JPH0649283B2 - 木材の材質改良方法 - Google Patents
木材の材質改良方法Info
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- JPH0649283B2 JPH0649283B2 JP2025468A JP2546890A JPH0649283B2 JP H0649283 B2 JPH0649283 B2 JP H0649283B2 JP 2025468 A JP2025468 A JP 2025468A JP 2546890 A JP2546890 A JP 2546890A JP H0649283 B2 JPH0649283 B2 JP H0649283B2
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- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
- F26B3/32—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by development of heat within the materials or objects to be dried, e.g. by fermentation or other microbiological action
- F26B3/34—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by development of heat within the materials or objects to be dried, e.g. by fermentation or other microbiological action by using electrical effects
- F26B3/347—Electromagnetic heating, e.g. induction heating or heating using microwave energy
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B2210/00—Drying processes and machines for solid objects characterised by the specific requirements of the drying good
- F26B2210/16—Wood, e.g. lumber, timber
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- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は木材の材質改良方法、特に、ヤニの滲み出しを
効果的に抑制できる木材の材質改良方法に関する。
効果的に抑制できる木材の材質改良方法に関する。
（従来の技術と発明が解決しようとする課題） 従来、美しい木肌や優れた材質を有する木材であって
も、使用中にヤニが滲み出るものは用途が制限されるた
め、歩留りが悪かった。このため、木材のヤニの滲み出
しを抑制する方法として、蒸気加熱式人工乾燥、また
は、蒸煮あるいは煮沸処理による方法がある。しかし、
いずれの方法も木材の内部まで均等に処理できないの
で、時間の経過につれて木材内部のヤニが滲み出し、ヤ
ニの滲み出し抑制に対する信頼性が低かった。しかも、
後者においては木材の表面を蒸気または熱湯で洗い流す
ために木肌のつやが失われるという不具合があった。
も、使用中にヤニが滲み出るものは用途が制限されるた
め、歩留りが悪かった。このため、木材のヤニの滲み出
しを抑制する方法として、蒸気加熱式人工乾燥、また
は、蒸煮あるいは煮沸処理による方法がある。しかし、
いずれの方法も木材の内部まで均等に処理できないの
で、時間の経過につれて木材内部のヤニが滲み出し、ヤ
ニの滲み出し抑制に対する信頼性が低かった。しかも、
後者においては木材の表面を蒸気または熱湯で洗い流す
ために木肌のつやが失われるという不具合があった。
このため、低温の減圧高周波乾燥によって滲み出しを抑
制する方法（例えば、「木材工業」Vol.４４−４）が提
案されているが、処理時間が長く、製造コストが高くな
るという問題点があった。
制する方法（例えば、「木材工業」Vol.４４−４）が提
案されているが、処理時間が長く、製造コストが高くな
るという問題点があった。
そこで、高温の高周波乾燥によってヤニの滲み出しを短
時間で抑制する方法も考えられるが、木材中央部の水分
