JP2881592B2 - 改質木材の製造方法 - Google Patents
改質木材の製造方法Info
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- JP2881592B2 JP2881592B2 JP5346407A JP34640793A JP2881592B2 JP 2881592 B2 JP2881592 B2 JP 2881592B2 JP 5346407 A JP5346407 A JP 5346407A JP 34640793 A JP34640793 A JP 34640793A JP 2881592 B2 JP2881592 B2 JP 2881592B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、寸法安定性、耐朽性お
よび難燃性を備えた改質木材の製造方法に関する。
よび難燃性を備えた改質木材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の改質木材の製造方法としては、例
えば、特開平２−６０７３５号公報に示すものがある。
すなわち、混合したとき無機質難燃剤を生じる２種以上
の無機質水溶液を個別に木材に含浸させて、木材に難燃
性を付与するものである。
えば、特開平２−６０７３５号公報に示すものがある。
すなわち、混合したとき無機質難燃剤を生じる２種以上
の無機質水溶液を個別に木材に含浸させて、木材に難燃
性を付与するものである。
【０００３】また、従来の改質木材の製造方法として、
例えば、特公昭５８−１８２０５号公報に示すものがあ
る。すなわち、木材を不燃性ガス雰囲気中で高温高圧処
理して、木材に寸法安定性を付与するものである。
例えば、特公昭５８−１８２０５号公報に示すものがあ
る。すなわち、木材を不燃性ガス雰囲気中で高温高圧処
理して、木材に寸法安定性を付与するものである。
【０００４】さらに、他の従来の改質木材の製造方法と
しては、例えば、特開平５−６９４１４号公報に示すも
のがある。すなわち、塩基性窒素化合物とリン酸との塩
を主成分とする化合物を木材表面に塗布乾燥後、熱圧処
理して、木材に寸法安定性および難燃性を付与するもの
である。
しては、例えば、特開平５−６９４１４号公報に示すも
のがある。すなわち、塩基性窒素化合物とリン酸との塩
を主成分とする化合物を木材表面に塗布乾燥後、熱圧処
理して、木材に寸法安定性および難燃性を付与するもの
である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
２−６０７３５号公報に示す方法では、木材に難燃性を
付与することはできるが、寸法安定性および耐朽性につ
いては充分な改良を図ることができないという問題点が
あった。
２−６０７３５号公報に示す方法では、木材に難燃性を
付与することはできるが、寸法安定性および耐朽性につ
いては充分な改良を図ることができないという問題点が
あった。
【０００６】また、特公昭５８−１８２０５号公報に示
す方法では、木材に寸法安定性を付与することはできる
が、難燃性および耐朽性については充分な改良を図るこ
とができないという問題点があった。
す方法では、木材に寸法安定性を付与することはできる
が、難燃性および耐朽性については充分な改良を図るこ
とができないという問題点があった。
【０００７】また、特開平５−６９４１４号公報に示す
方法では、熱圧処理のための高価な設備を必要とすると
ともに、複雑な形状を有する木材の処理が困難であると
いう問題点があった。
方法では、熱圧処理のための高価な設備を必要とすると
ともに、複雑な形状を有する木材の処理が困難であると
いう問題点があった。
【０００８】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、木材の狂いやすい、腐りやすい、
燃えやすいという性質を改良して、寸法安定性、耐朽性
および難燃性のすべてを備えた改質木材を容易に製造す
ることができる改質木材の製造方法を提供することを目
的としている。
してなされたもので、木材の狂いやすい、腐りやすい、
燃えやすいという性質を改良して、寸法安定性、耐朽性
および難燃性のすべてを備えた改質木材を容易に製造す
ることができる改質木材の製造方法を提供することを目
的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る改質木材の製造方法は、木材の組織内
にリン酸系無機質難燃剤の溶液を含浸させる複合化工程
