JP7292718B2 - Compressed wood and its manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、板状の木材を圧縮加工した圧縮木材及びその製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a compressed lumber obtained by compressing a plate-shaped lumber and a method for producing the same.

従来、スギやヒノキ等の針葉樹は、成長が早く、ラワン等の広葉樹に比べて日本国では入手しやすいことから、家具材料や建材として多用されている。 Conventionally, conifers such as Japanese cedar and Japanese cypress grow quickly and are more readily available in Japan than broad-leaved trees such as lauan, and are therefore widely used as furniture and building materials.

しかしながら、針葉樹は、広葉樹に比べて軟質であって強度が低いことから、家具に使用する場合には表面に傷がつきやすく、建材に使用する場合には強度不足が懸念される等の不具合がある。 However, since coniferous trees are softer and less strong than hardwoods, the surface of softwood is easily damaged when used in furniture, and there are concerns about insufficient strength when used in building materials. be.

このような問題を解消するため、特許文献1に記載されているように、木材に対して圧縮加工を行って木材強度を高めることが従来から行われている。 In order to solve such problems, conventionally, as described in Patent Document 1, compression processing is performed on lumber to increase the strength of the lumber.

具体的には、まず、木材の両面(表面及び裏面)に水分を付加して木材の両面の表層部を軟化させる。この軟化処理によって、木材の厚み方向の両面の表層部は、その間の内層部よりも圧縮変形しやすい状態になる。その後、木材を厚み方向に加熱圧縮する。このようにして製造された圧縮木材は、厚み方向の両側に、圧縮率が高く硬質の表層部を有し、この表層部の間に、圧縮率が低く軟質の内層部を有する3層構造を有している。 Specifically, first, moisture is added to both surfaces (front surface and back surface) of the wood to soften the surface layers on both surfaces of the wood. Due to this softening treatment, the surface layers on both sides of the lumber in the thickness direction become more susceptible to compressive deformation than the inner layer between them. After that, the lumber is heated and compressed in the thickness direction. Compressed lumber manufactured in this way has a three-layer structure having hard surface layers with high compressibility on both sides in the thickness direction, and a soft inner layer with low compressibility between these surface layers. have.

このようにして製造された圧縮木材は、同じ厚さの非圧縮木材に比べて、材料密度が高なり、強度が高いものとなる。 Compressed lumber produced in this way has a higher material density and higher strength than uncompressed lumber of the same thickness.

特許第6450489号Patent No. 6450489

一般に、家具や建材に使用される圧縮木材は、例えばテーブル等の製品形状に加工される際に、表面形状を整えたり外観を向上させたりする目的から、その表層部が切削され、表層部の厚さが薄くなったり、表層部が削り取られて内層部が表面に露出したりする。また、螺子やダボを用いて圧縮木材同士を接合する際には、表層部が切削された圧縮木材の表面に、螺子穴やダボ穴が形成される。 In general, when compressed wood used for furniture and building materials is processed into a product shape such as a table, the surface layer is cut for the purpose of adjusting the surface shape and improving the appearance, and the surface layer is cut. The thickness may be reduced, or the surface layer may be scraped off to expose the inner layer. Further, when joining compressed lumber pieces by using a screw or a dowel, a screw hole or a dowel hole is formed in the surface of the compressed lumber from which the surface layer is cut.

しかしながら、表層部の厚さが薄い領域や、内層部が露出した領域に螺子穴やダボ穴が形成すると、穴の大部分が軟質の内層部に存在することになり、螺子やダボを挿入した際に穴の形状が崩れてしまい、螺子やダボが穴から抜け落ちてしまう虞がある。 However, when a screw hole or dowel hole is formed in an area where the surface layer is thin or in an area where the inner layer is exposed, most of the hole exists in the soft inner layer, and the screw or dowel is inserted. In such a case, the shape of the hole may be deformed, and there is a risk that the screw or dowel may fall out of the hole.

それ故、表層部を切削した場合であっても、螺子やダボによる接合に耐え得る厚さの硬質の層を表面側に維持することができる圧縮木材の開発が求められていた。 Therefore, there has been a demand for the development of a compressed lumber that can maintain a hard layer on the surface side that is thick enough to withstand joining with screws and dowels even when the surface layer is cut.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、圧縮木材の表層部が切削された場合でも、表面側に硬質の高圧縮層を維持することができる圧縮木材及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a compressed lumber that can maintain a hard, highly compressed layer on the surface side even when the surface layer of the compressed lumber is cut, and a method for producing the same. intended to

上記目的を達成するために本発明に係る圧縮木材は、木材の厚み方向に当該木材の圧縮率の異なる複数の層部を有する圧縮木材において、該圧縮木材の厚み方向の何れか一方の表面を形成する第1の層部と、該第1の層部の前記厚み方向内側に隣接する第2の層部と、該第2の層部の前記第1の層部とは前記厚み方向反対側に隣接して前記厚み方向の中央領域を形成する第3の層部と、前記第3の層部と隣接して他方の表面を形成する第4の層部と、を有し、前記第2の層部及び前記第4の層部は、それぞれ、前記第1の層部及び前記第3の層部よりも圧縮率が高いことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a compressed lumber according to the present invention is a compressed lumber having a plurality of layers with different compression ratios in the thickness direction of the lumber , wherein one surface in the thickness direction of the compressed lumber is The first layer portion to be formed, the second layer portion adjacent to the inside of the first layer portion in the thickness direction, and the first layer portion of the second layer portion are on the opposite side in the thickness direction. a third layer forming the central region in the thickness direction adjacent to the third layer; and a fourth layer forming the other surface adjacent to the third layer, wherein the second and the fourth layer have higher compressibility than the first layer and the third layer, respectively.

この構成によれば、圧縮木材が、表面を形成する第1の層部と、厚み方向の中央領域を形成する第3の層部との間に、これらの層部よりも圧縮率が高い、すなわち、硬質の第2の層部を有しているので、圧縮木材を製品形状に加工する際に、表層部となる第1の層部が切削されて、第1の層部の厚さが薄くなったり、その内側の層が露出したりする場合であっても、最も硬質の第2の層部が残存しているので、表面又は表面近傍に硬質の層が確保される。したがって、この第2の層部により、圧縮木材の表面に形成された螺子穴やダボ穴の形状を堅固に保持することができ、螺子やダボの抜け落ちを防止することができる。 According to this configuration, the compressed wood has a higher compressibility than these layers between the first layer forming the surface and the third layer forming the central region in the thickness direction. That is, since it has a hard second layer, when the compressed wood is processed into a product shape, the first layer, which will be the surface layer, is cut, and the thickness of the first layer is reduced. Even if the thickness is reduced or the inner layer is exposed, the hardest layer remains at or near the surface, ensuring a hard layer. Therefore, the second layer can firmly hold the shapes of the screw holes and dowel holes formed in the surface of the compressed lumber, thereby preventing the screws and dowels from coming off.

また、本発明は、前記圧縮木材の製造方法であって、板状の木材の表面に水分を付与して、該木材の両方の表層領域を軟化させる軟化処理工程と、該軟化処理工程の後、前記木材の一方の表面側加熱して、軟化した一方の前記表層領域の外表面側の所定厚さの領域の水分を減少させる乾燥処理工程と、該乾燥処理工程の後の前記木材を厚み方向に圧縮する圧縮工程と、を含むことを特徴とする。
The present invention also provides a method for producing compressed lumber, comprising a softening step of applying moisture to the surface of a plate-like lumber to soften both surface regions of the lumber, and after the softening step, , a drying treatment step of heating one surface side of the wood to reduce moisture in a region of a predetermined thickness on the outer surface side of the softened surface layer region, and drying the wood after the drying treatment step and a compression step of compressing in the thickness direction.

