(57)【要約】【課題】ホッパーから排出されたウエブ状原料マットを、最終のプレス工程まで確実に搬送する。【解決手段】熱可塑性のプラスチック繊維毛は、原料ホッパー１の出口２０から送り出しコンベア２３上に一定幅でほぼ一定厚みのウエブ状原料マットＭ１として送り出される。その直後、ウエブ状原料マットＭ１の表層部Ｍ１ａのプラスチック繊維毛が熱源２４からの熱を受けて軟化し、あるいは半溶融し、上下のプレスローラ２５，２６の間を通過してプレスされ、軟化あるいは半溶融しているプラスチック繊維毛にその他のプラスチック繊維毛が押し付けられて相互に結着される。原料１０の結合度合いを高めたウエブ状原料マットＭ１は、コンベア間の段差部分３０を通過しても切れたりしない。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料ホッパー出口から少なくともバインダ用合成樹脂材を含むウエブ状原料マットを搬送コンベア上に送り出し、そのウエブ状原料マットを、最終的にプレス工程に搬送して板材を熱圧成形する板材の製造方法において、前記ホッパー出口近傍に設けた熱源により、出口から送り出されてきたウエブ状原料マットの表層部をバインダ用合成樹脂材の軟化点以上に加熱し、その状態の前記ウエブ状原料マットを搬送しつつ予備プレスすることにより、ウエブ状原料マットを構成する原料間の結合を高めて前記プレス工程に向けて搬送することを特徴とするウエブ状原料マットの補強搬送方法。
【請求項２】
ウエブ状原料マットの上面を加熱し、予備プレスした後、ウエブ状原料マットの上下を反転して加熱プレスされた面を下面として前記プレス工程に向けて搬送することを特徴とするウエブ状原料マットの補強搬送方法。
【請求項３】
原料ホッパーを複数直列に設け、最も上流側の原料ホッパーから搬送コンベア上に送り出されたウエブ状原料マットの上に、その下流側の原料ホッパーから送り出されたウエブ状原料マットを積層し、その積層された原料マットを最終的にプレス工程に搬送して板材を熱圧成形する板材の製造装置であって、前記最も上流側の原料ホッパーからは、少なくともバインダ用合成樹脂材を含むウエブ状原料マットが送り出され、少なくとも前記最も上流側の原料ホッパー出口近傍に、送り出されてきたウエブ状原料マットの表層部をバインダ用合成樹脂材の軟化点以上に加熱する熱源を設け、その熱源の下流側に前記ウエブ状原料マットを搬送しつつ予備プレスする予備プレスローラを配置したことを特徴とする板材の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、熱可塑性プラスチック等のバインダ用合成樹脂材に紙や木材片などを繊維状あるいは粉砕して細かくしたものなどを混合し、それを最終的に熱圧成形して板材を製造する技術に関し、特に、最終段階のプレス工程に向けての搬送を円滑に行なわせるに係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特許文献１に記載のように、短繊維状の熱可塑性樹脂材料に木質繊維を混合した原料をホッパーから搬送コンベア上に供給してウエブ状原料マットとし、そのウエブ状原料マットをホットプレス工程へ搬送し、ホットプレス工程で加熱、圧縮することで、熱可塑性樹脂を溶融して繊維材を固めて板材とする技術が公知である。また、特許文献２に記載のように、古紙などから成る繊維原料を綿状としたものに合成繊維くずなどの産業廃棄物の樹脂材を混入攪拌して、ホッパのバケットコンベアにより上方に運んで縦型の混合物成形機に投入して形成機でホットプレスして帯状体とし、その帯状体を切断して板状の一次製品とするものも公知である。また、特許文献３では、廃プラスチック、古紙等を解繊した繊維毛を混合して絡めたウエブとして、これを最終的に熱圧成形して板材とするものも公知である。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３３４５１０号公報の段落番号０００６，００１３
【特許文献２】特公平７−５７４８６号公報の段落番号００１５
【特許文献３】国際公開第ＷＯ９９／４２２６５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１のように、ホッパーから搬送コンベアにウエブ状原料マットとして排出された状態では、混合された原材料間の結合は殆どない。そのため、ホットプレス工程に至るまでの間に配置された搬送コンベアと搬送コンベアの繋ぎ部分でコンベア間に隙間があったり、段差があったりするとその部分で原材料の一部が落下してウエブが切断したり、あるいは、ウエブの厚みが変動する恐れが大きく、最終製品である板材の密度が不近一となって板材の強度変動につながり好ましくない。
