JP6928393B2

JP6928393B2 - 無接着剤横継ぎ合わせ圧密機器及び無接着剤横継ぎ合わせ圧密方法

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Publication number: JP6928393B2
Application number: JP2020002157A
Authority: JP
Inventors: 凱王
Original assignee: 凱王
Priority date: 2019-11-28
Filing date: 2020-01-09
Publication date: 2021-09-01
Anticipated expiration: 2040-01-09
Also published as: CN112847694A; JP2021084431A; CN112847694B

Description

本発明は、木板加工技術分野に属し、特に無接着剤横継ぎ合わせ圧密機器及び無接着剤横継ぎ合わせ圧密方法に関するものである。

従来の木材は、一般に密度が低いため、継ぎ合わせた後に使用可能である。例えば、従来のベニヤのように、丸太の転削または木材ブロックのかんなの削りによって薄木にして、さらに接着剤で接着した３層以上の板状材料であり、ベニヤの厚みが増すが、密度が依然として変わらず、各パラメータ性能が低い。従来の技術は、大きな木板を圧密して密度を上げ、諸性能を向上させるが、この技術は、大きくて、完全な木板に適しているが、他の端材などの小さな木板を使用しにくい。複数の小さな木板を圧密して継ぎ合わせる限りその利用度を向上させるが、接着後に隣接する２枚の木板が互いに分離又は裂けて接着が不十分となる木板の継ぎ合わせの問題があり、例えば、中国特許ＣＮ２０３３３１１５４Ｕにて提案された竹材質の横継ぎ合わせ板材の構造は、上部の横継ぎ合わせ板層と、コア層と下部の横継ぎ合わせ板層とを含み、この横継ぎ合わせ板層は、竹材質の横継ぎ合わせ板を利用することができるが、製造工程において、依然として大きな木質単板を用いる必要がある。

上記技術的課題を解決するために、本発明は、無接着剤横継ぎ合わせ圧密機器及び無接着剤横継ぎ合わせ圧密方法を提供した。この方法で製造した板材は、その隣接する２枚の木板が互いに分離又は裂けにくく、接着が強固である。

本発明の具体的な技術的解決手段は、以下のとおりである。

本発明にて提供される無接着剤横継ぎ合わせ圧密機器及び無接着剤横継ぎ合わせ圧密方法は、少なくとも以下のステップを含む。

（１）いくつかの横継ぎ合わせ板を平面上に順次並べ、隣接する２枚の横継ぎ合わせ板の間に樹脂フィルムを挟持し、隣接する２枚の横継ぎ合わせ板の接触面が平面に対して４５−１３５°の角度をなすようにして配列板を製造する。

（２）配列板の水平方向に１．５−２ＭＰａの第１の作用力Ｆ１を加える。

（３）配列板を６０−１７０℃に加熱し、配列板の垂直方向に０．７ＭＰａ以上の第２の作用力Ｆ２を加え、圧力を８−１０ｍｉｎ保持する。

（４）Ｆ２を保持した状態で、Ｆ１を２．５−４ＭＰａのＦ３まで増大させ、配列板の温度が４０−７０℃になるまで圧力を保持する。

ここで、ステップ（１）の平面は、圧密機器が横継ぎ合わせ板と接触する平面であり、本発明における加熱は、いずれも高周波加熱であり、横継ぎ合わせ板は、密度０．７ｇ／ｃｍ^３−１．２５ｇ／ｃｍ^３の圧密木が好ましい。前記樹脂フィルムは、エチレン−酢酸ビニル系共重合体またはポリオレフィン系材料のいずれか１種または複数種の混合物を含み、前記ポリオレフィン系材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリエチレン、変性ポリプロピレン、またはエチレン単位含有のエチレン系エラストマーのいずれか１種または少なくとも２種の混合物である。例えばＶＹＬＯＮＧＭ９２０樹脂フィルムは、厚さが５０μｍで、ＶＹＬＯＮＧＭ４２０Ｋ０１樹脂フィルムは、厚さが３０μｍで、東洋タックＭ３１０樹脂フィルムは、厚さが１００μｍである。Ｆ２及びＦ３は、必要に応じて、同時に圧力を加えてもよく、又はＦ２を先に加圧し、Ｆ３を後に加えてもよい。本発明は、横継ぎ合わせ板を先に配列し、Ｆ１を加え、加熱し、Ｆ２を先に加えて、Ｆ３を後に加えることで、製造した板材の含浸剥離性と表面接着強度を著しく向上させることができ、隣接する２枚の木板同士が分離や裂けにくく、接着が強固なものとなる。

