JPH07112409A

JPH07112409A - 集合材の製造方法

Info

Publication number: JPH07112409A
Application number: JP28590793A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Asano; 康博浅野
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1993-10-19
Filing date: 1993-10-19
Publication date: 1995-05-02

Abstract

(57)【要約】【目的】湾曲状、直状等の各種形状を有する間伐材等
をその各形状に左右されることなく、且つ、各間伐材等
の間で隙間を生じることなく相互に所定形状に集合可能
であり、もって建築材料の広い範囲に渡って使用可能で
あるとともに、木材を集合した後における集合材の養生
期間の短縮を図って生産性を向上したコストの低い集合
材を得ることができる集合材の製造方法を提供する。【構成】複数本の各間伐材Ｗを軟化処理工程にて軟化
処理した後、加圧圧縮工程で各間伐材Ｗを加圧圧縮する
ことにより所定形状に成形する。これにより、各間伐材
Ｗが湾曲状等に変形している場合においても、その後の
各工程において、間伐材Ｗの形状に左右されることな
く、且つ、各間伐材Ｗの間で隙間を生じることなく、各
間伐材Ｗを相互に所定形状に集合することが可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、杉や檜等の成育過程に
おいて除去される小径の間伐材や短尺及び端材の有効利
用を図り得る集合材の製造方法に関し、特に、湾曲状、
直状等の各種形状を有する間伐材等をその各形状に左右
されることなく、且つ、各間伐材等の間で隙間を生じる
ことなく相互に所定形状に集合可能であり、もって建築
材料の広い範囲に渡って使用可能であるとともに、木材
を集合した後における集合材の養生期間の短縮を図って
生産性を向上したコストの低い集合材を得ることができ
る集合材の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、杉、檜等は建築材料として多用
されているが、本来的に軟質材であることから堅牢度が
低く、これよりその使用可能な範囲については自ずと制
限が存在した。特に、杉、檜等の成育過程において除去
される間伐材は小径木であり、また、極めて柔らかく湾
曲していることが多いので、かかる間伐材は建築材料、
例えば、柱等としては殆ど使用できないものであった。

【０００３】このような間伐材の有効利用を図るべく、
従来より各種の方法が提案されている。例えば、特開平
３−２３１８０２号公報には、木材を水蒸気雰囲気内に
置いて軟化させた後、高圧条件下にて圧縮成形して木材
の変形を固定化する木材の改質処理方法が記載されてい
る。また、特開平３−９７５０３号公報には、木材を軟
化させるに際して高周波誘電加熱により柔軟化させた
後、加圧する木材の処理方法が記載されている。更に、
特開平５−１１６１１２号公報には、複数の間伐材を予
め面取り加工して楔形の四角形木柱素材とし、各四角形
木柱素材を接着剤を介して接着しつつ組み立ててなる複
合木柱材が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平３−２３１８０２号公報、及び、特開平３−９７５
０３号公報に記載された木材の処理方法は、間伐材を軟
化した後加圧してその改質処理を行なうものではある
が、１本毎の間伐材について個別に処理を行なうための
処理方法に過ぎない。従って、使用価値の低い間伐材の
１本毎につき個別に改質を図って建築材料等として有効
利用を図ることができるものではあるものの、このよう
に改質処理された間伐材の利用範囲は、間伐材自体が小
径木であることを考慮すれば、建築材料の広い範囲に渡
って利用できるものではない。また、複数本の間伐材に
ついて同時に改質処理（所謂、バッチ処理）を行なうこ
とができるものではない。

【０００５】また、前記特開平５−１１６１１２号公報
に記載された複合木柱材は、複数の間伐材を接着剤にて
相互に接着しつつ組み立てるものであるが、複合木柱材
の形状を所定の形状（例えば、四角形状）に成形するた
めには、各間伐材を予め面取り加工を行なって楔形の四
角形木柱素材としておく必要がある。このように各間伐
材について予め面取り加工を行なうことは非常に煩雑な
作業であり、また、これに伴ってコストが高くなってし
まうという問題があった。

【０００６】本発明は前記従来の問題点を解消するため
になされたものであり、湾曲状、直状等の各種形状を有
する間伐材等をその各形状に左右されることなく、且
つ、各間伐材等の間で隙間を生じることなく相互に所定
形状に集合可能であり、もって建築材料の広い範囲に渡
って使用可能であるとともに、木材を集合した後におけ
る集合材の養生期間の短縮を図って生産性を向上したコ
ストの低い集合材を得ることができる集合材の製造方法
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項１に係る発明は、一本毎に又は複数本の木材を軟
化処理した後、加圧圧縮して各木材を所定形状に成形す
る第１工程と、前記各木材の表面に接着剤を塗布する第
２工程と、前記接着剤が塗布された各木材を相互に積層
し、加熱装置を介して固定化処理を行なう第３工程とか
らなる構成とされる。

【０００８】また、請求項２に係る発明は、一本毎に又
は複数本の木材を軟化処理した後、加圧圧縮して各木材
を所定形状に成形する第１工程と、前記各木材に加熱装
置を介して固定化処理を行なう第２工程と、前記各木材
の表面に接着剤を塗布する第３工程と、前記接着剤が塗
布された各木材を相互に積層し、接着剤を硬化させつつ
成形する第４工程とからなる構成とされる。

【０００９】このとき、前記各請求項１及び請求項２に
係る発明において行なわれる軟化処理は、水蒸気加熱、
加熱水中における加熱、又は、高周波加熱により行なわ
れる。また、同様に、固定化処理に使用される加熱装置
は、加熱水蒸気又はヒータを介して各木材を加熱するこ
とにより固定化処理を行なうものである。

