JP2002018813A - 木材等の難燃化処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生産性が高く、しかも、処理コストを低く抑
え、かつ、乾燥による黄変や脆化が生じないように木材
等を難燃化処理する。 【解決手段】 木材等を珪酸ソーダに代表される珪酸化
合物からなる溶液、或いは各種珪酸化合物の混合物から
なる溶液中に浸漬することにより当該木材等内に珪酸化
合物溶液を含浸させる。この後、前記木材等を酢酸溶液
等の酸性浴中に浸漬して木材等内中の珪酸化合物溶液と
酸性溶液とを中和反応させることにより中和塩を形成さ
せて当該中和塩とともに珪酸塩を木材等内で析出させ、
この中和塩と珪酸塩を木材等を乾燥させることにより固
体化して木材等内で固定させ、この中和塩と珪酸塩より
木材等を難燃化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、木材等に難燃性を
付与する難燃化処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
から木材等を不燃化・難燃化する方法が多く提唱されて
いる。そして、最近、環境に悪影響を与えないシリカ系
の物質（コロイド型、溶解型を含む）からなる溶液中に
木材を浸漬して木材内にシリカ系の物質を含浸させる方
法が注目されている。この方法では、単に木材内にシリ
カ系物質を含浸させるだけでは不十分であり、木材内に
含浸されたシリカ系物質を木材内に固定させる必要があ
った。木材内に含浸されたシリカ系の物質を木材内に固
定させる最も一般的な方法としては、乾燥によって木材
に含浸された溶液中の水分を除去する方法がある。しか
し、この方法では、アルカリ度の強い溶液の影響によ
り、乾燥木材等に黄変が生じたり、脆化のおそれもある
ため、実用化が困難とされている。

【０００３】そこで、シリカ系物質溶液の含浸処理後に
炭酸ガス（ＣＯ₂ ガス）に代表される酸性ガスを用いて
木材内に含浸されたシリカ系物質をゲル化して固定する
方法が提案されている。しかし、この方法では、高圧の
炭酸ガス（一般的に０．５〜１ＭＰa ）が必要であると
ともに、ガス処理には通常３〜５時間と長時間を要する
という問題を有する。そのため、生産性が低く、また、
特別にガスの供給設備および高圧処理容器がいるために
含浸処理装置の設備コストが高くなることと、炭酸ガス
の消費コストも高くつくことにより、結果的に不燃化・
難燃化の処理コストが高くついて実用化の障害となって
いる。

【０００４】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、生産性が高く、しかも、処理コス
トを低く抑え、かつ、乾燥による黄変や脆化が生じない
木材等の難燃化処理方法を提供することを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するために多くの実験研究を行った結果、珪酸化
合物溶液により含浸処理後の木材等を酢酸溶液等の酸性
溶液中に浸漬することにより、材内中に含浸されたアル
カリ性の珪酸化合物溶液と酸性溶液との中和反応により
中和塩が形成されて当該中和塩とともに珪酸塩の結晶が
材内で析出され、この中和塩と珪酸塩が材を乾燥するこ
とにより固定されることを見出し、本発明を完成するに
至った。

【０００６】即ち、本発明は、木材等を珪酸化合物から
なる溶液、或いは各種珪酸化合物の混合物からなる溶液
中に浸漬して当該木材等内に珪酸化合物溶液を含浸させ
た後、その木材等を酸性溶液中に浸漬して木材等内に含
浸された珪酸化合物溶液を中和反応させることにより難
燃化を達成するようにしたものである。

【０００７】本発明において、珪酸化合物として珪酸ソ
ーダを用い、酸性溶液として酢酸溶液を用いることが最
も好ましい態様である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の木材等の難燃化処
理方法の一実施形態について述べる。

【０００９】先ず、スギ板等の木材を真空工程で真空処
理する。その際の真空処理条件は、例えば３０ｔｏｒｒ
×１０分である。

【００１０】次に、真空処理した木材を珪酸化合物から
なる溶液、或いは各種珪酸化合物の混合物からなる溶液
中に浸漬する。これにより木材内へ珪酸化合物溶液が浸
透され、木材内に珪酸化合物溶液が含浸される。前記珪
酸化合物としては、珪酸ソーダを代表として挙げること
ができ、珪酸ソーダ以外にも珪酸カリウム、珪酸リチウ
ム等が挙げられる。木材を珪酸化合物溶液中に浸漬する
時間長さは、木材の種類、寸法に応じて適宜選択される
が、木材内に珪酸化合物溶液が充分に含浸される時間長
さであることが望ましい。尚、珪酸ソーダ溶液を使用し
た場合における浸漬条件は、例えば浸漬温度：６０℃、
浸漬圧力：０．２ＭＰａ、浸漬時間：３時間である。

【００１１】次に、含浸処理後の木材を酸処理工程で酸
性溶液中に浸漬して酸処理する。これにより木材内に浸
漬されたアルカリ性の珪酸化合物溶液と酸性溶液との中
和反応により中和塩が形成され、この中和塩ととともに
珪酸塩の結晶が木材内で析出される。前記酸性溶液とし
ては、酢酸溶液を代表として挙げることができ、酢酸溶
液以外にも蟻酸溶液、蓚酸溶液等が挙げられる。木材を
酸性溶液中に浸漬する時間長さは、木材の種類、寸法に
応じて適宜選択されるが、木材内に含浸された珪酸化合
物溶液を充分に中和反応させる時間長さであることが望
ましい。尚、５０％酢酸溶液を使用した場合における酸
処理条件は、例えば処理温度：常温、処理圧力：常圧、
処理時間：１時間である。

【００１２】この後、酸処理後の木材を乾燥工程で例え
ば８０℃の熱風で４８時間乾燥する。これにより中和塩
と珪酸塩の水分が除去されて木材内で中和塩と珪酸塩の
結晶が固体化されて固定され、中和塩と珪酸塩により難
燃化された木材が得られる。

【００１３】以上のように、本発明においては、木材を
珪酸化合物からなる溶液、或いは各種珪酸化合物の混合
物からなる溶液に浸漬・含浸した後、その木材を酢酸溶
液等の酸性溶液中に浸漬することにより、木材内に含浸
された珪酸化合物溶液と酸性溶液との中和反応により中
和塩を形成させ、この中和塩とともに珪酸塩の結晶を木
材内で固体化して固定させることにより木材の難燃化を
達成するようにした。従って、珪酸化合物溶液と酸性溶
液との中和反応により形成された中和塩と珪酸塩により
木材を難燃化させており、この酸処理後には少なくとも
木材中のアルカリ度が弱くて乾燥による木材の黄変や脆
化が生じない。また、含浸処理後の木材を浸漬処理させ
る酸性溶液は、処理後回収することにより繰り返し何回
も使用が可能であり、従来のガス処理に比較して固定化
処理コストを低く抑えることできる。しかも、酸性溶液
による浸漬処理は常圧下で行うことができるため、処理
装置の設備コストが廉価である。更に、酸性溶液による
浸漬処理は通常０．５〜１時間程度であり、従来のガス
処理に比較して処理時間が短時間であるため、生産能力
の格段の向上が図れて生産性が高い。以上の結果、生産
性が高く、しかも、処理コストを低く抑え、かつ、乾燥
による黄変や脆化が生じない木材の難燃化処理が可能で
ある。

【００１４】以上は、本発明の一実施形態について述べ
たが、本発明は前記実施形態に限定されるものではな
い。例えば、前記実施例においては、木材の難燃化につ
いて述べているが、木材以外の紙、各種繊維の難燃化に
ついても同様に適用し得る。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
木材等を珪酸化合物からなる溶液、或いは各種珪酸化合
物の混合物からなる溶液に浸漬・含浸した後、その木材
等を酢酸溶液等の酸性溶液中に浸漬して木材等内中の珪
酸化合物溶液と酸性溶液とを中和反応させることによ
り、生産性が高く、しかも、処理コストを低く抑え、か
つ、乾燥による黄変や脆化が生じない木材等の難燃化処
理が可能となり、実用化に極めて適した木材等の難燃化
処理方法を提供することができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 木材、紙および各種繊維（以下「木材
   等」と称す）を珪酸化合物からなる溶液、或いは各種珪
   酸化合物の混合物からなる溶液中に浸漬して当該木材等
   内に珪酸化合物溶液を含浸させた後、その木材等を酸性
   溶液中に浸漬して木材等内に含浸された珪酸化合物溶液
   を酸性溶液と中和反応させることにより難燃化を達成し
   た木材等の難燃化処理方法。
2. 【請求項２】 前記珪酸化合物として珪酸ソーダを用
   い、前記酸性溶液として酢酸溶液を用いた請求項１記載
   の木材等の難燃化処理方法。