JPS62135318A - 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、特に木質繊維を主原
料とする木質系成形用素材を直接成形型に配設して熱圧
成形し、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、家具用の材料として広く利用されてい
る硬質の木質系成形体、所謂ハードボードは、木片等を
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型内で熱圧成
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５図
に示す解繊機１のホッパ２に木材のチップ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に供給し、この蒸煮タンク４
の上部から供給されたスチームＳにより、前記チップＣ
をふやかして、繊維分がバラは易い状！馬としてからタ
ンク４の底部側の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で摺り合せて木質繊維Ｗｌ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６図に示す乾燥機ｌＯ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
の湿った木質繊維Ｗｌ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で水
分Ａを含む熱風と微粉とを除去し。

５〜４０＋＋＋ｍ程度の木質縁！Ｗ２を製造する０次に
、この木質ｌａ維Ｗ２を第７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または熱可塑性樹脂）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％、マット化に必要な熱
可塑性樹脂としてポリプロピレンｍ維等を約７％程度添
加し、回転する攪拌羽根１８によりこれらを均一に混合
・攪拌して取出口１３より木質系成形用素材Ｂ１を得て
いる。

次に、上記素材Ｂ１を用いて、第８図に示すようなマッ
ト製造装置２０により、成形用マット材を製造する。こ
のマット製造装置２０は、輸送管２１を介してホッパ２
２に素材Ｂ１を供給し、このホッパ２２の底部側から素
材Ｂ１を散布して駆動中のベルトコンベア２３の搬送帯
２３ａ上に素材旧を堆積させ、この堆積した素材Ｂ１を
搬送帯２３ａの上方に設けたブレヒータ２４によって加
熱後、上下に夫々設けられた挟圧ローラ２５・・・間を
通過させて平板状とし、最後に前記挟圧ローラ２５・・
・の送り側に設けられた熱圧ローラ２Ｂ、２Ｂによって
上下両面より熱圧して、成形用マット２７を得ている。

この成形用マット２７を用いて、熱圧成形により木質系
成形体を製造する場合、成形体の形状によっては、上述
した木質Ｆａ維以外に深絞り成形用の麻繊維や熱可塑性
樹脂のネット等をも添加することがあり、これらが押し
付けられた状態となり、保管・運搬等の取扱いが容易に
行えるので、この侭マットの状態で保管され、必要に応
じてマット形状の侭で搬送される。

上記成形用マット２７を用いて、木質系成形体を製造す
るには１例えば自動車用ドアトリムを熱圧成形する場合
であれば、完成後のドアトリムの形状より幾分太き目に
切断してから熱圧成形型に配設し、木質系成形体を熱圧
成形する。

このとき、成形用マット２７を構成している原材料に含
まれる木質繊維が多い場合には、このマット２７をその
侭成形型に配設したのでは、ドアトリムのアームレスト
部分のように、平板の一面または両面に突出形成された
凹凸形状の部分（以下このような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
予備成形して所定の深絞り部とし、熱圧成形型の型形状
に沿わせていた。

（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、圧縮成形工程への搬送を容易にするために、木質
系成形用マットを用いると、この成形用マットの製造工
程や、マットの所定形状への裁断工程等を必要としてい
たので、成形体の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、切り落し部分が無駄となり、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
るには結合剤が必要となり、さらに深絞り性向上のため
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！ａ雄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Ｎ＆雌が多い場合、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（以下肩部という）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、薄肉化した肩部が低密度となり、完成した木質系成
形体の深絞り部の強度が低下するという問題点もあった
。因みに、木質繊維が８５％の場合も同様な問題が生じ
、マットと同様の素材から成る補強部材を所謂バッチ出
てのように肩部に補強し、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
題点を解決するために、木質繊維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（特願昭８０−２３０
４８３号）、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。

比重が僅かに０．００８〜０．０５と軽く、厚さ５０　
ｒａｍ〜３００ｍｍ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、上記のような素材集合体を経由する方法
においても、マットを経由する方法のような予備成形等
の工程がないために、熱圧成形型内に集合体を配設した
際の素材集合体の温度が低く、このため熱圧成形型の予
熱時間を充分に確保しなければならず、熱圧成形工程に
おける所要時間が長時間化してしまうという問題点を有
していた。

また、マット化する方法と異なり、素材乃至は素材集合
体を直接成形型に配設するという新方法では、木質繊維
に攪拌して混入する合成樹脂分や補強用の材料等の分量
が少なくて済む反面、木質繊維そのものの樹脂分が有効
に働くように雰囲気特に温度管理を行うと、成形体の物
性が向上するが、成形前に予熱時間を充分に確保しない
と、前述した物性の改善が良好になされないという問題
点もあった。

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ｍ！ｉから成る成形用素材により素材集合体を
集合−形成した後、この素材集合体を熱圧成形型内に搬
送する際に、集合体を予備加熱するようにして、熱圧成
形工程における成形時間の短縮化を図ると共に、熱圧成
形後の木質系成形体の物性の改善を行うことを目的とし
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等を含む結合剤
を混合した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、この素材集合体に熱媒体を吹き込んで予
熱し、しかる後に成形型に供給して熱圧成形したことに
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！ａ維等の素材を用いた
成形用マー７トの製造工程や、マットの裁断工程を省略
することができ、さらに、マット化するための結合剤や
、深絞り性向上のため麻等の長繊維、熱可塑性樹脂ネッ
ト。

