JPS62135304A - 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、Ｖ−繊維
から成る成形用素材により、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、建築用、家具用等に広く利用されている比較的
硬質の木質系成形体（所謂ハードボード）は、例えば木
片等のチップを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成形用マッ
トを形成し、このマットを熱圧成形して製造するように
している。

従来、上記木質系成形体を製造するには、まず、第３図
に示す解繊機ｌにより原料となる成形用素材を製造する
。この素材の製造工程は、解繊機１のホッパ２に木片の
チップＣを投入し、ホッパ２の底部に設けられたスクリ
ューフィーダ３によりチップＣを蒸煮タンク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
前記チップＣをふやかし、繊維分をバラは易い状態とし
てからタンク４の底部を介してチップＣをスクリューフ
ィーダ５によって解繊ディスク６に供給し、モータ７に
より駆動される解繊ディスク６で摺り合わせて木質繊維
１１＋１に解繊する。この解繊された木質繊維Ｗｌは、
圧送機７により圧送管８を介して、第４図に示す乾燥機
１０に供給される。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１［ＩＷｌ
を蛇行する乾燥管１２にて乾燥させた後サイクロン１３
に供給し、このサイクロン１３により水分Ａを含む熱風
と微粉とを除去している。このようにして、５〜４０ｍ
ｍ程度の木質繊維誓２が得られる０次にこの木質ｍ維Ｗ
２を、第５図に示すように攪拌機１５の供給口１６から
供給し、複数のスプレーノズル１７から耐水剤（パラフ
ィン）を１〜５％、接着剤（フェノール樹脂等の熱硬化
性樹脂や熱可塑性樹脂）等を結合剤（バインダー）とし
て５〜１０％程度供給し、さらに深絞り成形用の麻繊維
を約１７％、マント化に必要な熱可塑性樹脂としてポリ
プロピレン繊維等を約７％程度添加し、回転する攪拌羽
根Ｉ８によりこれらを均一に混合、８１！拌し、取出口
１９より木質系成形用素材Ｂ１を得る。

次に、上記素材Ｂｌを成形用マット材製造用のマット製
造装置（図示せず）等に供給して成形を行い、一定規格
の大きさで約ｌＯ〜４０ｍｍの厚さを有する成形用マッ
トを製造する。この成形用マットは、上述した木質繊維
と麻繊維及びポリプロピレン繊維とが押し付けられたよ
うな状態となっており、保管、運搬等の取り扱いが容易
なので、この侭保管され、必要なときにはマットの状態
で運搬されることになる。

上記成形用マットを用いて、木質系成形体を製造するに
は、完成後の成形体の形状例えば自動車用のドアトリム
より幾分太き目に裁断したマット材を熱圧成形用の型に
供給し、この型により圧縮成形して、例えばドアトリム
等の成形体を得る。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Ｈｈ維が多い場合には、前記マ
ットをその侭型に配設したのではドアトリムのアームレ
スト部分のような平板の一面または両面に突出形成され
た凹凸部分（以下この形状を深絞り部という）の深絞り
性が充分に得られないために、成形用マットをスチーム
等により軟化させ、さらに予備成形型により予備成形し
て所定形状とし、熱圧成形型の型形状に沿わせるように
して成形を行っていた。

（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、保管、運搬等の取り扱いが容易になるように、成
形用材料の中間形態として、木質繊維等の素材を用いて
成形用マットを形成していたので、マットの製造工程や
マットを所定形状に裁断する工程を必要とし、製造工程
が煩雑で作業性が悪いという問題点があった。また、裁
断工程においては、マントは幾分太き目に形成されてい
るので、切り落とし部分が生じ、この分だけ素材が無駄
となり、製品の歩留まりが悪いという問題点もあった。

さらに、素材をマット化するには結合剤が余分に必要と
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、加工工程が更に増
加するばかりでなく、絞り加工によりマットが延ばされ
る角部等（以下肩部という）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、薄肉化した肩部が低密度となり、完成した木質系
成形体の深絞り部分の肩部の強度が低下するという問題
点も有していた。

因に、木質繊維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
うに前記深絞り部の肩部に当接させて、補強してから熱
圧成形していた。

