(57)【要約】【課題】    粉状若しくは粒状の木炭又はこれらを混合した木炭と少量のグルコマンナン粉とに水を加えて練り合わせて得られた木炭成形材料を加圧成形して製造された木炭ボードの強度を更に高めること。【解決手段】  ２層構造の木炭ボードの製造方法は、所定のボード形状の金型の底にカンナ屑を敷き詰める工程Ｓ１、カンナ屑が敷き詰められた金型に木炭成形材料を流し込む工程Ｓ２、金型の底に敷き詰められたカンナ屑とその上に流し込まれた木炭成形材料を加圧して成形するＳ３、金型からの加圧成形品の取り出し工程Ｓ４、及び金型から取り出された加圧成形品を乾燥・固化させる工程Ｓ５とから構成されている。前記木炭成形材料は、粉状若しくは粒状の木炭又はこれらを混合した木炭と少量のグルコマンナン粉とに水を加えて練り合わせする練り合わせ工程を経て得られたものである。【選択図】      図１
2005111931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物性補強層と木炭層の２層構造の木炭ボードの製造方法であって、植物性補強材料を金型に敷き詰める工程、粉状若しくは粒状の木炭又はこれらを混合した木炭と少量のグルコマンナン粉とに水を加えて練り合わせする練り合わせ工程、前記練り合わせ工程により得られた木炭成型材料を植物性補強材料が敷き詰められた金型に流し込んで加圧成形する加圧成形工程、及び前記加圧成形工程により得られた木炭ボード半加工品を乾燥し固化する乾燥・固化工程を含む木炭ボードの製造方法。
【請求項２】
前記植物性補強材料は木材のカンナ屑であることを特徴とすると請求項１の木炭ボードの製造方法。
【請求項３】
前記植物性補強材料は木材の鋸屑であることを特徴とすると請求項１の木炭ボードの製造方法。
【請求項４】
前記植物性補強材料は和紙の植物性繊維材料であることを特徴とすると請求項１の木炭ボードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築材料として利用される２層構造の木炭ボードの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
竹炭を固有の細孔をそのまま活性の状態に保ちながらボード化した木炭ボードは、除湿性、脱臭性、吸音性、電磁波遮断性に優れていることは、いくつもの特許公報に開示され、また刊行物にも記載されて公知である。しかしながら、これら公知の木炭ボードは、唯一の例外を除けば、バインダーに石油化学製品を用いているため、ホルムアルデヒト臭を発生したり、或いはアトピー性皮膚炎を引き起こす物質を発散させたりする危険性が高い。
【０００３】
特開平７−１５０６４５号公報（特許文献１）には、平均粒径が２〜７ｍｍの竹炭粒または乾留竹のペレット、若しくは乾留竹の繊維が６０〜９０重量％、残部セメントからなる混合材料を板状またはブロック状に加圧成形した木炭ボードが開示されている。この木炭ボードは、家屋の床下の地面上に一面に敷いて用いる床下調湿材や家畜の糞尿の処理槽に設置される脱臭板には効果が認められるものの、軽量化と薄板化が困難という問題がある。また、この特許公報には合成樹脂バインダーを混合したものも開示されているが、セメントを用いることは必須要件であり、この木炭ボードも軽量化と薄板化を解決するものではない。
【０００４】
特開平７−１５０７４３号公報（特許文献２）には、木炭粉を包含した建築用部材が開示されているが、この建築用部材も合成樹脂バインダーを用いて構成されたものである。即ち、この建築用部材は、補強部材を内包または添設した木炭粉層と、この木炭粉層と前記補強部材とを包含する通気性シート部材とから構成されたものである。そして前記木炭粉層は、木炭粉末に例えば表面に亜鉛メッキを施したラス網の補強部材を内包させ、且つ水溶性合成樹脂ポリビニルアルコールを所定の濃度の水に溶解して調製した水性接着剤を添加した混合物を圧力機械により固形化または半固形化したボード状部材である。
【０００５】
しかしながら、この建築用部材は、木炭粉と補強部材と通気性シート部材の３つを必須構成部材とするものであるから、補強部材を木炭粉層の中間に配置する工程と、固形化または半固形化したボード状木炭粉層に接着する工程を経て製造されることになるが、いずれの工程も品質管理が非常に難しいという問題がある。
【０００６】
上記の特開平７−１５０６４５号公報に開示の木炭ボードと特開平７−１５０７４３号公報に開示の木炭粉を包含した建築用部材に共通の重大な問題は、合成樹脂バインダーを用いることによるホルムアルデヒト臭の発生、アトピー性皮膚炎を引き起こす物質を発散させたりする危険性が高いということである。
【０００７】
