JPS608003A - 木材の処理方法 - 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】 近年、家興材、建築材に於いて従来の様に原木を多用し
た製品の全体に占める割合は減少し、例えば合板、パー
チクルボード、チーブボード、繊維板等を主材料とし、
美麗な木目模様を有する単板でその表面を化粧した製品
が大半を占める様になって来た。また、内外装材として
国内国外の銘木の使用量、樹種数が増加し、特に収納家
具では内装材、抽斗材として桐が多用され、これらの需
要を満たす為に世界各地から多種多様の木材が多量に輸
入されている。

これらの木材を多用に使用する場合、まず樹種による違
い、産地による違いに起因する門〈問題点がクローズア
ップされる。即ち、木材利用上の一般的問題点として例
示される事は、変色、退色、塗装性低下、接着性低下、
樹脂のシミ出し、金具の錆等の諸問題である。工業的規
模で多量の使用を前提とすると、産地別、樹種側の差異
が利用時に少ない程有利である。例えば木材の変色、退
色は、木材中のアク成分、樹脂分と、空気中の酸素、温
度、湿度、共存する金属、光等の複雑な作用により生じ
、これは時間の経過と共に製品の外観を損う為、重要な
問題とされてきた。樹脂分が多い木材は、塗装後の樹脂
のシミ出し、接着力低下等の問題が有り、このような木
材を利用するには、ウレタンシーラー等を数回下塗りし
ておかなければならない。特に輸入材については海水貯
木に伴なう塩分増加によって、木材の吸脱湿に伴なう寸
法変化量が増大し、また製品の金具の錆の原因ともなる
。

そこで、これらの諸間匣の原因となる木材のアク成分、
樹脂分、塩分等を除去する目的で、従来は次に示す様な
各種の方法がとられてきた。しかしながら、これらには
後述する欠点が有り、十分満足できる効果を得られてい
ないのが現状である。

例えば、天日乾燥は木材を長期間保管しなければならず
、それ故広面積の敷地を必要とし、生産性の低下に継が
るばかりでなく、十分な抽出効果が得られにくい。木材
を圧搾し、アク成分、樹脂分を抽出する方法は、設◇ｊ
ｎ費用がかさむばかりでなく、木材の組織を破壊する為
、木材の外観を損わずに行う事は困難である。また、煮
沸、蒸煮は、長時間、高温下に木材をおく為、有効な抽
出効果を得る条件下では木材の色、艶を失なう欠点が有
る。

本発明者は以上に記述した各種のアク抜き、脱脂、脱塩
方法の得失と、多量の需要が見込まれる国内外の多樹種
多産地の銘木の利用を鑑み、木材よりアク成分、樹脂分
、塩分等を短時間に有効に抽出する方法について鋭意１
「究を続けた結果、超音波の利用が特に有効な結果を与
える事を見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本
発明は液体中に於いて木材に超音波を照射することを特
徴とする木材の処理方法に係る。

本発明は、液体に木材を浸漬し、これに超音波を照射す
る事により、木材中から速やかにアク成分、樹脂分、塩
分等を抽出除去する事を特徴とする。

本発明では、まず処理対象とする木材を液体中に浸漬す
る。具体的には適切なる寸法の槽に液体８− を満たし、この中に木材を桟積みし、かつバンドリング
し、または厚さが０．５ｍｍ程度以下の単板であれば数
十枚を積層し、緩くネット等で全体を包んだ状態で、液
体中に浸漬するように固定する。

ここで言う液体とは、処理対象樹種、処理目的により異
なるが、多くの場合水である。他に炭酸ナトリウム、炭
酸水素ナトリウム等のアルカリ塩、トリエチルアミン、
エタノールアミン等のアミン類、アニオン系、カチオン
系、非イオン系の各種界面活性剤、メタノール、エタノ
ール、アセトン等の有機溶剤等の水溶液を使用する。場
合によっては有機溶剤または有機溶剤溶液も使用出来、
特に木材中の油溶付成分の抽出除去に対し、上記物資の
使用は有効である。多くの場合、これらの化合物を水溶
液で使用する場合の涙度は０．１〜１０鳴程度である。

処理時の液温は、常温から沸点までの範囲で広く設定で
きるが、処理対象となる木材の性質、及４− び前記薬剤の物性を考慮した上でなるべく高温に設定し
た方が効果的である。尚この場合、超音波振動子の発熱
を考慮すると、好ましい液温は５０〜７０℃である。

本発明に於いては次いで超音波を照射する。この際の照
射条件としては周波数１０〜１００　ＫＨｚの範囲を利
用できるが２０〜５０ＫＨｚの範囲が好ましい。ここで
交互多周波方式を採用すると定在照射時間は対象とする
樹種、板の厚さ、処理温度によって異なるが通常数分乃
至４８時間である。

この超音波照射の工程では通常連続照射を行うがこの工
程の初期の段階に短時間サイクルの断続照射処理、ある
いは近い周波数の二種の超音波の同時照射による「うな
り」を利用した処理を施した後に連続照射を行うと、さ
らに処理の効果を向上させることができる。超音波の照
射方向は上下左右いずれの方向でも良いが、多段に桟積
みした木材を処理する場合は両側面より行うのが良い。

超音波照射工程を終了した木材は処理槽より取り出し乾
燥工程に移す。この際の乾燥は従来公知の各種の方法で
良く、たとえば天日乾燥、加熱乾燥、煮沸乾燥、真空乾
燥等を例示出来る。

また本発明に於いては超音波照射を利用して木材に所望
の物質を含有せしめることも出来る。たとえば紫外線吸
収剤、酸化防止剤、難燃化剤、防腐剤、防カビ剤、防虫
剤、等の水溶液、溶剤溶液、分散液、乳化液中に木材を
浸漬し、超音波照射を行う。これにより上記物質を木材
内部まで充分に含有せしめることが可能となる。この際
の超音波照射条件は周波数、音圧レベルともほぼ抽出時
の条件に類似する。

この薬液含浸処理工程においては、超音波の連続照射よ
りも短時間サイクルの断続照射の方が有利である。また
、近い周波数の２つ以上の超音波の同時連続照射による
「うなり」を利用した処理もまた有利である。

また紫外線吸収剤、酸化防止剤、難燃化剤、防腐剤、防
カビ剤、防虫剤等としては従来公知のものがそのまま有
効に使用出来、またこれ等を溶剤溶液として使用する場
合の溶剤としても上記物質を溶解し得るものが広い範囲
で使用出来る。防腐剤としてはたとえば２，４．６−　
）リクロロアニゾール、２−メトキシカルボニルアミノ
ベンゾイミダゾル等を、防腐剤としてはトリクロルフェ
ノルナトリウム、８，４．４’−）リクロル力ルバンド
等を、紫外線吸収剤としては２．４−ジヒドロキシベン
ゾフェノン、２（２′−ヒドロキシ−ぎ、５Ｌジーｔｅ
ｒｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール等を、酸化
防止剤としてはプチルヒドロキシアニゾール、トコフェ
ロール等を、また難燃化剤としてはテトラキスオキシメ
チルホスホニウムクロリド、ポリリン酸アンモン、ペン
タブロムフェノール等を例示出来る。この含浸処理はア
ク抜き、脱脂処理されていない木材にも適用出来るか、
上記アク抜き等の処理を施こした木材に適用することが
好ましい。

アク抜き等の処理自体は従来法で行なったものでも良い
が、特に上記超音波照射処理によりアク抜き等を行なっ
た木材に対し、行うのが特に好ましい。

本発明は、従来行われてきた天日乾燥、圧搾抽出、煮沸
、蒸煮等の抽出法、浸漬、減圧・加圧含浸、塗布、高圧
噴射等による薬剤含浸法のいずれに対しても、処理時間
の短縮、設備費用、生産能率等の点で有利である。前述
したように、木材を浸漬する液体に、適切な薬剤の溶液
を用いると超音波振動との相乗作用により、抽出効果は
著しく増大する。本発明による木材よりの抽出効果は、
その板の厚さが薄い程顕著であるが、厚板の場合でも、
表層から６ｍｍの深さまでは均一にほぼ完全抽出出来、
それ以深の部分は次第に抽出効果を低下するが、板の芯
部にまで効果は及ぶ。

