JP2012035507A

JP2012035507A - 圧密処理木材の製造方法及び圧密処理木材並びに化粧板

Info

Publication number: JP2012035507A
Application number: JP2010177731A
Authority: JP
Inventors: Jiro Nishio; 治郎西尾
Original assignee: Eidai Co Ltd
Current assignee: Eidai Co Ltd
Priority date: 2010-08-06
Filing date: 2010-08-06
Publication date: 2012-02-23
Anticipated expiration: 2030-08-06
Also published as: JP5754836B2

Abstract

【課題】節があっても、圧密処理を行うことができる圧密処理木材の製造方法及び節を有する圧密処理木材並びにそういった圧密処理木材によって化粧単板が形成された化粧板を提供する。
【解決手段】木表側に節部ｋを有する厚さ９ｍｍの杉製材品の裏面（木裏側）に、節部ｋを平面的に取り囲むように、節部ｋよりも一回り大きい深さ３ｍｍの凹部２を形成し、これを、密閉熱盤加熱装置に入れ、厚さが３ｍｍになるように、熱盤温度２００℃、加圧圧力３０ｋｇｆ／ｃｍ^２で１０分間熱圧した後、熱盤に冷却水を通して熱盤冷却を行い、熱盤温度が８０℃となったところで、圧密処理木材を取り出した。
【選択図】図１

Description

この発明は、節部分を有する圧密処理木材の製造方法及び圧密処理木材並びにその圧密処理木材によって化粧単板が形成された化粧板に関する。

例えば、広葉樹の代替材料としての針葉樹は、広葉樹に比較して一般的に柔らかく、建築用あるいは家具用材料として用いるには、表面硬度や表面の耐磨耗性等の表面特性、水分や熱に対する耐久性や強度等に問題があるので、こういった針葉樹等の柔らかい木材については、表面特性や耐久性及び強度等を改善するために、水蒸気処理を施して軟化させた後、平盤プレス機で熱圧して最初の厚みの２０〜７０％程度の厚みにまで圧密化する、所謂、圧密処理が行われている。

具体的には、圧密化された木材が元の状態に戻らないように固定する方法によって、以下に示すような方法が採用されている。１）平盤プレス機によって木材を圧縮した状態で、オーブン内に木材を入れ、１８０℃で１６時間〜２４時間程度加熱処理したり、２）平盤プレス機によって木材を圧縮した状態でオートクレーブ内に入れ、１８０℃〜２２０℃の高圧水蒸気で数分間処理したり、３）熱盤を持つ平盤プレス機の熱盤間に処理すべき木材を配置し、さらにその周囲に弾性シリコン材等の弾性密封材料とさらにその周囲にステンレス材等の所要の厚さ規制治具とを配置した後、熱盤により木材を熱圧し、木材そのものが有する水分を高圧水蒸気化して、２）と同様の高圧水蒸気処理を行う、所謂、密閉圧密処理等が採用されている。

特許第３０６２３６８号公報

しかしながら、節を有する木材の場合、上述した圧密処理を行うと、
１）節部を圧密しきれないので、節部表面が膨れた状態となり、平滑にならない
２）節部に割れや亀裂が発生する
３）節部から溶出したヤニ等の樹脂分が平板プレス機の熱盤に付着し、圧密木材を熱盤から容易に取り出すことができなくなる
４）節部が黒褐色となり、意匠感を損なう
５）圧密する際に、平板プレス機の熱盤の表面を窪ませてしまう
等の問題が発生するので、実際に圧密処理を行える木材としては、節が全くないか、あってもごく小さなものしかない木材に限られることになり、歩留りが悪く、材料費が高くついていた。

そこで、この発明の課題は、節があっても、圧密処理を行うことができる圧密処理木材の製造方法及び節を有する圧密処理木材並びにそういった圧密処理木材によって化粧単板が形成された化粧板を提供することにある。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、節部分を有する圧密処理木材の製造方法であって、節部分を取り囲むように、木材の裏面側に、所定深さの凹部を形成した後、その木材に圧密処理を施したことを特徴とする圧密処理木材の製造方法を提供するものである。なお、ここでいう「木材の裏面側」とは、化粧面として使用しないほうの面を意味しており、木表側、木裏側のいずれであってもよい。また、圧密処理については、密閉圧密処理、開放圧密処理、ロール圧密処理等、従来から行われているいずれの方法を採用してもよい。