一方、前記特許文献２では、混合された原料マットはホッパーから排出された直後にホットプレスされ、帯状体とした後、切断されて一次製品として完全な板材となっているので、ホッパの出口からホットプレス工程に至る間に、ウエブ状原料マットを搬送するための、区切られた搬送コンベアが存在しておらず、混合原料間の結合が希薄であっても、上記のような搬送時の問題が存在していない。また、特許文献３では、熱圧成形前の予熱工程が記載されているが、繊維毛を混合した後のウエブの具体的搬送方法に関しては記載されていない。
この発明は、特許文献１に鑑み、ホッパーから搬送コンベア上にウエブ状原料マットを排出した後、その原料マットを板材とする最終のプレス工程に至るまでの間の、ウエブ状原料マットの搬送を容易確実にする熱可塑性のバインダ用樹脂材を含むウエブ状原材マットの補強搬送方法及びこれを利用した板材の製造装置を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題解決のため、本願ウエブ状原料マットの補強搬送方法では、原料ホッパー出口から少なくともバインダ用合成樹脂材を含むウエブ状原料マットを搬送コンベア上に送り出し、そのウエブ状原料マットを、最終的にプレス工程に搬送して板材を熱圧成形する板材の製造方法において、前記ホッパー出口近傍に設けた熱源により、出口から送り出されてきたウエブ状原料マットの表層部をバインダ用合成樹脂材の軟化点以上に加熱し、その状態の前記ウエブ状原料マットを搬送しつつ予備プレスすることにより、ウエブ状原料マットを構成する原料間の結合を高めて前記プレス工程に向けて搬送することを特徴とする。これによれば、原料ホッパーから送り出された状態のウエブ状原料マットは、原料ホッパーの出口近傍で予備加熱されて表層部を軟化あるいは半溶融状態としてプレスされるので、ウエブ状原料マットの表層部の軟化あるいは半溶融したバインダ用合成樹脂材により原料相互が結着されてマットが補強されるため、その後に、最終工程まで搬送される途中に、コンベア間の渡り隙間や、段差があっても、マットが切れたり、原料が落下したりする不都合を大幅に防止できる。
【０００６】
ウエブ状原料マットの上面を加熱し、予備プレスした後、ウエブ状原料マットの上下を反転して加熱プレスされた面を下面として前記プレス工程に向けて搬送するようにするとなお好ましい。これによれば、加熱、プレスされて固まった表面がコンベア上面側になるので、コンベア間の隙間や段差がある場合でも、細かな原料の落下が防止できる。
また、本願板材の製造装置では、原料ホッパーを複数直列に設け、最も上流側の原料ホッパーから搬送コンベア上に送り出されたウエブ状原料マットの上に、その下流側の原料ホッパーから送り出されたウエブ状原料マットを積層し、その積層された原料マットを最終的にプレス工程に搬送して板材を熱圧成形する板材の製造装置であって、前記最も上流側の原料ホッパーからは、少なくともバインダ用合成樹脂材を含むウエブ状原料マットが送り出され、少なくとも前記最も上流側の原料ホッパー出口近傍に、送り出されてきたウエブ状原料マットの表層部をバインダ用合成樹脂材の軟化点以上に加熱する熱源を設け、その熱源の下流側に前記ウエブ状原料マットを搬送しつつ予備プレスする予備プレスローラを配置したことを特徴とする。これによれば、搬送中、最も下層となるウエブ状原料マットが補強されるので、最終工程に向けての搬送途中にコンベア間の隙間や段差がある場合でも、原料の落下が防止できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１において、原料ホッパー１，２，３が搬送方向の上流から下流に向けて複数（ここでは３つ）直列に並べてある。最上流のホッパー１の下側から最も下流のホッパー３の下側の間に亘って、各ホッパー１，２，３から送り出されるウエブ状原料マットＭ１、Ｍ２、Ｍ３を積層するためのメインコンベア４が設けてある。メインコンベア４の終端には、後工程に繋がる別のコンベア５の始端が対向しており、コンベア５の先には、最終工程である熱を加えながらプレスして板材とするプレス（熱圧成形）工程６が設けてある。上記原料ホッパー１，２，３の構成は同一につき、最も上流側のホッパー１で説明する。
【０００８】
