森林総合研究所

平成 20 年版

研究成果選集高周波を活用して寸法や含水率の異なる木材を同時に乾かす
加工技術研究領域 木材乾燥研究室 小林
領域長

功、本田（石川）敦子

黒田 尚宏

背景と目的
現在、住宅設計の多様化が進み、同じデザインの住宅を大量に生産するといった時代は過ぎつつあります。顧客のニーズにあわせて設計し、使用する木材を一棟分ごとに製材する方式もあるほどです。住宅には乾燥材を使います。工場では含水率や大きさの揃った木材を一度にたくさん乾燥処理するのが効率的ですから、大きな製材工場では、木材の寸法や含水率ごとに乾燥機を変えて乾燥しています。しかし、我が国には乾燥機を１～数機しか持たない小さな製材工場が多く、しかも乾燥には時間がかかるので少量の需要への即時対応は難しい状況にあります。
そこで、一つの乾燥機の中で、寸法や含水率の異なる木材を同時に乾燥できる技術の開発を目指しました。

成 果
乾燥方法の考え方
住宅に使う心持ち * の柱材や梁材は乾燥によって割グループ分けのための予備試験 ( 工程１) と乾燥試験（工程２～３）の実施

れやすく、また、含水率が高いほど、断面が大きいほど製材工場の現場を考慮して、柱用サイズの木材 ( 正角

乾燥に時間がかかりますが、これまでの研究によって材 ) と梁用サイズの木材 ( 平角材 ) を同時に乾燥する場

130℃くらいの過熱蒸気で加熱すると割れにくくなるこ

合について試験を行いました。まず、これまでの研究にとや、減圧しながら高周波で加熱する ( 高周波加熱減圧

基づいて工程２と工程３の処理時間と加熱温度を設定し乾燥法 ) と、低い温度で速く乾くことが分かっています。 て予備試験を行い、処理前の含水率と必要処理時間とそこで、これら二つの加熱方法の利点の組み合わせによの関係を調べて統計処理しました。これによって、「工って（図１）、寸法や含水率が異なる木材を同時に乾燥

程３の終了時に柱材と平角材が同時に終了する（含水率することを考えました。

18% 以下になる）ため、乾燥を始める前（工程２の開工程１）寸法と含水率によってグループ分けを行う始時点）に含水率でグループ分けするボーダーライン」( 予備試験 )・・割れずに速く乾燥できても、材の寸を設定しました（工程１：図２）。この試験で得た結果法によって終了時期がバラバラでは困ります。
そこで、 は現場に適用できますし、また、乾燥する木材の含水率寸法が異なっても同時に終了できるよう、含水率によが今回とは異なる場合でも、同様の試験を一度だけ行っるグループ分けをします。そのため、工程２と３におてボーダーラインを再設定すれば同様の乾燥が行えまける含水率と必要処理時間との関係を予備試験を行っす。て把握し、含水率のボーダーラインを設定します。

次に、この方法を使って正角材と平角材の乾燥試験を

工程２）過熱蒸気で加熱する（前処理）・・工程１で含行い、これらが含水率 12 ～ 18 の範囲に同時に仕上が水率によって分けた木材を、過熱蒸気によって割れ防ることを確認しました（工程２および３：図３）。また、止のための加熱処理をします。

変色や材内部の割れが少ないことも確認しました（写真

工程３）高周波加熱減圧乾燥で仕上げる・・高周波加熱１）。

減圧乾燥によって乾燥の促進と含水率の均一化を図ります。

なお、本研究は「交付金プロジェクト、原木供給と最終用途を連携させるスギの一次加工システムの開発」による成果です。

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図１．組み合わせ処理法の考え方
図２．
【工程１】でグループ分けする境界の含水率ᅗ㸯㸬⤌ࡳྜࢃࡏฎ⌮ἲࡢ⪃࠼᪉ᅗ䠎䠊䛆ᕤ⛬䠍䛇䛷䜾䝹䞊䝥ศ䛡䛩䜛ቃ⏺䛾ྵỈ⋡ᅗ㸯㸬⤌ࡳྜࢃࡏฎ⌮ἲࡢ⪃࠼᪉ᅗ䠎䠊䛆ᕤ⛬䠍䛇䛷䜾䝹䞊䝥ศ䛡䛩䜛ቃ⏺䛾ྵỈ⋡࠙ᕤ⛬㸯ࠚ㸸ྵỈ⋡࡟ࡼࡿࢢ࣮ࣝࣉศࡅ
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䜢Ỵ䜑䜛(ணഛヨ㦂)【工程２】：過熱蒸気処理㧗࿘Ἴ஝⇱⤊஢ᚋ࡟┠ᶆྵỈ⋡(18%)௨ୗ࡟࡞ࡿࡼ࠺
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高周波乾燥終了後に目標含水率(18%) 以下になるようᅗࡢぢ᪉࠙ᕤ⛬㸰ࠚ㸸㐣⇕⵨Ẽฎ⌮㧗࿘Ἴ஝⇱⤊஢ᚋ࡟┠ᶆྵỈ⋡(18%)௨ୗ࡟࡞ࡿࡼ࠺ᅗࡢぢ᪉࠙ᕤ⛬㸱ࠚ㸸㧗࿘Ἴຍ⇕ῶᅽ஝⇱࠙ᕤ⛬㸰ࠚ㸸㐣⇕⵨Ẽฎ⌮【工程３】：高周波加熱減圧乾燥㐣⇕⵨Ẽฎ⌮ࡢ㛤ጞ๓ྵỈ⋡ࢆぢࡘࡅࡲࡍࠋ
過熱蒸気処理の開始前含水率を見つけます。
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写真１．乾燥試験終了後の断面の様子෗┿㸯㸬஝⇱ヨ㦂⤊஢ᚋࡢ᩿㠃ࡢᵝᏊ
図３．乾燥試験の結果
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内部割れはほとんどなく、色も良好ですෆ㒊๭䜜䛿䜋䛸䜣䛹䛺䛟䚸Ⰽ䜒Ⰻዲ䛷䛩
含水率 12 ～ 18％の範囲へ１本の柱材を除いて、同時に到達したᅗ㸱㸬஝⇱ヨ㦂ࡢ⤖ᯝྵỈ⋡㻝㻞䡚㻝㻤䠂䛾⠊ᅖ䜈䠍ᮏ䛾ᰕᮦ䜢㝖䛔䛶䚸ྠ᫬䛻฿㐩䛧䛯෗┿㸯㸬஝⇱ヨ㦂⤊஢ᚋࡢ᩿㠃ࡢᵝᏊෆ㒊๭䜜䛿䜋䛸䜣䛹䛺䛟䚸Ⰽ䜒Ⰻዲ䛷䛩ྵỈ⋡㻝㻞䡚㻝㻤䠂䛾⠊ᅖ䜈䠍ᮏ䛾ᰕᮦ䜢㝖䛔䛶䚸ྠ᫬䛻฿㐩䛧䛯ෆ㒊๭䜜䛿䜋䛸䜣䛹䛺䛟䚸Ⰽ䜒Ⰻዲ䛷䛩* については、巻末の用語解説をご覧ください。
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