WO1996011780A1

WO1996011780A1 - Lumber with destroyed pit membranes

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Publication number: WO1996011780A1
Application number: PCT/JP1995/002083
Authority: WO
Inventors: Minoru Ando
Original assignee: Chuou Mokuzai Kaihatsu KK
Current assignee: Chuou Mokuzai Kaihatsu KK
Priority date: 1994-10-12
Filing date: 1995-10-12
Publication date: 1996-04-25
Anticipated expiration: 1997-04-12
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Description

明細書壁破壊木材技術分野

本発明は、木材乾燥が効果的に行われるように木材を構成する細胞間の壁孔壁を破壊した木材に関する。背景技術

本願発明者は、木材の生長応力を除去して、木材の乾燥に関してコストを大幅に引き下げようとする技術を既に提案している（特願平 5— 3 0 8 7 2 3号）。元来、自然に成長した木材は、家屋や家具調度品等、太古の昔から人間に不可欠なものであるが、家屋や家具調度品として木材を利用するためには、これを充分に乾燥させた後に加工して使用しなければならない。

なぜならば、伐採したばかりの木材は、多量の水分を含み、木材は、この含水率の多い、少ないによって経年的に収縮や膨張力生じ、形量の過不足が生じたり、また、含水率の変化によって木材の物理的、科学的諸性質が変化するので、この含水率を軽減するために、これまでは、長時間をかけて充分に乾燥を行い、木材の変形が生じなくなつてから、これを加工するようにしてきた。

この木材乾燥に関しては、数十年の年月をかけて行われる自然乾燥のほか、温風下で、前記木材含有水分を強制的に蒸発させる人工乾燥も行われている。殊に、人工乾燥に関しては、コストを要するので、前述のように、種々の技術を採用しているのが現状である。

しかしながら、これらの木材の乾燥を、木材を構成する細胞レベルで見ると、これまでの木材乾燥は、これら木材を構成する細胞内に含有する水分を、長時間力、けて自然に、または、加熱等の人工的諸工程を加えて強制的に除去しようとするものであったといえる。

ところ力木材は、伐採までは生命を宿し、一部の枝葉に損傷を受けたような場合にも、これら木材を構成する細胞群のうち、とりわけ、これら損傷を受けた枝葉につながる仮導管や導管を構成する細胞間に存在する壁孔を閉じて、含有する水分が消失しないようにする自助作用が自律的に行われるとされている。

すなわち、木の成長には、養分や水分が必要であり、仮導管あるいは導管と称される細胞群からなる管を通じて、その根から養分や水分を吸収し、それを木の幹や枝葉に送り込むように構成されており、木材を構成する個々の細胞は、この仮導管や導管との間で、あるいは、細胞相互間で、これらの養分や水分を授受する仕組みが成立しており、そのため、これらの細胞間では、細 ^上に壁孔（従来は、紋孔として説明されている。）と称される小さい孔隙ないしは凹みが多数に存在して形成されている。

この壁孔は、後述するように、二細胞間に対をなして存在しているの力通常であり、これを称して壁孔対と称されることもある。この基本構造を模式的に示せば、図 1のように示すことができる。図 1 ( a ) は、壁孔壁の断面の基本構造を示した模式図であり、同（b ) は、同壁孔膜の平面の模式図である。図中、 1は、トールスを、 2は、マルゴを、 3！および 3 ₂は、壁孔を示す。そして、このような基本構造の壁孔壁を有する樹木の細胞は、成長する際には、前記トールス 1と、前言孔対の一方側の孔 3！または他方側の孔 3 ₂の間に間隙を設けて、この間隙を通じて、樹木の成長に必要な養分や水分を細胞間に供給するように構成されている。

すなわち、これらの壁孔対の中間には、壁孔膜と称される膜が存在し、さらに、該膜は、トールス（T) とマルゴ（M) とが存在して、樹木が伐採される等の理由により、一旦、これらの木材を構成する細胞群の一部が破壊されると、前記木材を構成する細胞自体の自助作用によって、前記細胞膜上の壁孔を閉塞し、細胞内部に含有する水分を外部に排出しないような仕組みができ上がっている。

