(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
木質繊維を分散した原料スラリーを抄造脱水してマットをフォーミングし、該マットをプレスした上でゼオライト分散液を表面に塗布し、その後乾燥することを特徴とする機能性繊維板の製造方法。
【請求項２】
該ゼオライト分散液はゼオライトを水のみに分散した分散液である請求項１に記載の機能性繊維板の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２の方法によって製造した機能性繊維板を芯材として使用したことを特徴とする畳。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は脱臭機能や調湿機能を有する機能性繊維板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ゼオライトは脱臭機能、調湿機能、あるいはホルムアルデヒドやアンモニアに対する吸着機能等を有し、例えば畳芯材として使用する繊維板に適用すれば上記種々な機能を有する畳が提供出来る。
上記ゼオライトを繊維板に適用するには、例えば木質繊維を分散した原料スラリーに添加する方法、繊維板製造後にゼオライト分散液を塗布する方法等が考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
原料スラリーにゼオライトを添加した場合にはスラリーの粘度が上昇して抄造時吸引脱水が困難になること、ゼオライトは微粉末であるために抄造金網で抄造する際、金網から漏洩してしまい歩留りが低いこと等の問題点があり、製造した繊維板表面にゼオライト分散液を塗布した場合には、該繊維板に含まれる撥水剤のために塗布した分散液にはじきが生じ、また分散液の水分による膨潤のために繊維板に反りや表面に凹凸が生ずるおそれがある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、木質繊維を分散した原料スラリーを抄造脱水してマットをフォーミングし、該マットをプレスした上でゼオライト分散液を表面に塗布し、その後乾燥する機能性繊維板(23A,23B) の製造方法を提供するものであり、該ゼオライト分散液はゼオライトを水のみに分散した分散液であることが望ましい。
また本発明では上記方法によって製造した機能性繊維板(23A,23B) を芯材として使用した畳(22)を提供するものである。
【０００５】
【作用】
抄造法によってフォーミングされたマットをプレスした後にゼオライト分散液を表面に塗布する。それから乾燥すれば繊維板の分散液による膨潤は解消出来、該繊維板の反りの発生が防止出来る。
ゼオライト分散液としてゼオライトを水のみに分散した分散液を使用すれば、ゼオライトの多孔質表面が合成樹脂バインダー等で被覆されることがないので、ゼオライトの表面活性即ち機能性が完全に発揮される。
このようにして製造された繊維板の表面にはゼオライト層が付着しているので、該ゼオライト層による脱臭機能、調湿機能、あるいはホルムアルデヒドやアンモニアに対する吸着機能が付与される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明を以下に詳細に説明する。
本発明に使用する木質繊維は濾水度が１０〜１５デファイブレーター・秒（Ｄ．Ｓ．）の粗さを有するものが望ましい。濾水度が１０Ｄ．Ｓ．未満の木質繊維を使用すると、木質繊維相互が接する部分が少なくなり、木質繊維どうしの密着が悪くなる。また木質繊維間の空隙が大きくなり、木質繊維板の密度が低くなりすぎ、かつ木質繊維相互が絡み易くなって、均一な繊維板となりにくく強度も低くなる。また濾水度が１５Ｄ．Ｓ．を越える木質繊維を用いると、木質繊維板の密度が高くなりすぎ、重量が大となりかつクッション性に乏しくなる。
【０００７】
本発明の繊維板においては、上記繊維を結着するためにバインダーが使用される。該バインダーとしては主としてニカワ、ゼラチン、カゼイン、澱粉、変性澱粉、酸化澱粉、デキストリン、アラビアゴム、アルギン酸ソーダ、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ハイドロキシエチルセルロース、ポリアクリル酸ソーダ、ポリメタクリル酸ソーダ、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリビニルメチルエーテル、酢酸ビニル−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸エステル部分鹸化物、ポリメタクリル酸エステル部分鹸化物等の水溶性樹脂または糊料が使用されるが、該水溶性樹脂に代えてあるいは該水溶性樹脂または糊料と共にメラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレンターポリマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、フッ素樹脂、熱可塑性アクリル樹脂、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性ポリアミド、熱可塑性ウレタン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体等の熱可塑性合成樹脂、ウレタン樹脂プレポリマー、エポキシ樹脂プレポリマー、メラミン樹脂プレポリマー、尿素樹脂プレポリマー、フェノール樹脂プレポリマー、ジアリルフタレートプレポリマー、アクリルオリゴマー、多価イソシアナート、メタクリルエステルモノマー、ジアリルフタレートモノマー等のプレポリマー、オリゴマー、モノマー等の樹脂前躯体等が使用されてもよい。上記バインダーは粉末、液状、溶液、あるいはエマルジョンの状態で提供される。
【０００８】
上記原料以外、本発明の繊維板においては、通常パラフィン、ワックス、シリコン油、高級脂肪酸ジルコニウム塩等の撥水剤、塩素化パラフィン、四臭化エチレン、トリクレジルホスフェート、酸化アンチモン等の難燃剤等が添加される。
【０００９】
本発明の繊維板を製造するには、例えば図１に示すような丸網式抄造機(1) を使用する。図において、抄造機本体(2) は回転軸(3) を中心として矢印イ方向へ回転する円筒状基枠(4) と、該回転軸(3) の外側に被設される真空ダクト(5) と、該真空ダクト(5) から放射状に該基枠(4) 外周へ延設されている吸引路(6) の複数個と該基枠(4) の外周に張設されている金網(7) とからなる。該吸引路(6) の先端開口部(6A)は拡径されて金網(7) の裏面に接する。
該抄造機本体(2) はスラリー槽(8) に下部を浸漬され、該真空ダクト(5) には外部から図示しない真空ポンプに連絡する真空路が接続する。該スラリー槽(8) の底部(9) は該抄造機本体(2) の外周に沿う断面円弧状にされており、該スラリー槽(8) の底部(9) と該抄造機本体(2) との間には複数個のアジテーター(10)が配置されており、該抄造機本体(2) の回転方向側には該抄造機本体(2) に接してブラッシングロール(11)が配置され、さらに該抄造機本体(2) の直上には三本のロール(12)に懸架されているならしベルト(13)が配置され、該抄造機本体(2) の回転方向反対側にはドクターブレード(14)が配置されている。
該スラリー槽(8) にはスラリー調整槽(15)、インレットボックス(16)を介して原料スラリーＳが供給される。
【００１０】
上記スラリー調整槽(15)においては原料スラリーＳが調製されるが、該原料スラリーＳにおいて上記バインダーは上記木質繊維に対して３〜１０重量％程度添加される。バインダーの添加量が３重量％を下回ると木質繊維の結着力が小さくほぐれ易くなり強度も不十分となる。また１０重量％を上回ると木質繊維板が堅くなってクッション性が小さくなり、またバインダーの凝集作用によって木質繊維板の密度が大きくなってしまう場合もある。
その他の原料、例えば撥水剤や難燃剤等は通常数重量％以下の量で添加される。
上記原料は水に分散され原料スラリーＳが調製されるが、低密度の木質繊維板を得るために、スラリー中の固形分の濃度は０．５〜２．０重量％に調節することが望ましい。
【００１１】
このようにしてスラリー調整槽(15)で調製された原料スラリーＳは連絡路(17)を介して該インレットボックス(16)へ流入し、該インレットボックス(16)内の邪魔板(18)によりスラリーＳ中の原料分散が均一化され、該インレットボックス(16)の溢流口(19)からスラリー槽(8) 内へ溢流し供給される。
該抄造機本体(2) は矢印イ方向へ回転せしめられており、更に真空ポンプを作動させて真空路そして真空ダクト(5) を介して吸引路(6) に吸引力を及ぼす。
【００１２】
該スラリー槽(8) 内の原料スラリーＳは複数個のアジテーター(10)によりたえず攪拌されつつ上記抄造機本体(2) の金網(7) 上に吸引され抄造マットがフォーミングされる。
【００１３】
このようにしてフォーミングされた抄造マットＭは矢印ロ方向へ回転するブラッシングロール(11)によって厚みを調節され、矢印ハ方向へ回転するならしベルト(13)によって表面をならされ、ドクターブレード(14)によって、抄造機本体(2) の金網(7) から剥離される。
【００１４】
上記抄造マットＭが抄造機本体(2) の金網(7) から剥離されると、該抄造機本体(2) の吸引路(6) はスラリー槽(8) 内の原料スラリーＳに浸るまでの間先端開口部(6A)が外界に露出し、真空が破れることになるので、これを防ぐために、真空ダクト(5) の所定箇所には遮蔽板(20)が配置され、この間に移行してくる吸引路(6) を閉塞するようにされている。
【００１５】
該抄造マットＭは上記したように抄造機本体(2) の金網(7) から剥離されてロールコンベア(21)によって搬送され、そしてロールプレスによってプレスされるが、通常プレス圧力は２５〜４０kg／cm2 、好ましくは３０〜３５kg／cm2 の範囲が適用される。上記プレスによって該抄造機マットは更に脱水と厚みを調節されかつ表面を平面化される。
【００１６】
プレス後該抄造マットＭの表面にはゼオライト分散液が塗布される。本発明においては天然ゼオライト、合成ゼオライト、人工ゼオライト、２００℃〜８００℃で加熱処理したゼオライト、塩酸、硝酸、シユウ酸等の酸で化学処理したゼオライト、水酸化ナトリウム、塩化ナトリウム等のアルカリ金属の水酸化物、塩酸塩、炭酸塩等の溶液に浸漬して２０℃〜１００℃で０．５〜２時間加熱処理したゼオライト（特開昭４９−３９５９０号）等のいずれでも使用出来、粒径は２５０μm 以下の比表面積が大きいものが望ましい。
該ゼオライトは通常１０〜５０重量％の濃度で水に分散されてゼオライト分散液が調製される。
【００１７】
本発明のゼオライト分散液は特に合成樹脂バインダーや分散剤等を添加せず、単にゼオライトを水に分散するだけで調製されることが望ましい。このようなゼオライト分散液は合成樹脂バインダー等を含まないのでゼオライトの多孔質表面が合成樹脂バインダー等で被覆されることがなく、ゼオライトの表面活性がそのまゝ維持される。
【００１８】
該ゼオライト分散液を抄造マットＭの表面に塗布するには、スプレー、ナイフコーター、ロールコーター、フローコーター等の通常の塗工機が適用される。塗布量は通常固形分として平方尺当り４〜１２g とする。
上記ゼオライト分散液をマットＭに塗布する場合、図２に示すようにマットＭの表面に穴明き鉄板(21)をマスクしてもよい。このようなマスクによって上記ゼオライト分散液はマットＭ表面に斑点状に塗布される。このようにゼオライト分散液をマットＭ表面に斑点状あるいはゴバン目状、縞状、メッシュ状等に塗布して断続塗膜を形成した場合には、製品の反りの発生がより確実に防止される。
ゼオライト分散液塗布後、該抄造マットＭは次いで乾燥される。乾燥は自然乾燥あるいは１００〜１７０℃、１〜５時間程度の加熱乾燥が適用される。
【００１９】
このようにして本発明の繊維板が製造されるが、本発明の繊維板には表面にゼオライト層が形成されており、前記ゼオライトの機能が付与されている。そして本発明の繊維板は畳芯材用としては密度０．１〜０．４g ／cm3 、厚み５〜２５mmである。
【００２０】
上記実施例の他、本発明では抄造機として長網式抄造機、ハチェック式抄造機等の他の抄造機が使用されてもよい。またマットのプレスはロールプレス以外、平板プレス等によってもよい。
【００２１】
〔実施例〕
繊維長２mm未満が１％、２mm以上４mm未満が５％、４mm以上１２mm未満が１７％、１２mm以上が７７％からなり濾水度が１３Ｄ．Ｓ．の木質繊維１００重量部、コーンスターチ７重量部、パラフィンエマルジョン０．５重量部を水に投入して分散させ、固形分濃度２重量％の原料スラリーＳを調整する。
該スラリーを使用して図１に示す丸網式抄造機(1) の抄造機本体(2) を５ｍ／分の速度で回転させて抄造マットＭをフォーミングし、該抄造マットＭをロールプレスによって３０Kg／cm2 の圧力でプレスし、厚み１５mmおよび１０mmのマットを調製する。プレス後該マットの表面にはゼオライト分散液が塗布される。該分散液は平均粒径１．９μm の天然ゼオライトを２０重量％水に分散させたものであり、塗布はスプレーによって行われ、塗布量は平方尺当り１０g である。
ゼオライト分散液塗布後、該マットは１２０℃、３時間加熱乾燥して密度０．２３ｇ／cm3 の機能性繊維板(23A,23B) が得られる。
【００２２】
図３には上記実施例によって製造された機能性繊維板(23A,23B) を使用した畳(22)の構造が示される。図に示す畳(22)の芯材においては、厚み１５mmの機能性繊維板(23A) と厚み１０mmの機能性繊維板(23B) とを最上層と最下層とに配し、中間には厚み１５mmと１０mmの通常の繊維板(24A,24B) とが配され、最上層の機能性繊維板(23A) はゼオライト塗布層(25A) を上側にして配され、最下層の機能性繊維板(23B) はゼオライト塗布層(25B) を下側にして配される。
【００２３】
上記芯材の表面には畳表(26)が張設され、裏面には防湿シート(27)が裏打ちされ、縁部には縁取り材(28)が被着されている。
【００２４】
該機能性畳(22)にはゼオライトの有する機能が付与されており、室内の臭気、アンモニア、家具等からのホルムアルデヒド等を吸着除去し、合わせて調湿も行ない室内の湿度を略一定にする。
【００２５】
図３に示すように、畳の芯材として複数枚の繊維板が使用される場合、いずれか一枚あるいは二枚以上を選択して本発明の機能性繊維板(23A,23B) を用いてもよく、また全部を本発明の機能性繊維板としてもよい。ゼオライトの機能を効率良く発揮させるためには最上層および／または最下層に本発明の機能性繊維板を配置することが望ましい。
【００２６】
【発明の効果】
本発明では抄造マットをプレスした後、乾燥する前にゼオライト分散液を該マットの表面に塗布するから、ゼオライトを歩留り良く繊維板に付着させることが出来、またゼオライト分散液を塗布することによる反りの発生も効果的に防止することが出来る。
本発明の繊維板は脱臭機能、調湿機能、ホルムアルデヒドやアンモニアの吸着機能等を有し、畳の芯材等に非常に有用である。
【図面の簡単な説明】
図１〜図３は本発明の一実施例を示すものである。
【図１】丸網式抄造機の説明図
【図２】マットのマスク状態説明図
【図３】畳の端部断面図
【符号の説明】
22           畳
23A,23B      機能性繊維板
25A,25B      ゼオライト塗布層
【図１】
0003940247.tif 000002
【図２】
0003940247.tif 000003
【図３】
0003940247.tif 000004