JPH0760704A

JPH0760704A - 改質木材の製造法

Info

Publication number: JPH0760704A
Application number: JP21076593A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Usui; 宏明碓氷; Satoru Konishi; 悟小西; Arihiro Adachi; 有弘足立
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1993-08-25
Filing date: 1993-08-25
Publication date: 1995-03-07

Abstract

(57)【要約】【構成】含水された木材単板（３）の表面に、水溶性
粉末薬剤（４）を散布し、次いで木材単板（３）を積層
して養生する。【効果】従来の減圧加圧法のような大掛な設備が必要
でなく、かつ、液状の薬剤塗布では得られなかった高
く、均一な含浸量が得られる。それにより、高度な防火
性、防腐・防蟻性、寸法安定性等を有する改質木材が安
定して得られる。また、粉末薬剤は容易に木材単板上に
多量に塗布することができ、単板１枚おきに薬剤を塗布
することにより、薬剤が上下の単板に多量に含浸するこ
とができ工程の短縮が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、改質木材の製造法に
関するものである。さらに詳しくは、この発明は、簡便
な装置手段によって、高い含浸量で、かつ均一な薬剤含
浸が安定して可能となる、住宅設備、建築材料等として
有用な、新しい改質木材の製造法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、木材に対し、難燃性（防火
性）、防腐・防虫性、寸法安定性、耐水・耐湿性、表面
硬度、力学的強度、耐磨耗性等を付与する改質法とし
て、薬剤含浸による改質の方法が実施されてきている。
難燃性（防火性）の付与についてみると、たとえば、木
材は、加熱されると熱分解して可燃性ガスを発生し、こ
れが発炎燃焼するわけであるが、この時、リン酸あるい
はホウ酸が存在すると、木材の熱分解、すなわち炭化が
促進され、速やかに炭化層が形成される。この炭化層が
断熱層として作用し、難燃効果が生じる。従って、不燃
性無機物がリン酸成分あるいはホウ酸成分を含む場合
は、難燃効果が一層高いものとなる。

【０００３】また、ハロゲンを含む場合には、炎中での
ラジカル的な酸化反応において、ハロゲンが連鎖移動剤
として作用する結果、酸化反応が阻害されて難燃効果が
生じる。従って、不燃性無機物がハロゲンを含んでおれ
ば、このメカニズムによる難燃効果も得られる。

【０００４】炭酸塩、アンモニウム塩等の化合物が含ま
れる場合には、熱分解により炭酸ガス、亜硫酸ガス、ハ
ロゲン化水素などの不燃性ガスを発生し、これらのガス
が可燃性ガスを希釈することにより燃焼を妨げる。従っ
て、不燃性無機物が炭酸塩等の不燃性ガスを発生しうる
ものを含んでいれば、このメカニズムによる難燃効果も
併せて得られる。

【０００５】次に、木材の防腐・防虫化についてみる
と、菌類が木材を腐敗させる際、まず、菌糸が木材内腔
中へ侵入することが不可欠である。しかし、木材内腔中
に異物が存在すると菌糸が侵入できないため、木材は、
結果的に腐敗しにくくなる。木材内腔中の異物は、防腐
効果のある薬剤（防腐剤）である必要は特になく、菌類
の養分になるものでなければ、何であっても良い。防虫
についても防腐と同じである。従って、たとえば不燃性
無機物を木材内腔中に含ませれば、木材の防腐・防虫性
を向上させうる。ただし、前記異物は、薬剤効果がある
ものであればそれにこしたことはなく、たとえば、虫に
対して消化性の悪いもの、消化しないもの、あるいは、
忌避作用のあるものが好ましい。

【０００６】さらに、木材の寸法安定化および力学的強
化についてみると、木材を水で膨潤させておいて木材細
胞壁中に何らかの物質を固定できれば、バルク効果によ
り、寸法安定化効果および力学的強化効果が得られる。
すなわち、木材細胞壁内が充填材によって占められてお
れば、木材自体の膨張あるいは収縮が起こりにくくな
り、同時に、各種力学的強度も向上するのである。従っ
て、たとえば不燃性無機物を木材細胞壁中に固定すれ
ば、寸法安定性および力学的強度を向上させうる。

【０００７】木材の硬度（表面硬度）向上の点では、一
般に、木材の硬度を上げるためには、木材内部の導管等
の空隙や木材の細胞壁に無機物等の硬い物質を詰め込ん
でやればよいため、木材内に不燃性無機物を定着させる
ことにより、木材細胞の補強ならびに硬度の上昇という
効果が得られる。この場合に、木材の表層部分に集中的
に無機物を生成させれば、より効果的である。

【０００８】たとえば以上のように、上記の不燃性無機
物をはじめとする各種の薬剤を木材に含浸させる方法
は、難燃化をはじめとする木材の改質において非常に有
効な手段となっている。そして、これらの薬剤を木材に
含浸させるための方法としては各種のものが知られてお
り、たとえばその代表的な方法として以下のものがあ
る。（ア）減圧加圧法木材を減圧あるいは加圧容器に入れ、薬液を満たして、
圧力により木材中に薬剤を含浸する。（イ）薬液塗布法薬液を木材の塗布し、あるいは吹き付けて木材表面を処
理する。（ウ）浸漬法木材を薬液を満たした槽内に浸漬して拡散、あるいは毛
管現象により木材中に薬剤を浸透させる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】木材の改質のためのこ
れらの各種の方法は、その各々について特徴のあるもの
で、対象とする木材の種類や、薬剤の種類さらには改質
の目的に応じて具体的な含浸のための方法が選択されて
いるが、いずれの場合にも欠点があり、実用的にはこれ
らの欠点の解消が望まれていた。

【００１０】すなわち、たとえば上記の代表例について
みると、（ア）減圧加圧法においては、耐圧容器や加圧
ポンプ、真空ポンプ等の設備が大がかりになり、対象と
する木材は乾燥材とすることが必要で、また、薬剤の浸
透にバラツキが大きく、薬液の濃度管理にも留意しなけ
ればならないという不都合がある。また、（イ）薬液塗
布法の場合には、装置手段は比較的小規模でよいもの
の、同様水分があると浸透が妨げられるため、乾燥材を
対象とすることが必要で、かつ、多量に塗布することが
できないために、薬剤処理量には限界があった。

【００１１】さらに、（ウ）浸漬法の場合には、浸漬槽
を用意しなければならず、薬液の濃度管理が必要で、乾
燥材だけでなく、生材も使用できるものの、浸透にはバ
ラツキが大きいという欠点がある。そこで、このような
従来技術の欠点を解消し、より小規模な、簡便な操作の
可能な装置手段の使用によって、生材そのものを対象と
することができ、含浸のバラツキが少なく、しかも大量
処理が可能な改善された木材改質法の実現が望まれてい
た。

【００１２】この発明は、以上の通りの事情に鑑みてな
されたものであって、簡便な装置手段によって、効率よ
く、均一な薬剤の含浸処理を可能とする、新しい改質木
材の製造法を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、含水した木材単板の表面に、水
溶性粉末薬剤を散布し、次いで木材単板を積層して養生
することを特徴とする改質木材の製造法を提供する。そ
して、この発明の方法においては、薬剤を散布した木材
単板と散布しない木材単板とを交互に重ねて養生するこ
とや、２枚重ねた木材単板に連続的に薬剤を散布し、次
いで養生すること等をその好ましい態様としてもいる。

【００１４】

【作用】この発明においては、あらかじめ含水した木材
単板の表面に水溶性粉末薬剤を散布して養生する方法を
採用しているため、従来の減圧加圧法のように大規模な
装置は必要でなく、比較的小さな規模の、しかも連続生
産工程として構成することができる。そして、乾燥材を
使用する必要はなく、生材を対象とすることができる。
含浸量は、粉末の散布量の調整によって制御でき、薬液
濃度管理という従来法の面倒な作業は必要とされない。

【００１５】含浸量は、一般的には１０ｋｇ／ｍ³〜４
００ｋｇ／ｍ³程度の範囲において制御可能であり、従
来法に比べて、この含浸量の選択範囲は広く、改質の選
択自由度は大きい。そして、粉末散布であることから、
多量の散布が可能で、改質生産性は大きなものとなる。
より具体的には、この発明においては、たとえば図１に
例示したように、シャワリング装置（１）において木材
（２）を含水処理し、２枚重ねした木材単板（３）上に
薬剤（４）粉末を散布し、次いでこの木材単板（３）を
積層して養生する。

【００１６】この場合、木材単板（３）の裏割れ面を下
にして薬剤（４）の散布を行うことが好ましい。また、
含水処理では、木材単板（３）の含水率が５０％以上と
なるようにすることが好ましい。５０％未満の場合に
は、散布した水溶性粉末薬剤（４）の木材への含浸が遅
く、しかも不均一になりやすく、含浸量も充分なものと
はなりにくい。

【００１７】そして、具体的使用する粉末状の水溶性薬
剤（４）の水への溶解度は５以上であることが好まし
い。５未満の場合には、同様に含浸性にバラツキが生じ
やすく、含浸量も充分なものとはなりにくい。薬剤の種
類については特に限定はなく、無機あるいは有機の薬剤
を改質目的に応じて使用することができる。

【００１８】以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発
明の方法について説明する。

【００１９】

【実施例】実施例１〜５原料木材としてロータリースライスされた厚さ３ｍｍの
ラワン単板を用い、６０℃の温水を１５分散水して平均
含水率８０％とした。この単板を２枚重ねしたものに６
００ｇ／ｍ²（１枚当り３００ｇ／ｍ²）の（ＮＨ₄）
₂ＨＰＯ₄＋Ｈ ₃ＢＯ₃の１：１混合物粉末を均一に散
布して積層し、水分が飛散しないようにビニールシート
でラップして、室温で１日間養生した。薬剤粉末の散布
の際、単板の裏割れ面を下にして行った。これは、薬剤
が上下の単板で多少下の単板が浸透しやすいが、上の単
板の裏割れ面を薬剤と接触するように行うと、薬剤の含
浸が上下単板でより均一となるためである。その後、単
板を水洗し、乾燥することにより、改質木材を得た。得
られた改質木材試料について、含浸率、難燃性、防腐・
防蟻性、寸法安定性について測定を行った。結果を表−
１に示した。さらに、薬剤を代えて、実施例１と同様に
処理し、その特性を評価した。その結果も表１に示し
た。また、比較例として、（ＮＨ₄）₂ＨＰＯ₄＋Ｈ₃
ＢＯ₃の１：１混合物の飽和水溶液を１２０ｇ／ｍ²塗
布して同様に処理し、性能を測定した。この結果も表１
に示した。

【００２０】

【表１】

【００２１】表１の結果より明らかなように、この発明
の方法の場合には、各種薬剤の含浸率は大きく、均一な
含浸によって、難燃性、防腐・防蟻性、寸法安定性等に
ついて優れた改質特性が得られることがわかる。

【００２２】

【発明の効果】この発明の製造法では、従来の減圧加圧
法のような大掛な設備が必要でなく、かつ、液状の薬剤
塗布では得られなかった高く、均一な含浸量が得られ
る。それにより、高度な防火性、防腐・防蟻性、寸法安
定性等を有する改質木材が安定して得られる。また、粉
末製剤は容易に木材単板上に多量に塗布することがで
き、単板１枚おきに薬剤を塗布することにより、薬剤が
上下の単板に多量に含浸することができ工程の短縮が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の製造法を例示した工程断面図であ
る。

【符号の説明】

１シャワリング装置２木材３木材単板４薬剤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】含水した木材単板の表面に、水溶性粉末
薬剤を散布し、次いで木材単板を積層して養生すること
を特徴とする改質木材の製造法。
【請求項２】複数を散布した木材単板と散布しない木
材単板とを交互に重ねて養生する請求項１の改質木材の
製造法。
【請求項３】２枚重ねた木材単板に連続的に薬剤を散
布し、次いで積層して養生する請求項１または２の改質
木材の製造法。
【請求項４】木材単板の裏割れ面を下にして薬剤散布
する請求項１，２または３の改質木材の製造法。
【請求項５】木材単板の含水率を５０％以上とする請
求項１，２，３または４の改質木材の製造法。