WO2023095463A1 - 繊維ボードの製造方法 - Google Patents

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WO2023095463A1
WO2023095463A1 PCT/JP2022/037563 JP2022037563W WO2023095463A1 WO 2023095463 A1 WO2023095463 A1 WO 2023095463A1 JP 2022037563 W JP2022037563 W JP 2022037563W WO 2023095463 A1 WO2023095463 A1 WO 2023095463A1
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WO
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compressed
fiber board
less
plate
product
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PCT/JP2022/037563
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English (en)
French (fr)
Inventor
鉄平 朝田
直彦 前田
喬文 井上
モハマド エルマン
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.)
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Publication date
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Priority to JP2023563543A priority patent/JPWO2023095463A1/ja
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    • 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
    • B27N3/04—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres from fibres

Definitions

  • the present disclosure relates to a method for manufacturing fiber boards. More particularly, it relates to a method of manufacturing fiberboards containing wood-based materials.
  • Patent Document 1 describes the production of wood fiber boards using wood fibers obtained by steaming and defibrating wood chips.
  • Patent Document 2 describes the production of fiberboards using wood fibers obtained from oil palms.
  • An object of the present disclosure is to provide a method for manufacturing a fiber board that can improve the strength of the fiber board and improve the transportability and storage properties of the wooden material that is the raw material.
  • a method for producing a fiber board according to one aspect of the present disclosure is a method for producing a fiber board in which an adhesive is added to wood fibers obtained by steaming and fibrillating a wood material, followed by forming and thermocompression molding. .
  • the wood material includes a broken compact.
  • the cut and compressed product is obtained by pulverizing a palm plant into chips having anisotropy in length, laminating the pulverized products to form a mat, and compressing the mat in the thickness direction to obtain a plate-like compression. It is obtained by molding an object and folding and dividing the plate-like compressed object.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing a step of producing a broken compressed product in the method of producing a fiber board according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a plate-like compressed material in the method for manufacturing a fiber board according to the present embodiment.
  • FIG. 3A is a schematic diagram showing a pellet-shaped compressed product in a reference example of the present embodiment.
  • FIG. 3B is a schematic diagram showing a plate-like compressed product in the method for manufacturing a fiber board according to this embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a plate-shaped compressed product of Embodiment 2.
  • the types of wooden boards are broadly used as laminated materials mainly used for structural materials and formwork, chipboards used as substrates and furniture materials, and widely used as interior materials and surface decorative materials for furniture. There are also fiberboards. Techniques for using low-quality wood such as small-diameter trees and early-growing planted trees with a short cutting period have been developed as alternative materials for these wooden boards as depleted resources, and are now widely put into practical use all over the world. However, it is expected that these materials will gradually become difficult to procure due to the further increase in usage and the decrease in the global afforestation area.
  • fiberboards can be manufactured only with fibrous materials instead of wood pieces with a certain shape. For this reason, as future material technologies, many efforts have been made in the past to utilize gramineous plants such as bamboo, straw, and bagasse, which have tough bast fibers, and mallow plants such as kenaf and jute. ing. However, these have not been widely put into practical use due to problems in terms of quality, manufacturing, procurement of raw materials, and the like.
  • palmaceous plants such as oil palms and coconut palms, which are widely distributed mainly in tropical regions, are attracting attention as materials with large accumulations as raw materials.
  • OPT Oil Palm Trunk
  • EFB Empty Fruit Bunch
  • the annual amount of fiber board used in the world is 150 million tons, so even just 50 million tons of discarded fiber board is an extremely large amount, which is about one-third of the world's amount.
  • palm plants have a moisture content of about 70 to 300%, which is more than twice that of ordinary tropical lumber, raw lumber rots in 1 to 2 weeks, resulting in extremely poor storability.
  • the apparent specific gravity of normal coconut plants in the green state is about 0.60 to 0.80, but the specific gravity after drying is about 0.35. Therefore, when raw materials are transported, there is a problem that the material portion obtained is about 1/2 of the actually transported mass. In addition, when the dried material is transported to a fiber board manufacturing plant for use, the bulk density becomes too low during transport, resulting in an increase in the number of transports and a problem of poor transport efficiency. be.
  • the fiber part In palmaceous plants, although the fiber part is rigid fibrous, it contains about 40% by mass ratio of fine powder with a diameter of less than 0.5 mm called parenchyma.
  • a fiber board is produced by a conventional method using a palm plant as a raw material, there is a problem that the fine powder of the palm plant causes a decrease in board productivity such as blade clogging, poor drying, and quality variation during board production.
  • the fine powder of the palm family plant does not contribute to strength development, there is a problem that the strength performance of the fiber board cannot be sufficiently secured.
  • this embodiment provides a biomass fiber board that can aim to solve social problems in Southeast Asia.
  • an adhesive is added to wood fibers obtained by steaming and defibrating a wood material.
  • the wood fibers to which the adhesive is added are foamed.
  • the formed wood fibers are then hot-pressed.
  • the wood material comprises a fractured compact 1.
  • the broken compressed product 1 is obtained as follows. First, a palm plant is pulverized into chips having anisotropy in length. Next, the pulverized material 2 of palm family plant is laminated to form a mat 3 . Next, by compressing the mat 3 in the thickness direction, a plate-like compressed material 4 is formed. Next, it is obtained by folding and dividing the plate-like compressed material 4 .
  • the method for manufacturing a fiber board according to this embodiment uses a broken and compressed material 1 obtained by compressing a pulverized material 2 of a palm family plant.
  • the fractured compressed material 1 is a biomass compressed material, and the fibrous tissue of the palm family plant is less likely to be damaged by compression.
  • the broken and compressed product 1 is less likely to rot, improving storage properties. Since the fiber board is manufactured using the broken and compressed product 1 whose fiber structure is less likely to be damaged and less likely to rot, it is easy to obtain a fiber board excellent in strength and surface smoothness. Further, in manufacturing the broken compressed product 1, the plate-like compressed product 4 is not cut by a cutting tool, but is broken by folding.
  • the wood fibers contained in the broken and compressed product 1 are less likely to become short, and the wood fibers are less likely to break, so relatively long wood fibers can be increased. Therefore, the strength of the fiber board obtained from the wooden material containing the fractured compressed product 1 is improved.
  • breaking since it can be stored and transported in the state of the plate-shaped compressed material 4 before being folded and divided (hereinafter sometimes referred to as "breaking"), for example, a pellet-shaped wood material manufactured by extrusion molding into a cylindrical shape Compared to other materials, it has a higher bulk density during storage and transportation, improving storability and transportability.
  • the fractured compressed material 1 used in the present embodiment is a biomass compressed material containing a pulverized material 2 of a palm family plant. That is, by using as a raw material palm cut pieces and crushed pieces, which are the pulverized material 2 of the palm family plant, these are dried and then compressed to form a renewable biological resource (palace family plant).
  • the broken and compressed material 1 has a higher bulk density than the case where the pulverized material 2 of the palm family plant is not compressed, so that the transportability is improved.
  • oil palms have become a social issue, they are not particularly limited, such as borage, coconut, date, sago, acai, and palm.
  • usable parts such as the stem part (OPT), the leaf part (OPF: Oil Palm Front), the fruit part, the fringe part (EFB), the seed part, and the like.
  • the coconut plant is compressed after being crushed and dried.
  • the order of pulverization and drying may be either one first, or they may proceed at the same time.
  • the method of pulverizing the palm family plant is not particularly limited, but for example, it can be carried out using a chipper.
  • the palm plant pulverized material 2 is obtained by pulverizing the usable part of the palm plant into chips. It is preferable that the pulverized material 2 of the plant of the palm family contains the vascular tissue of the plant of the palm family.
  • the palm vascular tissue is a tissue that carries the water and nutrients necessary for the palm plant to grow, and includes vessels, phloem, and fibers.
  • the ducts are channels for water and nutrients absorbed by the roots.
  • the phloem is a nutrient-carrying channel made of leaves and has a phloem.
  • the pulverized material 2 of the palm family plant is formed into chips having an anisotropic length.
  • chip shape having anisotropy in length means that the pulverized material 2 is not spherical.
  • the length, width, and thickness of the pulverized material 2 are different, it can be said that the pulverized material 2 is in the form of chips having anisotropic length.
  • the length of the pulverized material 2 is larger than the diameter of the pulverized material 2, so it can be said that the pulverized material 2 has an anisotropic chip shape in length. .
  • the fractured compressed material 1 contains a plurality (a large number) of pulverized materials 2 of palmaceous plants, and each of the pulverized materials 2 has various sizes.
