(57)【要約】【課題】高い接着性を有するとともに短時間で硬化させることができるバインダーを用いた、寸法安定性が良好で平面引張強度に優れた繊維ボード及びその製造方法を提供すること。【解決手段】粉体の糖類と粉体の２価以上の酸を含むバインダー及び、植物繊維との混合物を加熱加圧して成形してなる繊維ボードであって、バインダーに、粉体の無機物が添加されている。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体の糖類と粉体の２価以上の酸を含むバインダー及び、植物繊維との混合物を加熱加圧して成形してなる繊維ボードであって、前記バインダーに、粉体の無機物が添加されていることを特徴とする繊維ボード。
【請求項２】
前記粉体の糖類と前記粉体の２価以上の酸は、各々が平均粒径２０μｍ以下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】
前記植物繊維の含水率は５％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の繊維ボード。
【請求項４】
前記粉体の無機物は、カルシウム化合物の粉体を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の繊維ボード。
【請求項５】
前記バインダーに、粉体の熱硬化性樹脂組成物がさらに添加されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の繊維ボード。
【請求項６】
前記バインダーに、パラトルエンスルホン酸がさらに添加されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の繊維ボード。
【請求項７】
前記粉体の無機物が、シリカ、タルクまたはゼオライトを含むことを特徴とする請求項６に記載の繊維ボード。
【請求項８】
粉体の糖類と粉体の２価以上の酸と粉体の無機物を含むバインダー及び、植物繊維を含む繊維ボードの製造方法であって、前記バインダーの成分を混合した後に前記植物繊維を混合して加熱加圧成形することを特徴とする繊維ボードの製造方法。
【請求項９】
粉体の糖類と粉体の２価以上の酸と粉体の無機物を含むバインダー及び、植物繊維を含む繊維ボードの製造方法であって、前記無機物と前記植物繊維を混合した後に、前記無機物以外のバインダーの成分を混合して加熱加圧成形することを特徴とする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、繊維ボード及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーティクルボード（ＰＢ）、中密度繊維板（ＭＤＦ）などの木質系ボードは、建築用材料として幅広い分野で使用されている。これらは、製材時の残廃材や製紙未利用低質チップ、建築解体材などから得られる木材小片、木質繊維を接着剤で接着して板状に成形したものであり、木質資源の有効活用といった観点から環境に優しい材料である。また、木材を製材して得られる挽き板に比べて品質が安定しており、異方性が少なく加工性が良好である等の特徴を有している。
【０００３】
これらの木質系ボードの製造に用いる木質用接着剤としては、通常、ユリア樹脂系接着剤、メラミン樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤等の熱硬化性樹脂接着剤が用いられている。これら一般の木質用接着剤は石油由来であり、ホルムアルデヒドを硬化剤としている。また、これらは有機溶剤の放散を抑えるため水性であることが要件となっている。
【０００４】
しかしながら、これら石油由来の接着剤は近年ホルムアルデヒドの放散が問題となっており、低減策が施されているものの、完全にホルムアルデヒドの放散を抑制することはできていない。ホルムアルデヒドを放散しない石油由来のイソシアネート系の接着剤も開発されているが、水分との反応や金属との結合等が課題となっており広くは普及していない。
【０００５】
こうしたなか、ホルムアルデヒドの放散等を考慮して、植物由来物とポリカルボン酸、あるいは、植物由来物とポリカルボン酸及び糖類を主成分とした組成物を木質用接着剤として用いることが検討されている。
【０００６】
しかしながら、これらの木質用接着剤は、例えば、床材に用いられた場合に、剥離強さ、吸水厚さ膨潤率等の物性を満足するとは言い難く、実用に耐え得る強度等の物性を達成するには長い成形時間と加熱時間、成分の最適化が必要であった。
