JPH0677923B2

JPH0677923B2 - 木質系成形体の製造方法

Info

Publication number: JPH0677923B2
Application number: JP60277438A
Authority: JP
Inventors: 喜夫田口; 貞雄池田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1985-12-10
Filing date: 1985-12-10
Publication date: 1994-10-05
Anticipated expiration: 2009-10-05
Also published as: JPS62135315A

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に係り、より詳しくは
木質系成形用素材を用いて、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形成し、
この成形用マットを熱圧成形等により圧縮成形して硬質
の木質系成形体を得るようにしており、この木質系成形
体は所謂ハードボードとして建築用、家具用の材料とし
て広く利用されている。

従来、上記木質系成形体を製造するには、まず、上述し
た解繊機等により解繊された木質繊維や、麻等と、フェ
ーノール系熱硬化性合成樹脂や熱可塑性合成樹脂等より
成る結合剤とを、充分に攪拌した木質系成形用素材（以
下素材という）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形状
より幾分大き目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、成形体を得る
ようにしていた。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、深絞り性を
得るために成形用マットをスチーム等より軟化された予
備成形を行なうようにしていた。

（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、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、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、マットを完成後
の成形体より幾分大き目に裁断する際に、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の
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
部等が簿肉化してしまい、この予備成形体を成形型は供
給してそのまま圧縮成形加工すると、簿肉化した角部が
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。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屈曲部分に補強して
から圧縮成形するようにしていた。

そこで、本発明者らは、木質系の素材を異形状に形成し
た素材集合体を成形型に直接供給して圧縮成形し、木質
系成形体を製造するようにして、上記問題点を解決し、
作業性及び生産コストの改善と、成形体の強度の向上と
を図ることができるようにしたが、一方、従来圧縮成型
時に成形型に離型剤を塗布しており、この塗布工程が必
要なため煩雑であること、また、成形基材に必要とされ
る撥水性を付与するための撥水剤が木質系成形用素材の
製造工程で加えられているためその使用量が比較的多く
なっていることなど、なお改善を要する問題点が内圧し
ていた。

本発明は、このような問題点を併せ解決するためになさ
れたものであり、離型剤塗布工程の省略と撥水剤使用量
の低減をも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意し、まず、前記素材
を容器内に集めて木質繊維のからみ具合が低い低密度の
素材集合体を形成し、次いで、この素材集合体の外面に
撥水性を有する離型剤を吹付け、しかる後に前記素材集
合体を直接成形型内に供給して圧縮成形することにあ
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混合を不要乃至は減
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、素
材集合体は、単に容器内に素材を集めて形成しているの
で、その繊維のからみは最小限に抑えられ、後の圧縮成
形に際して深絞り成形部内への周辺繊維の流動が抑えら
れて、深絞り部の周縁の角部に簿肉部が形成されること
はなくなる。

以上のように作用して、従来に比べ幾つかの工程を省略
することが可能となり、特に、成形型に離型剤を塗布す
る必要がなくなり、その塗布工程を省略することができ
ると共に、離型剤が撥水性を備えていることにより成形
基材に必要とされる撥水性を同時に付与することがで
き、しかもその離型剤が本来撥水性を必要とする外面部
分に付与されることになるのでその使用量も少なくて済
み、作業性の向上を図れると共に、原材料コストの低廉
化を図ることもできる。さらに深絞り成形を行う場合で
あっても成形体の深絞り部の周縁の繊維の集積度を十分
とすることができ、強度特性に優れた成形体を提供する
ことができる。

（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、図面を用いて詳細に説明する。

第１図乃至第10図は本発明の一実施例を説明するもの
で、第１図、第２図は撥水性を有する離型剤を付与し
た、木質系成形用素材の集合体を圧縮成形型にセットし
て圧縮成型する動作を示す夫々概略断面図、第３図、第
４図は前記素材集合体を形成し搬送する工程を示す概略
断面図、第５図乃至第７図は前記素材集合体に撥水性を
有する離型剤を付与している状態を示す概略断面図、第
８図乃至第10図は成形体の原料となる木質系素材の製造
工程を示す斜視図、概略構成図及び一部切欠斜視図であ
る。

