WO2009084248A1 - 木質系複合材料およびその製造方法 - Google Patents

木質系複合材料およびその製造方法 Download PDF

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WO2009084248A1
WO2009084248A1 PCT/JP2008/055822 JP2008055822W WO2009084248A1 WO 2009084248 A1 WO2009084248 A1 WO 2009084248A1 JP 2008055822 W JP2008055822 W JP 2008055822W WO 2009084248 A1 WO2009084248 A1 WO 2009084248A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tannin
wood
composite material
adhesive
acacia
Prior art date
Application number
PCT/JP2008/055822
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Masafumi Nakatani
Koichi Karukaya
Yasuyuki Kori
Masaki Shimada
Original Assignee
Sekisui Chemical Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co., Ltd. filed Critical Sekisui Chemical Co., Ltd.
Publication of WO2009084248A1 publication Critical patent/WO2009084248A1/ja

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/002—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres characterised by the type of binder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27M—WORKING OF WOOD NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES B27B - B27L; MANUFACTURE OF SPECIFIC WOODEN ARTICLES
    • B27M3/00—Manufacture or reconditioning of specific semi-finished or finished articles
    • B27M3/0013—Manufacture or reconditioning of specific semi-finished or finished articles of composite or compound articles

Definitions

  • the present invention relates to a wood-based composite material and a method for producing the same.
  • a slender wooden chip crushed wood as a wood-based molding material After obtaining a slender wooden chip crushed wood as a wood-based molding material, an adhesive is attached to this wooden chip, and the wooden chip is aligned and aligned in the longitudinal direction to form a wooden mat
  • a method for obtaining a wood-based composite material by heating and pressing the wood mat is known.
  • the obtained wood-based composite material has high bending strength by orienting the wood chips (see, for example, Patent Document 1).
  • Examples of the wood-based composite material obtained by bonding wood chips with an adhesive as described above include a single plate laminate (LVL), particle board, medium density fiberboard (MDF), and hard board.
  • the above-mentioned conventional wood-based composite materials are recyclable resource materials in which the wood chips used are made of plant resources, they are generally non-renewable natural resources such as phenol resins, melamine resins, and urea resins. Petroleum materials such as isocyanate resins are used as main raw materials. Therefore, the obtained wood-based composite material cannot be said to be a recycling material. Further, there is a problem that harmful volatile substances (for example, formaldehyde) are generated from the product if the manufacturing conditions are not sufficiently controlled.
  • harmful volatile substances for example, formaldehyde
  • an elongated wooden chip obtained by pulverizing used waste wood with a crusher and classification, and an adhesive mainly composed of tannin, which is a natural component (hereinafter referred to as this). Tannin-based adhesive), and the tannin-based adhesive is heated and cured, and the wood chips made of natural resources that use renewable resources as raw materials by bonding the wood chips with the cured adhesive
  • a method of obtaining a system composite material is known (see, for example, Patent Document 2).
  • the obtained wood-based composite material can have practically sufficient strength, and no harmful volatile substances are generated from the product.
  • Tannin which is the raw material of this tannin-based adhesive, is mainly contained in the bark of trees such as chestnut, acacia, quebracho, and larch. To obtain tannin in Africa, South America, Australia, etc. The tannins are produced by cutting the standing trees and using the obtained raw tannin-rich parts (bark, woody part, leaves, fruits, cocoons, insect worms, etc.) as raw materials. However, the tannin obtained in this way is only about 4% by mass of the whole felled tree, and the remaining part is incinerated or processed into pallets etc. and is not used effectively. Is the reality. In addition, most of the tannin relies on imports from overseas, and there is a problem of high transportation costs for long-distance transportation.
  • raw materials for wood chips include raw materials such as thinned wood, scraps generated at factories and home building sites, waste pallet materials discarded after transportation of components, and demolition waste materials generated at the time of building demolition. ing.
  • these raw materials are not produced in a single place, and it is necessary to collect the materials that are dispersed in small amounts, and it takes time and labor to collect and transport them. There is a problem that becomes high.
  • these woody biomass has attracted attention as raw materials for power generation and ethanol production, and there is a problem that it is difficult to procure a stable quantity at a low cost.
  • JP 63-107507 A Japanese Patent No. 3515099
  • the problem of the present invention is that, in view of the problems of conventional wood-based composite materials, resources can be effectively used, raw material procurement can be stabilized and manufactured at low cost, and high-strength and harmful volatile substances are generated.
  • An object of the present invention is to provide a wood-based composite material and a method for producing the same.
  • the present inventors have obtained that a plurality of wood-based molding materials are adhesively molded with a tannin-based adhesive, and the wood-based molding material is derived from a tree species containing tannin. Based on this finding, we found that the above problems can be achieved by a wood-based composite material characterized by a tannin-based adhesive containing tannin separated from a tree species containing tannin and its modified tannin.
  • the present invention has been made.
  • the wood-based molding material is a wood-based composite material formed by adhesive molding with a tannin-based adhesive
  • the wood-based molding material is derived from a tree species containing tannin
  • the tannin-based adhesive contains tannin separated from a tree species containing tannin or a modified tannin obtained by modifying the tannin.
  • a wood-based composite material is provided.
  • the tree species containing tannin is tannin in at least one part selected from the group consisting of bark, woody part, leaf, fruit, cocoon and insect moth.
  • a wood-based composite material having a content of 10% by mass or more is provided.
  • the tree species containing tannin is at least one selected from the group consisting of acacia, radiata pine, quebracho, chestnut, Gambia and oak.
  • a wood-based composite material is provided.
  • a woody composite material according to the third invention wherein the tree species containing tannin is acacia or radiatapine.
  • a woody composite material according to the fourth aspect wherein the acacia is Morishima acacia or acacia mangium.
  • a wood based composite material according to the first aspect, wherein the wood based molding material is a wood chip.
  • a wood-based composite material can be adapted to any one of the second to fifth inventions. That is, in any of the second to fifth inventions, the same woody composite material as in the sixth invention can be obtained.
  • this wood-based composite material is characterized in that, in any of the second to fifth inventions, the wood-based molding material is a wood chip.
  • the tannin-based adhesive is derived from a bark or a wood part of a tree species containing tannin
  • the wooden molding material is a tree species containing tannin.
  • a wood-based composite material characterized by being derived from a wood part is provided.
  • a tannin-rich part is separated from a tannin-containing tree species, tannin is extracted from the tannin-rich part, and the resulting tannin or a modified tannin obtained by modifying it is obtained.
  • preparing a tannin-based adhesive mainly composed of tannin while preparing a wood-based molding material from a tree species containing tannin, and adhesively molding the obtained wood-based molding material with the tannin-based adhesive.
  • a method for producing a wood-based composite material which is characterized by being a wood-based composite material.
  • a tannin solution is prepared by using water, a hydrophilic solvent, or a mixed solvent thereof, and the solution Is used as an adhesive as it is.
  • the production method according to the eighth aspect wherein the tree species containing tannin is acacia or radiatapine.
  • a manufacturing method can be adapted to the ninth invention. That is, in the ninth invention, the same manufacturing method as in the tenth invention can be used.
  • the eleventh aspect of the present invention there is provided the production method according to the tenth aspect, wherein the high tannin content portion is bark.
  • the eighth aspect of the invention after the wood molding material and the tannin adhesive are mixed to form a wood mat, high temperature steam is allowed to penetrate into the wood mat.
  • a manufacturing method characterized in that a wood mat is heated and pressed to cure the tannin-based adhesive.
  • Such a manufacturing method can be applied to any of the ninth to eleventh inventions. That is, in any of the ninth to eleventh inventions, a manufacturing method similar to that of the twelfth invention can be used.
  • the wood-based composite material of the present invention is obtained by bonding a plurality of wood-based molding materials with a tannin-based adhesive, and both the wood-based molding material and the tannin-based adhesive were obtained from a tree species containing tannin. More preferably, the bark is separated from the raw wood of the tree species containing tannin, the woody molding material is obtained from the raw wood (wood part) from which the bark has been separated, and the tannin extracted from the bark is provided as an adhesive It can be used effectively without wasting the entire tree species containing tannin, and because it uses tannin as an adhesive, it has excellent adhesive strength and water resistance, and harmful volatility.
  • the raw material such as wood chips is not thinned wood or scrapped house demolition, so there is no need for labor for collection and transportation, and a stable amount is inexpensive. It is possible to procure, has advantages such stably can be provided inexpensively.
  • a plurality of wood-based molding materials are bonded to each other by a tannin-based adhesive, and are made from natural resources as a main raw material. Since no harmful catalyst or the like is used in the agent, there is an advantage that no harmful substances such as volatile substances are generated.
  • a tree species containing tannin is used as a raw material, the tannin-rich content is separated, and then tannin is extracted, and a woody molding material is obtained from the tree species containing tannin. Since it is prepared and adhesive-molded using these, as described above, it can be effectively used without wasting the entire tree of the tree species containing tannin, and since tannin is used as an adhesive, adhesion Excellent strength and water resistance, no generation of harmful volatile substances, and raw materials such as wood chips are not thinned wood or waste from demolition of houses.
  • the wood matrix is made of a mixture of a wood-based molding material and a tannin-based adhesive.
  • the tannin-based adhesive is cured by heating and pressurizing the wooden mat while allowing high-temperature water vapor to penetrate into the wooden mat, so that the press cycle can be performed even if the wooden composite material is thick.
  • the tree species containing tannin used in the present invention includes 10% by mass in at least one part selected from the group consisting of bark, woody part, leaf, fruit, cocoon and insect moth, which contains a large amount of tannin.
  • Preferred are, for example, cedar, oak, pine, radiata pine, mangrove, Ezo willow, acacia, quebracho, chestnut, Gambia, milabram, strawberry, cod, beech, nulle, mimosa tannin, etc.
  • the wood-based molding material used in the present invention is a tree species containing tannin, which is derived from a raw tree from which the bark has been separated by peeling off the bark or the like, and in particular, from which the bark has been separated by peeling off the bark, It is derived from acacia or radiata pine logs, and it is preferable to form it in a form that is easy to handle, for example, by chipping.
  • the tannin-based adhesive used in the present invention contains tannin isolated from a tree species containing tannin, preferably from a bark of a tree species containing tannin, particularly from a bark isolated from an acacia or radiatapine raw tree.
  • Extracted tannin-containing or tannin-containing tree species derived from raw wood from which the bark has been separated, such as those derived from woody parts, other leaves, fruits, persimmons or insect worms, etc.
