纤维板及其制造方法

专利名称：纤维板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及由木质纤维素长纤维例如洋麻长纤维所形成的纤维板的制造方法，和用此方法制成的纤维板或复合纤维板。
近来，如碎料板和MDF(中密度纤维板)一类的木质板取代以圆木作为主要材料的胶合板作为建筑材料例如地板、墙板、天花板、辅助板如门板、基线板、侧壁和家具材料，已广泛用于各个领域。
碎料板是将粘合剂与经磨碎或粉碎木材而得到的碎木料(木材碎料)混合、或将粘合剂施用到该碎木料上，而后热压以形成板状而获得。MDF是将粘合剂与由木材获得的长度低于6毫米的细纤维混合、或将粘合剂施用到该细纤维上，而后热压而获得。
由各种木料、碎木片、废弃木料、疵木等获得的碎木料和木材细纤维所形成的碎料板和MDF，其优点在于质量不易变化、成本较低、机制加工性能好、表面光滑等。
然而，这些木质板是将比重为0.4-0.7的碎料和木纤维压成板状而形成；因此，板的比重为0.6-0.9，比胶合板(比重0.4-0.6)等重。由此，在板的易搬运性方面，产生了问题。
因为它们由木成分例如木材细纤维和碎木料构成，在这些成分之间有较大的粘合部分。因此，不能使木成分彼此牢固地粘合。造成的结果是由于木成分自身的强度不够强，这些木质板多数不具有足够大的强度。
由于复合的木成分会因为吸水和吸潮而膨胀，所以板的整体尺寸变化较大。这样就产生了在平行于板表面的平面内的尺寸稳定性问题。
近来，由于全球的环境问题，从保护森林的立场出发，加强了伐木的法规。这样，对采用非木原料板以取代传统的软木料或硬木料的木质板的需求有所增长。
针对这些需求，已经开发了采用非木原料的板，且注意力集中于以非木的木质纤维素原料作为此板的材料，例如甘蔗渣、高粱、油棕榈、黄麻、竹子。
就使用非木原料的板，还有一些发明进行了有关纤维板的研究，其中将自洋麻(锦葵属一年生植物)的韧皮部位获得的长度长达约200毫米的洋麻长纤维用作原料，长纤维单向或沿彼此垂直的方向取向。本专利发明人已经发现使用洋麻长纤维作为材料，能够制成强度和尺寸稳定性比传统木质板高的板，这样的专利已经实施(日本专利No.平10-240596(Tokugan平10-240596))。
然而，对于具有上述优良特性的以洋麻长纤维为原材料的板，还存在进一步的要求，即性能更好、成本更低，也要求改善板的制造方法。
对那些发明人已经发现的制造方法，说明如下将收获的直径约2-6厘米、高度约2-4米的洋麻浸入水中，使它分成韧皮部位和芯部位，这些用作原料。将自韧皮部位获得的宽1-2厘米、厚约几毫米、长2-4米的洋麻韧皮纤维束(长纤维束)，沿长度方向切断，将这些切断的长纤维束无序地喂入纤维开松设备例如开松机，并进行纤维开松操作。在此情形下，如果尝试将长约2-4米的洋麻韧皮纤维束(长纤维束)喂入纤维开松器，使纤维分裂开或开松而不切断它，那么很难使纤维充分开松，这是因为长纤维束是以无序状态喂入纤维开松机的。因此，使纤维开松是很难的，除非洋麻韧皮纤维束(长纤维束)已经被切成适当长度。换句话说，当纤维各自的长度不规则时，纤维的开松就变成很耗时的任务；因此，为了使纤维开松工序顺利进行，洋麻韧皮纤维束(长纤维束)就需要沿长度方向切断。在开松机内，有一个使带销的圆筒高速旋转的机构，使得洋麻纤维束通过纤维开松工序而被分裂开或开松；由此获得长度为几十至200毫米、直径为0.05-0.6毫米的洋麻长纤维。
这里提供的带有粘合剂的洋麻长纤维以它们所处的无序状态形成长纤维垫，或者洋麻长纤维放入取向设备中，使形成纤维方向为单向排列的长纤维垫。之后，长纤维垫单独地、或与通过加工洋麻芯部获得的碎料层压之后，进行热压，形成板；由此，制成了高强度、高尺寸稳定性、重量轻的板。
然而，采用上述传统方法，当尝试通过简化制造工艺而进一步改善性能、降低成本时，会出现下列问题。
1.为了改善那些以长纤维为原材料的板的性能，提出了一种方法，其中将更长的纤维用作板材料。然而，对于传统的制造方法，很难加工不短于200毫米的长纤维，而且为了在纤维间均匀地提供粘合剂，对于待预先分裂开或开松的纤维，还需要一种工艺以使其长度达几十至200毫米。
2.当制造带有取向长纤维的板时，为了使经过纤维开松工序的无序态长纤维单向地或沿彼此垂直的方向取向，需要一种特定的纤维取向工序。
3.在传统的制造方法中，只是通过存在那里的互锁的长纤维来保持长纤维垫的形状。为此，对于由长度最长约为200毫米的洋麻纤维所形成的长纤维垫，很难保持其形状，并由此也很难连续地制成垫子。换句话说，垫子的可加工性出现问题，而且很难实施连续制造。
对于上述问题1和3，已提出了改进的技术要求，即使不短于200毫米的洋麻长纤维也能够用作板材料。此外，对于上述问题1和2，需求一种新的制造方法，能够大大简化传统的纤维开松工序、粘合剂的分洒工序或纤维取向的工序。
本发明的一个目的是提供重量轻、易加工、强度高、尺寸稳定性高和表面光滑的纤维板或复合纤维板，而且提供制备这样的纤维板的方法。
本发明另一个目的是对于通过热压洋麻长纤维形成板形状而获得的纤维板和通过组合洋麻长纤维和洋麻碎料、接着热压形成板形状而获得的复合纤维板而言，改善板的性能；本发明也提供制造纤维板和复合纤维板的方法，它能够大大简化纤维开松工序，提供粘合剂工序和纤维取向工序，目的是改善长纤维垫在垫子成形工序中的可加工性，并由此使工艺能够连续进行制造。
本发明涉及由木质纤维素长纤维例如洋麻长纤维所形成的纤维板的制造方法，和采用该方法制成的纤维板或复合纤维板。


图1是说明用于本发明的洋麻长纤维束的视图。
图2是说明由纤维开松机实施纤维开松状态的说明图。
图3是说明粘合剂由粘合剂喷洒器进行喷洒的状态的说明图。
图4是说明粘合剂由粘合剂分洒器进行分洒的状态的说明图。
图5是说明分散有粘合剂的洋麻长纤维的聚集状态的视图。
图6是说明洋麻长纤维垫的视图。
图7是说明单向取向的纤维层的视图。
图8是说明洋麻长纤维聚集体形成垫的状态的视图。
图9是说明复合纤维板的制造方法的说明图。
图10是说明复合纤维板的视图。
图11是说明复合纤维板的另一种制造方法的说明图。
图12是说明洋麻长纤维束进行纤维开松并向其分洒粘合剂并卷绕所形成的洋麻长纤维垫的方法的视图。
图13是说明制造复合纤维板的又一种方法的说明图。
图14是说明复合纤维板的部分剖解视图。
图15是说明复合纤维板的制造方法的再一种方法的说明图。
图16是由复合垫形成的复合纤维板断面图，其中洋麻碎料分散于洋麻长纤维的空隙部位。
图17是说明在洋麻碎料上分洒粘合剂的设备的说明图。
图18是说明复合纤维板的另一实施方式的的视图。
图19是说明沿彼此垂直方向取向的纤维层的视图。
图20是说明制造沿两个方向取向的洋麻纤维垫的状态的说明图。
图21是显示洋麻长纤维进行针刺工序使彼此间互锁的实施例的说明图。
图22是其中洋麻长纤维彼此成互锁的洋麻纤维垫的视图。
图23是纤维垫的视图。
图24是说明本发明的一个实施方式中的复合纤维板的视图。
图25(a)是说明压缩用于本发明中的比重为0.2的碎料的状态的视图。
图25(b)是说明压缩传统的木质碎料的状态的说明图。
图26是说明本发明的另一实施方式(五层结构的例子)的视图。
图27是说明本发明的又一实施方式(带有单向取向的木质纤维素长纤维的三层结构的例子)的视图。
图28是带有剖解部分的视图，说明本发明的再一个实施方式(带有单向取向的木质纤维素长纤维的五层结构的例子)。
图29是说明本发明的再一个实施方式(带有垂直取向的木质纤维素长纤维的三层结构的例子)的视图。
图30是带有剖解部分的视图，说明本发明的再一个实施方式(带有垂直取向的木质纤维素长纤维的五层结构的例子)。
图31是说明本发明再一个实施方式(针织的木质纤维素长纤维的例子)的视图。
本发明涉及通过热压含有粘合剂的纤维垫来制造纤维板的方法，其特征在于由洋麻的韧皮部位获得的长纤维束进行纤维开松，给出具有纤维方向性的洋麻长纤维聚集体；在制成含有洋麻长纤维聚集体的垫子之后或之前，将粘合剂加入垫子内；接着热压加有粘合剂的洋麻长纤维垫子，采用此方法制成纤维板或复合纤维板。
参照附图，下面说明本发明的实施方式。
在本发明中，由洋麻的韧皮部位获得长纤维束。
图1说明自洋麻韧皮部位获得的洋麻长纤维束3。如图1所示，洋麻长纤维束3的宽度为10-20毫米，厚度为1-5毫米，长度长达2000-4000毫米。这些洋麻长纤维束3由形成束状的直径为0.05-0.6毫米的洋麻细长纤维1构成。
在本发明纤维板的制造方法中，有一个工序是通过采用纤维开松机10使洋麻长纤维束3开松，如图10所示。图2所示的纤维开松器10，装有运送机构，例如施加张力的运送辊10a，当施加张力时，沿图2中箭头所示的方向运送洋麻长纤维束3，还装有使带许多尖头销的圆筒10b高速旋转的机构。施加张力的运送辊10a放置于带销的圆筒10b之前或之后，使喂入的洋麻长纤维束3由位于带销圆筒10b之前或之后的施加张力的运送辊10a推出，并由施加于位于圆筒之前或之后的施加张力运送辊10a之间的张力进行运送。
接着，宽10-20毫米、厚1-5毫米的、长约2000-4000毫米的洋麻长纤维束3，沿图2中箭头所示的方向喂入纤维开松机10内，如图2所示，长纤维束3沿运送方向实质上彼此平行排列。在纤维开松机10内，由运送机构例如施加张力的运送辊10a所喂入的长纤维束3，在沿长纤维束3的方向所施加的张力作用下被运送，并由高速旋转的带有销的圆筒10b的作用在宽度方向上分离。由此，获得洋麻长纤维。它们已被开松但是不扰乱纤维的取向，以至使许多纤维直径不大于0.6毫米的洋麻长纤维1以这样的方式开松使得实质上沿同样的方向取向。换句话说，获得了相对洋麻长纤维而言具有纤维方向性的洋麻长纤维聚集体。在纤维开松工序中，自洋麻韧皮部位获得的长纤维束3进行纤维开松而不扰乱纤维的取向，当沿长纤维束3的方向施加张力时，长纤维束3实质上彼此平行地排列。因此，许多直径不大于0.6毫米的洋麻长纤维1的聚集体(洋麻长纤维聚集体)被分开，使得实质上沿同样方向取向，造成的结果是如它们一样，长度约为2000-4000毫米的洋麻长纤维束3由纤维开松机10进行纤维开松工序，而不需在长度方向上切断，形成的洋麻长纤维长度不短于200毫米。另外，由于洋麻长纤维聚集体在纤维开松工序中进行纤维开松时，实质上沿同样的方向排列，这就使得省掉常规需要的特定取向设备来进行纤维方向的取向工序成为可能。
