JP4091890B2 - Method for producing a wooden molded body - Google Patents
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- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
Description
本発明は、軽量でかつ高強度な木質成形体の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a lightweight and high-strength wood molded article.
従来、木粉等の木質材料と熱可塑性樹脂とを混合して木質成形体を成形するものとしては、エクストル−ダ−や加熱溶融型ニ−ダ−等で熱可塑性樹脂を溶融させて、その中に木粉等を投入し、練り込んだ混合物を押出成形したり、木質材料と熱可塑性樹脂チップもしくはペレットとの混合物をホットプレスして成形体を得ることが提案されている。
木質材料としては、木粉のほか故紙を粉砕したもの等、細かい木質材料が用いられている。
このような木質成形体は建築板や家具素材として有用である。
しかしながら、上記のように高温高圧下で溶融状態にした熱可塑性樹脂中に木質材料を投入すると、元来木質材料が保有する種々の糖分、リグニン等が該溶融熱可塑性樹脂に溶出し、さらにエクストル−ダ−等のスクリュ−による高圧状態での練り込み作用によって、その溶出成分が該熱可塑性樹脂に分散されることとなる。
その結果、該熱可塑性樹脂成分が劣化し、所定の強度や硬度が得られなかったり更に靱性が得られず脆くなったり、また耐候性も悪くなって屋外で紫外線に暴露されることでチョ−キングを起こす等の不具合が生じる。
また、木質材料に熱可塑性樹脂チップもしくはペレットを混合する場合、常温下で該木質材料と該樹脂を混合しても均一に該樹脂が分散し難く、また木質材料として故紙粉砕物を用いた場合、比表面積が増加することでバインダ−としての樹脂分が多量に必要となり、その結果密度が高くなってしまい、合板、OSBといった熱硬化性樹脂を用いた強度特性に優れた既存構造材に替わるような軽量木質成形体が得られ難いという問題点があった。
Conventionally, wood materials such as wood powder and thermoplastic resin are mixed to form a wooden molded body. The thermoplastic resin is melted by an extruder or a heat-melting type kneader, and the like. It has been proposed that a wood powder or the like is put in and the mixture kneaded is extruded, or a mixture of a woody material and a thermoplastic resin chip or pellet is hot pressed to obtain a molded body.
As the wood material, fine wood materials such as those obtained by pulverizing waste paper as well as wood powder are used.
Such a wooden molded body is useful as a building board or a furniture material.
However, when the wood material is put into the thermoplastic resin that has been melted under high temperature and high pressure as described above, various sugars, lignin, etc. originally held in the wood material are eluted into the molten thermoplastic resin, and The elution component is dispersed in the thermoplastic resin by the kneading action in a high-pressure state by a screw such as a dander.
As a result, the thermoplastic resin component deteriorates, the predetermined strength and hardness cannot be obtained, the toughness cannot be obtained, and it becomes brittle, and the weather resistance is deteriorated and exposed to ultraviolet rays outdoors. Problems such as king occur.
In addition, when mixing thermoplastic resin chips or pellets with wood material, even if the wood material and the resin are mixed at room temperature, the resin is difficult to disperse uniformly, and when waste paper pulverized material is used as the wood material As the specific surface area increases, a large amount of resin as a binder is required, resulting in an increase in density, which replaces existing structural materials with excellent strength characteristics using thermosetting resins such as plywood and OSB. There was a problem that it was difficult to obtain such a light-weight woody molded body.
この問題を解決するために、本出願人は熱可塑性樹脂と木質材料との新たな混合方法および成形方法を以前に出願した。
上記の熱可塑性樹脂と木質材料との混合方法および成形方法によって、非常に軽量な木質成形体を得ることができた。
しかしながら、この製造方法によって得られた木質成形体は壁板や床板下地板等に使用出来るが、耐力構造面材として使用するには、曲げ強度が若干足りない。
また従来、木粉と熱可塑性樹脂との混練時に、マレイン化ポリプロピレンを相溶化剤として混合し、強度アップさせることが行われている。
しかしながら、マレイン化ポリプロピレンは非常に高価な薬剤であり、コストアップの原因となる。
本発明は、さらに軽量であり、しかも耐力構造面材として使用出来る強度を有する安価な木質成形体を提供するものである。
A very light-weight woody molded body could be obtained by the mixing method and molding method of the thermoplastic resin and the woody material.
However, the wood molded body obtained by this production method can be used for a wall board, a floor board base plate, etc., but the bending strength is slightly insufficient for use as a load bearing structural face material.
