あて材：木材の性質と利用

あて材：木材の性質と利用

あて材とは

あて材とは、木が傾斜地などで育つ際に、幹の中心である樹心が偏り、独特の性質を持つようになった木材のことです。樹木の成長は、重力に逆らって垂直に伸びようとする力と、光を求めて太陽の方向へ伸びようとする力によって制御されています。傾斜地のような特殊な環境では、これらの力が複雑に作用し、樹木はバランスを保つために幹の片側に偏って細胞を成長させます。これが、あて材と呼ばれる特殊な木材組織の形成につながります。

あて材は、通常のまっすぐに育った木材と比べて、内部の繊維構造や密度に違いが生じます。具体的には、樹心が偏っている側の木材組織は圧縮され、密度が高く硬くなります。反対に、引っ張られる側の木材組織は密度が低く、柔らかくなります。この密度の違いが、あて材特有の性質を生み出します。例えば、あて材は乾燥しにくく、木材内部の水分が均一にならないため、乾燥中に割れや狂いが生じやすい傾向があります。また、収縮や膨張の度合いも大きく、寸法変化が予測しにくいため、家具製作のような精密さが求められる用途には適していません。

しかし、あて材の硬さや強度といった特性を活かせる場面もあります。例えば、曲がりにくい性質から、かつては農具の柄や船の櫂などに利用されていました。また、独特の色みや模様を持つことから、装飾的な目的で利用されることもあります。このように、あて材は必ずしも欠陥材ではなく、その特性を理解した上で適切に利用することで、様々な場面で役立てることができます。木材を選ぶ際には、樹種や生育環境だけでなく、あて材の有無にも注意を払い、用途に合った木材を選ぶことが大切です。

針葉樹と広葉樹の違い

木の幹を輪切りにすると、年輪が見えます。この年輪は、木の成長に伴って形成される層で、大きく分けて「心材」と「辺材」に分けられます。辺材の外側に、さらに特殊な性質を持つ部分ができることがあり、これを「あて材」と呼びます。このあて材の成長の仕方は、木の種類によって大きく異なります。針葉樹と広葉樹では、あて材ができる位置が逆になるのです。

針葉樹の場合、例えば木の幹が傾斜していると、重力によって幹や枝の下側に圧力がかかります。この圧力、専門的には圧縮応力によって、下側の細胞が押しつぶされるように密度が高くなり、あて材ができます。これを「圧縮あて材」と言います。圧縮あて材は、色が濃く、硬くて重いという特徴があります。乾燥させると、水分が抜けて体積が小さくなる、つまり収縮が大きく、割れたり反ったりしやすい性質も持っています。

一方、広葉樹の場合は、傾斜した幹や枝の上側に引張応力がかかります。引っ張られる力によって、上側に「引張あて材」ができます。広葉樹のあて材は、針葉樹のあて材とは反対に、色が薄く、柔らかくて軽いのが特徴です。乾燥による収縮は針葉樹のあて材ほど大きくはありませんが、それでも普通の材に比べて大きくなります。

このように、針葉樹と広葉樹ではあて材の性質が異なるため、用途も違ってきます。針葉樹のあて材は硬くて強度があるので、家の柱や梁などの構造材として使われます。一方、広葉樹のあて材は柔らかく加工しやすいので、彫刻や細工物などに向いています。木材は種類によって性質が大きく異なるため、それぞれの木の特性を理解し、適材適所で利用することが大切です。

あて材の利用上の注意点

あて材とは、木の幹の中心部に近い部分で、成長初期に形成された木材のことです。一般的に色が濃く、樹脂が多く含まれているため、水を通しにくく、腐りにくいという特徴があります。しかし、このあて材は、その独特な性質であるがゆえに、加工や利用にあたっては注意が必要です。

まず、あて材は乾燥によって大きく変形しやすいという点に留意しなければなりません。木材は乾燥すると収縮しますが、あて材は周りの部分（辺材）に比べて収縮率が大きいため、乾燥に伴って反りや割れが生じやすいのです。そのため、寸法の安定性が求められる家具や建具、あるいは精度の高い加工が必要な部材への使用には適していません。もし、どうしても使用する場合は、十分に乾燥させた後、変形を抑えるような工夫を施す必要があります。

