関東森林研究

速 報70-1(2019)

木材乾燥機を用いた熱処理によるスギ心去り構造材の縦反り抑制
岩崎昌一 1 ・涌井克彦 1１ 新潟県森林研究所
要旨：木材乾燥機を用いた熱処理によるスギ心去り構造材の縦反り抑制効果を検討した。太鼓材から 2 本の正角または平角を順に切り出す場合，先に切り出された方の縦反りが大きかった。心去り正角 2 丁取りで太鼓材を最高温度120℃で熱処理したところ，先に切り出された方の縦反りが 1/2 程度になった。また，心去り平角 2 丁取りで，丸太に最高温度 90℃または 120℃の熱処理を行ったところ，いずれの場合も先に切り出された方の縦反りの最大値が 1/2程度になった。ただし，その後の乾燥により切り出し順序や熱処理による違いがほとんどなくなった。
キーワード：スギ，心去り材，縦反り，熱処理

Reduction of bow of sugi structural lumber without pith by heat treatment using a drying kilnShoichi IWASAKI1 , Katsuhiko WAKUI1
Niigata Prefectural Forest Research Institute, Murakami, Niigata 958-0264

Ⅰ はじめに車付帯のこ盤で製材した。鋸断順を図-１に示す。

供給が増加しつつあるスギ大径材から心去り構造材を製材する際に成長応力の解放による変形が発生することが多く，歩止り向上のため変形抑制が求められている。
製材時の変形抑制には丸太の燻煙熱処理による成長応力除去が有効であることが知られている (2)。また，野田ら

図-１. 太鼓材から正角を製材する鋸断順(1) は丸太の蒸煮処理によりスギ心去り構造材の製材時先，後は太鼓材からの切り出し順序を示す。の曲がりが抑制されるが，その後の乾燥により蒸煮処理

Ｂ丸太のうち 5 本に木材乾燥機 (株式会社トモエ・エをしない方が曲がりが小さくなることを報告している。

ンジニアリング製 KD50-HTC9-13.2m) により心持ち正本研究では，心去り構造材の 2 丁取り製材で生じる縦角の乾燥スケジュール (95℃で 12 時間蒸煮，乾球温度反りを抑制するため，製材工場で使用されている木材乾120℃湿球温度 90℃で 24 時間，乾球温度 90℃湿球温度

燥機を用いて，心持ち構造材や羽柄材の乾燥スケジュー

70℃で 96 時間) で高温処理を，他の 5 本には木材乾燥ルによる熱処理の効果について検討した。

機 (東北通商株式会社製 SDMⅡ~X 10m3 タイプ) により羽柄材の乾燥スケジュール (85℃で 12 時間蒸煮，乾球温Ⅱ 方法

度 85℃湿球温度 80℃で 36 時間，乾球温度 85℃湿球温度

１．供試木 新潟県産の長さ 3m，末口径 40cm のスギ

75℃で 36 時間，乾球温度 88℃湿球温度 75℃で 24 時間，

丸太 (Ａ丸太) 20 本および長さ 4m，末口径 42cm～54cm

乾球温度 90℃湿球温度 75℃で 24 時間) で中温処理を行のスギ丸太 (Ｂ丸太) 15 本を供試木とした。

った。その後，すべての丸太から太鼓材を製材し，正角２．製材と熱処理 Ａ丸太 20 本から厚さ 135mm の太と同様の鋸断順 (図-１) で送材車付帯のこ盤で心去り平鼓材を 20 本製材した。そのうち 10 本を木材乾燥機 (東角 (断面寸法 140 mm × 250 mm) を 2 本ずつ製材した。

SDMⅡ~X 10m3 タイプ) により心持３．縦反りの測定 正角および平角の木表面または木北通商株式会社製

ち平角の乾燥スケジュール (95℃で 19 時間蒸煮，乾球温裏面のうち凹面の材中央部における矢高を測定した。

度 120℃湿球温度 90℃で 25 時間，乾球温度 105℃湿球温
度 77℃で 26 時間，乾球温度 80℃湿球温度 62～65℃で 63

Ⅲ 結果と考察時間) で高温処理した。その後，すべての太鼓材から心製材直後の正角の縦反りを，同時期にツインバンドソ去り正角 (断面寸法 135mm × 135mm) を 2 本ずつ送材ーで製材した心持ち正角の測定値とともに図-２に示す。

