最近「圧縮木材」や「圧密化木材」という言葉を聞きますが,どのようなものですか?また何に利用されるのですか?
木材は中空のセル構造体であるため,繊維と直角方向(横方向)に容易に圧縮することができます.木材を横圧縮成形することを圧密化,圧密化した製品を圧縮木材,圧密木材などと呼びます.
木材の圧密化技術の歴史は古く,今世紀前半には,ブナやカバ材を高温圧締した圧縮木材(リグノストーンなど)が実用化されています.最近では,国産材や環境問題が引き金となり,スギ材などの軟質材の強度性能,加工性能,意匠性の向上を目的とした研究・開発が盛んに行われています.含水率,温度を傾斜させ,製材の表面層のみを圧密化した表面圧密化木材,丸太を二軸方向から圧縮して角材に成形する技術(奈良県林業試験場ほか),木材表面に金型の模様を転写する表面加飾技術(静岡県工業技術センターほか),丸太を静水圧下で圧縮して人工シボ丸太を製造する技術(マイウッド(株))なども開発されています.
圧密化によって,木材の表面性能が飛躍的に向上するため,スギ材などの早生樹に代表される軟質木材を,硬質広葉樹材の代替材料として利用することが可能となります.表面層圧密化技術を利用した床材の開発,圧密化した単板をWPC化する技術(大建工業(株)),水蒸気前処理圧密化単板を化粧用突板と基材の間に挿入した床材なども発表されています.この他,スギ圧縮木材を利用して,テーブル,学校用学習机,和机などの天板が試作され(大分県工業技術センターほか),木製サッシ,敷居,鴨居のレール部分に,耐磨耗性に優れた圧縮木材の利用が検討されています.
圧密化による密度増加に伴い,曲げヤング率,曲げ強さなどの強度性能が向上するため,圧縮木材は,住宅内装用手すり,家具のフレーム用材料など,高い強度性能が要求される部材として利用できます.また,手すりのコーナー部,背もたれや脚部などの湾曲部についても,圧縮成形と同時に曲げ成形する技術が検討されています(山本ビニター㈱ほか).この他,樹脂含浸単板を積層圧密した強化単板積層材を木質構造物の接合部材(接合板,ドリフトピン)に用いる研究が行われています.
圧密化によって材料の重硬感が増し,熱処理などによる変色も加味して,高級感が増長されるため,慢性的な材料不足から高価で入手が困難なコクタン,ローズウッドなどの高級木材の代替として圧縮木材が利用できます.木材は,本来,不均質な材料ですが,圧密化すると,密度の小さい部分から変形するため,材質が均質化します.これによって,切削加工,彫刻や仕上げ加工,被覆加工などが容易となり,各種工芸品,工芸家具,工具類の柄,印材などへの利用が検討されています(新潟県工業技術総合研究所ほか).
(MI)