ところで、最近に至って本発明者達は、上記のような問
題を一挙に解決するために、前記木質繊維から成る成形
用素材を用いて、低密度の素材集合体を形成し、この素
材集合体を直接成服用型内に供給して成形用マットを経
ることなく直接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（特願昭ＢＯ−２３０４８３号
）。この成形用素材から形成した集合体は、前記詳述し
た成形用マットとは異り、極めて低密度であり、比重が
０．００８〜０．０５と軽く、厚さも同一の成形体を形
成するのにも拘らず５０　ｉｍ〜３００ｍ＋ｓ程度と厚
く、木質繊維の結合状態は絡み合う程度でそれ程強くは
なっていない、また、このような素材集合体を形成する
ことなく、上記木質系の成形用素材を直接熱圧成形型の
上方から散布して型内に降り積もらせるようにして配設
し、熱圧成形する方法も提案している。しかしながら、
上述したような素材集合体を経由する製造方法や、直接
成形型内に降り積もらせる方法によると、従来のマット
を経由する方法と異り、直接成形型内に配設された素材
同士に若干の絡み合いがあるとはいえ、一旦型内に配設
された素材が、上下の型の接近による風圧を受け、素材
の繊維分が四方に散逸してしまったり、素材集合体を経
由する場合には、集合体の厚肉部等に位置ずれが生じ、
この侭の状態で熱圧成形を行うと、成形体の密度に偏り
が出来てしまったり、深絞り部を有する成形体にあって
は前記厚肉部の位置ずれにより所謂肩部が脆弱になると
いう問題点を有していた。

本発明は上記種々の問題点を解決するためになされたも
のであり、直接型内に供給した成形用素材またはこの素
材を異形状に形成して直接型内に配設する素材集合体に
、極端な密度の偏りや形状崩れ３位置ずれ等が発生する
のを防止するようにして、熱圧成形後の木質系成形体の
密度を一定にすると共に、特に深絞り部を有する成形体
の所謂肩部等に脆弱部分が形成されないようにして、木
質系成形体の強度特性の改善を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１合成樹脂等を含む結合剤を加えた
木質系ｍ維より成る成形用素材を、直接熱圧成形型内に
供給した後、熱圧成形を行う木質系成形体の製造方法に
おいて、前記熱圧成形を行う際に、上下の型の接近によ
り押し出される両型間の空気を、前記何れかの型に形成
した吸引孔とこれに連通ずる吸引機構により前記成形空
間外部へ排出するようにしたことにある。

（作　用） 上記のような各工程を経るだけで、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等の長繊維、熱可
塑性樹脂ネット、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、熱圧成形型の上下の型の接近に伴う風圧によって
、成形空間内に供給された成形用素材やこの素材の集合
体が、吹き飛ばされそうになったすしても、上下の型の
接近により素材または素材集合体が受ける風圧を、上下
の型の接近が開始されるのと同時または前後して吸引す
るようにして、成形空間内で圧縮された空気を成形型の
外部に排除することができ、素材または素材集合体を型
内に配設した侭の状態で木質系の成形体に熱圧成形する
ことができる。

また、熱圧工程において木質系成形用素材から押し出さ
れて前記成形空間内に発生するガスや水分等を型外に除
去するためにも上下側れかの型に吸引孔や吸引機構が設
けられているが、本発明では別個に成形空間内に発生す
る風圧等を除去するための吸引機構を設けることなく、
上述した熱圧工程時の吸引機構を利用することができる
ので、新たな設備を付加する必要がなくなる。

以上のようにして、素材の密度を一定の状態とし、また
、素材集合体の形状、密度を一定の状態に維持した侭で
、熱圧成形を行うことができるので、熱圧成形後の木質
系成形体の全体を略一定の密度に形成することができ、
特に深絞り部を有する成形体を形成する場合でも、所謂
肩部等に、脆弱部分が形成されることがなく、木質系成
形体の強度特性を向上させることができる。また設備の
大幅な変更を必要としないので、コ、ストの低減をも図
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１実施例に
ついて、図面に従い詳細に説明する。

