関東森林研究 67-2(2016)

論 文

外国産材 88 種の平衡含水率
Equilibrium moisture content of 88 species of lumber produced overseas

寺尾美里矢＊1・塚越弓月＊2・宮野則彦＊1
Miriya TERAO＊1,Yuzuki TSUKAGOSHI＊2 and Norihiko MIYANO＊1＊1 日本大学生物資源科学部
College Bioresource Sciences,Nihon University,Fujisawa 252-0880＊2 日本大学大学院生物資源科学研究科
Graduate School of Bioresource Sciences,Nihon University,Fujisawa 252-0880
要旨：木材の平衡含水率は，木材の熱特性や吸放湿性，強度などの物性に深く関わっている。しかし，平衡含水率に関するデータは非常に少ないのが現状である。そこで本研究では，基礎データの蓄積を第一の目的として，欧米材，南洋材，アフリカ材を合わせた 88 種(針葉樹 21 樹種、広葉樹 67 樹種)の平衡含水率を，「JIS A 1475 建築材料の平衡含水率測定方法」に準拠して測定した。これらの測定結果と，Kollman による既存のシトカスプルースの平衡含水率を比較すると，吸湿過程では高湿域と低湿域で大幅にずれが生じ、放湿過程ではほぼ全ての領域で今回の測定値が上回っていることがわかった。しかし，産地による特性は見られなかった。また，一般に用いられる質量基準質量平衡含水率と試料の容積を基準とした容積基準質量平衡含水率とを比較すると，容積基準質量平衡含水率の方が，各試料の同一材積当りに含まれる水分量を直接的に表すことができる。このことからも，材料の使用材積量で表すことが多い建築分野での木材利用などに際しては，容積基準質量含水率で表した方がより実用性があると考えられる。
キーワード：平衡含水率,欧米材,南洋材，アフリカ材
Abstract：The equilibrium moisture content of lumber is closely associated with lumber properties such as the thermal
properties, moisture-absorbing and -releasing properties, and strength. However, the amount of data concerning equilibrium
moisture content is limited. Hence, in this study, lumber samples from 88 tree species from Europe, North America, South PacificIslands, and Africa (21 species of conifers and 67 species of broad-leaved trees) were studied for the equilibrium moisture content
using JIS A 1475, “a method for the determination of equilibrium moisture content of construction materials”. A comparison of themeasured data with the equilibrium moisture content data of Sitka spruce, which have been made available by Kollman et.al.,revealed substantial differences between the high moisture ranges and low moisture ranges in the moisture-absorbing process. Thecomparison also revealed that the measured data obtained in this study were higher than those obtained in the study by Kollman etal. in all ranges in the moisture-releasing process. However, there was no substantial difference in characteristics of lumbers byregion. In addition, the generally used equilibrium moisture content was compared with the equilibrium moisture content mass byvolume, which was obtained based on the sample volume. The equilibrium moisture content mass by volume can directly show
the amount of moisture contained per unit volume for each sample. It can be inferred that the moisture content mass by volume isconsidered more practical when using lumber in construction, particularly where the term “lumber use volume” is frequently used.
Keywords: equilibrium moisture content, European lumber, American lumber, South Pacific lumber, African lumber
Kollman（1968）が作製したものであるが（３），このⅠ はじめに木材の含水量は，熱伝導率や吸放湿性，強度など，実験については方法や環境などの詳細が明らかでない

木材の物性に深く関係しているが（２，４，５），木材という問題点がある。また，この平衡含水率図はシトの平衡含水率に関するデータは非常に少ないのが現状カスプルースの吸湿過程のみの曲線であるため，吸湿である。従来用いられている木材の平衡含水率図は，過程と放湿過程では一般的に異なる含水率を示すことLoughborough（n.d.）によって測定されたデータを元にが知られ，さらに樹種によっても異なる含水率を示す－243 －（受理日 2016 年 7 月 31 日）

と考えられる木材の含水特性を示すには不十分と考えられる。

樹種名は表-1 の通りである。
2．測定方法と手順 測定は「JIS A 1475 建築材料のまた，現在一般的に用いられている質量基準質量平平衡含水率測定法」のチャンバー法に準拠して行っ

衡含水率は，試料の密度の大小に影響を受ける値のたた。温度条件は 23±0.5℃，相対湿度条件は，吸湿過程

め，密度の異なる様々な樹種の同一体積あたりに含まで 11-24-37-46-54-65-75-78-94％（南洋材･アフリカれる水分量を直接的に示すものではない（１）。材の容材），9-26-41-58-66-75-82-84-96％（欧米材）と順次積あたりに含有できる絶対的な水分量により性能評価

