JP2634388B2 - 木材の乾燥方法及び透過性改善方法 - Google Patents
木材の乾燥方法及び透過性改善方法Info
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- JP2634388B2 JP2634388B2 JP7107014A JP10701495A JP2634388B2 JP 2634388 B2 JP2634388 B2 JP 2634388B2 JP 7107014 A JP7107014 A JP 7107014A JP 10701495 A JP10701495 A JP 10701495A JP 2634388 B2 JP2634388 B2 JP 2634388B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は木材の閉鎖壁孔に破壊や
開裂を発生させることにより、液体及び気体透過性を確
保することによって木材を効果的に乾燥し、かつ、木材
に対する薬液の透過性を改善する方法に関するものであ
る。
開裂を発生させることにより、液体及び気体透過性を確
保することによって木材を効果的に乾燥し、かつ、木材
に対する薬液の透過性を改善する方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】木材は年々再生される資源であり、戦後
植林された人工林の蓄積量も増大しているが、低質材や
間伐材等は必ずしも十分に利用されておらず、需要量の
６０％を海外からの輸入に頼っているのが実情である。
その結果、地球規模での環境破壊、国土保全、水資源の
凾養など多くの課題が提起されるとともに、その有効利
用技術の開発が望まれている現状にある。
植林された人工林の蓄積量も増大しているが、低質材や
間伐材等は必ずしも十分に利用されておらず、需要量の
６０％を海外からの輸入に頼っているのが実情である。
その結果、地球規模での環境破壊、国土保全、水資源の
凾養など多くの課題が提起されるとともに、その有効利
用技術の開発が望まれている現状にある。
【０００３】従来から木材の乾燥及び薬液の透過性改善
方法として、第１に化学的処理手段として有機溶媒等の
化学薬液を用いて壁孔部分に沈着している物質を抽出す
るとか、この壁孔部分を分解する試みがある。
方法として、第１に化学的処理手段として有機溶媒等の
化学薬液を用いて壁孔部分に沈着している物質を抽出す
るとか、この壁孔部分を分解する試みがある。
【０００４】第２に機械的に針やレーザ光もしくは液体
の高圧噴射等により材料面に刺し傷を作ることによっ
て、木口面からの透過性を利用する手段がある。第３に
木材乾燥の前処理としてよく知られているスチーミング
処理を透過性改善に利用する試みがあり、通常蒸煮とか
水蒸気処理，低圧水蒸気爆砕処理、熱処理等の物理的処
理方法として知られている。これらの方法はいずれも加
圧水蒸気によって木材を加熱し、壁孔を軟化して破壊す
ることが基本原理となっている。
の高圧噴射等により材料面に刺し傷を作ることによっ
て、木口面からの透過性を利用する手段がある。第３に
木材乾燥の前処理としてよく知られているスチーミング
処理を透過性改善に利用する試みがあり、通常蒸煮とか
水蒸気処理，低圧水蒸気爆砕処理、熱処理等の物理的処
理方法として知られている。これらの方法はいずれも加
圧水蒸気によって木材を加熱し、壁孔を軟化して破壊す
ることが基本原理となっている。
【０００５】ここでスギ材の芯材と辺材に関して述べる
と、図４に示したスギ材１６の断面において、Ａは辺
材，Ｂは芯材である。上記スギ材１６の樹幹を樹心に向
かって切断すると、木口面に樹縁部と中心部とを区別す
る色調の濃淡があり、普通は樹縁部の辺材Ａが淡色、中
心部の芯材Ｂが濃色となっている。
と、図４に示したスギ材１６の断面において、Ａは辺
材，Ｂは芯材である。上記スギ材１６の樹幹を樹心に向
