JPH03181777A - 木材の乾燥方法 - 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〕 本発明は木材を前乾燥と後乾燥の二工程に分けて乾燥す
るようにした木材の乾燥方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、木材の乾燥方法としては、−殻内には外部から熱
風を加えて木材表層部から水分を蒸発させる外部加熱法
が採用されている。

また、高周波を加えて木材を内部から加熱する高周波加
熱法も一部に採用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記外部加熱法によると、木材の温度分布が
表層部で高く、中央部で低くなり、中央部から表層部へ
の水分の移動が行なわれにくいため、表層部が乾燥して
も中央部が未乾燥状態のままとなるという事態が起こっ
ていた。このため、乾燥ずみ製品として市場に出された
後、建築物等に使用された場合に収縮や狂いが起こりや
すいという問題があった。

また、表層部と中央部の含水率の差が大きくなりがちで
あるため、表層部の割れが生じやすいという欠点もあっ
た。

一方、高周波加熱法では、上記外部加熱法とは逆に木材
中央部から加熱するため、中央部から表層部への水分の
移動が活発に行なわれるものの、この高周波加熱のみに
よって木材を乾燥させる従来方法によると、中央部が過
乾燥状態となりやすいため、内部割れや焦げが発生しや
すい。そこで、中央部と表層部の含水率の差が極端に大
きくならないように高周波を低エネルギーで長時間加え
ることになるため、結果的に必要乾燥時間が長くなるう
えに、エネルギー効率が悪く、乾燥コストが高くなると
いう問題があった。

そこで本発明は、中央部と表層部の含水率の差が小さい
良好な乾燥状態が得られ、しかも、乾燥時間を短縮でき
るとともに、乾燥コストを安くすることができる木材の
乾燥方法を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、木材を高周波によって内部加熱することによ
り蒸気圧を上げ、内部水分を中央部から表層側に移動さ
せて含水率が中央部で低く表層部で高くなる状態まで前
乾燥させた後、外部加熱法により、水分を表層部から発
散させて表層部の含水率が中央部の含水率よりも低くな
る状態まで後乾燥させるものである。

（作用） このように、高周波加熱による前乾燥工程で、中央部を
高温状態として内部水分を中央部から表層部に押出して
表層部を高含水率状態とした後、外部加熱による後乾燥
工程で、この表層部に集めた水分を外部に蒸発させるた
め、高周波加熱時間、外部加熱時間とも短縮されて乾燥
効率が良くなり、しかも中央部と表層部の含水率の差が
小さい均一な乾燥状態を得ることができる。従って、建
築物等に使用中に収縮や狂いの発生が少ない。

また、高周波加熱のみによって乾燥させる従来方法と比
較して、乾燥時間が短く、投下エネルギーも少なくて乾
燥コストが安くてすむ。

〔実施例） 本発明を以下の実施例に基づいてさらに詳細に説明する
。

実施例１ 被乾燥材として９０ａａＸ　９０ｉｉｇｚＸ　４０００
ｍ１１のベイツガ角材を用い、これに防腐剤を注入した
後、前乾燥として高周波加熱し、さらに後乾燥として熱
風による外部加熱を行なうという手順で、防腐剤注入Ｉ
（初期含水量）を異ならせた４種類の試料イ、口、ハ、
二について複数本ずつ乾燥させ、それぞれの乾燥状態（
含水率分布）を測定した。

その結果を表１に示す。

（他の乾燥条件） ■　高周波加熱−高周波シールドを施した乾燥室内に防
腐剤注入直後の複数本ずつ５種類の角材を搬入し、１０
０℃（角材内部ｍ度〉までの立上がり２時間、１００℃
での保持２時間で高周波加熱を行なった。

■　外部加熱−高周波加熱に引続き、別の乾燥室内に試
料を移し、約５０℃の室温下で熱風による加熱を３日間
連続して行なった。

■　測定方法 外部加熱による処理終了後に各試料の断片をとり、９０
ｊｗ＋Ｘ９０ａｍの断面において、表面から２０Ｍ厚の
表側表層部分、同２０〜７〇−厚の中央部分、同７０〜
９０ａｍ厚の裏側表層部分の含水率を全乾法によって測
定した。なお、各試料の注入後の初期平均含水率は、試
料イが１１３％、試料口が１１０％、試料ハが１２９％
であった。

表 上表に示す通り、高周波加熱が４時間、外部加熱が３日
間という短時日でありながら、最高含水率が表側表層部
で２５％（平均では２３％）、裏側表層部では２６％（
平均では２４％）、中央部で３３％（平均で３２％）と
なり、各試料とも乾燥ずみ製品として好適な高乾燥状態
が得られた。

また、表層部と中央部の含水率の差が平均で８〜９％の
小さな範囲におさまり、試料全体として均一な乾燥状態
が得られた。このことは、従来の外部加熱法では２〜４
週間を要していた乾燥日数を４〜５日に短縮したことに
なる。

実施例２ 実施例１と同じベイツガ９０ＭＸ　９０ＭＸ　４０００
Ｍの角材について、実施例１とは高周波加熱および防腐
剤注入量の条件を少し変えて同様の乾燥を行ない、しか
も高周波加熱（前乾燥〉後と、これに続く外部加熱（後
乾燥）後のそれぞれについて乾燥状態を調べた。その結
果を表２に示す。

乾燥条件 ■　高周波加熱−１００℃までの立上がり３時間、保持
２時間で高周波加熱を行なった。

■　外部加熱一実施例１と同じ。

■　測定方法−高周波加熱終了後と外部加熱終了後とに
それぞれ各試料の断片をとり、実施例１と同様の方法に
よって含水率を測定した。

なお、防腐剤注入後の初期含水率は次の通りであった。

試料二・・・表側平均が１２０％、裏側平均が１２７％
、中央平均が１００％。

試料ホ・・・表側平均が１７２％、裏側平均が１３８％
、中央平均が１６０％。

表 工：高周波加熱後 ■：外部加熱後 上表から明らかなように、内部含水率が、高周波加熱終
了時点では、中央部で低く、表層部で高くなり、外部加
熱終了後にはこの関係が逆転し、実施例１の場合と同様
に相対的に表層部で低く、中央部で高くなった。

この乾燥状況をより明確に把握するため、本発明者にお
いては、試料二について、防腐剤注入直後、高周波加熱
後、外部加熱１日後、同２日後、同３日後とより細かく
測定した。この結果（含水率推移）を図に示す。

同図に示すように、防腐剤の注入直後では、含水率が中
央部および表層部（表側のみ例示〉とも１００〜１２０
％と高含水状態となっている。

次に、高周波加熱により、中央部、表層部とも含水率が
低下するが、内部加熱によって水分が中央部から表ＩＩ
部に向けて押出されることにより、含水率の低下の度合
は中央部の方が大きく、表層部に水分が集められる傾向
となった。

この後、外部加熱の開始に伴って、表層部に溜まった水
分が蒸発し、表層部の含水率は急カーブで低下する。こ
れに対し、中央部の含水率低下はゆるやかとなる。

そして、外部加熱２日後には含水率の関係が逆転し、中
央部で高く、表層部で低くなる。

さらに、外部加熱３日目に入ると、表層部、中央部とも
乾燥度は鈍化し、最終的に含水率が表層部で２８％、中
央部で４１％となった。また、この方法によれば、中央
部と表層部に生ずる乾燥応力が小さく、割れや狂い等の
損傷を小さく抑えることができる。

ここで比較のために、熱風を用いた外部加熱のみによる
従来方法での乾燥状況を表３に示す。

なお、試料ａ、ｂ、ｃとも、ベイツガ９０　ｍ　Ｘ９０
ａｉ＋Ｘ４０００１ｗ＋の角材を用い、それぞれについ
て防腐剤注入後に養生３日、夏期天日乾燥２０日、熱風
乾燥３日の乾燥スケジュールで乾燥を行なった。

表 ■＝養養生３後 後：天天日乾燥２口 後防腐剤注入量の単位はＫｙ／ｄ） この結果、全乾燥終了後には、各部の平均含水率が、表
側、裏裏の表層部で２３％、中央部で４９％となった。

これから明らかなように、従来方法によると、表層部が
十分乾燥されるまで２６日ときわめて長時日を要し、し
かも全乾燥終了後でも中央部ではいまだ高含水率状態で
表層部との差が大きくなる。

ところで、上記各実施例では、最も一般的なケースとし
て乾燥前に防腐処理を行なった木材を適用対象として例
にとったが、本発明はこの防腐処理を行なわず、生材か
ら乾燥を行なう場合にも勿論適用可能である。

〔発明の効果〕

上記のように本発明によるときは、高周波加熱による前
乾燥工程と、熱風を用いる外部加熱による後吃燥工程の
二工程に分け、前乾燥工程で、中央部を高温状態として
、従来の乾燥法では抜けにくかった内部水分を中央部か
ら表層部に押出して表層部を高含水率状態とした後、後
乾燥工程で、この表層部に集めた水分を蒸発させるため
、乾燥効率が良く、木材全体として高乾燥状態、かつ、
中央部と表層部の含水率の差が小さい均一な乾燥状態を
得ることができる。しかも、高周波加熱のみによって乾
燥させる従来方法と比較して、乾燥時間を大幅に短縮で
きるとともに、乾燥コストを安くすることができ、また
木材の損傷が少ないため歩留りを高くすることができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明方法による実験例での木材試料の乾燥状況を
説明するためのグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、木材を高周波によって内部加熱することにより蒸気
   圧を上げ、内部水分を中央部から表層側に移動させて、
   含水率が中央部で低く表層部で高くなる状態まで前乾燥
   させた後、外部加熱法により、水分を表層部から発散さ
   せて表層部の含水率が中央部の含水率よりも低くなる状
   態まで後乾燥させることを特徴とする木材の乾燥方法。