(57)【要約】  木材プラスチック・無垢材共押出用フィーダであって、フレーム（１０）を備え、前記フレーム（１０）には、少なくとも１組の歯型搬送ユニット（６）、無垢材ブランクの外面に歯跡をフライス加工するための歯跡フライス加工ユニット（８）、及び無垢材共押出型（９）が順次配置されており、各前記歯型搬送ユニット（６）は、第１固定軸受け台に取り付けられる下歯型プレスローラ（６１）と、第１可動軸受け台に取り付けられる上歯型プレスローラ（６０）と、を備え、第１固定軸受け台と第１可動軸受け台が調整ユニットを介して接続されると、前記上歯型プレスローラと下歯型プレスローラとの間に高さ調整可能な第１搬送路が形成されている。搬送過程において、不規則な無垢材ブランクを正確なサイズの無垢材成形材に加工して、無垢材成形材に歯跡をプレス加工し、無垢材を木材プラスチックで被覆している新型木材プラスチック複合材型材を共押出する。簡便性や実用性が高く、使用もメンテナンスも簡便であり、無垢材成形材に歯跡をプレス加工することによって、溶融した木材プラスチック原料とのアンカーチェーン効果が実現され、界面の結合強度が高まる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材プラスチック・無垢材共押出用フィーダであって、
フレームを備え、前記フレームにおいて、少なくとも１組の歯型搬送ユニット、無垢材ブランクの外面に歯跡をフライス加工するための歯跡フライス加工ユニット、及び無垢材共押出型が順次配置されており、各前記歯型搬送ユニットは、第１固定軸受け台に取り付けられる下歯型プレスローラと、第１可動軸受け台に取り付けられる上歯型プレスローラと、を備え、第１固定軸受け台と第１可動軸受け台が調整ユニットを介して接続されると、前記上歯型プレスローラと下歯型プレスローラとの間に高さ調整可能な第１搬送路が形成される、ことを特徴とする木材プラスチック・無垢材共押出用フィーダ。
【請求項２】
前記歯型搬送ユニットの前方にはプレスゴムローラユニットが配置されており、前記プレスゴムローラユニットは、第２固定軸受け台に取り付けられる下部ゴムローラと、第２可動軸受け台に取り付けられる上部ゴムローラと、を備え、前記第２固定軸受け台と第２可動軸受け台が調整ユニットを介して接続されると、前記上部ゴムローラと下部ゴムローラとの間に高さ調整可能な第２搬送路が形成され、前記上部ゴムローラと下部ゴムローラの外面には弾性ゴム層が覆設されている、ことを特徴とする請求項１に記載の木材プラスチック・無垢材共押出用フィーダ。
【請求項３】
前記調整ユニットは、スライドロッド、スライドロッド外に覆設される定寸ケーシング、調整用の調整ナット、及び一端が調整ナットに当接する圧縮ばねを備える、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の木材プラスチック・無垢材共押出用フィーダ。
【請求項４】
各前記歯型搬送ユニットには１組の制限ゴムローラ群が配置されており、各組の前記制限ゴムローラ群は、左制限ゴムローラと右制限ゴムローラを備え、左制限ゴムローラと右制限ゴムローラとの間に制限空間が形成される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の木材プラスチック・無垢材共押出用フィーダ。
【請求項５】
前記歯型搬送ユニットは２つであり、２つの前記歯型搬送ユニットは２組の制限ゴムローラ群の間に位置する、ことを特徴とする請求項４に記載の木材プラスチック・無垢材共押出用フィーダ。
【請求項６】
前記歯跡フライス加工ユニットは、無垢材ブランクの上下面をフライス加工するための第１歯跡フライス加工手段と、無垢材ブランクの左右面をフライス加工するための第２歯跡フライス加工手段と、を備え、前記第１歯跡フライス加工手段は、第１フライスカッターホルダと、第１フライスカッターホルダの後方にある第１歯跡加工ロールと、を備え、前記第２歯跡フライス加工手段は、第２フライスカッターホルダと、第２フライスカッターホルダの後方にある第２歯跡加工ロールと、を備え、第１フライスカッターホルダ及び第２フライスカッターホルダのそれぞれには、フライスカッターが配置されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の木材プラスチック・無垢材共押出用フィーダ。
