JPH0641125B2 - 木質系成形体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は木質系成形体の製造方法、特に木質繊維から成
る成形用素材により、直接圧縮成形体を製造する方法に
関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、木材等をほぐした木質繊維をそれ自体の結合性
を利用し、かつ少量の合成樹脂など結合剤を添加して圧
縮成形することによって木質系成形体の製造が行われて
いる。この木質系成形体は、いわゆるハードボードであ
り、合板よりもさらに材質が均一で軽く、欠点が少ない
もので、表面が平滑で、耐熱、耐水、耐湿性に富んだも
のが得られ、板厚の割に強度があることなどから建築用
の内装材、家具、自動車の内装基材、テレビ・ステレオ
等のキャビネットなどの材料として広く利用されてい
る。

この木質系成形体の製造方法としては、例えば木材チッ
プを蒸煮解繊して木質繊維を形成し、この木質繊維に合
成樹脂とセルロースペーパーを混合して水中に分散させ
たのち、加圧ろ過及び圧搾（いわゆる抄造）し、得られ
たマット（軟質繊維板）を熱圧縮成形する湿式成形法
や、木材等を蒸煮解繊して得られた木質繊維に合成樹脂
等の結合剤を添加して混合したのち、堆積し、熱ロール
プレスして成形用マットを形成し、この成形用マットを
熱圧縮成形する乾式マット法などが挙げられる。

この木質系成形体の製造を、乾式マット法を例として、
更に詳しく説明する。

まず、木材チップを解繊機の蒸煮タンクに入れ、160〜2
00℃のスチームで蒸煮してチップを柔らかくし、繊維を
ほぐしやすい状態にしたのち、解繊ディスクに供給し、
該解繊ディスクでもみほぐして木質繊維にする。この解
繊した木質繊維を熱風乾燥したのち、深絞り性を向上さ
せるための長繊維、例えば麻繊維１７％と、フエノール
系熱硬化性樹脂などからなる結合剤８％と、パラフィン
などのようなはっ水剤１〜２％と、マット化工程で木質
繊維を熱溶着するために必要な熱可塑性樹脂としてのポ
リプロピレン繊維７％とを十分に混合する。次に、結合
剤等を添加したこの木質繊維を堆積し、熱ロールプレス
して第６図に示すような厚さ10〜40mm程度の持ち運び容
易なマットＭ１を形成する。

次に、上記成形用マットＭ１を、完成後の木質系成形体
の形状より少し大きめに裁断して第７図に示すように圧
縮成形型１の下型２上に載置する。次いで第８図に示す
ように熱板６により180〜220℃に加熱された下型２と上
型３とを、上型３を下降させることにより合わせる。す
るとガスが発生するので、このとき、ガス抜き孔５及び
吸引管７を介して成形空間内を吸引し、発生するガスを
抜く。図中、４は派生材を示し、８はバルブを示す。次
いで型開きして製品を取りだすことにより木質系成形体
Ｍ２が得られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記したような従来の木質系成形体の製
造方法は、次のような問題点を有している。

乾式マット法では、木質繊維を圧縮成形型に容易に供給
できるようにするため、木質繊維を取り扱いやすいマッ
トに成形する工程と、このマットを所定形状に裁断する
工程を必要とし、製造工程が多く、煩雑であるととも
に、木質繊維をマット化するためには、熱可塑性樹脂等
の結合剤が必要である。また、マットを圧縮成形する際
にマットが絞り部により引きづり込まれることにより、
マットを完成後の成形体より少し大きく裁断する必要が
あり、裁断くずや、成形時に発生する派生材等が無駄と
なり、歩留まりが悪く、生産コストが上昇するという問
題点がある。更に、深絞り部分を有する成形体を製造す
る場合、マットの深絞り性を向上させるために、マット
材として木質繊維のほかに、原料価格の高い麻等の長繊
維や熱可塑性樹脂の網などが必要であり、接着性のない
麻繊維を使用する場合は余分に熱硬化性樹脂等の結合剤
を添加する必要があり、これらの点でもコスト高となる
問題点がある。

