JPH03221402A - 多孔質材料の真空加圧含浸方法およびそれに用いる装置 - 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、ダンホール紙、鋳物、セラミフクス等
の多孔質材料；こ樹脂液等の処理液を含浸させて多孔ｔ
Ｕ料の改質を行う多孔質材料の真空加圧含浸方性およブ
それに用いる装置に関するものである。

〔従来の技術］ 最近、木材、ダンボール紙、鋳物、セラ汁ンクス等の多
孔質材料に、樹脂液等の処理液を含浸させて多孔質材料
の改質を行うことが広く行われている。例えば、廉価で
軟らかい木材やダンボール紙に樹脂液を含浸させその強
度を高めて家具や建具、壁面材等に利用することや、鋳
物や煉瓦に樹脂液を含浸させて組織を緻密化させ割れに
くくすること等が行われている。また、樹脂液ではなく
、特殊な薬効を備えた薬液（例えば防虫剤２防腐剤等）
を含浸させることにより、被含浸物の保存性を高めたり
、あるいは防水性や導電性といった性能の向上を図るこ
とも行われている。

このような多孔質材料への処理液金種には、例えは第５
図に示す装置が用いられる。この装置は、開閉蓋（によ
って密封される処理槽２と、上記処理槽２内に装填され
る内槽３と、上記処理槽２内に減圧弁４付き配管５によ
って連通される真空ポンプ６と、加圧弁７付き配管８に
よって連通される加圧手段（図示せず）とを備えている
。また１０は上記処理槽２内に処理液を供給するための
処理液貯槽で、開閉弁１１付き配管１２を介して処理槽
２に連通されている。さらに、１５は処理槽２の外壁周
囲に設けられた処理液加熱用のジャケット部である。こ
のジャケット部１５には、蒸気弁付き配管１６が接続さ
れており、スチームによって処理［２を加熱し、発生し
たドレンをスチームトラップ１７から外部に排出するよ
うになっている。そして、この内槽３内に木材等の多孔
質材料１３を充填して上記処理槽２内に装填し、処理槽
２を開閉蓋ｌによって密閉したのち、まず真空ポンプ６
を作動させてから減圧弁４を開は減圧して処理槽２内を
真空化する。これによって、多孔質材料１３の多孔空隙
部分に含有される空気や水分等が除去される。つぎに、
真空状態のまま開閉弁１１を開き、処理液貯槽１０内の
処理液を処理槽２内に供給し図中−点鎖線Ａで示す位置
まで溜めて、多孔質材料１３を処理液に浸漬する。

そして、真空ポンプ６を停止し開閉弁１１を閉しる一方
、加圧弁７を開いて処理槽２内を加圧する。これによっ
て多孔質材料１３の空隙内に処理液が強制的に含浸され
る。このようにして多孔質材料１３の含浸を行うことが
できる。

［発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上記のような含浸方法では、処理１２内
に処理液を供給して多孔質材料１３全体を処理液中に浸
漬させるため、処理液を多量に必要とする。また、処理
液の含浸時に加熱する必要がある場合には、前記ジャケ
ット部１５に加熱蒸気等を供給することによって処理槽
２内を加熱するようにしているため、処理槽２の壁面側
の処理液はど高温になって温度むらを生じ、結局処理む
らを生じるという問題がある。

本発明）よ、このような事情に鑑みなされたもので、多
孔買材料シこ含浸処理を行うに際し、使用する処理液が
必要最低限の少量ですみ、しかも処理液に温度むらを生
じず均一に含浸処理を行うことのできる含浸方法およブ
それに用いる装置の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明は、多孔質材料に処
理液を含浸させる方法であって、多孔質材料が充填され
た上面間口付の内槽を、熱交換器および循環ポンプを含
む処理液循環路が接続された処理槽内に装填し上記処理
′ａ、循環路の端部と内槽内部とを連通させる内槽装填
工程と、この処理槽を密閉して処理槽内を減圧する減圧
工程と、その状態で上記内槽内に処理液を供給して内槽
内の多孔質材料を完全に処理液中に浸漬させる処理液供
給工程と、上記処理液供給後に処理槽内を加圧する加圧
工程と、上記加圧下において内槽内に供給した処理液を
循環させる処理液循環工程とを備えた多孔質材料の真空
加圧含浸方法を第１の要旨とし、多孔質材料に処理液を
含浸させるための装置であって、内槽の装填・取り出し
用開閉蓋付処理槽と、熱交換器および循環ポンプを含み
上記処理槽に端部が接続される処理液循環路と、内部空
間を上記処理液循環路の端部と連通した状態で上記処理
層内シこ装填される上面間口付の箱形内槽と、上記内槽
内に処理液を供給するための処理液供給配管と、上記処
理槽内を減圧する減圧手段と、上記処理槽内を加圧する
加圧手段とを備えた多孔質材料の真空加圧含浸装置を第
２の要旨とする。

〔作用〕

丁なわち、本発明は、処理槽内に直接多量の処理液を供
給して多孔質材料の含浸処理を行うのではなく、多孔質
材料を充填した内槽内にのみ処理液を供給するようにし
たものである。したがって、処理液の量を大幅に少なく
することができる。

また、上記内槽内部を処理液循環路に連通させた状態で
処理槽に装填するため、内槽内の処理液を所定温度に設
定した状態で循環させることができ、多孔質材料と接触
する内槽内の処理液の温度を常に均一な温度に保つこと
ができる。これにより、従来のような処理むらを生じる
ことがない。

つぎに、本発明を実施例にもとづいて詳細に説明する。

〔実施例］ 第１図は本発明の含浸処理装置の一実施例を示している
。図において、２０は横型円筒形の処理槽で、側方に設
けられた密封用の開閉蓋２１を開けて水平方向に内槽２
２を装填・取り出しできるようになっている。

上記内槽２２は、第２図に示すように、上面が開口され
た箱形で、底部側に、処理液流通用の流通孔２３が開け
られた仕切り板２４が取り付けられており、この仕切り
板２４の上に、含浸しようとする多孔質材料が載せられ
充填されるようになっている。また、内槽２２の幅の狭
い方の側壁の片方２２ａには、上記仕切り坂２４の取り
付は位置よりも低い位置に、処理液流通用の穴２８が開
けられており、この穴２８を、第１図に示すように、処
理槽２０の奥側に向けた状態で、内槽２２が装填される
ようになっている。一方、内槽２２の底部外側の四隅に
は車輪２６が取り付けられており、第３図に示すように
、この車輪２６を、処理槽２０内のレール２７に載せる
ことにより、内槽２２を処理槽２０内に搬入（搬出）す
ることができる。

上記内槽２２を装填する処理槽２０（第１図に戻る）の
奥壁２０ａには穴３０が開けられており、この穴３０を
貫通した状態で、処理槽２０の外側から内側に延びる大
径パイプ３■が取り付けられている。上記大径パイプ３
１の、処理槽２０内に突出した端部は、装填された内槽
２２の側壁２２ａの穴２８の縁部に密封状態で取り付け
られるようになっている。上記大径パイプ３１の内側に
は、小径パイプ３２が同軸的に挿通されており、その一
端側３２ａが内槽２２内の仕切り板２４の下側を延びて
、内槽２２の反対側の側壁近傍まで達するように配置さ
れている。そして、上記小径パイプ３２の他端側３２ｂ
は、配管３３を介して処理槽２０外に設けられた熱交換
器３４の片方の出入り口３４ａに連通している。また、
上記熱交換器３４の他方の出入り口３４ｂは、処理液循
環ポンプ３５の片方の出入り口３５ａに連通され、上記
処理液循環ポンプ３５の他方の出入り口３５ｂは、配管
３６を介して上記大径パイプ３１から分岐する分岐パイ
プ３７に連通されている。なお、上記大径パイプ３１に
は処理液の供給配管３８が連通されており、また、上記
配管３６には排液配管３９が分岐している。

一方、処理槽２０の上部には圧力調節配管４０が連通さ
れており、加圧弁４１または４２によって開閉しコンプ
レッサ等の圧縮空気挿入手段（図示せず）に連通される
加圧配管４３．４４と、脱気弁４５によって開閉される
脱気路４６と、真空弁４７によって開閉され水封ポンプ
４８に連通される第１の減圧配管４９と、真空弁５０に
よって開閉され油回転真空ポンプ５１に連通される第２
の減圧配管５２とが接続されている。また、上記圧力調
節配管４０には、安全弁５３．圧力センサー５４．真空
センサー５５が設けられている。

上記装置を淘い、例えばつぎのようにして多孔質［オＦ
４５０の含浸処理を行うことができる。すなわち、ま丁
内漕２２内に多孔質材料２５を充填し、この内槽２２を
処理［２０内に装填する。このとき、内槽２２の側壁２
２ａに開けられた穴２８を、処理Ｐ！２０の奥壁２０ａ
に向けた状態で装填し、処理槽２０の奥壁２０ａから内
槽２２側に突出する大径パイプ３１の端部と、上記内槽
２２の穴２８の縁部とを密閉状態で取り付ける。この状
態て、開閉蓋２１を閉して処理槽２０内を密封し、水封
ポンプ４８を作動させ真空弁４７を開いて処理槽２０内
を減圧する。そして、４０〜２０ＴｏｒｒにＣつた段階
で油回転ポンプ５１を作動させて減圧路を４９から５２
に切り換え、さらに高真空に減圧する。ｌＯ〜４Ｔｏ　
ｒ　ｒになった時点でその状態を所定時間維持したのち
、供給配管３８の開閉弁を開き、上記大径パイプ３１を
介して内槽２２内に、処理液を供給する。上記供給によ
って内槽２２内の多孔質材料２５が完全に処理液に浸漬
した段階で上記供給配管３日の開閉弁を閉しるとともに
、真空弁５０隻茅じ；曲回転ポ〉・プ５１を停止させる
とともに加圧弁４１または４２を開き、処理槽２０内を
昇圧する。これと同時に配管３６に設けられた開閉弁５
６を開いて処理液循環ポンプ３５を作動させ、矢印Ａ７
’示すように処理液を循環させるようにする。すなわち
、処理液は、処理液循環ポンプ３５から熱交換器３４に
送り込まれて小径パイプ３２を通って内槽２２内に流入
し、内槽２２内を循環する。そして、内Ｐ！２２の側壁
２２ａに設けられた穴２８と小径パイプ３２との隙間部
を通って大径パイプ３２と小径パイプ３１の隙間部に入
り、分岐パイプ３７から配管３６を通って処理液循環ポ
ンプ３５の吸い込み側に還流する。この循環処理液が、
加圧下において徐々に多孔質材料２６の多孔内に浸透し
含浸処理が進行する。この状態を一定時間保持したのち
、脱気弁４５を開いて脱気を行い処理槽２０内を常圧に
戻す。そして、処理液を排液配管３９から系外に除去し
たのち、開閉蓋２■を開）すて内槽２２を取り出し、含
浸処理が施された多孔質材料２６仝得ることができる。

なお、上記一連の処理工程の進行を、模式的に第４図に
示す。

このように、この装置によれば、内槽２２に必要最少量
の処理液を供給し、これを循環させて多孔質材料に含浸
させるようにしているため、従来に比べ、大幅に処理液
使用量を低減することができる。したがって、処理液に
かかるコストを大幅に低減することができる。しかも、
処理液が、従来のように処理槽壁面に取り付けられた加
熱手段によって加熱されるのではなく、処理槽の外側に
設けられた熱交換器を経由して均一な温度に加熱された
状態で多孔質材料と循環接触するようになっているため
、処理液に温度むらがなく、したがって処理むらが生じ
ない。

なお、本発明に用いる多孔質材料２５としては、木材、
ダンボール紙、鋳物、瓦、煉瓦、竹材等、それ自体保形
性を備えた多孔質のものがあげられる。そして、内槽２
２の形状は、上記実施例に限らず、これら多孔質材料２
５の形状に合わせて適宜に設定される。したがって、本
発明において一箱形、とは、狭義の「方形の箱形」のみ
ならず、各種の容器形状のものを含む・、意味で用いて
いる。

また、本発明に用いる含浸処理用の処理液としては、従
来の含浸処理に用いられているものであればどのような
ものでもよく、持に制限されない。例えば木材の染色を
目的とする場合は、所定の染色液を含浸させるようにす
る。また、木材やダンボール紙の強化を目的とする場合
は、アクリル樹脂や不飽和ポリエステル樹脂のプレポリ
マー等を用いるようにする。

さらに、処理液の循環する方向は、上記実施例に限らず
、逆転させてもよい。この場合は、処理液は、大径パイ
プ３１と小径パイプ３２の隙間部を通って内槽２２内に
導入され、内槽２２の反対側側壁近傍に延びる小径パイ
プ３２の先端開口から小径パイプ３２内を通って内槽２
２外に流出するようになる。

また、上記実施例では、内槽２２と処理液循環路との接
続を、大径パイプ３１と内槽２２の穴２８の縁部とを取
り付けるだけで行えるようにしているが、例えば第５図
に示すように、内ぼ２２の、穴２８を開けた方と反対側
の側壁２２ｂにも穴２８ａを開け、処理［２０の奥側に
おいて大径パイプ３１と穴２８の縁部との接続を行うと
とも；こ、処理槽２０の手前側において上記穴２３ａの
縁部とＬ字状の配管６０との接続を行って、矢印Ｂで示
すように処理液を循環させるようにしてもよい。このよ
うにすると、内槽２２の装填後の接続作業はやや煩雑に
なるものの、処理液の流路が単純化されるという利点が
ある。

さらに、上記第１図および第５図に示す実施例では、い
ずれも処理液の供給を、大径パイプ３■に連通された供
給配管３８によって行っているが、これに代えて、処理
槽２ｏの上部に供給配管を設け、装填された内槽２０の
上面開口から内槽２０内に直接処理液を落下供給させる
ようにしてもよい。

また、処理ｆ！２０の底部に蒸気噴出ノズルを所定間隔
で設け、内ｆ６Ｆ２０の周囲を加熱するよう二こしても
よい。この場合は、処理槽２０内にドレンが発生するの
で、同しく処理槽２ｏの底部に、ドレン抜き用の配管を
設ける必要がある。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、多孔質材料を充填した
内槽内にのみ処理；夜を導入するため、処理液の量を大
幅に少なくすることができ、処理液にかかるコストを抑
えることができる。また、上記内槽内の処理液を、熱交
換器および循環ポンプを含む処理液循環路内を循環させ
て処理を行うようにしているため、内槽内において多孔
質材料と接触する処理液の温度が常に均一な温度に設定
されることとなり、従来のように処理むらを生じること
がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の含浸処理装置の一実施例を示す構成図
、第２図は上記実施例に用いる内槽を示す斜視図、第３
図は上記内槽の処理槽への搬入態様の説明図、第４図は
上記実施例を用いた工程図、第５図は他の実施例を示す
構成図、第６図は従来の含浸処理装置を示す構成図であ
る。 ２０・・・処理１　２１・・開閉蓋　２２・・・内槽　
２４・・・ｆ±切つ）反　２３・・・穴　３１・・・大
径パ・ｆブ　３２・・・小径パイプ　３４・・・熱交換
器　３５・・・処理液循環ポンプ　３８・・・供給配管
　４３．４４・・・加圧配！４９．５２・・・減圧配管

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）多孔質材料に処理液を含浸させる方法であつて、
   多孔質材料が充填された上面開口付の内槽を、熱交換器
   および循環ポンプを含む処理液循環路が接続された処理
   槽内に装填し上記処理液循環路の端部と内槽内部とを連
   通させる内槽装填工程と、この処理槽を密閉して処理槽
   内を減圧する減圧工程と、その状態で上記内槽内に処理
   液を供給して内槽内の多孔質材料を完全に処理液中に浸
   漬させる処理液供給工程と、上記処理液供給後に処理槽
   内を加圧する加圧工程と、上記加圧下において内槽内に
   供給した処理液を循環させる処理液循環工程とを備えた
   ことを特徴とする多孔質材料の真空加圧含浸方法。
2. （２）多孔質材料に処理液を含浸させるための装置であ
   つて、内槽の装填・取り出し用開閉蓋付処理槽と、熱交
   換器および循環ポンプを含み上記処理槽に端部が接続さ
   れる処理液循環路と、内部空間を上記処理液循環路の端
   部と連通した状態で上記処理槽内に装填される上面開口
   付の箱形内槽と、上記内槽内に処理液を供給するための
   処理液供給配管と、上記処理槽内を減圧する減圧手段と
   、上記処理槽内を加圧する加圧手段とを備えたことを特
   徴とする多孔質材料の真空加圧含浸装置。
3. （３）上記処理液循環路の端部が往路と復路とを備えた
   二重管になつており、上記二重管のうち外管の先端部が
   処理槽を通過して内槽の側壁の穴に着脱自在に取り付け
   られ、内管の先端部が上記外管端面よりさらに突出して
   内槽内まで延びるようになつている請求項（２）記載の
   多孔質材料の真空加圧含浸装置。
4. （４）上記内槽が流通孔付仕切り部材で上下に仕切られ
   ており、上部に多孔質材料が充填され、下部に上記二重
   管の内管の先端部が収容されるようになつている請求項
   （３）記載の多孔質材料の真空加圧含浸装置。