JPH09225908A - 麦わらから繊維を製造する方法及びその繊維で製造されたボード製品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】麦わらをボードに用いることのできる繊維に精
製する方法と、ファイバーボードなどのセルロース性素
材を生産する方法を提供する。 【解決手段】麦わらを約２インチから４インチの範囲に
切断し、洗条後、加圧蒸気で処理して軟くし、加圧され
た機械的リファイナー２６で精製して、長網抄紙機３０
を通し、乾燥ゾーン３２に送って、セルローズ性ボード
製品の製造に用いることのできるファイバーを生産す
る。この麦ファイバーは他のファイバーとどの様な割り
合いにも混ぜ合わせることができ、ソフトボード、中間
密度ボード及びハードボード製品をつくるのに用いるこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、一般的には、原料として
麦わらを用いてのセルロース物質を生産に関連してお
り、より具体的には、本発明は供給原料として麦わらを
用いての人造ボード製品の製造に関連している。

【０００２】

【従来の技術】人造ボード製品は、一般的には、ソフト
ボード（１立方フィートあたり３０ポンド程度以下の密
度を有する）、中間密度ファイバーボード（１立方フィ
ートあたり約３０から約４５ポンドの範囲の密度を有す
る）、およびハードボード（１立方あたり４５ポンド程
度以上の密度を有する）を含む三つのカテゴリーに分類
される。

【０００３】ボードを製造するための原理的なプロセス
は、（ａ）ドライ・フェルト／ドライ・プレス、または
『ドライ』プロセス、（ｂ）ウェット・フェルト／ドラ
イ・プレス、または『ウェット−ドライ』プロセス、お
よび（ｃ）ウェット・フェルト／ウェット・プレス、ま
たは『ウェット』プロセスがある。ドライ・プロセスに
おいては、セルロース性ファイバー（例えば、ウッド・
ファイバーを形成するファイバー化された木材性の素
材）は、通常、樹脂と混合され、ガス流、または機械的
な手段で基質構造に運ばれ、マットを形成する。そし
て、このマットをプレスしてボード製品をつくる。より
特殊な場合、ファイバー化装置（例えば、加圧リファイ
ナー）から供給されたセルロース性ファイバーを、ブロ
ーライン・ブレンディング手順で、フェノール−ホルム
アルデヒド樹脂などの熱硬化性樹脂でコーティングする
ことができる。ブローラインからの樹種コーティングさ
れたファイバーを基質部材上にエア・ブローすることに
よってマットにランダム成型することができる。マット
への成型の前か後に、オプションとして、ファイバーを
チューブ・タイプのドライアー内でプレス前乾燥処理に
かけることもできる。通常、水分含有率が３０重量％、
そして好ましくは１０重量％以下のマットは、次に、熱
および圧力下でプレスして、熱硬化性樹脂を固化し、そ
のマットを一体化した固体構造に圧縮する。

【０００４】ファイバー化装置装置とプリ・プレス・ド
ライアーとの間に行われるブローライン・ブレンディン
グにおいては、バインダー樹脂（通常、ファイバー化装
置からのスチームで飽和されている）は空気の渦流を利
用してファイバーとブレンドされる。ブローライン・ブ
レンディングは、ファイバーとバインダー樹脂のブレン
ドのし易さ、大量にブレンドできること、そしてブレン
ド効率の高さなど、いくつかの利点を有している。多く
のブローライン・プロセスにおいては、樹脂は華氏２０
０度−２５０度の範囲（例えば、華氏２３０度）の温度
下で湿ったファイバーに与えられ、華氏３２０度−約４
００度の範囲の入口温度を有するドライアーに送り込ま
れる。この入口温度はドライアーの効率および／または
ドライアー入口の直径に依存する。

【０００５】標準的なウェット−ドライ・プロセスで
は、先ず、セルロース性ファイバーを、酸または中性領
域のｐＨ値（例えば、７またはそれ以下）を有する水を
大量に有する容器に入れて、スラリーを形成する。この
スラリーを樹脂バインダーをブレンドし、その混合物を
水を通し易い基質部材上に沈着させ、そこでかなりの割
合（例えば５０％）の水分が真空排水および圧延によっ
て取り除かれ、それによって、例えば、その湿った（ウ
ェット）マットの重量を基準として約４０重量％から約
６０重量％の水分含有率を有するセルロース性のウェッ
ト・マットがつくられる。このウェット・マットは、好
ましくは加熱状態下での蒸発によって残りの水分の大部
分が除去されるゾーンにおくられて、そこで乾燥したマ
ットが形成される。この乾燥されたマットは、好ましく
は、１０重量％以下の水分含有率を有している。この乾
燥されたマットは、次に、プレスに送られて、加熱、加
圧状態下で固化されて、例えば、フラット・ボードある
いはドアの化粧板などの木材複合材に形成される。この
製品は、その製品の使用意図にしたがって、他の望まし
い形状を取ることもできる。

