JP7498041B2 - オイルパーム材の維管束の抽出方法および成形体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、オイルパーム材の維管束の抽出方法および成形体の製造方法に関する。

従来から、パーム油は、植物性の食用油として幅広く利用されており、オイルパーム（アブラヤシ）の花房の果肉から採取される。１本のオイルパームから採取できるパーム油の量は、植林してから２０年程度経過すると減少するため、採取量が減少したオイルパームは、伐採される。伐採されたオイルパームの幹には、柔細胞が含まれており、この柔細胞には、他の植物に比べて、より多くのデンプンおよび糖が含有されている。したがって、伐採したオイルパームの幹をそのまま放置すると、腐朽し易く、虫害を受け易いため、オイルパームの幹は焼却処分されることもある。

このような点を鑑みて、伐採したオイルパームを、活用する技術が検討されている。たとえば、特許文献１には、ヤシ材であるオイルパーム材を、維管束と柔細胞とに分離する方法が開示されている。この方法では、以下に示す圧搾装置の一対のロールに、オイルパーム材の板材を挿入することにより、オイルパーム材を圧搾している。一対のロール材は、回転軸が平行となるように配置されており、各ロールの周面には、回転軸に沿って、凸部と凹部が交互に形成されており、各凸部および各凹部は、周方向に沿って形成されている。一対のロールは、それぞれの凸部と凹部が噛み合うように形成されている。このような一対のロール間に、オイルパーム材を巻き込むように、これを通過させることにより、オイルパーム材が破砕され、維管束と柔細胞とが分離される。

国際公開第２０１８／２１６６８２号公報

特許文献１に示す技術では、凸部と凹部を噛み合う一対のロール間に、オイルパーム材を通過させるため、凸部と凹部が噛み合う位置では、オイルパーム材が過度に変形し、オイルパーム材から抽出した維管束に大きなダメージが与えられることが懸念される。

これに加えて、オイルパーム材は、一対のロール間を通過することにより、瞬時に圧搾されるため、維管束と柔細胞の界面以外に、柔細胞にも亀裂が発生・伸展し破砕されるので、抽出された維管束の表面に柔細胞が付着していることが多い。柔細胞には、デンプンおよび糖が含まれ、これらは腐敗し易いため、柔細胞が付着した状態で維管束を長期間保存することは望ましいとは言い難い。

本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、オイルパームから、維管束の損傷を抑えながら維管束を抽出するとともに、維管束から柔細胞を簡単に取り除くことができるオイルパーム材の維管束の製造方法を提供することにある。

前記課題を鑑みて、発明者が鋭意検討を重ねた結果、オイルパーム材には、維管束間に変形し易い柔細胞が充填されており、この変形し易い柔細胞を介して維管束が結合されている点に着眼した。そこで、発明者は、繰り返し実験を行った結果、オイルパーム材を圧延すると、オイルパーム材の厚さが減少し、かつ、維管束の繊維方向と直交する方向に柔細胞が変形しつつ、維管束と柔細胞の界面から亀裂が発生し易いことがわかった。このように、オイルパーム材を圧延するようにほぐせば、維管束の損傷を抑えながら、維管束同士の結合を弱めることができるため、ほぐしたオイルパーム材同士を擦り合わせれば、維管束が簡単に分離できるとともに、維管束に柔細胞が残留することを抑えることができるという、これまでに無い知見を発明者は得た。

本発明は、このような発明者による新たな知見に基づくものであり、本発明に係るオイルパーム材の維管束の抽出方法は、維管束間に柔細胞が充填され、維管束同士が結合されたオイルパーム材を、回転軸同士が平行となる一対のロール間に巻き込むように圧延することにより、前記オイルパーム材をほぐす工程と、ほぐした前記オイルパーム材同士をぶつけながら擦り合わせることにより、前記オイルパーム材の前記維管束を分離しつつ、分離した前記維管束に付着している柔細胞を、前記維管束から取り除く工程と、を少なくとも含むことを特徴とする。

天然のオイルパーム材の維管束は、柔細胞を介して結合されているが、本発明によれば、一対のロール間に巻き込むように、オイルパーム材を圧延することにより、オイルパーム材を一対のロールの円筒状の周面で加圧して変形させることができる。

ここでいう「圧延」とは、オイルパーム材の形状を崩さずに、その厚さが減少するように、引き延ばすことをいう。具体的には、板状のオイルパーム材であれば、その板状の状態のまま、その厚さが減少するように一対のロールで、これを引き延ばすことをいい、チップ状のオイルパーム材であれば、そのチップ状の形状のまま、その厚さが減少するように、一対のロールで、これ引き延ばすことをいう。オイルパーム材から維管束が分離され（圧搾され）かつ維管束が破砕または損傷するような過度の加圧が、オイルパーム材および維管束に対してされることが無い。このようにして、ほぐし工程において、柔細胞を変形させることにより、維管束と柔細胞との界面に亀裂を発生させ、柔細胞を介して維管束同士の結合を弱め、オイルパーム材をほぐすことができる。