木材を構成する細胞から含有する水分の蒸発を防ぐため、前記トールス 1は、対となった壁孔の一方側の孔 3 または他方側の孔 3 ₂を閉塞して（図 1 ( c ) および（d ) 参照）、水分傾斜を阻止するようにする。この細胞間の壁孔の電子顕微鏡写真を図 2 ( a ) ( b ) に示す。

このため、木材の乾燥に関し、充分な乾燥を達成しょうとすれば、この閉塞された壁孔壁から通過する水分を含めて、内部の水分が抜け出るのを待つ他はなく、これが、木材乾燥に長時間を必要とし、または、強力な加理等をして、細胞内の水分を強制的にも除去して、短期のを強行しなければならない原因であこのため、完全な木材乾燥を達成するには、長時間（長いものでは数+ ^間もの間）木材を軒下等において自然に乾燥するのを待ったり、一定の加熱炉において、所定の加熱を試みたり、あるいは、 «\τ中に所定時間浸漬したりして乾燥を早める作業を行っていたが、自然乾燥をするには、長い間材料となる木材を寝かせておかなければならず、殊に、名木たる高価な木材材料を寝かせておくには、コスト高を招いていた。

また、人工乾燥においては、乾燥状態が、自然乾燥に勝るものではなく、また、局所的に加熱されるおそれがあるなどして、ややもすると歪みや変形の原因ともなっていた。さらに、人工乾燥には、所定の設備に費用がかかり、歪みやそりを生じさせてはならない高級なものには使用できない反面、安価な材料にはコストアツブを招来する等、結果的に優れたものではなかった。

本発明は、これら従来から行われている木材乾燥の tit念を; Ιδΐδから覆し、木材を構成する細胞の細上の壁孔壁を人為的に破壊せしめて、しかる後、木材の乾燥状態を容易に達成せしめるようにしたものである。すなわち、された木材は、前言孔壁のトールス 1力特に、対で構成される壁孔の一方側の孔 3，または他方側の孔 3₂を閉塞してしまうので、細胞内部の水分が抜けにくくなることに鑑み、この壁孔壁の閉塞を阻止して、すなわち、壁 ^自体を破壊することによって、破壊後は、細胞内の水分が容易に抜け出るのを助長せしめんとするものである。

このため、被処理木材に遠赤外線を浸透させ、この幅射により、材間温度を高めて、前記壁孔壁を破壊せしめ、または、これに木質燃料を燃焼させることにより発生する木ガスがを室内に充満させることにより、木材内部に木ガスを^させ、これにより、壁孔壁にタール分を付着させ、壁孔壁を破壊するようにしたものである。発明の開示具体的には、熱効率の高い遠赤外線が 3 0 %ほど占めている木質燃料 2を燃焼させ炎の上部にはロストル 4をおき、その上に多孔質のセラミックまたはそれに近い火山溶岩等 5をのせて赤熱させることにより、多くの遠赤外線が発生する。

そうすると、その■は風道 6を通って隣室遠赤外線を増殖し、壁孔壁破壊を促進する部屋 2 2の中に遠赤外線増殖用のセラミックスまたは高密度の溶岩等 2 3を適度の空隙を作りながら堆積させた中を通り抜け、蓄熱と更に遠赤外線の增殖をはかりな力ら、処 2 7の壁面 8に設けられた風穴 2 0に白金網またはステンレス網 2 1をくぐつて処理室 2 7に充満するようにして、遠赤外線を含む木ガス被処理木材に多量に照射させつつ、材内温度を上昇せしめて処理することにより、伐採された木材において、前言孔壁のトールス 1力対に構成される壁孔の一方側の孔 3 ,または他方側の孔 3 ₂を破壊して、この壁孔壁が閉塞してしまうのを阻止するようにした。

すなわち、このような処理をした結果、後に、電子顕微鏡写真が示すように、木材を構成する細胞間の壁孔膜のマルゴ 2が、完全に破壊され、または、壁孔が変形したりき裂が入って、閉塞された壁孔とトールス間が、部分的に破壊せしめて、その間に間隙を生じせしめたものである。

また、燃焼用の燃料として、木質燃料を燃焼させ、発生する木ガスによる煙が充満された処理室内に被処理木材を所定時間放置することによって、これらの木ガス成分により、伐採された木材の前記壁孔のトールス 1力《、対で構成される壁孔の一方側の孔 3 または他方側の孔 3 ₂が閉塞を阻止し、これらの壁孔に間隙が生じるようにしたものである。図面の簡単な説明

