、本発明を実施する場合には、サイクロン及び重力分級機によって分級した軽量物（主に柔細胞Ｐｃの粒粒物）も、維管束Ｖｂの針状または粒状の細片と共に、エレメントＥとして使用できる。
詳細には、粗大片Ｌは、目開き１ｍｍの粗目の篩を通過せずに目開き１ｍｍの粗目の篩で捕集されたものであり、細小片Ｓは、目開き１ｍｍの粗目の篩を通過するも、目開き３５５ｍｍの細目の篩を通過することなく、目開き３５５μｍの細目の篩で捕集されたものであり、微細片ＳＳは、目開き１ｍｍの粗目の篩と目開き３５５μｍの細目の篩とを通過したものである。
なお、目開き１ｍｍの粗目の篩で捕集された粗大片Ｌの集合体について、更に再度篩分けしてその分布を詳しく調べると、目開き２ｍｍのメッシュオーバーのものが１．１％、目開き２ｍｍのメッシュアンダー（メッシュパス）、かつ、目開き１ｍｍのメッシュオーバーのものが６２．９％、目開き１ｍｍのメッシュアンダー、かつ、目開き３５５μｍのメッシュオーバーのものが３１．１％、目開き３５５μｍのメッシュアンダー、かつ、目開き２５０μｍのメッシュオーバーのものが１．７％、目開き２５０μｍのメッシュアンダー、かつ、目開き１８０μｍのメッシュオーバーのものが１．０％、目開き１８０μｍのメッシュアンダーのものが２．２％の各含有率であり、目開き１ｍｍのメッシュオーバーのものが５０％以上の含有率であれば、誤差内にあり精度的に問題ないものと判断している。
この粗大片Ｌの集合体は、図４に示すように、粒粉状の細片も含まれているが、視認では、相対的に長尺な維管束Ｖｂの針状の細片が主に含まれ、その維管束Ｖｂの針状の細片の長さは、最長でも約５０ｍｍ程度であり、１０ｍｍ～４０ｍｍ程度のものが多く含まれている。
また、目開き３５５μｍの細目の篩で捕集された細小片Ｓの集合体については、その分布が、目開き１ｍｍのメッシュアンダー、かつ、目開き３５５μｍのメッシュオーバーのものが６５．２％、目開き３５５μｍのメッシュアンダー、かつ、目開き２５０μｍメッシュオーバーのものが１６．５％、目開き２５０μｍのメッシュアンダー、かつ、目開き１８０μｍのメッシュオーバーのものが１０．９％、目開き１８０μｍのメッシュアンダーのものが７．４％の含有率であり、目開き３５５μｍメッシュオーバーのものが５０％以上の含有率であれば、誤差内にあり精度的に問題ないものと判断している。
この細小片Ｓの集合体は、図５に示すように、粉状の細片も含まれているが、視認では、粗大片Ｌの集合体のものよりも相対的に短尺な針状や粒状の細片が主に含まれ、その針状や粒状の細片の長さは、最長でも約１５ｍｍ程度であり、２ｍｍ～１０ｍｍ程度のものが多く含まれている。
更に、目開き１ｍｍの粗目の篩と目開き３５５μｍの細目の篩を通過した微細片ＳＳの集積体については、その分布が、目開き１ｍｍのメッシュアンダー、かつ、目開き３５５μｍのメッシュオーバーのものが３．０％、目開き３５５μｍのメッシュアンダー、かつ、目開き２５０μｍのメッシュオーバーのものが１２．７％、目開き２５０μｍのメッシュアンダー、かつ、目開き１８０μｍのメッシュオーバーのものが２４．１％、目開き１８０μｍのメッシュアンダーのものが６０．３％であった。
この微細片ＳＳの集合体は、図６に示すように、粒状や針状の細片も含まれているが、視認では、粗大片Ｌの集合体や細小片Ｓの集合体のものよりも更に細かい粉粒状の細片が主に含まれている。
そして、実施例１乃至実施例７においては、エレメントＥとして、粗大片Ｌと細小片Ｓを使用して木質ボード１を作製した。
具体的には、実施例１では、エレメントＥとしての細小片Ｓを１００ｇ集積し、その上に、エレメントＥとしての粗大片Ｌを４００ｇ集積、積層し、更にその上に、エレメントＥとしての細小片Ｓを１００ｇ集積、積層した３層構造のエレメント集積体ＥＡ（エレメントＥの集積はランダム（無配向）である）をその積層方向（厚み方向）でホットプレス機Ｈの１対の上下プレス盤Ｐ1，Ｐ2で挟み、１８０℃、３０分の条件で熱圧成形することによって、エレメントＥ間が接着され固化した木質ボード１を得た。なお、実施例１の木質ボード１は、厚みが約１ｃｍ、密度が０．６１ｇ／ｃｍ3である。
実施例２では、エレメントＥとしての細小片Ｓを１００ｇ集積し、その上に、エレメントＥとしての粗大片Ｌを５００ｇ集積、積層し、更にその上に、エレメントＥとしての細小片Ｓを１００ｇ集積、積層した３層構造のエレメント集積体ＥＡ（エレメントＥの集積はランダムである）をその積層方向でホットプレス機Ｈの１対の上下プレス盤Ｐ1，Ｐ2で挟み、１６０℃、２０分の条件で熱圧成形することによって、エレメントＥ間が接着され固化した木質ボード１を得た。なお、実施例２の木質ボード１は、厚みが約１ｃｍ、密度が０．５９ｇ／ｃｍ3である。この実施例２は、実施例１よりも粗大片Ｌの配合量を多くするも、熱圧成形時の加熱温度条件を低くし、加熱時間も短くしたものである。
