無垢床材の熱処理方法と無垢床材
【課題】熱処理によって高い寸法安定性が付与されながら、表面の色調は処理前と同じである無垢床材を得る。
【解決手段】無垢床材１０に電磁波を照射して内層部の少なくとも中央部の温度を１７０℃〜２５０℃の範囲に維持することにより内層部のみを熱分解させて変色１２させる。この熱処理を行うと、当該無垢床材の寸法安定性は改善され、表面の色調は処理前の無垢床材の表面色調がそのまま維持される。
【解決手段】無垢床材１０に電磁波を照射して内層部の少なくとも中央部の温度を１７０℃〜２５０℃の範囲に維持することにより内層部のみを熱分解させて変色１２させる。この熱処理を行うと、当該無垢床材の寸法安定性は改善され、表面の色調は処理前の無垢床材の表面色調がそのまま維持される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に床暖房用に用いられる無垢床材に対して寸法安定化処理を施すための熱処理方法と寸法安定化処理が施された無垢床材に関する。
【背景技術】
【０００２】
自然木から製材した無垢材は、他の木質材料よりも残留応力を多く持っており、吸放湿による曲がりや狂いが大きく、建築用あるいは家具用材料などとして無垢材を使用したときに、無視できない狂いが発生する場合がある。床暖房で用いられる床材は繰り返しの温度変化を受け寸法変化が起きやすいことから、無垢床材を床暖房用の床材として用いることはあまり行われない。
【０００３】
木質材の寸法変化を抑制するための寸法安定化処理として、ＰＥＧ処理のように木質材を薬剤中に浸漬する化学的処理や、木質材を加熱してミクロフィブリル（セルロース）とマトリックス（ヘミセルロース、リグニン）に熱化学的な変化（熱分解）を与える熱処理等が行われる。例えば、特許文献１には、熱盤間に木質材を密封状態で挟持し、該木質材をその状態で高周波加熱して、木質材中の水分を加圧水蒸気化させることで木質材の寸法安定化処理を行う熱処理方法が記載されている。特許文献２には、木質材を圧縮した状態で該木質材に高周波加熱処理を施すことにより寸法安定性を付与するようにした熱処理方法が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２３８６１５号公報
【特許文献２】特開２００１−２５２９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
既に提案されている熱処理方法によって、無垢材に対しても寸法安定性を付与することができる。しかし、特許文献１に記載の方法は被処理材を密封状態で保持しておくことが必要であり、処理装置が全体として幾分複雑となっている。特許文献２に記載の方法も、被処理材を圧縮状態に維持するための装置を必要し、やはり、処理装置が全体として複雑となっている。
【０００６】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、使用時に寸法変化が生じやすい床暖房用の無垢床材に対して、より簡単な装置でもって、寸法安定化処理を施すことのできる熱処理方法と、その方法により寸法安定化処理が施された無垢床材とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記の課題を解決するために、多くの研究と実験とを行うことにより、無垢材に対して電磁波を照射していわゆる内部加熱を行い、無垢材の持つ残留応力を緩和する軟化処理行うことで、従来考えられていたように、熱処理の間、無垢床材を密封状態に維持するあるいは圧縮状態に維持することを行わなくても、所要の寸法安定性を付与することができるという新たな事実を知見した。同時に、無垢材は加熱により変色が生じるが、電磁波の強度と照射時間を制御することにより、無垢材の表層部に変色を生じさせることなく、所要の寸法安定化処理を終えることができることも知見した。
【０００８】
本発明は、上記の知見を無垢床材の寸法安定化処理に適用したものであり、本発明による無垢床材の熱処理方法は、無垢床材に電磁波を照射して内層部の少なくとも一部の温度を１７０℃〜２５０℃の範囲に維持することにより内層部のみを熱分解させて変色させ、それにより当該無垢床材の寸法安定化処理を行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明において、内層部の加熱温度が１７０℃未満の場合には、無垢材の軟化が充分でなく残留応力の緩和が進行しないことから、充分な寸法安定性が得られない場合があるので好ましくない。内層部の加熱温度が２５０℃を超える場合には、木材の熱分解が激しくなり強度低下を招くので好ましくない。
【００１０】
無垢床材に上記の熱処理を施すことにより、当該無垢床材に対して、無処理のものと比較して高い寸法安定性を付与することができると同時に、処理後の無垢床材の表層部の色調は、処理前の状態（すなわち、無垢床材が本来持っていた色調）がほぼそのまま維持される。そのために、本発明による熱処理方法が施された無垢床材は、温度変化の繰り返しにより吸放湿を繰り返しても寸法変化が起こりにくい床暖房用床材として効果的に用いられる。また、無垢材が持つ色調を無垢床材の表層部に維持することができるので、そのままで高い意匠性を呈することができる。さらに、表層部には軟化や分解を伴うような高温の熱処理が施されないので、表層部の曲げ強度はそのまま維持することができ、無垢床材全体の曲げ強度をほぼ処理前と同様の値に維持することができる。
【００１１】
本発明の方法において、加熱温度を１７０℃〜２５０℃の範囲に維持する領域が無垢床材の中央部を含むことは好ましく、それにより、無垢床材全体にわたってより均一な寸法安定化処理が進行する。
【００１２】
本発明において加熱源として電磁波を用いるのは、物質に電磁波を照射すると物質内部で熱エネルギーに変換されて、物質は内部加熱を起こし、その物質が開放空間に置かれている場合には、通常の場合、当該物質の内層部が表層部よりも高い温度に加熱されることによる。また、本発明において電磁波とは、従来から高周波加熱あるいはマイクロ波加熱などとして用いられている電磁波を総称しており、より具体的には、周波数が１〜３００ＭＨｚの高周波、特に好ましくは、１３．５６ＭＨｚ，２７．１２ＭＨｚ、４０．１４ＭＨｚの高周波、さらには、３００ＭＨｚ〜３００ＧＨｚのマイクロ波、より好ましくは２４５０ＭＨｚのマイクロ波が挙げられる。
【００１３】
前記したように、一般に木質材はミクロフィブリル（セルロース）とマトリックス（ヘミセルロース、リグニン）で構成されており、加熱により特にマトリックスに熱分解が起こり軟化する。材内部に乾燥や成長等での在留応力が残っている場合には、マトリックスが軟化した際に解放される。応力フリーな状態を保って養生すれば、材内部の残留応力が少ない材料ができ、環境が変化しても曲がり等の寸法変化が少なくなる。そのような軟化は、樹種によっても異なるが、通常、１４０℃程度を超えると開始する。
