JPS62135313A - 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に関し、詳しくは結合
剤を添加した木質繊維を用いて、直接加熱圧縮成形体を
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
を利用して加熱圧縮成形することに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
ハードボードであり、合板よりもさらに材質が均一で仙
く、欠点が少ないもので１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、自動車の内装基材、
テレビ・ステレオ等の午ヤ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
プを蒸煮解峨して木質繊維を形成し、この木質懺維に合
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）し、得られ
たマット（軟質繊維板）を加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、熱ロール
プレスして成形用マットを形成し、この成形用マットを
加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、
史に詳しく説明する。

まず、木材テ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、解繊ディスクに供
給し、該解繊ディスクでもみほぐして木質繊維にする。

この解砿した木質繊維を熱風乾燥したのち、深絞り性を
向上させるだめの長繊維１例えば麻繊維１７チ及びマッ
ト化に必要な熱可塑性樹脂として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５〜１０％と、ロジンやパラフィンなどのよ
うなはつ水剤１〜５チ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１０〜４０ｍｍ程度の取
り扱いの容易なマツ）Ｍｌを形成する。

次に、上記成形用マツ）Ｍｌ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４により１
８０〜２２０℃に加熱された下型２と上ｍ３とを、上型
３を下降させることにより合わせる。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３と下型２とで圧
縮する。次いで型開きして製品を取りだすことにより木
質系成形体Ｍ２が得られる。図中％Ｍ２’は派生材を示
す。

〔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
絞り部によってマットは引きずりこまれるため、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、
裁断くずや、成形後に切り落す派生材Ｍ２’等が無駄と
なり、歩留まりが悪く、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、深絞り部分を有する成形体を製造する場合、マッ
トの深絞り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り、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
形体をそのまま圧縮成形すると、薄肉化した角部等が低
密度となり、完成した木質系成形体の台部等の深絞り部
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ゆ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
り部局辺等で裂けたり、折り重って亮蜜度となり、ふく
れ等が生じて、所望の成形が得られない。そのため、マ
ットを形成した素材と一様の素材からなるパッチ材を深
絞り部分に当ててから圧縮成形したりする必要があり、
成形作業が煩雑である。

一万、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。深絞り部分を有
する成形体の製造は、抄造したマットはＦＪＩ維がから
んでいるので、上記の乾式マント法による場合と同様に
又はそれ以上に困難であり、上記と同様の問題点、例え
ば深絞り部又はその周辺が薄肉化したり、裂けたりする
問題点を有している。

そこで、結合剤を加えた木質繊維を、マントせずＶｔＣ
直接成形型内に供給し−Ｃ圧縮成形することにより上記
問題点を解消することが考えられるが、ただ単に木質繊
維を直接型内に供給して圧縮成形しただけでは、上記問
題点は解消できるが成形サイクルの迅速化等の点では十
分ではない。

本発明は、上記のマント法の問題点を解決するだめのも
ので、作業性及び生産性並びに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るとともに直接法
による成形サイクルを短縮した木質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、合成樹脂等を含む
結合剤を添加した木質繊維を予熱して直接成形型内に直
接供給して加熱圧縮成形することを特徴とする。

本発明に用いる木／Ｘ繊維は、木材などをほぐしたもの
であり、木材としては特に限定されず、例えばアカマツ
、スギ、ラワン、ブナなどが挙げられ、ほかに稲ワラ、
亜麻殻、バガスなども用いることができる。

木材などを解償して木％ｑ椎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、加圧して蒸成し、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Ｆ１＃、糾に添加する結合剤は木Ｉｆ！を依維自体
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、熱圧縮により木質繊維を一体的に結合さ
せ、ｎ「望強度の成形体とすることができれば、特に限
定てれず、その成分とじ一〇は合成樹脂が好ましく、９
ＩＪえはクマロン明−脂などのような熱可塑性樹脂、フ
ェノール（ソ（脂、尿紫嘲脂などのような熱硬化性樹脂
が挙げられ、特に好ましくは水浴性フェノール樹脂であ
る。

セして、これらは単独でも混合物として用いてもよい。

災に、結合剤のほかに、耐水性を向上させるためのはつ
水剤などのＡ５’５加剤も加えるとよい。

本発明の製造方法では、上記したように、木質繊維をマ
ット化せずに、直接成形型内に供給゛するが、その具体
的方法としては、木質繊維を直接型内供給することがで
きればよく、例えば結合剤を加えた木質繊維を空気等の
ガスとともに一万より吸引他方より圧送、又は吸引ある
いは圧送することにより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、又は堆積させた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。