【０００７】
また、多価カルボン酸のアンモニウム塩等のアミンと糖類等の炭水化物によるメイラード反応物を含む接着剤等も検討されているが、これはアミンと糖類等のメイラード反応によるものであって、安価な多価カルボン酸をそのまま使用することができるものではなかった。
【０００８】
そこで上記の問題を解決するために、粉末原料の糖類と多価カルボン酸を用いた高い接着性を有する接着用組成物と植物繊維を混合して加熱加圧成形する繊維ボードの製造方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１４−５１５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この特許文献１に記載の提案によれば、接着強度に優れ、短時間で硬化させることでき、硬化後の寸法安定性が良好な接着用組成物を用いて繊維ボードを製造する点で優れたものとされている。しかしながら、製造の過程で、糖類と多価カルボン酸からなる接着用組成物と繊維とを混合する際に、繊維の細部にまで接着用組成物を供給しづらい場合があった。そして、繊維ボードに成形した場合に、繊維間に接着用組成物が供給されていない部分の接着力が弱いため、平面引張強度の物性が劣る場合があり、この点について未だ改良の余地があった。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、高い接着性を有するとともに短時間で硬化させることができるバインダーを用いた、寸法安定性が良好で平面引張強度に優れた繊維ボード及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。
【００１３】
すなわち、本発明の繊維ボードは、粉体の糖類と粉体の２価以上の酸を含むバインダー及び、植物繊維との混合物を加熱加圧して成形してなる繊維ボードであって、バインダーに、粉体の無機物が添加されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の繊維ボードの製造方法は、粉体の糖類と粉体の２価以上の酸と粉体の無機物を含むバインダー及び、植物繊維を含む繊維ボードの製造方法であって、バインダーの成分を混合した後に植物繊維を混合して加熱加圧成形することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の繊維ボードの製造方法は、粉体の糖類と粉体の２価以上の酸と粉体の無機物を含むバインダー及び、植物繊維を含む繊維ボードの製造方法であって、無機物と植物繊維を混合した後に、無機物以外のバインダーの成分を混合して加熱加圧成形することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、高い接着性を有するとともに短時間で硬化させることができるバインダーを用いた、寸法安定性が良好で平面引張強度に優れた繊維ボード及びその製造方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、発明を実施するための形態をあげて、本発明の繊維ボードを詳細に説明する。本実施形態の繊維ボードは、粉体の糖類と粉体の２価以上の酸を含むバインダー及び、植物繊維との混合物を加熱加圧して成形してなる繊維ボードである。そして、バインダーに、粉体の無機物が添加されているものである。まず、必須成分としての粉体の糖類と粉体の２価以上の酸及び添加材としての粉体の無機物を含むバインダーと植物繊維について説明する。
【００１８】
糖類としては、単糖類及び、単糖類がグリコシド結合して構成された二糖類、オリゴ糖類又は多糖類を用いることができる。単糖類としては、例えば、フルクトース、リボース、アラビノース、ラムノース、キシルロース、デオキシリボース等を含有するものが挙げられる。これらの中でも、フルクトースを含有するものを好適に用いることができる。フルクトースを含有する単糖類を用いることにより、フルクトースがフラン環を経て、フラン環ポリマーを形成することができるので、反応性を向上させることができ、短時間の加熱加圧条件で硬化させることができる。
【００１９】