さらに、配列板を６０−１７０℃に加熱する前に予備加圧と予備加熱を行う。予備加圧において配列板の水平方向に予備圧力０．１−０．２ＭＰａのＦ０を加えて予備加熱を行い、予備加熱温度を５０−５５℃とし、１２−２０ｍｉｎ温度を保持する。前記樹脂フィルムの厚みを０．１−０．３８ｍｍとし、樹脂フィルムの使用量を１４−１８ｇ／ｍ^２とする。

さらに、横継ぎ合わせ板が樹脂フィルムと接触する側壁の粗さは０．２−０．５μｍである。

本発明は、隣接する２枚の横継ぎ合わせ板の側壁の粗さを規定することで、予備加圧時に樹脂フィルムを配列板に十分に接触させ、予備加熱後１２−２０分間保持し、溶融開始直後の樹脂フィルムを配列板にさらに十分に接触させて、樹脂フィルムの滴下率を低下させ、製造した板材の含浸剥離性と表面接着強度をさらに向上させるものである。

さらに、配列板における全ての横継ぎ合わせ板が並列に並べ、横継ぎ合わせ板が樹脂フィルムに接触する側壁と水平面とのなす角度αが８６°＜α＜９０°を満たす。

本発明は、横継ぎ合わせ板の樹脂フィルムと接触する側壁と水平面とのなす角度を規定することで、配列板における隣接する２枚の横継ぎ合わせ板の間に上向きの開口部を設け、Ｆ３を加える際に隣接する２枚の横継ぎ合わせ板の底部が接触するので、溶融した樹脂フィルムが底部から落下するのを防止することができる。

さらに、横継ぎ合わせ板の一端または両端に縦継ぎ合わせ板がさらに設けられ、横継ぎ合わせ板と縦継ぎ合わせ板との間に樹脂フィルムが設けられ、横継ぎ合わせ板と縦継ぎ合わせ板の木目方向が同じである。

横継ぎ合わせ板と縦継ぎ合わせ板の木目方向は同じであるが、垂直に配置されているため、熱や湿気に晒されたときの伸縮方向が垂直し、板材全体の安定性を顕著に向上させることができる。

さらに、配列板における全ての横継ぎ合わせ板と水平面とのなす角度θがいずれも２０°＜θ＜７０°を満たし、配列板の加熱温度を１３０−１５０℃とし、昇温速度を１０−１５℃／ｓとし、樹脂フィルムの使用量を８−１０ｇ／ｍ２とする。

このような斜め継ぎ合わせは、継ぎ合わせ板材の要求の多様性に起因して、より優れた機械的効果をもたらし、左右両側に位置する固定ブロックは、継ぎ合わせ機器を改良することなく、１つの力だけを加えて２つの斜め方向（９０°の角度）の継ぎ合わせを達成することができる。

さらに、配列板における全ての横継ぎ合わせ板を均等に複数群に分け、隣接する２群の横継ぎ合わせ板の間を９０°とし、配列板の加熱温度を１３０−１５０℃とし、昇温速度を１０−１５℃／ｓとし、樹脂フィルムの使用量を１２−１５ｇ／ｍ^２とする。

本発明は、上記の限定により、製造される板材の形状をそれぞれ特定する。

さらに、配列板は、水平面に対して１０−８０°の角度で加圧する。

本発明は、上記の限定により、含水率が高い場合における水分の排出と、傾斜した傾斜面への樹脂糊の貼り付きの確保に利便性を提供し、かつ制御装置をホットプレス機の後方に配置することができ、機械の省スペース化と設置の容易化を図ることができる。

本発明は、前記配列板の水平方向に第１の作用力Ｆ１を加える第１の加圧装置と、高周波加熱装置と、前記配列板の垂直方向に第２の作用力Ｆ２を加える第２の加圧装置とを含む無接着剤横継ぎ合わせ圧密機器をさらに提供するものである。

