JP5145280B2 - Method for producing functional fiber molded body - Google Patents
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Description
本発明は、植物性繊維を主材料とし、機能性粉粒体を含有した機能性繊維成形体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a functional fiber molded body containing vegetable fiber as a main material and containing functional powder particles.
上記のような植物性繊維を主材料とし、機能性粉粒体を含有した機能性繊維成形体は、住居等の建物の内壁材、天井材若しくは床下材または断熱材などの内装建材として使用されたり、各種家具等の家具材として使用されたりしている。
このような機能性繊維成形体は、例えば、吸放湿性を有する吸放湿材(調湿材)や消臭剤、抗菌剤等の種々の機能性を有した粒状(粒子状)の機能性粉粒体を、植物性繊維に添加して成形される。
A functional fiber molded body containing the above plant fiber as a main material and containing functional powder is used as an interior building material such as an inner wall material, a ceiling material, an underfloor material, or a heat insulating material of a building such as a residence. Or used as furniture materials for various furniture.
Such a functional fiber molded body is, for example, a granular (particulate) functionality having various functionalities such as a moisture absorbing / releasing material (humidity adjusting material), a deodorizing agent, an antibacterial agent, and the like. The powder is added to the vegetable fiber and molded.
例えば、下記特許文献1には、天然繊維材に合成樹脂繊維材をバインダーとして含有させた表裏層の間に、水分の吸放湿性を有する粒状の調湿材に合成樹脂繊維材をバインダーとして含有させた中間層を介在させ、これら各層の合成樹脂繊維材を熱溶着させて連結固化して積層形成された調湿ボードが提案されている。
上記特許文献1では、上記調湿ボードの製造方法の一例として、天然繊維片及び合成樹脂繊維片を堆積させて下層マット体を形成し、該下層マット体の上方から調湿材を散布し、さらに、その上に、天然繊維片及び合成樹脂繊維片を堆積させて上層マット体を形成し、次いで、この積層体に対して、ニードルパンチング処理を施すことによって、繊維同士を絡み合わせ、その後、熱プレスを行ってボード状に製造する態様が開示されている。
For example, in the following
In
しかしながら、上記のように、植物性繊維に、調湿材などの機能性粉粒体を添加して、機能性粉粒体を含有させた機能性繊維成形体を製造する製造工程(製造ライン)においては、ベルトコンベアなどの搬送手段によって搬送しながら種々の工程の実行がなされる。或いは、中間成形物を、種々の工程がなされる製造ライン間を移送して製造がなされる。
このように、植物性繊維に機能性粉粒体を添加した状態で、搬送または移送等がなされる際には、機能性粉粒体が植物性繊維の間から抜け落ちてしまったり、搬送等の際における振動等によって飛散したりする恐れがあった。特に、上述のように、ニードルパンチング処理がなされる際には、上記のような機能性粉粒体の抜け落ちや飛散が顕著となる恐れがあった。
このような問題は、例えば、清水中に繊維と粉粒体とを分散させて混合する、いわゆる湿式抄造法を採用することにより解決することも考えられるが、このような湿式抄造法では、後の工程において長時間の乾燥工程が必要となる等の問題があった。
However, as described above, a manufacturing process (manufacturing line) for manufacturing a functional fiber molded body in which a functional powder such as a humidity control material is added to a plant fiber to contain the functional powder. , Various processes are executed while being conveyed by a conveying means such as a belt conveyor. Alternatively, the intermediate molded product is manufactured by transferring between production lines where various processes are performed.
As described above, when transport or transfer is performed in a state where the functional powder is added to the vegetable fiber, the functional powder may fall out from between the plant fibers, There was a risk of scattering due to vibrations at the time. In particular, as described above, when the needle punching process is performed, there is a possibility that the above-described functional powder particles may fall off or be scattered.
Such a problem may be solved, for example, by adopting a so-called wet papermaking method in which fibers and particles are dispersed and mixed in fresh water. In this process, there is a problem that a long drying process is required.
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、簡易な方法でありながら機能性粉粒体の抜け落ちや飛散を低減し、該機能性粉粒体の歩留まりを向上し得る機能性繊維成形体の製造方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a functional fiber molded body that can reduce the falling off and scattering of the functional powder and improve the yield of the functional powder while being a simple method. It aims at providing the manufacturing method of.
前記目的を達成するために、本発明に係る機能性繊維成形体の製造方法は、植物性繊維を主材料とし、機能性粉粒体を含有した機能性繊維成形体を製造する方法であって、前記植物性繊維及び前記機能性粉粒体のうちの少なくともいずれか一方に、液体を散布して表面を濡らした状態で、前記植物性繊維に、前記機能性粉粒体を添加して、該機能性粉粒体を含有させた後、成形して機能性繊維成形体を製造することを特徴とする。
ここに、上記機能性粉粒体は、吸放湿性や消臭性、防虫性、抗菌性等の種々の機能性を有した粉粒体であって、粒状、細片状、粒子状、微粒子状及び粉状のものも含む。
In order to achieve the above object, a method for producing a functional fiber molded body according to the present invention is a method for producing a functional fiber molded body containing vegetable fiber as a main material and containing functional powder. In addition, at least one of the plant fibers and the functional powder particles, in a state where the surface is sprayed to wet the surface, the functional powder particles are added to the plant fibers, After the functional powder is contained, the functional fiber molded body is produced by molding.
Here, the functional powder is a powder having various functions such as moisture absorption and deodorization, insect repellent, antibacterial, etc., and is granular, strip-like, particulate, fine particle Including powder and powder.
本発明に係る前記機能性繊維成形体の製造方法においては、前記植物性繊維を堆積させてマット状下層部を形成し、その上方から前記機能性粉粒体を散布することで前記機能性粉粒体の添加を行い、前記機能性粉粒体を散布した後、その上方に植物性繊維をさらに堆積させてマット状中間成形体を形成し、次いで、該マット状中間成形体に対して、ニードルパンチング処理を施して前記植物性繊維同士を絡み合わせた後、成形して機能性繊維成形体を製造するようにしてもよい。
上記ニードルパンチング処理を行う工程を含んだ機能性繊維成形体の製造方法においては、前記マット状下層部を形成した後、前記機能性粉粒体を散布する前に、該マット状下層部に対して、その上方から前記液体の散布を行い、さらに、前記機能性粉粒体を散布した後、前記マット状中間成形体を形成する前に、その上方から前記液体の散布を行うようにしてもよい。
In the method for producing the functional fiber molded body according to the present invention, the functional powder is formed by depositing the plant fibers to form a mat-like lower layer portion and spraying the functional powder particles from above. After the addition of granules, the functional powder granules are dispersed, and then a vegetable fiber is further deposited thereon to form a mat-shaped intermediate molded body, and then the mat-shaped intermediate molded body, After performing the needle punching process and intertwining the plant fibers, they may be molded to produce a functional fiber molded body.
In the method for producing a functional fiber molded body including the step of performing the needle punching process, after forming the mat-like lower layer portion, before spraying the functional powder particles, the mat-like lower layer portion Then, the liquid is sprayed from above, and after the functional powder is sprayed, the liquid is sprayed from above before forming the mat-shaped intermediate molded body. Good.
本発明に係る前記いずれかの機能性繊維成形体の製造方法においては、添加する前記機能性粉粒体の粒径を、100μm未満のものとしてもよい。
本発明に係る前記いずれかの機能性繊維成形体の製造方法においては、前記液体を、粘着剤を含有させたものとしてもよい。
本発明に係る前記いずれかの機能性繊維成形体の製造方法においては、前記成形よりも前に、合成樹脂バインダーの添加を更に行い、加熱加圧してボード状に硬化させて成形するようにしてもよい。
In the method for producing any one of the functional fiber molded bodies according to the present invention, a particle diameter of the functional powder to be added may be less than 100 μm.
In the method for producing any one of the functional fiber molded bodies according to the present invention, the liquid may contain an adhesive.
In the method for producing any one of the functional fiber molded bodies according to the present invention, before the molding, a synthetic resin binder is further added, and heated and pressed to be cured into a board shape and molded. Also good.
