(57)【要約】【課題】低密度かつ軽量であり、実用に耐え得る強度を有し、生産性に優れた繊維ボードおよびその製造方法を提供すること。【解決手段】繊維ボード１は、天然繊維または化学繊維と接着剤との混合物から成形加工された表面層２と裏面層３との間に、麻の木質部４が一方向に配向した中間層５を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然繊維または化学繊維と接着剤との混合物から成形加工された表面層と裏面層との間に、麻の木質部が一方向に配向した中間層を備えることを特徴とする繊維ボード。
【請求項２】
前記表面層および前記裏面層が、麻繊維と接着剤との混合物から成形加工されたものであることを特徴とする請求項１に記載の繊維ボード。
【請求項３】
前記中間層において、前記麻の木質部同士の間に、天然繊維または化学繊維と接着剤との混合物からなる繊維マット片が配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の繊維ボード。
【請求項４】
天然繊維または化学繊維と接着剤との混合物から成形加工された表面層と裏面層との間に、麻の木質部を一方向に配向させて配置し、前記表面層と前記麻の木質部と前記裏面層とを熱圧成形して一体化させ、前記麻の木質部が一方向に配向した中間層を形成することを特徴とする繊維ボードの製造方法。
【請求項５】
前記表面層と前記裏面層との間に、前記麻の木質部を一方向に配向させて配置する際に、前記麻の木質部同士の間に、天然繊維または化学繊維と接着剤との混合物からなる繊維マット片を配設することを特徴とする請求項４に記載の繊維ボードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維ボードおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ジュート、ケナフ、ヘンプ等の麻を原材料として用いた繊維ボードが製造されている。これらの繊維ボードの多くは、麻の木質部を細かく粉砕したものが使用されている。例えば、特許文献１では、ケナフ芯部を粉砕して得られるパーティクルに接着剤を分散させたマットを、二層の長繊維マットの間にサンドイッチ状に挟み込んで作製される繊維板が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３８６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、麻の木質部を粉砕して得られるパーティクルは、内部に均一で微細な空隙を有しているため、繊維板が軽量であるという特徴を有しているが、一方で、繊維板の強度や寸法安定性が低下することが懸念されていた。
【０００５】
このような課題に対しては、これまでに、麻の木質部の粉砕の程度を調節して、パーティクルを一定程度の大きさに保つことが考えられてきた。しかしながら、この場合には、パーティクル同士を接着剤で接着させることが困難になる等の別の懸念が生じることとなるため、現実的な改善手段としては採用し難いものであった。
【０００６】
一方で、麻の靭皮部を解繊して得られる靭皮繊維を使用した繊維ボードも製造されている。靭皮繊維は、一般に、麻の靭皮部を水中に浸漬する等して比較的簡便に得ることができるものであるが、繊維ボードの生産性の観点等からは改良の余地があった。
【０００７】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、低密度かつ軽量であり、実用に耐え得る強度を有し、生産性に優れた繊維ボードおよびその製造方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の繊維ボードは、天然繊維または化学繊維と接着剤との混合物から成形加工された表面層と裏面層との間に、麻の木質部が一方向に配向した中間層を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の繊維ボードの製造方法は、天然繊維または化学繊維と接着剤との混合物から成形加工された表面層と裏面層との間に、麻の木質部を一方向に配向させて配置し、前記表面層と前記麻の木質部と前記裏面層とを熱圧成形して一体化させ、前記麻の木質部が一方向に配向した中間層を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、低密度かつ軽量であり、実用に耐え得る強度を有し、生産性に優れた繊維ボードおよびその製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の繊維ボードの第一の実施形態を示した模式斜視図である。
【図２】本発明の繊維ボードの第二の実施形態を示した模式斜視図である。
【図３】本発明の繊維ボードの第三の実施形態を示した模式斜視図である。
【図４】本発明の繊維ボードの製造方法の第一の実施形態を模式的に示した断面図である。
【図５】本発明の繊維ボードの製造方法の第二の実施形態を模式的に示した断面図である。
【図６】本発明の繊維ボードの製造方法の第三の実施形態を模式的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の繊維ボードの第一の実施形態を示した模式斜視図である。図１に示した繊維ボード１は、天然繊維または化学繊維と接着剤との混合物から成形加工された表面層２と裏面層３との間に、麻の木質部４が一方向に配向した中間層５を備えている。
【００１４】
本実施形態では、繊維ボード１の表面層２および裏面層３として、天然繊維または化学繊維（以下、単に「繊維」ともいう。）と接着剤との混合物から成形加工された繊維マット６、７を用いる。
