JPH03204A - 難燃化木材の製法 - Google Patents
難燃化木材の製法Info
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Landscapes
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は木材の吸脱湿による寸法変化を少くすると共に
難燃化を付加した木材の製法に関する。
難燃化を付加した木材の製法に関する。
〈従来技術〉
天然の木材はそれが置かれた環境の温度、湿度に影響さ
れて吸湿あるいは脱湿を繰り返して寸法も伸び縮みして
変化する。一定の温湿度において、木材中の水分が一定
に達する含水率のことを平衡含水率というが、はとんど
の木材は6〜10%の平衡含水率となり、木材の乾燥は
この範囲に々る様に仕上げることにあった。しかし、四
季の変化により、高温多湿の梅雨期と低温低湿の冬期と
では平衡含水率の変動は避けられず、寸法が変化し、時
には反シ、ねじれ、膨れ、縮みなどの狂いを生じた。そ
こで木材の寸法変化を少くする方法として、合成樹脂を
木材に注入する方法、薬品による吸湿水蒙基のアセチル
化、ホルマール化などが検討されてきたが、これらの方
法は何れも木材のもつ断熱性、加工性、外観にどの特性
を損い、また加工に複雑な工程と多大な処理費用を要す
るなどの欠点が認められた。
れて吸湿あるいは脱湿を繰り返して寸法も伸び縮みして
変化する。一定の温湿度において、木材中の水分が一定
に達する含水率のことを平衡含水率というが、はとんど
の木材は6〜10%の平衡含水率となり、木材の乾燥は
この範囲に々る様に仕上げることにあった。しかし、四
季の変化により、高温多湿の梅雨期と低温低湿の冬期と
では平衡含水率の変動は避けられず、寸法が変化し、時
には反シ、ねじれ、膨れ、縮みなどの狂いを生じた。そ
こで木材の寸法変化を少くする方法として、合成樹脂を
木材に注入する方法、薬品による吸湿水蒙基のアセチル
化、ホルマール化などが検討されてきたが、これらの方
法は何れも木材のもつ断熱性、加工性、外観にどの特性
を損い、また加工に複雑な工程と多大な処理費用を要す
るなどの欠点が認められた。
木材の難燃化については、不溶性不燃性無機物、例えば
、リン酸成分、ホウ酸成分、ハロゲン化物をそのまま水
に分散させ、この分散液からなる処理液を木材中に浸透
させようとしても、木材中にはほとんど水しか浸透して
行か々い。また、離燃性を付与する樹脂、例えばメチロ
ール化フェノール、メチロール化メラミン、メチロール
化尿素などを減圧、加圧操作下に含浸させる方法も検討
されているが、木材中のセルロースの非晶部に樹脂が浸
透しないと考えられ、離燃性は期待できなかった0 〈発明の目的〉 本発明の目的は、上記のような事情に鑑みなされたもの
であって、寸法安定性及び難燃性を付与した木材の製法
を提供することにある。
、リン酸成分、ホウ酸成分、ハロゲン化物をそのまま水
に分散させ、この分散液からなる処理液を木材中に浸透
させようとしても、木材中にはほとんど水しか浸透して
行か々い。また、離燃性を付与する樹脂、例えばメチロ
ール化フェノール、メチロール化メラミン、メチロール
化尿素などを減圧、加圧操作下に含浸させる方法も検討
されているが、木材中のセルロースの非晶部に樹脂が浸
透しないと考えられ、離燃性は期待できなかった0 〈発明の目的〉 本発明の目的は、上記のような事情に鑑みなされたもの
であって、寸法安定性及び難燃性を付与した木材の製法
を提供することにある。
〈発明の開示〉
本発明は、加熱加圧操作により、元の木材の平衡含水率
の絶対値を2〜4チ低くすると共に、抗膨張率を20〜
60%に改質した後に、離燃化を付与する化合物を含浸
する難燃化木材の製法である。
の絶対値を2〜4チ低くすると共に、抗膨張率を20〜
60%に改質した後に、離燃化を付与する化合物を含浸
する難燃化木材の製法である。
ここで抗膨張率とは、A S E (Anti−swa
l!ingEfficiency )で次式で計算する
。
l!ingEfficiency )で次式で計算する
。
Do:未処理材の膨張率
D:処理材の膨張率
本発明での加熱加圧操作としては、圧力容器中に電気ヒ
ーター、ガスヒーター、オイルヒーターなどによる加熱
と、コンプレッサーによる加圧、または水蒸気による加
熱加圧のいずれも可能であるが、中でも水蒸気による加
熱加圧が安全で経済的である。加熱加圧条件としては、
120〜250°C12〜40 #/d、処理時間は温
度圧力によ)異な石が、例えばゴムツキで厚さ50sa
mの板材の場合で、120℃、2 kg7ctで8時間
、または210℃、20 by/dで30分の処理で平
衡含水率の絶対値は約2チ低くなり、抗膨張率は約20
優となる。また、150℃、5kg/dで16時間、ま
たは250℃、40 ky/dで2時間処理で、平衡含
水率は約41低くなシ、抗膨張率は約60チとなる。な
お、温度が120℃以下では木材が改質されず、250
℃以上では木材の細胞が破壊して強度が著しく低下する
。また、ここで平衡含水率が21未満の低下では、抗膨
張率は2〇−未満となり、また、20憾未満の抗膨張率
では実用上、反り狂いに著しい効果がない。逆に4多以
上の平衡含水率の低下では抗膨張率は601以上とまり
、寸法安定性としては非常に良好であるが、操作上高熱
を要するために木材のもつ自然の風合かがくなり、炭化
が著しく、また機械的強度の劣化が著しく好ましくない
。
ーター、ガスヒーター、オイルヒーターなどによる加熱
と、コンプレッサーによる加圧、または水蒸気による加
熱加圧のいずれも可能であるが、中でも水蒸気による加
熱加圧が安全で経済的である。加熱加圧条件としては、
120〜250°C12〜40 #/d、処理時間は温
度圧力によ)異な石が、例えばゴムツキで厚さ50sa
mの板材の場合で、120℃、2 kg7ctで8時間
、または210℃、20 by/dで30分の処理で平
衡含水率の絶対値は約2チ低くなり、抗膨張率は約20
優となる。また、150℃、5kg/dで16時間、ま
たは250℃、40 ky/dで2時間処理で、平衡含
水率は約41低くなシ、抗膨張率は約60チとなる。な
お、温度が120℃以下では木材が改質されず、250
℃以上では木材の細胞が破壊して強度が著しく低下する
。また、ここで平衡含水率が21未満の低下では、抗膨
張率は2〇−未満となり、また、20憾未満の抗膨張率
では実用上、反り狂いに著しい効果がない。逆に4多以
上の平衡含水率の低下では抗膨張率は601以上とまり
、寸法安定性としては非常に良好であるが、操作上高熱
を要するために木材のもつ自然の風合かがくなり、炭化
が著しく、また機械的強度の劣化が著しく好ましくない
。
上記の如く、加熱加圧により改質された木材は、木材中
の平衡含水率の高いへンセルロースが分解して溶出し重
量が約101低下する。また溶出分だけ空隙部分が多く
なυ、ポーラスに力るoしたがって、次工程の難燃化剤
の含浸注入がし易くなる0 次に、難燃化を付与する化合物としては、前述の如き公
知の不溶性不燃性無機物、混合するととKよシネ溶性不
燃性無機物を生じる化合物、たとえば、リン酸マグネシ
ウム、リン酸カルシウム、リン酸バリウム、リン酸アル
ミニウム、ホウ酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、炭
酸カルシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸バ
リウムなどがある。また、含浸する方法としては、前記
不溶性不燃性無機物を生じさせる水溶性無機物水溶液の
一方を木材に含浸させたのち、他方を木材に含浸させる
ととくより、木材組織内に不溶性不燃性無機物を定着さ
せる方法があシ、第1の水溶液として、Ca” * B
a” t Mg2+およびAn3+から々′27今太〉 る群の中から選ばれた≠つ壜≠→つを含む水溶液、第2
の水溶液として、PO4、BOs 、 SO4および
C0a2−からなる群の中から選ばれた零不す哄すン 本オキを含む水溶液を用いる0水に溶解し、Ca 2+
Ba” 、 Mg”+あるいはAZ 8+のイオンを生
じさせる無機物としては、たとえば、MgC41MgB
r2 TCaClz 、 CaBr2 、 BaCA’
z e BaC1z @ 2H20e13aBr2
+ 1巳1a(NO3)2 i AA(J2
r AIBrB e A&(5oa)sなどがあ
る。また、水に溶解し、PO43−* BOs3−80
43−あるいはC038−のイオンを生じさせ石無機動
としては、たとえば、H8P O4e Na B O
! sNH4BO4* Na2COs # HgS
O4、Na25Oa(NH4)2804 、 (NH
4)2HPO4、HsBOs * (NH4)2CO8
などがある。これらのうちでも、Ca” 、 PO4’
−が防火性に適している。
の平衡含水率の高いへンセルロースが分解して溶出し重
量が約101低下する。また溶出分だけ空隙部分が多く
なυ、ポーラスに力るoしたがって、次工程の難燃化剤
の含浸注入がし易くなる0 次に、難燃化を付与する化合物としては、前述の如き公
知の不溶性不燃性無機物、混合するととKよシネ溶性不
燃性無機物を生じる化合物、たとえば、リン酸マグネシ
ウム、リン酸カルシウム、リン酸バリウム、リン酸アル
ミニウム、ホウ酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、炭
酸カルシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸バ
リウムなどがある。また、含浸する方法としては、前記
不溶性不燃性無機物を生じさせる水溶性無機物水溶液の
一方を木材に含浸させたのち、他方を木材に含浸させる
ととくより、木材組織内に不溶性不燃性無機物を定着さ
せる方法があシ、第1の水溶液として、Ca” * B
a” t Mg2+およびAn3+から々′27今太〉 る群の中から選ばれた≠つ壜≠→つを含む水溶液、第2
の水溶液として、PO4、BOs 、 SO4および
C0a2−からなる群の中から選ばれた零不す哄すン 本オキを含む水溶液を用いる0水に溶解し、Ca 2+
Ba” 、 Mg”+あるいはAZ 8+のイオンを生
じさせる無機物としては、たとえば、MgC41MgB
r2 TCaClz 、 CaBr2 、 BaCA’
z e BaC1z @ 2H20e13aBr2
+ 1巳1a(NO3)2 i AA(J2
r AIBrB e A&(5oa)sなどがあ
る。また、水に溶解し、PO43−* BOs3−80
43−あるいはC038−のイオンを生じさせ石無機動
としては、たとえば、H8P O4e Na B O
! sNH4BO4* Na2COs # HgS
O4、Na25Oa(NH4)2804 、 (NH
4)2HPO4、HsBOs * (NH4)2CO8
などがある。これらのうちでも、Ca” 、 PO4’
−が防火性に適している。
本発明に用いる木材としては、前記の如く加熱加圧操作
後の木材を丸太、製材品、スライス単板、合板、集成材
として、前記の難燃化化合物の第1および第2の水溶液
を順に木材中に含浸させることによ如行う。第1および
第2の水溶液の含浸はどちらを先にするようであっても
よい。
後の木材を丸太、製材品、スライス単板、合板、集成材
として、前記の難燃化化合物の第1および第2の水溶液
を順に木材中に含浸させることによ如行う。第1および
第2の水溶液の含浸はどちらを先にするようであっても
よい。
次に、実施例について説明する。
実施例1
30℃、湿度70慢で平衡含水率10−の50餌厚ゴム
ツキを圧力容器に入れ、10kg/dの飽和水蒸気で1
75℃に調整して2時間処理したところ、平衡含水率は
5%と表シ、抗膨張率は40チの改質木材を得九〇 次に、該改質木材を2鱈厚ロータリー単板とし、20〜
30 wa Hgの減圧下、水中に浸漬し、24時間放
置して飽水させた。この飽水単板を下記の第1の水溶液
および第2の水溶液に順次浸漬し、これらを含浸させて
、木材中に不溶性不燃無機物を生成させた。
ツキを圧力容器に入れ、10kg/dの飽和水蒸気で1
75℃に調整して2時間処理したところ、平衡含水率は
5%と表シ、抗膨張率は40チの改質木材を得九〇 次に、該改質木材を2鱈厚ロータリー単板とし、20〜
30 wa Hgの減圧下、水中に浸漬し、24時間放
置して飽水させた。この飽水単板を下記の第1の水溶液
および第2の水溶液に順次浸漬し、これらを含浸させて
、木材中に不溶性不燃無機物を生成させた。
第10水溶液(第1浴)
CaCJl 2−E:Jk/ IBa
CTo * 2 HxO2モーsi / 1第2の水溶
液(第2浴) (NH4)zHPO44モル/1 HaBOs 4モに/まただし、水溶液
の温度はいずれも50℃、浸漬時間はすべて5時間とし
、水溶山分を除くため、処理として、流水中[24時間
木材を放置した。
CTo * 2 HxO2モーsi / 1第2の水溶
液(第2浴) (NH4)zHPO44モル/1 HaBOs 4モに/まただし、水溶液
の温度はいずれも50℃、浸漬時間はすべて5時間とし
、水溶山分を除くため、処理として、流水中[24時間
木材を放置した。
比較例1
実施例1にて、ゴムツキを加熱加圧処理し危い以外は同
様に含浸させた。
様に含浸させた。
次に、離燃化剤の含浸率を次式で計算したところ、実施
例1では80%であり、比較例1は5゜チであった。
例1では80%であり、比較例1は5゜チであった。
含浸率=(A−B)/B
A:処理後絶乾重量
B:処理後絶乾重量
〈発明の効果〉
本発明では、加熱加圧操作により、元の木材の平衡含水
率の絶対値を2〜4優低くすることによシ、木材中に空
隙部分が多くなシ、難燃化剤の含浸が多くなったものと
思われる。また、寸法変化が小さく、反シ、ねじれ、膨
れ、縮みなどの狂いが生ぜずに、天然の木材本来の木目
外観、断熱性、加工し易さなどの性能も備えているので
、家具部材、建築や構築材料として有用である。
率の絶対値を2〜4優低くすることによシ、木材中に空
隙部分が多くなシ、難燃化剤の含浸が多くなったものと
思われる。また、寸法変化が小さく、反シ、ねじれ、膨
れ、縮みなどの狂いが生ぜずに、天然の木材本来の木目
外観、断熱性、加工し易さなどの性能も備えているので
、家具部材、建築や構築材料として有用である。
特許出願人 アイカニ業株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)加熱加圧操作により、元の木材の平衡含水率の絶対
値を2〜4%低くすると共に抗膨張率を20〜60%に
改質した後に、難燃化を付与する化合物を含浸すること
を特徴とする難燃化木材の製法。 2)加熱加圧操作が、水蒸気による加熱加圧で、120
〜250℃、2〜40kg/cm^2で処理する特許請
求の範囲第1項記載の難燃化木材の製法。 3)難燃化を付与する化合物が、混合することにより不
溶性不燃性無機物を生じさせる水溶性無機物である特許
請求の範囲第1項または第2項記載の難燃化木材の製法
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13424989A JPH03204A (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | 難燃化木材の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13424989A JPH03204A (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | 難燃化木材の製法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03204A true JPH03204A (ja) | 1991-01-07 |
Family
ID=15123883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13424989A Pending JPH03204A (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | 難燃化木材の製法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03204A (ja) |
-
1989
- 1989-05-26 JP JP13424989A patent/JPH03204A/ja active Pending
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