平成7年度 研究報告 大分県産業科学技術センター

蒸煮・爆砕処理したスギ樹皮を原料とする自己融着ポ…ドの開発
山本幸雄

材料開発部

DevelopJLent Of Self−Bonding Board Xade froISteaJL−Exploded Bark ofS喝i（αγ〆8■er∫a．由p祀JcaD．Don）
Yukio YA闇OTO

Material Development Division

要旨
近年，人々の環境に対する関心は非常に高まっており，地球環境に優しい材料の開発，資源の有効利用が期待されている．木質材料をとりまく環境も大きな問患を絶えており，今まで使われることの少なかった背板や端材が積極的に利用されはじめているが，その一方で樹皮，枝，葉などの未利用資源も多い．
そこで，本研究ではスギ樹皮を用い，生態系内で循環可能で工業的に利用可能な自己融着ボードの開発を目標とした．この目標を達成するため，蒸煮・爆砕処理したスギ樹皮を原料に用い，熱圧締しボードを製造した。しかし，製造したボードは自己融着性を示さなかった，製造したボードを日本工業規格A5908（以降，JIS）に従い曲げ試験した結果，曲げ強度は6〜9N／m2と低かった．
1．緒言
近年，大気中の二酸化炭素の増加による温暖化，フロンガスによる極地でのオゾンホールの出現，砂漠の拡大

木材を高温の飽和水蒸気で短時間蒸煮処理し，木材を水蒸気とともに反応釜から急速に放出し，木材を物理的に破壊する処理のことである。蒸煮・爆砕処理では，木材など，地球環境は悪化の一途をたどっている．このように①ヘミセルロース中のアセテル記が遊離してpHが3な状況のもと，人々の環境に対する関心は非常に高く，程度に低下し，②木材中のヘミセルロースが低分子化し地球環境に優しい材料の開発，資源の有効利用が期待さ

水に可溶となり，③リグニンはアリルエーテル結合の解れている．

裂によって低分子化し，そのかなりの部分が有機溶媒やまた，木質材料をとりまく環境も，熱帯雨林の乱伐な希アルカリに可溶になりタ ④このようなリグニンの変質どをはじめとする大きな問題を絶えている．このようなにより，リグニンによるセルロースの包埋構造が破壊さ状況のなか，今までは使われることなく処分されていたれる，という変化が生じると言われている。蒸煮。爆砕

背板や端材などは，細かく粉砕されパーティクルボード処理装置をFig．1に示す。の原料に使われたり，解繊されファイバーボードの原料として使われたりしている．しかし，これらパーティク

これで得られる爆砕したスギ樹皮をもちいて，自己融着ボードの製造を試みたので報告する．

ルボードやファイバーポ｝ドは，接着剤を添加し原料である木片や繊維を固定し成形ているため，リサイクルが難しいという問題を絶えている寧
現在では，これら背板や端材の利用は積極的に進められているが，その一方で樹皮，枝，葉など未利用資源も多い，特に）樹皮について見てみると，排出される樹皮の量は9 日田地区だけでも年間20万トン1）にも及んでおり，そのほとんどが焼却されている，
そこで，本研究では県内の木質未利用資源を用いて，生態系内で循環可能で工業的に利用可能な自己融着ボードの開発を冒標とした勺前報2）では，蒸煮。爆砕処理したスギ樹皮（以降，爆砕したスギ樹皮）に含まれるリグニンを自己融着成分として利用する自己融着ボードの製造の可能性について報告した。蒸煮・爆砕処理とは，−52一Fig．1蒸煮￠爆砕装置

平成7年度 研究報告 大分県産業科学技術センター

熱圧締は，温度1600Cまたは1700C，圧力1− 9

2．実験方法2．1供試材料

6〜3．92貯a，時間12分または15分でデイスタン

供試材は，日圧市内の製材所でジェットパーカーにてスバーを用いずに行った．ボード製造条件をTablelに示す．

剥度し乾燥したスギ樹皮を用いた．その後，スギ樹皮をミル（フリソテュ製P−15）を用いて粗粉砕し蒸煮■爆砕

2．4ボード曲げ試験処理用チップとした．

製造したボードを，幅5cmに切り出し，JISに従い，スパン15cmで曲げ試験を行った．

2．2蒸煮・爆砕条件
蒸煮・爆砕処理は，①粗粉砕したスギ樹皮250gを蒸3．結果および考察

煮・爆砕釜に入れ，2分間で200Cから2000Cまで昇3．1製造したボードについて温させ2000Cで10分間蒸煮し，その後爆砕バルブを製造したボードは，リグニンを自己融着成分とした自開き爆砕，②粗粉砕したスギ樹皮300gを蒸煮・爆砕釜

