WO2005035211A1 - 木材乾燥方法及び装置 - Google Patents

Abstract

　良熱伝導性かつ耐熱性の素材例えばアルミニウム箔(２)で木材(１)を被覆し、これを、乾燥窯(３)内で、発火点を超えない高温（例えば摂氏２００度程度）の環境下に置いて、乾燥させる。高温の蒸し焼き状態で乾燥プロセスが進行するため、木材の表面も内部も略均等に乾燥してゆくことになり、木材表面から割れてゆく現象がまったく起こらず、また、反り、曲がりなどの変形も起こらない。また、高温環境下で乾燥させることができるため、乾燥に要する期間もかなり短縮できる。

Description

明 細 書

木材乾燥方法及び装置

技術分野

[0001] この発明は、木材乾燥方法及び装置に関し、特に原木丸太のままの木材を高温下 で高速乾燥させることに適した技術に関する。

背景技術

[0002] 人工的な加熱環境下で木材を乾燥させるようにする従来の木材乾燥方法は、原木 を所望の製品木材サイズよりも大きなサイズに裁断して製材し、製材した木材をその ままの剥き出し状態で乾燥室に置き、略摂氏 80度程度の中温加熱環境下で数週間 程度の比較的長い時間をかけて乾燥させる、所謂「中温乾燥法」が主流である。略摂 氏 80度程度の中温加熱とする理由は、略摂氏 90度程度を超える加熱環境下では、 被乾燥木材に割れが生じ、製品として使いものにならなくなるからである。このような 中温加熱では、乾燥に力かる期間も数週間（例えば 2週間）かかり、高速での乾燥は 行えなかった。また、所望の製品木材サイズよりも大きなサイズに製材した状態で乾 燥させる理由は、乾燥の結果、反り'曲がりなどの変形が木材に必ず発生するので、 乾燥後に、反り ·曲がりの出た木材の周囲を裁断して所望の製品木材サイズに製材 し直すため（二度引き）である。そのため、製品木材の歩留まりが非常に悪いという欠 点もある。さらに、このような製材し直しがあるため、原木の幹径が比較的小ぶりの木 材にあっては、この「中温乾燥法」を適用して利用可能な適切なサイズの製品木材を 得ることが不可能である故に、この「中温乾燥法」を適用することができな力つた。そ のような原木の幹径が比較的小ぶりの木材の代表例としては、カラマツがある。また、 特にカラマツは、乾燥させた場合に、大きなねじれや反り、割れなどが生じる、という 所謂「ァバレ」の問題があった。力かる理由によって、カラマツを人工乾燥させること ができな力 たため、従来は、カラマツを工業製材として流通させ、広く利用に供する ことができな力 た。

[0003] 一方、高温乾燥によって乾燥期間を短縮するようにした「高温乾燥法」も実施されて いる。これによれば、木材を高周波で被曝させることにより、略摂氏 100度乃至 150 度程度の比較的高温の加熱環境下で乾燥させることができる。しかし、それでも、比 較的長時間の乾燥期間を要する。また、長時間の高温乾燥によって、木材の表面に 黒褐色変化が生じ、品質が劣化するという問題もあった。また、高温乾燥法の場合も 、乾燥の結果、反り'曲がりなどの変形が木材に必ず発生するので、乾燥後に、反り' 曲がりの出た木材の周囲を裁断して所望の製品木材サイズに製材し直すこと (二度 引き）が必要であった。従って、製品木材の歩留まりが悪いという問題は依然としてあ る。勿論、これも、カラマツのような幹径が比較的小ぶりの木材の乾燥には不向きで める。

発明の開示

[0004] 本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、被乾燥木材に割れや反り、曲がりなど の変形を引き起こすことなく (若しくは最小限にとどめ）、木材を高温下で高速乾燥さ せることができるようにした木材乾燥方法及び装置を提供しようするものである。また 、原木丸太のままの木材を高温下で高速乾燥させるのに適した木材乾燥方法及び 装置を提供しようするものである。

[0005] 本発明に係る木材乾燥方法は、良熱伝導性かつ耐熱性の素材で被覆した木材を 、発火点を超えない高温環境下に置き、該木材を乾燥させることを特徴とするもので ある。好適な例において、前記良熱伝導性かつ耐熱性の素材は、金属箔である。更 に、好適な例において、前記金属箔はアルミニウム箔である。

[0006] 本発明によれば、被乾燥木材が良熱伝導性かつ耐熱性の素材 (好適には金属箔 若しくはアルミニウム箔)で被覆されて ヽるため、発火点を超えな ヽ高温環境下に曝 されても、木材表面に焼け焦げ等が生じず、また木材表面力 乾燥してゆく現象を防 ぐことができる。すなわち、良熱伝導性かつ耐熱性の素材 (好適には金属箔若しくは アルミニウム箔)で木材が被覆されて ヽることで、高温の蒸し焼き状態で乾燥プロセス が進行するため、木材の表面も内部も略均等に乾燥してゆくことになり、木材表面か ら割れてゆく現象がまったく起こらず、また、反り、曲がりなどの変形も起こらない。し かも、例えば摂氏 200度程度の従来にはな 、かなりの高温環境下で乾燥させること ができるため、乾燥に要する期間もかなり短縮することができる。また、木材表面から の割れが全く又は殆ど生じないため、原木丸太のままで乾燥させることができ、乾燥 後に必要な製材処理を行えばよいため、二度引きの必要がなぐ工業製材に際して の歩留まりが非常によくなる。従って、カラマツのような幹径が比較的小ぶりの木材の 人工乾燥にも適しており、従来は余り使いでがなかったような間伐材も有利に工業製 材に供することができる。

図面の簡単な説明

[0007] [図 1]本発明に係る木材乾燥方法及び装置の一実施例を説明するための略図。

発明を実施するための最良の形態

[0008] 以下、この発明の実施の形態を添付図面に従って詳細に説明する。

本発明に係る乾燥方法の第 1工程は、図 1 (a)に示すように、乾燥しょうとする長尺 の木材 1の周囲を、アルミニウム箔 2で被覆する作業を行うことからなる。この被覆作 業は人手によって行うようにしてよいが、必要に応じて、機械化してもよいのは勿論で ある。アルミニウム箔 2は、良熱伝導性かつ耐熱性の素材として選ばれたものであり、 被覆した木材 1に対してその外側から加熱される高温熱を容易に伝達するが（良熱 伝導性)、それ自身は簡単には燃えないもの (耐熱性)、である。従って、木材 1を被 覆する素材（2)は、良熱伝導性かつ耐熱性の素材であればよぐアルミニウム箔 2に 限らず、その他の金属箔であってもよいし、それ以外の何らかのものであってもよい。 なお、アルミニウム箔 2の横幅が限られたサイズである場合は、木材 1の縦の長さはか なりの長さがあるので、図示例のように、アルミニウム箔 2を木材 1の周囲に螺旋状に 巻きつけることにより、木材 1の周囲全体を被覆するようにすればよい。図示例では、 木材 1の木口 laの部分は、アルミニウム箔 2によって被覆せず、木材 1の円筒側面周 囲全体をアルミニウム箔 2によって被覆するようにしている。しかし、これに限らず、木 口 laの部分を含めて木材 1の全周囲をアルミニウム箔 2によって被覆するようにして もよい。勿論、アルミニウム箔 2つまり被覆素材の厚さは、適宜であってよい。また、例 えば、薄いために破れるおそれがあるような場合は、 2重巻きあるいは多重卷きにし て被覆するようにしてもよい。また、乾燥対象となる木材 1 (アルミニウム箔 2つまり被覆 素材を被覆する木材）は、原木丸太 (原木力 表皮を剥がした丸太)のままであってよ い。しかし、原木丸太のサイズが大きすぎて取扱いにく場合など、適宜のサイズに裁 断された木材を、乾燥対象木材 1 (アルミニウム箔 2つまり被覆素材を被覆する木材） としても差し支えない。なお、必要に応じて、事前に原木丸太を背割り加工し、背割り 加工した丸太 1の周囲をアルミニウム箔 2つまり被覆素材で被覆するようにしてもよい

[0009] 本発明に係る乾燥方法の第 2工程は、図 1 (b)に示すように、アルミニウム箔 2を被 覆した木材 1を乾燥窯 (乾燥装置） 3に運び入れて、発火点を超えない高温環境下に 置き、適宜の期間、高温環境下に曝すことで、該木材を乾燥させることからなる。乾 燥窯 3は、例えば登り窯形式に適宜傾斜した炉室を持ち、傾斜の下部寄りに木材 1を 出し入れするための扉 3aを有し、傾斜の上部寄りに煙出し口 3bを有し、また、傾斜の 下部寄りの底部に加熱炉 4を有する。加熱炉 4の熱源としては、原木の表面から剥い だ皮 (廃皮材)などを主体とする適宜の可燃物質を燃焼させるようにするとよ 、。加熱 炉 4の熱源としては、これに限らず、電熱であってもよぐその他何でもよい。例えば 高周波乾燥手段等を適宜含んで 、てもよ 、。乾燥窯 3の適宜箇所に複数の温度測 定器 5が配置され、窯内の温度をモニタする。モニタされた窯内の温度に基づき加熱 炉 4の発熱量を制御し、乾燥窯 3内を、発火点を超えない適切な高温環境に維持す る。この場合、測定した温度を考慮して加熱炉 4の燃焼量 (発熱量)を制御することは 、自動的な手法で行うようにしてもよいし、作業員による人手作業として行うようにして もよい。なお、人手作業で管理する場合は (あるいは自動管理する場合も）、窯内の 温度が、発火点に満たない予設定した限界温度、に達するようなことがもしも起こった 場合に、所定の警報を音あるいは発光 Z表示等で発する警報装置を付加してもよい 。勿論、常に摂氏 200度程度の高温を維持できな力つたとしても本発明の実施には 差し支えない。すなわち、作業の都合や温度管理等の都合によって、ときには窯内 温度が低下するようなことがあっても、発明の実施に不都合はない。なお、乾燥窯 3 の圧力は、外気圧と同じであってよい。しかし、必要に応じて減圧乾燥法を適宜組み 合わせてもよい。

[0010] 一般に、木材の発火点温度は摂氏 237度程度である。よって、本発明にお 、ては 、発火点を超えない程度の高温として、摂氏 200度程度の高温環境下で木材 1を乾 燥させるようにすることができる。その場合、直径 30cm程度の丸太であっても、本発 明の方法で 3乃至 4日程度の期間で乾燥を行えば、含水率 10%程度までに乾燥さ せることができることが実験によって確かめられた。従来の数週間かけての人工乾燥 が含水率 18%程度が限度であったことを考慮すると、かなり、効率がよいことが判る。 なお、乾燥プロセスの過程で木材 1から絞り出される水分は、主に木口 laの部分から 滴り出る。アルミニウム箔 2の被覆の底部にも、出た水分が適宜溜るが、これらは乾燥 終了時にアルミニウム箔 2の被覆を木材 1から剥ぎ取ったときにそのまま廃棄される。 このように、本発明によれば、被乾燥木材 1がアルミニウム箔 2のような良熱伝導性 かつ耐熱性の素材で被覆される（ラップされる）ため、発火点を超えないが発火点に 近！、摂氏 200度程度の高温環境下に曝されても、木材表面に焼け焦げや色変化等 が生じず、木材 1の品質が損なわれない。また、被覆により、木材 1の表面から乾燥し てゆく現象を防ぐことができる。すなわち、アルミニウム箔 2のような良熱伝導性かつ 耐熱性の素材で木材 1が被覆 (ラップ)されていることで、高温の蒸し焼き状態で乾燥 プロセスが進行し、木材 1の表面も内部も略均等に乾燥してゆくことになり、木材表面 力も割れてゆく現象がまったく又はほとんど起こらず、また、反り、曲がりなどの変形も 起こらない。また、例えば摂氏 200度程度の従来にはないかなりの高温環境下で乾 燥させることができるため、乾燥に要する期間も 3— 4日程度と、従来に比べて力なり 短縮することができる。また、木材表面力もの割れが全く又は殆ど生じないため、原 木丸太のままで乾燥することができ、乾燥後に必要な製材処理を行えばよいため、 二度引きの必要がなぐ工業製材に際しての歩留まりが非常によくなる。従って、大 径の丸太材をそのまま乾燥させることができるのは勿論のこと、カラマツや間伐材のよ うな幹径が比較的小ぶりの木材の人工乾燥にも適している。特に、本発明に従って カラマツを丸太のまま乾燥させても「ァバレ」や割れ、反り、ねじれ、曲がりなどがほと んど起こらないため、有利に工業製材に供することができる。また、従来は余り使い出 力 力 たような間伐材も有利に工業製材に供することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 良熱伝導性かつ耐熱性の素材で被覆した木材を、発火点を超えな!ヽ高温環境下 に置き、該木材を乾燥させることを特徴とする木材乾燥方法。

[2] 前記良熱伝導性かつ耐熱性の素材は、金属箔である請求項 1に記載の木材乾燥 方法。

[3] 前記金属箔はアルミニウム箔である請求項 2に記載の記載の木材乾燥方法。

[4] 前記木材が丸太である請求項 1に記載の木材乾燥方法。

[5] 前記木材の少なくとも木口以外の周囲全体が前記素材で完全に被覆された状態 で前記高温環境下に置かれることを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれかに記載の 木材乾燥方法。

[6] 良熱伝導性かつ耐熱性の素材で被覆した木材を、発火点を超えな!/ヽ高温環境下 に置き、該木材を乾燥させることを特徴とする木材乾燥装置。

[7] 前記良熱伝導性かつ耐熱性の素材は、金属箔である請求項 6に記載の木材乾燥

[8] 前記金属箔はアルミニウム箔である請求項 7に記載の記載の木材乾燥装置。

[9] 前記木材が丸太である請求項 6に記載の木材乾燥装置。

[10] 前記木材の少なくとも木口以外の周囲全体が前記素材で完全に被覆された状態 で前記高温環境下に置かれることを特徴とする請求項 6乃至 9のいずれかに記載の 木材乾燥装置。