JPH0929710A - 木材の前処理方法およびこれを用いた改質木材の製造方法 - Google Patents

木材の前処理方法およびこれを用いた改質木材の製造方法

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JPH0929710A
JPH0929710A JP18551195A JP18551195A JPH0929710A JP H0929710 A JPH0929710 A JP H0929710A JP 18551195 A JP18551195 A JP 18551195A JP 18551195 A JP18551195 A JP 18551195A JP H0929710 A JPH0929710 A JP H0929710A
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JP
Japan
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wood
liquid
timber
impregnated
treated
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JP18551195A
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English (en)
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Shigeru Morishita
滋 森下
Kazushi Nanba
一志 南葉
Mari Naito
真理 内藤
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Daiken Trade and Industry Co Ltd
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Daiken Trade and Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 木材に所望の改質処理液を十分、かつ、均一
に短時間で含浸させることにより、良好な改質効果を木
材に付与することにある。 【解決手段】 木材に硬化性樹脂液を含浸,硬化して脆
性を付与された処理木材を得る。そして、この処理木材
を防液シートで密封した後、液状加圧媒体に浸漬して加
圧することにより、木材組織に微細な割れを多数生じさ
せる。ついで、このように前処理された処理木材に改質
処理液を含浸,硬化させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、木材に耐磨耗性,
硬度,耐水性,寸法安定性,耐汚染性,装飾性等を付与
する木材の前処理方法およびこれを用いた改質木材の製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、木
材にフェノール系樹脂,ビニル系樹脂,不飽和ポリエス
テル系樹脂等の合成樹脂液を含浸,硬化することによ
り、木材の耐磨耗性,硬度,耐水性等を向上させたり、
あるいは、木材に、液状防腐薬剤,防火薬剤を含浸,固
定することにより、防腐性,防火性を付与することが広
く知られている。
【0003】しかしながら、この方法では、前述の合成
樹脂液等からなる改質処理液を木材に含浸させようとす
ると、減圧法,加圧法,減圧加圧法等の周知の強制注入
方法を利用しても、木材の形状,種類あるいは改質処理
液の粘度等により、その含浸量が不十分であったり、あ
るいは、改質処理液の含浸ムラにより、所望の改質効果
が得られず、木材表面の外観を低下させることがあっ
た。また、前述の強制注入方法であっても、含浸処理に
長時間を要し、生産性が低かった。
【0004】このため、前記改質処理液の含浸性を高め
るため、予め木材をプレス等で加圧して木材組織に微細
な割れ等を生ぜしめた後、改質処理液を含浸させる方法
も提案されている。
【0005】しかしながら、加圧に対する木材の脆性の
程度は、木材の樹種,形状(特に、厚さ)あるいは含水
率等の影響を受けやすく、微細な割れの発生にバラツキ
が生じやすい。このため、例えば、加圧処理した木材に
合成樹脂液を簡易な浸漬方法で含浸させると、含浸ムラ
等が生じ、木材の外観を低下させるという問題点があっ
た。
【0006】本願発明の目的は、前記問題点に鑑み、木
材に所望の改質処理液を十分、かつ、均一に短時間で含
浸させることにより、良好な改質効果を木材に付与する
木材の前処理方法およびこれを用いた改質木材の製造方