本発明に係る前記機能性繊維成形体の製造方法によれば、前記植物性繊維及び前記機能性粉粒体のうちの少なくともいずれか一方に、液体を散布して表面を濡らした状態で、前記植物性繊維に、前記機能性粉粒体を添加するようにしているので、該植物性繊維に機能性粉粒体が付着し易くなる。従って、製造工程において搬送等の際や種々の工程がなされる際に、機能性粉粒体が植物性繊維の間から抜け落ちたり、振動等によって飛散したりすることを低減でき、簡易な方法によって機能性粉粒体の歩留まりを向上させることができる。これにより、機能性粉粒体が有する機能性を十分に発揮し得る機能性繊維成形体を製造することができる。
また、上記液体の散布は、前記植物性繊維及び前記機能性粉粒体のうちの少なくともいずれか一方の表面を濡らす程度の散布量とすればよいので、上述のような湿式抄造法において必要となる長時間の乾燥工程等は不要であり、乾式の製造方法で機能性繊維成形体を製造することができる。
According to the method for producing a functional fiber molded body according to the present invention, at least one of the plant fiber and the functional powder body is sprayed with a liquid and the surface is wetted, Since the functional powder is added to the vegetable fiber, the functional powder is easily attached to the vegetable fiber. Therefore, it is possible to reduce that the functional powder particles fall out between the plant fibers or scatter due to vibration or the like during transportation or the like in the manufacturing process, and by a simple method. The yield of functional powder can be improved. Thereby, the functional fiber molded object which can fully exhibit the functionality which a functional granular material has can be manufactured.
Moreover, since the spraying of the liquid may be a spraying amount so as to wet at least one of the surface of the plant fiber and the functional powder, it is necessary in the wet papermaking method as described above. The long drying process etc. which become are unnecessary, and a functional fiber molded object can be manufactured with a dry-type manufacturing method.
本発明に係る前記機能性繊維成形体の製造方法において、前記植物性繊維を堆積させてマット状下層部を形成し、その上方から前記機能性粉粒体を散布することで前記機能性粉粒体の添加を行い、前記機能性粉粒体を散布した後、その上方に植物性繊維をさらに堆積させてマット状中間成形体を形成し、次いで、該マット状中間成形体に対して、ニードルパンチング処理を施して前記植物性繊維同士を絡み合わせた後、成形して機能性繊維成形体を製造するようにすれば、以下の効果を奏する。
すなわち、上記植物性繊維及び機能性粉粒体のうちの少なくともいずれか一方には、液体が散布されて表面が濡れた状態であるので、上記ニードルパンチング処理を行う際にも、その振動による機能性粉粒体の抜け落ちや飛散を低減することができる。また、ニードルパンチング処理によって、植物性繊維同士が絡み合わせられるので、機能性繊維成形体の強度を高めることができる。
In the method for producing a functional fiber molded body according to the present invention, the functional fiber granules are formed by depositing the plant fibers to form a mat-like lower layer portion and spraying the functional powder granules from above. After adding the body and spraying the functional powder particles, vegetable fibers are further deposited thereon to form a mat-shaped intermediate molded body, and then a needle is applied to the mat-shaped intermediate molded body. If the plant fiber is entangled by performing a punching process and then molded to produce a functional fiber molded body, the following effects are obtained.
That is, since at least one of the plant fiber and the functional powder is in a state where the liquid is sprayed and the surface is wet, the function due to the vibration is also performed when the needle punching process is performed. The falling off and scattering of the powdery granular material can be reduced. Moreover, since vegetable fiber is intertwined by needle punching process, the intensity | strength of a functional fiber molded object can be raised.
上記ニードルパンチング処理を行う工程を含んだ機能性繊維成形体の製造方法において、前記マット状下層部を形成した後、前記機能性粉粒体を散布する前に、該マット状下層部に対して、その上方から前記液体の散布を行い、さらに、前記機能性粉粒体を散布した後、前記マット状中間成形体を形成する前に、その上方から前記液体の散布を行うようにすれば、機能性粉粒体の抜け落ちや飛散をより効果的に低減することができる。
すなわち、機能性粉粒体の散布を行う前に、該マット状下層部の表面に液体を散布するようにしているので、その上面に散布される機能性粉粒体を、効率的に付着させることができる。また、その機能性粉粒体を散布した上から、さらに液体を散布するようにしているので、機能性粉粒体同士を擬似凝集状態で密集させることができるとともに、その後の工程において堆積される植物性繊維との付着性を向上させることができる。これにより、より効率的に機能性粉粒体の抜け落ちや飛散等を低減できる。
In the method of manufacturing a functional fiber molded body including the step of performing the needle punching process, after forming the mat-like lower layer portion, before spraying the functional powder particles, the mat-like lower layer portion In addition, after spraying the liquid from above, and after spraying the functional powder, before forming the mat-shaped intermediate molded body, spraying the liquid from above, It is possible to more effectively reduce the falling off and scattering of the functional powder.
That is, since the liquid is sprayed on the surface of the mat-like lower layer before the functional powder is sprayed, the functional powder sprayed on the upper surface is efficiently attached. be able to. Further, since the liquid is further sprayed after the functional powder particles are sprayed, the functional powder particles can be densely packed in a pseudo-aggregated state and deposited in the subsequent steps. Adhesion with vegetable fibers can be improved. Thereby, dropping-off, scattering, etc. of a functional granular material can be reduced more efficiently.
本発明に係る前記いずれかの機能性繊維成形体の製造方法において、添加する前記機能性粉粒体の粒径を、100μm未満のものとすれば、このような微粒子状の機能性粉粒体は、ある程度、凝集する傾向があるので、搬送等の際における振動が比較的、小さい場合には、植物性繊維の間からの抜け落ちは、比較的、少なくなる傾向がある。一方、微粒子状であるので、搬送等の際や種々の工程がなされる際における振動等の影響によって、飛散し易い傾向があるが、本発明によれば、このような微粒子状の機能性粉粒体を採用した場合でも、該機能性粉粒体の抜け落ちや飛散を効果的に低減することができる。
また、このような微粒子状の機能性粉粒体を採用することで、例えば、機能性繊維成形体を薄厚のボード状に形成した場合にも、その厚み内や面域方向において、局所的な密度差や厚み差等が生じることを低減でき、効率的に均質なボードを製造することができる。また、これにより、該ボードの表面の平滑性を向上させることもできる。
In the method for producing any one of the functional fiber molded bodies according to the present invention, if the particle diameter of the functional powder to be added is less than 100 μm, such fine particle functional powder Since there is a tendency to agglomerate to some extent, when the vibration during conveyance or the like is relatively small, the dropout between the plant fibers tends to be relatively small. On the other hand, since it is in the form of fine particles, it tends to scatter due to the influence of vibration or the like during transportation or when various processes are performed. Even when the particles are employed, the functional powder particles can be effectively eliminated from falling off and scattered.
In addition, by adopting such fine particle functional powder, for example, even when the functional fiber molded body is formed in a thin board shape, in the thickness and in the surface area direction, It is possible to reduce the occurrence of density difference, thickness difference, etc., and to manufacture a homogeneous board efficiently. Thereby, the smoothness of the surface of the board can also be improved.
本発明に係る前記いずれかの機能性繊維成形体の製造方法において、前記液体を、粘着剤を含有させたものとすれば、上記植物性繊維に、上記機能性粉粒体がより効果的に付着し易くなり、上述のような機能性粉粒体の抜け落ちや飛散をより効果的に低減することができる。 In the method for producing any one of the functional fiber molded bodies according to the present invention, when the liquid contains an adhesive, the functional powder is more effectively added to the vegetable fiber. It becomes easy to adhere and the above-mentioned functional granular material can be more effectively reduced from falling off and scattering.
本発明に係る前記いずれかの機能性繊維成形体の製造方法において、前記成形よりも前に、合成樹脂バインダーの添加を更に行い、加熱加圧してボード状に硬化させて成形するようにすれば、上述のように、機能性粉粒体の歩留まりを向上させて、機能性粉粒体が有する機能性を十分に発揮し得るボードを製造することができる。
また、特に、該ボードを、比較的、薄厚のものとする場合は、比較的、粒径の小さい機能性粉粒体を添加することが、該ボードに局所的な密度差や厚み差等を生じさせない観点から好ましい。このような粒径の小さい機能性粉粒体を添加する場合には、特に、搬送等の際や種々の工程がなされる際の振動等によって飛散し易い傾向があるが、本発明によれば、上述のようにそのようなことを防止できる。従って、粒径が比較的、小さい機能性粉粒体を効率的に添加することができ、簡易な方法により機能性粉粒体の歩留まりを向上させることができる。また、このように粒径の小さい機能性粉粒体を、植物性繊維に添加して薄厚のボードを形成するようにすれば、局所的な密度差や厚み差等が生じ難く、表面を比較的、平滑なものとでき、均質なボードを形成することができる。
In the method for producing any one of the functional fiber molded bodies according to the present invention, if the synthetic resin binder is further added prior to the molding, the resin is heated and pressed to be cured into a board shape and molded. As described above, it is possible to produce a board that can sufficiently improve the yield of the functional powder particles and sufficiently exhibit the functionality of the functional powder particles.
