JPH10323807A - 木材へのホウ素の固定化方法 - Google Patents
木材へのホウ素の固定化方法Info
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- JPH10323807A JPH10323807A JP9151576A JP15157697A JPH10323807A JP H10323807 A JPH10323807 A JP H10323807A JP 9151576 A JP9151576 A JP 9151576A JP 15157697 A JP15157697 A JP 15157697A JP H10323807 A JPH10323807 A JP H10323807A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 木材中に含浸固定化させたホウ素は、防蟻剤
・抗菌剤・難燃化剤として評価されるところであるが、
木材中に含浸されるホウ素は、ホウ酸の組成のものが多
用されているので、ホウ酸は雨水、蒸気、結露、湿度な
どの水分より溶脱する事が顕著であり、従ってホウ素の
固定化技術の開発が社会的に要望される。 【解決手段】 コロイダルシリカとホウ酸、キトサンの
化合物である「木材改良剤」に含まれるホウ素を、水に
溶解させた酢酸マグネシウム、又は、水酸化マグルシウ
ム２％を酢酸を添加した水に溶解させた溶液を、木材に
塗布、スプレー、若しくは、木材に含浸させる事によ
り、木材中で水に不溶なオルトホウ酸マグネシウムを形
成させ、そして木材中に固定化させ、余剰になる酢酸で
木材の表面をアセチル化させ、酢酸を消費させる事によ
りホウ素の溶脱を阻止する事により解決される。
・抗菌剤・難燃化剤として評価されるところであるが、
木材中に含浸されるホウ素は、ホウ酸の組成のものが多
用されているので、ホウ酸は雨水、蒸気、結露、湿度な
どの水分より溶脱する事が顕著であり、従ってホウ素の
固定化技術の開発が社会的に要望される。 【解決手段】 コロイダルシリカとホウ酸、キトサンの
化合物である「木材改良剤」に含まれるホウ素を、水に
溶解させた酢酸マグネシウム、又は、水酸化マグルシウ
ム２％を酢酸を添加した水に溶解させた溶液を、木材に
塗布、スプレー、若しくは、木材に含浸させる事によ
り、木材中で水に不溶なオルトホウ酸マグネシウムを形
成させ、そして木材中に固定化させ、余剰になる酢酸で
木材の表面をアセチル化させ、酢酸を消費させる事によ
りホウ素の溶脱を阻止する事により解決される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は木材の改良技術に関
する薬剤の合成・使用技術・特異な機能を木材に与える
事により、ヒトの生活環境に優しく、リサイクル性を有
する近未来の木材改良技術に関する。
する薬剤の合成・使用技術・特異な機能を木材に与える
事により、ヒトの生活環境に優しく、リサイクル性を有
する近未来の木材改良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】木材保存剤として認められている、ホウ
素・ホウ酸は、水に溶解し易く、雨水や湿気、結露、水
蒸気によって、容易に溶け出し易い事から、住宅用建材
の場合の保証期間の設定が、使用する処理木材が使用さ
れる位置や場所により長期の保証期間の出来なく、折角
の有用な防蟻性、防腐性があるにも関わらず、ヒトに対
しても低毒性である事が知られていても、溶脱する事に
より使用される木材の住宅での位置、場所、保証が出来
ないなどの難点があった。
素・ホウ酸は、水に溶解し易く、雨水や湿気、結露、水
蒸気によって、容易に溶け出し易い事から、住宅用建材
の場合の保証期間の設定が、使用する処理木材が使用さ
れる位置や場所により長期の保証期間の出来なく、折角
の有用な防蟻性、防腐性があるにも関わらず、ヒトに対
しても低毒性である事が知られていても、溶脱する事に
より使用される木材の住宅での位置、場所、保証が出来
ないなどの難点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】我々は、この様なホウ
素及びホウ酸化合物を木材中で固定化する技術を開発し
てより安全で、保証期間の設定出来る木材の処理方法
と、軽便・安全なホウ酸固定化処理薬剤を作出する事に
よりホウ素の溶脱を阻止しようと考えた。
素及びホウ酸化合物を木材中で固定化する技術を開発し
てより安全で、保証期間の設定出来る木材の処理方法
と、軽便・安全なホウ酸固定化処理薬剤を作出する事に
よりホウ素の溶脱を阻止しようと考えた。
【０００４】これらの技術は、成長の速い樹木の場合浸
透性は良いが、反面溶脱性も高い事などの問題点があ
る。又、カラマツや赤松、米マツ、米ツガなどは、含浸
性が悪く薬剤などを含浸しても木材の側面で２〜５ミリ
程度の含浸と固定化しか出来ない事が報告され、特にホ
ウ素を木材防腐剤・木材防蟻剤として使用する場合溶脱
するので、解決が急がれていた。
透性は良いが、反面溶脱性も高い事などの問題点があ
