4.チップ用原木の形質

4.1 はじめに

 チップ様間伐材の形質を5つのチップ工場において、現場でチップへ加工する前の原木を確保し、その形質について調査を行った。

 

4.2 測定項目、測定方法

 測定項目を以下に述べる。

 

4.2.1 短径、樹皮厚さ、長さ

 チップ工場の土場に丸太を約100本並べ、短径、樹皮厚さ、長さを測定した(写真4.1)。短径、樹皮厚さは、丸太の末口および元口側の切断面において、コンベックス測定した。短径の測定は、末口、元口それぞれについて、もっとも短い箇所を目測によって選択して径を測定し短径とした。測定精度は0.2mmである。樹皮の厚さは、目測によっておおむね平均的と見られる箇所をコンベックスで測定した。精度は1mmである。樹皮がはがれている部分は、測定不能とした。平均値は測定不能箇所を含めずに算出した。長さは、末口から元口までの長さをコンベックスによって測定した。精度は1mmである。

 

4.2.2 含水率、容積密度

 5つのチップ工場それぞれにおいて、径級の異なる6本の丸太を選定し、各丸太から円盤を3枚ずつ採取し(図4.1、写真4.24.4)、含水率および容積密度の測定を行った。含水率測定は全乾法によって行った(写真4.5)。すなわち、試験片の湿潤重量を精度0.01gの電子天秤((株)メトラー製、PM4400)にて測定し、送風式恒温器((株)ヤマト製、DKM600)を用いて105℃で重量が恒量に達するまで乾燥し、全乾重量を測定して含水率を算出した。

湿潤重量をW、全乾重量をWo、含水率をMとすると計算式は以下の通り。

M=WWo)÷Wo×100 (%)

 容積密度(R)は、湿潤体積を浮力法(図4.2)によって測定し、湿潤体積をVとして、以下の式によって算出した。

R=Wo÷V(g/cm3)

 浮力法とは、アルキメデスの原理を利用した体積の測定法である。図4.2に概略を示す。水を入れたビーカーを電子天秤の上に乗せ、ゼロバランスをとる。そののち、針にさした試験片を上から水中へ投入し、水面より上に浮かないように治具で押さえつける。水中に没した木材は、木材が押しのけた水分の重量に相当する上向きの浮力を受ける。このため、放置状態では浮力と木材に作用する重力とが釣り合いをとる位置までしか沈まないが、強制的に水中に没することによって、木材の体積に相当する浮力への反力が下向きに加えられ、電子天秤に数値として表れる。電子天秤の読み取りをWw(g)水の密度をRwg/cm3)とすれば、木材の生体積Vは以下の式で与えられる。

V=Ww÷Rw

水の密度は20℃、101325Pa(1気圧)で0.99820g/cm3だが、今回の測定精度の範囲では1g/cm3として問題ないと判断して木材の生材体積を算出した。なお、木材を水没させる際に、木材が十分に水を含んでいないと木材に窮された水分の分だけ体積が過小評価されるのため、測定前に木材に十分水を含ませてから測定した。

 

4.3 結果

 表4.1が原木データのまとめ、表4.2〜表4.6が円盤のデータのまとめである。これらをまとめて、図4.3〜図4.9に短径の分布を、図4.10〜図4.16に樹皮厚さの分布を、図4.17、図4.18に測定場所ごとの丸太含水率と容積密度、図4.19に短径と含水率、容積密度の関係をグラフにしてある。

 丸太含水率はそれぞれの測定場所で6本ずつしか測定しておらず、統計処理はできないものの、スギの含水率が高くかつ大きくばらついている、またヒノキ、カラマツは100%および40%前後に集まっているなど、一般的な傾向を示したと思われる。

容積密度もスギで0.29040g/cm3、ヒノキが0.380.46、カラマツが0.390.49と、一般的な値であり1)、地域による違いも大きくないと思われた。

なお、丸太の短径(元口)と含水率、容積密度との間に明らかな関連は認められなかった。

1)「木材の物理」p.161985)、文永堂

 

 

4.1 円盤の採取

 

4.2 浮力法による体積の測定方法

 

 


写真4.2 円盤の採取

 

写真4.1 丸太の長さ、短径、樹皮測定

 

写真4.3 含水率、容積密度測定時の円盤

 

写真4.4  容積密度測定装置

 

写真4.5 恒温器

 
DSCN3217.JPGIMG_4567.JPGDSCN4196.JPGIMG_4320.JPGR0011719.JPG

4.1 チップ用原木の測定データまとめ(原木)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

測定場所

樹種

 

短径(cm)

樹皮厚(mm

材長

材積

測定日

本数

 

末口

元口

末口

元口

(m)

(m3)

福島
(株)箱崎林業
2009/9/30

 

