JP6999917B2 - 加工木材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、木材を圧縮する加工木材の製造方法及びそれにより得られた加工木材に関する。

スギやヒノキ等の芳香を有する木材は、その香りの成分の有する作用、例えば、鎮静作用や殺菌作用などを利用した用途に用いられることも多い。よって、この香りをより高めたり、香りの持続時間を長くすることができれば、より高い効果を得ることができると共に、用途を広げることもできる。また、香りを楽しむ木材としては香木があるが、香木は稀少であり、価格も高いので、用いることは難しく、香りを高めたり、香りの持続時間を長くすることができれば好ましい。

特開平１１－２５５６３１号公報

本発明は、このような問題に基づきなされたものであり、香りを高め、かつ、香りの持続時間を長くすることができる加工木材の製造方法及びそれにより得られた加工木材を提供することを目的とする。

なお、特許文献１には、香木に電磁場を印加することにより芳香性を改善することが記載されている。しかし、本願発明は圧縮することにより芳香性を改善するものであり、具体的な手段が全く異なっている。

本発明の加工木材の製造方法は、芳香を有する木、又は、香木よりなる原料木材を加工するものであって、乾燥した前記原料木材に柿渋、シェラック、及び、リグニンからなる群のうちの少なくとも１種を含む前処理溶液を含浸させる前処理工程と、この前処理工程ののち、原料木材を加熱して圧縮する加熱圧縮工程とを含むものである。

本発明の加工木材は、本発明の加工木材の製造方法により得られたものである。

本発明によれば、原料木材を加熱して圧縮するようにしたので、原料木材に含まれる成分が凝縮され、香りが高まると共に、香りの持続時間を長くすることができ、原料木材が有する鎮静作用や殺菌作用などを高めることができる。また、強度を向上させることができると共に、目が詰まり高級感を高めることができる。更に、香木の場合には、燃やさなくても高い香りを得ることができ、かつ、香りの持続時間も長くすることができるので、経済的であり、かつ、各種用途に応用することができる。

加えて、加熱圧縮の前に柿渋、シェラック、及び、リグニンからなる群のうちの少なくとも１種を含む前処理溶液を含浸させるようにしたので、柿渋、シュラック、又は、リグニンの接着作用により圧縮した状態を保持することができ、強度を向上させることができる。また、柿渋を用いればホルムアルデヒドを吸着することもできるので、加工木材によりホルムアルデヒドによる健康被害を改善することもできる。

更にまた、蜜蝋を塗布する蜜蝋処理工程、又は、油を含浸させるか又は油を塗布する油処理工程を含むようにすれば、香りをより長期間にわたって保持することができる。

本発明の一実施の形態に係る加工木材の製造方法の工程を表す流れ図である。 図１に示した加工木材の製造方法の一工程を表す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る加工木材の製造方法の流れを表すものであり、図２は、その一工程を表すものである。本実施の形態に係る加工木材の製造方法は、芳香を有する木、又は、香木よりなる原料木材を圧縮加工するものである。原料木材としては、針葉樹であれば、例えば、スギ、ヒノキ、あるいは、ヒバが挙げられる。これらには、鎮静作用や殺菌作用などがある。また、広葉樹であれば、クスノキ、楢、あるいは、桜が挙げられる。クスノキは防虫効果があり、香料・殺虫剤・防腐剤等に使用されることから「薬の木」と呼ばれている。桜はチップにして燃やし、その香りを燻製に利用して保存用に使用されている。香木としては、例えば、伽羅・沈水香木、あるいは、白檀が挙げられる。伽羅は、テンペルアルコール分を含有するためか、ほのかに芳香を発する。

まず、乾燥した原料木材に柿渋、シェラック、及び、リグニンからなる群のうちの少なくとも１種を含む前処理溶液を含浸させる（ステップＳ１０１；前処理工程）。後述する加熱圧縮工程により圧縮した圧縮木材は、水分を吸収すると膨張してしまい、圧縮の効果が低下してしまうが、原料木材に柿渋、シェラック、及び、リグニンからなる群のうちの少なくとも１種を含む前処理溶液を含浸させることで、柿渋、シュラック、又は、リグニンの接着作用により水を付けても圧縮した状態を保持することができ、強度を向上させることができるからである。また、柿渋を用いればホルムアルデヒドを吸着することができるので、ホルムアルデヒドによる健康被害を改善することができるという効果も得ることができる。

なお、柿渋は、例えば、渋柿の若い果実から搾った汁を発酵させ濾した液である。シェラック（ｓｈｅｌｌａｃ）は、ラックカイガラムシ（Ｌａｃｃｉｆｅｒ ｌａｃｃａ）、およびその近縁の数種のカイガラムシの分泌する虫体被覆物を精製して得られる樹脂状の物質であり、セラックとも言う。シュラックは、例えば、アルコールに溶解させて溶液とすることができる。リグニンは、植物中にセルロースなどと結合して存在する高分子化合物であり、例えば、水溶液にして用いる。

原料木材に対する含浸はどのような方法でもよく、例えば、原料木材を前処理溶液に漬け込んでもよく、塗ってもよい。塗る場合には、木口側から塗布し導管にしみ込ませるようにすることが好ましい。漬け込む場合も、同様に、木口側を柿渋に入れて吸い込ませることが好ましく、例えば、６時間くらいを目安に両木口について行うことが好ましい。

前処理工程ののち、例えば、原料木材を加熱して圧縮する（ステップＳ１０２；加熱圧縮工程）。圧縮することにより、原料木材に含まれる成分が凝縮され、香りを高めることができると共に、香りの持続時間を長くすることができるからである。加熱圧縮工程は、原料木材を加熱したのち圧縮してもよく、また、加熱しつつ圧縮してもよい。例えば、原料木材をマイクロ波等の高周波により誘電加熱したのち、所定の温度以上でコールドプレス等により圧縮するようにしてもよく、また、原料木材を所定の温度以上でホットプレスするようにしてもよい。加熱温度は原料木材の種類により異なるが、炭化しない温度の範囲内で、８０℃以上とすることが好ましく、例えば、８０℃以上１６５℃以下の範囲内とすることが好ましい。より高い効果を得ることができるからである。

具体的には、例えば、原料木材を８０℃以上９０℃以下に誘導加熱したのち、ホットプレス等により１６℃以上１７０℃以下を目安に加熱しつつ圧縮することが好ましい。圧縮時の温度は、目的とする大きさに圧縮する時の温度が１６０℃以上１７０℃以下の範囲内となるようにすることが好ましく、目的とする大きさに圧縮するまで、段階的に昇温しつつ圧縮するようにしてもよい。目的とする大きさまで圧縮した後は、装置の加熱を停止して、自然放熱により常温になるまで温度を下げながら加圧圧縮を継続することが好ましい。

圧縮をする際には、例えば、上下方向のみでなく、横方向からも圧力を加えることが好ましい。例えば、図２に示したように、上プレス部材１１の内側に上凹部１１Ａを設けると共に、上凹部１１Ａに対向するように下ブレス部材１２の内側に下凹部１２Ａを設けて、その間に原料木材Ｍを挟み、上プレス部材１１と下プレス部材１２とを近づけるように押圧することが好ましい。このようにすれば、上下方向のみでなく、下凹部１２Ａの側部、又は、上凹部１１Ａの側部により横方向からも圧力を加えることができるので、簡単な装置で圧力を均一に加えることができるからである。その際、上プレス部材１１の上凹部１１Ａの内側面が下プレス部材１２の下凹部１２Ａの外側面の外側に位置し、下凹部１２Ａの外側面の少なくとも一部を覆うように構成するようにすればより好ましい。

加熱圧縮工程ののち、例えば、必要に応じて、加熱圧縮工程により圧縮した圧縮木材に油を含浸させるか又は油を塗布する（ステップＳ１０３；油処理工程）。香りの揮発を遅くすると共に、圧縮後の圧縮木材が水分を吸収することを防止し、圧縮状態をより長期間にわたって保持することができるからである。含浸させる油としては、例えば、不乾性油が好ましい。油が固まらないので、香りを引き出すことができ、また、揮発しにくいので、香りの持続時間を長くすることができるからである。不乾性油は、例えば、植物油のうちヨウ素価１００以下のものをいい、具体的には、オレイン酸、リノール酸などの含有量の多いつばき油、オリーブ油、グレープシードル、又は、ひまし油等が挙げられる。

最後に、例えば、圧縮木材に蜜蝋を塗布して仕上げることが好ましい（ステップＳ１０４；蜜蝋処理工程）。蜜蝋によりコーティングされて香りが保たれるからである。

これにより、本実施の形態に係る加工木材が得られる。この加工木材は、原料木材の芳香が向上されているので、その作用を利用した各種用途に用いることができる。殺菌作用を利用したものとしては、例えば、ヒバやヒノキのまな板が挙げられ、保存するものとして、例えば、弁当箱、曲げわっぱの容器、木の器、あるいは、酒樽が挙げられる。鎮静作用を利用したものとしては、例えば、クスノキの仏像彫刻や置物が挙げられる。香りを利用したものとしては、例えば、浴槽や芳香剤、あるいは、伽羅の線香（香道）が挙げられる。衛生道具としては、例えば、リラクゼーション効果のくし、あるいは、木のブラシが挙げられる。

このように本実施の形態によれば、原料木材を加熱して圧縮するようにしたので、原料木材に含まれる成分が凝縮され、香りが高まると共に、香りの持続時間を長くすることができ、原料木材が有する鎮静作用や殺菌作用などを高めることができる。また、強度を向上させることができると共に、目が詰まり高級感を高めることができる。更に、香木の場合には、燃やさなくても高い香りを得ることができ、かつ、香りの持続時間も長くすることができるので、経済的であり、かつ、各種用途に応用することができる。

加えて、加熱圧縮の前に柿渋、シェラック、及び、リグニンからなる群のうちの少なくとも１種を含む前処理溶液を含浸させるようにしたので、柿渋、シュラック、又は、リグニンの接着作用により圧縮した状態を保持することができ、強度を向上させることができる。また、柿渋を用いればホルムアルデヒドを吸着することもできるので、加工木材によりホルムアルデヒドによる健康被害を改善することもできる。

更にまた、蜜蝋を塗布する蜜蝋処理工程、又は、油を含浸させるか又は油を塗布する油処理工程を含むようにすれば、香りをより長期間にわたって保持することができる。

（実施例１）
原料木材として、ヒバ、スギ、及び、桜の木片を用意した。各木片の大きさは、それぞれ、長さ２０ｃｍ×幅１０．５ｃｍ×厚み１０．５ｃｍとした。次いで、各原料木材をそれぞれ柿渋に漬け込んだ（ステップＳ１０１；前処理工程）。続いて、各原料木材について、それぞれ、マイクロ波で５分間加熱して原料木材の温度を８０℃以上９０℃以下としたのち、加熱した１０トンのポットプレス機で圧縮をし、各原料木材の厚みを４ｃｍとした（ステップＳ１０２；加熱圧縮工程）。圧縮は、圧縮開始時の温度を８０℃以上９０℃以下とし、段階的に昇温しつつ圧縮して、原料木材の厚みが目的とする４ｃｍとなった時の到達圧縮温度が１６０℃以上１７０℃以下となるようにした。原料木材の厚みを目的とする４ｃｍまで圧縮した後は、ホットプレス機の加熱を停止し、自然放熱により常温になるまでホットプレス機により圧縮を継続した。これにより、各原料木材について各加工木材を得た。そののち、得られた各加工木材を常温常圧の状態で１週間放置したところ、各加工木材の厚みは変わらず４ｃｍであった。

（実施例２）
前処理工程において、柿渋に変えて、シェラックをエタノールに溶解させた溶液に各原料木材を漬け込んだことを除き、他は実施例１と同様にして、各加工木材を得た。得られた各加工木材を常温常圧の状態で１週間放置したところ、各加工木材の厚みは変わらず４ｃｍであった。

（比較例１）
実施例１と同様の原料木材を用意し、前処理工程を行わずに、実施例１と同様にして加熱圧縮工程（ステップＳ１０２）を行い、各原料木材の厚みを４ｃｍとした。そののち、得られた各加工木材を常温常圧の状態で１週間放置したところ、中央部の厚みは変わらなかったが、両木口側が４．５ｃｍまで膨らんだ。

（比較例２）
実施例１と同様の原料木材を用意し、前処理工程を行わず、かつ、マイクロ波加熱をせずに、圧縮コールドプレスをした。その際、各原料木材の厚みが４ｃｍになるまで圧縮しようとしたが、６ｃｍまでしか圧縮することができなかった。そののち、得られた各加工木材を常温常圧の状態で１週間放置したところ、各加工木材の厚みは７ｃｍまで戻った。

（実施例１，２及び比較例１，２の評価）
実施例１，２及び比較例１，２の各加工木材を鼻につけて匂いを嗅いだところ、実施例１，２及び比較例１の各加工木材の方が、比較例２の各加工木材に比べて強い香りを感じることができた。また、実施例１，２及び比較例１，２の各加工木材をテーブルに置き、テーブルから離れた位置から香りを確認できるかどうかを調べた。その結果、実施例１，２及び比較例１の各加工木材については、香りを確認することができたのに対して、比較例２の各加工木材については、香りを感じることができなかった。なお、加工前の原料木材について香りを確認したところ、鼻につけて嗅がないと香りを確認することができなかった。更に、また、実施例１，２の各加工木材の方が比較例１の各加工木材に比べて香りを長時間にわたって保持することができた。なお、前処理工程において、柿渋及びシェラックに変えて、リグニンを含む水溶液を用いても、実施例１，２と同様の結果が得られた。

すなわち、加熱圧縮すれば、原料木材に含まれる成分が凝縮され、香りを高めることができ、かつ、柿渋、シェラック、及び、リグニンからなる群のうちの少なくとも１種を含む前処理溶液を含浸させる前処理を行えば、圧縮状態を保持することができ、圧縮の効果を維持してより高い効果を得られることが分かった。

以上、実施の形態及び実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、製造工程について具体的に説明したが、すべての工程を含んでいなくてもよく、また、他の工程を含んでいてもよい。

１１…上プレス部材、１１Ａ…上凹部、１２…下プレス部材、１１Ａ…下凹部、Ｍ…原料木材

Claims (3)

1. 芳香を有する木、又は、香木よりなる原料木材を圧縮加工する加工木材の製造方法であって、
   乾燥した前記原料木材にシェラック、及び、リグニンからなる群のうちの少なくとも１種を含む前処理溶液を含浸させる前処理工程と、
   この前処理工程ののち、前記原料木材を加熱して圧縮する加熱圧縮工程とを含み、
   前記加熱圧縮工程では、前記原料木材を高周波により誘電加熱したのち圧縮する
   ことを特徴とする加工木材の製造方法。
2. 前記加熱圧縮工程ののちの、蜜蝋を塗布する蜜蝋処理工程を含むことを特徴とする請求項１記載の加工木材の製造方法。
3. 前記加熱圧縮工程ののちの、油を含浸させるか又は油を塗布する油処理工程を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の加工木材の製造方法。

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