関東森林研究

速 報71-1(2020)

中温乾燥によるスギ心去り平角の縦反りの矯正
岩崎昌一 1 ・涌井克彦 1１ 新潟県森林研究所

要旨：スギ心去り平角の内部割れを抑制しつつ縦反りを矯正するため，乾球温度 100℃未満で行う中温乾燥処理の適用について検討した。中温乾燥処理においても，高温乾燥処理と同様に，載荷して乾燥することで縦反りを矯正できた。また，縦反りの向きを交互にして桟積みすることで，比較的小さな載荷でも矯正効果が得られた。
キーワード：スギ，心去り材，縦反り，矯正

Correction of bows of sugi pithless flat squares by moderate temperature drying
Shoichi IWASAKI1 , Katsuhiko WAKUI1
Niigata Prefectural Forest Research Institute, Murakami, Niigata 958-0264
Abstract: In order to correct bows of sugi pithless flat squares while suppressing internal cracks, we investigated the application ofmoderate temparature drying with dry bulb temperature under 100℃. In the moderate temperature drying, bows could be correctedby loading, as in the high temperature drying. In addition, it was possible to correct bows even with a relatively small load byalternating the direction of bows.
Key-word: sugi, pithless flat squares, bow, correction

Ⅰ はじめにこれらのことから，本研究では，内部割れを抑制しつ

スギ (Cryptomeria japonica D.Don) の大径材から心去

つ縦反りを矯正するため，乾球温度 100℃未満で行う中り構造材を製材する際には成長応力の解放により縦反り温乾燥の適用について検討した。などの変形が発生することが多く，歩止りを高めるためⅡ 材料と方法
１．供試木 新潟県産の長さ４m，末口径 38 cm～40

変形の抑制や矯正が求められている。土肥は乾燥工程にcm のスギ丸太 16 本を供試木とした。

おいて，心去り構造材の桟積み時に縦反りの向きを上下左右で交互にし，載荷して乾球温度 120℃，湿球温度 90℃

２．製材 送材車付帯のこ盤を用いて各供試木から材で 24 時間程度の高温セット処理をすることで縦反りが長 ４ m, 断 面 寸 法1/2 程度に矯正できることを報告している (１)。これは，135 mm × 195 mm

縦反りの向きを交互にすることで載荷効果が桟積み全体の心去り平角を２に及ぶようになり，また，載荷により縦反りが通直にさ本ずつ製材し，合れる際に材内に生じた応力が高温セット処理により緩和

計 32 本の試験体をされるためと考えられる。この高温セット処理による応得た。木取りおよ

力緩和は，丸太内の残留応力が直接加熱により低減する

び基本鋸断順を図-こと (４) と同様にリグニンの湿熱軟化や少量のヘミセ１に示す。木取り

ルロースの熱分解により生じると考えられる (２)。

は側面定規とし，一方，心去り構造材に心持ち構造材と同様の高温乾燥②①③⑧⑥④⑤⑦

図-１. 木取りおよび基本鋸断順修正挽きは行わなかった。

スケジュールを適用すると大きな内部割れが発生するこ３．乾燥とモルダー仕上げ 32 本の試験体について後とが知られている (３)。また，丸太内の残留応力の低減述する方法で縦反りの大きさを測定し，縦反りの分布が方法としては材温 80℃～100℃で 40 時間程度，直接加熱同等とみなせる２つのグループに分けた (Mann-Whitnする方法が提案されている (４)。

ey の U 検定 p ≧ 0.05)。一方のグループは木裏を上に－

191 －（受理日 2020 年 2 月 3 日）

揃えた桟積み (従来方式) とし，他方は上になる面を木裏・木表交互にした桟積み (新方式) とした (図-2)。木材

含水率 (％) である。
ut =｛ (wt / (Lg・bg・tg ) - r0) / r0 ｝×100 (%)

式 (2)10m3 タイプ)

ここで，ut は各時点の含水率の推定値 (％)，wt は各により羽柄材の乾燥スケジュール (80℃で９時間蒸煮，時点の試験体の質量 (kg)，Lg，bg，tg はそれぞれ製材後

