JPH1148213A - 生単板への液体含浸方法及び液体含浸装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 防腐・防虫などの為の薬液を単板に含浸処理
する際に，簡単な設備により，割れの少ない単板でも特
に割れを形成することなく，短時間で効率よく単板の内
部組織全体に一定濃度の薬液を安定して含浸処理させ
る。 【解決手段】 生単板１を脱水装置３により板厚方向に
圧縮して脱水処理を施した後，液体５の中に備えた一対
のロール７１，７２で脱水生単板１ａを板厚方向に圧縮
しながら繊維方向に搬送することにより，液体５を該脱
水生単板１ａに含浸させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，原木を切削して得
た乾燥前のベニヤ単板（以下，生単板という）の内部組
織へ液体を含浸させる方法及びその装置に関するもの
で，更に詳しく述べると，該生単板へ防腐・防虫の為の
薬液を含浸させたり，或いは着色の為の染色液を含浸さ
せたり，或いは吸湿性，寸法安定性，機械的性質などを
改良すべく合成高分子などの処理液を含浸させる方法及
びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】防虫剤や防腐剤などの薬液を単板などの
木材に含浸させる方法としては，従来より接着剤混入
法，単板処理法，加圧処理法などが知られていた。以
下，それぞれの方法について説明する。

【０００３】［接着剤混入法］接着剤中に薬液を混ぜて
処理する接着剤混入法は，特別の設備を必要とせず，製
造行程の変更も必要ない上，価格も安く，材面の汚れな
ども無いので，既設工場にとって技術的，能率的に最も
簡便で有望な方法である。しかし，処理する単板の板厚
が厚いと，該単板への薬液の浸透が悪いので，防腐，防
虫などの効果が期待できなかった。従って，比較的薄い
単板（1.5〜3mm以下）に適していた。また，単板の含水
率が低いと薬液の浸透が悪いので，接着力に影響のない
限り高い含水率が望ましかった。

【０００４】［単板処理法］乾燥単板及び生単板の表面
に薬液などを，塗布，スプレー，浸漬などの方法で付着
させる方法である。生単板を処理する場合には，該薬液
を含んだ溶液を拡散現象で木材内部に浸透させる為に，
該生単板の表面に防腐剤などの濃い溶液を付着させた
後，堆積し，それらをシートなどで覆って該溶液の発散
を防ぎつつ含浸させていた。この方法によれば，該薬剤
を単板のほぼ全体に均一に含浸させることができるので
効果的であるが，例えば，生単板を１０秒程度浸漬した
後，乾燥しないようにシートなどで覆い，少なくとも２
〜４時間程度放置して拡散時間を確保する必要があっ
た。一方，乾燥した単板を処理した場合には，処理後再
度乾燥する必要があるので，都合２回乾燥を行うことに
なり，生産性やコストの面でロスが生じた。

【０００５】［加圧処理法］耐圧性の注薬缶に乾燥単板
を入れて密閉し，薬液を減圧，加圧操作によって材中に
注入する処理方法であり，広く行われている方法であ
る。この方法によれば単板の内部まで薬剤が浸透するの
で，処理ムラが少なく，薬液効果の高い製品ができるの
であるが，特別な設備や管理体制を必要としたり，従来
の製造ラインに組み込めなかったり，或いは処理時間が
長いことや経費が高いなどの問題があった。また，注入
後，湿潤による合板表面の毛羽立ち，製品に歪みが生じ
るなどの問題や，再乾燥の必要があるので作業能率が悪
いなどの問題があった。

【０００６】一方，上述の方法にみられた薬液の浸透性
や生産性などの問題点を解決すべく以下のような方法も
また従来より行われていた。例えば，「特開昭５９‐１
６５６１１号公報」には，『染色液を入れた染色槽内に
並列に複数個のロールコーターを配列し，該ロールコー
ターのロール隙間を単板の厚さよりも７０％〜８０％程
度少なく設定したのち順次通過させることにより単板を
均一に染色する方法』が開示されている。

【０００７】「特開昭４８‐１８４０３号公報」には，
『生単板の表裏両面に界面活性剤を添加した濃縮薬液を
吹き付けた後，一対の圧送ローラで圧送し，該生単板が
ロールの圧力から解放された瞬間に生じる吸引作用と毛
細管作用により該薬液を生単板内部へ浸透させ，その後
一定時間放置して該薬液が生単板全体にわたって均一に
拡散浸透させて薬液処理を施す方法』が開示されてい
る。

【０００８】「特開昭５２‐１４３２０８号公報」に
は，『帯状ベニヤ単板を薬液に接触させながら周面に多
数の縦溝を有する弾性部材からなる一対のロール間を通
過させて多数の割れを作り，薬液を単板内部に浸透させ
る装置』が開示されている。

【０００９】「特開昭４９‐８６５０３号公報」には，
『目割れ，裏割れを多数発生させたベニヤ単板を薬液中
に浸漬しつつ，ローラプレスで圧搾と薬液浸漬を交互に
かつ連続的に繰り返してベニヤ単板に薬液を浸透，拡散
させる方法及び装置』が開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし，薬液の浸透性
や生産性などの問題点を解決すべく行われていた上述の
方法においても，以下のような問題が発生していた。先
ず「特開昭５９‐１６５６１１号公報」においては，複
数個のロールコーターを必要とするので設備が複雑化し
た。また，吸入〜排出を複数回繰り返さなければ充分に
含浸しないので効率が悪く，薬液の含浸量も不安定であ
った。