Conventionally, maleated polypropylene is mixed as a compatibilizing agent when kneading wood powder and a thermoplastic resin to increase the strength.
However, maleated polypropylene is a very expensive drug and causes an increase in cost.
The present invention provides an inexpensive wooden molded body that is lighter in weight and has a strength that can be used as a load bearing structural face material.
上記の課題を解決するために本請求項1に記載の発明は、押出機に無水マレイン酸とポリオレフィン系樹脂とを同時に投入し、該押出機内で溶融混合しながら該樹脂のマレイン化反応を進めたのち、直ちに該押出機のダイのオリフィスから繊維状および/またはストランド状に吐出させ、その両側または片側からフレーク形状の木片を連続的に供給混合し、該原料混合物をコンベア上を移動する受板上またはコンベア上に堆積せしめてマットをフォーミングし、該マットをプレス成形した木質成形体の製造方法である。
上記の構成によれば、木質材料と樹脂との混合物に、さらに高価な相溶化剤のマレイン化ポリオレフィンを添加して強度アップさせるのではなく、押出機内で安価な無水マレイン酸とポリオレフィンとを重合させつつ、ただちに押出機から繊維状および/またはストランド状に吐出させて、そこにフレーク形状の木片を散布することで、安価な無水マレイン酸を用いても高強度な木質成形体を製造することが出来る。
In order to solve the above problems, the invention described in
According to the above configuration, the maleic anhydride and polyolefin are polymerized in the extruder in an extruder, rather than adding an expensive compatibilizer maleated polyolefin to the mixture of the wood material and the resin to increase the strength. To produce a high-strength wood molded article even when using inexpensive maleic anhydride, by immediately discharging it into fibers and / or strands from the extruder and spraying flake-shaped pieces of wood there. I can do it.
本発明の木質成形体の製造方法によれば、押出機に無水マレイン酸とポリオレフィン系樹脂とを同時に投入し、該押出機内で溶融混合しながら該樹脂のマレイン化反応を進めたのち、直ちに該押出機のダイのオリフィスから繊維状および/またはストランド状に吐出させ、その両側または片側からフレーク形状の木片を連続的に供給混合し、該原料混合物をコンベア上を移動する受板上またはコンベア上に堆積せしめてマットをフォーミングし、該マットをプレス成形するので、安価な無水マレイン酸を用いても高強度で軽量な木質成形体を製造することが出来る。
According to the method for producing a woody molded product of the present invention, maleic anhydride and a polyolefin resin are simultaneously charged into an extruder, and after the maleation reaction of the resin proceeds while being melt-mixed in the extruder, From the orifice of the die of the extruder, discharged into fibers and / or strands, continuously supplying and mixing flake-shaped pieces of wood from both sides or one side, and the raw material mixture is moved on a conveyor or on a conveyor Since the mat is deposited and formed into a mat, and the mat is press-molded, a high-strength and lightweight wood-based molded body can be produced even using inexpensive maleic anhydride.
以下詳しく、本発明を実施するための最良の形態を説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail.
[木質材料]
本発明において使用される木質材料Wは、木片である。
該木質材料Wは例えば構造建築物を構築、改築あるいは解体する場合に発生する端切れや廃材等から得られるものであってもよい。
このような端切れや廃材は従来主として焼却処理されていたが、焼却処理によれば地球温暖化の原因となるCO2ガスが発生する。
しかし、上記のように端切れや廃材を木質材料Wとして再利用すれば環境負荷を低減出来る。
上記木質材料Wとして、フレ−ク形状の木片を使用する。
フレ−ク形状の木片は例えばパ−ルマン社のリングフレ−カ−を用いて、薄削片状にした形状で幅0.5〜20mm、長さ1〜50mm、厚み0.1〜5mmのものが好ましく、さらに幅0.5〜10mm、長さ4〜35mm、厚み0.1〜2.5mmのものが好ましく、特に幅4〜8mm、長さ20〜25mm、厚み0.5〜1mmの木片が好ましい。
上記したように該木質材料Wは廃材を使用することが出来るが、このような改築、解体木材は容易にフレ−カ−によってフレ−ク形状の木片とすることが出来る。
また、木片に水分があると加熱成形の際木片から水蒸気が発生し、木片と熱可塑性樹脂との間に水蒸気膜を作ってしまい、木片と熱可塑性樹脂との密着がうまくいかないために、通常木片処理化した後にドライヤ−にて木片の含水率は5%未満に乾燥される。
[Wood material]
The wood material W used in the present invention is a piece of wood.