  • the pulverized plant material 2 preferably contains a large amount of pulverized material 2 having a predetermined length and diameter.
  • the pulverized product 2 having a length in the range of 0.8 mm or more and 50.0 mm or less and a diameter (diameter) in the range of 0.10 mm or more and 2.00 mm or less is turned into the fractured compressed product 1. It is preferably contained in a mass ratio of 70% or more with respect to the total amount of the pulverized material 2 contained.
  • the fiber board of the present embodiment When the pulverized material 2 having such a predetermined length and diameter is less than 70% in mass ratio with respect to the total amount of the pulverized material 2 contained in the fractured compressed material 1, the fiber board of the present embodiment The fiber component that contributes to strength development is reduced, and the strength of the fiber board tends to decrease. In addition to this, since the ratio of the parenchyma tissue of the palm family plant, which is the main component of the fine powder, increases in the pulverized product of the palm family plant, clogging of the blade, poor drying, uneven quality, etc. occur. It may become difficult to stably produce fiber boards.
  • the pulverized palm plant material 2 having a length of 1.0 mm or more and 50.0 mm or less and a diameter of 0.10 mm or more and 2.00 mm or less is the total amount of the pulverized palm plant material 2. , more preferably 80% or more in mass ratio, most preferably 100%.
  • the length and diameter of the pulverized palm plant can be obtained by taking a photograph of a predetermined amount of pulverized material and measuring the length and diameter.
  • the pulverized material 2 contained in the fractured compressed material 1 is preferably obtained by pulverizing a plant of the palm family and then classifying it to reduce the parenchyma tissue of the plant of the palm family.
  • the palm plant pulverized material 2 includes a small pulverized material mainly composed of palm parenchyma tissue and a large pulverized material mainly composed of palm vascular tissue. Less stuff is better.
  • the palm parenchyma tissue is tissue composed of palm parenchyma cells. Palmaceous plant parenchyma tissue contains anabolic tissue, secretory tissue, storage tissue, etc., and has physiological functions such as synthesis, decomposition, and storage.
  • the fractured compressed product 1 contains a large amount of parenchymal tissue of a plant of the palm family, it may be difficult to stably produce a fiber board because the parenchymal tissue of a plant of the palm family is fine powder. Therefore, in the present embodiment, the amount of the palm parenchyma tissue is reduced in order to obtain the pulverized product 2 of the palm family plant having a low content of palm parenchyma.
  • the broken compressed product 1 has a specific gravity within the range of 0.35 or more and 1.50 or less. If the specific gravity of the fractured compressed product is less than 0.35, the mechanical durability of the fractured compressed product 1 is lowered, and it tends to crumble or crack during transportation. If the specific gravity of the fractured compressed product 1 is greater than 1.50, the fiber structure constituting the pulverized product 2 of palm family plants may be compressed and damaged, and the strength characteristics of the finally obtained fiber board are likely to decrease. . More preferably, the specific gravity of the fractured compressed product 1 is within the range of 0.40 or more and 1.50 or less in order to improve transportability. The specific gravity of the fractured compressed material 1 can be adjusted by changing the compression force when manufacturing the compressed material 4 described later.
  • the fractured compressed product 1 preferably has a moisture content of 25% by mass or less, more preferably 20% by mass or less. If the water content is higher than 25% by mass, the shape retention of the cut and compressed product 1 tends to deteriorate, and at the same time, the product tends to rot, resulting in deterioration in storability.
  • the lower limit of the water content of the fractured compressed product 1 is not particularly set, considering the storage stability, the lower the water content, the better, so the lower limit is 0% by mass.
  • the moisture content of the fractured compressed product 1 can be adjusted by changing the drying temperature, drying time, etc. of the pulverized product 2 or its raw wood.
  • the size of the broken compressed product 1 (the size of the piece obtained by folding and dividing the compressed product 4) is preferably 8 mm or more and 25 mm or less in width, 10 mm or more and 50 mm or less in length, and 8 mm or more and 25 mm or less in thickness.
  • the fiber board can be manufactured using equipment similar to that conventionally used for manufacturing medium density fiber boards.
  • a palm plant is pulverized into chips having anisotropy in length to obtain a plurality (a large number) of pulverized products 2.
  • the pulverized products 2 contain less parenchymal tissue of a palm family plant.
  • a method for reducing the parenchyma tissue of a plant belonging to the palm family a method of classifying to remove small crushed substances can be employed.
  • methods such as sieving, wind separation, and water bathing can be considered, but are not particularly limited.
  • the mat 3 can be formed by arranging a plurality of pulverized materials 2 on a conveying belt 60 so as to be stacked. At this time, since the pulverized material 2 has anisotropy in length, the long axis direction is easily aligned in the horizontal direction. Moreover, when the pulverized material 2 is fibrous, the mat 3 may be formed by aligning the long axis directions.
  • a plate-like compressed material 4 containing a plurality of pulverized materials 2 is formed.
  • the mat 3 can be passed between a pair of rolls 61 facing each other vertically, and the mat 3 can be sandwiched between the pair of rolls 61 from above and below and compressed.
  • the pair of rolls 61 are rotated while the conveying belt 60 is advanced in a direction perpendicular to the axial direction of the rolls 61 so that the mat 3 is conveyed by the conveying belt 60. to Since the gap between the pair of rolls 61 is smaller than the thickness of the mat 3, the mat 3 is compressed.
  • each of the mat 3 and the plate-shaped compressed product 4 is not particularly limited, but for example, the thickness of the mat 3 is 8 mm or more and 50 mm or less, and the thickness of the plate-shaped compressed product 4 is 5 mm or more and 30 mm or less. can be done.
  • the pulverized material 2 When compressing the pulverized material 2, no adhesive is used, and the crushed material 2 is integrated by compressive force.
  • the pulverized material 2 may be mixed with functional materials such as an antibacterial agent, an aromatic agent, and a coloring agent to be integrated. In this case, these functions can be imparted to the obtained fiber board, which is preferable.
  • grooves 40 are formed in the plate-like compressed material 4 .
  • the plate-like compressed material 4 has a plurality of grooves 40, some of which extend parallel to the longitudinal direction of the plate-like compressed material 4. .
  • Other parts of the plurality of grooves 40 are formed so as to extend in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the plate-like compressed material 4 .
  • the lengthwise direction of the plate-like compressed material 4 is the same as the conveying direction of the mat 3 and the plate-like compressed material 4 by the conveyor belt 60 .
  • the grooves 40 can be formed, for example, by providing a plurality of protrusions on the peripheral surfaces of the pair of rolls 61 and pressing the protrusions against the surface of the plate-like compressed material 4 .
  • the grooves 40 can be formed in the same process as that for molding the plate-like compressed material 4 from the mat 3 .
  • the axially long protrusions of the roll 61 can form grooves 40 extending in a direction orthogonal to the length direction of the plate-like compressed material 4 .
  • the circumferentially long protrusions of the roll 61 can form grooves 40 extending parallel to the longitudinal direction of the plate-like compressed material 4 .
  • the grooves 40 are provided on both upper and lower surfaces of the plate-shaped compressed material 4. As shown in FIG. 2, the grooves 40 provided on the upper surface of the plate-like compressed material 4 and the grooves 40 provided on the lower surface are formed so as to face each other in a one-to-one relationship. By folding the plate-like compressed material 4 into a plurality of individual pieces, the broken compressed material 1 is obtained. By bending the plate-like compressed object 4 along the grooves 40, the stress tends to be concentrated on the portion between the vertically opposed grooves 40, and the plate-like compressed object 4 can be easily divided.
  • the fragmented broken compressed material 1 is a compressed material containing pulverized material 2 of a plant of the palm family.
  • the shape of the broken and compressed product 1 is formed in a block shape, a plate shape, or the like.
  • a method such as crushing with a three-point roll, an embossing roll, or a simple crusher can be adopted.
  • the plate-like compressed product 4 is broken (folded and divided) instead of being cut. Therefore, the fiber of the palm family plant in the plate-shaped compressed material 4 is less likely to be cut. For this reason, the fibers of the plant belonging to the palm family contained in the broken and compressed product 1 are less likely to become short, and the fibers of the plant belonging to the family Palm contained in the broken and compressed product 1 are more likely to be oriented in the length direction, making it difficult to break, and the fibers of the plant belonging to the family palm contained in the broken and compressed product 1 are less likely to be broken. It is possible to increase the relatively long fibers in the article 1. Therefore, the strength of the fiber board obtained by molding the wooden material containing the fractured compressed product 1 is improved.
