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富林技研報1１，９８

富山県産スギ円柱加工材の薬剤注入性
栗崎宏*，塚本英子*，鷺岡雅＊

Preservativ
eTreatabilityofRe9ionalSu9iPolesin
ToyamaPrefecture
HiroshiKuRIsAKI*，HidekoTsuKAMoTo*，TadashiSAGIoKA＊

素材の因子が薬剤注入性に及ぼす影響を明らかにするため，スギ円柱加工材の注入 性を評価した。乾燥状態（容積重)，長さ，および品種の異なる試験材に，タナリスCuAz5％希釈液を加圧注入し，薬剤注入量と辺材部浸潤度を測定した結果，次のことが明らかになった。

１）注入量は，容積重の増加に伴い減少する傾向が認められた。容積重500kg/ｍ3以下の試験

材の注入量は約400kg/ｍ３であったが，高容積重材ではその1/2〜1/3に低下した。
２）注入量は短い材ほど高く，１ｍ材は２ｍ材よりも約30％高い値を示した。しかし，高容積重材では，明らかな増加傾向は認められなかった。

３）ボカスギは，タテヤマスギよりも約10％高い注入量が得られた。

４）浸潤度は，容積重の増加に伴い低下するとともにばらつきが増加した。浸潤度最低値は，容積重，および注入量との間に相関が見られた。

１．はじめに

富山県では，県産スギの需要促進が求められてい能性がある。腐朽の原因はいくつか挙げられるが，注入不良が最大の原因と考えられている6,7.9)。

る。現在，樹脂注入，表血圧密化などの高次加̲L技・現在，樹脂注入，表面圧密化などの高次加工技

これを改善するために，本実験では県産スギ円柱術の検討が進められているが，一次加工品の用途を加工材を用いて，乾燥度，材長，および品種などのさらに拡大する技術検討も必要である。

試験材の特性が薬剤注入性に及ぼす影響を検討した。

森林土木木製品はそのような用途のひとつである
２．材料および実験方法

が，屋外で激しい劣化環境に曝されるため，主に一時的な構造物にその使用が限定されてきた。しかし，

２．１供試材料

保存処理で耐久性を高めることにより，その利用範注入実験には，森林土木木製品によく用いられる囲は飛躍的に拡大できるものと考えられる。
ここで問題となるのが，保存処理材の耐久性である。代表的な保存処理材であるＣＣＡ注入処理材は，野外曝露試験において20年以上の耐用年数が確認され ，住宅部材としての実績もある')。しかし，屋外で使用される木製遊具の場合，上記ＣＣＡ処理材

直径10ｃｍの県産スギ（C 如加g河α､ﾉﾋZPo刀jcaDDon）円柱加工材72本を供した。（表−１）

試験材の材長は，１．０，，１．５，，２．０ｍの３水準とした。

供試品種は，タテヤマスギ，およびボカスギとした。

がわずか５年で腐朽することがあり8)，保存処理し試験材の乾燥度に差異を設けるため，乾燥材，未た森林土木木製品もこのような短期間で腐朽する可乾燥材，および未乾燥材を屋内に約２ヶ月間放置し＊木材試験場

3６た材を供試した。乾燥度の目安として各試験材の材断し，その断面に呈色試薬（クロムアズロールＳ

積と重量から容積重を求め，500kg/ｍ3未満（Ｌ区０．１９と酢酸ナトリウム１９を水100ｍlに溶解したも分)，500〜700kg/ｍ３（Ｍ区分)，および700kg/ｍ３の）を塗布して，銅の浸透領域を呈色した。画像計

以上（Ｈ区分）の３つの乾燥度に区分して注入実験測装置（ダイヤインスツルメンツ社製，MS‑3000）に供した。

を用いて断面の呈色面積を計測し，次式により浸潤なお，試験材の含水率を直接測定できないため，予め２ｍの供試材と同じ寸法のタテヤマスギ20本，度（％）を算出した。浸潤度測定は，腐朽を受けやすい辺材部について行った。

およびボカスギ30本について全乾含水率と容積重の浸潤度=妻駕
守×'0，関係を求めておいた。
表−１供試した丸棒加工材
さ﹄
長位

品種

各区分の本数と平均容積重(kg／ｍ３）
Ｌ区分Ｍ区分Ｈ区分合計本数

タテヤマスギ１．０８(414）７(622）３(787）18１．
５10(412）８(570）０１８

２．
０９(444）９(583）９(748）２７

ボカスギ1.5９(429）００９

３．結果と考察３．１試験材の特性と薬剤注入性
３．１．１乾燥状態と注入性

図−１に，供試材と同寸のタテヤマスギ２ｍ材から求めた容積重と含水率を示した。容積重と含水率の間に，極めて高い相関（ｒ＝0.923）が認められた。ボカスギについても同様の相関が得られた。よって，以下では試験材容積重を乾燥度の指標として用

