JPS59209103A - 木質材の改質方法 - Google Patents
木質材の改質方法Info
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- JPS59209103A JPS59209103A JP58083938A JP8393883A JPS59209103A JP S59209103 A JPS59209103 A JP S59209103A JP 58083938 A JP58083938 A JP 58083938A JP 8393883 A JP8393883 A JP 8393883A JP S59209103 A JPS59209103 A JP S59209103A
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- Japan
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- acetate
- wood material
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
- B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
- B27K3/02—Processes; Apparatus
- B27K3/0207—Pretreatment of wood before impregnation
- B27K3/0214—Drying
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
- B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
- B27K3/34—Organic impregnating agents
- B27K3/343—Heterocyclic compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
- B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
- B27K3/34—Organic impregnating agents
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08H—DERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08H8/00—Macromolecular compounds derived from lignocellulosic materials
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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- Organic Chemistry (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は特に経済的に、生産性良く且つ木質材を劣化さ
せることなく改質できる木質材の改質方法に関する。
せることなく改質できる木質材の改質方法に関する。
木材、木材単板、木材チップ等の木質材は旧くから建築
材料、家具用材料その他広範な用途に利用されているが
、その欠点として各種菌類の侵蝕や白蟻等の虫害を受け
て腐朽し易いという問題を有しており、近年のように気
密性が高く、暖房装置の酋及が進んだ住宅等の環境下で
は、このような腐朽の発生はむしろ増加し、木質材の耐
久性を低下させる一因として大きな問題となってきてい
る。
材料、家具用材料その他広範な用途に利用されているが
、その欠点として各種菌類の侵蝕や白蟻等の虫害を受け
て腐朽し易いという問題を有しており、近年のように気
密性が高く、暖房装置の酋及が進んだ住宅等の環境下で
は、このような腐朽の発生はむしろ増加し、木質材の耐
久性を低下させる一因として大きな問題となってきてい
る。
また、木質材は、周囲の環境条件に応じて湿気等の水分
を吸収し放散するという所謂呼吸性を有す舎反面、この
ような湿気等の吸収、放散の繰り返しに伴って、反り、
ねじれ、伸縮等の変形を生じるという本質的な欠点を有
している。
を吸収し放散するという所謂呼吸性を有す舎反面、この
ような湿気等の吸収、放散の繰り返しに伴って、反り、
ねじれ、伸縮等の変形を生じるという本質的な欠点を有
している。
一方、このような問題点を改善する方法の一つとして、
木質材にアセチル化等の化学的処理を行って改質すれば
、効果のあることは知られている。
木質材にアセチル化等の化学的処理を行って改質すれば
、効果のあることは知られている。
しかしながら木質材は複雑な成分構成と複雑な組織構造
を有するものであるために、通常のアセチル化等の化学
