KR920009572B1

KR920009572B1 - 목질계 성형체 제조방법

Info

Publication number: KR920009572B1
Application number: KR1019860008680A
Authority: KR
Inventors: 에이이찌 이마오; 사다오 이께다; 요시오 다구찌; 히데아끼 다까하시
Original assignee: 도요다 지도샤 가부시끼가이샤; 마쯔모또 기요시
Priority date: 1985-10-16
Filing date: 1986-10-16
Publication date: 1992-10-19
Also published as: DE3673336D1; CA1281524C; EP0223039B1; AU586895B2; KR870003855A; AU6392886A; US5028374A; EP0223039A1

Abstract

내용 없음.

Description

목질계 성형체 제조방법

제1도는 본 발명의 방법에 따라 주조할 재료를 준비하는데 사용할 수 있는 장치의 예를 도시한 개략도.

제2도는 본 발명의 방법에 따라 목질계 성형체를 제조하는데 사용할 수 있는 주조 공정의 한 실시예를 도시한 도면.

제3도 내지 제27도는 본 발명의 방법을 수행하는데 사용할 수 있는 장치의 여러 가지 부품을 예시한 도면으로서,

제4도는 교반기의 사시도.

제5도는 재료·집합체 제조장치의 수직 단면도.

제6도 및 제7도는 각각 다른 두 위치에 있는 수용용기의 수직 단면도.

제8도 및 제9도는 각각 다른 두 위치에 있는 성형틀을 도시한 수직 단면도.

제10도는 재료·집합체 제조장치의 다른 예를 도시한 수직 단면도.

제11도 및 제12도는 집합체 제조장치 내의 수집 용기로부터 수용 용기로 재료·집합체를 운반하는 운반기를 도시한 수직 단면도.

제13도는 수용 용기 내의 천공된 부재를 도시한 평면도.

제14도는 소재 집합체 제조장치의 다른 예를 도시한 수직 단면도.

제15도는 제14도와 유사하며 내부의 장치가 변경된 형태를 도시한 도면.

제16도는 소재 집합체의 형상을 개선하는 단계를 도시한 수직 단면도.

제17도는 변형된 수집 용기의 수직 단면도.

제18도는 변형된 수용 용기의 수직 단면도.

제19도는 제18도의 수용 용기의 바늘의 정면 부분도.

제20도는 변형된 바늘의 정면 부분도.

제21도는 다른 변형된 수용 용기를 도시한 수직 단면도.

제21도 내지 제24도는 재료·집합체의 다른 예를 도시한 수직 단면도.

제25도 내지 제27도는 재료 결합제, 주형 분리제 또는 다른 첨가물을 첨가하는 방법을 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 저장탱크 3 : 해섬기

5 : 드라이어 6 : 교반기

10 : 집합장치 13 : 분산장치

18,22 : 다공성 부재 20 : 수용 용기

42 : 흡입장치 W : 집합체

본 발명은 결합제를 포함하는 목질계 섬유 덩어리를 가열하에서 압축 성형함으로써 목질계 성형체를 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에 관계되는 형태의 목질계 성형체는 합판보다 가벼우며 내열성, 방수성, 방습성이 우수하다. 게다가, 두께에 비해서 강도가 크다. 이는 하드보드로 잘 알려져 있으며 주택, 가구 또는 승용차의 내부장식 및 텔레비젼이나 스테레오 캐비넷 제조등 광범위한 용도에 사용된다.

이런 종류의 제품은 이제까지 다음과 같은 방법에 의해 제조되어 왔다. 즉, 나무 분말을 해섬기 내의 증기 찜통내에서 160℃ 내지 180℃의 온도를 갖는 증기로 처리를 하여 푼다. 풀린 칩은 해섬기 디스크에 의해 섬유질로 해섬된다. 목질 섬유는 고온 공기로 건조한다. 마 또는 폴리프로필렌 같은 긴 섬유를 목질 섬유에 건조하여 그 인발성을 높인다. 이 섬유를 접착 결합시키기 위해 페놀수지를 포함하는 결합제를 첨가한다. 또 로진 또는 파라핀 같은 방수제도 첨가한다. 섬유 및 첨가물은 조심스럽게 혼합한다. 상기한 바와같이 준비된 재료를 적당한 두께를 갖는 적층체로 성형한다. 이 적층체를 가열하에서 롤 프레스에 의해 약간 압축하여 예를들어 10 내지 40mm의 두께를 갖는, 운반하기 쉬운 매트를 형성한다. 이 매트를 재단하여 금형내에 위치시키고 180℃ 내지 220℃의 온도로 열간 압축 성형하여 적당한 형상의 제품을 만든다.

이 방법은 원래 매트 형성 공정과 이를 적당한 형상으로 재단하는 공정을 포함하며 따라서 복잡하고 능률적이 못되었다. 게다가, 매트를 최종 제품보다 큰 크기로 재단하여 여분 재료를 절단해 버린다. 이는 재료의 낭비를 초래하며, 불량율이 커져 제조 비용도 상승된다. 성형체 제조시에는 단일 매트로부터 심하게 비틀린 부분을 갖게 되어 비싼 마 섬유가 큰 비중을 차지하는(약 17%) 매트를 사용해야 한다. 마 섬유를 사용하는 한, 과량의 합성수지 첨가가 필요하게 되어 비용이 많이 든다.