かって切断すると、木口面に樹縁部と中心部とを区別す
る色調の濃淡があり、普通は樹縁部の辺材Ａが淡色、中
心部の芯材Ｂが濃色となっている。
【０００６】一般に図５に示したように、樹木の幹は樹
皮２１、形成層２２、辺材Ａ、芯材Ｂ、髄２３から成
り、根から吸い上げられた水２４とか養分２５が辺材Ａ
を通って上昇し、外部から二酸化炭素２６と光２７を受
けて光合成が生じて、光合成物質の溶液が樹皮２１の師
部を通って下降し、各部に分配されて成長する。幼木の
時には全てが辺材Ａであり、樹木がある程度の大きさま
で成長すると、樹幹の下部から上部に向けてその中心部
に円錐形の芯材Ｂが形づくられ、その周囲を辺材Ａが包
むような形状となる。
皮２１、形成層２２、辺材Ａ、芯材Ｂ、髄２３から成
り、根から吸い上げられた水２４とか養分２５が辺材Ａ
を通って上昇し、外部から二酸化炭素２６と光２７を受
けて光合成が生じて、光合成物質の溶液が樹皮２１の師
部を通って下降し、各部に分配されて成長する。幼木の
時には全てが辺材Ａであり、樹木がある程度の大きさま
で成長すると、樹幹の下部から上部に向けてその中心部
に円錐形の芯材Ｂが形づくられ、その周囲を辺材Ａが包
むような形状となる。
【０００７】通常は幹が大径になれば芯材Ｂの直径は大
きくなるが、肥大の活発な時期は芯材Ｂの比率は低く、
老齢の大径木では辺材Ａの幅が狭くなっている。辺材Ａ
の部分では水分の通導と養分の貯蔵が行われているが、
大径木では芯材Ｂの部分での生活細胞がなくなり、養分
貯蔵をしていた柔細胞も活動を停止する。
きくなるが、肥大の活発な時期は芯材Ｂの比率は低く、
老齢の大径木では辺材Ａの幅が狭くなっている。辺材Ａ
の部分では水分の通導と養分の貯蔵が行われているが、
大径木では芯材Ｂの部分での生活細胞がなくなり、養分
貯蔵をしていた柔細胞も活動を停止する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来の木材の
乾燥方法とか薬液透過性改善方法として知られている各
種手段の中で、第１の化学的処理手段として有機溶媒等
の化学薬液を用いて壁孔部分に沈着している物質を抽出
したり壁孔部分を分解する方法は、使用する有機溶剤が
高価であることと処理に長い時間がかかる等の操作上の
難点があり、処理費用が余分にかかってしまうという問
題がある。
乾燥方法とか薬液透過性改善方法として知られている各
種手段の中で、第１の化学的処理手段として有機溶媒等
の化学薬液を用いて壁孔部分に沈着している物質を抽出
したり壁孔部分を分解する方法は、使用する有機溶剤が
高価であることと処理に長い時間がかかる等の操作上の
難点があり、処理費用が余分にかかってしまうという問
題がある。
【０００９】前記第２の手段である針やレーザもしくは
液体高圧噴射等により機械的に材面に刺し傷を作る方法
は、処理時間は短いものの処理装置が大型となり、得ら
れた木材の外観性とか強度が低下してしまうという問題
がある。更に第３のスチーミング処理を利用した物理的
手段は、いずれも加圧水蒸気により木材を加熱して壁孔
を軟化・破壊する方法であり、木材関連業界では常設の
ボイラーが使用できることと乾燥後に薬液注入等による
オートクレーブが共用できる利点があるが、蒸煮および
水蒸気処理によって材色の変化とか強度の低下を引き起
こす惧れがあり、かつ、低圧水蒸気爆砕処理での熱処理
は樹心に近い部分ではその効果が認められない上、装置
が大がかりになってとまうという課題があった。
液体高圧噴射等により機械的に材面に刺し傷を作る方法
は、処理時間は短いものの処理装置が大型となり、得ら
れた木材の外観性とか強度が低下してしまうという問題
がある。更に第３のスチーミング処理を利用した物理的
手段は、いずれも加圧水蒸気により木材を加熱して壁孔
を軟化・破壊する方法であり、木材関連業界では常設の
ボイラーが使用できることと乾燥後に薬液注入等による
