JP3726411B2 - Fiberboard with low formaldehyde emission - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家具、木工、住宅機器、建築内外装材に用いられる木質繊維板に関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
木質繊維板（以下単に繊維板ともいう）は、木材を解繊して、それに接着剤を混入し、熱圧成型して製造される。そして、接着剤には、主として価格が安価で使いやすい熱硬化型の尿素樹脂接着剤又は尿素−メラミン系樹脂接着剤が使用されている。ところが、これらのホルムアルデヒド系接着剤は、製造中又は製造後に、人体に有害と言われる遊離ホルムアルデヒドを放出する。有害の程度は、その放出量に比例するので、できるだけその放出量を抑える必要がある。
【０００３】
従来技術では、▲１▼繊維板製造後、繊維板表面にホルムアルデヒド捕捉剤を含む液体を散布又は塗布する方法（特開昭５５−２７３号）、▲２▼繊維板をアンモニアガス中を通過させる方法（特開昭５１−５０２６号）、▲３▼尿素樹脂接着剤に尿素を添加する方法（特開昭５１−５０２６号）等が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記▲１▼の方法は、繊維板製造後、その表裏面に液体を散布又は塗布するので、繊維板の表裏面の含水率を急激に上昇させる。そのため、含水率上昇による膨張が生じて、繊維板の反り、狂いが発生しやすい。▲２▼の方法の実施には、製造作業場の臭気対策等のため特別の設備が必要である。▲３▼の方法は、接着力を低下させたり、あるいは、接着剤の硬化時間が長くなり、生産性が低下する原因となる等の問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような欠点を生じない方法で、ホルムアルデヒド放出の少ない繊維板を製造しようとするものである。
【０００６】
本発明は、平板状の木繊維マットを形成する際に、尿素樹脂接着剤を混合した木繊維マットの表裏面に、尿素又は尿素誘導体のように、加熱分解してアンモニアガスを発生して、そのアンモニアガスによりホルムアルデヒドを捕捉する化学物質（以下、これらを総称してホルムアルデヒド捕捉剤という）の水溶液を塗布又は散布し、熱圧成型後に発生する遊離のホルムアルデヒドを捕捉しようとするものである。
【０００７】
図２は、従来技術において、一般的に使用されている木質繊維板製造設備で、木繊維マットの形成から熱圧成型までの工程の一例を示す。木繊維は、走行するフォーミングベルトコンベアＦの上に散布されて、木繊維マットが形成される。Ｐはプリプレスコンベア、Ｈは連続熱圧成型機、Ｌは連続熱圧成型機にプリプレスされた木繊維マットを挿入するコンベアである。
【０００８】
木繊維マットは、熱圧成型前は羽毛のような状態であり、形状保持力がほとんど無いから、図２に示すように、フォーミングベルトコンベアＦ上で形成された後、コンベア上に載せられたままの状態で連続熱圧成型機Ｈに送りこまれる。従って、木繊維マットの表面にホルムアルデヒド捕捉剤の水溶液を塗布又は散布することは比較的容易である。例えば、熱圧成型機挿入コンベアＬの上方Ｓ2 の位置から、木繊維マットに向けて、スプレー装置等により、ホルムアルデヒド捕捉剤の水溶液を塗布又は散布する。
【０００９】
しかし、以下の理由により、裏面側に塗布又は散布することは極めて困難である。ホルムアルデヒドを捕捉するに必要なホルムアルデヒド捕捉剤の水溶液の量は、製造すべき繊維板の厚みが厚いほど多くを必要とする。厚さ９ｍｍ〜２０ｍｍの通常最も多く使用される繊維板の場合について言えば、例えば、尿素樹脂の２０％水溶液の場合、２００ｇ／ｍ2 〜４００ｇ／ｍ2 程度が必要である。この水溶液を膜厚で表現すれば、約０．２〜０．４ｍｍの膜厚となり、かなり大量の水溶液の塗布又は散布が必要とされる。
【００１０】
ところが、木繊維マットは、形状保持力がほとんどないので、ベルトコンベア等に載せたまま、裏面側からホルムアルデヒド捕捉剤の水溶液を塗布又は散布しなければならない。ベルトを網目にすれば、ベルトの下部から、スプレーにより網目を通して木繊維マット裏面に塗布できるが、ベルトの腐食による消耗が激しく経済的負担が大きい。そのうえ、塗布又は散布しても、木繊維マットの状態によっては、必ずしも瞬間的に吸収されず、塗布又は散布した水溶液のかなりの部分が、下部へ流出し、必要量の確保が難しい。
【００１１】
また、流出を見込んで、必要量以上に塗布又は散布すると、繊維板の接着力に悪影響を及ぼすから、定められた適量の水溶液を塗布しなければならない。ところが、木繊維マットは、羽毛のような状態で飛散しやすいから、スプレー装置を使用する場合、気流を発生しないよう微細な粒子を自然落下するようにして噴霧しなければならない。そのため、走行中のコンベアの下面からでは、散布量を適切に調整することが極めて困難である。
【００１２】
木繊維マットをプリプレスし、ある程度形状が定まった状態、即ち、図２に於けるフォーミングベルトコンベアＦと熱圧成型機挿入コンベアＬとの間のＳ3 の位置にスプレー装置を設け、そこから木繊維マットの裏面に水溶液を吹き付ける方法も、木繊維マットの下部からの吹き付けであるから、流出しやすく、大量の水溶液を適切に調整して塗布することが極めて困難である。
【００１３】
本発明は、ホルムアルデヒド捕捉剤の水溶液を木繊維マットを形成する前に、図１のように、Ｓ1 の位置から木繊維マットを載せるフォーミングベルトコンベアＦ上にスプレー又はシャワーにより塗布又は散布しておくことを特徴とする。フォーミングベルトコンベアＦは、その表面が平滑であると、表面が完全に水平を保っている場合を除き、該水溶液をその表面に均一に保持するのが困難である。従って、フォーミングベルトコンベアＦの表面は、図３の断面図のように、多数の窪みを均等に設けておき、この窪み内に、塗布又は散布された水溶液を保持する。
【００１４】