【００１５】
天然繊維の種類は特に制限されるものではなく、一般に公知の天然繊維を使用することができる。例えば、麻、綿、羊毛等が挙げられるが、これらに限定されない。また、化学繊維の種類は特に制限されるものではなく、一般に公知の化学繊維を使用することができる。例えば、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリウレタン、ナイロン等の繊維が挙げられるが、これらに限定されない。
【００１６】
接着剤の種類は特に制限されるものではなく、一般に公知の接着剤を使用することができる。例えば、ユリア系樹脂、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリプロピレン樹脂等の接着剤が挙げられるが、これらに限定されない。
【００１７】
繊維と接着剤とは、例えば、繊維に接着剤をスプレー塗布する、繊維に粉体状の接着剤を混合する、または繊維と接着剤とを芯鞘構造とする等、一般に公知の方法を適用して、繊維マット６、７に成形加工される。なお、繊維マット６、７は、同一の繊維と接着剤との混合物から成形加工されたものであっても、互いに異なる繊維と接着剤との混合物から成形加工されたものであってもよい。
【００１８】
本実施形態では、繊維ボード１の中間層５として、麻の木質部４を用いる。本明細書において、「麻の木質部」とは、麻から靭皮部を取り除いて得られる細長の芯部をいう。本実施形態では、麻の木質部を粉砕することなく、その長さや形状等を生かし、麻の木質部４を一方向に配向させて中間層５とする。このように、本実施形態では、繊維ボード１は、中間層５が、麻の木質部４で構成されているので、低密度かつ軽量であり、実用に耐え得る強度を有する。また、麻を原材料とした従来の繊維ボードのように、麻の木質部を粉砕する工程や、麻の靭皮部を解繊する工程等を必要としないので、繊維ボード１の製造工程を簡略化することが可能となり、繊維ボード１の生産性に優れている。また、麻の木質部を粉砕することなく用いるため、粉砕物を接着するための接着剤が不要となり、表面層２および裏面層３に含まれる接着剤で、麻の木質部４と接着することができる。
【００１９】
本実施形態では、表面層２および裏面層３が、麻繊維と接着剤との混合物から成形されたものであることが好ましい。このように、表面層２および裏面層３の原材料として麻繊維を用いることにより、中間層５として用いる麻の木質部４と原材料が同一の植物種となるので、表面層２と中間層５と裏面層３とを相性良く一体成形することができる。また、同一の植物種を原材料とすることで、資源の有効活用にも資することとなり、繊維ボード１の生産性のさらなる向上が期待される。
【００２０】
図２は、本発明の繊維ボードの第二の実施形態を示した模式斜視図である。第二の実施形態において、図１に示した第一の実施形態と共通する部分には同一の符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【００２１】
繊維ボード１ａでは、図２に示したように、中間層５ａにおいて、麻の木質部４同士の間に、天然繊維または化学繊維と接着剤との混合物からなる繊維マット片８が配設されている。
【００２２】
繊維マット片８は、表面層２を構成する繊維マット６または裏面層３を構成する繊維マット７と同一のものであっても異なるものであってもよい。例えば、繊維マット片８として、繊維マット６、７の製造過程で生じた切断片等を使用することができ、資源の有効活用の観点から好ましく考慮される。
【００２３】
このように、中間層５ａにおいて、麻の木質部４同士の間に繊維マット片８を配設することによって、繊維ボード１ａの表面層２と裏面層３との間を繊維マット片８が架橋するような構造とすることができる。そのため、繊維ボード１ａの低密度性および軽量性を損なうことなく、強度および寸法安定性がより向上する。
【００２４】
図３は、本発明の繊維ボードの第三の実施形態を示した模式斜視図である。第三の実施形態において、図１に示した第一の実施形態と共通する部分には同一の符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【００２５】
繊維ボード１ｂでは、図３に示したように、中間層５ｂは、一方向に配向した２列の麻の木質部４の間に挟み込まれるようにして配設された中間繊維マット９を備えている。
【００２６】
中間繊維マット９は、表面層２を構成する繊維マット６または裏面層３を構成する繊維マット７と同一のものであってもよく、繊維ボード１ｂの用途等に応じて、異なる原材料から成形加工された繊維マットであってもよい。また、麻の木質部４は、上の列と下の列が交差する方向に並べるようにしてもよい。
【００２７】
このように、中間層５ｂにおいて、麻の木質部４と中間繊維マット９を交互に積層した構成とすることによって、第一の実施形態の繊維ボード１と比べて、より厚みのある繊維ボード１ｂを得ることができる。一方で、繊維ボード１ｂの低密度性および軽量性が損なわれることはなく、取り扱いが容易であり、かつ強度および寸法安定性がより向上した繊維ボードとすることができる。
【００２８】
図４は、本発明の繊維ボードの製造方法の第一の実施形態を模式的に示した断面図である。図４では、図１に示した第一の実施形態の繊維ボードと共通する部分には同一の符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【００２９】
図４に示した繊維ボード１の製造方法では、天然繊維または化学繊維と接着剤との混合物から成形加工された表面層２と裏面層３との間に、麻の木質部４を一方向に配向させて配置する。そして、表面層２と麻の木質部４と裏面層３とを熱圧成形して一体化させ、麻の木質部４が一方向に配向した中間層５を形成する。
【００３０】
より具体的には、まず、表面層２および裏面層３として、天然繊維または化学繊維と接着剤との混合物を成形加工して得た繊維マット６、７を用意し、繊維マット６と７との間に、麻の木質部４を一方向に配向させて配置する。ここで、麻の木質部４は、予め選別機に通す等して、麻の木質部４の外径が所定のサイズに揃うように予備加工したものを用いることが好ましい。これによって、繊維ボード１の厚みにムラ等が生じるのを防止することができ、強度や寸法安定性が損なわれることがより効果的に抑制される。
【００３１】
次に、表面層２と麻の木質部４と裏面層３とを熱圧成形して一体化させ、麻の木質部４が一方向に配向した中間層５を形成する。ここで、熱圧成形の際、表面層２および裏面層３、すなわち、繊維マット６、７に含まれる接着剤が、加熱により一部溶融される。そして、加圧により一部溶融した接着剤が繊維とともに麻の木質部４の表面部および麻の木質部４同士の間に浸透することで、表面層２と麻の木質部４と裏面層３とが一体化する。このようにして、表面層２と裏面層３との間に麻の木質部４が一方向に配向した中間層５が形成される。その後、冷却することによって、繊維ボード１を得る。
【００３２】
表面層２と麻の木質部４と裏面層３とを熱圧成形する際のプレス方法としては、バッチ式の平板プレスや連続プレス等、一般に公知の方法を適用することができる。プレス温度は、表面層２および裏面層３に含まれる接着剤が溶融される程度の温度とする。プレス圧力は、麻の木質部４の形状が破壊されない程度の圧力とすることが好ましく考慮される。例えば、５ｋｇ／ｃｍ２以下を一応の目安とすることができるが、これに限定されない。また、プレス時間等は、表面層２や裏面層３に含まれる繊維や接着剤の種類、表面層２や裏面層３の厚み、麻の木質部４の外径等に応じて、適宜設定することができる。
【００３３】
冷却手段としては、風冷、冷媒等の各種のものを用いることができる。冷却速度、冷却時間等は、繊維ボード１の厚み等を考慮して、適宜選択することができる。
【００３４】
このようにして得られる繊維ボード１は、中間層５が、麻の木質部４で構成されているので、低密度かつ軽量であり、実用に耐え得る強度を有する。また、繊維ボード１では、麻を原材料とした従来の繊維ボードのように、麻の木質部を粉砕する工程や、麻の靭皮部を解繊する工程等を必要としないので、繊維ボード１の製造工程を簡略化することが可能となり、繊維ボード１の生産性に優れている。
【００３５】
図５は、本発明の繊維ボードの製造方法の第二の実施形態を模式的に示した断面図である。図５では、図２に示した第二の実施形態の繊維ボードと共通する部分には同一の符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【００３６】
図５に示した繊維ボード１ａの製造方法では、表面層２と裏面層３との間に、麻の木質部４を一方向に配向させて配置する際に、麻の木質部４同士の間に、天然繊維または化学繊維と接着剤との混合物からなる繊維マット片８を配設する。
【００３７】
このように、麻の木質部４同士の間に繊維マット片８を配設した状態で熱圧成形することによって、繊維ボード１ａの表面層２と裏面層３との間を繊維マット片８が架橋するような構造とすることができる。そのため、繊維ボード１ａの低密度性および軽量性を損なうことなく、強度および寸法安定性がより向上する。
【００３８】
図６は、本発明の繊維ボードの製造方法の第三の実施形態を模式的に示した断面図である。図６では、図３に示した第三の実施形態の繊維ボードと共通する部分には同一の符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【００３９】
図６に示した繊維ボード１ｂの製造方法では、表面層２と裏面層３との間に、一方向に配向させた麻の木質部４を２列配置するとともに、これら２列の麻の木質部４の間に挟み込むようにして中間繊維マット９を配設する。
【００４０】
このように、麻の木質部４と中間繊維マット９を交互に積層した構成とすることによって、繊維ボード１と比べて、より厚みのある繊維ボード１ｂを得ることができる。一方で、繊維ボード１ｂの低密度性および軽量性が損なわれることはなく、取り扱いが容易であり、かつ強度および寸法安定性がより向上した繊維ボードとすることができる。
【００４１】
＜実施例＞
表面層および裏面層として、麻繊維（平均繊維長が約５５ｍｍおよび平均繊維径が約１５０μｍのジュートの繊維）と接着剤（平均粒径約２０μｍの紛体フェノール樹脂）との混合物から成形加工した、縦３０ｃｍ×横３０ｃｍ×厚み３ｍｍの繊維マットを用いた。この表面層と裏面層との間に、外径約１ｃｍに揃えた麻の木質部を一方向に配向させて配置し、熱圧成形して一体化させ、中間層を形成して、厚み１．５ｃｍの繊維ボードを得た。
【００４２】
この繊維ボードについて、ＪＩＳ Ａ ５９０８に従って測定した密度は、１００〜２００ｋｇ／ｍ３であった。また、ＪＩＳ Ａ ５９０８に従って測定した麻の木質部の軸方向に対する曲げ強度は、８ＭＰａであった。
【００４３】
以上、本発明の実施形態を詳述してきたが、具体的な形態はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００４４】
１、１ａ、１ｂ  繊維ボード
２  表面層
３  裏面層
４  麻の木質部
５、５ａ、５ｂ  中間層
８  繊維マット片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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