実施例３では、エレメントＥとしての細小片Ｓを１００ｇ集積し、その上に、エレメントＥとしての粗大片Ｌを５００ｇ集積、積層し、更にその上に、エレメントＥとしての細小片Ｓを１００ｇ集積、積層した３層構造のエレメント集積体ＥＡ（エレメントＥの集積はランダムである）をその積層方向でホットプレス機Ｈの１対の上下プレス盤Ｐ1，Ｐ2で挟み、１６０℃、３０分の条件で熱圧成形することによって、エレメントＥ間が接着され固化した木質ボード１を得た。なお、実施例３の木質ボード１は、厚みが約１ｃｍ、密度が０．６３ｇ／ｃｍ3である。この実施例３の木質ボードは、実施例２よりも熱圧成形時の加熱時間を長くしたものである。
実施例４では、エレメントＥとしての細小片Ｓを１００ｇ集積し、その上に、エレメントＥとしての粗大片Ｌを７００ｇ集積、積層し、更にその上に、エレメントＥとしての細小片Ｓを１００ｇ集積、積層した３層構造のエレメント集積体ＥＡ（エレメントＥの集積はランダムである）をその積層方向でホットプレス機Ｈの１対の上下プレス盤Ｐ1，Ｐ2で挟み、１６０℃、３０分の条件で熱圧成形することによって、エレメントＥ間が接着され固化した木質ボード１を得た。なお、実施例４の木質ボード１は、厚みが約１ｃｍ、密度が０．７７ｇ／ｃｍ3である。この実施例４は、実施例２及び実施例３よりも粗大片Ｌの配合量を更に多くし、また、実施例１よりも熱圧成形時の加熱温度条件を低くしたものである。
実施例５では、エレメントＥとしての細小片Ｓを１００ｇ集積し、その上に、エレメントＥとしての粗大片Ｌを７００ｇ集積、積層し、更にその上に、エレメントＥとしての細小片Ｓを１００ｇ集積、積層した３層構造のエレメント集積体ＥＡ（エレメントＥの集積はランダムである）をその積層方向でホットプレス機Ｈの１対の上下プレス盤Ｐ1，Ｐ2で挟み、１８０℃、３０分の条件で熱圧成形することによって、エレメントＥ間が接着され固化した木質ボード１を得た。なお、実施例５の木質ボード１は、厚みが約１ｃｍ、密度が０．８０ｇ／ｃｍ3である。この実施例５は、実施例４よりも熱圧成形時の加熱温度条件を高くしたものである。
実施例６では、エレメントＥとしての細小片Ｓを２００ｇ集積し、その上に、エレメントＥとしての粗大片Ｌを５００ｇ集積、積層し、更にその上に、エレメントＥとしての細小片Ｓを２００ｇ集積、積層した３層構造のエレメント集積体ＥＡ（エレメントＥの集積はランダムである）をその積層方向でホットプレス機Ｈの１対の上下プレス盤Ｐ1，Ｐ2で挟み、１６０℃、３０分の条件で熱圧成形することによって、エレメントＥ間が接着され固化した木質ボード１を得た。なお、実施例６の木質ボード１は、厚みが約１ｃｍ、密度が０．８０ｇ／ｃｍ3である。この実施例６は、実施例２及び実施例３より細小片Ｓの配合量を多くしたものである。
実施例７では、エレメントＥとしての細小片Ｓを２００ｇ集積し、その上に、エレメントＥとしての粗大片Ｌを５００ｇ集積、積層し、更にその上に、エレメントＥとしての細小片Ｓを２００ｇ集積、積層した３層構造のエレメント集積体ＥＡ（エレメントＥの集積はランダムである）をその積層方向でホットプレス機Ｈの１対の上下プレス盤Ｐ1，Ｐ2で挟み、１８０℃、３０分の条件で熱圧成形することによって、エレメントＥ間が接着され固化した木質ボード１を得た。なお、実施例７の木質ボード１は、厚みが約１ｃｍ、密度が０．７８ｇ／ｃｍ3である。この実施例７は、実施例６より熱圧成形時の加熱温度条件を高くしたものである。
実施例８では、エレメントＥとして、粗大片Ｌと微細片ＳＳを使用して木質ボード１を作製した。具体的には、エレメントＥとしての微細片ＳＳを２００ｇ集積し、その上に、エレメントＥとしての粗大片Ｌを５００ｇ集積、積層し、更にその上に、エレメントＥとしての微細片ＳＳを２００ｇ集積、積層した３層構造のエレメント集積体ＥＡ（エレメントＥの集積はランダムである）をその積層方向でホットプレス機Ｈの１対の上下プレス盤Ｐ1，Ｐ2で挟み、１６０℃、３０分の条件で熱圧成形することによって、エレメントＥ間が接着され固化した木質ボード１を得た。なお、実施例８の木質ボード１は、厚みが約１ｃｍ、密度が０．７８ｇ／ｃｍ3である。この実施例８は、実施例６と同じ全体配合量及び熱圧成形条件で、実施例１乃至実施例７の細小片Ｓに替えて微細片ＳＳを使用したものである。
実施例９では、エレメントＥとして細小片Ｓのみ使用して木質ボード１を作製した。具体的には、エレメントＥとしての細小片Ｓを６００ｇ集積したエレメント集積体ＥＡ（エレメントＥの集積はランダムである）をその厚み方向でホットプレス機Ｈの１対の上下プレス盤Ｐ1，Ｐ2で挟み、１８０℃、３０分の条件で熱圧成形することによって、エレメントＥ間が接着され固化した木質ボード１を得た。なお、実施例９の木質ボード１は、厚みが約１ｃｍ、密度が０．５２ｇ／ｃｍ3である。