【００１４】
また、本発明者らの実験では、オークやビーチのような無垢材は、ほぼ１７０℃前後までに加熱されると変色が起こる。この変色も、多くの要因から引き起こされるが、セルロース主鎖の切断（熱分解現象）が起こり、その接合切断による重合度低下（軟化現象）と共に、水、一酸化炭素、二酸化炭素などを放出し、カルボニル、カルボキシル、ヒドロペルオキシドなどが生成されるようになって、目視的にも黒色化あるいは褐色化するといわれており、さらに２６０℃のような高い温度になると、酸化分解による炭化物中の炭素含有量が急に大きくなり、木炭生成の方向に転じて、強度が低下する。
【００１５】
図７ａは、オークとビーチにおける動的熱機械測定値を１０Ｈｚの周波数で測定した結果であり、ビーチ材の重合度低下（軟化）は１８０℃付近から大きくなり、２１０〜２３０℃でピークとなっている。また、オーク材での重合度低下（軟化）は１７０℃付近から大きくなり、２００〜２２０℃でピークとなっている。また、図７ｂは、オークとビーチにおける熱分解による重量変化を示しており、ビーチは２４０℃付近、オークは２３０℃付近から分解が激しくなることがわかる。本発明において、無垢床材の内層部の少なくとも一部の温度を１７０℃〜２５０℃の範囲に維持することとしたのは、上記の理由によるものであり、この温度範囲に無垢床材を保持することにより、加熱された領域に変色が生じると共に、無垢床材に寸法安定性が付与される。
【００１６】
内層部の少なくとも一部の温度を１７０℃〜２５０℃の範囲に維持する時間は、照射する電磁波の強度、樹種や無垢床材の初期含水率などによって、変化する。維持時間が短いと十分な寸法安定性が得られず、長すぎると、前記のように、内層部が２５０℃を超える温度になって、炭化が進行し無垢床材の強度低下を引き起こす。従って、本発明においては、予備的実験を行いながら、表層部に変色が発生しない範囲で、より長い維持時間を設定することとなる。
【００１７】
本発明において、無垢床材に電磁波を照射して加熱処理するには、公知の電磁波加熱処理装置を適宜用いることができる。被処理材である無垢床材を外部加熱できるような熱盤を備えた電磁波加熱処理装置を用いることもできる。
【００１８】
本発明において「無垢床材の内層部」の言葉は、表層部を除いた当該無垢床材の内層部分のすべてを指すものとして用いている。また、「熱分解させて変色」の言葉は、従来木材の技術分野で用いられていると同じ意味で用いており、前記したように、加熱によりヘミセルロース、セルロース、リグニンなどに熱分解と軟化が生じ、熱分解の結果として発生する変色のすべてを指している。
【００１９】
なお、熱盤などを用いて無垢床材を外部加熱する場合、無垢材は熱伝導率が低いために熱が内層部に伝わりにくく、厚みのある材の場合には、表層部と内層部とで温度差が生じやすい。外部加熱により内層部の少なくとも一部を１７０℃〜２５０℃の温度まで加熱して熱分解を生じさせると、表層部は通常それ以上の温度となりがちであり、表層部の炭化が進行してもろさが出てしまうと共に、変色も大きくなる。一方、外部加熱で熱分解による変色が生じない温度に表層部を加熱すると、内層部の加熱が進行しないために、十分な寸法安定性が得られない。そのような不都合を、本発明による熱処理方法では解決している。
【００２０】
本発明による無垢床材の熱処理方法において、電磁波を照射する前の工程として、無垢床材の表層部を１００℃〜１７０℃の範囲で外部加熱する処理を行うようにしてもよい。外部加熱の方法は任意であるが、１００℃〜１７０℃の温度に加熱した熱盤の間に被処理無垢床材を挟持して、熱盤からの熱により加熱することが実際的である。上下の熱盤の温度は同じであってもよく、異なっていてもよい。無垢床材の表層部を予め１００℃〜１７０℃の温度に加熱しておくことにより、電磁波での加熱処理時間を短縮できると共に、表層部でのヘミセルロースの熱分解が進行して、無垢床材の寸法安定性はさらに向上する。しかし、その温度範囲では、表層部に変色は生じない。
【００２１】
本発明による無垢床材の熱処理方法において、電磁波を照射する工程を、外部加熱により無垢床材の表層部を１００℃〜１７０℃の範囲に維持した状態で行うようにしてもよい。この場合も、上下の熱盤の温度は同じであってもよく、異なっていてもよい。この処理は、被処理無垢床材を外部加熱できるような熱盤を備えた電磁波加熱処理装置を用いることにより、容易に行うことができる。この方法によっても、無垢床材の表層部が１００℃〜１７０℃の温度に加熱されるので、ヘミセルロースの熱分解が進行して、無垢床材の寸法安定性はさらに向上する。しかし、その温度範囲では、表層部に変色は生じないので、処理後の無垢床材の意匠性が低下することはない。さらに、電磁波で発生する熱の放熱が抑えられるので、内層部をより均一に熱分解させることが可能となり、寸法安定性は一層向上する。
【００２２】
本発明は、また、上記の熱処理方法で製造される無垢床材も開示する。すなわち、本発明による無垢床材は、基本的に、加熱による熱分解処理が進行して内層部の少なくとも一部が変色し、表層部には熱分解処理に起因する変色が生じていないことを特徴とする。より具体的には、熱分解処理が電磁波を照射することによって施されたことを特徴とする上記床暖房用の無垢床材あり、電磁波として高周波、特に１３．５６ＭＨｚの高周波を照射することによって熱分解処理が施されたことを特徴とする床暖房用の無垢床材である。
【００２３】
さらに本発明は、無垢床材に電磁波を照射して内層部の少なくとも一部の温度を１７０℃〜２５０℃の範囲に維持することにより内層部の少なくとも一部を熱分解処理が進行して内層部の少なくとも一部が変色し、表層部には熱分解処理に起因する変色が生じていないことを特徴とする床暖房用の無垢床材をも開示する。
【００２４】
上記方法の発明において説明したよう、本発明による無垢床材は、寸法安定性に優れると同時に、表層面は処理前の無垢床材の表層面と同じ色調を保持しており、高い意匠性が確保される。そのために、本発明による無垢床材は、特に床暖房用床材の基材として用いるのに好適となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、熱処理によってマトリックス（ヘミセルロース、リグニン）が軟化して残留応力が解放され、それにより寸法安定性が改善されながら、基材表面の色調をそのまま保持している無垢床材が得られる。本発明による無垢床材は床暖房用の床材として特に好適に用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施の形態に基づき説明する。図１は熱処理前の無垢床材の一例を示しており、図２は熱処理工程を説明するための図である。また、図３は熱処理終了後の無垢床材を模式的に示している。図４は図３に示した無垢床材に実加工を施した状態の２つの例を示している。