己融着性は示さず，樹皮の繊維を原料とする繊維板でに入れ，2分間で200Cから2100Cまで昇温させ21あった．これは，蒸煮。爆砕処理をしただけではリグニ

00Cで5分間蒸煮し，その後爆砕バルブを開き爆砕の2ンが十分に処理しきれなかったことが原因であると考え条件で行った．

られる．単に，スギ樹皮を蒸煮。爆砕処理するだけでな

2．3ボード製造条件

く，蒸煮。爆砕処理するスギ樹皮への前処理，爆砕したボード製造は，爆砕したスギ樹皮を乾燥し，爆砕したスギ樹皮への後処理を検討する必要があると考えられる．

スギ樹皮750gをスターラーを用いて水に撹絆し，底に3．2ボード曲げ試験

金網を張った成型用治具を用い，35×35cmのボード製造したボードの密度，曲げ試験結果をTable2に，を湿式で成形し，熱圧締した．ボード製造法の概要を

ボード圧締圧と密度の関係をFig．3に，ボード圧締圧とFig．2に示す。

曲げヤング係数（仰）・曲げ強さ（働）の関係を
Table2 ボードの密度，曲げ試験結果

尊 l・替・粉砕した
スギ樹皮

チッパー

スギ樹皮

No．

密度

鮎（g／cm3） 平均（N／m2） 変動計数（％）

蒸煮・爆砕

ボード

t14

←転Tl汀。仁一∠≡ク←
熱圧縮フォーミンク

Fig．2軒㌧ド製造法の概要

Tablelボード製造条件
蒸煮。爆砕条件
No，

曲げ強さ

0．93

6．99

15．0

0．88

5．90

8．93

0．92

6．24

19．40。93

8．24

7．68

0．86

5．3125。80．93

8．5722。10．87

6．61

13∴

0．90

6．70

31，40．93

臥66

21，7

熱圧締条件

温度 時間 温度 圧力（貯a） 時間（分）（OC）1。96

〝

／／ノ／

2．94

〝

七14 ／／

〃〝

3．9：

170

1．96ノソ

〝ノ／

〝

2．94

〝／／

〝〝

1．96

〝

ノ′

2。94

〝

〝

〟

3．92／／／／／／

0／／

00 0

2．94

十二00

〝

（分）

170

210000（OC）

1／／

t20 ノ／

23

4

5

プレス圧（MPa）

Fig．3 プレス圧と密度の関係−53w

平成7年虔 研究報告 大分県産業科学技術センター

yig．4に，娩）gと〟閥の関係をFig．5に示す．
J王Sでは，密度が0。80g／cm3以上の繊維板は，ハードファイバーボードに区分され，欣視は20．ON／m2以上でなければならないと規定されている．今回，製造したボードの腰視は6〜9N／m2しかなく，十分な強度を得ることはできなかった．これは，もともと樹皮の繊稚が木材の繊椎に比べ短いことが原因ではないかと考えられて、．

106＼之4900︵篭モ5発宅81200260000．850．950。90密度（g／cm3）

Fig．4 密度と珂OEⅧORの関係︻−≡︻＼≡−ミ＞︑

民U
■．hJ

600

900

1200 1500

戯冴（Ⅳ／皿2）

Fig。5 HOEとHORの関係

4．まとめ①爆砕したスギ樹皮に含まれるリグニンを自己融着成分として利用する自己融着ボードの製造を目指したが，製造したボードは自己融着性を示さなかった，②爆砕したスギ樹皮で製造したボードでは，十分な強度を得ることはできなかった．
参考文献

1）日本文理大字（1990）：杉材等樹皮の有効利用対策調査研究報告書
2）山本幸雄：大分県産業科学技術センター研究報告書，1995年度，32−34

鵬54−