と、複合化工程後、木材を不活性ガス雰囲気下、１６０
〜２００℃の温度で、５〜３０時間、加熱処理する加熱
工程とを、有することを特徴とする。
に、本発明に係る改質木材の製造方法は、木材の組織内
にリン酸系無機質難燃剤の溶液を含浸させる複合化工程
と、複合化工程後、木材を不活性ガス雰囲気下、１６０
〜２００℃の温度で、５〜３０時間、加熱処理する加熱
工程とを、有することを特徴とする。
【００１０】改質木材の原料となる木材は、スギ、ブ
ナ、ケヤキ、セコイヤ、ミズキ、その他、いかなる樹木
であってもよく、広葉樹であっても針葉樹であってもよ
い。
ナ、ケヤキ、セコイヤ、ミズキ、その他、いかなる樹木
であってもよく、広葉樹であっても針葉樹であってもよ
い。
【００１１】リン酸系無機質難燃剤は、リン酸塩または
リン酸水素塩の１種または２種以上から成っている。よ
り具体的には、リン酸系無機質難燃剤は、例えば、Ｂ
ａ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ等のアルカリ土類金属、Ｚｎ、Ａ
ｌ、その他、Ｍｎ，Ｃｄ等の遷移元素、Ｓｉ，Ｐｂ等の
炭素族元素、Ｎａ，Ｋ等のアルカリ金属などのカチオン
１種または２種以上と、アニオンとしてＰＯ４とから成
る。リン酸系無機質難燃剤の溶液は、例えば、ポリリン
酸アンモニウム等のリン窒素化合物、その他のリン酸化
合物の１種または２種以上の組み合わせから成る水溶液
である。
リン酸水素塩の１種または２種以上から成っている。よ
り具体的には、リン酸系無機質難燃剤は、例えば、Ｂ
ａ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ等のアルカリ土類金属、Ｚｎ、Ａ
ｌ、その他、Ｍｎ，Ｃｄ等の遷移元素、Ｓｉ，Ｐｂ等の
炭素族元素、Ｎａ，Ｋ等のアルカリ金属などのカチオン
１種または２種以上と、アニオンとしてＰＯ４とから成
る。リン酸系無機質難燃剤の溶液は、例えば、ポリリン
酸アンモニウム等のリン窒素化合物、その他のリン酸化
合物の１種または２種以上の組み合わせから成る水溶液
である。
【００１２】より具体的には、無機質難燃剤は、例え
ば、Ｂａ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ等のアルカリ土類金属、Ｚ
ｎ、Ａｌ、その他、Ｍｎ，Ｃｄ等の遷移元素、Ｓｉ，Ｐ
ｂ等の炭素族元素、Ｎａ，Ｋ等のアルカリ金属などのカ
チオン１種または２種以上と、ＢＯ3 ，ＰＯ4 ，Ｃ
Ｏ3 ，ＳＯ4 ，ＯＨ、その他、Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｏ，Ｎ
Ｏ3，ＳｉＯ4 ，ＳｉＯ3 などのアニオン１種または２
種以上とから成る。
ば、Ｂａ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ等のアルカリ土類金属、Ｚ
ｎ、Ａｌ、その他、Ｍｎ，Ｃｄ等の遷移元素、Ｓｉ，Ｐ
ｂ等の炭素族元素、Ｎａ，Ｋ等のアルカリ金属などのカ
チオン１種または２種以上と、ＢＯ3 ，ＰＯ4 ，Ｃ
Ｏ3 ，ＳＯ4 ，ＯＨ、その他、Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｏ，Ｎ
Ｏ3，ＳｉＯ4 ，ＳｉＯ3 などのアニオン１種または２
種以上とから成る。
【００１３】
【００１４】前記複合化工程は、反応により木材の組織
内で不溶性のリン酸系無機質難燃剤を生じる２種以上の
難燃化溶液を木材に含浸させる工程から成ってもよい。
この場合、２種以上の難燃化溶液として、不溶性無機質
のカチオンを生じさせる難燃化水溶液と、そのアニオン
を生じさせる難燃化水溶液とを使用することができる。
カチオンまたはアニオンを生じさせる難燃化水溶液に
は、それぞれ１種または２種以上を使用することができ
る。カチオンとアニオンとの反応により、木材中には不
溶性のリン酸系無機質が１種または２種以上形成され、
木材の難燃性が発現される。
内で不溶性のリン酸系無機質難燃剤を生じる２種以上の
難燃化溶液を木材に含浸させる工程から成ってもよい。
この場合、２種以上の難燃化溶液として、不溶性無機質
のカチオンを生じさせる難燃化水溶液と、そのアニオン
を生じさせる難燃化水溶液とを使用することができる。
カチオンまたはアニオンを生じさせる難燃化水溶液に
は、それぞれ１種または２種以上を使用することができ
る。カチオンとアニオンとの反応により、木材中には不
溶性のリン酸系無機質が１種または２種以上形成され、
木材の難燃性が発現される。
