(57)【要約】【課題】  結合剤が混和された細長い木質チップをほぼ長さ方向に揃え、かつ、搬送台上に、厚さが厚い木質マットをスムースに積層できる装置を提供する。【解決手段】  コンベアー搬送装置上に、複数の板が搬送方向に沿って並列に立設される。、上記複数の板を振動させる振動手段が設けられている。重量比７０％以上が長さ２０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲の細長い木質材料片を、上方から上記複数の板の間に投入し、該木質材料片を、複数の板の間を通過させながら木質材料片の長手方向をほぼ揃えてコンベアー搬送装置上に積層し、積層された木質材料片の両側を保持するサイドガイド板が設けられ、保持された状態でコンベアー搬送装置によりプレス機に搬送されることを特徴とする。【選択図】  図２
2005059308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄木材をハンマーミル破砕機によりで破砕する工程と、破砕された木質材料片を重量比７０％以上が厚さ１〜１１ｍｍ、長さ２０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲に分級する工程と、木質材料片を含水率１０重量％以下に乾燥する工程と、破砕された木質材料片に結合剤を混和させる工程と、木質材料片を平均配向角度３０度以下のほぼ一方向を向くように配向させて積む工程と、０．５〜２ＭＰａの高圧の蒸気で加熱しながら木質材料片の長手方向に対して垂直方向から加圧する工程とを有することを特徴とするリサイクル木質系複合材の製造方法。
【請求項２】
コンベアー搬送装置上に、複数の板が搬送方向に沿って並列に立設され、上記複数の板を振動させる振動手段が設けられ、重量比７０％以上が厚さ１〜１１ｍｍ、長さ２０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲の細長い木質材料片を、上方から上記複数の板の間に投入し、該木質材料片を、複数の板の間を通過させながら木質材料片の長手方向をほぼ揃えてコンベアー搬送装置上に積層し、積層された木質材料片の両側を保持するサイドガイド板が設けられ、保持された状態でコンベアー搬送装置によりプレス機に搬送されることを特徴とする木質材料片の配向積層装置。
【請求項３】
廃棄木材を破砕することにより得られた重量比７０％以上が厚さ１〜１１ｍｍ、長さ２０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲にある木質材料片と結合剤とからなり、木質材料片が長手方向に対して垂直方向に断面積が平均７０％以下に圧縮され、左右２面の木質材料片の平均配向角度が１０度以下であり、上下２面の木質材料片の平均配向角度が１０〜３０度であることを特徴とするリサイクル木質系複合材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリサイクル木質系複合材料及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造材料として用いられるエンジニアリングウッドと称される木質系複合材料は、例えば、細長い木質材料片に結合剤を塗布するなどして担持させた結合剤付き木質材料片を、その長手方向に向きを揃えて積層し、この積層体を加圧・加熱することによって得られている（例えば、特許文献１）。
また、木質材料片を得ようとする木質系複合材料の長さ方向に配向させた状態でマット状に積層し、このマットを加圧・加熱することも知られている（例えば、特許文献２）。
【０００３】
このようにして製造される木質系複合材料は、構造材料として必要な強度を得るために、繊維方向に一定以上の長さを有する細長い木質材料片を用いる必要があり、上記特許文献記載の技術では、１５０ｍｍ以上の繊維方向長さを有する木質材料片が用いられている。すなわち、短い木質材料片が使用できないのは、得られる複合材料の強度が確保出来ないからである。