【請求項７】
木材プラスチック被覆無垢材複合材の製造方法であって、
木材プラスチック・無垢材共押出用フィーダにより無垢材芯を供給し、点状押し跡を無垢材芯に加工するステップ１）と、
連続高強度繊維を無垢材芯の表面に編む又は巻き付けることで繊維ウェブを構成するステップ２）と、
繊維ウェブ外へ木材プラスチック層を共押出して、木材プラスチック被覆無垢材複合材を得るステップ３）と、を含み、
前記木材プラスチック・無垢材共押出用フィーダは請求項１〜６のいずれか１項に記載のものである、製造方法。
【請求項８】
前記木材プラスチック被覆無垢材複合材は、外部に木材プラスチック複合材層が被覆されており、表面に点状押し跡を有する無垢材芯を含み、
前記点状押し跡を有する無垢材芯の外部には連続した繊維ウェブがさらに覆設されており、前記繊維ウェブは前記木材プラスチック複合材層により被覆・拘束され、
前記高強度繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、玄武岩繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維及びポリアクリロニトリル繊維の少なくとも１種である、ことを特徴とする請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記高強度繊維は、プリプレグ樹脂マトリックスでプリプレグ処理した繊維であり、前記プリプレグ樹脂マトリックスは、木材プラスチック複合材又はポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ乳酸、ポリスチレンのうちの少なくとも１種であり、
前記木材プラスチック複合材層は、互いに接続されている第１木材プラスチック層と第２木材プラスチック層を含み、第１木材プラスチック層は、無垢材芯及び点状押し跡を完全に被覆し、点状押し跡内にスパイク構造を構成し、前記第１木材プラスチック層と前記第２木材プラスチック層との間に連続した前記繊維ウェブを有し、且つ第２木材プラスチック層は前記繊維ウェブを完全に被覆する、ことを特徴とする請求項７又は８に記載の製造方法。
【請求項１０】
押し跡の深さが、独立して０．５〜４ｍｍであり、押し跡の密度が、独立して１〜２０個／ｃｍ２、好ましくは４〜１０個／ｃｍ２である、ことを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１１】
第１木材プラスチック層と第２木材プラスチック層の厚さが、それぞれ０．１〜２ｍｍと１〜５ｍｍである、ことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合材共押出成形装置及び複合材の製造方法、特に木材プラスチック・無垢材共押出用フィーダ、及び木材プラスチック被覆無垢材複合材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
林業資源がますます減少し、高品質の木材が使用に不十分である現状では、急速に成長できるプランテーション林からの木材の開発が盛んに行われており、これは、木材不足をある程度緩和することができるが、急速に成長する木材は柔らかく、割れや変形が発生しやすく、耐水性と耐食性が不十分であり、木材として低品質であるので、直接使用価値が低い。
【０００３】
木材プラスチック複合材は、優れた寸法安定性、防水性・防湿性、防食性・防虫性や省エネ・環境保護などの特徴のため、近年広く使用されている。熱可塑性ポリマー複合材に固有のクリープ特性と、高木質繊維含有量の木材プラスチックの脆弱性の欠点により、そのような材料の用途は、屋内及び屋外の装飾や耐食・防水の機能を備えた庭の景観材料に限定され、高い剛性や靭性が求められる耐荷重構造材料として不適である。機械的強度が低く、クリープと脆性破壊が共存するという欠点により、ハイエンドのドア・窓、交通工具、環境配慮型建物などの高付加価値分野での木材プラスチックの大規模な普及や適用が大幅に制限されている。