この構成によれば、まず、板状の木材の表面に水分を付与することにより、木材の表層領域が水分を吸収して、内側の内層よりも軟化する。その後、該木材を表面側から加熱することで、軟化した表層領域の内、外表面側の所定の厚さ領域の水分だけが蒸発して減少する。したがって、内側の内層は水分が少なく軟化していない状態、外表面側の所定厚さ領域は一旦軟化した後、水分が蒸発して硬化した状態、そして、これら内層と外表面側の所定厚さ領域との間には、水分を含んで軟化したままの状態の中間層が存在することとなる。この状態で、該木材を厚み方向に圧縮すると、水分を多く含む軟質の中間層は、他の層よりも高い圧縮率で圧縮される。これにより、圧縮木材において、第1の層部及び第3の層部よりも高い圧縮率を有する第2の層部を形成することができる。なお、外表面側の所定厚さ領域の水分は加熱処理の調節によって、水分の残存調整をすることは容易であり、3層の圧縮後の圧縮率の調整は、所望に応じて調整可能である。 According to this configuration, first, by applying water to the surface of the plate-like wood, the surface layer region of the wood absorbs the water and softens more than the inner inner layer. After that, by heating the lumber from the surface side, only moisture in a predetermined thickness region on the outer surface side of the softened surface layer region evaporates and decreases. Therefore, the inner layer has a small amount of moisture and is not softened, the predetermined thickness region on the outer surface side is once softened and then hardened by evaporation of moisture, and the inner layer and the outer surface side have a predetermined thickness Between the regions, there is an intermediate layer that remains softened due to the presence of moisture. In this state, when the lumber is compressed in the thickness direction, the soft intermediate layer containing a large amount of moisture is compressed at a higher compressibility than the other layers. Thereby, in the compressed lumber, the second layer having a higher compressibility than the first layer and the third layer can be formed. It should be noted that it is easy to adjust the amount of moisture remaining in the predetermined thickness region on the outer surface side by adjusting the heat treatment, and the adjustment of the compression rate after compression of the three layers can be adjusted as desired. be.

また、本発明は、前記圧縮木材の製造方法において、前記軟化処理工程は、前記木材を蒸煮することにより行われることを特徴とする。 Further, according to the present invention, in the method for producing compressed lumber, the softening treatment step is performed by steaming the lumber.

この構成によれば、木材は熱を加えることによっても軟化するので、木材を蒸気で加熱することにより、木材に水分とともに熱を付与して、外表面側の所定の厚さ領域及び中間層を十分に軟化させることができる。これにより、第2の層部の圧縮率を向上させて、第2の層部をより硬質にすることができる。 According to this structure, the lumber is also softened by the application of heat. Therefore, by heating the lumber with steam, heat is applied to the lumber together with the moisture, and the predetermined thickness region and the intermediate layer on the outer surface side are softened. can be sufficiently softened. Thereby, the compressibility of the second layer portion can be improved, and the second layer portion can be made harder.

また、本発明は、前記圧縮木材の製造方法において、前記乾燥処理工程は、前記木材の表面に加熱したプレス板を所定時間、非圧縮状態で接触させることにより行われ、前記圧縮工程は、前記プレス板により前記木材を加熱圧縮することにより行われることを特徴とする。 Further, according to the present invention, in the method for manufacturing compressed lumber, the drying treatment step is performed by bringing a heated press plate into contact with the surface of the lumber for a predetermined time in an uncompressed state, and the compression step comprises the It is characterized by heating and compressing the lumber with a press plate.

この構成によれば、圧縮工程において木材に熱を加えることで、木材の圧縮率を高めることができ、各層部の強度を高めることができる。また、乾燥処理工程に使用したプレス板を圧縮工程における加熱圧縮に利用することで、加工時間の短縮化を図ることができる。 According to this configuration, by applying heat to the wood in the compression process, the compressibility of the wood can be increased, and the strength of each layer can be increased. Further, by using the press plate used in the drying treatment step for heating and compression in the compression step, the processing time can be shortened.

本発明の圧縮木材によれば、厚み方向の中央領域を形成する第3の層部と、厚み方向の最外側に位置する第1の層部との間に、これらの層部よりも圧縮率が高い第2の層部を有しているので、圧縮木材を製品形状に加工する際に、第1の層部が切削された場合でも、高圧縮率で硬質の第2の層部を表面側に維持することができ、第2の層部により、圧縮木材の表面に形成された螺子穴やダボ穴の形状を保持して螺子やダボの抜け落ちを防止することができる。 According to the compressed wood of the present invention, between the third layer forming the central region in the thickness direction and the first layer positioned on the outermost side in the thickness direction, the compressibility is higher than those of these layers. Since the second layer has a high compressibility, even if the first layer is cut when processing the compressed wood into a product shape, the second layer having a high compressibility and a hard surface can be used. The second layer can hold the shapes of the screw holes and dowel holes formed in the surface of the compressed lumber to prevent the screws and dowels from coming off.

また、本発明の圧縮木材の製造方法によれば、木材の表層側の領域を水分で軟化させた後、木材を表面側から加熱して外表面側の所定厚さ領域の水分を減少することで、水分の少ない層の間に、水分の多い層を形成することができ、この状態で木材を圧縮することで、第1の層部と第3の層部との間に、高圧縮率の第2の層部を有する圧縮木材を効率よく製造することができる。 Further, according to the method for producing compressed lumber of the present invention, after softening the surface layer side region of the lumber with water, the lumber is heated from the surface side to reduce the water content in the predetermined thickness region on the outer surface side. By compressing the wood in this state, a high compressibility can be formed between the first layer and the third layer. can efficiently produce a compressed lumber having a second layer of

(a)は本発明の一実施形態である圧縮木材の斜視図であり、(b)は(a)のbで囲む断面領域の拡大図である。(a) is a perspective view of a compressed lumber that is an embodiment of the present invention, and (b) is an enlarged view of a cross-sectional area surrounded by b in (a). 圧縮木材の材料となる木材の斜視図。FIG. 2 is a perspective view of wood that is a material for compressed wood. 圧縮木材の製造方法のフローチャートである。It is a flow chart of a manufacturing method of compressed lumber. 圧縮装置を模式的に示す断面図である。It is a sectional view showing a compression device typically. 圧縮装置を用いた乾燥処理工程の説明図である。It is explanatory drawing of the drying process process using a compression apparatus. 圧縮装置を用いた加熱圧縮工程及び冷却工程の説明図である。It is explanatory drawing of the heating compression process and cooling process using a compression apparatus. 圧縮木材の第1表面からの位置と密度との関係を示すグラフである。Fig. 3 is a graph showing the relationship between density and position from the first surface of compressed wood; タッピングネジの引抜き試験の試験結果を示すグラフである。4 is a graph showing test results of a tapping screw pull-out test.

