JPS5812150B2 - コウナイシチユウミツドゴウセイバン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本方法は高乃至中密度合成板に関するもので、特にこの
繊維合成板の製造方法並びに該方法を実施するための装
置に関する。

スウェーデン国特許第３１８，４６６号明細書に記載さ
れる如く、繊維合成板の製造において熱硬化樹脂又は熱
可塑樹脂を添加することにより、該合成板の機械的性質
、とりわけその内部結合強度及び形状安定性を改善する
ことができる。

更に、多量の樹脂を添加する事により熱間プレスからス
ラブを引き出す場合にはその水分含有度を１０〜２５％
にすることが可能であり、かくてプレス工程の時間を短
縮し、従ってプレスの能力を増大させることが可能であ
る。

現在では、上述と同様の繊維合成板の性能向上を得るた
めに、その中央層において外層より高密度の硬化樹脂を
含ませてやることが有効であることが判明した。

ここに該中央層の硬化樹脂の含有量は１〜１５％（重量
百分率）である。

本発明に係る繊維合成板を製造するための方法は、合成
板製造機械のワイヤ上へとパルプスラリがヘッドボック
スから流れ出る前又は流れ出た直後に熱硬化樹脂溶液（
エマルジョン、拡散液等を含む）乃至はパルプスラリ内
に多量の熱硬化樹脂を有する繊維スラリを導入する段階
を含んでいる。

かくて得られたスラブは次に通常の処理即ち加熱、調質
等の処理を受ける。

本発明に係る方法によれば、熱間プレス加工の時間が、
板紙を湿式に製造する場合で、通常１０〜４０％短縮す
ることが可能で、かくてプレスを開いて合成板を取り出
す際に板各層がはがれる事無く、板の断面中を通して平
均１０〜２５％の水分含有率においてスラブをプレスか
ら引き出す事が可能となる。

かくて得られた板の最終乾燥は次の加熱処理工程におい
て行なわれる。

本発明によれば、強化樹脂は中央層に集中するが、この
中央層が強度上量も重量であり、可能なる限りその利点
を利用する必要がある。

これ迄に、水分含有度の最も高い板の中央層において通
常層間剥離が発生することが判明している。

内部結合強度及び板の耐ねじり安定性は実質的には中央
層の強度に依存するものである。

本発明によれば、従来の方法に比較して少量の樹脂を用
いることにより繊維合成板を全体的に強化することが出
来る。

ここに従来の方法においては樹脂は、材料の全域にわた
り添加されており、従って板の全断面にわたり均一に分
布する傾向があった。

ここで、「中央層」なる用語は板の７０％板厚程度迄の
厚みの層であって板の数学的中央面が位置する層のこと
を示すものである。

従って該中央層は板の主表面（複数）の一つになること
も可能で、上記数学的中央面に関して必らずしも対称で
ある必要はない。

板の表面層は全厚みの少なくとも１０％であり、常に上
記中央層の両側に位置していなければならない。

上記中央層の厚みは、板の成分及び板のタイプ（高乃至
中密度か）に応じて変化する。

密度が５００〜８００ｋｇ／ｍ”、厚みが９〜１９ｍｍ
程度の中密度板においては、中央層の厚みは全板厚の１
０〜７０％、好ましくは１０％〜５０％、例えば２０〜
３５％である。

板厚の７０％が中央層、即ち硬化樹脂を含有している時
には、板の繊維の約５０％が中央層となっている。

中央層の樹脂含有量は１〜１５％の間を変動する事が出
来、好ましくは２〜６％である。

中央層の樹脂含有量は表面層の樹脂含有量の少なくとも
１０倍以上であることが望ましい。

ここに、樹脂含有量は上記中央層の中心面及び板の表面
において分析される。

板製造に際して熱硬化樹脂の水溶液（エマルジョン等を
含む）を添加剤として用いる時には、この溶液の樹脂含
有量は例えば２０〜５０重量％である。

中央層に樹脂を添加するのに用いられるパルプスラリの
樹脂含有量は通常上述の水溶液の場合と同じである。

熱硬化樹脂としてはフェノールフォルムアルデヒド樹脂
を用いるのが好ましいが、複数個の他の熱硬化樹脂、例
えばメラミン樹脂、アクリル樹脂、レゾルシン樹脂、ユ
リアーフォルムアルデヒド樹脂、プロティン等を用いる
ことも可能である。

