木质样制品的制造方法及木质样制品的制作方法

文档序号:4484037阅读:289来源:国知局
专利名称:木质样制品的制造方法及木质样制品的制作方法
技术领域
本发明关于木质样制品的制造方法及木质样制品,更详细地说,关于使用经粉碎纤维素材而得的粉碎粉作为原料,制造呈现木质感的制品,尤其是外观近似于天然木材那样的木质样制品的方法及木质样制品。
背景技术
近年来,人们一直在尝试赋予合成树脂成形物以近似于天然木材所具有的表面特性的表面特性和色调,使各种家具或者日用品的表面成为天然的木质样。
为了获得这样的近似于天然木材的木质样树脂制品,需着色成近似于木材的色调,产生那种木材的风格,故而在合成树脂成形物的成形时,在形成树脂原材料中添加需要量的木粉和对应于希望的色调的颜料,从而得到近似于目的天然木材的色调和质感风格的树脂成形物。
进而为了只在制品表面形成天然的木质样,在表面涂膜或者被膜等形成时,在涂料中添加需要量的木粉,从而得到具有近似于目的天然木材的色调和质感风格表面的树脂成形物。
为使木粉与树脂配合时的分散性更好,并且在树脂成形时在成形机中不产生木酸气体,在形成树脂原材料中添加的木粉有许多改进型,已知典型的有用酚和尿素树脂进行表面等硬化处理的碎料板的表面研磨粉。
这种碎料板的表面研磨粉的主要特征是微细的,而且在表面上的纤毛部分少,形成光滑性良好的颗粒状。而且,由于其微细且光滑性良好,所以被认为对于粉粒状的树脂原料有良好的分散配合性。
将木材直接粉碎成细粉状而得到的木粉,无论是用干式粉碎机得到,还是用湿式粉碎机得到,其粉碎效率都差,即使长时间粉碎处理,也有在粉碎粉中残留大量大粒径木粉的不利情况。此外,这种木粉不成粒状,其中的大多数成纤维须状地伸出,尽管在短轴方向的测得值为数微米,但在长轴方向为纤毛状一样长,因此在配合树脂使用时,木粉相互缠绕,往往形成凝集状态,常有对于树脂材料不能均匀分散的不适宜情况。另外,还由于粉碎木粉的粒径是极其分散的,所以容易在成形的树脂制品中造成成形变形,而且存在机械强度部分不同等的不利情况。
由于这样的不合适情况,故而用将木材直接粉碎成微粉状而得的木粉作为在形成树脂原材料中添加的木粉,在配合上、色彩上、质量管理上都受到限制。
但是,使用上述以往方法得到的树脂成形物时,即或用碎料板的表面研磨粉作为添加木粉,由于这种表面研磨粉因碎料板的原材料特性的差异而不具有均匀的木材特性,并且容易因切削手段,例如使用的砂纸目数不同而引起粒径分散,所以结果是树脂成形物本身也不具有均匀木质样,因此,现在的情况是不得不使用将木材直接粉碎成微粉状并干燥而得到的木粉。
另外,用挤出成形法和注射成形法将上述树脂成形物成形成例如板状,作为木质样的板制品时,当然在树脂原料中预先添加赋予木质感色调的颜料,但是这种颜料在树脂中不完全分散的部分在成形时在树脂中流动,在所得到的成形物表面形成条纹。可是,这样形成的条纹极为均匀,成为机械性的东西,和天然木纹相差甚远,可看出是完全由人工形成的颜料构成的模样。
本发明鉴于上述事实,目的在于提供具有极近似于天然木材的木纹模样的表面、而且手感等质感风格也近似天然木材的本质样制品的制造方法及木质样制品。
发明的说明在本发明的木质样制品的制造方法中,权利要求1所述的制造方法的特征在于,粉碎作为原料的纤维素材,得到粉碎粉,进行磨碎处理,作为提高了堆积比重的粉粒,在该粉粒的外周面上固定比该粉粒直径小、而且更硬的表面粒,作为固定粒,将树脂和颜料混合到该固定粒中,并进行熔融,此后或者在熔融的同时利用挤出成形或者注射成形成形成所要求的形状。
另外,权利要求2所述的制造方法的特征在于,在权利要求1所述的制造方法中,以作为原料的纤维素材作为木材。
权利要求3所述制造方法的特征在于,在权利要求1或2所述的制造方法中,利用采用粉碎用球的球磨机进行提高堆积比重的磨碎处理。
权利要求4所述的制造方法的特征在于,在权利要求1、2或者3所述的制造方法中,表面粒使用无机材料、金属材料或者塑料材料中的一种或多种材料。
权利要求5所述的制造方法的特征在于,在权利要求1、2或者3所述的制造方法中,使用白色无机颜料作为表面粒。
权利要求6所述的制造方法的特征在于,在权利要求1、2、3、4或者5所述的制造方法中,形成在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,在上述木质样形成材料颗粒中混合与混合到该木质样形成材料颗粒中的颜料不相同的颜料,并进行熔融,此后或者在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形形成所希望的形状。
权利要求7所述的制造方法的特征在于,在权利要求1、2、3、4、或者5所述的制造方法中,形成多种在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,将二种以上颜料不同的木质样形成材料颗粒进行混合,并进行熔融,此后或在熔融的同时,利用挤出成形或者注射成形形成所希望的形状。
权利要求8所述的制造方法的特征在于,在权利要求7所述的制造方法中,使混合的木质样形成材料颗粒的熔融温度对于每种木质样形成材料颗粒都变化。
权利要求9所述的制造方法的特征在于,在权利要求7所述的制造方法中,使混合的木质样形成材料颗粒熔融时的流动性,对于每种木质样形成材料颗粒都有差别。
权利要求10所述的制造方法的特征在于,在权利要求1、2、3、4或者5所述的制造方法中,形成在固定粒中混合树脂而成的坯料颗粒,及形成在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,将坯料颗粒和本质样形成材料颗粒混合,并进行熔融,在此之后或者在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状。
权利要求11所述的制造方法的特征在于,在权利要求10所述制造方法中,使木质样形成材料颗粒的熔融温度高于坯料颗粒。
权利要求12所述的制造方法的特征在于,在权利要求10所述的制造方法中,使木质样形成材料颗粒在熔融时的流动性低于坯料颗粒。
权利要求13所述的制造方法的特征在于,在权利要求1、2、3、4、或者5所述的制造方法中,形成仅由树脂形成的树脂颗粒和在固定粒中混合树脂而成的坯料颗粒及在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,将树脂颗粒和坯料颗粒及木质样形成材料颗粒混合,并进行熔融,在此之后或者在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状。
权利要求14所述的制造方法的特征在于,在权利要求1、2、3、4或者5所述的制造方法中,形成在固定粒中混合树脂而成的坯料颗粒和混合树脂及颜料而成的颜料颗粒,将坯料颗粒和颜料颗粒混合,并进行熔融,在此之后或在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状。
权利要求15所述的制造方法的特征在于,在权利要求1、2、3、4或者5所述的制造方法中,形成在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,以及混合树脂和颜料而成的颜料颗粒,将木质样形成材料颗粒和颜料颗粒混合,并进行熔融,在此之后或在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状。
权利要求16所述的制造方法的特征在于,在权利要求1、2、3、4或者5所述的制造方法中,形成在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,以及在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料混合物,将木质样形成材料颗粒和木质样形成材料混合物混合,并进行熔融,在此之后或在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状。
权利要求17所述的制造方法的特征在于,在权利要求1、2、3、4或者5所述的制造方法中,形成在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,以及在固定粒中混合树脂而成的坯料混合物,将木质样形成材料颗粒和坯料混合物混合,并进行熔融,在此之后或在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状。
权利要求18所述的制造方法的特征在于,在权利要求1、2、3、4或者5所述的制造方法中,形成在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,以及在树脂中混合颜料而成的颜料混合物,将木质样形成材料颗粒和颜料混合物混合,并进行熔融,在此之后或在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状。
权利要求19所述的制造方法的特征在于,在权利要求1、2、3、4或者5所述的制造方法中,形成在固定粒中混合树脂而成的坯料颗粒,以及在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料混合物,将坯料颗粒和木质样形成材料混合物混合,并进行熔融,在此之后或在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状。
权利要求20所述的制造方法的特征在于,在权利要求1、2、3、4或者5所述的制造方法中,形成在固定粒中混合树脂而成的坯料颗粒,以及在颜料中混合树脂而成的颜料混合物,将坯料颗粒和颜料混合物混合,并进行熔融,在此之后或在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状。
权利要求21所述的制造方法的特征在于,在权利要求1、2、3、4或者5所述的制造方法中,形成在树脂中混合颜料而成的颜料颗粒,以及在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料混合物,将颜料颗粒和木质样形成材料混合物混合,并进行熔融,在此之后或在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状。
权利要求22所述的发明提供木质样制品,该木质样制品的制造过程是,粉碎作为原料的纤维素材料,得到粉碎粉,然后磨碎处理,作为提高了堆积比重的粉粒,在该粉粒的外周面上固定比该粉粒直径小、而且更硬的表面颗粒,形成固定粒,将在该固定粒中混合树脂及颜料而成的混合物熔融物利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状。
按照本发明的木质样制品的制造方法,粉碎作为原料的纤维素材,得到粉碎粉,进行磨碎处理,作为提高了堆积比重的粉粒,在该粉粒的外周面固定比该粉粒直径小、而且更硬的表面颗粒,作为固定粒,在该固定粒中混合树脂和颜料,并进行熔融,在此之后或在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状。
这里,粉碎作为原料的纤维素材而得到的粉碎粉并不是就那样直接形成粒状,其中许多呈纤维须状伸出状态,在与树脂配合使用时,须状的纤维相互缠绕,多形成凝集状态,这就造成在树脂中的分散不均匀。
因此,像本发明那样,对粉碎粉进行磨碎处理,作为提高了堆积比重的粉粒,借此既可不发生缠绕,又能够均匀地分散。另外,粉粒在此是指消除了从粉碎粉伸出的须状纤维或者通过将伸出的须状纤维压紧到粉碎粉中而去掉了从粉碎粉伸出的须状纤维的粉粒。
另外,这样的粉粒虽然可能以原样状态直接混合到树脂中进行成形,但是直接与树脂混合使用时,成品的特性或机能仅取决于粉粒和树脂的特性、机能。尤其是这样做时,带来粉粒的柔性或流动性变差的影响,加工性恶化,在挤出时引起粘附,成形品变脆。
因此,像本发明那样,在粉粒的外周面固定比该粉粒直径小、而且更硬的表面颗粒,借此形成固定粒的话,由于流动性提高而提高加工性的同时,通过选择表面粒就能够改变成形品的特性。另外尤其是,通过选择使用具有电特性、化学特性或者耐热性等各种特性的表面粒,能够赋予最终成形品的木质样制品以各种特性。
在本发明中,最终是对在固定粒中混合树脂和颜料而成的混合物利用挤压成形或注射成形形成所要求的形状,赋予成形品以木质感。尤其是在挤出成形或注射成形时,若颜料流动,则增加木质感,在成形品表面上呈现极近似于天然木纹的木纹模样。
这里,作为原料的纤维素材,除木材之外,也可以使用甘蔗渣、稻秸等,但使用木材的话,不仅原材料容易供给,还能够利用在建筑住宅等时产生的木材端材和锯屑。
另外,因为粉碎粉不成粒状,其中许多粉碎粉呈须状地伸出状态,所以用于提高堆积比重的磨碎处理是为了去除多余的须状纤维部分,能够去除多余的须状纤维部分的加工机械都可以使用。但是,如果通过使用粉碎用球的球磨机进行加工,不仅能够使大小均匀化,而且能够去除须状的纤维部分,再者,通过在球磨机中添加表面粒,还能够同时进行表面粒的固定。
还有,经这样磨碎处理而形成的粉粒去掉了从粉碎粉中伸出的须状部分,所以像以往的木粉一样因吸附水(包括潮气)、溶剂或者将其放出而引起的伸缩是极小的,因而含有这种粉粒的木质样制品的尺寸稳定性极好。
另外,虽然比粉粒直径小、而且更硬的表面粒都可使用,但是,也可以使用例如无机材料、金属材料或者塑料材料中的一种或者几种。
尤其,如果使用白色无机颜料作为表面粒的话,因为固定粒成白色,所以不仅能够用于使成形品颜色近似于呈白色的木材的场合,而且在成形品成形时也能够通过使用其他色的颜料而可在近似于呈黑色的或者呈茶色的木材的成形品中使用。
