JPH0720610B2 - 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、建築用，家具用の材料として広く利用されてい
る硬質の木質系成形体，所謂ハードボードは、木片等を
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型内で熱圧成
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５図
に示す解繊機１のホッパ２に木材のチップＣを投入し、
ホッパ２の底部に設けられたスクリュフィーダ３により
チップＣを蒸煮タンク４に供給し、この蒸煮タンク４の
上部から供給されたスチームＳにより、前記チップＣを
ふやかして、繊維分がバラけ易い状態としてからタンク
４の底部側のスクリュフィーダ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６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と、前述の湿った木質繊維W1
とを蛇行する乾燥管12により乾燥させた後、サイクロン
13に供給し、このサイクロン13で水分Ａを蒸発させて除
去し、５〜40mm程度の木質繊維W2を製造する。次に、こ
の木質繊維W2を第７図に示すように撹拌機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、回転する撹
拌羽根18によりこれらを均一に混合・撹拌して取出口19
より木質系成形用素材B1を得ている。

次に、上記素材B1を用いて、第８図に示すようなマット
製造装置20により、成形用マット材を製造する。このマ
ット製造装置20は、輸送管21を介してホッパ22に素材B1
を供給し、このホッパ22の底部側から素材B1を散布して
駆動中のベルトコンベア23の搬送帯23a上に素材B1を堆
積させ、この堆積した素材B1を搬送帯23aの上方に設け
た網状のプレヒータ24により加熱後、さらに上下に夫々
設けられた挾圧ローラ25…間を通過させて平板状とし、
最後に前記挾圧ローラ25…の送り側に設けられた熱圧ロ
ーラ26,26によって上下両面より熱圧して、成形用マッ
ト27を得ている。この成形用マット27を用いて、熱圧成
形により木質系成形体を製造する場合、成形体の形状に
よっては、上述した木質繊維以外に深絞り成形用の麻繊
維や熱可塑性樹脂ネット等をも添加することがあり、こ
れらが押し付けられたような状態となり、保管・運搬等
の取扱いが容易に行えるので、このようなマットの状態
で保管され、必要に応じてマット形状の侭で搬送され
る。

上記成形用マット27を用いて、木質系成形体を製造する
には、例えば自動車用ドアトリムを熱圧成形する場合で
あれば、完成後の成形体の形状より幾分大き目に切断し
てから熱圧成形型に配設し、木質系成形体を熱圧成形す
る。このとき、成形用マット27を構成している原材料に
含まれる木質繊維が多い場合には、このマット27をその
侭成形型に配設したのでは、ドアトリムのアームレスト
部分のように、平板の一面または両面に突出形成された
凹凸形状の部分（以下このような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の深絞り部とし、熱圧成形型の型形
状に沿わせるようにしていた。

（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、圧縮成形工程への搬送を容易にするために、木質
系成形用マットを用いると、この成形用マットの製造工
程や、マットの所定形状への裁断工程等を必要としてい
たので、成形体の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、切り落し部分が無駄となり、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
るには結合剤が必要となり、さらに深絞り性向上のため
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（以下肩部という）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、薄肉化した肩部が低密度となり、完成した木質系成
形体の深絞り部の強度が低下するという問題点もあっ
た。因みに、木質繊維が85％の場合も同様な問題が生
じ、マットと同様の素材から成る補強部材を所謂パッチ
当てのように肩部に補強し、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
題点を解決するため、木質繊維よりなる成形用素材を用
い、低密度の素材集合体を形成し、この素材集合体を直
接成形型に供給して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60−230483号）。
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、比重が僅かに0.008〜0.05
と軽く、厚さ50mm〜300mmというもので、木質繊維の結
合状態はそれほど強固なものとはなっていない。

しかしながら、上述のような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、例えば成形例に上述した成形体
の深絞り部となる厚肉部を有する形状の集合体に形成す
るには、かなりの技術を要し、単に木質繊維を無秩序に
集合させただけでは、所望の密度及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。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、木質系の素材をマット化することなく成形体を製造
するようにして製造性および圧縮成形性を改善し、もっ
て品質的に優れかつコスト的に割安な木質系成形体を得
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
加えて撹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低密度の素材集合体を形成し、次
いで、この素材集合体を前記容器にて吸引保持して成形
型まで搬送し、成形型内に供給して、熱圧成形するよう
にした木質系成形体の製造方法において、前記素材集合
体の吸引搬送中に、前記容器から食み出した素材集合体
の一面を平らに削除するようにしたことにある。

（作 用） 上記のような工程を経ることにより、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ために、深絞り成形を行う場合で
も、単に容器内に素材を集めて素材集合体を形成するの
で、繊維のからみの少ない状態から圧縮成形が進行し
て、深絞り成形部への繊維の流動が抑えられ、成形体に
薄肉部が形成されることがなくなる。しかも、素材集合
体の一面を平らに削除するので、成形型への素材供給量
は一定となり、一定品質の成形体を繰り返し得ることが
できる。

