JPH03270901A - 難燃性合成ボードの製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は合成ボード（ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｂｏａｒｄ
ｓ）および難燃性合成ボードをセルロース系またはリグ
ノセルロース系室内装備材料から有機結合剤を用いて製
造する装置および方法に関する。また、本発明はセルロ
ース系またはリグノセルロース系室内装備材料、有機結
合剤および難燃剤を含む難燃性合成ボード製品に関する
。

（背景技術） 多くの合成ボードは、熱硬化性結合剤、熱および圧力を
用いて、精製（ｒｅｆｉｎｅｄ）セルロース系および／
またはリグノセルロース系室内装備材料を単一完成ボー
ド製品に再結合して作られている。

ボードの製品プロセスの１例については米国特許第２７
５７１１５および４４０７７７１号明細書に記載されて
いる。根本的には、木材のような室内装備材料（ｆｕｒ
ｎｉｓｈ　ｍａｔｅｒｉａｌ）をリファイナー（ｒｅｆ
ｉｎｅｒ）により所望の大きさの繊維に細か＜　Ｌ　（
ｒｅｄｕｃｅｄ）、これを結合剤および他の薬品、例え
ば剥離剤およびサイズ剤と混合し、部分的に脱水し、マ
ットに形成し、次いでこのマットをホットプレスにおけ
る熱盤（ｈｅａｔｅｄ　ｐｌａｔｅｎｓ）間で圧縮して
所望の厚さおよび密度のボード製品に形成している。多
くの最近のプロセスにおいては、加工装置の、いわゆる
「ブローライン（ｔ）　ｆｏｗｌ　ｉｎｅ　）Ｊにおい
て結合剤がリファイナーに存在する際に、結合剤を繊維
の迅速に移動する点れに供給している。あるいは、また
結合剤を配合機、またはりファイナ−の下流のほかの場
所に添加している。

広範にわたる種々の結合剤系は、種々の熱硬化性有機結
合剤、例えばイソシアネート、ポリイソシアネート、ユ
リアホルムアルデヒド、フェノール樹脂、メラミン樹脂
、およびその他の種々の混合物を含む合成ボードの製造
に用いられている。

イソシアネートおよびポリイソシアネート結合剤は、極
めて優れた耐候性を有するボードを作ることのできるユ
リアホルムアルデヒド結合剤より有利である。一般に、
加工時間は標準フェノール結合剤より、むしろイソシア
ネートおよびポリイソシアネート結合剤を用いることに
よって実質的に短くすることができる。特に、配合フェ
ノール結合剤は加工時間を短くできるけれども、これら
の特殊な結合剤のコストがその使用についての魅力を悪
くしている。更に、ユリアホルムアルデヒド結合剤はホ
ルムアルデヒドを生成する傾向があり、およびフェノー
ル結合剤はプレス区域のまわりに有意な健康問題を生ず
るホルムアルデヒドおよび遊離フェノール類を生成する
傾向がある。

従来、イソシアネートをファイバーボードの製造に首尾
よく適用することについては、多くのファクターにより
制限が加えられている。第１に、低い用量率（ｄｏｓａ
ｇｅ　ｒａｔｅｓ）で適度な分布を遠戚することが、し
ばしば困難であることである。第２に多くのシステムが
高価な剥離剤−含有結合剤の使用を必要とするか、また
は外部剥離剤を適用する当て板システム（ｃａｕｌ　ｐ
ｌａｔｅ　ｓｙｓｔｅｍ）の利用を必要とすることであ
る。これらの問題は、通常、製造費を高めることおよび
／または完成ボード製品の品質を低下することになる。

今日、ボード製造に用いられている多くの結合剤システ
ムは、結合剤分布を高めるために、特に種々の稀釈剤／
増量剤と混合する有機イソシアネート結合剤を含んでい
る。また、これらの添加剤は結合剤送出システムを閉塞
する早期硬化を避ける比較的に長い可使時間を有する必
要がある。不幸にして、全く安定な添加剤は、使用中、
プロセス　ラインに反応生成物を堆積し、特に使用を中
断する傾向がある。通常、これらの問題は、結合剤送出
システムの取分の閉塞除去または取り替えに経費を要す
る機械休止時間を必要とする。

イソシアネート結合剤を用いるシステムにおいて、一般
に結合剤は室内装備材料に適用する前に水性エマルショ
ンに配合している。結合剤は極めて反応性であるから、
乳化中および乳化後、温度を比較的に低く維持して室内
装備材料に適用する前に、結合剤の予備反応を避けるよ
うにする必要がある。米国特許第４４０２８９６号明細
書に記載されているノズルのような水冷添加装置が用い
られているが、しかし冷水を一定に供給することが必要
とされるばかりか、なお閉塞問題を生じている。

特別の結合剤およびその混合装置に関連する他の問題は
、結合剤を連続生産時間（ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｒｕ
ｎ）の終りにおいて、結合剤退出システムから完全に除
去されない場合には、通常、結合剤が硬化し、システム
を閉塞することになる。それ故、すべての結合剤を上記
システムから除去することによって上述する問題を除去
する必要性が、結合剤送出システムに存在している。

更に、剥離剤は、しばしば結合剤システムに添加して加
工中、定盤または当て板にボードが粘着するのを避ける
ようにする。しかしながら、特にこれらの配合結合剤は
特定の製造に独占され、大規模ファイバーボード製造操
作において禁止的高価を与えることになる。従って、基
本的に非独占的なイソシアネートおよび他の結合剤およ
び剥離剤を使用できる方法および装置を必要としている
。