まず、第８図乃至第10図を用いて原料となる木質系素材
を製造する工程から説明する。第８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の底部よりこのチップＣをスクリュフィー
ダ５により解繊ディスク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
機７′により圧送管８を介して、第９図に示す乾燥機10
に供給されて乾燥させられる。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とを蛇行する乾燥管12にて乾燥した後でサイクロン
13に供給し、このサイクロン13により水分Ａを含む熱風
と微分を除去し、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10図に示すように攪拌機15の供給
口16から供給し、複数のスプレイノズル17からフェノー
ル樹脂等の熱硬化性乃至は熱可塑性樹脂等を接合剤（バ
インダ）として２〜10％程度供給し、回転する攪拌羽根
18により両者を均一に混合、攪拌して取出口19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
100〜300mmの集合体にしそれを加熱後ロール圧縮などに
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、本発明では成形用マッ
トを形成することなく、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４図に示すように、集合体製造装置20は、例え
ば鉄板等を矩形状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。前記散布用容器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
形成されたエア吹出容器21の内側には、素材B1の散布方
向を規制するためのエア吹出口21a,21aが設けられてい
る。前記散布用容器24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
るのを除止するための嵌合部が設けられており、また上
記積層用容器22の底部側には、積層用容器22内を真空引
きするためのバキューム管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
メタル等の付形部材25が設けられている。この積層容器
22の付形部材25上方の側壁には、集合体の上面側を所望
形状にするため素材B1の積層量を検知する高さセンサー
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り上
記散布器23に供給された素材B1を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から吹出すエアを左右に切換えバル
ブ28で切換えもしくは両方とも閉の状態にすることによ
り前記素材B1は所定範囲に渡って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22aにより真空引きが行われており、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ー26
により切換えバルブ28を操作し設定されたセンサー26の
すべてが素材B1の積層量を検知することにより、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。しかして、このように形成された素材集合体B2は、
例えば付形部材25を異形状に設定しまたは切換えバルブ
28の操作によりエア吹出口21aからの風向きを変更する
ことにより、深絞り部に対応する部分を厚肉に形成する
ことができる。また、このような素材集合体B2は、素材
B1を上方から浮遊降下させて堆積させたものであるの
で、その内部の繊維のからみ具体はきわめて低く、その
密度はきわめて低いものとなっている。

次に、この素材集合体B2に撥水性を有する離型剤を液状
で付与する工程について説明する。

該離型剤は、撥水剤兼離型剤の機能を備えたもので、例
えば、パラフィン系ワックスのエマルジョンが用いられ
る。まず、この離型剤42を、第５図に示すように、素材
集合体B2の形成完了時に、その上方よりスプレーガン43
によりスプレーする。次いで、第６図に示すように、後
述する第３図の保持器30に保持された状態の素材集合体
B2に、その下方からスプレーガン44により同様に離型剤
42をスプレーする。なお、前記スプレーガン43による上
方からの離型剤のスプレーは、第４図において素材B1及
びエアの供給を停止しても良いし、運転したままでも良
いが散布用容器24と、積層用容器22とを離脱させた状態
で行う。また、前記スプレーガン44による下方からの離
型剤のスプレーは、別法として、第７図に示すように、
積層用容器22の底部側に開閉可能な裏蓋45を設け、この
裏蓋45を開いて付型部材25越しにスプレーすることも可
能である。なお、符号46,47は排気ファンである。前記
のように、素材集合体B2の上方及び下方から離型剤42を
スプレーすることにより素材集合体B2の上下面に離型剤
層が形成されるので、後述する圧縮成形時に成形型に離
型剤を塗布する必要がなくなり、その塗布工程を省略す
ることができる。また、離型剤が撥水剤の機能をも備え
ていることにより成形基材に必要とされる撥水性を同時
に付与することができ、しかもその離型剤が本来撥水性
を必要とする上面部分及び下面部分に付与されることに
なる（なお、中間部分には、本来撥水性を付与する必然
性は特にない）ので、その使用量も少なくて済む。

次に、第３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４
図に示す散布用容器24と、積層用容器22とが離脱して、
第３図に示すように、素材集合体B2を保持する保持器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の上部側の形状に対応する
ように形成された金網等の付形部材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。従って、第３図に示すように、吸引管
32より図示しない吸引装置により保持器30内を吸引する
と、素材集合体B2は比重が軽いために上方に移動して保
持器30上部の付形部材31に密着し、この吸引状態を続け
たまま保持器30を水平往復動させるシリンダ33の駆動に
より保持器30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。なお、符号30aは、保持器30内
の天井側に設けられた天井板、符号30bは、その天井板3
0aに設けられた吸引穴、符号34は保持器30内の真空引き
（V/C）に使用する開閉バルブである。

