JP3212708B2

JP3212708B2 - 木材の熱処理方法

Info

Publication number: JP3212708B2
Application number: JP24332492A
Authority: JP
Inventors: 陽佐々木; 晟高橋; 民雄高橋
Original assignee: Iwate Prefectural Government
Current assignee: Iwate Prefectural Government
Priority date: 1992-09-11
Filing date: 1992-09-11
Publication date: 2001-09-25
Anticipated expiration: 2016-09-25
Also published as: JPH0691610A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、木材を、熱処理して性
状を改変する木材の熱処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、木材は、伐採した後、原木のま
まあるいは製材した状態で、自然乾燥または人工乾燥
し、製品とされている。この木材の乾燥は、乾燥初期の
段階では、表面の水分が蒸発して表面含水率が内部の含
水率より低くなる。次いで、表面と内部との含水率差に
よって、内部の水分が拡散作用で表面に移動し、蒸発す
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した木
材の乾燥においては、木口割れ，表面割れや裂け等の割
れが生じたり、ねじり，曲がりや反り等の狂いが生じる
という問題がある。特に、人工乾燥で急速に乾燥を行な
うと、これらの割れや狂いが発生し易い。その主な原因
は、一般に木材は、乾燥から自らを守るための細胞機構
を備えており、これは、細胞間にある有縁壁孔にトール
スという弁機構を備え、このトールスが閉じて水分の移
動を阻止しようとするからである。そのため、木材表面
の蒸発、特に急速な蒸発があると、トールスが閉じて木
材内部から水分が出にくくなり、木材表面と内部との含
水率差が急激に異なって、木材に内部応力が発生し、上
記の割れや狂いが生じるのである。

【０００４】そこで本発明の課題は、木材の細胞間にあ
る有縁壁孔の弁機構の機能を減退させ、内部から表面へ
の水分の移動が円滑に行なわれるようにし、木材に内部
応力ができるだけ発生しないようにし、割れや狂いを生
じにくくして迅速に乾燥することができるようにする点
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明の第一の手段は、木材を、天然の硫化水
素型蒸気が吹き込まれ少なくとも遊離硫化水素を２１．
５ｍｇ／Ｋｇ含むとともに９０℃〜１００℃にした温湯
もしくは天然の硫化水素型温泉水であって少なくとも遊
離硫化水素を２１．５ｍｇ／Ｋｇ含むとともに９０℃〜
１００℃にした硫化水素型温泉水に適時間浸漬して熱処
理する木材の熱処理方法にある。

【０００６】更にまた、本発明の第二の手段は、木材
を、天然の硫化水素型蒸気が吹き込まれ少なくとも遊離
硫化水素を２１．５ｍｇ／Ｋｇ含むとともに９０℃〜１
００℃にした温湯もしくは天然の硫化水素型温泉水であ
って少なくとも遊離硫化水素を２１．５ｍｇ／Ｋｇ含む
とともに９０℃〜１００℃にした硫化水素型温泉水に適
時間浸漬し、その後、高温のオイルに適時間浸漬して熱
処理する木材の熱処理方法にある。

【０００７】また、本発明の第三の手段は、木材を、天
然の硫化水素型蒸気が吹き込まれ少なくとも遊離硫化水
素を２１．５ｍｇ／Ｋｇ含むとともに９０℃〜１００℃
にした温湯もしくは天然の硫化水素型温泉水であって少
なくとも遊離硫化水素を２１．５ｍｇ／Ｋｇ含むととも
に９０℃〜１００℃にした硫化水素型温泉水に適時間浸
漬し、その後、高温のアルカリ水溶液に適時間浸漬して
熱処理する木材の熱処理方法にある。