オートクレーブが共用できる利点があるが、蒸煮および
水蒸気処理によって材色の変化とか強度の低下を引き起
こす惧れがあり、かつ、低圧水蒸気爆砕処理での熱処理
は樹心に近い部分ではその効果が認められない上、装置
が大がかりになってとまうという課題があった。
【００１０】通常木材の乾燥性とか薬液透過性を支配す
る要因は各細胞組織にある壁孔であり、針葉樹では有縁
壁孔がその通路となっている。辺材Ａ部ではこの孔が開
いているために水とか養分の通路になるが、芯材Ｂ部で
はこの孔が閉じてしまうため、液体や気体の透過とか浸
透が困難になる。一般にはこれを壁孔閉鎖というが、こ
の壁孔閉鎖のため芯材Ｂ部では乾燥が遅く、かつ、薬液
の注入性も悪いという前記問題点が発生する。
る要因は各細胞組織にある壁孔であり、針葉樹では有縁
壁孔がその通路となっている。辺材Ａ部ではこの孔が開
いているために水とか養分の通路になるが、芯材Ｂ部で
はこの孔が閉じてしまうため、液体や気体の透過とか浸
透が困難になる。一般にはこれを壁孔閉鎖というが、こ
の壁孔閉鎖のため芯材Ｂ部では乾燥が遅く、かつ、薬液
の注入性も悪いという前記問題点が発生する。
【００１１】特に従来から針葉樹は乾燥性、薬液含浸性
ともに悪いといわれており、乾燥性の不良は伐採後の木
材の重量増大を招来して、車両による運搬時に過積載に
なってしまうという問題点が生じることがある。
ともに悪いといわれており、乾燥性の不良は伐採後の木
材の重量増大を招来して、車両による運搬時に過積載に
なってしまうという問題点が生じることがある。
【００１２】そこで本発明はこのような従来の木材の乾
燥方法とか透過性改善方法が有している課題を解消し
て、前記壁孔閉鎖を破壊することによって木材の乾燥性
と薬液透過性を改善し、しかも操作が簡便でランニング
コストが低廉な木材の乾燥方法及び透過性改善方法を提
供することを目的とするものである。
燥方法とか透過性改善方法が有している課題を解消し
て、前記壁孔閉鎖を破壊することによって木材の乾燥性
と薬液透過性を改善し、しかも操作が簡便でランニング
コストが低廉な木材の乾燥方法及び透過性改善方法を提
供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、請求項１により、密閉耐圧容器の内方に形
成されたチャンバ内に木材を固定し、密閉耐圧容器の一
方側から木材の木口面及び木材周囲に圧縮空気もしくは
圧縮ガスを圧入するとともに、密閉耐圧容器の他方側か
ら圧縮空気もしくは圧縮ガスを吸引することにより、木
材中に含有されている自由水を強制的に脱水するように
した木材の乾燥方法を提供する。
するために、請求項１により、密閉耐圧容器の内方に形
成されたチャンバ内に木材を固定し、密閉耐圧容器の一
方側から木材の木口面及び木材周囲に圧縮空気もしくは
圧縮ガスを圧入するとともに、密閉耐圧容器の他方側か
ら圧縮空気もしくは圧縮ガスを吸引することにより、木
材中に含有されている自由水を強制的に脱水するように
した木材の乾燥方法を提供する。
【００１４】更に請求項２により、外周部に加熱源を有
する密閉耐圧容器の内方に形成されたチャンバ内に木材
を固定し、密閉耐圧容器を加熱源により加熱するか又は
水蒸気導入によって加熱すると同時に、密閉耐圧容器の
一方側から木材の木口面及び木材周囲に圧縮空気もしく
は圧縮ガスを圧入するとともに、密閉耐圧容器の他方側
から圧縮空気もしくは圧縮ガスを吸引する木材の透過性
改善方法を提供する。
する密閉耐圧容器の内方に形成されたチャンバ内に木材
を固定し、密閉耐圧容器を加熱源により加熱するか又は
水蒸気導入によって加熱すると同時に、密閉耐圧容器の
一方側から木材の木口面及び木材周囲に圧縮空気もしく
は圧縮ガスを圧入するとともに、密閉耐圧容器の他方側
から圧縮空気もしくは圧縮ガスを吸引する木材の透過性
改善方法を提供する。
【００１５】
