JP2010240887A - 木質板の乾燥処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】木質板の厚さや熱板の温度が制限されることなく乾燥効率化が図れるとともに、均一な材質の木質板を得ることができる乾燥処理方法を提供する。
【解決手段】被処理材である２枚の木質板１ａ，１ｂの間に、少なくとも１つの端面へと連通する空間部３ａ、３ｂを形成した板状の排気用部材２を配置した状態で、被処理材を熱板プレスにより熱圧する。排気用部材２は、木質材等の吸湿性及び吸水性を有する材料を用いることが好ましい。また、被処理材の周囲に水蒸気室１１を設けて、熱圧時の水蒸気室１１内の水蒸気分圧をほぼ一定に調節することが好ましい。
【選択図】図３

Description

本発明は、建築材料等に用いる木質板の乾燥処理方法に関するものである。より詳しくは、熱板プレスを用いて木質板を乾燥させ、さらに材質改良を行う乾燥処理方法に関するものである。

従来、熱板プレスを用いた木質板の乾燥処理においては、熱圧時に木質板の内部で発生する水蒸気を外部に放出するために、（１）適当な時間間隔でプレスを軽く開き、内部の水蒸気を放散する、いわゆる「息抜き」を行う方法、（２）熱板と木質板の間に、熱の伝導がほとんど阻害されず、水蒸気の通過が可能な特殊なメッシュを挿入する方法が採用されている。

しかしながら、（１）の息抜き法では、木質板の厚さを厚くして、熱板の温度を高くすると、高圧の水蒸気が木質板の中層に集まり、息抜き時に圧締圧（プレスの圧力）を瞬時開放するだけでも、木質板内部で水蒸気の急激な膨張が起こり、木質板を内部から爆砕することになる。従って、この方法では、熱板の温度を極端に高くすること、及び木質板の厚さを厚くすることは禁物であり、通常、その適用範囲は１０ｍｍ以下の薄い板に限られている。

一方、（２）のメッシュ挿入法では、乾燥処理中にプレスの圧力を緩めなくてもよいので、熱板の温度を多少高めても、木質板が爆砕する心配はない。従って、木質板の厚さ方向の水分傾斜が許容範囲内に低下するまで、時間をかけて圧締し続けさえすれば、木質板の乾燥割れを避けることはできる。しかし、この場合も、木質板の内部に集まっている水蒸気を木質板の表面から放散することになるから、厚い木質板になればなるほど、乾燥効率が悪くなるという弊害は避けられない。また、メッシュを挿入すると木質板の表裏両面にメッシュの圧痕が残り、利用上の問題が残る。

これに対して、本出願人は、既に特許文献１において、裏面に多数の連通溝を形成した２枚の木質板を、裏面が向かい合わせになるように重ね合わせ、連通溝で構成された中空部を持つ複合板の形で熱板乾燥することにより、水蒸気をこの中空部から排出する方法を提案している。従来の木質板の熱板乾燥では、発生する水蒸気を木質板の中層部から排出する機能を持たないため、木質板の厚さや熱板の温度が制限されることが問題であったが、特許文献１に記載された発明においては、木質板の裏面に形成した中空部から水蒸気を排出することにより、木質板の厚さや熱板の温度が制限されることなく乾燥効率化が図れるようになっている。

特開２００８−１８６４３号公報

しかしながら、特許文献１に記載された発明においても、以下のような問題点が残っている。中空部を持つ複合板の熱板乾燥処理においては、木質板の内部で熱板側から中空部に向かって水分移動が促進される。そして、熱板乾燥処理が開始された後、暫く経つと、木質板表面は全乾に近い乾燥状態になるが、裏面の連通溝の付近は長時間多湿な状態に保たれることとなる。そのため、木質板の表面と裏面で、乾燥後における木質板の寸法安定性などの材質に著しい相違が生じることとなり、製品の利用上の大きな障害となる。
すなわち、木質板の厚さ方向の乾燥処理条件に著しい速度差をもたらし、その結果製品の厚さ方向の材質が不均一なものとなり、製品の利用目的によっては不都合が生じるのである。