The woody material W may be obtained from, for example, cuts or waste materials generated when a structural building is constructed, renovated, or demolished.
Conventionally, such cuts and wastes have been mainly incinerated, but incineration generates CO2 gas that causes global warming.
However, the environmental burden can be reduced if the cut pieces and the waste material are reused as the wood material W as described above.
As the woody material W, frame - to use the click-shaped pieces of wood.
The flake-shaped piece of wood is, for example, a thin cut piece using a Parlman ring flaker and having a width of 0.5 to 20 mm, a length of 1 to 50 mm, and a thickness of 0.1 to 5 mm More preferred are those having a width of 0.5 to 10 mm, a length of 4 to 35 mm, and a thickness of 0.1 to 2.5 mm. Particularly, a wood piece having a width of 4 to 8 mm, a length of 20 to 25 mm, and a thickness of 0.5 to 1 mm. Is preferred.
As described above, waste wood can be used as the woody material W, but such remodeled and demolished wood can be easily made into a flake-shaped piece of wood by a flaker.
Also, if there is moisture in the wood pieces, water vapor is generated from the wood pieces during thermoforming, and a water vapor film is formed between the wood pieces and the thermoplastic resin, so that the wood pieces and the thermoplastic resin do not adhere well. After the treatment, the moisture content of the wood pieces is dried to less than 5% by a dryer.
[ポリオレフィン系樹脂]
本発明において使用されるポリオレフィン系樹脂Rとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレンタ−ポリマ−等の熱可塑性樹脂および上記熱可塑性樹脂の廃材がある。
上記の熱可塑性樹脂R廃材のソ−スとして特に有用なものは、大量に廃材が発生する農業用熱可塑性シ−ト、包装用熱可塑性袋、熱可塑性繊維製品等である。
また、熱可塑性樹脂Rは、溶融状態の繊維状および/またはストランド状の熱可塑性樹脂であることが望ましい。
本発明のポリオレフィン系樹脂は2種類以上の熱可塑性樹脂Rが混合したものであってもよい。
[Polyolefin resin]
Examples of the polyolefin resin R used in the present invention include thermoplastic resins such as polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, and ethylene-propylene terpolymer, and waste materials of the above thermoplastic resins.
Particularly useful as a source of the above-mentioned thermoplastic resin R waste material are agricultural thermoplastic sheets, thermoplastic bags for packaging, thermoplastic fiber products, and the like that generate a large amount of waste material.
The thermoplastic resin R is preferably a molten fibrous and / or strand thermoplastic resin.
The polyolefin resin of the present invention may be a mixture of two or more thermoplastic resins R.
[無水マレイン酸]
本発明において使用される無水マレイン酸Aは粉体にて添加される。
マレイン酸、フマル酸等のジカルボン酸の無水物はポリオレフィンと共重合して、無水カルボン酸変性ポリオレフィンになり、相溶化剤等に用いられている。
しかしながら、この相溶化剤は非常に高価なものである。
本発明では安価な無水マレイン酸に限定して使用し、相溶化剤としての無水マレイン酸ポリオレフィンを作成するのではなく、ポリオレフィンをマレイン化反応させながら同時に木質材料と混合するものである。
[maleic anhydride]
The maleic anhydride A used in the present invention is added as a powder.
Dicarboxylic acid anhydrides such as maleic acid and fumaric acid are copolymerized with polyolefin to form carboxylic anhydride-modified polyolefin, which is used as a compatibilizing agent.
However, this compatibilizer is very expensive.
In the present invention, maleic anhydride polyolefin as a compatibilizing agent is not used by being limited to inexpensive maleic anhydride, but is mixed with a wood material at the same time while subjecting polyolefin to maleinization reaction.
[廃材の利用]
また、本発明の木質成形体の廃材は、切削、粉砕、あるいは解繊して木質材料Wとし、再び木質成形体の原料や木質セメント板の原料として再利用が出来る。
このような木質成形体の再利用においてはリサイクル性は非常に高いものであり、間接的には熱可塑性樹脂Rのリサイクル性が大幅に向上する。
しかもこのような木質成形体は建築板、家具素材、コンクリ−ト型枠等に大量に使用されるからリサイクル熱可塑性樹脂Rも大量に消費出来る。
[Use of waste materials]
Further, the waste material of the wood molded body of the present invention can be cut, pulverized, or defibrated to form a wood material W, which can be reused again as a material for the wood molded body or a material for the wood cement board.