In particular, when the board is relatively thin, it is possible to add a functional powder having a relatively small particle diameter to reduce local density difference or thickness difference to the board. It is preferable from the viewpoint of not generating it. In the case of adding such a functional particle having a small particle size, it tends to scatter due to vibration or the like particularly during conveyance or when various processes are performed. As described above, this can be prevented. Therefore, functional particles having a relatively small particle size can be efficiently added, and the yield of the functional particles can be improved by a simple method. In addition, if functional powders with such a small particle size are added to plant fibers to form a thin board, local density differences and thickness differences are unlikely to occur, and the surfaces are compared. Can be smooth and smooth, and a homogeneous board can be formed.
以下に本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図1〜図3は、本実施形態に係る機能性繊維成形体の製造方法の一例を説明するための概念的な説明図である。図4は、同製造方法を用いて製造された機能性繊維成形体の実施例の一例と比較例及び参考例とを評価試験の結果とともに示す表である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIGS. 1-3 is a conceptual explanatory drawing for demonstrating an example of the manufacturing method of the functional fiber molded object which concerns on this embodiment. FIG. 4 is a table showing an example, a comparative example, and a reference example of the functional fiber molded body manufactured by using the manufacturing method, together with the result of the evaluation test.
本実施形態に係る機能性繊維成形体の製造方法によって製造された機能性繊維成形体は、図3に示すように、ボード状(平板状)に形成された機能性繊維ボード19とされている。
上記機能性繊維ボード19は、図1に示すように、植物性繊維11を主材料とし、後記するように、該植物性繊維11に、バインダーとしての合成樹脂繊維12を添加、混合し、さらに、液体14をこれら繊維11,12の表面に散布した後、機能性粉粒体13を添加し、後記するように種々の工程を経て、加熱加圧してボード状に成形されている。
The functional fiber molded body manufactured by the method for manufacturing a functional fiber molded body according to the present embodiment is a
As shown in FIG. 1, the
上記機能性繊維ボード19の使用態様としては、引戸や折り戸、開き戸等の扉(ドアパネル)、内壁、間仕切り、棚、キッチンパネル、天井等の内装建材(表面建材)として使用したり、床下材や壁断熱材等として使用したり、キャビネットなどの収納家具の前板(扉)、天板、棚板、側板、底板、背板等の家具材等として使用したりする態様が挙げられる。
また、この機能性繊維ボード19の表面に、適宜、使用態様に応じて、表面仕上げのための通気性を有する化粧シートや壁紙等を更に貼着するようにしてもよい。
また、該機能性繊維ボード19の裏面に、適宜、使用態様に応じて、石膏ボードや木質ボード、樹脂ボードなどを更に貼着するようにしてもよい。
The
Moreover, you may make it adhere | attach further the decorative sheet, wallpaper, etc. which have air permeability for surface finishing suitably on the surface of this
Further, a plaster board, a wooden board, a resin board, or the like may be further adhered to the back surface of the
上記機能性繊維ボード19に採用される上記植物性繊維11としては、例えば、植物の靭皮から採取される靭皮繊維(例えば、ケナフ、亜麻、ラミー、大麻、ジュート等の麻類植物の靭皮から採取される繊維)や、マニラ麻、サイザル麻等の麻類植物の茎又は端の筋から採取される繊維、油ヤシやココヤシ等のヤシ科植物から採取される繊維、パルプなどの木材繊維が挙げられる。
特に、近年、枯渇化が叫ばれている木材資源ではなく、非木材資源である麻類植物やヤシ科植物から得られる麻類植物繊維やヤシ科植物繊維を植物性繊維11として採用すれば、環境資源にも配慮した機能性繊維ボード19を製造することができる。また、そのような麻類植物やヤシ科植物から採取される繊維は、従来の繊維板に使用されている針葉樹や広葉樹から採取される繊維よりも引張強度が2倍〜14倍程度大きい。従って、これら麻類植物やヤシ科植物から採取される繊維を機能性繊維ボード19に採用することで、機能性繊維ボード19自体の強度をより効果的に高めることができ、内装建材や家具材等として好適なものとなる。
Examples of the
In particular, if a hemp plant fiber or coconut plant fiber obtained from a hemp plant or coconut plant that is a non-timber resource is used as the
尚、上記各種の繊維は、一種あるいは二種以上を組み合わせて採用してもよい。
また、上記植物性繊維11が主材料となるように配合比を調整すればよく、その他、ロックウールやスラグウール、ミネラルウール、グラスウールなどの人造鉱物繊維をさらに混合して配合するようにしてもよい。
In addition, you may employ | adopt the said various fibers in combination of 1 type, or 2 or more types.
Moreover, what is necessary is just to adjust a compounding ratio so that the said
上記植物性繊維11としては、長繊維状のものとしてもよい。例えば、その繊維長が、6mm〜2000mm程度、好ましくは、10mm〜200mm程度、より好ましくは、20mm〜100mm程度のものとしてもよい。
上記植物性繊維11の繊維長が、上記の範囲より短いと、繊維同士の絡み合いが不足してボード自体の強度や通気性が低下する傾向があり、また、繊維長が、上記の範囲より長いと、後記するように植物性繊維11によってマット状中間成形体17を形成する際に所定の形状にし難くなる傾向がある。
上記植物性繊維11の平均繊維径は、20μm〜500μm、好ましくは、50μm〜200μm程度となるように解繊したものとしてもよい。
上記植物性繊維11の平均繊維径が、上記の範囲より小径であると、繊維間の接着面積が増加するためボード自体の強度は高くなるが、繊維間の空隙が小さくなり、通気性を阻害する傾向がある。また、平均繊維径が上記の範囲より大径であると、繊維間の空隙は大きくなり、通気性が高くなるが、繊維間の接着面積が少なくなりボード自体の強度が低下する傾向がある。
The
When the fiber length of the
The average fiber diameter of the
If the average fiber diameter of the
上記機能性繊維ボード19に採用される合成樹脂バインダー(接着成分)としての上記合成樹脂繊維12としては、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン等の熱可塑性樹脂からなる繊維や、ポリ乳酸樹脂からなる繊維等が挙げられる。尚、合成樹脂繊維12の繊維長及び繊維径は、上記植物性繊維11と同程度のものとしてもよい。また、上記各種の合成樹脂繊維12は、一種あるいは二種以上を組み合わせて採用してもよく、例えば、ポリエステル樹脂を芯部(芯成分)とし、ナイロンやポリエチレン、エチレン−ビニルアルコール樹脂等を鞘部(鞘成分)とした芯鞘構造の合成樹脂繊維12としてもよい。
このような合成樹脂繊維12をバインダーとした場合は、上記植物性繊維11と、互いに適度に絡み合わせ、熱プレスによって該合成樹脂繊維12を溶融させた後、硬化させることで、上記植物性繊維11同士を連結固化するバインダーとして機能する。このように、合成樹脂繊維12をバインダーとすることで、適度な空隙を保つことができる。
The
When such a
尚、該合成樹脂繊維12と上記植物性繊維11とは、互いに絡み合わせ易くするためや、機能性粉粒体13の絡み(捕捉性)を向上させるために、前処理として、植物性繊維束と合成樹脂繊維束とを同時に解繊するようにしてもよい。このような解繊工程を、何段階か経ることで、適度にこれら植物性繊維と合成樹脂繊維とが解繊されながら混合され、綿状の解繊混合体(解繊混合綿)が形成される。該解繊混合綿を、後記するように、繊維分散機21によって、該解繊混合綿から植物性繊維(片)11及び合成樹脂繊維(片)12に分散させるようにしてもよい。
また、上記合成樹脂バインダー(接着成分)としては、上記のように繊維状のものに限定されず、上記合成樹脂繊維12に代えて、または加えて、粉状の熱可塑性樹脂バインダーを採用するようにしてもよい。
さらに、上記した熱可塑性樹脂からなるものに限られず、ユリア樹脂や、メラミン樹脂、ユリア・メラミン共縮合樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂を含有する粉状のバインダーとしてもよい。
In addition, in order to make the
Further, the synthetic resin binder (adhesive component) is not limited to a fibrous one as described above, and a powdery thermoplastic resin binder is employed instead of or in addition to the
Furthermore, it is not limited to those composed of the above-mentioned thermoplastic resin, but as a powdery binder containing a thermosetting resin such as urea resin, melamine resin, urea-melamine cocondensation resin, phenol resin, epoxy resin, urethane resin Also good.
