JP3727251B2 - Manufacturing method of building materials - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木造住宅の土台や柱材等に使用される建築用材を、複数の挽き板を積層して製造する建築用材の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、木造住宅の土台、柱材、桁材等に使用される建築用材は、一体物の木材から製材していたが、断面積が大きい木材は入手が困難になってきたため、小径の木材から挽かれた挽き板を積層して形成した集成材が多く用いられるようになった。また、高い品質の住宅を確保するための法律によって、例えば土台の防腐・防蟻剤による保存処理の基準として日本農林規格(構造用製材規格等)が設けられて、土台の表面から10mmの位置まで80%以上防腐・防蟻剤が入っていなければならないことになっている(構造用製材規格等における保存処理K3相当以上)。これに対応して、例えば特開2000−153508公報に、最上層、中間層及び最下層に分けて材質を変えて積層した集成材が開示されている。すなわち、最上層及び最下層に用いる挽き板を同じ材質とし、中間層に用いる挽き板の材質を強度の弱い樹種から強い樹種まで広い範囲の樹種の中から選択して、接着により一体化した集成材が開示されている。また、木材の防腐処理方法として、例えば特開平8−25311号公報に、挽き板を接着剤を介して積層した集成材を圧力容器内に装入し、圧力容器内を加圧して防腐・防蟻剤を強制的に含浸させる方法が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の方法では、挽き板を接着剤を介して積層して集成材を形成し、その集成材の状態で防腐・防蟻剤を強制的に含浸させているため、集成材の表面付近には防腐・防蟻剤が含浸されるが、表面から深い中心部付近には十分含浸されない。特にベイマツ材やベイヒバ材のような硬質材を最上層及び最下層に配置して形成した集成材では表面から僅かの深さ、例えば1〜5mm程度の深さまでしか含浸されないため、保存処理の基準を満足しないことがあるという問題があった。
また、国産のスギ材のような軟質材で形成した集成材では、表面から十分に、例えば10mm程度の深さまで含浸されるが、土台用材としての強度、例えば柱材を立てるときの圧縮強度(又は、めり込み強度)が不足するため土台に利用できないという問題があった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、圧縮強度(めり込み強度)を十分確保でき、しかも防腐・防蟻剤が十分深く含浸されて保存処理の基準を満足する建築用材の製造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】
前記目的に沿う第1の発明に係る建築用材の製造方法は、最上層と最下層に使用する硬質挽き板に、それぞれインサイジング処理を行った後蒸煮処理及び減圧処理を行って硬質挽き板のレジンの拡散及びトールスの開放を行う前処理工程を行い、この硬質挽き板を乾燥処理した後、防腐・防蟻剤処理を行い、更に人工乾燥処理を行ってプレーナ加工を行い、
前記最上層と前記最下層との中間に配置される中間層に2又は3以上の軟質挽き板を使用し、この軟質挽き板に、それぞれインサイジング処理を行った後乾燥処理して防腐・防蟻剤処理を行い、更に人工乾燥処理を行ってプレーナ加工を行い、
各プレーナ加工を行った硬質挽き板及び軟質挽き板を接合処理する建築用材の製造方法であって、
前記最上層及び前記最下層に使用する硬質挽き板を乾燥処理した後、防腐・防蟻剤処理する前に、硬質挽き板の表面の予備切削加工を行い、前記中間層に使用する軟質挽き板を乾燥処理した後、防腐・防蟻剤処理する前に、軟質挽き板の表面の予備切削加工を行って、
しかも、前記最上層及び前記最下層に使用する硬質挽き板を防腐・防蟻剤処理した後、人工乾燥処理する前に、常温での養生処理を行い、前記中間層に使用する軟質挽き板を防腐・防蟻剤処理した後、人工乾燥処理する前に、軟質挽き板の常温での養生処理を行う。
これにより、最上層、中間層及び最下層の各挽き板は、厚みが例えば20〜40mmの平板の状態でインサイジング処理して防腐・防蟻剤の含浸処理を行うので、それぞれの挽き板には表裏及び両側面から防腐・防蟻剤が含浸される。特に、中間層の軟質材には実質的に中心部まで含浸され、最上層、中間層及び最下層の各挽き板が積層されて、接着剤により接合処理された状態では、中心部付近にも十分防腐・防蟻剤が含浸された部分が形成されることになるので、保存処理の基準(構造用製材規格等における保存処理の性能区分K3相当以上)を満足する建築用材、特に土台用材が得られる。なお、中間層に2又は3以上の軟質材の挽き板を使用しているので、例えば隣接する挽き板の反りを相殺するように反りの方向を背中合わせにして積層することにより、歪みを少なくすることができる。
【0005】
蒸煮処理により、例えば115℃程度に温度を上げて軟化させ、木材の中に含まれている木材固有のレジン(樹脂)を拡散させると共に、木材の導管組織の弁機構であるトールスを開放させ、防腐・防蟻剤を浸透し易くする。更に、減圧処理によって、例えば−760mmHg程度の真空に減圧(真空処理)し、導管組織の中を真空状態にして木材組織に防腐・防蟻剤を含浸し易くすることができる。
前処理工程は、減圧処理の後に熱風による高温乾燥処理を行ってもよい。
