JPH0684002B2 - 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、詳しくは木質繊維を
主体とする成形用素材から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、木材等をほぐした木質繊維をそれ自体の結合性
を利用して圧縮成形することによって木質系成形体の製
造が行われている。この木質系成形体は、いわゆるハー
ドボードであり、合板よりもさらに木質が均一で軽く、
欠点が少ないもので、表面が平滑で、耐熱、耐水、耐湿
性に富んだものが得られ、板厚の割に強度があることな
どから建築用の内装材、家具、自動車の内装基材、テレ
ビ・ステレオ等のキャビネットなど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一般的に、まず
木材チップを蒸煮・解繊して木質繊維を得、必要に応じ
て麻繊維等を加えた後、フェ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を添加・混合し、
こうして得らえた木質系成形用素材の堆積物をロールプ
レスして厚さ10〜40mmの成形用マットを製作し、該マッ
トを、離型剤を塗布した成形型で熱圧縮成形して製造し
ていた。

この方法では、成形体より幾分大き目の成形用マットを
製作し、このマットを所定形状に裁断する工程を必要と
するので、製造工程が煩雑で作業性が悪いばかりでな
く、切り落とす部分が無駄となり生産コストが上昇する
という欠点がある。また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
の長繊維を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。

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
が低下するという不都合を生じる。その対策として、マ
ットを形成した素材と同様の素材を所謂バッチ当てする
ように屈曲部分に補強してから圧縮成形する必要があっ
た。

以上のような成形用マットを使用することからくる様々
な不都合を解消するために、本発明者らは木質繊維を直
接成形型内に供給して成形体を製造する方法（特開昭62
−119003号公報参照）や、木質繊維から低密度の素材集
合体を形成し、該集合体を成形型内に供給して成形体を
製造する方法（特開昭62−90203号公報参照）を提案し
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

この提案した方法によれば、成形用マットの製作・裁断
工程を省略することができるので作業性の向上を図れる
と共に、さらに深絞り成形を行なう場合であっても成形
体の密度を均一にして各部分の強度を一定にすることが
でき、強度特性に優れた成形体を提供することができる
という利点が得られるものの、木質繊維に合成樹脂等よ
り成る結合剤を加えた方が良いことに変わりなく、従っ
て樹脂を添加して製造される木質系成形体の離型性の悪
さという問題は依然として残されていた。

そのため毎回又は数回の成形毎に、シリコン系、ワック
ス系の離型剤を型に充分塗布しなければならずコスト高
になると同時に、型に付着堆積した離型剤を定期的に例
えば１回／週の割合で除去せねばならないという問題が
あった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
その目的とするところは、成形用マットを使用しないこ
とによる作業性の簡便化に加え、成形型への離型剤の塗
布を不要にして、より一層の作業性の簡易化を図り、生
産コストを下げうる木質系成形体の製造方法を提供する
ことである。

〔課題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の木質系成形体の製造
方法は、融点80℃〜130℃のエマルジョン型オレフィン
系離型剤を0.1〜5.0重量％混合した木質系成形用素材か
ら低密度の素材集合体を形成し、この素材集合体を直接
成形型で圧縮成形することを特徴とする。

即ち本発明は、シリコン系またはワックス系の離型剤を
型に塗布する代わりに、エマルジョン型オレフィン系離
型剤を成形用素材に混合すると、得られる成形体は良好
な離型性を示すことを知見し、更に、混合するエマルジ
ョン型オレフィン系離型剤（以後、内部離型剤とも言
う）は、融点が80℃以上であれば成形体表面へのにじみ
出しが起こらず、融点130℃以下であれば後の成形体と
表皮材の接着に支障を及ぼさないこと、及び混合量が成
形用素材に対し0.1重量％以上であれば良好な離型性が
得られ、５重量％以下であれば木質繊維の結合性に悪影
響を与えないこと、並びに、エマルジョン型の離型剤で
あれば、それが木質繊維の表面に効率よく付着し、少量
でも有意な効果を奏することを知見し、完成されたもの
である。

木質系成形用素材は、木質繊維自体の結合性を補って木
質繊維を結合させるための結合剤を加えられていてよい
ことは勿論、撥水剤等、その他の添加剤を含んでいても
よい。

本発明はまた、内部離型剤を混合した木質系成形用素材
をマット化しないで直接成形型内に供給することを特徴
とするものであるが、その方法としては例えば、内部離
型剤を加えた成形用素材を空気等のガスとともに吸引又
は圧送することにより型内に供給してもよいし、又は該
素材を型内に直接落下させて堆積させてもよいし、又は
堆積させた該素材を吸引して網等に吸い付けた状態で型
内に運び入れてもよく、特に限定されない。

〔作 用〕

以上のような構成は、木質繊維から成形用マットを製作
する工程、そのマットを裁断する工程、深絞り性向上の
ための所謂バッチ当て等の補強工程に加えて、型への離
型剤の塗布工程、定期的な型の清掃工程を不要にし、作
業性を著しく改善するとともに、裁断除去される素材が
無くなる分、深絞り成形のための添加材及び型に塗布す
る離型剤が不要となる分、原材料の節減をもたらす。