法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本願発明の請求項1にか
かる木材の前処理方法は、前記目的を達成するため、木
材に硬化性樹脂液を含浸,硬化して脆性を付与された処
理木材を得、この処理木材を加圧して木材組織に微細な
割れを多数生じさせる工程からなるものである。
【0008】また、請求項2にかかる木材の前処理方法
は、木材に硬化性樹脂液を含浸,硬化して脆性を付与さ
れた処理木材を得、この処理木材を防液シートで密封し
た後、液状加圧媒体に浸漬して加圧することにより、木
材組織に微細な割れを多数生じさせる工程からなるもの
である。
【0009】さらに、前記硬化性樹脂液は熱硬化性樹脂
水溶液であってもよい。
【0010】そして、本願発明にかかる改質木材の製造
方法は、前述の方法で前処理された処理木材に改質処理
液を含浸,硬化させる工程からなるものである。
【0011】
【発明の実施の形態】本願発明において使用する木材と
しては、木材単板,木材板等が挙げられ、木材単板とし
ては、スライサー,ロータリーレース,ハーフロータリ
ーレース等で切削された厚さ寸法0.2〜5mm程度のも
のが挙げられる。また、木材板としては、木材を鋸で切
削した厚さ寸法2mm〜10mm程度の板が挙げられる。さ
らに、その他の木材としては、例えば、集成材の薄板,
LVL薄板,人工突板,寄木調に組み合わされた化粧単
板等が挙げられる。
【0012】本願発明に使用する硬化性樹脂液として
は、例えば、フェノール樹脂系、メラミン樹脂系、尿素
樹脂系あるいはこれらの混合樹脂液が挙げられ、あるい
は、水溶性タイプや溶剤タイプの熱硬化性合成樹脂液で
あってもよい。その他の硬化性合成樹脂液としては、ア
クリル系樹脂,ウレタン系樹脂,SBR(スチレンブタ
ジエンラバー)系樹脂等であってガラス転移点が40℃
以上のものが挙げられる。ガラス転移点が40℃未満で
あると、プレス等の加圧処理による樹脂注入性向上の効
果が小さいからである。
【0013】前記木材に前記硬化性樹脂液を含浸させる
方法としては、塗布含浸による方法、浸漬含浸による方
法、または、密閉容器内における減圧法,加圧法あるい
は減圧加圧法が挙げられるが、含浸方法は、使用する木
材の厚さ,樹種、および、硬化性樹脂液の粘度,濃度,
所望の含浸量等に応じて適宜選択できることは勿論であ
る。さらに、木材への硬化性樹脂液の含浸量は、特に限
定されるものではないが、木材に適度な脆性を付与する
ためには、木材に対して固形分換算で1〜35重量%程
度であることが好ましい。1重量%未満であると、単板
への脆性付与効果が小さく、プレス等での加圧処理効果
も小さいからであり、35重量%を越えると、単板の脆
弱化効果が大きすぎ、プレス等での加圧処理により、単
板が著しく壊れてしまうからである。
【0014】木材に含浸させた前記硬化性樹脂液を硬化
させるには、使用する樹脂液に適した常法で行えばよ
く、例えば、熱硬化性樹脂液を使用する場合には、ドラ
イヤーやホットプレス等で加熱して硬化させることがで
きる。また、前述のような熱硬化性樹脂水溶液を使用す
る場合には、硬化状態がいわゆるBステージであっても
よく、この場合には特に高温で加熱する必要はないが、
60℃以上の温度を保持すれば、硬化を促進でき、生産
性を高めることができる。
【0015】前記硬化性樹脂液を含浸,硬化した処理木
材に対する加圧は、平板プレス,ロールプレス,液圧加
圧等で行う。硬化性樹脂液を含浸,硬化させた処理木材
は元の木材に較べて柔軟性が減少し、脆くなっている。
このため、加圧によって木材組織に微細な亀裂や圧縮座
屈等が均一に生じ、次工程の改質処理液が含浸し易い。
【0016】なお、液圧加圧する場合、処理木材を防液
シートで密封し、これを耐圧容器内の液状加圧媒体
(水、ポリエチレングリコール等)に浸漬し、この液状
加圧媒体で木材を加圧することにより、木材組織に微細
な割れを多数発生させることができる。この場合は、前
述したように木材を均一に加圧できるので、木材に所望
の微細な割れを均一に多数生じさせることができるとい
う利点がある。
【0017】木材に負荷される圧力は、加圧手段や加圧
される木材の樹種等によって異なり、特に限定するもの
ではないが、前記液状加圧媒体で加圧する場合には、5
〜300Kg/cm2程度が好ましい。圧力が5Kg/cm2未満で
は微細な割れを多数生じさせることができない場合があ
り、また、300Kg/cm2を超えると、木材組織の割れが
著しく大きくなり、木材に修復し難い損傷を生じさせる
からである。
【0018】なお、前述のような加圧によって木材組織
に微細な割れが多数生じる場合、圧縮の程度は木材の元