【００１５】より具体的には、無機質難燃剤のカチオン
を生じさせる水溶液として、例えば、ＢａＣｌ２，Ｂａ
Ｃｌ２・２Ｈ２Ｏ，ＢａＢｒ２，Ｂａ（ＮＯ３）２，Ｍ
ｇＣｌ２，ＭｇＢｒ２，ＭｇＳＯ４・Ｈ２Ｏ，Ｍｇ（Ｎ
Ｏ３）２・６Ｈ２Ｏ，ＣａＣｌ２，ＣａＢｒ２，Ｃａ
（ＮＯ３）２，ＡｌＣｌ３，ＡｌＢｒ３，Ａｌ２（ＳＯ
４）３，Ａｌ（ＮＯ３）３・９Ｈ２Ｏ，ＺｎＣｌ２等の
１種または２種以上の組み合わせから成る水溶液を使用
することができ、リン酸系無機質難燃剤のアニオンを生
じさせる水溶液として、Ｈ３ＰＯ４，Ｎａ２ＨＰＯ４，
（ＮＨ４）２ＨＰＯ４等の１種または２種以上の組み合
わせから成る水溶液を使用することができる。
を生じさせる水溶液として、例えば、ＢａＣｌ２，Ｂａ
Ｃｌ２・２Ｈ２Ｏ，ＢａＢｒ２，Ｂａ（ＮＯ３）２，Ｍ
ｇＣｌ２，ＭｇＢｒ２，ＭｇＳＯ４・Ｈ２Ｏ，Ｍｇ（Ｎ
Ｏ３）２・６Ｈ２Ｏ，ＣａＣｌ２，ＣａＢｒ２，Ｃａ
（ＮＯ３）２，ＡｌＣｌ３，ＡｌＢｒ３，Ａｌ２（ＳＯ
４）３，Ａｌ（ＮＯ３）３・９Ｈ２Ｏ，ＺｎＣｌ２等の
１種または２種以上の組み合わせから成る水溶液を使用
することができ、リン酸系無機質難燃剤のアニオンを生
じさせる水溶液として、Ｈ３ＰＯ４，Ｎａ２ＨＰＯ４，
（ＮＨ４）２ＨＰＯ４等の１種または２種以上の組み合
わせから成る水溶液を使用することができる。
【００１６】前記複合化工程は、木材を減圧脱気した
後、その木材に前記難燃化溶液を加圧含浸させる工程か
ら成ることが好ましい。
後、その木材に前記難燃化溶液を加圧含浸させる工程か
ら成ることが好ましい。
【００１７】また、前記複合化工程は、木材の木口面の
一端を減圧するとともに木材の周囲を加圧して、木材に
前記難燃化溶液を含浸させる工程から成ってもよい。こ
の方法は、いわゆる木口含浸法である。木口面とは、木
材を幹軸方向に対し横断する方向に切断した面である。
一端を減圧するとともに木材の周囲を加圧して、木材に
前記難燃化溶液を含浸させる工程から成ってもよい。こ
の方法は、いわゆる木口含浸法である。木口面とは、木
材を幹軸方向に対し横断する方向に切断した面である。
【００１８】
【００１９】加熱工程で木材を加熱処理する温度は、１
００℃以下では、木材が乾燥するのみで材質的な改善が
図りにくく、２５０℃以上では、木材の炭化が進行して
工業的に耐え得る強度を得にくい。
００℃以下では、木材が乾燥するのみで材質的な改善が
図りにくく、２５０℃以上では、木材の炭化が進行して
工業的に耐え得る強度を得にくい。
【００２０】加熱時間は、加熱温度や板厚を考慮して設
定する。複合化工程と加熱工程との処理の順番は、複合
化工程後に加熱工程を行う。複合化工程後に加熱工程を
行うことにより、複合化工程の含浸処理で濡れた状態と
なっている木材を加熱処理で同時に乾燥することもでき
る。
定する。複合化工程と加熱工程との処理の順番は、複合
化工程後に加熱工程を行う。複合化工程後に加熱工程を
行うことにより、複合化工程の含浸処理で濡れた状態と
なっている木材を加熱処理で同時に乾燥することもでき
る。
【００２１】前記加熱工程では、木材を不活性ガス雰囲
気下、１６０〜２００℃の温度で、５〜３０時間、加熱
処理する工程から成る。特に、前記加熱工程は、１８０
〜２００℃の温度で加熱する工程から成ることが好まし
い。改質木材では１８０℃以上の温度で加熱処理する場
合、未加熱・無含浸の木材に比べて重量減少率が半分以
下に大きく減少し、顕著な耐朽性の効果が認められる。
また、改質木材では１６０〜２００℃の温度範囲で加熱
処理する場合、加熱・無含浸の木材に比べて重量減少率
が大きく減少しており、顕著な耐朽性の効果が認められ
る。
気下、１６０〜２００℃の温度で、５〜３０時間、加熱
処理する工程から成る。特に、前記加熱工程は、１８０
〜２００℃の温度で加熱する工程から成ることが好まし
い。改質木材では１８０℃以上の温度で加熱処理する場
合、未加熱・無含浸の木材に比べて重量減少率が半分以
下に大きく減少し、顕著な耐朽性の効果が認められる。
また、改質木材では１６０〜２００℃の温度範囲で加熱
処理する場合、加熱・無含浸の木材に比べて重量減少率
が大きく減少しており、顕著な耐朽性の効果が認められ
る。
【００２２】加熱処理は、空気など酸素を相当量含む雰
囲気下で行うと、処理後の木材の加工性が悪くなるた
め、不活性ガス雰囲気下の酸素を含まない環境で行う。
囲気下で行うと、処理後の木材の加工性が悪くなるた
め、不活性ガス雰囲気下の酸素を含まない環境で行う。
【００２３】不活性ガスには、例えば、アルゴン、クリ
