(57)【要約】【課題】  高い硬度と耐摩耗性を有し、着色塗装を施さなくても、木目や色合いなどの風合いを醸し出すことができる加工木材の製造方法を提供する。【解決手段】  この製造方法は、木材を、その含水率が３〜２０％となるように乾燥させ、温度２５０〜３２０℃でプレス圧力３〜１００ｔで所要の時間、焼成圧縮し、さらに、プレス盤のプレス圧縮自在な圧縮空間内に載置し、所定温度の下で、その木目の長さ方向に対して垂直方向で、かつ、前記プレス盤の圧縮スピードが１５〜１００ｍｍ／ｍｉｎで加熱圧縮し、密閉状態とした前記圧縮空間内に保持し、保持された前記圧縮空間内の蒸気圧を制御し、圧縮状態下で所定温度以下に冷却する工程と、所定時間後に前記圧縮を解放し、その圧縮が解放された両面の表層から内側に形成された高密度塑性加工領域を安定させることを含む。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材を、その含水率が３〜２０％となるように乾燥させる乾燥工程と、
得られた乾燥木材を、温度２５０〜３２０℃でプレス圧力３〜１００ｔで所要の時間、焼成圧縮する焼成圧縮工程と、
前記焼成圧縮工程において得られた焼成木材を、プレス盤のプレス圧縮自在な圧縮空間内に載置し、所定温度の下で、その木目の長さ方向に対して垂直方向で、かつ、前記プレス盤の圧縮スピードが１５〜１００ｍｍ／ｍｉｎで加熱圧縮する加熱圧縮工程と、
前記加熱圧縮工程において得られた加熱圧縮木材を、密閉状態とした前記圧縮空間内に保持し、保持された前記圧縮空間内の蒸気圧を制御する圧縮固定工程と、
得られた圧縮固定木材を、圧縮状態下で所定温度以下に冷却する工程と、
所定時間後に前記圧縮を解放し、その圧縮が解放された両面の表層から内側に形成された高密度塑性加工領域を安定させる定着工程と、
を含むことを特徴とする加工木材の製造方法。
【請求項２】
前記木材は、
その厚さが２０ｍｍ〜１００ｍｍであること
を特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記乾燥木材の焼成圧縮は、
熱板プレス盤のプレス圧縮自在な圧縮空間内に、載置することによって行われること
を特徴とする請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法によって得られた加工木材を使用して製造したこと
を特徴とする家具。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法によって得られた加工木材を使用して製造したこと
を特徴とする木材製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、加工木材の製造方法に関するものである。
より具体的には、高い硬度と耐摩耗性と疎水性を有し、着色塗装を施さなくても、木目や色合いなどの風合いを醸し出すことができる、加工木材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、杉板の表面を焼いて、表面を炭化した板材からなる焼杉板が知られている。
このような焼杉板は、防腐性に優れ、木目や色合いなどの風合いを醸し出すことができるので、建物の外装および内装材などに好んで用いられている。
【０００３】
例えば、特開２０１２−５６１１９号公報（特許文献１）においては、単一木材のような綺麗な焼き焦げ着色が形成された、焼き焦げ化粧木材が提案されている。
【０００４】
この焼き焦げ化粧木材は、厚板又は角材として形成された集成材の表面に、焼き焦げ着色を形成した天然木材の薄い単板を、接着して化粧木材を形成したものである。
【０００５】
なお、前記杉板などの低密度で硬度が不足している木材については、圧縮して高密度化することによって、実用に耐え得る高い硬度が得られ、使用範囲が広がることが知られている。
【０００６】
一方、特許第４６８０７４５号公報（特許文献２）においては、木材表面の硬度を選択的に高めた表層塑性加工木材の製造方法が提案されている。
【０００７】
この表層塑性加工木材の製造方法は、
木材の含水率が３〜２０％となるように乾燥させて乾燥木材とする木材乾燥工程と、
前記木材乾燥工程を経た乾燥木材の、少なくとも圧縮される両面の表層に水分を浸透させて表層含水木材とする水分付加工程と、
前記水分付加工程を経た表層含水木材を、プレス盤のプレス圧縮自在な圧縮空間内に載置し、所定温度の基で、その木目の長さ方向に対して垂直方向で、かつ、前記プレス盤の圧縮スピードが１５〜１００ｍｍ／ｍｉｎで加熱圧縮する加熱圧縮工程と、
前記加熱圧縮工程を経た木材を密閉状態とした前記圧縮空間内に保持し、保持された前記圧縮空間内の蒸気圧を制御する圧縮固定工程と、
前記圧縮固定工程を経た木材を、圧縮状態下で所定温度以下に冷却し、所定時間後に当該圧縮を解放し、その圧縮が解放された両面の表層から内側に形成された高密度塑性加工領域を安定させる定着工程とからなること
を特徴とするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−５６１１９号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特許第４６８０７４５号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記特許文献１に記載された焼き焦げ化粧木材は、集成材の表面に、焼き焦げ着色を形成した天然木材の薄い単板を貼り合わせたものであって、いわゆる一枚板を加工したものではない。
したがって、薄い単板が傷ついた際に、基材がある集成材面が露出し、外観を著しく損ねるとともに、実用にも支障を与えるという問題があった。
【００１０】
さらに、前記特許文献２に記載された表層塑性加工木材は、その表面において高い硬度を有するものであるが、木目や色合いなどの風合いを醸し出して木材の美感を向上させるに際しては、人工的な着色塗装に頼らざるを得ず、この点において、さらなる改善が求められるものである。
【００１１】
この発明はかかる現状に鑑み、高い硬度と耐摩耗性を有し、着色塗装を施さなくても、木目や色合いなどの風合いを醸し出すことができる加工木材の製造方法を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
すなわち、この発明にかかる請求項１に記載の発明は、
木材を、その含水率が３〜２０％となるように乾燥させる乾燥工程と、
得られた乾燥木材を、温度２５０〜３２０℃でプレス圧力３〜１００ｔで所要の時間、焼成圧縮する焼成圧縮工程と、
前記焼成圧縮工程において得られた焼成木材を、プレス盤のプレス圧縮自在な圧縮空間内に載置し、所定温度の下で、その木目の長さ方向に対して垂直方向で、かつ、前記プレス盤の圧縮スピードが１５〜１００ｍｍ／ｍｉｎで加熱圧縮する加熱圧縮工程と、
前記加熱圧縮工程において得られた加熱圧縮木材を、密閉状態とした前記圧縮空間内に保持し、保持された前記圧縮空間内の蒸気圧を制御する圧縮固定工程と、
得られた圧縮固定木材を、圧縮状態下で所定温度以下に冷却する工程と、
所定時間後に前記圧縮を解放し、その圧縮が解放された両面の表層から内側に形成された高密度塑性加工領域を安定させる定着工程と、
を含むことを特徴とする加工木材の製造方法である。
【００１３】
この発明の請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の製造方法において、
前記木材は、
その厚さが２０ｍｍ〜１００ｍｍであること
を特徴とするものである。
【００１４】
この発明の請求項３に記載の発明は、
請求項１又は２に記載の製造方法において、
前記乾燥木材の焼成圧縮は、
熱板プレス盤のプレス圧縮自在な圧縮空間内に、載置することによって行われること
を特徴とするものである。
【００１５】
この発明の請求項４に記載の発明は、
請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法によって得られた加工木材を使用して製造したこと
を特徴とする家具である。
【００１６】
この発明の請求項５に記載の発明は、
請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法によって得られた加工木材を使用して製造したこと
を特徴とする木材製品である。
【発明の効果】
【００１７】
この発明の製造方法によって得られる加工木材は、その表面が傷つき難く、高い硬度と耐摩耗性と疎水性を有し、防腐性に優れ、着色塗装を施さなくても、木目や色合いなどの風合いを醸し出すことができるものである。
【００１８】
この発明において、前記乾燥木材の焼成圧縮を、前記熱板プレス盤のプレス圧縮自在な圧縮空間内に載置することによって行うことによって、より確実に前記乾燥木材の全体を均一に焼成圧縮することができる。
【００１９】
この発明の製造方法によって得られる加工木材は、家具や木材製品などの材料や、建築物の外装又は内装材、特に、家具や木材製品の材料として使用することができるものである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明にかかる加工木材の製造方法の実施の形態について、説明する。