本発明にて提供される製造方法は、簡単で実用的であり、製造した板材の含浸剥離性と表面接着強度をさらに向上させることができる。

実施例４に係る配列板の構造概略説明図実施例７に係る配列板の部分断面図実施例１０に係る配列板の断面図実施例１２に係る配列板の断面図実施例１３に係る配列板の断面図実施例１７に係る配列板の断面図実施例１８に係る配列板の断面図実施例１９に係る無接着剤横継ぎ合わせ圧密機器の構造概略説明図実施例１９に係る無接着剤横継ぎ合わせ圧密機器の構造概略説明図実施例２０に係る無接着剤横継ぎ合わせ圧密機器の構造概略説明図

以下、本考案を図面と以下の実施例に基づいてさらに詳細に説明する。見やすくするために、各図面の拡大倍率は異なっている。
（実施例１−３）

実施例１−３にて提供される無接着剤横継ぎ合わせ圧密機器及び無接着剤横継ぎ合わせ圧密方法は、以下のステップを含む。

（４）Ｆ２を保持した状態で、Ｆ１を２．５−４ＭＰａのＦ３まで増大させ、配列板の温度が６０℃になるまで圧力を保持する。

実施例１−３では、いずれもポプラ木を用いて圧密し、圧密後の密度を０．８ｇ／ｃｍ^３とし、実施例１−３の板材の製造方法の具体的なパラメータを表１に示している。

そのうち、なす角度１（°）とは、隣接する２枚の横継ぎ合わせ板の接触面と水平面との間の角度であり、粗さとは、横継ぎ合わせ板と樹脂フィルムと接触する側壁の粗さである。
（実施例４−６）

実施例４−６にて提供される無接着剤横継ぎ合わせ圧密機器及び無接着剤横継ぎ合わせ圧密方法は、少なくとも以下のステップを含む。

（４）Ｆ２を保持した状態で、Ｆ１を２．５−４ＭＰａのＦ３まで増大させ、配列板の温度が４０℃になるまで圧力を保持する。

そのうち、配列板を６０−１７０℃に加熱する前に予備加圧と予備加熱を行い、予備加圧において配列板の水平方向に予備圧力０．１−０．２ＭＰａのＦ０を加えて予備加熱を行い、予備加熱温度を５０−５５℃とし、１２−２０ｍｉｎ温度を保持し、前記樹脂フィルムの厚みを０．１４−０．３８ｍｍとし、樹脂フィルムの使用量を１４−１８ｇ／ｍ^２とする。

そのうち、横継ぎ合わせ板と樹脂フィルムと接触する側壁の粗さは、０．２−０．５μｍである。

図１に示すように、各横継ぎ合わせ板を並列に並べる。

実施例４−６では、いずれもポプラ木を用いて圧密し、圧密後の密度を０．８ｇ／ｃｍ^３とし、実施例４−６の板材の製造方法の具体的なパラメータを表２に示している。

そのうち、なす角度１（°）とは、隣接する２枚の横継ぎ合わせ板の接触面と水平面との間の角度であり、粗さとは、横継ぎ合わせ板と樹脂フィルムと接触する側壁の粗さである。
（実施例７−１１）

図２−３に示すように、実施例７−１１にて提供される無接着剤横継ぎ合わせ圧密機器及び無接着剤横継ぎ合わせ圧密方法は、少なくとも以下のステップを含む。

（４）Ｆ２を保持した状態で、Ｆ１を２．５−４ＭＰａのＦ３まで増大させ、配列板の温度が７０℃になるまで圧力を保持する。

そのうち、配列板における全ての横継ぎ合わせ板が並列に並べ、横継ぎ合わせ板が樹脂フィルムに接触する側壁と水平面とのなす角度αが８６°＜α＜９０°を満たす。

そのうち、横継ぎ合わせ板の一端または両端に縦継ぎ合わせ板がさらに設けられ、横継ぎ合わせ板と縦継ぎ合わせ板との間に樹脂フィルムが設けられ、横継ぎ合わせ板と縦継ぎ合わせ板の木目方向が同じである。

