塑性加工木材及其制造方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110317068.9

申请日:

2011.10.19

公开号:

CN103056947A

公开日:

2013.04.24

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):B27M 1/02申请公布日:20130424|||实质审查的生效IPC(主分类):B27M 1/02申请日:20111019|||公开

IPC分类号:

B27M1/02

主分类号:

B27M1/02

申请人:

马伊伍德斯株式会社

发明人:

伊藤隆行; 青野高志

地址:

日本爱知县

优先权:

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038

代理人:

吕林红

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内容摘要

塑性加工木材及其制造方法,该塑性加工木材在物理特性上稳定且在产品之间的品质上偏差小,另外,不产生因产品化后的周围环境条件的变化而引起的变形,进而,具有高的硬度,难以带有伤痕、凹陷。通过相对于木材(NW1、NW2)施加的加热压缩力,将木材(NW1、NW2)的厚度进行加热压缩而进行塑性加工,使塑性加工木材(PW1、PW2)的风干比重成为加热压缩前的木材(NW1、NW2)的风干比重的两倍以上,而且,使塑性加工木材(PW1、PW2)的横切面的全部的年轮线(RL)和塑性加工木材(PW1、PW2)的里侧曲线纹理面(BI)或者树心侧直线纹理面的面所成的锐角侧的交叉角度处于45度以下的范围内进行制造。

权利要求书

权利要求书一种塑性加工木材,其特征在于,通过相对于木材的厚度方向施加的加热压缩力,将上述木材进行加热压缩而进行塑性加工,将上述加热压缩后的进行了上述塑性加工的上述木材在大气中干燥而使含水率15%时的风干比重成为0.85以上,而且,上述塑性加工后的上述木材的横切面的全部的年轮线和进行了上述塑性加工的木材的里侧曲线纹理面或者树心侧直线纹理面的面所成的锐角侧的交叉角度处于45度以下的范围内。
一种塑性加工木材的制造方法,其特征在于,通过相对于木材的厚度方向施加的加热压缩力,将上述木材进行加热压缩而进行塑性加工,将上述加热压缩后的进行了上述塑性加工的上述木材在大气中干燥而使含水率15%时的风干比重成为0.85以上,而且,上述塑性加工后的上述木材的横切面的全部的年轮线和进行了上述塑性加工的木材的里侧曲线纹理面或者树心侧直线纹理面的面所成的锐角侧的交叉角度处于45度以下的范围内。