具体的には、フルクトースは後述する２価以上の酸（多塩基酸）、特に多価カルボン酸と加熱することにより、ヒドロキシメチルフルフラール、フルフラール、フルフリルアルコール等のフラン環を有する化合物に変性しやすい。フラン環を有する化合物は２価以上の酸（多価カルボン酸）を触媒としてフラン環を有する化合物同士で縮合するとともに、エステル結合により、高分子硬化物を形成しやすくなると考えられる。
【００２０】
このような高分子の硬化物を形成することにより、優れた接着性を発現させることができる。フルクトースの含有割合は糖類全量の５０質量％以上、好ましくは６０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上である。
【００２１】
二糖類としては、例えば、スクロース、マルトース、トレハロース、ツラノース、ラクツロース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、メリビウロース、ガラクトスクロース、ルチヌロース、プランテオビオース等が挙げられる。
【００２２】
オリゴ糖類としては、フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、マンナンオリゴ糖、スタキオース等が挙げられる。
【００２３】
多糖類としては、例えば、デンプン、アガロース、アルギン酸、グルコマンナン、イヌリン、キチン、キトサン、ヒアルロン酸、グリコーゲン、セルロース等が挙げられる。
【００２４】
また、単糖類のフルクトース以外に含有する糖類として、フルクトース残基を含む二糖類を含有することが好ましい。フルクトース残基を含む二糖類としては、例えば、ラクツロース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、メリビウロース、ガラクトスクロース、ルチヌロース及びプランテオビオースが挙げられる。
【００２５】
これらのフルクトース残基を含む二糖類は、単糖のフルクトースより劣るものの、上述したフルクトースを含有した場合と同様の効果を得ることができる。
【００２６】
単糖類のフルクトース以外の糖類は、１種を用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２７】
また、フルクトースを含有する混合糖、異性化糖も用いることができる。なかでも異性化糖は、フルクトース単体よりも安価に入手できるため好適に用いることができる。フルクトースは果糖とも呼ばれ、果汁や蜂蜜などから産出されるが、主な製法は、トウモロコシやジャガイモ、サツマイモ、タピオカなどから産出されるデンプンを、酵素アミラーゼ、グルコアミラーゼにてグルコースに糖化させた後、グルコースを別の酵素グルコースイソメラーゼにてフルクトースに異性化させてフルクトースとグルコースが混合した異性化糖とする方法である。この異性化糖を精製することによりフルクトース比率が高い異性化糖や、純度の高いフルクトースを製造することができる。フルクトース比率によりブドウ糖果糖液糖、果糖ブドウ糖液糖、高果糖液糖等とも呼ばれる。
【００２８】
２価以上の酸（多塩基酸）としては、多価カルボン酸を好適に用いることができる。多価カルボン酸は、複数のカルボキシル基を有する化合物であれば特に制限なく用いることができ、具体的には、例えば、以下のものを挙げることができる。
【００２９】
クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、コハク酸、シュウ酸、アジピン酸、マロン酸、フタル酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、マロン酸、イタコン酸、グルタル酸（１，５−ペンタン二酸）、グルコン酸、グルタコン酸、ペンテン二酸等。また、無水物も用いることができる。
【００３０】
多価カルボン酸の中でも、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グルコン酸、セバシン酸、イタコン酸等は植物を原料として製造しているため好ましく、入手の容易性等の観点から、特にクエン酸を好適に用いることができる。また、これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３１】
以上の糖類と２価以上の酸は、いずれも粉体であり、平均粒径３０μｍ以下、好ましくは５〜２０μｍの粉体である。なお、糖類と２価以上の酸は、それぞれを上記平均粒径の範囲として用いてもよいが、予めそれぞれを混合して混合物とした後、粉砕して上記平均粒径の範囲に調整してもよい。