另外,在该木质样制品中,使用无机颜料作为表面粒时,因提高了耐热性,与仅配合粉碎粉进行成形的情况相比,成形时的热影响小,因而抑制颜色和形状变化等变质情况。
在这样形成的固定粒中混合树脂和颜料,并进行熔融,在此之后或在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状时,大致区分为二种成形方法。
第一种成形方法是将这样形成的固定粒与适当选择的树脂和颜料进行混合,形成混合物,将该混合物熔融,然后利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状的成形方法。
第二种成形方法是首先在这样形成的固定粒中混合经适当选择的树脂和颜料,一次将它们熔融,将这种熔融物挤出成形成颗粒,在利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状的实际成形过程中,使该颗粒熔融的成形方法。
当然,也可将这两种成形方法组合,以混合物和颗粒的组合状态进行熔融,然后成形。
因为使用的是将表面粒固定在粉粒上的固定粒,所以采用哪种成形方法都可制造出具有木质触感的成形品。
另外,如果形成在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,在该木质样形成材料颗粒中混合与在上述木质样形成材料颗粒中混合的颜料不同的颜料,并进行熔融,在此之后或在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状的话,在成形前在木质样形成材料颗粒中加入的颜料,产生与熔解的颗粒不完全混合的情况,在成形时该颜料呈现条纹模样。因此,与仅仅对在固定粒中混合树脂和颜料而成的混合物或颗粒挤出成形或者注射成形的情况相比,能够形成极近似于天然木纹的木纹模样。
再者,制成几种在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,将这些木质样形成材料颗粒中颜料不同的二种以上木质样形成材料颗粒进行混合,并进行熔融,在此之后或在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形也能形成所要求的形状。在这种情况下,以两种木质样形成材料颗粒完全未混合的状态进行成形时,两种木质样形成材料颗粒的颜料无论如何也混合不完全,在成形时,由于这种不混合的颜料呈现条纹模样,故能够形成极近似于天然木纹的木纹模样。
另外,制成几种在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,将这些木质样形成材料颗粒中颜料不同的木质样形成材料颗粒混合,并进行熔融,在此之后或在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状时,如果使混合的木质样形成材料颗粒的熔融温度变化,并设定足以熔融低熔融温度的木质样形成材料颗粒的温度,则高熔融温度的木质样形成材料颗粒熔融不完全而保持原样,两种木质样形成材料颗粒的颜料也完全不混合,由于成形时这种不混合的颜料呈现条纹模样,故能够形成极近似于天然木纹的木纹模样。
另外同样地制成几种在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,将这些木质样形成材料颗粒中颜料不同的木质样形成材料颗粒混合,并熔融,在此之后或在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状时,若使混合的木质样形成材料颗粒在熔融时流动性有差别,则两种本质样形成材料颗粒的混合就很难进行得完全,在成形时,由于这种难于混合的木质样形成材料颗粒的颜料呈现复杂的条纹模样,因此,能够形成极近似于天然木纹的木纹模样。
另外,形成在固定粒中混合树脂而成的坯料颗粒,以及在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,将坯料颗粒和木质样形成材料颗粒混合,并熔融,在此之后或在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形也能形成所要求的形状。在这种情况下,若是以两种颗粒完全不混合的状态进行成形,则木质样形成材料颗粒的颜料也完全不混合,由于在成形时这种不混合的颜料呈现条纹模样,故而能够形成极近似于天然木纹的木纹模样。在此时,若将木质样形成材料颗粒的熔融温度提高到高于坯料颗粒的熔融温度,并达到使低熔融温度的坯料颗粒熔融的温度,则高熔融温度的木质样形成材料颗粒是完全不熔融的原样,木质样形成材料颗粒的颜料也完全不混合,在成形时,由于这种不混合的颜料呈现条纹模样,故而能够形成极近似于天然木纹的木纹模样。
另外同样地,若将木质样形成材料颗粒熔融时的流动性降至低于坯料颗粒,则两种颗粒就不易完全混合,在成形时,由于这种不易混合的木质样形成材料颗粒的颜料呈现条纹模样,故而能够形成极近似于天然木纹的木纹模样。
再有,形成仅由树脂形成的树脂颗粒和在固定粒中混合树脂而成的坯料颗粒,以及在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,将树脂颗粒和坯料颗粒及木质样形成材料颗粒混合,并熔融,在此之后或在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形也能形成所要求的形状。在此情况下,若也是以各颗粒完全不混合状态进行成形,则木质样形成材料颗粒的颜料完全不混合,在成形时,由于这种不混合的颜料呈现条纹模样,故而形成极近似于天然木纹的木纹模样。
另外,形成在固定粒中混合树脂而成的坯料颗粒及混合树脂和颜料而成的颜料颗粒,将坯料颗粒和颜料颗粒混合,并熔融。在此之后或在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形也能形成所要求的形状。在此情况下,若也是以两种颗粒完全不混合的状态进行成形,则颜料颗粒的颜料也完全不混合,在成形时,由于这种不混合的颜料呈现条纹模样,故而形成极近似于天然木纹的木纹模样。
另外,形成在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,以及混合树脂和颜料而成的颜料颗粒,将木质样形成材料颗粒和颜料颗粒混合,并熔融,在此之后或在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形也能形成所要求的形状。在此情况下,若也是以两种颗粒完全不混合的状态进行成形,则木质样形成材料颗粒的颜料或者颜料颗粒的颜料也完全不混合,在成形时,由于这种不混合的颜料呈现复杂的条纹模样,故而形成极近似于天然木纹的木纹模样。
另外,形成在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,以及在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料混合物,将木质样形成材料颗粒和木质样形成材料混合物混合,并熔融,在此之后或在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形也能形成所要求的形状。在此情况下,若也是以木质样形成材料颗粒和木质样形成材料混合物完全不混合的状态进行成形,则木质样形成材料颗粒的颜料或木质样形成材料混合物的颜料也完全不混合,在成形时,由于这种不混合的颜料呈现复杂的条纹模样,故而形成极近似于天然木纹的木纹模样。
再有,形成在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,以及在固定粒中混合树脂而成的坯料混合物,将木质样形成材料颗粒和坯料混合物混合,并熔融,在此之后或在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形也能形成所要求的形状。在此情况下,若也是以木质样形成材料颗粒和坯料混合物完全不混合的状态进行成形,则木质样形成材料颗粒的颜料也完全不混合,在成形时,由于这种不混合的颜料呈现条纹模样,故而形成极近似于天然木纹的木纹模样。
另外,形成在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒及在树脂中混合颜料而成的颜料混合物,将木质样形成材料颗粒和颜料混合物混合,并熔融,在此之后或在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形也能形成所要求的形状。在此情况下,若也是以木质样形成材料颗粒与颜料混合物完全不混合的状态进行成形,则木质样形成材料颗粒的颜料或者颜料混合物的颜料也完全不混合,在成形时,由于这种不混合的颜料呈现复杂的条纹模样,故而形成极近似于天然木纹的木纹模样。
另外,形成在固定粒中混合树脂而成的坯料颗粒,以及在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料混合物,将坯料颗粒和木质样形成材料混合物混合,并熔融,在此之后或在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形也能形成所要求的形状。在此情况下,若也是以坯料颗粒和木质样形成材料混合物完全不混合的状态进行成形,则木质样形成材料混合物的颜料也完全不混合,在成形时,由于这种不混合的颜料呈现条纹模样,故而形成极近似于天然木纹的木纹模样。
再有,形成在固定粒中混合树脂而成的坯料颗粒和在树脂中混合颜料而成的颜料混合物,将坯料颗粒和颜料混合物混合,并熔融,在此之后或在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形也能形成所要求的形状。在此情况下,若也是以坯料颗粒和颜料混合物完全不混合的状态进行成形,则颜料混合物的颜料也完全不混合,在成形时,由于这种不混合的颜料呈现条纹模样,故而形成极近似于天然木纹的木纹模样。
另外,形成在树脂中混合颜料而成的颜料颗粒,以及在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料混合物,将颜料颗粒和木质样形成材料混合物混合,并熔融,在此之后或在熔融的同时,利用挤出成形或注射成形也能形成所要求的形状。在此情况下,若也是以颜料颗粒和木质样形成材料混合物完全不混合的状态进行成形,则颜料颗粒的颜料或者木质样形成材料混合物的颜料也完全不混合,在成形时,由于这种不混合的颜粒呈现复杂的条纹模样,故而形成极近似于天然木纹的木纹模样。
这样,由于不混合的颜料在成形时呈现条纹模样,为了形成极近似于天然木纹的木纹模样,通过预先设定成形条件,使颗粒或混合物中的颜料在成形中的熔融材料中不能规则地或者均匀地流动,不规则地流动就形成条纹状的着色部分。而且,这种条纹状的着色部分成为极近似于天然木纹的木纹模样。
而且,若在各颗粒或混合物中的粉碎粉的表面上固定白色无机颜料,则在所得到的成形体中,该粉碎粉比有色颜料更接近表面侧时,其下的有色颜料的颜色被掩盖,由此,由有色颜料形成的成形体表面的着色部分的颜色和粗细等是极不均匀的,从而更近似于天然木纹。
另外,这样形成的木质样制品,不仅具有木的触感,而且根据成形时的成形状态,在成形体表面用有色颜料形成着色部分。在外观上,着色部分形成也被认为近似于天然木纹的制品。
附图的简要说明

图1是分别模拟表示从原料木材开始形成粉碎粉和向该粉碎粉的表面固定表面粒的过程,以及由粉碎粉形成粉粒及向该粉粒的表面固定表面粒各过程的概要说明图。
图2是表示敞开型干式球磨机的概要构成的主要部分的纵截面正视图,它是利用摩擦作用对与上相同的粉碎粉、粉粒进行粉碎处理的一个实例。
图3是表示密闭型干式球磨机的概要构成的主要部分的纵截面正视图,它是利用摩擦作用对与上相同的粉碎粉、粉粒进行粉碎处理的一个实例。
图4是表示分级装置的概要构成的主要部分的纵截面正视图,它将与上相同的粉碎粉、木粉粒分级的一个例子。
图5是表示在摩碎处理中使用的粉碎机的一个例子的概略构成图。
图6是表示图5中所示粉碎机的磨石的一个例子的平面图。
图7是表示在粉粒上固定白色无机颜料而成的固定粒的状态的断面图。
图8是所得到的成形体(制品)的侧截面放大图。
图9是表示所得到的成形体(制品)的表面状态的侧视图。
实施发明的最佳形式下面,就本发明的木质样制品的制造方法,首先说明其整体,接着说明各个过程的细节。
本发明的木质样制品的制造方法按照下述过程进行1.粉碎作为原料的纤维素材,作为粉碎粉。
2.对粉碎粉进行磨碎处理,作为提高了堆积比重的粉粒。
3.在粉粒的外周面固定比粉粒直径小、而且更硬的表面粒,作为固定粒。
4.利用挤出成形或注射成形将在固定粒中混合树脂和颜料所得物成形为所要求的形状。
另外在此,2和3可以同时进行。
再有,关于4大致区分为两种成形方法。
第一种方法,是形成在这样形成的固定粒中混合树脂和颜料而成的混合物,使该混合物熔融,利用挤出成形或注射成形成形为所要求的形状的成形法。
另外,第二种方法是首先在这样形成的固定粒中混合树脂和颜料,一次使其熔融,挤出该熔融物而形成颗粒,在利用挤出成形或注射成形形成所要求形状的实际成形过程中,使该颗粒熔融的成形法。
当然,也可以将这两种方法结合以适当的混合物和颗粒的组合状态进行熔融,然后进行成形。
但是,无论采用哪种成形方法,因为使用了在粉粒表面固定了表面粒的固定粒,故都能制造具有木质触感的成形品。
这样的成形方法更详细地分的话,有下述手段4-1直接以在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料混合物作为成形材料。
4-2制成在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,仅用该木质样形成材料颗粒进行成形。