この場合、木材組織の中に残存している水分を除去することができ、防腐・防蟻剤を更に含浸し易くすることができる。なお、十分乾燥した木材(含水率が9〜13%程度)や防腐・防蟻剤を含浸し易い硬質材の場合は高温乾燥処理を行う必要がない。
人工乾燥処理によって各挽き板に含浸された防腐・防蟻剤が安定した状態となり、プレーナ加工によって挽き板1枚ごとの厚み寸法を正確に決めることができ、寸法誤差を小さくすることができる。
【0006】
第1の発明に係る建築用材の製造方法において、前記最上層及び前記最下層に使用する硬質挽き板に防腐・防蟻剤処理を行った後、補強用樹脂を含浸して硬化させてもよい。
この場合、最上層及び最下層に硬質材を使用し、中間層に例えばスギ、ヒノキ、ツガ、ホワイトウッド等の軟質材(間伐材を含む)の挽き板を使用しても、補強用樹脂によって硬質材の強度が高くなると共に、腐朽や蟻害による劣化が防止されるので、高品質の建築用材、特に土台用材が得られる。
【0007】
また、最上層及び最下層の挽き板にベイマツ、アカマツ、クロマツ、アピトン、クルインの何れか1を用い、中間層の挽き板にスギ、ヒノキ、ツガ、ベイツガ、ホワイトウッドの何れか1を用いてもよい。
この場合、最上層及び最下層にせん断強さが大きい硬質材のベイマツ、アカマツ、クロマツ等の挽き板を用いることにより、例えば土台の上に柱材が載せられたときに必要な圧縮強度(めり込み強度)が30kg/cm2 以上の建築用材、特に高品質の土台用材を得ることができる。また、中間層に間伐材を含むスギ、ヒノキ等の軟質材の挽き板を用いているので、国内の山林保護のために要望されている国産材の利用促進に大きく貢献できる。
【0008】
【0009】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図1は本発明の第1の実施の形態に係る建築用材の製造方法に用いる加工設備の構成図、図2は同製造方法の工程を示す流れ図、図3は同製造方法によって製造される集成材の斜視図、図4は第2の実施の形態に係る建築用材の製造方法に用いる加工設備の構成図、図5は同製造方法の工程を示す流れ図である。
【0010】
図1に示すように、本発明の第1の実施の形態に係る建築用材の製造方法に用いる加工設備10は、長さが4m程度、厚みが20〜40mm程度の挽き板11の表裏面及び両側面に幅1〜3mm、長さ10mm、深さ10mm程度の疵を付けるためのインサイジング装置12を備えている。インサイジング装置12は4個の円筒状の回転ドラム13の表面にそれぞれ複数のインサイジング刃14を設けて、挽き板11の表裏面及び両側面にインサイジング刃14を押し付けながら回転ドラム13を回転して挽き板11に疵15を付けるようにしている。インサイジング装置12の近傍には、インサイジング装置12よって疵15を付けられた複数の挽き板11を蒸煮、減圧する前処理装置16を設けている。前処理装置16には、複数の挽き板11を装入可能な前処理用タンク17と、前処理用タンク17内に120℃程度の蒸気(蒸気圧は2気圧程度)を吹き込む蒸気発生器18を設けて、前処理用タンク17内に装入された複数の挽き板11を115℃程度に加熱できるようにしている。また、前処理用タンク17には真空ポンプ19を設け、前処理用タンク17内を、例えば−760mmHg程度に減圧(真空処理)できるようにしている。
【0011】
前処理用タンク17の近傍には、室温を一定に維持するエアコン20Aを備えて前処理を施した挽き板11を常温で乾燥する予備乾燥室20を設け、予備乾燥室20の近傍には常温乾燥された挽き板11の表裏面を回転カッター21によって、例えば1mm程度の予備切削して平滑にする第1のプレーナ22を設けている。
第1のプレーナ22の近傍には、予備切削された挽き板11に、例えばクレオソート、ACQ(アンモニア、銅、及び第4級アンモニウム塩を有効成分とする防腐剤)等の防腐・防蟻剤を含浸させる薬液含浸装置23が設けられている。薬液含浸装置23は複数の挽き板11を装入できる耐圧タンク24と、防腐・防蟻剤を貯留する貯留槽25と、貯留槽25から耐圧タンク24に防腐・防蟻剤を供給すると共に、耐圧タンク24内を14〜18気圧に加圧できる加圧ポンプ26とを備えて、挽き板11に防腐・防蟻剤を含浸させるようにしている。
【0012】
薬液含浸装置23の近傍には、高周波によって複数の挽き板11を加熱して乾燥処理させる人工乾燥装置27を設けている。なお、加熱源に高圧蒸気、過熱蒸気又は熱風を利用するようにしてもよい。
人工乾燥装置27の近傍には、乾燥処理された複数の挽き板11の表裏面を木工用スパイラルフライスからなる回転カッター28によって、平滑に加工する第2のプレーナ29を設けている。第2のプレーナ29の近傍には、平滑に加工された挽き板11の表裏面に、例えばフェノール系、ユリア系等の接着剤を塗布して積層する積層作業台30を設けている。積層作業台30の近傍には挽き板11を積層状態で上下から油圧によって加圧することにより接合処理を行って、集成材31を形成する接合用プレス32を設けている。接合用プレス32の近傍には集成材31を蓄積して7〜10日間程度養生する養生室33を設けている。また、養生室33の近傍には集成材31の表裏面及び両側面の4面を平滑に仕上げ加工する4個の、例えば木工用スパイラルフライスや回転鉋等の回転カッター34を備えた第3のプレーナ35を設けて、建築用材の一例である土台用材36を形成するようにしている。第3のプレーナ35の近傍には、サンダー(例えば、研磨シート)によって仕上げ加工が可能な仕上げ装置37を設けて、柱材や桁材の表面に光沢のある木肌を形成するようにしている。
【0013】
