JPS6258882B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、複数枚の板材を加熱押圧して接着
し、あるいは板材の表面にシート材を加熱押圧し
て接着するホツトプレスの為の熱盤温度制御方法
に関する。

［先行技術］ 熱盤が迅速にしかも正確に温度制御できるホツ
トプレスは、高品質の製品を短時間に処理できる
理想的な特性を実現する。

ホツトプレスは、例えば、木質系合板である板
材の表面に、木材を薄くスライスした突板や合成
樹脂フイルムや紙等の表面材を貼るのに使用され
ている。ところが、板材はすべて平衡含水率が10
％程度の水分を含んでいるが、この含有水分が、
表面材を貼るときに、特に、表面材が蒸気を通し
難い性質のものである場合は、熱圧後プレスを解
圧すると表面に蒸気によるふくれを生じ、商品の
クレーム対象となつた。これは熱盤を解圧すると
きに、熱盤温度が100℃以上で、水の沸点以上で
解圧される為に外ならない。これを避けるのに、
基材の板材をできるだけ絶乾状態、または熱圧温
度を低くして、長時間かけて２次加工している。
この為、板材を乾燥するための費用、材料管理は
大変である。この欠点は、ホツトプレス（熱圧
機）の熱盤の温度サイクルを最初高温にしてプレ
スし、熱圧するときは100℃前後にすることによ
つて解決できる。初期温度は高温にして熱伝達を
早く、しかもサイクルの短縮化をはかり、プレス
完了して解圧時には100℃前後まで降温すれば、
板材内部の水分の飽和蒸気圧は絶対圧１Kg／cm²前
後となり、もはや表面材がパンクすることはな
い。

板材に表面材を張る２次加工だけではなく、複
数枚の板材を接着する合板の製造のときにも含有
水分の弊害が発生する。現在合板のホツトプレス
の温度制御は、熱盤温度を110℃一定温度として
圧締めしているが、これは、これ以上温度を上げ
ると合板内部の含有水分の蒸気圧が高くなり、プ
レス解圧時には、蒸気圧が接着力に打ち勝つて、
層間剥離、いわゆるバンクを起こさせる欠点があ
る。加圧始めの温度を高く、解圧時の温度を低く
制御できるなら、早く加熱でき、なおかつパンク
が起こらないようにできる為、生産時のネツクに
なつていたサイクルの短縮化と、パンクの防止と
の２大問題点を一挙に解決できる。

ところで、含有水分の弊害を防止する為に、板
材を含水率30％以下に乾燥すると収縮を起こし、
目減り損失ができるが、大きな工場では、この目
減りが年間３億円程度にもなつている。

30％程度の含水率の板材をホツトプレスに持つ
てきて熱圧すれば、現在の110℃の熱圧では時間
が掛かり、しかも解圧時にはバンクする欠点があ
る。

本発明者は、スチームで加熱した熱盤に空気を
強制送風し、この空気でスチームを除去して水を
送り込み、水で熱盤を冷却する加熱冷却方法を開
発した（特公昭53−26336号公報）。この方法は、
水を比較的スムーズに熱盤内に送り込みできる
が、熱盤の正確な温度制御、特に熱盤冷却時の温
度制御が難しい欠点があつた。熱盤が解圧前に必
要以上に低温冷却されると、スチームによる再加
熱に時間が掛かるばかりでなく、スチームの消費
量が増大してランニングコストが高騰する欠点が
あつた。

熱盤解圧時の理想的な温度は、可能な限り100
℃に接近し、好ましくは、100℃以下である。水
で熱盤を冷却すれば、水の供給量を極めて正確に
制御しなければ熱盤温度を100℃近くに制御する
ことが難しい。熱盤の温度を検出して、熱盤への
水の供給状態を制御する場合、水の供給を停止し
た後も熱盤の温度は更に低下し続ける。この為、
解圧時の温度を100℃に接近させ、しかも100℃か
ら必要以上に低温に冷却されない構造とするのが
難しい。これは、熱盤に送り込まれた多量の水が
更に熱盤を冷却することに原因し、更に、熱盤と
プレスされる板材の質量と比熱、更に、送り込ま
れた水の水温と量によつて熱盤の冷却温度が大幅
に変動されるためで、これ等多量の要因を考慮し
て水の供給量を決定するのが困難なことに起因す
る。

ホツトコーレドプレスの熱盤冷却方法であつ
て、冷却初期の極端な急速冷却を阻止する為に、
熱盤の冷却回路内に冷却水を圧送する前に、霧状
流体を流し、これでもつて熱盤を冷却する方法が
開発されている（特開昭59−198101号公報）。

この方法は、冷却水の前に圧送される霧状流体
によつて、冷却初期の極端な急冷却を阻止して、
熱盤の割れ等の防止効果はあるが、霧でもつて設
定温度に冷却した後、冷却水を圧送して常温まで
急冷却する為、熱盤が必要以上に低温冷却され、
スチームによる再加熱に時間が掛り、スチームの
消費量が増大してランニングコストが高騰する欠
点があつた。

又、前述の、水を空気で押し出した後、スチー
ムを通過させる従来方法は、水を押し出すのに時
間が掛かり、プレスサイクルを短縮できない欠点
があつた。従つて、水で熱盤を冷却するホツトコ
ールドプレスは、１サイクル時間が数十分以上と
相当に長く、プレス時間が百秒以下のホツトプレ
スは採用できない欠点があつた。

［本発明の構成と目的］ 本発明は、従来の前述の欠点を除去することを
目的に、スチームで加熱された熱盤を、水でな
く、水と空気が混合された霧状の水を噴霧して冷
却するように構成したもので、本発明の重要な目
的は、熱盤に送り込まれた霧状の水は、１ｇにつ
き540カロリーもの大きな気化熱によつて、熱盤
を100℃に冷却するまでは著しく多量の熱を奪
い、気化熱によつて少量の水で熱盤を急速に100
℃に冷却し、100℃に冷却された後は、水が空気
中に噴霧混合された霧であつて単位体積当りの熱
盤冷却能力が水とは比較にならない程少ない冷却
媒体で熱盤を冷却する為、送り込まれた霧で熱盤
が必要以上に過冷却されず、熱盤が早く100℃に
接近して冷却されるにもかかわらず、解圧時並び
にその後の熱盤温度が正確に制御でき、更に、霧
は空気又はスチームで簡単に排出できるので、再
加熱時の熱盤の温度上昇が早くでき、これによつ
て熱盤の温度を理想的な状態に制御でき、板材を
短時間にプレス加工してサイクルタイムが短縮で
き、しかも板材に含有される水分による層間剥離
等の弊害を極減でき、更に、プレスされる板材を
完全乾燥する必要がなくて板材の乾燥コストを安
価にして乾燥による減少損失を極減できるホツト
プレスの熱盤温度制御方法を提供するにある。

［従来の問題点を解決する為の手段］ 本発明にかかるホツトプレスの熱盤温度制御方
法は、熱盤に、加熱加圧されたスチームを通して
これを加熱し、製品が挟着されて所定時間経過し
た後、解圧前に熱盤温度を低下させ、解圧後製品
を入れ換えて再加熱する工程を繰り返す。

解圧前の熱盤冷却工程に、熱盤内に霧状に水を
噴霧し、この噴霧された水でもつて熱盤を100℃
近傍に冷却する。

その後製品を取り出し後、熱盤を加熱する為
に、霧状の水に代わつて、加熱されたスチームを
通して再加熱する。

［好ましい実施例］ 以下、本発明の実施例を、本発明が利用される
ホツトプレスと共に説明する。

第１図に示すホツトプレスは、複数枚の熱盤１
と、この熱盤１の間に、表面に、接着される突板
や合成樹脂フイルム等の表面材が重ねられた板材
２を熱圧する押圧手段と、熱盤１にスチーム又は
霧のいずれかを切り換えて送り込むスチームチヤ
ンバー３とを備えている。

熱盤１は、それ自体を貫通してスチームの通路
が穿設され、この通路に、加圧、加熱されたスチ
ームが圧入されて加熱され、水が空気に混合され
た霧が送り込まれて冷却される。

押圧手段は、熱盤１を下から押し上げるシリン
ダ４で、このシリンダ４でもつて熱盤１を押し上
げて熱盤１の間に板材２をプレスする。

スチームチヤンバー３は、可撓性のホース５を
介して熱盤１に連結され、ここに送り込まれたス
チームを、ホース５から熱盤１に送り込む。

スチームチヤンバー３は、水が空気と一緒に吹
き込まれて霧になり、霧がホース５から熱盤１に
送り込まれるように、空気路８に連通して水のノ
ズル９が連結され、ノズル９から水が噴射され、
この水が空気路８の空気で霧化されてスチームチ
ヤンバー３に送り込まれる。

第３図のスチームチヤンバー３は、ホース５が
連結される連結管６の開口端近傍に、水と空気を
一緒に霧状に吹き込むノズル７が配設されてい
る。ノズル７は、ここから加圧水と空気とが連結
管６に向かつて霧状に噴霧される。

ノズル７の先端外周と連結管６の開口端との間
にはスチーム注入用の隙間が形成され、この隙間
からスチームチヤンバー内の空気が霧状の水と一
緒に連結管６に送り込まれる。

第４図に示す熱盤１は、水と空気とを霧状にし
て吹き込むノズル１０が直接固定されている。

第４図に示すように、熱盤１に直接ノズル１０
を固定する場合、ノズル１０は、１個又は複数個
が熱盤１のスチームの通路に連通して固定され
る。

熱盤１に供給される霧状の水は、電磁弁１１
で、供給、停止が制御される。電磁弁１１は、熱
盤１に固定されておつて熱盤表面の温度を検出す
る温度センサ１２の出力で閉弁される。即ち、熱
盤１の温度が設定温度以下に下がつたときに電磁
弁１１は閉弁され、水の噴霧は停止される。この
電磁弁１１は、シリンダ４を含む装置全体の動き
を制御する制御手段で開弁され、板材２を熱圧し
て一定時間後に開弁される。

このように構成されたホツトプレスの運転を、
第２図に基づいて説明する。

まず、熱盤１内のスチームの通路にスチームを
通して熱盤全体を加熱し、この間に表面材が重ね
られた板材２を挟んでプレスする。一定時間経過
後、板材２のプレス圧を減少し、更に、プレス状
態を保持する。プレス圧を減少する前、あるいは
その後に、熱盤１内へのスチーム供給を停止し、
スチームに代わつて熱盤１内のスチームの通路
に、水を霧状に噴霧して熱盤１を冷却する。熱盤
１は、板材２をプレスすると、板材２に熱が奪わ
れて表面温度が低下するが、霧状の噴霧水によつ
て更に冷却される。解圧前における熱盤１の表面
温度は、例えば95℃〜107℃、好ましくは98℃〜
105℃に冷却され、解圧後、熱盤の間から板材を
取り出す。その後、この工程を繰り返して板材を
接着する。

ところで、熱盤１にスチームを吹き込むときに
は、蒸気路１３の電磁弁１４を開き、熱盤１に水
を霧状に吹き込むときには、水路１５と空気路８
の電磁弁１１，１６を開く。

３枚のラワン材を熱圧して厚さが３mmのベニヤ
板を接着するとき、最初に板材をプレスする１次
圧力は８Kg／cm²、続いて板材をプレスする２次圧
力は４Kg／cm²、板材をプレスするときの熱盤の最
高温度は150℃、解圧時の熱盤の温度を103℃に設
定したとき、１次プレス時間は約60秒、２次プレ
ス時間は10秒、全体で70秒程度が適当であつた。

又、板材の２次加工として、板材表面にポリエ
チレンシートを接着するとき、熱盤の最高温度を
160℃、解圧時の温度を100℃とし、１サイクルの
時間を約150秒とするのが適当であつた。

［本発明の効果］ 本発明のホツトプレスの熱盤温度制御方法は、
加熱された熱盤内に、水に代わつて、水と空気と
を一緒に霧状に吹き込んで熱盤を冷却している。
水は、霧状であつても１ｇにつき540カロリーも
の熱を熱盤から奪い、少量で熱盤を急速に限りな
く100℃まで冷却する。従つて、熱盤はスムーズ
に100℃に接近して冷却され、又、霧状の水はス
ムーズに熱盤内のスチームの通路全体に流入して
熱盤全体を均一に冷却できる。熱盤が100℃以下
に冷却されると、霧状の水は、１ｇにつき１カロ
リーと前記の状態の540分の１しか熱を熱盤から
取らず、又、水は空気で霧状に膨張されている
為、単位体積当りの冷却能力が低く、これが多く
熱盤内に送り込まれたとしても熱盤を過冷却する
ことがない。従つて、霧状の水の送り込み量の制
御が簡単で、熱盤の温度を精密に制御できる。

このことは、熱盤を100℃近傍に冷却すること
と相乗して、熱盤の再加熱時間を短縮すると共
に、スチームの消費量を減少してランニングコス
トを低減できる特長を生ずる。

更に、熱盤を冷却した霧は、スチームや空気で
簡単かつ迅速に排除でき、スチームによる再加熱
時間を短縮して、サイクル時間を短くできる。サ
イクル時間は、熱盤の最高温度を高くして含有水
分による弊害を解消できることによつて更に短縮
でき、生産性を著しく向上できる。

更にまた、熱盤の最高温度が高くできるにもか
かわらず、解圧時の温度を低くできる為、解圧時
の層間剥離や表面シートのふくれ等が起こらず、
高品質の製品がプレスできる。更に、板材を完全
乾燥する必要もない為、乾燥に要する費用を極減
でき、又乾燥による板材の減少ロスも極減できる
等数々の実効を備える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のホツトプレスの熱盤温度制御
方法が利用されるプレス装置の概略正面図、第２
図はプレス圧力と温度変化の状態を示すグラフ、
第３図はノズルの取付状態を示す断面図、第４図
は熱盤の断面図である。 １……熱盤、２……板材、３……スチームチヤ
ンバー、４……シリンダ、５……ホース、６……
連結管、７……ノズル、８……空気路、９……ノ
ズル、１０……ノズル、１１……電磁弁、１２…
…温度センサ、１３……蒸気路、１４……電磁
弁、１５……水路、１６……電磁弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱盤に、加熱加圧されたスチームを通してこ
   れを加熱し、製品が挟着されて所定時間経過した
   後、解圧前に熱盤温度を低下させ、解圧後製品を
   入れ換えて再加熱する工程を繰り返すホツトプレ
   スの熱盤温度制御方法に於て、解圧前の熱盤冷却
   工程に熱盤内に霧状に水を噴霧し、この噴霧され
   た水でもつて熱盤を100℃近傍に冷却し、その後
   製品を取り出し後、再び、熱盤に加熱されたスチ
   ームを通して加熱することを特徴とするホツトプ
   レスの熱盤温度制御方法。 ２ 製品をプレスした後、解圧前に、熱盤内に霧
   状に水を噴霧して、熱盤の表面温度を95℃〜107
   ℃に冷却する特許請求の範囲第１項記載のホツト
   プレスの熱盤温度制御方法。