【００１０】

【作用】前記構成を有する請求項１の発明では、第１工
程において一本毎に又は複数本の木材が、軟化処理され
た後加圧圧縮され、各木材が所定形状に成形される。こ
のとき、軟化処理を行なう方法としては各種の方法が適
用可能であり、水蒸気加熱による加熱処理、加熱水中に
おける加熱処理、更に、高周波加熱による加熱処理が適
用可能である。これらの各軟化処理の方法によれば、比
較的大量の木材を一度に軟化処理することが可能とな
る。かかる軟化処理により各木材は軟化され、容易に塑
性変形可能な状態となり、各木材が加圧圧縮されて所定
形状に成形されるものである。このように、各木材を所
定形状に成形することにより、各木材の加圧圧縮前の形
状に左右されることなく、且つ、各木材間で隙間を生じ
ることなく複数の木材を相互に所定形状に集合可能とな
るものである。

【００１１】かかる第１工程の後、第２工程において
は、軟化された各木材の表面に接着剤が塗布される。こ
こに、接着剤は各木材を相互に結着するためのものであ
る。更に、第２工程が終了した後第３工程において、接
着剤が塗布された各木材が相互に積層され、加熱水蒸気
又はヒータにより加熱を行なう加熱装置を介して第１工
程以上の高温で固定化処理が行なわれる。これにより集
合材が製造されるものである。

【００１２】また、請求項２の発明では、第１工程にお
いて一本毎に又は複数本の木材が軟化処理された後加圧
圧縮され、各木材が所定形状に成形される。このとき、
軟化処理の方法としては、前記請求項１の発明と同様、
水蒸気加熱による加熱処理、加熱水中における加熱処
理、更に、高周波加熱による加熱処理が適用可能であ
り、比較的大量の木材を一度に軟化処理することが可能
となる。かかる軟化処理により各木材は軟化され、容易
に塑性変形可能な状態となり、各木材が加圧圧縮されて
所定形状に成形されるものである。このとき、各木材を
所定形状に集合するに際しては、前記請求項１の発明と
同様、各木材の加圧圧縮前の形状に左右されることがな
いとともに、各木材間に隙間を生じることもない。

【００１３】続く、第２工程では、前記のように軟化処
理された各木材に対して、加熱水蒸気又はヒータにより
加熱を行なう加熱装置を介して第１工程以上の高温で固
定化処理が行なわれる。更に、第３工程では、固定化処
理が行なわれた各木材の表面に接着剤が塗布される。こ
こに、接着剤は各木材を相互に結着するものである。ま
た、第４工程においては、接着剤が塗布された各木材が
相互に積層され、接着剤を硬化させつつ成形される。こ
れにより、集合材が製造されるものである。

【００１４】前記のように請求項１の発明により製造さ
れた集合材では、複数本の各木材が接着剤を介して相互
に結着された後固定化され、また、請求項２の発明によ
り製造された集合材では、複数本の各木材を固定化した
後接着剤を介して相互に結着されているので、使用する
木材の本数を適宜選択することによりいろいろな寸法で
建築材料の広い範囲に渡って使用可能な集合材が製造さ
れ得る。また、請求項１及び２のいずれの製造方法にお
いても、加熱装置を介して固定化処理が施されているの
で、早期に寸法安定性に富んだ建築材料として使用可能
な状態になり、これより集合材の残留応力を取り養生期
間を短縮して生産性を向上することが可能となる。更
に、集合材に使用される各木材は、特に、面取り加工等
の機械加工を必要としないことから、集合材及びその生
産コストを格段に低く抑えることが可能となる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を具体化した第１実施例及び第
２実施例に基づいて図面を参照しつつ詳細に説明する。
先ず、第１実施例に係る集合材の製造方法ついて図１乃
至図８を参照して説明する。この製造方法は、複数本の
間伐材のそれぞれを軟化処理する軟化処理工程、軟化さ
れた各間伐材を加圧圧縮して所定形状に成形する加圧圧
縮工程、所定形状に成形された各間伐材の表面に接着剤
を塗布する接着剤塗布工程、接着剤が塗布された各間伐
材を積層して加熱装置により固定化処理を行なう固定化
処理工程からなる。

【００１６】先ず、軟化処理工程について図１乃至図３
に基づき説明する。ここに、図１は水蒸気加熱装置によ
り間伐材の軟化処理を行なう状態を模式的に示す説明
図、図２は熱湯を満たした水槽中で間伐材の軟化処理を
行なう状態を模式的に示す説明図、図３は高周波加熱装
置により間伐材の軟化処理を行なう状態を模式的に示す
説明図である。

【００１７】先ず、図１に示す水蒸気加熱装置により加
熱処理を行なう方法について説明する。水蒸気加熱装置
１０は円筒状の加熱容器１１を有しており、この加熱容
器１１には加熱水蒸気を内部に噴射する水蒸気噴射口１
２（図１中右側）、及び、内部の加熱水蒸気を水蒸気加
熱装置１０の外方へ排出する排気口１３（図１中上側）
が設けられている。かかる水蒸気加熱装置１０では、排
気口１３を介して装置１０の内部と大気とが連通されて
いる。また、水蒸気加熱装置１０の内部には、複数本の
間伐材Ｗが、間に仕切り板１４を介して積層されてい
る。各仕切り板１４は、各間伐材Ｗが装置１０内で移動
しないように位置決めする作用を果たすものである。