ここで、本発明の第1の実施の形態に係る建築用材の製造方法について、図2を参照して工程順に説明する。
(1)先ず、挽き板11として、せん断強さが、例えば75〜70kg/cm2 程度の難注入材である硬質材のベイマツ材と、せん断強さが、55〜60kg/cm2 程度の軟質材のスギ材とを用意し、それぞれ幅が110〜135mm、厚みが25〜35mm、長さが4m程度に挽き割り加工した硬質挽き板11Aを少なくとも2枚と、軟質挽き板11Bを2枚又は3枚以上を材料置場に準備する(ステップS1)。
なお、硬質材としてはベイマツの外に、アカマツ、クロマツ、アピトン、クルイン等の材質の木材を、軟質材としてはスギの外に、ヒノキ、ツガ、ベイツガ、ホワイトウッド等の材質の木材(「木材の実際知識」189頁、1992年2月20日東洋経済新報社発行参照)を使用することも可能である。
(2)挽き板11(硬質挽き板11Aと軟質挽き板11B)を材料置場からインサイジング装置12に搬送し、挽き板11の表面をインサイジング装置12によってインサイジング加工し、表裏面及び両側面に幅1〜3mm、長さ10mm、深さ10mm程度の疵15を付け、防腐・防蟻剤が挽き板11に浸入し易くする(ステップS2)。
【0014】
(3)インサイジング加工が施こされた挽き板11の内、硬質挽き板11Aは、前処理装置16の前処理用タンク17に装入され、蒸気発生器18から前処理用タンク17内に2気圧の蒸気を吹き込んで加圧すると共に、前処理用タンク17内の挽き板11が115℃程度の温度になるように加熱して蒸煮処理を行い、40〜60分維持する(ステップS3)。これにより、硬質挽き板11Aのレジンの拡散が行われると共に、トールス(導管組織の弁機構)が開放されて防腐・防蟻剤が挽き板11に注入され易くなる。
(4)次に、真空ポンプ19によって前処理用タンク17内を減圧処理の一例として、例えば−760mmHg程度に減圧して真空処理し、40〜60分保持する(ステップS4)。
これにより、硬質挽き板11Aの導管組織の中が真空となり、防腐・防蟻剤が硬質挽き板11Aの中に拡散しやすい状態となる。
【0015】
(5)真空処理後、真空ポンプ19を止め、再度、蒸気発生器18から蒸気を前処理用タンク17に吹き込み、挽き板11を(3)と同じ条件で蒸煮処理を行う(ステップS5)。
(6)蒸煮処理後、再度、真空処理を行い、十分に防腐・防蟻剤が硬質挽き板11Aの導管組織の中に拡散しやすい状態にする(ステップS6)。以上、ステップS3〜6が前処理工程となる。
(7)硬質挽き板11Aを前処理用タンク17から外部に引出し、インサイジング加工が施こされた軟質挽き板11Bは、ステップS3〜6を省略して、硬質挽き板11Aと共に予備乾燥室20に入れて、常温で乾燥処理させる(ステップS7)。
【0016】
(8)乾燥された挽き板11(硬質挽き板11A及び軟質挽き板11B)は第1のプレーナ22の回転カッター21によって予備切削加工を行い、それぞれ表裏面を例えば1mm程度切削して平滑にする(ステップS8)。
(9)予備切削加工が施された挽き板11を薬液含浸装置23の耐圧タンク24に装入し、加圧ポンプ26によって貯留槽25から防腐・防蟻剤を耐圧タンク24に供給して、14〜18気圧程度に加圧し、挽き板11に防腐・防蟻剤を注入し、防腐・防蟻剤処理(含浸処理)を行う(ステップS9)。
これにより、硬質挽き板11Aには表裏面及び両側面に10mm程度の深さまで防腐・防蟻剤が含浸され、軟質挽き板11Bには中央部付近まで防腐・防蟻剤が含浸される。
(10)防腐・防蟻剤処理された挽き板11は、耐圧タンク24から引き出され、7〜10日程度、常温で養生処理を行う(ステップS10)。
(11)養生処理を施された挽き板11は、人工乾燥装置27によって加熱して、例えば含水率を10〜13%程度に乾燥(人工乾燥処理)する(ステップS11)。
【0017】
(12)乾燥された挽き板11は、第2のプレーナ29によって表裏面を0.5〜1mm程度、プレーナ加工により切削して平滑にする(ステップS12)。
(13)表裏面を平滑にされた挽き板11は、硬質挽き板11Aの群と軟質挽き板11Bの群に分けられ、最上層と最下層に硬質挽き板11Aを使用し、中間層に2枚の軟質挽き板11Bを使用して、積層作業台30で互いに接触する面に例えばフェノール系の接着剤を塗布して積層する(ステップS13)。
このとき、軟質挽き板11Bに反りが有る場合には、反りの方向を背中合わせにして積層し、反りが互いに相殺されるようにする。
(14)接着剤を介して積層された挽き板11(硬質挽き板11A及び軟質挽き板11B)を接合用プレス32によって加圧して接合処理を行う(ステップS14)。
これにより、図3に示すように、4枚以上の挽き板11が積層された状態から圧縮されて寸法が圧縮方向に5〜10mm程度縮められると共に、互いに隣接する挽き板11が接着されて集成材31が形成される。そして1〜2時間、加圧状態を維持して接着剤を硬化させる。
【0018】
(15)接着剤が硬化した集成材31は、7日〜10日間、養生室33で養生処理され、接着強度を安定させる(ステップS15)。
(16)集成材31は第3のプレーナ35の回転カッター34によって表裏面及び左右の側面の4面をプレーナ加工され、断面が所定の寸法、例えば120×120mmや105×105mmの土台用材36(建築用材の一例)を形成する(ステップS16)。
(17)更に、必要に応じて仕上げ装置37により仕上げ加工して土台用材36の表面に光沢のある木肌を形成する(ステップS17)。
これにより、中央部付近にも十分防腐・防蟻剤が注入された保存処理の基準を満足する土台用材36が得られる。
【0019】
本発明の第2の実施の形態に係る建築用材の製造方法に用いる加工設備40は、図1に示す第1の実施の形態に係る建築用材の製造方法に用いる加工設備10から前処理装置16を除き、第3のプレーナ35の近傍に、薬液含浸装置23と実質的に同じ構成の樹脂含浸装置41と、第3のプレーナ35と実質的に同じ構成の第4のプレーナ42とを追加して備えている。なお、前記加工設備10と同一構成要素については同一名称、同一符号を付して説明を省略する。
すなわち、図4に示すように、樹脂含浸装置41には耐圧タンク43を備え、加圧ポンプ45によって、耐圧タンク43の下方に設けた樹脂槽46に貯留された補強用樹脂の一例であるフェノール樹脂を耐圧タンク43に注入すると共に、耐圧タンク43の内部を18気圧程度に加圧できるようにしている。耐圧タンク43内には加熱器47が設けられて、フェノール樹脂の温度を高めるようにしている。なお、別に設けた加熱室にてフェノール樹脂の硬化温度まで上げて硬化させるようにしてもよい。第4のプレーナ42には軟質集成材48の表裏面及び両側面の4面を平滑に仕上げ加工する回転カッター49を備えている。第4のプレーナ42の近傍には、サンダー仕上げが可能な仕上げ装置50を設けて、柱材や桁材の表面に光沢のある木肌を形成するようにしている。
【0020】
ここで、本発明の第2の実施の形態に係る建築用材の製造方法について、図4、図5を参照して工程順に説明する。
(1)先ず、挽き板11として、せん断強さが、55〜60kg/cm2 程度の軟質材のスギ材を、それぞれ幅が110〜135mm、厚みが25〜35mm、長さが4m程度に加工した複数枚の軟質挽き板11Bを準備する(ステップS1)。なお、軟質材としてはスギの外に、ツガ、ホワイトウッド等の材質の木材を使用することも可能である。
(2)各軟質挽き板11Bの表面をインサイジング装置12によってインサイジング加工し、表裏面及び両側面に幅1〜3mm、長さ10mm、深さ10mm程度の疵15を付け、防腐・防蟻剤の浸入を容易にする(ステップS2)。
【0021】
(3)インサイジング加工が施こされた軟質挽き板11Bは、予備乾燥室20に装入され、常温で乾燥処理される(ステップS3)。
(4)乾燥された軟質挽き板11Bは第1のプレーナ22の回転カッター21によって予備切削加工を行い、それぞれ表裏面を例えば1mm程度切削して平滑にする(ステップS4)。
(5)予備切削加工された軟質挽き板11Bは、薬液含浸装置23の耐圧タンク24に装入し、加圧ポンプ26によって貯留槽25から防腐・防蟻剤を耐圧タンク24に供給して、14〜18気圧程度に加圧し、軟質挽き板11Bに防腐・防蟻剤を注入、含浸させる(ステップS5)。
(6)軟質挽き板11Bに防腐・防蟻剤を注入した後、軟質挽き板11Bを耐圧タンク24から外部に引出し、7〜10日間常温で養生させる(ステップS6)。
【0022】
(7)養生処理を施された軟質挽き板11Bは、人工乾燥装置27によって、例えば高周波加熱によって110〜130℃程度に加熱して含水率を10〜13%程度に乾燥する(ステップS7)。なお、加熱源として110〜130℃程度の高圧蒸気、過熱蒸気、又は熱風を送風してもよい。
(8)乾燥された軟質挽き板11Bは、第2のプレーナ29によって表裏面を0.5〜1mm程度切削するプレーナ加工を行い、軟質挽き板11Bの表裏面を平滑にする(ステップS8)。
(9)表裏面を平滑にされた軟質挽き板11Bは、互いに接触する面に例えばフェノール系の接着剤を塗布して積層する(ステップS9)。
(10)接着剤を介して積層された軟質挽き板11Bを接合用プレス32によって加圧して接合処理を行う(ステップS10)。
これにより、互いに隣接する軟質挽き板11Bが接着されて集成材の一例である軟質集成材48が形成され、3〜5時間、加圧状態を維持して接着剤を硬化させる。
【0023】
(11)接着剤が硬化した軟質集成材48は、7日〜10日間、養生室33で養生処理され、接着強度を安定させる(ステップS11)。
(12)軟質集成材48は第3のプレーナ35の回転カッター34によって表裏面がプレーナ加工される(ステップS12)。
(13)プレーナ加工された軟質集成材48は、樹脂含浸装置41の耐圧タンク43に装入され、加圧ポンプ45によって補強用樹脂としてフェノール樹脂を樹脂槽46から耐圧タンク43に充填し、加熱器47によって120〜150℃程度に加熱処理を行うと共に、加圧ポンプ45によってフェノール樹脂の圧力を18気圧程度に上げて、軟質集成材48を圧縮し、40〜60分維持して、樹脂含浸処理を行う(ステップS13)。
これにより、軟質集成材48の表面から10mm程度の深さまでフェノール樹脂が含浸されると共に、樹脂硬化される。なお、別に設けた加熱槽(又は加熱装置)等にてフェノール樹脂の硬化温度まで温度を上げて軟質集成材48に含浸されたフェノール樹脂を硬化させてもよい。
【0024】
(14)フェノール樹脂が硬化後、耐圧タンク43(加熱槽等を含む)から軟質集成材48を取り出して常温まで温度を下げ、養生室48Aで7〜10日間養生処理を行う(ステップS14)。
これにより、軟質集成材48の表面部は、含浸されたフェノール樹脂が硬化して硬質材を使用した集成材と同じ程度のせん断強さになる。
(15)養生後、フェノール樹脂を完全に硬化する場合、別に設けた加熱槽又は加熱装置を備えた加熱室に軟質集成材48を装入して、120〜150℃程度に数時間維持する樹脂硬化処理を行う(ステップS15)。
(16)樹脂硬化処理後、養生処理を行ってフェノール樹脂を安定させる(ステップS16)。
