JPS61501141A - 木材の液体含浸方法および装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 木材を含浸する方法、及びその方法を実施する装置本発明は含浸液体によって木 材を含浸する方法、及びその方法を実施する装置に関する。

圧力含浸または深部含浸による木材材料の処理は前から知られている。その目的 は木材を腐敗、かびの攻撃、及び木食虫に対し、さらにすぐれて抵抗させること である。含浸剤は通常ある毒性作用を有する種々な溶解塩を一般に有する液体で ある。

現在最も普通に実施される方法では、乾燥木材が圧力容器に配置され、タンクは 真空にされる。この目的は木材の細胞内の空気をできるだけ多く引き出すことで ある。

その後、含浸液体は特殊な貯蔵タンクから含浸タンク内に大気圧で導入される。

吸込みによって、木材はその後含浸液体を吸収する。この方法の欠点は木材が含 浸液体によって完全に囲まれる前に一定の時間を取るために含浸液体を吸収する 木材の能力が相当減少することである。

その間の期間に、材料が液体によって完全に囲まれる前に、木材は空気を吸収し 、木材の細胞が液体の代りに空気で充満する。それ故、細胞壁の外側及び内側の 圧力が大きな程度まで等しくされ、含浸液体が木材内にかなり不十分な浸透にな る。

この既知方法のより綿密な試験について、木材がその細胞内に含むガス容積の主 要部分を失なう事実にも拘らず、材料が液体内に完全に浸漬された後でも一度こ のガスによって占有された全ての容積が含浸する物質によって置換されないこと が認められる。材料の変形もまた生じないので、残りの容積が含浸する液体より 他のある物質によって吸収されることが考えられねばならない。理論上、この物 質はガスでなければならない。このガスは、前文で論議されたように、液体が添 加されているとき木材によって吸収される空気の一部分からなるが、しかしさら に、液体上のガス圧力に関する液体のガス溶解度の法則によって、ガスが液体か らまた多分引出される。木材内の細胞膜は、例えば、水の分子を通過させながら 、ぶどう糖の分子を閉じ込めるような性質である。換言すると、小さな分子は大 きな分子よりさらに容易に膜を通過できる。既知の含浸方法の、細胞内の膜を通 過する多数の分子は、それ故、含浸液体からのガス分子であり、これが細胞を浸 透する含浸物質内の液体分子のための可能性を減少する。これはこの方法によっ て現在含浸可能に考えられる、木材の種類、特に松の含浸液体のより不十分な浸 透を導くのは当然である。もみのような、他の重要な木材の種類が２つの針葉樹 の細胞構造の差異のため、圧力浸透処理のために不適当と今では考えられること をまた意味する。その結果、松の木材だけがノルウェーで上記方法によって処理 され、この制限はその方法の重大な欠点を当然構成する。

本発明の目的は深度含浸を増加しかつ従来圧力含浸または深部含浸による処理の ために不適当と考えられている木材の種類の含浸を可能にする計画を有する、木 材材料の含浸方法を改良することである。

この目的は空気が完全にまたは殆んど完全に排気された気密圧力容器または含浸 タンク内に木材が配置され、タンク内に導入される、含浸液体が圧力を受（′、 Ｉる、含浸液体によって木材を含浸する方法を通して達成され、この方法は含浸 液体が含浸タンク内で圧縮される前に含浸液体のガスおよび／または空気内容物 を完全にまたは殆んど完全に脱気され、しかも含浸が行なわれるとき、すなわち 、木材内に液体が浸透するとき液体は完全にまたは殆んど完全にガス及び空気を 欠いているので、含浸が完全に気どの状態の下で行なわれ、ガスおよび／または 空気はタンクの排気と木材の含浸との間木材内に浸透する機会を有しないことを 特徴とする。

本発明の基本的構想は木材内、またはもつと正しく木材の細胞内の真空が細胞壁 を通して含浸液体を「吸込」ませる、液体の導入する前及び間確定されて、維持 され、このように含浸液体で細胞を充填することである。それ故、細胞壁を通る 含浸液体の浸透前に生じるような細胞と周囲との間で圧力を等しくするための機 会がない。

その方法の実際の実施例には、含浸液体から空気内容物の脱気または除去が分離 タンク内で行なわれる。

その方法のそれ以上の開発では、含浸液体が含浸タンり内に導入された後、含浸 液体の圧縮が含浸タンク内の容積を減少することによって、または圧力の下で空 気／ガス−除去液体を導入づ“ることによつで生じる。

多少変更した方法の実施例は排気前にタンク内の含浸液体の導入を含み、それに よって木材がタンクの排気前に液体内に完全に浸漬され、液体及び含浸される木 材材料がその後圧力を受ける。

その方法のこれ以上の特性では、液体がタンク内で弾性ケースに囲まれる。圧力 抵抗タンク胴と弾性容器との間の空間が先ず排気され、次いで弾性ケースの内部 が約９５％の真空またはより高く排気され、圧力はその後圧力抵抗タンク胴と弾 性ケースとの間の空間内に導入され、それ自体知られているように、約３　、９ ５に９／ｃｍ２（４バール）またはより高い圧力を利用する。

本発明の方法のなお他の特徴ある特性は真空が管を経て含浸タンクと連通ずる膨 張タンク内に生じ、膨張タンクが弁による排気の間タンクから離れて閉じられ、 弁は所定の真空が膨張タンク内に達成された後開かれ、それによってタンク内の 圧力を低下することである。

その方法を実施する装置は含浸されるべき木材を有し、タンク内に真空を生じる 必要な装備を有する含浸タンクと、含浸タンクが排気された後含浸タンクに液体 を供給するために、含浸液体を有する貯蔵タンクに含浸タンクを連結する管とを 有し、装置の最も重要な特徴のある特性は貯蔵タンクと関連して、装備がタンク から及びタンク内に有する含浸液体から空気または他のガスを完全にまたは殆ん ど完全に排気するために設けられ、含浸タンクと関連して、装備が完全に気密状 態の下でタンク内の圧力を増加するために設けられる。

本発明の装置の実際的な実施例では、含浸タンクの圧力を増加する装備がタンク の容積を減少する装置からなり、装置が、例えば、タンク内のまたはタンクと関 連して設けられた液体−導入管の１つまたはそれ以上の膨張できる、弾性袋を配 列することにより、または１つまたはそれ以上の変位ピストンを設けることによ り、または貯蔵タンクと含浸タンクとの間の管に圧力ボンブを設けることによっ て達成できる。

本発明は添付図面を参照して以下にさらに詳細に記載され、図面は本発明の方法 を実施する装置の模範的な実施例を示す。

含浸される木材１が気密な、圧力抵抗含浸タンク２内に配置される。１つまたは それ以上の弾性容器３が含浸タンク２の内部に配置される。木０１の含浸を始め る前に、管の弁９．１０が開かれている間、容器３内の空気が管５．６．７およ び８を経て真空ポンプ４によって排気される。空気が排出された後に、弁１０が 閉じられる。

その後、管１２及び１３を経て真空ポンプ４と連通する貯蔵タンク１１は弁１４ を開くことによって排気され、弁は排気が行なわれたとき引続き閉じられる。真 空ポンプ４によって、含浸タンク２の空気が管５．１２及び１５を経て次いで排 気され、弁９及び１６は所定の排気が得られるまで開かれ、次いで閉じられる。

空気または他のガスの全てまたは事実上の全てが含浸タンク２及び貯蔵タンク１ １の両方から直ちに排気され、貯蔵タンクが膨張タンクとしてまた作動し、空気 またはガスの一部が貯蔵タンク１１内に有する含浸液体１７からまた殆んど完全 に除去される。

含浸処理は弁１８及び１９を開くことによって始められ、弁はタンク１１からの 含浸液体で含浸タンク２を満たすようにし、貯蔵タンク１１は含浸タンク２より 高い高さに位置する。液体の移動の間、タンク１１は真空ポンプによる吸込みを 受け、弁９及び１４は液体内のガス圧力が液体上のガス圧力に等しいようなとき まで、開かれる。次いで弁１８及び１９が開じられる。

圧縮空気源Ｐから、圧力媒体が弾性容器３へ弁２ｏを通して導入され、タンク２ 内の圧力が１５　、８　Ｋ’ｉ／　ｃｍ２（１６バール）またはより高く上昇す るまで容器を膨張させる。この圧力が十分に長時間維持され、容積及び材料の性 質によって含浸された後、圧力が低下し、含浸液体がタンク２から排出される。

容器３が真空ポンプに連結され、空になる。

もしも材料が非常に多くの液体を吸収するなら、真空が木材から過剰の含浸液体 を引出すためにタンク２に再び用いられる。

タンク２を排出するとき、圧力はできる限り早く含浸液体の沸点までまたは殆ん ど沸点まで低下されるべきであり、それ数回１８及び１９がタンクに含浸液体を 導入するために直ちに開けられる。

上に記載し、説明した装置は特徴が模範的であり、付属の請求の範囲に記載され たように本発明の範囲から離れることなく多数の方法に変更できる。従って、変 位ピストンは、例えば、容積を減少する弾性容器の代りに設けることができ、そ れによって含浸タンク内の圧力を増加することができる。タンク内の空気及びガ スをくみ出すための配管系統は種々な方法で、例えば２つのポンプを用いてする ことができる。

含浸タンク２内の増加する圧力はタンク１１内またはこのタンクと含浸タンクと の間の導管にポンプ装置を有することによってまた達成することができ、ポンプ 装置は液体がガスまたは空気と接触しないような状態の下で、タンク１１から含 浸タンク２まで液体をくみ出す。含浸タンク２内の圧力は次いで所定値に上昇し 、一方タンク１１内の圧力は降下する。排気により、タンク１１内の圧力は液体 の沸点に既にあるので、液体の表面が沸騰する。容積の損失は液体蒸気によりこ のように補償される。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．空気が完全にまたは殆んど完全に排気された気密の圧力抵抗含浸タンク内に 木材が配置され、前記タンク内に導入される含浸液体が圧力を受ける前記含浸液 体によって木材を含浸する方法において、ガスが前記含浸タンク（２）内で圧縮 される前に前記含浸液体（１７）がそのガスおよび／または空気内容物を完全に または殆んど完全に脱気され、しかも含浸が完全に気密状態の下で生じ、それに よって含浸の間、すなわち、前記液体が前記木材（１）内に浸透しているとき、 前記液体がガス及び空気を完全にまたは殆んど完全に欠き、ガスおよび／または 空気が前記タンクの排気と前記木材の含浸との間前記木材内に浸透する機会を有 しないことを特徴とする方法。 ２．請求の範囲第１項記載の方法にむいて、前記含浸液体（１７）が分離貯蔵タ ンク内で脱気（真空の使用により）され、その後前記含浸タンク内に導入される ことを特徴とする方法。 ３．請求の範囲第１項及び第２項記載の方法において、前記含浸タンク内に導入 される前記含浸液体（１７）の圧縮が前記含浸タンクの容積を減少することによ つて、または圧力の下で空気／ガス−除去液体を導入することによって生じるこ とを特徴とする方法。 ４．請求の範囲第１項記載の方法において、前記木材材料が前記タンクの排気前 に前記液体内に完全に浸漬されるように、前記含浸液体が排気する前に前記タン ク内に導入され、しかも前記液体及び前記木材がその後圧力を受けることを特徴 とする方法。 ５．請求の範囲第４項記載の方法において、前記液体が前記含浸タンク内の弾性 ケース内に囲まれることを特徴とする方法。 ６．請求の範囲第３項及び第４項記載の方法にむいて、前記圧力抵抗タンク胴と 前記弾性ケースまたはホースとの間の空間が初めに排気され、次いで前記弾性容 器またはホースの内部が約９５％またはそれ以上に排気され、しかも圧力が、そ れ自体知られているように、２ 約３．９５ｋｇ／ｃｍ（４バール）またはそれ以上の圧力で、前記圧力抵抗タン ク胴と前記弾性容器またはホースとの間の前記空間内にその後導入され、既に脱 気された含浸液体が前記弾性容器の内部に導入されることを特徴とする方法。 ７．請求の範囲第４項記載の方法において、管を経て前記含浸タンクと連通する 膨張タンクを真空ボンブで排気し、前記膨張タンクが弁による排気の間前記含浸 タンクから離れて閉じられ、所定の真空が前記膨張容器内に達成された後前記弁 を開き、それによって前記タンク内の圧力を低下することを特徴とする方法。 ８．請求の範囲第１項から第３項までの１つまたはそれ以上のいずれかに列挙さ れた方法を実施する装置において、含浸される前記木材（１）を有し、タンク内 に真空を生じる必要な装備を有する前記含浸タンク（２）と、前記含浸タンクが 排気された後前記含浸タンクに前記含浸液体を供給する含浸液体を有する貯蔵タ ンク（１１）に前記タンク（２）を連結する管とを有し、前記貯蔵タンク（１１ ）に関連して、装備が前記タンクから及び前記含浸液体（１７）から空気または 他のガスを完全にまたは殆んど完全に排気するために設けられ、前記含浸タンク （２）に関連して、装備が完全に気密状態の下で、前記タンク（２）内の圧力を 増加するために設けられることを特徴とする装置。 ９．請求の範囲第８項記載の装置において、前記含浸タンク、例えば、前記タン ク（２）内または前記タンクに連結された液体−導入管内に配列された１つまた はそれ以上の膨張できる、弾性袋（３）の容積を減少する装置からなる前記含浸 タンク内に圧力を増加する前記装備を有することを特徴とする装置。 １０．請求の範囲第８項または第９項記載の装置において、普通の真空ポンプ（ ４）が前記貯蔵タンク（１１）と前記含浸タンク（２）とを有することを特徴と する装置。 １１．請求の範囲第８項、第９項または第１０項記載の装置において、前に脱気 した含浸液体を前記貯蔵タンクから前記含浸タンクまで導入する圧力ホンブを有 することを特徴とする装置。