【中学技術】木材の不思議を徹底解説!年輪・強さ・反りのひみつを知ろう!

A 材料と加工の技術

みなさん、こんにちは!おきぺんです。
技術の授業、どうですか?木材って、私たちの身の回りにもたくさん使われている、とっても身近な材料ですよね。
でも、実はとっても奥が深いんですよ!
前回の授業では、いろんな種類の木材や丸太の名前について学びましたよね。
今回は、その続きとして、木材が持つもっと面白い特徴について一緒に探っていきましょう!
「え、木って反るの?」「年輪ってどうやってできるの?」そんな疑問がきっと解決しますよ。一緒に楽しく学んでいきましょう!

木材の学習ポイントを深掘りしよう!

1. 木材の「年輪」ってなんだろう?

木を切ると、断面に同心円状の模様が見えますよね。これを「年輪」と呼んでいますが、実はその意味、ちょっと勘違いしているかもしれません。
YouTube動画「【中学技術】木材の特徴[材料と加工の技術]」でも解説されていたように、年輪とは、木が「1年間で成長した部分」のことを指すんです。
そして、この年輪は、さらに2つの部分からできています。

早材(そうざい)と晩材(ばんざい)

  • 早材(しゅんざい/春材)
    春から夏にかけて、木がぐんぐん成長する時期に作られる部分です。
    たくさんの光合成をして、細胞が大きく育つので、色が薄くて密度が低いのが特徴です。
  • 晩材(かざい/夏材)
    夏から秋にかけて、木の成長が少しゆっくりになる時期に作られる部分です。
    細胞が小さく、ぎゅっと詰まっているので、色が濃くて密度が高いのが特徴です。動画の図を見ると、この濃い部分が青い点々で描かれていますね。

そう、私たちが見て「年輪」だと思っていた濃い線は、実は「晩材」だったんです!
そして、この「早材」と「晩材」がセットになって、ようやく「1つの年輪」と呼べるんですよ。
日本のように四季がある地域では、木はこの早材と晩材を交互に作っていくので、年輪がはっきりと見えます。でも、年中暖かい熱帯気候の地域では、年輪がほとんどない木もあるって、面白いですよね!

2. 木材の「強さ」は向きで10倍も違う?!

木材は、使う向きによって、その強さが大きく変わるって知っていましたか?
YouTube動画では、まるで空手の板割りのように、木材に上から力を加える実験がイメージで紹介されていましたね。

  • 割れやすい向き(強度が弱い)
    木材の繊維(木目)と平行な方向に力を加える場合です。例えば、板を横にして、木目に沿って上からたたくようなイメージです。この向きだと、板は簡単に「パリン!」と割れてしまいます。
  • 割れにくい向き(強度が強い)
    木材の繊維(木目)と垂直な方向に力を加える場合です。板を縦にして、木目に対して垂直に上からたたくようなイメージですね。なんと、この向きだと、割れやすい向きの約10倍も強度が高くなるんです!動画でも、「この向きで板割りすると、手が痛いし骨折するかも!」って言っていましたね。

棚を作ったり、ベンチを作ったりするとき、上に物を置くことを考えると、力が加わる方向と木材の繊維の向きをどうするか、よく考える必要がありますね!強度を強くしたいなら、繊維方向と垂直になるように使うのがポイントです。

3. 木材が「反る」ひみつと「木裏」「木表」

木材って、時々くるっと曲がったり、ねじれたりすることがありますよね。これを「反り(そり)」と言います。これは木材に含まれる水分が関係しているんですよ。
丸太から板材を切り出す方法によって、反り方が違ってくるんです。特に「板目材(いためざい)」という切り出し方をした板は、反りやすい性質があります。

板目材の反りと「木裏」「木表」

動画の図を見ると、丸太の端の方から切り出した板が「板目材」です。
この板目材は、真ん中に近い方と表面に近い方で、以下のように名前がついています。

  • 木裏(きうら)
    元の丸太の中心に近かった面のことです。
  • 木表(きおもて)
    元の丸太の表面(樹皮側)に近かった面のことです。

そして、板目材は水分によって反るとき、必ず「木表」の方向に反るという特徴があるんです。
なので、「あれ、板が曲がってきたな…」と感じたら、それは木表側に反っている可能性が高いですね。板目材は反りやすいので、使い方によっては少し扱いづらいこともあるんです。
次回は、今回学んだ木の「弱点」をカバーしてくれる「木質材料」について学ぶそうですよ。楽しみですね!

まとめ

今回は、木材の奥深い特徴について学びました。

  • 年輪は、早材と晩材のワンセットで、1年間の成長の証。
  • 木材の強さは、繊維の向きによって約10倍も違う。
  • 板目材は、木表の方向に反る性質がある。

どうでしたか?少しは木材への理解が深まりましたか?
技術の授業で実際に木材を扱うときに、今日学んだことがきっと役立つはずです。
木の性質を理解して、上手に活用できるようになると、もっと楽しくなりますよ!

君ならできます。頑張って!

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