JP3008019B2 - 木材の人工乾燥法 - Google Patents
木材の人工乾燥法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スギ・ヒノキ・その他
樹種の丸太や製材等木材の人工乾燥方法に関するもので
ある。
樹種の丸太や製材等木材の人工乾燥方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来技術】木材の人工乾燥法は、蒸気式・除湿式・高
周波減圧式など一般に「気相乾燥法」である。木材の樹
種や木材の用途に応じてこれらの各種気相乾燥法が使い
分けられている。一般に未乾燥の木材は、木材の欠点と
いわれる「収縮する・曲がる・反る・割れる」などの性
質を持っている。乾燥材は、これらの短所をほぼ解消す
る有効な手段である。集成材等と比較しても、乾燥材で
あればその寸法安定性・強度向上等の製品性能面で建築
材料としての評価は決して低いものではない。現在の一
般的な蒸気式乾燥法では、例えば柱角の乾燥の場合、数
日ないし２週間もの乾燥時間を要している。また乾燥度
合いが高いほど表面割れが発生しやすいなどの問題があ
り、総じて乾燥コストが嵩む要因となっている。これら
を克服すべく様々な乾燥スケジュールの模索が行われて
いるが、木材の含水率や比重など木材の個体差を無視で
きる乾燥スケジュールや乾燥材としての十分な品質保証
ができる乾燥作業仕組みを構成し得るには至っていな
い。
周波減圧式など一般に「気相乾燥法」である。木材の樹
種や木材の用途に応じてこれらの各種気相乾燥法が使い
分けられている。一般に未乾燥の木材は、木材の欠点と
いわれる「収縮する・曲がる・反る・割れる」などの性
質を持っている。乾燥材は、これらの短所をほぼ解消す
る有効な手段である。集成材等と比較しても、乾燥材で
あればその寸法安定性・強度向上等の製品性能面で建築
材料としての評価は決して低いものではない。現在の一
般的な蒸気式乾燥法では、例えば柱角の乾燥の場合、数
日ないし２週間もの乾燥時間を要している。また乾燥度
合いが高いほど表面割れが発生しやすいなどの問題があ
り、総じて乾燥コストが嵩む要因となっている。これら
を克服すべく様々な乾燥スケジュールの模索が行われて
いるが、木材の含水率や比重など木材の個体差を無視で
きる乾燥スケジュールや乾燥材としての十分な品質保証
ができる乾燥作業仕組みを構成し得るには至っていな
い。
【０００３】 次にログハウス用材や杭・丸棒など丸太
形状の木材や平角等木口断面積の大きい木材は桟積みが
困難なことや許容時間内での乾燥が困難なこと等から人
工乾燥は実施されていない状況である。これらは天然乾
燥によるため、表面割れの発生や乾燥度合いのバラツキ
により需要拡大が望めない状況である。
形状の木材や平角等木口断面積の大きい木材は桟積みが
困難なことや許容時間内での乾燥が困難なこと等から人
工乾燥は実施されていない状況である。これらは天然乾
燥によるため、表面割れの発生や乾燥度合いのバラツキ
により需要拡大が望めない状況である。
【０００４】 一方、近年では地球環境保全の観点から
木質改良材の特定化学物質の使用規制が拡大されつつあ
り、木材の耐候性向上技術開発においてもさらなる安全
性が求められている。
木質改良材の特定化学物質の使用規制が拡大されつつあ
り、木材の耐候性向上技術開発においてもさらなる安全
性が求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年の国産材製材業に
おいては、柱角で１工場１日当たり１，０００本前後の
生産能力がある。その何割かの木材を人工乾燥すると仮
定するならば、柱角等製材の生産速度と平衡する乾燥処
理速度が求められる。また当然、乾燥材の含水率基準等
品質の保証も必須である。本発明は、人工乾燥時間の
