JPH08500552A - 建築板または植物材料からなる物品の製造方法および該方法を実施する生産ライン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 建築板または植物性材料からなる物品の製造方法および該方法を実施する生産ライン。該方法は、飽和水蒸気による材料の加湿、気密空間内における輸送の過程での熱可塑性を付与する予熱の間に行われる素材の乾燥、押出プレスによる成形および密閉され断熱された空間内における予備シーズニングを伴う徐冷からなる。該ラインは、貯槽（１）、材料の加湿を行う水蒸気配管（２）のような装置、ハウジング（１０、１１）内に配置され、第１のコンベアは水分の除去し、第２のコンベアは素材を乾燥し熱可塑性を付与するために加熱する、２基の連続コンベア（８．９）、加熱ゾーン、中立ゾーンおよび冷却ゾーンを有する押出ブレス（２４）からなる。

Description

【発明の詳細な説明】 建築板または植物材料からなる物品の製造方法および該方法を実施する生産ライ ン 発明の背景 本発明は建築に関し、とくに、建築板または植物性材料からなる物品の製造方 法および該方法を実施する生産ラインに関する。本発明は、木工工業界において 家具の製造に広く応用される。 従来技術の説明 木材パーティクルボードを製造する技術は、知られている（エヌ．ジー．ロマ ノフ、木材プラスチックおよびボードの製造方法、１９６５年、レスナヤ プロ ミシュレノスト出版局、モスコウ、第４４７−４４９頁（Ｎ．Ｇ．Ｒｏｍａｎｏ ｖ，Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ Ｗｏｏｄ Ｐｌａｓｔｉｃ ｓ ａｎｄ Ｂｏａｒｄｓ，１９６５，ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ ｏｆｆｉｃｅＬ ｅｓｎａｙａ Ｐｒｏｍｙｓｈｌｅｎｎｏｓｔ，Ｍｏｓｃｏｗ，ｐ． ４４７− ４４９））。この技術は、木材の粉砕、粉砕された原材料の乾燥、接着剤の調製 および木材粒子の表面に接着剤を適用し、成形することからなる。 木材は、ハンマ一粉砕機、カム粉砕機等で粉砕され、ついで粉砕された材料は 、気流、ドラム、連続ベルトまたはその他の乾燥機により乾燥される。接着剤は 、ユリア・ホルムアルデヒド、フェノール・ホルムアルデヒドおよびその他の樹 脂の形態で調製される。チップと接着剤を混合するため、例えばドラムあるいは パドル混合機等の連続式または回分操作式の混合機が使用される。接着剤を混合 した木材粒子は、連続式キャタピラー型プレスまたは回分操作式の多段開放式水 圧ブレス（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｍｕｌｔｉｏｐｅｎｉｎｇ ｐｒｅｓｓｅｓ） により成形される。 前記パーティクルボードの製造方法には、次のような欠点がある。使用される 接着剤は、成形の過程および物品を使用する間の双方において毒性ガスにより環 境を汚染する。 押出法によるパーティクルボードの製造法は、よく知られている（ソビエト特 許Ａ第１０２１６３１０号（ＳＵ，Ａ，１０２１６３１０））。この方法は樹脂 被覆した木材粒子をプレス受槽に供給することからなる。ついで粒子は、加熱板 とボイドフォーマ（ｖｏｉｄ−ｆｏｒｍｅｒ）で構成される成形チャンネルに供 給される。成形されたパーティクルボードは、パンチの圧力と加熱板およびボイ ドフォーマの外部表面からの熱の影響により、プレスチャンネルから連続した帯 として取り出される。 しかしながら、樹脂の使用は成形の過程および完成した物品を使用する間の双 方において、毒性のホルムアルデヒドによる環境汚染を起こす。接着剤を添加す ることなく、建築板または植物性材料の物品を製造する方法は知られている（Ａ ．Ｎ．ミニン、成形による粉砕木材の物品および材料の製造、１９６０年、ＢＳ ＳＲ政府出版局、ミンスク、第１２３−１２７頁（Ａ．Ｎ．