JPS62134210A - 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、特に木質系成形用素
材を用いて、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、例えばチップ等の木片を解繊機等により解繊し
て木質繊維を形成し、この木質繊維に合成樹脂等の結合
剤を添加して、後述するような成形用マットを形成し、
この成形用マットを熱圧成形等により圧縮成形して硬質
の木質系成形体を得るようにしており、この木質系成形
体は所謂ハードボードとして建築用、家具用の材料とし
て広く利用されている。

従来、上記木質系成形体を製造するには、まず、上述し
た解繊機等によシ解峨された木質繊維や、麻、不織布等
と、フェノール系熱硬化性合成樹脂や熱可塑性合成、ｌ
！１脂等より成る結合剤とを、十分に撹拌した木質系成
形用素材（以下素材という）を用いて、厚さ１０〜４０
龍の成形用マットを形成する。

次に、上記成形用マットを完成後の木質系成形体の形状
より幾分太き目に裁断して圧縮成形型内に供給し、例え
ば熱圧成形等の方法により圧縮成形して、成形体を得る
ようにしていた。

このとき、成形相マットを形成している素材に含まれる
木質繊維が多い場合には、深絞り性を得るために成形用
マントをスチーム等により軟化させ予備成形を行なうよ
うにしていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来の木質系成形体の製造方法によ
れば、以下の問題点を有していた。

まず、圧縮成形工程への供給を容易にするために、木質
系の素材を用いて成形用マットを形成し、このマットを
所定形状に裁断する工程を必要としていたので、製造工
程が煩雑で作業性が悪いばかりでなく、マットを完成後
の成形体より幾分太き目に裁断する際に、切り落とす部
分が無駄となり、生産コストが上昇するという問題点が
あった。また、素材をマット化するには熱可塑性樹脂の
結合剤が必要となり、さらに深絞り性を向上させるため
には、マット材として木質繊維以外に原料価格の高い麻
等の長繊維や熱可塑性樹脂ネットが必要であり、麻繊維
を使用する場合には余分に熱硬化性樹脂分を添加する必
要がちシ、これらの点でもコスト高となる問題点があっ
た。

また、素材に含まれる木質繊維が多い場合、深絞り性向
上のためマットをスチームによシ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ず、加工工程が増加す
るばかりでなく、絞シ加工によりマットが延ばされた角
部等が薄肉化してしまい、この予備成形体を成形型に供
給してそのまま圧縮成形加工すると、薄肉化した角部が
低密度となシ、完成した木質系成形体の屈曲部分の強度
が低下するという問題点も有していた。木質繊維８５チ
の場合も同様な問題が生じ、マットを形成した素材と同
様の素材を新制パッチ当てするように屈曲部分に補強し
てから圧縮成形するようにしていた。

そこで、本発明者らは、木質系の素材を異形状に形成し
た素材集合体を成形型に直接供給して圧縮成形し、木質
系成形・体を製造するようにして、上記問題点を解決し
１作業性及び生産コストの改善と、成形体の強度の向上
とを図ることができるようにしたが、一方、素材集合体
を成形型に供給して圧縮成形する際、深絞り部の材料の
破れを生じる危険性があるという問題点が内在Ｌ７てい
た。

本発明は、この問題点を併せ解決するためになされたも
のであり、素材集合体の材料構成を改良して、深絞り性
の向上をも図ることを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明に係る木質系成形体の
製造方法の特徴は、木質繊維に合成樹脂を含む結合剤を
加えて撹拌した木質系成形用素材を用いて、まず、低密
度の素材集合体を形成し、次いで、この素材集合体を直
接成形型内に供給して圧縮成型する木質系成形体の製造
方法において、前記低密度の素材集合体を、下部の木質
系成形用素材の集合層、中間部のシート状繊維構造物、
そして、上部の木質系成形用素材の集合層と順次積層し
て形成したことにある。

（作　用） 上記のような工程を経るだけで、木質系成形体を製造す
ることができるので、木質繊維等の素材を用いて成形用
マットを形成したシ、この成形用マットを裁断したりす
る工程を省略することができ、またマット化するための
結合剤や、深絞シ性向上のための麻等の長繊維、熱可塑
性樹脂ネット、熱硬化性樹脂分等の混合を不要乃至は減
少させることができる。また、屈曲部分を有する圧縮成
形体を製造するために、深絞り成形を行う場合でも、予
備成形体を形成したり、゛所謂パッチ当て等の補強作業
を行わなくても成形体の各部分の密度を均一にすること
ができる。