【００１８】ここに、水蒸気噴射口１２から装置１０内
に噴射される加熱水蒸気によって７０℃乃至１６０℃に
装置１０内を昇温し、好ましくは約１ｋｇｆ／ｃｍ² の
水蒸気圧をもって間欠的に噴射され、装置１０内の温度
をほぼ８０℃に保持するものである。また、加熱時間は
約６時間程度に設定されている。このような水蒸気加熱
装置１０により各間伐材Ｗの加熱処理を行なうには、剥
皮した間伐材Ｗを各仕切り板１４を介して装置１０内に
積層した後、水蒸気噴射口１２から加熱水蒸気を間欠的
に噴射する。このように加熱水蒸気を噴射している間
に、各間伐材Ｗは均一に軟化されるものである。

【００１９】次に、間伐材Ｗを熱湯中で加熱処理を行な
う方法について図２に基づき説明する。図２において、
水槽２０には熱湯２１が満たされており、かかる熱湯２
１中には複数本の間伐材Ｗを入れてなる金網等のネット
２２が浸漬されている。また、水槽２０には蓋２３が付
設される。この蓋２３は間伐材Ｗの加熱処理時に水槽２
０の上部を閉塞して水槽２０中の熱湯２１の温度が下が
らないようにするためのものである。ここに、水槽２０
に満たされる熱湯２１は６０℃以上で沸騰水までよい
が、長時間処理を考えると、温度は９０±５℃の範囲に
設定されているのがよく、必要ならばヒータを内設して
温度制御を行なってもよい。また、各間伐材Ｗの加熱時
間は約６時間程度の時間が必要である。

【００２０】このような水槽２０を使用して各間伐材Ｗ
の加熱処理を行なうには、水槽２０内に９０±５℃に加
熱された熱湯２１を満たした後、予め剥皮した複数本の
間伐材Ｗを入れたネット２２をクレーン等を介して水槽
２０内に入れ、熱湯２１に浸漬する。そして、蓋２３に
て水槽２０の上部を閉塞した後、６時間程度の加熱処理
を行なう。これにより、各間伐材Ｗは均一に軟化される
ものである。

【００２１】更に、高周波加熱装置により間伐材Ｗの加
熱処理を行なう方法について図３に基づき説明する。図
３において、高周波加熱装置３０は、装置本体３１の内
部に複数段に渡って配設された電極板３２を有し、各電
極板３２上には複数本の間伐材Ｗが載置されている。ま
た、装置本体３１の上部にはマイクロ波発振機３３が設
けられており、更に、装置本体３１の側部（図３中右側
部）にはマイクロ波発振機３３を制御するための制御装
置３４が付設されている。

【００２２】ここに、マイクロ波発振機３３から発振さ
れる高周波の周波数は２４５０±５０ＭＨｚに設定され
ており、また、その出力は６００Ｗにされている。ま
た、かかるマイクロ波発振機３３により行なわれる高周
波誘導加熱の時間は、約１時間程度に設定されている。
このような高周波加熱装置３０により各間伐材Ｗの加熱
処理を行なうには、装置本体３１内に配設された各電極
板３２上に剥皮した間伐材Ｗを載置し、この後、制御装
置３４を介して前記した条件下にマイクロ波発振機３３
を駆動する。これにより、各間伐材Ｗは、マイクロ波発
振機３３から発せられる高周波により加熱され、均一に
軟化されるものである。

【００２３】次に、前記のように軟化処理された各間伐
材Ｗを加圧圧縮する加圧圧縮工程について図４、図５に
基づき説明する。ここに、図４は加圧装置により各間伐
材Ｗの圧縮成形を行なう前の状態を模式的に示す説明
図、図５は加圧装置により各間伐材Ｗの圧縮成形を行な
った後の状態を模式的に示す説明図である。

【００２４】先ず、加圧圧縮工程に使用される加圧装置
の構成について説明する。加圧装置６０は断面長方形状
の筒状に長く形成された装置本体６１（紙面に垂直な方
向に長く形成されている）を備えており、かかる装置本
体６１の上壁にはロッド孔６２が穿設されている。この
ロッド孔６２には、装置本体６１の外側で一端にプレス
シリンダ６３が連結されるとともに、装置本体６１の内
側で他端にプレス金型６４が取り付けられたプレスロッ
ド６５がスライド可能に挿通されている。また、装置本
体６１の内側下方において、もう１つのプレス金型６６
が前記プレス金型６４に対向して固設されている。これ
らの各プレス金型６４、６６には、それぞれ成形溝６４
Ａ、６６Ａが設けられており、各成形溝６４Ａ、６６Ａ
は各一対で所定の成形形状（本実施例では、正方形状）
を構成し、各成形溝６４Ａ、６６Ａ間に配置される間伐
材Ｗを所定形状に成形するものである。

【００２５】前記のように構成された加圧装置６０によ
り、前記のように軟化処理工程を経て軟化された各間伐
材Ｗを圧縮成形するには、先ず、図４に示すように、各
プレス金型６４、６６の成形溝６４Ａ、６６Ａの間に間
伐材Ｗを配置し、この後、プレスシリンダ６３を介して
プレスロッド６５を下方に加圧移動させる。これによ
り、プレス金型６４が各間伐材Ｗを上方から所定の圧力
をもって加圧圧縮する。このとき、各間伐材Ｗは軟化状
態にあるので、上方のプレス金型６４における成形溝６
４Ａと下方のプレス金型６６における成形溝６６Ａとの
協働により、所定形状（正方形状）に圧縮成形される
（図５参照）。これにより、加圧圧縮工程が終了する。