－133 －（受理日 2019 年 2 月 7 日）

無処理で後から切り出されたものや高温処理をしたもの

高温処理をしたものの中には，製材直後とは逆の木裏側の縦反りは心持ち正角の縦反りと同程度であったが，無に大きく反るものもみられた。二元配置の分散分析によ処理で先に切り出された正角の縦反りの最大値が他のもり，切り出し順序と高温処理の有無による縦反りの平均のより大きかった。無処理で先に切り出されたものは成値に有意差は認められなかった (p ≧ 0.05) が、交互作長応力の解放により変形するのに対し，後から切り出さ用は認められた (p ＜ 0.05)。平角は天然乾燥中である。

れたものは変形後の鋸断により修正されたため変形が小さくなったと考えられる。切り出し順序と高温処理の有縦反り(mm)無を因子とする二元配置の分散分析を行ったところ，先に切り出された正角の縦反りの平均値が大きく (p ＜0.05)，高温処理により縦反りの平均値が小さくなる (p＜0.05) ことが確認された。

先

縦反り(mm)

無処理
図-３.

先

後

先

中温処理

後

高温処理

製材直後の平角の縦反り n = 5 (各条件)

後

無処理

先

後

心持ち

高温処理

無処理

縦反り(mm)記号等は図-２と同じ。

先

図-２.

後

製材直後の正角の縦反り n = 10 (各条件)

先，後は太鼓材から切り出された順序を示す。太線は木裏側への反り

先中央値を，箱は第一四分位数 (Q1) ～第三四分位数

後無処理(Q3) の範囲 (IQR) を，○は外れ値 (Q1－1.5 IQR より

先

後

心持ち

高温処理

無処理

図-４. 乾燥後の正角の縦反り n = 9 (各条件)

小さい値または Q3 +1.5IQR より大きい値) を，エラー

記号等は図-２と同じ。人工乾燥前に各条件の平均バーは外れ値を除いた最大・最小値を示す。

的な含水率の試験体 1 本を切断し全乾法により含製材直後の平角の縦反りを図-３に示す。正角と同様の水率を確認したため試験体数が少なくなった。

傾向が見られ，切り出し順序と熱処理方法を因子とする

Ⅳ まとめ 太鼓材から 2 本の正角または平角を順に二元配置の分散分析を行ったところ，先に切り出された切り出す場合，先に切り出される方の縦反りが大きかっ

平角の縦反りの平均値が大きいことは確認できた (p ＜た。太鼓材または丸太を木材乾燥機により熱処理するこ0.05) が，熱処理の方法別の平均値に有意差は確認できとで先に切り出される方の製材直後の縦反りの最大値をず (p ≧ 0.05) ，交互作用も確認できなかった (p ≧0.05)。ただし，中温処理または高温処理をすることで，1/2 程度に抑制できた。ただし，その後の乾燥により，縦反りの最大値が低下し，切り出し順序や熱処理の影響は先に切り出されるものの縦反りの最大値が 1/2 程度に低ほとんどなくなった。

下しており，熱処理による縦反り抑制効果は一定程度あると考えられた。なお，製材直後の含水率 (株式会社ケ謝辞：本研究を行うにあたり，山北木材加工協同組合（新ット科学研究所製 木材水分計 HM-520 による測定値)

潟県村上市）から御協力頂いた。
厚くお礼を申し上げる。の平均値は高温処理正角で 39.8% ，中温処理平角で58.6%，高温処理平角で 53.7%であった。このため，乾燥引用文献後の縦反りを確認した。

(1) 野田龍・藤本登留・新貝敏憲 (2015) スギおよびヒノ正角を新潟県森林研究所構内で 2017 年 6 月から 10 月

キ乾燥材製品の生産における丸太熱処理の有用性. 木材までの 4 ヶ月間天然乾燥し，その後，丸太の中温処理と同様の乾燥スケジュールで含水率 14.7±2.8％（全乾法，平均±標準偏差）に乾燥した後の縦反りを図-４に示す。
先に切り出された無処理正角の縦反りの最大値は低下し，－

工業 70:584-587(2) 奥山剛・金川靖・服部芳明 (1987) 直接熱処理による丸太内残留応力の低下. 木材学会誌 33:837-843

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