的処理方法を木質材に適用したのでは反応に極めて長い
時間を要し、更°には処理後の木質材の強度的性質が著
しく低下したり、余剰の反応や触媒の除去が困難である
等の問題がある。
を有するものであるために、通常のアセチル化等の化学
的処理方法を木質材に適用したのでは反応に極めて長い
時間を要し、更°には処理後の木質材の強度的性質が著
しく低下したり、余剰の反応や触媒の除去が困難である
等の問題がある。
例えば汎用的なアセチル化方法である硫酸触媒法や過塩
素酸触媒法では触媒を除去することが極めて困難で、こ
れらの触媒により木質材の顕著な劣化を生じ、しかもア
セデル化反応剤として用いる無水酢酸は、高価な薬剤で
あること、木材成分の抽出力が大きく、木材を劣化させ
易い等の問題を有し、工業生産的に行う方法としては実
用性に乏しいものであった。
素酸触媒法では触媒を除去することが極めて困難で、こ
れらの触媒により木質材の顕著な劣化を生じ、しかもア
セデル化反応剤として用いる無水酢酸は、高価な薬剤で
あること、木材成分の抽出力が大きく、木材を劣化させ
易い等の問題を有し、工業生産的に行う方法としては実
用性に乏しいものであった。
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、防腐防虫性
、寸法安定性等が改善され耐久性に優れてなる改質され
た木質材を、経済的に、処理に長い時間を要さず生産性
良く、しかも木質材の劣化等を招くことなく製造するこ
とができる木質材の改質方法を提供することを目的と(
る。
、寸法安定性等が改善され耐久性に優れてなる改質され
た木質材を、経済的に、処理に長い時間を要さず生産性
良く、しかも木質材の劣化等を招くことなく製造するこ
とができる木質材の改質方法を提供することを目的と(
る。
この目的の達成のために、本発明方法は、木質材に酢酸
塩水溶液を含浸した後乾燥し、この木質材を無水酢酸と
有機溶媒とからなる混合液で処理して木質材成分中の水
酸基をアセチル化するものである。
塩水溶液を含浸した後乾燥し、この木質材を無水酢酸と
有機溶媒とからなる混合液で処理して木質材成分中の水
酸基をアセチル化するものである。
以下、本発明に係る方法について説明する。
本発明に用いる木質材とは、木材、木材単板、木材チッ
プ等のことで、先ずこの木質材に触媒である酢酸塩水溶
液を含浸させる。このような含浸は、例えば上記酢酸塩
水溶液中に木質材を浸漬する等の方法で行うこともでき
るが、含浸を迅速に行うために40’〜80°C8度に
加温した酢酸塩水溶液を用いたり、減圧加圧釜内で酢酸
塩水溶液を減圧注入、加圧注入、減圧加圧注入により含
浸させれば所定mを木質材に短時間のうちに充分含浸さ
せることができる。このような酢酸塩は、木質材に対し
2〜20重間%程度好ましくは、5〜18重量%(固型
分換棹)含浸させる。
プ等のことで、先ずこの木質材に触媒である酢酸塩水溶
液を含浸させる。このような含浸は、例えば上記酢酸塩
水溶液中に木質材を浸漬する等の方法で行うこともでき
るが、含浸を迅速に行うために40’〜80°C8度に
加温した酢酸塩水溶液を用いたり、減圧加圧釜内で酢酸
塩水溶液を減圧注入、加圧注入、減圧加圧注入により含
浸させれば所定mを木質材に短時間のうちに充分含浸さ
せることができる。このような酢酸塩は、木質材に対し
2〜20重間%程度好ましくは、5〜18重量%(固型
分換棹)含浸させる。
ここに用いる酢M塩とは、酢酸ナトリウム、酢酸カリウ
ム等であり、木質材を劣化させることがなく、また水洗
により除去が容易にでき、しかも後述する反応を良好に
かつ迅速に行うことができる。
ム等であり、木質材を劣化させることがなく、また水洗
により除去が容易にでき、しかも後述する反応を良好に
かつ迅速に行うことができる。
次に上記酢酸塩水溶液を含浸した木質材を乾燥する。乾
燥は上記木質材中の水分を除去するために行い、ドライ
ヤー等の乾燥装置を用いて行ってもよく、木質材の含水
率が10%以下となるように行うのがその後の反応を効
率良く行う上で特に望ましい。
燥は上記木質材中の水分を除去するために行い、ドライ
ヤー等の乾燥装置を用いて行ってもよく、木質材の含水
率が10%以下となるように行うのがその後の反応を効
率良く行う上で特に望ましい。
乾燥された触媒含有木質材は、続いて無水酢酸と有機溶
媒とからなる混合液で処理して木質材成分、特にセルロ
ースの水酸基と反応させる。ここで用いる有機溶媒は、
ベンゼン、1〜ルエン、キシレン等の芳香族炭化水素が
好ましい。但し、アルコール類のように無水酢酸と反応
するもの、あるいはピリジンホルムアミド等木材を膨潤
させる作用の大なるものは、好ましくなく、また無水酢
酸より高価な有機溶媒や沸点が非常に低いものも経済性
や反応性等に鑑み用いない方がよい。
媒とからなる混合液で処理して木質材成分、特にセルロ
ースの水酸基と反応させる。ここで用いる有機溶媒は、
