JPH04126202A

JPH04126202A - 大変形木質材の製造方法

Info

Publication number: JPH04126202A
Application number: JP24803790A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Inoue; 雅文井上; Kyo Norimoto; 則元　京; Mitsuhiko Tanahashi; 光彦棚橋; Shinichi Takada; 伸一高田
Original assignee: Daiken Trade and Industry Co Ltd
Current assignee: Daiken Trade and Industry Co Ltd
Priority date: 1990-09-17
Filing date: 1990-09-17
Publication date: 1992-04-27

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】材および曲げ木など）に関し、特定の処理によって、塑
性加工後の木質材が有する内部応力を除去するとともに
、大変形状態を維持するために有効な化学結合を形成さ
せることにより、寸法安定性を向上させる製造方法に関
する。

（従来技術とその欠点）木材を圧箱功旺すると強度の向上や表面性状（表面硬さ
、耐磨耗性）の改善、および緻密化したタ１ルデ得られ
る。

また、木材を曲げ力計すると、独特の曲線美が得られ椅
子やインテリア部材として古くから利用されている。

今後の木材利用を考えると、広葉樹材の代替として針葉
樹材を利用する必要がある。

一般に、針葉樹材は広葉樹材に比べて柔らかく、また、
部材と部材で比重などの物理的性質に差が大きいので、
家具や内装用材として利用するには、ている。

そこで、発明者らは以前から圧縮木材や曲げ加工木材な
ど大変形を施した木質材の研究を行っている。

木材は、本来、弾性的な材料であるが、湿潤下で加熱す
ると水分と熱の作用で可塑性を示し、破壊に至るまでの
変形量が著しく増大する。

この現象は、マトリックスの構成成分であるリグニンお
よびヘミセルロースが、水分と熱との作用で軟化し、ミ
クロフィブリル相互の変形が可能になることによるもの
と考えられている。・・・軟化軟化状態の木材をプレス
機などで圧縮加工しなり、外側（引張側）に帯金を添わ
して曲げ１旺すると、容易に圧縮木材や曲げ木を得るこ
とができる。

特に針葉樹材においては、半径方向に圧縮変形させるこ
とが特に容易である。

変形を維持した状態で木材を乾燥させると、与えられた
変形は（りに固定される。

この現象は、乾燥によってマトリックス間に形成された
水素結合がミクロフィブリ）４性変形を拘束することに
よるものと考えられている。

・・・乾燥固定（ドラインクセット）・・・ドラインク
セットによって変形が固定された木材は、１町し得手力
笥ヒしな１市艮り此東凛按定な状態にあるが、再び水分
と熱の作用を受けるとほぼ変形を与える前の状態にまで
回復する。・・・水分回復（スプリングバック）・・・極めて悪いという欠点があった。

（解決しようとする課題）理（フェノール樹脂初期縮合物処理、マレイン酸−グリ
セリン処理、ホルマール９６１浬）などによる固定およ
び、熱処理による固定を試みた。

発明者らは、第３８回の日本木材学会大会においてフェ
ノール樹脂初期縮合物処理を中心に、各種化学処理によ
る圧縮木材の固定について発表し、一応の成果が得られ
たことを報告した。

しかし、同時に、樹脂溶液の木質材への均一な注入はｍ
で困難であり、また、樹脂の保管も複雑であることが明
らかとなった。

また、熱処理については、第３９回の日本木材学会大会
において発表し、ドラインクセットされた圧縮木材を′
１６０〜２σ０度Ｃのオーブン中にた。

オーブン中（乾燥状態）での熱処理によって樹脂処理に
より示唆された欠点は一部解決されたが、処理時間が長
いため生産性が悪く、著しい変色を生じていた。

（本発明の目的）本発明は上記欠点を解消するためになされたものであり
、樹脂および化学薬品を使わずに、水分や熱の作用によ
るスプリングバックの極めて少な供するものである。

（問題点を解決するための手段）本発明は、かかる問題点を解決する手段として、以下の
技術を採用している。

第１請求項では、■含水状態の木質材を力岬スることに
よって軟化処理し、■塑性域に及ぶ大変形を与えた状態
で、■オートクレーブを用い水熱処理する。

第２請求項では■ドラインクセット（乾燥固定）によっ
て変形を一時的に固定した乾燥木材を、■オートクレー
ブを用いて水蒸気処理する。

という技術手段を採用している。

と分けている。

（作用）化することが知られている。

■セルロースが偏汗ドＨビする。Ｑ東ＪＶ６り四曽加す
る、■ヘミセルロースが低分子化し溶脱する。

■リグニンにおいても低分子化が進むが、針葉樹リグニ
ンは再縮合する傾向にある。

詳述すると、セルロースが低分子化することによって、
ミクロフィブリル間に蓄積されていたと考えられる弾性
回復エネルギーが開放される。

４−いゆ公的し状態で結晶化することによって、応力を
保有しない新しい結晶が形成されることになる。

ヘミセルロースが溶脱することによって、水分吸着量が
減少し、水分による影響が低減する。

変形状態でリグニン間に生じる縮合（化学結合）は、水
素結合に比べはるかに強固で、ミクロフィブリルの弾性
回復を拘束する。

以上、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　−り上
記に予測される作用は異なるが、水熱処または水蒸気処
理された圧縮木材や曲（ヂ加工木材は、上記の作用が組
み合わされ、水分、熱の作用を受けても回復しない寸法
安定な状態が得られる。

（発明の構成）以下、本願発明の構成を述べる。

本発明て適用される木質材は、広葉樹材、針葉樹材を問
わないが、年輪賜の広い低比重材（一般にこれらの材は
、成長が早く生産性は良いが低級材とされ安価である。

）を用いると改質効果や化粧性の向上が著しく、有効で
ある。

まず、上記の木質材を含水状態にするために、減圧、加
圧および゛減圧加圧法による吸水方法が用いられ、圧縮
の程度や樹種によっては、浸漬やスティーミングが有効
な場合もあり吸水方法は適宜採用される。

吸水された木質材を８０度Ｃ以上で加熱し、ただちにプ
レス機を用いて圧縮し、圧縮変形を与える。

力か法は、煮沸、蒸煮、マイクロ波照射など適宜採用さ
れる。

圧縮変形量は、木質材の密度に左右されるが、２０〜７
０％の範囲であれば、圧縮変形による材質改善効果が得
られ、才な、木質材が本来有する外観上の特徴は損なわ
れない第１請求項ては、これをクランプなどで変形状態を拘束
し、オートクレーブ内で水熱処理する。

第２請求項では、これを乾燥し、トライングセットした
後、クランプなどで変形状態を拘束し、オートクレーブ
内て゛水蒸気処理する。

オートクレーブ内での処理は、１６０〜２００度Ｃの範
囲で、１〜１０分間の処理で圧縮木材はほば完全に固定
される。

これは、先に発表したオーブンを用いた熱処理る。

また、本願発明によって得られた圧縮木材は、さなどが
向上していた。

以上、主に木質材のＭｒ彷旺について記述したが、大変
形を与えられた木質材の固定という作用効果は、曲げ加
工木材もほぼ同様であり、湿潤状態の木質材にマイクロ
波を照射したり蒸煮により、軟イθツ夏した状態で曲げ
力計を施した木質材を、オートクレーブを用いて水熱処
理すること、および′曲げ力計を施した木質材をドライ
ンクセ・ノドにより固定し、オートクレーブを用いて水
蒸気処理することにより永久固定することが出来る。

また、プレス機内に凹凸を有する型材を木質材に対向し
て配して凹凸を転変ル、部ｊＭＪ’ｌｌこ大変形を方色
した木質材を固定するに際しても、オートクレーブによ
る処理時間の短さ、および木材本来の外観を維持できる
特徴を注力）すことが出来る。

以上、本願発明は、従来の木ネ効旺において困難とされ
ていた寸法安定性良好な種々の大変形木材の工業的な生
産可能性を示唆するものである。

（実施例）以下、実施例を述べる。

実施例１スギ材（寸法２０ｘ２０Ｘ３０ｍ）をアスピレータ−に
て飽水状態にし、９５度Ｃの熱水中で加熱軟化し、圧縮
セット量が５０％になるように圧縮変形した後、ドライ
ンクセツトによって固定した、そ甥組ステンレス製油具
を用いて変形を拘束し、オートクレーブを用いて高温高
圧下で処理をおこない実施例を得た。

なお処理染出よ、温度：１４０．１６０，１８０．２０
０，２３０度Ｃ１時間：１．２．４．８分間である。

（比較例）実施例において、ドライングセブト後、１８０度Ｃの熱
板により１〜２６時閏熟処理した以外は実施例と同じ処
理をして比較例を得た。

（実験）実施例および比較例の圧縮木材が熱処理により固定され
ている事を確かめるため乾水繰り返しくＤ：１０５度Ｃ
全乾〜Ｗ：９５度Ｃ煮沸）その結果、例えば回復度５０
％以下に押さえるのに実施例では１８０度Ｃ１２分間の
処理でよいが、比較例で４１１８０度Ｃ１３，５ｖａｂ
＋’）、ネ漏Ｖ−片１匹哩時間は１／１０５に短縮され
ていた。

また、材色は実施例が処理前とほとんど変わらないのに
対し、比較例は茶褐色化していた。

（本願発明の効果）上述のように、木質材を水熱処理および水蒸気い新しい
結晶の形成、水分吸着量の減少、変形状態での縮合（化
学結合）などが生じ、これらが複雑に作用して水分、熱
の作用を受けても回復せず寸法安定な状態が得られるも
のと思わる。

その結果、極めて短時間でスプリングバックの少ない圧
縮木材や曲０１−Ｉど大変形木質材を得ることができ、
繁雑な製造管理も必要なく生産性が動て良好である。

また、短時間の処理であるから材色変化が少なく外観良
好な木質化粧材を得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）軟化処理した状態で圧縮変形や曲げ変形などの変
形を施した木質材を、オートクレーブを用いて水熱処理
することにより、変形を永久固定することを特徴とする
製造方法。（２）軟化処理した状態で圧縮変形や曲げ変
形な、どの変形を施した木質材を、トライングセットに
よって固定し、変形を拘束した状態でオートクレーブを
用いて水蒸気処理することにより、変形を永久固定する
ことを特徴とする製造方法。