建築部材の製造方法
【課題】竹や天然繊維の細胞内腔が圧縮され密度が高められ、硬く機械的強度が高く強度ばらつきの小さな建築部材を製造でき、また圧縮成形する金型の温度、圧力等の品質管理に必要な条件数が少なく管理が容易で品質の安定性に優れ、またバッチ毎の処理時間や切換時間が短く量産性に優れ、さらに耐腐朽性を向上させる建築部材の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、横断面が略円形，略楕円形又は略多角形のいずれかの直線状，曲線状又は折曲状に形成された棒状部材等の建築部材の製造方法であって、金型のキャビティ内に竹材の表皮を除去した複数の竹片及び／又は天然繊維と接着剤を収容し、型締めした高温の前記金型内で前記竹片及び／又は前記天然繊維を圧縮成形し、成形体を形成する成形体形成工程を備える。
【解決手段】本発明は、横断面が略円形，略楕円形又は略多角形のいずれかの直線状，曲線状又は折曲状に形成された棒状部材等の建築部材の製造方法であって、金型のキャビティ内に竹材の表皮を除去した複数の竹片及び／又は天然繊維と接着剤を収容し、型締めした高温の前記金型内で前記竹片及び／又は前記天然繊維を圧縮成形し、成形体を形成する成形体形成工程を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅等の建築の省力化、合理化等を目的として梁と軒桁、軒桁と柱、胴差しと通し柱、柱と柱等の構造部材の接合を目的として構造部材間に埋設して用いられる接合具、コンクリート等の躯体の補強を目的として躯体内に埋設して用いられる竹筋等の建築部材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、住宅等の建築の省力化、合理化等を目的として梁と軒桁、軒桁と柱、胴差しと通し柱、柱と柱等の構造部材の接合を目的として、接合部材間に埋設して用いる接合具が開発されている。このような接合具は、例えば特開平５−３３１９１９号公報に記載されたものが知られている。しかし、金属製や合成樹脂製等で形成されており硬いため、建物の解体時に鋸やチェンソーで切断するのが困難で、また分別が必要なため部材のリユースやリサイクルが困難であるという問題を有していた。
近年、竹で形成された棒状部材と、棒状部材の長手方向に形成され棒状部材の両端部で開口する接着剤流入用の中空部と、を備えた接合具が開発されている。この接合具は、構造部材の当接面に穿孔された一対の連通孔に挿着され、接着剤注入用の中空部に接着剤を注入して連通孔と棒状部材の間に溢れ出させて充填し、連通孔内の接着剤を硬化させて構造部材間を接合するものである。竹は剛性が大きく反発力が高く、強靭かつ低伸縮性で割裂性に優れた特性を有しているため、機械的特性の優れた接合具が製造でき、さらに建物の解体時に鋸やチェンソーで容易に切断でき、また分別が不要で部材のリユースやリサイクルが容易という特徴を有している。
また、従来、鋼材の節約を目的として、鉄筋コンクリートの鉄筋の代わりに竹材を用い補強した竹筋コンクリートが研究されていた。
【０００３】
しかし、竹製の接合具や竹筋等の構造部材内に埋設して用いられる建築部材は、金属製の接合具や鉄筋と比較して、曲げ強さ等の機械的強度が著しく低いという問題があった。また、竹は外皮側に近い部分の繊維の密度が高く繊維の粗密のばらつきがあるので、竹製の接合具や竹筋は、機械的強度のばらつきが生じ易いという問題があった。
これらの問題を解決するための従来の技術としては、（特許文献１）に「竹材を周方向に複数に分割した長尺の分割竹材に煮沸等の柔軟処理を施した後、圧搾して極細竹材を形成し、極細竹材に樹脂を加えて加圧し棒状に成形する竹を原材料とした加圧成形方法」が開示されている。
（特許文献２）に「裁断した単板を接着剤を介在して所定枚数積層して単板積層構体を構成し、この単板積層構体を高温高圧容器内で高温高圧スチームの雰囲気中に置いて高温高圧スチームにより加熱軟化した後、この状態で、単板積層構体に機械的な圧縮力を加えて当該単板積層構体の各単板を断面積比で１／２〜１／３程度に圧縮成形し、この後、単板積層構体の圧縮成形による変形を高温高圧スチームの雰囲気中で固定化する強化積層木材の製造方法」が開示されている。
【特許文献１】特開平７−２８５１０５号公報
【特許文献２】特開平５−７７２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来の技術においては、以下のような課題を有していた。
（１）（特許文献１）に開示の技術は、極細竹材に樹脂を加えて加圧成形する際に加熱していないので竹材組織を軟化させ難いため、圧縮率が小さく繊維の密度を高めることができず、得られた成形体の機械的強度が低く、またばらつきも大きいという課題を有していた。
（２）（特許文献２）に開示の技術は、単板積層構体を高温高圧容器内で高温高圧スチームの雰囲気中に置いて加熱軟化し高温高圧容器内で圧縮成形するので、単板積層構体の各単板の内部に形成されている内腔部分が小さくなって機械的強度が高く硬い木質が得られるが、高温高圧容器が必要なので装置が大型化し莫大な設備投資が必要となり、また装置の操作が複雑化し、さらに高温高圧容器内の温度や圧力、圧縮成形する金型の温度等の品質管理に必要な条件数が多く煩雑であり、品質管理が困難になるという課題を有していた。
（３）単板積層構体を高温高圧容器内で高温高圧スチームにより加熱軟化した後、圧縮成形し、次いで圧縮させた単板積層構体の形状の固定化を行うので、高温高圧容器内のバッチ毎の処理時間が長く量産性に欠けるという課題を有していた。また、単板積層構体の中心部に蒸気が浸透し難く、単板積層構体の外周部と中心部で圧密度に差が生じ製品の斑が生じ易いという課題を有していた。
（４）一回のバッチ処理が終了したら、高温高圧容器を脱気して高温高圧スチームを抜き、高温高圧容器を開けて圧縮成形された単板積層構体を取り出し、次に新しい単板積層構体を高温高圧容器内に入れた後、温度が低下した高温高圧容器内を再び高温高圧スチームで満たさなければならないので、高温加圧容器の加熱・冷却に時間を要し量産性に欠けるという課題を有していた。
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、硬く機械的強度が高く強度ばらつきの小さな建築部材を製造でき、また成形する金型の温度、圧力等の品質管理に必要な条件数が少なく管理が容易で品質の安定性に優れ、またバッチ毎の処理時間や切換時間が短く量産性に優れ、さらに耐腐朽性を向上させる建築部材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記従来の課題を解決するために本発明の建築部材の製造方法は、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載の建築部材の製造方法は、横断面が略円形，略楕円形又は略多角形のいずれかの直線状，曲線状又は折曲状に形成された棒状部材等の建築部材の製造方法であって、金型のキャビティ内に竹材の表皮を除去した複数の竹片及び／又は天然繊維と接着剤を収容し、型締めした高温の前記金型内で前記竹片及び／又は前記天然繊維を圧縮成形し、成形体を形成する成形体形成工程を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）金型のキャビティ内で竹片や天然繊維を接着剤と共に加熱し加圧するので、竹片や接着剤等が有する水分が蒸発して水蒸気がキャビティ内に充満し、加熱された水蒸気によって竹片等の組織が軟化される。さらに細胞内腔が圧縮され密度が高められ、硬く機械的強度が高く強度ばらつきの小さな建築部材を製造できる。
（２）金型のキャビティで成形するため、大型の高温高圧容器が不要で、市販のプレス機で製造できるので設備投資を少なくでき、また成形する金型の温度、圧力等の品質管理に必要な条件数が少なく管理が容易で品質の安定性に優れる。
（３）竹片や天然繊維が成形されるのが容積の小さなキャビティ内なので、一回のバッチ処理が終了した後、わずかな時間でキャビティ内を所定の成形雰囲気にすることができバッチ毎の処理時間や切換時間が短く量産性に優れる。
（４）竹材の表皮（外皮及び内皮）を除去した竹片を用いているので、竹片間の接着接合性が高く機械的強度の大きな圧密化された成形体を得ることができる。竹材の表皮が付いたままでは、圧縮した際に表皮が割れて亀裂が入ったり、表皮の接着面で層状に剥離したりすることがあり、機械的強度が低くなり信頼性に欠けるからである。
（５）密閉されたキャビティ内で竹片や天然繊維が高温高圧の水蒸気で満たされると、竹片や天然繊維に含まれるヘミセルローズとリグニンが部分的に解重合し、その結果、竹材腐朽菌の生育を阻害させる性質をもったフェノール化合物やフルフラール化合物等が生成され建築部材の耐腐朽性を向上させる。
【０００７】
ここで、建築部材としては、断面形状が略円形、略楕円形、又は略三角形，略四角形，略六角形等の略多角形等に形成された棒状部材、管状体、板状体等が用いられる。これらの建築部材は、棒状部材の両端部で開口する接着剤流入用の中空部を備えた構造部材間を接合する接合具、コンクリート補強用部材、フェンス等の柱材、建材等に用いることができる。なかでも、接合具やコンクリート補強用部材（竹筋）に好適に用いられる。本発明の建築部材は引張強度が高いため、高い引張強度を必要とする接合具やコンクリート補強用部材の要求特性を満たすからである。
【０００８】
竹材としては、マダケ，ハチク，モウソウチク，クロチク，メダケ等の竹や、ネザサ，スズダケ，ヤダケ，クマザサ等の笹が用いられる。
竹片としては、円筒状の竹材を、目的とする建築部材の棒状部材の長さよりやや短めに切断し、さらに縦方向に８〜１６程度に分割したものの表皮を除去したものが用いられる。さらに短く切断したものや、さらに細く分割した籤状のものも用いることができる。一つの竹片の長さが建築部材の棒状部材の長さよりも短い場合は、キャビティ内に竹片を収容する際に、交互にずらしながら積層して長尺の成形体を製造することができる。
竹材は、節を避けて用いてもよいし、節を抜いて節の突起を削ったものを用いることもできる。節の突起を削った竹材から製造された長尺の竹片を用いることで、長尺の成形体を製造することもできる。
【０００９】
天然繊維としては、竹、ケナフ、亜麻，マニラ麻，チョマ，ジュート等の麻、サトウキビ、トウモロコシ、バナナ、綿等の植物系原料から取り出された繊維が用いられる。なかでも、竹繊維が好適に用いられる。機械的強度が高いからである。植物系原料から繊維を取り出す方法は、特に限定する必要はない。例えば、ケナフ，麻，サトウキビ，トウモロコシ，バナナ等では、茎部（靭皮部）を池や沼等に浸漬して繊維質以外の部分（主にペクチン質）をバクテリアに分解させた後、残った繊維を取り出す方法が挙げられる。竹の場合は、竹片をローラ、プレス等の任意の加圧手段等を用いて繊維状にする方法、高温高圧状態の竹材を急激に常圧の状態等にして爆砕して繊維状にする方法が挙げられる。綿の場合は、緬実として採取する方法が挙げられる。また、植物系原料のパルプ、植物系原料を用いたセルロースレーヨン繊維糸，セルロース繊維糸等の繊維糸も用いることができる。これらの天然繊維は編組又は撚り合わせ若しくはスライバ状にしたものを用いるのが好ましい。非連続繊維を連続化させることができ、建築部材の機械的強度を高めることができるとともに取扱性に優れるからである。
竹片や天然繊維をキャビティ内に収容するときは、竹片や天然繊維の繊維方向を、目的とする建築部材の棒状部材の長手方向と略一致させるようにする。棒状部材の曲げ強さ等の機械的強度を高めるためである。
【００１０】
竹片や天然繊維は、切り出して間もない竹材等から製造した場合は水分を多く含んでいるため、キャビティに収容して型締めして高温下で密閉すると、竹片や天然繊維に含まれる水分が蒸発してキャビティ内の竹片や天然繊維が高温高圧の水蒸気で満たされるので、竹片や天然繊維にキャビティ形成面の熱が良く伝わり竹片や天然繊維が軟化され易く容易に圧縮成形される。
なお、乾燥させた竹材や天然繊維を用いる等の場合は、キャビティ内に収容する前に竹片や天然繊維を水に浸漬したり、天然繊維に水を噴霧したりして適度な水分を補っておくのが好ましい。竹片等の軟化を促進させ圧縮成形によって亀裂が生じるのを防止するためである。また、キャビティ内に竹片や天然繊維を収容する際に、少量の水を一緒にキャビティ内に入れたり、金型にキャビティに連通する孔部を形成し、この孔部を利用して金型の外部から水蒸気をキャビティ内に供給したりすることもできる。
なお、竹片や天然繊維は金型に収容する前に予熱しておくこともできる。これにより、金型内での竹片や天然繊維の加熱時間を短縮させることができ、生産性を高めることができるため好ましい。
【００１１】
竹材の表皮（外皮及び内皮）は、サンダ等を用いて研削したりブラスト処理等によって除去したりすることができる。竹材を分割した後にこれらの表皮の処理を行うこともできるし、丸竹の状態で行うこともできる。表皮を除去することにより、竹片間の接着接合性が高く機械的強度の大きな成形体を得ることができる。
【００１２】
接着剤としては、イソシアネート系接着剤、フェノール系接着剤、タンニン、リグノフェノール、ポリ乳酸樹脂等を用いることができる。イソシアネート系接着剤としては、１分子中に２個以上のイソシアネート基を有するものであればよく、例えばＴＤＩ（トルエンジイソシアネート）、ＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）、トリフェニルメタントリイソシアネート、ポリメリックＭＤＩ（ポリメチレンポリフェニルイソシアネート）等が挙げられる。これらの接着剤は、刷毛塗り等の塗布、噴霧、どぶ漬け等の任意の方法によって竹片等に付着することができる。
【００１３】
キャビティとしては、建築部材の棒状部材の外形と略同一かそれよりも大きく形成されたものが用いられる。キャビティを建築部材の棒状部材の外形よりも大きく形成した場合は、圧縮成形した成形体を金型から取り出した後、目的とする棒状部材の外形に合わせて切削加工する。
なお、キャビティ形成面に凹凸が形成された金型を用いることによって、接着剤を注入して用いる接合具やコンクリート補強用の竹筋として製造された建築部材の表面に凹凸を形成することができ、接着剤やコンクリートの付着性が向上するため好適に用いられる。
なお、建築部材は、クレオソート油等の油状防腐剤、トリブロモフェノール，３−ヨード−プロビニルブチルカルボナート，ナフテン酸銅等の油溶性防腐剤、ＣＣＡ防腐剤等の水溶性防腐剤，乳化性防腐剤等による防腐処理；８ホウ酸ナトリウム４水和物等のホウ素化合物，カルバリル，プロポクスル等のカーバメート系化合物、パーメスリン，サイパメスリン等のピレスロイド系化合物、クロルピリホス等の有機リン系化合物等による防虫処理； ベンゾトリアゾール系，ベンゾフェノン系，サリシレート系，シアノアクリレート系等の紫外線吸収剤等による光安定化処理を施すのが好ましい。建築部材は、コンクリート補強用の竹筋として用いる場合等、屋外に放置されることもあるからである。
【００１４】
竹片や天然繊維を収容した金型を型締めしたときの高温のキャビティ内の温度としては、１００〜１８０℃好ましくは１３０〜１５０℃が用いられる。温度が１３０℃より低くなるにつれ、水分の蒸発量が少なくキャビティ内の水蒸気圧が高まり難く竹片や天然繊維が軟化するまでに長時間を要し生産性が低下し、また蒸気の浸透に斑が生じ成形体に強度斑やワレが生じ易くなる傾向がみられ、１５０℃より高くなるにつれ、竹片に割れが生じたりセルロース等の分解が起こり褐色化や焦げ付いたりして機械的強度が低下する傾向がみられる。特に、１００℃より低くなるか１８０℃より高くなると、これらの傾向が著しくなるためいずれも好ましくない。
なお、金型の加熱は、ヒータ等で加熱する他、高周波誘導加熱，電磁誘導加熱等によって金型に渦電流を発生させてジュール熱によって加熱することもできる。
【００１５】
金型を加熱し型締めすることにより竹片等の温度が上昇するとともに水蒸気が竹片等に浸透し軟化される。軟化した竹片等を断面積比で１／２〜１／３程度になるまでキャビティ内で圧縮成形し、同時に接着剤を熱硬化させ竹片等を接着する。この状態で１〜６０分程度保持することにより成形体の形状が固定化される。竹片等を断面積比で１／２〜１／３程度になるまで圧縮成形するのは、密度を高めるためである。
なお、竹片等を成形する圧縮成形の圧力としては、キャビティの温度にもよるが、１〜１５ＭＰａ好ましくは５〜１０ＭＰａが好適に用いられる。圧力が５ＭＰａより小さくなるにつれ圧縮量が小さく高密度の成形体を製造し難くなる傾向がみられ、１０ＭＰａより大きくなるにつれ繊維同士が圧迫されて切断され機械的強度が低下する傾向がみられる。特に、１ＭＰａより小さくなるか１５ＭＰａより高くなると、これらの傾向が著しくなるため、いずれも好ましくない。
【００１６】
また、圧縮成形した際のキャビティ内の蒸気圧が１２０〜２５００ｋＰａになるように、キャビティに空気抜き孔や隙間を設ける、キャビティに形成された空気抜き孔に安全弁を接続する等の手段を用いて金型を設計するのが好ましい。キャビティが複数形成されている場合は、キャビティを配管等で連結し、連結した配管等に安全弁を配設することができる。
なお、キャビティ内の蒸気圧が１２０ｋＰａより低くなるにつれ竹片や天然繊維に水蒸気が浸透し難く竹片や天然繊維が軟化し難くなる傾向がみられ、２５００ｋＰａより高くても竹片や天然繊維が軟化するまでの時間に変化はなく、キャビティ内を密閉するための構造等が複雑になる傾向がみられるため、いずれも好ましくない。
なお、金型が加圧成形装置から着脱自在に形成されていると、圧縮成形した後は金型を加圧成形装置から取り外して冷却し、これとは別の金型を加圧成形装置に取付けて圧縮成形を行うことができるので、冷却時の加圧成形装置の占有時間を短縮して加圧成形装置の成形サイクルを短縮でき生産性に優れる。
【００１７】
本発明の請求項２に記載の建築部材の製造方法は、横断面が略円形，略楕円形又は略多角形のいずれかの直線状，曲線状又は折曲状に形成された棒状部材と、前記棒状部材の中心部に長手方向と平行に全体に渡って又は両端若しくは一端で開口する中空部と、を備えた建築部材の製造方法であって、前記建築部材の前記中空部を長手方向に沿って半割にした溝部を形成する突条部がキャビティ形成面に形成された金型のキャビティ内に、竹材の表皮を除去した複数の竹片及び／又は天然繊維と接着剤を収容し、型締めした高温の前記金型内で前記竹片及び／又は前記天然繊維を圧縮成形し、前記溝部が形成された半割成形体を形成する半割成形体形成工程と、前記金型内から前記半割成形体を取り出した後、２つの前記半割成形体の前記溝部同士をあわせて接着する接着工程と、を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１に記載の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）金型のキャビティ内で竹片や天然繊維を接着剤と共に加熱し加圧するので、竹片や天然繊維、接着剤が有する水分が蒸発して水蒸気がキャビティ内に充満し、加熱された水蒸気によって竹片や天然繊維の組織が軟化される。さらに細胞内腔が圧縮され密度が高められ、キャビティ形成面に形成された突条部によって溝部が形成された半割成形体を形成できる。２つの半割成形体の溝部同士をあわせて接着することで、中空部が形成された硬く機械的強度が高く強度ばらつきの小さな建築部材を製造できる。
【００１８】
ここで、建築部材、竹材、竹片、天然繊維、接着剤、金型内の温度、成形時の圧力、圧縮形成した際のキャビティ内の蒸気圧としては、請求項１で説明したものと同様なので、説明を省略する。
【００１９】
キャビティ形成面としては、一面を平面に、他面を建築部材の棒状部材の外周面の形状と対応する凹面状に形成することができる。また、建築部材の棒状部材の外周面よりも大きな面に形成し、成形した半割成形体を金型から取り出した後、半割成形体の外周面を切削加工することもできる。
突条部としては、建築部材の中空部を長手方向に沿って半割にした溝部の形状に対応して、キャビティの長手方向と平行に全体に渡って、又はキャビティの両端若しくは一端と連成して突条に形成されたものが用いられる。
【００２０】
接着工程において半割成形体を接着する接着剤としては、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、レソルシノール樹脂、ビニルウレタン、ポリウレタン、シアノアクリレート、タンニン、リグフェノール等を用いることができる。
