JPH10146805A - 木材の保存処理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 含浸タンクを用いて木材に含浸した保存用薬
剤含有溶液の溶媒を蒸気化するように木材を加熱する場
合、木材の周囲だけでなく、木材の内部も十分な温度に
加熱できる木材の保存処理方法及び装置を提供する。 【解決手段】 木材の保存のための木材保存用薬剤を木
材に含浸させる木材の保存処理装置１は、木材保存用薬
剤を含有する作業液を収容した作業液タンク１４と、該
作業液タンクに該タンクからの溶液の供給を受け入れる
ように接続され、木材３を中に配置して密閉するように
構成された含浸タンク２と、該含浸タンクを減圧する真
空ポンプ１７と、含浸タンクと真空ポンプとの間に配置
されて、含浸タンクから吸引した蒸気を液化するコンデ
ンサー２１と、含浸タンク内の木材を加熱するため、電
極板（９、１０、１１）が含浸タンクの木材に接触する
ように設けられている高周波加熱装置３１と、コンデン
サー及び含浸タンクからの液を収容する回収タンク２６
とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、木材の保存のための木
材保存用薬剤を木材に含浸させるための、木材の保存処
理方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特公平１−３６４０１号公報には、揮発
性有機溶媒に不揮発性の木材保存用薬剤を溶解した溶液
を用いて、含浸タンクの中で木材の保存処理を行う技術
が開示されている。この木材保存処理法は、木材を密閉
型含浸タンク内に配置して含浸タンクを減圧し、保存用
薬剤を含有した溶液を、木材に含浸せしめるように、含
浸タンク内に導入し、余剰の溶液を排出した後に、木材
中の溶媒を蒸気化して木材から溶媒を抽出するように木
材を加熱し、溶媒含有蒸気を含浸タンクから排出するこ
とから成る。この方法によれば、処理後の木材の含水率
が低くなり、乾燥工程を不要にすることができる利点が
あり、木材保存用薬剤の処理においても、これを回収し
て再使用するので、廃液処理の問題を回避できるという
利点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の木材保存処理法
は上記のように大きな利点を有するものの、木材からの
溶媒の抽出のための木材の加熱において改良の余地を残
している。すなわち、従来の方法では、木材の加熱が含
浸タンクに加熱した気体を供給することによって行われ
ており、木材の内部の温度が周囲の温度より低く、内部
温度を周囲温度と同じ程度にするには時間がかかり、木
材内部までの溶媒を蒸発させるのに時間がかかった。

【０００４】従って、本発明の目的は、含浸タンクを用
いて木材に含浸した保存用薬剤含有溶液の溶媒を蒸気化
するように木材を加熱する場合、木材の周囲だけでな
く、木材の内部も十分な温度に加熱できる木材の保存処
理方法及び装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決する手段】かかる目的を達成するため、本
発明によれば、木材の保存のための木材保存用薬剤を木
材に含浸させるために、木材を密閉型含浸タンク内に配
置して該含浸タンクを減圧するステップと、不揮発性保
存用薬剤を揮発性有機溶媒に溶解した溶液（作業液）を
木材に含浸せしめるように、含浸タンク内に導入するス
テップと、木材中の溶媒を蒸気化して該木材から溶媒を
抽出するように木材を加熱するステップと、溶媒含有蒸
気を含浸タンクから排出するステップとを含む木材の保
存処理方法であって、前記木材の加熱ステップを、含浸
タンク内にある木材を直接高周波加熱することによって
行うことを特徴とする木材の保存処理方法が提供され
る。

【０００６】

【作用】上記のように、木材の加熱が高周波加熱を用い
た直接加熱で行われるので、木材内部の温度が周囲の温
度より高くなり、木材に含浸した保存用薬剤含有溶液の
揮発性有機溶媒は内部から蒸気化して気体となる。従っ
て、短時間で溶媒の除去が行われる。また、含浸タンク
内での直接加熱のため、熱損失も少なくなり、作業液の
回収率も向上する。