【００３２】
粉体の平均粒径を上記範囲とすることにより、植物繊維とほぼ均一に分散し、平面引張強度に優れた繊維ボードを得ることができる。
【００３３】
粉体の糖類と粉体の２価以上の酸の配合割合は、粉体の糖類と粉体の２価以上の酸の合計を１００質量部とした場合に、粉体の糖類が１０〜９０質量部、好ましくは２０〜８０質量部、粉体の２価以上の酸が９０〜１０質量部、好ましくは８０〜２０質量部の範囲とするのが好ましい。
【００３４】
粉体の２価以上の酸の配合割合を１０質量部以上とすることにより、粉体の糖類との反応に寄与する粉体の２価以上の酸のカルボキシル基が少なくなり過ぎず、硬化しやすくなり、高い接着性を得ることができる。
【００３５】
また、粉体の２価以上の酸の配合割合が２０質量部以上であれば、粉体の糖類との反応に寄与しないカルボキシル基が存在しても、植物繊維中の糖類と反応して植物繊維中の水酸基量が減少するため、成形後の耐水性を向上させることができる。また、粉体の２価以上の酸の配合割合が８０質量部以下であれば、多価カルボン酸と植物繊維中の粉体の糖類との反応より、相対的に粉体の糖類との反応が増加し、形成される高分子の硬化物が増加して接着性を向上させることができる。
【００３６】
バインダーに添加する粉体の無機物の種類としては、通常公知の無機物の粉体を用いることができる。具体的には、例えば、カルシウム化合物、シリカ、マグネシウム化合物、アルミニウム化合物等の粉体を挙げることができる。これらの中でも安価で入手が容易等の観点から、カルシウム化合物の炭酸カルシウムを好適に用いることができる。また、粉体の無機物は、植物繊維と混合した際の分散性等を考慮して、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３７】
粉体の無機物の平均粒径は、糖類と２価以上の酸の粉体と同程度、すなわち平均粒径３０μｍ以下、好ましくは５〜２０μｍであり、糖類と２価以上の酸の粉体の平均粒径よりも小さくすることが好ましい。
【００３８】
なお、粉体の糖類、粉体の２価以上の酸及び粉体の無機物の粉体平均粒径は、例えば、市販のレーザー回折・散乱式粒度分布測定装置を用いて、レーザー回折・散乱法による粒度分布の測定値から、累積分布によるメディアン径（d50、体積基準）として求めることができる。
【００３９】
粉体の無機物の配合割合は、粉体の糖類と粉体の２価以上の酸の合計量を１００質量部とした場合に、５０〜２００質量部の範囲である。
【００４０】
バインダーに、粉体の無機物を添加し、粉体の無機物の平均粒径及び配合割合を上記範囲とすることにより、製造時における植物繊維との混合の際、粉体の無機物と植物繊維との接触により植物繊維が解される。そして、細かく解された植物繊維の間の細部にまでバインダーを均一に供給させることが可能となり、繊維ボードとした際に、優れた平面引張強度を発現させることができる。
【００４１】
また、バインダーには、粉体の無機物の他、粉体の熱硬化性樹脂組成物を添加することもできる。粉体の熱硬化性樹脂組成物としては、通常公知の粉体の熱硬化性樹脂組成物であれば特に制限なく用いることができる。これらのものとしては、例えば、ユリア樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエスエテル樹脂等の熱硬化性樹脂を含む粉体の熱硬化性樹脂組成物を挙げることができる。粉体の熱硬化性樹脂組成物は、常温で個体の熱硬化性樹脂を加熱して硬化剤と混合し、Ｂステージ化して、冷却、粉砕したものである。粉体の熱硬化性樹脂組成物を配合することにより、バインダーの接着強度を向上させることができ、さらに優れた平面引張強度を有する繊維ボードとすることができる。
【００４２】
さらに、バインダーには、パラトルエンスルホン酸を添加することもできる。このパラトルエンスルホン酸は、反応促進剤としての触媒機能を有するものである。パラトルエンスルホン酸の配合割合は特に制限はないが、粉体の糖類と粉体の２価以上の酸の合計量を１００質量部とした場合に、通常、３〜２０質量部とするのが好ましい。パラトルエンスルホン酸を配合することにより、さらに短時間の硬化を可能とすることができる。
【００４３】
