WO2002092309A1 - Procede et dispositif pour produire des pieces moulees ligneuses - Google Patents

Procede et dispositif pour produire des pieces moulees ligneuses Download PDF

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WO2002092309A1
WO2002092309A1 PCT/JP2002/004394 JP0204394W WO02092309A1 WO 2002092309 A1 WO2002092309 A1 WO 2002092309A1 JP 0204394 W JP0204394 W JP 0204394W WO 02092309 A1 WO02092309 A1 WO 02092309A1
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wood
stirring
cooling
kneading
molded product
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PCT/JP2002/004394
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Daijirou Ozaki
Yutaka Suzuki
Masao Ooshiro
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Misawa Homes Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a wood-like molded article containing cellulose fine powder obtained from wood and a thermoplastic resin, and to an apparatus for producing a wood-like molded article.
  • Landscape technology a method for producing a wood-like molded article containing cellulose fine powder obtained from wood and a thermoplastic resin, and to an apparatus for producing a wood-like molded article.
  • Such a wood-like molded article is obtained, for example, by pulverizing natural wood and sawdust to obtain cellulose-based fine particles, and then kneading and melting the resin-based cell-based fine particles and resin.
  • the pellets are manufactured by extrusion molding, and then the pellets are extruded or injection-molded into a desired shape.
  • a method of manufacturing the pellet for example, a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-18028 is mentioned.
  • an injection molded product made of synthetic resin used as an interior part in a vehicle interior is described.
  • thermoplastic resin such as polypropylene resin or ABS resin and a reinforced boiler such as talc or charcoal are mixed in a Henschel mixer and mixed.
  • the mixed material that has been subjected to the mixing step by the Henschel mixer is supplied to an extruder, the thermoplastic resin and the reinforcing filler are kneaded, and extruded as a rod-shaped resin material through a die.
  • the rod-shaped resin material extruded from the die of the extruder is passed through a protein powder adhering machine to adhere the protein powder to the outer surface of the resin material, and then cooled to a predetermined temperature in a cooling water tank.
  • a resin pellet having an appropriate particle diameter is formed by a pelletizer.
  • the mixed material is formed into a rod-shaped resin material by an extruder, and then a cooling water tank is formed.
  • the resin pellets are then cooled by a pelletizer and cut into appropriate pellets by a pelletizer to form resin pellets, and the resin pellets are molded by an injection molding machine to produce injection molded products.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a wood-like molded product and a device for manufacturing a wood-like molded product capable of reducing the number of construction steps and shortening the construction period. And Disclosure of the invention
  • this production method is, for example, as shown in FIG. A method for producing a wood-like molded article 1 containing fine powder particles 3 and a thermoplastic resin 5,
  • the cellulose-based fine particles 3 and the thermoplastic resin 5 are used.
  • This solidified material 9 is formed by kneading and melting into a mixed material 7 and further cooling and stirring to form a powdered solidified material 9. It can be molded immediately in step G.
  • the extruder forms a resinous resin material, then cools it and cuts it without performing any necessary work.
  • the solidified particles 9 are formed in the cooling and stirring step F, the solidified particles 9 can be directly molded in the molding step G to produce the wood-like molded article 1. Therefore, the number of construction steps can be reduced, and the construction period can be shortened.
  • the wood is wood waste 2 containing impurities
  • the thermoplastic resin 5 is resin waste 4 containing impurities.
  • the wood is the wood waste material 2 containing impurities
  • the thermoplastic resin 5 is the resin waste material 4 containing impurities, so that the wood waste material 2 and the resin waste material 4 are used. It is also excellent from the viewpoint of effective use of resources and environmental protection.
  • the wood waste material 2 include, for example, wood waste material that is discharged when a building such as a house is dismantled, wood waste material that is discharged when a furniture is dismantled, wood offcuts that are discharged during building construction, sawdust, and the like. Is mentioned.
  • Examples of the resin waste material 4 include containers and packaging of foods including beverages, trays, and the like.From these resin waste materials 4, polypropylene resin, polyvinyl chloride resin, polyethylene resin, and foamed polyvinyl chloride resin And a thermoplastic resin 5 such as a polystyrene resin or an ABS resin.
  • a separation step B for removing metals from the wood, and pulverization steps C and D for obtaining the cellulosic fine particles 3 by finely pulverizing the wood that has passed through the separation step B are performed. It is preferable to further provide.
  • the metals are removed from the wood in the separation step B, it is possible to obtain wood containing no metals. In the crushing steps C and D performed after B, the wood can be easily crushed. In addition, since metals are removed from the wood in the sorting step B, when wood containing no metals is used as the wood-like molded article 1 in the forming step G, the formability is improved.
  • the sorting step B includes, for example, sorting metals attached to the magnet by the strong magnet 12, sorting metals that are conductive but not attached to the magnet by the eddy current sorter 12, and a specific gravity sorter. It is to sort metals by 1 and 2.
  • a wood-like molded article manufacturing method used in the method of manufacturing a wood-like molded article 1 according to the first aspect of the present invention Device 6,
  • Cooling and stirring means 10 for cooling and stirring the mixed material 7 to obtain a powdered solidified material 9;
  • the kneading unit 8 and the cooling and stirring unit 10 are provided with the cellulose-based fine particles 3 and By kneading and melting the thermoplastic resin 5 to obtain a mixed material 7, and further cooling and stirring to obtain a powdered solidified product 9, the solidified product 9 is immediately formed by the molding means 11. Can be.
  • the extruder after kneading and melting to obtain a mixed material, the extruder once forms a rod-shaped resin material, then cools and cuts, without performing any work as needed. Since the solidified particles 9 are formed by the cooling and stirring means 10, the solidified particles 9 are directly formed into the wood-like molded article 1 by the molding means 11. Therefore, the number of construction steps is reduced and the construction period is shortened. Can be
  • the kneading means 8 is, for example, a mixing mixer
  • the cooling and stirring means 10 is, for example, a cooling mixer
  • the molding means 11 is, for example, an extruder or an injection molding machine.