4-3制成在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,将与混合在该木质样形成材料颗粒中的颜料不同的颜料加到上述木质样形成材料颗粒中,利用所得物进行成形。
4-4改变颜料种类,制成几种在固定粒中混合树脂和颜料而成的本质样形成材料颗粒,将这些颜料不同的木质样形成材料颗粒以两种以上混合,使用这种混合物进行成形。
4-5将在固定粒中混合树脂而成的坯料颗粒和在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒混合,用所得混合物进行成形。
4-6将仅由树脂形成的树脂颗粒、在固定粒中混合树脂而成的坯料颗粒及在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒混合,用所得混合物进行成形。
4-7将在固定粒中混合树脂而成的坯料颗粒、混合树脂及颜料而成的颜料颗粒混合,用所得混合物进行成形。
4-8将在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒、混合树脂和颜料而成的颜料颗粒混合,用所得混合物进行成形。
4-9将在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒、在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料混合物混合,用所得混合物进行成形。
4-10将在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒、在固定粒中混合树脂而成的坯料混合物混合,用所得混合物进行成形。
4-11将在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒、混合树脂和颜料而成的颜料混合物混合,用所得混合物进行成形。
4-12将在固定粒中混合树脂而成的坯料颗粒、在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料混合物混合,用所得混合物进行成形。
4-13将在固定粒中混合树脂而成的坯料颗粒、混合树脂和颜料而成的颜料混合物混合,用所得混合物进行成形。
4-14将混合树脂和颜料而成的颜料颗粒、在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料混合物混合,用所得混合物进行成形。
因此,在以下的说明中,首先说明至形成固定粒的过程,再说明其后的成形过程。
首先详细说明关于固定粒和固定粒的制造方法的实施例。
在此,在说明本发明的实施例的细节之前,就说明中所述的主要用语大致定义如下。另外,关于该定义,鉴于所使用的木粉本身大小是极细的微粉状的颗粒,就其作用等而言,不得不对此作某种程度的推测,故不一定仅局限于该定义。
所谓“在粉碎用球间的磨碎处理”主要是意味着借助利用球磨机对粉碎对象物的摩擦作用的粉碎,下面也叫做磨碎。
另外,在说明书中所谓“球磨机”主要是指利用搅拌手段,使粉碎用球沿上下、圆周方向搅拌,利用这种粉碎用球相互间的摩擦作用的粉碎磨机,进而也包括容器回转型的球磨机、其他的球磨机。
所谓“粉粒”是上述的粉碎粉利用粉碎用球之间的磨碎处理进行粉碎,堆积比重提高了的木粉的总称,在此,从粉碎粉伸出的须状纤维等利用粉碎用球间的摩擦而进行的粉碎进行消除或者利用压紧到粉碎粉中而消失,结果堆积比重提高的木粉称为粉粒。
因此,这里所称的“粉粒”其外形形状主要是不定形的颗粒,包括球形的或类似球形形状的颗粒,但是并不局限于球形的或类似球形形状的颗粒。
也就是说,这里的所谓作为堆积比重提高了的木粉的“粉粒”意味着粉碎粉利用粉碎用球间的磨碎处理,其堆积比重实际上提高的所有形态的木粉除了所谓的表面粒的固定化外,利用粉碎球间的磨碎处理仅将粉碎粉粉碎,借此堆积比重提高的木粉当然也包括以下概念例如,在粉碎粉或者堆积比重正在提高的粉碎粉的表面部分上,边使表面粒固定化,边对粉碎粉进行粉碎用球间的磨碎处理,借此该粉碎粉的堆积比重实际上提高的木粉,以及对粉碎粉或者堆积比重正在提高的粉碎粉的表面进行粉碎用球间的磨碎处理,借此粉碎粉的堆积比重提高的木粉等。
另外,这里的“堆积比重”,更具体地说,利用粉碎球间的磨碎处理将粉碎粉粉碎,实质上调整其外面形状,由此而得以提高,从粉碎粉伸出的须状纤维等利用粉碎用球的摩擦进行粉碎而消除,或者借助压紧到粉碎粉中而消失,形成更近似粒状的形状;有棱角的部分利用粉碎用球间的磨碎处理去掉或者挤压掉,形成带圆形的形状;突出的部分利用粉碎用球间的磨碎处理去掉或者挤压掉,形成带圆形的形状;绒毛的须用粉碎用球间的磨碎处理去掉或挤压掉,绒毛状的须等缠合而成较疏松状态的部分利用粉碎用球间的磨碎处理压紧,形成较密的状态;借助上述诸手段实质上提高其堆积比重。
所谓“挤压外力”意味着从表面部分的外部主要由机械手段而施加的挤压力,例如作为其合适的手段,有上述的摩擦,即伴随压迫、摩擦单独产生的,或者结合粉碎作用而产生的挤压力等。
所谓“固定化”意味着不用化学反应和或者粘接等手段,利用来自表面外的压紧力,固定成不容易剥离的状态。
另外,粉碎粉、粉粒(表2、表3、表4、表5、表6、表7)的粒径是指这样的粒径,例如将这些粉碎粉、粉粒分别悬浮分散到给定的溶液中,以这种悬浮分散状态导入到透明的流动通道中使之流过通道,与此同时用激光照射透过,借助于此测定长度,将所得数值换算成粒径。
另外,原料木材(表1)的粒子直径按下述方式表示原料木材在用试验用振动筛机(Ro-TAP振动机)筛5分钟时,通过大筛眼的筛子但留在小筛眼的筛子上的原料木材直径,以小筛眼筛子的筛眼直径表示。
所谓“平均直径”意味着通过累积重量百分数分布的50%(半量)(重量)的粉碎粉和粉粒的筛眼直径。
如前所述,由于粉碎粉和粉粒或者表面粒相对而言极细,难以直接测定它们的硬度,所以“硬度”意指粉碎前的原料时的硬度单位,例如,在此时意指肖氏硬度。
下面参照图1详细说明具有应用本发明的一个实施例进行加工处理而得到的基本结构的第一种固定粒和第二种固定粒。
这里,该实施例的第一种固定粒是这样构成的,即对上述粉碎粉的大部分进行粉碎用球间的磨碎处理,在调整外表形状,形成堆积比重提高的各种粉粒之后,对各个粉粒的表面部分固定数个比该粉粒小且硬的表面粒而构成的。
另外,该实施例的第二种固定粒是这样构成的,即对粉碎原材料木材得到的粉碎粉和比该粉碎粉小且硬的表面粒的大部分进行粉碎用球间的磨碎处理,与此同时向各粉碎粉的表面部分固定数个表面粒而构成的,以及几个表面粒一旦固定在粉碎粉的表面部分之后,继续进行粉碎用球间的磨碎处理,同时提高该粉碎粉本身的堆积比重,将其转化成粉粒而构成。
第一种固定粒首先说明关于得到第一种固定粒110的典型的第一种方法和第二种方法。
以图1的A表示得到第一种固定粒110的典型的第一种方法。
为了用第一种方法得到第一种固定粒110,首先使用利用冲击、剪断、磨碎等作用进行粉碎的粉碎机将原料木材101充分粉碎,得到所需粒径范围内的粉碎粉102。
接着,对该粉碎粉102进行粉碎用球间的充分磨碎处理,成为调整了表面形状、且提高了堆积比重的粉粒111。
将如此得到的粉粒111和另外制得的表面粒112供入产生挤压外力的加压设备,例如干式球磨机,利用挤压外力将表面粒112固定在该粉粒111的表面部分,由此得到第一种固定粒110。
接着,以图1的B表示得到第一种固定粒110的典型的第二种方法。
为了用第二种方法得到固定粒110,向在第一种方法中得到的粉粒111撒满表面粒112,或者通过预先混合附着后,将表面部分有该表面粒112的粉粒111供入产生挤压外力的加压设备,例如干式球磨机,将在表面部分的表面粒112固定在粉粒111上,由此得到第一种固定粒110。
然后,将粉碎粉102机械地再次磨碎,得到堆积比重提高的粉粒111,由于利用了这种磨碎,粉碎粉102被粉碎,所以从粉碎粉102伸出的须状部分被切断或者被压住,形成更接近料状的形状,与此同时,堆积比重提高,其结果使该原料木材101本身具有的诸特性和诸机能,例如吸湿性、放湿性和手感等都保持原来状态,容易而且可靠地做到表面部分固定数个表面粒112。
因为这样的第一种固定粒110是经向堆积比重提高的粉粒111利用挤压外力固定表面粒112而得,所以该第一种固定粒110的表面粒112容易而且均匀地固定在粉粒111的表面部分。
另外,因为这样的第一种固定粒110是利用了侵入结合将表面粒112固定在堆积比重提高的粉粒111的表面部分而成,所以该第一种固定粒110的表面粒112可靠且大致均匀地被固定在堆积比重提高的粉粒111的表面部分。
另外,在这样的第一种固定粒110中,构成固定粒110的粉粒111的堆积比重是充分提高的,因为在该堆积比重提高的粉粒111的表面部分固定表面粒112,所以所得到的固定粒110的流动性良好,在处理该固定粒110时,该粉粒本身不互相凝集。另外,成形时或者与涂料等配合对象物混合时的分散性良好。
再有,因为仅利用挤压外力使表面粒112固定于粉粒111上,所以所得到的第一种固定粒110即使在溶液、溶剂中或高温区域内使用,表面粒112也难以从粉粒111上脱离。
另外,这样得到的第一种固定粒110的表面粒112处于固定在粉粒111的表面部分状态,因为能够表现作为表面粒112的诸机能、诸特性,所以与在粉粒111上不固定状态的表面粒相比,其使用性良好。
再有,这样得到的第一种固定粒110的表面粒112覆盖作为其载体母材的粉粒111的表面部分,或者大体上覆盖表面部分,形成表面部分的阻挡层,能够阻止来自内侧粉粒111的木酸和木质素等不需要物质的放出。再有,耐来自外侧的热负荷,而且能防止不希望的化学品类等的侵入,充分保护该粉粒111,具有将其特性有效赋予固定粒110的机能。
这样得到的第一种固定粒110中,由于粉粒111的表面部分用数个表面粒112覆盖,所以在粉粒111中的本来的强度方面的硬度低,比重轻,利用覆盖表面部分的表面粒112的坚硬、比重重,所以相对地被保证且受到保护,就等于具备足够的硬度。
但是,因为粉粒111是较轻量的,所以整体的轻量化是可能的,并且,以往仅作为热源使用的木材端材和锯屑等能够得到有效的且有利的利用,能有助于节省资源。
顺便说一下,关于在第一种固定粒110中的粉粒111和作为在该粉粒111的表面部分固定化的表面粒112的氧化钛粉末的粒径粒度分布,如果在这种固定化时,氧化钛粉末以及凝集的氧化钛粉末也是相互分离的,则可为如下的分布为好。
相对于粉粒111的粒度分布1-10μm,3μm以下11-30μm, 0.1-10μm101μm以下, 1μm以上另外,作为上述粉粒111的普通的原料木材101和作为比该原料木材101更硬的表面粒112的氧化钛、碳、镍、碳酸钙各自的硬度,在此给出从规定高度落下压头,测定冲击接触后的回跳高度而得的所谓肖氏硬度,原料木材35-50氧化钛 150-180碳 60-65镍 90-100碳酸钙 120-140第二种固定粒接着,以图1的C表示得到第二种固定粒的典型第一种方法。
为了以第一种方法得到第二种固定粒120,首先使用利用撞击、剪断、摩擦等作用进行粉碎的粉碎机,将原料木材101充分破断并且粉碎,由此得到所要求粒径范围内的粉碎粉102。
接着,将该粉碎粉102和表面粒122供至粉碎用球间的磨碎处理部分、通过该粉碎用球间的磨碎处理提高粉碎粉102本身的堆积比重。另外,同时将上述表面粒122向该粉碎粉102的表面部分及粉粒121形成过程中的粉碎粉102的表面部分,以及利用该粉碎用球间的磨碎处理提高堆积比重的粉粒121的表面部分,利用该粉碎用球间的磨碎处理进行固定。
另外,该粉碎用钢球间的磨碎处理继续进行直至通过该粉碎用球间的磨碎处理,使上述被处理的粉碎用粉碎粉102成为堆积比重充分提高的粉粒121。
借助于以上过程得到第二种固定粒120。
下面以图1的D表示得到第二种固定粒120的第二种方法。
为了以该第二种方法得到第二种固定粒120,向以与上述第一种方法相同的手段得到的粉碎粉102中撒满表面粒122,或者通过预混合而附着后,对附着该表面粒122的粉碎粉102进行粉碎用球间的磨碎处理。
对该粉碎粉102的粉碎用球间的磨碎处理继续进行,直至利用该粉碎用球间的磨碎处理,使该粉碎粉102成为堆积比重充分提高的粉粒121,而且,继续进行至利用该粉碎用球间的磨碎处理,使上述表面粒122固定在由该粉碎用球间的磨碎处理形成的粉粒121的表面部分。
借助以上过程得到第二种固定粒120。
另外,通过上述的粉碎用球间的磨碎处理,粉碎粉102的外表、进而表面形状随该粉碎用球间的磨碎处理逐渐变化,实质上调整其表面形状。
这一事实是,无论是将粉碎粉102和表面粒122同时供入利用粉碎用球间的磨碎处理进行粉碎的粉碎机中,还是在粉碎粉102上撒满表面粒122后,将其供至前述粉碎机中,在完成粉碎用球间的磨碎处理的情况下,都可看到,粉碎粉102不论是何种状态,其表面形状都得到调整,结果堆积比重提高。
也就是说,利用在表面粒122固定化前的磨碎,甚至在表面粒122固定化之后,利用施加在表面粒122面上的磨碎等,实质上调整表面形状。
而且更具体的是,利用该粉碎用球间的磨碎处理将从粉碎粉102伸出的须状部分切断或者压紧,使上述粉碎粉102更接近于粒状的状态。
另外,在上述粉碎粉102中的纤维状的须部分从粉碎粉102的周围被压紧覆盖在表面粒122上,或者切断从表面粒122向外伸出的部分。
另外,该粉碎粉102通过上述的粉碎用球间的磨碎处理经受压迫和转动,其表面形状得到调整。
这样得到的第二种固定粒120是以通过利用粉碎用球间的磨碎处理粉碎的粉碎粉102作为堆积比重提高的粉粒121,而且,因为在堆积比重提高的粉粒121的表面部分固定表面粒122,所以表面粒122可靠且均匀地相对于粉粒121固定住。
另外,所得的固定粒120有足够的流动性,在固定粒120的处理时,该固定粒120相互不凝集结合,在向配合对象物混合时,分布良好。