そして、塗布又は散布後に、そのベルトコンベア上に、従来方法と同じ方法で木繊維マットを形成する。形成された木繊維マットは、プリプレス工程で圧縮されるとともに、連続熱圧成型機Ｈに入る直前の熱圧成型機挿入コンベアＬ上で、一旦解圧される。即ち、フォーミングベルトコンベアＦ上に塗布されたホルムアルデヒド捕捉剤水溶液は、木繊維マットが圧縮されると、加圧力により木繊維マットがコンベアＦの窪み内部にも充填する。その後解圧されると、木繊維マット内部に生じる吸引力により、フォーミングベルトコンベアＦ上の上記水溶液は、殆ど残らず木繊維マット内に吸収される。
【００１５】
つまり、適量のホルムアルデヒド捕捉剤の水溶液をフォーミングベルトコンベアＦ上に塗布又は散布すれば、上記圧縮に次ぐ解圧により、木繊維マットの裏面に適量のホルムアルデヒド捕捉剤の水溶液を吸収させることができるのである。
【００１６】
木繊維マットの表面側にホルムアルデヒド捕捉剤水溶液を塗布又は散布する手段は、スプレー又はシャワーにより、図１，２，又４におけるＳ2 又はＳ5 の位置で行えばよい。Ｓ2 の場合、木繊維マットはプリプレスにより圧縮されて、ある程度形状が定まるが、Ｓ5 の場合は、木繊維マットが羽毛のような状態で飛散しやすいから、スプレー装置を使用する場合、かなり上方から自然落下に近い状態で霧状に噴霧し、気流が発生しないようにする必要がある。シャワーによる場合は上記のような心配はないが、木繊維マットが羽毛のような状態であるから、その表面に均一に散布しにくいので、やはり、ある程度形状が定まる熱圧成型機の直前で行うのがよい。
【００１７】
フォーミングベルトコンベアＦの表面に設けられる窪みの断面形状は、角面だと繊維くず等が溜まりやすいので曲面とするのがよい。例えば、２０％の尿素水溶液を２００ｇ／ｍ2 塗布又は散布するとし、尿素水溶液の比重を１とすると、尿素水溶液の平均膜圧はＯ．２ｍｍである。ベルトコンベア面積に対する窪みの面積を７０％とし、尿素水溶液全量を窪み中に保持するものとすれば、窪み中の水溶液の平均膜圧は０．２９ｍｍとなる。
【００１８】
従って、この場合、フォーミングベルトコンベアＦの表面には、少なくとも０．２９ｍｍ以上の深さの窪みを設けなくてはならないことになる。よって、プリプレスされた木繊維マットの裏面には、少なくとも０．２９ｍｍ以上の高低差の凹凸が生じる。ただし、プリプレスされた木繊維マットは、さらに連続熱圧成型機によりその数分の１の厚みに圧縮成型されるから、上記高低差の凹凸がそのまま熱圧後にも残る訳ではないが、特に厚みの薄い木質繊維板を製造する場合には、この窪みによる高低差の凹凸が製品にまで影響する場合もある。
【００１９】
このような場合は、フォーミングベルトコンベアＦ表面に窪みを設ける方法に代えて次の手段を用いてもよい。即ち、木繊維マットの木繊維を平滑なフォーミングベルトコンベアＦ上に形成する前に、フォーミングベルトコンベアＦ上に水を吸収又は保持できる材料を散布又は敷き詰めておき、この水保持材により水を保持させるのである。水を吸収又は保持できる材料とは、粉体、粒体又は繊維状のもの、あるいはシート状のものであり、水溶液に含まれるホルムアルデヒド捕捉剤と化学反応を起こさないものである。以下、これを総称して、水保持材と言うことにする。
【００２０】
ところで、木質繊維板製造工場においては、熱圧成型後の木質繊維板は、表面が完全に平滑でないうえに、厚みむらもあるので、表裏面をサンダー仕上げして、表裏ともに、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度を研削除去する。従って、この表層部分は、熱圧成型後に研削除去されるべき部分であり、製造工程上は必要であっても、完成品の繊維板には必要のない部分である。従って、この表層部分に、繊維板原材料と同等又はそれ以下のコストで、水を吸収又は保持できる材料で、しかも研削が容易な材料を配すれば、経済的にも有利に本発明を実施できる。
【００２１】
具体的、かつ手近かな例として、繊維板の原材料となる木繊維はもちろん、繊維板製造工場の製造過程で発生する原材料の木繊維であって、品質が劣り、繊維板の原材料に適しない木質繊維が上げられる。
【００２２】
熱圧成型後の木質繊維板のホルムアルデヒド放出量を、例えば１ｍｇ／Ｌ程度に押さえようとする場合、製品厚みを９ｍｍとすると、ホルムアルデヒドを捕捉するに必要な尿素水溶液（２０％水溶液）は、およそ２００ｇ／ｍ2 である。厚み３０ｍｍの場合、その３倍としても、６００ｇ／ｍ2 である。そして、熱圧成型後のサンダー仕上げでは、表裏面をそれそれ約０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度研削する。
【００２３】
従って、この場合、製品厚み０．５ｍｍ〜１．０ｍｍに相当する木繊維が約６００ｇ／ｍ2 の尿素水溶液を保持できればよいことになる。製品における木繊維分の比重を０．５〜０．７とすれば、製品厚み０．５ｍｍに相当する木繊維はおよそ２５０〜３５０ｇである。解繊した木繊維は羽毛のような状態であり、平面に静置した場合、木繊維の重量の数倍の水を保持できるから、製品厚み０．５ｍｍの厚みに相当する木繊維でも、上記６００ｇ／ｍ2 の尿素水溶液を十分に保持できる。
【００２４】
このように、適当な水保持材を選択し、それを図４に示すように、表面が平滑なフォーミングベルトコンベアＦ表面に散布し、Ｓ4 の位置から尿素等のホルムアルデヒド捕捉剤の水溶液を噴霧しておけば、その後は、従来方法と同じ方法で、そのベルト上に木繊維マットを形成することにより、最も経済的に、本発明の目的であるホルムアルデヒド放出の少ない木質繊維板を製造することができる。
【００２５】
上記のように、水保持材にホルムアルデヒド捕捉剤水溶液を塗布又は散布する方法は、水保持材を使用しない方法に比べて、次の利点がある。つまり、大量のホルムアルデヒド捕捉剤水溶液を、水保持材を介して保持することができるので、表面に窪みのない平滑なフォーミングベルトコンベアを使用することが可能で、窪みが繊維板の完成品に影響を与えるのを防止することができる。
【００２６】
なお、木繊維マットの表面側への水溶液の散布又は塗布は、図におけるＳ2 又はＳ5 位置からスプレーにより塗布できる。
【００２７】
尿素等のホルムアルデヒド捕捉剤の水溶液は、サンダー仕上げで研削される表層部よりも内芯部に浸透すると熱圧時間が長くなったり、あるいは完成品の接着力を低下させる等の欠点を生じるから、できるだけ浸透を木繊維マットの表層部にとどめておかなければならない。ホルムアルデヒド捕捉剤は、主として、プリプレス工程での圧縮と解圧により木繊維マット内部に浸透する。
