有害化学物質低減木質ボードの製造方法と有害化学物質低減木質ボード
【課題】木質ボードにおいて、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、イソシアネ
ート樹脂等の石油系樹脂を接着剤に使用しながら接着耐久性や操作性を確保しつつシック
ハウス症候群の原因である有害化学物質を有意義な程度まで低減した木質ボードの実現。
【解決手段】単板状物、圧延により解繊したシート状物、細いスティック状物、フレーク状物及びストランド状物の少なくとも１以上の集合体からなる木材原料に接着剤を塗布または撒布して一対の熱盤を具えるホットプレスの熱圧により木質ボードを形成するのに併せて前記接着剤の加熱により発生した有害化学物質を排出手段により強制的に外部に放散させてなる有害化学物質低減木質ボードの製造方法の提供により上記課題を解決する。
ート樹脂等の石油系樹脂を接着剤に使用しながら接着耐久性や操作性を確保しつつシック
ハウス症候群の原因である有害化学物質を有意義な程度まで低減した木質ボードの実現。
【解決手段】単板状物、圧延により解繊したシート状物、細いスティック状物、フレーク状物及びストランド状物の少なくとも１以上の集合体からなる木材原料に接着剤を塗布または撒布して一対の熱盤を具えるホットプレスの熱圧により木質ボードを形成するのに併せて前記接着剤の加熱により発生した有害化学物質を排出手段により強制的に外部に放散させてなる有害化学物質低減木質ボードの製造方法の提供により上記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、単板状物、繊維状物、パーティクル状物、フレーク状物及びストランド状物等の集合体からなる木材原料を接着剤とともに熱圧してなる木質ボードに係る有害化学物質低減技術に関し、なお詳しくは、熱圧時に接着剤に起因して発生する有害化学物質を熱圧に併せて強制的に排出するようにした有害化学物質低減技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
住宅家屋などの建築分野においては、種々の建材などから放散される有害化学物質、たとえば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、スチレン等の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）や、アンモニア等の臭気成分などによる、いわゆる、シックハウス症候群の発生が問題となっている。
【０００３】
壁材等として広く利用されている木質ボード類においても同様の問題を避けて通れない
のが現状である。 木質ボードは一般に、例えば、チップと接着剤との混和物を積層し、加圧・加熱することによって得られていて、パーティクルボード、インシュレーションボード、ＭＤＦ（Ｍｅｄｉｕｍ
Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｆｉｂｅｒｂｏａｒｄ）、ハードボード等の木質ボードが知られており、建材を中心に用いられている。
【０００４】
これらのボードは、廃木材や工場端材等を原料とすることができ、木材資源を有効利用し得るものであるが、接着剤は、一般にフェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、イソシアネート樹脂等の石油系樹脂であり、これら接着剤の多くは、ホルムアルデヒドを始めとする各種の有害化学物質を気中に放散することから、シックハウス症候群の発生が避けられない。
【０００５】
このような問題を解決するために、例えば、セルロース、でんぷん、リグニン等の天然材料を接着剤として用いて木質成形材料を接着する技術が知られている。
しかしながら、このような天然材料を接着剤とする従来の木質系材料は、接着強度や耐水性、防虫性に劣るものであり、とりわけ強度が必要とされる用途には使用できないうえ、コストが高くなるという問題があった。
なお、本願発明に関連して以下のような先行技術文献が存在する。
【特許文献１】特表平１１−５０３４７６号公報
【特許文献２】特開平９−２４９８６２号公報
【特許文献３】特開２００１−３４７５１０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願発明は、木質ボード製造技術において、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹
脂、イソシアネート樹脂等の石油系樹脂を接着剤として使用することにより接着耐久性や
操作性を従来どおり確保する一方、有害化学物質が低減されシックハウス症候群の発生を
有意義な程度にまで低減できる木質ボードの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明は、木質ボードの熱圧形成時に木材原料内部に発生する水蒸気とともに接着剤の熱圧により蒸散発生した有害化学物質を両者併せて強制排出することにより上記従来の課題を解決することを要旨としており、詳細は以下の通りである。
【０００８】