最小

9.0

10.6

1

1

1.31

0.0144

スギ

最大

24.0

25.3

5

5

2.08

0.1025

80

平均

14.2

16.5

2.3

2.4

1.94

0.0414

 

標準偏差

3.4

3.5

0.9

0.9

0.10

0.0201

富山
チューモク(株)
2009/11/16

 

最小

5.2

9.6

1

1

1.23

0.0048

スギ

最大

30.3

46.0

6

7

2.54

0.1842

100

平均

14.9

19.1

2.9

3.5

1.86

0.0467

 

標準偏差

5.1

6.0

1.0

1.2

0.28

0.0343

北海道
丹治林業(株)
2009/10/22

 

最小

6.0

7.3

1

1

2.40

0.0091

カラマツ

最大

22.4

24.6

5

6

2.75

0.1269

100

平均

13.2

14.9

2.3

2.4

2.52

0.0466

 

標準偏差

3.4

3.6

0.9

1.0

0.06

0.0236

岐阜
(株)佐合木材
2009/12/21

 

最小

4.1

7.6

1

1

1.82

0.0035

ヒノキ

最大

21.8

24.7

5

5

2.37

0.1008

79

平均

13.8

15.8

2.4

2.6

2.06

0.0417

 

標準偏差

3.3

3.2

0.9

0.9

0.09

0.0192

 

最小

8.7

12.3

1

1

1.91

0.0163

スギ

最大

20.7

23

4

4

2.24

0.0878

31

平均

14.3

16.7

2.16

2.55

2.05

0.0436

 

標準偏差

3.3

3.3

0.58

0.77

0.09

0.0197

 

最小

16.4

18.7

2

3

2.09

0.0570

マツ

最大

19.7

20.9

3

10

2.12

0.0811

2

平均

18.05

19.8

2.5

6.5

2.11

0.0691

 

標準偏差

-

-

-

-

-

-

 

最小

4.1

7.6

1

1

1.82

0.0035

合計

最大

21.8

24.7

5

10

2.37

0.1008

112

平均

14.0

16.1

2.3

2.7

2.06

0.0428

 

標準偏差

3.3

3.2

0.8

1.1

0.09

0.0195

熊本
(株)南栄
2010/1/21

 

最小

1.7

7.0

1.0

1.0

3.34

0.0012

ヒノキ

最大

19.2

30.0

6.0

7.0

4.31

0.1492

99

平均

9.8

15.8

2.7

3.5

4.00

0.0446

 

標準偏差

3.9

4.1

1.0

1.0

0.15

0.0314

 

最小

-

-

-

-

-

-

スギ

最大

-

-

-

-

-

-

1

平均

18.8

26.8

2

5

4.11

0.1453

 

標準偏差

-

-

-

-

-

-

 

最小

1.7

7.0

1

1

3.34

0.0012

合計

最大

19.2

30.0

6

7

4.31

0.1492

100

平均

9.9

15.9

2.7

3.6

4.01

0.0456

 

標準偏差

4.0

4.2

1.0

1.0

0.15

0.0329

 


 

4.2 チップ用原木のデータまとめ(円盤、福島)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

円盤採取場所

 

採取日

樹種

原木本数

円盤枚数

(株)箱崎林業

 

2009/9/30

スギ

6

18

福島県南相馬市

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

樹種

原木

円盤

円盤

原木推定値*

原木短径

含水率

容積密度

含水率

容積密度

末口

元口

No.

No.

%

g/cm3

%

g/cm3

cm

cm

スギ

8

8-1

84.8

0.364

 

 

 

 

8-2

73.0

0.375

77.6

0.370

13.5

15.5

8-3

75.7

0.370

 

 

 

 

スギ

12

12-1

60.7

0.417

 

 

 

 

12-2

76.1

0.406

70.4

0.418

12.1

14.5

12-3

73.6

0.432

 

 

 

 

スギ

22

22-1

144.6

0.336

 

 

 

 

22-2

150.0

0.335

146.1

0.334

13.6

14.9

22-3

144.2

0.331

 

 

 

 

スギ

40

40-1

101.9

0.400

 

 

 

 

40-2

95.7

0.402

95.3

0.397

10.4

12.2

40-3

88.0

0.388

 

 

 

 

スギ

53

53-1

75.4

0.335

 

 

 

 

53-2

87.3

0.322

83.8

0.33

13.5

15.2

53-3

87.6

0.333

 

 

 

 

スギ

71

71-1

208.5

0.301

 

 

 

 

71-2

193.0

0.306

199.6

0.319

17.4

18.8

71-3

196.7

0.344

 

 

 

 

 


 

4.3 チップ用原木のデータまとめ(円盤、北海道)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

円盤採取場所

 

採取日

樹種

原木本数

円盤枚数

丹治林業(株)

 

2009/10/22

カラマツ

6

18

北海道苫小牧市

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

樹種

原木

円盤

円盤

原木推定値*

原木短径

含水率

容積密度

含水率

容積密度

末口

元口

No.

No.

%

g/cm3

%

g/cm3

cm

cm

カラマツ

25

25-1

47.0

0.431

 

 

 

 

25-2

44.4

0.419

46.0

0.436

13.5

15.5

25-3

46.5

0.460

 

 

 

 

カラマツ

32

32-1

44.5

0.374

 

 

 

 

32-2

29.3

0.411

35.3

0.389

12.1

14.5

32-3

33.8

0.385

 

 

 

 

カラマツ

54

54-1

44.0

0.361

 

 

 

 

54-2

43.9

0.357

45.5

0.357

13.6

14.9

54-3

48.9

0.352

 

 

 

 

カラマツ

64

64-1

49.6

0.417

 

 

 

 

64-2

43.8

0.498

41.6

0.448

10.4

12.2

64-3

31.8

0.439

 

 

 

 

カラマツ

86

86-1

32.4

0.460

 

 

 

 

86-2

33.5

0.464

36.5

0.487

13.5

15.2

86-3

42.1

0.517

 

 

 

 

カラマツ

92

92-1

28.1

0.397

 

 

 

 

92-2

28.8

0.387

28.4

0.391

17.4

18.8

92-3

28.2

0.388

 

 

 

 

 


 

4.4 チップ用原木のデータまとめ(円盤、富山)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

円盤採取場所

 

採取日

樹種

原木本数

円盤枚数

チューモク(株)

2009/11/16

スギ

6

18

富山県南砺市

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

樹種

原木

円盤

円盤

原木推定値*

原木短径

含水率

容積密度

含水率

容積密度

末口

元口

No.

No.

%

g/cm3

%

g/cm3

cm

cm

スギ

2

2-1

97.6

0.288

 

 

 

 

2-2

105.2

0.280

100.3

0.291

18.3

22.3

2-3

98.0

0.303

 

 

 

 

スギ

23

23-1

137.9

0.328

 

 

 

 

23-2

150.9

0.336

144.7

0.329

9.4

12.5

23-3

143.6

0.324

 

 

 

 

スギ

38

38-1

167.1

0.378

 

 

 

 

38-2

166.5

0.387

167.2

0.384

16.6

24.8

38-3

167.9

0.385

 

 

 

 

スギ

48

418-1

178.8

0.333

 

 

 

 

48-2

168.6

0.339

175.4

0.333

14.5

16.6

48-3

179.1

0.328

 

 

 

 

スギ

54

54-1

143.9

0.361

 

 

 

 

54-2

151.2

0.354

139.0

0.354

13.4

18.6

54-3

126.0

0.347

 

 

 

 

スギ

66

66-1

150.2

0.355

 

 

 

 

66-2

156.6

0.356

158.5

0.365

16.7

18.2

66-3

165.1

0.376

 

 

 

 

 


 

4.5 チップ用原木のデータまとめ(円盤、岐阜)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

円盤採取場所

 

採取日

樹種

原木

本数

円盤枚数

(株)佐合木材

2009/12/21

ヒノキ

5

15

岐阜県美濃加茂市

 

 

スギ

1

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

樹種

原木

円盤

円盤

原木推定値*

原木短径

含水率

容積密度

含水率

容積密度

末口

元口

No.

No.

%

g/cm3

%

g/cm3

cm

cm

ヒノキ

38

38-1

101.3

0.381

 

 

 

 

38-2

98.9

0.380

99.4

0.384

14.3

15.2

38-3

98.5

0.392

 

 

 

 

ヒノキ

76

76-1

94.8

0.413

 

 

 

 

76-2

97.4

0.403

96.6

0.405

15.1

17.5

76-3

97.5

0.401

 

 

 

 

ヒノキ

83

83-1

97.2

0.382

 

 

 

 

83-2

90.7

0.378

90.8

0.379

15.8

20.2

83-3

86.4

0.377

 

 

 

 

ヒノキ

98

98-1

100.8

0.429

 

 

 

 

98-2

97.2

0.405

97.5

0.419

14.5

15.3

98-3

95.0

0.422

 

 

 

 

ヒノキ

105

105-1

100.4

0.396

 

 

 

 

105-2

99.0

0.404

98.8

0.396

13.7

15.1

105-3

97.2

0.388

 

 

 

 

スギ

95

95-1

116.8

0.413

 

 

 

 

95-2

124.4

0.358

118.5

0.373

12.6

14.3

95-3

114.8

0.356

 

 

 

 

 


 

4.6 チップ用原木のデータまとめ(円盤、熊本)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

円盤採取場所

 

採取日

樹種

原木

本数

円盤枚数

(株)南栄

2010/1/21

ヒノキ

6

18

熊本県八代市

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

樹種

原木

円盤

円盤

原木推定値*

原木短径

含水率

容積密度

含水率

容積密度

末口

元口

No.

No.

%

g/cm3

%

g/cm3

cm

cm

ヒノキ

15

15-1

112.8

0.436

 

 

 

 

15-2

95.4

0.430

96.0

0.426

10.3

14.9

15-3

87.3

0.419

 

 

 

 

ヒノキ

23

23-1

148.5

0.443

 

 

 

 

23-2

122.6

0.426

121.1

0.431

8.3

14.8

23-3

109.2

0.432

 

 

 

 

ヒノキ

32

32-1

101.7

0.450

 

 

 

 

32-2

84.5

0.428

90.2

0.423

12.6

16.3

32-3

88.5

0.406

 

 

 

 

ヒノキ

39

39-1

131.9

0.418

 

 

 

 

39-2

115.9

0.410

115.1

0.415

8.5

14.1

39-3

107.7

0.418

 

 

 

 

ヒノキ

58

58-1

99.8

0.436

 

 

 

 

58-2

96.5

0.436

95.7

0.425

12.2

17.7

58-3

92.6

0.409

 

 

 

 

ヒノキ

69

69-1

101.6

0.458

 

 

 

 

69-2

85.7

0.473

85.7

0.459

10.7

15.4

69-3

78.0

0.447

 

 

 

 

 


 

 

 

 

テキスト ボックス: 末口平均 13.2
元口平均 16.5

 

 

 

 

 

 

 

 

テキスト ボックス: 図4.3 短径分布(すべての材)

 

 

 

 

 

 

 

テキスト ボックス: 末口平均 14.2
元口平均 16.5

 

 

 

 

 

 

 

 

4.4 短径分布(スギ・福島)

 
 

 

 

 

 

 


 

テキスト ボックス: 末口平均 13.2
元口平均 14.9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.5 短径分布(カラマツ・北海道)

 
 

 

 

 

 


 

 

テキスト ボックス: 末口平均 14.9
元口平均 19.1

 

 

 

 

 

 

 

 

4.6 短径分布(スギ・富山)

 
 

 

 

 

 

 


 

 

テキスト ボックス: 末口平均 14.3
元口平均 16.7

 

 

 

 

 

 

 

 

4.7 短径分布(スギ・岐阜)

 
 

 

 

 

 

 


 

 

テキスト ボックス: 末口平均 13.8
元口平均 15.8

 

 

 

 

 

 

 

 

4.8 短径分布(ヒノキ・岐阜)

 
 

 

 

 

 

 


 

 

テキスト ボックス: 末口平均  9.8
元口平均 15.8

 

 

 

 

 

 

 

 

4.9 短径分布(ヒノキ・熊本)

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

テキスト ボックス: 末口平均 2.4
元口平均 2.8

 

 

 

 

 

 

 

テキスト ボックス: 図4.10 樹皮厚分布(全体)

 

 

 

 

 

 

 

 

テキスト ボックス: 末口平均 2.3
元口平均 2.4

 

 

 

 

 

 

 

 

テキスト ボックス: 図4.11 樹皮厚分布(スギ・福島)

 

 

 

 

 

 

 

テキスト ボックス: 末口平均 1.9
元口平均 2.1

 

 

 

 

 

 

 

テキスト ボックス: 図4.12 樹皮厚分布(カラマツ・北海道)

 

 

 

 

 

 

 

 

テキスト ボックス: 末口平均 2.9
元口平均 3.5

 

 

 

 

 

 

 

 

テキスト ボックス: 図4.13 樹皮厚分布(スギ・富山)

 

 

 

 

 

 

テキスト ボックス: 末口平均 2.2
元口平均 2.5

 

 

 

 

 

 

 

 

テキスト ボックス: 図4.14 樹皮厚分布(スギ・岐阜)

 

 

 

 

 

 

 

 

テキスト ボックス: 末口平均 2.2
元口平均 2.4

 

 

 

 

 

 

 

 

テキスト ボックス: 図4.15 樹皮厚分布(ヒノキ・岐阜)

 

 

 

 

 

 

テキスト ボックス: 末口平均 2.2
元口平均 2.4

 

 

 

 

 

 

 

 

テキスト ボックス: 図4.16 樹皮厚分布(ヒノキ・熊本)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

テキスト ボックス: 図4.17 測定場所ごとの丸太含水率

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

テキスト ボックス: 図4.18 測定場所ごとの丸太容積密度

 

 

 

 

テキスト ボックス: 図4.19 短径と含水率、容積密度の関係