(57)【要約】【課題】  接着剤を実質的に添加しないで木粉、木材小片等の木質原料からつくる木質製品に、木材本来の材質特性を保有したまま、光触媒作用やマイナスイオン効果のある機能を付加して環境及び健康面にも優れた機能性木質製品を提供し、またその為の製造方法を提供する。【解決手段】  木粉、木材小片等の木質原料と、木質原料に酸化チタン及び／又は天然鉱石等を混合してなる機能性木質混合物とを、２層又は多層になるように成形すると共に、所定の形状にプレスして圧縮成形する。その後高圧蒸気により形状固定化を施す工程により製造することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材粉、木材小片、木材繊維、竹材繊維、枝葉等の木質原料と、前記木質原料に酸化チタン及び／又は天然鉱石等を混合してなる機能性木質混合物とを、２層又は多層になるように成形すると共に、所定の形状にプレスして圧縮成形し、その後、高圧蒸気による固定化処理を施したことを特徴とする機能性木質製品。
【請求項２】
上記木質原料と酸化チタン及び／又は天然鉱石等を混合して機能性木質混合物を製造する混合工程と、
前記木質原料と機能性木質混合物とを２層又は多層に成形する成形工程と、
成形物を所定の形状にプレスして圧縮成形する圧縮工程と、
圧縮成形された形状を高圧蒸気で固定硬化させる固定化工程を含んで成ることを特徴とする機能性木質製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は木材粉、木材小片、木材繊維、竹材繊維、枝葉等の木質原料を使った各種の形状及び機能を有する木質製品とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来から木材粉、木材小片、木材繊維、竹材繊維、枝葉等の木質原料を、接着剤を使用しないでボード状、球状、棒状、塊状、或いは立体形状等の各種形状に圧縮成形した木質製品及びその製造方法は知られており、例えば特開平１０−１６６３２３号公報に開示されている。【０００３】上記公報の木質製品は木質原料から接着剤を用いることなく木質ボードを製造するので木材の材質特性が損なわれることなく、また使用ずみとなり、廃棄するときにも公害が発生しないという特徴を持っている。しかし保管中等にカビが発生することもあり、環境浄化のできる機能は持っていない。
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  上述したように接着剤を使用しない木質製品は天然素材のみから構成されているのでリサイクルが可能で木材の特性も有しているが、その特性を持ったまま、他の有用な機能があればより多くの用途に利用することができる。
本発明は前記の木質製品に有害有機物の分解浄化機能及び人体に良いマイナスイオン等の発生機能を付加して、環境及び健康面に優れた効果を発揮する木質製品を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  上記の目的を達成する為に、本発明の機能性木質製品は木材粉、木材小片、木材繊維、竹材繊維、枝葉等の木質原料と前記木質原料に酸化チタン及び／又は天然鉱石等を混合してなる機能性木質混合物とを、２層又は多層になるように成形すると共に、所定の形状にプレスして圧縮成形し、その後、高圧蒸気による固定化処理を施して成ることを特徴とする。
【０００６】機能性木質混合物とは光触媒作用をもつ酸化チタン及び微量の放射線を放射する天然鉱石粉末等を細分化された木質原料の表面に攪拌混合しながら付着させたものである。
前記機能性木質混合物は、木質原料１００ｗｔ％に対して１〜２０ｗｔ％の混合比で酸化チタン及び／又は天然鉱石等を混合する。
【０００７】酸化チタンには、有機素材を劣化させずに有害ガス等を吸着するシリカやアパタイト等の吸着剤を酸化チタン粒子の表面に部分的に被覆させたもの及び酸化チタンと吸着剤の複合した酸化チタン光触媒も含まれる。この光触媒の抗菌作用により機能性木質製品は保管中等においてもカビが発生しない。
【０００８】天然鉱石等は、微量な低線量放射線及び遠赤外線を放射する天然鉱物であり、トルマリン、麦岩石、ガーネット砂、シリカ、ゼオライト及びセラミックス等も含まれる、またそれらの混合物等も含む。
【０００９】酸化チタン及び／又は天然鉱石等とは、それぞれを混合して使用する時と単独で使用する時があることを意味する。
【００１０】また請求項２の機能性木質製品の製造方法は、木質原料と酸化チタン及び／又は天然鉱石等を混合して機能性木質混合物を製造する混合工程と前記木質原料と機能性木質混合物とを２層又は多層に成形する成形工程と、
成形物を所定の形状にプレスして圧縮成形する圧縮工程と、圧縮成形された形状を高圧蒸気で固定硬化させる固定化工程から成ることを特徴とする。
【００１１】木質原料と機能性木質混合物の成形方法は、押出し成形や型枠を使った充填成形等があるが特に限定しない。
木質原料の層と機能性木質混合物の層とを重ねて２層にする時と交互に積み重ねて多層にする場合もある。
また機能性木質混合物のみの単層で成形することもできるが、酸化チタンや天然鉱物の使用量が増えて高価になる。