が急激に表層部に移動するため、木材の表層部と中央部
との間おける含水率の差によって内部応力が生じ、木材
に割れが生じやすいということが明らかになった。
時間で抑制する方法も考えられるが、木材中央部の水分
が急激に表層部に移動するため、木材の表層部と中央部
との間おける含水率の差によって内部応力が生じ、木材
に割れが生じやすいということが明らかになった。
本発明は前記問題点に鑑み、割れが生じにくく、処理時
間が短かいとともに、つやを失なわずにヤニの滲み出し
を抑制できる木材の材質改良方法を提供することを目的
とする。
間が短かいとともに、つやを失なわずにヤニの滲み出し
を抑制できる木材の材質改良方法を提供することを目的
とする。
（発明の構成） 本発明者らは、前記問題点に鑑み、木材の材質改良方法
について鋭意研究を行った結果、最初、木材を高温で誘
電加熱した後、前記温度よりも低温で誘電加熱すると、
木材が割れず、処理時間が短かいとともに、木材の表面
のつやを失なうことなくヤニの滲み出しを抑制できるこ
とを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至
った。
について鋭意研究を行った結果、最初、木材を高温で誘
電加熱した後、前記温度よりも低温で誘電加熱すると、
木材が割れず、処理時間が短かいとともに、木材の表面
のつやを失なうことなくヤニの滲み出しを抑制できるこ
とを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至
った。
すなわち、本発明の要旨は、木材中のヤニの成分のう
ち、その一部が分解し、他の一部が縮合若しくは重合す
る温度で木材を誘電加熱した後、前記温度よりも低い温
度で誘電加熱することを特徴とする木材の材質改良方法
にある。
ち、その一部が分解し、他の一部が縮合若しくは重合す
る温度で木材を誘電加熱した後、前記温度よりも低い温
度で誘電加熱することを特徴とする木材の材質改良方法
にある。
木材は樹種を選ばず、その形状は角材，板材をはじめ、
任意の形状を選択できる。また、木材を誘電加熱する場
合の含水率は特に限定するものではないが、繊維飽和点
前後の含水率が最っとも効果的である。そして、生材か
ら繊維飽和点までの予備乾燥を、例えば、人工乾燥のう
ち、最も乾燥コストが低い太陽熱除湿乾燥で行えば、誘
電加熱に要する時間が極めて短くなるので、生材から誘
電加熱で乾燥する場合よりも製造コストが低減するとい
う利点がある。なお、前記繊維飽和点とは、細胞内腔や
空隙に自由水は存在しないが、木材繊維の細胞壁内に飽
和量の結合水が存在するときの含水率をいう。
任意の形状を選択できる。また、木材を誘電加熱する場
合の含水率は特に限定するものではないが、繊維飽和点
前後の含水率が最っとも効果的である。そして、生材か
ら繊維飽和点までの予備乾燥を、例えば、人工乾燥のう
ち、最も乾燥コストが低い太陽熱除湿乾燥で行えば、誘
電加熱に要する時間が極めて短くなるので、生材から誘
電加熱で乾燥する場合よりも製造コストが低減するとい
う利点がある。なお、前記繊維飽和点とは、細胞内腔や
空隙に自由水は存在しないが、木材繊維の細胞壁内に飽
和量の結合水が存在するときの含水率をいう。
誘電加熱のうち、第１段階の誘電加熱による加熱温度
は、木材中のヤニの成分のうち、その一部が酸化，分解
されて揮発しやすい低分子量のものに化学変化し、他の
一部が縮合，重合して移動しにくい高分子量のものに化
学変化するために必要な温度であればよい。樹種によっ
て加熱温度は異なるが、一般に６０℃ないし１２０℃、
好ましくは８０℃ないし１００℃である。６０℃以下で
あると、一般にヤニの成分が酸化分解反応や縮合，重合
反応を生じにくいからであり、１２０℃以上であると、
木材の材質が劣化するからである。
は、木材中のヤニの成分のうち、その一部が酸化，分解
されて揮発しやすい低分子量のものに化学変化し、他の
一部が縮合，重合して移動しにくい高分子量のものに化
学変化するために必要な温度であればよい。樹種によっ
て加熱温度は異なるが、一般に６０℃ないし１２０℃、
好ましくは８０℃ないし１００℃である。６０℃以下で
あると、一般にヤニの成分が酸化分解反応や縮合，重合
反応を生じにくいからであり、１２０℃以上であると、
木材の材質が劣化するからである。
第２段階の誘電加熱による加熱温度は、ヤニの成分のう
ち、揮発しやすい低分子量のものを気化現象、例えば、
木材中の水分とともに生じる共沸現象によって木材の外
部へ出すことができる温度であればよい、樹種によって
異なるが、一般に約６０℃以下、減圧下における誘電加
熱であれば、約４０℃以下であってもよい、約６０℃以
上であると、木材中の水分が外部に急激に出るため、表