【０００４】
【特許文献１】特公昭５０−１７５１２号公報
【０００５】
【特許文献２】特許２５２７７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本発明者の検討によれば、近年問題になっている木材の廃棄物から、従来の方法で用いられている木質系複合材料の原料となる比較的長い木質材料片を得ることは困難になりつつある。即ち、木材の廃棄物には、工場や住宅建築現場で発生する端材、部材輸送後に廃棄される廃パレット材、建築物解体時に発生する解体廃材等があるが、これらはいずれも乾燥しており、且つ異物の混入があるため、切削加工用の刃物が損傷し易く、安定した操業が難しい。
一方、上記異物への耐性が大きい破砕機を用いた場合、得られる木質材料片の長さは２０ｃｍ〜１５０ｍｍ程度であるため、１５０ｍｍ以上の繊維方向を有する木質材料片を必要とする従来の製造方法に用いることができない。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来の木質系複合材料の製造方法上の問題点に鑑み、例えば、１５０mｍ未満の短い木質材料片を用いた場合であっても、構造材として充分使用できる高強度な木質系複合材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のリサイクル木質系複合材の製造方法は、廃棄木材をハンマーミル破砕機によりで破砕する工程と、破砕された木質材料片を重量比７０％以上が厚さ１〜１１ｍｍ、長さ２０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲に分級する工程と、木質材料片を含水率１０重量％以下に乾燥する工程と、破砕された木質材料片に結合剤を混和させる工程と、木質材料片を平均配向角度３０度以下のほぼ一方向を向くように配向させて積む工程と、木質材料片の長手方向に対して垂直方向から加圧する工程とを有することを特徴とする。
本発明の請求項２に記載の木質材料片の配向積層装置は、コンベアー搬送装置上に、複数の板が搬送方向に沿って並列に立設され、上記複数の板を振動させる振動手段が設けられ、重量比７０％以上が厚さ１〜１１ｍｍ、長さ２０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲の細長い木質材料片を、上方から上記複数の板の間に投入し、該木質材料片を、複数の板の間を通過させながら木質材料片の長手方向をほぼ揃えてコンベアー搬送装置上に積層し、積層された木質材料片の両側を保持するサイドガイド板が設けられ、保持された状態でコンベアー搬送装置によりプレス機に搬送されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項３に記載のリサイクル木質系複合材は、廃棄木材を破砕することにより得られた重量比７０％以上が厚さ１〜１１ｍｍ、長さ２０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲にある木質材料片と結合剤とからなり、木質材料片が長手方向に対して垂直方向に断面積が平均７０％以下に圧縮され、左右２面の木質材料片の平均配向角度が１０度以下であり、上下２面の木質材料片の平均配向角度が１０〜３０度であることを特徴とする。
【００１０】
木質材料片となる原料材の樹種としては、主に、スギ、ヒノキ、スプルース、ファー、ラジアータパイン等の針葉樹、シラカバ、アピトン、カメレレ、センゴンラウト、アスペン等の広葉樹が挙げられるが、これら森林から生産される植物材料だけでなく、竹、コウリャンといった森林以外で生産される植物材料をも含めることができる。