【０００７】また、本発明によれば、木材の保存のため
の木材保存用薬剤を木材に含浸させるために、不揮発性
保存用薬剤を揮発性有機溶媒に溶解した溶液を収容した
作業液タンクと、該作業液タンクに、該タンクからの溶
液の供給を受け入れるように接続されており、木材を中
に配置して密閉するように構成された含浸タンクと、該
含浸タンクを減圧する真空手段と、前記含浸タンク内の
木材を加熱する手段とを含む木材の保存処理装置であっ
て、前記木材の加熱手段が高周波加熱装置であり、該高
周波加熱装置の電極板が前記含浸タンクに、該タンク中
の木材に接触するように設けられていることを特徴とす
る木材の保存処理装置が提供される。かかる装置によれ
ば、木材の内部温度を溶媒の沸点又はそれ以上にするこ
とができ、溶媒が木材の内部から蒸気化するので、溶媒
の除去の時間が短縮され、熱損失も少なくなり、作業液
の回収率も向上する。そして、従来の木材保存処理装置
に必要であった外部ヒータが不要になるので、含浸タン
クの回りの気体の還流のための設備が不要になって、含
浸タンク回りの設備がコンパクトになる。

【０００８】本発明の木材保存処理方法において、揮発
性有機溶媒に可溶性の任意の不揮発性薬剤を使用するこ
とができる。例えば木材保存処理用薬剤としては、従来
慣用されている木材保存剤および、それよりも非常に低
毒性の薬剤も包含する。そのような低毒性の薬剤の好ま
しい具体例を例示すれば、例えばクロロフェニルヨード
プロパルギルフォマール（例えば長瀬産業より市販のＩ
Ｆ−１０００）などの有機沃素化合物；例えば三共製薬
より市販のキシラザンなどのヒドロキシルアミン化合
物；例えばベンツイミダゾール化合物；例えばナフテン
酸銅、８−オキシキノリン銅などの有機銅化合物；例え
ばナフテン酸亜鉛などの有機亜鉛化合物；例えば武田薬
品より市販のフォキシムなどの有機リン化合物；例えば
住友化学より市販のパーメスリンなどのピレスロイド系
化合物などの防虫剤などがあげられる。

【０００９】本発明の木材処理に使用される有機溶媒は
前記有機薬剤を溶解し、かつ、常温常圧では揮発性の液
体であって蒸発および凝縮による回収に適したものであ
れば任意の有機溶媒を使用することができる。そのよう
な有機溶媒の具体例をあげれば、例えばｎ−ヘキサン、
ｎ−ヘプタンなどの脂肪族炭化水素類、例えばベンゼ
ン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、例え
ばシクロヘキサンなどの脂環式炭化水素類、例えば塩化
メチレン、クロロフォルム、トリクロルエタン、トリク
ロロエチレンなどの塩素化炭化水素類、例えばトリ弗化
トリ塩化エタンなどの弗化炭化水素類、例えばニトロメ
タン、ニトロエタンなどのニトロ炭化水素類、例えばア
セトニトリルなどのニトリル類、例えばプロピルアルコ
ール、ブチルアルコールなどの１価アルコール類、例え
ばアセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケト
ンなどのケトン類、例えばイソプロピルエーテルなどの
エーテル類、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、
酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピルなどのエステル
類、例えばフラン、テトラヒドロフラン、ジオキサンな
どの複素環式化合物類などをあげることができる。

【００１０】本発明方法において、有機溶媒の使用が、
密閉系で行われるため、低沸点可燃性溶媒の使用も殆ん
ど問題がないが、好ましい有機溶媒は、ハロゲン化され
た脂肪族および芳香族の炭化水素類である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図１及び図２を参照しなが
ら、本発明の木材保存処理方法および装置の構成及びそ
の操作方法の一例を説明する。なお、図１は、本発明に
係る木材保存処理装置１の全体構成図であり、図２は、
木材を内部に装入して木材保存用薬剤を含有した作業液
を導入することによって、木材の保存処理を行う密閉型
含浸タンク２の略横断面図である。

