JPH0780804A - 木質材の圧密化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面にヤニなどの樹脂成分による汚れのない
綺麗な表面を持つ圧密化木質材を得ることができる木質
材の圧密化方法を得る。 【構成】 熱盤１ａ、１ｂ間に木質材Ｗを挟持して該木
質材Ｗを圧密化する方法であって、処理すべき木質材Ｗ
の一方又は両方の表面と熱盤との間に吸収性を持つシー
トＳ、Ｓ’を配置し、その状態で熱盤により前記木質材
の圧縮と加熱を行いう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は木質材の圧密化方法に関
し、特に、圧密化することにより寸法安定性及び表面特
性等を改善しそれにより建築用あるいは家具用等として
有効に用いられる圧密化木質材を得るための木質材の圧
密化方法において、得られる圧密化木質材の表面にヤニ
などの樹脂成分による汚れが生じるのを回避することを
可能とした木質材の圧密化方法に関する。

【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
題となる。

【０００３】そのため、針葉樹の木質単板に水蒸気処理
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。さらに、この圧密化した木質材をオー
トクレープ内に入れ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。

【０００４】本出願人は、木質材の圧密化処理法につい
てさらに研究を重ね、従来の木材処理で用いられる熱盤
を持つ圧締装置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と
さらにその周囲にステンレス材などの所要の厚さ規制治
具とを配置したのち、該熱盤により木質材を加熱、圧縮
して、必要に応じて加湿しながら木質材そのものが有す
る水分を蒸気化することにより木質材を圧密化する方法
を発案しすでに提案している（特願平５−２８９５６
号、特願平５−２８９５７号参照）。この方法は、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圧
締装置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する。さらに、上記のような圧密
化処理を連続的に行うことを可能とした方法及び装置を
も発案し出願している（特願平５−１６５７２３号参
照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本出願人は木質材の圧
密化方法についてさらに継続して実験と研究を行う過程
において、さらに改良すべき点がいくつかあることを知
覚した。すなわち、木質材に対して本出願人がすでに提
案している前記の圧密化処理方法を施す場合に、木質材
の種類によっては内部に含まれていたヤニなどの樹脂成
分が圧密化処理後の木質材の表面に滲み出たりまたそれ
が黒く固化することがあり、表面に汚れを形成すること
があった。特に、その現象は処理すべき木質材が木材単
板の場合に顕著であった。

【０００６】本発明は、木質材の圧密化時に発生する上
記のような不都合を回避することを目的としており、よ
り具体的には、例え木材単板を圧密化するような場合で
あっても圧密化後の木質材表面にヤニなどの樹脂による
汚れが生じることのない木質材の圧密化方法を提供する
こと目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成すべく
本発明者らはさらに多くの実験を行うことにより、圧密
化処理時に、処理すべき木質材の表面にヤニなどの樹脂
成分を吸収しうるシートを配置した状態で加熱と圧縮を
行うことにより木質材の表面に滲み出た樹脂成分を前記
吸収性を持つシート側に移転することができ、それによ
り圧密化処理後の木質材の表面には樹脂成分に起因する
汚れが残らないことを知覚した。

【０００８】本発明は上記の知覚に基づくものであり、
基本的に、熱盤間に木質材を挟持して該木質材を圧密化
する方法であって、処理すべき木質材の一方又は両方の
表面と熱盤との間に吸収性を持つシート状部材を配置
し、その状態で熱盤により前記木質材の圧縮と加熱を行
い圧密化することを特徴とする。本発明にいう熱盤と
は、通常の圧締装置に用いられる平板状の熱盤であって
もよく、従来公知のベルトプレスやロールプレスに用い
られている無端ベルト状あるいはロール状の熱盤であっ
てもよい。いずれの場合にも、熱盤と木質材との間に鏡
面板を介在させて処理を行うようにしてもよい（本発明
において熱盤間というときは、このように鏡面板を介在
させた熱板をも含んでいる）。

【０００９】また、熱盤間に木質材を挟持する態様も任
意であるが、本出願人の先の出願である前記した特願平
５−２８９５６号、特願平５−２８９５７号に開示した
ように、処理すべき木質材の周囲にシリコンゴムなどの
密封材料及び所要の厚さ規制治具とを配置し、その状態
で熱盤により圧縮と密封を行う態様、あるいは、特願平
５−１６５７２３号に開示したように、一対の無端ベル
ト状の熱盤の間に木質材をその周囲に密封材料及び所要
の厚さ規制治具とを配置した状態で供給して該木質材が
前記無端ベルト状の熱盤の間を通過する間に木質材の圧
縮と密封を行う態様、などが有効である。なお、本発明
において、処理すべき木質材が薄手の木材単板の場合に
は熱板間に密封材料を配置しなくても必要な密封度が得
られ初期の圧密化が行えることが実験的に確認されてお
り、従って、前記した密封材料は必ずしも必須ではな
い。

