JPH04185302A - 改質木材の製造方法 - 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】

本発明は改質木材の製造方法に関し、特に木材の寸法安
定性、防腐性及び防蟻性等を改善することのできる改質
木材の製造方法に関する。

【従来技術】

従来、木材数’ＩＩＦＩとしてアセチル化剤を主改質剤
として用いることが知られている。この場合の改質木材
の製造方法においては、通常加熱及び加圧可能な耐圧容
器を使用して、先ず減圧又は加圧下に木材改質剤を木材
中に含浸せしめ、次いで加熱することにより改質反応を
行わせる方法が一般的である。この方法は、木材の処理
の開始から終了までを同一容器内で行えるという特徴が
ある反面以下のような欠点があった。

【発明が解決しようとする課題】

上記欠点の第１は、木材内部に含浸されず残存した改質
剤も加圧容器内では木材と同様に加熱されるので、前記
木材内部に含浸されず木材改質に寄与しない主改質剤の
副次的な反応が生じるため未利用の改質材が着色し改質
剤の再使用を損なう場合がある上、改質材を使用された
分補給して木材の改質を繰り返すと、改質木材の性能が
低下するので、結局反応系に入れた改質材の再使用には
限界があり、係る不都合は、特に触媒や反応開始剤を併
用する場合に著しいこと、第２に、厚いブロック状木材
を使用する場合には改質反応時に木材細胞が膨潤して生
ずる応力のために反りが発生し易く、後処理工程で取り
扱いに支障を来たし易いこと、第３に、加圧容器の容積
が大きくなると反応過程における圧力及び温度の管理が
困難となる点である。 本発明者等は、上述した問題点を解決すべく鋭意検討し
た結果、木材改質剤の含浸工程と反応工程を分離して行
うことによって良好な結果を得ることができることを見
出し、本発明に到達した。 従って、本発明の第１の目的は、木材に含浸されない木
材改質剤を再利用できる改質木材の製造方法を提供する
ことにある。 本発明の第２の目的は厚いブロック状木材を改質する場
合でも反りが生じ難い改質木材の製造方法を提供するこ
とにある。 本発明の第３の目的は、前記反応容器の容積を小さくす
ることのできる改質木材の製造方法を提供することにあ
る。 更に、本発明の第４の目的は、特にアセチル化剤を改質
剤とする場合に好適な改質木材の製造方法を提供するこ
とにある。

【課題を解決するための手段】

本発明の上記の諸口的は、木材と木材改質剤とを反応さ
せる改質木材の製造方法において、前記改質剤を木材に
含浸せしめた後、該改質剤含浸木材を加熱・加圧下で木
材改質反応を行わせる改質木材の製造方法により達成さ
れた。 以下に本発明の詳細な説明する。 本発明に使用する木材は特に制限されるものではなく、
例えばアガチス材に適用することができる。 本発明で使用する木材改質剤は公知のもの＼中から適宜
選択して使用することができるが、特に木材の寸法安定
性と共に防腐性及び防蟻性を良好なものとする観点から
アセチル化剤を使用することが好ましい。上記アセチル
化剤としては、無水酢酸、ケテン又は酢酸の酸塩化物等
を挙げることができる。上記のごとき改質剤を使用して
アセチル化するに際しては通常塩基性物質を触媒として
使用する。 木材の改質反応を行わせるに際しては、改質剤を速やか
に木材中に含浸せしめる上から、木材に対する膨潤係数
が水よりも大きいアミン系又はアミド系化合物から選択
される少なくとも一種以上の化合物を併用することが改
質剤を木材中に含浸せしめる上から好ましい、特にこれ
らの化合物は塩基性であるので、木材に対して膨潤剤と
して機能するのみならず、改質剤としてアセチル化剤を
用いた場合には、木材中の水酸基とアセチル化剤との反
応触媒としても機能するので、この場合は特に本発明の
好ましい実施態様である。 本発明で使用することのできるアミン系又はアミド系化
合物としては、例えばｎ−ブチルアミン、ピペリジン、
ピリジン、ジメチルアミド等を挙げることができる。 アセチル化剤に対するアミン又はアミド系化合物の混合
比率は、容量比率で７０／３０〜９５１５の範囲で使用
する。 これらのアセチル化剤とアミン系又はアミド系化合物か
らなるアセチル化反応溶液による木材の処理は、減圧工
程と加圧工程を包含する減圧・加圧法により行ねれか、
通常、減圧度としては１０Ｔｏｒｒ以下、加圧度として
は５〜１０ｋｇ／ｃｄ、反応時間としては減圧・加圧い
ずれの工程においても１時間程度を選択すれば十分であ
る。 本発明においては、アセチル化反応溶液を木材に含浸さ
せる含浸工程を終了した後、平板プレスにより加圧・加
熱して（以下これを平板プレス法という）アセチル化反
応を行う。木材内部に含浸されなかった過剰の前記アセ
チル化反応溶液は除去回収して再度反応に使用する。 平板プレス法によるアセチル化反応の温度は１２０°Ｃ
〜１３０°Ｃ１圧力は５ｋｇ／Ｃｉ〜１０ｋｇ／Ｃｒ１
であり、反応時間は５分〜３０分間である。 加熱温度を１３０°Ｃ以上にすると、木材成分であるリ
グニン結合が緩み始め、温度上昇するに従って各木材成
分間の結合が分解を始めるため、木材の強度が大きく低
下すると共に割れ等が発生し、１２０°Ｃ以下の温度で
は反応に長時間を要するので好ましくない。 平板プレス時の圧力は、木材が劣化しない範囲で改質の
効果を高めるために、特に８　ｋｇ／ｄ〜１Ｏｋｇ／ｃ
ｉｌｌが好ましい。 平板プレス法による加圧時間は木材の種類によっても異
なるが、−船釣には３０分〜１２０分程度が望ましい。 例えば、アガチス材では５分〜３０分程度であり、ヒノ
キ材では１２０分程度で十分である。 アセチル化反応を終了した後、木材抽出成分及び未反応
アセチル化剤の除去を兼ねて熱水及びアセトンによる加
熱抽出処理を行い、次いで熱乾燥処理を行う。

【発明の効果】

以上詳述した如く、本発明の木材の改質方法によれば改
質剤の含浸工程と加熱反応工程を分離して実施するため
、木材に含浸されなかった改質剤は加熱反応工程におけ
る熱の影響を全く受けないので何度でも再使用すること
ができる。 また、単板や板材のみならずある程度の体積を有する木
材の改質を行う場合でも、プレス下で改質反応を行わせ
るために従来のような木材細胞の膨潤応力の影響を受け
ることがなく、改質反応時においても反りやネジレ等が
発生する二とがない。 更↓こ、木材に改質材を含浸させるときに使用する容器
を小型化することもできる。

【実施例】

以下本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発
明はこれによって限定されるものではない。 実施例１゜ アセトン及び熱水抽出を行ったアガチス四方ブロック材
及び檜四方ブロック材を、無水酢酸７０重量部及びピリ
ジン３０重量部からなるアセチル花材溶液中に浸漬し、
減圧下（真空度１０Ｔｏ　ｒｒ）及び加圧下（８、５ｋ
ｇ　／　ｃｔＡ　）で夫々６０分間アセチル化荊の含浸
処理を行った。次いでアセチル化剤を脱液した後、平板
プレス法により前記アセチル他剤含浸木材を加熱・加圧
下（温度１２０°Ｃ１圧力８．　５ｋｇ／ｃＩＴ）で６
０分間アセチル化反応を行い、熱水及びアセトン抽出（
温度８０″Ｃで８時間を各々１回）を行った後、送風乾
燥を行ってアセチル化木材を得た。 比較例１゜ 実施例Ｉで行った平板プレス法に代えて、含浸処理に使
用したオートクレーブをそのまま使用した他は実施例１
と同一条件でアセチル化反応を行った後、送風乾燥を行
いアセチル化木材を得た。 実施例１及び比較例１で得られたアセチル化木材の重量
増加率（ｗｐｃ）、バルキング率、吸水増加率（ＲＷＡ
）及び抗膨潤能（ＡＳＥ）を測定して第１表のような結
果を得た。 尚、各測定値は下記の計算式によって算出した。 ■重量増加率（ＷＰＧ）： 処理前の木材の絶乾重量 ｘ　　１００　　（％）、 ■バルキング率： 処理後の木材絶乾寸法−処理前の木材絶乾寸法処理前の
木材絶乾寸法 ｘ　　１００　　（％） ■吸水増加率（ＲＷＡ）： 未処理木材の吸水率−処理木材の吸水率未処理木材の吸
水率 Ｘ１００（％） （但し、吸水試験は１０５℃で２４時間乾燥した試験片
を水中に浸漬した後〔温度２３°Ｃで２４時時間側定） ■寸法安定性（ＡＳＥ）： 未処理木材の寸法変化率−処理木材の寸法変化率未処理
木材の寸法変化率 Ｘ　　１００（％） 表−１の結果から明らかなように本発明により得られた
改質木材は、材種により反応性について差異はあるもの
の、アガチス材ではオートフレイブ法と同程度の重量増
加率（ＷＰＧ）及び寸法安定性が得られた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）木材と木材改質剤とを反応させる改質木材の製造方
   法において、前記改質剤を木材に含浸せしめた後、平板
   プレスを用いて前記改質剤含有木材を加圧・加熱下で木
   材改質反応を行わせることを特徴とする改質木材の製造
   方法。 ２）改質剤がアセチル化剤である請求項１に記載の改質
   木材の製造方法。