用途はパーティクルボードとほぼ同様だが、表面がなめらかで化粧板を貼っても凹凸が出ずきれいな仕上がりとなる。パーティクルボード以上に耐水性は無く、MDF単体で用いられることはあまり無い。扉や家具のコア材、スピーカーやギターアンプ等のエンクロージャー、変わったところではトラックのドアの芯材にも用いられている。集成材の縦方向の接合法には、大きく分けてスカーフジョイント・フィンガージョイント・パットジョイントの3種類があり、接着強度の高さからフィンガージョイントによる接合が多い。構造用集成材の種類としては米松(ダグラスファー)・欧州赤松(レッドウッド)・SPF(スプルース・パイン(松類)・ファー(樅))・米ヒバ・米栂・スギ・カラマツなどがある。合板とよく似ているが、おもに柱など棒状の形で使われることを前提として、長さ方向に強度を持たせることを優先して作られるものである。合板とは異なり各層の繊維の向きを直交させるのではなく原則として同じ向きにそろえて作られる。強くて長い木質の棒を作ることができるので、比較的大きな建物を木造で作るときなどによく利用される。PSL(パラレルストランドランバー(英語版)(パララム))OSBと同様な手法で作られるが、OSBよりもエレメントが長めであり、配向方向については層ごとに直交させるのではなく、軸材としての強度を得るため長手方向に一方向に揃えている。物性[編集]含水率[編集]前述の含水率は、木材を加工・保存する上で最重要の項目となる。JISに定められた木材測定法では木材を絶乾状態(全乾材)にして水分量を計測するよう規定されており、最も正確に測定できる。繊維飽和点以下であれば電気を流し抵抗値を計測して推計(電気抵抗法)できるが、温度や木材中のイオンが与える影響を除く必要がある。誘電率や誘電損率から導く(電気容量法)際には、木材の比重で補正しなければならない。この他にも、X線やガンマ線を照射し、水によって吸収された放射線量から計測する(吸収係数法)がある。平衡含水率はヒステリシスを示すため、放湿・吸湿のいずれ方向から計測する状態になったのかも勘案しなければならない[20]。繊維飽和点は、木材中の自由水が無くなり結合水のみが残っている状態を指す。これは、伐採した生木をゆっくり自然乾燥させる方法か、もしくは乾燥させた木材を湿度100%の環境下で吸湿させて含水率が一定となった状態を、容積膨張や縦圧縮強さのグラフの傾きが変化した(折れ曲がった)部分から得る[20]。2]は温度が一定ならばおのおのの固定値を取り、木材も細胞壁だけを計測した密度は「実密度」と呼ばれ、これは樹木の種類などに関わらず約1.5という値となる。実際の木材密度には水分も影響を及ぼすため、含水率の状態毎に密度は定義される。)}}}となる[20]。樹木の種類によって密度は異なり、最も軽いバルサは気乾密度0.17g/cm3、重いリグナムバイタは1.23g/cm3程度となり水に沈む。広葉樹のうち環孔材に当たるケヤキやミズナラなどは、年輪の幅が広い部分は全乾密度が重くなる[20]。収縮・膨潤[編集]木材は含水率に応じて伸び(膨潤)縮み(収縮)する。含水率15%時を基準に1%の変化で起こる収縮を「平均収縮率」という。幹に沿う繊維方向でそれぞれ異なり、繊維方向の収縮が比較的小さいの対し、半径方向は10倍以上、接線方向はさらに1.6-2.0倍の数値を示す。密度が大きければ収縮率の大きくなる[20]。木材の収縮は繊維飽和点以下になり結合水の排除が始まってから起こるが、含水率がはるかに高い状態でも乾燥に対して収縮が始まることがある。「異常収縮」と呼ばれるこの現象は、自由水が遊離する際に細胞構造を壊すことで発生し、表面の陥没(「落ち込み」という)を起こす[20]。このような収縮は木材の中で一様には起こらない。繊維が左右にずれて配行している状態)・交錯木理(繊維が交互にずれて配列している状態)などが加わるためであり、反り・幅反りや曲がり、ねじれなど複雑な変形現象となって現れる[20]。木材の実態は細胞壁+水+空気であり、これら構成要素の比率すなわち密度や含水率に影響される。密度が小さい(空気が多い)と熱伝導率は低くなり、含水率が1%増えるにつれ熱伝導率は約1.3%増える[20]。比熱は木材の種類に関わらず、含水率の影響を受ける。気乾状態の木材の比熱は20°Cで0.38kcal/kg・°Cとなり、これは常温のガラスやコンクリートよりも大きい。