不等ホーミング・熱プレス成形による木質系廃棄物の大断面矩形軸材料への転換

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16780129
• Research Institution: Akita Prefectural University
• Principal Investigator: 山内 秀文 秋田県立大学, 木材高度加工研究所, 講師 (90279513)
• Keywords: 不等ホーミング / 熱圧 / 木質系廃棄物 / 建築解体材 / ピンチップ / 密度傾斜

Research Abstract

17年度は16年度の検討を基に、実験用材料の設計及びそれに必要となるせん断性能の評価を行った。また、成型方法及び成形治具に関する検討を行った。
まず、廃材チップ成形体の基礎物性として、せん断性能の測定を行った。曲げ試験と同様のスギの伐根破砕チップを用い、接着剤としてP-MDIを10%(チップ全乾重量比)添加して、目標密度3水準のパネルを成形した。この際、チップを繊維方向に配向させたもの及びランダムのものを製作した。試験は短スパン曲げ及び椅子型試験体によるせん断試験で行った。結果、せん断強さについて、1)密度が高いものほど高くなること、2)同じ密度では配向したものに比べランダムのものが20%程度高くなること、3)面平行方向に比べ厚さ方向が2-3倍高くなることなどが明らかになった。以上の結果から、ランダム配列によるせん断強さの改善は20%程度であるのに対し、曲げ性能の損失が50%以上にもなることから、当面の材料実験にはウェブ及びフランジの全体を配向成型することが適当であると考えた。
これまでの知見を基に、不等ホーミングによる矩形材斜成型を行うための治具を検討した。原料には上述したスギ伐根破砕チップの適用を想定した。製造実験及び材料試験を効率的に行うための材料寸法として梁せい80mm×長さ800mmを設定した。まず、一本成型が可能な治具を試作したが、この材料寸法ではフランジ部分の拘束が十分ではなく、想定の密度を得られなかった。その後、3本並列で成形成型できる治具を考案し、試作を行った。その結果、中央の試験体では十分な密度が得られた。また、フォーミング方法についても検討を行った結果、片面平滑ホーミングではウェブとフランジのマット高さの差が60mm以上にもなり、プレスへの挿入時などハンドリングが困難であることなども明らかになってきている。現在、安定した実験に向けて、更なる検討を行っている。