JPH0380402B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、木質材の改質処理方法に関するもの
である。

（従来の技術） 木材およびその加工材である木材単板，木材チ
ツプ等の木質材は、軽くて強く，独特の物性，材
質感を有するため、建築用材，家具用材等広範な
用途に利用されている。

しかしながら、この木質材は、各種菌類の侵蝕
や白蟻等の虫害を受けて腐朽しやすいばかりか、
その呼吸性のため、反り，ねじれ，伸縮等の変形
が生じやすいという欠点を有する。

したがつて、近年、前記欠点を除去するため
に、木質材をアセチル化するという試みがなされ
ている。

すなわち、木質材をアセチル化反応液中に浸漬
して反応させ、アセチル化処理終了後、アセチル
化木質材を反応液中から取出し、水洗している
が、この木質材には反応液が木質材重量に対し、
70〜200重量％も含まれているため、これを水洗
で除去することは未反応液を廃棄することとなり
無駄であり、かつ、洗浄に手間を要するばかり
か、洗浄廃液の中和処理も面倒になるという欠点
を有する。

（発明が解決しようとする問題点） したがつて、本発明は、木質材中の残存反応液
を効率よく回収することのできる木質材の改質処
理方法を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、木質材を、アセチル化反応液中に浸
漬して加熱し、木質材成分の水酸基をアセチル化
させ、反応容器内の木質材に含浸されていない反
応液を回収したのち、反応容器内で木質材を加熱
しながら反応容器内を吸引減圧し、木質材中の反
応液の一部を気化させて回収し、しかるのち、反
応容器内に、前記反応液と反応しない有機溶媒蒸
気を充満させた雰囲気中で木質材を加熱するとと
もに吸引減圧することにより木質材中の残存反応
液の一部をさらに気化させて回収することを特徴
とする木質材の改質処理方法である。

（作用・効果） 前記のように、本発明においては、アセチル化
後の木質材中の残存反応液を吸引減圧して回収
し、その後、反応液と反応しない有機溶媒蒸気を
充満させ、加熱吸引減圧して木質材中の反応液の
一部を気化させて２段にわたつて回収するため、
反応液の回収を効果的に行なうことができ、か
つ、洗浄時間も大巾に短縮することができるもの
である。

また、反応時間の短縮による反応装置の使用回
数の増加によりコストダウンを図るものである。
さらに、従来、洗浄で流出させていた反応液を回
収できるため、それだけコスト低減となる。特
に、無水酢酸は高価であるため木質材中からの回
収は有効である。なお、回収反応液は使用につれ
て酢酸濃度が増加し、一定濃度以上になるとアセ
チル化率が低下するため、回収した反応液を分留
して無水酢酸の濃度を高めて繰り返し使用するも
のである。

（実施例） 以下、本発明に係る木質材の改質処理方法につ
いて説明する。

本発明を適用する木質材とは、木材，木材単
板，木材チツプ等のことで、その厚みが３mm以上
のものであれば、下記するアセチル化反応を促進
するために触媒処理を予め施すのが好ましい。

この場合、触媒としては、酢酸ナトリウム，酢
酸カリウム等、木質材を劣化させることがなく、
また、水洗により除去が容易な酢酸塩水溶液が好
ましく、これら水溶液中に単に浸漬したり、含浸
を迅速に行なうために40°〜80℃加温したものを
用いたり、減圧加圧釜内で酢酸塩水溶液を減圧注
入，加圧注入，減圧加圧注入により含浸させても
よい。

なお、前記酢酸塩水溶液の濃度は、特に限定す
るものでないが、２〜30％が好ましい。

つぎに、前記酢酸塩水溶液を含浸した木質材を
適宜乾燥するが、木質材の含水率が10％以下とな
るようにするのが好ましい。

前記のようにして乾燥された触媒含有木質材あ
るいは、未処理の木質材は、反応容器に入れたア
セチル化反応液中に浸漬し、加温することによ
り、木質材成分の水酸基と反応液とを反応させて
木質材のアセチル化処理を行なう。

前記反応液としては、無水酢酸を主体とし、こ
れに30％未満の酢酸、あるいは、トルエン，キシ
レン，ベンゼン等の芳香族炭化水素類を用いても
よい。

このように、有機溶媒を無水酢酸に混入するこ
とは、必要以上の高価な無水酢酸の使用量を軽減
するとともに、無水酢酸の強い刺激臭を軽減させ
て作業環境の向上を図り、かつ、無水酢酸による
木質材の強度低下を軽減するためである。

