JPH05502065A

JPH05502065A - 形状の安定した物品を製造する方法

Info

Publication number: JPH05502065A
Application number: JP51135289A
Authority: JP
Inventors: ラスムセン，トルベン
Original assignee: ブロードレネ　ハルトマン　アクチーセルスカブ
Priority date: 1989-10-25
Filing date: 1989-10-25
Publication date: 1993-04-15

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】形状の安定した物品を製造する方法本発明は、流動性となされた繊維原材料のバルブをモールド基盤上に吸着させることによってそのモールド基盤上に該原材料を付着して、形状の安定した物品を製造する方法に関する。

流動性の繊維原材料とは、繊維質で且つ所要の物品を製造するのに適した湿り状態であり得る原材料を意味している。このような原材料は例えば、果実、花、卵、そして例えばガラスで作られた製品、のような壊れやすくデリケートな物品を包装するための盆や容器として使用される繊維バルブ材料とされ得る。このバルブ材料は通常は懸濁繊維セルロースを含んで構成される。

この目的に関して次のような製造技術を使用することは良く知られている。この製造技術によれば、付着工程によってパルプ状の原材料はモールド型に於ける形状成形のための外側面に対して位置される。このモールド型はガス透過性とされていて、吸引作用によってガス状の動作媒体かモールド型の素材を透過して原材料に作用を及ばずようになされている。このようにして吸引作用を通してモールド型で原材料の形状を定めてモールド成形するのである。

本発明の目的は、比較的小型で軽量の物品を製造するだけでなく、モールド基盤上に付着された材料層の対応する厚さによって実質的に決まる形状安定性を特徴とした極端に大きな荷重容量を有する大型でしかも重い物品を製造するのにもこの技術か好適であることを示すことである。これに比へて、小型で軽量な物品の壁部の厚さは薄く、製品に必要とされる剛性は通常は壁部パネルを緩速モールド成形して得ることができる。壁部パネルは例えば物品を支持し、壁部は互いに相対的に支持し合うことによって剛性的な全体的な物品を作り出すのである。

本発明によればこの上述した目的は、流動性の繊維原材料で形成され且つ容易に大量にドレインできるようになされたバルブを基盤に与えること、そして物品に望まれた形状安定性を本質的に与えることかできる厚さの繊維原材料層が吸引力によって基盤上に付着するようにその吸引力を制御することによって、達成される。

このことは上述した製造技術の使用によってパレットやビルディング部材のような大きな荷重容量を有する部材の製造をも可能にする。このような部材は上述した包装用の部材とは反対に平らで滑らかな外面を有するものとされ得る。又、それ自体か高レベルの形状安定性を示すのである。望まれる厚さの繊維原材料層を付着させるということは吸引に使用される負圧が、モールド面に向かう方向に見て材料層の外側の位置で最大となるように繊維原材料に於ける材料密度を生しることを意味する。

これは、付着した物品の中央面から距離を隔てた場所に位置されることによって補強効果を有することを意味するのである。

このように作られる物品の層厚さを使用して、物品の形状安定性も本発明によって増大させることかてきる。

この形状安定性の増大は、繊維原材料層に対して成し）はその全体に分散させて、１つ又はそれ以上の層厚さの変化を形成することによって得られる。この層厚さの変化は、物品全体を製造するのに必要とされる繊維ノクルプのための結合吸引工程の間に、相応の箇所で局部的に吸引作用を変化させて形成される。このようにして同一の作業工程即ちモールド基盤上へ繊維原材料を付着させる工程に於いて、物品に望まれる最終形状をモールド形成し、且つ又、材料層の厚さを使用することによって物体を形成する実際の材料の形状安定性を高めたモールド成形構造をモールド形成すること、の両方が可能となる。本発明によればこのような構造は例えば連結構造ノくターンとして成形されることかでき、物品の他の部分と比較して厚い層厚さを有する。

本発明によれば、この方法を実施する適当なやり方は、容易にドレインされる繊維原材料のバルブを所望厚さくこ吸引するためにモールド型か使用されるのであって、このモールド型は負圧に於いてガス状動作媒体か透過てき、又、この作動媒体が透過できるモールド面を有していて、このモールド面に於ける透過性か調節されてノくルブの吸引によってその面上に所要の厚さの繊維原材料層か付着されるようになされる。