図 1は、壁孔壁の基本構造を示した模式図であり、（ a ) は、断面構造を、同 ( b ) は、平面構造を、（c )、 ( d ) は、トールスカ、壁孔の一方側の孔 3 i または他方側の孔 3 ₂を閉塞して、細胞内の含有水の移動を阻止するのを模式的に示す図

図 2 ( a ) ( b ) は、処理前の細胞間壁孔の電子顕微鏡写真

図 3は、本発明に係る木材を構成する細胞間の壁孔破壊して、壁孔壁破壊木材を生成するための一実施例の処理室を示す概略図

図 4 ( a ) は、処理の際の炉内温度および被処理材の材間温度の状態を示す図、同（b ) は、被処理材の炉内の位置を示す図

図 5 ( 1 ) 〜（4 ) は、未処理材の組織構成の電子顕微鏡写真であり、仮導管を構成する壁面に散在する壁孔を正面から見た図

図 6 ( 1 )〜（6 ) は、前記実施例処理室において処理した処理材の同組織構成電子顕微鏡写真

図 7は、壁孔壁の破壌伏態を示す図発明を実施するための最良の形態

本発明では、木材を構成する細胞の細胞膜上の壁孔及び壁孔膜を人為的に破壊せしめて、木材の乾燥状態を容易に達成せしめるようにしたので、伐採された木材は、前記壁孔膜のトールス 1力《、対に構成される壁孔の一方側の孔 3 iまたは他方側の孔 3 ₂を閉塞してしまう性質を阻止して、木材を構成する細胞間の壁孔膜のマルゴ 2を完全に破壌せしめ、または、壁孔が変形したり、き裂が入って、閉塞された壁孔とトールス間力《部分的に破壊せしめて、その間に間隙を生じせしめ、この間隙を通じて細胞内の水分が容易に抜け出るのを助長するようにした。すなわち、木材を構成する細胞間において、伐採などによって部分的乾燥伏態力生じて、これらの細胞間において、水分傾斜力発生したとしても、これらの細胞間で養分や水分の授受を行うに際して弁の働きをしている壁孔壁の卜一ルスを壁孔に蜜着させ、または、その壁孔自体を破壊して、水分傾斜を阻止する機能を消失せしめたことを特徴とするものである。

具体的には、本発明は、遠赤外線含む木ガスを被処理木材に多量に照射させつつ、急激に材間温度を上昇せしめ、前記トールス 1またはマルゴ 2力対に構成される壁孔の一方側の孔 3！または他方側の孔 3₂への閉塞するのを阻止し、または、該壁孔自体を破壊するようにした。すなわち、遠赤外線を含む木ガスを照射することにより、木材内部の温度の上昇と、それによつて、木材を構成する細胞内の空気や水分を熱膨張あるいは、おそらく発生する蒸気圧により、壁孔壁の一部または全部が、破壊され、その後、木ガスのタール成分が、破壊された該壁孔壁に付着するようにした。

本発明において、木室燃料を燃焼させた木ガス内に被処理材を所定時間放置することにより、何ゆえに、該壁 iL^が破壊されるのかは、その詳しい知見は必ずしも明らかではないが、おそらくは、気化された木ガス、または、木ガス燃焼ガスのタール成分、さらには、木材に含有する樹脂分等が木材内部に ΐ¾δし、壁孔壁の各部に付着することにより、壁孔壁カ完全な閉塞忧態を生じさせない（付着物は、タール状または粒状になっている）ことと推察できる。実施例

