WO2021019946A1 - 木質積層板の製造方法 - Google Patents

木質積層板の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2021019946A1
WO2021019946A1 PCT/JP2020/024214 JP2020024214W WO2021019946A1 WO 2021019946 A1 WO2021019946 A1 WO 2021019946A1 JP 2020024214 W JP2020024214 W JP 2020024214W WO 2021019946 A1 WO2021019946 A1 WO 2021019946A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
single plate
layer single
carboxylic acid
inner layer
polyvalent carboxylic
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/024214
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
前田　直彦
彩乃 藤本
内藤　茂樹
中川　雅博
大野　宗一郎
鉄平 朝田
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority to JP2021536657A priority Critical patent/JPWO2021019946A1/ja
Publication of WO2021019946A1 publication Critical patent/WO2021019946A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27D—WORKING VENEER OR PLYWOOD
    • B27D1/00—Joining wood veneer with any material; Forming articles thereby; Preparatory processing of surfaces to be joined, e.g. scoring
    • B27D1/04—Joining wood veneer with any material; Forming articles thereby; Preparatory processing of surfaces to be joined, e.g. scoring to produce plywood or articles made therefrom; Plywood sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/34—Organic impregnating agents
    • 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

Definitions

  • the present disclosure generally relates to a method for producing a wood laminated board, and more particularly to a method for producing a wood laminated board using a plant containing saccharides.
  • Patent Document 1 discloses a composition that can be used as a raw material for a molded product and an adhesive. This composition is a composition that is cured by heating and pressurizing, and contains a powdered or fragmented plant-derived product (a) and a polycarboxylic acid (b) as main components. Further, Patent Document 1 discloses a molded product made of this composition. This molded product is obtained by heating and pressurizing the above composition.
  • Patent Document 1 the surface of the molded product of Patent Document 1 is easily scratched by impact or the like.
  • Patent Document 2 discloses a bagasse molded product obtained by molding bagasse, which is sugarcane pomace.
  • the bagasse is adhered by an adhesive component generated by denaturing the components contained in the bagasse during heat and pressure molding.
  • bagasse is adhered in the presence of polyvalent carboxylic acids and organic sulfonic acids.
  • An object of the present disclosure is to provide a method for manufacturing a wood laminated board capable of obtaining a wood laminated board having high surface strength.
  • the method for manufacturing a wood laminated board includes a preparation step, a supply step, and a thermal pressure step.
  • a preparation step a single plate for the surface layer and a single plate for the inner layer obtained from a plant containing sugar are prepared.
  • the supply step the polyvalent carboxylic acid is supplied to the inner layer single plate, and the polyvalent carboxylic acid is not supplied to the surface layer single plate, or the amount of the polyvalent carboxylic acid supplied to the inner layer single plate. A smaller amount of polyvalent carboxylic acid is supplied to the surface layer single plate.
  • the thermal pressure step the surface layer single plate and the inner layer single plate are hot-press molded so as to be on the outside of the surface layer single plate.
  • 1A and 1B are schematic cross-sectional views showing a method for manufacturing a wood laminated board according to the first embodiment.
  • 2A and 2B are schematic cross-sectional views showing a method of manufacturing a wood laminated board according to a second embodiment.
  • the method for manufacturing the wood laminated board 1 includes a preparation step, a supply step, and a thermal pressure step.
  • a single plate 2 for the surface layer and a single plate 3 for the inner layer obtained from a plant containing sugar are prepared.
  • the supply step the polyvalent carboxylic acid is supplied to the inner layer single plate 3 as the catalyst 4, and the polyvalent carboxylic acid is not supplied to the surface layer single plate 2 (see FIG. 1A).
  • the thermal pressure step the surface layer single plate 2 and the inner layer single plate 3 are overlapped and hot-press formed so that the surface layer single plate 2 is on the outside (see FIG. 1B).
  • Polyvalent carboxylic acid may decompose cellulose and the like. As described above, the polyvalent carboxylic acid is not supplied to the surface layer single plate 2. As a result, decomposition of cellulose and the like on the surface layer single plate 2 is suppressed.
  • the present embodiment it is possible to obtain a wood laminated board 1 having high surface strength. Moreover, since the polyvalent carboxylic acid is not supplied to the surface layer single plate 2, it is possible to prevent the appearance (particularly the outer surface 12) of the wood laminated plate 1 from becoming black.
  • the method for manufacturing the wood laminated board 1 according to the first embodiment includes a preparation step, a supply step, and a thermal pressure step.
  • the preparation process, the supply process, and the thermal pressure process are indispensable processes.
  • the method for producing the wood laminate 1 further includes a compression step before the thermal pressure step.
  • the compression step is an arbitrary step. In the following, essential steps will be described first, and then arbitrary steps will be described.
  • the surface layer single plate 2 and the inner layer single plate 3 obtained from a plant containing sugar are prepared.
  • the inner layer single plate 3 is a single plate obtained from a plant containing saccharides
  • the surface layer single plate 2 may be a single plate obtained from a plant containing saccharides, or other single plates. It may be a board.
  • the saccharide means at least one saccharide selected from the group consisting of monosaccharides and disaccharides, but the plant may contain a polysaccharide.
  • the plant containing sugar is a woody plant and has a woody stem (tree trunk).
  • the plant is preferably palm (palm), and among the palms, oil palm and coconut are preferable. This is because palm contains a relatively large amount of sugar as compared with other plants. As a result, the water resistance and strength of the wood laminated board 1 are improved.
  • the sugars contained in plants are monosaccharides, disaccharides and polysaccharides (including oligosaccharides). Disaccharides and polysaccharides are composed of a plurality of monosaccharides linked by glycosidic bonds.
  • the plant may contain only one type of saccharide or two or more types of saccharides.
  • the total content of the monosaccharide and the disaccharide is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, based on the mass of the single plate (solid content).
  • the single plates can be bonded to each other simply by supplying the polyvalent carboxylic acid as the catalyst 4 without using a synthetic resin adhesive.
  • the method for measuring the sugar content is not particularly limited.
  • the content of saccharides can be determined by boiling and extracting saccharides from a single plate with hot water and measuring by liquid chromatography-mass spectrometry (LC / MS method).
  • Monosaccharide is a type of carbohydrate that is not hydrolyzed into simpler molecules.
  • Examples of monosaccharides include fructose, glucose, ribose, arabinose, rhamnose, xylulose and deoxyribose.
  • Disaccharides produce two molecules of monosaccharides by hydrolysis. That is, the disaccharide is composed of two molecules of monosaccharides glycosidic bonded. Examples of the disaccharide include sucrose (sucrose), maltose, trehalose, turanose, lactulose, maltulose, palatinose, genthiobiulose, melibiulose, galactosucrose, rutinulose and planteobiose.
  • Polysaccharides in a broad sense, refer to all carbohydrates that produce two or more monosaccharides by hydrolysis, including oligosaccharides such as disaccharides, trisaccharides, and tetrasaccharides.
  • the polysaccharide when distinguishing between a disaccharide and a polysaccharide, does not include the disaccharide. That is, when distinguishing between a disaccharide and a polysaccharide, the polysaccharide is composed of three or more molecules of monosaccharides in a glycosidic bond.
  • polysaccharides examples include starch, agarose, alginic acid, glucomannan, inulin, chitin, chitosan, hyaluronic acid, glycogen, cellulose, and oligosaccharides.
  • oligosaccharides include fructooligosaccharides, galactooligosaccharides, mannan oligosaccharides and stachyose.
  • the surface layer single plate 2 may be a single plate obtained from a plant containing saccharides or a single plate obtained from other plants, so that the appearance variation of the wood laminated board 1 is enriched.
  • a plurality of single plates can be obtained by cutting a log of a plant with a cutting machine. Cutting machines include, for example, rotary races and slicers.
  • the thickness of the single plate is not particularly limited, but is, for example, in the range of 1 mm or more and 8 mm or less.
  • Plant logs are roughly divided into heartwood and sapwood.
  • the heartwood includes the inner layer of the xylem of the tree trunk.
  • the sapwood includes a soft whitish part of wood that occupies the periphery of the wood of the tree.
  • the single plate includes a single plate obtained from the core material and a single plate obtained from the sapwood.
  • the density of the core material is lower than the density of the sapwood. Therefore, if the wood laminated board 1 is manufactured by using a large amount of the single board obtained from the core material, the density of the wood laminated board 1 can be reduced. Further, by combining an appropriate number of single plates according to the density of the single plate obtained from the core material and the density of the single plate obtained from the sapwood, the wood laminated board 1 having substantially the same density can be stably obtained. Can be manufactured.
  • the plurality of single plates are divided into a single plate for the surface layer 2 and a single plate for the inner layer 3.
  • the surface layer single plate 2 is a single plate obtained from a plant containing saccharides or other plants.
  • the inner layer single plate 3 is a single plate obtained from a plant containing sugar.
  • the surface layer single plate 2 is a single plate located on the surface layer in the wood laminated plate 1.
  • the single plate 3 for the inner layer is a single plate located in the inner layer of the wooden laminated plate 1.
  • the surface layer single plate 2 may be located on both sides of the wood laminate 1 (see FIG. 1B), the surface layer single plate 2 is located on one side of the wood laminate 1, and the inner layer is located on the other side.
  • the single plate 3 for use may be located.
  • the polyvalent carboxylic acid is supplied to the inner layer single plate 3 as the catalyst 4.
  • the polyvalent carboxylic acid is not supplied to the surface layer single plate 2.
  • the polyvalent carboxylic acid can penetrate into the inner layer single plate 3.
  • Adjacent single plates include a combination of inner layer single plates 3 and a combination of inner layer single plates 3 and surface layer single plates 2.