本願発明は、単板状物、繊維状物、パーティクル状物、フレーク状物及びストランド状物及びストランド状物の少なくとも１種以上を含む集合体からなる木材原料に接着剤を塗布または撒布して一対の熱盤を具えるホットプレスの熱圧により木質ボードを形成するのに併せて前記接着剤の加熱により発生した有害化学物質を排出手段により強制的に外部に放散させてなる有害化学物質低減木質ボードの製造方法を提供して上記従来の課題を解決しようとするものである。
【０００９】
また、上記段落０００８記載の有害化学物質低減木質ボードの製造方法において、前記排出手段は、一方の熱盤から吹き出す高圧空気流により構成することがある。
【００１０】
さらに、上記段落０００９記載の有害化学物質低減木質ボードの製造方法において、高圧気流は一方の熱盤を経て導入するとともに他の熱盤から有害化学物質を水蒸気とともに吸引して放出するようになすことがある。
【００１１】
段落０００８ないし００１０いずれかの有害化学物質低減木質ボードの製造方法において、ホットプレスは連続式ホットプレスで構成することがある。
【００１２】
段落０００８ないし００１１の有害化学物質低減木質ボードの製造方法において、熱圧時には接着剤を塗布または撒布した前記木質原料には高周波をも使用する構成となすことがある。
【００１３】
本願発明はまた、接着剤により単板状物、繊維状物、パーティクル状物、フレーク状物及びストランド状物及びストランド状物の少なくとも１種以上の集合体からなる木材原料を固化成形してなる木質ボードにおいて、前記接着剤の加熱により接着剤に係る有害化学物質を外部に放散させてなる有害化学物質低減木質ボードを実現して上記従来の課題を解決する。
【００１４】
段落００１３記載の有害化学物質低減木質ボードにおいて、接着剤の加熱は当該木質ボードの熱圧成形によりかつ加熱により発生した有害化学物質は強制的に木質ボード外部に排出してなす構成とすることがある。
【００１５】
また、段落００１４記載の有害化学物質低減木質ボードにおいて、木質ボードの熱圧成形は接着剤の加熱により発生した有害化学物質を強制的に外部に放散させ排出手段を具えたホットプレスによる構成となすことがある。
【発明の効果】
【００１６】
本願発明は、以上説明した構成作用により、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹
脂、イソシアネート樹脂等の石油系樹脂を接着剤として使用することにより接着耐久性や
操作性を従来どおり確保する一方、有害化学物質が低減されシックハウス症候群の発生を
有意義な程度にまで低減した木質ボードの提供が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本願発明において使用する木材原料は、単板状物、繊維状物、パーティクル状物、フレーク状物及びストランド状物等あらゆる形状ものを使用することができ、いずれも熱圧時に、木材原料内部からの効果的な水蒸気放出が可能であり、この水蒸気に有害化学物質を付着させて水蒸気に併せて外部に放散させることになる。
製造される木質ボードは、合板、OSB（Oriented
Strand Board）、ファイバーボード、パーティクルボード等があるが、いずれの場合にも、熱圧時に木材原料内部に発生した水蒸気に有害化学物質を付着させて強制的に外部に排出するから、いわゆるパンク防止と接着剤に起因する有害化学物質の低減を併せて効果的になしえる。
【００１８】
木質材料に添加される接着剤はユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂やイソシアネート樹脂など、従来使用されているすべての接着剤においてパンク防止と有害化学物質低減の効果が得られる。
【００１９】
一般的なホットプレスの温度は、それぞれの接着剤や木質材料の種類によって異なるが、120℃から220℃であり、本願発明においてホットプレスの温度から特に作用に影響を受けることはない。
【００２０】
本願発明における有害化学物質低減木質ボード製造装置は、熱圧部を具え、接着剤を添加した木材原料を熱圧して接着剤の硬化により木材原料を結合させて合板、パーティクルボード、ファイバーボードその他の木質材料を形成する構成を具備し、熱圧時に木材原料内部に発生滞留した水蒸気に併せて有害化学物質を強制的に放散させるための排出手段が熱圧部に設けられる。 有害化学物質は、接着剤に含まれる有機溶剤、防腐剤などから発生するホルムアルデヒド、ＶＯＣ(Volatile Organic Compounds)すなわちトルエン、ベンゼン、フロン類、ジクロロメタンなどである。ＶＯＣは、常温常圧で大気中に容易に揮発する有機化学物質の総称であり、シックハウス症候群、シックビル症候群、光化学オキシダントの発生などによる環境汚染の原因となっている。
【００２１】
前記排出手段は木材原料に連接される高圧空気供給手段とこれに連通する高圧空気源とを具えてなり、木材原料の熱圧時に前記高圧空気供給手段より高圧空気を送給して木材原料を上下両面において加圧するとともに、送給された高圧空気を木材原料の側面から排気させるのに併せて木材原料内部に発生滞留する水蒸気ならびに有害化学物質を強制的に放散させる構成を具備する。
このような構成の排出手段は、熱圧部すなわち熱盤に高圧空気の放出孔を設けて構成してもよいが、熱盤面に接合して木質材料に当接する筺体を介して高圧空気を送給するような構成も可能である。
【００２２】
排出手段における高圧空気の圧力は高いほど効果的であるが、一般的なコンプレッサーで得られる圧縮空気の圧力でも有害化学物質を付着させた内部水蒸気等の排出には十分な効果が得られる。