る。又、カラマツや赤松、米マツ、米ツガなどは、含浸
性が悪く薬剤などを含浸しても木材の側面で２〜５ミリ
程度の含浸と固定化しか出来ない事が報告され、特にホ
ウ素を木材防腐剤・木材防蟻剤として使用する場合溶脱
するので、解決が急がれていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】解決をする手段として
は、コロイダルシリカ、ホウ酸、水溶性キトサン（特願
平４−３５０４８７，特願平５−３４０３１８）の混合
物を木材中に含浸させて、酢酸マグネシウム（ｐＨ
７）、若しくは２％水酸化マグネシウムの酢酸水溶液
（ｐＨ４．７）を使用して木材中にオルトホウ酸マグネ
シウムの化合物を形成させる事によってホウ素の固定化
の目的を達せられる。
は、コロイダルシリカ、ホウ酸、水溶性キトサン（特願
平４−３５０４８７，特願平５−３４０３１８）の混合
物を木材中に含浸させて、酢酸マグネシウム（ｐＨ
７）、若しくは２％水酸化マグネシウムの酢酸水溶液
（ｐＨ４．７）を使用して木材中にオルトホウ酸マグネ
シウムの化合物を形成させる事によってホウ素の固定化
の目的を達せられる。
【０００６】更にこのホウ酸マグネシウムが形成された
後の遊離する酢酸は、木材に存在するセルロースと反応
して木材のアセチル化を促進するので、木材の表面の物
理的強度が促進され、アセチル化された木材の表面は、
土足で歩いても傷が付きにくい程度の強度が増強され
る。
後の遊離する酢酸は、木材に存在するセルロースと反応
して木材のアセチル化を促進するので、木材の表面の物
理的強度が促進され、アセチル化された木材の表面は、
土足で歩いても傷が付きにくい程度の強度が増強され
る。
【０００７】木材処理の最終では、酢酸がセルロースに
結合して、セルロースの膨潤に働いている過剰な酢酸
を、弱アルカリ（ｐＨ８）の水で軽く洗浄して，水に難
溶なホウ酸マグネシウムを木材中に形成を促進させる事
により、乾燥後の木材中から結合しているマグネシウム
とホウ素の化合物の滲み出す事が防止できる。
結合して、セルロースの膨潤に働いている過剰な酢酸
を、弱アルカリ（ｐＨ８）の水で軽く洗浄して，水に難
溶なホウ酸マグネシウムを木材中に形成を促進させる事
により、乾燥後の木材中から結合しているマグネシウム
とホウ素の化合物の滲み出す事が防止できる。
【０００８】洗浄除去した木材の乾燥は、６０℃〜１０
５℃で２０時間乾燥する事により、更に硬度が促進され
る。
５℃で２０時間乾燥する事により、更に硬度が促進され
る。
【０００９】これらのホウ酸中に含まれるホウ素の木材
中での酢酸マグネシウム、及び水酸化マグネシウムの化
合物が合成された事によるホウ素の固定化は、ドブ漬け
含浸でも、スプレー塗布、加圧含浸、木材へ塗布する事
等、木材の加工工程の単板圧着装置の最終工程で、高圧
スプレーによっても処理可能である。
中での酢酸マグネシウム、及び水酸化マグネシウムの化
合物が合成された事によるホウ素の固定化は、ドブ漬け
含浸でも、スプレー塗布、加圧含浸、木材へ塗布する事
等、木材の加工工程の単板圧着装置の最終工程で、高圧
スプレーによっても処理可能である。
【００１０】
【実施例】実施例により本発明を説明する。 実施例１ コロイダルシリカ、ホウ酸、水溶性キトサンで構成され
る「木材改良剤」（特願平４−３５０４８７，特願平５
−３４０３１８）を木材中に含浸・乾燥後、酢酸水溶液
（ｐＨ４．７）１００部に対して水酸化マグネシウム２
０部の割合で溶解して、ドブ漬け浸漬・塗布・真空・加
圧含浸・スプレーして合成されたオルトホウ酸マグネシ
ウムが木材中で合成されものを濃縮・乾燥・粉体化し
て、株式会社 リガク製の蛍光Ｘ線分析装置で化合物合
成確認を行ったデーターを００１１に掲げる。
る「木材改良剤」（特願平４−３５０４８７，特願平５
−３４０３１８）を木材中に含浸・乾燥後、酢酸水溶液
（ｐＨ４．７）１００部に対して水酸化マグネシウム２
０部の割合で溶解して、ドブ漬け浸漬・塗布・真空・加
圧含浸・スプレーして合成されたオルトホウ酸マグネシ
ウムが木材中で合成されものを濃縮・乾燥・粉体化し
て、株式会社 リガク製の蛍光Ｘ線分析装置で化合物合
成確認を行ったデーターを００１１に掲げる。
【００１１】
【表１】
【００１２】実施例２ 「木材改良剤」を含浸・乾燥処理した木材片１．５ｃｍ
×１．５ｃｍ×１ｃｍのスギ・ユリノキ・クヌギの３種
の木材片に１０ｋｇ／１ｃｍ2の条件で加圧含浸して、
６０℃で乾燥した後、再度 純水１００ｍｌに酢酸用い
てｐＨ４．７に調整し、水酸化マグネシウム２０ｇを溶
解して、前述の木材片に加圧含浸して木材中でホウ酸マ
グネシウム化合物を合成させ、ホウ素がマグネシウムと
化合物を形成した木材片を操作型電子顕微鏡を使用して
木材中に於いて化合物が形成されている事が確認した。
×１．５ｃｍ×１ｃｍのスギ・ユリノキ・クヌギの３種
の木材片に１０ｋｇ／１ｃｍ2の条件で加圧含浸して、
６０℃で乾燥した後、再度 純水１００ｍｌに酢酸用い
てｐＨ４．７に調整し、水酸化マグネシウム２０ｇを溶
解して、前述の木材片に加圧含浸して木材中でホウ酸マ
グネシウム化合物を合成させ、ホウ素がマグネシウムと
化合物を形成した木材片を操作型電子顕微鏡を使用して
木材中に於いて化合物が形成されている事が確認した。
【００１３】
【表２】
【００１５】
【発明の効果】ホウ素は、植物に必要な物質であり、動
物にも必要な微量金属物質である。ヒトの場合に使用さ
れる使用例としては、目薬原料として、又、化学薬品に
よる薬物障害の洗浄剤などの添加剤としても使用され
る。工業用としては、陶磁器のうわ薬、染料、化粧品の
原料、ホウロウ、耐熱ガラスの原料、など多くの用途が
有る。又、ホウ酸は、ゴキブリ団子の原料として昔から
使用されており、シロアリや、ゴキブリなどの腸内共生
微生物に対しては、特異的な酵素阻害が報告され駆除剤
として市販されてる。この事から木材に対する木材腐朽
菌に対しての腐朽阻止効果が待機されている。しかしホ
ウ酸は、欠点として水に対する溶脱性が高い事から多く
の研究者を悩ましていた。今回本技術を発明した事で，
少なくとも木材処理剤の助剤として、木材中へのホウ素
の溶脱性を阻止し、固定化を高める事で多くの問題を解
決するとと伴に、本資材を塗布・浸漬・スプレーコート
する事で木材の表面をアセチル化して硬化し、併せてホ
ウ素との化合物により、一層の水に対する重量減少を阻
止する事が出来る。これらのホウ素の固定化は、処理後
の木材片を乾燥して、弱アルカリ（ｐＨ８）の水溶液中
で洗い流して６０℃〜１２０℃で一晩乾燥後、乾燥した
試験片を、純水中で８〜１０時間撹拌溶脱処理した水を
エバポレーターを使用して濃縮し、この濃縮液にクルク
ミン（ホウ素定量発色試薬）のエタノールへの溶解液を
使用して赤色の発色の有無で溶脱性を確認する事が出来
る。 ファイル名＝ＮＩ−ＰＯ１−０９
物にも必要な微量金属物質である。ヒトの場合に使用さ
れる使用例としては、目薬原料として、又、化学薬品に
よる薬物障害の洗浄剤などの添加剤としても使用され
る。工業用としては、陶磁器のうわ薬、染料、化粧品の
原料、ホウロウ、耐熱ガラスの原料、など多くの用途が
有る。又、ホウ酸は、ゴキブリ団子の原料として昔から
使用されており、シロアリや、ゴキブリなどの腸内共生
微生物に対しては、特異的な酵素阻害が報告され駆除剤
として市販されてる。この事から木材に対する木材腐朽
菌に対しての腐朽阻止効果が待機されている。しかしホ
ウ酸は、欠点として水に対する溶脱性が高い事から多く
の研究者を悩ましていた。今回本技術を発明した事で，
少なくとも木材処理剤の助剤として、木材中へのホウ素
の溶脱性を阻止し、固定化を高める事で多くの問題を解
決するとと伴に、本資材を塗布・浸漬・スプレーコート
する事で木材の表面をアセチル化して硬化し、併せてホ
ウ素との化合物により、一層の水に対する重量減少を阻
止する事が出来る。これらのホウ素の固定化は、処理後
の木材片を乾燥して、弱アルカリ（ｐＨ８）の水溶液中
で洗い流して６０℃〜１２０℃で一晩乾燥後、乾燥した
試験片を、純水中で８〜１０時間撹拌溶脱処理した水を
エバポレーターを使用して濃縮し、この濃縮液にクルク
ミン（ホウ素定量発色試薬）のエタノールへの溶解液を
使用して赤色の発色の有無で溶脱性を確認する事が出来
る。 ファイル名＝ＮＩ−ＰＯ１−０９
【００１１】
【表１】ファイル名＝ＮＩ−ＰＯ１−０９
【００１３】
【表２】
Claims (3)
- 【請求項１】 木材改良剤としてコロイダルシリカ及び
水溶性キトサン、ホウ酸からなる化合物の木材から溶脱
するホウ素、ホウ酸化合物を、酢酸マグネシウム９水和
物及び２％水酸化マグネシウムの酢酸水溶液溶解液状
を、木材改良剤含浸処理木材に塗布・含浸・する事を特
徴とするホウ素固定化技術。 - 【請求項２】 これら木材改良剤に構成されるコロイダ
ルシリカ、ホウ酸、ホウ砂、ホウ素、その他ホウ素化合
物で構成構成され、ホウ素と木材中で化合物を形成され
るマグネシウムは、純水１００部に、酢酸マグネシウム
１００部、及び水酸化マグネシウム２０部等が溶解した
溶液の木材含浸剤、木材塗料、木材塗布スプレー剤によ
る木材中におけるホウ酸マグネシムの化学合成誘導剤に
関する。 - 【請求項３】 木材に対するホウ酸、ホウ素の固定化を
行う酢酸マグネシウム１部から１００部、及び水酸化マ
グネシウム１部から２０部が溶解した水１００部の酢酸
水溶液により、遊離した酢酸が木材のアセチル化を促進
する事で、木材表面の硬化を促進させる事を特徴とする
木材の改良技術に関する。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9151576A JPH10323807A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 木材へのホウ素の固定化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9151576A JPH10323807A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 木材へのホウ素の固定化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10323807A true JPH10323807A (ja) | 1998-12-08 |
Family
ID=15521546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9151576A Pending JPH10323807A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 木材へのホウ素の固定化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10323807A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6881247B2 (en) * | 2003-01-09 | 2005-04-19 | Vernon H. Batdorf | Protective barrier coating composition |
| JP2009090669A (ja) * | 2007-10-09 | 2009-04-30 | Homatherm Ag | 木質繊維断熱材およびその製造方法 |
| JP2011152785A (ja) * | 2009-12-28 | 2011-08-11 | Nisshin Chem Ind Co Ltd | 木材の処理方法及び該処理方法で処理された木材 |
| CN104308926A (zh) * | 2014-10-20 | 2015-01-28 | 安徽宏润工艺品有限公司 | 一种藤条处理剂 |
| CN104647545A (zh) * | 2014-09-25 | 2015-05-27 | 阜南县金源柳木工艺品有限公司 | 一种杞柳处理剂 |
| CN106239660A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-21 | 北京建筑材料科学研究总院有限公司 | 一种阻燃剂以及铝木复合阻燃窗框或门框的制备方法 |
| CN109824464A (zh) * | 2019-02-25 | 2019-05-31 | 谭亚 | 一种分散型耐氧化硼镁复合粉体的制备方法 |
| KR102026630B1 (ko) * | 2019-03-29 | 2019-10-01 | 항균소재 주식회사 | 목재 항균 가공처리 조성물로 가공처리된 목재 및 이의 제조방법 |
| JP2021529108A (ja) * | 2018-06-19 | 2021-10-28 | シュワン−スタビロ コスメティクス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフトＳｃｈｗａｎ−ＳＴＡＢＩＬＯ Ｃｏｓｍｅｔｉｃｓ ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧ | 木で覆われたペンシル |
| US11911927B2 (en) | 2018-06-19 | 2024-02-27 | Schwan-Stabilo Cosmetics Gmbh & Co. Kg | Wood-encased pencil |
-
1997
- 1997-05-26 JP JP9151576A patent/JPH10323807A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6881247B2 (en) * | 2003-01-09 | 2005-04-19 | Vernon H. Batdorf | Protective barrier coating composition |
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| CN106239660A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-21 | 北京建筑材料科学研究总院有限公司 | 一种阻燃剂以及铝木复合阻燃窗框或门框的制备方法 |
| CN106239660B (zh) * | 2016-08-31 | 2018-06-05 | 北京建筑材料科学研究总院有限公司 | 一种铝木复合阻燃窗框或门框的制备方法 |
| JP2021529108A (ja) * | 2018-06-19 | 2021-10-28 | シュワン−スタビロ コスメティクス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフトＳｃｈｗａｎ−ＳＴＡＢＩＬＯ Ｃｏｓｍｅｔｉｃｓ ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧ | 木で覆われたペンシル |
| US11911927B2 (en) | 2018-06-19 | 2024-02-27 | Schwan-Stabilo Cosmetics Gmbh & Co. Kg | Wood-encased pencil |
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