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カラマツ2層接着板の乾燥ねじれ 小沢勝治,佐藤弘一
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ま.緒 言
乾燥ねじれは旋懇木蓬に超還する狂いであ静,蒐太では髄からの距離に関係し,半径が小さい 程大きく現われ玉泌,また,板馨棲では木表と木裏の繊維走向角の差に麗保する3矯。カラマツ材 の旋睡水運は地樹種に比較して一般に鎮著であるため,カラマツ材を季嬬するとき,この乾燥ね
じれが特に開題となる。
木材の乾燥ねじれを錆止する方法としては,乾燥鋳に荷重を超える方法5}嚇,蒸煮麺建による方 法暖春},P露G溶蔽を注入する方法庸などが試みられているが現在までのところ必ずしも有効な 解決策が鳧鐘されていない。
最近湿潤接着薦の開発により,高含水率材の接着が可能にな静,築成誘や積懇耕などにも趨含 水率材が痩馬される可能性がある。そこで本鞍では接着叛材の乾燥ねじれの基礎資料を得るため に,いろいろな縫合わせのカラマツ2屡接着娠を作製し,それらに現われる乾燥ねじれについて 調べた。
2 一!略聚・銭三藤:カラマヴ2礫手妻薫綾」〉乾蟻藪まじ駐
矯 ∈ 3 露 87 3
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醸}.遷 雛葛.2
第蓑馨 供試籔」)木取弓
(鍵試丸太輪i,2,僕試擬の種類A〜黙
2.材料と方法
2、i 供試曳太と僕試極の木取善)僕講本は宮城漿白石毒私有林崖で,採耕地上高暮〜蓬.§馨溢,元蒙年輪数35,元欝璽径灘磁,未 霞甕径鱒。搬であるカラマツ生荒太から,元難より2.総〜3.8§獄の離石から長さき春臓の2纒の克太 を玉窮吟,これをそれぞれ供試丸太臨i,2とした。なお,霞僕試丸太に隣接する地上乞78〜2.89 醗,3.8{妻〜珪、叙3難の蔀{重力、ら摩さii(澱の難旋角潔彗定罵霧振を採耕した。{業i試汽太を第工醒のよう に木取撃,飯に製耕した。このさい伐採後約i年を経遺している僕試曳太の含水率を高める霞的 で,まず,供試鬼太灘iでは亙〜憩,簸〜聾,鎗〜26,27〜33の板番号を含む唾纒のフ!ナッチに 大割りし,これを約驚時麗浸水した。浸水後,小纒板に鋸挽きし,接着しない板(コントローノの は簿藝さi4麹,幡8書盤墨,長さ約5蓼。欝,接着する板は更1こ等しい潭さに挽き害彗参,厚は7醗,輪総懸,
長さ約§翫麟こ自動錐盤で徒ま二げた。また,割裂法によ鯵汽太の最大径.これと髄で匿交する線上 でi年輪ごとに墜養魚を灘寇した。
2.2 2麟接着叛の作製
供試娠は,第2轡に示すA〜£の5種類である。すなわちコント簾一ルA二挽き割らない小纒
板,挽き割り接着極B:擬き割参醸を接着復元したもの,木表接着板C:携き書駒双方の木表を 接着したもの,水嚢接着極P:木裏と木裏を接着したもの,京表・木裏接着娠建:髄翻の板の木 裏に樹皮灘の極の木表を接着したものである。土語僕試檬はいずれも飯軸方鶴の反転を行わなかった。盤試販の採耕部位による違いを避けるため第i醗に示すように上記A〜琶の小纒薮を纒の ように割むふった。
接着離は供i試丸太臨iの{翼試振にはエポキシ樹縫1接着擦蟹スミタック2A−255, 2液哲三,住友 べ一クライ替を,臨2にはボ》ウレタン轡態接養離(スミタックGA一§脅暮,玉液性,住友ベー
クライト/を湧雛た。接着薄塗布量は鎗春〜麗§g/醒で.約銘縛間クランプ圧締した。
接着完了後,供試板の長さを鐙脅灘紅そろえた、コントロールおよび接着板の擁類含水率の平均
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痙島大学運科艱苦彗7号 纏鱒i/
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鐵試叛の毯類
lA:コントロー塩, B二ぞ憂き害i寿1妻妾着替更,
亙〉:衣嚢接着機,91衆表 恥裏接着板!
C l木表接着板,
纏は,供試曳太撫iでは毅.春%,臨2では簿.§%である。作製した供試板を豊海で約稔涯i縫察然 乾燥し気乾材とした。乾燥ねじれ灘定時の含水率の平均は,僕試荒太臨i.ではi蓬ま%,撫2では 露.9%である。繊維走海角および乾燥ねじれの灘定は,賎馨の方法3}によった。
3.結果と考察
カラマツ供試曳太の樹幹半径方鶴における奉遷園旋角の変動を第纏璽こ示す。僕試丸太の園旋 墨はいずれもS醗璽に該当し,國凝角は翼d:2.5〜6.i6〜8.6。,臨2:2.8〜5.鱒〜8、3。で比較的 大きい。また,験試蒐太の平均年輪輕は臨i:琶6盤.臨2:6.3盤である。
コントロールおよび2屡接着板における乾燥ねじれγ.と飯2嚢における繊維走内角(8飴θ聾〉
および講者の平均纏(蓉,励を第i表に示す。表でγ.が示されていない僕試極は乾燥によって複 雑な変形を示すもので,3隅が平盤.擦こ密着せず乾燥ねじれを灘定できなかったものである。ま
〔婁3
8
醸 ε 蔑 角 4 2
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撲試允太 織G.薄
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5 奪{} 憾 2む 25
髄からの奪鵜数
論 欝
第3騒 僕試親友の木礫繕旋角の}彰屡方向における変動 {寿ラマツ)
3
淫 小沢・儀藤:むラマヴ2馨接蕎霰の乾礫ねじ誕
第i表 カラマツの2繕接薫籔㊥繊鑑走向角と乾燥ねじれ
曳太ヤ・弩 蕪G.亜 翼。.2
板の
繊試q
繊維建内角綾〉 乾燥ね 婁試 繊維走内角(度/ 乾燥ね種類 番畢 θ鑑 θ琶 ﹃8 蔭 じれ
i総
飯番号、
θ真 θ菖 一ぎ 遜 じれ
i。動
工
2.3 毒
玉.2 i、2 3.2 i i、? 一5.§ 一2.i 3.8 2.5
コント
i5 3.2 一6.8 一i.琶 蓉.§ 一2、垂
碁
§.5 一4.淫 圭.i [ 一゙.吾 里.3
2i §.i 一筋.i 一3.巷 8.i 皿 童2 3.書 一§.§ 一i、圭 逢、§ 茎.i 欝一ノレ 2§ 2.5 一8、3 一2.警 §.護 一5.韓 i7 3.6 一9.聾 一3、藝 各、6 一2.5 33 逢.§ 一3.8 §.義 塁.2 3.3 22 魂.2 一3、§ §.3 3,§ 3.2
2垂 6.里 一塁.2 i.暮 5.2 i.蓉
2 3.毒 一2.i 費、8 2.§ 至、脅 2 §.蓼 一§.玉 一容.i 5,茎 蔭.§
挽き割蓉 7 一至.§ 一馨、8 一§.§ き.§ i.書 7 5.警 一3.至 i.尋 彗.5 一i.茎
接着飯
捻22 暮.3 一§.i i.6 6.7 §.2 茎3 8.2 一§.7 i.3 7.暮 5.43.i 一5.巷 一茎,毒 護.i
『 露 蓉.3 一3.2 i.i 婆.3 i.王
2? 婁.5 一珪、§ 2.§ §、§ 2.§ 23 7.8 一6、至 容、§ 7.毒 2.2
3 一酵.8 一垂,違 一2.§ 2.§ 一§.零 3 一i.2 一壊.慧 一3.癖 3.毒 一i3.韓
き
一5.§ 一3.§ 一尊、8 4.8 一22、3 8 越.2 一号.蓬 一遵.3 罎.3 一至3.垂
木 表
毘 一7.§ 一§,7 一7.2 7.2 一2i.3 慧 一§.7一§.暮 一8.3 暮.3 一翼.了
i? 一5.§ 一8、2 皿谷、§ §.6 一28.§ 欝 一5.i 一3,蓬 一蓬.3 雀.3 一§.3
接養極
23 一4.碁 一塊,き 一蓬.7 逢、7 一嬉、3 25 一5.7 一5,3 門 肯o凄.3 ドR.3 一9.8
28 一9.i 一8.3 一8.7 8.7 一23.§ 2暮 一5.7 一至.§ 一3.凄 3.罎 一7.8
3i 一猛、i 一7.毒 一§.i §.里 一欝,7
垂
9.3 8、§ §.i §、i 2毒、5 逢
5.3 7.6 §.5 §、5 i2、6
§
i、巷 i.3 i.2 }.2 §.i §
6.3 5.3 5,§ 5.§ i3.§
木 裏
級肯 σR.{ 5.§ 5.弩 5.8 琵.i i5 §.彗 透、2 2.3 2.3 魯.3
接蒼叛
i§
Q違 3.4 堰D§
i,暮 D縷
2.2 D7
2.2 ].了
2i.警
.§
2§
Q§
3.婁 D3
6.7 奄堰D5
き.3 ォ.§
5.3 W.警
鯵.7 Qi.5
2§ 春、§ さ.毒 2.8 2.8 ii.蓼 2§ s.7 3.凄 套.6 護.§ i2.4
32 7.$ 9.7 8.巷 8.8 2春.7
§
蔓.5 一7.毒 一2.8 蓬、3 一§.蓼 r3 3.§ 一3.至 §.3 3、逢 昏.§
木表・
§
i.7 一2.§ 一§.6 2.3 一2.§ i茎 垂.§ 一5.§ 一幕.5 4.5 昏、違
木裏
鮭2毒 i董.§
C塵 一8.§
鼈冝A§
王.5 鼬s.窪
欝.逢 Q.2
3.§
黷U.毒
}6
Qi
2.§
ー.2 一3.毒 齔q,2
一§.3
@§
3.2 ー.2
i.馨 驕D7
接着極
2§ 言、馨 一8.3 一i、7 6.7 一2.蓬 27 垂.8 一幕,3 一馨.3 5.i 2.83魯 6.7 一8.7 一i.§ 7.7 ■ 皿 3轡 毒.8 一5.§ 一2.§ 3.垂 一淫.登
竜、載:板弱餐の織維逢商角、み:(亀キθ琶㍊2、1撰:(iθ誌薪θ論ノ2、 二灘定下縫
た,各種供試娠のγ。を第蓬籔に示し,木表接着飯と木裏接着叛の乾燥ねじれを模式的に第5馨に
示す。
馨に示す各種供試板の乾燥ねじれの方向は,次のように集約することができる。すなわち,コ ント買一ルおよび髭き割ウ接着叛では,叛の木表と木裏のうち大きい繊維蓮向角を示す根嚢にあ らわれる本1遽の回旋芳講と,2,3の{爽外をもって…致する。また,木表接着緩および木裏接着
板で1よそれぞれZおよびS方溝であ蓼,大きい繊維走向角を示す飯嚢の木理の遽蕊i方向と溺界
なく一致する。さらに木表・木裏接着板では,小さいみのものを醗外として同様な関係を示す。以上の結果を摸式的に第6騒に示す。
蕪島大学鷲麗叢告蓉薩}(i弱董) 5
(。〉
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◎ ○肇む○○08§
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暮 ︒ 融 E第達磨 カラマツ2耀撞著帳の乾燥ねじれγ,
(A:ヨントローノレ,8:挽き害彗彗接養根,C二本二 表接養鰻,D:木裏接着叛,狂二木表・木裏接着飯.
癖二鍵試蔑太陽i,o:供試丸太臨2ラ
G
b
箒§騒 カラマツ2屡接養根の乾燥ねじれ (a二本:表接i舞飯, zねじれ. 董}:木裏 接養藪, Sねじれ)
次に板の繊維走陶角と乾燥ねじれの驚係を検討する。まず,薦板嚢の織維達自色の平均値吾と 乾燥ねじれγ.の関係を,第7,8図に現す。両者の癒幾係数は旗試荒太翫i:§.競8,臨2:碁.鱗§
であり,高度に有意な正の霧関がみられ,その回帰甕線式は灘i:γ,=2.8鯵十巷.3,臨2:γ,=
2.震θ+i.叙痩)である。このようにコント窟一ノレおよび2繕接着板の乾燥ねじれはθの符号と講 じ方海に生じ,θが大きいものほど,乾燥ねじれが大きい。しかし,供試販の表面と裏面におけ る繊維走海角の絶対魑平均霧とγ。また曝露の櫨関係数はそれぞれ翫i l一§、欝3,§.盤§,撫2:
暮、2簿,馨.385であ吟,その;警意牲が認められないか,もしくは低も㌔
次紅コント霞一ルおよび2馨接着極の乾燥ねじれは,いずれの供試丸太においても木表接着板 および木裏接着叛が地の僕試極よ撃も著しく大きい(第i表1。すなわち,乾燥ねじれの平均纏は 木表接着板では海産:一騰、r,臨2:一縫.ぎ,木裏接着板では撫i:慧.2。,臨2:麺.2。であ参,
コント賞一ルおよび飽の縫合わせ接着板の乾燥ねじれが6.2〜一6、§恐の範灘であるのに蝿して著
6 小澱・鐘藤1カラマツ2麟接養鍍の麓饗ねじれ
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コント舜一ル(査)
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挽き麹警む接着擾(3)
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水嚢接慧糎①)
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水嚢・木裏接義綾(鑑)
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第6図 コントロー稽およt虻2!蓉手萎蕎籔議繊維建i鍔と章乞漢才}じれ弩i要ミ…
(繊維走鱒角二θ,戦の乾嘆暮じ親方態二s,z,籔の表露および藻灘の繊維 む弩:戸+ ノ/
しく大きい。
接着板の乾燥ねじれ方鶴が,木表接着板ではZ方向1こ,木裏接着板ではS方癖になることは,
駿報3》の飯における乾燥ねじれの運譲近似式において,木表織からみた繊維走講が木表S方向,
木裏Z方向の板および木表Z方向,木裏S方自の板の場合に該当し,運論的考察と一致する。ま
た,霧接着板のγ.がコント窟一ルまたは鞄の接着叛に比較して大きいことも理譲近似式から遅解できる。
魂.結 言
叛誘の縷合わせ方による乾燥ねじれの現われ方などの基礎資料を得るために,高含水率のカラ マツ飯を絹いて,種々な纏合わせ2懸接着飯(癒総懸,潭さ懲懲,長さ鐙暑籔/を作製して,その 乾燥ねじれを調べた。2藩接着叛の乾燥ねじれについて次のことが墾らかになった。
(i)乾燥ねじれの方欝はコント窟一ル,挽き割蓼接着飯および木表・木裏接着板ではS方商ま たはZ方講に現われ,木表接養叛ではZ方講,木裏接着娠ではS方向に現われる(第壌纒/。
(2/ 乾燥ねじ津しの方1薄は接着後の娠の2藤の繊維走1薄と攣解系し,繊維走向角倉童大きい叛露1の繊 維走晦と一致する。また,その関係を摸式的に示すことができる(第6纒/。
檬島大学運輯鞭欝暮7辱(i鱒i/ 7
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纂7図 コントロールおよび2華妻接着板1こお謬る爾叛癖ダ)
繊緯愛糞角の平均{痙タと乾螺iねじオtγ。
/カラマツ僕試蔑太翫i,**二色験簗1%で有意)
( 白)
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第8甕璽 コントローノレおよび2藩接董板における鱒緩薩1の 繊維建獲i角の単均{露8と乾燥オまじ津tγ琶
(カラマツ僕試曳太輪2,牢*二危験率茎%で有1意)
(3)本:表接着板および木裏接着叛iの乾燥ねじれは,コント藤一ル,擬き割撃接着板および木表・
木裏接着板に比較して著しく大きい(第珪騒)。
鱒 岡一鋲試丸太よ警作製したコントロールおよび2縷接着振における薦板藤の繊緩走晦角の 平均纏と乾燥ねじれは高度に馨意な正相関を示す〔第7,8馨)。
謝 辞
本醸究を進めるにあた1),終始懇切なるご指導を賜った元京都大学農学都躰産工学科教授中戸 莞二博士に対して深く感謝の意を表します。
i23逢56789灘雛
引購文献
Ste纈s,W、C.:」噸st醗,P.鯵.:丁継む.Tec㈱凱,68激?〜2i雛g磯 小沢勝治1木材学会誌,29/緯.7麟〜簿9〔婚83/.
小沢勝治:福島大学教育学部理群報告,騒.37〜艇(欝鍵}.
∫」・沢勝治:木材工業,尋縫〉,蔦〜欝(欝85/.
大蜜幸夫ほか蓬名:銘林産月鞍,§,6〜聾(欝72/.
大緯幸夫ほか達名:龍躰産弩鰻,6,i〜逢 /欝731.
大霞幸夫ほか4名1詫赫産舞鞍,嚢,7〜昼/欝731.
松本聡,宮島寛:一木替学会跳灘遵支蔀講演纂,鋤,i〜違 (欝8§/.
寺沢真,小替柘治鄭1第笈凝本材学会響究発表要急鍍3較9舞瓦 大縷幸夫ほか魂名1第3庭璽本材学会大会礒喪発表要冒,買i〔欝8葺.
羅緯邦典ほか3名:農工大演習林報告,2,露§〜鷲4(欝73/、