| 【発明の名称】 |
木材改質方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】石井 幸男
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| 【要約】 |
【課題】効率的に乾燥させて、その強度を高めて割れたり変形しにくくさせて、その性質を改良（改質）させることができる木材改質方法を提供する。
【解決手段】木材（竹材・ヤシ類を含む）を炉内で燃焼ガスにより燻煙して表面にカーボンを付着せしめ、該炉内温度を約７０〜１６０℃に制御して該付着したカーボンから遠赤外線を発生せしめ、これにより木材を構成するセルロースおよびこれを固定しているリグニン、ヘミセルロースの各成分を軟化させて水分を蒸発せしめて木材の乾燥収縮を進め、上記各成分の融和が進んで水分低下を確認した後、温度を低下させて乾固させる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材（竹材・ヤシ類を含む）を炉内で燃焼ガスにより燻煙して表面にカーボンを付着せしめ、該炉内温度を約７０〜１６０℃に制御して該付着したカーボンから遠赤外線を発生せしめ、これにより木材を構成するセルロースおよびこれを固定しているリグニン、ヘミセルロースの各成分を軟化させて水分を蒸発せしめて木材の乾燥収縮を進め、上記各成分の融和が進んで水分低下を確認した後、温度を低下させて乾固させることを特徴とする木材改質方法。
【請求項２】
上記木材内部の温度を約６０〜１００℃付近にまで高めることを特徴とする請求項１に記載の木材改質方法。
【請求項３】
約４８〜１６８時間で処理することを特徴とする請求項１または２に記載の木材改質方法。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材（竹やヤシ類を含む）の強度等を改質する、木材改質方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
木材は、セルロース、リグニン、ヘミセルロースから成る主成分と、脂肪、窒素化合物、無機質等から成る副成分と、水分から構成され、水分を除く成分のうちでは上記主成分が９０％を占めている。
従って、木材から水分を蒸発・乾燥せしめたり、強度を高めて割れたり変形しにくくさせて、その性質を改良（改質）させるには、セルロース、リグニン、ヘミセルロースの存在を無視することはできない。
【０００３】
ところで、従来の木材乾燥は、単に水分を低下させるのが目的であって、そのために、乾燥炉内の温度や湿度を調節しながら、１６８〜２４０時間をかけて乾燥させていた。
【０００４】
木材は熱伝導が悪い素材から成るため、以上のように、従来の木材乾燥は時間がかかっていた。
しかし、上記従来の木材乾燥方法では、時間がかかって乾燥能率が低いという問題点があるだけでなく、乾燥後の木材が割れてしまったり、変形して曲がってしまう等の問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、効率的に乾燥させて、その強度を高めて割れたり変形しにくくさせて、その性質を改良（改質）させることができる木材改質方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、木材（竹材・ヤシ類を含む）を炉内で燃焼ガスにより燻煙して表面にカーボンを付着せしめ、該炉内温度を約７０〜１６０℃に制御して該付着したカーボンから遠赤外線を発生せしめ、これにより木材を構成するセルロースおよびこれを固定しているリグニン、ヘミセルロースの各成分を軟化させて水分を蒸発せしめて木材の乾燥収縮を進め、上記各成分の融和が進んで水分低下を確認した後、温度を低下させて乾固させることを特徴とする。また、上記木材内部の温度を約６０〜１００℃付近にまで高めることを特徴とする。さらに、約４８〜１６８時間で処理することを特徴とす。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の木材改質方法によれば、効率的に乾燥させることができるだけでなく、改質後に割れてしまったり、変形して曲がってしまう恐れがない木材を提供することができる、という利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
まず、木材（竹類、ヤシ類を含む）を改質炉内に入れて、該改質炉を密閉し、続いて、該改質炉内に燃焼ガスを導入して充満させる。該燃焼ガスは、廃材等の木質系材料を燃焼させて発生させたガスであって、多くのカーボンを含む。
【０００９】
燃焼ガスを充満させたて加熱乾燥される木材の表面には、カーボンが付着する。また、炉内温度を約７０〜１６０℃に制御することにより、付着したカーボンから遠赤外線が発生する。その結果、木材内部の温度が、約６０〜１００℃、場合によってはそれ以上になる。
【００１０】
上記遠赤外線により木材を構成するセルロースおよびこれを固定しているリグニン、ヘミセルロースの各成分が軟化して、水分蒸発が促進される。
【００１１】
木材は乾燥収縮が進行し、上記セルロース、リグニン、ヘミセルロースの各成分の融和が進む。
水分が所望の含水率（約１０〜４０％）にまで低下したことを確認した後、温度を低下させて乾固させる。
【実施例１】
【００１２】
オイルパーム（油ヤシ）やココナッツヤシ等の繊維が荒くて、放置しておくとタワシのようにバラバラになる材料において、水分を蒸発させながら繊維間を収縮（原木丸太で５〜１０％、挽割り板材で１０〜２０％）させて、セルロース（ヘミセルロースを含む）接着の機能を有するリグニンを軟化させ、セルロース（ヘミセルロースを含む）と融和させ、常温に戻しながら、繊維間を結合せしめ、乾燥固化させる。この結果、割れにくく曲がりにくい製品が得られる。また、高温にするため、防虫・防カビが可能になった。これまで殆ど利用できなかった草木科のヤシ類を一般建築材として家具材等に改良することができた。
【実施例２】
【００１３】
本発明方法により、従来１００年位経過しないと得られなかった高級竹材を、青い竹を約４８時間かけて琥珀色の高級竹材に改良することができる。また、強度が２倍に増して、従来、はじけるように割れ易かった竹が極めて割れ難くなった。
【実施例３】
【００１４】
特に、カラマツのヤニの吹き出しは、製品化してから生じ、これを防止することは困難であったが、本発明方法により、この吹き出しを完全に止めることができただけでなく、反りや曲がりも極めて低く抑えることができた。また、カラマツ材の節は釘も打込めないほど堅かったが、これを改質して釘が打てるようになった。さらに、従来、節が抜け易かったが、抜け難い材質に改良された。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５０００９８８３９
【氏名又は名称】有限会社テクニカル・システム・キープ
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| 【出願日】 |
平成１６年７月１４日（２００４．７．１４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８０２５２
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 征四郎
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| 【公開番号】 |
特開２００６−２６９８８（Ｐ２００６−２６９８８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１８年２月２日（２００６．２．２） |
| 【出願番号】 |
特願２００４−２０６７２２（Ｐ２００４−２０６７２２） |
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