JP2017533115A - 圧密化技術により製造する新型の硬材 - Google Patents

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Abstract

【課題】 圧密化技術により製造する新型硬材を提供することを課題とする。【解決手段】 本発明は、圧密化技術により製造する新型硬材に関し、該新型硬材の硬度が5H〜9Hで、該硬材の表面が鏡面仕上げ或いは艶消し仕上げとし;該硬材は、軟材事前処理、高温高圧処理、継続圧縮処理、高温減圧処理及び降温定圧養生処理という圧密化技術を経て製造され;本発明で製造する硬材が耐高温・耐ボイル、硬く耐摩耗、表面の光沢度も良好で、木製品を製造する時、吹付塗装、塗装などの工程をする必要がなく、エコ製品となる。【選択図】 図1

Description

本発明は、硬材に関し、特に、圧密化技術により製造する新型硬材に関する。
現在、我が国は世界的にも木製品の製造大国であり、必要とする木材の原料は、ほぼ輸入に依存し、輸入されている木材原料における硬材の割合は軟材より大きく、(通常針葉樹材が軟材と呼ばれ、例えば松、杉等であり;広葉樹材が硬材と呼ばれ、例えばパラゴムノキ、もみじ木、ヤチダモ等である)硬材の木質が緻密で硬いが、成長が遅いため目が詰まって固くなり、一般的にこのような木材の比重が非常に大きい。これらの木材が緻密で硬く、光沢が美しく、木理が美しく緻密で、家具及び木製品を作る最優良材であるため、非常に高価であり;軟材が放射方向に配列する平伏細胞かならなり、細胞腔内は往々にして樹脂及びタンニンを含有し、細胞内が空気で満たされ、木質が軽軟で、弾力性に富み、比重も比較的軽いが、成長期が短く、その価格が硬材より安価であるという具体的なメリットが多く、一般的に家具及び木製品の補助材或いはいは心材として使用されている。軟材の肌は粗く、水墨画のような感覚がある。該木材特性の欠陥により、往々にして木製品の製造業者がほとんど軟材で家具及び木製品等の製品を生産することはなく、軟材の製品価格は安価で且つ肌目が粗くても市場においてよくなると見込まれず、その主な原因は、該木材が軽軟で、耐久性が低く、硬材を補助する役割だけである。その付加価値は非常に低く、利用価値も高くなく、経済的便益もよくなく;これにより消費者の前から消えていく。
硬材の消費は、軟材より多いため、現在木質が軽軟で、耐久性が低く、密度が低く、硬度が低い軟材を原料として、材質が重硬で、強度が高く、耐摩耗性及び耐久性が高い新型硬材を研究開発することが急務となっていた。
上記技術的課題を解決して軟材を十分利用するため、本発明は圧密化技術により製造する新型硬材を開発し、該硬材の材質が重硬で、強度が高く、耐摩耗性及び耐久性が高い。
本発明の具体的実施形態は次の通りとなり;本発明は、圧密化技術により製造する新型硬材を提供し、前記硬材の硬度が5H〜9Hで、前記硬材の表面が鏡面仕上げ或いは艶消し仕上げとし;前記圧密化技術は、
軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行う軟材事前処理工程aと
軟材を一定温度下において、一定圧力で加圧して高温高圧処理を行う高温高圧処理工程bと
高温高圧処理を経た後の軟材を一定温度下において、一定圧力で加圧して継続圧縮処理を行う継続圧縮処理工程cと、
継続圧縮処理を経た後の軟材を一定温度下において、減圧処理を行う高温減圧処理工程dと、
高温減圧処理を経た後の軟材を定圧下において、降温処理を行う降温定圧養生処理工程eと、
を含む。
本発明で製作する硬材の材質は重硬で、強度が高く、耐摩耗性及び耐久性が高い。本発明は、軟材に対し軟材の事前処理、高温高圧処理、継続圧縮処理、高温減圧及び降温定圧養生処理を行った後、製作した硬材の硬度が5H〜9Hに達し、且つ優れた安定性及び水浸入防止特性を持たせる。またニーズに応じて硬材の表面を鏡面仕上げ及び艶消し仕上げすることができる。本発明は、軟材に対する高温高圧処理を通じて軟材内部のハニカム状構造に扁平化構造の変わりが発生させ、高温高圧処理を経た後、比重が70kg/mから450kg/m程度に増え、その安定性及び各種測定後の指標がいずれも明らかに向上した。同時に高度顕微鏡の観察下で、高温高圧処理前及び処理後の木材内部の細胞組織構造に極めて大きな変化があることが分かり、処理前のハニカム状組織構造から処理後の中実な線状組織構造に変わった。本発明は、更に高温高圧処理を経た後、軟材に対し継続圧縮処理を行い、木材の細胞組織構造が強い圧力を受けた後、軟材細胞内の残り部分のハニカム状組織構造及び高温高圧処理後の扁平化状組織構造が線状に変わり、同時に軟材の比重を700kg/m程度に高めた。更に継続圧縮処理後の軟材に対し高温減圧処理を行い、製作後の軟材の含水率を5%〜7%に制御し、製作後の硬材の防腐性能を提供した。次に、高温減圧処理後の軟材に対し処理を行うことで、処理を経た軟材細胞内部の線状構造を自然に扁平化構造の状態に戻して木材が富む弾力性を保持させることができる。
本発明において軟材とは、針葉樹材で、例えば松、スギ、ブナ及びクスノキ等をいう。
好ましい実施形態としては、前記硬材の表面が鏡面仕上げであり;前記圧密化技術は、
軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行う軟材事前処理工程aと、
事前処理を経た後の軟材を一定温度下において、一定圧力で加圧し、閉鎖空間で高温高圧処理を行う高温高圧処理工程bと、
高温高圧処理を経た後の軟材を一定温度下において、一定圧力で加圧し、閉鎖空間で継続圧縮処理を行う継続圧縮処理工程cと、
継続圧縮処理を経た後の軟材を一定温度下において、閉鎖空間で減圧処理を行う高温減圧処理工程dと、
高温減圧処理を経た後の軟材を定圧下において閉鎖空間で降温処理を行う降温定圧養生処理工程eと、
を含む。
本発明に係る圧密化技術により製造する硬材の製造過程は、閉鎖空間内で高温高圧、継続圧縮等の処理を行う。閉鎖空間内において、蒸気を吹き込まずに、軟材自体の水分を利用して一定の温度及び圧力により軟材細胞内の樹脂、タンニン及び異物をきれいに追い出すことで、硬材の比重及び硬度を上げ、硬材の比重を800〜900kg/m、硬度を9Hに達させることができる。且つ本発明の上記製造工程を通じて製造する硬材は、細胞壁破損程度を30%程度に制御でき、このように製造する硬材に反発現象が生じない。
好ましい実施形態としては、前記硬材の表面が艶消し仕上げであり;前記圧密化技術中の事前処理を経た後の軟材が予熱予圧処理を経てから高温高圧処理を行い;前記圧密化技術は、
軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行う軟材事前処理工程1)と、
事前処理を経た後の軟材の放置空間内に一定時間及び温度の蒸気を吹き込む予熱予圧処理工程2)と、