このようにして、バルブのドレイン性と、所要の荷重容量を得るために厚い繊維層を存する部材を合理的に製造させるモールド面の吸引能力と、の間の相互作用を得ることか可能となる。

物品に於ける繊維原材料層の厚さの局部的な変化を得るために、本発明によればモールド型か使用される。このモールド型はモールド面を有し、このモールド面は吸引によってその面に付着された容易にトレイン可能な繊維バルブ層の層厚さに於ける局部的な１つ又は複数のそれぞれの変化、或いはコヒーレント構造ノくターンによって、透過性か変化される。

このことは、モールド面上の繊維原材料の付着はこのモールド面の透過性の変化によって変化され、これが吸引作用に局部的な変化を引き起こして、モールド面の透過性か悪い面積部分ではモールド面に対する繊維原材料の付着を低減し、反対にモールド面の透過性の高い面積部分ては付着が高レベルで行われるということを意味している。

本発明によればこの方法の実施例は、所望厚さとなるように簡単にドレインできる繊維原材料のｌくルブを吸引するためにモールド型を使用することを特徴とする。このモールド型は、負圧に下でガス状の作用動作媒体か透過てきるものとされ、少なくとも形状形成部分を考慮して部分的な構造材料で作られる。その粒子は共に固定されて形状安定モールド面を形成するようになされる。これと同時に、動作媒体に対して開口している通路に対して一緒に制限を与える。これらの通路は構造材料を通してモールド型の外面へ延在している。又、モールド面を形成する少なくとも構造材料の層は、この面にバルブ吸引によって付着される繊維原材料層の厚さに応じて制御される。

このようなモールドは安価に、砂のような無機原材料によって製造され得る。又、簡単で短い時間であるが故に安価となる製造技術によって製造され得る。モールド製品の全製造コストは低いレベルに維持される。従って、この実施例は少数製品の製造にも適当とされるのである。

物品の繊維原材料層の厚さに局部的な変化を達成するために、本発明によればモールド型か使用される。これ〕　に於いてモールド面で形成された構造材料は、１つ又は複数の局部的に変化する層厚さに応じて変化する厚さを有するか、或いは吸引によってモールド面に付着された簡単にトレインできる繊維バルブ層の所望のコヒーレント構造パターンに応して変化する厚さを有する。

本発明によれば、モールド型か使用され、その透過性のモールド面は様々な粒径の粒子によって形成される。

これらの粒径はモールド型のモールド面を形成する部分にて小さくされ、この部分の下側支持層に於いて大きくされる。このようにして空気のための良好な通路を形成するのか可能となる。同時に、製造されるへき物品のために滑らかなモールド外面を得ることがてきる。このことが物品に平たい面を形成するのである。

製造工程を通して搬送するのに必要とされるモールド型の強度はモールド型の粒子を適当な結合剤と混合するという簡単な方法て達成できる。このような結合剤は接着改善剤を含み、例えば熱処理によってこの混合物で製造されたモールド型を硬化させて達成される。又、粒子間のウェツジングもモールド型に強度を与えるのに使用できる。

更に、本発明によれば、底部に底部部材を有するモールド型を使用することができる。これに於いては構造材料の粒子は、真に溶融された化合物によって互いに結合される。これに対してモールド型の残る部分の粒子は硬化された癒着化合物によって互いに結合されている。このようなモールド型は良好な強度を有することを特徴とする。この強度はかなり高い作動圧力に耐えられるようにする。

本発明の範囲内に於いて、モールド成形された完成製品の仕上げプレスにそのモールド型を使用することかできる程にモールド面が強く形成されているモールド型を使用することは可能である。仕上げプレスはモールド面に付着したバルブ層から水分を急速に除去するのみならず、これにより厚さの厚い繊維材料層に対して特に良好な材料密度を達成するためである。このようにして最終製品には特に高い形状安定性か達成される。

モールド型に於ける所望の多孔性は粒径と、粒子の分配状態を適当に選定することで達成される。透過性のモールド面は粒子間の固定化合物と多孔性の適当な寸法法めとの両方に関して良好な状態を得ることて構成される。

これにより不必要に密集されるビルディング材料を横断して望ましくない圧力降下を避けることを意図するのである。

上述した工程およびモールド型は説明したように実際に於いては様々な繊維含有懸濁材で物品を作り上げるのに使用される。補助材料の存在に於ける全ての物質はモールド型上に吸引によって獲得された材料層に於ける結合を行うのに必要とされる。

ガス状の動作媒体によってモールド面の外側の形状形成外側部の上に流動性の繊維原材料が付着されて形成された物品の取外しは、実際にはその物品にモールド型の空気通路を通して圧縮空気を作用させ、これによりモールド型から自由状態となるように持ち上げて行われる。

しかしなから実際にはこの物品は通常は柔らかく、それ故にモールド型から物品を取り外す目的のためにはトランスファーモールドを使用するのが適当とされる。このモールド型は物品の側部と相互に作用して、上述した形状形成外側部から物品を引き離して物品を取り出し、しかる後にその物品を例えばコンベヤベルトの上に置き、物品を乾燥室へベルト搬送するようになす。上述したような構造材料の粒子からそれらの粒子材料を互いに結合して、空気通路がモールド型の外部へ向けて延在するようになされた開口した安定した構造部を作るとともに、吸引力を発生する真空圧を得るためにその供給源と接続することによって、このようなトランスファーモールドを製造することは本発明の範囲内である。

このトランスファーモールドは、鋳造モールド型の上で製造された物品に直接に基づいて製造される。例えば石膏で作られた第１の補助モールド型（雌型）が物品の上に作られる。これは鋳造モールド型から離れる方向へ向いた物品の側部に対応する。そしてこの第１の補助モールド型（雌型）の上に第２の補助モールド型（雄型）か例えば石膏で形成される。しかる後にトランスファーモールド型（雌型）かこの第２の補助モールド型の上に直接に作られるのである。

この透過性のモールド面は付着工程もしくはトランスファ一工程の開始される前に浄化の目的でモールド面をガス媒体のためのモールド通路を流れる空気に露出されて清浄に維持されねばならない。

本発明によって使用され、構造材料の粒子によって構成されるモールド型は、使用後や磨耗が生じた場合に、モールド型の粒子て形成されたビルディング材料でリサイクルできるように製造されることができる。

簡単にドレインできるものとされるバルブの製造に関しては、本発明によれば繊維原材料として少なくとも部分的に長い繊維を含有する初期原材料を使用することができる。このような材料は一部がパルパー内で掻き回され、一部は前処理である別の制御された乾燥粉砕を受ける。これにより初期材料が適当量に分けられ、そして繊維に分けられる。このように作られたバルブから物品か製造されるのである。

所望される物品を製造するバルブを作り出すための繊維原材料の処理に於ける本質的な段階として数ある方法の中でパルパーを使用することが行われる。この場合、繊維原材料は例えば廃紙のような束ねられた乾燥物質として受け入れられる。

強い渦かパルパーの中に発生される。これにより材料の塊か互いに擦り合わされ、これにより粉砕されて原材料は繊維となる。

特に、廃紙やリサイクル紙のような異質材料である場合には、この分離を連続的に行って最初に解放された繊維かその後に解放された繊維よりも付加的に実質的にたくさん処理されることになる。換言すれば、パルパーに於ける処理はその工程に於いて制御できない、従って異質の状態にある。上述の付加的な処理は粉砕程度（’　ＳＲ−５ｃｈｏｐｐｅｒ　−Ｒｉｅｇｌｅｒ　）を高めるとともに、パルパー内の粘液の発生度合いを高めることになる。この粘液の発生は続いて行われるバルブから製造された物品のドレインに影響を及ぼす。そしてこのトレインおよびその材料の乾燥の間に物品の縮みを大きくしてしまうのである。

本発明による方法は、パルパーは少なくとも部分的に繊維原材料を追加される。

この追加の材料の繊維は既に実質的な程度に迄分離されて繊維単体とされているのである。この理由は、それらが一時的であって、同時に、パルパー内で得られた自己粉砕効果および混合効果に敏感だからである。パルパーが一層均質な原材料を処理するならば、自己粉砕効果によってパルパー内に得られる粉砕の程度もまた一層均質となるように調節できる。パルパーから出たバルブに含まれる水分の上述した制約はこのようにして更に制御できるようになる。

