JP2008110546A - 改質木材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】腐敗などに対する対抗力に優れた改質木材を効率よく製造可能な製造方法を提供する。
【解決手段】処理する木材を収容した処理タンク内の圧力を所定時間ほぼ真空状態まで圧力低下させる低圧処理工程と、前記低圧処理工程後、処理タンク内に防腐薬と防虫薬の少なくともいずれか一方を入れると共に、前記処理タンク内を所定時間加温及び加圧する加温・加圧処理工程と、前記加温・加圧工程後に、処理タンク内の圧力をほぼ真空状態まで圧力低下させると共に、処理タンク内の木材を強制的に冷却する冷却・低圧処理工程とを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、改質された木材を製造するための製造方法に関する。

一般に伐採されたいわゆる生の木材には水分などが含まれていることから、例えばそのまま建屋の構築材料として使用すると、木材が腐敗するなどの不具合があり、そのため木材を充分乾燥する必要がある。

木材を例えば乾燥する方法としては、従来からいわゆる自然乾燥が一般的に行なわれている。

しかしながら自然乾燥は、風通しの良い場所に生の木材を置いて自然に乾燥させるものであることから、乾燥日数を要するのは勿論のこと天候に影響され乾燥日数が定まらない不具合がある。また木材も含水率の一定しない不均質なものとなり易いし、さらには一定含水率以下に乾燥することも出来ないものであって、そのため構築後に例えば冷暖房の影響により、木材が乾燥して構築物に狂いを生じる不具合もある。

本発明は以上の実情に鑑みて開発したものであって、目的とするところは、腐敗などに対する対抗力に優れた改質木材を効率よく製造可能な製造方法を提供することにある。

前記した目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
処理する木材を収容した処理タンク内の圧力を所定時間低下させる低圧処理工程と、
前記低圧処理工程後、前記処理タンク内を所定時間加温及び加圧する加温・加圧処理工程と、
前記加温・加圧工程後に、処理タンク内の圧力を低下させると共に、処理タンク内の木材を強制的に冷却する冷却・低圧処理工程とを有することを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の加温・加圧処理工程において、処理タンク内に防腐薬と防虫薬の少なくともいずれか一方を入れるようにしていることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の低圧処理工程及び冷却処理工程において、処理タンク内をほぼ真空状態まで圧力低下させることを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、処理タンク内での減圧処理から加温・加圧処理、更には再度の減圧処理が連続して行なわれることに伴い、木材への薬剤注入と木材の乾燥が短時間で効率よく行なえるのは勿論のこと、処理タンク内に収容された木材の化学反応が激しく行なわれて、木材の内部に含まれている樹脂成分などの蒸発が促進されるし、木材組織内の糖分なども破壊され、しかも木材中の水分も確実に減少することができ、その結果、防虫・防腐性能に優れた改質木材とすることが出来る。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、より一層、防虫・防腐性能に優れた改質木材を得ることが出来る。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、より一層、木材内の樹脂成分などの蒸発や木材組織内の糖分などの破壊、更には、木材中の水分除去が行なわれて、より一層、防虫・防腐性能に優れた改質木材を得ることが出来る。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

まず、本発明にかかる製造方法に用いる改質処理装置の概要を説明する。

図１において符号１で示す改質処理装置は、内部を密閉可能とした処理タンク２が備えられて、処理しようとする木材Ｗをこの処理タンク２内に収容するようにしている。

この処理タンク２には、処理タンク２内に水蒸気を供給して、処理タンク２内を加温するための水蒸気供給通路３と、
処理タンク２内に空気を強制的に供給して処理タンク２内を所定圧に加圧するための加圧通路４と、
処理タンク２内の空気を強制的に排出して、処理タンク２内の気圧を低下させるための空気排出通路５と、
処理タンク２内に防腐・防虫の薬剤を注入するための薬剤注入通路６が接続されている。

尚、実施形態では、水蒸気供給通路３を介して、処理タンク内に冷却水を噴霧状に供給できるようにしている。

またこの処理タンク２には、タンク内を加熱するための加熱装置７が設けられている。

更にこの処理タンク２には、開閉蓋２１により開閉可能な木材搬入搬出口２０が設けられ、開閉蓋２１を閉じることにより、処理タンク２内が密閉されるようにしている。

次に以上の改質処理装置１により改質木材を製造する製造方法を説明する。

先ず、処理タンク２の開閉蓋２１を開けて、図２に示すように、処理する木材Ｗを木材搬入搬出口２０より処理タンク２内に搬入した搬入した後、開閉蓋２１を再度閉じて、処理タンク２内を密閉状態にする。