プトン、ヘリウム等の希ガス、窒素、アンモニア、亜硝
酸ガス、炭酸ガスなどの１種または２種以上を使用する
ことができる。
プトン、ヘリウム等の希ガス、窒素、アンモニア、亜硝
酸ガス、炭酸ガスなどの１種または２種以上を使用する
ことができる。
【００２４】
【作用】本発明に係る改質木材の製造方法では、複合化
工程で木材の組織内にリン酸系無機質難燃剤を含浸させ
ることにより、木材に難燃性を付与する。加熱工程で、
木材に加熱処理を施すことにより木材の寸法安定性を大
きく改善する。一方、複合化工程と加熱工程との相乗作
用により、木材の耐朽性も大きく向上する。これらのこ
とから、複合化工程と加熱工程とを併用することによ
り、寸法安定性、耐朽性および難燃性を備えた改質木材
が実現される。また、寸法安定性および耐朽性を付与す
るのにより適した加熱条件下で木材を処理する。
工程で木材の組織内にリン酸系無機質難燃剤を含浸させ
ることにより、木材に難燃性を付与する。加熱工程で、
木材に加熱処理を施すことにより木材の寸法安定性を大
きく改善する。一方、複合化工程と加熱工程との相乗作
用により、木材の耐朽性も大きく向上する。これらのこ
とから、複合化工程と加熱工程とを併用することによ
り、寸法安定性、耐朽性および難燃性を備えた改質木材
が実現される。また、寸法安定性および耐朽性を付与す
るのにより適した加熱条件下で木材を処理する。
【００２５】請求項３または４の本発明に係る改質木材
の製造方法では、リン酸系無機質難燃剤の溶液を効率的
に木材に含浸させ、木材と難燃剤とを充分に複合化させ
ることができる。
の製造方法では、リン酸系無機質難燃剤の溶液を効率的
に木材に含浸させ、木材と難燃剤とを充分に複合化させ
ることができる。
【００２６】
【００２７】
【実施例】以下、図面に基づき本発明の一実施例につい
て説明する。改質木材を、以下のようにして製造した。 （１）まず、辺材と心材とに分けた断面が３０ミリ×３
０ミリで厚さが５ミリの大きさの杉木材片と、２種の無
機質水溶液とを準備した。２種の無機質水溶液には、５
％、１０％、２０％、３０％の各重量％濃度の塩化バリ
ウム水溶液と、その各濃度のリン酸水素アンモニウム水
溶液とを準備した。
て説明する。改質木材を、以下のようにして製造した。 （１）まず、辺材と心材とに分けた断面が３０ミリ×３
０ミリで厚さが５ミリの大きさの杉木材片と、２種の無
機質水溶液とを準備した。２種の無機質水溶液には、５
％、１０％、２０％、３０％の各重量％濃度の塩化バリ
ウム水溶液と、その各濃度のリン酸水素アンモニウム水
溶液とを準備した。
【００２８】その木材片を真空ポンプで減圧脱気した
後、５％濃度の塩化バリウム水溶液を２．０ＭＰａの圧
力で４時間、加圧して木材片に含浸させた。次に、５％
濃度のリン酸水素アンモニウム水溶液を２．０ＭＰａの
圧力で４時間、加圧してその木材片に含浸させた。この
減圧・加圧法の含浸処理により、木材片の組織内で塩化
バリウムとリン酸水素アンモニウムとを反応させ、不溶
性の無機質難燃剤のリン酸水素バリウムを生成させた。
後、５％濃度の塩化バリウム水溶液を２．０ＭＰａの圧
力で４時間、加圧して木材片に含浸させた。次に、５％
濃度のリン酸水素アンモニウム水溶液を２．０ＭＰａの
圧力で４時間、加圧してその木材片に含浸させた。この
減圧・加圧法の含浸処理により、木材片の組織内で塩化
バリウムとリン酸水素アンモニウムとを反応させ、不溶
性の無機質難燃剤のリン酸水素バリウムを生成させた。
【００２９】同様にして、木材片ごとに、１０％、２０
％、３０％の各重量％濃度の塩化バリウム水溶液と、対
応する各濃度のリン酸水素アンモニウム水溶液とを順
次、加圧含浸させた。
％、３０％の各重量％濃度の塩化バリウム水溶液と、対
応する各濃度のリン酸水素アンモニウム水溶液とを順
次、加圧含浸させた。
【００３０】この複合化工程後の木材片を、窒素ガス雰
囲気下、木材片ごとに、１６０℃、１７０℃、１８０
℃、１９０℃、２００℃の各温度で、８時間、加熱処理
した。こうして、含浸率と加熱温度とが異なる改質木材
が辺材および心材ごとに製造された。
囲気下、木材片ごとに、１６０℃、１７０℃、１８０
℃、１９０℃、２００℃の各温度で、８時間、加熱処理
した。こうして、含浸率と加熱温度とが異なる改質木材
が辺材および心材ごとに製造された。
【００３１】また、以下に示す他の方法により改質木材
を製造した。 （２）まず、断面が１２０ミリ×１２０ミリで長さが６
００ミリの大きさの杉角材と、２種の無機質水溶液とを
準備した。２種の無機質水溶液には、３０重量％濃度の
塩化バリウム水溶液と、３０重量％濃度のリン酸水素ア
ンモニウム水溶液とを準備した。
を製造した。 （２）まず、断面が１２０ミリ×１２０ミリで長さが６
００ミリの大きさの杉角材と、２種の無機質水溶液とを
準備した。２種の無機質水溶液には、３０重量％濃度の
塩化バリウム水溶液と、３０重量％濃度のリン酸水素ア
ンモニウム水溶液とを準備した。
【００３２】その角材の一端の木口面を１．３ＫＰａの
圧力に減圧しながら、角材の周囲を０．５ＭＰａの圧力
で加圧して、３０重量％濃度の塩化バリウム水溶液を６
時間、加圧注入して角材に含浸させた。次に、３０重量
％濃度のリン酸水素アンモニウム水溶液を同様にしてそ
の角材に含浸させた。この木口含浸法の含浸処理によ
り、角材の組織内に不溶性無機質のリン酸水素バリウム
を生成させた。
圧力に減圧しながら、角材の周囲を０．５ＭＰａの圧力
で加圧して、３０重量％濃度の塩化バリウム水溶液を６
時間、加圧注入して角材に含浸させた。次に、３０重量
％濃度のリン酸水素アンモニウム水溶液を同様にしてそ
の角材に含浸させた。この木口含浸法の含浸処理によ
り、角材の組織内に不溶性無機質のリン酸水素バリウム
を生成させた。
【００３３】この複合化工程後の角材を、断面が３０ミ
リ×３０ミリで厚さが５ミリの大きさの木材片に切り出
した。これらの木材片を、窒素ガス雰囲気下、木材片ご
とに、１６０℃、１７０℃、１８０℃、１９０℃、２０
０℃の各温度で、８時間、加熱処理した。こうして、加
熱温度がそれぞれ異なる改質木材が製造された。
リ×３０ミリで厚さが５ミリの大きさの木材片に切り出
した。これらの木材片を、窒素ガス雰囲気下、木材片ご
とに、１６０℃、１７０℃、１８０℃、１９０℃、２０
０℃の各温度で、８時間、加熱処理した。こうして、加
熱温度がそれぞれ異なる改質木材が製造された。
【００３４】次に、製造された改質木材の作用および効
果について説明する。複合化工程後の木材片の含浸率は
上記（１）により製造された木材片を用いて、以下のよ
うにして求めた。含浸後の３０ミリ×３０ミリ×５ミリ
の大きさの木材片について２４０℃で８０分、加熱し、
炭化させた後、６００℃で４０分、加熱し、さらに、８
５０℃で９０分、強熱加熱した。各木材片を冷却後、重
量を測定し、再度８５０℃で６０分、加熱し、連続２回
の重量変化が２ｍｇ以下となるまで、８５０℃の加熱を
繰り返した。
果について説明する。複合化工程後の木材片の含浸率は
上記（１）により製造された木材片を用いて、以下のよ
うにして求めた。含浸後の３０ミリ×３０ミリ×５ミリ
の大きさの木材片について２４０℃で８０分、加熱し、
炭化させた後、６００℃で４０分、加熱し、さらに、８
５０℃で９０分、強熱加熱した。各木材片を冷却後、重
量を測定し、再度８５０℃で６０分、加熱し、連続２回
の重量変化が２ｍｇ以下となるまで、８５０℃の加熱を
繰り返した。
【００３５】こうして重量変化が２ｍｇ以下となった灰
分について、各木材片の絶乾重量を基準として重量％を
求め、その値を用いて次の式から含浸率を求めた。
分について、各木材片の絶乾重量を基準として重量％を
求め、その値を用いて次の式から含浸率を求めた。
【００３６】 Ｇ＝〔（Ａ−Ａ0 ）／（１−Ａ）〕×１００
【００３７】但し、Ｇは含浸率〔％〕、Ａ0 は未含浸材
の灰分〔％〕、Ａは含浸材の灰分〔％〕である。この結
果を表１に示す。
の灰分〔％〕、Ａは含浸材の灰分〔％〕である。この結
果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】表１から、難燃化溶液の濃度に比例して含
浸率が増加し、辺材と心材とを比較した場合、辺材の方
が高い含浸率を示すことがわかる。
浸率が増加し、辺材と心材とを比較した場合、辺材の方
が高い含浸率を示すことがわかる。
【００４０】次に、製造した各改質木材について寸法安
定性試験を行った。寸法安定性試験は、「木材の収縮率
測定方法」（ＪＩＳ Ｚ ２１０３）に準じて試片を作
製し、上記（１）により製造された辺材および心材から
成る、含浸率および加熱温度の異なる改質木材と、含浸
のみで加熱処理を行わない木材と、未加熱・無含浸の木
材とを試料として用いた。
定性試験を行った。寸法安定性試験は、「木材の収縮率
測定方法」（ＪＩＳ Ｚ ２１０３）に準じて試片を作
製し、上記（１）により製造された辺材および心材から
成る、含浸率および加熱温度の異なる改質木材と、含浸
のみで加熱処理を行わない木材と、未加熱・無含浸の木
材とを試料として用いた。
【００４１】まず、これらの試料を恒温恒湿度器に入
れ、４０℃４５％ＲＨで８日間、さらに４０℃９０％Ｒ
Ｈで６日間、保持した。それぞれの環境における接線方
向（板目方向）の寸法と半径方向（柾目方向）の寸法と
から面積膨張率を求め、未加熱・無含浸の木材の面積膨
張率を基準として次の式からＡＳＥ（抗膨潤能）を求め
た。
れ、４０℃４５％ＲＨで８日間、さらに４０℃９０％Ｒ
Ｈで６日間、保持した。それぞれの環境における接線方
向（板目方向）の寸法と半径方向（柾目方向）の寸法と
から面積膨張率を求め、未加熱・無含浸の木材の面積膨
張率を基準として次の式からＡＳＥ（抗膨潤能）を求め
た。
【００４２】 ＡＳＥ〔％〕＝〔（Ｄ0 −Ｄ）／Ｄ0 〕×１００
【００４３】但し、Ｄ0 は未加熱・無含浸の木材の面積
膨張率、Ｄは改質木材の面積膨張率である。この寸法安
定性試験の結果を、辺材から製造した試料について図１
に、心材から製造した試料について図２に示す。
膨張率、Ｄは改質木材の面積膨張率である。この寸法安
定性試験の結果を、辺材から製造した試料について図１
に、心材から製造した試料について図２に示す。
【００４４】図１および図２から、改質木材のＡＳＥ値
を、未加熱の木材（加熱温度４０℃で示す）のＡＳＥ値
と比較した場合、改質木材では辺材、心材ともにＡＳＥ
値が大きく向上していることがわかる。さらに、改質木
材のＡＳＥ値は、無含浸の木材のＡＳＥ値と異なり、辺
材および心材ともに、改質木材のＡＳＥ値は、１８０℃
付近に値のピークを有しており、その温度付近に最適な
加熱温度域を有していることがわかる。
を、未加熱の木材（加熱温度４０℃で示す）のＡＳＥ値
と比較した場合、改質木材では辺材、心材ともにＡＳＥ
値が大きく向上していることがわかる。さらに、改質木
材のＡＳＥ値は、無含浸の木材のＡＳＥ値と異なり、辺
材および心材ともに、改質木材のＡＳＥ値は、１８０℃
付近に値のピークを有しており、その温度付近に最適な
加熱温度域を有していることがわかる。
【００４５】次に、製造した各改質木材について耐朽性
試験を行った。耐朽性試験は、「木材の耐朽性試験方
法」（ＪＩＳ Ｚ ２１１９（１９６９））に準じて行
った。試料には、複合化工程で木口含浸法を用いて製造
した改質木材（含浸率：２７パーセント）を用いた。試
験菌株には、オオウズラタケおよびカワラタケを用い
た。
試験を行った。耐朽性試験は、「木材の耐朽性試験方
法」（ＪＩＳ Ｚ ２１１９（１９６９））に準じて行
った。試料には、複合化工程で木口含浸法を用いて製造
した改質木材（含浸率：２７パーセント）を用いた。試
験菌株には、オオウズラタケおよびカワラタケを用い
た。
【００４６】まず、試験菌株を前培養した培養基上に試
料を置き、２５℃の温度で６０日間、培養した。培養の
前後の試料の重量変化から重量減少率を求めた。重量減
少率は、値が大きいものほど腐れやすいことを示してい
る。この耐朽性試験の結果を図３に示す。
料を置き、２５℃の温度で６０日間、培養した。培養の
前後の試料の重量変化から重量減少率を求めた。重量減
少率は、値が大きいものほど腐れやすいことを示してい
る。この耐朽性試験の結果を図３に示す。
【００４７】図３から、改質木材の重量減少率を未加熱
・無含浸の木材の重量減少率と比較すると、改質木材で
は１８０℃以上の温度で未加熱・無含浸の木材に比べて
重量減少率が半分以下に大きく減少しており、顕著な耐
朽性の効果が認められる。また、改質木材の重量減少率
を無含浸の木材の重量減少率と比較しても、改質木材で
は１６０℃〜２００℃の温度範囲で無含浸の木材に比べ
て重量減少率が大きく減少しており、顕著な耐朽性の効
果が認められる。これらのことから、改質木材は、複合
化工程と加熱工程との相乗作用により、耐朽性が向上し
ていることがわかる。
・無含浸の木材の重量減少率と比較すると、改質木材で
は１８０℃以上の温度で未加熱・無含浸の木材に比べて
重量減少率が半分以下に大きく減少しており、顕著な耐
朽性の効果が認められる。また、改質木材の重量減少率
を無含浸の木材の重量減少率と比較しても、改質木材で
は１６０℃〜２００℃の温度範囲で無含浸の木材に比べ
て重量減少率が大きく減少しており、顕著な耐朽性の効
果が認められる。これらのことから、改質木材は、複合
化工程と加熱工程との相乗作用により、耐朽性が向上し
ていることがわかる。
【００４８】特に、無含浸の木材では、１７０℃以下や
１９０℃以上の温度域では、未加熱・無含浸の木材に比
べて重量減少率が逆に大きくなっており、重量減少率が
改善されるのは１８０℃の場合に限られている。このた
め、無含浸の木材では、耐朽性を高めるのに温度管理を
厳しく行う必要があると考えられる。これに対し、改質
木材では、１８０℃以上の温度で加熱処理すれば重量減
少率が大きく改善されるため、温度管理に厳密さを要求
されない利点がある。
１９０℃以上の温度域では、未加熱・無含浸の木材に比
べて重量減少率が逆に大きくなっており、重量減少率が
改善されるのは１８０℃の場合に限られている。このた
め、無含浸の木材では、耐朽性を高めるのに温度管理を
厳しく行う必要があると考えられる。これに対し、改質
木材では、１８０℃以上の温度で加熱処理すれば重量減
少率が大きく改善されるため、温度管理に厳密さを要求
されない利点がある。
【００４９】なお、改質木材は、木材の組織内に無機質
難燃剤であるリン酸水素バリウムを含んでいるため、リ
ン酸水素バリウムの持つ難燃性が付与されている。
難燃剤であるリン酸水素バリウムを含んでいるため、リ
ン酸水素バリウムの持つ難燃性が付与されている。
【００５０】
【発明の効果】本発明に係る改質木材の製造方法によれ
ば、板厚の大きい材料や複雑な形状を有する材料でも処
理が可能であり、寸法安定性、耐朽性および難燃性のす
べてを備えた改質木材を製造することができる。製造さ
れた改質木材は、木工品材料や、家具材、自動車の内装
材、建築材料などとして利用することができる。
ば、板厚の大きい材料や複雑な形状を有する材料でも処
理が可能であり、寸法安定性、耐朽性および難燃性のす
べてを備えた改質木材を製造することができる。製造さ
れた改質木材は、木工品材料や、家具材、自動車の内装
材、建築材料などとして利用することができる。
【図１】本発明の一実施例の改質木材の、辺材を材料と
した場合の寸法安定性試験結果を示すグラフである。
した場合の寸法安定性試験結果を示すグラフである。
【図２】本発明の一実施例の改質木材の、心材を材料と
した場合の寸法安定性試験結果を示すグラフである。
した場合の寸法安定性試験結果を示すグラフである。
【図３】本発明の一実施例の改質木材の耐朽性試験結果
を示すグラフである。
を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−82710（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−45102（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−69414（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−185303（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−31002（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−18205（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B27K 3/00 - 3/32
Claims (5)
- 【請求項１】木材の組織内にリン酸系無機質難燃剤の溶
液を含浸させる複合化工程と、 複合化工程後、木材を不活性ガス雰囲気下、１６０〜２
００℃の温度で、５〜３０時間、加熱処理する加熱工程
とを、 有することを特徴とする改質木材の製造方法。 - 【請求項２】前記加熱工程は、１８０〜２００℃の温度
で加熱する工程から成ることを特徴とする請求項１記載
の改質木材の製造方法。 - 【請求項３】前記複合化工程は、反応により木材の組織
内で不溶性のリン酸系無機質難燃剤を生じる２種以上の
難燃化溶液を木材に含浸させる工程から成ることを特徴
とする請求項１または２記載の改質木材の製造方法。 - 【請求項４】前記複合化工程は、木材を減圧脱気または
減圧後加圧して、その木材に前記リン酸系無機質難燃剤
の溶液を含浸させる工程から成ることを特徴とする請求
項１または２記載の改質木材の製造方法。 - 【請求項５】前記複合化工程は、木材の木口面の一端を
減圧するとともに木材の周囲を加圧して、木材に前記リ
ン酸系無機質難燃剤の溶液を含浸させる工程から成るこ
とを特徴とする請求項１または２記載の改質木材の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5346407A JP2881592B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 改質木材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5346407A JP2881592B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 改質木材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07178706A JPH07178706A (ja) | 1995-07-18 |
| JP2881592B2 true JP2881592B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=18383219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5346407A Expired - Lifetime JP2881592B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 改質木材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2881592B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4817299B2 (ja) * | 2006-03-09 | 2011-11-16 | 宮城県 | 改質木材の製造方法および耐朽性木材 |
| JP2013188932A (ja) * | 2012-03-13 | 2013-09-26 | Sumitomo Forestry Co Ltd | 難燃木質パネルの製造方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5844442A (ja) * | 1981-09-11 | 1983-03-15 | Fujitsu Ltd | 電子写真用感光材料 |
| JPS5818205A (ja) * | 1981-07-27 | 1983-02-02 | 松下電工株式会社 | 人工化粧単板の製法 |
| JPH01110902A (ja) * | 1987-10-26 | 1989-04-27 | Matsushita Electric Works Ltd | 木材の含浸処理方法 |
| JPH0245102A (ja) * | 1988-08-06 | 1990-02-15 | Daiken Trade & Ind Co Ltd | 木材の改質処理方法 |
| JPH03166904A (ja) * | 1989-11-27 | 1991-07-18 | Matsushita Electric Works Ltd | 改質木材の製法 |
| JPH0482702A (ja) * | 1990-07-25 | 1992-03-16 | Matsushita Electric Works Ltd | 改質木材の製法 |
| JPH0482710A (ja) * | 1990-07-25 | 1992-03-16 | Matsushita Electric Works Ltd | 改質木材の製法 |
| JPH04185303A (ja) * | 1990-11-16 | 1992-07-02 | Noboru Sato | 木材の品質改善方法及び品質改善装置 |
| JP2620777B2 (ja) * | 1991-02-04 | 1997-06-18 | 兵五 泉 | 成長の速い樹木の歪み発生性質の除去法 |
| JPH04278093A (ja) * | 1991-03-04 | 1992-10-02 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | 新規な組換えプラスミド、該プラスミドで形質転換されたコリネ型細菌及びそれを用いるビオチンの製造法 |
| JPH0569414A (ja) * | 1991-09-10 | 1993-03-23 | Aica Kogyo Co Ltd | 難燃性及び寸法安定性改良木材の製法 |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP5346407A patent/JP2881592B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07178706A (ja) | 1995-07-18 |
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