本発明によれば、板機械のウェット端部におけるワイヤ
上におけるパルプスラリ内の中央層にお硬化樹脂溶液を
添加することにより、板の中央層内に集中した熱硬化樹
脂で強化された板が製造される。

熱硬化樹脂溶液の供給は、パルプスラリ内に浸された分
配装置により行なわれるのが好ましい。

ここに、「熱硬化樹脂溶液」なる用語は熱硬化樹脂の懸
濁液、浮濁液及びその類いを含むものとする。

高、中密度の合成板を製造するための、本発明に係る装
置は板機械のウェット端部に配された分配装置を特徴と
しており、かくて高濃度の熱硬化樹脂を含む熱硬化樹脂
溶液又はパルプスラリは装置動作時においてヘッドボッ
クス又はワイヤ内で流れているパルプスラリの中央層に
出現する。

ここに上記分配装置の取出口は実質的にパルプスラリの
流れ方向に向いている。

第１図に示される装置は水平パイプ１を有しており、該
装置はワイヤ上のパルプスラリ内に浸されるよう適用さ
れている。

該装置は又ヘッドボックス内のパルプスラリ内にも浸す
ことが出来る。

熱硬化樹脂溶液はパイプ２を介してパイプ１に供給され
る。

ここにパイプ２の数はパイプ１の長さに依存する。

第２図においてはパイプ１及び２の断面が示されている
。

パイプ１には板３が設けられており、該板は上記樹脂溶
液の流れの方向を横断する方向に配設されている。

板３の長手方向端部には、好ましくは半円形の穴が備え
られている。

板３は樹脂溶液をパイプ１の全長にわたって一様に分配
している。

上記樹脂溶液はパイプ１内の割溝４を通って一つ又はそ
れ以上のノズル５へと流れている。

上記ノズルはパルプ１の全長に沿って割溝の如く突出す
る単一のノズルとすることも出来るし、幾つかの小さな
溝乃至円形に分割されたノズルとすることも出来る。

かくてこれらのノズルにより樹脂溶液はワイヤ上のパル
プスラリ内においてパイプ１の全長に沿って均等に配分
される。

ノズル５内の樹脂溶液の流れの方向は実質的にワイヤ上
のパルプスラリの流れの方向と同一である。

本発明に係る装置の第４図に示される実施例はパイプ１
と−又はそれ以上の供給パイプ２と板３とを有しており
、これらの三つの部品は第１図、第２図に対応する部品
と同様にして配されている。

更には、パイプ１内には割溝４が設けられており、ここ
から熱硬化樹脂溶液は、パイプ１を通って流れるパイプ
スラリと実質的に同一方向に流れている。

上記パイプ１は更に割溝７を有するバイブロによって取
囲まれている。

バイブロを回転して割溝４及び７を調節することにより
、取出口に適当な巾を持たせ、熱硬化樹脂の量を制御す
ることが出来る。

更に又、パイプ上に備えられた一連のノズルから構成さ
れる装置を用いることも可能である。

これらの三つの実施例においては、熱硬化樹脂溶液は高
圧タンクから高揚程ポンプ装置を介して供給されるのが
好ましい。

これらの装置は既存の板機械を他の点で変更することな
くこれに容易に備え付けることが可能である。

又これらの装置を利用して他の化学物質、例えば消火化
学物質を所望の高さに迄供給することも可能である。

もし板の中央層内に高濃度の樹脂を得るために、中央層
に行くにつれて樹脂量が増大しているようなパルプ繊維
スラリを供給する場合の如く、熱硬化樹脂が既に繊維上
に用意されている場合には、該供給作用は、板機械のウ
ェット端部における通常の原料流内に浸された別個のヘ
ッドボックスを介して行なわれる。

第５図、第６図においてそのような別個のヘッドボック
スの実施例が示されており、該ボックスは通常のヘッド
ボックス内の原料流内に浸されているのが好ましい。

パルプスラリ即ち原料は横断分配装置１０を介してこの
ボックスに供給される。

この装置を付は加えられたヘッドボックスに直接接続し
て配設し、該配分装置のみならず該ボックスをも原料流
内に浸すことも可能である。

第５図、第６図内に示されるヘッドボックス１１におい
ては横断分配装置１０は通常のヘッドボックスの外側に
配設されており、原料はパイプ１２を介して分配装置か
ら付は加えられたヘッドボックスへと供給される。