【００１２】図１において、木材保存処理装置１の含浸
タンク２は、被処理木材３を収容することのできる空間
を内部に形成する。この含浸タンク２は、例えば、ステ
ンレス製もしくは接液部をステンレス製とし、処理すべ
き木材の寸法に応じて適宜の大きさを有するものであ
る。また内部に複数本、或いは多数本の木材３を装入し
て処理することができるようにすることもできる。含浸
タンク２には、蓋５が設けられ、処理すべき木材３を内
部に装入するとき開き、被処理木材３を収容した状態で
閉じて密閉する。図２に示すように、含浸タンク２内に
は、被処理木材３の装入のための台車６が設けられ、木
材の装入及び取り出しを容易にしている。また、含浸タ
ンク２内には、装入後の木材３の固定のために、木材３
を上方から押圧するプレス装置７が設けられている。更
に、台車６の上面及びプレス装置７の下面には、それぞ
れ、高周波加熱装置（後述）の電極板９及び１０が、収
容した木材３に接触するように配置されている。なお、
図示の例では、木材３の中間高さ位置にもう１つの電極
板１１が配置されている。これらの電極板９、１０、１
１には、リード線１３が接続されている。

【００１３】再び、図１を参照すると、前記した各種の
不揮発性の木材保存用薬剤を前記した揮発性有機溶媒に
溶かした保存処理用作業液を収容して、その作業液を含
浸タンク２に供給するための作業液タンク１４が、ポン
プ１５及び弁１６を経由して含浸タンク２に連結されて
いる。また、含浸タンク２には、内部の気圧を減じ、含
浸タンク内の蒸気を排出するための真空ポンプ１７（図
１の右端側参照）が連結されている。すなわち、含浸タ
ンク２の気体は、排気口１８及び弁１９を通ってコンデ
ンサー２１を経由し、更にコンデンサー２１の排気口２
２及び弁２３を通って、真空ポンプ１７に至り、真空ポ
ンプ１７によって排気される。なお、この真空ポンプ１
７からの排気は、大気へ排出するのではなく、ガスタン
ク等に回収して、木材保存処理装置内で、再利用を図る
のが望ましい。

【００１４】含浸タンク２と真空ポンプ１７との間に設
けられたコンデンサー２１は、含浸タンク２から排出さ
れた蒸気から液化するためのもので、作業液を含浸した
木材から蒸発した溶媒をコンデンサー２１内で液化す
る。液状の溶媒は、弁２５を経由して回収タンク２６に
送られて回収される。回収タンク２６は、含浸タンク２
内の余剰の作業液を返液するため、含浸タンク２の排液
口２７に弁２９を介して連結されている。この回収タン
ク２６に収容された作業液は、弁３０、３２及びポンプ
３６を介して薬剤混合タンク３８に送られ、ここで木材
保存用薬剤及び溶媒を混合調整した後、弁３９及びポン
プ４０を介して作業液タンク１４に戻して再利用を図っ
ている。

【００１５】更に、木材保存処理装置１には、高周波加
熱装置３１が設けられている。この高周波加熱装置３１
は、被処理木材３を高周波加熱するのに適した構成にな
っており、制御パネルから、周波数（例えば、７．６Ｍ
Hz〜２２ＭHz）や電力（１０Ｋｗ〜１００Ｋｗ）や時間
をオペレータが設定できるようになっている。高周波加
熱装置３１の出力は、配管３３に収容されたリード線１
３を経由して、含浸タンク２の中の電極板９、１０、１
１（図２）に供給され、木材３を直接内部から高周波加
熱する。

【００１６】なお、含浸タンク２、コンデンサー２１及
び回収タンク２６には、冷凍機３４からポンプ３５を経
由して冷却液が供給されており、コンデンサー２１及び
回収タンク２６を冷却し、含浸タンク２も必要に応じて
冷却される。特に、本発明においては、含浸タンク２の
底部に冷却管３７が配管されている。溶媒蒸気は空気よ
り重く（空気密度１に対して２．９３）、含浸タンクの
底部に溜まる傾向にあり、含浸タンク２の底部の冷却管
３７は、含浸タンク内の溶媒蒸気の大部分を液化するこ
とができる。このように本発明では、含浸タンク２の底
部で溶媒蒸気を直接冷却するため、液化の効率がよく、
従来の回収用管路を用いる方式のものと比較すると格段
に効率が高い。

