4９

富林技研報８，９４

シベリア産エゾマツ正角材の乾燥試験（第１報）
異なる含水率レベルにおける乾燥特性

橋本彰率，長谷川智率，島崎鶴雄*，坂井正孝*，中谷浩寧

DryingTestsofSawnSquaresofSiberianSpruceI･
TheDrVingCharacteristicsatDifferentMoistureContentLevels
HAsHIMoToAkira傘，HAsEGAwASatoshi.，SHIMAzAKITsuruo*，
SAKAITadayuki傘，NAKATANIHiroshi率

SawnsquaresofSiberiansprucewerekiln､dried,andexaminationwasdoneonthe

dryingcharacteristicssuchascheck,shrinkageandwarpateachmoisturecontentlevel：
Ｄ25,,20,D15prescribedbyJapaneseAgriculturalStandard,andthemoisturecontentcalculatedbyovendrymethodwascomparedwiththatmeasuredbyahighfrequency
moisturecontentmeter，Ｔｈｅｒｅsultsweresummarizedasfollows：1）AstheresultsofdryingtestonsawnsquaresfOllowingthestandarddryingschedule，
thesamplewith53,9％asinitialmoisturecontentneeded3daystobeD25,5daystobe
D20,８ｄａｙｓｔｏｂｅＤ１５、2）Thenumberandthelengthofchecksandtherateofocurrenceofthesawnsquareswere
increasedwiththeloweringofmoisturecontent、
3）Theshrinkageofthesawnsquaresdriedfromgreenconditionincreasedwiththelowermgofmoisturecontent：０．１９％ｔｏＤ25,0.52％ｔｏＤ２０ａｎｄ１．１７％ｔｏＤ15.

4）Themoisturecontentmeasuredbyahighfrequencymoisturecontentmetertendedto
belowerthanmoisturecontentcalculatedbyovendrymethod,andmeasurementerror
tendedtobelargerwhenthemoisturecontentwasmorethanabout４０％．

シベリア産エゾマツ正角材を蒸気式乾燥した際，仕上がり含水率をＪＡＳに規定されているD２５，，２０，，１５と変えた場合の，各含水率レベルにおける割れ，収縮，曲りなどの乾燥特性を検討した。また，全乾法により求めた含水率と，高周波式含水率計により測定した含水率を比較検討した。その結果，次のことが明らかになった。

１）標準的な乾燥スケジュールで行った結果，初期含水率53.9％の正角材がＤ２５に低下するまで３日，Ｄ２０まで５日，Ｄｌ５まで８日を要した。

２）割れについては，含水率が低下するに従い，割れ本数，長さおよび発生率が増加した。

受理1994年８月15日木材試験場

5０3）生材からの収縮率は，Ｄ２５まで0.19％，Ｄ２０まで0.52％，Ｄ１５まで1.17％となり，含水率が低下するに従い増大した。

4）含水率計により測定した含水率は，全乾法で求めた含水率に比較して，概ね低い値を示し，約40％以上では，測定誤差が大きくなる傾向があった。

380ｃｍ）５０本を用いた。

１．はじめに

本県における北洋材製材工場では，下地材などの２．２乾燥条件

比較的付加価値の低い製材品を中心に生産している

乾燥条件として，表−１に示す標準的な温湿度スが，このような分野の製品では，同様な材種の米材ケジュールを採用し，目標仕上がり含水率はＤ１５と製材品などとの競合が激しい状況から，新たな用途，した。

とりわけ比較的断面寸法の大きい樹造材（以下構造乾燥装腫は当センターのＩＦ型蒸気式木材乾燥装材とする）としての需要を開拓することが重要な課置（15石入）を使用し，所定の含水率まで１日８時題となっており，建築用構造材として有効利用して間の間欠運転で乾燥した。３本の含水率スケジューいくことも，今後の一つの方向と考えられる。そのル用コントロール材（長さ１ｍ）を用い，これを乾際，「針葉樹の栂造用製材の日本農林規格」（以下燥経過の含水率測定用とし，スケジュール操作は３ＪＡＳとする）への対応およびユーザーの要求などか本のうち，最も乾燥の遅れた材を基準に行った。なら，人工乾燥は避けて通れない問題であり，なおかお，狂いの発生を抑制するため，桟積み上部にコンつ材質を考慮した損傷の少ない適正な乾燥条件を確クリートブロック（重璽約55kg）８個を均等に並べ立することが求められる。

圧締した。桟木は25ｍｍ角のものを各段に６本（桟そこで，構造材用途としての利用促進の基礎資料を得るため，代表的な建築用栂造材である心持ち正

木間隔約70ｃｍ)使用したので，桟木単位面積当たりの圧力は約0.24kg/cm2であった。

角材を対象に，ＪＡＳに規定された乾燥材の含水率基２．３乾燥特性の測定準である25％，２０％，１５％(以下Ｄ２５，，２０，，１５と含水率については，乾燥試験前および各含水率レする）の含水率レベルにおける乾燥特性について，ベルにおいて試験材の重量を測定し，乾燥試験終了