取り除く工程では、ほぐされたオイルパーム材同士をぶつけながら擦り合わせることにより、オイルパーム材から維管束を分離しつつ、分離された維管束に付着した柔細胞は、オイルパーム材または分離した維管束に接触し、維管束から脱離する。このような一連の簡単な作業により、オイルパーム材の維管束の損傷を抑えつつ、この維管束をオイルパーム材から簡単に抽出することができる。

ここで、オイルパーム材をほぐして、維管束を容易に抽出することができるであれば、一対のロールに対して、オイルパーム材を圧延する向きは特に限定されるものではない。しかしながら、より好ましい態様としては、前記オイルパーム材をほぐす工程において、前記オイルパーム材の維管束の繊維方向が、前記回転軸と平行となるように、前記オイルパーム材を前記一対のロール間に通過させる。なお、ここで、「維管束の繊維方向」とは、オイルパーム材の幹材が延在する方向である。

この態様によれば、維管束は、一方向に沿って配向された繊維方向を有しており、この繊維方向が、一対のロールの回転軸と平行となるように、オイルパーム材が一対のロール間を通過するので、維管束同士の距離が拡がるようにオイルパーム材が圧下される。すなわち、この態様では、ほぐす工程後（すなわち圧延後）、オイルパーム材の厚さが減少するように、オイルパーム材の柔細胞を、繊維方向と直交する方向に大きく変形させることができ、維管束と柔細胞との界面に亀裂が発生し易い。この結果、取り除く工程において、オイルパーム材から維管束が分離し易くなるとともに、維管束に付着している柔細胞を、維管束から脱離し易くなり、オイルパーム材から維管束をより効率的に抽出することができる。

ここで、オイルパーム材の形態としては、シート状、チップ状、板状、塊状などを挙げることができるが、オイルパーム材の切り出し易さと取扱い易さ、維管束の繊維長さの確保の観点から、前記オイルパーム材は、繊維方向に沿って延在した長尺状のチップであることが好ましい。このような形態のオイルパーム材をほぐすのに好ましい態様としては、前記一対のロールは、水平方向に並設されており、前記オイルパーム材をほぐす工程において、前記オイルパーム材を、前記一対のロールの上方から前記一対のロール間に供給する。

この態様によれば、オイルパーム材は、繊維方向に沿って延在した長尺状のチップであるので、オイルパーム材を、一対のロールの上方から一対のロール間に供給すると、チップは、オイルパーム材がロールの表面に接触した際に倒れ込み、繊維方向が水平方向となるように配向される。これにより、オイルパーム材の維管束の繊維方向が、ロールの回転軸と平行となるように、オイルパーム材を一対のロール間に通過させ易くなる。このような結果、上述した如く、取り除く工程において、オイルパーム材から維管束が分離し易くなるとともに、維管束に付着している柔細胞を、維管束から脱離し易くなり、オイルパーム材から維管束をより効率的に抽出することができる。

ここで、柔細胞を維管束から簡単に取り除くことができるのであれば、オイルパーム材が乾燥されていなくてもよい。しかしながら、より好ましい態様としては、前記オイルパーム材をほぐす工程において、前記オイルパーム材として、乾燥させたオイルパーム材を前記一対のロール間に通過させる。

この態様によれば、乾燥させたオイルパーム材をほぐすことにより、ほぐされたオイルパーム材の維管束と柔細胞との界面から、柔細胞を粉末の形態で維管束から脱離し易くなり、オイルパーム材から粉末状の柔細胞をより効率的に抽出することができる。

このように抽出された維管束は、成形体の補強材とし用いることが好ましい。具体的には、広葉樹若しくは針葉樹に由来する木質材料、樹脂材料、または無機材料から、成形体を成形する成形体の製造方法であって、前記成形体を成形する際に、上記の抽出方法で抽出した前記オイルパーム材の維管束を、前記成形体の補強材として含有させる。この態様によれば、抽出されたオイルパーム材の維管束を含有するように成形体を成形することにより、成形体の機械的強度を高めることができる。

本発明によれば、オイルパームから、維管束の損傷を抑えながら維管束を抽出するとともに、維管束から柔細胞を十分に取り除くことができる。

本発明の実施形態に係るオイルパーム材の維管束の抽出方法を説明するためのフロー図である。 （ａ）は、図１に示す切り出し工程を説明するための模式図である。（ｂ）は、切り出し工程で切り出した単板の模式的斜視図である。 （ａ）は、図１に示すほぐし工程を説明するための模式的斜視図であり、（ｂ）は、オイルパーム材をほぐす前後のオイルパーム材の拡大断面図である。 （ａ）は、図１に示すほぐし工程の変形例を説明するための模式的斜視図であり、（ｂ）は、オイルパーム材のほぐしの前後を説明するための拡大断面図である。 図１に示すほぐし工程の別の変形例を説明するための模式的斜視図である。 （ａ）は、図１に示す除去工程の攪拌処理を説明するための斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）における柔細胞の除去を説明するための模式図である。 （ａ）～（ｃ）は、図１に示す加工工程を示した図であり、成形体を製造する工程を説明するための図である。 （ａ）～（ｃ）は、それぞれ、比較例１、実施例１－２、実施例２－２に係る攪拌処理前のオイルパーム材と、攪拌処理後に得られた維管束の平面写真である。 （ａ）、（ｂ）は、実施例１－２に係る２０倍および５０倍に拡大した維管束の写真図である。 実施例１－２、実施例２－２、比較例１に係る維管束の繊維長さの頻度を示したグラフである。