層部と内部との間における含水率に大きな差が生じ、内
部応力が発生して割れを生じやすいからである。
ち、揮発しやすい低分子量のものを気化現象、例えば、
木材中の水分とともに生じる共沸現象によって木材の外
部へ出すことができる温度であればよい、樹種によって
異なるが、一般に約６０℃以下、減圧下における誘電加
熱であれば、約４０℃以下であってもよい、約６０℃以
上であると、木材中の水分が外部に急激に出るため、表
層部と内部との間における含水率に大きな差が生じ、内
部応力が発生して割れを生じやすいからである。
（実施例） 以下に述べる操作によって試験片１ないし５を得た。
〔試験片１〕 米松の主に心材から幅１８cm、長さ３０cm、厚さ３．４
cmの柾挽きの板材を得、これを太陽熱除湿乾燥で含水率
２５％まで乾燥した後、高周波加熱装置で４時間加熱し
て９０℃まで昇温し、更に、９０℃以上の温度を維持し
て２時間加熱し、ついで、高周波加熱温度によって６０
℃で含水率が１１％になるまで約１８時間を要して乾燥
した。そして、加熱処理によって滲み出したヤニを除去
するため、試験片の表裏面を約２mmずつ、両木口面を約
５cmずつ、両側面を約１cmずつプレーナー又はのこぎり
盤で削り取ることにより、サンプルを得た。
cmの柾挽きの板材を得、これを太陽熱除湿乾燥で含水率
２５％まで乾燥した後、高周波加熱装置で４時間加熱し
て９０℃まで昇温し、更に、９０℃以上の温度を維持し
て２時間加熱し、ついで、高周波加熱温度によって６０
℃で含水率が１１％になるまで約１８時間を要して乾燥
した。そして、加熱処理によって滲み出したヤニを除去
するため、試験片の表裏面を約２mmずつ、両木口面を約
５cmずつ、両側面を約１cmずつプレーナー又はのこぎり
盤で削り取ることにより、サンプルを得た。
〔試験片２〕 試験片１を得た同一の米松から試験片１と同じ外形寸法
を有する板材を切り出し、太陽熱除湿乾燥で含水率２５
％まで乾燥した後、試験片１と同様に表裏面、木口面、
側面を削り取ることにより、サンプルを得た。
を有する板材を切り出し、太陽熱除湿乾燥で含水率２５
％まで乾燥した後、試験片１と同様に表裏面、木口面、
側面を削り取ることにより、サンプルを得た。
〔試験片３〕 含水率２５％まで太陽熱除湿乾燥した後、熱気式人工乾
燥で含水率６％まで乾燥することを除き、他は試験片２
と同様な操作を加えることにより、サンプルを得た。
燥で含水率６％まで乾燥することを除き、他は試験片２
と同様な操作を加えることにより、サンプルを得た。
〔試験片４〕 含水率２５％まで太陽熱除湿乾燥した後、１００℃で８
時間煮沸することを除き、他は試験片２と同様な操作を
加えることにより、サンプルを得た。
時間煮沸することを除き、他は試験片２と同様な操作を
加えることにより、サンプルを得た。
〔試験片５〕 含水率２５％まで太陽除湿乾燥した後、高周波加熱装置
によって６０℃で含水率が７％になるまで約３日間を要
して乾燥することを除き、他は試験片２と同様な操作を
加えることにより、サンプルを得た。
によって６０℃で含水率が７％になるまで約３日間を要
して乾燥することを除き、他は試験片２と同様な操作を
加えることにより、サンプルを得た。
次に、前述の操作によって得た試験片１ないし５に対
し、下記のような実験を行った。
し、下記のような実験を行った。
実験１ 試験片１ないし５についてプレーナー等による加工直後
におけるヤニの滲み出し状態を目視で観察した。その結
果を表１ａに示す。
におけるヤニの滲み出し状態を目視で観察した。その結
果を表１ａに示す。
次に、前記試験片１ないし５を６０℃の恒温乾燥器で７
２時間保管した後、ヤニの滲み出し状態を目視で観察し
た。その結果を表１ｂに示す。
２時間保管した後、ヤニの滲み出し状態を目視で観察し
た。その結果を表１ｂに示す。
表1aから明らかなように、保管前は試験片１ないし５に
ついてヤニの滲み出し状態には大差がなかった。
ついてヤニの滲み出し状態には大差がなかった。
一方、恒温乾燥器内で７２時間保管した後におけるヤニ
の滲み出し状態は、表1bから明らかなように、２段階の
高周波乾燥を行った試験片１および１段階の高周波乾燥
を行った試験片５は、いずれもヤニがごく少し滲み出し
ているにすぎなかった。
の滲み出し状態は、表1bから明らかなように、２段階の
高周波乾燥を行った試験片１および１段階の高周波乾燥
を行った試験片５は、いずれもヤニがごく少し滲み出し
ているにすぎなかった。
これに対し、熱気式人工乾燥を行った試験片３は、太陽
熱除湿乾燥のみによる試験片２とほぼ同様であり、ヤニ
抑制効果はほとんど現われていない。さらに、煮沸処理
を行った試験片４では、表層部にヤニ抑制効果が現われ
