JPH0117843B2

JPH0117843B2 -

Info

Publication number: JPH0117843B2
Application number: JP53113241A
Authority: JP
Inventors: Hyogo Izumi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-09-14
Filing date: 1978-09-14
Publication date: 1989-04-03
Also published as: JPS5539373A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、割れやすい黒たん等のように伐採後
の放置期間の長い木材の乾燥期間の短縮、木材へ
の注入する期間の短縮等をはかるために開発され
たものである。

最近、木材業者は、入手する原木や製材盤の中
に、黒たん等のように、伐採後入手までに長い期
間を用し、始めから自由水のない原木や、部分的
に自由水の消滅しているものを購入しなければな
らないようになつてきた。

自由水が始めからなくなつていても、木材内の
導管等の含有水の移動に関係のある部分に、樹脂
が付着しているままであれば、毛細管現象が容易
におこなわれにくく天乾や人乾中に割れが生じや
すい。又、自由水がなくなつている所より収縮が
生じることと、樹脂の存在により、乾燥処理が困
難であることと、水及び水溶液等を注入した高含
水率木材又は薬品注入木材を作るのも困難となつ
ている。スライスするために煮沸しようとして
も、高含水率木材を作りにくい状態であれば、煮
沸する期間が甚しく長くかかり、不便を極めてい
た。

従来からある加圧注入法や真空注入法では、自
由水が残存している状態ですら、均一に注入でき
ないのに、自由水がなく収縮が生じている木材に
対しては、長時間かけても均一に注入することは
不可能に近い。

以前から、SV法や真空乾燥法を用いて、自由
水を沸騰させて、木材内の樹脂を除去する工法は
木材内に自由水があることが前提となつており、
自由水が部分的に消滅している木材に対しては、
この工法は成立しない。蒸気加圧を用いて蒸気を
木材に注入するにしても、部分的にも収縮が生じ
ている部分にも、他の部分と同様に均一に自由水
を作ることは不可能である。

圧力容器を用いて、高圧蒸気で木材を加熱すれ
ば、蒸気のケージ圧が、１Kg／cm²の圧で加熱すれ
ば収縮が発生する樹種もあり、それぞれの樹種に
応じた蒸気加熱の圧力限界があることと、スチー
ミングと空気加熱を用いた木材加熱には、割れ発
生することとにより、木材を加熱するための温度
限界がある欠点があり、高圧容器内の高圧蒸気を
用いる加熱方法を利用した時、その加熱温度限界
で加熱した飽和蒸気を圧力容器外に放出し大気圧
になる過程でも減圧効果は生じるも、その減圧効
果だけでは不充分のため、その時の減圧効果発生
時より、比較にならぬ程の速度の遅い真空ポンプ
を利用する真空工程をとらねばならぬので、乾燥
や注入を困難にしていた細胞腔の中で極めて小さ
な紋孔を有している細胞腔のみの破壊等の減圧効
果を生じさせにくい欠点もあつた。

木材特に自由水の消滅による全体又は部分的に
収縮している木材を、割れを防止する乾燥や、ス
ライス用の煮沸と注入木材を作る処理時間の短縮
のために、短時間で木材全体に均一に自由水を作
り、その自由水の発散や注入木材を作る障害とな
つていた樹脂を除去する工程の開発が、必要とな
つてきた。

本発明は、上記の問題点を解決するために開発
されたもので、その実施例を詳細に説明しなが
ら、その実施例を行うときに、新たに生じる問題
点も同時に解説することにする。

圧力容器内に取り付けられた水槽内に木材を入
れ、浮上しないようにしてから、水槽内に温水を
入れて扉をしめ、水槽下部と水槽外の圧力容器内
に高圧蒸気を注入し、水槽内を110〜150℃の所定
温度の高温水とし、水槽外はゲージ圧で例えば１
〜６Kg／cm²の高圧蒸気として、高温水が沸騰しな
い圧力とする。沸騰しない温度の直前の温度にて
木材の細胞腔壁が薄い木材はその所定圧及び所定
温度は低くても良いが、その細胞壁が厚い木材に
は、それぞれ高い方が、良い結果が得られやす
い。

圧力容器内の高圧蒸気にて加圧し、水槽内を大
気圧の沸点以上の高温水にしても、水槽内の高温
水の温度が均一になり難いので、この飽和蒸気の
一部の放出と高圧蒸気の水槽外の注入を交互に繰
り返えして、高温水の温度に見合つた蒸気圧力を
最低にして、飽和蒸気圧を頻繁に変動させると、
飽和蒸気圧が低下した時に、水槽内の高温水が沸
騰直前の状況となつて高温水の温度むらが是正さ
れ易い。又、水槽内の高温水が、木材への浸透と
蒸発によつて、水位が下がつてしまうのは、水槽
下部より高圧蒸気を注入すれば、水位が上昇する
と同時に、温度むらも是正され易い。