上記唯一の例外は、特開平９−３０２８０３号公報（特許文献３）に開示されている。これは、天然繊維解維物をバインダーとして製造された２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×２０ｍｍの木炭ボードであって、石膏ボードと同程度以上の強度を有する木炭ボードである。バインダーとして用いられている天然繊維解維物は、セルロース系天然繊維単独、又はセルロース系天然繊維にコラーゲン系天然繊維を混合したものを、上下２段のノンポーラス砥石を用いて構成された融砕機によって、直径がサブミクロンになるまで解維されたものである。しかしながら、この天然物を出発原料とするバインダーを用いた安価な木炭ボードは未だに商品化されていない。
【０００８】
特許第３３５７０２０号公報（特許文献４）には、本発明者等が発明した木炭成型品及びその製造方法が開示されている。即ち、粉状若しくは粒状の木炭又はこれらを混合した木炭と少量のグルコマンナン粉とに水を加えて練り合わせする練り合わせ工程、該練り合わせ工程により得られた木炭成形材料を金型に流し込んで加圧成形する加圧成形工程、及び該加圧成形工程により得られた木炭半加工品を乾燥し固化する乾燥・固化工程とからなる木炭成型品の製造方法、及び前記製造方法で製造された木炭成型品が、開示されている。この木炭成型品は、上述の従来の問題を全て解決したものである。しかしながら、この特許発明を適用した木炭ボードに対して建築関係者から更なる強度を高めることが要求された。
【０００９】
【特許文献１】特開平７−１５０６４５号公報
【特許文献２】特開平７−１５０７４３号公報
【特許文献３】特開平９−３０２８０３号公報
【特許文献４】特許第３３５７０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
粉状若しくは粒状の木炭又はこれらを混合した木炭と少量のグルコマンナン粉とに水を加えて練り合わせて得られた木炭成形材料を加圧成形して製造された木炭ボードの強度を更に高めることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の課題を解決する木炭ボードの製造方法を、植物性補強材料を金型に敷き詰める工程、粉状若しくは粒状の木炭又はこれらを混合した木炭と少量のグルコマンナン粉とに水を加えて練り合わせする練り合わせ工程、前記練り合わせ工程により得られた木炭成型材料を植物性補強材料が敷き詰められた金型に流し込んで加圧成形する加圧成形工程、及び前記加圧成形工程により得られた木炭ボード半加工品を乾燥し固化する乾燥・固化工程を含んで構成した。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、粉状若しくは粒状の木炭又はこれらを混合した木炭と少量のグルコマンナン粉とに水を加えて練り合わせた木炭成形材料を、所定の金型に流し込んで加圧成形して製造した木炭ボードの強度が更に高まった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る２層構造の木炭ボードの製造方法は、植物性補強材料を金型に敷き詰める工程、粉状若しくは粒状の木炭又はこれらを混合した木炭と少量のグルコマンナン粉とに水を加えて練り合わせする練り合わせ工程、前記練り合わせ工程により得られた木炭成型材料を植物性補強材料が敷き詰められた金型に流し込んで加圧成形する加圧成形工程、及び前記加圧成形工程により得られた木炭ボード半加工品を乾燥し固化する乾燥・固化工程を含んで構成されている。
【実施例】
【００１４】
本発明に係る２層構造の木炭ボードの製造方法の実施例は、図１のフローチャートに示す如く、所定のボード形状の金型の底にカンナ屑を敷き詰める金型へのカンナ屑の敷き詰め工程Ｓ１、カンナ屑が敷き詰められた金型に木炭成形材料を流し込む金型への木炭成形材料の流し込み工程Ｓ２、金型の底に敷き詰められたカンナ屑とその上に流し込まれた木炭成形材料を加圧して成形する加圧成形工程Ｓ３、金型からの加圧成形品の取り出し工程Ｓ４、及び金型から取り出された加圧成形品を乾燥・固化させる加圧成形品の乾燥・固化工程Ｓ５とから構成されている。
【００１５】
前記木炭成形材料１４は、図2のフローチャートに示す如く、グルコマンナン粉１２を水１３によく分散させて或る程度吸水・膨潤させる吸水・膨潤工程Ｓ１１と、練り合わせ工程Ｓ１２を経て得られた材料である。吸水・膨潤工程Ｓ１１においてグルコマンナン粉１２に加えられる水１３は、粉状または粒状の木炭１１に対して４５〜９０重量％程度の量の水の全量又は一部である。吸水・膨潤工程Ｓ１１で使われなかった残りの水１３は、練り合わせ工程Ｓ１２で使われる。吸水・膨潤工程Ｓ１１は、練り合わせ工程Ｓ１２で粉状または粒状の木炭１１とグルコマンナン１２がより均一に混ざり合うように設けたものである。練り合わせ工程Ｓ１２においては、粉状または粒状の木炭１１と吸水・膨潤工程Ｓ１１を経た少量の膨潤したグルコマンナンは、水１３を加えて攪拌機で十分に練り合わせられる。