実施例１０及び実施例１１では、エレメントＥとして粗大片Ｌのみ使用して木質ボード１を作製した。具体的には、実施例１０では、エレメントＥとしての粗大片Ｌを６００ｇ集積したエレメント集積体ＥＡ（エレメントＥの集積はランダムである）をその厚み方向でホットプレス機Ｈの１対の上下プレス盤Ｐ1，Ｐ2で挟み、１６０℃、３０分の条件で熱圧成形することによって、エレメントＥ間が接着され固化した木質ボード１を得た。なお、実施例１０の木質ボード１は、厚みが約１ｃｍ、密度が０．５８ｇ／ｃｍ3である。
実施例１１では、エレメントＥとしての粗大片Ｌを７００ｇ集積したエレメント集積体ＥＡ（エレメントＥの集積はランダムである）をその厚み方向でホットプレス機Ｈの１対の上下プレス盤Ｐ1，Ｐ2で挟み、１６０℃、３０分の条件で熱圧成形することによって、エレメントＥ間が接着され固化した木質ボード１を得た。なお、実施例１１の木質ボード１は、厚みが約１ｃｍ、密度が０．６５ｇ／ｃｍ3である。
そして、このようにして作製した実施例１乃至実施例１１の木質ボード１について、その曲げ強度及び曲げヤング係数を測定したところ、表１に示す結果となった。なお、このときの測定には、厚さが約１０ｍｍ～１２ｍｍ、幅が約２５ｃｍ、長さが約２５ｃｍ程度の試験片を使用した。
ここで、曲げ強度〔Ｎ／ｍｍ2〕及び曲げヤング係数〔Ｎ／ｍｍ2〕は、ＪＩＳ Ａ ５９０５（２０１４）に準じて測定したものである。測定装置としてオートグラフ（登録商標；（株）島津製作所製）を使用し、スパン長２６０ｍｍ、平均荷重速度（ヘッドスピード）１０ｍｍ／分の条件で測定した。なお、測定環境は、室温２０℃、相対湿度６５％の恒温恒湿室内とした。
曲げ強度は、試験片の表面から上記ヘッドスピードで荷重を加え、その最大荷重Ｐを測定し、次式で算出した。
σ＝３ＰＬ／２ｂｔ2
σ：曲げ強さ（ＭＯＲ）〔Ｎ／ｍｍ2〕
Ｐ：最大荷重〔Ｎ〕
Ｌ：スパン〔ｍｍ〕
ｂ：試験片の幅〔ｍｍ〕
ｔ；試験片の厚さ〔ｍｍ〕
また、曲げヤング係数〔Ｎ／ｍｍ2〕は、上記試験片の加力中に、試験片の中央部の撓み量を０．１ｍｍ以上の精度を有するダイヤルゲージまたは電気式変位計で測定し、荷重－撓み曲線の直線部分から次式で算出した。
Ｅ＝ΔＰ・Ｌ3／４８・Ｉ・Δｙ
Ｅ：曲げヤング係数（ＭＯＥｋ）〔Ｎ/ｍｍ2〕
ΔＰ（Ｐ2－Ｐ１）：比例域における上限荷重と下限荷重との差〔Ｎ〕（直線部分の荷重の増加量〔Ｎ〕）
Δｙ：ΔＰに対応するスパン中央のたわみ〔ｍｍ〕（ΔＰに対応した直線部分のたわみの増加量）
Ｉ：断面２次モーメントＩ＝ｂｔ3/１２〔ｍｍ4〕
Ｌ：スパン〔ｍｍ〕
ｂ：試験体の幅〔ｍｍ〕
ｔ：試験体の厚さ〔ｍｍ〕
なお、ここでは常態の試験による結果を表１に示す。
実施例１乃至実施例１１の木質ボード１は、接着剤を付加することなしに、熱圧成形によって、パームホルツ樹幹に含有していた樹脂成分、糖成分、澱粉等の接着成分によりエレメントＥ同士が接着されたものであり、表１に示したように、何れも、その曲げ強度が１．５Ｎ/ｍｍ2以上、曲げヤング係数が５００Ｎ/ｍｍ2以上の実用的強度が得られたものである。
特に、実施例１乃至実施例４、実施例９乃至実施例１１の木質ボード１は、その曲げ強度が１．５Ｎ/ｍｍ2以上、５Ｎ/ｍｍ2未満、曲げヤング係数が５００Ｎ/ｍｍ2以上、１５００Ｎ/ｍｍ2未満であるから、ＪＩＳ Ａ ５９０５で示されているファイバーボードのインシュレンボード（タタミボード）の性能と同等以上の強度、剛性を有する。
また、実施例５及び実施例６の木質ボード１は、その曲げ強度が５Ｎ/ｍｍ2以上、１０Ｎ/ｍｍ2未満、曲げヤング係数が１５００Ｎ/ｍｍ2以上、２０００Ｎ/ｍｍ2未満であるため、ＪＩＳ Ａ ５９０５で示されているファイバーボードのインシュレンボードやＭＤＦ（中密度繊維板）の性能と同等以上の強度、剛性を有する。
更に、実施例７及び実施例８の木質ボード１は、その曲げ強度が８Ｎ/ｍｍ2以上で、曲げヤング係数が２０００Ｎ/ｍｍ2以上あるため、ＪＩＳ Ａ ５９０８で示されているパーティクルボードの性能と同等以上の強度、剛性を有する。
なお、オイルパーム樹幹では、密度が約０．２～０．４ｇ／ｃｍ3において、曲げ強度が約５～２０Ｎ／ｍｍ2、曲げヤング係数が約５００～３０００Ｎ／ｍｍ2であることからすると、実施例４乃至実施例８では、いずれもオイルパーム樹幹の性能よりも向上しており、オイルパーム樹幹に含有する接着成分のみでのエレメントＥ同士の接着でも十分に優れた強度、剛性を有するものである。
こうして実施例１乃至実施例１１の木質ボード１は、オイルパーム樹幹からかつら剥きして得た薄板Ｗを破砕して目開き８ｍｍ以下の篩を通過させて得たエレメントＥの集積体がエレメントＥの含有する接着成分によるエレメントＥ同士の接着で固化したものである。このように目開き８ｍｍ以下の篩を通過させたエレメントＥの集積体を熱圧成形してなる木質ボード１は、維管束Ｖｂの針状または粒状の細片であるエレメントＥや柔細胞Ｐｃの粉状や粒状の細片であるエレメントＥが混在し密に充填できる細かなエレメントＥの集積体であり、その集積体は熱圧成形によりエレメントＥ間の空隙が少なくて緻密性が高く、また、表面平滑性に優れるものである。よって、その素地のまま使用することも可能であるが、表面にシート等を接着又は印刷したり、塗料を印刷又は塗装したりして、化粧や表面加工を施して製品化する場合でも、それら接着性や塗装性等の加工性がよく、意匠面に優れるものとなる。