また、木質材を反応液に浸漬する前に、木質材
を予め減圧下で真空吸引して、木質材中の空気を
除去した状態下で反応液に浸漬するのが望まし
い。

なお、木質材は、単に反応液中に浸漬してもよ
いが、減圧加圧釜（反応容器）内で、減圧法，加
圧法，または減圧加圧法で木質材内部に予め反応
液を注入してもよい。

そして、所定時間経過して反応容器中の反応液
が木質材中の水酸基と十分反応すると、木質材に
含浸されていない反応液を反応容器から回収し、
その後、反応容器を加温して、反応容器内を、た
とえば、100mmＨｇより高真空度で吸引減圧し、
木質材中の反応液の一部を沸点を下げて気化さ
せ、排気空気とともに反応容器内から回収し、コ
ンデンサで液化させて回収する。なお、前記反応
液が気化する際、木質材は蒸発潜熱により温度が
低下しようとするが、前述のように、反応容器は
加温されているため温度低下は小さく、反応液の
回収を効率的に行なうことができる。

このように、吸引減圧をしていくと、次第に反
応液の気化速度が低下するので、その後、反応容
器内に、キシレンあるいはトルエン等の反応液と
反応しない有機溶媒蒸気を供給し、または、前記
溶媒液を供給して気化させながら有機溶媒蒸気を
熱媒体として木質材を加熱することにより、木質
材中の反応液の気化を促進させ、反応液と溶媒の
蒸気とを反応容器から吸引減圧により除去する。

所定時間経過後、木質材を反応容器から取出
し、温水等で洗浄し、乾燥することにより所期の
アセチル化木質材を得るものである。

実験例 ３mm厚のカラマツロータリー単板に、12重量％
の酢酸塩触媒水溶液を含浸させて乾燥し、この単
板を、反応容器である反応釜に仕込み、40mmＨｇ
の減圧下で５分間釜内を減圧脱気したのち、減圧
下で無水酢酸95重量％，酢酸５重量％からなる反
応液を釜内に注液し、10分間、単板内に反応液を
注入した。つぎに、減圧状態を解除し、釜内に窒
素ガスを供給して釜内を30分間、８Kg／cm²に加熱
加圧して、反応液を単板内に加圧注入したのち、
反応液を脱液し、酢酸10重量％、無水酢酸90重量
％からなり、110℃に加温した反応液を釜内に供
給し、120℃に上昇させて、30分間継続して反応
を行なわしめた。その後、反応液を脱液したの
ち、反応釜を加熱しながら50mmＨｇに排気減圧
し、30分間単板内の反応液を回収した。つぎに、
減圧状態を解除し、釜内に加熱したキシレン蒸気
を供給し、さらに、釜を加熱してキシレンが液化
しないようにしながら、キシレン蒸気が釜内に充
満した状態で単板を30分間加熱しながら単板中に
含浸された反応液をさらに気化させてキシレン蒸
気とともに出させた。このようにして得られた単
板を洗浄後、乾燥してアセチル化率を測定したと
ころ21％であつた。また、木質材中に含まれてい
る反応液の70％を回収できた。この結果、洗浄時
間も大巾に短縮できた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 木質材を、アセチル化反応液中に浸漬して加
   熱し、木質材成分の水酸基をアセチル化させ、反
   応容器内の木質材に含浸されていない反応液を回
   収したのち、反応容器内で木質材を加熱しながら
   反応容器内を吸引減圧し、木質材中の反応液の一
   部を気化させて回収し、しかるのち、反応容器内
   に、前記反応液と反応しない有機溶媒蒸気を充満
   させた雰囲気中で木質材を加熱するとともに吸引
   減圧することにより木質材中の残存反応液の一部
   をさらに気化させて回収することを特徴とする木
   質材の改質処理方法。 ２ 前記有機溶媒が、トルエン，キシレンである
   ことを特徴とする前記特許請求の範囲第１項に記
   載の木質材の改質処理方法。 ３ 前記反応液が無水酢酸と芳香族炭化水素等の
   有機溶媒との混合液からなることを特徴とする前
   記特許請求の範囲第１項に記載の木質材の改質処
   理方法。 ４ 前記木質材が、酢酸塩触媒水溶液を含浸した
   のち乾燥させたものであることを特徴とする前記
   特許請求の範囲第１項に記載の木質材の改質処理
   方法。