（発明の開示） 本発明の目的は標準の、非独占的で、安価で、かつ入手
しやすいイソシアネート、ポリイソシアネートおよび類
似結合剤を使用でき、高価な特別の化学配合物の必要性
を回避する、セルロース系またはリグノセルロース系材
料から合成ボードを製造する方法を提供することである
。

また、本発明の目的は、標準の結合剤および剥離剤を用
いることのできる合成ボードの製造装置を提供すること
である。

本発明の他の目的は、長期間にわたる安定性または可使
時間を有するエマルションを形成しないイソシアネート
またはポリイソシアネートを使用できる、木繊維（ｗｏ
ｏｄ　ｆｉｂｅｒｓ）に適用する点からすぐ上流で結合
剤エマルションを形成する方法および装置を提供するこ
とである。

また、本発明の他の目的は、エマルションを稀釈剤で冷
却する結合剤適用のための方法および装置を提供するこ
とである。

また、本発明の他の目的は、プロセス装置および結合剤
システムの周期的な閉塞を回避するように結合剤を供給
する方法および装置を提供することである。

また、本発明の他の目的は、結合剤をノズル内で硬化さ
せず、かつ閉塞させないようにするために、結合剤を連
続生産時間の終りにおいてノズルからフラッシングする
方法および装置を提供することである。

また、本発明の他の目的は、難燃性ファイバーボードを
製造する新規で、かつ改良された方法および装置を含む
上述する方法および装置を提供することである。

また、本発明の他の目的は、標準のファイバーボードに
匹敵しうる大きさ、強さ、耐水性および他の特性を有す
る難燃性ファイバーボードを製造する上述する方法およ
び装置を提供することである。

また、本発明の他の目的は、難燃性の外部等級（ｅｘｔ
ｅｒｉｏｒ　ｇｒａｄｅ）のファイバーボートを製造す
ることのできる上述する方法および装置を提供すること
である。

また、本発明の他の目的は、標準のファイバーボードに
匹敵する大きさ、強さ、耐水性および他の特性を有する
難燃性のセルロース系またはリグノセルロース系ファイ
バーボード製品を提供することである。

本発明の第１の観点は、合成ボードをセルロース系繊維
から製造する場合に、結合剤流および稀釈剤流を混合し
、生成流を繊維に供給するのに適応する装置を提供する
ことであり、本発明の装置は： 結合剤を含む第１流れを受ける結合剤入口手段稀釈剤を
含む第２流れを受ける稀釈剤入口手段；第１流れおよび
第２流れを混合して結合剤および稀釈剤を含有する生成
流を含む第４流れを生成するために、結合剤入口手段お
よび稀釈剤入口手段に流動的に連結した混合手段；およ
び混合手段のすぐ近くに位置し、かつ生成流を繊維にた
だちに供給するために混合手段に流動的に連結した出口
手段からなることを特徴とする。

本発明の他の観点においては、合成ボードをセルロース
系材料から製造する装置を提供することであり、本発明
の装置は： 繊維をセルロース系材料から抽出する精製手段：繊維を
繊維流路に沿って送るために精製手段に連結した導管手
段； 結合剤および稀釈剤を混合して結合剤／稀釈剤混合物を
生成し、この結合剤／稀釈剤混合物を繊維と繊維流路に
おいてただちに混合する結合剤適用手段； 繊維／結合剤混合物を部分的に脱水する乾燥手段； 脱水繊維／結合剤混合物のマットを作る形成手段；およ
び 繊維を圧縮し、マット中の結合剤を硬化して圧縮ボード
製品を形成する熱加圧手段を含むことを特徴とする。

また、本発明の他の観点においては、合成ボードをセル
ロース系繊維から製造するために結合剤をセルロース繊
維と配合する方法において、本発明の方法は： セルロース繊維を第１流れ状態で送り；結合剤を第２流
れ状態で送り； 稀釈剤を第３流れ状態で送り； 第２流れおよび第３流れを合流させて第４流れを生成さ
せ・および しかる後に、ただちに第４流れおよび第１流れを合流さ
せて結合剤および稀釈剤を繊維に付与すことを特徴とす
る。

更に、本発明の他の観点においては、合成ボードをセル
ロース系材料から製造する方法を提供することであり、 ホットおよびウェット繊維をセルロース系材料から抽出
し； ホットおよびウェット繊維を第１流れ状態で送り； 結合剤および稀釈剤のそれぞれを含む別々の第２および
第３流れを、一般に第１流れに向けて送り； 第２および第３流れを合流して第４流れを形成させ； 結合剤および稀釈剤を第４流れ状態で乳化し；乳化後た
だちに、第４流れ状態の結合剤／稀釈剤エマルションを
第１流れ状態のホットおよびウェット繊維に供給し； ホットおよびウェット繊維を部分的に脱水し；部分的に
脱水した繊維をマットに形成し；および マットをホットプレスにおいて圧縮して結合剤を硬化し
て圧縮ボード製品（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｄ　ｂｏａ
ｒｄｐｒｏｄｕｃｔ）を形成することを特徴とする。

