JPS61268729A - 木材含浸方法 - Google Patents
木材含浸方法Info
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は木材含浸方法に関し、特に評言すれば水溶性に
変性されたアルカリリグニン水溶液を用いることにより
腐敗菌又はカビ菌およびバクテリアのごとき有害媒体に
よる腐食を阻止するための木材含浸方法に関するもので
ある。
変性されたアルカリリグニン水溶液を用いることにより
腐敗菌又はカビ菌およびバクテリアのごとき有害媒体に
よる腐食を阻止するための木材含浸方法に関するもので
ある。
建物におけるような構造目的にかつ支柱等に使用される
木製材料は一般に長期間にわたってその強度を維持する
ことを要する。しかし、その耐久性および外観が腐敗菌
またはカビ菌のごとき微生物により腐食によって非常に
損われる。
木製材料は一般に長期間にわたってその強度を維持する
ことを要する。しかし、その耐久性および外観が腐敗菌
またはカビ菌のごとき微生物により腐食によって非常に
損われる。
このような腐食を阻止するために湿気に曝される材料、
特に土壌と接触する材料に含浸剤を用いることが従来よ
り開示されている。このためにヒ素を含有する調合剤が
広く使用されている。
特に土壌と接触する材料に含浸剤を用いることが従来よ
り開示されている。このためにヒ素を含有する調合剤が
広く使用されている。
また含油製品も使用されている。最初に述べた物質は腐
食に対してのみ保護を供するという欠点を有し、これに
対して木材は吸湿及び乾燥に対して保護されず、別の処
理が実施されないならばヒビ割れとなる。もちろん、完
全な処理の費用は追加の処理が行われる場合に増加する
。
食に対してのみ保護を供するという欠点を有し、これに
対して木材は吸湿及び乾燥に対して保護されず、別の処
理が実施されないならばヒビ割れとなる。もちろん、完
全な処理の費用は追加の処理が行われる場合に増加する
。
また、ヒ素の使用は健康及び環境に対して顕著な危険を
構成する。他方において、油を基礎とした製品は比較的
高価で且つ多くの場合に望ましくない木材の黒ずみおよ
び浸出の危険のような成る作用を生じる。
構成する。他方において、油を基礎とした製品は比較的
高価で且つ多くの場合に望ましくない木材の黒ずみおよ
び浸出の危険のような成る作用を生じる。
しかし、現在まで、広く実際の使用に適する特性を有す
る代わりの調合剤を発見することができない、従ってこ
の方法において使用されるとき害がないと見なすことが
できる含浸材料としてリグニン（木質素）を使用するこ
とが試みられた。リグニンは木材に吸収されるようにす
るには液体の形態でなければならない。水溶液のみが適
する。それゆえ、リグニンは、木製材料が湿気に曝され
る場合に浸出に曝されるけれども、水溶性の形態に変容
されねばならず、一般に、含浸木材は湿気が存する場合
にのみ使用される６水溶液の形態の活性物質を簡単に含
浸させることができ、そしてこれにも拘らずまた浸出に
対する物質の有効な定着を行うことができる方法を利用
できる問題についての解決は未だ見い出されていない。
る代わりの調合剤を発見することができない、従ってこ
の方法において使用されるとき害がないと見なすことが
できる含浸材料としてリグニン（木質素）を使用するこ
とが試みられた。リグニンは木材に吸収されるようにす
るには液体の形態でなければならない。水溶液のみが適
する。それゆえ、リグニンは、木製材料が湿気に曝され
る場合に浸出に曝されるけれども、水溶性の形態に変容
されねばならず、一般に、含浸木材は湿気が存する場合
にのみ使用される６水溶液の形態の活性物質を簡単に含
浸させることができ、そしてこれにも拘らずまた浸出に
対する物質の有効な定着を行うことができる方法を利用
できる問題についての解決は未だ見い出されていない。
本発明の目的は、無害であり、その活性基礎物質が状況
に合う価格で必要な量において利用し得−る製品を用い
ることができる含浸方法を提供することにある。
に合う価格で必要な量において利用し得−る製品を用い
ることができる含浸方法を提供することにある。
本発明の他の目的は活性含浸物質を必要な範囲にわたっ
て木材に容易に塗布させることができ、さらに浸出に対
する高抵抗を有し続ける方法を提供することにある。
て木材に容易に塗布させることができ、さらに浸出に対
する高抵抗を有し続ける方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、その保護作用に加えて、如
何なる高価な別の処理を必要としない含浸木村上に寸法
的安定性を生じさせる含浸方法を提供することにある。
何なる高価な別の処理を必要としない含浸木村上に寸法
的安定性を生じさせる含浸方法を提供することにある。
本発明の目的は、水溶性の形態のままのリグニンを含有
し且つ１０を超えないｐＨを有する水溶液を木材に吸収
させるために木材に加える第１段階と、付加されたリグ
ニンの含有量を木材に保持させるためにリグニンを不水
溶性の形態に変容させることによって定着させる第２段
階との２つの段階の含浸を行ない、第２段階において少
なくとも１つの金属塩を添加させた金属イオンを含有す
る弱酸性水溶液を用いることによって達成される。
し且つ１０を超えないｐＨを有する水溶液を木材に吸収
させるために木材に加える第１段階と、付加されたリグ
ニンの含有量を木材に保持させるためにリグニンを不水
溶性の形態に変容させることによって定着させる第２段
階との２つの段階の含浸を行ない、第２段階において少
なくとも１つの金属塩を添加させた金属イオンを含有す
る弱酸性水溶液を用いることによって達成される。
本発明の２つの変形例を添付図面に行程図として示して
いる。
いる。
本発明による方法の含浸に使用される調合剤の活性部分
は実質上、好ましくは廃液リグニンとして公知である紙
パルプ製造のための硫酸塩法から得られたリグニンから
なる。このようなリグニンは科学的方法による紙パルプ
の製造中大量に製造されることが知られている。このリ
グニンは大量に且つ低価格で入手できる。
は実質上、好ましくは廃液リグニンとして公知である紙
パルプ製造のための硫酸塩法から得られたリグニンから
なる。このようなリグニンは科学的方法による紙パルプ
の製造中大量に製造されることが知られている。このリ
グニンは大量に且つ低価格で入手できる。
この含浸方法においてリグニンを木材に吸収させること
ができるようにするために、リグニンは水溶液の形態で
存在しなければならない。
ができるようにするために、リグニンは水溶液の形態で