なお、酸化チタン及び天然鉱物の微粉末を木質原料のみで成形した木質製品の上面や下面に振り掛けたりスプレーすることも可能であるが、その製品は吸水性や木材本来の肌色を失ってしまう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は本発明の代表的な機能性木質製品の一つである機能性木質ボードの製造工程を示す概略説明図である。本発明において、機能性木質ボードに使用する木質原料は木材加工時に出る切削屑や端材、剪定時に出る枝葉及び、間伐材や伐根等の廃木材を主として使用する。【００１３】〔混合工程〕  まず図１に示すように前記廃木材を破砕機１により細分化する。細分化された木質原料４の一部を混合機２に投入し、木質原料４の重量に対し１〜２０Ｗｔ％の混合割合で酸化チタン及び／又は天然鉱石を添加して攪拌混合し、機能性木質混合物５を製造する。【００１４】〔成形工程〕  ボード用の型枠３にまず木質原料４を充填する。その上に機能性木質混合物５を充填するが、充填する機能性木質混合物５の量は１〜１０ｍｍ厚さになる程度が好ましい．
実施例のような２層構造にすることにより、酸化チタン及び／又は天然鉱石の添加量を少なくして製品を安価につくることができる。【００１５】〔圧縮工程〕  型枠３に充填した木質原料４と機能性木質混合物５をボード状に整え、これをプレス機６でプレスして圧縮するが、プレス圧力は２〜２０Ｍｐａが適当で、圧縮率は１／３〜１／１０になる程度が好ましい。
圧縮後は圧縮されたままの状態でロック装置８により固定される。【００１６】〔固定化工程〕  圧縮されたままの状態でロックされた型枠３は圧力釜７の中に収納され、圧力釜７を密閉した後、その中に高圧蒸気を供給し、１５０〜２２０℃の飽和蒸気で２０〜６０分の間加熱し固定化処理を行う。
固定化処理後、冷却して型枠３から機能性木質ボードＰを取り出す。【００１７】上記実施例の機能性木質製品は木質原料４と機能性木質混合物５の２層から成るボード状の製品であるが、ボードの両面や球状の外面に機能性木質混合物５を配し中心部に木質原料４を入れた形態及び木質原料４と機能性木質混合物５を交互に多層に積み重ねたブロック状のものをつくり、それから所望の形状に切り出すこともできる。【００１８】〔脱臭試験〕  機能性木質ボードのアンモニアガス除去性能の結果を図２に示す。試験方法は光触媒評価試験の一つであるガスパック法に準じ下記の方法で行った。試料は下記の３種類とした
▲１▼杉の木粉のみを圧縮成形したボード  （×印）
▲２▼杉の木粉のみを圧縮成形したボードに酸化チタンを塗布した  （△印）
▲３▼杉の木粉にアパタイト被覆の酸化チタンを３ｗｔ％混合した機能性木質混合物を圧縮成形したボード  （○印）
各々のボードを１００ｍｍ角×２０ｍｍ厚にして上面以外は全てテープを張り盲にした。試験ガスはアンモニアガスを使用した。
第１回試験：テドラバック内にアンモニアガス４００ｐｐｍを注入しブラックライトを照射後４時間、８時間、２４時間経過後のガス濃度の変化を測定した．
第２回試験：「第１回」の試験後のテドラバックに試料を交換しないでアンモニアガス６００ｐｐｍを追加注入し、その後４時間経過後のガス濃度を測定した。【００１９】図２から明らかなように試料▲１▼の木質原料のみからなるボードはアンモニアガスの分解能力がなく、少量の変化は木粉やテドラバックへの吸着によるものと思われる。
試料▲２▼と▲３▼はほぼ同じ分解能力を示しているが、資料▲２▼の酸化チタンを塗布したボードは木材の特性である吸水性及び調湿性の機能が無くなっていると共に表面が酸化チタンの白色になって木材の肌色が見えない。
試料▲３▼の本発明による機能性木質ボードは悪臭の原因になるアンモニアの分解性に優れていると共に、木材本来の特性もそのまま失っていない。【００２０】〔マイナスイオン測定〕  試料は杉の木粉と杉の木粉に天然鉱石（商品名：イオンセラミックパウダー２０００）を３Ｗｔ％混合した機能性木質混合物を２層にして成形した機能性木質ボードを使用した。
測定器はエコホリスティク社製のマイナスイオン測定器ＥＢ−１２Ａ型を使用して、試料に測定器を直接当て、試料の両端と中央の３ヶ点を５回連続測定した。
測定値の最大値は７９４個／ｃｃ、最小値は５３０個／ｃｃ、平均値が６６０個／ｃｃとなった。【００２１】マイナスイオンの測定結果から天然鉱石を混合した機能性木質ボードはマイナスイオンを５００〜８００個／ｃｃ発生していることがわかった。
尚、使用した天然鉱石のイオンセラミックパウダー２０００を約１０ｍｍ厚にして測定したマイナスイオンは平均２１５０個／ｃｃ発生していた。
【発明の効果】
【００２２】  以上説明したように、本発明に係る機能性木質製品及びその製造方法によれば、接着剤を実質的に添加しない木材粉、木材小片、木材繊維、竹材繊維、枝葉等の木質原料と木質原料に酸化チタン及び／又は天然鉱石等を混合した機能性木質混合物から製造した機能性木質製品は吸水性などの木材本来の材質特性を有したまま、光触媒作用を発揮して空気中の有害ガスを吸着、分解することができる。
また天然鉱石を添加することにより人体に有益なマイナスイオン等も発生することができる。
【００２３】さらに機能性木質製品は天然資材のみを使用しており、接着剤等の化学物質は一切使用していないのでリサイクルが可能であり、その上通常の接着剤を使用したボードには無い透水性や断熱性もあるので舗道や公園に使用すると防草と温暖化防止の効果を発揮することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の機能性木質ボードの製造工程を示す概略説明図である。
【図２】  機能性木質ボードのアンモニアガス除去性能を示すグラフである。
【符号の説明】
１・・・破砕機
２・・・混合機
３・・・型枠
４・・・木質原料
５・・・機能性木質混合物
６・・・プレス機
７・・・圧力釜
８・・・ロック装置
Ｐ・・・機能性木質ボード
【図１】
2005104124.tif 000003
【図２】
2005104124.tif 000004