JPS62119003A - 木質系成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、詳しくは結合剤を加
えた木質繊維を周込て、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、木材等をほぐした木質繊維をそれ自体の結合性
を利用して圧縮成形することＫよって木質系成形体の製
造が行われている。この木質系成形体は、いわゆるハー
ドボードであシ、合板より−もさらに材質が均一で軽く
、欠点が小ないもので、表面が平滑で、耐熱、耐水、耐
湿性に富んだものが得られ、板厚の割に強度があること
などから建築用の内装材、家具、自動軍の内装基材、テ
レビ・ステレオ等のキャビネットなどの材料として広く
利用されている。

この木質系成形体の製造方法としては、例えば木材チッ
プを蒸煮解繊して木質繊維を形成し、この木質繊維に合
成樹脂とセルロースペーパーを混合して水中に分散させ
たのち、加圧ろ過及び圧搾（いわゆる抄造ンし、得られ
たマット（軟質繊維板）を熱圧縮成形する湿式成形法や
、木材等を蒸煮解繊して得られた木質繊維に合成樹脂等
の結合剤を添加して混合したのち、堆積し、ロールプレ
スして成形用マットを形成し、この成形用マットを熱圧
縮成形する乾式マット法などが挙げられる。

この木質系成形体の製造を、乾式マット法を例として、
更に詳しく説明する。

まず、木材チップを解繊機の蒸煮タンクに入れ、１６０
〜１８０℃のスチームで蒸煮してチップを柔らかくし、
繊維をほぐしやすい状態にしたのち、解繊ディスク洸供
給し、該解繊ディスクでもみほぐして木質繊維にする。

この解繊した木５ｉＬ繊維を熱風乾燥したのち、深絞り
性を向上させるための長繊維、例えば麻繊維１７チ及び
ポリプロピレン繊維７チと、フェノール系熱硬化性樹脂
や熱可塑性樹脂等からなる結合剤８チと、ロジンやパラ
フィンなどのようなはつ水剤１〜２チと、離型剤等とを
十分に混合する。次に、結合剤等を添加したこの木質繊
維を堆積し、熱ロールプレスして第１０図に示すような
厚さ１０〜４０簡程度の持ち搬び容易なマットＭ１を形
成する。

次に、上記成形用マットＭ１を、完成後の木質系成形体
の形状より少し大きく裁断して第１１図に示すように圧
縮成形型１の下型２上に載置する。次いで熱板６によシ
１８０〜２２０℃に加熱された下型２と上型３とを、上
型３を下降させることによシ合わせる。するとガスが発
生するので、型開きしてガスを抜き、また、上下型を合
わせる。このようにして予備圧縮とガス抜きを数回繰り
返えしたのち第１２図に示すように上型５と下型２とで
圧縮する。このとき、ガス抜き孔５及び吸引管７を介し
て成形空間内を真空引きし、発生するガスを抜く。図中
、４は派生材を示し、８はパルプを示す。次いで型開き
して製品を取シだすことにより木質系成形体Ｍ２が得ら
れる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記したような従来の木質系成形体の製
造方法は、次のような問題点を有している。

乾式マット法では、木質繊維を圧縮成形型に容易に供給
できるようにするため、木質繊維を取り扱いやすいマッ
トに成形する工程と、このマットを所定形状に裁断する
工程を必要とし、製造工程が多く、煩雑であるとともに
、木質繊維をマット化するためには、熱可塑性樹脂等の
結合剤が必要である。また、マットを圧縮成形する際に
マットが絞り部で引きづり込まれることくよシ、マット
を完成後の成形体より少し大きく裁断する必要があり、
成形後に切り落とす、製品のまわシの派生材が無駄とな
シ、歩留まシが悪く、生産コストが上昇するとともに、
成形後の切断工程を必要とするという問題点がある。

更に、深絞多部分を有する成形体を製造する場合、マッ
トの深絞シ性を向上させるために、マット材として木質
繊維のほかに、原料価格の高い麻等の長繊維や熱可塑性
樹脂の網などが必要であシ、接着性のない麻繊維を使用
する場合は余分に熱硬化性樹脂等の結合剤を添加する必
要があり、これらの点でもコスト高となる問題点がある
。