  • FIG. 1B illustrates the adhesive surface 5 as an interface in which adjacent single plates are adhered to each other, the adhesive surface 5 does not clearly appear on the actual wood laminated plate 1.
  • the polyvalent carboxylic acid that has penetrated into the inner layer single plate 3 reacts with the saccharides, so that the fibers inside the single plate are also adhered to each other.
  • the polyvalent carboxylic acid is not particularly limited as long as it is a compound having a plurality of carboxy groups.
  • polyvalent carboxylic acids include citric acid, tartaric acid, malic acid, gluconic acid, sebacic acid, itaconic acid, succinic acid, oxalic acid, adipic acid, malonic acid, phthalic acid, maleic acid, fumaric acid, and glutaric acid (1). , 5-Pentane diic acid), glutaconic acid and penten diic acid. Acid anhydrides can also be used as the polyvalent carboxylic acid.
  • citric acid, tartaric acid, malic acid, gluconic acid, sebacic acid, and itaconic acid are particularly preferable because they can be produced from plants as raw materials. When plants are used as raw materials in this way, the use of fossil resources is suppressed, so that the wood laminated board 1 can be obtained without imposing a burden on the environment.
  • the polycarboxylic acid is synonymous with a polycarboxylic acid.
  • the polyvalent carboxylic acid can be supplied to the inner layer single plate 3 as follows. That is, the polyvalent carboxylic acid aqueous solution can be sprayed toward the inner layer single plate 3 by spraying or the like. Further, the inner layer single plate 3 can be immersed in the polyvalent carboxylic acid aqueous solution. Further, the polyvalent carboxylic acid aqueous solution can be applied to the inner layer single plate 3 with a roll or a brush. Further, the powder of the polyvalent carboxylic acid can be directly sprayed on the inner layer single plate 3. Although the polyvalent carboxylic acid as the catalyst 4 is shown in FIG. 1A so as to be present on the surface of the inner layer single plate 3, it may be present inside the inner layer single plate 3.
  • the polyvalent carboxylic acid when supplied to the inner layer single plate 3, the polyvalent carboxylic acid may be in the powder state or in the aqueous solution state.
  • the concentration of the polyvalent carboxylic acid aqueous solution is not particularly limited, but is, for example, in the range of 20% by mass or more and 50% by mass or less.
  • the content of the polyvalent carboxylic acid is preferably in the range of 3% by mass or more and 15% by mass or less, and more preferably 5% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the mass of the single plate (solid content).
  • polyvalent carboxylic acid may decompose cellulose, hemicellulose, lignin and the like. Since cellulose and the like are polysaccharides, monosaccharides and / or disaccharides are produced when they are decomposed. Decomposition of cellulose and the like can contribute to the adhesion between the single plates if they occur at the interface between the single plates. However, if decomposition of cellulose or the like occurs on the outer surface 12 of the wood laminated board 1, the surface strength (surface hardness) of the wood laminated board 1 may decrease. When the surface strength is low, dents are likely to occur on the outer surface 12 of the wood laminated plate 1 due to an impact or the like. Further, the outer surface 12 of the wood laminated board 1 may be blackened. Therefore, in the present embodiment, the polyvalent carboxylic acid is not supplied to the surface layer single plate 2.
  • an ammonium salt may be additionally supplied.
  • the ammonium salt is not particularly limited, and examples thereof include ammonium sulfate and / or ammonium chloride.
  • Ammonium salts can serve as catalysts for the curing reaction of sugars with polyvalent carboxylic acids. As a result, the curing reaction between the saccharide and the polyvalent carboxylic acid is promoted, and excellent water resistance and strength can be imparted to the wood laminated board 1. Since the ammonium salt is a salt having a relatively weak acidity, the strength of the wood laminate 1 is maintained even if it remains on the wood laminate 1.
  • the surface layer single plate 2 and the inner layer single plate 3 are laminated to form a laminated body.
  • FIG. 1A two surface layer single plates 2 and three inner layer single plates 3 are illustrated, but only one surface layer single plate 2 may be used, and at least one inner layer single plate 3 may be used.
  • the above is not particularly limited.
  • the fiber direction of each of the plurality of single plates is not particularly limited.
  • the fiber directions of adjacent single plates may be non-parallel or parallel.
  • Non-parallel includes orthogonality. Therefore, the wood laminated board 1 includes a plywood, a single board laminated material, and the like. In plywood, the fiber directions of adjacent single plates intersect. In the single plate laminated material, the fiber directions of adjacent single plates are parallel.
  • the inner layer single plates 3 When there are two or more inner layer single plates 3, the inner layer single plates 3 are stacked, and the surface layer single plates 2 are further stacked on both sides or one side thereof to form a laminated body. When there is only one inner layer single plate 3, the surface layer single plate 2 is laminated on both sides or one side of the inner layer single plate 3 to form a laminated body. In this way, the surface layer single plate 2 and the inner layer single plate 3 can be stacked so that the surface layer single plate 2 is on the outside.
  • the above laminate is hot-press molded. That is, the laminate is heat-pressed with a hot plate. As a result, the laminate is heated and pressurized to be molded.
  • a press machine having upper and lower hot plates (hot plates) is used.
  • the molding temperature is not particularly limited, but is, for example, in the range of 140 ° C. or higher and 230 ° C. or lower.
  • the molding pressure is also not particularly limited, but is, for example, in the range of 0.5 MPa or more and 4 MPa or less.
  • the molding time is also not particularly limited, but is, for example, in the range of 10 seconds or more and 15 minutes or less, preferably 1 minute or more and 10 minutes or less.
  • the curing reaction of the laminate mainly means the reaction between the saccharide and the polyvalent carboxylic acid in the vicinity of the interface between the single plates. Further, when the polyvalent carboxylic acid is permeated into the inner layer single plate 3, it also means the reaction between the saccharide and the polyvalent carboxylic acid inside the inner layer single plate 3.
  • the laminate is heat-treated, it is completely cured through a two-step reaction to become a wood laminate 1 as a cured product.
  • the reaction product of the saccharide and the polyvalent carboxylic acid near the interface between the single plates in the laminate becomes thermosetting.
  • adjacent single plates are adhered to each other.
  • the fibers inside the inner layer single plate 3 are also adhered to each other.
  • the portion where the inner layer single plates 3 are overlapped is adhered by a reaction product of a saccharide and a polyvalent carboxylic acid near the interface between both single plates. Further, it is presumed that the portion where the surface layer single plate 2 and the inner layer single plate 3 are overlapped is adhered by at least the following two kinds of reactants. That is, the first is a reaction product of a saccharide near the surface of the inner layer single plate 3 and a polyvalent carboxylic acid. The second is a reaction product of a slight polyvalent carboxylic acid that has exuded from the inner layer single plate 3 and permeated into the surface layer single plate 2 at the time of thermal compression, and the saccharide of the surface layer single plate 2. It is presumed that due to these reactants, the portion where the surface layer single plate 2 and the inner layer single plate 3 are overlapped is adhered.
  • the saccharides contained in the inner layer single plate 3 are hydrolyzed to produce a hydrolysis product. Further, the hydrolysis product is dehydrated and condensed to produce a reaction product of a sugar denaturing product. The condensed water generated at this time is removed by an appropriate method.
  • sucrose sucrose
  • fructose sucrose
  • furfural specifically, 5- (hydroxymethyl) furfural
  • Furfural which is a sugar-modified product, becomes a thermosetting resin, furan resin, by further heat treatment, and is cured in the presence of a polyvalent carboxylic acid.
  • glucose becomes a sugar ester polymer by a dehydration condensation reaction and is cured.
  • the plant used for the inner layer single plate 3 is palm (oil palm)
  • it contains 1% by mass or more of monosaccharides and disaccharides in terms of solid content, so that a large amount of thermosetting resin is produced by heat treatment. It is possible to firmly bond the single plates to each other.
  • the stage of pressurization is not particularly limited.
  • the pressurization may be performed from the start of the heat treatment to the end of the heat treatment, or may be started slightly later than the start of the heat treatment and may be performed until the end of the heat treatment. Further, the heating may be completed a little later than the end of the pressurization.
  • the compression step is an arbitrary step, but is a step prior to the thermal pressure step.
  • the compression step the surface layer single plate 2 is compressed.
  • the surface layer single plate 2 is compressed with a hot plate.
  • a press machine having upper and lower hot plates (hot plates) is used.
  • the temperature at the time of compression is not particularly limited, but is, for example, in the range of 140 ° C. or higher and 230 ° C. or lower.
  • the pressure at the time of compression is not particularly limited as long as it is the same as the molding pressure in the hot pressure step or higher than the molding pressure in the hot pressure step, but is in the range of 0.5 MPa or more and 4 MPa or less, for example.
  • the time for compression is also not particularly limited, but is, for example, in the range of 10 seconds or more and 15 minutes or less, preferably 1 minute or more and 10 minutes or less.
  • the surface layer single plate 2 When the surface layer single plate 2 is compressed as described above, the surface of the surface layer single plate 2 may become hard. By using the surface layer single plate 2 compressed in this way, a wood laminated plate 1 having a higher surface strength can be obtained.
  • FIG. 1B shows the wood laminated board 1 according to the present embodiment.
  • the wood laminated board 1 includes a plurality of single boards.
  • the number of single boards included in the wood laminated board 1 is not particularly limited, but is, for example, in the range of 3 or more and 10 or less (5 in this embodiment).
  • the number of single boards included in the wood laminated board 1 may be an odd number or an even number.
  • the thickness of the wood laminated board 1 is not particularly limited, but is, for example, in the range of 3 mm or more and 30 mm or less.
  • the method for manufacturing the wood laminated board 1 it becomes easy to reduce the density of the wood laminated board 1 while increasing the mechanical strength (particularly the surface strength) of the wood laminated board 1.