以上のように作用して、従来に比べ幾つかの工程を省略
できると共に、木質繊維を均一に含む集合体を安定した
形状で提供できるので、木質系成形体の品質の向上を図
ることができ、特に成形体が深絞り部を有する場合に所
謂肩部等に補強部材を当てなくとも密度が均一で、強度
的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
つき、図面に従い詳細に説明する。

第１図乃至第４図は本発明の一実施例を説明するもの
で、第１図は成形用素材により素材集合体を形成する工
程を示す概略断面図、第２図は同じく素材集合体の食み
出し部分を削ぎ取り乍ら熱圧成形型に搬送する過程を示
す概略面図、第３図は熱圧成形型に集合体を配設した状
態を示す概略断面図、第４図は同じく熱圧成形時の状態
を示す概略断面図である。なお、第５図乃至第８図と同
一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。

まず、原料となる木質繊維を製造する工程については、
第５図乃至第７図を用いて説明した従来の方法と略同一
であるので、相違点のみ説明して重複説明を省略する。

最初に、第５図に示す解繊機１により木材のチップＣを
解繊して木質繊維W1を製造し、第６図に示す乾燥機10に
より乾燥された木質繊維W2を製造して、この木質繊維W2
に第７図に示す撹拌機15に供給する過程までは同一であ
る。異る点は撹拌機15で撹拌する際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、本発明においては、マッ
ト化を行わないので、結合剤（バインダ）としての接着
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）の分量は、２〜10％（好ましくは５％）程度添加す
るだけでよい。この割合で充分に撹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、第１図に示すような素材集合体製造装置30を用い
て、上記成形用素材B1から集合体を製造する工程につい
て説明する。まず、集合体製造装置30の容器31に圧送管
32を介して上記素材B1を供給する。この容器31と圧送管
32との間にはシリンダ33により上下動する遮蔽板34が設
けられており、所定量の前記素材B1を容器31内に供給す
る間だけ、容器開口部31aと遮蔽板開口部34aとを一致さ
せる。容器31内に供給された成形用素材B1は、容器31外
の図示しないコンプレッサよりエア供給管36,開閉バル
ブ37及び底板35に多数穿設された空気穴35aを介して容
器31内に送り込まれるエアにより撹拌される。また、前
記低板35は容器31の底部側に設けられたシリンダ38によ
り上下動自在となっている。前記容器31の上部側には、
吸引集合用容器40が設けられており、この吸引集合用容
器40は完成後の成形体の形状に対応する枠状の本体41の
上部側に桟木42により吊下された金網，パンチングメタ
ル等より成る付形部材43と、前記本体41の天板41a及び
天板41aを支持する支持板41bに穿設された透孔41cを介
して上方の吸引管44により吸引されるようになってい
る。前記吸引管44には開閉バルブ45が設けられ、この開
閉バルブ45は図示しない吸引装置の吸引を調節するよう
になっている。また、前記集合用容器40の上部には、こ
の容器40を水平方向にスライド移動自在とするシリンダ
46が設けられている。前記集合用容器40の本体41は下方
側に開口されて開口部47となっており、この開口部47の
近傍には、ホイールブラシ，櫛等より成る削取部材48が
設けられている。

以上の構成を有する素材集合体製造装置30を用いて、集
合体を形成し、熱圧成形型に搬送する過程について説明
する。まず、圧送管32及び遮閉板34の開口部34aを介し
て、開口部31aから一定量だけ容器31内に供給された成
形用素材B1は、下方側から送り込まれるエアにより撹拌
・混合されて、混合割合を緊密にしつつ上方より吸引管
44を介して、上部側の集合用容器40内に吸引（V/C）さ
れ、付形部材43に捕集されて順次集合し、容器40の枠状
の本体41下面開口部47の下側に食み出しかけた状態とな
るまで吸引して、素材集合体B2が完成する。このとき、
下側の容器31内の底板35はエア供給管36により供給され
たエアを空気吹き出し孔35aから吹き出し乍らシリンダ3
8により上昇して、素材B1の集合が行われ易くしてい
る。

次に、上記のようにして集合させられた集合体の形状を
整え乍ら、熱圧成形型に搬送する工程について説明す
る。まず、集合用容器40の本体41の底面側開口部47の近
傍に設けられた削取部材48を回転駆動させると同時に、
シリンダ46のロッド46aを伸長させ、集合用容器40を熱
圧成形型方向に移動させて、集合体を搬送させると、第
２図に示すように、前記削取部材48が集合用容器40の底
面側開口部47より食み出している集合体B2の一面から、
素材B1を平らに削ぎ取ってその底面の形状を整えること
となる。この場合、容器40はシリンダ46により一定位置
を水平方向へ移動するので、削ぎ取られた後の素材集合
体B2の断面形状すなわちその重量は、常に一定となる。
このようにして、搬送された集合体B2は第３図に示すよ
うな熱圧成形型50に配設される。