【００２１】
本発明の請求項３に記載の建築部材の製造方法は、横断面が略円形，略楕円形又は略多角形のいずれかの直線状，曲線状又は折曲状に形成された棒状部材と、前記棒状部材の長手方向に形成され前記棒状部材の両端部で開口する中空部と、を備えた建築部材の製造方法であって、竹材の表皮を除去した複数の竹片及び／又は天然繊維と接着剤を金型内に収容するとともに、前記建築部材の前記中空部を形成する心材を前記竹片及び／又は前記天然繊維の略中心に配置し、型締めした高温の前記金型内で前記竹片及び／又は前記天然繊維を圧縮成形し、前記中空部が形成された中空成形体を形成する中空成形体形成工程を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１に記載の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）キャビティ内に心材を収容し竹片等とともに成形するので、中空部を備えた建築部材を一度の成形操作で製造でき生産性に優れる。
【００２２】
ここで、建築部材、中空部、竹材、竹片、天然繊維、接着剤、キャビティ内の温度、キャビティ内の圧力、成形時の圧力は、請求項１で説明したものと同様なので、説明を省略する。
【００２３】
心材としては、目的とする建築部材の中空部の内周面の形状に対応させた中実の棒状、中空の管状等に形成されたものが用いられる。
棒状部材が直線状の場合は直線状の心材が用いられる。棒状部材が曲率の小さな曲線状の場合は曲線状の心材が用いられるが、曲率の大きな曲線状や折曲状の棒状部材の場合は、棒状部材の折曲部や曲線部で着脱可能に接続された心材が用いられる。これにより、成形後に心材を分解して中空部から抜き出すことができる。
【００２４】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の建築部材の製造方法であって、前記金型が、成形時に前記心材の両端を押し下げる心材押え部を有する可動側金型と、前記キャビティの両端部と連通し前記可動側金型の可動方向と同方向に長孔状に形成され前記心材の両端が挿通される案内溝を有する固定側金型と、を備えた構成を有している。
この構成により、請求項３で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）固定側金型がキャビティの両端部と連通した案内溝を備え、可動側金型が成形時に心材の両端を押し下げる心材押え部を備えているので、可動側金型が可動するにつれて心材が押し下げられるため、密度が略均一で曲げ強さ等の機械的強度の高い中空成形体を製造することができる。
【００２５】
ここで、案内溝としては、溝幅が心材の外径と略同一かわずかに大きく形成されたものが用いられる。案内溝と心材との隙間から、キャビティの外に水蒸気や接着剤等が漏れ出さないようにするためである。また、隙間がなくなるようにシール材を配設することができる。
【００２６】
心材押え部としては、圧縮された成形体の中空部に相当する位置まで、心材を押し下げるものが用いられる。
【００２７】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の建築部材の製造方法であって、前記心材が、水蒸気，冷却用流体の１種以上が通過する孔部が周壁に形成された中空管で形成された構成を有している。
この構成により、請求項３又は４で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）周壁に孔部が形成された中空管で心材が形成されているので、成形前に高温高圧の水蒸気を心材から金型内に注入することで、竹片を短時間で軟化させることができ生産性に優れる。また、中空成形体を形成した後は、冷風や冷水等の冷却用流体を心材から注入することで、中空成形体の内部から冷却でき冷却時間を短縮できるとともに、心材を冷却して収縮させ中空成形体から心材を抜き易くすることができ生産性に優れる。
【００２８】
ここで、心材には切換弁が配設された配管を接続して、水蒸気と冷却用流体のいずれを心材に流すかを選択できるようにしておくのが好ましい。
【００２９】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項３乃至５の内いずれか１に記載の建築部材の製造方法であって、前記竹片及び／又は前記天然繊維を合成樹脂，無機繊維の内の１種以上で形成された織布，編布，不織布，シートのいずれか１種以上と前記接着剤とともに前記心材に巻回する、又は、前記竹材を原料とする繊維糸と前記接着剤を前記心材に巻回する構成を有している。
この構成により、請求項３乃至５の内いずれか１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）竹材や天然繊維は繊維が強靭なため高圧力で成形すると繊維同士が圧迫し合い繊維を断ち切ってしまい機械的強度が低下することがあるが、合成樹脂や無機繊維等で形成された織布，編布，不織布，シートとともに巻回されている、又は、竹材を原料とする繊維糸等として巻回されているため、合成樹脂や無機繊維等が竹繊維や天然繊維間を緩衝し繊維が断ち切られるのを防止して、機械的強度が低下するのを防止できる。
【００３０】
ここで、合成樹脂としては、ポリエチレン，ポリスチレン，ポリアミド，ポリカーボネート等で形成された繊維状のもの、布状のもの、シート状のものを用いることができる。融点が金型の温度と略同じか低いポリエチレン，ポリスチレン等の合成樹脂は、成形時に溶融して竹の繊維間や天然繊維間を緩衝し繊維が断ち切られるのを防止し、機械的強度が低下するのを防止できる。融点が金型の温度より高いポリアミド等の合成樹脂は、竹の繊維等が断裂されるのを防止するととともに、補強して機械的強度が低下するのを防止できる。
無機繊維としては、ガラス繊維，炭素繊維等が用いられる。
これらを織布，編布，不織布にしたものや、シートにしたものに竹片や天然繊維の繊維方向を揃えて配列し、イソシアネート系接着剤等の接着剤で接着し、１枚乃至複数枚のシート等を心材の回りに巻回する。紐のように細くした織布等を心材の回りに厚さを変えて巻回することによって、目的とする棒状部材の表面に凹凸を形成することもできる。
なお、竹片としては、径の細い籤状に形成したものを用いるのが好ましい。心材と平行方向に巻き付けるためである。
【００３１】
竹材を原料とする繊維糸としては、ビスコースレーヨン、銅アンモニアレーヨン、アセテート、トリアセテート、精製セルロースから選ばれる少なくとも１種の繊維で形成されたセルロースレーヨン繊維糸、セルロース繊維糸等が用いられる。この繊維糸を、フィラメントワインディング法のように、イソシアネート系接着剤等の接着剤で接着しながら心材の回りに螺旋状等に巻回する。
【００３２】
本発明の請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６の内いずれか１に記載の建築部材の製造方法であって、成形体形成工程、半割成形体形成工程、中空成形体形成工程のいずれかの後、前記金型の圧縮状態を維持する圧縮維持工程を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１乃至６の内いずれか１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）圧縮維持工程を備えているので、成形装置から金型を脱着して金型だけを冷却している間に、成形装置に新しい金型を装着して次の成形操作を行うことができるため、成形装置の稼働率を上げて生産性を高めることができるとともに省エネルギー性に優れる。
【００３３】
ここで、金型としては、圧縮した状態で可動側金型と固定側金型との間をボルト・ナットやターンバックル等で螺着し固定化するもの、ラチェット等で係合させ固定化する等の圧縮維持手段を備えたものが用いられる。
成形装置から脱着された金型は、冷却等した後に脱型する。
【００３４】
本発明の請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７の内いずれか１に記載の建築部材の製造方法であって、前記竹材の前記表皮が、ブラスト処理によって除去されている構成を有している。
この構成により、請求項１乃至７の内いずれか１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）竹材の表皮がブラスト処理によって除去されているので、サンダ等を用いて研削除去するのと比較して短時間で斑なく処理することができ生産性に優れる。
（２）ブラスト材の種類や処理時間を調整することによって、表皮だけを極薄く除去することができ、機械的強度の高い外皮近くの繊維を残して高い機械的強度が得られる。
【００３５】
ここで、ブラスト処理は、竹材を分割した後に行うことができる。また、節を除いて切断した丸竹の外面と内面にブラスト処理することによって、竹材を分割する前に丸竹のままの状態でブラスト処理を行うこともできる。竹材の表皮（外皮及び内皮）を除去することにより、圧縮した際に表皮が割れて亀裂が入ったり接着面で層状に剥離したりするのを防止し、接着接合性を高め機械的強度を高めることができる。
【発明の効果】
【００３６】
以上のように、本発明の建築部材の製造方法によれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項１に記載の発明によれば、
（１）成形体形成工程を備えているので、硬く機械的強度が高く強度ばらつきの小さな建築部材を製造できる建築部材の製造方法を提供することができる。
（２）大型の高温高圧容器が不要で設備投資を少なくでき、また成形する金型の温度、圧力等の品質管理に必要な条件数が少なく管理が容易で品質の安定性に優れた建築部材の製造方法を提供することができる。
（３）一回のバッチ処理が終了した後、わずかな時間でキャビティ内を高温の水蒸気雰囲気にすることができバッチ毎の処理時間や切換時間が短く量産性に優れた建築部材の製造方法を提供することができる。
（４）竹材の表皮を除去した竹片を用いているので、竹片の接着接合性が高く機械的強度の大きな成形体が得られる建築部材の製造方法を提供することができる。
（５）密閉されたキャビティ内で竹片や天然繊維が高温の水蒸気で処理されるので、竹材腐朽菌の生育を阻害させる性質をもったフェノール化合物やフルフラール化合物等が生成され建築部材の耐腐朽性を向上させる建築部材の製造方法を提供することができる。
【００３７】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、
（１）２つの半割成形体の溝部同士をあわせて接着することで、中空部が形成された硬く機械的強度が高く強度ばらつきの小さな建築部材を製造できる。
【００３８】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、
（１）中空部を備えた建築部材を一度の成形操作で製造でき生産性に優れた建築部材の製造方法を提供することができる。
【００３９】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３の効果に加え、
（１）密度が略均一で曲げ強さ等の機械的強度の高い中空成形体を製造できる建築部材の製造方法を提供することができる。
【００４０】
請求項５に記載の発明によれば、請求項３又は４の効果に加え、
（１）圧縮成形前に高温高圧の水蒸気を心材から金型内に注入することで、竹片や竹繊維を短時間で軟化させることができ、また中空成形体を形成した後は、冷風や冷水等の冷却用流体を心材から注入することで、中空成形体の内部から冷却でき冷却時間を短縮できるとともに、成形された中空成形体から心材を抜き易くすることができ生産性に優れた建築部材の製造方法を提供することができる。
【００４１】
請求項６に記載の発明によれば、請求項３乃至５の内いずれか１の効果に加え、
（１）合成樹脂，無機繊維等が竹の繊維間や天然繊維を緩衝し竹の繊維等が断ち切られるのを防止したり補強したりして、機械的強度が低下するのを防止できる建築部材の製造方法を提供することができる。
【００４２】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１乃至６の内いずれか１の効果に加え、
（１）成形装置から金型を脱着して金型だけを冷却している間に、成形装置に新しい金型を装着して次の成形操作を行うことができるため、成形装置の稼働率を上げて生産性を高めることができるとともに省エネルギー性に優れた建築部材の製造方法を提供することができる。
【００４３】
請求項８に記載の発明によれば、請求項１乃至７の内いずれか１の効果に加え、
（１）竹材の表皮がブラスト処理によって除去されているので、サンダ等を用いて研削除去するのと比較して短時間で斑なく処理することができ生産性に優れた建築部材の製造方法を提供することができる。
（２）ブラスト材の種類や処理時間を調整することによって、表皮だけを極薄く除去することができ、高い機械的強度が得られる建築部材の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は実施の形態１における建築部材の製造方法を示す模式図であり、（ａ），（ｂ）は半割成形体形成工程を示す模式図であり、（ｃ），（ｄ）は接着工程を示す側面図であり、（ｅ）は製造された建築部材の斜視図であり、図２（ａ）は製造された建築部材の応用例の一つである接合具の斜視図であり、図２（ｂ），（ｃ），（ｄ）は製造された建築部材の竹筋としての接合方法を示す断面図である。
図１において、１は加熱装置を備えた図示しない成形装置によって上下方向から加圧される金型であり、成形装置と着脱自在に形成されている。２は金型１の固定側金型、３は固定側金型２の上面を窪ませて形成された横断面が略矩形状の固定側キャビティ形成面、４は固定側キャビティ形成面３の底面に突設された横断面が略半円状の突条部、５は固定側金型２の内部に配設され冷却水等の冷却用流体が流れる冷却用管、６は固定側金型２の上面の固定側キャビティ形成面３の周囲に配設されたＯリング等のシール部材、７は可動側金型、８は可動側金型７の下面に形成され固定側キャビティ形成面３に嵌挿され横断面が略矩形状に形成された加圧コア、８ａは加圧コア８の下面に形成された平面状の可動側キャビティ形成面、９は可動側金型７の内部に配設され冷却水等の冷却用流体が流れる冷却用管、１０は固定側金型２と可動側金型７とを型締めした際に該キャビティ形成面３，８ａの間に形成されるキャビティであり、目的とする建築部材の棒状部材と略同一の長さと幅に形成されている。１１はキャビティ１０内に敷設された蒸気は通過するが液滴は通過させない両面シリコン樹脂加工耐油紙等の離型シートやシリコン樹脂等を該キャビティ形成面３，８ａに噴霧して膜状に形成した離型層、１２はキャビティ１０の長手方向と繊維の方向を一致させてキャビティ１０内に積み重ねられ収容された複数の竹片である。
図１（ｂ）において、１３は竹片１２が圧縮成形され横断面が略矩形の棒状に圧密化された半割成形体、図１（ｃ）において、１４は突条部４によって半割成形体１３の一面に長手方向に渡って溝状に形成された溝部、図１（ｄ）において、１５は溝部１４，１４同士をあわせて半割成形体１３，１３を接着して形成された角柱状の棒状部材１３ａの中空部、図１（ｅ）において、１６は両端部で開口する中空部１５が長手方向に形成された建築部材の棒状部材である。
【００４５】
図２（ａ）において、１７は棒状部材１６の両端部に形成され中空部１５と連通した接着剤案内溝、１７ａは棒状部材１６の長手方向の略中間に穿設され中空部１５と連通した螺子部を有する螺着孔、１７ｂは一端が螺着孔１７ａに螺着され接着剤が注入される枝管、１７ｃは枝管１７ｂの両端で開口する接着剤注入用の中空部である。
図２（ｂ）において、１８，１８は横断面が略円形，略楕円形又は略多角形のいずれかの直線状，曲線状又は折曲状に形成された建築部材の中空状の棒状部材、１８ａ，１８ａは棒状部材１８，１８の芯部に長手方向と平行に形成された中空部、１８ｂは木製，竹製，合成樹脂製，金属製等で形成され中空部１８ａ，１８ａに嵌挿若しくは螺挿された棒状の接続部材である。
図２（ｃ）において、１８ｃは棒状部材１８，１８の端部が嵌挿若しくは螺挿された筒状の接続部材である。
図２（ｄ）において、１９，１９は横断面が略円形，略楕円形又は略多角形のいずれかの直線状，曲線状又は折曲状に形成された建築部材の一つである中実の棒状部材、１９ａは棒状部材１９，１９の端部が嵌挿若しくは螺挿された筒状の接続部材である。
【００４６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態１における建築部材の製造方法について説明する。
始めに、丸竹の節を避けて円筒状の竹材をキャビティ１０の長さと略同一の長さに切断し、さらにキャビティ１０の幅と略同一の幅にするため縦方向に１／８〜１／１６程度に分割した竹片１２を製造する。次に、竹片１２の表皮（外皮及び内皮）をブラスト処理によって除去する。この竹片１２の内部に水が浸透するまで、竹片１２を水に浸漬する。
水中から取り出した竹片１２の表面に満遍なくイソシアネート系接着剤等の接着剤を塗布した後、図１（ａ）に示すように、半割成形体形成工程において、固定側金型２のキャビティ形成面３に離型シート等を用いて離型層１１を形成した後、離型層１１の上に所定の厚さになるまで竹片１２を順に積み重ねていく。
次に、固定側金型２と可動側金型７を図示しない成形装置に配設した後、冷却用管５，９に冷却水等を流す図示しない配管を接続する。固定側金型２の固定側キャビティ形成面３内を可動側金型７の加圧コア８で閉じ、離型層１１で竹片１２を包み込むようにして型締めし、可動側キャビティ形成面８ａを竹片１２の上面に当接させた後、固定側金型２と可動側金型７の該キャビティ形成面３，８ａを、カートリッジヒータ等を用いて１００〜１８０℃好ましくは１３０〜１８０℃に加熱する。これにより、竹片１２に含まれる水分が蒸発してキャビティ１０内の竹片１２が高温の水蒸気で満たされるので、竹片１２に該キャビティ形成面３，８ａの熱が良く伝わり竹片１２が軟化される。この状態を１〜１０分間保持する。
【００４７】
次に、可動側金型７を下降させると、キャビティ１０内の空気が加圧コア８とキャビティ形成面３との隙間から抜けていくので、竹片１２に１〜１５ＭＰａ好ましくは５〜１０ＭＰａの圧力を加えて、竹片１２を断面積比で１／２〜１／３程度になるように圧縮成形し、この状態で１〜６０分程度保持する。キャビティ１０内に発生した高温高圧の水蒸気によって接着剤が熱硬化され、竹片１２同士が接着されて形状が固定化され半割圧密材１３が製造される。さらに、図１（ｂ）に示すように、シール部材６が可動側金型７に当接するまで可動側金型７を下降させると、シール部材６で密閉され気密なキャビティ１０内で竹片１２が高温高圧の水蒸気で満たされるため、竹片１２に含まれるヘミセルローズとリグニンが部分的に解重合し、その結果、竹材腐朽菌の生育を阻害させる性質をもったフェノール化合物やフルフラール化合物等が生成され建築部材の耐腐朽性を向上させる。（以上、半割成形体形成工程）。
半割成形体１３の形状を固定化後、冷却用管５，９に冷却水等の冷却用流体を流し固定側金型２及び可動側金型７を冷却する。半割成形体１３が固定側金型２から取り出せる程度の低温になったら、離型層１１とともに半割成形体１３を取り出す。
半割成形体１３が複数個製造されたら、次に接着工程において、図１（ｃ）に示すように、溝部１４，１４同士をあわせてポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体等の接着剤を用いて、半割成形体１３，１３を圧締接着して中空部１５を形成する（図１（ｄ）参照）。半割成形体１３，１３の接着後、外周面を旋盤等で切削して、図１（ｅ）に示すような横断面が略円形に形成された建築部材の棒状部材１６を製造する。
【００４８】
棒状部材１６は、図２（ａ）に示すように、棒状部材１６の両端部に接着剤案内溝１７、中間部に螺着孔１７ａを形成し、使用時に螺着孔１７ａに枝管１７ｂを螺着する。この棒状部材１６を、構造部材の当接面に穿孔された一対の連通孔に挿着し、枝管１７ｂの中空部１７ｃから中空部１５に接着剤を注入し接着剤案内溝１７から接着剤を流出させ、連通孔と棒状部材１６の間に接着剤を充填し、連通孔内の接着剤を硬化させて構造部材間を接合する接合具として用いることができる。
