高林技研報１８２００５4３シベリア産カラマツの浸透性改善技術
栗崎宏，水本克夫

Ompmv●ｍ●ｎｔｉｎｔ atabiIityofSib⑧rianLarch
HiroshiKuRIsAKI，KatsuoMIzuMoTo

シベリア産カラマツの浸透性を改善するため，高密度インサイジングと圧縮処理の効果を評価した。7,200個/㎡の高密度インサイジング処理を施したシベリア産カラマツ角材と５段ローラー圧縮処理を施した厚板材に，ＡＣＱを加圧注入処理して注入量と浸潤度を測定した。
高密度インサイジング処理した角材の注入量と浸潤度は，4,600個/㎡の通常インサイジング処理材より，有意に高い値を示した。高密度インサイジングの前，または後に人工乾燥を行うことにより，浸潤度はさらに増加して８０％以上となった。すなわち，ＪＡＳＫ３の品質基準に適合した。一方，厚板材では圧縮処理による浸潤度の増加が認められた。通常インサイジ
ング処理後に圧縮処理を行うと，浸潤度はさらに増加して８０％以上となった。これらの結果から，高密度インサイジングと人工乾燥の併用，ならびに従来インサイジングと圧縮処理の併用は，シベリア産カラマツの浸透性を大きく改善できると結論付けた。

１．

はじめに浸透性改善効果が期待できる技術として，まずイ

シベリア産カラマツは，優れた強度性能を持つ。
k，優れた強度性能を持つ。

ンサイジングの高密度化2,4)が考えられる。高密度イ

薬剤注入性が低く，保存処理を施しても浸潤度基準

ンサイジングは，その基盤となるインサイジング処値の低いＪＡＳＫ２格付けしか得られないため，屋外理装置がすでに防腐処理工場に広く普及しており，構造材としての需要は少ないが，日本海側地方や長現場へは適応しやすいと考えられる。しかし，イン野ではＫ２土台材として広く用いられてきた。

サイジングの高密度化は，刺傷が目立つようになる

ところが，平成12年に施行された住宅品質確保法の性能表示制度において，ＪＡＳＫ３以上の性能の土ため，デッキ材などある程度の美観も要求される屋外材には不向きと予想される。

台材を用いた住宅でなければ，劣化軽減項目に関し一方，新たな設備が必要ではあるが，多段ローラーて高い等級を得られない。住宅金融公庫仕様におい式圧縮加工5)も浸透促進効果が期待される技術である。ても，平成13年度改訂版からＪＡＳＫ３以上の土台材ベイマツなど6)では効果が確認されており，シベリアの使用が融資条件の一つとなり，木造住宅を取り巻産カラマツに対しても有効である可能性が高い。本

く状況は，ＪＡＳＫ２土台材にとって不利な方向に変技術は，比較的加工速度が速く，従来密度インサイ化しつつある。

ジングと併用できる可能性もある。しかし，心持ち

このような状況下で，シベリア産カラマツの需要

材では圧縮時に破壊を起こしやすいため')，心持ち材を確保するには，浸透性を改善してＫ３規格に対応すの多い角材よりデッキ材などの厚板材に適した技術る必要がある。さらに，ウッドデッキなど屋外材分と考えられる。

野でシベリア産カラマツの新需要を開拓していく上

そこで，本実験では高密度インサイジングによるでも，Ｋ３，好ましくはＫ４の保存処理品質が必須で角材の浸透改善効果，ならびに圧縮処理による厚板あるため，浸透性改善技術の開発が必要である。

材の浸透改善効果を検討した。

4４２．方法

各試験材とも，高周波式含水率計を用いて含水率２．１角材の高密度インサイジング処理を測定した後，薬剤処理に供した。

120mm×120mm×2000mｍ（L）のシベリア産カラマツ（Lαγなｓｐ.）芯持ち材を64本製材し，Ａ〜Dの４２．２厚板材の圧縮処理グループに分けて表−１のインサイジングを施した。