以下に、図１～図６を参照しながら、本発明の実施形態に係るオイルパーム材から維管束を抽出する方法を説明し、図７を参照しながら、抽出した維管束を用いた成形体の製造方法についても説明する。

１．維管束１２の抽出方法について
本実施形態に係るオイルパーム材の維管束１２の抽出方法では、図１に示す切り出し工程Ｓ１～分離工程Ｓ４までを行う。

１－１．切り出し工程Ｓ１について
切り出し工程Ｓ１では、図２（ａ）に示すように、オイルパームを伐採し、外皮が除去された幹材１Ａから、かつら剥きのようにして帯状のオイルパーム材１Ｂを切り出す。具体的には、オイルパームの幹材１Ａを回転させながら、ロータリーレースの刃具６０を幹材１Ａの周方向に当接させる。これにより、幹材１Ａの外周層を剥ぐようして、連続した帯状のオイルパーム材１Ｂが切り出される。切り出されたオイルパーム材１Ｂを、図２（ｂ）に示すように、所望のサイズの単板にカットし、板状のオイルパーム材１Ｃを得ることができる。

このようにして得られたオイルパーム材１Ｃは、樹幹方向に沿って製材されるため、板状のオイルパーム材１Ｃの表面および裏面に沿って維管束が配向される。特に、幹材１Ａの外周側から芯部に向かって、維管束の密度は異なるため、ロータリーレースによる帯状のオイルパーム材１Ｂの切り出しにより、より均質な維管束の密度を有した板状のオイルパーム材１Ｃを得ることができる。

なお、本実施形態では、ロータリーレースにより単板を切り出したが、たとえば、スライサーにより板状のオイルパーム材１Ｃを切り出してもよく、図５に示すチップ状のオイルパーム材（チップ）１Ｅを切り出してもよい。所定の長さの維管束が配向され、切り出したオイルパーム材をほぐすことができるのであれば、切り出したオイルパーム材の形状は、例えば塊状であってもよく、特に限定されるものではない。

ここで、たとえば、切り出した板状のオイルパーム材１Ｃの厚さは、３～５ｍｍであることが好ましく、オイルパーム材１Ｃの厚さ方向に、維管束が、２～５本の範囲で存在していることがより好ましい。これにより、後述するほぐし工程Ｓ３において、オイルパーム材１Ｃを、一対のロール２１、２１に挟み込むようにしてほぐし易くなる。

１－２．乾燥工程Ｓ２について
乾燥工程Ｓ２では、板状のオイルパーム材１Ｃを乾燥室内に配置して、これを乾燥する。これにより、オイルパーム材１Ｃの含水率を下げることができる。板状のオイルパーム材１Ｃを構成する柔細胞には、糖およびデンプンが、他の木材よりも多く含まれるため、後述するほぐし工程Ｓ３を行うまでの間、板状のオイルパーム材１Ｃを腐敗させることなく、長期間保管することができる。なお、後述するチップ状のオイルパーム材１Ｅは、板状のオイルパーム材１Ｃに比べて、比表面積が大きいので、乾燥時間を短縮することができる。

後述するほぐし工程Ｓ３において、乾燥させたオイルパーム材１Ｃ、１Ｅをほぐすことにより、ほぐされたオイルパーム材１Ｃの維管束１２と柔細胞１３との界面から、柔細胞を粉末の形態で維管束１２から脱離し易くなる。この結果、オイルパーム材１Ｅから粉末状の柔細胞をより効率的に抽出することができる。さらに、後述する、ほぐし工程Ｓ３によりオイルパーム材１Ｃ、１Ｅをほぐし易くし、除去工程Ｓ４により柔細胞が粉状となって維管束から取り除かれるためにも、乾燥工程Ｓ２により、オイルパーム材１Ｃ、１Ｅの含水率が、０質量％～１５質量％の範囲に収まるように、オイルパーム材１Ｃ、１Ｅを乾燥させることが好ましい。

なお、本実施形態では、切り出し工程Ｓ１および乾燥工程Ｓ２を行ったが、これらの工程が完了したオイルパーム材１Ｃ、１Ｅ、すなわち、維管束１２が配向された乾燥済みのオイルパーム材１Ｃ、１Ｅを準備し、以下に示すほぐし工程Ｓ３および除去工程Ｓ４を行ってもよい。また、幹材１Ａがすでに乾燥している場合には、乾燥工程Ｓ２を省略してもよい。

