(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
含有水分量を１５ｗｔ％以内とし平均粒径５〜１５μのセルロース系破砕物２０〜７５ｗｔ％に対して熱可塑性樹脂成形材２５〜８０ｗｔ％を混合、ゲル化混練し、冷却乾燥して粒径１〜８μに微粉砕して成ることを特徴とする微粒木質合成粉。
【請求項２】
含有水分量を１５ｗｔ％以内とし平均粒径５〜１５μのセルロース系破砕物２０〜７５ｗｔ％に対して熱可塑性樹脂成形材２５〜８０ｗｔ％をともに摩擦熱によりゲル化混練する工程と、
上記ゲル化した混練材料を冷却乾燥、造粒する工程と、
上記冷却乾燥、造粒原料を粒径３０〜１００μに粗粉砕する工程と、
前記粗粉砕した粗粒原料を１〜８μに微粉砕する工程
とを少なくとも含むことを特徴とする微粒木質合成粉の製造方法。
【請求項３】
前記粗粉砕した粗粒原料を超音速気流内で粗粒原料の粒子相互間の衝突により１〜８μに微粉砕する請求項２記載の微粒木質合成粉の製造方法。
【請求項４】
含有水分量を１５ｗｔ％以内とし平均粒径５〜１５μのセルロース系破砕物２０〜７５ｗｔ％に対して熱可塑性樹脂成形材２５〜８０ｗｔ％をともに混合して、摩擦熱によりゲル化混練する攪拌衝撃翼を備える流動混合混練手段と、
上記ゲル化した混練材料を冷却乾燥、造粒する内部に攪拌破砕翼を有し、ジャケットに冷却水の入口および出口を備える冷却造粒手段と、
上記冷却乾燥、造粒した造粒原料を粒径３０〜１００μに粉砕する粉砕手段と、
上記粉砕した粗粒原料を１〜８μに微粉砕せしめる微粉砕手段と
から成る微粒木質合成粉の製造装置。
【請求項５】
含有水分量を１５ｗｔ％以内とし平均粒径５〜１５μのセルロース系破砕物２０〜７５ｗｔ％に対して熱可塑性樹脂成形材２５〜８０ｗｔ％をともに混合して、摩擦熱によりゲル化混練する攪拌衝撃翼を備える流動混合混練手段と、
上記ゲル化した混練材料を冷却乾燥、造粒する内部に攪拌破砕翼を有し、ジャケットに冷却水の入口および出口を備える冷却造粒手段と、
上記冷却乾燥、造粒した造粒原料を粒径３０〜１００μに粉砕する粉砕手段と、
上記粉砕した粗粒原料を当該粗粒原料の粒子相互間の衝突により１〜８μに微粉砕せしめる超音速気流を噴射する微粉砕手段
から成る微粒木質合成粉の製造装置。
【請求項６】
含有水分量を１５ｗｔ％以内とし平均粒径５〜１５μのセルロース系破砕物５０〜７０ｗｔ％に対して熱可塑性樹脂成形材３０〜５０ｗｔ％を混合、ゲル化混練し、冷却乾燥して粒径１〜８μに微粉砕した微粒木質合成粉３〜１０ｗｔ％を、当該微粒木質合成粉内の前記熱可塑性樹脂成形材と同材質の熱可塑性樹脂成形材９０〜９７ｗｔ％に混入し、加熱、練成し、紡糸口金より押出して紡糸して成ることを特徴とする木質合成繊維。
【請求項７】
含有水分量を１５ｗｔ％以内とし平均粒径５〜１５μのセルロース系破砕物５０〜７０ｗｔ％に対して熱可塑性樹脂成形材３０〜５０ｗｔ％を混合、ゲル化混練し、冷却乾燥して粒径１〜８μに微粉砕した微粒木質合成粉５〜２０ｗｔ％を、当該微粒木質合成粉内の前記熱可塑性樹脂成形材と同材質の熱可塑性樹脂成形材８０〜９５ｗｔ％に混入し、加熱、練成し、成膜加工して成ることを特徴とする木質合成フィルム。
【請求項８】
前記セルロース系の破砕物は、含有水分量を８ｗｔ％以内とした木粉から成り、この木粉６０〜７０ｗｔ％を熱可塑性樹脂成形材に混合した請求項６記載の木質合成繊維。
【請求項９】
前記セルロース系の破砕物は、含有水分量を８ｗｔ％以内とした木粉から成り、この木粉６０〜７０ｗｔ％を熱可塑性樹脂成形材に混合した請求項７記載の木質合成フィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、熱可塑性樹脂成形材と微粒子のセルロース系破砕物を主たる成形素材とした微粒木質合成粉及びその製造方法並びに装置、前記微粒木質合成粉を用いた木質合成繊維又、前記微粒木質合成粉を用いた木質合成フィルムに関し、より詳しくは、微粒子に微粉砕したセルロース系破砕物と熱可塑性樹脂成形材を原料として紡糸口金の細孔から押出して繊維としあるいはエキストルージョン法などでフィルム或いは板材に成形するなど広範囲な製品の素材を製造するために用いて好適な微粒木質合成粉、そして、その製法と装置、又、前記微粒木質合成粉を用いて紡糸した木質合成繊維並びに木質合成フィルムに関する。
【０００２】
なお、熱可塑性樹脂成形材は、軽くて丈夫で、成形加工が容易で、美しく、さびない、安価などの優れた性質を有しているゆえに、建築材料、自動車、家庭電気製品などの構造材料、例えば機械や装置あるいは箱、容器類などの構造材料、あるいは装飾用材料として用いられ、さらに、衣料、日用品など広範な用途に向けて多種類、かつ多量に用いられており、各種樹脂製品はそれぞれ、樹脂素材の優れた性質を活かして広範囲に利用されている。そして樹脂製品の成形形状は型材、板材、フィルム、繊維など広範囲に及んでいる。一方、前記セルロース系破砕物は熱可塑性樹脂成形材にはない性質、例えば吸湿性に富むものである。
【０００３】
したがって、微粒子のセルロース系破砕物を熱可塑性樹脂成形材に混合して成形した成形品はセルロース系破砕物と熱可塑性樹脂成形材の両方の性質を備えた成形品として使用され、一般の樹脂成形品と同様に様々な形状に成形されうるものである。例えば、微粒子のセルロース系破砕物を熱可塑性樹脂成形材に混合して木質合成繊維あるいは木質合成フィルムに成形し、木質合成繊維は糸や織物などの繊維製品の素材、あるいはこの糸や織物の材料を用いて帽子、洋服、靴下、絨毯などの繊維製品に加工される。また、木質合成フィルムはレインコートや家屋の内装材など他の製品に加工され、広範囲に利用される。
【０００４】
特に、前記セルロース系破砕物および熱可塑性樹脂成形材は、一方又は双方が、建築廃材料あるいは、自動車、家庭電気製品を始め、生活の多様化に伴い、日用品など広範な用途に向けて多種類、かつ多量に用いられ、多量に廃棄されている各種熱可塑性合成樹脂製品の廃材を再利用して、リサイクル可能な各種樹脂製品に再利用可能な微粒木質合成粉、及びその製造方法並びに装置にかかるものである。
【０００５】
【従来の技術】
従来、熱可塑性樹脂成形材とセルロース系破砕物を主たる成形素材とした成形品には、熱可塑性樹脂成形材とセルロース系破砕物を押出機等で溶融、混練して成形ダイから押出して板材に成形した木質合成板がある。ちなみに、セルロース系破砕物には、木材を粉砕して得た木粉、籾穀、バカス、破砕チップ材、パルプ材などがある。セルロース系破砕物の内、木粉については、上述した建築廃材、又製材工程、木工工程の鋸屑などの廃材、その他の原料木材をインペラーミルやボールミルなどの粉砕機によって衝撃、剪断、摩擦などの作用により粉砕して得られる木粉は、毛羽立っており、しかも繊維状に細長い木粉が多数含まれていたり、樹脂素材、溶剤、溶液に対する分散性が極端に悪く、また木粉の保管の過程でも凝集を生じやすく、特に樹脂素材に混入する場合、凝集する欠点を有するものであった。これら木粉を始め、セルロース系破砕物の流動時における摩擦抵抗が大きいことや、樹脂素材との馴染みが悪いことが、セルロース系破砕物を熱可塑性樹脂成形材に混入し成形する際にセルロース系破砕物の流動性や、セルロース系破砕物と樹脂素材の分散性に大きな影響を与えるものであった。
【０００６】
そこで、この木粉の角張っている部分、突き出している部分、繊毛状のヒゲ部分などを粉砕用ボール間での摩擦による粉砕によって球形あるいは球形類似の粒状に変形するなどして、比較的流動性や分散性の良い木粉が成形されている。このような木粉を用いて種々の木質合成板が成形されていた。しかしながら、かような改良された木粉を使用しても、木粉と樹脂素材はそれぞれ流動性が異なるので、木粉が成形時に与える影響が全く回避されたわけではなく、成形時における木粉の作用に即応した成形方法を選別することは重要なものであった。
【０００７】
従来、木材パルプ、わらなどに含まれているセルロースを原料として製造した成形品としては、衣服の生地や絨毯の素材として用いられている繊維のうち、レーヨン等の再生繊維や、アセテート等の半合成繊維がある。
