JPH0677922B2 - 木質系成形体の製造方法 - 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方法、特に木質系繊維から
成る成形用素材により、直接圧縮成形体を製造する方法
に関するものである。

（従来の技術） 一般に、例えば木片等のチップを解繊機により解繊して
木質繊維を形成し、これに合成樹脂等の結合剤を添加し
て後述する成形用マットを形成し、このマットを熱圧成
形して得られた硬質の木質系成形体（所謂ハードボー
ド）を、建築用，家具用の材料として広く利用してい
る。

従来、上記木質系成形体を製造するには、まず、第６図
に示す解繊機１により原料となる成形用素材を製造す
る。この素材の製造工程は、解繊機１のホッパ２に木片
チップＣを投入し、ホッパ２の底部に設けられたスクリ
ュフィーダ３によりチップＣを蒸煮タンク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
前記チップＣをふやかし、繊維分がバラけ易い状態とし
てからタンク４の底部を介してチップＣをスクリュフィ
ーダ５によって解繊ディスク６に供給し、モータ７によ
り駆動される解繊ディスク６で摺り合わせて木質繊維W1
に解繊する。この解繊された木質繊維W1は、圧送機７′
により圧送管８を介して、第７図に示す乾燥機10に供給
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
にて乾燥させた後、サイクロン13に供給し、このサイク
ロン13により水分Ａを含む熱風と微粉とを除去してい
る。このようにして、５〜40mm程度の木質繊維W2が得ら
れる。次にこの木質繊維W2を、第８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
ら夫々耐水剤（パラフィン）を１〜５％、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５〜10％程度供給し、さら
に深絞り成形用の麻繊維を約17％、マット化に必要な熱
可塑性樹脂としてポリプロピレン繊維等を約７％程度添
加し、回転する攪拌羽根18によりこれらを均一に混合，
攪拌して取出口19により木質系成形用素材B1を得る。

次に、上記素材B1を成形用マット材製造用のマット製造
装置（図示せず）等に供給して成形を行い、一定規格の
大きさで約10〜40mmの厚さを有する成形用マットを製造
する。この成形用マットは、上述した原材料である木質
繊維及び麻繊維が押し付けられたような状態となってお
り、保管，運搬等の取り扱いが容易なので、この儘保管
され、必要なときにはマットの状態で運搬されることに
なる。

上記成形用マットを用いて、木質系成形体を製造するに
は、完成後の成形体の形状例えば自動車用のドアトリム
より幾分大き目に裁断したマット材を熱圧成形用の型に
供給し、この型により圧縮成形して、例えばドアトリム
等の成形体を得る。このとき、成形用マットを形成して
いる素材に含まれる木質繊維が多い場合には、前記マッ
トをその儘型に供給したのではドアトリムのアームレス
ト部分のような平板の一面または両面に突出形成された
凹凸部分（以下この形状を深絞り部という）の深絞り性
が充分に得られないために、成形用マットをスチーム等
により軟化させ、さらに予備成形型により予備成形して
所定形状とし、熱圧成形型の型形状に沿わせるようにし
て成形を行っていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来の木質系成形体の製造方法によ
れば、以下の問題点を有していた。

まず、保管，運搬等の取り扱いが容易になるように、成
形用材料の中間形態として、木質繊維等の素材を用いて
成形用マットを形成していたので、マットの製造工程や
マットを所定形状に裁断する工程を必要とし、製造工程
が煩雑で作業性が悪いという問題点があった。また、裁
断工程においては、マットは幾分大き目に形成されてい
るので、切り落とし部分が生じ、この分だけ素材が無駄
となり、製品の歩留まりが悪いという問題点もあった。
さらに、素材をマット化するには熱可塑性樹脂の結合剤
が余分に必要となり、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ネットが必要であり、麻繊維
を使用する場合には余分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、加工工程が更に増
加するばかりでなく、絞り加工によりマットが延ばされ
る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深絞り部分
の角部の強度が低下するという問題点も有していた。因
に、木質繊維85％の場合も同様な問題が生じ、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
前記深絞り部の突出角部に当接させて、補強してから熱
圧成形するようにしていた。

ところで、最近に至って本発明者達は、上記のような問
題を一挙に解決するために、前記木質繊維から成る成形
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用型内に供給して成形用マットを経
ることなく直接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（未公知・特願昭60−230483
号）。この成形用素材から形成した集合体は、前記詳述
した成形用マットとは異り、極めて低密度であり、かさ
比重が0.008〜0.05と軽く、厚さも同一の成形体を形成
するにも拘らず50mm〜300mm程度と厚く、木質繊維の絡
みはきわめて少なく、深絞り成形部への繊維の流動は抑
えられて、深絞り部の周りの角部に薄肉部が生じ難くな
る。