高圧蒸気加圧下での大気圧の沸点以上の高温水
に、木材をつける状態にしておけば、木材が膨張
し、導管等に付着している樹脂が軟質となり、導
管の隙き間を大きくする。この高圧蒸気の圧力を
頻繁に変動させた時、高圧蒸気圧の高い時に高温
水が木材内部に注入してゆき、加圧の圧力を少な
くした時に木材に入つている空気及び含有水と木
材内に入つて温度低下した高温水が、表層方向へ
反発するので、所定時間後には、木材内は高温水
で満され、所定温度となる。

一般的に、飽和蒸気による加圧加熱を用いて木
材を加熱するとき、１Kg／cm²の蒸気圧、120℃の
温度以上にて加熱すれば、木材の収縮率が増大し
始めるものであるが、この高温水を利用する木材
加熱では、木材内に浸透した高温水の圧力と、木
材外の高温水との圧力が均等して行くので、木材
に加圧による圧縮がおこりにくく、それ以上の温
度に加熱しても収縮が増大することはなく、樹種
によつて収縮率が増大するのは、実験上加熱温度
が145℃以上の温度になつてからであるので、飽
和蒸気の加熱よりも、木材温度を非常に高くする
ことができる。理論的には、145℃以上でも収縮
がおこるとは思えないが、樹種によつて、145℃
以上になれば収縮がおこるものが存在するのは加
圧された高温水を放出するときに、収縮が生ずる
ものと思われる。

木材の温度を所定温度に加熱し終えた後、不用
となつた高温水を除去するために、圧力容器外に
放出し始めると、圧力容器内の圧力が、それにつ
れて低下し始め、高温水が沸騰がおき、又、高温
水の水位低下によつて、高温水の水位上に出た木
材の含有水等も沸騰が生じ、その沸騰によつて、
木材や高温水の温度も低下し、木材内の含有水が
沸騰し発散した後に温度低下して行く高温水が毛
細管現象により木材内に入り、更に木材温度が低
下すると同時に、高温水で木材を加熱した利点が
相殺される。

このために、次のようにすれば、不用になつた
高温水を沸騰させないで除去しうる。この不用と
なつた高温水を圧力容器外に放出し始めると同時
に、水槽外に高圧蒸気を注入し、圧力容器内を、
所定温度に見合つた飽和蒸気圧を維持しつつ、水
槽内の高温水を放出しなければならない。この工
程によつて、高温水や木材に入つた高温水を沸騰
させることなく、温度低下をさせずに、木材を取
り廻つていた高温水を飽和蒸気に置き替えること
になる。置き替えられた飽和蒸気の圧力を、加熱
された木材温度に見合つた蒸気圧力を中心の少い
巾で暫時変動させると、木材表面に残つていた高
温水も、次第に除去され、圧力容器内より、完全
に高温水が放出され、所定温度の飽和蒸気のみ
が、木材を取りまくことになる。

その後、飽和蒸気を圧力容器より放出し始める
と、高温水の放出と違い、急速に飽和蒸気を放出
しうるので、収縮増大の問題により、飽和蒸気加
熱ではできなかつた高温に加熱された木材内の含
有水や木材内に入つた高温水が、その高温に対応
した圧力から大気圧まで下がる減圧状況の下で、
急激に沸騰し、圧力容器内が大気圧になるまでの
間に、この沸騰によつて生じた木材内の蒸気圧に
より、木材の導管等の壁面に付着していた樹脂が
水蒸気蒸溜による化学分解が生じ、分解した樹脂
はその沸騰圧力によつて、木材の表面に押し出さ
れ乾燥や注入の阻害原因となつていた樹脂が除去
された木材に、木材の材質が改良される。

通常用いられているSV法では、木材の収縮の
問題により、一般的に１Kg／cm²の加圧にとめら
れ、その後、加圧蒸気を放出し、真空ポンプを利
用して、−0.7Kg／cm²まで減圧されているのが一般
的運転方法である。これは過熱時から1.7Kg／cm²
の圧力低下に過ぎず、真空ポンプの運転を用いね
ばならないため、この圧力低下の時間数は、40分
以上かかつているので、比較的にゆるやかな圧力
低下である。それに反し、本発明の方法では、例
えば高温水の加熱温度を138℃とすると、それに
見合つた沸点圧力から、大気圧まで圧力低下する
量は、SV法の約２倍となり、その圧力低下に用
する時間はそれの1/4以下のため、木材内の細胞
腔内の加熱水の沸騰圧力は、細胞腔の出口である
紋孔が小さければ小さい程、SV法でのそれと比
較にならぬ程大きくなり、本発明の工程をとれば
乾燥や注入を困難にしていた細胞腔の中で極めて
小さい紋孔を有している細胞腔のみの壁体を破壊
しうることが容易になる副作用もとりうる。