(17)軟質集成材48を第4のプレーナ42の回転カッター49を回転することによって仕上げ加工して土台用材51(建築用材の一例)が形成され、必要に応じて仕上げ装置50により土台用材51の表面に光沢のある木肌を形成する(ステップS17)。
これにより、土台用材51は中心部付近にも十分防腐・防蟻剤と共にフェノール樹脂が注入されて、圧縮強度が30kg/cm2 を超え、保存処理の基準を十分に満足する土台用材51が得られる。
【0025】
以上、本発明の実施の形態に係る建築用材の製造方法について説明してきたが、本発明は、何ら前記の実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
例えば、前記第1の実施の形態では、最上層及び最下層の挽き板に硬質材を用い、防腐・防蟻剤処理した後、補強用樹脂を含浸しないで、接合処理して集成材を造った例について説明したが、防腐・防蟻剤処理した後、補強用樹脂を含浸して強度を増すようにした挽き板を使用して集成材を形成してもよい。
また、前記第1の実施の形態では、蒸煮処理と真空処理を2回繰り返す方法について説明したが、挽き板の板厚が薄く、防腐・防蟻剤が含浸され易い場合には、蒸煮処理と真空処理を1回だけにしてもよく、含浸され難い場合には蒸煮処理と真空処理を3回以上繰り返してもよい。
更に、蒸煮処理と真空処理を行った後に、例えば100〜130℃程度の熱風を前処理用タンクに送風し、高温乾燥処理を行って、防腐・防蟻剤の含浸を容易にしてもよい。
【0026】
前記第1の実施の形態では中間層にスギ材のような軟質挽き板を2枚装入した例について説明したが、軟質挽き板を3枚以上装入してもよい。
また、最上層と最下層に使用する硬質材の挽き板には、予め防腐・防蟻剤処理を行い、最上層と最下層の間の中間層に軟質材を装入して集成材を形成したのち、防腐・防蟻効果のある、例えばフェノール系の補強用樹脂を含浸して圧縮強度の強い土台用材を形成してもよい。
なお、前記実施の形態では、防腐・防蟻剤やフェノール樹脂を含浸して土台用材を製造する場合について説明したが、柱材等の建築用材を製造する場合にも適用できることは言うまでもない。
【0027】
【発明の効果】
請求項1及び2記載の建築用材の製造方法においては、最上層と最下層に使用する挽き板に硬質挽き板を使用し、中間層に2又は3以上の軟質挽き板を使用し、硬質挽き板及び軟質挽き板は、それぞれインサイジング処理の後、接合処理の前に予め防腐・防蟻剤処理を行うので、最上層、中間層及び最下層の各挽き板が積層されて接合処理された状態では、中心部付近にも十分薬液が含浸された部分が存在することになり、保存処理の基準を満足すると共に、圧縮強度が高い建築用材、特に高品質の土台用材が得られる。
【0028】
硬質挽き板の防腐・防蟻剤処理は、蒸煮処理、減圧処理を行って挽き板のレジンの拡散及びトールスの開放を行う前処理工程の後に行って、防腐・防蟻剤を挽き板に浸透させるので、導管組織の中が真空状態になり、木材組織に防腐・防蟻剤を含浸し易くなる。
防腐・防蟻剤処理後、人工乾燥処理及びプレーナ加工を行っているので、プレーナ加工によって挽き板1枚ごとの厚み寸法を正確に決めることができ、寸法誤差を小さくすることができる。
【0029】
請求項2記載の建築用材の製造方法においては、最上層及び最下層の硬質挽き板に、防腐・防蟻剤処理した後、補強用樹脂を含浸して硬化させたものを使用しているので、中間層に例えばスギ、ツガ、ベイツガ、ホワイトウッド等の軟質材の挽き板を使用しても、補強用樹脂によって硬質挽き板の強度が高くなると共に、腐朽や蟻害による劣化が防止されるので、高品質の建築用材、特に高品質の土台用材が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る建築用材の製造方法に用いる加工設備の構成図である。
【図2】同製造方法の工程を示す流れ図である。
【図3】同製造方法によって製造される集成材の斜視図である。
【図4】第2の実施の形態に係る建築用材の製造方法に用いる加工設備の構成図である。
【図5】同製造方法の工程を示す流れ図である。
【符号の説明】
10:加工設備、11:挽き板、11A:硬質挽き板、11B:軟質挽き板、12:インサイジング装置、13:回転ドラム、14:インサイジング刃、15:疵、16:前処理装置、17:前処理用タンク、18:蒸気発生器、19:真空ポンプ、20:予備乾燥室、20A:エアコン、21:回転カッター、22:第1のプレーナ、23:薬液含浸装置、24:耐圧タンク、25:貯留槽、26:加圧ポンプ、27:人工乾燥装置、28:回転カッター、29:第2のプレーナ、30:積層作業台、31:集成材、32:接合用プレス、33:養生室、34:回転カッター、35:第3のプレーナ、36:土台用材、37:仕上げ装置、40:加工設備、41:樹脂含浸装置、42:第4のプレーナ、43:耐圧タンク、45:加圧ポンプ、46:樹脂槽、47:加熱器、48:軟質集成材、48A:養生室、49:回転カッター、50:仕上げ装置、51:土台用材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a building material, in which a building material used for a base or a pillar material of a wooden house is manufactured by laminating a plurality of sawing boards.