また、中空状の棒状部材１８をコンクリート等に埋設して躯体を補強する竹筋として用いる場合は、図２（ｂ），（ｃ）に示すように、棒状部材１８，１８の端部同士を突き合わせ、中空部１８ａ，１８ａに棒状の接続部材１８ｂを嵌挿して、複数本を接続して長尺の竹筋を得ることができる。また中空部１８ａ，１８ａに螺子部を形成すれば、接続部材１８ｂを螺子状に形成し、接続部材１８ｂを螺挿して、複数本を接続することができる。さらに図２（ｃ）に示すように、筒状の接続部材１８ｃを用いて接続することもできる。
【００４９】
本実施の形態においては、突条部４が形成された平面状のキャビティ形成面３を有する金型１を用いた場合について説明したが、キャビティ形成面３に突条部４のない金型を用いることで、竹片を圧縮して棒状や板状の中実の成形体を製造することができる（成形体形成工程）。これにより、コンクリート等の躯体の補強を目的として躯体内に埋設して用いられる竹筋等の中実の建築部材を製造することができる。
中実の棒状部材１９をコンクリート等に埋設して躯体を補強する竹筋として用いる場合は、図２（ｄ）に示すように、筒状の接続部材１９ａを用いて複数の棒状部材１９，１９を接続し長尺化することができる。
なお、節の突起を削った竹材から製造された長尺の竹片を用いることで、長尺の連続した成形体を製造することができるため、この場合は接続部材１８ｂ，１８ｃ，１９ｃを用いなくてもよい。
また、棒状部材１６，１８，１９の外周面に、螺子溝等のような凹凸を形成することもできる。また、適当な間隔をあけて鍔部を形成することもできる。これにより、接着剤やコンクリートの付着性を向上させることができる。
【００５０】
以上のような本発明の実施の形態１における建築部材の製造方法によれば、以下のような作用が得られる。
（１）金型１のキャビティ１０内で水に浸漬した竹片１２を接着剤と共に加熱し加圧するので、竹片１２の水分が蒸発して水蒸気がキャビティ１０内に充満し、加熱された水蒸気によって竹片１２の組織が軟化される。さらに圧縮成形することで竹の細胞内腔が圧縮され密度が高められ、キャビティ形成面３に形成された突条部４によって溝部１４が形成された半割成形体１３を形成できる。２つの半割成形体１３の溝部１４同士をあわせて接着することで、中空部１５が形成された硬く機械的強度が高く強度ばらつきの小さな建築部材の棒状部材１６を製造できる。
（２）金型１を加熱してキャビティ１０内で圧縮成形するので、大型の高温高圧容器が不要で設備投資を少なくでき、また圧縮成形する金型１のキャビティ形成面３，８ａの温度等の品質管理に必要な条件数が少なく管理が容易で品質の安定性に優れる。
（３）竹片１２が高温の水蒸気によって加熱軟化され圧縮成形されるのが容積の小さなキャビティ１０内なので、一回のバッチ処理が終了した後、わずかな時間でキャビティ１０内を高温の水蒸気雰囲気にすることができバッチ毎の処理時間や切換時間が短く量産性に優れる。
（４）竹材の表皮を除去した竹片１２を用いているので、竹片１２の接着接合性が高く、機械的強度の大きな半割成形体１３を得ることができる。また、竹材の表皮がブラスト処理によって除去されているので、サンダ等を用いて研削除去するのと比較して短時間で斑なく処理することができ生産性に優れる。
（５）シール部材６で密閉されたキャビティ１０内で竹片１２が高温高圧の水蒸気で満たされると、竹片１２に含まれるヘミセルローズとリグニンが部分的に解重合し、その結果、竹材腐朽菌の生育を阻害させる性質をもったフェノール化合物やフルフラール化合物等が生成され建築部材の耐腐朽性を向上させる。
（６）固定側金型２及び可動側金型７に冷却用管５，９が配設されているので、半割成形体形成工程において竹片１２を圧縮成形した後は、冷却水等の冷却用流体を流し固定側金型２及び可動側金型７を短時間で冷却することができ、固定側金型２から半割成形体１３を取り出すまでの時間を短縮でき生産性に優れる。
【００５１】
なお、本実施の形態１においては、金型１にキャビティ１０が一つ形成された場合について説明したが、金型１の幅を広くしてキャビティ１０を複数並設させたり、多段に形成したりする場合もある。この場合は、一回の操作によって複数の半割成形体１３を製造できるため、さらに生産性に優れる。
また、本実施の形態においては、金型１をカートリッジヒータ等で加熱する場合について説明したが、高周波誘導加熱や電磁誘導加熱等の誘導加熱によって金型１に渦電流を発生させジュール熱を発生させて加熱する場合もある。これにより、所望する温度に短時間で到達できるとともに、温度コントロールが容易で加熱温度を精度よくコントロールできるという作用が得られる。
また、本実施の形態においては、竹片１２を圧縮成形した場合について説明したが、高温高圧状態の竹材を急激に常圧の状態にする爆砕処理等によって製造された竹繊維等の天然繊維を成形する場合もある。この場合は、天然繊維と、ポリ酢酸ビニル，エチレン−酢酸ビニル共重合体，イソシアネート接着剤等の接着剤をキャビティ１０内に収容するか、接着剤を含浸させた天然繊維をキャビティ１０内に収容し、固定側金型２と可動側金型７の固定側キャビティ形成面３及び可動側キャビティ形成面８ａを１００〜１８０℃好ましくは１３０〜１５０℃にして、１〜１０ＭＰａの圧力を１〜６０分間加えて成形する。これにより、天然繊維内に接着剤が浸透して硬化され、硬く機械的強度が高く強度ばらつきの小さな建築部材を製造できる。
また、本実施の形態においては、固定側金型２の上面のキャビティ形成面３の周囲にＯリング等のシール部材６が配設された場合について説明したが、シール部材６は必ずしも設ける必要はない。木材とは異なり竹片１２は材軸方向のみの繊維からなるので、キャビティ１０内を密閉しなくても、高温下で加圧して所定の時間保持することで圧縮成形された竹片１２の形状を固定化できるからである。
【００５２】
（実施の形態２）
図３は実施の形態２における建築部材の製造方法を示す模式図であり、（ａ），（ｂ）は半割成形体形成工程を示す模式図であり、（ｃ）は接着工程を示す側面図であり、（ｄ）は製造された建築部材の側面図であり、（ｅ）は表面に凹凸が形成された建築部材の斜視図であり、（ｆ），（ｇ）は表面に鍔部が形成された建築部材の斜視図である。なお、実施の形態１と同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図中、２０は加熱装置を備えた図示しない成形装置によって上下方向から加圧される金型であり、成形装置と着脱自在に形成されている。２１は可動側金型７の下面に形成されキャビティ形成面３に嵌挿される凹面状のキャビティ形成面、図３（ｂ）において、２２は竹片１２が圧縮成形され横断面が略半円形の棒状に圧密化された半割成形体、図３（ｃ）において、２３は突条部４によって半割成形体２２の一面に長手方向に渡って溝状に形成された溝部、図３（ｄ）において、２４は溝部２３，２３同士をあわせてポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体等の接着剤を用いて、半割圧密材２２，２２を接着して形成された中空部、２５は両端部で開口する中空部２４が長手方向に形成された建築部材の棒状部材である。
図３（ｅ）において、２６は外表面に凹凸が形成された建築部材の棒状部材、図３（ｆ）において、２７は建築部材の棒状部材、２７ａは棒状部材２７の長手方向と直交して適当な間隔をあけた環状に一体形成された溝部、２７ｂは竹集成材や合成樹脂等で略Ｃ字状に形成され溝部２７ａに嵌合された鍔部、図３（ｇ）において、２８は棒状部材２５の長手方向と直交して適当な間隔をあけて棒状部材２５の表面に接着剤を付着した合成樹脂製繊維やガラス繊維等の繊維材を巻回して形成された鍔部である。
【００５３】
本発明の実施の形態２における建築部材の製造方法は、実施の形態１で説明したものと同様なので、説明を省略する。
なお、図３（ｅ）に示す建築部材の棒状部材２６は、キャビティ形成面２１に凹凸を形成することによって製造できる。
また、図３（ｆ）に示す建築部材の棒状部材２７は、キャビティ形成面２１に適当な間隔をあけて溝部２７ａに対応した凸部を形成することによって製造でき、形成された溝部２７ａに鍔部２７ｂを嵌合することによって建築部材を製造できる。
また、図３（ｇ）に示す建築部材は、棒状部材２５の表面に接着剤を付着した合成樹脂製繊維やガラス繊維，天然繊維等の繊維材を巻回して鍔部２８を形成することによって製造できる。
【００５４】
以上のような実施の形態２における建築部材の製造方法によれば、実施の形態１に記載の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）キャビティ形成面２１が凹面状に形成されているので、半割成形体形成工程において、横断面が略半円形の棒状に圧密化された半割成形体２２を製造することができ、旋盤等で外面を切削加工しなくても、横断面が略円形状の棒状部材２５を製造でき生産性に優れる。
（２）建築部材の棒状部材２５，２６，２７の表面に凹凸や鍔部２７ｂ，２８を形成することで、接着剤を注入して用いる接合具やコンクリート補強用の竹筋として用いた場合、接着剤やコンクリートの付着性を向上させることができる。
【００５５】
ここで、本実施の形態２においては、金型２０は、キャビティ１０を複数並設したり多段に形成したりしてもよい。
なお、本実施の形態２においては、突条部４が形成された平面状のキャビティ形成面３を有する金型２０を用いた場合について説明したが、キャビティ形成面３に突条部４を形成する代わりにキャビティ形成面２１と同じように凹状に形成した金型を用いることで、竹片を圧密化して棒状の中実の成形体を製造することができる（成形体形成工程）。これにより、コンクリート等の躯体の補強を目的として躯体内に埋設して用いられる竹筋等の中実の建築部材を製造することができる。
【００５６】
図４は実施の形態２における建築部材の製造方法の変形例を示す模式図であり、図４（ａ）は固定型金型の平面図であり、図４（ｂ）は固定型金型に一層分の竹片を収容した状態を示す平面図であり、図４（ｃ）は固定型金型に多層の竹片を収容した状態を示す模式断面図であり、図４（ｄ）は形成された曲線状の棒状部材の斜視図である。
図中、２ａは固定側金型、４ａはキャビティ形成面３の底面に突設された横断面が略半円状の突条部、１０ａは固定側金型２と可動側金型７とを型締めした際に固定側キャビティ形成面３と可動側キャビティ形成面８ａの間に形成されるキャビティであり、目的とする曲線状の建築部材の棒状部材と略同一の長さと幅に形成されている。１２はキャビティ１０ａの長手方向と繊維の方向を一致させてキャビティ１０ａ内に収容された複数の竹片であり、多層分の竹片１２ａは少しずつずらして積み上げられている。２４ａは二つの半割成形体を接着して形成された中空部、２５ａは二つの半割成形体を接着して両端部で開口する中空部２４ａが長手方向に形成された建築部材の曲線状の棒状部材である。
本発明の実施の形態における建築部材の製造方法は、実施の形態１で説明したものと同様なので、説明を省略する。
以上のように、キャビティ１０ａ内に複数の短い竹片１２ａを交互にずらして積み重ねて圧縮成形することにより、曲率を有する棒状部材２５ａを製造することができる。同様にして、折曲状の棒状部材も製造することができる。
【００５７】
図５は実施の形態２における建築部材の製造方法の別の変形例を示す模式図であり、（ａ），（ｂ）は半割成形体形成工程を示す模式図である。なお、実施の形態１又は２と同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図中、２０ａは加熱装置を備えた図示しない成形装置によって上下方向から加圧される金型であり、成形装置と着脱自在に形成されている。７ａは可動側金型７の両側に張り出した延設部、７ｂは延設部７ａの下部に垂設された板状部材、７ｃは板状部材７ｂの一側面に形成された圧縮維持手段としてのラチェット部、２９は固定側金型２の両側に張り出して形成された支持部材、２９ａは支持部材２９の端部に形成され板状部材７ｂの側面と摺接する案内部、２９ｂは支持部材２９に回動自在に固定されラチェット部７ｃと係合する圧縮維持手段としての爪部、２９ｃは爪部２９ｂを支持部材に固定する枢軸、２９ｄは固定側金型２の両側に一端が固定され他端が爪部２９ｂに固定されて爪部２９ｂをラチェット部７ｃの方向に付勢するバネ等の弾性部材である。
１２ｂはキャビティ形成面３の底部に突設された突条部４の横に積み重ねられた竹片、１２ｃは突条部４の上面と竹片１２，１２ｂの内側面との間に積み重ねられた籤状の竹片である。竹片１２ｂ，１２ｃには接着剤が付着されている。
本発明の実施の形態２の変形例における建築部材の製造方法は、実施の形態１で説明したものと同様であるが、以上のように構成された金型２０ａを使って、図示しない成形装置を用いて竹片１２，１２ｂ，１２ｃを圧縮成形する場合、可動側金型７を下降させるとラチェット部７ｃが爪部２９ｂに係合する圧縮維持手段を備えているので、加圧成形装置から金型２０ａを脱着しても、竹片１２，１２ｂ，１２ｃの形状を金型２０ａ内で圧縮したまま維持させることができる（圧縮維持工程）。
【００５８】
以上のような実施の形態２の変形例における建築部材の製造方法によれば、実施の形態１に記載の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）圧縮維持工程を備えているので、成形装置から金型２０ａを脱着して金型２０ａだけを冷却している間に、成形装置に新しい金型を装着して次の成形操作を行うことができるため、成形装置の稼働率を上げて生産性を高めることができるとともに、成形装置は冷やす必要がないため省エネルギー性に優れる。
（２）キャビティ１０内の突条部４の上面と竹片１２，１２ｂの内側面との間に籤状の竹片１２ｃが積み重ねられているので、突条部４の真上の竹片１２が突条部４に沿って大きく変形するのを防止することができ、突条部４に押し付けられた竹片１２が割れたりヒビが入ったりするのを防止して欠陥のない建築部材を製造できる。
【００５９】
ここで、本実施の形態においては、金型２０ａの可動側金型７と固定側金型２とをラチェット部７ｃと爪部２９ｂで係合させる圧縮維持手段を備えた場合について説明したが、ボルトやナット、ターンバックル等で螺着して固定化させる場合もある。なお、形状維持手段は、実施の形態１で説明した固定側金型２と可動側金型７との間に設けることもできる。この場合も同様の作用が得られる。
また、キャビティ１０内の突条部４の上に籤状の竹片１２ｃを収容した場合について説明したが、竹片１２ｃの代わりに接着剤を付着した竹繊維を用いる場合もある。この場合も同様の作用が得られる。
【００６０】
（実施の形態３）
図６は実施の形態３における建築部材の金型の分解斜視図であり、図７（ａ）、（ｂ）は中空成形体形成工程を示す模式図であり、図７（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線における断面図であり、図７（ｄ）は製造された建築部材の側面図であり、図８は心材に接続された配管の構成図である。
図中、３０は加熱装置を備えた図示しない成形装置によって上下方向から加圧される金型であり、成形装置と着脱自在に形成されている。３１は金型３０の固定側金型、３２は固定側金型３１の上面を窪ませて形成されたキャビティ、３２ａはキャビティ３２の底部の凹面状のキャビティ形成面、３３はキャビティ３２の長手方向の両端部に連通して端部が固定側金型３１の両端で開口し固定側金型３１の上面から所定部まで長孔状に形成された案内溝、３４は固定側金型３１の上面から下方に向かって穿設され案内溝３３と連通する断面が略矩形状のガイド孔部、３５は固定側金型３１のキャビティ３２の周りの上面に配設されたＯリング等のシール部材、３６は固定側金型３１の内部に配設され冷却水等の冷却用流体が流れる冷却用管、３７は可動側金型、３７ａは可動側金型３７の下面に形成されキャビティ３２内に嵌挿される加圧コア、３８は加圧コア３７ａの下面に形成された凹面状のキャビティ形成面、３９は加圧コア３７ａの両端に形成され型締めの際に案内溝３３に嵌挿される心材押え部、４０は心材押え部３９の側方に突設され型締めの際にガイド孔部３４に嵌挿されるガイド凸部、４０ａはガイド凸部４０の側面に配設されたシール部材、４１は可動側金型３７の心材押え部３９，ガイド凸部４０，キャビティ形成面３８の内部に配設され冷却水等の冷却用流体が流れる冷却用管、４２はステンレス製等の金属製の中空管で形成され両端が案内溝３３内に嵌挿された心材、４３は心材４２の周壁に複数形成され水蒸気，冷却用流体の１種以上が通過する孔部、４３ａは心材４２の両端近傍の外周に配設され型締め時にガイド凸部４０の先端面に押圧されるシール部材である。心材４２の両端は案内溝３３から固定側金型３１の外側に突き出しており、後述する水蒸気発生装置４７ｄ，安全弁４７ｈ，冷却用流体循環装置４７ｊ，切換弁４７ｂ，４７ｆが配設された配管４７ａ，４７ｅが接続されている。
【００６１】
図７（ａ）において、４４はキャビティ３２の長手方向と繊維の方向を一致させて心材４２の下側のキャビティ３２内に積み重ねられ収容された複数の竹片、４５はキャビティ３２の長手方向と繊維の方向を一致させて心材４２の上側のキャビティ３２内に積み重ねられ収容された複数の竹片、図７（ｂ），（ｃ）において、４４ａ，４５ａは竹片４４，４５が圧縮成形され横断面が略円形の棒状に圧密化され一体化された中空成形体、図７（ｄ）において、４６は中空成形体４４ａ，４５ａから心材４２を抜いて形成された中空部、４７は両端部で開口する中空部４６が長手方向に形成された建築部材の棒状部材である。
図８において、４７ａは心材４２の一端部と接続する配管、４７ｂは配管４７ａに配設された切換弁、４７ｃは切換弁４７ｂと接続する水蒸気用配管、４７ｄは水蒸気用配管４７ｃに配設された水蒸気発生装置、４７ｅは心材４２の他端部と接続する配管、４７ｆは配管４７ｅに配設された切換弁、４７ｇは切換弁４７ｆと接続する水蒸気用配管、４７ｈは水蒸気用配管４７ｇに配設された安全弁、４７ｉは切換弁４７ｂ，４７ｆと接続する冷却流体用配管、４７ｊは冷却流体用配管４７ｉに配設され冷風等の冷却用流体を発生し系内を循環させる冷却用流体循環装置、４７ｋは加熱されて膨張し圧力が上昇した冷却用流体を逃す調整管、４７ｌは調整管４７ｋに配設された逃し弁である。なお、本実施の形態においては、安全弁４７ｈは圧力が１２０〜２５００ｋＰａの設定値以上になると水蒸気を外部に逃すように設定されている。
【００６２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態３における建築部材の製造方法について説明する。
始めに、実施の形態１と同様に、縦方向に１／８〜１／１６程度に分割した竹片４４，４５を製造する。次に、竹片４４，４５の表皮（外皮及び内皮）をブラスト処理によって除去する。
竹片４４，４５の表面に満遍なくイソシアネート系接着剤等の接着剤を塗布した後、図７（ａ）に示すように、中空成形体形成工程において、固定側金型３１のキャビティ３２内に所定の厚さになるまで竹片４４を順に積み重ねていく。なお、必要に応じて、実施の形態１と同様にキャビティ３２内にはシリコン樹脂層等の離型層を形成する。
次に、竹片４４の上に心材４２を配設し心材４２の両端のシール部材４３ａをガイド孔部３４内に挿入する。次いで、心材４２の上に所定の厚さになるまで竹片４５を順に積み重ねていく。
次に、固定側金型３１と可動側金型３７を図示しない成形装置に配設した後、冷却用管３６，４１に冷却水等を流す図示しない配管を接続する。心材４２の両端には配管４７ａ，４７ｅを接続する。
固定側金型３１のキャビティ３２内に可動側金型３７の加圧コア３７ａを嵌挿し、固定側金型３１の案内溝３３，ガイド孔部３４に可動側金型３７の心材押え部３９，ガイド凸部４０を各々嵌挿し、可動側金型３７のキャビティ形成面３８を竹片４５に当接させた後、固定側金型３１と可動側金型３７のキャビティ形成面３２ａ，３８を１００〜１８０℃好ましくは１３０〜１５０℃に加熱する。また切換弁４７ｂ，４７ｆを配管４７ｃ，４７ｇ側に切換えて、キャビティ３２内に心材４２の孔部４３を通じて高温の水蒸気を導入する。これにより、竹片４４，４５に含まれる水分が蒸発するとともに水蒸気発生装置４７ｄから強制的に水蒸気がキャビティ３２内に導入され、キャビティ３２内の竹片４４，４５が高温の水蒸気で満たされ、竹片４４，４５が軟化される。この状態を１〜１０分間保持する。
【００６３】
