JPH0645126B2 - 木質系成形体の製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は木質系成形体の製造装置、特に木質系成形用素
材を素材集合体として、これを用いて直接圧縮成形体を
製造する過程における素材集合体を成形するための装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の木質系成形体は一般に、例えばチップ等の木片を
解繊機等により解繊して木質繊維を形成し、この木質繊
維に合成樹脂等の結合剤を添加して、後述するような成
形用マットをまず形成し、この成形用マットを熱圧成形
等により圧縮成形することにより製造しており、このよ
うな硬質の木質系成形体は所謂ハードボードとして建築
用および家具用の材料または車体のドアトリム基材等に
広く利用されている。

上記の木質系成形体の製造方法をさらに詳しく説明す
る。まず上述した解繊機等により解繊された木質繊維や
麻，綿等の繊維等のフェノール系熱硬化性合成樹脂また
は熱可塑性合成樹脂等から成る結合剤とを加えた木質系
成形用素材（以下、成形用素材という）を用いて、厚さ
１０〜４０mmの成形用マットを形成する。次に上記成形
用マットを完成後の木質系成形体の外形状より幾分大き
めに裁断して圧縮成形型内に供給し、例えば熱圧成形等
の方法により圧縮成形して、成形体としていた。

このとき、成形用マットを形成している成形用素材に含
まれる木質繊維が多い場合には、深絞り性を得るために
成形用マットをスチーム等により軟化させ予備成形を行
うようにしていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の木質系成形体の製造方法は、
以下の問題点を有していた。

まず、圧縮成形工程への供給を容易にするために木質系
の素材を用いて成形用マットを形成し、さらにこのマッ
トを所定形状に裁断する工程を必要としていたので、製
造工程が煩雑で作業性が悪いばかりでなく、該マットを
完成後の成形体より幾分大きめに裁断する際に、切り落
とす部分が無駄となり、生産コストが上昇するという問
題点があった。また、素材をマット化するには熱可塑性
樹脂からなる結合剤が必要となり、さらに深絞り性を向
上させるためには、マット材として木質繊維以外に原料
価格の高い麻等の長繊維や熱可塑性樹脂マットが必要で
あり、麻繊維を使用する場合には多めに熱硬化性樹脂分
を添加する必要があり、これらの点でもコスト高となる
問題点があった。

また、素材に含まれる木質繊維が多い場合、深絞り性向
上のためマットをスチームにより軟化させて予め成形体
の形状に予備成形しなければならず、加工工程が増加す
るばかりでなく、絞り加工によりマットが延ばされた角
部等が薄肉化してしまい、この予備成形体を成形型に供
給してそのまま圧縮成形加工すると、薄肉化した角部が
低密度となり、完成した木質系成形体の屈曲部分の強度
が低下するという問題点も有していた。例えば木質繊維
８５％の場合、このような問題が生じるため、マットを
形成した素材と同様の素材を所謂パッチ当てするように
屈曲部分を補強してから圧縮成形するようにして強度を
補う必要があった。

ところで、最近に至って本発明者等は上記のような問題
を解決するために前記木質繊維よりなる成形用素材を用
いて、低密度の素材集合体を形成し、この素材集合体を
直接成形型に供給し熱圧成形するようにした木質系成形
体の製造方法を提案している（特開昭６２−９０２０３
号、特開昭６２−１３４２１５号公報等参照）。この成
形用素材により形成した集合体は、従来のマットとは異
なり極めて低密度であり、かさ密度がわずかに、0.013
〜0.017g/cm³と低く、厚さ140mm〜180mmというもので、
木質繊維の結合状態は弱い。

しかしながら、上述した素材集合体を経由する製造方法
においても、前記素材集合体を形成する過程で、成形用
素材が若干の湿り気を有しているとはいえ、極めて低比
重であるために、一定量の素材を用いて均一で低密度の
集合体を一定形状に形成することは、かなりの技術を要
し、単に木質繊維を無秩序に寄せ集めただけでは、所望
の密度および形状を有する素材集合体を形成することが
できないという問題点を有していた。

本発明は、このような問題点を解決するためのものであ
り、その目的とするところは、所望通りの密度および形
状の素材集合体を容易にしかも２つ同時に形成できる装
置を提供することであり、これによりこの素材集合体を
成形型に直接供給して圧縮成形する木質系成形体の製造
を可能とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明の木質系成形体の
製造装置は、 木質繊維に合成樹脂を含む結合剤を加えた木質系成形用
素材を用いて、まず低密度の素材集合体を形成し、次い
で該素材集合体を直接成形型内に供給して熱圧成形によ
り木質系成形体を製造する過程における前記素材集合体
を形成するための装置において、 上方から供給される木質系成形用素材を左右両方向に分
岐させるための振分け部材を備えた散布用容器、および
該散布用容器下方の左右それぞれに設置され、前記の振
分けられた木質系成形用素材を積層させるための素材集
合体積層用容器からなることを特徴とする。

本発明の装置における散布用容器は、成形用素材を該容
器下方の左右に設置された積層用容器に供給するための
ものであると共に、該素材が積層用容器外に漏れ出ない
ようにするためのものである。また、この散布用容器に
備える振分け部材は、前記のように該散布用容器上方か
ら供給される成形用素材を左右両方向に分岐させるもの
であれば特にその形状および数等は限定されず、例えば
振分けるための板であっても良く、また該板を散布用容
器内の異なる高さの部分に複数設けて多段階に分岐させ
ても良い。さらに、これら振分け部材は成形用素材を左
右両方向に均等および不均等に分岐させるために可動と
することは好ましい手段である。

また、本発明装置の各々の素材集合体積層用容器は、そ
れぞれ同一形状でも、また異形状のものでも良いが、そ
の中に金網またはスタンピングメタル等により所望の素
材集合体のある１面の形状がプリフォームされた底板を
備えることは、所望する木質系成形体の形状に近い素材
集合体を形成されるため、次の工程が容易となり好まし
い。さらに、成形用素材の積層の際にこの積層用容器の
下部より吸引することは、より確実に素材集合体の形成
ができ好ましい手段である。

〔作用〕

本発明の木質系成形体の製造装置は、散布用容器内に設
けた振分け部材により、成形用素材を左右両方向に分岐
させて、下方に設置した左右一対の積層用容器に該素材
を積層するものであるため、２つの同一形状または異形
状の素材集合体が同時に形成できる。

また、前記振分け部材の調節により素材を積層用容器内
の全域にわたり適宜積層できるため、所望通りのかさ高
さおよび密度を有する素材集合体が容易に形成できる。

さらに、本発明は素材集合体を成形後に木質系成形体を
製造することができるため、木質繊維等の素材を用いて
成形用マットを形成したり、この成形マットを裁断した
りする工程を省略することができ、またマット化するた
めの結合剤や深絞り性を向上させるための麻，綿等の長
繊維や熱可塑性樹脂ネットまたは熱硬化性樹脂分等の添
加を不要ないしは減少させることができる。また、屈曲
部分を有する圧縮成形体を製造するために、深絞り成形
を行う場合でも、予備成形体を形成したり、所謂パッチ
当て等の補強作業を行わなくても成形体の各部分の密度
を均一にすることができる。

〔実施例〕

次に実施例に基づいて本発明をさらに詳しく説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。

第１図ないし第９図は本発明の木質系成形体の製造装置
の一実施例を説明するもので、第１図および第２図は素
材集合体を形成するための装置、第３図および第４図は
形成された素材集合体を吸収搬送するための工程をそれ
ぞれ示す概略断面図、第５図および第６図は木質系成形
用素材により形成した素材集合体を圧縮成形型にセット
して圧縮成形する工程をそれぞれ示す概略断面図、第７
図ないし第９図は成形体の原料となる木質系成形用素材
の製造工程を示すそれぞれ斜視図、概略構成図そして一
部切欠斜視図である。

まず、第７図ないし第９図を用いて原料となる木質系成
形用素材を製造する工程から説明する。第７図に示す解
繊機１のホッパ２に木片等のチップＣを供給し、ホッパ
２の底部に設けられたスクリューフィーダ３により蒸煮
タンク４に供給する。蒸煮タンク４の上部からはスチー
ムＳが供給されてチップＣをふやかして繊維分がバラけ
易い状態とし、タンク４の底部よりチップＣをスクリュ
ーフィーダ５により解繊ディスク６に供給し、モータ
７，７′により駆動される解繊ディスク６によりチップ
Ｃを木質繊維Ｗ１に解繊する。このようにして解繊した
木質繊維Ｗ１は、圧送管８を介して、第８図に示す乾燥
機１０に供給されて乾燥される。この乾燥機１０は、ド
ライヤ１１から供給される熱風Ｈにより，前述の湿った
木質繊維Ｗ１を蛇行する乾燥管１２にて乾燥した後、サ
イクロン１３に供給し、このサイクロン１３により水分
Ａを含む熱風と微粉を除去し、乾燥した木質繊維Ｗ２を
得る。次に乾燥した木質繊維Ｗ２を第９図に示すように
攪拌機１５の供給口１６から供給し、複数のスプレーノ
ズル１７からそれぞれ耐水剤（パラフィン）、接着剤
（フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂または熱可塑性樹
脂）等を結合剤（バインダー）として２〜１０％程度供
給し、回転する攪拌羽１８により木質系成形用素材Ｂ１
を得る。なお、従来はこの素材Ｂ１を厚さ５０〜３００
mmの集合体とし、それを加熱後ロール圧縮等により厚さ
１０〜４０mmのハンドリング可能な柔軟性を有する成形
用マットを製造していたが、本発明ではこの成形用マッ
トを成形することなく素材Ｂ１により集合体を形成す
る。

前記工程に引き続いて素材集合体を形成する工程につい
て説明する。

まず、第１図および第２図に示すように、集合体製造装
置２０は、左右にそれぞれ設けられた素材集合体積層用
容器２２，２２および両方の該容器に跨がってフランジ
２３，２３を介して載置された山形状の散布用容器２１
から概略構成される。

前記散布用容器２１の上部には、上方から供給される成
形用素材Ｂ１を左右両方向に分岐させるための振分け部
材２４，２４が設けられており、該部材はそれぞれ固定
軸２４Ａ，振分け板２４Ｂ，可動軸２４Ｃからなり、該
可動軸２４Ｃの一方または両方を適当な位置に動かすこ
とにより素材Ｂ１の落下の方向づけを行うことができ
る。この時、各々の振分け部材２４，２４は、素材Ｂ１
が左右に均等または不均等に落下するように設定するこ
とができる。

また、この振分け部材２４の下方には散布部２５が回転
軸２８により取付けられており、これを軸として該散布
部２５が揺動可能となっている。さらに、該散布部内部
にも前記と同様の振分け部材２６，２６が設けられ、適
当な素材Ｂ１の振分けが可能となっている。そして、こ
の散布部の下方にはもう１組の振分け部材２７…が前記
同様に動かすことができるように設置され、これにより
最終的な振分けが行われる。

また、前記積層用容器２２，２２には、所望の素材集合
体の１面の形状がプリフォームされた底板２９が設けら
れており、さらに該容器の底部側には積層用容器２２内
を吸引するための吸引管３０，３０が設けられている。

以上の構成を有する集合体製造装置を用いて素材集合体
を形成する工程について説明するが、本実施例では同一
形状の素材集合体を形成する場合を示す。

まず、散布用容器２１の上方から供給される木質系成形
用素材Ｂ１は振分け部材２４，２４により左右両方向に
均等に分岐された後に散布部２５内に入る。該散布部内
を落下する前記素材Ｂ１は次に揺動される散布部２５の
出口付近で振分け部材２６，２６によりさらに振り分け
られて散布部外に出、最後にもう一つの振分け部材２７
…により、積層用容器２２内の全域にわたり所望のかさ
高さおよび密度となるように素材Ｂ１の落下量が変わる
ように振分けられた後に、積層用容器２２内の底板２９
上に積層される。また、この積層の際散布部２５は適宜
揺動されている。さらにこの時、該積層用容器の底側に
設けた吸引管３０からは吸引が行われているので、底板
２９の形状に沿うように素材Ｂ１が積層されていくこと
になる。このようにして、積層された素材Ｂ１は、次第
に素材集合体Ｂ２の形状となり積層用容器２２の側壁に
設けられた高さセンサー（図示せず）によりかさ高さＨ
を感知し、適当なかさ高さに達したところで素材Ｂ１の
供給が停止され、素材集合体Ｂ２の形成が完了する。

また、次の素材集合体を形成する場合は、該素材集合体
の形状の積層用容器に、対応するフランジを取付け、該
フランジに前記散布用容器２１を載置して上記と同様に
行うことができる。

次に、第３図および第４図に用いて、上記素材集合体Ｂ
２を熱圧成形用の金型に搬送する過程について説明する
と、まず、第１図に示す散布用容器２１と積層用容器２
２とが離脱して第３図に示すように、搬送用容器３１が
積層用容器２２の上部側に位置決めされる。この保持器
３１は、積層用容器２２の形状に略対応するような形状
をしており、上部側には素材集合体Ｂ２の上部側の形状
に対応するように形成された金網等の付形部材３２が設
けられており、さらに上部側には保持器３１内を吸引す
る吸引管３３が接続されている。従って、第４図に示す
ように、吸引管３３より図示しない吸引装置より保持器
３１内を吸引すると、素材集合体Ｂ２は重量が軽いため
容易に上方に移動して保持器３１上部の付形部材３２に
密着し、この吸引状態を続けたまま図示しない移動手段
により保持器３１を移動させて、後述する熱圧成形用金
型の上部に搬送し、吸引を解除することにより金型への
セットを行うことができる。

以上のようにして搬送された素材集合体Ｂ２を圧縮成形
して、木質系成形体を製造する工程について説明する。

本実施例においては、第５図および第６図に示す熱圧成
形の成形型３５を用いて圧縮成形を行うものとする。ま
ず第４図に示すように素材集合体Ｂ２を保持する保持器
３１は、シリンダ（図示せず）の駆動により、第５図に
示す成形型３５の下型３６の上方まで移動し、この位置
でバルブを閉じると素材集合体Ｂ２が落下して下型３６
上にセットされる。このとき、下型３６の外周には成形
時に上型３７をガイドする位置決め部材（図示せず）が
設けられており、素材集合体Ｂ２は下型３６の外周部材
３８によって型外に漏れることなく確実に載置される。
この集合体Ｂ２のセットが完了したら、成形型３５のヒ
ータおよび温調機（図示せず）によって熱せられた熱板
３９，３９によりそれぞれ加熱された下型３６および上
型３７を、上型３７の下降により合わせると共に、上型
３７に形成した吸引孔３７ａ、吸引空間３７ｂ，吸引管
４０を介して成形空間内を吸引し、素材集合体Ｂ２内の
ガス抜きを行って、第６図に示すように木質系成形体Ｍ
１が圧縮成形されることになる。なお、符号４１は吸引
を行う際、吸引管４０を開閉するバルブであり、このバ
ルブ４１により熱圧成形時には、上型３７の下死点１０
数mm前から吸引を開始して成形空間内のガス抜きを行う
と共に、脱型時には、引き続いて上型３７の上死点まで
吸引して成形体Ｍ１の下型３６からの離型を行い、図示
しない搬送機構等を上下の型間に差し入れてから、前記
バルブ４１を切り換えて上型３７から離型させ、次工程
に供給することができる。なお、上記成形体Ｍ１には、
深絞り部Ｍ２が形成されている。

なお、上述したものは本発明の一実施例を示すものであ
り本発明の目的，構成，効果を逸脱しない限りいかなる
変形変更も自由である。

例えば、上記実施例においては、積層用容器２２の下方
側から吸引することにより素材集合体の形状を底板２９
に沿わせるものとして説明したが、本発明はこれに限定
されず、単に上方より素材を落下させることにより積層
しても良い。このように、積層機構をより簡略化するこ
とにより、設備コストの一層の低減化も図れる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明の木質系成形体の製
造装置は、素材集合体が２つ同時に形成できるため、形
成時間の短縮を図ることができる。

また、２つの所望する形状の素材集合体のかさ高さおよ
び密度を適宜調整できるため、成形性に優れた素材集合
体を確実に提供することが可能となり、ひいては品質の
優れた木質系成形体を提供することができる。

さらに本発明の装置によると、素材集合体を成形後に木
質系成形体を製造することができるため、成形用マット
の形成および該成形マットを裁断する工程を省略するこ
とができ、作業性が大幅に向上する。またマット化する
ための結合剤や深絞り性を向上させるための麻，綿等の
長繊維や熱可塑性樹脂ネットまたは熱硬化性樹脂分等の
添加を不要ないしは減少させることができ、コストの削
減を図ることもできる。

また、成形体が所謂深絞り部分を有し、かつ成形用材料
としての木質系素材中の繊維分が多い場合でも、素材集
合体の深絞り加工部分を予め厚肉状にしておくだけで、
直ちに圧縮成形工程に供することができ、成形用マット
のようにスチームで軟化させたり、予備成形したりする
必要がなく、またパッチ等の補強材も不要である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図は本発明の木質系成形体の製造装置
の一実施例を説明するもので、 第１図は素材集合体を形成するための装置の正面の概略
断面図、 第２図は第１図に示す装置の側面の概略断面図、 第３図および第４図は形成された素材集合体を吸引搬送
するための工程をそれぞれ示す概略断面図、 第５図および第６図は木質系成形用素材により形成した
素材集合体を圧縮成形型にセットした圧縮成形する工程
をそれぞれ示す概略断面図、 第７図ないし第９図は成形体の原料となる木質系素材の
製造工程を示すそれぞれ斜視図、概略構成図そして一部
切欠斜視図である。 図中、 ２０…素材集合体製造装置 ２１…散布用容器、２２…積層用容器 ２４，２６，２７…振分け部材 ２５…散布部 Ｂ１…木質系成形用素材 Ｂ２…素材集合体 Ｍ１…木質系成形体

フロントページの続き (72)発明者 池田 貞雄 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 渡辺 仁司 愛知県豊田市堤本町太郎治28―１ 太平設 備機械株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】木質繊維に合成樹脂を含む結合剤を加えた
   木質系成形用素材を用いて、まず低密度の素材集合体を
   形成し、次いで該素材集合体を直接成形型内に供給して
   熱圧成形により木質系成形体を製造する過程における前
   記素材集合体を形成するための装置において、 上方から供給される木質系成形用素材を左右両方向に分
   岐させるための振分け部材を備えた散布用容器、および
   該散布用容器下方の左右それぞれに設置され、前記の振
   分けられた木質系成形用素材を積層させるための素材集
   合体積層用容器からなることを特徴とする木質系成形体
   の製造装置。