说明书

说明书塑性加工木材及其制造方法 
技术领域
本发明涉及至少在厚度方向被施加压缩的塑性加工木材及其制造方法,特别是,涉及能够减少产品之间的品质的偏差地制造的塑性加工木材及其制造方法。 
背景技术
以往,作为木材的树种,例如,在如杉材那样因低密度而硬度不足的树种中,如果进行压缩而进行高密度化,则能得到能实际耐用的硬度已被众所周知。 
而且,作为与此相关的发明,本申请人以前进行了专利文献1的发明,即,就通过将压缩木材的厚度整体而进行了压密化的表层材与形成了规定的截面形状的槽状的内层材粘接,能够供地板、护板、桌子等利用的层叠塑性加工木材进行了专利申请。另外,本申请人以往确立了在调整含水率的同时由压盘等将木材的厚度整体进行压密化的技术(例如,参照专利文献2)。 
[在先技术文献] 
[专利文献] 
[专利文献1]日本特开2007‑301885号公报 
[专利文献2]日本特开2003‑53705号公报 
发明内容
发明所要解决的课题 
可是,在这些厚度整体被压密化的压缩木材中,即使以相同的压缩率被进行压密化,也并不一律成为所希望的硬度。即,即使是同样施加压缩的情况,也存在因物理特性不一定而在产品之间的品质上产 生了偏差的情况。 
这被认为是存在如下的情况:在木材中一般存在构成年轮线之间的早材部和构成年轮线的晚材部,早材部中的细胞壁的厚度薄,早材部中的(细胞内腔的)空隙率大,另外,年轮(早材部和晚材部)的配列状态因被进行了制材的木材而不同,因此,压缩变形局部地集中,厚度整体没有被均匀地压缩。 
特别是,在使用分割成多个压盘等进行通过面接触产生的压缩的情况下,可能是因为此局部的压缩变形多产生在负荷容易施加的内层部,或者即使提高压缩度也往往不能得到所希望的表面硬度,另外,因为在表层部中使局部的压缩变形产生是困难的,所以难以得到难以带有仅与压缩程度相称的伤痕、凹陷的效果。 
进而,因为由于厚度整体没有被均匀地压缩,在产品中在因周围的环境条件的变化而引起的尺寸变化率上产生偏差,所以有时产生因产品化后的周围的环境条件的变化而引起的变形。 
因此,本发明是为了解决这样的不良状况而做出的发明,是将提供在物理特性上稳定且在产品之间的品质上偏差小,另外,不产生因产品化后的周围环境条件的变化而引起的变形,进而,具有高的硬度、难以带有伤痕、凹陷的塑性加工木材及其制造方法作为课题的发明。 
为了解决课题的手段 
技术方案1的塑性加工木材,通过相对于木材的厚度方向施加的加热压缩力,将上述木材进行加热压缩而进行塑性加工,将上述加热压缩后的进行了上述塑性加工的上述木材在大气中干燥而使含水率15%时的风干比重成为0.85以上,而且,上述塑性加工后的上述木材的横切面的全部的年轮线和进行了上述塑性加工的木材的里侧曲线纹理面或者树心侧直线纹理面的面所成的锐角侧的交叉角度处于45度以下的范围内。 
技术方案2的塑性加工木材的制造方法,通过相对于木材的厚度方向施加的加热压缩力,将上述木材进行加热压缩而进行塑性加工,将上述加热压缩后的进行了上述塑性加工的上述木材在大气中干燥而 使含水率15%时的风干比重成为0.85以上,而且,上述塑性加工后的上述木材的横切面的全部的年轮线和进行了上述塑性加工的木材的里侧曲线纹理面或者树心侧直线纹理面的面所成的锐角侧的交叉角度处于45度以下的范围内。 
顺便说一下,所谓对上述木材加热压缩,意味着由相对于木材的曲线纹理面或者直线纹理面施加的外力在相对于木材的横切面的平行方向进行加热压缩来减小横切面的面积,所谓上述曲线纹理面,是指与木材的纤维方向(木材纹理的长度方向)平行地在年轮线的切线方向切断的面,另外,所谓上述横切面,是指在与木材的纤维方向交叉的方向切断的面,即,是与木材的纤维方向垂直或者倾斜地切断的面。另外,所谓上述直线纹理面,是指与木材的纤维方向平行地在年轮线的放射方向(半径方向)切断的面,在此,将直线纹理和曲线纹理的中间的梳齿纹理也包含在直线纹理中。 
而且,上述厚度整体被压缩的塑性加工,例如,能够以使木材的含水率在厚度整体中成为大致均匀的方式设定,通过使用被分割成多个压盘等而在规定的条件下进行加热压缩来形成。另外,对于成为此时的规定的条件的温度、压力、时间、压缩速度等,将树种、含水率等作为参数预先由实验等决定。 
在此,使上述加热压缩的上述木材的风干比重成为加热压缩前的上述木材的风干比重的两倍以上,是表示通过压缩到1/2厚度以上,处于使硬度、磨损深度等机械性的强度增大的特性区域,是作为塑性加工的木材的特性。上述加热压缩的木材,是在压缩前和压缩后年轮线的角度变化减小到1/2以上及由压缩率(正确地应由Tan‑1之差表示)表示的木材。 
另外,所谓上述塑性加工木材的横切面的全年轮线和从上述横切面观看从树心侧的曲线纹理面或者直线纹理面在2mm以下的范围内沿上述树心侧的曲线纹理面或者直线纹理面描绘的假想分界线所成的锐角侧的交叉角度在45度以下的范围内,意味着加热压缩后的上述木材的横切面的全部的年轮线和上述木材的里侧曲线纹理面或者树心侧 直线纹理面的面所成的锐角侧的交叉角度在45度以下的范围内,是本发明者们着眼于如果将由曲线纹理木材或者直线纹理木材构成的压缩前的木材压缩下去则该交叉角度逐渐变小的情况,反复进行精心实验研究,结果发现,硬度、耐磨损性等的特性值的偏差变小,在物理特性上稳定,另外,不产生因产品化后的周围的环境条件的变化而引起的变形,进而,硬度显著地变高,难以带有伤痕、凹陷,这都是在加热压缩前的上述木材的横切面的全年轮线和从上述横切面的树心侧的曲线纹理面或者直线纹理面在2mm以下的范围内沿上述树心侧的曲线纹理面或者直线纹理面描绘的假想分界线所成的锐角侧的交叉角度处于85度以下的范围内时,特别是,加热压缩后的塑性加工木材的年轮线和上述木材的里侧曲线纹理面或者树心侧直线纹理面的面所成的锐角侧的交叉角度是在45度以下的范围内,并是基于此见识设定的。 
而且,所谓上述横切面的年轮线,意味着从横切面观看致密地形成了木质的线状的部分,是表现在横切面上的木材纹理的部分。进而,所谓上述85度、45度,不是要求严格地是85度、45度,而是根据木材的种类、木质,只要约是85度、约是45度左右即可,当然,是包含误差在内的概略值,不是否定小百分率的误差的值。 
特别是,所谓上述木材的横切面的全年轮线和从上述横切面观看从树心侧的曲线纹理面或者直线纹理面在2mm以下的范围内沿上述树心侧的曲线纹理面或者直线纹理面描绘的假想分界线所成的锐角侧的交叉角度为85度、45度以下的范围内,是指本发明者们反复进行精心实验研究,结果发现,在年轮线的半径方向(放射方向)制造木材,在压缩前的状态下,通常在上述木材的横切面的全年轮线和从上述横切面观看从树心侧的直线纹理面在2mm以下的范围内沿上述树心侧的直线纹理面描绘的假想分界线所成的锐角侧的交叉角度是45度~90度的压缩前的直线纹理木材中,在以成为加热压缩前的风干比重的两倍以上的方式进行了加热压缩的情况下,在压缩前的交叉角度为45度~85度的木材中难以产生裂纹(裂隙),但在压缩前的交叉角度为比85度大的木材中年轮线的压曲变形大,根据情况,产生裂纹而 失去商品价值,并是基于此见识设定的。另外,因为如果是压缩前的交叉角度为60度以下木材,则几乎不产生裂纹(裂隙),所以更好。 
