植物茎を用いたボード及び複合ボード並びにそれらの製造方法
【課題】植物茎同士を容易にかつ強力に接着し、これにより製造設備が大型化し設備費用が増大する特殊な熱プレス装置を用いずに済み、また加熱せずに室温で芯部同士を接着しても強力に接着する。
【解決手段】本発明のボード１０は、葉が切除され各茎が同一厚さになるように扁平に圧縮成形されかつ一対の扁平面の表皮層１１ａが除去されて芯部１１ｂが露出する複数本の植物茎１１と、複数本の植物茎１１の両扁平面に塗布され複数本の植物茎１１を一列に並べて扁平面に露出した芯部１１ｂ同士を接着する第１接着剤２１とを備える。上記植物茎１１は、とうもろこし、高りゃん又は砂糖きびからなるイネ科植物の茎であるか、或いはひまわりからなるキク科植物の茎である。
【解決手段】本発明のボード１０は、葉が切除され各茎が同一厚さになるように扁平に圧縮成形されかつ一対の扁平面の表皮層１１ａが除去されて芯部１１ｂが露出する複数本の植物茎１１と、複数本の植物茎１１の両扁平面に塗布され複数本の植物茎１１を一列に並べて扁平面に露出した芯部１１ｂ同士を接着する第１接着剤２１とを備える。上記植物茎１１は、とうもろこし、高りゃん又は砂糖きびからなるイネ科植物の茎であるか、或いはひまわりからなるキク科植物の茎である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、とうもろこし、高りゃん又は砂糖きび等の茎を用いたボードと、このボードに面材が積層接着された複合ボードと、これらのボードを製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のボードとして、それぞれ繊維方向に切開かれずに表皮、芯及び節を有する複数本の高りゃん茎が互いに平行にかつ密接に配列されて高りゃん茎層を形成し、この高りゃん茎層が複数積層され、かつ各高りゃん茎が扁平な状態で互いに接着してなる積層材が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この積層材では、高りゃん茎層が圧延された複数本の高りゃん茎からなり、高りゃん茎層を構成する高りゃん茎が高りゃん茎層毎に交差するように積層される。
【０００３】
このように構成された積層材は、高りゃん茎を繊維方向に切開かずに表皮、芯及び節を有したまま圧延し、圧延面が層表面及び層裏面となるように複数本の高りゃん茎を互いに平行にかつ密接に配列して高りゃん茎層を形成し、この高りゃん茎層にイソシアネート系接着剤等の接着剤を塗布し、この接着剤を塗布した複数本の高りゃん茎層を積層して加圧成形することにより製造される。ここで、構成要素の高りゃん茎を扁平にするには、圧延機又はプレス装置単独で行う方法或いはこれらを組合せた方法がある。例えば、圧延機のロール間隔を広げて高りゃん茎毎に仮圧延した後、高りゃん茎層を形成してイソシアネート系接着剤等の接着剤を塗布し、これらの高りゃん茎層を積層してプレス装置で更に圧縮成形する方法を用いると、高い強度の積層材となり好ましい。なお、イソシアネート系接着剤等の接着剤を塗布した複数本の高りゃん茎層を積層して圧縮成形するときの加圧条件は、使用する接着剤、高りゃん茎層の積層数、積層材の目標比重等に応じて常温〜１８０℃の温度と０．５〜３ＭＰａの圧力の範囲から選ばれるが、接着効果を高めるために加温して加圧することが好ましい。
【０００４】
このように製造された積層材は、世界的に豊富に存在し、廃棄処分すら困難であった高りゃん茎を主原料とし、従来の切開き工程を不要とする簡略化された工程で高い作業効率で製造できるためより一層低価格となる。また上記積層材は高りゃん茎を切開かずに芯を残すので、内部に多数の微細孔を有するようになり、より一層軽量で高い吸音特性及び断熱特性を備え、嵩高の積層材となる。また高りゃん茎の表皮が分割されずにそのまま利用されるので高い強度を有する。更に嵩高の高りゃん茎層が積層される構造であるため、少ない高りゃん茎で厚板を構成できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１−２８０５３８号公報（請求項１〜３、５及び７、明細書第２頁左下欄第１５行〜同頁右下欄第１行、明細書第２頁右下欄第１３行〜同欄第１５行、明細書第３頁右上欄第５行〜同欄第９行、明細書第３頁左下欄第１２行〜同頁右下欄第４行、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来の特許文献１に示された積層材では、複数本の高りゃん茎層にイソシアネート系接着剤を塗布した後に、これらの高りゃん茎層を積層してプレス装置で圧縮成形しているため、プレス装置に収容された複数本の高りゃん茎層とを加温しないと高りゃん茎層同士の接着力が低下する不具合があった。このため、上記従来の特許文献１に示された積層材では、特殊な熱プレス装置を使用する必要があるため、製造設備が大型化するとともに設備費用が増大する問題点もあった。
【０００７】
本発明の目的は、労働環境、防災及び公害の面から、より安全な水系接着剤を用いた場合に、植物茎同士を容易にかつ強力に接着でき、これにより製造設備が大型化し設備費用が増大する特殊な熱プレス装置を用いずに済み、また加熱せずに室温で芯部同士を接着しても強力に接着できる、植物茎を用いたボード及びその製造方法を提供することにある。本発明の別の目的は、ボードを構成する植物茎と面材とを容易にかつ強力に接着でき、これにより製造設備が大型化し設備費用が増大する特殊な熱プレス装置を用いずに済み、また加熱せずに室温でボードを構成する各植物茎と面材とを接着しても強力に接着できる、植物茎を用いた複合ボード及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の観点は、図１〜図３に示すように、葉が切除され各茎が同一厚さになるように扁平に圧縮成形されかつ一対の扁平面の表皮層１１ａが部分的に又は全て除去されて芯部１１ｂが部分的に又は全て露出する複数本の植物茎１１と、複数本の植物茎１１の両扁平面に塗布され複数本の植物茎１１を一列に並べて扁平面に露出した芯部１１ｂ同士を接着する第１接着剤２１とを備えた植物茎を用いたボードである。
【０００９】
本発明の第２の観点は、第１の観点に基づく発明であって、更に図３に示すように、植物茎１１が、とうもろこし、高りゃん又は砂糖きびからなるイネ科植物の茎であるか、或いはひまわりからなるキク科植物の茎であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第３の観点は、第１の観点に基づく発明であって、更に図３に示すように、植物茎１１の水分率が５〜５００％に調整されたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の第４の観点は、第１の観点に基づく発明であって、更に図２に示すように、第１接着剤２１が水系接着剤であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第５の観点は、図６〜図８に示すように、第１ないし第４の観点のいずれかに記載のボード１０と、ボード１０の両面のいずれか一方又は双方の表皮層１１ａが部分的に又は全て除去されて芯部１１ｂが部分的に又は全て露出した面に積層された面材３１と、ボード１０の芯部１１ｂの露出した面に面材３１を接着する第２接着剤３２とを備えた複合ボードである。
【００１３】
本発明の第６の観点は、第５の観点に基づく発明であって、更に図７に示すように、第２接着剤３２が水系接着剤であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第７の観点は、第５の観点に基づく発明であって、更に図６及び図７に示すように、面材３１が中密度繊維板、パーティクルボード、単板又は紙であることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第８の観点は、図１〜図３に示すように、複数本の植物茎１１の葉を切除する切除工程と、この葉が切除された複数本の植物茎１１を防虫・防かび剤液に浸漬する浸漬工程と、この防虫・防かび剤液が浸漬された複数本の植物茎１１の水分率を所定の割合に調整する水分率調整工程と、この水分率が調整された複数本の植物茎１１を同一厚さにそれぞれ圧縮成形して扁平にする圧縮成形工程と、この圧縮成形された複数本の植物茎１１の両扁平面を研磨し複数本の植物茎１１の両扁平面に位置する表皮層１１ａを部分的に又は全て除去して芯部１１ｂを部分的に又は全て露出させる第１研磨工程と、この両扁平面が研磨された複数本の植物茎１１の両扁平面に第１接着剤２１を塗布する第１接着剤塗布工程と、この第１接着剤２１が塗布された複数本の植物茎１１を一列に並べ第１接着剤２１を介して芯部１１ｂ同士を接着する第１接着工程とを含む植物茎を用いたボードの製造方法である。