図1(a)は、本発明の一実施形態である圧縮木材10の斜視図であり、図1(b)は、(a)のbで囲む断面領域の拡大図である。また、図2は圧縮木材10の材料となる木材20の斜視図である。 FIG. 1(a) is a perspective view of a compressed lumber 10 which is one embodiment of the present invention, and FIG. 1(b) is an enlarged view of a cross-sectional area surrounded by b in (a). FIG. 2 is a perspective view of a piece of wood 20 as a material for the compressed wood 10. As shown in FIG.

圧縮木材10の材料となる木材20としては、スギやヒノキ等の針葉樹と、ナラやラワン等の広葉樹とのいずれをも用いることができるが、針葉樹であることが好ましい。また、材料となる板状の木材20としては、表面に板目を有する板目材や、表面に柾目を有する柾目材を用いることができ、さらに、板目から柾目に移行する追柾目を有する木材を用いることもできるが、柾目材を用いると圧縮時に年輪界にてせん断が生じ、歩留りが低下する虞があることから、追柾目を有する木材および板目材を使用することが好ましく、板目材を使用することが特に好ましい。なお、本発明において、板目材とは、原木を年輪の接線方向に挽いた材であって、年輪の中心を外したいわゆる芯去り材をいうものとする。年輪の中心を有する芯持ち材を用いると、板目材の加熱圧縮時に芯付近の年輪が屈曲して割れが生じるおそれがあるからである。また、柾目とは、丸太の中心に向かって挽いたときに現れる年輪が平行な木目をいい、そのように挽いて得られた材を柾目材という。 As the wood 20 that is the material of the compressed wood 10, both coniferous trees such as Japanese cedar and Japanese cypress and broad-leaved trees such as oak and lauan can be used, but coniferous trees are preferred. As the plate-like wood 20 used as a material, a flat-grained material having a flat grain on the surface or a straight-grained material having a straight-grained surface can be used. Wood can also be used, but if straight-grained timber is used, shearing may occur at tree ring boundaries during compression, resulting in a decrease in yield. It is particularly preferred to use eye material. In the present invention, the cross-grained lumber refers to a lumber obtained by sawing raw wood in the direction of the tangential line of the annual rings, which is a so-called core-removed lumber in which the centers of the annual rings are removed. This is because if a cored material having a center of annual rings is used, the annual rings near the core may be bent and cracked when the cross-grained material is heated and compressed. In addition, straight grain refers to wood grain with parallel annual rings that appear when a log is sawed toward the center, and wood obtained by sawing in this way is called straight grain wood.

本実施形態では、木材20として針葉樹の板目材を使用しており、図2で上面となる第1表面20aは、木材20の木表側(年輪の中心から遠い側)の表面であり、下面となる第2表面20bは、木材20の木裏側(年輪の中心に近い側)の表面である。 In the present embodiment, a cross-grain material of coniferous trees is used as the wood 20, and the first surface 20a, which is the upper surface in FIG. The second surface 20b is the surface of the back side of the wood 20 (the side close to the center of the annual ring).

圧縮木材10は、厚み方向Dに圧縮率の異なる複数の層を有しており、本実施の形態では、図1で上面となる第1表面10a(板目材の木表側の面)から、下面となる第2表面10b(板目材の木裏側の面)に向かって順に、第1表層部(第1の層部)12、第1中間層部(第2の層部)14、内層部(第3の層部)15、第2中間層部(第2の層部)16及び第2表層部(第1の層部)18を有する5層構造となっている。なお、図1では、各層部を理解しやすいように、第1中間層部14と第2中間層部16とに塗り潰しを付している。 Compressed lumber 10 has a plurality of layers with different compressibility in thickness direction D. A first surface layer portion (first layer portion) 12, a first intermediate layer portion (second layer portion) 14, and an inner layer It has a five-layer structure including a portion (third layer portion) 15 , a second intermediate layer portion (second layer portion) 16 and a second surface layer portion (first layer portion) 18 . In addition, in FIG. 1, the first intermediate layer portion 14 and the second intermediate layer portion 16 are painted out for easy understanding of each layer portion.

第1表層部12は、第1表面10aを形成している層であり、第2表層部14は、第2表面10bを形成している層である。 The first surface layer portion 12 is a layer forming the first surface 10a, and the second surface layer portion 14 is a layer forming the second surface 10b.

内層部15は、圧縮木材10の厚み方向Dの中央領域を含む層であり、他の層部12,14,16,18よりも厚みが大きくなっている。 The inner layer portion 15 is a layer including a central region in the thickness direction D of the compressed wood 10 and has a thickness greater than that of the other layer portions 12 , 14 , 16 and 18 .

第1中間層部14は内層部15と第1表層部12との間に位置し、第2中間層部16は、内層部15と第2表層部18との間に位置している。第1及び第2中間層部14,16は、第1表層部12、第2表層部18及び内層部15よりも、圧縮率が高くなっており、これにより、第1及び第2表層部12,18及び内層部15に比べて、気乾比重や、繊維密度が高くなっている。図1(b)に示すように、圧縮率の高い第1及び第2中間層部14,16では、年輪の木目30の幅が狭くなっており、これに隣接する層部との境界部で木目30が屈曲している。 The first intermediate layer portion 14 is located between the inner layer portion 15 and the first surface layer portion 12 , and the second intermediate layer portion 16 is located between the inner layer portion 15 and the second surface layer portion 18 . The first and second intermediate layer portions 14 and 16 have a higher compressibility than the first surface layer portion 12, the second surface layer portion 18 and the inner layer portion 15, so that the first and second surface layer portions 12 , 18 and the inner layer portion 15, the air-dried specific gravity and fiber density are higher. As shown in FIG. 1(b), in the first and second intermediate layers 14 and 16 with high compressibility, the width of the wood grain 30 of annual rings is narrow, and the boundary between the adjacent layers is The wood grain 30 is bent.

各層部の厚さの比率は、例えば、圧縮木材10の厚さが30~35mmの場合に、第1表層部12及び第2表層部18が、それぞれ5~15%、第1中間層部14及び第2中間層部16が、それぞれ10~15%、内層部15が40~70%とすることができる。なお、これらの比率は、材料となる木材20の厚さや、後述する軟化処理工程や乾燥処理工程における木材20の軟化度合いや乾燥度合いによって、適宜変更することができる。例えば、第2表層部18に比べて第1表層部12の厚さを大きくしたり、第1及び第2中間層部14,16の厚さをほぼ等しくしたりすることが可能である。なお、第1表層部12及び第1中間層部14の厚さは、それぞれ、1mm以上であることが好ましく、1mm~7mmであることがより好ましい。 The thickness ratio of each layer is, for example, when the thickness of the compressed wood 10 is 30 to 35 mm, the first surface layer 12 and the second surface layer 18 are 5 to 15%, and the first intermediate layer 14 is 5 to 15%. and the second intermediate layer portion 16 can be 10 to 15%, and the inner layer portion 15 can be 40 to 70%. It should be noted that these ratios can be appropriately changed depending on the thickness of the wood 20 as a material and the degree of softening and drying of the wood 20 in the softening treatment process and the drying treatment process described below. For example, it is possible to make the thickness of the first surface layer 12 larger than that of the second surface layer 18, or make the thicknesses of the first and second intermediate layers 14 and 16 substantially equal. The thicknesses of the first surface layer portion 12 and the first intermediate layer portion 14 are each preferably 1 mm or more, and more preferably 1 mm to 7 mm.

