JPH07241818A - 木質材の熱処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 木質材の持つ水分を蒸気化することにより寸
法安定性のすぐれた圧密化木質材を得る。 【構成】 圧締装置の圧締盤間５１、５２にシリンダー
状部材１０とピストン状部材２０とを取り付け、そこに
配置した処理すべき木質材Ｗを、ピストン状部材とシリ
ンダー状部材とにより形成される密封された空間Ｓ’に
収容しかつピストン状部材とシリンダー状部材とにより
木質材Ｗを挟持して、木質材に対して加熱処理を施す。 【効果】 密封空間を確実にかつ早い時点で形成できる
ので木質材から発生する水蒸気を外部に漏出することを
防止でき、熱処理効果が高まる。また、密封のためのパ
ッキンの損傷も回避できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は木質材の熱処理方法関
し、特に、木質材の寸法安定性あるいは圧密化木質材の
寸法固定性などを改善することにより建築用あるいは家
具用などとして有効に用いることのできる圧密化木質材
を得るための木質材の熱処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、良質の広葉樹材が減少して充分な
供給が得られなくなったため、広葉樹材の代替材料とし
て針葉樹材、中質繊維板（ＭＤＦ）、パーチクルボード
などが注目されている。しかし、針葉樹は広葉樹に比較
して一般的に柔らかく、建築用あるいは家具用材料とし
て用いるには、表面硬度や表面の耐磨耗性などの表面特
性、水分や熱に対する耐久性、及び強度などに問題があ
った。ＭＤＦやパーチクルボードは水分に対する厚み方
向の膨潤が大きな問題であった。

【０００３】そのため、針葉樹であれば煮沸したり、水
蒸気処理を施して軟化させた後、平盤プレス機で熱圧し
て針葉樹を最初の厚みの２０〜７０％位の厚みにまで圧
密化する技術が公知になっている。針葉樹を圧密化する
と、前述した表面特性や耐久性及び強度などに顕著な効
果が得られるが、水分と熱の一方あるいは両方の作用に
より、圧密化された針葉樹材が元の状態に戻ろうとする
力が働き、せっかく圧密化されて性能が向上した針葉樹
材が元の状態近くにまで復元してしまう欠点があった。

【０００４】圧密化した木質材をオートクレーブ内に入
れ１６０℃〜２２０℃の高圧水蒸気で数分間処理するこ
とにより、圧密化した木質材の復元を防止する方法も提
案されているが、オートクレーブは耐圧構造であるため
に装置として複雑でありかつ高価であることに加え、こ
の方法は高圧水蒸気の木質材内部（特に木質材中央部）
への浸透が難しく、処理効果が均一でなく、木質材の中
央部と周辺部の処理状態が往々にして異なる場合があっ
た。

【０００５】また、オートクレーブ内において木質材を
圧縮することも行われるが、この場合はプレスをオート
クレーブ内に設置するかオートクレーブの壁部にシリン
ダーを貫通させることが必要となり、前記と同様に構造
が複雑となる。本出願人は、従来の木質材の処理方法の
持つ不都合を解決すべく鋭意研究を重ね、圧密化した木
質材が水分や熱によって元の厚みに復元することを防止
できるだけでなく、木質材全体にわたって均一にかつ効
率よく木質材を処理することのできる木質材の新規な処
理方法を発案し既に出願している（特願平５−２８９５
６号、特願平５−２８９５７号など）。

【０００６】この処理方法は、オートクレーブ内で木質
材を処理することなく、従来の木材処理で用いられる熱
盤を持つ熱圧プレスを利用した方法であり、熱圧プレス
の熱盤間に処理すべき木質材を配置し、さらにその周囲
に弾性シリコン材などの弾性密封材料及びステンレス材
などの厚さ規制治具とを配置したのち、必要に応じて木
質材を圧縮した状態で、該熱盤により木質材を加熱し、
また必要に応じて該熱盤から高圧水蒸気の供給を行い、
木質材そのものが有する水分を蒸気化することにより
（さらに、供給された高圧水蒸気により）木質材を圧密
化する方法であり、木材の圧締や複合材の製造に用いら
れる通常の熱盤を持つ熱圧プレスを用いて行うことがで
きることから、処理自体が簡素化される利点を有してい
る。