【００２７】
最初に、図１に示すように、例えばビーチ材からなる適宜の大きさの無垢床材１０を用意する。図示の例では矩形状の無垢床材１０となっているが、所要に電磁波を照射できる形状であれば、その形状は任意である。
【００２８】
次の工程で、無垢床材１０に加熱処理を施す。図示の例では、上下の熱盤２１，２２を備えた電磁波加熱処理装置２０を用いており、熱盤２１，２２には外部加熱源としてヒーター２３，２３が備えられる。熱盤２１，２２は図示しない高周波発生回路に接続していて、所要周波数の電磁波（高周波）を発生する一対の電極板としての機能も果たすようになっている。
【００２９】
ヒーター２３により、熱盤２１，２２を例えば１００℃〜１７０℃の温度に予熱しておき、下熱盤２２の上に無垢床材１０を置く。上熱盤２１を下降して、図２ｂに示すように、無垢床材１０に密着させ、一定時間、その状態に保持する。それにより、少なくとも無垢床材１０の表層部分はほぼ１００℃〜１７０℃の温度に予備加熱される。しかし、木材の熱伝導性は低く、中心部まで同じ温度には加熱されがたい。なお、この予備加熱工程は省略することができる。１００℃〜１７０℃の温度に予備加熱された領域では、熱分解が進行するが、加熱温度が低いために、変色することはない。
【００３０】
所要に無垢床材１０を予備加熱した後、無垢床材１０に例えば１３．５６ＭＨｚの高周波（電磁波）を照射する。照射している間、ヒーター２３による外部加熱を継続して行ってもよく、外部加熱を停止してもよい。高周波の照射により、無垢床材１０の内層部は次第に昇温していき、１７０℃〜２５０℃の範囲内の予め定めた温度となったときに、高周波の照射量を低減するか出力を低下させて、それ以上に昇温しないようにし、１７０℃〜２５０℃の温度範囲内の予め定めた温度に一定時間保持する。それにより、熱分解が進行すると共に、昇温した領域の変色も進行する。１７０℃〜２５０℃の温度範囲での熱分解によって、無垢床材１０の寸法安定化処理が進行する。その間も、無垢床材１０の表層部は１００℃〜１７０℃の温度に維持されるので、変色することはない。無垢床材１０の表層部に変色が生じる前に、電磁波の照射を停止する。電磁波の照射を停止する時点は、予め実験的に求めておく。
【００３１】
上熱盤２１を上昇させて、熱処理後の木質板１０を取り出す。図３に示すように、熱処理後の無垢床材１０の内層部は、図に斜線で示すように熱分解に起因して変色した領域１２となっており、表層部は当初の無垢材の色調がそのまま残っている。後の実施例で示すように、このようにして熱処理された無垢床材は寸法安定性が大きく向上している。
【００３２】
図４は、上記のようにして作られた無垢床材１０の周囲に実加工を施した床材１１を示している。この例で、無垢床材１０の短手方向の木口面は切り落とされ、長辺側には雄実１３と雌実１４を形成されている。このような加工を施すことにより、周囲に熱分解により変色した部分（領域）１２が現れるが、その部分は、床材１１を床下地に敷き詰めるときに人の目に触れることはないので、不都合はない。また、表面には基材として用いて無垢材の表面の色調がそのまま残っているので、高い寸法安定性を備え、かつ高意匠性を備えた、特に床暖房用床材に適した無垢床材を得ることができる。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例と比較例により本発明を説明する。
[実施例１]
試験体の無垢床材として、厚さ３０ｍｍ×幅８３ｍｍ×長さ１８４０ｍｍのビーチ柾目材を用意し、それを厚さ方向で半割して厚さ１２ｍｍ×幅８３ｍｍ×長さ１８４０ｍｍのペアの試験体とした。一方の試験体について、図２に示した形態のヒーターを持つ熱盤を備えた電磁波加熱処理装置を用いて、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波（電磁波）を照射して熱処理を行った。光ファイバーセンサーにより無垢床材の中心部の温度を実際に測定した。
熱処理は、試験体を上下の熱盤温度を１００℃にセットして熱盤間に試験体を挟持した後、ワット密度３．７Ｗ／ｃｍ２で高周波を照射した。高周波１５秒間照射、５秒間照射なしのサイクルを７分間に亘り繰り返した。中心部の最高到達温度は２３０℃であった。
【００３４】
[実施例１−１]
熱処理後の無垢床材に対して、図４に示したような普通実加工を行い、それを温水パイプを備えた温水マットの上に敷き詰めて、実験用の温水暖房床構造を構築した。敷き詰めた無垢床材の表面は無垢材の地肌色がほぼそのまま現れていた。施工後、２０℃６５％ＲＨの環境に１週間放置した後、温水マットへの８０℃温水の通湯を１１００時間連続した。１１００時間通湯後における、隣接する無垢床材の長辺間の複数点における隙間変動量を次式により求め、その平均隙間変動量を算出したところ、０．５０ｍｍであった。
式：隙間変動量＝１１００時間通湯後の隙間量−通湯前の隙間量
【００３５】
[比較例１]
実施例１で用いたペアの試験体の他方の試験体を用い、熱処理を行うことなく、同じ無垢床材を加工した。それを用いて実施例１−１と同様に実験用の温水暖房床構造を構築した。施工後、温水マットへの８０℃温水の通湯を１１００時間連続した。１１００時間通湯後における、隣接する無垢床材の長辺間の平均隙間変動量を実施例１−１と同様にして測定したところ、１．１７ｍｍであった。
【００３６】
[考察]
実施例１−１と比較例１とから、本発明による熱処理を施した無垢床材は未処理のものと比較して高い寸法安定性が得られていることがわかる。また、本発明による無垢床材の表面は無垢材の地肌色がほぼそのまま現れており、高い意匠性も得られる。
【００３７】
[実施例２]
実施例１で用いたペアの試験体の一方の試験体を用い、各試験体について、実施例１と同様に加熱処理を行った。ただし、無垢床材の中心部での最高到達温度が、２２０℃、２０５℃、１９０℃の３種類となるように高周波加熱を制御した。
熱処理後の各無垢床材に対して、図５に示す形状の実加工を施し、それを用いて、実施例１−１と同様に３種の実験用の温水暖房床構造を構築した。すべてにおいて、敷き詰めた無垢床材の表面は無垢材の地肌色がほぼそのまま現れていた。
施工後、２０℃６５％ＲＨの環境に１週間放置した後、温水マットへの８０℃温水の通湯を１１００時間連続した。１１００時間通湯後における、隣接する無垢床材の長辺間に形成される図５での斜め隙間ｈの変動量を、複数点において次式により測定し、その平均値を斜め隙間平均変動量として算出したところ、２２０℃処理の無垢床材で構築した温水暖房床構造での斜め隙間平均変動量は０．１３ｍｍ、２０５℃処理の無垢床材で構築した温水暖房床構造での斜め隙間平均変動量は０．２８ｍｍ、１９０℃処理の無垢床材で構築した温水暖房床構造での斜め隙間平均変動量は０．２８ｍｍであった。