本発明の木材の材質改良法を用いて作られた木
材を、圧力容器に入れるか又はいれたまま、水槽
内に湯をいれ、水槽外を飽和蒸気で満たし、この
飽和蒸気圧を１〜３Kg／cm²の圧力の巾をもつて、
その蒸気圧を変動させれば、注入が困難にしてい
た樹脂が消滅していることと、注入しにくい部分
である細胞腔の中で極めて小さい紋孔を有してい
る細胞腔のみの壁体が破壊されているので、容易
に均一な高含水率となしうる。この高含水率の製
造法を用いれば、湯の替わりに、化学薬品の水溶
液にすると、化学薬品の注入木材が容易に作れ
る。

以上の実施例によつて説明したように、本発明
は、圧力容器内を、110〜150℃の所定温度の高温
水及び木材の入つている水槽と、水槽外をこの高
温水が沸騰しない高圧蒸気にして、この高圧蒸気
圧を変動させ、木材へ高温水の注入し、木材の温
度を所定温度にしてから、この高温水を圧力容器
外に放出しても、木材はこの所定温度の高圧蒸気
に包まれることを特徴とする高温水の放出方法を
行つた後、所定温度の高圧蒸気を圧力容器外に放
出することによつて、木材内の高温水や含有水を
沸騰させる現象を作り、この沸騰によつて生じる
蒸気圧により木材の導管等の壁面に付着している
樹脂を除去することを特徴とする木材の材質改良
法であり、又、この木材の材質改良法を実施した
後に、水槽内に湯をいれ、水槽外を飽和蒸気と
し、飽和蒸気の圧力を変動させる圧力を加えるこ
とにより、木材の導管や細胞腔に湯を注入させら
れるから、本発明の材質改良法によつて作られた
木材は、含有水の発散や、水溶液又は温水の注入
に、阻害原因となつていた樹脂がなくなつて、水
になじみやすい木材になつていることと、この木
材の材質改良法を実施した場合、副産物として細
胞腔の中で極めて小さい紋孔を有している細胞腔
のみの壁体を容易に破壊しうるようになつた。

この木材の材質改良法の開発により、SV法等
の蒸気処理を用いても樹脂除去のしにくい自由水
の全部又は一部を消滅が生じている木材も、高温
水の木材注入法により木材全体に自由水が作ら
れ、導管等の壁体に付着していた樹脂を除去でき
るようになつたため、自由水の有無により収縮発
生しているか否かにかかわらず、乾燥するとき、
水になじみやすいため毛細管現象が容易におこな
われ、含有水発散が困難であつた極めて小さい紋
孔を有している細胞腔内の含有水も、細胞腔が破
壊された場所より容易に発散するので、割れを発
生させずに簡単に乾燥できるようになつた。

又、この木材の材質改良法の開発により、スラ
イスするために煮沸するのに、長時間必要として
いた黒たん等の樹種や、含水率が低下していた木
材も、湯を注入して高含水率材にするのに、注入
の障害となつていた樹脂が除去され、細胞腔中で
極めて小さな紋孔を有している細胞腔のみも破壊
されているので、圧力容器内の水槽に、この工法
で処理した木材と湯を入れ、水槽外の飽和蒸気の
圧力を変動させれば、容易に高含水率材を製造で
き、従来のスライス用の煮沸時間は、１割以下に
短縮しうるようになつた。

本発明の木材の材質改良法を用いれば、薬品の
水溶液の注入木材も容易に作られ、注入木材の製
造時間の短縮だけでなく、注入促進の薬品も不要
になり、製造原価が甚しく減少させうるようにな
つた。

以上説明したように、本発明により種々の生産
上の利益が生じ、業界に益する所大となつた。

Claims

【特許請求の範囲】

１圧力容器内において、木材を入れた水槽内の
高温水が沸騰しない高圧蒸気として、該高圧蒸気
の圧力を変動させながら該水槽内を110〜150℃の
所定温度の高温水とし、ついで該木材が該高温水
を圧力容器外に放出しても該所定温度の高圧蒸気
に包まれる状態となした後、該高圧蒸気を圧力容
器外に放出することによつて、該木材内に入つた
高温水及び含有水を沸騰させる現象を作り出し、
この沸騰によつて生じる水蒸気により該木材の導
管等の壁面に付着している樹脂を除去したことを
特徴とする木材の材質改良法。