また、深絞り部分を有する成形体を製造する場合におい
て、マットに含まれる木質繊維が多いとき、深絞り性を
向上させるためにマットをスチームにより軟化させて予
め成形体の形状に予備成形しなければならない。更に、
加工工程が増加するだけでなく、深絞り加工によりマッ
トが延ばされた角部等が薄肉化してしまい、この予備成
形体をそのまま圧縮成形すると、薄肉化した角部等が低
密度となり、完成した木質系成形体の角部等の深絞り部
分の強度が低下するという問題点も有している。また、
単一のマットで深絞り部を有する大きな板状体を成形す
ると、マットが深絞り部に引きづりこまれるため、深絞
り部周辺等で裂けたりして、所望の成形体が得られな
い。そのため、マットを形成した素材と同様の素材から
なるパッチ材を深絞り部分に当ててから圧縮成形したり
する必要があり、成形作業が煩雑である。

一方、湿式成形法では、抄造するため、大量の水を使
い、大型排水処理設備を必要とする問題点を有してい
る。

そこで、これらの問題点を解決するため、結合剤を加え
た木質繊維をマット化せずに堆積容器に堆積させて低密
度の集合体を形成したのち、吸引保持装置に該集合体を
吸い付けて直接成形型に供給し、加熱圧縮成形する方法
が考えられており、この方法によれば上記の問題点をほ
ぼ解消することができるが、木質繊維の集合体を成形型
に供給する時間が長くかかり、また、該集合体を吸引保
持装置に吸い付ける際に、該集合体は、木質繊維がただ
単に集合しているだけで繊維同志の結合力が弱いので、
該集合体がくずれたり、位置がずれて吸引保持装置に吸
い付けられたりする恐れがある。

本発明は上記問題点を解決するためのもので、作業性及
び生産性並びに生産コストを改善し、そして得られる成
形体の強度を向上させた木質系成形体の製造方法を提供
することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の木質系成形体の製造方法は、結合剤を加えた木
質繊維を、底部とその周囲に設けた側面部とよりなり、
該側面部の上端と下端の中間に多孔板を有し、その下方
に吸引口を設けた吸引保持装置の該多孔板上に該装置の
上方から落下させて、木質繊維集合体を堆積形成し、該
集合体を、上記吸引口から吸引することによって該装置
の多孔板に吸い付けて保持し、該装置を反転させて上下
を逆にし、成形型の上方で吸引を解除することによって
成形型の型面上に落として載置し、加熱圧縮成形するこ
とを特徴とする。

本発明に用いる木質繊維は、木材などをほぐしたもので
あり、木材としては特に限定されず、例えばアカマツ、
スギ、ラワン、ブナなどが挙げられ、ほかに稲ワラ、亜
麻殻、バガスなども用いることができる。

木材などを解繊して木質繊維を形成する方法は特に限定
されず、当業者において慣用の方法を用いることがで
き、例えば、加圧して蒸煮し、そのままの圧で機械的に
ほぐす方法や蒸煮したのち常圧で機械的にほぐす方法な
どが挙げられる。

木質繊維に添加する結合剤は木質繊維自体の結合性を補
って木質繊維を結合させるもので、その成分及び量は、
熱圧縮により木質繊維を一体的に結合させ、所望強度の
成形体とすることができれば、特に限定されず、その成
分としては合成樹脂が好ましく、例えばクマロン樹脂な
どのような熱可塑性樹脂、フエノール樹脂、尿素樹脂な
どのような熱硬化性樹脂が挙げられ、特に好ましくは水
溶性フエノール樹脂である。そして、これらは単独でも
混合物として用いてもよい。

更に、結合剤のほかに、耐水性を向上させるためのはっ
水剤などの添加剤も加えるとよい。

成形型内に入れた木質繊維を熱圧縮して一体的に結合さ
せるとともに成形するが、この成形条件は使用する木質
繊維や結合剤等の材料、成形体の形状、必要とする強度
などにより適宜決定するもので、特に限定されないが、
例えば成形温度150〜250℃、成形圧力２０kg/cm²、成形
時間２０秒ないし５分とすることができる。