乾球温度 80℃湿球温度 75～67℃で 49 時間，乾球温度 8の試験体の長さ (m)，幅 (m)，厚さ (m)，r0 は全乾密度5℃湿球温度 67℃で 24 時間，乾球温度 90～94℃湿球温推定値 (kg/m3)である。

度 68℃で 58 時間，乾球温度 96℃湿球温度 70℃で 14 時Ⅲ 結果と考察

乾燥機 (東北通商株式会社製 SDMⅡ~X間，乾球温度 50℃湿球温度 40℃で２時間，乾球温度 15℃

１回目の乾燥処理終了後の縦反り (図-3) は，従来方式

湿球温度 15℃で４時間) を適用し，羽柄材とともに ２

では乾燥前との間に有意差が認められなかった(Mann-回乾燥処理を行った。１回目の乾燥処理では桟積みの上

Whitney の U 検定 p ≧ 0.05) が，新方式では有意差面に幅 995 mm, 長さ 2000 mm, 厚さ 200 mm, 質量 102が認められ (p ＜ 0.01), 中央値は 8.0 mm から 4.5 mm

5 kg (計算値) のコンクリート製重量載荷物２枚を幅 45に減少した。重量載荷物を倍増して行った２回目の乾燥mm の桟木７本を介して載せ，２回目の乾燥処理では重処理終了後の縦反り (図-3) は，従来方式でも有意差が認量載荷物を２倍に増やした。試験体と桟木の接触面積はめられ (p ＜ 0.05), 中央値は乾燥前の 7.5 mm から 4.5m2 であった。乾燥処理後，36 日間養生し，モルmm に減少した。これらのことから，100℃未満の温度域

約 0.25

ダーにより断面寸法 120 mm×180 mm に仕上げた。

で行う中温乾燥においても，載荷することで心去り平角の縦反りを矯正できることが確認された。また，桟積みの際に縦反りの向きを交互にすることで比較的小さな載荷でも矯正効果を得られることが確認できた。なお，各時点の平均含水率はモルダー仕上げ後が 22％、製材直後が 97％ (推定)，１回目の乾燥処理後が 34％ (推定)，２回目の乾燥処理後が 18％ (推定) であった。

従来方式

新方式

図-2. 桟積みの方法「従来方式」は木裏を上に揃え，「新方式」は木裏，木表を交互にした。桟積み幅は 1 m。

４．重量・寸法および縦反りの測定 製材直後，乾燥処理後およびモルダー仕上げ後に，試験体の質量と寸法を測定した。また，木表面または木裏面のうち凹面の材

図-3. 乾燥処理前後の縦反り中央部における矢高を測定し縦反りの大きさとした。

乾燥 1 は１回目の乾燥処理後、乾燥 2 は２回目の乾燥処

５．仕上がり含水率の測定および初期含水率の推定

理後を示す。NS，＊，＊＊ は Mann-Whitney の U 検定

モルダー仕上げ後の縦反りが５mm 以上となった試験体の結果で，NS は p ≧ 0.05 を，＊は p < 0.05 を，＊＊(６体)，縦反りによりモルダーで削れない部分が残ったは p < 0.01 を示す。N = 各 16

試験体 (１体) および供試木の髄が中心から大きくずれ引用文献ていたために結果的に髄を含んだ試験体 (２体) につい(１) 土肥基生 (2019) スギ大径材の加工技術の開発の取て全乾法により含水率を求め，式 (1) により質量と寸法

組．木材情報, 8 : 11-14から全乾密度を推定した。また，製材後および乾燥処理(２) 石栗 太，飯塚和也 (2016) あて材の科学,海青社,

後の質量と製材後の寸法から各時点でのみかけの密度を

滋賀, 323-325.

求め，式 (2) により各時点の含水率を推定した。

(３) 小林 功 (2019) 最新木材工業事典［新版］, (公社)r0 = ｛w / (L・b・t )｝×

100 / (100 + u ) (kg/m3 )式 (1)

日本木材加工技術協会,東京, 49-50.

ここで，r0 は全乾密度推定値，w，L，b，t はそれぞれ(４) 奥山 剛，山本浩之，村瀬 豊 (1988) 直接熱処理

試験体の質量 (kg)，長さ (m)，幅 (m)，厚さ (m)，u はによるスギ間伐材の材質変化．木材工業 43 : 359-363－192 －