次に、圧縮木材10の製造方法を説明する。図3に示すように、本実施形態の圧縮木材10は、軟化処理工程S10、乾燥処理工程S12、加熱圧縮工程(圧縮工程)S14、及び冷却工程S16を経て製造される。乾燥処理工程S12、加熱圧縮工程S14及び冷却工程S16では、図4に示す圧縮装置50を使用する。 Next, a method for manufacturing the compressed lumber 10 will be described. As shown in FIG. 3, the compressed lumber 10 of this embodiment is manufactured through a softening treatment step S10, a drying treatment step S12, a heat compression step (compression step) S14, and a cooling step S16. In the drying treatment step S12, the heating compression step S14 and the cooling step S16, the compression device 50 shown in FIG. 4 is used.

図4は、圧縮装置50をも模式的に示す断面図である。圧縮装置50は、内部に木材20が載置される底部52aを有すると共に、天面が開放された箱状の下型52と、下型52の蓋部を構成する板状の上型54とからなる圧縮型56を備える基本構成を有する。上型54は、下型52に対して接近・離間する方向(矢印Y方向)に移動可能であり、下型52に対して当接すると圧縮型56は閉状態となり、密閉された型内空間58が構成される。下型52において底部52aを構成する板状部材と、板状の上型54とは、木材20を圧縮するプレス板を構成している。また、下型52の上縁部に設けられた溝部にはOリング53が嵌め込まれており、Oリング53が上型54に対して密着することで型内空間58は密閉される。 FIG. 4 is a sectional view schematically showing the compression device 50 as well. The compression device 50 includes a box-shaped lower die 52 having a bottom portion 52a in which the wood 20 is placed and having an open top surface, and a plate-shaped upper die 54 that constitutes a lid portion of the lower die 52. It has a basic configuration comprising a compression mold 56 consisting of. The upper mold 54 is movable in a direction (arrow Y direction) toward and away from the lower mold 52, and when it comes into contact with the lower mold 52, the compression mold 56 is closed, and the space inside the mold is sealed. 58 are configured. The plate-like member forming the bottom portion 52 a of the lower mold 52 and the plate-like upper mold 54 constitute a press plate for compressing the wood 20 . An O-ring 53 is fitted in a groove provided in the upper edge of the lower die 52, and the O-ring 53 is in close contact with the upper die 54, thereby sealing the space 58 within the die.

上型54には、蒸気60を流通させる管路62と、冷却水70を流通させる管路72とが設けられている。また、下型52には、蒸気60を流通させる管路64と、冷却水70を流通させる管路74とが設けられている。さらに、下型52には、型内空間58に蒸気60を導入するための管路66及び型内空間58から蒸気60を排出するための管路68、及び型内空間58内の水を排出するための管路78が設けられている。 The upper die 54 is provided with a pipeline 62 for circulating steam 60 and a pipeline 72 for circulating cooling water 70 . Further, the lower die 52 is provided with a pipeline 64 for circulating the steam 60 and a pipeline 74 for circulating the cooling water 70 . Furthermore, the lower mold 52 has a pipeline 66 for introducing the steam 60 into the space 58 in the mold, a pipeline 68 for discharging the steam 60 from the space 58 in the mold, and water in the space 58 in the mold. A conduit 78 is provided for.

上型54及び下型52の上流には、管路62、管路64及び管路66に蒸気60を導入するための導入側蒸気経路61が設けられており、上型54及び下型52の下流には、管路62、管路64及び管路68内から蒸気60を排出するための排出側蒸気経路69が設けられている。 Upstream of the upper die 54 and the lower die 52, an introduction side steam path 61 for introducing the steam 60 into the pipeline 62, the pipeline 64 and the pipeline 66 is provided. A discharge side steam path 69 for discharging the steam 60 from the pipelines 62 , 64 and 68 is provided downstream.

また、上型54及び下型52の上流には、管路72及び管路74に冷却水70を導入するための冷却水経路71が設けられており、上型54及び下型52の下流には、管路72、管路74及び管路78からの水を排出するための排水経路79が設けられている。 Further, upstream of the upper mold 54 and the lower mold 52, a cooling water path 71 for introducing cooling water 70 into the pipe 72 and the pipe 74 is provided, and downstream of the upper mold 54 and the lower mold 52. is provided with a drainage path 79 for draining water from the conduits 72, 74 and 78;

圧縮型56の導入側蒸気経路61には、管路62、64及び66に至る前に経路をそれぞれ開閉可能なバルブ81、82及び83がそれぞれ設けられており、圧縮型56の排出側蒸気経路69には、管路62、64及び68の下流で経路をそれぞれ開閉可能なバルブ86、87及び88がそれぞれ設けられている。 Valves 81, 82 and 83, which are capable of opening and closing the paths, respectively, are provided in the introduction side steam path 61 of the compression die 56 before reaching the pipelines 62, 64 and 66, respectively. 69 are provided with valves 86, 87 and 88, respectively, which can open and close the passages downstream of the lines 62, 64 and 68, respectively.

また、圧縮型56の冷却水経路71には、管路72及び74に至る前に経路をそれぞれ開閉可能なバルブ91及び92がそれぞれ設けられており、圧縮型56の下流の排水経路79には、管路72、74及び78の下流で経路をそれぞれ開閉可能なバルブ96、97及び98が設けられている。なお、バルブ83と管路66の間には、圧力計85が設けられている。 The cooling water path 71 of the compression mold 56 is provided with valves 91 and 92 that can open and close the paths before reaching the pipes 72 and 74, respectively. , lines 72, 74 and 78 are provided with valves 96, 97 and 98 which can open and close the paths respectively. A pressure gauge 85 is provided between the valve 83 and the conduit 66 .

以下、圧縮木材10の製造方法の各工程について詳説する。 Each step of the method for manufacturing the compressed lumber 10 will be described in detail below.

[1.軟化処理工程]
軟化処理工程S10では、木材20の第1表面20a及び第2表面20bに水分を付与して、木材20の表層領域を軟化させる。軟化させる表層領域の厚さは、完成後の圧縮木材10の第1及び第2表層部12,18の厚さや、第1及び第2中間層部14,16の厚さを考慮して予め設定することができる。本実施形態では、木材20を蒸煮して軟化させている。木材20の蒸煮処理は、例えば、周知の蒸煮缶を用いて行うことができる。蒸煮時間は、例えば、95℃~100℃で、5分~30分程度の時間とすることができる。蒸煮時間を15分以上とすることが、後述する第1中間層部14及び第2中間層部16の位置を圧縮木材の厚み方向中央側に位置させる観点からより好ましい。
[1. Softening process]
In the softening treatment step S10, moisture is applied to the first surface 20a and the second surface 20b of the wood 20 to soften the surface layer region of the wood 20. As shown in FIG. The thickness of the surface layer region to be softened is preset in consideration of the thickness of the first and second surface layer portions 12, 18 and the thickness of the first and second intermediate layer portions 14, 16 of the compressed wood 10 after completion. can do. In this embodiment, the wood 20 is steamed and softened. Steaming treatment of the wood 20 can be performed using, for example, a well-known steaming can. The steaming time can be, for example, at 95° C. to 100° C. for about 5 minutes to 30 minutes. A steaming time of 15 minutes or more is more preferable from the viewpoint of locating the first intermediate layer portion 14 and the second intermediate layer portion 16, which will be described later, on the center side in the thickness direction of the compressed lumber.

