乾燥木材 - 水分測定が重要な理由

切りたての木材は「生材」と呼ばれ、乾燥処理がされていない状態です。生材は非常に水分を多く含んでおり、含水率が繊維飽和点を下回ると、水分が失われる度に収縮し、乾燥方法に関わらず反りが生じる可能性があります。

• 窯乾燥は永久的なものではない
• 自分で木材を乾燥する
• 水分の測定は重要
• 2種類の水分計
• 木材を窯で乾燥させる方法

製材会社が木材を窯で乾燥させる際、過乾燥や乾燥不足を防ぐために温度と湿度を慎重に管理します。そうすることで、木材は用途に応じた適切な含水率まで乾燥し、使用後も安定した状態を保つことができます。

乾燥が不十分な木材は使用後に収縮し続け、乾燥しすぎた木材は水分を吸収して膨張します。どちらの場合も、木材は反りやすく、本来の用途に適した含水率になりません。

窯乾燥木材は、最終用途に応じて特定の含水率範囲まで乾燥されます。 バージニア工科大学家具などの内装用木材は含水率6～8％まで乾燥させる必要があり、外装用木材は通常12～15％まで乾燥させ、針葉樹の構造用木材は通常19％まで乾燥させる必要がある。

窯乾燥は永久的なものではない

乾燥炉による乾燥は永久的なものであり、「認定乾燥炉」の刻印がある木材はそのまま使用しても問題ないと誤解している人もいます。

木材は吸湿性があり、水分を吸収したり放出したりする性質があります。水分は、雨などの直接的な供給源、隣接する素材、または空気中の湿度などから供給される可能性があります。

それは、窯で乾燥させた木材を含め、あらゆる木材に当てはまります。

そのため、木工職人が窯乾燥材を購入する場合、確かなのは木材が窯を通ったということだけです。乾燥ストレスなく適切に乾燥されたか、必要な含水率まで乾燥されたか、乾燥後に水分を吸収していないかといった保証は一切ありません。

この最後の点は、理解しておくことが非常に重要です。窯乾燥された木材が製材会社を出荷した後、その含水率はいつでも変化する可能性があります。輸送中、製造中、あるいは木工職人のガレージや物置に保管されている間などです。

自分で木材を乾燥する

窯で乾燥させた木材は高価な場合があるため、一部の木工職人は自分で木材を乾燥させ、最終的な含水率をコントロールする。

一つの選択肢は生木を自然乾燥させることです。しかし、自然乾燥には数ヶ月かかる場合があり、ほとんどの地域では湿度が高いため、自然乾燥させた木材は、追加の工程なしでは室内使用に必要な低い含水率に達しません。 窯乾燥.

もう一つの選択肢は、裏庭に設置するソーラーキルンです。ソーラーキルンは比較的安価に建設でき、操作も簡単です。バージニア工科大学の設計では、適度に日照のある天候であれば、厚さ1インチの木材を約1ヶ月で乾燥させることができます。

ウッドドクターズRx社のジーン・ウェンガート博士は、以前はウィスコンシン大学マディソン校で木材製品の普及専門家を務めており、バージニア工科大学在籍中に人気のソーラーキルンの設計を開発しました。ウェンガート博士は、「ソーラーキルンは木材を急速に乾燥させることはありません。基本的に『セットしたらあとは放っておくだけ』のシステムです」と述べています。

「乾燥の終わり近くになって初めて、プロセスを止めて木材を引き抜くタイミングかどうかを判断するために MC を測定する必要があります」とウェンガート博士は付け加えます。

水分の測定は重要

木材の乾燥方法を初めて学ぶ場合、特に厚さが1インチを超える木材や、新しい樹種の木材を乾燥させる場合は、木材が乾燥しすぎないように、毎日含水率を監視してください。

バージニア工科大学は、サンプルボード（木材から切り出した短い板）を使って水分含有量（MC）を測定することを推奨しています。サンプルボードとは、毎日計量してMCを計算するためのものです。毎日の水分減少量を、その樹種の「安全乾燥速度」（1日あたりの最大MC減少量）と比較します。電気式水分計はMCが約30%を超えると精度が低下するため、乾燥初期にはサンプルボード法を用いるのが適切です。木材のMCが30%を下回ったら、水分計で素早く水分量を確認できます。