以上のように作用して、従来に比べ幾つかの工程を省略
することができるので作業性の向上を図れると共に、原
材料コストの低廉化を図ることもでき、さらに深絞り成
形を行う場合であっても、素材集合体を構成する中間部
のシート状繊維構造物と、その上下両面に積層された木
質系成形用素材の集合層との絡みによる形態安定性によ
って深絞り部の材料の破れを防止できると共に、成形体
の密度を均一にして各部分の強度性を一定にすることが
でき、強度特性に優れた成形体を提供することができる
。

（実施例） 以下、本発明に係る木質系成形体の製造方法の実施例に
ついて、図面を用いて詳細に説明する。

第１図乃至第７図は本発明の一実施例を説明するもので
、第１図、第２図は木質系成形用素材により形成した素
材集合体を圧縮成形型にセットして圧縮成形する動作を
示す夫々概略断面図、第３図、第４図は前記素材集合体
を形成し搬送する工程を示す概略断面図、第５図乃至第
７図は成形体の原料となる木質系素材の製造工程を示す
斜視図、概略構成図及び一部切欠斜視図である。

まず、第５図乃至第７図を用いて原料となる木質系素材
を製造する工程から説明する。第５図に示す解繊機１の
ホッパ２に木片等のチップＣを供給し、ホッパ２の底部
に設けられたスクリュフィーダ３により蒸煮タンク４に
供給する。

蒸煮タンク４の上部からはスチームＳが供給されてチッ
プＣをふやかして繊維分がバラは易い状態とし、タンク
４の底部よシこのチップＣをスクリュフィーダ５により
解繊ディスク６に供給し、モータ７によシ駆動される解
繊ディスク６によシチップＣを木質繊維Ｗ１に解繊する
。

このようＫして解繊した木質繊維Ｗ１は、圧送機７によ
り圧送管８を介して、第６図に示す乾燥機１０に供給さ
れて乾燥させられる。この乾燥機１０は、ドライヤ１１
から供給される熱風Ｈにより、前述の湿った木質繊維Ｗ
１を蛇行する乾燥管１２にて乾燥後サイクロン１３に供
給し、このサイクロン１３により水分人を含む熱風と微
粉を除去し、乾燥した木質繊維Ｗ２を得る。次に乾燥し
た木質繊維Ｗ２を、第７図に示すように撹拌機１５の供
給口１６から供給し、複数のスプレィノズル１７から夫
々耐水剤（パラフィン）、接着剤（フェノール樹脂等の
熱硬化性、熱可塑性樹脂）等を結合剤（バインダー）と
して５〜１０チ程度供給し、回転する撹拌羽根１８によ
り両者を均一に混合、撹拌して取出し口１９より木質系
成形用素材Ｂ１を得る。なお、従来はこの素材Ｂ１を一
定規格の形状で柔軟性を有する成形用マットを製造して
いたが、本発明では成形用マットを形成することなく、
素材Ｂ１により集合体を形成する。

前記工程に引き続いて素材集合体を形成する工程につい
て説明する。

まず、第４図に示すように、集合体製造装置２０は、例
えば鉄板等を矩形状に形成した散布用容器２４と、この
散布用容器２４の下部側に設けられて、上述した木質繊
維等の成形用素材Ｂ１を積層させる積層用容器２２とに
より概略構成されている。前記散布用界′ａ２４の上部
には、圧送管（図示せず）を介して供給された上記素材
Ｂ１を散布する散布器２３が設けられており、また散布
用容器２４の上部に形成されたエア吹出容器２１の内側
には、素材Ｂ１の散布方向を規制するためのエア吹出口
２１ａ、　２１ａが設けられている。前記散布用容器２
４と積層用容器２２との間には、上記素材Ｂ１が浮遊し
つつ降下する際に素材Ｂ１が周囲に零れ出るのを防止す
るための嵌合部が設けられており、また上記積層用容器
２２の底部側には、積層用容器２２内を真空引きするた
めのバキューム’＆　２２ａが接続されており、その上
部には集合体の底面形状を規整する金網、パンチングメ
タル等の何形部材２５が設けられている。この積層容器
２２の何形部材２５上方の側壁には、集合体の上面側を
所望形状にするため素材Ｂ１の積ノー量を検知する高さ
センサー２６が設けられている。