また、深絞り部分を有する成形体を製造する場合におい
て、マットに含まれる木質繊維が多いとき、深絞り性を
向上させるために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ない。更に、
加工工程が増加するだけでなく、深絞り加工によυマッ
トが延ばされた角部等が薄肉化してしまい、この予備成
形体をその″！マ圧縮成形すると、薄肉化した角部等が
低密度となシ、完成した木質系成形体の角部等の深絞り
部分の強度が低下するという問題点も有している。また
、単一のマットで深絞り部を有する大きな板状体を成形
すると、マットが深絞り部に引きづりこまれるため、深
絞り部周辺等で裂けたシして、所望の成形体が得られな
い。そのため、マットを形成した素材と同様の素材から
なるバッチ材を深絞多部分に当ててから圧縮成形したり
する必要があシ、成形作業が煩雑である。

一方、湿式成形法では、抄造するため、大量の水を使い
、大型排水処理設備を必要とする問題点を有するととも
に、マット状に抄造したものを用いた深絞多部分を有す
る成形体の製造は、抄造したマットは繊維がからんでい
るので、上記の乾式マット法による場合と同様に又はそ
れ以上に困難であシ、同様の問題点、例えば深絞り部又
はその周辺が薄肉化したシ、裂けたりする問題点を有し
ている。

本発明は上記問題点を解決するだめのもので、作業性及
び生産コストを改善し、そして得られる成形体の強度を
向上させた木質系成形体の製造方法を提供することを目
的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の木質系成形体の製造方法は、結合剤を加えた木
質繊維を直接成形型内に供給して圧縮成形することを特
徴とする。

本発明に用いる木質繊維は、木材などをほぐしたもので
あり、木材などの例としてはアカマツ、スギ、ラワン、
ブナなど、更に稲ワラ、亜麻殻、バガスなどが挙げられ
る。

木材などを解繊して木質繊維を形成する方法は特に限定
されず、当業者において慣用の方法を用いることができ
、例えば、加圧して蒸煮し、そのままの圧で機械的にほ
ぐす方法や蒸煮したのち常圧で機械的にほぐす方法など
が挙げられる。

木質繊維に添加する結合剤は木質繊維自体の結合性を補
って木質繊維を結合させるもので、その成分及び量は、
常温ないし加熱圧縮によシ木質繊維を一体的に結合させ
、所望強度の成形体とすることができれば、特に限定さ
れず、天然高分子でも合成樹脂でもよく、例えば澱粉の
ような天然高分子や、クマロン樹脂のような熱可塑性樹
脂や、フェノール樹脂、尿素樹脂のような熱硬化性樹脂
が挙げられ、単独でも混合物として用いてもよい。更に
、はつ水剤、離型剤等の添加剤も加えてもよい。

本発明は上記したように結合剤を加えた木質繊維をマッ
ト化し凌いで直接成形型内に供給することを特徴とする
ものであるが、その方法としては、結合剤を加えた木質
繊維を直接、型内に供給できればよく、例えば該木質繊
維を空気等のガスとともに吸引又は圧送することによシ
型内に供給してもよいし、又は該木質繊維を型内に直接
落下させて堆積させてもよいし、又は堆積させ念該木質
繊維を吸引して網等に吸い付けた状態で型内に運び入れ
てもよく、特に限定されない。

成形型内に入れた木質繊維を圧縮して繊維を結合させる
とともに成形するが、このとき、必要に応じて加熱する
ことが好ましい。

〔作　用〕

本発明の木質系成形体の製造方法は、結合剤を加えた木
質繊維を直接成形型内に供給して圧縮成形するため、木
質繊維に加えた結合剤が木質繊維自体の結合性を補い、
圧縮することによシ木質繊維を一体的に結合させること
ができるとともに、木質繊維をマット化せずに例えば空
気流などによシ直接、型内に供給するので、繊維がから
まず、ばらばらであるため、木質繊維が流動しやすく、
また、結合剤の使用量も少なくて済み、深絞り部分を有
する成形体を製造する場合でも予備圧縮及び型開きによ
るガス抜きをすることなしに１回の圧縮で薄肉部分又は
亀裂を生じることなしに成形することができる。

