JP2619226B2 - 木材の処理方法および装置 - Google Patents

木材の処理方法および装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、木材の圧縮成形による
変形を固定する木材の処理方法および装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】杉等の軟質木材の堅牢化を図る場合、木
材を高温高圧容器内で水蒸気や高周波等により加熱処理
して軟化した後、この木材を圧縮成形し、その圧縮成形
による変形を固定することが極めて有効である。
【0003】従来、木材の圧縮成形による変形を固定す
る方法としては、特開平2−147746号公報に記載
されているように、圧縮成形した木材を、その状態で5
〜25kg f/cm2 の高温高圧の水蒸気雰囲気内に置いて固
定する方法が公知である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来方法のよ
うに、圧縮成形の後、木材を5〜25kg f/cm2 の高温高
圧の水蒸気雰囲気内に置いて圧縮成形による変形の固定
を行なう場合、木材が高温のまま圧縮成形用型枠を解除
すると変形が回復するため、木材が常温(約50℃位)に
冷却するまで圧縮成形型枠を解除することができませ
ん。従って、前述した従来方法では、水蒸気処理の後、
木材を高温高圧容器内で自然冷却により冷却するため、
木材が常温に冷却されて圧縮成形用型枠から取り外すま
でに時間(数時間)を要する。特に木材が大きい場合、
例えば、厚さ 100mm×幅 200mm×長さ2000mm位になる
と、数時間かけて冷却しても、圧縮成形用型枠を解除し
た瞬間に、冷却不足により一部の変形が回復したり、破
裂したりすることがあり、完全に変形を固定するために
は、約半日間かってしまう場合がある。そのため、非常
に生産性が悪く、実用性に乏しかった。
【0005】本発明は上記の如き問題点に鑑みて提案さ
れたものであり、木材の圧縮成形による変形を短時間に
固定する木材の処理方法および装置を提供することを目
的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、木材を高温高圧容器内で加熱して軟化し、こ
れを上記高温高圧容器内で成形用型枠により圧縮形成し
た後、その木材を上記成形用型枠により圧縮された状態
で上記高温高圧容器内で軟化のときよりも高温な水蒸気
により水蒸気処理して圧縮形成による変形を固定するも
のにおいて、木材を成形用型枠により圧縮された状態で
高温高圧容器内で軟化のときよりも高温な水蒸気により
水蒸気処理後、直ちに高温高圧容器の内部に給水して、
木材を圧縮された状態で水中に浸漬するか、または、直
ちに上記高温高圧容器内の成形用型枠に給水して、この
成形用型枠を上記高温高圧容器内に収容したままその内
部に水を流すようにしたものである。
【0007】
【作用】本発明は、木材を成形用型枠で圧縮された状態
で高温高圧容器内で軟化のときよりも高温な水蒸気によ
り水蒸気処理後、直ちに高温高圧容器の内部に給水し
て、木材を圧縮された状態で水中に浸漬するか、また
は、直ちに上記高温高圧容器内の成形用型枠に給水し
て、この成形用型枠を上記高温高圧容器内に収容したま
まその内部に水を流すことにより、木材を急速に冷却さ
せて圧縮による変形を短時間に固定することができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明に係る木材の処理方法および装
置を図面に基づいて説明する。
【0009】図1は本発明方法を実施する装置の一例を
示す概略図であって、(1)は木材(2)を内部で処理
させる高温高圧容器で、高温高圧に耐え得るよう高強度
の鋼またはステンレス等で製作されている。この高温高
圧容器(1)には、高温(約100〜 210℃)の水蒸気を
供給させる水蒸気供給用配管(3)、冷却水を供給させ
る冷却水供給用配管(4)、ドレンおよび冷却水を排出
させるドレン・冷却水排出用配管(5)、冷却水をオー
バーフローさせて排出させる冷却水排出用配管(6)お
よび空気を排出させる空気排出用配管(7)が接続され
ている。(8)は高温高圧容器(1)の内部で木材
(2)を圧縮成形させる圧縮成形装置で、高温高圧容器
(1)の内部に上下に対向して配置した上型(9)と下
型(10)とからなる成形用型枠(11)を設けるととも
に、高温高圧容器(1)の上方にプレスシリンダー(1
2)を適当な手段にて取付固定し、このプレスシリンダ
ー(12)の高温高圧容器(1)の内部に気密に貫入する
ピストンロッド(12a)の先端部に成形用型枠(11)の
上型(9)を適当な手段にて取付固定するとともに、成
形用型枠(11)の下型(10)を高温高圧容器(1)の底
部に適当な手段にて取付固定させており、プレスシリン
ダー(12)のピストンロッド(12a)を伸長して成形用
型枠(11)の上型(9)を加圧降下させることにより、
この上型(9)の圧力により成形用型枠(11)の下型
(10)にセットされた木材(2)を、体積比で約1/3
位までの所望の形状に圧縮形成するようになっている。
【0010】
【0011】次に、本発明における木材の処理方法につ
いて説明する。
【0012】先ず、例えば、厚さ 100mm×幅 200mm×長
さ2000mmの杉等の処理しようとする木材(2)を高温高
圧容器(1)の内部に搬入して圧縮成形装置(8)の成
形用型枠(11)の下型(10)にセットし、その後、高温
高圧容器(1)を密封状態に閉塞する。
【0013】次に、高温高圧容器(1)の内部に水蒸気
供給用配管(3)を通して高温(約120℃)の水蒸気を
供給し、この高温の水蒸気雰囲気内に木材(2)を置く
ことにより、木材(2)を高温の水蒸気によって加熱す
る。そして、この状態で木材(2)を所定時間、例えば
約30分間加熱することにより、木材(2)は内部温度が
上昇し、これによって軟化する。
【0014】このように木材(2)を水蒸気により軟化
処理した後、圧縮成形装置(8)のプレスシリンダー
(12)のピストンロッド(12a)を伸長して成形用型枠
(11)の上型(9)を加圧降下させ、この上型(9)の
圧力により成形用型枠(11)の下型(10)にセットされ
た木材(2)を、図2に示すように、体積比で約1/3
位までの所望の形状に圧縮形成する。
【0015】このように木材(2)を圧縮成形装置
(8)により圧縮形成した後、高温高圧容器(1)の内
部に水蒸気供給用配管(3)を通して軟化処理のときよ
りも更に高温(約 180℃)の水蒸気を供給し、この更に
高温の水蒸気雰囲気内に圧縮成形により圧縮変形した木
材(2)を所定時間、例えば約30分間、置くことによ
り、木材(2)の圧縮成形による変形は固定する。
【0016】このように木材(2)の圧縮成形による変
形を水蒸気により固定処理した後、高温高圧容器(1)
内の空気を空気排出用配管(7)を通して排出して当該
高温高圧容器(1)の内部を徐々に降圧するとともに、
高温高圧容器(1)の内部に溜まったドレンをドレン・
冷却水排出用配管(5)を通して排出する。
【0017】このように高温高圧容器(1)の内部を徐
々に降圧するとともに、高温高圧容器(1)の内部に溜
まったドレンを排出した後、直ちに高温高圧容器(1)
の内部に冷却水供給用配管(4)を通して冷却水(13)
を供給し、図3に示すように、冷却水(13)中に圧縮成
形による変形を固定した木材(2)および圧縮成形装置
(8)の成形用型枠(11)を浸漬することにより、木材
(2)および圧縮成形装置(8)の成形用型枠(11)を
冷却水(13)により冷却する。そして、冷却水供給用配
管(4)を通して高温高圧容器(1)の内部に新しい冷
却水(13)を供給し続けると同時に、高温高圧容器
(1)の内部の冷却水(13)を冷却水排出用配管(6)
によりオーバーフローさせて排出させる状態で、木材
(2)および圧縮成形装置(8)の成形用型枠(11)を
冷却することにより、木材(2)は約30分間で常温(約
50℃位)に冷却し、木材(2)の圧縮成形による変形は
完全に固定する。
【0018】このように木材(2)を冷却して圧縮成形
による変形を完全に固定した後、高温高圧容器(1)の
内部の冷却水(13)をドレン・冷却水排出用配管(5)
を通して排出するとともに、圧縮成形装置(8)のプレ
スシリンダー(12)のピストンロッド(12a)を縮退し
て上型(9)を引き上げて成形用型枠(11)を解除し、
圧縮成形による変形を固定した木材(2)を高温高圧容
器(1)から取り出して処理を終了する。
【0019】本発明によれば、圧縮成形により変形した
木材(2)を、高温高圧容器(1)の内部で高温の水蒸
気により固定処理した後、直ちに高温高圧容器(1)の
内部に冷却水(13)を供給して木材(2)および成形用
型枠(11)を急速に冷却するから、木材(2)の圧縮成
形による変形を短時間に固定することができる。
【0020】また、高温高圧容器(1)の内部に新しい
冷却水(13)を供給し続けると同時に、高温高圧容器
(1)の内部の冷却水(13)をオーバーフローさせて排
出させることにより、木材(2)の内部に冷却水(13)
が浸透して水蒸気処理により溶出した木材成分が洗浄除
去され、富養分が減少して木材(2)の耐腐朽効果を増
大するとともに、成形用型枠(11)に付着した水蒸気処
理により溶出した木材成分も洗浄することができる。特
に、松類では松ヤニの除去が可能となり、非常に効果は
大である。
【0021】図4は本発明の他の方法を実施する装置の
一例を示す概略図であって、図1と同一部分には同一符
号を付して説明を省略する。
【0022】図4において、(14)および(15)は成形
用型枠(11)の上型(9)および下型(10)に成形され
た型枠冷却路で、一端を型枠冷却水を供給させる型枠冷
却水供給用配管(16)に接続管(17)および(18)を介
して夫々接続させるとともに、他端を型枠冷却水を排出
させる型枠冷却水排出用配管(19)に接続管(20)およ
び(21)を介して夫々接続させており、型枠冷却水供給
用配管(16)から供給された型枠冷却水を通過させて型
枠冷却水排出用配管(19)から排出させることにより、
成形用型枠(11)を冷却させるようになっている。
【0023】この他の方法によれば、木材(2)の圧縮
成形による変形を水蒸気により固定処理した後、型枠冷
却水供給用配管(16)および接続管(17)を通して成形
用型枠(11)の上型(9)の型枠冷却路(14)に型枠冷
却水を供給するとともに、型枠冷却水供給用配管(16)
および接続管(18)を通して成形用型枠(11)の下型
(10)の型枠冷却路(15)に型枠冷却水を供給し、この
型枠冷却水により成形用型枠(11)の上型(9)および
下型(10)を急速に冷却することにより、この成形用型
枠(11)の上型(9)および下型(10)に挟持された木
材(2)を短時間で常温に冷却し、木材(2)の圧縮成
形による変形を完全に固定する。
【0024】この他の方法では、木材(2)の圧縮成形
による変形を短時間に固定することができるとともに、
高温高圧容器(1)の内部に冷却水を供給する方法に較
べて乾燥時間を大幅に短縮できる。
【0025】尚、上記実施例では、木材(2)の軟化処
理は、水蒸気により行っているが、水蒸気以外の高周波
等により木材(2)の軟化処理を行うことも可能であ
る。
【0026】
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、木材を
成形用型枠で圧縮したまま高温高圧容器内で軟化処理よ
りも高温な水蒸気により再び加熱した後、直ちに高温高
圧容器の内部に給水して、木材を圧縮したまま水中に浸
漬するか、または、直ちに上記高温高圧容器内の成形用
型枠に給水して、この成形用型枠を上記高温高圧容器内
に収容したままその内部に水を流すから、木材を急速に
冷却させて圧縮による変形を短時間に固定することがで
き、処理時間を大幅に短縮できて生産性が著しく向上
し、実用性に大きく寄与する。
【0028】また、高温高圧容器の内部に冷却水を供給
する方法では、木材の内部に冷却水が浸透して水蒸気処
理により溶出した木材成分が洗浄除去され、富養分が減
少して木材の耐腐朽効果を増大するとともに、成形用型
枠に付着した水蒸気処理により溶出した木材成分も洗浄
除去することができる。
【0029】更に、成形用型枠に冷却水を供給する方法
では、高温高圧容器の内部に冷却水を供給する方法に較
べて乾燥時間を大幅に短縮できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る木材の処理方法を実施する装置の
一例を示す概略図である。
【図2】本発明方法の処理工程を示す説明図である。
【図3】本発明方法の処理工程を示す説明図である。
【図4】本発明の他の木材の処理方法を実施する装置の
一例を示す概略図である。
【符号の説明】
1 高温高圧容器 2 木材 3 水蒸気供給用配管 4 冷却水供給用配管 5 ドレン・冷却水排出用配管 6 冷却水排出用配管 7 空気排出用配管 8 圧縮成形装置 9 上型 10 下型 11 成形用型枠 12 プレスシリンダー 13 冷却水 14 型枠冷却路 15 型枠冷却路 16 型枠冷却水供給用配管 17 接続管 18 接続管 19 型枠冷却水排出用配管 20 接続管 21 接続管

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 木材を高温高圧容器内で加熱して軟化
    し、これを上記高温高圧容器内で圧縮形成した後、その
    木材を圧縮された状態で上記高温高圧容器内で軟化のと
    きよりも高温な水蒸気により水蒸気処理して圧縮形成に
    よる変形を固定する木材の処理方法において、 木材を圧縮された状態で高温高圧容器内で軟化のときよ
    りも高温な水蒸気により水蒸気処理後、直ちに上記高温
    高圧容器の内部に給水し、木材を圧縮された状態で水中
    に浸漬するようにしたことを特徴とする木材の処理方
    法。
  2. 【請求項2】 木材を高温高圧容器内で加熱して軟化
    し、これを上記高温高圧容器内で成形用型枠により圧縮
    形成した後、その木材を上記成形用型枠により圧縮され
    た状態で上記高温高圧容器内で軟化のときよりも高温な
    水蒸気により水蒸気処理して圧縮形成による変形を固定
    する木材の処理方法において、 木材を成形用型枠により圧縮された状態で高温高圧容器
    内で軟化のときよりも高温な水蒸気により水蒸気処理
    後、直ちに上記高温高圧容器内の成形用型枠に給水し、
    この成形用型枠を上記高温高圧容器内に収容したままそ
    の内部に水を流すようにしたことを特徴とする木材の処
    理方法。
  3. 【請求項3】 内部に水蒸気が供給される高温高圧容器
    と、 この高温高圧容器内に、一対または複数の型からなる成
    形用型枠を設け、この成形用型枠にプレスシリンダーを
    結合してなる圧縮成形装置とからなり、 木材を上記高温高圧容器内で加熱して軟化し、これを上
    記圧縮成形装置の成形用型枠により圧縮形成した後、そ
    の木材を上記圧縮成形装置の成形用型枠により圧縮させ
    たまま上記高温高圧容器内で軟化ときよりも高温な水蒸
    気により水蒸気処理して圧縮形成による変形を固定する
    木材の処理装置において、 上記高温高圧容器に、これの内部に給水して上記圧縮成
    形装置の成形用型枠およびこれに圧縮された状態の木材
    を浸漬させる手段を設けたことを特徴とする木材の処理
    装置。
  4. 【請求項4】 内部に水蒸気が供給される高温高圧容器
    と、 この高温高圧容器内に、一対または複数の型からなる成
    形用型枠を設け、この成形用型枠にプレスシリンダーを
    結合してなる圧縮成形装置とからなり、 木材を上記高温高圧容器内で加熱して軟化し、これを上
    記圧縮成形装置の成形用型枠により圧縮形成した後、そ
    の木材を圧縮された状態で上記高温高圧容器内で軟化の
    ときよりも高温な水蒸気により水蒸気処理して圧縮形成
    による変形を固定する木材の処理装置において、 上記高温高圧容器内の成形用型枠に冷却路を設け、この
    冷却路の一端に高温高圧容器の外部から給水する手段を
    設けるとともに、上記冷却路の他端から高温高圧容器の
    外部へ排水する手段を設けたことを特徴とする木材の処
    理装置。
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