なお、符号２７は、エア吹出容器２１内にエアを供給す
るエア供給管、符号２８はその切換えパルプである。

以上の構成を有する集合体製造装置２０を用いて素材集
合体を形成する工程につき説明する。

まず、切換えパルプ２８を開口状態にしてエア供給管２
７より散布用容器２４内にエアを供給して積層用容器２
２に至るエアの流れを形成し、このエアの流れに対して
図示しない圧送管により上記散布器２３に供給された素
材Ｂ１を下面より散布して浮遊状態で積層容器２２方向
に降下させる。このときエア吹出容器２１の両側にはエ
ア吹出口２１ａ、　２１ａが開口しているのでこのエア
吹出口２１ａ、　２１ａから吹出すエアを左右に切換え
バルブ２８で切換え又は両方とも閉の状態にすることに
よシ前記素材Ｂ１は所定範囲に渡って散りばめられ積層
されることになる。ま九、前記積層用容器２２の底面側
からはバキューム管２２ａにより真空引きが行われてお
シ、何形部材２５を介して積層用容器２２の下方側には
特殊な気流が形成されているので、前記素材Ｂ１は何形
部材２５の形状に沿うようにして積層されていくことに
なる。このように、素材Ｂ１が積層さ・れていく中間段
階で、素材Ｂ１の集合層の上部に、後述するように、シ
ート状繊維構造物Ｆを載置し、引続きそのシート状繊維
構造物Ｆの上部に素材Ｂ１を積ノーする。このようにし
て、積層された素材Ｂ１は、次第に素材集合体の形状と
なり、積層用容器２２の側壁に設けられた高さセンサー
２６により切換えバルブ２８を操作し設定されたセンサ
ーすべてが素材Ｂ１の積層を検知することによシ、素材
Ｂ１の供給が停止され、同時にエア供給管２７からのエ
アの供給も停止して、素材集合体Ｂ２の形成が完了する
ことになる。なお、前記中間段階でのシート状繊維構造
物Ｆのセットは、素材Ｂ１及びエアの供給を一時停止し
、散布用容器２４と、積層用容器２２とを位置ずれさせ
た状態で行なう。また、前記シート状繊維構造物Ｆとし
ては、不織布や、編・織布等を使用することができるが
、素材Ｂ１との絡みを効率よく行なう点からは、不織布
が好ましい。なお、該シート状繊維構造物Ｆの構成材料
としては、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリオレフ
ィン系等の合成繊維や、綿（含、再生綿）或いは更にガ
ラス繊維等も使用することができ、また、該シート状繊
維構造物Ｆの厚さや密度は、その上下に積層される繊維
素材が熱バインドできる程度の薄く、低密度のものが好
ましい。

次に、第３図を用いて、上記素材集合体Ｂ２を熱圧成形
用の金型に搬送する過程について説明すると、まず、第
４図に示す散布用容器２４と、積層用容器２２とが離脱
して、第３図に示すように、素材集合体Ｂ２を保持する
保持器３０が積層用容器２２の上部（ＩＩＩに位置決め
される。この保持器３０は、積層用容器２２の形状に略
対応する形状をしており、上部側には素材集合体Ｂ２の
上部側の形状に対応するように形成され友金網等の何形
部材３１が設けられており、さらに上部側には保持器３
０内を吸引する吸引管３２が接続されている。従って、
第３図に示すように、吸引管３２より図示しない吸引装
置により保持器３０内を吸引すると、素材集合体Ｂ２は
比重が軽いために上方に移動して保持器５０上部の何形
部材３１に密着し、このＩ吸引状態を続けたまま保持器
３０を水平往復動させるシリンダ３３の１ＪＩＡ、ｔｌ
１７により保持器３０を移動させて、後述する熱圧成形
用金型の上部に搬送し、吸引を解除することにより金型
へのセントを行うことができる。なお、符号１ａは、保
持器３０内の天井側に設けられた天井板、符号３０ｂは
、その天井板３０ａに設けられた吸引穴、符号３４は、
保持器３０内の吸引（Ｖｌｏ　）に１吏用する開閉バル
ブである。