【００１１】次に，「特開昭４８‐１８４０３号公報」
においては，表裏両面に薬液を噴射ノズルで吹き付ける
構成を採用している為，圧送ローラによる圧力解放後の
吸引作用に見合うだけの薬液を確実に供給できる保証が
なく，特に裏面からの薬液吸引効率が悪かった。この
為，薬液の含浸量を一定に制御することが難しく，薬液
の効果が不安定であった。また，生単板の含有水分によ
る希釈化現象を利用して処理を行っているので，高濃度
の溶液を含浸させた後，１日〜２日間の拡散浸透時間を
確保して全体に均一に広げ，所望の適正濃度の含浸量に
しなければならなかった。従って生産性が悪い上，含有
水分にバラツキがある場合には適正濃度に制御すること
が困難であった。更には，高濃度溶液を使用しているの
で，薬液取り扱い時の安全性や吹き付け時に空気中に飛
散した薬液の人体への安全性などに問題があった。

【００１２】次に，「特開昭５２‐１４３２０８号公
報」においては，帯状ベニヤ単板を一対の弾性部材から
なるロール間を通過させて該帯状単板を搬送方向に積極
的に伸ばし，繊維方向に多数の割れを生じさせ，この多
数の割れから薬液を浸透させるようにしているが，割れ
からの浸透だけでは充分な薬液の浸透が行われにくく，
実際には拡散浸透時間を確保する必要があった。

【００１３】次に，「特開昭４９‐８６５０３号公報」
においては，予め目割れ，裏割れの多数発生した単板を
処理することを前提条件としているので，このように割
れの多い単板には，肌荒れ，厚み不良などが発生してい
る為に，品質の良い製品を作ることができなかった。ま
た，圧搾と浸漬を交互に繰り返して薬液を強制浸透させ
る為に，圧搾した際に単板の水分が割れの部分から外部
へ排出されるので薬液が汚れ易く，また該水分により薬
液が薄められてしまうので安定した濃度の薬液の供給が
行えず，単板中の薬液含浸量を一定に制御することが難
しかった。

【００１４】従って，本発明の目的とするところは，防
腐・防虫などの為の薬液を単板に含浸処理する際に，簡
単な設備により，割れの少ない単板でも特に割れを形成
することなく，短時間で効率よく単板の内部組織全体に
一定濃度の薬液を安定して含浸処理させる為の薬液処理
技術を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】そこで，請求項１の発明
では，生単板を板厚方向に圧縮して脱水処理を施した
後，液体中に備えた一対のロールで該生単板を板厚方向
に圧縮しながら繊維方向に搬送することを特徴とする生
単板への液体含浸方法とした。

【００１６】請求項２の発明では，生単板を板厚方向に
圧縮率Ａ％（但し，圧縮率Ａ％は該生単板の空隙率以
下）で圧縮して脱水処理を施した後，液体中に備えた一
対のロールで該生単板を板厚方向に圧縮率Ｂ％（但し，
圧縮率Ｂ％は前記圧縮率Ａ％以下）で圧縮しながら繊維
方向に搬送することを特徴とする生単板への液体含浸方
法とした。

【００１７】請求項３の発明では，前記液体を防腐或い
は防虫の為の薬液とした。

【００１８】請求項４の発明では 生単板へ液体を含浸
させる為の装置として，該生単板を板厚方向に圧縮率Ａ
％（但し，圧縮率Ａ％は該生単板の空隙率以下）で圧縮
して脱水処理を施す脱水処理装置と，前記液体を収容す
る液体槽と，該液体槽中に備えて，該生単板を該液体中
で板厚方向に圧縮率Ｂ％（但し，圧縮率Ｂ％は前記圧縮
率Ａ％以下）で圧縮しながら繊維方向に搬送する一対の
加圧搬送ロールとを備えることを特徴とする液体含浸装
置とした。

【００１９】請求項５の発明では，前記請求項４記載の
発明における液体槽中に備えた一対の加圧搬送ロール
を，少なくとも一方のロールの表面に複数本のスパイラ
ル状の凸部形状を備えたロールとした。

【００２０】請求項６の発明では，前記請求項４記載の
発明における液体槽中に備えた一対の加圧搬送ロール
を，少なくとも一方のロールの表面に複数個の突起物を
備えたロールとした。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下，本発明を，本発明の実施の
形態を示す図面に基づいて詳しく説明する。尚，以下の
図面は装置の主要部のみを記載したものであり，周知の
構成或いは作用等に関しては，本発明の説明に必要な部
分以外は図示或いは説明を省略乃至は簡略化する。

【００２２】先ず，図１乃至図７を用いて本願発明の実
施の形態について説明する。図１は，生単板１を板厚方
向に圧縮しながら搬送して脱水処理を施す為の脱水処理
装置３（以下，脱水装置という）及び，該脱水処理後の
生単板１ａ（以下，脱水生単板という）に液体５を含浸
させる為の含浸処理装置７（以下，含浸装置という）の
概略側面図である。

【００２３】先ず，脱水装置３について説明する。該脱
水装置３は，上ロール３１と下ロール３２とからなる一
対の圧縮加圧ロール（以下，脱水ロールという）を備え
ている。それぞれのロールの回転軸はお互いに平行で，
少なくとも一方のロールは電動機（図示せず）から駆動
力を受けて回転駆動される。本実施の形態における上ロ
ール３１と下ロール３２は，中心部が鋼製であり，その
周囲には硬度８０度以上の合成ゴムが被覆されている。

【００２４】次に，前記脱水ロールは，搬入される生単
板１の厚さよりも少ない間隔，即ち，生単板１を板厚方
向に任意の圧縮率で圧縮するように，該脱水ロール間隔
を任意に設定できるように構成されている。但し，該圧
縮率（以下，脱水圧縮率という）は該生単板の空隙率以
下の値に設定している。この点については後述する。

【００２５】そして，脱水ロールに被覆されている合成
ゴムの厚さの合計は，前記生単板１の板厚から前記脱水
ロール間の間隔を減算した値の１０倍以上になるように
している。この理由についても後述する。

【００２６】さて，生単板１は，回転駆動される搬送ロ
ール３３ａ及び加圧ロール３４ａとにより，該生単板の
繊維方向に８０ｍ／分程度の速度で搬送されながら前記
脱水ロール間に挿入される。このようにして生単板１が
前記脱水ロール間に搬入されると，該生単板１は合成ゴ
ムで圧縮変形されることにより，任意に設定した脱水圧
縮率に応じた量の水分が該生単板１から除去されること
になる。

【００２７】ここで，生単板の脱水圧縮率について図２
及び図３を用いて説明する。図２は，前記脱水ロールが
生単板１を板厚方向に圧縮しながら搬送している状態を
示す部分側面図である。また，図３は脱水圧縮率を説明
する為に該脱水ロールの要部を更に拡大した部分側面図
である。尚ここでは，板厚４mmのラジアータパインの生
単板を，脱水圧縮率５０％で脱水処理を行っている場合
について具体的に説明する。

【００２８】先ず，上ロール３１及び下ロール３２は，
その中心部分を成す鋼製基材３１ｂ及び３２ｂの回り
に，３１ａ及び３２ａの合成ゴムが被覆されている。合
成ゴムとしては，ゴム硬度９８度のウレタンゴムが２０
mmの厚さで被覆されている。

【００２９】さて，図３からも明らかなように，前記脱
水ロール間の隙間を２mmに設定した場合，板厚４mmの生
単板１が該脱水ロールを通過する際には，該板厚の半分
の２mm分だけ圧縮されることになる。即ち，元の板厚の
５０％分だけ圧縮されることになる。この時の脱水圧縮
率を「設定脱水圧縮率」と呼ぶ。従って，該脱水ロール
間の隙間を３mmとした場合は，該生単板１は１mm分だけ
圧縮されるので，この時の設定脱水圧縮率は２５％とな
る。同様に，該隙間を１mmとした場合は，該生単板１は
３mm分だけ圧縮されるので，設定脱水圧縮率は７５％と
なる。尚，実際に生単板１を脱水ロールが圧縮すると前
記ウレタンゴムは変形するので，厳密には，実際の脱水
圧縮率と設定脱水圧縮率とは異なることになるが，該設
定脱水圧縮率を実際の脱水圧縮率とみなして，以後，単
に脱水圧縮率と呼ぶことにする。

【００３０】次に，被覆されたウレタンゴムの厚さは２
０mmであるので，脱水ロールのウレタンゴムの厚さの合
計は４０mmとなる。この値は，生単板１の板厚より脱水
ロールの間隔を減算した値の１０倍以上の構成となって
いる。ここで，合成ゴムの厚さの合計を，生単板１の板
厚から脱水ロールの間隔を減算した値の１０倍以上にす
る理由について説明する。

【００３１】先ず，脱水ロールに合成ゴムを被覆する理
由について述べる。例えば，ラジアータパインのように
節を多く含む生単板を前記脱水ロール間に搬入すると，
該生単板中の節の部分以外のほとんどの部分は，脱水ロ
ールにより容易に板厚方向に圧縮変形することができる
のであるが，節の部分は木材の繊維方向が板厚方向に向
かっている為に，板厚方向に圧縮変形させることは困難
である。この為，脱水ロールに合成ゴムを被覆すれば，
前記節の部分が圧縮変形されない代わりに，該節の部分
に対応するウレタンゴム部分が圧縮変形された状態で該
生単板を通過させることができるのである。このよう
に，節の部分はほとんど変形せずにウレタンゴム側が変
形することにより，該節の部分に必要以上に大きな力が
加わることはないので，前記節の部分の破壊を極力抑え
ながら，該節以外の部分を十分に圧縮変形させて容易に
水分を除去することができるのである。

【００３２】次に，脱水ロールにウレタンゴムを被覆し
て脱水処理を行った実験結果について述べる。脱水ロー
ルにゴム硬度９８度のウレタンゴムを２０mmの厚さで被
覆して，板厚４mmのラジアータパインの生単板に対して
脱水圧縮率６５％，即ち脱水ロールの隙間を１．４mmに
して処理を行ったところ，平均すると初期の含水率約１
４３％の生単板が，脱水処理後は平均して含水率が約７
９％となった。

【００３３】次に，ウレタンゴムの硬度を９０度〜１１
０度の範囲で実験した結果，ゴム硬度が低いほど節の部
分の壊れが少ない反面，水分の除去が充分でなく，ゴム
硬度が高くなるほど水分の除去が良くなる反面，節の部
分の壊れが増加した。尚，ゴム硬度が９５度乃至９８度
の場合が水分の除去及び節の壊れに関して良好な結果が
得られた。