熱硬化性樹脂分等の補強材料の添加を不要乃至は減少さ
せることができる。

また、木質繊維を用いて深絞り部を有する木質系成形体
を製造する場合に、深絞り部の形状に合せて、予備成形
を行う必要がなくなる。

さらに、素材集合体を直接成形型内に配設して、熱圧成
形する方法においても、温風またはスチーム等の熱媒体
により集合体を加熱してから熱圧成形するので、長時間
を要していた予熱時間を不要乃至は短縮化することがで
きる。

また、スチームを用いる場合には、蒸気により木質繊維
の物性の改善がなされ、熱圧成形された成形体の品質も
向上する。

以上のようにして、成形時の予熱時間の短縮化と木質系
成形体の物性の改善を図ることができるので、素材集合
体を直接成形型内に配設して熱圧成形する方法を行う際
にも１例えば搬送時に熱した集合体を型に供給した後、
直ちに熱圧成形することができ、成形サイクルの短縮化
を図れると共に、強度特性に優れた高品質の木質系成形
体を製造することができる。

（実　施　例） 以下１本発明に係る木質系成形体の製造方法の実施例に
つき１図面に従い詳細に説明する。

第１図乃至第４図は本発明の一実施例を説明するもので
、第１図は成形用素材による素材果合体の形成工程を示
す概略断面図、第２図は同じく素材集合体を加熱して搬
送する工程を示す概略断面図、第３図は同じく集合体を
成形型に配設する状態を示す概略断面図、第４図は同じ
く熱圧成形工程を示す概略断面図である。なお第５図乃
至第８図と同一符号を用いたものは、同−又は相当する
部材を表している。

まず、原料となる木質繊維の製造工程については、第５
図乃至第７図を用いて説明した従来方法と略同−である
ので、相違点のみ説明して重複説明を省略する。

最初に、第５図に示す解ｍ機ｌにより木材のチップＣを
解繊して木質ｌａ維ｗ１を製造し、第６図に示す乾燥機
ｌＯにより乾燥された木質＠ｇ’ｄ２を製造して、この
木質縁ＭＷ２を第７図に示す攪拌機１５に供給する点に
ついては同一である。異る点は攪拌機１５で攪拌する際
に添加する材料と分量である。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１本発明にお
いては、マット化を行わないので、結合剤（バインダ）
としての接着剤（フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂また
は熱可塑性樹脂）の分量は、２〜１０％（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ａｍを主体とした成形用素材
Ｂ１となり、必要に応じこの侭貯蔵も可能である。

次に、第１図に示すような素材集合体製造装置３０を用
いて、上記成形用素材Ｂｌから素材集合休日２を製造す
る工程について説明する。前記集合体製造装置３０は、
上部側に設けられた散布用容器３４と、この散布用容器
３４の上部に設けられ９図示されない供給手段により供
給された素材Ｂ１を散布する散布器３２と、前記散布用
容器３４の上面略中央部に設けられたエア吹き出し容器
３１と、前記散布用容ｒ６３４の下方側に設けられた積
層用容蕃３５とにより概略構成されている。前記エア吹
き出し容器３１の対向する内面側には。

図示されないエア供給管により供給されたエアを吹き出
すエア吹出し口３１ａが形成され、また、前記積層用容
器３５には、底板３５ａ下面に吸引用ファン３６に連通
する配管３７が連結されてお一す、前記底板３５ａの上
部には、素材集合体Ｂ２の表面側に一定の形状を与える
形状出し部材としての金網、パンチングメタル等の行形
部材３８が設けられている。前記行形部材３８の上部側
には図示説明しない高さセンサー等が設けられ、素材日
１の積層を制御・管理するための検出機構となっている
。また、上記散布用容器３４の上部には、散布された素
材Ｂ！の下方側への散布方向を制御するためのバルブ３
９．エア供給管４０が夫々設けられている。

以上のような構成を有する素材集合体製造装置３０を用
いて、上方より撒き散らされた素材８１を下方から吸引
用ファン３Ｂにより吸引して積層形成した集合体Ｂ２は
、第２図に示すように、積層用容器３５の底板３５ａに
接続された配管３７に切換え接続された熱風ファン４１
から吹き出される熱風により　１００−　１５０°の予
熱温度にまで加熱されると同時に、搬送用の保持器４２
の上板４２ａに接続された吸引管４３を介して保持器４
２内を吸引する吸引用ファン４４により吸引されて、保
持器４２の上方の行形部材４５の位置まで上昇して保持
され、第３図に示すように熱圧成形用型５０の下型５１
の成形空間Ｃの上面まで１例えばシリンダ４６等の搬送
手段により搬送されてから落下させられて、成形型５０
内に供給されることとなる。この成形型５０は、下型５
１と上型５２とにより構成され、下型５１下面及び上型
５２上面には、熱板５３　、５４が設けられている。ま
た下型５１の外周側には外周部材５５が設けられ、上型
５２に穿設された吸引孔５２ａは上型５２と熱板５４と
の間の吸引空間５６を介し、パルプ５８を有する吸引管
５７により吸引可能に構成されている。

