JPH07108533B2 - 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、建築用，家具用等に広く利用されている比較的
硬質の木質系成形体（所謂ハードボード）は、例えば木
片等のチップを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成形用マッ
トを形成し、このマットを熱圧成形して製造するように
している。

従来、上記木質系成形体を製造するには、まず、第３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次の通りである。まず、解繊
機１のホッパ２に木片のチップＣを投入し、ホッパ２の
底部に設けられたスクリューフィーダ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の上部からス
チームＳを供給して前記チップ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をスクリューフィーダ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４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
とを蒸発させて除去している。このようにして、５〜40
mm程度の木質繊維W2が得られる。次にこの木質繊維W2
を、第５図に示すように攪拌機15内へ該機の供給口16か
ら供給し、複数のスプレーノイズ17から耐水剤（パラフ
ィン）を１〜５％、接着剤（フェノール樹脂等の熱硬化
性樹脂乃至は熱可塑性樹脂）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、取出口19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、上述した木質繊維と麻繊維
及びポリプロピレン繊維と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
トをその儘型に配設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（以上肩部という）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、薄肉化した肩部が低密度となり、完成した木質系
成形体の深絞り部分の肩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肩部に当接させて、
補強してから熱圧成形していた。

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（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
マットとは異なり、極めて低密度であり、比重が0.008
〜0.05と軽く、厚さも同一の成形体を形成するのにも拘
らず50mm〜300mm程度と厚く、木質繊維の結合状態は絡
み合う程度でそれ程強くはなっていない。また、このよ
うな素材集合体を形成することなく、上記木質系の成形
用素材を直接熱圧成形型の上方から散布して型内に降り
積もらせるようにして配設し、熱圧成形する方法も提案
している。しかしながら、上述したような素材集合体を
経由する製造方法や、直接成形型内に降り積もらせる方
法によると、従来のマットを経由する方法と異り、直接
成形型内に配設された素材同士に若干の絡み合いがある
とはいえ、一旦型内に配設された素材が、上下の型が互
いに接近することによる風圧を受け、素材の繊維分が四
方に散逸してしまったり、素材集合体を経由する場合に
は、集合体の厚肉部等に位置ずれが生じ、この儘の状態
で熱圧成形を行うと、成形体の密度に偏りが出来てしま
ったり、深絞り部を有する成形体にあっては前記厚肉部
の位置ずれにより所謂肩部が脆弱になるという問題点を
有していた。

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、直接型内に供給した木質系素材またはこの素
材を異形状に形成して直接型内に配設する素材集合体
に、極端な密度の偏りや形状崩れ，位置ずれ等の発生を
防止するようにして、熱圧成形後の木質系成形体の密度
を一定にすると共に、特に深絞り部を有する成形体の所
謂肩部等に脆弱部分が形成されないようにして、木質系
成形体の強度特性の改善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、本発明の木質系成形体の製
造方法は、上型と、下型と、下型に設けられた保持板を
備えた熱圧成形型に、合成樹脂を含む結合剤と木質系繊
維を含む素材を、散布して降り積らせた程度の低密度状
態で深絞り部に相当する部分にかさを多く配置した素材
集合体を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、 保持板は下型の型面上方の成形空間を側部方向から囲繞
し、かつ保持板に空気排出部が形成され、 上型，下型の接近に伴って素材集合体が飛散しないよう
に空気排出部から空気を排出させ、素材集合体を飛散さ
せないように保持板内に保持しながら熱圧成形すること
を特徴とする。

（作用） 上記のような各工程を経るだけで、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、熱圧成形型の上下の型が互いに接近することによ
る風圧によって、成形空間内に供給された成形用素材や
この素材の集合体が、吹き飛ばされそうになったりして
も、上下の型が互いに接近することによる風圧を保持板
に設けた空気排出部から成形空間の外部に逃がしてやる
ことができ、素材または素材集合体を型内に配設された
儘の状態で熱圧成形することができる。

