木材中の水分を利用した高圧水蒸気処理による圧縮木材製造装置の開発

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07556043
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 則元 京 京都大学, 木質科学研究所, 教授 (20027163)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 勝 小林機械工業(株), 製造部, 部長 ; 川井 秀一 京都大学, 木質科学研究所, 教授 (00135609) ; 井上 雅文 京都大学, 木質科学研究所, 助手 (20263155)
• Keywords: 水蒸気処理 / 横圧縮加工 / 圧縮木材 / 高周波加熱 / 熱板プレス / 変形固定

Research Abstract

スギ材や早生樹材が横圧縮性能に優れていることに着目し、軟質で強度が低く、材質の変動が大きいなどの欠点を改良することを目的に、横圧縮加工について研究を行ってきたが、この場合、変形の固定化が重要要の課題となる。圧縮変形の永久固定が、木材中に含まれる水分を利用した熱処理によって、極めて短時間で可能なことを発見したので、この原理を応用した加工装置を行った。装置の主要部分は、オイルヒート方式の熱板プレスであるが、加熱効率を高めるのに高周波加熱装置の組込みを行った。設計に際して、治具内が高圧となるため、防御フェンスや熱板外周に枠を設けるなど、安全装置に十分な注意を払った。厚さが小さい場合の加工では、熱板加熱のみで、180℃では約8分、200℃では約1分の処理により、変形は完全に固定できた。一方、厚さ60nmの木材を30nmに圧縮加工する場合、熱板のみの加熱では、材温度を200℃に上げるのに約80分を要したが、高周波加熱の併用により、約4分に短縮された。本装置を用い、木材含水率、圧縮量、熱板温度、高周波照射時間などが変形の回復抑制に与える影響について調べるとともに、加工材について、硬さ、強度、材色変化などを測定した。その結果、本装置を用いた圧縮加工により、圧縮前の素材に比べ、強度的性質、硬さ、耐摩耗性などが飛躍的に向上し、個体間の材質の変動が減少し、また、化粧性が増して、高級感が付与された。加工材は、高級な広葉樹材にも劣らない質感をもち、高級家具材、床や壁などの内装仕上げとして、また、工芸品の材料として利用可能っと判断された。

Research Products

• [Publications] ワヒュー・ドィアント: "Crystallinity Changes of Wood by Heat or Steam Treatment" Wood Research. No.83. 47-49 (1996)
• [Publications] ワヒュー・ドィアント: "熱処理による木材の圧縮変形の固定" 木材学会誌. (発表予定).
• [Publications] ワヒュー・ドィアント: "Permanent Fixation of Compressive Deformation of Albizia Wood (Paraserienthes falcata) by Heat Treatment" J.Tropical Forest Products. (発表予定).