JPS62116106A - 改質木材 - Google Patents
改質木材Info
- Publication number
- JPS62116106A JPS62116106A JP25720585A JP25720585A JPS62116106A JP S62116106 A JPS62116106 A JP S62116106A JP 25720585 A JP25720585 A JP 25720585A JP 25720585 A JP25720585 A JP 25720585A JP S62116106 A JPS62116106 A JP S62116106A
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- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
この発明は、難燃性、防腐・防虫性および寸法安定性を
付与した改質木材に関する。
付与した改質木材に関する。
（背景技術）
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
いつぎのようにわけられる。
法がある。難燃化のメカニズムから分類すると、だいた
いつぎのようにわけられる。
（ａ） 無機物による被覆
（ｂ） 炭化促進
（Ｃ） 発炎燃焼における連鎖反応の阻害ｌｄ）
不燃性ガスの発生 （ｅ） 分解、結晶水放出による吸熱（ｆ） 発泡
層による断熱 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。
不燃性ガスの発生 （ｅ） 分解、結晶水放出による吸熱（ｆ） 発泡
層による断熱 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。
他方、改質木材は、建材等として用いられるため、防腐
・防虫性および寸法安定性の向上も求められていた。
・防虫性および寸法安定性の向上も求められていた。
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、防腐・防虫性および寸法安定性を
有す゛る改質木材を提供することを目的としている。
って、優れた難燃性、防腐・防虫性および寸法安定性を
有す゛る改質木材を提供することを目的としている。
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、木材に水に溶けにくい金属水酸化物を含ませれば
よいと考えた。この金属水酸化物は、前記（ａ）および
（ｅ）のメカニズムによる効果を併せて期待でき、その
うえ防腐・防虫性および寸法安定性の向上も期待できる
からである。しかも、水に溶けにくいので木材から溶は
出す恐れも少ない。（８）および（ｅ）のメカニズムに
ついて、つぎに詳しく説明する。（ａ）の無機物による
被覆は、たとえ、可燃性の材料であっても、不燃性の無
機物と適当な配合比で複合すれば、難燃化しうるという
ことである。たとえば、従来知られている木片セメント
板は、可燃性木材を不燃性のセメントと約１対ｌの重量
配合比で混合し、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の分解・結
晶水放出による吸熱はつぎのようなメカニズムである。
重ね、木材に水に溶けにくい金属水酸化物を含ませれば
よいと考えた。この金属水酸化物は、前記（ａ）および
（ｅ）のメカニズムによる効果を併せて期待でき、その
うえ防腐・防虫性および寸法安定性の向上も期待できる
からである。しかも、水に溶けにくいので木材から溶は
出す恐れも少ない。（８）および（ｅ）のメカニズムに
ついて、つぎに詳しく説明する。（ａ）の無機物による
被覆は、たとえ、可燃性の材料であっても、不燃性の無
機物と適当な配合比で複合すれば、難燃化しうるという
ことである。たとえば、従来知られている木片セメント
板は、可燃性木材を不燃性のセメントと約１対ｌの重量
配合比で混合し、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の分解・結
晶水放出による吸熱はつぎのようなメカニズムである。
ここで、分解とは、下記の■、■で示されているように
、水酸化物が水を放出することをさす。
、水酸化物が水を放出することをさす。
Ｃａ（０１１）ｚ ＣａＯ＋Ｈ１Ｏ↑・・・■
２Ａ１（０１（）ｓ ＾１，０． ＋３Ｈ，０
↑・・・■結晶水放出も、結晶水を持つ無機物が水を放
出することである。前記分解および結晶水放出は吸熱反
応である。したがって、このような反応をしうる不燃性
の無機物と可燃性の材料とを複合すれば可燃性の材料を
難燃化し得る。つぎに、木材の防腐・防虫化について説
明する。菌類が木材を腐敗させる際、まず、菌糸が木材
内腔中へ侵入することが不可欠である。しかし、木材内
腔中に異物が存在すると菌糸が侵入できず、結果的に腐
敗されにくくなる。木材内腔中の異物は、特に防腐効果
のある薬剤である必要は無く、菌類の養分になるもので
無ければ、何であっても良い。防虫についても防腐と同
じである。したがって、金属水酸化物を木材内腔中に含
ませれば、木材の防腐・防虫性を向上させうる。さらに
、木材の寸法安定化について説明する。木材を膨潤させ
ておき、木材細胞壁中に何らかの物質を固定できれば、
バルク効果により、寸法安定化効果が得られる。固定物
質として、水に溶けにくい無機物も使いうる。したがっ
て、水に溶けにくい金属水酸化物を木材細胞壁中に固定
すれば、寸法安定性を向上させうるしかし、水に溶けに
くい金属水酸化物をそのまま水に分散させ、この分散液
からなる処理液を木材中に浸透させようとしても、木材
中にはほとんど永しか浸透して行かない。これは、つぎ
のような理由による。すなわち、木材中に浸透する際に
処理液が通過するべき経路の内、最も狭い部分はビット
メンプランであるが、ここにおける空隙径が約０．１−
であるのに対し、分散した金属水酸化物の粒子は、普通
、数−以上あるからである。
２Ａ１（０１（）ｓ ＾１，０． ＋３Ｈ，０
↑・・・■結晶水放出も、結晶水を持つ無機物が水を放
出することである。前記分解および結晶水放出は吸熱反
応である。したがって、このような反応をしうる不燃性
の無機物と可燃性の材料とを複合すれば可燃性の材料を
難燃化し得る。つぎに、木材の防腐・防虫化について説
明する。菌類が木材を腐敗させる際、まず、菌糸が木材
内腔中へ侵入することが不可欠である。しかし、木材内
腔中に異物が存在すると菌糸が侵入できず、結果的に腐
敗されにくくなる。木材内腔中の異物は、特に防腐効果
のある薬剤である必要は無く、菌類の養分になるもので
無ければ、何であっても良い。防虫についても防腐と同
じである。したがって、金属水酸化物を木材内腔中に含
ませれば、木材の防腐・防虫性を向上させうる。さらに
、木材の寸法安定化について説明する。木材を膨潤させ
ておき、木材細胞壁中に何らかの物質を固定できれば、
バルク効果により、寸法安定化効果が得られる。固定物
質として、水に溶けにくい無機物も使いうる。したがっ
て、水に溶けにくい金属水酸化物を木材細胞壁中に固定
すれば、寸法安定性を向上させうるしかし、水に溶けに
くい金属水酸化物をそのまま水に分散させ、この分散液
からなる処理液を木材中に浸透させようとしても、木材
中にはほとんど永しか浸透して行かない。これは、つぎ
のような理由による。すなわち、木材中に浸透する際に
処理液が通過するべき経路の内、最も狭い部分はビット
メンプランであるが、ここにおける空隙径が約０．１−
であるのに対し、分散した金属水酸化物の粒子は、普通
、数−以上あるからである。
そこで、発明者らは、さらに研究を重ね、木材中に金属
水酸゛化物を固定するには、水に溶解した状態の金属イ
オンを利用することとし、木材に金属イオンを含む処理
液を含浸させたのち、ｐ）Ｉ調整用の処理液を含浸させ
て金属水酸化物を生成させるようにすればよいというこ
とを見出し、ここに、この発明を完成した。
水酸゛化物を固定するには、水に溶解した状態の金属イ
オンを利用することとし、木材に金属イオンを含む処理
液を含浸させたのち、ｐ）Ｉ調整用の処理液を含浸させ
て金属水酸化物を生成させるようにすればよいというこ
とを見出し、ここに、この発明を完成した。
したがって、この発明は、水に溶けにくい金属水酸化物
が内部に固定されている改質木材をその要旨としている
。
が内部に固定されている改質木材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。
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１合板等があげられ、種類は特に限定さ
れない。
、スライス単板１合板等があげられ、種類は特に限定さ
れない。
水に溶けにくい金属水酸化物としては、ＭＬＣａ。
＾１．Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｔ等の金属の水酸化物があげりれ
る。
る。
これらの金属水酸化物のうちの少なくとも１種が木材中
に固定される。
に固定される。
固定の方法は、たとえば、つぎのとおりである、まず、
金属イオンを含む処理液を木材中に含浸させる。金属イ
オンとしては、前記金属のイオン、たとえば、ＡＩ”、
Ｃａ” 、Ｍｇ” 、Ｆｅ” 、Ｆｅ” 、 Ｇ。
金属イオンを含む処理液を木材中に含浸させる。金属イ
オンとしては、前記金属のイオン、たとえば、ＡＩ”、
Ｃａ” 、Ｍｇ” 、Ｆｅ” 、Ｆｅ” 、 Ｇ。
！＋、ＣｏＩｔ 、 Ｈ１ｔ＋ 、ＮＨ３＋等のうち
の少なくとも１種があげられ、このような金属イオンを
含む処理液としては、たとえば、ＡｌＣｌ３ 、Ａｌｚ
（ＳＯ４）ｉ ＋’ＮａＡ１０１、 ＣａＣ１，、Ｍｇ
ＣＩｚ ＋Ｍｇ５（Ｌ、ＦｅＣＩｚ、 ＦｅＳＯ４，Ｆ
ｅＣＩｚ。
の少なくとも１種があげられ、このような金属イオンを
含む処理液としては、たとえば、ＡｌＣｌ３ 、Ａｌｚ
（ＳＯ４）ｉ ＋’ＮａＡ１０１、 ＣａＣ１，、Ｍｇ
ＣＩｚ ＋Ｍｇ５（Ｌ、ＦｅＣＩｚ、 ＦｅＳＯ４，Ｆ
ｅＣＩｚ。
Ｆｅ２（ＳＯ４）３． ＣｏＣｌ ｔ、 ＣＯ３Ｏ４，
ＣｏＣｆ、 Ｃｏｚ （ＳＯ４） ｓ、 Ｎ１ＣＩｚ。
ＣｏＣｆ、 Ｃｏｚ （ＳＯ４） ｓ、 Ｎ１ＣＩｚ。
ＮｉＳＯ４，ＮｉＣ１＋、Ｎ１ｚ（ＳＯ４）＋等のうち
の少なくとも１種を含む水溶液があげられる。つぎに、
ｐ＋＋調整用の処理液を木材中に含浸させる。そして、
水に溶けにくい金属水酸物を生成させ、木材中に固定す
る。ｐＨ調整は、金属水酸化物が生成しうるようなｐＨ
に調整する必要があり、金属イオンを含む処理液の種類
や生成する金属水酸化物の種類等に応じて決められる。
の少なくとも１種を含む水溶液があげられる。つぎに、
ｐ＋＋調整用の処理液を木材中に含浸させる。そして、
水に溶けにくい金属水酸物を生成させ、木材中に固定す
る。ｐＨ調整は、金属水酸化物が生成しうるようなｐＨ
に調整する必要があり、金属イオンを含む処理液の種類
や生成する金属水酸化物の種類等に応じて決められる。
したがって、ｐｎ調整用の処理液としては、アルカリ性
あるいは酸性のものが適宜選ばれて用いられる。金属水
酸化物が生成するうちにｐＨ；Ｊｌ整用の処理液のρ■
が変化すれば、適宜ｐＨが一定となるよう調整する。
あるいは酸性のものが適宜選ばれて用いられる。金属水
酸化物が生成するうちにｐＨ；Ｊｌ整用の処理液のρ■
が変化すれば、適宜ｐＨが一定となるよう調整する。
つぎに、金属水酸化物を生成させる反応の具体例をあげ
る。
る。
Ａｈ（ＯＨ）ｚを生成させる反応としては、たとえば、
つぎの■〜■の反応があげられる。
つぎの■〜■の反応があげられる。
Ｍｇ （ＯＨ） ｚを生成させる反応としては、たとえ
ば、つぎの■、■の反応があげられる。
ば、つぎの■、■の反応があげられる。
Ｃａ （ＯＨ） ｚを生成させる反応しては、たとえば
、つぎの■の反応があげられる。
、つぎの■の反応があげられる。
Ｆｅ（ＯＮ）ｚを生成させる反応としては、たとえば、
つぎの■、０の反応があげられる。
つぎの■、０の反応があげられる。
Ｆｅ （ＯＨ） ｓを生成させる反応としては、たとえ
ば、つぎの■、＠の反応があげられる。
ば、つぎの■、＠の反応があげられる。
Ｇｏ （ＯＨ） ｚを生成させる反応としては、たとえ
ば、つぎの＠、■の反応があげられる。
ば、つぎの＠、■の反応があげられる。
Ｃｏ （ＯＨ） ｓを生成させる反応としては、たとえ
ば、つぎの［相］、［相］の反応があげられる。
ば、つぎの［相］、［相］の反応があげられる。
Ｎｉ （ＯＨ） ｚを生成させる反応としては、たとえ
ば、つぎの＠、＠の反応があげられる。
ば、つぎの＠、＠の反応があげられる。
Ｎｉ （Ｏｌｌ） ｓを生成させる反応としては、たと
えば、つぎの［相］、Ｏの反応があげられる。
えば、つぎの［相］、Ｏの反応があげられる。
■〜［相］の反応式中、矢印上のｐＨは、生成に好まし
いｐＨである。
いｐＨである。
金属イオンを含む処理液あるいはｐＨ調整用の処理液の
含浸は、木材を処理液中に浸漬すること等によって行う
が、木材が単板等の場合には、処理液を木材表面に塗布
したのち、養生含浸させる塗布法を利用するようにして
もよい。２種以上の含浸法を併用するようにしてもよい
。
含浸は、木材を処理液中に浸漬すること等によって行う
が、木材が単板等の場合には、処理液を木材表面に塗布
したのち、養生含浸させる塗布法を利用するようにして
もよい。２種以上の含浸法を併用するようにしてもよい
。
必要に応じ、木材を湯せんすることにより、未反応物、
副生成物を除去する。
副生成物を除去する。
このようにして得られた改質木材は、優れた難燃性、防
腐・防虫性および寸法安定性を有するものとなる。
腐・防虫性および寸法安定性を有するものとなる。
つぎに、実施例について説明する。
（実施例１）
ブナ材の２龍厚ロータリー単板を８５℃の水中に５時間
浸漬し、木材を飽水させた。つぎに水１００ｇに対して
Ａ１４（ＳＯ４）ｓを１００ｇ溶解した８０℃の処理液
中に５時間木材を浸漬した。さらに、ＮａＯＨでｐＨ９
に調整したｐＦｌ調整用の処理液中に木材を浸漬した。
浸漬し、木材を飽水させた。つぎに水１００ｇに対して
Ａ１４（ＳＯ４）ｓを１００ｇ溶解した８０℃の処理液
中に５時間木材を浸漬した。さらに、ＮａＯＨでｐＨ９
に調整したｐＦｌ調整用の処理液中に木材を浸漬した。
この処理液中に木材を浸漬した後、処理液のｐＨは酸性
側に移行するので、ｐＨ９に安定させるため処理液にＮ
ａ ＯＩｆを追加した。処理は数時間で終了した。こ
の後、湯せんにより、未反応物および副生成物を除去し
た。これにより、処理前に対して３０〜５０％重量増加
した改質木材（処理木材）が得られた。
側に移行するので、ｐＨ９に安定させるため処理液にＮ
ａ ＯＩｆを追加した。処理は数時間で終了した。こ
の後、湯せんにより、未反応物および副生成物を除去し
た。これにより、処理前に対して３０〜５０％重量増加
した改質木材（処理木材）が得られた。
この改質木材は、自消性が付与されて、優れた難燃性を
備えているほか、優れた防腐・防虫性および寸法安定性
も備えていた。
備えているほか、優れた防腐・防虫性および寸法安定性
も備えていた。
（実施例２）
ブナ材の２龍厚ロータリー単板を常温の水中に浸漬した
。そして、ｌ Ｔｏｒｒに減圧して６時間放置し、木材
を飽水させた。つぎに、水１００ｇに対してＮａＡ１０
□を１００ｇ溶解した８０℃の処理液中に５時間木材を
浸漬した。このあと、ＨＣＩでｐＨ５に調整したｐｌ＋
調整用処理液中に浸漬した。この処理中、処理液のｐＨ
がアルカリ性側に移行するため、ρ１１５に安定するよ
う１（ＣＩを追加した。数時間で処理は終了した。最後
に湯せんにより未反応物や副生成物を除去した。これに
より、処理前に対して３０％重量増加した改質木材（処
理木材）が得られた。
。そして、ｌ Ｔｏｒｒに減圧して６時間放置し、木材
を飽水させた。つぎに、水１００ｇに対してＮａＡ１０
□を１００ｇ溶解した８０℃の処理液中に５時間木材を
浸漬した。このあと、ＨＣＩでｐＨ５に調整したｐｌ＋
調整用処理液中に浸漬した。この処理中、処理液のｐＨ
がアルカリ性側に移行するため、ρ１１５に安定するよ
う１（ＣＩを追加した。数時間で処理は終了した。最後
に湯せんにより未反応物や副生成物を除去した。これに
より、処理前に対して３０％重量増加した改質木材（処
理木材）が得られた。
この改質木材は、自消性が付与されて優れた難燃性を備
えるとともに抗収縮能（ＡＳＥ）が約２０％となって優
れた寸法安定性も備えていた。そのうえ、優れた防腐・
防虫性も備えていた。
えるとともに抗収縮能（ＡＳＥ）が約２０％となって優
れた寸法安定性も備えていた。そのうえ、優れた防腐・
防虫性も備えていた。
（実施例３）
気乾まで乾燥した２Ｂ厚ブナ単板に、７０重量％ＣａＣ
１ｚ水溶液をロールコータで塗布した。塗布量は５０
ｇ／ｒｄとした。つぎに単板を積載養生し、内部までＣ
ａＣ１，水溶液を浸透させた。この処理を３回繰り返し
たのち、ＮａＯＨでｐＨ９に調整したｐＨ調整用の処理
液に５時間単板を浸漬した。浸漬中、ｐＨｔＰｌ整用の
処理液のｐＨが酸性側に移行するため、ＮａＯＨを追加
してｐｉｔが９に保たれるよう調整した。最後に湯せん
を行い、改質木材を得た。
１ｚ水溶液をロールコータで塗布した。塗布量は５０
ｇ／ｒｄとした。つぎに単板を積載養生し、内部までＣ
ａＣ１，水溶液を浸透させた。この処理を３回繰り返し
たのち、ＮａＯＨでｐＨ９に調整したｐＨ調整用の処理
液に５時間単板を浸漬した。浸漬中、ｐＨｔＰｌ整用の
処理液のｐＨが酸性側に移行するため、ＮａＯＨを追加
してｐｉｔが９に保たれるよう調整した。最後に湯せん
を行い、改質木材を得た。
この改質木材は、優れた難燃性、防腐・防虫性および寸
法安定性を備えていた。
法安定性を備えていた。
Claims (3)
- （１）水に溶けにくい金属水酸化物が内部に固定されて
いる改質木材。 - （２）金属水酸化物の固定が、木材中に金属イオンを含
む処理液を含浸させたのち、ｐＨ調整用の処理液を含浸
させることによってなされている特許請求の範囲第１項
記載の改質木材。 - （３）含浸が、浸漬することおよび／または塗布後養生
することによって行なわれている特許請求の範囲第２項
記載の改質木材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25720585A JPS62116106A (ja) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | 改質木材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25720585A JPS62116106A (ja) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | 改質木材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62116106A true JPS62116106A (ja) | 1987-05-27 |
Family
ID=17303127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25720585A Pending JPS62116106A (ja) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | 改質木材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62116106A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0455014U (ja) * | 1990-09-17 | 1992-05-12 | ||
| FR2708176A1 (fr) * | 1993-06-30 | 1995-02-03 | Lacaussade Andre | Nouveaux procédés, et produits phyto-sanitaires sélectifs pour le traitemeent préventif des bois de construction mis en Óoeuvre et assainissement des sols avant ou après construction. |
| EP1291144A3 (en) * | 2001-08-29 | 2004-11-03 | Hammond Group, Inc. | Tannin stain inhibitor comprising an aluminate salt complexing agent |
| WO2013003944A1 (en) | 2011-07-06 | 2013-01-10 | National Research Counsil Of Canada | Fire-resistant cellulosic material |
| JP2015155195A (ja) * | 2014-01-14 | 2015-08-27 | 旭硝子株式会社 | 難燃性木材の製造方法 |
-
1985
- 1985-11-15 JP JP25720585A patent/JPS62116106A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0455014U (ja) * | 1990-09-17 | 1992-05-12 | ||
| FR2708176A1 (fr) * | 1993-06-30 | 1995-02-03 | Lacaussade Andre | Nouveaux procédés, et produits phyto-sanitaires sélectifs pour le traitemeent préventif des bois de construction mis en Óoeuvre et assainissement des sols avant ou après construction. |
| EP1291144A3 (en) * | 2001-08-29 | 2004-11-03 | Hammond Group, Inc. | Tannin stain inhibitor comprising an aluminate salt complexing agent |
| WO2013003944A1 (en) | 2011-07-06 | 2013-01-10 | National Research Counsil Of Canada | Fire-resistant cellulosic material |
| EP2729552A4 (en) * | 2011-07-06 | 2015-04-29 | Nat Res Council Canada | FIRE RESISTANT CELLULOSIC MATERIAL |
| US9175147B2 (en) | 2011-07-06 | 2015-11-03 | National Research Council Of Canada | Fire-resistant cellulosic material |
| JP2015155195A (ja) * | 2014-01-14 | 2015-08-27 | 旭硝子株式会社 | 難燃性木材の製造方法 |
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