斜め隙間変動量＝１１００時間通湯後の斜め隙間量−通湯前の斜め隙間量
【００３８】
[考察]
実施例２での無垢床材は、いずれにおいても、比較例１における無処理の無垢床材での平均隙間変動量１．１７ｍｍよりも小さい値となっており、本発明による無垢床材では高い寸法安定性が得られていることが示される。
【００３９】
[実施例３]
試験体の無垢床材として、厚さ３０ｍｍ×幅８３ｍｍ×長さ１８４０ｍｍのビーチ柾目材を複数本用意し、それを厚さ方向で半割して厚さ１２ｍｍ×幅８３ｍｍ×長さ１８４０ｍｍのペアの試験体とした。一方の試験体について、図２に示した形態のヒーターを持つ熱盤を備えた電磁波加熱処理装置を用い、１００℃〜１７０℃の範囲で外部加熱する処理を３００秒行った後、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波（電磁波）を１５秒間照射、１５秒間照射なしのサイクルを５分間に亘り繰り返して熱処理を行った。光ファイバーセンサーにより無垢床材の中心部の温度を実際に測定したところ、最高到達温度は２０５℃であった。
【００４０】
熱処理済みの試験体の表面は無垢材の地肌色がほぼそのまま現れていた。熱処理済みの試験体を表１に記載した環境下に連続しておき、各時点での曲がりを次のようにして測定し、最大曲がり変動量を求めた。その結果を表１に示した。なお、表１での最大曲がり変動量は複数本の平均値である。
【００４１】
【表１】
ａ．曲がり量の測定：試験体の片側にガイドを当て、ガイドの材との間の隙間を測定して曲がり量とした。
ｂ．曲がり変動量：２０℃６５％で２週間放置した平衡状態を基準とし、そこからどれだけ変化したかを曲がり変動量として次式により求めた。
曲がり変動量（ｍｍ）＝各環境下での曲がり量（ｍｍ）−２０℃６５％平衡状態での曲がり量（ｍｍ）
【００４２】
なお、曲がり量は、各材について複数点で測定し、また、両側面で測定した。そして、それぞれについて前記曲がり変動量を計算し、その最大値を表１に最大曲がり変動量（ｍｍ）として示した。
【００４３】
[比較例２]
実施例３で用いたペアの試験体の他方の試験体を用い、加熱処理を行うことなく、実施例３と同様にして最大曲がり変動量を測定した。その結果を表１に比較材として示した。
【００４４】
[評価]
表１に示すように、本発明による熱処理を施した試験体（実施例材）は、放湿処理を行った後でも最大曲がり変動量の値は、比較材と比較して小さくなっており、寸法安定性に優れた材となっていることがわかる。
【００４５】
[実施例４]
実施例１と同様にして処理した熱処理後の無垢床材を２０℃６５％ＲＨで調湿し、表２に示す環境下で段階的に放湿し、各環境下での含水率（％）の変化を測定した。その結果を表２に示した。
【００４６】
【表２】
【００４７】
また、各時点での曲がり量を実施例３と同様にして測定し、最大曲がり変動量を計算した。その結果を、含水率の変化とともに図６のグラフに処理材として示した。なお、表２での含水率および図６での最大曲がり変動量は複数本の平均値である。
【００４８】
[比較例３]
実施例４で用いたペアの試験体の他方の試験体を用いて、加熱処理を行うことなく、実施例４と同様にして最大曲がり変動量を測定した。その結果を上記表２に比較材として、および図６にブランクとして示した。
【００４９】
[評価]
表２および図６に示すように、本発明による熱処理を施した試験体は、この実施例においても、放湿処理を行った後でも最大曲がり変動量の値は、比較材と比較して小さくなっており、寸法安定性に優れた材となっていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】熱処理前の無垢床材の一例を示す図。
【図２】熱処理工程を説明するための図。
【図３】熱処理終了後の無垢床材を模式的に示す図。
【図４】図３に示した無垢床材に実加工を施した状態を示す図。
【図５】実施例２での実の形状を示す図。
【図６】実施例４および比較例３での含水率の変化と最大曲がり変動量を示すグラフ。
【図７】木材の熱に対する特性を説明するためのグラフ。
【符号の説明】
【００５１】
１０…無垢床材、１２…熱分解に起因して変色した領域、１１ｂ…床材、１３…雄実、１４…雌実、１５…溝、２０…電磁波加熱処理装置、２１…上熱盤、２２…下熱盤、２３…ヒーター
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に床暖房用に用いられる無垢床材に対して寸法安定化処理を施すための熱処理方法と寸法安定化処理が施された無垢床材に関する。
【背景技術】
【０００２】
自然木から製材した無垢材は、他の木質材料よりも残留応力を多く持っており、吸放湿による曲がりや狂いが大きく、建築用あるいは家具用材料などとして無垢材を使用したときに、無視できない狂いが発生する場合がある。床暖房で用いられる床材は繰り返しの温度変化を受け寸法変化が起きやすいことから、無垢床材を床暖房用の床材として用いることはあまり行われない。
【０００３】
木質材の寸法変化を抑制するための寸法安定化処理として、ＰＥＧ処理のように木質材を薬剤中に浸漬する化学的処理や、木質材を加熱してミクロフィブリル（セルロース）とマトリックス（ヘミセルロース、リグニン）に熱化学的な変化（熱分解）を与える熱処理等が行われる。例えば、特許文献１には、熱盤間に木質材を密封状態で挟持し、該木質材をその状態で高周波加熱して、木質材中の水分を加圧水蒸気化させることで木質材の寸法安定化処理を行う熱処理方法が記載されている。特許文献２には、木質材を圧縮した状態で該木質材に高周波加熱処理を施すことにより寸法安定性を付与するようにした熱処理方法が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２３８６１５号公報
【特許文献２】特開２００１−２５２９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
既に提案されている熱処理方法によって、無垢材に対しても寸法安定性を付与することができる。しかし、特許文献１に記載の方法は被処理材を密封状態で保持しておくことが必要であり、処理装置が全体として幾分複雑となっている。特許文献２に記載の方法も、被処理材を圧縮状態に維持するための装置を必要し、やはり、処理装置が全体として複雑となっている。