このような木質ボード１は、例えば、建築構造用、家具、家電、電気機器、住設機器、自動車等の車両用の内装、玩具等の幅広い用途に使用可能である。
ところで、実施例１と実施例９との比較から分かるように、細小片Ｓのみの集積体からなる実施例９とエレメントＥの全体重量が同じでも、粗大片Ｌを内層に集積し、細小片Ｓを表層側に集積した実施例１では、曲げヤング係数の増大が見られる。
これは、実施例１の木質ボード１では、エレメントＥとして、細小片Ｓの集合体より長尺な維管束Ｖｂの針状の細片を多く含む粗大片Ｓの集合体が使用され、その長尺な維管束Ｖｂの強靭性、剛性が発揮されたものと推測できる。
一方で、実施例３と実施例１１との比較では、粗大片Ｌのみの集積体からなる実施例１１とエレメントＥの全体重量が同じでも、粗大片Ｌを内層に集積し、細小片Ｓを表層側に集積した実施例３では、曲げヤング係数の増大が見られる。
これは、実施例３の木質ボード１では、エレメントＥとして、細小片Ｓの集合体の配合により、維管束Ｖｂよりも澱粉や糖類等を多く含み接着成分が染み出しやすいと考えられる柔細胞Ｐｃの含有量、含有率が増大したことでエレメントＥ間の接着性や接着の均一性が向上したことや、エレメントＥの密な充填による緻密性の向上によって表面硬度や接着性や接着の均一性が向上したことや、また、内層には剛性の高い長尺の維管束Ｖｂの針状の細片が多く分布していることによって、全体としての剛性が高まったものと推測できる。
実施例５と実施例７との比較からも同様のことが分かる。即ち、実施例５と実施例７ではエレメントＥの全体重量が同じであるも、実施例５よりも粗大片Ｌの配合量が少なく細小片Ｓの配合量が多い実施例７の木質ボード１では、その密度が実施例５よりも若干小さいにも関わらず、実施例５よりも高い曲げ強度及び曲げヤング係数が得られた。
実施例５の木質ボード１でも、エレメントＥとして、細小片Ｓの集合体の含有量、含有率の増大により、維管束Ｖｂよりも澱粉や糖類等を多く含み接着成分が染み出しやすいと考えられる柔細胞Ｐｃの含有量、含有率が増大したことで、エレメントＥ間の接着性や接着の均一性が向上したことや、エレメントＥの密な充填による緻密性の向上によって表面硬度や接着性や接着の均一性が向上したことや、また、内層には剛性の高い長尺の維管束Ｖｂの針状の細片が多く分布していることによって、全体として強度、剛性が高まったものと推測できる。
特に、これら実施例３と実施例１１との比較や、実施例５と実施例７との比較から、表層における細小片Ｓの集合体の含有量、含有率の増大や、維管束Ｖｂよりも澱粉や糖類等を多く含み接着成分が染み出しやすいと考えられる柔細胞Ｐｃの含有量、含有率の増大により、エレメントＥ間の緻密性や接着性が高まると共に、内層に剛性の高い維管束Ｖｂの細片が分布することで、小さい密度でも、高い曲げ強度及び曲げヤング係数が得られ、強度、剛性に優れるものとなっている。更に、表面の緻密性も高いことで、表面平滑性にも優れるものである。
更に、実施例５と実施例８との比較、実施例７と実施例８との比較も同様である。
即ち、実施例５と実施例８ではエレメントＥの全体重量が同じであるも、実施例５よりも粗大片Ｌの配合量が少なく微細片ＳＳの配合量が多い実施例８の木質ボード１では、その密度が実施例５よりも若干小さくなっているのにも関わらず、更には、実施例５よりも熱圧成形の温度が低いにも関わらず、実施例５よりも曲げ強度及び曲げヤング係数が高いものとなった。
また、実施例７と実施例８ではエレメントＥの全体重量が同じで粗大片Ｌの配合量も同じであるが、実施例７の細小片Ｓと同一の配合量で細小片Ｓよりも更に細かな微細片ＳＳを使用した実施例８の木質ボード１では、その密度が実施例７と同等であるにも関わらず、更には、実施例７よりも熱圧成形の温度が低いにも関わらず、実施例７よりも曲げ強度及び曲げヤング係数が高いものとなった。
したがって、実施例８の木質ボード１でも、エレメントＥとして、細小片Ｓの集合体よりも柔細胞Ｐｃの含有量、含有率の高い微細片ＳＳを配合したことで、維管束Ｖｂよりも澱粉や糖類等を多く含み接着成分が染み出しやすいと考えられる柔細胞Ｐｃの含有量、含有率が増大し、エレメントＥ間の接着性や接着の均一性が向上したことや、エレメントＥの密な充填による緻密性の向上によって表面硬度や接着性や接着の均一性が向上したことや、また、内層に剛性の高い長尺の維管束Ｖｂの針状の細片が分布することで、全体として強度、剛性が高まったものと推測できる。