【０００７】上記の木質材の熱処理方法はそれ自体で有
効なものであるが、処理すべき木質材を熱圧プレスの熱
盤の上に配置する毎にその周囲に弾性密封材料及び厚さ
規制治具とを配置しまた圧密処理の後にそれらを取り去
ることが必要であることから、比較的小寸法の木質材を
多数圧密化しようとする場合などにおいて煩雑な作業を
必要とする場合がある。また、処理温度が高い場合には
発生する内部蒸気圧が大きくなり、弾性密封材料及び厚
さ規制治具とがその圧力の影響で移動したり変形する恐
れがあり、発生した水蒸気が気密に保持されない場合が
起こりうる。また、基本的に従来使用している熱盤など
の表面を加圧及び圧密面として用いることを前提とする
ものであることから、処理される木質材の表面は熱盤な
どの表面状態に依存することとなり、それ以上のあるい
は異なった表面特性を持つものを得ることは困難とな
る。

【０００８】本発明者は、さらに研究を継続することに
より、すでに提案している上記の木質材の熱処理方法を
改良した処理方法として、熱圧プレスによる圧密化処理
の前後の作業がきわめて簡易であり、処理温度にかかわ
らず安定した圧密化処理を行うことができ、さらに、熱
圧プレスの熱盤などの表面状態に依存しない表面特性を
持つ圧密化木質材を得ることのできる、木質材の熱処理
方法を開発し、提案している（特願平５−１９４８７０
号）。

【０００９】この方法は、図６に示すように、内部に深
さＨの空間を持つ剛性容器本体１の内部に厚さｈ（ｈ＞
Ｈ）の木質材４を収容し、平板状の蓋２を該木質材４上
に載置したものを、熱圧プレスの上下の熱盤５、５間に
配置し、次いで、熱盤５により（必要に応じて高周波加
熱も併用して）木質材４を加熱しながら、熱盤５を移動
して、蓋２と剛性容器本体１とを密着させる。剛性容器
本体１の周辺には耐熱シリコン材料のような密封材３が
設けてあり、剛性容器本体１の内部は密封状態となっ
て、その中に圧縮された木質材４が封入される。その状
態でさらに加熱を継続することにより、木質材内部の水
分の蒸気化は継続進行して、木質材の圧密化が行われ
る。

【００１０】この熱処理方法を用いることにより、簡単
な操作でかつ短時間で中央部まで充分に圧密化された木
質材を得ることができることに加え、熱処理時に用いる
パッキンなどの移動や損傷もなく、長期にわたり安定し
た処理を継続して行うことが可能となった。また、熱盤
の表面特性に左右されない圧密化木質材を得ることが可
能となった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、木質材
の圧密化処理についてさらに実験を継続する過程におい
て、上記の剛性容器を用いる熱処理方法においてもなお
改善すべき事項のあることを知見した。すなわち、剛性
容器を用いることにより熱盤上に配置すべき密封材料と
しての弾性シリコン材料が不要となり、熱処理時に用い
るパッキンの移動や損傷に伴う不都合は解消できたもの
の、蓋２が剛性容器本体１の上縁部まで移動してその内
部空間を密封状態とするまでの間に、木質材４から発生
する蒸気は外部に漏洩してしまい、圧密化処理が不十分
となる場合が生じることを知った。特に、木質材が厚い
場合や低含水率（約５％程度以下）の場合には、この蒸
気の漏洩による影響は大きい。

【００１２】このことは、剛性容器本体１の上縁部に設
ける弾性シリコン材料などの密封材料３を背の高いもの
とし、処理すべき木質材４の上面まであるいはそれ以上
の高さのものとすることによりある程度の解消は可能で
はあるが、密封材料３０として弾性シリコン材料を用い
る場合には、前記のように損傷が激しく多数回の使用が
不可能であって交換には時間と経費とを要するばかりで
なく、弾性シリコン材料を１／２〜１／３程度まで圧縮
すると裂けてしまい、密封機能が喪失することも生じ
る。また、木質材の圧密化に必要とされる温度と圧力下
においては、他のフッ素ゴムのような密封材料も同じよ
うな不都合を生じる。

【００１３】このことは、剛性容器を用いない処理方
法、すなわち、熱盤の上に、アルミ枠などの厚さ規制治
具と弾性シリコン材料などの密封材料を配置して木質材
の熱処理を行う場合であっても、同様に生じる。

【００１４】熱盤などを介して外部から高圧水蒸気を木
質材に供給することにより、密封にいたるまでに木質材
から発生した蒸気の洩れ量を実質的に補填することは可
能であるが、熱圧プレスおよびその熱盤に外部から高圧
水蒸気を供給するためのシステムを組付けることは多く
の費用を必要とするばかりでなく、熱処理中に高圧水蒸
気の供給を継続して行う場合には、外部から供給する高
圧蒸気が漏洩することによる熱的損失は避けられない。
高圧水蒸気の供給を断続するための手段を設け、それを
熱盤の移動と関連させて作動させることにより、密封後
にのみ外部蒸気を供給することも可能ではあるが、その
ようなシステムを構築することもまた多くの費用を必要
とする。また、いずれの場合であっても密封された環境
を当初から構築することが困難なことも一因となり、曲
面を持つ圧密化材あるいは大きな凹凸模様を持つ圧密化
材を作成することは事実上不可能であった。