この場合には、ヘッドボックスの後部分１３は三角形の
形状をしており、かくて通常のヘッドボックス内の原料
の流れは実質的に乱されることが無い。

この付は加えられたヘッドボックス１１にも又、ボック
ス内の原料の流れを一様にするために緩衝器１４が設け
られている。

第７図、第８図に示される本装置の実施例は、横断分配
装置を含むヘッドボックス１１を有している。

このヘッドボックスにも又緩衝器１４が設けられている
。

このヘッドボックスはワイヤ上の原料流に置くことが出
来る。

ここに、該原料は板機械の漉桁中を通過しているパイプ
１５を介して上記横断分配装置１０へと供給されている
。

このボックス１１も又三角形の後部分１３を有している
。

このボックスを板機械の通常のヘッドボックス内に配設
することも可能である。

第５図乃至第８図に示された上記付は加えられたヘッド
ボックスを、極めて小数の機械変更を施すのみにて、Ｆ
ｏｕｒｄｒｉｎｉｅｒ型式の通常の板機械において容易
に使用することが可能である。

本方法によれば又、熱硬化樹脂が増大している中央層に
用いる原料を幾つかの垂直方向に分離された排出ゲート
を使用してヘッドボックス中央に供給することも可能で
ある。

該原料濃度は通常１〜５％であり、機械速度は５〜５０
ｍ／ｍｉｎである。

本発明の更に詳細な実施例を以下に示す。

実施例 １ 温度５０℃のスラリが無添加状態で原木から用意された
。

該原木は中密度合成板を作るために用意された。

乾燥繊維に対して重量で０．５％の硫酸アルミ及び硫酸
をスラリに加えて該スラリのｐＨを４．０になる様調整
を行なった。

パルプ懸濁液が板機械上で型成形を受け、７．５ ｋｇ
／ ｍ’の密度のスラブが用意された。

かくて成形されたウェットスラブは吸引ボックス中で部
分除湿され、ウェットプレス加工により乾燥率４０％に
仕上げられた。

次に上記ウェットスラブは６０×６０の判にのこ引き加
工され、厚さ規償シムが１０ｍｍで加工圧が０、５９
ＭＦａであるホットプレス内でプレス加圧された。

プレス温度は２３０℃であり、スラブのプレス終了温度
はスラブの中央層において２００°Ｃであり、所要プレ
ス時間は２３分であった。

この時間はそのような板において通常行なわれるプレス
加工時間に相当する。

上記プレス加工の終了直後において、前もってこの引き
されたホット合成板の一部につき、曲げ強度、曲げに対
する弾性率の測定が行なわれた。

残りの板は次に１６０℃で２時間の熱処理を受けた。

調質後得られた板紙の特性は次の通りであった。

密度 ７５０ｋｇ／ｍ’ 内部結合強度 ０．２２ＭＰａ曲げ強度
２６ ＭＦａ曲げに対する弾性
率 ３３００ ＭＰａホットプレス直後かつ熱処
理 前の曲げ強度 １３ ＭＰａさて、前
述の試験におけるのと同様の繊維スラリに対するｐＨ調
整の前に、乾燥繊維重量をベースにして２％のフェノー
ル−フォルムアルデヒド樹脂が添加され、次にスラリの
ｐＨは０．５％の硫酸アルミ及び硫酸により４．０に迄
低減された。

この懸濁液も又ウェットスラブへと型成形された。

スラブの幾つかは２５分のプレス加工を受け、幾つかは
１１分のプレス加工を受けた。

後者のスラブはホットプレス加工後における乾燥率は８
０％であった。

１６０℃において２時間の熱処理及び調質処理を受けた
後のこれらの板の特性は次の通りであった。

「°レス時間 プレス時間 １１分 ２３分 厚み １０．６ｍｍ １０ｍｍ 密度 ７１０ｋｇ／ｍ ７５０ｋｇ／ｍ３内部結合
強度 ０．３３ ＭＰａ ０．６０ ＭＦａ曲
げ強度 ２３ ＭＰａ ２７ ＭＦａ
曲げに関する弾性率 ２６００ＭＰａ ３３００ＭＰ
ａホットプレス直後かつ ５．６ ＭＰａ １３
ＭＰａ熱処理前の曲げ強度 この表から明らかな如く、１１分間のプレス加工を受け
た板はプレス加工の直後においてかなり低い曲げ強度し
か有していなかった。