【０００４】
木材プラスチック共押出成形技術は、近年出現した積層押出技術であり、必要に応じて複合材の構造を最適化することができる。現在、世界では、木材プラスチック−木材プラスチック及び木材プラスチック−プラスチックの共押出複合材は、木材プラスチック複合材の耐候性及び寸法安定性を向上できるが、機械的強度が低い、クリープと脆性破壊が共存するという欠点があり、木材プラスチック−金属共押出材料は、機械的強度が高いものの、材料の密度が高い、金属ライニングが腐食されやすい、リサイクルが難しいなどの欠点がある。木材プラスチック複合材に比べて、無垢材は、総合的な機械的特性が高いものの、吸湿後に反り変形が発生し、腐敗しやすく、効果的に直接利用することが困難である。これらの２種の資源をどのように最適化するかは、解決すべき緊急の課題となっている。
【０００５】
木材プラスチック及び急速に成長する無垢材という２種の材料の異なる特性を考慮すると、利点を生かして、欠点を避け、それぞれの優位性を組み合わせるために、硬度が高く、亀裂がなく、防水性・防食性を有し、環境に優しい木材プラスチック複合材を表層、耐引張性、耐衝撃性及び耐クリープ性に優れた低密度の急速成長プランテーション林の木材及びその再構成材を芯材として、共押出成形技術によって複合化することによって、耐クリープ性を有し、脆性破壊がなく、強度対重量比が高く、コストパフォーマンスが高く、耐久性に優れた複合材が製造される。特許文献１は、木質系芯材をプラスチックで被覆している材料を用いた型材の製造方法を開示しており、この方法では、木材の表面に加工された溝にプラスチックを負圧で浸透させ、木材とプラスチックを結合させ、芯層にある木材を保護するためのプラスチックシェルを形成する。特許文献２は、さね継ぎ及び蟻継ぎテノン付きの木質系芯材を木材プラスチック複合材と組み合わせることにより、改良型木材プラスチック複合材を製造する方法を開示している。上記方法では、無垢材芯を木材プラスチック複合材で被覆することにより、一定の界面結合強度を有する木材プラスチック−無垢材複合材を得ることができる。ただし、上記の２つの方法では、木材の表面に溝を予め加工する必要があるため、連続生産の場合は、プロセスが複雑になり、複数の木質系芯材が連続的に供給されると、製造上の欠陥が発生しやすくなり、これにより、製造の難しさが増えるだけでなく、木材と木材プラスチック材料との表面の極性が大きく異なるので、界面の結合が劣り、局所的な破壊が発生すると、一端から他端までに亘って大きな範囲の剥離が発生し、そのため、使用するときに一定の欠陥がある。
【０００６】
従来の木材プラスチック共押出ユニットでは、共押出型の前に無垢材加工設備は設置されていない。したがって、無垢材は予め処理されているものであり、そして、無垢材の２次クランプにより、木材プラスチック共押出成形金型の中心への無垢材の供給時の一致性が確保できず、その結果、木材プラスチック共押出後、製品の仕様にムラがあり、製品の品質が確保できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１１０９４１号公報
【特許文献２】中国特許出願公開第１０４２２８２３６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、無垢材共押出型の前に歯型搬送ユニットと歯跡フライス加工ユニットを設けることによって、搬送過程において、不規則な無垢材ブランクを正確なサイズの無垢材成形材に加工して、無垢材成形材に歯跡をプレス加工し、それにより後続の射出成形を容易にする木材プラスチック・無垢材共押出用フィーダを提供することである。また、本発明は、木材プラスチック被覆無垢材複合材の製造方法をさらに提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明がその技術的課題を解決するための解決策は以下のとおりである。