処理タンク２内に収容する木材Ｗとしては、例えば伐採した松材や杉材を細長い板状に切断した製材を用いる。

次に図３に示すように、処理タンク２内の空気を空気排出通路５を介して強制的に排出して、約３０分間、処理タンク２内をほぼ真空に近い状態に保つ。（低圧処理工程）
続いて、図４に示すように、防腐・防虫の薬剤、例えば液体のＡｌｋａｌｉｎｅ Ｃｏｐｐｅｒ Ｑｕａｔｅｒｎａｒｙ（ＡＣＱ）を、薬剤注入通路６を介して処理タンク内に噴霧状態で注入した上で、図５に示すように、水蒸気供給通路３を介して処理タンク２内に高温の水蒸気を供給し、この水蒸気と加熱装置７の駆動とで処理タンク内を加熱し、更に、加圧通路４を介して処理タンク内を加圧し、処理する木材Ｗが杉材の場合には、約１〜２時間、松材の場合には、約２〜３時間この加圧状態を維持する。（加温・加圧処理工程）
尚、加圧時の圧力は１〜４キログラム／平方センチに加圧するのが好ましく、また処理タンク２内の温度は、摂氏１９０度〜摂氏２２０度の範囲とするのが好ましく、これにより、薬剤が木材Ｗ内に効率よく圧入されると共に、木材Ｗの乾燥が促進される。

しかる後、水蒸気供給通路３を介して、処理タンク２内に冷却水を噴霧状に供給して、木材Ｗの冷却を行ない、続いて図６に示すように、空気排出通路を介して処理タンク２内の空気と余分な薬剤をタンク２外に排出すると共に、再度、処理タンク２内を真空状態になるまで空気を排除した上で、この真空状態を約３０分維持する（冷却・低圧処理工程）のであって、以上の真空維持に伴い、薬剤が木材Ｗ内に確実に浸透することとなるし、木材Ｗの乾燥も促進される。

そして以上の一連の処理により木材Ｗの改質が終了した段階で、処理タンク２内をほぼ大気圧に戻し、続いて開閉蓋２１を開いて、内部の木材Ｗを取り出せばよく、これにより、改質された木材Ｗが得られる。

斯くして以上の製造方法によれば、木材Ｗが収容された処理タンク２内において 減圧から加温・加圧、更には再度の減圧が連続して行なわれることに伴い、木材Ｗの化学反応が激しく行なわれて、木材Ｗの内部に含まれている樹脂成分などの蒸発が促進されるし、木材組織内の糖分なども破壊され、また木材中の水分も少なくなって、その結果、防虫・防腐性能が向上するし、また木材Ｗの重量も処理以前よりも約５〜１５パーセント減少し、木材Ｗの乾燥も短時間で効率よく行なえるに至った。

改質処理装置の概略説明図。 改質処理装置による改質木材の製造過程を示す説明図。 改質処理装置による改質木材の製造過程を示す説明図。 改質処理装置による改質木材の製造過程を示す説明図。 改質処理装置による改質木材の製造過程を示す説明図。 改質処理装置による改質木材の製造過程を示す説明図。

符号の説明

１ 改質処理装置
２ 処理タンク
３ 水蒸気供給通路
４ 加圧通路
５ 空気排出通路
６ 薬剤注入通路
７ 加温装置
Ｗ 木材

Claims (3)

1. 処理する木材を収容した処理タンク内の圧力を所定時間低下させる低圧処理工程と、前記低圧処理工程後、前記処理タンク内を所定時間加温及び加圧する加温・加圧処理工程と、前記加温・加圧工程後に、処理タンク内の圧力を低下させると共に、処理タンク内の木材を強制的に冷却する冷却・低圧処理工程とを有することを特徴とする改質木材の製造方法。
2. 前記加温・加圧処理工程において、処理タンク内に防腐薬と防虫薬の少なくともいずれか一方を入れるようにしていることを特徴とする請求項１に記載の改質木材の製造方法。
3. 前記低圧処理工程及び前記冷却処理工程において、前記処理タンク内をほぼ真空状態まで圧力低下させることを特徴とする請求項１または２に記載の改質木材の製造方法。

Images