そのため、木質繊維のマット化の工程及びマットを裁断
する工程を省くことができ、そしてマット化するための
結合剤を不要とすることができる。また、深絞シ性を向
上させるための麻等の長繊維及びそれを結合させるため
の熱硬化性樹脂等や、熱可塑性樹脂製の網を不要とする
ことができ、また、深絞９部分を有する成形体を製造す
る際の、予備成形する工程や深絞り部分にパッチ材を当
てたりする補強作業や深絞り部分の木質繊維にスチーム
を当てる作業などを行わなくても優れた強度の成形体と
することができる。

以上のように、深絞り成形を行う場合であっても優れた
強度を有する木質成形体を容易に製造できるとともに、
従来に比べていくつかの工程を省くことができるので、
作業性を改善することができ、更に、原材料のコストを
低減させることもできる。

〔実施例〕

本発明を、自動車のドアトリム基板に適用した一実施例
によシ図面を参照して説明する。ただし、これに限定さ
れるものではない。

まず、木質繊維を製造する工程を説明する。

第７図に示すように、木材を削ってつくった小片である
チップＣを解Ｈ１，機１０のホツノ（１２に入れ、ホッ
パ１２の底部に設けられたスクリューフィーダ１３によ
り蒸煮タンク１４に供給する。蒸煮タンク１４の上部か
ら１６０〜１８０℃のスチームＳを供給してチップＣを
蒸煮して柔かくし、繊維がほぐれやすい状態とし、該蒸
煮タンク１４の底部からこの蒸煮したチップＣをスクリ
ューフィーダ１５によって解繊ディスク１６に供給する
。そして、モータ１７により駆動される解繊ディスク１
６によってチップＣを木質繊維Ｗ１に解繊する。このよ
うにして解繊した木質繊維Ｗ１を図示しない圧送機によ
って圧送管１８を介して第８図に示す乾燥機２０に供給
する。上記の湿った木質繊維Ｗ１をドライヤ２１から供
給される熱風Ｈとともに蛇行した乾燥管２２を通すこと
によって乾燥しながらサイクロン２３に送シ、このサイ
クロン２３によって水分Ａを蒸発させるとともに水分Ａ
を含んだ空気及び微粉を除去し、乾燥した木質繊維Ｗ２
を得る。

次に、この乾燥した木質繊維Ｗ２ｔｌ−１第９図に示す
ようにプレンダ２５に供給口２６から供給し、攪拌羽根
２８ｆ、回転させて攪拌しながら、供給口２６付近に設
けた複数のスプレーノーズル２７から、はり水剤として
パラフィンを１〜２チ、結合剤としてフェノール樹脂水
溶液（含樹脂率５０チ）を乾燥重量で２〜５％及び離型
剤等を供給し、十分にブレンドするとともに木質繊維の
水分含ｉを調節し、取り出し口２９から結合剤等を加え
た木質繊維Ｍ３を得る。

次に１この結合剤等を加えた木質繊維Ｍ３を、マットを
形成せずに直接、成形型内に供給する工程を説明する。

上記の、結合剤等を加えた木質繊維Ｍ３を、第１図に示
すような充てん装置３０の供給容器３１に入れる。この
充てん装置３０は供給容器３１と圧送容器６２とからな
るもので、両容器は、供給容器３１の底部の開口部３５
と圧送容器３２の上部の開口部３３とでつながっていて
、該開口部５３はシリンダ５６で開閉可能な遮へい板３
４でふさがれている。シリンダ３６によって遮へい板３
４を開け、上記木質繊維Ｍ３の入っている供給容器３１
の下部に、ブラシの先が互いにかみ合うように設けられ
た対のブラシホイール３５を回転させて、結合剤等を加
えた木質繊維Ｍ３を繊維のからみをほぐしながら開口部
５６を通して圧送容器５２へ落とす。この圧送容器５２
には該開口部３３の下方に秤量板３７が設けられている
ので、落とされた木質繊維Ｍ５は該秤量板３７上に堆積
する。該秤量板３７に取シ付けた図示しないロードセル
によシ秤量板３７上の木質繊維Ｍ３の重量を量り、所定
重量になった時点でブラシホイル３５を止め、遮へい板
３４を閉め、木質繊維Ｍ３の圧送容器３２への供給を止
める。