另外,该第二种固定粒120的表面粒122以相对于粉粒121的表面部分不容易剥离的状态固定化,而且,因为该固定化是借助于压紧外力的固定化,所以该固定粒120即使在溶液或溶剂中、或者在高湿区域内使用,表面粒122也不会从粉粒121分离,表面粒122稳定地保持在粉粒121上。
再有,第二种固定粒120的表面粒122处于在粉粒121的表面部分被固定化的状态,表现出表面粒122所有诸机能、诸特性,所以表面粒122能够以相互不产生凝集的状态使用。
另外,该第二种固定粒120,是利用机械手段破断且粉碎原料木材101而成的,保持具有该原料木材101状态的特有诸特性、诸机能,例如吸湿性、放湿性和手感,而且用表面粒122覆盖或者大体上覆盖粉粒121的表面部分,形成表面部分的阻挡层,所以具有有效地给固定粒120带来原料木材101所有诸特性、诸机能的功能。
第一种固定粒、第二种固定粒的制造方法接着,叙述关于上述第一种固定粒110和第二种固定粒120的制造手段的详情。
在此,关于上述第一种固定粒110、第二种固定粒120的各自情况,在第二种固定粒120的形成过程中的粉碎粉102,实际上对应于在第一种固定粒110中作为原料使用的粉碎粉102;另外,关于第二种固定粒120,与在第一种固定粒110的表面部分固定数个表面粒112的手段和形状大体上是相同的,所以下面的说明以第一种固定粒110为中心进行叙述,而且根据需要对第二种固定粒120也作叙述。
在此实施例中,作为粉碎对象的原料,天然木材的种类,通用的铁杉(hemlock spruce)、柳安木(lauan)等针叶树、阔叶树等都可以,使用这种木材,或者其木片,或者其锯屑等各种原料。当然除此之外,也可以使用甘蔗渣、稻秸等。
而且,这些原料之中,就原料木材来说,使用公知的合适机械手段,例如切断磨机(cutter mill)等,不烧焦、分别不失去作为木质材的各种机能地一次将木材、木片切断粉碎,大量准备粒径小于1000μm的原材料,优选一致为500μm以下粒径的原材料。
另外,对上述准备好的原料木材101根据需要进行所希望的预处理。在通常情况下,为了对具有木质素和鞣酸或者含有不希望的色素、树脂成分等的原材料进行漂白作用,或者去除不需要物质等而进行该预处理,分别使用公知的手段进行处理。
此后,作为粉碎装置,因使用利用例如撞击、剪断、磨碎等作用进行粉碎的微粉碎机,例如叶轮磨碎机(impller mill),将上述各原料木材101粉碎,所以在此也同样分别不损失作为木质材的种种特性、机能,得到优选大约一致为200μm以下粒径的粉碎粉102。
另外,此时,对于利用撞击、剪断、磨碎等作用将原料木材101粉碎得到的粉碎粉102来说,如先前所述那样,木材自身原来具有的特有的诸特性、诸机能被保留下来,但包含长纤维状的须,而且在周围表面部分还派生纤维状的细长绒毛状的须。
另外,所得到的粉碎粉102有许多有棱角的部分和突出部分,整体膨松,而且显示相互凝集倾向。
在此,作为在上述粉碎中使用的粉碎装置,可以使用叶轮磨机(impeller mill),例如经调整与粉碎室内面的波形衬板间的间隙而进行撞击的叶轮磨机,在此情况下叶轮磨机的转动体(rotor)具有沿圆周的半径方向突出设置的冲击叶片。
通过边调整该叶轮磨机(impeller mill)的间隙边使转动体(rotor)高速旋转,在这些波形衬板和冲击叶片之间,原料木材101被撞击破断、粉碎,而且也用撞击叶片本身在波形衬板面上敲打原料木材101,同样进行撞击破断、粉碎,得到粉碎粉102。
这样粉碎而得的上述粉碎粉102,可以不分级地使用,但是在粉碎同时,或者在粉碎后适当分级,制成结合使用目的调整了粒度的粉碎粉102为好。或者,像上述那样准备的粉碎粉102在由下面的粉碎用球间的摩擦作用产生的粉碎处理(即磨碎处理)之前,或者在该磨碎处理过程中进行干燥,将含有水分调整至10%(重量)以下、优选8%(重量)以下、更优选3%(重量)以下。
在此,上述粉碎粉102的干燥具有下述意义,即对该粉碎粉102来说,有效地带来由磨碎处理产生的表面改性作用,防止在成形作业时由水分产生的发泡,以及在使用时与对象物,例如涂料等对象物中混合、分散时对该对象物没有恶劣影响。
接着对经上述处理的粉碎粉102进行由粉碎用球间的摩擦作用产生的再粉碎时利用机械手段进行磨碎处理。对该粉碎粉102的磨碎处理,于第一种木粉而言是在表面粒112固定化之前,对该粉碎粉102进行的磨碎处理,于第二种木粉而言是与表面粒122一起,或者在表面粒暂时固定或者固定状态进行。
在用于这种机械磨碎处理的典型装置中,有图2所示的干式球磨机。对由该干式球磨机产生的磨碎处理,下面结合在形成第一种固定粒110的形成中使用的粉粒111的形成进行说明。
在利用该干式球磨机对粉碎粉102进行磨碎处理时,伴随粉碎粉102的磨碎处理,磨机内的温度急剧上升,有产生粉尘爆炸的危险,另外,由于在高温区磨碎,粉碎粉102或者堆积比重提高的粉粒111本来有的诸特性、诸机能损失,所以像图2所示那样,在磨机主体1的周壁内形成冷却夹套2,借此经常从给水管8向配水管9供给冷却水,以使该磨机内温度至少保持在80℃以下,优选70℃以下。
另外,在内部配置用马达5驱动旋转的搅拌装置搅拌棒4,及利用该搅拌棒4搅拌转动而产生磨碎作用的多个粉碎球3,从敞开的上方投入粉碎粉102,并进行运转,在处理结束后,从取出阀门6经过出口7取出到外部,这样就构成所谓的间歇式。
另外,在这种情况下,关于为获得上述磨碎作用的粉碎球3,使用直径3-15mm的陶瓷性球,避免使用有可能产生粉尘爆炸或产生金属粉的不锈钢球。
然而在上述构成的干式球磨机中,所提供的投入磨机内的粉碎粉102在搅拌且转动的各粉碎球3的相互之间进行磨碎处理,呈纤维状的粉碎粉102利用破断、摩擦而被粉碎,更接近于粒状,粉碎粉102的有棱角部分、突出部分和绒毛状的须部分等被消除或者产生变形,整体调整至更近似于粒状的形状,与此同时,在这些粉碎球3的相互之间,或者在各粉碎粉102之间,由于产生的摩擦热,急速加热至必要温度,去除含有的水分,而且由于该粉碎继续进行,直至干燥至4%(重量)以下的程度。
而且,这里所处理的粉碎粉102伴随这种干燥有一些缩小倾向,干燥有助于这种缩小倾向及随后的表面粒向表面部分的固定化即咬合(biting)作用。
另外,改变上述构成的敞开型干式球磨机,像图3所示那样,也可使用配备密闭用盖10和排气管11及供气管12而构成的密闭型干式球磨机。
在使用这种密闭型干式球磨机磨碎处理被处理粉碎粉102时,优选磨机内的氧浓度为15%以内,磨机内温度设定为80℃以下,在使用这种磨机的情况下,用密闭用盖10密闭磨机内粉碎室后,使用排气管11、给气管12将该粉碎室内的空气置换成惰性气体,例如氮气,或者边使氮气连续地流动,边在惰性气氛下使磨机运转。
再有,利用上述粉碎用球间的摩擦作用的粉碎处理,即进行磨碎,调整外表形状,使其整体为圆形,借此得到提高了堆积比重的木粉111,为了对它们分级,可以使用例如图4所示的分级装置。
该分级装置是按照其比重分级的风力式比重分级机,由马达14带动分级转动器(rotor)13旋转而产生离心力,和在沿箭头W方向的真空排气的吸引力的平衡下,将从箭头Y方向供给的粉碎粉102分级,并且沿箭头X方向将不满足分级条件的粗粉取出,即使在这种分级操作中,为了避免在装置内微小木粉发生粉尘爆炸的危险性,以箭头N方向连续向装置内供氮气,边使该装置内的氧浓度保持在15%以内,边在惰性气氛下使分级装置运转。
这样得到的粉粒111成为具有比由粉碎用球间的摩擦作用产生的粉碎处理(即磨碎处理)之前的粉碎粉102的粒径还稍微小的平均粒径的粉粒111,与此同时,粉粒111的堆积比重也比磨碎处理前的粉碎粉102的堆积比重有提高,在磨碎处理前,长纤维状的粉碎粉102是具有棱角部分、突出部分和绒毛状的须部分的粉碎粉102,以及具有这些部分中的某一些的粉碎粉102,在磨碎处理后具有某种程度的圆形,而且形成呈现平滑的且致密表面状态的粉粒111。
在此,具体地描述为得到上述粉粒111的各种处理操作中的各个实验例及其比较例。(另外,与前述实验相同的内容的对象物,例如像原料木材101、粉碎粉102、粉粒111、固定粒110一样,都附加相同的号码加以说明,以便更好地理解实验例及比较例。)实验例A-1关于作为原材料的原料木材101,在此是筛选得到的表1的粒度分布的日本鱼鳞松锯屑,使用叶轮磨机(株式会社Seishin企业社制IMP-250),将粉碎转动体(pulverizing rotor)的撞击叶片和衬板之间的间隙设定在3mm,利用撞击、剪断、磨碎等作用机械地对锯屑进行粉碎处理,得到表2的粒度分布的粉碎粉102。
表1

表2

另外,这样得到的粉碎粉102用上述图4的风力式比重分级机(Pautec K.K.制PS Separator)进行分级,得到表3的粒度分布的粉碎粉102,然后该分级的粉碎粉102使用5.4升容量的干式球磨机(三井三池化工机株式会社制Attriter A-200)进行2小时的由摩擦作用产生的粉碎,即磨碎处理,该球磨机装填2.4升的直径3mm的氧化锆系陶瓷粉碎球,并配备搅拌棒,磨碎处理后得到堆积比重提高的表4的粒度分布的粉粒111。
表3<

>
表4

具表4粒度分布的粉粒111的平均直径大致接近表3粒度分布的粉碎粉102,共粒径稍微缩小,而且堆积比重增加。
即,表3所示的粉碎粉102的疏松堆积比重是0.126g/cc,而且坚实的堆积比重是0.286g/cc,相反,表4所示的粉粒111疏松的堆积比重是0.186g/CC,而坚实的堆积比重是0.463g/cc,可以看出由于磨碎处理,粉粒111的堆积比重显著提高。
另外,这里所谓疏松堆积比重以下述方式表示,向100毫升的容器中边用24目的筛子筛入上述粉碎粉102或粉粒111边振动,在容器内成山形状态后,在容器上缘将其切去,用该容器内的粉碎粉102或木粉粒的总重量除以100的数值表示它们各自的疏松的堆积比重。另外,上述的坚实堆积比重是,在经受上下振动(敲击振动(tappingvibration))的100毫升容器中,在上述粉碎粉102或木粉粒的疏松情况变化结束时,切断,用该容器内的粉碎粉102或粉粒111的总重量除以100的数值表示。
另外,表3所示的磨碎处理前的粉碎粉102中,可看到相对于短轴侧的尺寸,长轴侧的尺寸长的粉碎粉,有许多有棱角的部分、伸出的部分、绒毛状的须部分,但是在表4所示的粉粒111中,整体近似于粒状,具有圆形状,表面变得较平滑而致密,这些都已由各自的显微镜照片观察结果所证实。
而且,这样得到的粉粒111相互几乎不产生凝集,而且对溶液等的分散性良好,作为颜料等的载体母材是合适的。
实施例A-2在此,与前例相同,作为原材料的原料木材101是由上述表1的粒度分布构成的日本鱼鳞松锯屑,使用与实验例A-1相同的叶轮磨机(impellor mil1),使高速旋转的粉碎转动体(rotor)的撞击片和衬板之间的间隙设定在3mm,对上述锯屑进行粉碎处理,得到表2的粉碎粉102,然后,对该粉碎的粉碎粉102使用装有2.4升直径3mm的氧化锆系陶瓷制粉碎球的5.4升容量的球磨机(三井三池化工机株式会社制Attriter A-200),借助粉碎用球间的摩擦作用,进行2小时的粉碎即磨碎处理,得到具表5的粒度分布的粉粒111,与此同时使用上述图4的风力式比重分级装置(Pautec K.K.株式会社制PS Separator)进行分级,得到具有表6的粒度分布的木粉粒111。
表5

<p>表6

另外,这样得到的粉粒111,消除了在粉碎粉102上的有棱角部分、突出的部分、绒毛状的须部分等,整体具有圆形状,而且表面较平滑致密,这些分别由显微镜照片观察的结果所确认。
而且,这些粉粒111在一致趋于较狭小范围内的粒径的同时,流动性、分散性良好,并且作为颜料等载体母材是适用的。
比较例A-1对由上述表1粒度分布的日本鱼鳞松锯屑采用装填2.4升直径3mm的氧化锆系陶瓷制的粉碎球的5.4升容量球磨机(三井三池化工机株式会社制Attriter A-200),利用粉碎用球间的摩擦作用进行粉碎、即磨碎2小时。
这样得到的木粉中,极微细粉末状木粉部分和长纤维状部分混合存在,70%(重量)以上以近似于原形的原样粒径保留下来,表明不一定全部形成粒状。
也就是说,先用叶轮磨机(impellor mill)将日本鱼鳞松锯屑粉碎,成为粉碎粉102后,相对于利用摩擦手段提高堆积比重的上述各实验例,在对锯屑进行直接磨碎的粉碎时,粉碎效率是极差的,即使进行长时间粉碎,也大量残留长纤维状的部分,而且另一方面也有产生极微细粉状的过粉碎木粉的不利情况。
这种极微细粉状的过粉碎木粉产生相互凝集,不适合使用。
在第一种固定粒中表面粒的固定化下面描述关于在上述粉粒111的表面上将比该粉粒粒径小且极硬的表面粒112固定化而得到第二种固定粒110的制造手段的详情。
这里,关于上述粉粒111,希望使各个粒径在尽可能微细的粒径范围内。也就是说,在配合对象物是涂层形成用的涂料的情况下,优选粉粒111的大部分是包括在2-12μm粒径范围内。
另外,在配合对象物是树脂涂层液,或者是塑料板、塑料薄膜等成形树脂材料时,粉粒111优选32μm以下的粒径,更优选20μm以下的粒径。再则,更为有效的粒度分布为优选12μm以下的粒径的粉粒占总量的75%(重量)以上,更优选80%(重量)以上。
另外,在配合对象物为注射成形、挤出成形的塑料制品时,各粉粒111优选在50-90μm粒径范围,更优选200μm以下粒径。
另外,在配合对象物是用砑光辊等成形手段混合成形的塑料板等制品时,可以使用比在其他塑料制品的成形树脂材料中配合使用的粒径更大的大粒径的粉粒111。
下面,关于表面粒112向粉粒111的表面部分的固定化,即利用压紧外力的固定化,利用从表面外部施加的压紧外力,向堆积比重提高的粉粒111的表面部分,利用产生磨碎处理或者压紧外力的混合机进行。
