JPH04166301A

JPH04166301A - 改良木質繊維板及びその製造方法

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Publication number: JPH04166301A
Application number: JP29327490A
Authority: JP
Inventors: Tomiyasu Honda; 本多　富泰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-10-30
Filing date: 1990-10-30
Publication date: 1992-06-12
Anticipated expiration: 2012-09-24
Also published as: JP2657209B2

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】［産業上の利用分野］本発明は１寸法安定性能に優れた改良木質繊維板及びそ
の製造方法に関する。

［従来技術およびその課題］従来、各種の針葉樹材又は広葉樹材をチップにした後解
繊して得られる木質繊維を、圧締成型することにより製
造される木質繊維板は公知である。

しかし、木質繊維中への水分の吸湿および乾燥に伴って
膨張又は収縮するために木質繊維板の寸法安定性に欠け
、その影響により反りや割れが生じ。

またこの水分の浸透に伴って腐敗菌が入り込むため、板
の内部から腐食が生じる等の問題を有していた。

このような問題点を解決するため、従来の木材および解
繊して得られる木質繊維を改質する方法として、本繊維
マットに、無水酢酸を被覆し、密封空間において加熱す
ることにより木繊維マットをアセチル化し、副生物の酢
酸および残留無水酢酸を除去してなるアセチル化木質繊
維マットを製造し、このマットを加熱圧縮することによ
り熱可塑性ハードボードを製造する方法（公表特許昭５
７−５０１９１５号公報参照）は公知である。

この方法は、従来の気相法に変えて密封空間内という特
別な設備内で加熱反応させることにより、木質繊維のア
セチル化率を１２％以上に上げ、水分の吸収に伴うハー
ドボードの膨張を防止する効果を向上させている。しか
し、アセチル化反応に特別な密封空間が８粟である点、
アセチル化処理したマットを接着剤を用いず、単に加熱
圧締することによりハードボードを得ているため、加熱
圧締する際の、温度、圧力および時間のコントロールが
煩雑である点、また出来上がったハードボードは、無処
理のハードボードに比べ耐水性は向上したものの、長期
間の浸水に対する耐水性においては十分満足できるもの
ではない等の問題点を有していた。

［問題点を解決するための手段〕このような現状に鑑み、本発明者は、水分の吸収・放出
に対する寸法安定性に優れた木質繊維板を工業的に製造
する方法を提供すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を
完成するに至った。

すなわち本発明は、１）　木質繊維中の水酸基を、アセチル化反応によりア
セチル化率５〜１０％まで反応させた木質繊維に、耐水
性サイジング剤を０．５〜５重量％添加し接着剤を介し
て成型された改良木質繊維板。

２）　木質繊維に酢酸無水物溶液を含浸させた後、気相
中で加熱反応させることにより、木質繊維中の水酸基を
アセチル化率５〜１０％まで反応させると共に、木質繊
維に対し０．５〜５重量％の耐水性サイジング剤を添加
混合し、さらに、接着剤を添加し風送した後、フォーミ
ングを行い、熱圧成型してなる改良木質繊維板の製造方
法。

である。

本発明の改良木質繊維板は、５〜１０％と低いアセチル
化率の木質繊維に耐水性サイジング剤が０．５〜５重量
％、好ましくは２〜５重量％添加されたものを常法に従
い熱圧成型した木質繊維板であり、木質繊維中の水酸基
がアセチル基に置換されることにより水分子と結合しに
くくなる効果を有するものの、アセチル化率が５〜１０
％という範囲はまだ十分に効果を示す転化率ではない。

しかしこのアセチル化処理木質繊維板に耐水性サイジン
グ剤を添加することにより耐水性サイジング剤の有する
水を弾く効果とが相まって水分の影響に対する寸法安定
性に優れた性質を有するものである。さらに、サイジン
グ剤の添加量として、一般には、サイジング剤が木質繊
維表面に付着することにより滑りが生じ曲げ強度が低下
するため、最大でも２重量％程度しか添加することがで
きなかった。しかし、本願発明のアセチル化処理された
木質繊維は親油性に近づくため、耐水性サイジング剤が
浸透しやすく、５重量％添加しても、木質繊維の表面へ
の付着に留まらず内部へ浸透するためサイジング剤量が
過剰とならず耐水性が向上し、しかも木質繊維間の滑り
により発生する繊維板の強度低下を発現させることもな
く、優れた強度及び寸法安定性を有する改良木質繊維板
である。