  • the density (air-dry density) of the wood laminated board 1 can be easily set within the range of 0.4 g / cm 3 or more and 0.6 g / cm 3 or less.
  • the water resistance and strength of the wood laminated board 1 can be further improved while reducing the weight of the wood laminated board 1.
  • the weight reduction of the wood laminated board 1 facilitates the transportation and transportation of the wood laminated board 1.
  • the peel strength of the wood laminated board 1 is 0.3 MPa or more. Thereby, the strength of the wood laminated board 1 can be further improved.
  • the peel strength of the wood laminated board 1 is measured in accordance with JIS A 5908.
  • the water absorption thickness expansion coefficient of the wood laminated board 1 is 10% or less.
  • the water absorption thickness expansion coefficient of the wood laminated board 1 is measured in accordance with JIS A 5908.
  • the wooden laminated board 1 according to the present embodiment is not particularly limited, but can be widely used, for example, for furniture, cabinets, building bases (floors, walls, fields), building members, and the like.
  • the supply process of the second embodiment differs from the supply process of the first embodiment in the following points. That is, in the first embodiment, the polyvalent carboxylic acid is not supplied to the surface layer single plate 2 as the catalyst 4, but in the second embodiment, the polyvalent carboxylic acid is supplied to the surface layer single plate 2 as the catalyst 4. However, in the present embodiment, a smaller amount of polyvalent carboxylic acid than the amount of polyvalent carboxylic acid supplied to the inner layer single plate 3 is supplied to the surface layer single plate 2.
  • the peel strength between the surface layer single plate 2 and the inner layer single plate 3 is further increased by supplying the polyvalent carboxylic acid as the catalyst 4 to the surface layer single plate 2.
  • the surface layer single plate 2 is a single plate obtained from a plant containing saccharides, it is more effective because the saccharides contained in the surface layer single plate 2 can react with the polyvalent carboxylic acid. ..
  • the supply amount of the polyvalent carboxylic acid to the surface layer single plate 2 is smaller than the supply amount of the polyvalent carboxylic acid to the inner layer single plate 3, so that the surface strength of the wood laminated board 1 is as strong as possible. The decrease can be suppressed.
  • the surface layer single plate 2 has a contact surface 21 and a non-contact surface 22 (see FIG. 2A).
  • the contact surface 21 is a surface facing the inner layer single plate 3 and is a surface that comes into contact with the inner layer single plate 3 during the thermal pressure process.
  • the non-contact surface 22 is a surface 22 opposite to the contact surface 21.
  • the non-contact surface 22 becomes the outer surface 12 of the wood laminated plate 1 after the completion of the thermal pressure process.
  • the polyvalent carboxylic acid is supplied as the catalyst 4 to the contact surface 21 of the surface layer single plate 2, and the polyvalent carboxylic acid is not supplied to the non-contact surface 22.
  • the peel strength between the surface layer single plate 2 and the inner layer single plate 3 can be further increased.
  • the decomposition of cellulose and the like on the non-contact surface 22 is suppressed, and the surface strength of the outer surface 12 of the wood laminated plate 1 is lowered. Can be further suppressed.
  • by not supplying the polyvalent carboxylic acid to the non-contact surface 22 of the surface layer single plate 2 it is possible to further suppress the blackening of the outer surface 12 of the wood laminated plate 1.
  • a part of the catalyst 4 may be replaced with an additive.
  • the additive is not particularly limited, and examples thereof include sugars. That is, in addition to the saccharides originally contained in the inner layer single plate 3 and the like, saccharides may be added separately.
  • the sugar in this case is not particularly limited, and examples thereof include monosaccharides, disaccharides, and polysaccharides. It is preferably a disaccharide, more preferably sucrose. Thereby, the peeling strength of the wood laminated board 1 can be further increased.
  • the method for manufacturing the wood laminated board (1) according to the first aspect includes a preparation step, a supply step, and a thermal pressure step.
  • a single plate for the surface layer (2) and a single plate for the inner layer (3) obtained from a plant containing sugar are prepared.
  • the polyvalent carboxylic acid is supplied to the inner layer single plate (3), and the polyvalent carboxylic acid is not supplied to the surface layer single plate (2), or the inner layer single plate (3) is not supplied.
  • a amount of polyvalent carboxylic acid smaller than the amount of polyvalent carboxylic acid supplied to the surface layer single plate (2) is supplied.
  • the thermal pressure step the surface layer single plate (2) and the inner layer single plate (3) are hot-press molded so as to be on the outside of the surface layer single plate (2).
  • a wood laminated board (1) having high surface strength can be obtained.
  • the contact surface (21) of the surface layer single plate (2) in contact with the inner layer single plate (3) is often present.
  • a valent carboxylic acid is supplied, and a polyvalent carboxylic acid is not supplied to the surface (22) opposite to the contact surface (21).
  • the surface layer single board (2) is a single board obtained from a plant containing sugar.
  • the saccharide contained in the surface layer single plate (2) can also be reacted with the polyvalent carboxylic acid.
  • the peel strength between the surface layer single plate (2) and the inner layer single plate (3) can be further increased.
  • the method for producing the wood laminated board (1) according to the fourth aspect further includes a compression step before the thermal pressure step in any one of the first to third aspects.
  • the compression step the surface layer single plate (2) is compressed.
  • a wood laminated board (1) having a higher surface strength can be obtained.
  • the plant is palm in any one of the first to fourth aspects.
  • old palm trees and the like can be effectively used. Further, since palm contains a relatively large amount of sugar as compared with other plants, the water resistance and strength of the wood laminated board (1) are further improved.
  • Example 1 Five palm (oil palm) single plates were used as the single plates of plants containing sugars. Each single palm board was obtained by cutting a log of palm with a cutting machine. The thickness of each palm single plate is 3 mm. Two of the five sheets were used as the surface layer single plate, and the remaining three sheets were used as the inner layer single plate.
  • a polyvalent carboxylic acid was supplied to the inner layer single plate as a catalyst. Specifically, the citric acid aqueous solution was sprayed toward the inner layer single plate. The content of citric acid is 10% by mass with respect to the mass of the single plate (solid content) for the inner layer. No citric acid aqueous solution was sprayed on the surface single plate.
  • Wood lamination is performed by hot-press molding the above laminate under the molding conditions (temperature, pressure, and time) shown in Table 1 after regulating the distance between the upper and lower hot plates to be 9 mm with a distance bar. Manufactured a board.
  • Example 2 Wood laminated board in the same manner as in Example 1 except that the first surface layer single plate was compressed under the compression conditions (temperature, pressure, and time) shown in Table 1 before thermal pressure molding. Manufactured.
  • Example 1 A wood laminated board was produced in the same manner as in Example 1 except that only five single boards for the inner layer sprayed with the citric acid aqueous solution were stacked to obtain a laminated body.
  • Example 3 An aqueous citric acid solution is applied to the surface of the first surface layer single plate that contacts the second inner layer single plate and the surface of the fifth layer surface layer single plate that contacts the fourth inner layer single plate.
  • a wood laminated board was produced in the same manner as in Example 1 except that the laminated body was obtained by spraying.
  • the content of citric acid in the surface layer single plate is 5% by mass with respect to the mass of the surface layer single plate (solid content).
  • Example 4 As an aqueous solution to be sprayed on the surface single plate of the first and fifth layers and the inner layer single plate of the second to fourth layers, an aqueous solution in which half of the amount of citric acid in the citric acid aqueous solution of Example 3 is replaced with sucrose is sprayed. A wood laminated board was produced in the same manner as in Example 3 except for the above.
  • the content of citric acid in the surface layer single plate is 2.5% by mass with respect to the mass of the surface layer single plate (solid content).
  • the content of sucrose in the surface layer single plate is 2.5% by mass with respect to the mass of the surface layer single plate (solid content).
  • the content of citric acid in the inner layer single plate is 5% by mass with respect to the mass of the inner layer single plate (solid content).
  • the content of sucrose in the inner layer single plate is 5% by mass with respect to the mass of the inner layer single plate (solid content).
  • Example 5 A wood laminated board was produced in the same manner as in Example 4 except that an MLH single board having a thickness of 1.5 mm was used as the surface layer single board of the first and fifth layers.
  • Example 6 A wood laminated board was produced in the same manner as in Example 4 except that a Falcata single board having a thickness of 1.5 mm was used as the surface single board of the first and fifth layers.
  • Example 1 As shown in Table 1, since the dent depth of Example 1 is smaller than the dent depth of Comparative Example 1, the wood laminated board of Example 1 is compared with the wood laminated board of Comparative Example 1. It can be seen that the surface strength is excellent.
  • citric acid was supplied to the inner layer single plate without supplying citric acid to the surface layer single plate.
  • Comparative Example 1 citric acid was supplied to the surface layer single plate that comes into direct contact with the high-temperature hot plate, so that it is considered that the deterioration of the surface was promoted.
  • the dent depth of Example 2 is further smaller than the dent depth of Example 1.
  • the bending strength of Example 2 is larger than the bending strength of Example 1. From these facts, it can be seen that the wood laminated board of Example 2 is further superior in strength to the wood laminated board of Example 1.
  • One of the reasons for this is that the surface layer single plate was compressed before hot pressure molding. In the second embodiment, only one surface layer single plate is compressed, but it is considered that the bending strength is further improved by compressing the two surface layer single plates.
  • Examples 1 and 2 are slightly inferior to Comparative Example 1, but if there is 0.3 MPa, there is no particular problem in practical use.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)