予熱予圧処理を経た後の軟材を一定温度下において、一定圧力で加圧し、且つ断続的或いは連続的に蒸気を吹き込む条件下で高温高圧処理を行い、蒸気を吹き込む時間が高温高圧処理の時間を下回る高温高圧処理工程3)と、
高温高圧処理を経た後の軟材を一定温度下において、一定圧力で加圧し、且つ断続的或いは連続的に蒸気を吹き込む条件において継続圧縮処理を行い、蒸気を吹き込む時間が継続圧縮処理の時間を下回る継続圧縮処理工程4)と、
継続圧縮処理を経た後の軟材を一定温度下において、減圧処理を行う高温減圧処理工程5)と、
高温減圧処理を経た後の軟材を定圧下において降温処理を行う降温定圧養生処理工程6)と、
を含む。
このほかに、本発明に係る圧密化技術により製造する硬材の製造過程中、高温高圧、継続圧縮処理等の工程は、非閉鎖空間内で行ってもよく、軟材細胞内の樹脂、タンニン及び異物等の成分を追い出すため、本発明は軟材に対し行う予熱予圧処理、高温高圧及び継続圧縮処理過程中においていずれも蒸気を吹き込んだ。顕微鏡下で観察した軟材は、無数のハニカム状死細胞からなり、細胞内が空気で満たされ、1つ1つの密閉された空隙を形成し、細胞を縮小して細胞内の圧力を上げ、細胞に活力を与えることで軟材の木質を向上するため、本発明は軟材に対し予熱予圧処理を行い;予熱予圧処理を経た後の軟材の細胞が収縮されて小さくなり、且つ細胞内の圧力が上げられ、細胞が縮小しながら既存細胞の機能を保留して細胞を復活させる。高温高圧処理過程中、蒸気を吹き込む目的は、軟材内部構造分子が迅速に乾燥割れ・破損することなく、徐々に酸素を入れる方法を通じて水蒸気を軟材の内部ハニカム状細胞に吹き込ませ、同時に内部構造における既存の空気、樹脂及びタンニン等を均一に追い出すことである。継続圧縮処理過程中、蒸気を吹き込むと、軟材内部の樹脂、タンニン及び空気90%が追い出され、且つ加圧しながら高温蒸気を吹き込むのは、軟材に吸湿すると同時に放湿させ、汚染物質・異物を追い出すことができる。
好ましい実施形態としては、前記圧密化技術により製造する硬材の前記高温高圧処理過程中、温度は120〜150℃、圧力が15〜35kg/cm、高温高圧処理の時間が3〜10minとし;好適には、前記継続圧縮処理過程中、温度は160〜190℃、圧力が15〜35kg/cm、加圧速度が50〜80mm/min、継続圧縮処理の時間が4〜10minとし;好適には、前記高温減圧処理過程中、温度は150〜200℃、高温減圧処理の時間が2〜10minとし、圧力を5〜15kg/cmまで下げ;好適には、前記降温定圧養生処理過程中、降温定圧養生処理の時間は2〜7minとし、定圧が標準大気圧で、温度を室温まで下げる。
好ましい実施形態としては、前記予熱予圧処理過程中、吹き込む蒸気の温度は120〜200℃、蒸気を吹き込む時間が2〜10minとし;好適には、前記高温高圧処理過程中、蒸気を吹き込む時間は3〜10min、吹き込む蒸気の温度が140〜170℃とし;好適には、前記継続圧縮処理過程中、蒸気を吹き込む時間は4〜10min、吹き込む蒸気の温度が100〜150℃とする。
好ましい実施形態としては、板材の含水率を5%〜7%に制御する。本発明に係る圧密化技術により製造する新型硬材の圧密化技術は、閉鎖空間内で行うため、板材の含水率を5%〜7%に制御する必要があり、含水率が低すぎる場合、軟材細胞内の樹脂及びタンニンをきれいに追い出すことができず、含水率が高すぎる場合、軟材が容易に割れて製作する硬材の品質に影響を及ぼす。
好ましい実施形態としては、板材の含水率を12%〜17%に制御する。本発明に係る圧密化技術により製造する新型硬材の圧密化技術は、非閉鎖空間中で行うため、板材の含水率を12%〜17%に制御する必要があり、この範囲内に制御するのは、該製造過程が蒸気吹き込み方法により樹脂及びタンニンを追い出し、板材の含水率が低すぎる場合、製造コストを上げ、同時に蒸気を吹き込む目的も軟材内の水分及び水蒸気の新旧入れ替えを行うことであり、含水率が高すぎると、樹脂及びタンニンの追い出しに不利になる。
本発明は、軟材に対し事前処理、高温高圧処理、継続圧縮処理、高温減圧処理及び降温定圧養生処理を行った後、軟材内部のハニカム状組織構造を線状構造に変わり;製造する硬材の比重が800〜900kg/mに達させ;上記処理を経た後の板材厚さの収縮率は15%〜30%に達し、軟材内部の樹脂、タンニン及び空気を完全に追い出すことで、硬材内部の樹脂含有量が0.3%、タンニン含有量が1.0%より低くさせることができる。
上記圧密化技術により製造した新型硬材は、水浸入防止及び防腐の特性を持つ。製造する硬材の含水率は5%〜7%とする。
高温ボイルし、20分間経過後、その接線方向膨潤率が0で、繊維方向膨潤率が0.2%とし、浸漬試験が新型硬材に対しいかなる悪しき影響がない。
本発明は、硬材を製造する時、色の異なる蒸気及び/或いは匂いの異なる蒸気を吹き込むことができる。
本発明は、蒸気を吹き込むと共に色及び匂いの異なる蒸気を吹き込むことによって、軟材を圧密加工して新型硬材にする過程中、木材表面を様々な色に変化でき、木材から各種香りを発散することもでき;例えば、ローズウッド、花梨及び各種ベニノキ等の特有の匂いである。
本発明で製造する新型硬材は、様々な用途を有する。
1)まず高価の硬材の代わりにより一層多く木製品を製造でき;
2)耐ボイル及び耐紫外線のため、屋外露天の木製品の製造に用いられることができ;
3)強度が大きいため、建物の柱梁を製造でき;
4)表面に塗装の必要がなく、エコ製品であるため、直接化粧板、壁板、建築用の見本、木製床板、ドア・窓、階段板、階段手すり、家具及び湾曲式の様々な木製品を製造でき;
5)耐腐性を持つため、船の木甲板の製造に用いられることができ;
6)圧密後の板材で製作した各種木製品後の端材は、何度も繰り返して接ぎ合せ或いはフィンガージョイントの方法で引き続き利用してエコ製品を製造でき;
7)軟材が大量人工林と早生樹植林から取得し、徐々に天然林、原生林の伐採を代替とすることができ、軟材を圧密加工して硬材にする技術は、自然生態系環境の保護のために偉大な貢献を果たす。
本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
1.本発明に係る圧密化技術により製造する新型硬材の内部は、線状構造とするため、非常に優れた安定性を持ち;
2.本発明に係る圧密化技術により製造する新型硬材の細胞内部の空気、樹脂、タンニン及びその他の異物がほとんど追い出されたため、硬材に極めて良好な木質を持たせ、木質が重硬で、比重が大きく;
3.本発明に係る圧密化技術により製造する新型硬材は、塗装工程をする必要がなく、その硬度が9Hに達することができ;
4.本発明に係る圧密化技術により製造する新型硬材の表面にいかなる空洞及び節穴がないため、耐ボイル性と耐水性を持ち;
5.本発明に係る硬材を様々な色、パターン及び匂いのある木材に変化でき;
6.本発明で製造する硬材が耐高温・耐ボイル、硬く耐摩耗、表面の光沢度も良好で、木製品を製造する時、吹付塗装、塗装などの工程をする必要がなく、エコ製品となる。
高温高圧処理前及び処理後の木材の構造図である。 高温高圧処理前及び処理後の木材内部組織構造図である。 高温高圧処理後の木材内部組織構造図である。
圧密化技術により製造する新型硬材の硬度は7Hで、前記硬材の表面が鏡面仕上げであり;前記圧密化技術は、
軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行う軟材事前処理工程aと、
事前処理を経た後の軟材を一定温度下において、一定圧力で加圧し、閉鎖空間で高温高圧処理を行う高温高圧処理工程bと、
高温高圧処理を経た後の軟材を一定温度下において、一定圧力で加圧し、閉鎖空間で継続圧縮処理を行う継続圧縮処理工程cと、
継続圧縮処理を経た後の軟材を一定温度下において、閉鎖空間で減圧処理を行う高温減圧処理工程dと、
高温減圧処理を経た後の軟材を定圧下において閉鎖空間で降温処理を行う降温定圧養生処理工程eと、
を含む。
圧密化技術により製造する新型硬材の硬度は5Hで、前記硬材の表面が艶消し仕上げであり;前記圧密化技術は、
軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行う軟材事前処理工程1)と、
事前処理を経た後の軟材の放置空間内に一定時間及び温度の蒸気を吹き込む予熱予圧処理工程2)と、
予熱予圧処理を経た後の軟材を一定温度下において、一定圧力で加圧し、且つ断続的或いは連続的に蒸気を吹き込む条件下で高温高圧処理を行い、蒸気を吹き込む時間が高温高圧処理の時間を下回る高温高圧処理工程3)と、
高温高圧処理を経た後の軟材を一定温度下において、一定圧力で加圧し、且つ断続的或いは連続的に蒸気を吹き込む条件において継続圧縮処理を行い、蒸気を吹き込む時間が継続圧縮処理の時間を下回る継続圧縮処理工程4)と、
継続圧縮処理を経た後の軟材を一定温度下において、減圧処理を行う高温減圧処理工程5)と、
高温減圧処理を経た後の軟材を定圧下において降温処理を行う降温定圧養生処理工程6)と、
を含む。
圧密化技術により製造する新型硬材の硬度は9Hで、前記硬材の表面が鏡面仕上げであり、前記硬材の比重が850kg/m、前記硬材内部の樹脂含有量が0.05%、タンニン含有量が0.1%、前記硬材の含水率が7%、前記硬材の収縮率が16%、前記硬材の接線方向膨潤率が0、繊維方向膨潤率が0.2%であり;前記圧密化技術は、
軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を5%に制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行う軟材事前処理工程a)と、
事前処理を経た後の軟材を温度120℃下において25kg/cmの圧力で加圧し、閉鎖空間で高温高圧処理を行い、高温高圧処理の時間が6minとする高温高圧処理工程b)と、
高温高圧処理を経た後の軟材を温度180℃下において25kg/cmの圧力で加圧し、加圧速度は70mm/minで、閉鎖空間において継続圧縮処理を行い、処理の所要時間が6minとする継続圧縮処理工程c)と、
継続圧縮処理を経た後の軟材を温度180℃下において、5min間の減圧処理を行うことで、圧力を5kg/cmにさせる高温減圧処理工程d)と、
高温減圧処理を経た後の軟材を標準大気圧下において、5min間の降温処理を行うことで、温度を室温まで下げる降温定圧養生処理工程e)と、
を含む。
圧密化技術により製造する新型硬材の硬度は9Hで、前記硬材の表面が鏡面仕上げであり、前記硬材の比重が870kg/m、前記硬材内部の樹脂含有量が0.01%、タンニン含有量が0、前記硬材の含水率が6%、前記硬材の収縮率が25%、前記硬材の接線方向膨潤率が0、繊維方向膨潤率が0.2%であり;前記圧密化技術は、
軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を7%に制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行う軟材事前処理工程a)と、
事前処理を経た後の軟材を温度150℃下において15kg/cmの圧力で加圧し、閉鎖空間で高温高圧処理を行い、高温高圧処理の時間が10minとする高温高圧処理工程b)と、
高温高圧処理を経た後の軟材を温度160℃下において35kg/cmの圧力で加圧し、加圧速度は50mm/minで、閉鎖空間において継続圧縮処理を行い、処理の所要時間が10minとする継続圧縮処理工程c)と、
継続圧縮処理を経た後の軟材を温度150℃下において、10min間の減圧処理を行うことで、圧力を15kg/cmにさせる高温減圧処理工程d)と、
高温減圧処理を経た後の軟材を標準大気圧下において、7min間の降温処理を行うことで、温度を室温まで下げる降温定圧養生処理工程e)と、
を含む。
圧密化技術により製造する新型硬材の硬度は9Hで、前記硬材の表面が鏡面仕上げであり、前記硬材の比重が900kg/m、前記硬材内部の樹脂含有量が0、タンニン含有量が0、前記硬材の含水率が5%、前記硬材の収縮率が3%、前記硬材の接線方向膨潤率が0、繊維方向膨潤率が0.2%であり;前記圧密化技術は、
軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を6%に制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行う軟材事前処理工程a)と、
事前処理を経た後の軟材を温度135℃下において35kg/cmの圧力で加圧し、閉鎖空間で高温高圧処理を行い、高温高圧処理の時間が3minとする高温高圧処理工程b)と、
高温高圧処理を経た後の軟材を温度175℃下において20kg/cmの圧力で加圧し、加圧速度は75mm/minで、閉鎖空間において継続圧縮処理を行い、処理の所要時間が5minとする継続圧縮処理工程c)と、
継続圧縮処理を経た後の軟材を温度170℃下において、3min間の減圧処理を行うことで、圧力を10kg/cmにさせる高温減圧処理工程d)と、
高温減圧処理を経た後の軟材を標準大気圧下において、3min間の降温処理を行うことで、温度を室温まで下げる降温定圧養生処理工程e)と、
を含み;
軟材とは、スギをいう。
圧密化技術により製造する新型硬材の硬度は8Hで、前記硬材の表面が艶消し仕上げであり、前記硬材の比重が840kg/m、前記硬材内部の樹脂含有量が0.23%、タンニン含有量が0.9%、前記硬材の含水率が7%、前記硬材の収縮率が15%、前記硬材の接線方向膨潤率が0、繊維方向膨潤率が0.2%であり;前記圧密化技術は、
軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を17%に制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行う軟材事前処理工程1)と、
事前処理を経た後の軟材の放置空間内に200℃の蒸気を吹き込み、蒸気を吹き込む時間は2minとする予熱予圧処理工程2)と、
予熱予圧処理を経た後の軟材を温度150℃下において、35kg/cmの圧力で加圧し、且つ連続的に蒸気を吹き込む条件において高温高圧処理を行い、高温高圧処理の時間は4min、蒸気を吹き込む時間が4min、吹き込む蒸気の温度が170℃とする高温高圧処理工程3)と、
高温高圧処理を経た後の軟材を温度175℃下において20kg/cmの圧力で加圧し、加圧速度は60mm/minで、且つ連続的に蒸気を吹き込む条件において継続圧縮処理を行い、継続圧縮処理の時間は7min、蒸気を吹き込む時間が7min、吹き込む蒸気の温度が150℃とする継続圧縮処理工程4)と、
継続圧縮処理を経た後の軟材を温度200℃下において、2min間の減圧処理を行うことで、圧力を9kg/cmにさせる高温減圧処理工程5)と
高温減圧処理を経た後の軟材を標準大気圧下において、2min間の降温処理を行うことで、温度を室温まで下げる降温定圧養生処理工程6)と、
を含む。
圧密化技術により製造する新型硬材の硬度は8Hで、前記硬材の表面が艶消し仕上げであり、前記硬材の比重が860kg/m、前記硬材内部の樹脂含有量が0.17%、タンニン含有量が0.8%、前記硬材の含水率が6%、前記硬材の収縮率が20%、前記硬材の接線方向膨潤率が0、繊維方向膨潤率が0.2%であり;前記圧密化技術は、
軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を14%に制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行う軟材事前処理工程1)と、
事前処理を経た後の軟材の放置空間内に160℃の蒸気を吹き込み、蒸気を吹き込む時間は10minとする予熱予圧処理工程2)と、
予熱予圧処理を経た後の軟材を温度135℃下において、25kg/cmの圧力で加圧し、且つ連続的に蒸気を吹き込む条件において高温高圧処理を行い、高温高圧処理の時間は3min、蒸気を吹き込む時間が3min、吹き込む蒸気の温度が150℃とする高温高圧処理工程3)と、
高温高圧処理を経た後の軟材を温度160℃下において25kg/cmの圧力で加圧し、加圧速度は80mm/minで、且つ連続的に蒸気を吹き込む条件において継続圧縮処理を行い、継続圧縮処理の時間は5min、蒸気を吹き込む時間が5min、吹き込む蒸気の温度が100℃とする継続圧縮処理工程4)と、
継続圧縮処理を経た後の軟材を温度190℃下において、4min間の減圧処理を行うことで、圧力を6kg/cmにさせる高温減圧処理工程5)と、
高温減圧処理を経た後の軟材を標準大気圧下において、4min間の降温処理を行うことで、温度を室温まで下げる降温定圧養生処理工程6)と、
を含む。
圧密化技術により製造する新型硬材の硬度は9Hで、前記硬材の表面が艶消し仕上げであり、前記硬材の比重が900kg/m、前記硬材内部の樹脂含有量が0.15%、タンニン含有量が0.8%、前記硬材の含水率が5%、前記硬材の収縮率が30%、前記硬材の接線方向膨潤率が0、繊維方向膨潤率が0.2%であり;前記圧密化技術は、
軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を15%に制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行う軟材事前処理工程1)と、
事前処理を経た後の軟材の放置空間内に120℃の蒸気を吹き込み、蒸気を吹き込む時間は3minとする予熱予圧処理工程2)と、
予熱予圧処理を経た後の軟材を温度130℃下において、30kg/cmの圧力で加圧し、且つ連続的に蒸気を吹き込む条件において高温高圧処理を行い、高温高圧処理の時間は10min、蒸気を吹き込む時間が10min、吹き込む蒸気の温度が140℃とする高温高圧処理工程3)と、
高温高圧処理を経た後の軟材を温度165℃下において30kg/cmの圧力で加圧し、加圧速度は65mm/minで、且つ連続的に蒸気を吹き込む条件において継続圧縮処理を行い、継続圧縮処理の時間は10min、蒸気を吹き込む時間が10min、吹き込む蒸気の温度が120℃とする継続圧縮処理工程4)と、
継続圧縮処理を経た後の軟材を温度175℃下において、3min間の減圧処理を行うことで、圧力を10kg/cmにさせる高温減圧処理工程5)と、
高温減圧処理を経た後の軟材を標準大気圧下において、3min間の降温処理を行うことで、温度を室温まで下げる降温定圧養生処理工程6)と、
を含み;
軟材とは、スギをいう。
(比較例1)
圧密化技術により製造する新型硬材は、次の方法により製造するものであり、
a)軟材事前処理:軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を6%に制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行い;
b)継続圧縮処理:事前処理を経た後の軟材を温度175℃下において20kg/cmの圧力で加圧し、加圧速度は75mm/minで、閉鎖空間において継続圧縮処理を行い、処理の所要時間が5minとし;
c)高温減圧処理:継続圧縮処理を経た後の軟材を温度170℃下において、3min間の減圧処理を行うことで、圧力を10kg/cmにさせ;
d)降温定圧養生処理:高温減圧処理を経た後の軟材を標準大気圧下において、3min間の降温処理を行うことで、温度を室温まで下げ;
軟材とは、スギをいう。
(比較例2)
圧密化技術により製造する新型硬材は、次の方法により製造するものであり、
a)軟材事前処理:軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を6%に制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行い;
b)高温高圧処理:事前処理を経た後の軟材を温度110℃下において10kg/cmの圧力で加圧し、閉鎖空間で高温高圧処理を行い、高温高圧処理の時間が2minとし;
c)継続圧縮処理:高温高圧処理を経た後の軟材を温度175℃下において20kg/cmの圧力で加圧し、加圧速度は75mm/minで、閉鎖空間において継続圧縮処理を行い、処理の所要時間が5minとし;
d)高温減圧処理:継続圧縮処理を経た後の軟材を温度170℃下において、3min間の減圧処理を行うことで、圧力を10kg/cmにさせ;
