(57)【要約】【課題】インサイジング加工された木材の内部に、薬液を効果的に浸透させることができる薬液塗布含浸方法を提供する。【解決手段】木材に防腐防蟻用の薬液を塗布含浸させる方法として、粘度が４  ｍＰａ・ｓ以下に調製された薬液を、インサイジング加工によって多数の微小孔が形成された木材の表面に向けて噴射する。薬液の噴射圧力が１５０００〜４００００Ｐａに設定すると良い。また。薬液の噴射量は、木材の表面積１ｍ2あたり２５０〜５００ｍｌとすると良い。インサイジング加工では、木材の表面に、開口面積が２．０〜２０ｍｍ2でかつ深さが２．０〜２０ｍｍの前記微小孔が、前記木材の表面積９００ｍｍ2あたり１〜１０個形成させると良い。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材に防腐防蟻用の薬液を塗布含浸させる薬液塗布含浸方法であって、
粘度が４ｍＰａ・ｓ以下に調製された前記薬液を、インサイジング加工によって多数の微小孔が形成された木材の表面に向けて噴射することを特徴とする薬液塗布含浸方法。
【請求項２】
前記薬液の噴射圧力が１５０００〜４００００Ｐａに設定されていることを特徴とする請求項１に記載の薬液塗布含浸方法。
【請求項３】
前記木材に表面積１ｍ2あたり２５０〜５００ｍｌの前記薬液を噴射することを特徴とする請求項１又は２に記載の薬液塗布含浸方法。
【請求項４】
前記木材の表面に、開口面積が２．０〜２０ｍｍ2でかつ深さが２．０〜２０ｍｍの前記微小孔が、前記木材の表面積９００ｍｍ2あたり１〜１０個形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の薬液塗布含浸方法。
【請求項５】
前記木材の樹種がヒノキ、ヒバ、ベイヒバ、ケヤキ、アピトン、ウェスタンラーチ、ウェスタンレッド、シーダー、カプール、カラマツ、クヌギ、クリ、ケンパス、スギ、セランガンバツ、タイワンヒノキ、ダグラスファー、ダフリカカラマツ、タマラック、パシフィックコーストイエローシーダー、ベイスギ、ベイヒ、ベイマツ、ミズナラ、トドマツ、ベイツガ、欧州カラマツ、エゾマツのいずれかであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の薬剤塗布含浸方法。
【請求項６】
前記木材の樹種がホワイトウッドであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の薬剤塗布含浸方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材に防腐／防蟻処理を施すために薬液を塗布する薬液塗布含浸方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
木材に対して、シロアリ、ヒラタキクイムシなどによる食害や、腐朽菌などによる腐れを防止するために、防腐／防蟻処理を施すことが行われている。この防腐／防蟻処理の一例として、予め木材の表面に、例えばのみ刃によって適当な間隔でのみ目を切り込んでおき、のみ目から薬液を木材内部に浸透させる方法があり、木材の表面にのみ目などの微小孔を切り込む加工がインサイジング加工と称されている。このインサイジング加工を利用して木材の内部への防腐／防蟻用の薬液の浸透性を図った技術として、例えば特許文献１に記載されているものがある。
【０００３】
この技術では、インサイジング加工された木材には、例えば、インサイジング加工された木材の表面全体に薬液を噴射塗布することで、微小孔から木材内部に薬液を浸透させるようにしている。
【特許文献１】特開２０００−２２５６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、インサイジング加工によって微小孔が形成された木材に薬液を噴射塗布する際、木材の表面に吹き付けられた薬液がタレ落ちるなどして、木材の内部に薬液が十分に浸透しない場合があった。
特許文献１では、吹き付け時に木材からタレ落ちた薬液を回収して再利用し、薬液の利用効率の向上を図っている。
【０００５】
本発明の課題は、インサイジング加工された木材の内部に、薬液を効果的に浸透させることができる薬液塗布含浸方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明である薬液塗布含浸方法は、例えば図５に示すように、木材１に防腐防蟻用の薬液Ｃを塗布含浸させる薬液塗布含浸方法であって、
粘度が４ｍＰａ・ｓ以下に調製された前記薬液Ｃを、インサイジング加工によって多数の微小孔１１が形成された木材１の表面１ａに向けて噴射することを特徴とする。
【０００７】
ここで、上記薬液としては、例えば、日本工業規格JISK1570（木材防腐剤）に適合するクレオソート油の規格品、（社）日本木材保存協会認定の防腐剤、（社）しろあり対策協会又は（社）日本木材保存協会認定の防腐・防蟻剤などを用いることができる。
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、薬液Ｃの粘度が４ｍＰａ・ｓ以下に調製されているので、木材１の表面１ａに向けて薬液Ｃを噴射したときに木材１の表面１ａからの薬液Ｃのタレ落ちが減少し、かつインサイジング加工によって形成された微小孔１１の内面に薬液Ｃが十分に付着するので、木材１の内部へ薬液Ｃを効率よく浸透させることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、例えば図５に示すように、請求項１に記載の発明において、
前記薬液Ｃの噴射圧力が１５０００〜４００００Ｐａに設定されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られると共に、薬液の噴射圧力が１５０００〜４００００Ｐａに設定されているので、木材１の表面１ａに吹き付けられた薬液Ｃの跳ね返りが減少し、木材１の表面１ａや微小孔１１に付着しやすくなる。したがって、木材１の内部へ薬液Ｃを効率よく浸透させることができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、例えば図５に示すように、請求項１又は２に記載の発明において、
前記木材１に表面積１ｍ2あたり２５０〜５００ｍｌの前記薬液Ｃを噴射することを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様の効果が得られると共に、木材１に表面積１ｍ2あたり２５０〜５００ｍｌの薬液Ｃを噴射するので、薬液Ｃが適量であり、微小孔１１から木材１の内部に薬液Ｃを効果的に浸透させることができる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、例えば図４、図５に示すように、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、
前記木材１の表面１ａに、開口面積が２．０〜２０ｍｍ2でかつ深さが２．０〜２０ｍｍの前記微小孔１１が、前記木材１の表面積９００ｍｍ2あたり１〜１０個形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明と同様の効果が得られると共に、木材１の表面１ａに、開口面積が２．０〜２０ｍｍ2でかつ深さが２．０〜２０ｍｍの微小孔が、木材の表面積９００ｍｍ2あたり１〜１０個形成されているので、微小孔１１から木材１の内部に薬液Ｃを効果的にしかも深く浸透させることができる。
【００１５】
請求項５記載の発明は、例えば図５に示すように、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明において、
前記木材１の樹種がヒノキ、ヒバ、ベイヒバ、ケヤキ、アピトン、ウェスタンラーチ、ウェスタンレッド、シーダー、カプール、カラマツ、クヌギ、クリ、ケンパス、スギ、セランガンバツ、タイワンヒノキ、ダグラスファー、ダフリカカラマツ、タマラック、パシフィックコーストイエローシーダー、ベイスギ、ベイヒ、ベイマツ、ミズナラのいずれかであることを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明と同様の効果が得られると共に、耐久性の高い樹種であるヒノキ、ヒバ、ベイヒバ、ケヤキ、アピトン、ウェスタンラーチ、ウェスタンレッド、シーダー、カプール、カラマツ、クヌギ、クリ、ケンパス、スギ、セランガンバツ、タイワンヒノキ、ダグラスファー、ダフリカカラマツ、タマラック、パシフィックコーストイエローシーダー、ベイスギ、ベイヒ、ベイマツ、ミズナラ、トドマツ、ベイツガ、欧州カラマツ、エゾマツのいずれかに薬液Ｃを塗布含浸させるので、木材１の防腐／防蟻性能を一層良好なものとすることができる。
【００１７】
請求項６記載の発明は、例えば図５に示すように、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明において、
前記木材の樹種がホワイトウッドであることを特徴とする。
【００１８】
請求項６記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明と同様の効果が得られると共に、強度・加工性に優れ、節が目立たない樹種であるホワイトウッドに薬液Ｃを塗布含浸させ、防腐／防蟻処理性能をも兼ね備えた優れた木材１が得られる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、薬液の粘度が４ｍＰａ・ｓ以下に調製されているので、木材の表面に向けて薬液を噴射したときに木材の表面からの薬液のタレ落ちが減少し、かつインサイジング加工によって形成された微小孔の内面に薬液が十分に付着するので、木材の内部へ薬液を効率よく浸透させることができる。
また、薬液の噴射圧力が１５０００〜４００００Ｐａに設定され、また、木材に表面積１ｍ2あたり２５０〜５００ｍｌの薬液Ｃを噴射し、また、木材の表面に、開口面積が２．０〜２０ｍｍ2でかつ深さが２．０〜２０ｍｍの微小孔が、木材の表面積９００ｍｍ2あたり１〜１０個形成されているので、木材の内部へ薬液を効率よく浸透させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明に係る薬液塗布含浸方法の実施の形態について説明する。
本実施の形態では、耐久性の高い樹種であるヒノキ、ヒバ、ベイヒバ、ケヤキ、アピトン、ウェスタンラーチ、ウェスタンレッド、シーダー、カプール、カラマツ、クヌギ、クリ、ケンパス、スギ、セランガンバツ、タイワンヒノキ、ダグラスファー、ダフリカカラマツ、タマラック、パシフィックコーストイエローシーダー、ベイスギ、ベイヒ、ベイマツ、ミズナラ、トドマツ、ベイツガ、欧州カラマツ、エゾマツのいずれか、もしくは、強度・加工性に優れ、節が目立たない樹種であるホワイトウッドを、薬液を塗布含浸させる対象の木材１として説明する。
【００２１】
図１に、本発明に係る薬液塗布含浸方法を実施するために用いられる薬液塗布含浸ライン２の一例の全体構成を示す。薬液塗布含浸ライン２には、図１に示すように、木材１にインサイジング加工によって微小孔１１を形成するインサイジング加工装置３、インサイジング加工で発生した切粉を除去する切粉除去装置４、インサイジング加工が施された木材１に薬液を塗布含浸させる薬液塗布装置５が、木材１を搬送するコンベア２１の経路に沿って順番に備えられている。
【００２２】
まず、断面矩形状に製材された長尺な木材１が、コンベア２１によって、図２に示すように、インサイジング加工装置３のケーシング３Ｃ内へと搬入される。インサイジング加工装置３では、左右一対の回転刃物３１，３１及び上下一対の回転刃物３２，３２の間を木材１が通過することにより、木材１の上下左右各表面１ａに多数の微小孔１１が形成されるようになっている。回転刃物３１，３１どうし及び３２，３２どうしの間隔は、木材１の厚さ及び幅に合わせて調整しておく。
【００２３】
図３に、回転刃物３２，３２によって木材１の表面１ａに多数の微小孔１１が形成される状況を示す。
回転刃物３２は、図３に示すように、複数の略円盤状のインサイジング刃物３３…が回転軸３４に、軸方向に所定間隔で取り付けられて構成され、この回転軸３４は、図示しない駆動機構によって軸回りに、コンベア２１による木材の搬送速度に合わせて回転駆動されるようになっている。
【００２４】
インサイジング刃物３３には、図３に示すように、その外周縁部に、周方向に一定間隔で形成された押込刃３３ａ，…が形成されている。各押込刃３３ａは、所定の幅寸法Ｌ１を有する側面矩形状であり、その先端面は長方形状の平面になっている。
回転刃物３１も、回転刃物３２と同様、複数のインサイジング刃物３３…が回転軸３４に、軸方向に所定間隔で取り付けられて構成され、この回転軸３４は、図示しない駆動機構によって軸回りに、コンベア２１による木材の搬送速度に合わせて回転駆動されるようになっている。
【００２５】
木材１がインサイジング加工装置３内に搬入されると、回転刃物３１，３１間及び回転刃物３２，３２間に木材１が進入する。これによって、回転刃物３１，３２の外周に突出する押込刃３３ａ，…が木材１の表面１ａを順次押し込み、また押し込まれた押込刃３３ａは順次引き抜かれる。このように、押込刃３３ａの先端面で木材１の表面１ａが押し潰されるように切り込まれて、図４に示すように、木材１の表面１ａに多数の微小孔１１が形成される。
【００２６】
インサイジング加工装置３によって木材１の表面１ａに形成された微小孔１１は、図４に示すように略直線状であって、その長さは約１２ｍｍ、幅は約１ｍｍである。したがって、微小孔１１の開口面積は１２ｍｍ2となる。微小孔１１の深さは約１５ｍｍである。
また、図４に示すように、微小孔１１は、その長さ方向を木材１の長手方向に向けるように、すなわち、木材１の繊維方向に沿うようにして、縦横にそれぞれピッチＰ１＝５５ｍｍ、Ｐ２＝５ｍｍで配置されている。そして、木材１の断面方向に隣り合う微小孔１１，１１どうしは、木材１の長手方向にピッチＰ３＝１８ｍｍだけずれるように配置されている。
このようにして、微小孔１１は、木材１に表面積９００ｍｍ2（図４中、破線で図示した範囲）あたり６個形成されている。
【００２７】
木材１の表面１ａに形成される微小孔１１の形状、密集度は、回転刃物３１，３２に取り付けられたインサイジング刃物を交換したり、インサイジング刃物どうしの間隔を調整したりすることによって変えることができる。
微小孔の形状は、長さが５〜２０ｍｍ、開口面積が２．０〜２０ｍｍ2、深さが２．０〜２０ｍｍの範囲で、適宜変更して良い。微小孔の幅は、その長さと開口面積から適宜決定される。
また、微小孔の密集度は、木材の表面９００ｍｍ2あたり１〜１０個の範囲で、適宜変更して良い。
【００２８】
表面１ａに微小孔１１…が形成された木材１は、図１に示すように、コンベア２１によってインサイジング加工装置３のケーシング３Ｃから搬出され、次いで切粉除去装置４に搬入される。木材１が切粉除去装置４に達すると、回転ブラシ４１，４１が木材１の表面１ａを擦ることによって、インサイジング加工の際に生じた切粉を木材１の表面１ａや微小孔１１，…から掻き取り、この切粉はフード４２，４２から吸引ダクト４３に吸引排除される。
【００２９】
切粉が除去された木材１は、図１に示すように、コンベア２１によってさらに搬送されて、薬液塗布装置５に搬入される。
薬液塗布装置５は、図１に示すように、インサイジング加工された木材１の表面１ａ及び微小孔１１に薬液Ｃを噴射塗布する塗布部６と、この塗布部６によって薬液Ｃが塗布された木材１の表面から余分の薬液Ｃを除去する除去部７とを備えて構成されている。
【００３０】
塗布部６は、図５に示すように、薬液Ｃを周囲に飛散させないための塗布室６１と６本の噴射ノズル６２ａ〜６２ｆとを備えて構成されている。
塗布室６１の前後には、それぞれ扉部６１ａ，６１ｂが設けられている。扉部６１ａ，６１ｂは、可撓性を有する多数の繊維を刷毛状に纏めたものであり、木材１が扉部６１ａ，６１ｂの多数の繊維をかき分けるようにして、塗布室６１に搬入、搬出されるようになっている。
【００３１】
図５，図６に示すように、噴射ノズル６２ａ〜６２ｆは、３本が塗布室６１内の上部に設けられ、３本が塗布室６１内の下部に設けられている。各噴射ノズル６２ａ〜６２ｆは、可撓性を有する金属管６３，…の先端部にそれぞれ取り付けられており、これら金属管６３を作業者が適宜曲げることによって、噴射ノズル６２ａ〜６２ｆの向きを容易に調整可能とされている。
【００３２】
図５、図６に示すように、木材１の上面中央部には上側中央の噴射ノズル６２ｂによって、木材１の上面の両側部と木材１の両側面上部には両脇の噴射ノズル６２ａ，６２ｃによって、それぞれ薬液Ｃが噴射塗布される。同様に、木材１の下面中央部には下側中央の噴射ノズル６２ｅによって、木材１の下面の両側部と木材１の両側面下部には両脇の噴射ノズル６２ｄ，６２ｆによって、それぞれ薬液Ｃが噴射塗布される。
また、図７に示すように、上側の３本の噴射ノズル６２ａ〜６２ｃによって木材１の後端面に、下側の３本の噴射ノズル６２ｄ〜２４ｆによって、木材１の先端面に、それぞれ薬液Ｃが噴射塗布される。
このようにして、木材１の表面１ａ全体に薬液を噴射塗布することで、木材１の表面に形成された多数の微小孔１１，…から木材１の内部に薬液Ｃが浸透する。
【００３３】
木材１に噴射塗布する薬液Ｃは、日本工業規格JISK1570（木材防腐剤）に適合するクレオソート油の規格品、（社）日本木材保存協会認定の防腐剤、（社）しろあり対策協会又は（社）日本木材保存協会認定の防腐・防蟻剤のいずれかに、増粘剤や分散剤を適量加えることによって、その粘度が４ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは２．５〜３．５ｍＰａ・ｓの範囲内になるように調整したものを用いる。
【００３４】
また、噴射ノズル６２ａ〜６２ｆから木材１の表面１ａに噴射される薬液Ｃの噴射圧力が１５０００〜４００００Ｐａ、より好ましくは２００００〜３００００Ｐａの範囲内になるように、金属管６３に流入させる圧縮空気の流量を調整しておく。
【００３５】
そして、木材１に表面積１ｍ2あたり３５０ｍｌの薬液Ｃが噴射塗布されるように、噴射ノズル６２…から噴射される薬液の量を調整する。この調整作業は、例えば以下のようにして行う。
まず、実際に薬液を塗布すべき木材１と同様の断面形状を有する調整用木材を用意し、この調製用木材の重さを測定しておく。次に、この調製用木材を薬液塗布装置５の塗布室６１に搬入して、噴射ノズル６２ａ〜６２ｆによって調整用木材の表面に薬液を塗布し、その後、調製用木材から余分の薬液を除去部７によって除去する（後述）。このようにして薬液Ｃが塗布含浸された調製用木材の重さを再び測定し、この測定値から薬液Ｃが塗布含浸される前の調製用木材の重さを減じることで、調製用木材の表面に塗布された薬液Ｃの量を算出する。
そして、調製用木材の表面積１ｍ2あたりに噴射塗布された薬液Ｃの量に応じて、噴射ノズル６２…から噴射される薬液Ｃの量を加減し、木材の表面積１ｍ2あたり３５０ｍｌの薬液が塗布されるように設定する。
【００３６】
薬液塗布装置５の塗布部６で薬液Ｃが噴射塗布された木材１は、図１に示すように、扉部６１ｂを通過し除去部７に搬入される。
除去部７では、回転ブラシ７１…が木材１の表面１ａを擦ることにより、木材１の表面１ａから余分の薬液を拭き取ると共に、木材１の内部への薬液Ｃの浸透を促す。具体的には、図１に示すように、除去部７の前後部にそれぞれ設けられた上下一対の回転ブラシ７１，７１によって木材１の上下面を擦り、除去部７の中央部に設けられた左右一対の回転ブラシ７１，７１によって木材１の両側面を擦る。
【００３７】
また、薬液塗布装置５には回収循環供給装置８が備えられている。この回収循環供給装置８は、塗布部６において噴射ノズル６２ａ〜６２ｆから噴射されて木材１の表面１ａに付着せず飛散した薬液Ｃと、除去部７において回転ブラシ７１，…によって木材１の表面１ａから拭き取られ飛散した薬液Ｃとを回収して薬液タンク８１に貯留されている薬液Ｃと混合し、塗布部の噴射ノズル６２ａ〜６２ｆに再び循環供給する。
【００３８】
以上、本実施の形態に記載の薬液塗布含浸方法によれば、薬液Ｃの粘度が４ｍＰａ・ｓ以下に調製されているので、木材１の表面１ａに向けて薬液Ｃを噴射したときに木材１の表面１ａからの薬液Ｃのタレ落ちが減少し、かつインサイジング加工によって形成された微小孔１１の内面に薬液Ｃが十分に付着するので、木材１の内部へ薬液Ｃを効率よく浸透させることができる。
【００３９】
また、薬液Ｃの噴射圧力が１５０００〜４００００Ｐａに設定されているので、木材１の表面１ａに吹き付けられた薬液Ｃの跳ね返りが減少し、木材１の表面１ａや微小孔１１に付着しやすくなる。したがって、木材１の内部へ薬液Ｃを効率よく浸透させることができる。
【００４０】
また、木材１に表面積１ｍ2あたり３５０ｍｌの薬液Ｃを噴射するので、薬液Ｃが適量であり、微小孔１１から木材１の内部に薬液Ｃを効果的に浸透させることができる。
【００４１】
また、木材１の表面１ａに、開口面積が１２ｍｍ2でかつ深さが１５ｍｍの微小孔が、木材の表面積９００ｍｍ2あたり６個形成されているので、微小孔１１から木材１の内部に薬液Ｃを効果的にしかも深く浸透させることができる。
【００４２】
また、木材１として、耐久性の高い樹種であるヒノキ、ヒバ、ベイヒバ、ケヤキ、アピトン、ウェスタンラーチ、ウェスタンレッド、シーダー、カプール、カラマツ、クヌギ、クリ、ケンパス、スギ、セランガンバツ、タイワンヒノキ、ダグラスファー、ダフリカカラマツ、タマラック、パシフィックコーストイエローシーダー、ベイスギ、ベイヒ、ベイマツ、ミズナラ、トドマツ、ベイツガ、欧州カラマツ、エゾマツのいずれかに薬液Ｃを塗布含浸させる場合には、木材１の防腐／防蟻性能を一層良好なものとすることができる。
【００４３】
また、木材１として、強度・加工性に優れ、節が目立たない樹種であるホワイトウッドに薬液Ｃを塗布含浸させる場合には、防腐／防蟻処理性能をも兼ね備えた優れた木材１が得られる。
【００４４】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
また、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る薬液塗布含浸方法を適用して木材にインサイジング加工を施し薬液を塗布含浸させるための装置の一例の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１におけるインサイジング加工装置を示す斜視図である。
【図３】図２に示すインサイジング加工装置によるインサイジング加工の状況を示す要部拡大図である。
【図４】図２に示すインサイジング加工装置によってインサイジング加工が施された木材の表面の加工状況の一例を示す正面図である。
【図５】図４における薬液塗布含浸装置による薬液塗布含浸方法の状況を示す斜視図である。
【図６】図４における薬液塗布含浸装置による薬液塗布含浸方法の状況を示す断面図である。
【図７】図４における薬液塗布含浸装置による薬液塗布含浸方法の状況を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１      木材
１ａ  （木材の）表面
１１    微小孔
Ｃ      薬液
【図１】
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【図２】
2005205726.tif 000004
【図３】
2005205726.tif 000005
【図４】
2005205726.tif 000006
【図５】
2005205726.tif 000007
【図６】
2005205726.tif 000008
【図７】
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