(57)【要約】【課題】  繊維及び粉末樹脂からなる樹脂繊維マットを用いた繊維板の製造工程において、樹脂繊維マットに配合された粉末樹脂の含有量を測定する簡便な方法を提供すること。【解決手段】  繊維及び粉末樹脂からなる樹脂繊維マットの粉末樹脂含有量の測定方法であって、サンプリングした前記樹脂繊維マットに振動を印加した状態で、吸引することにより、前記粉末樹脂を抽出し、残った前記繊維の質量、又は、抽出した前記粉末樹脂の質量より、前記樹脂繊維マットの前記粉末樹脂含有量を求めることを特徴とする。【選択図】図１
2014115195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維及び粉末樹脂からなる樹脂繊維マットの粉末樹脂含有量の測定方法であって、サンプリングした前記樹脂繊維マットに振動を印加した状態で吸引することにより、前記粉末樹脂を抽出し、残った前記繊維の質量、又は、抽出した前記粉末樹脂の質量より、前記樹脂繊維マットの前記粉末樹脂含有量を求めることを特徴とする樹脂繊維マットの粉末樹脂含有量の測定方法。
【請求項２】
前記樹脂繊維マットをふるいの上に載置した状態で振動を印加し、ふるいの下部を吸引して前記粉末樹脂を抽出することを特徴とする請求項１に記載の樹脂繊維マットの粉末樹脂含有量の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂繊維マットの粉末樹脂含有量の測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、天然繊維等を原材料とした繊維板が知られている。この繊維板は、ケナフやジュート等の植物の靱皮部分等から得られる天然繊維を原材料として用い、これを樹脂で接着して得られる繊維板である。
【０００３】
この繊維板は繊維同士が絡み合った構造となっているため、曲げ強度等の強度物性にも優れている。
【０００４】
繊維板を製造する際には、天然繊維を解繊した繊維と、接着用の樹脂からなる樹脂繊維マットを製造し、この樹脂繊維マットを加熱加圧成形する。
【０００５】
樹脂繊維マットの製造方法としては、不織布の繊維マットを成形した後、それに水溶性樹脂を含浸させて、樹脂繊維マットを製造する湿式の方法や、繊維と粉末樹脂を混合して、直接樹脂繊維マットを製造する乾式の方法がある（例えば特許文献１を参照）。
【０００６】
上記の樹脂繊維マットの製造方法の中でも、繊維に粉末樹脂を混合して直接樹脂繊維マットを製造する乾式の方法は、材料の取扱いの簡便さ、また、材料の歩留まりのよさから好ましい製造方法である。
【０００７】
しかしながら、繊維に粉末樹脂を混合して樹脂繊維マットを製造する乾式の方法においては、樹脂繊維マットの製造中や、製造した後、加熱加圧成形するまでの間に、樹脂繊維マットから粉末樹脂が脱落してこぼれ落ち、その結果、繊維板の樹脂含有量が安定しないといった問題があった。
【０００８】
そこで、これを防止するため、樹脂繊維マットの製造中や、加熱加圧成形前に、樹脂繊維マットの一部をサンプリングして、繊維マットに対する粉末樹脂の含有量を測定することが行われている。この測定方法としては通常ソックスレー法が用いられている。
【０００９】
ソックスレー法は、サンプリングした樹脂繊維マットの一部をアセトンに浸漬して粉末樹脂を抽出し、乾燥させて粉末樹脂の含有量を把握する方法であり、粉末樹脂の含有量を正確に測定できる方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−１９２５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、ソックスレー法は測定設備が大がかりであり、また、測定に時間がかかるため、製造現場での粉末樹脂の含有量の把握には不向きとされていた。そのため、製造現場での簡便な粉末樹脂の含有量の測定方法の開発が切望されていた。
【００１２】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、繊維及び粉末樹脂からなる樹脂繊維マットを用いた繊維板の製造工程において、樹脂繊維マットに配合された粉末樹脂の含有量を測定する簡便な方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。
【００１４】
即ち、本発明の樹脂繊維マットの粉末樹脂含有量の測定方法は、繊維及び粉末樹脂からなる樹脂繊維マットの粉末樹脂含有量の測定方法であって、サンプリングした前記樹脂繊維マットに振動を印加した状態で吸引することにより、前記粉末樹脂を抽出し、残った前記繊維の質量、又は、抽出した前記粉末樹脂の質量より、前記樹脂繊維マットの前記粉末樹脂含有量を求めることを特徴とする。
【００１５】
また、この樹脂繊維マットの粉末樹脂含有量の測定方法においては、前記樹脂繊維マットをふるいの上に載置した状態で振動を印加し、ふるいの下部を吸引して粉末樹脂を抽出することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、サンプリングした樹脂繊維マットに振動を印加した状態で、吸引することにより、粉末樹脂を抽出するので、樹脂繊維マットの製造過程において、配合された粉末樹脂の含有量を簡便に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明を実施するための粉末樹脂の抽出装置を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の樹脂繊維マットの粉末樹脂含有量の測定方法が適用可能な樹脂繊維マットを用いた繊維板の製造方法の一実施形態について説明する。
【００１９】
繊維板の製造工程では、まず繊維及び粉末樹脂からなる樹脂繊維マットを製造し、この樹脂繊維マットを加熱加圧成形して繊維板を製造する。
【００２０】
樹脂繊維マットに用いる繊維としては、各種の植物性繊維を用いることができ、例えば、ケナフ、亜麻、ラミー、大麻、ジュート等の麻類植物の靱皮から採取される繊維、マニラ麻やサイザル麻等の麻類植物の茎または端の筋から採取される繊維、針葉樹や広葉樹等を原料とする木材繊維等を挙げることができる。
【００２１】
また、さとうきびから糖分を煮出した後の搾りかすのような、さとうきび、とうもろこし、竹、イネ等の農産廃棄物を原料とする繊維も挙げることができる。これらの植物性繊維は、単独でも混合物でも使用可能である。
【００２２】
麻類植物が主体となる繊維、例えば、植物性繊維全量中、麻類植物の繊維が５０質量％以上の繊維を用いると、繊維強度の強さ、および吸湿時の寸法安定性の良さを活かすことができ、繊維板が湿気を含む場合でも繊維板の寸法変化を小さくすることができる。
【００２３】
繊維は、靭皮部から得られる長繊維束を解繊すると共に所定の長さに切断することにより得ることができる。繊維の平均繊維長は、好適には５〜２００ｍｍである。また、繊維の平均繊維径は、好適には５００μｍ以下である。
【００２４】
このような範囲内の平均繊維長や平均繊維径を有する繊維を用いることで寸法安定性の良い繊維板を得ることができる。もちろん、平均繊維長が５ｍｍ未満の繊維や平均繊維長が２００ｍｍを超える繊維、平均繊維径が５００μｍを超える繊維も使用可能である。
【００２５】
なお、平均繊維長は繊維長分布測定機等を用いて計測される。平均繊維径は、光学顕微鏡あるいは電子顕微鏡の画像から複数箇所における繊維径を測定した平均値として計測される。
【００２６】
粉末樹脂は、繊維板において繊維同士を接着するバインダー成分となるものである。本実施形態では、粉末樹脂として、常温（５〜３５℃）で固体状であるが、所定の熱が加えられると溶融する樹脂が用いられる。
【００２７】
ここで「溶融」とは軟化の意味をも含む。このような粉末樹脂の樹脂種としては、例えば、ユリア樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエスエテル樹脂等の熱硬化性樹脂を挙げることができる。
【００２８】
また、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂等の熱可塑性樹脂も挙げることができる。
【００２９】