原料ホッパー１（２，３）の本体は、所定の間隔で対向する左右（図２で紙面に垂直な方向）の側板７，７間を、仕切り板８，９、前板９ａでつないだものであり、前記仕切り板８は屈曲形成されて、後板８ａ、送り込みコンベア１２のコンベアケーシング８ｂ、ラチスコンベア１３のケーシング８ｃ、案内プレート８ｄ、シュートフィードタワー１９の後板８ｅとなっている。後板８ａと仕切り板９との間で上方から投入された原料１０を溜めておくホッパータンク１１が形成され、そのホッパータンク１１の下側でケーシング８ｂの内側に送り込みコンベア１２が配置されている。原料１０としては、バインダ用合成樹脂剤としての、熱可塑性樹脂から成る例えば廃プラスチック材を粉砕、解繊して短繊維状としたプラスチック繊維毛に、古紙や木質系廃材などから成る原料を綿（繊維）状、あるいは粉砕してチップ化（木屑など）したものを混合したものが用いられるが、バインダ用合成樹脂材のみから構成されることもある。この実施形態では、最も上流のホッパー１と最も下流のホッパー３の原料としてプラスチック繊維毛を単独で使用し、真中のホッパー２の原料としては古紙、木質系廃材の繊維毛（あるいはチップ）をプラスチック繊維毛に混合したものとしている。
【０００９】
送り込みコンベア１２の先端には原料１０を上方に掻き揚げ搬送するラチスコンベア１３がケーシング８ｃ内側に傾斜して設けてある。ラチスコンベア１３は、ほぼ左右の側板７，７間に亘る長さの横材１４ａに、横材１４ａの長手方向に多数の掻き揚げ用針１４ｂを備えた掻き揚げ手段１４を周回方向に多数備えたもので、原料１０をすくいあげて上方に運ぶ周知の構造である。ラチスコンベア１３の上端部には、そのホッパータンク１１側にイブナローラ１５が回転するように設けてある。このイブナローラ１５は、ラチスコンベア１３の掻き揚げ手段１４からはみ出している原料１０をローラ先端の針部材１６で掻き落として各掻き揚げ手段１４によりすくいあげられる原料１０の量を概ね一定にするためのものである。また、ラチスコンベア１３を挟んで前記イブナローラ１５と反対側には、ストリップローラ１７が設けてある。このストリップローラ１７は、掻き揚げ手段１４に載せられてきた原料１０を掻き揚げ手段１４から掻き落とすためのものである。
【００１０】
ストリップローラ１７の下方には、掻き揚げ手段１４から掻き落とした原料１０を案内する傾斜した前記案内プレート８ｄが配置され、案内プレート８ｄの下端は垂直なシュートフィードタワー１９の後板８ｅに連続している。左右側板７，７と前板９ａ、後板８ｅで構成されるシュートフィードタワー１９の下端に設けた出口２０には、ほぼ一定の幅（図の紙面に直交する方向）で原料１０をほぼ一定の厚みのウエブ状原料マットＭ１（Ｍ２、Ｍ３）として送り出すための前後一対のデリベリローラ２１が送り出し方向に積極回転するように設けてある。デリベリローラ２１の下側にはデリベリローラ２１から送り出されたウエブ状原料マットＭ１を水平方向に方向変換するガイド部材２２が設けてある。ガイド部材２２の下側には、水平な送り出しコンベア（搬送コンベア）２３が設けてあり、ガイド部材２２から水平に送り出されたウエブ状原料マットＭ１を搬送方向下流に搬送するようにしてある。送り出しコンベア２３は、前記積層のためのメインコンベア４の上側に配置されている。
【００１１】
送り出しコンベア２３の上側には、前記ガイド部材２２を経て送り出しコンベア２３上に送り出されたウエブ状原料マットＭ１の表層部Ｍ１ａを全面加熱する熱源としての遠赤外線ヒータ２４が、ウエブ通過隙間を隔てて設けてある。この熱源は、ウエブ状原料マットＭ１を構成するバインダ用合成樹脂剤の、表層部Ｍ１ａに分布しているものをその軟化点以上に熱するためのもので、遠赤外線ヒータに限らず、ニクロム線によるもの、誘導加熱、高周波、マイクロ波によるもの、ボイラの熱を利用するもの、ガス燃焼による加熱など、如何なる加熱方式であってもよい。この熱源による、ウエブ状原料マットＭ１中の表層部Ｍ１ａのバインダ用合成樹脂剤の軟化（あるいは半溶融）状態が保たれている搬送方向下流位置には、上下一対の予備プレスローラ２５，２６が回動するように設けてある。下側ローラ２５は、送り出しコンベア２３の上側移行部２３ａの下側に配置され、送り出しコンベア２３の上側移行部を挟んで、加圧ローラ２６との間で送り出しコンベア２３で搬送されてくる前記加熱後のウエブ状原料マットＭ１を予備プレスする。
【００１２】