２．２注入処理方法
1５０

薬剤注入処理は，直径60ｃｍ長さ250ｃｍの真空加０５００圧含浸装置（富士鋼業株式会社製）を使用し，ベセ示す。

注入薬剤には，酸化第二銅・ホウ酸・テブコナゾー

１︵誤︶冊筈佃ル法により実施した。加・減圧の条件は，表−２にル系薬剤のタナリスＣｕＡｚ（コパーズヒクソン社製）の５％（Ｗ/Ｖ）水溶液を用いた。
０表−２加圧注入のスケジュール

300

５００７００900

容積重(kg/m3）

毒ikl
雛i
諒
滅Ｌ
Ｌ
言Ｌ区分

Ｍ区分ＩＨ区分

９⑥︑︵のＥへ四一︶卿べ縄

注入前，及び注入後の各試験材重量（kg）および材積（ｍ３）を測定し，次式により薬剤注入量

容積重と含水率の関係

800

０４０２００００６２．３薬剤注入性評価方法

図−１(kg/ｍ３）を算出した。

薬剤注入量＝

注入後重量一注入前重量試験材の材積０300500７００

容積重(kg/m3）
図−２全試験体の容積重と注入量

注入後１ケ月以上風乾した試験材の中央部分を切

一点鎖線は90％下限値

900

富林技研報１１，９８3７００４０２００００８６︵ま ︶ 遡 廻 蝋︵のＥへ四一︶副べ侭

０００００６４０２800０

タテヤマスギ増:鰹．｡二△肇殿､
強￥△□１ｍ材、､､、○１．５ｍ材、､､､、
△２ｍ材

300

300

500７００△、、500７００900900

容積重(kg/m3）

容積重(kg/ms）
図−４容積重と辺材浸潤度の関係
図−３容積重と注入量の関係いた。

全試験材の容積重と薬剤注入量を図−２に示した。

点線は下限値の推移を示すする傾向が認められた。
以上，注入量と浸潤度はいずれも容積重の増加に

この中には，材長および品種の異なる試験材が含ま伴い低下することが確認された。

れているが，容積重と注入量の間には明らかな負の３．１．２材長と注入性相関（ｒ＝‑0.629）が認められた。注入量は，容材長と注入量の関係を明らかにするために，容積積重，すなわち試験材の乾燥度に依存することが確

重区分ごとに材長の異なる試験材の注入量を比較し認された。

た（図−５)。

材長と品種の影響を除くために，タテヤマスギ２

乾燥度の高いＬ区分材（容積重500kg/ｍ3未満）

ｍ材の容積重と注入量を図−３に示した。注入量との場合，２ｍ材の平均注入量が406kg/ｍ３であった

容積重の間には，図−２よりも高い相関（r＝‑0.のに対し，1.5ｍ材，および１ｍ材の注入量はそれ795）が認められた。容積重区分ごとに平均注入量

ぞれ473,516kg/ｍ３で，約20〜30％高い値が得らを比較すると，乾燥度の高いＬ区分材が403kg/ｍ３れた。また，１ｍ材の変動係数は２ｍ材の約1/３にであったが，Ｍ，Ｈ区分材はそれぞれ219,130減少し，短い材ほど注入量が高く，しかもばらつきkg/ｍ３で，Ｌ区分材の約1/2〜1/3の値であった。

が少なくなる傾向が認められた。この原因は，断面断面を呈色して側面からの浸潤長さを比較すると，形状が同じであれば短い材ほど木口面の比率が高くＬ区分材のほうがＭ，Ｈ区分材よりも長い傾向が見なるためと考えられる。Ｍ区分（容積重500〜700

られた。また，Ｌ区分材の場合，干割れ面からの薬kg/ｍ３）の場合，注入量の差異は明確でなかった

液浸透も見られた。従って，乾燥度の高いＬ区分材
600

面からの注入も加算されることによって，高い注入００００４２量が得られたと考えられる。

容積重と浸潤度の関係を明らかにするため，試験材の浸潤度を図−４に示した。浸潤度は，容積重の増加に伴って減少するとともに，ばらつきが増加す︵の己へ登︶咽べ組材は，表面からの注入量が高いだけでなく，干割れる傾向が見られた。すなわち，容積重400kg/ｍ3以下の試験材の浸潤度はいずれも90％以上であったが，容積重の増加に伴い浸潤度の低い試験材が増加し，容積重700kg/ｍ3以上の試験材の浸潤度は20〜100％の広い範囲にばらついた。浸潤度分布の下限値(図中の点線）は，容積重増加に伴い直線的に低下