  • the plate-shaped compressed material 4 can be stored and transported in the state before being broken, the bulk density is high during storage and transport, and storage and transportability are improved. That is, for example, pellets P produced by cylindrically extruding pulverized palm plant material 2 as shown in FIG. 3A have a bulk density of 0.3 to 0.4, which is shown in FIG. 3B. Such a plate-like compressed material 4 has a bulk density of 0.8 to 0.9. Therefore, in this embodiment, compared with the case where the pellets P are stored and transported, storage and transport can be performed with a smaller volume. Therefore, it is preferable to store and transport the plate-like compressed material 4 before breaking.
  • a wood material is steamed, defibrated, and an adhesive is added to the wood fibers, followed by forming and thermocompression molding.
  • the wooden material contains one or more broken and compressed pieces 1 .
  • the method for manufacturing a fiber board according to the present embodiment can easily produce a board of stable quality by using the above-mentioned folded compressed product 1 even when using palm plants with low bulk density.
  • the wood material may contain only the broken compressed product 1, but may also contain other wood materials such as pulverized materials of South Sea wood and coniferous trees that have been conventionally used for the production of medium density fiberboards. It is preferable that the broken and compressed product 1 derived from palm family plant contained in the wooden material is contained in a mass ratio of 20% or more with respect to the total amount of the wooden material. As a result, it is possible to effectively utilize oil palm waste, which has hardly been put to practical use in the past.
  • the broken compressed product 1 contained in the wooden material has a width of 8 mm or more and 25 mm or less, a length of 10 mm or more and 50 mm or less, and a thickness of 8 mm or more and 25 mm or less.
  • the substance 1 is contained at a mass ratio of 70% or more. As a result, even when a wood material of a tree species that has been used conventionally is used, it becomes easy to manufacture a fiber board in the same process using wood chips as in the past.
  • the wooden material containing the fractured compressed material 1 is treated with high-temperature, high-pressure saturated steam.
  • the steaming conditions are not particularly limited, but can be carried out, for example, at a temperature of 150 to 200° C., a pressure of 0.5 to 2.0 MPa, and a time of 1 to 15 minutes.
  • Defibrillation is a process of disentangling the woody material containing the fractured compressed product 1 into woody fibers (mainly, plant vascular tissues of the palm family). In defibration, the steamed wooden material is treated with a refiner or the like.
  • drying may be performed after defibration. Drying is a process that lowers the moisture content of defibrated wood fibers. Drying can be performed by heating the defibrated wood fibers.
  • the moisture content of the wood fibers after drying is not particularly limited, but for example, it is preferably 20% by mass or less with respect to the total amount of the wood fibers after absolute drying.
  • the adhesive added to the dried wood fibers is used as a binder to harden and bond the wood fibers together.
  • a synthetic resin adhesive that is liquid at room temperature and hardens by heating is used.
  • an adhesive containing diphenylmethane diisocyanate or an adhesive containing urea/melamine is used.
  • wood fibers to which the adhesive has been added are formed into the desired shape.
  • wood fibers to which an adhesive has been added are foamed into a mat.
  • the wood fibers to which the adhesive has been added are thermocompressed after being formed. That is, wood fibers molded into a plate shape or the like are heat-pressed.
  • Hot-press molding can be performed, for example, by sandwiching between a pair of hot plates and pressing.
  • the molding conditions for thermocompression molding are not particularly limited, but the molding temperature is, for example, within the range of 140° C. or higher and 230° C. or lower.
  • the molding time is, for example, within the range of 10 seconds or more and 3 minutes or less.
  • the molding pressure is, for example, within the range of 0.5 MPa or more and 4 MPa or less.
  • the process equipment for steaming, defibration, addition of adhesives, forming, and thermocompression molding can be produced with the same equipment that has been used to manufacture medium-density fiberboards. Therefore, it is possible to improve the utilization efficiency of the equipment, and to obtain a fiber board with excellent productivity even when using as a raw material a palm plant that is a waste material that has poor storage properties and a low bulk density after drying. can be done.
  • Embodiment 1 is merely one of various embodiments of the present disclosure. Embodiment 1 can be modified in various ways according to design and the like, as long as the object of the present disclosure can be achieved.
  • the mat 3 may be compressed by a flat press plate without being limited to this.
  • the groove 40 is formed by the pair of rolls 61 , but this is not restrictive, and after forming the flat plate-like compressed material 4 by the pair of rolls 61, the pair of rolls 61 is separated.
  • the grooves 40 may be formed by the device.
  • the grooves 40 are formed on both surfaces of the plate-shaped compressed material 4 in the above description, the grooves 40 may be formed only on one of the surfaces. Further, if the plate-like compressed material 4 can be broken without the groove 40, the groove 40 may not be formed.
  • the grooves 40 are formed in both the length direction and the width direction of the plate-like compressed material 4, but the grooves 40 are not limited to this, and only one of the length direction and the width direction of the plate-like compressed material 4 is formed. may be formed to
  • Embodiment 2 The method for manufacturing a fiber board according to the present embodiment differs from that of the first embodiment in the configuration of the cut and compressed product 1 .
  • configurations similar to those of the first embodiment are denoted by common reference numerals, and descriptions thereof are omitted as appropriate.
  • the configuration described in the second embodiment can be applied in appropriate combination with the configuration (including modifications) described in the first embodiment.
  • the sheet layer 5 is integrated with the plate-like compressed material 4 .
  • Sheet layer 5 contains a functional material.
  • the functional material is at least one selected from pest repellents such as anti-mite agents, antibacterial agents, antiviral agents, fragrances, coloring agents, and the like.
  • the sheet layer 5 can be formed by laminating a sheet on the surface of the plate-like compressed material 4 .
  • a sheet (film) obtained by mixing a functional material with a meltable material such as a hot-melt resin or a material that is easily decomposed such as starch and the like can be used.
  • thin paper mainly cellulose to which a functional material is adhered to form a sheet (film) can be used.
  • the sheet layer 5 containing a meltable material is laminated together with the pulverized palm plant material 2 when the mat 3 is compressed to form a plate-like compact 4, and is integrated with the plate-like compact 4. become.
  • the sheet layer 5 is heated, it melts, and the functional material can be impregnated between the fibers of the pulverized material 2 contained in the plate-like compressed material 4 .
  • the sheet layer 5 containing a material that is easily decomposed when the plate-shaped compressed material 4 is folded and divided, the sheet layer 5 is also folded and divided, and a part of the sheet layer 5 becomes the folded compressed material 1. adheres to the surface.
  • the sheet layer 5 is decomposed or eluted when the wooden material containing the broken compressed material 1 is steamed and defibrated, leaving a mixture of the fibers of the pulverized material 2 and the functional material. .
  • the first aspect is a method for producing a fiber board by adding an adhesive to wood fibers obtained by steaming and fibrillating a wood material, followed by forming and thermo-compression molding.
  • Said wood material comprises a broken compact (1).
  • the broken and compressed product (1) is obtained by pulverizing a palm plant into chips having anisotropy in length, laminating the pulverized product (2) to form a mat (3), and forming the mat (3) with a thickness. It is obtained by forming a plate-like compressed product (4) by compressing it in the direction, and dividing the plate-like compressed product (4) by folding.
  • the plate-like compressed product (4) is broken instead of being cut, so that the plant fibers of the palm family contained in the pulverized product (2) are It is difficult to shorten, and the fiber of palm family plant contained in the pulverized material (2) becomes difficult to break. Therefore, relatively long fibers can be increased in the broken compressed product (1), and the strength of the obtained fiber board is improved. In addition, since it can be stored and transported in the state of the plate-shaped compressed product (4) before being broken, the bulk density is high during storage and transport, and storage and transportability are improved.
  • the second aspect is the method of manufacturing the fiber board of the first aspect, in which the plate-like compressed material (4) has dividing grooves (40) on its surface.
  • the plate-like compressed material (4) is folded and divided along the dividing grooves (40) to obtain the broken compressed material (1), and the plate-like compressed material A broken compressed product (1) can be easily formed from (4).
  • a third aspect is the method for producing a fiber board according to the first or second aspect, wherein the plate-like compressed material (4) and the broken compressed material (1) each have a water content of 25% by mass or less. .
  • rotting is less likely to progress during storage, further improving storage properties.
  • a fourth aspect is the method for manufacturing a fiber board according to any one of the first to third aspects, wherein the specific gravity of the fractured compressed product (1) is 0.35 or more and 1.50 or less.
  • the mechanical durability of the fractured compressed product (1) is less likely to decrease
  • the fiber tissue constituting the pulverized product (2) of palm family plants is less likely to be damaged by compression
  • the strength characteristics of the fiber board becomes less likely to decrease.
  • a fifth aspect is the method for producing a fiber board according to any one of the first to fourth aspects, wherein the total amount of the broken compressed product (1) contained in the wooden material has a width of 8 mm or more and 25 mm or less, It contains 70% or more by mass ratio of the broken compressed product (1) having a length of 10 mm or more and 50 mm or less and a thickness of 8 mm or more and 25 mm or less.
  • wood fibers can be obtained under substantially the same conditions as conventional fiber boards, and can be used in combination with wood chips of conventionally used tree species.
  • a sixth aspect is a method for producing a fiber board according to any one of the first to fifth aspects, wherein the plate-shaped compressed product (4) or the broken compressed product (1) contains a functional material.
  • the sheet layer (5) is integrated.
  • a functional fractured compressed product (1) is obtained.
  • a seventh aspect is the method for producing a fiber board according to any one of the first to sixth aspects, wherein the pulverized palm plant (2) has a length of 0.8 mm or more and 50 0 mm or less and a diameter of 0.10 mm or more and 2.00 mm or less, containing 70% or more by mass ratio.
  • fiber boards with more stable quality can be easily produced.
  • Example 1 As shown in Table 1, as a raw material for the fiber board, the stem part (OPT) was taken out from the oil palm and put into a chipper to obtain a 30 mm to 40 mm square (chip) pulverized palm plant. . After that, foreign matters were removed using a foreign matter remover, and the material was put into a wet mill and dried to a predetermined moisture content by using a rotary kiln after milling. Then, it is sieved through an 8.6-mesh sieve and then through a 200-mesh sieve for classification to reduce the parenchyma tissue ratio of the palm plant to reduce the pulverized product of the plant of the palm family with an average length of 26.3 mm and an average diameter of 1.15 mm.
  • the pulverized material includes a pulverized material having a length of 1.0 mm or more and 50.0 mm or less and a diameter of 0.10 mm or more and 2.00 mm or less (hereinafter, pulverized material in this range is referred to as "large size pulverized material"), It contained 85% by mass.
  • the average length and average diameter of the pulverized palmaceous material were obtained by measuring the length and diameter of a predetermined amount of pulverized material using a magnifying glass and calculating the arithmetic mean.
  • the mass ratio of the large size pulverized product is determined by measuring the length and diameter of a predetermined amount of pulverized product using a magnifying glass, It was obtained by classifying according to whether or not it was included in the range of 0.00 mm or less, and calculating the ratio of the mass of the sample included in this range and the sample not included in this range.
  • a mat is formed from the pulverized product of palm family plant as a raw material, and the mat is further compressed in the thickness direction to obtain a product as shown in FIG. , a thickness of 15 mm, a specific gravity of 0.61 and a water content of 9% by mass.
  • the plate-shaped compressed product was folded and divided along the groove to obtain a broken compressed product of 15 mm x 40 mm x 15 mm.
  • a fiber board (biomass fiber board) having a thickness of 3 mm and a density of 800 kg/m 3 .
  • Example 2 As a raw material for the fiber board, the bunch part (EFB) of the oil palm was used, and in the same process as in Example 1, a coconut tree with an average length of 31.1 mm, an average diameter of 1.32 mm, and a large size pulverized material content of 82% by mass was used. A pulverized product of the plant was created.
  • EFB bunch part
  • a plate-shaped compressed product having a thickness of 15 mm, a specific gravity of 0.62, and a water content of 10% by mass was prepared, and this plate-shaped compressed product was broken by folding along the grooves. , 20 mm x 50 mm x 15 mm.
  • Example 3 As the raw material of the fiber board, using the leaf part (OPF) of the oil palm, in the same process as in Example 1, a palm with an average length of 28.5 mm, an average diameter of 1.20 mm, and a large size pulverized material content of 80% by mass was obtained. A pulverized product of the plant was created.
  • Example 2 a plate-shaped compressed product having a thickness of 30 mm, a specific gravity of 0.60, and a water content of 10% by mass was prepared, and this plate-shaped compressed product was broken by folding along the grooves. , 25 mm x 30 mm x 30 mm.
  • Example 2 As the raw material for the fiber board, the trunk part (OPT) of oil palm was used, and the same process as in Example 1 was performed to produce a coconut tree with an average length of 21.4 mm, an average diameter of 1.08 mm, and a large-sized pulverized material content of 83% by mass. A pulverized product of the plant was created.

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Abstract

繊維ボードの強度の向上が図れ、また、原料である木質材料の搬送性及び保管性が向上する繊維ボードの製造方法を提供する。木質材料を蒸煮、解繊して得られた木質繊維に接着剤を添加したのち、フォーミングし、熱圧成形する繊維ボードの製造方法である。前記木質材料は、折断圧縮物１を含む。折断圧縮物１は、ヤシ科植物を長さに異方性を有するチップ状に粉砕し、この粉砕物２を積層してマット３を形成し、マット３を厚み方向に圧縮することで板状の圧縮物４を成形し、板状の圧縮物４を折って分断することにより得られる。

Description

繊維ボードの製造方法
　本開示は、繊維ボードの製造方法に関する。より詳細には、木質材料を含む繊維ボードの製造方法に関する。
　特許文献１には、木質チップを蒸煮、解繊して得られた木質繊維を用いて、木質繊維板を製造することが記載されている。
　特許文献２には、油ヤシから得られる木質繊維を使用して繊維板を製造することが記載されている。
　近年では、南洋材は世界的規模で減少する傾向にあり、その代用としてヤシ科植物から得られる木質繊維を使用した繊維ボードも提案されているが、特許文献１に記載の製造方法をヤシ科植物の場合に適用しても、所望の強度や表面平滑性が得にくいことがあった。また、特許文献２のように、油やしから得られる木質繊維を使用する場合であっても、繊維ボードの性能向上が望まれている。すなわち、上記のような木質繊維板及び繊維板などの繊維ボードを製造するにあたっては、得られる繊維ボードの強度の向上が望まれている。また、原料である木質繊維の搬送性及び保管性の向上も望まれている。
特開２００２－０５２５１４号公報 特開２０１８－０６９６７０号公報
　本開示は、繊維ボードの強度の向上が図れ、また、原料である木質材料の搬送性及び保管性が向上する繊維ボードの製造方法を提供することを目的とする。
　本開示の一態様に係る繊維ボードの製造方法は、木質材料を蒸煮、解繊して得られた木質繊維に接着剤を添加したのち、フォーミングし、熱圧成形する繊維ボードの製造方法である。前記木質材料は、折断圧縮物を含む。前記折断圧縮物は、ヤシ科植物を長さに異方性を有するチップ状に粉砕し、この粉砕物を積層してマットを形成し、前記マットを厚み方向に圧縮することで板状の圧縮物を成形し、前記板状の圧縮物を折って分断することにより得られる。
図１は、本実施形態に係る繊維ボードの製造方法における折断圧縮物の製造工程を示す概略の斜視図である。 図２は、本実施形態に係る繊維ボードの製造方法における板状の圧縮物を示す断面図である。 図３Ａは、本実施形態の参考例におけるペレット状の圧縮物を示す概略図である。図３Ｂは、本実施形態に係る繊維ボードの製造方法における板状の圧縮物を示す概略図である。 図４は、実施形態２の板状の圧縮物を示す断面図である。
　（実施形態１）
　（１）概要
　以下、本実施形態に係る繊維ボードの製造方法に至った経緯について説明する。
　現在の木質ボード市場は世界で年間１０兆円を超える市場となっており、地球環境問題の高まりと並行して、今後ますますの市場拡大と需要の増加が予見されている。それに伴い、従来使用していたラワン等に代表される南洋材は成長に５０年以上必要となる枯渇資源である為、代替利用可能な素材に対する利用技術の必要性が高まってきている。
　木質ボードの種類としては、大きく構造材用途や型枠用途への利用が中心となる積層材、下地用途や家具素材として使用されるチップボード、内装部材や家具の表面化粧材に広く利用される繊維ボードなどがある。これらの木質ボードに対する枯渇資源の代替素材として小径木や伐期の短い早生植林木などの低質木材の利用技術が開発され、現在世界中でも広く実用化されている。しかし、さらなる使用量の増加や世界的な植林面積の減少等に伴い、これらの素材も徐々に調達困難になることが考えられる。
　中でも繊維ボードにおいては、ある程度の形状をした木片ではなく繊維状素材のみがあれば製造可能となる。このため、今後のさらなる素材技術として、強靭な靭皮繊維を有する竹や藁、バガスといったイネ科植物や、ケナフやジュートといったアオイ科植物の利用に対する利用技術についても過去に多く取り組まれてはきている。しかし、これらに関しては、品質面や製造面、原料の調達面等における課題により、広く実用化はされていない。
　そのような中、原料としての蓄積量が多い材料として、熱帯地方を中心に広く分布しているアブラヤシやココヤシなどのヤシ科植物が注目されている。特にアブラヤシにおいては、パームオイル産業の成長に伴い、幹の部分（ＯＰＴ：Ｏｉｌ　Ｐａｌｍ　Ｔｒｕｎｋ）や実の房の部分（ＥＦＢ：Ｅｍｐｔｙ　Ｆｒｕｉｔ　Ｂｕｎｃｈ）などが大量に廃棄されており、パームオイル産油国の一つであるマレーシアでは年間５０００万トン以上が廃棄物となっている。またこれらが放置されることで放散されるメタンガスは年間で１００万トン以上となる。これらを二酸化炭素排出量で換算した場合、国内二酸化炭素排出量のおよそ１割にまでのぼる為、現在極めて深刻な社会課題となっている。
　年間の繊維ボード使用量は世界で１．５億トンであるため、廃棄される５０００万トンだけでも世界の約１／３となる極めて甚大な蓄積量ではある。しかし、ヤシ科植物は含水率が７０～３００％程度と通常の南洋材の２倍以上である為、生材が１～２週間で腐敗してしまい、保管性が極めて悪いといった課題がある。
　さらに通常のヤシ科植物の生材状態の見かけ比重は０．６０～０．８０程度であるが、乾燥後の比重は０．３５程度となってしまう。そのため、生材で運んだ場合は、実際に搬送した質量に対して、得られる材料部分は１／２程度となってしまうといった課題がある。また、乾燥させた材料を繊維ボードの製造工場に搬送して使用する場合は、搬送時に嵩密度が低くなりすぎるために、搬送回数が増加してしまい、搬送効率が悪化してしまうといった課題がある。
　また、ヤシ科植物においては、繊維部分は剛直な繊維質ではあるものの、柔細胞という直径０．５ｍｍ未満の微粉が質量比で約４０％前後含まれている。通常ヤシ科植物を原料として従来の方法で繊維ボードを製造した場合、ヤシ科植物の微粉がボード製造時に刃物詰まりや、乾燥不良、品質ばらつき等といったボード生産性の低下を引き起こすといった課題がある。しかも、ヤシ科植物の微粉は強度発現には寄与しないために、繊維ボードの強度性能が十分確保できないといった課題がある。
　上記課題により、ヤシ科植物は繊維ボード用途においてほとんど実用化ができておらず、現状は大半のアブラヤシ廃棄物が現地で放置されたまま廃棄されつづけており、未だに社会課題となり続けている。
　そこで、本実施形態では、廃材であるヤシ科植物を原料とした繊維ボードを得ることが可能となると同時に、今後のグローバル市場における繊維ボード代替利用によって調達安定化を実現できるバイオマス繊維ボードを提供する。また本実施形態では、東南アジアにおける社会課題解決を狙うことが可能となるバイオマス繊維ボードを提供する。
　すなわち、本実施形態に係る繊維ボードの製造方法は、まず、木質材料を蒸煮、解繊して得られた木質繊維に接着剤を添加する。次に、接着剤を添加した木質繊維をフォーミングする。次に、フォーミングした木質繊維を熱圧成形する。木質材料は、折断圧縮物１を含む。折断圧縮物１は、以下のようにして得られる。まず、ヤシ科植物を長さに異方性を有するチップ状に粉砕する。次に、ヤシ科植物の粉砕物２を積層してマット３を形成する。次に、マット３を厚み方向に圧縮することで板状の圧縮物４を成形する。次に、板状の圧縮物４を折って分断することにより得られる。
　本実施形態に係る繊維ボードの製造方法は、ヤシ科植物の粉砕物２を圧縮して得られる折断圧縮物１を使用する。折断圧縮物１は、バイオマス圧縮物であり、ヤシ科植物の繊維組織が圧縮破損しにくくなる。また、折断圧縮物１は腐敗しにくくなり、保管性が向上する。そして、このように繊維組織が破損されにくく、腐敗しにくい折断圧縮物１を使用して繊維ボードを製造するため、強度及び表面平滑性に優れる繊維ボードが得やすくなる。また、折断圧縮物１を製造するにあたって、板状の圧縮物４を刃物で切断するのではなく、折って分断する。このため、折断圧縮物１に含まれる木質繊維が短くなりにくく、かつ、木質繊維が折れにくくなるため、比較的長い木質繊維を増やすことができる。よって、折断圧縮物１を含む木質材料から得られる繊維ボードの強度が向上する。また、折って分断（以下、折断という場合がある。）する前の板状の圧縮物４の状態で保管及び搬送することができるため、例えば円筒状に押出成形して製造したペレット状の木質材料に比べて、保管時及び搬送時の嵩密度が高く、保管性及び搬送性が向上する。
　（２）詳細
　　＜折断圧縮物＞
　本実施形態で使用する折断圧縮物１は、バイオマス圧縮物であって、ヤシ科植物の粉砕物２を含む圧縮物である。すなわち、ヤシ科植物の粉砕物２であるヤシ切削片や圧壊片を原料として、これらを乾燥した後、圧縮することにより、再生可能な生物資源（ヤシ科植物）から構成される。折断圧縮物１は、ヤシ科植物の粉砕物２を圧縮しない場合に比べて、嵩密度が高くなるため、搬送性が改善される。
　折断圧縮物１に使用するヤシ科植物の種類としては、社会課題となっているものはアブラヤシではあるが、オウギヤシ、ココヤシ、ナツメヤシ、サゴヤシ、アサイー、シュロなど、特に限定はされない。また、利用可能な部位についても、幹部分（ＯＰＴ）、葉部分（ＯＰＦ：Ｏｉｌ　Ｐａｌｍ　Ｆｒｏｎｄ）、実部分、房部分（ＥＦＢ）、種部分など、特に限定はされない。
　ヤシ科植物は、粉砕および乾燥された後、圧縮加工される。なお、粉砕と乾燥の順番は、どちらが先でもよく、同時に進行するようにしても良い。また、ヤシ科植物を粉砕する方法は特に限定されないが、例えば、チッパーを用いて行うことができる。また、粉砕物の乾燥は、含水率が２５質量％以下になるよう乾燥すると、腐敗の進行を妨げることができ好ましい。なお、ヤシ科植物を粉砕した後、水洗して灰分を減量させると、後記する蒸煮の工程等で灰分による工程トラブルの発生を低下することができ、好ましい。
　ヤシ科植物の粉砕物２は、ヤシ科植物の上記利用可能な部位をチップ状に粉砕して得られる。ヤシ科植物の粉砕物２は、ヤシ科植物維管束組織を含むことが好ましい。ヤシ科植物維管束組織は、ヤシ科植物が生育するのに必要な水分及び養分を運搬する組織であって、導管と師部と繊維とを含む。導管は根から吸収された水分及び養分の運搬路である。師部は葉で作られた栄養分の運搬路であり、師管を有している。
　ヤシ科植物の粉砕物２は、長さに異方性を有するチップ状に形成されている。ここで、「長さに異方性を有するチップ状」とは、粉砕物２が球状でないことを意味する。例えば、粉砕物２の長さと幅と厚みとが異なっている場合、長さに異方性を有するチップ状の粉砕物２であるといえる。また、例えば、粉砕物２が繊維状に形成されている場合、粉砕物２の長さは、粉砕物２の直径に対して大きいため、長さに異方性を有するチップ状であるといえる。
　折断圧縮物１は複数（多数）のヤシ科植物の粉砕物２を含んでおり、各粉砕物２は、様々な大きさを有しているが、折断圧縮物１を構成しているヤシ科植物の粉砕物２は、所定の長さと径とを有する粉砕物２を多く含んでいる方が好ましい。具体的には、長さが０．８ｍｍ以上５０．０ｍｍ以下の範囲内であり、かつ径（直径）が０．１０ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の範囲内の粉砕物２が、折断圧縮物１に含まれる粉砕物２の全量に対して、質量比で７０％以上含まれることが好ましい。このような所定の長さと径とを有する粉砕物２が、折断圧縮物１に含まれる粉砕物２の全量に対して、質量比で７０％よりも低下した場合、本実施形態の繊維ボードの強度発現に寄与する繊維成分が少なくなり、繊維ボードの強度が低下しやすくなる。また、これに加えて、微粉の主成分であるヤシ科植物柔細胞組織の比率がヤシ科植物の粉砕物中において増加しているために、刃物詰まりや、乾燥不良、品質ばらつき等が発生しやすくなり繊維ボードを安定的に生産しにくくなる場合がある。長さが１．０ｍｍ以上５０．０ｍｍ以下の範囲内であり、かつ径が０．１０ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の範囲内のヤシ科植物の粉砕物２は、ヤシ科植物の粉砕物２の全量に対して、質量比で８０％以上含まれることがより好ましく、最も好ましいのは１００％である。
　なお、ヤシ科植物の粉砕物の長さ及び径は、所定量の粉砕物を写真撮影し、長さと径を測定することにより得られる。
　折断圧縮物１に含まれる粉砕物２は、ヤシ科植物を粉砕した後、分級してヤシ科植物柔細胞組織を減量したものであることが好ましい。つまり、ヤシ科植物の粉砕物２には、ヤシ科植物柔細胞組織が主成分となる小さい粉砕物と、ヤシ科植物維管束組織が主成分となる大きな粉砕物とがあるが、この小さい粉砕物が少ないほうが好ましい。ヤシ科植物柔細胞組織は、ヤシ科植物の柔細胞で構成される組織である。ヤシ科植物柔細胞組織は、同化組織、分泌組織、貯蔵組織などを含んでおり、合成・分解・貯蔵などの生理作用を有している。
　折断圧縮物１にヤシ科植物柔細胞組織が多く含まれていると、ヤシ科植物柔細胞組織が微粉であるため、繊維ボードを安定して生産しにくくなることがある。そこで、本実施形態では、ヤシ科植物柔細胞組織の含有量が少ないヤシ科植物の粉砕物２を得るために、ヤシ科植物柔細胞組織を減量している。
　折断圧縮物１は、比重が０．３５以上１．５０以下の範囲内である。折断圧縮物の比重が０．３５未満であれば、折断圧縮物１の機械的耐久性が低下し、搬送時に砕けたり割れたりしやすくなる。折断圧縮物１の比重が１．５０よりも大きくなると、ヤシ科植物の粉砕物２を構成する繊維組織が圧縮破損する場合があり、最終的に得られる繊維ボードの強度特性が低下しやすくなる。折断圧縮物１の比重は、搬送性の向上のために、０．４０以上１．５０以下の範囲内であることがより好ましい。この折断圧縮物１の比重は、後記する圧縮物４を製造するときの圧縮力を変更することで調整することができる。
　折断圧縮物１は、含水率が２５質量％以下であることが好ましく、より好ましくは２０質量％以下である。含水率が２５質量％より高くなると、折断圧縮物１の形状維持性が低下しやすくなると同時に、腐敗しやすくなるために、保管性も低下しやすくなる。折断圧縮物１の含水率の下限は、特に設定されないが、保管性を考慮すると、含水率は低いほうが好ましいので、下限は０質量％である。この折断圧縮物１の含水率は、粉砕物２またはその原木の乾燥温度や乾燥時間等を変更することで調整することができる。
　折断圧縮物１の大きさ（圧縮物４を折って分断した片の大きさ）は、幅８ｍｍ以上２５ｍｍ以下、長さ１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下、厚さ８ｍｍ以上２５ｍｍ以下であることが好ましい。これにより従来から中密度繊維板の製造に使用されている設備と同様の設備を用いて、繊維ボードを製造することができる。
　＜折断圧縮物の製造方法＞
　折断圧縮物１を製造するにあたっては、まず、ヤシ科植物を長さに異方性を有するチップ状に粉砕し、複数（多数）の粉砕物２を得る。ここで、上記のように、複数の粉砕物２は、ヤシ科植物柔細胞組織の含有量が少ない方が好ましいので、ヤシ科植物柔細胞組織を減量することが好ましい。ヤシ科植物柔細胞組織を減量する方法としては、分級して大きさの小さい粉砕物を除去する方法を採用することができる。分級には、篩、風力選別、水浴等の方法が考えられるが、特に限定はされない。
　次に、複数の粉砕物２を積層してマット３を形成する。図１に示すように、マット３は、搬送ベルト６０上に、複数の粉砕物２を積み重なるように配置して形成することができる。このとき、粉砕物２は長さに異方性を有するものであるため、長軸方向が水平方向に揃いやすくなる。また、粉砕物２が、繊維状である場合、長軸方向を揃えてマット３を形成するようにしてもよい。
　次に、マット３を厚み方向に圧縮することで、複数の粉砕物２を含む板状の圧縮物４を成形する。マット３を厚み方向に圧縮するにあたっては、マット３を上下に対向する一対のロール６１の間に通し、マット３を一対のロール６１で上下から挟んで圧縮することができる。マット３を一対のロール６１の間に通すには、一対のロール６１を回転させながら搬送ベルト６０をロール６１の軸方向と直交する方向に進行させて、マット３を搬送ベルト６０で搬送するようにする。一対のロール６１の間隔は、マット３の厚みよりも小さいため、マット３が圧縮される。
　なお、マット３及び板状の圧縮物４のそれぞれの厚みは、特に限定されないが、例えば、マット３の厚みは８ｍｍ以上５０ｍｍ以下、板状の圧縮物４の厚みは５ｍｍ以上３０ｍｍ以下とすることができる。
　なお、粉砕物２を圧縮するときには、接着剤は使用せず、圧縮力で一体化するが、木質材料を解繊するときの支障にならない程度であれば接着剤を使用してもよい。また、粉砕物２に、抗菌剤、芳香剤、着色剤といった機能性を有する材料を混合して一体化してもよい。この場合、得られる繊維ボードにこれらの機能を付与することができ、好ましい。
　本実施形態において、板状の圧縮物４には溝４０が形成されている。図１に示すように、板状の圧縮物４は複数の溝４０を有しており、そのうちの一部は、板状の圧縮物４の長さ方向と平行に延びるように形成されている。また、複数の溝４０の他の一部は、板状の圧縮物４の長さ方向と直交する方向に延びるように形成されている。板状の圧縮物４の長さ方向は、搬送ベルト６０によるマット３及び板状の圧縮物４の搬送方向と同じである。
　溝４０は、例えば、一対のロール６１の周面に複数の突起を設け、この突起を板状の圧縮物４の表面に押し付けて形成することができる。この場合、マット３から板状の圧縮物４を成形するのと同じ工程で溝４０を形成することができる。ロール６１の軸方向に長い突起では、板状の圧縮物４の長さ方向と直交する方向に延びる溝４０を形成することができる。ロール６１の周方向に長い突起では、板状の圧縮物４の長さ方向と平行に延びる溝４０を形成することができる。
　図２に示すように、溝４０は、板状の圧縮物４の上下両面に設けられている。板状の圧縮物４の上面に設けられた溝４０と、下面に設けられた溝４０とは一対一で対向するように形成されている。そして、板状の圧縮物４を折って複数の個片に分断することにより、折断圧縮物１が得られる。板状の圧縮物４は、溝４０に沿って折り曲げることにより、上下に対向する溝４０の間の部分に応力が集中しやすくなり、容易に分断することができる。分断された折断圧縮物１は、ヤシ科植物の粉砕物２を含む圧縮物である。折断圧縮物１の形状は、ブロック状、板状などに形成される。板状の圧縮物４を折って分断するにあたっては、三点ロール、エンボスロール、簡易の粉砕機で潰すなどの方法を採用することができる。
　上記のように本実施形態では、折断圧縮物１を製造する際に、板状の圧縮物４を切断するのではなく、折断（折って分断）している。従って、板状の圧縮物４中のヤシ科植物の繊維が切断されにくくなる。このため、折断圧縮物１に含まれるヤシ科植物の繊維が短くなりにくく、かつ、折断圧縮物１に含まれるヤシ科植物の繊維が長さ方向に配向しやすくなって折れにくくなり、折断圧縮物１中に比較的長い繊維を増やすことができる。従って、折断圧縮物１を含む木質材料を成形して得られる繊維ボードの強度が向上する。
　また、本実施形態では、折断する前の板状の圧縮物４の状態で保管及び搬送することができるため、保管時及び搬送時の嵩密度が高く、保管性及び搬送性が向上する。すなわち、例えば図３Ａに示すようなヤシ科植物の粉砕物２を用いて円筒状に押出成形して製造したペレットＰでは、嵩密度が０．３～０．４であるが、図３Ｂに示すような板状の圧縮物４では、嵩密度が０．８～０．９である。従って、本実施形態では、ペレットＰで保管及び搬送した場合と比べて、少ない体積で保管及び搬送ができる。従って、折断する前の板状の圧縮物４の状態で保管及び搬送することが好ましい。
　＜繊維ボードの製造方法＞
　本実施形態に係る繊維ボードの製造方法は、木質材料を蒸煮、解繊して得られた木質繊維に接着剤を添加したのち、フォーミングし、熱圧成形する。そして、木質材料には、一つまたは複数の折断圧縮物１が含まれている。本実施形態に係る繊維ボードの製造方法は、上記折断圧縮物１を使用することにより、嵩密度が低いヤシ科植物を用いた場合でも、安定した品質のボードを容易に生産することができる。
　木質材料は、折断圧縮物１のみを含んでいてもよいが、従来から中密度繊維板の製造に使用されている南洋材や針葉樹の粉砕物等の他の木質材料を含んでいても良い。木質材料に含まれているヤシ科植物由来の折断圧縮物１は、木質材料の全量に対して、質量比で２０％以上含んでいることが好ましい。これにより、従来ほとんど実用化できていなかったアブラヤシ廃棄物を有効に利用することができる。また、木質材料に含まれている折断圧縮物１は、折断圧縮物１の全量に対して、幅８ｍｍ以上２５ｍｍ以下、長さ１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下、厚さ８ｍｍ以上２５ｍｍ以下の大きさの折断圧縮物１を、質量比で７０％以上含んでいることが好ましい。これにより、従来から使用されている樹種の木質材料と併用しても、従来と同様の木質チップを用いた工程で繊維ボードを製造しやすくなる。
　蒸煮は，折断圧縮物１が含まれている木質材料を高温・高圧の飽和水蒸気で処理する。蒸煮の条件は、特に限定されないが、例えば、温度１５０～２００℃，圧力０．５～２．０ＭＰａ、時間１～１５分間で行うことができる。
　解繊は、折断圧縮物１が含まれている木質材料を木質繊維（主に、ヤシ科植物維管束組織）に解す処理である。解繊は、蒸煮後の木質材料をリファイナーなどにより処理する。
　本実施形態では、解繊後に乾燥を行っても良い。乾燥は、解繊された木質繊維の含水率を低くする処理である。乾燥は、解繊された木質繊維を加熱することにより行うことができる。乾燥後の木質繊維の含水率は、特に限定されないが、例えば、絶乾後の木質繊維の全量に対して２０質量％以下にするのが好ましい。
　乾燥後の木質繊維に添加される接着剤は、硬化して木質繊維を接着するバインダとして使用される。接着剤としては、常温では液状で、加熱により硬化する合成樹脂系接着剤などが使用され、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネートを含む接着剤やユリア・メラミンを含む接着剤等が使用される。
　接着剤が添加された木質繊維は、所望の形状にフォーミングされる。例えば、接着剤が添加された木質繊維は、マット状にフォーミングされる。
　接着剤が添加された木質繊維は、フォーミングされた後、熱圧成形される。すなわち、板状などに成形された木質繊維は、加熱加圧成形される。加熱加圧成形は、例えば、一対の熱板の間に挟んでプレスするようにして行うことができる。熱圧成形の成形条件は特に限定されないが、成形温度は、例えば、１４０℃以上２３０℃以下の範囲内である。成形時間は、例えば１０秒以上３分以下の範囲内である。成形圧力は、例えば０．５ＭＰａ以上４ＭＰａ以下の範囲内である。このような熱圧成形により木質繊維に添加した接着剤が硬化し、木質繊維が接着されることにより、本実施形態の繊維ボードが製造される。繊維ホードは、例えば、建築材、家具、住宅内装などに広く使用することができる。
　なお、これらの蒸煮、解繊、接着剤の添加、フォーミング、熱圧成形などの工程設備は、従来から中密度繊維板の製造に使用されている設備と同様の設備で生産することができる。そのため、設備の使用効率を高めることができ、保管性が悪く、乾燥後の嵩密度が低い廃材であるヤシ科植物を原料とした場合であっても、優れた生産性で繊維ボードを得ることができる。
　（３）変形例
　実施形態１は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態１は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
　上記では、一対のロール６１でマット３を圧縮する場合を示したが、これに限らず、平板状のプレス板でマット３を圧縮してもよい。
　上記では、一対のロール６１で溝４０を形成する場合を示したが、これに限らず、一対のロール６１で平らな板状の圧縮物４を形成した後、一対のロール６１とは別の装置で溝４０を形成しても良い。
　上記では、板状の圧縮物４の両面に溝４０を形成したが、これに限らず、いずれか一方の表面のみに溝４０を形成しても良い。また、溝４０がなくても板状の圧縮物４が折断可能であれば、溝４０を形成しなくても良い。
　上記では、溝４０は、板状の圧縮物４の長さ方向と幅方向の両方に形成したが、これに限らず、板状の圧縮物４の長さ方向と幅方向のいずれか一方のみに形成しても良い。
　（実施形態２）
　本実施形態に係る繊維ボードの製造方法は、折断圧縮物１の構成が実施形態１と相違する。以下、実施形態１と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。実施形態２で説明した構成は、実施形態１で説明した構成（変形例を含む）と適宜組み合わせて適用可能である。
　図４に示すように、本実施形態では、板状の圧縮物４にシート層５が一体化されている。シート層５は、機能性材料を含有している。機能性材料は、防ダニ剤等の害虫忌避剤、抗菌剤、抗ウイルス剤、芳香剤及び着色剤などから選ばれる少なくとも１つである。シート層５は、板状の圧縮物４の表面にシートを積層して形成することができる。シートは、ホットメルト樹脂などの溶融可能な材料、又は、でんぷんなどの分解しやすい材料等に、機能性材料を混合し、シート化したもの（フィルム）が使用可能である。また、薄い紙（セルロースが主）に機能性材料を付着し、シート化したもの（フィルム）が使用可能である。
　溶融可能な材料を含むシート層５は、マット３を圧縮して板状の圧縮物４を成形するときに、ヤシ科植物の粉砕物２と一緒に積層され、板状の圧縮物４と一体化される。そして、シート層５は加熱すると溶融し、板状の圧縮物４中に含まれる粉砕物２の繊維間に機能性材料が含浸することができる。また、分解しやすい材料を含むシート層５の場合は、板状の圧縮物４を折って分断した際に、シート層５も折って分断され、シート層５の一部が折断圧縮物１の表面に付着している。そして、折断圧縮物１を含む木質材料を蒸煮、解繊のときに、シート層５が分解したり溶出したりして、粉砕物２の繊維と機能性材料の混合物が残るようになっている。
　（まとめ）
　以上説明したように、第１の態様は、木質材料を蒸煮、解繊して得られた木質繊維に接着剤を添加したのち、フォーミングし、熱圧成形する繊維ボードの製造方法である。前記木質材料は、折断圧縮物（１）を含む。折断圧縮物（１）は、ヤシ科植物を長さに異方性を有するチップ状に粉砕し、この粉砕物（２）を積層してマット（３）を形成し、マット（３）を厚み方向に圧縮することで板状の圧縮物（４）を成形し、板状の圧縮物（４）を折って分断することにより得られる。
　第１の態様によれば、折断圧縮物（１）を製造する際に、板状の圧縮物（４）を切断ではなく折断するため、粉砕物（２）に含まれるヤシ科植物の繊維が短くなりにくく、かつ、粉砕物（２）に含まれるヤシ科植物の繊維が折れにくくなる。従って、折断圧縮物（１）中に比較的長い繊維を増やすことができ、得られる繊維ボードの強度が向上する。また、折断する前の板状の圧縮物（４）の状態で保管及び搬送することができるため、保管時及び搬送時の嵩密度が高く、保管性及び搬送性が向上する。
　第２の態様は、第１の態様の繊維ボードの製造方法であって、板状の圧縮物（４）は、表面に分断用の溝（４０）を有している。
　第２の態様によれば、分断用の溝（４０）に沿って板状の圧縮物（４）を折って分断することにより折断圧縮物（１）を得ることができ、板状の圧縮物（４）から折断圧縮物（１）を容易に形成することができる。
　第３の態様は、第１又は２の態様の繊維ボードの製造方法であって、板状の圧縮物（４）及び折断圧縮物（１）の含水率が、それぞれ、２５質量％以下である。
　第３の態様によれば、保管時に、腐敗が進みにくく、保管性が更に向上する。
　第４の態様は、第１～３のいずれか１つの態様の繊維ボードの製造方法であって、折断圧縮物（１）の比重が、０．３５以上１．５０以下である。
　第４の態様によれば、折断圧縮物（１）の機械的耐久性が低下しにくく、ヤシ科植物の粉砕物（２）を構成する繊維組織が圧縮破損しにくくなり、繊維ボードの強度特性が低下しにくくなる。
　第５の態様は、第１～４のいずれか１つの態様の繊維ボードの製造方法であって、前記木質材料に含まれる折断圧縮物（１）の全量に対して、幅８ｍｍ以上２５ｍｍ以下、長さ１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下、厚さ８ｍｍ以上２５ｍｍ以下の大きさの折断圧縮物（１）を、質量比で７０％以上含む。
　第５の態様によれば、従来の繊維ボードとほぼ同じ条件で木質繊維を得ることができ、従来から用いられている樹種の木質チップと併用することもできる。
　第６の態様は、第１～５のいずれか１つの態様の繊維ボードの製造方法であって、板状の圧縮物（４）又は折断圧縮物（１）には、機能性材料を含有するシート層（５）が一体化されている。
　第６の態様によれば、機能性を有する折断圧縮物（１）が得られる。
　第７の態様は、第１～６のいずれか１つの態様の繊維ボードの製造方法であって、ヤシ科植物の粉砕物（２）は、全量に対して、長さが０．８ｍｍ以上５０．０ｍｍ以下、かつ径が０．１０ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の大きさの粉砕物（２）を、質量比で７０％以上含む。
　第７の態様によれば、より安定した品質の繊維ボードを容易に生産することができる。
　（実施例１）
　表１に示すように、繊維ボードの原料として、アブラヤシから幹部分（ＯＰＴ）を取り出し、それらをチッパーに投入することで、３０ｍｍ～４０ｍｍ角状（チップ状）のヤシ科植物粉砕物を得た。その後、異物除去機を用いて異物を除去し、湿式摩砕機に投入して摩砕後にロータリーキルンを使用することで所定の含水率にまで乾燥させた。その後、８．６メッシュの篩にかけて、その後２００メッシュの篩にかけて分級し、ヤシ科植物柔細胞組織比率を減少させることで、平均長２６．３ｍｍ、平均径１．１５ｍｍのヤシ科植物の粉砕物を得た。この粉砕物には、長さ１．０ｍｍ以上５０．０ｍｍ以下、かつ径０．１０ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の粉砕物（以下、この範囲の粉砕物を「大サイズ粉砕物」と称する）が、質量比で８５％含まれていた。なお、ヤシ科の粉砕物の平均長及び平均径は、拡大鏡を用いて所定量の粉砕物の長さと径とを測定し、算術平均を求めることにより得た。また、大サイズ粉砕物の質量比は、拡大鏡を用いて所定量の粉砕物の長さと径とを測定し、長さが０．８ｍｍ以上５０．０ｍｍ以下、かつ径が０．１０ｍｍ以上２．００ｍｍ以下に含まれるか否かで分級し、この範囲に含まれるものと含まれないものとの質量の比を求めることにより得た。
　次に、図１に示すような圧縮機を使用し、得られたヤシ科植物粉砕物を原料として、マットを形成し、さらに、マットを厚み方向に圧縮することにより、図２に示すような、厚み１５ｍｍ、比重０．６１、含水率９質量％の板状の圧縮物を得た。
　次に、板状の圧縮物を溝に沿って折って分断し、１５ｍｍ×４０ｍｍ×１５ｍｍの折断圧縮物を得た。
　次に、複数の折断圧縮物を加圧リファイナーに投入し１７０℃で５分間の蒸煮後に解繊処理を行い、２００℃のジェットドライヤーで乾燥させることで乾燥ファイバー（木質繊維）を作成した。
　この乾燥ファイバーにバインダとしてジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を５質量％分散塗布後、１８０℃で９０秒成形することで、厚さ３ｍｍ、密度８００ｋｇ／ｍ３の繊維ボード（バイオマス繊維ボード）を得た。
　（実施例２）
　繊維ボードの原料として、アブラヤシの房部分（ＥＦＢ）を用い、実施例１と同様の工程で、平均長３１．１ｍｍ、平均径１．３２ｍｍ、大サイズ粉砕物含有率が８２質量％のヤシ科植物の粉砕物を作成した。
　次に、実施例１と同様の工程で、厚み１５ｍｍ、比重０．６２、含水率１０質量％の板状の圧縮物を作成し、この板状の圧縮物を溝に沿って折って分断し、２０ｍｍ×５０ｍｍ×１５ｍｍの折断圧縮物を得た。
　この後、実施例１と同様の工程で、繊維ボードを得た。
　（実施例３）
　繊維ボードの原料として、アブラヤシの葉部分（ＯＰＦ）を用い、実施例１と同様の工程で、平均長２８．５ｍｍ、平均径１．２０ｍｍ、大サイズ粉砕物含有率が８０質量％のヤシ科植物の粉砕物を作成した。
　次に、実施例１と同様の工程で、厚み３０ｍｍ、比重０．６０、含水率１０質量％の板状の圧縮物を作成し、この板状の圧縮物を溝に沿って折って分断し、２５ｍｍ×３０ｍｍ×３０ｍｍの折断圧縮物を得た。
　この後、実施例１と同様の工程で、繊維ボードを得た。
　（比較例）
　繊維ボードの原料として、アブラヤシの幹部分（ＯＰＴ）を用い、実施例１と同様の工程で、平均長２１．４ｍｍ、平均径１．０８ｍｍ、大サイズ粉砕物含有率が８３質量％のヤシ科植物の粉砕物を作成した。
　次に、実施例１と同様の工程で得られたヤシ科植物粉砕物を原料として、ペレタイザーを用いて直径１５ｍｍ、長さ４０ｍｍの円筒状のペレット状に圧縮加工することで、比重０．６１、含水率９質量％のペレット状の圧縮物を得た。
　この後、実施例１と同様の工程で、繊維ボードを得た。
　＜評価方法＞
　・機械的耐久性評価
　折断圧縮物及びペレット状の圧縮物に対し、一般社団法人日本木質ペレット協会の木質ペレット品質規格に基づき、折断圧縮物及びペレット状の圧縮物の機械的耐久性ＤＵを測定した。
　ＤＵ＝（ｍ１／ｍ０）×１００（％）
　　ｍ０：試験前質量
　　ｍ１：試験後質量
（判定）
　　Ａ：９７．５％以上
　　Ｃ：９７．５％未満
　・保管性評価
　板状の圧縮物及びペレット状の圧縮物の嵩密度を測定し、保管性を評価した。
（判定）
　　Ａ：嵩密度が０．８以上で、保管性が高い
　　Ｂ：嵩密度が０．３以上０．８未満で、保管性が普通
　　Ｃ：嵩密度が０．３未満で、保管性が低い
　・強度評価
　「ＪＩＳ　Ａ　５９０５　繊維板」に基づき、曲げ試験を行い、繊維ボードの曲げ強度を測定した。
　（判定）
　　Ａ：２５ＭＰａ以上
　　Ｂ：２５ＭＰａ未満２０ＭＰａ以上
　　Ｃ：２０ＭＰａ未満
　各評価の結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　１　折断圧縮物
　２　ヤシ科植物の粉砕物
　３　マット
　４　板状の圧縮物
　４０　溝
　５　シート層

 

Claims (7)

  1. 　木質材料を蒸煮、解繊して得られた木質繊維に接着剤を添加したのち、フォーミングし、熱圧成形する繊維ボードの製造方法において、
    　前記木質材料は、折断圧縮物を含み、
    　前記折断圧縮物は、ヤシ科植物を長さに異方性を有するチップ状に粉砕し、この粉砕物を積層してマットを形成し、前記マットを厚み方向に圧縮することで板状の圧縮物を成形し、前記板状の圧縮物を折って分断することにより得られる、
    　繊維ボードの製造方法。
  2. 　前記板状の圧縮物は、表面に分断用の溝を有している、
    　請求項１に記載の繊維ボードの製造方法。
  3. 　前記板状の圧縮物及び前記折断圧縮物の含水率が、それぞれ、２５質量％以下である、
    　請求項１に記載の繊維ボードの製造方法。
  4. 　前記折断圧縮物の比重が、０．３５以上１．５０以下である、
    　請求項１に記載の繊維ボードの製造方法。
  5. 　前記木質材料に含まれる前記折断圧縮物の全量に対して、幅８ｍｍ以上２５ｍｍ以下、長さ１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下、厚さ８ｍｍ以上２５ｍｍ以下の大きさの折断圧縮物を、質量比で７０％以上含む、
    　請求項１に記載の繊維ボードの製造方法。
  6. 　前記板状の圧縮物又は前記折断圧縮物には、機能性材料を含有するシート層が一体化されている、
    　請求項１に記載の繊維ボードの製造方法。
  7. 　前記ヤシ科植物の粉砕物は、全量に対して、長さが０．８ｍｍ以上５０．０ｍｍ以下、かつ径が０．１０ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の大きさの粉砕物を、質量比で７０％以上含む、
    　請求項１に記載の繊維ボードの製造方法。
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