物体の温まりやすさは比熱に質量を掛けた熱容量で決まるため、密度が小さい木材の熱容量は小さくなる[20]。マイナス50°C-プラス50°Cの温度幅でさえ0.43%に過ぎず、さらに通常このような温度変化があれば含水率が下がり木材は収縮するために膨張は相殺される。木材の熱膨張は実用上無視してかまわない[20]。温度環境の特性では、木材は低温になれば強さを増す。高熱側でも100°C程度まででは目立った変化を起こさない。高温域では分解が始まり、200°C前後からガスを発しながら分解が加速する。270°C付近にあり、燃焼が始まる。木材は一度燃焼しても、表面が炭化して熱伝道率が低下し燃焼速度は落ちるため、断面が大きい木材では内部が残る傾向を持つ[20]。機械的強度[編集]木材は異方性が高く、繊維と並行(縦)か直角(横)かによって機械的強度は大きく変わる。kgf/cm2というものもある。kgf/cm2を上回る性質を示す。これが横方向になると1/20から1/30と極端に悪くなる。そのため、製材時に木材の長軸と繊維軸が平行になっていない(「目切れ」という)と、このずれ部分に沿った破断、いわゆるせん断破壊が起きる[20]。kgf/cm2と、引張強さの1/3程度になる。このように「引張強さ>圧縮強さ」という特性は木材の特徴のひとつで、コンクリートの「圧縮強さ>引張強さ」の特性と逆になっている。木材が圧縮されると、中空構造の繊維がつぶれ、局部的な折れ曲がりが発生する。この「座屈」と呼ばれる破壊は圧縮強さの数分の1で発生し、座屈線という連続的な破壊の起点となる。1/30程であり、これも細胞の破壊から始まる[20]。床板や梁のように繊維の上から木材を曲げようとする荷重に対する強さ(曲げ強さ)は、凹む木材の上部は縦圧縮力、張る下部は縦引張力がかかる図式で考える。中心部には圧縮ひずみも引張ひずみもかからない中立的な箇所があるが、曲げが強くなるとこの中立部が下(引張ひずみ側)に移動し、最終的に木材の縁まで来て引張強さを超える荷重がかかると破断する。荷重を支える有効断面は実質的に狭いため、曲げ強さの値は引張強さよりも弱くなる[20]。色[編集]辺材を白太、心材を赤身というように、多くの木材は中心部が濃く外周部が淡い色をしている。これも品種によって差があり、同じ針葉樹の辺材を比較しても漆喰のような白さを持つモミやトドマツなどもあれば、ヒノキはやや黄身がかっている。心材の色はより豊富で、紅(イチイ)、黄色(カヤ)、桃色(スギ)、黒(ネズコ)、茶色(カラマツ)などがある。これらの着色は辺材が心材化する際に柔細胞が生成していた化学物質によってもたらされる。広葉樹の材の色はさらに多彩で、主なものでも水色(ホウノキなど)、桃色(モミジなど)、赤(サクラ・クスなど)、黄色(ウルシ、キハダなど)、紫(クワ・カツラ)、灰色(カキノキなど)、黒(コクタンなど)がある[20]。劣化[編集]微生物の作用[編集]木材は菌類による腐敗で劣化し、生分解する事を特徴としている。これは、数百種類はあるという木材腐朽菌が木材の主成分を栄養素として繁殖するために引き起こされる。菌の種類や活躍できる環境条件、および樹木の種類によって腐朽の起こり方は様々である。木材腐朽菌はその生命活動に自由水を用いるため、繊維飽和点以下の含水率にある木材では生育できない。一方で好気性菌であるために、過剰な水分がある環境下でも繁殖しない[39]。木材に作用する菌類には、より水分が多い環境で影響を及ぼす軟腐朽菌があり、これらは例えばボートの木部表面を分解して柔らかくするが、好気性菌でもあるため材の内部まで侵食しない。繁殖の影響が機械的強度を低下させないながら表面を汚染するものもあり、マツ類の辺材を青色にする青変菌やブルーステインなどを代表にさまざまな変色を引き起こす菌が知られている[39]。対応には薬剤が用いられ、耐菌用には銅、亜鉛、フッ素、フェノール化合物を含むものが使われる。他にも石油乾留精製分のタール類、枕木によく用いられるクレオソート油などがある[39]。森林総合研究所は、木材を250°C程度の加熱で半炭化処理することで腐朽しにくくする技術を開発した。野外の木質舗装などへの利用が見込まれ、宮城県岩沼市の遊歩道で実地試験を行っている[40]。食害[編集]菌類の生育環境がある程度限られるのに対し、木材を食害する昆虫など生物は様々な環境下でそれぞれ異なる種類が存在するため、総合的な予防が難しくなる。