Abstract

木質積層板１の製造方法は、準備工程と、供給工程と、熱圧工程と、を含む。準備工程では、表層用単板２と、糖類を含む植物から得られた内層用単板３と、を準備する。供給工程では、内層用単板３に多価カルボン酸を供給するとともに、表層用単板２には多価カルボン酸を供給しない、又は内層用単板３に供給する多価カルボン酸の量よりも少ない量の多価カルボン酸を表層用単板２に供給する。熱圧工程では、表層用単板２が外側になるように、表層用単板２と内層用単板３とを重ねて熱圧成形する。

Description

木質積層板の製造方法
　本開示は、一般に木質積層板の製造方法に関し、より詳細には糖類を含む植物を用いた木質積層板の製造方法に関する。
　特許文献１には、成形体及び接着剤の原料として使用することができる組成物が開示されている。この組成物は、加熱・加圧により硬化する組成物であり、粉末化又は小片化された植物由来物（ａ）と、ポリカルボン酸（ｂ）とを主成分とする。さらに特許文献１には、この組成物からなる成形体が開示されている。この成形体は、上記の組成物を加熱・加圧することによって得られる。
　しかしながら、特許文献１の成形体は、衝撃などにより表面に傷がつきやすい。
　一方、特許文献２には、サトウキビの搾りかすであるバガスを成形したバガス成形体が開示されている。バガスは、加熱加圧成形の際にバガスに含まれる成分が変性して生じる接着成分により接着されている。さらにバガスは、多価カルボン酸及び有機スルホン酸の存在下で接着される。
　しかしながら、特許文献２のバガス成形体においては、表面の強度について更なる改良の余地がある。
国際公開第２０１０－００１９８８号 国際公開第２０１３－１９０７７７号
　本開示の目的は、表面強度の高い木質積層板を得ることができる木質積層板の製造方法を提供することにある。
　本開示の一態様に係る木質積層板の製造方法は、準備工程と、供給工程と、熱圧工程と、を含む。前記準備工程では、表層用単板と、糖類を含む植物から得られた内層用単板と、を準備する。前記供給工程では、前記内層用単板に多価カルボン酸を供給するとともに、前記表層用単板には多価カルボン酸を供給しない、又は前記内層用単板に供給する多価カルボン酸の量よりも少ない量の多価カルボン酸を前記表層用単板に供給する。前記熱圧工程では、前記表層用単板が外側になるように、前記表層用単板と前記内層用単板とを重ねて熱圧成形する。
図１Ａ及び図１Ｂは、第１実施形態に係る木質積層板の製造方法を示す概略断面図である。 図２Ａ及び図２Ｂは、第２実施形態に係る木質積層板の製造方法を示す概略断面図である。
　１．第１実施形態
　（１）概要
　まず、第１実施形態に係る木質積層板１の製造方法の概要について説明する。本実施形態に係る木質積層板１の製造方法は、準備工程と、供給工程と、熱圧工程と、を含む。準備工程では、表層用単板２と、糖類を含む植物から得られた内層用単板３と、を準備する。供給工程では、内層用単板３に触媒４として多価カルボン酸を供給するとともに、表層用単板２には多価カルボン酸を供給しない（図１Ａ参照）。熱圧工程では、表層用単板２が外側になるように、表層用単板２と内層用単板３とを重ねて熱圧成形する（図１Ｂ参照）。
　多価カルボン酸は、セルロースなどを分解するおそれがある。上述のように、多価カルボン酸は、表層用単板２には供給されない。これにより表層用単板２のセルロースなどの分解が抑制される。
　したがって、本実施形態によれば、表面強度の高い木質積層板１を得ることができる。しかも、表層用単板２に多価カルボン酸が供給されていないことで、木質積層板１の外観（特に外表面１２）が黒色化することを抑制することができる。
　（２）詳細
　＜木質積層板の製造方法＞
　以下、第１実施形態に係る木質積層板１の製造方法について、図１Ａ及び図１Ｂを参照して詳細に説明する。本実施形態に係る木質積層板１の製造方法は、準備工程と、供給工程と、熱圧工程と、を含む。準備工程、供給工程、及び熱圧工程は、必須の工程である。好ましくは、木質積層板１の製造方法は、熱圧工程の前に圧縮工程を更に含む。圧縮工程は、任意の工程である。以下では、まず必須の工程について説明し、その後、任意の工程について説明する。
　≪準備工程≫
　準備工程では、表層用単板２と、糖類を含む植物から得られた内層用単板３と、を準備する。このように、内層用単板３は、糖類を含む植物から得られた単板であるが、表層用単板２は、糖類を含む植物から得られた単板でもよいし、これ以外の単板でもよい。なお、本実施形態では、糖類は、単糖及び二糖からなる群より選ばれた少なくとも１種の糖類を意味するが、植物は、多糖を含んでもよい。以下、具体的に説明する。
　糖類を含む植物は、木本であり、木質の茎（木幹）を有する。植物は、ヤシ（椰子）が好ましく、ヤシの中でもアブラヤシ及びココヤシが好ましい。ヤシは、他の植物に比べて糖類を比較的多く含むためである。これにより、木質積層板１の耐水性及び強度が向上する。
　東南アジアではパーム油産業が盛んであるが、ヤシは２０～３０年で実の付きが悪くなるため、このような古木をいかに処理するかが問題となっている。それというのも、温室効果ガスの放出を防ぐなどという目的で古木の焼却処分が禁止されており、それに加えてヤシは含水率が高いため、木材としての再利用が難しいからである。このようなことから、伐採されたヤシの古木などを有効利用することが望まれており、木質積層板１の原料として容易に入手することができる。このように、本実施形態において、植物がヤシであれば、ヤシの古木などを有効利用することができる。
　植物に含まれる糖類は、単糖、二糖及び多糖（オリゴ糖を含む）である。二糖及び多糖は、複数の単糖がグリコシド結合して構成されている。糖類は、植物に１種のみ含有されていても２種以上含有されていてもよい。単糖及び二糖の合計含有量は、単板（固形分）の質量に対して、好ましくは１質量％以上、より好ましくは３質量％以上である。これにより、合成樹脂接着剤を使用しなくても、触媒４として多価カルボン酸を供給するだけで、単板同士を接着し得る。糖類の含有量の測定方法としては、特に限定されない。例えば、糖類を単板から熱水で煮沸抽出し、液体クロマトグラフィー質量分析法（ＬＣ／ＭＳ法）で測定することにより、糖類の含有量を求めることができる。
　単糖は、炭水化物の一種で、これより簡単な分子に加水分解されないものである。単糖として、例えば、フルクトース、グルコース、リボース、アラビノース、ラムノース、キシルロース及びデオキシリボースが挙げられる。
　二糖は、加水分解により２分子の単糖を生ずるものである。すなわち、二糖は、２分子の単糖がグリコシド結合して構成されている。二糖として、例えば、スクロース（ショ糖）、マルトース、トレハロース、ツラノース、ラクツロース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、メリビウロース、ガラクトスクロース、ルチヌロース及びプランテオビオースが挙げられる。
　多糖は、広義には二糖、三糖、四糖などのオリゴ糖を含めて、加水分解によって２分子以上の単糖を生じる全ての炭水化物を指す。ただし、本実施形態では、二糖と多糖とを区別する場合には、多糖には二糖は含まれない。すなわち、二糖と多糖とを区別する場合には、多糖は、３分子以上の単糖がグリコシド結合して構成されている。多糖として、例えば、デンプン、アガロース、アルギン酸、グルコマンナン、イヌリン、キチン、キトサン、ヒアルロン酸、グリコーゲン、セルロース、及びオリゴ糖が挙げられる。オリゴ糖として、例えば、フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、マンナンオリゴ糖及びスタキオースが挙げられる。