In the reuse of such a wooden molded body, the recyclability is very high, and indirectly, the recyclability of the thermoplastic resin R is greatly improved.
Moreover, since such a woody molded body is used in large quantities for building boards, furniture materials, concrete molds, etc., a large amount of recycled thermoplastic resin R can also be consumed.
[第三成分]
上記木質材料Wと、熱可塑性樹脂Rと、無水マレイン酸A以外に、本発明の木質成形体には例えば、撥水剤、防水剤、酸化防止剤、酸化抑制剤等の老化防止剤、着色剤、低粘度化剤、接着改良剤等が添加されてもよい。
[Third component]
In addition to the wood material W, the thermoplastic resin R, and the maleic anhydride A, the wood molded product of the present invention includes, for example, water repellents, waterproofing agents, antioxidants, antioxidants such as antioxidants, and coloring. An agent, a viscosity reducing agent, an adhesion improving agent and the like may be added.
[木質成形体の製造方法]
本発明の木質成形体を製造するには、まず押出機に無水マレイン酸Aとポリオレフィン系樹脂Rとをホッパ−から同時に投入する。
そして押出機内で加熱によりポリオレフィン系樹脂Rを溶融しながら無水マレイン酸Aと溶融混合すると、無水マレイン酸Aはポリオレフィン系樹脂Rと重合し、ポリオレフィン系樹脂Rはマレイン化が進すむ。
さらに、溶融混合しながら、直ちに押出機のダイのオリフィスから無水マレイン酸Aと熱可塑性樹脂Rとの重合溶融物Pを繊維状および/またはストランド状に吐出させ、その両側または片側から木質材料Wを連続的に散布供給し混合する。
混合比は通常木質材料W:重合溶融物Pの質量比率で30:70〜90:10程度になるようにする。
無水マレイン酸Aは、質量比でポリオレフィン系樹脂R100に対して、0.1〜3程度がよい。
ここでいう繊維状とは、加熱されて溶融状態の重合溶融物Pを糸のごとく細くしたもので、連続および/または不連続になったものをいう。
また、ストランド状とは、加熱されて溶融状態の重合溶融物Pを糸のごとく細くしたもので、連続したものをいう。
[Manufacturing method of woody molded body]
In order to produce the woody molded product of the present invention, first, maleic anhydride A and polyolefin resin R are simultaneously fed into an extruder from a hopper.
When the polyolefin resin R is melted and mixed with the maleic anhydride A while being melted by heating in the extruder, the maleic anhydride A is polymerized with the polyolefin resin R, and the polyolefin resin R advances to maleinization.
Further, while melt-mixing, the polymer melt P of maleic anhydride A and the thermoplastic resin R is immediately discharged in the form of fibers and / or strands from the orifice of the die of the extruder, and the wood material W from both sides or one side thereof. Are continuously sprayed and mixed.
The mixing ratio is usually about 30:70 to 90:10 in terms of mass ratio of woody material W: polymerization melt P.
As for maleic anhydride A, about 0.1-3 are good with respect to polyolefin resin R100 by mass ratio.
As used herein, the fibrous form refers to a continuous and / or discontinuous thing obtained by thinning the polymer melt P in a molten state as a yarn.
In addition, the strand shape refers to a continuous product obtained by thinning the polymer melt P in a molten state as a yarn.
さらに、詳しくこの製造方法について図面を用いて説明する。
ポリオレフィン系樹脂Rと、無水マレイン酸Aは、図1に示す押出機(1) 内にホッパー(2) から同時に投入され、そして押出機(1) 内で加熱によりポリオレフィン系樹脂Rは溶融され、無水マレイン酸Aは溶融状態のポリオレフィン系樹脂Rと重合し、ポリオレフィン系樹脂Rはマレイン化反応が進すむ。
さらに、溶融混合しながら、直ちに押出機(1) のノズル(3) に接続しているダイ(4) 中に供給され、オリフィス(5) から無水マレイン酸Aと熱可塑性樹脂Rとの重合溶融物Pが繊維状および/またはストランド状に吐出流下される。
Further, this manufacturing method will be described in detail with reference to the drawings.
The polyolefin resin R and maleic anhydride A are simultaneously fed from the hopper (2) into the extruder (1) shown in FIG. 1, and the polyolefin resin R is melted by heating in the extruder (1). Maleic anhydride A is polymerized with the polyolefin resin R in a molten state, and the maleinization reaction proceeds in the polyolefin resin R.