【０００８】

【作用】上記構成からなる本発明の第一の手段に係る木
材の熱処理方法によれば、木材が、天然の硫化水素型蒸
気が吹き込まれる温湯もしくは天然の硫化水素型温泉水
に浸漬されると、加熱されるとともに、表面から硫酸イ
オン及び硫化水素成分が浸透していく。これにより、木
材組織に熱作用及び化学的作用が及ぼされ、そのため、
木材の細胞間にある有縁壁孔に亀裂等が生じ、弁機構の
機能が減退させられ、また、木材のセルロース，リグニ
ンその他の低分子の多糖類が遊離され、これにより、セ
ルロース，リグニンその他の低分子の多糖類に吸着され
ていた結合水が遊離され、その一部が溶出していく。ま
た、木材表面においては、硫酸イオン及び硫化水素成分
との接触が多いので、タンニンとの反応により、着色が
行なわれる。

【０００９】また、上記構成からなる本発明の第二の手
段に係る木材の熱処理方法によれば、木材が、高温のオ
イルに適時間浸漬されると、加熱されるとともに、オイ
ルが浸透するので、木材組織に熱作用及び化学的作用が
及ぼされ、そのため、木材の細胞間にある有縁壁孔に更
に亀裂等が生じて破壊が進むとともに、木材のセルロー
ス，リグニンその他の低分子の多糖類が更に遊離され、
結合水の遊離も進む。そして、このセルロース，リグニ
ンその他の低分子の多糖類が溶出していく。

【００１０】更にまた、上記構成からなる本発明の第三
の手段に係る木材の熱処理方法によれば、木材が、高温
のアルカリ水溶液に適時間浸漬されると、加熱されると
ともに、アルカリ水溶液が浸透するので、木材組織に熱
作用及び化学的作用が及ぼされ、そのため、木材の細胞
間にある有縁壁孔に更に亀裂等が生じて破壊が進むとと
もに、木材のセルロース，リグニンその他の低分子の多
糖類が更に遊離され、結合水の遊離も進む。そして、こ
のセルロース，リグニンその他の低分子の多糖類が溶出
していく。

【００１１】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の実施例に
係る木材の熱処理方法について詳細に説明する。

【００１２】図１には、第一の実施例に係る木材の熱処
理方法を示している（→）。これは、以下の工程に
よる。先ず、伐採した針葉樹または広葉樹の生の木材Ｍ
を用意する。木材Ｍは、原木のままあるいは、製材した
もの等、どのような形態であっても良い。

【００１３】この木材Ｍを、湯槽１に入れる。この湯槽
１には、地熱発電所等でも用いられている天然の硫化水
素型蒸気が吹き込まれ、または、天然の硫化水素型温泉
水が入れられている。今、硫化水素型温泉水の例で説明
すると、例えば、図３乃至図５に示すような成分の硫化
水素型温泉水が用いられる。この硫化水素型温泉水は、
硫酸イオン濃度が高く、硫化水素が遊離成分としてあ
る。そして、湯温を、例えば、９０〜１００℃にして、
上記の木材Ｍを、適時間（例えば、５０時間）浸漬す
る。

【００１４】この場合、木材Ｍは、加熱されるととも
に、硫酸イオン及び硫化水素成分が浸透するので、木材
組織に熱作用及び化学的作用が及ぼされ、そのため、木
材の細胞間にある有縁壁孔に亀裂等が生じ、トールスの
弁機構の機能が減退させられ、また、木材のセルロー
ス，リグニンその他の低分子の多糖類が遊離され、これ
により、セルロース，リグニンその他の低分子の多糖類
に吸着されていた結合水が遊離されていく。そして、一
部のセルロース，リグニンその他の低分子の多糖類が温
泉水内に溶出していく。また、木材表面においては、硫
酸イオン及び硫化水素成分との接触が多いので、タンニ
ンとの反応により、着色が行なわれる。特に、樹皮がつ
いた原木では、樹皮のタンニンと硫酸イオン及び硫化水
素成分との反応により生じる着色物質が樹皮下の木質表
面に付着し、該表面が染色される。