【０００８】
レーヨンはビスコース法で製造される。すなわちパルプを苛性ソーダと二硫化炭素で処理し、ビスコースという粘稠な溶液にしてこのビスコースから繊維を製造する。ビスコースは次の浸漬、圧搾、粉砕、老成、硫化、溶解工程を経て生成される。
【０００９】
パルプを濃度約１８％の苛性ソーダに浸漬し、パルプ中のヘミセルロース（濃度１７．５％の苛性ソーダ液に常温で溶解する部分）分をアルカリ中に溶出除去すると共にセルロースをアルカリセルロース（以下「アルセル」という）に変える（浸漬工程）。次いで、アルセルを圧搾して余分の苛性ソーダを絞り取り（圧搾工程）、粉砕機で充分解きほぐして綿状にする（粉砕工程）。次に、すなわち綿状のアルセルを一定温度に一定時間放置し、空気中の酸素と作用してアルセルの重合度を１／２〜１／３に低下させる（老成工程）。
【００１０】
前記アルセルを密閉容器中に入れ、いったん真空にした後、二硫化炭素を霧状に注入し撹拌してアルセルに二硫化炭素を反応させてセルロースキサントゲン酸ナトリウム（ザンテート）という固体に変える（硫化工程）。このザンテートを薄い苛性ソーダ溶液を用い、１０〜１８℃の低温で撹拌溶解し粘稠なビスコースを生成する（溶解工程）。ビスコースの組成は一般にセルロース分８％、苛性ソーダ分６％程度のものである。前記ビスコースは、さらに１２〜２０℃の一定温度に３０〜６０時間放置して熟成させる。
【００１１】
以上のように生成されたビスコース原液はキャンドルフィルターで濾過した後、紡糸口金の細孔より紡糸浴（凝固浴ともいう）中に押出し、浴中でセルロースを再生、凝固させて繊維にし紡糸する。浴中を出た繊維は、紡糸液が付着し、且つビスコースの分解生成物である硫化物を含むため、脱硫、漂白、酸処理などの精錬を行い、最後にオイリングを施し、脱水、乾燥して製品にする。
【００１２】
アセテートは、天然のセルロースに酢酸を化学的に結合して作られる酢酸セルロースから成る繊維である。アセテートには普通アセテートとトリアセテートの二つの種類があり、普通アセテートは、酢化度５５％程度のフレークを用い、これをアセトンに溶解し、２５〜２８％の濃度の粘稠液（ドープ）を作り、このドープはフィルタープレスで濾過した後、脱泡し紡糸源液とする。一方、トリアセテートは、トリアセテートフレークを塩化メチレン（８５〜９０％）とメタノール又はエタノール（１０〜１５％）の混合溶液に溶解し、紡糸原液とする。
【００１３】
アセテートの紡糸には乾式紡糸法が用いられる。紡糸原液はギヤポンプで一定量ずつ紡糸口金に送られ、この途中、キャンドルフィルターで最後の濾過を行うと同時に温水で原液温度を一定に保つ。紡糸口金の細孔から押し出された原液は高さ４〜７ｍの紡糸筒内を落下する間に紡糸筒内の下部より送り込まれる熱風によって溶剤を蒸発放出し糸状に固化する。蒸発した溶剤は活性炭吸着装置で回収され、再利用される。前記紡糸筒を出た糸はオイリング剤をつけた後、巻き取られる。
【００１４】
その他、衣服の生地や絨毯の素材として用いられている繊維としては、一般に、ナイロン、アクリル、ポリビニル、ポリエステル等の熱可塑性樹脂を溶融しこれを紡糸口金の細孔から押し出して紡糸する合成繊維がある。合成繊維は天然繊維では想像もできなかったほど驚異的な強さを有していることが優れた特徴であり、さらに経済性に優れ、需給調整など人為的な操作が容易であるなどのメリットがある。
【００１５】
以上の合成繊維、再生繊維、半合成繊維は人造繊維で、この人造繊維に対して綿、麻、羊毛、生糸等の天然繊維がある。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の熱可塑性樹脂成形材とセルロース系破砕物の成形品である木質合成板は主として板厚２〜５０ｍｍという比較的厚い板材であるが、衣服の生地や絨毯の素材として用いられている繊維は０．２〜０．５ｍｍ程度の太さであり、日用品等広範囲に使用されているフィルムは０．５ｍｍないしは０．１ｍｍ以下の厚さのものが多く使用されており、これら繊維やフィルムなどのように細くないしは薄い成形品にあってはセルロース系破砕物と熱可塑性樹脂成形材との分散性やセルロース系破砕物の粒径の大きさや形状が成形時に及ぼす影響力は大きなものであり、前述したような摩擦抵抗が大きいことや、樹脂素材との馴染みが悪いというセルロース系破砕物の性質は、特に細くないしは薄い成形品を成形する際の問題点であった。
【００１７】
なお、木材パルプなどのセルロースを利用した再生繊維や半合成繊維には以下の問題点があった。
レーヨンの製造工程において、アルセルの硫化工程では真空の密閉容器中で二硫化炭素と反応させる必要があるので高価な設備費と処理時間がかかるという問題点があった。さらに、硫化工程で排出される廃液は水質汚染をもたらすので高価な設備費をかけて廃液処理を要するという問題点があった。
【００１８】
また、レーヨンの製造工程では紡糸浴は紡糸を続けることによってその組成が変わってくるので、常に一定の組成に保つ必要がある。このため紡糸機に酸浴工程を付属し紡糸浴内の酸の補給循環を行っており、大がかりな装置を要するという問題点があった。
【００１９】
アセテートは、大量の溶剤を気化させしかも蒸発した溶剤は活性炭吸着装置で回収する必要があるので、紡糸装置はかなり大がかりなものになるという問題点があった。
【００２０】
また、合成繊維、再生繊維、半合成繊維等の人造繊維には、天然繊維に比較すると保温性、肌ざわり、着心地など、感触上の性質において劣るという欠点があった。そのため天然繊維は人造繊維には無い感触上の優れた性質を有するという独特の魅力があるので、天然繊維に対する需要者の愛着心が近年著しくよみがえりつつある。特に、合成繊維は再生繊維や半合成繊維のように木材パルプなどのセルロースを原料とはせず、いわゆる熱可塑性樹脂成形材を原料としたものであり吸湿性、放湿性に劣るので、合成繊維の衣服や絨毯は肌ざわり、着心地などの質感が悪いという欠点があった。
【００２１】
なお、繊維は乾燥状態で摩擦すると静電気を発生する性質があり、この静電気は、比較的この帯電性の性質の少ない綿や毛の場合でも紡績、織布工程で繊維どうしが互いに反発したり、機械に付着したりするため作業の障害となる。合成繊維は静電気の発生状態が最も激しいので、帯電防止剤を添加して緩和を図っているが充分ではない。したがって、合成繊維の衣服は帯電性が高いため、ほこりの吸着、まつわりつき、放電により感電ショックなどを生じるという欠点があり、この衣服に帯電防止剤を噴霧するなどして、衣服の帯電性を低下させているが、その帯電防止効果は弱く且つその防止効果の寿命も短いものであった。
【００２２】
一般に、熱可塑性樹脂成形材による樹脂製品は吸湿性、放湿性に劣ることや帯電しやすいなど、樹脂製品特有の欠点を有している。したがって、上記の合成繊維だけでなく、他の樹脂製品においても、帯電性が高いため大気中の粉塵を吸着するので頻繁に掃除しなければならないなどの問題点があった。
【００２３】
また、従来の樹脂フィルムから仕立てたレインコートなどは吸湿性、放湿性に劣るので、やはり質感が悪いという問題点があった。
【００２４】
本発明は叙上の問題点を解決するために開発されたもので、熱可塑性樹脂成形材内に吸湿性に富むセルロース系破砕物を混合し、熱可塑性樹脂成形材が熱的、化学的に安定した微粒子の木粉粒に固定化された状態を定常的に維持し得るようにして木粉と熱可塑性樹脂成形材との混合、分散状態を定常的に維持すべく、良好なる流動性を与えて種々の成形品、特に細くないしは薄い成形品を製造するために用いて好適な微粒木質合成粉と、当該微粒木質合成粉の製造方法並びに装置を提供し、さらに前記微粒木質合成粉を用いて押出成形時、木粉と樹脂との馴染みを良好に保ち、樹脂内の微粒子の木粉を均一に分散した木質合成繊維並びに木質合成フィルムを提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の微粒木質合成粉は、含有水分量を１５ｗｔ％以内とし平均粒径５〜１５μのセルロース系破砕物２０〜７５ｗｔ％に対して熱可塑性樹脂成形材２５〜８０ｗｔ％を混合、ゲル化混練し、冷却乾燥して当該粗粒原料の粒子相互間の衝突により粒径１〜８μに微粉砕して成るものである。