另外,一般地,在年轮的半径方向(放射方向)制造而在市场上流通的直线纹理木材,因为在压缩前的状态下,上述木材的横切面的全年轮线和从上述横切面观看从树心侧的直线纹理面在2mm以下的范围内沿上述树心侧的直线纹理面描绘的假想分界线所成的锐角侧的交叉角度全部是45度~90度,所以压缩后的木材的交叉角度的最大值,通常为15度~45度。另外,因为作为在由曲线纹理木材构成的成为塑性加工木材的原材料的加工前木材最好使用从上述横切面的树心侧的曲线纹理面在2mm以下的范围内沿上述树心侧的曲线纹理面描绘的假想分界线和年轮线所成的锐角侧的交叉角度全部是0~45度以下的木材,所以如果不特定木材的曲线纹理木材和直线纹理木材,则最好使用木材的加工前木材的假想分界线和横切面的年轮线所成的锐角侧的交叉角度全部是85度以下的木材。更好的是60度以下的木材。另外,其结果,横切面的假想分界线和年轮线所成的锐角侧的交叉角度最好全部是45度以下。 
所谓上述风干比重,是指将木材在大气中干燥时的比重,通常是由含水率15%时的比重表示的比重,是比较使木材干燥时的重量和同体积水的重量的值。 
[发明的效果] 
技术方案1的塑性加工木材,是由相对于木材施加的外力将上述木材的厚度加热压缩来进行塑性加工,使加热压缩的上述木材的风干比重成为加热压缩前的上述木材的风干比重的两倍以上,而且,塑性加工木材的横切面的全年轮线和从上述横切面观看从树心侧的曲线纹理面或者直线纹理面在2mm以下的范围内沿上述树心侧的曲线纹理面或者直线纹理面描绘的假想分界线,即加热压缩后的上述木材的横切面的全部的年轮线和上述木材的里侧曲线纹理面或者树心侧直线纹理面的面所成的锐角侧的交叉角度成为45度以下的范围内的木材。 
因此,因为将木材的厚度整体压缩而进行塑性加工,上述木材的 横切面的全年轮线和从上述横切面观看沿树心侧的曲线纹理面或者直线纹理面描绘的假想分界线所成的锐角侧的交叉角度成为45度以下,即加热压缩后的上述木材的横切面的全部的年轮线和里侧曲线纹理面或者树心侧直线纹理面的面所成的锐角侧的交叉角度是在45度以下的范围内,所以早材部中的几乎所有的细胞被进行压缩变形,(细胞内腔的)空隙变得非常少,厚度整体被大致均匀地压缩,物理的性质稳定了。由此,在产品之间的品质上偏差小。另外,因为这样厚度整体被大致均匀地压缩,在产品内部因产品化后的周围环境条件的变化而引起的尺寸变化率的偏差也变少,所以不产生因产品化后的周围环境条件的变化而引起的变形。而且,早材部中的几乎所有的细胞被进行压缩变形,细胞壁相互重叠,而且细胞内腔的空隙变得非常少,进而,因为由此导致晚材部的占有率也变高,所以具有高的硬度,难以带有伤痕、凹陷。 
特别是,因为是使被压缩而进行了塑性加工的木材的横切面的全年轮线和沿上述横切面的树心侧的曲线纹理面或者直线纹理面描绘的假想分界线所成的锐角侧的交叉角度全部成为45度以下的,是能防止因加热压缩而引起的年轮线的压曲变形的木材,所以不出现裂隙等裂纹。因此,能够确保高的产品品质。 
而且,通过进行压缩而使材料的比重成为0.85以上,在物理特性上稳定,产品之间的品质的偏差变少,进而,如果比重高达1.05,则表面硬度、强度显著地提高到即使由鞋的细高跟踩也几乎不出现损伤的程度,也能得到进一步的尺寸稳定性。 
技术方案2的塑性加工木材的制造方法,是由相对于木材施加的加热压缩力将上述木材的厚度加热压缩而进行塑性加工,将上述塑性加工的木材的风干比重成为加热压缩前的木材的风干比重的两倍以上,而且,以上述塑性加工的木材的横切面的全部的年轮线和上述塑性加工的木材的里侧曲线纹理面或者树心侧直线纹理面的面所成的锐角侧的交叉角度成为45度以下的范围内的方式进行塑性加工的制造方法。 
因此,因为将木材的厚度整体压缩而进行塑性加工,上述木材的横切面的全年轮线和沿上述横切面的树心侧的曲线纹理面或者直线纹理面描绘的假想分界线所成的锐角侧的交叉角度是在45度以下的范围内,所以早材部中的几乎所有的细胞被进行压缩变形,(细胞内腔的)空隙变得非常少,厚度整体被大致均匀地压缩,物理的性质稳定了。因而,在产品之间的品质上偏差小。另外,因为这样厚度整体被大致均匀地压缩,在产品内部因产品化后的周围环境条件的变化而引起的尺寸变化率的偏差也变少,所以不产生因产品化后的周围环境条件的变化而引起的变形。而且,因为早材部中的几乎所有的细胞被进行压缩变形,细胞壁相互重叠,而且细胞内腔的空隙变得非常少,进而,由此导致晚材部的占有率也变高,所以具有高的硬度,难以带有伤痕、凹陷。 
而且,所谓上述木材的风干比重为0.85以上,是指能够具有与黑檀同等以上的硬度、耐磨损性等的特性。 
特别是,是使被压缩而进行了塑性加工的木材的横切面的全年轮线和沿上述横切面的树心侧的曲线纹理面或者直线纹理面描绘的假想分界线所成的锐角侧的交叉角度全部成为45度以下的木材,是防止因加热压缩而引起的年轮线的压曲变形的木材,所以不出现裂隙等裂纹。因此,能够确保高的产品品质。 
而且,通过进行压缩而使材料的比重成为0.85以上,在物理特性上稳定,产品之间的品质的偏差变少,进而,如果比重高达1.05,则表面硬度、强度显著地提高到即使由鞋的细高跟踩也几乎不出现损伤的程度,也能得到进一步的尺寸稳定性。 
附图说明
图1是表示用于制造本发明的实施方式的塑性加工木材的塑性加工木材制造装置的概略结构的剖视图。 
图2是用于说明本发明的实施方式的塑性加工木材的制造工序的说明图,(a)是成为原材料的加工前木材的供给的说明图,(b)是基 于加热压缩开始状态的说明图,(c)是基于密闭加热压缩开始状态的说明图,(d)是基于密闭加热压缩状态的蒸汽压控制处理的说明图,(e)是基于密闭冷却状态的说明图,(f)塑性加工木材的取出的说明图。 
图3是用于说明本发明的实施方式的塑性加工木材为曲线纹理木材的情况下的木材的横切面、曲线纹理面、直线纹理面的说明图,(a)是成为用于形成本发明的实施方式的塑性加工木材的原材料的加工前木材的立体图,(b)是表示其横切面的主视图,(c)是本发明的实施方式的塑性加工木材的立体图,(d)是表示其横切面的主视图。 
图4是表示本发明的实施方式的塑性加工木材为曲线纹理木材的情况下的本发明的实施方式的塑性加工木材的实施例的说明图,(a)是事例1的压缩前后的说明图,(b)是事例2的压缩前后的说明图。 
图5是表示本发明的实施方式的塑性加工木材为曲线纹理木材的情况下的本发明的实施方式的塑性加工木材的实施例的说明图,(c)是事例3的压缩前后的说明图,(d)是事例4的压缩前后的说明图。 
图6是表示本发明的实施方式的塑性加工木材为曲线纹理木材或者直线纹理木材的情况下的本发明的实施方式的塑性加工木材的实施例的说明图,(e)是塑性加工木材为曲线纹理木材的事例5的压缩前后的说明图,(f)是塑性加工木材为直线纹理木材的事例6的压缩前后的说明图。 
图7是表示本发明的实施方式的塑性加工木材为直线纹理木材的情况下的本发明的实施方式的塑性加工木材的实施例的说明图,(g)是事例7的压缩前后的说明图。 
图8是表示与图4的实施方式的事例1至图6的实施方式的事例5对应的锐角侧的交叉角度的表图。 
图9是表示与图6的实施方式的事例6及图7的实施方式的事例7对应的锐角侧的交叉角度的表图。 
图10是用于说明本发明的实施方式的塑性加工木材为直线纹理木材的情况下的木材的横切面、曲线纹理面、直线纹理面的说明图, (a)是成为用于形成本发明的实施方式的塑性加工木材的原材料的加工前木材的立体图,(b)是表示其横切面的主视图,(c)是本发明的实施方式的塑性加工木材的立体图,(d)是表示其横切面的主视图。 
