JPH0298404A - 木材の乾燥方法並びにその乾燥時における加色及び脱脂の同時加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、木材乾燥と、その乾燥時における加色及び脱
脂の同時加工方法に関する。

従来技術と問題点 木材の人工乾燥には、通常、蒸気乾燥方式、低温除湿乾
燥方式などがある。

木材の生材を水分含有率１０％位まで乾燥する場合、萌
者方式で１０日、後者方式で２週間以上の日数を必要と
している。また、後者方式の場合、木材にカビが繁殖し
やすい環境となるため、針葉樹の乾燥には適さない。

木材の加色は、ａ湯高圧装置による場合、不活性ガス作
用による埋木状に加工する手段が提案されており、一般
加色手段としても有効であるが、上記高温高圧装置とし
て真空＾圧タンクが必要であり、そのために装置の複雑
化を招いて故障多発の心配があり、また、前処理（乾燥
）した木材を真空高圧タンクに入れる必要があり、その
ため前処理時間と真空高圧タンク処理時間とを合わせて
７日位の処理時間が必要となっており、さらに前記装置
の複雑化によるコスト高が難点になっている。

針葉樹の１悦詣では、特にから松について、一般に長野
方式といわれるアルカリ抽出法があるが、ヤニ成分中、
揮発性のテルペンが揮発Ｊるのならず、不揮発性のロジ
ンが抽出されてしまって、木材の強度を低下せしめると
いう不利があり、かつ脱脂と乾燥との処即■程が分かれ
、高い加工コストが難点となって一般に普及していない
。このため、一般には、通常の蒸気乾燥で乾燥処理と同
時に行なわれているが、生材からだと、やはり１０日前
後の処理日数を必要とし、処理後にヤニの吹出しを見せ
るものがあり、完全処理になっていない。

ことに、この程瓜の処理では工芸材として不十分である
。

北海道、とくに十勝地方を中心に道東域に豊富ながら松
は、生育が早い、我国の１１葉樹中最も強度が高いなど
のすぐれた特質を有している。しかし、一方でから松は
、とくに間伐材において、捻れ等の狂いが生じやすい１
節目が多い、さらに、ヤニ分が多い、激しい赤褐色の自
然酸化変色、この自然酸化変色時における白太、赤大の
色差などが欠点とされている。このため、低質材として
、梱包材、パレット材、チップ材などといった用途に利
用されているにすぎない。

本発明は、叙上の事業に鑑みてなしたもので、木材の人
工乾燥におＣノる処理期間を顕著に短縮すると共に、針
葉樹、ことにから松の完全脱脂、自然色である赤味の解
消、変色防止、白人、赤火の色差を解消するための加色
などを目的とする。本発明は、上記の脱脂、赤味解消、
変色防止、加色などを乾燥工程と同時に処理すると共に
、捻れなどの狂い発生を防止せしめ、被加工木材に建材
。

工芸材としての需要分野を開くことをもう一つの目的と
する。

問題点を解消するための手段 上記発明の目的を達成するために本発明がなした手段は
、木材を通常空気雰囲気中で１５０℃〜１８０℃位に加
熱すると共に、５気圧〜１０気圧位に加圧して高潟高圧
蒸気処ｙ！！する乾燥方法であること、上記した８温高
圧蒸気処即した後で風力乾燥する乾燥方法であること、
上記第１の乾燥方法において、木材の周辺部又は周辺部
から中心部までを褐色に加色覆る加色加工方法であるこ
と、上記第１の乾燥方法で針葉樹からなる木材の揮発成
分を揮発せしめると共に、不揮発成分を固化せしめる脱
脂加工方法Ｃあることなどである。