なお、パラトルエンスルホン酸は吸湿性を有するため、バインダーにパラトルエンスルホン酸を添加すると、パラトルエンスルホン酸による吸湿に伴って粉体の糖類が粘性を帯びてバインダーの凝集が生じ、バインダーと植物繊維との混合が困難となる場合がある。そのため、バインダーにパラトルエンスルホン酸を添加する場合においては、粉体の無機物が、シリカ、タルクまたはゼオライトを含むことが好ましい。粉体の無機物におけるシリカ、タルクまたはゼオライトの含有割合は特に制限はないが、粉体の糖類と粉体の２価以上の酸の合計量を１００質量部とした場合に、通常、１０〜１００質量部とするのが好ましい。
【００４４】
このように、粉体の無機物がシリカ、タルクまたはゼオライトを含むことにより、バインダーに添加されたパラトルエンスルホン酸が吸湿しても、バインダーの凝集が生じにくくなる。そのため、植物繊維と混合した際にバインダーの分散性を損なうことを抑制することができ、パラトルエンスルホン酸の触媒機能をより効果的に得ることができ、バインダーの優れた接着性を発現させることができる。また、バインダーと植物繊維との混合物の製造装置の内部にバインダーが固着することによる材料ロスを低減することができるため、繊維ボードの生産性の向上効果も期待される。
【００４５】
なお、バインダーにパラトルエンスルホン酸を添加し、かつ粉体の無機物にシリカ、タルクまたはゼオライトを含有させる場合においては、パラトルエンスルホン酸と、シリカ、タルクまたはゼオライトを含む粉体の無機物とを予め混合したものを、バインダーの他の成分に添加することが好ましい。このようにすることで、上述したバインダーの凝集の抑制効果をより効果的に得ることができる。
【００４６】
植物繊維としては、例えば、麻系天然繊維、ヤシ繊維、農産廃棄物繊維、木質繊維等の植物繊維を用いることができる。
【００４７】
麻系天然繊維は、ケナフ、ジュート、亜麻、ラミー、ヘンプ、サイザル等の靭皮繊維系植物を原料とする植物繊維である。靭皮繊維系植物は、既に紡績や不織布工業の中で一般的な工業原料として流通しており、安定的な調達が可能である。この靭皮繊維系植物の靭皮部分から得られる繊維束を機械的に解繊することによって、高強度で優れた寸法安定性を有する繊維を得ることができる。
【００４８】
また、解繊条件を適宜決定することにより、繊維束を所定の繊維長、繊維径にまで解繊でき、目的とする植物繊維を比較的容易に得ることができる。靭皮繊維系植物から目的の麻系天然繊維を得る場合、例えば、以下の手順に従って得ることができる。
【００４９】
まず、靭皮繊維系植物の靭皮部分から、長さが数十ｃｍ〜数ｍ、幅が５ｍｍ〜３０ｍｍ程度の靭皮繊維束を採取する。次いで、ロータリーカッター等を用いて約５〜１０ｃｍ程度の長さとなるように靭皮繊維束を切断する。次いで、反毛機等を用いて靭皮繊維束を目的の平均繊維長、平均繊維径になるまで解繊する。
【００５０】
反毛機は、先端の尖ったピンや切断刃を備えたシリンダーが高速回転する機構を有する機械であり、この反毛械に繊維束を通過させることによって、束状となった繊維束を分離し、解繊、繊維化することができる。
【００５１】
ヤシ繊維は、油ヤシ、ココヤシ等の植物を原料とする繊維である。この植物原料も安定的な調達が可能である。油ヤシ、ココヤシ等の果実房部分からヤシ油を搾り取った後の繊維質部分を、上記した靭皮繊維束と同様に、所定の繊維長、繊維径にまで解繊することによって、高強度な植物繊維を容易に得ることができる。
【００５２】
農産廃棄物繊維は、さとうきび、とうもろこし、竹、イネ等の農産廃棄物を原料とする繊維である。例えば、さとうきびから糖分を煮出した後の搾りかす（以下、バガスと称する）を乾燥した後、繊維状に加工することにより、かさ密度の小さなバガス繊維を得ることができる。そして、上記した靭皮繊維束と同様に、所定の繊維長、繊維径にまで解繊することによって、目的とする繊維を容易に得ることができる。バガスは、従来、廃棄されるか、ボイラー燃料や紙の原料、家畜飼料や肥料等に用いられていたが、環境問題の高まりから、利用可能なバイオマス資源として、近年注目を集めている。
【００５３】
バガス以外にも、とうもろこしや竹の茎、稲藁等の原料を解繊することにより、目的とする農産廃棄物繊維を得ることができる。従来は廃棄されていた原料を用いることで、廃棄物を削減することができ、貴重な資源を節約することができる。また、繊維ボードのコスト低減も可能となる。
【００５４】
木質繊維は、針葉樹や広葉樹等を原料とする繊維である。木質繊維は、一般的にＭＤＦ原料として用いられている、雑木、木工屑、廃材、欠陥のある材木、間伐材等を利用することができる。このため、地球環境面から貴重な資源となる木質系原料を有効に利用することできる。このような木質系原料を、上記した靭皮繊維束と同様に、所定の繊維長、繊維径にまで解繊することによって、目的とする植物繊維を容易に得ることができる。