对于纤维开松方法，不具体受上述方法的限制，可以施用任何方法，只要由洋麻韧皮部位获得长纤维束3进行纤维开松而不扰乱纤维的取向，而且沿长纤维束3的方向施加张力时，长纤维束3实质上彼此平行排列。例如，当张力施加到长纤维束3时，它们可以多次经过圆筒部位。此外，可以进行预加工，其中洋麻长纤维束3可以预先浸入水中，使之降低单根洋麻长纤维1之间的粘合强度，而且可以脱除洋麻长纤维束3内部的粘合成分。
洋麻长纤维优选充分进行纤维开松。如果纤维束的纤维开松不充分，粘合剂不会充分加到纤维间，并粘合纤维，造成纤维板内纤维之间的粘合强度下降。
另外，纤维长度优选定于不短于200毫米，更优选不短于600毫米。长度不短于200毫米的纤维有可能改善垫子成形时的可加工性，也改善纤维板的性能。
在本发明的制造方法中，要求在纤维开松工序中通过改变设备的操作条件，来确定纤维开松工序之后的洋麻长纤维的长度。虽然受到作为材料的韧皮部位的洋麻长纤维束3的长度影响，纤维长度能够控制于约200毫米-2000毫米的范围内。
本发明的纤维板的制造方法包括提供粘合剂的工序。该提供粘合剂的工序可以在获得长纤维聚集体之后立即实施。另外，提供粘合剂的工序也可以在叠置长纤维聚集体以形成垫子之后实施。首先，下面的说明是有关这样的情形通过获得长纤维聚集体、向纤维聚集体提供粘合剂、接着用聚集体形成垫子、热压垫子的步骤制备纤维板。提供粘合剂的工序可以由图3和4所示的粘合剂分洒装置11示例说明。粘合剂分洒装置11装有输送许多洋麻长纤维1的聚集体9的机构(未显示)和向聚集体内喷洒或分洒粘合剂12的机构，其中洋麻长纤维1采用带和辊取获自纤维开松工序。在图3中，粘合剂分洒装置11由粘合剂12的喷洒器11a构成，在图4中，粘合剂分洒装置11由粘合剂分洒器11b构成。如图2所示，由于洋麻长纤维束3的纤维开松充分并分离形成许多长的实质上沿同样方向取向的洋麻长纤维。当洋麻长纤维1的聚集体9沿与洋麻长纤维1的取向方向一致的方向运送时，如图3和4所示，采用粘合剂分洒装置11在此处分洒粘合剂12。由此，粘合剂12均匀分洒于洋麻长纤维1的聚集体9的空隙部位，或分洒在洋麻长纤维1的表面上。
图5图示说明了分洒粘合剂之后的洋麻长纤维1的聚集体9。
对于用于本发明的粘合剂12，粘合剂可以以液态形式或粉末形式使用。在使用液体形式的情形下，粘合剂12如图3所示进行喷洒，在使用粉末形式的情形下，粘合剂12如图4所示进行分洒。
粘合剂12的种类没有特别限制。通常，它们的例子包括尿素树脂、密胺树脂、酚醛树脂、间苯二酚树脂、聚氨酯树脂、糠醛树脂、异氰酸酯树脂，它们都是热固型树脂，由热进行固化。
叠置带有粘合剂的洋麻长纤维聚集体，给出垫子。在垫子成形的工序中，其中分散有粘合剂12的洋麻长纤维1的聚集体9以这样的方式叠置洋麻长纤维1的纤维方向近似单向取向，使得形成如图6所示的洋麻长纤维垫4。
之后，如果需要，洋麻长纤维垫4进行初步压缩(预压)，接着经过热压工序形成板形状。由此获得含有洋麻长纤维1的纤维板2。图7显示了由本发明获得的纤维板2的一个例子。在图6和7中，箭头指示纤维的取向方向。
在本发明的垫子成形工序中，对叠置分散有粘合剂12的洋麻长纤维1的聚集体9以形成洋麻长纤维垫4的方法，并不特别受限于此。例如，举例说明下列方法。
(1)一种方法，其中洋麻长纤维聚集体9在长度方向(纤维方向)上切断，将长度预定的聚集体9的许多片叠置起来。
(2)一种方法，其中制成洋麻韧皮部位的洋麻长纤维束3、不中断地经过纤维开松工序和粘合剂分洒工序之后，采用图8所示的设备叠置所形成的洋麻长纤维1的聚集体9。由此，连续形成洋麻长纤维垫4。在图8中，洋麻长纤维1的聚集体9由交叉层13在沿垂直于洋麻长纤维垫4的运送方向的B方向上往复运动时供应，以此方式供应的洋麻长纤维1的聚集体9被运送，并形成洋麻长纤维垫4。
在本发明的纤维开松工序中，由洋麻长纤维束3的纤维开松获得的洋麻长纤维1的聚集体9沿纤维方向排列，或沿它们的洋麻长纤维1的取向方向排列。
因此，在垫子成形工序中，可以使用上述其中一种方法，容易地形成具有洋麻长纤维1所保持的取向状态的洋麻长纤维垫4是可能的。
在本发明的垫子成形工序中，由于将不短于200毫米的洋麻长纤维1的聚集体9用来形成洋麻长纤维垫4，加强了洋麻长纤维1之间的互锁，使保持垫子形状的功能得以加强。换句话说，改进所形成的洋麻长纤维垫4的可加工性是有可能的，而且连续地形成洋麻长纤维垫4也是有可能的。因此，本方法能够连续地进行生产。
就本发明的热压工序中洋麻长纤维垫4的压缩方法而言，可以采用间歇体系的板压方法和连续压缩方法；然而，本发明不受此限制。根据粘合剂的种类和所要求的纤维板厚度、密度和其他因素而适宜地确定热压时的温度、时间和压力。
上述制造方法可以总结如下。
(1)纤维开松工序，其中自洋麻韧皮部位获得的长纤维束3排列成行，使制成实质上彼此平行的长纤维束3，接着，当沿长纤维束3的方向施加张力时，进行纤维开松，而不扰乱纤维的取向；由此，以这样的方式分离许多洋麻长纤维1使得实质上沿同样的方向取向，以此给出洋麻长纤维聚集体。
(2)为洋麻长纤维聚集体提供粘合剂的工序。
(3)形成洋麻长纤维垫的垫子成形工序。
(4)将洋麻长纤维垫4形成板形状的热压工序。
在上述的制造方法中，在制备垫子的工序之前实施提供粘合剂的工序。提供粘合剂的工序也可以在制备垫子的工序之后进行实施。更具体地，纤维板可以由下面步骤制成(1)将自洋麻韧皮部位获得的长纤维束近似平行地排置；(2)沿纤维束的纵向将束进行纤维开松，并使许多洋麻长纤维具有几乎一致的方向性；(3)以经过纤维开松的洋麻长纤维来制备的垫子；(4)热压洋麻长纤维的垫子，以给出纤维板。
如果需要，洋麻长纤维的垫子可以在制备垫子的工序(2)和提供粘合剂的工序(3)之间实施针刺工序，如图21所示。由此，洋麻长纤维聚集体之间或洋麻长纤维自身间的互锁强度变得强固。所形成的纤维板的强度高、尺寸稳定性优良，而且各向异性低。纤维之间的互锁得到加强，就提高了沿厚度方向的尺寸稳定性。
在上述制造方法的情形下，提供粘合剂的工序可以与前述相同。另外，当粘合剂是提供给垫子时，要求使用喷洒粘合剂溶液的方法，在粘合剂溶液中浸渍垫子的方法、由辊子施加粘合剂的方法。从易于处理和安全性考虑，要求粘合剂溶液是含有粘合剂的水溶液。从在洋麻长纤维垫的空隙之间均匀提供粘合剂的角度考虑，尤其优选浸渍方法。下面，以含有粘合剂的水溶液(粘合剂水溶液)来代表粘合剂溶液。
优选的粘合剂水溶液含有5-20％(重量)(以下简称为“％”)粘合剂固体(非挥发性物质)的粘合剂，以溶液的重量计。这样的粘合剂水溶液对纤维垫空隙具有较高的可渗入性能，能够在短时间内更有效地和均匀地提供粘合剂，提高生产率，并降低成本。
当酚醛树脂粘合剂用作粘合剂时，可给出下面的效果。
其中树脂的固体含量调节在上述范围内的酚醛树脂粘合剂，除了对垫空隙的可渗入性能高以外，它还能够深入地渗入纤维内部。
因此，提高了纤维自身的强度，约束了尺寸在纤维长度和直径方向上的变化。结果，增强了纤维板的强度和尺寸稳定性。尤其是大大降低了在板厚度方向上的尺寸变化。
在提供粘合剂的工序中，可以使用两种或多种对洋麻长纤维的可渗入性不同的水溶液。由此，它能够防止在纤维垫内部提供过量的粘合剂。能够控制渗入纤维垫内部的粘合剂的量和在环绕纤维垫表面进行粘合的粘合剂的量。结果，实现了粘合剂深入地渗入纤维聚集体的内部，以提高强度和尺寸稳定性，尤其提高了沿厚度方向的尺寸稳定性。
另外，由于粘合剂能够有效地提供在纤维表面，可以降低为达到纤维板要求的粘合强度所必需的粘合剂的量，使粘合剂的成本下降。
当通过使用两种或多种对洋麻长纤维的可渗透性能不同的水溶液提供粘合剂时，优选使用酚醛树脂粘合剂。酚醛树脂粘合剂的水溶液的可渗透性，能够通过采用分子量不同的酚醛树脂使之改变。
在提供粘合剂的工序之后，具体地，在浸渍工序之后，优选的是垫子进行压缩工序。压缩工序是给垫子施加压力，使垫子以所需的量用粘合剂水溶液完全地和均匀地浸渍，并除去包含于垫子空隙内的多余粘合剂水溶液。能够例如通过使纤维垫在压力下经过一对辊子，来实施压缩工序。压缩工序能够实现粘合剂水溶液纤维均匀地填充垫内的空隙，并使粘合剂有效地到达纤维表面。结果，在形成的纤维板内，纤维彼此牢固地粘合起来，提高了纤维板的强度和尺寸稳定性。
对洋麻长纤维聚集体提供粘合剂之后，可以同样地实施压缩工序。
在垫子的压缩工序之后，纤维垫进行干燥，使水分含量为50％或以下(相对于纤维重量)。多余的水能够由干燥脱除，以便于后续的热压容易进行。虽然干燥方法不局限于特定的方法，优选的是干燥温度为100℃或以下。如果干燥温度过高，包含于纤维垫内的粘合剂会在热压之前形成凝胶，引起这样的缺陷例如粘合强度不够高。
干燥之后，垫子进行热压工序。
由于提供了这些(1)-(4)工序，本发明使制造以不短于200毫米的洋麻长纤维作为原材料的纤维板成为可能。传统的制造方法仅能够使用长约200毫米以下的纤维。提供粘合剂的工序，该工序在已经过纤维开松的洋麻长纤维1的聚集体或垫内分散有粘合剂，洋麻长纤维1的聚集体和垫带有许多纤维长度不短于200毫米、实质上取向方向一致的洋麻长纤维，该工序使得如上所述容易地、均匀地提供粘合剂成为可能。结果，粘合剂的均匀提供改善了粘合性能，并使以更长的纤维用作纤维板材料成为可能。因此，就有可能制造强度和尺寸稳定性得到改善的纤维板2。
另外，除了纤维板2的性能，在其他方面也获得许多优点，即，在制造工艺方面。
例如，(1)简化了纤维开松工序或粘合剂的分洒工序；(2)有可能容易地在保持洋麻长纤维1的取向状态下形成洋麻长纤维垫4，因而免去了特定的纤维取向工序；(3)由于增强了保持垫子形状的功能，提高了洋麻长纤维垫4的可加工性，而且能够连续制成洋麻长纤维垫4。
换句话说，与传统制造方法相比，大大简化了制造工艺，可以实现连续生产；由此，达到了降低成本的目的。因此本发明纤维板2的制造方法，使获得更高的性能和低成本成为可能。
下面，说明制造复合纤维板的方法。
在本发明的复合纤维板15的制造方法中，除了上述的形成长纤维垫的工序，还包括内部分散有粘合剂的洋麻碎料5的垫成形工序，接着进行这样的工序其中洋麻碎料5的垫子6和上述洋麻长纤维垫4进行叠压，使形成复合垫7，还有这样的工序其中复合垫7进行热压。