1インチおよび2インチ厚の広葉樹材の安全な乾燥速度は、バージニア工科大学のソーラーキルンに関する資料などに掲載されている表に示されています。安全な乾燥速度を超えると、ひび割れ、割れ目、その他の欠陥が生じる可能性があります。リスクは乾燥初期に最も高く、含水率が約22%を下回ると、新たなひび割れや割れが発生するリスクは低くなります。木材の乾燥が速すぎる場合は、キルンのソーラーコレクターの一部を覆って乾燥速度を遅くすることができます。

ウェンガート博士は、乾燥が最も遅いサンプルボードを最初に選ぶことを推奨している。例えば、他のボードよりも水分量が多かったもの、最近切断されたもの、あるいは少し厚みのあるものなどだ。

「サンプルピースをチェックして、濡れすぎている場合は、乾燥を続けます」とウェンガート博士は言います。「乾燥を止める前に、サンプルピースが十分に乾いていることを確認する必要があります。荷物の半分が引き出せる状態になっていても、実際には問題ではありません。

「ですから、平均値に基づいて荷物を引っ張ってはいけません。私たちは通常、最も濡れている部分に基づいて荷物を引っ張ります。最も濡れている部分は、十分に乾燥している必要があります」と彼は言います。

2種類の水分計

木工職人は水分計を選ぶ際に選択肢があります。ピン式水分計か非ピン式水分計のどちらかを選ぶことができ、それぞれに長所と短所があります。

ピン式水分計（絶縁シャフト付きの長めのピンを使用するタイプに限る）の利点の1つは、木材の様々な深さの水分量を測定できることです。主な欠点は、1回の挿入で測定できる面積が小さいこと、木材の温度による測定値の補正が必要なこと、そしてピンが木材に穴を開けてしまうことです。また、ピンの挿入方法が適切でないと、ピンが折れたり、測定値が不正確になったりすることもあります。

一方、非接触式測定器は木材の表面に穴を開けないため、木材を傷つける心配がありません。また、多くの板材を素早く測定することも可能です。

ピンレス式含水率計は、一定の深さ（通常は約3/4インチまで）における平均含水率を、ピン式含水率計よりも広い範囲で測定します。ただし、正確な測定値を得るには、木材にしっかりと密着させて測定する必要があります。

ワーグナー・メーターズのオリオン^® 非接触式メーターはIntelliSense™テクノロジーを採用しており、表面の水分が測定値に影響を与えるのを防ぎます。

オリオン 930, 940, 950 2つの深度モードがあります。浅いモードでは1/4インチの深さまで読み取り、深いモードでは3/4インチの深さまで読み取ります。

オリオンの測定器は、一般的な針葉樹や広葉樹から熱帯樹まで、幅広い樹種に対応した設定を備えています。

木材を窯で乾燥させる方法

裏庭に窯を作るための設計図や、窯の操作方法について詳しく説明している資料がいくつかあります。以下にいくつかご紹介します。

まず一つ目は、前述のウェンガート博士が開発した設計です。彼がバージニア工科大学に勤務していた際に開発したことから、「バージニア工科大学ソーラーキルン」と呼ばれることが多く、他の多くのソーラーキルンはこの設計を基に作られています。

バージニア工科大学の教授で普及専門家でもあるブライアン・ボンド博士は、ウェンガート博士の研究を基に改訂版を発表した。 太陽熱を利用した乾燥窯の設計と運用無料で利用でき、750～1,000ボードフィートの木材を収容できる乾燥窯について、材料リスト、操作手順、一般的な広葉樹の安全な乾燥速度などが記載されています。

バージニア工科大学は、バージニア州ブラックスバーグで、ソーラーキルンを使った木材乾燥の実践ワークショップも開催しています。最新の日程については、大学にお問い合わせください。

WOOD 雑誌には太陽熱窯の作り方に関する記事も掲載された。WOOD誌がソーラー窯を製作」（PDF）。

木工職人は様々な種類の窯から選ぶことができますが、上記の資料は、製作費用が安く、操作が簡単な窯に関するものです。

製品概要

商業的に窯乾燥された木材のコストを避けたい趣味家やプロの木工職人にとって、 自家製ソーラー窯 最良の選択肢かもしれません。

太陽熱窯は比較的安価に建設でき、操作も簡単で、ファンを動かすための電気代を除けば、運転コストはほとんどかからない。

ソーラーキルンが木材を乾燥させすぎると、高額な欠陥につながる可能性があるため、サンプルボードと 水分計それによって、仕上げた木材のひび割れ、反り、割れを防ぐことができます。

詳細については、こちらから 窯乾燥 そして、それがうまくいかなかった場合に何が起こるのか。

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最終更新日: 8 年 2026 月 XNUMX 日