更に、本発明は難燃性ファイバーボードを製造する装置
および方法に関する。このボートは、般に適当な難燃性
化学物質によるボードの後生成（ｐｏｓ　ｔ−ｐｒｏｄ
ｕｃｔ　ｉｏｎ　）含浸処理によって作られている。こ
の方法により英国標準等級（ＢｒｉｔｉｓｈＳｔａｎｄ
ａｒｄ　Ｃ１ａｓｓ）　　ｌ　（ＢＳ　４７６　　：　
Ｐａｒｔ　７　：　１９８７に示されているように）に
適合するボードを遠戚するために、ボードを真空／加圧
含浸する必要がある。

上記後生成処理により作られた難燃性ボードは、処理が
水性であるから１通常ボードの厚みがＩＯＸまで膨張す
る。更に、これらのプロセスでは内部結合強さが実質的
に低下する。それ故、後生成処理により作られたボード
は匹敵するけれども非難燃性であるボードについての他
の方法に比べて品質が悪い。

米国特許第３８７４９９０号明細書には、難燃性化学物
質をマット形成前で、パーティクルボードの生成中に添
加し、かつこの難燃性化学物質がアルカリ性ホウ酸塩薬
品および難燃性りん酸−ジシアンジアミドーホルムアル
デヒド樹脂を含む、難燃性パーティクルボートまたはチ
ップボードの製造方７去について記載されている。アル
カリ性ホウ酸塩薬品は木材チップ乾燥粉末として添加し
ている。

この方ｌ去は、使用する微細繊維による粉末をよく分散
することか極めて困難であることから、ファイバーボー
ド生成の分野への適用に向かない。それ故、難燃性化合
物をボードにその生成中に導入し、および生成ボードが
標準ファイバーボードの所望の物理的特性および優れた
難燃性特性を有する難燃性ファイバーボードを製造する
装置および方法が必要とされていた。

本発明の他の観点においては、難燃性合成ボードをセル
ロース系材料から製造する装置を提供することであり、
本発明の装置は： 繊維をセルロース系材料から抽出する精製手段；繊維を
繊維流路に沿って送るために精製手段に連結する導管手
段： 結合剤および稀釈剤を混合して結合剤／稀釈剤混合物を
生成し、結合剤／稀釈剤混合物を繊維と繊維流路におい
てただちに混合する結合剤適用手段； 繊維／結合剤混合物を部分的に脱水する乾燥手段； 脱水繊維／結合剤層合物のマットを形成する形成手段； 難燃性液体を、形成手段の上流に位置するセルロース系
材料に導入する液体難燃剤適用手段；および 繊維を圧縮し、圧縮難燃性ボード製品を形成するために
マット中の結合剤を硬化する加熱加圧手段を含むことを
特徴とする。

また、本発明の他の観点においては、難燃性合成ボード
をセルロース系材料から製造する方法を提供することで
あり、本発明の方法は。

ホットおよびウェット繊維をセルロース系材料から抽出
し； ホットおよびウェット繊維を第１流れ状態で送り； 結合剤および稀釈剤のそれぞれを含む別々の第２および
第３流れを、一般に第１流れに向けて送り 第２および第３流れを合流して第４流れを形成し； 第４流れの結合剤および稀釈剤を乳化し：乳化後ただち
に、第４流れの結合剤／稀釈剤エマルションを第１流れ
のホットおよびウェット繊維に供給し； ホットおよびウェット繊維を部分的に脱水し；難燃性液
体をセルロース系材料に導入し；部分的に脱水した繊維
をマットに形成し；および マットをホットプレスにおいて圧縮して結合剤を硬化し
て圧縮ボード製品を形成する各段階を含むことを特徴と
する。

本発明は、合成ボードをセルロース系またはリグノセル
ロース系繊維、好ましくは木繊維から製造する方法およ
び装置であり、この場合標準熱硬化性結合剤、好ましく
はイソシアネートまたはポリイソシアネート結合剤を乳
化し、繊維をマットまたは完成ボート製品に圧縮する前
に、ただちに繊維に供給する。装置は、稀釈剤入口、結
合剤入口、稀釈剤および結合剤を乳化する混合セクショ
ン、および結合剤／稀釈剤エマルションをボード形成プ
ロセスにおける形成マットの上流の繊維流れ中の繊維に
供給する噴霧ノズルからなる結合剤乳化および適用ノズ
ルを含む。方法は結合剤流を供給し、稀釈剤流を供給し
、これら両流れを合流させ、結合剤を稀釈剤で乳化し、
しかる後、ただちにエマルションを繊維流に供給するこ
とを含んでいる。更に、方法は生産時間の終りにノズル
を稀釈剤流でフラッシングして結合剤をノズルから除去
して結合剤エマルションの硬化およびノズルの閉塞を防
止することを含んでいる。本発明の装置において、ノズ
ルを用いて乳化結合剤をボード形成装置のりファイナ−
、ブローラインまたは配合機におけるようなブローライ
ンの下流における繊維流に供給することができる。

また、方法は難燃性液体を繊維流にボード形成プロセス
の部分として導入することを含んでいる。

また、装置は難燃性液体を繊維流に供給する手段を含め
ることができる。

（実施例） 次に、本発明を添付図面に基づいて説明する。

本発明をセルロース系またはリグノセルロース系材料か
ら作る再構成製品（ｒｅｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅｄ　ｐｒ
ｏｄｕｃｔｓ）の製造、特に本繊維からファイバーボー
ドの製造に使用するのに向けることができる。また、本
発明を難燃性を有するファイバーボートの製造に使用す
るのに向けることができる。

