JPS63317302A - 改質木材の製法 - 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】 〔技術分野〕 この発明は、建材等として用いられる改質木材の製法に
関する。

〔背景技術〕

不溶性不燃性無機物を木材中に生成させて、難燃性、防
腐・防虫性および寸法安定性を付与した改質木材を得る
改質木材の製法が開発されている（特願昭６Ｏ−０８９
４２３）。

従来の改質木材の製法は、つぎのようにして行われてい
る。まず、混合することにより不溶性不燃性無機物を生
じさせるカチオン含有処理液とアニオン含有処理液の組
み合わせを準備し、両処理液をそれぞれ処理槽に入れて
おく、つぎに、カチオン含有処理液を入れた処理槽およ
びアニオン含有処理液を入れた処理槽に木材を順次浸漬
して、木材に両処理液を含浸させ、木材中で不溶性不燃
性無機物を生成させる。この改質木材の製法によれば、
不溶性不燃性無機物を水に分散させた処理液に木材を浸
漬する場合等に比べて、多量の不溶性不燃性無機物を木
材中に含ませることが可能である。

しかしながら、発明者が調べたところ前記従来の改質木
材の製法は、つぎのような問題が生じることがわかった
。すなわち、前記従来の改質木材の製法においては、カ
チオン含有処理液およびアニオン含有処理液を含浸させ
る際、最初に含浸させる処理液の含浸が終了すると、そ
の処理液が入れられた処理槽から木材を引き上げ、つぎ
に含浸させる処理液が入れられた処理槽まで木材を移動
させる必要がある。このように、木材を移動させる工程
があると、改質木材の製造を自動化することが困難にな
るという問題が生じるのである。また、木材を移動させ
る間に木材から処理液の滴が落ちて、処理液の種類によ
っては、周囲の環境が汚染されたり、周囲の床面等が腐
食されたりするといった問題も生じるのである。

〔発明の目的〕

この発明−は、このような問題を解決するためになされ
たものであって、処理液による汚染や腐食が起こること
をなくすことができ、しかも、自動化を容易に行うこと
もできる改質木材の製法を提供することを目的としてい
る。

〔発明の開示〕

発明者らは、前記のような目的を達成するため研究を重
ねた。その結果、処理槽に木材を入れ、この処理槽に処
理液を供給して処理液を含浸させるようにし、木材を移
動させないようにすればよいということを見出し、ここ
に、この発明を完成した。

したがって、この発明は、混合することにより不溶性不
燃性無機物を生じさせるカチオン含有処理液とアニオン
含有処理液のうちの一方を木材に含浸させたのちに他方
を含浸させることにより、木材組織内に不溶性不燃性無
機物を定着させるようにする改質木材の製法であって、
前記処理液の含浸を、木材を入れた処理槽に処理液を供
給すると言う方法により行うことを特徴とする改質木材
の製法をその要旨としている。

以下に、この発明の詳細な説明する。

この発明に用いられる木材としては、原木丸太、製材品
、スライス単板８合板等があげられ、種類は特に限定さ
れない。木材は、あらかじめ飽水させておくのが好まし
い。

この発明の製法では、混合することにより不溶性不燃性
無機物を生じさせるカチオン含有処理液とアニオン含有
処理液の組み合わせを用いる。カチオン含有処理液とし
ては、Ｍｇ、Ａｌ、Ｃａ。

ＺｎあるいはＢａカチオン等のカチオンのうちの１種あ
るいは２種以上を含むものが用いられる。

アニオン含有処理液としては、ＣＯ３、ＳＯ４゜ＰＯａ
　、ＢＯ，あるいはＯＨアニオン等のアニオンのうちの
１種あるいは２種以上を含むものが用いられる。アニオ
ン含有処理液としては、ＰＯｌ、ＢＯ３アニオンを含む
ものを用いるようにするのが好ましい。改質木材の難燃
性が向上するからである。カチオン含有処理液は、たと
えば、Ｍｇ、ＡＩ、Ｃａ、ＺｎあるいはＢａカチオン等
のカチオンのうちのいずれかを含む水溶性無機物を水に
溶解させることにより得ることができる。アニオン含有
処理液は、たとえば、ＣＯ３、ＳＯ，。

ＰＯ，、ＢＯ３あるいはＯＨアニオン等のアニオンのう
ちのいずれかを含む水溶性無機物を水に溶解させること
により得ることができる。水に溶解し、Ｍｇ、ＡＩ、Ｃ
ａ、ＺｎあるいはＢａカチオンを生じさせる無機物とし
ては、たとえば、ＭｇＣ１ｚ　、ＭｇＢｒｚ　、Ｍｇ５
Ｏｎ　　・Ｈｚ　Ｏ，Ｍｇ（ＮＯｓ　）ｚ　　・６Ｈｚ
　Ｏ，ＡｌＣ１ｚ　、ＡｌＢｒ：＋　　、　　Ａｌｔ　
　（ＳＯａ　　）＊　　、　　ＡＩ　　（ＳＯａ　　）
３　　・　９Ｈ，Ｏ，ＣａＣ１ｚ　、　　ＣａＢｒ２　
、　　Ｃａ　　（ＮＯ３）　　ｚ　　、Ｚ　ｎ　Ｃ１ｚ
　　ｒ　　Ｂ　ａ　Ｃｌ　ｚ　　＋　　Ｂ　ａ　Ｃ１ｔ
　　’　　２Ｈ２Ｏ，Ｂａ　Ｂ　ｒｘ　、Ｂａ　（ＮＯ
３）　ｚ等があげられる。水に溶解し、ｃｏ、、ｓｏ、
、ｐｏ、。

Ｂ　Ｏ３あるいは０）（アニオンを生じさせる無機物と
しては、たとえば、Ｎａｚ　ＣＯ３、（ＮＨ４）ｚ　Ｃ
Ｏ３、Ｈｚ　３０４　、Ｎａ２ＳＯ４＋　　（ＮＨ４）
ｔ　３０４　、Ｈｓ　ＰＯ４、Ｎａｚ　Ｈｐｏ４　、　
　（ＮＨａ　）ｚ　ＨＰＯ４、Ｈｚ　ＢＯ３、ＮａＢＯ
ｚ　、ＮＨ４ＢＯｚ等があげられる。

この発明にかかる改質木材の製法は、たとえば、第１図
に示されている処理装置を用いて実施することができる
。図にみるように、この処理装置は、処理槽ｌ、カチオ
ン含有処庫液貯蔵タンク４．７ニオン含有処理液貯蔵タ
ンク５．水貯蔵タンク６を備えている。処理槽１および
貯蔵タンク４．５．６は、いずれも、容器に蓋が設けら
れていて、内部を密閉することができるようになってい
る。処理槽１の底部と貯蔵タンク４，５．６の底部とは
、パイプ１７により接続されている。また、処理槽１の
底部と貯蔵タンク４．５の蓋、排水処理装置７とがパイ
プ１８により接続されている。パイプ１７とパイプ１８
とをつなぐパイプ１９には、ポンプ３が設けられている
。パイプ１７のパイプ１９接続部近傍処理槽１寄り部分
、貯蔵タンク４．５．６近傍部分には、バルブ９．１０
゜１１．１２が設けられており、パイプ１８のパイプ１
９接続部近傍処理槽１寄り部分、貯蔵タンク４．５近傍
部分、廃水処理装置７に至る部分には、バルブ８．１３
，１４．１５が設けられている、処理槽１には、真空ポ
ンプ１６が接続されている。

この処理装置を用い、たとえば、つぎのようにして木材
の処理を行う。処理すべき木材２を処理槽１内に置き、
ポンプ３を用いて貯蔵タンク４より処理槽１にカチオン
含有処理液２０を導入する。所定の処理時間、処理温度
で、木材２へのカチオン含有処理液２０の含浸を行った
のち、カチオン含有処理液２０を元の貯蔵タンク４に返
送する。カチオン含有処理液あるいはアニオン処理液に
よる処理温度は、処理の効率を上げるため、５０〜９５
℃とするのがよい。処理液を加温する場合は、処理槽１
あるいは貯蔵タンク４．５に、処理液を加温する加温手
段を設けるようにすると非常に便利である。カチオン含
有処理液２の含浸のあと、処理槽ｌの内壁面に付着した
カチオン含有処理液２０を除くため、貯蔵タンク６内の
水２２を処理槽１内に導入して、貯蔵タンク６内を水洗
するようにするのが好ましい。つぎに、ポンプ３を用い
て貯蔵タンク５より処理槽１にアニオン含有処理液２１
を導入する。木材２にアニオン含有処理液２１を含浸さ
せ、木材２中でカチオン含有処理液２０とアニオン含有
処理液２１とを反応させて不溶性不燃性無機物を生成さ
せる。このあと、アニオン含有処理液２１を元の貯蔵タ
ンク５に返送する。最後に、処理槽ｌの内壁面に付着し
たアニオン含有処理液２１を除くため、貯蔵タンク６内
の水２２を処理槽ｌ内に導入して、貯蔵タンク６内を水
洗するようにするのが好ましい。このようにして処理し
た木材を乾燥等して、改質木材を得る。処理液の含浸は
カチオン含有処理液およびアニオン含有処理液のいずれ
を先にするようであってもよい。

前記のようなカチオン含有処理液およびアニオン含有処
理液により生成され、木材中に定着する不溶性不燃性無
機物としては、カチオン含有処理液およびアニオン含有
処理液が前記のようなカチオン、アニオンを含む場合は
、たとえば、リン酸マグネシウム、リン酸カルシウム、
リン酸バリウム、リン酸アルミニウム、ホウ酸マグネシ
ウム。

炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、リン酸亜鉛、炭酸
バリウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等があげられ
る。

この発明にかかる改質木材の製法においては、前記のよ
うに、木材を処理槽中に置いて、処理槽にカチオン含有
処理液およびアニオン含有処理液を供給するようにして
いるので、処理液の含浸のために木材を移動させる必要
がない。このため、改質木材の製造を自動化することが
容易にでき、製造コストを低減することが容易にできる
ようになる。また、木材を移動させる間に木材から処理
液の滴が落ちて、処理液による汚染や腐食の問題が生じ
るといったことも起こらないのである。さらに、前記処
理装置のように、処理槽、貯蔵タンクが内部を密閉する
ことができるようになっているとともに、処理液および
水をポンプによりパイプを介して移動させるようになっ
ていて、処理系が密封された処理装置を用いるようにす
れば、処理液の臭気等により環境が汚染されるといった
ようなことを全く無くすことができる。また、前記処理
装置のように、処理液および水をポンプによりパイプを
介して移動させるようになっている処理装置を用いるこ
ととして、ポンプの運転やパイプに設けられたバルブの
開閉を電気的に行うようにすれば、一層自動化が容易に
行えるようになり、製造コストを一層低くすることも可
能になる。

つぎに、実施例について説明する。

（実施例１） ブナ材の２龍厚ロータリー単板を飽水状態にして、第１
図に示されている処理装置の処理槽ｌ内に置き、まず、
第１回処理を行った。バルブ８゜１０を開（残りのバル
ブは閉）にして、ポンプ３により貯蔵タンク４内のカチ
オン含有処理液２０を処理槽１に導入し、５０℃で２４
時間の含浸を行った。バルブ９．１３を開にして、ポン
プ３により処理槽１内のカチオン含有処理液２０を貯蔵
タンク４に返送した。この第１回処理で用いたカチオン
含有処理液中に含まれている薬剤およびその濃度は、第
１表に示されている通りである。つぎに、バルブ８，１
２を開にして、ポンプ３により貯蔵タンク６内の水２２
を処理槽１に導入し、５分間、単板２と処理槽ｌ内を水
洗した。水洗終了後、バルブ９．１５を開にして、処理
槽ｌ内の水洗水を廃水処理装置７に送った。このあと、
第１回処理に準じ、単板２にアニオン含有処理液２１を
含浸させ、水洗を行って、第２回処理を行った。この第
２回処理で用いたアニオン含有処理液中に含まれている
薬剤およびその濃度は、第１表に示されている通りであ
る。第１回および第２回処理のあと、乾燥を行って改質
木材を得た。

（実施例２） ブナ材の２１１１厚ロータリー単板を絶乾状態にして、
第１図に示されている処理装置の処理槽１内に置き、ま
ず、第１回処理を行った。処理槽１は、蓋を閉めて内部
が密閉状態となるようにし、内圧が２０〜３０ｍｍＨｇ
　　となるように真空ポンプ１６で減圧した。バルブ８
．１０を開（残りのバルブは閉）にして、ポンプ３によ
り貯蔵タンク４内のカチオン含有処理液２０を処理槽１
に導入し、１時間真空含浸を行った。バルブ９．１３を
開にして、ポンプ３により処理槽１内のカチオン含有処
理液２０を貯蔵タンク４に返送した。この第１回処理で
用いたカチオン含有処理液中に含まれている薬剤および
その濃度は、第１表に示されている通りである。つぎに
、バルブ８．１２を開にして、ポンプ３により貯蔵タン
ク６内の水２２を処理槽１に導入し、５分間、単板２と
処理槽１内を水洗した。水洗終了後、バルブ９．１５を
開にして、処理槽１内の水洗水を廃水処理装置７に送っ
た。このあと、実施例１と同様にして、単板２にアニオ
ン含有処理液２１を含浸させ、水洗を行って、第２回処
理を行った。この第２回処理で用いたアニオン含有処理
液中に含まれている薬剤およびその濃度は、第１表に示
されている通りである。第１回および第２回処理のあと
、乾燥を行って改質木材を得た。

（実施例３〜５） 第１表に示されている木材前処理、処理液、処理時間、
含浸法により、実施例１あるいは実施例２に準じて処理
を行って、改質木材を得た。

実施例１〜５で得られた改質木材につき、不溶性不燃性
無機物の含浸率を調べた。結果を第１表に示す。ただし
、含浸率の評価基準は、絶乾した木材（単板）の重量に
対する不溶性不燃性無機物の含浸量の比率を調べること
とした。

第１表より、実施例１〜５のいずれの改質木材も、優れ
た難燃性、防腐・防虫性および寸法安定性を発揮するの
に充分な量の不溶性不燃性無機物を含んでいることかわ
った。

〔発明の効果〕

この発明にかかる改質木材の製法は、混合することによ
り不溶性不燃性無機物を生じさせるカチオン含有処理液
とアニオン含有処理液のうちの一方を木材に含浸させた
のちに他方を含浸させることにより、木材組織内に不溶
性不燃性無機物を定着させるようにする改質木材の製法
であって、前記処理液の含浸を、木材を入れた処理槽に
処理液を供給すると言う方法により行うので、処理液に
よる汚染や腐食が起こることをな（すことができ、しか
も、自動化を容易に行うこともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる改質木材の製法の実施例で用
いられる処理装置の概略図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）混合することにより不溶性不燃性無機物を生じさ
   せるカチオン含有処理液とアニオン含有処理液のうちの
   一方を木材に含浸させたのちに他方を含浸させることに
   より、木材組織内に不溶性不燃性無機物を定着させるよ
   うにする改質木材の製法であって、前記処理液の含浸を
   、木材を入れた処理槽に処理液を供給すると言う方法に
   より行うことを特徴とする改質木材の製法。