35,1ｍ（T）×120mｍ（R）×4000mｍ（L）のシベリ
ア産カラマツ板目厚板材･を40枚製材し，Ｅ〜Ｉの４・般に，木材の浸透性は注入時の含水率に影響を受グループに分けた。各グループの厚板材･をさらに中けることから，注入前の乾燥条件も同時に検討した。

央で長さ約2000ｍに分割し，Ｅ１とＥ２，Ｆ１とＦ２，Ａは，現行の処理条件を想定した条件で，従来密度でＧ１とＧ２，Ｈ１とＨ２，そして'１と１２の５ペアのインサイジングした後，屋内に３日間放置した。Ｂマッチング試験材とした。各試験材に対して，表一は，商密度でインサイジングした後，屋内に３週間放溌した。Ｃ，Ｄは，それぞれ高密度インサイジン３に示した圧縮処理を施した。一部の試験材では，前述の刺傷密度4,600個／㎡のインサイジング処理グの後，または前に人工乾燥を行った。

を施した後，圧縮処理を行った。

高密度インサイジングは，刺傷密度7,200個／㎡

圧縮処理には，試験材を５段のローラーで連続的の刃物ロールを装着したインサイジングマシンを用に圧縮するロールプレス装置（｢つぷしんぼう」㈱コいて，２而ずつ行った。従来密度のインサイジング

シイプレザービング製写真−１）を用いた。圧縮は，刺傷密度4,600個／㎡の刃物ロールを装着して率は，次式により求めた。

４而同時に行った。

Ｃ，Ｄの人工乾燥条件は，割れや変形を抑制しな

表−３シベリア産カラマツ厚板材の前処理条件

がら表層を迅速に乾燥する予備実験を行ない，そのTabIe‑3PretreatmentsubjectedtoLarchboard

結果に基づき表−２のとおりに設定した。
表一１シベリア産カラマツ角材の前処理条件

グループ名Groupcode

インサイジング

Incising

圧縮処理
Rollcompression

E1／Ｅ２なし/あり
ＮＣ／Ｙｅｓなし
ＮＣ

Ｆ１／Ｆ２

なし

なし/あり１５％
ＮＣ／Ｙｅｓ１５％

TabIe‑1TreatmentsubjectedtoLarchlumber

条件絹 1W:WW2乾煉条件
Grouplncisingdensityｃｏｄｅ（Incise/㎡）

ＮＣD
ryingcondition・Ａ4,600屋内３日間放置
Airdryingwithindoorsfor3days

B7,200屋内３日間放置
Airdryingwithindoorsfor3weeks

Ｇ１／Ｇ２

なし/ありＮＣ／Ｙｅｓ

あり１５％
Ｙｅｓ１５％

Ｈ１／Ｈ２なし/あり
ＮＣ／Ｙｅｓあり２０％
Ｙｅｓ２０％

１１／１２

なし/あり

あり２５％

ＮＣ／ＹｅｓＹｅｓ２５％

C7,200インサイジング前に人工乾燥
Kilndryingbeforeincising

甘一….

･･

D7,200インサイジング後に人工乾燥
Kilndryingafterincising夕■

吟

表一２シベリア産カラマツ角材の人工乾燥スケジュール
Table‑2KilndryinRscheduleforLarchlumber
蒸煮Steamingstep

加熱
Ｈｅａｔｉｎｇｓｔｅｐ

乾球温度
DrVbulbtemperature

９８°
Ｃ

ｌ２０ｏＣ
＊

湿球温度

98℃

99℃

時間

24時間

１２時間

Ｐｅｒｉｏｄｔｉｍｅ

24ｈｏｕｒｓ

12hours

Wetbulbtemperature

写真−１５段ローラー式圧縮処理装置
Photo‑1Compressiontreatmentmachinewith
５pairofroller．

常林技研報１８２００５

圧縮率(％)＝

4５

圧縮前の試験材厚さ一ローラー間隔×１００

圧縮前の試験材厚さ

このことから，高密度インサイジングはシベリア産カラマツの浸透性を改善し，その効果は適切な含水率管理によりさらに促進されると予想される。
人工予備乾燥は，三村らの国産カラマツラミナのＡ〜Ｄの各グループの含水率，注入量，ならびに乾燥試験結果3)を参考に，乾球温度65〜85℃，乾球浸潤度の平均値を，図−２，３，４に示した。写真一温度差５〜25℃，合計64時間の蒸気式乾燥とした。

２には，ＡグループとＣグループの試験材断面の例

２．３薬剤処理を示した。Ａ，Ｂは，いずれも平均含水率は60％以

商用加圧注入装置を用い，ＡＣＱ水溶液（有効成分上，平均浸潤度は80%未満であった。これに対し，として0.7％）を下記条件で注入した。

人工乾燥と高密度インサイジングを施したＣ，Ｄは

前排気：‑0.08ＭＰａ×６０分

平均含水率が2596以下に低下し，浸潤度は80％以上，加圧：1.76ＭＰａ×180分

すなわちＫ３基準に適合するレベルに達していた。人後排気：‑0.08ＭＰａ×３０分

工乾燥と高密度インサイジングの併用による浸透促注入処理の前後に，各試験材の重量を測定し，下式により注入量を求めた。

進は，写真−２からも明らかである。
なお，ＣとＤはそれぞれインサイジングの前，後に人工乾燥を行ったが，両グループの平均浸潤度間
注入量0[g/㎡)＝注入後試験材重量一注入前試験材重量に有意差は認められなかった。浸透促進効果は，人試験材体積

工乾燥とインサイジングのいずれを先行しても変わらないことが確認された。
以上のように，高密度インサイジングはシベリア注入後，屋内で２週間以上風乾した試験材の中央産カラマツの浸透性を改善し，人工乾燥を併用して部から横断面サンプルを採取し，クロマズロールＳ含水率を管理することにより，改善効果はさらに高にて呈色後，画像解析ソフトを用いて薬剤浸潤面積まった。高密度インサイジングと人工乾燥の併用にを測定して，下式によりJAS143号針葉樹の構造用より，シベリア産カラマツ土台用角材のＫ３区分保存製材の日本農林規格に定める浸潤度を求めた。

処理も可能である。

浸潤度(％)＝
表層
１０mmの薬剤浸潤部面
積 ×１００

インサイジングと人エ乾燥の効果

図−１に，Ａ，Ｂ両グループの各試験材の含水率︵ま︶魁寵喚３．１高密度インサイジング，ならびに高密度

０６０４０２０８３．結果

1００︵ま︶ｇ写巴芯巨＆ｏＱく

表層１０mmの全面積

可9ヶ

●

堂

U
写
§トバ号，、 ●圃一竺三ＯＡと浸潤度を示した。JASでは，Ｋ３保存処理材の浸潤◇Ｂ

度基準値を80％以上と規定している。高密度インサ０

イジングしたＢの平均浸潤度を求めたところ，７６%で

ﾛ

2０Q■

■

４０６０８０１００ありＪＡＳＫ３基準には適合しなかった。しかし，Ｂ含水率(%）の浸潤度は従来密度インサイジングを施したＡよりＭoおturecontent（％）

高いレベルに分布し，高密度化による浸透促進効果が示唆された。各グループの試験材の含水率と浸潤度の関係を比較すると，Ａの浸潤度は含水率に関係

図−１

シベリア産カラマツ角材の含水率とACＱ浸潤度（人工乾燥なし）
記号：表−１参照

なく８０％未満だったのに対し，Ｂの浸潤度は含水率低下に伴って増加する傾向が見られ，含水率50%以下の試験材に限れば浸潤度は全て80%以上であった。

Fig.−１MoisturEcontentsandACQpenetrationof
incisedLarchlumberwithoutkiln‑drying・Symbol:SeeTnbIe‑1．

６■︐●︐．．

一 ー ‐．．

綴蕊JI
駒､，鍵ｂＩ
震詞０Ａａ

単樟今凸●ｄ凸四０蕊
Ａ鍵Ｂ磯l§(

鶴蕊；

ｉf０ロ

Ｂ Ｃ

内 弔 や − 甲騨

織蝉鱗錘鍵

図０ｂ

一＃bｃｆ ｃ ＴＣ ‐−『可個河軸氾矧君朔切可切羽切刃心釘租珂租詞．．●・●．．．．．

認鴬鴬︵訳︶幽誕蝋○○く︵ま︶口ｏ垣巴芯国出○○く︽一︽一一．

０６０４０８︵ま︶冊畏仙塗ぺ蝿︵ま︶旨の旨８曾昌圏○三

ａ０８０６０４００1２０1００

鷺ロＣ

グループ名

グループ名

Groupｃｏｄｅ

Groupｃｏｄｅ§

図一２シベリア産カラマツ角材の注入前の含水率

図−４シベリア産カラマツ角材のＡＣＱ浸潤度

グループ名：表−１参照。阿中の文字は，危険率

グループ名：表−１参照。図巾の文字は，危険率５％のテューキーの多重比較検定結果を示す。

５％のテューキーの多重比較検定結果を示す。
Ｆｉｇ．−２MoisturecontentsofincisedLarchｌｕｍｂｅｒ・Groupcode:SeeTable‑1・Differentletters
indicatesignificantdifferencebyTurkey'ｓ

Fig.−４ACQpenetrationofincisedLarchlumber・Groupｃｏｄｅ：ＳｅｅTable‑1．Differentletters
indicatesignificantdifferencebyTurkey's

Ｔｅｓｔ（Ｐ＜0.05)．

Test(Ｐ＜0.05)．

庫凸０１００５０５２１○○く︵唯︑四茎︶咽ぺ規ＣＯく

官面ご口Ｏ旨どの＃ｂ−ｒ−塾．
巳

う蕊！
蕊引０〃;
噸Ａ

因鷺驚驚⁝鰯篭瀞蕊︾

浬叙0圧,ｺゴ ロ 刑 迫 宅､高灸，空［クｼiﾘリＣ;
鍵｡
ミミＢＣＤ

グループ名
Ｇｒｏｕｐｃｏｄｅ

図一３シベリア産カラマツ角材のＡＣＱ注入量
グループ名：表−１参照。｜灰lIi'の文字は，危険率５％のテューキーの多.砿比絞検定結果を示す。
Fig.−３ACQretentionofincisedLarchlumber・

写真−２インサイジング後にＡＣＱ注入した
シベリア産カラマツ角材の断面
刺傷密度は(Ａ）4,600個/㎡，（C）7,200個/㎡
Ａ，Ｃの条件は表−１参照。
Photo‑2CrosssectionsofACQtreatedLarchlumbers，whichwereincisedpriortotreatment．

Groupｃｏｄｅ：ＳｅｅTable‑1．Differcntletters
indicatesignificantdifferencebyTurkey'ｓ

Ａ：Incisedwithdensity4,600incision／㎡．
Ｃ：Incisedwithdensity7,200incision／㎡，

Ｔｃｓｔ（Ｐ＜0.05)．

ＲｅｆｆｅｒｔｏＴａｂＩｅ−１ｆｏｒｄｅｔａｉｌｏｆＡａｎｄＣ．

３．２圧縮処理の効果，ならびに圧縮処理とインサイジングの併用効果
各グループの注入量と浸潤度を図−５，６に示した。畢色後の断而の様子は，写真−３に示した。

ＪＡＳＫ４浸潤度基準である８０％に達しなかった。Ｆのマッチングペアを比較すると，圧縮処理による注入量と浸潤度の増加が認められるが，圧縮処理したＦ２においても平均浸潤度は80％に達しなかった。以Ｅのマッチングペアを比絞すると，従来密度のイ上の結果から，インサイジング，あるいは圧縮処理ンサイジングによる浸潤度蛸加が認められるが，イを漁独で行うことにより，シベリア産カラマツ厚板ンサイジング処理したＥ２においても平均浸潤度は材の浸透性をＫ４浸潤度基準に適合可能なレベルに改4７

常林技研報１８２００５４０Ｃ

識騨勢彰'癖強．魂、畦詫ＳＤ.

