木材の木殺の装置と応用
【課題】 機能性木材加工の課題は、木材に如何に透過性を付与するかである。これまでの技術では減圧加圧又木材加熱又プレスによる細胞破壊が主であった。減圧加圧法は加圧容器が必要であり薬剤の注入時間も長い。またプレスによる加工方法は木材にひび割れが入る欠点があり実用化されていない。そしてすべて流れ作業が不可能であった。
【解決手段】 木材を瞬間的に殴打すると、細胞破壊は無数に起きるが、ひび割れは発生しない。
送り装置での送材行程で、先端の丸い突起で高速連打することにより、あらゆる諸条件下でも細胞破壊が可能になる。又細胞破壊後の薬液剤注入においても加熱振動高水圧噴射を組み合わせることで、不燃木材、通電木材、防腐木材等各種多方面の機能性木材の量産が流れ作業で可能になる。
【解決手段】 木材を瞬間的に殴打すると、細胞破壊は無数に起きるが、ひび割れは発生しない。
送り装置での送材行程で、先端の丸い突起で高速連打することにより、あらゆる諸条件下でも細胞破壊が可能になる。又細胞破壊後の薬液剤注入においても加熱振動高水圧噴射を組み合わせることで、不燃木材、通電木材、防腐木材等各種多方面の機能性木材の量産が流れ作業で可能になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材の含水率及び断面の大小及び材種に関係なく送り装置で送材過程において球面状の突起で連続して殴打することにより木材の細胞破壊加工し最終商品に至らしめるものである。
【背景技術】
【０００２】
木材に多機能を付与する技術としては加圧容器内で透過性のある木材を使用して薬液剤を減圧、加圧注入するのが一般的である。またローラープレスによる細胞破壊もあるが実用化されていない。
木材の種類、材質また諸条件により細胞破壊の方法が多様なため、多種類の加工は不可能であったが球面状の突起で送材過程において高速連打することにより可能になり多方面に応用できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
木材及び木材製品は材種により又国産材外国材に関係なく，硬い、柔らかい、油が多い少ない、水分の含水率など様々な諸条件により、機能性木材加工が困難であった。球面状の突起の高速連打などの単純な加工によって、細胞破壊が無数に起き比較的粒子の大きい物質でも注入し易くなる。又木材が繊維状になって狂いや割れが出にくくなり強度も増す
そのため不燃木材、通電木材、防腐木材等各種多方面の機能性木材加工に応用出来るようになり低コストで高機能性木材を製造加工出来る。
【０００４】
殴打装置の先端の形状は送材進行中連続で殴打するため球面状が望ましいが加工する木材又は木材製品によって球面の形状が異なってくる。また徐々に細胞破壊することにより効率を良くするため入口方向の間隔を広く、出口方向の間隔を狭くするのが良い。
【０００５】
送り装置はベルト状又はキャタビラ状が良い。また厚みの有る木材などはローラーなどでも良い。上方向から上下運動で連打するため、送る速度と殴打回数を変える事、又は殴打面の球面状の突起の形状を変えることにより多様な細胞破壊が起きる。
【０００６】
送り機械装置では対応できないような、大きな断面の木材、重量が重い木材、また曲った木材などは殴打装置が木材の上を移動する方法に変え手動工具式にする。
【０００７】
製品化された生合板は球面状の先端に針状又は刃物状の突起を付けることにより合板を殴打すると同時に小さな傷を付け又は小さな穴を空けることにより薬剤液が注入し易くなる。
【０００８】
合板用のスライス又はロール剥きした薄い木材は水分を多く含み送材進行中、球面状の突起で高速連打することにより細胞破壊を起こしその後上下のローラーで水分を絞り出し乾燥の前工程をすることにより乾燥時間を短縮出来る。
【０００９】
乾燥した木材又は堅い木材は殴打の前工程で高温高圧水蒸気又は高温の水分を与えることにより木材の表面が軟化し殴打装置で連打する際木材が元の形状に復帰するための効率がよくなる。
【００１０】
板材の裏面に幅０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ深さ３ｍｍ〜１０ｍｍ（板材の厚さによりことなる）の溝を５ｍｍ〜１０ｍｍ間隔につけてから板材を表面から殴打すると、より細胞破壊が起きより薬剤液が注入し易くなる。
【００１１】
大きな断面の木材は上下振動式電動工具で連打する。又突起の先端は針状又は刃物状の形状にすることにより細胞破壊をより効率的に起こし薬液剤を注入し易くする。
【００１２】
細胞破壊された木材に薬液剤注入促進剤としてアルコールと界面活性剤を薬液剤に混入することにより木材がアルコールと反応して木材のヤニ成分が溶け又界面活性剤の機能で注入し易くなる。
【００１３】