以上のようにして型内に配設された集合体Ｂ２は、下型
５１の凹部Ｃ１と成形体の深絞り部となる厚肉部Ｂ３の
下側の膨出部Ｂ４が、下型５１の成形室１１１１　Ｇの
凹部Ｃ１に嵌合するようにして配設されるので、集合体
Ｂ２を所望の形状で位置決めすることができる。このよ
うにして、所定形状で型内の所定位置に配設された集合
体Ｂ２は、第４図に示すように、上型５２の下降により
、熱圧成形され、成形体Ｍが形成されることとなる。な
お成形体Ｍには所定の位置に所定密度の木質ｍ維が配さ
れた深絞り部Ｍ１が突出するように形成されている。

以上説明した実施例に特有の効果としては、集合体製造
装置３０により形成した集合体Ｂ２を搬送用の保持器４
２により吸引保持する際に、積層用容器３５の底板３５
ａ側の配管３７を利用し、この配管３７を介して熱風フ
ァン４１より容器３５内に熱風を供給し、この熱風を集
合体Ｂ２の加熱用ばかりでなく、集合体Ｂ２上昇用の気
流形成にも援用しているので、輸送及び加熱用のエネル
ギーの有効利用を図ることができる。

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、上記実施例においては加熱用の手段として熱風
ファン４１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、配管３７を介してスチームを送り込み
、このスチームによって、素材集合体Ｂ２を加熱して型
内に配設するようにしてもよい、このように構成するこ
とにより、集合体Ｂ２は単に加熱されるばかりでなく、
蒸気によって加湿もされるので、木質繊維に適度な湿り
気が与えられ、成形体の物性を一層向上させるという特
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、木質繊維に合成樹脂を含む結合
剤を混合した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、この素材集合体に熱媒体を吹き込んで
予熱し、しかる後に成形型に供給して熱圧成形したので
、以下のような効果を奏する。

■　素材集合体を成形型に供給する際に、この素材集合
体を予熱し、その後型内に供給しているので、成形サイ
クルの短縮化を図ることができ、また木質繊維の物性の
向上を図ることができ、作業性の向上と成形体の品質の
向上に資することができる。

■　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１
作業性及び製造コストを大幅に向上することができる。

（ル　■とも関連して、マットの裁断や所謂パッチ当て
作業を省略できることから、裁断の際に生ずるマット外
周縁の切落とし部分やパッチ材等の成形用素材の無駄使
いをなくして原料である木質繊維や高価な麻繊維等を節
約でき、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
用材料としての素材中に木質繊維分が多い場合でも、集
合体の深絞り加工部分を予め厚肉状にするだけで、直ち
に熱圧成形工程に供することができ、マットと同じよう
にスチームを用いるにしても、軟化させたり、予備成形
したりする必要はなく、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
を図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の一実施例を説明するもので
、第１図は成形用素材による素材集合体の形成工程を示
す概略断面図、第２図は同じく素材集合体を加熱して搬
送する工程を示す概略断面図、第３図は同じく集合体を
成形型に供給する状態を示す概略断面図、第４図は同じ
く熱圧成形工程を示す概略断面図である。 また、第５乃至第７図は原料となる木質繊維を製造する
工程を示すもので、１５図は解ＮＡ機を示す概略斜視図
、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攪拌する攪拌機を
示す一部切欠斜視図である。さらに、第８図は従来のマ
ットを経由する方法に使用する成形用マットの製造工程
を示す概略図である。 ３０・・・素材集合体製造装置、３５・・・積層用容器
、４１・・・熱風ファン、４２・・・搬送兼用冶具、５
０・・・熱圧成形型、Ｂ１・・・成形用素材、Ｂ２・・
・素材集合体、Ｍ・・・木質系成形体。 特許出願人　トヨタ自動車株式会社 （ほか１名） ４１・熱電ファン ４２−保よシ１ｚ ５ｏ・・・六外圧９戸気肴多型 Ｂ１　・・１１ｉ＋シバ４粂ネ欠 Ｂ２・・　オレ七才集合体 Ｍ・・木頃辰成り棒 第１図 ３７　　　′ 第２２ 第４図 ３ＭＩＭ 第３図 ５３　　　　　　Ｃ１

Claims (3)

【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混合した木質
   系成形用素材を用いて、低密度の素材集合体を形成し、
   この素材集合体に熱媒体を吹き込んで予熱し、しかる後
   に成形型に供給して熱圧成形したことを特徴とする木質
   系成形体の製造方法。
2. （２）熱媒体として温風を用いた特許請求の範囲第１項
   記載の木質系成形体の製造方法。
3. （３）熱媒体としてスチームを用いた特許請求の範囲第
   １項記載の木質系成形体の製造方法。