【００１６】
本発明の第９の観点は、第８の観点に基づく発明であって、更に図３に示すように、植物茎１１が、、とうもろこし、高りゃん又は砂糖きびからなるイネ科植物の茎であるか、或いはひまわりからなるキク科植物の茎であることを特徴とする。
【００１７】
本発明の第１０の観点は、第８の観点に基づく発明であって、更に図３に示すように、水分率調整工程において、植物茎１１の水分率を５〜５００％に調整することを特徴とする。
【００１８】
本発明の第１１の観点は、第８の観点に基づく発明であって、更に図４に示すように、圧縮成形工程において、所定の厚さのスペーサ１２ｃを用いることにより複数本の植物茎１１を同一厚さにそれぞれ圧縮成形することを特徴とする。
【００１９】
本発明の第１２の観点は、第８の観点に基づく発明であって、更に図２に示すように、第１接着剤２１が水系接着剤であることを特徴とする。
【００２０】
本発明の第１３の観点は、図６〜図８に示すように、第８ないし第１２の観点のいずれかに記載の方法で製造されたボード１０の両面のいずれか一方又は双方を研磨して表皮層１１ａを部分的に又は全て除去し芯部１１ｂを部分的に又は全て露出させる第２研磨工程と、この研磨されたボード１０の表皮層１１ａが除去された面に第２接着剤３２を塗布する第２接着剤塗布工程と、この第２接着剤３２が塗布されたボード１０の芯部１１ｂが露出した面に第２接着剤３２を介して面材３１を接着する第２接着工程とを含む複合ボードの製造方法である。
【００２１】
本発明の第１４の観点は、第１３の観点に基づく発明であって、更に図７に示すように、第２接着剤３２が水系接着剤であることを特徴とする。
【００２２】
本発明の第１５の観点は、第１３の観点に基づく発明であって、更に図６及び図７に示すように、面材３１が中密度繊維板、パーティクルボード、単板又は紙であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の第１の観点のボード又は第８の観点のボードの製造方法では、複数本の植物茎の扁平面の表皮層を部分的に又は全て除去して、芯部を部分的に又は全て露出させ、芯部同士を第１接着剤により接着すると、室温での接着性の発現を妨げるワックス層を部分的に又は全て除去されて、室温での接着性の良好な芯部が部分的に又は全て露出するので、各植物茎の表皮層同士を接着する場合より容易にかつ強力に接着できる。この結果、製造設備が大型化し設備費用が増大する特殊な熱プレス装置を用いずにボードを製造できる。
【００２４】
本発明の第４の観点のボード又は第１２の観点のボードの製造方法では、複数本の植物茎の芯部同士を接着する第１接着剤が水系接着剤であるので、室温で芯部同士を接着しても強力に接着できる。この結果、接着時に加熱する必要がないため、比較的容易に強固なボードを製造できる。
【００２５】
本発明の第５の観点の複合ボード又は第１３の観点の複合ボードの製造方法では、ボードの両面のいずれか一方又は双方の表皮層を部分的に又は全て除去して芯部を部分的に又は全て露出させ、ボードの両面のいずれか一方又は双方に位置する各植物茎の芯部と面材とを第２接着剤により接着すると、ボードの両面のいずれか一方又は双方に位置する各植物茎の表皮層と面材とを接着する場合より容易にかつ強力に接着できる。この結果、製造設備が大型化し設備費用が増大する特殊な熱プレス装置を用いずに複合ボードを製造できる。
【００２６】
本発明の第６の観点の複合ボード又は第１４の観点の複合ボードの製造方法では、ボードの両面のいずれか一方又は双方に位置する各植物茎の芯部と面材とを接着する第２接着剤が水系接着剤であるので、室温でボードの両面のいずれか一方又は双方に位置する各植物茎の芯部と面材とを接着しても強力に接着できる。この結果、接着時に加熱する必要がないため、比較的容易に強固な複合ボードを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明第１実施形態のボードの斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】（ａ）は葉が除去されたとうもろこし茎の斜視図であり、（ｂ）は圧縮成形されたとうもろこし茎の斜視図であり、（ｃ）は両扁平面が研磨されたとうもろこし茎の斜視図である。
【図４】とうもろこし茎をプレス装置により圧縮成形する手順を示す工程図である。
【図５】とうもろこし茎を茎研磨装置により研磨する手順を示す工程図である。
【図６】本発明第２実施形態の複合ボードの斜視図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】（ａ）は芯部同士を接着したボードの斜視図であり、（ｂ）は下面を研磨したボードの斜視図である。
【図９】ボードをボード研磨装置により研磨する手順を示す工程図である。
【図１０】本発明第３実施形態の複合ボードの斜視図である。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
次に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
＜第１の実施の形態＞
本実施の形態のボード１０を構成する植物茎１１としては、とうもろこし、高りゃん又は砂糖きびからなるイネ科植物の茎であるか、或いはひまわりからなるキク科植物の茎等が挙げられる。この実施の形態では、植物茎１１はとうもろこし茎である。図１〜図３に示すように、ボード１０は、葉が切除され各茎１１が同一厚さになるように扁平に圧縮成形されかつ一対の扁平面の表皮層１１ａが部分的に又は全て除去されて芯部１１ｂが部分的に又は全て露出する複数本のとうもろこし茎１１と、複数本のとうもろこし茎１１の両扁平面に塗布され複数本のとうもろこし茎１１を一列に並べて扁平面に露出した芯部１１ｂ同士を接着する第１接着剤２１とを備える。とうもろこし茎１１は、表皮層１１ａ及び芯部１１ｂの他に、とうもろこし茎１１の長手方向に間隔をあけて設けられた節部１１ｃを有する。またとうもろこし茎１１の水分率は５〜５００％、好ましくは１０〜３００％の範囲内に調整される。ここで、とうもろこし茎１１の水分率を５〜５００％の範囲内に限定したのは、５％未満では圧縮成形時に茎に割れが発生したり茎の厚みにムラが発生してしまい、５００％を越えると成形後の乾燥時間が長くなり製造時の作業効率が低下してしまうからである。またとうもろこし茎１１の圧縮成形前の直径をＤ（図３（ａ））とし、とうもろこし茎１１の圧縮成形されかつ表皮層が除去された一対の扁平面間の幅をＷ（図２及び図３（ｃ））とするとき、Ｗは０．３Ｄ〜０．９Ｄ、好ましくは０．５Ｄ〜０．８Ｄの範囲内に設定される。ここで、Ｗを０．３Ｄ〜０．９Ｄの範囲内に限定したのは、０．３Ｄ未満では各とうもろこし茎１１が繊維に沿って砕けて複数本に分離してしまい、０．９Ｄを越えると接着面となる扁平面の面積が小さくなって所定の接着強度を確保できなくなるからである。更に第１接着剤２１としては水系接着剤を用いることが好ましい。この水系接着剤としては、アクリル系エマルジョン接着剤、ＳＢＲ系エマルジョン接着剤、酢酸ビニル系エマルジョン接着剤、水性ビニルウレタン接着剤等が挙げられる。なお、上記とうもろこし茎１１の水分率は、任意の状態のとうもろこし茎１１の質量をＷ1とし、絶乾状態のとうもろこし茎１１の質量（絶乾質量）をＷ2とするとき、［（Ｗ1−Ｗ2）／Ｗ2］×１００％で算出される。即ち、とうもろこし茎１１の水分率は、とうもろこし茎１１の水分量の絶乾質量に対する百分率で表される。
【００２９】