  • the wood-like molded article manufacturing apparatus 6 according to the second aspect of the present invention comprises:
  • a separating means 12 for removing metals from the wood, and the wood from which the metals have been removed by the separating means 12 are finely pulverized to obtain the cellulose-based fine particles 3.
  • Crushing means 13 and 15 are provided.
  • the wood can be made to contain no metals. Wood can be easily pulverized by the pulverizing means 13 and 15.
  • Examples of the sorting means 12 include a strong magnet, an eddy current sorter, and a specific gravity sorter.
  • Examples of the pulverizing means 13 and 15 include, for example, a hammer mill, a cutter mill, a Rhono reminore, and a pin mill.
  • the cooling and stirring means 10 preferably includes a first stirring blade 19 rotating around a vertical axis, and a second stirring blade 20 rotating around a horizontal axis.
  • the cooling and stirring means 10 rotates around a vertical axis. Since the first stirring blade 19 and the second stirring blade 20 rotating about a horizontal axis are provided, the mixed material 7 is vertically moved by the first stirring blade 19 and the second stirring blade 20. The mixed material 7 can be converted into a powdered solid 9 by stirring around the axis and around the horizontal axis.
  • the extruder once forms a rod-shaped resin material, and then cools and cuts, without performing any work at any time.
  • the cooling and stirring means 10 provided with the first stirring blades 19 and the second stirring blades 20 converts the powdered and solidified substances 9 into the solidified particles 9. Thus, it is molded into a wood-like molded article 1. Therefore, the number of construction steps can be reduced and the construction period can be shortened.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing a manufacturing process for manufacturing a wood-like molded product, showing an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of the cooling and stirring means of the apparatus for manufacturing a wood-like molded product.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing a production process according to the method for producing a wood-like molded article of the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view of a cooling and stirring means of the apparatus for producing a wood-like molded article.
  • the wood-like molded article 1 produced by the present invention contains cellulose-based fine particles 3 obtained from wood waste material 2 and a thermoplastic resin 5 obtained from resin waste material 4.
  • a method of manufacturing the wood-like molded product 1 for manufacturing the wood-like molded product 1 using the wood-like molded product manufacturing apparatus 6 will be described.
  • the woody molded article manufacturing apparatus 6 kneads cellulosic fine particles 3 obtained from the woody waste material 2 and the thermoplastic resin 5.
  • Cooling and stirring means 10 for cooling and agitating the composite material 7 to obtain a powdered solidified product 9, forming means 11 for forming the powdered and solidified product 9 into a required shape, and kneading means Separation means 1 2 for removing metals from wood waste 2 before 8 and wood waste 2 from which metals have been removed by separation means 1 2 are finely pulverized to obtain cell-type fine particles 3 Crushing means 13.
  • wood waste material 2 examples include, for example, wood waste material that is discharged when a building such as a house is dismantled, wood waste material that is discharged when a furniture is dismantled, wood offcuts that are discharged during building construction, sawdust, and the like. Is fisted.
  • the crushing device 14 used in the primary crushing step A has a crushing function capable of forming a large lump having a size of several millimeters.
  • a pulverizing device 14 that forms a large number of protrusions on the surface of two opposing rollers and rotates the roller while applying pressure between the rollers to crush what passes between them.
  • the crushing device 14 is not limited to this, and other crushing devices for coarse crushing may be used as long as they have the same function.
  • a jaw crusher that pulverizes the raw material by putting the raw material between a jog opened in an upward V-shape and a vibrating jaw and pressurizes it, and a movable crushing surface that rotates inside a fixed crushing surface, continuously
  • Other coarse crushers such as a crushing crusher may be used.
  • the crushed wood waste 2 is sorted by a strong magnet (separation means) 1 2 to select the metal attached to the magnet, and the eddy current sorter (separation means) 1 2 Sort out.
  • the metals and stones remaining in the magnetic separation are separated by a specific gravity separator (separation means) 12 (separation step B).
  • the pulverizing device (pulverizing means) 13 used in the secondary pulverizing step C is capable of pulverizing a large lump to a fine powder of about 1 mm.
  • the pulverizing device 13 to be used is not limited to the above-mentioned hammer mill, and any other crushing device having the same function may be used.
  • a force turret mill for shredding with a cutter or a roll mill for crushing with a roller may be used.
  • the secondary crushed material having undergone the secondary crushing step C is crushed into fine powder to obtain the cellulose-based fine particles 3.
  • the pulverizing device (pulverizing means) 15 used in the tertiary pulverization step D is capable of pulverizing the material obtained in the secondary pulverization step C into finer fine powder.
  • the pin mill is a so-called pin mill, which can perform fine grinding by the interaction of impact and repulsion by a pin mounted on a disk.
  • the pin mill includes a disk-shaped rotating disk having a large number of pins in a vertical direction, and a fixed disk having a large number of pins on a surface facing the rotating disk.
  • the particles are crushed into particles having a size of about 500 ⁇ m by the above-mentioned pin mill.
  • the crushing device 15 is not limited to the above-mentioned pin mill, but may be another fine crushing device having the same function, for example, a ball mill or a stone mill.
  • the crushed wood waste material 2 is divided into three stages, and crushing is efficiently performed in stages.
  • the cellulosic fine particles 3 having been subjected to the pulverization steps A, C, and D are The particles are selected to have an average particle size of 300 microns by a micron network. That is, the cellulosic fine particles 3 are passed through a sieve 26, and those having a diameter of 500 ⁇ m or more are returned to the pulverizing device 15 and re-pulverized.
  • the cellulose fine powder particles 3 having an average particle diameter of 300 ⁇ m and inorganic pigments of several micron meters were appropriately weighed by a load cell type automatic weighing device, and were previously heated by an oil temperature controller. Pour into mixing mixer (kneading means) 8 and generate heat by self-heating (frictional heat) and stir at 175 ° C. At this time, the inorganic pigment is sprinkled around the cellulose fine powder particles 3 by charging the inorganic pigment into the mixing mixer 8 from the inorganic pigment charging section 16.
  • the resin waste material 4 is roughly pulverized using a hammer mill to obtain a thermoplastic resin 5.