次にその製造方法について説明する。

本発明において用いる木質繊維としては１例えば、松、
杉、桧等の針葉樹材または、ラワン、カポール、栗、ポ
プラ等の広葉樹材をチップにした後、常法に従い解繊し
、含水率２０％以下好ましくは１０％以下に乾燥した木
質繊維を用いることができる。これら繊維は長さ１〜３
０ｍｍ、太さ直径２〜３００μ程度のものが大半を占め
る。この木質繊維は、導管及び仮導管または細胞が束に
なったような形をしており、繊維外周部の細胞壁は引き
裂かれたり、割れ目を生じたりしているものが多い。

前記木質繊維を、無触媒下で又は触媒として例えば酢酸
ナトリウムや酢酸カリウム等の酢酸金属塩水溶液を含浸
させ、乾燥させた後、無水酢酸。

無水クロル酢酸等の酢酸無水物反応液槽中に浸漬する６
次いで、酢酸無水物を含浸した木質繊維を反応液槽から
取りだし、又は反応槽から酢酸無水物を排出することに
より木質繊維に対し約５０〜８０重量％の酢酸無水物を
含浸させる。この木質繊維に酢酸無水物を含浸させる方
法としては、反応液槽中に浸漬するほかに、木質繊維に
酢酸無水物を噴霧等により添加含浸させることもできる
。

次いで酢酸無水物を含浸させた木質繊維を、別の反応器
中で７０〜１５０℃で数分ないし数時間加熱し、副生物
の酢酸を除去しながら反応させることにより木質繊維中
の水酸基をアセチル基と置換したアセチル化繊維を得る
ことができる。このアセチル化反応が終了した木質繊維
を、水洗することにより副生じた酢酸及び未反応の無水
酢酸を除去した後、乾燥させる。この際アセチル化に伴
うアセチル化率（重量増加率）は、約５〜１０％である
。

このアセチル化処理木質繊維を、混合機（ブレンダー）
に投入し、耐水性サイジング剤を添加する。この除用い
る耐水性サイジング剤としては。

パラフィン、ワックス、ロジン、クマロン・ロジンサイ
ズ等を用いることができる。この添加量は、木質繊維に
対して０，５〜５重量％好ましくは２〜５重景重量範囲
で添加する。この耐水性サイジング剤を添加することに
より、木質繊維のアセチル化率が５〜１０％と低いもの
であっても、耐水性サイジング剤の耐水性効果との相乗
効果により吸水及び放湿による木質繊維板の寸法安定性
が向上される。さらに、アセチル化処理された木質繊維
は親油性に近づくため、耐水性サイジング剤を添加した
際、表面に付着するだけでなく、木質繊維層内に浸透す
るため、耐水性サイジング剤の添加量を５％と多く添加
しても、過剰に表面に付着した耐水性サイジング剤に起
因する木質繊維同志の滑りが発生することがなく強度低
下することがない。

次いで、接着剤を添加する。接着剤としては、尿素樹脂
系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、メラミン樹脂系接
着剤、エポキシ樹脂系接着剤、インシアネート、酢酸ビ
ニル樹脂系接着剤あるいはそれらの変性樹脂等の合成樹
脂接着剤が好適に用いられる。この際の接着剤の添加量
は、木質繊維に対して１０〜１５重景％、重量樹脂率は
３０〜６０％であって概して低樹脂率の方が木質繊維に
対して均一に混入できる。

接着剤を付着された木質繊維を、ダクトにより風送する
。この際の風送は必要に応じ熱風により行いその速度は
約１５〜２０ｍ／秒であるが、木質繊維の比重、送り量
、前後の工程の処理能力などによって広範囲に調整され
るものである。