短縮化、丸太形状木材や大断面木材の人工乾燥を可能
とすること、人工乾燥材の材面割れの発生防止等、総
じて乾燥材の品質保証化と低コスト化を目指す人工乾燥
法を提供することを目的とする。
おいては、柱角で１工場１日当たり１，０００本前後の
生産能力がある。その何割かの木材を人工乾燥すると仮
定するならば、柱角等製材の生産速度と平衡する乾燥処
理速度が求められる。また当然、乾燥材の含水率基準等
品質の保証も必須である。本発明は、人工乾燥時間の
短縮化、丸太形状木材や大断面木材の人工乾燥を可能
とすること、人工乾燥材の材面割れの発生防止等、総
じて乾燥材の品質保証化と低コスト化を目指す人工乾燥
法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】乾燥時間の短縮化 パラフィンワックス及び／又は天然油脂の加熱溶融液中
に木材を浸漬したまま水の沸点以上の特定な温度を保持
し、連続的に木材を加熱し、木材の水分を急速に蒸気化
させる。 丸太や大断面木材の人工乾燥を可能とすること 木材を高温液中に投入浸漬する際に発生する浮力を抑え
る重量治具を用い、加熱溶融液の優れた対流性による円
滑な木材の加熱を行うことで丸太等各種形状の木材や平
角等木口断面積が大きい木材を乾燥する。 人工乾燥材の材面割れの発生防止 に既述した高温液中での乾燥により表面割れの発生を
防止するが、乾燥前木材の木口への割れ止め措置を講じ
るなど乾燥前木材の割れ止めやヘアークラックの発生を
抑制する。
に木材を浸漬したまま水の沸点以上の特定な温度を保持
し、連続的に木材を加熱し、木材の水分を急速に蒸気化
させる。 丸太や大断面木材の人工乾燥を可能とすること 木材を高温液中に投入浸漬する際に発生する浮力を抑え
る重量治具を用い、加熱溶融液の優れた対流性による円
滑な木材の加熱を行うことで丸太等各種形状の木材や平
角等木口断面積が大きい木材を乾燥する。 人工乾燥材の材面割れの発生防止 に既述した高温液中での乾燥により表面割れの発生を
防止するが、乾燥前木材の木口への割れ止め措置を講じ
るなど乾燥前木材の割れ止めやヘアークラックの発生を
抑制する。
【０００７】
【作用】一般に水の気化現象には、常温での自然蒸発と
沸点以上での煮沸がある。後者が自然蒸発より遙かに水
の気化時間が短い。一方、木材乾燥の逆概念である木材
の飽水化には温水煮沸処理によることが多い。親水性の
ない石油類や天然油脂等で沸点が１００℃以上の加熱溶
融物質中に木材を浸漬煮沸すれば、木材中の水分は１０
０℃以上に加熱され蒸気となりその蒸気圧により急速に
排出される。加熱媒体である溶融液の対流が円滑になる
よう未乾燥丸太あるいは粗挽き製材を浸漬し、木材の樹
種や目標含水率に応じた乾燥重量に減じるまで連続加熱
し、木材組織の内部に発生する蒸気圧により極めて短時
間に水分を排出させる木材の超高速人工乾燥法である。
沸点以上での煮沸がある。後者が自然蒸発より遙かに水
の気化時間が短い。一方、木材乾燥の逆概念である木材
の飽水化には温水煮沸処理によることが多い。親水性の
ない石油類や天然油脂等で沸点が１００℃以上の加熱溶
融物質中に木材を浸漬煮沸すれば、木材中の水分は１０
０℃以上に加熱され蒸気となりその蒸気圧により急速に
排出される。加熱媒体である溶融液の対流が円滑になる
よう未乾燥丸太あるいは粗挽き製材を浸漬し、木材の樹
種や目標含水率に応じた乾燥重量に減じるまで連続加熱
し、木材組織の内部に発生する蒸気圧により極めて短時
間に水分を排出させる木材の超高速人工乾燥法である。
【０００８】 気相乾燥では、乾燥炉内の桟積み形態や
桟木厚も、炉内の風速・温度のバラツキ等の因子となる
が、本発明では表面積に応じて加熱されるため乾燥時間
の較差は小さく丸太形状の木材や平角等木口断面積が大
きい木材の乾燥が可能である。
桟木厚も、炉内の風速・温度のバラツキ等の因子となる