このことは次の処理工程において簡単に損傷を受は易い
ということを示している。

更には、これらの板は同一のベース重量に対してより低
い密度を有しており、このことはホットプレス加工後に
おいて膨張戻りが大きいことを示している。

ウェットスラブを型成形する際に、第３図に記述された
付は加えられたヘッドボックスを、Ｆｏｕｒｄｒｉｎｉ
ｅｒ型式の板機拡上の通常のヘッドボックスの後に配設
された横断分配装置１０と共に用いてみた。

ここに原料の２／３は通常のヘッドボックスを通して供
給され、原料の１／３は付は加えられたヘッドボックス
を通して供給された。

このボックスは、これを通過する繊維スラリが完成板紙
の中央層を形成するように、主原料流内に浸された。

この付は加えられたヘッドボックス中を供給された繊維
スラリには６％重量のフェノール−フォルムアルデヒド
樹脂が添加され、そのｐＨは０．５ ％の硫酸アルミと
硫酸により４．０に調整された。

樹脂の添加されていない主原料の流れもｐＨ４，０に調
整された。

この方法により得られたウェットスラブは上述の試験に
おけるのと同様全スラブの乾燥重量の２％に当る樹脂を
含んでいた。

しかしながら、この場合には樹脂はスラブの中央層１／
３に集中していた。

ウェットスラブは上述と同様にしてコールド、及びホッ
トプレス加工を受けたが、ホットプレス加工の時間は１
１分であった。

上述と同様の熱処理及び調質処理の後得られた板紙の特
性は次の通りであった。

厚み １．０ｍｍ 密度 ７５０ｋｇ／ｍ’ 内部結合強度 ０．６２ＭＰａ曲げ強度
２６ＭＰａ曲げの弾性率
３３００ Ｍ、Ｐａホットプレスの直後、かつ
１３ＭＰａ熱処理前の曲げ強度 ホットプレス後の乾燥率 ８１％ かくの如く得られた板紙はホットプレスの時間が短かい
にもかかわらず、フェノール樹脂の濃度が０％及び２％
である前二者のテストにおいて得られた板と同様の強度
を有していた。

尚前者の場合の板においてはフェノール樹脂は２％の割
合で全板層に分布していた。

中央層に樹脂が集中している板紙はホットプレス直後に
おいても通常のプレス板と同様の良好な取扱い性能を有
していた。

熱処理及び調質処理後の上記板の内部結合強度も又極め
て良好であった。

実施例 ２ この場合、ウェットスラブは中央層に別個の原料を用い
る方法により製造され、これに１５％のフェノール樹脂
、即ち金板をベースにすれば５％のフェノール樹脂が加
えられた。

１１分間のホットプレス加工、及び熱処理、調質処理の
後において、この板は中央層において６％の樹脂を含有
する板と同様の特性を有していた。

かくて、この場合フェノール樹脂を６％から１５％に増
加しても板紙の特性には影響を与えないことがわかる。

次に同様の繊維スラリからウェットスラブが実験用シー
トの形で用意されたが、この場合は６％のフェノール樹
脂が板紙の中央層に加えられた。

ここに中央層の厚みは全厚味の１／４であった。

上記スラブは次に約４０％の乾燥率に迄コールドプレス
され、上述の如く２３０℃で１１分間ホットプレスされ
た。

これらの板はホットプレス直後においても高い曲げ強度
を示し、プレス加工の後においても膨張戻りの現象を示
さなかった。

かくて熱処理及び調質処理の後において得られた板紙は
次の如き特性を示した。

厚 み １０ｍｍ密 度
７５０ ｋｇ／ ｍ内部結合
強度 ０．４５ＭＰａ曲げ強度
２６ＭＰａ曲げの弾性率 ３
３００ＭＰａホットプレス直後かつ 熱処理前の曲げ強度 １２ＭＰａ次に製造され
た板においては、上述と同様の方法が用いられたが、中
央層内におけるフェノール樹脂の割合は４％であり、中
央層の厚みは全板層みの１／３であった。

