JPS62134215A - 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＃ｉ） 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、家具用の材料に広
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
た解繊機等により解繊された木質繊維や、麻、綿などの
繊維等とフェノール系熱硬化性合成樹脂または熱可塑性
合成樹脂等より成る結合剤とを、十分に攪拌した木質系
成形用素材（以下素材という）を用いて、厚さ１０〜４
０ｍｍ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、成形用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
マットをスチーム等により軟化させ予備成形を行うよう
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七、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ｍ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
要があり、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ず、加工工程が増加す
るばかりでなく、絞り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
低密度となり、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＠、ＩＩｋ
８５％の場合も同様な問題が生じ、マットを形成した素
材と同様の素材を所謂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。

ところで、最近に至って本発明者は上記のような問題を
解決するために前記木質ｍ！ａよりなる成形用素材を用
いて、低密度の素材集合体を形成し、この素材集合体を
直接成形型に配設して熱圧成形するようにした木質系成
形体の製造方法を提案している。この成形用素材により
形成した集合体は、従来のマットとは異なり極めて低密
度であり、かさ比重がわずかに０．００８〜０．０５と
軽く、厚さ５０謄■〜３００層層というもので、木質繊
維の結合状態はそれほど強固なものとはなっていない。

しかしながら、上述の素材集合体を経由する製造方法に
おいても、前記素材集合体を形成する過程で、成形用素
材が若干の湿り気を有しているとはいえ、極めて低比重
であるために、一定量の素材を用いて略均−で低密度の
集合体を一定形状に形成することは、かなりの技術を要
し、単に木質繊維を無秩序に寄せ集めただけでは、所望
の密度及び形状を有する素材集合体を形成することがで
きないという問題点を有していた。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、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と共に、素材集合体を作業性に優れ
た積層工程によって形成するようにして、一層のコスト
の改善を達成す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ａｍに合成樹脂を含む結合剤を
加えて攪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１次いで、この素材集合体を直
接成形型内に供給して熱圧成形した木質系成形体の製造
方法において、前記素材集合体の形成に際し、所定形状
の素材集合体積層用容器の上方から。

前記木質系成形用素材を浮遊降下させて、低密度・所定
形状の素材集合体を積層形成したことにある。

（作　用） 上記のような工程を経ることにより、木質系成形体を製
造することができるので、木質ｔａ！ａ等の素材を用い
て成形用マットを形成したり、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、深絞り性向上のための麻、綿等の長
繊維や熱可塑性樹脂ネット又は熱硬化性樹脂分等の添加
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。

また、木質繊維を用いて、例えば深絞り成形部分を有す
る木質系成形体を形成するような場合には、前記素材集
合体を予め所定形状に集合形成することが必要であるが
、上記のような集合体形成過程を経ることにより、低比
重で浮遊状態にある木質繊維を所望の形状・密度に集合
させて形成することができるので、集合体の形成に際し
ての作業性を向上させ１例えば深絞り成形等において優
れた成形性を示し、歩走りの向上も図ることができる。

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８図は本発明の一実施例を説明するもので
、第１図は前記素材集合体を形成する工程を示す概略断
面図、第２図、第３図は形成された集合体を吸引搬送す
る工程を夫々示す概略断面図、第４図、第５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工程を夫々示す概略断面図、第６
図乃至第８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６図乃至第８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６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の底部よりこのチップ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により駆
動される解繊ディスク６によりチップＣを木質縁ＩＷＩ
に解繊する。このようにして解繊した木質縁ｉＷ１は、
圧送機７′により圧送管８を介して、第７図に示す乾燥
機ｌＯ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ｒａ旧を蛇行する乾燥管１２にて乾燥した後
、サイクロン１３に供給し、このサイクロン１３により
水分Ａを含む熱風と微粉を除去し、乾燥した木質繊維Ｗ
２を得る０次に乾燥した木質繊維誓２を、第８図に示す
ように攪拌ｆｉ１５の供給口１Ｂから供給し、複数のス
プレーノズル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樹脂乃至は熱　　・可
塑性樹脂）等を結合剤（バインダー）として２〜１０％
程度供給し、回転する攪拌羽根１Ｂにより両者を均一に
混合、攪拌して取出し口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を厚さ５０〜３００
ｍ層の集合体にし、それを加熱後、ロール圧縮などによ
り厚さ１０〜４０ｍｍのハンドリング可能な柔軟性を有
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Ｂｌ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１図に示すように、集合体製造装置２０は、例
えば鉄板等を山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＃
Ｊｌ維等の成形用素材８１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。前記散布用容器２÷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Ｂｌ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の上部に設けられたエア吹出容器２１の内
側には、散布方向を規制するための素材旧のエア吹出口
２１ａ　、　２１ａが設けられている。前記散布用容器
２４と積層用容器２２との間には、上記素材８１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２８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管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
メタル等の行形部材２５が設けられている。この積層容
器２２の行形部材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Ｂｌの積層量を検知する高さ
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２
８はその切換えバルブである。