が、本発明では表面積に応じて加熱されるため乾燥時間
の較差は小さく丸太形状の木材や平角等木口断面積が大
きい木材の乾燥が可能である。
【０００９】 表面割れは、木材外層と木材内層との温
度差や湿潤度較差による収縮率差や木材の内部応力によ
るものと考えられているが、加熱溶融液中の木材では、
表層から急速に乾燥されるが、木材の熱軟化点といわれ
る８０度前後以上の温度のため収縮率差等による表面割
れが発生しない。ただし、木材の中心部に熱軟化作用が
及ぶ時点前に取り出すと木材表面温度と大気温度の格差
のため表面割れは急激に起こる。
度差や湿潤度較差による収縮率差や木材の内部応力によ
るものと考えられているが、加熱溶融液中の木材では、
表層から急速に乾燥されるが、木材の熱軟化点といわれ
る８０度前後以上の温度のため収縮率差等による表面割
れが発生しない。ただし、木材の中心部に熱軟化作用が
及ぶ時点前に取り出すと木材表面温度と大気温度の格差
のため表面割れは急激に起こる。
【００１０】 木材の重量・密度・含水率等木材独特の
各種バラツキによる不完全乾燥材が生じた場合、直ちに
これらの不完全乾燥材のみを再度浸漬し、所定の目標含
水率に応じた重量に減じるまで連続加熱を行い、目標品
質を確保し得るなど、臨機応変型の乾燥法であり、耐熱
性の加熱槽で熱媒体を用いて木材乾燥を行う単純な方式
のため、従来の乾燥スケジュール管理という理解し難い
観念が不要になる。
各種バラツキによる不完全乾燥材が生じた場合、直ちに
これらの不完全乾燥材のみを再度浸漬し、所定の目標含
水率に応じた重量に減じるまで連続加熱を行い、目標品
質を確保し得るなど、臨機応変型の乾燥法であり、耐熱
性の加熱槽で熱媒体を用いて木材乾燥を行う単純な方式
のため、従来の乾燥スケジュール管理という理解し難い
観念が不要になる。
【００１１】
【発明の方法による例示】木材の加熱媒体として、ここ
ではパラフィンワックスを用いた。毒性がほとんどなく
化学専門家以外の者でも取り扱いが比較的に容易であ
る。溶融パラフィンワックスを熱媒体として１００℃以
上に保つよう連続加熱すると、木材の表面から木材心材
部の方向へ木材が加熱され、順次木材の含有水分が蒸気
になり、木材の内部蒸気圧により短時間で木口面や材面
から気泡状に水分が排出される。
ではパラフィンワックスを用いた。毒性がほとんどなく
化学専門家以外の者でも取り扱いが比較的に容易であ
る。溶融パラフィンワックスを熱媒体として１００℃以
上に保つよう連続加熱すると、木材の表面から木材心材
部の方向へ木材が加熱され、順次木材の含有水分が蒸気
になり、木材の内部蒸気圧により短時間で木口面や材面
から気泡状に水分が排出される。
【００１２】＜乾燥時間と含水率＞ 本発明による木材乾燥の第１目標は、丸太及び製材の目
標含水率に応じた乾燥時間の短縮である。例えばスギ及
びヒノキ短角材（材長３３ｃｍ及び１００ｃｍいずれも
辺長１０ｃｍの背割りなし角材）の場合、初期含水率が
１００％前後のスギ材の場合、ＪＡＳ基準Ｄ２０までの
乾燥時間は僅かに１日程度である。ヒノキでは半日程度
である。また材長差による乾燥時間の影響はほぼない。
標含水率に応じた乾燥時間の短縮である。例えばスギ及
びヒノキ短角材（材長３３ｃｍ及び１００ｃｍいずれも
辺長１０ｃｍの背割りなし角材）の場合、初期含水率が
１００％前後のスギ材の場合、ＪＡＳ基準Ｄ２０までの
乾燥時間は僅かに１日程度である。ヒノキでは半日程度
である。また材長差による乾燥時間の影響はほぼない。
【００１３】＜丸太形状・大断面製材の乾燥＞ 本発明では、丸太形状や大断面部材の場合でもパラフィ
ンワックス液中での効率的な加熱方式によるため短時間
に乾燥することができた。初期含水率８０％ないし１０
０％の背割りなしスギ丸棒（直径１０ｃｍ、材長１００
ｃｍ）では、１０時間程度で含水率２０％以下となっ
た。また大断面部材（スギ材１２ｃｍ×２４ｃｍ、材長
１００ｃｍ）でも初期含水率９０％から２０％に減じる
に、およそ２０時間で完了した。
ンワックス液中での効率的な加熱方式によるため短時間
に乾燥することができた。初期含水率８０％ないし１０
０％の背割りなしスギ丸棒（直径１０ｃｍ、材長１００
ｃｍ）では、１０時間程度で含水率２０％以下となっ
た。また大断面部材（スギ材１２ｃｍ×２４ｃｍ、材長
１００ｃｍ）でも初期含水率９０％から２０％に減じる
に、およそ２０時間で完了した。
【００１４】＜芯持ち角材の表面割れ抑制＞ スギの芯持ち柱角の乾燥処理の場合、多数の「材面割れ
・貫通割れ」が発生することが多い。本発明では、パラ
フィンワックス液中における短時間での木材加熱による
ため、木材の外層と内層の収縮率較差が発生しないた
め、あるいは木材温度８０℃前後での熱軟化作用と考え
られるが、「表面割れ等」は皆無に均しい。
・貫通割れ」が発生することが多い。本発明では、パラ
フィンワックス液中における短時間での木材加熱による
ため、木材の外層と内層の収縮率較差が発生しないた
め、あるいは木材温度８０℃前後での熱軟化作用と考え
られるが、「表面割れ等」は皆無に均しい。
【００１５】＜挽き曲がりの抑制＞ 本発明による人工乾燥法により、未乾燥木材が持つ残留
応力が解放され、製材時において背板等の挽き曲がりの
発生を抑制することができる。乾燥後の材長１ｍ辺長１
０ｃｍの角材を約２ｃｍ厚さで５枚に縦挽きすると挽き
曲がりはほとんど起こらなかった。
応力が解放され、製材時において背板等の挽き曲がりの
発生を抑制することができる。乾燥後の材長１ｍ辺長１
０ｃｍの角材を約２ｃｍ厚さで５枚に縦挽きすると挽き
曲がりはほとんど起こらなかった。
【００１６】＜乾燥装置＞ 本発明による乾燥法は、耐熱性のある浸漬槽内での加熱
パラフィンワックス液の円滑な対流が確保されるよう、
「角材・板材などの粗挽き製材」や「丸太」を浸漬加熱
する簡易な乾燥装置である。しかし乾燥終了時の木材の
浮力は木材材積と乾燥進度に比例し漸増し、数トンにな
るため浸漬装置が必要であるが、これは圧締乾燥と類似
した反り・曲がりの抑制方法になる。加熱装置は、一般
的な木屑焚き・油焚き等を用いることができ、業務用天
ぷら揚げ器とほぼ同様である。
パラフィンワックス液の円滑な対流が確保されるよう、
「角材・板材などの粗挽き製材」や「丸太」を浸漬加熱
する簡易な乾燥装置である。しかし乾燥終了時の木材の
浮力は木材材積と乾燥進度に比例し漸増し、数トンにな
るため浸漬装置が必要であるが、これは圧締乾燥と類似
した反り・曲がりの抑制方法になる。加熱装置は、一般
的な木屑焚き・油焚き等を用いることができ、業務用天
ぷら揚げ器とほぼ同様である。
【００１７】＜パラフィンワックスの撥水性による耐候
性付与＞ 本発明による乾燥後の木材表面は、乾燥に伴い発生する
水蒸気と一緒に溶出される木材の抽出成分により薄い褐
色となるが、パラフィンワックスの被膜でコーテイング
された状態であり、その撥水性により水を確実にはじき
耐候性を持つ。
性付与＞ 本発明による乾燥後の木材表面は、乾燥に伴い発生する
水蒸気と一緒に溶出される木材の抽出成分により薄い褐
色となるが、パラフィンワックスの被膜でコーテイング
された状態であり、その撥水性により水を確実にはじき
耐候性を持つ。
【００１８】＜パラフィンワックス注入による確実な耐
候性付与＞高温液中に木材を浸漬したまま、加熱を中止
し放置すると木材の表層部にパラフィンワックスが注入
され、木材の防水性や耐候性が付与される。辺長１０ｃ
ｍ材長３０ｃｍのスギ短角材の乾燥後に、高温液中で浸
漬したまま加熱を停止し、そのまま放置すると乾燥前重
量より増加している。これはパラフィンワックスが木材
表層に注入された結果である。この注入材を土に接触さ
せ温湿度の高い厳しい環境に２ヶ月間放置し、その後天
日に２ヶ月間曝したが、重量変化はなく、腐れや表面割
