(57)【要約】【課題】表面平滑性及び曲げ強度を向上させた木質成形品の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】木質基材を機械的に粉砕または切削によりつくられたパーティクルの潰された部分あるいはパーティクル表面の凹面形状を熱プレス前に膨らませる。具体的には、パーティクルを水または蒸気により膨潤させることにより膨らませ、熱プレス時に、隣接するパーティクル同士の接触面積を増加させることによりパーティクル間の空隙を縮小させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木質材料のパーティクルにバインダを塗布し、この混合物をパーティクルマットにした後、熱プレスして成形する木質成形体の製造方法であって、
熱プレス前にパーティクルを膨らますことを特徴とする木質成形体製造方法。
【請求項２】
木質成形体の製造方法であって、
木質材料のパーティクルを水溶液または蒸気により膨潤させ、膨潤パーティクルとする膨潤工程と、
前記膨潤工程後、前記膨潤パーティクルを乾燥させ、パーティクルにバインダを塗布して成形パーティクルとするバインダ塗布工程と、
前記バインダ塗布工程後、前記成形パーティクルを所定形状のパーティクルマットに形成した後、パーティクルマットを熱プレスして木質成形体を成形する熱プレス工程とを備えることを特徴とする木質成形体の製造方法。
【請求項３】
請求項１、２に記載のいずれかの製造方法において、前記木質材料はケナフコアであることを特徴とする木質成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、熱プレスによって成形される木質成形体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
木質材料からなるパーティクルで構成される木質成形体は、パーティクルにバインダを塗布し、このバインダが塗布されたパーティクルを堆積させマットにした後、熱プレスすることで成形される。このように成形される木質成形体を構成するパーティクルにおいて、隣り合うパーティクル同士、接触しない空隙を多く生じており、多数のパーティクル同士を強固に接着することが困難であった。このような問題を解決する技術として特許文献１に、パーティクルのかさ比重が０．２以下のものを用いることで、圧縮時にパーティクル間の空隙が縮小され、隣接する他のパーティクルと面接着されるとともにパーティクル自身も接触面付近にて高密度化されるようにしたものが示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平２００１−２９３７０６
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かさ比重０．２以下のパーティクルを木質材料から形成する場合は粉砕または切削により行われるが、この粉砕または切削という工程によりパーティクルは潰されたものとなっている。その結果、このパーティクルから構成されるパーティクルマットを熱プレスにより木質成形品を成形すると、潰されたパーティクルは変形しにくいため、木質成形品パーティクル間の空隙の縮小が効果的になされない。
【０００５】
そこで本発明は簡単な工程の追加により効果的な空隙縮小が得られる木質成形体の製造方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項１記載の発明は、木質材料のパーティクルにバインダを塗布し、この混合物をパーティクルマットにした後、熱プレスして成形する木質成形体の製造方法であって、
熱プレス前にパーティクルを膨らますことを特徴とするものである。
【０００７】
このような方法によれば、熱プレス前に、木質材料を粉砕または切削することにより形成したパーティクルの潰れた部分が膨らまされるため、その結果パーティクル自身が変形しやすくなり、また、パーティクル表面全体の硬さが均一化され、熱プレス成形時に隣り合うパーティクル同士の接触面積が大きくなる。したがって、パーティクル間の空隙が効果的に縮小され、表面平滑性に優れ、曲げ強度が向上した木質成形品を得ることができる。
【０００８】
また、上記課題を解決する請求項２の発明は、木質成形体の製造方法であって、
木質材料のパーティクルを水溶液または蒸気により膨潤させ、膨潤パーティクルとする膨潤工程と、
前記膨潤工程後、前記膨潤パーティクルを乾燥させ、パーティクルにバインダを塗布して成形パーティクルとするバインダ塗布工程と、
前記バインダ塗布工程後、前記成形パーティクルを所定形状のパーティクルマットに形成した後、パ−ティクルマットを熱プレスして木質成形体を成形する熱プレス工程とを備えることを特徴とするものである。
【０００９】
このような方法によれば、パーティクルを液体または蒸気にて膨潤させることにより、木質材料を機械的に粉砕または切削することにより形成したパーティクルの潰れた部分が膨らまされるため、その結果パーティクル自身が変形しやすくなり、また、パーティクル表面全体の硬さが均一化され、熱プレス成形時に隣り合うパーティクル同士の接触面積が大きくなる。したがって、パーティクル間の空隙が効果的に縮小され、表面平滑性に優れ、曲げ強度が向上した木質成形品を得ることができる。
【００１０】
また、上記課題を解決する請求項３の発明は、請求項１、２のいずれかの木質成形体の製造方法であって、前記木質材料はケナフコアであることを特徴とするものである。
【００１１】