次に、前記のようにして形成された素材集合体Ｂ２を圧
縮成形して、木質系成形体を製造する工程について説明
する。

本実施例においては、第１図、第２図に示す熱圧成形用
の成形型３５を用いて圧縮成形を行うものとする。まず
、第３図に示すように素材集合体Ｂ２を保持する保持器
３０は、シリンダ３３の駆動により、第１図に示す成形
型３５の下型３６の上方まで移動し、この位置で第３図
に示すバルブ３２を閉じると素材集合体Ｂ２が落下して
下型３６上にセットされる。このとき、下型３６の外周
には成形時に上型３７をガイドする位置決め部材（図示
せず）が設けられており、素材集合体Ｂ２は下型３６の
外周部材３８によって型外に零れることなく確実に載置
される。この集合体Ｂ２のセットが完了したら、成形型
３５のヒータ及び温調機（図示せず）によって熱せられ
た熱板３９．５９により夫々加熱された下型３６、上型
３７を、上型３７の下降により合わせると共に、上型３
７に形成した吸引孔３７ａ　、吸引空間３７ｂ、吸引管
４０を介して成形空間内を吸引し、素材集合体Ｂ２内の
ガス抜きを行って、第２図に示すように、木質系成形体
Ｍ１が圧縮成形されることになる。なお、符号４１は吸
引を行う際、吸引管４０を開閉するパルプであり、この
パルプ４１により熱圧成形時には、上型５７の下死点の
数日前から真空引きを開始して成形空間内のガス抜きを
行うと共に、脱型時には、引き続いて上型３７の上死点
まで吸引して成形体Ｍ１の下型３６からの離型を行い、
図示しない搬送機構等を上下の型間に差し入れてから、
前記パルプ４１を切換えて上型３ノから離型させ、次工
程に供給することができる。なお、上記成形体Ｍ１には
深絞り部Ｍ２が形成されている。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明に係る木質系成形
体の製造方法によれば、以下のような効果を奏する。

まず、木質系成形用素材を用いて、低密度の素材集合体
を形成し、次いで、この素材集合体を直接成形型内に供
給して圧縮成形し、木質系成形体を製造するようにした
ので、従来のように成形用マットの製造及び裁断工程や
所謂パッチ当て作業等を省略できると共に、素材の運搬
作業等も簡略化でき、木質系成形体の製造に関する作業
性を大鴫に向上することができる。

また、上述したように成形用マットの裁断や所謂バッチ
当て作業を省略できるので、裁断の際に生ずるマット切
落とし部分やパッチ材等の素材の無駄使いをなくして原
料を節約することができ、梨品歩留まりの向上を図るこ
とができる。

さらに、成形体が所謂深絞り部分を有し、か　゛つ成形
用材料としての木質系素材中に繊維分が多い場合でも、
素材集合体の深絞り加工部分を予め厚肉状にしておくだ
けで、直ちに圧縮成形工程に供することができ、成形用
マットのようにスチームで軟化させたり、予備成形した
りする必要がなく、また、マット化するための熱可塑性
樹脂等が不要となゆ、深絞り性を得るための麻等の繊維
の混合をも不要とすることができるので、これらの点で
も製造工程の簡略化と低コスト化を図ることができる。

また、本発明では、低密度の素材集合体を、中間部のシ
ート状繊維構造物の上下両面に木質系成形用素材の集合
層を積層して形成しているので、深絞り成形を行う場合
であっても、基布としてのシート状繊維構造物と木質系
成形用素材との絡みによる形態安定性によって、深絞り
部の材料の破れを防止することができ、深絞り性の向上
を図ることができる。

また、成形用マット、予備成形体を経由する製造方法に
より製造したものと異なり、本発明方法によりｍ造した
木質系成形体では、所謂パッチ当て等を行わなくとも、
深絞り成形部分の成形体密度を均一・緊密にすることが
でき、強度性に優れた成形体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本発明に係る木質系成形体の製造方
法の一実施例を説明するためのものであり、第１図、第
２図は木質系成形用素材により形成した素材集合体を圧
縮成形型にセットして圧縮成形する動作を夫々示す概略
断面図、第３図、第４図は同じく素材集合体を形成し搬
送する工程を示す概略断面図、第５図は同じく木質系成
形体の原料となる木質繊維を解繊する解繊機を示す斜視
図、第６図は同じく木質繊維の乾燥機を示す概略構成図
、第７図は同じく木質繊維と結合剤とを撹拌する撹拌機
を示す一部切欠斜視図である。 ２０・・・素材集合体製造装置、２２・・・積層用容器
、２４・・・散布用容器、３５・・・圧縮成形型、３６
・・・下型、３７・・・上型、３８・・外周部材、３９
・・・熱板、Ｂ１・・・木質系素材、Ｂ２・・・素材集
合体、Ｆ・・・シート状繊維構造物、Ｍｌ・・・木質系
成形体、Ｍ２・・・深絞り部。 特許出願人　　トヨタ自動車株式会社 ζシ１図 ７ｂ Ｍ２　　　　　　　　　　Ｍｌ 第３図 −Ｂ２ 第４［チ１ 刀

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）木質繊維に合成樹脂を含む結合剤を加えて撹拌し
   た木質系成形用素材を用いて、まず、低密度の素材集合
   体を形成し、次いで、この素材集合体を直接成形型内に
   供給して圧縮成形する木質系成形体の製造方法において
   、前記低密度の素材集合体を、下部の木質系成形用素材
   の集合層、中間部のシート状繊維構造物、そして、上部
   の木質系成形用素材の集合層と順次積層して形成したこ
   とを特徴とする木質系成形体の製造方法。