れも生じなかった。
候性付与＞高温液中に木材を浸漬したまま、加熱を中止
し放置すると木材の表層部にパラフィンワックスが注入
され、木材の防水性や耐候性が付与される。辺長１０ｃ
ｍ材長３０ｃｍのスギ短角材の乾燥後に、高温液中で浸
漬したまま加熱を停止し、そのまま放置すると乾燥前重
量より増加している。これはパラフィンワックスが木材
表層に注入された結果である。この注入材を土に接触さ
せ温湿度の高い厳しい環境に２ヶ月間放置し、その後天
日に２ヶ月間曝したが、重量変化はなく、腐れや表面割
れも生じなかった。
【００１９】
【発明の効果】本発明により、乾燥対象材の断面形状や
大きさに拘わらず表面割れも抑制しながら乾燥時間が飛
躍的に短縮され、乾燥材の品質保証化が促進される。
大きさに拘わらず表面割れも抑制しながら乾燥時間が飛
躍的に短縮され、乾燥材の品質保証化が促進される。
Claims (2)
- 【請求項１】 常温では固体であるパラフィンワックス
及び／又は天然油脂を特定な温度に加熱溶融させた液相
下での連続煮沸を特徴とする木材の人工乾燥法。 - 【請求項２】 請求項１記載の乾燥法において、溶融液
中に乾燥済み木材を浸漬したまま、加熱を停止し放置す
ることにより、木材表層へパラフィンワックス及び／又
は天然油脂を注入する耐候性付与木材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9274917A JP3008019B2 (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 木材の人工乾燥法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9274917A JP3008019B2 (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 木材の人工乾燥法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1177616A JPH1177616A (ja) | 1999-03-23 |
| JP3008019B2 true JP3008019B2 (ja) | 2000-02-14 |
Family
ID=17548346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9274917A Expired - Fee Related JP3008019B2 (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 木材の人工乾燥法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3008019B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030002931A (ko) * | 2001-07-02 | 2003-01-09 | 안영찬 | 목재의 건조방법 |
| CN102699968A (zh) * | 2012-06-25 | 2012-10-03 | 南康蓝天木业有限公司 | 一种木材的处理方法 |
| CN105313203A (zh) * | 2015-10-27 | 2016-02-10 | 中山市大涌镇生产力促进中心 | 一种红木快速干燥方法 |
-
1997
- 1997-09-01 JP JP9274917A patent/JP3008019B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1177616A (ja) | 1999-03-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |