JPH0679811B2 - 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、木質繊維に合成樹脂等を含む結合剤を加えた
木質系成形素材を型に供給し、熱圧縮成形して木質系成
形体を製造する方法に関する。

（従来の技術） この種の木質系成形体は、合板よりも軽量で、かつ耐
熱、耐水および耐湿性に富み、さらに板厚の割に高強度
を有することなどから、いわゆるハードボードとして建
築用の内装材、家具、自動車の内装材、テレビ、ステレ
オ等のキャビネットなどに広く用いられている。

従来、上記木質系成形体を製造するには、一般に、木材
チップを蒸煮、解繊して得た木質繊維にフエノール樹脂
等の結合剤、深絞り対応としての麻繊維、あるいはパラ
フイン等のはっ水剤を配合し、これを適宜厚さに堆積さ
せた後、例えばロールプレスにより軽く熱圧縮成形し
て、いわゆる成形用マット（厚さ、10〜40mm）を形成
し、次いで該マットを適宜裁断して成形型に供給し、熱
圧縮成形して所定形状とする方法が採られていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来の製造方法によれば、マット化
が必須の要件となるため、工程が煩雑化して思うように
生産性を上げ得ないばかりか、途中の裁断が不可欠とな
って、その分歩留りが低下し、全体に製造コストが上昇
するという問題があった。

また、単一のマットで深絞り部分を有する大きな板状体
を成形すると、該深絞り部分へのマット素材（木質系繊
維）の流入が困難となって角部が薄肉化し、これに起因
してスケや亀裂が生じることが多々あった。この対策と
して、麻繊維の使用量を増すことが行われるが、この場
合余分に合成樹脂を添加する必要があり、原材料費の高
騰を招いて製品コストの増大が避けられないこととなっ
ていた。

そこで、本願発明者等は、予め木質系成形素材を所定形
状に集合させて低密度の素材集合体を形成し、これを成
形型に供給して熱圧縮成形することにより木質系成形体
を製造する方法を既に提案し（特願昭60-230483号）、
上記成形用マット使用による種々の問題をほゞ解決して
いる。ところで、この方法によれば、木質系繊維を所定
形状に集合させた際、原料チップの含水率や解繊条件等
のバラツキにより素材集合体のかさ比重が変化し、この
結果、該素材集合体の重量にバラツキを生じて、後の熱
圧縮成形において、重すぎる場合には発生ガスの増加お
よび基材通気度の減少による表面ふくれを、軽すぎる場
合には密度低下による強度不足をそれぞれ来たす虞れが
あった。

本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされた
もので、マット化を不要とすることにより歩留りと生産
性との向上を図り、なおかつ成形素材の重量を均一にす
ることにより外観品質および強度の向上を図った木質系
成形体の製造方法を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） このため、本発明は、木質繊維に合成樹脂等を含む結合
剤を加えて攪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積層形成し、次いで、この素材集
合体を成形型に供給して熱圧縮成形する木質系成形体の
製造方法において、素材集合体形成後、その上面を所定
高さに平滑に削除し、次いで、前記削除後の素材集合体
の重量を計測して設定重量を得るための追加削除量を決
定し、しかる後に前記追加削除量で２回目の削除を行っ
て成形型に供給するように構成したことを特徴とする。

本発明に用いる木質繊維は、木材チップ等を解繊して得
たものであり、使用する木材やその解繊方法は特に限定
されない。例を上げれば、木材としては、アカマツ、ス
ギ、ラワン、ブナ等を用いることができ、またその解繊
方法としは、スチームにより蒸煮した後、機械的にほぐ
す方法を用いることができる。

木質繊維に含ませる結合剤は、該木質繊維自体の粘結性
を補う性質を有するものであれば良く、例えばクマロン
樹脂のような熱可塑性樹脂あるいはフエノール樹脂、尿
素樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。またこ
の結合剤の他に、耐水性を向上させるためのはっ水剤ま
たは離型剤を含ませることができる。

本発明の製造方法では、上記したように、木質系成形素
材を所定形状に集合させた後、型内へ供給するが、所定
形状に集合させる方法およびこの集合させたものを成形
型へ搬送する方法は、特に限定するものでなく、例え
ば、金網を張った積層用容器を備え、この中に繊維状の
素材を吸引して前記金網の上に積もらせ、その後、別途
備えた保持容器に吸引保持して成形型上まで搬送し、続
いて前記吸引を解除することにより型内へ落し込むよう
にすれば良い。

また成形素材の重量を調整するには、上記積層用容器に
集合させた素材集合体の上面を一旦平滑に仕上げ、その
後前記容器毎秤量して設定重量を得るための削除厚さ
（追加削除量）を算出し、しかる後に前記素材集合体の
上面を削除するようにすれば良い。

（作用） 上記のように構成した木質系成形体の製造方法におい
て、木質系成形素材を所定形状に集合させて直接成形型
に供給するようにしたので、マット化が不要になって歩
留りの向上並びに工程の簡略化を達成できる。また、木
質繊維のからみ少ない状態から圧縮をスタートさせるた
め、圧縮成形性が向上して深絞り部分を含む成形体の製
造が容易となる。さらに重量調整により常に一定量の成
形素材を成形型内に供給できるので、品質的に安定した
成形体を製造できるようになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。

第１図と第２図は、本発明にかゝる木質系成形体の概略
の製造工程を示したものである。第１図において、１は
木材チップW1を貯蔵する貯蔵タンクで、該貯蔵タンク１
から搬送された木材チップW1はチップ洗浄機２に至って
洗浄作用を受け、続いて解繊機３に搬送され、そこで蒸
煮、解繊作用を受けて繊維化される。なおこの時、タン
ク４からはっ水剤が解繊機２に供給される。前記繊維化
された木質繊維W2は、乾燥機５の熱風管5bに搬送され、
ドライヤ5aからの熱風に乗せられてサイクロン5cに至
り、この間乾燥される。前記乾燥された木質繊維W2は、
混合機６のホッパ6aに搬送された後、該混合機６の本体
6bに至り、そこで結合剤、はっ水剤等と混合され、次工
程へと搬送される。

混合機６から搬送された繊維状の混合物（木質系成形素
材）Ｍは、第２図に示すように、先ず集合装置10にて上
方から積層作用を受けて所定形状の素材集合体Ｗとさ
れ、続いて後述するシェービング工程を経て所定重量の
素材集合体Wbとされた後、保持器25により成形装置30ま
で搬送され、該成形装置30の下型31内に投入される。下
型31内に投入された素材集合体Wbは、そこで加熱作用を
受け、続いて下降する該成形装置30の上型32により圧縮
されて、所定形状の成形体Ｐとされる。

以下、上記各工程の詳細について、他の図面も参照して
説明する。

上記解繊器３は、第３図に示すように、チップ洗浄器２
（第１図）から搬送された木材チップW1を一旦貯蔵する
ホッパ3aと、該ホッパ3a下に設けられ前記木材チップW1
を定量送りする第１のスクリュフィーダ3bと、該第１の
スクリュフィーダ3bから供給された木材チップW1を蒸煮
する蒸煮タンク3cと、該蒸煮タンク3c下に設けられ蒸煮
済みの木材チップW1を定量送りする第２のスクリュフィ
ーダ3dと、該第２のスクリュフィーダ3dから供給された
木材チップW1を機械的に解繊する解繊ディスク3eとを具
備している。

蒸煮タンク3cには上部からスチームＳが供給されるよう
になっており、この中に供給された木材チップW1は、攪
拌棒3fによって攪拌されつゝ前記スチームにより蒸さ
れ、解繊し易い状態となる。このように蒸煮された木材
チップW1は、さらに第２のスクリュフィーダ3dにより解
繊ディスク3eに搬送され、そこで機械的に解繊され後、
圧送管3gを介して乾燥機５（第１図）へ搬送される。

また混合機６の本体6bは、第４図に示すように、筒状の
ケース6cに攪拌羽根6dを回転可能に内蔵すると共に、該
ケース6cの一端部に、前記ホッパ6a（第１図）から木質
繊維W2を取入れるための受入口6dおよびフェノー樹脂等
の結合剤あるいはパラフィン等の耐水剤を供給するため
のスプレーノズル6eを設け、さらに該ケース6cの他端部
に混合物Ｍ（第２図）を排出するための排出口6fを具備
している。

これにより、受入口6dからケース6cの一端部に取入れら
れた木質繊維W2は、そこでスプレーノズル6eから噴射さ
れる結合剤、耐水剤等と合わされ、図示を略す駆動手段
により回転駆動される攪拌羽根6dによって良く混合さ
れ、順次排出口6f側へ移動してそこから前記次工程へと
搬出される。