【００１５】次に、この木材Ｍを、湯槽１から引き上
げ、その後、樹皮がついた原木においては樹皮をはぎ、
例えば、自然乾燥させる。この場合、木材Ｍの乾燥は、
先ず、表面の水分が蒸発して表面含水率が内部の含水率
より低くなり、次いで、表面と内部との含水率差によっ
て、内部の水分が拡散作用で表面に移動し蒸発するが、
木材Ｍは、木材の細胞間にある有縁壁孔のトールスの弁
機構の機能が減退させられ、また、セルロース，リグニ
ンその他の低分子の多糖類に吸着されていた結合水の遊
離が進んでいるので、内部から表面への水分の移動が円
滑に行なわれ、木材内部から水分が出易くなり、そのた
め、乾燥速度が早くなるとともに、木材表面と内部との
含水率差が急激に異なることがないので、木材に内部応
力が発生しにくくなり、そのため、割れや狂いが生じる
事態が防止される。

【００１６】そして、乾燥した状態では、上記の湯槽１
内で、木材のセルロース，リグニンその他の低分子の多
糖類が遊離し、ある程度温泉水中に溶出しており、ま
た、水分も少なくなることから、組織的にポーラス（多
孔質）な性状に変化したものになる。即ち、割れや狂い
がほとんどなく、表面が着色され、ポーラスで軽い材質
の木材Ｍになる。

【００１７】図１には、第二の実施例に係る木材の熱処
理方法も示している（→→）。これは、以下の工
程による。先ず、上記第一の実施例と同様に、この木材
Ｍを、硫化水素型温泉水の湯槽１に適時間浸漬する。次
に、湯槽１から引上げて、ある程度乾燥後、植物油等の
オイルの入った加圧タンク２に入れる。加圧タンク２
は、上記の高温の温泉水を熱源として加熱されるととも
に、内部圧が数Ｋｇ／ｃｍ² に設定され、これにより、
オイルは、例えば、８０〜１２０℃に設定される。

【００１８】この加圧タンク２内に、上記の木材Ｍを、
適時間（例えば５０時間）浸漬する。この場合、木材Ｍ
は、加熱されるとともに、オイルが浸透するので、木材
組織に熱作用及び化学的作用が及ぼされ、そのため、木
材の細胞間にある有縁壁孔に更に亀裂等が生じて破壊が
進むとともに、木材のセルロース，リグニンその他の低
分子の多糖類が更に遊離され、結合水の遊離も進む。そ
して、このセルロース，リグニンその他の低分子の多糖
類が溶出していく。

【００１９】次に、この木材Ｍを、加圧タンク２から出
し、脱脂処理等した後、例えば、自然乾燥させる。この
場合、木材の乾燥は、先ず、表面の水分が蒸発して表面
含水率が内部の含水率より低くなり、次いで、表面と内
部との含水率差によって、内部の水分が拡散作用で表面
に移動し蒸発するが、木材は、加圧タンク２内でより一
層、木材の細胞間にある有縁壁孔のトールスの弁機構の
機能が減退させられ、また、セルロース，リグニンその
他の低分子の多糖類に吸着されていた結合水の遊離がよ
り一層進んでいるので、内部から表面への水分の移動が
円滑に行なわれ、木材内部から水分が出易くなり、その
ため、乾燥速度が早くなるとともに、木材表面と内部と
の含水率差が急激に異なることがないので、木材に内部
応力が発生しにくくなり、そのため、割れや狂いが生じ
る事態が防止される。

【００２０】そして、乾燥した状態では、上記の湯槽１
及び加圧タンク２内で、木材のセルロース，リグニンそ
の他の低分子の多糖類が遊離して溶出しており、また、
水分も少なくなることから、組織的にポーラス（多孔
質）な性状に変化したものになる。即ち、上記第一の実
施例よりも一層、割れや狂いがなくなり、ポーラスで軽
い材質の木材Ｍになる。

【００２１】図１及び図２には、第三の実施例に係る木
材の熱処理方法を示している（→→）。これは、
以下の工程による。この例では、木材Ｍは、樹皮のつい
た原木を用いる。

【００２２】そして、上記第一の実施例と同様に、この
木材Ｍを、硫化水素型温泉水の湯槽１に適時間浸漬す
る。次に、湯槽１から引上げて、樹皮をはぐ。この場
合、樹皮は温泉水によって柔らかくなっているので、剥
離しやすくなり、効率が良い。そして、樹皮をはいだ状
態でそのままあるいは、ある程度乾燥後、数％濃度の苛
性ソーダ（ＮａＯＨ水溶液）の入った加圧タンク２に入
れる。加圧タンク２は、上記の高温の温泉水を熱源とし
て加熱されるとともに、内部圧が数Ｋｇ／ｃｍ² に設定
され、これにより、苛性ソーダは、例えば、８０〜１２
０℃に設定される。