【００１０】なお、厚さ規制治具は圧密化後の木質材の
厚さを規定する目的で熱盤間の距離を制限するために配
置されるものであり、いずれの場合にも少なくとも木質
材の対向する２つの側辺に沿って配置されれば目的は達
せられる。本発明は、処理すべき木質材が木材単板であ
る場合に特に有効に機能するが、木材単板に限らず、圧
密加工時に樹脂成分が表面に滲み出ることがある木材薄
板、ひき板など、さらにはパーチクルボードのような中
間材料を加工して得られる材料など任意の木質板に適用
した場合でも初期の目的は達せられる。また、処理すべ
き木質材の厚みも特に制限はない。0.２ｍｍ〜５ｍｍ程
度の薄い木質材の場合にヤニなどの樹脂成分の滲み出し
が顕著となることが経験的に確かめられているが、その
ような薄手の木質材に対しても本発明は十分に機能す
る。

【００１１】加熱手段として熱盤による加熱と共にある
いは単独でマイクロ波加熱を含む高周波加熱（本明細書
において、以下高周波加熱という）を用いてもよく、そ
の場合に処理される木質材の近傍に公知のマイクロ波発
生装置あるいは高周波発生装置を備えるようにする。吸
収性を持つシートとして樹脂成分を吸収できるものであ
れば任意であるが、紙材、布材などが有効に用いられ、
特に、紙材の場合は和紙が有効である。また、布材の場
合は織布、不織布のいずれであつてもよい。

【００１２】吸収性を持つシートの厚みは、基本的にシ
ートの吸収能力と圧密化する木質材から滲み出てくるヤ
ニなどの樹脂成分の量に依存するが、通常、材料の種類
を問わず0.１ｍｍ〜1.０ｍｍ程度であれば十分であり、
和紙を用いる場合には0.２ｍｍ程度であっても十分に対
処可能である。0.１ｍｍ程度より薄いシートの場合には
ヤニなどの樹脂成分の吸収性に不足する場合があり、1.
０ｍｍ程度よりも厚いシートの場合にはコスト高となる
とともに後記するようにシートに裏打ち材を兼ねさせる
場合において不都合を生じる。吸収性を持つシートにヤ
ニなどの樹脂成分に対する溶剤を含浸させておくことも
でき、溶剤としてはメタノールやメチルエチルケトンの
ようなアリコール類やケトン類が有効である。

【００１３】吸収性を持つシートを表面に配置して圧密
化処理を行うと、圧密により木質材内部から滲み出てく
るヤニなどの樹脂成分により、木質材表面にシートが接
着してしまう場合がある。それを回避する目的から、シ
リコンのように離型性を持つ物質をシートの表面にコー
ティングしたものを用いることが望まれる。それにより
圧密化処理終了時にヤニなどの樹脂成分が移転した状態
のシートを木質材表面から剥離することが容易となる。
もちろん、織布や不織布のようなシートの場合には当初
からある程度の離型性を有するものであり、その場合に
は離型性物質をコーティングすることなくそのままで使
用可能である。

【００１４】圧密により木質材内部から滲み出てくる成
分により木質材表面にシートが接着することを積極的に
利用することも可能である。すなわち、圧密化処理した
木質材を家具の表面材などとして用いる場合に、当然に
表側となる面と裏側となる面が存在する。表側となる面
に対しては離型処理を施したシートを配置し、裏面とな
る側には無処理のシートを配置して、圧密化処理を行
う。表側においてはヤニなどの樹脂成分は吸収性を持つ
シート側に移転しかつシートは確実に表面から剥離され
ることから汚れのない綺麗な表面を得ることができ、裏
面においてはシートがそのまま木質材の表面に接着する
ことから、木質材の裏面に裏打ち材を設けた形となる。
特に薄い木材単板に対して圧密化処理を行うような場合
にこの裏打ち材は補強の役目を果たすことができ、裏割
れなどが生じるのを有効に防ぐことができる。

【００１５】本発明において、吸収性を持つシートに水
分を含浸させた状態で処理すべき木質材の一方又は両方
の表面と熱盤との間に配置することもまた特有の効果を
奏する。すなわち、木材は樹種により平衡含水率が異な
っており処理すべき木質材の種類のよっては圧密化処理
に必要となる水分量を木質材自体が持ちえない場合があ
り得る。そのような場合には十分な寸法安定性を持つ圧
密木材を得ることができない。特に、薄手の木材単板を
処理しようとする場合にこのことが生じやすい。そのよ
うな場合に、吸収性を持つシートに予め所要量の水分を
含ませたものを用意し、それを処理すべき木質材の表面
に配置して圧密化処理を行うことは有効であり、寸法安
定性に富んだ圧密化木質材を確実に得ることができる。

【００１６】なお、このような吸収性を持つシートはそ
の目的に応じて木質材の一表面側にのみ配置しても両表
面側に配置してよい。以下、本発明による木質材の圧密
化方法の好ましい態様を図１を参照しつつ説明する。図
１は本発明の方法により圧密化木質材を製造する状態の
一例を示す模式図でるが、理解の容易性の観点から各部
材の相対的な大きさには考慮されていない。図におい
て、１ａ、１ｂは通常の木質材圧締装置に用いられる表
面に鏡面を持つ平板状の熱盤であり、発明の実施に際し
て、該一対の平板状熱盤１ａ、１ｂのうち下方に位置す
る熱盤１ａ上に前記した吸収性を持つシートＳを配置す
る。そのシートＳの上に、所定の厚みと大きさに採寸し
た木質材Ｗを設置し、次に木質材Ｗの４周に最終製品と
しての木質材の厚さよりも幾分高さの高い弾性密封材料
２を配置し、さらにその４周に最終製品としての木質材
の厚さと同じ高さの厚さ規制治具３を配置する。なお、
前記のように木質材Ｗがごく薄手のものである場合には
前記弾性密封材料２は必ずしも配置する必要はない。

【００１７】次に、その上からもう一枚の吸収性を持つ
シートＳ’を配置する。前記のようにシートＳ’はすで
に配置したシートＳと同じものであってもよく異なる性
状のものであってもよい。また、水分を含浸させたもの
であってもよく無含浸のものてあってもよい。前記のよ
うに目的に応じて適宜選択する。弾性密封材料２は木質
材Ｗの加熱により木質材内部から発生する水蒸気を外部
に漏出させないだけの密封機能を持ちかつ耐熱性と圧縮
性のある材料であればよく、シリコン弾性パッキン材は
特に好ましい。また、厚さ規制治具３の材料も必要な剛
性と耐熱性を持つ部材であればすべて使用可能である
が、アルミ合金、ステンレス材等が好ましく、特にステ
ンレス材は好ましい。

【００１８】圧密化に際して、熱盤１ａ上に配置したシ
ートＳ、木質材Ｗ、弾性密封材料２及び厚さ規制治具
３、さらにその上に配置したシートＳ’に対してもう一
方の熱盤１ｂをシート状部材Ｓ’に接するまで接近さ
せ、必要に応じてその位置で熱盤１ａ、１ｂにより第１
次の加熱を行ったのち、厚さ規制治具３により規制され
るまでさらに熱盤１ａ、１ｂを接近させる。それにより
木質材Ｗは加熱下で圧縮されかつ木質材の４周は実質的
に密封状態に置かれる。

【００１９】その状態で熱盤による第２次の加熱を行
う。この時の加熱温度は木質材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。加熱
と圧縮の過程で、木質材の内部からヤニなどの樹脂成分
が滲み出てくる。滲み出た樹脂成分は吸収性を持つシー
トＳ、Ｓ’に吸収されることにより、木質材からシート
Ｓ、Ｓ’側に転移する。

【００２０】所定の加熱を終えた後に、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１ａ、１ｂに冷却水を供給して
いわゆるコールドの状態で行ってもよい。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。

【００２１】解圧後に熱板間から吸収性を持つシート
Ｓ、Ｓ’に挟持された木質材Ｗを取り出し、吸収性を持
つシートＳ、Ｓ’の少なくとも一方を剥離することによ
り、本発明の方法による圧密化処理は終了する。処理後
の木質材の少なくともシートを剥離した側の表面におい
ては、表面に滲み出たヤニなどの樹脂成分は吸収性を持
つシート側に移転しており、汚れのない綺麗な表面とな
っている。

【００２２】

【実施例】以下、本発明による木質材の圧密化方法の実
施例を説明する。 〔実施例１〕木質材として、含水率２０％、厚さ２ｍ
ｍ、幅３０３ｍｍ、長さ３０３ｍｍの杉単板を用意し
た。図１により説明した形態の表面に鏡面を持つ熱盤を
有する圧締装置の下方熱盤１ａ上に、厚さ0.２ｍｍ、５
０ｇ／ｍ² の不織布Ｓを敷きその上に前記杉単板Ｗを配
置した。さらに、該杉単板Ｗの４周に高さ４ｍｍ、幅１
０ｍｍの弾性シリコン材を密封部材２として、さらに該
密封部材２の４周に高さ１ｍｍ、幅１０ｍｍのステンレ
ス材を厚さ規制治具３として配置し、杉単板、密封部材
及び厚さ規制治具の全体を、さらに同じ不織布Ｓ’で覆
った。

【００２３】熱盤１ａ、１ｂを１８０℃に設定した後、
圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ² で熱盤を移動させ、不織布Ｓ、
Ｓ’を介して杉単板と接触させ、数分間第１次加熱した
後、圧締装置を操作し熱盤１ｂが厚さ規制治具３により
移動を拘束されるまで接近させて木質材Ｗを徐々に圧密
化した。それにより杉単板は圧縮率約５０％となった。
その状態で１５分間の加熱を継続して行い、その後、熱
盤１ａ、１ｂに冷却水を供給し１５分間後解圧して、熱
盤間から圧密化した木質材を取り出し、不織布Ｓ、Ｓ’
を剥離した。剥離は容易であり、かつ木質材の表面には
ヤニなどの樹脂成分による汚れはなく綺麗な表面であっ
た。

【００２４】〔実施例２〕吸収性を持つシートＳとして
厚さ0.１ｍｍ、１５ｇ／ｍ² の和紙の表面にシリコンを
コーティングしたものを用い、さらに吸収性を持つシー
トＳ’として同じ和紙であるが表面にシリコンコーティ
ングを施さないものを用いた以外は実施例１と同じ処理
を行った。圧密化した木質材を取り出し、吸収性を持つ
シートＳ、Ｓ’の剥離を行った。一方の吸収性を持つシ
ートＳは容易に剥離し木質材の表面にはヤニなどの樹脂
成分による汚れはなく綺麗な表面であったが、他方の吸
収性を持つシートＳ’は圧密により木質材から出た成分
により木質材の表面に接着しており、剥離が不能であっ
た。

【００２５】〔比較例〕実施例１と同じ杉単板を用い、
シート状部材を用いない以外は実施例１と同じ条件で圧
密化を複数個について行った。圧密化後の木質材の表面
を観察したところ、幾つかのものには、表面に滲み出た
ヤニなどの樹脂成分に起因する汚れが存在した。

【００２６】〔実施例３〕実施例２で用いた和紙を基材
とした吸収性を持つシートＳ、Ｓ’に、水分を約１ｇ／
ｍ² 、２ｇ／ｍ² 、３ｇ／ｍ² の割合で添加したシート
を用いた以外は実施例２と同じ処理を行った。圧密化処
理後に一方の吸収性を持つシートＳのみを剥離した圧密
化木質材の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、次式により放
射方向の厚さ回復率を端部と中央部において測定した。
また、実施例２のもの（すなわち吸収性を持つシート
Ｓ、Ｓに水分を添加しないもの）についても同じ処理を
行った。それぞれの結果を表１に示す。 回復率＝（２時間煮沸後絶乾後厚さ−圧密後の厚さ）／
（圧密前の厚さ−圧密後の厚さ）×１００％

【００２７】

【表１】

【００２８】表１から、吸収性を持つシートに水分を含
浸させて処理を行った場合に寸法安定性が向上すること
がわかる。

【００２９】

【発明の効果】本発明の圧密化方法を用いることによ
り、表面にヤニなどの樹脂成分による汚れのない綺麗な
表面を持つ圧密化木質材を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による木質材の圧密化方法を説明する
図。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ…熱盤、２…密封材料、３…厚さ規制治具、
Ｗ…木質材、Ｓ、Ｓ’…吸収性を持つシート

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱盤間に木質材を挟持して該木質材を圧
   密化する方法であって、処理すべき木質材の一方又は両
   方の表面と熱盤との間に吸収性を持つシートを配置し、
   その状態で熱盤により前記木質材の圧縮と加熱を行い圧
   密化することを特徴とする木質材の圧密化方法。
2. 【請求項２】 吸収性を持つシートとして紙材、織布、
   不織布のいずれかを用いることを特徴とする請求項１又
   は２記載の木質材の圧密化方法。
3. 【請求項３】 吸収性を持つシートとして、離型性を持
   つ物質をコーティングしたシートを用いることを特徴と
   する請求項３記載の木質材の圧密化方法。
4. 【請求項４】 吸収性を持つシートに水分を含浸させた
   状態で処理すべき木質材の一方又は両方の表面と熱盤と
   の間に配置することを特徴とする請求項１記載の木質材
   の圧密化方法。