熱変性

古代の芸術を再構築する

「熱改質の技術的進歩は、トーンウッドのサプライヤーとギターメーカーの両方にとって状況を一変させます。」

エンジニアリングサウンド

2 つのギターを並べると、同じものですが、熱処理された木材と天然の木材で作られた響板では、見た目が異なるだけではありません。異なるトーンを生成します。熱変性されたトップは、変性によって引き起こされる木材の固有の変化により、密度がわずかに低くなり、木目全体に渡ってわずかに硬くなります。また、含水率が低いため、減衰も低くなります。他のすべての条件が同じであれば、これにより、より優れた応答性、より大きな平均音量、およびわずかにより大きなサステインを備えたギターが得られます。

ヨーロッパのテクノロジー

ヴァイキングが船を建造するために木材を破いて以来、木材の老化プロセスは長い道のりを歩んできました。トレファクションとしても知られる熱変性は、ロースト、ベイク、または調理と呼ばれることがよくありますが、それには十分な理由があります。初期のバージョンは、火については詳しく、木材については少し知っていたフィンランドの消防署長によって開発されました。この発明者は、初歩的な容器と蒸気注入の概念を使用して、有毒な化学物質を使用せずに木材を腐りにくくできることを証明しました。数十年が経ち、多くの特許が取得された後、熱修正プロセスは、ヴィンテージの外観とサウンドのギターを作りたい弦楽器製作者にとっての主流に進化しました。

専門家に聞く

熱修飾は主にヘミセルロース、およびヘミセルロースとセルロース間の水素結合に作用します。酸素が存在しない状態で木材を華氏約 350 度まで数時間加熱すると、ヘミセルロースの一部が分解し、水の一部が弱い水素結合から放出され、水素結合がより強い共有結合に変換されます。熱修飾による「架橋」について読んだことがある人なら、これが主に意味するところです。

1) 密度の減少: 主にヘミセルロースの部分的な損失が原因です。ほとんどの研究では、強度や構造をあまり犠牲にすることなく、ヘミセルロースの 5 ~ 8 % が失われる可能性があることが示されています。

2) 剛性の増加: ヘミセルロースとセルロースの間の水素結合が共有結合に置き換えられると、特に木材の「木目全体」の剛性が増加します。これによる潜在的な欠点の 1 つは、木材がより脆くなることです。

3) 水分含有量の減少: すべての木材は相対湿度に比例して大気中の水分を吸収します。熱変性木材では水素結合が部分的に失われるため、木材の水分吸収能力が低下します。したがって、熱変性木材は、所定の相対湿度での含水量が低くなるだけでなく、相対湿度の変化による膨張や収縮の影響を受けにくくなります。

4) 減衰が減少します: 減衰、または内部摩擦は、振動がゼロに戻る速度を指します。たとえば、車のショックアブソーバーは減衰が高く、真鍮のベルは減衰が非常に低くなります。木材の場合、減衰は含水量に大きく依存します。湿度が高いと減衰が増加し、乾燥した条件では減衰が減少します。熱変性木材は、特定の相対湿度において常に天然木材よりも含水率が低いため、木材の減衰が低くなります。

同じギターを 2 台並べて並べると、熱処理された木材と天然の木材で作られた響板では、異なる音色が生成されます。熱変性されたトップは、変性によって引き起こされる木材の固有の変化により、密度がわずかに低くなり、木目全体に渡ってわずかに硬くなります。また、含水率が低いため、減衰も低くなります。他のすべての条件が同じであれば、これにより、より優れた応答性、より大きな平均音量、およびわずかにより大きなサステインを備えたギターが得られます。

より高い温度またはより長い処理時間により、熱変性は簡単に「過剰」になり、その結果、木材の剛性と強度が失われます。最良の状況であっても、熱変性木材はより「脆い」、つまりひび割れや破損が起こりやすくなります。パシフィック・リム・トーンウッズは現在、この分野の第一人者であるドイツ・ベルリンのアレクサンダー・プフリーム教授とともに、熱改質の良い面も悪い面も含めたあらゆる側面について研究を行っています。この種の初めての研究を通じて、私たちはさまざまな熱変性方法を比較し、「レシピ」を最適化しています。そうすることで、アコースティック ギター コミュニティに供給する熱変性スプルースの品質、一貫性、信頼性を向上させています。