ベンゼン、1〜ルエン、キシレン等の芳香族炭化水素が
好ましい。但し、アルコール類のように無水酢酸と反応
するもの、あるいはピリジンホルムアミド等木材を膨潤
させる作用の大なるものは、好ましくなく、また無水酢
酸より高価な有機溶媒や沸点が非常に低いものも経済性
や反応性等に鑑み用いない方がよい。
混合液中の無水酢酸濃度は20重量%〜70重指%程痕
であるのが望ましく、20重量%以下となると反応性が
低下し、70重最%以上となるとアセデル化処理が高価
になり、木材を劣化させる傾向が生じる。
であるのが望ましく、20重量%以下となると反応性が
低下し、70重最%以上となるとアセデル化処理が高価
になり、木材を劣化させる傾向が生じる。
無水酢酸と有機溶媒とからなる混合液による木質材の処
理は、例えば木質材を混合液中に浸漬する等の方法で行
うことができ、反応を促進するために通常このような混
合液を100″C以上に加温して行う。又、混合液中に
上記触媒含浸木質材を浸漬して反応させる前に、予めこ
のような混合液を上記木質材中に注入しておくとアセチ
ル化処理をより効果的に行える。
理は、例えば木質材を混合液中に浸漬する等の方法で行
うことができ、反応を促進するために通常このような混
合液を100″C以上に加温して行う。又、混合液中に
上記触媒含浸木質材を浸漬して反応させる前に、予めこ
のような混合液を上記木質材中に注入しておくとアセチ
ル化処理をより効果的に行える。
従って本発明方法においては、木質材に予め酢酸塩が水
溶液として含浸されているため、酢酸塩が木質材中に均
一にかつ効率良く付着し、しかも乾燥により水分を除去
するので、木質材内に浸入した混合液中の無水酢酸は木
質材中の水分と反応して酢酸に転化するのを極力少なく
でき、混合液中の無水酢酸と木質材成分の水酸基との反
応を迅速且つ良好に行うことができる。
溶液として含浸されているため、酢酸塩が木質材中に均
一にかつ効率良く付着し、しかも乾燥により水分を除去
するので、木質材内に浸入した混合液中の無水酢酸は木
質材中の水分と反応して酢酸に転化するのを極力少なく
でき、混合液中の無水酢酸と木質材成分の水酸基との反
応を迅速且つ良好に行うことができる。
尚、触媒である酢酸塩を無水酢酸を含む混合液中に混入
しておくことも考えられるが、酢酸塩が酢酸無水物に溶
解しないことから、複雑な組織構造を有する木質材の場
合には、こめような方法では酢酸塩が木質材中に充分入
り込まず酢酸塩の良好な触媒効果を期待することは困難
である。又、触媒である酢酸塩は、木質材を水や温水で
洗浄づ゛ることで簡単に除去でき、硫酸や過塩素酸のよ
うな汎用触媒に較べて木質材を劣化さけることがない。
しておくことも考えられるが、酢酸塩が酢酸無水物に溶
解しないことから、複雑な組織構造を有する木質材の場
合には、こめような方法では酢酸塩が木質材中に充分入
り込まず酢酸塩の良好な触媒効果を期待することは困難
である。又、触媒である酢酸塩は、木質材を水や温水で
洗浄づ゛ることで簡単に除去でき、硫酸や過塩素酸のよ
うな汎用触媒に較べて木質材を劣化さけることがない。
。
更に本発明方法では、木質材との反応液として無水酢酸
と有機溶媒とからなる混合液を用いているので、ベンゼ
ン、キシレン、トルエン等安価な有機溶媒を用い希釈す
ることにより、過剰な無水酢酸を用いる必要なく又無水
酢酸のロスが小さいために反応性を低下させることなく
経済的に木質材の改質を行える。無水酢酸は木質材成分
の抽出力が大で抽出成分により反応液が汚染され易く、
又このような抽出されることによる木質材の強度的劣化
を生じ易いが、上記の如ぎ有機溶媒との混合液を用いる
ことにより無水酢酸の上記のような欠点を著しく軽減せ
しめることができる。又、無水酢酸は刺激臭が強く作業
環境上好ましくないが、このような刺激臭も混合液を用
いることで軽減できる。
と有機溶媒とからなる混合液を用いているので、ベンゼ
ン、キシレン、トルエン等安価な有機溶媒を用い希釈す
ることにより、過剰な無水酢酸を用いる必要なく又無水
酢酸のロスが小さいために反応性を低下させることなく
経済的に木質材の改質を行える。無水酢酸は木質材成分
の抽出力が大で抽出成分により反応液が汚染され易く、
又このような抽出されることによる木質材の強度的劣化
を生じ易いが、上記の如ぎ有機溶媒との混合液を用いる
ことにより無水酢酸の上記のような欠点を著しく軽減せ
しめることができる。又、無水酢酸は刺激臭が強く作業
環境上好ましくないが、このような刺激臭も混合液を用
いることで軽減できる。
本発明方法では、酢酸塩を予め木質材に含浸けしめてい
るが、無水酢酸だ【ノからなる反応液であると、木質材
成分と無水酢酸とのアセチル化反応で副生される酢酸が
、上記酢酸塩を溶解して木質材内から触媒である酢酸塩
を流出させる結果、触媒効果を減じたり、触媒を多くし
たりしなりればならないという問題を生じ、更には、反
応液中に酢酸と酢酸塩との複塩を多く生じて反応液の繰