次に、図７（ｂ）に示すように、可動側金型３７を下降させ、心材４２を心材押え部３９で押し下げながら案内溝３３内に沿って下降させながら、可動側金型３７に１〜１５ＭＰａ好ましくは５〜１０ＭＰａの圧力を加え、加圧コア３７ａで竹片４４，４５を断面積比で１／２〜１／３程度になるように圧縮成形する。この状態で１〜６０分程度保持すると、キャビティ３２内の高温高圧の水蒸気によって接着剤が熱硬化され、竹片４４，４５同士が接着されて形状が固定化され中空成形体４４ａ，４５ａが製造される。シール部材３５が可動側金型３７に当接するまで可動側金型３７を下降させると、シール部材３５で密閉されたキャビティ３２内で竹片４４，４５が高温高圧の水蒸気で満たされるので、竹片４４，４５に含まれるヘミセルローズとリグニンが部分的に解重合し、その結果、竹材腐朽菌の生育を阻害させる性質をもったフェノール化合物やフルフラール化合物等が生成され建築部材の耐腐朽性を向上させる。（以上、中空成形体形成工程）。
中空成形体４４ａ，４５ａの形状が固定化されたら、冷却用管３６，４１に冷却水等の冷却用流体を流し固定側金型３１及び可動側金型３７を冷却する。さらに、切換弁４７ｂ，４７ｆを配管４７ｉ側に切換えて、心材４２内に冷風等の冷却用流体を供給する。これにより、中空成形体４４ａ，４５ａが内側から冷却されるとともに、心材４２が冷却されて径が小さくなるので中空成形体４４ａ，４５ａから外れ易くなる。中空成形体４４ａ，４５ａが固定側金型３１から取り出せる程度の低温になったら、心材４２とともに中空成形体４４ａ，４５ａを取り出し、各種配管を外すとともに片側のシール部材４３ａを心材４２から抜いた後、中空成形体４４ａ，４５ａから心材４２を引抜いて、図７（ｄ）に示すような中空部４６が形成された横断面が略円形の建築部材の棒状部材４７を製造する。
【００６４】
以上のような実施の形態３における建築部材の製造方法によれば、実施の形態１に記載の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）キャビティ３２内に心材４２を収容し竹片４４，４５とともに圧縮成形するので、中空部４６を備えた建築部材の棒状部材４７を一度の成形操作で製造でき生産性に優れる。
（２）固定側金型３１がキャビティ３２の両端部と連通した案内溝３３を備え、可動側金型３７が圧縮成形時に心材４２の両端を押し下げる心材押え部３９を備えているので、可動側金型３７が可動し圧縮変形されるにつれて心材４２が押し下げられるため、密度が略均一で曲げ強さ等の機械的強度の高い中空成形体を製造することができる。
（３）周壁に孔部４３が形成された中空管で心材４２が形成されているので、圧縮成形前に高温高圧の水蒸気を心材４２からキャビティ３２内に注入することで、竹片４４，４５を短時間で軟化させることができ生産性に優れる。また、中空成形体を形成した後は、冷風等の冷却用流体を心材４２から注入することで、中空成形体の内部から冷却でき冷却時間を短縮できるとともに、心材４２が冷却収縮するので、圧縮成形された中空成形体から心材４２を抜き易くすることができ生産性を高めることができる。
【００６５】
なお、実施の形態２の変形例で説明した圧縮維持手段を、固定側金型３１と可動側金型３７との間に設け、中空成形体形成工程の後、金型３０を成形装置から脱着する場合もある。この場合は、成形装置の稼働率を上げて建築部材の生産性を高めることができるため好ましい。
また、キャビティ３２内に心材４２と竹片４４，４５を収容する際、心材４２の周囲には、接着剤を付着した細い籤状の竹片や竹繊維を配置するのが好ましい。竹片４４，４５が心材４２に沿って大きく変形するのを防止することができ、心材４２に押し付けられた竹片４４，４５が割れたりヒビが入ったりするのを防止して欠陥のない建築部材を製造するためである。
【００６６】
（実施の形態４）
図９は実施の形態４における建築部材の製造方法を示す斜視図であり、図１０は実施の形態４における中空成形体形成工程を示す模式図である。なお、実施の形態３で説明したものと同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図９（ａ）において、４８はポリエチレン，ポリスチレン，ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂等の合成樹脂、ガラス繊維，炭素繊維等の無機繊維等で織布，編布，不織布，紙状等に形成されたシート材、４８ａは繊維方向を心材４２の長手方向と一致させて配列し、イソシアネート系接着剤等の接着剤でシート材４８に接着した籤状等の竹片や天然繊維、４９は竹片や天然繊維４８ａが接着されたシート材４８が心材４２の回りに所定の厚さになるまで巻回された巻回成形体である。
図９（ｂ）において、４８ｂは竹材を原料とするセルロースレーヨン繊維糸，セルロース繊維糸等の繊維糸、４９ａは繊維糸４８ｂが心材４２の回りに所定の厚さになるまで螺旋状に巻回された巻回成形体である。
図１０において、５０は加熱装置を備えた後述する成形装置６５によって加圧される金型、５１は金型５０の固定側金型、５２は固定側金型５１に形成されたキャビティ、５２ａはキャビティ５２の所定面に形成された凹面状のキャビティ形成面、５３は固定側金型５１の内部に配設され冷却水等の冷却用流体が流れる冷却用管、５４は固定側金型５１の所定箇所に穿設されたガイド孔部、５５は金型５０の側面型、５６はガイド孔部５４と対応する位置に突設されガイド孔部５４に嵌挿されるガイド凸部、５７は側面型の端部に長手方向に渡って配設されたＯリング等のシール部材、５８は側面型５５の内部に配設され冷却水等の冷却用流体が流れる冷却用管、５９は可動側金型、６０は可動側金型５９の下面に形成されキャビティ５２内に嵌挿される加圧コア、６１は加圧コア６０の下面に形成された凹面状のキャビティ形成面、６２は加圧コア６０の根元の周囲に配設されたＯリング等のシール部材、６３は可動側金型５９の内部に配設され冷却水等の冷却用流体が流れる冷却用管、６４は複数の金型５０を並設して拘束する拘束部材、６４ａは金型５０の上に当接される板状の当接部材、６５は拘束部材６４によって拘束された複数の金型５０を加圧する成形装置であり、拘束部材６４は成形装置６５に着脱可能に形成されている。
【００６７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態４における建築部材の製造方法について説明する。
始めに、表皮を除去した竹材を分割して籤状等に形成した竹片や天然繊維４８ａを、シート材４８に繊維方向を揃えてイソシアネート系接着剤等の接着剤を用いて接着する。次に、図９（ａ）に示すように、竹片や天然繊維４８ａの繊維方向を心材４２の長手方向と一致させて心材４２の回りに所定の厚さになるまで巻回し、心材４２が貫設された巻回成形体４９を製造する。
次に、図１０（ａ）に示すように、巻回成形体４９を固定側金型５１のキャビティ５２内に収容した後、側面型５５と固定側金型５１との間で加圧し巻回成形体４９の横断面を長円状に変形させる。なお、必要に応じて、実施の形態３で説明したように加熱したり水蒸気を導入したりすることもできる。
次に、図１０（ｂ）（ｃ）に示すように、複数の金型５０を並設して拘束部材６４内に拘束し、上下から金型５０を成形装置６５によって加圧し巻回成形体４９を圧密化することで、中空成形体を製造することができる（以上、中空成形体形成工程）。なお、中空成形体形成工程において、巻回成形体４９を高温の水蒸気で軟化させる点、高温下で圧縮成形する点、心材４２を心材押え部で押し下げる点は、実施の形態３で説明したものと同様なので、説明を省略する。
【００６８】
以上のような実施の形態４における建築部材の製造方法によれば、実施の形態３に記載の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）竹材は繊維が強靭なため圧縮成形すると竹材の繊維同士が圧迫し合い繊維を断ち切ってしまい機械的強度が低下することがあるが、合成樹脂や無機繊維等で形成された織布，編布，不織布，シート等のシート材４８とともに心材４２の回りに巻回されているため、合成樹脂等が竹の繊維間や天然繊維間を緩衝し繊維が断ち切られるのを防止し、建築部材の機械的強度が低下するのを防止できる。また、ガラス繊維や無機繊維等で形成されたシート材４８を用いることで、建築部材を補強することができ機械的強度が低下するのを防止できる。
（２）複数の金型５０を拘束部材６４で拘束し一括して成形するので、生産性に優れる。
（３）拘束部材６４が成形装置６５に着脱可能に形成されているので、圧縮成形した後に金型５０を冷却する際には、成形装置６５から拘束部材６４ごと金型５０を取り外し、流水，空気等の冷却用媒体を金型５０にかけて素早く冷却させることができ生産性に優れる。
【００６９】
なお、巻回成形体４９を用いた場合について説明したが、同様に巻回成形体４９ａを用いる場合もある。この場合は、繊維糸４８ｂを心材４２の回りに所定の厚さになるまで螺旋状に巻回して形成することができ生産性に優れる。
また、巻回成形体４９の圧縮変形量は、竹片や天然繊維の間にシート材４８が介在しているため小さく、また圧縮量によってはシート材４８に巻回成形体４９の長手方向に沿って皺が生じることもあるが、得られた建築部材の引張強度はほとんど低下することがなく、また金型５０の内面（巻回成形体４９の接触面）に凹部を形成しておくことで、生じた皺で巻回成形体４９の表面に凸部を形成することができ、接着剤を注入して用いる接合具やコンクリート補強用の竹筋として製造された建築部材の表面の凸部にすることができ、接着剤やコンクリートの付着性が向上するため好ましい。
また、実施の形態２の変形例で説明した圧縮維持手段を、拘束部材６４と当接部材６４ａとの間に設け、中空成形体形成工程の後、拘束部材６４ごと金型５０を成形装置６５から脱着して金型５０を冷却することができるため、成形装置６５の稼働率を上げて建築部材の生産性を高めることができるとともに、成形装置６５は冷却しないため省エネルギー性に優れる。
【実施例】
【００７０】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
竹材としてのマダケ（密度約０．５６）を長さ２９０ｍｍに切断し、次いで幅約２５ｍｍに分割した後、ブラスト処理によって外皮及び内皮を除去した竹片を製造した。次に、この竹片を２４時間、水に浸漬した。次いで、水中から取り出した竹片の表面にイソシアネート系接着剤を約３００ｇ／ｍ２塗布した。
長さ３００ｍｍ、幅３０ｍｍの矩形状に形成された金型のキャビティ内に、接着剤を塗布した竹片を７枚積み重ね、金型を１３０℃に加熱して７ＭＰａの圧力で６０分間保持して圧縮成形した。この結果、成形前は約４０ｍｍの厚さがあったものが２０ｍｍの厚さに圧縮され、長さ３００ｍｍ、幅３０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの直方体状の成形体が得られた。
この成形体の幅方向及び長さ方向を切削して、長さ２５０ｍｍ、幅２０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの試験片を得た。この試験片の密度を測定するとともに、ＪＩＳ Ｚ２１０１に準拠して引張強度を測定したところ、密度は１．２ｇ／ｃｍ３であり、引張強度は平均３５０ＭＰａであり、鋼材（ＳＳ４００）（引張強度４００ＭＰａ）に近い高い引張強度を有していることが明らかになった。
【００７１】
（実施例２）
マダケに代えてモウソウチク（密度約０．９８）を用いた以外は、実施例１と同様にして、実施例２の試験片を得た。
この試験片の密度及び引張強度を測定したところ、密度は１．３ｇ／ｃｍ３であり、引張強度は平均３００ＭＰａであった。
【００７２】
（実施例３）
竹材（マダケ）を爆砕して得られた竹繊維からなる天然繊維にイソシアネート系接着剤を噴霧し、これを長さ３００ｍｍ、幅３０ｍｍの矩形状に形成された金型のキャビティ内に収容し、金型を１３０℃に加熱して７ＭＰａの圧力で６０分間保持して圧縮成形した。この結果、成形前は約８０ｍｍの厚さがあったものが２０ｍｍの厚さに圧縮され、長さ３００ｍｍ、幅３０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの直方体状の成形体が得られた。
この成形体の幅方向及び長さ方向を切削して、長さ２５０ｍｍ、幅２０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの試験片を得た。この試験片の引張強度をＪＩＳ Ｚ２１０１に準拠して測定したところ、平均３３０ＭＰａ以上であった。
なお、麻（チョマ）から取り出された天然繊維についても同様に圧縮成形して試験片を作成したところ、この試験片の引張強度は平均で３００ＭＰａ以上であった。
【００７３】
（比較例１）
竹材としてのマダケ（密度約０．５６）を長さ２９０ｍｍに切断し、次いで幅約２５ｍｍに分割した後、ブラスト処理によって外皮及び内皮を除去した竹片を製造した。この竹片を薄板状に切削した後、薄板にイソシアネート系接着剤を塗布して７層の薄板を常温で圧締接着して集成材化した後、幅方向、厚さ方向及び長さ方向を切削して、長さ２５０ｍｍ、幅２０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの試験片を得た。この試験片の引張強度は平均１８０ＭＰａであった。
（比較例２）
マダケに代えてモウソウチク（密度約０．９８）を用いた以外は、比較例１と同様にして、比較例２の試験片を得た。この試験片の引張強度は平均１００ＭＰａであった。
【００７４】
以上のように本実施例によれば、竹片や天然繊維を圧縮成形して圧密化することによって、鋼材（ＳＳ４００）（引張強度４００ＭＰａ）に近い高い引張強度が得られることが明らかになった。また、成形する金型の温度、圧力等の品質管理に必要な条件数が少なく管理が容易で強度ばらつきが少なく品質の安定性に優れていることも明らかになった。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、住宅等の建築の省力化、合理化等を目的として梁と軒桁、軒桁と柱、胴差しと通し柱、柱と柱等の構造部材の接合を目的として構造部材間に埋設して用いられる接合具、コンクリート等の躯体の補強を目的として躯体内に埋設して用いられる竹筋等の建築部材の製造方法に関し、硬く機械的強度が高く強度ばらつきの小さな建築部材を製造でき、また成形する金型の温度、圧力等の品質管理に必要な条件数が少なく管理が容易で品質の安定性に優れ、またバッチ毎の処理時間や切換時間が短く量産性に優れ、さらに耐腐朽性を向上させる建築部材の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】実施の形態１における建築部材の製造方法を示す模式図
【図２】（ａ）製造された建築部材の応用例の一つである接合具の斜視図 （ｂ）（ｃ）（ｄ）製造された建築部材の竹筋としての接合方法を示す断面図
【図３】実施の形態２における建築部材の製造方法を示す模式図
【図４】実施の形態２における建築部材の製造方法の変形例を示す模式図
【図５】実施の形態２における建築部材の製造方法の別の変形例を示す模式図
【図６】実施の形態３における建築部材の金型の分解斜視図
【図７】（ａ）、（ｂ）中空成形体形成工程を示す模式図 （ｃ）（ｂ）のＡ−Ａ線における断面図 （ｄ）製造された建築部材の側面図
【図８】心材に接続された配管の構成図
【図９】実施の形態４における建築部材の製造方法を示す斜視図
【図１０】実施の形態４における中空成形体形成工程を示す模式図
【符号の説明】
【００７７】
１ 金型
２，２ａ 固定側金型
３ 固定側キャビティ形成面
４，４ａ 突条部
５ 冷却用管
６ シール部材
７ 可動側金型
７ａ 延設部
７ｂ 板状部材
７ｃ ラチェット部
８ 加圧コア
８ａ 可動側キャビティ形成面
９ 冷却用管
１０，１０ａ キャビティ
１１ 離型層
１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ 竹片
１３ 半割成形体
１３ａ 棒状部材
１４ 溝部
１５ 中空部
１６，１８，１９ 棒状部材
１７ 接着剤案内溝
１７ａ 螺着孔
１７ｂ 枝管
１７ｃ 中空部
１８ａ 中空部
１８ｂ，１８ｃ，１９ａ 接続部材
２０，２０ａ 金型
２１ キャビティ形成面
２２ 半割成形体
２３ 溝部
２４，２４ａ 中空部
２５，２５ａ，２６，２７ 棒状部材
２７ａ 溝部
２７ｂ，２８ 鍔部
２９ 支持部材
２９ａ 案内部
２９ｂ 爪部
２９ｃ 枢軸
２９ｄ 弾性部材
３０ 金型
３１ 固定側金型
３２ キャビティ
３２ａ キャビティ形成面
３３ 案内溝
３４ ガイド孔部
３５ シール部材
３６ 冷却用管
３７ 可動側金型
３７ａ 加圧コア
３８ キャビティ形成面
３９ 心材押え部
４０ ガイド凸部
４０ａ シール部材
４１ 冷却用管
４２ 心材
４３ 孔部
４３ａ シール部材
４４，４５ 竹片
４４ａ，４５ａ 中空成形体
４６ 中空部
４７ 棒状部材
４７ａ 配管
４７ｂ 切換弁
４７ｃ 水蒸気用配管
４７ｄ 水蒸気発生装置
４７ｅ 配管
４７ｆ 切換弁
４７ｇ 水蒸気用配管
４７ｈ 安全弁
４７ｉ 冷却流体用配管
４７ｊ 冷却用流体循環装置
４７ｋ 調整管
４７ｌ 逃し弁
４８ シート材
４８ａ 竹片や天然繊維
４８ｂ 繊維糸
４９，４９ａ 巻回成形体
５０ 金型
５１ 固定側金型
５２ キャビティ
５２ａ キャビティ形成面
５３ 冷却用管
５４ ガイド孔部
５５ 側面型
５６ ガイド凸部
５７ シール部材
５８ 冷却用管
５９ 可動側金型
６０ 加圧コア
６１ キャビティ形成面
６２ シール部材
６３ 冷却用管
６４ 拘束部材
６４ａ 当接板
６５ 成形装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅等の建築の省力化、合理化等を目的として梁と軒桁、軒桁と柱、胴差しと通し柱、柱と柱等の構造部材の接合を目的として構造部材間に埋設して用いられる接合具、コンクリート等の躯体の補強を目的として躯体内に埋設して用いられる竹筋等の建築部材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、住宅等の建築の省力化、合理化等を目的として梁と軒桁、軒桁と柱、胴差しと通し柱、柱と柱等の構造部材の接合を目的として、接合部材間に埋設して用いる接合具が開発されている。このような接合具は、例えば特開平５−３３１９１９号公報に記載されたものが知られている。しかし、金属製や合成樹脂製等で形成されており硬いため、建物の解体時に鋸やチェンソーで切断するのが困難で、また分別が必要なため部材のリユースやリサイクルが困難であるという問題を有していた。
近年、竹で形成された棒状部材と、棒状部材の長手方向に形成され棒状部材の両端部で開口する接着剤流入用の中空部と、を備えた接合具が開発されている。この接合具は、構造部材の当接面に穿孔された一対の連通孔に挿着され、接着剤注入用の中空部に接着剤を注入して連通孔と棒状部材の間に溢れ出させて充填し、連通孔内の接着剤を硬化させて構造部材間を接合するものである。竹は剛性が大きく反発力が高く、強靭かつ低伸縮性で割裂性に優れた特性を有しているため、機械的特性の優れた接合具が製造でき、さらに建物の解体時に鋸やチェンソーで容易に切断でき、また分別が不要で部材のリユースやリサイクルが容易という特徴を有している。
また、従来、鋼材の節約を目的として、鉄筋コンクリートの鉄筋の代わりに竹材を用い補強した竹筋コンクリートが研究されていた。
【０００３】
しかし、竹製の接合具や竹筋等の構造部材内に埋設して用いられる建築部材は、金属製の接合具や鉄筋と比較して、曲げ強さ等の機械的強度が著しく低いという問題があった。また、竹は外皮側に近い部分の繊維の密度が高く繊維の粗密のばらつきがあるので、竹製の接合具や竹筋は、機械的強度のばらつきが生じ易いという問題があった。
これらの問題を解決するための従来の技術としては、（特許文献１）に「竹材を周方向に複数に分割した長尺の分割竹材に煮沸等の柔軟処理を施した後、圧搾して極細竹材を形成し、極細竹材に樹脂を加えて加圧し棒状に成形する竹を原材料とした加圧成形方法」が開示されている。
（特許文献２）に「裁断した単板を接着剤を介在して所定枚数積層して単板積層構体を構成し、この単板積層構体を高温高圧容器内で高温高圧スチームの雰囲気中に置いて高温高圧スチームにより加熱軟化した後、この状態で、単板積層構体に機械的な圧縮力を加えて当該単板積層構体の各単板を断面積比で１／２〜１／３程度に圧縮成形し、この後、単板積層構体の圧縮成形による変形を高温高圧スチームの雰囲気中で固定化する強化積層木材の製造方法」が開示されている。
【特許文献１】特開平７−２８５１０５号公報