【作用】かかる木材の乾燥方法及び透過性改善方法によ
れば、木材中に付与された圧力勾配によって閉鎖壁孔が
開裂破壊され、材料中の自由水が強制的に脱水される。
特に木材として芯材部を用いた場合を除いて無処理の木
材に較べて所定含水率に到達するまでの乾燥時間が大幅
に短縮され、芯材部では水熱処理を施すことによって無
処理材に較べて所定含水率に到達するまでの乾燥時間が
短縮されるとともに曲げ強さ等の材質強度低下とか材色
変化が最小限に抑えられ、かつ、処理後の木材の薬液注
入性が大幅に向上される。
れば、木材中に付与された圧力勾配によって閉鎖壁孔が
開裂破壊され、材料中の自由水が強制的に脱水される。
特に木材として芯材部を用いた場合を除いて無処理の木
材に較べて所定含水率に到達するまでの乾燥時間が大幅
に短縮され、芯材部では水熱処理を施すことによって無
処理材に較べて所定含水率に到達するまでの乾燥時間が
短縮されるとともに曲げ強さ等の材質強度低下とか材色
変化が最小限に抑えられ、かつ、処理後の木材の薬液注
入性が大幅に向上される。
【００１６】特に本発明によれば、木材の乾燥時間が短
縮され、乾燥コストが低廉化されるだけでなく、化学処
理とか木材の材質改善等の高機能化を行う上で問題とな
る薬液の注入性が均質化され、木材の乾燥、加工、含浸
処理など必要な工程がスピードアップされるという作用
が得られる。
縮され、乾燥コストが低廉化されるだけでなく、化学処
理とか木材の材質改善等の高機能化を行う上で問題とな
る薬液の注入性が均質化され、木材の乾燥、加工、含浸
処理など必要な工程がスピードアップされるという作用
が得られる。
【００１７】
【実施例】以下本発明にかかる木材の乾燥方法及び透過
性改善方法の具体的な実施例を説明する。図１は本実施
例で用いた木口加圧吸引方法を示す概要図であり、図中
の１は密閉耐圧容器としてのオートクレーブ、２はオー
トクレーブ１の外周部に配置された加熱源、３は上キャ
ップ、４は下キャップ、５，５は各キャップ３，４とオ
ートクレーブ１間の密閉用Ｏリングであり、オートクレ
ーブ１の内方で上キャップ３と下キャップ４との間に形
成されたチャンバ２０内にスプリング６を介在して供試
材料１５が固定されている。
性改善方法の具体的な実施例を説明する。図１は本実施
例で用いた木口加圧吸引方法を示す概要図であり、図中
の１は密閉耐圧容器としてのオートクレーブ、２はオー
トクレーブ１の外周部に配置された加熱源、３は上キャ
ップ、４は下キャップ、５，５は各キャップ３，４とオ
ートクレーブ１間の密閉用Ｏリングであり、オートクレ
ーブ１の内方で上キャップ３と下キャップ４との間に形
成されたチャンバ２０内にスプリング６を介在して供試
材料１５が固定されている。
【００１８】７は圧縮空気とか窒素ガスもしくはメタノ
ールが充填された容器、８は圧力バルブ、９は圧力バル
ブ８から上キャップ３内を貫通してチャンバ２０内に導
入された管路、１０は圧力調整バルブ、１１はチャンバ
２０の内方から下キャップ４内を貫通して圧力調整バル
ブ１０に導出された管路、１２はガストラップ機構、１
３は真空ポンプである。
ールが充填された容器、８は圧力バルブ、９は圧力バル
ブ８から上キャップ３内を貫通してチャンバ２０内に導
入された管路、１０は圧力調整バルブ、１１はチャンバ
２０の内方から下キャップ４内を貫通して圧力調整バル
ブ１０に導出された管路、１２はガストラップ機構、１
３は真空ポンプである。
【００１９】〔実施例１〕先ず原木として伐採直後の高
知県産スギ材(樹齢３０年)を用いて、この原木をＲ５.
５×Ｔ５.５×Ｌ５０ｃｍの寸法に木取った辺材を供試
材料１５とし、図１に示すオートクレーブ１の内方に形
成されたチャンバ２０内にスプリング６を介在して固定
した。この時に吸引側の下キャップ４には供試材料１５
の形状に合わせた刃物を設けて供試材料１５を強固に固
定した。
知県産スギ材(樹齢３０年)を用いて、この原木をＲ５.