廃棄木材とは、特に限定されないが、例えば、上記樹種の丸太、間伐材等の生材料、工場や住宅建築現場で発生する端材、部材輸送後に廃棄される廃パレット材、建築解体時に発生する解体廃材等が挙げられる。
【００１１】
上記原料材を木質材料片にする破砕方法としては、ハンマーミル破砕機により破砕される。フレーカーの回転刃によって丸太を切削してストランドにする一般にパーティクルボードに使用されているような切削を要素とした小片製造機（ナイフフレーカーなど）では、小片が薄く削られ、木材の繊維が切断された物になり強度が比較的でにくく、破砕を要素とする破砕機により作製された破砕チップは２０ｍｍ〜１５０ｍｍの長さの紡錘状になり強度がでやすいからである。
【００１２】
そして、上記のようにして破砕された木質材料片は、その厚さが不揃いの場合は、一定範囲の厚さの木質材料片に分級されるが、分級方法は、一定範囲の厚さで分級できるものであれば特に限定されないが、例えば、ウェーブローラー方式等の分級機を用いて分級する方法が挙げられる。なお、ウェーブローラー方式の分級機は、チップの厚さを基準に連続的に分級する装置である。
【００１３】
本発明の木質系複合材料において、使用される木質材料片は、その比重が０．３〜０．６、その長さが２０ｍｍ〜１５０ｍｍ、その厚さ（短辺）が１ｍｍ〜１１ｍｍであることが好ましい。製造された木質系複合材料の嵩密度が０．６以上に限定されるが、その理由は、以下の通りである。
即ち、木質材料片の比重が０．３未満のもの場合、木質が腐敗しているため十分な強度が得られなかったり、成形時の圧密処理を十分に行うことができず、強度が得られない。木質材料片の比重が０．６を越えるものは、木質材料片が固く、所望する構造材としての成形が難しい。
【００１４】
木質材料片の厚さが１ｍｍ未満のものを用いると、構成材料片が小さくなりすぎ、多くの結合材が必要となり、強度を発現しない。一方、木質材料片の厚さが１１ｍｍを越えると、構造材料の厚さ方向への木質片の積層数が少なくなってしまい、応力伝達が十分に行えず、木質片の継ぎ目に応力集中を起こしやすく、所望な強度を得ることができない。
木質材料片の長さが２０ｍｍ未満のものを用いると、構造材として使用する場合、軸方向の強度が不十分となり、１５０ｍｍを越えるものを用いると、木質材料片を積層したとき、１本の木質材料片の積層交点が増してしまい、十分な圧密化ができない。木質材料片の長さは、完全にきっちり分離できる物ではないため、重量比で、７０％以上であり、好ましくは８０％以上が、上記長さの破砕チップが含有していれば十分効果が発揮される。
【００１５】
また、木質材料片の長さと厚さとの比は、特に限定されないが、長さが厚さの１０倍以上となることが好ましい。すなわち、長さが厚さの１０倍未満であると、木質系複合材料の軸方向の強度が不十分となる恐れがある。
【００１６】
嵩密度が０．６未満では木質材料片の十分な結合が得られず、構造材として用いる場合、十分な強度を得ることができない恐れがある。
さらに、空隙率は、特に限定されないが、１０％以下となることが好ましい。すなわち、空隙率が１０％を越えると、木質系複合材料中の各木質材料片同士の結合が不十分となり、十分な強度を発現しなくなる恐れがある。
【００１７】
また、木質材料片は、含水率を一定にすることが好ましい。含水率を一定にすることで生産時の木質系複合材料の品質バラツキがなくなる。好ましい含水率としては、０〜１０％である。
含水率を一定にする方法としては、例えば、温調したオーブン中に一定時間木質材料片を放置する方法が挙げられる。因みに、５０℃のオーブンに２４時間放置すると、含水率はほぼ５％程度に保たれる。
【００１８】
本発明で用いられる結合剤としては、フェノール樹脂、尿素樹脂、イソシアネート等、合板やパーティクルボードに用いられる木材工業用の接着剤が挙げられ、これらの結合剤は、単独或いは数種類を併用しても良い。
また、結合剤は、液状でも粉末状でも構わないが、に木質材料片に噴霧したり、混合した状態で付着される。
