木竹材の粉末化技術の研究
−木粉成形技術の開発−
山本幸雄，古曳博也，石井信義，大野善隆，小谷公人，兵頭敬一郎
日田産業工芸試験所
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Hi t a I ndust r i al Ar t Resear ch Di vi si on
要
旨
粉末化し粉末のサイズを揃えた木質未利用地域資源を，接着剤を用いて成形したブロックについて基礎的データを収集した．そ
の結果，小片が小さいほど接着剤添加率が低くても成形でき，小片の大きさが同じ場合，接着剤の添加率が多くなるにつれはく離
強度，圧縮強度が高くなっている傾向があることが分かった．
1.
はじめに
木質未利用地域資源を粉末化することのメリットに，資源を
100％活用し廃棄物の発生を抑え CO
2を固定できることなどがあ
げられる．また粉末のサイズを揃えることによって品質( 形状)
が均質化され，サイズに合った用途開発が可能になり，自由に
成形加工することが可能になる．
粉末化した未利用地域資源の用途拡大を図るため，用途を限
定しない，様々に用いることが可能なブロックを開発するため，
粉末化した未利用資源を接着剤で成形し，成形したブロックの
基礎的なデータを収集した．
2.
実験
未利用地域資源として，スギ間伐材および背板を使用した．
スギ間伐材を粉砕処理したもの（以下スギ小片と呼ぶ）は，0 mm
∼0. 5 mm以下，0. 5mm∼1 mm以下，1mm∼2 mm以下，2mm∼4 mm
以下, 4 mm以上の 5 種類に分級した．また，接着剤はスプレー
ガンを用い塗付した．
スギ小片と接着剤の配合は，0 mm∼0. 5 mm以下のスギ小片に
ついては接着剤樹脂率が 10％，20％，30％，40％，50％となる
ように，それ以外のスギ小片に対しては，接着剤樹脂率が 10％，
20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，90％，100％とな
るようにした．
接着剤を塗布したスギ小片は，直ちに，底面が 150mm×150mm
の型に入れ成形した．成形後 1 日放置してから型をはずし，さ
らに 1 日放置してから試験に供した．
2. 1 はく離試験
成形したブロックのはく離強度を調べるため，J I SA5908: 2003
パーティクルボードに準拠し試験を行った．
2. 1. 1 供試材料
成形したブロックから幅 50mm，長 50mm，高 30mmの試験片を
切り出し供試材とした．
2. 1. 2 はく離強度の測定
試験には，インストロン社製万能試験機モデル 5568，最大荷
重 50kNを用いた．引張荷重速度は 2mm/ mi n とした．はく離試験
ジグとブロックとの接着にはエポキシ樹脂接着剤を用いた．
2. 2 圧縮強度試験
成形したブロックの圧縮強度を調べるため，圧縮強度試験を
行った．
2. 2. 1 供試材料
成形したブロックから幅 30mm，長 30mm，高 50mmの試験片を
切り出し供試材とした．
2. 2. 2 圧縮強度の測定
試験には，インストロン社製万能試験機モデル 5568，最大荷
重 50kNを用いた．圧縮荷重速度は 10mm/ mi n とした．
3.
結果
Fi g. 2 にスギ小片ブロックの接着剤添加率と密度の関係を示
す．いずれの大きさのスギ小片で作ったブロックも，接着剤の
添加率が多くなるにつれ密度も高くなっていることが分かる．
本来ならば接着剤の添加率に応じ単調に密度も増加するはずで
あるが，そのようにはなっていない．これは，接着剤を塗布し
たスギ小片を型に入れ成形したときにプレスなどを使い一定の
力で圧締しなかったためであると考えられる．また，スギ小片
が 0 mm∼0. 5 mm以下と 0. 5mm∼1 mm以下およびそれ以外では密
度が大きく異なっていることが分かる．これは，スギ小片が小
さいほど成形したブロックの空隙率が小さくなるためであると
考えられる．
成形したスギ小片ブロックは，スギ小片が小さいほど接着剤
添加率が低くても成形できた．例えば，0- 0. 5mmのスギ小片を使
ったブロックでは接着剤添加率か 10％でも成形できたのに対し，
4mm以上のスギ小片を使ったブロックでは接着剤添加率か 50％
でも成形が不十分であった．
3. 1 はく離試験
スギ小片ブロックの接着剤添加率とはく離強度の関係を
Fi g. 3 に示す．小片が 4mm以上で接着剤添加率が 10％と 50％の
試験片については，はく離試験ジグを取り付けることができず
試験できなかった．
小片の大きさが同じ場合，接着剤の添加率が多くなるにつれ
はく離強度が高くなっている傾向があることが分かる．
3. 2 圧縮強度試験
スギ小片ブロックの接着剤添加率と圧縮強度の関係を Fi g. 4
に示す．圧縮強度もはく離強度と同様の傾向を示している．
4.
まとめ
スギ小片を成形したブロックについて，以下のことが分かっ
た．
1. 小片が小さいほど接着剤添加率が低くても成形できた．
2. 小片の大きさが同じ場合，接着剤の添加率が多くなるにつれ
はく離強度が高くなっている傾向がある．
3. 小片の大きさが同じ場合，接着剤の添加率が多くなるにつれ
圧縮強度が高くなっている傾向がある．
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 1 2 3 4
接着剤添加率( %)
0- 0. 5mm
0. 5- 1mm
1- 2mm
2- 4mm
4mm
-F i g. 200ブ ロ ッ ク の 接 着 剤 添 加 率 と は く 離 強
度 の 関 係
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 100 200 300 400 500
接着剤添加率( %)
0- 0. 5mm
0. 5- 1mm
1- 2mm
2- 4mm
4mm
-F i g. 100ブ ロ ッ ク の 接 着 剤 添 加 率 と 密 度 の 関 係
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 10 20 30 40
接着剤添加率( %)
0- 0. 5mm
0. 5- 1mm
1- 2mm
2- 4mm
4mm
-F i g . 300ブ ロ ッ ク の 接 着 剤 添 加 率 と 圧 縮 強 度 の
