JP7545481B2 - 木質ボードの製造方法 - Google Patents
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Description
本実施形態に係る木質ボードX33,X38の製造方法は、準備プロセス、エネルギー化プロセス、及び板材化プロセス、に大別される。なお、木質ボードX33としては、特に限定されないが、例えば、合板及び単板積層材(LVL)等が挙げられる。また木質ボードX38としては、特に限定されないが、例えば、MDF等の繊維板等が挙げられる。
(1)第1実施形態
以下、第1実施形態に係る木質ボードX33の製造方法について、図1を参照して説明する。木質ボードX33の製造方法は、準備プロセス、エネルギー化プロセス、及び板材化プロセス、に大別される。以下、この順で各プロセスについて説明する。
準備プロセスは、原料であるヤシ科植物(主としてオイルパームの幹(パーム幹X1))を、複数のヤシ薄板X21と、廃材X22と、に分けるプロセスである。具体的には、準備プロセスは、熟成工程と、切削工程と、を有する。準備プロセスを経て、エネルギー化プロセス及び板材化プロセスの2つのプロセスに分岐する。
熟成工程では、熟成処理S1を行う。具体的には、原料であるパーム幹X1を一定時間(熟成期間)に亘って保存することにより熟成させる。パーム幹X1は、周知のように樹液が高濃度の糖液を含むが、伐採後に保存することによって糖液の濃度が徐々に上昇し、ある期間後に糖液の濃度が最大化することが知られている。すなわち、伐採直後のパーム幹X1は、一定の熟成期間を経ることにより糖液濃度が最も高くなる。熟成工程では、糖液濃度が高くなるようにパーム幹X1を熟成させ、熟成パーム幹X2を得る。なお、本実施形態において熟成工程は無くてもよい。
切削工程では、パーム幹X1を所定の長さに切断した後、切削処理S2を行う。切削処理S2としては、特に限定されないが、例えば、ロータリー加工及びスライサー加工等が挙げられる。切削処理S2により、パーム幹X1を切削した後、所定の長さに切断して(図5A参照)、パーム幹X1から、複数のヤシ薄板X21と、廃材X22と、を得る。すなわち、パーム幹X1の一部が複数のヤシ薄板X21となり、ヤシ薄板X21に適さない残部が廃材X22となる。ヤシ薄板X21は、板材化プロセスで使用され、木質ボードX33の原料となる。一方、廃材X22は、エネルギー化プロセスで使用され、エネルギー源となる。
エネルギー化プロセスは、廃材X22を用いてエネルギー化するプロセスである。これにより、電力X520、及び固体燃料の一種である燃料ペレットX48等のエネルギーが得られる。このように、燃料ペレットX48等は、廃材X22に由来するエネルギーである。そして、上記の電力X520及び燃料ペレットX48等のエネルギーは、板材化プロセスに供給される。板材化プロセスに供給してもなおエネルギーが残っている場合には、残ったエネルギーは他の用途に利用可能である。具体的には、エネルギー化プロセスは、搾汁工程と、メタン発酵工程と、変換工程と、を有する。以下、各工程について説明する。
搾汁工程は、廃材X22から糖液X7,X8,X9を搾汁する工程である。具体的には、搾汁工程では、チップ化処理S41、浸漬処理S42、1次粗分離処理S43、湿式ミル処理S44、2次粗分離処理S45、及び脱水処理S46を行う。
メタン発酵工程では、メタン発酵処理S51を行う。メタン発酵工程は、糖液X7,X8,X9をメタン発酵処理してバイオガスX51を得る工程である。メタン発酵工程では、糖液X300(後述)をメタン発酵処理してバイオガスX51を得るようにしてもよい。
変換工程は、一次エネルギーであるバイオガスX51を二次エネルギー(一次エネルギーとは異なる形態のエネルギー)に変換する工程である。具体的には、変換工程ではバイオガスX51を用いて、発電処理S52、加熱処理S53、蒸気発生処理S54、乾燥処理S47、及び成形処理S48を行う。これらの処理のうち、発電処理S52、加熱処理S53、及び蒸気発生処理S54は、メタン発酵処理S51の後に行われる。一方、乾燥処理S47及び成形処理S48は、脱水処理S46の後に行われる。
板材化プロセスは、複数のヤシ薄板X21を用いて板材化するプロセスである。これにより、木質ボードX33が得られる(図5C参照)。木質ボードX33は、例えば、建材及び家具材等として使用される。具体的には、板材化プロセスは、含浸工程と、薄板乾燥工程と、積層接着工程と、を有する。以下、各工程について説明する。
含浸工程では、含浸処理S31を行う。すなわち、複数のヤシ薄板X21に多価カルボン酸を含浸させて、複数の触媒含浸薄板X31を得る。多価カルボン酸は、硬化触媒として機能し得る。
薄板乾燥工程は、含浸工程の後の工程である。薄板乾燥工程では、薄板乾燥処理S32を行う。すなわち、二次エネルギーを用いて、複数の触媒含浸薄板X31を乾燥することにより、複数の乾燥薄板X32を得る。これにより、触媒含浸薄板X31に含まれる余分な水分を除去することができる。
積層接着工程は、薄板乾燥工程の後の工程である。積層接着工程では、積層接着処理S33を行う。すなわち、図5Bに示すように、複数の乾燥薄板X32を積層し、二次エネルギーを用いて、複数の乾燥薄板X32を加熱加圧して積層接着する。これにより、木質ボードX33が得られる(図5C参照)。すなわち、加熱加圧されることにより、乾燥薄板X32に含まれる糖類と多価カルボン酸とが反応し、この反応物が接着剤として機能し、隣り合う乾燥薄板X32同士を接着する。
次に、第2実施形態に係る木質ボードX33の製造方法について、図2を参照して説明する。なお、第2実施形態では、第1実施形態と同様の構成要素には第1実施形態と同一の符号を付して詳細な説明を省略する場合がある。
糖分供給工程は、上述した板材化プロセスに含まれる。糖分供給工程は、二次エネルギーを用いて、複数のヤシ薄板X21から搾汁された糖液X300を乾燥することにより糖分X61を生成し、糖分X61を複数の乾燥薄板X32に供給する工程である。具体的には、糖分供給工程では、加圧処理S30及び糖分供給処理S61を行う。
次に、第3実施形態に係る木質ボードX38の製造方法について、図3を参照して説明する。なお、第3実施形態では、第1~第2実施形態と同様の構成要素には第1~第2実施形態と同一の符号を付して詳細な説明を省略する場合がある。
準備プロセスは、原料であるヤシ科植物(主としてオイルパームの幹(パーム幹X1))を、ヤシ粉砕物X23と、廃材X22と、に分けるプロセスである。具体的には、準備プロセスは、熟成工程と、粉砕工程と、を有する。準備プロセスを経て、エネルギー化プロセス及び板材化プロセスの2つのプロセスに分岐する。
本実施形態の熟成工程は、第1~第2実施形態の熟成工程と同様である。なお、本実施形態においても熟成工程は無くてもよい。
粉砕工程では、ヤシ科植物(主としてパーム幹X1)を粉砕して、粉砕処理S21を行う。粉砕処理S21は、特に限定されないが、例えば、チッパーを用いて行うことができる。粉砕処理S21により、パーム幹X1(本実施形態では熟成パーム幹X2)から、ヤシ粉砕物X23と、廃材X22と、を得る。すなわち、パーム幹X1の一部がヤシ粉砕物X23となり、ヤシ粉砕物X23に適さない残部が廃材X22となる。ヤシ粉砕物X23は、板材化プロセスで使用され、木質ボードX38の原料となる。一方、廃材X22は、エネルギー化プロセスで使用され、エネルギー源となる。
本実施形態のエネルギー化プロセスは、第1~第2実施形態のエネルギー化プロセスと同様である。なお、廃材X22の少なくとも一部がヤシ粉砕物X23でもよい。換言すれば、廃材X22にヤシ粉砕物X23が含まれていてもよい。
板材化プロセスは、ヤシ粉砕物X23を用いて板材化するプロセスである。これにより、木質ボードX38が得られる。本実施形態の木質ボードX38も、第1~第2実施形態の木質ボードX33と同様に、例えば、建材及び家具材等として使用される。具体的には、板材化プロセスは、乾燥工程と、圧縮工程と、接着工程と、を有する。以下、各工程について説明する。
乾燥工程は、粉砕工程の後の工程である。乾燥工程では、乾燥処理S34を行う。すなわち、二次エネルギーを用いて、ヤシ粉砕物X23を乾燥することにより、乾燥粉砕物X34を得る。これにより、ヤシ粉砕物X23に含まれる余分な水分を除去することができる。
圧縮工程は、乾燥工程の後の工程である。圧縮工程では、圧縮処理S35を行う。すなわち、二次エネルギーを用いて、乾燥粉砕物X34を圧縮することにより、圧縮物X35を得る。
接着工程は、圧縮工程の後の工程である。接着工程では、接着処理S36を行う。具体的には、接着処理S36は、圧縮物X35を蒸煮、解繊して得られた木質繊維を乾燥し、この木質繊維に接着剤を添加した後、フォーミングし、熱圧成形する一連の処理を含む。
次に、第4実施形態に係る木質ボードX38の製造方法について、図4を参照して説明する。なお、第4実施形態では、第1~第3実施形態と同様の構成要素には第1~第3実施形態と同一の符号を付して詳細な説明を省略する場合がある。
粉砕物搾汁工程は、搾汁処理S37を行う工程であり、上述した板材化プロセスに含まれる。搾汁処理S37は、粉砕処理S21と乾燥処理S34との間で行われる。搾汁処理S37は、ヤシ粉砕物X23から糖液X300を搾汁する処理である。換言すれば、搾汁処理S37により、ヤシ粉砕物X23は、搾汁済み粉砕物X37と、糖液X300と、に分けられる。
上記実施形態から明らかなように、本開示は、下記の態様を含む。以下では、上記実施形態との対応関係を明示するためだけに、符号を括弧付きで付している。
X21 ヤシ薄板
X22 廃材
X23 ヤシ粉砕物
X31 触媒含浸薄板
X32 乾燥薄板
X33 木質ボード
X34 乾燥粉砕物
X35 圧縮物
X38 木質ボード
X300 糖液
X48 燃料ペレット
X51 バイオガス
X520 電力
X61 糖分
X7 糖液
X8 糖液
X9 糖液
Claims (4)
- ヤシ科植物を用いた木質ボードの製造方法であって、
前記ヤシ科植物を切削して、複数のヤシ薄板と、廃材と、を得る切削工程と、
前記廃材から糖液を搾汁する搾汁工程と、
前記複数のヤシ薄板から糖液を搾汁する工程と、
前記廃材から搾汁された糖液及び前記複数のヤシ薄板から搾汁された糖液をメタン発酵処理してバイオガスを得るメタン発酵工程と、
前記バイオガスを二次エネルギーに変換する変換工程と、
前記複数のヤシ薄板に多価カルボン酸を含浸させて、複数の触媒含浸薄板を得る含浸工程と、
前記二次エネルギーを用いて、前記複数の触媒含浸薄板を乾燥することにより、複数の乾燥薄板を得る薄板乾燥工程と、
前記二次エネルギーを用いて、前記複数の乾燥薄板を加熱加圧して積層接着する積層接着工程と、を有する、
木質ボードの製造方法。 - ヤシ科植物を用いた木質ボードの製造方法であって、
前記ヤシ科植物を粉砕して、ヤシ粉砕物と、廃材と、を得る粉砕工程と、
前記廃材から糖液を搾汁する搾汁工程と、
前記ヤシ粉砕物から糖液を搾汁する粉砕物搾汁工程と、
前記廃材から搾汁された糖液及び前記ヤシ粉砕物から搾汁された糖液をメタン発酵処理してバイオガスを得るメタン発酵工程と、
前記バイオガスを二次エネルギーに変換する変換工程と、
前記二次エネルギーを用いて、前記ヤシ粉砕物を乾燥することにより、乾燥粉砕物を得る乾燥工程と、
前記二次エネルギーを用いて、前記乾燥粉砕物を圧縮して圧縮物を得る圧縮工程と、
前記圧縮物を蒸煮、解繊して得られた木質繊維を乾燥し、前記木質繊維に接着剤を添加した後、フォーミングし、熱圧成形する接着工程と、を有する、
木質ボードの製造方法。 - 前記二次エネルギーを用いて、前記複数のヤシ薄板から搾汁された糖液を乾燥することにより糖分を生成し、前記糖分を前記複数の乾燥薄板に供給する糖分供給工程を更に有する、
請求項1に記載の木質ボードの製造方法。 - 前記二次エネルギーが、電力及び前記廃材由来の燃料ペレットの少なくともいずれかである、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の木質ボードの製造方法。
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