存在しなければならない。
その液体形状は木材が圧力室内に置かれかつ過圧によっ
て含浸物質を供給される確立した方法における使用に適
する。もちろん、この場合にコスト的理由で、それに加
えて木材に存する湿気と結合するため、溶媒として水を
使用するのが適当である。
て含浸物質を供給される確立した方法における使用に適
する。もちろん、この場合にコスト的理由で、それに加
えて木材に存する湿気と結合するため、溶媒として水を
使用するのが適当である。
リグニンを水溶性の形態にするために、リグニンは、例
えばカルボキシーメチレーションを受けさせることがで
きる。適切な出発材料は、例えば硫酸塩煮沸法による産
業廃棄物からのｐＨ９で酸と沈殿されている硫酸塩リグ
ニンである。硫酸塩リグニンは、リグニン中のＣ９単位
についてのモル重量が２００に設定された場合に１モル
比１：２：１においてＮ ａ ＯＨおよびモノクロロ酢
酸を有する水溶液中で反応させられる（９０℃で１０時
間）。カルボキシ−メチル化されたリグニンはｐＨ約２
で酸とともに沈殿されかつ遠心分離により分離される。
えばカルボキシーメチレーションを受けさせることがで
きる。適切な出発材料は、例えば硫酸塩煮沸法による産
業廃棄物からのｐＨ９で酸と沈殿されている硫酸塩リグ
ニンである。硫酸塩リグニンは、リグニン中のＣ９単位
についてのモル重量が２００に設定された場合に１モル
比１：２：１においてＮ ａ ＯＨおよびモノクロロ酢
酸を有する水溶液中で反応させられる（９０℃で１０時
間）。カルボキシ−メチル化されたリグニンはｐＨ約２
で酸とともに沈殿されかつ遠心分離により分離される。
リグニンはこれを酢酸中に溶解し、もう一度沈殿させる
ことによって精製させることができる。
ことによって精製させることができる。
実際の含浸は好ましくは上述した従来技術に開示された
１方法によって実施されねばならない。
１方法によって実施されねばならない。
含浸されるべき木材はその場合に密封されている圧力室
内に配置されている。次いで木材は真空を受け、その気
孔内に含有する大きな比率の空気を除去させる。次いで
含浸溶液が加えられ、木材に浸透するように圧力を受け
る。この方法に向いている木材の種類は主として松であ
るが、他の針葉樹材および同様に硬水も使用することが
できる。本発明の方法のこの段階及び適切なデータは以
下に記載の実施例について説明する（特に実施例１参照
）。
内に配置されている。次いで木材は真空を受け、その気
孔内に含有する大きな比率の空気を除去させる。次いで
含浸溶液が加えられ、木材に浸透するように圧力を受け
る。この方法に向いている木材の種類は主として松であ
るが、他の針葉樹材および同様に硬水も使用することが
できる。本発明の方法のこの段階及び適切なデータは以
下に記載の実施例について説明する（特に実施例１参照
）。
含浸後に大きな比率の水が除去され、含浸物質、即ちリ
グニンがあとに残る。しかし、これはその水溶性の形態
において浸出を受け、そしてこの状態における材料は主
とし屋外での使用に適さない。従ってリグニンを水溶性
の形態に変容することによりリグニンを定着することが
必要である。これは木製材料を第２の含浸段階において
硫酸アルミニウム又は硫酸銅又は硫酸アルミニウムと硫
酸銅の混合物により処理することによって達成すること
ができる。各実施例から理解することができるように、
定着は圧力下で行なわれる。銅を使用する利点は、この
金属が小量で使用されるときも同様に、腐敗に対する保
護を備えていることにある。リグニンと鋼の結合は白腐
れおよび赤腐れ、および殺菌してない土壌からのバクテ
リアの通り抜けに対して優れた抵抗を与える。
グニンがあとに残る。しかし、これはその水溶性の形態
において浸出を受け、そしてこの状態における材料は主
とし屋外での使用に適さない。従ってリグニンを水溶性
の形態に変容することによりリグニンを定着することが
必要である。これは木製材料を第２の含浸段階において
硫酸アルミニウム又は硫酸銅又は硫酸アルミニウムと硫
酸銅の混合物により処理することによって達成すること
ができる。各実施例から理解することができるように、
定着は圧力下で行なわれる。銅を使用する利点は、この
金属が小量で使用されるときも同様に、腐敗に対する保
護を備えていることにある。リグニンと鋼の結合は白腐
れおよび赤腐れ、および殺菌してない土壌からのバクテ
リアの通り抜けに対して優れた抵抗を与える。
本発明に関連した重要な観察は水溶液をアルカリ性では
なく酸性又は中性にすべきであり、良好な結果を達成す
ることができる場合にのみ弱アルカリ性（ｐＨ最大１０
）にするということにある、過度のアルカリ溶液の使用
を避けるために、木材自体の腐敗に対する固有の抵抗は
考え得る最小限度内において影響される。他方において
木材に対するアルカリの作用は木材の一定量の膨張を生
じ、従って細胞壁にリグニンの浸透を生じさせる。これ
は改善された含浸を生じさせる効果を有する。従って良
好な含浸作用が木材の腐敗に対する自然抵抗のかなりの
減少の見返りとして達成される。最適なＰＨ値は６から
１０の範囲にある。自然抵抗の減少は主として赤腐れお
よび腐敗病に関する。また弱アルカリ溶液から得られる
減少は後述されるように銅の添加によって相殺すること
ができる。
なく酸性又は中性にすべきであり、良好な結果を達成す
ることができる場合にのみ弱アルカリ性（ｐＨ最大１０
）にするということにある、過度のアルカリ溶液の使用
を避けるために、木材自体の腐敗に対する固有の抵抗は
考え得る最小限度内において影響される。他方において
木材に対するアルカリの作用は木材の一定量の膨張を生
じ、従って細胞壁にリグニンの浸透を生じさせる。これ
は改善された含浸を生じさせる効果を有する。従って良
好な含浸作用が木材の腐敗に対する自然抵抗のかなりの
減少の見返りとして達成される。最適なＰＨ値は６から
１０の範囲にある。自然抵抗の減少は主として赤腐れお
よび腐敗病に関する。また弱アルカリ溶液から得られる
減少は後述されるように銅の添加によって相殺すること
ができる。
定着溶液はリグニンをその不水溶性の形態に変容する科
学的方法を容易にすることにより定着作用を改善する弱
酸溶液（ＰＨ３〜７）の形態で加えられる。この方法に
は比較的大量の金属イオンが必要とされ、その量は含浸
に使用されるリグニンの量の増加にしたがって増加する
。
学的方法を容易にすることにより定着作用を改善する弱
酸溶液（ＰＨ３〜７）の形態で加えられる。この方法に
は比較的大量の金属イオンが必要とされ、その量は含浸
に使用されるリグニンの量の増加にしたがって増加する
。
成る状況において必要となるリグニンの高濃縮において
、使用される金属イオンの量は腐敗に対する前述した追
加の保護に必要とされる銅によって供給される量より大
きい、銅の価格はアルミニウムの価格より高いので、こ
のような場合には腐敗に対する前述した別の保護に必要
な量の銅塩に基づくような定着溶液が許容され、残部が
必要な定着を備えるべくアルミニウム塩に基づいている
。銅に代えて亜鉛を使用することもできる。上述した腐
敗に対する別の保護は、木材の種類及び加えられるリグ
ニンの量に関連して、乾燥木材の量で計算された１％に
制限させることができる釣り合いのとれた量の銅を木材
が含有することを要する。実施例から理解できるように
、０．２〜０．４％のような少量の銅が多くの場合に十
分な作用を生じることができる。しかし、表を細心に考
察すると、腐敗に対する抵抗はまた含浸溶液のｐＨ値に
ある程度 □依存することが明らかとなる。含浸処理
は幾つかの場合において腐食の特別な条件に向けること
ができる。従って腐敗に対する抵抗に関しての必要条件
は土壌に埋め込まれる木材に関連して地上に設置される
木材の場合に異なるかも知れない、より高いリグニン含
有量は木材の寸法的安定性を改善する効果を有する。腐
敗に対する良好な追加の保護を備えるのに必要な銅の最
小量、いわゆるしきい値は木材の種類により変化する。
、使用される金属イオンの量は腐敗に対する前述した追
加の保護に必要とされる銅によって供給される量より大
きい、銅の価格はアルミニウムの価格より高いので、こ
のような場合には腐敗に対する前述した別の保護に必要
な量の銅塩に基づくような定着溶液が許容され、残部が
必要な定着を備えるべくアルミニウム塩に基づいている
。銅に代えて亜鉛を使用することもできる。上述した腐
敗に対する別の保護は、木材の種類及び加えられるリグ
ニンの量に関連して、乾燥木材の量で計算された１％に
制限させることができる釣り合いのとれた量の銅を木材
が含有することを要する。実施例から理解できるように
、０．２〜０．４％のような少量の銅が多くの場合に十
分な作用を生じることができる。しかし、表を細心に考
察すると、腐敗に対する抵抗はまた含浸溶液のｐＨ値に
ある程度 □依存することが明らかとなる。含浸処理
は幾つかの場合において腐食の特別な条件に向けること
ができる。従って腐敗に対する抵抗に関しての必要条件
は土壌に埋め込まれる木材に関連して地上に設置される
木材の場合に異なるかも知れない、より高いリグニン含
有量は木材の寸法的安定性を改善する効果を有する。腐
敗に対する良好な追加の保護を備えるのに必要な銅の最
小量、いわゆるしきい値は木材の種類により変化する。
したがって一般に硬水が例えば松のごとき針葉樹に必要
とされる量の約２倍を必要とする。
とされる量の約２倍を必要とする。
熱は木材中のアセチルグループを分離することにより定
着作用を有し、そして木材と好ましくはアンモ番ア塩の
形態のリグニン物質との間の科学反応は不水溶性の形態
にリグニンの変容を助長する。熱処理方法の温度は、良
好な反応を生ずるために、少なくとも８０’Ｃで、好ま
しくは１１０℃にすべきである。
着作用を有し、そして木材と好ましくはアンモ番ア塩の
形態のリグニン物質との間の科学反応は不水溶性の形態
にリグニンの変容を助長する。熱処理方法の温度は、良
好な反応を生ずるために、少なくとも８０’Ｃで、好ま
しくは１１０℃にすべきである。
従って本発明はリグニンが水溶性の形態に変容されかつ
木材によって容易に吸収される水溶液の形で木材に加え
られるという作用に要約することができる。適用し得る
条件下で木材は常に湿気を含み、水溶性物質が使用され
る場合に含浸は意図された深さまで最良に行なわれる。
木材によって容易に吸収される水溶液の形で木材に加え
られるという作用に要約することができる。適用し得る
条件下で木材は常に湿気を含み、水溶性物質が使用され
る場合に含浸は意図された深さまで最良に行なわれる。
第１段階、即ち実際の含浸後に水溶性リグニンは第２段
階により木材に吸収される形態で完全に定着する。これ
に付随する利益は定着作業がすてに含浸を行なってしま
った別個の段階として生じるので、第１段階即ち含浸が
定着作業を許容する必要によって逆に影響を及ぼされな
いということである。
階により木材に吸収される形態で完全に定着する。これ
に付随する利益は定着作業がすてに含浸を行なってしま
った別個の段階として生じるので、第１段階即ち含浸が
定着作業を許容する必要によって逆に影響を及ぼされな
いということである。
これに関連して、幾つかの利点が高分子成分及び低分子
成分にリグニンを分割させた結果として本方法に関連し
て見い出された。これはより低い分子量のリグニンが他
方でより高い分子のリグニンを分離する薄膜を貫通する
ような可能性によって分離される限外濾過によって達成
することができる。また、リグニンの分割は、例えば種
々のｐＨ値へのアルカリリグニン溶液の酸性化によって
又は種々の溶媒の使用によって分別沈殿として実施する
ことができる。より低い分子量を有するリグニン分割は
本含浸方法に使用される。これからの利益は高分子リグ
ニンが同様に含有された場合により特別な腐敗保護処理
用の科学製品の消費が低い、この方法でコスト節減を達
成する。更に、低分子リグニンは良好に木材に浸透し、
従って含浸中より大きな浸透能力を有し、これに反して
高分子リグニンは木材の気孔系に沈殿することができ、
浸透をより困難にする。所望の効果の達成を助長する案
内値は５，０００〜１０，０００の範囲のしきい値以上
の分子量を有するより高い分子量が大部分溶液が調合さ
れる前に除去されてしまうということである。
成分にリグニンを分割させた結果として本方法に関連し
て見い出された。これはより低い分子量のリグニンが他
方でより高い分子のリグニンを分離する薄膜を貫通する
ような可能性によって分離される限外濾過によって達成
することができる。また、リグニンの分割は、例えば種
々のｐＨ値へのアルカリリグニン溶液の酸性化によって
又は種々の溶媒の使用によって分別沈殿として実施する
ことができる。より低い分子量を有するリグニン分割は
本含浸方法に使用される。これからの利益は高分子リグ
ニンが同様に含有された場合により特別な腐敗保護処理
用の科学製品の消費が低い、この方法でコスト節減を達
成する。更に、低分子リグニンは良好に木材に浸透し、
従って含浸中より大きな浸透能力を有し、これに反して
高分子リグニンは木材の気孔系に沈殿することができ、
浸透をより困難にする。所望の効果の達成を助長する案
内値は５，０００〜１０，０００の範囲のしきい値以上
の分子量を有するより高い分子量が大部分溶液が調合さ
れる前に除去されてしまうということである。
このため以下の方法を使用することができる。
約１５％の乾燥物質含有量を有する硫酸銅廃液は約４，
０００ （グラム−分子量）の分離限界を有する限外
フィルタが使用される限外７化プラントを貫通せしめる
。低分子リグニンおよび塩等を含有する浸透はｐＨ９に
酸性化され、そして沈殿されたリグニンが濾過される。
０００ （グラム−分子量）の分離限界を有する限外
フィルタが使用される限外７化プラントを貫通せしめる
。低分子リグニンおよび塩等を含有する浸透はｐＨ９に
酸性化され、そして沈殿されたリグニンが濾過される。
その結果生じるルグニン調合物（約１，３００の平均分
子量を有する）は部分力ルボキシーメチレーションによ
り水溶性の形態に変化せられる。
子量を有する）は部分力ルボキシーメチレーションによ
り水溶性の形態に変化せられる。
約３％のリグニン濃縮物を有する希釈水溶液がリグニン
調合物から調整されかつ通常の真空／圧力含浸に使用さ
れる。
調合物から調整されかつ通常の真空／圧力含浸に使用さ
れる。
添付図面は本発明の方法が行なわれる行程をフローチャ
ートで示す。このためこの方法は実施例１〜４（変形例
２と同一）におけると同様に高分子および低分子リグニ
ンへの分割なしに、そして実施例５（変形例１）による
分離を有して示されている。
ートで示す。このためこの方法は実施例１〜４（変形例
２と同一）におけると同様に高分子および低分子リグニ
ンへの分割なしに、そして実施例５（変形例１）による
分離を有して示されている。
実施例１
松の辺材からなる木片を５０℃においてカルボキシ−メ
チル化した硫酸塩リグニンの水溶液に含浸させた。３０
分の真空期間で真空／圧力含浸を使用し、Ｉ Ｍ Ｐ
ａで９０分の圧力期間で追随させた。含浸後に木片は最
初の乾燥重量の約２．５倍まで重量を増加した。次いで
定着溶液が浸透する（時間のかかる拡散を回避する）こ
とができるように一定の吸収状態で乾燥が行なわれた。
チル化した硫酸塩リグニンの水溶液に含浸させた。３０
分の真空期間で真空／圧力含浸を使用し、Ｉ Ｍ Ｐ
ａで９０分の圧力期間で追随させた。含浸後に木片は最
初の乾燥重量の約２．５倍まで重量を増加した。次いで
定着溶液が浸透する（時間のかかる拡散を回避する）こ
とができるように一定の吸収状態で乾燥が行なわれた。
乾燥および秤量後、吸収されたリグニンの比率は乾燥木
材を基礎にして計算された約１５重量％で決定された。
材を基礎にして計算された約１５重量％で決定された。
含浸されたリグニンを不水溶性および不浸出の形で得る
ために、リグニンを硫酸アルミニウム、硫酸銅、又は硫
酸アルミニウムおよび硫酸鋼の混合物の水溶液に第２段
階の含浸において木材を処理することにより定着させら
れた。定着は２０℃で行なわれ、そして圧力下の期間の
長さは約Ｉ Ｍ Ｐ ａで６０分であった。
ために、リグニンを硫酸アルミニウム、硫酸銅、又は硫
酸アルミニウムおよび硫酸鋼の混合物の水溶液に第２段
階の含浸において木材を処理することにより定着させら
れた。定着は２０℃で行なわれ、そして圧力下の期間の
長さは約Ｉ Ｍ Ｐ ａで６０分であった。
未処理および処理済み両方の木片が白腐れ、赤腐れ、腐
敗病およびバクテリアの通り抜け（殺菌されてない土壌
）に対する抵抗に関して試験された。この腐敗試験の結
果は表２に示されている。リグニンを定着することなく
行なわれた試験１は含浸されたリグニンの約９０％の浸
出に等しい水で浸出させたときの重量損失を示した。従
って、この処理は木材が屋外で使用されかつ湿気に曝さ
れるときには不適切である。
敗病およびバクテリアの通り抜け（殺菌されてない土壌
）に対する抵抗に関して試験された。この腐敗試験の結
果は表２に示されている。リグニンを定着することなく
行なわれた試験１は含浸されたリグニンの約９０％の浸
出に等しい水で浸出させたときの重量損失を示した。従
って、この処理は木材が屋外で使用されかつ湿気に曝さ
れるときには不適切である。
硫酸アルミニウム及び／又は硫酸鋼による定着は加えら
れた変性リグニン量の１％以下である水中へのリグニン
の浸出レベルを生じた。
れた変性リグニン量の１％以下である水中へのリグニン
の浸出レベルを生じた。
表１から見ることができるように、硫酸アルミニウムの
みによる含浸及び定着（試験２）は。
みによる含浸及び定着（試験２）は。
主として腐敗病（殺菌されてない土壌）による腐食が比
較的ひどかったけれども、白腐れおよび赤腐れに対する
良好な抵抗を発生した。小量の銅（０，３〜０．４％）
の利用は、含浸と定。
較的ひどかったけれども、白腐れおよび赤腐れに対する
良好な抵抗を発生した。小量の銅（０，３〜０．４％）
の利用は、含浸と定。
着の共同的な作用により、腐敗に対する良好な抵抗を生
じた（試験３および４）。
じた（試験３および４）。
特許請求の範囲第１項による処理はまたより良好な寸法
的安定性を生じた６アメリカ規格によって行なわれた試
験は５０％の初期寸法的安定性を示した。
的安定性を生じた６アメリカ規格によって行なわれた試
験は５０％の初期寸法的安定性を示した。
実施例２
松の辺材からなる木片をアンモニウムの形態（ｐＨ約９
）のカルボキシ−メチル化した硫酸リグニンの水溶液で
真空／圧力含浸させた。これには使用される木材の種類
に依存して、それに続く熱処理によって成る場合には適
宜に補強することができる定着作用とともに腐敗に対す
る追加の保護を備える０、２％のＣｕレベルに対して木
材に銅イオンを導入するため希釈した硫酸銅溶液での含
浸を伴う定着段階を追随させた。これは銅の付加機含浸
させた木材を１時間１０５〜１１５℃の温度に加熱する
ことにより行なわれ、それと同じに乾燥を生じさせた。
）のカルボキシ−メチル化した硫酸リグニンの水溶液で
真空／圧力含浸させた。これには使用される木材の種類
に依存して、それに続く熱処理によって成る場合には適
宜に補強することができる定着作用とともに腐敗に対す
る追加の保護を備える０、２％のＣｕレベルに対して木
材に銅イオンを導入するため希釈した硫酸銅溶液での含
浸を伴う定着段階を追随させた。これは銅の付加機含浸
させた木材を１時間１０５〜１１５℃の温度に加熱する
ことにより行なわれ、それと同じに乾燥を生じさせた。
腐敗試験の結果は表２に示されている。試験は実施例１
に示したと同一の方法で行なわれた。
に示したと同一の方法で行なわれた。
実施例３
松の辺材からなる木片を表３に示した木材中の変性リグ
ニンのレベルを発生するために種々の濃度のリグニン溶
液を使用する実施例１に示した方法にしたがって含浸さ
せた。リグニン溶液のｐＨは７または９のいずれかであ
った。定着は硫酸アルミニウム及び硫酸銅の溶液又は端
に硫酸銅で行なわれ、その結果規定の銅レベルが達成さ
れた。規定されたすべてのレベルは、定着後、水を頻繁
に交換しながら１週間水中に浸出させた木片に適用し得
る。赤腐れ試験（曝し期間７週間）の結果は表３に示し
である。
ニンのレベルを発生するために種々の濃度のリグニン溶
液を使用する実施例１に示した方法にしたがって含浸さ
せた。リグニン溶液のｐＨは７または９のいずれかであ
った。定着は硫酸アルミニウム及び硫酸銅の溶液又は端
に硫酸銅で行なわれ、その結果規定の銅レベルが達成さ
れた。規定されたすべてのレベルは、定着後、水を頻繁
に交換しながら１週間水中に浸出させた木片に適用し得
る。赤腐れ試験（曝し期間７週間）の結果は表３に示し
である。
実施例４
硫酸リグニンを硫酸塩パルプの酸素漂白に使用される条
件と同じ条件下での部分酸化により水溶性の形態に変性
させた（サンプルＡ）６部分酸化及びスルホン化はｐＨ
４〜４．５の沈殿を有する変性された水溶性リグニン調
合物（サンプルＢ）を生成するのに使用した。
件と同じ条件下での部分酸化により水溶性の形態に変性
させた（サンプルＡ）６部分酸化及びスルホン化はｐＨ
４〜４．５の沈殿を有する変性された水溶性リグニン調
合物（サンプルＢ）を生成するのに使用した。
松の辺材からなる木片を通例の方法で異なるレベルのリ
グニンを生成するのに使用し、次いで水中での浸出を繰
り返した後に腐敗試験が行なわれた。腐敗試験は白腐れ
、赤腐れ及び腐敗病の菌を含有する菌セラー中で行なわ
れた。含浸のレベルおよび腐敗試験の結果は表４におい
て明白である。
グニンを生成するのに使用し、次いで水中での浸出を繰
り返した後に腐敗試験が行なわれた。腐敗試験は白腐れ
、赤腐れ及び腐敗病の菌を含有する菌セラー中で行なわ
れた。含浸のレベルおよび腐敗試験の結果は表４におい
て明白である。
実施例５
硫酸塩パルプ製造工程からの濾過された廃液をｐＨ９に
酸性化し且つ沈殿させた。高分子リグニンは濾過及び遠
心分離により除去した。その低分子量および部分水溶性
のため本発明の目的に適したリグニン材料は硫酸を使用
するＰＨ３への酸性化により廃液の残渣から沈殿された
。
酸性化し且つ沈殿させた。高分子リグニンは濾過及び遠
心分離により除去した。その低分子量および部分水溶性
のため本発明の目的に適したリグニン材料は硫酸を使用
するＰＨ３への酸性化により廃液の残渣から沈殿された
。
この方法で回収された材料は僅かなカルボキシーメチレ
ーションにより完全な水溶性の形態に変容された。
ーションにより完全な水溶性の形態に変容された。
松の辺材からなる木片は材料中の異なるレベルのカルボ
キシ−メチル化したリグニンを含有する水溶液でｐＨ７
に真空／圧力含浸された。
キシ−メチル化したリグニンを含有する水溶液でｐＨ７
に真空／圧力含浸された。
定着は規定の銅含有量を達成するために銅塩の水溶液を
使用して行なわれた。
使用して行なわれた。
赤腐れ試験（３ケ月間の曝し）の結果は表５において明
白である。
白である。
表１
サンプル 変性リグニン 定着 腐敗試験にお
ける白腐れ 参考例 − 一 ２０．４ ＋ ＣｕＳＯ４ 参考例 ６３．４ 〜５１
１５．４ 〜４２ １０．５
〜３３ ５．４
０”４ ６、１ ０（
３）（１）白腐れ（フレビオプシス・ギガンテア）およ
び赤腐れ（フォミトプシス・ピニコラ）に対し３ケ月間
の曝し く２）５がひどい腐食を示しかつＯが腐食のないことを
示す５点法で評価 （３） １５ケ月間の曝し後でも、これらのサンプルに
腐食は観察されなかった。銅含有量は０．３〜０．４重
量％ 表２ サンプル１ 変性リグニン 鋼含有量％
％ ２ １０ ０、２１
０ １８．０ ２２
０、２ ０．３ ０（１）全く
未処理の木材のサンプルについては表１（参考例サンプ
ル）参照。
ける白腐れ 参考例 − 一 ２０．４ ＋ ＣｕＳＯ４ 参考例 ６３．４ 〜５１
１５．４ 〜４２ １０．５
〜３３ ５．４
０”４ ６、１ ０（
３）（１）白腐れ（フレビオプシス・ギガンテア）およ
び赤腐れ（フォミトプシス・ピニコラ）に対し３ケ月間
の曝し く２）５がひどい腐食を示しかつＯが腐食のないことを
示す５点法で評価 （３） １５ケ月間の曝し後でも、これらのサンプルに
腐食は観察されなかった。銅含有量は０．３〜０．４重
量％ 表２ サンプル１ 変性リグニン 鋼含有量％
％ ２ １０ ０、２１
０ １８．０ ２２
０、２ ０．３ ０（１）全く
未処理の木材のサンプルについては表１（参考例サンプ
ル）参照。
（２）５がひどい腐食を示しかつＯが腐食のないことを
示す５点法で評価。
示す５点法で評価。
表に示した評価は殺菌されてない土壌中の５ケ月に相当
する。
する。
表３
サンプル 変性リグニン 鋼含有量、％
乾燥木材に関しての％ １ ２０ １、０２
２０ ０、５５３１ ２０
０．３９４ １０
０、８２５ １０ ０、６８ｆ
３ ’ ５ ０．７３７
５ ０、５６８１ ２．
５ ０．４４９ ２、５
０．３３１ １．７ ６５．
０ ０．０３２ ２．３
６１．０ ０．０４３’
４．４ ５１．６ ０．０
８４ １．９ ６３．５
０．０３５ １５．８ ６２
．３ ０．２５６″ ２．４
６３．８ ０．０４７
９．９ ４７．４ ０．
２１８” ？、９ ４６．２
０．１７９ １０．２
５７．３ ０．１８（１）含浸溶液につ
いてＰＨ７，他はｐＨ９゜表４ サン力し リグニン含有量 Ｃｕ含有量 菌セラ
ー試験における％ ％ −腐食＄ Ａ １．４ ０．２１
０３．８ ０．２５ ０６．７
０，２２ ０？、６ ０，
３２ ０Ｂ １．７
０．２３ ０４．３ ０，２８
０５．９ ０．２１ ０
参考例
。
乾燥木材に関しての％ １ ２０ １、０２
２０ ０、５５３１ ２０
０．３９４ １０
０、８２５ １０ ０、６８ｆ
３ ’ ５ ０．７３７
５ ０、５６８１ ２．
５ ０．４４９ ２、５
０．３３１ １．７ ６５．
０ ０．０３２ ２．３
６１．０ ０．０４３’
４．４ ５１．６ ０．０
８４ １．９ ６３．５
０．０３５ １５．８ ６２
．３ ０．２５６″ ２．４
６３．８ ０．０４７
９．９ ４７．４ ０．
２１８” ？、９ ４６．２
０．１７９ １０．２
５７．３ ０．１８（１）含浸溶液につ
いてＰＨ７，他はｐＨ９゜表４ サン力し リグニン含有量 Ｃｕ含有量 菌セラ
ー試験における％ ％ −腐食＄ Ａ １．４ ０．２１
０３．８ ０．２５ ０６．７
０，２２ ０？、６ ０，
３２ ０Ｂ １．７
０．２３ ０４．３ ０，２８
０５．９ ０．２１ ０
参考例
。
・ 表１による評価１脚注２゜
表５
サンプル 変性リグニン 鋼含有量、 重量損
失。
失。
％ 乾燥木材の％ ％軸
１ ３．５ ０，５１ １．４±
０．２２ ３、５ ０．４２ １
．３±０．３３ ３、 ５
０． ２２ 拳 １．４±０．２４
７ ０．７０ １．３±０．
４５ ７ ０．５５ １．２
±０．２６ ７
０．２４ 傘 １．１＝ｔ−０，４７
７０，１４１，１±０．２ − 銅塩およびアルミニウム塩を含有する水溶液によ、
る定着。
０．２２ ３、５ ０．４２ １
．３±０．３３ ３、 ５
０． ２２ 拳 １．４±０．２４
７ ０．７０ １．３±０．
４５ ７ ０．５５ １．２
±０．２６ ７
０．２４ 傘 １．１＝ｔ−０，４７
７０，１４１，１±０．２ − 銅塩およびアルミニウム塩を含有する水溶液によ、
る定着。
＊−未処理参考例サンプルにおける重量損失５５±５％
サンプル１〜５がら理解されるように、腐敗に対する木
材の非常に良好な保護はリグニンを不水溶性の形に変性
することにより加えられたリグニンの定着が追随するリ
グニン水溶液の含浸によって達成される。含浸の重大な
特徴はリグニン材料が水中での十分な溶解性を有する一
方、リグニンがその水溶性の形態に変性される方法が腐
敗保護能力に対して重大な意味を持たないということで
ある。酸化処理又は部分スルホン化（実施例４参照）と
組合せた酸化処理による変性はカルボキシーメチレーシ
ョンによる変性に対して同様に良好な腐敗保護を生じる
。
材の非常に良好な保護はリグニンを不水溶性の形に変性
することにより加えられたリグニンの定着が追随するリ
グニン水溶液の含浸によって達成される。含浸の重大な
特徴はリグニン材料が水中での十分な溶解性を有する一
方、リグニンがその水溶性の形態に変性される方法が腐
敗保護能力に対して重大な意味を持たないということで
ある。酸化処理又は部分スルホン化（実施例４参照）と
組合せた酸化処理による変性はカルボキシーメチレーシ
ョンによる変性に対して同様に良好な腐敗保護を生じる
。
変性されたリグニン材料が適切な溶解性を付与されてい
る場合に、カルボキジーメチレーシミンの程度は腐敗保
護に影響を及ぼす重大な要因ではない、これはカルボキ
シーメチレーションの程度がリグニン中のフェノール−
〇Ｈ当たりのクロロ酢酸の異なる量１．２５〜０．１（
モル１モル）の添加により変えられた一連のカルボキシ
−メチル化したリグニンについて行なわれた実験で示さ
れた。
る場合に、カルボキジーメチレーシミンの程度は腐敗保
護に影響を及ぼす重大な要因ではない、これはカルボキ
シーメチレーションの程度がリグニン中のフェノール−
〇Ｈ当たりのクロロ酢酸の異なる量１．２５〜０．１（
モル１モル）の添加により変えられた一連のカルボキシ
−メチル化したリグニンについて行なわれた実験で示さ
れた。
本発明は硫酸塩煮沸又はソーダ煮沸のごとき木材の煮沸
又はバルブの漂白用アルカリ法によって得られたアルカ
リリグニンの使用を想定する。硫酸塩法によって得られ
たリグニンは、不水溶性の形態で定着の容易性を備えな
いので、本発明に関しては使用すべきでない、他方にお
いて、現在まで良く知られてない方法からの他のリグニ
ンは使用に適することがある。ここで記載することがで
きる方法はエタノール、メタノールおよびフェノールの
ごとき有機溶媒による煮沸（有機溶媒法）である。
又はバルブの漂白用アルカリ法によって得られたアルカ
リリグニンの使用を想定する。硫酸塩法によって得られ
たリグニンは、不水溶性の形態で定着の容易性を備えな
いので、本発明に関しては使用すべきでない、他方にお
いて、現在まで良く知られてない方法からの他のリグニ
ンは使用に適することがある。ここで記載することがで
きる方法はエタノール、メタノールおよびフェノールの
ごとき有機溶媒による煮沸（有機溶媒法）である。
図面は本発明による方法が行なわれる工程を示す行程図
である。
である。
Claims (10)
- （１）水溶性に変性されたアルカリリグニンの水溶液に
より腐敗菌又はカビ菌及びバクテリアのごとき有害媒体
による腐食を阻止するための木材含浸方法において、水
溶性のリグニンを含有し且つ１０を超えないｐＨを有す
る水溶液を木材に吸収させるために木材に加える第１段
階と、付加させたリグニンの含有量を木材に保持される
ためにリグニンを不水溶性に変性させることによって固
着させる第２段階において含浸を行い、第２段階におい
て少なくとも１つの金属塩を添加させた金属イオンを含
有する弱酸性水溶液を付加させることを特徴とする木材
含浸方法。 - （２）金属塩をアルミニウム、亜鉛又は銅塩又はこれら
の塩を組合せたものから形成したことを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載の木材含浸方法。 - （３）金属塩を一方において乾燥木材に関して銅の量が
実質上１％より多くない量の銅塩から形成し、他方にお
いてリグニンがこれらの塩の組み合された作用によって
定着されるような量の他の金属塩、好ましくはアルミニ
ウム塩から形成したことを特徴とする特許請求の範囲第
２項に記載の木材含浸方法。 - （４）水溶液にはアンモニウム塩又はナトリウム塩を添
加させ、リグニンを定着させるため第２段階においては
金属塩の付加に加えて少なくとも８０℃かつ好ましくは
１１０℃の温度に木材を加熱することを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載の木材含浸方法。 - （５）第２段階において銅塩の溶液を用いて銅を木材に
付加させることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記
載の木材含浸方法。 - （６）第２段階において亜鉛塩の溶液を用いることによ
り亜鉛を木材に付加させることを特徴とする特許請求の
範囲第４項に記載の木材含浸方法。 - （７）酸化により、カルボキシル化されたアルカリリグ
ニンを形成するためリグニンを変性させて水溶性の形態
にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第６
項にいずれか１項に記載の木材含浸方法。 - （８）カルボキシ−アルキル化されたリグニン、好まし
くはカルボキシ−メチル化及び又はカルボキシ−エチル
化されたアルカリリグニンを形成するためにリグニンを
変性させて水溶性の形態にしたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項乃至第６項のいずれか１項に記載の木材
含浸方法。 - （９）水溶性に変性されたリグニンを更にスルホン化に
よって変性させることを特徴とする特許請求の範囲第７
項又は第８項に記載の木材含浸方法。 - （１０）溶液を生ずるのに使用するアルカリリグニンに
おいては５，０００〜１０，０００以上の分子量を有す
るリグニンのより高い分子成分を分別によりほとんど除
去させることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
９項のいずれか１項に記載の木材含浸方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8501687A SE465815B (sv) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | Foerfarande foer impregnering av trae med alkalilignin |
| SE8501687-1 | 1985-04-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61268729A true JPS61268729A (ja) | 1986-11-28 |
| JPH0661723B2 JPH0661723B2 (ja) | 1994-08-17 |
Family
ID=20359770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7808186A Expired - Lifetime JPH0661723B2 (ja) | 1985-04-04 | 1986-04-04 | 木材含浸方法 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4752509A (ja) |
| EP (1) | EP0197908B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0661723B2 (ja) |
| AT (1) | ATE70763T1 (ja) |
| CA (1) | CA1256331A (ja) |
| DE (1) | DE3683075D1 (ja) |
| FI (1) | FI82406C (ja) |
| NO (1) | NO169430C (ja) |
| SE (1) | SE465815B (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999026767A1 (en) * | 1997-11-26 | 1999-06-03 | Showa Denko K.K. | Method for the treatment of wood with metallic treatment and wood treated by the method |
| JP2006111599A (ja) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Kansai Paint Co Ltd | 防腐剤 |
| JP2014508866A (ja) * | 2011-03-22 | 2014-04-10 | アンドリツ オサケユキチュア | 高カッパー価に蒸解された化学パルプの酸素脱リグニン後の濾過液を処理するための方法及び設備 |
| CN107972144A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-05-01 | 北京林业大学 | 一种基于碱木质素复合热处理改性木材的方法 |
| JP2023514581A (ja) * | 2020-02-17 | 2023-04-06 | ボレガード アーエス | 食器洗浄機膜を低減するためのリグニン誘導体 |
| JP2024513324A (ja) * | 2021-03-16 | 2024-03-25 | ボレガード アーエス | 洗濯洗浄用途向けのバイオベースの分散剤 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4973501A (en) * | 1989-05-09 | 1990-11-27 | Rhone-Poulenc Inc. | Lanthanide impregnated wood composition and method for permanently depositing water insoluble lanthanide derivatives into wood materials |
| US4988576A (en) * | 1989-12-13 | 1991-01-29 | Daishowa Chemicals Inc. | Wood preservative |
| US5246739A (en) * | 1992-01-24 | 1993-09-21 | Lignotech Usa, Inc. | Method for the treatment of wood with metal-lignin salts |
| JP3320307B2 (ja) | 1996-06-06 | 2002-09-03 | 株式会社エス・ディー・エス バイオテック | フェノール性化合物等の高分子化方法及びその利用 |
| JPH10218999A (ja) * | 1996-12-06 | 1998-08-18 | Showa Denko Kk | 多孔質物品内部処理用組成物及びその用途 |
| JP2002502328A (ja) * | 1997-05-28 | 2002-01-22 | ステファン・ビー・オーガー | 木材および他の支持体用の鉱物性染料 |
| KR100469077B1 (ko) * | 2003-09-16 | 2005-02-02 | 에이치투오 테크놀로지스 엘엘씨 | 철 또는 알루미늄 결합 리그노셀룰로즈 미디아 제조방법 |
| US20070089846A1 (en) * | 2004-01-30 | 2007-04-26 | Kim Ju Y | Silver-impregnated lignocellulose (sil): process for making and using same |
| ES2639137B1 (es) * | 2016-04-25 | 2018-07-30 | Universidade De Vigo | Procedimiento enzimático para conferir a la madera y productos derivados resistencia frente a agentes de origen biótico |