【００２６】
また、本発明の微粒木質合成粉の製造方法においては、含有水分量を１５ｗｔ％以内とし平均粒径５〜１５μのセルロース系破砕物２０〜７５ｗｔ％に対して熱可塑性樹脂成形材２５〜８０ｗｔ％をともに摩擦熱によりゲル化混練する工程と、
上記ゲル化した混練材料を冷却乾燥、造粒する工程と、
上記冷却乾燥、造粒した造粒原料を粒径３０〜１００μに粗粉砕する工程と、
超音速気流内で被粉砕材料の粒子相互間の衝突により１〜８μに微粉砕する工程とを少なくとも含むことを特徴とする。
【００２７】
なお、上記の微粒木質合成粉の製造方法においては、含有水分量を１５ｗｔ％以内とし平均粒径５〜１５μのセルロース系破砕物２０〜７５ｗｔ％に対して熱可塑性樹脂成形材２５〜８０ｗｔ％をともに摩擦熱によりゲル化混練し、冷却乾燥、造粒し、粒径３０〜１００μに粗粉砕し、次いで前記粗粉砕した粗粒原料を超音速気流内で被粉砕材料の粒子相互間の衝突により１〜８μに微粉砕することができる。
【００２８】
さらに、上記の微粒木質合成粉の製造方法においては、含有水分量を１５ｗｔ％以内とし平均粒径５〜１５μセルロース系破砕物、又はセルロース系破砕物２０〜７５ｗｔ％に対して熱可塑性樹脂成形材２５〜８０ｗｔ％の混合物をともに、当該セルロース系破砕物、又はセルロース系破砕物及び熱可塑性樹脂成形材の粒子相互間の衝突により１〜８μに微粉砕し、前記微粉砕した材料を摩擦熱によりゲル化混練し、冷却乾燥、造粒し、粒径３０〜１００μに粗粉砕し、次いで１〜８μに微粉砕することもできる。
【００２９】
また、本発明の微粒木質合成粉の製造装置においては、含有水分量を１５ｗｔ％以内とし平均粒径５〜１５μのセルロース系破砕物２０〜７５ｗｔ％に対して熱可塑性樹脂成形材２５〜８０ｗｔ％をともに混合して、摩擦熱によりゲル化混練する攪拌衝撃翼を備える流動混合混練手段と、
上記ゲル化した混練材料を冷却乾燥、造粒する内部に攪拌破砕翼を有し、ジャケットに冷却水の入口および出口を備える冷却造粒手段と、
上記冷却乾燥、造粒した造粒原料を粒径３０〜１００μに粉砕する粉砕手段と、
上記粉砕した粗粒原料を、当該粗粒原料の粒子相互間の衝突により１〜８μに微粉砕せしめる超音速気流を噴射する微粉砕手段から成るものである。
【００３０】
なお、上記した製造装置において、前記流動混合混練手段は、前記セルロース系破砕物を攪拌衝撃翼の回転による摩擦熱により含有水分量０．１〜０．３ｗｔ％に乾燥する手段を含むものとすることができる。
【００３１】
また、本発明の前述した微粒木質合成粉を用いた木質合成繊維においては、含有水分量を１５ｗｔ％以内とし平均粒径５〜１５μのセルロース系破砕物５０〜７０ｗｔ％に対して熱可塑性樹脂成形材３０〜５０ｗｔ％を混合、ゲル化混練し、冷却乾燥して粒径１〜８μに微粉砕した微粒木質合成粉３〜１０ｗｔ％を、当該微粒木質合成粉内の前記熱可塑性樹脂成形材と同材質の熱可塑性樹脂成形材９０〜９７ｗｔ％に混入し、加熱、練成し、紡糸口金より押出して紡糸して成ることを特徴とする。
【００３２】
また、本発明の前述した微粒木質合成粉を用いた木質合成フィルムにおいては、含有水分量を１５ｗｔ％以内とし平均粒径５〜１５μのセルロース系破砕物５０〜７０ｗｔ％に対して熱可塑性樹脂成形材３０〜５０ｗｔ％を混合、ゲル化混練し、冷却乾燥して粒径１〜８μに微粉砕した微粒木質合成粉５〜２０ｗｔ％を、当該微粒木質合成粉内の前記熱可塑性樹脂成形材と同材質の熱可塑性樹脂成形材８０〜９５ｗｔ％に混入し、加熱、練成し、成膜加工して成るものである。
【００３３】
【作用】
上記微粒木質合成粉は、木粉の粒径を熱可塑性樹脂成形材とのなじみを良好とし、ゲル化混練時における木粉の摩擦抵抗を減じるため、平均粒径５〜１５μとする顆粒ないし粉末状とし、ゲル化混練及び成形時における木酸ガスを揮散し、水蒸気あるいは気泡発生を減少し、表面の肌荒れを防止する意図からその含有水分量を１５ｗｔ％以内、好ましくは１１ｗｔ％以内、より好ましくは８ｗｔ％以内の原料を、理想的には１ｗｔ％以内、最適には０．３ｗｔ％以下の範囲内とするものである。
【００３４】
微粒木質合成粉を製造するための原材料の全体の２０〜７５ｗｔ％、好ましくは３０〜７０ｗｔ％相当、より好ましくは４５〜７０ｗｔ％のセルロース系破砕物例えば木粉と残りの熱可塑性樹脂成形材とする配合は、木粉が２０ｗｔ％以下になると、ゲル化混練時に、原材料が固化するためであり、熱可塑性樹脂成形材が高い比率になると、次工程における微粉砕が困難となるためである。
【００３５】
上記流動混合混練手段において、セルロース系破砕物例えば木粉は、攪拌衝撃翼により破砕、且つ、攪拌衝撃翼及び原料自体の摩擦熱により乾燥され、含有水分が０．３％程度まで乾燥される。
【００３６】
また、熱可塑性樹脂成形材は、攪拌衝撃翼により前記セルロース系破砕物と混練され、原料自体の摩擦熱により約１８０〜２００°Ｃで混合分散に際しても凝集したりせずに混練されゲル化し、且つ含有水分が約０．３ｗｔ％に乾燥され、ついで、冷却造粒手段によりジャケット内の混練材料は、前記原材料中の熱可塑性樹脂成形材の凝固点すなわち融点近傍（融点＋１０°Ｃ）まで冷却されながら乾燥され、攪拌破砕翼により粒径２５ｍｍ程度以下に造粒されて固化させた造粒原料を得る。
【００３７】
さらに、前記造粒原料は、例えば１００μのスクリーンを有するカッターミル等の粉砕機から成る粉砕手段により、粒径３０〜１００μの粗粒原料を得る。
【００３８】
次いで、前記粗粒原料は、例えば、超音速の気流を噴射するジェットミル等の微粉砕手段により超音速気流内で粗粒原料の粒子同士が相互に衝突して微粉砕され粒径１〜８μの微粒木質合成粉を得る。
【００３９】
以上のようにしていわゆる熱可塑性樹脂成形材が、熱的、化学的に安定した木粉粒に固定化された状態を定常的に維持し得るようにした粒径１〜８μという超微粒の微粒木質合成粉が形成される。この微粒木質合成粉は粒径１〜８μと超微粒であるゆえに、従来にはないような木粉と熱可塑性樹脂成形材との混合、分散状態を定常的に維持すべく、良好なる流動性を与える微粒木質合成粉が形成され、且つ冷却による凝縮、縮小作用とも相まって、化学的な反応とか接着によらない微粒木質合成粉が形成される。
【００４０】
以上の微粒木質合成粉は、当該微粒木質合成粉の樹脂成分と同材質の熱可塑性樹脂成形材と混合し、押出機等で加熱、混練され、木質合成板を初め、種々の製品に成形され得る。
【００４１】
上記の微粒木質合成粉３〜１０ｗｔ％、より好ましくは３〜５ｗｔ％、最適には５ｗｔ％を、当該微粒木質合成粉内の熱可塑性樹脂成形材と同材質の熱可塑性樹脂成形材９０〜９７ｗｔ％、より好ましくは９５〜９７ｗｔ％、最適には９５ｗｔ％に混入し、加熱、練成し、紡糸口金より押出して木質合成繊維の糸条と成って紡糸される。
【００４２】
また、上記の微粒木質合成粉５〜２０ｗｔ％、より好ましくは５〜１０ｗｔ％を、当該微粒木質合成粉内の熱可塑性樹脂成形材と同質の熱可塑性樹脂成形材８０〜９５ｗｔ％、より好ましくは９０〜９５ｗｔ％に混入し、加熱、練成し、例えばインフレーション法のインフレーションダイより押出して木質合成フィルムを成形する。
【００４３】
微粒木質合成粉と熱可塑性樹脂成形材とを混合して繊維やフィルムに成形する場合、微粒木質合成粉は木粉５０〜７０ｗｔ％、より好ましくは６０〜７０ｗｔ％と残りの熱可塑性樹脂成形材とする配合は、熱可塑性樹脂成形材に対する木粉の割合を多くしてゲル化混練し木粉自体の分散性を良くすることを意図するものであり、熱可塑性樹脂成形材に対する微粒木質合成粉の割合が、３〜１０ｗｔ％と見かけ上少ないが、嵩比重は約０．２であり、重量比からいえば相対的には、熱可塑性樹脂成形材に対して５倍となる。この混合比の少ない点は、繊維やフィルムの強度が弱くなることがあるためである。したがって、木質合成繊維や木質合成フィルムを製造する場合、微粒木質合成粉を単独では用いず、木粉の配合割合が多い微粒木質合成粉と熱可塑性樹脂成形材を混合して防糸あるいは成膜する。