上記植物性繊維11に対する上記合成樹脂バインダー(本実施形態では、合成樹脂繊維12)の配合割合(植物性繊維11と合成樹脂バインダーとを混合した状態における全重量に占める合成樹脂バインダーの割合)は、固形分で、10重量%〜60重量%程度、好ましくは、20重量%〜50重量%程度の割合となるようにしてもよい。これにより、通気性(透湿性)を阻害することなく、後記する機能性粉粒体13が有する機能性を十分に発揮できる機能性繊維ボード19を製造できるとともに、上記植物性繊維11同士の接着性を高めることができる。
上記合成樹脂バインダーの割合が上記より小さくなれば、後記するように合成樹脂繊維12が溶融して硬化することによる上記植物性繊維11の連結固化が十分になされない傾向があり、植物性繊維11がばらけたり、表面硬度が低くなり、剥離が生じたりする傾向がある。また、上記合成樹脂バインダーの割合が上記より大きくなれば、植物性繊維11同士の接着性は高められるが、ボード自体の通気性(透湿性)が阻害される傾向があるとともに、後記する機能性粉粒体13を繊維間に捕捉させるための空隙も十分に確保され難くなる傾向がある。
The blending ratio of the synthetic resin binder (
If the ratio of the synthetic resin binder is smaller than the above, the
上記機能性繊維ボード19に採用される上記機能性粉粒体13としては、吸放湿性を有した調湿材や、消臭性を有した消臭剤、防虫性を有した防虫剤、抗菌性を有した抗菌剤、或いは触媒、または天然素材等が挙げられ、粒状、細片状、粒子状、微粒子状及び粉状のものなどどのようなものでもよい。
上記調湿材としては、例えば、木炭、竹炭などの炭類、タルク、ゼオライト、珪藻土、シリカゲル(好ましくはB型シリカゲル)、モンモリロナイト、セピオライトなどの粘土鉱物、アルミナ、シリカなどの無機物等が挙げられる。或いは、調湿材としては、粒子状の高分子吸放湿材(有機系ポリマー吸放湿材)としてもよい。この高分子吸放湿材は、可逆的な吸湿機能、放湿機能を有するもので、例えば、アクリル酸、メタクリル酸などを主成分として重合した重合体、アクリロニトリルを主成分とした重合体のニトリル基を加水分解させたものなどで架橋構造を有するアクリル系樹脂等が挙げられる。
The
Examples of the humidity control material include charcoal such as charcoal and bamboo charcoal, talc, zeolite, diatomaceous earth, silica gel (preferably B-type silica gel), clay minerals such as montmorillonite and sepiolite, and inorganic materials such as alumina and silica. . Alternatively, the humidity control material may be a particulate polymer moisture absorbing / releasing material (organic polymer moisture absorbing / releasing material). This polymer moisture-absorbing / releasing material has a reversible moisture-absorbing function and moisture-releasing function. For example, a polymer obtained by polymerizing acrylic acid, methacrylic acid or the like as a main component, or a polymer nitrile containing acrylonitrile as a main component. Examples thereof include acrylic resins having a crosslinked structure such as those obtained by hydrolyzing a group.
上記機能性粉粒体13の粒径は、2.0mm以下、好ましくは、300μm以下、より好ましくは、100μm未満としてもよい。
本実施形態のように、ボード状の機能性繊維成形体を製造する場合においては、一般的に、2.0mm程度〜12mm程度の板厚とされており、上記機能性粉粒体13の粒径を、大きくすれば、局所的な密度差や厚み差等が生じ易くなる傾向があり、ボードの強度が低減することも考えられる。
特に、上記機能性粉粒体13の粒径を、300μm以下のものとすれば、例えば、2.0mm〜5.0mm程度の比較的、板厚の薄いボードを製造する際にも、局所的な密度差や厚み差等が生じ難くなり、比較的、均質なボードを製造することができる。一方、このように、300μm以下のものにすれば、後記する製造工程において搬送される際や各工程がなされる際における振動等の影響により、上記繊維11,12間の隙間から抜け落ちたり、飛散したりし易くなる傾向があるが、後記するように、本実施形態では、このようなことを低減できる。
The particle diameter of the
In the case of producing a board-shaped functional fiber molded body as in the present embodiment, the thickness of the
In particular, if the particle size of the
また、上記機能性粉粒体13の粒径を、100μm未満のものとすれば、上述のような局所的な密度差や厚み差等の発生をより効果的に低減でき、板厚の薄いボードを製造した場合にも、均質なボードを製造することができる。また、このような微粒子状の機能性粉粒体13は、嵩密度が小さくなり、適度に粒子同士が凝集し易くなる傾向があるので、搬送等の際における振動が比較的、小さい場合には、植物性繊維11の間からの抜け落ちは、比較的、少なくなる傾向がある。一方、微粒子状であるので、後記する製造工程における搬送等の際や種々の工程がなされる際の振動等の影響を受け易く、飛散し易い傾向があるが、本実施形態によれば、後記するように、このようなことを低減できる。
尚、上記機能性粉粒体13の粒径としては、特に下限はないが、取扱い性やコスト的な観点から、10μm以上のものとしてもよい。また、上記各種の機能性粉粒体13は、一種あるいは二種以上を組み合わせて採用してもよい。
また、平均粒径の異なる機能性粉粒体13、例えば、比較的、粒子径の大きいシリカゲルと、微粉状の消臭剤や抗菌剤等を混合して採用するような態様としてもよい。
Moreover, if the particle size of the
The particle size of the
Moreover, it is good also as an aspect which mixes and employ | adopts the functional
後記する製造工程において、散布する液体14は、水等の液体状のものであれば、どのようなものでもよい。或いは、水その他の溶媒に、粘着剤を溶解または分散させた粘着剤含有溶液14としてもよい。このような粘着剤含有溶液としては、アクリル系エマルション等の加熱前に粘着性があり、後記するように加熱により乾燥、硬化するものが好ましい。また、粘着剤含有溶液としては、その他、水性エマルションや、加工澱粉等を溶解させた澱粉溶液、水性糊の希釈液等としてもよい。
或いは、上記したような粘着剤含有溶液14に代えて、または加えて、調湿性を向上させる(または付与する)ために、シリカゾル液を散布するようにしてもよい。
In the manufacturing process described later, the liquid 14 to be sprayed may be any liquid as long as it is liquid such as water. Alternatively, an adhesive-containing
Alternatively, instead of or in addition to the pressure-sensitive adhesive-containing
次に、本実施形態に係る機能性繊維成形体の製造方法の一例について、図1〜図3に基づいて説明する。
<マット状下層部形成工程1>
このマット状下層部形成工程1では、図1に示すように、上記のように混合されて綿状とされた上記植物性繊維11と上記合成樹脂繊維12とからなる解繊混合綿を供給する供給機20からの解繊混合綿を、ベルトコンベア20aを介して繊維分散機21に供給する。
この繊維分散機21では、上記綿状の解繊混合綿を、多数の掻き取り刃が周面に設けられたローラ体を回転させて、その下方のメインコンベア24上に、分散させて堆積させる。すなわち、上記植物性繊維11及び上記合成樹脂繊維12を、メインコンベア24上に分散させながら堆積、積層させることで、マット状下層部15が形成される。
この状態では、上記植物性繊維11と上記合成樹脂繊維12とは、上記した所定の配合割合で適度に混合された状態で積層された状態となる。
Next, an example of a method for producing a functional fiber molded body according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
<Matte lower
In this mat-like lower
In this
In this state, the
尚、上記のように堆積させた後、上記各繊維(植物性繊維11、及び合成樹脂繊維12)のそれぞれが、ほぼ一方向に配向するようにコーミング処理を施したり、ほぼ直交する二方向に配向するようにコーミング処理を施したりしてもよい。
また、当該マット状下層部形成工程1において形成されるマット状下層部15及び後記するマット状中間成形体形成工程5において形成されるマット状上層部16の繊維11,12の目付けは、本製造工程において製造される機能性繊維ボード19(図3参照)の密度や厚み等に応じて適宜、設定可能である。
In addition, after depositing as described above, each of the fibers (
Further, the basis weight of the
<第1液体散布工程2>
次いで、上記のようにマット状に堆積形成されたマット状下層部15の上方から上記液体14を、液体散布機22によって、該マット状下層部15の上面の全域に亘って均一となるように散布する。この液体散布機22は、上記液体14を、霧状にして散布するスプレータイプの噴霧機としてもよい。
この液体14の散布量は、上記マット状下層部15を構成する各繊維11,12の目付け等に応じて、適宜、設定可能であるが、少なくともマット状下層部15の上面に露出する各繊維の表面が十分に濡れる程度の量としてもよく、また、後記する加熱圧締工程7において乾燥、硬化する程度の量としてもよい。例えば、5g/尺角(45g/m2)程度〜20g/尺角(180g/m2)程度としてもよい。