実施例 本発明の乾燥、加色、脱脂の対象となりえる代表的な樹
種を挙げれば、針葉樹では、から松、えぞ松、とど松な
などがあり、広葉樹では、なら。

かば、たもなどがあるが、これらにｉ１１約されるもの
ではない。また、乾燥装置としては、既存の高温高圧蒸
気乾燥装置を使用することが可能である。

たとえば、コンクリート２次製品の乾燥養生に使用され
ている高温高圧蒸気乾燥装置（０径３１ｒＬ位、長さ３
２ｍ位の円筒形タンクとボイラーとからなり、温度及び
圧力の最Ｎ能力は１９１℃位、１２気圧位）を使用する
ことが可能であるが、この乾燥＠直に制約されるもので
はなく、この乾燥！Ａ＠と同程度の規模と能りとを有す
る木材乾燥装置ならば、使用可能である。風力乾燥装置
は、蒸気の高温高圧蒸気乾燥装置に熱風乾燥設備又は冷
風乾燥設備を付加して使用すること、或は既存の風力木
材乾燥装置もしくは熱風乾燥機能と蒸気乾燥機能とを兼
備した既存の木材乾燥装置を使用することなどが可能で
ある。

例１．（１回目の乾燥・高温高圧蒸気処理）針葉樹の中
からから松を選び、樹皮つき生材、剥皮生材の両方につ
いて同一条件で試験した。試料は、樹皮つき生材及び剥
皮生材からなる板材と角Ｉ、樹皮つき生丸太である。

から松の生材を前記既存の乾燥装置における圧力釜に入
れ、蒸気を注入し、４時間で徐々に圧力を上げ、釜内温
度を１８０℃、１０気圧にし、この状態で４時間保持し
た後、３時間で徐々に減圧し、常温、常圧に戻した。こ
の時の水分含有率は２５％〜３０％位であった。そして
、脱脂状態は、ヤニ成分中、揮発性のテルペンが揮発し
、不揮発性の口ジンが固化しているのが確認され、完全
脱脂の状態であった。また、加色状態は、厚さ５０ＩＩ
ＩＩ、同３５寵、同２４１Ｉ１１．同１５ｍの板材、　
　１５５＋＋ｍ四方、　　１０５ｗ１ｓ四方、８０ｗ四
方の角４４（板材、角Ｉは、いずれも樹皮つぎ生材、剥
皮生材の両方を含む）、直径２５０ｍの樹皮つき生丸太
のいずれもが周辺部から中心部まで一様に褐色に加色さ
れた。

例２．（２回目の乾燥・熱風による風力乾燥）例１と同
じ試料を例１の場合と同じ条件で乾燥した後、６０℃の
熱風に２時間位曝してみた。その結果、水分含有率が１
０％以下に減少していることが認められた。脱脂状態及
び加色状態は、例１゜の場合と同様であった。

例３．（２回目の乾燥・冷風による風力乾燥）例１と同
じ試料を例１の場合と同じ条件で乾燥した後、３０℃の
冷風に１２時間位曝してみた。その結果、水分含有率は
例２の場合と、脱脂状態、加色状態は、例１の場合と変
化がなかった。

例４．（１回目の乾燥・高温高圧蒸気処理）例１と同じ
試料を例１と同じ手順で徐々に圧力を上げ、釜内温度を
１８０℃、１０気圧にし、この状態を１時間保持した後
、徐々に減圧して常温、常圧に戻した。この場合の水分
含有率は、例１の場合と同じ２５％〜３０％位であった
。そして、脱脂状態も例１の場合と同じ完全脱脂状態で
あった。加色については、板材及び角材にあっては、周
辺部から中心部まで一様に加色されたが、例１の場合の
４時間保持に比べて褐色濃度が下がっていた。

樹皮つぎ生丸太の加色状態は、周辺部から８０ｍｍ位の
深度まで加色され、それ以上の中心部は加色されなかっ
た。

例５．（２回目の乾燥・熱風による風力乾燥）例１と同
じ試料を例４の場合と同じ条件（１８０℃、１０気圧、
１時間保持）で乾燥した後、例２の場合と同じ条件（６
０℃の熱風で２時間）で乾燥してみたところ、水分含有
率が例２の場合と同じく１０％以下に減少していること
が認められ、加色状態は例４の場合と、脱脂状態は例１
の場合と夫々同じ状態であった。

例６．（２回目の乾燥・冷風による風力乾燥）例１と同
じ試料を例４の場合と同じ条件（１８０℃、１０気圧、
１時間保持）で乾燥した後、例３の場合と同じ条件（３
０℃、１２時間）で乾燥したところ、水分含有率は例２
の場合（１０％以下）と、加色状態は例４の場合と、脱
脂状態は例１の場合と夫々同じ状態であった。

例７．（１回目の乾燥・高温高圧蒸気処理）例１と同じ
試料を例１と同じ手順で徐々に圧力を上げ、釜内温度を
１７０℃、８気圧にし、４時間保持した後、徐々に減圧
して常温、常圧に戻した。

その結果、総ての試料が周辺部から中心部まで一様に加
色されたが、１ｍ＋１は例４の場合（１８０℃、１０気
Ｊ■、１時間保持）に比してさらに下がっていた。乾燥
状態は例１の場合と同じく水分含有率２５％〜３０％）
であり、脱脂状態も例１と同じ（完全脱脂）であった。

例８．（２回目の乾燥・熱風による風力乾燥）例１と同
じ試料を例７の場合と同じ条件（１７０℃、８気圧、４
時間保持）で処理した後、例２の場合と同じ条件（６０
℃の熱風で２時間）で乾燥した。その結果、水分含有率
が例２の場合と同じ１０％以下に減少し、加色状態は例
７と、脱脂状態は例１の場合と夫々同じ結果であった。

例９．（２回目の乾燥・冷風による風力乾燥）例１と同
じ試料を例７の場合と同じ条件（１７０℃、°８気圧、
４時間保持）で処理した侵、例３の場合と同じ条件（３
０℃、１２時間）で乾燥した。その結果、水分含有率は
例２の場合（１０％以下）と、加色状態は例７の場合と
、脱脂状態は例１の場合と夫々同じであった。

例１０．（１回目の乾燥・高温高圧蒸気処理）例１と同
じ試料を例１と同じ手順で徐々に圧力を上げ、釜内温度
を１５０℃、５気圧にし、この状態を４時間保持した後
、徐々に減圧して常温、常圧に戻した。その結果、乾燥
状態及び脱脂状態は、例１の場合と同じ結果が得られた
が、加色状態については、ｌｉ１度がさらに下がり、黄
色味を中心とする琥珀色になり、深度が樹皮つき九太く
直径２５０＋ｗ）で周辺部から５０ｗ１位、１５５ｍｍ
四方及び１０５ｍ四方の角材では中心部が加色されずに
残った。

例１１．（２回目の乾燥・熱風による風力乾燥）例１と
同じ試料を例１０の場合と同一条件（１５０℃、５気圧
、４時間保持）で処理した後、例２の場合と同一条件（
６０℃の熱風で２時間）で乾燥してみた。その結果は、
水分含有率が例２の場合と同じり１０％以下に減少して
いた。加色状態は、濃度及び深度とも例１０の場合と同
じ状態であり、脱脂状態は、例１の場合と同じ状１ｌｌ
（完全脱脂）であった。

例１２．（２回目の乾燥・冷風による風力乾燥）例１と
同じ試料を例１０の場合と同じ条件（１５０℃、５気圧
、４時間保持）で処理した後、例３の場合と同じ条件（
３０℃、１２時間）で乾燥してみた。

その結果、水分含有率が例２の場合と同じ（１０％以下
）であり、加色状態が例１Ｇの場合と変化なく、脱脂状
態が例１の場合と同じ（完全脱脂）であった。

例１３．（１回目の乾燥・高温高圧蒸気処理）例１と同
じ試料を例１と同じ手順で徐々に圧力を上げ、釜内温度
を１５０℃、５気圧にし、この状態を１時間保持した後
、徐々に減圧して常温、常圧に戻した。その結果、乾燥
状態及び脱脂状態は、例１の場合と同じであった。加色
状態は、濃度が例１０の場合の琥珀色よりもさらに下が
り、深度が樹皮つき丸太（直径２５０ｗ１Ｉ）で周辺部
から３０ｍ位、８０ｎ四方、　　１５５ｗｍ四方、　　
１０５＋ｎ四方の角材では中心部が加色されずに残った
（２回目の乾燥は行なわなかった）。

なお、例１と同じ試料を例１と同じ手順で１５０℃、５
気圧以下という条件のもとに試験し工みたところ、効果
的な加色状態を得ることができなかった。

以上の結果から、乾燥及び脱脂は、２回の乾燥工程を含
めて考えた場合、設定温度、１定時間に相関するとは限
らないが、加色は、濃度が１回目の乾燥工程の設定温度
に、深度が該乾燥工程の設定時間に夫々相関することが
判明した。

から松のほか、針葉樹では、えぞ松、とど松。

広葉樹では、なら、かば、たもなどについて上記各実施
例と同様の条件で試験した結果、加色度合。

乾燥度合に夫々違いがあったが、とくに加色手段として
は有効であった。

次に、実施例１　、４．７．１０．１３（いずれも１回
目の乾燥）を表１として、実施例２，５．８゜１１（い
ずれも２回目の乾燥・熱風）を表２として、実施例３．
６．９．１２（いずれも２回目の乾燥・冷風）を表３と
して、夫々下配り−る。（これらの表において、加色ｓ
ｔｉの表記については、１が薄琥珀色、２がｍ琥珀色、
３が薄褐色、４が濃褐色である。加色１度については、
直径２５０ｍの樹皮つき丸太表面からの深度を示す） 発明の効果 本発明は、叙上の如く構成したので、以下の効果を奏す
る。

１．１回の乾燥で生材時の水分含有率を多くて３０％位
まで乾燥できると共に、脱脂では完全脱脂を行なうこと
ができる。

２．２回の乾燥で上記水分含有率を１０％以下に乾燥す
ることができる。

３、加色では、加圧による温度の内部浸透と平衡とがは
かられ、木材の周辺部又は周辺部から中心部まで褐色も
しくは褐色の近似色に加色することができる。

４、加色では、設定温度と設定気圧、処理時間を任意に
決定することにより、琥珀色から褐色まで段階的な色を
引出すことができる。このことにより、針葉樹がから松
の場合、自然色の赤味を解消し得、同時に自然変色、白
人、赤火の色差といった問題を解消せしめ得る。

５、高温度処理によって微炭化作用が奏され、被加工木
材に防腐性を付与することができる。

６、高温度処理と微炭化作用とにより、木材本来の物理
作用を弱め、捻れなどの狂い発生を防止することができ
る。このことによって、被加工木材を建材、工芸材など
といった用途に提供でき、需要分野を拡大することがで
きる。

従って、減圧時間を含めて２回目の乾燥が冷風乾燥の場
合の最良１９時間位というこれまでにない短かい処理期
間で諸種の問題用を解決することができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）木材を通常空気雰囲気中で１５０℃〜１８０℃位
   に加熱すると共に、５気圧〜１０気圧位に加圧して高温
   高圧蒸気処理する木材の乾燥方法。
2. （２）木材を通常空気雰囲気中で１５０℃〜１８０℃位
   に加熱すると共に、５気圧〜１０気圧位に加圧し、高温
   高圧蒸気処理した後で風力乾燥する木材の乾燥方法。
3. （３）木材の周辺部又は周辺部から中心部までを褐色に
   加色する請求項１に記載の木材乾燥時における加色加工
   方法。
4. （４）針葉樹からなる木材の揮発成分を揮発せしめると
   共に、不揮発成分を固化せしめる請求項１に記載の木材
   乾燥時における脱脂加工方法。