【０００６】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、使用時に寸法変化が生じやすい床暖房用の無垢床材に対して、より簡単な装置でもって、寸法安定化処理を施すことのできる熱処理方法と、その方法により寸法安定化処理が施された無垢床材とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記の課題を解決するために、多くの研究と実験とを行うことにより、無垢材に対して電磁波を照射していわゆる内部加熱を行い、無垢材の持つ残留応力を緩和する軟化処理行うことで、従来考えられていたように、熱処理の間、無垢床材を密封状態に維持するあるいは圧縮状態に維持することを行わなくても、所要の寸法安定性を付与することができるという新たな事実を知見した。同時に、無垢材は加熱により変色が生じるが、電磁波の強度と照射時間を制御することにより、無垢材の表層部に変色を生じさせることなく、所要の寸法安定化処理を終えることができることも知見した。
【０００８】
本発明は、上記の知見を無垢床材の寸法安定化処理に適用したものであり、本発明による無垢床材の熱処理方法は、無垢床材に電磁波を照射して内層部の少なくとも一部の温度を１７０℃〜２５０℃の範囲に維持することにより内層部のみを熱分解させて変色させ、それにより当該無垢床材の寸法安定化処理を行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明において、内層部の加熱温度が１７０℃未満の場合には、無垢材の軟化が充分でなく残留応力の緩和が進行しないことから、充分な寸法安定性が得られない場合があるので好ましくない。内層部の加熱温度が２５０℃を超える場合には、木材の熱分解が激しくなり強度低下を招くので好ましくない。
【００１０】
無垢床材に上記の熱処理を施すことにより、当該無垢床材に対して、無処理のものと比較して高い寸法安定性を付与することができると同時に、処理後の無垢床材の表層部の色調は、処理前の状態（すなわち、無垢床材が本来持っていた色調）がほぼそのまま維持される。そのために、本発明による熱処理方法が施された無垢床材は、温度変化の繰り返しにより吸放湿を繰り返しても寸法変化が起こりにくい床暖房用床材として効果的に用いられる。また、無垢材が持つ色調を無垢床材の表層部に維持することができるので、そのままで高い意匠性を呈することができる。さらに、表層部には軟化や分解を伴うような高温の熱処理が施されないので、表層部の曲げ強度はそのまま維持することができ、無垢床材全体の曲げ強度をほぼ処理前と同様の値に維持することができる。
【００１１】
本発明の方法において、加熱温度を１７０℃〜２５０℃の範囲に維持する領域が無垢床材の中央部を含むことは好ましく、それにより、無垢床材全体にわたってより均一な寸法安定化処理が進行する。
【００１２】
本発明において加熱源として電磁波を用いるのは、物質に電磁波を照射すると物質内部で熱エネルギーに変換されて、物質は内部加熱を起こし、その物質が開放空間に置かれている場合には、通常の場合、当該物質の内層部が表層部よりも高い温度に加熱されることによる。また、本発明において電磁波とは、従来から高周波加熱あるいはマイクロ波加熱などとして用いられている電磁波を総称しており、より具体的には、周波数が１〜３００ＭＨｚの高周波、特に好ましくは、１３．５６ＭＨｚ，２７．１２ＭＨｚ、４０．１４ＭＨｚの高周波、さらには、３００ＭＨｚ〜３００ＧＨｚのマイクロ波、より好ましくは２４５０ＭＨｚのマイクロ波が挙げられる。
【００１３】
前記したように、一般に木質材はミクロフィブリル（セルロース）とマトリックス（ヘミセルロース、リグニン）で構成されており、加熱により特にマトリックスに熱分解が起こり軟化する。材内部に乾燥や成長等での在留応力が残っている場合には、マトリックスが軟化した際に解放される。応力フリーな状態を保って養生すれば、材内部の残留応力が少ない材料ができ、環境が変化しても曲がり等の寸法変化が少なくなる。そのような軟化は、樹種によっても異なるが、通常、１４０℃程度を超えると開始する。
【００１４】
また、本発明者らの実験では、オークやビーチのような無垢材は、ほぼ１７０℃前後までに加熱されると変色が起こる。この変色も、多くの要因から引き起こされるが、セルロース主鎖の切断（熱分解現象）が起こり、その接合切断による重合度低下（軟化現象）と共に、水、一酸化炭素、二酸化炭素などを放出し、カルボニル、カルボキシル、ヒドロペルオキシドなどが生成されるようになって、目視的にも黒色化あるいは褐色化するといわれており、さらに２６０℃のような高い温度になると、酸化分解による炭化物中の炭素含有量が急に大きくなり、木炭生成の方向に転じて、強度が低下する。
【００１５】
図７ａは、オークとビーチにおける動的熱機械測定値を１０Ｈｚの周波数で測定した結果であり、ビーチ材の重合度低下（軟化）は１８０℃付近から大きくなり、２１０〜２３０℃でピークとなっている。また、オーク材での重合度低下（軟化）は１７０℃付近から大きくなり、２００〜２２０℃でピークとなっている。また、図７ｂは、オークとビーチにおける熱分解による重量変化を示しており、ビーチは２４０℃付近、オークは２３０℃付近から分解が激しくなることがわかる。本発明において、無垢床材の内層部の少なくとも一部の温度を１７０℃〜２５０℃の範囲に維持することとしたのは、上記の理由によるものであり、この温度範囲に無垢床材を保持することにより、加熱された領域に変色が生じると共に、無垢床材に寸法安定性が付与される。
【００１６】
内層部の少なくとも一部の温度を１７０℃〜２５０℃の範囲に維持する時間は、照射する電磁波の強度、樹種や無垢床材の初期含水率などによって、変化する。維持時間が短いと十分な寸法安定性が得られず、長すぎると、前記のように、内層部が２５０℃を超える温度になって、炭化が進行し無垢床材の強度低下を引き起こす。従って、本発明においては、予備的実験を行いながら、表層部に変色が発生しない範囲で、より長い維持時間を設定することとなる。
【００１７】
本発明において、無垢床材に電磁波を照射して加熱処理するには、公知の電磁波加熱処理装置を適宜用いることができる。被処理材である無垢床材を外部加熱できるような熱盤を備えた電磁波加熱処理装置を用いることもできる。
【００１８】
本発明において「無垢床材の内層部」の言葉は、表層部を除いた当該無垢床材の内層部分のすべてを指すものとして用いている。また、「熱分解させて変色」の言葉は、従来木材の技術分野で用いられていると同じ意味で用いており、前記したように、加熱によりヘミセルロース、セルロース、リグニンなどに熱分解と軟化が生じ、熱分解の結果として発生する変色のすべてを指している。
【００１９】
なお、熱盤などを用いて無垢床材を外部加熱する場合、無垢材は熱伝導率が低いために熱が内層部に伝わりにくく、厚みのある材の場合には、表層部と内層部とで温度差が生じやすい。外部加熱により内層部の少なくとも一部を１７０℃〜２５０℃の温度まで加熱して熱分解を生じさせると、表層部は通常それ以上の温度となりがちであり、表層部の炭化が進行してもろさが出てしまうと共に、変色も大きくなる。一方、外部加熱で熱分解による変色が生じない温度に表層部を加熱すると、内層部の加熱が進行しないために、十分な寸法安定性が得られない。そのような不都合を、本発明による熱処理方法では解決している。
【００２０】
本発明による無垢床材の熱処理方法において、電磁波を照射する前の工程として、無垢床材の表層部を１００℃〜１７０℃の範囲で外部加熱する処理を行うようにしてもよい。外部加熱の方法は任意であるが、１００℃〜１７０℃の温度に加熱した熱盤の間に被処理無垢床材を挟持して、熱盤からの熱により加熱することが実際的である。上下の熱盤の温度は同じであってもよく、異なっていてもよい。無垢床材の表層部を予め１００℃〜１７０℃の温度に加熱しておくことにより、電磁波での加熱処理時間を短縮できると共に、表層部でのヘミセルロースの熱分解が進行して、無垢床材の寸法安定性はさらに向上する。しかし、その温度範囲では、表層部に変色は生じない。
【００２１】
本発明による無垢床材の熱処理方法において、電磁波を照射する工程を、外部加熱により無垢床材の表層部を１００℃〜１７０℃の範囲に維持した状態で行うようにしてもよい。この場合も、上下の熱盤の温度は同じであってもよく、異なっていてもよい。この処理は、被処理無垢床材を外部加熱できるような熱盤を備えた電磁波加熱処理装置を用いることにより、容易に行うことができる。この方法によっても、無垢床材の表層部が１００℃〜１７０℃の温度に加熱されるので、ヘミセルロースの熱分解が進行して、無垢床材の寸法安定性はさらに向上する。しかし、その温度範囲では、表層部に変色は生じないので、処理後の無垢床材の意匠性が低下することはない。さらに、電磁波で発生する熱の放熱が抑えられるので、内層部をより均一に熱分解させることが可能となり、寸法安定性は一層向上する。
【００２２】
本発明は、また、上記の熱処理方法で製造される無垢床材も開示する。すなわち、本発明による無垢床材は、基本的に、加熱による熱分解処理が進行して内層部の少なくとも一部が変色し、表層部には熱分解処理に起因する変色が生じていないことを特徴とする。より具体的には、熱分解処理が電磁波を照射することによって施されたことを特徴とする上記床暖房用の無垢床材あり、電磁波として高周波、特に１３．５６ＭＨｚの高周波を照射することによって熱分解処理が施されたことを特徴とする床暖房用の無垢床材である。
【００２３】
さらに本発明は、無垢床材に電磁波を照射して内層部の少なくとも一部の温度を１７０℃〜２５０℃の範囲に維持することにより内層部の少なくとも一部を熱分解処理が進行して内層部の少なくとも一部が変色し、表層部には熱分解処理に起因する変色が生じていないことを特徴とする床暖房用の無垢床材をも開示する。
【００２４】
上記方法の発明において説明したよう、本発明による無垢床材は、寸法安定性に優れると同時に、表層面は処理前の無垢床材の表層面と同じ色調を保持しており、高い意匠性が確保される。そのために、本発明による無垢床材は、特に床暖房用床材の基材として用いるのに好適となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、熱処理によってマトリックス（ヘミセルロース、リグニン）が軟化して残留応力が解放され、それにより寸法安定性が改善されながら、基材表面の色調をそのまま保持している無垢床材が得られる。本発明による無垢床材は床暖房用の床材として特に好適に用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施の形態に基づき説明する。図１は熱処理前の無垢床材の一例を示しており、図２は熱処理工程を説明するための図である。また、図３は熱処理終了後の無垢床材を模式的に示している。図４は図３に示した無垢床材に実加工を施した状態の２つの例を示している。
【００２７】
最初に、図１に示すように、例えばビーチ材からなる適宜の大きさの無垢床材１０を用意する。図示の例では矩形状の無垢床材１０となっているが、所要に電磁波を照射できる形状であれば、その形状は任意である。
【００２８】
次の工程で、無垢床材１０に加熱処理を施す。図示の例では、上下の熱盤２１，２２を備えた電磁波加熱処理装置２０を用いており、熱盤２１，２２には外部加熱源としてヒーター２３，２３が備えられる。熱盤２１，２２は図示しない高周波発生回路に接続していて、所要周波数の電磁波（高周波）を発生する一対の電極板としての機能も果たすようになっている。
【００２９】
ヒーター２３により、熱盤２１，２２を例えば１００℃〜１７０℃の温度に予熱しておき、下熱盤２２の上に無垢床材１０を置く。上熱盤２１を下降して、図２ｂに示すように、無垢床材１０に密着させ、一定時間、その状態に保持する。それにより、少なくとも無垢床材１０の表層部分はほぼ１００℃〜１７０℃の温度に予備加熱される。しかし、木材の熱伝導性は低く、中心部まで同じ温度には加熱されがたい。なお、この予備加熱工程は省略することができる。１００℃〜１７０℃の温度に予備加熱された領域では、熱分解が進行するが、加熱温度が低いために、変色することはない。
【００３０】
所要に無垢床材１０を予備加熱した後、無垢床材１０に例えば１３．５６ＭＨｚの高周波（電磁波）を照射する。照射している間、ヒーター２３による外部加熱を継続して行ってもよく、外部加熱を停止してもよい。高周波の照射により、無垢床材１０の内層部は次第に昇温していき、１７０℃〜２５０℃の範囲内の予め定めた温度となったときに、高周波の照射量を低減するか出力を低下させて、それ以上に昇温しないようにし、１７０℃〜２５０℃の温度範囲内の予め定めた温度に一定時間保持する。それにより、熱分解が進行すると共に、昇温した領域の変色も進行する。１７０℃〜２５０℃の温度範囲での熱分解によって、無垢床材１０の寸法安定化処理が進行する。その間も、無垢床材１０の表層部は１００℃〜１７０℃の温度に維持されるので、変色することはない。無垢床材１０の表層部に変色が生じる前に、電磁波の照射を停止する。電磁波の照射を停止する時点は、予め実験的に求めておく。
【００３１】
上熱盤２１を上昇させて、熱処理後の木質板１０を取り出す。図３に示すように、熱処理後の無垢床材１０の内層部は、図に斜線で示すように熱分解に起因して変色した領域１２となっており、表層部は当初の無垢材の色調がそのまま残っている。後の実施例で示すように、このようにして熱処理された無垢床材は寸法安定性が大きく向上している。
【００３２】
図４は、上記のようにして作られた無垢床材１０の周囲に実加工を施した床材１１を示している。この例で、無垢床材１０の短手方向の木口面は切り落とされ、長辺側には雄実１３と雌実１４を形成されている。このような加工を施すことにより、周囲に熱分解により変色した部分（領域）１２が現れるが、その部分は、床材１１を床下地に敷き詰めるときに人の目に触れることはないので、不都合はない。また、表面には基材として用いて無垢材の表面の色調がそのまま残っているので、高い寸法安定性を備え、かつ高意匠性を備えた、特に床暖房用床材に適した無垢床材を得ることができる。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例と比較例により本発明を説明する。
[実施例１]
試験体の無垢床材として、厚さ３０ｍｍ×幅８３ｍｍ×長さ１８４０ｍｍのビーチ柾目材を用意し、それを厚さ方向で半割して厚さ１２ｍｍ×幅８３ｍｍ×長さ１８４０ｍｍのペアの試験体とした。一方の試験体について、図２に示した形態のヒーターを持つ熱盤を備えた電磁波加熱処理装置を用いて、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波（電磁波）を照射して熱処理を行った。光ファイバーセンサーにより無垢床材の中心部の温度を実際に測定した。
熱処理は、試験体を上下の熱盤温度を１００℃にセットして熱盤間に試験体を挟持した後、ワット密度３．７Ｗ／ｃｍ２で高周波を照射した。高周波１５秒間照射、５秒間照射なしのサイクルを７分間に亘り繰り返した。中心部の最高到達温度は２３０℃であった。
【００３４】
[実施例１−１]
熱処理後の無垢床材に対して、図４に示したような普通実加工を行い、それを温水パイプを備えた温水マットの上に敷き詰めて、実験用の温水暖房床構造を構築した。敷き詰めた無垢床材の表面は無垢材の地肌色がほぼそのまま現れていた。施工後、２０℃６５％ＲＨの環境に１週間放置した後、温水マットへの８０℃温水の通湯を１１００時間連続した。１１００時間通湯後における、隣接する無垢床材の長辺間の複数点における隙間変動量を次式により求め、その平均隙間変動量を算出したところ、０．５０ｍｍであった。
式：隙間変動量＝１１００時間通湯後の隙間量−通湯前の隙間量
【００３５】
[比較例１]
実施例１で用いたペアの試験体の他方の試験体を用い、熱処理を行うことなく、同じ無垢床材を加工した。それを用いて実施例１−１と同様に実験用の温水暖房床構造を構築した。施工後、温水マットへの８０℃温水の通湯を１１００時間連続した。１１００時間通湯後における、隣接する無垢床材の長辺間の平均隙間変動量を実施例１−１と同様にして測定したところ、１．１７ｍｍであった。
【００３６】
[考察]
実施例１−１と比較例１とから、本発明による熱処理を施した無垢床材は未処理のものと比較して高い寸法安定性が得られていることがわかる。また、本発明による無垢床材の表面は無垢材の地肌色がほぼそのまま現れており、高い意匠性も得られる。
【００３７】
[実施例２]
実施例１で用いたペアの試験体の一方の試験体を用い、各試験体について、実施例１と同様に加熱処理を行った。ただし、無垢床材の中心部での最高到達温度が、２２０℃、２０５℃、１９０℃の３種類となるように高周波加熱を制御した。
熱処理後の各無垢床材に対して、図５に示す形状の実加工を施し、それを用いて、実施例１−１と同様に３種の実験用の温水暖房床構造を構築した。すべてにおいて、敷き詰めた無垢床材の表面は無垢材の地肌色がほぼそのまま現れていた。
施工後、２０℃６５％ＲＨの環境に１週間放置した後、温水マットへの８０℃温水の通湯を１１００時間連続した。１１００時間通湯後における、隣接する無垢床材の長辺間に形成される図５での斜め隙間ｈの変動量を、複数点において次式により測定し、その平均値を斜め隙間平均変動量として算出したところ、２２０℃処理の無垢床材で構築した温水暖房床構造での斜め隙間平均変動量は０．１３ｍｍ、２０５℃処理の無垢床材で構築した温水暖房床構造での斜め隙間平均変動量は０．２８ｍｍ、１９０℃処理の無垢床材で構築した温水暖房床構造での斜め隙間平均変動量は０．２８ｍｍであった。
斜め隙間変動量＝１１００時間通湯後の斜め隙間量−通湯前の斜め隙間量
【００３８】
[考察]
実施例２での無垢床材は、いずれにおいても、比較例１における無処理の無垢床材での平均隙間変動量１．１７ｍｍよりも小さい値となっており、本発明による無垢床材では高い寸法安定性が得られていることが示される。
【００３９】
[実施例３]
試験体の無垢床材として、厚さ３０ｍｍ×幅８３ｍｍ×長さ１８４０ｍｍのビーチ柾目材を複数本用意し、それを厚さ方向で半割して厚さ１２ｍｍ×幅８３ｍｍ×長さ１８４０ｍｍのペアの試験体とした。一方の試験体について、図２に示した形態のヒーターを持つ熱盤を備えた電磁波加熱処理装置を用い、１００℃〜１７０℃の範囲で外部加熱する処理を３００秒行った後、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波（電磁波）を１５秒間照射、１５秒間照射なしのサイクルを５分間に亘り繰り返して熱処理を行った。光ファイバーセンサーにより無垢床材の中心部の温度を実際に測定したところ、最高到達温度は２０５℃であった。
【００４０】
熱処理済みの試験体の表面は無垢材の地肌色がほぼそのまま現れていた。熱処理済みの試験体を表１に記載した環境下に連続しておき、各時点での曲がりを次のようにして測定し、最大曲がり変動量を求めた。その結果を表１に示した。なお、表１での最大曲がり変動量は複数本の平均値である。
【００４１】
【表１】
ａ．曲がり量の測定：試験体の片側にガイドを当て、ガイドの材との間の隙間を測定して曲がり量とした。
ｂ．曲がり変動量：２０℃６５％で２週間放置した平衡状態を基準とし、そこからどれだけ変化したかを曲がり変動量として次式により求めた。
曲がり変動量（ｍｍ）＝各環境下での曲がり量（ｍｍ）−２０℃６５％平衡状態での曲がり量（ｍｍ）
【００４２】
なお、曲がり量は、各材について複数点で測定し、また、両側面で測定した。そして、それぞれについて前記曲がり変動量を計算し、その最大値を表１に最大曲がり変動量（ｍｍ）として示した。
【００４３】
[比較例２]
実施例３で用いたペアの試験体の他方の試験体を用い、加熱処理を行うことなく、実施例３と同様にして最大曲がり変動量を測定した。その結果を表１に比較材として示した。
【００４４】
[評価]
表１に示すように、本発明による熱処理を施した試験体（実施例材）は、放湿処理を行った後でも最大曲がり変動量の値は、比較材と比較して小さくなっており、寸法安定性に優れた材となっていることがわかる。
【００４５】
[実施例４]
実施例１と同様にして処理した熱処理後の無垢床材を２０℃６５％ＲＨで調湿し、表２に示す環境下で段階的に放湿し、各環境下での含水率（％）の変化を測定した。その結果を表２に示した。
【００４６】
【表２】
【００４７】
また、各時点での曲がり量を実施例３と同様にして測定し、最大曲がり変動量を計算した。その結果を、含水率の変化とともに図６のグラフに処理材として示した。なお、表２での含水率および図６での最大曲がり変動量は複数本の平均値である。
