CN103328168A - 木材的抗性强化处理方法和由该方法制造的抗性强化木材 - Google Patents

木材的抗性强化处理方法和由该方法制造的抗性强化木材 Download PDF

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Abstract

通过极其简单的制造工艺，且以低成本，提高木材的抗性、即防腐性、耐热性(难燃化)，得到防霉的效果。包括使木材的表面完全炭化的炭化工序；加热的工序；其后，立即将该木材浸渍于消石灰溶液的工序；及使该木材干燥后进行加工的工序。该浸渍工序和干燥、加工工序的顺序可以前后相反。

Description

木材的抗性强化处理方法和由该方法制造的抗性强化木材
技术领域
本发明涉及对木材的各种抗性进行强化时的木材的抗性强化处理方法和由该方法制造的耐性强化木材。
背景技术
木材除了用作柱子、围墙、房屋的构成材料这类广义上的建筑材料以外，还由于作业性、易加工性的原因多用作工艺用材料。
使用这样的木材时，其抗性越高经济价值也越高，根据使用对象不同，也会有安全性等问题。
作为实现这种普通木材的抗性强化的技术方案可以列举以下现有技术。
专利文献1：日本专利特开2004-244431号公报
专利文献2：日本专利特开2010-260310号公报
发明的内容
本发明所要解决的技术问题
上述专利文献1的现有技术是为了驱除白蚁等害虫、防霉、防腐，调整含有粉末状的炭、消石灰或者灰泥、聚乙烯醇和水的防蚁涂料，涂布于建筑用板材。
但是，这种防蚁涂料需要多种原材料，工艺复杂，且由于涂装的原因仅在板材的表面发挥效果。尤其是，可认为像白蚁这样在板材的表面移动时是有效的，但是对于涂装膜的内侧就无法期待有效了。
上述专利文献2的现有技术提出了为了实现木制板的难燃化，具备由铜箔、粘合剂层及片状基材、和装饰层构成的叠层结构的方法。上述装饰层由含石灰的组合物形成。
但是，该用于难燃化的方法必须形成三种材料的层叠，结构复杂，且铜箔层的下方的木材并不具有任何作用，由于铜箔的剥离、龟裂，无法避免对内部的木材的影响。
本发明的目的是，鉴于该问题，通过极其简单的制造工艺且以低成本提高木材的抗性、即防腐性、耐热性(难燃化)，得到防霉的效果。
解决技术问题所需的技术方案
本发明的权利要求1记载的木材的抗性强化处理方法是为了达成上述目的木材的抗性强化处理方法，其包括使木材的表面完全炭化的炭化工序；
接着，将该木材的炭化部分切削、研磨的成形工序；
接着，将该木材加热处理的加热工序；
其后，立即将该木材浸渍于消石灰溶液的浸渍工序；
及其后，使该木材干燥的干燥工序。
本发明的权利要求2记载的木材的抗性强化处理方法是为了达成上述目的木材的抗性强化处理方法，其包括使木材的表面完全炭化的炭化工序；
接着，将该木材加热的加热工序；
其后，立即将该木材浸渍于消石灰溶液的浸渍工序；
使该木材干燥的干燥工序；及
在该干燥后，将上述炭化部分切削、研磨的成形工序。
本发明的权利要求4记载的抗性强化木材是为了达成上述目的，通过由权利要求1～权利要求3中任一项所述的木材的抗性强化处理方法制造，使消石灰至少渗透、残留至木材的未炭化部分而形成。
作为本发明的对象的木材是用作一般的建材、工艺材料的阔叶树或针叶树，例如以桧、杉、松、枫、榆等所有的木材为对象。
本发明所说的完全炭化部分是指炭化完成的部分，未炭化部分是指炭化未完全进行的部分及木质部分。
还有，上述炭化部分的切削并不是指将炭化部分全部切去。
发明的效果
根据本发明的木材的抗性强化处理方法及其抗性强化木材，通过经使木材的表面完全炭化的炭化工序、加热工序、和浸渍于消石灰溶液的浸渍工序，消石灰和炭化部分结合，可以得到宛如被消石灰的皮膜覆盖的状态，达成能够以低成本提供防腐性、耐热性(难燃性)提高、具有防霉效果的木材。藉此，作为建材的一部分、作为工艺材料的抗性得到提升。
本发明涉及的其他效果由以下的实施例的记载明示。
发明的具体实施方式
在实施本发明时，上述消石灰溶液优选为按照以容量计的消石灰粉180cc～200cc相对于水800cc～900cc的比例溶解而得的溶液。
这样的比率的消石灰溶液具有足以渗透到表面炭化的木材的内部的稀释性，不仅对炭化部分，对未炭化部分、即下层的转变成茶色的部分、以及内部的木质部分也能够较短时间渗透。
此外，由于稀释度高，可以在干燥时促进水分的蒸发，可以良好地进行干燥。
还有，上述木材的炭化部分的切削可以进行到未炭化部分的下层的转变成茶色的部分，即未炭化部分。
虽也取决于木材的用途，但是即使这样切去不具有强度的炭化部分，依靠消石灰成分的渗透残留，在下层也能够发挥防腐性、耐热性(难燃化)、防霉的效果。
此外，对于这样切削后的表面，如果进行研磨则表面产生光泽，外观漂亮，推测是由于消石灰渗透的原因。
以下详述本发明的木材的抗性强化处理方法。
第1工序为，木材，这里使用杉木材，将其表面炭化至形成炭化部分。
该工序使用电炉，注入氮气，在约1000℃下进行。若是阔叶树的木材，则400℃～700℃为宜。还可以采用形成不注入氮气、隔断氧侵入的炉的结构，阻止燃烧使其炭化的方法。
作为上述方法，如果是大型木材，使用与其匹配的加热炉。
木材的表面炭化根据该木材的使用目的，调节其深度。作为有强度要求的建材由于其后会切削炭化部分，因此使具有能够发挥其强度的余量的尺寸的木材的表面炭化。此外，用作工艺材料或装饰材料等的情况下，有时切去其全部炭化部分，但要准备与其匹配的尺寸的木材。
接着，将该木材加热。该加热在150℃～200℃左右进行。该加热为了在下一工序浸渍到消石灰溶液中时，提高渗透性而进行。
其后，立即将该木材浸渍于消石灰溶液。该消石灰溶液是准备200cc(量杯计量)消石灰(Ca(OH)2)，将其溶于800cc的水。该水准备一旦使其沸腾除去氯、不冷不热的温度(约15℃～30℃左右)的水。
上述消石灰粉的浓度是对180cc～200cc用水800cc～900cc溶解，如果考虑向木材的渗透性，这是适宜的。该状态是不粘、不散、粒子均匀地存在于水中，一摇晃则粒子像尘埃一样舞起的状态。
在消石灰溶液中的浸渍这里设定为20小时。当然，如果在15小时至30小时的范围，则能够得到向炭化部分、内部的未炭化部分、木质部分的充分的渗透状态，这得到了实验验证。还有，消石灰溶液根据需要进行搅拌。
接着，使该木材干燥。这里，该干燥在初期时，通过施加热风进行规定的干燥，然后使其自然干燥。但是，有时也可以通过持续利用热风、干燥空气的强制干燥，来实现缩短时间，但是已经判明对木材而言，自然干燥较好。干燥程度设定为残留水分在20％以下。
干燥后的木材的炭化部分的一部分被切去。这使用能够同时获得研磨作用的抛光研磨盘。但有时根据木材的使用目的(工艺品等)，利用锉刀、凿子通过手工作业切削。
当然，关于尺寸，由于原本就准备了考虑到切削余量的木材，因此加工至所需的尺寸。
该炭化部分的切削有时进行至下层的转变成茶色的部分。
例如，为了有效利用木纹，将该木材用于壁龛的主要部分、气窗等时，作为建筑材料，用于易受关注的部位时，如果残留炭化部分，则外观差，即使炭化部分由消石灰固定化，也不宜接触。
这样处理的木材至少在木材的炭化部分与该炭化部分正下层的木材部分的整个范围内渗透残留有石灰，因此可以发挥防腐性、耐热性(难燃化)、防霉的效果，所以施以所需的尺寸加工等，作为房屋的各部位的建材或者作为工艺用材料非常有用，此外，通过表面的切削，有时反而表面产生光泽，可以用于各种使用目的。
上述方法中，在炭化部分的切削工序、研磨工序之前进行炭化处理木材在消石灰溶液中的浸渍，但也可以先进行这些工序，然后进行在消石灰溶液中的浸渍。
这样，由于消石灰溶液渗透、残留至不完全炭化状态部分及木质部分，因此也能够发挥防腐性、耐热性(难燃化)、防霉效果。
实施这种顺序的工序时，上述加热工序(150℃～200℃左右)也在消石灰溶液中的浸渍工序前实施，以使得消石灰溶液的吸收及渗透良好。
工业上利用的可能性
本发明的木材的抗性强化处理方法和由该方法制造的抗性强化木材通过在炭化后使其浸渍于消石灰溶液这样极其简单的制造工艺，能够提高木材的抗性，即防腐性、耐热性(难燃化)，获得防霉效果，藉此，由于其低成本，能够用于各种用途，能应用和其适用的范围广。

Claims (4)

1.木材的抗性强化处理方法，其特征在于，包括使木材的表面完全炭化的炭化工序；
接着，将该木材的炭化部分切削、研磨的成形工序；
接着，将该木材加热处理的加热工序；
其后，立即将该木材浸渍于消石灰溶液的浸渍工序；
及其后，使该木材干燥的干燥工序。
2.木材的抗性强化处理方法，其特征在于，包括使木材的表面完全炭化的炭化工序；
接着，将该木材加热的加热工序；
其后，立即将该木材浸渍于消石灰溶液的浸渍工序；
使该木材干燥的干燥工序；及
在该干燥后，将所述炭化部分切削、研磨的成形工序。
3.如权利要求1或2所述的木材的抗性强化处理方法，其特征在于，所述消石灰溶液是使以容量计的消石灰粉180cc～200cc溶于800cc～900cc的水而得的溶液。
4.抗性强化木材，其特征在于，由权利要求1～权利要求3中任一项所述的木材的抗性强化处理方法制造，消石灰至少渗透、残留至木材的未炭化部分。
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