【００１９】
プレス機としては、特に限定されないが、例えば、既存の木質系材料成形用の縦型プレス機や連続プレス機を垂直方向動作にしたものを用いることができる。
プレス機の温度条件は、通常１００〜２５０℃の範囲が好ましい。プレス機の温度条件は、通常１００〜２５０℃の範囲が好ましい。圧力条件は、１〜１０ＭＰａの範囲が好ましい。プレス時間は、結合剤が硬化する時間であればよい。１ＭＰａ未満であると、充分に圧縮できず、１０ＭＰａ以上であると、プレスのための設備が高価になる。プレス時間は、結合剤が硬化する時間の加熱と圧力を加えればよい。
【００２０】
加熱方法としては、特に限定されないが、例えば、熱盤のように木質材料片の表面から伝熱により内部に熱を伝える方法や、蒸気噴射や高周波加熱等のように内部を直接加熱する方法が挙げられる。加熱と加圧とは、同時に行ってもよいし、加圧をした後に加熱をしてもよいし、加熱した後に加圧してもよい。蒸気で加熱する場合は、０．５〜２ＭＰa の圧力で蒸気を噴射する。０．５ＭＰa以下では、木質材料片が軟化せずに、圧縮できないし、２ＭＰa以上では、設備が大型化しすぎて現実的ではないためである。
また、本発明において、木質材料片の積層マットは、３層以上とすることが好ましい。即ち、２層以下では構造材として十分な強度が得られなくなる恐れがある。
【００２１】
さらに、本発明の木質系複合材料を製造する場合、プレス成形後、得られる木質系複合材料の寸法精度や表面性を向上させるために、アニール処理や、切削、サンディング加工を行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明にかかる木質系複合材料は、以上のように構成されているので、廃材等を破砕して得た短い木質材料片を用いても十分な強度を発現する構造材料となる。従って、従来廃棄されていた廃材の有効利用を図ることが可能になり、廃材の処理コストを低減できるとともに、廃材の焼却による環境汚染も防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
この製造方法は、まず、廃材等の原料木材をハンマーミル破砕機で木質材料片（チップ）を得る。ウェーブローラー方式の分級機で分級し、厚さ１ｍｍ〜１1ｍｍ、長さ２０ｍｍ〜１５０ｍｍ、長さ／厚さ≧１０、比重０．３〜０．６の木質材料片１ｂを得る。
【００２４】
図１に示すように、投入ホッパ１１に破砕された木質材片を投入し、第一のウェーブローラー方式分級機１２に落下させる。ローラー形状は、その軸方向の波形に外形をしており、ローラー同士の間隔は、１ｍｍに設定することにより、厚みが１ｍｍ以下の木質材片が最初に分級される。木質材は長手方向に繊維を有するため、細長い形態であり、厚みが１ｍｍ以下の木質材片であると、長さが２０ｍｍ未満の木質材片２１が分級されることになる。次に、第一のウェーブローラー方式分級機１２によって落下しなかった木質材片を第二のウェーブローラー方式分級機１３に搬送する。ローラー同士の間隔は、８ｍｍに設定することにより、厚みが８ｍｍ以下の木質材片が分級される。厚みが８ｍｍ以下の木質材片であると、長さが１５０ｍｍ未満の木質材片２２が分級されることになる。第二のウェーブローラー方式分級機１３によって落下しなかった木質材片２３は、長さが１５０ｍｍを超える木質材片であるため、再度、破砕機によって、破砕することが好ましい。
【００２５】
長さが２０ｍｍに満たないものは、蒸気プレス機のボイラーの熱源に利用する方が好ましい。また、長さ１５０ｍｍを越えるものは再度破砕機で破砕され利用することが好ましい。このように利用することで破砕された木材チップを、全て一つの製造設備（破砕機も含めた）で処理し、再び木質系材料としてリサイクルすることが可能となる。
【００２６】