１－３．ほぐし工程Ｓ３について
ほぐし工程Ｓ３では、図３～図５に示すように、維管束１２、１２間に柔細胞１３が充填され、維管束１２、１２同士が結合されたオイルパーム材１Ｃ、１Ｅを、回転軸ＣＬ、ＣＬ同士が平行となる一対のロール２１、２１間に巻き込むように圧延する。これにより、オイルパーム材１Ｃ、１Ｅの厚みを減少させて、オイルパーム材１Ｃ、１Ｅをほぐす。このほぐし工程Ｓ３では、オイルパーム材１Ｃ、１Ｅがほぐされていれば、ほぐし工程Ｓ３後のオイルパーム材１Ｃ、１Ｅの形状は、若干変形してもよく、オイルパーム材１Ｃをさらに小さい板状またはチップ状に切断してもよいが、維管束１２が、オイルパーム材１Ｃ、１Ｅから脱離しないことが望ましい。

本実施形態では、各ロール２１は、鋼または鋳物などの金属製のロールであり、その表面にめっきが施されていてもよく、ゴム層または樹脂層が被覆されていてもよい。ゴムまたは樹脂層を設けることにより、これらの層がクッションとなって、ほぐし工程Ｓ３において、維管束１２の損傷を抑えることができる。さらに、各ロール２１は、凹凸を有しない円柱状の周面を有しており、このような周面により、オイルパーム材１Ｃ、１Ｅの維管束１２の損傷を抑えつつ、これをほぐすことができる。

各ロール２１は、例えばモータなどの駆動装置（図示せず）により回転させても、ロール２１、２１を手動で回転させる機構（図示せず）により回転させてもよい。また、一対のロール２１、２１間のオイルパーム材１Ｃの通過する隙間の大きさは、一対のロール２１、２１によりオイルパーム材１Ｃ、１Ｅを挟み込むように圧延し、オイルパーム材１Ｃ、１Ｅをほぐすことができるのであれば、特に限定されるものではない。

オイルパーム材１Ｃ、１Ｅをほぐすこと、および、オイルパーム材１Ｃ、１Ｅの維管束１２の損傷を低減することを考慮すると、ロール２１、２１間の隙間の大きさ（ロール２１、２１の周面間の距離）は、上述した板状のオイルパーム材１Ｃの厚さおよび後述するチップ状のオイルパーム材１Ｅの厚さに対して、４０～７０％であることが好ましく、より好ましくは、４５～６５％である。このような範囲とすることにより、板状のオイルパーム材１Ｃであれば、その板状の状態のまま、その厚さが減少するように一対のロール２１、２１でこれを引き延ばすことができる。さらに、チップ状のオイルパーム材１Ｅであれば、そのチップ状の形状のまま、その厚さが減少するように、一対のロール２１、２１でこれを引き延ばすことができる。

図３（ａ）では、ほぐし工程Ｓ３において、オイルパーム材１Ｃの維管束１２の繊維方向Ｄが、ロール２１の回転軸ＣＬと直交するように、オイルパーム材１Ｃを一対のロール２１、２１間に通過させている。すなわち、図３（ａ）では、オイルパーム材１Ｃの維管束１２の繊維方向Ｄと直交する方向Ｇが、回転軸ＣＬと平行となっている。なお、繊維方向Ｄとは、維管束１２が延在する方向である。

このように、一対のロール２１、２１間に巻き込むように、オイルパーム材１Ｃを通過させることにより、オイルパーム材１Ｃを一対のロール２１、２１で挟み込みながら、オイルパーム材１Ｃを、その厚さ方向Ｔに加圧して、オイルパーム材１Ｃを変形させることができる。これにより、図３（ｂ）に示すように、ほぐし工程Ｓ３において、柔細胞１３を変形させることにより、オイルパーム材１Ｃの厚さを薄くするとともに、これを繊維方向Ｄと直交する方向Ｇに引き伸ばす。この結果、維管束１２と柔細胞１３との界面に亀裂１７を発生させ、柔細胞１３を介して維管束１２、１２同士の結合を弱め、オイルパーム材１Ｃをほぐすことができる。

ここで、図４（ａ）および（ｂ）に示す変形例の如く、ほぐし工程Ｓ３で、オイルパーム材１Ｃをほぐすことが好ましい。具体的には、ほぐし工程Ｓ３において、板状のオイルパーム材１Ｃの維管束１２の繊維方向Ｄが、一対のロール２１の回転軸ＣＬと平行となるように、オイルパーム材１Ｃを一対のロール２１、２１間に通過させる。

オイルパーム材１Ｃの維管束１２は、一方向に沿って配向された繊維方向Ｄを有しており、この繊維方向Ｄが、一対のロール２１、２１の回転軸ＣＬと平行となるので、図４（ｂ）に示すように、維管束１２、１２同士の距離が拡がるようにオイルパーム材１Ｃが圧下されて圧延される。ほぐし工程Ｓ３後（すなわち圧延後）、オイルパーム材１Ｃの厚さが減少するように、オイルパーム材１Ｃの柔細胞１３を大きく変形させることができ、維管束１２と柔細胞１３との界面に亀裂が発生し易い。