５×Ｔ５.５×Ｌ５０ｃｍの寸法に木取った辺材を供試
材料１５とし、図１に示すオートクレーブ１の内方に形
成されたチャンバ２０内にスプリング６を介在して固定
した。この時に吸引側の下キャップ４には供試材料１５
の形状に合わせた刃物を設けて供試材料１５を強固に固
定した。
【００２０】そして圧力バルブ８の作動により容器７か
ら管路９を経由して圧縮空気とか窒素ガスもしくはメタ
ノールをチャンバ２０内に圧入して供試材料１５の一方
の木口面及び木材周囲から５(kｇf／cm2)の圧力で１時
間加圧し、同時に他方の木口面から管路１１及び圧力調
整バルブ１０を介して補助的に真空ポンプ１３の駆動に
よって吸引圧１(kｇ／cm2)で吸引することにより処理材
を得た。この時に窒素ガス又はメタノールはガストラッ
プ機構１２で回収した。
ら管路９を経由して圧縮空気とか窒素ガスもしくはメタ
ノールをチャンバ２０内に圧入して供試材料１５の一方
の木口面及び木材周囲から５(kｇf／cm2)の圧力で１時
間加圧し、同時に他方の木口面から管路１１及び圧力調
整バルブ１０を介して補助的に真空ポンプ１３の駆動に
よって吸引圧１(kｇ／cm2)で吸引することにより処理材
を得た。この時に窒素ガス又はメタノールはガストラッ
プ機構１２で回収した。
【００２１】〔実施例２〕実施例１と同様に原木として
伐採直後のスギ材をＲ５.５×Ｔ５.５×Ｌ５０ｃｍの寸
法に木取った芯材を供試材料１５とし、オートクレーブ
１の外側に設けた加熱源２によりチャンバ２０の内部を
１２０℃に加熱保持しながら一方の木口面及び木材周囲
から圧縮空気とか窒素ガスもしくはメタノールを５(kｇ
f／cm2)の圧力で４時間加圧し、同時に他方の木口面か
ら補助的に真空ポンプ１３の駆動によって吸引圧１(kｇ
／cm2)で吸引することにより処理材を得た。
伐採直後のスギ材をＲ５.５×Ｔ５.５×Ｌ５０ｃｍの寸
法に木取った芯材を供試材料１５とし、オートクレーブ
１の外側に設けた加熱源２によりチャンバ２０の内部を
１２０℃に加熱保持しながら一方の木口面及び木材周囲
から圧縮空気とか窒素ガスもしくはメタノールを５(kｇ
f／cm2)の圧力で４時間加圧し、同時に他方の木口面か
ら補助的に真空ポンプ１３の駆動によって吸引圧１(kｇ
／cm2)で吸引することにより処理材を得た。
【００２２】〔実施例３〕供試材料１５として、実施例
２で用いたスギ材の芯材に代えて同スギ材の辺材を用い
て、実施例２と同一圧力条件で加圧して処理材を得た。
２で用いたスギ材の芯材に代えて同スギ材の辺材を用い
て、実施例２と同一圧力条件で加圧して処理材を得た。
【００２３】〔比較例１〕実施例２と同様に木取った芯
材を供試材料１５とし、一方の木口面及び木材周囲から
１５(kｇf／cm2)の圧力で１時間加圧し、同時に他方の
木口面から補助的に真空ポンプ１３の駆動によって吸引
圧１(kｇ／cm2)で吸引して処理材を得た。
材を供試材料１５とし、一方の木口面及び木材周囲から
１５(kｇf／cm2)の圧力で１時間加圧し、同時に他方の
木口面から補助的に真空ポンプ１３の駆動によって吸引
圧１(kｇ／cm2)で吸引して処理材を得た。
【００２４】〔比較例２〕実施例２と同様に木取った芯
材を供試材料１５とし、オートクレーブ１の外側に設け
た加熱源２によりチャンバ２０の内部を１２０℃に加熱
保持しながらオートクレーブ１内に水蒸気を導入して蒸
気圧１.２(kgf／cm2）で４時間の蒸煮処理を行った。
材を供試材料１５とし、オートクレーブ１の外側に設け
た加熱源２によりチャンバ２０の内部を１２０℃に加熱
保持しながらオートクレーブ１内に水蒸気を導入して蒸
気圧１.２(kgf／cm2）で４時間の蒸煮処理を行った。
【００２５】〔比較例３〕実施例２と同様に木取った芯
材を供試材料１５とし、オートクレーブ１の外側に設け
た加熱源２によりチャンバ２０の内部を１６０℃に加熱
保持しながら４時間加圧し、同時に他方の木口面から補
助的に真空ポンプ１３の駆動によって吸引圧１(kｇ／cm
2)で吸引して処理材を得た。表１に上記各実施例１，
２，３と比較例１，２，３及び無処理の材料を含めた各
処理条件と処理方法を一覧表として表１に示す。
材を供試材料１５とし、オートクレーブ１の外側に設け
た加熱源２によりチャンバ２０の内部を１６０℃に加熱
保持しながら４時間加圧し、同時に他方の木口面から補
助的に真空ポンプ１３の駆動によって吸引圧１(kｇ／cm
2)で吸引して処理材を得た。表１に上記各実施例１，
２，３と比較例１，２，３及び無処理の材料を含めた各
処理条件と処理方法を一覧表として表１に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】次に以上の各実施例及び比較例で得られた
処理材を恒温恒湿槽(５０℃、湿度６５％)に入れて所定
の時間毎に重量を測定し、ほぼ平衡含水率になった時点
で絶乾法によって含水率を求め、乾燥性を評価した。
尚、各処理材の材質変化を調べるため、曲げ強さについ
てはＪＩＳ−Ｚ−２１１１に準拠して測定し、材色変化
を分光式測色式差計によって明度彩度を測定してハンタ
ーの式差色により式差（ｄＥ）を求めた。
処理材を恒温恒湿槽(５０℃、湿度６５％)に入れて所定
の時間毎に重量を測定し、ほぼ平衡含水率になった時点
で絶乾法によって含水率を求め、乾燥性を評価した。
尚、各処理材の材質変化を調べるため、曲げ強さについ
てはＪＩＳ−Ｚ−２１１１に準拠して測定し、材色変化
を分光式測色式差計によって明度彩度を測定してハンタ
ーの式差色により式差（ｄＥ）を求めた。
【００２８】更に薬液の浸透性を比較するため、乾燥後
に加圧減圧法（減圧１kgf／cm2，３０分、加圧５kgf／c
m2，１時間）によりＣＣＡを含浸し注入量を比較した。
表２に所定含水率（５０％、２５％）に到達するまでの
乾燥時間を示し、図２，図３に各実施例及び比較例で得
られた処理材と無処理の材料に関して乾燥時間に対する
含水率（％）の変化を示す。
に加圧減圧法（減圧１kgf／cm2，３０分、加圧５kgf／c
m2，１時間）によりＣＣＡを含浸し注入量を比較した。
表２に所定含水率（５０％、２５％）に到達するまでの
乾燥時間を示し、図２，図３に各実施例及び比較例で得
られた処理材と無処理の材料に関して乾燥時間に対する
含水率（％）の変化を示す。
【００２９】
【表２】
【００３０】更に表３によって各実施例及び比較例で得
られた処理材と無処理の材料に関して曲げ強さ低下率
（％）、薬液注入量(kg/m3)、側面浸潤長(mm)及び色差
(dE)を測定した結果を示す。
られた処理材と無処理の材料に関して曲げ強さ低下率
（％）、薬液注入量(kg/m3)、側面浸潤長(mm)及び色差
(dE)を測定した結果を示す。
【００３１】
【表３】
【００３２】表２、表３にみられるように、実施例１，
２，３で処理した木材は、芯材を用いた実施例２を除い
て無処理の木材及び比較例１，２，３の木材に較べて所
定含水率（５０％、２５％）に到達するまでの乾燥時間
が短縮されている。芯材部では窒素ガス，メタノールと
も乾燥時間短縮効果が見られないが、水熱処理を施すこ
とによって無処理材に較べて含水率が５０％に到達する
時間はほぼ２分の１、同２５％に到達する時間はほぼ３
分の２となった。しかも曲げ強さ等の材質強度低下とか
材色変化が最小限に抑えられ、乾燥性、薬液注入性は大
幅に向上していた。
２，３で処理した木材は、芯材を用いた実施例２を除い
て無処理の木材及び比較例１，２，３の木材に較べて所
定含水率（５０％、２５％）に到達するまでの乾燥時間
が短縮されている。芯材部では窒素ガス，メタノールと
も乾燥時間短縮効果が見られないが、水熱処理を施すこ
とによって無処理材に較べて含水率が５０％に到達する
時間はほぼ２分の１、同２５％に到達する時間はほぼ３
分の２となった。しかも曲げ強さ等の材質強度低下とか
材色変化が最小限に抑えられ、乾燥性、薬液注入性は大
幅に向上していた。
【００３３】辺材部では窒素ガス，メタノールとも含水
率が５０％に到達する時間はほぼ３分の２に、水熱処理
では５分の４まで短縮した。また、含水率が２５％に到
達する時間はほぼ３分の２に短縮した。
率が５０％に到達する時間はほぼ３分の２に、水熱処理
では５分の４まで短縮した。また、含水率が２５％に到
達する時間はほぼ３分の２に短縮した。
【００３４】一方、比較例１では温度を加えずに気体圧
力を１５(kgf／cm2)としたが、乾燥性、薬液含浸性とも
向上がみられなかった。比較例２は１２０℃に加熱保持
しながら蒸気圧１.２(kgf／cm2）で蒸煮処理を行ったも
のであるが、無処理材に比べれば乾燥性、薬液含浸性と
もに向上しているものの実施例２の特性は得られなかっ
た。また、比較例３は実施例２の処理条件を変えて処理
温度を１６０℃に上げて行ったものであるが、乾燥性、
薬液含浸性は向上している反面で強度低下や材色変化が
みられ、実用上での問題があることが判明した。
力を１５(kgf／cm2)としたが、乾燥性、薬液含浸性とも
向上がみられなかった。比較例２は１２０℃に加熱保持
しながら蒸気圧１.２(kgf／cm2）で蒸煮処理を行ったも
のであるが、無処理材に比べれば乾燥性、薬液含浸性と
もに向上しているものの実施例２の特性は得られなかっ
た。また、比較例３は実施例２の処理条件を変えて処理
温度を１６０℃に上げて行ったものであるが、乾燥性、
薬液含浸性は向上している反面で強度低下や材色変化が
みられ、実用上での問題があることが判明した。
【００３５】以上の結果から、本実施例における壁孔破
壊の好ましい処理方法は、木材の組織構造が持つ特性を
考慮して、密閉耐圧容器中で１００〜１５０℃、望まし
くは１２０〜１３０℃の水熱雰囲気下で、木口面および
木材周囲から３０(kgf／cm2)以下、望ましくは５〜１５
(kgf／cm2)の圧縮空気あるいは圧縮ガスで加圧し、他方
の木口面から補助的に吸引する方法を採用する。このよ
うな処理方法によれば、木材中に圧力勾配が付与されて
閉鎖壁孔が開裂破壊され、材料中の自由水が強制的に脱
水されて木材の乾燥性と透過性を高めることができる。
壊の好ましい処理方法は、木材の組織構造が持つ特性を
考慮して、密閉耐圧容器中で１００〜１５０℃、望まし
くは１２０〜１３０℃の水熱雰囲気下で、木口面および
木材周囲から３０(kgf／cm2)以下、望ましくは５〜１５
(kgf／cm2)の圧縮空気あるいは圧縮ガスで加圧し、他方
の木口面から補助的に吸引する方法を採用する。このよ
うな処理方法によれば、木材中に圧力勾配が付与されて
閉鎖壁孔が開裂破壊され、材料中の自由水が強制的に脱
水されて木材の乾燥性と透過性を高めることができる。
【００３６】
【００３７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる木材の乾燥方法及び透過性改善方法によれば、木材
中に付与された圧力勾配によって木材の閉鎖壁孔が開裂
破壊されて材料中の自由水が強制的に脱水されるので、
木材が辺材部が所定含水率に到達するまでの乾燥時間を
大幅に短縮することができる。また、芯材部では水熱処
理を施すことによって無処理材に較べて所定含水率に到
達するまでの乾燥時間が短縮されるとともに材質強度と
か材色変化は最小限となり、しかも処理後の木材の薬液
注入性を大幅に向上させることが可能となる。
かる木材の乾燥方法及び透過性改善方法によれば、木材
中に付与された圧力勾配によって木材の閉鎖壁孔が開裂
破壊されて材料中の自由水が強制的に脱水されるので、
木材が辺材部が所定含水率に到達するまでの乾燥時間を
大幅に短縮することができる。また、芯材部では水熱処
理を施すことによって無処理材に較べて所定含水率に到
達するまでの乾燥時間が短縮されるとともに材質強度と
か材色変化は最小限となり、しかも処理後の木材の薬液
注入性を大幅に向上させることが可能となる。
【００３８】特に従来から乾燥性、薬液含浸性が悪いと
いわれている針葉樹材でも閉鎖壁孔の減少と破壊が行わ
れるため、薬液の含浸量や浸潤面積が増大し、乾燥時間
は約半分にまで短縮することができる。また、山中での
伐採時に上記処理を行うことにより、仮導管中の自由水
の脱水による重量が低減化され、車両による運搬時の過
積載の問題にも対処することができる。
いわれている針葉樹材でも閉鎖壁孔の減少と破壊が行わ
れるため、薬液の含浸量や浸潤面積が増大し、乾燥時間
は約半分にまで短縮することができる。また、山中での
伐採時に上記処理を行うことにより、仮導管中の自由水
の脱水による重量が低減化され、車両による運搬時の過
積載の問題にも対処することができる。
【００３９】更に本発明によれば、木材の乾燥時間が短
縮されて乾燥コストが低廉化されるだけでなく、木材の
材質改善を実施する際の薬液の注入性が均質化されて木
材の乾燥、加工、含浸処理等の工程のスピードアップが
はかれるという効果を発揮する。
縮されて乾燥コストが低廉化されるだけでなく、木材の
材質改善を実施する際の薬液の注入性が均質化されて木
材の乾燥、加工、含浸処理等の工程のスピードアップが
はかれるという効果を発揮する。
【図１】本発明で用いた木材の木口加圧吸引方法を示す
概要図。
概要図。
【図２】本発明の実施例と無処理の木材の乾燥時間に対
する含水率（％）の変化を示すグラフ。
する含水率（％）の変化を示すグラフ。