　上記の糖類を含む植物又はその他の植物から複数の単板を得る。その他の植物としては、特に限定されないが、例えば、ＭＬＨ（Mix Light Hardwood）、ファルカタ、メランティ、アカシア、ユーカリ、スギ、ヒノキ、トドマツ、及びカラマツ等が挙げられる。特に表層用単板２は、糖類を含む植物から得られた単板でもよいし、その他の植物から得られた単板でもよいので、木質積層板１の外観のバリエーションが豊かになる。複数の単板は、植物の原木を切削機械により切削して得ることができる。切削機械として、例えば、ロータリーレース及びスライサーが挙げられる。単板の厚さは、特に限定されないが、例えば１ｍｍ以上８ｍｍ以下の範囲内である。
　植物の原木は、心材と、辺材と、に大別される。心材には、樹木の幹の木質部の内層が含まれる。辺材には、樹木の材の周辺部を占める木質の柔らかい白味がかった部分が含まれる。単板には、心材から得られた単板と、辺材から得られた単板と、が含まれる。心材の密度は、辺材の密度よりも低い。そのため、心材から得られた単板を多めに使用して木質積層板１を製造すれば、木質積層板１の密度を下げることができる。また、心材から得られた単板の密度と、辺材から得られた単板の密度とに応じて、これらを適度な枚数ずつ組み合わせることにより、ほぼ等しい密度の木質積層板１を安定して製造することができる。
　複数の単板を、表層用単板２と、内層用単板３と、に分ける。表層用単板２は、糖類を含む植物又はその他の植物から得られた単板である。内層用単板３は、糖類を含む植物から得られた単板である。図１Ｂに示すように、表層用単板２は、木質積層板１において、表層に位置する単板である。内層用単板３は、木質積層板１において、内層に位置する単板である。なお、木質積層板１の両面に表層用単板２が位置してもよいし（図１Ｂ参照）、木質積層板１の一方の片面に表層用単板２が位置し、他方の片面に内層用単板３が位置してもよい。
　上記のようにして表層用単板２及び内層用単板３を準備する。なお、以下では、表層用単板２と内層用単板３とを特に区別しない場合には、両者をまとめて単に「単板」という場合がある。
　≪供給工程≫
　供給工程では、触媒４として多価カルボン酸を内層用単板３に供給する。ただし、本実施形態では、表層用単板２には多価カルボン酸を供給しない。以下、具体的に説明する。
　多価カルボン酸は、内層用単板３に浸透し得る。多価カルボン酸と、内層用単板３の表面の糖類とが反応することで、隣り合う単板同士が接着される。隣り合う単板同士には、内層用単板３同士の組合せ、及び内層用単板３と表層用単板２との組合せが含まれる。図１Ｂには、隣り合う単板同士が接着した界面として接着面５を図示しているが、実際の木質積層板１に接着面５が明瞭に現れるわけではない。また、内層用単板３の内部に浸透した多価カルボン酸と糖類とが反応することで、単板内部の繊維同士も接着される。
　多価カルボン酸は、複数のカルボキシ基を有する化合物であれば、特に限定されない。多価カルボン酸として、例えば、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グルコン酸、セバシン酸、イタコン酸、コハク酸、シュウ酸、アジピン酸、マロン酸、フタル酸、マレイン酸、フマル酸、グルタル酸（１，５－ペンタン二酸）、グルタコン酸及びペンテン二酸が挙げられる。多価カルボン酸として、酸無水物も使用できる。
　上記に列挙した多価カルボン酸のうち、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グルコン酸、セバシン酸、及びイタコン酸は、植物を原料として製造することが可能なため、特に好ましい。このように植物を原料としている場合、化石資源の使用が抑制されるため、環境へ負担をかけずに木質積層板１を得ることができる。なお、多価カルボン酸は、ポリカルボン酸と同義である。
　多価カルボン酸は、次のようにして内層用単板３に供給することができる。すなわち、多価カルボン酸水溶液をスプレー等で内層用単板３に向けて散布することができる。また内層用単板３を多価カルボン酸水溶液中に浸漬することができる。またロール又は刷毛等で多価カルボン酸水溶液を内層用単板３に塗布することができる。また多価カルボン酸の粉末を直接、内層用単板３に散布することができる。なお、図１Ａでは、触媒４としての多価カルボン酸は、内層用単板３の表面に存在するように図示しているが、内層用単板３の内部に存在していてもよい。
　上述のように、多価カルボン酸を内層用単板３に供給する際に、多価カルボン酸は、粉末の状態であってもよいし、水溶液の状態であってもよい。水溶液の状態である場合には、多価カルボン酸水溶液の濃度は、特に限定されないが、例えば２０質量％以上５０質量％以下の範囲内である。
　多価カルボン酸の含有量は、単板（固形分）の質量に対して、好ましくは３質量％以上１５質量％以下、より好ましくは５質量％以上１０質量％以下の範囲内である。これにより、酸による木質積層板１の強度低下を抑制したり、酸の溶出による環境悪化を抑制したりすることができる。
　一方、多価カルボン酸は、セルロース、ヘミセルロース、及びリグニンなどを分解するおそれがある。セルロースなどは多糖であるため、分解されると単糖及び／又は二糖が生成される。セルロースなどの分解は、単板同士の界面で起これば、単板同士の接着に寄与し得る。ところが、セルロースなどの分解が、木質積層板１の外表面１２で起これば、木質積層板１の表面強度（表面硬度）が低くなるおそれがある。表面強度が低くなると、衝撃などにより木質積層板１の外表面１２に凹みが生じやすくなる。さらに木質積層板１の外表面１２が黒色化するおそれもある。そこで、本実施形態では、多価カルボン酸は、表層用単板２には供給しない。
　多価カルボン酸を内層用単板３に供給する際に、アンモニウム塩を追加して供給してもよい。アンモニウム塩としては、特に限定されないが、例えば、硫酸アンモニウム及び／又は塩化アンモニウムが挙げられる。アンモニウム塩は、糖類と多価カルボン酸との硬化反応の触媒として機能し得る。これにより、糖類と多価カルボン酸との硬化反応が促進され、木質積層板１に優れた耐水性及び強度を付与することができる。なお、アンモニウム塩は比較的酸性の弱い塩であるため、木質積層板１に残留していても、木質積層板１の強度は維持される。
　≪熱圧工程≫
　熱圧工程では、多価カルボン酸が供給されていない表層用単板２が外側になるように、表層用単板２と内層用単板３とを重ねて熱圧成形する。以下、具体的に説明する。
　まず表層用単板２と内層用単板３とを重ねて積層体とする。図１Ａでは、２枚の表層用単板２と３枚の内層用単板３とを図示しているが、表層用単板２は１枚のみでもよく、内層用単板３は少なくとも１枚以上であれば特に限定されない。
　複数の単板の各々の繊維方向は、特に限定されない。隣り合う単板の繊維方向は、非平行でも平行でもよい。非平行には、直交が含まれる。したがって、木質積層板１には、合板及び単板積層材等が含まれる。合板においては、隣り合う単板の繊維方向が交差している。単板積層材においては、隣り合う単板の繊維方向が平行である。
　内層用単板３が２枚以上である場合には、内層用単板３同士を重ね、さらにその両側又は片側に表層用単板２を重ねて積層体とする。内層用単板３が１枚のみである場合には、内層用単板３の両側又は片側に表層用単板２を重ねて積層体とする。このようにして、表層用単板２が外側になるように、表層用単板２と内層用単板３とを重ねることができる。
