JPH10329110A

JPH10329110A - 木材の乾燥方法及び含浸処理方法

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Publication number: JPH10329110A
Application number: JP14434097A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Moriya; 和夫守谷
Original assignee: KYODO KUMIAI FUORESUTO NISHIKAWA; KYODO KUMIAI FUORESUTO NISHIKA
Current assignee: KYODO KUMIAI FUORESUTO NISHIKAWA; KYODO KUMIAI FUORESUTO NISHIKA
Priority date: 1997-06-02
Filing date: 1997-06-02
Publication date: 1998-12-15
Anticipated expiration: 2017-06-02
Also published as: JP3663025B2

Abstract

(57)【要約】【課題】木材を短時間で割れを発生させることなく乾
燥させること、低廉で処理剤を深部まで浸透させるこ
と。【解決手段】木材を密閉式容器内に収容し、木材を加
熱する工程と、密閉式容器内を減圧にする工程と、減圧
工程後に大気圧に戻す工程とを有する。木材を加熱する
工程と、加熱された木材を減圧下に置く工程と、加熱さ
れた木材を減圧下で処理剤に浸漬する工程と、減圧下で
処理剤に浸漬された木材の雰囲気圧力を大気圧に戻し、
大気圧下で木材を処理剤に浸漬する工程とを有する。木
材を加熱する工程と、加熱された木材を減圧下に置く工
程と、減圧下に置かれた木材を大気圧に戻す工程と、木
材を再度加熱する工程と、再度加熱された木材を減圧下
に置く工程と、再度加熱された木材を減圧下で処理剤に
浸漬する工程と、減圧下で処理剤に浸漬された木材の雰
囲気圧力を大気圧に戻し、大気圧下で木材を処理剤に浸
漬する工程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、木材の乾燥方法及
び木材に防腐剤、防虫剤、防腐防虫剤、防蟻剤、抗菌
剤、寸法安定化剤、樹脂等の処理剤を吸収させる含浸処
理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、木材の乾燥は、例えば、図３に示
すように、木材５を収容する乾燥室２と、この乾燥室２
内に熱風を送り込む加熱用ボイラー３と、乾燥室２内の
設けた熱攪拌機４と、木材６から生じる水蒸気を放出す
る排気管５とを有する乾燥装置１を用いて行われてい
る。

【０００３】木材６は、例えば、台車７上に載置されて
乾燥室２内に収容されている。ここでは、木材６とし
て、端面が約１０５ｍｍ×１０５ｍｍ、長さが３〜４ｍ
の杉木を示す。又、各木材６は、台車７上に厚さ１〜２
ｃｍの隙間材８を介して積み上げられている。更に、木
材６の初期含水率は５０〜７０％である。この乾燥装置
１では、加熱用ボイラー３から送られる熱風によって乾
燥室２内の温度を６０〜７０℃にして、木材６を乾燥さ
せている。ここでの乾燥時間は、１５〜２０日である。
又、最終含水率は、１５〜２０％である。

【０００４】処で、木材は、他の素材に比べ寸法安定
性、均一性、防腐性、防虫性、難燃性、強度等で劣る。
このような木材の欠点の改善や機能性の付与を図るため
に、含浸により化学物質と木材との複合化がなされてい
る。例えば、電信柱、枕木といった大形な木製品の防腐
防虫処理に利用されてきた。一方、木材資源の不足、国
際競争による低価格化等の要因により、未利用樹種、低
質材の高品位化、高耐久化技術の開発、それらによる木
製品の製造が熱望されている。

【０００５】特に、建材、家具部材、工芸品分野等での
高付加価値化を対象とした改善や機能性の付与が期待さ
れている。従来、この木材の欠点の改善や機能性の付与
を図る方法として、木材に処理剤を吸収させる含浸処理
方法が知られている。

【０００６】この含浸処理方法としては、減圧加圧注入
処理方法、圧縮法、加圧処理方法がある。減圧加圧注入
処理方法としては、例えば、平成２年１０月に中小企業
庁が発行した木質系部材の高機能化処理法に関する研究
の第II章「木材の高含浸処理による機能強化に関する研
究」、島根県立工業技術センター研究報告第２８号（１
９９１）の報文「木材の含浸処理における加圧注入条件
とその特性」、木材工業Ｖｏｌ．４９，Ｎｏ．７，１９
９４の「木材保存（１）−処理技術を中心にして−」等
に開示されるものが知られている。

【０００７】減圧加圧注入処理方法は、加圧減圧を繰り
返すことにより、木材に処理剤を注入するものである。
上述の報文「木材の含浸処理における加圧注入条件とそ
の特性」によれば、注入条件として、１）注入系の温
度、加圧力、加圧時間を因子とした場合、２）減圧加圧
の繰り返し等の組合せ処理工程を変えた場合、３）注入
前の圧力雰囲気を変えた場合、に設定した処、これらに
ついて次のような結果を得ていることが開示されてい
る。

【０００８】１）時間、圧力は注入量と直接的な相関が
あり、温度の影響は実用的には少なかった。２）減圧と加圧の組合せ方法は、注入量及び含浸断面積
に明らかな影響を与えなかった。３）注入前の圧力雰囲気が低いほど注入量は多くなり、
注入時間による影響も大きい。然し、注入前の圧力雰囲
気が高いほど、注入量に比較して深い含浸が得られた。

【０００９】又、圧縮法としては、例えば、奈良県林試
研報Ｎｏ．２１（１９９１）の「圧縮法による難浸透性
木材の液体注入」等に開示されるものが知られている。
木材への液体浸透性を向上させるために、加圧注入処理
の前段階で、半径方向へのプレスによる潰しを行うもの
である。

【００１０】この圧縮法では、少なくとも小試験片に対
しては、加圧注入処理の前に気乾状態で圧縮を行うこと
が、浸透性の向上に有効であることが明らかとなってい
る。更に、加圧処理方法としては、例えば、木材工業Ｖ
ｏｌ．３３−５の「講座・木材の防虫(13) 防虫処理
加圧法」等に開示されるものが知られている。加圧処理
方法では、注薬罐に木材を入れて密封した後、圧力１０
〜１５Ｋｇｆ／ｃｍ²下で１〜１０数時間かけて木材中
に防腐、防虫、染色等に必要な薬剤を加圧注入するもの
である。

【００１１】加圧処理法は、木材に最も多くの薬剤を吸
収させる方法として広く用いられている。特に、屋外で
長期間使用される枕木、電柱材、土台材等は、その耐用
年数を増加させるために、防腐剤を加圧注入して用いら
れてきた。吸収量は、塗布、吹付、浸漬法等に比べ一段
と大きい。十分な吸収量と浸潤長とが得られるので、最
も有効な処理法である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、図３に示す
従来の木材の乾燥方法では、木材６の水蒸気と共に熱風
も排気管５を介して外部に放出するため、エネルギーコ
ストが高くつくという問題がある。又、乾燥室２内の水
蒸気のバラツキのため、木材６を均一に乾燥させること
ができないという問題がある。

【００１３】更に、熱風による乾燥方式であるため、温
度を上げると、木材６に割れが発生するという問題があ
る。又、乾燥時間が長い（１５〜２０日）ため、１ヶ月
に１回〜２回しか稼働することができないという問題が
ある。一方、上述した従来の木材の含浸処理方法では、
多額の処理設備を要することと、生産能率が低いという
欠点があった。

【００１４】又、処理工程中に細胞破壊を起こす虞もあ
る。更に、木材は、樹種、個体、部位等で処理剤の浸透
性に差があり、従来の処理方法では、均一に深部まで処
理剤を注入することが困難であった。本発明は斯かる従
来の問題点を解決するためになされたもので、その目的
は、木材を短時間で割れを発生させることなく乾燥させ
ることができる木材の乾燥方法を提供することにある。

【００１５】本発明の別の目的は、低廉で処理剤を深部
まで浸透させることができる木材の含浸処理方法を提供
することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、木材
を密閉式容器内に収容し、木材を加熱する工程と、密閉
式容器内を減圧にする工程と、減圧工程後に大気圧に戻
す工程とを有することを特徴とする。

【００１７】請求項２の発明は、請求項１記載の木材の
乾燥方法において、加熱と減圧を同時に行うことを特徴
とする。請求項３の発明は、請求項１記載の木材の乾燥
方法において、大気圧に戻す工程は、密閉式容器の圧力
開放弁を開放して瞬時に行うことを特徴とする。請求項
４の発明は、請求項１記載の木材の乾燥方法において、
木材の含水率が、１０〜１５％（平衡含水率に相当）で
あることを特徴とする。

【００１８】請求項５の発明は、請求項１記載の木材の
乾燥方法において、木材を加熱する工程では、木材の表
面温度を５０〜１５０℃にすることを特徴とする。請求
項６の発明は、請求項１記載の木材の乾燥方法におい
て、減圧工程では、減圧力を約６０ｃｍ／Ｈｇ以上、減
圧時間を１時間以上にすることを特徴とする。請求項７
の発明は、請求項１記載の木材の乾燥方法において、加
熱工程又は加熱減圧工程時に、密閉式容器内をファンに
より攪拌し、熱，水蒸気を密閉式容器内に行き渡らせる
ことを特徴とする。

【００１９】請求項８の発明は、木材を加熱する工程
と、加熱された木材を減圧下に置く工程と、加熱された
木材を減圧下で処理剤に浸漬する工程と、減圧下で処理
剤に浸漬された木材の雰囲気圧力を大気圧に戻し、大気
圧下で木材を処理剤に浸漬する工程とを有することを特
徴とする。請求項９の発明は、木材を加熱する工程と、
加熱された木材を減圧下に置く工程と、減圧下に置かれ
た木材を大気圧に戻す工程と、木材を再度加熱する工程
と、再度加熱された木材を減圧下に置く工程と、再度加
熱された木材を減圧下で処理剤に浸漬する工程と、減圧
下で処理剤に浸漬された木材の雰囲気圧力を大気圧に戻
し、大気圧下で木材を処理剤に浸漬する工程とを有する
ことを特徴とする。

【００２０】請求項１０の発明は、請求項８又は請求項
９記載の木材の含浸処理方法において、木材を加熱する
工程では、木材の表面温度を６０℃〜１５０℃にするこ
とを特徴とする。請求項１１の発明は、請求項８又は請
求項９記載の木材の含浸処理方法において、加熱された
木材を減圧下に置く工程では、減圧力を約６０ｃｍ／Ｈ
ｇ、減圧時間を２時間以上にすることを特徴とする。

【００２１】請求項１２の発明は、請求項８又は請求項
９記載の木材の含浸処理方法において、大気圧に戻す工
程は、瞬時に行うことを特徴とする。請求項１３の発明
は、請求項８又は請求項９記載の木材の含浸処理方法に
おいて、加熱工程又は加熱減圧工程時に、ファンにより
攪拌し、熱，水蒸気を処理装置内に行き渡らせることを
特徴とする。

【００２２】請求項１４の発明は、請求項９記載の木材
の含浸処理方法において、木材を再度加熱する工程と、
再度加熱された木材を減圧下に置く工程とを、少なくと
も１回以上繰り返すことを特徴とする。請求項１５の発
明は、請求項８又は請求項９記載の木材の含浸処理方法
において、大気圧下での木材の処理剤浸漬工程後に、処
理装置内で加圧することを特徴とする。

【００２３】請求項１６の発明は、開閉蓋を有する密閉
式容器と、密閉式容器内の空気を加熱する加熱装置と、
密閉式容器内の温度を測定する温度計と、密閉式容器内
の圧力を測定する圧力計と、密閉式容器内の熱を攪拌す
る攪拌装置と、密閉式容器に設けた圧力開放弁と、密閉
式容器に設けた減圧ポンプと、密閉式容器に開閉弁を介
して設けた結露水排水口とを有することを特徴とする。

【００２４】請求項１７の発明は、開閉蓋を有する密閉
式容器と、密閉式容器内の空気を加熱する加熱装置と、
密閉式容器内の温度を測定する温度計と、密閉式容器内
の圧力を測定する圧力計と、密閉式容器内の熱，水蒸気
を攪拌する攪拌装置と、密閉式容器に設けた圧力開放弁
と、密閉式容器に設けた減圧ポンプと、密閉式容器に開
閉弁を介して設けた結露水排水口と、密閉式容器に開閉
弁を介して設けた処理剤用容器とを有することを特徴と
する。

【００２５】請求項１８の発明は、請求項１７記載の木
材の含浸処理装置において、密閉式容器に加圧ポンプと
加圧計を更に設けたことを特徴とする。

【００２６】（作用）請求項１乃至請求項７、請求項１
６の発明では、先ず、含水率１０〜１５％（平衡含水率
に相当）の木材を密閉式容器に入れ、その密閉式容器内
をファンで攪拌し、密閉式容器内の木材の表面温度を５
０〜１５０℃にする。ここで、木材の内外の温度は、２
時間程度で殆ど同じになる。

【００２７】そして、加熱しながら又は加熱停止後、そ
の密閉式容器中の雰囲気圧力を減圧とする。この減圧工
程では、減圧力を約６０ｃｍ／Ｈｇ以上、減圧時間を１
時間以上とする。この時、密閉式容器内は、真空である
が、加熱のため、水蒸気が発生し、飽和状態となり隅々
まで熱が伝播する。そして、飽和状態の水蒸気は、密封
式容器の底部に水滴となって集まる。

【００２８】その後、直ちに圧力開閉弁を開いて密閉式
容器内を大気圧に戻す。これによって、最終含水率が５
〜１０％の乾燥した木材を得ることができる。請求項１
乃至請求項７、請求項１６の発明では、先ず、含水率５
０〜７０％の木材を密閉式容器に入れ、その密閉式容器
内をファンで攪拌し、密閉式容器内の木材の表面温度を
５０〜１００℃にする。

【００２９】そして、加熱しながら又は加熱停止後、そ
の密閉式容器中の雰囲気圧力を減圧とする。この減圧工
程では、減圧力を約６０ｃｍ／Ｈｇ以上、減圧時間を２
〜３日とする。この時、密閉式容器内は、真空である
が、加熱のため、水蒸気が発生し、飽和状態となり隅々
まで熱が伝播する。そして、飽和状態の水蒸気は、密封
式容器の底部に水滴となって集まる。

【００３０】その後、直ちに圧力開閉弁を開いて密閉式
容器内を大気圧に戻す。これによって、最終含水率が１
０〜２０％の乾燥した木材を得ることができる。尚、乾
燥と温度との関係であるが、常気圧下での水の沸点は１
００℃であるが、加熱すると、木材の中心部の気圧が上
がり、１１０〜１２０℃にならないと沸騰しない。その
ため、従来の熱風による乾燥に比し乾燥効率が向上す
る。

【００３１】請求項８、請求項１０乃至請求項１３、請
求項１７の発明では、先ず、含水率１０〜１５％（平衡
含水率に相当）の木材を密閉式容器に入れ、その密閉式
容器中で木材の表面温度が５０℃〜１５０℃になるまで
加熱する。この加熱中に木材の細胞中の気孔を通して通
路が形成されると思われる。そして、加熱しながら又は
加熱停止後、その密閉式容器中の雰囲気圧力を減圧とす
る。この減圧工程では、減圧力を約６０ｃｍ／Ｈｇ以
上、減圧時間を１時間以上とする。

【００３２】この減圧処理後、密閉式容器中に防腐剤、
防虫剤、防腐防虫剤、防蟻剤、抗菌剤、寸法安定化剤、
樹脂（低分子量）、機能性樹脂等の水溶性の処理剤を注
入し、木材を処理剤で浸漬する。その後、密閉式容器中
の圧力を大気圧に戻す。この圧力差により、細胞中の気
孔を通して形成されたと思われる通路を介して処理剤が
木材中に浸透する。

【００３３】請求項９及び請求項１４、請求項１７の発
明では、上述の請求項８、請求項１０及び請求項１１の
発明の処理剤の浸漬工程の前段階で、再度、加熱減圧を
行うものである。これにより、処理剤の浸漬中での浸透
性が向上する。請求項１５及び請求項１８の発明では、
大気圧下での含浸処理後の木材に、更に処理剤を含浸さ
せることができる。

【００３４】尚、材質の改良を図るための処理剤として
は、大きく分けて水溶性と油溶性があるが、水溶性の処
理剤が取扱の点で簡便である。上記作用においては、１
つの密閉式容器を用いて加熱工程、減圧工程、浸漬工程
を行った場合について説明したが、各工程を例えばベル
トコンベヤ等の搬送装置を利用して連続的に処理するこ
とも可能である。

【００３５】この連続処理の場合には、加熱工程では必
ずしも密閉状態にする必要はない。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
る。図１及び図２は、木材の乾燥と含浸処理を兼ねた本
実施形態に係る装置を示す。

【００３７】本実施形態に係る装置は、請求項１乃至請
求項７の発明に係る木材の乾燥方法及び請求項８乃至請
求項１５の発明に係る木材の含浸処理方法に適用するた
めの請求項１６の発明に係る木材の乾燥装置及び請求項
１７、請求項１８の発明に係る木材の含浸処理装置に対
応する。

【００３８】この装置は、両側部に球面形状の開閉蓋１
１を有する密閉式容器１０と、密閉式容器１０内の空気
を加熱する加熱装置１６と、密閉式容器１０内の温度を
測定する温度計１８と、密閉式容器１０内の圧力を測定
する圧力計１９と、密閉式容器１０内の熱，水蒸気を攪
拌する攪拌装置２２と、密閉式容器１０に設けた圧力開
放弁２３と、密閉式容器１０に設けた減圧ポンプ２５
と、密閉式容器１０に開閉弁２９を介して設けた結露水
排水口２８と、密閉式容器１０に開閉弁３４を介して設
けた処理剤用容器３２と、密閉式容器１０に設けた加圧
ポンプ３５と、密閉式容器１０に設けた加圧計２１を備
えている。

【００３９】密封容器１０は、５気圧に耐えられる構造
になっている。そのため、製作が容易な角断面形状とし
ている。開閉蓋１１は、例えばヒンジ等の公知の手段に
より回動自在に密封容器１０の両端部に取り付けられる
と共に、公知の施錠手段により気密状態を確保して取り
付けられるように構成されている。又、密封容器１０の
内面には、断熱材１２が取り付けられている。

【００４０】加熱装置１６として、電気式ヒータが密封
式容器１０の天井１３側に取り付けられている。この加
熱装置１６は、密封式容器１０の外側面に設けたパネル
３８に取り付けたセンサ１７に連絡しており、図示しな
い電源にスイッチを介して連絡している。温度計１８
は、密封式容器１０の外側面に設けたパネル３８に取り
付けられており、密封容器１０内の温度を検出するセン
サからの信号により密封式容器１０内の温度を表示す
る。

【００４１】圧力計１９は、密封式容器１０の外側面に
設けたパネル３８に取り付けられており、密封容器１０
内の圧力を検出するセンサからの信号により密封式容器
１０内の圧力を減圧計２０及び加圧計２１を介して表示
する。攪拌装置２２として、電動ファンが密封式容器１
０の天井１３側に取り付けられている。この攪拌装置２
２は、図示しない電源にスイッチを介して連絡してい
る。

【００４２】圧力開放弁２３は、密封式容器１０の天井
１３側と大気側とを連絡する複数の管２４の大気側に設
けられている。この圧力開放弁２３としては、手動式開
閉弁、電磁式開閉弁等の公知の圧力開閉弁が使用され
る。減圧ポンプ２５は、密閉式容器１０内の圧力を減圧
にするためのものであり、例えば、真空ポンプがある。
減圧ポンプ２５は、開閉弁２７を備えた管２６を密閉式
容器１０の側壁１５を介して密閉式容器１０内と連絡し
ている。

【００４３】結露水排水口２８は、密封容器１０の底部
１４側に設けられた管３０であり、大気側に開閉弁２９
が設けられている。この結露水排水口２８には、排水タ
ンク３１が連絡している。処理剤用容器３２は、密封容
器１０の底部１４側に設けられた管３３を介して連絡し
ており、大気側で開閉弁３４が設けられている。

【００４４】加圧ポンプ３５は、密閉式容器１０内の圧
力を高めるためのものであり、例えば、圧力ポンプがあ
る。加圧ポンプ３５は、開閉弁３７を備えた管３６を密
閉式容器１０の側壁１５を介して密閉式容器１０内と連
絡している。次に、このように構成された本実施形態に
係る装置を用いて木材の乾燥を行う場合について説明す
る。

【００４５】先ず、処理剤用容器３２に連絡する開閉弁
３４を閉じると共に、加圧ポンプ３５に連絡する開閉弁
３７を閉じる。次に、開閉蓋１１を開いて含水率１０〜
１５％（平衡含水率に相当）の木材４０を密閉式容器１
０に入れる。木材４０は、従来の乾燥方法と同様に台車
４２上に載置されている。

【００４６】その後、開閉蓋１１を閉じ、加熱装置１６
により密閉式容器１０内を加熱する。次いで、攪拌装置
２２を駆動して密閉式容器１０内を攪拌し、密閉式容器
１０内の温度を５０〜１００℃にする。そして、加熱し
ながら又は加熱停止後、開閉弁２７を開放して減圧ポン
プ２５を駆動し密閉式容器１０中の雰囲気圧力を減圧と
する。この減圧工程では、減圧力を約６０ｃｍ／Ｈｇ以
上、減圧時間を２時間以上とする。

【００４７】この時、密閉式容器１０内は、真空である
が、加熱のため、水蒸気が発生し、飽和状態となり隅々
まで熱が伝播する。そして、飽和状態の水蒸気は、密封
式容器１０の底部に水滴となって集まる。その後、直ち
に圧力開放弁２３を開いて密閉式容器１０内を大気圧に
戻す。これによって、最終含水率が５〜１０％の乾燥し
た木材を得ることができる。

【００４８】尚、密封式容器１０の底部に集まった水滴
は、開閉弁２９を開放することにより結露水排水口２８
から排水タンク３１内に流下する。本実施形態では、木
材４０の含水率が１０〜１５％（平衡含水率に相当）に
低下したものを用いたので、密封式容器１０内で加熱・
減圧することにより、絶乾状態（含水率が０に近い状
態）にすることができた。

【００４９】而も、木材に割れが発生しないという利点
がある。又、本実施形態によれば、１〜３日で最終含水
率が５〜１０％の乾燥した木材を得ることができるの
で、従来１ヶ月に１、２回しかできなかった乾燥が、１
ヶ月で８〜１０回行うことが可能となる。尚、更に効率
的に行う場合には、木材４０に水蒸気発生のための水を
まき、内部が水蒸気飽和状態に成りやすいように前処理
を施すと良い。

【００５０】又、時間短縮のために、処理前段階で密封
式容器１０内に高温水蒸気を入れても良い。更に、加熱
装置１６として、電気式ヒータを用いた場合について説
明したが、本発明ではこれに限らず、赤外線ヒータ、赤
外線ランプ、又は高周波、マイクロ波でも良い。高周波
の場合には高周波炉とし、この場合は、木材は隙間材を
用いることなく密着して積み上げられる。

【００５１】又、加熱工程のみで、減圧を行わず、密封
式容器１０内の温度を１１０℃位に維持し、内圧が蒸気
により上がらないように１つの圧力開放弁２３を開放し
ておくことによっても同様の効果を得ることができる。
尚、本発明では、含水率が５０〜７０％の木材も当然乾
燥することが可能である。

【００５２】この場合には、加熱温度を５０〜１００℃
とし、処理時間を２〜３日とする以外は上記木材の乾燥
と同様に処理を行う。これによって、最終含水率が１０
〜２０％の乾燥した木材を得ることができる。次に、本
実施形態に係る装置を用いて木材の含浸処理を行う場合
について説明する。

【００５３】先ず、開閉蓋１１を開いて含水率１０〜１
５％（平衡含水率に相当）の木材４０を密閉式容器１０
に入れる。木材４０は、従来の乾燥方法と同様に台車４
２上に載置されている。その後、開閉蓋１１を閉じ、加
熱装置１６により密閉式容器１０内を加熱する。次い
で、攪拌装置２２を駆動して密閉式容器１０内を攪拌
し、密閉式容器１０内の木材の表面温度を５０〜１００
℃にする。

【００５４】そして、加熱しながら又は加熱停止後、開
閉弁２７を開放して減圧ポンプ２５を駆動し密閉式容器
１０中の雰囲気圧力を減圧とする。この減圧工程では、
減圧力を約６０ｃｍ／Ｈｇ以上、減圧時間を１時間以上
とする。この時、密閉式容器１０内は、真空であるが、
加熱のため、水蒸気が発生し、飽和状態となり隅々まで
熱が伝播する。そして、飽和状態の水蒸気は、密封式容
器１０の底部に水滴となって集まる。

【００５５】この減圧処理後、開閉弁３４を開いて処理
剤用容器３２内の防腐剤、防虫剤、防腐防虫剤、防蟻
剤、抗菌剤、寸法安定化剤、樹脂（低分子量）、機能性
樹脂等の水溶性の処理剤を、密閉式容器１０中に注入
し、木材４０を処理剤で浸漬する。その後、直ちに圧力
開放弁２３を開いて密閉式容器１０内を大気圧に戻す。
この圧力差により、細胞中の気孔を通して形成されたと
思われる通路を介して処理剤が木材中に浸透する。

【００５６】尚、処理剤の浸漬工程の前段階で、再度、
加熱減圧を行うと、処理剤の浸漬中での浸透性が向上す
る。又、処理剤の浸漬処理後に、開放弁３７を開いて加
圧ポンプ３５を作動して、密封式容器１０内を加圧する
と、更に木材４０内への浸漬効果が向上する。

【００５７】

【実施例】以下、本発明に係る木材の含浸処理方法を実
施例により説明する。

【００５８】各実施例では、処理液に代えて水道水を用
いたが、水道水による木材中の注入量の増加を確認する
ことにより、処理液においても同様の効果が期待される
ことは自明である。（実施例１：請求項８、請求項１０乃至請求項１３及び
請求項１７の発明に相当）含水率１０〜１５％（平衡含
水率に相当）のスギ（Ａ）を縦３０ｍｍ、横６０ｍｍ、
長さ３００ｍｍの大きさに裁断し、縦１０００ｍｍ、横
１０００ｍｍ、長さ４０００ｍｍの密閉式容器中に入
れ、表１に示す加熱−減圧試験に従って、木材の表面温
度を５０℃、８０℃、１１０℃、１５０℃となる条件で
加熱した。その加熱時間は３０分、６０分、１２０分、
１８０分である。

【００５９】加熱工程の後、密閉式容器を真空ポンプに
より減圧し、減圧力６０ｃｍ／Ｈｇの圧力雰囲気中に１
２０分保持した。但し、加熱温度１５０℃のものは、減
圧力６０ｃｍ／Ｈｇの雰囲気圧力中に１８０分保持し
た。

【００６０】その後、密閉式容器中に水道水を注水し、
木材を全て浸漬した。次いで、密閉式容器を開放して、
容器内の雰囲気圧力を大気圧とした。この状態で４時間
保持した。尚、表１において、木口処理とは、木口から
の吸水を防ぐために、エポキシ樹脂を両木口面にシール
することをいい、無しは木口処理をしなかったもの、有
りは木口処理を行ったものを示す。

【００６１】又、注入量は、注入処理後の試片を室温の
飽和水蒸気雰囲気中で静置し、過剰に注入された水道水
の浸出を十分に待った後、秤量して求めた。次に、表１
に基づいて説明する。先ず、木口処理無しの場合につい
て考察する。試験材は、常温（２０℃）で水中に４時間
浸漬すると、その注入量は０．２１ｇ／ｃｍ³であっ
た。

【００６２】これに対し、本実施例における木口処理無
しの場合、表面温度が１１０℃の試験片では、加熱時間
３０分でその注入量は０．３２ｇ／ｃｍ³、加熱時間６
０分でその注入量は０．５３ｇ／ｃｍ³、加熱時間１２
０分でその注入量は０．５８ｇ／ｃｍ³であった。ここ
において、加熱時間３０分及び１２０分における注入量
は、上述した島根県立工業技術センター研究報告第２８
号（１９９１）の報文「木材の含浸処理における加圧注
入条件とその特性」の図３に示される木口処理無しの注
入量０．５〜０．６ｇ／ｃｍ³に相当する値である。

【００６３】次に、木口処理有りの場合について考察す
る。本実施例における木口処理有りの場合、表面温度が
５０℃の試験片では、加熱時間３０分でその注入量は
０．２１ｇ／ｃｍ³、加熱時間６０分でその注入量は
０．２０ｇ／ｃｍ³、加熱時間１２０分でその注入量は
０．３４ｇ／ｃｍ³；表面温度が８０℃の試験片では、
加熱時間３０分でその注入量は０．２５ｇ／ｃｍ³、加
熱時間６０分でその注入量は０．２６ｇ／ｃｍ³、加熱
時間１２０分でその注入量は０．３５ｇ／ｃｍ³；表面
温度が１１０℃の試験片では、加熱時間３０分でその注
入量は０．２０ｇ／ｃｍ³、加熱時間６０分でその注入
量は０．２８ｇ／ｃｍ³、加熱時間１２０分でその注入
量は０．２１ｇ／ｃｍ³；表面温度が１８０℃の試験片
では、加熱時間１８０分でその注入量は０．４３ｇ／ｃ
ｍ³であった。

【００６４】ここにおいて、加熱時間５０分、８０分、
１１０分及び１２０分における注入量は、上述した島根
県立工業技術センター研究報告第２８号（１９９１）の
報文「木材の含浸処理における加圧注入条件とその特
性」の図６に示される木口処理有りの注入量中、条件の
良好な値０．１４〜０．１９ｇ／ｃｍ³（減圧：８０ｃ
ｍ／Ｈｇ、加圧：１０ｋｇ／ｃｍ²）に比較して優れた
値である。

【００６５】以上のことから、本実施例によれば、減圧
−加圧方式レベルの注入量を得ることが確認できた。

【表１】（実施例２：請求項８、請求項１０乃至請求項１３及び
請求項１７の発明に相当）実施例１と同様にして、スギ
（Ｂ）、（Ｃ）について加熱−減圧試験を行った。その
結果を表２に示す。

【００６６】先ず、木口処理無しについて考察すると、
表面温度８０℃、加熱時間１２０分の場合、表面温度１
２０℃、加熱時間１２０分の場合、及び表面温度１５０
℃、加熱時間１８０分の場合に、注入量が０．４ｇ／ｃ
ｍ³以上あり、０．５ｇ／ｃｍ³に近似する値を示した。
次に、木口有りの場合について考察すると、表面温度５
０℃、加熱時間３０分の場合、表面温度５０℃、加熱時
間１２０分の場合、表面温度８０℃、加熱時間１２０分
の場合、表面温度１１０℃、加熱時間１２０分の場合、
及び表面温度１５０℃、加熱時間１８０分の場合に、注
入量が０．１８ｇ／ｃｍ³以上あり、優れた結果を示し
た。

【００６７】以上のことから、本実施例によれば、減圧
−加圧方式レベルの注入量を得ることが確認できた。

【表２】（実施例３：請求項８、請求項１０乃至請求項１３及び
請求項１７の発明に相当）実施例１と同様にして、ツ
ガ、マツ（Ａ）、マツ（Ｂ）、ベイマツ、秋田スギ、マ
ホガニーについて加熱−減圧試験を行った。その結果を
表３に示す。

【００６８】先ず、木口処理無しについて考察すると、
マツ（Ａ）、マツ（Ｂ）、ベイマツ及びマホガニーを除
き、注入量が０．５ｇ／ｃｍ³に近似する値を示した。
次に、木口有りの場合について考察すると、ベイマツで
は効果が乏しく、秋田スギでは、注入量が０．１０ｇ／
ｃｍ³、０．２６ｇ／ｃｍ³であり、優れた結果を示し
た。

【００６９】以上のことから、本実施例によれば、減圧
−加圧方式レベルの注入量を得ることが確認できた。

【表３】（実施例４：請求項９乃至請求項１４、請求項１７の発
明に相当）含水率１０〜１５％（平衡含水率に相当）の
スギ（Ｄ）、ヒノキ、ツガ、ベイマツ、マホガニーを縦
３０ｍｍ、横６０ｍｍ、長さ３００ｍｍの大きさに裁断
し、縦１０００ｍｍ、横１０００ｍｍ、長さ４０００ｍ
ｍの密閉式容器中に入れ、表４に示す加熱−減圧試験に
従って、表面温度を８０℃で１２０分加熱し、加熱工程
の後、密閉式容器を真空ポンプにより減圧し、減圧力６
０ｃｍ／Ｈｇの雰囲気圧力中に１２０分保持した。

【００７０】その後、大気圧（常温）下で２４時間放置
した。次いで、密閉式容器を密閉し、再び木材を表面温
度を８０℃で１２０分加熱し、加熱工程の後、密閉式容
器を真空ポンプにより減圧し、減圧力６０ｃｍ／Ｈｇの
雰囲気圧力中に１２０分保持した。

【００７１】その後、密閉式容器中に水道水を注水し、
木材を全て浸漬した。次いで、密閉式容器を開放して、
容器内圧力を大気圧とした。この状態で４時間保持し
た。次に、表４に基づいて説明する。先ず、木口処理無
しの場合について考察すると、ベイマツ、マホガニーを
除き、何れも注入量が０．５ｇ／ｃｍ³以上有り、好ま
しい結果を示した。

【００７２】次に、木口処理有りの場合について考察す
ると、マホガニーを除き、何れも注入量が０．１２ｇ／
ｃｍ³以上有り、優れた値である。以上のことから、本
実施例によれば、減圧−加圧方式レベルの注入量を得る
ことが確認できた。

【表４】

【００７３】

【発明の効果】以上のように、請求項１乃至請求項７、
請求項１６の発明では、含水率１０〜１５％（平衡含水
率に相当）の木材を密閉式容器内で加熱・減圧処理を施
すと、絶乾状態にすることが容易にできる。

【００７４】又、木材の割れを発生させることがない、
短時間で乾燥させることができる等の利点がある。勿
論、含水率５０〜７０の通常の木材の乾燥も行うことが
可能である。この場合には、２〜３日で最終含水率が１
０〜２０％の乾燥した木材を得ることができる。

【００７５】請求項８乃至請求項１４、請求項１７の発
明によれば、減圧処理工程の前で加熱処理し、減圧工程
後に木材を処理剤に浸漬し、その後に大気圧に戻すか
ら、この圧力差により、処理剤が木材の深部まで浸透す
ることが可能となった。而も、細胞破壊を起こすことが
ない。

【００７６】特に、請求項２及び請求項５の発明によれ
ば、処理剤が木材の深部まで浸透し易くなる。又、請求
項８乃至請求項１４、請求項１７の発明によれば、加熱
工程と減圧工程及び浸漬工程を確保できるものであれ
ば、如何なる放置でも実施できるので、特別な装置を必
要とせず、従来の浸漬方法に比して低廉な製造が可能と
なる。又、請求項１５及び請求項１８の発明によれば、
処理剤の含浸効率を更に向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１乃至請求項１８の発明に係る本実施形
態の木材の乾燥と含浸処理を兼ねた装置を示す説明図で
ある。

【図２】図１の装置の断面図である。

【図３】従来の木材の乾燥装置の説明図である。

【符号の説明】

１０密閉式容器１１開閉蓋１６加熱装置１８温度計１９圧力計２０減圧計２１加圧計２２攪拌装置２３圧力開放弁２５減圧ポンプ２７，２９，３４，３７開閉弁２８結露水排水口３２処理剤用容器３５加圧ポンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】木材を密閉式容器内に収容し、木材を加
熱する工程と、密閉式容器内を減圧にする工程と、減圧工程後に大気圧に戻す工程とを有することを特徴と
する木材の乾燥方法。
【請求項２】請求項１記載の木材の乾燥方法におい
て、加熱と減圧を同時に行うことを特徴とする木材の乾燥方
法。
【請求項３】請求項１記載の木材の乾燥方法におい
て、大気圧に戻す工程は、密閉式容器の圧力開放弁を開放し
て瞬時に行うことを特徴とする木材の乾燥方法。
【請求項４】請求項１記載の木材の乾燥方法におい
て、木材の含水率が、１０〜１５％（平衡含水率に相当）で
あることを特徴とする木材の乾燥方法。
【請求項５】請求項１記載の木材の乾燥方法におい
て、木材を加熱する工程では、木材の表面温度を５０〜１５
０℃にすることを特徴とする木材の乾燥方法。
【請求項６】請求項１記載の木材の乾燥方法におい
て、減圧工程では、減圧力を約６０ｃｍ／Ｈｇ以上、減圧時
間を２時間以上にすることを特徴とする木材の乾燥方
法。
【請求項７】請求項１記載の木材の乾燥方法におい
て、加熱工程又は加熱減圧工程時に、密閉式容器内をファン
により攪拌し、熱，水蒸気を密閉式容器内に行き渡らせ
ることを特徴とする木材の乾燥方法。
【請求項８】木材を加熱する工程と、加熱された木材を減圧下に置く工程と、加熱された木材を減圧下で処理剤に浸漬する工程と、減圧下で処理剤に浸漬された木材の雰囲気圧力を大気圧
に戻し、大気圧下で木材を処理剤に浸漬する工程とを有
することを特徴とする木材の含浸処理方法。
【請求項９】木材を加熱する工程と、加熱された木材を減圧下に置く工程と、減圧下に置かれた木材を大気圧に戻す工程と、木材を再度加熱する工程と、再度加熱された木材を減圧下に置く工程と、再度加熱された木材を減圧下で処理剤に浸漬する工程
と、減圧下で処理剤に浸漬された木材の雰囲気圧力を大気圧
に戻し、大気圧下で木材を処理剤に浸漬する工程とを有
することを特徴とする木材の含浸処理方法。
【請求項１０】請求項８又は請求項９記載の木材の含
浸処理方法において、木材を加熱する工程では、木材の表面温度を５０℃〜１
５０℃にすることを特徴とする木材の含浸処理方法。
【請求項１１】請求項８又は請求項９記載の木材の含
浸処理方法において、加熱された木材を減圧下に置く工程では、減圧力を約６
０ｃｍ／Ｈｇ以上、減圧時間を１時間以上にすることを
特徴とする木材の含浸処理方法。
【請求項１２】請求項８又は請求項９記載の木材の含
浸処理方法において、大気圧に戻す工程は、瞬時に行うことを特徴とする木材
の含浸処理方法。
【請求項１３】請求項８又は請求項９記載の木材の含
浸処理方法において、加熱工程又は加熱減圧工程時に、ファンにより攪拌し、
熱，水蒸気を処理装置内に行き渡らせることを特徴とす
る木材の乾燥方法。
【請求項１４】請求項９記載の木材の含浸処理方法に
おいて、木材を再度加熱する工程と、再度加熱された木材を減圧
下に置く工程とを、少なくとも１回以上繰り返すことを
特徴とする木材の含浸処理方法。
【請求項１５】請求項８又は請求項９記載の木材の含
浸処理方法において、大気圧下での木材の処理剤浸漬工程後に、処理装置内で
加圧することを特徴とする木材の含浸処理方法。
【請求項１６】開閉蓋を有する密閉式容器と、密閉式容器内の空気を加熱する加熱装置と、密閉式容器内の温度を測定する温度計と、密閉式容器内の圧力を測定する圧力計と、密閉式容器内の熱を攪拌する攪拌装置と、密閉式容器に設けた圧力開放弁と、密閉式容器に設けた減圧ポンプと、密閉式容器に開閉弁を介して設けた結露水排水口とを有
することを特徴とする木材の乾燥装置。
【請求項１７】開閉蓋を有する密閉式容器と、密閉式容器内の空気を加熱する加熱装置と、密閉式容器内の温度を測定する温度計と、密閉式容器内の圧力を測定する圧力計と、密閉式容器内の熱，水蒸気を攪拌する攪拌装置と、密閉式容器に設けた圧力開放弁と、密閉式容器に設けた減圧ポンプと、密閉式容器に開閉弁を介して設けた結露水排水口と、密閉式容器に開閉弁を介して設けた処理剤用容器とを有
することを特徴とする木材の含浸処理装置。
【請求項１８】請求項１７記載の木材の含浸処理装置
において、密閉式容器に加圧ポンプと加圧計を更に設けたことを特
徴とする木材の含浸処理装置。