증기로 처리하여 연화시키고 디프 드로잉 능력을 개선하도록 함으로써 최종 성형하기 전에 제품 형상내에 목질계 섬유를 미리 다량 또는 과량 함유시킨 매트를 형성하는 시도도 있었다. 그러나 이 제조 공정이 부가되면 예를들어 설비등에 있어서 부대 비용의 상승을 초래하게 되었다.

습식 성형방법도 잘 알려져 있다. 상기한 바와같이 준비된 해섬된 섬유와 합성수지 및 셀룰로우즈의 혼합물을 물에 푼다. 이 해섬 작용은 종이를 만들때와 같이 그후 압력하에서 여과하고 압축한다. 압축된 제품은 가열하에 압축 성형된다. 그러나 이 방법은 소재를 가압여과, 압축하는 특수한 장비를 사용해야 하므로 비싸지게 된다.

본 발명의 목적은 양질의 목질계 성형체를 제조하는데 사용할 수 있고, 게다가 생산성 향상 및 불량률 개선을 달성할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적 및 장점은 이하 상세한 설명에서 일부는 명백하겠지만 본 발명을 실시함으로써 더욱 명백해질 것이다. 본 발명의 목적 및 장점은 이하 청구범위에 특히 지적한 기구 및 조합에 의해 현실적으로 얻을 수 있다.

상기 목적을 달성하고 구체적 실시예 및 여기에 폭 넓게 설명한 바와같은 본 발명의 목적에 따르면, 본 발명의 방법은 목질계 섬유와 결합제로 된 재료를 섞어서 저밀도의 덩어리를 만들고, 이를 금형내에서 가열하에 덩어리를 압축하는 것이다.

목질계 섬유는 예를들어 목재 칩을 해섬하여 얻을 수 있다. 나무나 해섬방법을 채택하는데는 어떤 제한이 있는 것이 아니다. 예를들어 노송나무, 적송, 삼목, 나왕, 너도밤나무 등을 사용할 수도 있다. 목재 칩은 증기로 처리한 후 예를들어 기계적으로 해섬할 수도 있다.

결합제로서는 목질계 섬유 자체가 갖는 불충분한 결합력을 보상할 수 있는 물질이라면 어느것도 좋다. 따라서, 예를들어 쿠마론수지 같은 열가소성 수지나 페놀수지 또는 우레아수지 같은 열경화성 수지를 사용할 수도 있다. 목질계 섬유에는 또 결합제에다가 내수제를 첨가하여 내수성을 증가시키거나 분리제를 첨가할 수도 있다.

재료가 와이어 네트와 정렬된 지역으로 떠오르면 저밀도 덩어리를 얻을 수 있고 본체가 예를들어 디프드로잉되는 어떤 부분도 두께가 두꺼운, 디프 드로잉하기에 적당한 형태라면 공동, 균열, 또는 다른 결함을 전혀 갖지않는 성형품을 제조할 수 있다. 주형 능력이 개선되면 목질계 섬유에 첨가할 결합제의 양이 감소될 뿐아니라 비싼 마 섬유를 첨가할 필요가 없어지며 제조 비용이 한층 저감된다.

본 명세서 부분과 관련된 첨부도면에는 본 발명의 실시예가 도시되어 있으며, 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 것이다.

이제부터 본 발명을 첨부도면을 참조하여 그 실시예로서 설명하기로 한다. 우선 제1도 및 제2도를 참조하면, 목재 칩 W₁은 저장탱크(1)로부터 이들이 세척되는 칩 세척기(2)로 공급된다. 그후, 해섬기(3)로 운반되어 증기처리되고 섬유질로 해섬되면서 내수제가 펌프(4)로부터 해섬기(3)로 공급된다. 목질계 섬유 W₂는 드라이어(5)로 운반된다. 이들은 고온 공기 기류에 실려서 송풍기(5b)로부터 고온 공기관(5a)을 통하여 사이클론(5c)으로 운반되어 건조된다. 그후 교반기(6)내의 호퍼(6a)로 운반되고 호퍼(6a)로부터 교반기 본체(6b)내로 떨어질 수 있어서, 거기서 결합제, 금형 분리제 또는 다른 첨가제와 교반되어 섬유질 혼합물 M이 준비된다. 혼합물 M은 교반기(6)로부터 집합 구역 또는 장치(10)로 이송되어 가라않아 서로 모여서 특수한 형상의 집합체 W를 형성한다. 집합체 W가 위치한 하부 반쪽 금형(31)을 갖는 금형(30)으로 운반된다. 집합체 W는 하부 반쪽 금형(31)내에서 가열되고 상부 반쪽 금형(32)이 하강하여 집합체를 압축하여 예정 형상을 갖는 성형체 p가 제조된다.

이제까지 개략적으로 서술한 방법 및 장치의 여러 가지 특징을 다른 첨부도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 우선 제3도를 참조하면, 해섬기(3)는 제1도에 도시한 세척기(2)로부터 나오는 목재 칩 W₁을 저장하는 호퍼(3a)와, 칩 W₁을 정량 공급하도록 호퍼(3a)에 제공된 제1나사 공급기(3b)와, 공급기(3b)로부터의 칩 W₁을 수용하여 증기로 처리하는 증기탱크(3c)와, 그로부터 나오는 칩 W₁을 수용하고 이를 정량 공급하도록 탱크(3c) 하방에 배치된 제2나사 공급기(3d)와, 이 제2나사 공급기(3d)로부터의 칩 W₁을 수용하며 이를 기계적으로 섬유로 해섬하는 해섬 디스크(3e)를 포함한다.

