[发明专利]使用了禾本科植物木质素的板及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及以木材、草本类等木质素纤维素物质为基材的层压板、纤维板等板及其制作方法。

背景技术

以往以木质素纤维素物质为基材的板由于使用了合成树脂粘合剂，所以，存在不会在自然界中分解，燃烧时会产生有害气体的问题。除去部分特殊种类的板，一般认为使用脲醛树脂、三聚氰胺树脂、酚醛树脂等以甲醛为原料的粘合剂对人体有害。

针对上述情况，人们尝试了在以木质素纤维素物质为基材的板中，不使用合成树脂粘合剂，而是用植物类组分来代替的方法。

例如，日本专利公开平3-31565号揭示了添加糖或淀粉，进行水蒸汽处理的板的制作方法。此外，日本专利公开公报昭60-30309号揭示了以含有大量游离糖类的木质素纤维素物质为原料的板的制作方法。日本专利公开公报昭59-14338号揭示了用经过粉碎的植物叶片来代替粘合剂的板的制作方法。前述日本专利公报平3-31565号揭示了使用木质素作为植物类组分的方法。该方法中不可缺少的条件是添加糖或淀粉。

但是，这些用植物类组分代替合成树脂粘合剂的板与使用了合成树脂粘合剂的板相比，不具备足够的强度和耐水性。

本发明者们最先使用锦葵科韧皮纤维植物，获得了不使用粘合剂而具有优异强度的板(参见国际公开号为WO96/19328的公报)。但是，这种板的耐水性很差，而且，比重不足0.65g/cm³，是一种很轻的板，不能够获得令人满意的强度。

本发明的目的是提供用植物类组分代替粘合剂的未使用合成树脂粘合剂的板，该板具备良好的强度和耐水性。

发明的揭示

本发明者发现，禾本科植物木质素对木质素纤维素物质间的粘合相当有效。工业上，木质素可从纸浆废液中提取，由于日本和西欧各国的纸浆生产事实上都只是木材纸浆，所以，以往对木质素的利用研究仅限于木材木质素。

本发明者为解决前述各问题进行了反复认真研究的结果是，有效地使用禾本科植物木质素，能够获得具备良好强度和耐水性的板。

即，本发明的板是对木质素纤维素物质加热加压而形成的板，其特征是，未添加粘合剂，且对应于该木质素纤维素物质干燥后的重量，添加了0.2-30重量％的禾本科植物木质素。

用于本发明的板的禾本科植物木质素包括稻、麦、竹、甘蔗、芦苇、高粱等所有禾本科植物的木质素。

上述禾本科植物木质素如果是直接从禾本科植物中提取的，当然很好，但工业上，最好是从纸浆废液中提取木质素。使用从纸浆废液中提取的木质素的情况下，蒸煮法的种类包括接枝法、亚硫酸法、苏打法等所谓的化学纸浆化法，半化学纸浆化法，热机械纸浆化法，有机溶剂法等，虽然可使用其中的任何一种，但最好是使用接枝法和苏打法。禾本科植物木质素的使用形态可以是固体或液体，最好以粉末状混合在作为基材的木质素纤维素物质中。

对应于作为基材的木质素纤维素物质的干燥重量，禾本科植物木质素的用量一般为0.2～30重量％，更好为2～15重量％。

作为本发明的板的基材的木质素纤维素物质可以是草本类、木材等以纤维素、半纤维素、木质素为主成分的所有物质。其中，最好使用洋麻和亚麻的木质部，特别好的是使用洋麻的木质部。使用了洋麻木质部的板不仅耐水性良好，而且，即使比重为0.2～0.65g/cm³，比较轻，也能具备良好的强度。

上述木质素纤维素物质的形状包括针尖状、薄片状、纤维状、粉末状等小片，但不仅限于此。

在上述木质素纤维素物质中混合入上述禾本科植物木质素，加热加压成型后就可制得本发明的使用了禾本科植物木质素的板。本发明的板的比重根据用途有所不同，基材为洋麻的情况下，其比重一般为0.15～0.8g/cm³，较好为0.2～0.7g/cm³，更好为0.4～0.65g/cm³。以洋麻以外的木质素纤维素物质为基材的情况下，一般为0.5～1.0g/cm³，最好为0.65～0.85g/cm³。

本发明的板的加热加压成型一般使用热压法，但并不仅限于此。例如还可使用蒸汽喷压法和高频压法等。

上述加热加压成型温度一般为180～250℃，较好为210～240℃。成型温度如果在180℃以下，则木质素的热固化反应不够充分，所以不好。如果成型温度超过250℃，则会引起木质素纤维素物质的恶化，这样也不好。

成型时间根据成型温度和热压种类有所不同，一般与板的厚度成比例，板厚为1mm时，较好为40～120秒，更好为60～100秒。