図5(a)は、軟化処理後の木材20を圧縮装置50に載置した状態を示しており、軟化した表層領域21及び29を塗り潰し、表層領域21及び29の間に位置して、これらよりも水分量の少ない内層部25を塗り潰し無しで示している。軟化処理により、木材20の第1表面20a側の表層領域21及び第2表面20b側の表層領域29が、水分を吸収して、内側の内層25よりも軟化する。 FIG. 5(a) shows a state in which the wood 20 after the softening treatment is placed on the compression device 50, the softened surface layer regions 21 and 29 are painted over, and the softened surface layer regions 21 and 29 are positioned between the surface layer regions 21 and 29, and these The inner layer portion 25 having a lower moisture content than the inner layer portion 25 is shown without filling. Due to the softening treatment, the surface layer region 21 on the first surface 20 a side and the surface layer region 29 on the second surface 20 b side of the wood 20 absorb moisture and become softer than the inner layer 25 .

なお、軟化処理工程S10では、蒸煮処理に代えて、例えば、水を張った水槽内に木材20を浸漬することにより、水分を付加して軟化させてもよい。木材20は水分の付加だけではなく熱によっても軟化するため、本実施形態のように、軟化処理工程S10において、水分とともに熱を付与することで、木材20の表層領域を短時間で十分に軟化させることができる。また、これにより、木材20の表層の領域の軟化の程度を高めて、圧縮木材10における第1及び第2中間層部14,16の圧縮率を向上させ、第1及び第2中間層部14,16をより硬質にすることが可能である。 In the softening treatment step S10, instead of the steaming treatment, for example, the lumber 20 may be softened by adding moisture by immersing the lumber 20 in a water tank. Since the lumber 20 is softened not only by the addition of moisture but also by heat, the surface layer region of the lumber 20 can be sufficiently softened in a short time by applying heat together with moisture in the softening treatment step S10 as in the present embodiment. can be made In addition, as a result, the degree of softening of the surface layer region of the wooden piece 20 is increased, the compressibility of the first and second intermediate layer portions 14 and 16 in the compressed wooden piece 10 is improved, and the first and second intermediate layer portions 14 are softened. , 16 can be made more rigid.

[2.乾燥処理工程]
図5(b)は、乾燥処理工程の説明図であって、圧縮装置50のプレス板である上型54及び下型52のそれぞれを加熱状態かつ非圧縮状態で木材20に接触させた状態を示している。乾燥処理工程S12では、木材20の第1表面20a側及び第2表面20b側を加熱して、軟化した表層領域21及び29の外表面側の所定の厚さの領域22及び28の水分を減少させて、この所定厚さ領域22及び28を硬化させる。
[2. Drying process]
FIG. 5(b) is an explanatory view of the drying treatment process, showing a state in which the upper mold 54 and the lower mold 52, which are the press plates of the compression device 50, are brought into contact with the lumber 20 in a heated state and in a non-compressed state. showing. In the drying treatment step S12, the first surface 20a side and the second surface 20b side of the wood 20 are heated to reduce moisture in the predetermined thickness areas 22 and 28 on the outer surface side of the softened surface layer areas 21 and 29. to cure the predetermined thickness regions 22 and 28 .

具体的に説明すると、木材20の第1表面20a及び第2表面20bのそれぞれに、圧縮装置50の上型54及び下型52のそれぞれを加熱状態かつ非圧縮状態で所定の時間接触させる。上型54及び下型52の昇温は、圧縮型56の下流のバルブ86及び87を閉じ、圧縮型56の上流のバルブ81及び82を少しずつ開き、高温の蒸気60を少しずつ上型54及び下型52に導入することにより行う(図4参照)。また、蒸気60を送り込むバルブ81及び82の開度と、蒸気60を排出するバルブ86及び87の開度とをそれぞれ調節することにより、上型54及び下型52の温度を一定に保持することができる。また、乾燥処理工程S12では、圧縮型56のバルブ83を密閉状態にして、上型54及び下型52の内部空間に、蒸気60が導入されないようにする。上型54及び下型52を木材20に接触させる時間は、例えば、上型54及び下型52を約150℃~180℃に加熱させた状態で、5分~15分程度の時間とすることができる。 Specifically, the first surface 20a and the second surface 20b of the wood 20 are brought into contact with the upper mold 54 and the lower mold 52 of the compression device 50 for a predetermined time in a heated and uncompressed state. The temperature rise of the upper die 54 and the lower die 52 causes the valves 86 and 87 downstream of the compression die 56 to close, the valves 81 and 82 upstream of the compression die 56 to gradually open, and the hot steam 60 to gradually flow into the upper die 54 . and by introducing it into the lower mold 52 (see FIG. 4). Further, the temperature of the upper die 54 and the lower die 52 can be kept constant by adjusting the opening degrees of the valves 81 and 82 that feed the steam 60 and the opening degrees of the valves 86 and 87 that discharge the steam 60. can be done. Further, in the drying treatment step S12, the valve 83 of the compression mold 56 is closed to prevent the steam 60 from being introduced into the internal space of the upper mold 54 and the lower mold 52. The time for which the upper mold 54 and the lower mold 52 are brought into contact with the wood 20 is, for example, about 5 minutes to 15 minutes while the upper mold 54 and the lower mold 52 are heated to about 150° C. to 180° C. can be done.

この乾燥処理により、木材20の外表面側の所定厚さ領域22及び28の水分が蒸発して乾燥し、硬化する。図5(b)では、乾燥処理後の木材20の状態を示しており、表層領域21及び29において、水分が減少した領域22及び28を塗り潰し無しで示している。また、この領域22及び28と、内層25との間に位置して、水分量の多い中間層24及び26を塗り潰しで示している。中間層24及び26では、水分が保持されて、領域22及び28や、内層25よりも軟化した状態になっている。なお、外表面側の所定厚さ領域22及び28は加熱処理の調節(すなわち、加熱温度や加熱時間等の調節)によって、水分の残存調整をすることを容易に行うことができ、この領域22及び28と、中間層24及び26と、内層25の圧縮後の圧縮率の調整は、所望に応じて調節することができる。 By this drying process, moisture in the predetermined thickness regions 22 and 28 on the outer surface side of the wood 20 evaporates, dries and hardens. FIG. 5(b) shows the state of the lumber 20 after the drying treatment, and shows the areas 22 and 28 in which the water content has decreased in the surface layer areas 21 and 29 without filling. Intermediate layers 24 and 26, which are located between the regions 22 and 28 and the inner layer 25 and have a high moisture content, are shown by filling in. FIG. The intermediate layers 24 and 26 retain moisture and are in a softer state than the regions 22 and 28 and the inner layer 25 . In addition, the predetermined thickness regions 22 and 28 on the outer surface side can be easily adjusted for remaining moisture by adjusting the heat treatment (that is, adjusting the heating temperature, heating time, etc.). and 28, the middle layers 24 and 26, and the adjustment of the compression ratio after compression of the inner layer 25 can be adjusted as desired.