これには、次のような原因が考えられる。これまでの研究によれば、ヘミセルロースやリグニンなどの木材構成成分は、水蒸気の存在下で高温・高圧状態に保たれると、徐々に分解し、生じた遊離基（ラジカル）は気まぐれな再結合をする。この分解・再結合の程度によって、木質材料の材質は変化する。ここでは、この分解・再結合を略して、単に「反応」と呼ぶ。この「反応」は、水蒸気の存在により生起されるが、材料内部の凝結水などが多く存在する湿潤な部位では、この「反応」は起こらないことが実験的に明らかにされている。

熱板乾燥処理において、熱板で加熱された木質材の含有水分は、気化と凝縮を繰り返しながら材料の裏面に向かって移動して滞留し、逐次裏面に形成された連通溝から外部に排出される。しかし、この水分移動と排出には比較的長い時間を要するので、その間、木質板内の熱板に近い層（表面に近い層）では、逐次、上記「反応」が起こるが、裏面に近い層では凝結水の滞留により上記「反応」が阻害される。その結果、製品の厚さ方向の材質が不均一となるのである。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、木質板の厚さや熱板の温度が制限されることなく乾燥効率化が図れるとともに、均一な材質の木質板を得ることができる乾燥処理方法を提供するものである。

請求項１に係る発明の木質板の乾燥処理方法は、被処理材である２枚の木質板の間に、少なくとも１つの端面へと連通する空間部を形成した板状の排気用部材を配置した状態で、前記被処理材を熱板プレスにより熱圧することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の木質板の乾燥処理方法において、前記排気用部材が、吸湿性及び吸水性を有する材料からなることを特徴とする。
ここで、「吸湿性」とは、水蒸気（気体の水分）を吸収する性質をいい、「吸水性」とは、水（液体の水分）を吸収する性質をいう。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の木質板の乾燥処理方法において、前記排気用部材が、木質材であることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のうちいずれか一つに記載の木質板の乾燥処理方法において、乾燥処理前において、前記排気用部材の含水率が前記被処理材の含水率よりも低いことを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のうちいずれか一つに記載の木質板の乾燥処理方法において、前記空間部が、前記排気用部材の表面及び裏面の少なくとも１つへと連通することを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項５に記載の木質板の乾燥処理方法において、前記空間部が、前記排気用部材の表裏面に形成した溝であることを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のうちいずれか一つに記載の木質板の乾燥処理方法において、前記被処理材の周囲に囲み部材を設けて、熱圧時に前記木質板から排出される水蒸気を内部に保持する水蒸気室を形成するとともに、熱圧時に前記水蒸気室内の水蒸気を外部に漏出させる漏出手段を設け、熱圧時の前記水蒸気室内の水蒸気分圧をほぼ一定に調節することを特徴とする。

請求項８に係る発明は、請求項７に記載の木質板の乾燥処理方法において、前記水蒸気分圧を、前記熱板プレスの熱板の温度における飽和水蒸気圧の６０〜９０％の範囲内でほぼ一定に調節することを特徴とする。

請求項９に係る発明は、請求項７又は請求項８に記載の木質板の乾燥処理方法において、前記熱板プレスの熱板と前記木質板の界面に水分を補給する水分補給手段を設け、前記漏出手段による水蒸気の漏出が過剰となった場合に、水分を補給して前記水蒸気分圧をほぼ一定に調節することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、被処理材である２枚の木質板の間に板状の排気用部材を配置した状態で熱圧プレスにより熱圧するので、熱板で加熱された木質板の含有水分が木質板の表面から裏面に向かって移動し滞留するが、これを逐次、排気用部材の空間部を通じて外部に排出することができる。さらに、木質板の表面から裏面に向かって移動してきた含有水分を、排気用部材の内部に一時的に滞留させることができる。これにより、前述した「反応」の阻害が起こる部分の大半を、排気用部材内に限ることが可能であるから、結果として、木質板の材質を均質に仕上げることができる。
また、排気用部材には、少なくとも１つの端面へと連通する空間部が形成されているので、一時的に滞留させた含有水分を水蒸気として空間部から排出することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、排気用部材が吸湿性及び吸水性を有する材料からなるので、木質板の表面から裏面に向かって移動してきた含有水分を、より効果的に吸収して内部に滞留させることができる。これにより、木質板の裏面側で前述した「反応」が阻害されず、結果として材質の均一な木質板を得ることができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、排気用部材が木質材であるので、吸湿性及び吸水性に優れており、空間部の加工も容易である。