这里,表面粒112主要是借助侵入结合向粉粒111固定。在这种侵入结合时,数个表面粒112相互撞击,这样,多有相互缓冲的情况,以及伴随因磨碎处理的发热等,所以伴随表面粒112向该表面部分的侵入结合,也进行利用该表面部分产生的抱入结合(embracingcoupling);或者,也进行这种侵入结合的表面粒112相互之间的夹心结合(sandwiching coupling),或者侵入结合的表面粒112和抱入结合的表面粒112相互之间的夹心结合(sandwiching coupling)于是,处理操作结束后进行冷却,并辅之以各种凝缩、缩小作用有效地获得极强的固定化,即不利用化学反应或粘结的固定化。
还有,表面粒112对该粉粒111的固定化,也可以按将粉粒111和表面粒112同时供给至少产生压紧外力的装置,例如干式球磨机等中的方式进行。
另外,也可以在粉粒111的表面部分预先附着表面粒112,借助这种预混合,准备好使表面粒112暂时保持在表面部分上状态的粉粒111,将该粉粒111供给到产生压紧外力的装置,例如干式球磨机等中,将位于表面部分的表面粒112侵入结合到粉粒111。
另外,表面粒112对上述粉粒111的表面部分的固定,可以将该木粉粒111的表面部分全部覆盖,也可以仅将一部分覆盖。
另外,表面粒112也可以相互重叠,在上述粉粒111的表面部分层状地覆盖而固定。
在第二种木粉中表面粒的固定接着,描述表面粒122向上述第二种固定粒120中的粉碎粉102或者粉粒121的固定化。
表面粒122向该第二种固定粒120中的粉粒121的固定化,在得到上述第一种固定粒110的粉粒111的过程中,同时完成表面粒的固定化,所使用的装置、粉粒121的形成手段、表面粒122的固定手段都和上述第一种固定粒110的情况相同。
该第二种固定粒120是这样得到的,即用粉碎机,例如叶轮磨碎机将用切断磨碎机进行粗粉碎而得的原料木材、木片材的粉碎物、锯屑等再粉碎,准备好所要求粒径的粉碎粉102,对它们和表面粒122使用以磨碎为内容的粉碎设备,例如干式球磨机进行提高粉碎粉102的堆积比重的处理,在该粉碎粉102或堆积比重提高的粉粒121的表面部分进行固定表面粒122的处理,上述两种处理同时进行,就得到该第二种固定粒120。
因而,表面粒122以在粉碎粉102的表面部分或在堆积比重正在提高的粉碎粉102的表面部分固定或者暂时固定的状态,伴随粉碎粉102的堆积比重提高,结果被固定在堆积比重提高的粉粒121的表面部分,以及伴随向上述粉碎粉102施加的磨碎处理,该表面粒122利用该磨碎处理产生的挤压外力,向堆积比重充分提高的粉粒121固定。
总之结果是表面粒122被固定在堆积比重提高的粉粒121的表面部分而构成第二种固定粒120。
在该第二种固定粒120中的表面粒122的固定化和上述的在第一种固定粒110中的表面粒112的固定化相同,也是以向粉粒121的表面部分的侵入结合和利用该表面部分产生的抱入结合,以及利用侵入结合的表面粒122和抱入结合的表面粒122之间的相互夹心结合作为主要结合手段。
另外,关于该第二种固定粒120的上述固定化处理,在作为最终处理品的第二种固定粒120的粒径有必要作选择时,可利用一次将粉碎粉102分级,使其粒径在所定的范围内后,将其和数个表面粒122一起供给处理装置中进行,这样,在粒径不必进行选定时,可以不进行分级。
还有,表面粒122向上述的粉碎粉102或者粉粒121的表面部分的固定可以覆盖该粉碎粉102或者粉粒121的表面的全部,也可以仅覆盖一部分。
另外,表面粒122也可以相互重叠,层状地覆盖上述粉碎粉102或者121的表面部分。
接着,描述关于在粉粒111、121的表面部分固定的表面粒112、122。
该表面粒112、122可以是各种颜料、各种无机材料、各种金属材料、各种塑料材料、各种导电材料等任何材料。也就是说,只要该表面粒112、122具有能够侵入上述的粉粒111、121(在第2、第4发明中也包括粉碎粉102)的表面部分的硬度和大小,哪一种都可以使用。
另外,根据固定粒110、120的用途,使用具有相应于各用途性质的表面粒112、122。
一般说来,固定粒110、120的表面粒112、122优选是化学稳定的,且热稳定的,伴随使用不损害其特性,或者对所形成的塑料制品、涂层等不造成任何恶劣影响。
有无机材料粒子的固定粒接着,描述关于以无机材料粒状物作为表面粒112、122,固定在粉粒111、121上而成的固定粒110、120。
这里,用于上述表面粒112、122的无机材料具有比上述粉粒111、121和粉碎粉102有较小的粒径的特定条件,在考虑在配合对象物中的使用等之后,从各种无机材料中选择使用。
接着,以碳酸钙微细粉粒等作为典型的无机材料,以该无机材料作为表面粒121、122的粉粒111和粉粒121(此时为粉碎粉102)的粒径,考虑到固定粒110、120的用途及用法,优选在一定粒径范围内,上述用途例如塑料板、塑料片、各种挤出成形品、注射成形品,上述用法使用涂布、注射成形、挤出成形、辊成形等。
例如,在配合对象物是塑料薄膜、塑料板等时,对粉粒111、第二种固定粒120来说,粉碎粉102为32μm以下的粒径为好,更优选为20μm以下的粒径。再者,更为有效的粒度分布为优选12μm 下的粒径的颗粒占总量的75%(重量)以上,优选80%(重量)以上。
再有,在配合对象物是注射成形、挤出成形等的塑料制品时,对粉粒111、第二种固定粒120来说,粉碎粉102优选在50-90μm的粒径范围内,更优选为200μm以下的粒径。
另外,在配合对象物是用砑光辊等成形设备混合成形的塑料板等成形品时,可以使用粒径更大的颗粒。
接着,在上述粉粒111、121和粉碎粉102的表面部分,担载作为表面粒112、122的碳酸钙等无机材料粒子,其做法与得到上述第一种固定粒110、第二种固定粒120的情况完全相同。
该无机材料颗粒侵入结合在作为载体母材的粉粒111、121的表面部分上而被固定,优选将其表面部分完全覆盖。
在此所得的固定粒110、120既给塑料板等带来良好的尺寸稳定性,并显著减少伴随温度变化的膨胀、收缩。
接着,具体地描述在上述粉粒111、121和粉碎粉102的表面部分固定一些作为表面粒112、122的碳酸钙的微细粉粒,得到固定粒110、120的处理操作的各实验例。(再者,对于与上述实施例同内容的对象物、例如原料木材101、粉碎粉102、粉粒111、121、固定粒110、120,附加相同符号进行说明,以便更好地理解该实验例。)实验例B-1在该实验例中作为原材料的各种原料木材101是由上述表1粒度分布构成的日本鱼鳞松锯屑,与上述同样地使用叶轮磨机(株式会社Seishin企业社制IMP-250),将高速旋转粉碎转动体(rotor)的撞击叶片和衬板的间隙设定在3mm,利用撞击、剪断、磨碎等作用粉碎处理该锯屑,得到上述表2的粉碎粉102。
并且,对这样得到的粉碎粉102分级,得到上述表3粒度分布的粉碎粉102,然后再用装填2.4升直径3mm的氧化锆系陶瓷制粉碎球的5.4升容量干式球磨机(三井三池化工机株式会社制Attriter A-200),将该分级后的粉碎粉102进行2小时的磨碎处理,得到堆积比重提高的上述表4粒度分布的粉粒111。
再向如此得到的1.5Kg的粉粒111加撒用作表面粒112的1.5Kg碳酸钙微细粉粒,然后同样使用干式球磨机(三井三池化工机株式会社制Attriter A-200)将撒有该碳酸钙微粉粒的粉粒111混合,得到将起初的碳酸钙微粉粒固定在表面部分的固定粒110。
以在此所得的固定粒110作为填充材料使用,得到氯乙烯树脂制的薄板。
在该氯乙烯树脂制薄板中以均匀形态包含上述固定粒110,没有薄板表面的发粘感,随温度变化、膨胀、收缩现象也极少。
实验例B-2用叶轮磨机(株式会社Seishin企业社制IMP-250)粉碎锯屑,得到表7粒度分布的粉碎粉102。
表7

<p>准备1Kg该粉碎粉102,将0.7Kg用作表面粒122的碳酸钙微粉粒撒向该粉碎粉102,然后用干式球磨机(三井三池化工株式会社制Attriter-A-200),将撒有该碳酸钙微粉粒的粉碎粉102磨碎处理2小时。
借助由球磨机产生的磨碎处理,调整粉碎粉102的表面形状,与此同时碳酸钙微粉粒以侵入状态担载在表面形状已经调整的木粉粒104的表面部分,这样得到固定粒120。
接着,用在此所得的固定粒120作为填充材料,以挤出成形方法得到氯乙烯树脂制的棒材。
在此所得的棒材中以均匀形态包含上述固定粒120,棒材表面没有发粘感,随温度变化,膨胀、收缩现象也极少。
有颜料粒子的固定粒下面,描述用作上述表面粒112、122的颜料粒子,以及将该颜料粒子固定在粉粒111、121的表面部分而得的固定粒110、120。
如前所述在上述表面粒112、122中使用的颜粒粒子中,只要满足比上述粉粒111、121和上述粉碎粉102的硬度更高,并具备相应于粉粒111、121和粉碎粉102的粒子更小的粒径的特定条件,同时考虑在配合对象物中的使用条件、尤其耐热性等方面,则无论无机颜料还是有机颜料都可以使用。
而且,担载用作上述表面粒112、122的颜料粒子的粉粒111和121(此时为粉碎粉102),优选粉粒在尽可能微细的粒径范围内。
也就是说,在配合对象物是涂膜成形用的涂料时,对于粉粒111和第二种固定粒120中的粉碎粉102,优选主要部分包括在2-12μm粒径范围内。
另外,在配合物对象物是涂料或塑料薄膜、塑料薄板等塑料材料时,优选粉粒111、第二种固定粒120中的粉碎粉102粒径小于32μm。
此外,有效粒度分布的另一种情况优选12μm以下粒径的粉粒占全量的75%(重量)以上,更优选80%(重量)以上。
另外,在配合对象物为塑料的注射成形品、挤出成形品时,优选粉粒111、第二种固定粒102中的粉碎粉102在50-90μm的粒径范围内,更优选在200μm以下粒径。
再者,在配合对象物为用轧光机等成形手段混合成形的塑料薄板等时,也可以使用更大粒径的粉粒。
接着,向上述粉粒111、121和粉碎粉102的表面部分担载用作表面粒112、122的颜料颗粒,可以采用和上述实施例完全相同的做法,但优选该颜料颗粒侵入结合至用作载体母体的粉粒111、121的表面部分而被固定化,并完全覆盖其表面部分。
另外,用作表面粒112、122的颜料颗粒相应于所需的着色浓淡程度而选定合适的配合量,由此这样得到的担载颜料颗粒的固定粒110、120中颜料颗粒呈现大致和所配合的颜料颗粒所有的色调相同的色调,而且表现出良好的流动性。
再有,将这样得到的担载颜料颗粒的固定粒110、120配合并分散到塑料成形材料中,用注射成形和挤出成形时,成形压力都低,而且在成形品中配合的颜料成为均匀的分散状态,不出现颜色不均匀现象。
接着,具体描述为了在上述粉粒111、121和被处理木粉102的表面部分固定作为表面粒112、122的颜料颗粒,得到固定粒110、120的各处理操作实验例(并且,对和上述实施例同内容的对象物,例如原料木材101、粉碎粉102、粉粒111、121、固定粒110、120附加相同的代号加以说明,以便更好地理解该实验例。)实验例C-1在该实验例中,作为原材料的各原料木材101是上述表1粒度分布的日本鱼鳞松锯屑,与上述相同地使用叶轮磨机(株式会社Seishin企业社制IMP-250),将高速旋转粉碎转动体(rotor)的撞击叶片和衬板间的间隙设定为3mm,利用撞击磨碎手段机械地粉碎处理锯屑,得到上述表2粒度分布的粉碎粉102。
并且将这样得到的各粉碎粉102分级,得到上述表3粒度分布的粉碎粉102,然后再与上述相同地使用装填2.4升直径3mm的氧化锆系陶瓷制粉碎球的5.4升容量干式球磨机(三井三池化工机株式会社制Attriter A-200),将分级的粉碎粉102磨碎处理2小时,得到堆积比重提高的上述表4粒度分布的木粉111。
准备1Kg这样得到的粉粒111,在该粉粒111中添撒0.7Kg用作颜料颗粒的氧化钛颗粒,然后用与上述相同的球磨机使氧化钛颗粒固定在粉粒111的表面部分,得到固定粒110。
所得的氧化钛颗粒被固定在表面部分而成的固定粒110,用显微镜照片观察,结果证实在用作载体母材的粉粒111的表面部分,作为颜料颗粒的氧化钛颗粒保持侵入状态。而且,该固定粒110的整体呈现氧化钛颗粒底色样的白色,流动性,以及在溶液中的分散性均良好。另外,以该固定粒作为颜料使用而成形的塑料板随温度变化,膨胀、收缩现象也特别少。
实验例C-2用叶轮磨机(株式会社Seishin企业社制IMP-250)粉碎锯屑,得到上述表7粒度分布的粉碎粉102,准备好1.5Kg这样的粉碎粉102,添撒用作表面粒122的氧化钛微粉粒,然后用干式球磨机(三井三池化工机株式会社制Attriter A-200),对撒有该氧化钛微粉粒的粉碎粉102进行2小时的磨碎处理。
伴随由该球磨机产生的磨碎处理,上述粉碎粉102的有棱角部分、伸出部分被消除,并且绒毛状的须部分随之被消除,整体形成近似于粒状的粉粒121。
另外,在此所得到的固定粒120中,可看到在该固定粒120的粉粒121的表面部分,氧化钛微粉粒以侵入状态被固定。
以在此所得的固定粒120作为颜料、形成塑料板时,能够得到没有颜色不均匀的白色板。另外,该板的手感良好,无发粘感,随温度变化,膨胀、收缩现象少。
此外,用作表面粒112、122的颜料颗粒对于作为载体母材的粉粒111、121和粉碎粉102的表面部分处于侵入状态,磨碎处理提供强力机械撞击,产生更令人满意的结果。例如,与上述各实验例相比,使用有上下方向搅拌翼的球磨机,在磨碎且落下撞击的条件下使该粉碎粉102和粉粒111与作为表面粒112、122的颜料颗粒侵入结合,能够得到更鲜艳色调的固定粒110、120。
有导电性微粉粒的固定粒下面描述以导电性微粉粒作为上述表面粒112、122固定在粉粒111、121的表面部分而得的固定粒110、120。
如前所述,用于上述表面粒112、122的导电性微粉粒中,只要满足具有比上述粉粒111、121和粉碎粉102更高的硬度,而且相对于该粉粒111、121和粉碎粉102的粒径更小的特定条件,并且考虑在混合对象物中的使用条件,例如耐热性等之外,可以使用任何具有导电性的微粉粒。
这样的导电性微粉粒,例如Ag、Cu、Ni等导电性金属微粉粒,SnO2、ZnO等导电性金属氧化物微粉粒,碳系导电性微粉粒等,可以选用其中的1种以上微粉粒。
而且,用作表面粒112、122的导电性微粉粒侵入结合至上述粉粒111、121和粉碎粉102的表面部分,得到固定粒110、120,可用作用于涂料的导电性充填材料,例如作为电磁波屏蔽材料、电波吸收材料、静电防止材料等,在各种树脂涂料等涂料溶液中混合分散使用。
其次,担载用作上述表面粒112、122的导电性微粉的粉粒111和粉粒121(在此情况下作为粉碎粉102)的粒径优选在尽可能微细的粒径范围内。
例如,优选粉粒111、第二种固定粒120中的粉碎粉102的主要部分的粒度分布包括在2-12μm的粒径范围内。另外,另一种理想的粒度分布为在粉粒111、第二种固定粒120中的粉碎粉102的粒径也可为32μm以下,更优选为20μm以下粒径。更有效的粒度分布的一种情况为,优选12μm以下粒径的粉粒占全量的75%(重量)以上,更优选80%(重量)以上。
另外,将用作表面粒112、122的导电性微粉粒担载至上述粉粒111、121和粉碎粉102的表面部分,可以采用与上述各实施例相同的手段,该导电性微粉粒侵入结合在作为载体母材的粉粒111、121的表面部分而被固定,优选完全覆盖其表面部分,这样所得担载导电性微粉粒的固定粒110、120表现良好的流动性、分散性。
再有,相对于上述粉粒111、121,导电性微粉粒的担载量,只要能满足所要求的各种导电率即可,基本上只需加至所担载的导电性微粒相互间存在电连接关系并满足所需导电率的程度。
接着,具体地描述在上述粉粒111、121和粉碎粉102的表面部分固定作为表面粒112、122的导电性微粉粒,得到固定粒110、120的各处理操作中的实验例及其比较例。(并且,对于与上述实施例相同内容的对象物,例如原料木材101、粉碎粉102、粉粒111、121、固定粒110、120附加相同符号加以说明,以便更好地理解实验例。)实验例D-1在本实验例中作为原材料的原料木材101是上述表1粒度分布的日本鱼鳞松锯屑,对此使用叶轮磨机(株式会社Seishin企业社制IMP-250),将高速旋转转动体(rotor)的撞击叶片和衬板的间隙定为3mm,利用由撞击、剪断、磨碎等作用产生的粉碎对锯屑进行粉碎处理,得到上表2的粉碎粉102。
并且,将这样得到的粉碎粉102分级,得到上述表3粒度分布的粉碎粉102,然后再同样地使用装填2.4升直径3mm的氧化锆系陶瓷制粉碎球的5.4升容量干式球磨机(三井三池化工机株式会社制Attriter A-200),将该分级的粉碎粉102磨碎处理2小时,得到堆积比重提高的上述表4粒度分布的粉粒111。
作为导电性微粉粒的碳微粉粒以达到隐蔽这样得到的粉粒111的表面部分程度的数量向该粉粒111添撒,在本实验例中,在100重量份数的粉粒111中撒添50重量份数的碳微粉粒,然后使用与上述相同的球磨机使碳微粉粒固定在表面部分,得到固定粒110。
接着,向二甲基甲酰胺和甲基·乙基酮以1∶1的比例配合而成的60重量份数的溶剂中加入20重量份的氨基甲酸乙酯树脂制成涂液,与此同时,按照该涂液的氨基甲酸乙酯树脂固形分和上述在表面部分担载碳微粉粒而成的固定粒110的重量比为1∶1的量进行混合,然后用球磨机混合10小时,得到导电性涂料。
所得的导电性涂料制成膜厚21μm的涂膜,测定其表面电阻值,显示1×107Ω-1×108Ω的数值,证明带来良好的导电性。
另外,按照上述涂液的氨基甲酸乙酯树脂固形分含量和上述在表面部分担载碳微粉粒而成的固定粒110的重量比为1∶2的量进行混合,然后经过十分钟混合,得到导电性涂料。
用在此所得的导电性涂料制成膜厚28μm的涂膜,可以证明带来良好的表面导电性。
实验例D-2以与上述实验例D-1相同的手段粉碎原料木材101,得到上述表2粒度分布的粉碎粉102,然后将其分级,得到上述表3粒度分布的粉碎粉102。
在此准备2Kg所得的粉碎粉102和1Kg作为表面粒122使用的碳微粉粒,在粉碎粉102中撒布该碳微粉粒,然后用干式球磨机(三井三池化工株式会社制Attriter A-200)将撒有该碳微粉粒的粉碎粉102磨碎2小时,得到固定粒120。
在此看到在调整所得的固定粒120的表面而提高堆积比重的同时,碳微粉粒以侵入状态固定在表面部分。
在此,以所得固定粒120作为充填材料形成涂料,以此形成涂膜,测定该涂膜的电阻值,看到近似于上述实验例D-1中的导电性。
比较例D-1相对于100重量份数的30%氨基甲酸乙酯树脂溶液,添加30重量份数的碳微粒,然后用球磨机混合10分钟,得到导电性涂料。
接着,使用在此所得的导电性涂料制成膜厚21μm的涂膜,测定其表面的电阻值,在所有涂膜表面部分都显示1×109Ω的数值,而且证明在涂膜内碳发生凝集。
接着,为使在上述涂膜形成时的表面电阻值为1×108Ω以下,继续混合这些氨基甲酸乙酯树脂溶液和碳微粉粒,与此同时在每一设定的混合时间制成涂膜,测定其表面电阻值,在使用球磨机连续混合进行40-50小时的混合时,才看到形成的涂膜的表面电阻值为1×108Ω。
比较例D-2以与上述实验例D-1相同的手段粉碎原料木材101,得到上述表2粒度分布的粉碎粉102,然后将其分级,得到表3粒度分布的粉碎粉102。
再用装填2.4升直径3mm的氧化锆系陶瓷制粉碎球的5.4升容量干式球磨机(三并三池化工机株式会社制Attriter A-200)将该粉碎粉102蘑碎2小时,得到上述表4粒度分布的粉粒111。
接着,以1∶1的比例配合二甲基甲酰胺和甲基·乙基酮形成溶剂,用该溶剂稀释成25%浓度的氨基甲酸乙酯树脂溶液,按上述粉粒111、碳微粉粒、该氨基甲酸乙酯树脂溶液的固形分的重量比例为2∶1∶3的量比进行配合后,用球磨机混合10分钟,得到导电性涂料接着,使用这种导电性涂料制成膜厚21μm的涂膜,测定其表面电阻值,在所有涂膜表面部分都显示1×109Ω的数值,而且证明在涂膜内发生碳凝集。
而为使上述涂膜形成时的表面电阻值为1×108Ω以下,继续混合氨基甲酸乙酯树脂溶液和粉粒111及碳微粉粒,与此同时每隔各规定的混合时间制成涂膜,测定其表面电阻值,在用球磨机连续混合进行40小时的混合时,才看到表面电阻值为1×108Ω。
比较例D-3按照上述比较例D-2中的粉粒111和碳微粉粒及该氨基甲酸乙酯树脂固形分重量比为4∶2∶3的量进行混合,其他条件与上述比较例D-2中相同,得到导电性涂料,然后用该导电性涂料制成膜厚28μm的涂膜,测定其表面电阻值,在所有涂膜表面部分都显示1×109Ω的数值,证明在此涂膜内碳发生凝集。
有上述以外的表面粒的固定粒和有不同性质表面粒的固定粒在上述实施例中,已清楚作为在粉粒111、121、粉碎粉102上固定的表面粒112、122,无机材料、颜料、导电材料、金属材料都适合使用。
正如由上述实施例所表明的那样,本发明包括使用除无机材料、颜料、导电材料、金属材料以外的材料组成的颗粒作为表面粒112、122。
即若是比堆积比重提高的粉粒111、121和粉碎粉102更小且更硬的颗粒,例如各种塑料制的颗粒等,与上述实施例同样地,都可用作固定在该粉粒111或第二种固定粒120中的粉碎粉102和粉粒121中任何一种上的表面粒112、122。
另外,有时给所得的固定粒110、120同时带来多种机能,例如导电性和着色性。在此种情况下颜料和导电材料固定在一个粉粒111、121的表面部分,能够形成同时具有导电机能和着色机能的固定粒110、120。
在得到这种同时具有多种机能的固定粒110、120的情况下,为了有效地给用该固定粒110、120得到的塑料制品等带来在该固定粒110、120中所要求的各种机能,使用分别具有某种所需机能的几种表面粒112、122,而且以给所要求机能的固定粒110、120带来效果的配合比固定在粉粒111、121和粉碎粉102上。
如此得到的固定粒110、120可以作为各种塑料制品的充填材料使用,并且可以添加到涂料等中使用,与此同时压成板等。
如由以上实施例所示,对粉碎粉102施加由粉碎用球间的摩擦作用产生的粉碎,借此将从粉碎粉102须状伸出的纤维部分消除掉或者压紧在粉碎粉102上而消失,形成堆积比重提高的粉粒111、121,该粉粒111、121作为具有各种表面粒112、122的构成,所得到的第一种固定粒和第二种固定粒120的流动性都良好,并且对溶剂的分散性也良好。
另外,表面粒112、122能够均匀且容易地向粉碎粉102的表面部分、或者粉粒111、121的表面部分固定化,同时该表面粒112、122既热稳定地又化学稳定地向粉碎粉102或粉粒111、121的表面部分固定化。
再者,所形成的固定粒110、120,由于其表面部分被表面粒112、122所覆盖,所以形成该固定粒110、120的粉碎粉102或粉粒111、121所具有的木质材料的诸特性、诸机能有效地被该表面粒所保护。
另外,制得保留原料木材所有的诸特性、诸机能,而且在表面部分固定具有各种机能的表面粒112、122,例如颜料、导电材料、无机材料、金属材料、塑料等微粉粒111、121的一种或二种以上而成的固定粒110、120,借此能给使用对象物同时带来原料木材所有的诸特性、诸机能和在表面部分固定的表面粒112、122的诸特性、诸机能。
再者,较微细粒径的表面粒112、122在粉碎粉102或者粉粒111、121的表面部分固定,以此防止表面粒112、122间产生凝集,同时能够更有效给使用对象物带来表面粒112、122所具有的诸特性、诸机能。
另外,较微细粒径的表面粒112、122固定在粉碎粉102或者粉粒111、121的表面部分,所形成固定粒110、120比各个表面粒112、122粒径大得多,而且成为和该表面粒具有相同机能、特性的颗粒,所以能更显著地给使用对象物带来表面粒112、122的特性、机能,同时能够在涂液中使用而不易沉淀。
还有,除以上说明的表面粒112、122之外,例如可以以白炭黑、立德粉、尿素、苯酚等作为表面粒112、122使用。
另外,在以上的说明中,假设使用球磨机用于将粉碎粉102作磨碎处理而进行说明。但是可以使用例如图5所示的粉碎机30代替这样的球磨机。
该粉碎机30是利用石磨的原理,两个磨石31、31以给定的间隙相对设置,在它们之间装入粉碎粉102后,通过一个磨石31高速旋转进行粉碎处理和研磨处理,即磨碎处理。
在这里,磨石31为其内面向中心部分逐渐向上方或下方倾斜的碟型,磨石以中央部分空隙大,而周边空隙狭小形式相对配置地使用。并且,磨石31如图6所示那样,在其中央部分形成安装用孔32的环形板状,在其内面形成一些送进沟33……。送进沟33靠磨石31的旋转产生的离心力,迫使被处理物导向磨石31的半径方向。
利用这样的粉碎机30进行粉碎粉102的磨碎处理时,在2个磨石31、31各自的中央部分空隙中装入粉碎粉102,然后使一个磨石31高速旋转。磨石一旋转,粉碎粉102就在磨石31、31之间,遭受离心力、撞击力、剪断力等逐渐被粉碎,随着直径变小,利用离心力沿送进沟33向半径方向外周测移动,在此过程中再经受撞击力、剪断力而被粉碎,与此同时其周表(表面)被研磨处理,结果,由于研磨处理在周表上的纤维状伸出部分减少,成为独立的粒形状的粉粒111、121。
对于这样得到的粉碎粉102,也和用利用球磨机时一样进行分级,选取要求范围的粒径,以此形成用于固定表面粒112、122的粉粒111、121。再在该粉粒111、121中固定表面粒112、122,形成固定粒110、120。
接着说明使用这样形成的固定粒110、120,挤出成形或注射成形成形品的情况。
这里,进行这样的成形时的成形方法大致分为二种。
第一种的成形方法,是在这样形成的固定粒110、120中混合树脂和颜料形成混合物,使该混合物熔融,用挤出成形或注射成形形成所要求的形状的成形方法。
另外,第二种成形方法,是先在这样形成的固定粒110、120中混合树脂和颜料,进行一次熔融,将熔融物挤出形成颗粒,在用挤出成形或注射成形法实际形成所要求的形状时,使该颗粒熔融而进行使用的成形方法。
当然也可将这两种成形方法组合,以混合物和颗粒适当组合的状态,使其熔融并进行成形。
另外,作为在此使用的树脂,使用氯乙烯树脂、发泡氯乙烯树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、酚醛树脂、尿烷树脂、聚尿烷树脂、ABS树脂、聚苯乙烯树脂等,但其中更合适的是氯乙烯树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂。
不过,不论采用哪种成形方法,因为是使用在粉粒111、121上固定表面粒112、122而成的固定粒110、120,所以都能制造出具有木质触感的成形品。
在此,如将像这样的成形方法更详细地区分,有如下等手段1.在固定粒110、120中混合树脂和颜料而成木质样形成材料混合物,直接以此混合物作为成形材料。
2.制备在固定粒110、120中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,仅用该木质样形成材料颗粒进行成形。
3.制备在固定粒110、120中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,在上述木质样形成材料颗粒中添加与在该木质样形成材料颗粒中混合的颜料不同的颜料,用所得物进行成形。
4.在固定粒110、120中混合树脂和颜料且改变其中颜料种类,从而制备几种木质样形成材料颗粒,使用其中二种以上颜料不同的木质样形成材料颗粒的混合物进行成形。
5.在固定粒110、120中混合树脂而成坯料颗粒,并在固定粒110、120中混合树脂和颜料而成木质样形成材料颗粒,使用两种颗粒的混合物进行成形。
6.仅由树脂形成树脂颗粒,并在固定粒110、120中混合树脂而成坯料颗粒,在固定粒110、120中混合树脂和颜料而成木质样形成材料颗粒,使用三者的混合物进行成形。
7.在固定粒110、120中混合树脂而成坯料颗粒,混合树脂和颜料而成颜料颗粒,使用二者的混合物进行成形。
8.在固定粒110、120中混合树脂和颜料而成木质样形成材料颗粒,混合树脂和颜料而成颜料颗粒,使用二者的混合物进行成形。
9.在固定粒110、120中混合树脂和颜料而成木质样形成材料颗粒,在固定粒110、120中混合树脂及颜料而成木质样形成材料混合物,使用它们的混合物进行成形。
10.在固定粒110、120中混合树脂和颜料而成木质样形成材料颗粒,在固定粒中混合树脂而成坯料混合物,使用它们的混合物进行成形。
11.在固定粒110、120中混合树脂和颜料而成木质样形成材料颗粒,混合树脂和颜料而成颜料混合物,使用它们的混合物进行成形。
12.在固定粒110、120中混合树脂而成坯料颗粒,在固定粒110、120中混合树脂和颜料而成木质样形成材料混合物,使用它们的混合物进行成形。
13.在固定粒110、120中混合树脂而成坯料颗粒,混合树脂和颜料而成颜料混合物,使用它们的混合物进行成形。
14.混合树脂和颜料而成颜料颗粒,在固定粒110、120中混合树脂和颜料而成木质样形成材料混合物,使用它们的混合物进行成形。
因此,以下顺序说明这14种成形方法第1种成形方法在固定粒110、120中混合树脂和颜料而成木质样形成材料混合物,直接以此作为成形材料使用的情况。
在此情况下,如固定粒110、120和树脂及颜料以完全混合状态进行成形,则成形品形成大致均匀的颜色。不过,即使在此状态,也形成感觉近似于木材的触感。
但是,以颜料相对于固定粒110、120和树脂完全不均匀的状态进行成形时,颜料在成形品表面流动,这种流动的颜料呈现近似于天然木纹的木纹模样。
第2种成形方法在固定粒110、120中混合树脂和颜料而制备颗粒,仅用此颗粒进行成形的情况。
在此情况中,因为颗粒是以固定粒110、120和树脂及颜料混合状态制备的,所以使用该颗粒成形而得的成形品形成大致均匀的颜色。即使在此状态,也形成感觉近似于木材的触感。
第3种成形方法制备在固定粒110、120中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,在上述木质样形成材料颗粒中添加与在该木质样形成材料颗粒中混合的颜料不同的颜料,用所形成的颗粒进行成形。
在此情况中,以固定粒110、120和树脂及颜料完全混合状态制成的颗粒,而且若以该颗粒的熔融物和颜料完全混合状态进行成形,则成形品形成大致均匀的颜色。即使在此状态下,也形成感觉近似于木材的触感。
但是,也存在在成形前添加到熔融木质样形成材料颗粒中的颜料和木质样形成材料颗粒不充分混合的情况。在该情况下成形时,因为颜料呈条纹模样,所以较之仅以在固定粒110、120中混合树脂和颜料而成的混合物或者颗粒挤出成形或注射成形的情况,能够形成极近似于天然木纹的木纹模样。
第4种成形方法在固定粒110、120中混合树脂和颜料,且改变颜料种类,从而制备几种木质样形成材料颗粒,将其中二种以上颜料不同的木质样形成材料颗粒混合,使用所得物进行成形的情况。
在此情况中,若以几种木质样形成材料颗粒完全混合的状态成形,则成形品形成大致均匀的颜色。即使在此状态,也形成感觉近似于木材的触感。
但是,若以几种木质样形成材料颗粒完全不混合的状态成形,其中某种木质样形成颗粒的颜料和其他的木质样形成材料颗粒的颜料不相混合,颜料在成形品的表面流动,这种流动的颜料呈现近似于天然木纹的木纹模样。
另外在此情况下,在某种木质样形成材料颗粒熔融后,添加其他木质样形成材料颗粒,在完全混合前进行成形,借此能够有意识地制出近似于上述天然木纹的木纹模样。
再者,制备几种在固定粒110、120中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,将这些木质样形成材料颗粒中颜料不同的木质样形成材料颗粒混合并熔融,利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状时,若改变混合的木质样形成材料颗粒的熔融温度,设定足以使低熔融温度的木质样形成材料颗粒熔融的温度,则高熔融温度的木质样形成材料颗粒还是完全不熔融的原样状态,两种木质样形成材料颗粒完全不混合,在成形时,这种不混合的颜料呈条纹模样,这样就能够形成极近似于天然木纹的木纹模样。
并且同样地制备几种在固定粒110、120中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,将这些木质样形成材料颗粒中颜料不同的木质样形成材料颗粒混合并进行熔融,利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状时,着使混合的木质样形成材料颗粒熔融时的流动性不同,则两种木质样形成材料颗粒就难以完全混合,在成形时该难以混合的木质样形成材料颗粒的颜料呈现条纹模样,这样就能够形成极近似于天然木纹的木纹模样。
第5种成形方法在固定粒110、120中混合树脂而成坯料颗粒、在固定粒110、120中混合树脂及颜料而成木质样形成材料颗粒,使用它们的混合物进行成形的情况。
在此情况中,在固定粒110、120中混合树脂形成坯料颗粒,在固定粒110、120中混合树脂和颜料形成木质样形成材料颗粒,将坯料颗粒和木质样形成材料颗粒混合并熔融,利用挤出成形或注射成形可形成所要求的形状。在此情况中,着两种颗粒以完全不混合状态进行成形,则木质样形成材料颗粒的颜料也完全不混合,成形时这种不混合的颜料呈条纹模样,这样就能够形成极近似于天然木纹的木纹模样。
此时,若使木质样形成材料颗粒的熔融温度高于坯料颗粒,并设定使低熔融温度的坯料熔融的温度,则高熔融温度的木质样形成材料颗粒是完全不熔融的原样,木质样形成材料颗粒的颜料完全不混合,在成形时这种不混合的颜料呈条纹模样,这样就能够形成极近似于天然木纹的木纹模样。
更详细地说,在此,固定粒110、120如图7所示,作为表面粒112、122的白色无机颜料颗粒固定在粉粒111、121的表面。这样的固定粒110、120具有和作为表面粒112、122的白色无机颜料的色调大致相同的色调,并且在该固定粒110、120的制造过程中及在保管过程中都看不到该固定粒凝集。
再有,被固定的白色无机颜料的量,上限为重叠在成为母颗粒的粉粒111、121的周面而覆盖该周面的量,下限则根据制作的木质样制品所要求的色调适当决定。
这样得到的固定粒110、120和上述树脂粉末以合适的比例,例如重量比为固定粒∶树脂=10∶90-50∶50的范围,更好是固定粒∶树脂=30∶70的范围进行混合,利用颗粒化得到坯料颗粒。这里,固定粒110、120若为10%(重量)以下时就没有木质感,若为50%(重量)以上时成形时的流动性差,丧失实用性。
另外,关于上述颗粒化,例如将混合物从多孔圆形嘴挤出成细绳状,利用已公知的手段切断而得到颗粒。
木质样形成材料颗粒是经磨碎处理并在表面固定白色无机颜料的固定粒110、120和树脂及颜料混合再颗粒化的产物,与上述坯料颗粒相比,其熔融温度高。
关于熔融温度,更具体地说比坯料颗粒的熔融温度(℃)高3%程度的温度,例如坯料颗粒若是180℃,则木质样形成材料颗粒预先调制至185℃。
在此,为了使木质样形成材料颗粒的熔融温度高于坯料颗粒的熔融温度,采用添加提高熔融温度的公知添加剂的方法,或者如下述采用将树脂的品级换成熔融温度高的品级的方法。
作为形成这种颗粒成分的树脂,使用在上述坯料颗粒中使用的树脂,即氯乙烯树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂等。再者,在选择树脂时,当然优选使用与在坯料颗粒中使用的树脂同一种类的树脂。另外,关于树脂品级,如上述,为了使最终得到的木质样形成材料颗粒比坯料颗粒的熔融温度高,也可以选择其池品级的树脂。
至于经磨碎处理并在表面上固定白色无机颜料而成的固定粒110、120,使用经与在坯料颗粒中使用的固定粒相同的处理而得到的固定粒。
另外,关于有色颜料,适当选用氧化铁、镉黄和炭黑等无机颜料中的一种或几种所期望的色调,即根据所得制品的坯料自身的颜色和下述木纹模样的颜色适当选择使用。
固定粒110、120和上述树脂粉末及有色颜料以合适的比例混合,进行颗粒化从而得到木质样形成材料颗粒。关于混合比例,固定粒110、120和树脂粉末的比例为与上述坯料颗粒相同范围的重量比,有色颜料的配合比为整体的0.1-30%(重量)。
还有,关于颗粒化,利用与坯料颗粒相同的已公知的手段进行。
将这样的坯料颗粒和木质样形成材料颗粒混合,利用挤出成形或注射成形将该颗粒混合物形成所要求的形状,例如住宅中的回廊和踢脚板及家具等的各种装饰板,以及车辆内装部件形状等,借此得到按照本发明的木质样制品。
关于此时的坯料颗粒和木质样形成材料颗粒的混合比,根据所得制品的色调和木质样形成材料颗粒中的有色颜料的比例,适当地决定,但通常,坯料颗粒∶木质样形成材料颗粒=50∶50-99∶1(重量比)。
当将这些颗粒混合物挤出成形或注射成形时,预先对照坯料颗粒的熔融温度设定成形温度,与此同时也对照坯料颗粒设定成形时间。若以这样的条件进行成形,则坯料颗粒正常熔融,沿成形方向均匀流动。另一方面,由于木质样形成材料颗粒比坯料颗粒的熔融温度高,故而虽然进行熔融,但与坯料颗粒相比,其熔融状态不充分,因此流动也差且不均匀。
而且,因为这样流动差且不均匀,当然木质样形成材料颗粒中的有色颜料也不均匀流动,因此所得到的成形体如图8所示,在其内部和表层部由有色颜料而产生的着色部分20是不均匀地散乱存在。另外,在成形体表面由于有色颜料沿成形方向不均匀地流动,如图9所示,着色部分20呈现条纹状,这成为极近似于天然木纹模样。而且特别是在成形体的表层部分,坯料颗粒或木质样形成材料颗粒中担载白色颜料的粉粒111、121一到达着色部分20上时,着色部分20的颜色就被担载在粉粒111、121上的白色颜料隐蔽起来,着色部分20完全看得见的部分和着色部分20被白色颜料隐蔽的部分及着色部分20浅的中间部分21产生不均匀的浓淡,而在如图9所示的表面上看到的着色部分20则是条纹模样,由此着色部分20成为更近似于天然的木纹模样。
在这样的木质样制品中,坯料颗粒和木质样颗粒根据所要求的色调以合适的比例混合,利用挤出成形或注射成形将混合颗粒成形,由于易得到上述木质样制品,而且这种木质样在条纹状的木纹模样中有浓有淡,另外,即使在坯料部分中也有木质样颗粒中的有色颜料不均匀地流动,形成非人工的浓淡现象,结果整体成为极酷似天然木质样。
另外同样地,若使木质样形成材料颗粒熔融时的流动性低于坯料颗粒,则两种颗粒难以完全混合,成形时这种难以混合的木质样形成材料颗粒的颜料呈条纹模样,这样就能够形成极近似于天然木纹的木纹模样。
第6种成形方法只由树脂形成树脂颗粒,在固定粒110、120中混合树脂而成坯料颗粒,在固定粒110、120中混合树脂和颜料而成木质样形成材料颗粒,使用它们的混合物进行成形的情况。
只由树脂形成树脂颗粒,在固定粒110、120中混合树脂而成坯料颗粒,在固定粒110、120中混合树脂和颜料而成木质样形成材料颗粒,将树脂颗粒和坯料颗粒及木质样形成材料颗粒混合并熔融,利用挤出成形或注射成形可以形成所要求的形状。在此情况中,若各颗粒以完全不混合状态进行成形,则木质样形成材料颗粒的颜料也完全不混合,在成形时这种不混合的颜料呈条纹模样,这样就形成极近似于天然木纹的木纹模样。
第7种成形方法在固定粒110、120中混合树脂而成坯料颗粒,混合树脂及颜料而成颜料颗粒,使用它们的混合物进行成形的情况。
在固定粒110、120中混合树脂而成坯料颗粒,混合树脂及颜料而成颜料颗粒,将坯料颗粒和颜料颗粒混合并熔融,利用挤出成形或注射成形也可以形成所要求的形状。在此情况中,若以两种颗粒完全不混合状态进行成形时,颜料颗粒的颜料也完全不混合,在成形时这种不混合的颜料呈条纹模样,这样就形成极近似于天然木纹的木纹模样。
第8种成形方法在固定粒110、120中混合树脂和颜料而成木质样形成材料颗粒,混合树脂及颜料而成颜料颗粒,使用它们的混合物进行成形的情况。
在固定粒110、120中混合树脂和颜料形成木质样形成材料颗粒,混合树脂和颜料形成颜料颗粒,将木质样形成材料颗粒和颜料颗粒混合并熔融,利用挤出成形或注射成形也可以形成所要求的形状。在此情况中,若以两种颗粒完全不混合状态进行成形时,则木质样形成材料颗粒的颜料或颜料颗粒的颜料也完全不混合,在成形时这种不混合的颜料呈复杂的条纹模样,这样就形成极近似于天然木纹的木纹模样。
第9种成形方法在固定粒110、120中混合树脂和颜料形成木质样形成材料颗粒,在固定粒110、120中混合树脂和颜料形成木质样形成材料混合物,使用它们的混合物进行成形的情况。
在固定粒110、120中混合树脂和颜料形成木质样形成材料颗粒,在固定粒110、120中混合树脂和颜料形成木质样形成材料混合物,将木质样形成材料颗粒和木质样形成材料混合物混合并熔融,利用挤出成形或注射成形也可以形成所要求的形状。在此情况中,若以木质样形成材料颗粒和木质样形成材料混合物完全不混合状态进行成形时,则木质样形成材料颗粒的颜料或木质样形成材料混合物的颜料也完全不混合,在成形时这种不混合的颜料呈复杂的条纹模样,这样就形成极近似于天然木纹的木纹模样。
第10种成形方法在固定粒110、120中混合树脂和颜料形成木质样形成材料颗粒,在固定粒110、120中混合树脂形成坯料混合物,使用它们的混合物进行成形的情况。
