JP3401548B2 - 難燃木質材料の製造方法 - Google Patents
難燃木質材料の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は難燃木質材料の製造方法
に関し、特に高度に難燃化した木質材料を効率よく製造
する方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、建築材料や家具等の製作用材料と
して難燃化木材が使用されているが、かかる難燃化木材
は例えば製材又は原木を加圧容器に装入して液状の難燃
化剤を含浸させ、次いで乾燥させたのち製品として出荷
されるものであった。しかしながらこのような方法で製
造された難燃化木材は、通常難燃２級又は３級程度のも
のであり、それ以上の難燃性は実現されていなかった。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明者は木材の難燃
化について種々研究した結果、あらかじめ木質材料に対
して特定の改質処理を施したのちに従来方法に従って難
燃化剤を注入することにより、著しく木質材料の難燃性
を向上させ得ることを見出し、本発明を成すに至った。
すなわち本発明は、従来製造することができなかった高
度に難燃性の木質材料を商業的に製造する方法を提供す
ることを目的とする。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明の難燃木質材料の
製造方法は、密閉可能な木質材料収用室と、燃焼用空気
導入路を有する燃焼ガス発生炉と、該燃焼ガス発生炉の
上部から該木質材料収用室の上部に通ずる燃焼ガス供給
路と、該木質材料収用室の底部から煙突に通ずるガス排
出路と、該木質材料収用室の底部から該燃焼用空気導入
路に通ずるガス回収路と、上記燃焼ガス発生炉に取り付
けられた水蒸気発生器を備えてなる木質材料改質装置内
において、木質材料を循環する燃焼ガスと接触させて乾
燥すると共に上記水蒸気発生器により木質材料の辺部と
心部とを同様な速さで乾燥することにより全体を均質に
改質処理して改質木質材料を得る工程と、該改質木質材
料に難燃化剤を含浸させた後乾燥する工程とからなるこ
とを特徴とするものである。 【０００５】本発明の難燃木質材料の製造方法におい
て、難燃化剤を含浸処理する前に実施する木質材料の改
質処理は、密閉可能な木質材料収容室と、燃焼用空気導
入路を有する燃焼ガス発生炉と、該炉の上部から該木質
材料収容室の上部に通ずる燃焼ガス供給路と、該木質材
料収容室の底部から煙突に通ずるガス排出路と、該木質
材料収容室の底部から該燃焼用空気導入路に通ずるガス
回収路とを備えてなる木質材料改質装置を用いることが
極めて効率的であり、かかる改質装置は例えば図１に示
すような構造を有しているものである。 【０００６】図において、１は改質すべき木質材料を装
填して密閉することができる木質材料収容室であり、２
は木質材料収容室１と隣接して設けられている燃焼ガス
発生炉２であって、それらの上部が燃焼ガス供給路３に
よって連通している。これらの燃焼ガス供給路３にはガ
ス流量を調節するためのゲート３１が設けられ、木質材
料収容室１内のガスの流れを平均化できるようにしてあ
る。燃焼ガス発生炉２の底部には廃木材などの燃料を投
入して燃焼できる火室２１が形成され、燃焼用空気導入
路４が接続している。この燃焼用空気導入路４の開口端
部には、外気の吸入量を制限できるダンパ４１が設けら
れている。 【０００７】木質材料収容室１の底部の複数位置には複
数のガス回収路５が接続されていて、それぞれ燃焼用空
気導入路４に通じている。そしてこれらのガス回収路５
にはそれぞれダンパ５１が設けられている。また木質材
料収容室１の底部の、燃焼ガス供給路３から最も遠い位
置にはガス排出路６が接続され、煙突７に通じている。
このガス排出路６の途中には、煙突７へ排出されるガス
量を調節するためのダンパ６１が設けられている。 【０００８】また燃焼ガス発生炉２の壁側の中程には鉄
製の格子で形成された水蒸気発生器８が取り付けられて
おり、その直上に外部からの水道水供給口８１が設けて
あるが、これは木質材料の辺部の乾燥硬化が進むことを
防止して辺部と心部とを同様な早さで乾燥するように
し、結果として木質材料全体を均一かつ迅速に乾燥改質
するのに効果がある。 【０００９】このような木質材料改質装置において、燃
焼ガス発生炉内で木材屑などの燃料を燃焼させると、煙
を含む燃焼ガスが燃焼ガス供給路を通じて木質材料収容
室の上部へ流入する。高温の燃焼ガスは木質材料収容室
内に装填された木質材料の間を通り、木質材料を加熱乾
燥させながら下方へ流れて木質材料収容室の底部から流
出し、その一部がガス排出路を通って煙突から放出され
る。その一方木質材料収容室内部のガスの大部分は木質
材料収容室の底部からガス回収路によって燃焼用空気導
入路に導かれ、新鮮な燃焼用空気と混合して燃焼ガス発
生炉へ戻り、再び燃焼ガス発生炉から木質材料収容室へ
と循環し、装填された木質材料と接触して加熱と乾燥と
が進め、これを改質する。 【００１０】こうして改質された木質材料を、例えば加
圧含浸などの従来公知の方法により難燃化剤を含浸さ
せ、更に乾燥することにより高度の難燃性を有する難燃
化木質材料が得られる。 【００１１】 【作用】本発明の方法に従って改質処理された木質材料
は、乾燥が進んでいると共に薬液の浸透性が大幅に改良
されているために、難燃化剤が木質材料の内部まで均一
に浸透して極めて高度の難燃性が発揮されるものであ
る。 【００１２】 【実施例】図１のように構成された木質材料改質装置に
おいて、台車に積載した杉角材を木質材料収容室１の中
に搬入したのち扉を閉じて密閉し、次いで燃焼ガス発生
炉２内に投入した木材屑などの燃料に着火して改質処理
を行った。この間、燃焼ガスは燃焼ガス発生炉２の上部
からそれぞれの燃焼ガス供給路３を経て木質材料収容室
１内に流入するが、この際ダンパ６１を閉じておくと、
木質材料収容室１内が上部から高温の燃焼ガスで満たさ
れるにつれて木質材料収容室１内の空気は複数のガス回
収路５から燃焼用空気導入路４を経て燃焼ガス発生炉２
に吸入され、木質材料収容室１内が全て高温の燃焼ガス
で満たされるまでガスの循環が継続するようになった。 【００１３】こうして装置内の空気が燃焼ガス発生炉２
で高温の燃焼ガスに転化するにつれて木質材料収容室１
内の雰囲気は高温となる一方、酸素濃度も低下して燃焼
ガス発生炉２内の燃料の燃焼速度が遅くなり、木質材料
収容室１内の温度も上昇しなくなった。そこでダンパ６
１を少し開いて木質材料収容室１内のガスの一部をガス
排出路６を通じて煙突７に逃がすようにして、ガスの排
出量に対応する量の新鮮な空気を燃焼用空気導入路４を
通じて自動的に導入し、燃料の燃焼速度が遅くなり過ぎ
ないようにした。 【００１４】また、それぞれガス回収路５のダンパ５１
を調節して木質材料収容室１内のガスが平均して燃焼用
空気導入路４に吸入されるようにし、木質材料収容室１
内の温度分布を更に平均化させた。こうして木質材料収
容室１内で１００〜３００℃の温度の低酸素濃度雰囲気
と接触させることにより３日間処理された杉角材は、乾
燥が均一に進んだ改質木質材料となった。 【００１５】こうして得られた改質木質材料と改質処理
をしないままの杉角材とを共に加圧缶に入れ、通常の方
法に従ってアンモニウム塩と燐酸塩との併用型の難燃剤
を加圧下に木材に含浸させ、乾燥して２種類の難燃木質
材料を製造した。 【００１６】こうして得た難燃木質材料を挽き割って心
部から厚さ５mmの板を作成し、これについてガスバーナ
ーによる着火試験を行ったところ、木質材料改質装置に
よる改質をしない杉角材から製造した比較品の難燃木質
材料は着火して燃焼を開始したのに対し、本発明の方法
に従って製造した難燃木質材料は焦げて炭化するだけで
着火しなかった。またこれらの難燃木質材料についてＪ
ＩＳ−Ａ−１３２１に記載の試験方法に準じて難燃性の
測定を行ったところ、比較品の難燃木質材料は難燃３級
であったのに対して、本発明による難燃木質材料は準不
燃材料に該当する性能を有していた。 【００１７】 【発明の効果】本発明の難燃木質材料の製造方法によれ
ば、木質材料を特定構造の改質装置によって乾燥改質す
ることによって難燃剤の含浸効率を大幅に高めることが
できたので、従来は考えられなかったような極めて難燃
性の高い新規な難燃木質材料が得られるようになり、経
済的な効果が極めて大きい。
に関し、特に高度に難燃化した木質材料を効率よく製造
する方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、建築材料や家具等の製作用材料と
して難燃化木材が使用されているが、かかる難燃化木材
は例えば製材又は原木を加圧容器に装入して液状の難燃
化剤を含浸させ、次いで乾燥させたのち製品として出荷
されるものであった。しかしながらこのような方法で製
造された難燃化木材は、通常難燃２級又は３級程度のも
のであり、それ以上の難燃性は実現されていなかった。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明者は木材の難燃
化について種々研究した結果、あらかじめ木質材料に対
して特定の改質処理を施したのちに従来方法に従って難
燃化剤を注入することにより、著しく木質材料の難燃性
を向上させ得ることを見出し、本発明を成すに至った。
すなわち本発明は、従来製造することができなかった高
度に難燃性の木質材料を商業的に製造する方法を提供す
ることを目的とする。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明の難燃木質材料の
製造方法は、密閉可能な木質材料収用室と、燃焼用空気
導入路を有する燃焼ガス発生炉と、該燃焼ガス発生炉の
上部から該木質材料収用室の上部に通ずる燃焼ガス供給
路と、該木質材料収用室の底部から煙突に通ずるガス排
出路と、該木質材料収用室の底部から該燃焼用空気導入
路に通ずるガス回収路と、上記燃焼ガス発生炉に取り付
けられた水蒸気発生器を備えてなる木質材料改質装置内
において、木質材料を循環する燃焼ガスと接触させて乾
燥すると共に上記水蒸気発生器により木質材料の辺部と
心部とを同様な速さで乾燥することにより全体を均質に
改質処理して改質木質材料を得る工程と、該改質木質材
料に難燃化剤を含浸させた後乾燥する工程とからなるこ
とを特徴とするものである。 【０００５】本発明の難燃木質材料の製造方法におい
て、難燃化剤を含浸処理する前に実施する木質材料の改
質処理は、密閉可能な木質材料収容室と、燃焼用空気導
入路を有する燃焼ガス発生炉と、該炉の上部から該木質
材料収容室の上部に通ずる燃焼ガス供給路と、該木質材
料収容室の底部から煙突に通ずるガス排出路と、該木質
材料収容室の底部から該燃焼用空気導入路に通ずるガス
回収路とを備えてなる木質材料改質装置を用いることが
極めて効率的であり、かかる改質装置は例えば図１に示
すような構造を有しているものである。 【０００６】図において、１は改質すべき木質材料を装
填して密閉することができる木質材料収容室であり、２
は木質材料収容室１と隣接して設けられている燃焼ガス
発生炉２であって、それらの上部が燃焼ガス供給路３に
よって連通している。これらの燃焼ガス供給路３にはガ
ス流量を調節するためのゲート３１が設けられ、木質材
料収容室１内のガスの流れを平均化できるようにしてあ
る。燃焼ガス発生炉２の底部には廃木材などの燃料を投
入して燃焼できる火室２１が形成され、燃焼用空気導入
路４が接続している。この燃焼用空気導入路４の開口端
部には、外気の吸入量を制限できるダンパ４１が設けら
れている。 【０００７】木質材料収容室１の底部の複数位置には複
数のガス回収路５が接続されていて、それぞれ燃焼用空
気導入路４に通じている。そしてこれらのガス回収路５
にはそれぞれダンパ５１が設けられている。また木質材
料収容室１の底部の、燃焼ガス供給路３から最も遠い位
置にはガス排出路６が接続され、煙突７に通じている。
このガス排出路６の途中には、煙突７へ排出されるガス
量を調節するためのダンパ６１が設けられている。 【０００８】また燃焼ガス発生炉２の壁側の中程には鉄
製の格子で形成された水蒸気発生器８が取り付けられて
おり、その直上に外部からの水道水供給口８１が設けて
あるが、これは木質材料の辺部の乾燥硬化が進むことを
防止して辺部と心部とを同様な早さで乾燥するように
し、結果として木質材料全体を均一かつ迅速に乾燥改質
するのに効果がある。 【０００９】このような木質材料改質装置において、燃
焼ガス発生炉内で木材屑などの燃料を燃焼させると、煙
を含む燃焼ガスが燃焼ガス供給路を通じて木質材料収容
室の上部へ流入する。高温の燃焼ガスは木質材料収容室
内に装填された木質材料の間を通り、木質材料を加熱乾
燥させながら下方へ流れて木質材料収容室の底部から流
出し、その一部がガス排出路を通って煙突から放出され
る。その一方木質材料収容室内部のガスの大部分は木質
材料収容室の底部からガス回収路によって燃焼用空気導
入路に導かれ、新鮮な燃焼用空気と混合して燃焼ガス発
生炉へ戻り、再び燃焼ガス発生炉から木質材料収容室へ
と循環し、装填された木質材料と接触して加熱と乾燥と
が進め、これを改質する。 【００１０】こうして改質された木質材料を、例えば加
圧含浸などの従来公知の方法により難燃化剤を含浸さ
せ、更に乾燥することにより高度の難燃性を有する難燃
化木質材料が得られる。 【００１１】 【作用】本発明の方法に従って改質処理された木質材料
は、乾燥が進んでいると共に薬液の浸透性が大幅に改良
されているために、難燃化剤が木質材料の内部まで均一
に浸透して極めて高度の難燃性が発揮されるものであ
る。 【００１２】 【実施例】図１のように構成された木質材料改質装置に
おいて、台車に積載した杉角材を木質材料収容室１の中
に搬入したのち扉を閉じて密閉し、次いで燃焼ガス発生
炉２内に投入した木材屑などの燃料に着火して改質処理
を行った。この間、燃焼ガスは燃焼ガス発生炉２の上部
からそれぞれの燃焼ガス供給路３を経て木質材料収容室
１内に流入するが、この際ダンパ６１を閉じておくと、
木質材料収容室１内が上部から高温の燃焼ガスで満たさ
れるにつれて木質材料収容室１内の空気は複数のガス回
収路５から燃焼用空気導入路４を経て燃焼ガス発生炉２
に吸入され、木質材料収容室１内が全て高温の燃焼ガス
で満たされるまでガスの循環が継続するようになった。 【００１３】こうして装置内の空気が燃焼ガス発生炉２
で高温の燃焼ガスに転化するにつれて木質材料収容室１
内の雰囲気は高温となる一方、酸素濃度も低下して燃焼
ガス発生炉２内の燃料の燃焼速度が遅くなり、木質材料
収容室１内の温度も上昇しなくなった。そこでダンパ６
１を少し開いて木質材料収容室１内のガスの一部をガス
排出路６を通じて煙突７に逃がすようにして、ガスの排
出量に対応する量の新鮮な空気を燃焼用空気導入路４を
通じて自動的に導入し、燃料の燃焼速度が遅くなり過ぎ
ないようにした。 【００１４】また、それぞれガス回収路５のダンパ５１
を調節して木質材料収容室１内のガスが平均して燃焼用
空気導入路４に吸入されるようにし、木質材料収容室１
内の温度分布を更に平均化させた。こうして木質材料収
容室１内で１００〜３００℃の温度の低酸素濃度雰囲気
と接触させることにより３日間処理された杉角材は、乾
燥が均一に進んだ改質木質材料となった。 【００１５】こうして得られた改質木質材料と改質処理
をしないままの杉角材とを共に加圧缶に入れ、通常の方
法に従ってアンモニウム塩と燐酸塩との併用型の難燃剤
を加圧下に木材に含浸させ、乾燥して２種類の難燃木質
材料を製造した。 【００１６】こうして得た難燃木質材料を挽き割って心
部から厚さ５mmの板を作成し、これについてガスバーナ
ーによる着火試験を行ったところ、木質材料改質装置に
よる改質をしない杉角材から製造した比較品の難燃木質
材料は着火して燃焼を開始したのに対し、本発明の方法
に従って製造した難燃木質材料は焦げて炭化するだけで
着火しなかった。またこれらの難燃木質材料についてＪ
ＩＳ−Ａ−１３２１に記載の試験方法に準じて難燃性の
測定を行ったところ、比較品の難燃木質材料は難燃３級
であったのに対して、本発明による難燃木質材料は準不
燃材料に該当する性能を有していた。 【００１７】 【発明の効果】本発明の難燃木質材料の製造方法によれ
ば、木質材料を特定構造の改質装置によって乾燥改質す
ることによって難燃剤の含浸効率を大幅に高めることが
できたので、従来は考えられなかったような極めて難燃
性の高い新規な難燃木質材料が得られるようになり、経
済的な効果が極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の難燃木質材料の製造方法において使用
する木質材料改質装置の構成を示す概念図である。 【符号の説明】 １ 木質材料収容室 ２ 燃焼ガス発生炉 ２１ 火室 ３ 燃焼ガス供給路 ３１ ゲート ４ 燃焼用空気導入路 ４１ ダンパ ５ ガス回収路 ５１ ダンパ ６ ガス排出路 ６１ ダンパ ７ 煙突 ８ 水蒸気発生器 ８１ 水道水供給口
する木質材料改質装置の構成を示す概念図である。 【符号の説明】 １ 木質材料収容室 ２ 燃焼ガス発生炉 ２１ 火室 ３ 燃焼ガス供給路 ３１ ゲート ４ 燃焼用空気導入路 ４１ ダンパ ５ ガス回収路 ５１ ダンパ ６ ガス排出路 ６１ ダンパ ７ 煙突 ８ 水蒸気発生器 ８１ 水道水供給口
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】密閉可能な木質材料収用室と、燃焼用空気
導入路を有する燃焼ガス発生炉と、該燃焼ガス発生炉の
上部から該木質材料収用室の上部に通ずる燃焼ガス供給
路と、該木質材料収用室の底部から煙突に通ずるガス排
出路と、該木質材料収用室の底部から該燃焼用空気導入
路に通ずるガス回収路と、上記燃焼ガス発生炉に取り付
けられた水蒸気発生器を備えてなる木質材料改質装置内
において、木質材料を循環する燃焼ガスと接触させて乾
燥すると共に上記水蒸気発生器により木質材料の辺部と
心部とを同様な速さで乾燥することにより全体を均質に
改質処理して改質木質材料を得る工程と、該改質木質材
料に難燃化剤を含浸させた後乾燥する工程とからなるこ
とを特徴とする難燃木質材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15176693A JP3401548B2 (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 難燃木質材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15176693A JP3401548B2 (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 難燃木質材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH079409A JPH079409A (ja) | 1995-01-13 |
| JP3401548B2 true JP3401548B2 (ja) | 2003-04-28 |
Family
ID=15525830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15176693A Expired - Fee Related JP3401548B2 (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 難燃木質材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3401548B2 (ja) |
-
1993
- 1993-06-23 JP JP15176693A patent/JP3401548B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH079409A (ja) | 1995-01-13 |
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