【００１０】
本発明の第１態様は、
フレームを備え、前記フレームにおいて、少なくとも１組の歯型搬送ユニット、無垢材ブランクの外面に歯跡をフライス加工するための歯跡フライス加工ユニット、及び無垢材共押出型が順次配置されており、各前記歯型搬送ユニットは、第１固定軸受け台に取り付けられる下歯型プレスローラと、第１可動軸受け台に取り付けられる上歯型プレスローラと、を備え、第１固定軸受け台と第１可動軸受け台が調整ユニットを介して接続されると、前記上歯型プレスローラと下歯型プレスローラとの間に高さ調整可能な第１搬送路が形成される木材プラスチック・無垢材共押出用フィーダを提供する。
【００１１】
木材プラスチック・無垢材共押出用フィーダのいくつかの例では、前記歯型搬送ユニットの前方にはプレスゴムローラユニットが配置されており、前記プレスゴムローラユニットは、第２固定軸受け台に取り付けられる下部ゴムローラと、第２可動軸受け台に取り付けられる上部ゴムローラと、を備え、前記第２固定軸受け台と第２可動軸受け台が調整ユニットを介して接続されると、前記上部ゴムローラと下部ゴムローラとの間に高さ調整可能な第２搬送路が形成され、前記上部ゴムローラと下部ゴムローラの外面には弾性ゴム層が覆設されている。
【００１２】
木材プラスチック・無垢材共押出用フィーダのいくつかの例では、前記調整ユニットは、スライドロッド、スライドロッド外に覆設される定寸ケーシング、調整用の調整ナット、及び一端が調整ナットに当接する圧縮ばねを備える。
【００１３】
木材プラスチック・無垢材共押出用フィーダのいくつかの例では、各前記歯型搬送ユニットには１組の制限ゴムローラ群が配置されており、各組の前記制限ゴムローラ群は、左制限ゴムローラと右制限ゴムローラを備え、左制限ゴムローラと右制限ゴムローラとの間に制限空間が形成される。
【００１４】
木材プラスチック・無垢材共押出用フィーダのいくつかの例では、前記歯型搬送ユニットは２つであり、２つの前記歯型搬送ユニットは２組の制限ゴムローラ群の間に位置する。
【００１５】
木材プラスチック・無垢材共押出用フィーダのいくつかの例では、前記歯跡フライス加工ユニットは、無垢材ブランクの上下面をフライス加工するための第１歯跡フライス加工手段と、無垢材ブランクの左右面をフライス加工するための第２歯跡フライス加工手段と、を備え、前記第１歯跡フライス加工手段は、第１フライスカッターホルダと、第１フライスカッターホルダの後方にある第１歯跡加工ロールと、を備え、前記第２歯跡フライス加工手段は、第２フライスカッターホルダと、第２フライスカッターホルダの後方にある第２歯跡加工ロールと、を備え、第１フライスカッターホルダ及び第２フライスカッターホルダのそれぞれには、フライスカッターが配置されている。
【００１６】
本発明の第２態様は、
木材プラスチック・無垢材共押出用フィーダにより無垢材芯を供給し、点状押し跡を無垢材芯に加工するステップ１）と、
連続高強度繊維を無垢材芯の表面に編む又は巻き付けることで繊維ウェブを構成するステップ２）と、
繊維ウェブ外へ木材プラスチック層を共押出して、木材プラスチック被覆無垢材複合材を得るステップ３）と、を含み、
前記木材プラスチック・無垢材共押出用フィーダは本発明の第１態様に記載のものである、木材プラスチック被覆無垢材複合材の製造方法を提供する。
【００１７】
製造方法のいくつかの例では、前記木材プラスチック被覆無垢材複合材は、外部に木材プラスチック複合材層が被覆されており、表面に点状押し跡を有する無垢材芯を含み、
前記点状押し跡を有する無垢材芯の外部には連続した繊維ウェブがさらに覆設されており、前記繊維ウェブは前記木材プラスチック複合材層により被覆・拘束され、
前記高強度繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、玄武岩繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維及びポリアクリロニトリル繊維の少なくとも１種である。
【００１８】
製造方法のいくつかの例では、前記高強度繊維は、プリプレグ樹脂マトリックスでプリプレグ処理した繊維であり、前記プリプレグ樹脂マトリックスは、木材プラスチック複合材又はポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ乳酸、ポリスチレンのうちの少なくとも１種である。
【００１９】
製造方法のいくつかの例では、前記木材プラスチック複合材層は、連続されている第１木材プラスチック層と第２木材プラスチック層を含み、第１木材プラスチック層は、無垢材芯及び点状押し跡を完全に被覆し、点状押し跡内にスパイク構造を構成し、前記第１木材プラスチック層と前記第２木材プラスチック層との間に連続した前記繊維ウェブを有し、且つ第２木材プラスチック層は前記繊維ウェブを完全に被覆する。
【００２０】
製造方法のいくつかの例では、押し跡の深さが、独立して０．５〜４ｍｍであり、押し跡の密度が、独立して１〜２０個／ｃｍ２、好ましくは４〜１０個／ｃｍ２である。
【００２１】
製造方法のいくつかの例では、第１木材プラスチック層と第２木材プラスチック層の厚さが、それぞれ０．１〜２ｍｍと１〜５ｍｍである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の有益な効果は以下のとおりである。
【００２３】
本発明のいくつかの例では、無垢材共押出型の前に歯型搬送ユニットと歯跡フライス加工ユニットを設けることによって、搬送過程において、不規則な無垢材ブランクを正確なサイズの無垢材成形材に加工して、無垢材成形材に歯跡をプレス加工し、無垢材を木材プラスチックで被覆している新型木材プラスチック複合材型材を共押出する。簡便性や実用性が高く、使用もメンテナンスも簡便であり、無垢材成形材に歯跡をプレス加工することによって、溶融した木材プラスチック原料とのアンカーチェーン効果が実現され、界面の結合強度が高まる。
【００２４】
本発明の製造方法のいくつかの例では、製造された木材プラスチック被覆無垢材複合材は、木材プラスチックと無垢材との結合力が高く、構造がより安定的になり、局所的な破壊により大面積の剥離を引き起こすことがなく、また、表層にある木材プラスチック複合材が加熱されると反ったり変形したりすることを回避でき、木材プラスチック複合材の加熱時の剥がれも回避でき、たとえば、強い夏の日差しに晒されることにより自然に剥がれたり人為的に剥がれたりすることを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
本発明の実施例における技術案を明瞭に説明するために、以下、実施例の説明に必要な図面を簡単に説明する。もちろん、説明する図面は本発明の実施例の一部に過ぎず、すべての実施例ではなく、当業者であれば、創造的な努力を必要とせずに、これら図面に基づいてほかの設計形態や図面を得ることができる。
【図１】本発明の木材プラスチック・無垢材共押出用フィーダのいくつかの例の構造模式図である。
【図２】本発明の木材プラスチック・無垢材共押出用フィーダのいくつかの例の上面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の目的、特徴及び効果を十分に理解するために、実施例及び図面を参照しながら本発明の構想、具体的な構造及び発生させる技術的効果を明瞭に説明する。もちろん、説明する実施例は本発明の実施例の一部に過ぎず、全部の実施例ではなく、本発明の実施例に基づいて当業者が創造的な努力を必要とせずに得るほかの実施例は、すべて本発明の特許範囲に属する。また、明細書に記載のすべての連結／接続関係は、部品の直接連結だけではなく、具体的な実施の状況に応じて、連結付属品を増減することで、より好適な連結構造を構成することを意味する。
【００２７】
図１〜図３に示すように、木材プラスチック・無垢材共押出用フィーダは、フレーム１０を備え、前記フレーム１０において、少なくとも１組の歯型搬送ユニット６、無垢材ブランクの外面に歯跡をフライス加工するための歯跡フライス加工ユニット８、及び無垢材共押出型９が順次配置されており、各前記歯型搬送ユニット６は、第１固定軸受け台に取り付けられる下歯型プレスローラ６１と、第１可動軸受け台に取り付けられる上歯型プレスローラ６０と、を備え、第１固定軸受け台と第１可動軸受け台が調整ユニットを介して接続されると、前記上歯型プレスローラ６０と下歯型プレスローラ６１との間に高さ調整可能な第１搬送路が形成される。フレーム１０にはさらに調速モータ２が取り付けられ、調速モータ２の出力端には減速機３が取り付けられ、減速機３はチェーン伝動４を介して歯型搬送ユニット６及びプレスゴムローラユニット５に接続される。
【００２８】
調速モータ２及び減速機３は、チェーン伝動を介して無垢材ブランクの型への搬送速度を制御し、プレスゴムローラユニット５は、搬送初期の無垢材ブランクのムラの誤差を制御し、歯型搬送ユニット６は、無垢材ブランクの走行速度を正確に制御しながら、歯跡フライス加工ユニット８のフライスカッター群が作動時に生じる逆抵抗を解消し、２組の制限ゴムローラ群は、無垢材ブランクの走行中の直線位置を限定して維持し、無垢材ブランクを精密歯跡フライス加工装置のフライスカッターで正確な寸法の無垢材成形材にフライス加工して、歯跡をプレス加工し、木材プラスチック無垢材共押出型９に搬送する。
【００２９】
上歯型プレスローラ６０と下歯型プレスローラ６１には硬い合金歯が密に配列されており、無垢材ブランクの表面に噛みこみ、無垢材ブランクの走行速度を正確に制御しながら、歯跡フライス加工ユニット８のフライスカッター群が作動時に生じる逆抵抗を解消し、中央部にある定寸ケーシングを交換することによって、さまざまな寸法が求められる無垢材ブランクに適用でき、圧縮ばね及び調整ナットは、上歯型プレスローラ６０の圧力を維持することに用いられる。
【００３０】
前記歯型搬送ユニット６の前方にはプレスゴムローラユニット５が配置されており、前記プレスゴムローラユニット５は、第２固定軸受け台に取り付けられる下部ゴムローラ５１と、第２可動軸受け台に取り付けられる上部ゴムローラ５０と、を備え、前記第２固定軸受け台と第２可動軸受け台が調整ユニットを介して接続されると、前記上部ゴムローラ５０と下部ゴムローラ５１との間に高さ調整可能な第２搬送路が形成され、前記上部ゴムローラ５０と下部ゴムローラ５１の外面には弾性ゴム層が覆設されている。上部ゴムローラ５０と下部ゴムローラ５１は、大きな摩擦力や対応する弾性を有するので、搬送初期の無垢材ブランクのムラの誤差に対応でき、中央部にある定寸ケーシングを交換することによって、さまざまな寸法が求められる無垢材ブランクに適用でき、圧縮ばね及び調整ナットは、上部ゴムローラ５０の圧力を維持することに用いられる。
【００３１】
前記調整ユニットは、スライドロッド、スライドロッド外に覆設される定寸ケーシング、調整用の調整ナット６３、及び一端が調整ナット６３に当接する圧縮ばね６２を備える。調整ナット６３の一端は、それぞれ対応する可動軸受け台に挿入され、圧縮ばね６２の一端は対応する可動軸受け台に当接し、圧縮ばね６２の他端は調整ナット６３に当接する。
【００３２】
各前記歯型搬送ユニット６には１組の制限ゴムローラ群７が配置されており、各組の前記制限ゴムローラ群７は、２つの保持ブラケット、左制限ゴムローラ及び右制限ゴムローラを備え、各保持ブラケットには複数の軸受け台が配置されている。左制限ゴムローラと右制限ゴムローラは、対応する保持ブラケットの２つの軸受け台の間に取り付けられる。左制限ゴムローラと右制限ゴムローラとの間に制限空間が形成される。
【００３３】
前記歯型搬送ユニット６は２つであり、２つの前記歯型搬送ユニット６は２組の制限ゴムローラ群７の間に位置し、即ち、２組の制限ゴムローラ群７は、２組の歯型搬送ユニット６の両側に取り付けられ、無垢材ブランクの走行中の直線位置を限定して維持し、左制限ゴムローラと右制限ゴムローラは、対応する弾性を有するので、搬送初期の無垢材ブランクのムラの誤差に対応できる。
【００３４】
前記歯跡フライス加工ユニット８は、無垢材ブランクの上下面をフライス加工するための第１歯跡フライス加工手段と、無垢材ブランクの左右面をフライス加工するための第２歯跡フライス加工手段と、を備え、前記第１歯跡フライス加工手段は、第１フライスカッターホルダと、第１フライスカッターホルダの後方にある第１歯跡加工ロール８１と、を備え、前記第２歯跡フライス加工手段は、第２フライスカッターホルダと、第２フライスカッターホルダの後方にある第２歯跡加工ロール８２と、を備え、第１フライスカッターホルダ及び第２フライスカッターホルダのそれぞれには、フライスカッターが配置されている。第１歯跡フライス加工手段及び第２歯跡フライス加工手段には、それぞれ１台の高速フライスカッターモータが配置されている。
【００３５】
本実施例では、第１歯跡フライス加工手段は、第２歯跡フライス加工手段の前方に位置し、無垢材ブランクは、第１歯跡フライス加工手段と第２歯跡フライス加工手段を順次通過した後、対応するフライスカッターによりそれぞれ無垢材ブランクの上下面、左右面をフライス加工され、正確な寸法を有する無垢材成形材になり、さらに、第１歯跡加工ロール８１及び第２歯跡加工ロール８２によって、無垢材ブランクの対応する面に歯跡がプレス加工され、木材プラスチック無垢材共押出型９に入り、共押出型中、正確な寸法を有する無垢材成形材上の歯跡が溶融した木材プラスチック原料とはアンカーチェーン効果を果たし、界面結合強度が高まる。
【００３６】
木材プラスチック被覆無垢材複合材の製造方法であって、
木材プラスチック・無垢材共押出用フィーダにより無垢材芯を供給し、点状押し跡を無垢材芯に加工するステップ１）と、
連続高強度繊維を無垢材芯の表面に編む又は巻き付けることで繊維ウェブを構成するステップ２）と、
繊維ウェブ外へ木材プラスチック層を共押出して、木材プラスチック被覆無垢材複合材を得るステップ３）と、を含み、
前記木材プラスチック・無垢材共押出用フィーダは本発明の第１態様に記載のものである。
【００３７】
製造方法のいくつかの例では、前記木材プラスチック被覆無垢材複合材は、外部に木材プラスチック複合材層が被覆されており、表面に点状押し跡を有する無垢材芯を含み、前記点状押し跡を有する無垢材芯の外部には連続した繊維ウェブが覆設されており、前記繊維ウェブは前記木材プラスチック複合材層により被覆・拘束され、
前記高強度繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、玄武岩繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維及びポリアクリロニトリル繊維の少なくとも１種である。
【００３８】
製造方法のいくつかの例では、前記高強度繊維は、プリプレグ樹脂マトリックスでプリプレグ処理した繊維であり、前記プリプレグ樹脂マトリックスは、木材プラスチック複合材又はポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ乳酸、ポリスチレンのうちの少なくとも１種である。
【００３９】
製造方法のいくつかの例では、前記木材プラスチック複合材層は、互いに接続されている第１木材プラスチック層と第２木材プラスチック層を含み、第１木材プラスチック層は、無垢材芯及び点状押し跡を完全に被覆し、点状押し跡内にスパイク構造を構成し、前記第１木材プラスチック層と前記第２木材プラスチック層との間に連続した前記繊維ウェブを有し、且つ第２木材プラスチック層は前記繊維ウェブを完全に被覆する。
【００４０】
製造方法のいくつかの例では、押し跡の深さが、独立して０．５〜４ｍｍであり、押し跡の密度が、独立して１〜２０個／ｃｍ２、好ましくは４〜１０個／ｃｍ２である。
【００４１】
製造方法のいくつかの例では、前記第１木材プラスチック層と第２木材プラスチック層の厚さが、それぞれ０．１〜２ｍｍと１〜５ｍｍである。
【００４２】
木材プラスチック複合材の原料は、すべての木質繊維材料、その混合物及び熱可塑性ポリマー、たとえばＰＰ／ＰＥ／ＰＶＣ／ＰＳ／ポリ乳酸及びこれらの混合物のブレンドを含む。比較し易さから、以下の実施例及び比較例では、木材プラスチック複合材は、木粉４０質量％、高密度ポリエチレン５０質量％、滑石粉５％、カップリング剤３％、潤滑剤２％からなる。
【００４３】
［実施例１］
木材プラスチック被覆無垢材複合材は、無垢材芯を含み、無垢材芯の横断面が７４ｍｍ×３４ｍｍであり、無垢材芯の表面には点状押し跡を有し、押し跡は、深さが２ｍｍであり、密度が１０個／ｃｍ２であり、無垢材芯の外部には連続した繊維ウェブがさらに覆設されており、前記繊維ウェブは前記木材プラスチック複合材層により被覆・拘束され、繊維ウェブは、連続した炭素繊維を無垢材芯外に編む又は巻き付けてなる。
【００４４】
木材プラスチック複合材層は、共押出の方式で前記無垢材芯及び前記繊維ウェブを被覆し、木材プラスチック複合材層は、互いに接続されている第１木材プラスチック層と第２木材プラスチック層を含み、第１木材プラスチック層の厚さが１ｍｍであり、第２木材プラスチック層の厚さが２ｍｍであり、第１木材プラスチック層は、無垢材芯及び点状押し跡を完全に被覆し、点状押し跡内にはスパイク構造を形成し、第１木材プラスチック層と前記第２木材プラスチック層との間には連続した前記繊維ウェブを有し、且つ第２木材プラスチック層は前記繊維ウェブを完全に被覆している。
【００４５】
［実施例２］
炭素繊維が木材プラスチック複合材でプリプレグ処理された以外、実施例１と同様であった。
【００４６】
［実施例３］
押し跡の深さが４ｍｍであった以外、実施例１と同様であった。
【００４７】
［実施例４］
押し跡の深さが０．５ｍｍであった以外、実施例１と同様であった。
【００４８】
［実施例５］
炭素繊維が木材プラスチック複合材でプリプレグ処理された以外、実施例３と同様であった。
【００４９】
［実施例６］
押し跡の密度が５個／ｃｍ２であった以外、実施例２と同様であった。
【００５０】
［実施例７］
押し跡の密度が１個／ｃｍ２であった以外、実施例２と同様であった。
【００５１】
［実施例８］
押し跡の密度が２５個／ｃｍ２であった以外、実施例２と同様であった。
【００５２】
［比較例１］
押し跡の深さが０．３ｍｍであった以外、実施例１と同様であった。
【００５３】
［比較例２］
無垢材芯の外部に連続繊維ウェブが覆設されていない以外、実施例１と同様であった。
【００５４】
［比較例３］
無垢材芯の表面に押し跡がない以外、実施例１と同様であった。
【００５５】
［比較例４］
無垢材芯の表面に押し跡がなく、無垢材芯の外部には連続繊維ウェブが覆設されていない以外、実施例１と同様であった。
【００５６】
【表１】
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【００５７】
無垢材芯の表面への押し跡の加工、及び連続した繊維ウェブの覆設によって、界面結合強度を大幅に向上させることができ、且つ一定の範囲であれば、押し跡の深さは界面結合強度とは正相関の関係を有するが、押し跡の深さが一定の範囲を超えると、界面結合強度には有意な増加がなかった。炭素繊維は、木材プラスチック複合材でプリプレグ処理することで、界面結合強度の向上に優れた効果がある。押し跡の密度を一定の範囲で増大することは界面結合強度の向上に有利である。
【００５８】
以上は、本発明の好適な実施形態を詳細に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されず、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなくさまざまな同等変形又は置換を行うことができ、さまざまな同等変形又は置換は、すべて本出願の特許請求の範囲により限定される範囲に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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