〔作用〕

本発明の木質系成形体の製造方法は、結合剤を加えた木
質繊維を熱圧縮成形するため、木質繊維に加えた結合剤
が木質繊維自体の結合性を補って、木質繊維を一体的に
結合させることができるとともに、木質繊維をマット化
せずに低密度の集合体として直接型内に供給するので、
繊維がからまず、ばらばらであるため、木質繊維が流動
しやすく、また、結合剤の使用量も少なくて済み、深絞
り部分を有する成形体を製造する場合でも予備圧縮及び
型開きによるガス抜きをすることなしに１回の圧縮で薄
肉部分又は亀裂を生じることなしに成形することができ
る。更に、結合剤を加えた木質繊維を堆積させて木質繊
維集合体とし、該集合体を吸引保持装置に吸い付けて成
形型に供給するに際して、結合剤を加えた木質繊維を、
中間に多孔板を有し、その下方に吸引口を設けた吸引保
持装置に該装置の上方から落下させて木堆積形成した木
質繊維集合体を、上記吸引口から吸引することによって
該装置の多孔板に吸い付け、そして吸い付けたまま該容
器を反転させた上下を逆にするため、該集合体は該装置
から離れず、位置がずれたり、形がくずれたりしない。
そして、その状態で、成形型の上方で吸引を解除するこ
とによって上記木質繊維集合体を成形型に落下して載置
するため、該集合体を成形型に位置がずれず正確に、そ
して形状をくずさずに供給できる。また、木質繊維集合
体の堆積形成と成形型への供給を一つの吸引保持装置で
連続的に行うため、木質繊維の成形型への供給が短時間
で行うことができ、作業性及び生産性を向上させること
ができる。

〔実施例〕

本発明を一実施例により図面を参照して説明する。

本実施例は本発明を自動車の、アームレストを有するド
アトリム基板に適用したものであるが、本発明はこれに
限定されるものではない。

まず、木質繊維の製造について説明する。木材のチップ
を160〜200℃で蒸煮解繊し、次いで解繊して得られた湿
った木質繊維を熱風乾燥する。

次に、この乾燥した木質繊維をブレンダに入れて攪拌し
ながら、はっ水剤としてパラフィンを１〜２％、結合剤
として水溶性フエノール樹脂（樹脂含量５０％）を乾燥
重量で２〜５％を噴霧して、十分にブレンドし、結合剤
等を加えた木質成形用素材を得る。

次に、上記木質成形用素材を成形型に供給する工程につ
いて説明する。

第１図に示すように、上記木質成形用素材Ｍ３を図示し
ない圧送装置によって木質成形用素材供給管１１から供
給する。該木質成形用素材Ｍ３は該供給管１１から出る
と落下して該供給管１１の下方に位置する吸引保持装置
１４に堆積する。上記供給管１１の開口部の周囲に設け
られた空気吹き出し口により空気を吹き出して供給管１
１から落下する木質成形用素材Ｍ３の落下位置を調節す
る。そして、供給管１１の下部には下方に拡開したカバ
ー１３が設けられていて、そのカバー１３の下端は吸引
保持装置１４の側壁の内側に当接しているため、木質成
形用素材Ｍ３は吸引保持装置１４の外側に堆積すること
はない。該吸引保持装置１４は中間に金網又はパンチン
グメタルからなる多孔板１５を有し、その下方には吸引
口１６が設けられている。該多孔板１５の上方の側壁に
は高さセンサー１７が水平に数個並べて設けられてい
る。木質成形用素材Ｍ３が該多孔板１５上に堆積して高
さセンサー１７の高さになると該高さセンサー１７が高
さを検出して不足部位に素材Ｍ３が落下するように空気
吹き出し口を制御し、すべてのセンサー１７が堆積を感
知したとき、木質成形用素材Ｍ３の供給を止める。該多
孔板１５は中央が下に湾曲しているため吸引保持装置１
４には中央部が厚くなった木質繊維集合体Ｍ４が形成さ
れる。この木質繊維集合体Ｍ４は木質繊維が堆積するこ
とによって集合しただけのものであってマットのように
繊維が結合したものではない。なお、木質成形用素材Ｍ
３を堆積させるとき吸引保持装置１４の吸引口１６から
吸引する。次に、吸引保持装置１４を下げて上記カバー
１３からはずす。次いで該吸引保持装置１４を反転させ
て上下を逆さまにしたとき、木質繊維集合体Ｍ４が落ち
ない程度に吸引口１６から吸引して該集合体Ｍ４を多孔
板１５に吸い付ける。この状態で、第２図に示すように
該吸引保持装置１４を反転させて上下を逆さまにする。
次いで該吸引保持装置１４を型開きした成形型の間に位
置させ吸引を解除すると多孔板１５に吸い付けられてい
た木質繊維集合体Ｍ４は落下して第３図に示すように下
型２２上に載置される。