【０００６】一般的に、ウェット・プロセスでは、セル
ロース性充填材、またはファイバーが大量の水を入れた
容器に加えられてスラリーを形成する。このスラリーは
木質ファイバーの大部分を懸濁させるのに十分な水分含
有量を有しており、好ましくは、少なくとも９０重量％
以下、そして、最も好ましくは９６−９８．５重量％の
水分含有量を有している。このスラリーはフェノール・
ホルムアルデヒドなどの合成樹脂バインダーと共に、目
のこまかなスクリーンまたは長網抄紙機（Fourdrinier
Wire）などの水を通し易い部材上に沈着させ、そこで、
水分の大部分が除去されて、水分含有率が、例えば乾い
たセルロース材の重量を基準として１１０重量％程度の
セルロース性素材によるウェット・マットがつくられ
る。このウェット・マットを加圧状態下で固化して、乾
燥炉内で乾燥させ、木質複合材を形成する。

【０００７】通常、ドライ・プロセス、ウェット−ドラ
イ・プロセス、およびウェット・プロセスで用いられる
セルロース性ファイバーは木材チップ、またはその他の
低品質林産物残滓からつくられる。これらのファイバー
において、木材チップや残滓は、破砕、サイズ調整、あ
るいはスクリーニングなどによってかなり均一のサイズ
にされます。その後、木材チップは洗浄され、例えば、
スチーム熱プロセスを用いてやわらかくされる。そし
て、やわらかくされた木材チップは、次に、大気圧また
は加圧リファイナーなど、やわらかくされた木材チップ
をすりつぶして分離し、セルロース性ファイバーを形成
するためのリファイナー内で精製される。しかしなが
ら、天然木材資源の枯渇に伴い、木材チップや他の低品
質林産物素材など、木材副産物も益々高価になり、入手
しにくくなっている。したがって、人造ボード製品あん
どのセルロース性素材の生産における供給原料として、
木材チップの代替品として、入手しやすく、豊富な素材
を用いるのが好ましい。

【０００８】さらに、木材製品からつくられるボード
は、通常、非常に燃えやすい。したがって、ボード製造
プロセスにおいて通常用いられる木材ファイバーを木材
ファイバーより火に対して抵抗性の高いファイバーと代
えるようにすることが望ましい。

【０００９】豊富で、新たに確保できる資源である麦わ
らは、木材チップや他の低品質林産製品と比較して、セ
ルロース性素材の生産における供給原料としては、多数
の本質的な欠陥を持っている。麦わらの中空で筒状の形
状や蝋の多いその外部表面などは他の木材素材と比べて
麦わらの密度を低いものにしており、適切に前処理がな
されないと、それからつくったボードの強度は望ましい
レベルより低くなる。さらに、麦わらの長い繊維はボー
ド製造プロセスの構成成分に巻きついてしまう傾向があ
り、それが、洗浄プロセスをしばしば中断させてしまう
ことから、望ましくない。この洗浄プロセスは労働集約
的で、ボードの連続的な生産の妨げとなる。

【００１０】しかしながら、麦わらなどの麦関連生産物
は、通常原料としての木材製品の使用に依存しているい
くつかのプロセスで原料として用いられている。例え
ば、製紙手順で麦わらを用いて、完全に不揃いにするま
で破砕し、製紙マシーンで使うためのセルロース性成分
に形成する技術が知られている。ヘルナンデスらによる
米国特許第４，２４３，４８０号（１９８１年１月６
日）には、製紙プロセスで通常用いられているセルロー
ス性、またはその他のパルプのすべて、あるいはその一
部の代わりに用いるための、天然性、あるいは分画澱粉
質でつくられた水に影響を受けない澱粉質ファイバーを
用いた紙製品を製造するためのプロセスを開示してい
る。このプロセスにおいては、澱粉質ファイバーは固体
成分が５重量％−４０重量％程度のコロイド状分散液の
糸状のストリームを移動している凝結性塩溶液内に挿入
して沈殿させられる。澱粉質分散液と塩水溶液との混合
物によってつくられる澱粉質ファイバーの水性懸濁液を
製紙プロセスのパルプ・ストリーム内に導入して、それ
によってペーパー・ウェブ（紙漉き工程）でのファイバ
ーの生産を可能にさせる。麦わら製品を用いたこれらの
プロセスは製紙工程に利用できるだけであり、したがっ
て、ボード製品の生産には不十分であると考えられる。