【特許文献２】特開平５−７７２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来の技術においては、以下のような課題を有していた。
（１）（特許文献１）に開示の技術は、極細竹材に樹脂を加えて加圧成形する際に加熱していないので竹材組織を軟化させ難いため、圧縮率が小さく繊維の密度を高めることができず、得られた成形体の機械的強度が低く、またばらつきも大きいという課題を有していた。
（２）（特許文献２）に開示の技術は、単板積層構体を高温高圧容器内で高温高圧スチームの雰囲気中に置いて加熱軟化し高温高圧容器内で圧縮成形するので、単板積層構体の各単板の内部に形成されている内腔部分が小さくなって機械的強度が高く硬い木質が得られるが、高温高圧容器が必要なので装置が大型化し莫大な設備投資が必要となり、また装置の操作が複雑化し、さらに高温高圧容器内の温度や圧力、圧縮成形する金型の温度等の品質管理に必要な条件数が多く煩雑であり、品質管理が困難になるという課題を有していた。
（３）単板積層構体を高温高圧容器内で高温高圧スチームにより加熱軟化した後、圧縮成形し、次いで圧縮させた単板積層構体の形状の固定化を行うので、高温高圧容器内のバッチ毎の処理時間が長く量産性に欠けるという課題を有していた。また、単板積層構体の中心部に蒸気が浸透し難く、単板積層構体の外周部と中心部で圧密度に差が生じ製品の斑が生じ易いという課題を有していた。
（４）一回のバッチ処理が終了したら、高温高圧容器を脱気して高温高圧スチームを抜き、高温高圧容器を開けて圧縮成形された単板積層構体を取り出し、次に新しい単板積層構体を高温高圧容器内に入れた後、温度が低下した高温高圧容器内を再び高温高圧スチームで満たさなければならないので、高温加圧容器の加熱・冷却に時間を要し量産性に欠けるという課題を有していた。
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、硬く機械的強度が高く強度ばらつきの小さな建築部材を製造でき、また成形する金型の温度、圧力等の品質管理に必要な条件数が少なく管理が容易で品質の安定性に優れ、またバッチ毎の処理時間や切換時間が短く量産性に優れ、さらに耐腐朽性を向上させる建築部材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記従来の課題を解決するために本発明の建築部材の製造方法は、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載の建築部材の製造方法は、横断面が略円形，略楕円形又は略多角形のいずれかの直線状，曲線状又は折曲状に形成された棒状部材等の建築部材の製造方法であって、金型のキャビティ内に竹材の表皮を除去した複数の竹片及び／又は天然繊維と接着剤を収容し、型締めした高温の前記金型内で前記竹片及び／又は前記天然繊維を圧縮成形し、成形体を形成する成形体形成工程を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）金型のキャビティ内で竹片や天然繊維を接着剤と共に加熱し加圧するので、竹片や接着剤等が有する水分が蒸発して水蒸気がキャビティ内に充満し、加熱された水蒸気によって竹片等の組織が軟化される。さらに細胞内腔が圧縮され密度が高められ、硬く機械的強度が高く強度ばらつきの小さな建築部材を製造できる。
（２）金型のキャビティで成形するため、大型の高温高圧容器が不要で、市販のプレス機で製造できるので設備投資を少なくでき、また成形する金型の温度、圧力等の品質管理に必要な条件数が少なく管理が容易で品質の安定性に優れる。
（３）竹片や天然繊維が成形されるのが容積の小さなキャビティ内なので、一回のバッチ処理が終了した後、わずかな時間でキャビティ内を所定の成形雰囲気にすることができバッチ毎の処理時間や切換時間が短く量産性に優れる。
（４）竹材の表皮（外皮及び内皮）を除去した竹片を用いているので、竹片間の接着接合性が高く機械的強度の大きな圧密化された成形体を得ることができる。竹材の表皮が付いたままでは、圧縮した際に表皮が割れて亀裂が入ったり、表皮の接着面で層状に剥離したりすることがあり、機械的強度が低くなり信頼性に欠けるからである。
（５）密閉されたキャビティ内で竹片や天然繊維が高温高圧の水蒸気で満たされると、竹片や天然繊維に含まれるヘミセルローズとリグニンが部分的に解重合し、その結果、竹材腐朽菌の生育を阻害させる性質をもったフェノール化合物やフルフラール化合物等が生成され建築部材の耐腐朽性を向上させる。
【０００７】
ここで、建築部材としては、断面形状が略円形、略楕円形、又は略三角形，略四角形，略六角形等の略多角形等に形成された棒状部材、管状体、板状体等が用いられる。これらの建築部材は、棒状部材の両端部で開口する接着剤流入用の中空部を備えた構造部材間を接合する接合具、コンクリート補強用部材、フェンス等の柱材、建材等に用いることができる。なかでも、接合具やコンクリート補強用部材（竹筋）に好適に用いられる。本発明の建築部材は引張強度が高いため、高い引張強度を必要とする接合具やコンクリート補強用部材の要求特性を満たすからである。
【０００８】
竹材としては、マダケ，ハチク，モウソウチク，クロチク，メダケ等の竹や、ネザサ，スズダケ，ヤダケ，クマザサ等の笹が用いられる。
竹片としては、円筒状の竹材を、目的とする建築部材の棒状部材の長さよりやや短めに切断し、さらに縦方向に８〜１６程度に分割したものの表皮を除去したものが用いられる。さらに短く切断したものや、さらに細く分割した籤状のものも用いることができる。一つの竹片の長さが建築部材の棒状部材の長さよりも短い場合は、キャビティ内に竹片を収容する際に、交互にずらしながら積層して長尺の成形体を製造することができる。
竹材は、節を避けて用いてもよいし、節を抜いて節の突起を削ったものを用いることもできる。節の突起を削った竹材から製造された長尺の竹片を用いることで、長尺の成形体を製造することもできる。
【０００９】
天然繊維としては、竹、ケナフ、亜麻，マニラ麻，チョマ，ジュート等の麻、サトウキビ、トウモロコシ、バナナ、綿等の植物系原料から取り出された繊維が用いられる。なかでも、竹繊維が好適に用いられる。機械的強度が高いからである。植物系原料から繊維を取り出す方法は、特に限定する必要はない。例えば、ケナフ，麻，サトウキビ，トウモロコシ，バナナ等では、茎部（靭皮部）を池や沼等に浸漬して繊維質以外の部分（主にペクチン質）をバクテリアに分解させた後、残った繊維を取り出す方法が挙げられる。竹の場合は、竹片をローラ、プレス等の任意の加圧手段等を用いて繊維状にする方法、高温高圧状態の竹材を急激に常圧の状態等にして爆砕して繊維状にする方法が挙げられる。綿の場合は、緬実として採取する方法が挙げられる。また、植物系原料のパルプ、植物系原料を用いたセルロースレーヨン繊維糸，セルロース繊維糸等の繊維糸も用いることができる。これらの天然繊維は編組又は撚り合わせ若しくはスライバ状にしたものを用いるのが好ましい。非連続繊維を連続化させることができ、建築部材の機械的強度を高めることができるとともに取扱性に優れるからである。
竹片や天然繊維をキャビティ内に収容するときは、竹片や天然繊維の繊維方向を、目的とする建築部材の棒状部材の長手方向と略一致させるようにする。棒状部材の曲げ強さ等の機械的強度を高めるためである。
【００１０】
竹片や天然繊維は、切り出して間もない竹材等から製造した場合は水分を多く含んでいるため、キャビティに収容して型締めして高温下で密閉すると、竹片や天然繊維に含まれる水分が蒸発してキャビティ内の竹片や天然繊維が高温高圧の水蒸気で満たされるので、竹片や天然繊維にキャビティ形成面の熱が良く伝わり竹片や天然繊維が軟化され易く容易に圧縮成形される。
なお、乾燥させた竹材や天然繊維を用いる等の場合は、キャビティ内に収容する前に竹片や天然繊維を水に浸漬したり、天然繊維に水を噴霧したりして適度な水分を補っておくのが好ましい。竹片等の軟化を促進させ圧縮成形によって亀裂が生じるのを防止するためである。また、キャビティ内に竹片や天然繊維を収容する際に、少量の水を一緒にキャビティ内に入れたり、金型にキャビティに連通する孔部を形成し、この孔部を利用して金型の外部から水蒸気をキャビティ内に供給したりすることもできる。
なお、竹片や天然繊維は金型に収容する前に予熱しておくこともできる。これにより、金型内での竹片や天然繊維の加熱時間を短縮させることができ、生産性を高めることができるため好ましい。
【００１１】
竹材の表皮（外皮及び内皮）は、サンダ等を用いて研削したりブラスト処理等によって除去したりすることができる。竹材を分割した後にこれらの表皮の処理を行うこともできるし、丸竹の状態で行うこともできる。表皮を除去することにより、竹片間の接着接合性が高く機械的強度の大きな成形体を得ることができる。
【００１２】
接着剤としては、イソシアネート系接着剤、フェノール系接着剤、タンニン、リグノフェノール、ポリ乳酸樹脂等を用いることができる。イソシアネート系接着剤としては、１分子中に２個以上のイソシアネート基を有するものであればよく、例えばＴＤＩ（トルエンジイソシアネート）、ＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）、トリフェニルメタントリイソシアネート、ポリメリックＭＤＩ（ポリメチレンポリフェニルイソシアネート）等が挙げられる。これらの接着剤は、刷毛塗り等の塗布、噴霧、どぶ漬け等の任意の方法によって竹片等に付着することができる。
【００１３】
キャビティとしては、建築部材の棒状部材の外形と略同一かそれよりも大きく形成されたものが用いられる。キャビティを建築部材の棒状部材の外形よりも大きく形成した場合は、圧縮成形した成形体を金型から取り出した後、目的とする棒状部材の外形に合わせて切削加工する。
なお、キャビティ形成面に凹凸が形成された金型を用いることによって、接着剤を注入して用いる接合具やコンクリート補強用の竹筋として製造された建築部材の表面に凹凸を形成することができ、接着剤やコンクリートの付着性が向上するため好適に用いられる。
なお、建築部材は、クレオソート油等の油状防腐剤、トリブロモフェノール，３−ヨード−プロビニルブチルカルボナート，ナフテン酸銅等の油溶性防腐剤、ＣＣＡ防腐剤等の水溶性防腐剤，乳化性防腐剤等による防腐処理；８ホウ酸ナトリウム４水和物等のホウ素化合物，カルバリル，プロポクスル等のカーバメート系化合物、パーメスリン，サイパメスリン等のピレスロイド系化合物、クロルピリホス等の有機リン系化合物等による防虫処理； ベンゾトリアゾール系，ベンゾフェノン系，サリシレート系，シアノアクリレート系等の紫外線吸収剤等による光安定化処理を施すのが好ましい。建築部材は、コンクリート補強用の竹筋として用いる場合等、屋外に放置されることもあるからである。
【００１４】
竹片や天然繊維を収容した金型を型締めしたときの高温のキャビティ内の温度としては、１００〜１８０℃好ましくは１３０〜１５０℃が用いられる。温度が１３０℃より低くなるにつれ、水分の蒸発量が少なくキャビティ内の水蒸気圧が高まり難く竹片や天然繊維が軟化するまでに長時間を要し生産性が低下し、また蒸気の浸透に斑が生じ成形体に強度斑やワレが生じ易くなる傾向がみられ、１５０℃より高くなるにつれ、竹片に割れが生じたりセルロース等の分解が起こり褐色化や焦げ付いたりして機械的強度が低下する傾向がみられる。特に、１００℃より低くなるか１８０℃より高くなると、これらの傾向が著しくなるためいずれも好ましくない。
なお、金型の加熱は、ヒータ等で加熱する他、高周波誘導加熱，電磁誘導加熱等によって金型に渦電流を発生させてジュール熱によって加熱することもできる。
【００１５】
金型を加熱し型締めすることにより竹片等の温度が上昇するとともに水蒸気が竹片等に浸透し軟化される。軟化した竹片等を断面積比で１／２〜１／３程度になるまでキャビティ内で圧縮成形し、同時に接着剤を熱硬化させ竹片等を接着する。この状態で１〜６０分程度保持することにより成形体の形状が固定化される。竹片等を断面積比で１／２〜１／３程度になるまで圧縮成形するのは、密度を高めるためである。
なお、竹片等を成形する圧縮成形の圧力としては、キャビティの温度にもよるが、１〜１５ＭＰａ好ましくは５〜１０ＭＰａが好適に用いられる。圧力が５ＭＰａより小さくなるにつれ圧縮量が小さく高密度の成形体を製造し難くなる傾向がみられ、１０ＭＰａより大きくなるにつれ繊維同士が圧迫されて切断され機械的強度が低下する傾向がみられる。特に、１ＭＰａより小さくなるか１５ＭＰａより高くなると、これらの傾向が著しくなるため、いずれも好ましくない。
【００１６】
また、圧縮成形した際のキャビティ内の蒸気圧が１２０〜２５００ｋＰａになるように、キャビティに空気抜き孔や隙間を設ける、キャビティに形成された空気抜き孔に安全弁を接続する等の手段を用いて金型を設計するのが好ましい。キャビティが複数形成されている場合は、キャビティを配管等で連結し、連結した配管等に安全弁を配設することができる。
なお、キャビティ内の蒸気圧が１２０ｋＰａより低くなるにつれ竹片や天然繊維に水蒸気が浸透し難く竹片や天然繊維が軟化し難くなる傾向がみられ、２５００ｋＰａより高くても竹片や天然繊維が軟化するまでの時間に変化はなく、キャビティ内を密閉するための構造等が複雑になる傾向がみられるため、いずれも好ましくない。
なお、金型が加圧成形装置から着脱自在に形成されていると、圧縮成形した後は金型を加圧成形装置から取り外して冷却し、これとは別の金型を加圧成形装置に取付けて圧縮成形を行うことができるので、冷却時の加圧成形装置の占有時間を短縮して加圧成形装置の成形サイクルを短縮でき生産性に優れる。
【００１７】
本発明の請求項２に記載の建築部材の製造方法は、横断面が略円形，略楕円形又は略多角形のいずれかの直線状，曲線状又は折曲状に形成された棒状部材と、前記棒状部材の中心部に長手方向と平行に全体に渡って又は両端若しくは一端で開口する中空部と、を備えた建築部材の製造方法であって、前記建築部材の前記中空部を長手方向に沿って半割にした溝部を形成する突条部がキャビティ形成面に形成された金型のキャビティ内に、竹材の表皮を除去した複数の竹片及び／又は天然繊維と接着剤を収容し、型締めした高温の前記金型内で前記竹片及び／又は前記天然繊維を圧縮成形し、前記溝部が形成された半割成形体を形成する半割成形体形成工程と、前記金型内から前記半割成形体を取り出した後、２つの前記半割成形体の前記溝部同士をあわせて接着する接着工程と、を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１に記載の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）金型のキャビティ内で竹片や天然繊維を接着剤と共に加熱し加圧するので、竹片や天然繊維、接着剤が有する水分が蒸発して水蒸気がキャビティ内に充満し、加熱された水蒸気によって竹片や天然繊維の組織が軟化される。さらに細胞内腔が圧縮され密度が高められ、キャビティ形成面に形成された突条部によって溝部が形成された半割成形体を形成できる。２つの半割成形体の溝部同士をあわせて接着することで、中空部が形成された硬く機械的強度が高く強度ばらつきの小さな建築部材を製造できる。
【００１８】
ここで、建築部材、竹材、竹片、天然繊維、接着剤、金型内の温度、成形時の圧力、圧縮形成した際のキャビティ内の蒸気圧としては、請求項１で説明したものと同様なので、説明を省略する。
【００１９】
キャビティ形成面としては、一面を平面に、他面を建築部材の棒状部材の外周面の形状と対応する凹面状に形成することができる。また、建築部材の棒状部材の外周面よりも大きな面に形成し、成形した半割成形体を金型から取り出した後、半割成形体の外周面を切削加工することもできる。
突条部としては、建築部材の中空部を長手方向に沿って半割にした溝部の形状に対応して、キャビティの長手方向と平行に全体に渡って、又はキャビティの両端若しくは一端と連成して突条に形成されたものが用いられる。
【００２０】
接着工程において半割成形体を接着する接着剤としては、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、レソルシノール樹脂、ビニルウレタン、ポリウレタン、シアノアクリレート、タンニン、リグフェノール等を用いることができる。
【００２１】
本発明の請求項３に記載の建築部材の製造方法は、横断面が略円形，略楕円形又は略多角形のいずれかの直線状，曲線状又は折曲状に形成された棒状部材と、前記棒状部材の長手方向に形成され前記棒状部材の両端部で開口する中空部と、を備えた建築部材の製造方法であって、竹材の表皮を除去した複数の竹片及び／又は天然繊維と接着剤を金型内に収容するとともに、前記建築部材の前記中空部を形成する心材を前記竹片及び／又は前記天然繊維の略中心に配置し、型締めした高温の前記金型内で前記竹片及び／又は前記天然繊維を圧縮成形し、前記中空部が形成された中空成形体を形成する中空成形体形成工程を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１に記載の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）キャビティ内に心材を収容し竹片等とともに成形するので、中空部を備えた建築部材を一度の成形操作で製造でき生産性に優れる。
【００２２】
ここで、建築部材、中空部、竹材、竹片、天然繊維、接着剤、キャビティ内の温度、キャビティ内の圧力、成形時の圧力は、請求項１で説明したものと同様なので、説明を省略する。
【００２３】
心材としては、目的とする建築部材の中空部の内周面の形状に対応させた中実の棒状、中空の管状等に形成されたものが用いられる。
棒状部材が直線状の場合は直線状の心材が用いられる。棒状部材が曲率の小さな曲線状の場合は曲線状の心材が用いられるが、曲率の大きな曲線状や折曲状の棒状部材の場合は、棒状部材の折曲部や曲線部で着脱可能に接続された心材が用いられる。これにより、成形後に心材を分解して中空部から抜き出すことができる。
【００２４】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の建築部材の製造方法であって、前記金型が、成形時に前記心材の両端を押し下げる心材押え部を有する可動側金型と、前記キャビティの両端部と連通し前記可動側金型の可動方向と同方向に長孔状に形成され前記心材の両端が挿通される案内溝を有する固定側金型と、を備えた構成を有している。
この構成により、請求項３で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）固定側金型がキャビティの両端部と連通した案内溝を備え、可動側金型が成形時に心材の両端を押し下げる心材押え部を備えているので、可動側金型が可動するにつれて心材が押し下げられるため、密度が略均一で曲げ強さ等の機械的強度の高い中空成形体を製造することができる。
【００２５】
ここで、案内溝としては、溝幅が心材の外径と略同一かわずかに大きく形成されたものが用いられる。案内溝と心材との隙間から、キャビティの外に水蒸気や接着剤等が漏れ出さないようにするためである。また、隙間がなくなるようにシール材を配設することができる。
【００２６】
心材押え部としては、圧縮された成形体の中空部に相当する位置まで、心材を押し下げるものが用いられる。
【００２７】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の建築部材の製造方法であって、前記心材が、水蒸気，冷却用流体の１種以上が通過する孔部が周壁に形成された中空管で形成された構成を有している。
この構成により、請求項３又は４で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）周壁に孔部が形成された中空管で心材が形成されているので、成形前に高温高圧の水蒸気を心材から金型内に注入することで、竹片を短時間で軟化させることができ生産性に優れる。また、中空成形体を形成した後は、冷風や冷水等の冷却用流体を心材から注入することで、中空成形体の内部から冷却でき冷却時間を短縮できるとともに、心材を冷却して収縮させ中空成形体から心材を抜き易くすることができ生産性に優れる。
【００２８】
ここで、心材には切換弁が配設された配管を接続して、水蒸気と冷却用流体のいずれを心材に流すかを選択できるようにしておくのが好ましい。
