JPS63178001A - Manufacture of improved wood - Google Patents
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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。(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、難燃性、防腐・防虫性および寸法安定性を
付与した改質木材の製法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] This invention relates to a method for producing modified wood that is imparted with flame retardancy, antiseptic/insect repellent properties, and dimensional stability.
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。There are various treatment methods for imparting flame retardancy to wood. When classified based on the mechanism of flame retardancy, they can be roughly divided into the following types.
（ａｌ 無機物による被覆
（ｂ） 炭化促進
（Ｃ１発炎燃焼における連鎖反応の阻害（ｄｌ 不燃
性ガスの発生
（８１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。(al Coating with inorganic substances (b) Promotion of carbonization (C1 Inhibition of chain reaction in flaming combustion (dl) Generation of nonflammable gas (81 decomposition, heat absorption due to release of crystal water (f) Heat insulation by foam layer However, classified as above It has been difficult to obtain modified wood with sufficiently satisfactory flame retardancy using conventional treatment methods.
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。On the other hand, since modified wood is used as a building material, it is also required to have improved antiseptic and insect repellent properties and dimensional stability.
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。This invention was made in view of the above circumstances, and aims to provide a method for producing modified wood that can obtain wood having excellent flame retardancy, antiseptic and insect repellent properties, and dimensional stability. The purpose is
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、木材にアパタイトを含ませればよいと考えた。この
アパタイトは、前記（ａ）のばか種類によっては、（ｂ
）および（Ｃ１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、水に熔けにくいので木材
から熔は出す恐れも少ない。（ａｌ、 （ｂ）および（
Ｃ）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１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
。（ｂ）の炭化促進はつぎのようなメカニズムである。In order to achieve the above objectives, the inventors have conducted repeated research and have come up with the idea of incorporating apatite into wood. Depending on the type of apatite mentioned above, (b)
) and (C1), and can also be expected to improve antiseptic/insect repellent properties and dimensional stability.Furthermore, since it is difficult to dissolve in water, there is little risk of melt coming out of the wood.(al , (b) and (
The mechanism of C) will be explained in detail below. (
Even if the inorganic coating in a) is a flammable material, if it is combined with a non-flammable inorganic material at an appropriate mixing ratio,
This means that it can be made flame retardant. For example, the conventionally known wood chip cement board is made by mixing combustible wood with noncombustible cement at a weight ratio of approximately 1:1 and forming it into a board shape, which is recognized as a quasi-noncombustible material by JIS. It is being The mechanism for promoting carbonization in (b) is as follows.
木材は、加熱されると熱分解して可燃性ガスを発生し、
これが発炎燃焼するわけであるが、リン酸あるいはホウ
酸が存在すると木材の熱分解すなわち炭化が促進される
。こうして形成された炭化層が断熱層として作用し、難
燃効果が生じる。ｆｃ）は、炎中でのラジカル的な酸化
反応において、ハロゲンが連鎖移動剤として作用する結
果、酸化反応が阻害されて難燃効果が生じるというメカ
ニズムである。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、アパタイトを木材内腔中に含゛
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、アパタイト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。When wood is heated, it decomposes and produces flammable gas.
This causes flaming combustion, and the presence of phosphoric acid or boric acid promotes thermal decomposition, or carbonization, of the wood. The carbonized layer thus formed acts as a heat insulating layer and produces a flame retardant effect. fc) is a mechanism in which a halogen acts as a chain transfer agent in a radical oxidation reaction in a flame, thereby inhibiting the oxidation reaction and producing a flame retardant effect. Next, we will explain how to make wood rot-proof and insect-proof. When fungi cause wood to rot, it is essential that hyphae first invade the inner cavity of the wood. However, if foreign matter is present in the internal cavity of the wood, mycelium cannot enter, and as a result, the wood becomes less susceptible to decay. The foreign matter in the wood lumen does not have to be a particularly antiseptic agent, and may be anything as long as it does not serve as nutrients for fungi. The same applies to insect repellent as preservative. Therefore, if apatite is included in the inner cavity of wood, the antiseptic and insect repellent properties of wood can be improved. Furthermore, dimensional stabilization of wood will be explained. If you can keep the wood swollen and fix some substance in the wood cell walls,
The bulk effect provides a dimensional stabilization effect. Inorganic substances that are difficult to dissolve in water can also be used as immobilizing substances. Therefore, fixing apatite in wood cell walls can improve dimensional stability.
しかし、アパタイト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が浸透して行かない。これは、っ
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、最も狭い部分はピン
トメンプランであるが、ここにおける空隙径が約０．１
ｎであるのに対し、分散したアパタイトの粒子は、普通
、数μｍ以上あるからである。However, even if apatite is directly dispersed in water and a treatment liquid made of this dispersion is attempted to penetrate into the wood, it hardly penetrates into the wood for a long time. This is due to the same reason. In other words, the narrowest part of the path that the treatment liquid must pass when penetrating into the wood is the pintomen run, and the pore diameter here is approximately 0.1.
This is because, on the other hand, dispersed apatite particles usually have a size of several μm or more.
そこで、発明者らは、さらに研究を重ね、アパタイト旧
。（ＺＯ４）ａ Ｌの門となるイオンを含むとともに×
となるイオンあるいは分子を含むことがある処理液を木
材中に含浸させるとともに、ＺＯ４を構成するイオンを
含むとともにＸとなるイオンあるいは分子を含むことが
ある処理液を木材中に含浸させて、アルカリ性で反応さ
せて木材中においてアパタイトを生成させるようにすれ
ばよいということを見い出し、ここにこの発明を完成し
たしたがって、この発明は、アパタイトＭ＋、（ＺＯ４
）、島のＨとなるイオンを含むとともにＸとなるイオン
あるいは分子を含むことがある処理液と、ＺＯ４を構成
するイオンを含むとともにＸとなるイオンあるいは分子
を含むことがある処理液とを木材中に含浸させてアルカ
リ性で反応させ、木材中においてアパタイトを生成させ
る改質木材の製法をその要旨としている。Therefore, the inventors conducted further research and developed apatite. (ZO4)a Contains an ion that becomes the gate of L and ×
In addition to impregnating wood with a treatment solution that may contain ions or molecules that form The present invention has been completed based on the discovery that apatite can be generated in wood by reacting with
), a treatment solution that contains ions that form H and may also contain ions or molecules that form X, and a processing liquid that may contain ions that form ZO4 and ions or molecules that form X. The gist of the method is to produce modified wood by impregnating the wood into apatite and reacting with alkaline to produce apatite in the wood.
以下に、この発明の詳細な説明する。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１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 plywood, etc., and the type thereof is not particularly limited.