<First liquid spraying step 2>
Next, the liquid 14 is uniformly applied over the entire upper surface of the mat-like
The dispersion amount of the liquid 14 can be set as appropriate according to the basis weight of the
<機能性粉粒体散布工程3>
上記のように、上面に液体14が散布されたマット状下層部15に対して、その上方から上記機能性粉粒体13を、粉粒体散布機23によって、該マット状下層部15の上面の全域に亘って均一となるように散布する。
上記のようにマット状下層部15の上面には、液体14が散布されて、上記各繊維11,12の表面が濡れた状態であるので、このようにメインコンベア24上を搬送されるマット状下層部15に対して機能性粉粒体13を散布した場合にも、該機能性粉粒体13が上記各繊維11,12に付着し易く、これら繊維間11,12の隙間に捕捉された状態或いは上面に堆積された状態となり、抜け落ちや飛散を防止することができる。
<Functional granular material application process 3>
As described above, with respect to the mat-like
As described above, since the liquid 14 is sprayed on the upper surface of the mat-like
上記粉粒体散布機23は、上記マット状下層部15の上面の全域に亘って略定量の機能性粉粒体13が散布できるものとすることが好ましい。
このような粉粒体散布機23としては、例えば、振動フィーダやスクリューフィーダ等、公知の粉粒体の定量供給装置を適用するようにしてもよい。
尚、上記機能性粉粒体13の散布量は、機能性繊維成形体の使用態様や、上記マット状下層部15を含む後記するマット状中間成形体17の目付け等に応じて、適宜、設定可能であるが、後記するように加熱加圧して、ボード状に硬化させて成形した機能性繊維ボード19とする場合には、上記合成樹脂繊維12による植物性繊維11の連結固化を阻害することがないような散布量とすることが好ましい。例えば、50g/m2〜1000g/m2程度としてもよい。
It is preferable that the powder and
As such a
The amount of the
<第2液体散布工程4>
上記のように、機能性粉粒体13が上面に散布されたマット状下層部15の上方から、さらに、上記液体14を、上記第1液体散布工程2と同様、液体散布機22によって、該マット状下層部15の上面の全域に亘って均一となるように散布する。
このように、機能性粉粒体13が上面に散布されたマット状下層部15に対して、液体14を散布することで、機能性粉粒体13同士を擬似凝集状態で密集させることができるとともに、各繊維11,12に対する付着性を高めることができる。これにより、上記同様、その後の工程までの搬送時、及び後の工程がなされる際における機能性粉粒体13の抜け落ちや飛散等をより効率的に低減することができる。
<Second liquid spraying step 4>
As described above, from the upper part of the mat-like
Thus, by spraying the liquid 14 to the mat-like
尚、当該第2液体散布工程4及び上記第1液体散布工程2において散布する液体14を、上記したように、粘着剤含有溶液14としてもよい。これによれば、上記機能性粉粒体13の各繊維11,12に対する付着性をより効果的に向上させることができ、抜け落ちや飛散等をより効果的に防止することができる。
また、当該第2液体散布工程4における液体14の散布量は、上記第1液体散布工程2と同程度の散布量、または上記第1液体散布工程2よりも少量の散布量としてもよい。
Note that the liquid 14 sprayed in the second liquid spraying step 4 and the first liquid spraying step 2 may be the adhesive-containing
Further, the spray amount of the liquid 14 in the second liquid spraying step 4 may be the same spray amount as the first liquid spraying step 2 or a smaller spray amount than the first liquid spraying step 2.
<マット状中間成形体形成工程5>
次いで、図2に示すように、上記のように機能性粉粒体13を捕捉または堆積させたマット状下層部15を、メインコンベア24で搬送しながら、マット状上層部16を形成し、マット状中間成形体17を形成する。
すなわち、上記マット状下層部形成工程1と同様、供給機20からの解繊混合綿を、ベルトコンベア20aを介して繊維分散機21に供給し、該繊維分散機21によって、上記植物性繊維11及び上記合成樹脂繊維12を、機能性粉粒体13を捕捉または堆積させたマット状下層部15の上面に対して、分散させながら堆積、積層させることで、マット状上層部16を形成する。これにより、下方から順に、マット状下層部15、中間層となる機能性粉粒体13層、及びマット状上層部16が概ね積層して構成されたマット状中間成形体17が形成される。
上記のように機能性粉粒体13を捕捉または堆積させたマット状下層部15の上面には、液体14が散布されているので、その上面に分散、堆積される各繊維11,12と機能性粉粒体13とが付着し易くなり、上記同様、その後の工程までの搬送時、及び後の工程がなされる際における機能性粉粒体13の抜け落ちや飛散等をより効率的に低減することができる。
<Matte intermediate molded
Next, as shown in FIG. 2, the mat-like
That is, as in the mat-like lower
Since the liquid 14 is dispersed on the upper surface of the mat-like
<ニードルパンチング工程6>
上記のように形成されたマット状中間成形体17を、厚み調整ローラ25を介して厚みを調整しながら、ニードルパンチ機26に導入する。このニードルパンチ機26では、バーブ(突起)を有した多数のニードル(針)を、高速で上下に往復動させることで、上記のように積層されたマット状下層部15及びマット状上層部16の各繊維11,12同士を絡み合わせる(交絡させる)。このようにニードルパンチング処理を施すことで、上記各繊維11,12同士がより絡み合わせられるとともに、上記マット状下層部15とマット状上層部16とが縫い合わせられるようにして連結される。また、上記のようにこれらマット状下層部15及びマット状上層部16間に堆積された機能性粉粒体13が適度に、厚み方向に分散される。
<Needle punching process 6>
The mat-like intermediate molded
上記ニードルパンチング処理がなされる際にも、上記のように、マット状中間成形体17に含まれる機能性粉粒体13は、上記液体14の散布によって、各繊維11,12への付着性が高められているので、抜け落ちや飛散等を防止することができる。特に、上記したような100μm未満の微粒子状の機能性粉粒体13を採用した場合には、上記のように、適度に凝集することによって小さい振動では抜け落ちが少なくなる傾向があるが、ニードルパンチング処理等の大きな振動が発生する場合には、抜け落ちや飛散が多くなる傾向がある。本実施形態によれば、このような大きな振動が発生する場合にも、機能性粉粒体13同士、及び各繊維11,12への付着性が高められているので、該機能性粉粒体13の抜け落ちや飛散を防止することができる。
Even when the needle punching process is performed, as described above, the
<加熱圧締工程7>
次いで、ニードルパンチング処理がなされたマット状中間成形体17を、図3に示すように、加熱圧締機27に導入する。この加熱圧締機27では、上記合成樹脂繊維12を溶融させて、植物性繊維11同士を連結固化させる。この加熱圧締機27は、上記マット状中間成形体17を、ある程度の保形性のあるものとするために、予備的に比較的、低圧で圧締し得るとともに、加熱して上記合成樹脂繊維12を溶融し得るものであれば、どのようなものでもよい。
<通気冷却工程8>
上記加熱圧締機27において加熱圧締されて該加熱圧締機27から導出されたマット状中間成形体17を、メッシュ状コンベア28aを搬送させながら、下方からブロア等の吸引機(不図示)を配した吸引手段28によって吸引することで、該マット状中間成形体17に、常温の空気を通気させて冷却する。これにより、上記のように溶融した合成樹脂繊維12が硬化し、機能性繊維マット18が形成される。この状態では、持ち運び可能な程度まで硬化した状態となる。
<予備切断工程9>
上記のようにある程度、硬化した機能性繊維マット18を、後記する熱プレス工程10の熱プレス機30への導入が可能な程度の形状とするために、裁断機29によって所定の大きさに裁断する。
<Heating and pressing step 7>
Next, the mat-like intermediate molded
<Ventilation cooling process 8>
A suction unit (not shown) such as a blower from below while the mat-like intermediate molded
<Preliminary cutting step 9>
The
<熱プレス(加熱加圧)工程10>
次いで、上記機能性繊維マット18を、一対のプレス板を備えた熱プレス機(ホットプレス機)30に導入して、熱プレス(加熱加圧)を行う。この熱プレス時の条件、すなわち、プレス圧、プレス時間、及びプレス型面温度は、上記機能性繊維マット18に含まれる各繊維11,12の目付けや、成形後の機能性繊維ボード19の密度や板厚、上記合成樹脂バインダーの種類(溶融温度、硬化温度等)や含有量等により適宜、設定可能である。
また、上記熱プレス時に、成形後の機能性繊維ボード19の密度が、500kg/m3以上、1200kg/m3以下となるように熱プレスをするようにしてもよい。これにより、成形後の機能性繊維ボード19の強度を高められるとともに、その通気性を阻害するようなことがないので、含有された機能性粉粒体13の機能性を十分に発揮できる機能性繊維ボード19を製造できる。
<Hot press (heat pressurization)
Next, the