【００１１】くず状ボード製品を生産するために、ドラ
イ・プロセスで麦わらを用いる技術も知られている。こ
うしたプロセスでは、麦わらは破砕され、そして／また
は機械的にすりつぶされて、樹脂に結合され、くずボー
ドを作成する。しかしながら、ドライ・プロセスで約１
０重量％以上の麦わら成分の含有率を有するくずボード
をつくると、その製品の強度が非常に弱いものとなる。

【００１２】ドボラックによる米国特許第４，４５１，
３２２号（１９８４年５月２９日）には穀物の茎のわら
など、粗プラント・ファイバーからプレスされたシート
を形成するための圧縮装置を開示している。この繊維性
素材は、先ず、水分含有率が１５重量％以下になるよう
に乾燥され、ほぼ均一の直径を有する小さな繊維性のひ
もに破砕される。この圧縮装置は乾燥され、切断された
繊維性素材をシュートに運ぶコンベアを含んでおり、こ
のシュートがその繊維性素材を圧縮器に移送する。この
シュートは複数の、アーチ状に往復運動するプランジャ
ーを有しており、その繊維性素材の流路に沿って配列さ
れており、そして、繊維性素材が圧縮器に移送される時
に均一の密度を持つようにその繊維性素材を予備的に圧
縮する。この圧縮器においては、ラムが周期的に作動し
て繊維性素材をトンネル状に圧縮するので、繊維性素材
が均一の高さと幅を有する継続的なシートに成型され
る。そのトンネルを出ると、シートはプレスに入る、そ
こで熱と圧力をその表面にかけられて、そのシート内の
個々の繊維の機械的な結合が増大する。表面素材を圧縮
されたシートに結合すると、好みの長さに切断すること
ができる。

【００１３】麦わらを用いるこれらのドライ・プロセス
は、麦わらだけ、あるいは原料の大部分に麦わらを用い
ることによってボード製品を製造することはできない。
これらのプロセスはまた、特殊な、そして恐らくは非常
に高価な装置を必要とする可能性がある。さらに、これ
らのプロセスはウエット・プロセスおよびウェット−ド
ライ・プロセスなど、一定のボード製造技術に対しては
適用できない。実際に、これらのプロセスのいずれも麦
わらを、ドライ・プロセス、ウェット−ドライ・プロセ
ス、およびウェット・プロセスのそれぞれでセルロース
性素材の生産に用いることができる繊維に精製加工する
方法を含んでいない。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上に
述べたような問題のひとつ、または複数を克服すること
である。

【００１５】本発明は麦わらなどのわらをドライ、ウェ
ット−ドライ、およびウェット・ボード製造プロセスに
おいて用いることができる繊維に精製する方法、およ
び、麦わらから開発されたファイバー、あるいは麦わら
と木材製品などの他のファイバー源から開発されたファ
イバーから、ファイバーボードなどのセルロース性素材
を生産する方法を提供する。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明は、わらからのセルロース
性ボード製品の製造に用いることができるファイバーを
生産する方法において、そのわらをスチームと接触させ
ることによってやわらかくする工程と、そのやわらかく
されたわらを精製してセルロース性ボード製品の製造で
用いることができるファイバーをつくる工程と、で構成
される麦わらから繊維を製造することを特徴とする。

【００１７】本発明によれば、セルロース性素材の製造
に用いることができるわらファイバーを生産する方法は
スチームでわらを柔らかくする工程と、やわらかくされ
たわらを精製してわらファイバーを生産する工程を含ん
でいる。

【００１８】また、本発明によれば、わらからセルロー
ス性素材を生産するためのプロセスでは、スチームでわ
らを柔らかくし、やわらかくされたわらを精製してわら
ファイバーを生産し、例えば、ドライ・プロセス、ウェ
ット−ドライ・プロセス、またはウェット・プロセスを
用いてわらファイバーからセルロース性素材を製造す
る。