  • This wood part is derived from quebrachos, chestnuts and oaks, leaves are derived from Gambia, fruits are derived from miraboram, cocoons are derived from cod, moths are derived from nurde, quintuplets and gallic and so on.
  • a tannin-rich portion of the tree species In order to separate tannin from a tree species containing tannin, it is preferable to separate a tannin-rich portion of the tree species and then extract tannin.
  • a solvent for extraction preferably, a hydrophilic solvent such as water, methanol, ethanol, acetone, ethyl acetate, or a mixed solvent thereof is used. Especially, hot water extraction is low cost and high extraction efficiency can be obtained. preferable.
  • a tannin solution preferably an aqueous tannin solution, is prepared and may be used as an adhesive as it is, or may be further pulverized to facilitate transportation.
  • Acacia is particularly preferable as a tree species containing tannin.
  • the type of Acacia is not particularly limited, but Golden Mimosa (scientific name: Acacia baileyana), Fusa Acacia (scientific name: Acacia dealbata), Morishima Acacia (black waddle) (scientific name: Acacia mollisima), Acacia mangium (scientific name: macai)
  • Morishima acacia and acacia mangium are preferable because of their high tannin content and high strength as an adhesive.
  • these acacia cores or sapwoods are difficult to use in applications where strength is required due to their low specific gravity, and are usually used in limited applications such as papermaking raw materials, piles, and pallet materials.
  • a wood-based molding material of the present invention it can be used for applications requiring strength, because it can be made into a wood-based composite material with high specific gravity by heating and pressurization, This is an effective means for expanding the use of Acacia.
  • Morishima acacia and acacia mangium are particularly fast growing among acacias, and are preferable because they have high productivity per unit area when planted and can be cut in a short period of time.
  • the age of 6-15 years is preferable from the performance and productivity as an adhesive.
  • Acacia has an extremely high content of condensed tannin in the bark (10 to 30% by mass of the bark mass), and tannin-based adhesives based on the tannin have a good affinity with wood-based molding materials. It is characterized by having moderate tackiness and high strength when cured.
  • a wood composite material having a high strength can be obtained by using a part (wood part) obtained by removing the bark from an acacia raw tree as the wood-based molding material. Further, even when processed into a wood chip, the shape of the wood composite material can be increased because it tends to be an elongated shape with a high aspect ratio in the fiber direction.
  • Tree species containing tannin, preferably acacia and radiata pine, particularly acacia, are preferably planted in the vicinity of the woody composite material manufacturing plant.
  • representative acacias will be described in detail, but the same can be said for other tree species.
  • acacia logs are imported from overseas, transportation costs are high and the cost is high, and tannin contained in the bark is oxidatively deteriorated within a few days after cutting. If there is a plantation in the vicinity of the manufacturing plant, transportation costs will be minimal, the amount of carbon dioxide generated during transportation can be minimized, and the bark can be stripped immediately from the cut acacia logs.
  • Tannin can be extracted and tannin can be extracted, and the extracted tannin can be used as an adhesive in the form of an aqueous solution or the like, and can be used as an adhesive with no deterioration and excellent strength as an adhesive.
  • Acacia grows quickly, and the amount of carbon dioxide absorbed per unit area is said to be about twice that of cedar. By planting Acacia, carbon dioxide can be actively absorbed and measures to prevent global warming. It will be extremely effective.
  • high-quality honey can be obtained from acacia flowers, it can contribute to the revitalization of local industries through beekeeping projects even during the growth of trees.
  • acacia as a raw material is a substantial means that can effectively use the whole tree to make a wood-based composite material, and also prevents global warming due to carbon dioxide absorption during growing, and the beekeeping industry It is an effective means that can be a high-value-added industry centered on Acacia forests, such as the development of local industries.
  • the method for separating bark from raw acacia wood is not particularly limited, but when using a blade, it is better to refrain from using iron in order to avoid chemical reaction with tannin. When the moisture content of the bark is high and soft, the resin can be peeled off manually, so that the bark can be separated efficiently.
  • the extraction method of tannin is not limited and may be performed by a known method, but hot water extraction is preferable because high extraction efficiency can be obtained at low cost. Specific examples include the following methods. First, the bark is made into small chips of about 1 cm in length using a chipper. Put the bark in chips into an autoclave containing hot water more than 10 times the bark mass, and pressurize and heat at about 100 ° C to 120 ° C to extract tannin into hot water. Subsequently, the pressure is reduced with an evaporator, and moisture is blown until the tannin concentration is concentrated to about 50%. Then, the water of the tannin aqueous solution is evaporated with a spray dryer to obtain a tannin powder.
  • the tannin adhesive When the tannin adhesive is used as an aqueous solution, it is not necessary to spray dry, and the concentrated tannin aqueous solution may be used as it is as an adhesive raw material.
  • tannins used in Japan are mostly imported from overseas, and are transported in powder form by spray drying to reduce transportation costs.
  • the powdering step can be omitted and the aqueous solution can be used as an adhesive, so that the tannin extraction cost can be reduced.
  • impurities such as sugar are mixed in tannin, there is no particular problem.
  • it is intended to obtain a high-strength wood-based composite material it is better to have less impurities.
  • the purity of tannin can be evaluated by, for example, Stiasny Value (hereinafter referred to as “SV”), and SV is preferably 50 or more, more preferably 70 or more.
  • the SV can be obtained as follows, for example. That is, about 100 mg of a pre-dried sample (bark extract or standard catechin) was weighed into a 25-ml round bottom flask, and 10 ml of distilled water, 2 ml of 37% formaldehyde aqueous solution, and 1 ml of hydrochloric acid (10 N) were added in this order. The flask is then heated and boiled for 30 minutes.
  • the sample is filtered at once with a glass filter whose mass has been measured in advance, and washed successively with hot water and methanol.
  • the glass filter is dried in an oven at 105 ° C. overnight, the mass is measured, the residue mass is calculated, and is calculated using the following formula.
  • the tannin may be used as it is extracted, but may be used as a modified tannin that has been modified by modification if it needs to be modified due to performance or viscosity as an adhesive.
  • tannin and modified tannin may be collectively referred to as (modified) tannin.
  • the (modified) tannin may be handled as a powder, but in view of ease of handling and the performance of the wood-based composite material obtained using the adhesive, it is preferable to use it in a liquid state by dissolving or dispersing in water.
  • the (modified) tannin concentration is preferably 20% by mass to 70% by mass.
  • the viscosity is preferably 10,000 cps or less, and is preferably 2,000 cps or less because it is easy to handle when mixing with the wood-based molding material by spraying an adhesive.
  • the tannin-based adhesive used in the present invention contains the above-mentioned tannin.
  • a curing agent may be used as long as it has a function of crosslinking and curing tannin.
  • a tertiary amine, a compound having a methylol group, a compound having an epoxy group, a compound having an isocyanate group, a compound having an aldehyde group, amino Examples thereof include resins. These may be used alone or in combination of two or more.
  • tertiary amine examples include aliphatic tertiary amines such as triethylamine, triethyltetramine, tributylamine, diethylenetriamine, hexamethylenetetramine, and diethylaminopropylamine, and aromatic tertiary amines such as benzyldimethylamine, dimethylaminomethylphenol, and dimethylaniline.
  • a tertiary amine etc. are mentioned.
  • These tertiary amines may be used alone or in combination of two or more, but the use of hexamethylenetetramine can increase the strength of the wood composite material described later and increase productivity. It is preferable because no harmful volatile substances are generated and the material cost is low.
  • Hexamethylenetetramine may be in the form of powder or pellets.
  • the compound having a methylol group is roughly classified into an aliphatic compound having a methylol group, an alicyclic compound having a methylol group, and an aromatic compound having a methylol group.
  • the methylol group has a high reactivity with tannin.
  • the aliphatic compound which has is preferable.
  • the aliphatic compound having a methylol group is preferably a polyfunctional compound, such as trishydroxymethylaminomethane (2-hydroxymethyl-2-amino-1,3-propanediol), dihydroxymethylaminomethane (2-methyl-2 -Amino-1,3-propanediol), trishydroxymethylnitromethane (2-hydroxymethyl-2-nitro-1,3-propanediol), dihydroxymethylnitromethane (2-methyl-2-nitro-1,3-propanediol), etc. Is mentioned. These aliphatic compounds having a methylol group may be used alone or in combination of two or more.
  • Trishydroxymethylnitromethane can make the wood composite material described later high in strength. It is preferable because it is excellent in productivity, does not generate harmful volatile substances, and has a low material cost. Trishydroxymethylnitromethane may be in the form of powder or pellets.
  • the compound having an epoxy group is preferably a polyfunctional compound, for example, glycerol polyglycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, resorcinol diglycidyl ether, Examples include 1,6-hexanediol diglycidyl ether, pentaerythritol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, and sorbitol polyglycidyl ether. These compounds having an epoxy group may be used alone or in combination of two or more.
  • the compound having an isocyanate group is preferably a polyfunctional compound.
  • examples include xylylene diisocyanate, ⁇ -dimethylbenzyl isocyanate, norbornane diisocyanate, naphthalene diisocyanate, and diphenylmethane diisocyanate.
  • These compounds having an isocyanate group may be used singly or in combination of two or more.
  • the use of polymeric MDI can increase the strength of the wood composite material described later and increase productivity. It is preferable because no harmful volatile substances are generated and the material cost is low.
  • Examples of the compound having an aldehyde group include formaldehyde, paraformaldehyde, glyoxal, glutaraldehyde, adipaldehyde, malealdehyde, fumaraldehyde, phthalaldehyde, isophthalaldehyde, terephthalaldehyde, and the like. These compounds having an aldehyde group may be used alone or in combination of two or more.
  • amino resins examples include urea resins (urea resins), melamine resins, melamine / urea co-condensation resins, and the like. These amino resins may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the curing agent is preferably 1 to 20 parts by mass, more preferably 3 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of tannin. If this ratio is less than 1 part by mass, curing of tannin is difficult to proceed, and there is a possibility that practically sufficient adhesive strength may not be exhibited. Also, if it exceeds 20 parts by mass, the curing reaction is too early and before the press is introduced. There is a risk of curing, and it will not be economical.
  • a resol type phenol resin may be used in combination with the curing agent.
  • the disadvantages of single use are complemented, and an appropriate cross-linked structure is obtained as an adhesive, and the strength and water resistance of the tannin-based adhesive are improved.