該板は２３０℃で１６分間ホットプレスされ、その結果
乾燥率は９０％であった。

かくて得られた板の特性は次の如くであった。

厚み １０ｍｍ 密度 ７５０ｋｇ／ｍ。

内部結合強度 ０．４３ＭＰａ曲げ強度
２５ＭＰａ曲げの弾性率
３２００ＭＰａホットプレス直後かつ １１
ＭＰａ熱処理前の曲げ強度 実施例 ３ この場合も板は上述と同様にして実験シートの形で用意
された。

中央層の厚みはウェットスラブの全厚みの１／３であり
、３％の割合のフェノール樹脂、即ち全板紙の約１％の
フェノール樹脂をんでおり、板の密度は７００ｋｇ／ｍ
Ｉであった。

次の表には、１％のフェノール樹脂を全板層に均等に分
布した場合の板特性と、３％のフェノール樹脂を中央層
に集中させた、本発明及び本実施例に係る板特性とが比
較されている。

尚両ケースにおいては十分なプレス時間が用いられた。

全板層に１％ ３％のフェノ− のフェノール ル樹脂を板厚の 樹脂を一様に ３／１の中央層 分布させた場 に集中させた場 合 合、 内部結合強度 ０．３８ＭＰａ ０．５３Ｍ
Ｐａ単位ねじり保持力 （ｓｐｅｃ ｉ ｆ ｉｃ ｓｃｒｅｗｈｏ ｌｄ）エ
ツジ側 ２６ＫＮ／ｍ ４２ＫＮ／ｍ平坦側
４７ＫＮ／ｍ ６１ＫＮ／ｍスプリットし易さ ０
．３５ ０．２０吸水率 １３．５％ １
３．８％ 厚み膨張率 ７．５ ％ ７６％尚のこ引
きされた部分のスプリットし易さは、６Ｚ ６ｚｓ ｍ−６、−で定議される。

ここに、６ｚｓは端部内に木ねじをねじ込んだ時の内部
結合強さをあられし、６ｚはねじのない時の内部結合強
度を示す。

更には、上述木ねじは２２ｍｍ×６ｍｍの大きさであり
、これが径２ｍｍ深さ１０ｍｍで予め穿孔された穴内に
１５ｍｍにわたってねじ込まれる。

通常はクラックに対する敏感度は０．０５以内であるこ
とが報告されている。

単位ねじり保持力（ｓｐｅｃｉｆｉｃ−ｓｃｒｅｗｈｏ
ｌｄ）のテストにおいては、同一穴径、穴深さ、及びね
じ込み深さにおいてスプリント（引き裂き）の傾向が比
較された。

平坦な側におけるねじ込みにおいては、穴深さは板の厚
さの２／３であり１、ねじは下側に貫通しない範囲にお
いて、板全域にわたりねじ込まれた。

収縮率は１ｍｍ／ｍｉｎであった。

実施例 ４ 別の試験においては、７００ｋｇ／ｍ″の密度を有し、
全樹脂含有量が２％である板が上述の如く用意された。

樹脂が一様に分布している場合には、内部結合強度は０
．４２ＭＰａであった。

全樹脂がウェットスラブの厚みの１／３である中央層に
集中され、該中央層が６％の樹脂濃度であった場合には
、内部結合強度は、該板のホットプレス後の乾燥率が、
上述の一様樹脂分布の板紙１００％と比較して８５％で
あったにもかかわらず、０．５２ＭＰａ に増大した。

内部結合強度、単位ねじり保持力、スプリット傾向の値
は、それらが異なる型式の結合強度及び結合能力を示し
ている値であるが故に、板の組立て能力に関して重量な
意味を有している。

本合成板は幾つかの異なる方法により結合及び組立てを
行なうことが可能である。

即ち板に単に釘を打ちつけることも出来ようし、溝、は
ぞ、さねはぎの如き重ねジヨイントを利用することも出
来よう。

従って良好な結合強度が、容易かつ迅速な組立作業を行
なうにあたって、基本的要素となる。

ここ１０年間において、ボール紙及び中密度合成板にお
いては高い内部結合強度に対する要求が高まってきた。

その結果市販の合成板の密度が増加することになった。

本発明によれば、比較的低密度でしかも十分高い内部結
合強度を有する合成板が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は合成板製造装置の一部を示しており、該装置は
、作動において原料の分配がワイヤ上のパルプスラリの
中央層内で行なわれるような高さにおいて、ワイヤ部分
の上に配設するのが適当な装置である。 第２図は第１図の線■−■に沿っての縦断面図であり、
第３図は第２図の線Ｉ−Ｉに沿っての断面図であり、第
１図及び第２図に例示された装置の詳細を示している。 第４図は第１図〜第３図と同様にして用いられる装置の
実施例を示す。 第１図〜第４図に示された実施例は熱硬化樹脂の溶液を
繊維スラリ又はウェットスラブに供給するのに使用する
のが好ましい。 第５図及び第７図は本発明に係る装置の別の実施例を示
しており、これらの実施例は、高濃度の熱硬化樹脂を有
するパルプスラリを繊維スラリ又は好ましくはウェット
スラブに供給するのに用いるのが好ましい。 第６図及び第８図は、それぞれ、第５図の線■−■及び
第７図の線■−■に沿っての断面図を示す。 １〜１１・・・分配装置、１１・・・パイプ、４・・・
長手方向割溝、６・・・回転可能なパイプ、１０・・・
横分配装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ウェット方式で製造され、硬化乃至熱硬化樹脂で強
   化された高乃至中密度合成板にして、その中央層は重量
   で１〜１５％の割合の硬化樹脂を含有しており、上記中
   央層の該含有量は上記合成板の表面層の硬化樹脂含有量
   よりも実質的に大きく、さらに上記中央層は板厚の１０
   〜７０％の厚みを有していることを特徴とする高乃至中
   密度合成板。 ２ ウェット方式で製造され、硬化乃至熱硬化樹脂で強
   化された高乃至中密度合成板にして、その中央層は重量
   で１〜１５％の割合の硬化樹脂を含有しており、上記中
   央層の該含有量は上記合成板の表面層の硬化樹脂含有量
   よりも実質的に大きく、さらに上記中央層は板厚の１０
   〜７０％の厚みを有し、該板は硬化樹脂により強化され
   る高乃至中密度合成板の製造方法にして、熱硬化樹脂の
   溶液又は熱硬化樹脂を多く含む繊維スラリが、Ｆｏｕｒ
   ｄｒ ｉｎ ｉｅｒ型式の合成板機械のワイヤ上へと、
   ヘッドボックスからパルプスラリの流出の直前又は直後
   に、主表面の間の該パルプスラリ内に導入されることを
   特徴とする高乃至中密度合成板製造方法。 ３ ウェット方式で製造され、硬化乃至熱硬化樹脂で強
   化された高乃至中密度合成板の製造装置にして、その中
   央層は重量で１〜１５％の割合の硬化樹脂を含有してお
   り、上記中央層の該含有量は上記合成板の表面層の硬化
   樹脂含有量よりも実質的に大きく、さらに上記中央層は
   板厚の１０〜７０％の厚みを有し、熱硬化樹脂の溶液又
   は熱硬化樹脂を多く含む繊維スラリが、Ｆｏｕｒｄｒｉ
   ｎｉｅｒ型式の合成板機械のワイヤ上へと、へラドボッ
   クスからパルプスラリの流出の直前又は直後に、主表面
   の間の該パルプスラリ内に導入され、該板は硬化樹脂に
   より強化されることを特徴とする高乃至中密度合成板製
   造装置にして、該装置は分配装置１〜１１を有しており
   、該分配量装置は、Ｆｏｕｒｄｒ ｉｎ ｉｅｒ型式の
   合成板機械のウェット端部において、高濃度の熱硬化樹
   脂を含むパルプスラリか熱硬化樹脂の溶液の分配が上記
   ヘッドボックス内又はワイヤ上に流れるパルプスラリの
   中央層で行なわれ、該分配装置１，１１からの取出口が
   実質的に上記パルプスラリの流れ方向に向けられている
   ことを特徴とする高乃至中密度合成板製造装置。