ているが、逆に表面のつやがなくなるという欠点がある
とともに、木口面中央部からヤニが滲み出し、ヤニ抑制
効果が十分でない。
熱除湿乾燥のみによる試験片２とほぼ同様であり、ヤニ
抑制効果はほとんど現われていない。さらに、煮沸処理
を行った試験片４では、表層部にヤニ抑制効果が現われ
ているが、逆に表面のつやがなくなるという欠点がある
とともに、木口面中央部からヤニが滲み出し、ヤニ抑制
効果が十分でない。
以上の実験結果から、高周波乾燥が熱気式人工乾燥，煮
沸処理よりもヤニの滲み出しを抑制するうえにおいてよ
り効果的であることがわかった。
沸処理よりもヤニの滲み出しを抑制するうえにおいてよ
り効果的であることがわかった。
実験２ 試験片１ないし５についてプレーナー等による加工直後
におけるヤニ滲み出し状態を目視で観察した。その結果
を表2aに示す。
におけるヤニ滲み出し状態を目視で観察した。その結果
を表2aに示す。
次に、前記試験片１ないし５を室内で約１ケ月間保管し
た後、ヤニの滲み出し状態を目視で観察した。その結果
を表2bに示す。
た後、ヤニの滲み出し状態を目視で観察した。その結果
を表2bに示す。
表2a，表2bから明らかなように、２段階の高周波乾燥を
行った試験片１および１段階の高周波乾燥を行った試験
片５は、約１ケ月の屋内保管後もほとんど変化が見受け
られなかった。
行った試験片１および１段階の高周波乾燥を行った試験
片５は、約１ケ月の屋内保管後もほとんど変化が見受け
られなかった。
これに対し、太陽熱除湿乾燥のみの試験片２は約１ケ月
間の屋内保管で表裏面および木口面全面にヤニが滲み出
しており、さらに時間が経過すれば、ヤニが涙状になる
と考えられる。また、熱気式人工乾燥による試験片３は
前述の試験片２よりもヤニの滲み出しは少ないと考えら
れるが、試験片1,4,5よりもヤニ抑制効果が小さい。煮
沸処理による試験片４は木口面中央部にヤニが少し滲み
出しているだけであり、全体的にはヤニ抑制効果が表わ
れているが、表面のつやは失われたままである。
間の屋内保管で表裏面および木口面全面にヤニが滲み出
しており、さらに時間が経過すれば、ヤニが涙状になる
と考えられる。また、熱気式人工乾燥による試験片３は
前述の試験片２よりもヤニの滲み出しは少ないと考えら
れるが、試験片1,4,5よりもヤニ抑制効果が小さい。煮
沸処理による試験片４は木口面中央部にヤニが少し滲み
出しているだけであり、全体的にはヤニ抑制効果が表わ
れているが、表面のつやは失われたままである。
以上の実験結果より、高周波乾燥による試験片1,5はつ
やを失わず、総合的に優れたヤニ抑制効果があることが
わかった。
やを失わず、総合的に優れたヤニ抑制効果があることが
わかった。
実験３ 試験片１ないし５についてプレーナー等による加工直後
におけるヤニの滲み出し状態を目視で観察した。その結
果を表3aに示す。
におけるヤニの滲み出し状態を目視で観察した。その結
果を表3aに示す。
次に、気温５℃から２５℃の間で、雨と直射日光とがあ
たらないように屋外で約１ケ月間保管した後、ヤニの滲
み出し状態を目視で観察した。その結果を表3bに示す。
たらないように屋外で約１ケ月間保管した後、ヤニの滲
み出し状態を目視で観察した。その結果を表3bに示す。
表3a，3bから明らかなように、２段階の高周波乾燥によ
る試験片１および１段階の高周乾燥による試験片５は、
ごく少しのヤニの滲み出しが見受けられるだけで、プレ
ーナーの加工直後とほぼ同じであり、切削加工によって
生じたつやはそのまま残っていた。
る試験片１および１段階の高周乾燥による試験片５は、
ごく少しのヤニの滲み出しが見受けられるだけで、プレ
ーナーの加工直後とほぼ同じであり、切削加工によって
生じたつやはそのまま残っていた。
これに対し、太陽熱除湿乾燥のみの試験片２は１ケ月間
の屋外保管で木口面および表裏全体にヤニが滲み出して
おり、時間の経過につれてヤニが涙状になると考えられ
る。また、熱気式人工乾燥による試験片３は前述の試験
片２と比較すると、ヤニの滲み出しは少ないが、残る他
の試験片1,4,5と比較すると、ヤニの滲み出しが多かっ
た。さらに、煮沸処理による試験片４では表裏面および
側面にヤニの滲み出しは見受けられないが、木口面中央
部にヤニの滲み出しが少し見受けられるとともに、中央
部のヤニ筋から表層部へヤニの移動が見受けられた。
の屋外保管で木口面および表裏全体にヤニが滲み出して
おり、時間の経過につれてヤニが涙状になると考えられ
る。また、熱気式人工乾燥による試験片３は前述の試験
片２と比較すると、ヤニの滲み出しは少ないが、残る他
の試験片1,4,5と比較すると、ヤニの滲み出しが多かっ
た。さらに、煮沸処理による試験片４では表裏面および