本発明の製造方法では、結合剤等を添加した木質ＩＭ、
維を予熱しておいてから加熱圧縮するが。

このようにすると成形温度を高くしなくても成形サイク
ルを短縮することができ、好ましいものである。この木
質繊維の予熱方法としては、例えば木質繊維をヒータで
加熱された容器に入れて加熱したり、温風やスチームを
木質繊維に吹き込んで加熱したり、マイクロウェーブや
赤外嶽を木質繊維にめてて加熱したりする方法が挙げら
れる。この予熱は木質ｉ″ｉ！維を成形型に供給する前
に行っても、木質繊維を成形型に供給した後、該成形型
内で行ってもよい。また、木質繊維を加熱した気体で成
形型内へ圧送することにより予熱と供給を同時に行って
もよい。この予熱温度は成形温度以下であって、かつ５
０ないし１５０℃が好ましい。１だ、予熱した場合、結
合剤により木質Ｒ，維が結合してしまう恐れがあるので
、予熱したらすぐ圧縮成形することが好ましい。

成形型内に入れた木質繊維を熱圧縮して一体的に結合さ
せるとともに成形するが、この成形条件＃−ｉ使用する
木質繊維や結合剤等の材料、成形体の形状、必要とする
強度などにより適宜決定するもので、特に限定されない
が、例えば成形温度ｌＯＯ〜２００℃、成形圧力２０〜
８０　ＫＦ／ｃｒｎ２、成形時間２０秒ないし１ｏ分と
することができる。

〔作用〕

本発明の木質系成形体の製造方法は、合成樹脂を含む結
合剤を添加した木質繊維を加熱圧縮成形するため、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、木
質繊維を一体的に結合させるとともに成形することがで
きる。まだ、該木質繊維をマット化せずに直接成形型内
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回の圧縮で薄肉化や亀裂を生じることなしに成形
することができる。また、木質繊維を予熱してから加熱
圧縮成形するため、成形時の流動開始から硬化までの時
間が短かくなり、成形サイクルを短縮することができ、
また、被成形体が厚い場合でも内部と表面の温度差が少
なくなり、内部も表面と同様に硬化させることができる
とともに歪を少なくすることができる。

上記したように製造することにより、木質系成形体を製
造できるので、木質繊維をマット化する工程及びマット
を裁断する工程を省くことができ、また、マット化する
ための結合剤や深絞り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
性樹脂製の網等を不要とすることができる。また、深絞
り部分を有する成形体を製造する際の、予備成形する工
程や深絞り部分にバ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一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
強度を有する木質系成形体を派生材を生じることなく容
易に製造でき、成形サイクルを短縮することができると
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、作業性及び生産性を改善することができ、また
、原材料及び成形のコストを低減させることもできる。

〔実施例〕

本発明を一実施例により図面を参照して説明する。

本実施例は１本発明を自動車の、アームレストを有する
ドアトリム基板に適用した例である。

ただし、本発明はこの実施例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を解繊機１０のホッパ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に供給スる。蒸煮タンク１４の上部から１６
０〜１８０℃のスチームＳを供給してテップ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テップＣをスクリューフ
ィーダ１５によって解繊ディスク１６ＶＣ供給する。そ
して、モータ１７によって駆動される解繊ディスク１６
によってテップＣを木質繊維Ｗｌに解繊する。このよう
にして解（訳した木質繊維Ｗ１を圧送機１７′によって
圧送管１８を介して第８図に示す乾燥ｉ２０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に送り、このサイク
ロン２３によって水分Ａを含んだ熱風及び微粉を除去し
、乾燥した木質繊維Ｗ２を得る。

次に、この乾燥した木質繊維Ｗ２を、第９図に示すよう
にブレンダ２５に供給口２６から供給し、攪拌羽根２８
を回転させて攪拌しながら、供給０２６付近に設けた複
数のスプレーノーズル２７から、はつ水剤としてパラフ
ィンを１〜５チ、結合剤としてフェノール樹脂水Δ液（
含樹脂率５０チ）を乾燥重量で２〜１０％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
言置を調節し、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、この結合剤等を加えた木質繊維Ｍ３を、予熱して
成形型内に直接供給する工程を説明する。

上記の、結合剤等を加えた木質機ｍＭ３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３２とからな
るもので、両容器は、供給容器３１の底部の開口部３３
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３３はシリンダ３６で開閉可能な遮へい板３
４でふさがれている。そして、この供給容器３１は、例
えばステンレスのような熱伝導性の良好な材料からなり
、その外側にけヒータ３８が配設され、さらにその外側
を覆うように。

