JP2003511258A - 含浸方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 セルロースをベースとする製品特に木材を含浸する方法であって、ａ）処理すべき製品をオートクレーブに装入し、ｂ）製品が亜麻仁油によって包囲されるように、水の沸点を越える温度まで加熱された亜麻仁油をオートクレーブに装入し、ｃ）温度を一定に維持しつつ、オートクレーブを真空下におき、水蒸気の形の水および製品中に閉封されている空気を製品から放出し、ｄ）水の沸点より低い温度の亜麻仁油を同時に供給して亜麻仁油を放出し、そして好ましくはオートクレーブに過剰圧をかけ、そしてｅ）場合によっては製品から過剰な油を除去するために、真空下にやはりおかれたオートクレーブから低い温度の油を放出し、その後、含浸された製品をオートクレーブから取り出す段階を包含する、加圧下で温度が上昇した亜麻仁油によってオートクレーブ内で製品を処理することからなる方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明はセルロースをベースとする製品、特に木材、例えば材木、他の木材製
品などを亜麻仁油で含浸する方法に関する。本方法はオートクレーブ内でこの製
品を亜麻仁油を用いて上昇された温度で加圧下で処理することからなる。

【０００２】 本発明は木材以外のセルロースをベースとする他の製品に対しても応用できる
が、いろいろな種類の材木の形の木材に関連して本発明を以下に説明する。屋外
で使用するとき木材の分解のほとんどは真菌およびバクテリアによってもっぱら
惹起される。このような微生物の増殖にとって必要なのは水の存在である。さら
にまた、適当な温度および栄養および酸素の獲得が必要である。分解の防止は、
微生物の増殖に必要なこれらの条件の１つまたはそれ以上を消去することに基礎
をおくことができる。例として、水分含有率を約２０％より小さい値まで低下さ
せると生物分解は実質的に阻止される。

【０００３】 木材を保護するための多数のいろいろな含浸方法が知られており、またこれら
の方法は、微生物の増殖に有害な物質を供給することをベースとする技術と、例
えばある種の油での含浸によって木材に疎水性を与える技術とに原理的に分ける
ことができる。後者の場合の含浸剤は、好適な熱処理によってボイル亜麻仁油（
boiled linseed oil）にともに転換される熱間圧搾型または冷間圧搾型であって
よい粗亜麻仁油である。

【０００４】 材木を含浸するための既知の方法はほとんど、含浸手続きに際して過剰圧を用
いるという原理に基づく。さらにまた、いわゆる『熱間および冷間方法』の原理
、つまり材木が熱い油中で最初処理され、次いで冷たい油中に移されることによ
り含浸結果がある程度改善される原理に基づく含浸方法が知られている。しかし
ながら、この既知の方法は、自然に存在する微生物、例えば侵攻性の褐色腐敗病
（brown rot）の微生物フローラによる侵攻に対する長期的な保護がもたらされ
る程度の含浸を行うことに関して満足できない。

【０００５】 本発明の目的は、セルロースをベースとする製品、殊に木材の亜麻仁油で含浸
する方法であって、これにより高レベルの取り込みを可能とする観点から実質的
に改良された保護効果が得られるものである新規な方法を提供することにある。 本発明の別な目的は、水蒸気の形の水と閉封された空気とが製品から放出され
る最初の加熱工程と、油の取り込みを改善するために水および空気の放出が起る
後続する工程とを利用する多段階法を提供することである。

【０００６】 本発明の別な目的は、高い温度と組み合わせた真空と、過剰圧と組み合わせた
次の冷却とを交互に用いる方法を提供することである。 本発明の特別な目的は、真空加熱工程から加圧冷却工程にいたる推移の利益を
最大にするように、この推移が工程において連続的になされるのを確実にするこ
とである。

【０００７】 以下の記載から明らかになるこれらのおよび他の目的に関して、本発明はセル
ロースをベースとする製品特に木材を亜麻仁油で含浸する方法を提供し、製品は
オートクレーブ内で上昇した温度および加圧下で亜麻仁油で処理される。本発明
は以下の工程を特徴とする。 ａ）処理すべきセルロースをベースとする製品をオートクレーブに装入し、 ｂ）製品が亜麻仁油によって包囲されるように、水の沸点を越える温度まで加
熱された亜麻仁油をオートクレーブに装入し、 ｃ）温度を一定水準に維持しつつオートクレーブを真空下におき、水を水蒸気
の形の水および製品中に閉封されている空気を製品から放出し、 ｄ）水の沸点より低い温度の亜麻仁油を同時に供給しながらオートクレーブか
ら亜麻仁油を放出しそして好ましくはオートクレーブに過剰圧をかけ、そして ｅ）オートクレーブから低い温度の油を放出し、場合によっては製品から過剰
な油を除去するために、オートクレーブを再び真空下に置き、次いで含浸された
製品をオートクレーブから取り出す。

【０００８】 本発明の方法は、オートクレーブの真空下の高温の油からの切り替えが、オー
トクレーブから高温の亜麻仁油を排出するのと同時に低温の亜麻仁油を導入する
ことにより連続的になされ、オートクレーブが漸進的に過剰圧の下におかれると
いう新規な概念を原理的な基礎とする。この方式によって、熱およびオートクレ
ーブ真空の下で発生される製品中の真空が最大限利用され、低温の亜麻仁油の供
給およびオートクレーブを過剰圧下におくことに関連して亜麻仁油の最適な取り
込みが起きる。

【０００９】 本開示では、従って『高温亜麻仁油』および『低温亜麻仁油』という表現は、
第１の場合に油の温度が水の沸点を越え、また後者の場合に温度が水の沸点より
低いことをそれぞれ意味する。

【００１０】 工程ａ）では、亜麻仁油を約１４０〜１８０℃の温度まで加熱するのが好適で
あるが、後の工程ｃ）ではオートクレーブを約１５バールまでの、例えば約５〜
約１２バールの過剰圧下におくのが好ましい。 冷却工程ｃ）では低温の亜麻仁油の温度は約＋７５〜＋８５℃の範囲に維持さ
れるのが好適である。

【００１１】 本発明の方法では、主としてトリグリセリドの形でリノレン酸、リノール酸お
よびオレイン酸から実質的になり、遊離トコフェロールの含有率が約１００ppm
より少ない処理された亜麻仁油による含浸を用いるのが特に好ましい。亜麻仁油
の遊離トコフェロール含有率は約７５ppmより少ないのが好ましく、約５０ppmよ
り少ないのが特に好ましい。このような処理された亜麻仁油およびその製造方法
に関する詳細は、同じ出願者および同じ発明者によって本発明と同時に受理され
た特許出願ＳＥ ９９０３６２１−２中にみられる。この同時係属中の出願は参
照によって本記載に加入される。

【００１２】 最後に製品は最終的な段階で環境温度の空気流中で乾燥されることができる。 本発明は上記した方法によって得られる製品、特に木材製品もまたカバーする
。 非限定的な実施例に関連して本発明を以下にさらに説明する。ここに示される
百分率は別記しない限り重量基準である。

【００１３】 実施例１ 含浸手順 この含浸手順に関して、１９９８年収穫のスエーデンの冷間圧搾亜麻仁油を使
用した。 オートクレーブに処理すべき材木を装入した。この場合、材木は並べて固定さ
れた棒であった。オートクレーブに約１４０〜約１８０℃の範囲に加熱された亜
麻仁油を装入し、そして材木が亜麻仁油によって完全に包囲されるようにオート
クレーブの装填を行った。温度を一定水準に維持する一方オートクレーブを真空
下においた。材木を加熱する高い温度および真空の影響下にあることを考えると
、水が蒸発しまた空気とともに水蒸気が材木の細孔系から出て行くであろう。

【００１４】 約１時間にわたって行われる熱処理の終了の後、オートクレーブから高温の油
をポンプで抜き同時に低温の油をオートクレーブの底部にポンプで送ることによ
り高温の油を低温の油と連続的に置き換えた。高温油の低温油によるこの置き換
えと同時にオートクレーブ内の圧力は真空から約１０バールまで漸進的に上昇さ
せられた。低温油の温度は約＋７５〜＋８５℃の範囲に維持した。材木の冷却で
、材木の細孔系内で減圧を作ることにより、含浸油が一層容易に木材に含浸せら
れ取り込みのレベルが高まった。

【００１５】 オートクレーブでの処理が終了した後、木材を約２０℃またはそれ以下の温度
の冷たい空気流中で乾燥させ、これによって過剰の油を材木中にさらに浸透させ
た。この最終段階は、含浸された材木から後程の発汗によって油が出てくるのを
防止する機能を有する。

【００１６】 実施例２ 含浸の結果 含浸に付される材木は任意の種類であってよい。現在スエーデンでは、普通の
針葉樹つまりモミおよびマツを使用する傾向にある。材木は生であるか、様々な
程度に乾燥されていてよく、つまり異なる量の水分を含んでよい。 異なる工程段階の時間は、材木に関するパラメータ（寸法、水分含有率、木材
の種類、髄および／または辺材）および所望の取り込みレベルに適合せねばなら
ない。取り込みレベルは、１立法メートルあたりの亜麻仁油の量、または約４５
０kg／ｍ³である材木の乾燥密度の百分率で示すことができる。得られる取り込
みレベルが高いほど、材木の抵抗力が一層良くまた材木を実際に使用する際に材
木が耐える条件が一層厳しくなる。

【００１７】 本発明の方法に従って、様々な種類の材木を試験的に含浸した。以下の表にこ
れらの種類の材木および取り込みレベルを示す。

【表１】

【００１８】 高レベルの、つまり１００％までの取り込みにまで含浸した材木は、継続的試
験によると、極めて苛酷な条件下で、つまり剥き出しの屋外にあって土壌中にあ
るか土壌に接触する条件下で長期にわたって耐えることができる。

【００１９】 本発明は上記に例示した特定の態様に限定されないことを認めるべきである。
従って、本発明の枠内で変改および変更が実施でき、またこのような変更および
変改は当業者によって容易に理解される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ａ）処理すべきセルロースをベースとする製品をオートクレ
   ーブに装入し、 ｂ）製品が亜麻仁油によって包囲されるように、水の沸点を越える温度まで加
   熱された亜麻仁油をオートクレーブに装入し、 ｃ）温度を一定に維持しつつ、オートクレーブを真空下におき、水蒸気の形の
   水および製品中に閉封されている空気を製品から放出し、 ｄ）水の沸点より低い温度の亜麻仁油を同時に供給しながらオートクレーブか
   ら亜麻仁油を放出しそして好ましくはオートクレーブに過剰圧をかけ、そして ｅ）オートクレーブから低い温度の油を放出し、場合によっては製品から過剰
   な油を除去するために、オートクレーブを再び真空下に置き、その後、含浸され
   た製品をオートクレーブから取り出す、 工程を特徴とする、加圧下で上昇された温度下にある亜麻仁油によってセルロー
   スをベースとする製品をオートクレーブ内で処理することからなる上記製品、殊
   に木材の含浸方法。
2. 【請求項２】 工程ａ）で亜麻仁油が約１４０〜１８０℃に加熱されること
   を特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 工程ｃ）でオートクレーブが約１５バールまでの過剰圧下に
   設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 【請求項４】 工程ｄ）での低い温度の亜麻仁油の温度が約７５〜８５℃の
   範囲に維持されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 【請求項５】 工程ｄ）での過剰圧が約５〜約１２バールであることを特徴
   とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 【請求項６】 主としてトリグリセリドの形でリノレン酸、リノール酸およ
   びオレイン酸から実質的になる処理された亜麻仁油によって含浸が実施され、亜
   麻仁油の遊離トコフェロールの含有率が約１００ppmより少ないことを特徴とす
   る請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 【請求項７】 亜麻仁油の遊離トコフェロールの含有率が約７５ppmより少
   ない請求項６に記載の方法。
8. 【請求項８】 亜麻仁油の遊離トコフェロールの含有率が約５０ppmより少
   ない請求項７に記載の方法。
9. 【請求項９】 さらなる最終工程で製品が環境温度の空気流中で乾燥される
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法によって製造さ
    れる製品。