(57)【要約】      （修正有）【課題】セルロース材料を劣化及び火炎から保護するためだけでなく、安価で環境に許容可能な接着剤を使用して合板、チップ及びパーティクルボードを製造する。【解決手段】セルロース材料は、スプレー、浸漬、又は真空及び圧力処理を２工程で施すことによって加工する。１つの工程では、セルロース材料をケイ酸ナトリウム防腐剤溶液で加工する。別の工程では、セルロース材料をガス状の二酸化炭素で処理する。さらに、加圧は、製品品質を改良するために、２５０psi(１７.６ｋｇ／ｃｍ2)を越えない範囲内で変えられる。前記の方法で処理して湿ったセルロース材料は、粉砕蛋白質、例えば大豆ミールでコーティングして加圧し、セルロース製品、一般的には合板及びチップボードにする。【選択図】図１
2004268580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルロース防腐剤を約１８０ＦO(８２.２℃)まで加熱する工程、セルロース材料に該防腐剤をスプレーする工程、スプレーしたセルロース材料を１１２ＦO(４４.４℃)以下の温度まで冷却する工程、及び冷却したセルロース材料に重炭酸ナトリウムをスプレーする工程を含んでいる、セルロース材料を保護する方法。
【請求項２】
セルロース防腐剤を約１８０ＦO(８２.２℃)まで加熱する工程、セルロース材料に該防腐剤をスプレーする工程、スプレーしたセルロース材料を１１２ＦO(４４.４℃)以下の温度まで冷却する工程、及び冷却したセルロース材料を重炭酸ナトリウム中に浸漬する工程を含んでいる、セルロース材料を保護する方法。
【請求項３】
セルロース防腐剤を約１８０ＦO(８２.２℃)まで加熱する工程、セルロース材料を該加熱した防腐剤中に浸漬する工程、浸漬したセルロース材料を１１２ＦO(４４.４℃)以下の温度まで冷却する工程、及び冷却したセルロース材料に重炭酸ナトリウムをスプレーする工程を含んでいる、セルロース材料を保護する方法。
【請求項４】
セルロース防腐剤を約１８０ＦO(８２.２℃)まで加熱する工程、セルロース材料を該加熱した防腐剤中に浸漬する工程、浸漬したセルロース材料を１１２ＦO(４４.４℃)以下の温度まで冷却する工程、及び冷却したセルロース材料を重炭酸ナトリウム中に浸漬する工程を含んでいる、セルロース材料を保護する方法。
【請求項５】
およそ２７インチ(６８.６ｃｍ)の水銀柱の真空をセルロース材料に導く工程、１平方インチ当たり約２５０ポンド(約１７.６ｋｇ／ｃｍ2)の圧力下で、セルロース防腐剤をセルロース材料に加える工程、１平方インチ当たり約２５０ポンド(約１７.６ｋｇ／ｃｍ2)の圧力下で、重炭酸ナトリウムをセルロース材料に加える工程、及び該セルロース材料を乾かす工程を含んでいる、セルロース材料を保護する方法。
【請求項６】
およそ２７インチ(６８.６ｃｍ)の水銀柱の真空をセルロース材料に導く工程、１平方インチ当たり約２５０ポンド(約１７.６ｋｇ／ｃｍ2)の圧力下で、セルロース防腐剤をセルロース材料に加える工程、及び該セルロース材料を炭酸ガスに曝露する工程を含んでいる、セルロース材料を保護する方法。
【請求項７】
セルロース防腐剤を約１８０ＦO(８２.２℃)まで加熱する工程、該セルロース材料を加熱した防腐剤で処理する工程、処理したセルロース材料を１１２ＦO(４４.４℃)以下の温度まで冷却する工程、及び冷却したセルロース材料を重炭酸ナトリウムで処理する工程を含んでいる、セルロース材料を保護する方法。
【請求項８】
セルロース防腐剤はケイ酸ナトリウムを含んでいる、請求項７によるセルロース材料を保護する方法。
【請求項９】
セルロース防腐剤を加えた前記の冷却したセルロース材料に、前記重炭酸ナトリウムのさらなるセルロース防腐剤を加える工程をさらに含んでいる、請求項７によるセルロース材料を保護する方法。
【請求項１０】
前記のさらなるセルロース防腐剤はホウ酸塩を含んでいる、請求項９によるセルロース材料を保護する方法。
【請求項１１】
セルロース防腐剤を約１８０ＦO(８２.２℃)まで加熱する工程、該セルロース材料を加熱した防腐剤で処理する工程、処理したセルロース材料を１１２ＦO(４４.４℃)以下の温度まで冷却する工程、及び冷却して処理したセルロース材料を炭酸ガスに曝露する工程を含んでいる、セルロース材料を保護する方法。
【請求項１２】
セルロース防腐剤を約１８０ＦO(８２.２℃)まで加熱する工程、該セルロース材料を加熱した防腐剤で処理する工程、処理したセルロース材料を１１２ＦO(４４.４℃)以下の温度まで冷却する工程、冷却したセルロース材料を重炭酸ナトリウムで処理する工程、冷却して処理したセルロース材料に粉砕蛋白質を加える工程、及び前記の粉砕パウダーによって処理したセルロース材料をプレスし木製品にする工程を含んでいる、保存処理された難燃性木製品を製造する方法。
【請求項１３】
前記の粉砕蛋白質は大豆である、請求項１２による保存処理された難燃性木製品を製造する方法。
【請求項１４】
前記の粉砕蛋白質は綿実である、請求項１２による保存処理された難燃性木製品を製造する方法。
【請求項１５】
防火と木材保存のために、木の断片を処理し、前記処理済みの木の断片に粉砕蛋白質を加え、該粉砕蛋白質添加の木断片を木製品にする工程を含んでいる、木の断片から木製品を製造する方法。
【請求項１６】
前記の蛋白質は大豆パウダーをさらに含んでいる、請求項１５による方法。
【請求項１７】
前記の蛋白質は綿実をさらに含んでいる、請求項１５による方法。
【請求項１８】
セルロース材料、木製品を劣化から守るための防腐剤、木製品のための燃焼を抑える難燃剤、及び前記のセルロースを結合して木製品にする粉砕蛋白質を含んでいる木製品。
【請求項１９】
該蛋白質は大豆ミールである、請求項１８による木製品。
【請求項２０】
前記の蛋白質は粉砕した綿実である、請求項１８による木製品。
【請求項２１】
セルロース防腐剤を約１８０ＦO(８２.２℃)まで加熱する工程、該セルロース材料を加熱した防腐剤で処理する工程、処理したセルロース材料を１１２ＦO(４４.４℃)以下の温度まで冷却する工程、及び該セルロース材料を重炭酸ナトリウムで処理する工程からなり、前記の処理は、スプレーと、浸漬と、真空及び圧力処理から成る工程の中から選択される、セルロース材料を保護する方法。
【請求項２２】
木材を湿らす工程と、該木材に粉砕蛋白質を加える工程を含んでいる、木材から木製品を製造する方法。
【請求項２３】
前記の粉砕蛋白質は大豆ミールである、請求項２２による方法。
【請求項２４】
前記の粉砕蛋白質は綿実である、請求項２２による方法。
【請求項２５】
湿らせた木材及び粉砕蛋白質をプレスし、木製品にする工程をさらに含んでいる、請求項２２による方法。
【請求項２６】
木材と、該木材を結合し木製品にするための粉砕蛋白質接着剤を含んでいる木製品。
【請求項２７】
該粉砕蛋白質は大豆ミールを含んでいる、請求項２６による木製品。
【請求項２８】
該粉砕蛋白質は綿実を含んでいる、請求項２６による木製品。
【請求項２９】
１平方インチ当たり約２５０ポンド(約１７.６ｋｇ／ｃｍ2)を越えない圧力で防腐剤を材料に加える工程、防腐剤の圧力を１平方インチ当たり最小約１４０ポンド(最小約９.８ｋｇ／ｃｍ2)まで低減する工程、及び防腐剤の圧力を１平方インチ当たり最大約２５０ポンド(最大約１７.６ｋｇ／ｃｍ2)まで増加する工程を含んでいる、セルロース材料の防腐剤処理プロセス。
【請求項３０】
１平方インチ当たり約２５０ポンド(約１７.６ｋｇ／ｃｍ2)を越えない圧力で防腐剤を材料に加える工程は、約３０分継続される、請求項２９によるセルロース材料の防腐剤処理プロセス。
【請求項３１】
防腐剤の圧力を１平方インチ当たり最小約１４０ポンド(最小約９.８ｋｇ／ｃｍ2)まで低減する工程と、防腐剤の圧力を１平方インチ当たり最大約２５０ポンド(最大約１７.６ｋｇ／ｃｍ2)まで増加する工程は、２時間半の時間中、繰り返される、請求項２９によるセルロース材料の防腐剤処理プロセス。
【請求項３２】
防腐剤の圧力を３０分間で１平方インチ当たり約２５０ポンド(約１７.６ｋｇ／ｃｍ2)まで増加する工程と、防腐剤の圧力を大気圧まで低減する工程をさらに含んでいる、請求項２９によるセルロース材料の防腐剤処理プロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願；なし
連邦政府委託研究及び開発に関する記述；なし
「マイクロフィッシュ添附」への言及；なし
発明の背景
本発明は、セルロース製品の製造及びセルロース材料を火炎や劣化などから守るための物質と方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ケイ酸ナトリウム及び難燃剤のセルロース材料への適用は、木材及び木製品に行うことが一般的であって、該材料を火炎及び劣化、例えば菌類、腐朽、虫害から保護することは、広く知られ、行われている。一例の技術では、まず木材を真空曝露する。該木材は次に、１平方インチ当たり３００ポンド(２１ｋｇ／ｃｍ2)の圧力下で、ケイ酸ナトリウムと難燃剤混合物とを混ぜた物にて処理される。別のプロセスでは、木を保存し且つ防火性とするために、木の表面にアルカリ金属のケイ酸塩及び炭酸塩を塗布する。さらに別のプロセスは、重炭酸ナトリウム及びケイ酸ナトリウムを含む１０種類の物質を混合した水溶液を、合板に用いるものである。
【０００３】
しかしながら、これらの処理組成物又は処理プロセスは何れも、満足が十分にいくものではない。実例を挙げると、菌類や虫害による劣化からセルロース材料を守るための主要な保護物質であるケイ酸ナトリウムは、木材に表面的に加えられるだけなら、木材は早期に腐食する。或いは、ケイ酸ナトリウムが木材の中に幾分か浸透している場合には、例えば、その後に水中へ浸漬されることによって、ケイ酸ナトリウムがセルロース構造体から浸み出て、それ故に、該木材を全く処理されなかったかの如く非保護の状態となる。
【０００４】
セルロース又は木製品の製造、例えばチップボード、パーティクルボード(例えば、ストランド配向ボード)及び合板の製造には、チップ、パーティクル又は層状プライを張り合わせて頑丈な構造にするための接着剤が必要である。一般的に、樹脂製接着剤がこの目的で使用されている。
しかしながら、これらの接着剤には多くの問題がある。これらの接着剤の多くは、例えば、高価であり、望ましくないホルムアルデヒドを放出し、そして環境的に有害である。
【０００５】
腐朽、菌類及び虫害から製品中のセルロース材料を守るために、上述した様な継続的で、未だ満足の得られていない、長期に渡る要望も存在する。
それ故に、セルロース材料について、改良された木材防腐剤及び難燃剤処理技術への要望、更に環境、防腐剤及び難燃剤と化学的に両立しうる安価な木製品接着剤への要望がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発明の要旨
従来技術を特徴付けているこれら及びその他の問題は、本発明を実施することによって、大幅に克服される。例えば、セルロース材料を、約１８０ＦO(８２.２℃)まで加熱された木材防腐剤、例えばケイ酸ナトリウムの水溶液に先ず浸漬し、スプレーし、若しくは真空に晒し、その後圧力処理することは、該防腐剤に固有な劣化からの保護を確立するだけでなく、また、防腐剤を加えている間はその温度が高いことによって、セルロースに有害である細菌を死滅させる。
【０００７】
続いて、加熱した防腐剤で処理したセルロース物質は、約１１２ＦO(４４.４℃)の適温、若しくはそれ以下の温度まで冷却することが許される。次に、浸漬、真空及び圧力処理、或いはセルロース物質にスプレーすることによって、セルロース物質に重炭酸ナトリウム溶液を加える。
【０００８】
約１１２ＦO(４４.４℃)まで加熱されて重炭酸ナトリウム処理工程を終了した製品は、さらに、処理物質を重合して不溶性ゲルに変化させ、木材の内部に吸収された防腐剤及び難燃剤の不溶性を高め、それ故に製品の保護期間を著しく増大する状況をもたらす。
【０００９】
不溶性ゲルは、水などに晒したことによって生じる防腐剤の破壊又はセルロース材料からの浸出を防止する。該ゲルはまた、約１１２ＦO(４４.４℃)以上の温度に晒されと、ゲル状態の重炭酸ナトリウムが炭酸ガスを発生し、燃焼を遅らせ抑制するという難燃性の特徴を持たせる。
【００１０】
本発明は、難燃剤をセルロース材料に加えるための他の方法も意図している。例えば、上述した真空及び圧力処理の例示的な組合せによって、高温のケイ酸ナトリウム防腐剤溶液によってセルロース材料を満たした後、次に炭酸ガスを直接に該材料に加える。炭酸ガスは、ケイ酸ナトリウムと一緒にゲルを生成し、ケイ酸ナトリウムが侵蝕されたり、セルロース基質(matrix)から浸出することを防止するだけでなく、燃焼を抑制するために、炭酸ガスをゲル及び基質から放出可能にする。
【００１１】
さらに、セルロース製品の製造に関して述べると、チップ、パーティクル又は個々のプライは、上記の如く、適当な防腐剤化合物に浸漬され、スプレーされ又は、真空及び圧力処理される。防腐剤処理によって湿らせたチップ、パーティクル又はプライは、その後、望ましくは、適当な環境に許容可能な接着剤、例えば大豆また綿実ミール或いはまた蛋白質を、湿ったチップ等に吹き付けることによってコーティングする。コーティングを施した材料は次に、約２１２ＦO(１００℃)以上の温度まで加熱し、製品に応じて、特定生産品を作る業界内で慣用となっている生産圧力(production pressure)まで加圧する。故に、粉砕ミールが、安価で且つ環境的に許容可能な接着剤又は結合剤を提供するのも、本発明の別の特徴である。
【００１２】
浸漬、スプレー又は、真空及び圧力処理という加工工程は、本発明の観点からすると、基本的に置き換え可能である。その結果、この説明及び添付の請求の範囲の目的上、用語「加工」(processing)は、この明細書及び請求の範囲において、テキスト中に特に記載しない限り、浸漬工程またスプレー工程の何れか、また真空及び圧力処理の工程に限定され、それらを包含している。従って、例えば、浸漬によって防腐剤をセルロース材料に加えることと、スプレー又は、真空及び圧力処理によって難燃剤重炭酸ナトリウムを加えることは、本発明の範囲内である。ケイ酸ナトリウム防腐剤は、さらに、例えば、セルロース材料にスプレーし、又は、真空及び圧力処理することによって、又重炭酸ナトリウムを浸漬によって加えることによって、付与することもできる。
【００１３】
圧力処理に関して、該処理は、如何なる特定の防腐剤又は難燃剤とは無関係で、別個に、処理されているセルロース材料に加える圧力を変えることによって、セルロース構造内への試薬の浸透、吸収、及び蓄積は、著しく改良されることが分かった。さらに、これと同じ関連で、例えば、１平方インチ当たり約２５０ポンド(psi)(約１７.６ｋｇ／ｃｍ2)の圧力の範囲で、木製品に加えられるケイ酸ナトリウム水溶液の圧力を１以上のサイクルで繰り返すことによって、木材中のミネラルの堆積(mineral deposits)は弛み、より多くの木質防腐剤や難燃剤等が木構造内部に吸収されることが可能となる。
【００１４】
本発明に関するこれら及びその他の特徴と利点は、次に続く本発明の望ましい実施例の記載を図面と併せて読むことを通じて、より詳細に理解されるであろう。しかしながら、本発明の範囲は、明細書に添付の請求の範囲だけによって限定される。
【００１５】
望ましい実施例の詳細な説明
従来の木材防腐剤及び難燃剤処理技術の主たる欠点は、本発明の実施によって可成りな程度で克服される。例えば、水平のコンベヤ(11)上にある木製の枕木(10)のような、木製品又はセルロース製品を示している図１に注目されたい。コンベヤ(11)は、該枕木(10)を矢印(12)の方向にスプレーブース(14)の開放端(13)へ向かって移動させる。スプレーブース(14)の中では、ノズル(15)が、スプレーブース(14)の内部に向かって内側に突出しており、枕木(10)全体に適当なセルロース又は木材防腐剤を吹き付ける。スプレーノズルは、スプレーブース(14)の底面から枕木(10)の底面に向かって上向きになっているが、それは図面の図１には示されていない。
【００１６】
次に、スプレー(16)は、例示的な範囲がケイ酸ナトリウム５重量パーセント、水５０重量パーセントのケイ酸ナトリウム水溶液であることが望ましく、スプレーブース(14)内で枕木(10)に吹き付ける以前に加熱して、スプレー温度を約１８０ＦO(８２.２℃)にする。１８０ＦO(８２.２℃)の温度が本発明の目的のために望ましいのは、その温度以下であれば枕木(10)内のセルロース材料に害を及ぼす略すべての細菌を、死滅させるからである。環境に許容可能な追加的な防腐剤、例えばホウ酸塩もまたスプレー(16)中のケイ酸ナトリウムに加えることができる。
【００１７】
枕木(10)は、スプレーブース(14)内で十分にスプレー(16)に晒された後、約１１２ＦO(４４.４℃)又はそれ以下まで冷却することが許される。この枕木(10)が約１１２ＦO(４４.４℃)又はそれ以下まで冷めた後、枕木(10)は、図２に示すように、幾つかの他の枕木と組み合わせて、一束の枕木(17)にする。図２に例示するように、束(17)の個々の枕木(10)は、小さなスペーサなど(図示せず)の手段によって、ギャップ(20)を形成するためにお互いに間隔をあけている。
【００１８】
束(17)は、矢印(18)に向かって、浸漬槽(22)の開口(21)から降ろす。浸漬槽(22)には、例示の割合であるが重炭酸ナトリウム小さじ１、水８オンスからなる、重炭酸ナトリウムと水の水溶液(23)が入っている。従って、束(17)は、重炭酸ナトリウム水溶液中に完全に浸漬して、束(17)の中の枕木の表面上にある、スペーサによって印が付けられた小さな領域(図示せず)を除いては、溶液が、ギャップ(20)を通って流れ、夫々の枕木を完全に濡らすことを可能とする。勿論、溶液(23)で枕木を完全に濡らすことが要求される場合、各枕木は別々に溶液(23)中に浸漬してもよく、これによって、枕木表面の一部がスペーサによって蔽われることの影響が避けられる。
【００１９】
この点で注意されたいのは、図２に例示したような浸漬、図１に示したようなスプレー、図３に示す真空／圧力処理は、後で一層詳細に説明し、また、２００１年１月１９日に出願した「セルロースの腐朽を防止する方法及び装置」に関する私の係属中の米国特許出願第０９／７６６,３８５号で説明しており、それぞれは、ここに記載している個々の工程段階へ応用するのに適している。例えば、枕木(10)は、浸漬によってケイ酸ナトリウム防腐剤で処理できる。防腐剤処理を施した枕木(10)は、さらに、重炭酸ナトリウムをスプレーによって吹き付けることができる。
【００２０】
ケイ酸ナトリウム処理工程及び重炭酸ナトリウム工程は、個々に或いは両方を一緒にして、図３に示し、また前記の'３８５特許出願で説明した、真空及び圧力処理装置によって、成し遂げることができる。
【００２１】
スプレー、浸漬、また、真空及び圧力処理の選択は、多くの技術的事項に基づいており、その具体例として、処理を施す木材の種類が挙げられる。例えば、堅木及び軟木は、許容可能な結果が得られる防腐剤と難燃剤を使って、スプレー又は浸漬によって処理することができる。しかしながら、真空及び圧力処理は、堅木やsouthern yellow pine(松)のような木材を処理する場合に主として有用である。これとは対照的に、真空及び圧力処理によって軟木に防腐剤及び難燃剤を加えると、十分な満足が得られない製品を生じてしまう。
【００２２】
ケイ酸ナトリウムと重炭酸ナトリウムは、結合して不溶性ゲルを作るということが思い出されるであろう。このために、通常、ケイ酸ナトリウムのスプレー(16)(図１)は、重炭酸ナトリウムを加えることとは別個に、枕木(10)に吹き付けられる。２種の試薬を混合し、その混合物を一工程で枕木(10)に加えると、すぐに該混合物中にゲルを生成するから、それ故に、満足のいくゲル被膜が得られない。これは、該混合物中に生成されたゲルは、枕木(10)の内部や表面ではなく、木材基質の外側で生成されたゲルの中に防腐剤を保留することによって、防腐剤が木材に浸透するのを妨げるからである。
【００２３】
さらにこの点で、有害な、木材を滅ぼす細菌をより上手く排除するために、ケイ酸ナトリウム溶液(16)を１８０ＦO(８２.２℃)の温度で枕木(10)に加えることが望ましい。しかしながら、ケイ酸ナトリウム／重炭酸ナトリウムゲルは、適切に加えると、温度１１２ＦO(４４.４℃)で炭酸ガスを放出する。それ故に、１８０ＦO(８２.２℃)まで加熱したケイ酸ナトリウムのスプレーによってもたらされる抗菌作用の利点が望まれる場合、ケイ酸ナトリウムで処理を施した枕木(10)は、まず１１２ＦO(４４.４℃)の範囲の温度まで冷却されなくてはならない。これは、重炭酸ナトリウムを加える間、ゲルが束(17)の中の枕木(図２)に生成されているとき、炭酸ガスが早期に放出されることを避けるためである。
本発明に従って処理された木製品又はセルロース製品が、難燃剤特性を具えているのは、ケイ酸ナトリウム／重炭酸ナトリウムゲルからの燃焼抑制炭酸ガスが放出されるからである。
【００２４】
枕木の束(17)を矢印(25)の方向へ持ち上げることによって、枕木の束(17)を浸漬槽(22)から引き上げた後、乾燥及び、格納若しくは発送のために、必要に応じて、枕木の束(17)をコンベヤ(26)上へ下ろす。
【００２５】
次に、図３に示している高圧容器(24)に注目されたい。望ましくは、堅木に関して、プロセス中のケイ酸ナトリウム処理か重炭酸ナトリウム添加の何れか、或いはこれらの工程の両方は、私の'３８５特許出願で説明した真空及び加圧プロセスにおって達成可能であることが、思い出されるであろう。従って、高圧容器(24)内部で、一山の材木(27)がパレット(30)上に載せられている。例示の一山の材木(27)において、個々の厚板(31)(32)は、ギャップ網(33)によってお互いに間隔をあけており、真空が高圧容器(24)内へ導かれ、防腐剤(34)が材木の積み重ね(27)中の厚板(31)(32)すべての各表面に接触することを可能としている。
【００２６】
ハッチカバー(35)は、ヒンジ(36)によって円筒形タンク(37)の開放端に結合されて、材木の積み重ね(27)がタンク(37)内のパレット(30)上に置かれるようにし、それから実質上気密となるようにタンク(37)の開放端を閉めることにより、高圧容器(24)が形成される。この様にして、材木の積み重ね(27)は、高圧容器(27)内で選択的にシールされて、約２７インチ(６８.６ｃｍ)の水銀柱の真空が高圧容器(24)へ導かれることを可能とする。
【００２７】
この真空を高圧容器へ導くと、材木の積み重ね(27)の中のセルロース材料が多孔質になる、又は個々の厚板(31)(32)のセルロース基質内に防腐剤(34)をより良く吸収できるようになる。前記の方法で積み重ね(27)内の材木を準備したら、１８０ＦO(８２.２℃)まで加熱したケイ酸ナトリウム防腐剤(34)を、高圧容器(24)内に流し込み、材木の積み重ね(27)中の厚板(31)(32)間のギャップ(33)を通じて流す。高圧容器(24)内の水圧は、１平方インチ当たり最大約２５０ポンド(最大約１７.６ｋｇ／ｃｍ2)に達するまで増大される。この様にして、防腐剤(34)は個々の厚板(31)(32)の多孔質セルロース構造内に吸収される。水圧を、例示レベルの１平方インチ当たり２５０ポンド(約１７.６ｋｇ／ｃｍ2)を遙かに越えて増大させると、木材基質を形成するセルロース構造を破壊するというマイナス影響となり、その理由のために、高圧容器(24)内部の水圧は、１平方インチ当たり最大およそ２５０ポンド(最大約１７.６ｋｇ／ｃｍ2)でなければならない、ということに注目されるべきである。
【００２８】
積み重ね(27)の材木の加圧に関して、防腐剤(34)(又は他の試薬)の圧力を１４０psi(９.８ｋｇ／ｃｍ2)〜２５０psi(１７.６ｋｇ／ｃｍ2)の範囲で変動を繰り返すことによって、著しく改良された結果が得られることが分かった。
【００２９】
具体的には、防腐剤(34)の圧力は、２５０psi(１７.６ｋｇ／ｃｍ2)まで上げ、その圧力を３０分間保持しなければならないことが分かった。次に、防腐剤の圧力は、２時間半の間１４０psi(９.８ｋｇ／ｃｍ2)〜２５０psi(１７.６ｋｇ／ｃｍ2)で変動又は繰り返して、最終的に、最後の３０分間は防腐剤圧力を２５０psi(１７.６ｋｇ／ｃｍ2)まで上げなければならない。高圧容器(24)上の制水弁(40)によって示されるような、高圧容器(24)の内部と流体連通している圧力制御手段は、高圧容器(24)内の防腐剤(34)の圧力が、前記の例示の圧力制御スキームに従って低減され得るように、選択的に作動される。容器(24)内の試薬圧力を最大約２５０psi(最大約１７.６ｋｇ／ｃｍ2)の圧力に操作することにより、選択された防腐剤、難燃剤等の必要条件を、処理を施す特定のセルロース材料又は製品に適合する様に調整できる。
【００３０】
前記の防腐剤処理工程の完了後、圧力は高圧容器(24)内で緩和させ、防腐剤(34)は該容器から排出させる。高圧容器(24)の内部を中性化するために、適当な化学酸洗いを行うか、又は材木の積み重ね(27)を新たな高圧容器(図示せず)へ移す。材木の積み重ね(27)は、酸洗いした高圧容器(24)内に残したままで、ポンプで重炭酸ナトリウム水溶液を高圧容器(24)に入れることが望ましい。この様にして、重炭酸ナトリウムの水溶液と水は、積み重ね(27)中の個々の厚板(31)(32)の周りを流れて、吸収されたケイ酸ナトリウムと反応し、厚板(31)(32)上と内部に不透水性ゲルを生成する。
【００３１】
別の方法として、直前に説明したような、材木の積み重ね(27)を重炭酸ナトリウムの水溶液で圧力処理することに代えて、円筒形タンク(37)は、１平方インチ当たり２５０ポンド(１７.６ｋｇ／ｃｍ2)を越えない圧力で、炭酸ガスで満たされることができる。炭酸ガスは、厚板(31)(32)のセルロース基質内部で圧力を受けて吸収されているとき、その前の工程段階でこれらの基質に浸透したケイ酸ナトリウム防腐剤と反応して、ケイ酸ナトリウムと共に水不溶性ゲルを生成する。このゲルは、上記の如く、ゲルの生成に際してケイ酸ナトリウムと反応しなかった二酸化炭素の残分に加えて、実質上、セルロース基質内にケイ酸ナトリウム防腐剤を定着させる。その結果として、十分に処理を施した厚板(31)(32)をこれらの厚板の燃焼温度に晒すとき、炭酸ガスは、厚板(31)(32)のセルロース基質から放出される。そのように厚板(31)(32)から発せられる二酸化炭素は、燃焼を抑制し、この様にして厚板(31)(32)のための難燃剤としての役割を果たす。
【００３２】
木製品、例えば、木材の断片から製られた製品；木材の薄板又は合板；木材チップ；木材パーティクル及び類似材料であって、例として、合板、配向性ストランドボード及びパーティクルボードに加工されるものは、それぞれ、上記で説明した防腐剤と難燃剤を加える２つの工程の任意の組合せを受けることができる。
【００３３】
木製品材料は、該プロセスの難燃剤塗布工程による加工後は、湿った状態になる。まだ湿っている間に、吹き付けによって又はその他の適した手段によって、木製品材料をコーティングし、粉砕蛋白質物質を該木製品材料上に加える。粉砕大豆ミールを本発明の目的に合わせて加えることが望ましいが、粉砕綿実を同様な方法で使用しても良い結果をもたらす。
【００３４】
粉砕大豆ミールでコーティングした木製品材料は、通常の商業加工基準の硬化時間、温度、圧力及び粘着剤濃度で加圧し、合板、配向性ストランドボード、パーティクルボード等を形成する。従って、蛋白質は、木製品材料のための優れた粘着剤として役立ち、該材料を結合して有用な木製品にする。
【００３５】
この様にして、安価で、保存性が良く、難燃性で、環境に許容可能で、生物分解可能なセルロース製品が、本発明の実施によって得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に関連して使用するスプレーブースを説明するための概略図である。
【図２】図１に示したスプレーブースと共に使用する浸漬槽を説明するための概略図であって、該浸漬槽の一側面の一部は、その内部を示すために破断してある。
【図３】本発明の実施に使用するための典型的な装置の正面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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