图11是与比较例比较而表示本发明的实施方式的塑性加工木材的特性的硬度的特性图。 
图12是与比较例比较而表示本发明的实施方式的塑性加工木材的特性的成为耐磨损性的指标的磨损深度的特性图。 
图13是与比较例比较而表示本发明的实施方式的塑性加工木材的特性的风干比重、硬度、磨损深度及弯曲杨氏模量的表图。 
图14(a)是局部放大地表示成为用于形成本发明的实施方式的塑性加工木材的原材料的加工前木材的电子显微镜照片(500倍)的图,图14(b)是局部放大地表示本发明的实施方式的塑性加工木材的电子显微镜照片(500倍)的图。 
图15是局部放大地表示相对于加热压缩前的风干比重压缩成1.3倍的塑性加工木材的电子显微镜照片(50倍)的图。 
具体实施方式
为了实施发明的方式 
下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明。 
另外,在本实施方式中,因为相同的记号及相同的符号意味着相同或者相当的部分及功能,所以在此省略重复的说明。 
首先,对于制造本发明的实施方式的塑性加工木材PW1、PW2的顺序主要参照图1及图2进行说明。 
在图1中,制造本实施方式的塑性加工木材PW1、PW2的塑性加工木材制造装置1,主要由如下部分构成:由上压盘10A和下压盘10B的两分割的结构体形成内部空间IS的压盘10;在上压盘10A的规定的上下动的范围内将内部空间IS做成密闭状态的与下压盘10B的周缘部10b相向地配设在上压盘10A的周缘部10a的密封构件11;从下压盘10B的侧面侧与内部空间IS内连通,具有用于从内部空间 IS内排出水蒸汽的配管口12a的配管12;检测配管12内的蒸汽压的压力计P2;该压力计P2的下游侧的阀V5;与阀V5连接的排水配管13;向内部空间IS内经与阀V6连接的配管14供给蒸汽的上压盘10A的配管口14a等。 
另外,在压盘10的上压盘10A及下压盘10B内,形成了用于通过向它们通入高温的水蒸汽升温到所希望的温度的配管路14b、14c,在这些配管路14b、14c上分别连接了从蒸汽供给侧的配管ST1分支的配管ST2、ST3、蒸汽排出侧的配管ET1、ET2。而且,在蒸汽供给侧的配管ST1、ST2、ST3的中途配设了阀V1、V2、V3、检测配管ST1内的蒸汽压的压力计P1,蒸汽排出侧的配管ET1、ET2经阀V4与排水配管13连接。另外,向配管ST1供给水蒸汽的锅炉装置,还有包含用于加压使上压盘10A相对于压盘10的固定侧的下压盘10B上升、下降的油压机构的压力升降装置被省略了。另外,在本实施方式中,为了加热由压盘10的上压盘10A及下压盘10B形成的内部空间IS内,使用与阀V6连接的配管14导入高温的水蒸汽,除此之外,也可以使用高频加热、微波加热等。特别是相对于木材进行的高频加热,与因微波而产生的感应加热相比,由频率比微波低一些的高频从木材的中心进行加热的方法是合适的。 
进而,在压盘10上,通过向形成在上压盘10A及下压盘10B内的配管路14b、14c替换水蒸汽而通入低温的冷却水冷却到所希望的温度的从冷却水供给侧的配管ST11分支的配管ST12、ST13,分别与上述配管ST2、ST3连接。另外,在冷却水供给侧的配管ST11、ST12、ST13的中途配设了阀V11、V12、V13。另外,在图1及图2中,向配管ST11供给冷却水的冷却水供给装置被省略了。 
在此,成为本实施方式的塑性加工木材PW1、PW2的原材料的加工前木材NW1、NW2,如图3(a)及图3(b)、图10(a)及图10(b)所示,是预先制造成规定的尺寸(厚度、宽度、长度)的木材,是具有横切面(两面)、曲线纹理面(木表及木里的两面)、直线纹理面(两面)的木材。 
具体地讲,加工前木材NW1,如图3(a)及图3(b)所示,通常是在制造木材的横切面A及木里侧曲线纹理面B1的分界线BL1和横切面A的年轮线RL所成的锐角侧的交叉角度θ全部成为0度~45度的范围内的曲线纹理木材后进行了选择抽出的木材,本实施方式的塑性加工木材PW1,是对作为此曲线纹理木材的加工前木材NW1进行了塑性加工的木材。 
另外,加工前木材NW2,如图10(a)及图10(b)所示,通常是在制造木材的横切面A及树心侧直线纹理面C1的分界线BL2和横切面A的年轮线RL所成的锐角侧的交叉角度θ全部成为45度~90度的范围内的直线纹理木材加工后进行了选择抽出的木材,本实施方式的塑性加工木材PW2,是对作为此直线纹理木材的加工前木材NW2进行了塑性加工的木材。 
另外,如后述那样,为了防止因加热压缩而产生的裂纹,作为加工前木材NW2使用了横切面A及树心侧直线纹理面C1的分界线BL2和横切面A的年轮线RL所成的锐角侧的交叉角度θ全部是在45度~85度的范围内的直线纹理木材。 
在此,加工前木材NW1、NW2的木里侧曲线纹理面B1或者树心侧直线纹理面C1的分界线BL1、BL2和年轮线RL所成的锐角侧的交叉角度θ、δ,是作为横切面A的全部的年轮线RL和从树心侧的木里侧曲线纹理面B1或者树心侧直线纹理面C1的面在2mm以下的范围内沿树心侧的曲线纹理面B1或者直线纹理面C1描绘的假想分界线所成的锐角侧的交叉角度θ、δ检测的角度,但为了简化说明,作为与木里侧曲线纹理面B1或者树心侧直线纹理面C1的面的角度处理。即使这样处理,将与木里侧曲线纹理面B1或者树心侧直线纹理面C1的面的交叉角度θ、δ作为木里侧曲线纹理面B1或者树心侧直线纹理面C1的年轮线RL和从木里侧曲线纹理面B1或者树心侧直线纹理面C1的面在2mm以下的范围内沿树心侧的曲线纹理面B1或者直线纹理面C1描绘的假想分界线所成的锐角侧的交叉角度θ、δ,误差也是微小的。 
而且,在由这样构成的塑性加工木材制造装置1从图3所示的加工前木材NW1制造塑性加工木材PW1,另外从图10所示的加工前木材NW2制造塑性加工木材PW2时,首先,如图2(a)所示,相对于塑性加工木材制造装置1中的压盘10的固定侧的下压盘10B使上压盘10A上升,将预先在规定的条件下干燥的加工前木材NW1、NW2载置在由上压盘10A及下压盘10B形成的内部空间IS内。 
另外,在本实施方式中,图3(a)及图3(b)所示的木里侧曲线纹理面B1侧被载置在压盘10的下压盘10B上。不用说,在实施本发明的情况下,也可以将木表侧曲线纹理面B2侧载置在下压盘10B上。 
另一方面,在由直线纹理木材构成的加工前木材NW2的情况下,在本实施方式中,图10(a)及图10(b)所示的树心侧直线纹理面C1侧被载置在压盘10的下压盘10B上。不用说,在实施本发明的情况下,也可以将直线纹理面C2侧载置在下压盘10B上。 
接下来,如图2(b)所示,相对于载置在固定侧的下压盘10B上的加工前木材NW1、NW2使上压盘10A以规定压力下降而与加工前木材NW1、NW2的上面,即在本实施方式中,在加工前木材NW1的情况下与木表侧曲线纹理面B2抵接,在加工前木材NW2的情况下与和树心侧直线纹理面C1相反侧的直线纹理面C2抵接(参照图3(a)及图3(b)、图10(a)及图10(b))。而且,向上压盘10A的配管路14b及下压盘10B的配管路14c通入规定温度(例如,110~160〔℃〕)的水蒸汽,内部空间IS内被保持在规定温度(例如,110~180〔℃〕)上。 