なお、この発明について、好ましい代表的な例を中心に説明するが、この発明はこのような代表例に限定されるものではない。
【００２１】
この発明の加工木材の製造方法は、
木材を、その含水率が３〜２０％となるように乾燥させる乾燥工程と、
得られた乾燥木材を、温度２５０〜３２０℃でプレス圧力３〜１００ｔで、所要の時間焼成圧縮する焼成圧縮工程と、
得られた焼成木材を、プレス盤のプレス圧縮自在な圧縮空間内に載置し、所定温度の下で、その木目の長さ方向に対して垂直方向で、かつ、前記プレス盤の圧縮スピードが１５〜１００ｍｍ／ｍｉｎで加熱圧縮する加熱圧縮工程と、
加熱圧縮された加熱圧縮木材を、密閉状態とした前記圧縮空間内に保持し、保持された前記圧縮空間内の蒸気圧を制御する圧縮固定工程と、
得られた圧縮固定木材を、圧縮状態下で所定温度以下に冷却する工程と、
所定時間後に前記圧縮を解放し、その圧縮が解放された両面の表層から内側に形成された高密度塑性加工領域を安定させる定着工程と、
を含むものである。
このような構成によって、高い硬度と耐摩耗性と耐水性を有し、防腐性に優れ、木目や色合いなどの風合いを醸し出すことができる加工木材を、得ることができる。
【００２２】
前記乾燥工程は、木材全体の含水率を均一に３〜２０％程度、より好ましくは８〜１０％程度になるようにする工程である。
【００２３】
前記木材については、特に制限されない。
例えば、スギ、ヒノキ、アカマツ、トドマツなどの針葉樹や広葉樹からなる木材が挙げられる。
好ましくは、スギ材、ヒノキ材、アカマツ材、トドマツ材などの密度が低い木材が選択される。
【００２４】
前記木材の大きさについては、特に制限はないが、好ましくは厚さ２０ｍｍ〜１００ｍｍ、より好ましくは２０ｍｍ〜６０ｍｍ、さらに好ましくは２０ｍｍ〜５０ｍｍのものが選択される。
【００２５】
前記乾燥を行うための乾燥機としては、公知の装置を使用することができる。
例えば、高温蒸気を熱源とし、かつ、冷凍機を内蔵する人工乾燥機などが挙げられる。
【００２６】
乾燥条件については、原材料の木材の含水率を予め測定し、このときの含水率や木材の樹種及びその厚みなどをパラメータとし、乾燥後の含水率が３〜２０％となるような条件を選択すればよい。
例えば、乾燥機内の乾燥温度が約４０〜１００℃に、乾湿球温度差が約１〜３０℃に、乾燥期間が３〜１０日間に、それぞれ設定される。
なお、前記乾燥期間中においては、乾燥温度は徐々に上昇し、湿度は徐々に下降するように設定することが好ましい。
【００２７】
前記焼成圧縮工程は、前記乾燥工程において得られた木材（乾燥木材）を、前記特定の温度、圧力および時間で焼成圧縮する工程である。
この工程によって、木材表面に防腐性や疎水性、木目や色合いなどの風合いを付与することができる。
さらに、原材料の木材において、心材（赤身）および辺材（白太）が混在する場合には、この混在による色むらを目立たなくすることができる。
【００２８】
前記焼成圧縮工程は、公知の手段を用いて行うことができる。
前記手段としては、好ましくは熱板プレス盤が選択され、そのプレス圧縮自在な圧縮空間内に木材を載置して行われる。
【００２９】
前記焼成圧縮に際して、焼成温度は、温度２５０〜３２０℃であって、好ましくは２８０〜３００℃である。
前記温度が、温度２５０℃未満の場合には、十分な風合いを付与することができない傾向にあり、温度３２０℃を超える場合には、木材の表面に難点が生じる傾向にある。
【００３０】
前記焼成圧縮に際して、圧力は、プレス圧力が３〜１００ｔ、好ましくは３〜９０ｔとなるように設定される。
【００３１】
前記焼成圧縮の時間は、選択される木材や焼成温度に応じて選択すればよいが、好ましくは５〜６分間である。
【００３２】
前記加熱圧縮工程、圧縮固定工程および定着工程は、焼成圧縮工程において得られた焼成木材の表層のみを高密度化して、その硬度を向上せしめる工程である。
これらの工程は、表層塑性加工木材製造方法（特許第４６８０７４５号公報）を参考にして実施することができる。
【００３３】
具体的には、前記加熱圧縮工程、圧縮固定工程および定着工程は、前記焼成木材を、プレス盤のプレス圧縮自在な圧縮空間、すなわちプレス盤の固定側の下プレス盤と上プレス盤との間に形成される圧縮空間内に載置して行われる。
【００３４】
前記プレス盤としては、特に制限はなく、加熱・冷却プレス盤などの公知のプレス盤を使用することができる。
【００３５】
前記加熱圧縮工程は、前記焼成木材を、前記圧縮空間内に載置し、所定温度の下で、その木目の長さ方向に対して垂直方向で、かつ、前記プレス盤の圧縮スピードを１５〜１００ｍｍ／ｍｉｎに設定して加熱圧縮する。その際、好ましくは前記所定の温度までの昇温処理時間を１０〜２５分とする。
【００３６】
前記加熱圧縮工程において、前記所定の温度は、好ましくは温度１１０〜１６０℃である。
【００３７】
また、前記加熱圧縮に際しては、固定側の下プレス盤に対する上プレス盤の圧縮圧力は好ましくは２．０〜５．０ＭＰａであって、その処理時間は、好ましくは１０〜４０分である。
【００３８】
なお、前記焼成木材を固定側の下プレス盤上に載置した後、この下プレス盤に対して上プレス盤を下降させ、前記焼成木材の板目面の木表側に当接させる際の圧力は、好ましくは０．０５〜０．３０ＭＰａである。
【００３９】
前記圧縮固定工程は、前記加熱圧縮された木材を、密閉状態とした前記圧縮空間内に保持し、保持された前記圧縮空間内の蒸気圧を制御して行われる。
【００４０】
前記圧縮固定工程は、前記圧縮圧力を２．０〜５．０ＭＰａに保持し、圧縮スピードを１５〜１００ｍｍ／ｍｉｎに保持したまま、温度１１０〜１６０℃の特定温度から温度１５０〜２１０℃の特定温度に上昇させて、４０〜１２０分間行うことが好ましい。
【００４１】
前記定着工程は、前記圧縮固定された木材を、圧縮状態下で所定温度以下に冷却し、所定時間後に当該圧縮を解放し、その圧縮が解放された両面の表層から内側に（好ましくは２．５〜５．０ｍｍの範囲で）形成された高密度塑性加工領域を安定させる。
【００４２】
前記定着工程において、前記所定の温度は、好ましくは温度１０〜４０℃以下であって、処理時間は、３０〜１２０分である。
なお、その際、固定側の下プレス盤に対する上プレス盤の圧縮圧力は、加熱圧縮の際の圧力と同じ２．０〜５．０ＭＰａに保持することが好ましい。
【００４３】
その後、上プレス盤を上昇させ、下プレス盤上に載置されている木材を取出して、一連の処理工程が終了する。
【実施例】
【００４４】
以下に、実施例を挙げて、この発明の加工木材の製造方法を詳細に説明するが、この発明は、これら実施例により制限されることはない。
【００４５】
＜実施例１及び２＞
（焼杉材の製造）
（１）原料木材の乾燥
杉材（幅４５ｃｍ，長さ４ｍ，厚さ６０ｍｍ）を、その含水率が平均して１０％程度となるように、乾燥温度  約４０〜１００℃及び乾湿球温度差  約１〜３０℃に設定された乾燥機に乾燥期間として３〜１０入れて乾燥させ、乾燥木材を得た。
【００４６】
（２）乾燥木材の焼成圧縮
得られた乾燥木材を、プレス盤の上プレス盤と下プレス盤との間に形成される圧縮空間内に載置し、下記表１に記載した条件で焼成圧縮して、焼成木材を得た。
【００４７】
【表１】
2017132168.tif 000002
【００４８】
（３）焼成木材の加熱圧縮
加熱・冷却プレス盤の固定側の下プレス盤に対して上プレス盤を上昇させ、得られた焼成木材を、上プレス盤と下プレス盤とで形成される圧縮空間内に載置した。
下プレス盤に対して上プレス盤を圧力０．０５〜０．３０ＭＰａにて下降させ、焼成木材の板目面の木表側に当接させた。
圧縮空間内を温度１１０〜１６０℃に保持した（昇温処理時間１０〜２５分）。
固定側の下プレス盤に対して、上プレス盤の圧縮圧力が２．０〜５．０ＭＰａになるように設定し、焼成木材を、上プレス盤及び下プレス盤にて圧縮スピード１５〜１００ｍｍ／ｍｉｎ、処理時間１０〜４０分間で加熱圧縮した。
【００４９】
（４）加熱圧縮木材の圧縮固定
圧縮空間を密閉状態にし、この状態で固定側の下プレス盤に対する上プレス盤の圧縮圧力を２．０〜５．０ＭＰａに保持したまま、温度１５０〜２１０℃まで上昇させ、焼成木材への圧縮を４０〜１２０分間、保持させた。
【００５０】
（５）圧縮木材の定着
固定側の下プレス盤に対する上プレス盤の圧縮圧力を、加熱圧縮の際の圧力と同じ２．０〜５．０ＭＰａに保持したまま、上プレス盤及び下プレス盤を１０〜４０℃前後まで冷却し、冷却処理時間３０〜１２０分間保持した。
その後、圧縮を解放し、目的とする焼杉材（加工木材）を得た。
【００５１】
＜比較例１＞
（焼杉材の製造）
実施例１の焼杉材の製造において、前記（２）の焼成圧縮工程と、前記（３）加熱圧縮工程から前記（５）定着工程までの一連の工程の順番を入れ替えた以外は、実施例１と同様の方法で焼杉材を得た。
得られた焼杉材は、加熱圧縮前よりも膨張し、目的とする加工木材を得ることはできなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
この発明にかかる加工木材の製造方法によれば、高い硬度と耐摩耗性と疎水性を有し、着色塗装を施さなくても、木目や色合いなどの風合いを醸し出すことができる加工木材を製造することができるので、建築業界において幅広く利用されるものである。