(57)【要約】【課題】  間伐材などのように小径木材が相当する芯持ち材を対象とした場合の乾燥時に発生するねじれや曲がりを防止するとともにシロアリやカビなどに対する対抗性を低下させないばかりでなく商品価値を下げないようにできる木材の乾燥方法を提供する。【解決手段】  木材の含有水分率調整に用いられる乾燥方法であって、原木１から最終形状寸法よりも大きい寸法で製材された角材１Ａを準備し、上記角材１Ａの４面にそれぞれ切り込み溝１Ａ１もしくは切り傷１Ａ２を形成し、上記切り込み溝１Ａ１あるいは切り傷１Ａ２が形成された角材１Ａを、１００°未満の中温状態に設定された乾燥釜を用いて少なくとも４日以内の時間で乾燥し、上記乾燥後の角材１Ａにおける４面を切り込み溝１Ａ１あるいは切り傷１Ａ２を除去した最終形状寸法に仕上げることを特徴としている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材の含有水分率調整に用いられる木材乾燥方法であって、
原木から最終形状寸法よりも大きい寸法で製材された角材を準備し、
上記角材の４面にそれぞれ切り込み溝もしくは切り傷を形成し、
上記切り込み溝あるいは切り傷を形成された角材を、５５℃〜１００℃未満、好ましくは６０℃〜８０℃の中温状態に設定された乾燥釜を用いて６日以内、好ましくは４日以内の時間で乾燥し、
上記乾燥後の角材における４面を上記切り込み溝または切り傷を除去した最終形状寸法に仕上げることを特徴とする木材乾燥方法。
【請求項２】
木材の含有水分率調整に用いられる木材乾燥方法であって、
原木から最終形状寸法よりも大きい寸法で製材された角材を準備し、
上記角材の４面にそれぞれ切り込み溝もしくは切り傷を形成し、
上記切り込み溝あるいは切り傷を形成された角材を、５５℃〜１００℃未満、好ましくは６０℃〜８０℃の中温状態に設定すると同時に、含有水分率の変化に対応した温度設定が行われるようにした乾燥釜を用いて６日以内、好ましくは４日以内の時間で乾燥し、
上記乾燥後の角材における４面を上記切り込み溝または切り傷を除去した最終形状寸法に仕上げることを特徴とする木材乾燥方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の木材乾燥方法において、
上記切り込み溝または切り傷には吸湿材料が設けられることを特徴とする木材乾燥方法。
【請求項４】
請求項３記載の木材乾燥方法において、
上記吸湿材料が上記切り込み構内または切り傷内に充填される吸湿性ポリマーであることを特徴とする木材乾燥方法。
【請求項５】
請求項３記載の木材乾燥方法において、
上記吸湿材料が切り込み溝内または切り傷内に押し込みされるおがくずであることを特徴とする木材乾燥方法。
【請求項６】
間引きされた間伐材等の芯持ち材を用いる柱材であって、
原木から最終形状寸法よりも大きい寸法で製材されて角形状とされ、該各形状の４面にそれぞれ最終形状寸法の表面位置に到達する深さ以下でその深さよりも小さい寸法による切り込み溝または切り傷が形成され、この切り込み溝または切り傷が形成された角材を、５５℃〜１００℃未満、好ましくは６０℃〜８０℃の中温雰囲気に設定された乾燥釜を用いて６日以内、好ましくは４日以内乾燥した後、上記４面が最終形状寸法に仕上げられることを特徴とする柱材。
【請求項７】
間引きされた間伐材等の芯持ち材を用いる柱材であって、
原木から最終形状寸法よりも大きい寸法で製材されて角形状とされ、該各形状の４面にそれぞれ最終形状寸法の表面位置に到達する深さ以下でその深さよりも小さい寸法による切り込み溝または切り傷が形成され、この切り込み溝または切り傷が形成された角材を、５５℃〜１００℃未満、好ましくは６０〜８０℃の中温雰囲気とするとともに含有水分率の変化に対応した温度設定が行われるようにした乾燥釜を用いることにより６日以内、好ましくは４日以内乾燥した後、上記４面が最終形状寸法の仕上げられることを特徴とする柱材。
【請求項８】
間引きされた間伐材等の芯持ち材を用いる柱材であって、
原木から最終形状寸法よりも大きい寸法で製材されて角形状とされ、該各形状の４面にそれぞれ最終形状寸法の表面位置に到達する深さ以下でその深さよりも小さい寸法による切り込み溝または切り傷が形成され、この切り込み溝または切り傷が形成された角材を、５５℃〜１００℃未満、好ましくは６０〜８０℃の中温雰囲気に設定された乾燥釜を用いるとともに、上記切り込み溝または切り傷に吸湿材料が設けられることにより６日以内、好ましくは４日以内乾燥した後、上記４面が最終形状寸法の仕上げられることを特徴とする柱材。
【請求項９】
請求項６から８のいずれか記載の柱材において、
上記乾燥前の角材に形成される切り込み溝が、角材形状寸法を１３０ｍｍ〜１４５ｍｍとした場合、幅が２ｍｍで深さが１０ｍｍ〜１５ｍｍに設定されていることを特徴とする柱材。
【請求項１０】
請求項６から８のいずれか記載の柱材において、
上記乾燥前の角材に形成される切り傷が４面の中間部位に多く配置され、角材形状寸法を１３０ｍｍ〜１４５ｍｍとした場合、幅が３ｍｍ〜数十ｍｍで深さが３ｍｍ〜１０ｍｍに設定されていることを特徴とする柱材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材乾燥方法および柱材に関し、さらに詳しくは、芯持ち材を対象とした乾燥方法およびこの乾燥方法により得られる柱材に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、人工林で育成された松類や檜、杉あるいはツガなどの原木を製材して柱材等の建築用材料を作製する場合には、木材に含まれている水分が自然乾燥する際にねじれや曲がりなどの変形を引き起こすことがある。
このため、従来では、柱材などの最終成形形状である角形状に製材した材料を自然乾燥ではなく加熱装置などを用いて人工乾燥させることにより含有水分率を調整することが行われている。
【０００３】
一方、製材される角材には、木材の芯を含んだ状態で製材される芯持ち材と芯を外して製材される芯去材とがあり、芯持ち材は芯去材に比較して強度が高いとされている。
【０００４】
芯去材は、芯を外して製材する関係上、比較的幹の太い原木が必要となるために国内での人工林で育成された木材のうちでも特注品となったり、外国からの輸入品が用いられることが多く、建築用材料としてはコストの高いものが多い。
【０００５】
そこで、比較的国内においても入手しやすい間伐材などを対象とした場合には比較的小径なために、芯持ち材が多く用いられることになるが、芯持ち材を乾燥させる場合には製材時に芯が残っていることが原因して中心部まで均一な状態で十分に乾燥させることが難しい。このため、芯去材に比べて割れなどが発生しやすいことが原因して住宅用には不向きであるのが現状である。
【０００６】
従来、芯持ち材をその芯部まで割れを生じない程度に含有水分率が１８パーセント程度となるように乾燥させるには、高温の蒸気あるいは電気ヒータを用いて２週間程度の期間をかけて行われているが、この乾燥方法ではコストが高くなる虞があることが知られている。（例えば、特許文献１）。
【０００７】
そこで、角材として製材された芯持ち材における互いに対向する２面あるいはいずれかの１面において表面から芯部に向けた所定深さの割溝、いわゆる背割れを形成し、乾燥時間を短縮する乾燥方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００８】
しかし、乾燥後の芯持ち材には割溝が残ったままとなり、その強度を確保しにくい場合がある。そこで、このような不具合を解消するとともに乾燥時での捩れや曲がりなどを防止する方法として、背割り加工を施した芯持ち材の乾燥後に残存している背割り部を定形溝に加工し、その定形溝内に密着するように埋め木を埋め込んだ状態で柱材としての最終形状に製材する方法が提案されている（例えば、特許文献２）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１２７１１４号公報（段落「０００３」欄、「０                  ００５」欄）
【特許文献２】特開２０００−６１１３号公報（段落「００１８」欄）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記従来の乾燥方法においては、例えば、背割り加工を施さないで高温乾燥を行う場合には、時間の短縮が可能である反面、木材に含まれているフィトンチットなどの成分が放出されてしまい、シロアリやカビなどへの対抗性が低下する虞がある。
【００１１】
一方、背割り加工を施した乾燥方法においては、背割りや埋め木が表面に露呈したままとなることで化粧性や見栄えにおいて商品価値が劣るばかりでなく、背割りそのものが芯部に向けて形成されたままとなっており、いわゆる、無垢な状態とは異なり、断面剛性が無垢なものと違って低下する虞がある。
【００１２】
本発明は、上記従来の木材乾燥方法における問題に鑑み、間伐材などのように小径木材が相当する芯持ち材を対象とした場合の乾燥時に発生するねじれや曲がりを防止するとともにシロアリやカビなどに対する対抗性を低下させないばかりでなく商品価値を下げないようにできる木材の乾燥方法および間伐材などの低コストの木材を使用可能な柱材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１記載の発明は、木材の含有水分率調整に用いられる木材乾燥方法であって、原木から最終形状寸法よりも大きい寸法で製材された角材を準備し、上記角材の４面にそれぞれ切り込み溝または切り傷を形成し、
上記切り込み溝あるいは切り傷を形成された角材を、５５℃〜１００℃未満、好ましくは６０℃〜８０℃の中温状態に設定された乾燥釜を用いて６日以内、好ましくは４日以内の時間で乾燥し、上記乾燥後の角材における４面を上記切り込み溝または切り傷を除去した最終形状寸法に仕上げることを特徴としている。
【００１４】
請求項２記載の発明は、木材の含有水分率調整に用いられる木材乾燥方法であって、原木から最終形状寸法よりも大きい寸法で製材された角材を準備し、上記角材の４面にそれぞれ切り込み溝または切り傷を形成し、
上記切り込み溝あるいは切り傷を形成された角材を、５５℃〜１００℃未満、好ましくは６０℃〜８０℃の中温状態に設定すると同時に、含有水分率の変化に対応した温度設定が行われるようにした乾燥釜を用いて６日以内、好ましくは４日以内の時間で乾燥し、上記乾燥後の角材における４面を上記切り込み溝または切り傷を除去した最終形状寸法に仕上げることを特徴としている。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の木材乾燥方法において、
上記切り込み溝または切り傷には吸湿材料が設けられることを特徴としている。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の木材乾燥方法において、吸湿材料が上記切り込み溝内または切り傷内に充填される吸湿性ポリマーであることを特徴としている。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項３記載の木材乾燥方法において、吸湿材料が上記切り込み溝内または切り傷内に充填されるおがくずであることを特徴としている。おがくずは製材時のものや予め乾燥されているものが用いられる。
【００１８】
請求項６記載の発明は、間引きされた間伐材等の芯持ち材を用いる柱材であって、原木から最終形状寸法よりも大きい寸法で製材されて角形状とされ、該各形状の４面にそれぞれ最終形状寸法の表面位置に到達する深さ以下でその深さよりも小さい寸法による切り込み溝または切り傷が形成され、この切り込み溝または切り傷が形成された角材を、５５℃〜１００℃未満、好ましくは６０℃〜８０℃の中温雰囲気に設定された乾燥釜を用いて、６日以内、好ましくは４日以内乾燥した後、上記４面が最終形状寸法に仕上げられることを特徴としている。