【００２３】この加圧タンク２内に、上記の木材Ｍを、
適時間（例えば５０時間）浸漬する。この場合、木材Ｍ
は、加熱されるとともに、ＮａＯＨが浸透するので、木
材組織に熱作用及び化学的作用が及ぼされ、そのため、
木材の細胞間にある有縁壁孔に更に亀裂等が生じて破壊
が進むとともに、木材のセルロース，リグニンその他の
低分子の多糖類が更に遊離され、結合水の遊離も進む。
そして、このセルロース，リグニンその他の低分子の多
糖類が溶出していく。

【００２４】次に、この木材Ｍを、加圧タンク２から出
し、中和処理等した後、例えば、自然乾燥させる。この
場合、木材Ｍは、加圧タンク２内でより一層、木材の細
胞間にある有縁壁孔のトールスの弁機構の機能が減退さ
せられ、また、セルロース，リグニンその他の低分子の
多糖類に吸着されていた結合水の遊離がより一層進んで
いるので、内部から表面への水分の移動が円滑に行なわ
れ、木材内部から水分が出易くなり、そのため、乾燥速
度が早くなるとともに、木材表面と内部との含水率差が
急激に異なることがないので、木材に内部応力が発生し
にくくなり、そのため、割れや狂いが生じる事態が防止
される。

【００２５】そして、乾燥した状態では、上記の湯槽１
及び加圧タンク２内で、木材のセルロース，リグニンそ
の他の低分子の多糖類が遊離して溶出しており、また、
水分も少なくなることから、組織的にポーラス（多孔
質）な性状に変化したものになる。即ち、上記第一の実
施例よりも一層、割れや狂いがなくなり、ポーラスで軽
い材質の木材になる。

【００２６】

【実験例】以下、いくつかの実験例について説明する。（Ａ）温泉水による処理（蒸留水による処理との比較実
験）Ａ−１．実験方法赤松、から松、杉の針葉樹、ブナ、栗、ナラの広葉樹に
ついて上記温泉水（図３）で処理をおこない、処理後の
重量変化、寸法変化を計測し、木材試料の形態安定性を
検討した。試料は２０×２０×７０ｍｍの二方柾でと
り、５００ｍｌのコニカルビーカー内で実験をおこなっ
た。温泉水の条件を一定にするために溶液は湯花で調整
しｐＨ３．０にしてある。また、温泉水の処理効果を検
討するために同一条件で蒸留水でも実験をおこなった。

【００２７】Ａ−２．実験結果温泉水による前処理効果は、生材の樹皮を剥離しやすく
する効果の他に、後処理工程での加工を有利にさせる膨
潤効果が期待できる。赤松試料の蒸留水および温泉水に
よる重量変化、密度変化の結果を図６に示してある。他
の種類の試料についても略同様の結果が得られた。いず
れの樹種についても処理時間が長いものほど重量減少が
大きく、密度も低下している。重量変化、密度変化とも
に４８時間処理までは急激な変化を示しており、その後
の変化量は少ない。これにより、温泉水は硫化水素を主
成分とする酸性溶液となっていることから、重量変化に
おいて、蒸留水に比較して差がありその効果が見られ
た。

【００２８】Ａ−３．温泉水による処理効果温泉水の硫化水素は溶液のＰＨを決定する他に、木材の
樹皮あるいは幹部より抽出されるタンニンと反応して、
独特の色相を木材表面に形成する。特に、杉、から松、
栗は顕著である。温泉水の酸性浴からは、木材繊維のう
ちのリグニン、あるいはヘミセルロースの一部が溶出
し、処理時間が長いものほど重量は軽くなるが、その後
の加工作業を検討した場合、４８時間処理が妥当と思わ
れる。

【００２９】（Ｂ）オイルによる処理Ｂ−１．実験方法次に前処理後の加熱処理効果をさらに得るため、オイル
中でそれらの木材を再処理する実験を行った。樹種およ
び試料の大きさは実験Ａと同じ条件である。使用したオ
イルはポリエチレングリコール化合体を主成分とする水
溶性高温用熱媒オイルである。４８時間温泉水で前処理
された試料を、オイルの入った５００ｍｌコニカビーカ
ー内で、１２０℃、５０、１３０、１６０、１９０時間
処理し、重量変化、密度変化を求めた。試料内のオイル
を完全に溶脱するために、後処理後の試料は熱水中で洗
浄しさらにアセントで４８時間抽出処理してある。

【００３０】Ｂ−２．実験結果４８時間の温泉水処理によって膨潤した試料は、１２０
℃の高温で長時間後処理されるため、木材内部の成分を
さらに溶出する。６種類の試料の重量減少率の結果は図
７に示してある。オイルの処理時間が長くなるにつれ
て、重量減少も大きくなる。なお、実験では、オイルの
溶脱が不十分であったことから、実際は一端重量を増や
してから、しだいに重量を減少させている。

【００３１】Ｂ−３．オイルによる処理効果温泉水で４８時間前処理することによって、試料重量の
１５〜２０％が減少しうることが分かった。そして、更
に、温泉水による前処理後さらに試料を高温で処理すべ
くオイルを溶媒とした溶液中で長時間加熱処理すると、
木材繊維の構造をそのままにして、組織の充填物質であ
る結合水、リグニン、あるいはヘミセルロースの一部
が、溶出させられる。高温で処理されるため実際の重量
は減少していると思われるが、オイルが完全に溶脱しき
れていないために、初期段階で試料は見かけ上重くなっ
ている。しかしながら、１００時間処理以降はしだいに
重量減少率を高めており、試料が軽くなっていることが
分かる。

【００３２】（Ｃ）木材加工装置による高温加圧処理Ｃ−１．実験方法使用した木材加工装置は図８に示される様な構成になっ
ている。木材を処理する三つの高温加圧槽を包む地熱蒸
気槽と、処理槽にオイルを注入する油槽とコンプレッサ
ーの部分からなり、実際の地熱蒸気が得られる場所に装
置を設置し実験を行った。

【００３３】主な処理工程は、木材の前処理、木材
の高温高圧処理（後処理）、木材の洗浄である。これ
ら一連の工程を実験室での基礎データをもとに実際のプ
ラントに近い状態で実験を行い、実用化に向けた木材加
工装置を具体的に検討する資料とした。実験に供した木
材は、樹皮のついた生材で、実験を行う１週間以内に伐
採されたものである。針葉樹として、赤松、から松、
杉、広葉樹として白樺、ナラ、栗、けやきの７種類を実
験した。処理槽内に温泉水を注入し４８時間、常圧で１
００℃の前処理を行った後、樹皮をはがしオイル（植物
性油）を再注入して５００、１０００時間、２〜３ｋｇ
／ｃｍ² の圧力、１２０℃処理を行った。

【００３４】Ｃ−２．実験結果実験結果を図９，１０に示してある。樹皮の付いた状態
の試料の重量をＷ（０）、前処理後の重量をＷ（１）、
オイル処理前後の重量をＷ（２）Ｗ（３）、脱オイル処
理後の重量をＷ（４）、乾燥後の重量をＷ（５）として
ある。後処理後の試料はそのまま加工槽内で洗浄される
が、完全にオイルを溶脱できない。そこで、各試料の小
片をアセントで脱オイル処理して、乾燥重量のＷ（５）
との減少率Ｒを求め係数とし、理論的な重量を推定し
た。

【００３５】Ｗ（０）との比較で工程ごとの重量変化率
を見てみると、５００時間処理の赤松、杉、ナラ、けや
きは５０％を割っており初期重量の半分の重量になるこ
とが分かった。１０００時間処理ではさらに重量減少が
進んでいる。いずれの樹種についても、５００時間処理
の場合よりも重量が減少しており、特に赤松は２７％の
重量まで減っている。以上の結果より、木材加工装置で
の連続的な木材処理は重量の減少に関して、きわめて有
効的に機能することが分かった。