【００２８】
完成品の厚さ９ｍｍに相当する木繊維マットの表裏面に、染料を入れた２０％濃度の尿素水溶液２００ｇ／ｍ2 をそれぞれ散布し、プリプレス、熱圧成型後、上記標識の染料により、尿素水溶液の浸透状況を調べたところ、２００ｇ／ｍ2 塗布の場合は表裏面から０．２〜０．３ｍｍの厚さまでしか浸透していなかった。この厚みは、熱圧成型後にサンダー仕上げで完全に研削除去される厚みであるから、塗布又は散布された尿素水溶液は、繊維板の熱圧成型時間、完成品の接着力等に影響を及ぼさない。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施にあたり、先に挙げた尿素の外に、ホルムアルデヒドを捕捉する物質として、１−アセチル−３−メチル尿素、１，１ジフェニル尿素、１−（４−エトキシフェニル）尿素、１−エチル尿素１−ヒドロキシ尿素、１−メチル尿素等の尿素誘導体があげられるが、繊維板製造工場で最も手近かで安価に得られるという点から、尿素が最も適している。
【００３０】
なお、フォーミングベルトコンベアＦの表面に窪みを設けると、その窪み中に繊維くず等が溜まり窪みの水保持効果を低減させるから、フォーミングベルトコンベアは、回転ブラシ等により常に水で洗浄しておく。
【００３１】
実施例において、尿素水溶液を２０％濃度としたのは、およそ２０％前後が、スプレーとの塗布機器で扱いやすく、かつ木繊維マットに吸収されやすいからであり、特に、上記濃度でなければならない理由はない。
【００３２】
前述のように、木繊維はその重量の数倍の水を保持できるので、尿素等のホルムアルデヒド捕捉剤の水溶液を更に薄くしてその量を増してもよいが、それにより、フォーミングベルトコンベアＦに設ける窪みを深くしなければならなったり、プリプレス工程において、仕上げサンダーで研削する厚み以上に内部に浸透したりする場合もある。従って、塗布又は散布作業の適性、木繊維マットへの浸透の程度等を考慮したうえで、濃度を適宜決定すればよい。
【００３３】
【発明の効果】
ホルムアルデヒド捕捉剤の水溶液を、熱圧成型する前の木繊維マットの表裏面に塗布又は散布することにより、繊維板のホルムアルデヒドの放出を低減させることできる。繊維板製造後に、その表裏面に液体を散布又は塗布する従来方法においては、表裏面の含水率を急激に上昇させ、含水率上昇による膨張が生じて、繊維板の反り、狂いが発生しやすいが、本発明においては、木繊維マットの表裏面に塗布又は散布されたホルムアルデヒド捕捉剤の水溶液の水分は、その後の熱圧成型の工程で除去されるので、上記従来方法における欠点を解消できる。
【００３４】
従来技術では、ホルムアルデヒド捕捉剤を使用してホルムアルデヒドの放出を抑えた繊維板は、上記補足剤が繊維板内部にも浸透するため、曲げ強度等の物理的性能が低下する。本発明においては、ホルムアルデヒド捕捉剤の水溶液の濃度を調整することにより、ホルムアルデヒド捕捉剤の水溶液が繊維板の内芯部に浸透するのを防止できるから、曲げ強度等の物理的性能においても、ホルムアルデヒド捕捉剤を全く使用しない繊維板とほぼ同等の繊維板を製造できる。
【００３５】
【実施例】
［実施例１］ 木材チップを加圧リファイナーで解繊し、得られた繊維を撹拌機で撹拌しながら、繊維の絶乾重量に対して尿素樹脂接着剤を１２％、パラフィンワックスを１％添加し、水分１０％になるまで乾燥した。次に、図１のＳ1 の位置からスプレーにより、濃度２０％の尿素水溶液１９６ｇ／ｍ2 を、表面に窪みのあるフォーミングベルトコンベア上に塗布し、続いて、フォーミングベルトコンベア上にフォーミングマシンにより、上記水分１０％になるまで乾燥した木繊維を用いて木繊維マットを形成した。
【００３６】
上記木繊維マットをプリプレスコンベアにより、１５ｋｇ／ｃｍ2 で１分間予備圧締した後、熱圧成型機挿入コンベア上Ｌで、スプレーにより濃度２０％の尿素水溶液を１９６ｇ／ｍ2 塗布した。続いて、連続熱圧成型機Ｈにより、熱盤温度１７５℃、初期最高圧力４５ｋｇ／ｃｍ2 、圧締時間４分３０秒で、板状に熱圧成型し、密度０．６５ｇ／ｃｍ3 の繊維板を製造した。この繊維板を冷却後、ワイドベルトサンダーを用いて、表裏面をそれぞれ０．６ｍｍづつ研削し、厚さ９ｍｍの繊維板を得た。
【００３７】
得られた繊維板について、ＪＩＳ Ａ ５９０５ー１９４４による繊維板の「曲げ強さ試験」、「剥離強さ試験」、「吸水厚さ膨張率」、「ホルムアルデヒド放出量試験」の測定を行った結果を表１に示す。
【００３８】
［比較例１］ 実施例で使用したものと同じ木繊維、即ち繊維の絶乾重量に対して尿素樹脂接着剤を１２％、パラフィンワックスを１％添加し、水分１０％になるまで乾燥したものを用いて、フォーミングベルトコンベア上に木繊維マットを形成した。その後、実施例と同じ工程を経て、板状に熱圧成型し、密度０．６５ｇ／ｃｍ3 の繊維板を製造した。この繊維板を冷却後、ワイドベルトサンダーを用いて、表裏面をそれぞれ０．６ｍｍづつ研削し、厚さ９ｍｍの繊維板を得た。
【００３９】
即ち、本比較例と実施例とは、実施例が、木繊維マットを形成する際に、木繊維マットの表裏層に尿素水溶液を浸透させているのに対して、比較例では、尿素水溶液を全く使用していない点において相違するだけで、それ以外は、実施例と同一の材料により同一の製造条件により製造されている。
【００４０】
上記により得られた繊維板について、実施例と同様に、ＪＩＳ Ａ ５９０５ー１９４４による繊維板の「曲げ強さ試験」、「剥離強さ試験」、「吸水厚さ膨張率」、「ホルムアルデヒド放出量試験」の測定を行った結果を表１に示す。
【００４１】
［比較例２］ 実施例で使用したものと同じ木繊維に、即ち繊維の絶乾重量に対して尿素樹脂接着剤を１２％、パラフィンワックスを１％添加し、さらに２０％尿素水溶液を繊維の絶乾重量に対して７％添加混合し、水分１０％になるまで乾燥した繊維を用い、その後の工程は、比較例１と同じ工程を経て、密度０．６５ｇ／ｃｍ3 の繊維板を製造した。この繊維板を冷却後、ワイドベルトサンダーを用いて、表裏面をそれぞれ０．６ｍｍづつ研削し、厚さ９ｍｍの繊維板を得た。
【００４２】
即ち、本比較例と実施例とは、実施例が、木繊維マットを形成する際に、木繊維マットの表裏層に尿素水溶液を浸透させているのに対して、比較例２では、実施例における尿素の水溶液に相当する尿素を、木繊維マットを形成する前の木繊維に添加混合している点において相違するだけで、それ以外は、実施例と同一の材料により同一の製造条件により製造されている。