以上の結果として本発明を利用すると、木材の利用に於
いて次の様な利点を生じる。即ち、（１１木材の変色、
退色を抑止する。その結果、製品の美観を長期間損なわ
ない家具材、建材を提供出来る。

（Ｉｌｌ製品の寸法変化が少なくなり、狂いの生じにく
い製品を製造出来る。ｆｌｌｌｌ製品に取付けた金具が
錆びにくくなる。Ｏｖｌ樹脂分の多い木材の用途を拡大
出来る。即ち、接着性が向上し、化粧用に使用する場合
ウレタン塗料下塗りを１回程度に済ます事が出来る。

次に、本発明を実施例、比較例で説明する。尚、以下の
実施例、比較例では処理槽として幅５００ｍｍ、奥行１
２００　ｍｍｓ深さ６００ｍｍの内容積を有するステン
レススチール製角型槽で、内面両側面に超音波振動を取
付けたものを用いた。超音波の発振出力は最大４．８　
ＫＷである。

実施例１ 厚さ０．１５　ｍｍ、幅２００ｒｒｎ、長さ９００　ｍ
ｎｉの桐単板を８０枚積み重ね、全体を約１０メツシユ
のナイロン製ネットで包み、処理槽内に固定した。

処理槽に５０℃に加温した水を満たし、両側方より和音
？１ｌ（２６ＫＨｚ及び８６ＫＨｚを８　ｍｓ毎に交互
発振）を１０分間照射（音圧１．０５　Ｗ／ｃｍ２）　
Ｌ、、その後、桐単板を処理槽から取出した。この桐単
板の熱水可溶分をＪＩＳ−Ｐ−８００５−１９５９に従
って測定した。結果を第１表に示す。

比較例１ 実施例１で使用したものと同様の桐単板を、実施例１と
同様にして処理槽内に固定し、次に槽内を５０℃の温水
で満たし、１０分間浸漬した後、桐単板を処理槽から取
出した。この桐単板の熱水可溶分をＪＩＳ−Ｐ−８００
５−１９５９に従って測定した。結果を第１表に示す。

比較例２ 実施例１と同様の桐単板の熱水可溶分を、ＪＩＳ−８０
０５−１９５９に従って測定した。結果を第１表に示す
。

第　１　表 実施例２ 実施例１で得た処理単板と同様の蕪処理桐単板を、６０
℃９８％ＲＨに設定された恒温恒混器中に設置し、経口
的に変色の有無を観察した。実施例１．比較例１．比較
例２の順に従がい、これを順に実施例２．比較例８．比
較例４とした。結果を第２表に示す。

比較例８ 比較例１で得た処理単板を実施例２と同様に処１１− 理した。結果を９＄２表に示す。

比較例４ 比較例２で用いた単板を実施例２と同様に処理した。結
果を第２表に示す。

第　２　表 ○：変色なし　×：変色有り 実施例８ 厚さ１５ｍｍ１幅２００ｓｎｍ、長さ６００ｍｎのアガ
チス板を、１０ｍｍ厚の桟木を間に置きつつ１０枚積層
し、更に全体をバンドリングして処理槽内に固定した。

次に槽内に５０℃の温水を満たし、両側方より超音波（
＋ｒ！ｉｌ波数４５ＫＩＩＺ）を８時間照１２− 射しく音圧１．８０　Ｗ／ｃｍｌ　）、その後、アガチ
ス板を処理槽から取り出し、乾燥機にて乾燥した。この
アガチス板の含有塩分を測定した。結果を第８表に示す
。

比較例５ 実施例８と同様のアガチス板を実施例１と同様に処理槽
内に固定し、次に槽内を８０℃の熱水で満たし、８時間
煮沸した。その後、アガチス板を処理槽から取出し、乾
燥機にて乾燥した。このアガチス板の含有塩分を測定し
た。結果を第８表に示す。

比較例６ 実施例８と同様のアガチス板の含有塩分を測定した。結
果を第８表に示す。

第　８　表 実施例４ 厚さ１８　ｍｍ　、　幅１５０　ｍｍ　、長さ４５０　
ｍｍのカラ転板を、１０ｍｍ厚の桟木を間に置きつつ１
０枚積み重ね、全体をバンドリングし、処理槽内に固定
した。次に界面活性剤（松本油脂製薬に、に、。

「ペネロールＮＰ−８Ｊ）０．５％、及びエタノール２
鳴を含み且つ処理槽内に６０℃に加温した水溶液を満た
し、両側方より超音波（同波数２８ＫＨｚ）を４時間照
射（音圧１．０５　Ｗ／ｃｍ”　）　シた。カラ転板を
処理槽から取出し、乾燥機にて乾燥し、１週間養生した
。

板厚を１０ｍｍになる様に切削し、ＪＩＳＫ−６８０１
に於いてユリア樹脂接着剤に代えて酢酸ビニル樹脂エマ
ルジョン接着剤（アイカニ業に、に、　。

Ａ−８１８）を使用して圧縮剪断接着力試験を実施した
。結果を第４表に示す。

比較例７ 実施例４に使用したものと同様のカラ転板及び処理薬液
を用い、超音波を照射せず、６０℃にて４時間浸漬した
。以下、実施例４と同様に乾燥及び圧縮剪断接着力試験
を行なった。結果を第４表に示す。

比較例８ 実施例４と同様のカラ転板を用い、実施例４と同様な圧
縮剪断接着力試験を実施した。結果を第４表に示す。

第　４　表 実施例５ 厚さ０．２　ｍｍ　ｓ幅１５０ｍｍ、長さ９００　ｍｍ
のパープル単板を２０枚積み重ね、全体を約１０メツシ
ユのナイロン製ネットで包み、処理槽内に固定した。処
理槽内に界面活性剤（旭硝子に、　Ｋ、　。

「サーフ０ンＳ−１４５Ｊ）０．２％及びイソプロピル
アルコール２鳴を含み且つ６０℃に加温した水溶液を満
たし、両側方より超音波（２６ＫＨｚ及び８６ＫＨｚを
８ｍｓ毎に交互発振）を８０分間照射（音圧１．８０　
Ｗ／ｃｍ”）　した。次に、処理液を排液し、常温の水
を満たし、再び超音波を１分間照射した。パープル単板
を処理槽から取出し、５日間自然乾燥させ、含水率を１
０〜１２％とした。

このパープル単板に、順次ウレタン塗料（サンコーペイ
ン）　Ｋ、に、　、　ＲＥ　−７７）を４０　Ｓ’／ｍ
”　ＩＣで１回乃至４回迄４段階に塗装し、樹脂分のし
み出し、表面の凹凸状態等の外観を観察した。評価結果
を第６表に示す。

比較例９ 実施例５と同様のパープル単板及び処理薬液を用い、超
音波を照射せずに６０℃にて８０分間浸漬した。次に処
理液を排液し、常温の水を満たして水洗した。以下、実
施例６と同様に、乾燥及び塗装試験を行なった。評価結
果を第５表に示す。

比較例１０ 実施例５と同様のパープル単板について実施例５と同様
に塗装試験を行なった。評価結果を第５表に示す。

第５表 ○；シミ出しなし ×ニジ文出し有り （以上） 手続補正書（自発） 昭和５９年４月１１日 昭和５８年特許願第１１５６３５号 ２　発明の名称 木材の処理方法 ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 大塚家具工業株式会社 ４代理人 自発 ６　補正の対象 明細書中「発明の詳細な説明」の項 ７　補正の内容 別紙添付の通り 補正の内容 １　明細書第１頁第１６行「チーブボードｊとあるのを
「チップボード」と訂正する。

２　明細書第８頁第７行乃至第８行「防腐剤」とあるの
を「防カビ剤」と訂正する。

３　明細書第１１頁第１８行乃至第１２頁第１行ｒＪ　
ｌ５−８００５−１９５９ＪとあるのをｒＪ　ｌ５−Ｐ
−８００５−１９５９１と訂正する。

（以　上） １−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　液体中に於いて木材に超音波を照射することを特徴
   とする木材の処理方法。 ■　液体中に於いて木材に超音波を照射して木材のアク
   抜き、脱脂及び脱塩の少くとも一つを行う特許請求の範
   囲第１項記載の処理方法。 ■　液体中に木材に含浸せしめるべき所望の物質を共存
   せしめ、超音波照射して該物質を木材中に含有せしめる
   特許請求の範囲第１項記載の処理方法。