JPH1076501A - 心持ち柱材の割れ抑制乾燥方法 - Google Patents

心持ち柱材の割れ抑制乾燥方法

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JPH1076501A
JPH1076501A JP23317596A JP23317596A JPH1076501A JP H1076501 A JPH1076501 A JP H1076501A JP 23317596 A JP23317596 A JP 23317596A JP 23317596 A JP23317596 A JP 23317596A JP H1076501 A JPH1076501 A JP H1076501A
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洋文 長野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 建築用柱材に用いられるスギ、ヒノキ等心持
ち柱材の乾燥中、及び乾燥後の割れを抑制した短時間乾
燥方法を提供する。 【解決手段】 内部乾燥方法と外部乾燥方法の特徴を活
かした心持ち柱材の2段階乾燥法であって、乾燥処理を
前段と後段に分け、外部加熱により、横断面の外周部を
引張応力下で乾燥させて若干の引張セットを生じさせ、
後段では、マイクロ波加熱あるいは高周波加熱による内
部加熱によって、中心部を比較的高温にし、乾燥しづら
い中心部の含水率を短時間で下げると共に圧縮セットを
生じさせ、これによって、横断面内の含水率分布を均一
に仕上げることができ、乾燥後は材面割れの原因となる
材面引張応力を逆に圧縮応力になるように仕上げること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、建築用柱材として
用いられるスギ、ヒノキ等の心持ち木材の乾燥方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来から、木材の乾燥方法として、乾燥
時間の短縮と、乾燥後の特性を良くするために種々の乾
燥法が提案されている。
【0003】例えば、特開平3−181777号公報に
は、木材を高周波によって内部加熱することにより蒸気
圧を上げ、内部水分を中央部から表層側に移動させて、
含水率が中央部で低く、表層側で高くなる状態まで前乾
燥させた後、外部加熱法によって、水分を表層部から発
散させて表層部の含水率が中央部の含水率よりも低くな
る状態まで後乾燥させることが記載されている。
【0004】また、特開平4−306481号公報に
は、木材を高温高圧容器内で加熱して軟化させた状態
で、圧縮して水分を絞り出した後、圧縮状態を開放して
圧縮前よりも若干圧縮した状態に復元させて乾燥するこ
とが記載されている。
【0005】ところが、心持ち木材の乾燥は、壁材等の
内側に位置した表面から見えない木材いわゆる見えがく
れ材、あるいは、室内から見える位置にあるいわゆる見
えがかり材により、その乾燥方法は変える必要がある。
【0006】見えがかり材においては一面に背割りを施
して他の三材面には材面割れを起こさないようにして、
乾燥機により人工乾燥するか、背割りをクサビで広げな
がら天然乾燥した後、さらに、大きく開く背割りにより
変形した横断面を製材後、かんな、あるいはモルダーに
よって仕上げる。
【0007】しかし、柱の横断面が比較的大きいことか
ら中心部まで充分乾燥できないため、住宅部材として使
用中の湿度の変化などが原因で背割りの開きにより横断
面が変形し、壁材の浮き上がりが生じる等の問題が度々
生じる。
【0008】そのため、急速乾燥と乾燥時の割れの発生
防止を考慮したマイクロ波による内部加熱による乾燥法
が試みられたが、大量処理や品質安定性に問題を残す。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、このような心持ち柱材の乾燥に際して、
乾燥中ばかりでなく乾燥後の材面割れの抑制にある。
【0010】すなわち、この発明は、乾燥中ばかりでな
く乾燥後の材面割れが抑制できる品質安定性に優れた柱
材を作り出す生木材の短時間で乾燥する方法を提供す
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明は、内部乾燥方
法と外部乾燥方法の特徴を活かした心持ち柱材の2段階
乾燥法であって、乾燥処理を前段と後段に分け、外部加
熱により、横断面の外周部を引張応力下で乾燥させて若
干の引張セットを生じさせ、後段では、マイクロ波加熱
あるいは高周波加熱による内部加熱によって、中心部を
比較的高温にし、乾燥しづらい中心部の含水率を短時間
で下げると共に圧縮セットを生じさせ、これによって、
横断面内の含水率分布を均一に仕上げることができ、乾
燥後は材面割れの原因となる材面引張応力を逆に圧縮応
力になるように仕上げることができることを見出し本発
明を完成した。
【0012】すなわち、この発明は、外部加熱による乾
燥と内部加熱による乾燥の2段階の乾燥段階を有する心
持ち柱材の割れ抑制乾燥方法であって、第1段階の外部
加熱による乾燥を高温高湿の雰囲気下で生材の平均含水
率が繊維飽和点に達するまで行なうことを特徴とする心
持ち柱材の割れ抑制乾燥方法である。
【0013】第1段階の外部加熱による乾燥後の平均含
水率は、50%から30%であり、その後の第2段階の
内部加熱による乾燥後の平均含水率が20%以下であ
る。
【0014】ここでいう平均含水率とは、横断面内の含
水率の平均を意味する。
【0015】これによって、乾燥中ばかりでなく乾燥後
の材面割れが抑制でき、品質安定性に優れた柱材を短時
間で生木を乾燥し仕上げることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】前段の外部加熱は、温湿度条件の
ムラも考えられるため、乾球温度を80°C以上で乾湿
球温度差を5°C以下の高温高湿条件を作り易い蒸気式
乾燥法の適用が、引張応力下においては、割れが少な
く、しかも引張セットを大きく生じさせる。
【0017】この様な条件で材内の平均含水率が50%
から30%の間になるまで乾燥することにより、柱材横
断面の中心部はまだかなり高い含水率を示すものの、外
周部は平衡含水率(乾球温度80°C、湿球温度75°
Cの場合約12%)から繊維飽和点(約30%)以下の
低い含水率まで乾燥しており、繊維飽和点以下の乾燥段
階で生じる収縮により引張応力が発生するとともに、引
張応力下で収縮するため比較的延びた状態で乾燥終了後
は固定してしまう引張セットを生じる。
【0018】後段のマイクロ波加熱あるいは高周波加熱
による乾燥過程では柱材横断面の中心温度が、103〜
107°Cの105°Cの前後になるように制御して乾
燥する。この中心温度は110°C以上になると内部割
れが大きく発生し、場合によっては材面にまで割れが伸
びてしまう。一方中心温度が低いと乾燥時間がかかり実
用面で大きな問題となるので、105°C前後が望まし
い。
【0019】この後段の過程では、マイクロ波加熱およ
び高周波加熱の加熱選択性のため、含水率が低く水が少
ない横断面内の外周部は中心部ほど温度は上がらず、含
水率の低下は高含水率である中心部が主なものとなる。
ここでは、高温条件下において圧縮応力下で乾燥、収縮
するため、横断面の中でも中心部は乾燥終了後比較的縮
んだ状態で固定する。すなわち、圧縮セットを生じる。
【0020】
【実施例】30〜33年生の1番あるいは2番玉の3m
スギ丸太から得た木口断面が、10.5cm×10.5
cm、長さ50cmの心持ち正角材を、材面応力・横断
面内含水率分布測定用とマイクロ波乾燥時の材内温度測
定用として2本ずつを供試材とした。なお、各供試材と
も両木口面をシリコンシーリング剤でコーティングし
た。これらをマイクロ波乾燥と熱風乾燥の順序をかえて
比較実験した。すなわち、生材から含水率30〜50%
までと、さらに約20%までの乾燥を、マイクロ波→熱
風の順番(以下M→Aと記す)と熱風→マイクロ波の順
番(以下A→Mと記す)の2種類のシステムで行った。
【0021】マイクロ波乾燥では、供試材の中央に埋め
込んだアルコール温度計が継続的に105°Cを示すよ
うに、マイクロ波を断続発振させた。発振機出力は供試
材1cm3当たり0.2Wとし、装置内のターンテーブ
ルを水平に回転させ、照射の均一化を図った。
【0022】なお、熱風乾燥は乾球温度80°C・乾湿
球温度差5°C(相対湿度81%)の一定条件下で行っ
た。
【0023】含水率は、初期含水率(2cm厚の横断面
材を全乾法で測定)より得られる推定全乾重量をもと
に、乾燥速度の算出および重量の含水率換算のために行
った。マイクロ波乾燥では5分毎に装置に備付の重量計
で、熱風乾燥では任意の時間毎に装置外に取り出して測
定した。
【0024】その結果、M→A、A→Mの両乾燥システ
ムの乾燥速度を前段同士、後段同士で比較すると、前段
ではマイクロ波乾燥は熱風乾燥の約24倍、後段では約
22倍の速度であった。また、両システムの前段と後段
の乾燥速度をマイクロ波乾燥同士、熱風乾燥同士で比較
すると、マイクロ波乾燥では前段は後段の約2.7倍、
熱風乾燥では約2.9倍の速度であった。
【0025】図1は、供試材に外部加熱と内部加熱を複
合して施したときの含水率の変化を示すもので、M→
A、A→Mの両乾燥システムの各々の1実験ずつの含水
率経過を示す。この図は心材率の等しい(約96%)材
で比較したものである。同図に示すように、M→A、A
→Mを対比すると、乾燥移行含水率が30〜50%まで
は、すなわち繊維飽和点以上では、熱風乾燥Aを、乾燥
速度の速い前段で行うのがよく、その分、複合乾燥を短
い時間で終了することができるということがわかる。
【0026】次に、任意の時間毎に、材面割れの幅と長
さを測定した。割れ幅は発生したすべての割れのうち最
大幅を実験値として採用した。割れ長さは、全面の累計
長さを調べた。また、マイクロ波、熱風の各乾燥終了時
に、含水率分布測定の材と隣接した横断面材の表面か
ら、厚さ4mmの薄層を切り取り、その部分の解放ひず
み(ひずみゲージを用いて測定)とヤング係数(曲げ試
験によって測定)から材面応力を求めた。応力測定は、
マイクロ波照射面、照射反対面、および側面の3面で行
った。さらに、生材時およびマイクロ波、熱風の各乾燥
終了時に、厚さ2cmの横断面材を採取し、その横断面
を25等分割して、横断面内含水率分布を全乾法で測定
した。
【0027】図2と図3は、両システムのマイクロ波、
熱風各乾燥終了時の材面応力、横断面内含水率分布を示
すもので、図2は、比較例として、内部加熱と外部加熱
(M→A)の順に施した複合乾燥による乾燥終了時の状
態を示す。また、図3は、この発明の実施例として、外
部加熱と内部加熱との順(A→M)に施した複合乾燥に
よる乾燥終了時の材面応力、横断面内含水率分布を示
す。両図の立体グラフの奥がマイクロ波照射面を示して
おり、周辺部に記した数字が材面応力をkgf/cm2
によって示している。
【0028】図2に示す比較例のM→Aのマイクロ波乾
燥終了時点では、材面応力は平均すると小さな圧縮応力
を示したが、熱風乾燥に移行すると比較的早い段階で材
面割れが生じ、ほとんどの供試材で材面応力が測定でき
なかった。含水率分布は、マイクロ波乾燥終了後では、
内部加熱であるにもかかわらず、初期の材内含水率によ
る加熱ムラなどが起因して、内層部の含水率が下がると
は限らなかった。しかも、内層部の含水率が繊維飽和点
近辺まで下がっても、後段の熱風乾燥では外層部しか乾
燥せずに、その結果内層部が高い含水率傾斜を示したと
考えられる。
【0029】一方、図3に示すこの発明の実施例として
のA→Mの熱風乾燥終了時点では、材面応力は大きな引
張を示したが、後段のマイクロ波乾燥では圧縮へ移行し
て、割れの危険性が少なくなった。含水率分布は、熱風
乾燥終了後では、外層部が低く内層部が高い大きな含水
率傾斜を示したが、後段では内層部ヘマイクロ波のエネ
ルギーが確実に投入され、その結果均一な含水率分布に
仕上げることができた。よって、仕上がり含水率をうま
く調整できれば、その後の品質安定性の向上、すなわ
ち、割れ防止も期待される。
【0030】図2と図3に示す両システムの材面応力と
割れの推移を図4と図5に、また、割れ幅の推移を両シ
ステムを対比して図6に示す。割れについては累積長を
材長で割った値を示している。図4は比較例の場合、図
5はこの発明の場合を示している。両図を対比して、図
4に示すM→Aでは、後段の熱風乾燥で著しい割れが発
生し、そのままの状態で乾燥が終了した。一方、図5に
示すA→Mのこの発明の例では、M→Aに比べて割れ発
生は非常に少なかった。しかも、たとえ前段で引張応力
の発現のために割れが生じても、後段の最終段階では圧
縮応力の発現のために割れが閉じる傾向が見られ、その
後の割れ増大の危険性も小さいと考えられる。また割れ
幅も、図6に示すM→Aに比べてA→Mの方が非常に小
さい傾向が見られた。
【0031】
【発明の効果】
(1) スギ、ヒノキ等建築用心持ち柱材などの比較的
大断面材は乾燥後期の中心部の水分を取る際の乾燥時間
が非常にかかるのが一般的であるが、この方法により乾
燥後期は従来の蒸気式乾燥に比べ数十分の一の乾燥時間
で横断面内の含水率を均一に仕上げることが可能とな
る。
【0032】(2) 横断面内外周部の引張セットと中
心部の圧縮セットにより、乾燥終了時には材面割れの原
因となる材面の引張応力は見られず、逆に圧縮応力とな
る。すなわち、柱材を製品として使用する際に変化する
周囲の湿度条件等により材面の含水率が少々変化して
も、それによる割れ発生の可能性はかなり抑えられるこ
ととなる。
【0033】(3) つまり、乾燥中ばかりでなく乾燥
後の材面割れが抑制でき、品質安定性に優れた柱材を短
時間で生木を乾燥し仕上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 供試材に外部加熱と内部加熱を複合して施し
たときの含水率の変化を示す。
【図2】 比較例として、内部加熱と外部加熱との順に
施した複合乾燥による乾燥終了時の材面応力、横断面内
含水率分布を示す。
【図3】 この発明の外部加熱と内部加熱との順に施し
た複合乾燥による乾燥終了時の材面応力、横断面内含水
率分布を示す。
【図4】 比較例として、内部加熱と外部加熱との順に
施した複合乾燥の材面応力と割れの推移を示す。
【図5】 この発明の外部加熱と内部加熱との順に施し
た複合乾燥による材面応力と割れの推移を示す。
【図6】 両システムの割れ幅の推移を対比して示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部加熱による乾燥と内部加熱による乾
    燥の2段階の乾燥段階を有する心持ち柱材の割れ抑制乾
    燥方法であって、 第1段階の外部加熱による乾燥を高温高湿の雰囲気下で
    生材の平均含水率が繊維飽和点に達するまで行なうこと
    を特徴とする心持ち柱材の割れ抑制乾燥方法。
  2. 【請求項2】 第1段階の外部加熱による乾燥後の平均
    含水率を50%から30%とし、且つ、その後の第2段
    階の内部加熱による乾燥を、乾燥後の平均含水率が20
    %以下とする請求項1に記載の心持ち柱材の割れ抑制乾
    燥方法。
  3. 【請求項3】 外部加熱が蒸気加熱であり、内部加熱が
    マイクロ波加熱あるいは高周波加熱である請求項1また
    は請求項2に記載の心持ち柱材の割れ抑制乾燥方法。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006335005A (ja) * 2005-06-03 2006-12-14 Eidai Co Ltd 木質材の熱処理方法と木質材
JP2008137290A (ja) * 2006-12-01 2008-06-19 Eidai Co Ltd 無垢床材の熱処理方法と無垢床材
JP2010509562A (ja) * 2006-11-10 2010-03-25 ニュージーランド フォレスト リサーチ インスティテュート リミテッド 木材乾燥に関する改良
JP2011075203A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Niwa Mokuzai:Kk 木材乾燥方法
JP2011143670A (ja) * 2010-01-18 2011-07-28 Sumitomo Forestry Co Ltd 木材の乾燥方法
CN110883894A (zh) * 2019-11-25 2020-03-17 衡阳市玉丰农业发展有限公司 一种竹子的消毒工艺
CN113386229A (zh) * 2021-06-24 2021-09-14 蚌埠市鼎圣家居有限公司 一种抗弯折高强度板材的生产方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006335005A (ja) * 2005-06-03 2006-12-14 Eidai Co Ltd 木質材の熱処理方法と木質材
JP2010509562A (ja) * 2006-11-10 2010-03-25 ニュージーランド フォレスト リサーチ インスティテュート リミテッド 木材乾燥に関する改良
US8578625B2 (en) 2006-11-10 2013-11-12 New Zealand Forest Research Institute Limited Wood drying
JP2008137290A (ja) * 2006-12-01 2008-06-19 Eidai Co Ltd 無垢床材の熱処理方法と無垢床材
JP2011075203A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Niwa Mokuzai:Kk 木材乾燥方法
JP2011143670A (ja) * 2010-01-18 2011-07-28 Sumitomo Forestry Co Ltd 木材の乾燥方法
CN110883894A (zh) * 2019-11-25 2020-03-17 衡阳市玉丰农业发展有限公司 一种竹子的消毒工艺
CN113386229A (zh) * 2021-06-24 2021-09-14 蚌埠市鼎圣家居有限公司 一种抗弯折高强度板材的生产方法

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