そして、このように、粉粒物が多い細小片Ｓの集合体や微細片ＳＳの集合体の含有量、含有率を高めることで、曲げ強度や曲げヤング係数の増大が見られることから、エレメントＥの接着成分は、主には柔細胞Ｐｃの接着成分によるものと考えており、柔細胞Ｐｃの粉状または粒状の細片であるエレメント１の含有量、含有率を高めることで、熱圧成形時の加熱圧縮の条件、即ち、加熱温度、加熱時間、加圧力等を緩やかにしても、十分な接着性が得られるものと考えられる。但し、柔細胞Ｐｃは、破砕、分解された粉粒状のエレメント１に限られず、針状または粒状の維管束Ｖｂに残存付着しているものもあると考えられ、熱圧により、柔細胞Ｐｃの粉粒状の細片からの接着成分に限らず、維管束Ｖｂの針状または粒状の細片に付着している柔細胞Ｐｃからの接着成分も染み出し、エレメントＥ同士を接着していることも考えられる。更には、維管束Ｖｂに含まれた接着成分によってもエレメントＥ同士を接着することも考えられる。なお、低い加熱温度等の低負荷な熱圧条件によって維管束Ｖｂや柔細胞Ｐｃの成分の劣化が抑えられることも高い強度、剛性が得られる一因であると考えることもできる。
なお、実施例１乃至実施例１１の木質ボード１について、ＪＩＳ Ａ ５９０５に準拠したホルムアルデヒドの揮発量を測定したところ、何れも１０μｇ／Ｌ以下のホルムアルデヒドの揮発量であり、ホルムアルデヒドの放出も非常に少ないことを確認している。
こうして、本実施の形態の木質ボード１では、オイルパームの樹幹を破砕し、目開き８ｍｍ以下の篩を通過して得た維管束Ｖｂの針状または粒状の細片と柔細胞Ｐｃの粉状や粒状の細片が混在したエレメントＥの集積体を熱圧成形することにより、エレメントＥの接着成分、主には柔細胞Ｐｃの接着成分によるエレメント１同士の接着と、所定サイズの目開きを通過した細かなエレメント１による高い充填性、緻密性及びそれによる多数の接着点、高い熱伝導性等によって、他に接着剤を付加しなくてもエレメント間１が強固に接着されて一体に固化されたものであり、エレメントＥの接着成分、主には柔細胞Ｐｃの接着成分によるエレメント間１の強固な接着性や、所定サイズの目開きを通過した細かなエレメント１による高い充填性、緻密性及びそれによる多数の接着点や、更には、維管束Ｖｂの針状または粒状の細片の強靭性により、実用的な機械的強度を有するものである。
特に、目開き８ｍｍ以下の篩を通過した維管束Ｖｂの針状または粒状の細片と柔細胞Ｐｃの粉状または粒状の細片との取り合わせで、他に接着剤を付加しなくても、主に柔細胞Ｐｃの接着成分により高い接着性が得られると共に、維管束Ｖｂの針状または粒状の細片の強靭性が発揮され、熱圧成形するときの温度、圧力、処理時間が低負荷、低いエネルギ消費量でも、高い強度、剛性の木質ボード１となる。更には、緻密性も高いことで、表面平滑性にも優れるものである。
ここで、本発明者らの実験研究によれば、木質ボード１は、好ましくは、目開きが８ｍｍの篩を通過し、かつ、目開きが２５０μｍの篩を通過しないエレメントＥが５０質量％以上、より好ましくは、５５質量％以上、更に好ましくは、６０質量％以上含有したものである。目開きが８ｍｍの篩を通過し、かつ、目開きが２５０μｍの篩を通過しないエレメントＥの集合体においては、維管束Ｖｂの針状のエレメントＥが多く含まれることで、維管束Ｖｂの強靭性が発揮され機械的強度（曲げ強度、曲げヤング係数等）に優れる。
更に、好ましくは、目開きが１８０μｍの篩を通過するエレメントＥが２質量％以上、より好ましくは、３質量％以上、更に好ましくは、２０質量％以上、特に好ましくは２５質量％以上含有したものである。目開きが１８０μｍの篩を通過するエレメントＥの集合体においては、柔細胞Ｐｃの粉粒状のエレメントＥが多く含まれることで、接着性を高めることができ、また、エレメントＥの充填性を高めエレメントＥ間を緻密にできることで、軽量でも機械的強度（曲げ強度、曲げヤング係数等）に優れるものとなる。更に、熱圧成形時に低負荷の加熱温度、加熱時間、加圧力等としても、機械的強度（曲げ強度、曲げヤング係数等）に優れるものとなり、低負荷、低いエネルギ消費量での熱圧成形を可能とする。更には、エレメントＥ間の空隙を少なくして緻密にできることで、表面の平滑性も高いものとなる。
また、好ましくは、長さが１ｍｍ以上、８０ｍｍ以下、より好ましくは、１ｍｍ以上、６０ｍｍ以下、更に好ましくは、２ｍｍ以上、５０ｍｍ以下の針状のエレメントＥの含有量が、好ましくは、３０質量％以上、９０質量％以下、より好ましくは、３０質量％以上、８５質量％以下、更に好ましくは、３０質量％以上、８０質量％以下であることでも、接着のバラつきが少なく接着力不足による破損、亀裂等がより生じ難いものであり、また、高い機械的強度と表面平滑性が得られものである。
特に、実施例１乃至実施例８で示したように、内層側を構成するエレメントＥよりも表層側を構成するエレメントＥを細かいものしてエレメントＥ間の緻密性を高めたものでは、重量の増大を抑えて、曲げ強度、曲げヤング係数を高めることができる。また、表面が緻密になることで、表面平滑性を高めることができ、更に、表面硬度や剥離強さも高いものとなる。