粉末樹脂の粒径としては、例えば平均粒径が２００μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以下であることがより好ましい。このような範囲内の平均粒径を有する粉末樹脂は、より溶融し易く、繊維の表面への付着性がより良好となる。
【００３０】
その結果、繊維同士をより効果的に接着することでき、強度、寸法安定性及び透湿性が良好な繊維板を製造することができる。粉末樹脂の粒径の下限は特に制限されるものではないが、実際上は平均粒径１０μｍが下限となる。
【００３１】
なお、平均粒径は、市販のレーザー回折・散乱式粒度分布測定装置を用いて、レーザー回折・散乱法による粒度分布の測定値から、累積分布によるメディアン径（ｄ５０、体積基準）として求めることができる。
【００３２】
樹脂繊維マットの製造工程において、繊維と粉末樹脂から樹脂繊維マットを製造するにあたっては適宜の方法を用いることができるが、例えば、以下に示す工程により繊維と粉末樹脂を混合し、樹脂繊維マットを製造することができる。
【００３３】
まず、繊維を搬送用のコンベアベルトで搬送して、このコンベアベルトの端部から下方に順次落下させ、搬送用のコンベアベルトの下方に配置されている成形用のコンベアベルト上に均一に分散させる。
【００３４】
また、同時にこの成形用のコンベアベルトの上方から、特定量の粉末樹脂を落下させて、成形用のコンベアベルト上に均一に分散させる。
【００３５】
このとき、成形用のコンベアベルトの回転により、成形用のコンベアベルトの上面の繊維と粉末樹脂とが混合されて、樹脂繊維マットが製造される。そして、製造された樹脂繊維マットは次工程である加熱加圧工程に搬送される。
【００３６】
ここで、製造される樹脂繊維マット中における粉末樹脂の含有量は、製造する繊維板の特性を考慮して適宜設定することができるが、通常、５〜４０質量％、好ましくは１５〜２５質量％の範囲である。
【００３７】
粉末樹脂の含有量をこの範囲とすることにより、繊維板の強度及び吸湿時の寸法安定性を同時に向上させることができる。
【００３８】
次に、樹脂繊維マットは、加熱加圧工程に搬送され、加熱加圧工程において一対の加熱加圧プレートにより、板状に加熱加圧成形され繊維板が製造される。
【００３９】
加熱加圧工程において熱硬化性樹脂を用いた場合には、加熱加圧により、樹脂繊維マットの粉末樹脂を溶融させ、繊維に含浸させて、その状態で熱硬化させることにより繊維板が得られる。
【００４０】
このときの加熱温度は粉末樹脂が溶融、熱硬化する温度であればよいが、加熱温度が高すぎると繊維が炭化するおそれがあるため、１２０〜２００℃の範囲で加熱するのが好ましい。
【００４１】
また、プレス圧力とプレス時間とは、得られる繊維板の強度性能や吸湿時の寸法安定性の条件に応じて適宜設定することができるが、通常、プレス圧力１〜５ＭＰａ、プレス時間５〜２０分間の条件である。
【００４２】
また、樹脂繊維マットに用いる粉末樹脂として熱可塑性樹脂を用いた場合には、粉末樹脂を溶融させ、繊維に含浸させた後、粉末樹脂が硬化する温度で冷間加熱加圧を行なうことにより繊維板が得られる。
【００４３】
このときのプレス圧力とプレス時間とは、得られる繊維板の強度性能や吸湿時の寸法安定性の条件に応じて適宜設定することができるが、通常、プレス圧力１〜５ＭＰａ、プレス時間１０〜６０分間の条件である。
【００４４】
また、成形される繊維板の密度は、０．６〜０．９ｇ／ｃｍ３となるようにすることが好ましい。
【００４５】
なお、粉末樹脂として熱可塑性樹脂を用いた場合には、繊維板を廃棄する際に加熱溶融することにより熱可塑性樹脂を容易に回収することができるため、廃棄物の再利用を容易にすることができる。
【００４６】
以上、樹脂繊維マットを用いた繊維板の製造方法の一実施形態について説明したが、本発明の樹脂繊維マットの粉末樹脂含有量の測定方法は、上記製造工程中の樹脂繊維マットの製造中に適宜サンプリングして実施したり、樹脂繊維マットの製造工程後、加熱加圧工程前の段階で実施するものである。
【００４７】
