JPH02248203A - 改質木材の製法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、建材等として用いられる改質木材の製法に関
する。

（従来の技術） 不溶性不燃性無機物を木材中に生成させて、寸法安定性
、難燃性、防腐・防虫性および力学的強度を付与する改
質木材の製法が開発されている。

次に木材の！＄１燃化について、説明する。

木材の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、大体、
つぎのように分けられる。

（ａ）　　無機物による被覆 （ｂ）　　炭化促進 （ｅ）　　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 木材中に不溶性不燃性無機物を含ませれば、前記（ａ）
のほか、無機物の種類によっては、（ｂ）ないしくｄ）
のメカニズムによる効果も併せて期待できる。

しかも、不溶性不燃性無機物は、木材から溶は出す恐れ
が少ないので効果が薄れる恐れも少ない。

（ａ）ないしくｄ）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、難燃化し得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。（ｂ）の炭化促進はっぎのようなメカ
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、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。したがって、不溶性不
燃性無機物がリン酸成分あるいはホウ酸成分を含む場合
は、難燃効果が高いものとなる。（Ｃ）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
ずるというメカニズムである。したがって、不溶性不燃
性無機物がハゲロンを含んでおれば、このメカニズムに
よる難燃効果が得られる。（ｄ）は、炭酸塩、アンモニ
ウム塩等が、熱分解により炭酸ガス、亜硫酸ガス、ハロ
ゲン化水素等の不燃性ガスを発生し、これらのガスが可
燃性ガスを希釈することにより燃焼を妨げるというメカ
ニズムである。したがって、不溶性不燃性無機物が炭酸
塩等の不燃性ガスを発生しうるちのであれば、このメカ
ニズムによる難燃効果が得られる。

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、結果的に腐敗しに（
くなる、木材腔中の異物は、特に防腐効果のある薬剤（
防腐剤）である必要は無く、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陸中に含ませ
れば、木材の防腐・防虫化を向上させ・）る。

さらに、木材の寸法安定化および力学的強化について説
明する。木材を水で膨潤させておき、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
定化効果および力学的強化効果が得られる。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
安定性および力学強度を向上させうる。

しかし、一般に、不溶性不燃性無機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水しか浸透してゆか
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０．１μｍ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、０．１μｍよりもかなり大き
いからである。

（発明が解決しようとする課Ｂ） そこで、本発明らは、反応して、不溶性不燃性無機物を
生じうるイオン同志を別々に溶解させた２種の水溶液を
、水溶性無機物を水に溶解させた雨水溶液を順に木材細
胞中に含浸させ、木材中でイオン同志を反応させて、不
溶性不燃性無機物を生成させる方法を開発した。

この方法によれば、防腐・防虫性、寸法安定性、防火性
に関して優れた改質木材を得ることができるが、木材中
の無機物の含浸に不均一がみられ、性能（防火性、寸法
安定性）が均一にならない欠点があった。

本発明は、以上のような事情に鑑みて提案されたもので
あり、その目的は木材中の無機物の含浸を均一にするこ
とで、性能が均一な改質木材を効率よく得ることのでき
る製法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明は混合することにより、
不燃性無機物を生じさせる２種以上の水溶性無機物水溶
液を別とに順次含浸させることにより木材組織内に不燃
性無機物を生成させる改質木材の製法において、木材の
」二下方向を転換しながら含浸処理を行うことを特徴と
する改質木材の製法を発明の要旨とするものである。

（作　用） 本発明は処理中に木材の上下方向を転換しながら無機物
水溶液を含浸させることによって、木材内の無機物分布
が均一になるものである。

以下に本発明の詳細な説明する。

本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、合板等があげられ、種類は特に限定され
ない、木材はあらかじめ飽水させておくのが好ましい。

木材中に生成させて木材組織内に分散定着させる不燃性
無機物としては、たとえば炭酸塩、硫酸塩、珪酸塩、リ
ン酸塩、水酸塩、硼酸塩等の塩が挙げられ、２種以上が
木材中に共存させられるようであってもよい。

前記の不燃性無機物を木材組織内で生成させるためには
、カチオン部を構成する１群の無機化合物で調製された
水溶液とアニオン部を構成する他の１群の無機化合物で
調製された水溶液を別々に順次木材組織中に含浸させる
。これらは交互に複数回含浸させることができる。

ただし、含浸する際には、木材内部の無機物分布を均一
にするため、上下方向を転換させながら処理を行う。

以上に説明した本発明の改質木材の製法によれば、木材
内に無機物が均一に分布するため、防腐・防虫性、寸法
安定性に優れ、特に防火性の均一な改質木材を得ること
ができる。また、この改質木材は無機物が木材内部に含
浸・定着されているため、木質感が損なわれておらず、
上記性能に加えて外観的にも優れた木材となっている。

次に本発明の実施例について説明する。

実施例は一つの例示であって、本発明の精神を逸脱しな
い範囲で、種々の変更あるいは改良を行いうろことは云
うまでもない。

（実施例１） アガチス材の３−にロータリー単板を熱水で煮沸し、飽
水状態にした。

得られた飽水単板を、水１１．当たり、ＢａＣＩｇ＝２
．０モル ８３ＢＯ！＝２．０モル を溶解した水溶液（第１浴）中に浸漬した。

つぎに、この単板を水１１当たり、 （ＮＨ４）□ＩＩＰＯ，−４．０モル Ｈ３ＢＯ３菖６，０モル を溶解した水溶液（第２浴）中に浸漬し、その後水洗、
乾燥して改質木材を得た。

（実施例２〜５、比較例１及び２） 実施例１と同様にして飽水処理を行った単板を第１表に
示した条件で処理し、改質木材を作成した。なお、比較
例としては、実施例１及び４の処方と同じで、ただ木材
の上下を転換させない場合の処理を行った。

（改質木材の性能試験） 上記で得られた改質木材の含浸率分布を調べた。

なお、含浸率分布は４０　Ｘ１００ＣＩの３■厚単板を
２０Ｘ２０Ｃ１１の大きさに１０板カツトし、その含浸
率を調べた。

以上の結果を第１表に、標準偏差とともに示した。

（発明の効果） 本発明は、混合することにより、不燃性無機物を生じさ
せる２種以上の水溶性無機物水溶液を別々に順次含浸さ
せることにより木材組織内に不燃性無機物を生成させる
改質木材の製法において、木材の上下を転換させて含浸
を行なうことで、防火性、寸法安定性、防腐・防虫性に
優れ、かつ性能の均一な改質木材を得ることができる効
果を有するものである。

（ほか１名）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）混合することにより、不燃性無機物を生じさせる
   ２種以上の水溶性無機物水溶液を別々に順次含浸させる
   ことにより木材組織内に不燃性無機物を生成させる改質
   木材の製法において、木材の上下方向を転換しながら含
   浸処理を行うことを特徴とする改質木材の製法。
2. （２）２種以上の水溶性無機物水溶液は２群に分けられ
   、そのうちの１つの群は、アルカリ金属、アルカリ土類
   金属、ＡｌおよびＺｎからなる群の中から選ばれた少な
   くとも１種を含むものであり、他の１つの群は、ＳＯ＿
   ３、ＰＯ＿４、ＣＯ＿３、ＳＯ＿４およびＯＨの各アニ
   オンからなる群の中から選ばれた少なくとも１種を含む
   ものである請求項１項記載の改質木材の製法。