JPS61270106A - Manufacture of improved wood - Google Patents
Manufacture of improved woodInfo
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- JPS61270106A JPS61270106A JP11357185A JP11357185A JPS61270106A JP S61270106 A JPS61270106 A JP S61270106A JP 11357185 A JP11357185 A JP 11357185A JP 11357185 A JP11357185 A JP 11357185A JP S61270106 A JPS61270106 A JP S61270106A
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- wood
- treatment
- aluminum sulfate
- aqueous solution
- solution
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- Pending
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- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
- Fireproofing Substances (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
この発明は、木材に難燃性を付与するようにした改質木
材の製法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a method for producing modified wood that imparts flame retardancy to wood.
木材に難燃性を付与するための処理法として、種々の方
法がある。難燃化のメカニズムから分類すると、だいた
いっぎのように分けられる。There are various treatment methods for imparting flame retardancy to wood. When classified based on the flame retardant mechanism, they can be roughly divided into the following types.
(al 無機物による被覆処理
(bl 炭化促進処理
(C) 発炎燃焼における連鎖反応を阻害するための
処理
(d) 不燃性ガスを発生させるための処理(e)
分解・結晶水放出による吸熱を行うための処理
(f) 発泡層による断熱を行うための処理しかし、
前記の−ように分類される従来の処理法では、°充分満
足できる難燃性を有する改質木材を得ることは困難であ
った。(al Coating treatment with inorganic substances (bl Carbonization promotion treatment (C) Treatment to inhibit chain reaction in flaming combustion (d) Treatment to generate nonflammable gas (e)
Treatment for absorbing heat through decomposition and release of crystallized water (f) Treatment for heat insulation using a foam layer;
With the conventional treatment methods classified as mentioned above, it has been difficult to obtain modified wood having sufficiently satisfactory flame retardancy.
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
って、優れた難燃性を有するものを得ることができる改
質木材の製法を提供することを目的としている。The present invention was made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for producing modified wood that can obtain wood having excellent flame retardancy.
前記のような目的を達成するため、発明者らは研究を重
ね、木材にエトリンガイト(3CaO・AltOx
−3CaSOa ・nH,O,n=28〜32)を含
ませれば優れた難燃性を有する改質木材が得られると考
えた。エトリンガイトは、それ自身不燃性であるばかり
でなく、多くの結晶水を持ち、110℃ですべての結晶
水を放出するので、前記(a)および(e)の処理法に
よる効果を併せて期待できるからである。しかも、水に
不溶であるから木材から溶は出す恐れもない。(a)お
よび(elの処理法について、つぎに、詳しく説明する
。(a)の処理法により、不燃性の無機物と適当な配合
比で複合すれば、たとえ可燃性の材料であっても難燃性
を向上させうる。たとえば、従来知られている木片セメ
ント板は、可燃性の木材を不燃性のセメントと約1対l
の配合比で板状に成形したものであって、JISで準不
燃材料として認められている。(elの処理法において
、分解とは、たとえば、つぎの式により水酸化物等が水
を放出することをさす。In order to achieve the above objectives, the inventors conducted repeated research and added ettringite (3CaO・AltOx) to wood.
-3CaSOa .nH,O, n=28 to 32), it was thought that a modified wood having excellent flame retardancy could be obtained. Ettringite is not only nonflammable itself, but also has a lot of water of crystallization and releases all of the water of crystallization at 110°C, so the effects of the treatment methods (a) and (e) above can be expected. It is from. Furthermore, since it is insoluble in water, there is no risk of leaching out of the wood. The treatment methods for (a) and (el) will be explained in detail below.By the treatment method (a), even if the material is combustible, it will be difficult to For example, in the conventionally known wood cement board, the ratio of combustible wood to non-combustible cement is approximately 1:1.
It is molded into a plate shape with a blending ratio of , and is recognized as a quasi-nonflammable material by JIS. (In the treatment method for el, decomposition refers to the release of water by hydroxide, etc., according to the following formula, for example.
Ca (OH) z Ca O+ Hz 0
2 A I (OH) :l → A 1 z 0
3 + 3 Hz Oこの反応は吸熱反応である。また
、結晶水放出の反応も吸熱反応であって、このような反
応を行いうる不燃性の無機物と可燃性の材料とを複合す
れば可燃性の材料の難燃性を向上させうる。Ca (OH) z Ca O+ Hz 0
2 A I (OH) :l → A 1 z 0
3 + 3 Hz O This reaction is endothermic. Furthermore, the reaction of releasing water of crystallization is also an endothermic reaction, and the flame retardance of the flammable material can be improved by combining a flammable material with a nonflammable inorganic substance that can undergo such a reaction.
しかし、エトリンガイトをそのまま水に分散させ、この
分散水に木材を漬けても、エトリンガイトを木材中に浸
透させることは困難であることが分かった。これは、木
材中へ含浸する際の最も狭い通路である細胞壁孔中のピ
ットメンプランの空隙が直径約0.1μmと非常に小さ
いからである。However, it has been found that even if ettringite is directly dispersed in water and wood is soaked in the dispersed water, it is difficult for ettringite to penetrate into the wood. This is because the pit membrane pores in the cell wall pores, which are the narrowest passages during impregnation into wood, are very small with a diameter of about 0.1 μm.
そこで、発明者はさらに研究を重ね、この空隙を通して
無機物を含浸させるには、溶媒に溶解させた状態でなけ
れば困難であるという結論に達した。そして、硫酸アル
ミニウムの水溶液およびハロゲン化カルシウムの水溶液
を木材に含浸させ、両者をアルカリ性で反応させてエト
リンガイトを生成するようにすればよいことを見出し、
さらに、このような処理によれば、不燃性無機物による
被覆の効果と、結晶水放出による吸熱の効果により、大
きな難燃化効果が得られるということがわかり、ここに
この発明を完成した。Therefore, the inventor conducted further research and came to the conclusion that it is difficult to impregnate an inorganic substance through these voids unless it is dissolved in a solvent. They discovered that ettringite could be produced by impregnating wood with an aqueous solution of aluminum sulfate and an aqueous solution of calcium halide, and reacting the two in alkaline conditions.
Furthermore, it was found that by such treatment, a large flame retardant effect can be obtained due to the effect of coating with a nonflammable inorganic substance and the heat absorption effect due to the release of crystallized water, and this invention has now been completed.
したがって、この発明は、硫酸アルミニウム水溶液およ
びハロゲン化カルシウム水溶液を木材に含浸させるとと
もに、木材内部がアルカリ性に保たれるようにしたのち
、木材を養生する改質木材の製法をその要旨としている
。以下に、この発明の詳細な説明する。Therefore, the gist of the present invention is to impregnate wood with an aqueous aluminum sulfate solution and an aqueous calcium halide solution, maintain the interior of the wood alkaline, and then cure the wood. The present invention will be explained in detail below.
この発明に用いられる木材としては、原木丸太、製材品
、スライス単板9合板等があげられ、種類は特に限定さ
れない。Examples of the wood used in this invention include raw wood logs, sawn timber products, sliced veneer 9 plywood, etc., and the type thereof is not particularly limited.
前記のような木材に硫酸アルミニウム(Alt(504
) 3 )水溶液およびハロゲン化カルシウム水溶液を
含浸させ、アルカリ性で硫酸アルミニウムとハロゲン化
カルシウムを反応させて木材中にエトリンガイトを生成
させる。Aluminum sulfate (Alt(504)
) 3) Impregnate the wood with an aqueous solution and an aqueous calcium halide solution, and react the aluminum sulfate and calcium halide in alkaline conditions to generate ettringite in the wood.
ハロゲン化カルシウムとしては、普通、塩化カルシウム
(CaC12)が用いられるが、臭化カルシウム、沃化
カルシウム等が用いられることもありうる。硫酸アルミ
ニウム水溶液とハロゲン化カルシウム水溶液を直接混合
してエトリンガイトを生成する場合、普通、硫酸アルミ
ニウムとハロゲン化カルシウムを1対6のモル比で用い
るようにするのが好ましいので、この発明のように、硫
酸アルミニウム水溶液とハロゲン化カルシウム水溶液で
木材の2段処理を行う場合も、雨水溶液のモル濃度比を
1対6(硫酸アルミニウム水溶液対ハロゲン化カルシウ
ム水溶液)とするのが好ましい。Calcium chloride (CaC12) is usually used as the calcium halide, but calcium bromide, calcium iodide, etc. may also be used. When producing ettringite by directly mixing an aqueous aluminum sulfate solution and an aqueous calcium halide solution, it is usually preferable to use aluminum sulfate and calcium halide in a molar ratio of 1:6, so as in this invention, Even when performing two-stage treatment of wood with an aluminum sulfate aqueous solution and a calcium halide aqueous solution, it is preferable that the molar concentration ratio of the rainwater solution is 1:6 (aluminum sulfate aqueous solution to calcium halide aqueous solution).
エトリンガイト生成反応はアルカリ性で進行するので、
反応系をアルカリ性に保つ必要がある。Since the ettringite production reaction proceeds in alkaline conditions,
It is necessary to keep the reaction system alkaline.
そこで、普通、水酸化ナトリウム等で、硫酸アルミニウ
ム水溶液をアルカリ性にしておくようにする。そして、
硫酸アルミニウム水溶液中のアルミニウムをアルミン酸
イオンの状態で溶解させておき・ハロゲン化カルシウム
水溶液とアルカリ性側で反応が起こるようにする。pH
は、10以上にするのが好ましく、11前後とするのが
より好ましい。Therefore, the aluminum sulfate aqueous solution is usually made alkaline with sodium hydroxide or the like. and,
Aluminum in the aluminum sulfate aqueous solution is dissolved in the form of aluminate ions so that the reaction with the calcium halide aqueous solution occurs on the alkaline side. pH
is preferably 10 or more, more preferably around 11.
木材に対する処理液としての水溶液の含浸は浸漬等によ
って行う。気乾あるいは絶乾の木材の場合、飽和状態ま
で水溶液を含浸させるには、相当時間がかかる。そこで
、水中貯木、スチーミング、減圧上含浸、加圧下含浸等
により、あらかじめ木材中に水を飽和させておき、その
後、浸漬等により木材に水溶液を接触させるようにする
と、処理薬剤としての硫酸アルミニウムやハロゲン化カ
ルシウムが木材中の水を通って速く拡散し、含浸時間が
短くてすむようになる。The wood is impregnated with an aqueous solution as a treatment liquid by immersion or the like. In the case of air-dried or bone-dry wood, it takes a considerable amount of time to impregnate it with an aqueous solution to saturation. Therefore, if the wood is saturated with water in advance by underwater wood storage, steaming, impregnation under reduced pressure, impregnation under pressure, etc., and then the wood is brought into contact with an aqueous solution by dipping, etc., aluminum sulfate as a treatment agent can be used. The calcium halides and calcium halides diffuse quickly through the water in the wood, resulting in shorter soaking times.
前記のようにして、硫酸アルミニウム水溶液およびハロ
ゲン化カルシウム水溶液を木材に含浸させたのち、木材
を加熱養生する。養生の間に、硫酸アルミニウムとハロ
ゲン化カルシウムとの反応が進行してエトリンガイト(
沈澱物)が生成する。養生は、温度40℃以上で3時間
以上行うのが好ましい。たとえば、70℃で5時間程度
養生する。After the wood is impregnated with the aluminum sulfate aqueous solution and the calcium halide aqueous solution as described above, the wood is heated and cured. During curing, the reaction between aluminum sulfate and calcium halide progresses to form ettringite (
A precipitate) is formed. The curing is preferably carried out at a temperature of 40°C or higher for 3 hours or more. For example, cure at 70°C for about 5 hours.
このようにして傅られた改質木材は、難燃性が非常に優
れたものとなる。そのうえ、寸法安定性にも非常に優れ
たものとなる。The modified wood thus obtained has excellent flame retardancy. Moreover, it has excellent dimensional stability.
つぎに、実施例について説明する。Next, examples will be described.
(実施例1)
被処理木材および処理液としてつぎのものを用いること
とした。(Example 1) The following wood to be treated and a treatment liquid were used.
被処理木材:スギ1fi厚単板
処理前に含水率を200%に調整
処理液A:IM硫酸アルミニウム水溶液を水酸化ナトリ
ウムでpH12に調整し
たもの
処理液B :6M塩化カルシウム水溶液被処理木材を
70℃の処理液Aに6時間浸漬した。その後、木材を乾
燥しないでそのまま処理液Bに浸漬し、70℃で12時
間放置した0以上の処理により、重量増加率59%の改
質木材が得られ、この改質木材は、高度の難燃性、特に
高度な自消性を有することが分かった。また、寸法安定
性について調べた結果、抗収縮能(ASE)が62%と
なり、寸法安定性が優れていることも分かった。さらに
、前記処理により、木材中に生じた生成物をX線回折に
より調べた結果、生成物がエトリンガイトであることが
確認された。Treated wood: cedar 1fi thick veneer Adjust moisture content to 200% before treatment Treatment solution A: IM aluminum sulfate aqueous solution adjusted to pH 12 with sodium hydroxide Treatment solution B: 6M calcium chloride aqueous solution Treated wood to 70% It was immersed in treatment solution A at ℃ for 6 hours. Thereafter, the wood was immersed in treatment solution B without drying and left at 70°C for 12 hours to obtain modified wood with a weight increase rate of 59%. It was found to be flammable, especially highly self-extinguishing. Further, as a result of examining the dimensional stability, it was found that the anti-shrinkage ability (ASE) was 62%, indicating that the dimensional stability was excellent. Further, as a result of examining the product produced in the wood by the above treatment by X-ray diffraction, it was confirmed that the product was ettringite.
(実施例2)
被処理木材および処理液としてつぎのちのを用いること
とした。(Example 2) The following materials were used as the wood to be treated and the treatment liquid.
被処理木材:スギ3mm厚単板を気乾したちの処理液A
:1M硫酸アルミニウム水溶液を水酸化ナトリウム
でpH12に調整し
たもの
処理液B :6M塩化カルシウム水溶液被処理木材を
95℃の処理液Aに12時間浸漬した。その後、木材を
乾燥しないでそのまま処理液Bに浸漬し、70℃で12
時間放置した。以上の処理により、重量増加率42%の
改質木材が得られ、この改質木材は、高度の難燃性、特
に高度な自消性を有することが分かった。また、寸法安
定性について調べた結果、抗収縮能(A S E)が4
4%となり、寸法安定性が優れていることも分かった。Wood to be treated: Treatment solution A for air-drying 3mm thick cedar veneer
: 1M aluminum sulfate aqueous solution adjusted to pH 12 with sodium hydroxide Treatment liquid B: 6M calcium chloride aqueous solution The wood to be treated was immersed in treatment liquid A at 95°C for 12 hours. After that, the wood was immersed in treatment solution B without drying, and heated to 70℃ for 12 hours.
I left it for a while. Through the above treatment, modified wood with a weight increase rate of 42% was obtained, and this modified wood was found to have a high degree of flame retardancy, particularly a high degree of self-extinguishing property. In addition, as a result of investigating the dimensional stability, the anti-shrinkage ability (ASE) was 4.
It was also found that the dimensional stability was excellent.
(実施例3)
被処理木材および処理液としてつぎのちのを用いること
とした。(Example 3) The following materials were used as the wood to be treated and the treatment liquid.
被処理木材:スギ1fl厚単板
処理液A :6M塩化カルシウム水溶液処理液B:1
M硫酸アルミニウム水溶液を水酸化ナトリウムでpH1
2に調整し
たもの
被処理木材を70℃の処理液Aに6時間浸漬した。その
後、木材を乾燥しないでそのまま処理液Bに浸漬し、7
0℃で12時間放置した。以上の処理によ・す、重量増
加率32%の改質木材が得られ、この改質木材は、高度
の難燃性、特に高度な自消性を有することが分かった。Wood to be treated: Cedar 1fl thick veneer Treatment liquid A: 6M calcium chloride aqueous solution Treatment liquid B: 1
pH 1 of M aluminum sulfate aqueous solution with sodium hydroxide
The wood to be treated was immersed in treatment solution A at 70° C. for 6 hours. After that, the wood is immersed in treatment liquid B without drying, and 7
It was left at 0°C for 12 hours. Through the above treatment, a modified wood with a weight increase rate of 32% was obtained, and this modified wood was found to have a high degree of flame retardancy, particularly a high degree of self-extinguishing property.
また、寸法安定性について調べた結果、抗収縮能(AS
E)が24%となり、寸法安定性が優れていることも分
かった。In addition, as a result of investigating dimensional stability, anti-shrinkage ability (AS
E) was 24%, indicating excellent dimensional stability.
この発明にかかる改質木材の製法は、硫酸アルミニウム
水溶液およびハロゲン化カルシウム水溶液を木材に含浸
させるとともに、木材内部がアルカリ性に保たれるよう
にしたのち、木材を養生するようにするので、非常に優
れた難燃性を有し、そのうえ、非常に優れた寸法安定性
も有する改質木材が得られる。The method for producing modified wood according to the present invention involves impregnating the wood with an aqueous aluminum sulfate solution and an aqueous calcium halide solution, keeping the interior of the wood alkaline, and then curing the wood. A modified wood is obtained which has excellent flame retardancy and also has very good dimensional stability.
Claims (1)
ウム水溶液を木材に含浸させるとともに、木材内部がア
ルカリ性に保たれるようにしたのち、木材を養生する改
質木材の製法。 (2)ハロゲン化カルシウムが塩化カルシウムである特
許請求の範囲第1項記載の改質木材の製法(3)硫酸ア
ルミニウム水溶液がアルカリ性である特許請求の範囲第
1項または第2項記載の改質木材の製法。 (4)硫酸アルミニウム水溶液がpH10以上である特
許請求の範囲第3項記載の改質木材の製法。 (5)養生が、40℃以上で3時間以上行われる特許請
求の範囲第1項から第4項までのいずれかに記載の改質
木材の製法。[Scope of Claims] (1) A method for producing modified wood, in which wood is impregnated with an aqueous aluminum sulfate solution and an aqueous calcium halide solution, and the interior of the wood is kept alkaline, and then the wood is cured. (2) The method for producing modified wood according to claim 1, wherein the calcium halide is calcium chloride. (3) The modification according to claim 1 or 2, wherein the aluminum sulfate aqueous solution is alkaline. Wood manufacturing method. (4) The method for producing modified wood according to claim 3, wherein the aluminum sulfate aqueous solution has a pH of 10 or more. (5) The method for producing modified wood according to any one of claims 1 to 4, wherein curing is performed at 40° C. or higher for 3 hours or more.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11357185A JPS61270106A (en) | 1985-05-27 | 1985-05-27 | Manufacture of improved wood |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11357185A JPS61270106A (en) | 1985-05-27 | 1985-05-27 | Manufacture of improved wood |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61270106A true JPS61270106A (en) | 1986-11-29 |
Family
ID=14615617
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11357185A Pending JPS61270106A (en) | 1985-05-27 | 1985-05-27 | Manufacture of improved wood |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61270106A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02116510A (en) * | 1988-10-26 | 1990-05-01 | Matsushita Electric Works Ltd | Manufacture of modified lumber |
JPH0484033A (en) * | 1990-07-25 | 1992-03-17 | Tomiyasu Honda | Floor board for heating |
WO2003041926A1 (en) * | 2001-11-13 | 2003-05-22 | KÄRKI, Timo | Method for pretreating timber |
-
1985
- 1985-05-27 JP JP11357185A patent/JPS61270106A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH02116510A (en) * | 1988-10-26 | 1990-05-01 | Matsushita Electric Works Ltd | Manufacture of modified lumber |
JPH0560763B2 (en) * | 1988-10-26 | 1993-09-03 | Matsushita Electric Works Ltd | |
JPH0484033A (en) * | 1990-07-25 | 1992-03-17 | Tomiyasu Honda | Floor board for heating |
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