  • the resin waste material 4 is, for example, a resin waste material 4 obtained from a container, a packaging, a tray, or the like of foods including beverages.
  • the resin waste material 4 includes a polypropylene resin, a polyvinyl chloride resin, and a polyethylene resin.
  • foamed polyvinyl chloride resin, polystyrene resin, ABS resin and the like can be obtained.
  • thermoplastic resin 5 and the reinforcing agent are put into a mixing mixer 8 in which the cellulosic fine particles 3 and the inorganic pigment are mixed, and further stirred at 185 ° C.
  • the stirring is performed at a low speed after high-speed rotation, and the mixture is kneaded at a low speed for about 3 minutes to obtain a mixed material 7 (kneading step E).
  • the reinforcing agent is added to improve the adhesion between the thermoplastic resin 5 and the cellulose-based fine particles 3.
  • the fortifier is supplied to the mixing mixer 8 from the fortifier input unit 17.
  • the mixed material 7 is put into a cooling mixer (cooling and stirring means) 10 and
  • the cooling mixer 10 includes a mixing tank 18, a first stirring blade 19 provided on a bottom surface of the mixing tank 18 and rotating around a vertical axis, and a mixing tank 1. 8, two second stirring blades 20 that are provided on the inner peripheral surface and rotate about a horizontal axis, and provided on the outer peripheral surface of the mixing tank 18 at the position of the second stirring blades 20, And a motor 21 for driving the two impellers 20.
  • a cooling device for cooling the inside of the mixing tank 18 and a motor for driving the first stirring blade 19 are also provided.
  • the first stirring blade 19 is provided with four blades, and is configured to stir the charged material around a vertical axis.
  • the second stirring blade 20 is provided with a plurality of fine blades, and is configured to further finely stir the material stirred by the first stirring blade 19 around the horizontal axis. You.
  • the powdered and solidified material 9 is sieved 22, stored in a storage tank 23, and is transferred to a molding process G.
  • the solidified powder 9 is put into a hopper of an extruder (forming means) 11 and melted in a heating cylinder. Then, the solidified material 9 is extruded by a screw inside the extruder 11 and further extruded from a forming die to form a desired shape.
  • the molding temperature is set at 180 to 220 ° C, and molding is performed at this molding temperature.
  • the reason why the molding temperature was set at 180 to 220 ° C is that when the temperature is lower than 180 ° C, the softening of the thermoplastic resin 5 is insufficient and the temperature is equal to that of the cellulosic fine particles 3. This is because at temperatures above 220 ° C, the cellulose fine powder particles 3 undergo changes such as carbonization due to heat.
  • the extruded wood-like molded article 1 is transported by a transporter to the cutting machine 24 at a constant speed, and is cut into a predetermined length by the cutter 24. After that, it is again conveyed to the worktable 25 by the transfer machine, and the woody molded article 1 is subjected to surface processing on the worktable 25 (surface processing step H).
  • embossing is performed.
  • embossing device having a rotating shaft and a cylindrical embossing roller rotatable around the rotating shaft, the embossing roller is rotated while being pressed against the wood-like molded article 1 from above. As a result, a large number of grooves are formed on the surface of the wood-like molded product 1.
  • the wiping dustin treatment is a treatment in which a paint is applied to the surface of the wood-like molded article 1, then wiped off before drying, and only the grooves formed by the embossing are colored.
  • the drying step is started, and the surface of the wood-like molded article 1 to which the coloring paint is applied is dried. Then, in the polishing step, the surface of the wooden-like molded article 1 that has been subjected to the coloring processing is polished.
  • polishing is performed while extruding the wooden-like molded article 1 along the rotation of the polishing roller of the polishing apparatus using the polishing apparatus.
  • This coating process is divided into an intermediate coating operation step and a top coating operation step.
  • a color sanding sealer is applied to the entire surface of the wood-like molded article 1.
  • a UV coating may be applied before and / or after the intermediate coating.
  • a top coat is applied to the surface of the wood-like molded article 1, and a UV coat is applied to cure the top coat from above the top coat.
  • the cellulose-based fine particles 3 and the thermoplastic resin 5 are kneaded and melted to obtain a mixed material.
  • the solidified material 9 can be immediately molded in the molding step G by further cooling and stirring to form a powdery and granular solid molded material 9.
  • the extruder after kneading and melting to obtain a mixed material, the extruder once forms a rod-shaped resin material, and then cools and cuts, without performing any work at any time. Since the solidified powder 9 is formed in the cooling and stirring step F, the solidified powder 9 can be directly molded in the molding step G to produce the wood-like molded article 1. Therefore, the number of construction steps can be reduced, and the construction period can be shortened.
  • the cell mouth-based fine particles 3 are obtained from the woody waste material 2 containing impurities, and the thermoplastic resin 5 is obtained from the resinous waste material 4 containing impurities, so that the woody waste material 2 and the resinous waste material 4 are used. Excellent in terms of effective use of resources and environmental protection.
  • the wood can be made free of metals, and thus the wood is easily pulverized in the crushing steps C and D performed after the sorting step B. .
  • the kneading means 8, the cooling and stirring means 10, the forming means 11, the separating means 12, and the crushing means 13 are provided.
  • the solidified material 9 in the form of powder can be directly molded by the molding means 11 as it is to produce the wood-like molded article 1. You. Therefore, the number of construction steps can be reduced and the construction period can be shortened.
  • the wood can be made to contain no metals, so that the wood is easily pulverized in the pulverization means 13 after the separation means 12, In addition, when molded by the molding means 11, the moldability is improved.
  • the cooling and stirring means 10 is provided with the first stirring blades 19 and the second stirring blades 20, the mixed material 7 is stirred around the vertical axis and the horizontal axis, and the mixed material 7 is stirred. A powdered solid 9 can be obtained. Therefore, in the molding means 11 after the cooling and stirring means 10, the solidified material 9 in the form of powder can be immediately molded, so that the wood-like molded article 1 can be easily produced.
  • the cellulosic fine particles 3 are obtained from the woody waste material 2.