图9说明了本发明制造方法的一个实施例。
图9显示了这样的制造方法其中经过前述纤维开松工序、提供粘合剂的工序和垫成形工序所获得的洋麻长纤维垫4，和通过为粉碎洋麻芯部所获得的洋麻碎料5提供粘合剂12、接着实施垫成形工序而获得的洋麻碎料垫6，进行叠压，使之制成具有三层结构的复合纤维板。用此方法，有可能制造复合纤维板15，如图10所示，将含有洋麻碎料的碎料层15b和含有洋麻长纤维1的纤维层15a进行叠压而成。
对于通过叠压洋麻长纤维垫4和洋麻碎料垫6形成复合垫7的方法，没有特别的限制。例如，如图9所示，提出了这样一种方法其中在预先切成预定尺寸的洋麻长纤维垫4上叠压洋麻碎料垫6，在洋麻碎料垫6上，又叠压洋麻长纤维垫4。
通常，带有如图10所示的结构的复合纤维板15的性能，极大地受纤维层15a的断裂强度或尺寸稳定性的影响。由本发明的制造方法获得的复合纤维板15使用由长纤维垫4形成纤维层15a，纤维垫4这样形成经过纤维开松工序使洋麻长纤维束开松，形成许多洋麻长纤维聚集体，还经过了为洋麻长纤维聚集体提供粘合剂的工序和垫子成形工序。因此，由于由长纤维(即不短于200毫米的洋麻长纤维)构成的洋麻长纤维垫4用作纤维层15a，就有可能制造强度和尺寸稳定性得到改进的复合纤维板15。
另外，在上述的洋麻长纤维垫4中，不短于200毫米的洋麻长纤维彼此互锁，由此增强了洋麻长纤维之间的互锁作用，使洋麻长纤维垫4的可加工性能够得以改善，而且通过采用图9所示的方法，能够容易地形成复合垫7。
此外，还能够简化纤维开松工序或提供粘合剂的工序，而且有可能免去特定的纤维取向工序。这样，与传统制造方法相比，大大简化了制造工艺，而且使获得更高的性能和更低的成本成为可能。
图11说明了另一实施方式的复合纤维板15的制造方法。在图11的实施例中，供应连续的洋麻长纤维垫4和连续供应通过提供粘合剂给洋麻碎料而形成的材料，使连续叠压洋麻碎料垫6。另外，洋麻长纤维垫4连续供应到被连续叠压的洋麻碎料垫6上，使之连续制成具有三层结构的复合纤维板15。
在本发明的制造方法中，连续形成通过叠压洋麻长纤维垫4和洋麻碎料垫6而形成的复合垫，热压所形成的复合垫7，使之有可能制造具有如图10所示的三层结构的板。
对于形成连续洋麻长纤维垫1的方法，没有特别限制。例如，使用如图12所示的设备，使作为材料的洋麻韧皮部位的长纤维束3经过纤维开松工序和分洒粘合剂工序(由于纤维开松工序10中的纤维开松和粘合剂分洒装置11中的粘合剂12的分洒，与上述说明相同，所以省略其说明)，而不中断，结果获得洋麻长纤维垫4，其纤维的取向平行于连续给出垫子的方向。另外，使用如图8所示的设备，也使提供这样的洋麻长纤维垫4成为可能，其纤维的取向方向垂直于连续给出垫子的方向。
这样获得的连续洋麻长纤维垫4，能够如图12所示卷绕成卷。
由此，有可能提供在形成复合垫的垫子加工中优秀的可加工性。
图13说明了另一种采用相似方法制造具有五层结构的复合纤维板15的方法。图14说明了由此方法获得的板结构。在图14中，箭头指示纤维的取向方向。
图13所示的制造方法的特征是本方法能够与已知的碎料板生产线结合。通常，如图13所示，使用碎木片的碎料板生产线具有这样的工序其中形成具有表层和里层的三层结构的碎料垫。
因此，使用连续洋麻长纤维垫4使之形成生产成本低的复合垫7成为可能，而且由此可大大降低制造过程的成本。
在本发明图11和13所示的制造方法中，由不短于200毫米的洋麻长纤维1所形成的不中断的长纤维垫4用作纤维垫，因此，就有可能制造强度和尺寸稳定性得以改进的长纤维复合垫15。
此外，由于简化了纤维开松工序或提供粘合剂的工序，而且由于能够省去特定的纤维取向工序，所以与传统制造工艺相比，就有可能大大简化制造工艺，由于可实现连续生产，就有可能降低成本。因此，本发明复合纤维板15的制造方法使获得更高性能和更低成本成为可能。
图15说明了本发明制造方法的另一实施例。
在本实施例的复合纤维板的制造方法中，除了上述的形成长纤维垫的工序，也有这样的工序其中通过分散在长纤维垫4的空隙部位内分洒有粘合剂12的洋麻碎料5，形成复合垫8，而且其中复合垫8进行热压。
图15说明了本实施例的制造方法的一个例子。
图15所示的制造方法包括一个这样的工序其中将分洒有粘合剂的洋麻碎料5分散到如上所述经过纤维开松、提供粘合剂和形成垫子的工序所制备的洋麻长纤维垫4上，使形成在洋麻长纤维垫4的空隙部位内分散有洋麻碎料5的复合垫，还包括热压复合垫8的工序。该方法使制造如图16所示的复合纤维板成为可能。
对于将洋麻碎料5分散于洋麻长纤维垫4的空隙部位而形成复合垫8的方法，不受上述方法的具体限制。除了上述方法，例如也提出了另一种方法其中尝试洋麻碎料5均匀地分散于洋麻长纤维垫4的空隙部位内，洋麻碎料5分散于洋麻长纤维垫4的上表面，如图15所示，然后，对复合垫8进行振荡。
由上述制造方法获得的复合纤维板，具有这样的复合结构其中洋麻碎料5分散于许多不短于200毫米的洋麻长纤维1的空隙部位，复合板8内部的洋麻长纤维1使提高板强度、也降低板内的尺寸变化成为可能。由此，有可能制造强度和尺寸稳定性得到改进的长纤维板。
由于简化了洋麻长纤维垫4的制造工艺，而且由于可实现连续生产，就有可能降低成本。因此，本发明的复合纤维板15的制造方法，使在低成本下制成高性能的复合纤维板15成为可能。
构成复合纤维板15的洋麻长纤维1与洋麻碎料5的重量比没有特别限制，然而，优选将洋麻长纤维1的重量比率定为5-50％，更优选10-30％。
加入洋麻长纤维1或洋麻碎料5的粘合剂的量也没有特别限制，然而，优选将它定为2-30％(重量)，更优选8-15％(重量)。
向本发明洋麻碎料5提供粘合剂12的方法没有特别限制，例如，显示了如图17所示的一种方法。在图17中，标示数字17是其内部带有搅拌叶片18的搅拌器，洋麻碎料5由位于一端的进口19喂入。粘合剂由位于粘合剂供应部位20的顶部的喷洒部位21供应，粘合剂供应部位20置于进口19的附近，这样供应的洋麻碎料5和粘合剂在混合和由搅拌叶片18搅拌下进行运送，自出口22出料，这样使粘合剂12分散于洋麻碎料5中。
在本发明的另一个实施方式中，提出了另一种制造方法，其中在形成洋麻长纤维垫4的工序中，许多洋麻长纤维垫4在它们的纤维取向方向彼此垂直情况下进行叠压，这样就形成了纤维沿两个彼此垂直方向取向(即垂直取向的垫)的洋麻长纤维垫4，接着形成的垂直取向的垫单独进行热压，制成纤维板2，或纤维沿两个彼此垂直方向取向(即垂直取向的垫)的洋麻长纤维垫4与洋麻碎料垫6形成复合垫7，热压此复合垫7，制成复合纤维板15。
对于形成垂直取向的垫的方法，没有特别限制。
例如可以提出另一种方法，其中在纤维方向为单向取向的洋麻长纤维垫4被切成预定尺寸之后，这样切断的洋麻长纤维垫4进行叠压，它们的纤维取向方向彼此垂直。
另外，单向取向的洋麻长纤维垫4可以进行叠压，目的是通过采用图20所示的方法，使彼此成为垂直状态，这样可连续形成纤维沿两个彼此垂直方向取向(即垂直取向的垫)的洋麻长纤维垫4，即洋麻长纤维1的垂直取向的垫。在图20中，单向取向的洋麻长纤维1聚集体9沿箭头A的方向运送，当通过使用交叉层13沿B方向往复运动时，在此方向供应和叠压其他的单向取向的洋麻长纤维1聚集体9，B方向垂直于沿A方向运送的洋麻长纤维1聚集体9的运送方向；这样可以通过将它们叠压，形成纤维沿两个彼此垂直方向取向(即垂直取向的垫)的洋麻长纤维垫4。
由上述制造方法获得的复合纤维板15和纤维板2的一个例子如图18和19所示。
图18说明了通过热压三层结构的复合垫7和洋麻碎料垫6而获得的复合纤维板15，复合垫7含有叠压的纤维沿两个彼此垂直方向取向的洋麻长纤维垫4。图19说明了通过热压纤维沿两个彼此垂直方向取向的洋麻纤维垫4而获得的纤维板2。图18和19中的箭头指示纤维的取向方向。
通过制成这些垂直取向的垫而后进行热压而获得的复合纤维板15和纤维板2，采用含有不短于200毫米的洋麻长纤维1的洋麻长纤维垫4作为它们的纤维层；由此，可提高洋麻长纤维1取向的两个方向上的强度，而且它们较少产生强度的各向异性。此外，关于尺寸稳定性，也有可能在两个取向方向上降低尺寸的变化，并因此将尺寸变化的各向异性降至最小值。
在本发明的制造方法中，将纤维沿两个彼此垂直方向取向的洋麻纤维垫4用作纤维层。因此，有可能制成在彼此垂直的方向上强度和尺寸稳定性得到改进的纤维板2和复合纤维板15，并降低各向异性。
此外，由于简化了纤维开松工序和提供粘合剂的工序，而且由于能够减免特定的纤维取向工序，与传统制造工艺相比，就有可能大大简化制造工艺，而且由于可实现连续生产，有可能降低成本。因此，本发明的制造方法使获得更高的性能和更低的成本成为可能。
在本发明的另一实施方式中，提出了纤维板2和复合纤维板15的制造方法，其中，在形成洋麻长纤维垫4的工序中，长纤维垫4进行针刺工序，可形成洋麻长纤维1之间的互锁得到加强的长纤维垫4，接着，形成的长纤维垫4单独进行热压，或洋麻长纤维垫4与洋麻碎料垫5形成复合垫，热压此复合垫。
对于形成带有互锁的洋麻长纤维1的洋麻长纤维垫4的方法，例如通过采用图21所示的方法，带有单向取向纤维的洋麻长纤维垫4采用针23进行针刺加工，如图22所示，可连续形成洋麻长纤维1之间的互锁得到加强的洋麻长纤维垫4。
之后，热压洋麻长纤维垫4，给出如图23所示的纤维板2。图23显示了通过热压带有互锁的洋麻长纤维1的洋麻长纤维垫1而获得的纤维板2。
另外，由带有互锁的洋麻长纤维1的洋麻长纤维垫1和洋麻碎料垫6所构成的复合垫7进行热压，可获得纤维层内带有互锁的洋麻长纤维1的复合纤维板15。
在这些纤维板2和复合纤维板15中，由于洋麻长纤维1之间的互锁得到加强，能够进一步发挥洋麻长纤维材料的特性。结果，有可能获得降低强度和尺寸稳定性的各向异性、提高强度、降低尺寸变化的功能。由此，使获得强度的各向异性较小、强度高、平面内方向上尺寸稳定性优秀的纤维板和复合纤维板成为可能。
本发明的制造方法使利用含有不短于200毫米的洋麻长纤维的不中断的长纤维垫作为纤维层成为可能，它包括形成带有互锁长纤维的垫的工序；由此，有可能提高强度或尺寸稳定性，而且有可能制造出各向异性较小的纤维板和复合纤维板。另外，由于简化了纤维开松工序或提供粘合剂的工序，而且由于能够减免特定的纤维取向工序，与传统的制造工艺相比，就有可能大大简化制造工艺，由于可实现连续生产，有可能降低成本。由此，本发明的制造方法使获得更高的性能和更低的成本成为可能。