第１図に示すように、チップの如き木片をプラグ　フィ
ーダー１０に供給し、ここからチップを蒸解がま１２に
送る。蒸解がま１２において、チップに蒸気および高圧
を作用させてチップを柔らかにし、チップに存在するリ
グニンを破壊する。蒸解、チップをリファイナー１４に
送り、ここで蒸解チップを、例えば一方向または二方向
回転円板の間でチップの構成繊維に分離する。

ホットおよびウェット繊維を蒸気によってリファイナー
１４から、いわゆる「ブローライン」１６を介して送ら
れた迅速移動連続流れに放出し、この「ブローライン」
１６において結合剤および他の必要とする添加剤、例え
ば剥離剤およびサイズ剤を添加する。結合剤としては、
単量体インシアネート、オリゴマー、イソシアネート、
および少なくとも２の官能価を有するこれらのイソシア
ネートの混合物からなる群から選択する材料か好ましい
。

更に、他の通常の熱硬化性結合剤を用いることができる
。

結合剤および他の添加剤の水性エマルションは二三の理
由からブローライン射出によく適応する。

第一の理由は、水の比熱が添加する他の物質より高いこ
とから、ブローラインにおいて利用される大部分の熱エ
ネルギーを、供給エマルションの温度を高める際に吸収
できることである。第二の理由は、木繊維と添加エマル
ションとの間の水−水溶剤（ｗａｔｅｒ　ｔｏ　ｗａｔ
ｅｒ　５ｏｌｖｅｎｔ）相溶性が優れており、結合剤の
よい流れおよび分布を達成することができることである
。第三の理由は、ブローラインの壁における添加エマル
ションの堆積を凝縮水の連続フィルムの存在により最少
にでき、またかかるフィルムと添加エマルションが相溶
することできる。第四の理由は、接着物質が水相溶性で
あるという条件で、ブローライン内における大きい乱流
が、ブローライン壁を清浄にする磨き作用（ｓｃｏｕｒ
ｉｎｇ　ａｃｔｉｏｎ）を生ずることである。最後の理
由は、ブローラインにおける滞留時間が短く、このため
に多の化学反応、例えば結合剤の硬化するのに不十分な
時間およびエネルギーですむことである。

本発明の好適例においては、本発明により結合剤エマル
ションおよび適用ノズル　アセンブリー１８をブローラ
イン１６に連結して、イソシアネート結合剤を稀釈剤で
乳化し、ブローライン１６を通過する際に生成エマルシ
ョンを繊維に供給す、るようにする。好適例においては
、また普通のノズル２０および２２をブローライン１６
に設けて剥離剤およびサイズ剤を繊維に供給することが
できる。あるいは、またイソシアネート結合剤、剥離剤
およびサイズ剤を、後述するように、プロセスにおける
他の位置で添加するようにすることができる。

ブローライン１６に進入すると、蒸気および繊維は圧力
および温度す急速低下を受け、約１秒以下で通過する。

ブローラインを通過する繊維の速度は約３５４．６２キ
ロメートル／時（３２５フイ一ト／秒）にする。この場
合、ブローライン１６に極めて著しい乱流が生じ結合剤
のような添加剤と繊維とをよく混合する。

ブローライン１６から送出した後、繊維を乾燥機２４に
進入させ、ここで繊維を部分的に脱水する。

サイクロン２６およびエアロツク２８を設けて繊維を乾
燥機空気流から分離する。次いで、繊維を配合機３０に
通し、ここでイソシアネート結合剤、サイズ剤、剥離剤
または他の所望とする材料を、必要に応じて、繊維と混
合することができる。すべての所望とする添加剤が、す
でに加えられている場合には、繊維をバイパス　シュー
ト３２に直接に通し、エアロツク３６を有する第２サイ
クロン３４に直接に向け、次いで繊維貯蔵ビン３８に送
る。繊維貯蔵ビン３８から繊維を１または２個以上の成
形ヘッド装置４０に送る。このヘッド装置４０は繊維の
成形マット４１を成形ベルト４２上に小出しにする。成
形マット４１は１または２個以上の予備プレス４４によ
って脱気し、次いでホットプレスによって最終加圧厚さ
に圧縮する。このホットプレスにおいて、結合剤は硬化
して所望のボード製品を形成する。

一般に、結合剤を繊維に、形成マット４１の上流のボー
ド形成装置における任意の適当な位置において添加する
ことができる。結合剤を繊維に添加できる選択位置を第
１図の破線１７ａ−１７ｄで示す。

例えば、結合剤を次の位置：リファイナ−１４，配合機
３０；バイパス　シュート３２または成形ヘッド装置４
０のいずれかにおいて、本発明におけるノズル　アセン
ブリーを用いて添加することができる。

同様に、サイズ剤および剥離剤を別々に、または−緒に
プラグ　フィーダー１０．蒸解がま１２、リファイナー
１４、ブローライン１６、配合機３ｏまたはバイパス　
シュート３２を含むボード形成装置の種々の位置に添加
することができる。

第２および３図におい・て、ノズル　アセンブリー１８
は稀釈剤人口５２、結合剤人口５４、稀釈剤および結合
剤を乳化する混合セクション５６、およびエマルション
を繊維に噴霧するためにブローライン１６に連結するよ
うに適合した噴霧ノズル５８を含んでいる。水または他
の稀釈剤は稀釈剤人口５２を介して導入し、およびイソ
シアネート、ポリイソシアネートまたは他の適当な熱硬
化性結合剤である結合剤の流れは結合剤人口５４を介し
て導入する。