  • the present invention is not limited to this, and the cellulosic fine particles 3 may be, for example, wood, bacas, rice straw, etc. It may be obtained by crushing natural materials. -Industrial applicability
  • the present invention in the kneading step and the cooling / stirring step, the cellulose-based fine particles and the thermoplastic resin are kneaded and melted to form a mixed material, and further cooled and stirred. Therefore, unlike the conventional method, there is no need to cut, and the powdered solidified material can be immediately molded in the molding process to produce a wood-like molded product. . Therefore, the number of construction steps can be reduced and the construction period can be shortened. Therefore, the present invention is suitable for producing a wood-like molded product containing cellulosic fine particles and a thermoplastic resin.

Description

明細書 木質様成形品の製造方法および木質様成形品製造装置 技術分野
本発明は、 木材から得られるセルロース系微粉粒と、 熱可塑性樹脂とを含む 木質様成形品の製造方法および木質様成形品製造装置に関するものである。 冃景技術
近年、 住宅の内装部品としての周り縁や幅木、 階段手摺、 階段踏板、 サッシ 枠、 家具、 テーブル ·カウンタ一等に木質様成形品が使用されている。
このような木質様成形品は、 例えば、 天然の木材やおが屑等を粉砕すること によってセルロース系微粉粒を得て、 次いで、 このセル口一ス系微粉粒と樹脂 とを混練 '溶融し、 一旦、 押出成形してペレットを製造したうえで、 このペレ ットを所望の形状に押出成形または射出成形することによって製造されている。 ここで、 前記ペレツトを製造する方法として、 例えば、 特開平 8— 1 8 3 0 2 8号公報に記載されている技術が挙げられる。 なお、 ここでは、 自動車室内 の内装部品として使用される合成樹脂製の射出成形品について説明している。 まず、 ヘンシェルミキサー内にポリプロピレン樹脂あるいは A B S樹脂等の 熱可塑性樹脂と、 タルク、 炭カル等の強化ブイラ一を適宜量混入してミキシン グする。次いで、ヘンシェルミキサーによりミキシング工程を経た混合材料を、 押出成形機に供給し、熱可塑性樹脂と強化フィラーとを混練し、ダイを通じて、 棒状の樹脂材として押し出す。 その後、 押出成形機のダイから押し出された棒 状の樹脂材を、 プロテインパウダー付着機内に通過させて、 樹脂材の外表面に プロテインパウダーを付着させ、 その後、 冷却水槽内で所定温度に冷却し、 次 いで、 ペレタイザ一により適宜粒径の樹脂べレットを形成する。 ところで、 前記特開平 8— 1 8 3 0 2 8号公報記載の製造方法では、 上述し たようにミキシング工程を経た後に、 混合材料を押出成形機で棒状の樹脂材と したうえで、 冷却水槽内で冷却させて、 さらに、 ペレタイザ一によつて適宜粒 径に切断して樹脂ペレツトとし、 この樹脂ペレットを射出成形機によって成形 することで射出成形品を製造している。
そのため、 このような成形品を製造するには、 施工工程数が多く、 施工が面 倒であるとともに施工期間を短縮することができなかった。
本発明は、 上記事情に鑑みてなされたもので、 施工工程数を減らし、 かつ、 施工期間を短縮することのできる木質様成形品の製造方法および木質様成形品 製造装置を提供することを課題としている。 発明の開示
本発明は上記課題を解決するために開発されたものであり、 本発明の第 1の 側面によれば、 ·この製造方法は、 例えば、 図 1に示すように、 木材から得られ るセルロース系微粉粒 3と、 熱可塑性樹脂 5とを含む木質様成形品 1の製造方 法であって、
前記セル'ロース系微粉粒 3と熱可塑性樹脂 5とを混練 ·溶融して混合材料 7 とする混練工程 Eと、
前記混合材料 7を冷却し、 力つ攪拌することによって、 粉粒状の固形化物 9 とする冷却攪拌工程 Fと、
前記粉粒状の固形化物 9を所要形状に成形する成形工程 Gとを備えたもので ある。
この発明によれば、 前記混練工程 Eと冷却攪拌工程 Fと成形工程 Gとを備え ているので、 前記混練工程 Eと前記冷却攪拌工程 Fにおいて、 前記セルロース 系微粉粒 3と熱可塑性樹脂 5とを混練 ·溶融して混合材料 7とし、 さらに冷却 かつ攪拌して粉粒状の固形化物 9とすることによって、 この固形化物 9を成形 工程 Gにおいてすぐに成形することができる。
つまり、 従来と異なり、 混練 ·溶融して混合材料とした後に、 押出成形機で ー且、 捧状の樹脂材としたうえで、 冷却させて、 切断するといつた作業を随時 行うことなく、 本発明では冷却攪拌工程 Fで粉粒状の固形化物 9とされるので、 この粉粒状の固形化物 9をそのまま成形工程 Gにおいて、 成形して木質様成形 品 1を製造することができる。 よって、 施工工程数を減らし、 かつ施工期間を 短縮することができる。
