JP3113744B2 - 圧密化木質材の製造方法 - Google Patents
圧密化木質材の製造方法Info
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- JP3113744B2 JP3113744B2 JP04269225A JP26922592A JP3113744B2 JP 3113744 B2 JP3113744 B2 JP 3113744B2 JP 04269225 A JP04269225 A JP 04269225A JP 26922592 A JP26922592 A JP 26922592A JP 3113744 B2 JP3113744 B2 JP 3113744B2
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- wood material
- treatment
- heating
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- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、建築用、家具用等に利
用される圧密化木質材の製造方法に関する。
用される圧密化木質材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、良質の広葉樹材が減少して十分な
供給が得られなくなったため、上記広葉樹材の代替材料
として針葉樹材・ＭＤＦ・パーティクルボード等が注目
されている。
供給が得られなくなったため、上記広葉樹材の代替材料
として針葉樹材・ＭＤＦ・パーティクルボード等が注目
されている。
【０００３】しかし、針葉樹材は広葉樹材に比較して一
般的に柔らかく、建築用あるいは家具用材料として用い
るには、表面硬度や表面の耐摩耗性等の表面特性、水分
や熱に対する耐久性、および強度等に問題があった。ま
た、ＭＤＦやパーティクルボードは水分による厚み方向
の膨潤が大きな問題であった。
般的に柔らかく、建築用あるいは家具用材料として用い
るには、表面硬度や表面の耐摩耗性等の表面特性、水分
や熱に対する耐久性、および強度等に問題があった。ま
た、ＭＤＦやパーティクルボードは水分による厚み方向
の膨潤が大きな問題であった。
【０００４】そのため、針葉樹材であれば煮沸したり、
水蒸気処理を施して軟化させた後、平盤プレス機で熱圧
して針葉樹材を最初の厚みの２０〜７０％位の厚みにま
で圧密化する技術が公知になっている。針葉樹材を圧密
化すると、前述した表面特性や耐久性、および強度等に
顕著な効果が得られるが、水分と熱の一方あるいは両方
の作用により圧密化された針葉樹材が元の状態に戻ろう
とする力が働き、せっかく圧密化されて性能が向上した
針葉樹材が元の状態近くにまで復元してしまう欠点があ
った。
水蒸気処理を施して軟化させた後、平盤プレス機で熱圧
して針葉樹材を最初の厚みの２０〜７０％位の厚みにま
で圧密化する技術が公知になっている。針葉樹材を圧密
化すると、前述した表面特性や耐久性、および強度等に
顕著な効果が得られるが、水分と熱の一方あるいは両方
の作用により圧密化された針葉樹材が元の状態に戻ろう
とする力が働き、せっかく圧密化されて性能が向上した
針葉樹材が元の状態近くにまで復元してしまう欠点があ
った。
【０００５】上記圧密化した針葉樹材の復元やＭＤＦ・
パーティクルボードの厚み方向への膨潤を防止するため
に、これら木質材にアセチル化・ホルマール化等の化学
処理を施すことが試みられているが、この方法は多量の
化学薬品を使用するので環境上好ましくなかったり、木
質材全体に均一な処理を施すことが難しかったり、処理
工程が複雑でコストが高くなる等の欠点があった。ま
た、圧密化された針葉樹材であれば、フェノール樹脂・
ポリエステル樹脂等を含浸させてＷＰＣ化処理を施すこ
とも試みられているが、この方法もまた上記化学処理と
同様に木質材全体に均一な処理を施すことが難しかった
り、処理工程が複雑でコストが高くなる欠点がある上、
断熱性や通気性等木質材本来の優れた特性を失う欠点も
あった。
パーティクルボードの厚み方向への膨潤を防止するため
に、これら木質材にアセチル化・ホルマール化等の化学
処理を施すことが試みられているが、この方法は多量の
化学薬品を使用するので環境上好ましくなかったり、木
質材全体に均一な処理を施すことが難しかったり、処理
工程が複雑でコストが高くなる等の欠点があった。ま
た、圧密化された針葉樹材であれば、フェノール樹脂・
ポリエステル樹脂等を含浸させてＷＰＣ化処理を施すこ
とも試みられているが、この方法もまた上記化学処理と
同様に木質材全体に均一な処理を施すことが難しかった
り、処理工程が複雑でコストが高くなる欠点がある上、
断熱性や通気性等木質材本来の優れた特性を失う欠点も
あった。
【０００６】また、他の方法として圧密化した木質材を
オートクレーブ内に入れ、１６０〜２２０℃の高圧水蒸
気で数分間処理して圧密化した木質材の復元を防止する
方法があるが、この方法は高圧水蒸気の木質材内部（特
に木質材中央部）への浸透が難しく、処理効果が均一で
なく、木質材の中央部と周辺部の処理状態が往々にして
異なる場合があった。
オートクレーブ内に入れ、１６０〜２２０℃の高圧水蒸
気で数分間処理して圧密化した木質材の復元を防止する
方法があるが、この方法は高圧水蒸気の木質材内部（特
に木質材中央部）への浸透が難しく、処理効果が均一で
なく、木質材の中央部と周辺部の処理状態が往々にして
異なる場合があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、圧密化した
木質材が水分や熱によって元の厚みに復元することを防
止しようとするものであって、特に木質材全体にわたっ
て均一に、かつ効率よく木質材を処理しようとするもの
である。
木質材が水分や熱によって元の厚みに復元することを防
止しようとするものであって、特に木質材全体にわたっ
て均一に、かつ効率よく木質材を処理しようとするもの
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は密閉圧力容器中
の圧縮成形された木質材を、変形を拘束した状態で高周
波加熱して木質材内部の水分を高圧水蒸気化させること
によって木材を処理することを特徴とする圧密化木質材
の製造方法を第１番目の請求項とし、木質材を密閉圧力
容器内で圧縮成形すると同時に高周波加熱して、木質材
内部の水分を高圧水蒸気化させることによって木質材を
処理することを特徴とする圧密化木質材の製造方法を第
２番目の請求項としている。そして請求項１あるいは請
求項２において圧縮成形を加熱下で行なうことを第３番
目の請求項とし、請求項１、請求項２あるいは請求項３
において、圧縮成形する前に木質材に軟化処理を施すこ
とを第４番目の請求項としている。
の圧縮成形された木質材を、変形を拘束した状態で高周
波加熱して木質材内部の水分を高圧水蒸気化させること
によって木材を処理することを特徴とする圧密化木質材
の製造方法を第１番目の請求項とし、木質材を密閉圧力
容器内で圧縮成形すると同時に高周波加熱して、木質材
内部の水分を高圧水蒸気化させることによって木質材を
処理することを特徴とする圧密化木質材の製造方法を第
２番目の請求項としている。そして請求項１あるいは請
求項２において圧縮成形を加熱下で行なうことを第３番
目の請求項とし、請求項１、請求項２あるいは請求項３
において、圧縮成形する前に木質材に軟化処理を施すこ
とを第４番目の請求項としている。
【０００９】次に、本発明についてさらに詳述する。本
発明において、木質材とは、無垢材だけでなく、ＭＤＦ
やパーティクルボード等を含む。また無垢材としては一
般に柔らかいとされている針葉樹材だけでなく、比重の
小さい広葉樹材も好適に使用できる。
発明において、木質材とは、無垢材だけでなく、ＭＤＦ
やパーティクルボード等を含む。また無垢材としては一
般に柔らかいとされている針葉樹材だけでなく、比重の
小さい広葉樹材も好適に使用できる。
【００１０】予め圧縮成形された木質材を密閉圧力容器
中に入れ、圧縮された状態をクランプ等を使って拘束し
高周波加熱を行なって木質材内部の水分を１６０〜２２
０℃の高圧水蒸気化させることによって圧縮成形された
木質材の復元を阻止しその状態に固定させる。処理時間
は１〜２０分間位が好ましい。なお、ここでいう高周波
とは３００ＭＨz 〜３０００ＭＨz のマイクロ波をも含
む広義の高周波を指す。
中に入れ、圧縮された状態をクランプ等を使って拘束し
高周波加熱を行なって木質材内部の水分を１６０〜２２
０℃の高圧水蒸気化させることによって圧縮成形された
木質材の復元を阻止しその状態に固定させる。処理時間
は１〜２０分間位が好ましい。なお、ここでいう高周波
とは３００ＭＨz 〜３０００ＭＨz のマイクロ波をも含
む広義の高周波を指す。
【００１１】針葉樹材等の無垢材を予め圧縮成形する
際、水の存在する状態で８０℃〜１２０℃位で加熱する
と木材中の組織の破壊が少なくてすみ圧縮による変形を
容易にすることができるとともに強度の低下を防止でき
る。また、無垢材等を圧縮成形する前に煮沸、蒸煮、高
周波加熱等によって軟化処理を施しても圧縮成形を容易
にすることができる。圧縮成形による変形量は樹種や木
質材の密度にもよるが、２０〜８０％、好ましくは３０
〜６０％の範囲内で選ぶことができる。
際、水の存在する状態で８０℃〜１２０℃位で加熱する
と木材中の組織の破壊が少なくてすみ圧縮による変形を
容易にすることができるとともに強度の低下を防止でき
る。また、無垢材等を圧縮成形する前に煮沸、蒸煮、高
周波加熱等によって軟化処理を施しても圧縮成形を容易
にすることができる。圧縮成形による変形量は樹種や木
質材の密度にもよるが、２０〜８０％、好ましくは３０
〜６０％の範囲内で選ぶことができる。
【００１２】さらに本発明は、木質材を密閉圧力容器内
で圧縮成形すると同時に高周波加熱して、木質材内部の
水分を１６０〜２２０℃の高圧水蒸気化させることによ
っても達成することができる。この場合の高周波加熱時
間も１〜２０分間位が好ましい。また、上記圧縮成形を
加熱下で行ってもよく、圧縮成形する前に軟化処理を行
ってもよいことはもちろんである。
で圧縮成形すると同時に高周波加熱して、木質材内部の
水分を１６０〜２２０℃の高圧水蒸気化させることによ
っても達成することができる。この場合の高周波加熱時
間も１〜２０分間位が好ましい。また、上記圧縮成形を
加熱下で行ってもよく、圧縮成形する前に軟化処理を行
ってもよいことはもちろんである。
【００１３】本発明は、木質材内部の水分を高周波加熱
によって高圧水蒸気化させることが必須条件であるが、
同時に木質材外部から高圧水蒸気を入れ、両者を併用す
ればより効果がある。
によって高圧水蒸気化させることが必須条件であるが、
同時に木質材外部から高圧水蒸気を入れ、両者を併用す
ればより効果がある。
【００１４】本発明においては、処理前の木質材含水
率、処理温度、処理時間等を調整することによって処理
後の木質材含水率を調整することが可能である。含水率
を調整することによって、圧密固定直後の木質材を気乾
含水率にする調湿工程を除くことができると共に気乾含
水率までの吸湿によるわずかな寸法変化や反り、あばれ
等を防止できる。なお、処理前の木質材含水率は気乾含
水率から４０％位が適当である。
率、処理温度、処理時間等を調整することによって処理
後の木質材含水率を調整することが可能である。含水率
を調整することによって、圧密固定直後の木質材を気乾
含水率にする調湿工程を除くことができると共に気乾含
水率までの吸湿によるわずかな寸法変化や反り、あばれ
等を防止できる。なお、処理前の木質材含水率は気乾含
水率から４０％位が適当である。
【００１５】
【発明の効果】この発明は上述したように構成されてい
るので、圧密化された木質材全体にほぼ均一な固定化処
理を短時間で施すことができる効果がある。
るので、圧密化された木質材全体にほぼ均一な固定化処
理を短時間で施すことができる効果がある。
【００１６】
【実施例１】含水率３０％、厚み３０mm、幅１５０mm、
長さ６００mmの杉材を密閉圧力容器内に供えられた高周
波加熱可能な熱プレス間に挿入し、２７ＭＨｚ、出力２
００Ｖ ８ｋＷの高周波により２分間加熱を行った。そ
の後徐々に圧締して圧縮率６０％に圧密化した。引き続
き同じ高周波を使用してさらに２、４、６、８分間加熱
を行って圧密化木質材の永久固定を試みた。容器内の圧
力は圧力調整弁で１０kg/cm2を維持するように調整し
た。所定時間加熱後容器内の水蒸気を徐々に排気し熱プ
レスを解圧した。
長さ６００mmの杉材を密閉圧力容器内に供えられた高周
波加熱可能な熱プレス間に挿入し、２７ＭＨｚ、出力２
００Ｖ ８ｋＷの高周波により２分間加熱を行った。そ
の後徐々に圧締して圧縮率６０％に圧密化した。引き続
き同じ高周波を使用してさらに２、４、６、８分間加熱
を行って圧密化木質材の永久固定を試みた。容器内の圧
力は圧力調整弁で１０kg/cm2を維持するように調整し
た。所定時間加熱後容器内の水蒸気を徐々に排気し熱プ
レスを解圧した。
【００１７】
【実施例２】実施例１で使用した杉材を密閉圧力容器内
に供えられたマイクロウェーブ照射可能な熱プレス間に
挿入し、２４５０ＭＨｚ、出力２００Ｖ ２．４ｋＷの
マイクロウェーブを２分間照射し、その後徐々に圧締し
て圧縮率６０％に圧密化した。引き続き同じマイクロウ
ェーブを使用し、マイクロウェーブ照射と同時に１０kg
/cm2の飽和水蒸気を容器中に充満させ、容器内の圧力が
１０kg/cm2を維持するように調整した。マイクロウェー
ブの照射時間はそれぞれ１、２、３分間とし、圧密化木
質材の永久固定に要する時間の短縮を試みた。
に供えられたマイクロウェーブ照射可能な熱プレス間に
挿入し、２４５０ＭＨｚ、出力２００Ｖ ２．４ｋＷの
マイクロウェーブを２分間照射し、その後徐々に圧締し
て圧縮率６０％に圧密化した。引き続き同じマイクロウ
ェーブを使用し、マイクロウェーブ照射と同時に１０kg
/cm2の飽和水蒸気を容器中に充満させ、容器内の圧力が
１０kg/cm2を維持するように調整した。マイクロウェー
ブの照射時間はそれぞれ１、２、３分間とし、圧密化木
質材の永久固定に要する時間の短縮を試みた。
【００１８】
【比較例１】実施例１で使用したのと同じ杉材を使用し
て９５℃の熱水中で２０分間浸漬して加熱軟化させた
後、１０５℃に設定した熱プレス機を用いて圧縮率６０
％に圧密化した。その後そのまま３時間熱板中で乾燥を
行いドライングセットを行った。次にステンレス製の治
具で変形を拘束しながら、オートクレイブを用いて高温
高圧下での水蒸気処理を行った。用いた高圧水蒸気圧は
１０kg/cm2で、オートクレーブ内の温度は１８０℃とな
っていた。処理時間はそれぞれ２、４、６、８分間とし
た。
て９５℃の熱水中で２０分間浸漬して加熱軟化させた
後、１０５℃に設定した熱プレス機を用いて圧縮率６０
％に圧密化した。その後そのまま３時間熱板中で乾燥を
行いドライングセットを行った。次にステンレス製の治
具で変形を拘束しながら、オートクレイブを用いて高温
高圧下での水蒸気処理を行った。用いた高圧水蒸気圧は
１０kg/cm2で、オートクレーブ内の温度は１８０℃とな
っていた。処理時間はそれぞれ２、４、６、８分間とし
た。
【００１９】実施例１〜２、および比較例１の試験体の
端の部分と中央の部分から５０mm四方の試験片を採取
し、その回復度を調べるために一度絶乾状態にした後、
煮沸（２時間）−乾燥（絶乾状態）の繰り返しを３サイ
クル行った。回復度は、回復試験後の厚さから圧密固定
処理後の厚さを引いた値を圧密処理前の厚さから圧密固
定処理後の厚さを引いた値で除した後１００を乗じた数
値で表す。
端の部分と中央の部分から５０mm四方の試験片を採取
し、その回復度を調べるために一度絶乾状態にした後、
煮沸（２時間）−乾燥（絶乾状態）の繰り返しを３サイ
クル行った。回復度は、回復試験後の厚さから圧密固定
処理後の厚さを引いた値を圧密処理前の厚さから圧密固
定処理後の厚さを引いた値で除した後１００を乗じた数
値で表す。
【００２０】表１によれば、実施例１〜２の結果は中央
部の処理が端部の処理と同じレベルにあり、比較例１の
結果に比べて優れていることがわかる。
部の処理が端部の処理と同じレベルにあり、比較例１の
結果に比べて優れていることがわかる。
【表１】
Claims (4)
- 【請求項１】 密閉圧力容器中の圧縮成形された木質材
を、変形を拘束した状態で高周波加熱して木質材内部の
水分を高圧水蒸気化させることによって木材を処理する
ことを特徴とする圧密化木質材の製造方法。 - 【請求項２】 木質材を密閉圧力容器内で圧縮成形する
と同時に高周波加熱して、木質材内部の水分を高圧水蒸
気化させることによって木質材を処理することを特徴と
する圧密化木質材の製造方法。 - 【請求項３】 圧縮成形を加熱下で行なうことを特徴と
する請求項１あるいは請求項２記載の圧密化木質材の製
造方法。 - 【請求項４】 木質材に軟化処理を施してから圧縮成形
することを特徴とする請求項１、請求項２あるいは請求
項３記載の圧密化木質材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04269225A JP3113744B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 圧密化木質材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04269225A JP3113744B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 圧密化木質材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0691611A JPH0691611A (ja) | 1994-04-05 |
| JP3113744B2 true JP3113744B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=17469408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04269225A Expired - Lifetime JP3113744B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 圧密化木質材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3113744B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101747050B1 (ko) | 2016-12-13 | 2017-06-14 | 서울과학기술대학교 산학협력단 | 파지부가 구비된 소형 거울 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11277508A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-10-12 | Nippon Paper Industries Co Ltd | 目隙の少ない床材 |
| CN103753664B (zh) * | 2013-02-04 | 2016-08-31 | 中国林业科学研究院木材工业研究所 | 一种压缩木及其制备方法 |
| CN109465932B (zh) * | 2018-12-21 | 2021-12-03 | 王凯 | 基于高周波无胶压密硬木的方法 |
| CN111421633B (zh) * | 2018-12-21 | 2022-05-17 | 王凯 | 基于高周波无胶压密新型硬木 |
-
1992
- 1992-09-11 JP JP04269225A patent/JP3113744B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101747050B1 (ko) | 2016-12-13 | 2017-06-14 | 서울과학기술대학교 산학협력단 | 파지부가 구비된 소형 거울 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0691611A (ja) | 1994-04-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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