JPH11510114A - リグノセルロースボードの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 材料をパーティクルおよび／またはファイバに砕いてリグノセルロースファイバ材料のボードを連続的に製造する方法。前記材料を乾燥し、接着剤で接着し、かつマットを形成する。前記マットは水蒸気が導入されつつ完成ボードに圧縮される。本発明によれば、前記圧縮は単一の段階で行われ、水蒸気は一つまたは多数の圧縮ローラを通して導入される。このように水蒸気を噴射することにより、ファイバの固有のスプリングバック特性に耐える十分な硬化が得られ、それによって単一圧縮段階で前記ボードの仕上げ厚さを得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 リグノセルロースボードの製造方法 本発明は請求の範囲第１項の前文に記載のリグノセルロースボードを製造する 方法に関する。 リグノセルロース材料のボードを製造する方法はよく知られており、かつ重要 で実用的な用途を有する。その製造は以下の主な段階、すなわち、原材料を砕い て適当なサイズのパーティクルおよび／またはファイバにする段階、材料を所定 の含水率あるいは含水量になるまで乾燥しかつ乾燥前または乾燥後に材料を接着 剤で接着する段階、接着された材料をいくつかの層から成るマットに成形する段 階、場合によっては冷間予圧縮、予熱、表面への水噴霧等を行い、ボードが完成 するまでストロークコンプレッサもしくは連続コンプレッサにおいて圧力および 熱作用下で加熱圧縮する段階を含んでいる。 従来の加熱圧縮中には、圧縮された材料がヒートコイルを用いて近傍の加熱板 またはスチールバンドから主に加熱される。これらの加熱装置の温度は圧縮すべ き製品の種類、使用する接着剤の種類、所望の容量等により、１５０〜２００℃ である。この方法では、材料中の水分は熱源に最も近い所で蒸発し、乾 いた層がこの領域にでき、圧縮を継続するにつれて水蒸気の前線（前面）が次第 にボードの各側から中心部に向って移動する。乾燥した層ができるとき、この層 の温度が少なくとも従来の接着剤の硬化が始まる１００℃であることを表してい る。水蒸気の前線が中心部に達したとき、中心部の温度は少なくとも１００℃に 達し、ボードの中心も硬化を始めるので、圧縮は数秒内に停止することができる 。これは従来の尿素ホルマルアルデヒド接着剤（ＵＦ）およびこれと類似のメラ ミン増強（ＭＵＦ）接着剤のような接着剤を用いた場合に当てはまる。硬化温度 の高い他の接着剤を用いるときは、何らかの硬化が開始する前にボード内におい てより高温およびより大きな蒸気圧が要求される。 所望の密度を達成するには、コンプレッサにより高温で高い表面圧をかけなけ ればならない。これはいわゆるストロークコンプレッサにおける非連続圧縮の場 合は問題にならないが、このコンプレッサには厚さ寸法公差が悪い等の他の欠点 がある。連続コンプレッサを使用の場合は、高い表面圧および高温が同時に要求 される結果、スチールバンドと下に位置する加熱板との間のローラフェルトに関 して高精度の解決策を得るために経 費がかさんだ。ボードをヒートコイルによって加熱する方法は、加熱に比較的時 間がかかり、圧縮長さが長く（圧縮面が大きく）なる。 加熱は圧縮すべきマットに水蒸気を送出あるいは供給することによっても達成 される。この方法では加熱時間が大幅に短縮され、さらに、水蒸気が導入される と圧縮に対する材料の抵抗が大幅に減少し、要求される圧縮力がより少なくかつ 圧縮面がより小さくなる。マット材料に水蒸気を噴射するには噴射ボックスを用 いることができるが、これにはある欠点がある。その欠点を回避するため、穿孔 されて蒸気送出部材として機能する圧縮ローラが開発された。このような装置は ＳＥ ５０２８１０に開示されている。 ＳＥ ５０２２７２は蒸気加熱の長所を利用して完成（仕上がり）ボードの所 望密度特性を達成する方法を記載している。圧縮は二段階で行い、マットは、第 一段階で、マットの厚さを横切ってほぼ均一の密度特性をもつ適度な密度に圧縮 される。第二段階では、マットは、ボードの表面層が中央部分よりも高密度であ るように密度特性が不均一である高密度に圧縮される。両段階の間にボードは十 分もしくは部分的に硬化される。 これはパーティクルボードの製造分野においては一つの進歩であるが、ＳＥ ５０２２７２による方法には、中間の硬化段階をもつ二つの圧縮段階が、製造プ ロセスを比較的複雑にする欠点がある。 材料の加熱に蒸気噴射を使用することは当業界ではよく知られている。たとえ ば、ＥＰ ３８３５７２、Ｕ．Ｓ． ２４８０８５１、ＧＢ ９９９６９６、Ｄ Ｅ ２０５８８２０、ＤＥ３６４０６８２、ＤＥ ４００９８８３およびＡＵ ５７３９０／８６は、ファイバボード製造の連続工程における様々な蒸気噴射方 法の例を示している。これらに記載されたプロセスにおいても二段階以上の圧縮 を必要とする。 ＥＰ ３８３５７２は、一つの圧縮段階でのみ作働するプロセスを記載してい る。このプロセスでは、水蒸気は、スチームボックスもしくは類似の装置による なんらかの種類の従来の蒸気送出を明らかに含む蒸気噴射部内に導入される。水 蒸気をこの方法により導入するとき、マット／織物およびスチームボックス間に 滑りが生じ、かなりの磨耗を生じるので、スチームボックスの滑動面を定期的に 交換しなければならず、またファイバマット／織物がスチームボックスに対して 滑動するために、 端縁の密封について問題が起こり得る。 本発明の目的は、従来技術の方法よりも簡単で、かつ従来の蒸気導入方法に関 する欠点を回避するこの種の方法を提供することにある。 それは本発明により請求の範囲第１項の前文に記載の方法および請求の範囲第 １項の本文に記載の各段階によって達成された。 ＳＥ ５０２２７２に記載の方法の結果を分析すると、第一の圧縮段階に関連 して蒸気噴射がすでに与えられた接着剤が硬化され得ると共に、材料に含まれる パーティクル／ファイバの固有のスプリングバック特性に耐える十分な強度であ り得ることが確認された。したがって、完成ボードの所望の厚さにほぼ相当する 厚さのボードを第一段階ですでに得ることができる。ボードは圧縮段階後にコン ディショニングを要する。 蒸気噴射圧縮を単一の圧縮段階で達成することにより、非常に簡単かつ費用の かからない製造プロセスが得られる。 またこの単一の圧縮段階に水蒸気をローラを通して導入することにより、従来 の蒸気送出方法に関する問題が回避される。圧縮されたボードは加熱ゾーンを通 過させることが好ましい。 この方法では、通常は圧縮中に十分な強度まで完全に硬化しない接着剤をこのゾ ーンで十分な強度に硬化させることができる。 圧縮の前後に、マット／織物をコンディショニングすることが好ましい。 本発明の方法の上述の長所および他の好適な実施形態は従属項に記載されてい る。 以下に本発明の方法を、好適な実施形態の詳細な説明において添付図面を参照 してさらに詳細に説明する。 第１図は、本発明の第一の実施形態による圧縮段階を概略的に示す断面図であ る。 第２図は、本発明の第二の実施形態を示す、第１図と同様の断面図である。 第３図は水蒸気が導入されるローラの概略断面図である。 第４図は、第３図の一部分の断面図である。 第５図は、第４図のローラの軸方向断面図である。 第６図は、本発明の好適な実施形態による別の処理段階を示す概略断面図であ る。 第１図は、完成ボードの厚さにほぼ相当する厚さをもつファイバボードを形成 する単一段階における、特にファイバおよび 接着剤を含むマット材料１の圧縮を示している。ボード１の圧縮は、マットの圧 縮と共にマットに水蒸気を導入する部材を含んでいる二つの圧縮ローラにより行 われる。水蒸気をマットに導入することにより、接着剤成分が硬化してスプリン グバック特性に耐える十分な強度が得られる。これにより、単一段階でのボード の圧縮が可能となる。水蒸気は材料に対して後ろ向き、すなわち材料の移動方向 と逆向きに押し当てられる。 第２図は、本発明の代替実施形態を示す。ローラ２、３はこれを取り巻くエン ドレスワイヤ１９、２０もしくは穴付きのスチールバンドおよびエンドレスワイ ヤを備える。 蒸気送出システムを含むローラ２および３はＳＥ ５０２８１０に記載される と共に第３図、第４図および第５図に示されるように構成できる。 第４図に示された圧縮および噴射ローラ２はマット１に水蒸気を送る穿孔ケー シング面６を有して構成される。軸方向チャンネルシステム７をローラ２の周囲 のケーシング面６の内側に設ける。チャンネルシステム７は水蒸気をローラ２の 全面、すなわちマット１の幅に沿って分配するように構成されている。調整可能 なスライディングシュー（第５図）がローラ２の端部 に密封係合されており、チャンネルシステム７に水蒸気を導入する。水蒸気の導 入は、マット１が圧縮されるローラ２の限定された（扇形の）部分（第３図）に 対して行われる。この限定部分９は、そのまわりに見られるように、ローラ２が マット１に接触する封止ゾーン１０によりその両側が囲まれている。チャンネル システム７はローラ２の対向端で閉じることができる。代替実施形態では、スラ イディングシュー８を両端に各々設けることができる。 スライディングシュー８は、これが周方向に調節可能であるように、調節可能 なスタンドによって正しい位置に保持される。この方法では、蒸気噴射部９の位 置を変えることができる。スライディングシュー８は、ローラ２の端部の処理面 を支承する低摩擦材料で作られた交換可能な磨耗部１４を含むことが好ましい。 これにより、スライディングシュー８は、ばね、圧縮空気、油圧等によりローラ ２の端部に保持かつ押しつけられてシール面における漏れを最小限にとどめるこ とができる。 スライディングシュー８は一つまたは各々表面積の異なる二つ以上のチャンネ ル１１、１２、１３を設けて構成することができる。交換可能な磨耗部１４内に 様々な開口を画定すれば、 この磨耗部は変更可能な開口をもつスライディングプレートとして使用すること もできる。したがって、蒸気噴射部９の大きさも変えることができる。さらに、 水蒸気の流れおよび圧力を噴射部９の箇所によって各々変えることもできる。ス ライディングシュー８のチャンネルは洗浄および吸引のために使用することもで きる。 第５図は、ローラ２の端部に対するスライディングシュー８の接触面を示す。 これによれば、スライディングシュー８には、蒸気用噴射チャンネル１１、洗浄 チャンネル１２および吸引チャンネル１３が備えられている。 ローラ２の穿孔ケーシング面６は、ローラ上に加熱収縮させたリング形状の、 打抜きまたはドリルで穴あけされたシートメタルとすることができる。このシー トメタル用の軸方向支持成形品１５は、フライス加工または鋳造によりローラの ケーシングシートメタル１６に形成されるか、もしくはシートメタルがケーシン グシートメタル１６の凹所に取り付けられる別個の成形品として構成されてもよ い。これらの成形品は同時に、ケーシング面６の内側に設けられたチャンネルシ ステム７を制限することができる。 スライディングシュー８により覆われていないローラ端部のチャンネルシステ ム７の開口は低摩擦材料から作られた調節可能なスライディングリングを該端部 に押圧して密封することができる。 第６図は、実際の圧縮前後に行うことが好ましい様々な処理段階を含む本発明 による一段階圧縮を示している。マット材料１はまずプレコンディショニングゾ ーン２１を通過し、ここで所定の温度、含水率および密度に調整される。 ローラ２、３間で圧縮された後、この圧縮されたボード４は加熱ゾーン２２を 通過する。このゾーンでは、圧縮と共に十分に硬化されてファイバのスプリング バック特性に耐える十分な強度をもつ接着剤が完全に硬化される。完成ボード４ における最適の強度を達成するために、加熱ゾーンの温度はニップローラにおけ る温度と同じかまたはそれにきわめて近い温度である。 十分に硬化されたボードは次いで最後にアフターコンディショニングゾーン２ ３に送られる。このゾーンでは、ボードに完成製品に望まれる含水率が与えられ る。さらに、圧縮されたボードから放出されるホルマルアルデヒド等のガスがこ のゾーンで収集される。加熱ゾーン２２でボードに与えられる高温はボ ードを取扱いしにくくなる程度まで柔軟にするため、ボードはこのコンディショ ニングゾーンで冷却される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，Ｈ Ｕ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 シエーデイン，クート スウエーデン国、エス−856 31・スンス バル、ヘーガリスガータン・34 (72)発明者 シエーデイン，チエル スウエーデン国、エス−860 33・ベリエ フオツシエン、ペー・ウー・ボツクス・ 3640

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．材料をパーティクルもしくはファイバまたはその両方に砕き、乾燥し、接着 剤で接着し、少なくとも一つの圧縮ローラにより完成ボードに圧縮されるマット を形成し、形成されたマットに水蒸気を導入するリグノセルロースファイバ材料 のボードを連続的に製造する方法であって、前記圧縮が単一の段階で行われ、該 段階中に少なくとも一つの圧縮ローラを通して水蒸気が導入されることを特徴と する方法。 ２．前記水蒸気は、前記マットに含まれる空気が該マットから押し出される量だ け導入される請求の範囲第１項に記載の方法。 ３．前記マットは前記圧縮の前にプレコンディショニングされる請求の範囲第１ 項または第２項に記載の方法。 ４．前記プレコンディショニングが所定の温度、含水率および密度を調整するこ とを含む請求の範囲第３項に記載の方法。 ５．前記圧縮ボードが加熱ゾーンを通過させられる請求の範囲第１項から第４項 のいずれか一項に記載の方法。 ６．前記圧縮ボードは、前記ボードの接着剤が十分な強度になるまで硬化するよ うに十分な時間加熱ゾーンに維持される請求 の範囲第５項に記載の方法。 ７．前記圧縮ボードは、前記ボードの圧縮中の温度にほぼ相当する温度で加熱ゾ ーンに維持される請求の範囲第５項または第６項に記載の方法。 ８．前記圧縮ボードがアフターコンディショニングゾーンを通過させられる請求 の範囲第１項から第７項のいずれか一項に記載の方法。 ９．アフターコンディショニングゾーンにおける処理が、前記圧縮ボードの含水 率を変更しかつ前記圧縮ボードから放出されるガスを分離することを含む請求の 範囲第８項に記載の方法。 １０．前記圧縮ボードがアフターコンディショニングゾーンで冷却される請求の 範囲第８項または第９項に記載の方法。