アパタイトは、Ｍｌ、（ＺＯ，）、Ｌの基本組成をもつ
六方晶系空間群Ｐ６＝／ｍに属する化合物群の総称であ
る。単にアパタイトといえばＭ＝Ｃａ、Ｚ＝Ｐのものを
さす場合が多く、代表的なものとして水酸アパタイトＣ
ａ ｌ＊ （ＰＯ４） Ｍ （ＯＨ） ｔがあげられる
が、この発明では、アパタイトは前記基本組成をもつす
べての化合物をさしている。また、結晶水を持つものも
含んでいる。Apatite is a general term for a group of compounds belonging to the hexagonal space group P6=/m having the basic composition of Ml, (ZO,), and L. Simply speaking, apatite often refers to those in which M=Ca and Z=P, and a typical example is hydroxyapatite C.
a l* (PO4) M (OH) t, but in this invention, apatite refers to all compounds having the above basic composition. It also includes those with crystal water.
Ｈサイトには１〜３価、２サイトには３〜７価、Ｘサイ
トには０〜３ ｆｉｌ［ｉの多岐にわたる構成イオン種
が入ることが知られている。また、Ｘサイトには１１□
０等の分子も入りうる。具体例をつぎにあげる。It is known that a wide variety of constituent ion species enter the H site with 1 to 3 valences, the 2 site with 3 to 7 valences, and the X site with 0 to 3 fil[i. Also, 11□ is on the X site.
Molecules of magnitude 0 can also be included. A specific example is given below.
Ｍ：Ｃａ＋Ｐｂ、Ｃｄ、Ｓｒ、Ｎｉ、Ｅｕ、ＡＩ、ＬＬ
ａ＋Ｃｅ＋ Ｎａ、 Ｋ、ＢａＺ：Ｐ＋Ａｓ、Ｖ、Ｃｒ
、Ｓｉ、Ｃ，Ａ１．Ｓ＋ＲｅＸ ：ＯＨ，Ｆ ＋ ＣＩ
＋ Ｂｒ＋ Ｉ＋ ０＋ Ｎ＋ ＣＬ ＋ Ｌｏ、口
（空格子点、ｖａｃａｎｃｙ ）
ここにあげたＭ、Ｚ、Ｘは、どのような組み合わせも可
能であるというわけではなく、イオン半径等により制約
がある。Ｍ、Ｚ、Ｘとしてそれぞれ同時に２種以上を含
むようであってもよい。難燃化の効果の点では、ＺがＰ
、ＢあるいはＳで、ＸがＣＩ等のハロゲンとなっている
アパタイトが好ましい。M: Ca+Pb, Cd, Sr, Ni, Eu, AI, LL
a+Ce+ Na, K, BaZ:P+As, V, Cr
, Si, C, A1. S+ReX:OH,F+CI
+ Br+ I+ 0+ N+ CL + Lo, vacancy M, Z, and X listed here are not necessarily in any combination possible, and are restricted by the ionic radius and the like. Each of M, Z, and X may contain two or more types at the same time. In terms of flame retardant effect, Z is better than P.
, B or S, and X is a halogen such as CI.
木材中に含ませる用途（複合用途）として特に重要なア
バタイ］・は、Ｃａ ｌｏ （ＰＯ４） ４ （ＯＨ）
ｘ ＋ Ｃａ ＋ ｏ （ＰＯ４Ｌ Ｃ１ｚ ＋Ｃａ
＋＊（ＰＯ４）ａ Ｆｚ、Ｃａｔｓ（ＰＯ４）ａ Ｆ、
Ｃ１ｇ−＊ 、Ｂａ ＋ −（ＰＯ４） ｓ （ＢＯ
２）口ｚ、ＣａｅＮｉ（ＰＯ４）ａＦｚ＋Ｃａ５Ａｌｚ
（Ｐｏ４）ｓ（ＡＩＯ，）Ｆ、等である。Calo (PO4) 4 (OH)
x + Ca + o (PO4L C1z +Ca
+*(PO4)a Fz, Cats(PO4)a F,
C1g-*, Ba + -(PO4)s (BO
2) Mouth z, CaeNi(PO4)aFz+Ca5Alz
(Po4)s(AIO,)F, etc.
前記のようなアパタイトを木材中において生成させる。Apatite as described above is produced in wood.
生成方法は、たとえば、つぎのとおりである。The generation method is, for example, as follows.
まず、Ｃａ”、Ｂａ”、へ１！＋、Ｎｉｔ°等のＨとな
りうるイオンのうちの少なくとも１種を含む水溶？＆、
等からなる処理液Ａを木材中に含浸させたのち、ＰＯ４
”−、ＢＯ＊”−、Ａｌ０ｉ−等のＺＯ４を構成しうる
イオンの。First, Ca”, Ba”, 1! Aqueous solution containing at least one type of ion that can become H such as +, Nit°? &,
After impregnating wood with treatment liquid A consisting of
ions that can constitute ZO4, such as "-, BO*"-, Al0i-, etc.
うちの少なくとも１種および必要に応じてＣＭ 、Ｆ−
等Ｘとなりうるイオンあるいは分子のうちの少なくとも
１種を含み、アルカリ性に調整された水溶液等からなる
処理液Ｂを木材中に含浸させる。At least one of these and optionally CM, F-
The wood is impregnated with a treatment liquid B consisting of an alkaline aqueous solution containing at least one type of ion or molecule that can be the same as X.
そして、必要に応じて養生して、木材中においてアパタ
イトを生成させ、固定するようにする。処理液Ａ、Ｂの
含浸の順番は逆にする場合もありうる。また、処理液Ｂ
と同じ構成であるがアルカリ性でない処理液Ｂ′を含浸
させたのち、アルカリ性の処理液Ｃを含浸させるように
する場合もありうる。処理液Ａの方をアルカリ性にする
場合もありうる。Then, if necessary, the wood is cured to generate and fix apatite in the wood. The order of impregnation with treatment liquids A and B may be reversed. In addition, processing liquid B
Although the structure is the same as above, there may be a case in which the treatment liquid C, which is alkaline, is impregnated after being impregnated with the treatment liquid B', which is not alkaline. In some cases, the treatment liquid A may be made alkaline.
つぎのようにしてアパタイトを生成させるようにしても
よい。Ｚ０４を構成しうるイオンのうちの少なくとも１
種を含み、アルカリ性に調整された水溶液等からなる処
理液りを木材中に含浸させたのち、４となりうるイオン
のうちの少なくとも１種および必要に応じてＸとなりう
るイオンあるいは分子のうちの少なくとも１種を含む水
溶液等からなる処理液Ｅを木材中に含浸させる。そして
、必要に応じて養生して、木材中においてアパタイトを
生成させ固定するようにする。処理液り、 Ｅの含浸
の順番は逆にする場合もありうる。また、処理液りと同
じ構成であるがアルカリ性でない処理液Ｄ′を含浸させ
たのち、アルカリ性の処理液Ｃを含浸させるようにする
場合もありうる。処理液Ｅの方をアルカリ性にする場合
もありうる。より具体的にはたとえば、つぎのようにす
る。Apatite may be generated in the following manner. At least one of the ions that can constitute Z04
After impregnating the wood with a treatment solution consisting of an aqueous solution containing seeds and adjusted to be alkaline, at least one of the ions that can be 4 and, if necessary, at least one of the ions or molecules that can be X. A treatment liquid E consisting of an aqueous solution containing one of the above-mentioned types is impregnated into the wood. Then, if necessary, the wood is cured to generate and fix apatite in the wood. The order of impregnation with the treatment solution and E may be reversed. Further, there may be a case where the alkaline treatment liquid C is impregnated after the treatment liquid D', which has the same composition as the treatment liquid but is not alkaline, is impregnated. In some cases, the treatment liquid E may be made alkaline. More specifically, for example, do as follows.