次に、木質繊維集合体Ｍ４を圧縮成形する工程を説明す
る。

第３図に示すように成形型２０は上型２１と下型２２と
からなっている。下型２２の周囲には側板２３が固定さ
れている。第４図に示すように上下の熱板２４によって
150〜250℃に加熱された上型２１と下型２２とで木質繊
維集合体Ｍ４を該上型２１を下降させることによって圧
縮し、成形する。このとき、上型２１の下死点の数mm前
から上型２１のガス抜き孔２５から吸引管２６及びバル
ブ２７を介して吸引して発生するガスを抜く。成形条件
は例えば成形圧力20〜80kg/cm²、成形時間２０秒〜５分
とする。繊維がからまっていず、ばらばらであるため、
繊維の流動性がよく、深絞り部Ｍ５であっても肉厚が低
下したり、亀裂が入ったりしない。上型２１のガス抜き
孔２５から吸引したまま型開きすると上型２１に木質系
成形体Ｍ６が吸い付けられる。そこで、バルブ２７を切
り換えて吸引を解除すると第５図に示すような、厚さ
２．５mmで曲げ強度200〜350kg/cm²以上を有し、アーム
レストである深絞り部Ｍ５を有する木質系成形体Ｍ６か
らなる欠陥のないドアトリム基板が得られる。

〔発明の効果〕

本発明の木質系成形体の製造方法は、上記したように、
結合剤を加えた木質繊維の集合体の堆積形成と成形型へ
の供給を一つの吸引保持装置で行うため、成形型へ容易
にしかも短時間で供給することができ、作業性及び生産
性を向上させることができるとともに、該集合体の位置
がずれたり、形がくずれたりせずに成形型に供給できる
ため、成形不良が発生せず、強度れ優れた成形体が得ら
れる。

また、該木質繊維を、マットを形成せずに低密度の集合
体として成形型に供給して圧縮成形することから、木質
繊維が流動しやすく、深絞り部分を有する板状成形体を
製造する場合であっても予備圧縮及び形開きによるガス
抜きをせずに１回の圧縮で容易にしかも深絞り部分及び
その周辺でも薄肉化したり、亀裂が生じたりせずに成形
することができる。その結果、作業性及び生産性を向上
させることができるとともに、深絞り性を向上させるた
めの麻繊維及びそのための結合剤や熱可塑性樹脂製網な
どが必要なく、原料コストの低減が可能であり、強度の
優れた木質系成形体を製造することができる。

更に、木質繊維をマット化する工程及びマットを裁断す
る工程並びにそれらの設備が不要であるため、作業性及
び生産性の向上並びに設備費を低減させることができる
とともに、マット化するための結合剤が不要であり、マ
ットの裁断くず、及び成形時の派生材がでないので、歩
留まりが向上し、原料コストの低減が可能である。

更に、木質繊維をマット化しないで直接成形型内に供給
するため、木質繊維の充てん量、すなわち充てん密度や
充てん高さを容易に変更することができ、所望の基材厚
さや密度が得られ、また、それらを部分的に変えること
も容易にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の木質成形用素材の堆積時の
吸引保持装置の断面図、 第２図は本発明の一実施例の木質繊維集合体を保持して
半転させた吸引保持装置の断面図、 第３図は本発明の一実施例の木質繊維集合体を載置した
成形型の断面図、 第４図は本発明の一実施例の圧縮時の成形型の断面図、 第５図は本発明の一実施例により製造した木質系成形体
の斜視図、 第６図は従来の木質繊維のマットの斜視図、 第７図は従来技術によるマットを載置した成形型の断面
図、 第８図は従来技術によるマットの圧縮時の成形型の断面
図を表わす。 図中、 １１…木質成形用素材供給管 １２…空気吹き出し口 １４…吸引保持装置 １５…多孔板、１６…吸引口 １７…高さセンサー Ｍ３…木質成形用素材 Ｍ４…木質繊維集合体 Ｍ６…木質系成形体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】木質繊維に合成樹脂を含む結合剤を加えて
   撹拌した木質系成形用素材を用いて、まず、低密度の素
   材集合体を形成し、次いで、この素材集合体を直接成形
   型内に供給して熱圧成形する木質系成形体の製造方法に
   おいて、 木質系成形用素材を、底部とその周囲に設けた側面部と
   よりなり、該側面部の上端と下端の中間に多孔板を有
   し、その下方に吸引口を設けた吸引保持装置の該多孔板
   上に該装置の上方から落下させて、木質繊維集合体を堆
   積形成し、該集合体を、上記吸引口から吸引することに
   よって該装置の多孔板に吸い付けて保持し、該装置を反
   転させて上下を逆にし、成形型の上方で吸引を解除する
   ことによって成形型の型面上に落として載置し、加熱圧
   縮成形することを特徴とする木質系成形体の製造方法。