本発明者らの実験研究によれば、目開きが８ｍｍの篩を通過し、かつ、目開きが２５０μｍの篩を通過しないエレメントＥが５０質量％以上、好ましくは、５５質量％以上、より好ましくは、６０質量％以上含有した集積体を内層とし、目開きが１８０μｍの篩を通過するエレメントＥが２質量％以上、好ましくは、３質量％以上、より好ましくは、２０質量％以上、更に好ましくは２５質量％以上含有した集積体を表層（外層）とした３層構造とすることで、内層の比較的長尺な維管束Ｖｂの針状のエレメントＥによって強靭性が発揮され、また、表層の比較的細かなエレメントＥによる緻密性によって、軽量でも高い機械的強度（曲げ強度、曲げヤング係数等）となり、表面硬度や剥離強さも高い木質ボード１が得られる。
そして、本実施の形態の木質ボード１においては、エレメントＥのサイズ、取り合わせや、配合量や、圧熱成形の加熱条件、処理時間等によってエレメントＥ間を接着する接合力を変化させることができ、エレメントＥの取り合わせや、配合量や、圧熱成形の加熱条件（温度、加圧力、処理時間等）の制御によって木質ボード１の物性の制御が可能であり、木質ボード１の使用目的、使途に合わせた任意の機械的強度等に設定することも可能である。
こうして本実施の形態の木質ボード１は、オイルパーム樹幹を破砕してなる維管束Ｖｂの針状または粒状の細片であるエレメントＥや柔細胞Ｂｃの粉粒状の細片であるエレメントＥが混在した集積体を熱圧成形することよりエレメントＥが含有する接着成分のみでエレメントＥ同士が接着されてなるものである。このようにオイルパームの樹幹が有している成分を接着成分としたものでは、エレメントＥ及び接着成分の凝集力にも優れるものと思われる。更に、従来の木質ボード１では、ホルムアルデヒド系接着剤等の接着剤を繊維等に浸透させることから、繊維内部に接着剤が浸透し、そこで硬化することで、繊維が脆くなり、繊維本来の性質を活かせないものとなるが、本実施の形態の木質ボード１では、オイルパーム樹幹が有する接着成分で接着するものであるから、維管束Ｖｂ自体が有する強靭性を生かした強度が得られる。
そして、本実施の形態の木質ボード１では、ホルムアルデヒド等の有害な成分を含有するユリア樹脂、フェノール樹脂等の石油系合成樹脂を使用することなく、オイルパーム樹幹が有する接着成分によってエレメントＥ同士を接着し、エレメント集積体ＥＡを固化するから、環境への負荷が少なく、安全性が高くて、環境に優しいものとなる。即ち、ホルムアルデヒド等の有害な成分の揮発も少なくて、環境の負荷も少なく、住宅等の内装材に使用する場合も、居住者の健康に悪影響を与える恐れがない。焼却処分する場合でも有害ガスの発生、公害の発生が抑えられるものである。特に、合成樹脂接着剤の燃焼においては二酸化炭素量の増大を招くが、そのような接着剤の使用をしていないことで、二酸化炭素量増大の問題も生じ難いものである。また、リサイクルする場合でも、合成樹脂接着剤とは異なり接着阻害を生じ難いものであるから、強度を損なうことないリサイクルボードの形成を可能とし、リサイクルにも適する。加えて、廃材であったヤシの樹幹を破砕し、その破砕片を無駄なく使用し、樹幹が有する接着成分で接着するから、廃材が放置されて腐敗することで生じる温室効果ガスの削減を可能とし、また、新たな産業廃棄物を生じさせることもなく、他の接着剤を付加する工程も不要であるから、製造コストや、エネルギや、接着剤材料が節減でき、安価に製造できる。そして、ヤシの樹幹を構成する維管束及び柔細胞を共に使用し、それらが有する接着成分でエレメントＥ同士を接着するものであり、ヤシの樹幹を構成する成分を無駄なく有効活用することで、歩留まりの高いものでもある。
特に、目開きが８ｍｍの篩を通過するエレメントＥの集積体では、エレメントＥ同士の充填性を高くでき、緻密性を高くできることによって、熱圧成形時の熱伝導を良くでき、また、接着点が多くでき、接着性のバラつきを抑えることができるうえ、主に粉粒状の細片の柔細胞Ｂｃや針状または粒状細片の維管束Ｖｃの周囲に残存付着している柔細胞Ｂｃの含有が多く、それら柔細胞Ｂｃの接着成分が浸出しやすいことで、その接着成分によりエレメントＥ間が強固に接着され、薄い厚みで実用的な機械的強度であり、かつ、表面平滑性が高い木質ボード１となる。更に、こうしてエレメントＥ間が緻密で接着されやすいことで、高温高圧の熱圧条件としなくとも、１５０℃～１８０℃の比較的低い温度条件や、短時間の加熱加圧処理時間等でも、エレメントＥ間を十分強固に接着させることができ、熱圧成形時のエネルギ負荷を少なくできるうえ、エレメントＥ成分の劣化も少なく、曲げ強度等の力学的強度も高くできる。高温高圧の熱圧成形の必要がないことで、省エネ化を図ることが可能であるうえ、当然、高価な加熱プレス装置を必要としないものでもある。更に、熱圧成形時の臭気の発生や変色を抑えることも可能となり、またエレメントＥ間の緻密性が高いことで外観性も一様化できる。そして、エレメントＥ間の緻密性が高く空隙が少ないことで、外観性も良く、表面硬度や剥離強さが高いものであり、更に、表面平滑性が高いことで、化粧材等を接合したり塗装したりする場合でも、それら化粧材等との接合性や塗装性がよく、二次加工性に優れるものである。加えて、エレメントＥ間が緻密であるから、吸水速度が遅く、また、害虫の浸食を防止できる。
