(57)【要約】本発明は、湿地にあるボグ（黒）オーク材と同等のまたは非常に近い特性を持つ染色オークを生産する方法を提供する。この方法は鉄と木材内のタンニンとの反応に基づき、次のステップからなる：木材材料を金属コンテナに配置；コンテナを水（又は他の適合する溶媒）で満たし全ての材料を浸漬；溶媒中に酸化鉄を混合し適切な濃度の酸化鉄溶液を生成；コンテナを６０−１００℃の間の所望の温度に加熱；コンテナの温度を、材料の寸法により一定の時間維持；追加の量の水を加えて蒸発により処理中に失われた水を補充；所定の時間経過後、または所望の木材の色合い（黒、灰色、青、紫または茶色）獲得後、または所望の密度到達後、加熱プロセスを停止し、タンクから排水；材料を洗浄；材料をオガクズ中、または他の乾燥手段で乾燥；対流または減圧乾燥機中で、または他の類似の手段で材料を必要な水分含有量に達するまで乾燥。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボグオーク材の特性を持つ木材を製造するため、処理対象の木材を溶媒、好適には水、と酸化鉄混合物との溶液に浸漬することにより、木材の特性を変化させる方法であって、
ａ）溶液に浸漬された前記木材を、一定期間、６０−１００℃の間で選択された温度で、木材内水分含有量が５０−８０％になるまで保持するステップと、
ｂ）前記木材を、酸化鉄溶液で処理された後に水で洗浄するステップと、そして
ｃ）洗浄後、前記木材を乾燥させるステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記木材をオガクズ内で３０％水分含有量に達するまで乾燥させ、その後さらに対流または減圧乾燥機中で６−８％水分含有量に達するまで乾燥させる、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記木材を溶媒―酸化鉄溶液に浸漬し、あるいは前記木材の上に溶媒―酸化鉄溶液を注ぐ以前に、前記木材から水分と空気を除去するために前記木材を減圧環境内で事前処理する、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木の特性を変化させる方法に関し、詳細には、湿地で見られるボグ（黒）オーク材の品質を与えてオーク材を改変する技法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ボグ（黒）オーク材（黒オークＱｕｅｒｃｕｓ  ｖｅｌｕｔｉｎａと混合してしてはならない）は、オーク材の化石、即ち、湿地で発見される化石化の初期段階の倒れたオーク木（ボグオーク）、が通常帰属する木材のタイプである。自然界では、ボグ（黒）オーク材は、湿地で保存される場合に、倒れたオーク木が嫌気性環境条件の下、タンニンまたは他の物質で飽和した環境下で長期間経過することによって形成される。このような条件下の木材が特徴的な色や性質を帯びる時間は数百年から数千年とばらつきがある。さらに、このような化石木をどこで見つけられるかは、それらが地表の下に埋まっているため正確にはわからない。
【０００３】
これらの理由から、そしてまたボグ（黒）オーク材が堅く、環境インパクトに対し抵抗性を有し、そして装飾的品質を有するため、この種の木材は希少で高価である。これらのボグ（黒）オーク材に匹敵する性質−似たまたは同じ木材色を生成するため、技術革新を利用した種々の方法が提案されてきた。
【０００４】
２００２年１２月５日公表の米国特許申請ＵＳ２００２１７８６０８（特許文献１）は湿地で発見されるボグ（黒）オーク材と同等の木材を生成する装置と方法を記載している。これは以下の基本ステップで構成される：反応器に材木を供給するステップと；反応器をカプセルに入れるステップと；反応器を減圧するステップと；材木で満たされた反応器にアンモニアを注入するステップと；反応器内の温度（および圧力）を下げるステップと；反応器内の材木を水熱処理するステップと；ボグ（黒）オーク材と類似の品質の完成材木を取り出すステップ。記載されたプロセスは１２０時間より短く継続し、それは数千年続く自然のプロセスに比べればずっと短い。
【０００５】
１９２０年１０月１４日公表の英国特許ＧＢ１５２４２７（特許文献２）は、鉄およびタンニン溶液を使用して色を灰色または黒に変色させる木材の処理方法を記載している。木材は上記溶液に数回漬けられ、その後乾燥される。最後にその木材はアンモニアまたは他のアルカリで処理される。色の変色はタンニンまたは類似物をロッグウッド（学名：Ｈａｅｍａｔｏｘｙｌｏｎ  ｃａｍｐｅｃｈｉａｎｕｍ）エキスで置き換えることにより実施されてもよい。
【０００６】
従来技術の発明は木材の黒色化（木材のコクタン化）に対する解決策を記載しており、そこでは種々の化学的化合物が使用され、そして密閉した反応器が必要とされる。添加化合物の使用は環境およびその木材をベースとする製品を使用する人々に潜在的に有害である。
【０００７】
これに追加して、多くの発明がアンモニアのような材料の使用を採用している（この使用は上記特許文献１に記載されている）。アンモニアによる処理は木材全体の色の変色を可能にするが、その使用は環境問題を起こしかねず、そして得られた木材の変色は種々の強度の茶色の影に限定される。アンモニア使用の他の主要な欠点は、木材の密度を減少させることである。
【０００８】
オーク黒色化プロセスに使用されるもう１つの物質類型（物質のグループ）がある−それはタンニン酸である。この酸は変色を形成するのに必要な薬剤の１つである。この物質は比較的高価であり、木材浸漬用溶液の調製にこれを使用することは、不利益であると考えられている。
【０００９】