图24所示的复合纤维板105这样形成将由带有粘合剂的洋麻碎料101所形成的碎料层102(即由许多分散有粘合剂的碎料101所构成的层)，与由许多分散有粘合剂的洋麻长纤维103所形成的纤维层104(即由许多分散有粘合剂的洋麻长纤维103所构成的层)结合起来，施加热和压力，目的是形成板的形状，它的层结构是包括碎料层102和纤维层104的三层结构，碎料层102由比重不高于0.2的由加工洋麻材料而获得的碎料1构成，纤维层104叠压在碎料层的两表面上，由洋麻长纤维103构成。
通常，这样的由长纤维层和碎料层形成的叠压件依赖于碎料层和纤维层的强度和叠压层之间界面处的粘合强度。当负荷由上施加于结构图24所示的复合纤维板上时，板的抗弯强度主要决定于以下三个因素
(1)在板表面上对应于最大抗弯应力的表面纤维层的断裂强度。
(2)在板内对应于最大剪切应力的作用于碎料层的抗剪切断裂强度。
(3)在纤维层和碎料层之间界面处的抗分离的强度。
如(1)所述的表面纤维层的断裂强度受纤维之间的互锁度和纤维成分所具有的强度影响。
从提高如上所述的抗弯强度的角度考虑，由于只要纤维的长度至少为6毫米，它就有可能使纤维互锁，所以除了洋麻长纤维，可以采用各种由木质纤维素长纤维所获得的长纤维。由于木质纤维素长纤维以纤维素和木质素作为其主要成分，纤维自身的强度较高。换句话说，由于许多纤维自身是互锁的，纤维自身的高强度就很好地反映到了纤维层的强度上。具体的说，纤维越长，所获得的上述效果越有效。从此点考虑，更有理由理解纤维层由自上述方法获得的洋麻长纤维聚集体构成是优选的。
具体地，在纤维板含有至少两层的情形下，即一层200毫米或更长的洋麻长纤维和一层洋麻碎料，更具体地，在纤维板含有两层、其中一层洋麻长纤维叠压一层洋麻碎料、通过热压至少2层或多层的垫而形成的情形下，它包括由如下步骤制成的洋麻长纤维垫和含有洋麻碎料与粘合剂的垫将自洋麻韧皮部位获得的长纤维束进行开松，以给出纤维具有方向性的洋麻长纤维聚集体；叠压聚集体，以给出洋麻长纤维垫；在垫内加入粘合剂，这样的纤维板断裂强度更高。当洋麻长纤维层处在最上面形成时，纤维板的断裂强度可以进一步得到改进。而当洋麻碎料层处在最上面形成时，能够改进来自低密度洋麻碎料板的表面性能，而同时保持洋麻长纤维层的断裂强度。
对于(1)以外的因素，碎料层(2)内的抗剪切应力的断裂强度，受缺陷部分的比率影响，例如孔隙会在碎料层内形成断裂的起始点。
叠层(3)之间界面处抗分离的强度主要受碎料层表面上的抗分离强度影响，这是因为碎料层与表面纤维层相比，对因分离而发生的材料断裂更为敏感。表面上抗分离的强度也主要受碎料层内缺陷部分的比率影响，其方式与抗剪切应力的断裂强度相同。
在上述实施方式中，碎料层由比重不高于0.2的洋麻碎料形成，该碎料通过加工洋麻芯部而获得。只要材料能够提供与洋麻碎料同样高的抗剪切应力的断裂强度和抗表面分离的高强度，由其他木质纤维素材料(不同于洋麻芯部)获得的碎料也可以使用。
换句话说，碎料101的比重通常影响由模塑获得的板内缺陷部分的比率。图25说明了此问题。图25(a)和25(b)是剖面图，其中每个都说明了在施加压力至比重自上至下不同的碎料101聚集体上时、直到将它们压成比重不高于0.6的碎料层时，碎料层102内的孔洞状态。
例如，如图25(b)所示，由加工木料获得的比重为0.4-0.7的碎料101，形成比重不高于0.6的板时，由于压缩比低，碎料101彼此接触的面积变得较小，形成这样的结果缺陷部分例如孔洞会在板内出现。相反，使用比重不高于0.2的碎料101时，压缩比变得足够大，如图25(a)所示，甚至当板的比重不高于0.6时也是这样。因此，这种情形就使碎料层不易形成缺陷部分例如会影响抗剪切应力的断裂强度和抗表面分离的强度的孔洞。
换句话说，由于会引起断裂的缺陷部分例如孔洞的比率变得较小，碎料板102较不易于发生剪切断裂，由此使提高碎料层102抗断裂和强度成为可能。将断裂强度得以提高的碎料层102用作板内芯部附近的里层，此处的剪切压力最大；由此，这使提高板强度成为可能。
另外，由于碎料层102内缺陷部分的比率变小，抗表面分离的强度得到提高，结果，有可能阻止由于表面纤维层104和内部碎料层102之间叠层界面处的分离所导致的强度下降，由此发挥提高板强度的功能。
由于上述原因，本发明的复合纤维板105具有三层结构，其中有由比重不高于0.2的碎料101构成的碎料层102，在碎料层102的两表面上叠压的纤维层104，其中每层都如表面层一样，由不短于6毫米的木质纤维素长纤维103构成。由此，板表面上的纤维层104的断裂强度得以提高，板内碎料层102的抗剪切应力的断裂强度和抗表面分离的强度也得以提高。结果，使结构如图24所示的复合纤维板105甚至在比重不高于0.6的情况下，也表现出高强度。
对于用于本发明的碎料101，尽管没有特别限制，只要使用比重不高于0.2、而且通过加工木质纤维素材料而获得的材料就可以，但其例子包括为锦葵属的一年生植物洋麻的芯部、由粉碎或研磨设备例如锤碎机和环状碎片机进行加工的轻质木材和棉茎。通过加工这些木质纤维素材料而获得的碎料101内部具有细小的均匀的孔洞，所以它们很轻。对于本发明的碎料101的尺寸和形状，虽然没有特别限制，一般使用厚度通常定为不大于5毫米、宽度定为1-10毫米、长度定为5-20毫米的碎料101。如图101所示的复合纤维板1 05中，纤维层的重量比率优选定为5-50％，更优选10-30％，在这些范围内，有可能获得较佳的强度。
下面，参照图26，说明本发明另一实施方式。
通过组合许多由碎料101所形成的碎料层102，形成如图3所示的复合纤维板105，碎料101这样获得加工带有粘合剂的具有纤维层104的木质纤维素材料，纤维层104由带有粘合剂的木质纤维素长纤维103形成，施加热和压力，使形成板形状。它是五层的层状结构，包括由比重不高于0.2、通过加工木质纤维素材料获得的碎料101所构成的碎料层102，叠压在碎料层102两表面上、由不短于6毫米的木质纤维素长纤维103构成的纤维层4，进一步叠压在其两表面上、通过加工木质纤维素材料而获得的比重不高于0.2的碎料101构成的碎料层2。
在此实施方式中，由于内部碎料层102由通过加工木质纤维素材料而获得的比重不高于0.2的碎料101构成，抗剪切应力的断裂强度和抗叠层界面处分离的强度得以提高，而且由于由不短于6毫米的木质纤维素长纤维103构成的纤维层104放置于位于中心的碎料层102的两侧，弯曲应力增高，如上述实施方式一样。由比重不高于0.2、通过加工木质纤维素材料而获得的碎料101所构成的碎料层102进一步叠压在两个纤维层104的各自表面上，因此，由于位于最外层表面上的碎料层102是由比重不高于0.2的碎料102制成，板表面不易于产生缺陷部分例如孔洞，从而提高表面光滑度。
结果，虽然本发明的具有五层结构的复合纤维板105是轻质板，但它强度优异，表面光滑度也优异。此板尤其很适合用作除了强度还要求设计性能优良、易涂敷和装饰效果优良的内部构件和家具材料。
在如图26所示的复合纤维板中，纤维层的重量比率优选定为5-50％，更优选10-30％。对于构成板最外层和内层的碎料层102的重量比率，虽然没有特别限制，但各个表面层的重量比率优选定于不低于5％，内层的重量比率优选定于不低于40％。例如，表面碎料层的重量比率定在上述范围内使提高表面光滑度成为可能，内部碎料层的重量比率定在上述范围内，使提供优良强度成为可能。
在3层结构的复合纤维板和5层结构的复合纤维板105情况下，应用洋麻作为制造复合纤维板105的材料，可以使板重量轻，具有优良的强度和表面光滑度。
洋麻是锦葵族植物中的年生植物，主要生长在中国、南亚等地，通常洋麻一直用于制造绳子和谷物包。近年来，洋麻用作非木基纸张的纸浆材料；然而，几乎不用作碎料板和纤维板材料。
然而，由洋麻的韧皮部分很容易制得长度不小于6毫米的木质纤维素长纤维103(比重0.4-0.7)，并且通过处理洋麻纤维的芯部分能容易地制得低比重的碎料101。由洋麻韧皮部分制得的纤维的抗张强度为2,000-5,000kgf/cm2，抗张杨氏模量为70-190×103kgf/cm2；因此，与从软木或硬木制得的木纤维相比，其强度比木纤维高2-14倍。所以，使用从其韧皮部分制得的长纤维，可以提高纤维层的断裂强度。
洋麻的芯部分空隙率不小于90％，它比普通的木材轻，易于加工，因此通过破碎或研磨可获得比重不大于0.15的非常轻的碎料101。使用处理洋麻芯部分获得的这类低比重碎料101，能够提高压缩率。
由于这一原因，由通过处理洋麻芯部分获得的低比重碎料101形成的碎料层102很少产生如空隙的缺陷部分；因此，由于前面所述的原因，能够达到提高抗剪切应力的断裂强度以及抗表面分离的强度的作用。
因此，这些作用提高了碎料层102的断裂强度，以及纤维层104的抗层叠界面上分离的强度，除了提高长度不小于6毫米的木质纤维素长纤维形成的长纤维层104的断裂强度外，能制得具有优良强度和提高了表面光滑度的板。
参考图4和图5，由本发明的另一个实施方案提供说明。
本发明的复合纤维板105是图24所示的3层结构的复合纤维板105，或图26所示的5层结构的复合纤维板105。其特点是排列有纤维层104。换句话说，此实施方案中，在由长度不小于6毫米的木质纤维素长纤维103形成的纤维层104中，木质纤维素纤维103规则排列，其纤维方向是单向取向。
木质纤维素长纤维具有这样的特性，具体而言，在其纤维方向的强度高；因此，当木质纤维素长纤维103按照图27和图28的实施方案中所示规则排列时，按照其纤维方向单向取向形成纤维层104，提高了纤维层4在木质纤维素长纤维103的取向方向的断裂强度，结果能够制得更高强度的板。
木质纤维素长纤维103具有这样的特性，在吸水时或吸潮气时，纤维方向的长度变化率非常小，由于这一原因，在图27和图28所示的实施方案中，取向方向(有取向的木质纤维素长纤维103的纤维层104的纤维方向)的尺寸变化会极小。
在图27和图28所示的复合纤维板105中，使层叠纤维层104发挥限制整个复合板的尺寸变化的作用。因此，能够制得具有优良强度和取向方向(纤维方向)的尺寸稳定性的纤维板105。