e)降温定圧養生処理:高温減圧処理を経た後の軟材を標準大気圧下において、3min間の降温処理を行うことで、温度を室温まで下げ;
軟材とは、スギをいう。
(比較例3)
圧密化技術により製造する新型硬材は、次の方法により製造するものであり、
a)軟材事前処理:軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を6%に制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行い;
b)高温高圧処理:事前処理を経た後の軟材を温度160℃下において45kg/cmの圧力で加圧し、閉鎖空間で高温高圧処理を行い、高温高圧処理の時間が12minとし;
c)継続圧縮処理:高温高圧処理を経た後の軟材を温度175℃下において20kg/cmの圧力で加圧し、加圧速度は75mm/minで、閉鎖空間において継続圧縮処理を行い、処理の所要時間が5minとし;
d)高温減圧処理:継続圧縮処理を経た後の軟材を温度170℃下において、3min間の減圧処理を行うことで、圧力を10kg/cmにさせ;
e)降温定圧養生処理:高温減圧処理を経た後の軟材を標準大気圧下において、3min間の降温処理を行うことで、温度を室温まで下げ;
軟材とは、スギをいう。
(比較例4)
圧密化技術により製造する新型硬材は、次の方法により製造するものであり、
a)軟材事前処理:軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を6%に制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行い;
b)高温高圧処理:事前処理を経た後の軟材を温度135℃下において35kg/cmの圧力で加圧し、閉鎖空間で高温高圧処理を行い、高温高圧処理の時間が3minとし;
c)高温減圧処理:継続圧縮処理を経た後の軟材を温度170℃下において、3min間の減圧処理を行うことで、圧力を10kg/cmにさせ;
d)降温定圧養生処理:高温減圧処理を経た後の軟材を標準大気圧下において、3min間の降温処理を行うことで、温度を室温まで下げ;
軟材とは、スギをいう。
(比較例5)
圧密化技術により製造する新型硬材は、次の方法により製造するものであり、
a)軟材事前処理:軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を6%に制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行い;
b)高温高圧処理:事前処理を経た後の軟材を温度135℃下において35kg/cmの圧力で加圧し、閉鎖空間で高温高圧処理を行い、高温高圧処理の時間が3minとし;
c)継続圧縮処理:高温高圧処理を経た後の軟材を温度150℃下において10kg/cmの圧力で加圧し、加圧速度は40mm/minで、閉鎖空間において継続圧縮処理を行い、処理の所要時間が3minとし;
d)高温減圧処理:継続圧縮処理を経た後の軟材を温度170℃下において、3min間の減圧処理を行うことで、圧力を10kg/cmにさせ;
e)降温定圧養生処理:高温減圧処理を経た後の軟材を標準大気圧下において、3min間の降温処理を行うことで、温度を室温まで下げ;
軟材とは、スギをいう。
(比較例6)
圧密化技術により製造する新型硬材は、次の方法により製造するものであり、
a)軟材事前処理:軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を6%に制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行い;
b)高温高圧処理:事前処理を経た後の軟材を温度135℃下において35kg/cmの圧力で加圧し、閉鎖空間で高温高圧処理を行い、高温高圧処理の時間が3minとし;
c)継続圧縮処理:高温高圧処理を経た後の軟材を温度200℃下において45kg/cmの圧力で加圧し、加圧速度は90mm/minで、閉鎖空間において継続圧縮処理を行い、処理の所要時間が12minとし;
d)高温減圧処理:継続圧縮処理を経た後の軟材を温度170℃下において、3min間の減圧処理を行うことで、圧力を10kg/cmにさせ;
e)降温定圧養生処理:高温減圧処理を経た後の軟材を標準大気圧下において、3min間の降温処理を行うことで、温度を室温まで下げ;
軟材とは、スギをいう。
(比較例7)
圧密化技術により製造する新型硬材は、次の方法により製造するものであり、
a)軟材事前処理:軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を6%に制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行い;
b)高温高圧処理:事前処理を経た後の軟材を温度135℃下において35kg/cmの圧力で加圧し、閉鎖空間で高温高圧処理を行い、高温高圧処理の時間が3minとし;
c)継続圧縮処理:高温高圧処理を経た後の軟材を温度175℃下において20kg/cmの圧力で加圧し、加圧速度は75mm/minで、閉鎖空間において継続圧縮処理を行い、処理の所要時間が5minとし;
d)降温定圧養生処理:高温減圧処理を経た後の軟材を標準大気圧下において、3min間の降温処理を行うことで、温度を室温まで下げ;
軟材とは、スギをいう。
(比較例8)
圧密化技術により製造する新型硬材は、次の方法により製造するものであり、
a)軟材事前処理:軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を6%に制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行い;
b)高温高圧処理:事前処理を経た後の軟材を温度135℃下において35kg/cmの圧力で加圧し、閉鎖空間で高温高圧処理を行い、高温高圧処理の時間が3minとし;
c)継続圧縮処理:高温高圧処理を経た後の軟材を温度175℃下において20kg/cmの圧力で加圧し、加圧速度は75mm/minで、閉鎖空間において継続圧縮処理を行い、処理の所要時間が5minとし;
d)高温減圧処理:継続圧縮処理を経た後の軟材を温度140℃下において、1min間の減圧処理を行うことで、圧力を3kg/cmにさせ;
e)降温定圧養生処理:高温減圧処理を経た後の軟材を標準大気圧下において、3min間の降温処理を行うことで、温度を室温まで下げ;
軟材とは、スギをいう。
(比較例9)
圧密化技術により製造する新型硬材は、次の方法により製造するものであり、
a)軟材事前処理:軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を6%に制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行い;
b)高温高圧処理:事前処理を経た後の軟材を温度135℃下において35kg/cmの圧力で加圧し、閉鎖空間で高温高圧処理を行い、高温高圧処理の時間が3minとし;
c)継続圧縮処理:高温高圧処理を経た後の軟材を温度175℃下において20kg/cmの圧力で加圧し、加圧速度は75mm/minで、閉鎖空間において継続圧縮処理を行い、処理の所要時間が5minとし;
d)高温減圧処理:継続圧縮処理を経た後の軟材を温度210℃下において、12min間の減圧処理を行うことで、圧力を20kg/cmにさせ;
e)降温定圧養生処理:高温減圧処理を経た後の軟材を標準大気圧下において、3min間の降温処理を行うことで、温度を室温まで下げ;
軟材とは、スギをいう。
(比較例10)
圧密化技術により製造する新型硬材は、次の方法により製造するものであり、
1)軟材事前処理:軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を15%に制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行い;
2)予熱予圧処理:事前処理を経た後の軟材の放置空間内に120℃の蒸気を吹き込み、蒸気を吹き込む時間は3minとし;
3)高温高圧処理:予熱予圧処理を経た後の軟材を温度130℃下において、30kg/cmの圧力で加圧し、非閉鎖空間の蒸気を吹き込まない条件における高温高圧処理の時間は10minとし;
4)継続圧縮処理:高温高圧処理を経た後の軟材を温度165℃下において30kg/cmの圧力で加圧し、加圧速度は65mm/minで、且つ連続的に蒸気を吹き込む条件において継続圧縮処理を行い、継続圧縮処理の時間は10min、蒸気を吹き込む時間が10min、吹き込む蒸気の温度が120℃とし;
5)高温減圧処理:継続圧縮処理を経た後の軟材を温度175℃下において、3min間の減圧処理を行うことで、圧力を10kg/cmにさせ;
6)降温定圧養生処理:高温減圧処理を経た後の軟材を標準大気圧下において、3min間の降温処理を行うことで、温度を室温まで下げ;
軟材とは、スギをいう。
(比較例11)
圧密化技術により製造する新型硬材は、次の方法により製造するものであり、
1)軟材事前処理:軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を15%に制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行い;
2)予熱予圧処理:事前処理を経た後の軟材の放置空間内に120℃の蒸気を吹き込み、蒸気を吹き込む時間は3minとし;
3)高温高圧処理:予熱予圧処理を経た後の軟材を温度130℃下において、30kg/cmの圧力で加圧し、且つ連続的に蒸気を吹き込む条件において高温高圧処理を行い、高温高圧処理の時間は10min、蒸気を吹き込む時間が2min、吹き込む蒸気の温度が130℃とし;
4)継続圧縮処理:高温高圧処理を経た後の軟材を温度165℃下において30kg/cmの圧力で加圧し、加圧速度は65mm/minで、且つ連続的に蒸気を吹き込む条件において継続圧縮処理を行い、継続圧縮処理の時間は10min、蒸気を吹き込む時間が10min、吹き込む蒸気の温度が120℃とし;
5)高温減圧処理:継続圧縮処理を経た後の軟材を温度175℃下において、3min間の減圧処理を行うことで、圧力を10kg/cmにさせ;
6)降温定圧養生処理:高温減圧処理を経た後の軟材を標準大気圧下において、3min間の降温処理を行うことで、温度を室温まで下げ;
軟材とは、スギをいう。
(比較例12)
圧密化技術により製造する新型硬材は、次の方法により製造するものであり、
1)軟材事前処理:軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を15%に制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行い;
2)予熱予圧処理:事前処理を経た後の軟材の放置空間内に120℃の蒸気を吹き込み、蒸気を吹き込む時間は3minとし;
3)高温高圧処理:予熱予圧処理を経た後の軟材を温度130℃下において、30kg/cmの圧力で加圧し、且つ連続的に蒸気を吹き込む条件において高温高圧処理を行い、高温高圧処理の時間は10min、蒸気を吹き込む時間が12min、吹き込む蒸気の温度が180℃とし;
4)継続圧縮処理:高温高圧処理を経た後の軟材を温度165℃下において30kg/cmの圧力で加圧し、加圧速度は65mm/minで、且つ連続的に蒸気を吹き込む条件において継続圧縮処理を行い、継続圧縮処理の時間は10min、蒸気を吹き込む時間が10min、吹き込む蒸気の温度が120℃とし;
5)高温減圧処理:継続圧縮処理を経た後の軟材を温度175℃下において、3min間の減圧処理を行うことで、圧力を10kg/cmにさせ;
6)降温定圧養生処理:高温減圧処理を経た後の軟材を標準大気圧下において、3min間の降温処理を行うことで、温度を室温まで下げ;
軟材とは、スギをいう。
(比較例13)
圧密化技術により製造する新型硬材は、次の方法により製造するものであり、
1)軟材事前処理:軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を15%に制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行い;
2)予熱予圧処理:事前処理を経た後の軟材の放置空間内に120℃の蒸気を吹き込み、蒸気を吹き込む時間は3minとし;
3)高温高圧処理:予熱予圧処理を経た後の軟材を温度130℃下において、30kg/cmの圧力で加圧し、且つ連続的に蒸気を吹き込む条件において高温高圧処理を行い、高温高圧処理の時間は10min、蒸気を吹き込む時間が10min、吹き込む蒸気の温度が140℃とし;
4)継続圧縮処理:高温高圧処理を経た後の軟材を温度165℃下において30kg/cmの圧力で加圧し、加圧速度は65mm/minで、非閉鎖空間の蒸気を吹き込まない条件における継続圧縮処理の時間は10minとし
5)高温減圧処理:継続圧縮処理を経た後の軟材を温度175℃下において、3min間の減圧処理を行うことで、圧力を10kg/cmにさせ;
6)降温定圧養生処理:高温減圧処理を経た後の軟材を標準大気圧下において、3min間の降温処理を行うことで、温度を室温まで下げ;
軟材とは、スギをいう。
(比較例14)
圧密化技術により製造する新型硬材は、次の方法により製造するものであり、
1)軟材事前処理:軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を15%に制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行い;
2)予熱予圧処理:事前処理を経た後の軟材の放置空間内に120℃の蒸気を吹き込み、蒸気を吹き込む時間は3minとし;
3)高温高圧処理:予熱予圧処理を経た後の軟材を温度130℃下において、30kg/cmの圧力で加圧し、且つ連続的に蒸気を吹き込む条件において高温高圧処理を行い、高温高圧処理の時間は10min、蒸気を吹き込む時間が10min、吹き込む蒸気の温度が140℃とし;
4)継続圧縮処理:高温高圧処理を経た後の軟材を温度165℃下において30kg/cmの圧力で加圧し、加圧速度は65mm/minで、且つ連続的に蒸気を吹き込む条件において継続圧縮処理を行い、継続圧縮処理の時間は10min、蒸気を吹き込む時間が3min、吹き込む蒸気の温度が90℃とし;
5)高温減圧処理:継続圧縮処理を経た後の軟材を温度175℃下において、3min間の減圧処理を行うことで、圧力を10kg/cmにさせ;
6)降温定圧養生処理:高温減圧処理を経た後の軟材を標準大気圧下において、3min間の降温処理を行うことで、温度を室温まで下げ;
軟材とは、スギをいう。
(比較例15)
圧密化技術により製造する新型硬材は、次の方法により製造するものであり、
1)軟材事前処理:軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を15%に制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行い;
2)予熱予圧処理:事前処理を経た後の軟材の放置空間内に120℃の蒸気を吹き込み、蒸気を吹き込む時間は3minとし;
3)高温高圧処理:予熱予圧処理を経た後の軟材を温度130℃下において、30kg/cmの圧力で加圧し、且つ連続的に蒸気を吹き込む条件において高温高圧処理を行い、高温高圧処理の時間は10min、蒸気を吹き込む時間が10min、吹き込む蒸気の温度が140℃とし;
4)継続圧縮処理:高温高圧処理を経た後の軟材を温度165℃下において30kg/cmの圧力で加圧し、加圧速度は65mm/minで、且つ連続的に蒸気を吹き込む条件において継続圧縮処理を行い、継続圧縮処理の時間は10min、蒸気を吹き込む時間が12min、吹き込む蒸気の温度が160℃とし;
5)高温減圧処理:継続圧縮処理を経た後の軟材を温度175℃下において、3min間の減圧処理を行うことで、圧力を10kg/cmにさせ;
6)降温定圧養生処理:高温減圧処理を経た後の軟材を標準大気圧下において、3min間の降温処理を行うことで、温度を室温まで下げ;
軟材とは、スギをいう。
(試験例1)
新型硬材の品質性能の検査・試験
国際標準に基づいて、実施例3〜8及び比較例1〜15の圧密化技術により製造する新型硬材及び一般硬材の含水率、比重、硬度、縦圧縮強さ、縦引張強さ、曲げ強さ、縦せん断強さ及び横せん断強さ等のパラメータに対し考察を行い、考察結果を表1にまとめた。
(表1)
新型硬材の品質性能検査結果
表内から本発明の実施例3〜実施例8で提供する新型硬材は、非常に優れた安定性を持ち、割れにくく、吸湿性及び吸水性が非常に低く、非常に優れた硬度、靭性や強度及び耐摩耗性及び防腐性を持ち、非常に大きな力に耐えることができることが分かり;硬材を製造する時、各製造工程のパラメータに変化が発生した後、比較例1〜比較例15に示すように製造する硬材の性能に非常に大きな変化が発生し;比較例1〜比較例3から分かるように、硬材を製造する時高温高圧処理工程又は高温高圧処理の時間が3minより少なく、温度が120℃より低く、圧力が15kg/cmより低い場合、製造した硬材の比重が明らかに下げ、内部樹脂及びタンニンの含有量がやはり非常に高く、製造した硬材の引張強さ、曲げ強さ、縦せん断強さ及び横せん断強さ等の性能は明らかに下げ;高温高圧処理の各パラメータをアップした時、以上の性能が明らかに上げ、高温高圧処理の時間が10min、温度が150℃、圧力が35kg/cmに達した場合、引き続き各パラメータをアップしたとしても、製造した硬材の比重、樹脂含有量、タンニン含有量及び引張強さ、曲げ強さ、縦せん断強さ及び横せん断強さ等の性能に対する影響は大きくなく、投入と産出が比例関係にならず;比較例4〜比較例6から分かるように、硬材を製造する時、継続圧縮処理工程を省略し、又は継続圧縮処理の時間が4minより少なく、温度が160℃より低く、圧力が15kg/cmより低く、加圧速度が50mm/minより低い場合、製造した硬材の内部樹脂及びタンニンの含有量が下げておらず、製造した硬材の引張強さ、曲げ強さ、縦せん断強さ及び横せん断強さ等の性能が明らかに下げ;継続圧縮処理の各パラメータをアップした時、以上の性能が明らかに上げ、樹脂及びタンニンはほとんど追い出され、継続圧縮処理の時間が10min、温度が190℃、圧力が35kg/cm、加圧速度が80mm/minに達した場合、引き続き各パラメータをアップしたとしても、製造した硬材の内部樹脂含有量、タンニン含有量及び引張強さ、曲げ強さ、縦せん断強さ及び横せん断強さ等の性能に対する影響は大きくなく、投入と産出が比例関係にならず;比較例7〜比較例9から分かるように、硬材を製造する時、高温減圧処理工程を省略し又は高温減圧処理の時間が2minより少なく、温度が150℃より低い場合、製造した硬材の含水率は非常に高く、性質が不安定で、容易に腐り、高温減圧処理の温度上昇及び時間延長をした時、含水率が明らかに下げ、高温減圧処理の時間は10min、温度が200℃に達した時、引き続き温度の上昇及び時間の延長をしたとしても、含水率に対する影響が大きくなく、投入と産出が比例関係にならず;比較例10〜比較例12から分かるように、硬材を製造する時、高温高圧処理工程は非閉鎖空間の蒸気を吹き込まない条件下或いは蒸気を吹き込む時間が3minより少なく、蒸気温度が140℃より低い場合、製造した硬材の比重は明らかに下げ、内部樹脂及びタンニンの含有量がやはり非常に高く、製造した硬材の引張強さ、曲げ強さ、縦せん断強さ及び横せん断強さ等の性能は明らかに下げ;蒸気を吹き込む時間を延長すると共に温度を上昇した場合、以上の性能が明らかに上げ、蒸気を吹き込み時間は10min、蒸気温度が170℃に達成した場合、引き続き蒸気温度の上昇及び蒸気吹き込み時間の延長をしたとしても、製造した硬材の比重、樹脂含有量、タンニン含有量及び引張強さ、曲げ強さ、縦せん断強さ及び横せん断強さ等の性能に対する影響は大きくなく、投入と産出が比例関係にならず;比較例13〜比較例15から分かるように、硬材を製造する時、継続圧縮処理工程は非閉鎖空間の蒸気を吹き込まない条件下或いは蒸気を吹き込む時間が4minより少なく、蒸気温度が100℃より低い場合、製造した硬材の比重は明らかに下げ、内部樹脂及びタンニンの含有量がやはり非常に高く、製造した硬材の引張強さ、曲げ強さ、縦せん断強さ及び横せん断強さ等の性能は明らかに下げ;蒸気を吹き込む時間を延長すると共に温度を上昇した場合、以上の性能が明らかに上げ、蒸気を吹き込み時間は10min、蒸気温度が150℃に達成した場合、引き続き蒸気温度の上昇及び蒸気吹き込み時間の延長をしたとしても、製造した硬材の比重、樹脂含有量、タンニン含有量及び引張強さ、曲げ強さ、縦せん断強さ及び横せん断強さ等の性能に対する影響は大きくなく、投入と産出が比例関係にならない。
(試験例2)
新型硬材の安定性試験
製造した硬材を寸法が20mm×20mm×20mmの試料として製作し、試料を乾燥用オーブンに入れて乾燥し、冷却後試料の各向き合う中心位置に、縦方向及び横方向の寸法を測定し;その後試料を80℃の水中に入れ、20min煮沸してから取り出して試料の縦方向及び横方向の寸法を測定し、木材の接線方向膨潤率及び繊維方向膨潤率を計算し、上記方法を通じて実施例3〜実施例8と比較例1〜比較例15の新型硬材及び一般硬材の接線方向膨潤率及び繊維方向膨潤率を検査し、検査結果を表2にまとめた。
(表2)
新型硬材の接線方向膨潤率及び繊維方向膨潤率の検査結果
表内から本発明の実施例3〜実施例8で製造した新型硬材の膨潤率は極めて低く、本発明に係る新型硬材の安定性が極めて高いことを示すことが分かり;各工程のパラメータに変化が発生した時、本発明に係る新型硬材の膨潤率がアップされ、安定性が低下した。

Claims (10)

  1. 圧密化技術により製造する新型硬材であって、前記硬材の硬度が5H〜9Hで、前記硬材の表面が鏡面仕上げ或いは艶消し仕上げとし;前記圧密化技術は、
    軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行う軟材事前処理工程aと
    軟材を一定温度下において、一定圧力で加圧して高温高圧処理を行う高温高圧処理工程bと
    高温高圧処理を経た後の軟材を一定温度下において、一定圧力で加圧して継続圧縮処理を行う継続圧縮処理工程cと、
    継続圧縮処理を経た後の軟材を一定温度下において、減圧処理を行う高温減圧処理工程dと、
    高温減圧処理を経た後の軟材を定圧下において、降温処理を行う降温定圧養生処理工程eと、
    を含むことを特徴とする圧密化技術により製造する新型硬材。
  2. 前記硬材の表面が鏡面仕上げであり;前記圧密化技術は、
    軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行う軟材事前処理工程aと、
    事前処理を経た後の軟材を一定温度下において、一定圧力で加圧し、閉鎖空間で高温高圧処理を行う高温高圧処理工程bと、
    高温高圧処理を経た後の軟材を一定温度下において、一定圧力で加圧し、閉鎖空間で継続圧縮処理を行う継続圧縮処理工程cと、
    継続圧縮処理を経た後の軟材を一定温度下において、閉鎖空間で減圧処理を行う高温減圧処理工程dと、
    高温減圧処理を経た後の軟材を定圧下において閉鎖空間で降温処理を行う降温定圧養生処理工程eと、
    を含むことを特徴とする請求項1に記載の圧密化技術により製造する新型硬材。
  3. 前記硬材の表面が艶消し仕上げであり;前記圧密化技術中の事前処理を経た後の軟材が予熱予圧処理を経てから高温高圧処理を行い;前記圧密化技術は、
    軟材を板材として加工して乾燥させ、板材の含水率を制御し、乾燥後の板材に対し位置決め・サンディング処理を行う軟材事前処理工程1)と、
    事前処理を経た後の軟材の放置空間内に一定時間及び温度の蒸気を吹き込む予熱予圧処理工程2)と、
    予熱予圧処理を経た後の軟材を一定温度下において、一定圧力で加圧し、且つ断続的或いは連続的に蒸気を吹き込む条件下で高温高圧処理を行い、蒸気を吹き込む時間が高温高圧処理の時間を下回る高温高圧処理工程3)と、
    高温高圧処理を経た後の軟材を一定温度下において、一定圧力で加圧し、且つ断続的或いは連続的に蒸気を吹き込む条件において継続圧縮処理を行い、蒸気を吹き込む時間が継続圧縮処理の時間を下回る継続圧縮処理工程4)と、
    継続圧縮処理を経た後の軟材を一定温度下において、減圧処理を行う高温減圧処理工程5)と、
    高温減圧処理を経た後の軟材を定圧下において降温処理を行う降温定圧養生処理工程6)と、
    を含むことを特徴とする請求項1に記載の圧密化技術により製造する新型硬材。
  4. 前記高温高圧処理工程中、温度は120〜150℃、圧力が15〜35kg/cm、高温高圧処理の時間が3〜10minとし;好適には、前記継続圧縮処理工程中、温度は160〜190℃、圧力が15〜35kg/cm、加圧速度が50〜80mm/min、継続圧縮処理の時間が4〜10minとし;好適には、前記高温減圧処理工程中、温度は150〜200℃、高温減圧処理の時間が2〜10minとし、圧力を5〜15kg/cmまで下げ;好適には、前記降温定圧養生処理工程中、降温定圧養生処理の時間は2〜7minとし、定圧が標準大気圧で、温度を室温まで下げることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の圧密化技術により製造する新型硬材。
  5. 前記予熱予圧処理工程中、吹き込む蒸気の温度は120〜200℃、蒸気を吹き込む時間が2〜10minとし;好適には、前記高温高圧処理工程中、蒸気を吹き込む時間は3〜10min、吹き込む蒸気の温度が140〜170℃とし;好適には、前記継続圧縮処理工程中、蒸気を吹き込む時間は4〜10min、吹き込む蒸気の温度が100〜150℃とすることを特徴とする請求項3に記載の圧密化技術により製造する新型硬材。
  6. 板材の含水率を5%〜7%に制御することを特徴とする請求項2に記載の圧密化技術により製造する新型硬材。
  7. 板材の含水率を12%〜17%に制御することを特徴とする請求項3に記載の圧密化技術により製造する新型硬材。
  8. 前記硬材の比重は、800〜900kg/m、前記硬材の収縮率が15%〜30%とし;好適には、前記硬材の内樹脂含有量が0.3%より低く、タンニン含有量が1.0%より低いことを特徴とする請求項4に記載の圧密化技術により製造する新型硬材。
  9. 前記硬材の含水率は、5%〜7%とし;好適には、前記硬材の接線方向膨潤率が0、繊維方向膨潤率が0.2%とすることを特徴とする請求項4に記載の圧密化技術により製造する新型硬材。
  10. 前記硬材は、建物の柱梁、化粧板、壁板、木製床板、ドア・窓、階段板、階段手すり、船の木甲板或いは家具を製造するために用いられることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の圧密化技術により製造する新型硬材。
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