【００２９】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項３乃至５の内いずれか１に記載の建築部材の製造方法であって、前記竹片及び／又は前記天然繊維を合成樹脂，無機繊維の内の１種以上で形成された織布，編布，不織布，シートのいずれか１種以上と前記接着剤とともに前記心材に巻回する、又は、前記竹材を原料とする繊維糸と前記接着剤を前記心材に巻回する構成を有している。
この構成により、請求項３乃至５の内いずれか１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）竹材や天然繊維は繊維が強靭なため高圧力で成形すると繊維同士が圧迫し合い繊維を断ち切ってしまい機械的強度が低下することがあるが、合成樹脂や無機繊維等で形成された織布，編布，不織布，シートとともに巻回されている、又は、竹材を原料とする繊維糸等として巻回されているため、合成樹脂や無機繊維等が竹繊維や天然繊維間を緩衝し繊維が断ち切られるのを防止して、機械的強度が低下するのを防止できる。
【００３０】
ここで、合成樹脂としては、ポリエチレン，ポリスチレン，ポリアミド，ポリカーボネート等で形成された繊維状のもの、布状のもの、シート状のものを用いることができる。融点が金型の温度と略同じか低いポリエチレン，ポリスチレン等の合成樹脂は、成形時に溶融して竹の繊維間や天然繊維間を緩衝し繊維が断ち切られるのを防止し、機械的強度が低下するのを防止できる。融点が金型の温度より高いポリアミド等の合成樹脂は、竹の繊維等が断裂されるのを防止するととともに、補強して機械的強度が低下するのを防止できる。
無機繊維としては、ガラス繊維，炭素繊維等が用いられる。
これらを織布，編布，不織布にしたものや、シートにしたものに竹片や天然繊維の繊維方向を揃えて配列し、イソシアネート系接着剤等の接着剤で接着し、１枚乃至複数枚のシート等を心材の回りに巻回する。紐のように細くした織布等を心材の回りに厚さを変えて巻回することによって、目的とする棒状部材の表面に凹凸を形成することもできる。
なお、竹片としては、径の細い籤状に形成したものを用いるのが好ましい。心材と平行方向に巻き付けるためである。
【００３１】
竹材を原料とする繊維糸としては、ビスコースレーヨン、銅アンモニアレーヨン、アセテート、トリアセテート、精製セルロースから選ばれる少なくとも１種の繊維で形成されたセルロースレーヨン繊維糸、セルロース繊維糸等が用いられる。この繊維糸を、フィラメントワインディング法のように、イソシアネート系接着剤等の接着剤で接着しながら心材の回りに螺旋状等に巻回する。
【００３２】
本発明の請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６の内いずれか１に記載の建築部材の製造方法であって、成形体形成工程、半割成形体形成工程、中空成形体形成工程のいずれかの後、前記金型の圧縮状態を維持する圧縮維持工程を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１乃至６の内いずれか１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）圧縮維持工程を備えているので、成形装置から金型を脱着して金型だけを冷却している間に、成形装置に新しい金型を装着して次の成形操作を行うことができるため、成形装置の稼働率を上げて生産性を高めることができるとともに省エネルギー性に優れる。
【００３３】
ここで、金型としては、圧縮した状態で可動側金型と固定側金型との間をボルト・ナットやターンバックル等で螺着し固定化するもの、ラチェット等で係合させ固定化する等の圧縮維持手段を備えたものが用いられる。
成形装置から脱着された金型は、冷却等した後に脱型する。
【００３４】
本発明の請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７の内いずれか１に記載の建築部材の製造方法であって、前記竹材の前記表皮が、ブラスト処理によって除去されている構成を有している。
この構成により、請求項１乃至７の内いずれか１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）竹材の表皮がブラスト処理によって除去されているので、サンダ等を用いて研削除去するのと比較して短時間で斑なく処理することができ生産性に優れる。
（２）ブラスト材の種類や処理時間を調整することによって、表皮だけを極薄く除去することができ、機械的強度の高い外皮近くの繊維を残して高い機械的強度が得られる。
【００３５】
ここで、ブラスト処理は、竹材を分割した後に行うことができる。また、節を除いて切断した丸竹の外面と内面にブラスト処理することによって、竹材を分割する前に丸竹のままの状態でブラスト処理を行うこともできる。竹材の表皮（外皮及び内皮）を除去することにより、圧縮した際に表皮が割れて亀裂が入ったり接着面で層状に剥離したりするのを防止し、接着接合性を高め機械的強度を高めることができる。
【発明の効果】
【００３６】
以上のように、本発明の建築部材の製造方法によれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項１に記載の発明によれば、
（１）成形体形成工程を備えているので、硬く機械的強度が高く強度ばらつきの小さな建築部材を製造できる建築部材の製造方法を提供することができる。
（２）大型の高温高圧容器が不要で設備投資を少なくでき、また成形する金型の温度、圧力等の品質管理に必要な条件数が少なく管理が容易で品質の安定性に優れた建築部材の製造方法を提供することができる。
（３）一回のバッチ処理が終了した後、わずかな時間でキャビティ内を高温の水蒸気雰囲気にすることができバッチ毎の処理時間や切換時間が短く量産性に優れた建築部材の製造方法を提供することができる。
（４）竹材の表皮を除去した竹片を用いているので、竹片の接着接合性が高く機械的強度の大きな成形体が得られる建築部材の製造方法を提供することができる。
（５）密閉されたキャビティ内で竹片や天然繊維が高温の水蒸気で処理されるので、竹材腐朽菌の生育を阻害させる性質をもったフェノール化合物やフルフラール化合物等が生成され建築部材の耐腐朽性を向上させる建築部材の製造方法を提供することができる。
【００３７】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、
（１）２つの半割成形体の溝部同士をあわせて接着することで、中空部が形成された硬く機械的強度が高く強度ばらつきの小さな建築部材を製造できる。
【００３８】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、
（１）中空部を備えた建築部材を一度の成形操作で製造でき生産性に優れた建築部材の製造方法を提供することができる。
【００３９】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３の効果に加え、
（１）密度が略均一で曲げ強さ等の機械的強度の高い中空成形体を製造できる建築部材の製造方法を提供することができる。
【００４０】
請求項５に記載の発明によれば、請求項３又は４の効果に加え、
（１）圧縮成形前に高温高圧の水蒸気を心材から金型内に注入することで、竹片や竹繊維を短時間で軟化させることができ、また中空成形体を形成した後は、冷風や冷水等の冷却用流体を心材から注入することで、中空成形体の内部から冷却でき冷却時間を短縮できるとともに、成形された中空成形体から心材を抜き易くすることができ生産性に優れた建築部材の製造方法を提供することができる。
【００４１】
請求項６に記載の発明によれば、請求項３乃至５の内いずれか１の効果に加え、
（１）合成樹脂，無機繊維等が竹の繊維間や天然繊維を緩衝し竹の繊維等が断ち切られるのを防止したり補強したりして、機械的強度が低下するのを防止できる建築部材の製造方法を提供することができる。
【００４２】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１乃至６の内いずれか１の効果に加え、
（１）成形装置から金型を脱着して金型だけを冷却している間に、成形装置に新しい金型を装着して次の成形操作を行うことができるため、成形装置の稼働率を上げて生産性を高めることができるとともに省エネルギー性に優れた建築部材の製造方法を提供することができる。
【００４３】
請求項８に記載の発明によれば、請求項１乃至７の内いずれか１の効果に加え、
（１）竹材の表皮がブラスト処理によって除去されているので、サンダ等を用いて研削除去するのと比較して短時間で斑なく処理することができ生産性に優れた建築部材の製造方法を提供することができる。
（２）ブラスト材の種類や処理時間を調整することによって、表皮だけを極薄く除去することができ、高い機械的強度が得られる建築部材の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は実施の形態１における建築部材の製造方法を示す模式図であり、（ａ），（ｂ）は半割成形体形成工程を示す模式図であり、（ｃ），（ｄ）は接着工程を示す側面図であり、（ｅ）は製造された建築部材の斜視図であり、図２（ａ）は製造された建築部材の応用例の一つである接合具の斜視図であり、図２（ｂ），（ｃ），（ｄ）は製造された建築部材の竹筋としての接合方法を示す断面図である。
図１において、１は加熱装置を備えた図示しない成形装置によって上下方向から加圧される金型であり、成形装置と着脱自在に形成されている。２は金型１の固定側金型、３は固定側金型２の上面を窪ませて形成された横断面が略矩形状の固定側キャビティ形成面、４は固定側キャビティ形成面３の底面に突設された横断面が略半円状の突条部、５は固定側金型２の内部に配設され冷却水等の冷却用流体が流れる冷却用管、６は固定側金型２の上面の固定側キャビティ形成面３の周囲に配設されたＯリング等のシール部材、７は可動側金型、８は可動側金型７の下面に形成され固定側キャビティ形成面３に嵌挿され横断面が略矩形状に形成された加圧コア、８ａは加圧コア８の下面に形成された平面状の可動側キャビティ形成面、９は可動側金型７の内部に配設され冷却水等の冷却用流体が流れる冷却用管、１０は固定側金型２と可動側金型７とを型締めした際に該キャビティ形成面３，８ａの間に形成されるキャビティであり、目的とする建築部材の棒状部材と略同一の長さと幅に形成されている。１１はキャビティ１０内に敷設された蒸気は通過するが液滴は通過させない両面シリコン樹脂加工耐油紙等の離型シートやシリコン樹脂等を該キャビティ形成面３，８ａに噴霧して膜状に形成した離型層、１２はキャビティ１０の長手方向と繊維の方向を一致させてキャビティ１０内に積み重ねられ収容された複数の竹片である。
図１（ｂ）において、１３は竹片１２が圧縮成形され横断面が略矩形の棒状に圧密化された半割成形体、図１（ｃ）において、１４は突条部４によって半割成形体１３の一面に長手方向に渡って溝状に形成された溝部、図１（ｄ）において、１５は溝部１４，１４同士をあわせて半割成形体１３，１３を接着して形成された角柱状の棒状部材１３ａの中空部、図１（ｅ）において、１６は両端部で開口する中空部１５が長手方向に形成された建築部材の棒状部材である。
【００４５】
図２（ａ）において、１７は棒状部材１６の両端部に形成され中空部１５と連通した接着剤案内溝、１７ａは棒状部材１６の長手方向の略中間に穿設され中空部１５と連通した螺子部を有する螺着孔、１７ｂは一端が螺着孔１７ａに螺着され接着剤が注入される枝管、１７ｃは枝管１７ｂの両端で開口する接着剤注入用の中空部である。
図２（ｂ）において、１８，１８は横断面が略円形，略楕円形又は略多角形のいずれかの直線状，曲線状又は折曲状に形成された建築部材の中空状の棒状部材、１８ａ，１８ａは棒状部材１８，１８の芯部に長手方向と平行に形成された中空部、１８ｂは木製，竹製，合成樹脂製，金属製等で形成され中空部１８ａ，１８ａに嵌挿若しくは螺挿された棒状の接続部材である。
図２（ｃ）において、１８ｃは棒状部材１８，１８の端部が嵌挿若しくは螺挿された筒状の接続部材である。
図２（ｄ）において、１９，１９は横断面が略円形，略楕円形又は略多角形のいずれかの直線状，曲線状又は折曲状に形成された建築部材の一つである中実の棒状部材、１９ａは棒状部材１９，１９の端部が嵌挿若しくは螺挿された筒状の接続部材である。
【００４６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態１における建築部材の製造方法について説明する。
始めに、丸竹の節を避けて円筒状の竹材をキャビティ１０の長さと略同一の長さに切断し、さらにキャビティ１０の幅と略同一の幅にするため縦方向に１／８〜１／１６程度に分割した竹片１２を製造する。次に、竹片１２の表皮（外皮及び内皮）をブラスト処理によって除去する。この竹片１２の内部に水が浸透するまで、竹片１２を水に浸漬する。
水中から取り出した竹片１２の表面に満遍なくイソシアネート系接着剤等の接着剤を塗布した後、図１（ａ）に示すように、半割成形体形成工程において、固定側金型２のキャビティ形成面３に離型シート等を用いて離型層１１を形成した後、離型層１１の上に所定の厚さになるまで竹片１２を順に積み重ねていく。
次に、固定側金型２と可動側金型７を図示しない成形装置に配設した後、冷却用管５，９に冷却水等を流す図示しない配管を接続する。固定側金型２の固定側キャビティ形成面３内を可動側金型７の加圧コア８で閉じ、離型層１１で竹片１２を包み込むようにして型締めし、可動側キャビティ形成面８ａを竹片１２の上面に当接させた後、固定側金型２と可動側金型７の該キャビティ形成面３，８ａを、カートリッジヒータ等を用いて１００〜１８０℃好ましくは１３０〜１８０℃に加熱する。これにより、竹片１２に含まれる水分が蒸発してキャビティ１０内の竹片１２が高温の水蒸気で満たされるので、竹片１２に該キャビティ形成面３，８ａの熱が良く伝わり竹片１２が軟化される。この状態を１〜１０分間保持する。
【００４７】
次に、可動側金型７を下降させると、キャビティ１０内の空気が加圧コア８とキャビティ形成面３との隙間から抜けていくので、竹片１２に１〜１５ＭＰａ好ましくは５〜１０ＭＰａの圧力を加えて、竹片１２を断面積比で１／２〜１／３程度になるように圧縮成形し、この状態で１〜６０分程度保持する。キャビティ１０内に発生した高温高圧の水蒸気によって接着剤が熱硬化され、竹片１２同士が接着されて形状が固定化され半割圧密材１３が製造される。さらに、図１（ｂ）に示すように、シール部材６が可動側金型７に当接するまで可動側金型７を下降させると、シール部材６で密閉され気密なキャビティ１０内で竹片１２が高温高圧の水蒸気で満たされるため、竹片１２に含まれるヘミセルローズとリグニンが部分的に解重合し、その結果、竹材腐朽菌の生育を阻害させる性質をもったフェノール化合物やフルフラール化合物等が生成され建築部材の耐腐朽性を向上させる。（以上、半割成形体形成工程）。
半割成形体１３の形状を固定化後、冷却用管５，９に冷却水等の冷却用流体を流し固定側金型２及び可動側金型７を冷却する。半割成形体１３が固定側金型２から取り出せる程度の低温になったら、離型層１１とともに半割成形体１３を取り出す。
半割成形体１３が複数個製造されたら、次に接着工程において、図１（ｃ）に示すように、溝部１４，１４同士をあわせてポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体等の接着剤を用いて、半割成形体１３，１３を圧締接着して中空部１５を形成する（図１（ｄ）参照）。半割成形体１３，１３の接着後、外周面を旋盤等で切削して、図１（ｅ）に示すような横断面が略円形に形成された建築部材の棒状部材１６を製造する。
【００４８】
棒状部材１６は、図２（ａ）に示すように、棒状部材１６の両端部に接着剤案内溝１７、中間部に螺着孔１７ａを形成し、使用時に螺着孔１７ａに枝管１７ｂを螺着する。この棒状部材１６を、構造部材の当接面に穿孔された一対の連通孔に挿着し、枝管１７ｂの中空部１７ｃから中空部１５に接着剤を注入し接着剤案内溝１７から接着剤を流出させ、連通孔と棒状部材１６の間に接着剤を充填し、連通孔内の接着剤を硬化させて構造部材間を接合する接合具として用いることができる。
また、中空状の棒状部材１８をコンクリート等に埋設して躯体を補強する竹筋として用いる場合は、図２（ｂ），（ｃ）に示すように、棒状部材１８，１８の端部同士を突き合わせ、中空部１８ａ，１８ａに棒状の接続部材１８ｂを嵌挿して、複数本を接続して長尺の竹筋を得ることができる。また中空部１８ａ，１８ａに螺子部を形成すれば、接続部材１８ｂを螺子状に形成し、接続部材１８ｂを螺挿して、複数本を接続することができる。さらに図２（ｃ）に示すように、筒状の接続部材１８ｃを用いて接続することもできる。
【００４９】
本実施の形態においては、突条部４が形成された平面状のキャビティ形成面３を有する金型１を用いた場合について説明したが、キャビティ形成面３に突条部４のない金型を用いることで、竹片を圧縮して棒状や板状の中実の成形体を製造することができる（成形体形成工程）。これにより、コンクリート等の躯体の補強を目的として躯体内に埋設して用いられる竹筋等の中実の建築部材を製造することができる。
中実の棒状部材１９をコンクリート等に埋設して躯体を補強する竹筋として用いる場合は、図２（ｄ）に示すように、筒状の接続部材１９ａを用いて複数の棒状部材１９，１９を接続し長尺化することができる。
なお、節の突起を削った竹材から製造された長尺の竹片を用いることで、長尺の連続した成形体を製造することができるため、この場合は接続部材１８ｂ，１８ｃ，１９ｃを用いなくてもよい。
また、棒状部材１６，１８，１９の外周面に、螺子溝等のような凹凸を形成することもできる。また、適当な間隔をあけて鍔部を形成することもできる。これにより、接着剤やコンクリートの付着性を向上させることができる。
【００５０】
以上のような本発明の実施の形態１における建築部材の製造方法によれば、以下のような作用が得られる。
（１）金型１のキャビティ１０内で水に浸漬した竹片１２を接着剤と共に加熱し加圧するので、竹片１２の水分が蒸発して水蒸気がキャビティ１０内に充満し、加熱された水蒸気によって竹片１２の組織が軟化される。さらに圧縮成形することで竹の細胞内腔が圧縮され密度が高められ、キャビティ形成面３に形成された突条部４によって溝部１４が形成された半割成形体１３を形成できる。２つの半割成形体１３の溝部１４同士をあわせて接着することで、中空部１５が形成された硬く機械的強度が高く強度ばらつきの小さな建築部材の棒状部材１６を製造できる。
（２）金型１を加熱してキャビティ１０内で圧縮成形するので、大型の高温高圧容器が不要で設備投資を少なくでき、また圧縮成形する金型１のキャビティ形成面３，８ａの温度等の品質管理に必要な条件数が少なく管理が容易で品質の安定性に優れる。
（３）竹片１２が高温の水蒸気によって加熱軟化され圧縮成形されるのが容積の小さなキャビティ１０内なので、一回のバッチ処理が終了した後、わずかな時間でキャビティ１０内を高温の水蒸気雰囲気にすることができバッチ毎の処理時間や切換時間が短く量産性に優れる。
（４）竹材の表皮を除去した竹片１２を用いているので、竹片１２の接着接合性が高く、機械的強度の大きな半割成形体１３を得ることができる。また、竹材の表皮がブラスト処理によって除去されているので、サンダ等を用いて研削除去するのと比較して短時間で斑なく処理することができ生産性に優れる。
（５）シール部材６で密閉されたキャビティ１０内で竹片１２が高温高圧の水蒸気で満たされると、竹片１２に含まれるヘミセルローズとリグニンが部分的に解重合し、その結果、竹材腐朽菌の生育を阻害させる性質をもったフェノール化合物やフルフラール化合物等が生成され建築部材の耐腐朽性を向上させる。
（６）固定側金型２及び可動側金型７に冷却用管５，９が配設されているので、半割成形体形成工程において竹片１２を圧縮成形した後は、冷却水等の冷却用流体を流し固定側金型２及び可動側金型７を短時間で冷却することができ、固定側金型２から半割成形体１３を取り出すまでの時間を短縮でき生産性に優れる。
【００５１】
なお、本実施の形態１においては、金型１にキャビティ１０が一つ形成された場合について説明したが、金型１の幅を広くしてキャビティ１０を複数並設させたり、多段に形成したりする場合もある。この場合は、一回の操作によって複数の半割成形体１３を製造できるため、さらに生産性に優れる。
また、本実施の形態においては、金型１をカートリッジヒータ等で加熱する場合について説明したが、高周波誘導加熱や電磁誘導加熱等の誘導加熱によって金型１に渦電流を発生させジュール熱を発生させて加熱する場合もある。これにより、所望する温度に短時間で到達できるとともに、温度コントロールが容易で加熱温度を精度よくコントロールできるという作用が得られる。
また、本実施の形態においては、竹片１２を圧縮成形した場合について説明したが、高温高圧状態の竹材を急激に常圧の状態にする爆砕処理等によって製造された竹繊維等の天然繊維を成形する場合もある。この場合は、天然繊維と、ポリ酢酸ビニル，エチレン−酢酸ビニル共重合体，イソシアネート接着剤等の接着剤をキャビティ１０内に収容するか、接着剤を含浸させた天然繊維をキャビティ１０内に収容し、固定側金型２と可動側金型７の固定側キャビティ形成面３及び可動側キャビティ形成面８ａを１００〜１８０℃好ましくは１３０〜１５０℃にして、１〜１０ＭＰａの圧力を１〜６０分間加えて成形する。これにより、天然繊維内に接着剤が浸透して硬化され、硬く機械的強度が高く強度ばらつきの小さな建築部材を製造できる。
また、本実施の形態においては、固定側金型２の上面のキャビティ形成面３の周囲にＯリング等のシール部材６が配設された場合について説明したが、シール部材６は必ずしも設ける必要はない。木材とは異なり竹片１２は材軸方向のみの繊維からなるので、キャビティ１０内を密閉しなくても、高温下で加圧して所定の時間保持することで圧縮成形された竹片１２の形状を固定化できるからである。
【００５２】
（実施の形態２）
図３は実施の形態２における建築部材の製造方法を示す模式図であり、（ａ），（ｂ）は半割成形体形成工程を示す模式図であり、（ｃ）は接着工程を示す側面図であり、（ｄ）は製造された建築部材の側面図であり、（ｅ）は表面に凹凸が形成された建築部材の斜視図であり、（ｆ），（ｇ）は表面に鍔部が形成された建築部材の斜視図である。なお、実施の形態１と同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図中、２０は加熱装置を備えた図示しない成形装置によって上下方向から加圧される金型であり、成形装置と着脱自在に形成されている。２１は可動側金型７の下面に形成されキャビティ形成面３に嵌挿される凹面状のキャビティ形成面、図３（ｂ）において、２２は竹片１２が圧縮成形され横断面が略半円形の棒状に圧密化された半割成形体、図３（ｃ）において、２３は突条部４によって半割成形体２２の一面に長手方向に渡って溝状に形成された溝部、図３（ｄ）において、２４は溝部２３，２３同士をあわせてポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体等の接着剤を用いて、半割圧密材２２，２２を接着して形成された中空部、２５は両端部で開口する中空部２４が長手方向に形成された建築部材の棒状部材である。
図３（ｅ）において、２６は外表面に凹凸が形成された建築部材の棒状部材、図３（ｆ）において、２７は建築部材の棒状部材、２７ａは棒状部材２７の長手方向と直交して適当な間隔をあけた環状に一体形成された溝部、２７ｂは竹集成材や合成樹脂等で略Ｃ字状に形成され溝部２７ａに嵌合された鍔部、図３（ｇ）において、２８は棒状部材２５の長手方向と直交して適当な間隔をあけて棒状部材２５の表面に接着剤を付着した合成樹脂製繊維やガラス繊維等の繊維材を巻回して形成された鍔部である。
【００５３】
本発明の実施の形態２における建築部材の製造方法は、実施の形態１で説明したものと同様なので、説明を省略する。
なお、図３（ｅ）に示す建築部材の棒状部材２６は、キャビティ形成面２１に凹凸を形成することによって製造できる。
また、図３（ｆ）に示す建築部材の棒状部材２７は、キャビティ形成面２１に適当な間隔をあけて溝部２７ａに対応した凸部を形成することによって製造でき、形成された溝部２７ａに鍔部２７ｂを嵌合することによって建築部材を製造できる。
また、図３（ｇ）に示す建築部材は、棒状部材２５の表面に接着剤を付着した合成樹脂製繊維やガラス繊維，天然繊維等の繊維材を巻回して鍔部２８を形成することによって製造できる。
【００５４】
以上のような実施の形態２における建築部材の製造方法によれば、実施の形態１に記載の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）キャビティ形成面２１が凹面状に形成されているので、半割成形体形成工程において、横断面が略半円形の棒状に圧密化された半割成形体２２を製造することができ、旋盤等で外面を切削加工しなくても、横断面が略円形状の棒状部材２５を製造でき生産性に優れる。
（２）建築部材の棒状部材２５，２６，２７の表面に凹凸や鍔部２７ｂ，２８を形成することで、接着剤を注入して用いる接合具やコンクリート補強用の竹筋として用いた場合、接着剤やコンクリートの付着性を向上させることができる。
【００５５】
ここで、本実施の形態２においては、金型２０は、キャビティ１０を複数並設したり多段に形成したりしてもよい。
なお、本実施の形態２においては、突条部４が形成された平面状のキャビティ形成面３を有する金型２０を用いた場合について説明したが、キャビティ形成面３に突条部４を形成する代わりにキャビティ形成面２１と同じように凹状に形成した金型を用いることで、竹片を圧密化して棒状の中実の成形体を製造することができる（成形体形成工程）。これにより、コンクリート等の躯体の補強を目的として躯体内に埋設して用いられる竹筋等の中実の建築部材を製造することができる。
【００５６】
図４は実施の形態２における建築部材の製造方法の変形例を示す模式図であり、図４（ａ）は固定型金型の平面図であり、図４（ｂ）は固定型金型に一層分の竹片を収容した状態を示す平面図であり、図４（ｃ）は固定型金型に多層の竹片を収容した状態を示す模式断面図であり、図４（ｄ）は形成された曲線状の棒状部材の斜視図である。
図中、２ａは固定側金型、４ａはキャビティ形成面３の底面に突設された横断面が略半円状の突条部、１０ａは固定側金型２と可動側金型７とを型締めした際に固定側キャビティ形成面３と可動側キャビティ形成面８ａの間に形成されるキャビティであり、目的とする曲線状の建築部材の棒状部材と略同一の長さと幅に形成されている。１２はキャビティ１０ａの長手方向と繊維の方向を一致させてキャビティ１０ａ内に収容された複数の竹片であり、多層分の竹片１２ａは少しずつずらして積み上げられている。２４ａは二つの半割成形体を接着して形成された中空部、２５ａは二つの半割成形体を接着して両端部で開口する中空部２４ａが長手方向に形成された建築部材の曲線状の棒状部材である。
本発明の実施の形態における建築部材の製造方法は、実施の形態１で説明したものと同様なので、説明を省略する。
以上のように、キャビティ１０ａ内に複数の短い竹片１２ａを交互にずらして積み重ねて圧縮成形することにより、曲率を有する棒状部材２５ａを製造することができる。同様にして、折曲状の棒状部材も製造することができる。
【００５７】
図５は実施の形態２における建築部材の製造方法の別の変形例を示す模式図であり、（ａ），（ｂ）は半割成形体形成工程を示す模式図である。なお、実施の形態１又は２と同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図中、２０ａは加熱装置を備えた図示しない成形装置によって上下方向から加圧される金型であり、成形装置と着脱自在に形成されている。７ａは可動側金型７の両側に張り出した延設部、７ｂは延設部７ａの下部に垂設された板状部材、７ｃは板状部材７ｂの一側面に形成された圧縮維持手段としてのラチェット部、２９は固定側金型２の両側に張り出して形成された支持部材、２９ａは支持部材２９の端部に形成され板状部材７ｂの側面と摺接する案内部、２９ｂは支持部材２９に回動自在に固定されラチェット部７ｃと係合する圧縮維持手段としての爪部、２９ｃは爪部２９ｂを支持部材に固定する枢軸、２９ｄは固定側金型２の両側に一端が固定され他端が爪部２９ｂに固定されて爪部２９ｂをラチェット部７ｃの方向に付勢するバネ等の弾性部材である。
１２ｂはキャビティ形成面３の底部に突設された突条部４の横に積み重ねられた竹片、１２ｃは突条部４の上面と竹片１２，１２ｂの内側面との間に積み重ねられた籤状の竹片である。竹片１２ｂ，１２ｃには接着剤が付着されている。
本発明の実施の形態２の変形例における建築部材の製造方法は、実施の形態１で説明したものと同様であるが、以上のように構成された金型２０ａを使って、図示しない成形装置を用いて竹片１２，１２ｂ，１２ｃを圧縮成形する場合、可動側金型７を下降させるとラチェット部７ｃが爪部２９ｂに係合する圧縮維持手段を備えているので、加圧成形装置から金型２０ａを脱着しても、竹片１２，１２ｂ，１２ｃの形状を金型２０ａ内で圧縮したまま維持させることができる（圧縮維持工程）。
【００５８】
以上のような実施の形態２の変形例における建築部材の製造方法によれば、実施の形態１に記載の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）圧縮維持工程を備えているので、成形装置から金型２０ａを脱着して金型２０ａだけを冷却している間に、成形装置に新しい金型を装着して次の成形操作を行うことができるため、成形装置の稼働率を上げて生産性を高めることができるとともに、成形装置は冷やす必要がないため省エネルギー性に優れる。
（２）キャビティ１０内の突条部４の上面と竹片１２，１２ｂの内側面との間に籤状の竹片１２ｃが積み重ねられているので、突条部４の真上の竹片１２が突条部４に沿って大きく変形するのを防止することができ、突条部４に押し付けられた竹片１２が割れたりヒビが入ったりするのを防止して欠陥のない建築部材を製造できる。
【００５９】
ここで、本実施の形態においては、金型２０ａの可動側金型７と固定側金型２とをラチェット部７ｃと爪部２９ｂで係合させる圧縮維持手段を備えた場合について説明したが、ボルトやナット、ターンバックル等で螺着して固定化させる場合もある。なお、形状維持手段は、実施の形態１で説明した固定側金型２と可動側金型７との間に設けることもできる。この場合も同様の作用が得られる。
また、キャビティ１０内の突条部４の上に籤状の竹片１２ｃを収容した場合について説明したが、竹片１２ｃの代わりに接着剤を付着した竹繊維を用いる場合もある。この場合も同様の作用が得られる。
【００６０】
（実施の形態３）
図６は実施の形態３における建築部材の金型の分解斜視図であり、図７（ａ）、（ｂ）は中空成形体形成工程を示す模式図であり、図７（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線における断面図であり、図７（ｄ）は製造された建築部材の側面図であり、図８は心材に接続された配管の構成図である。
図中、３０は加熱装置を備えた図示しない成形装置によって上下方向から加圧される金型であり、成形装置と着脱自在に形成されている。３１は金型３０の固定側金型、３２は固定側金型３１の上面を窪ませて形成されたキャビティ、３２ａはキャビティ３２の底部の凹面状のキャビティ形成面、３３はキャビティ３２の長手方向の両端部に連通して端部が固定側金型３１の両端で開口し固定側金型３１の上面から所定部まで長孔状に形成された案内溝、３４は固定側金型３１の上面から下方に向かって穿設され案内溝３３と連通する断面が略矩形状のガイド孔部、３５は固定側金型３１のキャビティ３２の周りの上面に配設されたＯリング等のシール部材、３６は固定側金型３１の内部に配設され冷却水等の冷却用流体が流れる冷却用管、３７は可動側金型、３７ａは可動側金型３７の下面に形成されキャビティ３２内に嵌挿される加圧コア、３８は加圧コア３７ａの下面に形成された凹面状のキャビティ形成面、３９は加圧コア３７ａの両端に形成され型締めの際に案内溝３３に嵌挿される心材押え部、４０は心材押え部３９の側方に突設され型締めの際にガイド孔部３４に嵌挿されるガイド凸部、４０ａはガイド凸部４０の側面に配設されたシール部材、４１は可動側金型３７の心材押え部３９，ガイド凸部４０，キャビティ形成面３８の内部に配設され冷却水等の冷却用流体が流れる冷却用管、４２はステンレス製等の金属製の中空管で形成され両端が案内溝３３内に嵌挿された心材、４３は心材４２の周壁に複数形成され水蒸気，冷却用流体の１種以上が通過する孔部、４３ａは心材４２の両端近傍の外周に配設され型締め時にガイド凸部４０の先端面に押圧されるシール部材である。心材４２の両端は案内溝３３から固定側金型３１の外側に突き出しており、後述する水蒸気発生装置４７ｄ，安全弁４７ｈ，冷却用流体循環装置４７ｊ，切換弁４７ｂ，４７ｆが配設された配管４７ａ，４７ｅが接続されている。
【００６１】
図７（ａ）において、４４はキャビティ３２の長手方向と繊維の方向を一致させて心材４２の下側のキャビティ３２内に積み重ねられ収容された複数の竹片、４５はキャビティ３２の長手方向と繊維の方向を一致させて心材４２の上側のキャビティ３２内に積み重ねられ収容された複数の竹片、図７（ｂ），（ｃ）において、４４ａ，４５ａは竹片４４，４５が圧縮成形され横断面が略円形の棒状に圧密化され一体化された中空成形体、図７（ｄ）において、４６は中空成形体４４ａ，４５ａから心材４２を抜いて形成された中空部、４７は両端部で開口する中空部４６が長手方向に形成された建築部材の棒状部材である。
図８において、４７ａは心材４２の一端部と接続する配管、４７ｂは配管４７ａに配設された切換弁、４７ｃは切換弁４７ｂと接続する水蒸気用配管、４７ｄは水蒸気用配管４７ｃに配設された水蒸気発生装置、４７ｅは心材４２の他端部と接続する配管、４７ｆは配管４７ｅに配設された切換弁、４７ｇは切換弁４７ｆと接続する水蒸気用配管、４７ｈは水蒸気用配管４７ｇに配設された安全弁、４７ｉは切換弁４７ｂ，４７ｆと接続する冷却流体用配管、４７ｊは冷却流体用配管４７ｉに配設され冷風等の冷却用流体を発生し系内を循環させる冷却用流体循環装置、４７ｋは加熱されて膨張し圧力が上昇した冷却用流体を逃す調整管、４７ｌは調整管４７ｋに配設された逃し弁である。なお、本実施の形態においては、安全弁４７ｈは圧力が１２０〜２５００ｋＰａの設定値以上になると水蒸気を外部に逃すように設定されている。
【００６２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態３における建築部材の製造方法について説明する。
始めに、実施の形態１と同様に、縦方向に１／８〜１／１６程度に分割した竹片４４，４５を製造する。次に、竹片４４，４５の表皮（外皮及び内皮）をブラスト処理によって除去する。
竹片４４，４５の表面に満遍なくイソシアネート系接着剤等の接着剤を塗布した後、図７（ａ）に示すように、中空成形体形成工程において、固定側金型３１のキャビティ３２内に所定の厚さになるまで竹片４４を順に積み重ねていく。なお、必要に応じて、実施の形態１と同様にキャビティ３２内にはシリコン樹脂層等の離型層を形成する。
次に、竹片４４の上に心材４２を配設し心材４２の両端のシール部材４３ａをガイド孔部３４内に挿入する。次いで、心材４２の上に所定の厚さになるまで竹片４５を順に積み重ねていく。
次に、固定側金型３１と可動側金型３７を図示しない成形装置に配設した後、冷却用管３６，４１に冷却水等を流す図示しない配管を接続する。心材４２の両端には配管４７ａ，４７ｅを接続する。
固定側金型３１のキャビティ３２内に可動側金型３７の加圧コア３７ａを嵌挿し、固定側金型３１の案内溝３３，ガイド孔部３４に可動側金型３７の心材押え部３９，ガイド凸部４０を各々嵌挿し、可動側金型３７のキャビティ形成面３８を竹片４５に当接させた後、固定側金型３１と可動側金型３７のキャビティ形成面３２ａ，３８を１００〜１８０℃好ましくは１３０〜１５０℃に加熱する。また切換弁４７ｂ，４７ｆを配管４７ｃ，４７ｇ側に切換えて、キャビティ３２内に心材４２の孔部４３を通じて高温の水蒸気を導入する。これにより、竹片４４，４５に含まれる水分が蒸発するとともに水蒸気発生装置４７ｄから強制的に水蒸気がキャビティ３２内に導入され、キャビティ３２内の竹片４４，４５が高温の水蒸気で満たされ、竹片４４，４５が軟化される。この状態を１〜１０分間保持する。
【００６３】
次に、図７（ｂ）に示すように、可動側金型３７を下降させ、心材４２を心材押え部３９で押し下げながら案内溝３３内に沿って下降させながら、可動側金型３７に１〜１５ＭＰａ好ましくは５〜１０ＭＰａの圧力を加え、加圧コア３７ａで竹片４４，４５を断面積比で１／２〜１／３程度になるように圧縮成形する。この状態で１〜６０分程度保持すると、キャビティ３２内の高温高圧の水蒸気によって接着剤が熱硬化され、竹片４４，４５同士が接着されて形状が固定化され中空成形体４４ａ，４５ａが製造される。シール部材３５が可動側金型３７に当接するまで可動側金型３７を下降させると、シール部材３５で密閉されたキャビティ３２内で竹片４４，４５が高温高圧の水蒸気で満たされるので、竹片４４，４５に含まれるヘミセルローズとリグニンが部分的に解重合し、その結果、竹材腐朽菌の生育を阻害させる性質をもったフェノール化合物やフルフラール化合物等が生成され建築部材の耐腐朽性を向上させる。（以上、中空成形体形成工程）。
中空成形体４４ａ，４５ａの形状が固定化されたら、冷却用管３６，４１に冷却水等の冷却用流体を流し固定側金型３１及び可動側金型３７を冷却する。さらに、切換弁４７ｂ，４７ｆを配管４７ｉ側に切換えて、心材４２内に冷風等の冷却用流体を供給する。これにより、中空成形体４４ａ，４５ａが内側から冷却されるとともに、心材４２が冷却されて径が小さくなるので中空成形体４４ａ，４５ａから外れ易くなる。中空成形体４４ａ，４５ａが固定側金型３１から取り出せる程度の低温になったら、心材４２とともに中空成形体４４ａ，４５ａを取り出し、各種配管を外すとともに片側のシール部材４３ａを心材４２から抜いた後、中空成形体４４ａ，４５ａから心材４２を引抜いて、図７（ｄ）に示すような中空部４６が形成された横断面が略円形の建築部材の棒状部材４７を製造する。
【００６４】
以上のような実施の形態３における建築部材の製造方法によれば、実施の形態１に記載の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）キャビティ３２内に心材４２を収容し竹片４４，４５とともに圧縮成形するので、中空部４６を備えた建築部材の棒状部材４７を一度の成形操作で製造でき生産性に優れる。
（２）固定側金型３１がキャビティ３２の両端部と連通した案内溝３３を備え、可動側金型３７が圧縮成形時に心材４２の両端を押し下げる心材押え部３９を備えているので、可動側金型３７が可動し圧縮変形されるにつれて心材４２が押し下げられるため、密度が略均一で曲げ強さ等の機械的強度の高い中空成形体を製造することができる。
（３）周壁に孔部４３が形成された中空管で心材４２が形成されているので、圧縮成形前に高温高圧の水蒸気を心材４２からキャビティ３２内に注入することで、竹片４４，４５を短時間で軟化させることができ生産性に優れる。また、中空成形体を形成した後は、冷風等の冷却用流体を心材４２から注入することで、中空成形体の内部から冷却でき冷却時間を短縮できるとともに、心材４２が冷却収縮するので、圧縮成形された中空成形体から心材４２を抜き易くすることができ生産性を高めることができる。
【００６５】
なお、実施の形態２の変形例で説明した圧縮維持手段を、固定側金型３１と可動側金型３７との間に設け、中空成形体形成工程の後、金型３０を成形装置から脱着する場合もある。この場合は、成形装置の稼働率を上げて建築部材の生産性を高めることができるため好ましい。
また、キャビティ３２内に心材４２と竹片４４，４５を収容する際、心材４２の周囲には、接着剤を付着した細い籤状の竹片や竹繊維を配置するのが好ましい。竹片４４，４５が心材４２に沿って大きく変形するのを防止することができ、心材４２に押し付けられた竹片４４，４５が割れたりヒビが入ったりするのを防止して欠陥のない建築部材を製造するためである。
【００６６】
（実施の形態４）
図９は実施の形態４における建築部材の製造方法を示す斜視図であり、図１０は実施の形態４における中空成形体形成工程を示す模式図である。なお、実施の形態３で説明したものと同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図９（ａ）において、４８はポリエチレン，ポリスチレン，ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂等の合成樹脂、ガラス繊維，炭素繊維等の無機繊維等で織布，編布，不織布，紙状等に形成されたシート材、４８ａは繊維方向を心材４２の長手方向と一致させて配列し、イソシアネート系接着剤等の接着剤でシート材４８に接着した籤状等の竹片や天然繊維、４９は竹片や天然繊維４８ａが接着されたシート材４８が心材４２の回りに所定の厚さになるまで巻回された巻回成形体である。
図９（ｂ）において、４８ｂは竹材を原料とするセルロースレーヨン繊維糸，セルロース繊維糸等の繊維糸、４９ａは繊維糸４８ｂが心材４２の回りに所定の厚さになるまで螺旋状に巻回された巻回成形体である。
図１０において、５０は加熱装置を備えた後述する成形装置６５によって加圧される金型、５１は金型５０の固定側金型、５２は固定側金型５１に形成されたキャビティ、５２ａはキャビティ５２の所定面に形成された凹面状のキャビティ形成面、５３は固定側金型５１の内部に配設され冷却水等の冷却用流体が流れる冷却用管、５４は固定側金型５１の所定箇所に穿設されたガイド孔部、５５は金型５０の側面型、５６はガイド孔部５４と対応する位置に突設されガイド孔部５４に嵌挿されるガイド凸部、５７は側面型の端部に長手方向に渡って配設されたＯリング等のシール部材、５８は側面型５５の内部に配設され冷却水等の冷却用流体が流れる冷却用管、５９は可動側金型、６０は可動側金型５９の下面に形成されキャビティ５２内に嵌挿される加圧コア、６１は加圧コア６０の下面に形成された凹面状のキャビティ形成面、６２は加圧コア６０の根元の周囲に配設されたＯリング等のシール部材、６３は可動側金型５９の内部に配設され冷却水等の冷却用流体が流れる冷却用管、６４は複数の金型５０を並設して拘束する拘束部材、６４ａは金型５０の上に当接される板状の当接部材、６５は拘束部材６４によって拘束された複数の金型５０を加圧する成形装置であり、拘束部材６４は成形装置６５に着脱可能に形成されている。
【００６７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態４における建築部材の製造方法について説明する。
始めに、表皮を除去した竹材を分割して籤状等に形成した竹片や天然繊維４８ａを、シート材４８に繊維方向を揃えてイソシアネート系接着剤等の接着剤を用いて接着する。次に、図９（ａ）に示すように、竹片や天然繊維４８ａの繊維方向を心材４２の長手方向と一致させて心材４２の回りに所定の厚さになるまで巻回し、心材４２が貫設された巻回成形体４９を製造する。
次に、図１０（ａ）に示すように、巻回成形体４９を固定側金型５１のキャビティ５２内に収容した後、側面型５５と固定側金型５１との間で加圧し巻回成形体４９の横断面を長円状に変形させる。なお、必要に応じて、実施の形態３で説明したように加熱したり水蒸気を導入したりすることもできる。
次に、図１０（ｂ）（ｃ）に示すように、複数の金型５０を並設して拘束部材６４内に拘束し、上下から金型５０を成形装置６５によって加圧し巻回成形体４９を圧密化することで、中空成形体を製造することができる（以上、中空成形体形成工程）。なお、中空成形体形成工程において、巻回成形体４９を高温の水蒸気で軟化させる点、高温下で圧縮成形する点、心材４２を心材押え部で押し下げる点は、実施の形態３で説明したものと同様なので、説明を省略する。
【００６８】
以上のような実施の形態４における建築部材の製造方法によれば、実施の形態３に記載の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）竹材は繊維が強靭なため圧縮成形すると竹材の繊維同士が圧迫し合い繊維を断ち切ってしまい機械的強度が低下することがあるが、合成樹脂や無機繊維等で形成された織布，編布，不織布，シート等のシート材４８とともに心材４２の回りに巻回されているため、合成樹脂等が竹の繊維間や天然繊維間を緩衝し繊維が断ち切られるのを防止し、建築部材の機械的強度が低下するのを防止できる。また、ガラス繊維や無機繊維等で形成されたシート材４８を用いることで、建築部材を補強することができ機械的強度が低下するのを防止できる。
（２）複数の金型５０を拘束部材６４で拘束し一括して成形するので、生産性に優れる。
（３）拘束部材６４が成形装置６５に着脱可能に形成されているので、圧縮成形した後に金型５０を冷却する際には、成形装置６５から拘束部材６４ごと金型５０を取り外し、流水，空気等の冷却用媒体を金型５０にかけて素早く冷却させることができ生産性に優れる。
【００６９】
なお、巻回成形体４９を用いた場合について説明したが、同様に巻回成形体４９ａを用いる場合もある。この場合は、繊維糸４８ｂを心材４２の回りに所定の厚さになるまで螺旋状に巻回して形成することができ生産性に優れる。
また、巻回成形体４９の圧縮変形量は、竹片や天然繊維の間にシート材４８が介在しているため小さく、また圧縮量によってはシート材４８に巻回成形体４９の長手方向に沿って皺が生じることもあるが、得られた建築部材の引張強度はほとんど低下することがなく、また金型５０の内面（巻回成形体４９の接触面）に凹部を形成しておくことで、生じた皺で巻回成形体４９の表面に凸部を形成することができ、接着剤を注入して用いる接合具やコンクリート補強用の竹筋として製造された建築部材の表面の凸部にすることができ、接着剤やコンクリートの付着性が向上するため好ましい。
また、実施の形態２の変形例で説明した圧縮維持手段を、拘束部材６４と当接部材６４ａとの間に設け、中空成形体形成工程の後、拘束部材６４ごと金型５０を成形装置６５から脱着して金型５０を冷却することができるため、成形装置６５の稼働率を上げて建築部材の生産性を高めることができるとともに、成形装置６５は冷却しないため省エネルギー性に優れる。
【実施例】
【００７０】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
竹材としてのマダケ（密度約０．５６）を長さ２９０ｍｍに切断し、次いで幅約２５ｍｍに分割した後、ブラスト処理によって外皮及び内皮を除去した竹片を製造した。次に、この竹片を２４時間、水に浸漬した。次いで、水中から取り出した竹片の表面にイソシアネート系接着剤を約３００ｇ／ｍ２塗布した。
長さ３００ｍｍ、幅３０ｍｍの矩形状に形成された金型のキャビティ内に、接着剤を塗布した竹片を７枚積み重ね、金型を１３０℃に加熱して７ＭＰａの圧力で６０分間保持して圧縮成形した。この結果、成形前は約４０ｍｍの厚さがあったものが２０ｍｍの厚さに圧縮され、長さ３００ｍｍ、幅３０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの直方体状の成形体が得られた。
この成形体の幅方向及び長さ方向を切削して、長さ２５０ｍｍ、幅２０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの試験片を得た。この試験片の密度を測定するとともに、ＪＩＳ Ｚ２１０１に準拠して引張強度を測定したところ、密度は１．２ｇ／ｃｍ３であり、引張強度は平均３５０ＭＰａであり、鋼材（ＳＳ４００）（引張強度４００ＭＰａ）に近い高い引張強度を有していることが明らかになった。
【００７１】
（実施例２）
マダケに代えてモウソウチク（密度約０．９８）を用いた以外は、実施例１と同様にして、実施例２の試験片を得た。
この試験片の密度及び引張強度を測定したところ、密度は１．３ｇ／ｃｍ３であり、引張強度は平均３００ＭＰａであった。
【００７２】
（実施例３）
竹材（マダケ）を爆砕して得られた竹繊維からなる天然繊維にイソシアネート系接着剤を噴霧し、これを長さ３００ｍｍ、幅３０ｍｍの矩形状に形成された金型のキャビティ内に収容し、金型を１３０℃に加熱して７ＭＰａの圧力で６０分間保持して圧縮成形した。この結果、成形前は約８０ｍｍの厚さがあったものが２０ｍｍの厚さに圧縮され、長さ３００ｍｍ、幅３０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの直方体状の成形体が得られた。
この成形体の幅方向及び長さ方向を切削して、長さ２５０ｍｍ、幅２０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの試験片を得た。この試験片の引張強度をＪＩＳ Ｚ２１０１に準拠して測定したところ、平均３３０ＭＰａ以上であった。
なお、麻（チョマ）から取り出された天然繊維についても同様に圧縮成形して試験片を作成したところ、この試験片の引張強度は平均で３００ＭＰａ以上であった。
【００７３】
（比較例１）
竹材としてのマダケ（密度約０．５６）を長さ２９０ｍｍに切断し、次いで幅約２５ｍｍに分割した後、ブラスト処理によって外皮及び内皮を除去した竹片を製造した。この竹片を薄板状に切削した後、薄板にイソシアネート系接着剤を塗布して７層の薄板を常温で圧締接着して集成材化した後、幅方向、厚さ方向及び長さ方向を切削して、長さ２５０ｍｍ、幅２０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの試験片を得た。この試験片の引張強度は平均１８０ＭＰａであった。
（比較例２）
マダケに代えてモウソウチク（密度約０．９８）を用いた以外は、比較例１と同様にして、比較例２の試験片を得た。この試験片の引張強度は平均１００ＭＰａであった。
【００７４】
以上のように本実施例によれば、竹片や天然繊維を圧縮成形して圧密化することによって、鋼材（ＳＳ４００）（引張強度４００ＭＰａ）に近い高い引張強度が得られることが明らかになった。また、成形する金型の温度、圧力等の品質管理に必要な条件数が少なく管理が容易で強度ばらつきが少なく品質の安定性に優れていることも明らかになった。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、住宅等の建築の省力化、合理化等を目的として梁と軒桁、軒桁と柱、胴差しと通し柱、柱と柱等の構造部材の接合を目的として構造部材間に埋設して用いられる接合具、コンクリート等の躯体の補強を目的として躯体内に埋設して用いられる竹筋等の建築部材の製造方法に関し、硬く機械的強度が高く強度ばらつきの小さな建築部材を製造でき、また成形する金型の温度、圧力等の品質管理に必要な条件数が少なく管理が容易で品質の安定性に優れ、またバッチ毎の処理時間や切換時間が短く量産性に優れ、さらに耐腐朽性を向上させる建築部材の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】実施の形態１における建築部材の製造方法を示す模式図
【図２】（ａ）製造された建築部材の応用例の一つである接合具の斜視図 （ｂ）（ｃ）（ｄ）製造された建築部材の竹筋としての接合方法を示す断面図
【図３】実施の形態２における建築部材の製造方法を示す模式図
【図４】実施の形態２における建築部材の製造方法の変形例を示す模式図
【図５】実施の形態２における建築部材の製造方法の別の変形例を示す模式図
【図６】実施の形態３における建築部材の金型の分解斜視図
【図７】（ａ）、（ｂ）中空成形体形成工程を示す模式図 （ｃ）（ｂ）のＡ−Ａ線における断面図 （ｄ）製造された建築部材の側面図
【図８】心材に接続された配管の構成図
【図９】実施の形態４における建築部材の製造方法を示す斜視図
【図１０】実施の形態４における中空成形体形成工程を示す模式図
【符号の説明】
【００７７】
１ 金型
２，２ａ 固定側金型
３ 固定側キャビティ形成面
４，４ａ 突条部
５ 冷却用管
６ シール部材
７ 可動側金型
７ａ 延設部
７ｂ 板状部材
７ｃ ラチェット部
８ 加圧コア
８ａ 可動側キャビティ形成面
９ 冷却用管
１０，１０ａ キャビティ
１１ 離型層
１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ 竹片
１３ 半割成形体
１３ａ 棒状部材
１４ 溝部
１５ 中空部
１６，１８，１９ 棒状部材
１７ 接着剤案内溝
１７ａ 螺着孔
１７ｂ 枝管
１７ｃ 中空部
１８ａ 中空部
１８ｂ，１８ｃ，１９ａ 接続部材
２０，２０ａ 金型
２１ キャビティ形成面
２２ 半割成形体
２３ 溝部
２４，２４ａ 中空部
２５，２５ａ，２６，２７ 棒状部材
２７ａ 溝部
２７ｂ，２８ 鍔部
２９ 支持部材
２９ａ 案内部
２９ｂ 爪部
２９ｃ 枢軸
２９ｄ 弾性部材
３０ 金型
３１ 固定側金型
３２ キャビティ
３２ａ キャビティ形成面
３３ 案内溝
３４ ガイド孔部
３５ シール部材
３６ 冷却用管
３７ 可動側金型
３７ａ 加圧コア
３８ キャビティ形成面
３９ 心材押え部
４０ ガイド凸部
４０ａ シール部材
４１ 冷却用管
４２ 心材
４３ 孔部
４３ａ シール部材
４４，４５ 竹片
４４ａ，４５ａ 中空成形体
４６ 中空部
４７ 棒状部材
４７ａ 配管
４７ｂ 切換弁
４７ｃ 水蒸気用配管
４７ｄ 水蒸気発生装置
４７ｅ 配管
４７ｆ 切換弁
４７ｇ 水蒸気用配管
４７ｈ 安全弁
４７ｉ 冷却流体用配管
４７ｊ 冷却用流体循環装置
４７ｋ 調整管
４７ｌ 逃し弁
４８ シート材
４８ａ 竹片や天然繊維
４８ｂ 繊維糸
４９，４９ａ 巻回成形体
５０ 金型
５１ 固定側金型
５２ キャビティ
５２ａ キャビティ形成面
５３ 冷却用管
５４ ガイド孔部
５５ 側面型
５６ ガイド凸部
５７ シール部材
５８ 冷却用管
５９ 可動側金型
６０ 加圧コア
６１ キャビティ形成面
６２ シール部材
６３ 冷却用管
６４ 拘束部材
６４ａ 当接板
６５ 成形装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
横断面が略円形，略楕円形又は略多角形のいずれかの直線状，曲線状又は折曲状に形成された棒状部材等の建築部材の製造方法であって、
金型のキャビティ内に竹材の表皮を除去した複数の竹片及び／又は天然繊維と接着剤を収容し、型締めした高温の前記金型内で前記竹片及び／又は前記天然繊維を圧縮成形し、成形体を形成する成形体形成工程を備えていることを特徴とする建築部材の製造方法。
【請求項２】
横断面が略円形，略楕円形又は略多角形のいずれかの直線状，曲線状又は折曲状に形成された棒状部材と、前記棒状部材の中心部に長手方向と平行に全体に渡って又は両端若しくは一端で開口する中空部と、を備えた建築部材の製造方法であって、
前記建築部材の前記中空部を長手方向に沿って半割にした溝部を形成する突条部がキャビティ形成面に形成された金型のキャビティ内に、竹材の表皮を除去した複数の竹片乃至は竹繊維と接着剤を収容し、型締めした高温の前記金型内で前記竹片及び／又は前記天然繊維を圧縮成形し、前記溝部が形成された半割成形体を形成する半割成形体形成工程と、
前記金型内から前記半割成形体を取り出した後、２つの前記半割成形体の前記溝部同士をあわせて接着する接着工程と、
を備えていることを特徴とする建築部材の製造方法。
【請求項３】
横断面が略円形，略楕円形又は略多角形のいずれかの直線状，曲線状又は折曲状に形成された棒状部材と、前記棒状部材の長手方向に形成され前記棒状部材の両端部で開口する中空部と、を備えた建築部材の製造方法であって、
竹材の表皮を除去した複数の竹片及び／又は天然繊維と接着剤を金型内に収容するとともに、前記建築部材の前記中空部を形成する心材を前記竹片及び／又は前記天然繊維の略中心に配置し、型締めした高温の前記金型内で前記竹片及び／又は前記天然繊維を圧縮成形し、前記中空部が形成された中空成形体を形成する中空成形体形成工程を備えていることを特徴とする建築部材の製造方法。
【請求項４】
前記金型が、成形時に前記心材の両端を押し下げる心材押え部を有する可動側金型と、前記キャビティの両端部と連通し前記可動側金型の可動方向と同方向に長孔状に形成され前記心材の両端が挿通される案内溝を有する固定側金型と、を備えていることを特徴とする請求項３に記載の建築部材の製造方法。
【請求項５】
前記心材が、水蒸気，冷却用流体の１種以上が通過する孔部が周壁に形成された中空管で形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の建築部材の製造方法。
【請求項６】
前記竹片及び／又は前記天然繊維を合成樹脂，無機繊維の内の１種以上で形成された織布，編布，不織布，シートのいずれか１種以上と前記接着剤とともに前記心材に巻回する、又は、前記竹材を原料とする繊維糸と前記接着剤を前記心材に巻回することを特徴とする請求項３乃至５の内いずれか１に記載の建築部材の製造方法。
【請求項７】
成形体形成工程、半割成形体形成工程、中空成形体形成工程のいずれかの後、前記金型の圧縮状態を維持する圧縮維持工程を備えていることを特徴とする請求項１乃至６の内いずれか１に記載の建築部材の製造方法。
【請求項８】
前記竹材の前記表皮が、ブラスト処理によって除去されていることを特徴とする請求項１乃至７の内いずれか１に記載の建築部材の製造方法。
【請求項１】
横断面が略円形，略楕円形又は略多角形のいずれかの直線状，曲線状又は折曲状に形成された棒状部材等の建築部材の製造方法であって、
金型のキャビティ内に竹材の表皮を除去した複数の竹片及び／又は天然繊維と接着剤を収容し、型締めした高温の前記金型内で前記竹片及び／又は前記天然繊維を圧縮成形し、成形体を形成する成形体形成工程を備えていることを特徴とする建築部材の製造方法。
【請求項２】
横断面が略円形，略楕円形又は略多角形のいずれかの直線状，曲線状又は折曲状に形成された棒状部材と、前記棒状部材の中心部に長手方向と平行に全体に渡って又は両端若しくは一端で開口する中空部と、を備えた建築部材の製造方法であって、
前記建築部材の前記中空部を長手方向に沿って半割にした溝部を形成する突条部がキャビティ形成面に形成された金型のキャビティ内に、竹材の表皮を除去した複数の竹片乃至は竹繊維と接着剤を収容し、型締めした高温の前記金型内で前記竹片及び／又は前記天然繊維を圧縮成形し、前記溝部が形成された半割成形体を形成する半割成形体形成工程と、
前記金型内から前記半割成形体を取り出した後、２つの前記半割成形体の前記溝部同士をあわせて接着する接着工程と、
を備えていることを特徴とする建築部材の製造方法。
【請求項３】
横断面が略円形，略楕円形又は略多角形のいずれかの直線状，曲線状又は折曲状に形成された棒状部材と、前記棒状部材の長手方向に形成され前記棒状部材の両端部で開口する中空部と、を備えた建築部材の製造方法であって、
竹材の表皮を除去した複数の竹片及び／又は天然繊維と接着剤を金型内に収容するとともに、前記建築部材の前記中空部を形成する心材を前記竹片及び／又は前記天然繊維の略中心に配置し、型締めした高温の前記金型内で前記竹片及び／又は前記天然繊維を圧縮成形し、前記中空部が形成された中空成形体を形成する中空成形体形成工程を備えていることを特徴とする建築部材の製造方法。
【請求項４】
前記金型が、成形時に前記心材の両端を押し下げる心材押え部を有する可動側金型と、前記キャビティの両端部と連通し前記可動側金型の可動方向と同方向に長孔状に形成され前記心材の両端が挿通される案内溝を有する固定側金型と、を備えていることを特徴とする請求項３に記載の建築部材の製造方法。
【請求項５】
前記心材が、水蒸気，冷却用流体の１種以上が通過する孔部が周壁に形成された中空管で形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の建築部材の製造方法。
【請求項６】
前記竹片及び／又は前記天然繊維を合成樹脂，無機繊維の内の１種以上で形成された織布，編布，不織布，シートのいずれか１種以上と前記接着剤とともに前記心材に巻回する、又は、前記竹材を原料とする繊維糸と前記接着剤を前記心材に巻回することを特徴とする請求項３乃至５の内いずれか１に記載の建築部材の製造方法。
【請求項７】
成形体形成工程、半割成形体形成工程、中空成形体形成工程のいずれかの後、前記金型の圧縮状態を維持する圧縮維持工程を備えていることを特徴とする請求項１乃至６の内いずれか１に記載の建築部材の製造方法。
【請求項８】
前記竹材の前記表皮が、ブラスト処理によって除去されていることを特徴とする請求項１乃至７の内いずれか１に記載の建築部材の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−３８６６６（Ｐ２００７−３８６６６Ａ）
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１８２７７８（Ｐ２００６−１８２７７８）
【出願日】平成１８年６月３０日（２００６．６．３０）
【出願人】（５９２１３５５５７）株式会社豊夢 (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月３０日（２００６．６．３０）
【出願人】（５９２１３５５５７）株式会社豊夢 (4)
【Ｆターム（参考）】
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