含水率が50%を超える伐採直後の木材にはキクイムシ科やナガキクイムシ科の昆虫が穴を開けて潜り込み、産み付けられた卵から孵った幼虫が材を食害する。カミキリムシやゾウムシなども丸太材にとりつくが、これらの幼虫は樹皮の直下を生育環境とするため、比較的材への影響は少ない[39]。湿った木材にとりつく昆虫の代表にシロアリがある。気温6°C以上で活動を始め、約28°C程度で活発になるシロアリは50万以上のコロニーを形成して巣を作り、家屋の土台など湿度がある木材を食いあらす。イエシロアリは土壌中から乾燥した木材までトンネル(蟻道)を繋げ、水を運んで湿らせた上で食害することもある。これらを防ぐ薬剤にはヒ素化合物類が使われる[39]。乾燥した木材につく虫にはヒラタキクイムシやチビタケナガシンクイムシなど多くの種類がいる。逆に海水中の木材を食べる生物には、二枚貝のフナクイムシや甲殻類のキクイムシなどが知られている。これらは塩分濃度が1%以下になると死滅するため、海岸の貯木場では淡水を入れて希釈したり、河口を遡上した部分に港を設ける[41]などの対応を行っていた[39]。NHK大阪施設見学会で写す)微生物の作用以外にも、木材を変色させる要因は多い。それはアンティーク調の効果をもたらす場合もあり、必ずしも一律に防がなければならないものではない。この変色は、木材中に含まれるフェノール性物質が作用して起こる。光による変色は、フェノール類が有色物質へ変化するために起こるため、紫外線吸収塗料を塗布することで防げる[39]。金属との接触では、鉄や銅によってフェノール類が黒色に変化することで起こる。この対策は、シュウ酸など強酸を塗布し水洗する、予防は木材表面を弱酸性にする無機物を塗る、またはカラーネイルなどを用いて金属と木材が接触しないようにするなどがある[39]。この他にも、コンクリートのアルカリや一部の酸を含む接着剤、また酸化酵素もフェノール類との反応を起こして変色の原因となる[39]。用途[編集]木材はその入手の容易さから、旧石器時代から住居や道具の材料および燃料として利用されてきた。製紙原料としても古くから用いられている。文明の滅亡には、これら木材資源の枯渇が一因となったものもある[42]。人類は古くから木材薪や木炭などとしたエネルギー資源として利用し、50万年前の北京原人居住跡からも消し炭が見つかっている[43]。広く用いられた木材は、しかし12世紀頃のヨーロッパで始まった人口増加を支えるには不足し石炭へ、そして近世以後さらに石油への転換が本格化した[44]。観点から木材のエネルギー利用が再評価されている[2]。木材を加工した際に出た削りカスなどを固めて、木質ペレットのような燃料にすることもある。ガス化は炉内で分子を分解し、水素ガス、一酸化炭素ガス、メタンガス、炭化水素を得る[3]。メソポタミアやエジプトなど木材資源が少ないところでは日干し煉瓦や石材建築物が主流だったが、家具用途では木材が使われた[45]。日本でも桐材がよく箪笥などに用いられた。これもやはり桐が燃えにくく、吸湿性に優れているという性質を持っているからである[46]。桐箪笥の外側のみ焼け、中側は無事だった例すらある[46][47]。店舗や住宅の内部を見渡した時に、木材やそれに類似した部分が全体に占める割合を木視率と呼ぶ。建築・飲食などの業界では「木視率が4割を超えると、人は安らぎや落ち着きを感じる」という経験則がある[48]。これを意識して、天井や柱、壁、床、家具に木材あるいは木目調をあしらった他の内装材・壁紙を使うことも多い。武器として弓矢、槍の柄、棍棒など。手触り、肌触りがよく、暖かみがある点から、積み木・独楽・こけしなどの玩具では幼児向けのものに多い。日常の道具では杵や臼、鍬その他種々の道具の柄に使われ、日本では堅い樫が好んで使われた。そのほかにブラシの柄、筆・ペンなどの軸等がある。木目方向において木材の比ヤング率は高く内部摩擦は低く、音の早い立ち上がりと安定した振動を得ることができる[49]。木材は、適度な粘性を持っており、かつ表面反発係数は金属よりも低いため、瞬間的な外力による加振、及び継続的な外力による励振のいずれによって振動させた場合にも、発生した音はいわゆる金属音とは異なる高周波成分の少ない“柔らかな”音になる。加えて木材は力学的な異方性を有する。より力学的特性にばらつきがある。そのため、同一の形状であっても、木取り(板取り)の仕方や材の選定によって固有振動数及び音の減衰率が様々に変えることができ、多様な音色の楽器を作ることができる。このように他の材料に類を見ないこれらの特徴を持つため、現在も広く楽器用材として利用されている。胴体部分の表板(弦が張ってある側)にはスプルースが、ヴァイオリンの裏側には特にメイプルが好んで用いられる[49]。オーボエ及びクラリネットにはグラナディラが好んで用いられる。ファゴットには、メイプルが好んで用いられる[50]。現代のフルート及びピッコロには、洋銀、銀、金などが多く用いられているが、木製のものもあり、その多くには、グラナディラが好んで用いられる[51]。音域の拡大に伴い、木材では強度が足りず、弦を張るフレームには鋳鉄が用いられるようになった。共鳴板部分にはスプルースが好んで用いられ[49]、他にも多くの部分に木材が用いられている。チェンバロなど、俗にピアノの先祖とも言われる楽器にも、木材が多く用いられる。詳しくは、大正琴に使用される木材を参照のこと。木彫りやチェーンソーアートを施す素材など。古代エジプトのピラミッドから木造船が発見されるなど、船舶材料としての歴史は古い。この用途では、吸水して膨張する性質が水漏れを防ぐ木材の特性が重視され、チーク他が使われた。マスト、キールは長大であるため、良材を選ぶ必要がある。木製の高性能軍用機としては第二次世界大戦で活躍したデハビランド・モスキートが有名である。現在でも世界最大の飛行艇として知られるスプルース・グースも主構造に木材が使用されている[52]。軍用機以外にもグライダーにも木材は使用されており、木製モノコック構造のKa6シリーズが有名である。鋼管羽布張りの機体でも主翼の構造部は木材である。最近ではFRPモノコックの機体が主流になったが、機体の主翼桁は木材が使用されている。牛や羊などの家畜は、木材に含まれるリグニンを消化する酵素を持たない。そこでチップ状木材を高温の水蒸気で蒸し、リグニンを放出させることで繊維化を促し、飼料として利用できるように加工する研究が進んでいる[3]。木材の色素を抽出して染料として用いることは昔から行われている。原料としての木材利用は、1719年にフランスのルネ・レオミュールがスズメバチの巣づくりからヒントを得て、木材を原料とする製紙の概念を発案したことに始まる。1844年にドイツで砕木機が開発され、木材からパルプが製造される技術が広がった[53]。木材の工業利用は、セルロースを中心に木材化学分野にて進められている。文献『木材のおはなし』では比重と記されている。併記して本書を執筆した。本項表記もそれに倣う。4-00-080113-9。2010年4月3日閲覧。4-00-080113-9。2010年4月3日閲覧。2010年4月3日閲覧。2010年4月3日閲覧。2010年4月3日閲覧。2010年4月3日閲覧。2010年4月3日閲覧。2010年4月3日閲覧。2010年4月3日閲覧。Q:ヒノキなどの木材は、伐採後200-300年後も強度を増が増す...といわれています。2010年4月3日閲覧。慣習的には夏目という呼び方のほうが一般的。春目や秋目などとは言わない。2010年4月3日閲覧。2010年4月3日閲覧。2010年4月3日閲覧。2010年4月3日閲覧。2016年11月8日閲覧。2013年10月3日閲覧。2010年4月3日閲覧。2010年4月3日閲覧。2010年4月3日閲覧。2010年4月3日閲覧。2010年4月3日閲覧。2010年4月3日閲覧。2010年4月3日閲覧。2010年4月3日閲覧。2017年12月10日閲覧。2010年4月3日閲覧。2010年4月3日閲覧。2010年4月3日閲覧。2010年4月3日閲覧。2010年4月3日閲覧。2010年4月3日閲覧。2010年4月3日閲覧。2010年4月3日閲覧。2010年4月3日閲覧。原啓志『紙のおはなし』日本規格協会、1996年(初版1992年)、第一版第三刷、31-32頁。4-542-90105-X。脚注2[編集]本脚注は、出典書籍内で提示されている「出典」を示しています。p.41参考文献[編集]岡野健『木材のおはなし』日本規格協会、1997年(初刷1988年)、第一版第七刷。4-542-90107-6。関連項目[編集]ウィキメディア・コモンズには、木材に関連するメディアがあります。ウィクショナリーに関連の辞書項目があります。(日時は個人設定で未設定ならばUTC)。表示-継承ライセンスの下で利用可能です。追加の条件が適用される場合があります。詳細は利用規約を参照してください。Cookieに関する声明モバイルビュ。