  • the wood-based composite material obtained by bonding wood materials with a tannin-based adhesive can be made to have higher strength, with excellent productivity, no generation of harmful volatile substances, and further material costs
  • it can be made an inexpensive wood-based composite material.
  • a resol type phenol resin may be used independently or may use 2 or more types together.
  • the content of the resol type phenol resin is preferably 1 to 50 parts by mass, more preferably 5 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of tannin. If this ratio is too small, curing of tannin is difficult to proceed, and there is a possibility that practically sufficient adhesive strength will not be exhibited, and if it is too large, the ratio of tannin in the adhesive will decrease, and sufficient curing strength will be obtained. It is difficult to obtain, and there is a risk that the curing reaction will be too early and it will harden before being put into the press, and it will not be economical and the adhesive will become too sticky, so the wood-based molding material The admixture adheres to the production line, causing line troubles and increasing the frequency of cleaning.
  • the aqueous solution of tannin usually has a pH of about 4 to 7, but the tannin aqueous solution can adjust the reactivity and physical properties of the tannin-based adhesive by adjusting the pH.
  • the pH of the aqueous tannin solution should be alkaline, and more preferably it is greater than 7 and less than or equal to 13, more preferably greater than 7 and less than or equal to 12.
  • the adhesive is not cured until it is put into the press machine after blending the adhesive, and it is clearly shown that the adhesive is cured only when heated and pressed by the press machine.
  • the pH of the adhesive is acidic
  • the curing agent is a tertiary amine
  • the tertiary amine may be excessively decomposed and harmful volatile substances may be generated when the adhesive is heated and cured.
  • the pH alkaline excessive decomposition of the tertiary amine is suppressed when the adhesive is heat-cured, so that harmful volatile substances are hardly generated.
  • the pH alkaline by making the pH alkaline, the reactivity of the resol-type phenol resin is improved, and the crosslinking reaction with tannin proceeds efficiently.
  • the strength and water resistance of the tannin-based adhesive are improved, and at the time of pressing.
  • the pH of tannin is preferably prepared in advance before mixing with the curing agent.
  • the alkali for adjusting the pH is not particularly limited, but sodium hydroxide and potassium hydroxide are preferable.
  • the tannin-based adhesive used in the present invention may contain various additives usually used for this type of adhesive, as long as the intended purpose is not impaired.
  • the additive include water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, vinyl acetate emulsion, styrene butadiene rubber (SBR), and acrylic emulsion; organic solvents such as toluene, xylene, methanol, ethylene glycol, and polyethylene glycol; phthalate esters Plasticizers such as film forming agents; extender pigments such as clay, calcium carbonate, calcium sulfate, talc, mica, silicate powder; fillers or extenders such as wheat flour, corn starch, wood flour, coconut shell powder; titanium oxide, etc.
  • water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, vinyl acetate emulsion, styrene butadiene rubber (SBR), and acrylic emulsion
  • organic solvents such as toluene, xylene, methanol, ethylene glycol
  • urethane resin, polyester resin, alkyd resin and the like, prepolymer thereof, starch, chitosan, lignin, resorcinol and the like may be contained.
  • the method for obtaining the wood-based molding material from the raw wood (wood part) from which the bark has been separated and the shape of the wood-based molding material are not particularly limited, and those having a shape necessary for the production of the wood-based composite material may be used.
  • the shape include block shape, flat plate shape, strand shape, flake shape, chip, wood powder, and fiber.
  • Other wood species may be mixed as a wood-based molding material. Examples of such other tree species include conifers such as cedar, cypress, pine, spruce, and fur, and broad-leaved trees such as birch, apiton, sengonlaut, and aspen, but not only these trees but also bamboo and cucumber. Plant material can also be included.
  • Methods for processing wood-based molding materials into wood chips include hammer mills, uniaxial crushers that crush timber by rotating a roll with a blade on the surface, and biaxial or multiaxial crushers with a structure in which rotating blades are engaged.
  • a rotary cutter that cuts veneered material into chopsticks and cuts it into a stick, or a flaker that cuts a log or the like with a rotary blade into a strand.
  • the wood chips obtained by the above method have variations in size, it is preferable to arrange them to a predetermined size by a classification process.
  • a classification method there are a roller screen method, a vibrating mesh method, a wind selection method, and the like, and they may be properly used as necessary.
  • the size of the wood chip is not particularly limited, but when strength and elastic modulus are required, the length is preferably 20 mm or more and 150 mm or less. If the length is too short, the strength and elastic modulus of the product will be low, and if it is too long, the strength variation may increase.
  • the moisture content of the wood-based molding material is prepared in a certain range in advance. That is, by making the moisture content constant, there is no variation in the quality of the molded product during production.
  • the water content of the wood-based molding material is preferably adjusted to 0 to 14% by mass, and more preferably 0 to 10% by mass when the tannin-based adhesive is used as an aqueous solution.
  • a tannin-based adhesive as an aqueous solution, if the moisture content exceeds 10% by mass, the moisture content of the woody composite material immediately after production becomes high, and there is a possibility that long-term curing is required before shipping. is there.
  • the wood-based composite material of the present invention can have various shapes and can be used for various applications, for example, insulation board, particle board, hard board, orientation board (OSB), wafer. Boards, so-called wood boards such as medium density fiberboard (MDF), plywood, veneer laminate (LVL), glulam, veneer veneer, structural material (eg pillars, beams, foundations, joists, large draws, girders) , Purlins, rafters, purlins, braces, fire hits, etc.). Further, in the present invention, the bark residue after extraction of tannin and the wood-based molding material excluded by classification can be incinerated and used for biomass power generation, so that the entire tree can be used without waste.
  • MDF medium density fiberboard
  • LDL veneer laminate
  • glulam glulam
  • veneer veneer structural material
  • Purlins, rafters, purlins, braces, fire hits, etc. Purlins, braces, fire hits, etc.
  • the woody composite material of the present invention includes a step of separating a tannin-rich portion from a tannin-containing tree species, a step of extracting tannin from the tannin-rich portion, and the obtained tannin or a modified tannin obtained by modifying it
  • a step of preparing a tannin-based adhesive mainly composed of tannin, a step of preparing a wood-based molding material from a tree species containing tannin, and an adhesive molding of the obtained wood-based molding material with the tannin-based adhesive thus, it can be produced by a method characterized by comprising a step of making a wood-based composite material.
  • tannin solution it is preferable to extract tannin using water, a hydrophilic solvent or a mixed solvent thereof to prepare a tannin solution, and use the solution as an adhesive as it is.
  • the tannin-rich portion of the tree species containing tannin is preferably bark, but may be other woody parts, leaves, berries, cocoons or insect worms.
  • the tree species containing such tannin is preferably acacia or radiatapine.
  • a step of stripping bark from a raw tree of a tree species that contains a large amount of tannin in the bark a step of obtaining a wood-based molding material from the raw tree from which the bark has been stripped, and tannin from the bark.
  • tannin is extracted using water, a hydrophilic solvent or a mixed solvent thereof to prepare a tannin solution, and the solution is preferably used as it is as an adhesive.
  • a wood mat is formed by a mixture of a plurality of wood-based molding materials and a tannin-containing adhesive containing tannin, and the wood mat is formed while allowing high-temperature steam to penetrate into the wood mat.
  • a method characterized by curing the tannin-based adhesive by heating and pressing is preferred.
  • the ratio of the wood-based molding material to the tannin-based adhesive depends on the density, shape, and surface state of the wood-based molding material, but usually the tannin is in proportion to the mass of the wood-based molding material. It is preferably 1 to 30% by mass in terms of solid content.
  • the wood-based molding material and the adhesive are put into a high-speed mixer such as a Henschel mixer (manufactured by Henschel Corporation, high-speed mixer) and mixed to obtain a mixture.
  • a high-speed mixer such as a Henschel mixer (manufactured by Henschel Corporation, high-speed mixer)
  • the adhesive when the adhesive is liquid, it can be adhered to the surface of the wooden molding material by using an application means such as a spray on the wooden molding material on a conveyor or in a drum blender. Mix with the agent attached.
  • the admixture thus obtained is laminated and heated and pressurized, a woody composite material having a uniform and stable strength can be obtained.
  • the wood-based molding material is a plate material or a block-shaped member, it can be mixed by brush coating or roller coating.
  • the mixture of the wood-based molding material and the adhesive is formed on a wood mat on which the wood-based molding material is laminated.
  • a wood-based molding material that is, an admixture to which an adhesive is attached is put into a molding die to form a wood mat.
  • an orientation laminating apparatus such as a forming type divided at regular intervals or a disk orienter used in the production of an orientation board (OSB) or the like is used. Used.
  • the wood mat is press-molded while being heated, so that the adhesive is cured and becomes a wood-based composite material.
  • the wood mat is formed as described above, and the tannin-based adhesive is cured by heating and pressurizing the wood mat while allowing high temperature water vapor to penetrate into the wood mat. That is, it is preferable to press and heat-mold by placing it in a press apparatus that heats and pressurizes while allowing high-temperature steam to penetrate into the wood mat, for example, a press panel of a general steam press apparatus. Heating and pressurization may be performed at the same time, heating may be performed after pressurization, or pressurization may be performed after heating.
  • a method for allowing the high temperature steam to penetrate into the wood mat is not particularly limited, but a method of spraying the high temperature steam onto the wood mat is common.
  • the spraying may be performed at any timing as long as the wood mat is disposed between the pressurization panels of the steam press.
  • the heating temperature is preferably 100 ° C. to 250 ° C. Therefore, the temperature of the high temperature steam is preferably 100 ° C. to 250 ° C.
  • the pressure applied by the pressure plate is preferably 1 to 10 MPa. Further, the heating / pressurizing treatment may be performed only for the time during which the adhesive is cured.
  • Example 1 The wood-based composite material was molded by the following manufacturing process.
  • the harvested 10-year-old Morishima Acacia log was used as a raw material, and the bark was peeled off immediately after felling.
  • the ratio of the bark to the raw wood was about 14% by mass.
  • the wood part from which the bark has been peeled is crushed with a uniaxial crusher and processed into chips, and a thickness or width of 1 mm is obtained using a roller roller type wave roller screen device (manufactured by Taihei Co., Ltd.). Classification into wooden chips of ⁇ 8mm.
  • the wood chip was dried and prepared so as to have a moisture content of 6% by mass.
  • the ratio of the obtained wood chip to the raw wood was about 51% by mass.
  • the bark was treated as follows within 24 hours after felling to prepare an aqueous tannin solution.