Ｍｉｎｉｎ，Ｐｒｏ ｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ａｒｔｉｃｌｅｓ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｏｆ Ｇｒｏｕｎｄ Ｗｏｏｄ ｂｙ Ｍｏｕｌｄｉｎｇ，１９６０，ＢＳＳＲ Ｇｏ ｖｅｒｍｅｎｔａｌ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｏｆｆｉｃｅ，Ｍｉｎｓｋ，ｐ． １２３−１２７））。この方法は、原材料の加湿および廃材を粉砕するためにチ ッパーへ移送することからなる。粉砕された廃材は分級され、続いて目の粗い部 分は反復して粉砕するために供給され、残りの木材パルブは貯槽に送られる。該 素材は、計量供給機により自動的に貯槽から乾燥機（気流、ドラムおよびその他 の）に供給される。乾燥した材料は他の貯槽へ送られ、計量供給機により振動チ ェーンコンベアに設けられた金型に均一に送入される、該材料は一段の水圧プレ ス（ｓｉｎｇｌｅ ｄａｙｌｉｇｈｔ ｈｙｄｒｏｕｒｉｃ ｐｒｅｓｓ）に送 られ、予熱され熱流動性を付与される。高周波領域において成形材料を予熱した のち、コンパクトになった材料の入った金型は、同じコンベアにより水圧式の多 段開放式プレスの送入装置へ送られる。成形後、冷却、プレス板の開放および金 型とともに完成品の取り出しが行われる。しかしながら、この方法は、エネルギ ー消費が大きいため労力を要し高価である。段階を追う操作と多段開放式プレス を使用する成形が生産性を低いものにしている。 発明の開示 本発明の目的は、建築板または植物性原料からなる他の物品の製造方法および この方法の生産ラインである。該方法は、接着剤として樹脂を使用しない押出成 形法とともにこの方法を行う合理的設計により、環境清浄性および改善された物 理的−機械的性質を有する建築板または他の物品および高い生産性を確実にする 。 本発明の目的は、粉砕、乾燥、粉砕された素材の輸送、気密空間における熱可 塑性を付与する粉砕された素材の予熱、および成形とそれに引き続く物品の冷却 からなる建築板または植物性原料からなる物品の製造方法であり、本発明によれ ば、乾燥は粉砕された素材に熱可塑性を付与する予熱の間に行われる。前記予熱 は輸送の間に実行され、さらに成形は押出プレスにより行われる。 輸送の間に乾燥および熱可塑性を付与する予熱を、同時に実施することにより 、短時間に成形材料が調製される、とくに樹脂の生成により成形材料に最大の流 動性を与える。 物理的−機械的性質が改善され、環境的に清浄な建築板または物品の生産性が 増大されるので、上記の操作は、引き続く成形の時間が矩縮し、フェノールーホ ルムアルデヒド樹脂および他の樹脂を使用することなく連続押出成形法の適用を 確実にする。 植物性材料の加湿は、飽和水蒸気によって実施されることが好ましい。加湿は 粉砕機内で材料の粉砕を容易にし、エネルギー消費を低減する。 粉砕された素材を輸送する気密空間に希薄化（ｒａｒｅｆａｃｔｉｏｎ）を発 生することが好ましい。希薄化により、気密空間内の材料の水分および揮発性ガ スの除去を確実にする。この現象は、材料の加熱の間に形成される全てのサイジ ング剤の転化を促進し、引き続く成形プロセスを容易にする。 気密空間中での冷却に先だって、完成品をシーズニング（ｓｅａｓｏｎｉｎｇ ）し、内部歪を除去することが好ましい、これにより強度が増加し、完成品の水 分吸収を低減する。 本発明の他の目的は、建築板または植物性材料からなる他の物品を製造する生 産ラインである。該生産ラインは、貯槽、材料の加湿装置、材料を粉砕する少な くとも１基の粉砕機、輸送手段、成形装置からなり、前記輸送手段はそれぞれハ ウジング内に配置された２基の連続コンベアからなり、第１の連続コンベアのハ ウジングは粉砕機と連結した送入トラフおよびその表面にいくつかの開口部を有 する円錐状部分を備え、該円錐状部分の小さい方の底部は第２の連続コンベアの 受入装置に接続され、前記ハウジングは内側および外側の二重壁を有し、これら の壁の間には空間があり熱媒体で充填され、さらに水分および揮発性ガスを除去 するパイプ、加熱領域を形成する加熱板、熱媒体を供給する外側および内側の管 とパンチからなるボイドフォーマを有する捕集器からなる押出プレスのような成 形機に連結した素材排出パイプを有する。 輸送手段のこの構造的実施態様は、気密空間内を輸送中に予熱と乾燥の連続性 を確保し、プロセスの生産性の増加を促進し、成形材料の調製を確実にする、と くに環境を汚染する毒性の合成樹脂を添加することなく押出プレスに対して最高 の流動状態を確保する。 材料の加湿装置は、水蒸気配管として実施されることが好ましい。それは引き 続く材料の粉砕を容易にし、エネルギー消費を低減する。 前記水蒸気配管は、配管とサイクロンにより輸送手段と連結された粉砕機と貯 槽の間に配置されることが好ましい。サイクロンは輸送手段内部での乾燥に先だ ってフリーの水蒸気の除去を確実にし、エネルギー消費を低減する。 前記水蒸気配管は、貯槽の内部に配置されることが好ましく、これにより生産 ラインは非常に簡素化される。 水分および揮発性ガスの除去を行う輸送手段のパイプは、ガス出口に希薄化発 生装置を有することが好ましい。これは、素材を加熱する間に生成し成形プロセ スを容易にする気密シールと全てのサイジング剤を保持し、粉砕された材料から の水分および揮発性ガスの効果的な除去を促進する。 押出プレスの加熱板は、加熱ゾーンの後方に位置し、冷却剤のチャンネルで構 成される冷却ゾーンおよび板加熱ゾーンおよび冷却ゾーンの間に位置する中立ゾ ーンを有することが好ましい。中立ゾーンのチャンネルは断熱材で充填され、さ らにボイドフォーマは、熱媒体用内側パイプおよび冷却剤用外部パイプと内部パ イプを有し、後出のパイプは加熱ゾーンヘ熱媒を供給する内側パイプ内の空間に 内側パイプから断熱されて配置され、さらに断熱材により熱媒体用パイプから断 熱された冷却配管の付属した捕集器が設けられている。 この押出プレス要素の構造的実施態様では、成形材料は１７〜２２５゜Ｃに加 熱されたのち、中立ゾーンにおいてシーズニングされて内部歪を除去され、続い て気密空間内で１００゜Ｃより低い温度まで徐々に冷却される。シーズニングは 完成品の物理的−機械的性質の増加を促進する。中立ゾーンにおけるシーズニン グの時間は、原料である植物性材料の種類に依存する。 本発明を、その特定の実施例の詳細な記述と付随する図面により、さらに説明 する。 図面の簡単な説明 第１図は、建築板または植物性材料からなる他の製品を製造する生産ラインの 図、第２図もまた建築板または植物性材料からなる他の製品を製造する生産ライ ンの図、第３図は、生産ラインの輸送手段の長手方向の断面図、そして第４図は 、押出プレスの構造を示す長手方向の断面図である。 好ましい実施態様の説明 本発明の建築板または植物性材料からなる物品の製造方法は、温度１７０〜２ ００゜Ｃにおける飽和水蒸気による原材料の加湿、粉砕、熱流動性を付与する予 熱および気密空間内での輸送の間に実施される粉砕された素材のシーズニング、 押出プレスによる成形からなり、加えて気密空間内を輸送する間に希薄化を発生 し、完成品は断熱された気密空間内における冷却に先だって、内部歪を除去する ためシーズニングされる。 建築板または植物性材料からなる物品の製造方法の生産ラインは、貯槽１、貯 槽１と粉砕機４の間に配置されたチャンバ３の内部に（第１図）、または粉砕機 に直接結合された貯槽１の内部に（第２図）、配置された水蒸気配管２として構 成される原料の加湿装置からなる。粉砕機４は配管６およびサイクロン７により （第１図）、または直接（第２図）〜輸送手段５と結合される。該輸送手段５は 、２基の連続コンベア８，９からなり、それぞれハウジング１０，１１内に配置 される。該ハウジング１０は、サイクロン７と結合した送入トラフ１２を備え（ 第１図）、または直接粉砕機４（第２図）に接続している。該ハウジング１０は 、開口部１４を有する円錐状部分１３をも備え、さらに該円錐状部分１３の小さ い方の底部はハウジング１１の送入トラフ１５に結合している。該円錐状部分１ ３は、ハウジング１０の外側に取り付けられた捕集器１６とも結合している。前 記ハウジング１１は、内側および外側の二重壁それぞれ１７、１８を有する、こ れらの壁の間に空間１９には熱媒が充満している。該ハウジング１１は、水分お よび揮発性ガスを除去するパイプ２０をも有する、これらパイプはガス排出口に 排出ガスの希薄化発生装置２１を有し、さらに素材を排出するパイプ２２を備え 、該パイプ２２は押出プレスの計量装置２３に結合する。前記押出プレス２４は 、加熱板２５、サイド・クゥイッド（ｓｉｄｅ ｑｕｉｄｅｓ）２６、ボイドフ ォーマ２８を有する捕集器２７およびパンチ２９からなる。加熱板２５は、加熱 ゾーンを構成する熱媒体用チャンネル３０および該プレート２５の冷却ゾーンを 形成する冷却剤用チャンネル３１さらに該プレート２５の加熱ゾーンと冷却ゾー ンの間に中立ゾーンを形成するチャンネル３２は、断熱材で充填されている。ボ イドフォーマ２８は、熱媒体用内側パイプ３３，３４および外側バイプ３５、さ らにバイプ３３の内側に位置し、断熱材３８によってパイプ３３から断熱されて いる冷却剤用内部パイプおよび外部バイプそれぞれ３６．３７からなる。前記捕 集器２７は、熱媒体用バイプ３９．４０および断熱材４３によって前記パイプ３ ９．４０から隔離される冷却剤用パイプ４１，４２からなる。ハウジング２２は 外部断熱材４４を有する。 建築板または植物性材料からなる物品の製造方法の生産ラインは以下のように 作用する。 例えば、粉砕された木材（ｇｒｏｕｎｄ ｗｏｏｄ）、もみがら（ａｗｎｃｈ ａｆｆ）、ガマ（ｃｌｕｂ ｒｕｓｈ）等の植物性原料は、貯槽１に送入される 、原料は、貯槽１からチャンバ３へ送られ、水蒸気配管２からの水蒸気により温 度 １２０〜１７０度で加湿される。加湿された原料は、粉砕機４に送られ粉砕され る。粉砕された素材は、配管によりサイクロン７に送られて水蒸気と分離され、 ついで該素材は輸送手段５の送入トラフ１２へ送られる（第１図）。他の実施態 様において加湿は、貯槽１の内部で、該貯槽１に配置された水蒸気配管２からの 水蒸気により温度１００〜１７０°Ｃで行われる（第２図）。粉砕された木材と 水蒸気との分離もまた該貯槽内で行われる。加湿された後、前記素材は粉砕機４ へ送られて粉砕され、直ちに輸送手段５の送入トラフ１２へ送られる。前記素材 は送入トラフ１２から連続コンベア８に至り、該連続コンベアによりハウジング １０の円錐状部分１３へ移送される。水分は、捕集器１６の開口部１４を通して 素材から除去される。前記素材は、円錐状部分１３からハウジング１１内の連続 コンベア９により移送される、該円錐状部分１３は、ハウジング１１の送入トラ フ１５へ送入される素材中への水分の衝突を防止する。 前記素材は、熱媒体により温度１２０〜１７０゜Ｃに加熱される、その結果、 パイプ２０を経由した水分と揮発性ガスの除去を伴った素材の乾燥が行われる。 前記パイプ２０の出口の装置２１により希薄化が発生し、ハウジング１１内の気 密シールが保持されるため、これらの環境は、熱媒体により加熱される間に素材 が軟化する結果形成する全てのサイジング剤の保持に寄与する。軟化した素材は 、パイプ２２を通って押出プレス２４の計量ユニット２３内へ送られる。該素材 は計量ユニット２３によりサイド・クゥイッド２６に沿って、加熱板２５とボイ ドフォーマ２８の外側パイプ３５により形成される成形チャンネル内に送入され る。成形された板または他の成形物品は、パンチ２９により発生する圧力および 捕集器２７を通して、外側パイプ３５およびボイドフォーマ２８の内側パイプ３ ３，３４の間の空間に送られる熱媒体によって加熱される外側パイプ３５からの 熱の影響により、連続した帯として前記プレス２４のチャンネルから排出される 。前記成形物品は、中立ゾーンに受け入れられる、ここでは加熱も急速な冷却も 行われず、これにより物品の内部歪が除去される。ついで該物品は冷却ゾーンに 送られ、その移動の間に捕集器２７のパイプ３７を通って、外部パイプ３７と内 部パイプ３６の間の空間へ送られる冷却剤により、徐々に１００゜Ｃ以下に冷却 される。 