【００４４】
【実施例】
以下に、本発明の微粒木質合成粉を製造するために用いる各製造手段について図面を参照して説明する。
【００４５】
〔流動混合混練手段〕
図１において、８０は原材料を混合し混練して「混練材料」を形成する流動混合混練手段で、本実施例において、便宜上「ミキサー」という。
【００４６】
８１はミキサー本体で、上面開口を有する円筒形を成し容量が３００リットルのケーシングであり、前記開口はミキサー本体８１内に原材料を投入する投入口９４で、この投入口９４を開閉自在な上蓋８２で被蓋する。上蓋８２には、ミキサー本体８１内で木粉から発生した多量の水蒸気ないしは木酸ガスを排出するガス排出管９５を連通している。さらに、ミキサー本体８１の底面付近の外周面に１ヶ所の排出口８８を設け、この排出口８８を被蓋する蓋８９をシリンダ９１のロッド先端に設け、シリンダ９１の作動により前記排出口８８を開閉自在に設けている。９３は排出ダクトで、前記排出口８８に連通している。
【００４７】
さらに、ミキサー本体８１の底面の中心には図示せざるモータ３７ＫＷ（ＤＣ）の回転駆動手段により８２０ｒｐｍ／ｍａｘで高速回転する軸８３をミキサー本体８１内の上方に向けて軸承し、この軸８３に下から上方へ順にスクレイパー８４、撹拌衝撃翼８５，８６，８７を装着し、軸８３の先端から締付ナット９２で締め付けている。なお、前記各撹拌衝撃翼８５，８６，８７の形状は特に限定されないが、本実施例では軸８３を中心に対称を成す２枚羽根である。図１のように３個の撹拌衝撃翼を重ねた場合は全部で６枚の羽根で成り、これら６枚の羽根は平面で３６０度を６等分した等分角（６０度）を成すように互いに交叉した状態で重ねている。なお、複数個の撹拌衝撃翼を設けた場合、撹拌衝撃翼の合計の羽根数で３６０度を等分した角度で互いに交叉して重ねることは原材料を効率良く混練する点で好ましい。
【００４８】
なお、前記スクレイパー８４はミキサー本体８１の底面を僅かに摺接して回転し、ミキサー本体８１内で混練された原材料をミキサー本体８１の底面に残留しないよう掻き出し、且つ原材料を循環するものである。
【００４９】
〔冷却造粒手段〕
図２において、１００は前述した混練材料を混合し撹拌して「造粒原料」を形成する冷却造粒手段であり、本実施例では「クーリングミキサー」という。
【００５０】
１０１はミキサー本体で、逆円錐形状を成すケーシングであり上面を被蓋し、一方、下端に排出口１０７を設け、この排出口１０７をバルブ１０６で開閉自在に設けている。ミキサー本体１０１の外周壁内にジャケット１０２を形成し、このジャケット１０２内に給水管１０８から排水管１０９へ常時、冷却水を供給し、クーリングミキサー１００内の原材料の温度を熱可塑性樹脂成形材の融点近傍まで冷却するよう保持される。なお、ミキサー本体１０１の上壁面にはクーリングミキサー１００内で発生した水蒸気ないしは木酸ガスを排出する図示せざる排出ダクトを連通している。
【００５１】
前記ミキサー本体１０１の上壁内の略中心にはアーム１０３が略水平方向に回動可能に軸支され、このアーム１０３は減速装置１１２を介してモータ１１１により約３ｒｐｍの速度で回転駆動される。さらに、前記アーム１０３の回転軸は中空軸であり、この中空軸内に独立して回転する他の回転軸を設け、この回転軸にモータ１０５の出力軸を連結している。一方、前記アーム１０３の先端には撹拌破砕翼１０４を軸承し、この撹拌破砕翼１０４は本実施例ではスクリュー型を成すものであり、該撹拌破砕翼１０４の回転軸線方向をミキサー本体１０１の内周壁面に沿って略平行に下方へミキサー本体１０１の下端付近まで延長している。撹拌破砕翼１０４はアーム１０３内に設けた歯車等による回転伝達手段を介して前記モータ１０５の出力軸に連結する回転軸に連結され９０ｒｐｍの速度で回転駆動される。
【００５２】
なお、ミキサー本体１０１の上壁には投入口１１３を設け、この投入口１１３に前述したミキサー８０の排出ダクト９３を連通する。
【００５３】
前述したミキサー８０で形成された混練材料は排出ダクト９３を経てクーリングミキサー１００の投入口１１３からミキサー本体１０１内へ投入される。撹拌破砕翼１０４はモータ１０５により９０ｒｐｍの速度で回転し、しかも、アーム１０３が減速装置１１２を介して減速されたモータ１１１の回転力により３ｒｐｍの速度で水平方向に回転するので、前記撹拌破砕翼１０４はミキサー本体１０１の内周壁面に沿って円錐を描くように回転し、アーム１０３内の混練材料を撹拌する。混練材料はジャケット１０２内の冷却水により冷却されたミキサー本体１０１の内周壁面で冷却され、直径約２５ｍｍ以下に造粒された「造粒原料」が形成され、この造粒原料はバルブ１０６を開放して排出口１０７より排出される。
【００５４】
なお、この排出口１０７に直径８ｍｍメッシュのスクリーンを設け、この冷却工程において、予備的に粉砕処理を行っても良い。
【００５５】
なお、クーリングミキサー１００で冷却される混練材料は、原材料中の熱可塑性樹脂成形材の凝固点すなわち融点以下に冷却されることが望ましいが、木粉を混合しているので熱可塑性樹脂成形材の融点以下にまで下げる必要はなく、実際には造粒原料が排出口１０７より排出可能な温度まで冷却されれば良く、混練材料内の熱可塑性樹脂成形材の融点より約１０℃高い温度まで冷却すれば良い。
【００５６】
なお、冷却造粒手段は、上記のクーリングミキサーに限定されず、例えば、ミキサー本体内の混練材料を撹拌する撹拌羽根を設け且つミキサー本体の外周壁面に前述したようなジャケットを設け、このジャケット内を流れる冷却水でミキサー本体内の混練材料を冷却するものであれば良い。
【００５７】
また、ミキサー８０で形成された混練材料は前記ジャケット１０２を備えてない一般的なミキサーを用いて撹拌のみを行なって冷却することも可能であるが、この場合は混練材料内の熱可塑性樹脂成形材の融点より約１０℃程度高い温度まで冷却するとしても約３０分かかるので、本実施例のようなクーリングミキサーの冷却造粒手段で造粒原料を形成することが望ましい。
【００５８】
〔粉砕手段〕
前記冷却造粒手段で形成された造粒原料は、さらに粉砕手段を使用して粒径１００μ以下に粉砕し、「粗粒原料」を形成する。
【００５９】
図３において、１２０は前述した造粒原料を粉砕する粉砕手段であり、本実施例では「カッタミル」を用いている。
【００６０】
１２１はカッタミル本体で、上面開口を有する円筒形を成すケーシングであり、前記開口を開閉自在な蓋１２２で被蓋する。前記蓋１２２はカッタミル本体１２１内に造粒原料を投入する投入口１２３を備えている。
【００６１】
また、前記カッタミル本体１２１内にはカッタミル本体１２１の底面に軸承されて図示せざる回転駆動手段で水平方向に回転するカッタ支持体１２４を設け、このカッタ支持体１２４の外周に上下方向に長い回転刃１２５を３枚を設け、これらの３枚の回転刃１２５はカッタ支持体１２４の回転方向で１２０度の等角度を成すように配設し、３枚の回転刃１２５の刃先は同一の回転軌跡上に位置している。さらに、前記３枚の回転刃１２５の刃先の回転軌跡に対して僅かな隙間を介して二の固定刃１２６を回転刃１２５の刃先の回転軌跡の略対称位置にカッタミル本体１２１に固定し、二の固定刃１２６とカッタ支持体１２４と回転刃１２５とでカッタミル本体１２１内を二分し、投入室１２７と粉砕室１２８を形成する。前記蓋１２２の投入口１２３は前記投入室１２７に連通する。なお、二の固定刃１２６と回転刃１２５との隙間は造粒原料を所望の大きさに粉砕できるよう自在に調整できる。また、粉砕室１２８は前記二の固定刃１２６間を回転刃１２５の回転軌跡の周囲を囲むようにスクリーン１２９で仕切っている。なお、スクリーン１２９は、本実施例では１００μ程度の大きさの粉砕された「粗粒原料」である粉砕物が通過できるメッシュで形成している。また、粉砕室１２８のカッタミル本体１２１の下端にはカッタミル１２０で前記粉砕物を排出する排出口１３１を設けている。
【００６２】
以上のカッタミル１２０において、蓋１２２の投入口１２３から前述したクーリングミキサー１００で形成した造粒原料を投入し、図示せざる回転駆動手段でカッタ支持体１２４を回転すると、造粒原料はカッタ支持体１２４の回転刃１２５と固定刃１２６間で約３０〜１００μの粗粒原料に切断され「粗粒原料」が形成され、粉砕室１２８のスクリーン１２９のメッシュを通過して排出口１３１より排出され次工程へ送られる。
【００６３】
なお、粉砕手段は、上記のカッタミルに限定されず、例えば、（株）ホーライ社製のハードクラッシャのように、回転刃１２５の回転軸は水平方向に設けられ、二の固定刃１２６間のスクリーン１２９は下方に設けられているものもある。
【００６４】
〔微粉砕手段〕
図４及び図５において、３０は被粉砕材料を超音速の気流で被粉砕材料同士で互いに衝突させて粉砕する微粉砕手段で、本実施例において「ジェットミル」という。
【００６５】
３５はジェットミル本体で、ミルスタンド４３に支えられ、内部に直径約２００ｍｍの水平断面円形を成し且つ高さ約３０ｍｍの粉砕室４４を備え、この粉砕室４４の外周壁に等間隔を介して６個のノズルホルダ３７を対称位置に配設する。前記ノズルホルダ３７の口径２．２ｍｍを成すグラインディングノズル３６は、後述するリングヘッダ３９内からブレードホース４１を介して供給される圧縮空気を粉砕室４４内に超音速の気流で噴射し、且つこの噴射した気流が粉砕室４４内を一方向の旋回流となるよう粉砕室４４の水平断面円形の中心方向に対して傾斜角を有して前記粉砕室４４の内壁面に設けている。
【００６６】
さらに、前記粉砕室４４の内周壁面の１ヵ所に前記グラインディングノズル３６と同様の方向に圧縮空気を噴射するベンチュリノズル３４を臨ませ、このベンチュリノズル３４に向けて圧縮空気を噴射する口径３．０ｍｍのプッシャノズル３２を備え且つ上部に材料を投入するホッパ３３を備えたプッシャノズルボディ３１を粉砕室４４の外壁に設けている。
【００６７】
３８はアウトレットイクステンションで、口径４０ｍｍを有する円筒形状を成し、アウトレットイクステンション３８の軸線方向を上下方向に向けてジットミル本体３５の上面に立設し、前記口径を粉砕室４４の水平断面円形の中心位置に臨ませている。
【００６８】
３９はリングヘッダで、ドーナツ形状を成し内部に断面円形の圧縮空気の貯溜タンクを形成しており、この貯溜タンクには６本のブレードホース４１を連通し、各ブレードホース４１はそれぞれ前述したノズルホルダ３７へ連通している。リングヘッダ３９の貯溜タンクにはコンプレッサ１１（図６）からの圧縮空気がホース及び吸気口４２を介して供給され、貯溜タンク内の圧縮空気が前記ブレードホース４１を介してノズルホルダ３７のグラインディングノズル３６から粉砕室４４内へ噴射される。なお、リングヘッダ３９はジットミル本体３５の下方に位置しミルスタンド４３に支えられている。
【００６９】
なお、微粉砕手段は、上記のジェットミルに限定されず、例えば日本ニューマチック工業（株）社製の超音速ジェットミルＩ式等の微粉砕手段を用いることができる。ちなみに、前記超音速ジェットミルＩ式は「衝突式気流粉砕機」と称し、マッハ２．５以上の気流を発生させる超音速ノズルに原料粉体を連続的に供給し、超音速ノズル内での気流の撹乱による粒子相互間の衝突粉砕を促進させると同時に、ノズル前方に設置した衝突板に固気混合流を強制的に衝突させて粉砕を行うものである。一方、上記実施例のジェットミルは磨砕式気流粉砕機である。
【００７０】
〔微粒木質合成粉の製造実施例〕
次に、前述した各製造手段を用いて本発明の微粒木質合成粉を製造する製造実施例を以下に説明する。
【００７１】
工程１；混練工程
本実施例の混練工程では、前述した流動混合混練手段であるミキサー８０を用いる。
【００７２】
原材料の５５ｗｔ％はボールミルなどで、平均粒径５〜１５μ以下に粉砕し、嵩比重が約０．２の木粉を３０ｋｇ（このときの木粉は水分を約８ｗｔ％含む）および木酸ガスの中和剤となるアンモニア、フェノール、メラミン等の尿素の４０％濃度の水溶液を０．３ｋｇ（木粉に対する尿素の割合は１ｗｔ％である）、炭酸カルシウムを３ｋｇで成り、残りの４５ｗｔ％は熱可塑性樹脂成形材のＰＰ（ポリプロピレン）を２７ｋｇで成る。
【００７３】
なお、前記木粉の平均粒径とは、当該木粉の累積重量パーセント分布の５０重量パーセントの粒子径を意味する。
【００７４】
ミキサー８０で混練する工程を以下に詳しく説明する。
【００７５】
（１）モータを回して撹拌衝撃翼８５，８６，８７およびスクレイパー８４を高速回転し、上蓋８２を開放して投入口９４から木粉３０ｋｇを投入し、前記尿素０．３ｋｇを少量づつ添加する。
【００７６】
（２）約１分後、５〜１０ｗｔ％の炭酸カルシウムを３ｋｇを添加し、１０〜２０分程度混練する。これらの炭酸カルシウム及び酸化チタンを添加すると原材料の比重が重くなるので、高速回転する撹拌衝撃翼による剪断力が高くなるため剪断力による摩擦熱の発生が向上し、ミキサー８０内の温度は１８０〜１９０℃になり乾燥され原材料の水分を１ｗｔ％以下、好ましくは０．３ｗｔ％以下に減少させる。ちなみに、本実施例では前記木粉を投入してから１７分０９秒後にミキサー本体８１内の温度は、１９０℃で、原材料の水分が０．１ｗｔ％であった。なお、木粉は撹拌衝撃翼８５，８６，８７の高速回転により破砕され、このとき木粉から発生した多量の水蒸気ないしは木酸ガスは上蓋８２に設けたガス排出管９５より排出される。
【００７７】
（３）次いで、熱可塑性樹脂成形材のＰＰ（ポリプロピレン）２７ｋｇをミキサー本体８１内に投入し、５〜８分間混練する（本実施例では約８分間混練した）。なお、熱可塑性樹脂成形材の形態は、本実施例では直径３ｍｍ程度の大きさの粒状から成るペレットを使用している。
【００７８】
なお、熱可塑性樹脂成形材のＰＰの融点は１６５℃であり、この工程におけるミキサー本体８０内の温度は１８６℃であった。
【００７９】
この工程で、原材料内の木粉によりＰＰは大きな塊とはならず、混合分散に際しても凝集したりせずに粘土状にゲル化して直径約１０〜１００ｍｍの塊状の「混練材料」となった。つまり、この塊とは、個々の木粉がその木粉単体の表面全体に熱可塑性樹脂を付着した状態に形成され、これらの個々の木粉が集合した塊であるため、木粉単体間の密着性がなく塊そのものは脆いものである。したがって、この工程により形成された混練材料は、押出し成形時において押出機で効率良く混練され得る良好な材料であり、特に押出機内での木粉の摩擦抵抗を減じる良好な材料である。
【００８０】
また、熱可塑性樹脂成形材がＰＰの本製造例の場合、木粉が原材料の全体量の３５ｗｔ％以下になると熱可塑性樹脂成形材がミキサー８０内で大きな塊となるので、木粉の量は３５ｗｔ％好ましくは、５０％、より好ましくは６０％より多くする必要がある。また、木粉が７５ｗｔ％までは原材料のゲル化が可能であり、木粉が７５ｗｔ％より多くなると、木粉が焼けるので不適当である。
【００８１】
（４）前記モータを低速にし、シリンダ９１を作動して蓋８９を後退して排出口８８を開放する。ミキサー本体８１内のゲル化した原材料は排出口８８から排出ダクト９３を経て、次工程へ排出される。排出時の温度は１８６℃、原材料を投入してから排出するまでの全工程は２６分５４秒で処理された。
【００８２】
なお、前記モータを低速にして原材料内の熱可塑性樹脂成形材の融点より１０℃程度高い温度にまで下げれば、ミキサー８０内の混練材料は冷却され、直径約２５ｍｍ以下の大きさの塊に造粒され造粒原料が形成される。この場合、次工程の冷却造粒手段での処理を省略して、後工程の整粒手段により粒径１０ｍｍ以下に整粒して微粒木質合成粉を形成しても良い。
【００８３】
前記炭酸カルシウムは、本発明の木質合成板に良好な寸法安定性をもたらし、温度変化に伴う膨張収縮を著しく少なくすることに寄与するもので、加工における成形品の変形を防止し、且つそれ自体安価である。
【００８４】
また、前記酸化チタンは、流動性、溶液中における分散性が良好であり、本発明の木質合成板に対して温度変化に伴う膨張収縮を著しく少なくすることに寄与する。