【００４３】
上記により得られた繊維板について、実施例と同様に、ＪＩＳ Ａ ５９０５ー１９４４による繊維板の「曲げ強さ試験」、「剥離強さ試験」、「吸水厚さ膨張率」、「ホルムアルデヒド放出量試験」の測定を行った結果を表１に示す。
【００４４】
［比較例３］ 比較例１と同一の材料及び同一の製造条件で熱圧成型した繊維の表裏面にスプレーにより、それぞれ濃度２０％の尿素水溶液を１９６ｇ／ｍ2 塗布した。この繊維板をワイドベルトサンダーを用いて、表裏面をそれぞれ０．６ｍｍづつ研削し、厚さ９ｍｍの繊維板を得た。得られた繊維板について、ＪＩＳ Ａ ５９０５ー１９４４による繊維板の「曲げ強さ試験」、「剥離強さ試験」、「吸水厚さ膨張率」、「ホルムアルデヒド放出量試験」の測定を行った結果を表１に示す。
【００４５】
本比較例３では、実施例における尿素の水溶液に相当する尿素水溶液を、木繊維マット形成の際に表裏層に浸透させる代わりに、熱圧成型後の繊維板の表裏面に塗布する点において相違するだけで、それ以外は、実施例と同一の材料により同一の製造条件により製造されている。
【００４６】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、木質繊維板の製造工程図である。
【図２】 図２は、木質繊維板の製造工程図である。
【図３】 図３は、フォーミングベルトコンベアの断面図である。
【図４】 図４は、木質繊維板の製造工程図である。
【符号の説明】
Ｆ フォーミングベルトコンベア
Ｈ 連続熱圧成型機
Ｌ 熱圧成型機挿入コンベア
Ｐ プリプレスコンベア
Ｓ 塗布又は散布装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wood fiberboard used for furniture, woodwork, house equipment, and building interior and exterior materials.
[0002]
[Prior art]
A wood fiber board (hereinafter, also simply referred to as a fiber board) is manufactured by defibrating wood, mixing an adhesive therein, and hot pressing. As the adhesive, a thermosetting urea resin adhesive or a urea-melamine resin adhesive that is inexpensive and easy to use is mainly used. However, these formaldehyde adhesives release free formaldehyde, which is said to be harmful to the human body during or after production. Since the degree of harmfulness is proportional to the amount released, it is necessary to suppress the amount released as much as possible.
[0003]
In the prior art, ▲ 1 ▼ fiberboard after manufacture, (No. 55-273 JP) method of spraying or applying a liquid containing formaldehyde scavengers fiberboard surface, passing in ammonia gas ▲ 2 ▼ Fibreboard A method (Japanese Patent Laid-Open No. 51-5026), (3) a method of adding urea to a urea resin adhesive (Japanese Patent Laid-Open No. 51-5026), and the like are known.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the method (1), since the liquid is sprayed or applied to the front and back surfaces after the fiberboard is manufactured, the moisture content on the front and back surfaces of the fiberboard is rapidly increased. Therefore, the expansion | swelling by a moisture content raise arises, and the curvature of a fiber board and an error will occur easily. The implementation of method (2) requires special equipment for measures against odors at the manufacturing workplace. The method {circle around (3)} has problems such as lowering the adhesive force or increasing the curing time of the adhesive and causing the productivity to decrease.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is intended to produce a fiberboard with less formaldehyde emission by a method that does not cause the above-mentioned drawbacks.
