木材の表面加工性状と光沢感の関係

Abstract

ヒノキ, スギ, ウォルナット, セルティスの4樹種について, 5種類の異なる表面仕上げ (ミクロトーム, スーパーサーフェーサ, プレーナ, 丸鋸, サンドペーパー) を行い, 艶のイメージと視覚物理量の関係を調べた。その結果, 艶のイメージは鏡面光沢度の対数および光沢尖鋭度の対数と非常に相関が高いことを明らかにした。すなわち, 木材のような"細胞構造に基づく凹凸"のある材料では, 一般の材料と異なり表面粗さと艶のイメージとの相関は小さく, 切削面のミクロな平滑さや細胞内こう面からの反射により, 艶のイメージが決定される。従って, ミクロトームを用いて精緻な切削を行えば, 細胞内こうからの反射による艶 (シルクライク光沢) をより一層強く得ることができる。このことを落射顕微鏡を用いて観察し確めた。鋸やプレーナおよびスーパーサーフェーサによる木材切削の精緻さを表わす指標として"繊維に平行方向の投光に対する光沢尖鋭度"を提案した。なお, ここでいう光沢尖鋭度とは, "鏡面反射角 (60°) から±10°離れた角度 (50°および70°) における受光量"に対する鏡面反射角受光量との比である。

In this paper, the relation between physical properties of mechanically processed wood surfaces and the gloss images were investigated. Wood sufaces processed with five different tools i.e. a microtome, a supersurfacer, a planer, a circular saw and an abrasive paper were compared using four different species i.e. hinoki (Japanese cypress), sugi (Japanese cedar), walnut and celtis. And the following results were obtained : the psychological image of gloss has high correlation coefficient with logarithm of specular glossiness measured parallel to the grain, and also with kurtosis (sharpness) of gloss. The kurtosis of gloss is defined by the ratio of the specular glossiness to the glossiness at the ± 10° deviated from the specular receiving angle. Roughness of the surface Ra has no correlation with the gloss image of wood in spite of the high correlation in other materials e.g. plastics and metals. This difference comes from the micro structure of wood. Processing by microtome offers a finely flat section of wood cell walls, so that light reflects specularly at the fine section and also at the inner surface of lumens. We propose S "the kurtosis or sharpness of the gloss parallel to the grain" as a good indicator for expressing the degree of fineness of mechanically processed i.e. sawed, planed or microtomed surfaces.