Moreover, you may make it heat-press so that the density of the
上記機能性繊維ボード19の密度が500kg/m3未満であると、機能性繊維ボード19の表面硬度や強度等が低下する傾向があるとともに、釘や木ネジ等の保持力が低下する傾向がある。また、上記機能性繊維ボード19の密度が1200kg/m3超であると、機能性繊維ボード19の通気性が低くなる傾向がある。
上記のように熱プレスをした後、脱型し、適宜、所定の大きさに裁断して、上記機能性繊維ボード19の製造がなされる。このように成形された機能性繊維ボード19は、上記のように合成樹脂繊維12によって連結固化された植物性繊維11の絡み合いによって通気性のある多孔質(マトリクス)状態となり、また、その絡み合った植物性繊維11間に、上記のように機能性粉粒体13が適度に分散され、捕捉されて含有された機能性繊維ボード19となる。
When the density of the
After performing the hot press as described above, the mold is removed, and appropriately cut into a predetermined size to produce the
以上のように、本実施形態に係る機能性繊維成形体の製造方法によれば、上記液体14の散布によって、機能性粉粒体13が上記各繊維11,12に付着し易くなるので、上記各工程において、各繊維11,12間から抜け落ちたり、飛散したりすることを低減でき、簡易な方法によって機能性粉粒体13の歩留まりを向上させることができる。これにより、機能性粉粒体13が有する機能性を十分に発揮し得る機能性繊維ボード19を製造することができる。
また、このように機能性粉粒体13の抜け落ちや飛散等を防止できるので、例えば、300μm以下、より好ましくは、100μm未満の比較的、粒径の小さい機能性粉粒体13を採用することができる。これにより、例えば、2.0mm〜5.0mm程度の比較的、板厚の薄い機能性繊維ボード19を製造する際にも、局所的な密度差や厚み差等が生じ難くなり、比較的、均質な機能性繊維ボード19を製造することができる。また、これにより、該機能性繊維ボード19の表面の平滑性を向上させることもできる。
As described above, according to the method for producing a functional fiber molded body according to the present embodiment, the
In addition, since the
尚、上記各工程では、中間成形物を、メインコンベア24等の各コンベア及び各機器によって搬送しながら連続的に処理、成形する態様を例示しているが、例えば、静止状態とされた各中間成形物に対して、各機器を移動させて各工程を実行するような態様としてもよい。この場合は、順次、次の工程に向けてコンベアまたはその他の移送手段によって搬送または移送させるようにしてもよい。
また、上記マット状下層部形成工程1及びマット状中間成形体形成工程5において、植物性繊維11に合成樹脂繊維12を混合した解繊混合綿を分散、堆積させてマット状下層部15及びマット状上層部16を形成する態様に代えて、または加えて、上述の粉状のバインダーを植物性繊維11に添加、混合するようにしてもよい。
或いは、上記のような合成樹脂バインダーを含有させずに、例えば、常温プレスによって機能性繊維ボード19を製造するような態様としてもよい。
In addition, in each said process, although the aspect which processes and shape | molds an intermediate molded product continuously, conveying by each conveyor and each apparatus, such as the
Further, in the mat-like lower layer
Or it is good also as an aspect which manufactures the
さらに、上記のように解繊混合綿を分散、堆積させて上記マット状下層部15及びマット状上層部16を形成する態様に代えて、例えば、持ち運びが可能な程度にマット状に形成されたマット体を、上記機能性粉粒体13を間に介在させて積層して、上記マット状中間成形体17を形成するような態様としてもよい。
或いは、上記のように解繊混合綿を分散、堆積させて上記マット状下層部15及びマット状上層部16を形成する態様に代えて、上記植物性繊維11を単独で分散、堆積させ、次いで、上記合成樹脂繊維12を単独で分散、堆積させてマット状下層部を形成し、また、上記合成樹脂繊維12を単独で分散、堆積させ、次いで、上記植物性繊維11を単独で分散、堆積させてマット状上層部を形成するような態様としてもよい。このような態様とした場合においても、上記ニードルパンチング処理を施すことによって、各繊維11,12同士を適度に絡み合わせることができる。
Furthermore, instead of the above-described embodiment in which the defibrated mixed cotton is dispersed and deposited to form the mat-like
Alternatively, instead of an embodiment in which the defibrated mixed cotton is dispersed and deposited as described above to form the mat-like
さらにまた、本実施形態では、マット状下層部15、機能性粉粒体13、及びマット状上層部16を積層して形成したマット状中間成形体17に対して、ニードルパンチング処理を施す態様を例示しているが、上記マット状中間成形体17に対して、上記ニードルパンチング処理工程6を実行せずに、上記加熱圧締工程7以降の各工程を実行するような態様としてもよい。
或いは、上記のようにマット状下層部15、機能性粉粒体13、及びマット状上層部16を積層する態様に代えて、例えば、上記解繊混合綿及び上記機能性粉粒体13のうちの少なくともいずれか一方に、上記液体散布機22によって液体14を散布した後、上記のように分散される植物性繊維11及び合成樹脂繊維12に対して、機能性粉粒体13を散布しながら、これらを堆積させることで、上記マット状中間成形体17を形成するような態様としてもよい。このような態様においては、例えば、ブロアやファン等の送風機及び吸引機のうちの少なくともいずれか一方によって気流を発生させることで、上記各繊維11,12及び機能性粉粒体13を混合して堆積させて、上記マット状中間成形体17を形成するような態様としてもよい。
Furthermore, in this embodiment, the aspect which performs a needle punching process with respect to the mat-like intermediate molded
Or it replaces with the aspect which laminates | stacks the mat-like
また、本実施形態では、上記液体14の散布を、上記第1液体散布工程2及び第2液体散布工程4において実行する態様を例示しているが、いずれか一方のみを実行するようにしてもよい。
さらに、例えば、マット状下層部15を形成する前の状態の解繊混合綿に対して、液体14を散布する態様としたり、上記粉粒体散布機23から散布、供給される機能性粉粒体13に対して、液体14を散布する態様としたりしてもよい。
さらにまた、本実施形態では、上記のように機能性繊維マット18を形成した後、加熱加圧することで、ボード状に成形するようにした態様を例示しているが、例えば、ボード状のものに限られず、凹凸や曲面などのある非ボード状の成形体を製造するようにしてもよい。
また、加熱加圧せずに、例えば、比較的、密度の低いマット状の成形体、すなわち、上記機能性繊維マット18を機能性繊維成形体として把握するようにしてもよい。
In the present embodiment, the spraying of the liquid 14 is exemplified in the first liquid spraying process 2 and the second liquid spraying process 4, but only one of them may be performed. Good.
Furthermore, for example, it is set as the aspect which sprinkles the liquid 14 with respect to the defibrated mixed cotton of the state before forming the mat-like
Furthermore, in the present embodiment, after the
Further, for example, the mat-shaped molded product having a relatively low density, that is, the
さらに、本実施形態では、加熱圧締工程7及び通気冷却工程8を経た機能性繊維マット18を予備切断工程9において裁断して、熱プレス機30に導入し、加熱加圧する態様を例示しているが、これら加熱圧締工程7、通気冷却工程8及び予備切断工程9を介さずに、例えば、上記マット状中間成形体17を、加熱加圧ローラに導入し、該加熱加圧ローラによって、連続的に加熱加圧工程を実行するような態様としてもよい。
Furthermore, in this embodiment, the
次に、本実施形態に係る機能性繊維成形体の製造方法を用いて製造された機能性繊維成形体の実施例の一例と、比較例及び参考例とを評価試験の結果とともに、図4に基づいて説明する。
尚、図4に示す各例では、植物性繊維11として、ジュートを採用し、合成樹脂繊維12として、鞘部分の溶融温度が110℃の芯鞘構造のポリエステル繊維を採用した。これらをそれぞれ50重量%づつ配合した上記解繊混合綿を使用して、これら繊維11,12全体の目付けが1500g/m2程度となるように、上記マット状下層部形成工程1及びマット状中間成形体形成工程5を実行した。
また、図4に示す各例では、機能性粉粒体13として、調湿材としてのB型シリカゲルを採用し、該シリカゲルの散布量が200g/m2程度となるように、上記機能性粉粒体散布工程3を実行した。
Next, an example of a functional fiber molded body manufactured using the method for manufacturing a functional fiber molded body according to the present embodiment, a comparative example, and a reference example are shown in FIG. This will be explained based on.
In each example shown in FIG. 4, jute is adopted as the
In each example shown in FIG. 4, the
また、図4に示す各例では、上記マット状中間成形体形成工程5を経て成形したマット状中間成形体17に対して、上記ニードルパンチング処理工程6、上記加熱圧締工程7、上記通気冷却工程8、上記予備切断工程9、及び上記加熱加圧工程10を実行した。尚、加熱加圧工程10では、プレス型間(スペーサー(ディスタンスバー)厚)が2.7mm、プレス温度が150℃、プレス圧が25kg/cm2(約2.45MPa)、プレス時間が180秒としてプレス条件を設定し、実行した。該加熱加圧工程10を実行した後、常温まで冷却し、脱型させて、比重が0.6程度、厚さが2.7mmの各例のボードをそれぞれ得た。
In each example shown in FIG. 4, the needle punching treatment step 6, the heating and pressing step 7, and the air cooling are performed on the mat-like intermediate molded
(実施例1)
上記シリカゲル(機能性粉粒体13)として、粒径が10μm以上、100μm未満の範囲内のものを使用した。
また、上記マット状下層部形成工程1の後、及び上記機能性粉粒体散布工程3の後に、水を、上記液体14として散布した。すなわち、上記した第1液体散布工程2及び第2液体散布工程4を実行した。この際、それぞれの液体散布工程2,4における水の散布量は、10g/尺角(90g/m2)程度とした。
Example 1
As the silica gel (functional powder 13), one having a particle size in the range of 10 μm or more and less than 100 μm was used.
Further, water was sprayed as the liquid 14 after the mat-like lower
(実施例2)
機能性粉粒体13の粒径は、上記実施例1と同様である。
また、上記実施例1における液体14(水)に代えて、粘着剤含有溶液をそれぞれの散布工程2,4において散布した。上記粘着剤含有溶液として、アクリル系エマルション液(BASF社製アクロデュア(登録商標)958D)を水で3倍に希釈したものを使用した。
(Example 2)
The particle diameter of the functional
Moreover, it replaced with the liquid 14 (water) in the said Example 1, and sprayed the adhesive containing solution in each spraying process 2 and 4. As the pressure-sensitive adhesive-containing solution, an acrylic emulsion liquid (Acrodure (registered trademark) 958D manufactured by BASF) diluted three times with water was used.
(比較例1)
液体散布工程2,4を実行していない以外は、上記実施例1と同条件である。
(参考例1)
上記シリカゲルとして、平均粒径が2.5mmのものを使用し、それ以外は、比較例1と同条件である。
(参考例2)
上記シリカゲルとして、平均粒径が500μmのものを使用し、それ以外は、比較例1と同条件である。
(Comparative Example 1)
The conditions are the same as in Example 1 except that the liquid spraying steps 2 and 4 are not executed.
(Reference Example 1)
The silica gel having an average particle diameter of 2.5 mm is used, and the other conditions are the same as those in Comparative Example 1.
(Reference Example 2)
The silica gel having an average particle size of 500 μm is used, and the other conditions are the same as those in Comparative Example 1.
上記実施例1及び実施例2、比較例1、並びに参考例1及び参考例2のボードに対して、以下の評価試験を行った。
(評価試験)1)調湿性能試験
上記実施例1及び実施例2、比較例1、並びに参考例1及び参考例2のボードから得られた各試験体を、温度25℃、湿度50%の恒温恒湿雰囲気中に放置して恒量に達するまで養生した。
その後、各試験体を、温度25℃、湿度90%の恒温恒湿雰囲気中に24時間放置した後、各試験体の重量を測定して、吸湿後の重量を得た。
その後、さらに、各試験体を、温度25℃、湿度50%の恒温恒湿雰囲気中に24時間放置した後、各試験体の重量を測定して、放湿後の重量を得た。
上記吸湿後の重量と上記放湿後の重量との差から得た吸放湿量(各試験体1平方メートル当りの重量変化)を調湿性能として判断した。
The following evaluation tests were performed on the boards of Examples 1 and 2, Comparative Example 1, and Reference Examples 1 and 2.
(Evaluation test) 1) Humidity adjustment performance test Each test body obtained from the board of Example 1 and Example 2, Comparative Example 1, and Reference Example 1 and Reference Example 2 was tested at a temperature of 25 ° C and a humidity of 50%. It was allowed to stand in a constant temperature and humidity atmosphere until it reached a constant weight.
Then, after leaving each test body in the constant temperature and humidity atmosphere of
Then, after leaving each test body in the constant temperature and humidity atmosphere of
The moisture absorption / release amount (weight change per square meter of each test specimen) obtained from the difference between the weight after moisture absorption and the weight after moisture release was judged as the humidity control performance.
結果は、比較例1のボードを除き、全てのボードにおいて、吸放湿量が180g/m2以上であり、市販のインシュレーションボード(9mm厚)の吸放湿量(130g/m2)と比べて、良好な結果となった。
一方、比較例1のボードは、後記する粉粒体歩留まり測定試験の結果の通り、製造ラインにおけるシリカゲルの抜け落ち量及び飛散量が多く、ボードに対するシリカゲルの含有量が少なくなった結果、吸放湿量が少なくなる結果(70g/m2)となり、調湿性能を十分に発揮できない結果となった。
As a result, except for the board of Comparative Example 1, in all the boards, the moisture absorption / release amount is 180 g / m 2 or more, and the moisture absorption / release amount (130 g / m 2 ) of the commercially available insulation board (9 mm thickness) Compared to this, the results were good.
On the other hand, the board of Comparative Example 1 has a large amount of silica gel falling off and scattered in the production line as a result of the powder yield measurement test described later. As a result, the amount was reduced (70 g / m 2 ), and the humidity control performance could not be sufficiently exhibited.
(評価試験)2)粉粒体歩留まり測定試験
上記実施例1及び実施例2、比較例1におけるボードの製造ラインにおいて、それぞれ散布したシリカゲルの散布量に対するシリカゲルの回収量(抜け落ちや飛散等により落下したシリカゲルの回収量)の割合を、各製造ラインにおけるロス率として算出し、このロス率から粉粒体歩留まり率をそれぞれ算出した。
(Evaluation test) 2) Granule yield measurement test In the board production lines in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, the amount of silica gel recovered relative to the amount of silica gel sprayed (dropped due to falling off, scattering, etc.) The ratio of the recovered silica gel) was calculated as the loss rate in each production line, and the powder yield rate was calculated from this loss rate.
結果は、図4の表に示す通りである。
実施例1では、上述のように、液体散布工程2,4を実行して、それぞれ水を散布したので、シリカゲル同士及び各繊維に対するシリカゲルの付着性が向上した結果、シリカゲルの回収量が少なくなり、歩留まり率が65%〜75%程度となった。
実施例2では、上述のように、液体散布工程2,4を実行して、それぞれ粘着剤含有溶液を散布したので、シリカゲル同士及び各繊維に対するシリカゲルの付着性がより向上した結果、シリカゲルの回収量がより少なくなり、歩留まり率が80%〜90%程度となった。
一方、比較例1では、上述のように、液体散布工程2,4を実行していないため、製造ラインにおけるシリカゲルの抜け落ち量及び飛散量が多くなり、歩留まり率が30%程度となった。
尚、参考例1及び参考例2については、添加したシリカゲルの粒径が、比較的、大きい粒径であることから、液体散布工程2,4の実行の有無による歩留まり率の変化がそれほど大きくなかったため、結果の記載は省略するが、これらの例においても、液体散布工程2,4の実行により、歩留まり率の向上が認められた。
The results are as shown in the table of FIG.
In Example 1, as described above, since the liquid spraying steps 2 and 4 were performed and water was sprayed, the silica gel adhesion to each silica gel and each fiber was improved. As a result, the recovered amount of silica gel was reduced. The yield rate was about 65% to 75%.
In Example 2, as described above, the liquid spraying steps 2 and 4 were performed and the adhesive-containing solutions were sprayed, respectively. As a result, the adhesion of silica gel to silica gels and each fiber was further improved. The amount became smaller, and the yield rate became about 80% to 90%.
On the other hand, in Comparative Example 1, since the liquid spraying steps 2 and 4 were not executed as described above, the amount of silica gel falling off and scattering in the production line increased, and the yield rate was about 30%.
In Reference Example 1 and Reference Example 2, since the added silica gel has a relatively large particle size, the change in the yield rate due to the presence or absence of execution of the liquid spraying steps 2 and 4 is not so large. Therefore, although the description of the results is omitted, in these examples also, the yield rate was improved by the execution of the liquid spraying steps 2 and 4.
(評価試験)3)表面研磨試験(均質性)
上記実施例1及び実施例2、並びに参考例1及び参考例2のボードに対して、番手180の粗さにて表面研磨(表面サンディング)を行い、表面の全面が略一様(略平滑)に研磨されるまでの実施回数を比較した。この際、サンダー処理は、板厚の−0.3mmの設定で実施した(実際の一回当たりにおける研磨厚さは、0.3mmよりも小さくなる。)。
(Evaluation test) 3) Surface polishing test (homogeneity)
Surface polishing (surface sanding) was performed on the boards of Examples 1 and 2 and Reference Examples 1 and 2 with the roughness of the
結果は、図4の表に示す通りである。
実施例1及び実施例2では、上述のように、含有されているシリカゲルの粒径が、比較的、小さい微粒子状のものであるので、ボードの厚さ方向及び面域方向におけるシリカゲルの分布バラツキ等が小さくなった結果、1回のサンダー処理により表面が概ね平滑となった。
一方、参考例1及び参考例2では、上述のように、含有されているシリカゲルの粒径が、比較的、大きい粒径のものであるので、ボードの厚さ方向及び面域方向におけるシリカゲルの分布バラツキ等が大きくなった結果、表面が概ね平滑となるまでに、参考例1では、5回以上のサンダー処理を要し、参考例2では、3回のサンダー処理を要した。
尚、比較例1については、上記のように粉粒体歩留まり測定試験の結果が良好ではなかったために、当該表面研磨試験を省略した。
The results are as shown in the table of FIG.
In Example 1 and Example 2, as described above, the silica gel contained therein has a relatively small particle size, so that the distribution of silica gel in the board thickness direction and surface area direction varies. As a result, the surface became almost smooth by one sander treatment.
On the other hand, in Reference Example 1 and Reference Example 2, as described above, the silica gel contained therein has a relatively large particle size, so that the silica gel in the board thickness direction and the surface area direction has a relatively large particle size. As a result of the increase in distribution variation and the like, the reference example 1 required five or more times of the sanding process and the reference example 2 required three times of the sanding process until the surface became substantially smooth.
In addition, about the comparative example 1, since the result of the granular material yield measurement test was not favorable as mentioned above, the said surface grinding | polishing test was abbreviate | omitted.
(評価試験)4)剥離強度試験
上記実施例1及び実施例2、並びに参考例2のボードから得られた各試験体に対して、JIS A5905(繊維板)に規定された方法に従って、剥離強度試験を行った。
結果は、図4の表に示す通りであり、いずれも建築材料として一般的なMDF(Medium Density Fiberboard(中密度繊維板))の品質としてJIS規格で定められた剥離強さの基準値である0.3MPa以上となった。
尚、比較例1については、上記表面研磨試験と同様の理由により、当該剥離強度試験を省略した。また、参考例1については、含有されたシリカゲルの平均粒径が上述のように、比較的、大きい粒径であるため、ボードの平面域における厚み差が大きくなり、当該剥離強度試験を省略した。
(Evaluation test) 4) Peel strength test Peel strength according to the method prescribed in JIS A5905 (fiberboard) for each test body obtained from the boards of Examples 1 and 2 and Reference Example 2 above. A test was conducted.
The results are as shown in the table of FIG. 4, and all are standard values of peel strength defined by the JIS standard as the quality of MDF (Medium Density Fiberboard) as a building material. It became 0.3 MPa or more.
In Comparative Example 1, the peel strength test was omitted for the same reason as in the surface polishing test. Moreover, about the reference example 1, since the average particle diameter of the contained silica gel is a comparatively large particle diameter as mentioned above, the thickness difference in the plane area of a board became large, and the said peeling strength test was abbreviate | omitted. .
以上のように、本実施形態に係る機能性繊維成形体の製造方法によれば、機能性粉粒体13の歩留まりを向上させることができた。
また、製造ラインにおける機能性粉粒体13の抜け落ちや飛散等を効果的に低減することができるので、比較的、粒径の小さい機能性粉粒体13を採用することができ、この結果、板厚の薄いボードを製造した場合にも、実施例1及び実施例2のように、均質なボードの製造が可能となることが示された。
尚、上記実施例1及び実施例2は、それぞれ本実施形態に係る機能性繊維成形体の製造方法の一例を用いて製造した例を示しており、本実施形態に係る機能性繊維成形体の製造方法は、上述のように、種々の態様が可能であり、これらの例に限られるものではない。
As mentioned above, according to the manufacturing method of the functional fiber molded object which concerns on this embodiment, the yield of the functional
Moreover, since it is possible to effectively reduce the falling off and scattering of the
In addition, the said Example 1 and Example 2 have shown the example manufactured using an example of the manufacturing method of the functional fiber molded object which concerns on this embodiment, respectively, and the functional fiber molded object which concerns on this embodiment is shown. As described above, various modes of the manufacturing method are possible, and the manufacturing method is not limited to these examples.
11 植物性繊維
12 合成樹脂繊維(合成樹脂バインダー)
13 機能性粉粒体
14 液体
15 マット状下層部
17 マット状中間成形体
18 機能性繊維マット(機能性繊維成形体)
19 機能性繊維ボード(機能性繊維成形体)
11
DESCRIPTION OF
19 Functional fiber board (functional fiber molding)
Claims (6)
前記植物性繊維及び前記機能性粉粒体のうちの少なくともいずれか一方に、液体を散布して表面を濡らした状態で、前記植物性繊維に、前記機能性粉粒体を添加して、該機能性粉粒体を含有させた後、成形して機能性繊維成形体を製造することを特徴とする機能性繊維成形体の製造方法。 A method for producing a functional fiber molded body containing vegetable fiber as a main material and containing a functional powder,
In a state where the surface is wetted by spraying a liquid on at least one of the vegetable fiber and the functional powder, the functional powder is added to the vegetable fiber, A method for producing a functional fiber molded body, comprising adding a functional powder and then molding to produce a functional fiber molded body.
前記植物性繊維を堆積させてマット状下層部を形成し、その上方から前記機能性粉粒体を散布することで前記機能性粉粒体の添加を行い、
前記機能性粉粒体を散布した後、その上方に植物性繊維をさらに堆積させてマット状中間成形体を形成し、次いで、該マット状中間成形体に対して、ニードルパンチング処理を施して前記植物性繊維同士を絡み合わせた後、成形して機能性繊維成形体を製造することを特徴とする機能性繊維成形体の製造方法。 In claim 1,
The vegetable fiber is deposited to form a mat-like lower layer, and the functional powder is added by spreading the functional powder from above,
After spraying the functional powder, the plant fibers are further deposited thereon to form a mat-shaped intermediate molded body, and then the mat-shaped intermediate molded body is subjected to a needle punching process. A method for producing a functional fiber molded body, wherein plant fibers are entangled and then molded to produce a functional fiber molded body.
前記マット状下層部を形成した後、前記機能性粉粒体を散布する前に、該マット状下層部に対して、その上方から前記液体の散布を行い、さらに、前記機能性粉粒体を散布した後、前記マット状中間成形体を形成する前に、その上方から前記液体の散布を行うことを特徴とする機能性繊維成形体の製造方法。 In claim 2,
After forming the mat-like lower layer portion, before spreading the functional powder particles, the liquid is applied to the mat-like lower layer portion from above, and the functional powder particles are further dispersed. After spraying, before forming the mat-shaped intermediate molded body, the liquid is sprayed from above, and the method for producing a functional fiber molded body is characterized.
前記機能性粉粒体の粒径が100μm未満であることを特徴とする機能性繊維成形体の製造方法。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
The method for producing a functional fiber molded product, wherein the functional powder has a particle size of less than 100 μm.
前記液体には、粘着剤が含有されていることを特徴とする機能性繊維成形体の製造方法。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The method for producing a functional fiber molded body, wherein the liquid contains an adhesive.
前記成形よりも前に、合成樹脂バインダーの添加を更に行い、加熱加圧してボード状に硬化させて成形することを特徴とする機能性繊維成形体の製造方法。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
A method for producing a functional fiber molded body, wherein a synthetic resin binder is further added prior to the molding, followed by heating and pressurizing to form a board.
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