本発明に係る木材を構成する細胞間の壁孔を破壊して、壁孔壁破壊木材を生成するための一実施例の処理炉の図面とともに説明する。

図 3は、本発明の遠赤外線を含む木ガスによる壁孔壁破壊処理炉の側横断面図であり、図 3中、符号 1は、空気吸入口、 2は、木質燃料、 3は燃料投入口、 4 は、ロストル、 5は、高密度溶岩等の材質からなる遠赤外線増殖用セラミックス材であり、遠赤外線を増殖し、木ガスによる壁孔壁破壌処理を促進するものである。 6は、遠赤外線を含む木ガスを通す風道、 7は、全体を風雨から守る屋根、 8は、燃 i ^側処 7の壁面、 9は、炉壁体を構成するコンクリート製のボックスカルバート、 1 0は、処 2 7内の熱を外に逃がさないようにするガラスウール断熱材、 1 1は、処理室 2 7内の熱を遠赤外線に効率よく変換するセラミックスボ一ド、 1 2は、木材の間に熱の伝達をよくするために被処理木材 1 6 間に入れられる棧、 1 3は、処理室 2 7内の温度を調節するための換気扇、 1 4 は、前記換気扇 1 3の回転により、前記処理室 2 7の遠赤外線を含む木ガスを外部に排出する風道管、 1 5は、被処理木材 1 6を搬入、搬出する後部扉、 1 6は、被処理木材である。

また、 1 7は、トロッコ台に設けられ、被処理木材 1 6の荷崩れを防ぐ方立て、 1 8は、同トロッコ用レール、 1 9は、同トロッコ台である。さらに、 2 0は、前記燃焼室側処理炉側面に開けられた遠赤外線を含む木ガスを通す風穴、 2 1は、燃焼の火のこが、前記処理室 2 7内に入り込まないように設けられた白金網またはステンレス網である。また、 2 2は遠赤外線増殖し、壁孔壁の破壊を促進する部屋であり、内部に高密度溶岩または遠赤外線増殖用セラミック材 2 3を充填して、高効率に遠赤外線を含む木ガスが前記被処理木材 1 6に効率よく幅射されるように構成される。

2 4は、燃焼用ロストルであり、 2 5は、耐火レンガ、 2 7は、処理炉、 2 8 は、燃焼室である。

なお、 *m施例においては、木質燃料の火炎が、上記セラミックゃ白金網等を通過させることにより、木質燃料の火のこをろ過して、加熱処理木材の着火を未然に防ぐ働きをしている。

このために、処理室 2 7の壁面 8に設けた) は下部ほど大きくしてあり、処理炉内の温度が、上部と下部が同じようになるように工夫したものであり、形や大きさ、位置、数等は特定したものではない。

次に、この炉を用いて、木材の処理の過程を説明する。

前記処理室 2 7の後方部扉 1 5を開けてトロッコ 1 9に棧積みした木材 1 6を収納して扉を閉め、換気扇 1 3を回転させながら、木質燃料に着火し、木ガスを充満させながら、ロストル 4上にあるセラミックス等 5を赤熱させる。なお、被処理木材としては、スギ材の末口 1 6 c m の小怪材を^した。

遠赤外線を多く含んだ木ガスは風道 6を通って、隣室の遠赤外線増殖し、壁孔壁の破壌を促進する部屋 2 2の中におかれた高密度溶岩または遠赤外線增殖用セラミック材 2 3の空隙を通り抜けながら、処 7の JS^2 0を通り抜けて、処 M にたまり、木材を処理する炉内に差し込んだ温度センサーを見ながら木質燃料の補給を空気吸入口 1の開閉を行って、木ガスを充満させながら、処理室の温度を所望の温度範囲に調節を行う。この温度の調節に関しては、処¾¾を遠赤外線増殖用のセラミックまたは密度の高い溶岩等 2 3に蓄熱させる構造のものを使用したので、木質燃料の燃焼による加熱むらを減少させることができる一方、夜間における燃料の補給をしなくても、処理室内の温度を下降を避けること力《可能になった。

また、これによつて、処理室内の温度降下も低減することができ、したがって、夕方退社する際に丸太の切れ端等の火持ちのよい燃料を補給し、火が消えない程度に空気吸入口の開きを小さくして退社し、翌朝出社時には、 6 0°C前後に処理室内の温度になっている炉に対し、再び木質燃料を補給すると直ちに 1 4 0て前後に上昇し、日中は 2時間おき位にセンサー温度を確認する程度ですむ。図 4 ( a ) は、このような調整のもとに処理をした際の処内の iasの態を示す図である。

すなわち、図 4 ( b ) に示すように、スギ 1 6 c m丸太を数十本トツロッコ上に配置し、供試木上部丸太として配置された丸太材の上部約 1. 5 mの高さに配置された丸太と、同供試木下部丸太として配置丸太の中心部約 1. O mの高さに配置された丸太を各 2点の材間温度と、処内の高さ l mの位置に設けられた温度センサを用いて、炉内の温度を計測したものであり、その計測結果が、図 4 ( a ) に示されている。