稀釈剤人口５２は稀釈剤供給ライン６４に適当な継手６
６で連結する迅速着脱自在継手のような継手６２を含み
、継手６６を介して水または他の適当な稀釈剤をノズル
　アセンブリー１８に供給することかできる。稀釈剤人
口５２用の圧力開放逆止め弁６８を制御ばね７０で作動
し、継手６２に螺合する。稀釈剤逆止め弁６８は混合セ
クション５６から稀釈剤供給ライン６４への逆流を防止
する。更に、稀釈剤逆止め弁６８は、水流の圧力をある
最小圧力、例えば０．３５ｋｇ／ｃｍ”（１５ｐｓｉ）
以上になる場合に、稀釈剤を混合セクション５６に送る
ためにだけ開放する。この事は、水流が適当な作動圧力
に適当な計量型ポンプ（図に示していない）の作用によ
って達成するまで、水および結合剤を混合しないように
する。また、稀釈剤のノズル　アセンブリー１８への流
れを、稀釈剤流の停止の際または流れの圧力降下の際に
ただちに停止するようにする。適当な逆止め弁はオハイ
オ州、ライロビーのヌユプロ　カンパニ（Ｎｕｐｒｏ　
Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手することができる。

炭酸プロピレンまたはフルフラールのような他の稀釈剤
は種々の条件下で使用することができるけれども、水は
結合剤の粘度を下げるために長く使用され、分布を改善
する。また、水は結合剤の熱緩衝液として作用する。こ
の事は、イソシアネートのブローライン添加を利用する
場合に、特に有意である。ノズル　アセンブリー８を通
る比較的に冷たい（周囲温度以下）稀釈削氷の一定流れ
が存在するから、また結合剤が乳化中に受ける温度は早
期硬化を防止する周囲温度以下になる。このために、冷
水ジャケットにより得るような、エマルションの付加冷
却を必要としない。

同様に、結合剤人口５４は、結合剤をノズル　アセンブ
リー１８に送出する継手７６によって結合剤供給ライン
７４に連結する継手７２を含んでいる。好適例において
、結合剤は標準技術的等級のイソシアネートまたはポリ
イソシアネートである。結合剤人口５４についての圧力
開放逆止め弁７８は制御ばね８０を含んでおり、継手７
２に螺合する。結合剤逆止め弁７８は混合セクション５
６から結合剤供給ライン７４への逆流を防止するように
作動する。また、結合剤逆止め弁７８は、結合剤流が適
当な作動圧力に達する前に、または結合剤流の流れを停
止した場合にまたは結合剤流の圧力が適当な作動圧力以
下に降下する場合に、水および結合剤の混合を防止する
。

剥離剤、サイズ剤のような添加剤は、必要に応じて繊維
に供給す、ることができる。第４図に示すように、剥離
剤およびサイズ剤は別々にまたは一緒に、破線８２ａ〜
８２ｄのそれぞれで示すように稀釈剤流８１ａ、結合剤
流８１ｂ、合流の結合剤／稀釈剤液８１ｃ、または繊維
流８１ｄに直接に添加することができる。添加剤を合流
の結合剤／稀釈剤液８１ｃに添加する場合には、第３人
口８３（第２図において破線で示している）をノズル　
アセンブリー１８の混合セクション５６に設けて上記添
加剤を混合セクション５６に導入することができる。こ
の手段において、添加剤を結合剤／稀釈剤と、繊維に導
入する直前に合流することができる。

混合セクション５６は結合剤流および稀釈剤流を受ける
稀釈剤逆止め弁６８および結合剤逆止め弁７８の出口に
螺着する交差Ｔ継手８４を含んでいる。また、Ｔ継手８
４は結合剤および稀釈剤を混合および乳化する多数の内
部そらせ板８６を設けたインライン混合セクションに螺
合する。そらせ板８６の正確な数および配置は、満足な
混合を得るかぎり、臨界的でない。プラスチック調節型
静止ミキサー挿入体はインライン混合セクション８５に
挿入するための寸法で分類されており、この静止ミキサ
ー挿入体（ｍｏｔｉｏｎｌｅｓｓ　ｍ１ｘｅｒ　１ｎｓ
ｅｒｔ）は商品名：カイネチック　ミキサー（Ｋｉｎｅ
ｔｉｃ　Ｍｉｘｅｒ）でＴＡ）Ｉインダストリース（Ｔ
ＡＨＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）　にュージャージ州、イマ
ソストン）から市販されており、これにより良好な結果
を達成することができる。

稀釈剤／′結合剤エマルンヨンをブローライン１６を介
して繊維に供給するために、噴霧ノズル５８をインライ
ン混合セクション８５に螺着する。噴霧ノズル５８には
、ブローライン１６の壁９４のめねじ９２に螺着するた
めにのおねじ９０を設ける。噴霧ノズル５８を取付けて
、ノズル９０の小さい先端部分９６だけをブローライン
１６に突出させ、そこの摩耗雰囲気にさらされるように
する。フローライン１６の摩耗雰囲気のために、および
任意に可能なエマルションとの相互作用を避けるために
、噴霧ノズル５８をステンレス鋼または他の適当な材料
から構成する必要のあることを確めた。

