JP2871525B2 - 炭酸ガスを利用した木材の脱水・乾燥方法 - Google Patents
炭酸ガスを利用した木材の脱水・乾燥方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は木材に表面割れを生じさ
せることなく、しかも加熱装置を用いずに木材中に含有
されている自由水を効果的に脱水することのできる炭酸
ガスを利用した木材の脱水・乾燥方法に関するものであ
る。
せることなく、しかも加熱装置を用いずに木材中に含有
されている自由水を効果的に脱水することのできる炭酸
ガスを利用した木材の脱水・乾燥方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】木材は年々再生される資源であり、戦後
植林された人工林の蓄積量も増大しているが、低質材や
間伐材等は必ずしも十分に利用されておらず、需要量の
６０％を海外からの輸入に頼っているのが実情である。
その結果、地球規模での環境破壊、国土保全、水資源の
凾養など多くの課題が提起されるとともに、その有効利
用技術の開発が望まれている現状にある。
植林された人工林の蓄積量も増大しているが、低質材や
間伐材等は必ずしも十分に利用されておらず、需要量の
６０％を海外からの輸入に頼っているのが実情である。
その結果、地球規模での環境破壊、国土保全、水資源の
凾養など多くの課題が提起されるとともに、その有効利
用技術の開発が望まれている現状にある。
【０００３】従来から木材の乾燥や薬液の透過性改善方
法として、第１に化学的処理手段として有機溶媒等の化
学薬液を用いて壁孔部分に沈着している物質を抽出する
とか、この壁孔部分を分解する試みがある。
法として、第１に化学的処理手段として有機溶媒等の化
学薬液を用いて壁孔部分に沈着している物質を抽出する
とか、この壁孔部分を分解する試みがある。
【０００４】第２に機械的に針やレーザ光もしくは液体
の高圧噴射等により材料面に刺し傷を作ることによっ
て、木口面からの透過性を利用する手段がある。第３に
木材乾燥の前処理としてよく知られているスチーミング
処理を透過性改善に利用する試みがあり、通常蒸煮とか
水蒸気処理，低圧水蒸気爆砕処理、熱処理等の物理的処
理方法として知られている。これらの方法はいずれも加
圧水蒸気によって木材を加熱し、壁孔を軟化して破壊す
ることが基本原理となっている。
の高圧噴射等により材料面に刺し傷を作ることによっ
て、木口面からの透過性を利用する手段がある。第３に
木材乾燥の前処理としてよく知られているスチーミング
処理を透過性改善に利用する試みがあり、通常蒸煮とか
水蒸気処理，低圧水蒸気爆砕処理、熱処理等の物理的処
理方法として知られている。これらの方法はいずれも加
圧水蒸気によって木材を加熱し、壁孔を軟化して破壊す
ることが基本原理となっている。
【０００５】ここでスギ材の芯材と辺材に関して述べる
と、図３に示したスギ材１６の断面において、Ａは辺
材，Ｂは芯材である。上記スギ材１６の樹幹を樹心に向
かって切断すると、木口面に樹縁部と中心部とを区別す
る色調の濃淡があり、普通は樹縁部の辺材Ａが淡色、中
心部の芯材Ｂが濃色となっている。
と、図３に示したスギ材１６の断面において、Ａは辺
材，Ｂは芯材である。上記スギ材１６の樹幹を樹心に向
かって切断すると、木口面に樹縁部と中心部とを区別す
る色調の濃淡があり、普通は樹縁部の辺材Ａが淡色、中
心部の芯材Ｂが濃色となっている。
【０００６】一般に図４に示したように、樹木の幹は樹
皮２１、形成層２２、辺材Ａ、芯材Ｂ、髄２３から成
り、根から吸い上げられた水２４とか養分２５が辺材Ａ
を通って上昇し、外部から二酸化炭素２６と光２７を受
けて光合成が生じて、光合成物質の溶液が樹皮２１の師
部を通って下降し、各部に分配されて成長する。幼木の
時には全てが辺材Ａであり、樹木がある程度の大きさま
で成長すると、樹幹の下部から上部に向けてその中心部
に円錐形の芯材Ｂが形づくられ、その周囲を辺材Ａが包
むような形状となる。