[0002]
[Prior art]
Traditionally, building materials used for bases, pillars, girders, etc. for wooden houses have been made from monolithic lumber, but it has become difficult to obtain lumber with a large cross-sectional area. Glulams made by laminating ground slabs are often used. In addition, according to the law to ensure high-quality housing, for example, the Japanese Agricultural Standards (such as structural lumber standards) are established as a standard for preserving the base with antiseptic / anticidal agents, and located 10 mm from the base surface. Up to 80% or more of the preservative / anticide must be contained (equivalent to preservation treatment K3 or more in structural lumber standards). Corresponding to this, for example, JP 2000-153508 A discloses a laminated material in which the materials are divided into the uppermost layer, the intermediate layer, and the lowermost layer and laminated. In other words, the same material is used for the upper and lower layers of the sawing board, and the material of the sawing board used for the intermediate layer is selected from a wide range of tree species, from weak to strong tree species, and integrated by bonding. A material is disclosed. Further, as a method for preserving wood, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-25311, a laminated material obtained by laminating saw plates with an adhesive is placed in a pressure vessel, and the pressure vessel is pressurized to be preserved and preserved. A method for forcibly impregnating an ant is disclosed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned conventional method, a laminated board is laminated through an adhesive to form a laminated material, and in the state of the laminated material, a preservative / anticide is forcibly impregnated. The vicinity is impregnated with an antiseptic / anticidal agent, but it is not sufficiently impregnated near the center part deep from the surface. In particular, the laminated material formed by arranging hard materials such as bay pine and bay hive in the uppermost layer and the lowermost layer is impregnated only to a slight depth from the surface, for example, about 1 to 5 mm. There was a problem that sometimes did not satisfy.
In addition, a laminated material formed of a soft material such as Japanese cedar material is sufficiently impregnated from the surface to a depth of, for example, about 10 mm. However, the strength as a base material, for example, the compressive strength when standing a column material ( Or, there is a problem that it cannot be used as a foundation because the penetration strength is insufficient.
The present invention has been made in view of such circumstances, and a method for producing a building material that can sufficiently ensure a compressive strength (indentation strength) and that is sufficiently deeply impregnated with an antiseptic / antalistic agent and satisfies the standards for storage processing. The purpose is to provide.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The manufacturing method of the building material according to the first invention that meets the above-mentioned object is as follows.This hard grinding board used for the uppermost layer and the lowermost layer is subjected to an insizing treatment, followed by a steaming treatment and a decompression treatment to perform a pretreatment process for spreading the resin of the hard grinding board and releasing the torus. After the grinding board is dried, it is treated with an antiseptic and ant repellant, and is further subjected to an artificial drying process to perform planar processing.
2 or 3 or more soft grinding boards are used for the intermediate layer arranged between the uppermost layer and the lowermost layer, and the soft grinding boards are subjected to insizing treatment and then dried to prevent preserving and prevention. Perform ant treatment, perform artificial drying treatment, and perform planar processing,
A method of manufacturing a building material for joining a hard saw board and a soft saw board subjected to each planar processing,
After the hard grinding board used for the uppermost layer and the lowermost layer is dried, and before the antiseptic / anticidal agent treatment, the surface of the hard grinding board is pre-cut, and the soft grinding board used for the intermediate layer. After pre-drying, before preserving antiseptic / anticide, pre-cutting the surface of the soft grinding board,
Moreover, after the hard grinding board used for the uppermost layer and the lowermost layer is treated with an antiseptic / anticidal agent, it is subjected to curing treatment at room temperature before artificial drying treatment, and a soft grinding board used for the intermediate layer is obtained. After treatment with antiseptic / anticidal agent and before artificial drying treatment, curing treatment of soft ground board at room temperatureI do.
As a result, each of the uppermost, intermediate and lowermost grinding plates is impregnated with an antiseptic / anticidal agent by performing insizing treatment in a state of a flat plate having a thickness of 20 to 40 mm, for example. Is impregnated with antiseptic / anticidal agents from the front and back and both sides In particular, the soft material of the intermediate layer is substantially impregnated to the center, and when the ground layers of the uppermost layer, the intermediate layer and the lowermost layer are laminated and bonded with an adhesive, they are also near the center. Since a part that is sufficiently impregnated with antiseptic / anticidal agents will be formed, building materials that satisfy the standards for preservation processing (equivalent to the performance category K3 of preservation treatment in structural sawing standards, etc.), especially foundation materials can get. In addition, since two or three or more soft material saw plates are used for the intermediate layer, for example, by laminating the warp directions back to back so as to cancel the warpage of adjacent saw plates,TheSmallThecan do.
[0005]
By steaming, for example, the temperature is raised to about 115 ° C. and softened, and the resin (resin) inherent to the wood contained in the wood is diffused, and the torus that is the valve mechanism of the wood conduit structure is opened, Makes preservatives easy to penetrate. Further, by reducing the pressure (vacuum treatment) to a vacuum of about −760 mmHg, for example, the inside of the conduit structure can be evacuated and the wood structure can be easily impregnated with the antiseptic / antifungal agent.
In the pretreatment step, a high-temperature drying treatment with hot air may be performed after the decompression treatment.
In this case, moisture remaining in the wood structure can be removed, and the antiseptic / anticide can be more easily impregnated. In the case of sufficiently dried wood (moisture content of about 9 to 13%) or a hard material that is easily impregnated with an antiseptic / anticidal agent, it is not necessary to perform a high-temperature drying treatment.
The antiseptic / anticidal agent impregnated in each grinding board is stabilized by the artificial drying process, and the thickness dimension of each grinding board can be accurately determined by the planar processing, and the dimensional error can be reduced.
[0006]
In the method for manufacturing a building material according to the first invention,For the hard saw board used for the top layer and the bottom layerAfter antiseptic / anticidal treatment, impregnated with reinforcing resin and curedMay be allowed.
In this case, even if hard materials are used for the uppermost layer and the lowermost layer, and soft wood (including thinned wood) such as cedar, cypress, tsuga, whitewood is used for the intermediate layer,HardSince the strength of the material is increased and deterioration due to decay and ant damage is prevented, a high-quality building material, particularly a base material can be obtained.
[0007]
Also, use one of bay pine, red pine, black pine, apiton, or kruin as the uppermost and lowermost slabs, and cedar, cypress, tsuga, bay as the intermediate slabs.TsugaAny one of whitewood may be used.
In this case, by using a hard bay pine, red pine, black pine, etc., which has a high shear strength for the uppermost layer and the lowermost layer, for example, the compressive strength (recessed) required when a pillar material is placed on the base. Strength) is 30kg / cm2 The above building materials, in particular, high-quality foundation materials can be obtained. In addition, the use of softwood sawed wood, such as cedar and cypress, which includes thinned wood in the middle layer, can greatly contribute to the promotion of the use of domestic timber, which is required to protect domestic forests.
[0008]
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
Here, FIG. 1 is a block diagram of processing equipment used in the manufacturing method for building materials according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing the steps of the manufacturing method, and FIG. 3 is manufactured by the manufacturing method. FIG. 4 is a configuration diagram of processing equipment used in the method for manufacturing a building material according to the second embodiment, and FIG. 5 is a flowchart showing the steps of the manufacturing method.
[0010]
As shown in FIG. 1, the
[0011]
In the vicinity of the
In the vicinity of the first planar 22, an antiseptic / anticidal agent such as creosote, ACQ (a preservative containing ammonia, copper, and a quaternary ammonium salt as an active ingredient), for example, is applied to the precut
[0012]
In the vicinity of the chemical
In the vicinity of the
[0013]
Here, the manufacturing method of the building material which concerns on the 1st Embodiment of this invention is demonstrated in order of a process with reference to FIG.
(1) First, as the
Hard wood is made of pine, black pine, apiton, cruin, etc., and soft wood is made of cypress, tsuga, baitsuga, whitewood, etc. Pp. 189, February 20, 1992, published by Toyo Keizai Inc.) can also be used.
(2) The sawing board 11 (the hard sawing
[0014]
(3) Among the sawing
(4) Next, as an example of the decompression process in the
As a result, the inside of the conduit structure of the
[0015]
(5) After the vacuum treatment, the
(6) After the steaming process, the vacuum process is performed again so that the antiseptic / anticide is sufficiently diffused into the duct structure of the hard saw
(7) The hard grinding
[0016]
(8) The dried saw board 11 (the hard saw
(9) The
As a result, the hard grinding
(10) The
(11) The
[0017]
(12) The dried
(13) The
At this time, if the
(14) The grinding board 11 (the hard grinding
As a result, as shown in FIG. 3, the size is reduced from the state in which four or
[0018]
(15) The
(16) The
(17) Further, the finishing
As a result, the
[0019]
The
That is, as shown in FIG. 4, the
[0020]
Here, the manufacturing method of the building material which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated in order of a process with reference to FIG. 4, FIG.
(1) First, as the
(2) The surface of each
[0021]
(3) The
(4) The dried soft grinding
(5) The pre-cut soft grinding
(6) After injecting antiseptic / anticide to the soft grinding
[0022]
(7) The
(8) The dried soft grinding
(9) The
(10) The
Thereby, the soft
[0023]
(11) The soft
(12) The soft
(13) The planar
Thereby, the phenol resin is impregnated from the surface of the soft
[0024]
(14) After the phenol resin is cured, the soft
Thereby, the surface part of the soft
(15) After curing, when the phenol resin is completely cured, a resin that is kept at about 120 to 150 ° C. for several hours by inserting the soft
(16) After the resin curing process, a curing process is performed to stabilize the phenol resin (step S16).
(17) The soft
As a result, the
[0025]
As mentioned above, although the manufacturing method of the construction material which concerns on embodiment of this invention has been demonstrated, this invention is not limited to the structure as described in the said embodiment at all, and is described in the claim. Other embodiments and modifications conceivable within the scope of the present invention are also included.
For example, in the first embodiment, a hardwood is used for the uppermost layer and the lowermost ground plate, and after processing with an antiseptic / anticidal agent, a bonding process is performed without impregnating the reinforcing resin, thereby producing a laminated material. However, after the treatment with the antiseptic / anticidal agent, the laminated board may be formed by using a grinding board impregnated with a reinforcing resin to increase the strength.
Moreover, in the said 1st Embodiment, although the steaming process and the vacuum process were demonstrated twice, when the board | plate thickness of a grinding board is thin and it is easy to impregnate antiseptic | preservatives, a steaming process and The vacuum treatment may be performed only once, and when impregnation is difficult, the steaming treatment and the vacuum treatment may be repeated three times or more.
Furthermore, after performing the steaming process and the vacuum process, for example, hot air of about 100 to 130 ° C. may be blown to the pretreatment tank, and a high temperature drying process may be performed to facilitate impregnation of the antiseptic / anticidal agent.
[0026]
In the first embodiment, an example has been described in which two soft grinding boards such as cedar are inserted in the intermediate layer, but three or more soft grinding boards may be inserted.
In addition, the hardwood boards used for the uppermost and lowermost layers are pre-treated with antiseptic and antifungal agents, and a soft material is inserted into the intermediate layer between the uppermost and lowermost layers to form a laminated material. After that, a base material having a strong compressive strength may be formed by impregnating, for example, a phenolic reinforcing resin having antiseptic / anticidal effects.