現在，最も広く普及している蒸気式乾燥法で比較検後，材長方向中央部から採取した含水率試片により討を行った。

算出した。割れについては，木口割れ（木口から材面に伸びた割れ）と表面割れ（材面に独立して発生２．実験方法した割れ）とに分けて，４材面において長さと本数２．１供試材を測定した。ただし，表面割れについては隣接した供試材として，末口径級14〜17ｃｍのシベリア産割れの間隔が５ｍｍ以下の場合は，同一な割れとみエゾマツから採材した心持ち正角材（10.5×10.5×なし，その延長値を測定値とした。収縮率は，直交する２材面について，材長方向の２ケ所（両木口よ表−１乾燥スケジュールり各150ｃｍ)において,材縁から40ｍｍ離れた地点の(℃）

乾湿球温麿善(°C）２３５８辺２調湿処理

乾球温度

０６０６５６０７５７５７５３０２５２０１５３
へ一一一一
生弱訓溺別

含水率(％）

寸法により算出し，４ケ所の平均値を求めた。計器による含水率は，高周波式含水率計（エーデス機械

産業ＤELTA,5)を用いて,寸法測定と同様の４ケ所近辺において，節などの欠点が無い位画を測定し平均値を求めた。曲りは，直交する２材面について，材長380ｃｍに対する内曲面の最大矢高を0.5ｍｍ単位でスケールにより測定した。

51

宮林技研報 8'94表‑ 3 乾燥による割れ表‑2 含水率測定値の比較
含水率計
(%)

R53.
925.
5‑
‑
‑
150.
138.
520.
0‑
‑
‑
115.

生材

025X
R32.
820.
5‑‑
‑
92.
626.
716.
0
‑
74.
5025

12.
4020

12.
7020

X
R

23.
2
17.
8
‑
45.
7

19.
3
13.
0
‑
40.

015

12.
9

1
17X
R

16.
9
14.
2‑
19.
1

15.
9
12.
0
‑
22.
3x

生材

015

表面割れ

木口割れ

全乾法
(%)

含水率。

。

長さ発生率本数

長 さ 発 生 率 本数

(本)

(an)

(%)

(本)

(an)

(%)

11.3

54

1000.
22147910042.

50511001004.
1120701005.
318584割れ本散，長さは試験材 1本当たりの平均値
発生率は、割れが発生した材の全供試材に対する本数比率

全体の含水率が均一化されたことによるものと考え

X:平均. R:範囲

られる。これらのことを考えあわせると，含水率の3.結果と考察ばらつきを小さくするためには，乾燥前に含水率の3.
1 初期含水率・仕上がり含水率高い材と低い材を分離，仕分付して乾燥することが各含水率レベルにおける全乾法と含水率計による考えられ，その結果として乾燥時間も大幅に短縮さ

含水率の測定値を袋一 2に示す。 1日 8時間の間欠れると恩われる。

運転により， 025まで 3日， 020まで 5日， 015ま3.
2 割れ

で 8日の所要日数で平均16.9% (全乾法)まで乾燥乾燥過程におげる割れの発生について褒‑ 3に示した。全乾法による供試材50本の初期含水率は平均す。割れの本数，長さについては，試験材 1本あた

53.9%，範囲は 25.
5.
.
.
.
.
.
.
150.
1%とかなりのばらつきがりの平均値として示し，また，実用的な割れの指標あり， 025においても，最大と最小の含水率の差がとして，供試材のなかで割れが発生した材の本数比72.1%と依然ぱらつきは大きかったが， 015では，率(割れ発生率)を示した。木口割れについては乾その差が4.9%と小さくなった o 次に，全乾法により燥前からすべての試験材に発生しており，また，含測定した初期含水率と各レベルの含水率の関係を図

水率の低下に従い，新たに発生した割れの本数は少‑1に示す。 025および020の段階では，両者の聞ないが，すでに生じている割れが伸長する傾向が認には高い相闘が認められ，各レベルの含水率は，初められた。表面割れについては，乾燥試験前には短期含水率に大きく影響されていることがわかるが，い割れがわずかに発生していたが，含水率の低下に015の段階では相関関係はみられなかった。これは，従い，本数，長さいずれも増加した。これは，心持乾燥末期に調湿処理を 4時間行ったことで，供試材

ち正角は，比較的断面寸法が大きいため水分傾斜が025 r=0.906
100020 r=0.
83550D15 r=0.293
2520U

唖3015~2010105t・
二 ~ ・.
・‑
司.
.
‑.守.ー

凸(渓)掛特佃OOFOahυhυ‑•4020nL

AunuAUFOour‑

﹄

水4%

4‑u率

図 ‑1 初期含水率と各レベルの含水率の関係(全乾法測定)