〔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。

まず、第６図及び第７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６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をスクリューフィ
ーダ５により解繊ディスク６に供給し、モータ７で駆動
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、スチー
ムＳにより圧送管（ブローパイプともいう）８を介して
第７図に示す乾燥機10に供給されて乾燥される。この圧
送管８に設けられた複数の結合剤・離型剤用吐出口9,9
から夫々、木質繊維W1に対する重量比で結合剤としての
接着剤（フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂）を２〜10
％、内部離型剤（オレフィン系樹脂）を0.1〜５％程度
供給し、スチーム搬送中の乱流等によりそれらを木質繊
維W1と混合させる。乾燥機10に入った湿った木質繊維W1
は、ドライヤー11から供給される熱風Ｈにより蛇行する
乾燥機12中を移送されつつ乾燥され、サイクロン13によ
り、不要な微粉と湿った熱風Ａが分離除去されて、必要
とする乾燥した木質系成形用素材B1を得る。なお、従来
はこの素材B1を一定規格の形状で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。その
素材集合体を形成する工程について説明する。

まず、第１図に示すように、集合体製造装置20は、例え
ば鉄板等を山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下記素材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、散布方向を規制
するための素材B1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
るのを防止するための嵌合部29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制する金網，パンチン
グメタル等の付形部材25が設けられている。この積層用
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
層用容器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とすること
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すべ
てが素材B1の積層量を検知したときに、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２図，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１図に示す散布用容器24と、積層用容器22とが離
脱して、第２図に示すように、搬送用容器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
ない吸引装置等により保持器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図示
しない移動手段により保持器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。

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４図，第５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（図示せず）の駆動により、第４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によって型外に零れ
ることなく確実に載置される。なお下型36及び上型37に
は従来と異なり離型剤が塗布されていない。この集合体
B2のセットが完了したり、ヒータ及び温調機（図示せ
ず）を備えた熱板39,39により夫々加熱された下型36と
上型37とで素材集合体B2を圧縮する。この圧縮は上型37
を下型36に下降させて行なうが、その際上型37の下死点
の十数mm前の時点から吸引管40のバルブ41を開け、上型
37に設けられている吸引孔37a、吸引空間37b、吸引管40
を通じて成形型内を吸引し、素材集合体B2内のガス抜き
を行なう。こうして素材集合体B2を第５図に示すように
木質系成形体M1に圧縮成形した後、次のようにして脱型
を行なう。まず上型37を上昇させるが、上記吸引を上型
37の上死点まで引き続いて行ない、成形体M1を下型36か
ら離型させ、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
せる。こうして脱型された木質系成形体M1は深絞り部M2
を有しているが、そこには薄肉化も密度低下も見られな
い。

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。

成形型に離型剤を塗布せず、木質繊維に混入する内部離
型剤の種類、混入量を変えて行なわれた上記実施例及び
比較例について、離型性等の結果を下記表に示す。

表中、ペルトールN871およびポリロン393はともに酸化
ポリエチレン系の離型剤であり、ペルトールFI−915Rは
パラフィン系の離型剤である。

また、表中の評価事項の内容は次のとおりである。

‘表皮剤接着後のブリードアウト’に関して、○はブリ
ードアウトが発生しなかったことを意味し、×はブリー
ドアウトが発生したことを意味する。

‘接着性’に関して、○は木質系成形体と表皮材の塩ビ
シートとの接着力が強固で、接着性が満足に高いことを
意味し、△は同接着力がそれ程強固で無く、接着性が高
くないことを意味する。

‘圧送管への付着性’に関して、○は圧送管の内壁にお
ける木質系成形用素材の付着が無いことを意味し、△は
同管内壁における該素材の付着がいくらか生じることを
意味する。

〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなように、本発明の木質系成形体
の製造方法によれば以下のような効果を奏する。

まず成形用素材に特定の離型剤を混合することにより、
成形型に離型剤が塗布されていなくても成形体が型から
容易に離型できるようにしたので、シリコン系やワック
ス系の外部離型剤の成形型への塗布工程、及び離型剤堆
積物を型から除去する定期的清掃工程を省略できるよう
になった。しかも低密度の素材集合体を形成し、この素
材集合体を直接圧縮成形するため、従来のように成形用
マットの製作及び裁断工程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。特に、本発明に
おいては、融点80℃〜130℃のエマルジョン型オレフィ
ン系離型剤を0.1〜5.0重量％配合したので、優れた離型
性が得られるとともに、木質系成形体表面への離型剤の
にじみ出しが起きず、かつその後該成形体に被覆される
表皮材との間で高い接着性が確保される等の効果も得ら
れる。

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
する必要がなくなる。

その上、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
ット等をも不要とすることができることに加え、シリコ
ン系やワックス系の外部離型剤も不要とすることができ
るようになったため、作業コスト以外に原材料コストの
面からも生産コストを著しく低減できる。

また本発明方法によれば、深絞り成形部分の成形体密度
を均一・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ことは勿論、内部離型剤を使用して
もそのにじみ出しや表皮材との接着性悪化を来たさない
成形品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７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図は素
材集合体を形成する工程を示す概略断面図、第２図，第
３図は形成された集合体を吸引、搬送する工程を夫々示
す概略断面図、第４図、第５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、圧縮成
形する工程を夫々示す概略断面図、第６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切欠斜
視図、第７図は同じく木質繊維の乾燥機を示す概略構成
図である。 図中： ９……結合剤・離型剤用吐出口、20……素材集合体製造
装置、21……エア吹出容器、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、B1……木質系成形用
素材、B2……素材集合体、M1……木質系成形体、M2……
深絞り部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】融点80℃〜130℃のエマルジョン型オレフ
   ィン系離型剤を0.1〜5.0重量％混合した木質系成形用素
   材から低密度の素材集合体を形成し、この素材集合体を
   直接成形型で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。