樹脂繊維マットの製造工程中や、加熱加圧工程前の段階では、コンベアによる樹脂繊維マットの搬送中、或いは樹脂繊維マットの保存中に粉末樹脂が樹脂繊維マットから脱落することがある。
【００４８】
そして、紛体樹脂が脱落した樹脂繊維マットを用いて繊維板を製造した場合、製造した繊維板において、規定の強度や寸法安定性が得られない場合がある。
【００４９】
そこで、本願発明の樹脂繊維マットの粉末樹脂含有量の測定方法を用いて、樹脂繊維マット中の粉末樹脂含有量を測定し、粉末樹脂が規定量含有されているかを確認するものである。
【００５０】
以下、本発明の樹脂繊維マットの粉末樹脂含有量の測定方法について詳述する。
【００５１】
まず、加熱加圧工程に導入する直前の樹脂繊維マットをサンプリングする。そして、サンプリングした樹脂繊維マットの質量を測定した後、振動を印加して、樹脂繊維マットの粉末樹脂と繊維とを分離させる。
【００５２】
本発明において、サンプリングした樹脂繊維マットに振動を印加させる方法としては特に制限はないが、バイブレーター等を用いることにより効率よく振動を印加させることができる。
【００５３】
そして、前記の振動を印加した状態で、繊維と分離した粉末樹脂のみを吸引し、粉末樹脂を抽出する。吸引に際しては、粉末樹脂を確実に回収できる吸引装置であれば、特に制限なく用いることができる。
【００５４】
粉末樹脂の抽出が完了した段階で、繊維のみの質量、又は抽出した粉末樹脂の質量を測定して、測定した質量からサンプリングした樹脂繊維マット中の粉末樹脂の含有量を算出する。粉末樹脂の含有量は、以下の計算式（１）又は計算式（２）により算出することができる。
【００５５】
【数１】
2014115195.tif 000003
【００５６】
【数２】
2014115195.tif 000004
【００５７】
上記の計算式により算出した粉末樹脂の含有量（質量％）と、所定の含有量範囲とを比較して、樹脂繊維マットの製造中において規定範囲内であれば、繊維や粉末樹脂の供給量を変更せずに樹脂繊維マットの製造を継続し、範囲外であれば繊維や粉末樹脂の供給量を調整する。
【００５８】
また、樹脂繊維マットの製造工程後、加熱加圧工程前の段階で規定範囲内であればその樹脂繊維マットのロットを使用することができ、範囲外であれば再調整して規定範囲内の樹脂繊維マットとする。
【００５９】
上記、本発明の樹脂繊維マットの粉末樹脂含有量の測定方法を効率的に実施する装置として、図１に示す粉末樹脂の抽出装置１を例示することができる。
【００６０】
図１に示す粉末樹脂の抽出装置１は、ふるい２と、ふるい２の下部に設けられた粉末樹脂を吸引するための吸引部３から構成されている。
【００６１】
ふるい２の目開きは、サンプリングする樹脂繊維マット４に使用される繊維の長さ及び、粉末樹脂の粒径に応じて適宜設定することができるが、通常５０〜２５０μｍのものを好適に用いることができる。
【００６２】
粉末樹脂の抽出装置１の使用に際しては、ふるい２上部にサンプリングした樹脂繊維マット４を載置した状態で、ふるい２に対し図示しないバイブレーター等により振動を印加した状態で吸引部３により粉末樹脂を吸引する。
【００６３】
これにより、効率よく樹脂繊維マット４から粉末樹脂のみを分離して抽出することが可能となる。
【００６４】
このように、本発明の樹脂繊維マットの粉末樹脂含有量の測定方法は、非常に簡便であり、測定場所を選ばず、また測定時間がかからないため、製造現場で粉末樹脂の含有量を簡単に測定することができる。
【００６５】
また、本発明の樹脂繊維マットの粉末樹脂含有量の測定方法により確認した樹脂繊維マットを用いることにより、樹脂繊維マット中に所定量の粉末樹脂が均一に分散していることが確認できるため、確実に密度むらのない均質な繊維板を得ることが可能となる。
【００６６】
また、密度むらのない均質な繊維板が得られることから、部分的な強度の低下が生じることがなく、優れた剥離強度及び、優れた吸湿時の寸法安定性を有する繊維板とすることができる。
【符号の説明】
【００６７】
１  粉末樹脂の抽出装置
２  ふるい
３  吸引部
４  樹脂繊維マット
【図１】
2014115195.tif 000005