リン酸二水素アルカリ金属（−薯１雰ＰＯ４） 、リン
酸水素二アルカリ金属（Ｍ ’ ！ＨＰＯ，）およびリ
ン酸三アルカリ金Ｗｉ＝ （Ｍ ’ ＩＰＯ４）からな
る群のなかから選ばれた少なくとも１種を含み、アルカ
リ性に調整したリン酸系水溶液からなる処理液を含浸さ
せたのち、ハロゲン化カルシウム水溶液からなる処理液
を含浸させ、必要に応じて養生してリン酸二水素アルカ
リ金属、リン酸水素二アルカリ金属またはリン酸三アル
カリ金泥とハロゲン化カルシウムを反応させて木材中に
ヒドロキシアパタイトを生成させる。処理液の含浸を逆
にするようにしてもよい。養生は６０℃で３時間程度行
うとよい。生成されるヒドロキシアパタイトは、普通、
Ｃａ、ｅ（ＰＯ，）、・（ＯＨ）ｔ ’ｎ １ｌｚＯ
（ｎ ＝６． ８． １２゜１６）である。At least one selected from the group consisting of alkali metal dihydrogen phosphate (-1 atmosphere PO4), di-alkali metal hydrogen phosphate (M'!HPO,) and trialkali gold phosphate Wi= (M'IPO4) After impregnating with a treatment solution consisting of a phosphoric acid-based aqueous solution containing 1 type of phosphoric acid and adjusted to alkaline, the treatment solution consisting of a calcium halide aqueous solution is impregnated, and after curing as necessary, the alkali metal dihydrogen phosphate, phosphorus Hydroxyapatite is produced in wood by reacting dialkali metal oxyhydrogen or trialkali metal phosphate with calcium halide. The impregnation of the treatment liquid may be reversed. It is best to cure at 60°C for about 3 hours. The hydroxyapatite produced is usually
Ca,e(PO,),・(OH)t'n 1lzO
(n = 6.8.12°16).
リン酸二水素アルカリ金属、リン酸水素二アルカリ金属
またはリン酸三アルカリ金泥としては、普通、リン酸二
水素ナトリウム（リン酸水素−ナトリウム）、リン酸水
素二ナトリウム、リン酸三ナトリウムが用いられるが、
ナトリウムのかわりにカリウム等を含む場合もありうる
。As the alkali metal dihydrogen phosphate, di-alkali metal hydrogen phosphate, or tri-alkali metal phosphate, sodium dihydrogen phosphate (sodium hydrogen phosphate), disodium hydrogen phosphate, and trisodium phosphate are usually used. but,
It may also contain potassium instead of sodium.
ハロゲン化カルシウムとしては、塩化カルシウム（Ｃａ
Ｃ１＊）、ｊＸ化カルシウム（ＣａＢｒｘ） ＋沃化カ
ルシウム（ＣａＩ＊）等が用いられる。リン酸系水溶液
およびハロゲン化カルシウム水溶液を直接混合してヒド
ロキシアパタイトを生成する場合、リン酸とカルシウム
のモル比が３対５となるようにするのが好ましいので、
リン酸系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３対５
（リン酸系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 (Ca
C1*), calcium jX oxide (CaBrx) + calcium iodide (CaI*), etc. are used. When hydroxyapatite is produced by directly mixing a phosphoric acid-based aqueous solution and a calcium halide aqueous solution, it is preferable that the molar ratio of phosphoric acid and calcium is 3:5.
When performing two-stage treatment of wood with a phosphoric acid aqueous solution and a calcium halide aqueous solution, the molar concentration ratio of the rainwater solution should be 3:5.
(phosphoric acid-based aqueous solution vs. calcium halide aqueous solution) is preferable.
アパタ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。そこで、普通、必要
に応じて、ＮａＯＨ，Ｎ１１ｘ等で、前記処理液Ｂ、Ｃ
，Ｄをアルカリ性（ｐＨが７を越える）にしておくよう
にするのである。ｐＨは木材の種類９反応条件等によっ
て適宜調節するが、普通は８．５〜１２とするのが好ま
しい。Since the apatite production reaction proceeds in alkaline conditions, it is necessary to keep the reaction system alkaline. Therefore, the treatment liquids B and C are usually treated with NaOH, N11x, etc. as necessary.
, D are kept alkaline (pH exceeds 7). The pH is appropriately adjusted depending on the type of wood, reaction conditions, etc., but it is usually preferably 8.5 to 12.
木材に対する処理液の含浸は浸漬や塗布等によって行う
。２種以上の含浸法を併用するようにしてもよい。処理
液が水溶液の場合はつぎのようにするとよい。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、減圧下含浸、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 the treatment liquid by dipping or coating. Two or more types of impregnation methods may be used in combination. When the treatment liquid is an aqueous solution, it is recommended to do the following. 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 immersion, etc., the treatment agent will be absorbed into the wood. Diffuses quickly through water, requiring less soaking time.
なお、Ｘが口のアパタイトを生成させる場合は、Ｘとな
りうるイオンあるいは分子を用いる必要はない。また、
ＸがＯＨのアパタイトを生成させる場合、アルカリ性の
処理液中にはＯＨ−が含まれるからＸとなりうるイオン
を他に用いる必要がない結晶水を有するアパタイトを生
成させるようにすると難燃性がいっそう向上する。これ
は、結晶水を放出する反応が吸熱反応であって、前記（
ｅ）によるメカニズムの効果を得ることができるように
なるからである。Note that when X generates oral apatite, it is not necessary to use ions or molecules that can become X. Also,
When generating apatite where X is OH, since the alkaline treatment liquid contains OH-, it is possible to generate apatite with water of crystallization that does not require the use of ions that can become X, resulting in even greater flame retardancy. improves. This is because the reaction that releases crystal water is an endothermic reaction, and the above (
This is because it becomes possible to obtain the effect of the mechanism based on e).
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。The modified wood thus obtained has excellent flame retardancy, rot and insect repellency, and 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）
マツ、スギ、ブナ材の各２ｍｌｍｌ−タリー単板を常温
の水中に浸漬した。そして、Ｉ Ｔｏｒｒ程度に減圧し
、５時間放置して、木材を飽水させた。つぎに、木材を
７０℃のＣａＣ１！ ・８Ｈ１Ｏ水溶液中に５時間浸
漬し、そののち、Ｎａ５ＰＯａの４０％水溶液をＮａＯ
ＨでｐＨ９に調整した７０℃の処理液中に８時間浸漬し
た。水洗、乾燥後、木材絶乾重量１００に対して１８の
水酸アパタイト（ヒドロキシアパタイト）Ｃａ、。（Ｐ
Ｏ４）、 （ＯＨ）よを複合した改質木材が得られた。(Example 1) 2 ml each of tally veneers made of pine, cedar, and beech wood were immersed in water at room temperature. Then, the pressure was reduced to approximately 1 Torr, and the wood was left to stand for 5 hours to saturate the wood. Next, the wood was heated to 70℃ CaC1!・Immerse in 8H1O aqueous solution for 5 hours, then add 40% aqueous solution of Na5POa to NaO
The sample was immersed for 8 hours in a 70°C treatment solution adjusted to pH 9 with H. After washing with water and drying, 18% of hydroxyapatite (hydroxyapatite) Ca was added to 100% of the absolute dry weight of the wood. (P
A modified wood composite of O4) and (OH) was obtained.
この改質木材は、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。This modified wood had excellent flame retardant properties, as well as excellent rot and insect repellent properties and dimensional stability.
（実施例２）
実施例１と同様にしてつくった飽水木材を、７０℃のＣ
ａＣ１ｚ ・８ＨｚＯ水溶液中に５時間浸漬した。(Example 2) Water-saturated wood produced in the same manner as in Example 1 was heated to 70°C.
It was immersed in an aC1z .8HzO aqueous solution for 5 hours.
つぎに、７０℃のＮａ５ＰＯａとＮａＣ１との飽和水溶
液をＮａＯＨでｐＨ９に調整した処理液中に８時間浸漬
した。水洗、乾燥後、木材絶乾型！１００に対して２４
の水酸アパタイト （ヒドロキシアパタイト）Ｃａ＋＠
（ＰＯ４） ４ （Ｏｌｌ） １ 、 クロロアバ
タイトＣａｔ＠（ＰＯ４）ＡＣｌｌの混合物が含まれた
く複合された）改質木材が得られた。Next, a 70° C. saturated aqueous solution of Na5POa and NaCl was immersed in a treatment solution whose pH was adjusted to 9 with NaOH for 8 hours. After washing and drying, the wood is completely dry! 24 to 100
Hydroxyapatite (Hydroxyapatite) Ca+@
A modified wood containing a mixture of (PO4) 4 (Oll) 1 , chloroabatite Cat@(PO4)ACll was obtained.
この改質木材は、高度の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。This modified wood had a high degree of flame retardancy, as well as excellent rot and insect repellency and dimensional stability.
（実施例３）
実施例１と同様にしてつくった飽水木材を、ＢａＣ１，
の７０℃飽和水溶液中に５時間浸漬し、さらに、７０℃
のＮａ５ＰＯａとＨｓＢＯ＊ との飽和水溶液をＮａＯ
ＨでｐＨ９に調整した処理液中に８時間浸漬した。(Example 3) Water-saturated wood produced in the same manner as in Example 1 was treated with BaC1,
immersed in a 70°C saturated aqueous solution for 5 hours, and further soaked at 70°C.
A saturated aqueous solution of Na5POa and HsBO* was converted into NaO
The sample was immersed in a treatment solution adjusted to pH 9 with H for 8 hours.
水洗、乾燥後、木材絶乾重量１００に対して１７のＢａ
ｌ ６ （ＰＯ４） ｓ （ＢＯ４）口２が含まれた
（複合された）改質木材が得られた。After washing with water and drying, Ba of 17 per 100 of the absolute dry weight of the wood
A (composite) modified wood containing l 6 (PO4) s (BO4) 2 was obtained.
この改質木材は、優れた難燃性を備えているほか、抗収
縮能（ＡＳＥ）が３６％となって、優れた寸法安定性を
備えていた。そのうえ、高度の防腐・防虫性も備えてい
た。This modified wood had excellent flame retardancy, anti-shrinkage ability (ASE) of 36%, and excellent dimensional stability. Moreover, it also had a high degree of antiseptic and insect repellent properties.
（実施例４）
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 4) The following materials were used as the wood to be treated and the treatment liquid.
被処理木材：スギ１１Ｎ厚単板
処理前に含水率を２００％に調整
処理液Ｄ：０．９Ｍリン酸水素二ナトリウム（Ｎａｇ）
ＩＰＯ４）水溶液（ｐＨ９，４２）処理液Ｅ：１．５Ｍ
塩化カルシウム（ＣａＣ１ｇ）水溶液
被処理木材を７０℃の処理液りに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已に浸漬し、７
０℃で１２時間放置した。以上の処理により、結晶水を
有するヒドロキシアパタイトを含み、重量増加率６８％
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４２
％となり、寸法安定性が優れていることも分かった。そ
のうえ、防腐・防虫性も優れていた。Wood to be treated: Cedar 11N thick veneer Adjust moisture content to 200% before treatment Treatment liquid D: 0.9M disodium hydrogen phosphate (Nag)
IPO4) Aqueous solution (pH 9,42) Treatment liquid E: 1.5M
Wood to be treated with a calcium chloride (CaC 1 g) aqueous solution was immersed in a treatment solution at 70° C. for 6 hours. After that, the wood is immersed in the treatment solution without drying, and
It was left at 0°C for 12 hours. By the above treatment, it contains hydroxyapatite with crystal water and has a weight increase rate of 68%.
This modified wood has a high degree of flame retardancy,
It was found that it has particularly high self-extinguishing properties. In addition, as a result of investigating the dimensional stability, the anti-shrinkage ability (ASE) was 42.
It was also found that the dimensional stability was excellent. Moreover, it had excellent antiseptic and insect repellent properties.
（実施例５）
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 5) The following materials were used as the wood to be treated and the treatment liquid.
被処理木材：スギ３１ｍ厚単板を気乾したもの処理液Ｄ
：０．９Ｍリン酸水素二ナトリウム（ＮａｔＨＰＯ４）
水溶液（ｐＨ９，４２）処理液Ｅ：ｌ、５Ｍ塩化カルシ
ウム（ＣａＣ１□）水溶液
被処理木材を７０℃の処理液りに１２時間浸漬、した。Wood to be treated: Air-dried cedar 31m thick veneer Treatment liquid D
:0.9M disodium hydrogen phosphate (NatHPO4)
Aqueous solution (pH 9,42) Treatment solution E: l, 5M calcium chloride (CaC1□) aqueous solution The wood to be treated was immersed in the treatment solution at 70° C. for 12 hours.
その後、木材を乾燥しないでそのまま処理液Ｅに浸漬し
、７０°Ｃで１８時間放置した。以上の処理により、結
晶水を有するヒドロキシアパタイトを含み、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ｙ１抗収縮能（ＡＳＥ）
が３６％となり、寸法安定性が優れていることも分かっ
た。そのうえ、防腐・防虫性も優れていた。Thereafter, the wood was immersed in treatment solution E without drying and left at 70°C for 18 hours. Through the above treatment, a modified wood containing hydroxyapatite with water of crystallization and a weight increase rate of 42% was obtained, and this modified wood was found to have a high degree of flame retardancy, especially a high degree of self-extinguishing property. Ta. In addition, the dimensional stability of y1 anti-contractile ability (ASE) was investigated.
was 36%, indicating excellent dimensional stability. Moreover, it had excellent antiseptic and insect repellent properties.
（実施例６）
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 6) The following materials were used as the wood to be treated and the treatment liquid.
被処理木材：スギ１龍厚単板
処理前に含水率を２００％に調整
処理液Ｅ ：１．５Ｍ塩化カルシウム（ＣａＣ１ｇ）
水溶液
処理液Ｄ：０．９Ｍリン酸水素二ナトリウム（ＮａｚＨ
ＰＯ４）水溶？（！ （ｐＨ９，４２）被処理木材を７
０°Ｃの処理液Ｅ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りに浸漬し、７０℃で１２時
間放置した。以上の処理により、結晶水を有するヒドロ
キシアパタイトを含み、重量増加率３７％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２８％となり、寸
法安定性が優れていることも分かった。そのうえ、防腐
・防虫性も優れていた。Wood to be treated: Cedar 1 Ryatsu veneer Moisture content adjusted to 200% before treatment Treatment liquid E: 1.5M calcium chloride (CaC 1g)
Aqueous treatment solution D: 0.9M disodium hydrogen phosphate (NazH
PO4) Water soluble? (! (pH 9, 42)
It was immersed in treatment solution E at 0°C for 6 hours. Thereafter, the wood was immersed in the treatment solution without drying and left at 70° C. for 12 hours. Through the above treatment, a modified wood containing hydroxyapatite with water of crystallization and a weight increase rate of 37% was obtained, and this modified wood was found to have a high degree of flame retardancy, especially a high degree of self-extinguishing property. Ta. Further, as a result of examining the dimensional stability, it was found that the anti-shrinkage ability (ASE) was 28%, indicating that the dimensional stability was excellent. Moreover, it had excellent antiseptic and insect repellent properties.
この発明にかかる改質木材の製法は、アパタイトＭ、、
（ＺＯ，）、Ｘｔの門となるイオンを含むとともにＸと
なるイオンあるいは分子を含むことがある処理液と、Ｚ
Ｏ４を構成するイオンを含むとともにχとなるイオンあ
るいは分子を含むことがある処理液とを木材中に含浸さ
せてアルカリ性で反応させ、木材中においてアパタイト
を生成させるようにするので、難燃性、防腐・防虫性お
よび寸法安定性が優れた改質木材が得られる。The method for producing modified wood according to this invention includes apatite M,
(ZO,), a processing liquid that contains ions that become the gate of Xt and may also contain ions or molecules that become X, and Z
A treatment solution that contains ions constituting O4 and may also contain ions or molecules that become Modified wood with excellent rot and insect repellency and dimensional stability can be obtained.
代理人 弁理士 松 本 武 彦
手続補正書泪頒
１．１Ｈ生の３しＲ
昭和６２年特嘩３２５９１６号
３、補正をする者
事件との側糸 特許出願人
住 所 大阪府門真市大字門真１０４８番
地名 称（５８３）松下電工株式会社
代表者 （（Ｊｍ役 藤 井 貞 夫４、代理人
％〜−゛、。Agent Patent Attorney Takehiko Matsumoto Procedural Amendment Paper 1.1H No. 3 ShiR 1985 Tokushu No. 325916 3, side thread with the case of the person making the amendment Patent Applicant Address Oaza Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture 1048 Address Name (583) Matsushita Electric Works Co., Ltd. Representative ((Jm role Sadao Fujii 4, agent%~-゛,.
６、補正の対象 明細書 ７、補正の内容 ■ 明細書の全文を別紙のとおりに訂正する。6. Subject of correction Specification 7. Contents of correction ■ Correct the entire text of the specification as shown in the attached sheet.
（全文訂正） 明 細 書
１、発明の名称
改質木材の製法
２、特許請求の範囲
（１） 改質しようとする原料木材に対し、混合する
ことにより不溶性の不燃性無機物を生じさせる処理液を
別々に含浸させて木材組織内に前記無機物を定着させる
ようにする改質木材の製法であって、前記処理液による
浸漬含浸処理が行われる前に、気乾あるいは絶乾状態に
ある原料木材に対して飽水処理を行い、木材中に水を飽
和させることを特徴とする改質木材の製法。(Full text corrected) Description 1, Name of the invention Process for producing modified wood 2, Claims (1) A treatment liquid that produces insoluble, non-combustible inorganic substances when mixed with raw material wood to be modified. A method for producing modified wood in which the inorganic substance is fixed in the wood structure by separately impregnating the raw material wood in an air-dry or bone-dry state before being impregnated with the treatment liquid. A method for producing modified wood characterized by performing water saturation treatment on wood to saturate the wood with water.
３、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
付与した改質木材の製法に関する。3. Detailed Description of the Invention [Technical Field] The present invention relates to a method for producing modified wood that has flame retardancy, antiseptic/insect repellent properties, and dimensional stability.
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、以下の
ように大別される。There are various treatment methods for imparting flame retardancy to wood. When classified based on the flame retardant mechanism, they can be broadly classified as follows.
（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（ｄ）
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。(a) Coating with inorganic substances (b) Promotion of carbonization (C) Inhibition of chain reaction in flaming combustion (d)
Generation of non-flammable gas (e) Heat absorption due to decomposition and release of crystalline water (f) Insulation by foam layer However, conventional treatment methods classified as above cannot produce modified wood with sufficiently satisfactory flame retardancy. That was difficult.
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。On the other hand, since modified wood is used as a building material, it is also required to have improved antiseptic and insect repellent properties and dimensional stability.
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。This invention was made in view of the above circumstances, and aims to provide a method for producing modified wood that can obtain wood having excellent flame retardancy, antiseptic and insect repellent properties, and dimensional stability. The purpose is
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、木材に水に不溶な（不溶性の）不燃性無機物を含ま
せればよいと考えた。この不溶性不燃性無機物は、前記
（ａｌのほかその種類によっては、（ｂ）および（Ｃ）
等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、水に熔けにくいので、いったん木材組
織内に定着させられれば、それ以降木材から溶は出す恐
れも少ない。In order to achieve the above object, the inventors have conducted extensive research and have come up with the idea of adding a water-insoluble (insoluble) nonflammable inorganic substance to wood. This insoluble nonflammable inorganic substance is
This is because, in addition to the effects of the above mechanisms, improvements in antiseptic and insect repellent properties and dimensional stability can also be expected. Moreover, since it is difficult to dissolve in water, once it is fixed in the wood structure, there is little risk of it being leached from the wood.
この上記（ａ）、 （ｂ）および（Ｃ）のメカニズムに
ついて、つぎに詳しく説明する。The mechanisms of (a), (b), and (C) above will be explained in detail below.
（ａ）の無機物による被覆とは、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させ
られれば、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１の重量配合比で混合し、板状に
成形したものであって、ＪＩＳ規格により準不燃材料と
して認められている。(a) Coating with an inorganic substance means that even if the material is flammable, it can be made flame retardant if it is combined with a non-flammable inorganic substance in an appropriate mixing ratio. for example,
The conventionally known wood chip cement board is made by mixing combustible wood with noncombustible cement at a weight ratio of about 1:1 and forming it into a board shape, and is recognized as a quasi-noncombustible material by JIS standards. ing.
（ｂ）の炭化促進とは、つぎのようなメカニズムである
。木材は、加熱されると熱分解して可燃性ガスを発生し
、これが発炎燃焼するわけであるが、このときリン酸あ
るいはホウ酸が存在すると、木材の熱分解、すなわち炭
化が促進される。こうして形成された炭化層が断熱層と
して作用し、難燃効果が生じるのである。The carbonization promotion in (b) is the following mechanism. When wood is heated, it thermally decomposes and generates flammable gas, which causes flaming combustion, but if phosphoric acid or boric acid is present at this time, the thermal decomposition of the wood, or carbonization, is promoted. . The carbonized layer thus formed acts as a heat insulating layer and produces a flame retardant effect.
発炎燃焼における連鎖反応の阻害ｆｃｌは、炎中でのラ
ジカル的な酸化反応において、ハロゲンが連鎖移動剤と
して作用する結果、酸化反応が阻害されて難燃効果が生
じるというメカニズムである。Inhibition of chain reaction in flaming combustion (fcl) is a mechanism in which halogen acts as a chain transfer agent in radical oxidation reactions in a flame, thereby inhibiting the oxidation reactions and producing a flame retardant effect.
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（
防腐剤）等である必要はなく、菌類の養分になるもので
なければ、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、不溶性不燃性無機物を木材内腔
中に含ませれば、木材の防腐・防虫性を向上させうる。Next, we will explain how to make wood rot-proof and insect-proof. When fungi cause wood to rot, it is essential that hyphae first invade the lumen of the wood. However, if foreign matter is present in the internal cavity of the wood, mycelium cannot enter, and as a result, the wood becomes less susceptible to decay. Foreign matter in the wood cavity can be treated with antiseptic agents (
It does not have to be a preservative (preservative), etc., and it can be anything as long as it is not a nutrient for fungi. The same applies to insect repellent as preservative. Therefore, if an insoluble, noncombustible inorganic substance is included in the inner cavity of wood, the antiseptic and insect repellent properties of wood can be improved.
さらに、木材の寸法安定化について説明する。Furthermore, dimensional stabilization of wood will be explained.
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、不溶性不燃性無機物を木材細胞壁中
に固定すれば、寸法安定性を向上させうる。If wood can be allowed to swell and some substance can be fixed in the wood cell walls, a dimensional stabilizing effect can be obtained due to the bulk effect. Inorganic substances that are difficult to dissolve in water can also be used as immobilizing substances. Therefore, dimensional stability can be improved by fixing insoluble, non-combustible inorganic substances into wood cell walls.
しかし、不溶性不燃性無機物をそのまま水等の溶媒に分
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水等の溶媒しか浸透
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、最も狭い部分はピットメンプランであるが、ここ
における空隙径が約０．１ ｎであるのに対し、分散し
た不溶性不燃性無機物の粒子は、普通、数Ｑ以上あるか
らである。However, even if an insoluble nonflammable inorganic substance is directly dispersed in a solvent such as water and a treatment liquid made of this dispersion is attempted to penetrate into wood, only the solvent such as water will penetrate into the wood. This is due to the following reasons. In other words, the narrowest part of the path that the treatment liquid must pass when penetrating into the wood is the pit membrane run, and the pore diameter here is approximately 0.1 nm, whereas the dispersed insoluble and noncombustible This is because the number of particles of the organic inorganic substance is usually a number Q or more.
そこで、発明者らは、さらに研究を重ね、不溶性不燃性
無機物中の少なくともカチオン部分を構成するイオンを
含む処理液を木材中に含浸させた後、上記無機物の少な
くともアニオン部分を構成するイオンを含む処理液を木
材中に含浸させて、木材内で両イオンを反応させて木材
中に不溶性不燃性無機物を生成させるようにすればよい
ということを見い出した。さらに、上記処理液中に木材
を浸漬させて含浸させるにあたり、木材が中心部まで均
一に水で満たされた状態、すなわち飽水状態になってい
れば、含浸処理時間が短縮され、かつ、含浸された無機
物が木材内に均一に分布するようになることを見い出し
、ここにこの発明を完成した。Therefore, the inventors conducted further research, and after impregnating wood with a treatment solution containing ions constituting at least the cation part of the insoluble, nonflammable inorganic substance, the inventors found that the treatment liquid containing ions constituting at least the anion part of the inorganic substance It has been discovered that it is sufficient to impregnate wood with a treatment liquid and cause both ions to react within the wood to generate insoluble, nonflammable inorganic substances within the wood. Furthermore, when immersing the wood in the above-mentioned treatment solution, if the wood is uniformly filled with water to the center, that is, it is saturated with water, the impregnation treatment time will be shortened, and the impregnation process will be completed. The inventors discovered that the inorganic substances produced in the wood were distributed uniformly within the wood, and the present invention was thus completed.
したがって、この発明は、改質しようとする原料木材に
対し、混合することにより不溶性の不燃性無機物を生じ
させる処理液を別々に含浸させて木材組織内に前記無機
物を定着させるようにする改質木材の製法であうで、前
記処理液による浸漬含浸処理が行われる前に、気乾ある
いは絶乾状態にある原料木材に対して飽水処理を行い、
木材中に水を飽和させることを特徴とする改質木材の製
法をその要旨としている。Therefore, the present invention provides a modification in which raw wood to be modified is separately impregnated with a treatment solution that produces insoluble, non-combustible inorganic substances when mixed to fix the inorganic substances in the wood structure. In the wood manufacturing method, before the immersion treatment with the treatment liquid is performed, the raw material wood that is air-dried or absolutely dry is subjected to a water saturation treatment,
Its gist is a method for producing modified wood that is characterized by saturating the wood with water.
以下に、この発明の詳細な説明する。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１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 plywood, etc., and the type thereof is not particularly limited.
上記原料木材が気乾あるいは絶乾状態にある場合、飽和
状態まで含浸処理液（水溶液）を含浸させるには、相当
時間がかかる。そこで、この発明においては、水中貯木
、スチーミング、減圧下含浸、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、浸漬に
より木材に処理液を接触させるようにする。すると、処
理液中の薬剤イオンが木材中の水を媒体として速（拡散
し、含浸処理時間が短（てすむようになる。同時に、こ
の最初に含浸させられたイオンは、木材内に均一に分布
するようになるため、これらのイオンかつぎの含浸によ
り注入されたイオンと反応して生成する不溶性不燃性無
機物もまた、木材内に均一に分布するようになるのであ
る。When the raw material wood is air-dried or bone-dry, it takes a considerable amount of time to impregnate it with the impregnating solution (aqueous solution) to a saturated state. Therefore, in the present invention, the wood is saturated with water in advance by underwater storage, steaming, impregnation under reduced pressure, impregnation under pressure, etc., and then the wood is brought into contact with the treatment liquid by immersion. Then, the drug ions in the treatment solution quickly diffuse through the water in the wood, reducing the time required for the impregnation process.At the same time, the ions impregnated at the beginning are evenly distributed within the wood. As a result, the insoluble, non-combustible inorganic substances produced by reacting with the ions implanted through the impregnation of these ions also become uniformly distributed within the wood.
なお、このような飽水処理条件は特に限定はされず、要
するに、木材中心まで均一に飽水された状態、換言する
と、木材中に水が飽和した状態が達成できればよいので
ある。このような飽水状態の指針としては、たとえば、
ベイツガ材では含水率２００％以上、アガチス材では同
１８０％以上程度が目安となる。これは、厚さ３ｎの単
板に常圧で飽水処理を行う場合を例にとると、８０℃程
度の熱水であればその中に数十時間以上浸漬しておけば
よいし、減圧下等で行えば、その処理時間を短縮するこ
とができる。Note that the water saturation treatment conditions are not particularly limited, as long as the wood is uniformly saturated with water to the center, in other words, the wood is saturated with water. As a guideline for such water saturation, for example,
For hemlock wood, the moisture content should be at least 200%, and for agathis wood, the moisture content should be at least 180%. For example, if a veneer with a thickness of 3 nm is subjected to water saturation treatment at normal pressure, if the temperature is around 80℃, it can be immersed in hot water for several tens of hours or more, or under reduced pressure. If this is done on a lower level, the processing time can be shortened.
木材中に分散・定着させる不溶性の不燃性無機物として
は、たとえば、各種炭酸塩、リン酸塩およびリン酸水素
塩、ホウ酸塩、水酸化物・・・等が挙げられるが、これ
らに限定されることはない。２種以上の不溶性不燃性無
機物が木材中に共存されるようであってもよい。Examples of insoluble nonflammable inorganic substances to be dispersed and fixed in wood include, but are not limited to, various carbonates, phosphates, hydrogen phosphates, borates, hydroxides, etc. It never happens. Two or more types of insoluble, nonflammable inorganic substances may coexist in the wood.
また、１種の不溶性不燃性無機物中に、下記に述べるカ
チオン部分を構成するもの、および／または、アニオン
部分を構成するものが、それぞれ２種以上台まれるよう
であうでもよい。Furthermore, two or more types of insoluble, nonflammable inorganic substances may contain two or more types of cation moieties and/or anion moieties described below.
混合することにより上記のような無機物を生じさせる処
理液を閣製し、前記飽水処理済みの木材を同処理液中に
順次浸漬することにより、含浸処理が行われる。以下に
、その−例を挙げる。The impregnation treatment is carried out by preparing a treatment solution that produces the above-mentioned inorganic substances by mixing, and sequentially immersing the water-treated wood in the same treatment solution. Examples are given below.
まず、上記処理液として、たとえば、不溶性不燃性無機
物中のカチオン部分を構成するカチオンのうちの少なく
とも１種を含む処理液Ａ、および、同無機物中のアニオ
ン部分を構成するアニオンのうちの少なくとも１種を含
む処理液Ｂを調製する。上記カチオンとしては、Ｎａゝ
、Ｋ”、Ｃａ”、Ｂａ”、Ａ Ｉ”、Ｎ ｉ”、Ｃｄ”
＋等が、上記アニオンとしては、ＣＯ，”−、ＰＯ，”
、ＨＰＯ、”−、Ｈ，ＰＯ，−、ＢＯ，” 、ＯＨ−
、Ａ １０．−、Ｉ”、Ｃヒ、Ｂｒ−、Ｉ−等がそれぞ
れ例示できるが、これらに限定されることはない。First, as the treatment liquid, for example, treatment liquid A containing at least one of the cations constituting the cation moiety in the insoluble nonflammable inorganic substance, and at least one of the anions constituting the anion moiety in the inorganic substance. A treatment solution B containing seeds is prepared. The above cations include Naも, K”, Ca”, Ba”, A I”, Ni”, Cd”
+ etc., but the above anions include CO, "-, PO,"
,HPO,”-,H,PO,-,BO,”,OH-
, A 10. -, I'', Chi, Br-, I-, etc., but are not limited to these.
このようなカチオン部分を構成するものと、アニオン部
分を構成するものとの組み合わせは、どれでも可能とい
うわけではなく、イオン半径等による制約がある。その
ような条件を鑑みて、両者を任意に選択し、それらを含
んだ水溶性無機物を各々水に熔解させて、上記処理液Ａ
およびＢを調製する。The combination of such a cation portion and an anion portion is not possible in any combination, and there are restrictions due to ionic radius and the like. In view of such conditions, both are arbitrarily selected, and the water-soluble inorganic substances containing them are respectively dissolved in water to form the above-mentioned treatment liquid A.
and B are prepared.
浸漬処理は、上記処理液Ａ、ついで処理液Ｂの順に行っ
てもよいし、その反対の順であってもよい。このように
して含浸処理が行われた後は、適宜、水洗、乾燥等を行
い、改質木材が得られる。The immersion treatment may be performed in the order of the treatment liquid A and then the treatment liquid B, or may be performed in the reverse order. After the impregnation treatment is performed in this manner, washing with water, drying, etc. are performed as appropriate to obtain modified wood.
また、必要に応じては、浸漬処理後、養生等を行っても
よい。Further, if necessary, curing or the like may be performed after the immersion treatment.
つぎに、この発明の実施例および比較例について説明す
る。Next, examples and comparative examples of the present invention will be described.
（実施例１）
マツ、スギ、ブナ材の各２龍厚ロータリー単板を常温の
水中に浸漬し、Ｉ Ｔｏｒｒ程度に減圧した後５時間放
置して、木材を飽水させた（含水率１８０〜２００％に
調整）。(Example 1) Two thick rotary veneers made of pine, cedar, and beech were immersed in water at room temperature, and the pressure was reduced to approximately I Torr, and then left for 5 hours to saturate the wood (moisture content: 180 ~200%).
つぎに、第１浴において木材を７０℃のＣａＣ１ｇ・８
Ｈ８０水溶液中に５時間浸漬し、その後第２浴において
、Ｎａ＊ＰＯａの４０％水溶液をＮａＯＨでｐＨ９に調
整した７０℃の処理液中に８時間浸漬した。Next, in the first bath, the wood was heated to 1 g of CaC at 70°C.
It was immersed in a H80 aqueous solution for 5 hours, and then in a second bath, it was immersed for 8 hours in a 70° C. treatment solution in which a 40% aqueous solution of Na*POa was adjusted to pH 9 with NaOH.
水洗、乾燥後、不溶性不燃性無機物を含んだ改質木材を
得た。After washing with water and drying, a modified wood containing insoluble and nonflammable inorganic substances was obtained.
（実施例２）
第２浴における処理液として、Ｎａ５ＰＯａとＮａＣ１
との飽和水溶液をＮａＯＨでｐＨ９に調整した処理液（
７０℃）を用いるようにし、その他は実施例１と同様に
処理して改質木材を得た。(Example 2) As the treatment liquid in the second bath, Na5POa and NaCl
A treatment solution prepared by adjusting the pH to 9 with NaOH (
70° C.), and otherwise treated in the same manner as in Example 1 to obtain modified wood.