次に、あて材は強度が均一でないという問題点があります。辺材に比べて強度が低い場合があり、構造材として用いる際には、あて材部分に大きな力が加わらないように設計することが重要です。特に、梁や柱などの重要な部材では、あて材の部分が構造全体の強度を低下させる可能性があるため、慎重な検討が必要です。

さらに、あて材は加工の難しさも考慮しなければなりません。樹脂を多く含み硬いため、通常の材に比べて切削加工が難しい傾向があります。硬度の高さから、刃物が欠けたり、摩耗しやすくなるため、加工には適切な工具選びと熟練した技術が求められます。無理に加工しようとすると、工具の破損や思わぬ事故につながる危険性もあります。

このように、あて材は独特な性質を持つため、取り扱いには注意が必要です。あて材を含む木材を使う際には、その特性を十分に理解し、適切な加工方法と用途を選ぶことが大切です。適切な知識と技術に基づいた利用をすることで、木材を有効に活用し、安全で高品質な製品を生み出すことができます。

あて材の見分け方

木の構造を理解することは、建物を作る上で大切なことです。特に「あて材」と呼ばれる部分は、木の強度や耐久性に大きく影響するため、見分け方を知っておくことが重要です。あて材とは、木の成長過程で、傾斜や風などの外力に抵抗するために形成される特殊な組織のことです。針葉樹と広葉樹では、あて材のできる場所や見た目も違います。

まず、針葉樹の場合、あて材は圧縮されてできます。そのため、木の根元側、つまり地面に近い部分に多く見られます。見た目の特徴としては、年輪の幅が狭く、色が濃くなっています。木の断面を見ると、年輪が中心からずれて、片側に寄っているのがわかります。これは、木が傾斜した方向に成長しようとする力によるものです。

一方、広葉樹の場合は、あて材は引っ張られる力によってできます。そのため、木の枝分かれしている上側や、傾斜しているのと反対側に多く見られます。広葉樹のあて材は、年輪の幅が広く、色が薄くなっているのが特徴です。また、木の断面を見ても、針葉樹のように年輪が偏っていることはあまりありません。

ただし、これらの見分け方はあくまでも目安です。木の種類や育った環境によって、あて材の特徴が異なる場合もあります。そのため、見た目だけで判断するのは難しく、正確に見分けるには、顕微鏡を使って木の細胞を詳しく調べる必要があります。

木の表面をよく観察することで、あて材があるかどうかを推測することは可能です。しかし、確かな判断をするには、専門家の知識と経験が必要です。木の性質を正しく理解し、適材適所で使うことは、木造建築物の安全性や長持ちさせる上で非常に重要です。さらに、木の特性を理解することは、限りある木材資源を無駄なく使うことにもつながり、持続可能な社会の実現に貢献します。

まとめ

木は生きているときも、伐採された後も、周囲の環境に合わせて変化し続けます。その変化の一つがあて材の発生です。あて材とは、木の幹が風や雪の重みなど外部からの力に抵抗するために、幹の内部に形成される特殊な組織のことです。このあて材は、針葉樹と広葉樹で、その成り立ちや性質が異なります。

針葉樹の場合は、風などの力によって幹がたわむと、圧縮される側の内側に圧縮あて材ができます。このあて材は、通常の材よりも密度が高く、硬いため、幹を支える役割を果たします。色は通常の木材と比べて濃く、赤みを帯びていることが多いです。

一方、広葉樹では、引っ張られる側の外側に引張あて材ができます。こちらも通常の材より密度が高く、硬いという特徴がありますが、色は白っぽく、黄色みを帯びていることが多いです。

あて材は硬く強いという利点がある一方、乾燥すると収縮や膨張が大きくなるため、反りや割れが生じやすいという欠点があります。そのため、寸法の狂いが許されない建具などには、あて材の部分は使用を避けるか、特別な乾燥処理を行う必要があります。

しかし、あて材の硬さや粘り強さを活かして、カンナなどの工具の台や、農具の柄などに利用されることもあります。また、独特の色みや木目を活かして、装飾品や工芸品に利用されることもあります。

木材を扱う際には、あて材の存在を意識し、その性質を理解することが大切です。あて材の有無や種類によって、木材の強度や加工のしやすさが変わるため、用途に合った木材選びと加工方法を選択することで、木材をより有効に、そして安全に利用することができます。あて材を理解することは、木の命を最大限に活かすことにつながり、ひいては持続可能な社会の実現にも貢献すると言えるでしょう。