【００４８】
[比較例３]
実施例４で用いたペアの試験体の他方の試験体を用いて、加熱処理を行うことなく、実施例４と同様にして最大曲がり変動量を測定した。その結果を上記表２に比較材として、および図６にブランクとして示した。
【００４９】
[評価]
表２および図６に示すように、本発明による熱処理を施した試験体は、この実施例においても、放湿処理を行った後でも最大曲がり変動量の値は、比較材と比較して小さくなっており、寸法安定性に優れた材となっていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】熱処理前の無垢床材の一例を示す図。
【図２】熱処理工程を説明するための図。
【図３】熱処理終了後の無垢床材を模式的に示す図。
【図４】図３に示した無垢床材に実加工を施した状態を示す図。
【図５】実施例２での実の形状を示す図。
【図６】実施例４および比較例３での含水率の変化と最大曲がり変動量を示すグラフ。
【図７】木材の熱に対する特性を説明するためのグラフ。
【符号の説明】
【００５１】
１０…無垢床材、１２…熱分解に起因して変色した領域、１１ｂ…床材、１３…雄実、１４…雌実、１５…溝、２０…電磁波加熱処理装置、２１…上熱盤、２２…下熱盤、２３…ヒーター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無垢床材の熱処理方法であって、無垢床材に電磁波を照射して内層部の少なくとも一部の温度を１７０℃〜２５０℃の範囲に維持することにより内層部の少なくとも一部を熱分解させて変色させ、それにより当該無垢床材の寸法安定化処理を行うことを特徴とする無垢床材の熱処理方法。
【請求項２】
１７０℃〜２５０℃の範囲に維持する領域が無垢床材の中央部を含むことを特徴とする請求項１に記載の無垢床材の熱処理方法。
【請求項３】
電磁波を照射する前の工程として、無垢床材を１００℃〜１７０℃の範囲で外部加熱する処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の無垢床材の熱処理方法。
【請求項４】
電磁波を照射する工程を、外部加熱により無垢床材の表層部を１００℃〜１７０℃の範囲に維持した状態で行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の無垢床材の熱処理方法。
【請求項５】
電磁波として１３．５６ＭＨｚの高周波を用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の無垢床材の熱処理方法。
【請求項６】
加熱による熱分解処理が進行して内層部の少なくとも一部が変色し、表層部には熱分解処理に起因する変色が生じていないことを特徴とする床暖房用の無垢床材。
【請求項７】
請求項６に記載の床暖房用の無垢床材であって、電磁波を照射することによって熱分解処理が施されたことを特徴とする床暖房用の無垢床材。
【請求項８】
請求項７に記載の床暖房用の無垢床材であって、高周波を照射することによって熱分解処理が施されたことを特徴とする床暖房用の無垢床材。
【請求項９】
請求項８に記載の床暖房用の無垢床材であって、１３．５６ＭＨｚの高周波を照射することによって熱分解処理が施されたことを特徴とする床暖房用の無垢床材。
【請求項１０】
無垢床材に電磁波を照射して内層部の少なくとも一部の温度を１７０℃〜２５０℃の範囲に維持することにより内層部の少なくとも一部で熱分解処理が進行して内層部の少なくとも一部が変色し、表層部には熱分解処理に起因する変色が生じていないことを特徴とする床暖房用の無垢床材。
【請求項１】
無垢床材の熱処理方法であって、無垢床材に電磁波を照射して内層部の少なくとも一部の温度を１７０℃〜２５０℃の範囲に維持することにより内層部の少なくとも一部を熱分解させて変色させ、それにより当該無垢床材の寸法安定化処理を行うことを特徴とする無垢床材の熱処理方法。
【請求項２】
１７０℃〜２５０℃の範囲に維持する領域が無垢床材の中央部を含むことを特徴とする請求項１に記載の無垢床材の熱処理方法。
【請求項３】
電磁波を照射する前の工程として、無垢床材を１００℃〜１７０℃の範囲で外部加熱する処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の無垢床材の熱処理方法。
【請求項４】
電磁波を照射する工程を、外部加熱により無垢床材の表層部を１００℃〜１７０℃の範囲に維持した状態で行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の無垢床材の熱処理方法。
【請求項５】
電磁波として１３．５６ＭＨｚの高周波を用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の無垢床材の熱処理方法。
【請求項６】
加熱による熱分解処理が進行して内層部の少なくとも一部が変色し、表層部には熱分解処理に起因する変色が生じていないことを特徴とする床暖房用の無垢床材。
【請求項７】
請求項６に記載の床暖房用の無垢床材であって、電磁波を照射することによって熱分解処理が施されたことを特徴とする床暖房用の無垢床材。
【請求項８】
請求項７に記載の床暖房用の無垢床材であって、高周波を照射することによって熱分解処理が施されたことを特徴とする床暖房用の無垢床材。
【請求項９】
請求項８に記載の床暖房用の無垢床材であって、１３．５６ＭＨｚの高周波を照射することによって熱分解処理が施されたことを特徴とする床暖房用の無垢床材。
【請求項１０】
無垢床材に電磁波を照射して内層部の少なくとも一部の温度を１７０℃〜２５０℃の範囲に維持することにより内層部の少なくとも一部で熱分解処理が進行して内層部の少なくとも一部が変色し、表層部には熱分解処理に起因する変色が生じていないことを特徴とする床暖房用の無垢床材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１３７２９０（Ｐ２００８−１３７２９０Ａ）
【公開日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２６１８２（Ｐ２００６−３２６１８２）
【出願日】平成１８年１２月１日（２００６．１２．１）
【出願人】（００００００４１３）永大産業株式会社 (243)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１日（２００６．１２．１）
【出願人】（００００００４１３）永大産業株式会社 (243)
【Ｆターム（参考）】
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