また、スプレーイング　システム　カンパニ（Ｓｐｒａ
ｙｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｃｏｍｐａｎｙ）　（イリ
ノイ州ホイートン）から登録商標：　「フルジエツｌ−
（ＦＵＬＬＪＥＴ）Ｊで市販されている噴霧ノズルによ
って良好な結果を得ることを確めた。このノズル先端は
、エマルジョンを繊維に良好な分布を達成する完全に円
錐状の噴霧パターンを生ずる一体内部？ｆＬ巻羽根ミキ
サーを含んでいる。また、０．６２ｃｍ　（０，２４５
インチ）のノズル内径はノズル　アセンブリー１８に適
当な背圧を維持することを確めた。一般に、ノズルアセ
ンブリー１８は、ある適用では他の適用流速およびパラ
メータを必要とするけれども、約０．３２　ｆｆｉ／秒
（５ガロン／分）のエマルション流量および５．６３−
８°７９ｋｇ／ｃｍ２（８０〜１２５ｐｓｉ）の範囲の
圧力で作動する。

好適例において、ブローライン１６は約１４．２４ｃｍ
（６インチ）の内径を有する。それ故、結合剤の乳化点
とブローライン１６における繊維への適用点との距離を
極めて短く、例えば約１０．１６　ａｍ　（４インチ）
にする。この比較的に短い間隔は、結合剤エマルション
を繊維への適用前に硬化させないようにする。

本発明においては、また結合剤およびエマルションをノ
ズル　アセンブリー１８からフラッシングする方法およ
び手段を設ける。このフラッシングは、速やかに硬化し
、かつノズル　アセンブリー１８を閉塞するエマルショ
ンを混合セクション５６および噴霧ノズル５８に残留す
るのを避けるために必要である。ノズル　アセンブリー
１８を生産時間の終りにフラッシュする場合には、結合
剤ポンプを止めて結合剤流を停止する。この事は結合剤
逆止め弁７８を閉鎖することになる。水流を数秒間（３
〜５秒）にわたって流し続けて任意の残留物を除去する
ようにする。好ましくは、結合剤流を、繊維流が噴霧ノ
ズル５８を通り過ぎる前に遮断してブローライン１６に
おいて結合剤を堆積しないようにする。

標準イソシアネートおよびポリイソシアネートの水性エ
マルションをノズル　アセンブリー１８を介して適用す
ることは、優れたファイバーボード製品、特に外部使用
に適当な中密度、耐水性ファイバーボードの実際的で、
かつ経済的な製造手段を得ることができる。結合剤の手
早い利用可能性は工業的なファイバーボード製造の容易
さに極めて有利である。

難燃性ファイバーボードは、水溶液状態の難燃性化学物
質を木材材料に導入する付加段階の導入によって、上述
する方法および装置により有利に作ることができる。イ
ソシアネート結合剤と用いる場合に、この目的のために
適当な化合物はポリりん酸アンモニウム（ａｍｍｏｎｉ
ｕｍ　ｐｏｌｙｐｈｏｓｐｈａｔｅ）であることを確め
た。ポリりん酸アンモニウムは繊維の噴霧、浸漬などに
よる処理のための難燃剤として知られている。しかしな
がら、これまで、ポリりん酸アンモニウムがファイバー
ボードにおける難燃剤として首尾よく用いられていない
ものと思われる。本発明において、結合剤系としてユリ
アホルムアルデヒドを難燃性化合物としてポリりん酸ア
ンモニウムを共に用いて難燃性ファイバーボードを作る
ことを試みた。製品は、おそらくは結合剤と難燃剤との
化学反応により乏しい内部結合を有し、よくない難燃性
、耐水性、強さおよび他の特性を有することを確めた。

本発明において、同じ難燃性化学物質をイソシアネート
結合剤系と使用する場合に、優れた物理的特性を有し、
かつ匹敵するよくない難燃性ボードに類似する耐水性お
よび強さを有する製品ボードが得られるのを確めた。ま
た、難燃性化学物質を、イソシアネートを結合剤として
用いる場合に、固体ポリりん酸アンモニウムを木材のオ
ーブン乾燥重量に対して７〜１５％の範囲で添加できる
ことを確めた。イソシアネート結合剤と用いる場合に、
多量の難燃性化学物質を添加した場合に、許容しえない
ような低い引張強さのファイバーボードを生ずることを
確かめた。好ましい範囲は木材のオーブン乾燥重量に対
して７〜１０％の固体ポリりん酸アンモニウムである。

難燃性化学物質は、成形マット４１（第１図）の上流の
ボード形成装置の任意の適当な位置で、本チップまたは
繊維に添加することができる。適当な位置はプラグ　フ
ィーダー１０；蒸解がま１２；リファイナー１４．ブロ
ーライン１６；または配合機３０である。化学物質の導
入は標準噴霧ノズル、例えば２．５４ｃｍ　（１インチ
）フルジェット（登録商標）ノズルを介して行う。難燃
性液体は、イソシアネート結合剤エマルションを繊維流
に添加する前または後に繊維流に添加することができる
。必要ならば、この目的のために１個の補助ノズル２０
．２２を用いることができる。あるいは、また難燃性液
体の流れを、例えばノズル混合セクション８５について
の入口を用いて、ノズル　アセンブリー１８における乳
化インシアネート結合剤流と合流させることができる。