　次に上記の積層体を熱圧成形する。すなわち、積層体を熱盤で熱圧締する。これにより、積層体を加熱及び加圧して成形する。熱圧工程では、例えば、上下の熱板（熱盤）を有するプレス機が用いられる。
　成形温度は、特に限定されないが、例えば１４０℃以上２３０℃以下の範囲内である。成形圧力も、特に限定されないが、例えば０．５ＭＰａ以上４ＭＰａ以下の範囲内である。成形時間も、特に限定されないが、例えば１０秒以上１５分以下、好ましくは１分以上１０分以下の範囲内である。
　ここで、積層体の硬化反応について説明する。積層体の硬化反応とは、主として、単板同士の界面付近における、糖類と多価カルボン酸との反応を意味する。また、内層用単板３の内部に多価カルボン酸を浸透させた場合には、内層用単板３の内部における、糖類と多価カルボン酸との反応をも意味する。積層体は、加熱処理されると２段階の反応を経て完全に硬化し、硬化物としての木質積層板１となる。２段階の反応によって、積層体における単板同士の界面付近の糖類と多価カルボン酸との反応物は、熱硬化性を有するようになる。この反応物の硬化により、隣り合う単板同士が接着される。また、内層用単板３の内部の繊維同士も接着される。
　内層用単板３同士を重ねた部分は、双方の単板の界面付近の糖類と多価カルボン酸との反応物により接着する。また、表層用単板２と内層用単板３とを重ねた部分は、少なくとも以下の２種の反応物により接着すると推測される。すなわち、１つ目は、内層用単板３の表面付近の糖類と多価カルボン酸との反応物である。２つ目は、熱圧締のときに内層用単板３から染み出て表層用単板２に浸透した僅かな多価カルボン酸と、表層用単板２の糖類との反応物である。これらの反応物により、表層用単板２と内層用単板３とを重ねた部分が接着すると推測される。
　硬化反応のための加熱処理により、内層用単板３に含まれる糖類が加水分解し、加水分解生成物が生成される。さらに加水分解生成物は、脱水縮合して糖変性物の反応生成物が生成される。このとき発生する縮合水は適宜の方法で除去される。
　例えば、糖類がスクロースの場合、以下のように硬化反応が進行すると推測される。まず、スクロースが加水分解してグルコースとフルクトースとが生成される。次にフルクトースの脱水反応により、フルフラール（具体的には５－（ヒドロキシメチル）フルフラール）が生成される。糖変性物であるフルフラールは、更なる加熱処理により熱硬化性樹脂であるフラン樹脂となり、多価カルボン酸の存在下で硬化する。一方、グルコースは、脱水縮合反応により糖エステルポリマーとなって硬化する。
　特に内層用単板３に用いられる植物がヤシ（アブラヤシ）の場合、固形分で１質量％以上の単糖及び二糖を含有するため、加熱処理により、多くの熱硬化性樹脂を生成することができ、単板同士を強固に接着することができる。
　加圧する段階は特に限定されない。例えば、加圧は、加熱処理の開始から加熱処理の終了まで行ってもよいし、加熱処理の開始より少し遅れて開始し加熱処理の終了まで行ってもよい。また、加圧の終了より少し遅れて加熱を終了してもよい。
　≪圧縮工程≫
　圧縮工程は、任意の工程であるが、熱圧工程よりも前の工程である。圧縮工程では、表層用単板２を圧縮する。以下、具体的に説明する。
　熱圧工程よりも前の段階で、表層用単板２を熱盤で圧縮する。圧縮工程では、熱圧工程の場合と同様に、例えば、上下の熱板（熱盤）を有するプレス機が用いられる。
　圧縮する際の温度は、特に限定されないが、例えば１４０℃以上２３０℃以下の範囲内である。圧縮する際の圧力は、熱圧工程の成形圧力と同じ、又は熱圧工程の成形圧力よりも高ければ特に限定されないが、例えば０．５ＭＰａ以上４ＭＰａ以下の範囲内である。圧縮する際の時間も、特に限定されないが、例えば１０秒以上１５分以下、好ましくは１分以上１０分以下の範囲内である。
　上記のようにして、表層用単板２を圧縮すると、表層用単板２の表面が硬くなり得る。このように圧縮された表層用単板２を用いることで、表面強度の更に高い木質積層板１を得ることができる。
　＜木質積層板＞
　図１Ｂに本実施形態に係る木質積層板１を示す。木質積層板１は、複数の単板を備える。木質積層板１が備える単板の枚数は、特に限定されないが、例えば３枚以上１０枚以下の範囲内である（本実施形態では５枚）。木質積層板１が備える単板の枚数は、奇数枚でも偶数枚でもよい。木質積層板１の厚さは、特に限定されないが、例えば３ｍｍ以上３０ｍｍ以下の範囲内である。
　本実施形態に係る木質積層板１の製造方法によれば、木質積層板１の機械的強度（特に表面強度）を高めながら、木質積層板１を低密度化しやすくなる。密度に関して言えば、木質積層板１の密度（気乾密度）を０．４ｇ／ｃｍ３以上０．６ｇ／ｃｍ３以下の範囲内にしやすくなる。これにより、木質積層板１の軽量化を図りつつ、木質積層板１の耐水性及び強度を更に向上させることができる。このように、木質積層板１が軽量化されることで、木質積層板１の運搬及び搬送が容易になる。
　好ましくは、木質積層板１の剥離強さは、０．３ＭＰａ以上である。これにより、木質積層板１の強度を更に向上させることができる。木質積層板１の剥離強さは、ＪＩＳ　Ａ　５９０８に準拠して測定される。
　好ましくは、木質積層板１の吸水厚さ膨張率は、１０％以下である。これにより、木質積層板１の耐水性を更に向上させることができる。木質積層板１の吸水厚さ膨張率は、ＪＩＳ　Ａ　５９０８に準拠して測定される。
　本実施形態に係る木質積層板１は、特に限定されないが、例えば、家具、キャビネット、建築下地（床、壁、野地）、及び造作部材などに広く使用することができる。
　２．第２実施形態
　次に、第２実施形態に係る木質積層板１の製造方法について、図２Ａ及び図２Ｂを参照して説明する。第２実施形態では、第１実施形態と同様の構成要素には第１実施形態と同一の符号を付して詳細な説明を省略する場合がある。
　第２実施形態の供給工程は、第１実施形態の供給工程と以下の点で相違する。すなわち、第１実施形態では、表層用単板２に触媒４として多価カルボン酸を供給しないが、第２実施形態では、表層用単板２に触媒４として多価カルボン酸を供給する。ただし、本実施形態では、内層用単板３に供給する多価カルボン酸の量よりも少ない量の多価カルボン酸を表層用単板２に供給する。
　上記のように、本実施形態では、表層用単板２にも触媒４として多価カルボン酸を供給することで、表層用単板２と内層用単板３との剥離強さを更に高めることができる。特に表層用単板２が、糖類を含む植物から得られた単板である場合には、表層用単板２に含まれる糖類と多価カルボン酸とが反応し得るため、より効果的である。さらに、表層用単板２への多価カルボン酸の供給量が、内層用単板３への多価カルボン酸の供給量よりも少ないことで、可能な限り、木質積層板１の表面強度の低下を抑制することができる。
　ところで、表層用単板２は、接触面２１と、非接触面２２と、を有する（図２Ａ参照）。接触面２１は、内層用単板３に対向する面であり、熱圧工程時において内層用単板３に接触する面である。一方、非接触面２２は、接触面２１と反対側の面２２である。非接触面２２は、熱圧工程終了後において、木質積層板１の外表面１２となる。
　好ましくは、供給工程時において、表層用単板２の接触面２１に触媒４として多価カルボン酸を供給し、非接触面２２には多価カルボン酸を供給しない。このように、表層用単板２の接触面２１に多価カルボン酸を供給することで、表層用単板２と内層用単板３との剥離強さを更に高めることができる。また表層用単板２の非接触面２２には多価カルボン酸を供給しないことで、非接触面２２でのセルロースなどの分解が抑えられ、木質積層板１の外表面１２の表面強度の低下を更に抑制することができる。さらに表層用単板２の非接触面２２には多価カルボン酸を供給しないことで、木質積層板１の外表面１２の黒色化を更に抑制することができる。
　供給工程時において、触媒４（多価カルボン酸）の一部を添加剤に置き換えてもよい。添加剤としては、特に限定されないが、例えば、糖類が挙げられる。すなわち、もともと内層用単板３等に含まれている糖類の他に、別途糖類を追加してもよい。この場合の糖類としては、特に限定されないが、例えば、単糖、二糖、及び多糖が挙げられる。好ましくは二糖であり、より好ましくはショ糖である。これにより、木質積層板１の剥離強さを更に高めることができる。
　３．まとめ
　上記実施形態から明らかなように、本開示は、下記の態様を含む。なお、以下では、実施形態との対応関係を明示するためだけに、符号を括弧付きで付している。
　第１の態様に係る木質積層板（１）の製造方法は、準備工程と、供給工程と、熱圧工程と、を含む。前記準備工程では、表層用単板（２）と、糖類を含む植物から得られた内層用単板（３）と、を準備する。前記供給工程では、前記内層用単板（３）に多価カルボン酸を供給するとともに、前記表層用単板（２）には多価カルボン酸を供給しない、又は前記内層用単板（３）に供給する多価カルボン酸の量よりも少ない量の多価カルボン酸を前記表層用単板（２）に供給する。前記熱圧工程では、前記表層用単板（２）が外側になるように、前記表層用単板（２）と前記内層用単板（３）とを重ねて熱圧成形する。
　この態様によれば、表面強度の高い木質積層板（１）を得ることができる。
　第２の態様に係る木質積層板（１）の製造方法では、第１の態様において、前記表層用単板（２）の前記内層用単板（３）に接触する接触面（２１）に多価カルボン酸を供給し、前記接触面（２１）と反対側の面（２２）には多価カルボン酸を供給しない。
　この態様によれば、表層用単板（２）と内層用単板（３）との剥離強さを高めつつ、木質積層板（１）の表面強度の低下を抑制することができる。
　第３の態様に係る木質積層板（１）の製造方法では、第１又は２の態様において、前記表層用単板（２）が、糖類を含む植物から得られた単板である。
　この態様によれば、表層用単板（２）に含まれる糖類も多価カルボン酸と反応させることができる。これにより、表層用単板（２）と内層用単板（３）との剥離強さを更に高めることができる。
　第４の態様に係る木質積層板（１）の製造方法は、第１～３のいずれかの態様において、前記熱圧工程の前に圧縮工程を更に含む。前記圧縮工程では、前記表層用単板（２）を圧縮する。
　この態様によれば、表面強度の更に高い木質積層板（１）を得ることができる。
　第５の態様に係る木質積層板（１）の製造方法では、第１～４のいずれかの態様において、前記植物がヤシである。
　この態様によれば、ヤシの古木などを有効利用することができる。またヤシは、他の植物に比べて糖類を比較的多く含むため、木質積層板（１）の耐水性及び強度が更に向上する。
　本開示を実施例によって具体的に説明する。ただし、本開示は、以下の実施例に限定されない。
　（実施例１）
　糖類を含む植物の単板として、５枚のヤシ（アブラヤシ）単板を用いた。各ヤシ単板は、ヤシの原木を切削機械により切削して得た。各ヤシ単板の厚さは３ｍｍである。５枚のうち２枚を表層用単板として用い、残り３枚を内層用単板として用いた。
　次に、触媒として多価カルボン酸を内層用単板に供給した。具体的には、クエン酸水溶液をスプレーで内層用単板に向けて散布した。クエン酸の含有量は、内層用単板（固形分）の質量に対して１０質量％である。表層用単板にはクエン酸水溶液を散布しなかった。
　次に、５枚の単板を、繊維方向を交互に直交させて重ねて積層体を得た。積層体の両外側である１層目及び５層目には、表層用単板を配置し、２層目から４層目までには、内層用単板を配置した。上下の熱板の間隔が９ｍｍとなるようにディスタンスバーで規制した上で、表１に示す成形条件（温度、圧力、及び時間）で、上記の積層体を熱圧成形することによって、木質積層板を製造した。
　（実施例２）
　熱圧成形する前に、１層目の表層用単板を表１に示す圧縮条件（温度、圧力、及び時間）で圧縮するようにした以外は、実施例１と同様にして、木質積層板を製造した。
　（比較例１）
　クエン酸水溶液を散布した内層用単板のみを５枚重ねて積層体を得た以外は、実施例１と同様にして、木質積層板を製造した。
　（実施例３）
　１層目の表層用単板において２層目の内層用単板に接触する面、及び５層目の表層用単板において４層目の内層用単板に接触する面に、クエン酸水溶液を散布して積層体を得た以外は、実施例１と同様にして、木質積層板を製造した。表層用単板においてクエン酸の含有量は、表層用単板（固形分）の質量に対して５質量％である。
　（実施例４）
　１、５層目の表層用単板及び２～４層目の内層用単板に散布する水溶液として、実施例３のクエン酸水溶液のクエン酸の量の半分をショ糖に置き換えた水溶液を散布した以外は、実施例３と同様にして、木質積層板を製造した。
　具体的には、表層用単板においてクエン酸の含有量は、表層用単板（固形分）の質量に対して２．５質量％である。表層用単板においてショ糖の含有量は、表層用単板（固形分）の質量に対して２．５質量％である。
　また内層用単板においてクエン酸の含有量は、内層用単板（固形分）の質量に対して５質量％である。内層用単板においてショ糖の含有量は、内層用単板（固形分）の質量に対して５質量％である。
　（実施例５）
　１、５層目の表層用単板として厚さ１．５ｍｍのＭＬＨ単板を使用した以外は、実施例４と同様にして、木質積層板を製造した。
　（実施例６）
　１、５層目の表層用単板として厚さ１．５ｍｍのファルカタ単板を使用した以外は、実施例４と同様にして、木質積層板を製造した。
　＜評価＞
　［耐おもり落下性］
　ＪＩＳ　Ｋ　５６００?５?３に準拠してデュポン式試験を行った。先端が丸い５００ｇのおもりを、その先端を下にして、３０ｃｍの高さから木質積層板の表面に落とした。おもりの先端径は０．５インチ（約１．２７ｃｍ）である。おもりの衝突によって形成された凹みの深さを測定した。
　［剥離強さ］
　ＪＩＳ　Ａ　５９０８に準拠して剥離強さ試験を行った。
　［曲げ強さ］
　ＪＩＳ　Ａ　５９０８に準拠して曲げ強さ試験を行った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示すように、実施例１の凹み深さが、比較例１の凹み深さよりも小さいことから、実施例１の木質積層板の方が、比較例１の木質積層板に比べて、表面強度に優れていることが分かる。この要因の１つとして、表層用単板にクエン酸を供給しないで、内層用単板にクエン酸を供給したことが挙げられる。比較例１では、高温の熱板に直接触れる表層用単板にクエン酸が供給されていたため、表面の劣化が促進されたと考えられる。
　また表１に示すように、実施例２の凹み深さが、実施例１の凹み深さよりも更に小さい。また実施例２の曲げ強さが、実施例１の曲げ強さよりも大きい。これらのことから、実施例２の木質積層板の方が、実施例１の木質積層板に比べて、更に強度に優れていることが分かる。この要因の１つとして、熱圧成形する前に表層用単板を圧縮したことが挙げられる。実施例２では、１枚の表層用単板だけ圧縮しているが、２枚の表層用単板を圧縮すれば、曲げ強度が更に向上すると考えられる。
　なお、剥離強さについては、実施例１、２の方が比較例１よりも若干劣っているが、０．３ＭＰａもあれば実用上特に問題ない。
　また実施例１～６及び比較例１の木質積層板の外観を観察したところ、実施例１～６の木質積層板の外表面にはほとんど黒色化が見られなかったが、比較例１の木質積層板の外表面には黒色化が見られた。
　１　木質積層板
　２　表層用単板
　３　内層用単板

Claims (5)

  1. 　表層用単板と、糖類を含む植物から得られた内層用単板と、を準備する準備工程と、
    　前記内層用単板に多価カルボン酸を供給するとともに、前記表層用単板には多価カルボン酸を供給しない、又は前記内層用単板に供給する多価カルボン酸の量よりも少ない量の多価カルボン酸を前記表層用単板に供給する供給工程と、
    　前記表層用単板が外側になるように、前記表層用単板と前記内層用単板とを重ねて熱圧成形する熱圧工程と、を含む、
    　木質積層板の製造方法。
  2. 　前記表層用単板の前記内層用単板に接触する接触面に多価カルボン酸を供給し、前記接触面と反対側の面には多価カルボン酸を供給しない、
    　請求項１に記載の木質積層板の製造方法。
  3. 　前記表層用単板が、糖類を含む植物から得られた単板である、
    　請求項１又は２に記載の木質積層板の製造方法。
  4. 　前記熱圧工程の前に前記表層用単板を圧縮する圧縮工程を更に含む、
    　請求項１～３のいずれか１項に記載の木質積層板の製造方法。
  5. 　前記植物がヤシである、
    　請求項１～４のいずれか１項に記載の木質積層板の製造方法。
PCT/JP2020/024214 2019-07-31 2020-06-19 木質積層板の製造方法 WO2021019946A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021536657A JPWO2021019946A1 (ja) 2019-07-31 2020-06-19

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019141615 2019-07-31
JP2019-141615 2019-07-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021019946A1 true WO2021019946A1 (ja) 2021-02-04

Family

ID=74228606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/024214 WO2021019946A1 (ja) 2019-07-31 2020-06-19 木質積層板の製造方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPWO2021019946A1 (ja)
WO (1) WO2021019946A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57199605A (en) * 1981-06-03 1982-12-07 Meinan Machinery Works Manufacture of plywood
JP2012111129A (ja) * 2010-11-25 2012-06-14 Mywood 2 Kk 積層材
US20160185967A1 (en) * 2014-12-30 2016-06-30 Georgia-Pacific Chemicals Llc Composite products containing a powdered binder and methods for making and using same
JP2018051817A (ja) * 2016-09-27 2018-04-05 株式会社パームホルツ 圧密合板
JP2018122461A (ja) * 2017-01-31 2018-08-09 株式会社パームホルツ 複合圧密合板
WO2018216682A1 (ja) * 2017-05-25 2018-11-29 株式会社パームホルツ ヤシ材の利用方法、並びに、木質系材料及びその製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57199605A (en) * 1981-06-03 1982-12-07 Meinan Machinery Works Manufacture of plywood
JP2012111129A (ja) * 2010-11-25 2012-06-14 Mywood 2 Kk 積層材
US20160185967A1 (en) * 2014-12-30 2016-06-30 Georgia-Pacific Chemicals Llc Composite products containing a powdered binder and methods for making and using same
JP2018051817A (ja) * 2016-09-27 2018-04-05 株式会社パームホルツ 圧密合板
JP2018122461A (ja) * 2017-01-31 2018-08-09 株式会社パームホルツ 複合圧密合板
WO2018216682A1 (ja) * 2017-05-25 2018-11-29 株式会社パームホルツ ヤシ材の利用方法、並びに、木質系材料及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2021019946A1 (ja) 2021-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5879521B2 (ja) 接着用組成物
JP5472639B2 (ja) 加熱・加圧により硬化する組成物
JP2018051837A (ja) 改質木材の製造方法
WO2021049057A1 (ja) 木質積層板及びその製造方法、並びに圧密化単板及びその製造方法
JP7065390B2 (ja) 木質複合板の製造方法
WO2020116042A1 (ja) バイオマス成形体の製造方法
JP2012214013A (ja) 木質系ボード及びその製造方法
WO2020080046A1 (ja) バイオマス成形材料の製造方法、バイオマス成形材料、及びバイオマス成形体の製造方法
WO2016163080A1 (ja) 繊維ボードの製造方法
JP2014051568A (ja) 接着用組成物及びボード
JP6839825B2 (ja) 熱圧成形用接着剤の製造方法、及び木質ボードの製造方法
US20170225354A1 (en) Method for producing board
WO2021019946A1 (ja) 木質積層板の製造方法
JP2016006195A (ja) 接着用組成物
WO2021006014A1 (ja) 木質積層板
JP7442150B2 (ja) バイオマス成形体の製造方法
JP7407403B2 (ja) 木質積層板の製造方法
JP7407406B2 (ja) 木質積層板の製造方法
CN211868108U (zh) 一种络合胶合木
Carvalho et al. Hydrothermal treatment of Eucalyptus strand particles for improvement of oriented strand board (OSB)
JP2016222843A (ja) 熱硬化性接着剤及びそれを用いた成形板
JP6448738B1 (ja) 高密度木質積層材の製造方法
WO2019097899A1 (ja) バイオマス組成物及びバイオマス成形体
JP2017071168A (ja) ボードの製造方法
JP2024050254A (ja) 圧縮木材の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20847258

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021536657

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20847258

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1