【００３４】また，硬度９８度のウレタンゴムで，ウレ
タンゴムの厚さが２０mmの場合と４０mmの場合とで比較
すると，水分の除去は２０mmの方が良いが，節の壊れは
４０mmの方が少なかった。

【００３５】このようにして，脱水処理する生単板の板
厚，ウレタンゴムの厚さ及び圧縮脱水率を変更しながら
実験した結果，ウレタンゴムの厚さの合計が単板の厚さ
から前記脱水ロールの間隔を減算した値の１０倍以上で
あれば，節の壊れが少なく，しかも水分の除去が良好に
行えるという結果が得られたのである。

【００３６】尚，上述した脱水ロールにおいては，該脱
水ロールを構成する両方のロールともその周囲に合成ゴ
ムを被覆した構成を採用しているが，本願発明の実施に
おいてはこれに限ることはなく，例えば節をほとんど含
まない生単板などを処理する場合には，片方のロールは
鋼製ロールであっても良い。

【００３７】次に，木材の空隙率について説明する。既
に述べたように，前記脱水圧縮率を設定する場合は，生
単板１の空隙率以下となるように設定を行うものとし
た。その理由は，空隙率とは木材中に含まれる空隙の体
積割合であるところから，この空隙率を越えて圧縮を行
うと生単板１の木質を破壊してしまうからである。さ
て，この空隙率は，木材の真比重ρと全乾比重ｒとから
次の計算式で求めることができる。即ち，『空隙率Ｃ
（％）＝（１―ｒ／ρ）×１００』となる。

【００３８】従って，樹種に関係なく木材の真比重ρは
約１．５であることから，脱水処理を施す生単板の全乾
比重が分かれば，上記計算式により空隙率を容易に求め
ることができる。尚，全乾比重の求め方は，木材を１０
０〜１０５℃で乾燥して水分を含まない状態で測定した
重量を，該重量測定時の木材体積で除することにより簡
便に求めることができる。また，該全乾比重ｒは樹種に
より特有の値となっている。例えば，全乾比重が「０．
１」，「０．５」，「１．０」の場合は，その比重に対
応する空隙率を前記計算式から求めると，それぞれ「９
４％」，「６７％」，「３４％」となる。

【００３９】次に，樹種の違いによる全乾比重と空隙率
の具体例を幾つか挙げると，杉の全乾比重は約０.４０
なので空隙率は７４％，桐の全乾比重は約０.２６なの
で空隙率は８３％，バルサの全乾比重は約０.１０なの
で，空隙率は９４％である。また，例えばラジアータパ
インの全乾比重は約０．４３であるので，空隙率を計算
すると約７１％となる。従って，ラジアータパインの生
単板を脱水処理する場合は，脱水圧縮率を約７１％以下
となるように設定を行う。

【００４０】次に，含浸装置７について，図４乃至図９
を用いて説明する。図４は，液体槽４（図示せず）内に
収容されている液体５を，脱水生単板１ａへ含浸させる
為の含浸装置７の部分側面図である。該含浸装置７は，
上ロール７１と下ロール７２とからなる一対の圧縮加圧
ロール（以下，含浸ロールという）を備えている。該含
浸ロールは鋼製で，その形状は外周面が平滑な円柱形状
のロール（以下，円柱状含浸ロールという）となってい
る。それぞれのロールの回転軸はお互いに平行で，少な
くとも一方のロールは電動機（図示せず）から駆動力を
受けて回転駆動される。

【００４１】次に，該円柱状含浸ロールは，これも前記
脱水ロールと同様に，搬入される脱水生単板１ａの厚さ
よりも少ない間隔，即ち，脱水生単板１ａを板厚方向に
任意の圧縮率（以下，含浸圧縮率という）で圧縮できる
ように，脱水ロール間隔を任意に設定できるように構成
されている。そして，本実施の形態においては，該含浸
圧縮率は前記脱水処理を施した時の脱水圧縮率以下の値
に設定している。尚，このことについては後述する。

【００４２】さて，前記脱水装置３で脱水処理を施され
た脱水生単板１ａは，図１に示したように，回転駆動さ
れる搬送ロール３３ｂ及び加圧ロール３４ｂとにより該
含浸装置７に搬入される。この時の搬送速度は，該脱水
装置３へ生単板１を搬送する時の速度，即ち，８０ｍ／
分程度の速度と同期させるか，或いは多少速度を上げて
搬送を行っている。従って，該円柱状含浸ロール間に挿
入された該脱水生単板１ａは，予め設定してある含浸圧
縮率に応じた割合で該円柱状含浸ロールにより板厚方向
に圧縮されながら搬送されて行く。

【００４３】このようにして該円柱状含浸ロールで圧縮
変形された脱水生単板１ａは，該円柱状含浸ロールを通
過して圧縮状態から解放されると，一挙に元の状態に戻
ろうとする。この元の状態に戻ろうとする復元作用によ
り，液体５は脱水生単板１ａの導管或いは仮導管などか
ら強制的に該脱水生単板１ａの内部に吸引されることに
なる。従って，このような復元作用を利用して液体５を
含浸させるものであるから，設定した含浸圧縮率に応じ
た量の液体を該脱水生単板１ａに均一に含浸させること
ができるのである。以下，液体５を含浸した該脱水生単
板１ａを含浸生単板１ｂという。

【００４４】尚，先に述べたように，該脱水生単板１ａ
は前記脱水装置３により既に脱水処理が施されている
上，該含浸圧縮率は前記脱水処理を施した時の脱水圧縮
率以下の値に設定しているので，該円柱状含浸ロールに
よる圧縮中に該脱水生単板１ａから水分が漏れ出ること
はない。従って漏れ出た水分により液体５の濃度が低下
する恐れがないので，常に一定の濃度の液体を含浸させ
ることができる。

【００４５】次に，脱水生単板１ａに含浸させる液体５
の種類について述べる。本発明の目的は，防腐・防虫な
どの薬液を単板の内部組織全体にわたって安定して含浸
させる為の薬液処理技術を提供することにあるので，脱
水生単板１ａに含浸させる液体５としては防腐剤，防虫
剤，防カビ剤などの薬液が用いられることになる。しか
し薬液としてはこれに限ることはなく，単板を着色する
為に染色液を含浸させたり，或いは防火性，吸湿性，寸
法安定性及び機械的性質などを改良すべく合成高分子な
どの薬液を用いて処理を行うこともできる。勿論，上述
した薬液を二種類以上組み合わせて適用しても良い。

【００４６】防腐剤，防カビ剤としては，通常木材の処
理に使用されている防腐剤，防カビ剤等であり，例え
ば，ニトリル系抗菌剤，ピリジン系抗菌剤，ハロアルキ
ルチオ系抗菌剤，有機ヨード系抗菌剤及びチアゾール系
抗菌剤からなる群から選ばれる１種類以上の抗菌剤を有
効成分として含有する抗菌組成物などである。また，該
抗菌組成物には，所望によっては更にベンゾイミダゾー
ル系抗菌剤を含有することもできる。

【００４７】次に，防虫剤としては，ホキシム，フェニ
トロチオン，ジクロロフェンホス，クロルピリホスなど
を挙げることができる。

【００４８】防火剤としては，ホウ素系難燃剤，リン窒
素系難燃剤などを挙げることができる。

【００４９】一方，木材の寸法安定性及び機械的強度を
改良する為の薬剤としては，ビニル重合型のモノマー，
フェノール樹脂，ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）樹
脂などを挙げることができる。また，これらの樹脂に防
腐剤，防虫剤，防カビ剤及び単板を着色する為の染色液
などの上述した薬液と組み合わせて適用しても良い。

【００５０】次に，含浸ロールの外周面形状について図
５乃至図９に基づいて詳しく説明する。既に述べたよう
に，図４に示した含浸ロールは円柱状含浸ロールである
が，含浸ロールの外周面形状についてはこの形状に限る
ことはない。即ち，図６は，他の外周面形状を有する含
浸ロールにより脱水生単板１ａに液体（図示せず）を含
浸させる状態を示す為の概略図であるが，このように含
浸ロールの外周面に複数本のスパイラル状の凸部形状を
備えた含浸ロール（以下，スパイラル含浸ロールとい
う）であってもよい。

【００５１】図６において，搬送方向（図中，矢印で表
示）下手側に示した液体含浸処理後の脱水生単板１ａの
表面（上側の面）と裏面（下側の面）に表示した模様
は，スパイラル含浸ロールにより該脱水生単板１ａが圧
縮される際に生じる圧縮痕を便宜的に表示したものであ
るが，薄い実線で示したＡは上ロール７３による圧縮痕
を表し，破線で示したＢは下ロール７４による圧縮痕を
表している。尚，これらの圧縮痕は，液体含浸処理後，
時間の経過とともに復元するので，製品となった場合に
特に支障を来すことはない。

【００５２】次に，図５，図７及び図８を用いてスパイ
ラル含浸ロールによる該脱水生単板１ａへの液体含浸作
用について説明する。該スパイラル含浸ロールは鋼製
で，該スパイラル含浸ロールの外周面には複数本のスパ
イラル状の凸部形状（以下，スパイラル凸部という）が
備えられている。図７及び図８は，スパイラル凸部によ
り該脱水生単板１ａがどのように圧縮され，該液体５が
どのように含浸されるのかを説明する為の平面図であ
り，該脱水生単板１ａの一部分を表示したものである。
また，図中Ａ及びＢは，既に図６を用いて説明したよう
に，スパイラル凸部により該脱水生単板１ａが圧縮され
る際に生じる圧縮痕を便宜的に示すものである。図中，
実線で示した左上がりの圧縮痕Ａは該脱水生単板１ａの
表面に生じる上ロール７３による圧縮痕を表し，破線で
示した右上がりの圧縮痕Ｂは裏面に生じる下ロール７４
による圧縮痕を表している。

【００５３】さて，スパイラル凸部の形状については，
本来ならば含浸ロールの図を用いて記載すべきである
が，該スパイラル凸部は該脱水生単板１ａを圧縮するも
のであるから，該脱水生単板１ａに生じる該スパイラル
凸部に対応した圧縮痕の寸法をもって代用して述べるこ
ととする。

【００５４】先ず，図７について説明する。図に示した
ように，該スパイラル凸部は，該脱水生単板１ａの搬送
方向と直交する方向，即ちスパイラル含浸ロールの回転
軸方向に対して１５度傾斜しており，該スパイラル凸部
の幅は３mmで，該スパイラル凸部は７mmピッチの間隔で
備えられている。そして，この形状のスパイラル含浸ロ
ールを仮に「ａタイプ」と呼ぶことにする。尚，図にお
いて，圧縮痕の寸法をスパイラル凸部の寸法として表示
したが，生単板は弾性体であることから，実際に圧縮す
る際には，スパイラル凸部の寸法以上の幅の圧縮痕が生
じることになる。

【００５５】次に図７に示した菱形状の部分Ｃは，図５
及び図６に示した上ロール７３のスパイラル凸部７３ａ
と下ロール７４のスパイラル凸部７４ａが交差する部分
を表したものである。以下，この菱形状の部分をスパイ
ラル凸部交点Ｃという。このように，該脱水生単板１ａ
がスパイラル含浸ロールにより圧縮される時は，該スパ
イラル凸部交点Ｃにより圧縮を受けることになる。

【００５６】ところで，該スパイラル含浸ロールと前記
円柱状含浸ロールとを較べた場合，該円柱状含浸ロール
を用いて圧縮すると，該脱水生単板１ａは，搬送方向と
直交する方向，即ち円柱状含浸ロールの回転軸方向の全
幅にわたってある圧縮幅をもって圧縮されることになる
が，該スパイラル含浸ロールを用いて圧縮する場合に
は，該脱水生単板１ａは前記スパイラル凸部交点Ｃによ
り主に圧縮されることになる。このように，スパイラル
含浸ロールで圧縮する場合は，前記円柱状含浸ロールで
圧縮する場合と比べると，該脱水生単板１ａを圧縮する
総面積が少ないので，該脱水生単板１ａに対して加える
総圧縮力は，スパイラル含浸ロールを使用した方が，総
圧縮面積が少ない分だけ総圧縮力も少なくて済むことに
なる。

【００５７】次に図８について説明する。図に示したよ
うに，該スパイラル凸部は該スパイラル含浸ロールの回
転軸方向に対して３０度傾斜しており，該スパイラル凸
部の幅は２mmで，該スパイラル凸部は１４mmピッチの間
隔で備えられている。この形状のスパイラル含浸ロール
を仮に「ｂタイプ」と呼ぶことにする。

【００５８】さて，上述の「ａタイプ」と「ｂタイプ」
を比較してみると，図からも分かるように，スパイラル
凸部交点Ｃの総面積は，スパイラル凸部の傾斜角度，ス
パイラル凸部の幅或いはスパイラル凸部のピッチを変え
ることによって変化することがわかる。そして，このよ
うにスパイラル凸部交点Ｃの総面積を変えることによ
り，液体５の脱水生単板１ａへの含浸量や含浸状態を変
化させることができる。また，既に述べたことである
が，含浸圧縮率を変化させることにより液体５の脱水生
単板１ａへの含浸量を変化させることができる。従っ
て，含浸圧縮率を一定にした場合は，当然のことなが
ら，該脱水生単板１ａに対する総圧縮面積が広くなれば
なるほど液体５をより多く含浸させることができるので
ある。更にまた，図からも明らかなように，スパイラル
凸部交点Ｃの総面積が広い方が液体の含浸する面積は広
くなるので，脱水生単板１ａに対して均一な含浸処理を
行うことができる。

【００５９】以上述べてきたように，同じスパイラル含
浸ロールであっても，「ａタイプ」の場合は「ｂタイ
プ」の場合よりも総圧縮面積が広いので，その分，脱水
生単板１ａに対して液体５を広範囲に渡って均一に含浸
させることができるが，その反面，含浸圧縮率を同じ設
定にした場合は，「ａタイプ」のスパイラル含浸ロール
の方が「ｂタイプ」よりも圧縮面積が広い分，当然総加
圧力も大きくなるので，該「ａタイプ」のスパイラル含
浸ロールを備える装置は，該加圧力を出すだけの加圧装
置と，またその加圧力に耐え得るだけの充分な強度を備
えた装置でなければならない。即ち，例えば圧縮面積が
３倍広くなれば，加圧力を３倍大きくしなければ同じ含
浸圧縮率にならないことになる。

【００６０】一方，「ｂタイプ」の場合は，総圧縮面積
が狭い分，液体５の脱水生単板１ａへの含浸量が少なく
なるという傾向にある。この為，液体５が均一に含浸さ
れる必要のある防腐などよりも，比較的含浸が不均一で
も効果が得られる防虫などを目的とする含浸に採用する
ことができる。また，とりわけ「ｂタイプ」のように圧
縮面積が狭い場合には，前記円柱状含浸ロールと較べる
と加圧力が少なくて済むので，装置自体の機械的強度が
強くなくても良く，結果的に装置が大型化するのを防ぐ
ことができる。

【００６１】このように，脱水生単板１ａへの含浸量
は，含浸圧縮率と圧縮面積とにより決定されるので，含
浸させる単板の材質，含浸させた単板の用途など，目的
に応じてスパイラル凸部の形状を決める必要がある。
尚，スパイラル凸部による総圧縮面積を変える方法とし
ては，上述した「ａタイプ」及び「ｂタイプ」のスパイ
ラル凸部形状に限るものではなく，要はスパイラル凸部
交点Ｃの面積が変化するように，スパイラル凸部の傾斜
角度，幅，ピッチを任意に変更することにより行えばよ
い。

【００６２】次に，スパイラル含浸ロールによる脱水生
単板１ａへの含浸作用について，図５を用いて説明す
る。尚，理解を助ける為に，前記円柱状含浸ロールによ
る含浸作用（図４）と比較しながら説明を行うことにす
る。図５は，該スパイラル含浸ロールを使用して脱水生
単板１ａへ液体５を含浸させる為の含浸装置７の部分側
面図である。該スパイラル含浸ロールは，上ロール７３
と下ロール７４とからなる一対の圧縮加圧ロールであ
り，それぞれのロールの外周面には，スパイラル凸部７
３ａ，７４ａ及びスパイラル状溝部７３ｂ，７４ｂが形
成されている。そして，これらのスパイラル凸部は，既
に述べたように含浸ロールの回転軸方向に対して任意の
角度で傾斜している。

【００６３】先ず，図４を用いて，該円柱状含浸ロール
による含浸作用について述べる。脱水生単板１ａは，該
円柱状含浸ロールにより圧縮変形されて最大圧縮を受け
る地点を通過すると，今度は圧縮が解放されるので元の
状態に戻ろうとする復元作用が働くことになる。そし
て，脱水生単板１ａが円柱状含浸ロールとの接触から解
放されて液体５に触れると，該復元作用により液体５は
脱水生単板１ａの導管或いは仮導管などから強制的に該
脱水生単板１ａの内部に吸引されることになる。このよ
うに，円柱状含浸ロールの場合には，該脱水生単板１ａ
が円柱状含浸ロールとの接触から解放された時点から，
液体５の含浸が始まると考えられる。尚，該円柱状含浸
ロールによる圧縮中に該脱水生単板１ａから水分が漏れ
出ることがないように，この時の含浸圧縮率は，前述し
た脱水装置３による脱水圧縮率以下の設定としている。

【００６４】一方，スパイラル含浸ロールの場合は，該
円柱状含浸ロールの場合とは違い，ロール外周に溝部７
３ｂ及び７４ｂが形成されている為に，該脱水生単板１
ａがスパイラル凸部により最大圧縮を受ける地点を通過
すると，該スパイラル凸部交点Ｃ周辺の溝部分に存在し
ている液体５がすぐに含浸されることになるので，効率
よく含浸させることができるのである。これは，図７及
び図８からも分かるように，該スパイラル凸部交点Ｃの
周りには溝部があるので，該溝部分に液体５が絶えず存
在しているからである。このように前記円柱状含浸ロー
ルで含浸させる場合よりも，該脱水生単板１ａの復元力
が強い段階で含浸が始まることになるので，効率よく含
浸させることができる。

【００６５】尚，液体５の含浸の均一性という点におい
ては，該スパイラル含浸ロールよりも前記円柱状含浸ロ
ールの方が優れているのであるが，該スパイラル含浸ロ
ールの場合であっても，単板の材質の違いによる液体５
の含浸特性や含浸処理した材料の用途，或いは最高含浸
圧縮率などの諸条件に対応したスパイラル凸部形状を決
めることにより，該円柱状含浸ロールに近い含浸処理を
行うこともできる。また，該スパイラル含浸ロールは，
少なくとも一方のロールがスパイラル含浸ロールであっ
てもよい。

【００６６】次に，含浸ロールの他の形状について述べ
る。図９は，他の形状の含浸ロールを備えた含浸装置７
を簡略化して図示したものであり，少なくとも一方のロ
ールの表面に複数個の突起物７７ａを備えた含浸ロール
７７（以下，突起状含浸ロールという）となっている。
該突起状含浸ロール７７は，前記スパイラル含浸ロール
のスパイラル凸部７３ａが非連続状態の突起物として構
成されたものである。これは，前記スパイラル含浸ロー
ルによる圧縮において，実際に単板を圧縮する部分は主
にスパイラル凸部交点Ｃ及びその周辺部分であることか
ら，該スパイラル凸部交点Ｃ以外のスパイラル凸部を取
り去った形状となっている。このような突起物７７ａを
備えた含浸ロールを使用すると，特に，板厚の厚い単板
を圧縮する際に使用すると，前記スパイラル含浸ロール
を使用して含浸を行うよりも少ない加圧力で含浸させる
ことができる。即ち，同じ含浸圧縮率であっても，板厚
の厚い単板を圧縮すると，スパイラル凸部交点Ｃの面積
が広くなるからである。また，突起物７７ａの形状とし
ては，特に上述した形状に限定するものではなく，要は
脱水生単板１ａを圧縮できる形状であれば足りる。

【００６７】次に含浸ロールの材質について述べる。既
に述べたように，図４における含浸装置７では，鋼製の
円柱状含浸ロールを採用しており，また，図６において
も同様に鋼製のスパイラル含浸ロールを採用している。
しかし，これらの含浸ロールは鋼製に限ることはなく，
例えば，先記脱水装置３の上ロールと下ロールで採用し
たような合成ゴムのロールで行っても良い。これは，含
浸させる単板がラジアータパインのように節が多い場合
には，該節の破損を防止する為にウレタンゴムなどの合
成ゴムを使用するのが望ましいからである。

【００６８】

【発明の効果】本発明は，上述のとおり構成されている
ので，以下に記載されるような効果を奏する。先ず，生
単板を板厚方向に圧縮して脱水処理を施した後，液体中
に備えた一対のロールで該生単板を板厚方向に圧縮しな
がら繊維方向に搬送して生単板へ液体を含浸させるの
で，該生単板の含水率，板厚，割れの有無などに影響さ
れることなく，該液体を瞬時に該生単板の内部組織へ均
一にしかも安定した量の液体を効率よく含浸定着させる
ことができる。

【００６９】特に，前記液体が防腐或いは防虫の為の薬
液である場合には，該生単板の内部組織全体に該薬液を
均一に浸透定着させることができるので，安価で確実な
防腐処理製品或いは防虫処理製品を提供することができ
る。従って，従来から行われていたような，防腐或いは
防虫の為の薬液を拡散現象を利用して木材内部に浸透さ
せた後，一定時間放置して該薬液が生単板全体にわたっ
て均一に拡散浸透させる必要がないので，生産性が飛躍
的に向上する。

【００７０】また，該薬液が空気中へ飛散する心配もな
いので，安全に含浸処理作業を行うことができる。

【００７１】次に，生単板を板厚方向に圧縮率Ａ％（但
し，圧縮率Ａ％は該生単板の空隙率以下）で圧縮して脱
水処理を施した後，液体中に備えた一対のロールで該生
単板を板厚方向に圧縮率Ｂ％（但し，圧縮率Ｂ％は前記
圧縮率Ａ％以下）で圧縮しながら繊維方向に搬送して生
単板へ液体を含浸させるので，該圧縮率Ａ％及び該圧縮
率Ｂ％を変化させることにより該生単板への液体の含浸
量を容易に制御することができる。

【００７２】従って，例えば，高濃度の薬液を使用する
と安全性に問題があるような場合には，低濃度の薬液を
必要な量だけ含浸させるように制御することにより，よ
り安全に含浸処理作業を行うことができる。

【００７３】また，該液体中で該生単板を圧縮しても該
生単板の含有水分が液中に漏れ出ることがないので，該
水分により液体が希釈されることがなく，従って安定し
た濃度の液体を含浸定着させることができる。

【００７４】次に，前記液体槽中に備えた一対の加圧搬
送ロールの少なくとも一方のロールの表面に複数本のス
パイラル状の凸部形状を備えることにより，該加圧搬送
ロールによる該生単板の圧縮面積を減少させることがで
きるので，それだけ加圧搬送ロールによる加圧力が少な
くて済むことになり，従って含浸装置自体の機械的強度
を高める必要がないので，装置が大型化するのを防ぐこ
とができる。

【００７５】また，特に，前記液体槽中に備えた一対の
加圧搬送ロールの少なくとも一方のロールの表面に複数
個の突起物を備えることにより，板厚の厚い生単板の場
合であっても，より少ない加圧力で押圧して液体を含浸
定着させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】脱水装置及び含浸装置の概略側面図である。

【図２】脱水ロールによる生単板の圧縮状態を示す部分
側面図である。

【図３】脱水ロールによる圧縮状態を更に拡大した部分
側面図である。

【図４】含浸装置における含浸ロールの部分側面図であ
る。

【図５】スパイラル含浸ロールの部分側面図である。

【図６】スパイラル含浸ロールによる含浸状態を説明す
る為の斜視図である。

【図７】スパイラル含浸ロールによる圧縮状態を説明す
る為の生単板平面図である。

【図８】同上

【図９】他の形状の含浸ロールによる含浸状態を説明す
る為の斜視図である。

【符合の説明】

１ …生単板 １ａ…脱水生単板 １ｂ…含浸生単板 ３ …脱水装置 ４ …液体槽 ５ …液体 ７ …含浸装置 ３１ …上ロール ３２ …下ロール ３３ａ…搬送ロール ３３ｂ…搬送ロール ３４ａ…加圧ロール ３４ｂ…加圧ロール ７１ …上ロール ７２ …下ロール ７３ …上ロール ７３ａ…スパイラル凸部 ７３ｂ…スパイラル凹部 ７４ …下ロール ７４ａ…スパイラル凸部 ７４ｂ…スパイラル凹部 Ａ …圧縮痕 Ｂ …圧縮痕 Ｃ …スパイラル凸部交点

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生単板を板厚方向に圧縮して脱水処理を
   施した後，液体中に備えた一対のロールで該生単板を板
   厚方向に圧縮しながら繊維方向に搬送することを特徴と
   する生単板への液体含浸方法。
2. 【請求項２】 生単板を板厚方向に圧縮率Ａ％（但し，
   圧縮率Ａ％は該生単板の空隙率以下）で圧縮して脱水処
   理を施した後，液体中に備えた一対のロールで該生単板
   を板厚方向に圧縮率Ｂ％（但し，圧縮率Ｂ％は前記圧縮
   率Ａ％以下）で圧縮しながら繊維方向に搬送することを
   特徴とする生単板への液体含浸方法。
3. 【請求項３】 前記液体は防腐或いは防虫の為の薬液で
   あることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の生単
   板への液体含浸方法。
4. 【請求項４】 生単板へ液体を含浸させる為の装置であ
   って，該生単板を板厚方向に圧縮率Ａ％（但し，圧縮率
   Ａ％は該生単板の空隙率以下）で圧縮して脱水処理を施
   す脱水処理装置と，前記液体を収容する液体槽と，該液
   体槽中に備えて，該生単板を該液体中で板厚方向に圧縮
   率Ｂ％（但し，圧縮率Ｂ％は前記圧縮率Ａ％以下）で圧
   縮しながら繊維方向に搬送する一対の加圧搬送ロール
   と，を備えることを特徴とする生単板への液体含浸装
   置。
5. 【請求項５】 前記液体槽中に備えた一対の加圧搬送ロ
   ールは，少なくとも一方のロールの表面に複数本のスパ
   イラル状の凸部形状を備えたロールであることを特徴と
   する請求項４記載の生単板への液体含浸装置。
6. 【請求項６】 前記液体槽中に備えた一対の加圧搬送ロ
   ールは，少なくとも一方のロールの表面に複数個の突起
   物を備えたロールであることを特徴とする請求項４記載
   の生単板への液体含浸装置。