【００５５】
上記の植物繊維の中でも、繊維ボードの強度や寸法安定性をより向上させ、また繊維ボードをより安価に得るという観点から、麻系天然繊維を好適に用いることができる。また、植物繊維は、麻系天然繊維、ヤシ繊維、農産廃棄物繊維、木質繊維等の植物繊維を適宜組み合わせて使用することもできる。
【００５６】
植物繊維の平均繊維長は、５〜１００ｍｍ、好ましくは１０〜７０ｍｍ、より好ましくは３０〜６０ｍｍの範囲であり、平均繊維径は、７０〜４００μｍ、好ましくは１００〜３５０μｍ、より好ましくは１５０〜３００μｍの範囲である。平均繊維長及び平均繊維径をこの範囲内とすることにより、植物繊維の絡み合いにより、優れた強度及び寸法安定性を有する繊維ボードを得ることができる。
【００５７】
なお、平均繊維長は繊維長分布測定機等を用いて計測することができる。平均繊維径は光学顕微鏡あるいは電子顕微鏡の画像から複数箇所における繊維径を測定した平均値として計測することができる。
【００５８】
また、植物繊維の含水率を５％以下、好ましくは３％以下とするのが望ましい。植物繊維の含水率が５％より高いと、糖類や２価以上の酸の吸湿量が増え、粒子同士が凝集しやすくなる。その結果、植物繊維との分散性が低下し、平面引張強度が低下しやすくなる。なお、植物繊維の含水率の調整は、真空乾燥器や恒湿恒温槽等を用いて行うことができる。
【００５９】
以下に、繊維ボードの製造方法の実施形態について説明する。
【００６０】
まず、所定の平均繊維長、平均繊維径に解繊し、所定の含水率に調整した植物繊維を少なくとも粉体の糖類と粉体の２価以上の酸及び粉体の無機物を含むバインダーと混合して混合物を得る。バインダーと植物繊維との配合割合は、植物繊維１００質量部に対してバインダーの成分を５〜４０質量部、好ましくは１０〜３０質量部の範囲内となるように配合することができる。
【００６１】
ここで、混合物の製造においては、植物繊維とバインダーの成分全てを一度に加えてピン付きシリンダーを有する小型の混綿機等を用いて混合して混合物とすることができる。
【００６２】
また、予めバインダーの成分のみを混合したバインダーの混合物を作製した後、このバインダーの混合物と繊維を混合して混合物とすることもできる。このように、予め作成したバインダーの混合物を植物繊維と混合することにより、全てのバインダーの成分を均一に植物繊維と混合させることができ、より優れた平面引張強度を有する繊維ボードとすることができる。このように、粉体の無機物を含むバインダーと植物繊維を混合することにより、粉体の無機物と植物繊維との接触、摩擦により植物繊維が解れる。そして、解れた植物繊維の間の細部にまで糖類と２価以上の酸の各々の粉体を均一に分散させることが可能となり、繊維ボードとした際に、優れた平面引張強度を発現させることができる。
【００６３】
また、予め粉体の無機物と植物繊維を混合して植物繊維を解した後に、この無機物以外のバインダーの成分を混合して混合物とすることもできる。このように、予め粉体の無機物のみと植物繊維を混合することにより、粉体の無機物と植物繊維との接触、摩擦により植物繊維が特に良好に解れる。そして、解れた植物繊維の間の細部にまで糖類と２価以上の酸の各々の粉体を均一に分散させることが可能となり、繊維ボードとした際に、さらに優れた平面引張強度を発現させることができる。
【００６４】
次に、得られた混合物をマット状に形成して繊維マットとする。混合物の繊維マット化には、例えば、マットフォーマーと呼ばれる連続的に繊維マットを製造する装置を用いることができる。また、型枠に混合物を散布するなどの方法によって繊維マットを形成することもできる。
【００６５】
次に、形成した繊維マットを加熱加圧成形して繊維ボードとする。繊維マットの加熱加圧成形には、例えば、加熱した一対のスチールベルトの隙間に、圧力を加えながら繊維マットを搬送させる連続プレス装置や、加熱した複数の熱板間に繊維マットを挟んで加熱加圧する多段プレス装置等を用いることができる。成形条件は、バインダーの種類や、繊維マットの面重量によって適宜決定することができ、特に限定されるものではないが、温度１４０〜２３０℃、圧力１〜５ＭＰａ程度の範囲が好ましい。加熱加圧成形時間は繊維ボードの板厚や成形温度に応じて適宜決定することができる。
【００６６】
なお、必要に応じて、加熱加圧成形前に繊維マットを加熱するマット加熱処理を行い、繊維マット中のバインダーを溶融させることもできる。これによって、植物繊維が絡み合った集合体の空隙部分に溶融したバインダーを均一に分散させたまま保持させることができる。これにより、繊維マットを搬送するなど、繊維マットを取り扱う際に、バインダーの脱落や偏析を抑制することが可能となる。
【００６７】
次に、成形後に得られた繊維ボードについて、必要に応じて、含水率調整（養生）を行ったり、所定サイズに切断したりするなどの後加工を行う。
【００６８】
このようにして製造された繊維ボードは、繊維同士がバインダーにより効果的に接着され、強度、寸法安定性及び平面引張強度に優れた繊維ボードとすることができる。
【実施例】
【００６９】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
（実施例１）
植物繊維として、ジュートの靭皮繊維束（幅：１〜２ｃｍ、長さ：２〜４ｍ）を切断機により長さ方向にカットした後、反毛機を用いて機械的に解繊処理した。これによって、平均繊維長が約５５ｍｍ及び平均繊維径が約１５０μｍのジュートの植物繊維を得た。
【００７０】
次に、予めバインダーの成分を混合した後、植物繊維とバインダーをピン付きシリンダーを有する小型の混綿機に投入し、繊維とバインダーが均一になるように混合して混合物とした。バインダーの各成分は以下のものを使用し、表１に示す配合割合とした。
粉体の糖類：フルクトース（和光純薬製）（平均粒径約２０μｍ）
粉体の２価以上の酸：クエン酸（和光純薬製）（平均粒径約２０μｍ）
粉体の無機物：炭酸カルシウム（和光純薬製）（平均粒径約２０μｍ）
反応促進剤：パラトルエンスルホン酸（和光純薬製）。
【００７１】
次に、この混合物を簡易フォーミング装置（型枠内寸：３０ｃｍ角）を用いて、混合物を型枠に散布してマット状に形成し、繊維マットを得た。ここで、得られた繊維マットの重量が約２６３ｇとなるように混合物の散布量を調整した。
【００７２】
次に、この繊維マットを小型熱圧プレス機を用いて、温度２００℃、圧力２０Ｋｇ／ｃｍ２、時間５分の条件で加熱加圧成形し、３０ｃｍ角サイズで、厚さ４．５ｍｍの繊維ボードを得た。この繊維ボードの密度は約６５０ｋｇ／ｍ３であった。
（実施例２）
混合物の製造方法として、予め粉体の無機物と植物繊維を混合した後に無機物以外のバインダーの成分と混合して混合物とした以外は、実施例１と同様にして繊維ボードを作製した。
（実施例３）
バインダーに、熱硬化性樹脂組成物としてノボラック型フェノール樹脂を樹脂成分とする粉体フェノール樹脂（平均粒径約２０μｍ）を表１に示す割合で添加した以外は、実施例１と同様にして繊維ボードを作製した。
（比較例１）
バインダーに、粉体の無機物を配合しなかった以外は、実施例１と同様にして繊維ボードを作製した。
【００７３】
上記の実施例１〜３、及び比較例１で作製した繊維ボードについて、平面引張強度を測定した。平面引張強度の測定は、ＪＩＳ Ａ ５９０８：２００３（６．１１）に準拠して４回測定し、その平均値を算出した。その結果を表１に示す。
【００７４】
【表１】
2016055620.tif 000002
【００７５】
この結果から、実施例１〜３の繊維ボードの平面引張強度は、比較例１と比較して非常に優れていることが確認された。これは粉体の無機物の添加により植物繊維が解れ、解れた植物繊維とバインダーの成分が均一に分散し、平面引張強度の向上に寄与したものと考えられる。
【００７６】
また、実施例２の繊維ボードは、実施例１と比較してさらなる平面引張強度の向上効果が確認された。これは、予め粉体の無機物と植物繊維を混合することにより、植物繊維が効率的に解れ、解れた植物繊維の間の細部までバインダーの成分が分散し、優れた平面引張強度が発現したものと考えられる。
【００７７】
また、バインダーに粉体の熱硬化性樹脂組成物を添加した実施例３の繊維ボードは、実施例１、２と比較してさらに平面引張強度の向上効果が確認された。これは、粉体の熱硬化性樹脂を添加することにより、バインダーの接着強度が向上し、さらに優れた平面引張強度が発現したものと考えられる。
【００７８】
これらの結果から、本発明の繊維ボード及びその製造方法によれば、高い接着性を有するとともに短時間で硬化させることができる粉体の無機物を配合したバインダーを用いることにより、平面引張強度に優れた繊維ボードを得られることが確認された。