乾燥した木材を連打後、高温高圧水蒸気を木材に噴射し、また木材に９０℃〜１００℃に加熱した水分を木材表面に与えることにより木材を元の形状に復帰させ、その後高温のアルミ板などで加熱して木材内部の空気を膨張させ空気を抜き、また木材表面に微振動を与えながら木材内部の空気を吸引することにより細胞破壊した木材内部がより減圧される。
【００１４】
細胞破壊した木材内部の空気の吸引後、微振動を与えながらゴム状のシート等でカーテン状に囲み高水圧の薬液剤を木材に直接噴射し強制注入する
【００１５】
透過性の有る木材又は細胞破壊した木材を容器内に入れ１００℃〜１５０℃に加熱し木材内部の空気を膨張させて空気を抜き３０℃〜４０℃の薬液剤を流入する。又加熱工程中に振動と同時に減圧することにより効率よく薬液剤を注入できる。
【００１６】
薬液剤注入後木材表面に高圧空気を直接噴射し、余分な薬液剤を吹き飛ばし、乾燥を促進し表面に薬液剤を残さない。
【００１７】
注入された薬液剤は高温で急速に乾燥すると、水分と共に薬液剤が木材外部に出てしまい結晶が大きくなり溶脱しやすい。そのため容器内で低温加熱する除湿乾燥が望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【符号の説明】
【００１９】
［図１］殴打部先端突起形状
１．乾燥木材及び水分の多い木材用
２．合板用単板、薄い木材用
３．大断面化粧用及び合板用
４．生合板用及び他木材用
［図２］
１．殴打部突起固定板 材質によって突起の配列は異なる
２．殴打部突起
［図３］
１．殴打部突起部
２．殴打部四角垂の刃物
［図４］
１．上下運動駆動軸
２．突起部固定配列板
３．殴打突起部
４．送材駆動ベルト
５．空転軟質ゴムローラー
６．高温水蒸気噴射装置
７．殴打衝撃受け板
８．加工木材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材の含水率及び断面の大小及び材種に関係なく送り装置で送材過程において球面状の突起で連続して殴打することにより木材の細胞破壊加工し最終商品に至らしめるものである。
【背景技術】
【０００２】
木材に多機能を付与する技術としては加圧容器内で透過性のある木材を使用して薬液剤を減圧、加圧注入するのが一般的である。またローラープレスによる細胞破壊もあるが実用化されていない。
木材の種類、材質また諸条件により細胞破壊の方法が多様なため、多種類の加工は不可能であったが球面状の突起で送材過程において高速連打することにより可能になり多方面に応用できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
木材及び木材製品は材種により又国産材外国材に関係なく，硬い、柔らかい、油が多い少ない、水分の含水率など様々な諸条件により、機能性木材加工が困難であった。球面状の突起の高速連打などの単純な加工によって、細胞破壊が無数に起き比較的粒子の大きい物質でも注入し易くなる。又木材が繊維状になって狂いや割れが出にくくなり強度も増す
そのため不燃木材、通電木材、防腐木材等各種多方面の機能性木材加工に応用出来るようになり低コストで高機能性木材を製造加工出来る。
【０００４】
殴打装置の先端の形状は送材進行中連続で殴打するため球面状が望ましいが加工する木材又は木材製品によって球面の形状が異なってくる。また徐々に細胞破壊することにより効率を良くするため入口方向の間隔を広く、出口方向の間隔を狭くするのが良い。
【０００５】
送り装置はベルト状又はキャタビラ状が良い。また厚みの有る木材などはローラーなどでも良い。上方向から上下運動で連打するため、送る速度と殴打回数を変える事、又は殴打面の球面状の突起の形状を変えることにより多様な細胞破壊が起きる。
【０００６】
送り機械装置では対応できないような、大きな断面の木材、重量が重い木材、また曲った木材などは殴打装置が木材の上を移動する方法に変え手動工具式にする。
【０００７】
製品化された生合板は球面状の先端に針状又は刃物状の突起を付けることにより合板を殴打すると同時に小さな傷を付け又は小さな穴を空けることにより薬剤液が注入し易くなる。
【０００８】
合板用のスライス又はロール剥きした薄い木材は水分を多く含み送材進行中、球面状の突起で高速連打することにより細胞破壊を起こしその後上下のローラーで水分を絞り出し乾燥の前工程をすることにより乾燥時間を短縮出来る。
【０００９】
乾燥した木材又は堅い木材は殴打の前工程で高温高圧水蒸気又は高温の水分を与えることにより木材の表面が軟化し殴打装置で連打する際木材が元の形状に復帰するための効率がよくなる。
【００１０】
板材の裏面に幅０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ深さ３ｍｍ〜１０ｍｍ（板材の厚さによりことなる）の溝を５ｍｍ〜１０ｍｍ間隔につけてから板材を表面から殴打すると、より細胞破壊が起きより薬剤液が注入し易くなる。
【００１１】
