(57)【要約】【課題】軽量で且つ緩衝性に優れた木質繊維板を製造する。【解決手段】木質繊維板の製造方法は、連続気泡を有する樹脂発泡体の内部空隙に液体を充填する液体充填工程１と、当該液体充填工程１の後に、少なくとも木質繊維及び結合材を含み、樹脂発泡体が均一に分散されたスラリーを生成するスラリー生成工程２とを含む。更に、スラリーから湿潤マットを抄造する抄造工程３を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続気泡を有する樹脂発泡体の内部空隙に液体を充填する液体充填工程と、
前記液体充填工程の後に、少なくとも木質繊維及び結合材を含み、前記樹脂発泡体が均一に分散されたスラリーを生成するスラリー生成工程と、
前記スラリーから湿潤マットを抄造する抄造工程とを含むことを特徴とする木質繊維板の製造方法。
【請求項２】
請求項１の木質繊維板の製造方法において、
前記液体充填工程は、前記樹脂発泡体を前記液体中に入れて攪拌する工程を含むことを特徴とする木質繊維板の製造方法。
【請求項３】
請求項１の木質繊維板の製造方法において、
前記液体充填工程は、気中において圧縮した前記樹脂発泡体を圧縮状態のまま前記液体中に投入する工程を含むことを特徴とする木質繊維板の製造方法。
【請求項４】
請求項１の木質繊維板の製造方法において、
前記液体充填工程は、前記樹脂発泡体を前記液体中に浸漬し、前記液体を減圧雰囲気にする工程を含むことを特徴とする木質繊維板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量で緩衝性のある木質繊維板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
取り扱い性や作業性等の面から、また、断熱性やクッション性等の機能面から、木質繊維板の低比重化が望まれている。木質繊維板の比重を下げる方法としては、目付け量（繊維量）を減らす方法があるが、この場合、マット成形後の厚さが薄くなるので、結果的にかえって高比重となってしまう。
【０００３】
そこで、特許文献１では、木質繊維と独立気泡を有する樹脂発泡体粒子とを同時に抄造することにより、軽量化を図った木質繊維板が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２６０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、低比重の独立気泡樹脂発泡体を木質繊維スラリーと共に攪拌した場合、樹脂発泡体は浮いてしまい、スラリーの水面近くに偏在することになる。このような状態のスラリーを抄造、成形した場合、樹脂発泡体が均一に分散された木質繊維板を得ることは期待できない。
【０００６】
以上に鑑み、本発明の目的は、軽量で且つ木質繊維板中に樹脂発泡体が均一に分散され、緩衝性に優れた木質繊維板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明の木質繊維板の製造方法は、連続気泡を有する樹脂発泡体の内部空隙に液体を充填する液体充填工程と、液体充填工程の後に、少なくとも木質繊維及び結合材を含み、樹脂発泡体が均一に分散されたスラリーを生成するスラリー生成工程と、スラリーから湿潤マットを抄造する抄造工程とを含む。
【０００８】
このような木質繊維板の製造方法によると、樹脂発泡体の連続気泡からなる内部空隙に液体を充填した後に、スラリーに対して分散させることにより、樹脂発泡体をスラリー中において均一に分散させることができる。つまり、内部空隙に液体が充填されていない状態の樹脂発泡体は、液体を含む見かけの比重（樹脂発泡体自体と、空気が入った状態の内部空隙とを合わせた比重）が小さいので、スラリーを構成する液体に浮いてしまい、均一に分散させることが事実上不可能である。これに対し、連続気泡からなる内部空隙に予め液体を充填すると、樹脂発泡体の見かけの比重（樹脂発泡体自体と、充填された液体とを合わせた比重）が液体の比重に近い値となり、樹脂発泡体をスラリー中に均一に分散させることができる。この結果、木質繊維に対して樹脂発泡体が均一に分散され、密度が低いことから軽量であり、且つ、緩衝性に優れた木質繊維板を容易に製造することができる。
【０００９】
尚、液体充填工程は、樹脂発泡体を液体中に入れて攪拌する工程を含んでいても良い。
【００１０】
また、液体充填工程は、気中において圧縮した樹脂発泡体を圧縮状態のまま前記液体中に投入する工程を含んでいても良い。
【００１１】
また、液体充填工程は、樹脂発泡体を液体中に浸漬し、液体を減圧雰囲気にする工程を含んでいても良い。
【００１２】
このような各方法により、樹脂発泡体の内部空隙に液体を充填することができる。
【００１３】
尚、液体としては、安価であること、使用の際の利便性、抄造における適性等の点から、水を使用するのが良い。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の木質繊維板の製造方法によると、樹脂発泡体の連続気泡からなる内部空隙に予め液体を充填し、その後にスラリーに分散させる工程を含むので、樹脂発泡体が木質繊維に均一に分散した軽量で且つ緩衝性を有する木質繊維板を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の木質繊維板の製造方法の工程を示す図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は、樹脂発泡体の内部空隙に液体を充填する方法について示す図である。
【図３】図３は、丸網式湿式抄造機によって木質繊維の湿潤マットを作成している状態を簡略に示す縦断側面図である。
【図４】図４は、木質繊維板の緩衝性を測定する方法について示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下の説明はいずれも例示であり、本発明の内容を制限するものではない。
【００１７】
図１は、本実施形態にかかる木質繊維板の製造方法の工程を示す図である。この方法は、液体充填工程１、スラリー生成工程２及び抄造工程３を有しており、各工程１〜３は記載順に行われる。
【００１８】
（１）液体充填工程
最初の工程である液体充填工程１において、樹脂発泡体が有する内部空隙に液体を充填する。樹脂発泡体として連続気泡からなる内部空隙を有しているものを用いることにより、内部空隙内に外部から液体を充填することができる。
【００１９】
液体が内部空隙に充填された樹脂発泡体は、見かけの比重が液体と同程度となり、液体表面に浮き上がることなく、液体中に浮遊する状態となる。
【００２０】
樹脂発泡体としては、特に限定されるものではないが、例えばポリウレタン樹脂発泡体、メラミン樹脂発泡体、ポリスチレン樹脂発泡体及びポリオレフィン樹脂発泡体等を挙げることができる。
【００２１】
また、樹脂発泡体の形状ついては特に限定されないが、例えば立方体状、直方体状、球状、不定形状等であっても良い。また、寸法については、立方体の一辺の長さ、球の直径等について、１ｍｍ〜１０ｍｍ程度、更に望ましくは１ｍｍ〜５ｍｍ程度のものを用いることができる。
【００２２】
充填方法として、第１には、攪拌による方法がある。この方法では、図２（ａ）に示すように、樹脂発泡体２２と液体２４とを容器２１に入れると共に、攪拌機２３等を用いて攪拌する。これにより、樹脂発泡体の内部空隙の空気が液体に置換され、内部空隙に液体が充填される。
【００２３】
第２の充填方法は、樹脂発泡体を圧縮して液中に入れる方法である。これについて、一例を図２（ｂ）に示す。
【００２４】
樹脂発泡体を圧縮するために、図２（ｂ）では徐々にクリアランスが狭くなる一対の平板状のコンベア２６を用いる。一対のコンベア２６は、一端が液体２４中に、また他端が空気中にそれぞれ位置している。樹脂発泡体は、コンベア２６間の隙間が広い空気中の側（図２（ｂ）では上側）に投入され、隙間が狭い液体２４の側に運ばれながら圧縮され、圧縮された状態にて液体２４中に浸漬される。コンベア２６により、樹脂発泡体は例えば初期厚みの５０分の１程度にまで圧縮される。この後、樹脂発泡体はコンベア２６から液中に放出されて解圧され、内部空隙に液体２４を取り入れる。このようにして、樹脂発泡体の内部空隙に液体が充填される。
【００２５】
第３の充填方法は、減圧を利用する方法である。この方法では、樹脂発泡体２２と液体２４とを容器２１に入れると共に、真空ポンプ２５等により容器内を減圧雰囲気とする。これにより、樹脂発泡体の内部空隙の空気が液体に置換され、内部空隙に液体が充填される。
【００２６】
その他、樹脂発泡体の内部空隙に液体を充填することができるのであれば、その方法を特に限定するものではない。
【００２７】
（２）スラリー生成工程
次に、スラリー生成工程２において、液体充填工程１において得た液体充填済みの樹脂発泡体と、木質繊維と、接着剤とを水中にて攪拌混合し、スラリーを調製する。
【００２８】
液体が内部空隙に充填された樹脂発泡体は、見かけの比重が液体と同程度となっているので、液体表面に浮くことなく液体中に均一に分布する。
【００２９】
尚、接着剤としては、例えば、澱粉系、ポリビニルアルコール、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂等であり、これらを単独又は２種以上組み合わせて利用することができる。
【００３０】
（３）抄造工程
次に、上記のように生成したスラリーに凝集剤及びサイズ剤等の添加剤を添加して凝集させた後、長網式又は丸網式等の抄造機により抄造して、湿潤マットを得る。
【００３１】
例えば、図３に示す丸網式湿式抄造機３１を用いる場合を説明する。この場合、スラリー３２を丸網式湿式抄造機３１のドラムにより吸着しながら、フォーミングプレス３４によってプレスすることにより、湿潤マット３３を形成する。次に、湿潤マット３３をウェットプレス３５によって所定の圧力にて圧搾し、不要な水分を絞り出しながら、該湿潤マット３３の厚さを整える。
【００３２】
ここで、液体が内部空隙に充填された樹脂発泡体はスラリー中に均一に分布しているので、本工程にて得られる湿潤マット３３においても、樹脂発泡体は均一に分布している。
【００３３】
尚、木質繊維について、その種類は特に限定されず、針葉樹、広葉樹を問わないし、建築廃材・パレット廃材等の繊維をあげることができる。更に、パルプ、麻、亜麻等の植物繊維も利用できる。
【００３４】
以上の３工程により得た湿潤マット３３をウェットプレス３５からさらに熱風ドライヤ（図示せず）側に連続的に搬送し、該熱風ドライヤによって乾燥する。これにより、樹脂発泡体が均一に分布した木質繊維板が製造される。このような木質繊維板は、緩衝性に優れた木質繊維板となる。
【実施例】
【００３５】
以下、本発明の実施例及び比較例を説明する。実施例１〜３において材料の組成はいずれも同じであり、比較例と共に表１に一覧する通りである。表１には、液体充填工程の有無についても示している。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
（実施例１）
液体充填前の重量において２４重量％の樹脂発泡体を水中に投入し、図２（ａ）のように攪拌機を用いて攪拌することにより樹脂発泡体の内部空隙に液体（水）を充填した。樹脂発泡体は、一辺が２．５ｍｍの略立方体形状に切断されたスポンジ状のポリウレタン樹脂発泡体である。
【００３８】
液体が内部空隙に充填された樹脂発泡体と、木質繊維（パルプ）７２．２重量％と、接着剤（バインダー）３．０重量％とを水中にて混合攪拌し、スラリーを生成した。当該スラリー中に凝集剤０．８重量％を添加して凝集させた後、抄造して湿潤マットを得た。当該湿潤マットを乾燥機内に搬入し、加熱乾燥して樹脂発泡体分散混合木質繊維板を得た。
【００３９】
（実施例２）
樹脂発泡体の内部空隙に液体として水を充填するために、図２（ｂ）のように樹脂発泡体を圧縮して水に浸漬し、水中で解圧する方法を用いた。その他の点については実施例１と同様にして、樹脂発泡体分散混合木質繊維板を得た。
【００４０】
（実施例３）
樹脂発泡体の内部空隙に液体として水を充填するために、図２（ｃ）のように水中に樹脂発泡体を投入し、真空ポンプを用いて減圧する方法を用いた。その他の点については実施例１と同様にして、樹脂発泡体分散混合木質繊維板を得た。
【００４１】
（比較例１）
比較例１として、樹脂発泡体を用いない木質繊維板を作成した。表１に示すように、木質繊維９６．２重量％、接着剤３重量％を水中で攪拌混合してスラリーを調製した。このスラリー中に凝集剤０．８重量％を添加して凝集させたのち、抄造して湿潤マットを得た。この湿潤マットを乾燥機内に搬入し、加熱乾燥して木質繊維板を得た。
【００４２】
（比較例２）
比較例２として、樹脂発泡体を用いるが、液体充填工程を行わない方法により木質繊維板を形成した。つまり、２４．０重量％の樹脂発泡体、７２．２重量％の木質繊維、３．０重量％の接着剤を直接水中に投入し、攪拌混合してスラリーを調製した。このスラリー中に凝集剤０．８重量％を添加して凝集させたのち、抄造して湿潤マットを得た。この湿潤マットを乾燥機内に搬入し、加熱乾燥して木質繊維板を得た。
【００４３】
（緩衝性測定方法）
実施例１〜３及び比較例の木質繊維板について、緩衝性を定量化するために、一定加重時の変位量及び一定変位時の点応力を測定した。
【００４４】
具体的には、図４に示すように、各木質繊維板である試験体４１を準備し、直径５０ｍｍの円形治具４２を用いて１ｍｍ／分の速度にて試験体４１を圧縮する。加重が６０Ｎ（３０ｍＮ／ｍｍ２）であるときの変位量（大きいほど試験体は柔らかい）と、変位が１ｍｍであるときの点応力（小さいほど試験体は柔らかい）とを測定した。
【００４５】
（測定結果）
実施例及び比較例の木質繊維板について、密度、厚み、一定加重時の変位量及び一定変位時の点応力の測定結果を表２に示している。
【００４６】
【表２】
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【００４７】
尚、実施例１〜３の木質繊維板の測定結果は同等であり有意差が無かったので、実施例１〜３としてまとめて示している。つまり、例示したいずれの方法によっても、樹脂発泡体の内部空隙に対する液体の充填は十分に行えた。
【００４８】
また、比較例２については、スラリー生成の際に樹脂発泡体が水に浮かんでしまい、製造した木質繊維板において樹脂発泡体が偏在していた。つまり、主に木質繊維からなる（つまり、樹脂発泡体の含有量が少ない）層と、樹脂発泡体が集まった層とに分離してしまっており、有意な測定を行うことができなかった。従って、比較例２については測定結果を示していない。
【００４９】
表２に示すとおり、実施例を比較例１と比較すると、密度は約半分、厚みは二倍以上、一定加重時の変位量は１５倍程度、一定変位時の点応力は１５分の１程度となっている。
【００５０】
このように、樹脂発泡体を含ませることにより、密度が低く柔軟な木質繊維板を得ることができる。また、予め樹脂発泡体の内部空隙に液体（水）を充填した後にスラリー生成を行うことにより、樹脂発泡体が均一に分散したスラリーの生成、ひいては樹脂発泡体が均一に分散した樹脂発泡体分散混合木質繊維板の製造が可能である。また、抄造工程については、一般的な湿式抄造工程によって行うことができ、特別な設備は不要であるから、この点についてはコストアップの原因とはならない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の木質繊維板の製造方法によると、樹脂発泡体が均一に分散され、密度が低く柔軟な木質繊維板を製造することができるので、畳の芯材、床材等の建材にも有用である。
【符号の説明】
【００５２】
１      液体充填工程
２      スラリー生成工程
３      抄造工程
２１      容器
２２      樹脂発泡体
２３      攪拌機
２４      液体
２５      真空ポンプ
２６      コンベア
３１      丸網式湿式抄造機
３２      スラリー
３３      湿潤マット
３４      フォーミングプレス
３５      ウェットプレス
４１      試験体
４２      円形治具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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