り返し使用を妨げる等の欠点を生じる。しかしながら本
発明のように反応液に混合液を用いることで、上記のよ
うな無水酢酸の作用を減じせしめ触媒効果の向上、なら
びに反応液の繰り返し使用回数の増加等、経済性並びに
生産性に鑑み、実用上多大な効果を秦する。
るが、無水酢酸だ【ノからなる反応液であると、木質材
成分と無水酢酸とのアセチル化反応で副生される酢酸が
、上記酢酸塩を溶解して木質材内から触媒である酢酸塩
を流出させる結果、触媒効果を減じたり、触媒を多くし
たりしなりればならないという問題を生じ、更には、反
応液中に酢酸と酢酸塩との複塩を多く生じて反応液の繰
り返し使用を妨げる等の欠点を生じる。しかしながら本
発明のように反応液に混合液を用いることで、上記のよ
うな無水酢酸の作用を減じせしめ触媒効果の向上、なら
びに反応液の繰り返し使用回数の増加等、経済性並びに
生産性に鑑み、実用上多大な効果を秦する。
−実施例 −
3w+n+厚、60mm、X 55mmのニジ松単板1
0枚を5重量%濃度の酢酸ナトリウム水溶液中に浸漬し
、減圧加圧注入してIP板内に酢酸ナトリウム水溶液を
含浸し、絶乾状態にまで乾燥後約1’3m1%の酢酸ナ
トリウムを含有してなる触媒処理単板を4!′Vだ。次
いで、この注入処理単板を約125°Cに加温されたメ
タキシレン:無水酢11[=60:4.0のm塁割合か
らなる混合液中に浸漬しフッ1温1x1漂で約30分間
反応させ、反I6終了後単板内に残存する混合液を乾留
により除去フル、温水洗條したのち乾燥して、重量増加
率Ou r紅けのアセチルレイし率)が平均23%のア
セチル化単板を得lこ。
0枚を5重量%濃度の酢酸ナトリウム水溶液中に浸漬し
、減圧加圧注入してIP板内に酢酸ナトリウム水溶液を
含浸し、絶乾状態にまで乾燥後約1’3m1%の酢酸ナ
トリウムを含有してなる触媒処理単板を4!′Vだ。次
いで、この注入処理単板を約125°Cに加温されたメ
タキシレン:無水酢11[=60:4.0のm塁割合か
らなる混合液中に浸漬しフッ1温1x1漂で約30分間
反応させ、反I6終了後単板内に残存する混合液を乾留
により除去フル、温水洗條したのち乾燥して、重量増加
率Ou r紅けのアセチルレイし率)が平均23%のア
セチル化単板を得lこ。
更にこのような単板のアセチル化を混合液を繰り返し使
用しながら同一条件下で10回11つだが、いずれも平
均20%以上のアセチルイヒ率を示づ−1割れ等の劣化
のない良好なアセチル化甲板を49だ。
用しながら同一条件下で10回11つだが、いずれも平
均20%以上のアセチルイヒ率を示づ−1割れ等の劣化
のない良好なアセチル化甲板を49だ。
−比較例 −
上記実施例と同様の触媒処理単板を、無水酢酸を反応液
として用い上記と同様な操作ならびに反応条件のもとに
注入、反応、乾留、洗條をf−i (tz iii量増
加率が平均25%のアセチル化単板を1qた。
として用い上記と同様な操作ならびに反応条件のもとに
注入、反応、乾留、洗條をf−i (tz iii量増
加率が平均25%のアセチル化単板を1qた。
更に、実施例と同様に反応液を繰り返しく0]しながら
実験を繰り返し続けたところ、重量増カロ率は漸減し、
5回の繰り返しで20%以下にイ氏下した。
実験を繰り返し続けたところ、重量増カロ率は漸減し、
5回の繰り返しで20%以下にイ氏下した。
また、5回の繰り返しでも、反応液【よ濃色に着色され
、木質材中の抽出成分によって反応液Iマンη染されて
おり、又、反応液を冷却したのち(J1実施例に較べて
多くの複塩が析出して(iX7こ1.尚、反応液の刺激
臭も実施例に較べて非常に強(1ものであった。
、木質材中の抽出成分によって反応液Iマンη染されて
おり、又、反応液を冷却したのち(J1実施例に較べて
多くの複塩が析出して(iX7こ1.尚、反応液の刺激
臭も実施例に較べて非常に強(1ものであった。
このように本願発明においては、高価な無水酢酸を効果
的に利用でき、しかもアセチル化処理に用いる混合液は
繰り返し使用しても、木材中の10+出分や酢酸と酢酸
ナトリウムとの複塩が少な0ために、繰り返し使用1]
でも生産性にも支障h〜なく生産コストを大巾に低下さ
せるものである。そして、得られるアセチル化材は木材
の膨潤あるし)番は成分の抽出による劣化が少ない為に
強度の大なる処理木材が得られる。
的に利用でき、しかもアセチル化処理に用いる混合液は
繰り返し使用しても、木材中の10+出分や酢酸と酢酸
ナトリウムとの複塩が少な0ために、繰り返し使用1]
でも生産性にも支障h〜なく生産コストを大巾に低下さ
せるものである。そして、得られるアセチル化材は木材
の膨潤あるし)番は成分の抽出による劣化が少ない為に
強度の大なる処理木材が得られる。
Claims (3)
- (1) 木質材に酢酸塩水溶液を含浸した後乾燥し、
この木質材を無水酢酸と有機溶媒とからなる混合液で処
理して木質材成分中の水酸基をアセデル化することを特
