JPH0260481B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は木材を曲げ加工、特に小さな曲率の曲
げ加工を行う方法に関するものである。

木材を曲げ加工、特に小さな曲率の曲げ加工を
行うには木材にある程度の水分を含有せしめて若
干の軟化膨潤状態にして行わねばならない。この
ためには半乾燥木材を用いるか乾燥木材に水分を
含浸せしめたものを用いるのであるが、半乾燥木
材は所定の水分に調節することは困難であり、ま
た長期の保存が困難であり、勿論保存中にも水分
含有量は変化してしまう。更に半乾燥木材は芯部
分が殆んどの場合脆化しているから曲率の小さな
成形には用いることが出来ず端切れが多数生ず
る。また半乾燥木材は組織内にも水分を多量含み
乾燥が困難であり着色が生じやすい。そこで長期
の保存が容易で材質のバラツキのない乾燥木材を
成形時に含水せしめる方法が推賞される。上記方
法において乾燥木材に含水せしめるには従来、蒸
気養生または水中含浸が行なわれている。しかし
これらの方法では曲げ加工が容易になるまで木材
を軟化膨潤状態にするには長時間を要すること、
含水状態にむらを生ずること、所定の含水率に調
節することが困難であること、水分が木材の導管
のみならず組織内にも含有され成形時の乾燥に長
時間を要することと云う欠点が存在する。木材を
成形する際に均一に所定の含水率に調節して導管
のみに選択的に含水せしめることは極めて重要で
ある。何となれば含水率が大きくなる程木材の成
形性は良くなるが、特に組織内の含水率が過大に
なると乾燥が非常に困難になり成形後も木材は多
量に水分を含んだ状態にある。したがつて成形後
の乾燥に長時間を要し、しかも成形後の多量の水
分の揮散によつて成形物に歪みを生じ易いし、成
形物に着色を生じ商品価値が低下する。乾燥を短
時間に行うために乾燥温度を高くすると組織内の
水分が急激に蒸発する結果、成形物に更に大きな
歪みが生ずるばかりでなく亀裂や開裂が生ずる恐
れもある。

本発明は上記従来の欠点を解消して所定量の水
分を木材の導管内に選択的にかつ均一に含有せし
め、もつて曲率の小さな曲げ加工を容易に行い、
かつ歪、亀裂、開裂を生ずることなく成形品の乾
燥を円滑に行うことを目的とし、木材に減圧下で
水分を含浸せしめると同時に加熱を行うことを骨
子とする。

木材に防腐剤、防カビ剤、難燃剤等の薬液を注
入する際に減圧下で行うことは従来行われてい
る。しかし木材に曲げ加工を施す際に水分を減圧
下で含浸せしめることは本発明において始めて行
われたことであり、かかる新規な方法において木
材を高度に可塑化せしめ、木材の曲げ加工上長年
未解決の問題であつた歩止まりの向上が始めて実
現可能となつたのである。

本発明を以下に詳細に説明する。

本発明においては乾燥木材を用いることは言う
までもないが、該乾燥木材とは一般に含水率15％
以下、望ましくは10％以下の木材であり、工程１
においては木材を所定の形状、例えば板状、角材
状、丸材状に切断、切削してから第１図に示す密
閉容器１に入れる。図において１０は木材の被成
形材料である。次いで真空ポンプ(2)を作動して密
閉容器１内を減圧にする。この場合密閉容器１内
の真空度は真空ポンプ２の作動時間によつて容易
に調節される。適当な真空度は被成形材料１０の
材質によつて必ずしも一様に決まらないから材質
毎に予め決定しておく必要があるが、略０〜50mm
Hg程度である。次いで圧送ポンプ３を作動して
水４を密閉容器１内に圧入する。水４には防腐
剤、難燃剤等の薬剤を溶解せしめておいてもよ
い。また水４はスプレー等によつて被成形材料１
０と接触せしめられてもよい。かくして減圧下で
被成形材料１０の導管に存在する空気が駆逐され
た状態にある所に水と接触することになるから水
は瞬時にして被成形材料１０の導管内に選択的に
含浸され、そして被成形材料１０の含水率は密閉
容器１内の真空度によつて決まるが殆んど100％
近くまで過剰に含水させることが望ましい。工程
１における含水速度は従来に比して殆んど10倍に
もなる。

工程２においては工程１において水を所定量含
浸せしめられた被成形材料１０を望ましくは減圧
下において蒸気加熱を行う。このような蒸気加熱
によれば水蒸気中に含まれる水分によつて工程１
において被成形材料１０に含浸せられた水分の蒸
発量が規制され、含水率が所定に保たれるのであ
る。そしてこのような加熱により被成形材料１０
の導管内に選択的に含まれる水分によつて被成形
材料１０中のリグニンやヘミセルロースが膨潤軟
化し、該被成形材料１０を高度に可塑化するので
ある。

工程２において適用される蒸気圧力は0.3〜２
Kg／cm²であり、被成形材料１０の最終的な含水率
は一般的に40〜100重量％である。

工程３においては工程１、２において所定量の
水分を含有しかつ加熱された被成形材料１０を第
２図に示すような上型５Ａ、下型５Ｂからなる押
圧型５によつて曲げ加工を行う。この際、被成形
材料１０は通常トーネツト６上に載置されるが、
本発明の場合は被成形材料１０が適当な、かつ均
一な含水率を有し高度に可塑化されているから、
曲率が可成り小さな曲げ加工までトーネツト６を
使用しなくてもよいようになる。上記押圧成形中
に被成形材料１０は加熱されているから被成形材
料１０の導管内に含有されている水分が急速に外
界に蒸発し乾燥状態に近づく。押圧成形中に更に
被成形材料１０を高度な乾燥状態に近づけるには
高温加熱状態にて押圧成形を行う。このような高
温加熱押圧成形によれば被成形材料１０の導管内
に含有されている水分は更に急速に外界に蒸発し
短時間で乾燥状態になる。しかし半乾燥木材を用
いたり、乾燥木材を用いる場合でも減圧によらず
に水分を含浸させた場合のように水分が被成形材
料１０の組織内にも多量含まれている場合には高
温加熱押圧成形を行うと組織内の水分が急激に蒸
発する結果、被成形材料に亀裂更には開裂が生ず
るようになる。そのため80℃以下程度の低温で乾
燥を行うと水分の蒸発は遅く成形後に多量の水分
が残存することになり成形後の形状安定性は乏し
いものになりかつ木材成形品が着色する。

かくして第３図に示す略完全に乾燥した木材成
形品１１を得るが、本発明によれば含水速度は従
来の10倍にもなりかつ従来、不良率が30〜50％も
あつたものが殆んど不良率０となり、かくして本
発明の効果は絶大なものであると言えよう。

本発明の効果を更に明らかにするための試験を
以下に示す。

乾燥木材として含水率５％のブナ材（厚さ20
mm）を用いる。該ブナ材は密閉容器１内に入れら
れ10mmHgの減圧下に圧入すると１分間で含水率
100％に達する。該ブナ材は再び減圧下におかれ
て蒸気加熱が行われた後120℃に加熱した押圧成
形型により曲率半径35mmの曲げ加工が及ぼされ
る。成形時間20分で該押圧成形型により成形品を
取出す。該成形品は含水率10％でありその後の乾
燥は全く必要なく、歪、亀裂、開裂、着色のない
市場価値の極めて高いものであつた。

比較として含水率20％の半乾燥木材を用いて上
記と同様に120℃に加熱した押圧成形型により曲
げ加工を行うと該ブナ材は開裂してしまい成形不
能である。そこで押圧成形型の温度を80℃にして
20分間の曲げ加工を行うと得られた成形品には17
％の水分が含まれ、その後80℃の乾燥室で乾燥さ
せると含水率を10％以下にするために約24時間を
要し、その間に成形品は形もどりおよび着色を生
ずる。

更に比較として上記含水率を５％のブナ材に対
して減圧することなく蒸気養生を行うと６時間後
にようやく含水率20％に達するが含水率は不均一
である。このブナ材に対して曲げ加工を行うと先
の半乾燥木材と殆んど同じ効果をみる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すものであり、第１
図は工程１を示す模式側断面図、第２図は工程３
を示す側面図、第３図は得られた木材成形品の斜
視図である。 図中、１……密閉容器、２……真空ポンプ、３
……ノズル、５……押圧型、１０……被成形材
料、１１……木材成形品。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 乾燥木材を入れた密閉容器を減圧した上で水
   を該密閉容器に注入して該乾燥木材に該水を接触
   せしめることによつて該木材の導管内に選択的に
   水を含浸せしめる工程１、 上記水を含浸した木材を蒸気によつて加熱して
   該木材を軟化膨潤状態とする工程２、 上記加熱されることにより軟化膨潤状態とされ
   た木材を押圧成形すると共に乾燥を行う工程３、 以上の工程１、２、３からなる木材の曲げ加工方
   法。