在固定粒110、120中混合树脂和颜料形成木质样形成材料颗粒,在固定粒110、120中混合树脂形成坯料混合物,将木质样形成材料颗粒和坯料混合物混合并熔融,利用挤出成形或注射成形也可以形成所要求的形状。在此情况中,若以木质样形成材料颗粒和坯料混合物完全不混合的状态进行成形时,则木质样形成树料颗粒的颜料也完全不混合,在成形时这种不混合的颜料呈条纹模样,这样就形成极近似于天然木纹的木纹模样。
第11种成形方法在固定粒110、120中混合树脂和颜料形成木质样形成材料颗粒,混合树脂和颜料形成颜料混合物,使用它们的混合物进行成形的情况。
固定粒110、120中混合树脂和颜料形成木质样形成材料颗粒,混合树脂和颜料形成颜料混合物,将木质样形成材料颗粒和颜料混合物混合并熔融,利用挤出成形或注射成形也可以形成所要求的形状。在此情况中,若以两者完全不混合的状态进行成形时,则木质样形成材料颗粒的颜料或颜料混合物的颜料也完全不混合,成形时这种不混合的颜料呈复杂的条纹模样,这样就形成极近似于天然木纹的木纹模样。
第12种成形方法在固定粒110、1 20中混合树脂形成坯料颗粒,在固定粒110、120中混合树脂和颜料形成木质样形成材料混合物,使用它们的混合物进行成形的情况。
在固定粒110、120中混合树脂形成坯料颗粒,在固定粒110、120中混合树脂和颜料形成木质样形成材料混合物,将坯料颗粒和木质样形成材料混合物混合并熔融,利用挤出成形或注射成形也可以形成所要求的形状。在此情况中,若以坯料颗粒和木质样形成材料混合物完全不混合的状态进行成形时,则木质样形成材料混合物的颜料也完全不混合,成形时这种不混合的颜料呈条纹模样,这样就形成极近似于天然木纹的木纹模样。
第13种成形方法在固定粒110、120中混合树脂形成坯料颗粒,混合树脂和颜料形成颜料混合物,使用它们的混合物进行成形的情况。
在固定粒110、120中混合树脂形成坯料颗粒,混合树脂和颜料形成颜料混合物,将坯料颗粒和颜料混合物混合并熔融,利用挤出成形或注射成形也可以形成所要求的形状。在此情况中,若以坯料颗粒和颜料混合物完全不混合的状态进行成形时,则颜料混合物的颜料也完全不混合,成形时这种不混合的颜料呈条纹模样,这样就形成极近似天然木纹的木纹模样。
第14种成形方法混合树脂和颜料形成颜料颗粒,在固定粒110、120中混合树脂和颜料形成木质样形成材料混合物,使用它们的混合物进行成形的情况。
在树脂中混合颜料形成颜料颗粒,在固定粒110、120中混合树脂和颜料形成木质样形成材料混合物,将颜料颗粒和木质样形成材料混合物混合并熔融,利用挤出成形或注射成形也可以形成所要求的形状。在此情况中,若以颜料颗粒和木质样形成材料混合物完全不混合的状态进行成形时,则颜料颗粒的颜料或木质样形成材料混合物的颜料也完全不混合,成形时这种不混合的颜料呈复杂的条纹模样,这样就形成极近似天然木纹的木纹模样。
如上所述,成形时不混合的颜料呈条纹模样,为形成极近似于天然木纹的木纹模样,通过预先设定成形条件,使颗粒或混合物中的颜料在成形中的熔融材料中不会规则地或均匀地流动,不规则地流动而形成条纹状的着色部分20。而且,这种条纹状的着色部分20成为极近似于天然木纹的木纹模样。
而且,若在各种颗粒或混合物中的粉碎粉102的表面固定白色无机颜料,则在所得到的成形物中,在该粉碎粉102比有色颜料更接近表面侧的情况下,其下的有色颜料的颜色被隐蔽起来,由此由有色颜料形成的成形物表面的着色部分20的颜色和粗细是极不均匀的,成为更近似于天然木纹的木纹模样。
另外,这样成形的木质样制品不仅具有木的触感,而且根据成形时的成形状态,借助有色颜料在成形体表面形成着色部分20,在外观上这种着色部分20也成为被认为是近似于天然木纹模样的制品。
在这些各种成形方法中,若使用几种颜料,在成形时,不混合的颜料形成描出的条纹模样复杂化,就能形成更近似于天然木纹的木纹模样。因此,从所形成的木质样制品考虑,若想得到不仅触感,而且外观也近似于天然木的制品时,使用几种颜料是有效的。
另外,因为固定粒110、120是使用由纤维素材料构成的粉粒111、121,所以容易吸湿。另一方面,若在成形时使用吸湿的材料,则水分发泡,成为成形不良的原因。因此,优选混合固定粒110、120而成的颗粒或混合物在成形前进行干燥。为此,要使混合固定粒110、120而成的颗粒或混合物少些,这样能够使干燥容易。例如,关于相同配合的情况,比较第5种成形方法与第6种方法的情况,第5种成形方法的坯料颗粒和添加第6种成形方法的树脂颗粒及坯料颗粒而形成的颗粒,在熔融时成为相同的配合量。因此,若考虑量时,因为第6种成形方法的坯料颗粒比第5种成形方法的坯料颗粒少也满足要求,所以能容易地进行成形前的干燥。
另外在以上的说明中,无机颜料是各种颗粒或混合物中的成分,将它们固定而形成的固定粒110、120进行磨碎处理,变成表面伸出部分少的粒状,不同于以前,将木材直接粉碎成微粉状的粉而有须状的伸出部分,因此在所得到的成形体(制品)的表面上不起毛,手感良好。
再有,因为固定粒110、120形成粒状,以前纤维状木粉因吸附水(包括湿气)、溶剂或将其放出而引起的伸缩现象极少,因此合有该颗粒而构成的木质样制品的尺寸稳定性极好。
另外,进行磨碎处理且在表面固定无机颜料的固定粒110、120用作骨料,由该固定粒110、120产生的树脂吸附、吸收是极少的,因而几乎不产生成形变形。
并且,在该木质样制品中,因粉粒111、121在其周面上固定无机颜料,所以与粉粒本身相比就等于提高耐热性。因此,与单独的粉粒111、121的状态配合而成形的情况相比,成形时的热影响小,因此抑制颜色和形状变化等变质现象。另外,通过固定用作表面粒的颜料覆盖粉粒111、121的表面,由此在成形时抑制粉粒中所含的木质素和木酸放出,所以防止由木质素和木酸放出而引起的成形不良。
产业上的应用可能性本发明关于具有木质样制品的制造方法及其制品,这种木质样制品例如像住宅中的回廊板和踢脚板及雨水管、家具等各种装饰板,以及车辆的内装部件等各种制品。
权利要求
1.木质样制品的制造方法,其特征在于,将经粉碎作为原料的纤维素材料而得到的粉碎粉进行磨碎处理,作为堆积比重提高的粉粒,在该粉粒的外周面上固定比该粉粒粒径小且更硬的表面粒作为固定粒,在该固定粒中混合树脂和颜料,并且进行熔融,在此之后或者在熔融同时利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状。
2.按权利要求1的木质样制品的制造方法,其特征在于以作为原料的纤维素材料为木材。
3.按权利要求1或2的木质样制品的制造方法,其特征在于利用使用粉碎用球的球磨机进行为提高堆积比重的磨碎处理。
4.按权利要求1、2或3的本质样制品的制造方法,其特征在于表面粒是使用无机材料、金属材料或者塑料材料中的一种或数种材料。
5.按权利要求1、2或3的木质样制品的制造方法,其特征在于使用白色无机颜料作为表面粒。
6.按权利要求1、2、3、4或5的木质样制品的制造方法,其特征在于形成在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,在上述木质样形成材料颗粒中混合与在该木质样形成材料颗粒中混合的颜料不同的颜料,并且熔融,在此之后或者在熔融的同时利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状。
7.按权利要求1、2、3、4或5的木质样制品的制造方法,其特征在于制备几种在固定粒中混合树脂和颜料、且变化颜料种类而形成的木质样形成材料颗粒,将二种以上的这些木质样形成材料颗粒中颜料不同的木质样形成材料颗粒混合,并且熔融,在此之后或者在熔融的同时利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状。
8.按权利要求7的木质样制品的制造方法,其特征在于相对于每种木质样形成材料颗粒改变混合的木质样形成材料颗粒的熔融温度。
9.按权利要求7的木质样制品的制造方法,其特征在于使混合的木质样形成材料颗粒熔融时流动性相对于每种木质样形成材料颗粒都有差别。
10.按权利要求1、2、3、4或5的木质样制品的制造方法,其特征在于形成在固定粒中混合树脂而成的坯料颗粒和在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,混合坯料颗粒和木质样形成材料颗粒,并进行熔融,在此之后或者在熔融的同时利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状。
11.按权利要求10的木质样制品的制造方法,其特征在于使木质样形成材料颗粒的熔融温度高于坯料颗粒。
12.按权利要求10的木质样制品的制造方法,其特征在于使木质样形成材料颗粒熔融时的流动性低于坯料颗粒。
13.按权利要求1、2、3、4或5的木质样制品的制造方法,其特征在于形成仅由树脂组成的树脂颗粒、在固定粒中混合树脂而成的坯料颗粒以及在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒,混合树脂颗粒和坯料颗粒以及木质样形成材料颗粒,并进行熔融,在此之后或在熔融的同时利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状。
14.按权利要求1、2、3、4或5的木质样制品的制造方法,其特征在于,形成在固定粒中混合树脂而成的坯料颗粒及混合树脂和颜料而成的颜料颗粒,混合坯料颗粒和颜料颗粒,并且进行熔融,在此之后或在熔融的同时利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状。
15.按权利要求1、2、3、4或5的木质样制品的制造方法,其特征在于形成在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒及混合树脂和颜料而成的颜料颗粒,混合木质样形成材料颗粒和颜料颗粒,并进行熔融,在此之后或在熔融的同时利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状。
16.按权利要求1、2、3、4或5的木质样制品的制造方法,其特征在于形成在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒及在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料混合物,混合木质样形成材料颗粒和木质样形成材料混合物,并且进行熔融,在此之后或在熔融的同时利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状。
17.按权利要求1、2、3、4或5的木质样制品的制造方法,其特征在于形成在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒及在固定粒中混合树脂而成的坯料混合物,混合木质样形成材料颗粒和坯料混合物,并且进行熔融,在此之后或在熔融的同时利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状。
18.按权利要求1、2、3、4或5的木质样制品的制造方法,其特征在于形成在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料颗粒及在树脂中混合颜料而成的颜料混合物,混合木质样形成材料颗粒和颜料混合物,在此之后或者在熔融的同时利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状。
19.按权利要求1、2、3、4或5的木质样制品的制造方法,其特征在于形成在固定粒中混合树脂而成的坯料颗粒及在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料混合物,混合坯料颗粒和木质样形成材料混合物,并且进行熔融,在此之后或在熔融的同时利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状。
20.按权利要求1、2、3、4或5的木质样制品的制造方法,其特征在于形成在固定粒中混合树脂而成的坯料颗粒和在树脂中混合颜料而成的颜料混合物,混合坯料颗粒和颜料混合物,并且进行熔融,在此之后或在熔融的同时利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状。
21.按权利要求1、2、3、4或5的木质样制品的制造方法,其特征在于形成在树脂中混合颜料而成的颜料颗粒及在固定粒中混合树脂和颜料而成的木质样形成材料混合物,混合颜料颗粒和木质样形成材料混合物,并且进行熔融,在此之后或在熔融的同时利用挤出成形或注射成形形成所要求的形状。
22.木质样制品,其特征在于对经粉碎作为原料的纤维素材料而得到的粉碎粉进行磨碎处理,作为提高了堆积比重的粉粒,在该粉粒的外周面上固定比该粉粒粒径小且更硬的表面粒而形成固定粒,在该固定粒中混合树脂和颜料,并使其熔融,利用挤出成形或注射成形将该熔融物成形成所要求的形状。
全文摘要
关于不仅触感与木相同,而且根据成型条件呈现与天然目标相同的木纹的木质样制品的制造方法及木质样制品。具体地说,对经粉碎作为原材料的纤维素材料而得到的粉碎粉102进行磨碎处理,作为提高了堆积比重的粉粒111、121,在该粉粒的外周面上固定比该粉粒粒径小且更硬的表面粒112、122,作为固定粒110、120,在该固定粒中混合树脂和颜料,并且进行熔融,在此之后或在熔融的同时利用挤出成型或注射成型形成所要求的形状。
文档编号B29C45/00GK1104410SQ94190176
公开日1995年6月28日 申请日期1994年3月4日 优先权日1993年3月5日
发明者上手正行, M·加藤 申请人:三泽家庭株式会社
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