【００２６】続いて、前記のように圧縮成形された各間
伐材Ｗの表面に接着剤を塗布する接着剤塗布工程につい
て説明する。各間伐材Ｗは加圧装置６０内から取り出さ
れた後、図示しないベルトコンベアを介して後述する圧
縮成形装置４０に向かって移送される。かかるベルトコ
ンベアの移送経路の途中には、接着剤塗布用のスプレッ
ダーが配設されており、接着剤塗布工程はこのスプレッ
ダーを介して行なわれるものである。この種のスプレッ
ダーについては種々のもので適用可能であり、その構成
については公知であるのでここではその説明を省略す
る。

【００２７】ここに、接着剤は各間伐材Ｗを相互に結着
するためのものであり、本実施例で使用される接着剤と
しては各種の接着剤が使用できる。例えば、フェノール
樹脂を主成分とするフェノール系接着剤、レゾルシノー
ル樹脂を主成分とするレゾルシノール系接着剤等の熱硬
化性接着剤が使用されて好適である。その他、熱硬化性
接着剤としては、メラミン樹脂を主成分とするメラミン
系接着剤、尿素樹脂を主成分とするユリア系接着剤、エ
ポキシ樹脂を主成分とするエポキシ系接着剤等も使用す
ることができる。また、かかる熱硬化性接着剤に加え
て、イソシアネートと水性高分子を主成分とする水性高
分子−イソシアネート系接着剤や酢酸ビニル樹脂系接着
剤等も使用可能である。尚、使用する接着剤を選択する
に際しては、接着剤のコスト、溶剤の種類や集合材の用
途等を勘案して選択するのが望ましい。

【００２８】次に、前記のように表面に接着剤が塗布さ
れた各間伐材Ｗを積層して加熱水蒸気により加熱するこ
とにより固定化処理を行なう固定化処理工程について説
明する。かかる固定化処理は、以下のような構成を有す
る圧縮成形装置を介して行なわれる。そこで、この圧縮
成形装置について図６に基づき説明する。ここに、図６
は圧縮成形装置を模式的に示す断面図である。

【００２９】図６において、圧縮成形装置４０は、断面
四角形の筒状に長く形成された圧力容器４１（紙面に垂
直な方向に長く形成されている）を備えており、かかる
圧力容器４１の上壁及び左右両壁にはそれぞれロッド孔
４２、４３、４４が穿設されている。ロッド孔４２に
は、圧力容器４１の外側で一端にプレスシリンダ４５が
連結されるとともに、圧力容器４１の内側で他端にプレ
ス金型４６が取り付けられたプレスロッド４７がスライ
ド可能に挿通されている。これにより、後述する各間伐
材Ｗの加圧圧縮を行なう際に、プレスロッド４７はプレ
スシリンダ４５を介して下方に移動され、このプレスロ
ッド４７の移動に伴ってプレス金型４６が各間伐材Ｗを
上方より加圧するものである。また、プレス金型４６に
は多数の蒸気孔４６Ａが形成されており、各蒸気孔４６
Ａからは後述する固定化処理の際に水蒸気が通過されて
下方に配置された各間伐材Ｗに噴射される。

【００３０】また、圧力容器４１の左壁に穿設されたロ
ッド孔４３には、前記プレスロッド４７と同様に、圧力
容器４１の外側で一端にプレスシリンダ４８が連結され
るとともに、圧力容器４１の内側で他端にプレス金型４
９が取り付けられたプレスロッド５０がスライド可能に
挿通されている。プレス金型４９には、前記プレス金型
４６と同様、多数の蒸気孔４９Ａが形成されており、各
蒸気孔４９Ａからは固定化処理の際に水蒸気が通過され
て間伐材Ｗに噴射される。

【００３１】更に、圧力容器４１の右壁に穿設されたロ
ッド孔４４には、前記プレスロッド４７、５０と同様
に、圧力容器４１の外側で一端にプレスシリンダ５１が
連結されるとともに、圧力容器４１の内側で他端にプレ
ス金型５２が取り付けられたプレスロッド５３がスライ
ド可能に挿通されている。また、プレス金型５２には、
前記プレス金型４６、４９と同様、多数の蒸気孔５２Ａ
が形成されており、各蒸気孔５２Ａからは固定化処理の
際に水蒸気が通過されて間伐材Ｗに噴射される。

【００３２】また、圧力容器４１の内部において、下方
位置にはプレス金型５４が固定的に設置されており、か
かるプレス金型５４上には加圧圧縮される複数本の間伐
材Ｗが積層載置される。更に、かかるプレス金型５４に
は、前記各プレス金型４６、４９、５２と同様、多数の
蒸気孔５４Ａが形成されており、各蒸気孔５４Ａからは
固定化処理の際に水蒸気が通過されて間伐材Ｗに噴射さ
れる。

【００３３】前記プレス金型４９の内側には、スライド
機構（図示せず）を介してプレス金型４９の内壁に沿っ
て上下方向に、及び、プレス金型４９と共に左右方向に
スライド移動可能なスライドプレス金型５５が配設され
ており、また、前記プレス金型５２の内側には、同様に
スライド機構を介してプレス金型５２の内壁に沿って上
下方向に、及び、プレス金型５２と共に左右方向にスラ
イド移動可能なスライドプレス金型５６が配設されてい
る。また、各スライドプレス金型５５、５６には、前記
各プレス金型４６等と同様、それぞれ多数の蒸気孔５５
Ａ、５６Ａが形成されている。これらの各スライドプレ
ス金型５５、５６は、前記プレス金型５４上に複数本の
間伐材Ｗが載置された際に、各間伐材Ｗが崩れることを
防止し、各間伐材Ｗの積層状態を保持する作用を行なう
ものである。

【００３４】ここに、前記のように構成される各プレス
シリンダ４５、４８、５１から各プレスロッド４７、５
０、５３に及ぼされる圧力は、各間伐材Ｗの圧縮率に従
って変更されるが、例えば、圧縮率５０％では１５ｋｇ
ｆ／ｃｍ² 、圧縮率３０％では１０ｋｇｆ／ｃｍ² に設
定される。

【００３５】尚、前記のように構成される圧縮成形装置
４０には、各プレス金型４９、５２、５４及び各スライ
ドプレス金型５５、５６により積層状態で保持された各
間伐材Ｗに対して、圧力容器４１における四方の壁から
加熱水蒸気を噴射する水蒸気噴射装置が設けられてい
る。ここに、水蒸気噴射装置から噴射される水蒸気の水
蒸気圧は５乃至１６ｋｇｆ／ｃｍ² 以上に設定されてお
り、また、固定化処理のための加熱温度は樹種等によっ
ても変わってくるが１３０℃乃至２００℃の範囲に設定
されているのがよく、特に１５０℃乃至１８０℃がよ
い。

【００３６】次に、前記のように構成された圧縮成形装
置４０を使用して、各間伐材Ｗの固定化処理を行なう方
法について説明する。先ず、前記複数本の間伐材Ｗを圧
力容器４１内で積層載置し、各スライドプレス金型５
５、５６との協働により各間伐材Ｗの積層状態を保持す
る。この後、プレス金型４６を若干下方に移動させ、図
６に示す状態に保持する。この状態においては、各間伐
材Ｗは、各プレス金型４６、４９、５２、及び、各スラ
イドプレス金型５５、５６を介して若干加圧された状態
に保持されている。これにより、各間伐材Ｗは接着剤を
介して相互に結着された状態にある。

【００３７】そして、各間伐材Ｗの固定化処理を行なう
には、各間伐材Ｗを図６に示す状態に保持したまま、水
蒸気噴射装置から加熱水蒸気を各間伐材Ｗに噴射するこ
とにより行なわれる。このように水蒸気噴射装置から噴
射された加熱水蒸気は、各プレス金型４６、４９、５
２、５４の蒸気孔４６Ａ、４９Ａ、５２Ａ、５４Ａ、及
び、各スライドプレス金型５５、５６の蒸気孔５５Ａ、
５６Ａを通過し、各間伐材Ｗに噴射される。これによ
り、集合体における各間伐材Ｗの固定化処理が行なわ
れ、各間伐材Ｗは永久にその形状を保持すべく固定化さ
れるものである。

【００３８】このとき、前記固定化処理を行なう際の条
件として、水蒸気噴射装置から圧力容器４１内に噴射さ
れる加熱水蒸気の最適温度は１８０℃近傍で、水蒸気圧
は１０ｋｇｆ／ｃｍ² 、固定化処理時間は約１時間に、
それぞれ設定されている。また、各間伐材Ｗを更に圧縮
成形する必要がある場合には、各プレス金型４６、４
９、５２、及び、スライドプレス金型５５、５６を介し
て、図６に示す状態から更に各間伐材Ｗの圧縮成形を行
なった後、加熱水蒸気による固定化処理が行なわれる。
この状態が図７に示されている。ここに、図７は各間伐
材Ｗを更に圧縮成形しつつ固定化処理を行なう状態を模
式的に示す圧縮成形装置４０の断面図である。

【００３９】この場合について図７に基づき説明する
と、先ず、各間伐材Ｗの圧縮率に従って加圧圧縮工程が
行なわれる。この加圧圧縮工程においては、上方のプレ
スシリンダ４５を介してプレスロッド４７が加圧移動さ
れ、これによりプレス金型４６が各間伐材Ｗを上方から
所定の圧力をもって加圧圧縮する。このとき、各間伐材
Ｗは軟化状態にあるので、各プレス金型４９、５２、５
４及びスライドプレス金型５５、５６との協働により、
プレス金型４６を介して圧縮される。また、各スライド
プレス金型５５、５６は、プレス金型４６の加圧状態に
同期して下方に移動され、最終的に各プレス金型４９、
５２の内側面に当接される。そして、プレス金型４６
は、圧縮率に従って所定量移動した時点で上下方向の圧
縮を終了し、停止する。

【００４０】次ぎに、各プレスシリンダ４８、５１、各
プレスロッド５０、５３、各プレス金型４９、５２、及
び、各スライドプレス金型５５、５６を介して、各間伐
材Ｗの左右方向への加圧圧縮が行なわれる。かかる加圧
圧縮により各間伐材Ｗは、図６中左右方向から圧力を受
け、圧縮成形されていく。そして、圧縮率に従って各プ
レス金型４９、５２が所定量移動した時点で加圧圧縮工
程が終了する。尚、前記加圧圧縮工程の時間は、使用さ
れる接着剤の種類に従って接着時間が異なることから接
着剤の種類によって左右されるが、大体３０分程度加圧
圧縮工程を行なうことにより各間伐材Ｗは接着剤を介し
て相互に結着される。これにより、各間伐材Ｗは、図７
に示すように圧縮集合される。この後、前記したと同一
の方法により加熱水蒸気を介して固定化処理が行なわれ
るものである。

【００４１】また、前記のような固定化処理は、図８に
示すように、圧縮成形装置４０の左右両側壁の近傍に配
設されたヒータＨにより圧縮成形装置４０内を加熱する
ことによっても行なうことができる。即ち、図６におけ
ると同様、集合体を図８に示す状態に保持したまま、各
ヒータＨを通電加熱し、圧縮成形装置４０の内部を所定
温度に加熱した状態を所定時間保持することにより集合
体の固定化処理が行なわれるものである。

【００４２】このとき、前記固定化処理を行なう際、各
ヒータＨは、圧縮成形装置４０の内部温度を加熱水蒸気
と同様に１８０℃に保持するように加熱制御され、ま
た、固定化処理時間は２０時間に設定されている。前記
した複数本の間伐材Ｗのそれぞれを軟化処理する軟化処
理工程、軟化された各間伐材Ｗを加圧圧縮して所定形状
に成形する加圧圧縮工程、所定形状に成形された各間伐
材Ｗの表面に接着剤を塗布する接着剤塗布工程、接着剤
が塗布された各間伐材Ｗを積層して加熱装置により固定
化処理を行なう固定化処理工程の各工程を経た後、各間
伐材Ｗを集合してなる集合材が得られるものである。

【００４３】次に、第２実施例に係る集合材の製造方法
について図９及び図１０を参照して説明する。尚、この
第２実施例に係る集合材の製造方法は、複数本の間伐材
Ｗのそれぞれを軟化処理する軟化処理工程、軟化された
各間伐材Ｗを加圧圧縮して所定形状に成形する加圧圧縮
工程、加圧圧縮された各間伐材Ｗに加熱水蒸気又はヒー
タを介して固定化処理を行なう固定化処理工程、固定化
処理された各間伐材Ｗの表面に接着剤を塗布する接着剤
塗布工程、接着剤が塗布された各間伐材を相互に積層し
て接着剤を硬化させつつ成形する成形工程からなり、前
記第１実施例の製造方法と基本的に同様であるが、各間
伐材Ｗを積層して集合する前に、各間伐材Ｗについて固
定化処理が行なわれる点、及び、予め固定化処理した各
間伐材Ｗを積層して成形することから成形工程で使用さ
れる成形装置が簡単な構造を有する圧締装置である点で
前記第１実施例の製造方法とは異なるものである。

【００４４】第２実施例に係る集合材の製造方法で行な
われる軟化処理工程は、前記第１実施例の製造方法と同
様、水蒸気加熱装置１０、水槽２０に満たされた熱湯２
１、高周波加熱装置３０のいずれの方法によっても行な
うことができる。従って、軟化処理工程については第１
実施例における説明を参照することとして、ここではそ
の説明を省略する。

【００４５】次に、各間伐材Ｗの加圧圧縮工程、及び、
固定化処理工程は、図９、図１０に示す加圧装置７０に
より行なわれる。ここに、加圧装置７０は、基本的に、
前記第１実施例にて使用される加圧装置６０と同様の構
成を有しているが、加圧圧縮工程と共に固定化処理をも
行なうことから、固定化処理を行なうための水蒸気噴射
装置、ヒータが付設されている点等において相違があ
る。尚、図９は加圧装置７０により各間伐材Ｗの圧縮成
形を行なった後に加熱水蒸気を介して固定化処理を行な
う状態を模式的に示す説明図、図１０は加圧装置７０に
より各間伐材Ｗの圧縮成形を行なった後にヒータを介し
て固定化処理を行なう状態を模式的に示す説明図であ
る。

【００４６】即ち、先ず、図９において、加圧装置７０
は断面長方形状の筒状に長く形成された装置本体７１
（紙面に垂直な方向に長く形成されている）を備えてお
り、かかる装置本体７１の上壁にはロッド孔７２が穿設
されている。このロッド孔７２には、装置本体７１の外
側で一端にプレスシリンダ７３が連結されるとともに、
装置本体７１の内側で他端にプレス金型７４が取り付け
られたプレスロッド７５がスライド可能に挿通されてい
る。かかるプレス金型７４には、軟化処理された各間伐
材Ｗを所定形状に成形するための成形溝７４Ａ、及び、
装置本体７１に設けられた水蒸気噴射装置から噴射され
た加熱水蒸気が通過される蒸気孔７４Ｂが形成されてい
る。ここに、水蒸気噴射装置は装置本体７１の四方の壁
から加熱水蒸気を噴射するものであり、かかる水蒸気噴
射装置から噴射される加熱水蒸気の水蒸気圧は、５乃至
１６ｋｇｆ／ｃｍ² 以上に設定されており、また、加熱
温度は１３０℃乃至２００℃の範囲に設定されているの
が好ましく、特に１５０℃乃至１８０℃がよい。

【００４７】また、装置本体７１の内側下方において、
もう１つのプレス金型７６が前記プレス金型７４に対向
して固設されている。このプレス金型７６には、前記上
方のプレス金型７４の成形溝７４Ａと協働して各間伐材
Ｗを成形する成形溝７６Ａ、及び、前記プレス金型７４
の蒸気孔７４Ｂと同様の蒸気孔７６Ｂが形成されてい
る。ここに、各成形溝７４Ａ、７６Ａは各一対で所定の
成形形状（本実施例では、正方形状）を構成し、各成形
溝７４Ａ、７６Ａ間に配置される間伐材Ｗを所定形状に
成形するものである。

【００４８】前記のように構成された加圧装置７０によ
り、軟化処理工程を経て軟化された各間伐材Ｗを圧縮成
形するには、先ず、各プレス金型７４、７６の成形溝７
４Ａ、７６Ａの間に間伐材Ｗを配置し、この後、プレス
シリンダ７３を介してプレスロッド７５を下方に加圧移
動させる。これにより、プレス金型７４が各間伐材Ｗを
上方から所定の圧力をもって加圧圧縮する。このとき、
各間伐材Ｗは軟化状態にあるので、上方のプレス金型７
４における成形溝７４Ａと下方のプレス金型７６におけ
る成形溝７６Ａとの協働により、所定形状（正方形状）
に圧縮成形される（図９参照）。これにより、加圧圧縮
工程が終了する。

【００４９】これに続いて、水蒸気噴射装置から加熱水
蒸気が装置本体７１の四方の壁から噴射される。このよ
うに噴射された加熱水蒸気は、各プレス金型７４、７６
の蒸気孔７４Ｂ、７６Ｂを通過され、各成形溝７４Ａ、
７６Ａ間に配置されている各間伐材Ｗに噴射される。こ
れにより、各間伐材Ｗは圧縮成形された所定形状を永久
に保持すべく固定化処理が行なわれるものである。尚、
このような固定化処理は、第１実施例に使用される図
４、図５に示す加圧装置６０に水蒸気噴射装置を設けた
装置を使用しても行なうことができる。

【００５０】また、前記のような固定化処理は図１０に
示す加圧装置７０を使用しても行なうことができる。図
１０に示す加圧装置７０は、図９の加圧装置７０と同様
に構成されており、装置本体７１の左右両側壁の近傍に
配設されたヒータＨを有する点に特徴を有する。即ち、
図９におけると同様、各間伐材Ｗを圧縮成形した後、図
１０の状態に保持したまま、各ヒータＨを通電加熱し、
装置本体７１の内部を所定温度に加熱した状態を所定時
間保持することにより各間伐材Ｗの固定化処理が行なわ
れるものである。このような固定化処理を行なう際、各
ヒータＨは、装置本体７１の内部温度を１８０℃近傍に
保持するように加熱制御され、また、固定化処理時間は
２０時間に設定されている。

【００５１】このような加圧圧縮工程、固定化処理工程
に続いて、固定化処理された各間伐材Ｗの表面に接着剤
を塗布する接着剤塗布工程が行なわれるが、この接着剤
塗布工程は前記第１実施例における接着剤塗布工程と同
一であるので、ここでは第１実施例の説明を参照するこ
ととして説明を省略する。

【００５２】次に、接着剤塗布工程で表面に接着剤が塗
布された各間伐材Ｗを相互に積層して接着剤を硬化させ
つつ成形する成形工程が行なわれる。かかる成形工程
は、図１１に示す圧締装置により行なわれる。ここに、
図１１は圧締装置を介して接着剤が塗布された各間伐材
Ｗ相互を積層して圧締することにより集合材を成形する
状態を模式的に示す説明図である。

【００５３】図１１において、圧締装置８０は、各間伐
材Ｗが相互に積層された状態で載置されるベース８１、
ベースの左右両側及び上側に配置された３つの圧締具８
２、８３、８４から構成される。圧締具８１は、プレス
シリンダ８５により加圧移動されるプレスロッド８６の
一端に取り付けられたプレス部材８７を有し、また、同
様に、圧締具８３はプレスシリンダ８８により加圧移動
されるプレスロッド８９の一端に取り付けられたプレス
部材９０を有する。また、圧締具８４もプレスシリンダ
９１と、プレスロッド９２、及び、プレス部材９３から
構成されている。

【００５４】ここに、前記のように構成される圧締装置
８０により各間伐材Ｗの圧締を行なう際には、各間伐材
Ｗは、常温（約温度２５℃）下において、各圧締具８
２、８３、８４により圧締圧約１０ｋｇｆ／ｃｍ² をも
って圧締される。また、各間伐材Ｗを圧締した状態に保
持する圧締時間は１５時間に設定されている。なお、圧
締を行なう成形工程を加熱蒸気下等の高温状態で行なっ
てもよい。

【００５５】前記圧締装置８０により接着剤が塗布され
た各間伐材Ｗを圧締するには、先ず、ベース８１上に各
間伐材Ｗを積層した状態で載置し、この後、各圧締具８
２、８３、８４におけるプレスシリンダ８５、８８、９
１を駆動して各プレスロッド８６、８９、９２を加圧移
動させる。これにより、各圧締部材８７、９０、９３に
より各間伐材Ｗは左右方向、及び、下方向に圧締され、
その圧締状態が所定の圧締時間保持される。かかる圧締
を行なっている間に、各間伐材Ｗの表面に塗布された接
着剤は硬化され、これにより各間伐材Ｗを集合してなる
集合材が製造されものである。

【００５６】以上詳細に説明した通り第１実施例に係る
集合材の製造方法及び第２実施例に係る集合材の製造方
法のいずれの製造方法においても、複数本の各間伐材Ｗ
を軟化処理工程にて軟化処理した後、加圧圧縮工程で各
間伐材Ｗを加圧圧縮することにより所定形状に成形する
ようにしたので、各間伐材Ｗが湾曲状等に変形している
場合においても、その後の各工程において、間伐材Ｗの
形状に左右されることなく、且つ、各間伐材Ｗの間で隙
間を生じることなく、各間伐材Ｗを相互に所定形状に集
合することによりそれぞれの年輪の変形の組み合わせか
らくる造形美を持った集合材を製造することができるも
のである。

【００５７】また、前記第１実施例の製造方法によれ
ば、複数本の各間伐材Ｗが接着剤を介して相互に結着さ
れた後固定化され、また、第２実施例の製造方法によれ
ば、複数本の各間伐材Ｗを固定化した後接着剤を介して
相互に結着されるので、使用する間伐材Ｗの本数を適宜
選択することにより建築材料の広い範囲に渡って使用可
能な集合材を製造することができる。

【００５８】更に、第１実施例及び第２実施例のいずれ
の製造方法においても、加熱水蒸気又はヒータＨを介し
て各間伐材Ｗに固定化処理が施されているので、早期に
寸法安定性に富んだ建築材料として使用可能な状態にな
り、これより集合材の残留応力を取り養生期間を短縮し
て生産性を向上することが可能となる。また、集合材に
使用される各間伐材Ｗは、特に、面取り加工等の機械加
工を必要としないことから、集合材及びその生産コスト
を格段に低く抑えることが可能となる。

【００５９】尚、本発明は前記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改
良、変形が可能であることは勿論である。例えば、本実
施例に係る集合材では、図６乃至図８、図１１に示すよ
うに、直方体状の集合材を例にとって説明したが、前記
圧縮成形装置４０に使用される各プレス金型４６等の形
状を種々変更すれば、各種の所望形状を有する集合材が
得られることは明かである。

【００６０】

【発明の効果】以上説明した通り本発明は、湾曲状、直
状等の各種形状を有する間伐材等をその各形状に左右さ
れることなく、且つ、各間伐材等の間で隙間を生じるこ
となく相互に所定形状に特徴ある状態で集合可能であ
り、もって建築材料の広い範囲に渡って使用可能である
とともに、木材を集合した後における集合材の養生期間
の短縮を図って生産性を向上したコストの低い集合材を
得ることができる集合材の製造方法を提供することがで
き、その産業上奏する効果は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】水蒸気加熱装置により間伐材の加熱処理を行な
う状態を模式的に示す説明図である。

【図２】熱湯を満たした水槽中で間伐材の加熱処理を行
なう状態を模式的に示す説明図である。

【図３】高周波加熱装置により間伐材の加熱処理を行な
う状態を模式的に示す説明図である。

【図４】加圧装置により各間伐材の圧縮成形を行なう前
の状態を模式的に示す説明図である。

【図５】加圧装置により各間伐材の圧縮成形を行なった
後の状態を模式的に示す説明図である。

【図６】圧縮成形装置を模式的に示す断面図である。

【図７】各間伐材を更に圧縮成形しつつ固定化処理を行
なう状態を模式的に示す圧縮成形装置の断面図である。

【図８】圧縮成形装置に配設されたヒータを介して固定
化処理を行なう状態を示す断面図である。

【図９】加圧装置により各間伐材の圧縮成形を行なった
後に加熱水蒸気を介して固定化処理を行なう状態を模式
的に示す説明図である。

【図１０】加圧装置により各間伐材の圧縮成形を行なっ
た後にヒータを介して固定化処理を行なう状態を模式的
に示す説明図である。

【図１１】圧締装置を介して接着剤が塗布された各間伐
材相互を積層して圧締することにより集合材を成形する
状態を模式的に示す説明図である。

【符号の説明】

１０水蒸気加熱装置２０水槽２１熱湯３０高周波加熱装置３３マイクロ波発振機４０圧縮成形装置４１圧力容器４５、４８、５１プレスシリンダ４６、４９、５２プレス金型６０加圧装置６４、６６プレス金型６４Ａ、６６Ａ成形溝７０加圧装置７４、７６加圧装置７４Ａ、７６Ａ成形溝８０圧締装置ＨヒータＷ間伐材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一本毎に又は複数本の木材を軟化処理
した後、加圧圧縮して各木材を所定形状に成形する第１
工程と、前記各木材の表面に接着剤を塗布する第２工程と、前記接着剤が塗布された各木材を相互に積層し、加熱装
置を介して固定化処理を行なう第３工程とからなる集合
材の製造方法。
【請求項２】一本毎に又は複数本の木材を軟化処理
した後、加圧圧縮して各木材を所定形状に成形する第１
工程と、前記各木材に加熱装置を介して固定化処理を行なう第２
工程と、前記各木材の表面に接着剤を塗布する第３工程と、前記接着剤が塗布された各木材を相互に積層し、接着剤
を硬化させつつ成形する第４工程とからなる集合材の製
造方法。
【請求項３】前記軟化処理は水蒸気加熱により行な
われることを特徴とする請求項１又は２記載の集合材の
製造方法。
【請求項４】前記軟化処理は加熱水中で行なわれる
ことを特徴とする請求項１又は２記載の集合材の製造方
法。
【請求項５】前記軟化処理は高周波加熱により行な
われることを特徴とする請求項１又は２記載の集合材の
製造方法。
【請求項６】前記加熱装置は加熱水蒸気を介して前
記各木材を加熱して固定化処理を行なうことを特徴とす
る請求項１又は２記載の集合材の製造方法。
【請求項７】前記加熱装置はヒータを介して前記各
木材を加熱して固定化処理を行なうことを特徴とする請
求項１又は２記載の集合材の製造方法。