[3.加熱圧縮工程]
加熱圧縮工程S14では、図6(a)に示すように、上型54を下型52に当接するまでゆっくり移動させ、木材20を厚み方向に圧縮する。加熱圧縮工程において、上型54及び下型52は約150℃~180℃に維持されている。また、このとき、バルブ83、88及び98を密閉状態にして型内空間58を完全な密閉空間にすることができる。この状態で、約20分~120分程度、加熱圧縮状態を維持する。加熱圧縮状態の維持することで、型内空間58の空気が熱膨張するとともに、木材20の水分の蒸発による水蒸気の発生によって型内空間58の圧力が上昇する。この上昇圧力下で圧縮された木材20に高温水蒸気による処理が施され、これにより、木材20の内部に蓄積された応力が短時間のうちに著しく緩和されて圧縮形状が固定される。木材20において、水分を多く含む軟質の中間層24及び26は、他の層よりも圧縮率が高くなる。高い圧縮率で圧縮される。
[3. Heating compression step]
In the heating and compressing step S14, as shown in FIG. 6A, the upper mold 54 is slowly moved until it comes into contact with the lower mold 52, thereby compressing the wood 20 in the thickness direction. During the heat compression process, the upper mold 54 and the lower mold 52 are maintained at approximately 150.degree. C. to 180.degree. At this time, the valves 83, 88 and 98 can be closed to make the space 58 in the mold completely closed. In this state, the heated and compressed state is maintained for about 20 to 120 minutes. By maintaining the heated and compressed state, the air in the mold internal space 58 thermally expands, and the moisture in the wood 20 evaporates to generate water vapor, thereby increasing the pressure in the mold internal space 58 . The compressed wood 20 under this elevated pressure is treated with hot steam, which significantly relieves the stress accumulated inside the wood 20 in a short time and fixes the compressed shape. In the wood 20, the wet, soft intermediate layers 24 and 26 are more compressible than the other layers. Compressed with high compression ratio.

なお、木材20からの水分の蒸発だけでは水蒸気量が足りない場合や、型内空間58の圧力が低い場合には、バルブ83の開き量を大きくし、蒸気量及び圧力を増大させることができる。逆に型内空間58の圧力が高い場合には、バルブ88を開いて圧力を低下させることができる。なお、型内空間58の圧力は、圧力計85によりモニターすることがで In addition, when the amount of steam is insufficient only by evaporation of the moisture from the wood 20, or when the pressure in the mold internal space 58 is low, the amount of opening of the valve 83 can be increased to increase the amount of steam and the pressure. . Conversely, when the pressure in the mold internal space 58 is high, the valve 88 can be opened to reduce the pressure. The pressure in the mold internal space 58 can be monitored by a pressure gauge 85.

木材20の圧縮率は、圧縮前の木材20の厚さやOリング53の高さを変更したり、下型52の底部52aに平らな金属板(図示省略)を載置したりすることにより調節可能であり、針葉樹の木材20であれば最大約70%程度まで行うことができる。なお、圧縮率70%とは、厚さ10cmの木材20を、合計で3cmの厚さまで圧縮することをいう。圧縮率は好ましくは30%~50%である。 The compression rate of the wood 20 is adjusted by changing the thickness of the wood 20 before compression and the height of the O-ring 53, or by placing a flat metal plate (not shown) on the bottom 52a of the lower die 52. It is possible, and if it is a coniferous wood 20, it can be done up to about 70%. The compressibility of 70% means that the wood 20 with a thickness of 10 cm is compressed to a total thickness of 3 cm. The compressibility is preferably between 30% and 50%.

なお、木材20の圧縮は、加熱を伴わなくてもよいが、本実施形態のように熱を加えながら圧縮することで、木材20の圧縮率を高めることができ、製造後の圧縮木材10の各層部の強度を高めることができる。さらに、本実施形態では、乾燥処理工程に使用したプレス板を加熱圧縮工程に利用することで、加工時間の短縮化を図ることができる。 The compression of the wood 20 does not have to be accompanied by heating, but by compressing while applying heat as in the present embodiment, the compression rate of the wood 20 can be increased, and the compressed wood 10 after production can be obtained. The strength of each layer can be increased. Furthermore, in the present embodiment, the press plate used in the drying treatment process is used in the heating and compression process, thereby shortening the processing time.

[4.冷却工程]
冷却工程S14では、上型54及び下型52の温度を約20~40℃まで低下させ、30分~60分間維持して圧縮された木材20(すなわち、圧縮木材10)を冷却する。冷却は、圧縮装置50のバルブ81、82及び83を閉じ、バルブ86、87及び88を開けて上型54、下型52及び型内空間58から蒸気60を排出するとともに、バルブ91、92、96及び97を開けて冷却水70を上型54及び下型52に流通させることにより行われる。その後、図6(b)に示すように、上型54を下型52に対して離反する方向に移動させ、圧縮木材10を取り出す。
[4. Cooling process]
In the cooling step S14, the temperature of the upper mold 54 and the lower mold 52 is lowered to about 20-40° C. and maintained for 30-60 minutes to cool the compressed wood 20 (ie, the compressed wood 10). For cooling, the valves 81, 82 and 83 of the compression device 50 are closed, the valves 86, 87 and 88 are opened to discharge the steam 60 from the upper mold 54, the lower mold 52 and the mold inner space 58, and the valves 91, 92, This is done by opening the 96 and 97 and allowing the cooling water 70 to flow through the upper die 54 and the lower die 52 . Thereafter, as shown in FIG. 6(b), the upper die 54 is moved away from the lower die 52, and the compressed lumber 10 is taken out.

上述した製造方法により形成された圧縮木材10の一例として、乾燥処理における加熱時間を10分、加熱圧縮工程における圧縮率を30%とした場合に、厚さが約32mmの圧縮木材10において、第1表層部12、第1中間層部14及び第2中間層部16の厚さをそれぞれ約4mm、内層部15の厚さを約17mm、第2表層部18の厚さを約3mmとすることができる。また、圧縮率を40%又は50%にした場合であっても、乾燥処理の加熱時間を10分にした場合には、厚さが約32mmの圧縮木材10において、各層部の厚さを圧縮率30%の場合と同様にすることができる。 As an example of the compressed wood 10 formed by the above-described manufacturing method, when the heating time in the drying process is 10 minutes and the compression ratio in the heat compression process is 30%, the thickness of the compressed wood 10 is about 32 mm. The thickness of the first surface layer 12, the first intermediate layer 14 and the second intermediate layer 16 is approximately 4 mm, the thickness of the inner layer 15 is approximately 17 mm, and the thickness of the second surface layer 18 is approximately 3 mm. can be done. Moreover, even when the compression ratio is 40% or 50%, when the heating time for the drying treatment is set to 10 minutes, the thickness of each layer of the compressed wood 10 having a thickness of about 32 mm is compressed. The same can be done for the 30% ratio.

また、圧縮木材10の他の例として、乾燥処理における加熱時間を5分にし、圧縮率を30%、40%又は50%とした場合に、厚さが約32mmの圧縮木材10において、第1表層部12の厚さを約2~3mm、第1中間層部14の厚さを約4mm、内層部15の厚さを約20mm、第2中間層部16の厚さを約4mm、第2表層部16の厚さを約1~2mmとすることができる。 As another example of the compressed wood 10, when the heating time in the drying process is set to 5 minutes and the compression rate is set to 30%, 40% or 50%, the compressed wood 10 having a thickness of about 32 mm has the first The thickness of the surface layer portion 12 is approximately 2 to 3 mm, the thickness of the first intermediate layer portion 14 is approximately 4 mm, the thickness of the inner layer portion 15 is approximately 20 mm, the thickness of the second intermediate layer portion 16 is approximately 4 mm, and the thickness of the second intermediate layer portion 16 is approximately 4 mm. The thickness of the surface layer 16 can be about 1-2 mm.

このようにして製造された圧縮木材10は、厚み方向Dで図7に示すような密度分布を有する。図7は、圧縮木材10の第1表面10aからの厚み方向Dの位置と密度との関係を示すグラフであり、本実施形態の圧縮木材10を実線で示し、軟化処理工程の後に、乾燥処理工程を行わずに加熱圧縮工程を行った圧縮木材を破線で示している。 The compressed lumber 10 manufactured in this way has a density distribution in the thickness direction D as shown in FIG. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the position in the thickness direction D from the first surface 10a of the compressed wood 10 and the density. The dashed line indicates the compressed lumber that was subjected to the heat compression process without performing the process.

グラフに示されるように、乾燥処理を行っていない圧縮木材では、厚み方向の最外側に位置する表層部で圧縮率が最も高くなり、厚み方向の中央領域に向かって徐々に密度が低くなっている。これに対し、本実施形態の圧縮木材10では、第1及び第2中間層部14,16の密度が、第1及び第2表層部12,18の密度、並びに内層部15の密度よりも高くなっている。また、厚み方向Dにおける密度分布は、第1表層部12から第1中間層部14に向かって徐々に密度が高くなり、第1中間層部14から内層部15に向かって徐々に密度が低くなり、内層部15から第2中間層部16に向かって徐々に密度が高くなり、第2中間層部16から第2表層部18に向かって徐々に密度が低くなっている。第1表層部12に対する第1中間層部14の密度比(各層部の密度の平均値の比)、及び第2表層部18に対する第2中間層部16の密度比は、それぞれ、1.2以上であることが好ましい。 As shown in the graph, in compressed wood that has not been dried, the compressibility is highest in the outermost surface layer in the thickness direction, and the density gradually decreases toward the central region in the thickness direction. there is In contrast, in the compressed lumber 10 of the present embodiment, the densities of the first and second intermediate layer portions 14 and 16 are higher than the densities of the first and second surface layer portions 12 and 18 and the density of the inner layer portion 15. It's becoming The density distribution in the thickness direction D gradually increases from the first surface layer portion 12 toward the first intermediate layer portion 14 and gradually decreases from the first intermediate layer portion 14 toward the inner layer portion 15. The density gradually increases from the inner layer portion 15 toward the second intermediate layer portion 16 , and the density gradually decreases from the second intermediate layer portion 16 toward the second surface layer portion 18 . The density ratio of the first intermediate layer portion 14 to the first surface layer portion 12 (ratio of the average values of the densities of the respective layer portions) and the density ratio of the second intermediate layer portion 16 to the second surface layer portion 18 are respectively 1.2. It is preferable that it is above.

上述した圧縮木材10では、圧縮率の低い内層部15を挟んで圧縮率の高い第1及び第2中間層部14,16が隣接して形成されており、第1及び第2の中間層部14,16は、それぞれ、圧縮率が低い第1及び第2表層部12,18の厚み方向内側に隣接しているので、圧縮木材10を製品形状に加工する際に、表層部となる第1の層部が切削されて、第1表層部12及び/又は第2表層部18切削されて、第1表層部12や第2表層部18の厚さが薄くなったり、その内側の第1中間層部14や第2中間層部16が露出したりする場合であっても、硬質の第1中間層部14及び第2中間層部16を第1表面10a側及び第2表面10b側に維持することができる。この第1及び第2中間層部14,16により、圧縮木材10の表面に形成された螺子穴やダボ穴の形状を堅固に保持することができ、螺子やダボの抜け落ちを防止することができる。 In the above-described compressed lumber 10, the first and second intermediate layer portions 14 and 16 having high compressibility are formed adjacent to each other with the inner layer portion 15 having low compressibility sandwiched therebetween. 14 and 16 are adjacent to the inner side in the thickness direction of the first and second surface layer portions 12 and 18, respectively, which have a low compressibility. is cut, the first surface layer portion 12 and/or the second surface layer portion 18 is cut, the thickness of the first surface layer portion 12 and the second surface layer portion 18 is reduced, or the inner first intermediate layer portion is cut. Even when the layer portion 14 and the second intermediate layer portion 16 are exposed, the hard first intermediate layer portion 14 and the second intermediate layer portion 16 are maintained on the first surface 10a side and the second surface 10b side. can do. The first and second intermediate layer portions 14 and 16 can firmly retain the shapes of the screw holes and dowel holes formed in the surface of the compressed wood 10, and can prevent the screws and dowels from coming off. .

また、圧縮木材10を製造する際に、厚み方向Dの両方の表層領域に対して同様の処理を施して2つの高圧縮率の中間層部14,16を有する5層構造に形成することができるので、製造容易性に優れている。 Further, when manufacturing the compressed wood 10, it is possible to apply the same treatment to both surface layer regions in the thickness direction D to form a five-layer structure having two intermediate layer portions 14 and 16 with a high compressibility. Since it can be manufactured, it is excellent in manufacturability.

なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible without departing from the scope of the invention.

例えば、本発明に係る圧縮木材は、一方の表面側にのみ(すなわち、圧縮木材10の第1表面10a側にのみ、又は第2表面10b側にのみ)、内層部と表層部との間に、これらよりも高圧縮率の中間層部を有する構造であればよい。それ故、例えば、一方の表面側から厚み方向に順に、低圧縮率の表層部(第1の層部)、高圧縮率の中間層部(第2の層部)、低圧縮率の内層部(第3の層部)、内層部及び第1の層部である表層部よりも圧縮率の高い表層部(第4の層部)を有する4層構造であってもよい。この4層構造の圧縮木材は、例えば、木材20の厚み方向の一方の表面側を乾燥処理工程で乾燥させ、他方の表面側を乾燥処理せずに圧縮することで形成することができる。また、一方の表面側にのみ軟化処理及び乾燥処理を施し、他方の表面側はこれらを行わずに圧縮を行ってもよい。 For example, the compressed wood according to the present invention has only one surface side (that is, only the first surface 10a side of the compressed wood 10 or only the second surface 10b side) between the inner layer portion and the surface layer portion. , any structure having an intermediate layer portion with a higher compressibility than these. Therefore, for example, in order from one surface side in the thickness direction, a low compressibility surface layer (first layer), a high compressibility intermediate layer (second layer), and a low compressibility inner layer It may be a four-layer structure having a (third layer), an inner layer, and a surface layer (fourth layer) having a higher compressibility than the surface layer which is the first layer. This four-layer compressed lumber structure can be formed, for example, by drying one surface side of the lumber 20 in the thickness direction in a drying process and compressing the other surface side without drying treatment. Alternatively, softening treatment and drying treatment may be performed only on one surface side, and compression may be performed without performing these treatments on the other surface side.

本発明の効果を確かめるために、発明例及び比較例にかかる圧縮木材を試作して、タッピングネジの引抜き試験を行った。表1に示すように、試作された圧縮木材の材種はスギであって、各圧縮木材の圧縮率は50%とし、厚さ56mmの木材を厚さ28mmに圧縮した。蒸煮処理時間はそれぞれ20分、乾燥処理時間は、発明例が20分、比較例が0分(乾燥処理なし)とした。 In order to confirm the effect of the present invention, compressed lumber according to the invention example and the comparative example were produced experimentally, and a tapping screw pull-out test was conducted. As shown in Table 1, the material type of the experimentally produced compressed lumber was Japanese cedar, and the compression rate of each compressed lumber was set to 50%, and a lumber having a thickness of 56 mm was compressed to a thickness of 28 mm. The steaming treatment time was 20 minutes, and the drying treatment time was 20 minutes for the invention examples and 0 minutes for the comparative examples (no drying treatment).

Figure 0007292718000001
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引抜き試験に用いる試験片は、圧縮木材の厚み方向の両表面をそれぞれ3mm削り、20mm×45mm×80mmの大きさとした。発明例及び比較例の試験体をそれぞれ5検体ずつタッピングネジの引抜き試験を行った。タッピングネジの寸法はJIS B 1122:2015に従いφ4mm×35mmとし、タッピングネジの下穴寸法はφ2mm×15mm、埋込深さは15mmとした。また、試験面は木表側の面とし、試験速度は2mm/minとした。試験には、卓上形精密万能試験機(型名:AGS-10kNX、製造者:島津製作所)を用いた。 The test piece used for the pull-out test had a size of 20 mm x 45 mm x 80 mm by cutting 3 mm from both surfaces in the thickness direction of the compressed lumber. A tapping screw pull-out test was carried out on five specimens each of the inventive examples and the comparative examples. According to JIS B 1122:2015, the dimensions of the tapping screw were set to φ4 mm×35 mm, the pilot hole size of the tapping screw was set to φ2 mm×15 mm, and the embedding depth was set to 15 mm. The test surface was the surface on the front side of the wood, and the test speed was 2 mm/min. A desktop precision universal testing machine (type name: AGS-10kNX, manufacturer: Shimadzu Corporation) was used for the test.

試験結果を図8に示す。各棒グラフは5検体の平均値を示している。図8に示すように、発明例の圧縮木材は、比較例の圧縮木材に比べて20%ほど大きな荷重に耐えられることが判った。タッピングネジの保持力は、密度が高い程大きくなる傾向があり、これは、圧縮木材の製造工程において、軟化処理後に乾燥処理を施すことで、表層部よりも厚み方向内側の中間層部の方が高圧縮率となり、表面を切削した後に、本発明の方が比較例のものに比べて密度が高くなっているためと理解できる。 The test results are shown in FIG. Each bar graph shows the average value of 5 specimens. As shown in FIG. 8, it was found that the compressed lumber of the invention example can withstand a load about 20% greater than that of the compressed lumber of the comparative example. The holding force of a tapping screw tends to increase as the density increases, and this is because in the manufacturing process of compressed wood, the middle layer inside the thickness direction is more likely to be loosened than the surface layer by applying a drying treatment after the softening treatment. becomes a high compressibility, and after cutting the surface, the density of the present invention is higher than that of the comparative example.

具体的には、図8によれば、発明例は、表面を3mm切削し、上記引抜き試験により測定される荷重の平均値は1.85kN、最低値でも1.7kNとなっており、比較例(平均値=1.51kN)と比較しても大きな引抜き荷重の向上が見られた。さらに、本発明の圧縮木材は、乾燥工程を行わずに同じ圧縮率で製造したものと比べて、表面を3mm切削した状態で等しい条件下で引抜き試験を行った場合に、5検体以上の平均値で1.1倍以上の荷重に、特に1.2倍以上の荷重に耐え得るように中間層部を形成することが好ましい。 Specifically, according to FIG. 8, in the inventive example, the surface was cut by 3 mm, and the average value of the load measured by the above-mentioned pull-out test was 1.85 kN, and the lowest value was 1.7 kN. (average value = 1.51 kN), a significant improvement in the pull-out load was observed. In addition, the compressed wood of the present invention showed an average of more than 5 specimens when subjected to a pull-out test under the same conditions with the surface cut by 3 mm compared to that produced at the same compression rate without the drying process. It is preferable to form the intermediate layer so as to withstand a load of 1.1 times or more, particularly a load of 1.2 times or more.

10 圧縮木材
10a 第1表面
10b 第2表面
12 第1表層部(第1の層部)
14 第1中間層部(第2の層部)
15 内層部(第3の層部)
16 第2中間層部(第2の層部)
18 第2表層部(第1の層部)
20 木材
50 圧縮装置
D 厚み方向
10 Compressed wood 10a First surface 10b Second surface 12 First surface layer (first layer)
14 First intermediate layer (second layer)
15 inner layer (third layer)
16 Second intermediate layer (second layer)
18 Second surface layer (first layer)
20 wood 50 compression device D thickness direction

Claims (4)

木材の厚み方向に当該木材の圧縮率の異なる複数の層部を有する圧縮木材において、
該圧縮木材の厚み方向の何れか一方の表面を形成する第1の層部と、
該第1の層部の前記厚み方向内側に隣接する第2の層部と、
該第2の層部の前記第1の層部とは前記厚み方向反対側に隣接して前記厚み方向の中央領域を形成する第3の層部と、
前記第3の層部と隣接して他方の表面を形成する第4の層部と、
を有し、
前記第2の層部及び前記第4の層部は、それぞれ、前記第1の層部及び前記第3の層部よりも圧縮率が高いことを特徴とする圧縮木材。
Compressed wood having a plurality of layers with different compression ratios in the thickness direction of the wood,
a first layer forming one surface in the thickness direction of the compressed lumber;
a second layer portion adjacent to the inner side in the thickness direction of the first layer portion;
a third layer portion forming a central region in the thickness direction adjacent to the first layer portion of the second layer portion on the opposite side in the thickness direction;
a fourth layer forming the other surface adjacent to the third layer;
has
The compressed lumber, wherein the second layer and the fourth layer have higher compressibility than the first layer and the third layer, respectively.
請求項1に記載の圧縮木材の製造方法であって、
板状の木材の表面に水分を付与して、該木材の両方の表層領域を軟化させる軟化処理工程と、
該軟化処理工程の後、前記木材の一方の表面側加熱して、軟化した一方の前記表層領域の外表面側の所定厚さの領域の水分を減少させる乾燥処理工程と、
該乾燥処理工程の後の前記木材を厚み方向に圧縮する圧縮工程と、
を含むことを特徴とする圧縮木材の製造方法
A method for producing compressed wood according to claim 1 ,
a softening treatment step of applying moisture to the surface of a plate-shaped piece of wood to soften both surface regions of the piece of wood;
After the softening treatment step, a drying treatment step of heating one surface side of the wood to reduce moisture in a region of a predetermined thickness on the outer surface side of one of the softened surface layer regions;
A compression step of compressing the wood in the thickness direction after the drying treatment step;
A method for producing compressed wood, comprising:
前記軟化処理工程は、前記木材を蒸煮することにより行われることを特徴とする請求項に記載の圧縮木材の製造方法。 3. The method for producing compressed lumber according to claim 2 , wherein said softening treatment step is carried out by steaming said lumber. 前記乾燥処理工程は、前記木材の表面に加熱したプレス板を所定時間、非圧縮状態で接触させることにより行われ、
前記圧縮工程は、前記プレス板により前記木材を加熱圧縮することにより行われることを特徴とする請求項又はに記載の圧縮木材の製造方法。
The drying treatment step is performed by bringing a heated press plate into contact with the surface of the wood for a predetermined time in an uncompressed state,
4. The method of manufacturing compressed lumber according to claim 2 , wherein said compressing step is performed by thermally compressing said lumber with said press plate.
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