このような方法によれば、木材に比べ比重の小さいケナフコアを粉砕または切削することにより形成されたパーティクルは、潰れた部分が大きい。このためパーティクルを膨らませることにより効果的にパーティクル間の空隙が縮小され、表面平滑性に優れ、曲げ強度が向上した木質成形品を得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図１により説明する。木質成形体６はバインダ２を塗布したパーティクル１から構成されたパーティクルマット５を熱プレスして得られるものであり、図１に示す工程で製造される。パーティクル１は木質材料である木材、草茎を機械的に粉砕または切削して用意する。パーティクル１の大きさは１〜３メッシュ（１メッシュは１ｍｍ×１ｍｍの篩目の篩を通過する大きさ）であり、比重は０．１〜０．３であることが好ましい。
【００１３】
本発明では、木質材料を機械的に粉砕または切削してつくられたパーティクル１の潰れた部分を膨らませる。
【００１４】
膨らませる方法としては様々な方法があるが、水や水蒸気でパーティクル１を膨潤させる方法が効果的である。膨潤は蒸気釜３の中にパーティクル１の重量に対し、７０％以上の重量となるように水を入れ、１００〜１２０℃で１０〜２０分間蒸気処理を行う。また、膨潤は水に浸したパーティクル１を電磁波による振動により加熱するようにしてもよい。また、膨潤はパーティクル１の膨潤前後において、膨潤率が１１０〜１４０％であることが好ましく、パーティクル１の含水率が１００〜２００％にされることが好ましい。
【００１５】
次に膨潤されたパーティクル１は、成形されるパーティクルとするために含水率を５０％以下になるように乾燥させられ、バインダ２が塗布される。パーティクル１とバインダ２は重量比で７：３にされることが好ましく、平滑性を向上させるには８：２であることが好ましい。
【００１６】
バインダ樹脂３にはポリ乳酸、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂、またはメラミン樹脂、ユリア樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。
【００１７】
バインダ塗布方法としては公知の方法が用いられ、例えば、バインダをディスパージョンまたはエマルジョン等の液状にしてスプレーする方法、または回転体の中にパーティクル１と液状バインダを入れかき混ぜる方法等により行われる。
【００１８】
このように工程を経たパーティクル１を公知の方法で堆積させ、パーティクルマット５を形成した後、公知の上下型にて熱プレスし、木質成形体６が成形される。熱プレスにおける型温はバインダ２の溶融または硬化温度以上であり、例えば溶融温度１５０℃のポリ乳酸であれば１６０〜１８０℃が好ましい。加圧力は１０ｋｇ／ｃｍ２以上、加圧時間は成形する木質成形品の厚さにもよるが、厚さ２ｍｍの木質成形品を成形する場合は６０秒が好ましい。
【００１９】
この製造方法によれば、膨らまされたパーティクル１は熱プレス時において、隣り合うパーティクル１同士の接触面積が大きくなり、パーティクル１同士の接着強度が増加する。したがって、木質成形体６のパーティクル１間の空隙は縮小され、表面平滑性が向上するとともに曲げ強度が向上した木質成形品６が得られる。
【００２０】
【実施例】
木質材料のケナフの芯材であるケナフコアをハンマーミルにより１〜３メッシュの大きさに粉砕し、かさ比重０．１７のパーティクルとする。このパーティクル５０ｇと水１００ｇを蒸気釜に入れ１２０℃で２０分間の蒸気処理を行い、パーティクルを膨らませる。次に膨らませたパーティルを含水率５０％以下になるように６０〜８０℃のオーブンで３時間乾燥させ、その後パーティクルとバインダを重量比７：３の割合になるようにバインダをパーティクルにスプレーで塗布する。このバインダが塗布されたパーティクルを厚さ３ｍｍのパーティクルマットに成形し、このパーティクルマットを型温１６０〜１８０℃、加圧力１０ｋｇ／ｃｍ２、加圧時間６０秒の条件で上下型により熱プレスを行い、厚さ２ｍｍの木質成形品を成形した。
【００２１】
また、比較例として、熱プレス前にパーティクルを膨らませていない以外は同じ条件で木質成形体を製造した。
【００２２】
これらの得られた本発明で成形された木質成形体と比較例の木質成形体の曲げ強さ、曲げ弾性率、表面粗さ、非接触面積比について測定した。計測結果を図２に示す。表面平滑性は表面粗さ計装置（ＪＩＳ−Ｂ０６０１に準ずる。）で成形体表面の表面粗さを測定した。表面粗さは値が小さい程表面平滑性が優れていることを示す。非接触面積比は成形体表面をスキャナで読み込み、木質成形体表面積と非接触面積を算出し、成形体表面積に対する非接触面積の比とした。この非接触面積比が小さい程パーティクル間の空隙が小さいことを示す。本発明で成形された木質成形体と比較例の木質成形体とを同じ密度０．５６ｇ／ｃｍ３の木質成形体間で比較すると、本発明で成形された木質成形体は、曲げ強さ、曲げ弾性率、表面粗さ、とも熱プレス前にパーティクルを膨らませていない比較例の木質成形体より優れた性能を示している。これは、本発明で成形された木質成形体の隣り合うパーティクル間の空隙が比較例に比べ効果的に縮小されたことを示しており、この結果表面平滑性、強度が向上された木質成形体となっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の木質成形体製法の工程を示す説明図。
【図２】本発明と比較例の計測結果。
【符号の説明】
１……パーティクル
２……バインダ
【図１】
2004209660.tif 000003
【図２】
2004209660.tif 000004