大きな断面の木材は上下振動式電動工具で連打する。又突起の先端は針状又は刃物状の形状にすることにより細胞破壊をより効率的に起こし薬液剤を注入し易くする。
【００１２】
細胞破壊された木材に薬液剤注入促進剤としてアルコールと界面活性剤を薬液剤に混入することにより木材がアルコールと反応して木材のヤニ成分が溶け又界面活性剤の機能で注入し易くなる。
【００１３】
乾燥した木材を連打後、高温高圧水蒸気を木材に噴射し、また木材に９０℃〜１００℃に加熱した水分を木材表面に与えることにより木材を元の形状に復帰させ、その後高温のアルミ板などで加熱して木材内部の空気を膨張させ空気を抜き、また木材表面に微振動を与えながら木材内部の空気を吸引することにより細胞破壊した木材内部がより減圧される。
【００１４】
細胞破壊した木材内部の空気の吸引後、微振動を与えながらゴム状のシート等でカーテン状に囲み高水圧の薬液剤を木材に直接噴射し強制注入する
【００１５】
透過性の有る木材又は細胞破壊した木材を容器内に入れ１００℃〜１５０℃に加熱し木材内部の空気を膨張させて空気を抜き３０℃〜４０℃の薬液剤を流入する。又加熱工程中に振動と同時に減圧することにより効率よく薬液剤を注入できる。
【００１６】
薬液剤注入後木材表面に高圧空気を直接噴射し、余分な薬液剤を吹き飛ばし、乾燥を促進し表面に薬液剤を残さない。
【００１７】
注入された薬液剤は高温で急速に乾燥すると、水分と共に薬液剤が木材外部に出てしまい結晶が大きくなり溶脱しやすい。そのため容器内で低温加熱する除湿乾燥が望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【符号の説明】
【００１９】
［図１］殴打部先端突起形状
１．乾燥木材及び水分の多い木材用
２．合板用単板、薄い木材用
３．大断面化粧用及び合板用
４．生合板用及び他木材用
［図２］
１．殴打部突起固定板 材質によって突起の配列は異なる
２．殴打部突起
［図３］
１．殴打部突起部
２．殴打部四角垂の刃物
［図４］
１．上下運動駆動軸
２．突起部固定配列板
３．殴打突起部
４．送材駆動ベルト
５．空転軟質ゴムローラー
６．高温水蒸気噴射装置
７．殴打衝撃受け板
８．加工木材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材の材種又は性質及び含水率、また諸条件に応用できる木材の細胞破壊
【請求項２】
殴打装置の形状
【請求項３】
送り装置付き細胞破壊殴打装置
【請求項４】
手動式細胞破壊殴打装置
【請求項５】
生合板への薬液剤注入前加工装置
【請求項６】
合板用単板材の細胞破壊装置
【請求項７】
乾燥した木材の加工
【請求項８】
裏面ノコ目加工
【請求項９】
大断面木材の加工
【請求項１０】
アルコール及び界面活性剤での木材への注入促進
【請求項１１】
加熱による木材内部の空気の膨張
【請求項１２】
細胞破壊した木材の軟化
【請求項１３】
加熱した木材内部の振動による空気の吸引
【請求項１４】
高水圧による木材への強制注入
【請求項１５】
容器内で木材を加熱後薬液剤を容器に流入する
【請求項１６】
高圧空気による水切り作用と乾燥の促進
【請求項１７】
除湿機による乾燥
【請求項１】
木材の材種又は性質及び含水率、また諸条件に応用できる木材の細胞破壊
【請求項２】
殴打装置の形状
【請求項３】
送り装置付き細胞破壊殴打装置
【請求項４】
手動式細胞破壊殴打装置
【請求項５】
生合板への薬液剤注入前加工装置
【請求項６】
合板用単板材の細胞破壊装置
【請求項７】
乾燥した木材の加工
【請求項８】
裏面ノコ目加工
【請求項９】
大断面木材の加工
【請求項１０】
アルコール及び界面活性剤での木材への注入促進
【請求項１１】
加熱による木材内部の空気の膨張
【請求項１２】
細胞破壊した木材の軟化
【請求項１３】
加熱した木材内部の振動による空気の吸引
【請求項１４】
高水圧による木材への強制注入
【請求項１５】
容器内で木材を加熱後薬液剤を容器に流入する
【請求項１６】
高圧空気による水切り作用と乾燥の促進
【請求項１７】
除湿機による乾燥
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２８４９６２（Ｐ２０１０−２８４９６２Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６０２１６（Ｐ２００９−１６０２１６）
【出願日】平成２１年６月１５日（２００９．６．１５）
【出願人】（５９６０７９３１２）
【出願人】（５９６０７９３２３）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１５日（２００９．６．１５）
【出願人】（５９６０７９３１２）
【出願人】（５９６０７９３２３）
【Ｆターム（参考）】
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