この結果、後述する除去工程Ｓ４において、オイルパーム材１Ｃから維管束１２が分離し易くなるとともに、維管束１２に付着している柔細胞１３を、維管束１２から脱離し易くなり、オイルパーム材１Ｃから維管束１２をより効率的に抽出することができる。

別の好ましい態様として、図５に示す変形例の如く、オイルパーム材１Ｅは、繊維方向Ｅに沿って延在した長尺状のチップである。ここで、一対のロール２１、２１に接触した際に、オイルパーム材１Ｅが、後述するように倒れ込み易くするには、以下の寸法の条件を満たすことが好ましい。具体的には、長尺状のチップであるオイルパーム材１Ｄは、長手方向に沿った長さＬが２０ｍｍ～１００ｍｍの範囲にあることが好ましく、この長手方向と直交するオイルパーム材１Ｅの最大厚みＴは、１０ｍｍ～５０ｍｍの範囲にあることが好ましい。オイルパーム材１Ｅの長さＬ／最大厚みＴは、２～１０の範囲にあることが好ましい。

図５では、一対のロール２１、２１は、水平方向Ｈに並設されている。具体的には、本実施形態では、一対のロール２１、２１の回転軸ＣＬ、ＣＬは、水平方向Ｈに延在するとともに、水平面と同一平面上に存在するように、一対のロール２１、２１は配置されている。この変形例では、ほぐし工程Ｓ３において、オイルパーム材１Ｅを、一対のロール２１、２１の上方から一対のロール２１、２１間に供給する。

オイルパーム材１Ｅは、繊維方向Ｄに沿って延在した長尺状のチップであるので、オイルパーム材１Ｅを、一対のロール２１、２１の上方から一対のロール２１、２１間に供給すると、ロール２１に接触したオイルパーム材１Ｅは、繊維方向Ｄが水平方向となるように倒れ込み、各オイルパーム材１Ｅの維管束１２が水平方向Ｈに配向される。これにより、オイルパーム材１Ｅの維管束１２の繊維方向Ｄが、回転軸ＣＬと平行となる姿勢で、オイルパーム材１Ｅを一対のロール２１、２１間に通過させやすくなる。これにより、上述した如く、除去工程Ｓ４において、オイルパーム材１Ｅから維管束１２が分離し易くなるとともに、維管束１２に付着している柔細胞１３を、維管束１２から脱離し易くなる。このような結果、オイルパーム材１Ｅから維管束１２をより効率的に抽出することができる。

ほぐし工程Ｓ３において、オイルパーム材１Ｃ、１Ｅとして、乾燥させたオイルパーム材を一対のロール２１、２１間に通過させることが好ましい。これにより、乾燥させたオイルパーム材をほぐすことにより、ほぐされたオイルパーム材１Ｃ、１Ｅの維管束１２と柔細胞１３との界面から、柔細胞１３を粉末の形態で維管束１２から脱離し易くなり、オイルパーム材から粉末状の柔細胞１３をより効率的に抽出することができる。

１－４．除去工程Ｓ４について
図６（ａ）および（ｂ）に示すように、除去工程Ｓ４では、ほぐしたオイルパーム材同士をぶつけながら擦り合わせることにより、オイルパーム材の維管束１２を分離しつつ、分離した維管束１２に付着している柔細胞１３を、維管束１２から取り除く。なお、図６（ａ）および（ｂ）では、ほぐし工程Ｓ３で、ほぐしたオイルパーム材１Ｃ、１Ｅから、除去工程Ｓ４で、維管束１２が一部脱分離したオイルパーム材１Ｇを示している。

本実施形態では、攪拌装置４０に、図３～図５で示されたオイルパーム材１Ｃ、１Ｅ（１Ｇ）を投入する。攪拌装置４０は、モータ（図示せず）に接続された回転シャフト４１と、回転シャフト４１に連結され、回転シャフト４１の径方向に延在した複数の攪拌羽根４２、４２、…とを備えた攪拌ロータ４３と、攪拌ロータ４３をほぐしたオイルパーム材１Ｇとともに収容する攪拌室４４とを備えている。攪拌室４４には、オイルパーム材１Ｇを投入する投入口（図示せず）が設けられている。複数の攪拌羽根４２は、回転シャフト４１の周方向にかつ回転シャフト４１の軸方向に等間隔に設けられている。各攪拌羽根４２は、攪拌性を高めるため、その先端において、屈曲しており、その先端は丸みを帯びている。

本実施形態では、攪拌装置４０にほぐされたオイルパーム材１Ｃ、１Ｅ（１Ｇ）を投入し、攪拌ロータ４３を回転させる。これにより、図６（ｂ）に示すように、オイルパーム材１Ｇ同士をぶつけながら擦り合わせることにより、オイルパーム材から維管束１２を分離しつつ、分離された維管束１２に付着した柔細胞１３は、オイルパーム材または分離した維管束１２に接触し、維管束１２から脱離することができる。このようにして、維管束１２に付着した柔細胞１３を、別の維管束１２を接触させる（擦り合わせる）ことにより、取り除くので、オイルパーム材の維管束１２の損傷を抑えつつ、この維管束１２をオイルパーム材から簡単に抽出することができる。

特に、本実施形態では、上述した形状の複数の攪拌羽根４２が配置された攪拌装置４０を用いることで、攪拌により損傷しないように、維管束１２をオイルパーム材から効率良く脱離させつつ、維管束１２から柔細胞１３を取り除くことができる。なお、ほぐしたオイルパーム材同士をぶつけながら擦り合わせることにより、オイルパーム材の維管束１２を分離しつつ、分離した維管束１２に付着している柔細胞１３を、維管束１２から取り除くことができる。

本実施形態では、ほぐし工程Ｓ３および除去工程Ｓ４をドライ環境下で行うことが好ましい。これにより、除去された柔細胞１３を粉末状の形態（粉末１３ｐ）で得ることができるので、柔細胞の粉末１３ｐを、例えば集塵装置などで回収し易い。さらに、ほぐし工程Ｓ３において、柔細胞１３がロール２１に付着することを抑えるとともに、除去工程Ｓ４において、維管束１２から取り除かれた柔細胞１３が、攪拌装置４０に付着することを抑えることができる。

このようにして、オイルパーム材１Ｃ、１Ｅから維管束１２を分離し、維管束１２に付着した柔細胞１３の粉末１３ｐは、大きさが異なるので、これらを篩にかけて、簡単かつ精度良く、維管束１２と柔細胞１３（粉末１３ｐ）とを分別することができる。

１－５．加工工程Ｓ５について
加工工程Ｓ５では、一連の工程により抽出したオイルパーム材の維管束１２を、成形体１０Ａ～１０Ｃの補強材として用いる。具体的には、成形体１０Ａ～１０Ｃは、広葉樹若しくは針葉樹に由来する木質材料、樹脂材料、または無機材料から、成形された成形体であり、抽出した維管束１２を成形体１０Ａ～１０Ｃに含有させる。これらの成形体１０Ａ～１０Ｃの成形を、図７（ａ）～（ｃ）を参照しながら、以下に説明する。なお、成形体１０Ａは、木質ボードであり、成形体１０Ｂは、樹脂ボードであり、成形体１０Ｃは、無機ボードである。

図７（ａ）では、広葉樹若しくは針葉樹に由来する木質材料、樹脂材料、または無機材料に、維管束１２を混練した混合物８Ａ、８Ｂ、８Ｃを作製する。混合物８Ａ、８Ｂ、８Ｃを、成形装置６５の基台６５Ａと押圧部材６５Ｂとの間に挟み込んで、混合物８Ａ、８Ｂ、８Ｃを押圧し、成形体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃを製造する。

具体的には、成形体１０Ａを構成する材料が、木質材料１６Ａである場合には、たとえば、広葉樹若しくは針葉樹の木質繊維または木質チップからなる木質材料を準備し、この木質材料に、維管束１２と接着剤とを混合し、混合物８Ａを作製する。得られた混合物８Ａを、成形装置６５の基台６５Ａと押圧部材６５Ｂとの間に挟み込んで、混合物８Ａから成形体（木質ボード）１０Ａを熱圧成形する。図７（ｂ）および（ｃ）に示すように、維管束１２の長さは、木質繊維または木質チップよりも長いため、得られた成形体１０Ａは、木質材料１６Ａの成形体を、維管束１２で補強したものとなる。このようにして、たとえば、インシュレーションボード、パーティクルボード、中密度繊維板等の木質ボードを、維管束１２により補強した成形体１０Ａを簡単に得ることができる。

ここで、木質繊維または木質チップとしては、たとえば、ビーチ、オーク、メイプル、ケヤキ、ウォールナット、シナ、ナラ、ヤチダモ、キリ、マホガニー、チーク、ローズウッド、トチ、クロガキ、シオジ、ニレ、カバ、クリ、レッドラワン、ブナ、ヤマザクラ、タンギール、またはコクタンなどの広葉樹、若しくは、スギ、ヒノキ、エゾマツ、ネズコ、または、カラマツなどの針葉樹などからなる繊維またはチップである。接着剤としては、フェノール樹脂接着剤、メラミン樹脂接着剤、ユリア樹脂接着剤、またはイソシアネート樹脂接着剤等を挙げることができる。

成形体１０Ｂを構成する材料が、樹脂材料１６Ｂである場合には、未硬化の熱硬化性樹脂または溶融状態の熱可塑性樹脂を準備し、この樹脂材料に、維管束１２を混合し、混合物８Ｂを作製する。樹脂材料が熱硬化性樹脂である場合には、得られた混合物８Ｂを、成形装置６５で、熱硬化開始温度以上に加熱しながら、混合物８Ｂから成形体１０Ｂを成形する。一方、樹脂材料が熱可塑性樹脂である場合には、得られた混合物８Ｂを、成形装置６５で押圧しながら冷却し、混合物８Ｂから成形体（樹脂ボード）１０Ｂを成形する。得られた成形体１０Ｂは、樹脂材料１６Ｂの成形体を、維管束１２で補強したものとなる。

上述した熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリウレタン、ＡＢＳ樹脂、または、アクリル樹脂等を挙げることができる。熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、またはポリウレタン樹脂等を挙げることができ、これらに発泡剤を含有させて、加熱時に樹脂材料を発泡してもよい。

成形体１０Ｃを構成する材料が、無機材料１６Ｃであり、無機材料が石膏である場合には、以下のスラリーを準備する。スラリーは、たとえば、β型半水石膏（硫酸カルシウム半水和物、含有量９０％以上）を主成分とする半水石膏に対して水を適量（たとえば、標準混水量８５％、石膏１００重量部に対して加える水の最適量が８５重量部）加え、その懸濁液をミキサーで攪拌して調整することにより得られる。これらのスラリーと維管束１２とを混合した混合物８Ｃを作製し、得られた混合物８Ｃを、成形装置６５で押圧しながら成形し、室温で静置して半水石膏を水和反応が完了するまで放置する。その後、たとえば、４０～５０℃の乾燥室内で乾燥し、混合物８Ｃから成形体（石膏ボード）１０Ｃを成形する。

無機材料１６Ｃがセメントである場合には、このようなスラリーとして、ポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメントなどセメントのスラリーを準備する。上述した方法と同様の方法で、スラリーと維管束１２との混合物８Ｃを作製し、混合物８Ｃを成形装置６５で押圧しながら成形する。その後、水和反応によりスラリーを硬化させ、成形装置６５から成形体（セメントボード）１０Ｃを取り出し、乾燥させる。

この他にも、成形体１０Ａ～１０Ｃの製造方法において、維管束１２を集合させた集合体を作製し、この集合体に、上述した材料を含浸させてもよい。集合体は、維管束１２がランダムに配置されたものであってもよく、一定の方向に配向された少なくとも１つの層からなってもよく、隣接する層が異なる方向に配向されるように積層したものであってもよい。また、集合体の維管束１２を、接着剤を介して接合してもよい。

〔実施例１－１〕
発明者は、本発明の実施例として、以下の手順で、維管束を抽出した。まず、オイルパーム材の単板として、幅（維管束の繊維方向Ｄ）２９７ｍｍ×長さ（繊維方向Ｄと直交する方向Ｇ）３０５ｍｍ×厚さ４．１ｍｍの気乾状態のオイルパーム材を準備した。次に、図３（ａ）に示すように、オイルパーム材の維管束の繊維方向Ｄが、回転軸と直交するように、オイルパーム材を、ロールプレス機の一対のロール（直径２５０ｍｍ）で圧延し、オイルパーム材をほぐした。なお、一対のロール間の隙間の大きさは、２．５ｍｍである。したがって、実施例１－１では、厚さ４．１ｍｍのオイルパーム材を、２．５ｍｍの隙間が形成された一対のロールで圧延しながら、ほぐしたことになる。

ほぐしたオイルパーム材を、幅（維管束の繊維方向Ｄ）１０～２０ｍｍ×長さ（繊維方向Ｄと直交する方向Ｇ）５０ｍｍ×厚さ４．１ｍｍに切断し、これを攪拌装置（攪拌機）に投入し、攪拌ロータを３４０ｒｐｍで、５分間回転した。これにより、オイルパーム材の維管束を分離しつつ、分離した維管束に付着している柔細胞を、維管束から取り除いた。この工程における攪拌を、以下、攪拌処理という。このようにして、オイルパーム材から維管束を抽出した。

〔実施例１－２〕
実施例１－１と同じようにして、オイルパーム材から維管束を抽出した。実施例１－１と相違する点は、オイルパーム材をほぐす際に、一対のロール間の隙間の大きさを、２．０ｍｍにした点である。

〔実施例２－１〕
実施例１－１と同じようにして、オイルパーム材から維管束を抽出した。実施例１－１と相違する点は、図４（ａ）に示すように、オイルパーム材の維管束の繊維方向Ｄが、ロールの回転軸と平行となるように、オイルパーム材を一対のロールで圧延し、オイルパーム材をほぐした点である。なお、一対のロール間の隙間の大きさは、実施例１－１と同様に２．５ｍｍである。

〔実施例２－２〕
実施例２－１と同じようにして、オイルパーム材から維管束を抽出した。実施例２－１と相違する点は、オイルパーム材をほぐす際に、一対のロール間の隙間の大きさを、２．０ｍｍにした点である。

〔比較例１〕
実施例１－１と同じようにして、オイルパーム材から維管束を抽出した。実施例１－１と相違する点は、一対のロールによりオイルパーム材をほぐしていない点である。

実施例１－１～２－２のほぐし工程後のオイルパーム材の単板の寸法を測定した結果を表１に示す。なお、表１には、ほぐし工程前のオイルパーム材の単板の寸法も合わせて示した。さらに、実施例１－２、２－２、比較例１の攪拌処理前後のオイルパーム材と維管束の状態を観察した。この結果を、図８（ａ）～（ｃ）に示す。図８（ａ）は、比較例１の写真であり、図８（ｂ）は、実施例１－２の写真であり、図８（ｃ）は、実施例２－２の写真である。さらに、実施例１－２で抽出した維管束を確認した。この結果を図９（ａ）、（ｂ）に示す。さらに、実施例１－２、２－２、比較例１で抽出した繊維長さを測定し、繊維長さの分布を確認した。この結果を、図１０に示す。

表１からも明らかなように、実施例１－１と実施例１－２を比較すると、実施例１－２のように、一対のロール間の隙間が狭い条件で圧延されたオイルパーム材の方が、ほぐし工程後のオイルパーム材の直交方向Ｇの長さが大きくなり、オイルパーム材の厚さが薄くなっている。すなわち、実施例１－１に比べて、実施例１－２の方が、オイルパーム材が良くほぐされているといえる。実施例２－１、２－２を比較しても、同様のことがいえる。

さらに、実施例１－１～２－２の如く、オイルパーム材に対して、一対のロールで直接圧下するのではなく、一対のロールの隙間を確保しつつ、一対のロール間を固定して、この距離よりも厚いオイルパーム材を一対のロール間に通過させた方が、オイルパーム材の維管束に直接ロールからの荷重が作用しないため、維管束が損傷し難いと考えられる。

実施例１－２と実施例２－２を比較すると、一対のロール間の隙間は同じであるが、実施例２－２の方が、ほぐし工程後のオイルパーム材の直交方向Ｇの長さが大きくなり、オイルパーム材の厚さが薄くなっている。実施例２－２では、繊維方向が、一対のロールの回転軸と平行となるように、オイルパーム材が一対のロール間を通過するので、維管束同士の距離が拡がるようにオイルパーム材が圧下されたからであると考えられる。

図８（ｂ）および（ｃ）に示すように、実施例１－２、２－２では、比較例１（図８（ａ）参照）に比べて、維管束が抽出されている割合が多く、比較例１には、単板の小片が多数残存していた（図８（ａ）参照）。さらに、実施例２－２は、維管束が略抽出されていた。この結果から、実施例２－２では、上述したように攪拌前のオイルパーム材が、実施例１－２のものに比べて、十分にほぐされていたと考えられる。さらに、図９に示すように、オイルパーム材をほぐしておけば、攪拌処理により、維管束に付着した柔細胞を効率的に除去できると考えられる。

さらに、実施例１－２の繊維長さの平均値は、３８．１ｍｍであり、実施例２－２の繊維長さの平均値は、３９．６ｍｍであり、比較例１の繊維長さの平均値３１．３ｍｍよりも大きかった。さらに、実施例２－２では、維管束の長さ（繊維長）が、４６～５０ｍｍのものが、他のものに比べて多かった。実施例１－２および実施例２－２の如く、攪拌加工前にロールプレス機で一次分離加工を行うことで、比較例１のロール加工無しの場合より長繊維が得られる。比較例１のロール加工無しの場合、攪拌加工でパーム単板小片から短い繊維が優先的に分離したと推測される。ロールプレス機と攪拌機の加工を組み合わせることで、実施例１－２、２－２に示すように、パーム単板小片と同等の長さの繊維を分離回収できるといえる。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本考案の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。

１Ｃ、１Ｅ：オイルパーム材、１２：維管束、１３：柔細胞、２１：ロール

Claims (3)

1. 維管束間に柔細胞が充填され、維管束同士が結合されたオイルパーム材を、回転軸同士が平行となる一対のロール間に巻き込むように圧延することにより、前記オイルパーム材をほぐす工程と、
   ほぐした前記オイルパーム材同士をぶつけながら擦り合わせることにより、前記オイルパーム材の前記維管束を分離しつつ、分離した前記維管束に付着している柔細胞を、前記維管束から取り除く工程と、
   を少なくとも含み、
   前記一対のロールを構成する各ロールは、円柱状の周面を有しており、
   前記オイルパーム材をほぐす工程において、前記オイルパーム材の維管束の繊維方向が、前記回転軸と平行となるように、前記オイルパーム材を前記一対のロール間に通過させることを特徴とするオイルパーム材の維管束の抽出方法。
2. 前記オイルパーム材をほぐす工程において、前記オイルパーム材として、乾燥させたオイルパーム材を前記一対のロール間に通過させることを特徴とする請求項１に記載のオイルパーム材の維管束の抽出方法。
3. 広葉樹若しくは針葉樹に由来する木質材料、樹脂材料、または無機材料から、成形体を成形する成形体の製造方法であって、
   前記成形体を成形する際に、請求項１または２に記載された抽出方法で抽出した前記オイルパーム材の維管束を、前記成形体の補強材として含有させることを特徴とする成形体の製造方法。