【００１６】
グルコマンナン粉１２の量は、粉状又は粒状の木炭１１に対して１．５〜６．０重量％程度で十分である。しかし、多少の製造コストアップを容認できる範囲であれば、６．０重量％を超える量、例えば１０．０重量％であってもよい。
【００１７】
練り合わせのために加えられる水１３は、粉状または粒状の木炭１１に対して４５〜９０重量％程度である。
【００１８】
加圧成形工程Ｓ２は、練り合わせ工程Ｓ１を経て十分に練り合わせられた木炭成形材料１４を金型に流し込み、木炭成形材料１４が流し込まれた金型を加圧成形機で加圧成形する工程である。
【００１９】
金型へのカンナ屑の敷き詰め工程Ｓ１において、金型の底に敷き詰められるカンナ屑又は木屑の量は、木炭成形材料１４の数分の１程度である。加圧成形工程Ｓ３において、カンナ屑が敷き詰められた金型に木炭成形材料を流し込む金型への木炭成形材料の流し込まれた金型は蒸気抜き孔付の鉄板で蓋をされる。そして蒸気抜き孔付の鉄板で蓋をされた金型はホットプレス機に設置され、所定温度で所定時間かけて加圧成形される。加圧成形品の取り出し工程Ｓ４において、所定時間経過後にホットプレス機は解圧され、加圧成形品はホットプレス機から取り出される。最後に、加圧成形品の乾燥・固化工程Ｓ５において、加圧成形品は室内または室外（天日）で乾燥・固化され、木炭ボードは完成する。
【００２０】
本発明に係る製造方法で製造された木炭ボード１５は、図３に示す如く、木炭層１５ａとカンナ屑層1５ｂとから成る２層構造の木炭ボードである。木炭層１５ａとカンナ屑層1５ｂは分離することなく、一体に加圧成形されている。図３においてカンナ屑層1５ｂは木炭層１５ａよりは薄いが、その厚みは金型の底に敷き詰めたカンナ屑の量により定まる。グルコマンナンをバインダーとして加圧成形され、且つ乾燥・固化されているカンナ屑層1５は、木炭層１５ａよりも高い強度を有する。そして、木炭層１５ａとカンナ屑層1５ｂとから成る２層構造の木炭ボード１５は、木炭層のみの木炭ボードより更に強度が増した。
【００２１】
即ち、特許第３３５７０２０号公報に開示されている仕上厚さが１０〜３８ｍｍの４３ｃｍ角のサイズで、その容積比重が０．２７〜０．５４ｇ／ｃｍ３の複数の実施品の木炭ボードの強度は、同程度のサイズの発泡スチロールのボードと対比できる程度の曲げ強度であるが、上述の実施例の製造方法で製造された同サイズの木炭ボードの強度は、同程度のサイズの発泡スチロールのボードの２倍程度の強度であった。
【００２２】
以上、金型には木材のカンナ屑を敷き詰めた実施例を説明したが、木材のカンナ屑の代わりに木材の鋸屑や和紙の材料となる植物繊維でもよい。また、木炭成形材料は図２のフローチャートによって得られるとしたが、グルコマンナン粉１２を水１３によく分散させて或る程度吸水・膨潤させる吸水・膨潤工程Ｓ１１は省略することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明に係る木炭ボードの製造方法は、既に実施化されている特許第３３５７０２０号の特許発明の改良発明であるから、実施される可能性は確実である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る２層構造の木炭ボードの製造方法の一実施例を示すフローチャートである。
【図２】木炭成形材料の製造方法の一実施例を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る木炭ボードの斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１１    粉状又は粒状の木炭
１２    グルコマンナン粉
１３    水
１４    木炭成形材料
１５    木炭ボード
１５ａ  木炭層
１５ｂ  カンナ屑層
Ｓ１    金型へのカンナ屑の敷き詰め工程
Ｓ２    金型への木炭成形材料の流し込み工程
Ｓ３    加圧成形工程
Ｓ４    金型からの加圧成形品の取り出し工程
Ｓ５    加圧成形品の乾燥・固化工程
Ｓ１１  吸水・膨潤工程
Ｓ１２    練り合わせ工程
【図１】
2005111931.tif 000003
【図２】
2005111931.tif 000004
【図３】
2005111931.tif 000005