【００２３】
上記の排出手段には、熱圧時の木材原料への前記加圧作用に併せて吸気作用をなす構成を具備させると、内部の水蒸気の排出効果はさらに優れたものとなる。すなわち、前記排出手段は、木材原料に連接される排気手段とこれに連通する吸気源とを具えて構成し、木材原料の熱圧時に前記排気手段およびこれに連通する吸気源により木材原料を吸引減圧するとともに、前記排気手段からの排気流に併せて木材原料に発生滞留する水蒸気とともに有害化学物質とともに放散させるようにする。
【００２４】
上記に述べた排出手段の各構成は、いわゆる連続式ホットプレス装置においても有効である。 すなわち、接着剤を添加した木材原料を連続的に熱圧する熱圧部を具えて、接着剤の硬化により木材原料を結合させて合板、パーティクルボード、ファイバーボードその他の木質材料を連続的に形成する連続式ホットプレス装置において、熱圧時に木材原料内部に発生滞留した水蒸気を放散させるための排出手段を熱圧部に設け、この排出手段は木材原料に接合される高圧空気供給手段とこれに連通する高圧空気源とを具えて構成するとともに、木材原料の熱圧時に前記高圧空気供給手段より高圧空気を送給して木材原料を上下両面において加圧するとともに、送給された高圧空気を木材原料の側面から排気させるのに併せて木材原料内部に発生滞留する有害化学物質とともに放散させるようにすることで、いわゆるパンクの惧れなしに有害化学物質の低減された高品質の木質ボードを連続的に生産できる。
【００２５】
そして、前記排出手段は、木材原料に接合される排気手段とこれに連通する吸気源とを具えてなり、木材原料の熱圧時に前記排気手段およびこれに連通する吸気源により木材原料を吸引減圧するとともに、前記排気手段からの排気流に併せて木材原料に発生滞留する水蒸気をこれに付着させた有害化学物質とともに放散させるようにする。
【００２６】
なお、上述において、熱圧に係る加熱は高周波加熱によりなして、高品質の厚手の製品を得ることが容易になる。
【実施例】
【００２７】
図面に基づいて本願発明に係る有害化学物質低減木質ボード製造方法の一実施例を説明する。 図１は、当該実施例に係るホットプレス装置の１実施例を示す構成概略図である。 図において、１は、熱圧部２を具え、接着剤を添加した木材原料を熱圧して接着剤の硬化により木材原料を結合させて合板、パーティクルボード、ファイバーボードその他の木質材料を形成するホットプレス装置であり、熱圧時に木材原料内部に発生滞留した水蒸気とともに接着剤から蒸散した有害化学物質を放散させるための排出手段３が熱圧部２に設けられている。
【００２８】
図２は、図１に示すホットプレス装置における排出手段３の１実施例を示す一部断面図である。 図において、２１、２２はそれぞれ上側熱盤、下側熱盤でありこれら両者により前記熱圧部２が構成されている。２１a、２２aはそれぞれ上側熱盤２１、下側熱盤２２に水平方向に形成された空気送路であり、この各空気送路２１a、２２aと各熱盤２１，２２における熱圧面（木材原料に接する面）との間には多数の孔部３０，４０が形成されている。空気送路、孔部ならびこれらを通過する後述の高圧空気により有害化学物質の排出手段３（図１）が構成される。
【００２９】
熱圧の開始に伴い、空気送路２２aから高圧空気を供給する。この高圧空気は図に示す矢符のように進んで孔部４０を経てボード（木材原料）Ｂに至りその一部はボード（木材原料）Ｂの端部から排出され、残部は（木材原料）Ｂを透過し孔部３０を経て空気送路２１aを進んで外部に排出される。
【００３０】
高圧空気が熱圧に併せて供給され、前記のように一方の熱盤側の空気送路、孔部を通過して外部に排出される際に、接着剤の加熱により蒸散した有害化学物質は同様に熱圧により発生する水蒸気とともに外部すなわちボードＢ外部に排出されることになる。
【００３１】
図３は、図１に示すホットプレス装置における排出手段３の他の実施例を示す一部断面図である。この実施例で、熱圧部の構成は図２に示すものと全く同一であるが、排出手段３がやや異なる。 すなわち、この実施例では、空気送路、孔部ならびに高圧空気に加えて高圧空気が供給される空気送路とは異なる側の空気送路におい陰圧が加えられる。陰圧は空気送路に連結される空気吸引機によりなされる。 図示のような吸引により高圧空気による空気流に保持される有害化学物質の排出が極めて効率的になる。
【００３２】
図４は、図１に示すホットプレス装置における排出手段３のさらに他の実施例を示す一部断面図である。この実施例も、熱圧部の構成は図２に示すものと全く同一であるが、排出手段３がやや異なる。 すなわち、この実施例では、空気送路、孔部ならびに一対の孔部の一方における陰圧により排出手段３が構成されている。陰圧は空気送路に連結される空気吸引機によりなされる。 図示のような吸引により、一方の空気送路、一方の孔部、ボード、他方の孔部、他方の空気送路、外部の順に空気流が形成され空気流に保持される有害化学物質の排出が極めて効率的になる。
【００３３】
図５は、本願発明の実施例に係る連続式ホットプレスの一実施例を示す一部断面側面図である。
図において、１１は、接着剤を添加した木材原料４を連続的に熱圧する上下一対の熱圧部１２，１２を具えて、接着剤の硬化により木材原料４を結合させて合板、パーティクルボード、ファイバーボードその他の木質材料１３を連続的に形成する連続式ホットプレス装置である。