以上のようにして、素材の密度を一定の状態とし、ま
た、素材集合体の形状，密度を一定の状態に維持した儘
で、熱圧成形を行うことができるので、熱圧成形後の木
質系成形体の全体を略一定の密度に形成することがで
き、特に深絞り部を有する成形体を形成する場合でも、
所謂肩部等に、脆弱部分が形成されることがなく、木質
系成形体の強度特性を向上できる。

（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２図は本発明の一実施例を説明するもので、
第３図〜第５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。

まず、原料となる木質系素材を製造する工程について
は、第３図〜第５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。

最初に、第３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４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５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
発明はマット化を行わないので、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乃至は熱
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で貯蔵することも
できる。

次に、上記成形用素材B1を用いて図示しない製造装置に
よ素材集合体を形成する。この素材集合体形成工程につ
いては、種々のものが考えられるが、例えば、上方に開
口する積層用容器の上部側に設けられた素材散布用容器
内に設けられた散布器より、空気流にのせて結合剤を含
浸させた素材を散布して前記積層用容器上に降り積らせ
たり、或は、空気と共に下側に設けられた供給用容器か
ら、上方に向けて浮遊される素材を上側に設けた吸引集
合用容器により吸引したりして、形成するようにしてい
る。

以上のようにして形成された集合体を、例えば吸引搬送
用の治具等により、第１図，第２図に示す熱圧成形型の
成形空間に供給・配設して成形を行う工程について、説
明する。

第１図に示す熱圧成形型20は、例えば、自動車用ドアト
リムを形成するものであり、緩衝材，表皮材等を取付け
てアームレストとして使用する深絞り部を形成するため
の凹部C1が形成された下型21と、この下型21の成形面形
状に対応するように、凸部C2を有する上型22とにより概
略構成されている。前記下型21,上型22の夫々下面及び
上面には、ヒータ及び温調機（図示せず）により加熱・
温調されて、両型を夫々加熱する熱板23,24が取付けら
れている。前記下型21の外周側には保持板25が設けられ
ており、この保持板25の下型21の上面に臨む部分には、
外周側全周に渡って任意距離ずつ離間して長溝状の空気
排出孔26が形成されており、この排出孔26には繊維質の
素材が通過することのないように、金網27が取付けられ
ている。また、上型22には上型の下降に伴って、成形空
間内を真空引きするガス抜き孔28…が穿設されており、
このガス抜き孔28…は上型22と熱板24との間に設けられ
た調圧空間29を介して吸引管30,バルブ31の操作により
成形空間内の吸引を行うようになっている。

以上の構成を有する熱圧成形型20を用いて、木質系成形
体を熱圧成形する過程について説明する。まず、熱板2
3,24により加熱した下型21と上型22との間の成形空間Ｃ
に前記工程で形成した素材集合体B2を配設する。次に、
図示しない駆動機構によって上型22を下降させると、下
型21と上型22との間の集合体B2は、上型22が接近してく
ることによる風圧によって保持板25の上部側の隙間Ｇか
ら飛び出そうとするが、保持板25の外周側には、空気排
出孔26が設けられているので、上部側から押し込まれた
空気はこの排出孔26から外部に排出されることになる。
前記上型22が保持板25に囲繞される位置まで下降する
と、隙間Ｇは塞がれることになるので、最早この隙間Ｇ
から集合体B2を構成する素材B1が飛び出すことは無くな
るが、同時に前記ガス抜き孔28…から成形空間内のガス
抜きが行われて、ガス抜き孔28…及び空気排出孔26の両
方からガス抜きが行われ乍ら、集合体B2が圧縮されるこ
とになる。この状態を示すのが、第２図であり、下型21
の外周側の上端縁には、上型22の下端縁乃至成形体Ｍの
外周端部が当接する垂直部分21sが形成されているの
で、この垂直部分21sによって成形体Ｍの周縁側の形状
を崩すことなく成形を行うことができる。このようにし
て圧縮成形された成形体Ｍには、上下の型21,22の凹部C
1,凸部C2により夫々上下両方向から形状を規制された深
絞り部M1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、上述した実施例においては、上下両型間に供給
・配設するものとして成形用素材を積層または集合させ
て形成した集合体B2を用いるものとして説明したが、本
発明はこれに限定されず、第３図乃至第５図において説
明した成形用素材B1を直接下型21の成形面上に降り積ら
せるようにして、木質系成形体を熱圧成形するものにつ
いても、適用することができる。

