(57)【要約】本発明の目的は、木材を処理及び乾燥する方法であって、その木材が水の沸点よりも本質的に高い温度に暖められ、その後に、水分浸透性のプレス部品の間で一定の圧力でその木材が圧縮される方法である。本発明に従う方法は、木材の温度が急速に増大されるので、木材の温度が水の沸点より上に増大する前に、その木材の中に存在する水分が本質的な程度に蒸発する時間を有さないことを特徴とする。木材を乾燥するこの種類の方法においては、必要とされる蒸気雰囲気を作り上げるためには、外部から別にもたらされた水を必要とされないが、蒸気雰囲気を作り上げるために必要とされる蒸気は、プレス段階においてその木材から離れる水分から生成される。このようにしてエネルギーが節約されて、そして本方法に必要とされる装置は、対応する目的のためにより早期から使用されていた装置よりも単純で有利なものとなる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材が水の沸点よりも本質的に高い温度に暖められ、その後に、水分浸透性のプレス部品の間で一定の圧力で該木材が圧縮される、木材を処理及び乾燥する方法であって、該木材の温度が急速に増大されるので、該木材の温度が水の沸点より上に増大する前に、該木材の中に存在する水分が本質的に蒸発する時間を有さないことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の木材を処理及び乾燥する方法であって、該木材のプレス段階において２〜６％圧縮され、そして該プレスが約１５〜６０分続くことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の木材を処理及び乾燥する方法であって、該プレス段階の後に、適する圧縮圧の助力で該プレス部品の間に該木材が真直ぐに保持され、そして該温度が該木材を乾燥するために十分高くなるよう段階的に増大されることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の木材を処理及び乾燥する方法であって、該木材の乾燥段階において該木材の温度が１５０〜２００℃の範囲の温度に増大されることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の木材を処理および乾燥する方法であって、該木材の内部分の温度が該外部表面の温度に対応する温度に達する程長く該乾燥段階が続けられることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１〜６のいずれかに記載の木材を処理及び乾燥する方法であって、該木材の乾燥段階が約６〜２４時間続けられることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の目的は、木材を処理及び乾燥する方法であって、その木材が水の沸点よりも本質的に高い温度に暖められ、その後に、水分浸透性のプレス部品の間で一定の圧力でその木材が圧縮され、その時、その木材から離れる水が気化されて、そのプレス段階のために必要とされる蒸気雰囲気をその木材の周りに形成する方法である。
【背景技術】
【０００２】
伝統的に、建物及び家具産業において用いられる材木は、乾燥機中で乾燥されている。その結果、木材の乾燥のために比較的多くの時間が消費されている。十分に低い水分率に到達するために、材木は、伝統的なやり方で機能する乾燥機中に数週間保持されなければならない。これよりも速く木材を乾燥するために、現今では、湿った木材が暖められて、気体浸透性のプレス表面の間でプレスされる方法が知られている。その木材のプレス段階の間、それらプレス部品及びそれらの間の材木を囲んでいる空気中に、その空気の含水率が１００％を上回る湿った蒸気雰囲気が形成される。この方法で、２４時間持続して進行する仕事のうちに、新鮮な木材から乾燥材木が得られ、その含水率は８％を下回る。その圧縮に因って木材の密度も増大し、その結果、木材の強度及び硬度が増す。例えば、トウヒ、マツ及びシラカンバの硬度はオークの強度と等しくされ、曲げ強さは２倍にされる。この種類の処理方法は、水分、暖かさ及び圧縮圧の助力で制御されている。このやり方において得られる硬木は、建物内部に用いられるが、特別な処理で、建物の外装物に適する防湿性硬木を製造することも可能となる。
【０００３】
このプレス法で、それ自体高い質を有し、そして多くの使用の目的のために適する、急速に乾燥され、そして異なるように圧縮された材木が製造される。しかしながら、材木であってその特性が通常のプレスされていない材木の特性に近い材木が望まれる、多くの使用の目的が存在する。このような場合には、木材の密度を増大させることはそれ自体その処理の主な目的ではないが、最も重要なのは木材を乾燥させることとなる。木材の加工処理も、このようにしてこの木材の圧縮法でうまくいく。しかしながら、現在知られているプレスし暖めることによる乾燥は、相対的に多くのエネルギーを消費する。というのは、その乾燥においては、全時間、蒸気雰囲気を生成するためにその操作の外部から取り込まれるべき水が、水が気化する沸点よりも本質的に冷たい水だからである。
【０００４】
本発明の目的は、木材を乾燥及び処理する方法であって、必要とされるエネルギーの量がより早期のものより少ない方法を提出することである。特に、本発明の目的は、木材の乾燥操作をする間、その操作の外部から持ち込まれる水から生成される蒸気が必要とされない方法を発表することである。更に、本発明の目的は、必要とされる装置が、より早期の対応する産物を製造するために必要とされる装置よりも単純である方法を提出することである。
【０００５】
本発明の目標は、請求項の中に表されていることを特徴とする方法の手段によって達せられる。
木材の温度が急速に増大されるので、その木材の温度が水の沸点より上に増大する前に、その木材の中の水分が本質的な程度に蒸発する時間を有さないことに、本発明の方法は特徴付けられる。この結果、木材を離れるこの大部分の水は木材のプレス段階においてのみ気化されるので、それにより、生じる水は、そのプレス段階において必要とされる蒸気雰囲気を木材の周りに形成する。これら状況のもとでは操作の外部から別にもたらされた水から生成された蒸気は必要とされないことが、現在知られている乾燥装置よりも本方法に従う装置が単純で有利となる理由である。更に、その木材の内部の水分は既に水の沸点の温度に近いので、蒸気を形成するためには、その操作の外部から取り込まれる水を暖めるのに必要とされるエネルギーよりも相当に少量のエネルギーで十分である。
【０００６】
本発明の有利な適用においては、木材がプレス段階において２〜６％だけ圧縮され、そしてそのプレス段階は約１５〜６０分続く。このようにして、殆どの水分がその木材から除去され、並びに、このやり方でその材木の真直ぐ性 (straightness) が保証される。しかしながら、その木材の天然の性質を有意に変更することはない。更に、この結果、相対的に少ない時間がプレス段階のために消費されるに過ぎず、それによって、その木材の実際の乾燥段階は急速に、そして有利に達せられる。
【０００７】
本発明の第二の有利な適用においては、木材は、プレス段階の後に適する圧縮圧の助力でそれらプレス部品の間に真直ぐに保持され、並びに、その温度は、その木材を乾燥するために十分高くなるよう段々と増大される。このようにして、その乾燥段階のはじめにおいて温度の増大に関係するひび割れの危険性が最小化され、そしてその木材の温度は、乾燥段階のために提供される望まれる温度まで均一に増大される。
【０００８】
本発明の第三の有利な適用においては、乾燥段階は、木材の内部分の温度が外部表面の温度に対応する温度に達する程長く続けられる。これにより、木材の内部分の水分も少なくともその大部分まで蒸発され、それによって、その木材は、内部まで均一に元よりも相当に乾燥されるという事実が保証されている。更に、この故に、その木材は、乾燥段階の後の冷却段階においてより容易に均一に冷却されることができ、その時、その木材中には内部温度差も緊張も残らず、そして、その準備が整った乾燥された材木は、冷却の後の保存及び使用の段階においてもその形を良く保存する。
【０００９】
次において、本発明の木材を処理及び乾燥する方法の操作フローチャートが表されている添付図面を参照することによって、本発明がより詳細に説明される。
図１中に表されているフローチャートに従う材木木材を処理するための方法においては、その材木をプレス及び乾燥するのに適する木材加工処理装置としてそれ自身知られているものが使用される。それらの内側には、マルチエタージ (multietage) プレスを装備したプレスで液圧的に機能するよう配置されたチャンバーが備わっている。そして、プレスされるべき材木がそれらの間に配置される、相互に関して動かすことができるレベル (level) を、そのチャンバーは有する。それらレベルは、中空のカプセル様の構造であり、熱い空気と蒸気が循環され得る水路様の内部分がそれらの内側を通じて形成されている。レベルが常に最下段及び最上段に来てそれらの間に互い違いにレベル及び処理されるべき材木が来るようなやり方で、その材木はそれらレベルの間に配置される。これら状況のもとでは、空気及び／又は水分を材木の表面に導くレベルは、常に二層の材木の間に存在する。それらレベルの数は、例えば、それら装置の大きさ及びその材木の厚さに依存して変動し得る。通常、それらのレベルは２５〜３５枚である。液圧プレスは、それらレベルの両側にあっても、片側だけにあってもよい。従って、それらレベルの間のそのチャンバーの内側に配置された材木に加温とプレスを同時にすることが可能である。
【００１０】
図１のフローチャートに従う乾燥方法を使用する時は、処理されるべき材木は、例え上に記載された装置で処理されるのが適切な新鮮な材木であってもよい。それは、全ての２つの木材の間に１つの水分浸透性プレス部品が存在するように、それら水分浸透性プレス部品の間に積み重ねられる。この後、プレス部品及び材木が、それら処理装置に備わったプレス装置のアゴ部の間に配置される。それの次に、材木がそれらプレス部品の間で真直ぐな状態でプレスされるように、最上部と最下部に残されたプレス部品に対して、そのプレスアゴ部がプレスされる。この後に、本発明の実際の処理操作が始められ得る。本方法の図１のフローチャートに従う適用においては、乾燥されるべき材木の処理は、次のようにして進行される：
第一に、その材木が、その外表面上をできるだけ急速に１００℃を上回る温度に暖められる。これに用いられる時間は変動し、そして、例えば、その木材の種類及びその木材の横断面の外側寸法に依存する。しかしながら、この時間はあまりに短いので、その間に材木の内部の水分から僅かな部分だけがやっと蒸発するにすぎない。
【００１１】
第二段階においては、その材木の表面層が水の沸点温度に達するとすぐに、プレスが始められる。材木をプレスしている時、水はそれから逃げ始める。材木の表面上に運ばれた水は、急速に沸点まで暖められ、その後に気化し始め、その時、蒸気がそれらプレスレベルの周りに形成される。プレス時間の間、その蒸気は表面層の湿度を均一に保ち、ひび割れが形成されることを防止する。そのプレスは、材木がそれの元の厚さの２〜６％圧縮されるまで続けられる。通常は、これには約１５〜６０分の時間がかかる。
【００１２】
第３段階においては、適する圧縮量が達せられると圧縮圧が減少され、その材木の圧縮はもはや起こらないが、その材木はそれらプレス部品に対して真直ぐなままとなる。同時に、その温度が段階的に増大され始める。
【００１３】
その温度は、その木材の種類及び保持するための時間に依存して２またはそれを超える段階で１７０〜２００℃の温度に増大され、そして、それは木材がその内部分においてもこの温度に達する程長くその範囲内に保持される。
【００１４】
第４段階においては、その暖めが終了され、そして、その材木はその乾燥装置と共に５０℃を下回る温度にゆっくりと冷却できるようにされる。この後、それらプレス部品はプレス装置から引き出される。次いで、その材木は、室温に達するまでそれらプレス部品の間で自由に休息させられる。この後、その材木は保存及び使用される準備が整う。
【００１５】
本発明の方法は、それの別異の段階の時間、並びに、それらにおいて適用される状況を斟酌して変動され得る。例えば、プレスの時間は、他のいくつかの適用において１５分を下回っても、６０分を超えてもよい。更に、処理されるべき木材が非常に湿っており呈示された例における適用による圧よりも少ない量の圧で必要とされる蒸気の量が生成される場合には、圧縮の量は例えば２％を下回ってもよい。一層更に、その乾燥温度及び時間は、上の例示適用において呈示されたものから逸脱することができる。その冷却時間は、材木の質及びそれの横断面の外側寸法に依存するので、その長さは場合によって変動する。それは、処理された材木の冷却段階の間の暖めによっても、冷却によっても影響を受け得る。
【００１６】
本発明は、呈示された有利な適用に限定されるものではない。それは、請求項において形成された発明力ある着想の枠組み内で変動し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年8月29日(2003.8.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
木材が水の沸点よりも本質的に高い温度に暖められ、その後に、水分浸透性のプレス部品の間で一定の圧力で該木材が圧縮される、木材を処理及び乾燥する方法であって、該木材の温度が急速に増大されるので、該木材の温度が水の沸点より上に増大する前に、該木材の中に存在する水分が本質的に蒸発する時間を有さないこと、及び、該材木の表面層が水の沸点温度に達した後に該プレスが始められることを特徴とする方法。
【国際調査報告】
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