Wood has long been used as construction material and revered for its strength and natural esthetics. しかし、我々の飽くなき要求を満たすために、世界中で森林が切り倒されている今、代替ソリューションに目を向けるべき時が来ており、木材複合材がその答えかもしれません。

木材複合材とは？

Wood compositeにはさまざまな派生木材製品があり、すべて木材のストランド、繊維またはボードを一緒に結合させて作成されているものである。 人工木材、製造ボード、エンジニアードウッドとも呼ばれ、木質繊維と熱可塑性プラスチックを使用する場合は、ウッド・プラスチック・コンポジット（WPC）とも呼ばれます。 同様の複合製品は、麻の茎、サトウキビの残滓、ライ麦や小麦のわらなどのリグニン含有材料を使用した植物繊維からも作ることができ、化学添加物によってポリマーと木粉の統合を可能にし、最適な加工条件の促進を助けます。

接着剤を使って固定し、一定の仕様で設計されるため、多様な用途を持つ材料となることが可能です。 しかし、木材複合材の最も優れた点は、木材廃棄物や小さい木を使用して作成できるため、原生林を伐採する必要性が減ることです。

Wood Compositeは通常、製材所のスクラップや木屑を使う以外は、木材と同じ硬材と軟材から作られ、加熱した熱可塑性樹脂に粉砕した木材粒を混合することで作成されます。 材料を組み合わせてペレットに加工し、再度溶かして最終的な形状にするものもあれば、一段階の混合と押し出し工程で最終製品を作るものもあります。

バージンとリサイクル両方の熱可塑性プラスチックが使われますが、ポリエチレンベースの製品が最も一般的です。 UV安定剤、着色剤、カップリング剤、潤滑剤などを加えて、特に用途に合わせた製品を作ることができ、中実と中空の両方の形状が形成される。

木材複合製品の用途

複合木材製品は、住宅や産業建築などさまざまな方法で使用でき、建築プロジェクトの根太や梁に鉄を代替するためによく使用されている。 しかし、最も広く使われているのは屋外デッキの床材ですが、手すり、フェンス、ベンチ、窓枠やドア枠、クラッディング、造園工事にも人気があります。

複合木材は、従来無垢材を使っていたほとんどの用途に使用できますが、製造コストが低く軽量なため、フラットパック家具の製造にもよく使われている材料です。

木質複合材の種類

もしあなたが自分のホームセンターを訪れるなら、どんな複合材を見つけるかもしれませんか？ 合板は複合木材の元祖と言われ、単板を交差積層し、耐湿性接着剤で熱接着して製造されます。 ファイバーボードは、高温高圧下で木質繊維とワックスおよび樹脂バインダーを組み合わせて作られ、パーティクルボードは、木片または製材くずを合成樹脂でプレスして製造されます

Oriented strand boardは、層になった木の繊維を、耐湿接着剤を使用して接着して作られたもの。 これらは、パネルに強度と剛性を与えるために、交差配向されています。 集成材は、ディメンション・ティンバーを接着して構造柱や構造梁を作り、集成ベニヤは薄い木製のベニヤを接着して大きなビレットにし、垂木、梁、柱、接合部に使用します。

木質複合材の利点

木質複合材の主な利点は、人工物なので特定の品質または性能要件に合わせて設計できることです。 異なる厚さ、等級、サイズ、および暴露耐久性にすることができ、また、木材の自然な強度特性を利用するように製造することができます (そして、時には、通常の木材よりも高い構造強度と安定性をもたらします)。

その結果、産業規模から小さな家庭プロジェクトまで多様なアプリケーションで使用でき、構造要件を犠牲にすることなくより多くの設計オプションを可能にします。 それは容易に可鍛性であり、ほとんどどんな希望する形にも成形できる。 例えば、合板は強度を損なうことなく、簡単に曲げて曲面を作ることができる。 また、大きなパネル・サイズに製造できるので、建築業者は小さなピースをいくつも設置する必要がありません。

複合木材は、時間の経過とともに色あせたり反ったりする可能性も低く、無垢材よりもはるかに腐敗や海虫害に対する耐性があります。 つまり、長期間のメンテナンスにそれほどエネルギーやお金をかける必要がなく、材料の総コストを削減することができます。 また、木材複合材は、木材の端材が入手しやすいことや製造工程により、高品質の無垢材よりも安価になる傾向があります。

さまざまな色で製造できるため塗装が不要で、木材と同等の外観と感触を持つことが可能です。 まさに希望に合ったスタイルを選ぶことができ、多くの場合、耐風性や耐紫外線性を備えています。

しかし、複合木材の主な利点の1つは、無垢材と比較すると小さな木から生産でき、大きな原生林の伐採を必要としないため、環境負荷が高いということです。 また、欠陥があって廃棄されるような木材や、従来は無垢材に使用されていなかった樹種から作ることができます。

しかし、環境への影響は、その構造で使用される再生可能材料と非再生可能材料の比率に大きく依存し、石油ベースのポリマーは、非再生可能原料に依存しているためにマイナスの影響を及ぼします。

木質複合材の短所

環境上の利点にもかかわらず、無垢材と比較した場合、一部の木質複合材はその製造に一次エネルギーを多く必要とします。

木質複合材に関するもう 1 つの懸念は、設計に使用される接着剤で、一部の樹脂は完成品に有毒なホルムアルデヒドを放出します（特に、最も安価で一般的な接着剤の 1 つである尿素-ホルムアルデヒド結合製品で作られるもの）。 木材複合材の作成によく使用されるプラスチック材料は、化学熱量や溶融特性が高いため、無垢材製品と比較すると、火災の危険性も高くなります。

消費者は、すべての木材複合材が同じように作られているわけではないこと（材料や比率が異なる）、支払ったものを得られることを念頭に置いておく必要があります。 安価な代替品よりも、長期にわたって風雨に耐え、無垢材の自然な暖かさを再現する高品質の複合材料に投資する方がよいでしょう。

木材複合材料の将来

特定の用途に合わせることができる木材複合材料は、その強度特性や手頃な価格とともに、無垢材の必要性を減らすための実行可能なソリューションとなります。 小規模な住宅から産業用建設工事まで、あらゆる形式の建築物に適用して成功を収めており、その製造に関する技術は進歩するばかりで、将来は明るいと思われます。