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、切換えバルブ２８を開口状態にしてエア供給管２
７よりエア吹出容器２１内にエアを供給して積層用容器
２２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を散布して浮遊状態で積層容量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バルブ２８で切換
え、もしくは両方とも閉の状態とすることにより前記素
材Ｂｌは所定部位に散りばめられ積層されることになる
。また、前記積層用容器２２の底面側からはバキューム
管２２ｂにより真空引きが行われており、行形部材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Ｂｌは行形部材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
して、積層された素材Ｂ１は１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により切換バルブ２８を操作し、設定されたセン
サーすべてが素材旧の積層量を検知したときに、素材８
１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。

次に、第２図、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１図に示す散布用容器２４と、積層用容器２２
とが離脱して、第２図に示すように、搬送用容器３０が
積層用容器２２の上部側に位置決めされる。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た金網等の行形部材３１が設けられ
ており、さらに上部側には保持器３０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等により保持器３
０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３０上部の行形部材３１に密着し
、この吸引状態を続けたまま図示しない移動手段により
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ット
を行うことができる。

以上のようにして搬送された素材集合体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４図、第５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（図示せず）の駆動により、第４図に
示す成形型３５の下型３８の上方まで移動し、この位置
でバルブを閉じると素材集合体Ｂ２が落下して下型３Ｂ
上にセットされる。このとき、下型３Ｂ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３
１．３９により夫々加熱された下型３Ｇ、上型３７を、
上型３７の下降により合わせると共に、上型３７に形成
した吸引孔３７ａ、吸引室１１Ｊ１３７ｂ、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Ｍｌ
が圧縮成形されることになる。なお、符号４！は吸引を
行う際、吸引管４０を開閉するバルブであり、このバル
ブ４１により熱圧成形時には、上型３７の下死点の十数
ｍ１１前から吸引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Ｍｌの下型３６からの離型を行い１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
記バルブ４１を切換えて上型３７から離型させ、次工程
に供給することができる。なお、上記成形体重には深絞
り部Ｍ２が形成されている。

なお、上述したものは本発明の一実施例を示すのみであ
り本発明の目的舎構成・効果を逸脱しない限り如何なる
変形変更も自由である。

例えば上記実施例においては、散布用容器２４の上方側
より浮遊状態の成形用素材を積層用容器２２偏に送り込
むエアを供給し、積層用容器２２の下方側からも吸引す
ることにより素材集合体の形状を行形部材２５に沿わせ
るものとして説明したが１本発明はこれに限定されず、
送り込み用のエア及び形状出し用のバキュームを行うこ
となく、単に上方より素材を散りばめるようにして素材
集合体を積層形成するようにしてもよい、このように、
積層ａ構をより簡略化することにより、設備コストの一
層の低減化を図れるという特有の効果を奏する。

（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、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１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
体を製造する方法において、素材集合体の形成に際し、
所定形状の素材集合体積層用容器の上方から。

前記成形用素材を浮遊降下させて、低密度・所定形状の
素材集合体を積層形成したので、以下のような効果を奏
する。

■　素材集合体の形成に際し、木質系成形用素材を一定
方向の気流によって低密度・所定形状に積層形成するよ
うにしたので、素材集合体を熱圧成形する際に、成形体
に深絞り部がある場合でもその形状に見合う素材集合体
を形成することができ、簡単な構成により素材集合体の
形状を安定させることができ、特に作業性及び製造コス
トの向上を図ることができる。

■　従来のような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、素材の運搬作業等も簡
略化できるので、木質系成形体の製造の全般に関して、
作業性を大幅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パ
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、製゛品歩留まりの向上を
図ることもできる。

■　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ｍ＃を分が多い場合でも
、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り、深絞り性を得るための麻等の繊
維や熱可塑性樹脂ネット等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、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、本発明方法により製造
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８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図は前
記素材集合体を形成する工程を示す概略断面図、第２図
、第３図は形成された集合体を吸引搬送する工程を夫々
示す概略断面図、第４図、第５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
成形する工程を夫々示す概略断面図。 第６図は同じく木質系成形体の原料となる木質ｍａａを
解繊する解繊機を示す斜視図、第７図は同じく木質ｔａ
、＊の乾燥機を示す概略構成図、第８図は同じく木質＃
＆維と結合剤とを攪拌する攪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、２１・・・エア吹出容
器、２２・・・積層用容器、２４・・・散布用容器、３
５・・・圧縮成形型、３６・・・下型、３７・・・上型
、３８・・・外周部材、３８・・・熱板、　Ｂｌ・・・
木質系成形用素材、Ｂ２・・・素材集合体、　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 第１　’ｒ＋：１ 第４図

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攪拌し
   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
   供給して熱圧成形した木質系成形体の製造方法において
   、 上記素材集合体の形成に際し、所定形状の 素材集合体積層用容器の上方から、前記木質系成形用素
   材を浮遊降下させて、低密度・所定形状の素材集合体を
   積層形成したことを特徴とする木質系成形体の製造方法
   。