また、難燃性液体は人口通路６４における稀釈剤または
ノズル　アセンブリー１８への入口通路７４における結
合剤に加えることができる。

難燃性ファイバーボードは本発明の方法および装置によ
り作られた非難燃性ファイバーボードと同じ大きさ、強
さ、密度および耐水性を含む専門規格に一致した。その
難燃性に関して、ここに記載する難燃性ファイバーボー
ドは、英国標準（Ｂｒｉｔｉｓｈ　５ｔａｎｄａｒｄ）
７４６　　：パート（Ｐａｒｔ）　　７　：１９８７に
与えられている分類規格により、炎の表面広がりがクラ
ス（Ｃ１ａｓｓ）　　１であることを確めた。

試験は点火特性、および炎が横方向に表面に広がる程度
で評価した。材料は性能の低下する程度でクラスｌ〜４
に分類している。難燃性ファイバーボードは使用に適当
であるが、しかし次の適用：すなわち、天井材（Ｃｅ　
ｉ　ｌ　ｉｎｇｓ　）、壁内張り（ｗａｌｌＬｉｎｉｎ
ｇｓ）、建築および店舗の間仕切、店舗設計およびエキ
ビジョン工業用表示パネル、造船適用、一般的な建築パ
ネル（この場合大きい防火保全性（ｆｉｒｅ　ｉｎｔｅ
ｇｒｉｔｙ）が規定されまたは必要とされると共に、最
終仕上けに適当な表面を保持する）な°どの使用に制限
されるものでない。