【００１９】

【実施例】以下の詳細な説明と図面を参照し、添付され
た特許請求の範囲を考慮に入れれば、本発明のさらなる
目的と利点は当業者には明らかであろう。

【００２０】図１は、わらをわらファイバーおよびファ
イバーボード素材をつくるための原料として用いる、本
発明によるファイバーボード製造プロセスの構成図であ
る。

【００２１】この図では、わらを原料として用いるファ
イバーボード製造プロセスが示されている。１０に一般
的に示されているこのプロセスはふたつの一般的な機能
を実行する。第一に、プロセス１０はわらを、ファイバ
ーボードなどのセルロース性素材を製造するためのドラ
イ・プロセス、ウェット−ドライ・プロセス、またはウ
ェット・プロセスで用いることができる個々のファイバ
ーに破砕する。第二に、プロセス１０はわらから開発さ
れたファイバーを用いてセルロース性素材を製造する。
プロセス１０はここではソフトボード製品の生産におけ
るウェット・プロセスで供給原料として麦わらを用いる
ものとして記述されているが、わらからセルロース性素
材を生産するためのプロセスはこうした形だけに限定さ
れるものではない。事実、他の望ましい穀物のわらな
ど、他のタイプのわらも、本発明のひとつ、または複数
の側面によるソフトボード、中間密度ファイバーボード
および／またはハードボード製品を製造するために、ド
ライ・プロセス、ウェット−ドライ・プロセス、あるい
はウェット・プロセスなどいずれも望ましいプロセスに
おいてでも用いることができると考えられている。

【００２２】切断され、梱包されたステーブンの麦わら
などの麦わらがプロセス１０の投入口１２に移送され
る。麦わらは６０ポンド梱包などいずれの好ましい量で
でも移送することができるが、梱包をほどき、麦わらを
プロセス投入口１２に移送するのに必要な手間を減らす
ためには、１，０００ポンド梱包、１，５００ポンド梱
包、あるいは、最も好ましくは、３，０００ポンド梱包
で麦わらを移送するのが好ましい。

【００２３】ワイア、ひも、およびその他の異物を取り
除くためにわらの梱包を小さくした後、わらを好ましく
は２インチ程度から４インチ程度の長さのスライス、ま
たは切断するカッターあるいはスライサーに麦わらが提
供される。このプライサー１４は、切断スクリーンを通
じて、高い詰め込み圧力を介してわらに力をかけるマン
マーミル、あるいはその他の類似のタイプの機械によっ
て構成することができる。しかしながら、他のいずれの
望ましいわらカッターでも、スライサー１４として用い
ることができる。

【００２４】ハンマーミル・タイプの機械のひとつの欠
陥は、これらの機械が大量の望ましくない細かなくず、
つまり、非常に短いわら片およびわらダストをつくりだ
してしまう傾向があることである。くずはボード製品の
製造に有益なファイバーに精製することはできないの
で、切断プロセスでつくられるくずの量をなくす、ある
いは減らすことは好ましいことである。デンマークの会
社であるコルマル社によって現在製造されているわらス
ライサーは、大量の好ましくないくずをつくりだすこと
なしにわらを２インチから４インチの大きさに切断する
ために使用するのに適しているであろう。一般的に、こ
のスライサーはわらをその長さ方向に誘導する３組の溝
つきのロールと、わらを好ましい長さに切断するための
一組の回転ブレードを含んでいる。

【００２５】上にも述べたように、わらを約２インチか
ら約４インチの範囲の長さに切断することが望ましい。
しかしながら、わらを他の望ましい長さに切断してもよ
く、この場合、わらの最低の長さはつくられるボード製
品の長さの必要性によって決められ、わらの最大の長さ
はそのわらがファイバーボード製造プロセス１０の構成
部品をいかに滑らかに移行するかと基準として決められ
る。

【００２６】望ましい長さに切断された後、切断された
わらはくずを取り除き、さらに、精製機器と最終的なボ
ード製品にとって悪影響を及ぼすほこりや小石などの異
物を除去するためにわらを水で洗浄するワッシャー１６
に提供される。このワッシャー１６は、わらと水がその
上を通過し、その過程で岩片や小石などの重い異物は谷
間に捉えられ、ほこりは水によって洗い流される波形の
表面を含んでいる場合もある。

【００２７】この洗浄プロセスにおいて、ワッシャー１
６はわらを加湿し、このことはあの後の精製工程中有益
である。ワッシャー１６はわらをどの程度の水分含有率
にでも加湿することはできるが、わらを約１５重量％か
ら約５０重量％程度の範囲に加湿するのが好ましく、わ
らを原料としてつくられる最終的なボード製品にもっと
も良い結果をもたらすことが分かった。

【００２８】わらを切断、加湿する工程はわらからファ
イバーを製造する場合には好ましいが、これらの工程
は、本発明によるワラからファイバーをつくりだすこ
と、あるいは本発明によるわらを原料として用いるボー
ドをつくりだすことには限定されない。