（実施例３）
第１浴における処理液として、ＢａＣ１ｇの７０℃飽和
水溶液を、第２浴における処理液として、Ｎａ、ＰＯ２
とＨ＝ＢＯ＊ との飽和水溶液をＮ ａ ＯＨでｐＨ９
に調整した処理液（７０℃）をそれぞれ用いるようにし
、以下、実施例１と同様にして改質木材を得た。(Example 3) The treatment liquid in the first bath was a 70°C saturated aqueous solution of 1 g of BaC, and the treatment liquid in the second bath was Na, PO2
A saturated aqueous solution of and H=BO* was adjusted to pH 9 with NaOH.
Modified wood was obtained in the same manner as in Example 1, using treatment solutions adjusted to 70° C. (70° C.).
（実施例４）
スギ１ｆｌ厚単板に実施例１と同様に飽水処理を施し、
含水率を２００％に調整した。(Example 4) A 1 fl thick cedar veneer was subjected to water saturation treatment in the same manner as in Example 1,
The moisture content was adjusted to 200%.
この飽水木材を、ｐＨ９，４２に調整したＮａｚＨＰＯ
＋水溶液（０，９Ｍ、７０℃；処理液Ｘとする）に６時
間浸漬し、続いて（木材を乾燥せずにそのまま） 、Ｃ
ａＣ１，水溶液（１，５Ｍ、７０℃；処理液Ｙとする）
中に１２時間浸漬した。This saturated wood was treated with NazHPO adjusted to pH 9.42.
+ immersion in an aqueous solution (0.9M, 70°C; referred to as treatment solution
aC1, aqueous solution (1.5M, 70°C; referred to as treatment liquid Y)
Soaked in water for 12 hours.
以降、同様に水洗、乾燥して改質木材を得た。Thereafter, the wood was washed with water and dried in the same manner to obtain modified wood.
（実施例５）
はじめに上記処理液Ｙ、ついで処理液Ｘの順に浸漬処理
を行うようにする他は、実施例４と同様に処理して改質
木材を得た。(Example 5) Modified wood was obtained by processing in the same manner as in Example 4, except that the immersion treatment was first carried out in the treatment liquid Y and then in the treatment liquid X.
（比較例）
気乾状態（含水率１０〜１５％）のスギ３龍厚単板を、
上記処理液Ｘ中に１２時間浸漬し、ついで、上記処理液
Ｙ中に１８時間浸漬して、同様に改質木材を得た。(Comparative example) Air-dried (moisture content 10 to 15%) cedar veneer,
The wood was immersed in the treatment liquid X for 12 hours, and then in the treatment liquid Y for 18 hours to obtain modified wood in the same manner.
以上の改質木材について、重量増加率、無機物の含浸率
分布および寸法安定性（抗収縮能：ＡｓＥ）を開べ、得
られた結果を同じく第１表に示す。なお、上記含浸率分
布は、処理した木材を１６等分してそれぞれにおける含
浸率を求め、それらの標準偏差で表した。Regarding the above modified wood, the weight increase rate, inorganic impregnation rate distribution, and dimensional stability (anti-shrinkage ability: AsE) were investigated, and the obtained results are also shown in Table 1. In addition, the said impregnation rate distribution was expressed by dividing the treated wood into 16 equal parts, determining the impregnation rate for each, and using the standard deviation thereof.
第１表にみるように、実施例の改質木材は、比較例に比
べて含浸処理時間が短いにもががねらず、比較例の改質
木材と同等もしくはそれ以上に多量の無機物を含み、寸
法安定性にも優れていた。As shown in Table 1, the modified wood of the example did not struggle even though the impregnation treatment time was shorter than that of the comparative example, and it contained a larger amount of inorganic substances than the modified wood of the comparative example. It also had excellent dimensional stability.
また、含浸率分布から、実施例の改質木材中には、含浸
された無機物が均一に分布していることが明らかとなっ
た。Furthermore, the impregnation rate distribution revealed that the impregnated inorganic substance was uniformly distributed in the modified wood of the example.
さらに、難燃性および防腐・防虫性についても調べた結
果、得られた実施例および比較例の改質木材は、いずれ
も高度な難燃性および防腐・防虫性を有していることが
判明した。とりわけ、飽水処理を行った実施例では、上
述のように木材中に含まれる無機物の分布状態が均一に
なるために、防火性能にバラツキがなく、性能の安定し
た改質木材が得られた。Furthermore, as a result of examining flame retardancy and antiseptic/insect repellent properties, it was found that the modified wood of the obtained examples and comparative examples both had high flame retardancy, antiseptic properties, and insect repellent properties. did. In particular, in the examples where saturated water treatment was performed, as mentioned above, the distribution of inorganic substances contained in the wood became uniform, so there was no variation in fire protection performance, and modified wood with stable performance was obtained. .
この発明にかかる改質木材の製法は、以上のようであり
、処理液による浸漬含浸処理が行われる前に、気乾ある
いは絶乾状態にある原料木材に対して飽水処理を行い、
木材中に水を飽和させるようにしているため、処理液の
含浸処理時間が短縮されるとともに、木材中に含浸され
た無機物の分布が均一となり、難燃性１寸法安定性、防
腐・防虫性に優れ、かつ、性能も安定した改質木材を得
ることができる。The method for producing modified wood according to the present invention is as described above, and before being subjected to the immersion treatment with a treatment liquid, the raw material wood that is air-dried or absolutely dry is subjected to a water saturation treatment,
Since the wood is saturated with water, the time required for impregnation with the treatment liquid is shortened, and the distribution of inorganic substances impregnated into the wood is uniform, resulting in flame retardant properties, dimensional stability, and antiseptic and insect repellent properties. Modified wood with excellent properties and stable performance can be obtained.
Claims (1)
により不溶性の不燃性無機物を生じさせる処理液を別々
に含浸させて木材組織内に前記無機物を定着させるよう
にする改質木材の製法であって、前記処理液による浸漬
含浸処理が行われる前に、気乾あるいは絶乾状態にある
原料木材に対して飽水処理を行い、木材中に水を飽和さ
せることを特徴とする改質木材の製法。(1) A method for producing modified wood in which raw wood to be modified is separately impregnated with a treatment solution that produces insoluble, non-combustible inorganic substances when mixed, and the inorganic substances are fixed within the wood structure. A modification characterized in that, before the immersion and impregnation treatment with the treatment liquid, a water saturation treatment is performed on the raw material wood in an air-dried or bone-dry state to saturate the wood with water. Wood manufacturing method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32591687A JPH0635123B2 (en) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | Modified wood manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32591687A JPH0635123B2 (en) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | Modified wood manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63178001A true JPS63178001A (en) | 1988-07-22 |
| JPH0635123B2 JPH0635123B2 (en) | 1994-05-11 |
Family
ID=18182026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32591687A Expired - Lifetime JPH0635123B2 (en) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | Modified wood manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0635123B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03129213A (en) * | 1989-10-13 | 1991-06-03 | Tomiyasu Honda | Kotatsu |
-
1987
- 1987-12-23 JP JP32591687A patent/JPH0635123B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03129213A (en) * | 1989-10-13 | 1991-06-03 | Tomiyasu Honda | Kotatsu |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0635123B2 (en) | 1994-05-11 |
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