一方、上記素材集合体Ｗを得るための集合装置10は、一
例として第５図に示すように構成される。すなわち集合
装置10は、鉄板等を屋根状に形成した散布用容器11と、
この散布用容器11の下部側に合わされて、混合物Ｍを積
層させる積層用容器12とにより概略構成されている。前
記散布用容器11の上部開口には混合物Ｍを散布するため
の散布器13とこの散布器13から散布された混合物Ｍの散
布方向を規制するエア吹出口を内側に有するエア吹出容
器14、14が設けられており、各エア吹出容器14にはエア
供給管15、15を介して切換バルブ16により切換えられた
エアが供給されるようになっている。また上記積層用容
器12の底部側には、該積層用容器12内を吸引するための
吸引管17が接続されており、その上部には集合体の底面
形状を規整する金網，パンチングメタル等の付形部材18
が張設されている。なお積層用容器12には散布用容器11
を嵌合するためのガイド板12aが一体に設けられてい
る。またこの積層用容器12は吸引管17を含む下部構造を
切離しすることができるようになっている。

かゝる構成により、先ず切換バルブ16を開いてエア供給
管15よりエア吹出容器14にエアを供給し、散布用容器11
から積層用容器12に至るエアの流れを形成し、続いてこ
のエアの流れに対して散布器13より混合物Ｍを放出す
る。混合物Ｍは前記エアに乗せられて浮遊状態で積層用
容器12に降下し、付形部材18上に順次堆積する。この
時、左右エア吹出容器14、14から噴出するエアを切換バ
ルブ16により切換え、混合物Ｍの降下方向を変えて付形
部材18上の全域に散りばめかつ必要箇所に厚肉に堆積さ
せる。またこの時前記積層用容器12の底部側から吸引管
17を介してエアを吸引して、混合物Ｍの速やかな堆積を
助長する。

このようにして混合物Ｍの積層が進行し、遂には所定形
状の素材集合体Ｗが得られるようになり、この時点で散
布器13からの混合物Ｍの供給を停止し、同時にエア供給
管15からのエアの供給も停止して、木質系繊維の積層工
程が完了する。なお、得られた素材集合体Ｗは、単に積
層しただけであるので、極めて低密度である。またその
厚さは、所望厚さより大きく設定されている。

上記積層完了後、積層用容器12を散布用容器11から切離
すと共に、自体の下部構造からも切離し、これを第６図
に示すシェービング工程へ移行させる。シェービング工
程には、秤量装置19が固定的に配設されると共に、この
秤量装置19の上方の左右に固定シェーブオフ20と垂直方
向に移動し得る可動シェーブオフ装置21とが配設されて
いる。各シェーブオフ装置20、21は回転羽根20a,21aと
この回転羽根20a,21aの上部分を覆うカバー20b,21bとを
備えて成るもので、その各カバー20b,21bには吸引管23
を介して吸引ファン24が接続されている。

これにより、積層用容器12を水平移動させる間に、先ず
固定シェーブオフ装置20にて素材集合体Ｗの上面を一定
量（一定高さ）だけ削除して該上面を平滑に仕上げ、続
いて前記削除した素材集合体Waの重量を秤量装置19によ
り測定する。そしてこの測定結果をもとに、下式により
設定重量を得るための追加削除量（削除高さ）を算出
し、再び積層用容器12を移動させて可動シェーブオフ装
置21により次の削除を行い、所定厚さの素材集合体Wbを
得る。

こゝで、 ΔH;可動シェーブオフ装置21の削除高さ H1;素材集合体Waの高さ H2;素材集合体Wbの高さ A1;素材集合体Waの重量 A2;設定重量 このようにして、例えば木材チップW1の含水率や解繊機
３による解繊条件が変化して混合物Ｍのかさ比重が変動
したとしても、積層用容器12を水平方向に移動させるだ
けで常に一定重量の木質系成形素材を得ることができる
ようになる。

次に、上記のようにして得た素材集合体Wbを、第７図と
第８図に示すように、積層用容器12から保持器25に移載
する。すなわち、保持器25は、積層用容器12に嵌合でき
る形状をなす本体26内に、金網等から成る支持部材27を
張設し、さらに本体26の上部側に吸引管28を接続して成
るもので、吸引管28を介して図示しない吸引装置等によ
り本体26内を吸引すると、素材集合体Wbは比重が軽いた
めに上方へ移動して支持部材27に密着支持される。そし
てこの吸引状態を続けたまゝ保持器25を持上げ、図示し
ない搬送手段により前記成形装置30まで移動せしめ、位
置決めした後、その吸引を解除して下型31内へ素材集合
体Wbを投入する（第２図）。

第９図と第10は、上記のように投入された素材集合体Wb
の圧縮成形を実行する成形型の構造およびその使用態様
を示したものである。これらの図において、下型31は熱
板33上に固定され、上型32は熱板34下に固定されてい
る。下型31の外周部は保持枠35により囲まれており、下
型31上には素材集合体Wbの収納空間が形成されている。
そして上型32はこの保持枠35の内周面に沿って摺動でき
るようになっている。また上型32には複数のガス抜き孔
36が設けられており、該ガス抜き孔36はポート37を介し
て図示を略す真空引き手段に配管38で結んでいる。なお
配管38にはバルブ39が介装されている。

かゝる構成により、圧縮成形に先立ち下型31と上型32と
を熱板33、34により予め加熱しておき、まず保持枠35で
囲まれた下型31上に素材集合体Wbを供給する（第９
図）。この素材集合体Wbの供給を待って、図示を略すプ
レス上ラムを下降させると、上型32と下型31との間で素
材集合体Wbが絞り込まれ、次第に木質繊維のからみを増
して高密度となり、これに伴なって成形圧力が上昇す
る。この間切換弁39を開き、ガス抜き孔36を通してガス
抜きを行う。

このようにして、遂には硬質でかつ所定の深絞り部P1を
有する均質な木質系成形体Ｐが得られる。しかして、こ
の圧縮成形に供する素材集合体Wbの重量は一定であるた
め、表面フクレ等の欠陥のない高強度の成形体Ｐが得ら
れるようになる。また素材集合体Wbの外周部付近の木質
繊維は、型内部へほとんど流動しないため、外形の形状
出しが完全に行なわれ、後の外形抜き工程を省略できる
ようになる。

なお、上記木質系成形体の製造に供した装置類は、一例
を示したに過ぎないもので、他の構造の装置に変えて良
いことはもちろんである。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明は、木質系成形素
材を所定形状に集合させて成形型に供給して熱圧成形す
るようにしたので、マット化が不要になって、歩留りの
向上と工程の簡略化を達成できる効果を奏した。

また、木質繊維のからみの少ない状態から圧縮をスター
トさせるため、圧縮成形性が向上して深絞り部分を含む
成形体を、スケや亀裂等の不具合なしに高品質に製造し
得る効果を奏した。そしてこの成形性の向上により、木
質繊維に含ませる結合剤の量を少なくできるばかりか、
麻繊維の添加が不要となり、製造コストの著しい低減を
達成できる効果を奏した。

また木質繊維のからみの少ない素材の使用により、外周
部における木質繊維の型内部への流動が押えられて、圧
縮成形のまゝでの外形の形状出しが可能になり、後の外
形抜き工程を省略でき、より一層の歩留りの向上と工程
の簡略化とを達成できる。

さらに重量調整した後に成形素材を成形型内に供給する
ようにしたので、表面フクレのような欠陥がなくかつ強
度的にもより安定した成形体を製造できる効果を奏し
た。また、その重量調整は、素材集合体の上面を均等に
削除する方式で行うので、きわめて簡単にかつ正確に行
うことができ、本発明の実用的な価値は著しく高まるも
のとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は、本発明にかゝる木質系成形体の製造
工程を示したもので、第１図は成形素材の製造工程図、
第２図は前記成形素材を用いて行う成形工程図、第３図
ないし第10図は、本木質系成形体の製造を実行する装置
の構造およびその使用態様を示したもので、第３図は解
繊機の模式図、第４図は混合機の模式図、第５図は集合
装置の模式図、第６図はシェービング装置の模式図、第
７図と第８図は保持器の模式図、第９図と第10図は成形
型の断面図である。 ３……解繊機、６……混合機 10……集合装置、19……秤量装置 20、21……シェービング装置 25……保持器、30……成形装置 31……下型、32……上型 Ｍ……混合物、Ｗ、wa、wb……素材集合体 Ｐ……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等を含む結合剤を加え
   て攪拌した木質系成形素材を用いて、まず、低密度の素
   材集合体を積層形成し、次いで、この素材集合体を成形
   型に供給して熱圧縮成形する木質系成形体の製造方法に
   おいて、素材集合体形成後、その上面を所定高さに平滑
   に削除し、次いで、前記削除後の素材集合体の重量を計
   測して設定重量を得るための追加削除量を決定し、しか
   る後に前記追加削除量で２回目の削除を行って成形型に
   供給することを特徴とする木質系成形体の製造方法。