魚抄廿団肘一倖

＃…
＃；
鏡識
譲
雷蕊
識識識
鶏ﾛ■

1劃２
産

：§ザ扉０Ｉ澱Ｉ！

○○く００００００３２︵宅︾幽茎︶頃ぺ鑓ＣＯく︵︻白面望︶ロ ｇ 一 口 ︒ ぢ.…漁霊‐ 聾蕊
『雲，Ｉ』

目１１．２

F１Ｆ２Ｇ１Ｇ２Ｈ１Ｈ２１１１２

グループ名
接岸

Groupｃｏｄｅ

Ｆ２Ｆ］

図一５シベリア産カラマツ厚板材のＡＣＱ注入量

Larchboard，Groupｃｏｄｅ：SeeTabIe‑3．
Ｓ,，.indicatessignificantdifferenceinmatching
pairbyf‑Test(Ｐ＜0.05)．

ｕ︾︐一︾︾︾︾唾⁝︲・日︐ｊ︲Ｊ獣Ｉ︲︲一鍛鍵︾１．︑：⁝︑⁝Ｉ︲．；も︾︲ｐ・︷︾一鉛︾ご︾一凸

Ｑ霊凱一王︵認︶迩震蝋○○く以北
虻０虻妬蝿八０００８６４２︵ま︶ｇ宮田芯ロ出○○くユ ザＳ,，ａ鍔︾一一００％0
別Ｅ１Ｅ２Ｆ１Ｆ２Ｇ１Ｇ２Ｈ１Ｈ２１１１２

グループ名
Groupcode

図一６シベリア産カラマツ厚板材のＡＣＱ浸潤度
グループ名は表−３参照。Ｓ､，．：マッチングペア間の危険率５％ｆ検定における有意差を示す。

Fig.−６ACQretentionofincisedandcomprcssed
Larchboard

G1‑oupcode：SeeTabIe‑3．

Ｓ､，.
，'indicatessignificantdifferenceinmatching

雲霧■Fig.−５ACQrctentionofincisedandrollcompressed︑ｃｃ︒︑︒ｃｏｏ生ワ伽守︑ロ榊唾合口

グループ名は表−３参照。Ｓ,，．：各マッチングペア間の危険率５％/‑検定における有意差を示す。

嫁5蕊ご需鈴蒋浸Z9E画,悪ニロ■；』・蕊瞳騨……，、鶴．…割紺.蕊零 鐘

錘鼠【２ｉＩ

写真−３シベリア産カラマツ厚板材の断面
グループ名は表−３参照
Photo‑3CrosssectionofACQtreatedLarchboard，whichwerecompressedpriortotreatment
Groupcode：SeeTable‑3．とにより注入量と浸潤度は顕著に増加し，インサイジング後に25％の圧縮率で圧縮した１２では浸潤度は84％まで増加して，ＪＡＳＫ４基準に適合した。
以上のように，インサイジングと圧縮処理の併用処理により，シベリア産カラマツ厚板材の浸透性は顕著に改善され，デッキ材等に要求されるＫ４区分保存処理も可能となる。

インサイジングと圧縮処理の併用による浸透促進のメカニズムは，圧縮処理による刺傷の拡大，あるいは規則的な刺傷による圧縮変形の促進，などが考えられるが，その解明には，組織観察などによる詳細な検討が必要である。

pairbyfTest(Ｐ＜0.05)．
４．まとめ

善することは，困難と考えられる。

Ｇ，Ｈ，Ｉの各マッチングペアでは，圧縮処理とインサイジングの併用効果を検討した。圧縮処理のみを施したＧ１，Ｈ１，１１の場合，圧縮率の増加に伴って浸潤度も増加するが，肢も圧縮率の大きな１１でも５２％にとどまり，ＪＡＳＫ４ﾉＩＩＥ準には達しなかった。しかし，インサイジング後に圧縮処理を施すこ

シベリア産カラマツにおいて８０％以上の浸潤度を達成するため，１２０ｍｍ角材と厚さ３５ｍｍの板目材に対して各種前処理を施し，浸透'性改善を試みた。
長さ２ｍの試験材に，インサイジングや圧縮処理を施した後，ＡＣＱを加圧注入処理し，注入量と浸潤度を比較した。

120mm角材に対しては，刺傷密度約7,200個/㎡の4Ｒ

高密度インサイジングを施し，従来インサイジング

引用文献と比較した。その結果，インサイジングの高密度化

１）飯田生穂，守繁和，中村嘉明，酒井温子，今村により浸潤度は増加した。高密度インサイジングと祐嗣：圧縮処理剤の液体浸透（第５報）−繰り人正乾燥を併用することにより，浸潤度は80%以上

返しの圧縮処理，注入薬剤の種類および木材のになった。

木取りが吸液量に及ぼす影響−，木材学会誌，

厚板材に対しては，ロール圧縮処理を施し，浸透改善効果を検討した。刺傷密度約4,500個/㎡の従来

４２(6)，581‑588,（1996）

2）ＫｉｍＧ．Ｈ､，ＪｅｅＷ．Ｇ・ａｎｄＫｉｍＪ．Ｊ、：

インサイジングとの併用についても検討した。そのTreatabilityofSiberianlarChandspmce

結果，厚板材の浸潤度は圧縮処理やインサイジング

withchromatedcopperarsenate・IRG/ＷＰにより増加するが，８０％には達しなかった。しかし，

96‑40060（1996）

両者を併用することにより浸潤度は顕著に増加し，

3）三村典彦，橋爪丈夫，吉田孝久，奥村俊介，小インサイジングした厚板材に圧縮率25％の圧縮処理

林大徳，向山繁人：カラマツ材の乾燥，長野県を施すことにより，浸潤度は80％以上となった。

林試験究報告，１，１９−，

シベリア産カラマツにこれら前処理を施すことに４）Morris，Ｐ、１．，Ｒ・Silcox，ａｎｄＪ．Ｎ，Ｒ・より，８０％以上の浸潤度が要求されるＪＡＳＫ３土台

Ruddick．：Development，design，andやＪＡＳＫ４デッキ材の製造も可能となる。

constructionofadoubledensityincior・ForestPmd．』、４１（２），15‑20,（1991）

５．謝辞

5）西岡久寛，中村嘉明，飯田生穂，今村祐嗣：圧本研究を行うにあたり，試験材の調製や各種処理縮前処理による木材の注入性向上（２）一ローに関して，伊藤木材（株)，（株）コシイプレザービ

ル加圧装置を用いたスギ丸棒加工材の薬剤浸透ング，（株）巽商店，（協）プレカットタテヤマの各性試験−，木材学会大会研究発表要旨集，５０，社にご協力いただいた。試験材の人工乾燥に関して

４７３，（2000）

は，材料加工課坂井副主幹研究員と橋本主任研究6）杉至朗，西岡久寛，飯田生穂，今村祐嗣：圧縮員（現企画管理部）にご協力いただいた。ここに深前処理による木材の注入性向上（３）−板材にく感謝いたします。

おける浸透性改善効果と強度的影響−，木材学会大会研究発表要旨集，５１，６３９，（2001）

Summary

ToimprovethetreatabiltyofSiberianLarch，theeffectofhighdensityincisingandrollcomprEs‐
siontreatmentwereevaluated・Larchlumberswhichwelもincisedwithadensityof7,200incise／ｍ２ａｎｄＬａｒ℃hboardswhichwereprEssedwithfiverollers，wereprEssuretrEatedwithACQ，ｔｈｅｎtheirrEtentionandpenetrationweremeasurEd、ACQretentionandpenetrationoflumbersincised

withhighdensityweresignificantlyhigherthanthoseoflumbersconventionallyincisedwitha

densityof4,600incise/ｍ2．ＢｙＫｉｌｎ､dryingthelumberbefOreorafterincisingwithhighdensity，
ACQpenetrationincreasedabove80%,andsatisfiedthepenetrationcriteriaofJASK3・PresstrEat‐
mentincrEasedtheACQpenetrationoflarchboards・ACQpenetrationofboardswhichwerein‐
cisedwithconventionaldensitypriortorollcompressiontreatment，wasincreasedabove80％・Theseresultsindicatethatacombinationofhighdensityincisingandkiln‑drying，orconvention‐
alincisingandrollcompressiontreatmentimprovedthetreatabiltyofSiberianLarch．