測定は、平成 6年 2月 2 8日から同年 3月 4日にかけて行われた。最初に、スギ 1 6 c m丸太を炉内に数十本配置し、 2月 2 8日午前 8時 3 0分ころ木質燃料に着火した。この間、約 2時間おきに、夕方の退庁時まで、 3回燃料を補給した。すなわち、図 4 ( a ) に示されるように、前記木質燃料の燃焼により、炉内温度および材間温度は、それぞれ上昇し、着火後、約 4時間で炉内温度は最高 1 4 0 て近くまで上昇した。着火後、燃料 2の消失により、火勢が衰えたので、着火後 4時間余で燃料 2を補給した。

燃料 2の補給により、炉内温度は 1 2 CTC近くまで降下したが、補給された燃料 2の燃焼により、木ガス力 <激しく発生するとともに、再び炉内温度は上昇し、 1 3 0〜1 4 0て間を推移していた。その後、燃料 2は、消失していたが、炉内温度が、 1 3 0 ~ 1 4 0 °Cを推移していたので、燃料 2の補給はしないでいた。し力、しな力《ら、夕方の退庁時間となり、炉の監視を続けるわけには行かないので、燃料 2を補給し、無人運転に任せた。このとき、燃料 2力完全になくなるのを避ける意味から、前記空気吸入口 1を狭め、投入された燃料 2が持続して長時間燃焼して、木ガスの発生が持続するようにした。このときの燃料 2の補給により、炉内温度は、若干上昇するも、炉内温度は、その後、なだらかに下降をたどった _c 翌朝（3月 1日）、登庁し、着火後略 2 4時間経た時点で再び燃料 2を補給した。補給された燃料 2に着火し、炉内温度は、再び 1 2 0°Cまで上昇した。着火後 2 8時間程度で、補給された燃料 2が消失したので、再び燃料 2を補給した。この場合には、炉内の温度は降下することなく、この補給された燃料 2の燃焼により、炉内温度は、 1 3 0〜： L 4 0。Cを推移した。その後、着火後、 3 9時間程度で燃料 2の補給を停止し、ロストル 4内の燃料 2が自然に消失するのに任せた。着火後、 4 8時間を経て、空気口を密閉し、約 2日間位かけて徐冷して木材の内部温度が常温に近づいた時に、室外に取り出し、必要に応じて小割り製材を行い、天然、乾燥または人工乾燥機に入れて乾燥させる。

このときの被処理材（共試木）の材間温度を図 4に基いて検証する。被処理材 (共試木）の材中心部に埋め込んだ温度センサは、処3¾上部に配置された丸太材（被処理材） 2点は、着火後は、木ガスが充満した状態で、それぞれ 6時間内外で材間温度が上昇し、 1 O CTC程度に至った。また、同様に、処理室下部に配置された丸太材（被処理材） 2点の材中心部に埋め込まれた温度センサは、その後も上昇を続け、 1 2時間程度で、 6 O ^eC内外の材間温度を示している。

そして、処理室の上部に配置された丸太材は、その後、炉内温度の下降にしたがって、下降するも、前記着火後略 2 4時間経た時点で補給した燃料 2の着火にした力、、炉内は、木ガスで充満され、炉内 asも再び上昇し、これに伴って、その材間温度も、 1 0 0 まで上昇し、その後、下降を迪つた。

また、処理室内の下部に配置された丸太材（2点）は、その後の温度が下降することなく、安定し、前記着火後略 2 4時間経た時点で補給した燃料 2の着火にした力い、最高 7 0 °C程度を維持した。

上記の処理をしたスギ材の組織構成と、処理をしないスギ材の組織構成を電子顕微鏡（5 , 0 0 0〜 6 , 0 0 0倍）にて観察した。このため、スギ材の仮導管を縦にマイクロトーンで切片を作った。図 5 ( 1 ) 〜（4 ) は、未処理材の組織構成の電子顕微鏡写真であり、仮導管の構成する壁面の散在する壁孔を正面から見たものである。図 5 ( 1 ) および（4 ) 力、ら明らかなように、これらの写真では、ともに前記トールス 1力壁孔対の中心位置にあり、また、マルゴ 2の損傷も見られない。したがって、この状態では、細胞内の水分は抜けにくく、乾燥に充分時間を要することは想像に難くない。