【００３４】
熱圧部１２は、熱盤、熱源、高圧空気供給手段および／又は排気手段を具えており、木材原料４を熱圧しつつ木質材料１２を連続的に形成することになるが、熱圧に伴い高圧空気を木材原料４に圧入して内部に発生した水蒸気ならびに熱圧により蒸散した有害化学物質を外部に排気することでパンクを防止しつつ有害化学物質の低減された木質ボード得られるようになっている。 熱圧部の構成は前述の実施例と同一である。
【００３５】
前述したいずれかのホットプレス装置又は木質材料の製造方法において、熱圧に係る加熱は高周波加熱によってなし、厚物ボードの製造を容易にすることがある。
【００３６】
上記実施例で得られた木質ボードは接着剤の加熱により接着剤に係る有害化学物質の大部が外部に放散されており、建造物等に使用しても有害化学物質の発生を適正に抑制できるが、以下の実験において詳細を説明する。
【００３７】
次に、本願発明の効果確認のために行った試験を説明する。 この試験では、図３に示すホットプレス装置を使用して木質ボードＢを製造した。
【００３８】
上記のような構成下に、木質ボード（木材原料）Ｂの熱圧時に、吸引源としての真空ポンプ（不図示）の動作により、木材原料（木質ボード）Ｂを上面において吸引する一方、高圧空気源としてのコンプレッサー（不図示）高圧空気を送給する。木材原料（木質ボード）Ｂに圧入される空気は内部の水蒸気ならびに有害化学物質とともに、吸引により陰圧となった空気送路２１aに吸い込まれ矢符に示すように排気流として外部に放散される。
【００３９】
当該効果確認試験の内容は次の通りである。
イ： 木質ボードの原料となるパーティクルには木質系廃棄物から製造された心層用のもの（日本ノバポン工業株式会社製）を使用した。
ロ： 接着剤にはユリア樹脂（株式会社オーシカ社製、ＵＢ−Ｋ１６、樹脂率６５％、粘度０．１４Ｐa・s）を用い、パーティクルに対して前記接着剤を７％（重量比）を加えた。
ハ： プレス温度は摂氏１９０度、プレス時間を６分とした。
ニ： ボードの寸法は３０ｃｍ×３０ｃｍ×１ｃｍとし、目標ボード密度は０．７ｇ／立方センチとした。
次いで、比較対照として従来のホットプレスにより上記仕様により同様の木質ボードを
制作した。
【００４０】
本願発明の実施例に係る上記ホットプレスにより得られた木質ボードと従来技術により得られた木質ボードとを比較し、図６の表１、表２に示すような結果を得た。
表１は有害化学物質のうちホルムアルデヒド放散量（ｍｇ／Ｌ）の比較結果を示す表である。 表２はホルムアルデヒド以外のＶＯＣの放散速度（μｇ／平方メートル・ｈ）の比較結果を示している。 いずれの表においても、強制的な排出をなした場合、有害化学物質の極めて顕著な低減効果が得られていることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】ホットプレスの１実施例を示す構成概略図である。
【図２】図１に示すホットプレス装置における排出手段３の１実施例を示す一部断面図である。
【図３】図１に示すホットプレス装置における排出手段３の他の実施例を示す一部断面図である。
【図４】図１に示すホットプレス装置における排出手段３のさらに他の実施例を示す一部断面図である。
【図５】本願発明に係る連続式ホットプレスの一実施例を示す一部断面側面図である。
【図６】効果確認試験の比較結果を示す表である。
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、単板状物、繊維状物、パーティクル状物、フレーク状物及びストランド状物等の集合体からなる木材原料を接着剤とともに熱圧してなる木質ボードに係る有害化学物質低減技術に関し、なお詳しくは、熱圧時に接着剤に起因して発生する有害化学物質を熱圧に併せて強制的に排出するようにした有害化学物質低減技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
住宅家屋などの建築分野においては、種々の建材などから放散される有害化学物質、たとえば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、スチレン等の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）や、アンモニア等の臭気成分などによる、いわゆる、シックハウス症候群の発生が問題となっている。
【０００３】
壁材等として広く利用されている木質ボード類においても同様の問題を避けて通れない
のが現状である。 木質ボードは一般に、例えば、チップと接着剤との混和物を積層し、加圧・加熱することによって得られていて、パーティクルボード、インシュレーションボード、ＭＤＦ（Ｍｅｄｉｕｍ
Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｆｉｂｅｒｂｏａｒｄ）、ハードボード等の木質ボードが知られており、建材を中心に用いられている。
【０００４】
これらのボードは、廃木材や工場端材等を原料とすることができ、木材資源を有効利用し得るものであるが、接着剤は、一般にフェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、イソシアネート樹脂等の石油系樹脂であり、これら接着剤の多くは、ホルムアルデヒドを始めとする各種の有害化学物質を気中に放散することから、シックハウス症候群の発生が避けられない。