Further, while being melt-mixed, it is immediately fed into the die (4) connected to the nozzle (3) of the extruder (1), and polymerization melt of maleic anhydride A and the thermoplastic resin R from the orifice (5). The object P is discharged and discharged in the form of fibers and / or strands.
上記ダイ(4) のオリフィス(5) の口径は0.2〜3.0mmとすることが好ましく、口径が0.2mm以下の場合は該重合溶融物P、特にポリオレフィン系樹脂廃材の溶融物に含まれている爽雑物がオリフィス(5) に詰り易くなり、3.0mmを越えると該繊維状および/またはストランド状の該重合溶融物Pは木質材料Wの重量によって延伸しても細化が充分行われず、木質材料Wと均一に混合することが困難となる。
口径が0.2〜3.0mmの場合は木質材料Wの重量による延伸細化後の該重合溶融物Pの径が0.05〜0.8mmとなり、この範囲でオリフィス(5) は詰ることがなく、かつ該重合溶融物Pに木質材料Wを均一に混合することが出来る。
The diameter of the orifice (5) of the die (4) is preferably 0.2 to 3.0 mm. When the diameter is 0.2 mm or less, the polymerization melt P, particularly the polyolefin resin waste material, The contained foreign matter is easily clogged in the orifice (5), and if it exceeds 3.0 mm, the fibrous and / or strand-like polymerized melt P is reduced even if it is stretched by the weight of the woody material W. Is not performed sufficiently, and it becomes difficult to uniformly mix with the wood material W.
When the diameter is 0.2 to 3.0 mm, the diameter of the polymer melt P after stretching and thinning due to the weight of the wood material W is 0.05 to 0.8 mm, and the orifice (5) is clogged in this range. In addition, the wood material W can be uniformly mixed into the polymerization melt P.
そして図2に示すように、ダイ(4) のオリフィス(5) の直下両側には木質材料Wの供給コンベア(6,6) が配置され、該供給コンベア(6,6) 上の木質材料Wを該供給コンベア(6,6) 末端に配置されている散布ロール(7,7) によって散布し、上記したようにダイ(4) のオリフィス(5) から吐出流下されている繊維状および/またはストランド状の重合溶融物Pと混合する。
また、溶融吐出流下時の雰囲気温度を高温に保つことによって溶融状態を長く維持出来るので、例えば5.0mm位までオリフィス(5) の径を大きくすることができる。
Then, as shown in FIG. 2, supply conveyors (6, 6) for the wood material W are arranged on both sides immediately below the orifice (5) of the die (4), and the wood material W on the supply conveyor (6, 6). Are dispersed by a spreading roll (7, 7) arranged at the end of the supply conveyor (6, 6), and are discharged and flown from the orifice (5) of the die (4) as described above. Mix with the strand-like polymerization melt P.
In addition, since the molten state can be maintained for a long time by keeping the atmospheric temperature at the time of the melt discharge flow high, the diameter of the orifice (5) can be increased to, for example, about 5.0 mm.
この際重合溶融物Pに対し、木質材料Wをディスク式の散布ロール(7,7) によりはじき飛ばしながら散布すると、木質材料Wはスピンしながら接するので、該重合溶融物Pに対し木質材料Wが良くからみつき、ミキサーにて混合する必要もなく効率よく混合され、該繊維状および/またはストランド状の重合溶融物Pは該木質材料Wの自重によって延伸細化される。
この際重合溶融物Pに付着している木質材料Wにおいて、相互近接している木質材料W間の重合溶融物Pが延伸細化されると、木質材料W相互が重合溶融物Pの細糸により連なった玉すだれ状となり、この状態で受板(9) 上に落下受止されマット状にフォーミングされるが、この際重合溶融物Pの細糸がちぢれ状態となって木質材料Wをまき込み、網目のような状態となる。
このように本発明では木質材料Wと重合溶融物Pとは密にかつ均一に混合されるので、ミキサー等の混合機は不必要となる。
このように重合溶融物Pと該木質材料Wとが均一に混合された上で、該原料混合物Mx はコンベア(8) 上に搬送されている受板(9) 上にマット状に堆積し、堆積した原料混合物Mx は図示しないロールプレスまたは成形プレス等に送られ、板状にプレス成形される。
At this time, if the wood material W is sprayed on the polymerization melt P while being spun off by the disc-type spray rolls (7, 7), the wood material W comes into contact with the polymer melt P while being spun. The fiber and / or strand-shaped polymer melt P is tangled well and efficiently mixed without the need for mixing in a mixer, and is stretched and refined by the weight of the woody material W.