[0006]
In the present invention, when forming a flat wood fiber mat, the front and back surfaces of the wood fiber mat mixed with the urea resin adhesive, like urea or urea derivatives, are thermally decomposed to generate ammonia gas, An aqueous solution of chemical substances that trap formaldehyde with the ammonia gas (hereinafter collectively referred to as formaldehyde scavenger) is applied or sprayed to capture free formaldehyde generated after hot pressing.
[0007]
FIG. 2 shows an example of a process from the formation of a wood fiber mat to hot pressing in a wood fiber board manufacturing facility generally used in the prior art. The wood fiber is spread on the traveling forming belt conveyor F to form a wood fiber mat. P is a pre-press conveyor, H is a continuous hot-pressure molding machine, and L is a conveyor for inserting a wood fiber mat pre-pressed in the continuous hot-pressure molding machine.
[0008]
Since the wood fiber mat is in a feather-like state before hot pressing and has almost no shape retention force, it is formed on the forming belt conveyor F and then placed on the conveyor as shown in FIG. It is sent to the continuous hot press machine H as it is. Therefore, it is relatively easy to apply or spread an aqueous solution of formaldehyde scavenger on the surface of the wood fiber mat. For example, an aqueous solution of formaldehyde scavenger is applied or sprayed from the position S 2 above the hot press molding machine insertion conveyor L toward the wood fiber mat with a spray device or the like.
[0009]
However, it is very difficult to apply or spread on the back side for the following reasons. The amount of the aqueous formaldehyde scavenger solution required to capture formaldehyde requires more as the fiberboard to be produced is thicker. As for the case of the thickness normally fiberboard it is most often used in 9Mm～20mm, for example, when a 20% aqueous solution of a urea resin, there is a need for approximately 200g / m 2 ~400g / m 2 . If this aqueous solution is expressed in terms of film thickness, the film thickness is about 0.2 to 0.4 mm, and it is necessary to apply or spray a considerably large amount of the aqueous solution.
[0010]
However, since the wood fiber mat has almost no shape retention force, an aqueous solution of formaldehyde scavenger must be applied or sprayed from the back side while being placed on a belt conveyor or the like. If the belt is meshed, it can be applied to the back of the wood fiber mat by spraying from the lower part of the belt, but the belt is worn out due to corrosion and the economic burden is great. Moreover, even if it is applied or sprayed, depending on the state of the wood fiber mat, it is not always absorbed instantaneously, and a considerable part of the applied or sprayed aqueous solution flows out to the lower part, making it difficult to secure the required amount.
[0011]
In addition, if it is applied or sprayed more than the required amount in anticipation of the outflow, the adhesive strength of the fiberboard will be adversely affected, so a predetermined appropriate amount of aqueous solution must be applied. However, the wood fiber mat is likely to be scattered in a feather-like state. Therefore, when a spray device is used, fine particles must be sprayed in such a manner as to fall naturally so as not to generate an air flow. For this reason, it is extremely difficult to appropriately adjust the spray amount from the lower surface of the running conveyor.
[0012]
The wood fiber mat is pre-pressed, and a spray device is provided in a state where the shape is fixed to some extent, that is, at a position S 3 between the forming belt conveyor F and the hot press molding machine insertion conveyor L in FIG. The method of spraying the aqueous solution on the back surface of the fiber mat is also spraying from the lower part of the wood fiber mat, so that it easily flows out, and it is extremely difficult to apply and adjust a large amount of the aqueous solution appropriately.
[0013]
The present invention is an aqueous solution of formaldehyde scavenger prior to forming a wood fiber mat, as shown in FIG. 1, is applied or sprayed by a spray or shower the forming belt conveyor on F placing the wood fiber mat from the position S 1 It is characterized by leaving. If the surface of the forming belt conveyor F is smooth, it is difficult to uniformly hold the aqueous solution on the surface except when the surface is completely horizontal. Therefore, the surface of the forming belt conveyor F is provided with a large number of depressions uniformly as shown in the cross-sectional view of FIG. 3, and the applied or sprayed aqueous solution is held in the depressions.
[0014]
And after application | coating or dispersion | distribution, the wood fiber mat is formed on the belt conveyor by the same method as the conventional method. The formed wood fiber mat is compressed in the pre-pressing process and is once depressurized on the hot press molding machine insertion conveyor L immediately before entering the continuous hot press molding machine H. That is, when the wood fiber mat is compressed, the formaldehyde scavenger aqueous solution applied on the forming belt conveyor F is filled into the recesses of the conveyor F by the applied pressure. Thereafter, when the pressure is released, the aqueous solution on the forming belt conveyor F is almost completely absorbed into the wood fiber mat by the suction force generated inside the wood fiber mat.
[0015]
That is, if an appropriate amount of an aqueous solution of formaldehyde scavenger is applied or spread on the forming belt conveyor F, an appropriate amount of the aqueous solution of formaldehyde scavenger can be absorbed on the back surface of the wood fiber mat by the decompression following the compression. is there.
[0016]
The means for applying or spreading the formaldehyde scavenger aqueous solution on the surface side of the wood fiber mat may be performed by spraying or showering at the position S 2 or S 5 in FIGS. For S 2, wood fiber mat is compressed by the pre-press, to some extent is determined shape, in the case of S 5, because wood fiber mat easily scatters in a state such as feathers, when using the spray device, considerably It is necessary to spray from the upper part in a mist state close to natural fall so that no airflow is generated. When using a shower, there is no such concern, but the wood fiber mat is in a feather-like state, so it is difficult to spread evenly on the surface. It is good.