【００２９】ワッシャー１６内で加湿された後、わらは
わらをリファイナー２０に渡す前にそのわらをやわらか
くするダイジェスター（消化器）１８に送られる。好ま
しくは、このダイジェスター１８は水平方向、または垂
直方向のいずれかに配列されている連続ダイジェスター
で構成されているか、あるいは別の形態として、バッチ
・ダイジェスターなど他のタイプのダイジェスタで構成
されてもよい。一般的には、連続ダイジェスターは、そ
の内部で加圧されたスチームがわらをやわらかくするた
めにそのわら内に注入されるスチーム・チューブを通じ
てわらを移動させるスクリュー・タイプのオーガー
（錐）を含んでいる。

【００３０】好ましい実施例においては、スチーム・チ
ューブは４０フィート程度の長さで、スチーム、わらが
チューブ内に注入される場所、あるいはその近くの場所
からチューブ内に注入される。ダイジェスター１８の作
動中、そのわらがそのスチーム・チューブの両端部でス
チーム・チューブ内部の加圧スチームを保持する栓とし
て機能させるような状態で、わらをスチーム・チューブ
内で流れつづけさせるようにするのが好ましい。

【００３１】好ましくは、スチームは麦わらに対して３
０ｐｓｉｇ程度から１００ｐｓｉｇ程度の圧力範囲で提
供されるが、どのような好ましい圧力を用いても差し支
えない。最も好ましくは、スチームは麦わらに対して４
０ｐｓｉｇ程度から７５ｐｓｉｇ程度の範囲の圧力でか
けられる。この麦わらはスチーム・チューブのどの場所
でも、約３０秒から約２０秒の時間範囲（あるいは、必
要があればさらに長い期間）とどまることができる。し
かしながら、スチーム・チューブ内でのわらの滞留時間
を約３０秒から約２分間の範囲にとどめるのが望まし
い。一般的に、わらがスチーム・チューブ内でスチーム
と接触する時間が長くなればなる程、わらはよりやわら
かくなり、わらをより精製することができる。わらをよ
り精製すれば、より密度の高いボード素材の生産が可能
になる。

【００３２】望ましい場合、わらをさらにわやらかくす
るため、そして、わらがここの繊維に分解しやすくする
ようにするために、ダイジェスター１８のスチーム・チ
ューブ内部で、むぎに１種類または複数の種類の化学薬
品を加えることができる。わらのリグニン部分をやわら
かくするどのような薬品でも用いることができる。薬品
はわら上に乾燥状態でばらまくこともできるし、水に混
ぜてわらに加えてもよい。炭酸ナトリウムを好ましくは
乾燥したわらの重量を基準として０．０８−０．１重量
％で加えると、優れた結果がもたらされることが分かっ
た。また、さらに、他のいずれかの薬品をダイジェスタ
ー１８ないでいずれの好ましい割合でわらに加えてもよ
い。しかしながら、わらは比較的弱い構造的強度を有し
ているので、薬品を用いる場合は、スチーム・チューブ
内での濃度を非常に低く抑えるべきである。

【００３３】ダイジェスター１８を出た後、消化され
た、あるいはやわらかくされたわらは、好ましくはわら
から個々のファイバーをつくりだすリファイナー２０に
直接提供される。リファイナー２０は好ましくはサンズ
・デフィバレーター（Sunds Defiberater）またはアン
ドリッツ−スポーツ・バウアー（Andrits-Sports Baue
r）リファイナーなどの加圧機械リファイナーによって
構成されているが、別に、大気圧バウアー・リファイナ
ーまたは大気圧リファイナー、あるいはその他のいずれ
かの望ましいタイプの機械的、あるいは化学的リファイ
ナーで構成されていてもよい。リファイナー２０が加圧
リファイナーである場合、好ましくはダイジェスター１
８の出口に直接結合されており、ダイジェスター１８内
で用いられるスチームの圧力まで加圧される。一般的
に、機械的なリファイナーは相互に相対的に回転するそ
の表面上に彫り込まれているパターンまたはチャンネル
を有するひとつ、または複数の円形プレートを含んでい
る。消化されたわらはそれらのプレートの中央を通じて
プレート間のスペースに提供され、次に、回転している
ポウレートの外縁に押しつけられている間、その回転プ
レートと接触することによって個々のファイバーに精製
される。多重プレート構成の場合、わらに対して行われ
る精製の程度、つまり、精製強度は、それらプレートが
どの程度の間隔を置いてプレートが並べられているかに
よって決められる。