このような構成において、最も上流のホッパータンク１１に投入された原料１０である熱可塑性のプラスチック繊維毛は、送り込みコンベア１２でラチスコンベア１３に向けて送り込まれ、ラチスコンベア１３で斜め上方に運ばれてイブナローラ１５で掻き揚げ手段１４にすくわれた原料１０をほぼ一定量とし、その後、ラチスコンベア１３が上端を経て前方に回りこむと、ストリップローラ１７により掻き揚げ手段１４から原料１０が掻き落とされる。掻き落とされた原料１０は、シュートフィードタワー１９に落とされてフィードローラ２１から案内ガイド２２を経て送り出しコンベア２３上に一定幅でほぼ一定厚みのウエブ状原料マットＭ１として送り出される。送り出された状態では、プラスチック繊維毛相互の絡みは殆どなく、引っ張り強度もほとんどない（手でマットＭ１を持ち上げると崩れてしまう）。送り出された直後、ウエブ状原料マットＭ１の表層部Ｍ１ａのプラスチック繊維毛が熱源からの熱を受けて軟化し、あるいは一部が溶融し、その状態のまま搬送方向下流に送られて、上下のプレスローラ２５，２６の間を通過する。予備プレスローラ２５，２６の間を通過する時に、軟化している、あるいは半溶融状態のプラスチック繊維毛に軟化していないその他のプラスチック繊維毛が押し付けられて埋没するなどして相互に結合され、ウエブ状原料マットＭ１を構成している原料１０相互の結合度合いが高くなる。こうして原料１０の結合度合いを高めたウエブ状原料マットＭ１は、送り出しコンベア２３の先端から積層用のメインコンベア４上にコンベア間の段差部分３０を通過して送られるが、ウエブ状原料マットＭ１を構成している原料１０間の結合度合いを高めているので、コンベア４，２３間に段差部分３０があっても、そこでウエブ状原料マットＭ１が切れたり、あるいは、原料１０が大量に落下するなどということもなく、メインコンベア４上に移行する。
【００１３】
同様の作用が中間部、及び最も下流のホッパー２，３で行なわれる。中間部のホッパー２では、プラスチック繊維毛と古紙等の短繊維（チップ）との混合原料１０であるが、プラスチック繊維毛が軟化した後、プレスされることにより、軟化していないプラスチック繊維毛は勿論のこと、古紙等の短繊維やチップも、軟化したプラスチック繊維毛に押し付けられて結合が高まり、やはり、コンベア段差部分３０でマットＭ２が切れたり、原料１０が落下するなどの不都合が大幅に改善される。
そして、最も上流のマットＭ１がメインコンベア４で運ばれ、そのマットＭ１の上に中間のマットＭ２が積まれ、さらにその上に、最も下流のマットＭ３が積まれて、さらに下流に運ばれる。そして、最終工程であるホットプレス工程６で、加熱しつつこれらの積層されたマットをプレスして、プラスチック短繊維毛を溶融して他の短繊維、チップを固めた後切断してリサイクル板材Ｗとする。
【００１４】
上記では、ウエブ状原料マットＭ１の送り出しコンベア２３に接する面（下面）を加熱していない。そのため、下面側の原料結合は、加熱、プレス後でも、加熱側（上面）と比較して多少、結合度合いに劣る恐れがある。コンベア２３に接する（載置される）面の結合が要求される場合には、例えば、図５のように、送り出しコンベア２３の搬送方向をメインコンベア４の搬送方向と反対となるように配置して、上面を軟化しプレスしたウエブ状原料マットＭ１の上下を反転させてメインコンベア４上に送り込むようにするとよい。あるいは、図３の二点差線位置Ｓに示すように、ウエブ状原料マットＭ１を間に挟んで下側にも熱源２４を配置してやれば、ウエブ状原料マットＭ１の上下両側で夫々表層面を軟化してプレスできるので、原料１０の結合度合いをより一層高めることができる。この場合、送り出しコンベア２３は、熱源の加熱に耐え得るものであることは言うまでもない。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように本願では、ホッパからコンベア上に送り出された、原材料間に絡みの少ないウエブ状原料マットの表層部を予備加熱して予備プレスするので、マット表層部においてバインダ用樹脂材料が軟化し、あるいは半溶融してその軟化、半溶融したバインダ用樹脂材料により他の原料を結着して強度を大きくするので、その後に次工程に向けて搬送コンベアで搬送する時、隣合う搬送コンベア間に隙間があったり、段差があるような場合であっても、そこで原材料が落下したり、あるいは、マットが切断するというような不都合が少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願の板材製造装置の全体図である。
【図２】原料ホッパーの説明図である。
【図３】ホッパー出口部分の詳細を示す図である。
【図４】ラチスコンベアの掻き揚げ手段の拡大図である。
【図５】他の実施形態である。
【符号の説明】
１・２・３　原料ホッパー
６　プレス工程
２０　出口
２３　送り出しコンベア（搬送コンベア）
２４　遠赤外線ヒータ（熱源）
２５，２６　予備プレスローラ
Ｍ１・Ｍ２・Ｍ３　ウエブ状原料マット
Ｍ１ａ　表層部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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