湿度を上げ，放湿過程では 82-76-63-51-40-30-20-15％を行う調湿建材などにおいては，すでに容積基準質量（南洋材・アフリカ材），83-75-65-48-35-26-14％（欧平衡含水率が使用されている。

米材）と順に下げた。それぞれの相対湿度下で平衡状以上のことをふまえ，なるべく多くの樹種について態に達したとみなしたのち，24 時間間隔で 3 回の測定実験方法や測定条件の詳細が明らかな平衡含水率デーを行い，質量変化量が 24 時間前の試料質量の 0.1％以タの蓄積を図るとともに，既存のシトカスプルースの下になった時点で恒量とみなし，次の湿度に移行しデータと比較検討することを目的とした。さらに，質た。吸湿・放湿の両過程の測定が終了した後，試料の量基準質量平衡含水率と容積基準平衡質量含水率とを全乾重量を測定した。

比較し，容積基準平衡質量含水率の方が木材の水分量3．含水率の算出方法を知る指標として適していることを示した。
Ⅱ 測定方法1．試料 本研究では，欧米材 36 種（針葉樹 13 種

u=𝑚 − 𝑚0
⋯ (1)
𝑚0

w=

𝑚 − 𝑚0⋯ (2)𝑣0

広葉樹 23 種），南洋材 38 種（針葉樹 8 種 広葉樹 30

u:質量基準質量平衡含水率 (g/g)，w:容積基準質量平種)，アフリカ材 15 種（全て広葉樹）について測定を衡含水率（g/cm3），m:試料質量（g），m0:全乾質量行った。試料枚数は 1 樹種につき 1 枚とした。試料の（g），v0:容積（cm3）表－1 測定樹種と密度
Ｔable 1 List of specimens
樹種名アッシュアルダー
ウォールナットエルム
カーリーメープル
カポール
コットンウッド
欧 サッサフラスシカモア
米ソフトメープル
材 チェリーバーズアイメープル
広 バーチ
ビーチ
葉PCメープル
樹 ヒッコリーボコテ
ホワイトオーク
ホンジュラスマホガニー
メープル
ヨーロピアンオーク
ヨーロピアンチェリー
レッドオークスプルース
針 欧 ノーブル
バルサム
葉 米
ベイスギ
樹 材 ベイツガ
ベイヒ注）密度（ｇ/cm3）

密度
0.78
0.45
0.68
0.64
0.70
0.61
0.49
0.37
0.62
0.70
0.58
0.77
0.69
0.64
0.47
0.64
1.07
0.82
0.51
0.70
0.78
0.57
0.72
0.38
0.36
0.56
0.29
0.41
0.47

樹種名
ベイヒバ
針 欧 ベイマツ
ベニマツ
葉 米
ホワイトスプルース
樹 材 ポンデロッサパイン
レッドパイン
イペ
カランタス
コクタン
ゴム
シタン
シマコクタン
セランガンバツ
南 センダンソノケリン
洋タウキャン
材 タウン
タガヤサン
広 チーク
チャンパカ
葉ニヤトー
樹 ニューギニアウォルナット
パープルハート
パドゥーク
パラピー
ピンカド
プランチョネラ
ペルポック
ペンシルシーダー－244 －

密度

樹種名

密度

0.51
0.54
0.45
0.36
0.48
0.44
0.90
0.29
0.99
0.56
1.00
1.10
0.77
0.53
0.75
0.79
0.77
1.00
0.51
0.49
0.45
0.55
0.78
0.73
0.51
0.90
0.63
0.41
0.52

メラピー
メランチ
広 南 メルサワ
葉 洋 ヨン樹 材 ラワン
リプタス
ローズウッドアガチス
クモスギ
針 南 タイワンヒノキ
チベットヒノキ
葉 洋
フクシュウスギ樹 材 ベニヒ
ラオススギ
ラオスヒノキアユース
イロコ
ア ウェンジ
フ ウリン
オジコ
リ
サペリ
カ ジョンコン材 ゼブラノ
パオローズ
ブビンガ
広ボセ
葉 ボルネオオーク
樹 マコレ
マンソニア
モアビ

0.43
0.420.520.920.55
0.72
0.67
0.55
0.42
0.450.48
0.27
0.39
0.45
0.56
0.32
0.55
0.71
0.94
0.49
0.65
0.410.74
0.970.80
0.62
0.81
0.59
0.530.72

関東森林研究 67-2(2016)