一方、成形型４０ば、第１図に示すように、上型４１と
下型４２とからなり、型は深絞り部の圧縮及び抜き角が
小さくならないような角度に傾斜して形成されている。

そして、上下型は開いて一定の空間を形成している。そ
の周囲は供給された木質繊維Ｍ　３が成形型４０の外へ
出ないようにするための側板で囲まれている。対向する
一対の側板４３，４４は成形型４０の側面に沿って可動
に取シ付けられていて、一方の側板４３は第１図及び第
３図に示すように、開いた成形型４０の側面の開口部に
対応する位置に開口した導入口４５を有し、他方の側板
４４は木質繊維Ｍ５を保持する網４６を開いた成形型４
０の開口部に対応する位置に有している。

上記の圧送容器３２に設けられた一方の口を上記成形型
４０に取シ付けられた側板４３の導入口４５に当接させ
、該圧送容器５２の他方の口から空気を送る。そうする
と、圧送容器３２内の秤量板３７上に堆積していた木質
繊維Ｍ３は繊維がばらばらになって空気とともに成形型
４０内へ送シ込まれる。このとき、空気は他方の側板４
４の網４６を通シ抜けるが、木質線維Ｍ６は網４６で止
められ、該成形型４０の窒間内に充てんされる。そして
、この圧送時、下流の網４６側から吸引する。成形型４
０内に圧送された木質繊維Ｍ３は繊維のからみを生じず
に下流の網４６側から堆積していく。このとき、吸引管
５５を介して上型４１に形成したガス抜き管５２から吸
引して木質繊維Ｍ３が含んでいる空気を抜いて、該木質
繊維Ｍ３を均一に充てんさせる。このエア抜きは充てん
するに従って下流側のガス抜き管から上流側のガス抜き
管へ順に切シ換えて行ってもよい。また、第４図に示す
ように、ガス抜き管５２を下型４２ａに設けて、上下か
らエア抜きをしてもよい。木質繊維Ｍ３の成形型４０内
への充てん量は、上記のように重量により決めるだけで
なく、圧送する圧力によって充てん密度を調節して決め
てもよい。

次に、結合剤等を加えた木質繊維Ｍ３を圧縮成形する工
程を説明する。

まず、成形型４０の側面に取り付けられている側板４３
を、その下部に設けたラック４７と、該ラック４７とか
み合うピニオン４９とを用い、ブラケット５０に取シ付
けたモータ４８でピニオン４９を回転させて該側面に沿
ってスライドさせて第２図に示すように側板４３の導入
口４５のない部分で該成形型４０を覆う。網４６を有す
る側板４４も上記と同様の図示しない側板開閉機構によ
ってスライドさせ、該側板４４の網４６のない部分で該
成形型４０を覆う。そして、側板４５，４４をそれぞれ
下型４２に固定する。

なお、本実施例では側板を可動としたが、側板を固定と
し、下型を可動として充てん密閉してもよい。

次に、第２図に示すように熱板５１によって１８０〜２
２０℃に加熱された上型４１と下型４２とで結合剤等を
加えた木質繊維Ｍ３を該上型４１を下降させることによ
って圧縮し成形する。このとき、上型４１の下死点の数
■前から上型４１のガス抜き孔５１から吸引管５３及び
ノ（ルプ５４を介して吸引して発生するガスを抜く。な
お、第５図に示すようにガス抜き孔５１を下型４２ａに
も形成して上下型からガス抜きしてもよい。