つぎに、木質材料片１ｂを乾燥機３に入れて０〜１０％の含水率になるまで乾燥したのち、図１（ｃ）に示すように、ドラムブレンダ４に投入し、結合剤５をドラムブレンダ４内の木質材料片１ｂにスプレー散布し、ドラムブレンダ４内で木質材料片１ｂに結合剤５を担持させて結合剤付き木質材料片１ｃを得る。
【００２７】
図２に示すように、本発明の配向積層装置は、木質チップ供給装置２と配向装置３と搬送装置６とから構成される。配向装置３は、複数の金属製板３１、３２、・・・が搬送方向に沿って並列に立設され、隙間４１、４２、・・・が構成されている。複数の板３１、３２、・・・は、端部が金属帯５１で溶接して連結され、その金属板５１に振動手段として、振動付与装置５が接続されている。
【００２８】
板３１、３２、・・・の上端辺は、搬送方向に向かって徐々に低くされた傾斜とされている。又、板３１，３２、・・・の下端と搬送装置６の上面との間には、隙間が設けてある。この隙間は、搬送方向に向かって徐々に大きくなるようにされていても良い。
【００２９】
振動付与装置５は、配向装置３の両サイドの２枚の板に跨がって設けられた金属板５１に、バイブレータ５２と配向積層装置全体を支持部５４に支持するバネ５３とで構成されている。なお本図の場合は、バネ５３は配向積層装置の四隅に設けられているが、この数と支持位置又は支持方法は特に限定されるものではなく、配向積層装置が安定して振動するようにされていれば、どのような方法であっても構わず、装置重量やサイズ又は重心位置等により適宜状況に応じた好適な方法を選択して設計されれば良いものである。
【００３０】
搬送装置６は、その搬送方向が、板３１、３２、・・・と平行になっている。また、配向装置３の板３１、３２、・・・の上端部には、後で詳述する結合剤付き木質チップＰの供給装置２が配置されている。
【００３１】
図３において、コール板６１上面には、コール板６１の両側辺に沿って、一対のサイドガイド６２が設けられている。サイドガイド６２の下端とコール板６１上面との間は、所定の距離の隙間が設けられている。サイドガイド６２は、ベルトコンベアー６が移動してもその位置を変えないように固定されている。
【００３２】
木質チップは、配向されてコール板上に積載されマット状即ち木質マットＭとされる。ベルトコンベアー６が移動するとコール板６１が移動し、その上に積層された木質マットＭは、その両側面部がサイドガイド６２に接触し、摺動しながら移動する。但し、木質マットＭの両側面のコール板６１上面近傍は、サイドガイド６２下端とコール板６１上面との間に隙間があるため、サイドガイド６２が当たっていない部分がある。
【００３３】
図３においては、サイドガイド６２が、分割された板を対として、複数対を列設してある。対となるサイドガイド板とそれに続くサイドガイド対との列設箇所における接続間隔は、通常１から１０ｍｍ程度とされる。このことにより、各分割されたサイドガイドの長さは、通常１０００ｍｍ〜３０００ｍｍ程度にされ、長尺ではないので取り扱い性がよくなり、従って製作が容易となる上、搬送路が曲がっている場合にも対処し易くなる。
【００３４】
列設箇所の上流側に配置されるサイドガイド対の下流側端部の間隔は、下流側に配置されるサイドガイド対の上流側端部の間隔よりも大きくされている。その距離は、前述の通り、サイドガイドの列設間隔が１ｍｍ〜３ｍｍ未満の場合には少なくとも約１ｍｍ以上とされ、接続間隔が３ｍｍ〜１０ｍｍの場合は少なくとも約３ｍｍより大とされる。これより狭ければ木質チップがこぼれたり、木質マットが搬送面との間で滑り、搬送できなくなる場合があるのでこれより大きくされるが、あまり大きすぎても無駄であるので、適宜選択して決められる。又、上流側に配置されるサイドガイド対の下流側端部の間隔と、下流側に配置されるサイドガイド対の下流側端部の間隔とは略同じとされている。長手方向に配向した状態で型崩れすることなくマット状に確実に積層される。そして、結合剤付き木質材料片１ｂの積層方向からプレスするようにしたので、製造方法が簡略化でき、製造コストが低減される。