更に、本実施の形態の木質ボード１において、内層側に相対的に粗い長尺なエレメントＥを使用し、表層側（外層側）に相対的に細かなエレメントＥを使用して、内層側よりも外側のエレメントＥ間の充填性を高めて緻密にしたものでは、軽量でありながら、曲げ強度等の機械的強度や、表面平滑性を高めることができる。そして、表面平滑性が高いと、表面へのシート接着や塗装等の二次加工性が良くなる。また、内層側よりも外側のエレメントＥ間の充填性を高めて緻密にしたものでは、熱圧による温度分布が均一になりやすく、均一な接着性が得られやすいから、バラつきの少ない接着性によって安定した機械的強度、表面硬度、剥離強度が得られる。
特に、木質ボード１の密度が、０．５～１．２ｇ／ｃｍ3の範囲内、好ましくは、０．５～１．１ｇ／ｃｍ3の範囲内であれば、軽くて、機械的強度が高いものとなる。
ところで、上記実施の形態においては、ヤシの樹幹からロータリーレースで切り出した薄板Ｗを破砕する説明としたが、本発明を実施する場合には、スライサー等の切削手段で切削してから破砕してもよいし、所定の寸法に製材したものを破砕してもよく、ヤシの樹幹を所定の寸法の板状とする切り出し手段は特に問われない。
また、ヤシの樹幹からロータリーレースで切り出した薄板Ｗをクラッシャー等の破砕手段を有する破砕装置によって破砕し、その破砕片を、木質ボード１を形成するエレメントＥとして使用したものであるが、本発明を実施する場合には、ハンマーミル等のミル、チッパー、シュレッダー等の破砕手段で破砕しても良いし、例えば、ゼファー化装置等の圧潰手段や、水蒸気爆砕装置等を用いて高温・高圧で蒸煮して爆砕する爆砕手段や、水流高圧噴射手段等によって破砕してもよい。何れにせよ、ヤシ樹幹を破砕してヤシ樹幹を構成する維管束Ｖｂと柔細胞Ｐｃからなる柔組織が分断され、柔組織が分解されて柔細胞の粉粒状の細片とされ、また、長い維管束Ｖｂの長さが切断、細断、分割されて短尺化（細片化）された針状または粒状にできるものであればよい。
以上説明してきたように、本実施の形態の木質ボード１は、ヤシの樹幹を破砕して得たエレメント集積体ＥＡを熱圧成形してなる木質ボード１であって、熱圧成形によりエレメントＥに含有する接着成分のみでエレメントＥ同士が接着されたものである。即ち、ヤシの樹幹にはセルロース、ヘミセルロース、リグニン等の樹脂成分やスクロース、グルコース、フルクトース等の遊離糖類等の糖成分や澱粉等が多く含まれていることで、それらヤシ樹幹を粉砕してなるエレメント集積体の加熱加圧により、それらが接着成分となってエレメント同士が接着されたものである。したがって、エレメント同士の接着がヤシの樹幹の構成成分由来を接着成分としているから、石油化学由来等の合成樹脂系接着剤を添加したものとは相違してシックハウス症候群の原因となるホルムアルデヒド等の放出を少なくでき、環境負荷を与え難く環境に優しいものである。即ち、ヤシの樹幹を活用し環境負荷を抑えたものである。
また、本実施の形態の木質ボード１は、エレメントＥの集積体が、柔細胞や維管束の粉粒物と、維管束の針状物との混在であるから、それら粉粒物と針状物の取り合わせで維管束の強靭性により高い機械的強度が得られると共に、緻密性を高めて十分な接着を可能とする。よって、機械的強度が高く、かつ、接着強度が高いものである。更に、粉粒物と針状物の取り合わせで、緻密性を良くできるから、表面平滑性も良好となり、化粧材等を接合したり塗装したりする場合でも、それら化粧材等との接合性や塗装性がよく、二次加工性を良くできる。
更に、本実施の形態の木質ボード１によれば、エレメントＥは目開きが８ｍｍ以下の篩を通過したものであるから、エレメントＥが細かいことで緻密にでき、また、エレメントＥの接着成分が染み出しやすく、エレメントＥ間の接着点も多くできるから、エレメントＥ間の接着のバラつきも少ないものである。したがって、強固な接着が得られ機械的強度を高めることができる。また、接着力不足による破損、亀裂等が生じ難いものであり、使用時に木屑、破片等が生じ難いものである。更に、エレメントの緻密な集積により表面平滑性が高いものとなる。
特に、本実施の形態の木質ボード１において、エレメントＥは、目開きが８ｍｍの篩を通過し、かつ、目開きが２５０μｍの節を通過しないエレメントを５０％質量以上含有することにより、比較的長尺状の維管束の針状物の含有量が多いことで、機械的強度を高めることができる。
また、前記エレメントは、目開きが１８０μｍの篩を通過するエレメントＥを３％質量以上含有することで、柔細胞の粉粒物の含有量が多いことにより、表面平滑性が向上する。更に、バラつきの少ない安定した接着性が得られ、接着力不足による破損、亀裂等がより生じ難いものとなり、使用時に木屑、破片等がより生じ難いものとなる。