【０００５】
このような問題を解決するために、例えば、セルロース、でんぷん、リグニン等の天然材料を接着剤として用いて木質成形材料を接着する技術が知られている。
しかしながら、このような天然材料を接着剤とする従来の木質系材料は、接着強度や耐水性、防虫性に劣るものであり、とりわけ強度が必要とされる用途には使用できないうえ、コストが高くなるという問題があった。
なお、本願発明に関連して以下のような先行技術文献が存在する。
【特許文献１】特表平１１−５０３４７６号公報
【特許文献２】特開平９−２４９８６２号公報
【特許文献３】特開２００１−３４７５１０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願発明は、木質ボード製造技術において、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹
脂、イソシアネート樹脂等の石油系樹脂を接着剤として使用することにより接着耐久性や
操作性を従来どおり確保する一方、有害化学物質が低減されシックハウス症候群の発生を
有意義な程度にまで低減できる木質ボードの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明は、木質ボードの熱圧形成時に木材原料内部に発生する水蒸気とともに接着剤の熱圧により蒸散発生した有害化学物質を両者併せて強制排出することにより上記従来の課題を解決することを要旨としており、詳細は以下の通りである。
【０００８】
本願発明は、単板状物、繊維状物、パーティクル状物、フレーク状物及びストランド状物及びストランド状物の少なくとも１種以上を含む集合体からなる木材原料に接着剤を塗布または撒布して一対の熱盤を具えるホットプレスの熱圧により木質ボードを形成するのに併せて前記接着剤の加熱により発生した有害化学物質を排出手段により強制的に外部に放散させてなる有害化学物質低減木質ボードの製造方法を提供して上記従来の課題を解決しようとするものである。
【０００９】
また、上記段落０００８記載の有害化学物質低減木質ボードの製造方法において、前記排出手段は、一方の熱盤から吹き出す高圧空気流により構成することがある。
【００１０】
さらに、上記段落０００９記載の有害化学物質低減木質ボードの製造方法において、高圧気流は一方の熱盤を経て導入するとともに他の熱盤から有害化学物質を水蒸気とともに吸引して放出するようになすことがある。
【００１１】
段落０００８ないし００１０いずれかの有害化学物質低減木質ボードの製造方法において、ホットプレスは連続式ホットプレスで構成することがある。
【００１２】
段落０００８ないし００１１の有害化学物質低減木質ボードの製造方法において、熱圧時には接着剤を塗布または撒布した前記木質原料には高周波をも使用する構成となすことがある。
【００１３】
本願発明はまた、接着剤により単板状物、繊維状物、パーティクル状物、フレーク状物及びストランド状物及びストランド状物の少なくとも１種以上の集合体からなる木材原料を固化成形してなる木質ボードにおいて、前記接着剤の加熱により接着剤に係る有害化学物質を外部に放散させてなる有害化学物質低減木質ボードを実現して上記従来の課題を解決する。
【００１４】
段落００１３記載の有害化学物質低減木質ボードにおいて、接着剤の加熱は当該木質ボードの熱圧成形によりかつ加熱により発生した有害化学物質は強制的に木質ボード外部に排出してなす構成とすることがある。
【００１５】
また、段落００１４記載の有害化学物質低減木質ボードにおいて、木質ボードの熱圧成形は接着剤の加熱により発生した有害化学物質を強制的に外部に放散させ排出手段を具えたホットプレスによる構成となすことがある。
【発明の効果】
【００１６】
本願発明は、以上説明した構成作用により、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹
脂、イソシアネート樹脂等の石油系樹脂を接着剤として使用することにより接着耐久性や
操作性を従来どおり確保する一方、有害化学物質が低減されシックハウス症候群の発生を
有意義な程度にまで低減した木質ボードの提供が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本願発明において使用する木材原料は、単板状物、繊維状物、パーティクル状物、フレーク状物及びストランド状物等あらゆる形状ものを使用することができ、いずれも熱圧時に、木材原料内部からの効果的な水蒸気放出が可能であり、この水蒸気に有害化学物質を付着させて水蒸気に併せて外部に放散させることになる。
製造される木質ボードは、合板、OSB（Oriented
Strand Board）、ファイバーボード、パーティクルボード等があるが、いずれの場合にも、熱圧時に木材原料内部に発生した水蒸気に有害化学物質を付着させて強制的に外部に排出するから、いわゆるパンク防止と接着剤に起因する有害化学物質の低減を併せて効果的になしえる。
【００１８】
木質材料に添加される接着剤はユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂やイソシアネート樹脂など、従来使用されているすべての接着剤においてパンク防止と有害化学物質低減の効果が得られる。