【００８５】
熱可塑性樹脂成形材は、前述廃棄された各種の樹脂成形品をそのままもしくは表面樹脂塗膜を形成した樹脂成形品を複数の各小片に破砕し、前記破砕された個々の各小片に対して、圧縮研削作用を付加して樹脂塗膜を研削、剥離し、前記研削された個々の各小片に対して、微振動に基づいた圧縮衝撃力を付加して圧潰粉砕させ、かつ圧潰粉砕によって剥離された樹脂塗膜を随時に除去し熱可塑性樹脂成形材として素材化した、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ナイロン、ウレタン等の樹脂の一種又はこれらの数種の混合したものを用いることができる。
【００８６】
なお、熱可塑性樹脂成形材は、熱可塑性合成樹脂製品の廃材から得られた回収熱可塑性樹脂成形材を再利用したもの、あるいはバージンの熱可塑性樹脂を投入し、あるいはバージンの熱可塑性樹脂と前記回収熱可塑性樹脂成形材をそれぞれ、例えば５０％ずつ用いることもできる。
【００８７】
以下、各熱可塑性樹脂成形材におけるゲル化可能な木粉の量の範囲を以下に示す。
【００８８】
熱可塑性樹脂成形材がＰＰの場合、
木粉は３５〜７５ｗｔ％、ＰＰの量は２５〜６５ｗｔ％で、
好ましくは、木粉は６０〜７５ｗｔ％、ＰＰの量は２５〜４０ｗｔ％であり、
熱可塑性樹脂成形材がＰＥＴの場合、上記のＰＰの場合と同じであり、
熱可塑性樹脂成形材がＰＣの場合、
木粉は４０〜７０ｗｔ％で、ＰＣの量は３０〜６０ｗｔ％で、
好ましくは、木粉は６０〜６５ｗｔ％、ＰＣの量は３５〜４０ｗｔ％であり、
木粉が６４ｗｔ％で、ＰＣが３６ｗｔ％のときが、特に好ましい。
【００８９】
熱可塑性樹脂成形材がＰＶＣの場合、
木粉は３０〜６５ｗｔ％で、ＰＶＣの量は３５〜７０ｗｔ％で、
好ましくは、木粉は４５〜５５ｗｔ％、ＰＶＣの量は４５〜５５ｗｔ％であり、
熱可塑性樹脂成形材がナイロンの場合、上記のＰＣの場合と同じである。
【００９０】
工程２；冷却・乾燥工程
本実施例の冷却・乾燥工程では、前述した冷却乾燥手段であるクーリングミキサー１００を用いる。
【００９１】
前述した流動混合混練手段で形成された混練材料は排出ダクト９３を経てクーリングミキサー１００の投入口１１３からミキサー本体１０１内へ投入される。撹拌破砕翼１０４はモータ１０５により９０ｒｐｍの速度で回転し、アーム１０３が３ｒｐｍの速度で水平方向に回転している。
【００９２】
混練材料はジャケット１０２内の冷却水により冷却されたミキサー本体１０１の内周壁面で冷却され、直径約２５ｍｍ以下に造粒された「造粒原料」が形成され、この造粒原料はバルブ１０６を開放して排出口１０７より排出される。
【００９３】
ＰＰの融点は１６５℃であり、本製造例では前述したミキサー８０内で１８０℃にゲル化した混練材料をクーリングミキサー１００へ投入してから１０〜１５分程度で、９０〜１００℃まで冷却され、このクーリングミキサーによる冷却乾燥は効率が良い。このときのジャケット１０２内の冷却水については、給水管１０８から供給する冷却水の温度は３０℃で、排水管１０９より排水される冷却水の温度は４０℃。
【００９４】
工程３；粉砕工程
前記冷却乾燥手段で形成された造粒原料は、さらにカッタミル１２０を使用して粒径１００μ以下に粉砕し、「粗粒原料」を形成する。
【００９５】
図３において、造粒原料はカッタ支持体１２４の回転刃１２５と固定刃１２６間で約３０〜１００μに切断され「粗粒原料」が形成され、粉砕室１２８のスクリーン１２９のメッシュを通過して排出口１３１より排出される。
【００９６】
工程４；微粉砕工程
本実施例の微粉砕工程では、前述した微粉砕手段であるジェットミル３０を用いる。
【００９７】
図６において、前記粉砕手段で形成した被粉砕材料をスパイラルフィーダ１２に投入し、このスパイラルフィーダ１２で被粉砕材料が定量的に送られる。スパイラルフィーダ１２は一の縦断面で下方に狭くなるホッパーを成す本体の底面付近に排出口を設け、さらに前記本体の底面に沿ってスパイラルのスクリューを設け、このスクリューの先端を前記排出口に臨ませ且つスクリューの他端をモータに連結している。このスパイラルスクリューの回転で前記本体内に投入された被破砕材料が一方向に順次、排出口へ定量的に移送され、ジェットミル３０のホッパ３３内へ投入される。
【００９８】
ジェットミル３０では、図６に示すようにコンプレッサ１１から６．５〜７．０ｋｇ／ｃｍ２の圧縮空気がリングヘッダ３９の吸気口４２とプッシャノズルボディ３１内のプッシャノズル３２へ供給される。リングヘッダ３９の貯溜タンク内の圧縮空気は６本のブレードホース４１を経て、それぞれグラインディングノズル３６から超音速の気流が水平断面円形の粉砕室４４内に噴射され、粉砕室４４内を旋回する。
【００９９】
一方、ホッパ３３内の被粉砕材料はプッシャノズル３２からベンチュリノズル３４に向けて噴射される圧縮空気に吸引され、この圧縮空気と共にベンチュリノズル３４より粉砕室４４内へ噴射される。被粉砕材料は、粉砕室４４内で超音速の気流に乗って旋回し主に被粉砕材料の粒子の相互衝突により粉砕され１〜８μの超微粉となる。いわゆる熱可塑性樹脂成形材が熱的、化学的に安定した微粒子の木粉粒に固定化された状態を定常的に維持し得るようにして木粉と熱可塑性樹脂成形材との混合、分散状態を定常的に維持すべく、良好なる流動性を与える微粒木質合成粉が形成され、且つ冷却による凝縮、縮小作用とも相まって、化学的な反応とか接着によらない微粒木質合成粉が形成される。粉砕された被粉砕材料には微粒木質合成粉と当該微粒木質合成粉より粗い粗粒木質合成粉を含んでいる。この被粉砕材料は気流と共にアウトレットイクステンション３８を経てクラッシファイア１４へ送られる（図６）。
【０１００】
工程５；分級工程
この分級工程は、前工程のジェットミル３０で微粉砕された被粉砕材料がこの工程で微粒木質合成粉と粗粒木質合成粉に分級され、粗粒木質合成粉が再びジェットミル３０へ送られて微粉砕されるので、微粉砕工程の一環として考えることもできるが、本実施例ではあえて分級工程とした。本実施例では分級手段として以下のクラッシファイア１４を用いる。
【０１０１】
クラッシファイア１４は遠心力式分級器と称する分級手段の一種で、円筒形状を成す本体を備え、この円筒本体の中央に円すい形を成す分級コーンを設け、分級コーンの外周縁は円筒本体の内周壁面と間隔を介して設けられ、分級コーンの上面に間隔を介して円すい形のガイドコーンを設ける。前記ガイドコーンと分級コーンの間隔は気流の流路となる分級室を形成し、ガイドコーンは分級室の間隔を調整自在に設けている。さらにガイドコーンの中心はクラッシファイア１４の円筒本体の上部に位置する微粉用排出口に連通し、クラッシファイア１４の底面には粗粉用排出口を設けている。
【０１０２】
ジェットミル３０から送られた空気はクラッシファイア１４の円筒本体に接線方向から送入し、ジェットミル３０で粉砕された被粉砕材料は慣性の差により質量の大きな粗粒木質合成粉がクラッシファイア１４の外周壁に沿って旋回運動し、分級室から離れ下方へ落下し、粗粉用排出口からロータリバルブ１５へ送られ、このロータリバルブ１５を経てスパイラルフィーダ１６へ投入され、スパイラルフィーダ１６から定量的に再びジェットミル３０のホッパ３３へ送られ、効率良く再び粉砕される。なお、このクラッシファイア１４と前記ジェットミル３０とは閉回路の粉砕方式となっている（図６）。
【０１０３】
一方、前記被粉砕材料のうち微粒木質合成粉は慣性の差により分級コーンの斜面を転がって分級室内の中央へ移動し、分級コーンの斜面を転がる間に旋回気流中に吹き上げられガイドコーンの中心に集まり気流と共に上方の微粉用排出口より排出されサイクロン１７及びバグフィルタ２２へ送られる。
【０１０４】
なお、分級手段は、上記のクラッシファイアに限定されず、例えば、慣性式風力分級器、遠心力式分級器、遠心力式風力分級器、日本ニューマチック工業（株）社製のジェットクロンセパレーター等、種々の分級手段を用いることができる。
【０１０５】
微粒木質合成粉はサイクロン１７およびバグフィルタ２２によって捕集され、各々の微粒木質合成粉はサイクロン１７の下部のロータリバルブ１９を経てベッセル２１へ回収され、さらにバグフィルタ２２の下方のベッセル２３へ回収される。バグフィルタ２２で微粒木質合成粉と分離された気流はブロアー２４の吸引により機外へ放出される。
【０１０６】
なお、前述した微粒木質合成粉の製造方法においては、含有水分量を１５ｗｔ％以内とし平均粒径５〜１５μの木粉、又は木粉２０〜７５ｗｔ％に対して熱可塑性樹脂成形材２５〜８０ｗｔ％の混合物をあらかじめ、ジェットミル３０により木粉の粒子又は木粉と熱可塑性樹脂成形材の粒子相互間の衝突により１〜８μに微粉砕し、次いで、前述した混練工程により前記微粉砕した材料を摩擦熱によりゲル化混練し、前述した冷却・乾燥工程で冷却乾燥、造粒し、前述した粉砕工程で粒径３０〜１００μに粗粉砕し、次いで粗粉砕された各粒子を前述した微粉砕工程で１〜８μに微粉砕することもできる。
【０１０７】
〔微粒木質合成粉の使用例〕
次に、前述した本発明の微粒木質合成粉を用いて成形した成形品の製造例を説明する。
【０１０８】
〔木質合成繊維の製造例〕
本発明の微粒木質合成粉を用いて紡糸した木質合成繊維の製造例を示す。
【０１０９】
なお、紡糸方法には、湿式紡糸法、乾式紡糸法、溶融紡糸法があり、本発明の微粒木質合成粉は溶融紡糸法を用いて紡糸することが望ましい。
【０１１０】
また、レーヨン、アセテートの紡糸法は湿式、乾式紡糸法であるので、種々の問題点があるが、本願は微粒木質合成粉を用いることにより、溶融紡糸法でセルロース系破砕物を混入した繊維を製造できることも利点となる。
【０１１１】
以下、本実施例では溶融紡糸法のエクストルーダーを用いて紡糸を行った。
【０１１２】
本発明の微粒木質合成粉９ｗｔ％と当該微粒木質合成粉の主成分の熱可塑性樹脂成形材と同材質の熱可塑性樹脂成形材９１ｗｔ％を原料ポリマーとしてエクストルーダーのホッパに投入し、原料ポリマーをエクストルーダーのスクリューで送る間に加熱ヒータで２７０℃前後に溶融して溶融ポリマーとしこの溶融ポリマーをギヤーポンプで一定量が濾過装置を経て紡糸口金の細孔から冷雰囲気中に押し出し、前記紡糸口金下の紡糸筒を通過しながら均一に冷却して固化し木質合成繊維の糸条を形成する。この紡糸工程は糸条として形成される工程であり、繊度（デニール；ｄ）、繊維数が決定されるほか、紡糸口金の断面形状を変化させることにより繊維の断面形状を変化させ、断面円形の普通糸、三角断面糸、中空糸などの各種の品種が作られる。
【０１１３】
上記の紡糸工程で得られた糸条は未延伸糸であり、このままでは伸度が大きく強度が低いため使用に適さない。この未延伸糸を次の延伸工程でさらに延伸して高強度の正常の伸度を有する延伸糸を得る。すなわち紡糸工程で巻かれた未延伸糸は２つのローラ間で数倍に引き伸ばし、途中で熱セットをし、ボビンに巻き取る。
【０１１４】
以下に、木質合成繊維の第１実施例を示す。
【０１１５】
【表１】
0003540847.tif 000002
【０１１６】
第２実施例としては、微粒木質合成粉５ｗｔ％と熱可塑性樹脂成形材であるＰＥＴ９５ｗｔ％で木質合成繊維を防糸した。他は同じである。
【０１１７】
本願の木質合成繊維を従来品と比較した。尚、この木質合成繊維は主成分の樹脂がＰＥＴ（ポリエステル）であり、このＰＥＴ９５ｗｔ％と微粒木質合成粉５ｗｔ％（微粒木質合成粉の内訳は木粉７０ｗｔ％とＰＥＴ３０ｗｔ％）とから溶融防糸法で防糸したものである。
【０１１８】
【表２】
0003540847.tif 000003
【０１１９】
本実施例の木質合成繊維は主成分の樹脂がＰＥＴ（ポリエステル）であるので、従来品のポリエステル繊維と比較すると、木質合成繊維は従来のポリエステル繊維より強度および伸度においては低くなっているが、吸湿性においては従来品の０．４（リーゲン）に対して８倍の３．２（リーゲン）を示しており、樹脂内に微粒木質合成粉を混合することにより吸湿性を大幅に向上している。
【０１２０】
この主成分がＰＥＴの木質合成繊維は  吸湿性、放湿性に優れ、ドライ感に優れ、吸湿性が良いので静電気が発生しにくくなった。加えて、木質合成繊維は繊維内に混入している木粉のため色が良く、またＰＥＴは繊維の腰を強くするので、ＰＥＴの木質合成繊維は吸湿性が良好で比較的腰の強い絨毯の良い素材になる。
【０１２１】
尚、本願の木質合成繊維は、以下の点を付属的な効果として考えられる。
【０１２２】
（１）溶融防糸法においては、原料ポリマーに水分があると加水分解が起こるだけでなく、泡ができて紡糸や、特に延伸性を著しく困難にし、１Ａ率を低下させ、製品としての糸の品質に影響するので、チップの水分をできるだけ少なくする必要がある。この点、本願の微粒木質合成粉は含有水分率が低いので微粒木質合成粉を樹脂内に混合しても上記のように良好な結果をもたらしたものと考えられる。
【０１２３】
（２）防糸する製造過程において原料ポリマーの滞留時間が長くなると溶融ポリマーが分解され、原糸の品質に影響を及ぼすのであるが、エクストルーダーでは、原料ポリマーが高温で滞留している時間が比較的短い利点がある。この点、混練時間が短くても、本願の微粒木質合成粉は粒径が極めて小さく木粉と熱可塑性樹脂成形材との分散性が良好であるので、木粉と熱可塑性樹脂成形材が充分に分散される。
【０１２４】
なお、表２の他の従来品の糸のデータは参考に示したもので、ナイロン、アクリルなどのように溶融防糸法で防糸される合成繊維においては、各繊維の主成分の樹脂に本願の微粒木質合成粉を混合して溶融防糸法で防糸することにより、  従来品に比して吸湿性が良好で、肌触りが良く帯電防止性に優れた木質合成繊維を製造することができる。
【０１２５】
〔木質合成フィルムの製造例〕
本発明の微粒木質合成粉を用いて成膜した木質合成フィルムの製造例を示す。
【０１２６】
一般の成膜加工方法には、キャスティング法、エキストルージョン法、カレンダー法に大別され、このうちエキストルージョン法はインフレーション法とＴダイ法があり、本発明の微粒木質合成粉を用いて成膜する木質合成フィルムは前記の成膜加工方法のいずれかを用いることができ、特定の成膜加工方法に限定されない。
【０１２７】
本実施例ではインフレーション法により二軸スクリューのエクストルーダーを用いて成膜加工を行った。
【０１２８】
本発明の微粒木質合成粉７ｗｔ％と当該微粒木質合成粉の主成分の熱可塑性樹脂成形材と同一の熱可塑性樹脂成形材としてウレタン９３ｗｔ％を原料ポリマーとしてエクストルーダーのホッパに投入し、原料ポリマーをエクストルーダーのスクリューで送る間に加熱ヒータで３００℃前後に溶融して溶融ポリマーとし、この溶融ポリマーをインフレーションダイ（円形ダイ）から押し出し、チューブ状フィルムを形成する。このチューブ状フィルムは内部にインフレーションダイから送り込まれた空気により徐々に所定の幅のフィルムにまで膨張し、引取機ニップロールにはさまれて引取られる。フィルム厚さは、この引取り方向のフィルムの伸びと、横方向の膨張による伸びによって決定される。
【０１２９】
以下に、木質合成フィルムの実施例を示す。
【０１３０】
【表３】
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【０１３１】
〔木質合成フィルムの特徴〕
木質合成フィルムの特徴を説明するために、ウレタンを熱可塑性樹脂成形材とする木質合成フィルム（本明細書では「ウレタン木質合成フィルム」という）及び従来のウレタンフィルムに対してそれぞれ、以下の試験をおこなった。
【０１３２】
試験片は、織布の表面に各フィルムをドライラミネートし、このラミネートフィルムを試験片とする。すなわち、ウレタン木質合成フィルムの試験片は、ドクターナイフコータにより剥離紙の剥離面にウレタンを熱可塑性樹脂成形材とする微粒木質合成粉とウレタンを溶剤に混ぜて厚さ２０μに塗布し、乾燥機で乾燥して木質合成フィルムを形成し、この木質合成フィルムの表面にナイフコータで接着剤を塗布し、次いでこの接着剤塗布面に織布をラミネートし、次いで前記剥離紙を剥離する。ウレタンフィルムの試験片も同様に織布の表面に厚さ２０μのウレタンフィルムをドライラミネートしたものである。
【０１３３】
以上の各試験片のデータを表４に示す。
【０１３４】
【表４】
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【０１３５】
表４のデータから、本願のウレタン木質合成フィルムは従来のウレタンフィルムに比して透湿度は１．６７倍、透湿速度は４．５倍を示しており、結露の値も小さく、肌触りが良くドライ感に優れる。
【０１３６】
したがって、本願の木質合成フィルムは、薄いフィルム内に微粒の木粉を混合することができ、前述した木質合成繊維の場合と同様に、同材質の熱可塑性樹脂を素材とするフィルムに比して透湿度及び透湿速度に優れ比抵抗の小さいフィルムとなる。用途は、レインコート材、裏材、内装材として用いることができ、本願の木質合成フィルムより仕立てたレインコートは、従来の樹脂フィルムを素材とするレインコートに比較して、質感に優れ帯電性が低い。
【０１３７】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【０１３８】
（１）微粒木質合成粉は、含有水分量を１５ｗｔ％以内とし平均粒径５〜１５μのセルロース系破砕物２０〜７５ｗｔ％に対して熱可塑性樹脂成形材２５〜８０ｗｔ％を混合、ゲル化混練し、冷却乾燥して粒径１〜８μに微粉砕して成るので、熱可塑性樹脂成形材を粒径１〜８μという超微粒で熱的、化学的に安定した木粉粒に固定化された状態を定常的に維持し得る。そのため、従来にはないような木粉と熱可塑性樹脂成形材との混合、分散状態を定常的に維持すべく、良好なる流動性を与える。
【０１３９】
（２）微粒木質合成粉の製造方法は、含有水分量を１５ｗｔ％以内とし平均粒径５〜１５μのセルロース系破砕物２０〜７５ｗｔ％に対して熱可塑性樹脂成形材２５〜８０ｗｔ％をともに摩擦熱によりゲル化混練する工程と、上記ゲル化した混練材料を冷却乾燥、造粒する工程と、上記冷却乾燥、造粒した造粒原料を粒径３０〜１００μに粗粉砕する工程と、超音速気流内で被粉砕材料の粒子相互間の衝突により１〜８μに微粉砕する工程とを少なくとも含むことを特徴とするので、上記（１）項に記載したように、熱可塑性樹脂成形材を粒径１〜８μという超微粒で熱的、化学的に安定した木粉粒に固定化された状態を定常的に維持し得るようにし、従来にはないような木粉と熱可塑性樹脂成形材との混合、分散状態を定常的に維持すべく、良好なる流動性を与え、且つ冷却による凝縮、縮小作用とも相まって、化学的な反応とか接着によらない微粒木質合成粉を形成できた。
【０１４０】
したがって、押出成形時、粒径１〜８μという超微粒の木粉が樹脂内に良く分散した状態で種々の成形品に成形され得る微粒木質合成粉を製造できた。
【０１４１】
特に、微粒木質合成粉は上述したように超微粒の木粉が樹脂内に良好に分散性するので、繊維やフィルムなどのような細くないしは薄い成形品を成形可能にした。
【０１４２】
（３）微粒木質合成粉の製造装置は、含有水分量を１５ｗｔ％以内とし平均粒径５〜１５μのセルロース系破砕物２０〜７５ｗｔ％に対して熱可塑性樹脂成形材２５〜８０ｗｔ％をともに混合して、摩擦熱によりゲル化混練する攪拌衝撃翼を備える流動混合混練手段と、前記ゲル化した混練材料を冷却乾燥、造粒する内部に攪拌破砕翼を有し、ジャケットに冷却水の入口および出口を備える冷却乾燥手段と、前記冷却乾燥、造粒した造粒原料を粒径３０〜１００μに粉砕する粉砕手段と、前記粉砕した粗粒原料を当該粗粒原料の粒子相互間の衝突により１〜８μに微粉砕せしめる超音速気流を噴射する微粉砕手段とから成るので、流動混合混練手段の攪拌衝撃翼により摩擦熱で熱可塑性樹脂成形材が木粉粒に固定化された状態でゲル化した混練材料が形成される。次いで、冷却造粒手段で冷却乾燥、造粒され、粉砕手段で粒径３０〜１００μに形成された粗粒原料は微粉砕手段の超音速気流によって粒径１〜８μという超微粒に粉砕され、上記（１）項に記載したような優れた微粒木質合成粉を形成できた。
【０１４３】
（４）微粒木質合成粉を用いて成形された成形品は一般の樹脂成形品に比して吸湿性に優れ、帯電性が低いので、成形品の種類によっては優れた効果をもたらす。
【０１４４】
例えば、本発明の微粒木質合成粉を用いた木質合成繊維や木質合成フィルムは合成繊維や樹脂フィルムに比して肌触り、着心地等の質感が良好であり、ほこりの吸着、まつわりつき、放電により感電ショックなどを防止する効果がある。
【０１４５】
（５）微粒木質合成粉を用いた木質合成繊維は溶融紡糸法で製造できるので、簡単な設備でしかも廃液処理が不要である。ちなみにレーヨン等の再生繊維は湿式紡糸法であるので、水質汚染をもたらす廃液の大掛かりな廃液処理装置を要し、アセテートなどの半合成繊維は乾式紡法出あるので、大量の溶剤の気化を回収する大掛かりな回収装置を要する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に使用するミキサー（流動混合混練手段）の要部断面を示す全体正面図である。
【図２】本発明の実施例に使用するクーリングミキサー（冷却造粒手段）の要部断面を示す全体正面図である。
【図３】本発明の実施例に使用するカッタミル（粉砕手段）の要部断面を示す全体正面図である。
【図４】本発明の実施例に使用するジェットミル（微粉砕手段）の要部断面を示す全体正面図である。
【図５】本発明の実施例に使用するジェットミル（微粉砕手段）の全体平面図である。
【図６】本発明の実施例の微粉砕工程及び分級工程を含む工程説明図である。
【符号の説明】
１１  コンプレッサ
１２  スパイラルフィーダ
１４  クラッシファイア
１５  ロータリバルブ
１６  スパイラルフィーダ
１７  サイクロン
１８  ボルテックスビン
１９  ロータリバルブ
２１  ベッセル
２２  バグフィルタ
２３  ベッセル
２４  ブロアー
３０  ジェットミル（微粉砕手段）
３１  プッシャノズルボディ
３２  プッシャノズル
３３  ホッパ
３４  ベンチュリノズル
３５  ジェットミル本体
３６  グラインディンフノズル
３７  ノズルホルダ
３８  アオウトレットイクステンション
３９  リングヘッダ
４１  ブレードホース
４２  吸気口
４３  ミルスタンド
４４  粉砕室
７０  押出機
７１  スクリュー
７２  ギヤ減速機
７３  ホッパ
７４  バレル
７５  バンドヒータ
７６  スクリーン
７７  アダプタ
７８  押出ダイ
８０  ミキサー（流動混合混練手段）
８１  ミキサー本体
８２  上蓋
８３  軸
８４  スクレイパー
８５，８６，８７  撹拌衝撃翼
８８  排出口
８９  蓋
９１  シリンダ
９２  締付ナット
９３  排出ダクト
９４  投入口
９５  ガス排出管
１００  クーリングミキサー（冷却造粒手段）
１０１  ミキサー本体
１０２  ジャケット
１０３  アーム
１０４  撹拌破砕翼
１０５  モータ
１０６  バルブ
１０７  排出口
１０８  給水管
１０９  排水管
１１１  モータ
１１２  減速装置
１１３  投入口
１１４  フレーム
１２０  カッタミル（粉砕手段）
１２１  カッタミル本体
１２２  蓋
１２３  投入口
１２４  カッタ支持体
１２５  回転刃
１２６  固定刃
１２７  投入室
１２８  整粒室
１２９  スクリーン
１３１  排出口
【図１】
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【図２】
0003540847.tif 000007
【図３】
0003540847.tif 000008
【図４】
0003540847.tif 000009
【図５】
0003540847.tif 000010
【図６】
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