長さが１ｍｍ以上、８０ｍｍ以下の針状のエレメントＥの含有量が３０質量％以上、９０質量％以下であることでも、接着のバラつきが少なく接着力不足による破損、亀裂等がより生じ難いものであり、また、高い機械的強度と表面平滑性が得られものである。
ここで、本実施の形態の木質ボード１において、厚みの中央側よりも表面側で緻密であると、重量を抑えながら、機械的強度を高くすることができる。即ち、表面側を密にし、内部側を粗にするものでは、表裏側の緻密性と、内部側の長尺状の針状の維管束の含有が多いことによる長尺状の針状の維管束の強靭性が生かされ、高い機械的強度を確保できる一方、内部側の空隙率を高くできることで、軽量性と機械的強度とを両立できる。更に、表面平滑性と機械的強度との両立もできる。
また、本実施の形態の木質ボード１において、厚み方向の中央側に分布するエレメントＥよりも表面側の分布するエレメントＥの方が細かいものでは、表面側でエレメントＥの充填性を高く緻密にできる一方で、内部側の長尺状の針状の維管束の含有が多いことによる長尺状の針状の維管束の強靭性が生かされるから、表面平滑性と機械的強度とを両立できる。
更に、本実施の形態の木質ボード１において、密度が、０．５～１．２ｇ／ｃｍ3の範囲内であれば、軽くて、機械的強度が高いものとなる。
こうした、ヤシ樹幹を活用した木質ボード１は、産業資材から建築内装材、家具などに広く使用できるものである。例えば、家屋の床材及び壁材、隔壁材等の建築材料、家具材料、ボートを含む船舶、海上コンテナ、鉄道コンテナ等の輸送コンテナの床材、トラック車両床材、その他の屋内・屋外のデッキ及び遊具、車両のボディ本体の外装及び内装、等に使用できるものである。
なお、本発明者らは、ヤシの樹幹に含まれるセルロース、ヘミセルロース、リグニン等の樹脂成分、スクロース、グルコース、フルクトース等の遊離糖類等の糖成分や、澱粉等がその変性物も含めて接着の主となる組成物と認識しているが、分析能力が向上すると他の成分の関与が否定できなくなる可能性がある。少なくても、接着に寄与する成分が他にも存在する可能性は否定できない。
なお、本発明を実施するに際しては、木質ボード１の製造方法等については、上記実施例に限定されるものではない。また、本発明の実施の形態で挙げている数値は、その全てが臨界値を示すものではなく、ある数値は製造コスト、製造が容易な形態等から決定した値であり、実施に好適な好適値を示すものであるから、上記数値を許容値内で若干変更してもその実施を否定するものではない。
１ 木質ボード
Ｅ エレメント

Claims (9)

  1. ヤシの樹幹を破砕して得たエレメントの集積体を熱圧成形してなる木質ボードであって、
    前記熱圧成形により前記エレメントに含有する接着成分のみで前記エレメント同士が接着されたことを特徴とする木質ボード。
  2. 前記エレメントの集積体は、粉粒物と針状物との混在であることを特徴とする請求項１に記載の木質ボード。
  3. 前記エレメントは、目開きが８ｍｍ以下の篩を通過したものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の木質ボード。
  4. 前記木質ボードは、目開きが８ｍｍの篩を通過し、かつ、目開きが２５０μｍの篩を通過しないエレメントを５０質量％以上含有したものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載の木質ボード。
  5. 前記木質ボードは、目開きが１８０μｍの篩を通過するエレメントを１０質量％以上含有したものであることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載の木質ボード。
  6. 前記木質ボードは、厚みの中央側よりも表面側で緻密であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載の木質ボード。
  7. 前記木質ボードは、厚みの中央側に分布する前記エレメントよりも表面側に分布する前記エレメントの方が細かいものであることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１つに記載の木質ボード。
  8. 前記木質ボードは、密度が、０．５～１．２ｇ／ｃｍ3の範囲内であることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１つに記載の木質ボード。
  9. 前記木質ボードは、長さが１ｍｍ以上、８０ｍｍ以下の針状の前記エレメントの含有量が３０質量％以上、９０質量％以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１つに記載の木質ボード。
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