一方、上記表皮層１１ａの外界に接する部分には、図示しないが、不飽和脂肪酸又はその重合体からなるクチン（cutin）と非水溶性の脂肪酸エステルからなるワックス（蝋、wax）とが蓄積したクチクラ層（cuticular layer）が形成される。このクチクラ層は、水の通過を阻止して水の蒸発及び水の浸入を防止するとともに、病原菌の侵入を防止する機能を有する。一方、芯部１１ｂには上記ワックスは殆ど含まれない。これにより、とうもろこし茎１１の表皮層１１ａ同士を第１接着剤２１の水系接着剤で接着すると、接着面にクチクラ層のワックスが存在するため、その接着力が低下するけれども、とうもろこし茎１１の芯部１１ｂ同士を第１接着剤２１の水系接着剤で接着すると、接着面にワックスが殆ど存在しないため、その接着力が強くなる。
【００３０】
このように構成されたとうもろこし茎１１を用いたボード１０の製造方法を説明する。先ず複数本のとうもろこし茎１１の葉を切除して所定の長さに切断した後に（図３（ａ））、この葉が切除されかつ所定の長さに切断された複数本のとうもろこし茎１１を防虫・防かび剤液に浸漬する。防虫・防かび剤液としては、ビフェントリン、ペルメトリン、ピレスロイド、イミダゾール等が挙げられる。次いで上記防虫・防かび剤液が浸漬された複数本のとうもろこし茎１１の水分率を５〜５００％、好ましくは１０〜３００％に調整した後に、この水分率が調整された複数本のとうもろこし茎１１を同一厚さにそれぞれ圧縮成形して扁平にする（図３（ｂ））。ここで、とうもろこし茎１１を圧縮成形するために、図４に示すようなプレス装置１２が用いられる。このプレス装置１２は、とうもろこし茎１１を載せるための上面が水平な平面に形成されたベッド１２ａと、このベッド１２ａの上方にベッド１２ａに対向して設けられ下面が水平な平面に形成された昇降可能なスライダ１２ｂと、ベッド１２ａの上面端部に載置された所定の厚さのスペーサ１２ｃとを有する。このスペーサ１２ｃの厚さは、圧縮成形されたとうもろこし茎１１の扁平率と、圧縮成形されたとうもろこし茎１１のスプリングバックとを考慮して設定される。圧縮成形されたとうもろこし茎１１の扁平率［（ａ−ｂ）／ａ］（ａ：長径、ｂ：短径）（図３（ｂ））は、とうもろこし茎１１の圧縮成形されかつ表皮層１１ａが除去された一対の扁平面間の幅Ｗ（図２及び図３（ｃ））が０．３Ｄ〜０．９Ｄ、好ましくは０．５Ｄ〜０．８Ｄ（図３（ａ））の範囲内となるように設定される。なお、圧縮成形されたとうもろこし茎１１のスプリングバックとは、とうもろこし茎１１をプレス装置１２で圧縮成形した後に、スライダ１２ｂを上昇させてとうもろこし茎１１から離したときに、とうもろこし茎１１が若干元に戻る方向に変形する現象をいう。プレス装置１２のベッド１２ａ上に複数本のとうもろこし茎１１を載せ（図４（ａ））、スライダ１２ｂをその下面がスペーサ１２ｃ上面に当接するまで下降させて複数本のとうもろこし茎１１を圧縮した後に（図４（ｂ））、スライダ１２ｂを上昇させる（図４（ｃ））。これにより複数本のとうもろこし茎１１がプレス装置１２により圧縮成形される。
【００３１】
次に上記圧縮成形された複数本のとうもろこし茎１１の両扁平面を研磨し複数本のとうもろこし茎１１の両扁平面に位置する表皮層１１ａを部分的に又は全て除去して芯部１１ｂを部分的に又は全て露出させる（図３（ｃ））。ここで、とうもろこし茎１１の両扁平面を研磨するために、図５に示すような茎研磨装置１３が用いられる。この茎研磨装置１３は、扁平に圧縮成形されたとうもろこし茎１１を載せるための水平方向に往復動可能なスライドベッド１３ａと、このスライドベッド１３ａの往復動範囲の中央上方に位置しモータ（図示せず）により回転駆動される駆動ローラ１３ｂと、この駆動ローラ１３ｂより下方であってスライドベッド１３ａの上面より上方に位置し回転可能に設けられた従動ローラ１３ｃと、駆動ローラ１３ｂと従動ローラ１３ｃに掛け渡され外周面に砥粒が接着されたベルト１３ｄと、駆動ローラ１３ｂと従動ローラ１３ｃとの間隔を調整してベルト１３ｄに所定の張力を付与する張力付与機構（図示せず）と、この張力が付与されたベルト１３ｄを駆動ローラ１３ｂ及び従動ローラ１３ｃとともに昇降させてベルト１３ｄをスライドベッド１３ａ上のとうもろこし茎１１に所定の圧力で圧接する昇降・圧接機構（図示せず）とを有する。扁平に圧縮成形された複数本のとうもろこし茎１１を茎研磨装置１３のスライドベッド１３ａ上に固定し（図５（ａ））、ベルト１３ｄを駆動ローラ１３ｂ及び従動ローラ１３ｃとともに回転させるとともに、昇降・圧接機構によりベルト１３ｄを駆動ローラ１３ｂ及び従動ローラ１３ｃとともに下降させた状態で、スライドベッド１３ａを往復動させる（図５（ａ）及び（ｂ））。これにより複数本のとうもろこし茎１１の一方の扁平面が研磨されて、一方の扁平面の表皮層１１ａが部分的に又は全て除去され、芯部１１ｂが部分的に又は全て露出する。その後、スライドベッド１３ａ上の複数本のとうもろこし茎１１を裏返して、上記と同様の工程で、複数本のとうもろこし茎１１の他方の扁平面を研磨して、他方の扁平面の表皮層１１ａを部分的に又は全て除去し、芯部１１ｂを部分的に又は全て露出させる。更に上記両扁平面が研磨された複数本のとうもろこし茎１１の両扁平面に第１接着剤２１を塗布した後に、この第１接着剤２１が塗布された複数本のとうもろこし茎１１を一列に並べ第１接着剤２１を介して芯部１１ｂ同士を接着する。これによりボード１０が製造される。なお、複数本のとうもろこし茎１１を一列に並べ第１接着剤２１を介して芯部１１ｂ同士を接着するときに、各接着面が密着するように一列に並んだ複数本のとうもろこし茎１１に圧力を付与することが好ましい。
【００３２】
このように製造されたボード１０では、複数本のとうもろこし茎１１の扁平面の表皮層１１ａを茎研磨装置１３により部分的に又は全て除去して芯部１１ｂを部分的に又は全て露出させ、芯部１１ｂ同士を第１接着剤２１により接着すると、室温での接着性の発現を妨げるワックス層を部分的に又は全て除去されて、室温での接着性の良好な芯部１１ｂが部分的に又は全て露出するので、各とうもろこし茎１１の表皮層１１ａ同士を接着する場合より容易にかつ強力に接着できる。この結果、製造設備が大型化し設備費用が増大する特殊な熱プレス装置を用いずにボード１０を製造できる。また複数本のとうもろこし茎１１の芯部１１ｂ同士を接着する第１接着剤２１が水系接着剤であるので、室温で芯部１１ｂ同士を接着しても強力に接着できる。この結果、接着時に加熱する必要がないため、比較的容易に強固なボード１０を製造できる。なお、上記ボードの両面を研磨して、ボードの両面を平滑面に形成してもよい。これによりボード両面の見栄えが向上する。
【００３３】
＜第２の実施の形態＞
図６〜図９は本発明の第２の実施の形態を示す。図６〜図９において図１〜図５と同一符号は同一部品を示す。この実施の形態の複合ボード３０は、第１の実施の形態のボード１０と、ボード１０の一方の面の表皮層１１ａが部分的に又は全て除去されて芯部１１ｂが部分的に又は全て露出した面に積層された第１面材３１と、ボード１０の芯部１１ｂの露出した一方の面に第１面材３１を接着する第２接着剤３２とを備える。第１面材３１としては、中密度繊維板（ＭＤＦ：Medium Density Fiberboard）、パーティクルボード、単板又は紙が挙げられる。また第２接着剤３２としては水系接着剤を用いることが好ましい。この水系接着剤としては、アクリル系エマルジョン接着剤、ＳＢＲ系エマルジョン接着剤、酢酸ビニル系エマルジョン接着剤、水性ビニルウレタン接着剤等が挙げられる。上記以外は第１の実施の形態と同一に構成される。
【００３４】
このように構成された複合ボード３０の製造方法を説明する。先ずボード１０の一方の面を研磨して表皮層１１ａを部分的に又は全て除去し芯部１１ｂを部分的に又は全て露出させる（図８（ｂ））。ここで、ボード１０の一方の面を研磨するために、図９に示すようなボード研磨装置３３が用いられる。このボード研磨装置３３は、第１の実施の形態の茎研磨装置と同様に構成される。即ち、ボード研磨装置３３は、ボード１０を載せるための水平方向に往復動可能なスライドベッド３３ａと、このスライドベッド３３ａの往復動範囲の中央上方に位置しモータ（図示せず）により回転駆動される駆動ローラ３３ｂと、この駆動ローラ３３ｂより下方であってスライドベッド３３ａの上面より上方に位置し回転可能に設けられた従動ローラ３３ｃと、駆動ローラ３３ｂと従動ローラ３３ｃに掛け渡され外周面に砥粒が接着されたベルト３３ｄと、駆動ローラ３３ｂと従動ローラ３３ｃとの間隔を調整してベルト３３ｄに所定の張力を付与する張力付与機構（図示せず）と、この張力が付与されたベルト３３ｄを駆動ローラ３３ｂ及び従動ローラ３３ｃとともに昇降させてベルト３３ｄをスライドベッド３３ａ上のボード１０に所定の圧力で圧接する昇降・圧接機構（図示せず）とを有する。ボード１０をその一方の面が上向きとなるようにボード研磨装置３３のスライドベッド３３ａ上に固定し（図９（ａ））、ベルト３３ｄを駆動ローラ３３ｂ及び従動ローラ３３ｃとともに回転させるとともに、昇降・圧接機構によりベルト３３ｄを駆動ローラ３３ｂ及び従動ローラ３３ｃとともに下降させた状態で、スライドベッド３３ａを往復動させる（図９（ａ）及び（ｂ））。これによりボード１０の一方の面が研磨されて、ボード１０の一方の面に位置する各とうもろこし茎１１の表皮層１１ａが部分的に又は全て除去され、ボード１０の一方の面に位置する各とうもろこし茎１１の芯部１１ｂが部分的に又は全て露出する。次に上記各とうもろこし茎１１の芯部１１ｂが露出したボード１０の一方の面に第２接着剤３２を塗布した後に、この第２接着剤３２が塗布されたボード１０の一方の面に第２接着剤３２を介して第１面材３１を接着する。これにより複合ボード３０が製造される。なお、ボード１０と第１面材３１とを第２接着剤３２を介して接着するときに、接着面が密着するようにボード１０及び第１面材３１に圧力を付与することが好ましい。
【００３５】
このように製造された複合ボード３０では、ボード１０の一方の面に位置する複数本のとうもろこし茎１１の表皮層１１ａをボード研磨装置３３により部分的に又は全て除去して芯部１１ｂを部分的に又は全て露出させ、これらの芯部１１ｂと第１面材３１とを第２接着剤３２により接着すると、室温での接着性の発現を妨げるワックス層を部分的に又は全て除去されて、室温での接着性の良好な芯部１１ｂが部分的に又は全て露出するので、ボード１０の一方の面に位置する各とうもろこし茎１１の表皮層１１ａと第１面材３１とを接着する場合より容易にかつ強力に接着できる。この結果、製造設備が大型化し設備費用が増大する特殊な熱プレス装置を用いずに複合ボード３０を製造できる。またボード１０の一方の面に位置する複数本のとうもろこし茎１１の芯部１１ｂと第１面材３１とを接着する第２接着剤３２が水系接着剤であるので、室温でボード１０の一方の面に位置する各とうもろこし茎１１の芯部１１ｂと第１面材３１とを接着しても強力に接着できる。この結果、接着時に加熱する必要がないため、比較的容易に第１の実施の形態のボード１０より強固な複合ボード３０を製造できる。なお、上記複合ボードの他方の面を研磨して、複合ボードの他方の面を平滑面に形成してもよい。これにより複合ボードの他方の面が平滑になって、この見栄えが向上する。
【００３６】
＜第３の実施の形態＞
図１０及び図１１は本発明の第３の実施の形態を示す。図１０及び図１１において図６及び図７と同一符号は同一部品を示す。この実施の形態では、複合ボード５０が、第２の実施の形態の複合ボード３０と、複合ボード３０の他方の面の表皮層１１ａが部分的に又は全て除去されて芯部１１ｂが部分的に又は全て露出した面に積層された第２面材５２と、複合ボード３０の芯部１１ｂの露出した他方の面に第２面材５２を接着する第２接着剤６２とを備える。第２面材５２としては、第２の実施の形態の面材３１と同様に、中密度繊維板（ＭＤＦ）、パーティクルボード、単板又は紙等が挙げられる。また第２接着剤６２としては、第２の実施の形態の第２接着剤３２と同様に、水系接着剤であることが好ましい。上記以外は第２の実施の形態と同一に構成される。
【００３７】
このように構成された複合ボード５０は、第２の実施の形態におけるボード１０の一方の面への第１面材３１の接着手順と同様の手順で、第２の実施の形態の複合ボード３０の他方の面に第２面材５２を接着することにより製造される。なお、第２の実施の形態の複合ボード３０の他方の面に第２面材５２を第２接着剤６２を介して接着するときに、接着面が密着するように第２の実施の形態の複合ボード３０及び第２面材５２に圧力を付与することが好ましい。
【００３８】
このように製造された複合ボード５０では、第２の実施の形態の複合ボード３０より強固になるとともに、複合ボード５０の他方の面の見栄えが更に向上する。上記以外の作用及び効果は第２の実施の形態と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。
【符号の説明】
【００３９】
１０ ボード
１１ とうもろこし茎（植物茎）
１１ａ 表皮層
１１ｂ 芯部
１２ｃ スペーサ
２１ 第１接着剤
３０，５０ 複合ボード
３１ 第１面材（面材）
３２，６２ 第２接着剤
５２ 第２面材（面材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、とうもろこし、高りゃん又は砂糖きび等の茎を用いたボードと、このボードに面材が積層接着された複合ボードと、これらのボードを製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のボードとして、それぞれ繊維方向に切開かれずに表皮、芯及び節を有する複数本の高りゃん茎が互いに平行にかつ密接に配列されて高りゃん茎層を形成し、この高りゃん茎層が複数積層され、かつ各高りゃん茎が扁平な状態で互いに接着してなる積層材が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この積層材では、高りゃん茎層が圧延された複数本の高りゃん茎からなり、高りゃん茎層を構成する高りゃん茎が高りゃん茎層毎に交差するように積層される。
【０００３】
このように構成された積層材は、高りゃん茎を繊維方向に切開かずに表皮、芯及び節を有したまま圧延し、圧延面が層表面及び層裏面となるように複数本の高りゃん茎を互いに平行にかつ密接に配列して高りゃん茎層を形成し、この高りゃん茎層にイソシアネート系接着剤等の接着剤を塗布し、この接着剤を塗布した複数本の高りゃん茎層を積層して加圧成形することにより製造される。ここで、構成要素の高りゃん茎を扁平にするには、圧延機又はプレス装置単独で行う方法或いはこれらを組合せた方法がある。例えば、圧延機のロール間隔を広げて高りゃん茎毎に仮圧延した後、高りゃん茎層を形成してイソシアネート系接着剤等の接着剤を塗布し、これらの高りゃん茎層を積層してプレス装置で更に圧縮成形する方法を用いると、高い強度の積層材となり好ましい。なお、イソシアネート系接着剤等の接着剤を塗布した複数本の高りゃん茎層を積層して圧縮成形するときの加圧条件は、使用する接着剤、高りゃん茎層の積層数、積層材の目標比重等に応じて常温〜１８０℃の温度と０．５〜３ＭＰａの圧力の範囲から選ばれるが、接着効果を高めるために加温して加圧することが好ましい。
【０００４】
このように製造された積層材は、世界的に豊富に存在し、廃棄処分すら困難であった高りゃん茎を主原料とし、従来の切開き工程を不要とする簡略化された工程で高い作業効率で製造できるためより一層低価格となる。また上記積層材は高りゃん茎を切開かずに芯を残すので、内部に多数の微細孔を有するようになり、より一層軽量で高い吸音特性及び断熱特性を備え、嵩高の積層材となる。また高りゃん茎の表皮が分割されずにそのまま利用されるので高い強度を有する。更に嵩高の高りゃん茎層が積層される構造であるため、少ない高りゃん茎で厚板を構成できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１−２８０５３８号公報（請求項１〜３、５及び７、明細書第２頁左下欄第１５行〜同頁右下欄第１行、明細書第２頁右下欄第１３行〜同欄第１５行、明細書第３頁右上欄第５行〜同欄第９行、明細書第３頁左下欄第１２行〜同頁右下欄第４行、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来の特許文献１に示された積層材では、複数本の高りゃん茎層にイソシアネート系接着剤を塗布した後に、これらの高りゃん茎層を積層してプレス装置で圧縮成形しているため、プレス装置に収容された複数本の高りゃん茎層とを加温しないと高りゃん茎層同士の接着力が低下する不具合があった。このため、上記従来の特許文献１に示された積層材では、特殊な熱プレス装置を使用する必要があるため、製造設備が大型化するとともに設備費用が増大する問題点もあった。
【０００７】
本発明の目的は、労働環境、防災及び公害の面から、より安全な水系接着剤を用いた場合に、植物茎同士を容易にかつ強力に接着でき、これにより製造設備が大型化し設備費用が増大する特殊な熱プレス装置を用いずに済み、また加熱せずに室温で芯部同士を接着しても強力に接着できる、植物茎を用いたボード及びその製造方法を提供することにある。本発明の別の目的は、ボードを構成する植物茎と面材とを容易にかつ強力に接着でき、これにより製造設備が大型化し設備費用が増大する特殊な熱プレス装置を用いずに済み、また加熱せずに室温でボードを構成する各植物茎と面材とを接着しても強力に接着できる、植物茎を用いた複合ボード及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の観点は、図１〜図３に示すように、葉が切除され各茎が同一厚さになるように扁平に圧縮成形されかつ一対の扁平面の表皮層１１ａが部分的に又は全て除去されて芯部１１ｂが部分的に又は全て露出する複数本の植物茎１１と、複数本の植物茎１１の両扁平面に塗布され複数本の植物茎１１を一列に並べて扁平面に露出した芯部１１ｂ同士を接着する第１接着剤２１とを備えた植物茎を用いたボードである。
【０００９】
本発明の第２の観点は、第１の観点に基づく発明であって、更に図３に示すように、植物茎１１が、とうもろこし、高りゃん又は砂糖きびからなるイネ科植物の茎であるか、或いはひまわりからなるキク科植物の茎であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第３の観点は、第１の観点に基づく発明であって、更に図３に示すように、植物茎１１の水分率が５〜５００％に調整されたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の第４の観点は、第１の観点に基づく発明であって、更に図２に示すように、第１接着剤２１が水系接着剤であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第５の観点は、図６〜図８に示すように、第１ないし第４の観点のいずれかに記載のボード１０と、ボード１０の両面のいずれか一方又は双方の表皮層１１ａが部分的に又は全て除去されて芯部１１ｂが部分的に又は全て露出した面に積層された面材３１と、ボード１０の芯部１１ｂの露出した面に面材３１を接着する第２接着剤３２とを備えた複合ボードである。
【００１３】
本発明の第６の観点は、第５の観点に基づく発明であって、更に図７に示すように、第２接着剤３２が水系接着剤であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第７の観点は、第５の観点に基づく発明であって、更に図６及び図７に示すように、面材３１が中密度繊維板、パーティクルボード、単板又は紙であることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第８の観点は、図１〜図３に示すように、複数本の植物茎１１の葉を切除する切除工程と、この葉が切除された複数本の植物茎１１を防虫・防かび剤液に浸漬する浸漬工程と、この防虫・防かび剤液が浸漬された複数本の植物茎１１の水分率を所定の割合に調整する水分率調整工程と、この水分率が調整された複数本の植物茎１１を同一厚さにそれぞれ圧縮成形して扁平にする圧縮成形工程と、この圧縮成形された複数本の植物茎１１の両扁平面を研磨し複数本の植物茎１１の両扁平面に位置する表皮層１１ａを部分的に又は全て除去して芯部１１ｂを部分的に又は全て露出させる第１研磨工程と、この両扁平面が研磨された複数本の植物茎１１の両扁平面に第１接着剤２１を塗布する第１接着剤塗布工程と、この第１接着剤２１が塗布された複数本の植物茎１１を一列に並べ第１接着剤２１を介して芯部１１ｂ同士を接着する第１接着工程とを含む植物茎を用いたボードの製造方法である。
【００１６】
本発明の第９の観点は、第８の観点に基づく発明であって、更に図３に示すように、植物茎１１が、、とうもろこし、高りゃん又は砂糖きびからなるイネ科植物の茎であるか、或いはひまわりからなるキク科植物の茎であることを特徴とする。
【００１７】
本発明の第１０の観点は、第８の観点に基づく発明であって、更に図３に示すように、水分率調整工程において、植物茎１１の水分率を５〜５００％に調整することを特徴とする。
【００１８】
本発明の第１１の観点は、第８の観点に基づく発明であって、更に図４に示すように、圧縮成形工程において、所定の厚さのスペーサ１２ｃを用いることにより複数本の植物茎１１を同一厚さにそれぞれ圧縮成形することを特徴とする。
【００１９】
本発明の第１２の観点は、第８の観点に基づく発明であって、更に図２に示すように、第１接着剤２１が水系接着剤であることを特徴とする。
【００２０】
本発明の第１３の観点は、図６〜図８に示すように、第８ないし第１２の観点のいずれかに記載の方法で製造されたボード１０の両面のいずれか一方又は双方を研磨して表皮層１１ａを部分的に又は全て除去し芯部１１ｂを部分的に又は全て露出させる第２研磨工程と、この研磨されたボード１０の表皮層１１ａが除去された面に第２接着剤３２を塗布する第２接着剤塗布工程と、この第２接着剤３２が塗布されたボード１０の芯部１１ｂが露出した面に第２接着剤３２を介して面材３１を接着する第２接着工程とを含む複合ボードの製造方法である。
【００２１】
本発明の第１４の観点は、第１３の観点に基づく発明であって、更に図７に示すように、第２接着剤３２が水系接着剤であることを特徴とする。
【００２２】
本発明の第１５の観点は、第１３の観点に基づく発明であって、更に図６及び図７に示すように、面材３１が中密度繊維板、パーティクルボード、単板又は紙であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の第１の観点のボード又は第８の観点のボードの製造方法では、複数本の植物茎の扁平面の表皮層を部分的に又は全て除去して、芯部を部分的に又は全て露出させ、芯部同士を第１接着剤により接着すると、室温での接着性の発現を妨げるワックス層を部分的に又は全て除去されて、室温での接着性の良好な芯部が部分的に又は全て露出するので、各植物茎の表皮層同士を接着する場合より容易にかつ強力に接着できる。この結果、製造設備が大型化し設備費用が増大する特殊な熱プレス装置を用いずにボードを製造できる。
【００２４】
本発明の第４の観点のボード又は第１２の観点のボードの製造方法では、複数本の植物茎の芯部同士を接着する第１接着剤が水系接着剤であるので、室温で芯部同士を接着しても強力に接着できる。この結果、接着時に加熱する必要がないため、比較的容易に強固なボードを製造できる。
【００２５】
本発明の第５の観点の複合ボード又は第１３の観点の複合ボードの製造方法では、ボードの両面のいずれか一方又は双方の表皮層を部分的に又は全て除去して芯部を部分的に又は全て露出させ、ボードの両面のいずれか一方又は双方に位置する各植物茎の芯部と面材とを第２接着剤により接着すると、ボードの両面のいずれか一方又は双方に位置する各植物茎の表皮層と面材とを接着する場合より容易にかつ強力に接着できる。この結果、製造設備が大型化し設備費用が増大する特殊な熱プレス装置を用いずに複合ボードを製造できる。
【００２６】
本発明の第６の観点の複合ボード又は第１４の観点の複合ボードの製造方法では、ボードの両面のいずれか一方又は双方に位置する各植物茎の芯部と面材とを接着する第２接着剤が水系接着剤であるので、室温でボードの両面のいずれか一方又は双方に位置する各植物茎の芯部と面材とを接着しても強力に接着できる。この結果、接着時に加熱する必要がないため、比較的容易に強固な複合ボードを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明第１実施形態のボードの斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】（ａ）は葉が除去されたとうもろこし茎の斜視図であり、（ｂ）は圧縮成形されたとうもろこし茎の斜視図であり、（ｃ）は両扁平面が研磨されたとうもろこし茎の斜視図である。
【図４】とうもろこし茎をプレス装置により圧縮成形する手順を示す工程図である。
【図５】とうもろこし茎を茎研磨装置により研磨する手順を示す工程図である。
【図６】本発明第２実施形態の複合ボードの斜視図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】（ａ）は芯部同士を接着したボードの斜視図であり、（ｂ）は下面を研磨したボードの斜視図である。