上記の従来発明の他の欠点は、結果を得るには特殊な反応器、即ち、制御された環境条件が必要となることであり、このことはコストを増大させ、この解決策の実現を妨げる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許申請ＵＳ２００２１７８６０８
【特許文献２】英国特許ＧＢ１５２４２７
【発明の概要】
【００１１】
これらの欠点をなくすため、本発明は木材に色の変色（黒、灰色、青、紫または茶色の色合いおよびそれらの組み合わせが可能である）、密度の増加そして他の特性の変更を提供する、オーク材を処理する方法を提案する。    
【００１２】
その方法は次のステップからなる：木材材料を金属コンテナに置く；コンテナを水（又は他の適合する溶媒）で満たし、全ての材料を浸漬する；溶媒中に酸化鉄混合物を交ぜ適切な濃度の酸化鉄溶液を生成する；溶液を含むコンテナを所望の温度、通常６０−１００℃に加熱する；コンテナと溶液の温度を、材料の寸法により一定の時間維持する；追加の量の水を加えることにより、処理中に蒸発により失われた水を補充する；所定の時間が過ぎた後、または所望の木材の色合い（黒、灰色、青、紫または茶色）が得られたら、および／または所望の密度に達したら、加熱プロセスを停止し、タンクから水を排水する；材料を洗浄する；材料をオガクズの中で、または他の手段を使用して乾燥させる；対流または減圧乾燥機中で、または他の類似の手段を使用して材料を乾燥させる。
【００１３】
木材は木材の中のタンニンが酸化鉄と反応するとこれらの特性を帯びる。反応は温度が高い程速い。
【００１４】
本発明の他の特徴および利点は好適な実施形態の選択肢を読むことにより、そして添付の図面を考慮に入れることにより、さらに良く理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本発明およびその実務的応用のより良い理解のため、以下の説明的図面が含まれる。図面は事例としてのみ提供され、そして決して発明の範囲を限定するものではない。
【００１６】
【図１】コンテナ、加熱要素、および溶液からなる、最も好適な実施形態の一般的構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明は、木材の特性を変える方法を創造することである。詳細には、本発明は一般的オーク材がボグ（黒）オーク材の品質を付与される製造方法を確立することを目標とする。
【００１８】
好適な実施形態では、処理される木材はヨーロッパオーク（Ｑｕｅｒｃｕｓ  ｒｏｂｕｒ）の木材である。この木材から、または類似の特性の木材から作成される材料（１）が、好適には金属製のコンテナ（２）内に置かれ、そして溶媒、好適には水を注がれる。材料は任意の幾何学的形状でよいことは自明であるが、処理中に溶液が木材の体積全体を通過して容易に浸透できるように、そして一度の積み込みで最大量の材料がコンテナ（２）に配置できるように、材料の寸法を選択できる。溶媒の量は木材の全ての断片をカバーするために十分な量であるべきである。材料を完全に水面下に維持し、溶媒内の自由な浮遊を避けるための追加の手段、例えばベルトまたはおもり、が使用できる（不図示）。酸化鉄の混合物（一般的な錆が使用されてもよい）が溶媒に混合され、それにより水−酸化鉄溶液（３）が形成される。好適には、溶液の酸化鉄濃度は０．１４％である。コンテナは木材内のタンニン酸と酸化鉄の間の反応が始まる６０−１００℃に達するまで、電気加熱要素、燃料燃焼装置（４）または他の手段などの任意の適合する加熱手段により加熱される。コンテナと溶液の必要温度に達すると、しばらくその温度で維持される。蒸発によりプロセス中に失われた水は、常時追加の量の溶媒を加えることにより補充される。規定の時間後、または意図した木材特性が得られたら、加熱が停止され、そしてコンテナから水が排出される。材料は、好適には水で、洗浄される。その後５０−８０％の水分含有量を持つ材料は、オガクズ内で約３０％の水分含有量になるまで乾燥される。その後材料はさらに対流または減圧乾燥機中で６−８％水分含有量に達するまで乾燥される。
【００１９】
もう１つの好適な実施形態では、木材処理プロセスは水溶液を加える前に減圧されている（不図示）密封コンテナ（例えば拡張可能な蓋（５））の使用により加速される。その目的は木材から水分と空気を抜くことである。このステップはコンテナに酸化鉄溶液を加える前に実行される。
【００２０】
もう１つの好適な実施形態では、木材処理プロセスは加圧状態が生成される上述の密閉コンテナを使用することにより加速される。
【００２１】
加圧は密閉されたコンテナ内で、加熱またはコンプレッサ（不図示）を使用して形成できる。
【００２２】
加圧、減圧またはこれらプロセスの交互使用は、木材繊維による溶媒の吸収を大幅に増大させる。これにより処理が加速される。減圧は木材に微小な孔を開け、そしてこれが木材からの空気の引き出しを促進する。その後圧力を上げ、木材材料を溶媒内に浸漬させることにより、木材への溶媒の浸透が改善され、その結果木材ピースの体積全体に亘って、はるかに良好な相互作用が提供される。
【００２３】
他の実施形態では、異なるタイプの木材が使用されてもよく（その木材の高い量の自然タンニンを有することが重要である。）、他の形態の木材材料（１）、溶液の異なる濃度、一定の種類の酸化鉄の非混合溶液、または特定の酸化鉄混合物が使用されてもよい。得られる色および強度は、溶液内の酸化鉄（ＦｅＯ，ＦｅＯ・Ｆｅ２Ｏ３，Ｆｅ２Ｏ３）の比率および濃度に依存する。また、乾燥または多重サイクル乾燥、および上記溶液への浸漬の他の等価な手段を使用することが出来る。
【図１】
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【国際調査報告】
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