| SE541967C2 (en) | 2017-12-22 | 2020-01-14 | Stora Enso Oyj | Modified wood product and a process for producing said product |
| ES2800104B2 (es) * | 2018-06-21 | 2021-05-21 | Univ Del Pais Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea | Composicion preservante para madera a base de lignina modificada |
| DE102019121069A1 (de) * | 2019-08-05 | 2021-02-11 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Behandlung von Holz |
| WO2025031742A1 (en) | 2023-08-08 | 2025-02-13 | Københavns Universitet | Method for impregnating wood with a solution comprising lignin or derivatives thereof |
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| BE442752A (ja) * | ||||
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| CA913524A (en) * | 1968-07-15 | 1972-10-31 | Orchardson And Company Limited | Process of treating wood against stain and decay |
| US4347345A (en) * | 1979-04-12 | 1982-08-31 | Blount David H | Process for the production of broken-down organic lignin-cellulose silicate polymers |
| NZ194071A (en) * | 1979-06-25 | 1982-05-25 | Manchem Ltd | Preserving timber using a metal-organic compound also containing boron |
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-
1985
- 1985-04-04 SE SE8501687A patent/SE465815B/sv not_active IP Right Cessation
-
1986
- 1986-04-01 EP EP19860850112 patent/EP0197908B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-04-01 DE DE8686850112T patent/DE3683075D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-04-01 AT AT86850112T patent/ATE70763T1/de not_active IP Right Cessation
- 1986-04-02 CA CA000505609A patent/CA1256331A/en not_active Expired
- 1986-04-02 FI FI861418A patent/FI82406C/fi not_active IP Right Cessation
- 1986-04-03 NO NO861305A patent/NO169430C/no unknown
- 1986-04-04 US US06/848,205 patent/US4752509A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-04-04 JP JP7808186A patent/JPH0661723B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP2024513324A (ja) * | 2021-03-16 | 2024-03-25 | ボレガード アーエス | 洗濯洗浄用途向けのバイオベースの分散剤 |
| US12624314B2 (en) | 2021-03-16 | 2026-05-12 | Borregaard As | Biobased dispersants for laundry cleaning applications |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE8501687D0 (sv) | 1985-04-04 |
| ATE70763T1 (de) | 1992-01-15 |
| EP0197908A1 (en) | 1986-10-15 |
| EP0197908B1 (en) | 1991-12-27 |
| FI82406B (fi) | 1990-11-30 |
| CA1256331A (en) | 1989-06-27 |
| DE3683075D1 (de) | 1992-02-06 |
| SE465815B (sv) | 1991-11-04 |
| FI82406C (fi) | 1991-03-11 |
| US4752509A (en) | 1988-06-21 |
| NO861305L (no) | 1986-10-06 |
| NO169430B (no) | 1992-03-16 |
| JPH0661723B2 (ja) | 1994-08-17 |
| FI861418A0 (fi) | 1986-04-02 |
| NO169430C (no) | 1992-06-24 |
| SE8501687L (sv) | 1986-10-05 |
| FI861418L (fi) | 1986-10-05 |
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