１１．５２

材長(､）
図−５材長と注入量の関係◇,◆は平均値縦棒は標準偏差を表す

3８が，これは乾燥度の低い材の場合，空隙が少ないた

幅，晩材率といったが比較的巨視的な材質が影響しめに木口面の比率が変化しても注入量への影響が少ている可能性もある。これらの点を明らかにするたなかったためと推察される。

めには，各品種の材質データを整備する必要がある。

材長と浸潤度の関係を明らかにするため図−４の３．２注入不良の改善

プロットを材長ごとに比較すると，ｌｍ材のプロッ

薬剤注入性は，容職亜，材長，および品種の影響

トは容積重に関係なく８０％以上であるが，２ｍ材のを受けるが，注入量を比較すると容積重への依存度

プロットは容積重増加に伴って低下するものが多く，が最も大きいことがわかる（図−６）。よって，容下限値のほとんどが２ｍ材プロットであることがわ

積重と注入量の関係を，スギ円柱加工材の注入不良かる。このことから，浸潤度の容積重依存度は，長の改善という観点から考察してみる。

い材ほど強いと考えられる。

Ｍ区分材の場合，１ｍ材の注入量は２ｍ材と大差

6,0ｍ■ﾀﾃﾔﾏｽｷﾞ１，ないにもかかわらず，浸潤度は１ｍ材のほうが明らは，注入以外のメカニズム，すなわち薬剤成分の拡卿

逼200による確認が必要であろう。
３．１．３品種と注入性

ﾛﾎﾞｶｽｷﾞ２ｍ

言⁝ンの拡散性については不明な点もあり，今後の実験

ご読瀧熱蝿頚雛概騨瀕鮒醐の主成分である酸化第二銅エタノールアミン錨イオ｡と４００途

回ﾀﾃﾔ
ﾏｽ
ｷ
ﾞ
１．
５，
皿ﾀﾃﾔﾏｽｷﾞ2ｍ
ﾛﾎﾞｶｽｷﾞ１．５ｍ■

散移動も関与した可能性がある。しかし，注入薬剤〆ー、一躍坪溌熱烈癖銀鰯願雛識識謎︐．漁溌跡顕翻弄かに高い。したがって，乾燥度の低い短材の浸潤に、Ｌ

材長1.5ｍ，容積重Ｌ区分の材において，タテヤ

ＭＨ

容積重区分

マスギとボカスギの薬剤注入量を比較した（表−３)。
両品種の容積重はほぼ同じだが全乾比重が異なるた

図'−６

容稚重とその他の素材特性の比較

め，ボカスギのほうが乾燥度が低いと推定された。

したがって，注入量もボカスギのほうが低いと予想

まず，「木材の加圧式防腐処理方法」JISA9002‑されたが，逆に約10％も高い注入量を示した。なお，

1992は，「注入量は200kg/ｍ3以上でなければなら浸潤度はいずれの品種も100％であり差異は認めらない」と規定しており，これに適合するには注入前れなかった。筆者らは無欠点小試験片，および10.5ｃｍ角材を用いて両品種の薬剤注入実験 1,5)を行い，の容積重が約550kg/ｍ3以下でなければならないことが，図−２（下限線）から読みとれる。また，

本実験と同様，ポカスギの注入性が高いという結果｢製材の日本農林規格」（以下，製材ＪＡＳ）は，Ｋを得ている。したがって，これら２品種の注入性は２〜Ｋ５区分の保存処理材の辺材部の浸潤度を80％異なると考えられる。ただし，実用上，両品種を区以上でなければならないと規定しており，これに適別する必要があるのかについては，さらに検討を要合するには注入前の容積重が約500kg/ｍ3以下でなする。

ければならないことが，図−５（下限線）から読み

久保らは有縁壁孔閉鎖性がスギの品種間で異なるとれる。したがって，スギ円柱加工材は，注入前にと報告しており3)，注入性の違いは微細な組織構造

容積重500kg/ｍ3以下まで乾燥することにより注入が関係している可能性もある。また，心材率，年輪不良を減少できる。
また，安定した品質の注入処理材を供給するため

表−３タテヤマスギとボカスギの注入性比較（Ｌ区分材）には，仕上がり製品から不良品を摘出する検査が必要である。現在，JAS，ならびにＡＱ（優良木質認証制度）では薬剤吸収並検査法と浸潤度検査法を規格化しているが，いずれも製齢を切断，またはボータテヤマスギ

０．４１４１２６３４６６１００

リングするため頻繁に検査できない。不良品をよりボカスギ

０．３３４２０６２５０９１００

確実に摘出するには非破壊検査法が必要であるが，

富林技研報3９9８００４０２００００８６１

謝 辞︵ま︶遡麺︿咽本研究の遂行にあたり，薬剤を提供いただいた三井物産（株)，加圧注入処理実験にご協力いただいた富山県林政課，および各事務所Ａｇの皆様，乾燥にご協力いただいた当場材料加工課，ならびに資源利用課の皆様に厚く御礼申し上げます。

０２００４００６００８００

注入量(kg/m3）
図−７注入量と辺材浸潤度の関係
点線は下限値の推移を示す

引用文献

１）疋田洋子，古本正美，西本孝一：住宅の損傷と維持管理（第１報）在来木造住宅の場合，木材学会誌，３５（２），９０−９９（1989）
注入量と浸潤度の間に関係が存在すれば，注入量の２）井上衛，雨宮昭二，松岡昭四郎，鈴木憲太郎，値から浸潤度を推定できる可能性がある。そこで，

山本幸一：浅川実験林苗畑の杭試験（８）−２８

タテヤマスギの注入量と浸潤度をプロットしたとこ

年経過後の浅川実験林の防腐処理杭，およびそろ，図−７のような関係が得られた。すなわち，浸の他の試験地の被害経過，林試研報，３４７，１−

潤度は注入量200kg/ｍ３付近の領域では20〜100％

３３（1987）の広い範囲にばらついているが，注入量増加に伴っ

３）久保隆文，萩田信二郎，大島正博：スギ７品種て100％に収れんしている。その際，浸潤度分布のの心材における有縁壁孔対の閉鎖性と含水率と下限値（点線）は注入量増加に伴い指数曲線的に増の関連 性，第47回日本木材学会大会研究発表要加し，注入量が約300kg/ｍ3以上であれば浸潤度は旨集，４３，（1997）80％以上であることが読みとれる。したがって，ス

４）栗崎宏，鷺岡雅，塚本英子：地域産スギのギ円柱加工材の場合，製品を破壊せずに，注入量の品種間における耐朽性，および薬剤注入性比較，値から浸潤度を推定することが可能と考えられる。

第46回日本木材学会大会研究発表要旨集，４２９，以上のことから，容積重，注入量，および浸潤度の関係を乾燥度管理や製品検査に利用することにより，注入不良の改善が可能であることが示唆された。

（1996）
５）栗崎宏：富山県地域材ブランド化事業平成７年度成果報告書（1996）
６）蒔田章：外構材の耐朽

４．おわりに性向上技術について（１）−ナフテン酸亜鉛処理木材の外構材への利

近年，保存処理薬剤は，ＣＣＡからＡＣＱ，ＣｕＡｚ

用一，木材保存，２０（４），201‑205（1994）などの新規薬剤に切り替えられた。しかし，まだ使

７）蒔田章：外構材の耐久性向上技術について

用実績は短く，効力に不安も残る。したがって，保（Ⅱ）−ナフテン酸亜鉛処理木材の外構材への利存処理にあたっては，確実性の高い注入処理によっ

用一，木材保存，２０（６），307‑311（1994）て薬剤効力を最大限に発揮させることが必要である。

８）矢田茂樹：屋外設置木製品の劣化，木材保存，

このような状況下，素材管理技術や製品の品質管理技術の重要性は増すものと考えられる。

１５（４），150‑156（1989）

９）矢田茂樹：最近の外構施設と劣化防止対策，木材保存，１７（４），150‑158（1991）

4０

Ｓｕｍｍａｒｙ
Todiscussthetreatabilityofsugipoles,specimensinvolvingdifferentdriedconditions（i､e・initialdensity)，length，andvarietyweretreatedwiththe5％TanalithCuAzsolutionbythepressureprocces，andthegrossretentionandpenetrationwereexamined
Themainresultsaresummarizedasfollows．

l）ＴｈｅgrossretentionsdecreaesedastheinitialdensityofthepolesincreaesedTheretentionachievedat
densitylevelsabove500kg/ｍ３ｗａｓｌ/2〜l/３ofthatatlowerdensityleve1.

2）Retentionsachievedintheshortpoles（lmlength）ｗａｓabout３０％higherthanlongones（２mlength)，butnotobviouslyathigherdensitylevels、

3）Bokasugishowedahigherretenntionofaboutl０％thanTateyamasugi、
4）Thepenetrationdecreasedandvariedastheinitialdensityincreased・Therewerecorrelationsbetween
minimumpenetrationanddensity，andretention．