また、請求項４に記載の発明によれば、乾燥処理前において、排気用部材の含水率が被処理材の含水率よりも低いので、木質板の表面から裏面に向かって移動してきた含有水分を、より効果的に吸収して内部に滞留させることができる。

また、請求項５に記載の発明によれば、空間部が排気用部材の表面及び裏面の少なくとも１つへと連通しているので、木質板の表面から裏面に向かって移動してきた含有水分を、排気用部材の表面又は裏面から容易に吸収することができる。さらに、吸収して内部に滞留させた含有水分を、連通する空間部を介して排気用部材の端面から容易に排出することができる。

また、請求項６に記載の発明によれば、空間部が排気用部材の表裏面に形成した溝であるので、簡単な加工で水蒸気を容易に外部へと排出することができる。

また、請求項７に記載の発明によれば、被処理材の周囲に囲み部材を設けることで、熱圧時に木質板から排出される水蒸気を内部に保持する水蒸気室を形成することができる。さらに、水蒸気室内の水蒸気を外部に漏出させる漏出手段を設けることで、水蒸気の流れを作ることができ、水蒸気室内に水蒸気を均一に充満させることができる。結果として、熱圧時の水蒸気室内の水蒸気分圧をほぼ一定に調節することができる。これにより、木質板内の水分移動はゆっくり進行し、木質板を一定の水蒸気分圧の雰囲気中で乾燥処理することができる。特に、雰囲気が飽和水蒸気圧に達してしまうと、木質板の中で凝結水が滞留して「反応」が不均一に生じるおそれがあるが、水蒸気分圧を制御することで過不足のない水蒸気を充満させることができる。そして、乾燥後における材質のバラツキを少なくすることができる。

また、請求項８に記載の発明によれば、水蒸気分圧を、熱板プレスの熱板の温度における飽和水蒸気圧の６０〜９０％の範囲内でほぼ一定に調節するので、乾燥後における材質のバラツキを効果的に調整することができる。

また、請求項９に記載の発明によれば、熱板と木質板の界面に水分を補給する水分補給手段を設けることで、漏出手段による水蒸気の漏出が過剰となった場合に、水分を補給して水蒸気分圧をほぼ一定に調節することができる。これにより、木質材の表面に水分を与え、一方で漏出手段により水蒸気室内の水蒸気をリークさせて、一定分圧の水蒸気の流れを作り、より正確に乾燥処理中の木質材内部で「反応」が不均一に起こるのを避けることができる。特に、木質板が厚い場合には、熱板に近い部分では、水蒸気が内部に移動もしくは「反応」に消費されることによって希薄になり、周囲からそれを補うのが困難なので、部分的に水蒸気不足となる。このため、水分を熱板と木質板の界面に供給すると同時に、漏出手段により水蒸気を外部にリークして、常時、水蒸気の流れを作ることが効果的である。

以上、本発明によれば、木質材内部で生じる「反応」の均一化を図ることで、均一な材質の木質板を得ることができる。

実施形態１〜３に係る排気用部材を示す斜視図である。 実施形態１〜３に係る積層体を示す正面図である。 実施形態１に係る木質板の乾燥処理状態を示す正面図である。 実施形態１に係る木質板の乾燥処理の流れを示す図である。 他の実施形態に係る木質板の乾燥処理の流れを示す図である。 他の実施形態に係る排気用部材を示す正面図である。 他の実施形態に係る排気用部材を示す正面図である。 実施形態２に係る木質板の乾燥処理状態を示す正面図である。 他の実施形態に係る木質板の乾燥処理状態を示す正面図である。 実施形態３に係る木質板の乾燥処理状態を示す正面図である。