しかしながら、このような素材集合体を経由する製造方
法においても、積層・吸引等種々の方法によって深絞り
部に対応する部位を肉厚に形成した素材集合体を熱圧成
形用型に供給する際に、集合体の厚肉部が変形したり、
密度に片寄りが生じたり、成形型内に供給したときに位
置ずれが生じたりして、熱圧成形加工後の成形体に脆弱
部分が形成され、強度が劣化してしまうという問題点が
あった。

本発明は上記種々の問題点を解決するためになされたも
のであり、木質系の素材を異形状に形成した素材集合体
を、型崩れ，位置ずれすることなく、成形型に直接供給
して木質系成形体を製造するようにして、作業性の向上
と、製品歩留りの向上による生産コストの低減と、特に
深絞り部を有する成形体の強度特性の向上とを図ること
を目的としている。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明に係る木質系成形体の
製造方法の特徴は、木質繊維に合成樹脂を含む結合剤を
加えて攪拌した木質系成形用素材を用いて、まず、前記
素材を寄せ集めて低密度の素材集合体を形成し、次い
で、この素材集合体を保持器に吸引保持して成形型まで
搬送し、しかる後に前記保持器の吸引を解除して素材集
合体を成形型内に供給して熱圧成形する木質系成形体の
製造方法において、上記素材集合体を形成する際に、該
素材集合体に厚さ変化を付け、上記保持器に素材集合体
を吸引保持する際に、前記集合体形状の厚さ変化に応じ
て該保持器内のエア流速を場所により変化させることに
ある。

（作用） 上記のような工程を経るだけで、木質系成形体を製造す
ることができるので、木質繊維等の素材を用いて成形用
マットを形成したり、この成形用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、深絞り性向上のための麻等の長繊維，熱可塑
性樹脂ネット，熱硬化性樹脂分等の添加を不要乃至は減
少させることができる。

また、深絞り部を有する圧縮成形体を製造する場合で
も、ほとんど繊維の絡みのない状態から熱圧成形が進行
して、深絞り成形部への繊維の流動が抑えられることは
もちろん、例えば深絞り部に対応する部分を厚肉として
深絞り成形部への繊維供給量を増大させることができ、
深絞り部の周りの角部所謂肩部が薄肉化したり、脆弱化
したりするのを防止するために、マットの熱圧成形を行
うに際し、予備成形を行ったり、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し
て熱圧成形することができる。

このとき、深絞り部に対応する部分を厚肉部として集合
させた素材集合体を熱圧成形型に搬送するに際しても、
素材集合体の形状，密度を一定の状態として、吸引，保
持した儘成形型に供給することができるので、成形体に
深絞り部分を形成する場合でも、所謂肩部等には、所定
の密度の素材が配設されることとなり、成形体の脆弱化
が防止できる。

（実施例） 以下本発明に係る木質系成形体の製造方法の実施例につ
いて、図面に従い詳細に説明する。

第１図〜第３図は本発明の一実施例を説明するもので、
第６図〜第８図と同一符号のものは同一または相当する
部材を示している。

原料となる木質系素材を製造する工程については、第６
図〜第８図を用いて説明した従来の方法と略同一である
ので相違点のみ説明し、重複説明を省略する。

まず、第６図に示す解繊機１により、木片等のチップＣ
を解繊して、木質繊維W1を製造し、この木質繊維W1を第
７図に示す乾燥機10に供給して乾燥を行い、この乾燥さ
れた木質繊維W2を第８図に示す攪拌機15に供給する過程
までは従来と同じである。異なる点は、攪拌機15で攪拌
する際に、複数のスプレーノズル17から乾燥木質繊維W2
に添加する材料及びその分量である。耐水剤（例えばパ
ラフィン）は従来と略同じ１〜５％程添加するが、本発
明はマット化も行わないので、結合剤（バインダー）と
しての接着剤（フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂や熱可
塑性樹脂）等の分量は、２〜10％（好ましくは５％）程
度添加するだけでよい。この割合で、充分に攪拌して均
一に混合すると、木質繊維を主体とした成形用素材B1が
でき上がり、必要に応じてこの状態を貯蔵することもで
きる。

次に、上記成形用素材B1を用いて素材集合体を形成する
工程について、第３図を用いて説明する。第３図の集合
体製造装置20は、例えば鉄板等を屋根形に形成した散布
用容器24と、この散布用容器24の下部側に設けられて、
上述した木質繊維等の成形用素材B1を積層させる積層用
容器22とにより概略構成されている。散布用容器24の上
部には、圧送管（図示せず）を介して供給された上記素
材B1を散布する散布器23が設けられており、また散布用
容器24の上部に設けられたエア吹出容器21の内側には、
エア吹出口21a,21aが設けられている。前記散布用容器2
4と積層用容器22との間には、上記素材B1が浮遊しつつ
降下する際に素材B1が周囲に零れ出るのを防止するため
の嵌合部24aが設けられ、また上記積層用容器22の底部
側には、積層用容器22内を吸引するバキューム管22aが
接続されており、その上部には集合体の底面形状を規整
する金網，パンチングメタル等の下面付形部材25が設け
られている。この積層容器22の下面付形部材25上方の側
壁には、集合体を所望の厚さとするため素材B1の積層量
を検知する高さセンサ26が設けられている。なお、符号
27は、エア吹出容器21内にエアを供給するエア供給管，
符号28はその切換えバルブである。

以上の構成を有する集合体製造装置20を用いて素材集合
体を形成する工程につき説明する。まず、切換えバルブ
28を開口状態にしてエア供給管27よりエア吹出容器21内
にエアを供給して積層用容器22に至るエアの流れを形成
し、このエアの流れに対して図示しない圧送管によって
供給された素材B1を、散布器23の下面より散布して浮遊
状態で積層容器22方向に降下させる。このときエア吹出
容器21,21の両側にはエア吹出口21a,21aが開口している
ので、このエア吹出口21a,21aから吹出すエアにより前
記素材B1は所定部位に散りばめられ積層されることにな
る。また、前記積層用容器22の底面側からはバキューム
管22bにより吸引が行われており、下面付形部材25を介
して積層用容器22の下方側には特殊な気流が形成されて
いるので、前記素材B1は下面付形部材25の形状に沿うよ
うにして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26により切
換バルブ28を操作して、設定された全センサ26…が素材
B1の積層量を検知したとき、素材B1の供給が停止され、
同時にエア供給管27からのエアの供給も停止して、素材
集合体B2の形成が完了することになる。

次に、第１図，第２図を用いて、上記素材集合体B2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３図に示す散布用容器24と、積層用容器22とが離
脱して、第１図に示すように、保持器30が積層用容器22
の上部側に位置決めされる。この保持器30は、積層用容
器22の形状に略対応する形状をしており、上部側には素
材集合体B2の上部側の形状を規整する上面付形部材とし
ての金網31が設けられており、さらに上部側には保持器
30内を吸引する吸引管32が接続されている。前記金網31
には、第２図に示すように、素材集合体B2の厚肉部Ｎに
対応する湾曲状部分31aと、その外周側の平状部分31bと
に対して異るパターンでマスキングテープ33が貼着され
ている。このマスキングテープ33は、正方形状に細かく
切断されたもので、その貼着パターンは、金網湾曲部31
aでは、一定範囲に疎らに貼着すると共にし、金網平状
部31bでは、市松模様となるよう一定範囲に密集して貼
着されている。

以上のように構成された保持容器30を用いて集合体B2を
搬送するには、保持器30を積層用容器22の上方に位置決
めしてから、吸引管32を介して図示しない吸引装置によ
り吸引を行うことにより、素材集合体B2を矢印Ｕ方向に
移動させ、集合体B2の上面部分を金網31に当接させた儘
成形型の上方まで搬送して吸引を解除し、集合体B2を型
内に落下させて供給が完了する。このとき、保持器３内
の吸引力が常に一定であるとすると、集合体B2の厚肉部
Ｎは吸引力に対する素材の抵抗が大きいために、この部
分の流速は遅くなりがちであるが、金網湾曲部31aの目
を粗めに構成し、金網平状部31bの目を密にしてあるの
で、保持器30内を吸引しても略同じ流速で素材集合体B2
を上昇させ、素材集合体B2の形状・密度等を極端に変え
ることなく搬送することができる。

上記のようにして、図示しない金型にセットされた素材
集合体B2は、一定の温度・圧力により加熱・加圧されて
圧縮成形体として完成することになる。

上記実施例に特有の効果としては、保持器30内の吸引流
速が、厚肉部Ｎとそれ以外の部分とで異ってしまう不具
合に対処するのに、素材集合体B2の上面を整える付形部
材としての金網31の目を、素材集合体B2の形状密度に拘
らず、流速が一定となるように、塞ぐようにしたので、
他形状の素材集合体に適用する保持器に簡単な改良を加
えるだけで済み、設備コストの節約を図ることができ
る。

なお、上述したものは本発明の一実施例を示すのみであ
り、本発明の目的，構成，効果を逸脱しない限り如何な
る変形変更も自由である。

例えば、マスキングテープ33の貼着パターンは、細かい
正方形状に切断したものを、一定範囲につき細かい市松
模様と、粗い模様とに分けて貼着するものとして説明し
たが、本発明はこれに限定されず、第４図に示すように
吸引用の流速を遅くしたい平状部31bには、幅広のマス
キングテープ35を貼着し、流速を速めたい湾曲部35aに
は幅の狭いマスキングテープ36を貼り付けるようにして
もよい。