  • the bark was made into small chips of about 1 cm in length. Chip bark was placed in an autoclave containing about 10 times the bark mass of hot water at 100 ° C., and tannin was extracted into hot water by applying pressure and heating at 110 ° C. Subsequently, the pressure was reduced with an evaporator, the water was removed and the solution was concentrated to a tannin concentration of 40% to obtain an aqueous tannin solution. The amount of tannin obtained was 20% by mass with respect to the bark. The SV value of the tannin thus obtained was 80.
  • a tannin-based adhesive was prepared as follows. After adjusting the above tannin aqueous solution to a pH of 10 with a 50% by weight sodium hydroxide aqueous solution, hexamethylenetetramine was used as a curing agent, and 10 parts by weight of hexamethylenetetramine was added to 100 parts by weight of tannin. It mix
  • the wood chip and the tannin-based adhesive are weighed so that the latter (solution base) is 12 parts by mass with respect to the former 100 parts by mass, and the tannin-based adhesive is sprayed in a state where the wooden chip is put into the drum blender. Then, the wood chip and the adhesive were mixed to obtain a mixture in which the tannin-based adhesive adhered to the surface of the wood chip. Next, this mixture was put into an OSL forming machine (manufactured by Taihei Co., Ltd.) and put into a forming die (length 2000 mm, width 500 mm, height 100 mm).
  • a metal partition plate (thickness: 2 mm) was used, which was divided into 10 equal parts at intervals of 50 mm, and the wood chips were approximately aligned in the length direction and oriented and laminated to form a wood mat.
  • the thickness of the wooden mat was 100 mm.
  • the forming type and the partition plate were removed, and the wood mat was placed between the press plates of a steam press (manufactured by Kawasaki Yuko Co., Ltd., 300 ton press). After placing the wood mat, 0.9MPa, 180 ° C high-temperature steam is sprayed for 1 minute, and then the pressure plate is closed so that the thickness of the wood mat becomes 20mm, and the wood-based composite material is kept at 180 ° C for 5 minutes.
  • a steam press manufactured by Kawasaki Yuko Co., Ltd., 300 ton press
  • Example 2 A wood-based composite material was obtained and bent in the same manner as in Example 1 except that high-pressure steam was not sprayed onto the wood laminate mat, and the press machine was heated and pressed for 20 minutes using a press machine. Strength, water absorption thickness expansion rate, and formaldehyde emission were measured.
  • Example 3 A wood-based composite material was obtained in the same manner as in Example 1 except that acacia mangium raw wood was used instead of Morishima acacia raw wood, and bending strength, water absorption thickness expansion coefficient, and formaldehyde emission were measured.
  • Example 2 A wood-based composite material was obtained in the same manner as in Example 1 except that larch log was used instead of Morishima Acacia log, and bending strength, water absorption thickness expansion coefficient, and formaldehyde emission were measured. Table 1 shows the measurement results of bending strength, water absorption thickness expansion rate, and formaldehyde emission of Examples 1 to 3 and Reference Example.
  • the wood-based composite material of the present invention is made of a natural resource called a wood-based molding material and a tree species (particularly acacia) that contains tannin in both adhesives, so that it can be regenerated and the entire tree of the tree species that contains tannin. Since tannin-based adhesives do not use harmful catalysts, no harmful substances such as volatile substances are generated, and wood chips and other raw materials are thinned and scrapped from house demolition. Thus, a stable amount can be procured at low cost without taking time to collect and transport, and the method for producing a wood-based composite material according to the present invention uses a tree species containing tannin as a raw material, and a high tannin content portion.
  • tannin is used as an adhesive, no harmful substances are generated, and there is no need to collect and transport raw materials such as wood chips, and a stable amount is inexpensive.
  • the wood-based composite material is thick by heating and pressurizing the wood mat while allowing high-temperature steam to permeate the specified wood mat and curing the tannin-based adhesive.
  • the press cycle can be shortened and productivity can be improved, it is very useful industrially.

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Abstract

　資源を有効に利用し、原料調達を安定させて安価に製造することができ、高強度で有害な揮発性物質が発生することのない木質系複合材料及びその製造方法を提供する。 　木質系複合材料を、木質系成形材料がタンニン系接着剤で接着成形されてなるものであって、木質系成形材料が、タンニンを含む樹種由来のものであり、且つ、タンニン系接着剤がタンニンを含む樹種から分離されたタンニンを含有するものとする。この木質系複合材料を製造するには、タンニンを含む樹種からタンニン高含有部を分離し、該タンニン高含有部からタンニンを抽出し、得られたタンニンやその変性タンニンからそれを主成分とするタンニン系接着剤を調製し、一方、タンニンを含む樹種から木質系成形材料を調製し、得られた木質系成形材料を、上記タンニン系接着剤で接着成形するものとする。

Description

木質系複合材料およびその製造方法
　本発明は、木質系複合材料およびその製造方法に関する。
　木質系成形材料として木材を破砕した細長い木質チップを得たのち、この木質チップに接着剤を付着させ、木質チップをその長手方向に略揃えて配向させてマット状に積層して木質マットを形成し、この木質マットを加熱加圧することによって、木質系複合材料を得る方法が知られている。得られる木質系複合材料は、木質チップを配向させることによって曲げ強度が高くなる（例えば、特許文献１参照）。