工業的応用性 建築板または植物性材料からなる他の物品の製造方法および該方法を実施する 生産ラインに関する本発明は、毒性の接着剤を添加することなく、木工工業およ びチップ、かんな屑、樹皮、ガマ、もみがらまたは他の植物性原料を使用して建 築用物品を製造する他の工業分野において、広範な用途を見いだすことができる 。本発明を使用することにより、高度の物理的−機械的性質を有し、環境的に清 浄な材料を廉価に得ることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．原材料の加湿、粉砕、シーズニング、粉砕された素材の輸送、気密空間内に おける前記粉砕された素材に熱可塑性を付与する予熱、成形および引き続く冷却 からなる建築板または植物性材料からなる物品の製造方法であって、前記加湿さ れた材料のシーズニングは、粉砕された材料に熱可塑性を付与する予熱の間に行 われ、該予熱は輸送の間に行われ、さらに前記素材の成形は押出プレスにより行 われることを特徴とする建築板または植吻性材料からなる物品の製造方法。 ２．植物製材料の加湿は飽和水蒸気によって行われることを特徴とする請求の範 囲１の製造方法。 ３．前記粉砕された素材を輸送する間に、前記気密空間内に希薄化を発生するこ とを特徴とする請求の範囲１の製造方法。 ４．完成品は、成形の間に加熱された後、冷却される前に気密空間内において内 部歪を除去するためにシーズニングされることを特徴とする請求の範囲１の製造 方法。 ５．貯槽（１）、原料を加湿する装置（２）、少なくとも１基の粉砕機（４）、 粉砕された素材の輸送手段（５）、成形装置を有する請求の範囲１の方法を実施 する生産ラインにおいて、前記輸送手段（５）は、それぞれハウジング（１０． １１）内に配置された連続コンベア（８，９）を有し、連続コンベア（８）のハ ウジング（１０）は粉砕機（４）と連結した送入トラフ（１２）とその表面に開 口部（１４）を有し、その小さい方の底面は第２の連続コンベア（９）のハウジ ング（１１）、送入トラフ（１５）と連結している円錐状部分（１３）を備え、 前記ハウジング（１１）は内側および外側の二重壁（それぞれ１７，１８）を有 し、これらの壁の間に熱媒体の充満した空間（１９）とともに水分および揮発性 ガスを除去するパイプ（２０）と、加熱ゾーンを形成する加熱板（２５）、熱媒 体用内部および外部パイプ（３３，３４．３５）およびパンチからなるボイドフ ォーマ（２８）を有する捕集機（２７）からなる押出プレス（２４）として形成 される成形装置と連結された、前記素材を排出するパイプ（２２）とを包含する ことを特徴とする請求の範囲１の方法を実施する生産ライン。 ６．原料を加湿する装置（２）は水蒸気配管であることを特徴とする請求の範囲 ５の生産ライン。 ７．前記水蒸気配管（２）は、配管（６）およびサイクロン（７）により輸送手 段（５）と連結される前記粉砕機（４）と前記貯槽（１）との間に配置されるこ とを特徴とする請求の範囲５の生産ライン。 ８．前記水蒸気配管（２）は、前記貯槽（１）内に配置されることを特徴とする 請求の範囲５の生産ライン。 ９．輸送手段（５）のハウジング（１１）の水分および揮発性ガスを除去する前 記パイプ（２０）は、ガスの出口に希薄化発生装置（２１）を備えていることを 特徴とする請求の範囲５の生産ライン。 10．押出プレス（２４）の前記加熱板（２５）は、冷却剤用チャンネル（３１） からなり加熱板（２５）の加熱ゾーンの後方に位置する冷却ゾーン、加熱板（２ ５）の前記加熱ゾーンと冷却ゾーンの間に位置し、該ゾーンのチャンネル（３２ ）は断熱剤で充填されている中立ゾーン、前記に加えて、冷却剤用外部パイプ（ ３７）および内部パイプ（３６）を備え、該パイプは熱媒体用内側パイプ（３３ ）の内部に位置し、断熱剤（３８）によりこれと断熱されているボイドフォーマ （２８）、および前記に加えて、断熱剤（４３）により熱媒体用パイプ（３９、 ４０）と分離された冷却剤用パイプ（４１，４２）を有する捕集機Ｃ２７）を備 え、さらに、ボイドフォーマ（２８）の冷却剤用前記内部パイプ（３６）の長さ は、熱媒体用内側パイプ（３４）の長さより、加熱板（２５）の中立ゾーンおよ び冷却ゾーンの長さだけ長いことを特徴とする請求の範囲５の生産ライン。