実施例７−１１では、いずれもポプラ木を用いて圧密し、圧密後の密度を０．８ｇ／ｃｍ^３とし、実施例７−１１の板材の製造方法の具体的なパラメータを表３に示している。

そのうち、なす角度１（°）とは、隣接する２枚の横継ぎ合わせ板の接触面と水平面との間の角度であり、横継ぎ合わせ板と縦継ぎ合わせ板の木目方向が同じである。
（実施例１２−１６）

図４−６に示すように、実施例１２−１６にて提供される無接着剤横継ぎ合わせ圧密機器及び無接着剤横継ぎ合わせ圧密方法は、少なくとも以下のステップを含む。

そのうち、配列板における全ての横継ぎ合わせ板と水平面とのなす角度θがいずれも２０°＜θ＜７０°を満たし、配列板の加熱温度を１３０−１５０℃とし、昇温速度を１０−１５℃／ｓとし、樹脂フィルムの使用量を８−１０ｇ／ｍ^２とする。

そのうち、配列板は、水平面に対して１０−８０°の角度で加圧する。

実施例１２−１６では、いずれもポプラ木を用いて圧密し、圧密後の密度を０．８ｇ／ｃｍ^３とし、実施例１２−１６の板材の製造方法の具体的なパラメータを表４に示している。

（実施例１７）
図７に示すように、本実施例にて提供される無接着剤横継ぎ合わせ圧密機器及び無接着剤横継ぎ合わせ圧密方法は、少なくとも以下のステップを含む。

（１）いくつかの横継ぎ合わせ板を平面上に順次並べ、隣接する２枚の横継ぎ合わせ板の間に樹脂フィルムを挟持し、隣接する２枚の横継ぎ合わせ板の接触面が平面に対して４５°の角度をなすようにして配列板を製造する。

（２）配列板の水平方向に１．５ＭＰａの第１の作用力Ｆ１を加える。

（３）配列板を６０℃に加熱し、配列板の垂直方向に０．７ＭＰａ以上の第２の作用力Ｆ２を加え、圧力を８ｍｉｎ保持する。

（４）Ｆ２を保持した状態で、Ｆ１を２．５ＭＰａのＦ３まで増大させ、配列板の温度が６０℃になるまで圧力を保持する。

そのうち、配列板における全ての横継ぎ合わせ板を均等に複数群に分け、隣接する２群の横継ぎ合わせ板の間を９０°とし、配列板の加熱温度を１４０℃とし、昇温速度を１２℃／ｓとし、樹脂フィルムの使用量を１３ｇ／ｍ^２とする。
（実施例１８）

本実施例にて提供される無接着剤圧密機器は、図８に示すように、下部圧合板１と、上部圧合板２と、高周波加熱装置と、油圧装置と、上部圧合板２の下部圧合板１への反復運動を制御する制御装置とを含み、下部圧合板１の上面に下部裏当板４が設けられ、上部圧合板２の下面に下部裏当板４と平行な上部裏当板５が設けられ、下部圧合板の上面にギアバー１０が設けられ、油圧装置の油圧ロッド６がギアバー１０に対して反復運動する。

そのうち、下部圧合板は下部裏当板に固定的に接続され、上部圧合板は上部裏当板に固定的に接続され、高周波加熱装置は、従来の技術である加熱のためのものであり、本実施例は、特に限定されず、制御装置も従来の技術であり、ギアバーは、下部圧合板に固定的に接続され、油圧装置は、下部圧合板の側壁に固定的に接続される。本考案は、以上のように設置して、処理対象の横継ぎ合わせ板に水平方向と垂直方向の圧力を同時に加えることができ、製造した板材をより強固にして割れにくくすることができ、使用時に隣接する２枚の横継ぎ合わせ板の間に樹脂フィルムを放置する必要がある。
（実施例１９）

図９に示すように、本実施例は、実施例１と異なり、下部裏当板４の上面と水平面との間に３０°を呈し、下部裏当板４の底端の上面に突起９が設けられる無接着剤圧密機器を提供する。