本発明の圧密処理木材の製造方法は、木材を、元の厚みの１／２〜１／３程度に圧密する場合に有効であり、木材の裏面側に形成する凹部の深さは、圧密前の木材の厚みの１／３〜２／３程度に設定することが望ましい。

また、凹部の平面形状は、円形状、楕円形状、矩形状、長方形状等、特に限定されるものではなく、凹部の平面サイズも、節部を取り囲む大きさであれば、特に限定されない。ただし、凹部の平面サイズを必要以上に大きくすると、強度不足（密度不足）の面積が大きくなり、木材全体として必要な強度を確保することができなくなるおそれがあるので、節部よりも一回り（片側２．５ｍｍ、両側で５ｍｍ程度）大きく設定しておくことが望ましい。

また、上記の課題を解決するため、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の製造方法によって製造された圧密処理木材を提供するものである。

また、請求項３に係る発明の圧密処理木材は、節部を通過する縦断面には、節部の外側に木目の不連続部が形成されており、この不連続部を境に、節部側は木目の本数が少なく、節部の外側は木目の本数が多くなっていることを特徴としている。

また、請求項４に係る発明の圧密処理木材は、裏面側には、節部を取り囲む不連続線が形成されており、前記不連続線の内側と外側とは、連続した同一の表面ではないことを特徴としている。

また、請求項５に係る発明は、請求項２、３または４に係る発明の圧密処理木材によって形成された化粧単板を基材に貼着してなる化粧板を提供するものである。なお、前記基材としては、合板、パーティクルボード、配向性ストランドボード、その他中質繊維板、硬質繊維板等が挙げられる。

以上のように、請求項１に係る発明の圧密処理木材の製造方法では、圧密処理を行う前に、節部分を取り囲むように、木材の裏面側に、所定深さの凹部を形成しているので、圧密処理を行う際、節部分がほとんど圧縮されないか、圧縮されたとしても、その圧縮率が小さいので、圧密処理を行うことによって、１）節部表面が膨れた状態となったり、２）節部に割れや亀裂が発生したり、３）節部から溶出したヤニ等の樹脂分が平板プレス機の熱盤に付着し、圧密木材を熱盤から容易に取り出すことができなくなったり、４）節部が黒褐色となって意匠感を損ねたり、５）圧密する際に、平板プレス機の熱盤の表面を窪ませてしまうといった種々の問題が発生することがない。従って、節を有する木材であっても、圧密処理を行うことが可能となるので、材料費の低減を図ることができ、歩留りが向上する。特に、元の木材の厚さの１／２〜１／３に圧密する場合に有効である。

このような方法によって製造された請求項２に係る発明の圧密処理木材は、請求項３に係る発明のように、節部分を通過する縦断面には、節部分の外側に木目の不連続部が形成されており、この不連続部を境に、節部分側は木目の本数が少なく、節部分の外側は木目の本数が多くなっていることを特徴としていると共に、請求項４に係る発明のように、裏面側には、節部分を取り囲む不連続線が形成されており、不連続線の内側と外側とは、連続した同一の表面ではないことを特徴としているので、こういった特徴的な構成を備えた圧密処理木材は、請求項１に係る発明の方法によって製造された圧密処理木材であることを認定することができる。

また、請求項５に係る発明の化粧板は、安価に製造することができる、節を有する圧密処理木材によって形成された化粧単板を使用しているので、従来のように、節のない木材をのみを圧密処理してなる圧密処理木材によって形成された化粧単板を貼着してなる化粧板に比べて安価に製造することができる。

（ａ）は節部を有する木材の一例を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線に沿った断面図、（ｃ）はこの発明に係る圧密処理木材の製造方法に従って同上の木材の裏面に凹部を形成した状態を示す平面図、（ｄ）は（ｃ）のＹ−Ｙ線に沿った断面図である。（ａ）は節部の形成状態が異なる木材の他の例を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線に沿った断面図、（ｃ）はこの発明に係る圧密処理木材の製造方法に従って同上の木材の裏面に凹部を形成した状態を示す平面図、（ｄ）は（ｃ）のＹ−Ｙ線に沿った断面図である。（ａ）は節部の形成状態が異なる木材の他の例を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線に沿った断面図、（ｃ）はこの発明に係る圧密処理木材の製造方法に従って同上の木材の裏面に凹部を形成した状態を示す平面図、（ｄ）は（ｃ）のＹ−Ｙ線に沿った断面図である。（ａ）は節部の形成状態が異なる木材の他の例を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線に沿った断面図、（ｃ）はこの発明に係る圧密処理木材の製造方法に従って同上の木材の裏面に凹部を形成した状態を示す平面図、（ｄ）は（ｃ）のＹ−Ｙ線に沿った断面図である。（ａ）は節部の形成状態が異なる木材の他の例を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線に沿った断面図、（ｃ）はこの発明に係る圧密処理木材の製造方法に従って同上の木材の裏面に凹部を形成した状態を示す平面図、（ｄ）は（ｃ）のＹ−Ｙ線に沿った断面図である。同上の製造方法によって製造された圧密処理木材の裏面図である。同上の圧密処理木材の節部を示す縦断面図である。（ａ）は実施例１で使用した節部を有する木材の裏面に凹部を形成した状態を示す平面図、（ｂ）は同上の木材の節部部分の縦断面図、（ｃ）は同上の木材から製造された圧密処理木材を示す平面図、（ｄ）は同上の圧密処理木材の節部部分の縦断面図である。（ａ）は実施例２で使用した節部を有する木材の裏面に凹部を形成した状態を示す平面図、（ｂ）は同上の木材の節部部分の縦断面図、（ｃ）は同上の木材から製造された圧密処理木材を示す平面図、（ｄ）は同上の圧密処理木材の節部部分の縦断面図である。（ａ）は実施例３で使用した節部を有する木材の裏面に凹部を形成した状態を示す平面図、（ｂ）は同上の木材の節部部分の縦断面図、（ｃ）は同上の木材から製造された圧密処理木材を示す平面図、（ｄ）は同上の圧密処理木材の節部部分の縦断面図である。（ａ）は実施例４で使用した節部を有する木材の裏面に凹部を形成した状態を示す平面図、（ｂ）は同上の木材の節部部分の縦断面図、（ｃ）は同上の木材から製造された圧密処理木材を示す平面図、（ｄ）は同上の圧密処理木材の節部部分の縦断面図である。（ａ）は裏面に凹部を形成した木材を密閉熱盤加熱装置に入れた状態を示す概略断面図、（ｂ）は同上の密閉熱盤加熱装置によって木材に密閉圧密処理を行っている状態を示す概略断面図である。

以下、本発明の圧密処理木材の製造方法について図面を参照して説明する。本発明の圧密処理木材の製造方法は、木材を、元の厚みの１／２〜１／３程度に圧密する場合に有効であり、圧密処理を行う前に、平面的に節部がはみ出さないような状態で、木材の裏面側に、圧密前の木材の厚みの１／３〜２／３程度の深さを有する凹部を形成しておくことを特徴としており、圧密処理については、密閉圧密処理、開放圧密処理、ロール圧密処理等、従来から行われているいずれの方法を採用してもよく、圧密固定化方法も特に限定されるものではない。

例えば、図１（ａ）、（ｂ）及び図２（ａ）、（ｂ）に示すように、木表ｆ側や厚み方向の中央部に比較的厚みの薄い節部ｋがあり、木表ｆ側を化粧面として使用する木材１ａ、１ｂの場合は、図１（ｃ）、（ｄ）及び図２（ｃ）、（ｄ）に示すように、平面的に節部ｋがはみ出さないような状態で、節部ｋよりも一回り（片側２．５ｍｍ、両側で５ｍｍ程度）大きい、圧密前の木材１ａ、１ｂの厚みの１／３〜２／３程度の深さを有する凹部２を木裏ｂ側に形成した後、圧密処理を行うことになる。

また、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、木表ｆ側から木裏ｂ側に渡って大きな節部ｋがあり、木表ｆ側を化粧面として使用する木材１ｃの場合は、同図（ｃ）、（ｄ）に示すように、平面的に節部ｋがはみ出さず、節部ｋを厚み方向に一部切除した状態で、圧密前の木材１ｃの厚みの１／３〜２／３程度の深さを有する凹部２を木裏ｂ側に形成した後、圧密処理を行うことになる。ただし、この木材１ｃの場合は、凹部２を形成した状態でも、その凹部２の形成部分は、木表ｆ側から凹部２の底面にわたって節部ｋが存在しているので、その節部ｋをなるべく圧縮しないように、凹部２の深さをできるだけ大きく設定しておくほうが望ましい。

また、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、木材の木裏ｂ側に比較的厚みの薄い節部ｋがあり、木表ｆ側を化粧面として使用する木材１ｄの場合は、同図（ｃ）、（ｄ）に示すように、節部ｋを完全に切除するような状態で、木裏ｂ側に凹部２を形成することになる。このように、圧密前の木材の厚みの１／３〜２／３程度の深さを有する凹部２を形成すると、節部ｋが完全に切除されてしまう場合は、凹部２の深さを、そういった寸法に設定する必要はなく、逆に、節部ｋを完全に切除することに伴う強度低下を考慮すると、節部ｋを切除することができる最低限の深さに設定しておくことが望ましい。

また、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、木材の木表ｆ側及び木裏ｂ側の双方に比較的厚みの薄い節部ｋがそれぞれあり、木表ｆ側を化粧面として使用する木材１ｅの場合は、同図（ｃ）、（ｄ）に示すように、平面的にそれぞれの節部ｋがはみ出さないような状態で、木裏ｂ側に複数の凹部２を形成することになるが、この場合も、節部ｋを完全に切除してしまうほうの凹部２については、上述したように、節部ｋを切除することができる最低限の深さに設定しておくことが望ましい。

また、通常は、木表側を化粧面として使用するが、あえて、木裏側を化粧面とする場合は、木表側に同様の凹部を形成すればよい。

こういった方法で製造された圧密処理木材は、凹部２以外の部分の圧縮量は大きいが、凹部２部分は圧縮量が小さいか、全く圧縮されないので、圧密処理後の木材の裏面には、図６に示すように、凹部２の外形線に対応するように、節部ｋを取り囲む、浅い細溝状または浅い凹部によって形成される不連続線３が現れることになる。この不連続線３の内側は、凹部２の底面であり、不連続線３の外側は、圧密前の木材の裏面であるので、不連続線３の内側と外側とが略面一になっていても、両者は連続した同一の表面ではない。

また、本発明の方法で製造された圧密処理木材における、節部ｋを通過する縦断面には、図７に示すように、凹部２の外周部に対応するように、節部ｋの外側に木目の不連続部が形成されており、この不連続部を境に、節部ｋ側は木目の本数が少ないが、木目間隔は広く、逆に、節部ｋの外側は木目の本数は多いが、木目間隔が狭くなっている。

従って、圧密処理木材の裏面や縦断面が、こういった特徴的構成を有しているか否かによって、本発明の方法で製造された圧密処理木材か否かを判定することができる。

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
表１及び図８（ａ）、（ｂ）に示すように、木表ｆ側に長径約３０ｍｍ程度の略楕円形状の節部ｋを有する、密度０．３５ｇ／ｃｍ^３、含水率２０％、厚さ９ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ２０００ｍｍの杉製材品１Ａの裏面（木裏ｂ側）に、節部ｋを平面的に取り囲むように、節部ｋよりも一回り大きい、深さ３ｍｍ、長径約３５ｍｍ程度の略楕円形状の凹部２を形成し、これを、図１２（ａ）に示すように、上熱盤１１、下熱盤１２及び下熱盤１２に取り付けた高さ３ｍｍのシールパッキン型枠１３を有する密閉熱盤加熱装置１０に入れ、熱盤温度２００℃、加圧圧力３０ｋｇｆ／ｃｍ^２で熱圧した。同図（ｂ）に示すように、上熱盤１１がシールパッキン型枠１３に接してから１０分後に、上熱盤１１及び下熱盤１２に冷却水を通して熱盤冷却を行い、熱盤温度が８０℃となったところで、上熱盤１１を上昇させて、図８（ｃ）、（ｄ）に示すような、厚さ３ｍｍの圧密処理木材１Ａａを取り出した。

（実施例２）
表１及び図９（ａ）、（ｂ）に示すように、節部ｋが厚み方向の中央部に存在している点を除いて、実施例１と同様の杉製材品１Ｂを使用し、実施例１と同様の方法で、図９（ｃ）、（ｄ）に示すような、圧密処理木材１Ｂａを製造した。

（実施例３）
表１及び図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、木表側に長径約２０ｍｍ程度の略楕円形状の節部ｋを有する、密度０．４５ｇ／ｃｍ^３、含水率３０％、厚さ１０ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ２０００ｍｍの桧製材品１Ｃの裏面（木裏側）に、節部ｋを平面的に取り囲むように、節部ｋよりも一回り大きい、深さ５ｍｍ、長径約２５ｍｍ程度の略楕円形状の凹部２を形成し、これを、シールパッキン型枠１３の高さが５ｍｍに設定された密閉熱盤加熱装置１０に入れ、熱盤温度１８０℃、加圧圧力３０ｋｇｆ／ｃｍ^２で熱圧した。上熱盤１１がシールパッキン型枠１３に接してから１５分後に、上熱盤１１及び下熱盤１２に冷却水を通して熱盤冷却を行い、熱盤温度が８０℃となったところで、上熱盤１１を上昇させて、図１０（ｃ）、（ｄ）に示すような、厚さ５ｍｍの圧密処理木材１Ｃａを取り出した。

（実施例４）
表１及び図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、節部ｋが厚み方向の中央部に存在している点を除いて、実施例３と同様の桧製材品１Ｄを使用し、実施例３と同様の方法で、図１１（ｃ）、（ｄ）に示すような、圧密処理木材１Ｄａを製造した。

（比較例１）
実施例１で使用した杉製材品と同様の杉製材品に凹部を形成することなく、実施例１と同様の方法で、圧密処理木材を製造した。

（比較例２）
実施例２で使用した杉製材品と同様の杉製材品に凹部を形成することなく、実施例２と同様の方法で、圧密処理木材を製造した。

（比較例３）
実施例３で使用した桧製材品と同様の桧製材品に凹部を形成することなく、実施例３と同様の方法で、圧密処理木材を製造した。

（比較例４）
実施例４で使用した桧製材品と同様の桧製材品に凹部を形成することなく、実施例４と同様の方法で、圧密処理木材を製造した。

上述した実施例１〜４及び比較例１〜４で得られたそれぞれの圧密処理木材について、表面平滑状況、部分亀裂発生状況、ヤニ付着発生状況及び意匠感を確認し、それぞれの結果を表２に示した。

表２から分かるように、節部ｋを平面的に取り囲むように、裏面に凹部２を形成した状態で圧密処理を行った実施例１〜４については、表面平滑状況、部分亀裂発生状況、ヤニ付着発生状況及び意匠感の全てについて問題は発生しなかったが、裏面に凹部を形成せずにそのまま圧密処理を行った比較例１〜４については、節部ｋに対応して表面に凸状の膨れが発生すると共に、熱盤にヤニが付着し、意匠感も好ましいものではなかった。また、厚み方向の中央部に節部ｋが存在している杉製材品や桧製材品を使用した比較例２、４については、節部周辺に部分亀裂も発生していた。

なお、圧縮率が６６．７％の実施例１、２では、凹部２の深さを圧密前の板厚の１／３に設定し、圧縮率５０％の実施例３、４では、凹部２の深さを圧密前の板厚の１／２に設定しているが、これに限定されるものではなく、圧縮率と節部の厚み等を考慮して、圧密前の板厚の１／３〜２／３の範囲で適宜設定すればよい。

節部を有する木材に圧密処理を行う場合に利用することができる。

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ木材
１Ａ、１Ｂ杉製材品
１Ｃ、１Ｄ桧製材品
１Ａａ、１Ｂａ、１Ｃａ、１Ｄａ圧密処理木材
２凹部
３不連続線
１０密閉熱盤加熱装置
１１上熱盤
１２下熱盤
１３シールパッキン型枠
ｂ木裏
ｆ木表
ｋ節部

Claims

節部分を有する圧密処理木材の製造方法であって、
節部分を取り囲むように、木材の裏面側に、所定深さの凹部を形成した後、
その木材に圧密処理を施したことを特徴とする圧密処理木材の製造方法。
請求項１に記載の製造方法によって製造された圧密処理木材。
節部分を通過する縦断面には、節部の外側に木目の不連続部が形成されており、
この不連続部を境に、節部側は木目の本数が少なく、節部の外側は木目の本数が多くなっていることを特徴とする圧密処理木材。
裏面側には、節部を取り囲む不連続線が形成されており、
前記不連続線の内側と外側とは、連続した同一の表面ではないことを特徴とする圧密処理木材。
請求項２、３または４に記載の圧密処理木材によって形成された化粧単板を基材に貼着してなる化粧板。