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高充填ウッドプラスチックにおけるコンパウンドのフィブリル化処理の効果

机译：复合原纤化处理对高填充木塑的影响

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摘要

セルロース系素材である木粉とオレフィン系樹脂等の熱可塑性プラスチックを複合したウッドプラスチック（混練型wood plastic composite（WPC））は，木材とプラスチックの特徴を兼ね備えた素材として，デッキ材等の外装用途を中心に需要が拡大している．元来セルロース系素材は繊維としての特性をもつため，複合材料の充填材として用いると補強効果は高い［1－9］．しかしながら，多くの混練型WPCにおいて，木粉は増量剤としての充填効果ならびに木質系意匠の付与を主に期待して添加されており，繊維補強効果に関する研究報告はあるが［10］，実用レベルでは応用されてこなかった．%Even though fibrous wood filler is known to be effective for improving mechanical and water-resistant properties of wood plastic composite (WPC), it has not been commercially adopted because of its high cost and less handling ability. In the present study, with an expectation of similar positive effect of fibrous wood filler, we carried out a fibrillation of a surface of practical wood flour in pre-mixed compound, containing wood flour, polypropylene, and compatibilizer, for producing WPC with high filler content by means of wet disk-milling. Scanning electron micrography revealed a micro-fibrillation on the surface of wood flour in the ground pre-mixed compound. The size of the surface micro-fiber could be controlled by disk-milling conditions. The formation of the micro-fibrous structure affected the melt viscosity of the compounds and improved mechanical properties of molded samples. The positive effect of the surface micro-fiber formation can be attributed to an interaction among the micro-fibers such as hydrogen bonding and entanglement. The observed reinforcement effect by the surface fibrillation was essentially identical to that of wood fiber although fibrillation was attained just in the surface of wood flour.
机译：木质塑料复合材料（WPC）是由木质粉末（一种纤维素材料）和热塑性塑料（例如烯烃树脂）组成的复合材料，是一种结合了木质和塑料特性的材料，可用于甲板等外部应用。需求主要在扩大。由于纤维素材料具有自然的纤维特性，因此在用作复合材料的填料时它们具有很高的增强效果[1-9]。然而，在许多捏合型木塑复合材料中，添加木粉的主要目的是作为填充剂起到填充作用并赋予木本设计，尽管有关于纤维增强效果的研究报告[10]，但实际应用水平。尚未应用。 ％尽管已知纤维状木质填料可有效改善木质塑料复合材料（WPC）的机械和耐水性能，但由于其成本高且处理能力差而尚未在商业上采用。预期纤维状木材填料具有类似的积极作用，我们对包含木粉，聚丙烯和增容剂的预混合料中的实用木粉表面进行了原纤化处理，以通过湿盘法生产高填料含量的WPC，碾磨：扫描电子显微镜观察发现，研磨的预混料中木粉表面有微纤维化，表面微纤维的大小可通过盘磨条件控制，微纤维结构的形成影响表面微纤维形成的积极作用可以归因于化合物的熔体粘度之间的相互作用和模塑样品的改善的机械性能。尽管仅在木粉表面实现了原纤化作用，但观察到的由表面原纤化作用产生的增强效果与木纤维基本相同，从而观察到的增强作用与木纤维基本相同。

著录项

  • 来源
    《繊維学会誌》 |2011年第1期|p.1-7|共7页
  • 作者

    伊藤弘和; 服部英広; 高谷政広; 岡本　息; 遠藤黄土; 李　承桓; 藤　正督; 寺本好邦; 吾郷万里子; 今西祐志;

  • 作者单位

    ヤマハリビングテック株式会社;

    ヤマハリビングテック株式会社;

    近畿大学農学部;

    近畿大学農学部;

    独立行政法人産業技術総合研究所バイオマス研究センター;

    独立行政法人産業技術総合研究所バイオマス研究センター;

    名古屋工業大学セラミックス基盤工学研究センター;

    京都大学大学院農学研究科;

    徳島文理大学理工学部;

    岐阜県生活技術研究所;

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