[0017]
The cross-sectional shape of the depression provided on the surface of the forming belt conveyor F is preferably a curved surface because fiber scraps and the like are likely to accumulate on a square surface. For example, assuming that a 20% urea aqueous solution is applied or dispersed at 200 g / m 2 and the specific gravity of the urea aqueous solution is 1, the average membrane pressure of the urea aqueous solution is O.D. 2 mm. If the area of the depression with respect to the belt conveyor area is 70% and the total amount of the urea aqueous solution is held in the depression, the average film pressure of the aqueous solution in the depression is 0.29 mm.
[0018]
Therefore, in this case, a depression having a depth of at least 0.29 mm or more must be provided on the surface of the forming belt conveyor F. Therefore, unevenness with a height difference of at least 0.29 mm or more is generated on the back surface of the pre-pressed wood fiber mat. However, the pre-pressed wood fiber mat is further compression-molded to a fraction of its thickness by a continuous hot-pressure molding machine, so that the unevenness of the height difference does not remain after hot pressing, but it is particularly thick When manufacturing a thin wood fiber board, the unevenness of the height difference due to this depression may affect the product.
[0019]
In such a case, the following means may be used instead of the method of providing the depression on the surface of the forming belt conveyor F. That is, before forming the wood fiber mat wood fiber on the smooth forming belt conveyor F, a material capable of absorbing or holding water is spread or spread on the forming belt conveyor F, and water is held by the water holding material. To make it happen. The material that can absorb or retain water is powder, granule, fiber, or sheet, and does not cause a chemical reaction with the formaldehyde scavenger contained in the aqueous solution. Hereinafter, these are collectively referred to as a water retaining material.
[0020]
By the way, in the wood fiberboard manufacturing factory, the surface of the wood fiberboard after hot-press molding is not completely smooth and there is also unevenness of the thickness. About 1.0 mm is ground and removed. Therefore, this surface layer portion is a portion to be ground and removed after hot pressing, and is a portion that is not necessary for the finished fiberboard even though it is necessary in the manufacturing process. Therefore, if a material that can absorb or retain water and is easy to grind is disposed on the surface layer portion at a cost equivalent to or lower than that of the fiberboard raw material, the present invention can be advantageously implemented economically. .
[0021]
As a concrete and handy example, not only the wood fiber that is the raw material of the fiberboard, but also the wood fiber of the raw material that is generated in the manufacturing process of the fiberboard manufacturing plant, and the wood quality is not suitable for the raw material of the fiberboard The fiber is raised.
[0022]
When the formaldehyde emission amount of the wood fiberboard after hot pressing is to be suppressed to about 1 mg / L, for example, when the product thickness is 9 mm, the urea aqueous solution (20% aqueous solution) necessary for capturing formaldehyde is approximately 200 g / m 2 . In the case of a thickness of 30 mm, it is 600 g / m 2 even when the thickness is three times. And in the sander finishing after hot press molding, the front and back surfaces are each ground by about 0.5 mm to 1.0 mm.
[0023]
Therefore, in this case, it is sufficient that the wood fiber corresponding to the product thickness of 0.5 mm to 1.0 mm can hold the urea aqueous solution of about 600 g / m 2 . If the specific gravity of the wood fiber in the product is 0.5 to 0.7, the wood fiber corresponding to the product thickness of 0.5 mm is about 250 to 350 g. The defibrated wood fiber is in a feather-like state, and when left on a flat surface, it can hold water several times the weight of the wood fiber, so even with wood fiber corresponding to a product thickness of 0.5 mm, A 600 g / m 2 aqueous urea solution can be sufficiently retained.
[0024]
In this way, an appropriate water retaining material is selected, and as shown in FIG. 4, it is sprayed on the surface of the forming belt conveyor F having a smooth surface, and an aqueous solution of a formaldehyde scavenger such as urea is sprayed from the position of S 4. After that, the wood fiber mat with a low formaldehyde emission, which is the object of the present invention, is most economically produced by forming a wood fiber mat on the belt in the same manner as the conventional method. Can do.
[0025]
As described above, the method of applying or spraying the aqueous formaldehyde scavenger solution to the water retaining material has the following advantages compared to the method not using the water retaining material. In other words, since a large amount of formaldehyde scavenger aqueous solution can be held via the water holding material, it is possible to use a smooth forming belt conveyor having no depression on the surface, and the depression affects the finished product of the fiberboard. Can be prevented.
[0026]
Incidentally, spraying or coating the aqueous solution on the surface side of the wood fiber mat can be applied by spraying from S 2 or S 5 position in FIG.
[0027]
Since aqueous solutions of formaldehyde scavengers such as urea penetrate into the inner core portion than the surface layer portion ground by the sander finish, the hot press time becomes longer, or the adhesive force of the finished product is reduced. As much penetration as possible should be kept on the surface of the wood fiber mat. The formaldehyde scavenger penetrates into the wood fiber mat mainly by compression and decompression in the prepress process.
[0028]
200 g / m 2 of 20% strength urea solution containing dye is respectively sprayed on the front and back surfaces of the wood fiber mat corresponding to a thickness of 9 mm of the finished product. When the state of penetration of the aqueous solution was examined, in the case of 200 g / m 2 coating, it penetrated only from the front and back surfaces to a thickness of 0.2 to 0.3 mm. This thickness is the thickness that is completely ground and removed by sanding after hot pressing, so the applied or sprayed urea solution does not affect the hot pressing time of the fiberboard, the adhesive strength of the finished product, etc. .
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the practice of the present invention, in addition to the urea listed above, 1-acetyl-3-methylurea, 1,1-diphenylurea, 1- (4-ethoxyphenyl) urea, 1-ethyl are used as substances that trap formaldehyde. Urea derivatives such as urea 1-hydroxyurea, 1-methylurea and the like can be mentioned, but urea is most suitable because it is most accessible and cheap at a fiberboard manufacturing factory.
[0030]
In addition, if a dent is provided on the surface of the forming belt conveyor F, fiber waste or the like is accumulated in the dent and the water retaining effect of the dent is reduced. Therefore, the forming belt conveyor is always washed with water by a rotating brush or the like.
[0031]
In the examples, the urea aqueous solution concentration was set to 20% because approximately 20% is easy to handle with a spray application device and is easily absorbed by the wood fiber mat, and in particular, the above concentration should be used. There is no reason.
[0032]
As mentioned above, the wood fiber can hold water several times its weight, so the aqueous solution of formaldehyde scavenger such as urea may be further thinned to increase its amount. In some cases, it is necessary to deepen the recesses to be provided, or in the prepress process, the depth may be greater than the thickness to be ground by the finishing sander. Therefore, the concentration may be appropriately determined in consideration of the suitability of application or spraying work, the degree of penetration into the wood fiber mat, and the like.
[0033]
【The invention's effect】
By applying or spraying an aqueous solution of formaldehyde scavenger on the front and back surfaces of the wood fiber mat before hot pressing, the release of formaldehyde from the fiberboard can be reduced. In the conventional method of spraying or applying liquid on the front and back surfaces after fiberboard manufacture, the moisture content of the front and back surfaces is rapidly increased, causing expansion due to the increase in moisture content, and the fiberboard is likely to warp and bend. However, in the present invention, the moisture in the aqueous solution of the formaldehyde scavenger applied or dispersed on the front and back surfaces of the wood fiber mat is removed in the subsequent hot-press molding step, so that the disadvantages in the conventional method can be eliminated.
[0034]
In the prior art, in the fiberboard in which formaldehyde scavenger is used to suppress the release of formaldehyde, the supplemental agent penetrates into the inside of the fiberboard, so that the physical performance such as bending strength is lowered. In the present invention, by adjusting the concentration of the aqueous solution of the formaldehyde scavenger, it is possible to prevent the aqueous solution of the formaldehyde scavenger from penetrating into the inner core portion of the fiberboard. A fiberboard that is almost equivalent to a fiberboard that uses no scavenger can be produced.
[0035]
【Example】
[Example 1] Wood chips are defibrated with a pressure refiner, and 12% urea resin adhesive and 1% paraffin wax are added to the absolute dry weight of the fibers while stirring the obtained fibers with a stirrer. And dried to a moisture content of 10%. Next, 196 g / m 2 of 20% urea aqueous solution is applied by spraying from the position of S 1 in FIG. 1 on a forming belt conveyor having a depression on the surface, and then formed on the forming belt conveyor by a forming machine. Then, a wood fiber mat was formed using the wood fiber dried until the water content reached 10%.
[0036]
The wood fiber mat was pre-pressed by a pre-press conveyor at 15 kg / cm 2 for 1 minute, and then a urea aqueous solution having a concentration of 20% was applied by spraying on a hot press molding machine insertion conveyor L at 196 g / m 2 . Subsequently, the continuous hot-molding machine H, the heat plate temperature 175 ° C., the initial maximum pressure 45 kg / cm 2, in clamping time of 4 minutes 30 seconds, and heat-molded into a plate shape, a density of 0.65 g / cm 3 A fiberboard was produced. After cooling this fiberboard, the front and back surfaces were ground by 0.6 mm each using a wide belt sander to obtain a fiberboard having a thickness of 9 mm.
[0037]
As a result of the measurement of the obtained fiberboard according to JIS A 5905-1944, the “bending strength test”, “peeling strength test”, “water absorption thickness expansion rate”, and “formaldehyde emission amount test”. Is shown in Table 1.
[0038]
[Comparative Example 1] The same wood fiber as used in the examples, that is, the one obtained by adding 12% urea resin adhesive and 1% paraffin wax to the dry weight of the fiber, and drying to 10% moisture Was used to form a wood fiber mat on a forming belt conveyor. Thereafter, through the same process as in the example, it was hot-pressed into a plate shape to produce a fiberboard having a density of 0.65 g / cm 3 . After cooling this fiberboard, the front and back surfaces were ground by 0.6 mm each using a wide belt sander to obtain a fiberboard having a thickness of 9 mm.
[0039]
That is, in the comparative example and the example, the urea aqueous solution was infiltrated into the front and back layers of the wood fiber mat when the example formed the wood fiber mat, whereas in the comparative example, the urea aqueous solution was used. The only difference is that it is not used at all. Other than that, it is manufactured by the same material as in the embodiment under the same manufacturing conditions.
[0040]
About the fiber board obtained by the above, the fiber sheet “bending strength test”, “peel strength test”, “water absorption thickness expansion rate”, “formaldehyde emission amount” according to JIS A 5905-1944 The results of the “test” measurement are shown in Table 1.
[0041]
[Comparative Example 2] 12% urea resin adhesive and 1% paraffin wax were added to the same wood fiber as that used in the example, that is, the dry weight of the fiber, and 20% urea aqueous solution was added to the fiber. Fibers with a density of 0.65 g / cm 3 are manufactured through the same process as Comparative Example 1 using fibers that are 7% added and mixed with respect to the absolute dry weight, and dried to a moisture content of 10%. did. After cooling this fiberboard, the front and back surfaces were ground by 0.6 mm each using a wide belt sander to obtain a fiberboard having a thickness of 9 mm.
[0042]
That is, the present comparative example and the example are different from each other in that the urea aqueous solution is infiltrated into the front and back layers of the wood fiber mat when forming the wood fiber mat. The difference is that urea corresponding to the aqueous solution of urea in is added to and mixed with the wood fibers before forming the wood fiber mat, and other than that, the same materials as in the examples are produced under the same production conditions. Has been.
[0043]
About the fiberboard obtained by the above, the "bending strength test", "peeling strength test", "water absorption thickness expansion coefficient", "formaldehyde emission amount" of the fiberboard according to JIS A 5905-1944, as in Examples. The results of the “test” measurement are shown in Table 1.