側面にヤニの滲み出しは見受けられないが、木口面中央
部にヤニの滲み出しが少し見受けられるとともに、中央
部のヤニ筋から表層部へヤニの移動が見受けられた。
以上の実験結果からも高周波乾燥が他の乾燥方法よりも
優れていることがわかった。
優れていることがわかった。
実験４ 試験片１ないし５の各表面から深さ２mmないし深さ５mm
までの間に位置する部分から削り取った削片２．５ｇ
を、ベンゼン：エチルアルコールの容積比が２：１から
なる溶媒１００mlに浸漬し、ソックスレー抽出装置で木
材成分の抽出を５時間行った後、前記溶媒を揮発させて
抽出成分の重量を測定した。測定結果を表４に示す。
までの間に位置する部分から削り取った削片２．５ｇ
を、ベンゼン：エチルアルコールの容積比が２：１から
なる溶媒１００mlに浸漬し、ソックスレー抽出装置で木
材成分の抽出を５時間行った後、前記溶媒を揮発させて
抽出成分の重量を測定した。測定結果を表４に示す。
表４から明らかなように、表面から２mm以上の深さにお
ける部分のヤニは、２段階の高周波乾燥を行った試験片
１が最も少なく、次に１段階の高周波乾燥を行った試験
片５、煮沸処理した試験片４、熱気式人工乾燥による試
験片３の順に少なく、太陽熱除湿乾燥のみによる試験片
２が最も多かった。
ける部分のヤニは、２段階の高周波乾燥を行った試験片
１が最も少なく、次に１段階の高周波乾燥を行った試験
片５、煮沸処理した試験片４、熱気式人工乾燥による試
験片３の順に少なく、太陽熱除湿乾燥のみによる試験片
２が最も多かった。
以上の実験結果より、試験片１の抽出量が最っとも少な
いのは、高周波加熱によって９０℃以上の高温で２時間
加熱することにより、ヤニの一部が酸化，分解されて揮
発しやすい低分子量となり、続いて行なわれる６０℃で
の高周波加熱により、低分子量となったヤニの成分が木
材内部の水分とともに、共沸現象などによって気化して
木材外に出てゆくためであると考えられる。
いのは、高周波加熱によって９０℃以上の高温で２時間
加熱することにより、ヤニの一部が酸化，分解されて揮
発しやすい低分子量となり、続いて行なわれる６０℃で
の高周波加熱により、低分子量となったヤニの成分が木
材内部の水分とともに、共沸現象などによって気化して
木材外に出てゆくためであると考えられる。
これに対し、熱気式人工乾燥による試験片３は、前述の
実験結果を考え合わせると、表層部に含まれるヤニの一
部が木材外に出るだけであり、表面から深さ２mm以上の
深さに位置する部分のヤニはほとんど出ておらず、残っ
ている。このため、プレーナー加工等によって切削する
と、ヤニが滲み出してくると考えられる。
実験結果を考え合わせると、表層部に含まれるヤニの一
部が木材外に出るだけであり、表面から深さ２mm以上の
深さに位置する部分のヤニはほとんど出ておらず、残っ
ている。このため、プレーナー加工等によって切削する
と、ヤニが滲み出してくると考えられる。
また、煮沸処理した試験片４は煮沸処理によって表面の
ヤニが熱水で洗い流され、表面からヤニがなくなるた
め、木材からヤニが抜け出たように見えるが、表層部を
除けば、約８０％のヤニが木材内部に残っており、時間
の経過につれてヤニが滲み出すと考えられる。
ヤニが熱水で洗い流され、表面からヤニがなくなるた
め、木材からヤニが抜け出たように見えるが、表層部を
除けば、約８０％のヤニが木材内部に残っており、時間
の経過につれてヤニが滲み出すと考えられる。
さらに、１段階の高周波加熱による試験片５では木材の
内部まで均一に加熱が行なわれ、ヤニの成分のうち、揮
発しやすい低分子量の成分と、木材内部の水分とが共沸
現象などによって気化して木材外に出てゆくため、前述
の試験片３，４の場合よりも多くのヤニが木材外に出て
いる。しかし、木材外に出ているヤニの成分は既存の低
分子量のものだけであるので、試験片５から滲み出すヤ
ニの量は前述の試験片１の場合よりも少ない。
内部まで均一に加熱が行なわれ、ヤニの成分のうち、揮
発しやすい低分子量の成分と、木材内部の水分とが共沸
現象などによって気化して木材外に出てゆくため、前述
の試験片３，４の場合よりも多くのヤニが木材外に出て
いる。しかし、木材外に出ているヤニの成分は既存の低
分子量のものだけであるので、試験片５から滲み出すヤ
ニの量は前述の試験片１の場合よりも少ない。
実験５ 実験４で得たヤニの抽出溶液２μを試料とし、ガスク
ロマトグラフィーで抽出成分の分子量分布を測定した。
測定結果を表５に示す。
ロマトグラフィーで抽出成分の分子量分布を測定した。
測定結果を表５に示す。
２段階の高周波加熱による試験片１は、太陽熱除湿乾燥
のみによる試験片２に比し、重合度ｎ＝１６の成分が約
３分の１に減少し、試験片の中で最っとも大きく減少し
