JP2681220B2 - 過熱蒸気の変動圧気流を利用した多重染色法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、化学薬品を用いることなく、加熱される温
度により変化を示す特徴を持つ有機化学物質で木材が形
成されている性質を利用し、木材に圧縮や割れや歪みを
起こさせない、加圧圧力を流動させながら過熱蒸気の気
流を使用した木材の多重染色法によるものである。

以前から、多くの木材の染色法の特許申請や、木材学
会での研究報告がなされている。

木材の組織には、細胞腔と言う小さい袋状になってい
る組織がある。その細胞腔に入っている水が、簡単に発
散するものなら、木材乾燥は簡単に出来る。

種々の木材乾燥法があるのを見ても、細胞腔内に含ま
れている水の発散は容易でない事は理解できるだろう。

木材は、総て有機化学物質で形成されている。無機化
学物質と異なり、有機化学物質は、比較的低温度で化学
変化して、色彩が変わる。

木材を形成している有機化学物質を変化させるため
に、加熱空気を用いて木材の温度を上昇させようとして
も、木材に大量の割れや歪みが発生し、使用することは
できない。

又、圧力容器内で、飽和蒸気を用いて木材を加熱すれ
ば、温度上昇と共に、圧力も上昇し、ただでも含有水の
発散が困難な細胞腔が圧縮して潰れの現象が発生し、乾
燥出来ない木材になってしまう。

従って木材全体を染色するのは不可能と言うことにな
る。

本発明は、その不可能とされていた木材の染色を、木
材を形成している有機物質が、温度の変化により色彩が
変わる性質を利用し、木材に割れや歪みを発生させず
に、木材内の水を無くして、木材自身の温度を上昇させ
ることにより、木材に含まれている有機化学物質の色彩
の変化する温度差を利用して、多重染色する方法による
ものである。

本発明の特許請求範囲に記載している前半は、私の特
許公告や公開公報を調べられたら理解できるだろうが、
本発明の前段の工程上必要があるために記載しているの
で、その目的を簡単に触れるだけにしておく。

水の対流する性質を利用すれば水の温度を簡単に上昇
させられるのは良く知られているために、水を含まれて
いる物質も、簡単に温度を上昇しうるという錯覚がされ
ている。

木材に含まれている水は、細胞腔と言う狭い範囲に区
分されているために、対流現象が起きない。

木材の気化熱は、水の３分の１しかないにも関わら
ず、木材を加熱するにあたって、木材の表面から加熱し
て、木材内の温度を均一にする木材学会の学術文献が多
数あり、噴飯者の学術文献は余りにも多すぎる。

そのため、木材表面からの加熱方法を行なわず、人為
的に、飽和蒸気の変動圧を用いて、（この時点で加熱蒸
気を使用したら、木材は大量の割れや歪みが発生してし
まうので、飽和蒸気で処理しなければならない）木材内
に含まれている水を動かす手段を取れば、木材内の温度
は、短時間で均一温度になる。

圧力容器内の蒸気を、凝結水放出バルブより、一部放
出しながら運転を行う。放出量より多い蒸気を注入する
と、圧力容器内の圧力は上昇する。指令された圧力にな
れば、電磁弁が締まり蒸気の注入を停止する。圧力容器
内の圧力が下がり、指定された圧力になれば、電磁弁が
開き蒸気の注入を開始する。この工程を繰り返すれば変
動圧を有する飽和蒸気となる。

圧力容器内で、大気圧での沸点以上に加熱され、圧力
容器内の圧力に比例した沸点温度に加熱した木材内の水
は、圧力容器の圧力が低下させれば、全含有水は、一斉
に沸騰し気化し発散する。

然し、含有水を全量発散させるだけの熱量を提供する
方法が無い。

そけでも、含有水の発散が困難であった全細胞腔内の
含有水も約半分程沸騰気化発散するので、その処理を終
えてから圧力容器から取り出して外部に放置していて
も、発散が困難であった全細胞腔内の含有水も、全細胞
腔とも含有水の一部が発散した空間を持っているので、
隣の細胞腔の空間に、細胞腔内に残っている含有水が、
それぞれの隣の細胞腔の含有水の一部が発散した空間に
同時移動が可能となり、導管や毛細管や細胞腔に含まれ
ている全含有水も、含有水が存在していた位置に関係な
く、同比率で発散して行くために、表面から3mm程除け
ば製材品が厚さがいくら厚くても、水分傾斜がほとんど
発生しないで、乾燥が促進して行くので、割れや歪みは
発生しない乾燥木材を作りうる。

ほとんど水分傾斜が発生しないと言うことは、絶乾法
で含水率を測定すると、分母と分子の数字とも四捨五入
して二桁の数字にするための若干の誤差が起きる。

最初から水分傾斜のあるまま乾燥を促進して行けば、
部分的に収縮の差が起こり、割れ歪みが起きねばならな
い。この処理を行なった木材は、乾燥して行く過程で割
れ歪みが起きないので、均一に含水率が低下している事
になり、通常水分傾斜が起きずに乾燥しているのだと言
われている。

ほとんど含有水の発散を終えた製材品の表裏に石坂等
の温度遮蔽板を介在させて桟積みし、加圧流動減圧乾燥
器（特許出願公告昭61−57933号参照以下Ａと言うこと
にする）に入れ、外気温の製材品を、変動圧を有する飽
和蒸気を用いて、100度以上に上昇させてから、変動圧
の範囲を1.8〜1.4kg/cmに上昇させた後、変動圧での飽
和蒸気での加圧加熱を中止し、桟積み木材の間を流れる
過熱蒸気の気流（特許出願公告昭61−57933号参照に図
面を付けて詳細に説明している。この工程を再録して本
願に記載すると余りにも長文になるので、詳細は、この
公告を見られたい）による加圧加熱に変更させれば、木
材の表面からの加熱だけではなく、圧力変動により、木
材の導管にも加熱温度が浸透しやすくなり、温度遮断板
に隠されていた部分を除き、木材内に残存している結合
水も含めて、全含有水の発散が促進し、木材内の温度
は、1.8kg/cmでの沸点の温度は約110度程度であるが、
Ａ内の温度は容易にそれ以上に上昇して行く。

あらかじめ、処理する木材に含まれている有機化学物
質の色彩の変化が、何度が美的な色彩に変化するかを調
査しておき、その色彩の変化の温度が二種類以上である
方が、芸術的色彩を有する木材にしうる。

Ａ内の温度が、あらかじめ決められた温度になれば、
過熱蒸気での処理を停止し、Ａ内の加圧状態が1.2kg/cm
に近付けて密閉し、真空ポンプを動かし大気圧以下にな
ると扉の安全装置を外し、真空ポンプを止める。

真空ポンプを止めると、残留していた蒸気により扉が
開いてくる。桟積みしていた製材品を取出し、桟積みを
解体し、温度遮蔽板の位置を変更して、桟積みし直し、
Ａに入れ、再び上記の工程を繰り返して、あらかじめ決
められた高い方の温度に上昇させて、木材の色彩を変化
させる。

この様にして、木材の持つ特性を変化させず、木材の
当初から持つ有機化学物質の温度変化を利用して、当初
からの色彩と異なる木材にする。

本発明は、木材全体に化学薬品を注入することが出来
ないにも関わらず、化学薬品を木材に注入により、木材
を染色すょうとするものではない。

本発明は、製材品の厚さがいくら厚くても、割れや歪
みや水分傾斜を発生させずに乾燥せる技術と、圧力容器
内での木材に圧縮を起こさず、割れや歪みも発生させず
に、圧力容器内の加圧状態での水の沸点以上に温度を上
昇させられる技術を持ちえた者が、始めて出来る技術で
あるので、通常の木材業者では実行することが困難な技
術である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧力容器内の変動圧を有する飽和蒸気を使
   用して水分傾斜がほとんど発生しないで乾燥が促進して
   行く製材品にして、乾燥した後、部分的に石板等の温度
   遮蔽板を当てて圧締して桟積みした製材品（以下Ｂと言
   う）を、過熱蒸気の気流を使用して加熱しうる圧力容器
   の形状をしている加圧流動乾燥機（以下Ａと言う）に入
   れ、Ｂを飽和蒸気を用いて100度以上に加熱した後、飽
   和蒸気での加圧加熱を中止し、この飽和蒸気を過熱蒸気
   に代えて、一方より過熱蒸気を噴射して、桟積みした製
   材品の間を過熱蒸気の気流を流し、Ａの反射側より過熱
   蒸気を放出すると同時に、Ａ内の圧力も変動させなが
   ら、過熱蒸気の気流を用いてＢの温度を上昇させる工程
   （以下この工程をＣと言う）を行なって、Ｂの製材品の
   色彩を変化させた後、ＢをＡより取出し、Ｂを解体し、
   温度遮蔽板の位置を変更して桟積みした新たな製材品
   （以下Ｂ−１と言う）をＡに入れ、Ｃと同様の処理を行
   なうが、温度のみ前回のＣでの処理温度より高い温度で
   処理（以下この工程をＣ−２と言う）してＢ−１の製材
   品の色彩を変化させる。同様にして、温度遮蔽板の形状
   の変化と温度を高めた過熱蒸気を使用して木材の色彩を
   変化させる工程を１回又は２回以上行なうことを特徴と
   する木材の多重染色法。