【００３６】Ｃ−３．木材加工装置による高温加圧処理
効果この実験加工装置は８０ｃｍ長の木材を処理する能力が
あるが、今回は４０ｃｍ長の丸太を２段にして実験を行
った。５００〜１０００時間というように長時間処理を
行うために、木材からの抽出成分が多く溶媒中にはタン
ニンと硫化水素あるいはＦｅ分との結合による黒い不溶
性物質がかなりの濃度で生じている。それらが最終的に
木材の内部に残留する傾向にあるため、高温高圧処理後
の丸太試料は２０〜３０％前後の重量減少のみである。

【００３７】上記（Ｂ）の実験の場合と同様にアセトン
による強制的な抽出工程が明らかに必要であるが、小片
による抽出実験ではかなりのオイルが溶出された。それ
らの値を元に推定した処理材の重量は、処理前と比較し
て４０〜７０％の減少を示しており、高温高圧処理の有
効性が得られた。

【００３８】（Ｄ）ＮａＯＨ処理による木材の重量変化Ｄ−１．実験方法加熱処理による木繊維組織の抽出、開裂を促進するため
に、温泉水での前処理と組み合わせた方法を検討すべ
く、ＮａＯＨ処理効果について実験した。試料はすでに
前処理を終えた杉材（１８ｃｍ径、１５ｃｍ長）を用
い、１％のＮａＯＨ溶液で１〜４週間処理を行い、重量
変化を計測した。実験は木材加工装置の１つの槽を使用
し、１２０℃、２〜３ｋｇ／ｃｍ² の加圧条件で行っ
た。

【００３９】Ｄ−２．実験結果重量変化の結果は図１１に示してある。ゆるやかではあ
るが、処理期間と重量減少には相関関係があり、あきら
かにＮａＯＨ処理が効果的に機能していることが分かっ
た。

【００４０】（Ｅ）温泉水、ＮａＯＨ処理による木材
（丸太）の重量変化Ｅ−１．実験方法温泉水で４８時間前処理した丸太材をさらにＮａＯＨで
処理し、重量の経時変化を計測した。試料は樹皮の付い
た杉材（１００ｍｍ径、６００ｍｍ長）を用い、８０
℃、１００℃、２〜３ｋｇ／ｃｍ² の加圧条件で、２．
５％ＮａＯＨ溶液中で１日〜３日処理を行った。実験装
置は（Ｄ）の場合と同様のものである。

【００４１】Ｅ−２．実験結果各処理工程での重量値については図１２に示し、重量変
化率および径方向、長さ方向の変化率については図１３
に示してある。各々のデーターから、処理後に急速な乾
燥が始まっていることが分かる。前処理、ＮａＯＨ処理
の加工温度を変えた試料Ｎｏ．１と２との比較、あるい
はＮａＯＨの処理日数を変えた試料Ｎｏ．１と３とを比
較して、重量変化だけ見た場合、加工温度が高く、Ｎａ
ＯＨ処理時間の長い物ほど重量減少が大きくなってい
る。

【００４２】（Ｆ）温泉水、ＮａＯＨ処理による木材
（角材）の重量変化Ｆ−１．実験方法温泉水で４８時間処理した角材をさらにＮａＯＨで処理
し、重量の経時変化を計測した。試料は９．５×６０ｃ
ｍの角材で、芯持ち、芯さりの杉、栗、から松、赤松、
の８種類で、それぞれ３日〜１４日処理した。ＮａＯＨ
の濃度は１％である。

【００４３】Ｆ−２．実験結果赤松、から松の重量変化を図１４に示し、重量変化率お
よび径方向、長さ方向の変化率については図１５に示し
てある。芯持ち、芯さり材の種類に関わりなくＮａＯＨ
処理時間の長い条件のものが重量を減少させており、そ
の結果はＥの場合と同様である。

【００４４】以上のように、温泉水およびオイルによる
木材の高温加圧処理を補助する上でのＮａＯＨ処理は、
木材を短時間で処理するためにも十分検討する必要があ
る。特に、膨潤した木材のヘミセルロースを溶出するた
めには大きな効果が期待できる。低濃度のＮａＯＨで長
時間処理するか、あるいは濃度を高めにして短時間処理
を行うかが問題であるが、本実験においてはＮａＯＨ処
理を数日間でとどめる濃度、すなわち１〜３％の濃度で
実験した。処理濃度が高い方が、また長い時間処理した
方が重量減少率も大きく効率もよい。また試料の大きさ
にもよるが、丸太材と角材では、われの発生や加工処理
後の木どりの問題を考慮して、丸太材のほうが有利と思
われた。

【００４５】なお、上記実施例において、アルカリ水溶
液として、苛性ソーダを用いたが必ずしもこれに限定さ
れるものではなく、他のアルカリ水溶液を用いても良
い。また、上記実施例において、高温のオイルに適時間
浸漬し、その後、高温のアルカリ水溶液に適時間浸漬
し、あるいは、その逆に、高温のアルカリ水溶液に適時
間浸漬し、その後、高温のオイルに適時間浸漬する等、
オイル処理とアルカリ処理を併用しても良く、適宜変更
して差し支えない。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の木材の熱
処理方法によれば、木材を、天然の硫化水素型蒸気が吹
き込まれる温湯、または、天然の硫化水素型温泉水で熱
処理することから、木材の細胞間にある有縁壁孔に亀裂
等を生じさせるとともに、木材のセルロース，リグニン
その他の低分子の多糖類を遊離して溶出させることがで
きるので、木材の乾燥において、内部から表面への水分
の移動を円滑に行なわせることができ、そのため、乾燥
速度を早くすることができ、また、木材表面と内部との
含水率差が急激に異なることがないので、木材に内部応
力が発生しにくくなり、そのため、割れや狂いが生じる
事態を防止することができる。

【００４７】また、木材のセルロース，リグニンその他
の低分子の多糖類を遊離させて溶出させ、水分も少なく
できることから、木材を組織的にポーラス（多孔質）に
し、軽い材質の性状にすることができ、木材の応用分野
を拡大することができるという効果がある。特に、その
温湯もしくは温泉水が、少なくとも遊離硫化水素を２
１．５ｍｇ／Ｋｇ含むとともに、９０℃〜１００℃に加
熱されるので、硫化水素が遊離成分として多く含有する
ことから、また、積極的に９０〜１００℃に加熱するこ
とから、熱作用及び化学的作用を活発にすることがで
き、そのため、より一層木材のセルロース，リグニンそ
の他の低分子の多糖類を遊離させ易くその溶出効率を向
上させることができ、より一層木材の乾燥において乾燥
速度を早くすることができ、木材に内部応力を発生しに
くくして割れや狂いが生じる事態を防止することができ
るとともに、より一層木材をポーラスにすることができ
る。

【００４８】即ち、間伐材等の森林資源を、変形や割れ
の生じない乾燥材として加工し、それらをさらに機能性
特殊材料として高次に加工し高付加価値化を図ることが
できる。また、地熱蒸気や温泉水は、近年は、地熱発電
所、地域暖房温室、栽培、養魚等に利用されているが、
更に、木材の熱処理にも利用することができ、利用範囲
を拡大できるという効果がある。

【００４９】また、木材を、天然の硫化水素型蒸気が吹
き込まれる温湯もしくは天然の硫化水素型温泉水に適時
間浸漬し、その後、高温のオイルに適時間浸漬して熱処
理した場合には、高温のオイルによって、更に、加熱さ
れるとともに、オイルが浸透するので、木材の細胞間に
ある有縁壁孔の破壊を促進し、木材のセルロース，リグ
ニンその他の低分子の多糖類の遊離を促進するので、よ
り一層、乾燥速度を早くすることができるとともに、よ
り一層、割れや狂いが少ないポーラスで軽い材質にする
ことができる。

【００５０】更にまた、木材を、天然の硫化水素型蒸気
が吹き込まれる温湯もしくは天然の硫化水素型温泉水に
適時間浸漬し、その後、高温のアルカリ水溶液に適時間
浸漬して熱処理した場合には、高温のアルカリ水溶液に
よって、更に、加熱されるとともに、アルカリ水溶液が
浸透するので、木材の細胞間にある有縁壁孔の破壊を促
進し、木材のセルロース，リグニンその他の低分子の多
糖類の遊離を促進するので、より一層、乾燥速度を早く
することができるとともに、より一層、割れや狂いが少
ないポーラスで軽い材質にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一，第二及び第三の実施例に係る木
材の熱処理方法を示す工程図である。

【図２】本発明の第三の実施例に係る木材の熱処理方法
を示す工程図である。

【図３】本発明の各実施例に用いられる温泉水の成分の
一例を示す図（ａ）である。

【図４】本発明の各実施例に用いられる温泉水の成分の
一例を示す図（ｂ）である。

【図５】本発明の各実施例に用いられる温泉水の成分の
一例を示す図（ｃ）である。

【図６】本発明の実験例（Ａ）に係り、温泉水処理によ
る試料の重量減少率及び密度変化を蒸留水処理との比較
において示すグラフである。

【図７】本発明の実験例（Ｂ）に係り、オイル処理によ
る試料の重量減少率を示すグラフである。

【図８】本発明の実験例（Ｃ）に係り、実験用木材加工
装置の構成を示す図である。

【図９】本発明の実験例（Ｃ）に係り、実験用木材加工
装置によるオイル処理の重量変化を示す図である。

【図１０】本発明の実験例（Ｃ）に係り、実験用木材加
工装置によるオイル処理の重量変化を示す図である。

【図１１】本発明の実験例（Ｄ）に係り、ＮａＯＨ処理
による試料の重量変化を示すグラフである。

【図１２】本発明の実験例（Ｅ）に係り、ＮａＯＨ処理
による試料の重量変化を示すグラフである。

【図１３】本発明の実験例（Ｅ）に係り、ＮａＯＨ処理
による試料の重量及び寸法変化を示す図である。

【図１４】本発明の実験例（Ｆ）に係り、ＮａＯＨ処理
による試料の重量変化を示すグラフである。

【図１５】本発明の実験例（Ｆ）に係り、ＮａＯＨ処理
による試料の重量及び寸法変化を示す図である。

【符号の説明】

Ｍ木材１湯槽２加圧タンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−160602（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−260403（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−190809（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−8003（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−151507（ＪＰ，Ａ) 実開平５−49311（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B27K 5/00 B27K 3/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】木材を、天然の硫化水素型蒸気が吹き込
まれ少なくとも遊離硫化水素を２１．５ｍｇ／Ｋｇ含む
とともに９０℃〜１００℃にした温湯もしくは天然の硫
化水素型温泉水であって少なくとも遊離硫化水素を２
１．５ｍｇ／Ｋｇ含むとともに９０℃〜１００℃にした
硫化水素型温泉水に適時間浸漬して熱処理することを特
徴とする木材の熱処理方法。
【請求項２】木材を、天然の硫化水素型蒸気が吹き
込まれ少なくとも遊離硫化水素を２１．５ｍｇ／Ｋｇ含
むとともに９０℃〜１００℃にした温湯もしくは天然の
硫化水素型温泉水であって少なくとも遊離硫化水素を２
１．５ｍｇ／Ｋｇ含むとともに９０℃〜１００℃にした
硫化水素型温泉水に適時間浸漬し、その後、高温のオイ
ルに適時間浸漬して熱処理することを特徴とする木材の
熱処理方法。
【請求項３】木材を、天然の硫化水素型蒸気が吹き込
まれ少なくとも遊離硫化水素を２１．５ｍｇ／Ｋｇ含む
とともに９０℃〜１００℃にした温湯もしくは天然の硫
化水素型温泉水であって少なくとも遊離硫化水素を２
１．５ｍｇ／Ｋｇ含むとともに９０℃〜１００℃にした
硫化水素型温泉水に適時間浸漬し、その後、高温のアル
カリ水溶液に適時間浸漬して熱処理することを特徴とす
る木材の熱処理方法。