ているとともに、重合度ｎ＝１９〜２０の成分が、他の
試験片ではほとんど変化していないのに、約２０％増加
している。
のみによる試験片２に比し、重合度ｎ＝１６の成分が約
３分の１に減少し、試験片の中で最っとも大きく減少し
ているとともに、重合度ｎ＝１９〜２０の成分が、他の
試験片ではほとんど変化していないのに、約２０％増加
している。
これに対し、熱気式人工乾燥による試験片３は、重合度
ｎ＝１６の成分が少し減少しているだけで、分子量分布
に関しては太陽熱除湿乾燥のみによる試験片２とほとん
ど同じである。また、煮沸処理による試験片４も重合度
ｎ＝１６の成分は試験片２と比べると、少し減少してい
るが、他は試験片２とほぼ同様である。さらに、１段階
の高周波加熱による試験片５は重合度ｎ＝１６の成分が
減少しているとともに、重合度ｎ＝１９〜２０の成分が
増加しているが、いずれも試験片１の場合よりも変化量
が少ない。
ｎ＝１６の成分が少し減少しているだけで、分子量分布
に関しては太陽熱除湿乾燥のみによる試験片２とほとん
ど同じである。また、煮沸処理による試験片４も重合度
ｎ＝１６の成分は試験片２と比べると、少し減少してい
るが、他は試験片２とほぼ同様である。さらに、１段階
の高周波加熱による試験片５は重合度ｎ＝１６の成分が
減少しているとともに、重合度ｎ＝１９〜２０の成分が
増加しているが、いずれも試験片１の場合よりも変化量
が少ない。
以上の実験結果より、高周波加熱を行なうと、抽出成分
の平均分子量が高くなり、粘性が大きくなる。このた
め、木材中のヤニが移動しにくくなるので、木材表面に
ヤニが滲み出しにくくなることがわかった。
の平均分子量が高くなり、粘性が大きくなる。このた
め、木材中のヤニが移動しにくくなるので、木材表面に
ヤニが滲み出しにくくなることがわかった。
実験６ 試験片１ないし５から顕微鏡観察用の切片をそれぞれ採
取し、アゾ系弱塩基性色素（スダンIII）で染色した
後、顕微鏡でヤニの存在場所を観察した。
取し、アゾ系弱塩基性色素（スダンIII）で染色した
後、顕微鏡でヤニの存在場所を観察した。
高周波加熱処理を行った試験片１および試験片５は、樹
脂道内に残っているヤニが主に樹脂道の内壁に付着して
いるが、水平樹脂道内のヤニが減少し、その周辺に移動
している。
脂道内に残っているヤニが主に樹脂道の内壁に付着して
いるが、水平樹脂道内のヤニが減少し、その周辺に移動
している。
これに対し、太陽熱除湿乾燥のみによる試験片２、熱気
式人工乾燥による試験片３および煮沸処理による試験片
４では樹脂道内にヤニが泡状に残っているとともに、水
平樹脂道内にもヤニが溜っていた。
式人工乾燥による試験片３および煮沸処理による試験片
４では樹脂道内にヤニが泡状に残っているとともに、水
平樹脂道内にもヤニが溜っていた。
このため、試験片１および試験片５のヤニは試験片２，
３，４のように樹脂道内および水平樹脂道内に集中して
存在していないので、移動しにくく、木材の外部に滲み
出しにくいことがわかった。
３，４のように樹脂道内および水平樹脂道内に集中して
存在していないので、移動しにくく、木材の外部に滲み
出しにくいことがわかった。
以上の実験結果を総合すると、１段階の高周波乾燥によ
る試験片５よりも、試験片１の方が、木材中のヤニの総
量が少なく、しかも、高分子量のものが多いことがわか
った。これは、９０℃以上の高温で誘電加熱すると、ヤ
ニの成分のうち、その一部は酸化分解されて揮発しやす
い低分子量のものに変化するとともに、他の一部は縮合
や重合によって高分子量のものに化学変化する。そし
て、その後の低温（６０℃）での高周波加熱により、化
学変化した揮発しやすい低分子量のヤニの成分が、木材
中の水分との共沸現象などにより、気化して木材外に出
てゆくからであると考えられる。このため、低温の誘電
加熱だけよりも、高温で誘電加熱を行った後に低温で誘
電加熱を行う方が、処理時間が短かく、ヤニの滲み出し
を抑制するうえで、より効果的があることがわかった。
る試験片５よりも、試験片１の方が、木材中のヤニの総
量が少なく、しかも、高分子量のものが多いことがわか
った。これは、９０℃以上の高温で誘電加熱すると、ヤ
ニの成分のうち、その一部は酸化分解されて揮発しやす
い低分子量のものに変化するとともに、他の一部は縮合
や重合によって高分子量のものに化学変化する。そし
て、その後の低温（６０℃）での高周波加熱により、化
学変化した揮発しやすい低分子量のヤニの成分が、木材
中の水分との共沸現象などにより、気化して木材外に出
てゆくからであると考えられる。このため、低温の誘電
加熱だけよりも、高温で誘電加熱を行った後に低温で誘
電加熱を行う方が、処理時間が短かく、ヤニの滲み出し
を抑制するうえで、より効果的があることがわかった。
（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明にかかる木材の
材質改良方法によれば、最初は高温で誘電加熱した後、
次に低温で誘電加熱をした方が、水の排出が比較的ゆっ
くりと行なわれるので、最初から最後まで高温で誘電加
熱する方法よりも、木材に割れが生じにくい。
材質改良方法によれば、最初は高温で誘電加熱した後、
次に低温で誘電加熱をした方が、水の排出が比較的ゆっ
くりと行なわれるので、最初から最後まで高温で誘電加
熱する方法よりも、木材に割れが生じにくい。
また、本発明にかかる方法の方が、最初から最後まで低
温で誘電加熱する方法よりも、木材中のヤニの総量が少
なくなるとともに、ヤニの成分の多くが滲み出しにくい
高分子量のものになるので、信頼性の高いヤニ滲み出し
抑制効果が得られる。
温で誘電加熱する方法よりも、木材中のヤニの総量が少
なくなるとともに、ヤニの成分の多くが滲み出しにくい
高分子量のものになるので、信頼性の高いヤニ滲み出し
抑制効果が得られる。
しかも、高周波加熱を２段階に分けて行うと、処理時間
が短かくなり、製造コストが低下する。このため、従
来、高周波加熱装置の減価償却負担が重いために実用化
されていなかった木材の材質改良方法が、製造コストの
低下によって実用可能になる。
が短かくなり、製造コストが低下する。このため、従
来、高周波加熱装置の減価償却負担が重いために実用化
されていなかった木材の材質改良方法が、製造コストの
低下によって実用可能になる。
さらに、本発明にかかる方法によれば、例えば、煮沸処
理のように木材の表面を熱湯で洗い流すことがないの
で、木材表面のつやが失われないという効果がある。
理のように木材の表面を熱湯で洗い流すことがないの
で、木材表面のつやが失われないという効果がある。
Claims (3)
- 【請求項１】木材中のヤニの成分のうち、その一部が分
解し、他の一部が縮合若しくは重合する温度で木材を誘
電加熱した後、前記温度よりも低い温度で誘電加熱する
ことを特徴とする木材の材質改良方法。 - 【請求項２】前記誘電加熱が高周波加熱であることを特
徴とする請求項１に記載の木材の材質改良方法。 - 【請求項３】前記誘電加熱がマイクロ波加熱であること
を特徴とする請求項１に記載の木材の材質改良方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2025468A JPH0649283B2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | 木材の材質改良方法 |
| US07/649,840 US5103575A (en) | 1990-02-05 | 1991-02-05 | Method for improving qualities of wood |
| CA002035715A CA2035715A1 (en) | 1990-02-05 | 1991-02-05 | Method for improving qualities of wood |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2025468A JPH0649283B2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | 木材の材質改良方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03230902A JPH03230902A (ja) | 1991-10-14 |
| JPH0649283B2 true JPH0649283B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=12166865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2025468A Expired - Fee Related JPH0649283B2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | 木材の材質改良方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5103575A (ja) |
| JP (1) | JPH0649283B2 (ja) |
| CA (1) | CA2035715A1 (ja) |
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| US6029368A (en) * | 1997-12-15 | 2000-02-29 | Banerjee; Sujit | Method for lowering the VOCS emitted during drying of wood products |
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| US20120160841A1 (en) | 2010-12-23 | 2012-06-28 | Eastman Chemical Company | Wood heater with enhanced microwave choke system |
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| US11243027B2 (en) | 2020-02-27 | 2022-02-08 | Drymax Ddg Llc | Radio frequency moisture-removal system |
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|---|---|---|---|---|
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| US2560763A (en) * | 1950-01-31 | 1951-07-17 | Allis Chalmers Mfg Co | Dielectric drier having an adjustable exhaust system |
| US3083470A (en) * | 1957-02-08 | 1963-04-02 | John H Stubber | Seasoning timber |
| US3031767A (en) * | 1958-02-14 | 1962-05-01 | Wood Electro Process Company | Method of drying lumber |
| SE319431B (ja) * | 1966-11-14 | 1970-01-12 | Svenska Flaektfabriken Ab | |
| US3537185A (en) * | 1968-10-21 | 1970-11-03 | Ingram Plywoods Inc | Dielectric heating apparatus |
| AR204636A1 (es) * | 1973-09-17 | 1976-02-20 | Koppelman Edward | Procedimiento y un aparato para secar madera |
| GB1601713A (en) * | 1978-02-07 | 1981-11-04 | Electronic Kilns Luzern Gmbh | Drying lumber |
| SE423931B (sv) * | 1980-10-15 | 1982-06-14 | Nils Oskar Tore Loof | Sett att torka treprodukter |
| US4377039A (en) * | 1981-07-24 | 1983-03-22 | Haeger Bror O | Process for the drying of wood by use of dielectric energy |
| US4466198A (en) * | 1983-03-07 | 1984-08-21 | Doll Brendan L | Apparatus and method for drying lumber |
-
1990
- 1990-02-05 JP JP2025468A patent/JPH0649283B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-02-05 CA CA002035715A patent/CA2035715A1/en not_active Abandoned
- 1991-02-05 US US07/649,840 patent/US5103575A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2035715A1 (en) | 1991-08-06 |
| JPH03230902A (ja) | 1991-10-14 |
| US5103575A (en) | 1992-04-14 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |