专利名称：木纤维板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及用于车辆的内装、建材、家具等的木质纤维板。
背景技术：
一直以来，进行了如下制造利用粉碎机等将木材木片化，对得到的木片进行蒸煮，用勻浆机等进行分丝制成木质纤维，由该木质纤维制造纤维板。例如，在专利文献1中公开有将分散有木质纤维的原料料浆利用圆网式抄浆机进行抄浆抽吸脱水、成形干燥而制造木质纤维板的方法。在专利文献1中记载的制造方法中，为了粘结纤维彼此，需要粘合剂。作为粘合剂，可以例示浆糊、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、酚醛树脂等，从强度、耐水性的方面考虑，可以使用酚醛树脂。但是，近年来，对环境问题的关心变高，担心因酚醛树脂产生臭气及挥发性有机化合物。因此，优选不含有酚醛树脂的木质纤维板。因此，本申请人对不含有酚醛树脂的木质纤维板进行了研究，申请了专利文献2。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2001-3300号公报专利文献2 日本特开2010-121058号公报
发明内容
发明要解决的问题专利文献2的木质纤维板由于使用不包含丙烯酸树脂和双酚A的环氧树脂而代替酚醛树脂予以制造，因此，没有苯酚气味，挥发性有机化合物的产生也极少。但是，在专利文献2的木质纤维板中，作为粘合剂，使用不包含丙烯酸树脂和双酚 A的环氧树脂这两种，进而，为了提高耐水性，也需要石蜡，因此，从设备方面、作业方面考虑
繁杂，需要简化。本发明是鉴于上述情况而完成的，其提供木质纤维板及其制造方法，所述木质纤维板不含有酚醛树脂，生产简便且具有即使与含有酚醛树脂并予以制造的木质纤维板相比毫不逊色的弯曲强度、耐水性。用于解决课题的手段本发明提供一种仅由木质纤维、聚丙烯酰胺树脂和石蜡构成的木质纤维板。在本发明的木质纤维板中，聚丙烯酰胺树脂的离子性为两性，以按摩尔比计为7 3 3 7 的比率含有具有阳离子性基团的单体和具有阴离子性基团的单体，且分子量为80万 300 万，石蜡的离子性为阳离子。聚丙烯酰胺系树脂的含量相对于木质纤维的总固态成分为 0. 1 0. 6质量％，石蜡的含量相对于木质纤维的总固态成分为0. 2 0. 9质量％。此外， 木质纤维彼此互相缠绕，且在该木质纤维间的间隙中填充有聚丙烯酰胺树脂和石蜡。进而，在本发明的木质纤维板中，还可以相对于木质纤维板的总固态成分，含有低于10质量％的对木质纤维板的废材进行蒸煮、分丝得到的纤维。通过含有由木质纤维板的废材得到的纤维，可以促进废材的有效利用。另外，本发明还提供木质纤维板的制造方法。本发明的木质纤维板的制造方法包括使木质纤维分散于水中而制造料浆的工序；在得到的料浆中仅添加石蜡和丙烯酰胺系树脂，进行抄浆而制造板坯的工序；以及；对得到的板坯进行热冲压，再进行喷水或调湿处理后，进行抚熟的工序。在制造料浆的工序中，以固态成分浓度为2 3质量％、pH为3 5的方式配制料浆，在制造板坯的工序中，相对于木质纤维的总固态成分，添加0. 1 0. 6质量％的聚丙烯酰胺树脂，相对于木质纤维的总固态成分，添加0. 2 0. 9质量％的石蜡，所述聚丙烯酰胺树脂的离子性为两性，以按摩尔比计为7 3 3 7的比率含有具有阳离子性基团的单体和具有阴离子性基团的单体，且分子量为80万 300万，所述石蜡的离子性为阳离子。另外，本发明的木质纤维板的制造方法中，也可以相对于木质纤维板的总固态成分含有低于10质量％的对木质纤维板的废材进行蒸煮、分丝而得到的纤维。发明效果根据本发明，由于木质纤维板仅由木质纤维、聚丙烯酰胺树脂、和石蜡形成，因此不含有酚醛树脂。另外，木质纤维彼此互相缠绕，且在该木质纤维间的间隙中填充有聚丙烯酰胺树脂和石蜡，因此，具有即使与含有酚醛树脂而予以制造的木质纤维板相比毫不逊色的弯曲强度、耐水性。进而，根据本发明的木质纤维板的制造方法，作为粘合剂，仅使用聚丙烯酰胺树脂，因此，生产简便，且可以制造具有即使与含有酚醛树脂而制造的木质纤维板相比毫不逊色的弯曲强度、耐水性的木质纤维板。
具体实施例方式下面，对本发明的实施方式进行具体说明。本发明的木质纤维板仅由木质纤维、聚丙烯酰胺树脂和石蜡形成。本发明的木质纤维为通过用粉碎机等将木材木片化，对得到的木片进行蒸煮，利用勻浆机的分丝机进行分丝而得到的纤维。另外，也可以含有对木质纤维板的废材进行蒸煮、分丝而得到的纤维作为木质纤维。聚丙烯酰胺树脂的离子性为两性，以按摩尔比计为7 3 3 7的比率含有具有阳离子性基团的单体和具有阴离子性基团的单体，且分子量为80万 300万。作为具有阳离子性基团的单体，有2-(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基铵盐及2-(甲基)丙烯酰氨基乙基三甲基铵盐、二烯丙基二甲基铵盐、二烯丙基胺系化合物等，作为具有阴离子性基团的单体，有α，β-不饱和羧酸及其盐等。离子性为两性，以按摩尔比计为7 3 3 7的比率含有具有阳离子性基团的单体和具有阴离子性基团的单体，由此，在制造工序中，可以补充木质纤维和石蜡。详细而言，木质纤维板在制造工序中，首先，使木质纤维分散在水中，制成 PH为3 5的料菜，虽然在该料浆中添加石蜡和丙烯酰胺系树脂，但木质纤维的表面电位为阴离子，后述的石蜡的离子性为阳离子，因此，离子性为两性的聚丙烯酰胺树脂可以补充木质纤维和石蜡两者。另外，通过以按摩尔比计为7 3 3 7的比率含有具有阳离子性基团的单体和具有阴离子性基团的单体，即使在ρΗ为3 5的木质纤维分散后的水中也可以形成纤维屑，因此，可以高效地对木质纤维进行脱水，可以制造成品率良好的木质纤维板的板坯，进而，由于可以高效地补充石蜡，因此，使木质纤维板的耐水性提高。进而，聚丙烯酰
4胺树脂的分子量为80万 300万，由此在液态下具有一定的粘度，因此容易补充木质纤维和石蜡。聚丙烯酰胺树脂的分子量低于80万时，补充木质纤维和石蜡时形成的纤维屑小， 成品率差，分子量超过300万时，由于形成强力的纤维屑，在脱水后的木质纤维板的内部产生木质纤维、聚丙烯酰胺树脂、石蜡的偏在，相反，有可能招致木质纤维板的弯曲强度降低。石蜡的离子性为阳离子。因此，容易被作为两性的聚丙烯酰胺树脂补充，同时木质纤维的表面电位为阴离子，因此，也容易固着于木质纤维的表面。而且，对本发明的木质纤维板而言，相对于木质纤维板的总固态成分，含有90 质量％以上的对木材进行蒸煮、分丝而得到的纤维，相对于木质纤维的总固态成分，含有 0. 1 0. 6质量％的聚丙烯酰胺树脂，相对于木质纤维的总固态成分，含有0. 2 0. 9质量％的石蜡。另外，也可以相对于木质纤维板的总固态成分，含有低于10质量％的对木质纤维板的废材进行蒸煮、分丝而得到的纤维。作为木质纤维板的废材，使用制造工序中产生的木质纤维板的边角料、不合格板等时，由于可以减少制造工序中的产业废料，故优选。另外，相对于木质纤维的总固态成分，含有0. 1 0. 6质量％的聚丙烯酰胺树脂， 这是因为比0. 1质量％少时，木质纤维和石蜡的补足不充分，加入比0. 6质量％多时，效果也没有上升，增加成本。相对于木质纤维的总固态成分，含有0.2 0.9质量％以下的石蜡， 这是因为比0.2质量％少时，木质纤维板的耐水性差，超过0.9质量％时，木质纤维彼此的缠绕变差，木质纤维板的弯曲强度降低。而且，本发明的木质纤维板的制造方法包括如下工序使木质纤维分散在水中而制造料浆的工序；在得到的料浆中仅添加石蜡和丙烯酰胺系树脂，进行抄浆而制造板坯的工序；以及；对得到的板坯进行热冲压，进一步进行喷水或调湿处理后，进行抚熟的工序。使木质纤维分散在水中而制造料浆的工序如下将木材粉碎，将利用勻浆机等的分丝机进行蒸煮、分丝而得到的木质纤维分散在水中，制造固态成分浓度为2 3质量％且 PH为3 5的料浆。另外，也可以并用木材和木质纤维板的废材制造木质纤维。在此，将料浆的固态成分浓度设为2 3质量％，这是因为为了使木质纤维分散在水中，固态成分浓度为2 3质量％是合适的。料浆的固态成分浓度比3质量％多时，木质纤维难以均勻地分散，比2质量％少时，需要大量的水。另外，将料浆的PH设为3 5，这是因为离子性为两性，以按摩尔比计为7 3 3 7的比率含有具有阳离子性基团的单体和具有阴离子性基团的单体的聚丙烯酰胺树脂高效地补充木质纤维和石蜡。该聚合物可以在PH为3 5的区域高效地形成纤维屑。在得到的料浆中仅添加石蜡和丙烯酰胺系树脂，进行抄浆而制造板坯的工序中， 在得到的料浆中添加聚丙烯酰胺树脂和石蜡，所述聚丙烯酰胺树脂的离子性为两性，以按摩尔比计为73 37的比率含有具有阳离子性基团的单体和具有阴离子性基团的单体，且分子量为80万 300万，所述石蜡的离子性为阳离子。另外，石蜡和聚丙烯酰胺树脂也可以同时添加，也可以先添加石蜡，然后，添加聚丙烯酰胺系树脂。此时，石蜡以相对于木质纤维的总固态成分为0. 2 0. 9质量％的方式、聚丙烯酰胺系树脂以相对于木质纤维的总固态成分为0.1 0.6质量％的方式进行添加。另外.相对于石蜡和聚丙烯酰胺树脂的木质纤维的比例全部为固态成分对比的值，设为该添加量是因为上述理由。而且，将得到的料浆流出在金属丝网上，从该金属网的背面，进行真空吸引脱水，抄浆板坯。通过这样的抄浆，在表面侧，使木质纤维以长度方向为大致水平的方式取向，在背面侧(金属丝网侧)，通过真空吸引，以长度方向为大致垂直的方式取向。另外，板坯的背面由于金属丝网的网眼转印，因此，成为粗面。得到的板坯根据需要通过冷压进一步进行脱水。另外，也可以在添加石蜡和聚丙烯酰胺树脂后至流出在金属丝网上之间搅拌料浆。进而，对得到的板坯进行热冲压。热冲压在180 220°C的温度下进行，如果制造 2. 5mm厚的木质纤维板，通过40kg/cm2下、30 50秒，8 10kg/cm2下、60 180秒，20 35kg/cm2下、60 90秒的三步压实法进行冲压。在该三步压实法中，由于在第二阶段降低压力，因此，容易使板坯中所含的水蒸气脱离，防止板坯撑破。另外，进行三步压实法的冲压装置具备上模和下模，通过在该下模的模面上敷设金属丝网及多孔板作为隔离件，使从板坯中所挤出的水从冲压装置中排出。而且，冲压后，对得到的木质纤维板进行喷水或调湿处理，调整为规定的含水率， 进行一定时间的抚熟后，形成制品。 接着，举出本发明的实施例。将木材粉碎，用勻浆机蒸煮，分丝而制成木质纤维，在水中分散，形成固态成分浓度约2质量％的，pH为3 5的料浆。而且，在得到的料浆中添加石蜡的乳剂和聚丙烯酰胺树脂，进而，搅拌该料浆1分钟后，将该料浆流出在金属丝网上，从该金属丝网的背面，进行真空吸引脱水，抄浆板坯。其中，所述石蜡的离子性为阳离子，所述聚丙烯酰胺树脂以6 4 的摩尔比含有具有阳离子性基团的单体和具有阴离子性基团的单体，分子量为170 200 万，离子性为两性。另外，石蜡以其固态成分相对于木质纤维的总固态成分为0.4质量％ 的方式予以添加，聚丙烯酰胺系树脂以其固态成分相对于木质纤维的总固态成分为0. 1质量％的方式予以添加。得到的板坯在180 220°C的温度下，进行40g/cm2下、40秒，8 10kg/cm2下、60 180秒，30kg/cm2下、60 90秒的三步压实法，然后，进行调湿处理得到木质纤维板，因此，将其作为实施例1。相对于木质纤维的总固态成分添加0. 4质量％的聚丙烯酰胺树脂，除此以外，在与实施例1同样的条件下制造木质纤维板，作为实施例2。相对于木质纤维的总固态成分添加0. 6质量％的聚丙烯酰胺树脂，除此以外，在与实施例1同样的条件下制造木质纤维板，作为实施例3。将木质纤维板的废材进行粉碎，用勻浆机蒸煮、分丝，得到木质纤维。而且，以 9 1的质量比在水中添加对木材进行蒸煮、分丝的木质纤维和对木质纤维板的废材进行蒸煮、分丝的木质纤维，进行分散，形成固态成分浓度约2质量％的，pH为3 5的料浆。其它在与实施例1同样的条件下制造木质纤维板，作为实施例4。将木材粉碎，用勻浆机蒸煮、分丝而制成木质纤维，在水中分散，形成固态成分浓度约2质量％，pH为3 5的料浆，将该料浆流出在金属丝网上，从该金属网的背面，进行真空吸引脱水，抄浆板坯。即，在料浆中，没有添加聚丙烯酰胺树脂、石蜡、酚醛树脂。其它在与实施例1同样的条件下制造木质纤维板，作为比较例1。将木材粉碎，用勻浆机蒸煮、分丝，制成木质纤维，在水中分散，形成固态成分浓度约2质量％，pH为3 5的料浆。而且，在得到的料浆中添加离子性为阳离子的石蜡的乳液和酚醛树脂，其它在与实施例1同样的条件下制造木质纤维板，作为比较例2。另外，石蜡以其固态成分相对于木质纤维的总固态成分为0.4质量％的方式予以添加，酚醛树脂以其固态成分相对于木质纤维的总固态成分为0. 5质量％的方式予以添加。
相对于木质纤维的总固态成分添加0. 8质量％的聚丙烯酰胺树脂，除此以外，在与实施例1同样的条件下制造木质纤维板，作为比较例3。而且，对得到的实施例1 4以及比较例1 3的各木质纤维板测定了厚度、干燥密度、含水率、弯曲强度、吸水率，因此，将其结果示于表1。另外，厚度、干燥密度、含水率、弯曲强度、吸水率按照Jis A5905-2003进行测定。表1
权利要求
1.一种木质纤维板，其特征在于，所述木质纤维板仅由木质纤维、聚丙烯酰胺树脂和石蜡形成，聚丙烯酰胺树脂的离子性为两性，以按摩尔比计为7 3 3 7的比率含有具有阳离子性基团的单体和具有阴离子性基团的单体，且分子量为80万 300万， 石蜡的离子性为阳离子，聚丙烯酰胺树脂的含量相对于木质纤维的总固态成分为0. 1 0. 6质量％， 石蜡的含量相对于木质纤维的总固态成分为0. 2 0. 9质量％， 木质纤维彼此互相缠绕，且在该木质纤维间的间隙中填充有聚丙烯酰胺树脂和石蜡。
2.根据权利要求1所述的木质纤维板，其特征在于，所述木质纤维是通过对木材及木质纤维板的废材进行蒸煮、分丝而得到的纤维， 相对于所述木质纤维板的总固态成分，含有低于10质量％的对木质纤维板的废材进行蒸煮、分丝得到的纤维。
3.一种木质纤维板的制造方法，其特征在于，包括使木质纤维分散于水中而制造料浆的工序；在得到的料浆中仅添加石蜡和丙烯酰胺系树脂，进行抄浆而制造板坯的工序；以及；对得到的板坯进行热冲压，再进行喷水或调湿处理后，进行抚熟的工序，在制造料浆的工序中，以固态成分浓度为2 3质量％、pH为3 5的方式配制料浆， 在制造板坯的工序中，相对于木质纤维的总固态成分，添加0. 1 0. 6质量％的聚丙烯酰胺树脂，相对于木质纤维的总固态成分，添加0. 2 0. 9质量％的石蜡，所述聚丙烯酰胺树脂的离子性为两性，以按摩尔比计为7 3 3 7的比率含有具有阳离子性基团的单体和具有阴离子性基团的单体，且分子量为80万 300万， 所述石蜡的离子性为阳离子。
4.根据权利要求3所述的木质纤维板，其特征在于，所述木质纤维是通过对木材及木质纤维板的废材进行蒸煮、分丝而得到的纤维， 相对于所述木质纤维板的总固态成分，含有低于10质量％的对木质纤维板的废材进行蒸煮、分丝得到的纤维。
全文摘要
本发明提供木质纤维板及其制造方法，所述木质纤维板不含有酚醛树脂，生产简便且具有即使与含有酚醛树脂而制造的木质纤维板相比毫不逊色的弯曲强度、耐水性。所述木质纤维板仅由木质纤维、聚丙烯酰胺树脂和石蜡形成，所述聚丙烯酰胺树脂的离子性为两性，以按摩尔比计为7∶3～3∶7的比率含有具有阳离子性基团的单体和具有阴离子性基团的单体，分子量为80万～300万，所述石蜡的离子性为阳离子。另外，本发明的木质纤维板的制造方法以固态成分浓度为2～3质量％，pH为3～5的方式制备料浆，在该料浆中仅添加聚丙烯酰胺树脂和石蜡。
文档编号D21H17/55GK102561113SQ20111032890
公开日2012年7月11日 申请日期2011年10月26日 优先权日2010年10月29日
发明者新海博正, 木室真, 竹下健治 申请人:日吉华株式会社