증기 S는 목재 칩 W₁을 찌기 위해 교반 로드에 의해 교반되면서 탱크(3c) 상부로부터 탱크(3c)내로 공급된다. 찐 칩 W₁은 제2나사 공급기(3d)에 의해 해섬 디스크(3e)로 운반되고 기계적으로 해섬된 섬유는 튜브(3g)를 통하여 건조기(5)(제1도)로 가압하에서 운반된다.

교반기(6)의 주 본체(6b)는 제4도에 상세히 도시되어 있다. 이 교반기는 복수개의 교반 블레이드(6d)가 회전 가능하게 지지된 원통형 케이싱(6c)을 포함한다. 케이싱(6c)은 그 한쪽 단부 근처에 호퍼(6a)로부터의 목질계 섬유 W₂를 수용하는 포오트(6a)가 제공되어 있다. 케이싱(6c)은 또 그 한쪽 단부에 페놀수지 등의 결합제, 파라핀 등의 내수제 등을 케이싱 내로 공급하는 복수개의 분사노즐(6e)이 제공되어 있다. 케이싱(6c)은 또 그 다른 단부에 혼합물 M이 방출되는 포오트(6f)가 제공되어 있다. 포오트(6a)를 통하여 케이싱(6c)내로 주입되는 목질계 섬유 W₂는 분사노즐(6e)을 통해 주입되는 결합제, 내수제 또는 다른 물질과 만나게 된다. 이들은 도시되지 않은 수단에 의해 구동되는 교반 블레이드(6d)에 의해 완전히 교반된다. 최종 혼합물은 블레이드(6d)에 의해 포오트(6f)쪽으로 차례로 운반되며 이를 통해 서서히 배출된다.

집합장치(10)는 제5도에 예로서 도시하였다. 이 집합장치는 철판 등의 재료로 형성된 지붕형 구조의 분산 용기(11)와 내부층에서 혼합물 M을 집합시키도록 분산 용기(11) 하방에 제공된 집합 용기(12)를 포함한다. 분산 용기(11)는 혼합물 M을 분산시키는 장치(13)와, 혼합물 M이 분산장치(13)로부터 용기(11) 내부로 분산되는 방향을 제한하도록 공기가 취입되는 포오트(14a)를 내측단부에 갖는 한쌍의 공기 공급기(14)가 제공된 상부 개구를 갖는다. 공기 공급기(14)중 하나에 연결된 단부를 각각 갖는 한쌍의 공기 공급 튜브(15)의 다른 단부는 공기 공급을 한쪽 튜브(15)로부터 다른쪽 튜브로 전환시키는 절환밸브(16)에 연결되어 있다. 집합 용기(12) 바닥에는 흡입관(17)이 연결되어 용기(12)로부터 공기를 빼낸다. 용기(12)내에는 상하단을 분리 차단하는 다공성 부재(18)가 제공되어 분산장치(13)로부터 떨어지는 혼합물 M에 의해 형성되는 재료·집합체의 바닥 형태를 형성한다. 이 부재(18)는 예를들어 금속망 또는 펀칭된 금속판을 사용할 수 있다.

작동중에, 밸브(16)는 대응 튜브(15)를 통해 하나의 공기 공급기(14)로 공기를 공급하도록 개방되어 분산용기(11)로부터 집합 용기(12)로 연장되는 기류를 형성한다. 이때 혼합물 M은 분산장치(13)에 의해 기류에 대해 공급된다. 혼합물 M은 기류를 타고 집합 용기(12)내로 가라앉아 다공성 부재(18)상에 점차 모인다. 밸브(16)는 한쪽 공기 공급기(14)로부터 다른쪽으로 공기 공급을 절환하도록 작동되어 혼합물 M이 낙하하는 방향을 바꾼다. 이 작동은 반복되어 혼합물 M은 다공성 부재(18)의 전체 구역을 덮으며 나머지 부분보다 특정 부위가 더 두꺼운 층을 형성할 수 있다. 공기는 흡입관(17)을 통하여 용기(12)로부터 추출되어 혼합물 M은 다공성 부재(18)상에 신속히 모이게 된다.

혼합물 M이 모임에 따라, 점차 특수 형상을 갖는 재료·집합체를 형성한다. 분산장치(13)로부터의 혼합물 공급 및 공기 공급 튜브(15)를 통한 공기 공급이 중지되면 목질계 섬유 집합체 형성 공정이 종료된다. 재료는 단순히 모이기만 하기 때문에 집합체 W는 밀도가 아주 낮다. 집합체 W는 이하에 상술하는 바와같이 성형체의 디프드로잉부를 형성하도록 점차 압축되는 고성형성의 두꺼운 부분을 갖는다.

그후, 접합 용기(12)가 분산 용기(11)로부터 분리되고 집합체 W는 제6도 및 제7도에 도시한 바와 같이 용기(12)로부터 수용 용기(20)로 운반된다. 수용 용기(20)는 집합 용기(12)상에 끼워질 수 있는 형상의 케이싱(21)을 포함한다. 다공성 부재(22)는 케이싱(21)을 가로질러 연장되며 철망으로 구성할 수도 있다. 케이싱(21) 상부에는 출구 포오트(23)가 제공되어 있다. 흡입장치(도시되지 않음)는 케이싱(21)으로부터 공기를 빼도록 포오트(23)에 연결되어 비중이 낮은 집합체 W는 제7도에 도시한 바와같이 상승되어 다공성 부재(22)에 대해 붙잡히게 된다. 공기 흡인이 계속되는 동안 수용 용기(20)는 상승되어 도시하지 않은 수단에 의해 금형(30)(제2도)으로 운반된다. 용기(20)가 하부 반쪽 금형(31) 상방에 정확히 위치된 후, 공기 흡인이 중지되면 거기서 재료·집합체 W는 제2도에 도시한 바와같이 하부 반쪽 금형(31)내에서 하강한다.

