JP3616789B2 - 木材の燻煙乾燥法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防カビ性、防腐性あるいは防虫性などの耐腐朽性を有する構造物の構築材あるいは建具等の構成材としての木材を短期間で提供するための木材の燻煙乾燥法である。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
木材乾燥方法として、大きく分けて自然乾燥と人工乾燥とがあり、人工乾燥としては、ガス、電気、蒸気等の熱源を用いて乾燥させる方式と、加熱あるいは高周波を使用して行う減圧乾燥、および除湿乾燥等がある。
【０００３】
いずれの乾燥方式も、乾燥日数の短縮・特定、そして比較的ソリや割れ、および狂いのない木材加工、設備費およびエネルギーコスト、仕上り材の含水率などの点で満足できるものが得られない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、燻煙乾燥から生じる燻液を利用し、伐採した木材をこの燻液に浸したのちに燻煙乾燥させるようにした。これにより乾燥日数の短縮、ソリ、割れの発生率が少なく、また抗カビ性、防虫効果を有し、そして防腐効果の高い耐腐朽性の木材が得られるようにするものである。
【０００５】
木の生長は、根から栄養や水を吸い上げ、葉から光合成とＣＯ_２の取入れを行い、樹木内で酢酸化し木質内の細胞にゆがみを与え、同時に養分の樹液の流動を制御する止水弁（ピット）を開かせる自然作用運動により行なわれ、この作用が続く限り木が枯れずに生長し、何十年、何百年の生命維持ができる。
【０００６】
しかし、木が伐採されると止水弁は樹液の表面張力により閉じてしまい、前記自然作用運動が停止してしまうため、木材内の細胞には水が多く含まれたままとなる。この水に腐朽菌が入り込むことにより、木材の腐食が始まる。
【０００７】
そこで本発明は、伐採した木材を燻液に浸すことにより、燻液中に含まれる木酢、木タール等を木材の細胞内に送りこむことにより、擬似生長状態を呈させ止水弁を開かせ水の流動を可能とし、この状態で燻煙乾燥を行うことで、熱せられた木材は、木材の平常温度を保持せんとして木材細胞より水の放出をし、残余の養分の樹液は、煙あるいは燻液の成分と結合して固化し高度の高質な乾燥が完了する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、木材の燻煙乾燥時に発生する燻液に、伐採した燻煙乾燥前の木材を浸すことにより、燻液中に含まれる木酢、木タール等を木材の細胞内に送りこむことにより、擬似生長状態を呈させ止水弁を開かせ水の流動を可能とし、この状態で木材中心温度８５℃で、乾燥対象木材および外気温度に応じ５〜１０日間低温燻煙乾燥して木材細胞より水の放出をし、その後、外気温度と木材の中心温度差が８℃以内になるまで放置し、残余の養分の樹液は煙あるいは燻液の成分と結合して固化する工程からなる木材の燻煙乾燥工法である。
【０００９】
燻液は、木材を燻煙乾燥した際の排気を冷却して抽出する。そして木材を燻液を入れた浸漬槽に入れて浸して行う。
【００１０】
乾燥は、床部に炉、室内中央に木材の桟積部を有する室内に、空気対流ファンを適宜箇所に適宜数設置し、炉壁には、空気調整孔を設けた耐火乾燥室で行う。炉は、上層から下層へ燃焼させる表層燃焼方式とする。この方式によれば、燃料は燃え上がることなく煙と温度のみを発生し燻煙が行なわれる。そのため炉には、木屑、解体材、木片等の廃材を燃焼材として入れ、その上下面をカバーするようにして、プレンナー屑、カンナ屑、樹皮、枝葉、古紙等の廃材で燃えやすいものを着火材として配する。着火材に着火することで、火が全表面に拡がり、内部の燃焼材が燃える。上面には耐熱鋼板製フタにて重ねブタしてその重なり隙間を熱と煙の通路として設ける。
【００１１】
室内および木材の中心部に配置した温度センサーにて検出する温度が８５℃にとどまるように、燃焼空気調整ダンパーあるいは炭酸ガスもしくは酸素の強制送気にて空気調整して不完全燃焼させ上部に桟積した木材に煙と熱風を送り低温燻煙乾燥する。室内温度調整ダンパーおよび室内の各所に配置した対流送風装置にて煙と熱風を桟積した木材間に均等に循環させ５から１０日間位低温乾燥する。
【００１２】
乾燥後は、室内温度、木材の芯部温度および外気温度差が８℃以内になるまで放置し、その後に木材を取り出す。
乾燥時には、熱による室内膨脹が起こるので、これに対処するために調整弁を有する排気ダクトを取付けて、これに対処できるようにしてある。そしてこの排気ダクトから同時に排出される煙を冷却装置に送り、燻液を抽出する。
【００１３】
【実施例】
次に図に示す一実施例に従って本発明を説明する。
燻煙乾燥室は、防火壁にて造った１５０〜２００ｍ^３の室からなり、その床面あるいは床下に２基の炉４を並べ、さらに各炉内を一部が除去された断熱材の隔壁にて３区画イ、ロ、ハに仕切り、かつ隔壁の一部が除去された部分で連続させてある。各区画イ、ロ、ハには外部より空気調整ダンパー３が取付けられ、コンピュータ制御にて空気量を自動および手動調整できるようにしてある。各炉４の上面は、鉄製フタが、順次一部重なり合うようにして各炉の全面をカバーしている。
【００１４】
この炉４内には、中央部に木屑、解体材、木片等の燃焼材が入れられ、その上下面をカバーするようにプレンナ屑、カンナ屑、樹皮、枝葉、古紙等の燃えやすい廃材を着火材としてギューギュー詰めする。
【００１５】
炉４の上方で、室の中央には、木材を桟積する燻煙乾燥室１となっている。この室の天井および床には空気の対流装置５を配置してあり、上部天井の対流装置は、熱せられた上昇空気を下方向に戻し、下部床の対流装置は床面横方向の対流を行う。乾燥室内は、炉の温度が３００〜３８０℃に達するにつれ室温も１８０℃以上に上がるため、木材に着火するのを防ぐために室内空気の対流が必要であり、この対流により室内の煙と温度を均一化させ室温を７０〜９０℃に維持する。適温は８５℃である。
【００１６】
燻煙乾燥中、燃料および木材に含まれる水分が多量に発生する。この水分が炉の燃焼を妨げないように煙を取込み冷却装置６により冷却し、燻液採取装置７にて水分を抽出する。この採取された燻液が、燻煙乾燥前の木材に浸けられる。
【００１７】
乾燥室での燻煙乾燥終了後、室温と外気温度および木材の中心部温度の差が８℃以下になるまで放置してから室を開放し、木材の搬出を行う。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は、燻煙乾燥から生じる燻液を利用し、伐採した木材をこの燻液に浸したのちに燻煙乾燥させるので、木材の擬似生長状態を呈させ止水弁を開かせ木質内の細胞内の水の放出を起こさせ、高質な乾燥が完了する。これにより乾燥日数の短縮、ソリ、割れの発生率が少なく、また抗カビ性、防虫効果を有し、そして防腐効果の高い耐腐朽性の木材が得られるようにするものである。
【００１９】
さらに加え、本発明は、木材中心温度８５℃で低温燻煙乾燥を行うので、煙の中のアルデヒドが、木材のセルローズのリグニンと結合し熱を発生し、木材内部の温度が室内温度より高くなるため、木材表面と内部との乾燥ムラの無い均一な乾燥が得られ、ソリ、割れが無く木目の美しい、またカンナ、鋸の通りがスムーズな木材を得ることができる。さらに煙の成分の一つであるナフタリンの原料となるフェノール酸が、抗カビ性、防虫効果およびアルデヒドが防腐効果を付与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】全体構造概略図
【図２】炉の平面図
【符号の説明】
１ 炉
１´ 補助炉
２ 隔壁
３ 着火口
４ 空気調整弁
５、５´ フタ
６ 隙間
７ 燃焼材
８ 着火材
９ 木材
１０ 対流ファン
１１ 排気パイプ
１２ 冷却装置
１３ 排温調整ダンパー
１４ ダクト

Claims (1)

1. 木材の燻煙乾燥時に発生する燻液に、伐採した燻煙乾燥前の木材を浸すことにより、燻液中に含まれる木酢、木タール等を木材の細胞内に送りこむことにより、擬似生長状態を呈させ止水弁を開かせ水の流動を可能とし、
   床部に炉を有し、前記炉の上方に燻煙乾燥室を有し、前記燻煙乾燥室の天井および床に空気の対流装置を配置し、前記炉の壁に外部より空気調整ダンパーが取り付けられ、前記燻煙乾燥室の中央に前記木材を桟積し、前記炉に燃焼材および着火材を入れて上層から下層へ燃焼させ、前記空気調整ダンパーによりコンピュータ制御にて空気量を自動および手動調整し、前記燻煙乾燥室の天井に配置された対流装置が熱せられた上昇空気を下方向に戻し、前記燻煙乾燥室の床に配置された対流装置が床面横方向の対流を行い、
   この状態で木材中心温度８５℃で、乾燥対象木材および外気温度に応じ５〜１０日間低温燻煙乾燥して木材細胞より水の放出をし、その後、外気温度と木材の中心温度差が８℃以内になるまで放置し、残余の養分の樹液は煙あるいは燻液の成分と結合して固化する工程からなる木材の燻煙乾燥法。

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