皮２１、形成層２２、辺材Ａ、芯材Ｂ、髄２３から成
り、根から吸い上げられた水２４とか養分２５が辺材Ａ
を通って上昇し、外部から二酸化炭素２６と光２７を受
けて光合成が生じて、光合成物質の溶液が樹皮２１の師
部を通って下降し、各部に分配されて成長する。幼木の
時には全てが辺材Ａであり、樹木がある程度の大きさま
で成長すると、樹幹の下部から上部に向けてその中心部
に円錐形の芯材Ｂが形づくられ、その周囲を辺材Ａが包
むような形状となる。
【０００７】通常は幹が大径になれば芯材Ｂの直径は大
きくなるが、肥大の活発な時期は芯材Ｂの比率は低く、
老齢の大径木では辺材Ａの幅が狭くなっている。辺材Ａ
の部分では水分の通導と養分の貯蔵が行われているが、
大径木では芯材Ｂの部分での生活細胞がなくなり、養分
貯蔵をしていた柔細胞も活動を停止する。
きくなるが、肥大の活発な時期は芯材Ｂの比率は低く、
老齢の大径木では辺材Ａの幅が狭くなっている。辺材Ａ
の部分では水分の通導と養分の貯蔵が行われているが、
大径木では芯材Ｂの部分での生活細胞がなくなり、養分
貯蔵をしていた柔細胞も活動を停止する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来の木材の
乾燥方法とか薬液透過性改善方法として知られている各
種手段の中で、第１の化学的処理手段として有機溶媒等
の化学薬液を用いて壁孔部分に沈着している物質を抽出
したり壁孔部分を分解する方法は、使用する有機溶剤が
高価であることと処理に長い時間がかかる等の操作上の
難点があり、処理費用が余分にかかってしまうという問
題がある。
乾燥方法とか薬液透過性改善方法として知られている各
種手段の中で、第１の化学的処理手段として有機溶媒等
の化学薬液を用いて壁孔部分に沈着している物質を抽出
したり壁孔部分を分解する方法は、使用する有機溶剤が
高価であることと処理に長い時間がかかる等の操作上の
難点があり、処理費用が余分にかかってしまうという問
題がある。
【０００９】前記第２の手段である針やレーザもしくは
液体高圧噴射等により機械的に材面に刺し傷を作る方法
は、処理時間は短いものの処理装置が大型となり、得ら
れた木材の外観性とか強度が低下してしまうという問題
がある。更に第３のスチーミング処理を利用した物理的
手段は、いずれも加圧水蒸気により木材を加熱して壁孔
を軟化・破壊する方法であり、木材関連業界では常設の
ボイラーが使用できることと乾燥後に薬液注入等による
オートクレーブが共用できる利点があるが、蒸煮および
水蒸気処理によって材色の変化とか強度の低下を引き起
こす惧れがあり、かつ、低圧水蒸気爆砕処理での熱処理
は樹心に近い部分ではその効果が認められない上、装置
が大がかりになってとまうという課題があった。
液体高圧噴射等により機械的に材面に刺し傷を作る方法
は、処理時間は短いものの処理装置が大型となり、得ら
れた木材の外観性とか強度が低下してしまうという問題
がある。更に第３のスチーミング処理を利用した物理的
手段は、いずれも加圧水蒸気により木材を加熱して壁孔
を軟化・破壊する方法であり、木材関連業界では常設の
ボイラーが使用できることと乾燥後に薬液注入等による
オートクレーブが共用できる利点があるが、蒸煮および
水蒸気処理によって材色の変化とか強度の低下を引き起
こす惧れがあり、かつ、低圧水蒸気爆砕処理での熱処理
は樹心に近い部分ではその効果が認められない上、装置
が大がかりになってとまうという課題があった。
【００１０】通常木材の乾燥性とか薬液透過性を支配す
る要因は各細胞組織にある壁孔であり、針葉樹では有縁
壁孔がその通路となっている。辺材Ａ部ではこの孔が開
いているために水とか養分の通路になるが、芯材Ｂ部で
はこの孔が閉じてしまうため、液体や気体の透過とか浸
透が困難になる。一般にはこれを壁孔閉鎖というが、こ
の壁孔閉鎖のため芯材Ｂ部では乾燥が遅く、かつ、薬液
の注入性も悪いという前記問題点が発生する。
る要因は各細胞組織にある壁孔であり、針葉樹では有縁
壁孔がその通路となっている。辺材Ａ部ではこの孔が開
いているために水とか養分の通路になるが、芯材Ｂ部で
はこの孔が閉じてしまうため、液体や気体の透過とか浸
透が困難になる。一般にはこれを壁孔閉鎖というが、こ
の壁孔閉鎖のため芯材Ｂ部では乾燥が遅く、かつ、薬液
の注入性も悪いという前記問題点が発生する。
【００１１】特に従来から針葉樹は乾燥性、薬液含浸性
ともに悪いといわれており、乾燥性の不良は伐採後の木
材の重量増大を招来して、車両による運搬時に過積載に
なってしまうという問題点が生じることがある。
ともに悪いといわれており、乾燥性の不良は伐採後の木
材の重量増大を招来して、車両による運搬時に過積載に
なってしまうという問題点が生じることがある。
【００１２】そこで本発明はこのような従来の木材の乾
燥方法が有している課題を解消して、木材に表面割れを
生じさせることなく、木材中に含有されている自由水を
効果的に脱水することのできる炭酸ガスを利用した木材
の脱水・乾燥方法を提供することを目的とするものであ
る。
燥方法が有している課題を解消して、木材に表面割れを
生じさせることなく、木材中に含有されている自由水を
効果的に脱水することのできる炭酸ガスを利用した木材
の脱水・乾燥方法を提供することを目的とするものであ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、密閉耐圧容器内に木材と高圧の炭酸ガスを
封入し、一定時間保持した後に密閉耐圧容器を開放する
ことにより、木材中に含有されている自由水を炭酸ガス
とともに強制的に脱水する炭酸ガスを利用した木材の脱
水・乾燥方法を提供する。
するために、密閉耐圧容器内に木材と高圧の炭酸ガスを
封入し、一定時間保持した後に密閉耐圧容器を開放する
ことにより、木材中に含有されている自由水を炭酸ガス
とともに強制的に脱水する炭酸ガスを利用した木材の脱
水・乾燥方法を提供する。
【００１４】更に、密閉耐圧容器内に封入された木材中
に高圧の炭酸ガスを圧入して一定時間保持することによ
り、炭酸ガスを木材中の水分にいったん溶解させ、その
後開圧することによって木材中の水分に溶解していた炭
酸ガスを水分を伴って木材外部へ放出させることによ
り、木材中に含有されている自由水を強制的に脱水する
炭酸ガスを利用した木材の脱水・乾燥方法を提供する。
に高圧の炭酸ガスを圧入して一定時間保持することによ
り、炭酸ガスを木材中の水分にいったん溶解させ、その
後開圧することによって木材中の水分に溶解していた炭
酸ガスを水分を伴って木材外部へ放出させることによ
り、木材中に含有されている自由水を強制的に脱水する
炭酸ガスを利用した木材の脱水・乾燥方法を提供する。
【００１５】
【作用】上記構成の炭酸ガスを利用した木材の脱水・乾
燥方法によれば、密閉耐圧容器に封入された木材は炭酸
ガスが圧入されることにより、圧入された炭酸ガスは木
材中の水分に溶解し、密閉耐圧容器中の温度、体積、圧
力に応じて木材中の水分と飽和溶液を生成する。一定時
間後、密閉耐圧容器の高圧状態を開放すると、該密閉耐
圧容器内の圧力が低下するため、木材中の水分に溶解し
ていた炭酸ガスが木材内部から外部へ木材中の水分を押
し出しながら放出される。この操作を、木材の寸法に応
じて所定回数繰り返すことにより、徐々に木材中の水分
が放出され、乾燥が促進されるのである。また、これら
の処理は密閉耐圧容器さえあれば容易に山間の伐採現場
で処理を行うことができるため、現場から出荷する木材
の重量を軽減することが可能である、このため運搬機の
過積載問題も解消される。
燥方法によれば、密閉耐圧容器に封入された木材は炭酸
ガスが圧入されることにより、圧入された炭酸ガスは木
材中の水分に溶解し、密閉耐圧容器中の温度、体積、圧
力に応じて木材中の水分と飽和溶液を生成する。一定時
間後、密閉耐圧容器の高圧状態を開放すると、該密閉耐
圧容器内の圧力が低下するため、木材中の水分に溶解し
ていた炭酸ガスが木材内部から外部へ木材中の水分を押
し出しながら放出される。この操作を、木材の寸法に応
じて所定回数繰り返すことにより、徐々に木材中の水分
が放出され、乾燥が促進されるのである。また、これら
の処理は密閉耐圧容器さえあれば容易に山間の伐採現場
で処理を行うことができるため、現場から出荷する木材
の重量を軽減することが可能である、このため運搬機の
過積載問題も解消される。
【００１６】
【実施例】本発明は乾燥工程での表面割れを防止するた
めに、加熱装置を用いず、木材中に炭酸ガスを高圧で圧
入することによって、炭酸ガスを木材中の水分にいった
ん溶解させ、その後開圧することにより、開圧時の体積
膨張量を増加させて木材中の水分に溶解していた炭酸ガ
スを水分を伴って木材外部へ放出させることにより、木
材の脱水・乾燥を行うものである。
めに、加熱装置を用いず、木材中に炭酸ガスを高圧で圧
入することによって、炭酸ガスを木材中の水分にいった
ん溶解させ、その後開圧することにより、開圧時の体積
膨張量を増加させて木材中の水分に溶解していた炭酸ガ
スを水分を伴って木材外部へ放出させることにより、木
材の脱水・乾燥を行うものである。
【００１７】以下に本発明にかかる炭酸ガスを利用した
木材の脱水・乾燥方法の具体的な実施例に基づき説明す
る。図１は本発明を実施するための概要図であり、図中
の１は密閉耐圧容器としてのオートクレーブ、２はオー
トクレーブ１の内壁に木材を接触させないためのジグ、
３は処理を目的とした木材の供試材料、４はオートクレ
ーブ１の上蓋、５は高圧の炭酸ガスの加圧・減圧共用バ
ルブ、６はオートクレーブ１の内部の圧力を検知する圧
力センサーである。
木材の脱水・乾燥方法の具体的な実施例に基づき説明す
る。図１は本発明を実施するための概要図であり、図中
の１は密閉耐圧容器としてのオートクレーブ、２はオー
トクレーブ１の内壁に木材を接触させないためのジグ、
３は処理を目的とした木材の供試材料、４はオートクレ
ーブ１の上蓋、５は高圧の炭酸ガスの加圧・減圧共用バ
ルブ、６はオートクレーブ１の内部の圧力を検知する圧
力センサーである。
【００１８】〔実施例１〕原料木材として、高知県嶺北
産スギ材を伐採後すぐに辺材、心材に分け、繊維方向１
００ｍｍ、半径方向３０ｍｍ、接線方向３０ｍｍに木取
りして水中貯蔵したものを供試材料３として用いた。こ
れらの供試材料３を処理直前に水中より取り出し、表面
の付着水を取り除いた後、重量を測定し、オートクレー
ブ１中にオートクレーブ１内部に接しないように配置
し、密閉した。その後直ちに、加圧・減圧共用バルブ５
より、炭酸ガスをオートクレーブ１に設置した圧力計の
指示に従って、５kｇf／cm2の圧力で封入した。その３
０分後、加圧・減圧共用バルブ５より一挙に炭酸ガスを
開放し、圧力計の指示が大気圧と等しくなった時点でオ
ートクレーブ１から供試材料３を取り出し、表面の付着
水を取り除き、重量を測定した。
産スギ材を伐採後すぐに辺材、心材に分け、繊維方向１
００ｍｍ、半径方向３０ｍｍ、接線方向３０ｍｍに木取
りして水中貯蔵したものを供試材料３として用いた。こ
れらの供試材料３を処理直前に水中より取り出し、表面
の付着水を取り除いた後、重量を測定し、オートクレー
ブ１中にオートクレーブ１内部に接しないように配置
し、密閉した。その後直ちに、加圧・減圧共用バルブ５
より、炭酸ガスをオートクレーブ１に設置した圧力計の
指示に従って、５kｇf／cm2の圧力で封入した。その３
０分後、加圧・減圧共用バルブ５より一挙に炭酸ガスを
開放し、圧力計の指示が大気圧と等しくなった時点でオ
ートクレーブ１から供試材料３を取り出し、表面の付着
水を取り除き、重量を測定した。
【００１９】〔実施例２〕原料木材として、高知県嶺北
産スギ材を伐採後すぐに辺材、心材に分け、繊維方向１
００ｍｍ、半径方向３０ｍｍ、接線方向３０ｍｍに木取
りして水中貯蔵したものを供試材料３として用いた。こ
れらの供試材料３を処理直前に水中より取り出し、表面
の付着水を取り除いた後、重量を測定し、オートクレー
ブ１中にオートクレーブ１内部に接しないように配置
し、密閉した。その後直ちに、加圧・減圧共用バルブ５
より、炭酸ガスをオートクレーブ１に設置した圧力計の
指示に従って、１０kｇf／cm2の圧力で封入した。その
３０分後、加圧・減圧共用バルブ５より一挙に炭酸ガス
を開放し、圧力計の指示が大気圧と等しくなった時点で
オートクレーブ１から供試材料３を取り出し、表面の付
着水を取り除き、重量を測定した。
産スギ材を伐採後すぐに辺材、心材に分け、繊維方向１
００ｍｍ、半径方向３０ｍｍ、接線方向３０ｍｍに木取
りして水中貯蔵したものを供試材料３として用いた。こ
れらの供試材料３を処理直前に水中より取り出し、表面
の付着水を取り除いた後、重量を測定し、オートクレー
ブ１中にオートクレーブ１内部に接しないように配置
し、密閉した。その後直ちに、加圧・減圧共用バルブ５
より、炭酸ガスをオートクレーブ１に設置した圧力計の
指示に従って、１０kｇf／cm2の圧力で封入した。その
３０分後、加圧・減圧共用バルブ５より一挙に炭酸ガス
を開放し、圧力計の指示が大気圧と等しくなった時点で
オートクレーブ１から供試材料３を取り出し、表面の付
着水を取り除き、重量を測定した。
【００２０】〔実施例３〕原料木材として、高知県嶺北
産スギ材を伐採後すぐに辺材、心材に分け、繊維方向１
００ｍｍ、半径方向３０ｍｍ、接線方向３０ｍｍに木取
りして水中貯蔵したものを供試材料３として用いた。こ
れらの供試材料３を処理直前に水中より取り出し、表面
の付着水を取り除いた後、重量を測定し、オートクレー
ブ１中にオートクレーブ１内部に接しないように配置
し、密閉した。その後直ちに、加圧・減圧共用バルブ５
より、炭酸ガスをオートクレーブ１に設置した圧力計の
指示に従って、１５kｇf／cm2の圧力で封入した。その
３０分後、加圧・減圧共用バルブ５より一挙に炭酸ガス
を開放し、圧力計の指示が大気圧と等しくなった時点で
オートクレーブ１から供試材料３を取り出し、表面の付
着水を取り除き、重量を測定した。
産スギ材を伐採後すぐに辺材、心材に分け、繊維方向１
００ｍｍ、半径方向３０ｍｍ、接線方向３０ｍｍに木取
りして水中貯蔵したものを供試材料３として用いた。こ
れらの供試材料３を処理直前に水中より取り出し、表面
の付着水を取り除いた後、重量を測定し、オートクレー
ブ１中にオートクレーブ１内部に接しないように配置
し、密閉した。その後直ちに、加圧・減圧共用バルブ５
より、炭酸ガスをオートクレーブ１に設置した圧力計の
指示に従って、１５kｇf／cm2の圧力で封入した。その
３０分後、加圧・減圧共用バルブ５より一挙に炭酸ガス
を開放し、圧力計の指示が大気圧と等しくなった時点で
オートクレーブ１から供試材料３を取り出し、表面の付
着水を取り除き、重量を測定した。
【００２１】〔実施例４〕原料木材として、高知県嶺北
産スギ材を伐採後すぐに辺材、心材に分け、繊維方向１
００ｍｍ、半径方向３０ｍｍ、接線方向３０ｍｍに木取
りして水中貯蔵したものを供試材料３として用いた。こ
れらの供試材料３を処理直前に水中より取り出し、表面
の付着水を取り除いた後、重量を測定し、オートクレー
ブ１中にオートクレーブ１内部に接しないように配置
し、密閉した。その後直ちに、加圧・減圧共用バルブ５
より、炭酸ガスをオートクレーブ１に設置した圧力計の
指示に従って、１０kｇf／cm2の圧力で封入した。その
３０分後、加圧・減圧共用バルブ５より一挙に炭酸ガス
を開放し、圧力計の指示が大気圧と等しくなった時点で
開放を終了する操作を５回行った後、オートクレーブ１
から供試材料３を取り出し、表面の付着水を取り除き、
重量を測定した。
産スギ材を伐採後すぐに辺材、心材に分け、繊維方向１
００ｍｍ、半径方向３０ｍｍ、接線方向３０ｍｍに木取
りして水中貯蔵したものを供試材料３として用いた。こ
れらの供試材料３を処理直前に水中より取り出し、表面
の付着水を取り除いた後、重量を測定し、オートクレー
ブ１中にオートクレーブ１内部に接しないように配置
し、密閉した。その後直ちに、加圧・減圧共用バルブ５
より、炭酸ガスをオートクレーブ１に設置した圧力計の
指示に従って、１０kｇf／cm2の圧力で封入した。その
３０分後、加圧・減圧共用バルブ５より一挙に炭酸ガス
を開放し、圧力計の指示が大気圧と等しくなった時点で
開放を終了する操作を５回行った後、オートクレーブ１
から供試材料３を取り出し、表面の付着水を取り除き、
重量を測定した。
【００２２】〔実施例５〕原料木材として、高知県嶺北
産スギ材を伐採後すぐに辺材、心材に分け、繊維方向１
００ｍｍ、半径方向３０ｍｍ、接線方向３０ｍｍに木取
りして水中貯蔵したものを供試材料３として用いた。こ
れらの供試材料３を処理直前に水中より取り出し、表面
の付着水を取り除いた後、重量を測定し、オートクレー
ブ１中にオートクレーブ１内部に接しないように配置
し、密閉した。その後直ちに、加圧・減圧共用バルブ５
より、炭酸ガスをオートクレーブ１に設置した圧力計の
指示に従って、１０kｇf／cm2の圧力で封入した。その
３０分後、加圧・減圧共用バルブ５より一挙に炭酸ガス
を開放し、圧力計の指示が大気圧と等しくなった時点で
開放を終了する操作を１０回行った後、オートクレーブ
１から供試材料３を取り出し、表面の付着水を取り除
き、重量を測定した。
産スギ材を伐採後すぐに辺材、心材に分け、繊維方向１
００ｍｍ、半径方向３０ｍｍ、接線方向３０ｍｍに木取
りして水中貯蔵したものを供試材料３として用いた。こ
れらの供試材料３を処理直前に水中より取り出し、表面
の付着水を取り除いた後、重量を測定し、オートクレー
ブ１中にオートクレーブ１内部に接しないように配置
し、密閉した。その後直ちに、加圧・減圧共用バルブ５
より、炭酸ガスをオートクレーブ１に設置した圧力計の
指示に従って、１０kｇf／cm2の圧力で封入した。その
３０分後、加圧・減圧共用バルブ５より一挙に炭酸ガス
を開放し、圧力計の指示が大気圧と等しくなった時点で
開放を終了する操作を１０回行った後、オートクレーブ
１から供試材料３を取り出し、表面の付着水を取り除
き、重量を測定した。
【００２３】〔比較例１〕原料木材として、高知県嶺北
産スギ材を伐採後すぐに辺材、心材に分け、繊維方向１
００ｍｍ、半径方向３０ｍｍ、接線方向３０ｍｍに木取
りして水中貯蔵したものを供試材料３として用いた。こ
れらの供試材料３を処理直前に水中より取り出し、表面
の付着水を取り除いた後、重量を測定し、オートクレー
ブ１中にオートクレーブ１内部に接しないように配置
し、密閉した。その後直ちに、加圧・減圧共用バルブ５
より、窒素ガスをオートクレーブ１に設置した圧力計の
指示に従って、１０kｇf／cm2の圧力で封入した。その
３０分後、加圧・減圧共用バルブ５より一挙に窒素ガス
を開放し、圧力計の指示が大気圧と等しくなった時点で
オートクレーブ１から供試材料３を取り出し、表面の付
着水を取り除き、重量を測定した。
産スギ材を伐採後すぐに辺材、心材に分け、繊維方向１
００ｍｍ、半径方向３０ｍｍ、接線方向３０ｍｍに木取
りして水中貯蔵したものを供試材料３として用いた。こ
れらの供試材料３を処理直前に水中より取り出し、表面
の付着水を取り除いた後、重量を測定し、オートクレー
ブ１中にオートクレーブ１内部に接しないように配置
し、密閉した。その後直ちに、加圧・減圧共用バルブ５
より、窒素ガスをオートクレーブ１に設置した圧力計の
指示に従って、１０kｇf／cm2の圧力で封入した。その
３０分後、加圧・減圧共用バルブ５より一挙に窒素ガス
を開放し、圧力計の指示が大気圧と等しくなった時点で
オートクレーブ１から供試材料３を取り出し、表面の付
着水を取り除き、重量を測定した。
【００２４】〔比較例２〕原料木材として、高知県嶺北
産スギ材を伐採後すぐに辺材、心材に分け、繊維方向１
００ｍｍ、半径方向３０ｍｍ、接線方向３０ｍｍに木取
りして水中貯蔵したものを供試材料３として用いた。こ
れらの供試材料３を処理直前に水中より取り出し、表面
の付着水を取り除いた後、重量を測定し、オートクレー
ブ１中にオートクレーブ１内部に接しないように配置
し、密閉した。その後直ちに、加圧・減圧共用バルブ５
より、窒素ガスをオートクレーブ１に設置した圧力計の
指示に従って、１０kｇf／cm2の圧力で封入した。その
３０分後、加圧・減圧共用バルブ５より一挙に窒素ガス
を開放し、圧力計の指示が大気圧と等しくなった時点で
開放を終了する操作を５回行った後、オートクレーブ１
から供試材料３を取り出し、表面の付着水を取り除き、
重量を測定した。
産スギ材を伐採後すぐに辺材、心材に分け、繊維方向１
００ｍｍ、半径方向３０ｍｍ、接線方向３０ｍｍに木取
りして水中貯蔵したものを供試材料３として用いた。こ
れらの供試材料３を処理直前に水中より取り出し、表面
の付着水を取り除いた後、重量を測定し、オートクレー
ブ１中にオートクレーブ１内部に接しないように配置
し、密閉した。その後直ちに、加圧・減圧共用バルブ５
より、窒素ガスをオートクレーブ１に設置した圧力計の
指示に従って、１０kｇf／cm2の圧力で封入した。その
３０分後、加圧・減圧共用バルブ５より一挙に窒素ガス
を開放し、圧力計の指示が大気圧と等しくなった時点で
開放を終了する操作を５回行った後、オートクレーブ１
から供試材料３を取り出し、表面の付着水を取り除き、
重量を測定した。
【００２５】以上の実施例１〜５および比較例１〜２で
得られた乾燥処理後木材を１１０℃の乾燥機中で絶乾状
態まで乾燥させ、絶乾重量から処理前、処理後の含水率
を計算し、処理前の含水率を１とした場合の処理後の含
水率を図２に示す。
得られた乾燥処理後木材を１１０℃の乾燥機中で絶乾状
態まで乾燥させ、絶乾重量から処理前、処理後の含水率
を計算し、処理前の含水率を１とした場合の処理後の含
水率を図２に示す。
【００２６】図２にみるように、木材の乾燥に使用する
ガス種は窒素よりも炭酸ガスが優れており、処理圧力よ
りは、処理回数が乾燥効果に大きく影響していることが
確認された。
ガス種は窒素よりも炭酸ガスが優れており、処理圧力よ
りは、処理回数が乾燥効果に大きく影響していることが
確認された。
【００２７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる炭酸ガスを利用した木材の脱水・乾燥方法によれ
ば、木材中の水分に高圧で強制的に溶解させられた炭酸
ガスが開圧時の体積膨張量の増加に伴って強制的に脱水
させられるため、木材の初期含水率を大幅に低減するこ
とができる。また、木材の乾燥処理方法として、従来の
熱源を利用した方法に代えて高圧の炭酸ガスを利用した
ことにより、木材の乾燥割れを防止するとともに外観と
強度を高く維持することが可能であり、効果的に木材の
脱水・乾燥を行うことができる。
かる炭酸ガスを利用した木材の脱水・乾燥方法によれ
ば、木材中の水分に高圧で強制的に溶解させられた炭酸
ガスが開圧時の体積膨張量の増加に伴って強制的に脱水
させられるため、木材の初期含水率を大幅に低減するこ
とができる。また、木材の乾燥処理方法として、従来の
熱源を利用した方法に代えて高圧の炭酸ガスを利用した
ことにより、木材の乾燥割れを防止するとともに外観と
強度を高く維持することが可能であり、効果的に木材の
脱水・乾燥を行うことができる。
【００２８】また、山中での伐採時に上記処理を行うこ
とにより、仮導管中の自由水の脱水による重量が低減化
され、車両による運搬時の過積載の問題にも対処するこ
とができる。また木材の乾燥時間が短縮されて乾燥コス
トが低廉化される。
とにより、仮導管中の自由水の脱水による重量が低減化
され、車両による運搬時の過積載の問題にも対処するこ
とができる。また木材の乾燥時間が短縮されて乾燥コス
トが低廉化される。
【図１】本発明にかかる炭酸ガスを利用した木材の脱水
・乾燥方法を示す概要図。
・乾燥方法を示す概要図。
【図２】本発明の実施例と比較例の含水率の変化を示す
グラフ。
グラフ。
【図３】木材の一例としてのスギ材の断面図。