—方、図 6 ( 1 ) および（4 ) に示す写真においては、 7K分傾斜により、前記トールス 1力壁孔が、閉鎖してしていないこと力《知りうる。すなわち、図 6 ( 1 ) の写真においては、内部にトールス 1は存在するも、マルゴの一部が完全に損傷されているため、水分傾斜力《生じたとしても、トールスで壁孔を閉塞する機能力完全に失われていることが明確である。したがって、細胞内の水分は、この破壊された壁孔を通って、容易に抜け出ることになる。また、図 6 ( 2 ) は、これらのスギ材の仮導管を縱に切って、その壁孔群を写したものである力、上記処理をした場合には、マルゴが完全に破壊され、また、トールスが、壁孔に一部突出し、壁孔壁の機能力《完全に破壊されていることが見て取れる。

図 6 ( 3 ) および（4 ) の写真のいづれについても、処理したものは、見事に壁孔、トールスまたはマルゴ力《完全にまたは部分的に破壊され、これらの間に間隙が構成されていることが見て取れる。すなわち、図 6 ( 3 ) においては、壁孔の穴が正常の場合には、見事な円形を呈しているのに、上記処理により、壁孔の穴自体が変形し、このため、逆に、トールスにより水分の通道を閉鎖できなくなつている。

図 6 ( 4 ) では、トールスの一部力壁孔から突出するなど 1 0 0 %近くの壁孔壁が破壊され、この結果、木材を乾燥させる際には、水分傾斜が生じても、水分は、この壁孔を通り抜けて移動するので、木材乾燥が容易になることが伺いしれる。

また、図 6 ( 5 )、 ( 6 ) では、処理の結果、壁孔の部分にタール力《付着していることがわかる。

このような状態の下では、閉じ込められたままで維持される細胞内の水分は容易に抜け出ることができる。一般に、スギ材の、特に、スギ材の芯材においては 9 0 %以上が閉鎖壁孔であるため芯材の水分力《抜けにくいといわれている力上記処理をしたものは、これに当てはまらないものである。

念の為に、処理した木材と、未処理の木材について、閉 ,孔の割合を計数してみた。

この計数に関しては、上記処理を行って、その材の「辺材」、「白線帯」および「心材」を選び、いずれも、木口から 1 c mおよび 4 0 c mのところから切り取ったものを使用した。一方、参照のため、処理をしない同材の「辺材」、「白線帯」および「心材」を切り取り、それらの間で、破壊された壁孔の数を比較し破壊の状態については、図 7に示すように、図 7 (A) の状態（すなわち正常な状態）に対し、同（B) の伏態（閉鎖壁孔忧態）または同（C) の態（壁孔部分が、部分的に破壊された状態）に分類し、いずれも 2 0 0個の壁孔を見て、その比較をした。表 1は、その結果を示すものである。閉鎖壁孔（Aspirated pits) 及び損傷壁孔（Damaged pits) の割合

(200個測定）個（％)

表 1によれば、無処理材においては損傷壁孔（前述、図 7 (C) に示したもの）は、辺材部、白線帯、才部とも 7 %の比率であるのに対し、処理材においてつは、この損傷壁孔の割合は、木口より 1 c mの部位では、辺材部で 1 9 %、白線帯で 1 7 %、心材部で 1 3 %に増加していることが知れる。すなわち、いづれも 1. 9〜2. 7倍に増加し、したがって、これらの損傷壁孔によって、両細胞間に水分傾斜が生じた場合には、その水分傾斜が平滑化する方向に働くことを示している。

また、木口より 4 0 c mの部位で計数したところによれば、該損傷壁孔は、辺材部で 2 1 %、白線帯で 1 6 %、心材部で 1 1 %にも達し、いづれも無処理材に比し、 1. 6〜3. 0倍の数値を示し、その分、細胞内の含有水分が、 1 . 6〜 3. 0倍の比率で、移動しやすくなつていることを示している。

さらに測定精度を高めるため、処理材の木口より 1 c mの部位でそれぞれ 5 0 0個の壁孔を電子顕微鏡写真を見て調べた結果が表 2のとおりである。表 2 閉鑕壁孔、損傷壁孔、中立壁孔の割合

( 5 0 0個測定）個（％)