第３図に示す熱圧成形型50は、下型51と上型52とにより
構成されており、下型51,上型52の夫々下面，上面には
図示しないヒータ，温調機により加熱される熱板53,54
が設けられ、下型により加熱される熱板53,54が設けら
れ、下型51の外周側には、保持板55が設けられている。
前記下型51には成形体に深絞り部を形成する凹部C1が形
成され、上型52には凹部C1に対応する凸部C2が形成さ
れ、この凹部C1,凸部C2を含む成形面によって成形空間
Ｃが形成されている。また、上型52には熱圧時に前記成
形空間Ｃ内を吸引する吸引孔52aが穿設されており、こ
の吸引孔52aは上型52と熱板54との間に形成された吸引
空間56,吸引管57,バルブ58等により吸引されるようにな
っている。上述したように集合体B2を熱圧成形型の下型
51にセットし、上型52を下方へ移動させることにより、
集合体B2は熱圧成形され、第４図に示すように、深絞り
部M1を有する木質系成形体Ｍが完成する。この熱圧成形
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、深絞り部M1の周縁の角部に薄肉部が形成されること
はなくなる。また、予め集合体B2の一面を平らに削除し
てその底面の形状を整えているので、成形型への素材供
給量は一定となり、一定品質の成形体を繰り返し得るこ
とができるようになる。なお、本実施例では、特に素材
集合体B2の、深絞り部M1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
えられて成形体の薄肉化が確実に防止される。

以上説明した実施例に特有の効果としては、下方から供
給された素材B1を上方に吸引して集合体B2を形成し、こ
の集合体B2の下面を削取部材48により削ぎ取って集合体
B2の形状を整えるようにしているので、簡単な構成によ
り確実に集合体の整形を行うことができる。

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。

すなわち削取部材についてはホイールブラシ，櫛等によ
り構成するものとして説明したが、本発明はこれにも限
定されず、例えば吸引用の条溝を形成した管状のノズル
を備えた吸引機構により素材集合体の食み出し面を一面
に渡って吸引して形状を整えるようにしてもよい。

（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、成形用素材を容器内に集めて所定
形状の低密度の素材集合体を形成し、この素材集合体
の、容器から食み出した一面を平らに削除した後、成形
型内に供給して熱圧成形するようにしたので、以下のよ
うな効果を奏する。

単に容器内に素材を集めて素材集合体を形成するの
で、繊維のからみの少ない状態から圧縮成形が進行し
て、深絞り成形部への繊維の流動が抑えられ、成形体に
薄肉部が形成されることがなくなり、深絞り部を有する
成形体を高品質に製造することができる。

従来のような成形用マットの製造及び裁断工程や所
謂パッチ当て作業等を省略でき、素材の運搬作業等も簡
略化できるので、木質系成形体の製造の全般に関して、
作業性及び製造コストを大幅に向上することができる。

素材集合体は低密度であるため、非常に形状くずれ
を起こし易いものであるが、容器に吸引保持しながら削
除を行うので、素材集合体の形状くずれを防止でき、熱
圧縮成形で得られる成形体の品質が安定する。しかも、
成形型までの搬送中に削除するので、ライン生産による
生産性が犠牲になることもない。

さらに、成形体が所謂深絞り部分を有し、かつ成形
用材料としての素材中に木質繊維分が多い場合でも、集
合体の深絞り加工部分を予め厚肉状にするだけで、直ち
に熱圧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、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。

素材集合体の一面を平らに削除するので、成形型へ
の素材供給量は一定となり、一定品質の成形体を繰り返
し得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の一実施例を説明するもの
で、第１図は成形用素材により素材集合体を形成する工
程を示す概略断面図、第２図は同じく素材集合体の食み
出し部分を削ぎ取り乍ら熱圧成形型に搬送する過程を示
す概略断面図、第３図は熱圧成形型に集合体を配設した
状態を示す概略断面図、第４図は同じく熱圧成形時の状
態を示す概略断面図である。また、第５乃至第７図は原
料となる木質繊維を製造する工程を示すもので、第５図
は解繊機を示す概略斜視図、第６図は同じく木質繊維の
乾燥機を示す概略構成図、第７図は同じく木質繊維と結
合剤とを撹拌する撹拌機を示す一部切欠斜視図である。
さらに、第８図は従来のマットを経由する方法に使用す
る成形用マットの製造工程を示す概略図である。 30……素材集合体製造装置、31……容器、40……集合用
容器、43……付形部材、47……開口部分、48……削取部
材、50……熱圧成形型、B1……成形用素材、B2……素材
集合体、Ｍ……木質系成形体、M1……深絞り部。

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
   撹拌した木質系成形用素材を用意し、まず、前記素材を
   容器内に集めて低密度の素材集合体を形成し、次いで、
   この素材集合体を前記容器にて吸引保持して成形型まで
   搬送し、成形型内に供給して、熱圧成形するようにした
   木質系成形体の製造方法において、前記素材集合体の吸
   引搬送中に、前記容器から食み出した素材集合体の一面
   を平らに削除することを特徴とする木質系成形体の製造
   方法。