【００３４】リファイナー２０が加圧型リファイナーの
場合、加圧スチームは、精製プロセスをさらに強化する
ために、それらプレートを取り囲むスペースにも提供さ
れる。こうした実施例において、スチームは好ましくは
約３０ｐｓｉｇから約１００ｐｓｉｇの範囲、そして最
も好ましくは約４０ｐｓｉｇと約７５ｐｓｉｇとの間の
範囲の圧力でリファイナー２０に提供されるが、他のい
ずれの好ましい圧力を用いても差し支えない。好ましい
実施例においては、わらを過度に精製しすぎないように
するために、リファイナー２０内部で乾燥したワラの１
トンあたり約５００ｋＷｈから約１５００ｋＷｈの範囲
の非常に低い精製強度が用いられる。しかしながら、他
の望ましい精製強度を用いても、リファイナー２０によ
って、ボード製品に製造することができるファイバーを
つくりだすことができる。一般的に言って、精製強度が
大きければ大きい程、リファイナー２０によって処理さ
れるわらファイバーはより精製され、そしてそのわらフ
ァイバーからつくられるボード製品はより密度の高いも
のとなる。

【００３５】わらはブロー弁２２を通じてリファイナー
２０から出ていき、洗浄され、次に圧力温度でわらファ
イバーを集めるチェスト２４に送られる。ボード製品は
ウェット・プロセス、ウェット−ドライ・プロセス、お
よびドライ・プロセスを含めて、木材ファイバーからボ
ード製品をつくる公知の方法に類似した、あるいは相当
する方法を用いてリファイナーによってつくられるわら
ファイバーからつくることもできる。しかしながら、ウ
ェット・プロセスおよびウェット−ドライ・プロセスは
わらファイバーのゆっくりした排水特性に合わせて変更
してもよい。例えば、リファイナー２０によってつくら
れたわらファイバーを洗浄する工程を除く方が好ましい
場合もあるし、そして／またはリファイナー２０によっ
てつくられたわらファイバーを排水性のより高い木材フ
ァイバーとブレンドしてウェット・プロセスおよびウェ
ット−ドライ・プロセスによってわらファイバーからつ
くられたボード製品を乾燥する速度をより速めるように
した方が望ましい場合がある。

【００３６】ボード製品を開発するプロセスにおいて、
わらファイバーを好ましい割合で、木材チップおよび他
の木材製品、故紙、および米、ジュート、および麻など
を含む、ひとつまたは複数のファイバー供給源から開発
されたファイバーと組み合わせてもよい。わらファイバ
ーおよい他のファイバーの組み合わせは、セルロース性
素材をつくるのに適したいずれの方法ででも用いて差し
支えない。そうしたファイバーの組み合わせがウェット
・プロセスで用いられる場合、そのプロセスで用いられ
たスラリー全体を通じて異なったタイプのファイバーを
混ぜ合わせるようにして、それらのファイバーが均一に
ブレンドされるようにするのが好ましい。この混合はそ
の混合物におけるファイバーの含有率が例えば４重量％
程度になるまで、そのわらファイバーおよび他のファイ
バーを混合するサイクロン・アジテータを用いて行って
もよい。このアジテータはこの混合物を攪拌して、ソレ
ラノファイバーが混合物全体で均一にブレンドされるよ
うにし、そのブレンドされたファイバー／水混合物をチ
ェスト２４に送る。

【００３７】ソフトボード製品をつくるウェット・プロ
セスにおいて、わらファイバーまたはわらと他のファイ
バーの組み合わせはチェスト２４内で希釈され、好まし
くは、そのスラリー内部のファイバーの割合が約６重量
％以下、そして最も好ましくは約４重量％以下になるよ
うにスラリーを形成する。チェスト２４は望ましいスラ
リーを形成するために予め決められた、そして測定でき
る速度で水を加えるひとつ、または複数のポンプを含ん
でいてもよい。このスラリーは次にチェスト２４から汲
み出されて、適当なポンプを介して、そのスラリーが
１．５重量から３重量＆程度のファイバーを含むように
なるまでより多量の水で希釈される。このファイバー混
合物はこうした方法で水で希釈された、個々のわらと他
のファイバーが滑らかに、そして均一にそろい、ファイ
バーのからまりが起こらないようにされる。