【図９】ボードをボード研磨装置により研磨する手順を示す工程図である。
【図１０】本発明第３実施形態の複合ボードの斜視図である。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
次に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
＜第１の実施の形態＞
本実施の形態のボード１０を構成する植物茎１１としては、とうもろこし、高りゃん又は砂糖きびからなるイネ科植物の茎であるか、或いはひまわりからなるキク科植物の茎等が挙げられる。この実施の形態では、植物茎１１はとうもろこし茎である。図１〜図３に示すように、ボード１０は、葉が切除され各茎１１が同一厚さになるように扁平に圧縮成形されかつ一対の扁平面の表皮層１１ａが部分的に又は全て除去されて芯部１１ｂが部分的に又は全て露出する複数本のとうもろこし茎１１と、複数本のとうもろこし茎１１の両扁平面に塗布され複数本のとうもろこし茎１１を一列に並べて扁平面に露出した芯部１１ｂ同士を接着する第１接着剤２１とを備える。とうもろこし茎１１は、表皮層１１ａ及び芯部１１ｂの他に、とうもろこし茎１１の長手方向に間隔をあけて設けられた節部１１ｃを有する。またとうもろこし茎１１の水分率は５〜５００％、好ましくは１０〜３００％の範囲内に調整される。ここで、とうもろこし茎１１の水分率を５〜５００％の範囲内に限定したのは、５％未満では圧縮成形時に茎に割れが発生したり茎の厚みにムラが発生してしまい、５００％を越えると成形後の乾燥時間が長くなり製造時の作業効率が低下してしまうからである。またとうもろこし茎１１の圧縮成形前の直径をＤ（図３（ａ））とし、とうもろこし茎１１の圧縮成形されかつ表皮層が除去された一対の扁平面間の幅をＷ（図２及び図３（ｃ））とするとき、Ｗは０．３Ｄ〜０．９Ｄ、好ましくは０．５Ｄ〜０．８Ｄの範囲内に設定される。ここで、Ｗを０．３Ｄ〜０．９Ｄの範囲内に限定したのは、０．３Ｄ未満では各とうもろこし茎１１が繊維に沿って砕けて複数本に分離してしまい、０．９Ｄを越えると接着面となる扁平面の面積が小さくなって所定の接着強度を確保できなくなるからである。更に第１接着剤２１としては水系接着剤を用いることが好ましい。この水系接着剤としては、アクリル系エマルジョン接着剤、ＳＢＲ系エマルジョン接着剤、酢酸ビニル系エマルジョン接着剤、水性ビニルウレタン接着剤等が挙げられる。なお、上記とうもろこし茎１１の水分率は、任意の状態のとうもろこし茎１１の質量をＷ1とし、絶乾状態のとうもろこし茎１１の質量（絶乾質量）をＷ2とするとき、［（Ｗ1−Ｗ2）／Ｗ2］×１００％で算出される。即ち、とうもろこし茎１１の水分率は、とうもろこし茎１１の水分量の絶乾質量に対する百分率で表される。
【００２９】
一方、上記表皮層１１ａの外界に接する部分には、図示しないが、不飽和脂肪酸又はその重合体からなるクチン（cutin）と非水溶性の脂肪酸エステルからなるワックス（蝋、wax）とが蓄積したクチクラ層（cuticular layer）が形成される。このクチクラ層は、水の通過を阻止して水の蒸発及び水の浸入を防止するとともに、病原菌の侵入を防止する機能を有する。一方、芯部１１ｂには上記ワックスは殆ど含まれない。これにより、とうもろこし茎１１の表皮層１１ａ同士を第１接着剤２１の水系接着剤で接着すると、接着面にクチクラ層のワックスが存在するため、その接着力が低下するけれども、とうもろこし茎１１の芯部１１ｂ同士を第１接着剤２１の水系接着剤で接着すると、接着面にワックスが殆ど存在しないため、その接着力が強くなる。
【００３０】
このように構成されたとうもろこし茎１１を用いたボード１０の製造方法を説明する。先ず複数本のとうもろこし茎１１の葉を切除して所定の長さに切断した後に（図３（ａ））、この葉が切除されかつ所定の長さに切断された複数本のとうもろこし茎１１を防虫・防かび剤液に浸漬する。防虫・防かび剤液としては、ビフェントリン、ペルメトリン、ピレスロイド、イミダゾール等が挙げられる。次いで上記防虫・防かび剤液が浸漬された複数本のとうもろこし茎１１の水分率を５〜５００％、好ましくは１０〜３００％に調整した後に、この水分率が調整された複数本のとうもろこし茎１１を同一厚さにそれぞれ圧縮成形して扁平にする（図３（ｂ））。ここで、とうもろこし茎１１を圧縮成形するために、図４に示すようなプレス装置１２が用いられる。このプレス装置１２は、とうもろこし茎１１を載せるための上面が水平な平面に形成されたベッド１２ａと、このベッド１２ａの上方にベッド１２ａに対向して設けられ下面が水平な平面に形成された昇降可能なスライダ１２ｂと、ベッド１２ａの上面端部に載置された所定の厚さのスペーサ１２ｃとを有する。このスペーサ１２ｃの厚さは、圧縮成形されたとうもろこし茎１１の扁平率と、圧縮成形されたとうもろこし茎１１のスプリングバックとを考慮して設定される。圧縮成形されたとうもろこし茎１１の扁平率［（ａ−ｂ）／ａ］（ａ：長径、ｂ：短径）（図３（ｂ））は、とうもろこし茎１１の圧縮成形されかつ表皮層１１ａが除去された一対の扁平面間の幅Ｗ（図２及び図３（ｃ））が０．３Ｄ〜０．９Ｄ、好ましくは０．５Ｄ〜０．８Ｄ（図３（ａ））の範囲内となるように設定される。なお、圧縮成形されたとうもろこし茎１１のスプリングバックとは、とうもろこし茎１１をプレス装置１２で圧縮成形した後に、スライダ１２ｂを上昇させてとうもろこし茎１１から離したときに、とうもろこし茎１１が若干元に戻る方向に変形する現象をいう。プレス装置１２のベッド１２ａ上に複数本のとうもろこし茎１１を載せ（図４（ａ））、スライダ１２ｂをその下面がスペーサ１２ｃ上面に当接するまで下降させて複数本のとうもろこし茎１１を圧縮した後に（図４（ｂ））、スライダ１２ｂを上昇させる（図４（ｃ））。これにより複数本のとうもろこし茎１１がプレス装置１２により圧縮成形される。
【００３１】
次に上記圧縮成形された複数本のとうもろこし茎１１の両扁平面を研磨し複数本のとうもろこし茎１１の両扁平面に位置する表皮層１１ａを部分的に又は全て除去して芯部１１ｂを部分的に又は全て露出させる（図３（ｃ））。ここで、とうもろこし茎１１の両扁平面を研磨するために、図５に示すような茎研磨装置１３が用いられる。この茎研磨装置１３は、扁平に圧縮成形されたとうもろこし茎１１を載せるための水平方向に往復動可能なスライドベッド１３ａと、このスライドベッド１３ａの往復動範囲の中央上方に位置しモータ（図示せず）により回転駆動される駆動ローラ１３ｂと、この駆動ローラ１３ｂより下方であってスライドベッド１３ａの上面より上方に位置し回転可能に設けられた従動ローラ１３ｃと、駆動ローラ１３ｂと従動ローラ１３ｃに掛け渡され外周面に砥粒が接着されたベルト１３ｄと、駆動ローラ１３ｂと従動ローラ１３ｃとの間隔を調整してベルト１３ｄに所定の張力を付与する張力付与機構（図示せず）と、この張力が付与されたベルト１３ｄを駆動ローラ１３ｂ及び従動ローラ１３ｃとともに昇降させてベルト１３ｄをスライドベッド１３ａ上のとうもろこし茎１１に所定の圧力で圧接する昇降・圧接機構（図示せず）とを有する。扁平に圧縮成形された複数本のとうもろこし茎１１を茎研磨装置１３のスライドベッド１３ａ上に固定し（図５（ａ））、ベルト１３ｄを駆動ローラ１３ｂ及び従動ローラ１３ｃとともに回転させるとともに、昇降・圧接機構によりベルト１３ｄを駆動ローラ１３ｂ及び従動ローラ１３ｃとともに下降させた状態で、スライドベッド１３ａを往復動させる（図５（ａ）及び（ｂ））。これにより複数本のとうもろこし茎１１の一方の扁平面が研磨されて、一方の扁平面の表皮層１１ａが部分的に又は全て除去され、芯部１１ｂが部分的に又は全て露出する。その後、スライドベッド１３ａ上の複数本のとうもろこし茎１１を裏返して、上記と同様の工程で、複数本のとうもろこし茎１１の他方の扁平面を研磨して、他方の扁平面の表皮層１１ａを部分的に又は全て除去し、芯部１１ｂを部分的に又は全て露出させる。更に上記両扁平面が研磨された複数本のとうもろこし茎１１の両扁平面に第１接着剤２１を塗布した後に、この第１接着剤２１が塗布された複数本のとうもろこし茎１１を一列に並べ第１接着剤２１を介して芯部１１ｂ同士を接着する。これによりボード１０が製造される。なお、複数本のとうもろこし茎１１を一列に並べ第１接着剤２１を介して芯部１１ｂ同士を接着するときに、各接着面が密着するように一列に並んだ複数本のとうもろこし茎１１に圧力を付与することが好ましい。
【００３２】
このように製造されたボード１０では、複数本のとうもろこし茎１１の扁平面の表皮層１１ａを茎研磨装置１３により部分的に又は全て除去して芯部１１ｂを部分的に又は全て露出させ、芯部１１ｂ同士を第１接着剤２１により接着すると、室温での接着性の発現を妨げるワックス層を部分的に又は全て除去されて、室温での接着性の良好な芯部１１ｂが部分的に又は全て露出するので、各とうもろこし茎１１の表皮層１１ａ同士を接着する場合より容易にかつ強力に接着できる。この結果、製造設備が大型化し設備費用が増大する特殊な熱プレス装置を用いずにボード１０を製造できる。また複数本のとうもろこし茎１１の芯部１１ｂ同士を接着する第１接着剤２１が水系接着剤であるので、室温で芯部１１ｂ同士を接着しても強力に接着できる。この結果、接着時に加熱する必要がないため、比較的容易に強固なボード１０を製造できる。なお、上記ボードの両面を研磨して、ボードの両面を平滑面に形成してもよい。これによりボード両面の見栄えが向上する。
【００３３】
＜第２の実施の形態＞
図６〜図９は本発明の第２の実施の形態を示す。図６〜図９において図１〜図５と同一符号は同一部品を示す。この実施の形態の複合ボード３０は、第１の実施の形態のボード１０と、ボード１０の一方の面の表皮層１１ａが部分的に又は全て除去されて芯部１１ｂが部分的に又は全て露出した面に積層された第１面材３１と、ボード１０の芯部１１ｂの露出した一方の面に第１面材３１を接着する第２接着剤３２とを備える。第１面材３１としては、中密度繊維板（ＭＤＦ：Medium Density Fiberboard）、パーティクルボード、単板又は紙が挙げられる。また第２接着剤３２としては水系接着剤を用いることが好ましい。この水系接着剤としては、アクリル系エマルジョン接着剤、ＳＢＲ系エマルジョン接着剤、酢酸ビニル系エマルジョン接着剤、水性ビニルウレタン接着剤等が挙げられる。上記以外は第１の実施の形態と同一に構成される。
【００３４】
このように構成された複合ボード３０の製造方法を説明する。先ずボード１０の一方の面を研磨して表皮層１１ａを部分的に又は全て除去し芯部１１ｂを部分的に又は全て露出させる（図８（ｂ））。ここで、ボード１０の一方の面を研磨するために、図９に示すようなボード研磨装置３３が用いられる。このボード研磨装置３３は、第１の実施の形態の茎研磨装置と同様に構成される。即ち、ボード研磨装置３３は、ボード１０を載せるための水平方向に往復動可能なスライドベッド３３ａと、このスライドベッド３３ａの往復動範囲の中央上方に位置しモータ（図示せず）により回転駆動される駆動ローラ３３ｂと、この駆動ローラ３３ｂより下方であってスライドベッド３３ａの上面より上方に位置し回転可能に設けられた従動ローラ３３ｃと、駆動ローラ３３ｂと従動ローラ３３ｃに掛け渡され外周面に砥粒が接着されたベルト３３ｄと、駆動ローラ３３ｂと従動ローラ３３ｃとの間隔を調整してベルト３３ｄに所定の張力を付与する張力付与機構（図示せず）と、この張力が付与されたベルト３３ｄを駆動ローラ３３ｂ及び従動ローラ３３ｃとともに昇降させてベルト３３ｄをスライドベッド３３ａ上のボード１０に所定の圧力で圧接する昇降・圧接機構（図示せず）とを有する。ボード１０をその一方の面が上向きとなるようにボード研磨装置３３のスライドベッド３３ａ上に固定し（図９（ａ））、ベルト３３ｄを駆動ローラ３３ｂ及び従動ローラ３３ｃとともに回転させるとともに、昇降・圧接機構によりベルト３３ｄを駆動ローラ３３ｂ及び従動ローラ３３ｃとともに下降させた状態で、スライドベッド３３ａを往復動させる（図９（ａ）及び（ｂ））。これによりボード１０の一方の面が研磨されて、ボード１０の一方の面に位置する各とうもろこし茎１１の表皮層１１ａが部分的に又は全て除去され、ボード１０の一方の面に位置する各とうもろこし茎１１の芯部１１ｂが部分的に又は全て露出する。次に上記各とうもろこし茎１１の芯部１１ｂが露出したボード１０の一方の面に第２接着剤３２を塗布した後に、この第２接着剤３２が塗布されたボード１０の一方の面に第２接着剤３２を介して第１面材３１を接着する。これにより複合ボード３０が製造される。なお、ボード１０と第１面材３１とを第２接着剤３２を介して接着するときに、接着面が密着するようにボード１０及び第１面材３１に圧力を付与することが好ましい。
【００３５】
このように製造された複合ボード３０では、ボード１０の一方の面に位置する複数本のとうもろこし茎１１の表皮層１１ａをボード研磨装置３３により部分的に又は全て除去して芯部１１ｂを部分的に又は全て露出させ、これらの芯部１１ｂと第１面材３１とを第２接着剤３２により接着すると、室温での接着性の発現を妨げるワックス層を部分的に又は全て除去されて、室温での接着性の良好な芯部１１ｂが部分的に又は全て露出するので、ボード１０の一方の面に位置する各とうもろこし茎１１の表皮層１１ａと第１面材３１とを接着する場合より容易にかつ強力に接着できる。この結果、製造設備が大型化し設備費用が増大する特殊な熱プレス装置を用いずに複合ボード３０を製造できる。またボード１０の一方の面に位置する複数本のとうもろこし茎１１の芯部１１ｂと第１面材３１とを接着する第２接着剤３２が水系接着剤であるので、室温でボード１０の一方の面に位置する各とうもろこし茎１１の芯部１１ｂと第１面材３１とを接着しても強力に接着できる。この結果、接着時に加熱する必要がないため、比較的容易に第１の実施の形態のボード１０より強固な複合ボード３０を製造できる。なお、上記複合ボードの他方の面を研磨して、複合ボードの他方の面を平滑面に形成してもよい。これにより複合ボードの他方の面が平滑になって、この見栄えが向上する。
【００３６】
＜第３の実施の形態＞
図１０及び図１１は本発明の第３の実施の形態を示す。図１０及び図１１において図６及び図７と同一符号は同一部品を示す。この実施の形態では、複合ボード５０が、第２の実施の形態の複合ボード３０と、複合ボード３０の他方の面の表皮層１１ａが部分的に又は全て除去されて芯部１１ｂが部分的に又は全て露出した面に積層された第２面材５２と、複合ボード３０の芯部１１ｂの露出した他方の面に第２面材５２を接着する第２接着剤６２とを備える。第２面材５２としては、第２の実施の形態の面材３１と同様に、中密度繊維板（ＭＤＦ）、パーティクルボード、単板又は紙等が挙げられる。また第２接着剤６２としては、第２の実施の形態の第２接着剤３２と同様に、水系接着剤であることが好ましい。上記以外は第２の実施の形態と同一に構成される。
【００３７】
このように構成された複合ボード５０は、第２の実施の形態におけるボード１０の一方の面への第１面材３１の接着手順と同様の手順で、第２の実施の形態の複合ボード３０の他方の面に第２面材５２を接着することにより製造される。なお、第２の実施の形態の複合ボード３０の他方の面に第２面材５２を第２接着剤６２を介して接着するときに、接着面が密着するように第２の実施の形態の複合ボード３０及び第２面材５２に圧力を付与することが好ましい。
【００３８】
このように製造された複合ボード５０では、第２の実施の形態の複合ボード３０より強固になるとともに、複合ボード５０の他方の面の見栄えが更に向上する。上記以外の作用及び効果は第２の実施の形態と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。
【符号の説明】
【００３９】
１０ ボード
１１ とうもろこし茎（植物茎）
１１ａ 表皮層
１１ｂ 芯部
１２ｃ スペーサ
２１ 第１接着剤
３０，５０ 複合ボード
３１ 第１面材（面材）
３２，６２ 第２接着剤
５２ 第２面材（面材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
葉が切除され各茎が同一厚さになるように扁平に圧縮成形されかつ一対の扁平面の表皮層(11a)が部分的に又は全て除去されて芯部(11b)が部分的に又は全て露出する複数本の植物茎(11)と、
前記複数本の植物茎(11)の両扁平面に塗布され前記複数本の植物茎(11)を一列に並べて前記扁平面に露出した芯部(11b)同士を接着する第１接着剤(21)と
を備えた植物茎を用いたボード。
【請求項２】
前記植物茎(11)が、とうもろこし、高りゃん又は砂糖きびからなるイネ科植物の茎であるか、或いはひまわりからなるキク科植物の茎である請求項１記載のボード。
【請求項３】
前記植物茎(11)の水分率が５〜５００％に調整された請求項１記載のボード。
【請求項４】
前記第１接着剤(21)が水系接着剤である請求項１記載のボード。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか１項に記載のボード(10)と、
前記ボード(10)の両面のいずれか一方又は双方の表皮層(11a)が部分的に又は全て除去されて芯部(11b)が部分的に又は全て露出した面に積層された面材(31,52)と、
前記ボード(10)の芯部(11b)の露出した面に前記面材(31,52)を接着する第２接着剤(32,62)と
を備えた複合ボード。
【請求項６】
前記第２接着剤(32,62)が水系接着剤である請求項５記載の複合ボード。
【請求項７】
前記面材(31,52)が中密度繊維板、パーティクルボード、単板又は紙である請求項５記載の複合ボード。
【請求項８】
複数本の植物茎(11)の葉を切除する切除工程と、
前記葉が切除された複数本の植物茎(11)を防虫・防かび剤液に浸漬する浸漬工程と、
前記防虫・防かび剤液が浸漬された複数本の植物茎(11)の水分率を所定の割合に調整する水分率調整工程と、
前記水分率が調整された複数本の植物茎(11)を同一厚さにそれぞれ圧縮成形して扁平にする圧縮成形工程と、
前記圧縮成形された複数本の植物茎(11)の両扁平面を研磨し前記複数本の植物茎(11)の両扁平面に位置する表皮層(11a)を部分的に又は全て除去して芯部(11b)を部分的に又は全て露出させる第１研磨工程と、
前記両扁平面が研磨された複数本の植物茎(11)の両扁平面に第１接着剤(21)を塗布する第１接着剤塗布工程と、
前記第１接着剤(21)が塗布された複数本の植物茎(11)を一列に並べ前記第１接着剤(21)を介して前記芯部(11b)同士を接着する第１接着工程と
を含む植物茎を用いたボードの製造方法。
【請求項９】
前記植物茎(11)が、とうもろこし、高りゃん又は砂糖きびからなるイネ科植物の茎であるか、或いはひまわりからなるキク科植物の茎である請求項８記載のボードの製造方法。
【請求項１０】
前記水分率調整工程において、前記植物茎(11)の水分率を５〜５００％に調整する請求項８記載のボードの製造方法。
【請求項１１】
前記圧縮成形工程において、所定の厚さのスペーサ(12c)を用いることにより前記複数本の植物茎(11)を同一厚さにそれぞれ圧縮成形する請求項８記載のボードの製造方法。
【請求項１２】
前記第１接着剤(21)が水系接着剤である請求項８記載のボードの製造方法。
【請求項１３】
請求項８ないし１２いずれか１項に記載の方法で製造されたボード(10)の両面のいずれか一方又は双方を研磨して表皮層(11a)を部分的に又は全て除去し芯部(11b)を部分的に又は全て露出させる第２研磨工程と、
前記研磨されたボード(10)の表皮層(11a)が除去された面に第２接着剤(32,62)を塗布する第２接着剤塗布工程と、
前記第２接着剤(32,62)が塗布されたボード(10)の芯部(11b)が露出した面に前記第２接着剤(32,62)を介して面材(31,52)を接着する第２接着工程と
を含む複合ボードの製造方法。
【請求項１４】
前記第２接着剤(32,62)が水系接着剤である請求項１３記載の複合ボードの製造方法。
【請求項１５】
前記面材(31,52)が中密度繊維板、パーティクルボード、単板又は紙である請求項１３記載の複合ボードの製造方法。
【請求項１】
葉が切除され各茎が同一厚さになるように扁平に圧縮成形されかつ一対の扁平面の表皮層(11a)が部分的に又は全て除去されて芯部(11b)が部分的に又は全て露出する複数本の植物茎(11)と、
前記複数本の植物茎(11)の両扁平面に塗布され前記複数本の植物茎(11)を一列に並べて前記扁平面に露出した芯部(11b)同士を接着する第１接着剤(21)と
を備えた植物茎を用いたボード。
【請求項２】
前記植物茎(11)が、とうもろこし、高りゃん又は砂糖きびからなるイネ科植物の茎であるか、或いはひまわりからなるキク科植物の茎である請求項１記載のボード。
【請求項３】
前記植物茎(11)の水分率が５〜５００％に調整された請求項１記載のボード。
【請求項４】
前記第１接着剤(21)が水系接着剤である請求項１記載のボード。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか１項に記載のボード(10)と、
前記ボード(10)の両面のいずれか一方又は双方の表皮層(11a)が部分的に又は全て除去されて芯部(11b)が部分的に又は全て露出した面に積層された面材(31,52)と、
前記ボード(10)の芯部(11b)の露出した面に前記面材(31,52)を接着する第２接着剤(32,62)と
を備えた複合ボード。
【請求項６】
前記第２接着剤(32,62)が水系接着剤である請求項５記載の複合ボード。
【請求項７】
前記面材(31,52)が中密度繊維板、パーティクルボード、単板又は紙である請求項５記載の複合ボード。
【請求項８】
複数本の植物茎(11)の葉を切除する切除工程と、
前記葉が切除された複数本の植物茎(11)を防虫・防かび剤液に浸漬する浸漬工程と、
前記防虫・防かび剤液が浸漬された複数本の植物茎(11)の水分率を所定の割合に調整する水分率調整工程と、
前記水分率が調整された複数本の植物茎(11)を同一厚さにそれぞれ圧縮成形して扁平にする圧縮成形工程と、
前記圧縮成形された複数本の植物茎(11)の両扁平面を研磨し前記複数本の植物茎(11)の両扁平面に位置する表皮層(11a)を部分的に又は全て除去して芯部(11b)を部分的に又は全て露出させる第１研磨工程と、
前記両扁平面が研磨された複数本の植物茎(11)の両扁平面に第１接着剤(21)を塗布する第１接着剤塗布工程と、
前記第１接着剤(21)が塗布された複数本の植物茎(11)を一列に並べ前記第１接着剤(21)を介して前記芯部(11b)同士を接着する第１接着工程と
を含む植物茎を用いたボードの製造方法。
【請求項９】
前記植物茎(11)が、とうもろこし、高りゃん又は砂糖きびからなるイネ科植物の茎であるか、或いはひまわりからなるキク科植物の茎である請求項８記載のボードの製造方法。
【請求項１０】
前記水分率調整工程において、前記植物茎(11)の水分率を５〜５００％に調整する請求項８記載のボードの製造方法。
【請求項１１】
前記圧縮成形工程において、所定の厚さのスペーサ(12c)を用いることにより前記複数本の植物茎(11)を同一厚さにそれぞれ圧縮成形する請求項８記載のボードの製造方法。
【請求項１２】
前記第１接着剤(21)が水系接着剤である請求項８記載のボードの製造方法。
【請求項１３】
請求項８ないし１２いずれか１項に記載の方法で製造されたボード(10)の両面のいずれか一方又は双方を研磨して表皮層(11a)を部分的に又は全て除去し芯部(11b)を部分的に又は全て露出させる第２研磨工程と、
前記研磨されたボード(10)の表皮層(11a)が除去された面に第２接着剤(32,62)を塗布する第２接着剤塗布工程と、
前記第２接着剤(32,62)が塗布されたボード(10)の芯部(11b)が露出した面に前記第２接着剤(32,62)を介して面材(31,52)を接着する第２接着工程と
を含む複合ボードの製造方法。
【請求項１４】
前記第２接着剤(32,62)が水系接着剤である請求項１３記載の複合ボードの製造方法。
【請求項１５】
前記面材(31,52)が中密度繊維板、パーティクルボード、単板又は紙である請求項１３記載の複合ボードの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１７１２１０（Ｐ２０１２−１７１２１０Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３５４５１（Ｐ２０１１−３５４５１）
【出願日】平成２３年２月２２日（２０１１．２．２２）
【出願人】（３９０００１３３９）光洋産業株式会社 (46)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２２日（２０１１．２．２２）
【出願人】（３９０００１３３９）光洋産業株式会社 (46)
【Ｆターム（参考）】
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