占的胎

ou‑初︒unun4nunu︐t%

nU
FO

水nuu
率

初0含8期

a唖u
白白

hunuu︐unυh%nuaunude︑︐nu

ー率

期

的鉢

初0a唱。
。

5２Ｄ2０Ｄ1５

５０１５１０５０２２Ｄ2５

０４０３０２０１０
５００６０４０２０００１８００２０００００６２１
１ ８４︵訳︶冊苦佃亦糾特佃

ＧＲＥＥＮ

垣IboO

Ｏ４０８０１２０１６０２００ｌｚＵＵ‐Ｏ２０４０６０８０１００‐０１０２０３０４０５００５１０１５２０２５

全乾法含水率（％）） 全 乾 法 含 水 率 （ ％ ） 全 乾 法 含 水 率 （ ％ ） 全 乾 法 含 水 率 (％）

図−２全乾法と含水率計による含水率測定値の比較

大きく，さらに接線方向，半径方向の収縮異方性がさ方向収縮率1.7％(含水率15.4％時）となった既往関与するため，乾燥経過中に応力が発生し，表面割の結果2)と比較すると，やや小さい値となった。これ

れが生じやすくなったと考えられる。割れを減少さは，供試材が心持ち角であることから，材の表層とせるには，水分傾斜を小さくすることが必要であり，中心部に水分傾斜が生じ，幅の大きい表面割れがさ

そのためには，乾湿球温度差を調整するなどして，らに広がったことにより，みかけの寸法収縮が小さ表層の急速な乾燥を防ぐことが必要と考えられる。

くなったためであると考えられる。

一般に，多量の材を間欠運転で乾燥すると，運転休

曲りについては，材長3.8ｍあたり，生材時2.4

止中は乾燥室内が低温高湿状態となり，材に発生しｍｍ，D25で3.1ｍｍ，Ｄ１５で2.9ｍｍと，含水率の低た応力などが緩和され，損傷が生じにくいとされて下に伴い増加する傾向がみられた。実用的な基準にいる'>・しかし，本試験ではＤ25,,20の時点でそのよる判定として，ＪＡＳにおける甲種構造用11の曲り都度，試験材を出炉したことにより，装圃内と外気の等級区分（１級は0.2％以下）３)に準じて判定するとの温湿度差に起因する表面割れが入ったことを考と，９２％の材が１級にランクされた。したがって，慮する必要がある。

楠造材用途としての利用には支障がない．と判断され３．３収縮率，曲りる。

乾燥過程における収縮率，曲りの発生について表−４に示す。本試験の収縮率については，材幅方向

３．４全乾法と含水率計による測定値

次に，含水率計の特性を知るため，各含水率レベのほぼ中央部（40/105ｍｍ地点）を測定しているた

ルで全乾法と含水率計による含水率測定値の比較をめ，概ね半径方向の測定値と考えられ，その平均値行った。その結果を図−２に示す。両者の測定値をはＤ２５で0.19％，Ｄ２０で0.52％，Ｄ１５で1.17％とな比較すると，概ね含水率計による含水率測定値は全り，含水率の低下に徒い増加する傾向を示した。こ乾法による含水率よりも低く出る傾向が認められた。の結果を，板目の平割材(4.5×10.5ｃｍ)において厚これは，供試材の断面寸法が大きく，表層と中心部表−４乾燥による形質変化近のみの含水率を計測していることによると考えらの水分傾斜が大きいにも拘らず，含水率計が表層付含水率れる。これをさらに供試材ごとに詳細に比較してみ平均

平 均 範 囲(％）(、）（皿）

生材
Ｄ２５0.19

Ｄ２０0.52

Ｄ１５1.17５８００６６７９へ一一一０００５ ０曲り

４１１９●３●３︒２Ｇ２収縮率ると，図−２に示したとおり30％以下の含水率では，全乾法と含水率計の含水率測定値が，比較的近い値を示す傾向がみられたのに対し，含水率約40％以上では相関が低くなる傾向があった。これは，含水率が高い段階では，供試材の高含水率部分の分布が位腫により様々で，含水率計の電極がどこにあてられるかによって測定値が大きく変動する４)ためと考え

53

宮林技研報 8 '94られる。

変化が生じると考えられる。仕上がり含水率をどの程度にするかは，用途によって決定されるべきであ

4.おわりにり，一概には言えないが，正角材の場合 D25程度で以上の結果をまとめると，仕上がり含水率を高くは不十分であり，経済性および品質などを勘案するとった場合，総体的に発生する損傷は当然少なくなとD20程度が得策であろうと考えられる。

るが，乾燥の不十分な材は，その後寸法および形質
文献1)西尾茂:木材の間欠運転乾燥，木材工業， Vo.
l23，p.
434 (1968)

3) 全国木材組合連合会:針葉樹の構造用製材の日

2)武田和正，島崎鶴雄，吉田直隆:シベリア産針葉樹材によるドレスドランパー製造試験(第 3報)，木材と技術， N
n70，12(1987)

4)久田卓興:高周波式含水率計の測定精度調査，

本良林規格並びに解説， 1992.p.
l0.
141，p.
2
4.
.
.
.
.
.
.
27(1986)
木材工業， Vo