第１図、第２図は本発明の一実施例を説明するもので、
第３図〜第５図と同一符号のものは同一または相当する
部材を示している。

まず、原料となる木質系素材を製造する工程については
、第３図〜第５図を用いて説明した従来の方法と略同−
であるので相違点のみ説明し１重複説明を省略する。

最初に、第３図に示す解職機ｌにより、木片等のチップ
Ｃを解繊して、木質縁、＠Ｗｌを製造し、この木質繊維
讐１を第４図に示す乾燥機１０に供給して乾燥を行い、
この乾燥された木質繊維Ｗ２を第５図に示す攪拌機１５
に供給する過程までは従来と同じである。異なる点は、
攪拌ｆｉ１５で攪拌する際に、複数のスプレーノズル１
７から乾燥木質繊維Ｗ２に添加する材料及びその分量で
ある。耐水剤（例えばパラフィン）は従来と略同じ１〜
５％程添加するが、本発明はマット化を行わないので、
結合剤（バインダー）としての接着剤（フェノール樹脂
等の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂）等の分量は、２〜ｌ
Ｏ％（好ましくは５％）程度添加するだけでよい、この
割合で充分に攪拌して均一に混合すると、木質繊維を主
体とした成形用素材Ｂｌができ上がり、必要に応じてこ
の状態で貯蔵することもできる。次に、上記成形用素材
Ｂ１を用いて図示しない製造装置により素材集合体を形
成する。この素材集合体形成工程については、種々のも
のが考えられるが１例えば、上方に開口する積層用容器
の上部側に設けられた素材散布用容器内に設けられた散
布器より、空気流にのせて結合剤を含浸させた素材を散
布して前記積層用容器上に降り積らせたり、或は、空気
と共に下側に設けられた供給用容器から、上方に向けて
圧送される素材を上側に設けた吸引集合用容器により吸
引したりして、形成するようにしている。

以上のようにして形成された集合体を、例えば吸引搬送
用の治具等により、第１図、第２図に示す熱圧成形型の
成形空間に供給Φ配設して成形を行う工程について、説
明する。

第１図に示す熱圧成形型２０は、例えば、自動車用ドア
トリムを形成するものであり、Ｉｍ部材表皮材等を取付
けてアームレストとして使用する深絞り部を形成するた
めの凹部Ｃ１が形成された下型２１と、この下型２１の
成形面形状に対応するように、凸部Ｃ２を有する上型２
２とにより概略構成されている。前記下型２１の下面と
上型２２の上面には、ヒータ、温調機（図示せず）によ
り加熱・温調され、上下両型を夫々加熱する熱板２３　
、２４が取付けられている。前記下型２１の外周側には
保持板２５が設けられている。

また、上型２２には上型の下降に伴って、成形空間Ｃ内
を吸引するガス抜き孔２６・・・が穿設されており、こ
のガス抜き孔２６・・・は上型２２と熱板２４との間に
設けられた調圧空間２７を介して図示されない吸引ポン
プ及び吸引管２８．バルブ２８等の操作により前記成形
空間Ｃ内の吸引を行うようになっている。

以上の構成を有する熱圧成形型２０を用いて、木質系成
形体を熱圧成形する過程について説明する。まず、熱板
２３　、２４により加熱した下型２１と上型２２との間
の成形空間Ｃに前記工程で形成した素材集合体Ｂ２を配
設する。次に、図示しない駆動機構によって上型２２を
下降させると、下型２１と上型２２との間の集合体Ｂ２
は、上型２２が接近・下降してくる風圧によって成形空
間Ｃ内の上部側で巻き起される渦流によって、舞い上っ
たり、集合体Ｂ２の厚肉部が前記凹部Ｃ１，凸部Ｃ２の
間から位置ずれしたりしそうになるが、上型２２に形成
され成形時に、被成形物から押し出される空気やガス、
水分等を吸引するためのガス抜き孔２６・・・、調圧空
間２７．吸引管２８．吸引バルブ２９等を利用して、こ
のとき発生する風圧や渦流の原因となる空気を吸引し、
成形空間外部に排出する。以上のように、成形空間Ｃ内
の被抑圧空気が型外部に排出され、さらに、上型２２が
下降して、集合体Ｂ２が圧縮成形されることになる。こ
の状態を示すのが、第２図であり、下型２１と上型２２
との間に、木質系成形体Ｍが形成され、この成形体Ｍに
は、上下の型２１　、２２の凹部Ｃ１，凸部Ｃ２により
夫々上下両方向から形状を規制された深絞り部Ｍｌ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、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、上述した実施例においては、上下両型間に供給
・配設するものとして成形用素材を積層または集合させ
て形成した集合体Ｂ２を用いるものとして説明したが、
本発明はこれに限定されず、第３図乃至第５図において
説明した成形用素材Ｂｌを直接下型２１の成形面上に降
り積らせるようにして、木質系成形体を熱圧成形するも
のについても、適用することができる。

さらに、第１図、第２図を用いて説明した実施例におい
ては、吸引用のガス抜き孔２６・・・、吸引管２８等の
吸引機構を上型２２に設けるものとして説明したが、本
発明はこれに限定されず、下型２１側に上述したような
吸引機構を設けるようにしてもよい。

（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、合成樹脂を含む結合剤を加えた
木質繊維より成る成形用素材を、直接熱圧成形型内に供
給した後、熱圧成形を行う木質系成形体の製造方法にお
いて、前記熱圧成形を行う際に、上下の型の接近により
押し出される両型間の空気を、前記向れかの型に形成し
た吸引孔とこれに連通ずる吸引機構により前記成形空間
外部へ排出するようにしたので、以下のような種々の効
果を奏する。

■　成形空間内に低密度状態で配設された素材または素
材集合体を上下の型により圧縮する際、上型、下型、保
持板により形成される成形空間内で圧縮される空気を、
吸引孔及び吸引機構により成形空間外部に排出するよう
にしたので、成形用素材が、上下の型の接近により、風
圧を受けて四方へ散逸したり、成形空間内に渦流が発生
したりすることがなく、熱圧成形直前の素材の密度を一
定の状態にでき、また、素材集合体を経由する場合には
、集合体の形状、密度を一定の状態にすることができる
ので、熱圧成形後の木質系成形体の全体を均一の密度に
形成することができ、木質系成形体の強度特性を向上さ
せることができる。

また、熱圧成形時にガス抜き孔として使用する吸引機構
を熱圧成形前の吸引機構として兼用したので、従来の熱
圧成形型にほとんど変更を加えることなく、実施するこ
とがで、き、設備コストの低減を図ることもできる。

＜’ｆ）　　また、特に深絞り部を有する木質系成形体
を製造する場合でも、成形後にこの深絞り部となる素材
集合体の厚肉部の型内における位置ずれを防止すること
ができるので、深絞り部の所謂肩部等が孔あき状態の成
形体や、肩部等に脆弱部分を有する成形体が形成される
ことがなく、木質系成形体の製品歩留まりと強度の向上
とを図ることができる。

■　また、従来のように、木質系成形体の製造に際して
、中間加工工程として成形用マット材の製造工程、裁断
工程及びこの裁断したマー、ト材をスチームにより軟化
させたり、予備成形したりする工程を一切省略すること
ができるので、マット化のための熱可塑性樹脂が不要と
なり。

深絞り性を得るための麻等の長繊維や熱可塑性樹脂ネッ
ト等も不要となるので、製造工程の簡略化と低コスト化
を図ることができる。

さらに、成形体の任意の箇所に特に深絞り部を形成する
必要がある場合においても、強度的に脆弱となる虞れの
ある所謂肩部等にパッチ当て等の作業を行わなくても所
定の強度を保証することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の一実施例を説明するもので、
第１図は素材集合体を熱圧成形型に供給・配設した状態
を示す概略断面図、第２図は同じく熱圧成形した状態を
示す概略断面図である。また、第３図乃至第５図は木質
ｍ雄を製造する工程を説明するもので、第３図は解繊機
を示す概略斜視図、第４図は乾燥機を示す概略構成図、
第５図は攪拌機を示す一部切欠き斜視図である。 ２０・・・熱圧成形型、２１・・・下型、２２・・・上
型、２Ｂ・・・ガス抜き孔、２７・・・調圧空間、２８
・・・吸引管、２８・・・バルブ、Ｂ２・・・素材集合
体１Ｍ・・・木質系成形体、Ｍｌ・・・深絞り部。 特許出願人　トヨタ自動車株式会社 （は′ｂ）１名〕

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）合成樹脂等を含む結合剤を加えた木質系繊維より
   成る成形用素材を、直接熱圧成形型内に供給した後、熱
   圧成形を行う木質系成形体の製造方法において、 上記熱圧成形を行う際に、上下の型の接近 により押し出される両型間の空気を、前記何れかの型に
   形成した吸引孔とこれに連通する吸引機構により前記成
   形空間外部へ排出するようにしたことを特徴とする木質
   系成形体の製造方法。