本考案は、下部裏当板の上面と水平面との間に３０°を呈するように構成され、かつ突起を設けることにより、この実施例にて提供される機器は、油圧装置を省略し、機器の複雑さを単純化するとともに、従来の機器よりもスプライス効果が優れているものである。
（実施例２０）

本実施例は、実施例１と異なり、図１０のように、上部裏当板４は上部圧合板２の一端に軸着され、他端が第１の電動伸縮ロッド７を介して接続され、下部裏当板５は下部圧合板１の一端に軸着され、他端が第２の電動伸縮ロッド８を介して接続される無接着剤圧密機器を提供する。

本実施例は、第１の電動伸縮ロッドと第２の電動伸縮ロッドを設けることにより、その機器が、具体的な仕様（横継ぎ合わせ板の厚さ）に応じて、下部裏当板と上部裏当板の水平面に対する角度を調整することができる。使用時に、ギアバーから離れた一端における上部圧合板と下部圧合板との距離を、ギアバーに近い一端における上部圧合板と下部圧合板との距離よりも小さくように調整することにより、横継ぎ合わせ板が上下方向の力を受けた時に左右方向に分散することがなく、製造された板材が実施例１の機器で製造した板材よりも強固で裂けにくいものである。
（対照例１−３）

対照例１−３にて提供される無接着剤横継ぎ合わせ圧密機器及び無接着剤横継ぎ合わせ圧密方法は、パラメータという点で実施例１−３と異なり、具体的なパラメータを表５に示している。

（対照例４−６）
対照例４−６にて提供される無接着剤横継ぎ合わせ圧密機器及び無接着剤横継ぎ合わせ圧密方法は、パラメータという点で実施例４−６と異なり、具体的なパラメータを表６に示している。

（対照例７−９）

対照例７−９にて提供される無接着剤横継ぎ合わせ圧密機器及び無接着剤横継ぎ合わせ圧密方法は、パラメータという点で実施例１２−１４と異なり、具体的なパラメータを表７に示している。

（試験例１）含浸剥離性と表面接着強度の試験
実施例１−６、対照例１−６の板材と対照群（中国特許ＣＮ２０３３３１１５４Ｕにて提案された竹材質の横継ぎ合わせ板材の構造）は、いずれも国際規格ＧＢ／Ｔ５８４９−２００６に規定されるように、ＵＨ４２０４木材試験機を用いて各群の板材について含浸剥離性と表面接着強度を測定し、各群において５本の平行なサンプルにした結果を平均し、その結果を表８に示している。

表８から明らかなように、本発明の実施例１−３にて提供される方法で製造した板材は、含浸剥離性が高く、表面接着強度が高く、対照群よりも高い効果を示している。対照例１−３は、本発明の方法のあるステップをそれぞれ削除し、または改めたものであり、製造した板材は、含浸剥離性がいずれも低下し、表面接着強度がいずれも低下している。実施例４−６からわかるように、配列板に予備加圧と予備加熱を行った後、その含浸剥離性と表面接着強度がさらに向上し、対照例４−６は、本発明の方法のあるステップをそれぞれ削除し、またあるパラメータを変更したものであり、実施例４−６よりも、含浸剥離性と表面接着強度がいずれも低下している。それにより、本発明の方法は、板材の含浸剥離性と表面接着強度を顕著に向上させることができることがわかる。
（試験例２）滴下率測定

実施例４−９及び対照例４−６の方法で板材を製造し、各板材の製造時に滴下された樹脂フィルムの質量を収集し、各群の板材の製造時における樹脂フィルムの滴下率を算出し、その滴下率（％）＝板材の製造時における樹脂フィルムの滴下質量／樹脂フィルムの使用量×１００％とし、各群において５本の平行なサンプルにした結果を平均し、その試験結果を表９に示している。

表９から明らかなように、本発明の方法で製造した板材は、対照群よりも滴下率が低いのに対し、対照例では、本発明の方法のあるステップまたはパラメータを削除し、または変更し、板材の製造過程において樹脂フィルムの滴下率が高くなるため、製造した板材の含浸剥離性及び表面接着強度が低下した。
（試験例３）寸法安定性試験

実施例７−１１で製造した板材について、ＧＢ／Ｔ３５９１３−２０１８「床暖房用実木床技術仕様」を用いて耐熱、耐湿の寸法安定性を試験し、かつ長さと幅の変化を測定し、各群において３本の平行なサンプルにし、その試験結果を表１０に示している。

表１０から明らかなように、本発明の実施例１０−１１では、縦継ぎ合わせ板を設けることにより、板材の寸法安定性を顕著に向上させることができ、実施例７−９では、縦継ぎ合わせ板を設けないことにより、製造した板材の寸法安定性は実施例１０−１１よりも低下することが示された。

以上の実施例は、本発明の好ましい実施形態を説明したに過ぎず、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が本発明の請求項に記載された範囲で種々の変形及び改良を施したものも、いずれも本発明の特許請求の範囲内として保護されるべきものである。

１−下部圧合板、２−上部圧合板、４−下部裏当板、５−上部裏当板、６−油圧ロッド、７−第１の電動伸縮ロッド、８−第２の電動伸縮ロッド、９−突起、３０−横継ぎ合わせ板、３１−樹脂フィルム、３２−縦継ぎ合わせ板、３３−上部抑止板、３４−下部抑止板、３５−左側抑止板、３６−右側抑止板

Claims

横継ぎ合わせ圧密方法であって、少なくとも、
（１）いくつかの横継ぎ合わせ板を平面上に順次並べ、隣接する２枚の前記横継ぎ合わせ板の間に樹脂フィルムを挟持し、隣接する２枚の横継ぎ合わせ板の接触面が平面に対して４５−90°の角度をなすようにして配列板を製造するステップと、
（２）前記配列板の水平方向に１．５−２ＭＰａの第１の作用力Ｆ１を加えるステップと、
（３）前記配列板を６０−１７０℃に加熱し、前記配列板の垂直方向に０．７ＭＰａ以上の第２の作用力Ｆ２を加え、圧力を８−１０ｍｉｎ保持するステップと、
（４）Ｆ２を保持した状態で、Ｆ１をＦ３まで増大させ、Ｆ３は２．５−４ＭＰａとし、配列板の温度が４０−７０℃に下がるまで圧力を保持するステップと、を含む
ことを特徴とする横継ぎ合わせ圧密方法。
前記配列板を６０−１７０℃に加熱する前に予備加圧と予備加熱を行い、前記予備加圧において前記配列板の水平方向に予備圧力０．１−０．２ＭＰａのＦ０を加えて予備加熱を行い、予備加熱温度を５０−５５℃とし、１２−２０ｍｉｎ温度を保持し、前記樹脂フィルムの厚みを０．１−０．３８ｍｍとし、前記樹脂フィルムの使用量を１４−１８ｇ／ｍ^２とする
請求項１に記載の横継ぎ合わせ圧密方法。
前記横継ぎ合わせ板が前記樹脂フィルムと接触する側壁の粗さは０．２−０．５μｍである
請求項２に記載の横継ぎ合わせ圧密方法。
前記配列板における全ての前記横継ぎ合わせ板が並列に並べ、前記横継ぎ合わせ板が前記樹脂フィルムに接触する側壁と水平面とのなす角度αが８６°＜α＜９０°を満たす
請求項１に記載の横継ぎ合わせ圧密方法。
複数の順番通りに並んだ前記横継ぎ合わせ板の一端または両端に縦継ぎ合わせ板がさらに設けられ、前記横継ぎ合わせ板と前記縦継ぎ合わせ板との間に樹脂フィルムが設けられ、前記横継ぎ合わせ板と前記縦継ぎ合わせ板の木目方向が同じである
請求項１に記載の横継ぎ合わせ圧密方法。
前記配列板における全ての前記横継ぎ合わせ板と水平面とのなす角度θがいずれも２０°＜θ＜７０°を満たし、前記配列板の加熱温度を１３０−１５０℃とし、昇温速度を１０−１５℃／ｓとし、前記樹脂フィルムの使用量を８−１０ｇ／m ²とする
請求項１に記載の横継ぎ合わせ圧密方法。
前記配列板は、加圧時に水平面に対して１０−８０°の角度をなす
請求項１に記載の横継ぎ合わせ圧密方法。