の厚さ寸法の40%未満であることが好ましい。40%
を越えると、木材の損傷が著しいからである。
【0019】加圧処理された木材組織に含浸させる改質
処理液としては、微細な割れが生じた処理木材を再接着
できる合成樹脂液からなるものが好ましい。合成樹脂液
としては、不飽和ポリエステル樹脂液,アクリル樹脂
液,スチレン樹脂液,ビニル系樹脂液等が使用できる
が、前記合成樹脂液の代わりにアマニ油等の乾性油系硬
化液を使用してもよい。
【0020】さらに、このような改質処理液の木材への
含浸は、減圧法,加圧法,減圧加圧法等の強制注入法だ
けでなく、塗布法や簡単な浸漬法によっても行うことが
できる。特に、合成樹脂液の含浸方法として、塗布法や
簡易な浸漬法を採用した場合には、塗布や浸漬を行った
後、ホットプレスで熱圧すると、木質材中への合成樹脂
液の含浸が促進され、かつ、合成樹脂液の硬化が同時に
行われるので、より一層生産性が高く、かつ、均一に木
材に合成樹脂液を含浸させることができるという利点が
ある。
【0021】
【実施例】
(実施例1)厚さ2.5mm,巾150mm,長さ400mm
のベイツガ柾目単板を、濃度20重量%で常温のフェノ
ール樹脂水溶液に10分間浸漬した後、80℃のドライ
ヤーで12時間乾燥し、さらに、ドライヤーを昇温して
温度130℃で2時間加熱して硬化させることにより、
重量増加率5%の硬化処理単板を得た。そして、この硬
化処理単板を圧力200Kg/cm2の平板プレスで加圧する
ことにより、厚さ寸法1.9mmに圧縮された加圧処理単
板を得た。
【0022】このようにして得られた加圧処理単板を走
査型電顕で観察すると、木材組織に微細な座屈や亀裂等
が多数生じ、合成樹脂液が含浸し易い状態となっている
ことが判った。
【0023】次に、この加圧処理単板を、硬化剤が配合
された粘度700cps、温度20℃の不飽和ポリエステ
ル樹脂液内に5分間浸漬し、取り出してテフロンシート
で表裏面を覆い、これを温度120℃,圧力10Kg/cm2
のホットプレスで15分間加熱加圧し、木材および合成
樹脂からなる改質木材を得た。
【0024】得られた改質木材の不飽和ポリエステル樹
脂の含浸による重量増加率は木材の全乾重量の158%
であった。この改質木材は、合成樹脂液が十分に含浸し
た美麗な外観を有しており、その厚さ方向の断面を走査
型電子顕微鏡で観察したところ、木材の細胞内腔に樹脂
がほぼ均一、かつ、十分に詰まっていた。
【0025】(比較例1)実施例1と同一の単板に、フ
ェノール樹脂水溶液の含浸硬化処理を施さない点を除
き、実施例1と同一条件の加圧処理を施して加圧単板を
得た。得られた加圧単板は厚さ寸法2.2mmにまで圧縮
されていた。走査型電子顕微鏡で観察すると、木材の細
胞壁における座屈や亀裂等による微細な割れの発生が実
施例1よりも少ないことがわかった。
【0026】次に、この加圧単板を実施例1と同一条件
で不飽和ポリエステル樹脂液に浸漬して含浸させた後、
ホットプレスによる加熱加圧を行って改質木材を得た。
この改質木材の不飽和ポリエステル樹脂の含浸による重
量増加率は126%であった。この改質木材は、合成樹
脂液の含浸ムラのため、外観が良くなく、また、その厚
さ方向の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、木
材の細胞内腔には合成樹脂がほとんど詰まっていない部
分が観察され、合成樹脂の含浸にバラツキがあることが
わかった。
【0027】以上の結果より、実施例1の方が比較例1
よりも優れた含浸性を有することがわかった。
【0028】(実施例2)厚さ0.5mm,巾150mm,
長さ300mmのベイツガ柾目単板を、濃度15重量%で
常温の尿素−メラミン樹脂水溶液に10分間浸漬した
後、80℃のドライヤーで12時間乾燥し、ついで、ド
ライヤーを昇温して温度105℃で6時間加熱,硬化さ
せて処理単板を得た。このようにして得られた処理単板
の重量増加率は7%であった。そして、この処理単板を
厚さ0.02mmの家庭用ラップシートからなる防液シー
トで水密状態に密封し、耐圧容器に入れた後、この耐圧
容器に加圧媒体である水を注入し、水圧200Kg/cm2
加圧して加圧処理単板を得た。得られた加圧処理単板
は、厚さ寸法が0.47mmまで圧縮されており、座屈や
亀裂等による微細な割れが多数生じ、合成樹脂液が含浸
し易い状態となっていた。
【0029】次に、この加圧処理単板を、硬化剤が配合
された粘度700cps、温度20℃の不飽和ポリエステ
ル樹脂液内に5分間浸漬し、取り出してテフロンシート
で表裏面を覆い、これを温度130℃、圧力10Kg/cm2
のホットプレスで15分間加熱加圧し、木材および合成
樹脂からなる改質木材を得た。得られた改質木材の不飽
和ポリエステル樹脂の含浸による重量増加率は164%
であった。この改質木材は、合成樹脂液が十分に含浸さ
れた美麗な外観を有しており、また、その厚さ方向の断
面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、木材の細胞内
腔に樹脂がほぼ均一に詰まっていた。
【0030】(実施例3)実施例2で使用したものと同
一の単板を、濃度15重量%で常温の尿素−メラミン樹
脂水溶液に10分間浸漬した後、80℃のドライヤーで
12時間乾燥してBステージの状態にまで乾燥して得た
処理単板を、実施例2と同様に処理して改質木材を得
た。得られた改質木材の不飽和ポリエステル樹脂の含浸
による重量増加率は171%であった。この改質木材
は、合成樹脂液が十分、かつ、均一に含浸された美麗な
外観を有しており、また、その厚さ方向の断面を走査型
電子顕微鏡で観察したところ、木材の細胞内腔に合成樹
脂がほぼ均一に詰まっていた。
【0031】
【発明の効果】本願発明の請求項1によれば、木材に硬
化性樹脂液を含浸させて硬化させるので、この硬化によ
って木材の有する柔軟性が減少し、脆弱化した処理木材
が得られる。そして、この処理木材を加圧して木材組織
に微細な割れを生じさせることにより、改質処理液を十
分、かつ、均一に短時間で含浸させ得る木材が得られ
る。請求項2によれば、請求項1の発明と同様、木材に
硬化性樹脂液を含浸させて硬化させるので、この硬化に
よって木材の有する柔軟性が減少し、脆弱化した処理木
材が得られる。さらに、この処理木材を液状加圧媒体が
直接接触しない条件下で加圧し、木材組織に微細な割れ
を多数生じさせることにより、改質処理液を十分、か
つ、均一に短時間で含浸させ得る木材が得られる。特
に、液状加圧媒体による加圧によれば、平板プレスやロ
ールプレスによる加圧に比べ、木材を全表面から均一に
加圧でき、木材の厚さムラ等の影響を受けにくい。この
ため、木材組織に微細な割れを均一、かつ、多数生じさ
せることができるので、改質処理液を十分、かつ、均一
に含浸させることができる。請求項3によれば、硬化性
樹脂水溶液として熱硬化性樹脂水溶液を使用しているの
で、この熱硬化性樹脂水溶液を含浸した木材を加熱する
という簡単な操作で木材に所望の脆性を付与できる。請
求項4によれば、処理木材に合成樹脂液を十分、かつ、
均一に短時間で含浸させることができ、木材および合成
樹脂からなる改質木材が得られる。また、処理木材に合
成樹脂液を含浸させるに際し、浸漬法や塗布法等の簡便
な方法であっても、合成樹脂液を木材に十分に含浸させ
ることができ、生産性が高い。さらに、前述のように木
材に改質処理液を十分、かつ、均一に含浸させることに
より、良好な外観,耐磨耗性,硬度,耐水性等の諸性能
を有する改質木材が得られるという効果がある。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 木材に硬化性樹脂液を含浸,硬化して脆
    性を付与された処理木材を得、この処理木材を加圧して
    木材組織に微細な割れを多数生じさせることを特徴とす
    る木材の前処理方法。
  2. 【請求項2】 木材に硬化性樹脂液を含浸,硬化して脆
    性を付与された処理木材を得、この処理木材を防液シー
    トで密封した後、液状加圧媒体に浸漬して加圧すること
    により、木材組織に微細な割れを多数生じさせることを
    特徴とする木材の前処理方法。
  3. 【請求項3】 前記硬化性樹脂液が熱硬化性樹脂水溶液
    であることを特徴とする請求項1または2に記載の木材
    の前処理方法。
  4. 【請求項4】 請求項1または2の方法で前処理された
    処理木材に改質処理液を含浸,硬化させることを特徴と
    する改質木材の製造方法。
JP18551195A 1995-07-21 1995-07-21 木材の前処理方法およびこれを用いた改質木材の製造方法 Pending JPH0929710A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003002317A1 (fr) * 2001-06-29 2003-01-09 Zeroone Products Inc. Feuille de bois naturel souple
JP2006335039A (ja) * 2005-06-06 2006-12-14 Oshika:Kk 改質された木質材料の製造方法

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