技術コラム · 赤外線加熱

木材・木工用塗料の赤外線乾燥:木を焼いて割ってしまわないか?

木工所では、赤外線乾燥で木材が割れたり変色したりしないかと心配されます。本記事では、木材の含水と木工用塗料の乾燥にかかわる赤外線の原理、昇温速度を制御すべき理由、そして表面温度と含水率の見極め方を解説します。

著者 Allen Lin · 公開  · 約2分

赤外線加熱

無垢材の家具を手がける職人さんから、単刀直入にこう聞かれました。「赤外線はあんなに熱いのに、うちの木製ドアを当てたら割れないか?変色しないか?」この心配はまったく大げさではありません。木材はもともと温度や水分の変化に敏感だからです。ただ、原理をきちんと押さえて昇温をうまく制御しさえすれば、赤外線はむしろ木工用塗料や表面の乾燥の頼れる味方になります。

乾かすのは塗膜か、それとも木材そのものか

まず目的をはっきりさせましょう。多くの木工所が求めているのは「表面塗装(下塗り・上塗り)の乾燥を速める」ことであって、木材まるごとを芯材から乾かすことではありません。後者は窯乾燥の領域で、手間ひまがかかり、ともすれば何日もかかります。表面の塗膜については、水性であれ溶剤型であれ、まず水分や溶剤を飛ばさなければなりません。水分は約 3µm 付近で強く吸収するため、中波赤外線はまさにうってつけで、塗膜を内側から外側へ比較的均一に乾かせます。表面だけに膜が張って、その下がまだべたついている、という状態になりません。

一方で、木材そのものは水分を含んでいます。表層を速く強く加熱しすぎると、表面と内部のあいだに水分と温度の勾配が生じ、割れや反りの多くはこうして起こります。ですから肝心なのは「赤外線を使えるかどうか」ではなく、「昇温速度を抑え込めるかどうか」なのです。

昇温速度と表面温度を制御する

実務では、やや穏やかな出力密度を使い、滞留時間を少し長めにとって、木材に無理をさせず塗膜をゆっくり乾かします。そのうえで非接触の温度計で表面温度を監視し、局所的な過熱で変色や塗膜欠陥を焼き付けてしまうのを防ぎます。中波(カーボン中波を含む)は応答が速く、出力をリアルタイムで調整できるので、温度を安全な範囲に安定させるのはむしろやりやすいのです。

具体的なパラメータは樹種・含水率・塗料の種類と密接に関係するため、必ず小ロットで試作してください。速度を稼ごうとして木材を傷めるくらいなら、多少保守的に、少しゆっくり進めるほうが賢明です。これは木工乾燥の鉄則であり、妥協の余地はありません。

高雄・台南・屏東エリアで赤外線加熱の検討や、乾燥・硬化ラインの改善をお考えのメーカー様は、ぜひ TingHao に現場の状況をご相談ください。木工用塗料の乾燥を速めたいけれど素材を傷めるのが心配、というメーカー様は、07-363-0802 までお電話ください。穏やかで制御しやすい赤外線乾燥をご提案いたします。

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