【００３５】
図４に示すように、ローラーコンベア７１上にコール板７２が載せられ、プレス成形機７３に向かって搬送されている。コール板７２上には、固定のサイドガイド７５が配置され、サイドガイド７５対の間に、結合材を混和された木質チップ２２を配向して積層した木質マットが載せられている。サイドガイド７５対の上端部は連結板によって連結され、側方から支持されている。支持にはエアシリンダーや油圧シリンダー、あるいはモーターなどが組み込まれ、ローラーコンベア上を搬送されるコール板と同調してサイドガイドを動かすことができる。
木質マットを載置されたコール板７２は、ローラーコンベア７１上を搬送され、プレス機７３に到達する。プレス機の下側加圧盤上には、一対の側枠７４が配置され、加圧盤面と側枠７４下端部との間には、コール板７２が挿入可能な隙間が設けられている。
側枠対の距離はサイドガイド７５対の内寸と同じか僅かに大きくされて、マットが挿入可能となっている。
コール板７２をプレス機に挿入したとき、木質マットはコール板７２に載せられたまま側枠７２の間に挿入される。
コール板７２、木質マットをプレス機７３に挿入した後、可動のサイドガイド７６を後退させ、元の位置に戻し、プレスを行う。
【００３６】
一対の側枠７４の、対向する面同士の間隔は、それぞれ対応する前記サイドガイド対の間隔と同じ距離、即ち積層された木質マットの幅と同じとされる。即ち、コール板７２が加圧盤と側枠との隙間に挿入されたときに、可動のサイドガイド板７６が側枠７４に突き当たり、木質マットが側枠対の間に挿入されるようになっている。マットが側枠に当たらないよう、サイドガイド板の幅が側枠の幅よりわずかに小さくなっていてもよい。サイドガイド板はコール板上に載置されてもよいし、コール板に接するように上方からつり下げても、側面から支持してもよい。
【００３７】
このようにして得られた本発明の木質系複合材料は、以上のように、厚さ１ｍｍ〜１1ｍｍ、長さ２０ｍｍ〜１５０ｍｍ、長さ／厚さ≧１０の木質材料片１ｂを用いて製造され、空隙率１０％以下、嵩密度０．６以上であるので、構造材として十分な強度を備えている。
【００３８】
図５は、木質系複合材の斜視図である。木質材料片の上下２面の長手方向（図の矢印Ｘ１方向）に対して垂直方向（図の矢印Ｚ方向）に木質材料片の断面積が７０％以下に圧縮され、木質材料片が扁平される。上下２面の木質材料片の平均配向角度が各木質材料片２２の繊維方向αと木質系複合材料１の長手方向（図の矢印Ｘ１方向）とのなす角度の絶対値の平均が３０度以内の角度で配向している。左右２面の木質材料片の平均配向角度が各木質材料片２２の繊維方向βと木質系複合材料１の長手方向（図の矢印Ｘ２方向）とのなす角度の絶対値の平均が１０度以内の角度で配向している。
木質材料片を長手方向に配向させて単に積まれたものは、チップ／チップ間に空隙が生じ、強度が低い。しかし、長手方向に対して垂直方向に扁平されたチップが積まれたものは、紡錘状から平板状になり、チップ／チップ間の空隙が物理的に小さくなり強度が高い。
断面積が７０％以上であると、チップの断面の形状が紡錘状に近くなり、一方向に配向してもチップ／チップ間に隙間が生じ物性が、物性が低くなるという問題がある。
【００３９】
配向の角度の測定方法としては、この木質系積層マットの木質系原料片の画像をデジタルスティルカメラで撮像し、コンピューターに取り込まれる。この画像データーを、ペイントショップ（商品名、（ジャスクソフトウェアー社製、ｖｅｒ．６）で木質系原料片の色値と輝度値で形状を抽出する）。
【００４０】
次にこの画像をフォトショップ（商品名、アドビシステムズ社製、ｖｅｒ．５）でカットアウト処理し、判定プログラム（自社開発楕円モデルソフトウェアー）で配向角度と寸法を測定される。同じ作業を数回繰り返し、統計的に配向角度分布と寸法分布を測定される。
