JP2010509562A - 木材乾燥に関する改良 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明のプロセスの一例を、ここで図5のフローチャートを参照して説明する。そのプロセスは、ステップ500で内腔から水分や溶質を除去するために生材をチャンバに入れることから始められる。チャンバは、二酸化炭素が生材を処理するのに超臨界状態になるのに必要な温度と圧力に耐えるように設計される。
Claims (90)
- 生の木材の内腔から水分や溶質を除去する方法であって、前記木材の至る所の細胞壁を一様に充分に膨らんだままにし、前記生の木材を超臨界二酸化炭素に曝すことを備える;
方法。 - 前記木材は、前記木材の繊維飽和点を超える含水率を有する;
請求項1の方法。 - 前記木材は、前記木材のオーブン乾燥重量の約180%から約150%の範囲の含水率を有する;
請求項1の方法。 - 前記木材の含水率が前記木材のオーブン乾燥重量の約30%から約80%の範囲になるまで前記生の木材を超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項1ないし請求項3のいずれか1項の方法。 - 前記木材の含水率が前記木材のオーブン乾燥重量の約30%から約60%の範囲になるまで前記生の木材を超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項1ないし請求項3のいずれか1項の方法。 - 前記木材の含水率が前記木材の繊維飽和点かほぼ繊維飽和点になるまで前記生の木材を超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項1ないし請求項3のいずれか1項の方法。 - 前記生の木材を超臨界二酸化炭素に周期的に曝すことを含む;
請求項1ないし請求項6のいずれか1項の方法。 - 前記生の木材を加圧とその後の減圧の周期で超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項7の方法。 - 前記生の木材を超臨界圧への加圧とその後の未臨界圧への減圧の周期で超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項8の方法。 - 前記生の木材を超臨界圧への加圧と、その後の加圧した超臨界圧での保持時間と、その後の未臨界圧への減圧の周期で超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項9の方法。 - 加圧と減圧の周期の数および/または期間および/または温度および/または圧力およびオプションで保持時間を変化させ、前記木材の湿度の減少速度を最大にする;
請求項7ないし請求項10のいずれか1項の方法。 - 前記木材を超臨界圧への加圧と、その後の超臨界圧での約10分から約25分の間の保持時間と、その後の未臨界圧への減圧との周期で超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項10の方法。 - 前記木材が製材品である;
請求項1ないし請求項12のいずれか1項の方法。 - 生の木材を乾燥する方法であって:
前記木材を超臨界二酸化炭素に曝して前記生の木材の内腔から水分や溶質を除去し、前記木材のオーブン乾燥重量の約30%から約80%の範囲の前記木材の含水率を低減する工程と;
前記木材のオーブン乾燥重量の約12%から約20%の範囲の含水率に前記木材をさらに乾燥する工程とを備える;
方法。 - 前記木材を空気乾燥、共沸混合乾燥、フリーズドライ、無線周波数乾燥やマイクロ波乾燥の電磁気放射乾燥、キルン乾燥、あるいは、さらなる超臨界流体処理のうちの1つあるいは複数に曝すことにより前記さらに乾燥することを備える;
請求項14の方法。 - 前記水分を除去する後で前記さらに乾燥する前に、生物学的耐久性あるいは物理的耐久性を向上するのに効果的な液剤でその木材を処理することを備える;
請求項14または請求項15の方法。 - 前記水分を除去する後で前記さらに乾燥する前に、生物学的耐久性あるいは物理的耐久性を向上するのに効果的な、水性あるいは水相溶性剤中の1つあるいは複数の変性ケミカルあるいは変性材で前記木材を処理することを備える;
請求項14または請求項15の方法。 - 前記水分を除去する後で前記さらに乾燥する前に、生物学的耐久性あるいは物理的耐久性を向上するのに効果的な、非水性ではあるが水相溶性溶媒中の1つあるいは複数の変性ケミカルあるいは変性材で前記木材を処理することを備える;
請求項14または請求項15の方法。 - 前記溶媒が有機溶媒である;
請求項17の方法。 - エタノール中のホウ酸で前記木材を処理することを備える;
請求項19の方法。 - 前記木材は前記木材の繊維飽和点を超えた含水率を有する;
請求項14ないし請求項20のいずれか1項の方法。 - 前記木材は前記木材のオーブン乾燥重量の約180%から約150%の範囲の含水率を有する;
請求項14ないし請求項20のいずれか1項の方法。 - 前記木材の含水率が前記木材のオーブン乾燥重量の約30%から約80%の範囲になるまで、前記木材を超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項14ないし請求項22のいずれか1項の方法。 - 前記木材の含水率が前記木材のオーブン乾燥重量の約30%から約60%の範囲になるまで、前記木材を超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項14ないし請求項22のいずれか1項の方法。 - 前記木材の含水率が前記木材のほぼ繊維飽和点になるまで、前記木材を超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項14ないし請求項24のいずれか1項の方法。 - 前記木材を超臨界二酸化炭素に周期的に曝すことを含む;
請求項14ないし請求項25のいずれか1項の方法。 - 前記木材を加圧と減圧の周期で超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項26の方法。 - 前記木材を超臨界圧への加圧とその後の未臨界圧への減圧の周期で超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項27の方法。 - 前記木材を超臨界圧への加圧と、その後の超臨界圧での保持時間と、その後の未臨界圧への減圧の周期で超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項28の方法。 - 前記周期の数および/または期間および/または温度および/または圧力を変化させ前記木材の湿度の減少速度を最大にすることを含む;
請求項26ないし請求項29のいずれか1項の方法。 - 前記木材を超臨界圧への加圧と、その後の超臨界圧での約10分から約25分の間の保持時間と、その後の未臨界圧への減圧との周期で超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項29の方法。 - 前記木材が製材品である;
請求項14ないし請求項31のいずれか1項の方法。 - 生の木材を乾燥する方法であって:
超臨界二酸化炭素を生の木材に接触させて、内腔から水分や溶質を除去し、前記木材の含水率をほぼ繊維飽和点に低減する工程と;
前記木材のオーブン乾燥重量の約12%から約20%の範囲の含水率に前記木材をさらに乾燥する工程とを備える;
方法。 - 生の木材を乾燥する方法であって:
生の木材を超臨界二酸化炭素にチャンバ内で曝し、前記生の木材の含水率を前記木材のオーブン乾燥重量の約30%から約80%の範囲に低減するように32℃より高い温度で一連の圧力周期を適用する工程と;
その後に前記木材の含水率を約12%から約20%の範囲にさらに低減する工程とを備える;
方法。 - 生の木材を乾燥する方法であって:
生の木材を超臨界二酸化炭素にチャンバ内で曝し、前記生の木材の含水率をほぼ繊維飽和点に低減するように32℃より高い温度で一連の圧力周期を適用する工程と;
その後に前記木材の含水率を約12%から約20%の範囲にさらに低減する工程とを備える;
方法。 - 生の木材を乾燥する方法であって:
生の木材をチャンバ内に置く工程と;
超臨界二酸化炭素を導入し、前記生の木材の含水率を約30%から約80%の範囲に低減するように32℃より高い温度で一連の圧力周期を実行する工程と;
前記チャンバ内の圧力を低減し、前記チャンバから前記木材を取り出す工程と;
前記木材の含水率を約12%から約20%の範囲に低減するように前記木材をさらに処理する工程とを備える;
方法。 - 生の木材を乾燥する方法であって:
生の木材をチャンバ内に置く工程と;
超臨界二酸化炭素を導入し、前記生の木材の含水率をほぼ繊維飽和点に低減するように32℃より高い温度で一連の圧力周期を実行する工程と;
前記チャンバ内の圧力を低減する工程と;
前記チャンバから前記木材を取り出す工程と;
前記木材の含水率を約12%から約20%の範囲にさらに低減する工程とを備える;
方法。 - 前記さらに乾燥する工程またはさらに含有する工程またはさらに処理する工程は、前記木材の空気乾燥、共沸混合乾燥、フリーズドライ、無線周波数乾燥やマイクロ波乾燥などの電磁気放射乾燥、キルン乾燥、あるいは、さらなる超臨界流体処理を含む;
請求項33ないし請求項37のいずれか1項の方法。 - 前記一連の圧力周期は、7.2〜20MPaの圧力と0.1〜7.2MPaの圧力との間である;
請求項33ないし請求項38のいずれか1項の方法。 - 前記チャンバから二酸化炭素を取り出すことと、並行して運転される第2の乾燥チャンバに前記二酸化炭素を圧送することを含む減圧工程を含む;
請求項33ないし請求項39のいずれか1項の方法。 - 前記木材の空気乾燥、無線周波数乾燥およびマイクロ波などの電磁気放射乾燥あるいはキルン乾燥の前記工程は、約12〜20%の大気平衡含水率に達するように前記木材を環境に保持することを含むか、前記木材を環境に保持することが後に行われるかのいずれかである;
請求項33ないし請求項40のいずれか1項の方法。 - 前記生の木材は前記木材の繊維飽和点より高い含水率を有する;
請求項33ないし請求項41のいずれか1項の方法。 - 前記生の木材は前記木材のオーブン乾燥重量の約180%から約150%の範囲の含水率を有する;
請求項33ないし請求項41のいずれか1項の方法。 - 前記木材の含水率が前記木材のオーブン乾燥重量の約30%から約80%の範囲になるまで前記木材を超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項33ないし請求項43のいずれか1項の方法。 - 前記木材の含水率が前記木材のオーブン乾燥重量の約30%から約60%の範囲になるまで前記木材を超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項33ないし請求項43のいずれか1項の方法。 - 前記木材の含水率が前記木材のほぼ繊維飽和点になるまで前記木材を超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項33ないし請求項43のいずれか1項の方法。 - 前記木材を周期的に超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項33ないし請求項46のいずれか1項の方法。 - 前記木材を加圧と減圧の周期で超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項47の方法。 - 前記木材を超臨界圧への加圧とその後の未臨界圧への減圧の周期で超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項48の方法。 - 前記木材を超臨界圧への加圧と、その後の超臨界圧での保持時間と、その後の未臨界圧への減圧の周期で超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項49の方法。 - 前記周期の数および/または期間および/または温度および/または圧力を変化させ前記木材の湿度の減少速度を最大にすることを含む;
請求項47ないし請求項50のいずれか1項の方法。 - 前記木材を超臨界圧への加圧と、その後の超臨界圧での約10分から約25分の間の保持時間と、その後の未臨界圧への減圧との周期で超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項50の方法。 - 木材を乾燥する方法であって:
前記木材を超臨界二酸化炭素に曝して前記木材から水分を除去することと、その後に前記木材を空気乾燥、共沸混合乾燥、フリーズドライ、無線周波数乾燥やマイクロ波乾燥などの電磁気放射乾燥、あるいは、キルン乾燥を用いてさらに乾燥することを含む;
方法。 - 前記木材の含水率が前記木材のオーブン乾燥重量の約30%から約80%の範囲になるまで前記木材を超臨界二酸化炭素に曝すことと、その後、前記さらに乾燥することを行い、前記木材の含水率を約12%から約20%の範囲に低減することを含む;
請求項53の方法。 - 前記木材が製材品である;
請求項33ないし請求項54のいずれか1項の方法。 - 木材を乾燥する方法であって:
前記木材のオーブン乾燥重量の約30%から約80%の範囲の含水率に低減するのに前記木材を超臨界二酸化炭素に曝して前記木材から水分を除去する工程と;
前記木材のオーブン乾燥重量の約12%から約20%の範囲の含水率に前記木材をさらに乾燥する工程とを含む;
方法。 - 前記さらに乾燥する工程を、前記木材を空気乾燥、共沸混合乾燥、フリーズドライ、無線周波数乾燥やマイクロ波乾燥などの電磁気放射乾燥、およびキルン乾燥の1つまたは複数に曝すことにより実行することを備える;
請求項56の方法。 - 前記木材の含水率が前記木材のオーブン乾燥重量の約30%から約60%の範囲になるまで、前記木材を超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項53ないし請求項57のいずれか1項の方法。 - 前記木材を周期的に超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項53ないし請求項57のいずれか1項の方法。 - 前記木材を加圧と減圧の周期で超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項59の方法。 - 前記木材を超臨界圧への加圧とその後の未臨界圧への減圧の周期で超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項60の方法。 - 前記木材を超臨界圧への加圧と、その後の超臨界圧での保持時間と、その後の未臨界圧への減圧の周期で超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項61の方法。 - 前記周期の数および/または期間および/または温度および/または圧力を変化させ前記木材の湿度の減少速度を最大にすることを含む;
請求項59ないし請求項62のいずれか1項の方法。 - 前記木材を超臨界二酸化炭素に超臨界圧への加圧と、その後の超臨界圧での約10分から約25分の間の保持時間と、その後の未臨界圧への減圧との周期で曝すことを含む;
請求項62の方法。 - 前記水分を除去する工程と前記さらに乾燥する工程とを約24時間未満で行う;
請求項56ないし請求項64のいずれか1項の方法。 - 前記水分を除去する工程と前記さらに乾燥する工程とを約15時間未満で行う;
請求項56ないし請求項64のいずれか1項の方法。 - 前記木材が製材品である;
請求項53ないし請求項66のいずれか1項の方法。 - 木材を乾燥する方法であって:
前記木材を超臨界二酸化炭素に曝して前記木材から水分を除去することと、その後に前記木材を前記木材の生物学的耐久性を向上するのに有効な液剤に浸すことを備える;
方法。 - 木材を乾燥する方法であって:
前記木材のオーブン乾燥重量の約30%から約80%の範囲の含水率に低減するのに前記木材を超臨界二酸化炭素に曝すことにより前記木材から水分を除去する工程と;
前記木材の生物学的耐久性または物理的耐久性を向上するのに有効な液剤で前記木材を処理する工程とを含む;
方法。 - 前記液剤を前記木材に浸透させることを備える;
請求項69の方法。 - 前記木材を、前記木材の生物学的耐久性または物理的耐久性を向上するのに効果的な水溶液または水相溶性溶液である液剤で処理することを備える;
請求項68または請求項69の方法。 - 前記木材を、前記木材の生物学的耐久性または物理的耐久性を向上するのに効果的な非水性だが水混和性溶媒を備える溶液中の変性ケミカルまたは変性材の1つまたは複数で処理することを備える;
請求項68または請求項69の方法。 - 前記溶媒は有機溶媒である;
請求項72の方法。 - 前記木材をエタノール中のホウ酸で処理することを備える;
請求項72の方法。 - 前記木材の含水率が前記木材のオーブン乾燥重量の約30%から約80%の範囲になるまで前記木材を超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項68ないし請求項74のいずれか1項の方法。 - 前記木材の含水率が前記木材のオーブン乾燥重量の約30%から約60%の範囲になるまで前記木材を超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項68ないし請求項74のいずれか1項の方法。 - 前記木材の含水率が前記木材のほぼ繊維飽和点か繊維飽和点以下になるまで前記木材を超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項68ないし請求項76のいずれか1項の方法。 - 前記木材を周期的に超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項68ないし請求項77のいずれか1項の方法。 - 前記木材を加圧と減圧の周期で超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項78の方法。 - 前記木材を超臨界圧への加圧とその後の未臨界圧への減圧の周期で超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項79の方法。 - 前記木材を超臨界圧への加圧と、その後の超臨界圧での保持時間と、その後の未臨界圧への減圧の周期で超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項80の方法。 - 前記周期の数および/または期間および/または温度および/または圧力を変化させ前記木材の湿度の減少速度を最大にすることを含む;
請求項78ないし請求項80のいずれか1項の方法。 - 前記木材を超臨界圧への加圧と、その後の超臨界圧での約10分から約25分の間の保持時間と、その後の未臨界圧への減圧との周期で超臨界二酸化炭素に曝すことを含む;
請求項81の方法。 - 前記水分を除去することとさらに乾燥することとを約24時間未満で行うことを含む;
請求項68ないし請求項83のいずれか1項の方法。 - 前記水分を除去することとさらに乾燥することとを約18時間未満で行うことを含む;
請求項68ないし請求項83のいずれか1項の方法。 - 前記木材が製材品である;
請求項68ないし請求項85のいずれか1項の方法。 - 生の木材を乾燥する方法であって:
前記木材を約30%〜80%の含水率にするように超臨界二酸化炭素を用いて前記生の木材の内腔から水分や溶質を除去する工程と;
マイクロ波乾燥や無線周波数乾燥などの電磁気放射乾燥を用いて前記木材を約2%〜12%の含水率にさらに乾燥する工程とを備える;
方法。 - グノセルロース物質中の細胞壁を一様に充分に膨らんだままにし、前記グノセルロース物質を超臨界二酸化炭素に曝すことによって、リグノセルロース物質から水分や溶質を除去する方法。
- 超臨界二酸化炭素を用いて、繊維飽和点より大きな含水率を有する木材あるいは他のリグのセール物質を乾燥し、前記木材あるいは他のリグノセール物質の含水率を低減する方法。
- 超臨界二酸化炭素を用いて、繊維飽和点より大きな含水率を有する木材あるいは他のリグのセール物質を乾燥し、前記木材あるいは他のリグノセール物質の含水率を繊維飽和点まで低減する方法。
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