【００１７】木材保存処理装置１の操作において、含浸
タンク２の台車６に木材３を載せて含浸タンク内に装入
する。この装入の際、装入木材の量に応じて、木材２の
中間高さ位置に、図２の電極１１を配置することができ
る（この中間の電極１１を配置する場合、この電極１１
を共通電極とし、他の電極９及び１０を反対電極として
使用するのが好ましい）。木材３の装入の後、プレス装
置７によって、木材３を上から押さえて固定する。ま
た、電極９、１０及び１１へのリード線１３の接続も確
認する。次に、蓋５を閉じて含浸タンク２を密閉した
後、弁１６、２９を閉じておき、また、真空ポンプ１７
に通じる弁１９と弁２３を開き且つ弁２５を閉じて真空
ポンプ１７を駆動して含浸タンク２内を減圧する。含浸
タンク２内の減圧度は、樹種、形状によって異なるが通
常７００mmＨｇ（真空度）以下にすることが好ましい。

【００１８】含浸タンク２内が所定の真空度に到達した
後、暫くその状態に保持して木材３中の気体を除去し、
次いで弁２３及び弁１９を閉じ弁１６を開き、ポンプ１
５を駆動して、作業液を作業液タンク１４から含浸タン
ク２に供給して、その作業液を含浸タンク２内に充満さ
せ、更に、好ましくは加圧状態にする。木材３を作業液
に（加圧状態で）一定時間浸し続けて、作業液を木材に
十分に含浸させる。この時間は樹種や形状によって異な
り、普通約１０〜１８０分程度である。

【００１９】含浸の終了後、ポンプ１５の運転を停止し
て弁１６を閉じ、弁２９を開き、含浸タンク２内にある
過剰または残余の作業液を回収タンク２６に返液する。
また、木材３からの溶液の液ダレ回収も行う。返液の
後、再度、弁２９を閉じ、弁２５を閉じ、弁１９を開い
たままにして、弁２３を開く。この状態で真空ポンプ１
７を駆動して含浸タンク２を真空吸引して減圧する。な
お、真空ポンプ１７から排出される気体には有機溶媒の
蒸気が含まれるので、その排気をガスタンク等に回収し
て、木材保存処理装置内で、再利用を図るのが望まし
い。

【００２０】一定の真空度まで吸引した後、高周波加熱
装置３１を動作させて、電極板９及び１１間並びに電極
板１０及び１１間に、それぞれ、高周波電力を供給し
て、電極間の木材３を直接高周波加熱する。よく知られ
ているように、高周波加熱は木材３を内部から加熱する
ので、その加熱温度は周囲よりも内部の方が高くなる。
木材３は、有機溶媒を蒸発させるのに必要な温度、例え
ば、３０℃〜６０℃になるように加熱される。加熱され
た木材３は、その内部の方から有機溶媒が蒸発し始め、
続いて蒸発が木材周囲からも行われ、木材保存処理用薬
剤が注入された木材から溶媒を抽出することができる。
なお、減圧下での沸点低下により木材への悪影響（割
れ、曲がり等）を抑制することができる。発生した溶媒
蒸気は空気より重たいので、含浸タンク２の底部に溜ま
り、ここで、冷却管３７によって冷却されて液化する。
このようにして、含浸タンク内の溶媒蒸気の大部分を液
化することができる。