徴とする木質材の改質方法。 - (2)有機溶媒が芳香族炭化水素からなる特許請求の範
囲第1項記載の木質材の改質方法。 - (3)混合中の無水酢酸濃度が約20重量%〜70重量
%である特許請求の範囲第1項記載の木質材の改質方法
。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58083938A JPS59209103A (ja) | 1983-05-12 | 1983-05-12 | 木質材の改質方法 |
| US06/609,149 US4592962A (en) | 1983-05-12 | 1984-05-11 | Process for acetylating a wood material |
| DE19843417605 DE3417605A1 (de) | 1983-05-12 | 1984-05-11 | Verfahren zur acetylierung von holzmaterial |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58083938A JPS59209103A (ja) | 1983-05-12 | 1983-05-12 | 木質材の改質方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59209103A true JPS59209103A (ja) | 1984-11-27 |
Family
ID=13816527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58083938A Pending JPS59209103A (ja) | 1983-05-12 | 1983-05-12 | 木質材の改質方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4592962A (ja) |
| JP (1) | JPS59209103A (ja) |
| DE (1) | DE3417605A1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62129986U (ja) * | 1986-02-12 | 1987-08-17 | ||
| JPS6375289U (ja) * | 1985-12-25 | 1988-05-19 | ||
| JPS6391092U (ja) * | 1986-12-03 | 1988-06-13 | ||
| JP2018027697A (ja) * | 2011-09-28 | 2018-02-22 | チタン ウッド リミテッド | 中密度繊維板パネル |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE60727T1 (de) * | 1985-08-28 | 1991-02-15 | A Cell Acetyl Cellulosics | Verfahren zur verbesserung von dimensionsbestaendigkeit und vom biologischen widerstand von lignocellulosestoff. |
| AU1345492A (en) * | 1991-09-19 | 1993-04-27 | Nauchno-Proizvodstvennoe Obiedinenie ``Novye Tekhnologii Sibiri'' | Modified lignocellulose material, method of obtaining it and composition for obtaining composite material |
| RU2142876C1 (ru) * | 1996-08-06 | 1999-12-20 | Владимир Андреевич Беляков | Способ обработки древесины |
| JP2000280208A (ja) * | 1999-03-29 | 2000-10-10 | Yamaha Corp | 木質繊維板及びその製造法 |
| JP2001096511A (ja) * | 1999-09-30 | 2001-04-10 | Yamaha Corp | 木質エレメントの改質方法 |
| CA2415929A1 (en) | 2000-07-14 | 2002-01-24 | Board Of Control Of Michigan Technological University | Wood-based composite board and method of manufacture |
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