【図３】本発明の実施例及び比較例と無処理の木材の乾
燥時間に対する含水率（％）の変化を示すグラフ。
燥時間に対する含水率（％）の変化を示すグラフ。
【図４】木材の一例としてのスギ材の断面図。
【図５】樹木の幹構造と成長の過程を説明する概要図。
１…オートクレーブ（密閉耐圧容器） ２…加熱源 ３…上キャップ ４…下キャップ ５…Ｏリング ６…スプリング ７…（圧縮空気もしくは圧縮ガスの）容器 ８…圧力バルブ ９，１１…管路 １０…圧力調整バルブ １２…ガストラップ機構 １３…真空ポンプ １５…供試材料 ２０…チャンバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 憲輔 高知県高知市布師田3992番地３ 高知県 工業技術センター内 (56)参考文献 特開 平６−39807（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】 密閉耐圧容器の内方に形成されたチャン
バ内に木材を固定し、密閉耐圧容器の一方側から木材の
木口面及び木材周囲に圧縮空気もしくは圧縮ガスを圧入
するとともに、密閉耐圧容器の他方側から圧縮空気もし
くは圧縮ガスを吸引することにより、木材中に含有され
ている自由水を強制的に脱水することを特徴とする木材
の乾燥方法。 - 【請求項２】 外周部に加熱源を有する密閉耐圧容器の
内方に形成されたチャンバ内に木材を固定し、密閉耐圧
容器を加熱源により加熱するか又は水蒸気導入によって
加熱すると同時に、密閉耐圧容器の一方側から木材の木
口面及び木材周囲に圧縮空気もしくは圧縮ガスを圧入す
るとともに、密閉耐圧容器の他方側から圧縮空気もしく
は圧縮ガスを吸引することを特徴とする木材の透過性改
善方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7107014A JP2634388B2 (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | 木材の乾燥方法及び透過性改善方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7107014A JP2634388B2 (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | 木材の乾燥方法及び透過性改善方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08276406A JPH08276406A (ja) | 1996-10-22 |
| JP2634388B2 true JP2634388B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=14448325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7107014A Expired - Lifetime JP2634388B2 (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | 木材の乾燥方法及び透過性改善方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2634388B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003156858A (ja) * | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理方法及び基板処理システム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0639807A (ja) * | 1992-02-05 | 1994-02-15 | Dia Utsudo Kogyo Kk | 木材の前処理に用いる装置 |
-
1995
- 1995-04-05 JP JP7107014A patent/JP2634388B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08276406A (ja) | 1996-10-22 |
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