この風送後の木質繊維は６〜８％水分量である。

風送された木質繊維は通常の方法でフォーミングされ、
一定厚さの繊維マットとされた後、ホットプレスにより
熱圧成型されアセチル化された改良木質繊維板が得られ
る。

［効果］本発明の改良木質繊維板は、アセチル化処理により木質
繊維中の水酸基をアセチル基で置換し、水分との接触に
よる木質繊維の膨張を防止しようとするものであるが、
アセチル化率が５〜１０％と低いものでは、木質繊維の
膨張を防止する効果は不十分であるため、さらに木質繊
維に耐水性サイジング剤を添加することにより耐水性サ
イジング剤の有する水を弾く効果と併せて、水分の影響
に対する寸法安定性に優れた性質を生じさせるものであ
る。さらに、アセチル化処理された木質繊維は親油性に
近づくため、耐水性サイジング剤が浸透しやすくなり、
５重量％もの耐水性サイジン・グ剤を添加しても、木質
繊維の表面へ付着するに留まらず内部へも浸透するため
、サイジング重量が過剰になることもない。このため木
質繊維間の滑りに起因する繊維板の強度低下が生ずるこ
ともない。したがって得られる木質繊維板の強度を低下
させることなく耐水性サイジング剤の添加量を増加させ
ることができ耐水性を向上させることができ、総合的に
水分の影響に対する寸法安定性に優れた性質を生しさせ
るものである。

また、本発明の製造方法は、木質繊維に無水酢酸を含浸
させた後、気相中で加熱反応させるため、従来、大過剰
の無水酢酸溶液中に木質材を浸漬した状態で、溶液全体
を加熱させる方法と比へ、使用する無水酢酸量が非常に
少量ですみ、反応終了後の無水酢酸の回収も不要である
。さらに、反応は特に密封空間等の特別な施設を必要と
せず、アセチル化率も５〜１０％と低いため、木質繊維
中のヘミセルロース及びリグニン等の構造を破壊するこ
ともない。さらにアセチル化処理により木質繊維が親油
性を有するため、木質繊維板の強度に悪影響を与えるこ
となく、容易に耐水性サイジング剤を５重量％まで添加
することができるものである。

［実施例コ以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１ラジアータパインのチップを１６０℃、７ｋｇ／ｃｍ”
で３分間煮沸し、デフアイブレーター式リファイナーで
解繊した後、乾燥した木繊維を、液体無水酢酸反応液槽
に２分間浸漬し、反応液層から取りだし、過剰の無水酢
酸を木繊維から５分間排出した。

この本繊維を１２０℃で副生物の酢酸を排出しながら１
時間加熱反応させアセチル化を行った。

反応終了後、水洗し乾燥した。アセチル化率は重量増加
率で７．８％であった。

得られたアセチル化処理木質繊維を混合機内において、
木質繊維に対し４．５重量％のワックスをスプレーによ
り添加混合した６次いで、別の混合機内において、木質
繊維に対し１０重量％のフェノール樹脂接着剤を添加混
合した。

これをダクト中に投入し風送し、フォーミング装置にて
スクリーンコンベアー上に落下堆積させ木質繊維マット
を形成した。

この木質繊維マットを所定寸法に切断した後、ホットプ
レスに投入して２００℃にて２分間熱圧成型し改良木質
繊維板を得た。

Claims

【特許請求の範囲】１）木質繊維中の水酸基を、アセチル化反応によりアセ
チル化率５〜１０％まで反応させた木質繊維に、耐水性
サイジング剤を０．５〜５重量％添加し接着剤を介して
成型された改良木質繊維板。２）木質繊維に酢酸無水物溶液を含浸させた後、気相中
で加熱反応させることにより、木質繊維中の水酸基をア
セチル化率５〜１０％まで反応させると共に、木質繊維
に対し０．５〜５重量％の耐水性サイジング剤を添加混
合し、さらに、接着剤を添加し風送した後、フォーミン
グを行い、熱圧成型してなる改良木質繊維板の製造方法。