成形条件は例えば、成形圧力２０〜８０ｋｚ／ｉ、成形
時間２０秒〜５分とする。繊維がからまっていす、ばら
ばらであるため、繊維の流動性がよく、深絞シ部５５で
あっても、肉厚が低下したシ、亀裂が入ったりしない。

上型４１のガス抜き孔５２から吸引したまま型開きをす
ると上型４１に木質系成形体Ｍ４が吸い付けられる。

そこで、パルプ５４を切り換えて吸引を解除すると、第
６図に示すような、厚さ２．５　ｙｓａで曲げ強度２０
０〜３５０　）ｃｇ／ｉ以上を有し、アームレストであ
る深絞り部５５を有する木質成形体Ｍ４からなる欠陥の
ないドアトリム基板が得られる。

また、本実施例は、型を傾斜させて形成させたので、深
絞シ部の圧縮及び抜き角が大きくなり、深絞り部が裂け
ずに成形できるとともに成形体を容易に脱型できる。

〔発明の効果〕

本発明の木質系成形体の製造方法は、上記したように、
結合剤を加えた木質繊維を直接、成形型内に供給して圧
縮成形するため、木質繊維が流動しやすく、深絞り部分
を有する板状成形体を製造する場合であっても予備圧縮
及び形開きによるガス抜きをせずに１回の圧縮で容易に
しかも深絞り部分及びその周辺でも薄肉化したり、亀裂
が生じたすせずに成形することができる。

その結果、作業性及び生産性を向上させることができる
とともに、深絞シ性を向上させるための麻繊維及びその
ための結合剤や熱可塑性樹脂製網などが必要なく、原料
コストの低減が可能であり、強度の優れた木質系成形体
を製造することができる。

更に、木質繊維をマット化する工程及びマントを裁断す
る工程並びにそれらの設備が不要であるため、作業性及
び生産性の向上並びに設備費を低減させることができる
とともに、マスト化するための結合剤が不要であり、マ
ットの裁断ぐず、及び成形時の派生材がでないので、歩
留まりが向上し、原料コストの低減が可能である。

更に、木質線維をマント化しないで直接成形型内に供給
するため、木質線維の充てん量、すなわち充てん密度や
充てん高さを容易に変更することができ、所望の基材厚
さや密度が得られ、また、それらを部分的に変えること
も容易にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の木質繊維光てん装置及び成
形型の断面図、 第２図は本発明の一実施例による圧縮時の成形型の断面
図、 第３図は本発明の一実施例の成形型の側板の平面図、 第４図は本発明の一実施例の木質繊維供給時の成形型の
断面図、 第５図は本発明の一実施例の圧縮時の成形型の断面図、 第６図は本発明の一実施例により製造した木質系成形体
の斜視図、 第７図は本発明の一実施例で用いるチップの蒸煮屑繊維
機の斜視図、 第８図は本発明の一実施例で用いる木質繊維の乾燥機の
概略構成図、 第９図は本発明の一実施例で用いる木質繊維と結合剤等
のプレンダの一部切シ欠き斜視図、第１０図は従来の木
質繊維のマットの斜視図、第１１図は従来技術によるマ
ットを載置した成形型の断面図、 第１２図は従来技術によるマットの圧縮時の成形型の断
面図を表わす。 図中、 ５０・・・充てん装置　　　３１・・・供給容器３２・
・・圧送容器　　　　３５・・・ブラシホイール３７・
・・秤量板　　　　　４０・・・成形型４１・・・上型
　　　　　　４２・・・下型４３．４４・・・側板　　
　　４５・・・導入口４６・・・網　　　　　　　Ｍ３
・・・木質繊維Ｍ４・・・木質系成形体 特許出願人　　トヨタ自動車株式会社 牙１　図 ３１−イ）１に各容器　４１　」ニコぞ３７　ゼ１省抜
、　４５−４人口 牙３図 牙５図 オ６図 ５ｊＰ７図 牙９図 牙１１図 才１２図 請

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 結合剤を加えた木質繊維を直接成形型内に供給して圧縮
   成形することを特徴とする木質系成形体の製造方法。