　上記のように木質チップを接着剤で結合されてなる木質系複合材料としては、例えば、単板積層材（ＬＶＬ）、パーティクルボード、中密度繊維板（ＭＤＦ）、ハードボード等が挙げられる。
　しかしながら、従来の上記木質系複合材料は、使用される木質チップが植物資源からなり再生可能な資源材料であるものの、接着剤として、一般に再生可能な天然資源ではないフェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、イソシアネート樹脂などの石油系材料が主原料として用いられている。したがって、得られる木質系複合材料は循環型材料とは言えない。また、十分に製造条件を管理しないと製品から有害な揮発性物質（例えばホルムアルデヒド）が発生するという問題もある。
　このような問題を解決する方法として、例えば、使用済みの廃木材が破砕機で破砕されて分級されて得られる細長い木質チップと、天然成分であるタンニンを主成分とする接着剤（以下、これをタンニン系接着剤ともいう）を混和し、このタンニン系接着剤を加熱して硬化させ、硬化した接着剤で木質チップ同士を結合させて再生可能な資源を原料とする天然型資源からなる木質系複合材料を得る方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。得られた木質系複合材料は実用上十分な強度を有することが可能であり、製品から有害な揮発性物質が発生することがない。
　このタンニン系接着剤の原料となるタンニンは、チェストナット、アカシア、ケブラチョ、カラマツなどの樹木の主に樹皮部分に含有されているものであり、アフリカや南米、オーストラリアなどにおいて、タンニンを得るために立木を伐採し、得られた原木のタンニン高含有部（樹皮、木質部、葉、実、莢、虫嬰など）を原料として抽出が行われ、タンニンが生産されている。しかしながら、このようにして得られるタンニンは伐採した樹木全体の多くとも４質量％程度しかなく、残りの部分は焼却されたり、パレット等に加工されたりする程度であり、有効に利用されていないのが現実である。また、タンニンの大部分は海外からの輸入に頼っており、長距離輸送による輸送コストが高いという問題がある。
　一方で、木質チップの原料材としては、間伐材等の生材料、工場や住宅建築現場で発生する端材、部材輸送後に廃棄される廃パレット材、建築解体時に発生する解体廃材などが用いられている。しかしながら、一般的にこれらの原材料は一カ所でまとまった量が発生するわけではなく、少量ずつ分散して存在しているものを集積する必要があり、収集・輸送に手間がかかってしまい調達コストが高くなるという問題がある。また近年、これらの木質系バイオマスは発電やエタノール製造などの原材料として注目されており、安定した数量を安価で調達することが難しくなってきているという問題がある。
特開昭６３－１０７５０７号公報 特許第３５１５０９９号公報
　本発明の課題は、従来の木質系複合材料の問題点に鑑み、資源を有効に利用し、原料調達を安定させて安価に製造することができ、高強度で有害な揮発性物質が発生することのない木質系複合材料及びその製造方法を提供することにある。
　本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、複数の木質系成形材料がタンニン系接着剤で接着成形されてなり、木質系成形材料が、タンニンを含む樹種由来のものであるとともに、タンニン系接着剤がタンニンを含む樹種から分離されたタンニンやその変性タンニンを含有するものであることで特徴付けられる木質系複合材料により上記課題が達成されることを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
　すなわち、本発明の第１の発明によれば、木質系成形材料がタンニン系接着剤で接着成形されてなる木質系複合材料であって、
　木質系成形材料がタンニンを含む樹種由来のものであり、且つ、タンニン系接着剤がタンニンを含む樹種から分離されたタンニンまたはそれを変性してなる変性タンニンを含有するものであることを特徴とする木質系複合材料が提供される。
　また、本発明の第２の発明によれば、第１の発明において、タンニンを含む樹種は、樹皮、木質部、葉、実、莢及び虫嬰からなる群から選ばれた少なくとも一つの部位におけるタンニン含有量が１０質量％以上であることを特徴とする木質系複合材料が提供される。
　また、本発明の第３の発明によれば、第２の発明において、タンニンを含む樹種が、アカシア、ラジアータパイン、ケブラチョ、チェストナット、ガンビア及びオークからなる群から選ばれた少なくとも一つであることを特徴とする木質系複合材料が提供される。
　また、本発明の第４の発明によれば、第３の発明において、タンニンを含む樹種が、アカシアまたはラジアータパインであることを特徴とする木質系複合材料が提供される。
　また、本発明の第５の発明によれば、第４の発明において、アカシアが、モリシマアカシアまたはアカシアマンギウムであることを特徴とする木質系複合材料が提供される。
　また、本発明の第６の発明によれば、第１の発明において、木質系成形材料が、木質チップであることを特徴とする木質系複合材料が提供される。
　なお、このような木質系複合材料は、第２～５のいずれかの発明に対しても適合し得る。すなわち、第２～５のいずれかの発明においても上記第６の発明と同様の木質系複合材料とし得る。換言すれば、この木質系複合材料は、第２～５のいずれかの発明において、木質系成形材料が、木質チップであることで特徴付けられる。
　また、本発明の第７の発明によれば、第１の発明において、タンニン系接着剤が、タンニンを含む樹種の樹皮または木質部由来のものであり、木質系成形材料が、タンニンを含む樹種の木質部由来のものであることを特徴とする木質系複合材料が提供される。
　また、本発明の第８の発明によれば、タンニンを含む樹種からタンニン高含有部を分離し、該タンニン高含有部からタンニンを抽出し、得られたタンニンまたはそれを変性してなる変性タンニンからそれを主成分とするタンニン系接着剤を調製し、一方、タンニンを含む樹種から木質系成形材料を調製し、得られた木質系成形材料を、上記タンニン系接着剤で接着成形することによって木質系複合材料とすることを特徴とする木質系複合材料の製造方法が提供される。
　また、本発明の第９の発明によれば、第８の発明において、タンニンを抽出するとき、水、親水性溶媒又はこれらの混合溶媒を用いて行うことによって、タンニン溶液を調製し、該溶液をそのまま接着剤として用いることを特徴とする製造方法が提供される。
　また、本発明の第１０の発明によれば、第８の発明において、タンニンを含む樹種が、アカシアまたはラジアータパインであることを特徴とする製造方法が提供される。
　なお、このような製造方法は、第９の発明に対しても適合し得る。すなわち、第９の発明においても上記第１０の発明と同様の製造方法とし得る。
　また、本発明の第１１の発明によれば、第１０の発明において、タンニン高含有部が樹皮であることを特徴とする製造方法が提供される。
　また、本発明の第１２の発明によれば、第８の発明において、木質系成形材料とタンニン系接着剤とを混和して木質マットを形成させた後、この木質マットに高温水蒸気を浸透させながら木質マットを加熱及び加圧してタンニン系接着剤を硬化させることを特徴とする製造方法が提供される。
　なお、このような製造方法は、第９～１１のいずれかの発明に対しても適合し得る。すなわち、第９～１１のいずれかの発明においても上記第１２の発明と同様の製造方法とし得る。
　本発明の木質系複合材料は、複数の木質系成形材料がタンニン系接着剤で接着成形されてなるものであって、木質系成形材料及びタンニン系接着剤共に、タンニンを含む樹種から得られたものを用いて提供され、さらに好ましくはタンニンを含む樹種の原木から樹皮を分離し、樹皮を分離した原木（木質部）から木質系成形材料を得て、樹皮から抽出したタンニンを接着剤として提供することができるので、タンニンを含む樹種の樹木全体を無駄にすることなく有効に利用できるし、また、接着剤としてタンニンを使用しているので、接着強度・耐水性に優れ、かつ有害な揮発性物質の発生がないものとすることができる上に、木質チップ等の原料材が間伐材や住宅解体廃材ではないから、収集・輸送に手間がかからず、安定した量を安価で調達することができるので、安定して安価に提供されうるなどの利点を有する。
　また、本発明の木質系複合材料によれば、複数の木質系成形材料が、タンニン系接着剤によって互いに接着され、天然資源を主原料としているので、再生可能な素材になるとともに、タンニン系接着剤には有害な触媒などが用いられていないので、有害物、例えば揮発性物質等が発生しないという利点もある。
　また、本発明の木質系複合材料の製法によれば、タンニンを含む樹種を原材料とし、そのタンニン高含有部を分離し、それからタンニンを抽出し、また、タンニンを含む樹種から木質系成形材料を調製し、これらを用いて接着成形されるので、上記したように、タンニンを含む樹種の樹木全体を無駄にすることなく有効に利用できるし、また、接着剤としてタンニンが使用されるので、接着強度・耐水性に優れ、かつ有害な揮発性物質の発生がない上に、木質チップ等の原料材は間伐材や住宅解体廃材ではないから、収集・輸送に手間がかからず、安定した量を安価で調達することができるので、安定して安価に製造することができるなどの利点があるし、さらに好適には、木質系成形材料と、タンニン系接着剤との混和物によって木質マットを形成し、この木質マットに高温水蒸気を浸透させながら木質マットを加熱及び加圧してタンニン系接着剤を硬化させるようにすることにより、木質系複合材料が厚肉であってもプレスサイクルを短かくでき、生産性を向上させうるという利点もある。
　本発明において用いられるタンニンを含む樹種としては、タンニンを多く含むもの、中でもタンニン含有量が樹皮、木質部、葉、実、莢及び虫嬰からなる群から選ばれた少なくとも一つの部位に１０質量％以上であるものが好ましく、このようなものとしては、例えばスギ、オーク、マツ、ラジアータパイン、マングローブ、エゾヤナギ、アカシア、ケブラチョ、チェストナット、ガンビア、ミラボラム、柿、タラ、ブナ、ヌルデ、ミモザタンニン等が挙げられ、中でも好ましくはアカシア、ラジアータパイン、ケブラチョ、チェストナット、ガンビア及びオークからなる群から選ばれた少なくとも一つ、より好ましくはアカシアまたはラジアータパイン、特に好ましくはアカシアである。
　本発明において用いられる木質系成形材料は、タンニンを含む樹種の、樹皮を剥ぎ取るなどして樹皮の分離された原木由来のもの、中でも特に、樹皮を剥ぎ取るなどして樹皮の分離された、アカシアまたはラジアータパインの原木由来のものであり、チップ化するなどして取り扱い易い形態とするのがよい。
　本発明において用いられるタンニン系接着剤は、タンニンを含む樹種から分離されたタンニンを含有するもの、好ましくはタンニンを含む樹種の樹皮由来のもの、中でもアカシアまたはラジアータパインの原木から分離された樹皮から抽出されたタンニンを含有するものや、またはタンニンを含む樹種の、樹皮の分離された原木由来のもの、例えば木質部由来のもの、その他、葉、実、莢または虫嬰由来のものなどであり、この木質部由来のものとしてはケブラチョやチェストナットやオーク、葉由来のものとしてはガンビア、実由来のものとしてはミラボラム、莢由来のものとしてはタラ、虫嬰由来のものとしてはヌルデや五倍子や没食子などがある。
　タンニンを含む樹種からタンニンを分離するには、該樹種のタンニン高含有部を分離し、それからタンニンを抽出するのがよい。抽出するための溶媒としては、好ましくは水、メタノール、エタノール、アセトン、酢酸エチル等の親水性溶媒、又はこれらの混合溶媒が用いられ、特に熱水抽出が低コストで高い抽出効率が得られるので好ましい。このようにしてタンニン溶液、好ましくはタンニン水溶液が調製され、それはそのまま接着剤として用いてもよいし、また、さらに粉末化するなどして輸送しやすい形態としてもよい。