【００３８】いずれの望ましい澱粉質、蝋、および／ま
たはアスファルト乳剤を、いずれの公知の方法および割
合で、適切なポンプを介して、チェスト２４の出口で、
ファイバー・スラリーに加えることができる。ハードボ
ード製造プロセスにおいては、亜麻仁油および／または
他の樹脂のチェスト２４によるファイバー・スラリー出
力に加えることができる。望ましくは、製紙用アルミ
（硫酸アルミニウム）、または、ハードボード製造プロ
セスにおいては硫酸第二鉄を、その後の乾燥プロセスに
おける繊維間の結合効果を増強するために、すなわち澱
粉質や蝋をスラリーから作られるボード製品中に保持す
るために、チェスト２４によりスラリー出力に加えるこ
ともできる。製紙用アルミは、スラリーのｐＨをこの技
術分野で知られている好ましい範囲に減らすために、チ
ェスト２４によりスラリー出力に加えることもできる。

【００３９】わら、またはわらと他のファイバー・スラ
リーを第二のリファイナー２６に送ってさらに精製する
こともできるが、この工程は必要ではない。この第二の
リファイナー２６は大気圧リファイナー、加圧リファイ
ナー、またはポンプ−スルー・リファイナーを含めて、
スラリー素材を精製するいずれの適したタイプのリファ
イナーで構成されていてもよい。

【００４０】チェスト２４または第二のリファイナー２
６からのスラリーは、次に、（従来の技術ではデキュレ
ータとして知られているような）、真空中でスラリーを
沸騰させることによってそのスラリーから内部に取り込
まれている空気を取り除くための脱気装置に与えられ
る。この手順は、最初のボード形成プロセス中の水分除
去をより速やかに行うことを可能にしてくれる。この脱
気装置２８はヘッドボックス２９を通じてスラリーを、
水分をそのスラリーから除去する長網抄紙機（Fourdrin
ier Wire）３０などの移動するワイアー・スクリーン上
に移す。

【００４１】特に、長網抄紙機３０は、先ず最初に、水
がそのスラリーを通じて自由に出ていけるようにする。
次に、水がそのスラリーから吸い出されて、湿ったファ
イバー・マットを形成し、このファイバー・マットがロ
ーラーで機械的にプレスされて乾燥炉などの乾燥ゾーン
３２に送られ、そこで加熱によって水分がさらに減らさ
れる。マットが乾燥ゾーン３２を離れる際、水分は好ま
しくは３重量％以下に減少されている。

【００４２】ハードボード生産プロセスにおいては、乾
燥されたマットはプレスにかけられ、ここでマットが加
熱下でプレスされて、成型木材複合剤がつくられる。好
ましくは、こうしたプレスのプレス加工温度は約華氏４
００度以上であり、最も好ましくは、プレス加工温度は
約華氏４３０度以上であるが、従来の技術で知られてい
るように、ファイバーの燃焼を防ぐのに十分な程度の低
さである。

【００４３】乾燥ゾーン３２、あるいはプレスによって
つくられる乾燥されたマットは、次に、切断、コーティ
ング、接着、あるいはその他の仕上げプロセスのために
移送され、商業的な利用に適した望ましい製品が完成す
る。

【００４４】好ましくは、わら、またはわらと他のファ
イバー・スラリーのｐＨは、ボード形成プロセス全体の
あらゆる箇所で約３から約７程度の範囲、最も好ましく
は約４から約６．５の範囲に調整される。こうしたｐＨ
調整を行うために、その混合物のｐＨを減らすため、ボ
ード製造プロセスのいずれかの箇所でそのファイバー・
スラリーに製紙アルミを加えることができる。必要があ
れば、スラリーのｐＨを増やすために、炭酸ナトリウム
または水酸化ナトリウムなどの塩基類をファイバー・ス
ラリーに加えることも可能である。

【００４５】上に述べたように、ボード製品は麦わらだ
けから作られたファイバーでつくることもできるし、ま
た別の方法として、いずれかの望ましいわらファイバー
と他のファイバーとの組み合わせからつくることもでき
る。本発明によってつくられたわらファイバーでつくら
れたボード製品の方が、木材ファイバーからつくられた
ボード製品より耐火性が強いと考えられている。一般的
に言って、わらファイバー：木材ファイバーの比率がよ
り高いボード製品程、耐火性も高くなる。

【００４６】上にも指摘したように、わらからボードを
製造するプロセスは、例えば、穀草類のわらなど、麦わ
ら以外のわらを用いて行うことも可能だと考えられる。
さらに、ボード製品のための原料としてわらを調製、利
用するプロセスはここではソフトボードの生産に関連し
て説明したが、ここで開示されたプロセスによって開発
されるわらファイバーは中程度の密度のファイバーボー
ドおよびハードボード製品の生産にも用いることができ
るが、ただしこの場合、わらをさらにやわらかくし、そ
して／または精製することが必要になる場合もある。