表 2から明らかなように、上記処理を行った材と無処理材とを比較すれば、無処理材の損傷壁孔は辺材部で 1 2 %、白線部で 6 %、 '！：部で 6 %となり、平均値で 8 %の割合で存在しているのに対し、処理材では、木口より 1 c mの部位では、損傷壁孔の存在比率は、辺材部では、 5 1 %、白線帯では、 2 3 %、部では、 2 3 %、平均値で 3 3 %の存在割合を示し、無処理材に対して 4. 1倍強の発生率になっている。

したがって、このような損傷壁孔が增加するに従い、細胞間に水分傾斜が生じたとしても、この增加分だけ含有水分の抜けが速まる（乾燥が速まる）ことになり、処理後、木材乾燥が容易に行われることになる。

このことからすれば、上記破壊壁孔を有した木材は、当初は、細胞中の水分は含有されているが、処理後、幾日も経たずに、やがて、その水分が抜け出て、乾燥力容易に行われる。

このため、導管や仮導管をつうじた水分の抜けが向上し、天然乾燥だけでおこなっても短時間に乾燥状態を得ることができる。、また、導管や仮導管をつうじた水分の抜けが向上するので、急激な乾燥である人工乾燥を行っても、未処理の場合と比铰して、材に「割れ」や、「そり」力生じることがない。

なお、本実施例においては、遠赤外線を増殖させた遠赤外線を含む木ガスによる上記処理方法により行った力これは、材内温度を効率的に高め、木材の内部に熱が伝導しやす、方法を講じれば、、ずれの方法であつてもよいものである。また、この実施例においては、被処理材は、炉内 1 . 5 mの高さ位置に配置した、いわゆる上部丸太材であり、その材間温度は、着火後、 l¾に 1 0 0。Cまで達しており、処理をしたスギ材の組織構成と、処理をしないスギ材の組織構成を電子顕微鏡（5， 0 0 0〜6 , 0 0 0倍）にて観察した結果は、明らかに違いがあること力《知り得る。すなわち、図 5 ( 1 ) ないし（4 ) 力、ら明らかなように、前記処理をしていない被処理材の顕微鏡写真では、ともに前記トールス 1力壁孔対の中心位置にあり、また、マルゴ 2の損傷も見られない。

したがって、この状態では、細胞内の水分は抜けにくく、乾燥に充分時間を要することは想像に難くない。産業上の利用可^ ft

本発明によれば、木材の細胞間に存在する壁孔ゃ壁孔膜を完全にまたは部分的に破壊して、壁孔壁に間隙力生じるようにしたので、その後の木材乾燥工程において、木材を構成する細胞内に含有する水分が容易に抜け出て、木材乾燥が容易に行われると t、う優れた効果を有する。

特に、木材を構成する細胞内の水分の除去が速やか、かつ、心材部、辺材部ともに等しく行われる結果、乾燥される木材は、ひび割れや、曲り、ねじれ、そり等が生じにくく、品質の向上した木材を提供できる。

また、木材の細胞間に存在する壁孔ゃ壁孔膜が破壊され、壁孔壁に間隙が生じたので、この間隙を通じて、防腐剤、防虫剤、難燃剤等を容易に注入することができ、スギ材中目材ゃカラマッ材であっても、これを建築用部材として容易に使用することができる。さらには、壁孔壁が開口した木材は、音響的効果かまることが知られており、この結果、木材の細胞間に存在する壁? を破壊し、壁孔壁に間隙を生じさせた木材は、楽器材として活用することができ、通常では、使用できなかった低質材にも、楽器材としての道を開くことができる。

Claims

請求の範囲

1. 木材を構成する細胞間の壁孔が破壊された壁孔壁を有する壁? 破壊木材。

2. 前記破壊された壁孔壁は、木材を構成する細胞間で対に構成される壁孔対の一方側の壁孔または ftfc^側の壁孔の「変形」または「き裂」により、該壁? が、部分的あるいは完全に破壊されたものであることを特徴とする請求項 1記載の壁破壊木材 0

3. 前記破壊された壁孔壁は、壁孔内のトールスおよび壁孔との間で、前言 fig 孔を完全に閉鎖することができな、、間隙を有することを特徴とする請求項 1ないし²記載の壁? 破壊木材。