　タンニンを含む樹種としては、特にアカシアが好ましい。アカシアの種類は特に限定されないが、ゴールデンミモザ（学名：Ａｃａｃｉａ　ｂａｉｌｅｙａｎａ）、フサアカシア（学名：Ａｃａｃｉａ　ｄｅａｌｂａｔａ）、モリシマアカシア（ブラックワットル）（学名：Ａｃａｃｉａ　ｍｏｌｌｉｓｓｉｍａ）、アカシアマンギウム（学名：Ａｃａｃｉａ　ｍａｎｇｉｕｍ）、以下学名Ａｃａｃｉａ　ｂｏｏｒｍａｎｉｉ、Ａｃａｃｉａ　ｃｏｎｆｅｒｔａ、Ａｃａｃｉａ　ｃｕｌｔｒｉｆｏｒｍｉｓ、Ａｃａｃｉａ　ｄｅａｎｅｉ、Ａｃａｃｉａ　ｄｅｃｏｒａ、Ａｃａｃｉａ　ｆｉｍｂｒｉａｔａ、Ａｃａｃｉａ　ｆｌｏｒｉｂｕｎｄａ、Ａｃａｃｉａ　ｇｌａｕｃｏｐｔｅｒａ、Ａｃａｃｉａ　ｈｏｗｉｔｔｉｉ、Ａｃａｃｉａ　ｉｔｅａｐｈｙｌｌａ、Ａｃａｃｉａ　ｐｏｄａｌｙｒｉｉｆｏｌｉａ、Ａｃａｃｉａ　ｐｒａｖｉｓｓｉｍａ、Ａｃａｃｉａ　ｐｒｏｍｉｎｅｎｓ、Ａｃａｃｉａ　ｒｅｔｉｎｏｄｅｓ、Ａｃａｃｉａ　ｒｕｂｉｄａｍ、Ａｃａｃｉａ　ｓｅｍｉｌｕｎａｔａ、Ａｃａｃｉａ　ｓｐｅｃｔａｂｉｌｉｓ、Ａｃａｃｉａ　ｕｎｃｉｎａｔａ、Ａｃａｃｉａ　Ａ．ｖｅｓｔｉｔａが好ましい。これらのアカシアは単独で用いてもよいし、また、２種類以上を併用してもよい。
　中でも、モリシマアカシアやアカシアマンギウムが、タンニンの含有量が高くて接着剤としての強度が高いので好ましい。通常、これらのアカシアの芯材または辺材は比重が低いために強度が必要とされる用途には使うことが難しく、通常、製紙原料、杭、パレット材等の限定された用途に用いられているが、本発明の木質系成形材料として用いた場合には、加熱・加圧して比重の高い木質系複合材料とすることができるので、強度が要求される用途にも使用することができ、アカシアの用途を拡大することができる有効な手段となる。
　また、モリシマアカシアやアカシアマンギウムはアカシアの中でも特に成長が早いので、植林をした場合の単位面積あたりの生産力が高く、また、短期間での伐採ができるために好ましい。樹齢は６～１５年のものが接着剤としての性能や生産性から好ましい。
　アカシアは、樹皮中の縮合型タンニンの含有量が極めて高く（樹皮質量の１０～３０質量％）、さらにそのタンニンを主成分としたタンニン系接着剤は木質系成形材料との親和性が良く、適度な粘着性を有し、更に、硬化すると高強度になるという特徴がある。
　また、アカシアを用いた場合、木質系成形材料には、アカシアの原木から樹皮を除去した部分（木質部）を用いるのが、木質系複合材料を強度の高いのものとすることができる。さらに、木質チップに加工した場合においても、繊維方向にアスペクト比が高い細長い形状になりやすいため、木質系複合材料の強度を高くすることができる。
　タンニンを含む樹種、好ましくはアカシアやラジアータパイン、特にアカシアは、木質系複合材料の製造工場の近隣に植林されていることが好ましい。
　以下、代表的なアカシアについて詳述するが、他の樹種についても同様のことがいえる。
　アカシア原木を海外から輸入する場合には、輸送費用がかかりコスト高になるばかりか、樹皮に含まれるタンニンは伐採後数日で酸化劣化してしまうため、長時間の輸送は好ましくない。製造工場の近隣に植林地があれば、輸送費用がほとんどかからず、輸送中の二酸化炭素発生量も最小限とすることができ、また、伐採したアカシア原木からすぐに樹皮を剥ぎ取るなどして分離し、タンニンを抽出することができ、抽出されたタンニンは水溶液等の溶液状のまま接着剤として用いることができ、劣化がなく接着剤としての強度に優れたタンニン接着剤とすることができるし、また、輸送する場合のように、さらに粉末化するなどの輸送に適した荷姿にするなどの余分のコスト高を招く作業を要しないなどの利点がある。
　また、アカシアは成長が早く単位面積あたりの二酸化炭素吸収量はスギの約２倍あると言われており、アカシアの植林を行うことで二酸化炭素の吸収を積極的に図れ、地球温暖化防止対策としても極めて有効なこととなる。
　さらに、アカシアの花からは高品質な蜂蜜をとることができるので、樹木の生長途中においても養蜂事業による地域の産業活性化に貢献することができる。
　すなわち、原料としてアカシアを用いることは、樹木全体を有効活用して木質系複合材料とすることができる実質的な手段であり、また、育林中の二酸化炭素吸収による地球温暖化防止や、養蜂産業による地域産業の発展など、アカシアの森林を中心にした付加価値の高い産業とすることができる有効な手段である。
　アカシア原木からの樹皮の分離方法は特に限定されないが、刃物を用いる場合にはタンニンとの化学反応を避けるために鉄の使用は控える方がよい。樹皮の含水率が高くて柔らかい場合には手作業で樹脂を引き剥がすことができるので、効率よく樹皮の分離を行うことができる。
　タンニンの抽出方法は限定されるものではなく、既知の方法にて行えばよいが、熱水抽出が低コストで高い抽出効率が得られるため好ましい。具体的には例えば次のような方法が挙げられる。
　まず、樹皮を、チッパーを用いて長さ１ｃｍ程度の小さいチップにする。樹皮質量の１０倍以上の熱水が入ったオートクレーブにチップ化した樹皮を入れて、１００℃～１２０℃程度で加圧・加熱してタンニンを熱水中に抽出させる。続いて、エバポレーターにて減圧し、タンニン濃度が５０％程度に濃縮されるまで水分を飛ばす。その後、スプレードライヤーにてタンニン水溶液の水分を蒸発させて、タンニン粉末を得る。タンニン接着剤を水溶液として用いる場合には、スプレードライする必要はなく、濃縮されたタンニン水溶液をそのまま接着剤原料として用いればよい。通常、国内で用いられているタンニンは海外からの輸入品が大部分であり、輸送コストを少なくするためにスプレードライで粉末にして輸送されているが、アカシアを木質系複合材の製造工場の近隣に植林した場合には、粉末化する工程を省いて水溶液のまま接着剤として用いることができるため、タンニンの抽出コストを抑えることができる。
　タンニンには糖などの不純物が混入していても特に問題にはならないが、高強度の木質系複合材料を得ようとする場合には、不純物は少ない方がよい。タンニンの純度は例えばＳｔｉａｓｎｙ　Ｖａｌｕｅ（以下、「ＳＶ」と記す）で評価することができ、ＳＶは、好ましくは５０以上、より好ましくは７０以上である。
　なお、上記ＳＶは、例えば以下のようにして求めることができる。
　すなわち、予め乾燥した試料（樹皮抽出物、或いは標準カテキン）を、容量２５ｍｌの丸底フラスコに約１００ｍｇ秤取り、蒸留水１０ｍｌ、３７％ホルムアルデヒド水溶液２ｍｌ、塩酸（１０規定）１ｍｌをこの順に添加した後、フラスコを加熱し、３０分間沸騰させる。加熱後直ちに、予め質量を測定したガラスフィルターで試料を一気にろ過し、熱水、メタノールで順次洗浄する。ガラスフィルターを１０５℃のオーブンで一晩乾燥させ、質量を測定して残渣質量を算出し、以下の式を用いて算出する。なお、値の補正のために、標準カテキンのＳＶも測定する。
　ＳＶ＝（残渣質量／試料質量）×（１０４．１／標準カテキンのＳＶ）×１００
　本発明において、タンニンは、抽出したままのものを用いてもよいが、接着剤としての性能や粘度等で改質の必要がある場合には変性して改質した変性タンニンとして用いてもよい。以下、タンニンや変性タンニンを総称して（変性）タンニンということもある。
　（変性）タンニンは、粉体のまま取り扱ってもよいが、取扱いやすさや接着剤に用いて得られる木質系複合材料の性能等を考慮すると水に溶解又は分散させ液状で使用することが好ましい。この場合、（変性）タンニン濃度は２０質量％～７０質量％が好ましい。粘度については１０，０００ｃｐｓ以下が好ましく、木質系成形材料との混和を接着剤のスプレー塗布によって行う場合には２，０００ｃｐｓ以下が取扱い易く好ましい。
　本発明に用いられるタンニン系接着剤は上記タンニンを含有するものであるが、タンニンだけでは接着強度が十分ではない惧れがあるので、硬化剤を併用するのが好ましい。
　硬化剤としては、タンニンを架橋・硬化する作用があるものなら何でも良く、例えば第三級アミン、メチロール基を有する化合物、エポキシ基を有する化合物、イソシアネート基を有する化合物、アルデヒド基を有する化合物、アミノ樹脂等が挙げられる。これらは単独で用いても２種類以上を併用してもよい。
　第三級アミンとしては、例えばトリエチルアミン、トリエチルテトラミン、トリブチルアミン、ジエチレントリアミン、ヘキサメチレンテトラミン、ジエチルアミノプロピルアミン等の脂肪族第三級アミン、ベンジルジメチルアミン、ジメチルアミノメチルフェノール、ジメチルアニリン等の芳香族第三級アミン等が挙げられる。
　これらの第三級アミンは単独で用いても２種類以上を併用してもよいが、ヘキサメチレンテトラミンを用いるのが、後述の木質複合材料を高強度なものとすることができ、生産性にすぐれ、有害な揮発性物質が発生せず、さらに材料コストが安価であるので、好ましい。ヘキサメチレンテトラミンは粉体状でもペレット状のものでもどちらでもよい。
　メチロール基を有する化合物は、メチロール基を有する脂肪族化合物、メチロール基を有する脂環式化合物、メチロール基を有する芳香族化合物に大別されるが、タンニンとの反応性の高さからメチロール基を有する脂肪族化合物が好ましい。
　メチロール基を有する脂肪族化合物としては、多官能性化合物が好ましく、例えばトリスヒドロキシメチルアミノメタン（２－ヒドロキシメチル－２－アミノ－１，３プロパンジオール）、ジヒドロキシメチルアミノメタン（２－メチル－２－アミノ－１，３プロパンジオール）、トリスヒドロキシメチルニトロメタン（２－ヒドロキシメチル－２－ニトロ－１，３プロパンジオール）、ジヒドロキシメチルニトロメタン（２－メチル－２－ニトロ－１，３プロパンジオール）等が挙げられる。
　これらのメチロール基を有する脂肪族化合物は単独で用いても２種類以上を併用してもよいが、トリスヒドロキシメチルニトロメタンを用いるのが、後述の木質複合材料を高強度なものとすることができ、生産性にすぐれ、有害な揮発性物質が発生せず、さらに材料コストが安価であるので、好ましい。
　トリスヒドロキシメチルニトロメタンは粉体状のものでもペレット状のものでもどちらでもよい。
　エポキシ基を有する化合物としては、多官能性化合物が好ましく、例えば、グリセロールポリグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、１，６－ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ペンタエリトリトールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル等が挙げられる。
　これらのエポキシ基を有する化合物は単独で用いても２種類以上を併用してもよい
　イソシアネート基を有する化合物としては、多官能性化合物が好ましく、例えば、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート（ポリメリックＭＤＩ）、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、αジメチルベンジルイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等が挙げられる。
　これらのイソシアネート基を有する化合物は単独で用いても２種類以上を併用してもよいが、ポリメリックＭＤＩを用いるのが、後述の木質複合材料を高強度なものとすることができ、生産性にすぐれ、有害な揮発性物質が発生せず、さらに材料コストが安価であるので、好ましい。
　アルデヒド基を有する化合物としては、例えば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、グリオキサール、グルタルアルデヒド、アジプアルデヒド、マレアルデヒド、フマルアルデヒド、フタルアルデヒド、イソフタルアルデヒド、テレフタルアルデヒド等が挙げられる。
　これらのアルデヒド基を有する化合物は単独で用いても２種類以上を併用してもよい。
　アミノ樹脂としては、例えば、ユリア樹脂（尿素樹脂）、メラミン樹脂、メラミン・ユリア共縮合樹脂等が挙げられる。
　これらのアミノ樹脂は単独で用いても２種類以上を併用してもよい
　本発明の接着剤において、硬化剤の含有割合は、タンニン１００質量部に対し、好ましくは１～２０質量部、より好ましくは３～１０質量部である。この割合が１質量部未満ではタンニンの硬化が進行しにくく実用上十分な接着強度が発現しない惧れがあるし、また、２０質量部を超えても硬化反応が早すぎてプレス機投入前に硬化してしまう惧れがあり、また経済的でなくなることとなる。
　また、本発明を特に強度や耐水性が必要とされる用途に用いるときには、前記硬化剤との併用でレゾール型フェノール樹脂を用いると良い。これらを併用することで、単独使用における欠点を補完し、接着剤として適度な架橋構造となり、タンニン系接着剤の強度や耐水性が向上する。その結果、タンニン系接着剤で木質材料を接着させて得られる木質系複合材料をより高強度なものとすることができ、生産性にすぐれ、有害な揮発性物質が発生せず、さらに材料コストが安価な木質系複合材料とすることができる。
　レゾール型フェノール樹脂は、単独で用いても、２種類以上を併用してもよい。
　レゾール型フェノール樹脂の含有割合は、タンニン１００質量部に対して、好ましくは１～５０質量部、より好ましくは５～２５質量部である。この割合が少なすぎるとタンニンの硬化が進行しにくく実用上十分な接着強度が発現しない惧れがあり、また、多すぎても接着剤に占めるタンニンの比率が下がってしまい、十分な硬化強度が得られにくくなり、また硬化反応が早すぎてプレス機投入前に硬化してしまう惧れがあるとともに、経済的でなくなる上に、接着剤の粘着性が高くなりすぎるために木質系成形材料との混和物が製造ラインに付着し、ライントラブルの原因になったり清掃頻度が高くなるので好ましくない。
　タンニンの水溶液は通常ｐＨ４～７程度であるが、タンニン水溶液は、ｐＨを調製することでタンニン系接着剤の反応性や物性を調製することができる。
　特に、硬化剤として第三級アミンを用いる場合には、タンニン水溶液のｐＨがアルカリ性であるのがよく、さらにはｐＨが７より大きく１３以下、中でも７より大きく１２以下であるのが好ましい。
　本発明においてｐＨをアルカリ性にすることによって、接着剤の反応速度を適度に遅延させることができ、接着剤の取り扱いがしやすくなり、また、接着剤を木質系成形材料に供して得られる木質複合材料について、その生産性と性能の向上に資するものとなる。これは、例えば、接着剤のｐＨが酸性の場合には、反応が早すぎてプレス機投入前に硬化してしまうことがあるのに対し、ｐＨがアルカリ性であることから適度な反応速度となるために、接着剤配合後、プレス機に投入するまでには接着剤の硬化は起こらず、プレス機で加熱加圧した時に初めて硬化することに如実に示される。
　また、接着剤のｐＨが酸性の場合には、硬化剤が第三級アミンの場合には接着剤を加熱硬化させる時に第三級アミンの過剰な分解が起こり有害な揮発性物質が発生する惧れがあるが、ｐＨをアルカリ性にすることによって、接着剤を加熱硬化させる時に第三級アミンの過剰な分解が抑えられるので有害な揮発性物質が発生しにくくなる。
　また、ｐＨをアルカリ性にすることでレゾール型フェノール樹脂の反応性が向上し、タンニンとの架橋反応が効率よく進行し、その結果、タンニン系接着剤の強度や耐水性が向上し、しかもプレス時における木質系成形材料中のヘミセルロースの加水分解、ひいてはそれによる木質系成形材料の軟化が更に促進される。この軟化作用によって、低いプレス圧力でも木質チップの圧密が可能となり、製品の厚さ方向の密度を均一にすることができ、耐水性が良くなり、さらに、プレス時の圧力を下げることができるので好ましい。更にその結果として強度や耐水性などの製品性能が良くなる。
　もっとも、ｐＨが１３より大きくなり、アルカリ性が強くなりすぎると、取り扱いに注意する必要があるし、また、木材成分（例えば、ヘミセルロース）が軟化を通り越して一部分解して変性し、木質複合材料が黒く着色する惧れがあるので好ましくない。
　タンニンのｐＨは硬化剤と混合する前に予め調製しておくことが好ましい。ｐＨを調製するアルカリについては特に限定されないが、好ましくは水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどが挙げられる。
　また、本発明に用いられるタンニン系接着剤は、必要に応じ、所期の目的を損なわない範囲で、この種接着剤に通常用いられる各種添加剤を含有させてもよい。この添加剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、酢酸ビニルエマルション、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリルエマルション等の水溶性高分子；トルエン、キシレン、メタノール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール等の有機溶剤；フタル酸エステル等の可塑剤；造膜剤；クレー、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、タルク、マイカ、ケイ酸粉末等の体質顔料；小麦粉、コーンスターチ、木粉、ヤシ殻粉等の充填剤または増量剤；酸化チタン等の着色顔料；染料；増粘剤；粘性改質剤；分散剤；乳化剤；尿素等の湿潤剤；消泡剤；凍結防止剤；防腐剤；防かび剤；防虫剤；防錆剤；その他改質のための試薬等を挙げることができる。
　さらに、強度の補強、粘性、機械的特性等を改善するために、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂等やそのプレポリマー、そして澱粉、キトサン、リグニン、レゾルシノール等を含有させてもよい。
　樹皮を分離した原木（木質部）から木質系成形材料を得る方法や、木質系成形材料の形状は特に限定されず、木質系複合材料の製造に必要な形状のものを用いればよい。形状については、例えば、ブロック状、平板状、ストランド状、フレーク状、チップ、木粉、ファイバーなどが挙げられる。
　木質系成形材料として、他の樹種が混入しても差し支えない。この様な他の樹種としては、スギ、ヒノキ、マツ、スプルース、ファーなどの針葉樹類や、シラカバ、アピトン、センゴンラウト、アスペンなどの広葉樹類が挙げられるが、これらの樹木だけでなく竹、コウリャンといった植物材料をも含めることができる。
　木質系成形材料を木質チップに加工する方法としては、ハンマーミル、表面に刃物のついたロールを回転させて木材を破砕する一軸破砕機、回転刃がかみ合った構造の二軸もしくは多軸破砕機等の破砕機が使用されるが、ベニア加工をしたものを割り箸状に切断してスチックにするロータリーカッター、丸太などを回転刃で切削してストランドにするフレーカー等も使用できる。
　上記の方法で得られた木質チップはサイズのバラツキがあるので、分級工程によって所定のサイズに揃えるのが好ましい。
　この際の分級方法としては、ローラースクリーン方式、振動メッシュ方式、風選方式等があり、必要に応じて使い分ければよい。
　上記木質チップの大きさは特に限定されないが、強度・弾性率が必要な場合には長さを２０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下とするのが好ましい。長さが短すぎると製品の強度・弾性率が低くなってしまうし、また、長すぎても強度ばらつきが大きくなってしまう惧れがある。
　また、木質系成形材料は、予め含水率を一定範囲に調製しておくことが好ましい。すなわち、含水率を一定にすることで生産時の成形品の品質バラツキがなくなる。
　木質系成形材料の含水率は、０～１４質量％に調製することが好ましく、さらにタンニン系接着剤を水溶液として使用する場合には０～１０質量％に調製することが好ましい。タンニン系接着剤を水溶液として使用する場合、含水率が１０質量％を超えると製造直後の木質複合材料の含水率が高くなってしまい、出荷するまでに長期間の養生を必要とする惧れがある。
　本発明の木質系複合材料は、種々の形状のものとすることができ、また、種々の用途に供することができ、例えばインシュレーションボード、パーティクルボード、ハードボード、配向性ボード（ＯＳＢ）、ウェハーボード、中密度繊維板（ＭＤＦ）等のいわゆる木質ボード類、合板、単板積層材（ＬＶＬ）、集成材、突き板化粧板、構造材（例えば柱、梁、土台、根太、大引、桁、母屋、垂木、棟木、筋交い、火打等）などとして用いられる。
　また、本発明において、タンニンを抽出した後の樹皮残さや、分級によって除外された木質系成形材料は、焼却させてバイオマス発電に用いることができるので、樹木全体を無駄なく使用することができる。
　本発明の木質系複合材料は、タンニンを含む樹種からタンニン高含有部を分離する工程と、該タンニン高含有部からタンニンを抽出する工程と、得られたタンニンまたはそれを変性してなる変性タンニンからそれを主成分とするタンニン系接着剤を調製する工程と、タンニンを含む樹種から木質系成形材料を調製する工程と、得られた木質系成形材料を、上記タンニン系接着剤で接着成形することによって木質系複合材料とする工程とからなることで特徴付けられる方法により、製造することができる。
　本発明の製造方法においては、タンニンを抽出するのを、水、親水性溶媒又はこれらの混合溶媒を用いて行い、タンニン溶液を調製し、該溶液をそのまま接着剤として用いるのが好ましい。
　本発明の製造方法において、タンニンを含む樹種のタンニン高含有部は樹皮であるのが好ましいが、その他木質部、葉、実、莢または虫嬰であってもよい。このようなタンニンを含む樹種としては、アカシアまたはラジアータパインが好ましい。
　本発明の製造方法として、好適には、タンニンが樹皮に多く含まれる樹種の原木から樹皮を剥ぎ取る工程と、樹皮の剥ぎ取られた原木から木質系成形材料を得る工程と、樹皮からタンニンを抽出する工程と、上記木質系成形材料の複数個を、上記工程で抽出されたタンニンを含有するタンニン系接着剤で接着成形させて木質系複合材料とする工程とからなることで特徴付けられる方法が用いられ、その際、タンニンを抽出するのを、水、親水性溶媒又はこれらの混合溶媒を用いて行い、タンニン溶液を調製し、該溶液をそのまま接着剤として用いるのがよい。
　本発明の製造方法として、さらには、複数の木質系成形材料と、タンニンを含有するタンニン系接着剤との混和物によって木質マットを形成し、この木質マットに高温水蒸気を浸透させながら木質マットを加熱及び加圧してタンニン系接着剤を硬化させることで特徴付けられる方法が好ましい。
　本発明の製造方法において、木質系成形材料とタンニン系接着剤の比率は、木質系成形材料の密度、形状、表面状態にもよるが、通常、木質系成形材料の質量に対して、タンニンの固形分で換算して１～３０質量％とすることが好ましい。
　上記木質系成形材料と接着剤との混和手段としては、木質系成形材料と接着剤をヘンシェルミキサー（ヘンシェル社製、高速混合機）のような高速ミキサーに投入して混和して混和物とする方法が挙げられ、また、接着剤が液体の場合には、例えばコンベア上やドラムブレンダー内等で木質系成形材料に対し、スプレー等の塗布手段を用いることにより、木質系成形材料の表面に接着剤を付着させた混和物とする。
　このようにして得られた混和物を積層して加熱及び加圧すれば、均一で安定した強度の木質系複合材料が得られる。木質系成形材料が板材やブロック状の部材の場合は、刷毛塗りやローラー塗りによって混合することもできる。
　上記木質系成形材料と接着剤との混和物は、木質系成形材料が積層された木質マットに形成される。具体的には、接着剤が付着した木質系成形材料即ち混和物が成形金型の中に投入されて木質マットにされる。なお、木質系成形材料を一方向に配向させる必要がある場合には、一定間隔に分割されたフォーミング型や、配向性ボード（ＯＳＢ）等の製造で用いられるディスクオリエンター等の配向積層装置が用いられる。
　そして、上記木質マットは加熱しながらプレス成形することで、接着剤が硬化し木質系複合材料となる。
　本発明の製造方法においては、上記のようにして木質マットを形成し、この木質マットに高温水蒸気を浸透させながら木質マットを加熱及び加圧してタンニン系接着剤を硬化させることが好ましい。
　すなわち、木質マットの内部に高温水蒸気を浸透させながら加熱及び加圧するプレス装置、例えば一般的な蒸気プレス装置の加圧盤の間に配置して加圧及び加熱成形することが好ましい。加熱と加圧とは同時に行ってもよいし、加圧をした後に加熱をしてもよいし、加熱した後に加圧してもよい。高温水蒸気を木質マットの内部に浸透させる方法としては、特に限定されないが、高温水蒸気を木質マットに噴射する方法が一般的である。噴射は、木質マットが蒸気プレス機の加圧盤の間に配置されている間であれば、どのタイミングで噴射してもよい。加熱温度は１００℃～２５０℃が好ましく、それゆえ高温水蒸気の温度は１００℃～２５０℃が好ましい。また、加圧板による加圧圧力は、１～１０ＭＰａが好ましい。また、加熱・加圧処理は、接着剤が硬化する時間だけ行えばよい。
　以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
（実施例１）
　木質系複合材料を、以下の製造プロセスで成形した。
　伐採された樹齢１０年のモリシマアカシア原木を原材料とし、その樹皮を伐採後直ぐに剥ぎ取った。原木に対する樹皮の割合は約１４質量％であった。
　次に、樹皮の剥ぎ取られた木質部分を一軸破砕機にて破砕してチップ状に加工し、ローラースクリーン方式であるウエーブローラースクリーン装置（たいへい社製）を用いて、厚さ又は幅１ｍｍ～８ｍｍの木質チップに分級した。木質チップは含水率６質量％となるように乾燥・調製した。原木に対する得られた木質チップの割合は約５１質量％であった。
　上記の樹皮は、伐採後２４時間以内に以下のように処理してタンニン水溶液を調製した。
　まず、樹皮を長さ１ｃｍ程度の小さいチップにした。１００℃の熱水が樹皮質量の約１０倍量入ったオートクレーブにチップ化した樹皮を入れて、１１０℃で加圧・加熱してタンニンを熱水中に抽出した。続いて、エバポレーターにて減圧し、水分を飛ばしてタンニン濃度４０％まで濃縮しタンニン水溶液を得た。
　得られたタンニンの量は樹皮に対して２０質量％であった。
　このようにして得られたタンニンのＳＶ値は８０であった。
　次に、タンニン系接着剤を以下のようにして調製した。
　上記タンニン水溶液を濃度５０質量％の水酸化ナトリウム水溶液でｐＨ１０に調製したのち、硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンを用い、その４０質量％水溶液を、タンニン１００質量部に対してヘキサメチレンテトラミンが１０質量部になるように配合した。
　木質チップとタンニン系接着剤とを、前者１００質量部に対して後者（溶液ベース）１２質量部になるように計量するとともに、木質チップをドラムブレンダーに投入した状態でタンニン系接着剤を噴霧して木質チップと接着剤とを混和し、木質チップ表面にタンニン系接着剤が付着した混和物を得た。次にこの混和物をＯＳＬフォーミングマシーン（たいへい社製）に投入し、フォーミング金型（縦２０００ｍｍ、横５００ｍｍ、高さ１００ｍｍ）に投入した。フォーミング型内は金属製の仕切り板（厚み２ｍｍ）を用いて、５０ｍｍ間隔に１０等分したものを用い、木質チップを長さ方向に略揃えて配向積層し、木質マットとした。木質マットの厚さは１００ｍｍとした。
　次に、フォーミング型、仕切り板を脱型し、木質マットを蒸気プレス機（川崎油工社製、３００トンプレス機）の加圧盤の間に配置した。木質マット配置後、０．９ＭＰａ、１８０℃の高温水蒸気を１分間噴射し、その後木質マットの厚さが２０ｍｍになるように加圧盤を閉じ、温度１８０℃で５分間保持して木質系複合材料を得た。
　上記木質系複合材料からサンプルを切り出し、四点曲げ試験（建築基準法　告示１４４６号試験法）、吸水厚さ膨張率（ＪＩＳ　Ｋ　５９０８）、ホルムアルデヒド放散量（ＪＩＳ　Ｋ　５９０８）を測定した。
（実施例２）
　高温水蒸気を木質積層マットに噴射せず、加圧盤を加熱して加圧と加熱とを行うプレス機を用い、２０分間プレスした以外は実施例１と同様にして木質系複合材料を得、曲げ強度、吸水厚さ膨張率、ホルムアルデヒド放散量を測定した。
（実施例３）
　モリシマアカシア原木に代えてアカシアマンギウム原木を用いた以外は実施例１と同様にして木質系複合材料を得、曲げ強度、吸水厚さ膨張率、ホルムアルデヒド放散量を測定した。
（参考実施例）
　モリシマアカシア原木に代えてカラマツ原木を用いた以外は実施例１と同様にして木質系複合材料を得、曲げ強度、吸水厚さ膨張率、ホルムアルデヒド放散量を測定した。
　実施例１～３及び参考実施例の曲げ強度、吸水厚さ膨張率、ホルムアルデヒド放散量の測定結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　これより、実施例１～３は、参考実施例に対し、接着強度および耐水性に優れていることが分かる。
　本発明の木質系複合材料は、木質系成形材料、接着剤共にタンニンを含む樹種（特にアカシア）という天然資源を原材料としているので、再生可能なものとなるとともに、タンニンを含む樹種の樹木全体を有効利用でき、また、タンニン系接着剤には有害な触媒などが用いられていないので、有害物、例えば揮発性物質等が発生しない上に、木質チップ等の原材料について、間伐材や住宅解体廃材のように収集・輸送に手間がかかることなく、安定した量を安価に調達できるし、また、本発明の木質系複合材料の製法は、タンニンを含む樹種を原材料とし、そのタンニン高含有部を分離し、それからタンニンを抽出し、また、タンニンを含む樹種から木質系成形材料を調製し、これらを用いて接着成形するものであるので、タンニンを含む樹種（特にアカシア）の樹木全体を有効利用でき、接着剤にタンニンが用いられるので有害物を発生せず、木質チップ等の原料材の収集・輸送に手間がかからず、安定した量を安価に調達でき安定して安価に製造できるし、さらに所定木質マットに高温水蒸気を浸透させながら木質マットを加熱及び加圧してタンニン系接着剤を硬化させることで、木質系複合材料が厚肉であってもプレスサイクルを短かくでき、生産性を向上させうるので、産業上大いに有用である。

Claims (12)

  1. 　木質系成形材料がタンニン系接着剤で接着成形されてなる木質系複合材料であって、
    　木質系成形材料がタンニンを含む樹種由来のものであり、且つ、タンニン系接着剤がタンニンを含む樹種から分離されたタンニンまたはそれを変性してなる変性タンニンを含有するものであることを特徴とする木質系複合材料。
  2. 　タンニンを含む樹種は、樹皮、木質部、葉、実、莢及び虫嬰からなる群から選ばれた少なくとも一つの部位におけるタンニン含有量が１０質量％以上であることを特徴とする請求項１に記載の木質系複合材料。
  3. 　タンニンを含む樹種が、アカシア、ラジアータパイン、ケブラチョ、チェストナット、ガンビア及びオークからなる群から選ばれた少なくとも一つであることを特徴とする請求項２に記載の木質系複合材料。
  4. 　タンニンを含む樹種が、アカシアまたはラジアータパインであることを特徴とする請求項３に記載の木質系複合材料。
  5. 　アカシアが、モリシマアカシアまたはアカシアマンギウムであることを特徴とする請求項４に記載の木質系複合材料。
  6. 　木質系成形材料が、木質チップであることを特徴とする請求項１に記載の木質系複合材料。
  7. 　タンニン系接着剤が、タンニンを含む樹種の樹皮または木質部由来のものであり、木質系成形材料が、タンニンを含む樹種の木質部由来のものであることを特徴とする請求項１に記載の木質系複合材料。
  8. 　タンニンを含む樹種からタンニン高含有部を分離し、該タンニン高含有部からタンニンを抽出し、得られたタンニンまたはそれを変性してなる変性タンニンからそれを主成分とするタンニン系接着剤を調製し、一方、タンニンを含む樹種から木質系成形材料を調製し、得られた木質系成形材料を、上記タンニン系接着剤で接着成形することによって木質系複合材料とすることを特徴とする木質系複合材料の製造方法。
  9. 　タンニンを抽出するとき、水、親水性溶媒又はこれらの混合溶媒を用いて行うことによって、タンニン溶液を調製し、該溶液をそのまま接着剤として用いることを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
  10. 　タンニンを含む樹種が、アカシアまたはラジアータパインであることを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
  11. 　タンニン高含有部が樹皮であることを特徴とする請求項１０に記載の製造方法。
  12. 　木質系成形材料とタンニン系接着剤とを混和して木質マットを形成させた後、この木質マットに高温水蒸気を浸透させながら木質マットを加熱及び加圧してタンニン系接着剤を硬化させることを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3366745A4 (en) * 2015-10-23 2019-05-15 Wood One Co., Ltd. ADHESIVE WITH CUTTER
WO2022184627A1 (en) * 2021-03-01 2022-09-09 Naturloop Ag Compressed cellulosic fiber products and method for producing them

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6683450B2 (ja) * 2015-10-07 2020-04-22 第一高周波工業株式会社 重合度の高い縮合型タンニンの抽出方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000079607A (ja) * 1998-09-07 2000-03-21 Sekisui Chem Co Ltd 集積木材
JP3515099B2 (ja) * 2002-03-27 2004-04-05 積水化学工業株式会社 木質系複合材の製造方法
JP2004231814A (ja) * 2003-01-30 2004-08-19 Oshika:Kk 水性接着剤組成物及びそれを用いる木質パネル
JP2006062327A (ja) * 2004-08-30 2006-03-09 Sekisui Chem Co Ltd 木質系複合材料の製造方法（タンニンの自己硬化）

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000079607A (ja) * 1998-09-07 2000-03-21 Sekisui Chem Co Ltd 集積木材
JP3515099B2 (ja) * 2002-03-27 2004-04-05 積水化学工業株式会社 木質系複合材の製造方法
JP2004231814A (ja) * 2003-01-30 2004-08-19 Oshika:Kk 水性接着剤組成物及びそれを用いる木質パネル
JP2006062327A (ja) * 2004-08-30 2006-03-09 Sekisui Chem Co Ltd 木質系複合材料の製造方法（タンニンの自己硬化）

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3366745A4 (en) * 2015-10-23 2019-05-15 Wood One Co., Ltd. ADHESIVE WITH CUTTER
US11149173B2 (en) 2015-10-23 2021-10-19 Wood One Co., Ltd. Adhesive using bark
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