好ましくは、 本発明の第 1の側面による木質様成形品 1の製造方法において、 前記木材は、 不純物を含む木質廃材 2であり、 前記熱可塑性樹脂 5は、 不純 物を含む樹脂廃材 4である。
このような製造方法によれば、 前記木材は不純物を含む木質廃材 2であり、 前記熱可塑性樹脂 5は不純物を含む樹脂廃材 4であるので、 木質廃材 2や樹脂 廃材 4を利用することによつて資源の有効利用や環境保護の観点からも優れる。 前記木質廃材 2としては、 例えば、 住宅等の建物を解体した際に排出される 木質廃材や家具を解体した際に排出される木質廃材、 建物建築中に排出される 木材の端材、 おが屑等が挙げられる。
前記樹脂廃材 4としては、 例えば、 飲料物を含む食品の容器や包装、 トレイ 等が挙げられ、 これらの樹脂廃材 4からは、 ポリプロピレン樹脂、 ポリ塩化ビ 二ノレ樹脂、 ポリエチレン樹脂、 発泡塩化ビニル樹脂、 ポリスチレン樹脂、 A B S樹脂等の熱可塑性樹脂 5が得られる。
本発明の第 1の側面による木質様成形品 1の製造方法において、
前記混練工程 Eの前に、 前記木材から金属類を取り除く分別工程 Bと、 前記分別工程 Bを経た木材を微粉砕することによって、 前記セルロース系微 粉粒 3を得る粉砕工程 C， Dとをさらに備えていることが好ましい。
このような発明によれば、 前記分別工程 Bによって前記木材から金属類を取 り除くので、 金属類が含まれていない木材とすることができ、 よって分別工程 Bの後に行う粉砕工程 C , Dにおいて、木材を容易に微粉砕することができる。 また、 分別工程 Bによって木材から金属類が取り除かれるので、 金属類が含 まれていない木材を、 成形工程 Gにおいて木質様成形品 1とする場合に、 その 成形性が良好となる。
前記分別工程 Bとは、 例えば、 強力磁石 1 2によって磁石につく金属類を選 別したり、 渦電流選別機 1 2によって導電性はあるが磁石につかない金属類を 選別したり、 比重選別機 1 2によって金属類を選別したりすることである。 本発明の第 2の側面によれば、 この製造装置は、例えば、図 1に示すように、 本発明の第 1の側面による木質様成形品 1の製造方法で使用される木質様成形 品製造装置 6であって、
木材から得られるセル口一ス系微粉粒 3と熱可塑性樹脂 5とを混練 ·溶融し て混合材料 7とする混練手段 8と、
前記混合材料 7を冷却し、 かつ攪拌することによって、 粉粒状の固形化物と 9する冷却攪拌手段 1 0と、
前記粉粒状の固形化物 9を所要形状に成形する成形手段 1 1とを備えたもの である。
この発明によれば、 前記混練手段 8と冷却攪拌手段 1 0と成形手段 1 1とを 備えているので、 前記混練手段 8と前記冷却攪拌手段 1 0とが、 前記セルロー ス系微粉粒 3と熱可塑性樹脂 5とを混練 ·溶融して混合材料 7とし、 さらに冷 却かつ攒拌させて粉粒状の固形化物 9とすることによって、 この固形化物 9を 成形手段 1 1によりすぐに成形することができる。
つまり、 従来と異なり、 混練 ·溶融して混合材料とした後に、 押出成形機で 一旦、 棒状の樹脂材としたうえで、 冷却させて、 切断するといつた作業を随時 行うことなく、 本発明では冷却攪拌手段 1 0で粉粒状の固形化物 9とされるの で、 この粉粒状の固形化物 9はそのまま成形手段 1 1によって、 成形されて木 質様成形品 1とされる。 よって、 施工工程数を減らし、 かつ施工期間を短縮す ることができる。
前記混練手段 8とは、 例えば、 混合ミキサ、 前記冷却攪拌手段 1 0とは、 例 えば、 冷却ミキサ、 前記成形手段 1 1とは、 例えば、 押出成形機や射出成形機 等が挙げられる。
好ましくは、 例えば、 図 1に示すように、 本発明の第 2の側面による木質様 成形品製造装置 6は、
前記混練手段 8の前に、 前記木材から金属類を取り除く分別手段 1 2と、 前記分別手段 1 2によって金属類が取り除かれた前記木材を微粉砕すること によって、 前記セルロース系微粉粒 3を得る粉砕手段 1 3， 1 5とを備えてい る。
このような製造装置によれば、 前記分別手段 1 2によって前記木材から金属 類が取り除かれるので、 金属類が含まれていない木材とすることができ、 した がって、 分別手段 1 2の後の粉砕手段 1 3， 1 5によって、 木材を容易に微粉 碎することができる。
また、 分別手段 1 2によって木材から金属類が取り除かれるので、 金属類が 含まれていない木材を、 成形手段 1 1によって木質様成形品 1とする場合に、 その成形性が良好となる。
前記分別手段 1 2としては、 例えば、 強力磁石や渦電流選別機や比重選別機 等が挙げられる。
前記粉砕手段 1 3 , 1 5としては、 例えば、 ハンマーミル、 カッターミル、 ローノレミノレ、 ピンミル等が挙げられる。
また、 例えば、 図 2に示すように、 本発明の第 2の側面による木質様成形品 製造装置 6において、
前記冷却攪拌手段 1 0は、 鉛直軸回りに回転する第 1攪拌翼 1 9と、 水平軸 回りに回転する第 2攪拌翼 2 0とを備えていることが好ましい。
このような発明によれば、 前記冷却攪拌手段 1 0は、 鉛直軸回りに回転する 第 1攪拌翼 1 9と、 水平軸回りに回転する第 2攪拌翼 2 0とを備えているので、 前記第 1攪拌翼 1 9と第 2攪拌翼 2 0とによって、 前記混合材料 7を鉛直軸回 りおよび水平軸回りに攪拌させて、 前記混合材料 7を粉粒状の固形化物 9とす ることができる。