[0044]
[Comparative Example 3] 196 g / m 2 of an aqueous urea solution having a concentration of 20% was applied to the front and back surfaces of a fiber that had been hot-press-molded under the same material and the same production conditions as in Comparative Example 1 by spraying. Using a wide belt sander, the front and back surfaces of this fiber board were each ground by 0.6 mm to obtain a fiber board having a thickness of 9 mm. As a result of the measurement of the obtained fiberboard according to JIS A 5905-1944, the “bending strength test”, “peeling strength test”, “water absorption thickness expansion rate”, and “formaldehyde emission amount test”. Is shown in Table 1.
[0045]
The present Comparative Example 3 differs in that the urea aqueous solution corresponding to the aqueous urea solution in the example is applied to the front and back surfaces of the fiberboard after hot pressing, instead of permeating the front and back layers when forming the wood fiber mat. Other than that, it is manufactured under the same manufacturing conditions using the same materials as in the examples.
[0046]
[Table 1]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a manufacturing process diagram of a wood fiber board.
FIG. 2 is a manufacturing process diagram of a wood fiber board.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a forming belt conveyor.
FIG. 4 is a manufacturing process diagram of a wood fiber board.
[Explanation of symbols]
F Forming belt conveyor H Continuous hot press molding machine L Hot press molding machine insertion conveyor P Prepress conveyor S Coating or spraying device
Claims (7)
１）表面に多数の窪みを形成したベルトコンベア上に、熱分解してアンモニアガスを発生する物質の水溶液を塗布又は散布し、
２）該コンベア上に木繊維マットを形成し、
３）上記木繊維マットを厚み方向に圧縮した後、解圧し、
４）木繊維マットの表面に、熱分解してアンモニアガスを発生する物質の水溶液を塗布又は散布し、
５）木繊維マットを熱圧成型する
上記５工程からなることを特徴とする木質繊維板の製造方法。In the manufacturing method of the wood fiber board manufactured using a thermosetting formaldehyde adhesive,
1) Apply or spray an aqueous solution of a substance that generates ammonia gas by thermal decomposition on a belt conveyor having a number of depressions on the surface;
2) A wood fiber mat is formed on the conveyor,
3) After compressing the wood fiber mat in the thickness direction, the pressure is released,
4) Apply or spray an aqueous solution of a substance that generates pyrolytic ammonia gas on the surface of the wood fiber mat.
5) A method for producing a wood fiber board, comprising the above five steps of hot-press molding a wood fiber mat.
１）表面に多数の窪みを形成したベルトコンベア上に、熱分解してアンモニアガスを発生する物質の水溶液を塗布又は散布し、
２）該コンベア上に木繊維マットを形成し、
３）上記木繊維マット表面に、熱分解してアンモニアガスを発生する物質の水溶液を塗布又は散布し、
４）木繊維マットを厚み方向に圧縮した後、解圧し、
５）木繊維マットを熱圧成型する
上記５工程からなることを特徴とする木質繊維板の製造方法。In the manufacturing method of the wood fiber board manufactured using a thermosetting formaldehyde adhesive,
1) Apply or spray an aqueous solution of a substance that generates ammonia gas by thermal decomposition on a belt conveyor having a number of depressions on the surface;
2) A wood fiber mat is formed on the conveyor,
3) Apply or spray an aqueous solution of a substance that generates ammonia gas upon thermal decomposition to the surface of the wood fiber mat,
4) After the wood fiber mat is compressed in the thickness direction, the pressure is released,
5) A method for producing a wood fiber board, comprising the above five steps of hot-press molding a wood fiber mat.
１）ベルトコンベア上に、水を吸収又は保持できる繊維状物又はシート状物を散布又は敷き詰め、
２）該コンベア上に、熱分解してアンモニアガスを発生する物質の水溶液を塗布又は散布し、
３）該コンベア上に木繊維マットを形成し、
４）上記木繊維マット表面に、熱分解してアンモニアガスを発生する物質の水溶液を塗布又は散布し、
５）木繊維マットを厚み方向に圧縮した後、解圧し、
６）木繊維マットを熱圧成型する
上記６工程からなることを特徴とする木質繊維板の製造方法。In the manufacturing method of the wood fiber board manufactured using a thermosetting formaldehyde adhesive,
1) Sprinkle or spread a fiber or sheet that can absorb or retain water on the belt conveyor,
2) Apply or spray an aqueous solution of a substance that decomposes thermally and generates ammonia gas on the conveyor,
3) forming a wood fiber mat on the conveyor;
4) Apply or spray an aqueous solution of a substance that decomposes thermally and generates ammonia gas on the surface of the wood fiber mat,
5) After compressing the wood fiber mat in the thickness direction, the pressure is released,
6) A method for producing a wood fiber board, comprising the above six steps of hot-press molding a wood fiber mat.
１）ベルトコンベア上に、水を吸収又は保持できる繊維状物又はシート状物を散布又は敷き詰め、
２）該コンベア上に、熱分解してアンモニアガスを発生する物質の水溶液を塗布又は散布し、
３）該コンベア上に木繊維マットを形成し、
４）上記木繊維マットを厚み方向に圧縮した後、解圧し、
５）木繊維マット表面に熱分解してアンモニアガスを発生する物質の水溶液を塗布又は散布し、
６）木繊維マットを熱圧成型する
上記６工程からなることを特徴とする木質繊維板の製造方法。In the manufacturing method of the wood fiber board manufactured using a thermosetting formaldehyde adhesive,
1) Sprinkle or spread a fiber or sheet that can absorb or retain water on the belt conveyor,
2) Apply or spray an aqueous solution of a substance that decomposes thermally and generates ammonia gas on the conveyor,
3) forming a wood fiber mat on the conveyor;
4) After compressing the wood fiber mat in the thickness direction, the pressure is released,
5) Apply or spray an aqueous solution of a substance that generates pyrolytic ammonia on the surface of the wood fiber mat,
6) A method for producing a wood fiber board, comprising the above six steps of hot-press molding a wood fiber mat.
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