次に、前記のようにして形成された素材集合体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１図、第２図に示す熱圧成形用
の成形型35を用いて圧縮成形を行うものとする。まず、
第３図に示すように素材集合体B2を保持する保持器30
は、シリンダ33の駆動により、第１図に示す成形型35の
下型36の上方まで移動し、この位置で第３図に示すバル
ブ32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
零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のヒータ及び温調機（図示せ
ず）によつて熱せられた熱板39,39により夫々加熱され
た下型36、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真空引きし、素材集合体B2内の
ガス抜きを行って、第２図に示すように、木質系成形体
M1が圧縮成形…されることになる。しかして、前記圧縮
成形に際しては、繊維のからみの少ない状態から圧縮が
進行するので、深絞り成形部内への周辺繊維の流動が抑
えられて、深絞り部M2の周縁の角部に簿肉部が形成され
ることはなくなる。また、本実施例では、特に素材集合
体B2の、深絞り部M2に対応する部分を厚肉に形成してい
るので、深絞り成形部に対する繊維の補充も十分とな
り、前記深絞り成形部内への繊維の流動がより一層抑え
られる。なお、符号41は真空引きを行う際、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の下死点の数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。

（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、以下のような効果を奏する。

まず、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容器内に集めて低密度の素材集合
体を形成し、次いで、この素材集合体の外面に撥水性を
有する離型剤を液状で付与した後、これを直接成形型内
に供給して圧縮成形し、木質系成形体を製造するように
したので、従来のように成形用マットの製造及び裁断工
程や所謂バッチ当て作業等を省略できると共に、素材の
運搬作業等も簡略化でき、木質系成形体の製造に関する
作業性を大幅に向上することができる。

また、上述したように成形用マットの裁断や所謂パッチ
当て作業を省略できるので、裁断の際に生ずるマット切
落とし部分やパッチ材等の素材の無駄使いをなくして原
料を節約することができ、製品歩留まりの向上を図るこ
とができる。

さらに、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に繊維分が多い場合でも、繊維
のからみの少ない状態から圧縮成形が進行するので、深
絞り成形部内への繊維の流動が抑えられて、成形体に簿
肉部が発生することがなくなり、成形用マットのように
スチームで軟化させたり、予施成形したりする必要がな
く、また、マット化するための熱可塑性樹脂等が不要と
なり、深絞り性を得るための麻等の繊維や熱可塑性樹脂
ネット等の混合をも不要とすることができるので、これ
らの点でも製造工程の簡略化と低コスト化を図ることが
できる。また、本発明では、木質系成形用素材を用いて
形成した低密度の素材集合体の外面に撥水剤の機能をも
備えた離型剤を吹付けた後、これを直接成形型内に供給
して圧縮成形するようにしたので、圧縮成形時に成形型
に離型剤を塗布する必要がなくなり、その塗布工程を省
略することができると共に、離型剤が撥水性の機能を備
えていることにより成形基材に必要とされる撥水性を同
時に付与することができ、しかもその離型剤が本来撥水
性を必要とする上面部分及び下面部分に付与されること
になるので、その使用量も少なくて済み、作業性、生産
性の向上を図れると共に原材料コストの低廉化を図るこ
ともできる。

また、成形用マット、予備成形体を経由する製造方法に
より製造したものと異なり、本発明方法により製造した
木質系成形体では、所謂バッチ当て等を行わなくとも、
深絞り部の周縁の繊維の集積度（密度）は十分となり、
強度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10図は、本発明に係る木質系成形体の製造
方法の一実施例を説明するためのものであり、第１図、
第２図は撥水性を有する離型剤を付与した、木質系成形
用素材の集合体を圧縮成形型にセットして圧縮成形する
動作を示す概略断面図、第３図、第４図は前記素材集合
体を形成し搬送する工程を示す概略断面図、第５図乃至
第７図は前記素材集合体に撥水性を有る離型剤を付与し
ている状態を示す概略断面図、第８図は木質系成形体の
原料となる木質繊維を解繊する解繊機を示す斜視図、第
９図は該木質繊維の乾燥機を示す概略構成図、第10図は
該木質繊維と結合剤とを攪拌する攪拌機を示す一部切欠
斜視図である。 20……素材集合体製造装置、22……積層用容器、24……
散布用容器、35……圧縮成形型、36……下型、37……上
型、38……外周部材、39……熱板、42……離型剤、43,4
4……スプレーガン、45……裏蓋、B1……木質系素材、B
2……素材集合体、M1……不質系成形体、M2……深絞り
部。

Claims

【特許請求の範囲】

【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意し、まず、前記素材を
容器内に集めて木質繊維のからみ具合が低い低密度の素
材集合体を形成し、次いで、この素材集合体の外面に撥
水性を有する離型剤を吹付け、しかる後に前記素材集合
体を直接成形型内に供給して圧縮成形することを特徴と
する木質系成形体の製造方法