4. 木材を構成する細胞間で対に構成される壁孔対の内側に存する壁孔膜のマルゴの一部分または全部が破壊されたことを特徴とする請求項 1ないし 3記載の壁? 破壊木材。

5. 木材を構成する細胞間で対に構成される壁孔対の内側に存する壁孔膜のト一ルスが、壁孔をつき破って外側に突出することにより、壁孔を完全に閉鎖することができな、、間隙を有することを特徴とする請求項 1ないし 4記載の壁孔壁破壊木材。

6. 前記破壊された壁孔壁は、木材を構成する細胞間で対に構成される壁孔対の内の一方または双方の壁孔壁の周辺部に木ガスまたは木ガス燃焼ガスのタール成分が付着して破壊された壁孔壁であることを特徴とする請求項 1記載の壁孔壁破壊木材。

7. 前記破壊された壁孔壁は、木材を構成する細胞間で対に構成される壁孔対の内の一方または双方の壁孔壁の周辺部に木材に含有する樹脂成分が付着して破壊された壁孔壁であることを特徴とする請求項 1記載の壁孔壁破壊木材。

8. 前記破壊された壁孔壁は、前孔対の内側のマルゴ部に木ガスまたは木ガス燃焼ガスのタール成分が付着して破壊された壁孔壁であることを特徴とする請求項 1記載の壁孔壁破壊木材。

9. 前記破壊された壁孔壁は、前記壁孔対の内側のマルゴ部に木材に含有する樹脂成分が付着して破壊された壁孔壁であることを特徴とする請求項 1記載の壁？破壊木材。

1 0. 前記破壊された壁孔壁は、前記壁孔対の内側のトースル部に木ガスまたは木ガス燃焼ガスのタール成分が付着して、両細胞間のトールスによる密着が阻害された壁孔壁であることを特徴とする請求項 1記載の壁孔壁破壊木材。

1 1. 前記破壊された壁? は、前記壁¾¾の内側のト一スノ^に木材に含有する樹脂成分が付着して、両細胞間のトールスによる密着が阻害された壁であることを特徴とする請求項 1記載の壁孔壁破壊木材。

1 2. 被処理木材を木質燃料を燃焼した木ガス内に所定時間放置することにより、木材を構成する細胞間の壁孔を破壊する方法。

1 3. 被処理木材に遠赤外線を幅射させ、このにより、材間温度を高め、前記壁孔を破壊せしめた壁孔壁破壊木材を製造する方法。

1 4. 前記細胞間の壁孔を破壊する方法は、被処理木材を木ガス内に放置するとともに、被処理木材を 1 0 0て¾¾にまで高めて処理したことを特徴とする請求項 1 1ないし 1 3記載の木材を構成する細胞間の壁孔を破壊せしめる方法。

1 5. 前記温度上昇は、被処理材（共試木）の材内温度において、着火後、 6 時間内外で 1 0 0 °cの程度で急俊に材内温度を上昇せしめることにより、前言^ ¾ を破壊せしめた請求項 1 4記載の壁？破壊木材を製造する方法。

1 6. 前記遠赤外線の幅射は、木質燃料を燃焼させることによって発生する遠赤外線であることを特徴とする請求項 1 4ないし 1 5記載の壁孔壁破壊木材の製造方法。

1 7. 前記遠赤外線の幅射は、前記木質燃料を燃焼させた炎の上部に遠赤外線増殖用セラミック材を充填した遠赤外線増殖し、壁孔壁の破壊を促進する部屋を形成して、これを赤熱させることにより遠赤外線を発生させて得られるものであることを特徴とする請求項 1 4ないし 1 5記載の壁孔壁破壊木材の製造方法。

1 8. 空気吸入口を備え、木質燃料を投入し、燃焼させる燃焼用ロストルを有する燃焼室と、該燃焼室と風道によって連結され、内部に高密度溶岩等の遠赤外線増殖用セラミック材か填され高効率に遠赤外線を発生させる遠赤外線増殖し、壁? の破壊を促進し、炉内温度を保持せしめる温度維持促進室と、木ガスを内部に引き込み、内部の温度を調節するための換気扇を備える一方、内部の熱を外に逃がさないようにするガラスウーノレ断熱材および遠赤外線に効率よく変換するセラミックスボードを壁面及び床面等に備えた加熱 ·処¾¾とからなることを特徴とする壁孔壁破壌木材製造装置。