Ⅲ 結果と考察によるシトカスプルースの平衡含水率曲線と，今回測定を行った欧米材及び南洋材とアフリカ材の測定値それぞれの平均値との比較を図-1 に示す。図より，吸湿過程における今回の測定値は，シトカスプルースよりも高湿域では低く，低湿域では高い値を示すことがわかる。また放湿過程では，多くの樹種がほとんどの湿度域において，シトカスプルースよりも高い値を示すことが確認された。このことから，従来は全ての樹容積基準質量平衡含水率（g/cm3）

0.121．Kollman による平衡含水率図との比較 Kollman

0.10.080.060.040.02

種に対して Kollman の平衡含水率曲線が使用されてき0たが，再考の必要性があると考えられる。

030

質量基準質量平衡含水率（％）

50100

相対湿度（％）
欧米材･広葉樹
アフリカ材･広葉樹
南洋材･針葉樹2520

南洋材･広葉樹
欧米材･針葉樹図－2 針葉樹・広葉樹別における平均容積基準
質量平衡含水率の比較

15Fig.2 Comparison with moisture content mass byvolume for each habitat that classified into softwood and

10hardwood.
53．容積基準質量平衡含水率と質量基準質量平衡含0050

100水率の比較 図-3 に容積基準質量平衡含水率と質量相対湿度（％）

基準質量平衡含水率を比較した一例として，相対湿度

シトカスプルース
欧米材
南洋材・アフリカ材

11％時の南洋材・アフリカ材の平衡含水率を示す。容積基準質量平衡含水率は材の単位体積あたりに含まれ

図－1 シトカスプルースと欧米材，南洋材・アる水分量を直接的に示しているが，一方，質量基準質フリカ材の平均質量基準質量平衡含水率の比較

量平衡含水率は，実際の含有水分量の大小を比較，評Fig.1 Comparison with moisture content mass by

価するには難しい値であることが示された。このこと

volume values for Picea sitchensis, specimen grown

から，材料の使用材積量で表すことの多い建築分野で

in south-eastern Asia, Europe and Africa.の木材利用などに際しては，容積基準質量含水率で表したほうがより実用性に優れているということを，測2.針葉樹・広葉樹の各産地別における比較 図-2

定結果より求めた数値で検討し，確認することができに産地別，広葉樹・針葉樹別に容積基準質量平衡含水た。なお，図-3 には一例として相対湿度 11％時の南率を比較したグラフを示す。結合水はミクロフィブリ

洋材・アフリカ材の平衡含水率について示したが，こルの非晶領域に多く吸着していると考えられることかの傾向は他の湿度域での欧米材，南洋材，アフリカ材

ら，密度の大きな木材ほど吸着できる水分量は多くなにおいても同様である。

ると考えられる。前述の通り，容積基準質量平衡含水率は容積あたりの含有水分量を示すので，密度が広葉Ⅳ おわりに樹材に比べて一般的に小さい針葉樹の含水率が，全体従来のシトカスプルースの平衡含水率図と本報での的に低い値を示すことがわかる。しかし産地による差88 種の測定結果との比較では，大部分の樹種が既存異は見られなかった。のシトカスプルースの曲線には当てはまらないことを示した。このことは，より多くの種類の木材の平衡含－245 －水率データを蓄積することの必要性を示すものであ

引用文献

る。

（1）朝倉靖弘（2015）木質内装材の調湿性能．木材

また，これまで木材の含水状態を表すために一般的工業 Vol.70, No.3に使用されてきた質量基準質量含水率を使用するより（2）福田英昭・林弘也・松元健一（1994）木材の平も，容積基準質量含水率で表した方が，材に含まれる衡含水率におよぼす圧縮応力の影響．琉球大学教育学

実際の水分量を示すには簡便であり，より実用性が高部紀要 第一部・第二部（44）いと考えられる。

(3) KOLLMAN, F. F. P.・COTE, JR. W. A（1968）
Principles of Wood Science and Technology I Solid Wood.
Springer- Verlag : 560（4）中戸莞二（1985）新編木材工学：219～221

0.08

80.07

70.06

60.05

50.04

40.03

30.02

20.01

10

質量基準質量平衡含水率(％)

容積基準質量平衡含水率(g/㎤)（5）日本木材学会編（2007）木質の物理：50～5300.00.5

1.01.52.02.53.03.5

含有水分量(g)容積基準質量平衡含水率(g/㎤)

質量基準質量平衡含水率（％）

図－3 相対湿度 11％時の南洋材・アフリカ材の含有水分量と容積基準質量平衡含水率と質量基準質量平衡含水率
Fig.3 Amount of water contained in wood versus moisture content mass by volume values, moisture content mass bymass values of south-eastern Asia and Africa at 11％ relative humidity.

－246 －