【００１９】
一般的なホットプレスの温度は、それぞれの接着剤や木質材料の種類によって異なるが、120℃から220℃であり、本願発明においてホットプレスの温度から特に作用に影響を受けることはない。
【００２０】
本願発明における有害化学物質低減木質ボード製造装置は、熱圧部を具え、接着剤を添加した木材原料を熱圧して接着剤の硬化により木材原料を結合させて合板、パーティクルボード、ファイバーボードその他の木質材料を形成する構成を具備し、熱圧時に木材原料内部に発生滞留した水蒸気に併せて有害化学物質を強制的に放散させるための排出手段が熱圧部に設けられる。 有害化学物質は、接着剤に含まれる有機溶剤、防腐剤などから発生するホルムアルデヒド、ＶＯＣ(Volatile Organic Compounds)すなわちトルエン、ベンゼン、フロン類、ジクロロメタンなどである。ＶＯＣは、常温常圧で大気中に容易に揮発する有機化学物質の総称であり、シックハウス症候群、シックビル症候群、光化学オキシダントの発生などによる環境汚染の原因となっている。
【００２１】
前記排出手段は木材原料に連接される高圧空気供給手段とこれに連通する高圧空気源とを具えてなり、木材原料の熱圧時に前記高圧空気供給手段より高圧空気を送給して木材原料を上下両面において加圧するとともに、送給された高圧空気を木材原料の側面から排気させるのに併せて木材原料内部に発生滞留する水蒸気ならびに有害化学物質を強制的に放散させる構成を具備する。
このような構成の排出手段は、熱圧部すなわち熱盤に高圧空気の放出孔を設けて構成してもよいが、熱盤面に接合して木質材料に当接する筺体を介して高圧空気を送給するような構成も可能である。
【００２２】
排出手段における高圧空気の圧力は高いほど効果的であるが、一般的なコンプレッサーで得られる圧縮空気の圧力でも有害化学物質を付着させた内部水蒸気等の排出には十分な効果が得られる。
【００２３】
上記の排出手段には、熱圧時の木材原料への前記加圧作用に併せて吸気作用をなす構成を具備させると、内部の水蒸気の排出効果はさらに優れたものとなる。すなわち、前記排出手段は、木材原料に連接される排気手段とこれに連通する吸気源とを具えて構成し、木材原料の熱圧時に前記排気手段およびこれに連通する吸気源により木材原料を吸引減圧するとともに、前記排気手段からの排気流に併せて木材原料に発生滞留する水蒸気とともに有害化学物質とともに放散させるようにする。
【００２４】
上記に述べた排出手段の各構成は、いわゆる連続式ホットプレス装置においても有効である。 すなわち、接着剤を添加した木材原料を連続的に熱圧する熱圧部を具えて、接着剤の硬化により木材原料を結合させて合板、パーティクルボード、ファイバーボードその他の木質材料を連続的に形成する連続式ホットプレス装置において、熱圧時に木材原料内部に発生滞留した水蒸気を放散させるための排出手段を熱圧部に設け、この排出手段は木材原料に接合される高圧空気供給手段とこれに連通する高圧空気源とを具えて構成するとともに、木材原料の熱圧時に前記高圧空気供給手段より高圧空気を送給して木材原料を上下両面において加圧するとともに、送給された高圧空気を木材原料の側面から排気させるのに併せて木材原料内部に発生滞留する有害化学物質とともに放散させるようにすることで、いわゆるパンクの惧れなしに有害化学物質の低減された高品質の木質ボードを連続的に生産できる。
【００２５】
そして、前記排出手段は、木材原料に接合される排気手段とこれに連通する吸気源とを具えてなり、木材原料の熱圧時に前記排気手段およびこれに連通する吸気源により木材原料を吸引減圧するとともに、前記排気手段からの排気流に併せて木材原料に発生滞留する水蒸気をこれに付着させた有害化学物質とともに放散させるようにする。
【００２６】
なお、上述において、熱圧に係る加熱は高周波加熱によりなして、高品質の厚手の製品を得ることが容易になる。
【実施例】
【００２７】
図面に基づいて本願発明に係る有害化学物質低減木質ボード製造方法の一実施例を説明する。 図１は、当該実施例に係るホットプレス装置の１実施例を示す構成概略図である。 図において、１は、熱圧部２を具え、接着剤を添加した木材原料を熱圧して接着剤の硬化により木材原料を結合させて合板、パーティクルボード、ファイバーボードその他の木質材料を形成するホットプレス装置であり、熱圧時に木材原料内部に発生滞留した水蒸気とともに接着剤から蒸散した有害化学物質を放散させるための排出手段３が熱圧部２に設けられている。
【００２８】
図２は、図１に示すホットプレス装置における排出手段３の１実施例を示す一部断面図である。 図において、２１、２２はそれぞれ上側熱盤、下側熱盤でありこれら両者により前記熱圧部２が構成されている。２１a、２２aはそれぞれ上側熱盤２１、下側熱盤２２に水平方向に形成された空気送路であり、この各空気送路２１a、２２aと各熱盤２１，２２における熱圧面（木材原料に接する面）との間には多数の孔部３０，４０が形成されている。空気送路、孔部ならびこれらを通過する後述の高圧空気により有害化学物質の排出手段３（図１）が構成される。
【００２９】
熱圧の開始に伴い、空気送路２２aから高圧空気を供給する。この高圧空気は図に示す矢符のように進んで孔部４０を経てボード（木材原料）Ｂに至りその一部はボード（木材原料）Ｂの端部から排出され、残部は（木材原料）Ｂを透過し孔部３０を経て空気送路２１aを進んで外部に排出される。
【００３０】
高圧空気が熱圧に併せて供給され、前記のように一方の熱盤側の空気送路、孔部を通過して外部に排出される際に、接着剤の加熱により蒸散した有害化学物質は同様に熱圧により発生する水蒸気とともに外部すなわちボードＢ外部に排出されることになる。
【００３１】
図３は、図１に示すホットプレス装置における排出手段３の他の実施例を示す一部断面図である。この実施例で、熱圧部の構成は図２に示すものと全く同一であるが、排出手段３がやや異なる。 すなわち、この実施例では、空気送路、孔部ならびに高圧空気に加えて高圧空気が供給される空気送路とは異なる側の空気送路におい陰圧が加えられる。陰圧は空気送路に連結される空気吸引機によりなされる。 図示のような吸引により高圧空気による空気流に保持される有害化学物質の排出が極めて効率的になる。
【００３２】
図４は、図１に示すホットプレス装置における排出手段３のさらに他の実施例を示す一部断面図である。この実施例も、熱圧部の構成は図２に示すものと全く同一であるが、排出手段３がやや異なる。 すなわち、この実施例では、空気送路、孔部ならびに一対の孔部の一方における陰圧により排出手段３が構成されている。陰圧は空気送路に連結される空気吸引機によりなされる。 図示のような吸引により、一方の空気送路、一方の孔部、ボード、他方の孔部、他方の空気送路、外部の順に空気流が形成され空気流に保持される有害化学物質の排出が極めて効率的になる。
【００３３】
図５は、本願発明の実施例に係る連続式ホットプレスの一実施例を示す一部断面側面図である。
図において、１１は、接着剤を添加した木材原料４を連続的に熱圧する上下一対の熱圧部１２，１２を具えて、接着剤の硬化により木材原料４を結合させて合板、パーティクルボード、ファイバーボードその他の木質材料１３を連続的に形成する連続式ホットプレス装置である。
【００３４】
熱圧部１２は、熱盤、熱源、高圧空気供給手段および／又は排気手段を具えており、木材原料４を熱圧しつつ木質材料１２を連続的に形成することになるが、熱圧に伴い高圧空気を木材原料４に圧入して内部に発生した水蒸気ならびに熱圧により蒸散した有害化学物質を外部に排気することでパンクを防止しつつ有害化学物質の低減された木質ボード得られるようになっている。 熱圧部の構成は前述の実施例と同一である。
【００３５】
前述したいずれかのホットプレス装置又は木質材料の製造方法において、熱圧に係る加熱は高周波加熱によってなし、厚物ボードの製造を容易にすることがある。
【００３６】
上記実施例で得られた木質ボードは接着剤の加熱により接着剤に係る有害化学物質の大部が外部に放散されており、建造物等に使用しても有害化学物質の発生を適正に抑制できるが、以下の実験において詳細を説明する。
【００３７】
次に、本願発明の効果確認のために行った試験を説明する。 この試験では、図３に示すホットプレス装置を使用して木質ボードＢを製造した。
【００３８】
上記のような構成下に、木質ボード（木材原料）Ｂの熱圧時に、吸引源としての真空ポンプ（不図示）の動作により、木材原料（木質ボード）Ｂを上面において吸引する一方、高圧空気源としてのコンプレッサー（不図示）高圧空気を送給する。木材原料（木質ボード）Ｂに圧入される空気は内部の水蒸気ならびに有害化学物質とともに、吸引により陰圧となった空気送路２１aに吸い込まれ矢符に示すように排気流として外部に放散される。
【００３９】
当該効果確認試験の内容は次の通りである。
イ： 木質ボードの原料となるパーティクルには木質系廃棄物から製造された心層用のもの（日本ノバポン工業株式会社製）を使用した。
ロ： 接着剤にはユリア樹脂（株式会社オーシカ社製、ＵＢ−Ｋ１６、樹脂率６５％、粘度０．１４Ｐa・s）を用い、パーティクルに対して前記接着剤を７％（重量比）を加えた。
ハ： プレス温度は摂氏１９０度、プレス時間を６分とした。
ニ： ボードの寸法は３０ｃｍ×３０ｃｍ×１ｃｍとし、目標ボード密度は０．７ｇ／立方センチとした。
次いで、比較対照として従来のホットプレスにより上記仕様により同様の木質ボードを
制作した。
【００４０】
本願発明の実施例に係る上記ホットプレスにより得られた木質ボードと従来技術により得られた木質ボードとを比較し、図６の表１、表２に示すような結果を得た。
表１は有害化学物質のうちホルムアルデヒド放散量（ｍｇ／Ｌ）の比較結果を示す表である。 表２はホルムアルデヒド以外のＶＯＣの放散速度（μｇ／平方メートル・ｈ）の比較結果を示している。 いずれの表においても、強制的な排出をなした場合、有害化学物質の極めて顕著な低減効果が得られていることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】ホットプレスの１実施例を示す構成概略図である。
【図２】図１に示すホットプレス装置における排出手段３の１実施例を示す一部断面図である。
【図３】図１に示すホットプレス装置における排出手段３の他の実施例を示す一部断面図である。
【図４】図１に示すホットプレス装置における排出手段３のさらに他の実施例を示す一部断面図である。
【図５】本願発明に係る連続式ホットプレスの一実施例を示す一部断面側面図である。
【図６】効果確認試験の比較結果を示す表である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単板状物、繊維状物、パーティクル状物、フレーク状物及びストランド状物及びストランド状物の少なくとも１種以上を含む集合体からなる木材原料に接着剤を塗布または撒布して一対の熱盤を具えるホットプレスの熱圧により木質ボードを形成するのに併せて前記接着剤の加熱により発生した有害化学物質を排出手段により強制的に外部に放散させてなる有害化学物質低減木質ボードの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の有害化学物質低減木質ボードの製造方法において、ホットプレスは連続式ホットプレスであることを特徴とする有害化学物質低減木質ボードの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の有害化学物質低減木質ボードの製造方法において、熱圧時には接着剤を塗布または撒布した前記木質原料には高周波を使用することを特徴とする有害化学物質低減木質ボードの製造方法。
【請求項４】
接着剤により単板状物、繊維状物、パーティクル状物、フレーク状物及びストランド状物及びストランド状物の少なくとも１種以上の集合体からなる木材原料を固化成形してなる木質ボードにおいて、前記接着剤の加熱により接着剤に係る有害化学物質を外部に放散させてなる有害化学物質低減木質ボード。
【請求項５】
請求項４記載の有害化学物質低減木質ボードにおいて、接着剤の加熱は当該木質ボードの熱圧成形によりかつ加熱により発生した有害化学物質は強制的に木質ボード外部に排出してなることを特徴とする有害化学物質低減木質ボード。
【請求項６】
請求項５記載の有害化学物質低減木質ボードにおいて、木質ボードの熱圧成形は接着剤の加熱により発生した有害化学物質を強制的に外部に放散させ排出手段を具えたホットプレスによるものであることを特徴とする有害化学物質低減木質ボード。
【請求項１】
単板状物、繊維状物、パーティクル状物、フレーク状物及びストランド状物及びストランド状物の少なくとも１種以上を含む集合体からなる木材原料に接着剤を塗布または撒布して一対の熱盤を具えるホットプレスの熱圧により木質ボードを形成するのに併せて前記接着剤の加熱により発生した有害化学物質を排出手段により強制的に外部に放散させてなる有害化学物質低減木質ボードの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の有害化学物質低減木質ボードの製造方法において、ホットプレスは連続式ホットプレスであることを特徴とする有害化学物質低減木質ボードの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の有害化学物質低減木質ボードの製造方法において、熱圧時には接着剤を塗布または撒布した前記木質原料には高周波を使用することを特徴とする有害化学物質低減木質ボードの製造方法。
【請求項４】
接着剤により単板状物、繊維状物、パーティクル状物、フレーク状物及びストランド状物及びストランド状物の少なくとも１種以上の集合体からなる木材原料を固化成形してなる木質ボードにおいて、前記接着剤の加熱により接着剤に係る有害化学物質を外部に放散させてなる有害化学物質低減木質ボード。
【請求項５】
請求項４記載の有害化学物質低減木質ボードにおいて、接着剤の加熱は当該木質ボードの熱圧成形によりかつ加熱により発生した有害化学物質は強制的に木質ボード外部に排出してなることを特徴とする有害化学物質低減木質ボード。
【請求項６】
請求項５記載の有害化学物質低減木質ボードにおいて、木質ボードの熱圧成形は接着剤の加熱により発生した有害化学物質を強制的に外部に放散させ排出手段を具えたホットプレスによるものであることを特徴とする有害化学物質低減木質ボード。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２５０４３９（Ｐ２０１２−２５０４３９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２４７８２（Ｐ２０１１−１２４７８２）
【出願日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願平成２２年度、農林水産省「新たな農林水産政策を推進する実用技術開発委託事業、乾燥工程を省略したボード製造技術の開発」委託事業、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（５０１１８６１７３）独立行政法人森林総合研究所 (91)
【出願人】（５０６２０９４２２）地方独立行政法人 東京都立産業技術研究センター (134)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願平成２２年度、農林水産省「新たな農林水産政策を推進する実用技術開発委託事業、乾燥工程を省略したボード製造技術の開発」委託事業、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（５０１１８６１７３）独立行政法人森林総合研究所 (91)
【出願人】（５０６２０９４２２）地方独立行政法人 東京都立産業技術研究センター (134)
【Ｆターム（参考）】
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