接着,如图2(c)所示,相对于固定侧的下压盘10B上压盘10A的压缩压力被设定成规定压力(例如,2~5〔MPa〕),加工前木材NW1、NW2由上压盘10A及下压盘10B加热压缩规定时间(例如,5~40〔min;分〕)。另外,为了防止裂纹,此时的压缩压力,希望与加工前木材NW1、NW2的温度上升,即加工前木材NW1、NW2的内部的温度的传递状态相应地逐渐地增大,加热压缩的时间也最好考虑传递时间而设定。 
进而,如果上压盘10A的周缘部10a与下压盘10B的周缘部10b抵接,则通过配设在上压盘10A的周缘部10a的密封构件11,由上压盘10A及下压盘10B形成的内部空间1S成为密闭状态。而且,在内部空间IS的密闭状态下因上压盘10A及下压盘10B而产生的压缩压力被原封不动地保持,被上升到规定温度(例如,150~210〔℃〕)。 
另外,在本实施方式中,由压盘10的上压盘10A及下压盘10B形成的内部空间IS经密封构件11成为密闭状态时的内部空间IS的上下方向的尺寸间隔,在对加工前木材NW1进行塑性加工的情况下,加工前木材NW1由压盘10预先设定成将横切面A及木里侧曲线纹理面B1的分界线作为树心侧的分界线BL1侧时成为与年轮线RL所成的锐角侧的交叉角度δ全部是25度以下的范围内的塑性加工木材PW1时的厚度方向的完成尺寸。 
另外,在对加工前木材NW2进行塑性加工的情况下,加工前木材NW2由压盘10预先设定成将横切面A及树心侧直线纹理面C1的分界线作为树心侧的分界线BL2侧时成为与年轮线RL所成的锐角侧的交叉角度δ全部是45度以下的范围内的塑性加工木材PW2时的厚度方向的完成尺寸。 
因此,因加工前木材NW1被压缩而引起的横切面A及木里侧曲线纹理面B1的树心侧分界线BL1和横切面A的年轮线RL所成的锐角侧的交叉角度θ的变化,通过上压盘10A的周缘部10a与下压盘10B的周缘部10b抵接决定。另外,因加工前木材NW2被压缩而引起的横切面A及树心侧直线纹理面C1的树心侧分界线BL2和横切面A的年轮线RL所成的锐角侧的交叉角度θ的变化,通过上压盘10A的周缘部10a与下压盘10B的周缘部10b抵接决定。 
进而,在图2(c)所示的内部空间IS的密闭状态下,维持上压盘10A及下压盘10B的压缩压力,而且,内部空间IS在规定温度(例如,150~210〔℃〕)原封不动,被保持规定时间(例如,30~120〔min〕),进行用于形成在解除了此后的冷却压缩时不恢复原状的塑性加工木材PW1、PW2的加热处理。此时,经由上压盘10A及下压盘10B做成 密闭状态的内部空间IS,在加工前木材NW1、NW2的周围面和其内部成为高温高压的蒸汽压出入自由。 
而且,这样,在本实施方式中,因为上压盘10A及下压盘10B与加工前木材NW1、NW2的表里面进行面接触,并被保持在密闭状态的内部空间IS内,所以加工前木材NW1、NW2,其厚度整体被充分地加热,高效率地被进行压缩变形。 
接着,如图2(d)所示,当在内部空间IS的密闭状态下进行加热压缩处理时,作为蒸汽压控制处理由压力计P2检测内部空间IS的蒸汽压,阀V5被适当地开闭。由此,通过经配管口12a、配管12从内部空间IS向排水配管13侧排出高温高压的水蒸汽,特别是,去除基于加工前木材NW1、NW2的外层部分的含水率的多余的内部空间IS内的水分,以内部空间IS内成为规定的蒸汽压的方式进行调节。另外,与需要相应地,能够经与阀V6连接的配管14、配管口14a(图1)向内部空间IS供给规定的蒸汽压。 
进而,在从由上压盘10A及下压盘10B进行的加热压缩向冷却压缩即将转变之前,作为蒸汽压控制处理通过使阀V5成为开状态,通过配管口12a、配管12从内部空间IS向排水配管13侧排出高温高压的水蒸汽。由此,木材的加热压缩处理的固定,所谓木材的固定化进一步被促进。 
接下来,如图2(e)所示,通过向上压盘10A的配管路14b及下压盘10B的配管路14通入常温的冷却水,上压盘10A及下压盘10B被冷却到常温前后,根据材料保持不同的规定时间(例如,10~120〔min〕)。另外,此时的上压盘10A相对于固定侧的下压盘10B的压缩压力,与加热压缩时的压力相同,保持在规定压力(例如,2~5〔MPa〕)原封不动,上压盘10A及下压盘10B被冷却。 
而且,最后,如图2(f)所示,通过使上压盘10A相对于固定侧的下压盘10B上升,从内部空间IS取出作为完成品的塑性加工木材PW1、PW2,一系列的处理工序结束。 
另外,这样在本实施方式中,由于控制蒸汽压,逐渐地解压而开 放内部蒸汽压,另外,通过冷却使木材内的水蒸汽压下降并固定,所以能够形成没有解除冷却压缩时的膨胀变形、被称为爆裂的表面裂纹的塑性加工木材PW1、PW2。即,本实施方式的塑性加工木材PW1、PW2,在压缩解除后不会产生膨胀变形、表面裂纹,确保了稳定的品质。 
在本实施方式中,使用上压盘10A及下压盘10B进行压缩、固定地得到了塑性加工木材PW1、PW2,但在实施本发明的情况下,即使由与通常的微波炉使用的微波的频带相比频率低一些的高频进行感应加热,对加工前木材NW1、NW2进行加热、压缩、固定,也能够得到塑性加工木材PW1、PW2。 
接着,参照图3至图13对上述那样形成的本实施方式的塑性加工木材PW1、PW2进行说明。 
另外,木材的横切面A的年轮线RL,如图3及图10所示,在该年轮线RL的中心侧,即与树心侧的分界线BL1、BL2的交叉附近多是曲线状,另外,在使上压盘10A相对于载置加工前木材NW1的木里侧曲线纹理面B1侧、加工前木材NW2的树心侧直线纹理面C1侧下降并进行了加热压缩的情况下,通常,因为越是横切面A的下方的年轮线RL(在本实施方式的塑性加工木材PW1中,是靠近木里侧曲线纹理面B1侧的年轮线RL,在本实施方式的塑性加工木PW2中,是靠近树心侧直线纹理面C1的年轮线RL)等,其弯曲变形、压曲变形变大,由此来预料测定的偏差,所以本来锐角侧的交叉角度θ、δ,应该是相对于从分界线BL1、BL2沿横切面A的年轮线RL离开约1~2mm的树心侧的年轮线RL上的点引切线,测定该切线和分界线BL1、BL2所成的角度而得到的值。 
即,正确地讲,木材的横切面A的全部的年轮线RL和从横切面A的树心侧的曲线纹理面B1或者树心侧的直线纹理面C1在2mm以下的范围内沿树心侧的曲线纹理面B1或者树心侧的直线纹理面C1描绘的假想分界线所成的锐角侧的交叉角度应该是交叉角度θ、δ,但为了简化说明,以下,决定表现为树心侧分界线BL1、BL2和横切面A 的年轮线RL所成的锐角侧的交叉角度θ、δ。 
在此,本发明者们着眼于如果由上压盘10A及下压盘10B对加工木材NW1的曲线纹理面B1、B2在垂直方向施加加热压缩则木里侧曲线纹理面B1及横切面A的树心侧分界线BL1和横切面A的年轮线RL所成的锐角侧的交叉角度θ逐渐地变小的情况,发现了如果施加规定以上的加热压缩,则如图11至图13所示,成为木材的硬度、耐磨损性的指标的磨损深度等的特性值的偏差变小,在物理特性上稳定,另外,硬度显著地变高,难以带有伤痕、凹陷。而且,在物理特性上稳定,另外,在测定了硬度开始显著变高时的树心侧分界线BL1和横切面A的年轮线RL所成的锐角侧的交叉角度δ时,如在图4至图6(e)及图8中作为实施例表示的那样,由曲线纹理木材构成的塑性加工木材PW1的锐角侧的交叉角度δ全部处于0~25度的范围内。 
另外,由图4至图6(e)及图8所示的曲线纹理木材构成的实施例,是在物理特性上稳定,并且硬度开始显著变高时的塑性加工木材PW1。另外,所谓锐角侧的交叉角度δ全部是0~25度,是指如图8所示,通常在市场上流通的曲线纹理木材中的锐角侧的交叉角度δ约是0~45度,由实验研究求出在对其施加了压缩时的在物理特性上稳定另外硬度显著地变高时的锐角侧的交叉角度δ的值的值,是相对于压缩前的交叉角度θ相对地决定的值。 
而且,如图8所示,此时,木里侧曲线纹理面B1及横切面A的树心侧分界线BL1和横切面A的年轮线RL所成的压缩后的锐角侧的交叉角度δ,相对于与其对应的压缩前的锐角侧的交叉角度θ,按木材整体的角度的算术平均为0.5倍以下。即,(加热压缩后的交叉角度δ)/(与其对应的加热压缩前的交叉角度θ)按木材整体的算术平均为1/2以下。此值,与Tan‑1θ和Tan‑1δ的变化大致成比例,但在实用上,成为也与风干比重的变化接近的变化。 
另外,本发明者们着眼于如果由上压盘10A及下压盘10B对加工木材NW2的直线纹理面C1、C2在垂直方向施加加热压缩则树心侧直线纹理面C1及横切面A的树心侧分界线BL2和横切面A的年轮线 RL所成的锐角侧的交叉角度θ逐渐地变小的情况,发现了如果施加规定以上的加热压缩,则如图11至图13所示,成为木材的硬度、耐磨损性的指标的磨损深度等的特性值的偏差变小,在物理特性上稳定,另外硬度显著地变高,难以带有伤痕、凹陷。而且在物理特性上稳定,另外在测定了硬度开始显著地变高时的锐角侧的交叉角度时,如在图6(f)及图7及图9中作为实施例表示的那样,直线纹理木材的塑性加工木材PW2的锐角侧的交叉角度δ全部处于15~45度的范围内。 
另外,图6(f)及图7及图9所示的实施例也是在物理特性上稳定,另外硬度开始显著地变高时的塑性加工木材PW2。另外,所谓塑性加工木材PW2的锐角侧的交叉角度δ为15~45度,是指如图9所示,通常由在市场上流通的直线纹理木材中的压缩前的直线纹理木材构成的加工前木材NW2的锐角侧的交叉角度θ约是45~90度,由实验研究求出在对其施加压缩时的在物理特性上稳定另外硬度显著地变高时的锐角侧的交叉角度θ的值的值,是相对于压缩前的交叉角度θ相对地决定的值。 
而且,如图9所示,此时,树心侧直线纹理面C1及横切面A的树心侧分界线BL2和横切面A的年轮线RL所成的压缩后的锐角侧的交叉角度δ,相对于与其对应的压缩前的锐角侧的交叉角度θ,按木材整体的算术平均为0.5倍以下。即,(加热压缩后的交叉角度δ)/(与其对应的加热压缩前的交叉角度θ)按木材整体的算术平均为1/2以下。此值,与Tan‑1θ和Tan‑1δ的变化大致成比例,但在实用上,成为也与风干比重的变化接近的变化。 
在此,根据本发明者们的实验已确认,由曲线纹理木材构成的木里侧曲线纹理面B1及横切面A的树心侧分界线BL1和横切面A的年轮线RL所成的锐角侧的交叉角度δ相对于压缩前的锐角侧的交叉角度θ按木材整体的算术平均为0.5以下,其风干比重为两倍以上。另外已确认,由直线纹理木材构成的树心侧直线纹理面C1及横切面A的树心侧分界线BL2和横切面A的年轮线RL所成的压缩后的锐角侧的交叉角度δ也相对于压缩前的锐角侧的交叉角度θ按木材整体的算 术平均为0.5倍以下,其风干比重为两倍以上(参照图13)。 
因此,本实施方式的塑性加工木材PW1、PW2,是由对加工前木材NW1、NW2施加的外力对加工前木材NW1、NW2的厚度进行加热压缩而进行塑性加工,使进行了加热压缩的木材的风干比重成为加热压缩前的风干比重的两倍以上,而且,将木材的横切面A的全部的年轮线RL和横切面A的树心侧的曲线纹理面B1或者从直线纹理面C1在2mm以下的范围内沿树心侧的曲线纹理面B1或者直线纹理面C1描绘的假想分界线所成的锐角侧的交叉角度定在45度以下的范围内的塑性加工木材。 
可是,根据本发明者们的实验研究,在使用树心侧直线纹理面C1及横切面A的树心侧分界线BL1和横切面A的年轮线RL所成的锐角侧的交叉角度θ比85度大的加工前木材NW2制造了塑性加工木材PW2时,在塑性加工木材PW2中年轮线RL的压曲变形变大,根据情况有时也产生裂纹。 
因此,作为成为由直线纹理木材构成的塑性加工木材PW2的原材料的加工前木材NW2,最好使用树心侧直线纹理面C1及横切面A的树心侧分界线BL2和横切面A的年轮线RL所成的锐角侧的交叉角度θ全部是85度以下的木材。即,塑性加工木材PW2,最好使压缩前的树心侧直线纹理面C1及横切面A的树心侧分界线BL2和横切面A的年轮线RL所成的锐角侧的交叉角度θ全部成为85度以下。由此,因为年轮线的压曲变形被防止且因加热压缩而产生的裂纹被防止,所以在塑性加工木材PW2中能够确保高的品质。进而,因为如果压缩前的交叉角度是60度以下的角度,则几乎不产生裂纹(裂隙),所以更好。 
同样,作为成为由曲线纹理木材构成的塑性加工木材PW1的原材料的加工前木材NW1,最好使用木里侧曲线纹理面B1及横切面A的树心侧分界线BL1和横切面A的年轮线RL所成的锐角侧的交叉角度θ全部是0~45度以下的木材。即,塑性加工木材PW1,最好使压缩前的木里侧曲线纹理面B1及横切面A的树心侧分界线BL1和横切 面A的年轮线RL所成的锐角侧的交叉角度θ全部成为0~45度。由此,因为年轮线的压曲变形被防止且没有因加热压缩而产生的裂纹,所以即使在塑性加工木材PW1中也能够确保高的品质。 
即,如果不特定木材的曲线纹理木材和直线纹理木材,另外,作为曲线纹理木材局部地看,如果具有直线纹理木材的结构,则作为木材的加工前木材NW1、NW2,最好使用木里侧曲线纹理面B1或者树心侧直线纹理面C1及横切面A的树心侧分界线BL1、BL2和横切面A的年轮线RL所成的锐角侧的交叉角度θ全部是85度以下的木材。更好的是60度以下的木材。 
而且,塑性加工木材PW1、PW2,最好木里侧曲线纹理面B1及木里侧曲线纹理面B1或者树心侧直线纹理面C1的横切面A的树心侧分界线BL1、BL2和横切面A的年轮线RL所成的锐角侧的交叉角度δ全部是45度以下。 
另外,在本实施方式中,作为形成塑性加工木材PW1、PW2的加工前木材NW1、NW2,使用了加工前的风干比重平均约为0.36的杉材,本实施方式的塑性加工木材PW1、PW2是由杉材构成的。因为杉材一般是容易得到、容易加工的木材,所以在作为塑性加工木材PW1、PW2使用杉材的情况下,能够使生产性提高,能够实现低成本化,另外,能够弥补杉材的缺点。特别是,被称为带杉的杉材,因为是在短时期内成长的木材,容易大量得到,所以是最适合的。另外,杉材因为在我国(日本)广泛分布,能够容易地大量得到间伐材等,所以在作为塑性加工木材PW1、PW2使用杉材的情况下,能够对环境保护做出贡献。 
不用说,在实施本发明的情况下,不被限定于杉材,例如,也可以使用松、柏、黄白杨等。松、柏,因为在我国(日本)广泛分布,能够容易地大量得到间伐材等,加工也容易实施,所以能得到与使用杉材的情况同样的效果。另外,因为黄白杨(英文学名:liriodendron tulipifera,别名:北美鹅掌楸、郁金香白杨、淡黄色的白木、鹅掌揪)、桉树、阿拉伯胶树、楹树(falcataria)、马来番木瓜树(malapapaya)、 黄白杨、沈香木、橡胶树、石梓树、白杨、辐射松(radiata Pine)、苏门达蜡松(merkusii pine)也与杉同样是容易得到、容易实施加工的木材,所以能够使生产性提高,能够实现低成本化。特别是,因为黄白杨原来的色调明亮,所以根据材料也有变色的,但一般地能够抑制因高压缩而引起的浓色化、黑色化,能够保持良好的外观。 
另外,作为形成塑性加工木材PW1、PW2的加工前木材NW1、NW2,使用边材(接近树皮的部分,白木质)是合适的。由此,能够抑制压缩时的树脂的出现量,也能够抑制因高压缩而引起的浓色化,能够保持良好的外观。 
接下来,对本实施方式的塑性加工木材PW1、PW2的物理特性,参照图11至图15,在与比较例比较的同时详细地进行说明。另外,图11及图12的比较例是与图13的表图所示的比较例对应的比较例,图13的表图所示的本实施方式的风干比重、硬度、磨损深度、弯曲杨氏模量的各值,如图4至图7所示的实施例的那样,是表示在物理特性上稳定,另外硬度开始显著变高时的塑性加工木材PW1、PW2中的平均值的。 
在此,在图11及图13中,硬度(N/mm2)是表示以日本JIS‑Z‑2101‑1994为标准进行了评价的结果的,具体地讲,是在木材的表面(在本实施方式的塑性加工木材PW1中,是曲线纹理面B1、B2侧,在本实施方式的塑性加工木材PW2中,是直线纹理面Cl、C2侧)上以平均压入速度0.5〔mm/min〕压入直径10〔mm〕的钢球而测定压入深度为0.32〔mm〕时的负荷P〔N〕并由下述的式(1)算出的硬度。 
硬度H=P/10(1) 
而且,所谓上述硬度为25〔N/mm2〕以上,因为根据本发明者们的实验研究,判明了通常作为地板材料利用的阔叶树(橡树等)的硬度是15〔N/mm2〕左右,所以在利用于为了容易受到集中负荷、冲击负荷等而要求高的表面硬度的地板材料等时也是足够的硬度,意味着可以使用在广泛的用途中。另外,所谓上述25〔N/mm2〕,不是要求 严格是25〔N/mm2〕而是只要约是25〔N/mm2〕即可,当然,是包含误差在内的概略值,不是否定小百分率的误差的值。 
另外,图12及图13的成为耐磨损性的指标的磨损深度〔mm〕,是表示以日本JIS‑Z‑2101‑1994为标准进行了评价的结果的,具体地讲,是使用所谓的磨损试验装置,以加在木材上的负荷为约5.2〔N〕且旋转速度为约60〔rpm〕的方式测定使木材和磨损轮旋转500转时的木材的重量m2〔g〕,从试验前的木材的重量m1〔g〕和受磨损轮磨损的部分的面积A〔mm2〕和密度p〔g/cm3〕由下述的式(2)算出的。 
磨损深度D=(m1‑m2)/A·ρ    (2) 
进而,图13的成为刚性的指标的弯曲杨氏模量(N/mm2),是表示以日本JIS‑Z‑2101为标准进行了评价的结果的,具体地讲,是在两点负荷方式中由下式测定计算的。 
Eb=ΔP·L3/48·I·Δy 
在此, 
Eb:弯曲杨氏模量〔N/mm2〕(Kgf/cm2), 
ΔP:比例域中的上限负荷和下限负荷之差〔N〕(kgf), 
Δy:与ΔP对应的跨度中央的挠度(mm), 
I:截面2次力矩I=bh3/12(mm4), 
L:跨度(mm), 
b:试验体的宽度(mm), 
h:试验体的高度(mm)。 
而且,所谓上述磨损深度为0.12〔mm〕以下,因为根据本发明者们的实验研究,判明了通常作为地板材料利用的阔叶树(橡树等)的磨损深度是0.14〔mm〕左右,所以也能够利用于为了容易受到集中负荷、冲击负荷等而要求高的耐磨损性的地板材料等,意味着可以使用在广泛的用途中。另外,上述0.12〔mm〕也不是要求严格地是0.12〔mm〕,只要约是0.12〔mm〕即可,当然,是包含误差在内的概略值,不是否定小百分率的误差的值。 
如图11至图13所示,如果与比较例进行比较,则本实施方式的塑性加工木材PW1、PW2,硬度〔N/mm2〕及弯曲杨氏模量〔N/mm2〕的值非常大,另外,在磨损深度〔mm〕上,其值很小。 
即,由图11可知,通过塑性加工,使进行了加热压缩的木材的风干比重为加热压缩前的风干比重的两倍以上,而且,通过使木材的横切面A的全部的年轮线RL和从横切面A的树心侧的曲线纹理面B1或者直线纹理面C1在2mm以下的范围内沿树心侧的曲线纹理面B1或者直线纹理面C1描绘的假想分界线所成的锐角侧的交叉角度成为45度以下的范围内,能得到优良的硬度、耐磨损性及刚性,难以带有伤痕、凹陷。 
特别是,如图11所示,可知因为硬度〔N/mm2〕与比较例比较显著地变高,而且,通常作为地板材料利用的阔叶树(橡树等)的硬度是15〔N/mm2〕左右,所以本实施方式的塑性加工木材PW1、PW2,在为了容易受集中负荷、冲击负荷等而要求高的硬度的地板材料等中利用时也具有足够的硬度。 
另外,如图12所示,可知在磨损深度〔mm〕上,因为通常作为地板材料利用的阔叶树(橡树等)的磨损深度是0.14〔mm〕左右,所以本实施方式的塑性加工木材PW1、PW2,在为了容易受集中负荷、冲击负荷等而要求高的耐磨损性的地板材料等中利用时也具有足够的耐磨损性。 
因此,本实施方式的塑性加工木材PW1、PW2,即使在容易受集中负荷、冲击负荷的地板材料等中利用时也难以带有伤痕、凹陷,可以在广泛的用途中使用。 
而且,如图11及图12所示,与在比较例中在硬度〔N/mm2〕及磨损深度〔mm〕的值上可见大的偏差相对,在使进行了加热压缩的木材的风干比重为加热压缩前的风干比重的两倍以上,而且,在使木材的横切面A的全部的年轮线RL和从横切面A的树心侧的曲线纹理面B1或者直线纹理面C1在2mm以下的范围内沿树心侧的曲线纹理面B1或者直线纹理面C1描绘的假想分界线所成的锐角侧的交叉角度 成为45度以下的范围内并以成为本实施方式的塑性加工木材PW1、PW2的方式进行了塑性加工的本实施方式的塑性加工木材PW1、PW2中,其值的偏差变小。即,本实施方式的塑性加工木材PW1、PW2,在物理特性上稳定,在产品之间的品质上偏差小。 
这被推定为是因为如下的原因:起因于木材的早材部中的细胞壁的厚度薄,另外,不但早材部的空隙率大,而且根据制造的木材(加工前木材NW1、NW2),年轮(早材部和晚材部)的配列状态不同,在比较例中,细胞的压缩变形局部地集中,厚度整体没有被平均地压缩,而在本实施方式的塑性加工木材PW、PW2中,被推定为是因为如下的原因:早材部的几乎所有的细胞被进行压缩变形,细胞壁相互重叠,早材部的(细胞内腔的)空隙变得非常少,厚度整体被均匀地压缩。 
另外,仅供参考,在图14(a)中表示加工前木材NW1、NW2的显微镜照片(SEM,500倍),另外,在图14(b)中表示本实施方式的塑性加工木材PW1、PW2的显微镜照片(SEM,500倍)。从图14可知,通过压缩,主要是早材部的细胞被进行压缩变形,细胞壁相互重叠,(细胞内腔的)空隙变得非常少。进而,仅供参考,在图15中表示相对于加热压缩前的风干比重压缩到1.3倍的塑性加工木材的显微镜照片(SEM,50倍)。从图15可知,在相对于加热压缩前的风干比重仅压缩到1.3倍的塑性加工木材中,压缩变形局部地集中,厚度整体未被平均地压缩。 
而且,这被认为是,在比较例中,有时产生因产品化后的周围环境条件的变化而产生变形,但在本实施方式的塑性加工木材PW1、PW2中,不产生因产品化后的周围环境条件的变化而引起的变形也已被证实。即,在比较例中,因为因压缩而产生的细胞变形局部地集中,所以在产品内部存在因周围环境条件的变化而引起的尺寸变化率的偏差,因此,存在因周围环境条件的变化产生变形的情况,但在本实施方式的塑性加工木材PW1、PW2中,因为厚度整体被均匀地压缩,所以在产品内部的因周围环境条件的变化而产生的尺寸变化率上没有 偏差,不产生变形。 
另外,与比较例相比较,硬度显著地变高,被认为是因为如图14(b)所示,虽然因压缩而产生的晚材部的细胞变形是微小的,但是包含表层部在内的早材部的几乎所有的细胞被进行压缩变形,细胞壁相互重叠,另外,因为(细胞内腔的)空隙变得非常少,进而因为由此导致原来细胞壁厚、空隙少而变硬的晚材部在表层部中明显化,即,晚材部的占有率变高了。 
特别是,如图13所示,根据本实施方式的塑性加工木材PW1,因为其风干比重为0.85以上,空隙率变低,所以能够可靠地得到与黑檀的特性同样优良的硬度、耐磨损性、刚性。 
顺便说一下,所谓上述风干比重,是指将木材在大气中进行了干燥时的比重,通常,是由含水率15%时的比重表示的,是使木材干燥时的重量与同体积的水的重量的比的值。数值越大表示越重,越小表示越轻。例如,自然物的黑檀是0.85~1.04、紫檀是1.03左右、国(日本)产或者在国(日本)内经常使用的木材杉是0.36、柏是0.44、落叶松是0.50、冷杉是0.44、泡桐是0.25、栗是0.60、山毛榉是0.65、日本橡树是0.58,桦是0.60、石栎(pasania)是0.61、木梨(angsana)是0.61、大花龙脑(apitong)是0.72、楹树(falcataria)是0.27、马来番木瓜树(malapapaya)是0.50、石梓是0.45、橡胶树是0.64、黄白杨是0.45、意大利白杨树是0.35、桉树是0.75、カュプ1ティ(kayu putih)是0.75、阿拉伯胶树是0.63左右。 
上述风干比重,是最终考虑树种、成本、需要的硬度、耐磨损性等特性而设定的,但因为如果为了增大风干比重而富余地提高压缩率,则构成木材的纤维被破坏而产生裂隙,失去商品性,所以在即将通过高压缩产生裂隙之前测定的风干比重的值成为最大值。顺便说一下,根据本发明者们的实验研究,判明了在使用杉材的情况下约1.2是上述风干比重的上限。因此,本发明中的风干比重的最大值,是由树种等决定的有限值。而且,所谓上述木材的风干比重为0.85以上,是指具有与黑檀同等及以上的硬度、耐磨损性等特性的木材的风干比重。 所谓上述风干比重为0.85,不是要求严格地是0.85而是只要约是0.85以上即可,当然,是包含误差在内的概略值,不是否定小百分率的误差的值。 
这样,本实施方式的塑性加工木材PW1、PW2,是由对加工前木材NW1、NW2施加的外力将加工前木材NW1、NW2的厚度进行加热压缩而进行塑性加工,使进行了加热压缩的塑性加工木材PW1、PW2的风干比重成为加工前木材NW1、NW2的风干比重的两倍以上,而且,塑性加工木材PW1、PW2的横切面A的全部的年轮线RL和从横切面A的树心侧的曲线纹理面B1或者直线纹理面C1在2mm以下的范围内沿树心侧的曲线纹理面B1或者直线纹理面C1描绘的假想分界线所成的锐角侧的交叉角度δ处于45度以下的范围内的木材。 
特别是,实施例的塑性加工木材PW1,是通过相对于木材的曲线纹理面B1、B2在垂直方向的加热压缩,将厚度整体压缩而进行塑性加工,木材的横切面A及木里侧曲线纹理面B1的树心侧分界线BL1和横切面A的年轮线RL所成的锐角侧的交叉角度δ全部在0~25度的范围内的木材。 
另外,实施例的塑性加工木材PW2,是通过相对于木材的直线纹理面C1、C2在垂直方向的加热压缩,将厚度整体压缩而进行塑性加工,塑性加工木材PW2的横切面A及树心侧直线纹理面C1的树心侧分界线BL2和横切面A的年轮线RL所成的锐角侧的交叉角度δ全部在10度~45度的范围内的木材。 
因此,根据本实施方式的塑性加工木材PW1、PW2,是树心侧分界线BL1、BL2和横切面A的年轮线RL所成的锐角侧的交叉角度δ全部在45度以下的范围内的木材,在物理特性上稳定,在产品之间的品质上偏差小。另外,不产生因产品化后的周围环境条件的变化而引起的变形。进而,具有高的硬度,难以带有伤痕、凹陷。 
另外,在上述实施方式中,对塑性加工木材PW1、PW2进行了说明,但塑性加工木材PW1、PW2的制造过程,也可作为塑性加工木材的制造方法的发明的实施方式来捕捉。 
特别是,根据本实施方式的塑性加工木材PW1、PW2,因为其风干比重是0.85以上,木材中的空隙率变低,所以能够可靠地得到类似于黑檀的优良的硬度。 
另外,根据本实施方式的塑性加工木材PW1、PW2,因为由日本JIS‑Z‑2101‑1994中规定的硬度试验得到的硬度是25〔N/mm2〕以上,是比作为通常的地板材料利用的阔叶树的硬度高的值,所以在为了容易受集中负荷、冲击负荷等而要求高的表面硬度的地板材料等中利用时也具有足够的硬度。 
而且,根据本实施方式的塑性加工木材PW1、PW2,因为由日本JIS‑Z‑2101‑1994中规定的耐磨损试验得到的磨损深度是0.12〔mm〕以下,是比在通常的地板材料中利用的阔叶树的磨损深度低的值,所以在为了容易受集中负荷、冲击负荷等而要求高的耐磨损性的地板材料等中利用时也具有足够的耐磨损性。 
因此,根据本实施方式的塑性加工木材PW1、PW2,是可以在广泛的用途中使用的,例如,可以在作为地板材料、护板材料、屋内家具材料、表面涂装使用的住宅用外装材料等、学童桌、工作台的上面板、门等中利用。 
而且,本实施方式的塑性加工木材PW1、PW2,是由作为分割成多个的结构体的上压盘10A、下压盘10B形成内部空间IS,使用通过使内部空间IS的容积变化进行加压的压缩自由的压盘10,对载置在内部空间IS内的作为塑性加工木材PW1的原材料的加工前木材NW1在与其曲线纹理面B1、B2垂直方向进行加热压缩,或者对作为塑性加工木材PW2的原材料的加工前木材NW2在与其直线纹理面C1、C2垂直方向进行加热压缩,进而,保持在作为密闭状态的内部空间IS内,控制被保持的内部空间IS内的蒸汽压,在固定之后进行冷却而成的。即,本实施方式的塑性加工木材PW1、PW2,是有效地被进行压缩变形而成的,防止了压缩解除后的复原、膨胀变形、被称为爆裂的表面裂纹。因此,根据本实施方式的塑性加工木材PW1、PW2,能够确保高的品质,另外,生产性变得良好。 
顺便说一下,在实施本发明的情况下,作为形成塑性加工木材PW1、PW2的加工前木材NW1、NW2,也可以使用间伐材、或者由于风害、水害、雪害、森林火灾、冻害、虫害等的自然灾害倒下或者发生芯裂而在原木的状态下不能使用的受伤木材、端材等。由此,能够实现低成本化,另外,也能够对环境美化做出贡献。 
另外,在本发明的实施方式中举出的数值,因为不是表示临界值的数值,而是表示在实施中优选的优选值,所以即使使上述数值变更一些,也不是否定其实施的数值。 
符号说明: 
PW1、PW2:塑性加工木材 
NW1、NW2:加工前木材 
RL:年轮线 
BL1、BL2:分界线 
IS:内部空间 
10:压盘 
10A:上压盘 
10B:下压盘 
11:密封构件。

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塑性加工木材及其制造方法,该塑性加工木材在物理特性上稳定且在产品之间的品质上偏差小,另外,不产生因产品化后的周围环境条件的变化而引起的变形,进而,具有高的硬度,难以带有伤痕、凹陷。通过相对于木材(NW1、NW2)施加的加热压缩力,将木材(NW1、NW2)的厚度进行加热压缩而进行塑性加工,使塑性加工木材(PW1、PW2)的风干比重成为加热压缩前的木材(NW1、NW2)的风干比重的两倍以上,而且,使塑。

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