本発明の好適例について記載したけれども、本発明は本
明細書および特許請求の範囲を逸脱しないかぎり、種々
変更を加えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する方法、および装置の説明用線
図、 第２図はファイバーボード製造プロセスのブローライン
に設けた本発明によるノズルの側面図、第３図は第２図
に示す本発明によるノズルの断面側面図、および 第４図は結合剤、稀釈剤および他の添加剤を繊維流路に
導入する位置を示す説明用線図である。 １０・・・プラグ　フィーダー １２・・・蒸解がま　　　　　Ｉ４・・・リファイナー
１６・・・ブローライン １７ａ　−１７ｄ、８２ａ　〜８２ｄ　・＝破線１８・
・・ノズル　アセンブリー ２０、２２・・・ノズル　　　　２４・・・乾燥機２６
、３４・・・サイクロン　　２８．３６・・・エアロツ
ク３０・・・配合機　　　　　　３２・・・バイパス　
シュート３８・・・繊維貯蔵ビン　　　４０・・・成形
ヘッド４１・・・成形マット４２・・・成形ベルト４４
・・・予備プレス　　　　５２・・・稀釈剤入口５４・
・・結合剤入口　　　　５６・・・混合セクション５８
・・・噴霧ノズル　　　　６２．６６、７２．７６・・
・継手６４・・・稀釈剤供給ライン（入口通路）６８・
・・圧力開放逆止め弁（稀釈剤逆止め弁）７０、８０・
・・制御ばね ７４・・・結合剤供給ライン（入口通路）７８・・・圧
力開放逆止め弁（結合剤逆止め弁）８１ａ・・・稀釈剤
流れ　　　８１ｂ・・・結合剤流れ８１ｃ・・・結合剤
／稀釈剤流れ ８３・・・第３人口　　　　　８４・・・交差Ｔ継手８
５・・・インライン混合セクション ８６・・・内部そらせ板 ９２・・・めねじ ９６・・・ノズルの先端部分 ９０・・・おねじ ９４・・・ブローライン１６の壁 ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、繊維をセルロース系材料から抽出する精製手段； 繊維を繊維流路に沿って送るために精製手段に連結した
   導管手段； 結合剤および稀釈剤を混合して結合剤／稀釈剤混合物を
   生成し、この結合剤／稀釈剤混合物を繊維と繊維流路に
   おいてただちに混合する結合剤適用手段； 繊維／結合剤混合物を部分的に脱水する乾燥手段； 脱水繊維／結合剤混合物のマットを作る形成手段； 難燃性液体を、形成手段の上流に位置するセルロース系
   材料に導入する液体難燃剤適用手段； および繊維を圧縮し、圧縮難燃性ボード製品を形成する
   ためにマット中の結合剤を硬化する加熱加圧手段を含む
   ことを特徴とするセルロース系材料から難燃性合成ボー
   ドを製造する方法。 ２、液体難燃剤適用手段を繊維流路に沿って配置した請
   求項１記載の装置。 ３、液体難燃剤適用手段を繊維／結合剤混合物流路に沿
   って配置した請求項２記載の装置。 ４、液体難燃剤適用手段は液体をセルロース系材料に導
   入する噴霧ノズルを含む請求項１〜３のいづれか一つの
   項記載の装置。 ５、ホットおよびウェット繊維をセルロース系材料から
   抽出し、 ホットおよびウェット繊維を第１流れ状態で送り； 結合剤および稀釈剤のそれぞれを含む個々の第２および
   第３流れを、一般に第１流れに向けて送り； 第２および第３流れを合流して第４流れを形成させ； 結合剤および稀釈剤を第４流れ状態で乳化し； 乳化後ただちに、第４流れ状態の結合剤／稀釈剤エマル
   ションを第１流れ状態のホットおよびウェット繊維に供
   給し； ホットおよびウェット繊維を部分的に脱水し； 難燃性液体をセルロース系材料に導入し； 部分的に脱水した繊維をマットに形成し； およびマットをホットプレスにおいて圧縮して結合剤を
   硬化して圧縮ボード製品を形成することを特徴とするセ
   ルロース系材料から難燃性合成ボードを製造する方法。 ６、難燃性液体を繊維流路における繊維に導入する請求
   項５記載の方法。 ７、難燃性液体を繊維／結合剤混合物に導入する請求項
   ６記載の方法。 ８、難燃性液体をセルロース系材料に噴霧ノズルにより
   導入する請求項５記載の方法。 ９、難燃性液体は難燃性化合物の水溶液を含む請求項５
   記載の方法。 １０、難燃性液体はポリりん酸アンモニウムの水溶液を
   含む請求項９記載の方法。 １１、難燃性液体を木材のオーブン乾燥重量に対して７
   〜１５％の範囲の固体難燃性化合物で添加する請求項５
   記載の方法。 １２、難燃性液体はポリりん酸アンモニウムの水溶液を
   含み、および乳化結合剤は乳化イソシアネートを含む請
   求項５記載の方法。 １３、第１流れを木繊維流とし、ポリりん酸アンモニウ
   ムの溶液を木繊維流れに木材のオーブン乾燥重量に対し
   て７〜１５重量％の範囲の固体ポリりん酸アンモニウム
   の割合で添加する請求項１２記載の方法。 １４、ポリりん酸アンモニウムを木繊維流に、木材のオ
   ーブン乾燥重量に対して７〜１０重量％の範囲の固体ポ
   リりん酸アンモニウムの割合で添加する請求項１３記載
   の方法。 １５、ホットおよびウェットセルロース系繊維流を （１）稀釈剤で乳化したイソシアネート結合剤および （２）ポリりん酸アンモニウムの水溶液と混合し、混合
   物をマットに形成する前に、マットを熱および圧力の作
   用によりボードに形成することを特徴とする難燃性で、
   耐水性のファイバーボード製品の製造方法。 １６、混合物中の固体ポリりん酸アンモニウムの重量を
   混合物中のセルロース系繊維のオーブン乾燥重量の７〜
   １５％にする請求項１５記載の方法。 １７、添付図面第２および３図に関して実質的に記載す
   るようにおよびこれらの図面に示すように、結合剤流お
   よび稀釈剤流を混合し、および生成流を合成ボードを生
   成する繊維に供給する装置。 １８、添付図面に関して実質的に記載するようにおよび
   これらの図面に示すように合成ボードをセルロース系材
   料から製造する装置。 １９、請求項１に実質的に記載するように難燃性合成ボ
   ードをセルロース系材料から製造する装置。 ２０、請求項５に実質的に記載するようにセルロース系
   材料から難燃性合成ボードを、または請求項１５に実質
   的に記載するように難燃性で、耐水性のファイバーボー
   ド製品を製造する方法。 ２１、任意の新規な選択において、上述するまたはこれ
   に明らかに等価の難燃性合成ボードの製造装置および方
   法。 ２２、添付図面に関して実質的に記載するように、およ
   び図面に示すようにセルロース系材料から作った難燃性
   合成ボード製品。 ２３、請求項５〜１６の方法のいずれか一つの項により
   セルロース系材料から作った難燃性合成ボード製品。 ２４、ホットおよびウェット繊維をセルロース系材料か
   ら抽出し； ホットおよびウェット繊維を第１流れ状態で送り； 結合剤および稀釈剤をそれぞれ含む個々の第２および第
   ３流れを、一般に第１流れに向けて送り： 第２および第３流れを合流して第４流れを形成させ； 結合剤および稀釈剤を第４流れ状態で乳化し； 乳化後ただちに、第４流れ状態の結合剤／稀釈剤エマル
   ションを第１流れ状態のホットおよびウェット繊維に供
   給し； ホットおよびウェット繊維を部分的に脱水し； 難燃性液体をセルロース系材料に導入し； 部分的に脱水した繊維をマットに形成し； およびマットを加熱プレスにおいて圧縮して結合剤を硬
   化して圧縮ボード製品を形成することにより、セルロー
   ス系材料から作ったことを特徴とする難燃性合成ボード
   製品。 ２５、難燃性液体は難燃性化合物の水溶液を含む請求項
   ２４記載の製品。 ２６、難燃性液体はポリりん酸アンモニウムの水溶液を
   含む請求項２５記載の製品。 ２７、難燃性液体を木材のオーブン乾燥重量に対して７
   〜１５％の範囲の固体難燃性化合物で添加する請求項２
   ４記載の製品。 ２８、難燃性液体はポリりん酸アンモニウムの水溶液を
   含み、および乳化結合剤は乳化イソシアネートを含む請
   求項２４記載の製品。 ２９、第１流れを木繊維流とし、ポリりん酸アンモニウ
   ムの溶液を木繊維流れに木材のオーブン乾燥重量に対し
   て７〜１５重量％の範囲の固体ポリりん酸アンモニウム
   の割合で添加する請求項２８記載の製品。 ３０、ポリりん酸アンモニウムを木繊維流に、木材のオ
   ーブン乾燥重量に対して７〜１０重量％の範囲の固体ポ
   リりん酸アンモニウムの割合で添加する請求項２９記載
   の製品。 ３１、ホットおよびウェットセルロース系繊維流を （１）稀釈剤で乳化したイソシアネート結合剤および （２）ポリりん酸アンモニウムの水溶液と混合し、混合
   物をマットに形成する前に、マットを熱および圧力の作
   用によりボードに形成したことを特徴とする難燃性で、
   耐水性の合成ファイバーボード製品 ３２、混合物中の固体ポリりん酸アンモニウムの重量を
   混合物中のセルロース系繊維のオーブン乾燥重量の７〜
   １５％にした請求項３１記載の製品