在图28所示的实施方案中，在板表面形成由比重不大于0.2的碎料制得的碎料层102，可以提高表面光滑度。
本发明的复合纤维板中，木质纤维素长纤维103与纤维方向的倾斜(方向性)宜设为和取向方向成+30°至-30°，+20°至-20°更好。
取向木质纤维素长纤维的方法没有特别限制；然而，例如使用由本发明的发明人在JP申请No.295090/1998(日本专利申请No.(Tokuganhei)10-295090)中揭示的用于取向长纤维材料的制造设备，能容易地制造取向长纤维材料，如取向长纤维垫子和取向长纤束，其中取向了木质纤维素长纤维103。
参考图29和30，由本发明的另一个实施方案给出说明。
本发明的复合纤维板105是图24所示的3层结构的复合纤维板105，或图26所示的5层结构的复合纤维板105。其特点是纤维层104的形式。换句话说，此实施方案中，在由木质纤维素长纤维103形成的纤维层104中，木质纤维素纤维103在两个彼此正交的方向上取向。
由于纤维层104是按照木质纤维素长纤维103在两个彼此正交的方向上取向的方式形成，在木质纤维素长纤维103取向的两个方向上提高了强度，并能使强度各向异性最小。对尺寸稳定性而言，还能够降低在这两个方向上的尺寸变化，因此使尺寸变化的各向异性最小。
图30所示的实施方案中，在板表面形成由比重不大于0.2的碎料101形成碎料层102，能够提高表面光滑度。
参考图31，还有一个实施方案进行说明。
本发明的复合纤维板105是图24所示的3层结构的复合纤维板105，其特点是纤维层104的形式。换句话说，此实施方案中，由木质纤维素长纤维103形成的纤维层104，可通过针织(针织制造)或机织(机织制造)木质纤维素长纤维103来制造。
这种方法中，由于通过针织(针织制造)或机织(机织制造)木质纤维素长纤维103来制造纤维层104，增强了长纤维103间的互锁，使进一步提供木质纤维素长纤维103的纤维部件的特性。换句话说，如前面所述，木质纤维素长纤维103显示纤维方向的优良强度，吸水时或吸潮气时尺寸变化极小。因此，通过针织或机织木质纤维素长纤维103形成的纤维层103发挥了提高整个复合纤维板105的强度，降低其尺寸变化的作用。
所以，能够制得强度的各向异性小的复合板105，该板具有极高的强度，板平面方向的尺寸稳定性优良。平面方向的尺寸稳定性指在板模塑为片形时平行于板表面的平面上的尺寸变化。
图31列举了3层结构的复合板105；然而，还有图26所示的5层结构的板105，可以通过针织(针织制造)或机织(机织制造)木质纤维素长纤维103来形成纤维层104。这种情况下，按和前面实施方案相同的方式，通过针织或机织木质纤维素长纤维103形成的纤维层104发挥提高整个纤维板105强度，并降低其尺寸变化的作用，能够制得强度的各向异性小的复合板105，该板具有极高的强度，板平面方向的尺寸稳定性优良。
上述3层结构和5层结构的复合纤维板105可以按照图9、图11和图12所示连续制造，或按照下面所述逐步进行。
将其中已提供了粘合剂的纤维长度不小于6毫米的木质纤维素长纤维垫子放入框中。这种情况下，使用其中的木质纤维素长纤维单向取向或以彼此正交的两个方向取向的纤维垫子。或者，使用通过针织或机织木质纤维素长纤维制得的纤维垫子。
将通过处理其中已提供了粘合剂的木质纤维素材料得到的比重不大于0.2的碎料分散在纤维层中，形成碎料层(垫子)，并按照和上述相同的方式，在框中，在碎料垫子上形成纤维层。由此制得3层结构的垫子，该垫子有不小于6毫米的木质纤维素长纤维形成的纤维垫子作为表层，由处理木质纤维素材料得到的比重不大于0.2的碎料形成的碎料垫子作为内层。
对由长纤维垫子和碎料垫子构成的5层结构的垫子，可以按照同样的方法制造。
然后从框中取出垫子，用热压设备热压，使垫子成为板形，同时固化垫子内的粘合剂；由此制得复合纤维板。
这种制造方法中，将由加工木质纤维素材料得到的比重不大于0.2的碎料形成的层和纤维长度不小于6毫米的木质纤维素长纤维形成的层层叠在一起形成垫子，然后热压；因而可以改善各层间的粘合性能，使之能采用简单的方法提供具有优良的强度、尺寸稳定性和表面光滑度的板，尽管板很轻。
还将说明前面所述的3层结构和5层结构的复合纤维板105的另一个实施方案。
将其中提供了粘合剂的木质纤维素长纤维垫子或碎料垫子分别放入框中。这种情况下，如上面所述，可以单向取向或在彼此正交的两个方向上取向的木质纤维素长纤维制得纤维垫子，或通过针织或机织木质纤维素长纤维制得。
从框中取出按照上面所述制得的纤维垫子或碎料垫子，然后分别用热压设备热压，使纤维垫子或碎料垫子成为板状，同时固化其内的粘合剂，分别制得由纤维长度不小于6毫米的木质纤维素长纤维形成的层和通过处理木质纤维素材料得到的比重不大于0.2的碎料形成的层。
叠加且粘合木质纤维素长纤维形成的层和碎料形成的层，制得由纤维层104和碎料层102构成的如图24和图26-31所示的3层结构或5层结构的复合纤维板。
这种制造方法中，分别制造由纤维层104和碎料层102构成的层。层叠这些层后，粘合这些层。因此，可以精确控制各层的厚度和密度，使之能采用简单的方法提供具有优良的强度、尺寸稳定性和表面光滑度的板，尽管板很轻。
实施例实施例I-1由洋麻韧皮部分(宽1-2厘米，厚数毫米，长约2-4米)制得的长纤束提供给纤维开松设备，该设备有图2所示的有针的高速旋转滚筒的装置。平行于纤维开松设备提供由洋麻韧皮部分制得的长纤束，而不会切断长纤束。长纤束在长纤维方向绷紧，分裂开或开松长纤束，而未破坏纤维的取向，因此，众多洋麻长纤维几乎在同一方向上分开。纤维开松过程后。分开的洋麻长纤维的长度约为0.2-2毫米，直径约为50-600微米，并且在开松纤维工艺后是以同一方向排列的洋麻长纤维的聚集料。
通过图3所示的喷涂设备，在纤维开松工艺中制得并在同一方向取向的洋麻长纤维聚集料上均匀喷涂一种粘合剂，因此制得图5所示的其中分散了粘合剂的纤维聚集料。使用酚醛树脂为粘合剂。粘合剂分散量为以纤维重量计的10％(重量)的粘合剂固体。
洋麻长纤维与分散于其中的粘合剂的聚集料在一个300×900毫米的模具中叠加，得到图6所示的以一个方向排列的洋麻长纤维垫子(mat)。洋麻长纤维垫子大小为300×900毫米，单位面积重量为0.24克/厘米2。
从模具中取出洋麻长纤维垫子，在热板间处理。厚4毫米的垫棒布置在洋麻长纤维垫子周围。热压该垫子制得洋麻纤维板。热压条件压制温度150℃；压制压力50kgf/cm2；压制时间5分钟。
制得的纤维板示于图7，其大小为4毫米厚，300×900毫米，比重为0.60。
实施例I-2按照与实施例I-1相同的方式通过开松纤维制得洋麻长纤维的聚集料。用图4所示的粘合剂分散设备，在聚集料上均匀分布粉末粘合剂。使用的粘合剂为酚醛树脂粉末。粘合剂粉末分散量为纤维重量的10％。
洋麻长纤维正交叠加，得到正交取向的洋麻长纤维垫子。该长纤维垫子大小为300×900毫米，单位面积重量为0.24克/厘米2。正交取向的垫子(洋麻长纤维垫子)按照和实施例I-1相同的方式热压，制得纤维板。
制得的纤维板示于图19，其大小为4毫米厚，300×900毫米，比重为0.61。
实施例I-3按照与实施例I-1相同的方式通过纤维开松工艺和粘合剂分散工艺制得洋麻长纤维的聚集料。叠加该聚集料，使单位面积重量为0.24克/厘米2，并进行图21所示的针刺法处理，制得图22所示的互锁的洋麻长纤维的垫子。该洋麻长纤维垫子按照和实施例I-1相同的方式热压，制得纤维板。
制得的纤维板与图23所示的相同，其大小为4毫米厚，300×900毫米，比重为0.60。
实施例I-4按照与实施例I-1相同的方式通过纤维开松工艺和粘合剂分散工艺制得洋麻长纤维的聚集料。将该聚集料供给图8所示的设备，制得单向取向的洋麻长纤维的垫子。切割制得的洋麻长纤维垫子，获得取向的纤维垫子(单向取向的洋麻长纤维垫子)，其大小为300×900毫米，单位面积重量为0.045克/厘米2。
用环形刨片机粉碎比重为0.15的芯部分，制得平均厚度为0.5毫米，平均大小为4×8毫米的洋麻碎料。以碎料重量的8％的固体，在获得的洋麻碎料上喷涂尿素—三聚氰胺树脂。
用搅拌掺混机进行粘合剂的分散。
当制造纤维层和碎料层的复合垫子时，采用图9所示的方法。取向的洋麻长纤维垫子放入一模具后，涂上有分散的粘合剂的洋麻碎料，使洋麻碎料单位面积重量为0.36克/厘米2。叠加取向的洋麻长纤维垫子，制得有三层叠加结构的复合垫子。
从模具中取出该复合垫子，在热压板之间处理。将厚9毫米的垫棒布置在该垫子周围。热压该垫子制得洋麻长纤维复合板。热压条件压制温度150℃；压制压力50kgf/cm2；压制时间5分钟。
制得的纤维板的结构示于图10，其大小为9毫米厚，300×900毫米，比重为0.51。
实施例I-5以与实施例I-4相同的方式制得的取向洋麻长纤维的垫子与洋麻碎料垫子结合，按照下面所示制得复合垫子后，热压该复合垫子，制得洋麻长纤维的复合板。将粘合剂分散到洋麻长纤维和洋麻碎料的方法、粘合剂种类及其分散量与实施例I-4所用相同。
按照下面所述制造复合物。
将分散有粘合剂的洋麻碎料铺在300×900毫米的模具中，使单位面积重量为0.045克/厘米2。其上叠加单位面积重量为0.045克/厘米2的取向洋麻长纤维的垫子。将洋麻碎料铺在有洋麻长纤维的垫子上，使单位面积重量为0.027克/厘米2。再在其上叠加单位面积重量为0.045克/厘米2的取向洋麻长纤维垫子。再将洋麻碎料铺在有洋麻长纤维的垫子上，使单位面积重量为0.045克/厘米2。由此制得5层的复合物。
从模具中取出该复合垫子，在热压板之间处理。将厚9毫米的垫棒布置在该垫子周围。热压该垫子制得洋麻长纤维复合板。热压条件压制温度150℃；压制压力50kgf/cm2；压制时间10分钟。
制得的纤维板的结构示于图14，其大小为9毫米厚，300×900毫米，比重为0.49。
实施例I-6按照图12所示的方法，为纤维开松工艺和粘合剂分散工艺连续提供洋麻韧皮部分的长纤束，制得取向的长纤维的连续垫子。将粘合剂分散到洋麻长纤维和洋麻碎料的方法、粘合剂种类及其分散量与实施例I-1所用相同。洋麻长纤维垫子的宽度约为300毫米。