断熱容器３９内に収容されている。この供給容器３１に
入れた木質繊維Ｍ３はヒータ３８によって成形温度より
低い温度、例えば５０〜１５０℃に予熱する。このとき
、図示しないが攪拌機を用いて木質繊維Ｍ３を攪拌する
とよい。この木質繊維Ｍ３が予熱されたら、ただちに、
成形型内に供給して圧縮成形する。シリンダ３６によっ
て遮へい板３４を開け、該供給容器３１の下部に、ブラ
シの先が互いにかみ合うように設けらｒｔた対のブラシ
ホイールａｓｆｅ回転させて、予熱した木質繊維Ｍ３を
繊維のからみをほぐしながら開口部３３を通して圧送器
３２へ落とす。

この圧送容器３２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Ｍ３は該秤
量板３７上に堆積する。該秤量板３７に取りけけた図示
しないロードセルにより秤量板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
を市め、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は、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する角度が大
き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Ｍ３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４ｏの側面に沿って可動に取
り付けられていて、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供給口４５を有し、他方の側板４４
は木質繊維Ｍ３を保持する網４Ｇを開いた成形型４０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に取り付けられた側板４３の供′　　給口４５に当
接させ、該圧送器０３２の他方の口から、予熱温度と同
程度の温度に加熱した空気を送る。そうすると圧送器６
３２内の秤量板３７上に堆積した木質繊維Ｍ３は、繊維
がばらばらになって空気とともに成形型４０内へ送り込
まれる。該木質繊維Ｍ３け、圧送空気が加熱されている
ため、冷却されることはない。このとき、空気は他方の
側板４４の網４６を通り抜けるが、木質ｐ！Ｉ維Ｍ３は
網４６で止められ、該成形型４０の空間内に充てんされ
る。そしてこの圧送時、下流の網４６側から吸引する。

成形型４０内に圧送器れた木質繊維Ｍ３け繊維のからみ
を生じずに下流の網４６５ｉ１１から堆積していく。こ
のとき吸引管５３を介して上型４１に形成したガス抜き
孔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孔から上流
側のガス抜き孔へ順に切り換えて行ってもよい。また、
第４図に示すように、ガス抜き孔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
決めるたけでなく、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、結合剤等を加にた木質ｆＲ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、七の下部に設けたラック４７と、そのラック４７と
かみ合うピニオン４９とを用い、ブラケット５０に取り
付けたモータ４８でビニオン４９を回転させることによ
って該側ｍ】に沿ってスライド嘔せて第２図に示すよう
に側根４３の供松口４５のない部分で該成形型４゜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４
６のない部分で該成形型４０を覆う。そして、側板４３
，４４をそれぞれ下型４２に位置決めする。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１５０〜２
２０’Ｃ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
十数間両から上型４１のガス抜き孔５１から吸引管５３
及びバルブ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
ｉＣ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２０〜８０Ｋｆ／ｃｆｎ２、成形
時間２０秒〜３分とする。繊維がからまっていなく、ば
らばらであるため、繊維の流動性がよく、深絞り部５５
であっても、肉厚が低下したり、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−で曲げ強度２００〜３
ｓｏＫｒ／備２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アト
ＩＪム竺板が得られる。

この成形では、木質繊維が予熱されているため、成形時
間が短かくなり、成形サイクルを短縮することができる
。

また、本実施例は、型を傾斜式せて形成させたので、深
絞り部の圧縮角及び抜き角が小さくなり％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、
木質繊維を予熱して成形型内に直接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
絞り部分及び七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とともに、木質Ｉ哉維が
予熱されているので成形サイクル全短縮することができ
１作業性及び生産性を向上させることができる。その結
果、深絞り性を向上させるだ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ｕＪ能でおり、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、木質壕維をマット化する工程及びマット全裁断す
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でせることができ、
史にまた、マッ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、木質繊維をマッ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（２）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瑣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解橿維
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屹燥機の
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
のプレンデの一部切り欠き斜視図、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ントの圧縮時の成形型の断
面図を表わす。 図中。 ３０・・・・・・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　　　　３８・・・・・・　ヒ
ータ３９・・・・・・断熱容器　　　４０・・・・・・
成形型４１・・・・・・上型　　　　　４２・・・・・
・下型４３．４４・・・・・・　側板　　　４５・・・
・・・　ａＣ紛口４６・・・・・・網　　　　　Ｍ３・
・・・・・木質繊維Ｍ４・・・・−・木質系成形体 ２１図 ３２−１去３器４２−Ｔ竺 ３８　・ヒーター　　４６−栖 才３図 牙５図 オ６図 第７図 牙９図 才１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 合成樹脂等を含む結合剤を添加した木質繊維を予熱して
   成形型内に直接供給して加熱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。