JP2552577B2 - ウッドセラミックスの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はウッドセラミックスの製造方法に関するもの
であり、更に詳しくは、木材にフェノール樹脂を含浸、
硬化させた後炭化することによって得られる硬質炭化木
材の製造方法に関するものである。

（従来の技術及び解決すべき問題） 木材を炭化した材料である木炭は、燃料、土壌改良
剤、吸着剤及び研磨等に使用されている。

ところで、従来、木材の炭化法は、通風口を残して空
気を送りながら炭化する製炭法と、完全密閉系で炭化す
る乾留法に大別される。前者は木炭取得を目的とし、後
者は木酢液及び木タールの取得を目的とした方法であ
り、木炭製造を目的とする場合には製炭法のみが行われ
てきた。

しかし、この製炭法による炭化は、空気を送りながら
炭化するために条件を均一にしての炭化が難しく、収炭
率も低い。さらに、原料樹種、水分等により大きな影響
を受けやすく、割れや狂いを生じやすい欠点がある。そ
のため建築用材等には不適で、家庭の暖房や調理の熱源
に、また、工業材料としても、吸着材、還元用炭素原
料、二硫化炭素の原料等に使用されているにすぎない。

（課題を解決するための手段） 上記の欠点を解消した製造方法について種々検討した
結果、木材の切削片もしくは破砕片にフェノール樹脂を
含浸し、硬化させたのち、乾留法のような密閉系下にお
いて高温で炭化することにより、硬質で、割れや狂いが
少なく、原料木材の多孔質構造を残し、かつ、収炭率の
高い硬質炭化木材、ウッドセラミックスを得られること
を見出した。本発明における木材とは所謂木と称されて
いる素材を意味し、他方木質材料とは合成、パーティク
ルボード、集成材などのように、主原料として木材を使
用しているが、これを天然のまま用いるのではなく、種
々の処理を施して新しく製造した木質系材料あるいは木
質資源材料を意味するものであり、例えばファイバーボ
ード、パーティクルボードなどが好適に使用できる。

そして、本発明では上述の木材または木質材料にフェ
ノール樹脂を含浸させ、硬化させるのであるが、本発明
における含浸とは木材組織に道管や仮道管の内部にフェ
ノール樹脂が注入された状態をいうのであって、具体的
手段としては真空ポンプを用いて減圧下で行う。

（作用） つまり、木材を熱分解していくと、200℃付近から徐
々にセルロース、ヘミセルロース、リグニン等の分解、
縮重合が始まり、最終的に縮合多環芳香族構造をとり、
そのままの構造を保ちながら炭素化する。従って、木炭
を硬質に製造する要因の１つとして、強固な縮合多環芳
香族構造の生成を増加させてやればよい。そこで、縮合
多環芳香族構造を有しているフェノール樹脂を木材に含
浸、硬化させたのち炭化することで縮合多環芳香族構造
の生成の増加をはかった。さらに、密閉系において高温
で焼結することにより木炭の組織を局部的に結晶化さ
せ、強度及び電導度を向上を図った。

（実施例） 次に、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。

実施例（１） ブナ（46×30×20mm）及びMDF（中質繊維板）（41×4
1×9mm）の気乾材をフェノール樹脂溶液に入れ、真空ポ
ンプで３時間減圧注入し、空気遮断状態で電気炉中で第
１図の焼成プログラムにより焼結最高温度1100℃で焼結
した。

処理材はいずれも割れ、狂い等はほとんど見られない
が、無処理材では全部に割れ、狂いが発生していた。

実施例（２） 実施例（１）のMDF焼結体について、Ｘ線回析結果、
及び体積固有抵抗を示す。

（発明の効果） 本発明は、木材の切削片もしくは破砕片にフェノール
樹脂を含浸し、硬化させたのち炭化させるので、割れ、
狂い等の発生の少なく、収炭率がよい。そのため、成形
加工は木材の段階で半加工しておくことが可能であり、
非常に硬質な炭素材の加工コストの低減をはかることが
可能である。

また、本発明によるウッドセラミックスは、通電性、
耐食性に優れているため、電子機器内の電磁シールド
材、航空宇宙用材料、原子力用材等への利用も考えられ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例における炭化工程の焼成プログラム例
を示す図である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】木材又は木質材料にフェノール樹脂を含
   浸、硬化させたのち、炭化することによって得られるこ
   とを特徴とするウッドセラミックスの製造方法。