【００１９】
請求項７記載の発明は間引きされた間伐材等の芯持ち材を用いる柱材であって、
原木から最終形状寸法よりも大きい寸法で製材されて角形状とされ、該各形状の４面にそれぞれ最終形状寸法の表面位置に到達する深さ以下でその深さよりも小さい寸法による切り込み溝または切り傷が形成され、この切り込み溝または切り傷が形成された角材を、５５℃〜１００℃未満、好ましくは６０〜８０℃の中温雰囲気とするとともに含有水分率の変化に対応した温度設定が行われるようにした乾燥釜を用いることにより６日以内、好ましくは４日以内乾燥した後、上記４面が最終形状寸法の仕上げられることを特徴としている。
【００２０】
請求項８記載の発明は、間引きされた間伐材等の芯持ち材を用いる柱材であって、
原木から最終形状寸法よりも大きい寸法で製材されて角形状とされ、該各形状の４面にそれぞれ最終形状寸法の表面位置に到達する深さ以下でその深さよりも小さい寸法による切り込み溝または切り傷が形成され、この切り込み溝または切り傷が形成された角材を、５５℃〜１００℃未満、好ましくは６０〜８０℃の中温雰囲気に設定された乾燥釜を用いるとともに、上記切り込み溝または切り傷に吸湿材料が設けられることにより６日以内、好ましくは４日以内乾燥した後、上記４面が最終形状寸法の仕上げられることを特徴としている。
【００２１】
請求項８記載の発明は、請求項５から７のいずれか記載の柱材において、上記乾燥前の角材に形成される切り込み溝が、角材形状寸法を１３０〜１４５ｍｍとした場合、幅が２ｍｍで深さが１０ｍｍ〜１５ｍｍに設定されていることを特徴としている。
【００２２】
請求項９記載の発明は、請求項６から８のいずれか記載の柱材において、上記乾燥前の角材に形成される切り傷が４面の中間部位に多く配置され、角材形状寸法を１３０〜１４５ｍｍとした場合、幅が３ｍｍ〜数十ｍｍで深さが３ｍｍ〜１０ｍｍに設定されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１および２記載の発明によれば、最終形状寸法よりも大きい寸法で製材された角材の４面にそれぞれ切り込み溝あるいは切り傷を形成したうえで、高温ではなく５５℃〜１００℃未満、好ましくは６０℃〜８０℃の中温乾燥に供して６日以内、好ましくは４日以内で乾燥後、最終形状寸法に仕上げるようになっているので、乾燥時での収縮変形を角材の４面に位置する切り込み溝あるいは切り傷の部分で吸収することができる。
これにより、収縮変形が偏倚するのを抑えて最終形状寸法を得る際の精度を低下させないようにして商品価値の低下を防止することが可能となる。
【００２４】
特に、請求項２記載の発明によれば、含有水分率の変化に対応しているために、角材の含有水分率に応じた最適温度での中温乾燥雰囲気を維持することができ、過不足なく切り込み溝や切り傷を通じて乾燥させることができ、高温乾燥時に発生するようなシロアリやカビなどへの対抗性を低下させることがない。
【００２５】
また、請求項３〜５記載の発明によれば、乾燥工程前に形成される切り溝あるいは切り傷に吸湿材料が設けられるので、調湿効率を高めて乾燥時間を短縮することできるうえに、収縮変形を可能な限り抑えることができる。
【００２６】
特に、請求項５記載の発明によれば、上記効果に併せて、切り溝あるいは切り傷を通じておがくずが保有するフィトンチットなどの成分を補填する。製材時のおがくずであればフィットンチットなどの補填率が高まり、保存おがくずであれば水分含有率の低下により乾燥時間の短縮につながる。
【００２７】
請求項６〜８記載の発明によれば、間伐材などのように小径木材が相当する芯持ち材を対象とした場合の乾燥時に発生するねじれや曲がりを確実に防止するとともに、シロアリやカビなどに対する対抗性を低下させることがないので、特に間引きされた間伐材を柱材として提供することができる。その結果、商品価値を下げることがなく、低コストの柱材を提供することが実現した。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図示実施例により本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００２９】
図１は、本発明実施例による乾燥方法の手順を説明するための図である。
同図において本実施例による乾燥方法は、次の手順を用いる。なお、以下に挙げる手順に付けた括弧書きの数字は、図１において各手順に相当する位置に付してある。
【００３０】
（１）間伐材などの小径木材を原木１とし、原木１を最終品である柱材２として設定された最終形状寸法よりも大きい寸法による製材することで角材１Ａを得る。
本実施例における原木１は、人工林において３０年から４０年育成されて直径が２０ｃｍ〜３０ｃｍのものが用いられ、角材１Ａの寸法としては、柱材２の外形形状寸法が１１０ｍｍ〜１４０ｍｍである場合、１３０ｍｍ〜１４５ｍｍとされている。
【００３１】
（２）角材１Ａの４面を対象として、所定寸法の切り込み溝１Ａ１を形成する。
本実施例では、切り込み溝１Ａ１の寸法として、角材１Ａの最終形状寸法での表面位置に到達することがない深さであるとともに乾燥時での水分の蒸発による収縮変形を吸収できる幅であることを基準として設定されており、具体的には、１０ｍｍ〜１５ｍｍの深さで幅が２ｍｍとされている。切り込み溝１Ａ１の深さは、木材の種類や含有水分率などに対応して決定される。実験では１５ｍｍとした。
切り込み溝１Ａ１の形成には、丸鋸やフライスカッターなどが用いられ、角材１Ａの各面における幅方向中央において長手方向に沿って掘削される。
【００３２】
（３）切り込み溝１Ａ１が形成された角材１Ａを乾燥釜３において乾燥する。
本実施例における乾燥条件は、高温乾燥に用いられる１００℃に至らない（１００℃未満）、６０〜８０℃という中温状態とされ、この温度環境下において少なくとも６日以内、好ましくは４日、最適には３日前後の時間を設定してある。
【００３３】
（４）乾燥後、角材１Ａの４面を最終形状寸法である柱材２の外形寸法に仕上げて切り込み溝１Ａ１を除去する。図１においては、乾燥に供された角材１Ａでの最終外形寸法よりも大きい部分および切り込み溝１Ａ１、つまり、仕上げにより除去される部分が二点鎖線で示してある。
この場合に仕上げには、研削盤や電気かんななどが用いられる。
【００３４】
本実施例は以上のような手順を用いることにより、高温乾燥を用いないので木材に含まれているフィトンチッドなどの成分の蒸散を防止してシロアリやカビへの対抗性を保つことができ、建築用材料などに用いた場合の木材品質の低下を防止することができる。
しかも、角材の４面に切り込み溝１Ａ１が設けてあるので、最終形状寸法に仕上げた際に外部に露呈する各面での乾燥を均一化して乾燥時間の短縮化が図れる。
【００３５】
本発明者が乾燥時間に関して実験したところ、４面への切り込み溝１Ａ１を設けた場合と設けない場合および４面未満の面にいわゆる、背割りを設けた場合とを比較すると、４面に切り込み溝１Ａ１を設けた本実施例の場合に他の構造のものに比べて３０％の短縮効果が得られた。
これは、切り込み溝１Ａ１の形状寸法および設置数による水分の蒸発用面積を拡大できたことによると考えられる。
【００３６】
また、木材品質の低下防止に関しては、乾燥時での収縮変形を４面に設けた切り込み溝１Ａ１により吸収できることで変形が一部に偏倚することなく４面全体での均等な変形吸収によって角材１Ａの割れや曲がりあるいはねじれを最小限にとどめて顕著となるのを抑えられることによっても得られる。
【００３７】
特に、乾燥時間の短縮および乾燥時での割れや曲がりあるいはねじれを防止するために設けられる切り込み溝１Ａ１が、乾燥後に除去されることになるので、柱材とした場合にその表面には角材自身の部分しか露呈せず、いわゆる無垢な材料として認識できるので、埋め木や背割り部が露出する場合と比べて見栄えにおいて有利となり商品価値を高めることができる。
【００３８】
このように本実施例による乾燥方法およびこれにより得られる柱材は、従来、集成材として用いられることが多かった小径の間伐材を柱材としての強度および表面での化粧性や見栄えを損ねることなく用いることができ、間伐材などを建築用材料に用いる場合の歩留まりを高めることができる。
【００３９】
上記手順において、乾燥釜３での中温乾燥は、含有水分率の変化に対応して温度設定をすることが望ましい。角材１Ａの当初の含有水分率が例えば約５０％と高い場合には７５℃〜８０℃程度と高めに温度設定する。上記温度設定下において比較的短時間で水分蒸発を急速に促し、その後含有水分率が例えば４０％程度に低下した場合には、含有水分率の低下に応じて温度設定を低下させて乾燥させる。このように含有水分率と温度設定とが比例して行われる。
【００４０】
また、上記手順において、図示しないが、乾燥前の切り込み溝１Ａ１の形成後（図１においては、符号（２）で示す手順後に相当）、切り込み溝１Ａ１内に吸湿性ポリマーを充填することができる（図３参照）。これにより、乾燥前または乾燥時での吸湿が可能となり、いわゆる乾燥前での調湿作用が得られることにより乾燥時での時間短縮が可能となる。
【００４１】
また、図２は角材１Ａの４面に切り傷１Ａ２を設けた場合を示す。切り傷１Ａ２は、４面の全面に斑なく配置するが、中間部位に多く配置することが望ましい。切り傷１Ａ２の深さは前記切り込み溝１Ａ１よりも浅く設定することができる。例えば中温で同時間乾燥する場合であっても、深さを約５ｍｍ〜１０ｍｍ程度に設定することができ、その結果、切り傷１Ａ２を除去した最終形状寸法を約１２０ｍｍ〜１３５ｍｍ程度とした太めの柱材を提供することができる。
上記切り傷１Ａ２には図示しない吸湿性ポリマーを充填しておくこともでき、吸湿作用を付加した乾燥効果を得ることができる。
【００４２】
また、切り傷１Ａ２としては、４面の中間部分に３ｍｍ〜５ｍｍ前後の深さに粗面化処理したものを切り傷として実施可能である。粗面化処理は表面の略全域に密集配置し、これに比較して角部には粗に配置することができる。この場合には、吸湿材料（吸湿性ポリマーや後述するおがくず）を粗面化処理の深さに設けると、粗面化処理により表面蒸発面積が大幅に拡大されるうえに、粗面化処理の深さからの吸湿材料による吸湿作用との相乗効果により、浅い切り傷構造であっても上述と同様な中温乾燥が得られる。その結果、最終寸法形状を１２５ｍｍ〜１４０ｍｍ程度としたさらに太めの柱材を提供することができる。
【００４３】
さらに、図３は角材１Ａの４面の切り込み溝１Ａ１の内部にオガクズ４を充填した場合を示す。中温乾燥に伴って、オガクズ４が吸湿材料として作用すると同時に、オガクズ４から放出されるフィトンチットなどの成分が切り込み溝１Ａ１から補填されることとなる。
【００４４】
上記オガクズ４を充填した角材１Ａは、図１の符合（３）に示す乾燥釜３で乾燥される際には、乾燥釜３の内部に上記オガクズ４を大量に入れて角材１Ａを包んで乾燥することも可能である。その結果、オガクズ４による吸湿作用とフィトンチットの補填作用が助長される。
【００４５】
図示しないが、オガクズ４を切り傷１Ａ２に充填しておくことも可能であり、前期と同様な作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施例による木材乾燥方法の手順およびこれにより得られる柱材を示す模式図である。
【図２】本発明の他の実施例による角材への切り傷を示す断面図である。
【図３】本発明の別の実施例による角材の切込み溝への吸湿材料の充填を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  原木
１Ａ  角材
１Ａ１  切り込み溝
１Ａ２  切り傷
２  柱材
３  乾燥釜  
４  オガクズ
【図１】
2007168407.tif 000003
【図２】
2007168407.tif 000004
【図３】
2007168407.tif 000005