【００１５】本発明は、本発明者らがすでに提案してい
る木質材自身の持つ水分を水蒸気化して木質材を圧密化
する木質材の熱処理方法をさらに改良することを目的と
しており、より具体的には、熱処理の過程において木質
材から発生する水蒸気を外部に漏らすことなくすべてそ
の圧密化のために利用することを可能とし、それにより
処理効率をさらに高めた木質材の熱処理方法を提供する
ことを目的としている。本発明はさらに曲面を持つある
いは大きな凹凸模様を持つ圧密化材を製造することの可
能な木質材の熱処理方法を提供することを目的としてい
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決しかつ
目的を達成するために、本発明は、基本的に、圧締装置
の圧締盤間に配置されかつ気密状態で相互に摺接移動し
得るピストン状部材とシリンダー状部材とを用い、該ピ
ストン状部材とシリンダー状部材のいずれかに配置した
処理すべき木質材を、前記ピストン状部材とシリンダー
状部材の一方または双方を移動することにより形成され
る密封された空間に非圧縮状態で収容する工程と、前記
ピストン状部材とシリンダー状部材の一方または双方を
さらに移動してピストン状部材とシリンダー状部材とに
より該木質材を非圧縮状態または圧縮状態に挟持する工
程と、該木質材に対して加熱処理を施す工程とを有する
ことを特徴とする木質材の熱処理方法を開示する。

【００１７】本発明の方法において、木質材に対して加
熱処理を行うための加熱方法は任意であるが、ピストン
状部材とシリンダー状部材の一方または双方に電気ヒー
タースチーム管などの加熱手段を取り付け該加熱手段か
らの加熱により行ってもよく、圧締装置として電気ヒー
ターやスチーム管などにより加熱される熱盤を持つ熱圧
プレスを用いて該熱盤からの加熱により行ってもよく、
さらには、加熱処理を行う部位に高周波加熱手段を配置
していわゆる高周波加熱により行ってもよい。また、そ
れらの加熱手段を適宜組み合わせて行ってもよい。

【００１８】また、加熱処理の過程において、前記ピス
トン状部材とシリンダー状部材のいずれかあるいは双方
から、前記の密封された空間の内部に外部から高圧水蒸
気を供給するようにしてもよく、さらに木質材の化学処
理および／または可塑化のための薬剤を単独であるいは
高圧水蒸気と共に供給するようにしてもよい。

【００１９】さらに、本発明の方法の実施に際して、ピ
ストン状部材とシリンダー状部材とで形成される密封空
間内に一対のプレス盤を配置し、該一対のプレス盤の間
に処理すべき木質材を載置した状態で、木質材の加熱処
理と圧密化処理とを行うようにしてもよい。この場合で
あっても、木質材は密封された空間に配置された後に必
要な処理が行われるので、一対のプレス盤が湾曲面など
の曲面を持つものであっても、その一対のプレス盤の表
面形状に応じた形状の圧密化木質材を確実に得ることが
可能となる。なお、本発明において木質材とは、無垢材
だけでなくＭＤＦやパーチクルボードなどの加工材料も
含むものであり、等しく目的は達せられる。

【００２０】

【作 用】本発明による木質材の熱処理方法によれば、
気密状態で相互に摺接移動し得るピストン状部材とシリ
ンダー状部材とを、圧締装置の対向する圧締盤にそれぞ
れ取り付けておき、シリンダー状部材とピストン状部材
が相互に離間した状態において、そのいずれか上に処理
すべき木質材を配置する。次いで、圧締盤を移動させシ
リンダー状部材とピストン状部材とを相互に接近させ
る。それにより、処理すべき木質材がそれが配置された
シリンダー状部材あるいはピストン状部材の一方の面に
は接しているが他方には接していない状態において、形
成された密封状態の処理空間に封入される。

【００２１】その状態において木質材には加熱処理が施
される。加熱は前記のように、シリンダー状部材、ピス
トン状部材に取り付けた電気ヒーターやスチーム管など
の加熱手段により、圧締装置として電気ヒーターやスチ
ーム管などにより加熱される熱盤プレスを用いる場合に
はその熱盤により、あるいは高周波加熱などの他の加熱
手段により、また、その組合せにより行われる。その過
程において、さらにシリンダー状部材とピストン状部材
の一方あるいは双方を移動し、木質材の表裏両面にシリ
ンダー状部材とピストン状部材の双方の表面を木質材に
対して非圧縮状態にあるいは圧縮状態に密接させる。こ
の加熱により木質材の内部に含まれる水分は水蒸気化す
るが、木質材が収容されている空間はすでに密封された
空間であるので、発生した水蒸気は外部（ないわち、シ
リンダー状部材とピストン状部材とで形成される空間以
外の場所）には漏洩しない。それにより木質材の圧密化
は進行する。

【００２２】必要に応じて、加熱処理の過程において、
シリンダー状部材とピストン状部材との表面からあるい
はそのいずれかの表面から、外部高圧水蒸気を供給する
こともできる。内部水分の少ないパーチクルボード、一
度乾燥させたひき板や単板のような木質材を処理する場
合にはこの外部から供給される高圧水蒸気により圧密化
処理は有効に進行する。さらに、木質材のアセチル化、
ホルマール化などの化学的処理目的での薬剤、あるいは
アンモニアガス、低分子のフェノールなどの可塑化のた
めの薬剤を単独であるいは高圧水蒸気とともに供給して
もよい。

【００２３】所定時間の加熱と圧縮および必要に応じて
の外部高圧水蒸気および／または薬剤の供給を終えたの
ち、それらの作動を停止し、圧締盤をシリンダー状部材
とピストン状部材とが相互に離間する方向に移動して密
封空間を開放する。開放された空間から処理済の木質材
を取り出すことにより処理は終了する。加熱処理と必要
に応じて行われる外部高圧水蒸気および／または薬剤の
供給を終えたのちに、熱盤あるいはシリンダー状部材と
ピストン状部材に冷却水を供給して循環させ、処理済の
木質材を積極的に冷却し、しかるのちの解圧すなわちシ
リンダー状部材とピストン状部材とを相互に離間する方
向に移動するようにしてもよく、そのような冷却処理を
施すことにより、圧密効果および表面特性はさらに向上
する。

【００２４】本発明の実施において、シリンダー状部材
とピストン状部材とで形成される空間内に、相互に対向
する曲面を持つ一対のプレス盤を配置し、該プレス盤の
間に処理すべき木質材を配置した状態で、前記の処理を
行うことも可能である。この場合には、シリンダー状部
材とピストン状部材の表面特性に左右されないで木質材
の処理を行うことができ、表面に凹凸を持つ圧密化木質
材、大きな曲面を持つ圧密化木質材など種々の形状の処
理済木質材を得ることができる。

【００２５】

【実施例】以下、添付の図面も参酌しつつ実施例に基づ
き本発明による木材の熱処理方法をより詳細に説明す
る。図１は本発明の熱処理に用いるシリンダー状部材１
０と該シリンダー部材に摺接して移動するピストン状部
材２０の一例を示している。シリンダー状部材１０はこ
の実施例では箱型の形状であって、内部に処理すべき木
質材Ｗを収容するための深さＤの上方開放空間Ｓを形成
しており、上縁面１１および底面１２が平坦面となって
いる。また、シリンダー状部材１０の側壁部の底面側に
は貫通孔１３を持つ膨出部１４が一体に形成されてい
る。さらに、シリンダー状部材１０の底面および４周の
側面には電気ヒーター１６（図２参照）が埋め込まれて
いる。

【００２６】該シリンダー状部材１０に気密状態で相互
に摺接移動し得るピストン状部材２０は、シリンダー部
材１０の前記上方開放空間Ｓの平面寸法よりも僅かに小
寸法の平面形状を持ちかつ上方開放空間Ｓの深さＤとほ
ぼ等しい高さｄを持つ押入部２１と該押入部２１と一体
となった平坦な上面部２２を有し、上面部２２は周囲に
フランジ２３を形成している。そして、フランジ部２３
にはＵ字状の切欠き２４が形成されている。さらに、押
入部２１の下端部近傍にはその全周に亘り凹溝２５が形
成され、該凹溝には弾性シリコン材料からなるＯリング
などの弾性パッキン３０が挿入される（図２も参照）。
また、ピストン状部材が木質材と接する先端面には電気
ヒーター３６が埋め込まれている。

【００２７】シリンダー状部材１０とピストン状部材２
０は共に素材としてステンレス鋼が好適であるがこれに
限定されるものではなく、熱処理時の温度と圧力に対す
る耐性を持つ材料を任意に用いうる。例えば、鉄材、ア
ルミ材なども用いることができる。また、シリンダー状
部材１０とピストン状部材２０が処理すべき木質材Ｗと
接する面はすべてあるいは部分的に鏡面であってもよ
く、所要の凹凸加工が施してあってもよい。前者の場合
には表面が平坦なつや有り状態の圧密化木質材を得るこ
とができ、後者の場合にはエンボス表面を持つ圧密化木
質材を得ることができる。

【００２８】シリンダー状部材１０の内部に形成される
空間Ｓの断面形状は図示のものにおいては方形である
が、これに限らず処理しようとする木質材Ｗを収容し得
る形状であれば任意である。但し、その深さＤは処理し
ようとする木質材Ｗの処理前の厚さｈより深い（すなわ
ちＤ＞ｈ）ものとされる。４０は厚さ規制治具であり、
後記するように必要に応じて熱処理時にシリンダー状部
材１０の上縁面１１に配置され、シリンダー状部材１０
とピストン状部材２０との最終接近距離を規制する。厚
さ規制治具４０はステンレス鋼のように剛性の高いもの
で作られる。

【００２９】次に、木質材Ｗを熱処理する手順について
図３を参照して説明する。先ず、図３ａに示すように、
圧締装置の下方の圧締盤５１と上方の圧締盤５２とにシ
リンダー状部材１０とピストン状部材２０とを取り付け
る。取り付け方は任意であるが、上記実施例に示したシ
リンダー状部材１０とピストン状部材２０においては、
下方の圧締盤５１にはシリンダー状部材１０側壁の膨出
部１４に形成した貫通孔１３に対応する位置、上方の圧
締盤５２にはピストン状部材２０のフランジ２３に形成
した切欠き２４に対応する位置にそれぞれネジ穴を形成
し、ネジ１５、２７により、それぞれ固定する（図１も
参照）。下方の圧締盤５１に適宜の位置決め手段を設
け、該位置決め手段によりシリンダー状部材１０を位置
決めできる場合には、圧締盤５１上にシリンダー状部材
１０を単に載置するだけでも差し支えない。

【００３０】圧締盤５１、５２を離間する方向に移動
し、シリンダー状部材１０とピストン状部材２０とを離
間した状態で、処理すべき木質材Ｗをシリンダー状部材
１０の開放空間Ｓ内に配置する。前記のように、処理す
べき木質材Ｗの厚さｈは開放空間Ｓの深さＤよりも薄い
ものを用いる。次に、厚さ規制治具４０をシリンダー状
部材１０の上面部１１に載置する。この厚さ規制治具４
０の高さは後記のように処理しようとする木質材Ｗの熱
処理後の厚みｈ’とされる。

【００３１】次に、圧締盤５１、５２の一方あるいは双
方を移動させ、図３ｂに示すようにシリンダー状部材１
０の内部空間Ｓの上端域にピストン状部材２０の押入部
２１に取り付けてある弾性パッキン３０が挿入された状
態とする。それにより、シリンダー状部材１０とピスト
ン状部材２０とにより密封された空間Ｓ’が形成され
る。その時点において、ピストン状部材２０は木質材Ｗ
に接してなく、木質材Ｗは非圧縮状態に置かれる。

【００３２】好ましくはこの状態で木質材への加熱を開
始する。この実施例においては加熱は電気ヒーター１
６、２６に通電することにより行われる。加熱温度は木
質材Ｗ内部に含有された水分が蒸発する温度以上の温度
であることが必要である。次に、さらに圧締盤５１、５
２の一方あるいは双方を移動させ、図３ｃに示すように
ピストン状部材２０の先端面を木質材Ｗの表面に接触さ
せた状態で加熱を継続する。加熱により内部水分の水蒸
気化とともに木質材Ｗは膨張しようとするが、ピストン
状部材２０の先端面により膨張は規制されているので、
木質材Ｗの圧密化は進行する。木質材Ｗの種類によって
はこの状態を継続することにより、所要の圧密化を達成
することが可能である。この場合には、前記厚さ規制治
具４０の厚みは処理すべき木質材Ｗの当初厚さｈと等し
い厚さとされる。

【００３３】処理の過程において加熱温度を段階的に変
えるようにしてもよく、例えは当初は２００℃程度とし
時間と共に次第に低温としていくことにより、あるいは
所定時間経過後より低温で加熱することにより、木質材
Ｗの表面の熱による変色を可能な限り防止することが可
能となる。本発明においては、加熱当初の時点において
木質材Ｗはすでに密封された空間内に置かれているの
で、木質材Ｗ内部から発生する水蒸気は密封空間外に漏
洩することはなく、すべて木質材の熱処理に作用する。

【００３４】樹種に応じては、さらにピストン状部材２
０をさらに下降させて木質材Ｗを圧縮状態（最終製品と
しての厚さｈ’まで）として加熱を継続する。この場合
には、前記厚さ規制治具４０の厚みは処理すべき木質材
Ｗの圧縮後に厚さｈ’に等しい厚さとされる。針葉樹材
のように圧縮処理を施して緻密化と共に表面状態の向上
を必要とするような場合には最終製品の厚さよりも厚い
材料を用意することが好ましいがパーチクルボードのよ
うに特に圧縮を必要としない材料の場合にはその厚みと
等しい厚さ規制治具４０が用いられる。

【００３５】所定の加熱処理を終えた後に、解圧を行
う。解圧は一定時間をかけて徐々に行うようにしてもよ
く、また特に図示しないが熱盤あるいはシリンダー状部
材、ピストン状部材に冷却水の循環のための管路を形成
し、冷却水を供給してゆるコールドの状態での解圧で行
ってもよい。実験によればコールド状態で解圧を行う場
合には得られた最終製品の寸法変化率は他の解圧の場合
に比べて小さくまた表面状態も美しく仕上げることがで
きる。

【００３６】図４は本発明の他の実施例を示している。
この例において、シリンダー状部材１０ａおよびピスト
ン状部材２０ａは、形成される密封空間に向けて多数の
開放端５５、５６を持つ管路５７、５８を有している。
そして、該管路５７、５８の他方の端部は、外部の高圧
水蒸気供給源（図示せず）および／または薬剤供給源
（図示せず）に接続可能となっている。

【００３７】このシリンダー状部材１０ａおよびピスト
ン状部材２０ａを用いて木質材の熱処理を行う場合に
は、図３に基づき説明したと同様な処理に加えて、処理
の過程において、前記管路５７、５８を通して、付加的
に、密封された空間内に高圧水蒸気および／または薬剤
の供給を行うことができる。外部から高圧水蒸気を供給
することにより、低含水率のパーチクルボードや乾燥単
板のような木質材の場合であっても良好な圧密化処理が
可能となるとともに、木質材のアセチル化、ホルマール
化などの化学的処理目的での薬剤、あるいはアンモニア
ガス、低分子のフェノールなどの可塑化のための薬剤を
単独であるいは高圧水蒸気とともに供給することが可能
となり、種々の処理態様を取ることができる。

【００３８】図５は本発明の他の実施例を示している。
この例においては、シリンダー状部材１０とピストン状
部材２０とで形成される空間内に、同様な材料から形成
される一対のプレス盤６１、６２を配置し、該一対のプ
レス盤の間に処理すべき木質材Ｗを載置した状態で、木
質材の処理を行う。この場合には、シリンダー状部材１
０とピストン状部材２０の木質材に接する面の形状ある
いは性状とは異なった圧密化木質材が得られる利点があ
る。例えば、一対のプレス盤６１、６２の対向する面、
すなわち木質材Ｗに接する面を同じ曲率を持つ凹面と凸
面とすることにより、全体として湾曲した圧密化木質材
を得ることができる。図示しないが、双方の面の曲率を
それぞれ異なるものとしてもよく、波状、凹凸エンボス
などの形状であってもよい。

【００３９】なお、この実施例の場合には、シリンダー
状部材１０とピストン状部材２０とで形成される空間の
一部を一対のプレス盤６１、６２が専有することとなる
ので、ピストン状部材２０の押入部２１の長さを図示の
ようにシリンダー状部材１０の開口空間Ｓの深さＤより
も短いものとすることにより、全体の高さを節約するこ
とができ、好ましい態様となる。さらに、この実施例に
おいても、シリンダー状部材１０およびピストン状部材
２０として、図４に基づき説明したような管路５７、５
８を持つものを用いることが可能であり、同様な付加的
処理を行うようにしてもよい。その際に、処理効果を高
める目的で一対のプレス盤に多数の貫通孔を形成し、供
給された水蒸気あるいは薬剤が木質材の表面にプレス盤
の表面からも供給されるようにしてもよい。

【００４０】さらに、木質材の一方の表面側のみをシリ
ンダー状部材１０とピストン状部材２０の表面特性と異
なったものとすることが望まれる場合には、一対のプレ
ス盤のうちの一方のみを処理空間に配置して、熱処理を
行うことが可能であることは理解されよう。以上の説明
において、処理後の圧密化木質材の厚さを規制するため
にシリンダー状部材１０とピストン状部材２０の間に厚
さ規制治具４０を配置することとしたが、この厚さ規制
治具４０は必ずしも必須でなく、熱圧プレスの熱盤間距
離を一定に制御できる手段であれば厚さ規制治具に代え
てそれを適宜用いることができる。例えは、従来知られ
た圧締装置において使用されている圧締盤間の距離を測
定して該測定値に基づき圧締盤の移動を制御する機構な
どを用いるようにしてもよい。

【００４１】特に図示しないが、熱盤を持つ熱圧プレス
を用いる場合には、シリンダー状部材１０とピストン状
部材２０に取り付けた電気ヒーター１６、２６による加
熱に代えてあるいはさらに追加して、熱盤による加熱処
理を行ってもよく、さらに、高周波加熱を追加して用い
てもよい。特に、高周波加熱を併用する場合には木質材
Ｗ内部から水分が一律に蒸気化することから一層均一な
熱処理が行われまた処理サイクルの一層の短縮化が図ら
れる。次に上記の方法により木質材の熱処理を行った実
際の例について説明する。

【００４２】〔実際例１〕図３に示したような高圧水蒸
気供給可能でありかつ冷却水の循環通路を持つ形態のシ
リンダー状部材とピストン状部材を用い、それを熱盤を
持つ熱圧プレスの該熱盤間に取り付けて処理を行った。
処理すべき木質材として、ホワイトオーク材（厚さ１５
ｍｍ×幅５０ｍｍ×長さ５０ｍｍ）を用いた。

【００４３】シリンダー状部材とピストン状部材を離間
させてホワイトオーク材をシリンダー状部材の内部空間
に配置した。次に、シリンダー状部材上に１５ｍｍ厚の
厚さ規制治具を配置し、熱盤は加熱せずにシリンダー状
部材とピストン状部材に取り付けた電気ヒーターに通電
して約１８０℃に加熱した状態でシリンダー状部材とピ
ストン状部材を、厚さ規制治具ににより規制されるまで
近接させた。その状態で、密封空間内にシリンダー状部
材とピストン状部材に設けた管路を介して外部から水蒸
気（１８０℃、１０ｋｇｆ／ｃｍ² ）を８分間供給し
た。次に、シリンダー状部材とピストン状部材の冷却水
循環通路に冷却水を８分間循環させ、その後に、熱盤を
離間して解圧を行った。

【００４４】〔比較例１〕１８０℃に維持されたオート
クレーブ内に同じ寸法のホワイトオーク材を入れて、治
具により厚さ方向の変位を規制した状態に支持した後
に、水蒸気（１８０℃、１０ｋｇｆ／ｃｍ² ）を８分間
供給した。その後５分間かけて徐々に開放した。

【００４５】〔実際例２〕処理すべき木質材と接する面
に凹凸様のエンボスを多数付与した点を除き、実際例１
と同様のシリンダー状部材とピストン状部材を用いた。
また、木質材としてスギ材（厚さ３ｍｍ×幅１００ｍｍ
×長さ１００ｍｍ）を用いた。シリンダー状部材とピス
トン状部材を離間させてスギ材をシリンダー状部材の内
部空間に配置した後に、シリンダー状部材上に１ｍｍ厚
の厚さ規制治具を配置し、熱盤は加熱せずにシリンダー
状部材とピストン状部材に取り付けた電気ヒーターに通
電して約１８０℃に加熱した状態でシリンダー状部材と
ピストン状部材を、まずスギ材と接触するまで接近させ
た。その状態で密封空間内にシリンダー状部材とピスト
ン状部材に設けた管路を介して外部から水蒸気（１８０
℃、１０ｋｇｆ／ｃｍ² ）の供給を開始した。水蒸気を
供給しながらさらにピストン状部材を厚さ規制治具に規
制されるまで下降した。水蒸気の供給を合計で８分間お
こなった後に、シリンダー状部材とピストン状部材の冷
却水循環通路に冷却水を８分間循環させ、その後に、熱
盤を離間して解圧を行った。

【００４６】〔比較例２〕実際例２で用いたと同様のス
ギ材をマイクロ波照射容器内でマイクロ波を１分間照射
後、通常の圧締機で１ｍｍまで圧縮した。それを厚さ方
向の変位を規制した状態に治具で固定した後オートクレ
ーブ内に入れ、水蒸気（１８０℃、１０ｋｇｆ／ｃ
ｍ² ）を供給し、その後５分間かけて徐々に開放した。

【００４７】実際例１、２および比較例１、２で調整し
た試験片をそれぞれについて煮沸槽内で２時間煮沸した
のち絶乾させ、それぞれの厚みを測定し、次式により厚
さ膨潤率及び回復率を測定した。その結果を表１に示
す。 厚さ膨潤率＝（煮沸後の厚さ−煮沸前の絶乾厚さ）／
（煮沸前の絶乾厚さ）×１００％ 回復率＝（煮沸後絶乾厚さ−圧密後の厚さ）／（圧密前
の厚さ−圧密後の厚さ）×１００％

【００４８】

【表１】

【００４９】〔考 察〕表１の結果から分かるように、
本発明により処理をしたものとオートクレーブ内で処理
したものとで、熱処理による効果にほとんど差異はな
く、本発明による方法によれば、オートクレーブを用い
て複雑な処理操作を行わなくても、簡単な操作でオート
クレーブの場合と同等の圧密化した木質材が得られるこ
とが分かる。

【００５０】

【発明の効果】本発明の方法によれば、通常の圧締装置
を用いて多回数にわたり木質材の圧密化、寸法安定化を
行うことができ、操作が容易であると同時に低いコスト
での処理が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による熱処理方法に用いる各部材の一態
様を説明する斜視図。

【図２】木質材の熱処理の状態を示す部分拡大図。

【図３】木質材の熱処理の過程を説明する図。

【図４】本発明による熱処理方法に用いる各部材の他の
態様を説明する概略断面図。

【図５】本発明による熱処理方法に用いる各部材のさら
に他の態様を説明する概略断面図。

【図６】先の出願に係る木質材の熱処理方法を説明する
図。

【符号の説明】

１０…シリンダー状部材、２０…ピストン状部材、３０
…パッキン、４０…厚さ規制治具、１６、２６…電気ヒ
ーター、５１、５２…圧締装置の圧締盤、Ｗ…処理すべ
き木質材

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧締装置の圧締盤間に配置されかつ気密
   状態で相互に摺接移動し得るピストン状部材とシリンダ
   ー状部材とを用い、該ピストン状部材とシリンダー状部
   材のいずれかに配置した処理すべき木質材を、前記ピス
   トン状部材とシリンダー状部材の一方または双方を移動
   することにより形成される密封された空間に非圧縮状態
   で収容する工程と、前記ピストン状部材とシリンダー状
   部材の一方または双方をさらに移動してピストン状部材
   とシリンダー状部材とにより該木質材を非圧縮状態また
   は圧縮状態に挟持する工程と、該木質材に対して加熱処
   理を施す工程とを有することを特徴とする木質材の熱処
   理方法。
2. 【請求項２】 木質材の加熱処理をピストン状部材とシ
   リンダー状部材の一方または双方に形成した加熱手段に
   より行うことを特徴とする請求項１記載の木質材の熱処
   理方法。
3. 【請求項３】 加熱手段がピストン状部材とシリンダー
   状部材の一方または双方に配置した電気ヒーターである
   ことを特徴とする請求項１記載の木質材の熱処理方法。
4. 【請求項４】 圧締装置が熱盤を持つものであり、木質
   材の加熱処理を該圧締装置の熱盤により行うことを特徴
   とする請求項１記載の木質材の熱処理方法。
5. 【請求項５】 木質材の加熱処理を高周波加熱により行
   うことを特徴とする請求項１記載の木質材の熱処理方
   法。
6. 【請求項６】 木質材の加熱処理時に、前記ピストン状
   部材とシリンダー状部材のいずれかあるいは双方から、
   前記の密封された空間の内部に高圧水蒸気を供給するこ
   とをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の木質材
   の熱処理方法。
7. 【請求項７】 木質材の加熱処理時に、前記ピストン状
   部材とシリンダー状部材のいずれかあるいは双方から、
   前記の密封された空間の内部に木質材の化学処理および
   ／または可塑化のための薬剤を供給することを特徴とす
   る請求項１記載の木質材の熱処理方法。
8. 【請求項８】 木質材の加熱処理時に、前記ピストン状
   部材とシリンダー状部材のいずれかあるいは双方から、
   前記の密封された空間の内部に高圧水蒸気と木質材の化
   学処理および／または可塑化のための薬剤とを供給する
   ことを特徴とする請求項１記載の木質材の熱処理方法。
9. 【請求項９】 前記ピストン状部材とシリンダー状部材
   とで形成される空間内に一対のプレス盤を配置し、該一
   対のプレス盤の間に処理すべき木質材を載置した状態
   で、木質材の処理とを行うことを特徴とする請求項１記
   載の木質材の熱処理方法。