【００２１】含浸タンク２内に溶媒蒸気が発生した後、
弁１９及び弁２５を閉じ、弁２３を開放したままにして
真空ポンプ１７の駆動を続け、コンデンサー２１を真空
吸引して、コンデンサー２１を減圧する。次いで、弁２
３を閉じ、弁１９を開くことによって、含浸タンク２内
にまだ残留している溶媒蒸気をコンデンサー２１に吸引
させる。吸引後、弁１９、弁２３及び弁２５を閉じて、
コンデンサー２１を密閉する。この密閉によって、溶媒
蒸気が蒸気のままコンデンサー２１を通過するのを防止
することができる。コンデンサー２１に密閉された溶媒
蒸気は、冷却液によって冷却されて、凝縮されて液化す
る。液化した後、弁２５を開放すると、液化した溶媒が
回収タンク２６に回収される。含浸タンク２内に溶媒蒸
気がまだ残留する場合には、コンデンサー２１への真空
吸引、コンデンサー２１の密閉及び溶媒蒸気の液化、及
び液化した溶媒の回収のステップを繰り返せばよい。こ
のようにして、含浸タンク内の溶媒蒸気の濃度を排出管
理濃度以下に落とすことができる。なお、回収タンク２
６の弁２９は通常時閉じており、回収時開放するように
なっている。回収タンク２６に回収された溶媒は、弁３
０、３２の開放及びポンプ３６の駆動によって、薬剤混
合タンク３８へ送られ、木材保存用薬剤及び溶媒が混合
され調整された後、弁３９、ポンプ４０を介して作業液
タンク１４に戻されて、再利用される。このようにし
て、含浸タンク２内で発生した有機溶媒蒸気を含有する
気体は、含浸タンク２内で大部分が液化されて回収タン
ク２６に回収され、残留した有機溶媒蒸気を含有する気
体も、含浸タンク２→コンデンサー２１→回収タンク２
６の順に回収され、回収タンク２６から薬剤混合タンク
３８を介して作業液タンク１４へ戻される。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、木材の加熱ステップ
を、含浸タンク内にある木材を直接高周波加熱するの
で、木材内部の温度が周囲の温度より高くなり、木材に
含浸した作業液の溶媒は内部から蒸気化して気体とな
り、短時間で溶媒の除去が行われる。また、含浸タンク
内での直接加熱のため、熱損失も少なくなり、作業液の
回収率も向上する。更に、従来の木材保存処理装置に必
要であった外部ヒータが不要になるので、含浸タンクの
回りの気体の還流のための設備が不要になって、含浸タ
ンク回りの設備がコンパクトになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る木材保存処理装置の全体構成図で
ある。

【図２】図１の密閉型含浸タンクの中央横断面図の略図
である。

【符号の説明】

１ 木材保存処理装置 ２ 密閉型含浸タンク ３ 被処理木材 ５ 含浸タンクの蓋 ６ 台車 ７ プレス装置 ９、１０、１１ 高周波加熱装置の電極板 １３ リード線 １４ 作業液タンク １５ ポンプ １６、１９、２３、２５、２９、３０、３２、３９ 弁 １７ 真空ポンプ １８ 排気口 ２１ コンデンサー ２６ 回収タンク ３１ 高周波加熱装置 ３３ 配管 ３４ 冷凍機 ３５ ポンプ ３７ 冷却管 ３８ 薬剤混合タンク ４０ ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安島 稔 石川県金沢市福増町北733 (72)発明者 小和田 弘行 神奈川県藤沢市湘南台２−１−１ ペアシ ティ湘南309号

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 木材保存用薬剤を木材に含浸させるため
   に、木材を密閉型含浸タンク内に配置して該含浸タンク
   を減圧するステップと、不揮発性保存用薬剤を揮発性有
   機溶媒に溶解した溶液を、木材に含浸せしめるように、
   含浸タンク内に導入するステップと、前記木材中の溶媒
   を蒸気化して該木材から溶媒を抽出するように木材を加
   熱するステップと、溶媒含有蒸気を含浸タンクから排出
   するステップとを含む木材の保存処理方法において、前
   記木材の加熱ステップを、含浸タンク内にある木材を直
   接高周波加熱することによって行うことを特徴とする木
   材の保存処理方法。
2. 【請求項２】 木材保存用薬剤を木材に含浸させる木材
   の保存処理方法であって、 木材を密閉型含浸タンク内に配置して該含浸タンクを減
   圧し、 不揮発性保存用薬剤を揮発性有機溶媒に溶解した溶液
   を、木材に含浸せしめるように、含浸タンク内に充満す
   るまで導入し、 次に、含浸タンクから前記溶液を排出し、 再度、含浸タンクを減圧し、 前記減圧の最中にまたはその後に、木材中の溶媒を蒸気
   化するように、該木材を含浸タンク内において直接高周
   波加熱して木材中の溶媒を蒸気化し、 溶媒含有蒸気を含浸タンクから排出する諸ステップから
   成ることを特徴とする木材の保存処理方法。
3. 【請求項３】 木材保存用薬剤を木材に含浸させる木材
   の保存処理方法であって、 木材を密閉型含浸タンク内に配置して該含浸タンクを減
   圧し、 不揮発性保存用薬剤を揮発性有機溶媒に溶解した溶液
   を、木材に含浸せしめるように、含浸タンク内に充満す
   るまで導入し、 次に、含浸タンクから前記溶液を排出し、 再度、含浸タンクを減圧し、 前記減圧の最中にまたはその後に、木材中の溶媒を蒸気
   化するように、該木材を含浸タンク内において直接高周
   波加熱して木材中の溶媒を蒸気化し、 溶媒含有蒸気を含浸タンク内で冷却して液化してから排
   出し、 含浸タンク内に残留する溶媒含有蒸気を、コンデンサー
   に吸引し、 前記コンデンサーを密閉して該コンデンサー内で溶媒含
   有蒸気を液化して排出する諸ステップから成ることを特
   徴とする木材の保存処理方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の木材保存処理方法にお
   いて、前記コンデンサーの溶媒含有蒸気の液化及び排出
   の後、コンデンサーを減圧し、含浸タンクに残留する溶
   媒含有蒸気をコンデンサー内に吸引し、コンデンサーを
   密閉して該コンデンサー内で溶媒含有蒸気を液化して排
   出することを特徴とする木材保存処理方法。
5. 【請求項５】 木材保存用薬剤を木材に含浸させるため
   に、不揮発性保存用薬剤を揮発性有機溶媒に溶解した溶
   液を収容した作業液タンクと、該作業液タンクに、該タ
   ンクからの溶液の供給を受け入れるように接続されてお
   り、木材を中に配置して密閉するように構成された含浸
   タンクと、該含浸タンクを減圧する真空手段と、前記含
   浸タンク内の木材を加熱する手段とを含む木材の保存処
   理装置において、前記木材の加熱手段が高周波加熱装置
   であり、該高周波加熱装置の電極板が前記含浸タンク
   に、該タンク中の木材に接触するように設けられている
   ことを特徴とする木材の保存処理装置。
6. 【請求項６】 木材保存用薬剤を木材に含浸させる木材
   の保存処理装置において、 不揮発性保存用薬剤を揮発性有機溶媒に溶解した溶液を
   収容した作業液タンクと、 該作業液タンクに、該タンクからの溶液の供給を受け入
   れるように接続されており、木材を中に配置して密閉す
   るように構成された含浸タンクと、 該含浸タンクを減圧する真空ポンプと、 前記含浸タンクと真空ポンプとの間に配置されて、含浸
   タンクから吸引した蒸気を液化するコンデンサーと、 前記含浸タンク内の木材を加熱するため、電極板が前記
   含浸タンクの木材に接触するように設けられている高周
   波加熱装置と、 前記コンデンサー及び前記含浸タンクからの液を収容す
   る回収タンクとを備えたことを特徴とする木材の保存処
   理装置。
7. 【請求項７】 請求項５または６に記載の木材保存処理
   装置において、前記含浸タンクの底部には、蒸気化した
   溶媒を冷却し液化するための冷却管が設けられているこ
   とを特徴とする木材保存処理装置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の木材保存処理装置にお
   いて、含浸タンク内の冷却管によって液化しきれなかっ
   た蒸気化した溶媒が、前記コンデンサーへ、該コンデン
   サーの減圧によって吸引されており、吸引後に、該コン
   デンサーが密閉されてその溶媒蒸気が液化されてコンデ
   ンサーから排出されるように構成されていることを特徴
   とする木材保存処理装置。