【図４】樹木の幹構造と成長の過程を示す概要図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 憲輔 高知県高知市布師田3992番地３ 高知県 工業技術センター内 (56)参考文献 特開 昭59−101311（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B27K 5/00
Claims (2)
- 【請求項１】 密閉耐圧容器内に木材と高圧の炭酸ガス
を封入し、一定時間保持後に密閉耐圧容器を開放するこ
とにより、木材中に含有されている自由水を炭酸ガスと
ともに強制的に脱水することを特徴とする炭酸ガスを利
用した木材の脱水・乾燥方法。 - 【請求項２】 密閉耐圧容器内に封入された木材中に炭
酸ガスを高圧で圧入して一定時間保持することにより、
炭酸ガスを木材中の水分にいったん溶解させ、その後開
圧することによって木材中の水分に溶解していた炭酸ガ
スを水分を伴って木材外部へ放出させて、木材中に含有
されている自由水を強制的に脱水することを特徴とする
炭酸ガスを利用した木材の脱水・乾燥方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7107013A JP2871525B2 (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | 炭酸ガスを利用した木材の脱水・乾燥方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7107013A JP2871525B2 (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | 炭酸ガスを利用した木材の脱水・乾燥方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08276405A JPH08276405A (ja) | 1996-10-22 |
| JP2871525B2 true JP2871525B2 (ja) | 1999-03-17 |
Family
ID=14448297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7107013A Expired - Fee Related JP2871525B2 (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | 炭酸ガスを利用した木材の脱水・乾燥方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2871525B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE337145T1 (de) * | 2002-05-08 | 2006-09-15 | Vkr Holding As | Verfahren zur behandlung von holz unter verwendung eines trägerfluids unter hohem druck ohne beschädigung des holzes |
| JP5060791B2 (ja) * | 2007-01-26 | 2012-10-31 | 独立行政法人森林総合研究所 | 木材の乾燥方法、木材への薬剤浸透方法及び乾燥装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59101311A (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-11 | 日本酸素株式会社 | 木材の防腐処理法 |
-
1995
- 1995-04-05 JP JP7107013A patent/JP2871525B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08276405A (ja) | 1996-10-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |