JP5311849B2 - 椰子を原材料とした木質材及びその製造方法 - Google Patents
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Description
これに対して、椰子の樹幹部分の利用に関しては、サゴヤシの樹幹からの澱粉採取は工業的に行われているものの、その他の椰子材に関しては、丸太のままでの現地の小屋建築や、工芸品の加工といった用途に一部が用いられる程度で、効果的な利用法がなかった。
(1)同じ材の中で強度の差が大きいこと
樹皮付近(樹幹の径方向外側)は十分な強度があるものの、中心付近(樹幹の径方向内側)は強度が大幅に劣るので、出来上がった合板の強度にばらつきが生じる。
(2)同じ材の中で含水率のムラが大きく、均一な乾燥が困難なこと
場所によって含水率は50〜100%以上と大きく異なっているので、乾燥コストが高い。乾燥が不十分な場合、製品となった後で反りや狂いが生じる可能性があり、残った水分の影響で黴や腐朽が生じる恐れもある。
(3)伐採後の腐朽が早いこと
生育している場所が高温多湿の熱帯雨林であること、また樹幹部分に澱粉質が多いことから腐朽しやすい。
また、特許文献2には、椰子材を製材して長尺木材を得た後、得られた長尺木材を多数隣接させて表裏面から薄板を接着させた、一種のランバーコア合板に関する発明が記載されている。
次に単板分別工程で、加工した単板を、単板が得られた樹幹の径方向における位置に応じて、少なくとも2つ以上のグループに分別する。椰子は中心付近よりも樹皮付近の方が強度が高いため、単板分別工程により強度の異なる単板を順番にグループ分けすることができる。
次に単板積層工程で、上側表層部と下側表層部には、分別したグループのうち、中層部に用いる単板が属するグループよりも樹幹の径方向外側部分から得られたグループに属する単板を用い、中層部には、分別したグループのうち、上側表層部と下側表層部に用いる単板が属するグループよりも樹幹の径方向内側部分から得られたグループに属する単板を用いて積層する。そして単板接着工程で、積層した単板を接着一体化する。
これにより、最も曲げモーメントが作用する上側表層部と下側表層部には強度の高い単板を配置し、中層部には強度の低い単板を配置することができる。そして、木質材全体として強度のムラをなくし、効果的に強度を引き出すことができる。また、これらの工程には、従来の合板やLVLの製造工程と同様に製材工程が存在せず、歩留まりが悪化してしまうことはない。
次に単板分別工程で、加工した単板を、比重に応じて、少なくとも2つ以上のグループに分別する。比重が大きいほど強度が高いため、単板分別工程により強度の異なる単板を順番にグループ分けすることができる。
次に単板積層工程で、上側表層部と下側表層部には、分別したグループのうち、中層部に用いる単板が属するグループよりも比重の大きいグループに属する単板を用い、中層部には、分別したグループのうち、上側表層部と下側表層部に用いる単板が属するグループよりも比重の小さいグループに属する単板を用いて積層する。そして単板接着工程で、積層した単板を接着一体化する。
これにより、最も曲げモーメントが作用する上側表層部と下側表層部には強度の高い単板を配置し、中層部には強度の低い単板を配置することができる。そして、木質材全体として強度のムラをなくし、効果的に強度を引き出すことができる。また、これらの工程には、従来の合板やLVLの製造工程と同様に製材工程が存在せず、歩留まりが悪化してしまうことはない。
そして、得られた木質材は、反り、狂い、捩れ、曲がりといった異方性が極めて小さい。また、樹脂の使用や熱・紫外線等のエネルギー投入による環境負荷も小さい。また、薄物板状製品の製造も容易である。
積層構造について詳細に説明すると、木質材10は、上側表層部11,中層部12,下側表層部13から構成されている。さらに、中層部12は、3枚の単板12a,12b,12cから構成されている。また、上側表層部11と下側表層部13は、それぞれ1枚の単板から構成されている。
椰子50は、後述するように、樹幹周縁に沿って切削されて単板に加工されるが、第一部位51の部分から得られる単板と、第二部位52の部分から得られる単板との乾燥後の比重を比較すると、第一部位51の部分から得られる単板の方が比重が大きく(密度が大きい)、強度が高いものとなる。
図3に示すように、実施形態1に係る木質材10の製造方法は、単板加工工程100,単板分別工程200,単板積層工程300,単板接着工程400を有している。
本実施形態においては、椰子50の樹幹が第一部位51と第二部位52に区分されており、第一部位51から得られた単板を第一グループとし、第二部位52から得られた単板を第二グループとする。
この結果、上側表層部11と下側表層部13には、中層部12に用いる単板よりも、樹幹の径方向外側部分から得られた単板が配置される(中層部12には、上側表層部11と下側表層部13に用いる単板よりも樹幹の径方向内側部分から得られた単板が配置される)。
同様に、上側表層部11と下側表層部13には、中層部12に用いる単板よりも、比重の大きい単板が配置される(中層部12には、上側表層部11と下側表層部13に用いる単板よりも比重の小さい単板が配置される)。
以上の工程により、木質材10が完成する。
次に単板分別工程200で、加工した単板を、単板が得られた樹幹の径方向における位置に応じて、2つのグループに分別する。椰子50は中心付近よりも樹皮付近の方が強度が高いため、単板分別工程200により強度の異なる単板にグループ分けすることができる。
次に単板積層工程300で、上側表層部11と下側表層部13には、分別したグループのうち、中層部12に用いる単板が属するグループ(第二グループ)よりも樹幹の径方向外側部分から得られたグループ(第一グループ)に属する単板を用い、中層部には、分別したグループのうち、上側表層部と下側表層部に用いる単板が属するグループ(第一グループ)よりも樹幹の径方向内側部分から得られたグループ(第二グループ)に属する単板を用いて積層する。そして単板接着工程400で、積層した単板を接着一体化する。
これにより、最も曲げモーメントが作用する上側表層部11と下側表層部13には強度の高い単板を配置し、中層部12には強度の低い単板を配置することができる。そして、木質材10全体として強度のムラをなくし、効果的に強度を引き出すことができる。また、これらの工程には、従来の合板やLVLの製造工程と同様に製材工程が存在せず、歩留まりが悪化してしまうことはない。
次に単板分別工程200で、加工した単板を、比重に応じて、2つのグループに分別する。比重が大きいほど強度が高いため、単板分別工程200により強度の異なる単板にグループ分けすることができる。
次に単板積層工程300で、上側表層部11と下側表層部13には、分別したグループのうち、中層部12に用いる単板が属するグループ(第二グループ)よりも比重の大きいグループ(第一グループ)に属する単板を用い、中層部12には、分別したグループのうち、上側表層部11と下側表層部13に用いる単板が属するグループ(第一グループ)よりも比重の小さいグループ(第二グループ)に属する単板を用いて積層する。そして単板接着工程400で、積層した単板を接着一体化する。
これにより、最も曲げモーメントが作用する上側表層部11と下側表層部13には強度の高い単板を配置し、中層部12には強度の低い単板を配置することができる。そして、木質材10全体として強度のムラをなくし、効果的に強度を引き出すことができる。また、これらの工程には、従来の合板やLVLの製造工程と同様に製材工程が存在せず、歩留まりが悪化してしまうことはない。
木質材20は、7枚の単板を積層した構造となっている(7プライ)。そして積層構造について詳細に説明すると、木質材20は、上側表層部21,中層部22,下側表層部23から構成されている。さらに、上側表層部21は、3枚の単板21a,21b,21cから構成され、下側表層部23は、3枚の単板23a,23b,23cから構成されている。また、中層部22は、1枚の単板から構成されている。
すなわち、上側表層部21の単板21a,21b,21cと、下側表層部23の単板23a,23b,23cには、実施形態1における第一グループに属する単板を用い、中層部22には実施形態1における第二グループに属する単板を用いればよい。
実施形態1の単板分別工程200においては、原材料の椰子から得られる単板を2つのグループに分別したのに対して、実施形態2においては、3つのグループに分別する。
また、得られる単板の乾燥後の比重の大きさを比較すると、第一部位61>第二部位62>第三部位63の順となる。
その結果、用いられる単板の比重の関係は表層部に近づくにつれて大きくなる。
実施形態1に係る木質材の製造方法と同様に、単板加工工程100,単板分別工程200,単板積層工程300,単板接着工程400により製造されるが、実施形態2においては、単板分別工程200及び単板積層工程300が異なる。
この結果、表層部に近づくほど、樹幹の径方向外側部分が得られた単板が配置される(表層部に近づくほど、比重の大きい単板が配置される)。
例えば、図8に示す他の実施形態に係る木質材70は、上側表層部71、中層部72、下側表層部73から構成されており、上側表層部71と下側表層部73には、強度が最も高い実施形態2における第一グループに属する単板を配置する。一方、中層部72については、実の強度を確保するために、中央部分の単板72bとして二番目に強度の高い第二グループに属する単板を配置し、その上下の単板72a,72cとして最も強度の低い第三グループに属する単板を配置する。これにより、上下の表層部の強度を確保するとともに、実の強度も確保することができる。
例えば、図9に示す他の実施形態に係る木質材80は、上側表層部81、中層部82、下側表層部83から構成されており、上側表層部81と下側表層部83には、強度が最も高い実施形態2における第一グループに属する単板を配置する。一方、中層部82については、実の強度を確保するために、中央部分の単板84として椰子とは異なる樹種の木材等を原材料とした単板(椰子よりも強度が高いもの)を配置し、その上下の単板82a,82cとして第二グループ又は第三グループに属する単板を配置する。これにより、上下の表層部の強度を確保するとともに、実の強度も確保することができる。
そして、得られた木質材は、反り、狂い、捩れ、曲がりといった異方性が極めて小さい。また、樹脂の使用や熱・紫外線等のエネルギー投入による環境負荷も小さい。また、薄物板状製品の製造も容易である。
ただし、原材料としての確保や、廃材処理の観点からは、椰子材に適用することが極めて有効である。
11 上側表層部
12 中層部
12a 単板
12b 単板
12c 単板
13 下側表層部
20 木質材
21 上側表層部
21a 単板
21b 単板
21c 単板
22 中層部
23 下側表層部
23a 単板
23b 単板
23c 単板
30 木質材
31 板材
33 板材
40 木質材
41 上側表層部
42 中層部
42a 単板
42b 単板
42c 単板
43 下側表層部
50 椰子
51 第一部位
52 第二部位
60 椰子
61 第一部位
62 第二部位
63 第三部位
70 木質材
71 上側表層部
72 中層部
72a 単板
72b 単板
72c 単板
73 下側表層部
80 木質材
81 上側表層部
82 中層部
82a 単板
82c 単板
83 下側表層部
84 単板
100 単板加工工程
200 単板分別工程
300 単板積層工程
400 単板接着工程
Claims (4)
- 上側表層部と中層部と下側表層部とを積層してなり、前記上側表層部から前記下側表層部までの間がアブラヤシの単板のみから構成された、椰子を原材料とした木質材であって、
前記上側表層部と前記下側表層部には、前記アブラヤシを樹幹周縁に沿って切削して加工した単板のうち、前記中層部に用いる単板よりも樹幹の径方向外側部分から得られた単板を用い、
前記中層部には、前記アブラヤシを樹幹周縁に沿って切削して加工した単板のうち、前記上側表層部と前記下側表層部に用いる単板よりも樹幹の径方向内側部分から得られた単板を用いたことを特徴とする椰子を原材料とした木質材。 - 上側表層部と中層部と下側表層部とを積層してなり、前記上側表層部から前記下側表層部までの間がアブラヤシの単板のみから構成された、椰子を原材料とした木質材であって、
前記上側表層部と前記下側表層部には、前記アブラヤシを樹幹周縁に沿って切削して加工した単板のうち、前記中層部に用いる単板よりも比重の大きい単板を用い、
前記中層部には、前記アブラヤシを樹幹周縁に沿って切削して加工した単板のうち、前記上側表層部と前記下側表層部に用いる単板よりも比重の小さい単板を用いたことを特徴とする椰子を原材料とした木質材。 - 上側表層部と中層部と下側表層部とを積層してなり、前記上側表層部から前記下側表層部までの間がアブラヤシの単板のみから構成された、椰子を原材料とした木質材の製造方法であって、
前記アブラヤシを樹幹周縁に沿って切削して単板を加工する単板加工工程と、
前記加工した単板を、単板が得られた樹幹の径方向における位置に応じて、少なくとも2つ以上のグループに分別する単板分別工程と、
前記上側表層部と前記下側表層部には、前記分別したグループのうち、前記中層部に用いる単板が属するグループよりも前記樹幹の径方向外側部分から得られたグループに属する単板を用い、前記中層部には、前記分別したグループのうち、前記上側表層部と前記下側表層部に用いる単板が属するグループよりも前記樹幹の径方向内側部分から得られたグループに属する単板を用いて積層する単板積層工程と、
前記積層した単板を接着一体化する単板接着工程とを有することを特徴とする椰子を原材料とした木質材の製造方法。 - 上側表層部と中層部と下側表層部とを積層してなり、前記上側表層部から前記下側表層部までの間がアブラヤシの単板のみから構成された、椰子を原材料とした木質材の製造方法であって、
前記アブラヤシを樹幹周縁に沿って切削して単板を加工する単板加工工程と、
前記加工した単板を、比重に応じて、少なくとも2つ以上のグループに分別する単板分別工程と、
前記上側表層部と前記下側表層部には、前記分別したグループのうち、前記中層部に用いる単板が属するグループよりも比重の大きいグループに属する単板を用い、前記中層部には、前記分別したグループのうち、前記上側表層部と前記下側表層部に用いる単板が属するグループよりも比重の小さいグループに属する単板を用いて積層する単板積層工程と、
前記積層した単板を接着一体化する単板接着工程とを有することを特徴とする椰子を原材料とした木質材の製造方法。
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