配向角度の測定実験値は、木質材料片の長さが５mm以上のものの平均配向角度は１４°、長さ２０mm以上のものの平均配向角度は１２．７°であった。
【００４１】
そして、厚さ１ｍｍ〜１1ｍｍ、長さ２０ｍｍ〜１５０ｍｍの従来用いることができなかった破砕機を用いた場合、得られる木質材料片の長さは２ｃｍ〜１０ｃｍ程度短い木質材料片を使用できるようになり、廃材等を有効にリサイクルできるようになる。
【００４２】
（ツーバイ材への利用）
長さ２０〜１５０mmの範囲にある細長い木質材料片と、結合剤とを含む材料からなり、木質材料片がほぼ一方向を向くように配向された状態である２ｘ４  ２ｘ６  ２ｘ８  ２ｘ１０材において（２インチ側の木質材料片の厚み）：（長い側の木質材料片の厚み）＝１：（２〜６）の比率であることを特徴とするツーバイ材である。
木質材料片を圧縮しながら成形した２ｘ材は、木質材料片が圧縮方向に扁平する。木質材料片が扁平することで、扁平した面とそうでない面の強度性能が変わる。さらに言えば、扁平した面の方が曲げ強度が高くなる。その理由として、木質材料片の薄い側のみが配向した扁平した面は、厚い側のみが配向した扁平していない面に比べアスペクト比の大きい長繊維体の集まりになり強度が増す。
また、逆に上記に示した２ｘ材は、断面２次モーメントの影響で、４、６、８、１０インチ側に比べ、２インチ側の曲げ強度が低い。
そこで、上記２つの問題点を互いに補足する形で成形された２ｘ材は、素材として方向性のない均質な材料になる。
【００４３】
ツーバイ材への利用の作用効果
木質系複合材料成形体において、成形品の強度を向上させるため木質材料片を配向させることは広く知られている。上下左右全ての面において木質材料片を一方向に配向させればさせるほどその方向での強度は高くなるが、今回の発明の条件下では、左右のみ良く配向させれば上下面はあまり配向させなくとも同等の強度がでることがわかった。その理由を実際に理想的なモデルで検証した。理想モデルとして、全く同じ形状の木質材料片（５×５×１００mm）を用いて、様々な角度に配向させ強度に与える影響を検証した。その結果、三次元的に規定できる木質材料片の向きのうち、その一つを完全に一方向に配向させ、残りをランダムにした場合、全ての方向においてランダムに並べた場合に比べて、３．４倍強度が上昇し、更に残りを完全に配向させた場合は、全ての方向においてランダムに並べた場合に比べて、４．５倍強度が上昇した。すなわち、いずれかの一面でも配向するときの効果が極めて大きい。このような成形体にすることによる効果としては、木質材料片を極めて配向（平均配向角度10゜以下）させることは非常に難しいが、左右のみ配向させることは簡単にできる点である。
【００４４】
平均配向角度について
成形品の長手方向を0゜として、成形体を構成する細長い木質材料片が、それぞれ何度の角度ぶれているかを測定し、平均をとった値である。
細長い木質材料片を長手方向に配向させながら積んでマット状にした後、配向方向に対して垂直方向に圧縮成形することで、圧縮された面はより配向する。
【実施例１】
【００４５】
木材廃棄物処理業者から購入したボード用チップを、ウェーブローラー方式の分級機ウェーブローラースクリーン（たいへい社製）を用いて分級し、厚さ１ｍｍ〜１１ｍｍ、長さ２０ｍｍ〜１５０ｍｍ、長さ／厚さ＝１０以上、比重０．３〜０．６の木質材料片を得た。
【００４６】
なお、木質材料片の比重は、抜き取り検査し、長さについては画像測定により確認した。
上記木質材料片を、加熱オーブン（５０℃、２４ｈ）にて、含水量調整した（含水量は５．２％）。
【００４７】
次にドラムブレンダに含水量調製した木質材料片と結合剤としてイソシアネート系接着剤とを投入し、木質材料片に対してイソシアネート系接着剤が５重量％塗布された結合剤付き木質材料片を得た。
次に得られた結合剤付き木質材料片をＯＳＬフォーミングマシーン（たいへい社製）に投入し、図２に示した方法でフォーミング型に投入した。なお、フォーミング型は、縦２０００ｍｍ、横５００ｍｍ、高さ１００ｍｍであり、内部が仕切り壁となる金属製の仕切り板（鉄、厚さ２ｍｍ）を用いて、５０ｍｍ間隔で１０等分した分割枠部を備えたものを用いた。
【００４８】
次にフォーミング型を図２のように脱型し得られた積層マットを、金型が縦２５００ｍｍ、横５００ｍｍ、高さ１５０ｍｍである伝熱タイプのプレス機（川崎油工社製３００ｔプレス）へ投入し、加熱温度１８０℃、加圧力３０ｋｇ／ｃｍ2、プレス時間１０分で、最終形状が２０００×５００×３０ｍｍになるように加圧しつつプレス盤をキープし木質系複合材料を得た。
次に得られた木質系複合材料の６面すべてをカットし、１５００×４００×２５ｍｍの木質系複合材料の板状体を得た。
【実施例２】
【００４９】
粉状フェノール樹脂と木質材料片をヘンシェルミキサーにて混合し、フォーミング金型に手投入したこと以外は、実施例１と同様にして１５００×４００×２５ｍｍの木質系複合材料の板状体を得た。
【実施例３】
【００５０】
結合剤付き木質材料片をフォーミング型内で２層に積層して得た積層マットを実施例１と同様の作業条件で加熱圧縮して最終形状が２０００×５００×１２．５ｍｍの木質複合材料を得た。
次に得られた木質系複合材料の６面すべてをカットし、１５００×４００×１０ｍｍの木質系複合材料の板状体を得た。
【００５１】
（比較例１）
厚さ１ｍｍ以下の木質材料片を用いるとともに、結合剤を２０重量％塗布した以外は、実施例１と同様にして１５００×４００×２５ｍｍの木質系複合材料の板状体を得た。
【００５２】
（比較例２）
厚さ１ｍｍ〜１１ｍｍ、長さ５ｍｍ〜５５ｍｍ、長さ／厚さ＝平均５の木質材料片を用いた以外は、実施例１と同様にして１５００×４００×２５ｍｍの木質系複合材料の板状体を得た。
【００５３】
（比較例３）
最終形状が２０００×５００×４０ｍｍになるように加圧しつつプレス盤をキープし木質系複合材料を得た以外は、実施例２と同様にして１５００×４００×２５ｍｍの木質系複合材料の板状体を得た。
【００５４】
上記実施例１〜３、比較例１〜３で得た板状体の、空隙率、嵩密度（みかけ比重）、曲げ強度、弾性率を評価し、その結果を表１に示した。
なお、嵩密度，曲げ強度および弾性率は、ＪＩＳ  Ｚ  ２１０１に準じて測定した。また、空隙率は、成形サンプルの断面をコピー機で写し取り、
断面部分の紙の重さを測定（A）
チップ／チップ間の空隙部分を切り取り、その重さを測定（B）
空隙率（％）＝（B）／（A）ｘ１００  として求める。
異なる断面を少なくとも５回測定し、平均値を空隙率とした。
【００５５】
【表１】
2005059308.tif 000003
【００５６】
上記表１から本発明の木質系複合材料は、短い木質材料片を原料としていても高強度で十分構造材としても用いることが可能であるとわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明にかかる木質材料片の分級工程を説明する説明図である。
【図２】本発明にかかる木質材料片の配向積層工程を説明する説明図である。
【図３】本発明にかかる木質材料片のサイドガイド板による搬送工程を説明する（a）断面図と（ｂ）側面図である。
【図４】本発明にかかる積層された木質材料片のプレス機への搬送工程を説明する（a）上面図と（ｂ）側面図である。
【図５】本発明にかかるリサイクル木質系複合材の斜視図である。
【符号の説明】
【００５８】
３    複数の板
６    コンベアー搬送装置
６２  サイドガイド板
【図１】
2005059308.tif 000004
【図２】
2005059308.tif 000005
【図３】
2005059308.tif 000006
【図４】
2005059308.tif 000007
【図５】
2005059308.tif 000008