제8도 및 제9도를 참조하면, 금형(31)의 하부 반쪽 금형(31)은 열판(33) 상면에 고정되어 있고, 금형(30)의 상부 반쪽 금형(32)은 열판(34) 하면에 고정되어 있다. 유지 프레임(35)은 하부 반쪽 금형(31)의 외부 주변을 따라 연장되어 그 상방에 재료·집합체 W가 유지되는 개방 공간을 형성한다. 상부 반쪽 금형(32)은 프레임(35)의 내표면을 따라 미끄럼 가능하다. 상부 반쪽 금형(32)은 밸브(39)가 제공된 배관(38)에 의해 흡인장치(도시않음)에 연결된 포오트(37)에 연결된 복수개의 가스 배출구(36)를 갖는다.

상하부 반쪽 금형(32,31)은 열판(34,33)에 의해 각각 가열되어 금형(30)은 압축 성형하도록 준비된다. 재료·집합체 W는 제8도에 도시한 바와같이 프레임(35)에 의해 둘러싸인 공간내로 공급된다. 그후, 램(도시않음)이 하강하여 상하부 반쪽 금형(31,32) 사이에서 집합체 W가 압축된다. 집합체는 목질계 섬유의 얽힘이 증가함에 따라 밀도가 점차 증가하며, 성형 압력이 그에 따라 상승되고, 이때 밸브(39)는 개방되어 배출구멍(36)을 통해 가스를 제거한다. 결국, 제9도에 도시한 바와같이 예정된 디프 드로잉부 P₁을 갖는 딱딱하고 균질의 목질계 성형체 p가 얻어진다.

제10도는 예정된 형태를 갖는 재료·집합체 W의 성형을 하는데 효과적으로 사용할 수 있는 변경된 집합장치(10′)를 도시한 것이다. 제5도 및 제10도에서 같은 도면부호는 같은 부품을 표시한다. 따라서 이들 부품은 제10도에 있어서는 반복하여 설명하지 않는다. 제10도에 도시한 다공성 부재(18)는 그 중심에 하향 돌출부(18a)를 갖는다. 한쌍의 분할벽(40)이 집합 용기(12) 바닥과 그 돌출부 반대쪽의 다공성 부재 사이에 제공되어 있다. 이 분할벽(40)은 용기(12) 바닥과 다공성 부재(18) 사이의 공간을 돌출부(18a)가 돌출하는 제1흡입실(12a)과 서로 제1흡입실(12a) 양측에 각각 배치된 한쌍의 제2흡입실로 분할한다. 흡입관(41a)은 제1흡입실(12a)에 연결되어 있다. 마찬가지로, 흡입관(41b)은 제2흡입실(12b)에 각각 연결되어 있다. 밸브 V₁은 흡입관(41a)내에 제공되어 있다. 두 개의 흡입관(41b)은 서로 만나서 밸브 V₂가 제공된 단일관으로 이어진다. 흡입관(41a,41b)은 모두 팬 등의 흡입장치(42)에 연결되어 있다. 용기(12)에는 다공성 부재(18)에 인접한 측벽상에 혼합물 M이 돌출부(18a)에 의해 형성된 요홈내에 충전되었음을 감지하는 높이 감지기(43)가 제공되어 있다. 용기(12)의 측벽에는 감지기(43) 상방에 재료·집합체 W를 형성하는 혼합물의 층 높이를 감지하기 위한 복수개의 높이 감지기(44)가 제공되어 있다.

밸브 V₂는닫힌 상태에서 밸브 V₁은 혼합물 M이 분산되기 시작하면 그 즉시 개방되어 제1흡입실(12a)만이 흡입 가능하여 혼합물 M은 돌출부(18a)에 의해 형성된 요홈내로만 흡입된다. 다공성 부재(18)상에 집합된 혼합물 M이 감지기 높이에 달하면, 신호는 밸브 V₂를 개방하도록 전달되어 공기가 관(41b)을 통해 제2흡입실(12b)로부터 흡입된다. 혼합물 M의 집합이 계속됨에 따라 하나 이상의 높이 감지기(44)는 다공성 부재(18)상의 혼합물 M의 높이와 신호의 출력을 감지하여 밸브(16)가 혼합물 M이 분산되는 방향을 조절할 수 있게 한다. 밸브(16)를 통한 공기의 공급은 모든 감지기(44)가 예정된 형태를 갖는 재료·집합체 W를 형성하는 집합된 혼합물 M의 높이를 감지하면 정지한다.

집합체 W가 집합 용기(12)로부터 수용 용기(20)로 이동하는 것은 제11도에 도시한 실린더(45)를 사용하면 부드럽게 성취될 수 있다. 실린더(45)는 용기(12)를 상승시키도록 작동하여 집합체 W는 용기(12)내의 다공성 부재(18)와 용기(20)내의 다공성 부재(22) 사이에서 압축된다. 공기는 수용 용기(20)로부터 흡입되어 집합체는 다공성 부재(22)에 집중되며 실린더(45)는 집합 용기(12)를 하강시키도록 작동된다. 이런 이송 방법은 집합체 W가 상술한 바로부터 명백한 바와같이 이동중에 순간적으로라도 공기중에 부상하지 않기 때문에 집합체 W가 변형되거나 변위되는 것을 방지하는 것이다. 다공성 부재(22)에 대해 집합체 W를 집중시키는데는 소량의 공기만 흡입하면 족하므로 작은 흡입장치를 사용하는데 충분하다.

제12도에 다른 실시예가 도시되어 있으며, 집합체 W의 원활한 이송을 수행하는데 유용하다. 수용 용기(20)에는 용기(20) 바닥과 다공성 부재(22) 사이의 공간을 중앙부 및 독립 출구 포오트(23a,23b)가 제공된 주변부로 분할하는 분할벽(20a)이 제공되어 있다. 중앙부의 포오트(23a)는 밸브(46a)가 제공된 배관에 의해, 그리고 주변부의 포오트(23b)는 밸브(46b)가 제공된 배관에 의해 흡입장치(도시않음)에 연결되어 있다. 용기(12)는 실린더(45)에 의해 상승되며, 집합체 상면이 수용 용기(20)내의 다공성 부재(22)에 인접한 수준까지 도달하면 밸브(46a)는 개방되어 용기(20) 중앙부로부터 포오트(23a)를 통하여 공기를 흡입한다. 밸브(46b)도 역시 개방되어 주변부로부터 포오트(23b)를 통하여 공기를 흡입하게 되고 이로써 집합체 W는 다공성 부재(22)와 밀접하게 된다. 다시 말하면, 집합체 중앙부는 주변부보다 일찍 다공성 부재(22)에 대해 붙잡히게 된다. 이렇게하면 어떠한 변형이나 변위도 일으키지 않고 집합체를 운반할 수 있게 한다. 혹은, 수용 용기(20)의 내부 공간을 제12도에 도시한 것보다 많은 부분으로 분할하여 하나씩 타임랙을 두고 흡입될 수도 있다. 게다가, 물론, 제11도 및 제12도에서 이미 설명한 바와같은 방법을 조합할 수도 있다.

수용 용기(20)내의 다공성 부재(22)는 제13도에 그 일예를 도시하였다. 이는 보호 테이프(22′)가 부착된 철망으로 구성된다. 다공성 부재(22)의 중앙부를 덮는 테이프는 주변부를 덮는 테이프와는 형태를 달리하고 있다. 이런 배치는 공기가 부재(22)의 중앙 및 주변부를 통하여 서로 다른 비율로 흐를 수 있게 하여 그 사이의 흡인력에 차이를 발생시키기 위한 것이다. 이런 방법으로, 집합체 W의 두꺼운 부분을 흡입하는데 바람직하지 못한 지연을 방지할 수 있고 그로써 집합체 W의 어떤 변형도 방지할 수 있다.

재료 집합체 W를 형성하는 다른 형태의 장치(10″)가 제14도에 도시되어 있다. 집합장치(10″)는 기본적으로 혼합물 M을 부상 위치에서 지지하는 유동화 용기(47)와, 유동화 용기(47)로부터 혼합물 M을 흡입하고 이를 특수 형상의 집합체로 형성하기 위한 집합 용기(48)를 포함한다. 유동호 용기(47)는 가압하의 혼합물 M을 공급하기 위한 관(49)이 연결되는 개구(47a)에 제공된 측벽을 갖는다. 용기(47)와 관(49) 사이에는 문(51)이 제공되어 있다. 문(51)은 개구(47a)를 개폐하도록 실린더(50)에 의해 수직으로 이동 가능하다. 용기(47)에는 그 바닥에 다공성 부재(52)가 제공되어 있다. 관(53)은 용기(47) 바닥에 연결되어 압축기(도시않음)로부터 공기를 공급하여 공기가 다공성 부재(52)의 구멍(52a)을 통하여 용기(47)를 거슬러 올라가게 한다. 다공성 부재(54)는 집합 용기(48)내에 제공되어 있으며, 예를들어 철망 또는 펀칭된 금속판으로 구성할 수도 있다. 한쪽 단부에는 흡입장치(도시않음)가 연결된 배관(55)은 그 다른쪽 단부에서 집합 용기(48)의 폐쇄 바닥에 연결된다. 밸브(56)는 배관(53)에, 밸브(57)는 배관(55)에 제공되어 있다. 유동화 용기(47)는 실린더(58)에 의해 수직 이동 가능하며 집합 용기(48)는 실린더(59)에 의해 수평 이동 가능하다.

문(51)이 개방되어 있으면, 혼합물은 관(49)을 통하여 유동화 용기(47)내로 공급되며 적당량의 혼합물 M이 용기(47)내로 공급되면 문(51)은 폐쇄된다. 공기는 압축기(도시않음)로부터 용기(47) 저부로 공급되어 다공성 부재(52)를 통하여 상향 유동하는 기류를 형성한다. 이 기류는 혼합물 M을 유동화하고 부유 상태에 머물게 한다. 실린더(58)는 용기(47)를 상승시켜 집합 용기(48)와 결합되도록 작동되며 흡입장치(도시않음)는 용기(48)를 흡기하도록 작동된다. 결국, 부유 혼합물 M은 점점 밀집되어 용기(48)내의 다공성 부재(54)상에 모이고 점차로 특수 형상을 갖는 재료·집합체 W를 형성한다. 흡입장치의 작동은 용기(48)가 집합체 W를 다공성 부재(54)상에서 유지되도록 계속된다. 실린더(59)는 용기(48)가 금형(30)의 하부 반쪽 금형(31)상의 위치로 수평 이동하도록 작동된다(제8도). 그후 흡입장치의 작동은 종료되고 하부 반쪽 금형(31)내로 집합체가 하강하게 된다.

제15도에는 집합장치(10″)의 변경된 예가 도시되어 있다. 집합 용기(48)는 개방 단부까지 연결되는 외향 경사 측벽부(48a)를 갖는다. 경사 측벽부(48a)는 집합체 W를 용기(48)로부터 금형(30)내로 제거하기 쉽게 하고 집합체 W가 금형내로 운반되는 도중에 어떠한 바람직하지 못한 변형을 일으키는 것을 방지한다.

제16도에는 또 집합장치(10″)의 다른 변형예가 도시되어 있다. 이 집합장치는 수평 이동시 집합 용기(48)가 움직이는 경로를 따라 제공된 커터(60)를 포함한다. 커터(60)는 예를들어 휘일 브러시 또는 빗을 포함할 수 있다. 이는 용기(48)가 금형(30)쪽으로 이동할 때 집합체 저면을 고르기 위한 것이다.

물론, 집합 용기(48)의 부분(48a)(제15도)과 유사한 외향 경사 측벽부에는 수용 용기(20)(제6도, 제7도)를 제공할 수도 있다. 또 집합체 W를 운반하는 수용 용기(20)가 이동되는 경로를 따라 커터(60)를 제공할 수도 있다.

집합체 W를 용기(12)로부터 제5도 및 제10도의 금형으로 운반하기 위해 상기한 바와같이 수용 용기(20)를 사용하는 대신에 내부에 형성된 재료·집합체 W를 금형(30)으로 운반하기 위해 집합 용기 자체를 이동시킬 수도 있다. 이런 목적에 유용한 집합 용기는 제17도에 도면부호 12′로서 도시되어 있다. 용기(12′)에는 미끄럼 가능한 저판(61)이 제공되어 있다. 저판(61)은 저판(61)상에 제공된 레크(62)와 이 래크(62)에 결합하는 피니온(63) 및 이 피니온(63)을 회전시키는 모터(64)를 포함하는 구동 기구에 의해 수평방향으로 미끄럼 가능하게 되어 있다. 용기(12′)는 전체로서 분산 용기(11)(제5도 또는 제10도)와 금형(30) 사이에 실린더(65)에 의해 이동 가능하다. 용기(12′)는 상기한 바 있는 부재(18)에 대응하는 다공성 부재를 갖고 있지 않다.

재료·집합체 W 저판(61)상에 직접 형성되며 용기(12′)는 실린더(65)에 금해 금형(30)의 하부 반쪽 금형(31)상의 정확한 위치까지 전체가 이동된다. 이때 모터(64)가 구동되어 저판(61)을 개방하면, 집합체 W는 하부 반쪽 금형(31)상으로 낙하한다. 용기(12′)를 사용하면 집합체 W를 주형으로 신속히 이동시킬 수 있고 전체 장치를 단순화시킬 수 있다. 저판(61)은 제17도에서 단일판으로 도시하였으나 서로에 대해 근접되거나 격리되도록 이동 가능한 한쌍의 저판을 사용할 수도 있다.

상기한 제17도의 설명에 관한 구조는 제5도 및 제10도에 도시한 바와같이 다공성 부재(18)를 갖는 집합 용기(12)에 적용할 수도 있다. 용기(12)는 용기(12)를 수평 이동시키기 위해 제17도에 도시한 형태의 실린더(65)를 제공하였거나 용기(12) 뒤집기 장치를 제공한 경우에는 적당히 변형시킬 수도 있다. 재료·집합체 W가 용기(12)내에 형성되면 흡입관(17)(제5도) 또는 흡입간(14a,14b)(제10도)을 통하여 공기를 흡입하도록 흡입장치의 작동이 계속되는 상태에서 이를 뒤집는다. 용기(12)가 하부 반쪽 금형 상방에 오게되면 흡입장치의 작동이 정지된다.

재료·집합체 W가 수용 용기(20)(제6도 및 제7도) 또는 집합 용기(48)(제14도)에 의해 금형(30)으로 이동될 때 변형 또는 변위되는 것을 방지하는 것은 아주 중요하다. 이런 문제점을 방지하는 것은 제18도에 예로서 도시한 구조에 의해 수행될 수 있다. 수용 용기(20)(또는 집합 용기(48)에는 다공성 부재(22)를 통하여 하향 연장되는 복수개의 바늘(66)이 제공되어 있다. 바늘(66)은 집합체 W가 집합 용기(12)로부터 수용 용기(20)로 이동될 때 이 집합체 W 내로 뚫고 들어간다. 각 바늘(66)은 제19도에 도시한 바와같이 그 표면에 복수개의 돌출부(66a)를 갖고 있어서 집합체를 견고하게 파지할 수 있다. 수용 용기(20)는 금형(30)쪽으로 이동되는 동안 집합체가 변형 또는 변위되는 것을 방지하여 결국 성형 동작을 안정되게 유지한다. 제20도에는 바늘(66)의 변결된 형태가 도시되어 있다. 이는 드릴 날에서와 같은 나선형 홈(66b)을 갖고 있다. 이 바늘이 회전하면 재료·집합체 W를 뚫고 들어간다.

디프 드로잉부를 갖는 목질계 성형체를 제조할 필요가 있을 때는 상기한 바와같이 압축 성형성을 증가시키도록 두꺼운 부분을 갖는 재료·집합체 W를 형성하는 것이 좋다. 그러나, 두꺼운 부분은 목질계 섬유가 충분히 서로 꼬이기전에 높은 성형 압력을 가하게 되면 성형중에 파손될 염려가 있다.

따라서, 재료·집합체 W는 수용 용기(20)(제6도 및 제7)도와 집합 용기(48)(제14도)에 의해 금형(30)으로 운반되기 전에 두꺼운 부분에서 목질계 섬유가 서로 꼬이는 것을 촉진하기 위해 예비 처리를 하는 것이 효과적이다. 이런 예비 처리 방법은 제21도에서 예로서 도시하였다. 복수개의 분할벽(20b)은 폐쇄 단부와 다공성 부재(22) 사이의 수용 용기(20)(또는 집합 용기(48) 내부 공간을 상호 독립적인 복수개의 배관(67a 내지 67c)을 통하여 흡입장치(도시않음)에 연결된 복수개의 챔버로 분할하도록 제공되어 있다. 하방에 집합체 W의 두꺼운 부분 W'이 위치되는 챔버는 집합체 W를 금형(30)으로 이동시키기 전에 다른 챔버보다 더 강하게 흡입되어 목질계 섬유는 두꺼운 부분 W'에서 더 한층 서로 얽히게 된다. 섬유를 더욱 얽히게 하면 디프 드로잉할 부분이 금형(30)내에서의 압축도중 파손될 우려가 없다.

디프 드로잉부를 갖는 성형체의 제조를 확실하게 하는 또 다른 방법에 제22도에 도시되어 있다. 이 방법은 비교적 짧은 섬유로된 제1부분 Wa와 비교적 긴 섬유로 된 제2부분 Wb으로 구성되는 재료·집합체 W를 사용하는 것을 특징으로 하고 있다. 제2부분 Wb는 재료가 압축되는 공간을 갖는 하부 반쪽 금형(31)에 마주대하도록 금형(30)내에 위치되어 있다. 제2부분 Wb는 비교적 긴 섬유가 만족스럽게 서로 얽히기 때문에 고도의 신장 능력 및 형태 안정성을 갖는다. 이는 비교적 짧은 섬유가 서로 덜 얽힘으로써 일어나는 불충분한 신장 능력 및 형태 안정성을 보상해 주어 집합체 W 전체의 형태 안정성의 개선에 기여하는 것이다. 따라서, 디프 드로잉부내에 결함이 없는 성형체를 얻을 수 있다. 또, 균일한 밀도 및 강도를 갖는 성형체를 제조할 수 있다.

제23도에는 집합체 W의 변경된 형태가 도시되어 있다. 이 집합체는 제1부분 Wa와 이 제1부분 Wa이 사이에 협지되는 한쌍의 제2부분 Wb를 포함한다. 제24도에는 다른 변형예가 도시되어 있다. 여기서는 제1부분 Wa와 디프 드로잉할 두꺼운 부분으로 된 부분 W'만을 형성하는 제2부분 Wb을 포함한다.

결합제, 금형 분리제 또는 내수제를 함유하는 혼합물 M을 이제까지 재료·집합체 형성에 사용하는 것으로서 설명하였으나, 집합체 W 형성과 그 첨가물을 첨가하는데도 사용할 수 있다. 이런 다른 방법은 제25도에 예로써 도시되어 있다. 집합 용기(10 또는 10′)(제5도 또는 제10도)내에서 일단 목질계 섬유 집합체 W를 형성하고 난 다음, 집합 용기(12)를 분산 용기(11)로부터 분리하고 스프레이 건(68)을 용기(12) 상방에 위치시켜 집합체 W에 대해 첨가물을 분사한다. 제26도에는 다른 방법이 도시되어 있다. 이 방법은 집합 용기(12)로부터 수용 용기(20)로 운반된 집합체 하방에 스프레이 건(68)을 위치시킨 것을 특징으로 하고 있다. 제27도에는 또 다른 방법이 도시되어 있다. 이 방법은 개방 가능한 바닥(69)을 갖는 집합 용기를 사용하여 개방된 바닥(69)을 통해 집합체 W에 첨가제를 분사하도록 스프레이 건(68)을 용기(12) 하방에 위치시킨 것을 특징으로 하고 있다. 제25도 내지 제27도에 도시한 모든 배치는 교반기(제1도 내지 제4도)를 사용할 필요가 없게되어 제조 공정을 단순화하며 원재료 소비율을 감소시킬 수도 있다.

게다가, 예를들어 고온 공기 또는 기류같은 열매체를 사용하여 재료·집합체 W를 가열하면 압축 성형시에 재료를 가열할 필요가 없게할 수도 있어서 유용하다.

Claims

특수한 형태를 갖는 집합체를 형성하도록 결합제를 함유하는 목질계 섬유를 집합시키는 제1단계와, 상기 집합체를 가열하에서 압축 성형하는 제2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 목질계 성형체 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제1단계가, 상기 섬유와 상기 결합제의 혼합물을 부유시키는 제1보조단계와, 상기 집합체를 형성하도록 상기 혼합물을 집합시키는 제2보조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 목질계 성형체 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 제1보조단계가, 기류상에서 상기 혼합물을 부유시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 목질계 성형체 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 제2보조단계가, 집합 구역내에서 상기 집합체를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 목질계 성형체 제조방법.
제4항에 있어서, 상기 제2보조단계가 상기 집합 구역내의 다공성 부재상에서 상기 집합체를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 목질계 성형체 제조방법.
제5항에 있어서, 상기 제2보조단계가 상기 다공성 부재에 상기 혼합물을 흡착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 목질계 성형체 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 제2보조단계가 상기 혼합물의 적어도 하나의 선택된 부분을 상기 혼합물의 다른 부분과는 다른 시간에 흡착하도록 상기 흡착 단계를 개시시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 목질계 성형체 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 제2보조단계가, 상기 혼합물의 적어도 하나의 선택된 부분을 상기 혼합물의 다른 부분보다 강력하게 흡착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 목질계 성형체 제조방법.
제5항에 있어서, 상기 제1단계가, 상기 집합체를 상기 집합 구역으로부터 수용 구역까지 운반하는 제3보조단계와, 상기 집합체를 압축 성형 구역으로 송출하기 위해 상기 수용 구역을 이동시키는 제4보조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 목질계 성형체 제조방법.
제9항에 있어서, 상기 제4보조단계가 상기 수용 구역 내의 다공성 부재에 상기 집합체를 흡착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 목질계 성형체 제조방법.
제10항에 있어서, 상기 제4보조단계가, 상기 집합체의 적어도 하나의 선택된 부분을 상기 집합체의 다른 부분과는 다른 시간에 흡착하도록 상기 흡착 단계를 개시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 목질계 성형체 제조방법.
제10항에 있어서, 상기 제3보조단계는, 상기 집합 구역내의 상기 다공성 부재와 상기 수용 구역 내의 상기 다공성 부재 사이에서 상기 집합체가 상기 집합 구역으로부터 상기 수용 구역까지 이동하기 전에 상기 집합체를 압축하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 목질계 성형체 제조방법.
제10항에 있어서, 상기 제4보조단계는, 상기 집합체가 상기 성형 구역 상방의 위치에 왔을 때 상기 흡착 단계를 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 목질계 성형체 제조방법.
제13항에 있어서, 상기 제4보조단계는, 상기 종료 동작 발생전에 상기 집합체가 성형될 때 디프 드로잉되는 상기 집합체의 부분을 상기 다공성 부재에 강하게 흡착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 목질계 성형체 제조방법.
제4항에 있어서, 상기 제2보조단계는 상기 집합체를 상기 성형 구역으로 운반될 때까지 상기 집합 구역 내에서 유지하는 단계를 포함하며, 상기 집합 구역은 상기 집합체를 상기 성형 구역으로 송출하는 개구 가능한 개구를 갖는 것을 특징으로 하는 목질계 성형체 제조방법.
제4항에 있어서, 상기 제2보조스텝은 상기 집합체를 상기 성형 구역으로 운반될 때까지 상기 집합 구역 내에 유지시키는 단계를 포함하며, 상기 집합 구역은 상기 성형 구역 내로 상기 집합체를 송출하도록 역전 가능한 것을 특징으로 하는 목질계 성형체 제조방법.
제8항에 있어서, 상기 제4보조단계는 상기 집합체가 상기 성형 구역으로 운반되었을 때 상기 집합체내로 복수개의 바늘을 꽂는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 목질계 성형체 제조방법.
제8항에 있어서, 상기 제3보조단계는 상기 집합체가 상기 성형 구역으로 운반되는 경로를 따라 제공된 커터로 상기 집합체의 적어도 한쪽 면을 깎아내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 목질계 성형체 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제1단계는, 상기 섬유와 상기 결합제의 혼합물을 유동화하는 제1보조단계와, 상기 유동화된 혼합물을 집합시켜 상기 집합체를 형성하게 하는 제2보조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 목질계 성형체 제조방법.
제19항에 있어서, 상기 제2보조단계는 상기 혼합물이 상기 집합 구역 내의 다공성 부재상에 모이도록 흡착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 목질계 성형체 제조방법.
제20항에 있어서, 상기 제1단계는 상기 집합체를 성형 구역으로 송출하도록 상기 집합 구역을 이동시키는 제3보조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 목질계 성형체 제조방법.
제21항에 있어서, 상기 제3보조단계는 상기 집합체가 상기 성형 구역으로 운반될 때 상기 집합체에 복수개의 바늘을 꽂는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 목질계 성형체 제조방법.
제21항에 있어서, 상기 제3보조단계는 상기 집합체가 상기 성형 구역으로 운반되는 경로를 따라 제공된 커터로 상기 집합체의 적어도 한쪽 표면을 깎아 내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 목질계 성형체 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제1단계가 고온 공기 및 기류로부터 선택된 열 매체로 상기 본체를 가열하는 제1보조단계와, 상기 집합체를 성형 구역으로 송출하는 제2보조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 목질계 성형체 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 집합체는 비교적 짧은 섬유로 된 제1부분과 비교적 긴 섬유로 된 제2부분을 갖는 것을 특징으로 하는 목질계 성형체 제조방법.