洋麻长纤维连续垫子装在图13所示的实验室规模的碎料板生产线上，制得5层复合垫子。热压该垫子，得到洋麻长纤维的复合板。
洋麻长纤维垫子以及洋麻碎料垫子的单位面积重量、热压条件与实施例I-1相同。
制得的纤维板具有图14所示的结构，其大小为9毫米厚，300×900毫米，比重为0.52。
实施例I-7按照与实施例I-1相同的方式通过纤维开松工艺和粘合剂分散工艺制得洋麻长纤维的聚集料。将该聚集料供给图20所示的设备，制得正交取向的洋麻长纤维的垫子。制得的洋麻长纤维垫子大小为300×900毫米，单位面积重量为0.045克/厘米2。在两个方向上正交取向的洋麻长纤维垫子彼此具有几乎相同的重量。
洋麻长纤维垫子与洋麻碎料垫子结合制造3层复合垫子。热压该垫子，得到洋麻长纤维的复合板。
将粘合剂分散到洋麻长纤维和洋麻碎料的方法、粘合剂种类及其分散量与实施例I-4所用相同。
制得的纤维板示于图14，其大小为9毫米厚，300×900毫米，比重为0.50。
实施例I-8按照与实施例I-5相同的方式制造复合垫子，不同之处是使用进行针刺法处理的洋麻长纤维的垫子。热压该复合垫子，得到洋麻长纤维的复合板。
制造复合垫子时，洋麻长纤维重量和洋麻碎料重量、在其中分散粘合剂的方法、粘合剂种类以及分散量与实施例I-5相同。
按照与实施例I-3相同的方式制得经此实施例中的针刺法处理的洋麻长纤维的垫子。纤维互锁在垫子中。制得的垫子大小为300×900毫米，其单位面积重量为0.045克/厘米2。
制得的纤维板大小为9毫米厚，300×900毫米，比重为0.51。
实施例I-9按照与实施例I-1相同的方式在一个模具中制造单位面积重量为0.18克/厘米2的洋麻长纤维垫子。然后，将按照和实施例I-4相同方式制得的洋麻碎料铺在洋麻长纤维垫子上，使单位面积重量为0.27克/厘米2。
模具中由碎料和长纤维形成的垫子上施加10分钟振动，同时用300×900毫米的块板施压，使洋麻碎料均匀分散在洋麻长纤维垫子的空间。按照和实施例I-4相同的方式热压制得的复合垫子，得到洋麻长纤维的复合板。
制得的板结构示于图16，其大小为9毫米厚，300×900毫米，比重为0.50。
实施例I-10按照与实施例I-1相同的方式制得的纤维方向取向的洋麻长纤维聚集料，在300×900毫米的模具中叠加，制得单向取向的洋麻长纤维的垫子。
将该洋麻长纤维垫子浸在酚醛树脂粘合剂溶液中，该溶液固含量为15％，使该垫子浸透该粘合剂溶液。
之后，浸透的垫子从一对辊间通过。垫子于100℃干燥5分钟，使垫子的水合率为40％。
制得的垫子大小为300×900毫米，单位面积重量为0.24克/厘米2，粘合剂含量为10％(重量)。
按照和实施例I-1相同的方式热压洋麻长纤维垫子，得到洋麻纤维板。
制得的纤维板结构示于图7，其大小为4毫米厚，300×900毫米，比重为0.60。
实施例I-11正交叠加按照与实施例I-1相同的方式制得的在纤维方向取向的洋麻长纤维聚集料，制得正交方向取向的洋麻长纤维垫子。
将该洋麻长纤维垫子浸在酚醛树脂粘合剂溶液中，该溶液固含量为20％，使该垫子浸透该粘合剂溶液。
之后，浸透的垫子从一对辊间通过。垫子于100℃干燥8分钟，使垫子的水合率为0％。
制得的垫子大小为300×900毫米，单位面积重量为0.24克/厘米2，粘合剂含量为10％(重量)。
按照和实施例I-10相同的方式热压洋麻长纤维垫子，得到洋麻纤维板。
制得的纤维板结构示于图19，其大小为4毫米厚，300×900毫米，比重为0.61。
实施例I-12按照与实施例I-10相同的方式制得在纤维方向取向的洋麻长纤维聚集料。叠加该聚集料，并使其按图21所示的针刺方式处理，制得图22所示的互锁的洋麻长纤维垫子。
粘度约为50mPa.s，具有透入纤维高渗透性的酚醛树脂粘合剂溶液与粘度约为400mPa.s并具有低渗透性能的酚醛树脂粘合剂溶液混合。
按照与实施例I-10相同的方式制得洋麻纤维板，不同之处是上面的混合酚醛树脂粘合剂溶液用作酚醛树脂粘合剂溶液。
该混合酚醛树脂粘合剂溶液的树脂固含量为15％。
制得的纤维板是图23所示那类，其大小为4毫米厚，300×900毫米，比重为0.60，粘合剂含量为10％(重量)。
实施例I-13按照与实施例I-1相同的方式通过纤维开松工艺制得洋麻长纤维的聚集料。将该聚集料供给图8所示的设备，制得单向取向的洋麻长纤维的垫子。切割制得的洋麻长纤维垫子，得到取向的纤维垫子(单向取向的洋麻长纤维垫子)，其大小为300×900毫米，单位面积重量为0.045克/厘米2。在按照和实施例I-10相同的方式制得的垫子中加入粘合剂。
用环形刨片机粉碎比重为0.15的芯部分，制得平均厚度为0.5毫米，平均大小为4×8毫米的洋麻碎料。以碎料重量的8％的固体，在获得的洋麻碎料上喷涂尿素—三聚氰胺树脂。
用搅拌掺混机进行粘合剂的分散。
当制造纤维层和碎料层的复合垫子时，采用图9所示的方法。取向的洋麻长纤维垫子放入一模具后，铺上带有分散粘合剂的洋麻碎料，使洋麻碎料单元面积的重量为0.36克/厘米2。叠加取向洋麻长纤维的垫子，制得有三层叠加结构的复合垫子。
从模具中取出该复合垫子，在热压板之间处理。厚9毫米的垫棒绕在该垫子周围。热压该垫子制得洋麻长纤维复合板。热压条件压制温度150℃；压制压力50kgf/cm2；压制时间5分钟。
制得的纤维板的结构示于图10，其大小为9毫米厚，300×900毫米，比重为0.51。
实施例I-14以与实施例I-10相同方式制得的洋麻长纤维的垫子与洋麻碎料垫子结合，按照下面所示制得复合垫子后，热压该复合垫子，制得洋麻长纤维的复合板。将粘合剂分散到洋麻长纤维和洋麻碎料的方法、粘合剂种类及其分散量与实施例I-10所用相同。
按照下面所述制造复合垫子。
将分散有粘合剂的洋麻碎料铺展在300×900毫米的模具中，使单位面积重量为0.045克/厘米2。其上叠加单位面积重量为0.045克/厘米2的取向洋麻长纤维的垫子。将洋麻碎料铺展在有洋麻长纤维的垫子上，使其单位面积重量为0.027克/厘米2。再在其上叠加单位面积重量为0.045克/厘米2的取向洋麻长纤维垫子。再将洋麻碎料铺展在该垫子上，使单位面积重量为0.045克/厘米2。由此制得5层的复合物。
从模具中取出该复合垫子，在热压板之间处理。将厚9毫米的垫棒布置在该垫子周围。热压该垫子制得洋麻长纤维复合板。热压条件压制温度150℃；压制压力50kgf/cm2；压制时间10分钟。
制得的纤维板的结构示于图14，其大小为9毫米厚，300×900毫米，比重为0.49。
比较例I-1由洋麻韧皮部分(宽1-2厘米，厚数毫米，长约2-4米)制得的长纤束切成很多的60毫米部分。将切割的长纤束以束的任意方向供给称作开松机的纤维开松设备进行开松。开松处理后洋麻长纤维的平均长度约为60毫米。
使用空气循环型的管式掺混机，将粘合剂分散在上面的洋麻长纤维中。使用酚醛树脂粘合剂。粘合剂分散量为以纤维重量计的10％(重量)的粘合剂固体。
根据日本专利公开公报No.平10-295090，将施涂了粘合剂的洋麻长纤维提供给用于取向长纤维的设备，制得在一个方向取向的洋麻长纤维的垫子。
取向纤维的设备拉长了施涂有粘合剂的长纤维，同时使它们连续通过处在拉伸段的一对辊之间，使之在该方向上取向，然后该设备通过处在卷曲段的传送带而传送长纤维，往复的移动一对彼此方向相反，同时其方向又垂直于纤维传送方向的上下传送带；因此，纤维形成垫子形状。
按照与实施例I-1相同的方式热压取向纤维的垫子，制得洋麻纤维板。
制得的纤维板结构示于图7，其大小为4毫米厚，300×900毫米，比重为0.60。
比较例I-2与实施例I-1相同方式制得的洋麻长纤维垫子与洋麻碎料垫子结合，制得5层复合垫子。按照与实施例I-5相同的方式热压该复合垫子，制得洋麻长纤维的复合板。
该复合垫子具有和实施例I-5相同的结构。
制得的板具有图14所示的结构，其大小为9毫米厚，300×900毫米，比重为0.51。
比较例I-3手工开松由洋麻韧皮部分制得的长纤束，得到直径约为2毫米，长约为0.2-2米的洋麻长纤维。
粘合剂分散在按照和实施例I-1相同方式制得的洋麻长纤维中。在一模具中形成长纤维垫子。按照和实施例I-1相同的方式热压制得的洋麻长纤维垫子，得到纤维板。
制得的板具有图7所示的结构，其大小为4毫米厚，300×900毫米，比重为0.61。
实施例I-1至实施例I-14以及比较例I-1至比较例I-3的制造垫子的方法列于表1。
根据JIS A 5906(中等密度纤维板)和JIS A 5905(纤维板)中列出的方法，试验所制得的板的物理性能。
试验项目有弯曲强度、杨氏弯曲模量、由吸水造成的长度变化率。结果列于表2。
对实施例I-1、I-4、I-5、I-6、I-9、I-10、I-13、I-14和比较例I-1、I-2，列出纤维取向方向上的结果。
对实施例I-10到I-14和比较例I-1到I-3，测定在水吸附下厚度方向的变化率。其结果列于表2。
表1
<p>表2
表2(续)
<p>本发明实施例I-1至I-3和I-10至I-12的洋麻纤维板使用了纤维长度不小于200毫米的洋麻长纤维，与常规方法制得的比较例I-1纤维板相比，这种纤维更长；因此，即使在同样比重的情况，提高了强度和尺寸稳定性。
即使与比较例I-3比较，因为纤维开松的洋麻长纤维聚集料的纤维直径不超过0.6毫米，可以肯定它们提高了强度和尺寸稳定性。
由本发明实施例I-4至I-9，以及实施例I-13和I-14所示的方法制得的洋麻复合纤维板与采用常规方法制得的比较例I-2相比，提高了强度和尺寸稳定性。
实施例I-10至I-14所示的方法制得的纤维板和复合纤维板与采用常规方法制得的比较例I-1至I-3的那些板相比，除了提高强度和尺寸稳定性外，还极大提高了厚度方向的尺寸稳定性。
如实施例I-1至I-14所指出的，本发明在制造纤维板或复合纤维板的方法方面具有下列特征(1)简化了开松纤维工艺或提供粘合剂的工艺。(2)能容易地制造洋麻长纤维垫子，同时保持洋麻长纤维的取向状态，因此可省去专门的纤维取向过程。(3)由于增强了保持垫子形状的功能，改善了洋麻长纤维的可加工性，可以连续制造洋麻长纤维垫子。
与仅能处理长度最多为200毫米的纤维的常规制造方法相比，本发明可以使用长度不小于200毫米的纤维，并易于提供均匀粘合剂。因此，如实施例所示，可以生产提高了强度或尺寸稳定性的纤维板或复合纤维板。
换句话说，由于改善了长纤维的可加工性并有可能进行连续生产，与常规制造方法相比，极大简化了制造方法，因此降低了成本。所以，本发明的制造方法可以获得较高的性能和较低的成本。
实施例II-1通过使用空气流循环类管式掺混机，在油棕榈纤维上喷涂和施用尿素—三聚氰胺树脂基粘合剂(其固态量为纤维重量的10％)，该纤维平均尺寸为200微米，平均长度为6毫米。
使比重为0.15的芯部分经环形刨片机处理，制得平均厚度为0.5毫米，平均大小为4×8毫米的洋麻碎料。使用转鼓掺混机，在获得的洋麻碎料上喷涂施用尿素—三聚氰胺树脂(其固态量为碎料重量的8％)。
首先将48.6克(板总重量的10％)施涂了粘合剂的油棕榈纤维放入300×300毫米的框中形成纤维层。用388.8克(板总重量的80％)施涂了粘合剂的洋麻碎料在该纤维层上形成碎料层，再用48.6克(板总重量的10％)施涂了粘合剂的油棕榈纤维在该碎料层上形成纤维层；因此制得层叠垫子。
从框中取出该层叠垫子，置于两个热板之间，9毫米厚的垫子插在两个热板之间，然后热压；因此制得图24所示的复合纤维板。
热压条件压制温度150℃；压制压力50kgf/cm2；压制时间10分钟。
制得的板厚度为9毫米，大小为300×300毫米，其比重为0.60。
实施例II-2按照与实施例II-1相同的方法进行，不同之处是使用巴尔萨木棉纤维碎料来形成碎料层，从而制得复合纤维板。
此实施例中，用锤式破碎机破碎比重为0.19的巴尔萨木棉纤维，制得巴尔萨木棉纤维碎料，碎料平均厚度为1毫米，平均大小为6×10毫米。
制得的板的比重为0.59。
实施例II-3使用有针销的园筒旋转装置的纤维开松机，开松洋麻韧皮纤维束，得到平均纤维尺寸为100微米，平均长度为60毫米的长纤维。在制得的长纤维上喷涂施用异氰酸酯基粘合剂(其固态为纤维重量的10％)。
使比重为0.15的洋麻芯部分经环形刨片机处理，制得平均厚度为0.5毫米，平均大小为4×8毫米的洋麻碎料。使用转鼓掺混机，在获得的洋麻碎料上喷涂施用异氰酸酯粘合剂(其固态量为碎料重量的8％)。
按照和实施例II-1相同的方式，制得层叠的垫子。该层叠垫子有两层纤维层(各40.5克)和一层碎料层(324.0克)。
按照和实施例II-1相同的方式热压该层叠垫子，制得图24所示的纤维复合板。
制得的板比重为0.52。
实施例II-4使用300×300毫米的框，按照和实施例II-3相同方式进行，制得洋麻纤维，这些洋麻纤维(40.5克)用于制造纤维垫子。将该垫子置于热板之间，0.9毫米的垫棒插在热板之间，热压该垫子，制得纤维板。
热压条件热压温度150℃；热压压力50kgf/cm2；压制时间3分钟。
制得的板0.9毫米厚，大小为300×300毫米，其比重为0.51。
使用300×300毫米的框，按照和实施例II-3相同方式进行，制得洋麻碎料，这些洋麻碎料(324.0克)用于制造垫子。将该垫子置于热板之间后，7.2毫米的垫棒插在热板之间，热压该垫子，制得碎料层形成的层部件。
热压条件热压温度150℃；热压压力50kgf/cm2；压制时间10分钟。
制得的板7.2毫米厚，大小为300×300毫米，其比重为0.49。
为制造图1所示的3层结构，层叠和压制由制得的洋麻碎料层形成的层部件和洋麻纤维层。在其上施涂尿素—三聚氰胺粘合剂(75克/厘米2)。
热压条件热压温度120℃；热压压力10kgf/cm2；压制时间5分钟。
制得的板9毫米厚，大小为300×300毫米，其比重为0.51。
实施例II-5使用纤维取向设备单向取向按照和实施例II-3相同方式制得的洋麻长纤维，得到纤维层。
该纤维层大小为300×300毫米，重量为40.5克。
纤维取向设备拉长了施涂有粘合剂的长纤维，同时使它们连续通过处在拉伸段的一对辊之间，使之在该方向上取向，然后该设备通过处在卷曲段的传送带而传送长纤维，往复地移动一对彼此方向相反，同时其方向又垂直于纤维传送方向的上下传送带；因此，纤维形成垫子形状。
按照和实施例II-3相同的方式进行，不同之处是使用两层纤维层(各40.5克)和一层碎料层(324.0克)，制得层叠垫子。
按照和实施例II-1相同的方式处理该层叠垫子，制得图II-4所示的板。
制得的板比重为0.50。
实施例II-6按照和实施例II-5相同的方式进行，不同之处是使用两层纤维层(各48.6克)和一层碎料层(388.8克)，以形成层叠垫子。
按照和实施例II-1相同的方式处理该层叠垫子，制得图II-4所示的板。
制得的板比重为0.59。
实施例II-7按照和实施例II-3相同的方式进行，不同之处是设定正交方向为长纤维的取向方向制得纤维层，从而获得层叠垫子。
使用实施例II-5的纤维取向设备获得由纤维层构成的纤维垫子，其大小设为300×300毫米，重量为16.2克。该层叠垫子由两层纤维层(各32.4克)和一层碎料层(259.2克)构成，使板比重为0.40。
按照和实施例II-1相同的方式处理该层叠垫子，制得图II-6所示的板。
制得的板比重为0.40。
实施例II-8按照和实施例II-7相同的方式进行，不同之处是使用两层纤维层(各40.5克)和一层碎料层(324.0克)，以形成层叠垫子。
按照和实施例II-1相同的方式处理该层叠垫子，制得图29所示的板。
制得的板比重为0.51。
实施例II-9按照和实施例II-3相同的方式进行，不同之处是通过机织洋麻纤维制得的洋麻纺织原料作为纤维层，从而获得层叠垫子。
该层叠垫子由两层纤维层(各40.5克)和一层碎料层(324.0克)构成。
按照和实施例II-1相同的方式处理该层叠垫子，制得图31所示的板。
制得的板比重为0.52。
实施例II-10按照和实施例II-9相同的方式进行，不同之处是使用两层纤维层(各48.6克)和一层碎料层(388.2克)，从而获得层叠垫子。
按照和实施例II-1相同的方式处理该层叠垫子，制得图31所示的3层板。
制得的板比重为0.59。
实施例II-11按照实施例II-5进行，以制得纤维层比例为6％(重量)的层叠垫子。
对洋麻纤维，使用平均纤维尺寸为100微米，平均长度为100毫米的纤维，层叠垫子由两层纤维层(各12.2克)和一层碎料层(380.7克)构成。
该按照和实施例II-1相同的方式处理该层叠垫子，制得图27所示的板。
制得的板比重为0.50。
实施例II-12按照和实施例II-11相同的方式进行，以制得纤维层比例为20％(重量)的层叠垫子。
该层叠垫子由两层纤维层(各40.5克)和一层碎料层(324.0克)构成。
按照和实施例II-1相同的方式处理该层叠垫子，制得图27所示的板。
制得的板比重为0.51。
实施例II-13使用平均纤维长度为100毫米的纤维，按照和实施例II-8相同的方式制得层叠垫子。
按照和实施例II-1相同的方式处理该层叠垫子，制得图29所示的板。
制得的板比重为0.52。
实施例II-14按照和实施例II-13相同的方式进行，以制得纤维层比例为30％(重量)的层叠垫子。
层叠垫子由两层纤维层(各60.8克)和一层碎料层(283.5克)构成。
按照和实施例II-1相同的方式处理该层叠垫子，制得图29所示的板。
制得的板比重为0.51。
实施例II-15使用巴尔萨木棉纤维碎料作为碎料层，按照和实施例II-14相同的方式制得层叠垫子。
在巴尔萨木棉纤维碎料上施涂异氰酸酯基粘合剂，其量为固体物质的8％(重量)。
按照和实施例II-1相同的方式处理该层叠垫子，制得图29所示的板。
制得的板比重为0.50。
实施例II-16按照和实施例II-1相同的方式进行，以制得纤维层比例为30％(重量)的层叠垫子。
层叠垫子由两层纤维层(各72.9克)和一层碎料层(340.2克)构成。
按照和实施例II-1相同的方式处理该层叠垫子，制得图24所示的板。
制得的板比重为0.59。
实施例II-17使用平均纤维长度为200毫米的洋麻纤维，按照和实施例II-14相同的方式制得层叠垫子。
按照和实施例II-1相同的方式处理该层叠垫子，制得图29所示的板。
制得的板比重为0.51。
实施例II-18首先将40.5克(板总重量的10％)按照和实施例II-3相同方式制得的洋麻碎料放入300×300毫米的框中，制得碎料层。在该碎料层上形成12.2克(板总重量的3％)按照和实施例II-5相同方式制得的取向纤维垫子，形成纤维层。使用299.7克(板总重量的74％)洋麻碎料，在该纤维层上再形成碎料层。用12.2克(板总重量的3％)取向纤维垫子，在该碎料层上再形成纤维层。用40.5克(板总重量的10％)洋麻碎料，在该纤维层上再次形成碎料层；由此制得层叠垫子。
从框中取出该层叠垫子并且放入热板之间，9毫米垫棒插在热板间，热压该垫子；因此制得图28所示的5层结构的复合纤维板。
热压条件热压温度150℃ 热压压力50kgf/cm2；压制时间10分钟。
制得的板比重为0.51。
实施例II-19按照和实施例II-18相同的方式进行，以制得纤维层比例为20％(重量)的层叠垫子。
层叠垫子由两层纤维层(各40.5克)和一层碎料层(243.0克)构成。
从框中取出该层叠垫子并放入热板之间，9毫米垫棒插在热板间，热压该垫子；因此制得图28所示的5层结构的复合纤维板。
热压条件热压温度150℃；热压压力50kgf/cm2；压制时间10分钟。
制得的板比重为0.52。
实施例II-20按照和实施例II-19相同的方式进行，不同之处是制得的纤维层使正交取向长纤维方向，从而制得层叠垫子。
由于这一原因，层叠垫子由两层纤维层(各40.5克)和一层碎料层(243.0克)构成。
从框中取出该层叠垫子并放入热板之间，9毫米垫棒插在热板间，热压该垫子；因此制得图30所示的5层结构的复合纤维板。
热压条件热压温度150℃；热压压力50kgf/cm2；压制时间10分钟。
制得的板比重为0.50。
比较例II-1比重为0.60的软木的粗木片经环形刨片机处理，制得平均大小为6×10毫米的软木碎料。在获得的软木碎料上喷涂施用异氰酸酯基粘合剂(其固态为碎料重量的8％)。
将405.0克施涂了粘合剂的软木碎料放入300×300毫米的框中形成碎料垫子。
将该垫子置于两个热板之间，用9毫米厚的垫棒插在两个热板之间，然后热压；因此制得软木碎料板。
热压条件压制温度150℃；压制压力50kgf/cm2；压制时间10分钟。
制得的板厚度为9毫米，大小为300×300毫米，其比重为0.52。
比较例II-2比重为0.60的软木的粗木片经精选机处理，得到纤维平均尺寸为50微米，平均长度为3毫米的软木纤维。使用循环型的空气流管式掺混机，在获得的软木纤维上喷涂施用异氰酸酯基粘合剂(其固态相对于碎料重量为10％)。
按照和比较例II-1相同的方式制得软木纤维板(MDF)。
制得的板厚度为9毫米，大小为300×300毫米，其比重为0.50。
比较例II-3按照和比较例II-1相同的方式进行，不同之处是使用实施例II-3中制得的洋麻碎料作为碎料，从而获得由洋麻碎料层部件形成的板。
制得的板厚度为9毫米，大小为300×300毫米，其比重为0.51。
比较例II-4按照和比较例II-1相同的方式进行，不同之处是使用巴尔萨木棉纤维碎料作为碎料，从而获得由巴尔萨木棉纤维碎料层部件形成的板。
制得的板厚度为9毫米，大小为300×300毫米，其比重为0.52。
比较例II-5按照和比较例II-3相同的方式进行，不同之处是使用软木碎料作为碎料，从而获得层叠垫子。
将该垫子置于热板之间，垫棒插在热板之间，然后热压；因此制得图24所示的3层结构的板。
热压条件压制温度150℃；压制压力50kgf/cm2；压制时间10分钟。
制得的板比重为0.50。
比较例II-6按照和实施例II-3相同的方式进行，不同之处是使用软木碎料作为碎料，获得层叠垫子。
将该垫子置于热板之间，垫棒插在热板之间，然后热压；因此制得图24所示的3层结构的板。
热压条件压制温度150℃；压制压力50kgf/cm2；压制时间10分钟。
制得的板比重为0.50。
比较例II-7按照和实施例II-4相同的方式进行，不同之处是使用软木纤维板作为纤维层，层叠作为纤维层的软木纤维板和由洋麻碎料形成的层部件，并使它们相互粘合。
由洋麻碎料层形成的层部件厚度为7.2毫米，板比重为0.51，与比较例II-3制得的相同，软木纤维板厚度为0.9毫米，比重为0.50，与比较例II-2制得的相同。
制得的板比重为0.51。
比较例II-8按照和实施例II-19相同的方式进行，不同之处是使用软木碎料作为碎料，获得层叠垫子。
将该层叠垫子置于热板之间，垫棒插在热板之间，然后热压；因此制得图28所示的3层结构的板。
热压条件压制温度150℃；压制压力50kgf/cm2；压制时间10分钟。
制得的板比重为0.49。
比较例II-9按照和实施例II-20相同的方式进行，不同之处是使用软木碎料作为碎料，获得层叠垫子。
将该垫子置于热板之间，垫棒插在热板之间，然后热压；因此制得图28所示的3层结构的板。
热压条件压制温度150℃；压制压力50kgf/cm2；压制时间10分钟。
制得的板比重为0.50。
*下面的表3和表4列出了实施例II-1至II-20以及比较例II-1至II-9的制造方法、板结构以及板比重。
*采用JIS A 5906(中等密度纤维板)和JIS A 5905(纤维板)的标准化方法测试由上述实施例II-1至II-20以及比较例II-1至II-9中制得的板的物理性能。试验项目包括弯曲强度、杨氏弯曲模量、吸水后长度变化率，表5列出了这些试验的结果。
如实施例II-1至II-17所示，本发明中，可以按照图24和图26-31所示的各结构，层叠由木质纤维素材料获得的长度不小于6毫米的木质纤维素长纤维和比重不大于0.2的碎料。因此，可以利用木质纤维素长纤维的优良特征。能够提高看剪切应力的断裂强度，以及在纤维层和碎料层的层叠层界面间抗分离的强度；因此，和比较例II-1至II-4的单层板相比，在同样比重下能进一步提高强度特性。
如实施例II-5、II-6、II-11和II-12所示，通过单向取向洋麻长纤维，与没有取向的情况相比，提高了纤维取向方向上的强度特性。
对吸水时的尺寸稳定性，在纤维取向方向可以获得更高的尺寸稳定性；因此，与没有纤维取向的复合板相比，极大地提高了尺寸稳定性。
实施例II-5、II-6、II-11和II-12以及比较例II-6对都给出了针对纤维取向方向的试验结果。
如实施例II-7、II-8、II-13、II-14、II-15和II-17所示，与单向取向的纤维相比，通过正交取向洋麻长纤维，能够提高强度和尺寸稳定性的特性，且没有强度的各向异性。
如实施例II-9和II-10所示，应用机织的洋麻织物可以获得高强度，没有各向异性，还可以确保板的平面方向的尺寸稳定性优良。
与比较例II-5、II-6、II-8和II-9所示使用软木碎料的复合板相比，实施例II-3、II-5、II-19和II-20的复合板使用比重不大于0.2的洋麻碎料，能够减少制成板后碎料层中的缺陷部分，因此提高了抗剪切应力的断裂强度以及抗层叠层界面分离的强度；所以，在同样比重下，提高了强度特性。
评价了制成板后其表面的光滑性，表5列出了这些结果。
在这种评价方法中，统计存在于切成边长为5厘米的正方形(表面积25厘米2)的板的一个表面上直径不小于0.5毫米的空隙的数量，空隙数量作为表面光滑性的指标。采用下面的评价标准◎没有；○小于3；△＜3-＜10；×不小于10。
与实施例II-8和II-9比较，实施例II-18、II-19和II-20使用高强度的洋麻长纤维和洋麻碎料，在同样比重下提高了强度。
制造由洋麻碎料形成的层的表面层，与其它材料相比，改善了表面光滑度。
表3
<p>表4<
>
表权利要求
1.通过热压含有粘合剂的纤维垫制造纤维板的方法，其特征在于自洋麻韧皮部位获得的长纤维束经纤维开松，给出具有纤维方向性的洋麻长纤维聚集体；制成含有洋麻长纤维聚集体的垫之后，向垫内加入粘合剂；然后，对加有粘合剂的洋麻长纤维垫进行热压。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的垫以这样的方式制备将具有纤维方向性的洋麻长纤维聚集体单向叠置。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的垫以这样的方式制备将具有纤维方向性的洋麻长纤维聚集体垂直叠置。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于所述的粘合剂通过用含有粘合剂的水溶液浸渍垫而加入至洋麻长纤维垫内。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述的水溶液含有热固型树脂粘合剂，树脂固体的含量为20％或以下。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于所述的热固型树脂是酚醛树脂。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于所述的粘合剂浸渍工序通过用两种或更多种渗入洋麻长纤维的可渗透性不同的水溶液浸渍垫来实施。
8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于所述的洋麻长纤维垫用含有粘合剂的水溶液浸渍之后，压制垫以脱除加入垫内的多余粘合剂。
9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于所述的洋麻长纤维垫在进行热压之前先干燥。
10.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于所述的洋麻长纤维聚集体经过如下步骤制备近似平行地排列自洋麻韧皮部位获得的长纤维束；在沿长纤维束方向对纤维束施加张力时，使纤维束进行开松。
11.如权利要求1-10中任一项所述的方法，其特征在于形成洋麻长纤维垫之后，对该垫进行针刺工序使纤维互锁。
12.根据权利要求1-10中任一项所述的方法制造的带有取向的洋麻长纤维的纤维板。
13.根据权利要求11所述的方法制造的带有互锁的洋麻长纤维的纤维板。
14.通过热压纤维垫制造纤维板的方法，所述纤维垫包括包含含有粘合剂的洋麻长纤维的洋麻长纤维垫，和包含含有粘合剂的洋麻碎料的碎料垫，其特征在于该方法包括如下步骤将自洋麻韧皮部位获得的长纤维束进行开松，给出具有纤维方向性的洋麻长纤维聚集体；和叠压聚集体，以给出洋麻长纤维垫；在洋麻长纤维垫内加入粘合剂；接着，叠压洋麻长纤维垫和洋麻碎料垫，以给出纤维垫，然后热压纤维垫。
15.包含两层的纤维板，其中一层洋麻长纤维叠压一层洋麻碎料，其通过热压至少2层垫而制成，它含有由如下步骤制成的洋麻长纤维垫和含有洋麻碎料与粘合剂的垫将自洋麻韧皮部位获得的长纤维束进行开松，给出具有纤维方向性的洋麻长纤维聚集体，叠压该聚集体，以给出洋麻长纤维垫，和在垫内加入粘合剂。
16.如权利要求15所述的纤维板，其特征在于所述的层状垫是3层垫，其中洋麻长纤维垫叠压在洋麻碎料垫的两面上。
17.如权利要求15所述的纤维板，其特征在于所述的层状垫是5层垫，其中洋麻长纤维垫叠压在洋麻碎料垫的两面上，在该洋麻长纤维叠置垫的每个表面上再叠压一层洋麻碎料垫。
18.纤维板，它包括含有具有纤维方向性且带有粘合剂的洋麻长纤维的洋麻长纤维垫，含有带有粘合剂的洋麻碎料的洋麻碎料垫，所述洋麻长纤维通过将自洋麻韧皮部位获得的长纤维束进行开松而制成。
19.洋麻长纤维板，含有含量相对于洋麻长纤维的重量为5-20％(重量)的粘合剂，其特征在于通过如下步骤而制得将由洋麻韧皮部位获得的长纤维束进行纤维开松，给出具有纤维方向性的洋麻长纤维聚集体；叠压聚集体，以给出洋麻长纤维垫；用含有热固型酚醛树脂粘合剂且粘合剂固体树脂含量为20％或更少的粘合剂水溶液来浸渍垫；压制经浸渍的垫；干燥经压制的垫；以及热压经干燥的垫。
全文摘要
本发明提供了通过热压含有粘合剂的纤维垫制造纤维板的一种方法,其特征在于:由洋麻韧皮部位获得的长纤维束经纤维开松,给出具有纤维方向性的洋麻长纤维聚集体;在制备了由洋麻长纤维聚集体形成的垫之后,粘合剂加入垫内;然后热压渗入有粘合剂的洋麻长纤维垫,使用这样的方法制得纤维板或复合纤维板。
文档编号B27N3/08GK1266768SQ0010373
公开日2000年9月20日 申请日期2000年3月3日 优先权日1999年3月3日
发明者川井秀一, 大西兼司, 奥平有三, 菅原亮, 上田卓实 申请人:松下电工株式会社