【００４７】上の説明は明確な理解を得られるようにす
ることだけを目的として行われており、当業者には本発
明の範囲内での修正は明らかであろうから、この説明か
ら不必要な限定を読み取るべきではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるファイバーボード製造プロセスの
構成図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リーランド ブルース ジョーンズ アメリカ合衆国，97801 オレゴン，ペン ドルトン，エスダブリュー ブライドル ドライブ 3916

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 わらからのセルロース性ボード製品の製
   造に用いることができるファイバーを生産する方法にお
   いて、 そのわらをスチームと接触させることによってやわらか
   くする工程と、 そのやわらかくされたわらを精製してセルロース性ボー
   ド製品の製造で用いることができるファイバーをつくる
   工程と、 で構成される麦わらから繊維を製造することを特徴とす
   る方法。
2. 【請求項２】 前記わらが麦わらであることを特徴とす
   る請求項１の方法。
3. 【請求項３】 さらに、前記わらをやわらかくする工程
   の前に、そのわらを切断する工程を含んでいる請求項１
   又は２に記載の方法。
4. 【請求項４】 そのわらを切断する前記工程がわらを約
   ２インチから約４インチの長さに切断する工程を含んで
   いることを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 【請求項５】 さらに、そのわらをやわらかくする工程
   の前に、そのわらを液体状態の水と接触させることによ
   ってそのわらを加湿する工程を含んでいることを特徴と
   する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の方法。
6. 【請求項６】 前記わらを加湿する工程が、その水分含
   有率が約１５重量％から約５０重量％の範囲となるよう
   にそのわらを加湿する工程を含んでいることを特徴とす
   る請求項５に記載の方法。
7. 【請求項７】 前記わらをやわらかくする工程がそのわ
   らを加圧下でスチームで処理する工程を含んでいること
   を特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の
   方法。
8. 【請求項８】 前記わらが約３０ｐｓｉｇ（ポンド／平
   方インチ程度）と約１００ｐｓｉｇ（ポンド／平方イン
   チ程度）との範囲の圧力でスチームによって処理される
   ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 【請求項９】 前記わらが約４０ｐｓｉｇから約７５ｐ
   ｓｉｇの範囲の圧力でスチームによって処理されること
   を特徴とする請求項７に記載の方法。
10. 【請求項１０】 前記わらを加圧下でスチームによって
    処理する工程が、そのわらを３０秒から約２分の間の時
    間で加圧スチームによって処理する工程を含んでいるこ
    とを特徴とする請求項１ないし７に記載の方法。
11. 【請求項１１】 前記わらを加圧スチームで処理される
    工程がそのわらを化学的軟化剤と混合することを特徴と
    する請求項７ないし１０に記載の方法。
12. 【請求項１２】 前記わらを化学的軟化剤と混合する工
    程がわらを炭酸ナトリウムと混合する工程を含んでいる
    ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 【請求項１３】 前記わらを精製する工程が該わらを機
    械的に精製する工程を含んでいることを特徴とする請求
    項１ないし１２に記載の方法。
14. 【請求項１４】 前記わらを機械的に精製する工程が、
    そのわらを３０ｐｓｉｇから約１００ｐｓｉｇの圧力の
    スチームによって処理する工程を含んでいることを特徴
    とする請求項１３に記載の方法。
15. 【請求項１５】 前記わらを機械的に精製する工程がわ
    らを約４０ｐｓｉｇから約７５ｐｓｉｇの範囲の圧力の
    スチームで処理することを特徴とする請求項１３に記載
    の方法。
16. 【請求項１６】 前記機械的にわらを精製する工程が乾
    燥し切ったわらの１トンあたりについて約５００ｋＷｈ
    から約１５００ｋＷｈの強度で機械的にわらを精製する
    工程を含むことを特徴とする請求項１３ないし１５に記
    載の方法。
17. 【請求項１７】 請求項１ないし１６に記載の方法によ
    って製造されるわら繊維から製造されるボード材が、ウ
    エットプロセス、ウエット−ドライプロセス又はドライ
    プロセスよる、ソフトボード材、中間密度ボード材、及
    びハードボード材から選択されることを特徴とするセル
    ロース性ボード製品の製造方法。
18. 【請求項１８】 さらに、別のファイバー供給源からつ
    くられたファイバーをわらファイバーと混合する工程を
    含んでいるを特徴とする請求項１７の方法。
19. 【請求項１９】 請求項１７又は１８記載の方法によっ
    て製造されるセルロース性ボード製品。