In addition, although the said embodiment demonstrated the case where a base material was manufactured by impregnating antiseptic | preservative / anticide and a phenol resin, it cannot be overemphasized that it is applicable also when manufacturing building materials, such as a pillar material.
[0027]
【The invention's effect】
Claim 1And 2In the manufacturing method of building materials described, the sawing board used for the uppermost layer and the lowermost layer is hard.Saw board2 or 3 or more soft layers in the middle layerSaw boardUseHardSaw boardAnd soft saw boardSince the antiseptic / anticidal agent treatment is performed in advance after the insizing treatment and before the joining treatment, in the state where each of the ground layers of the uppermost layer, the intermediate layer and the lowermost layer are laminated and joined, A portion sufficiently impregnated with the chemical solution also exists in the vicinity, so that a construction material having a high compressive strength, in particular, a high-quality foundation material can be obtained while satisfying the standard of the preservation treatment.
[0028]
Hard grinding boardThe antiseptic / anticidal agent treatment is performed after the pretreatment step of performing the steaming process and the decompression process to disperse the resin on the sawing board and release the torus, so that the preserving / anticide agent penetrates into the sawing board. The inside of the structure becomes a vacuum state, and it becomes easy to impregnate the wood structure with an antiseptic / anticide.
After preservative / anticide treatment, perform artificial drying and planarizationHaveTherefore, the thickness dimension for each grinding board can be accurately determined by the planar processing, and the dimensional error can be reduced.
[0029]
Claim2In the building material manufacturing method described, the uppermost layer and the lowermost layerHardSince the grind board is treated with antiseptic / anticidal agents and then impregnated with a reinforcing resin and hardened, it is a grind board made of soft material such as cedar, tsuga, baitsuga, and whitewood. Even with the use of reinforcing resinHard grinding boardAs the strength increases and deterioration due to decay and ant damage is prevented, high-quality building materials, particularly high-quality foundation materials can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of processing equipment used in a method for manufacturing a building material according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing the steps of the manufacturing method.
FIG. 3 is a perspective view of a laminated material manufactured by the manufacturing method.
FIG. 4 is a configuration diagram of processing equipment used in a method for manufacturing a building material according to a second embodiment.
FIG. 5 is a flowchart showing the steps of the manufacturing method.
[Explanation of symbols]
10: processing equipment, 11: grinding board, 11A: hard grinding board, 11B: soft grinding board, 12: insizing device, 13: rotating drum, 14: insizing blade, 15: hammer, 16: pretreatment device, 17 : Pretreatment tank, 18: Steam generator, 19: Vacuum pump, 20: Predrying chamber, 20A: Air conditioner, 21: Rotary cutter, 22: First planar, 23: Chemical liquid impregnation device, 24: Pressure tank, 25: Reservoir, 26: Pressurizing pump, 27: Artificial drying device, 28: Rotary cutter, 29: Second planar, 30: Laminate work table, 31: Glulam, 32: Press for bonding, 33: Curing room , 34: rotary cutter, 35: third planar, 36: base material, 37: finishing device, 40: processing equipment, 41: resin impregnation device, 42: fourth planar, 43: pressure tank, 45: pressurization Pong , 46: resin tank, 47: heater, 48: soft laminated wood, 48A: curing chamber, 49: rotary cutter, 50: finishing device, 51: base timber
Claims (2)
前記最上層と前記最下層との中間に配置される中間層に2又は3以上の軟質挽き板を使用し、この軟質挽き板に、それぞれインサイジング処理を行った後乾燥処理して防腐・防蟻剤処理を行い、更に人工乾燥処理を行ってプレーナ加工を行い、
各プレーナ加工を行った硬質挽き板及び軟質挽き板を接合処理する建築用材の製造方法であって、
前記最上層及び前記最下層に使用する硬質挽き板を乾燥処理した後、防腐・防蟻剤処理する前に、硬質挽き板の表面の予備切削加工を行い、前記中間層に使用する軟質挽き板を乾燥処理した後、防腐・防蟻剤処理する前に、軟質挽き板の表面の予備切削加工を行って、
しかも、前記最上層及び前記最下層に使用する硬質挽き板を防腐・防蟻剤処理した後、人工乾燥処理する前に、常温での養生処理を行い、前記中間層に使用する軟質挽き板を防腐・防蟻剤処理した後、人工乾燥処理する前に、軟質挽き板の常温での養生処理を行うことを特徴とする建築用材の製造方法。 This hard grinding board used for the uppermost layer and the lowermost layer is subjected to an insizing treatment, followed by a steaming treatment and a decompression treatment to perform a pretreatment process for spreading the resin of the hard grinding board and releasing the torus. After the grinding board is dried, it is treated with an antiseptic and ant repellant, and is further subjected to an artificial drying process to perform planar processing.
2 or 3 or more soft grinding boards are used for the intermediate layer arranged between the uppermost layer and the lowermost layer, and the soft grinding boards are subjected to insizing treatment and then dried to prevent preserving and prevention. Perform ant treatment, perform artificial drying treatment, and perform planar processing,
A method of manufacturing a building material for joining a hard saw board and a soft saw board subjected to each planar processing,
After the hard grinding board used for the uppermost layer and the lowermost layer is dried, and before the antiseptic / anticidal agent treatment, the surface of the hard grinding board is pre-cut, and the soft grinding board used for the intermediate layer. After pre-drying, before preserving antiseptic / anticide, pre-cutting the surface of the soft grinding board,
Moreover, after the hard grinding board used for the uppermost layer and the lowermost layer is treated with an antiseptic / anticidal agent, it is subjected to curing treatment at room temperature before artificial drying treatment, and a soft grinding board used for the intermediate layer is obtained. A method for producing a building material, characterized in that after a preservative / anticide treatment, and before an artificial drying treatment, a soft ground board is cured at room temperature .
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