At this time, in the wood material W adhering to the polymer melt P, when the polymer melt P between the wood materials W adjacent to each other is drawn and thinned, the wood material W is a fine yarn of the polymer melt P. In this state, the ball is dropped onto the receiving plate (9) and formed into a mat shape. At this time, the fine yarn of the polymerized melt P is twisted and the wood material W is wound. It becomes a state like a mesh.
Thus, in the present invention, the wood material W and the polymerization melt P are mixed intimately and uniformly, so that a mixer such as a mixer is unnecessary.
In this way, after the polymerization melt P and the wood material W are uniformly mixed, the raw material mixture Mx is deposited in a mat shape on the receiving plate (9) conveyed on the conveyor (8). The deposited raw material mixture Mx is sent to a roll press or a molding press (not shown) and is press-formed into a plate shape.
上記木質成形体の製造過程においては、重合溶融物Pの分散性を保つため、木質材料Wを加熱しつつ供給してもよい。
木質材料Wを加熱しておけば、該重合溶融物Pの絡みつき(融着)は強くなり、木質材料Wと重合溶融物Pとの分離が防止出来る。
In the manufacturing process of the wood molded body, the wood material W may be supplied while being heated in order to maintain the dispersibility of the polymer melt P.
If the wood material W is heated, the entanglement (fusion) of the polymerization melt P becomes strong, and separation of the wood material W and the polymerization melt P can be prevented.
かくして受板(9) 上にマット状に堆積した原料混合物Mx を堆積直後にプレスすれば、該原料混合物Mx はまだ蓄熱しているので再加熱の必要がなく、生産効率や熱効率が向上する。
またプレスまでに時間がかかる場合は、加熱プレスを行なうがマットが蓄熱しているので、樹脂再溶融に要するエネルギーは常温からの加熱成形と比べ短時間に効率良く成形が可能となる。
Thus, if the raw material mixture Mx deposited in a mat shape on the receiving plate (9) is pressed immediately after the deposition, the raw material mixture Mx is still stored, so there is no need for reheating, and production efficiency and thermal efficiency are improved.
If it takes a long time to press, the hot press is performed, but the mat stores heat, so that the energy required for remelting the resin can be efficiently molded in a short time compared to the heat molding from room temperature.
さらには、図3に示すように、ポリオレフィン系樹脂Rと無水マレイン酸Aとの混合には、まず、第2ホッパ−(12) から、無水マレイン酸Aと第1のポリオレフィン系樹脂R1を同時に第2押出機(11) に投入して、第1のポリオレフィン系樹脂R1を溶融して無水マレイン酸Aを重合させて、重合溶融物P1とし、さらに該重合溶融物P1をホッパ−(2) にから押出機(1) に投入して、加熱溶融状態の第2のポリオレフィン系樹脂R2に混合して重合溶融物P2とし、該重合溶融物P2を押出機(1) のダイ(4) のオリフィス(5) から繊維状および/またはストランド状に吐出させ、その両側または片側から木質材料を連続的に供給し、重合溶融物P2と混合しつつ、木質材料Wの重量によって該重合溶融物P2を延伸細化させ、該原料混合物Mxをコンベア上を移動する受板上またはコンベア上に堆積せしめてマットMをフォ−ミングし、該マットMをプレス成形することもできる。
この際、第2ホッパ−(12) および第2押出機(11) を他のシステムとは別のテリトリ−で行うことで、ポリオレフィン系樹脂Rに無水マレイン酸Aを添加するときに発生する刺激臭気を排除することが出来る。
具体的には屋外での混合、排気システムの導入などがある。
Further, as shown in FIG. 3, for mixing the polyolefin resin R and the maleic anhydride A, first, the maleic anhydride A and the first polyolefin resin R1 are simultaneously fed from the second hopper (12). Injected into the second extruder (11), the first polyolefin resin R1 is melted to polymerize maleic anhydride A to form a polymerized melt P1, and the polymerized melt P1 is further converted into a hopper (2). Then, it is put into an extruder (1) and mixed with a second polyolefin resin R2 in a heated and melted state to form a polymerized melt P2. The polymerized melt P2 is added to the die (4) of the extruder (1). The polymer melt P2 is discharged from the orifice (5) in the form of fibers and / or strands, continuously supplied with the wood material from both sides or one side thereof, and mixed with the polymer melt P2, depending on the weight of the wood material W. The raw material mixture Mx is The matte M and allowed to deposit on the receiving plate or on a conveyor moving on the bare follower - and timing, the mat M can be press-molded.
At this time, the stimulation generated when maleic anhydride A is added to the polyolefin resin R by performing the second hopper (12) and the second extruder (11) in a territory different from other systems. Odor can be eliminated.
Specific examples include outdoor mixing and introduction of an exhaust system.
該マットMのプレス成形については、熱間ロールプレスや熱圧プレスで行い、その後さらに冷間ロ−ルプレスや冷間プレスで厚みを整える。 The mat M is press-formed by a hot roll press or a hot press, and then the thickness is further adjusted by a cold roll press or a cold press.
また、上記のフォーミングを加熱雰囲気下で行えば、冷間ロ−ルプレスや冷間プレスのみで、成形することも可能である。 Further, if the above forming is performed in a heated atmosphere, it is possible to perform molding only by a cold roll press or a cold press.
マットMを受板(9) 上にフォーミングする場合には、通常受板(9) 面はフラットであるが受板(9) 面に凹凸柄を付してもよく、あるいはまた成形マットMを冷間ロールプレスによって冷却する場合には該冷間ロールプレスの後段において、該成形マットMの一側または両側に表面に凹凸柄を付したエンボスロールを配置しておけば、一方の面または両方の面に凹凸柄を有する板状木質成形体を得ることが出来る。 When forming the mat M on the receiving plate (9), the surface of the receiving plate (9) is usually flat, but the receiving plate (9) surface may be provided with an uneven pattern, or the molding mat M may be In the case of cooling by a cold roll press, if an embossing roll with a concavo-convex pattern is arranged on one side or both sides of the molding mat M in the subsequent stage of the cold roll press, one side or both sides It is possible to obtain a plate-like woody molded product having an uneven pattern on the surface.
更にマットは二層、三層等多層構造にしてもよい。三層の場合には表裏層に微細木質材料(例えば木片と木粉との混合物)を使用し、芯層に粗木質材料(例えば木片)を使用すると、表面が緻密構造を有し平滑で、芯層が粗構造を有しクッション性があり軽量な板状木質成形体を得ることが出来る。 Furthermore, the mat may have a multilayer structure such as two layers or three layers. In the case of three layers, using a fine wood material (for example, a mixture of wood pieces and wood flour) for the front and back layers, and using a rough wood material (eg wood pieces) for the core layer, the surface has a dense structure and is smooth, A lightweight plate-like woody molded body having a rough structure of the core layer and cushioning properties can be obtained.
(実施例1)
図1に示す装置で、ポリプロピレン樹脂廃材粉砕物Rと、無水マレイン酸Aをホッパ−(2) から投入して、押出機(1) 内で加熱溶融しながら樹脂をマレイン化し、ダイ(4) のオリフィス(5) からストランド状に重合溶融物Pを吐出した。
ポリプロピレン樹脂廃材粉砕物Rと無水マレイン酸Aとの比率は重量比で、ポリプロピレン樹脂廃材粉砕物R:無水マレイン酸A=100:0.1 になるように投入した。
該ダイ(4) はオリフィス(5) 径1.5mm、オリフィス(5) 間隔5mmで一列に500個のオリフィス(5) 数があるものをオリフィス(5) 間隔50mmで設置した。
間伐材からチップ化した木片W(幅4〜8mm×厚み0.5〜1mm×長さ20〜25mm)をコンべア(6) 上からディスク回転式の散布機(7) でストランド状に吐出される重合溶融物Pに向かってはじき飛ばし、該木片Wの自重により該重合溶融物Pを延伸細化しつつ該重合溶融物Pと木片Wとを絡ませ、均一に混合した。
重合溶融物Pと木片Wとの比率は重量比で4:6になるように調整した。
そしてコンベア(8) 上の受板(9) に該原料混合物Mx をマット状に堆積し、その後、加熱プレス、冷間プレスを経て木質成形体を得た。
Example 1
In the apparatus shown in FIG. 1, polypropylene resin waste pulverized material R and maleic anhydride A are introduced from the hopper (2), and the resin is maleated while being heated and melted in the extruder (1). The polymer melt P was discharged in a strand form from the orifice (5).
The ratio of the pulverized polypropylene resin waste R to the maleic anhydride A was added by weight so that the pulverized polypropylene resin waste R: maleic anhydride A = 100: 0.1.
The die (4) was installed with an orifice (5) diameter of 1.5 mm, an orifice (5) interval of 5 mm, and 500 orifices (5) in a row with an orifice (5) interval of 50 mm.
Wood chips W (width 4-8mm x thickness 0.5-1mm x length 20-25mm) made from thinned wood are discharged in strands from the top of the conveyor (6) with a disc rotating sprayer (7) The polymer melt P was blown off toward the polymer melt P, and the polymer melt P and the wood piece W were entangled and uniformly mixed while stretching and thinning the polymer melt P by its own weight.
The ratio between the polymerization melt P and the wood piece W was adjusted to be 4: 6 by weight.
Then, the raw material mixture Mx was deposited in a mat shape on the receiving plate (9) on the conveyor (8), and then a wooden molded body was obtained through a hot press and a cold press.
(実施例2)
ポリプロピレン樹脂廃材粉砕物Rと無水マレイン酸Aとの比率を重量比で、ポリプロピレン樹脂廃材粉砕物:無水マレイン酸A=100:1 になるようにしたこと以外は、実施例1と同様にして木質成形体を製造した。
(Example 2)
Except that the ratio of the pulverized polypropylene resin waste R to the maleic anhydride A is set to be the weight ratio of the pulverized polypropylene resin waste: maleic anhydride A = 100: 1, the wood quality is the same as in Example 1. A molded body was produced.
(実施例3)
ポリプロピレン樹脂廃材粉砕物Rと無水マレイン酸Aとの比率を重量比で、ポリプロピレン樹脂廃材粉砕物:無水マレイン酸A=100:3 になるようにしたこと以外は、実施例1と同様にして木質成形体を製造した。
(Example 3)
The woody material in the same manner as in Example 1 except that the ratio of the pulverized polypropylene resin waste R to the maleic anhydride A was changed to the weight ratio of the pulverized polypropylene resin waste: maleic anhydride A = 100: 3. A molded body was produced.
(比較例1)
比較例として、無水マレイン酸を添加しないこと以外はすべて実施例1と同様にして木質成形体を製造した。
(Comparative Example 1)
As a comparative example, a wood molded article was produced in the same manner as in Example 1 except that maleic anhydride was not added.
実施例1は、比重0.86、曲げ強度39MPa、24時間吸水率17.5%、24時間厚み膨潤率3.7%であり、実施例2は比重0.84、曲げ強度48MPa、24時間吸水率11.5%、24時間厚み膨潤率1.2%であり、実施例3は、比重0.84、曲げ強度55MPa、24時間吸水率6.4%、24時間厚み膨潤率は0.7%であり、比較例1は、比重0.85、曲げ強度38MPa、24時間吸水率23.0%、24時間厚み膨潤率6.0%であって、無水マレイン酸を添加しない比較例1は極端に曲げ強度、24時間吸水率、24時間厚み膨潤率が悪く、また、無水マレイン酸を添加するにつれて、物性は向上した。
しかし、無水マレイン酸をポリオレフィン系樹脂に3%以上添加しても、さらなる顕著な効果は現れなかった。
Example 1 has a specific gravity of 0.86, a bending strength of 39 MPa, a 24-hour water absorption rate of 17.5%, a 24-hour thickness swelling rate of 3.7%, and Example 2 has a specific gravity of 0.84, a bending strength of 48 MPa, and 24 hours. The water absorption is 11.5% and the 24-hour thickness swelling ratio is 1.2%. In Example 3, the specific gravity is 0.84, the bending strength is 55 MPa, the 24-hour water absorption is 6.4%, and the 24-hour thickness swelling ratio is 0.00. Comparative Example 1 has a specific gravity of 0.85, a bending strength of 38 MPa, a 24-hour water absorption of 23.0%, a 24-hour thickness swelling ratio of 6.0%, and does not contain maleic anhydride. Had extremely poor bending strength, 24-hour water absorption, and 24-hour thickness swelling rate, and the physical properties improved as maleic anhydride was added.
However, even when maleic anhydride was added in an amount of 3% or more to the polyolefin-based resin, no further remarkable effect appeared.
この製造方法によって得られた木質成形体は壁板や床板下地板等に使用出来、しかも耐力構造面材として使用する充分な曲げ強度が得られる。 The woody molded body obtained by this manufacturing method can be used for a wall board, a floor board base board, etc., and sufficient bending strength used as a load-bearing structure surface material is obtained.
1、11 押出機
2、12 ホッパ−
3 ノズル
4 ダイ
5 オリフィス
6、8 コンベア
7 散布ロ−ル
9 受板
R ポリオレフィン系樹脂
W 木質材料(木片)
A 無水マレイン酸
P 重合溶融物
Mx 原料混合物
M マット
1,11
3
A Maleic anhydride P Polymerization melt Mx Raw material mixture M Matte
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