（発明の効果） 本発明の木質系成形体の製造方法は、上型と、下型と、
下型に設けられた保持板を備えた熱圧成形型に、合成樹
脂を含む結合剤と木質系繊維を含む素材を、散布して降
り積らせた程度の低密度状態で深絞り部に相当する部分
にかさを多く配置した素材集合体を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、保持板は下型の型
面上方の成形空間を側部方向から囲繞し、かつ保持板に
空気排出部が形成され、上型，下型の接近に伴って素材
集合体が飛散しないように空気排出部から空気を排出さ
せ、素材集合体を飛散させないように保持板内に保持し
ながら熱圧成形するので、以下のような種々の効果を奏
する。

成形空間内に低密度状態で配設された素材または素
材集合体を上下の型により圧縮する際に押し出される空
気を成形空間の外周側に設けた保持板に穿設した空気排
出部から型外部に排出するようにしたので、圧縮成形に
際して成形用素材が、上下の型が互いに接近することに
よる風圧を受けても四方に散逸せず、素材の密度が均一
となる。また、素材集合体を経由する場合には、集合体
の形状，密度を一定の状態に維持した儘で、熱圧成形を
行うことができるので、熱圧成形後の木質系成形体の全
体を略一定の密度に形成することができ、木質系成形体
の強度特性を向上させることができる。

また、特に深絞り部を有する木質系成形体を形成す
る場合でも、成形後にこの深絞り部となる素材集合体の
厚肉部の型内における位置ずれを防止することができる
ので、深絞り部の所謂肩部等が孔あき状態の成形体や、
肩部に脆弱部分を有する成形体が形成されることがな
く、木質系成形体の製品歩留まりと強度の向上とを図る
ことができる。

また、従来のように、木質系成形体の製造に際し
て、中間加工工程として成形用マット材の製造工程，裁
断工程及びこの裁断したマット材をスチームにより軟化
させたり、予備成形したりする工程を一切省略すること
ができるので、マット化の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低コ
スト化を図ることができる。

さらに、成形体の任意の箇所に特に深絞り部を形成する
必要がある場合においても、強度的に脆弱となる虞れの
ある所謂肩部等にパッチ当て等の作業を行わなくても所
定の強度を保証することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図は本発明の一実施例を説明するもので、
第１図は素材集合体を熱圧成形型に供給・配設した状態
を示す概略断面図、第２図は同じく熱圧成形した状態を
示す概略断面図である。また、第３図乃至第５図は、木
質繊維を製造する工程を説明するもので、第３図は解繊
機を示す概略斜視図、第４図は乾燥機を示す概略構成
図、第５図は攪拌機を示す一部切欠き斜視図である。な
お、各図において、同一の符号を付したものは同一また
は相当する部材を示している。 20……熱圧成形型、21……下型、22……上型、25……保
持板、26……空気排出孔、27……金網、B2……素材集合
体、Ｍ……木質系成形体、M1……深絞り部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−64578（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−50372（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−46742（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−11896（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上型と、下型と、下型に設けられた保持板
   を備えた熱圧成形型に、合成樹脂を含む結合剤と木質系
   繊維を含む素材を、散布して降り積らせた程度の低密度
   状態で深絞り部に相当する部分にかさを多く配置した素
   材集合体を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、 保持板は下型の型面上方の成形空間を側部方向から囲繞
   し、かつ保持板に空気排出部が形成され、 上型，下型の接近に伴って素材集合体が飛散しないよう
   に空気排出部から空気を排出させ、素材集合体を飛散さ
   せないように保持板内に保持しながら熱圧成形すること
   を特徴とする木質系成形体の製造方法。