さらに吸引用の流速を調整するものとして、マスキング
テープ33を適用するものとして説明したが、これにも限
定されず、第５図に示すように、パンチングメタル40と
金網31との両者を付形部材として適用し、パンチングメ
タル40の孔41,42の形状と穿設箇所とを、夫々最良の吸
引流速が得られるようなものとして構成するようにして
も、搬送時の素材集合体B2の形状の維持と密度の均一化
を図ることができる。

また、素材集合体B2の形成については、上方より成形用
素材を撒き散らして積層させるものとして説明したが、
集合体は一定量を供給用容器内で浮遊・混合させて保持
器を兼用する吸引集合用容器内で集合形成してもよい。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明に係る木質系成形
体の製造方法によれば、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、この素材集
合体を保持器に吸引保持して成形型まで搬送し、しかる
後に前記保持器の吸引を解除して素材集合体を成形型内
に供給して圧縮成形し、木質系成形体を製造する方法に
おいて、上記素材集合体を形成する際に、該素材集合体
に厚さ変化を付け、前記保持器に素材集合体を吸引保持
する際に、前記集合体形状の厚さ変化に応じて該保持器
内のエア流速を場所により変化させるようにしたので、
以下のような種々の効果を奏する。

単に素材を寄せ集めて素材集合体を形成しかつこの素
材集合体に厚さ変化を付けるので、ほとんど繊維の絡み
のない状態から熱圧成形が進行して、深絞り成形部への
繊維の流動が抑えられることはもちろん、例えば深絞り
部に対応する部分を厚肉として深絞り成形部への繊維供
給量を増大させることができ、成形体に薄肉部が形成さ
れることがなくなる。しかも、保持器内のエア流速を場
所により変化させることにより素材集合体の形状崩れや
密度の偏り、あるいは位置ズレが防止され、品質的に優
れた成形体を安定して得ることができる。

さらに、従来の成形用マットのようにスチームによる軟
化や、予備成形の必要がなく、マット化するための熱可
塑性樹脂が不要となり、深絞り性を得るための麻等の長
繊維や熱可塑性樹脂ネット等も不要となるので、製造工
程の簡略化とコストの低減を図ることができる。

また、成形用マットにおける製造工程や、裁断工程、
或はパッチ当て作業等を省略することができるので、木
質系成形体の製造工程全般に渡って、作業性を大幅に向
上できる。

また、で述べたような作業を省略できることによ
り、裁断の際に生ずるマットの切落とし部分や、パッチ
材等の素材の無駄使いを防止して原料の木質繊維を節約
できるので、この点でも製品歩留まりの向上を図ること
ができる。

また、成形用マット及び予備成形体を経由する従来の
方法と異り、所謂パッチ当て等を行わなくとも、深絞り
成形部分の成形体密度を均一かつ緊密にすることがで
き、強度性に優れた成形体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を説明するもの
で、第１図は素材集合体を保持器により熱圧成形型内へ
搬送する工程を示す概略断面図、第２図は同じく保持器
内の付形部材に貼着したマスキングテープの貼着パター
ンを示す平面図、第３図は集合体の積層工程を示す概略
断面図である。また、第４図，第５図は、本発明の夫々
異なる他の実施例に係る付形部材のマスキングパターン
を示す夫々平面図である。 さらに、第６図〜第８図は、木質繊維を製造する工程を
説明するもので、第６図は解繊機を示す概略斜視図、第
７図は乾燥機を示す概略構成図、第８図は攪拌機を示す
一部切欠き斜視図である。 20……素材集合体製造装置、22……積層用容器、30……
保持器、31……金網（付形部材）、31a……湾曲部、31b
……平状部、32……吸引管、33,35,36……マスキングテ
ープ、40……パンチングメタル、B2……素材集合体、Ｎ
……厚肉部。

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て
   攪拌した木質系成形用素材を用いて、まず、前記素材を
   寄せ集めて低密度の素材集合体を形成し、次いで、この
   素材集合体を保持器に吸引保持して成形型まで搬送し、
   しかる後に前記保持器の吸引を解除して素材集合体を成
   形型内に供給して熱圧成形する木質系成形体の製造方法
   において、上記素材集合体を形成する際に、該素材集合
   体に厚さ変化を付け、上記保持器に素材集合体を吸引保
   持する際に、前記集合体形状の厚さ変化に応じて該保持
   器内のエア流速を場所により変化させることを特徴とす
   る木質系成形体の製造方法