次に、図１乃至図４を参照して、本発明の実施形態１に係る木質板の乾燥処理方法について説明する。図１は、実施形態１に係る排気用部材２を示す斜視図であり、図２は、実施形態１に係る積層体４を示す正面図である。また図３は、実施形態１に係る木質板の乾燥処理状態を示す正面図であり、図４は、実施形態１に係る木質板の乾燥処理の流れを示す図である。

まず、本実施形態に係る木質板の乾燥処理において使用する排気用部材２について説明する。図１に示すように、排気用部材２は板状の部材である。この排気用部材２は、図２に示すように、被処理材である木質板１ａ，１ｂの間に挿入されて、木質板１ａ，１ｂから排出される含有水分を排出するため、また、比較的長い時間を要するこの水分移動と排出の間、一時的に排気用部材２に木質板１ａ，１ｂの含有水分を滞留させて、その後、逐次水蒸気として外部に排出するために用いられる。

排気用部材２には様々な材料を用いることができるが、水分滞留機能のためには、吸湿性及び吸水性を有する材料を用いることが好ましい。ここで、「吸湿性」とは、水蒸気（気体の水分）を吸収する性質をいい、「吸水性」とは、水（液体の水分）を吸収する性質をいう。例えば、木材素材や合板などの木質材、ケイ酸カルシウム板やセメント板などの無機材料を用いることが好ましい。また、乾燥処理前において、排気用部材２の含水率が被処理材である木質板１ａ，１ｂの含水率よりも低い状態であることが好ましい。以下、本実施形態における排気用部材２は木質材を用いたものとして説明する。

排気用部材２の表面には溝３ａが形成され、同様に裏面には溝３ｂが形成されている。溝３ａは、水分が細胞腔を通じて排出しやすいように、木質材の繊維方向に対して任意の角度傾けて鋸目を複数本入れて形成されている。また溝３ｂは、表面の鋸目に直交するように鋸目を複数本入れて形成されている。そして、溝３ａ，３ｂは、排気用部材２の端面へと連通する空間部となっている。

排気用部材２に必要な厚さは、被処理材である木質板１ａ，１ｂの初期含水率及び排気用部材２の含水率の多寡により変える必要がある。例えば、木質板１ａ，１ｂの初期含水率が７０％以下で、排気用部材２の含水率が１０％程度と仮定すると、排気用部材２が保持できる水分の最大量から推測して、その厚さは木質板１ａ，１ｂのそれぞれの厚さと同程度か幾分薄いもので十分である。

排気用部材２の溝３ａ，３ｂのピッチは、この部材の厚さの２倍程度、溝３ａ，３ｂの切り込み深さは、上下の溝が連結し水蒸気が排出されやすいように、厚さの１／２より幾分深くするとよい。また、溝幅は、２〜３ｍｍが適当である。

次に、熱板プレスによる乾燥処理工程について説明する。まず、図２に示すように、被処理材である２枚の木質板１ａ，１ｂの間に、排気用部材２を挿入して３層の積層体４を構成する。そして、図３に示すように、構成した積層体４を熱板プレスの熱板５ａ，５ｂの間に挿入し、軽く抑えながら熱板５ａ，５ｂからの熱伝導により乾燥処理を行う。図４は、この乾燥処理の流れを示したものである。

この乾燥処理においては、積層体４を包む雰囲気は終始１気圧であり、熱板の温度は通常１６０〜２２０℃の範囲で行われる。乾燥初期において、熱板５ａと木質板１ａが接する部分、及び熱板５ｂと木質板１ｂが接する部分では、木質板内の水分は激しく気化し、逃げ場がないので高圧水蒸気となって徐々に木質板内部に向かって拡がる。

この高圧水蒸気の拡がる範囲内では、木質成分の「反応」が起こるが、その範囲が乾燥し水蒸気が中層に向かって移動して存在しなくなると、「反応」は終了する。一方、中層に向かって移動する高圧水蒸気の先端では、水蒸気は過飽和となって凝結しているため、「反応」は起こらない。

このような帯状の「反応」領域は、時間の経過とともに木質板の中層に向かって移動し、乾燥処理の最終段階では排気用部材２の内部に追い込まれてしまう。そして、排気用部材２の内部に一時的に滞留した水分は、水蒸気として外部に排出される。従って、木質板１ａ，１ｂの裏面側においても「反応」が起こり、最終的には木質材１ａ，１ｂの内部は均一な仕上がりとなる。なお、実施形態１における帯状の「反応」領域の移動速度は、被処理材の初期含水率に依存する。

このように、実施形態１に係る木質板の乾燥処理方法によれば、被処理材である２枚の木質板１ａ，１ｂの間に板状の排気用部材２を配置した状態で熱圧プレスにより熱圧するので、熱板５ａ，５ｂで加熱された木質板１ａ，１ｂの含有水分が木質板１ａ，１ｂの表面から裏面に向かって移動し滞留するが、これを逐次、排気用部材２の溝３ａ，３ｂを通じて外部に排出することができる。さらに、木質板１ａ，１ｂの表面から裏面に向かって移動してきた含有水分を、排気用部材２の内部に一時的に滞留させることができる。これにより、前述した「反応」の阻害が起こる部分の大半を、排気用部材２内に限ることが可能であるから、結果として、木質板１ａ，１ｂの材質を均質に仕上げることができる。
また、排気用部材２には、端面へと連通する、溝３ａ，３ｂが形成されているので、一時的に滞留させた含有水分を水蒸気として溝３ａ，３ｂから排出することができる。

また、排気用部材２に、吸湿性及び吸水性を有する材料を用いることで、木質板１ａ，１ｂの表面から裏面に向かって移動してきた含有水分を、より効果的に吸収して内部に滞留させることができる。これにより、木質板１ａ，１ｂの裏面側で前述した「反応」が阻害されず、結果として材質の均一な木質板を得ることができる。

また、排気用部材２に、木質材を用いれば、吸湿性及び吸水性に優れており、空間部である溝部３ａ，３ｂの加工も容易である。

また、乾燥処理前において、排気用部材２の含水率が被処理材である木質板１ａ，１ｂの含水率よりも低い状態とすることで、木質板１ａ，１ｂの表面から裏面に向かって移動してきた含有水分を、より効果的に吸収して内部に滞留させることができる。

また、排気用部材２の表裏面に溝３ａ，３ｂを形成して空間部とすることで、簡単な加工で水蒸気を容易に外部へと排出することができる。

なお、実施形態１においては、被処理材である２枚の木質板１ａ，１ｂの間に、排気用部材２を挿入して３層の積層体４を構成した後、積層体４を熱板プレスの熱板５ａ，５ｂの間に挿入するようにしたが、必ずしも、積層体４を構成する必要はない。例えば、図５に示すように、排気用部材２を多段プレスの盤面のごとくプレス側にあらかじめ設置しておき、被処理材を後から挿入するようにしてもよい。

また、排気用部材２の溝３ａ，３ｂの数は特に限定されず、また必ずしもすべての端面へと連通させる必要はなく、少なくとも１つの端面へと連通していればよい。ただし、水蒸気の排出を効果的に行うためには、数多くの端面へと連通していることが好ましい。

図６及び図７に、他の実施形態に係る排気用部材を示す。図６に示すように、排気用部材１２は、空間部として、水平方向に孔１３，１４を形成した板状部材である。孔１３は、排気用部材１２の端面から端面（図６における手前側から奥側）へと連通している。同様に孔１４は、排気用部材１２の端面から端面（図６における右側から左側）へと連通している。その結果、孔１３と孔１４は互いに直交している。このように孔１３，１４を形成することにより、吸収して内部に滞留させた含有水分を、連通する孔１３，１４を介して排気用部材１２の端面から排出することができる。なお空間部は、水蒸気の排出を効果的に行うためには、数多くの端面へと連通していることが好ましいが、孔１３及び孔１４のいずれか一方を設ける方法や、端面から端面へと連通させず１つの端面のみへと連通させる方法によっても効果が得られる。

図７に示すように、排気用部材２２は、空間部として、水平方向に孔２３，２４を形成し、さらに垂直方向に孔２５を形成した板状部材である。図６に示す排気用部材１２と同様に、孔２３と孔２４は互いに直交している。一方、孔２５は、排気用部材２２の表裏面から開けられて、孔２３と孔２４に連通している。その結果、孔２３，２４，２５により空間部が形成されて、排気用部材２２の端面と表裏面が連通するようになっている。このように、空間部が排気用部材２２の表裏面へと連通することにより、木質板の表面から裏面に向かって移動してきた含有水分を、排気用部材２２の表面及び裏面から容易に吸収することができる。さらに、吸収して内部に滞留させた含有水分を、連通する孔２５，２３，２４を介して排気用部材２２の端面から容易に排出することができる。なお孔２３，２４は、表面及び裏面の両方に連通していてもよいし、いずれか一方に連通していてもよい。

次に、図８を参照して、本発明の実施形態２に係る木質板の乾燥処理方法について説明する。図８は、実施形態２に係る木質板の乾燥処理状態を示す正面図である。なお、実施形態１と同一の部分には同一の符号を付け説明を省略する。

実施形態２に係る木質板の乾燥処理方法は、実施形態１と比較して、水蒸気室を形成した点が異なっている。図８に示すように、木質板１ａ，１ｂ及び排気用部材２から構成された積層体４の周囲には、囲み部材６が設けられている。囲み部材６は、例えば鋼製の枠を用いることができる。そして、囲み部材６により、熱圧時に木質板１ａ，１ｂから排出される水蒸気を内部に保持する水蒸気室１１が形成されている。

また、囲み部材６には、排気管７及び減圧調整弁８からなる漏出手段が設けられており、熱圧時に水蒸気室１１内の水蒸気を外部に漏出させるようになっている。このような構成により、熱圧時の水蒸気室１１内の水蒸気分圧がほぼ一定になるように調節することができるようになっている。

水蒸気室１１内で、木質材１ａ，１ｂを熱圧すると、水蒸気室１１内の水蒸気分圧は上昇して、やがて飽和蒸気圧に達するが、この状態では局所的な僅かな温度変化が起こる度に、水蒸気が木質材内部で凝結と蒸発を繰り返すのみで、材料の乾燥は進まず、場所によっては過剰な水分が自由水として滞留するため、局所的に「反応」が阻害される。

この弊害を避けるために、実施形態２においては、減圧調整弁８を操作して、排気管７を通じて水蒸気を外部に排出し、水蒸気室内部の水蒸気分圧がほぼ一定となるように調節する。調節する水蒸気分圧は、後述する実験結果が示すように、熱板プレスの熱板の温度における飽和水蒸気圧の６０〜９０％とすることが好ましい。

この範囲の水蒸気分圧では、木質材の乾燥速度と「反応」の程度を種々のバランスで実行することができる。例えば、水蒸気分圧を６０％に調節すると、木質材の乾燥は速くなるが、製品材質の均一さの程度は低い。また、９０％に調節すると、木質材の乾燥には長時間を要するが、製品材質の均一さの程度は高い。従って、水蒸気分圧の調節は製品の使用目的により選択するとよい。

このように、実施形態２に係る木質板の乾燥方法によれば、被処理材である木質板１ａ，１ｂの周囲に囲み部材６を設けることで、熱圧時に木質板１ａ，１ｂから排出される水蒸気を内部に保持する水蒸気室１１を形成することができる。さらに、水蒸気室１１内の水蒸気を外部に漏出させる漏出手段（排気管７，減圧調整弁８）を設けることで、水蒸気の流れを作ることができ、水蒸気室１１内に水蒸気を均一に充満させることができる。結果として、熱圧時の水蒸気室１１内の水蒸気分圧をほぼ一定に調節することができる。これにより、木質板１ａ，１ｂ内の水分移動はゆっくり進行し、木質板１ａ，１ｂを一定の水蒸気分圧の雰囲気中で乾燥処理することができる。特に、雰囲気が飽和水蒸気圧に達してしまうと、木質板１ａ，１ｂの中で凝結水が滞留して「反応」が不均一に生じるおそれがあるが、水蒸気分圧を制御することで過不足のない水蒸気を充満させることができる。そして、乾燥後における材質のバラツキを少なくすることができる。

また、水蒸気分圧を、熱板プレスの熱板５ａ，５ｂの温度における飽和水蒸気圧の６０〜９０％の範囲内でほぼ一定に調節することにより、乾燥後における材質のバラツキを効果的に調整することができる。

なお、実施形態２においては、図８に示すように、囲み部材６を熱板５ａ，５ｂの間に設けたが、囲み部材６は被処理材である木質材１ａ，１ｂを囲むことができればよい。例えば、図９に示すように、熱板５ａ，５ｂごと囲むような構成としてもよい。

次に、図１０を参照して、本発明の実施形態３に係る木質板の乾燥処理方法について説明する。図１０は、実施形態３に係る木質板の乾燥処理状態を示す正面図である。なお、実施形態１及び実施形態２と同一の部分には同一の符号を付け説明を省略する。

実施形態３に係る木質板の乾燥処理方法は、実施形態２と比較して、水分補給手段を設けた点が異なっている。図１０に示すように、排気用部材２と木質板１ａ，１ｂで構成される積層体４の上下には、金網などの表面が平滑な通気部材９ａ，９ｂと、水蒸気噴射板１０ａ，１０ｂが重ねてセットされている。この内、上側の水蒸気噴射板１０ａと通気部材９ａは熱板５ａに、下側の水蒸気噴射板１０ｂと通気部材９ｂは熱板５ｂに、それぞれ予め固定しておいてもよい。そして、これらの水分補給手段により、熱圧時に熱板５ａと木質板１ａの界面、及び熱板５ｂと木質板１ｂの界面に水分を補給することができるようになっており、漏出手段による水蒸気の漏出が過剰となった場合に、水分を補給して水蒸気分圧をほぼ一定に調節できるようになっている。

ここで、計算によれば、比重０．５の木質板を囲む水蒸気室の体積が、木質板の体積に比べて数倍程度ならば、例えば１８０℃において、この空間を飽和水蒸気で充満するために要する水分の量は、木質板の含水率にして１０％に相当する程度の僅かな量である。従って、湿潤な木質板の熱板乾燥過程で出て来る水分のほとんどは、「反応」には不必要なものである。この余分な水分を速く排出するためには、乾燥処理過程の前半において、周囲の水蒸気分圧をできるだけ低くすればよい。しかし、板厚の厚い木質板の乾燥処理では、これを極端に速めると、木質材の熱板に近い部分では、「反応」に必要な水蒸気の不足が生じ、製品の材質にムラが生じる結果となる。

そこで、実施形態３においては、水蒸気噴射板１０ａ，１０ｂから、一定の分圧に調整した水蒸気（好ましくは、熱板の温度における飽和水蒸気圧の６０〜９０％の範囲内）を噴射する。この水蒸気噴射は、乾燥処理の初期には水蒸気室１１内の水蒸気分圧の方が高いため行う必要はなく、むしろ排気管７からの排気のみでよい。しかし、乾燥処理の末期には、熱板と木質材の界面で水蒸気が不足する傾向があるため、「反応」が均一に生じるように、水蒸気噴射板１０ａ，１０ｂから上記界面に水蒸気を送り込む必要がある。なお、水蒸気を送り込むタイミングは、木質板の気体透過率や水蒸気リークの調節状態によって異なる。