つまり、 従来と異なり、 混練 ·溶融して混合材料とした後に、 押出成形機で 一旦、 棒状の樹脂材としたうえで、 冷却させて、 切断するといつた作業を随時 行うことなく、 本発明では第 1攪拌翼 1 9と第 2攪拌翼 2 0とを備えた冷却攪 拌手段 1 0で粉粒状の固形化物 9とされるので、 この粉粒状の固形化物 9はそ のまま成形手段 1 1によって、 成形されて木質様成形品 1とされる。 よって、 施工工程数を減らし、 かつ施工期間を短縮することができる。 図面の簡単な説明
図 1は 本発明の実施の形態を示すためのもので、 木質様成形品を製造する 製造工程を示す概念図である。
図 2は、 同、 木質様成形品製造装置の冷却攪拌手段の斜視図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図 1は、 本発明の木質様成形品の製造方法に係る製造工程を示す概念図、 図 2は、 木質様成形品製造装置の冷却攪拌手段の斜視図である。
本発明によって製造される木質様成形品 1は、 木質廃材 2から得られたセル ロース系微粉粒 3と樹脂廃材 4から得られた熱可塑性樹脂 5とを含んでいる。 以下、 木質様成形品製造装置 6を使用して、 木質様成形品 1を製造する木質様 成形品 1の製造方法について説明する。
前記木質様成形品製造装置 6は、 木質廃材 2から得られるセルロース系微粉 粒 3と熱可塑性樹脂 5とを混練 .溶融して混合材料 7とする混練手段 8と、 混 合材料 7を冷却しかつ攪拌することによつて粉粒状の固形化物 9とする冷却攪 拌手段 1 0と、 粉粒状の固形化物 9を所要形状に成形する成形手段 1 1と、 混 練手段 8の前に木質廃材 2から金属類を取り除く分別手段 1 2と、 分別手段 1 2によつて金属類が取り除かれた木質廃材 2を微粉砕することによってセル口 一ス系微粉粒 3を得る粉砕手段 1 3とを備えている。
そして、図 1に示すように、このような木質様成形品製造装置 6を使用して、 まず、 大きさ 4〜 5センチメートル程度の木質廃材 2を数ミリメートルの大き さに粉砕する （一次粉砕工程 A) 。
前記木質廃材 2としては、 例えば、 住宅等の建物を解体した際に排出される 木質廃材や家具を解体した際に排出される木質廃材、 建物建築中に排出される 木材の端材、 おが屑等が拳げられる。
この一次粉砕工程 Aにおいて使用される粉砕装置 1 4は、 一つの塊の大きさ が数ミリメートル程度のものからなる大塊状にすることができる粉碎機能を有 するものであって、 具体的には、 二個の対向するローラーの表面に多数の突起 を形成し、 このローラー間を加圧させながら口一ラーを回転させることにより、 この間を通過するものを破碎するような粉碎装置 1 4である。 もちろん、 粉砕 装置 1 4は、 これに限定されるものではなく、 同様の機能を有するものであれ ば他の粗粉砕用の粉碎装置を使用しても良い。 例えば、 上向き V型に開いたジ ョ一と振動ァゴの間に原料を入れ、 加圧することにより原料を粉砕するジョー クラッシャや、 固定破砕面の中を可動破砕面が旋回し、 連続的に破碎するジャ ィレントリクラッシャ等の他の粗粉砕装置を使用しても良いものである。
その後、 この粉碎した木質廃材 2を強力磁石 (分別手段) 1 2で磁石につく 金属を選別し、 さらに、 渦電流選別機 （分別手段） 1 2で導電性はあるが磁石 にっかない金属を選別する。 また、 この磁力選別に残った金属類や石等を比重 選別機 （分別手段） 1 2によって選別する （分別工程 B ) 。
次に、 二次粉砕工程 Cにおいて、 一次粉砕工程 Aを終えた一次粉砕材料に対 して細粉状に粉砕を施す。 この二次粉碎工程 Cに使用される粉碎装置 （粉碎手 段） 1 3は、 大塊状のものを 1ミリメートル程度にまで、 細粉状に粉砕するこ とができるものであって、 具体的には、 高速回転するハンマチップで材料を打 ち砕き、 ハンマチップの外周にあるスクリーンの丸穴を通過するまで打砕作用 を繰り返すハンマミルを使用するものである。 もちろん、 使用する粉砕装置 1 3は、 上述したハンマミルに限定されるものではなく、 同様の機能を有するも のであれば他の粉碎装置でも良いものである。 例えば、 カッターにより細断す る力ッターミルや、 ローラーにより圧砕するロールミル等を使用しても良い。 次に、 三次粉砕工程 Dにおいて、 二次粉砕工程 Cを終えた二次粉砕材料に対 して微粉状に粉砕を施すことによってセルロース系微粉粒 3とする。 この三次 粉碎工程 Dに使用される粉砕装置 （粉砕手段） 1 5は、 二次粉碎工程 Cにより 得られた材料を更に細かい微粉状に粉碎することができるものである。
具体的には、 いわゆるピンミルであって、 円盤に取り付けられたピンによつ て、 衝撃、 反発の相互作用を受けて微粉碎を施すことができるものである。 更 に具体的には、 このピンミルは、 垂直方向に多数のピンを有する円盤状の回転 ディスクと、 この回転デイスクに向かい合う面に多数のピンを有する固定ディ スクとを備え、 二次粉砕工程 Cにより得られた材料を回転デイスクの中心部へ 投入すると、 遠心力によって回転ディスクと固定ディスクに取り付けられたピ ンの間隙に入り込み、 ピンによる衝撃や反発の相互作用を受けて微粉状に粉碎 することができるものである。 この三次粉砕工程 Dでは、 上述したピンミルに より、 約 5 0 0ミクロンメートル程度の大きさの粒に粉砕される。 もちろん、 粉砕装置 1 5は、 上述したピンミルに限定されるものではなく、 同様の機能を 有する他の細粉碎装置、 例えば、 ボールミルや石臼等でも良いものである。 上述したような粉砕工程 A, C, Dにおいて、 回収した木質廃材 2を三段階 に分けて、 粉砕が段階的に効率的に行われる。
このようにして粉碎工程 A， C， Dを行つたセルロース系微粉粒 3を 5 0 0 ミクロンメートルの網目で平均粒径 3 0 0ミクロンメートルに選別する。 すな わち、 セルロース系微粉粒 3をふるい 2 6にかけ、 5 0 0ミクロンメートル以 上のものは前記粉砕装置 1 5に戻されて再粉砕される。