しかしなからこの同じ工程によって他の利点も得られる。これは廃紙をリサイクルする場合に特に有利なことである。

リサイクルされた廃紙は多くの異なる種類および等級にわたっている。この材料かパルパーの中で掻き回される前に分離、制御された乾燥粉砕の処理にさらされるならば、この分離処理かパルパーの中での掻き回しとしてのみ行われた場合に比較して、しばしば程度の低い、従って安価な材料品質を使用することができることになる。

別々の乾燥粉砕を上述したように多段階処理として実施することは本発明の範囲に含まれる。これにより、原材料は特に存効な方法で適量に分けられることができる。

この特別な方法に於いてはまた、例えばプラスチックを含む廃紙、耐水紙、プラスチックを積層された容器や紙、か望まれる程度となる迄繊維とその他の粒子に分離されることかできる。分離された紙以外の成分はパルパーに投入される前にスクリーン濾過されることができる。

或いは、それらの成分は粉末状であることから続く製造工程に進入することかできる。

この方法の遂行に於いては、前処理である別の乾燥粉砕の処理を受けた長い繊維原材料が既にパルパーで形成されたバルブに加えられて、それと−緒に時間を制限された結合処理の掻き回しを受けるようになされる。

このようにして、物品が形成されるのである。その繊維原材料は一部が主として水素繊維結合剤によって結合され、一部か空気中に懸濁されている繊維材料と混合されるのであり、その結合には接着剤か一般に使用される。

この方法では、従来のバルブ全体に関する完全な水素結合剤を廃棄することかてきることが分かった。このことはトレイン、従って物品の製造時間、が実質的に短縮できることを意味している。更に、この方法は所望される物品の強度特性の厳密な制御を得ることかできる。同様に接着剤を加えることによってこれらを厳密な制御が可能となる。

これらの利点は理論的に重要であり、従ってここに説明した吸引技術を応用することによる大型の形状安定した物品の経済的な工業的製造に重要となる。

例えばシュレッダ−とも称されている裁断機械を備え、これに続いてハンマーミルの処理か行うことて多段階乾燥粉砕を遂行することか可能となる。ハンマーミルはシュレッダ−から適量の材料を受け入れる。又、実際の掻き回し処理のためにパルパーに特別な適量を追加することが必要とされるならば、その前に更に粉砕処理にその材料をさらすのである。

パルパーに於ける掻き回しの前に行われる本発明によって示唆された繊維原材料の別の制御された乾燥粉砕は、製造される物品か縮み保証および寸法保証されて製造されねばならない場合には、リサイクル廃紙の適用に可能性を与える。木材繊維を多く含有する原材料は繊維がセルロース繊維である場合よりも縮みか少ない。本発明による方法を適用することによって、木材の繊維原材料に対して木材である必要のない廃容器を含むかなりの量の安価なリサイクル紙を加えることのできることが分かった。この理由は、原材料の既に行った別々の制御された乾燥粉砕によってバルブを製造することが可能となるからである。このバルブは製造した物品に望ましくない縮みを全く生じない。

流動性の繊維原材料から物品を製造するために充填材料や化学剤および結合剤のような補助材料を使用することは良く知られている基本である。この補助材料は製造された物品が強度、硬さ或いは透明さ、或いは弱さ、柔軟さ、そして吸収性、に富むか乏しいかの何れかとなることを示す。本発明はまたこのような補助材料の応用と関連して有利となる。

多段階に於ける製造工程に分けることはその全製造工程に於ける異なる段階に於いて補助材料を加えることができるようになる可能性を増やす。本発明の結果として得られた最終的なバルブに達成されたオープン構造は、補助材料の良好なアクセスを容易にし、これにより例えば結合剤か物品の表面に多少ながら一体となるように付与されることかできるようになし、これによって壁部の強度を増大させる。別の制御された乾燥粉砕を進める上での補助材料の投入は、特に良好な方法に於いては、製造された繊維全量に対する補助材料の特に均一な分散を更に可能にする。バルブに補助材料を加えることが可能なことも勿論である。

更に、パルパーに於ける掻き回しが既に行われた別のｖＪ陣された粉砕に応じて製造工程として遂行されるということは、本発明の範囲内である。換言すれば、パルパーに於いて得られた自己粉砕の程度は粉砕の程度に応じて調節され、この粉砕の程度は状況に応じて既に行われた乾燥粉砕段階（１回又は複数回）にて遂行されているのである。例えば、パルパーに於いて正常に分離された紙バルブは６０°Ｓ　Ｒ（Ｓｃｈｏｐｐｅｒ　Ｒｉｅｇｌｅｒ）の粉砕程度を自己粉砕で得ており、乾燥粉砕繊維材料を加えられて、この後で混合材はパルパーに於いて５分間以上にわたって処理される。このような混合されたバルブから製造された物品は特別に重く、厚く、多孔性で透過性とされる。

このことは製品が良好なトレイン性を有しており、それ故に大型の壁厚を備えて製造されることがてきることを意味している。

本発明によって製造された簡単にドレインできるバルブは、大型の壁厚を存するバルブを製造する場合であっても、モールド型の全体にわたって繊維懸濁液を容易に均等に付与でき、問題を生しることはない。

戻り紙とも称される廃紙は非常に混ざり合っていて、様々な繊維長の繊維を含有している。しかしながら、平均的な繊維長は長く、この紙材料が製造工程の一部を形成する場合には、トレイン性と構造とを考慮した上述の利点を得られることが実際に分かっている。

本発明による方法はいわゆるバージン紙の処理にも有用である。

国際調査報告国際調査報告ＰＣＴ／ＤＫ　８９１００２５０

Claims

【特許請求の範囲】

１．形状付与基盤上に繊維原材料パルプを吸引することによってその形状付与基盤の上に流動状態にある繊維原材料を付着させて形状の安定した物品を製造する方法であって、流動状態の繊維原材料で形成され且つ簡単に大量にドレインすることのできるバルブを基盤の上に付与すること、および吸引作用が行われ、吸引作用によって基盤の上に付着される繊維原材料の層の厚さが物品に望まれた形状安定性を本質的に全ての面で達成できるような厚さとなるように制御されること、を特徴とする形状の安定した物品を製造する方法。
２．請求項１に記載された方法であって、吸引作用を通じて繊維原材料の層に且つその全面に分散して１つ又は複数の壁厚の変化が形成され、この吸引作用は物品全体の製造に必要な量の繊維パルプに対して共通の吸引工程に於いて壁厚変化に対応して局部的に吸引作用が変化される、ことを特徴とする形状の安定した物品を製造する方法。
３．請求項２に記載された方法であって、所望される形状安定性に対応する厚さを有する繊維原材料の付着が、他の部分に比較して大きな壁厚を有するコヒーレントな構造パターンとして遂行される、ことを特徴とする形状の安定した物品を製造する方法。
４．請求項１から請求項３迄の何れか１項に記載された方法であって、容易にドレインできる繊維原材料のパルプを所望される壁厚となるように吸引するために、負圧の下でガス状の作用動作媒体が透過できるモールド型が使用されており、このモールド型は作動媒体の透過するモールド面を備えていて、このモールド面の透過性はその上にパルプを吸引することによって厚さの定まった繊維原材料の層が付着されるように調節されている、ことを特徴とする形状の安定した物品を製造する方法。
５．請求項４に記載された方法であって、請求項２又は請求項３の方法を遂行するために、モールド面が吸引によってその上に付着される容易にドレイン可能な繊維パルプの層の１つ又は複数の局部的な壁厚変化に応じて変化される、或いはそのコヒーレントな構造パターンによって変化される透過性を有しているモールド型が使用されている、ことを特徴とする形状の安定した物品を製造する方法。
６．請求項４に記載された方法であって、所望の壁厚となるように容易にドレイン可能な繊維原材料のパルプを吸引するために、負圧の下でガス状の作用動作媒体が透過できるモールド型が使用され、このモールド型は少なくともその形状付与部分に於いて粒子の構造材料で製造されており、これらの粒子は互いに固定されて形状安定モールド面を形成すると同時に、構造材料を通してモールド外面に至る動作媒体のための開口通路を形成しており、又、少なくともモールド面を形成する構造材料の層に於ける厚さが該モールド面にパルプ吸引によって付着される繊維原材料の厚さに対して調節されている、ことを特徴とする形状の安定した物品を製造する方法。
７．請求項５に記載された方法であって、モールド面を形成する構造材料の層が厚さを変化させた状態で製造されており、この変化はモールド面の上に吸引によって付着された容易にドレイン可能な繊維パルプの層の局部的な壁厚変化によって、或いはその望まれたコヒーレントな構造パターンによって、変化されている、ことを特徴とする形状の安定した物品を製造する方法。
８．請求項４から請求項７迄の何れか１項に記載された方法であって、透過性のモールド面が異なる粒径の粒子によって構成されており、この粒径は表面を形成するモールド部分にて小さく、その部分の底部時層にて大きくされているモールド型が使用されている、ことを特徴とする形状の安定した物品を製造する方法。
９．請求項８に記載された方法であって、モールド型が使用され、その粒子は結合剤によって形成された層によってクラッド構造とされている、ことを特徴とする形状の安定した物品を製造する方法。
１０．請求項９に記載された方法であって、モールド型の結合剤が熱硬化剤であるモールド型が使用されている、ことを特徴とする形状の安定した物品を製造する方法。
１１．請求項９に記載された方法であって、モールド型の結合剤が接着改善剤を含んでいるモールド型が使用されている、ことを特徴とする形状の安定した物品を製造する方法。
１２．請求項８に記載された方法であって、粒子が丸い形状とされているモールド型が使用されている、ことを特徴とする形状の安定した物品を製造する方法。
１３．請求項８に記載された方法であって、粒子が互いにウェッジング化合物にあるモールド型が使用されている、ことを特徴とする形状の安定した物品を製造する方法。
１４．請求項５又は請求項６に記載された方法であって、下方に底部部分を有するモールド型が使用され、その部分に於ける構造粒子は真の溶融結合によって互いに結合される一方、モールド型の残りの部分の粒子は硬化性の癒着結合で互いに結合されている、ことを特徴とする形状の安定した物品を製造する方法。
１５．請求項４から請求項１４迄の何れか１項に記載された方法であって、モールド面が物品の仕上げプレスにモールド型を使用できるような強度を有しているモールド型が使用されている、ことを特徴とする形状の安定した物品を製造する方法。
１６．請求項１から請求項１５迄の何れか１項に記載された方法であって、繊維原材料として長い繊維を含有する原材料が少なくとも部分的に使用されており、これがパルパーに於いて一部を掻き回し、一部が処理されて別の制御された乾燥粉砕を行われて、パルプとなるように処理されるのであり、これにより原材料が適量に分けられ、繊維となるように分けられ、しかる後に物品がこのようにして作られたパルプから製造されるようになされる、ことを特徴とする形状の安定した物品を製造する方法。
１７．請求項１６に記載された方法であって、この処理される別々の乾燥粉砕の制御された製造工程が多段階の工程として遂行される、ことを特徴とする形状の安定した物品を製造する方法。
１８．請求項１６又は請求項１７に記載された方法であって、掻き回しが別の乾燥粉砕に基づいて制御される製造工程として遂行される、ことを特徴とする形状の安定した物品を製造する方法。
１９．請求項１６から請求項１８迄の何れか１項に記載された方法であって、別の制御された乾燥粉砕を受けた長い繊維の原材料が適量だけパルバーによって既に製造されたバルブに加えられ、共通の時間制限された掻き回しを受けるようになされる、ことを特徴とする形状の安定した物品を製造する方法。
２０．請求項１６から請求項１９迄の何れか１項に記載された方法であって、補助材料の添加が別の乾燥粉砕と関連して行われる、ことを特徴とする形状の安定した物品を製造する方法。
２１．請求項１６から請求項２０迄の何れか１項に記載された方法であって、補助材料の添加が、作られたパルプが更に適用される間に行われる、ことを特徴とする形状の安定した物品を製造する方法。
２２．請求項１６から請求項２１迄の何れか１項に記載された方法であって、バルブが請求項１６に記載されたように製造され、このパルプが適量だけ他の既に製造されているパルプに加えられ、しかる後に物品がこうして作られた混合物から製造される、ことを特徴とする形状の安定した物品を製造する方法。