JP2000117710A

JP2000117710A - 集積木材の製造方法

Info

Publication number: JP2000117710A
Application number: JP10294128A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Suzuki; 俊之鈴木
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1998-10-15
Filing date: 1998-10-15
Publication date: 2000-04-25

Abstract

(57)【要約】【課題】低圧蒸気を噴射した場合であっても、短時間で
集積木材を製造することができるとともに、出来上がっ
た集積木材の吸水膨張を低く抑えることができる集積木
材の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】接着剤を塗布した木材片Ｗを積層して形成
した積層体Ａ１に蒸気Ｓを噴射するとともに、所定の厚
みとなるまで積層体Ａ１を圧縮する集積木材の製造方法
において、予め積層体Ａ１を圧縮して、積層体Ａ１の嵩
密度の少なくとも１．１０倍以上の嵩密度を有する圧縮
積層体Ａ２とした後、この圧縮積層体Ａ２に蒸気Ｓを噴
射する工程を備えていることを特徴とする構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、集積木材の製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】建築用材料として、近年、性能のばらつ
きが少なく、強度性能が保証されたティンバーエンジニ
アリングのための木材製品として、エンジニアリング・
ウッズ（ＥＷ）と称される特開昭５７−８４８３８号公
報に開示されているような集積木材を使用する傾向が強
くなっている。上記集積木材は、熱硬化性の接着剤が塗
布された短冊状やスティック状をした木材片（ストラン
ド）を積層させて形成したマット状の集積木材原料を、
加熱圧縮して接着剤を硬化させることによって製造され
ている。

【０００３】集積木材を形成するための加熱圧縮方法と
しては、集積木材原料に蒸気を噴射して加熱圧縮を行う
方法、すなわち、蒸気噴射加熱圧縮法が一般的に行われ
ている。ところで、従来の蒸気噴射加熱圧縮法は、以下
のようにして行われている。上下に配置された圧縮盤間に集積木材原料を配置す
る。圧縮盤間で、集積木材原料を、この集積木材原料が
圧縮されない程度の力で挟んだ状態、あるいは、上側に
配置された圧縮盤と集積木材原料との間に僅かな隙間を
有する状態のときに、圧縮盤に設けられた蒸気噴射孔か
ら集積木材原料に蒸気を噴射する。蒸気が、ある程度集積木材原料の内部まで行き渡っ
た後、圧縮盤によって、集積木材原料が製品としての集
積材の厚みとなる所定厚みまで、圧縮手段により圧縮す
る。噴射された蒸気が集積材製品内に入り込んでいる過
剰水分が無くなるまで、に示した圧縮状態を保持す
る。

【０００４】以上のように行う蒸気噴射加熱圧縮法は、
他の加熱圧縮法、すなわち、集積木材原料を熱盤で挟圧
して、加熱圧縮する熱圧圧縮に比べて、集積木材原料の
厚みが厚くても、この集積木材原料の中心部分が加熱さ
れるまでの時間が速いという利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来からの蒸
気加熱圧縮法では、集積木材を製造するときに、蒸気噴
射を行った後の集積木材原料を長時間圧縮状態に保たな
ければ、製品としての集積木材が、水分を吸収すると厚
み方向に膨張する現象である吸水膨張が大きくなってし
まう。また、集積木材原料に噴射する蒸気の圧力を低く
設定した場合もまた、集積木材の吸水膨張が大きくなっ
てしまう。

【０００６】吸水膨張が大きい集積木材は、建築用材料
として、性能のばらつきが少なく、強度性能が保証され
たティンバーエンジニアリングのための木材製品として
の利点が少なくなってしまうため、実用的でなくなって
しまう。一方、高圧力の蒸気を長時間噴射するととも
に、長時間圧縮を行うと、確かに吸水膨張の小さな集積
木材を得ることができるが、集積木材を製造するのに時
間がかかり過ぎてしまうことに加えて、高圧力で蒸気を
噴射させる装置など、設備面でも費用がかかり過ぎてし
まうという弊害がある。

【０００７】そこで、本発明は、上記問題点を鑑みて、
低圧蒸気を噴射した場合であっても、短時間で集積木材
を製造することができるとともに、出来上がった集積木
材の吸水膨張を低く抑えることができる集積木材の製造
方法を提供することを目的としてなされた。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における集積木材の製造方法は、接着剤を塗
布した木材片を積層して形成した積層体に蒸気を噴射す
るとともに、所定の厚みとなるまで前記積層体を圧縮す
る集積木材の製造方法において、予め前記積層体を圧縮
して、積層体の嵩密度の少なくとも１．１０倍以上の嵩
密度を有する圧縮積層体とした後、この圧縮積層体に蒸
気を噴射する工程を備えていることを特徴とする構成と
した。

【０００９】上記構成において、接着剤としては、たと
えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、イソシアネート等の
木材用に用いられる一般的な熱硬化性の接着剤が挙げら
れるが、特にこれらに限定されない。また、木材片とし
て使用される木材としては、特に限定されないが、たと
えば、スギ、ヒノキ、スプルース、ファー、ラジアータ
パイン等の針葉樹、白樺、アピトン、カメレレ、センゴ
ンラウト、アスペン、アカシア・マンギウム等の広葉樹
などが挙げられる。木材片の形状としては、特に限定さ
れないが、ウエハー等の幅の広い切削片、繊維方向に長
いウエハー状木片（ストランド）、棒状木片（スティッ
ク）などが挙げられる。また、木材片の大きさとして
は、特に限定されないが、長さ１００ｍｍ〜１５００ｍ
ｍ、巾３ｍｍ〜３０ｍｍ、厚み１ｍｍ〜１０ｍｍ程度が
好ましい。さらに、予め積層体を圧縮する力は、少なく
とも積層体の嵩密度の１．１０倍以上で、木材片が割れ
たりしない程度の圧力以下であれば特に限定されない。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかる集積木材
の製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明す
る。図１は、本発明にかかる集積木材の製造方法の一実
施形態を工程順に示した説明図である。

【００１１】図１（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示
したように、集積木材の製造装置１は、積層体Ａ１を原
料として、集積木材Ａ４までを製造可能なバッチ式の集
積木材製造装置の形態をしており、上部圧縮盤１１と下
部圧縮盤１２とを備えている。上部圧縮盤１１および下
部圧縮盤１２は、それぞれの圧縮盤の圧縮面１１０およ
び圧縮面１２０に蒸気噴射孔（図示せず）が穿設されて
いる。

【００１２】上部圧縮盤１１は、図示していないが、外
部フレームの天井部に油圧シリンダを介して上下動可能
に固定されており、下部圧縮盤１２は、図示していない
が、外部フレームの床面に固定されている。また、圧縮
面１１０と圧縮面１２０とは、お互いに対面し合うよう
に配置されている。

【００１３】次に、集積木材の製造装置１を用いて、集
積木材を製造する操作を順を追って説明する。まず、図１（ａ）に示したように、集積木材の製造
装置１の下部圧縮盤１２の圧縮面１２０上に、接着剤が
塗布された木材片Ｗを予め積層した積層体Ａ１を配置さ
せる。

【００１４】次に、図１（ｂ）に示したように、上
部圧縮盤１１を下側に動かして、この上部圧縮盤１１の
圧縮面１１０と、下部圧縮盤１２の圧縮面１２０との間
で、積層体Ａ１を積層体Ａ１の嵩密度の少なくとも１．
１０倍以上の嵩密度となるように、すなわち、圧縮率
１．１０倍以上で圧縮して圧縮積層体Ａ２を得る。図１（ｃ）に示すように、圧縮積層体Ａ２に、圧力
を加えたままの状態で、上部圧縮盤１１の圧縮面１１０
および下部圧縮盤１２の圧縮面１２０は、蒸気噴射孔か
ら蒸気Ｓを噴射して、圧縮積層体Ａ２を加熱して接着剤
を硬化させ、圧縮成形中間体Ａ３を得る。

【００１５】蒸気噴射を停止した後、圧縮成形中間
体Ａ３を、工程の圧縮状態をさらに所定時間保持する
ことで、最終製品である集積木材Ａ４を得る。図１（ｄ）に示したように、上部圧縮盤１１を上方
に移動させて、集積木材Ａ４を取り出す。

【００１６】以上のようにして、積層体Ａ１から集積木
材Ａ４を製造すると、従来よりも小さな圧力かつ短い時
間で、従来と同様の性質を有した集積木材を得ることが
できる。なお、本発明にかかる集積木材の製造方法は、
上記実施の形態に限られない。

【００１７】たとえば、上記の実施の形態では、集積木
材を成形する度に積層体Ａ１を下部圧縮盤１２の圧縮盤
１２０上に配置させるバッチ式の集積木材の製造装置１
が用いられるようになっていたが、帯状に連続した集積
木材を製造することができる連続式の製造装置によって
製造されても構わない。また、上記実施の形態の工程
において、圧縮成形中間体Ａ３を工程の圧縮状態で所
定時間保持するようになっているが、蒸気噴射後にさら
に圧縮を加え、その状態で保持して集積木材を得るよう
にしても構わない。

【００１８】

【実施例】以下に、本発明の具体的な実施例を比較例と
対比させつつ説明する。（実施例１）密度０．５ｇ／ｃｍ³のアカシア・マンギウム原木
をベニア形状に切断した後、巾１５ｍｍ×厚み２．５ｍ
ｍ×長さ５００ｍｍのストランド形状に加工した木片
に、この木片に対して３重量％の４，４’−ジフェニル
メタンジイソシアネート（以下、「ＭＤＩ」と記
す。）を接着剤としてスプレー塗布したものを積層し
て、厚み５６ｍｍの積層体Ａ１を得た。

【００１９】次に、上記工程で形成された積層体Ａ
１を、図１（ａ）〜図１（ｄ）に示したような集積木材
の製造装置１の上部圧縮盤１１および下部圧縮盤１２間
で、図２のグラフに示したように５６ｍｍの厚みをした
積層体Ａ１を挟圧して、４７ｍｍの厚みの圧縮積層体Ａ
２を得た（圧縮率１．２倍）。

【００２０】圧縮率１．２倍の状態を保ったまま、
圧縮積層体Ａ２に蒸気を噴射し、この蒸気噴射開始１０
秒後に圧縮積層体Ａ２の厚みが４０ｍｍとなるようにさ
らなる圧縮を行った。蒸気噴射は、蒸気圧が４気圧とな
った状態を１分間継続させることで、圧縮積層体Ａ２を
加熱してＭＤＩを硬化させ、木材片同士が接着された圧
縮成形中間体Ａ３を得た。圧縮成形中間体Ａ３が得られた後も、この圧縮成形
中間体Ａ３を得るための圧縮状態を継続させて、積層体
Ａ１の圧縮開始時から３８０秒間成形圧縮が行われた
後、挟圧を解除して、密度が０．７ｇ／ｃｍ³の集積木
材Ａ４を得た。

【００２１】（比較例１）図３のグラフに示したよう
に、実施例１と同様にして得た積層体を上部圧縮盤１１
および下部圧縮盤１２間に配置し、圧縮を加えない状態
（圧縮率１．０倍の状態）で蒸気を噴射させ、蒸気噴射
開始１０秒後、圧縮力を強めて、４０ｍｍの厚みとなる
ようにさらなる圧縮を行い集積木材を得た。このときの
条件として、蒸気噴射は、蒸気圧が１１気圧を８分間継
続させるように行い、成形圧縮時間は、積層体圧縮開始
時から８２０秒間行った。

【００２２】（比較例２）図４のグラフに示したよう
に、実施例１と同様にして得た積層体を上部圧縮盤１１
および下部圧縮盤１２間に配置し、圧縮を加えない状態
（圧縮率１．０倍の状態）で蒸気を噴射させ、蒸気噴射
開始１０秒後、圧縮力を強めて、４０ｍｍの厚みとなる
ようにさらなる圧縮を行い集積木材を得た。このときの
条件として、蒸気噴射は、蒸気圧が４気圧を１分間継続
させるように行い、成形圧縮時間は積層体圧縮開始時か
ら３８０秒間行った。

【００２３】以上の操作を行った所、実施例１の操作、
比較例１の操作で得られた集積木材は、温度２０℃で２
４時間放置後の吸水膨張が２％であった。また、比較例
２の操作で得られた集積木材は、温度２０℃で２４時間
放置後の吸水膨張が５％であった。

【００２４】以上のことから、本発明の集積木材の製造
方法を行うと、従来の方法で行っていた集積木材と同じ
程度の吸水膨張を示す集積木材を、低い蒸気圧の蒸気噴
射かつ短時間で得ることができた。また、同じ蒸気圧で
蒸気噴射、集積木材を得るための挟圧時間が同じ場合
は、得られた集積木材の吸水膨張を低く抑えることがで
きた。

【００２５】

【発明の効果】以上のことより、本発明に示した集積木
材の製造方法は、低圧蒸気を噴射した場合、短時間で集
積木材を製造することができるとともに、出来上がった
集積木材の吸水膨張を低く抑えることができる。すなわ
ち、設備面での費用を低減できるとともに、効率よく質
の優れた集積木材を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる集積木材の製造方法の一実施形
態を示した説明図である。

【図２】本発明にかかる実施例１の条件を示したグラフ
である。

【図３】本発明にかかる比較例１の条件を示したグラフ
である。

【図４】本発明にかかる比較例２の条件を示したグラフ
である。

【符号の説明】

１集積木材の製造装置Ａ１積層体Ａ２圧縮積層体Ａ４集積木材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】接着剤を塗布した木材片を積層して形成し
た積層体に蒸気を噴射するとともに、所定の厚みとなる
まで前記積層体を圧縮する集積木材の製造方法におい
て、予め前記積層体を圧縮して、積層体の嵩密度の少な
くとも１．１０倍以上の嵩密度を有する圧縮積層体とし
た後、この圧縮積層体に蒸気を噴射する工程を備えてい
ることを特徴とする集積木材の製造方法。