そして、 平均粒径 3 0 0ミクロンメートルのセルロース系微粉粒 3と、 数ミ クロンメートルの無機顔料とをロードセル式の自動計量器によつて適宜量計量 し、 予めオイル温調装置により加熱された混合ミキサ （混練手段） 8の中に投 入して、 自己発熱（摩擦熱） により発熱させて 1 7 5 °Cで攪拌する。 この際に、 混合ミキサ 8に無機顔料投入部 1 6から無機顔料を投入することにより、 セル ロース系微粉粒 3のまわりに無機顔料がまぶされる。
一方、 樹脂廃材 4をハンマーミルを用いて粗粉砕して熱可塑性樹脂 5を得る。 前記樹脂廃材 4としては、 例えば、 飲料物を含む食品の容器や包装、 トレイ 等から得られる樹脂廃材 4であって、 このような樹脂廃材 4からはポリプロピ レン樹脂、 ポリ塩化ビニル樹脂、 ポリエチレン樹脂、 発泡塩ィヒビニル樹脂、 ポ リスチレン樹脂、 AB S樹脂等が得られる。
そして、 得られた熱可塑性樹脂 5と強化剤とを、 セルロース系微粉粒 3と無 機顔料とが混合されている混合ミキサ 8内に投入し、 さらに 1 8 5 °Cで攪拌す る。 攪拌は、 高速回転後、 低速とし、 低速状態で約 3分間練り込むことによつ て混合材料 7とする （混練工程 E) 。
前記強化剤は、 熱可塑性樹脂 5とセルロース系微粉粒 3との付着を良くする ために加えられているものである。 なお、 この強化剤は強化剤投入部 1 7から 混合ミキサ 8に投入される。
また、 木質様成形品 1全体に対して、 木質廃材 2から得られるセルロース系 微粉粒 3と無機顔料とが 5 5 %、 樹脂廃材 4から得られる熱可塑性樹脂 5と強 化剤とが 4 5 %含まれるように配合量を調整する。
次いで、 前記混合材料 7を冷却ミキサ （冷却攪拌手段） 1 0内に投入して 8
0 °Cに冷却されるまで攪拌する。 冷却された混合材料 7は粉粒状の固形化物 9 となる （冷却攪拌工程 F ) 。
前記冷却ミキサ 1 0は、 図 2に示すように、 混合漕 1 8と、 該混合漕 1 8内 の底面に設けられて、 鉛直軸回りに回転する第 1攪拌翼 1 9と、 混合漕 1 8内 の内周面に設けられて、 水平軸回りに回転する 2つの第 2攪拌翼 2 0と、 この 第 2攪拌翼 2 0の位置にあたる混合漕 1 8の外周面に設けられて、 第 2攪捭翼 2 0を駆動させるモータ 2 1とを備えている。 また、 図示しないが、 この他に 混合漕 1 8内を冷却するための冷却装置や第 1攪拌翼 1 9を駆動させるモータ も備えている。
前記第 1攪拌翼 1 9は、 4枚の羽根板を備えており、 投入された材料を鉛直 軸回りに攪拌させるようになつている。
前記第 2攪拌翼 2 0は、 複数の細かな羽根板を備えており、 水平軸回りでか つ、 第 1攪拌翼 1 9によつて攪拌された材料をさらに細かく攪拌するようにな つて ヽる。
このような冷却ミキサ 1 0内に、 混合材料 7が投入されると、 投入された材 料 7は第 1攪拌翼 1 9と第 2攪拌翼 2 0とによって攪拌されて、 粉粒状の固形 化物 9とされる。
その後、 この粉粒状の固形化物 9をふるい 2 2にかけて、 貯蔵タンク 2 3で 貯蔵し、 成形工程 Gに移る。
成形工程 Gでは、 粉粒状の固形化物 9を押出成形機 (成形手段) 1 1のホッ パ内に投入し、 加熱シリンダ内で溶融させる。 そして、 押出成形機 1 1内部の スクリューにより固形化物 9を押し出し、 さらに成形ダイより押し出して所用 形状に成形する。
また、 成形温度は 1 8 0〜2 2 0 °Cに設定し、 この成形温度で成形する。 こ こで、 成形温度を 1 8 0〜2 2 0 °Cに設定したのは、 1 8 0 °C未満では熱可塑 性榭脂 5の軟ィヒが不十分でセルロース系微粉粒 3と均等に混練し難く、 また 2 2 0 °C以上ではセルロース系微粉粒 3が熱で炭化等の変化を起こすためである, 次いで、 押し出された木質様成形品 1を搬送機によって一定の速度で切断機 2 4まで搬送し、 切断機 2 4で所定の長さに切断する。 その後、 再び搬送機に よって加工台 2 5まで搬送し、 加工台 2 5において木質様成形品 1に表面加工 処理を施す （表面加工処理工程 H) 。
この表面加工処理では、 まず、 エンボス加工を施す。 つまり、 回転軸とその 回転軸の軸周りに回転可能な円筒状のエンボスローラーとを備えたエンボス加 ェ装置を使用して、 木質様成形品 1に対して上方から押圧させながらエンボス ローラーを回転させることによって、 木質様成形品 1の表面に多数の溝部を形 成する。
そして、 ヘアライン加工工程において、 サンディングペーパーにより木質様 成形品 1の表面に引つ接き傷を多数形成する。
次に、 着色工程において、 着色塗料の塗装またはワイピンダスティン処理を 行う。 ワイピンダスティン処理とは、 塗料を木質様成形品 1の表面に塗り、 そ の後、 乾かないうちにふき取り、 前記エンボス加工により形成された溝部のみ を着色する処理である。
着色工程が終了した後は、 乾燥工程に入り木質様成形品 1の着色塗料が塗布 された表面を乾燥させる。 そして、 研磨工程において、 着色加工処理が施され た木質様成形品 1の表面に研磨加工を施す。
すなわち、 研磨装置を使用して研磨装置の研磨ローラーの回転に沿って木質 様成形品 1を押し出しながら研磨する。
さらに、 研磨工程終了後、 塗装工程に移行する。 この塗装工程は、 中塗り作 業工程と上塗り作業工程とに分かれ、 中塗り作業工程においては、 カラーサン ディングシ一ラーを木質様成形品 1の表面全体に塗布する。 また必要に応じて、 中塗りの前およびまたは後に UVコートを施しても良い。 そして、 上塗り作業 工程において、 木質様成形品 1の表面にトップコートを施し、 トップコートの 上からトップコートを硬化させるために UVコートを施す。 本発明の実施の形態の木質様成形品 1の製造方法によれば、 混練工程 Eと冷 却攪拌工程 Fにおいて、 セルロース系微粉粒 3と熱可塑性樹脂 5とを混練 ·溶 融して混合材料 7とし、 さらに冷却かつ攪拌して粉粒状の固形ィ匕物 9とするこ とによって、 この固形化物 9を成形工程 Gにおいてすぐに成形することができ る。