このように、実施形態３に係る木質板の乾燥処理方法によれば、熱板５ａ，５ｂと木質板１ａ，１ｂの界面に水分を補給する水分補給手段（水蒸気噴射板１０ａ，１０ｂ）を設けることで、漏出手段（排気管７，減圧調整弁８）による水蒸気の漏出が過剰となった場合に、水分を補給して水蒸気分圧をほぼ一定に調節することができる。これにより、木質材１ａ，１ｂの表面に水分を与え、一方で漏出手段（排気管７，減圧調整弁８）により水蒸気室１１内の水蒸気をリークさせて、一定分圧の水蒸気の流れを作り、より正確に乾燥処理中の木質材１ａ，１ｂ内部で「反応」が不均一に起こるのを避けることができる。特に、木質板１ａ，１ｂが厚い場合には、熱板５ａ，５ｂに近い部分では、水蒸気が内部に移動もしくは「反応」に消費されることによって希薄になり、周囲からそれを補うのが困難なので、部分的に水蒸気不足となる。このため、水分を熱板５ａ，５ｂと木質板１ａ，１ｂの界面に供給すると同時に、漏出手段（排気管７，減圧調整弁８）により水蒸気を外部にリークして、常時、水蒸気の流れを作ることが効果的である。

表１に、実施形態３に係る木質板の乾燥処理方法により熱板乾燥を行った単板改質の実験結果を示す。

表１に示すように、比較例（ロールドライヤー乾燥したもの）と比較すると、幅方向及び長さ方向については、実施例１〜実施例６のいずれにおいても改質されている。一方、厚さ方向については、調節蒸気圧を飽和蒸気圧の３８％とした実施例１においては改質されていない。また、調節蒸気圧を飽和蒸気圧の８５％とした実施例５の改質効果が全般的に大きい。本実験結果から、調節蒸気圧を飽和蒸気圧の６０〜９０％とすることで、良好な改質効果が得られることがわかる。

以上、本発明によれば、木質材内部で生じる「反応」の均一化を図ることで、均一な材質の木質板を得ることができる。

１ａ 木質板
１ｂ 木質板
２ 排気用部材
３ａ 溝
３ｂ 溝
４ 積層体
５ａ 熱板
５ｂ 熱板
６ 囲み部材
７ 排気管
８ 減圧調整弁
９ａ 通気部材
９ｂ 通気部材
１０ａ 水蒸気噴射板
１０ｂ 水蒸気噴射板
１１ 水蒸気室
１２ 排気用部材
１３ 孔
１４ 孔
２２ 排気用部材
２３ 孔
２４ 孔
２５ 孔

Claims (9)

1. 被処理材である２枚の木質板の間に、少なくとも１つの端面へと連通する空間部を形成した板状の排気用部材を配置した状態で、前記被処理材を熱板プレスにより熱圧することを特徴とする木質板の乾燥処理方法。
2. 前記排気用部材が、吸湿性及び吸水性を有する材料からなることを特徴とする請求項１に記載の木質板の乾燥処理方法。
3. 前記排気用部材が、木質材であることを特徴とする請求項２に記載の木質板の乾燥処理方法。
4. 乾燥処理前において、前記排気用部材の含水率が前記被処理材の含水率よりも低いことを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれかに一つに記載の木質板の乾燥処理方法。
5. 前記空間部が、前記排気用部材の表面及び裏面の少なくとも１つへと連通することを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか一つに記載の木質板の乾燥処理方法。
6. 前記空間部が、前記排気用部材の表裏面に形成した溝であることを特徴とする請求項５に記載の木質板の乾燥処理方法。
7. 前記被処理材の周囲に囲み部材を設けて、熱圧時に前記木質板から排出される水蒸気を内部に保持する水蒸気室を形成するとともに、熱圧時に前記水蒸気室内の水蒸気を外部に漏出させる漏出手段を設け、
   熱圧時の前記水蒸気室内の水蒸気分圧をほぼ一定に調節することを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちいずれか一つに記載の木質板の乾燥処理方法。
8. 前記水蒸気分圧を、前記熱板プレスの熱板の温度における飽和水蒸気圧の６０〜９０％の範囲内でほぼ一定に調節することを特徴とする請求項７に記載の木質板の乾燥処理方法。
9. 前記熱板プレスの熱板と前記木質板の界面に水分を補給する水分補給手段を設け、前記漏出手段による水蒸気の漏出が過剰となった場合に、水分を補給して前記水蒸気分圧をほぼ一定に調節することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の木質板の乾燥処理方法。

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