つまり、 従来と異なり、 混練 ·溶融して混合材料とした後に、 押出成形機で 一旦、 棒状の樹脂材としたうえで、 冷却させて、 切断するといつた作業を随時 行うことなく、 本発明では冷却攪拌工程 Fで粉粒状の固形化物 9とされるので、 この粉粒状の固形化物 9をそのまま成形工程 Gにおいて、 成形して木質様成形 品 1を製造することができる。 よって、 施工工程数を減らし、 かつ施工期間を 短縮することができる。
セル口一ス系微粉粒 3は不純物を含む木質廃材 2から得られ、 熱可塑性樹脂 5は不純物を含む樹脂廃材 4から得られるので、 木質廃材 2や樹脂廃材 4を利 用することによつて資源の有効利用や環境保護の観点からも優れる。
前記分別工程 Bによって木材から金属類を取り除くので、 金属類が含まれて いない木材とすることができ、 よつて分別工程 Bの後に行う粉砕工程 C， Dに おいて、 木材を微粉砕し易い。
また、 分別工程 Bによって木材から金属類が取り除かれるので、 金属類が含 まれていない木材を、 成形工程 Gにおいて木質様成形品 1とする場合に、 その 成形性が良好となる。
本発明の実施の形態の木質様成形品製造装置 6によれば、 混練手段 8と冷却 攪拌手段 1 0と成形手段 1 1と分別手段 1 2と粉砕手段 1 3とを備えているの で、 セルロース系微粉粒 3と熱可塑性樹脂 5とを混練 ·溶融して混合材料 7と し、 さらに冷却かつ攪拌することによつて粉粒状の固形化物 9とすることによ つて、 従来と異なり切断する必要がなく、 この粉粒状の固形化物 9をそのまま 成形手段 1 1において、 すぐに成形して木質様成形品 1を製造することができ る。 よって、 施工工程数を減らし、 かつ施工期間を短縮することができる。 また、 分別手段 1 2によって木材から金属類を取り除くので、 金属類が含ま れていない木材とすることができ、 よって分別手段 1 2の後に行う粉砕手段 1 3において、 木材を微粉砕し易く、 かつ、 成形手段 1 1によって成形する場合 に、 その成形性が良好となる。
さらに、 前記冷却攪拌手段 1 0は、 第 1攪拌翼 1 9と第 2攪拌翼 2 0とを備 えているので、 混合材料 7を鉛直軸回りおよび水平軸回りに攪拌させて、 混合 材料 7を粉粒状の固形化物 9とすることができる。 よって、 この冷却攪拌手段 1 0の後の成形手段 1 1において、 粉粒状の固形化物 9をすぐに成形すること ができるので、 容易に木質様成形品 1を製造することができる。
なお、 本発明の実施の形態において、 セルロース系微粉粒 3は、 木質廃材 2 から得られるものとしたが、 これに限らず、セルロース系微粉粒 3は、例えば、 木材、 バカス、 稲藁等の天然素材を粉砕することによって得られるものとして も良い。 - 産業上の利用可能性
以上に記載したように、 この発明によれば、 前記混練工程と前記冷却攪拌ェ 程において、 前記セルロース系微粉粒と熱可塑性樹脂とを混練 ·溶融して混合 材料とし、 さらに冷却かつ攪拌することによつて粉粒状の固形化物とするので、 従来と異なり、 切断する必要がなく、 この粉粒状の固形化物をそのまま成形ェ 程において、 すぐに成形して木質様成形品を製造することができる。 よって、 施工工程数を減らし、 かつ施工期間を短縮することができる。 従って、 本発明 は、 セルロース系微粉粒と熱可塑性樹脂とを含む木質様成形品を製造するのに 好適である。

Claims

請 求 の 範 囲 1 . 木材から得られるセルロース系微粉粒と、 熱可塑性樹脂とを含む木質様成 形品の製造方法であって、
前記セルロース系微粉粒と熱可塑性樹脂とを混練 ·溶融して混合材料とする 混練工程と、
前記混合材料を冷却し、 かつ攪拌することによって、 粉粒状の固形化物とす る冷却攪拌工程と、
前記粉粒状の固形化物を所要形状に成形する成形工程とを備えた木質様成形 品の製造方法。
2 . 請求の範囲第 1項記載の木質様成形品の製造方法において、
前記木材は、 不純物を含む木質廃材であり、 前記熱可塑性樹脂は不純物を含 む樹脂廃材である木質様成形品の製造方法。
3 . 請求の範囲第 1項または第 2項記載の木質様成形品の製造方法において、 前記混練工程の前に、 前記木材から金属類を取り除く分別工程と、 前記分別工程を経た木材を微粉砕することによって、 前記セルロース系微粉 粒を得る粉砕工程とをさらに備えた木質様成形品の製造方法。
4 . 請求の範囲第 1〜 3項のいずれかに記載の木質様成形品の製造方法で使用 される木質様成形品製造装置であって、
木材から得られるセルロース系微粉粒と熱可塑性樹月旨とを混練 ·溶融して混 合材料とする混練手段と、
前記混合材料を冷却し、 かつ攪拌することによって、 粉粒状の固形化物とす る冷却攪拌手段と、
前記粉粒状の固形化物を所要形状に成形する成形手段とを備えた木質様成形 品製造装置。
5 . 請求の範囲第 4項記載の木質様成形品製造装置において、 前記混練手段の前に、 前記木材から金属類を取り除く分別手段と、 前記分別手段によって金属類が取り除かれた前記木材を微粉砕することによ つて、 前記セノレロース系微粉粒を得る粉砕手段とを備えた木質様成形品製造装 置。
6 . 請求の範囲第 4項または第 5項記載の木質様成形品製造装置において、 前記冷却攪拌手段は、 鉛直軸回りに回転する第 1攪拌翼と、 水平軸回りに回 転する第 2攪拌翼とを備えた木質様成形品製造装置。
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