無垢材が変色してしまったらー金属・酸・アルカリ汚染ー

天然の木から切り出した無垢材は、日々の生活の中で使い込むうちに味わい深く変化していきます。時のうつろいと共に暮らしの中で摩耗されることによって生み出される自然なツヤや、毎日触れることによって馴染んでいく質感などその変化は多岐に渡りますが、中でも特に実感しやすいのが色の変化です。一口に色の変化と言っても、無垢材ならではの自然な色の経年変化もあれば、洗剤をこぼしてしまった、うっかり重曹でお掃除してしまったというような思いがけないものによる色の変化もあり、その原因はさまざまです。今号では、こうした無垢材の色の変化に注目し、色が変化する原因と対処法をご紹介していきます。

金属汚染は、金属と無垢材が接触することによって発生する汚染です。釘や針金、ヘアピンや植木鉢などによる変色が金属汚染に当てはまります。その中でも主な原因となる金属は鉄であり、鉄汚染と呼ばれています。
鉄汚染は、鉄と木材中に含まれるタンニン（英：tannin）という成分の反応によるものです。この反応は鉄またはタンニンのどちらかが溶け出すことによって生じるため、鉄＋タンニンを多く含む木材＋水分という条件が揃うと、鉄汚染が発生しやすくなります。そのため雨に濡れた鉄製の植木鉢や、湿ったヘアピンなどが、汚染の原因としてよく挙げられます。

画像6及び画像7は、タンニンを多く含むことで知られているヨーロピアンオークの無垢材サンプルを用いた実験画像です。今号では、以下全ての実験において、Arbor植物オイル塗装のヨーロピアンオークを使用しています。画像6では、サンプルの左側半分に鉄製のヘアピンのみをのせ、右側半分には鉄製のヘアピンをのせた上に水を垂らしています。

1時間後にサンプルからヘアピンを取り除いた様子が画像7です。水を垂らした右側部分には、ヘアピン型の変色が残っていました。これが鉄汚染です。鉄汚染が発生した場合、無垢材は黒味がかった色に変色します。なお、乾燥が不十分で水分を多く含んでいる木材の場合は、今回のように水を垂らさなくても、乾燥した鉄が付着するだけで鉄汚染が発生する可能性があります。また、鉄汚染の影響の受けやすさは樹種によって異なります。基本的には、タンニンを多く含む樹種の方が鉄汚染の影響を受けやすくなります。

＜鉄汚染の影響を受けやすい樹種＞
広葉樹…オーク・クルミ・メープル・ウォールナット・アメリカンブラックチェリー・クリ
針葉樹…ピーラー・スギ（心材*）・ベイヒバ（辺材**）

＜鉄汚染の影響を受けにくい樹種＞
広葉樹…チーク・タモ
針葉樹…スギ（辺材**）

*心材…木材を輪切りにしたとき内側にあたる色の濃い部分。赤身とも呼ばれる。一般的に辺材に比べ耐久性が高い。
**辺材…木材を輪切りにしたとき外側にあたる部分。白太とも呼ばれる。

鉄汚染を防ぐために、濡れた状態の鉄製品は無垢材に近づけないよう注意しましょう。無垢材の上に植木鉢やヘアピンといった鉄製品を置く場合には、しっかりと水気を取ってから置くようにすると安心です。

酸汚染は、酸性物質と無垢材が接触することによって発生する汚染です。弱酸性のレモンやお酢の場合は、微弱な汚染が発生する程度ですが、強酸性のトイレ用洗剤、除菌液等の場合は、汚染の度合いが強くなります。酸汚染が木材のどの成分によって引き起こされているのかは未だ解明されていませんが、ポリフェノール等を取り出した木材は酸により変色しないため、酸汚染の原因となっているのは、これらの成分ではないかと推察されています。***

***武南勝美「木材の汚染に関する研究（第3報）酸汚染」『木材誌』11巻2号,1965,p.41

画像8は、ヨーロピアンオークの無垢材サンプルを用いた酸汚染の実験画像です。サンプルの左側半分には強酸性のトイレ用洗剤を、右側半分には弱酸性のクエン酸を水に溶かした液体を塗布しています。

1時間後に液体を拭き取った状態が画像9です。強酸性のトイレ用洗剤を塗布した左側部分には赤みを帯びたシミができています。酸汚染が発生すると、画像のような淡い赤色のシミが発生します。対照的に弱酸性のクエン酸を溶かした液体を塗布した右側部分には特に変化はありませんでした。このように、酸汚染の程度は物質のpHによって変わってくるのです。鉄汚染と同じく、酸汚染も樹種によって汚染の程度が異なります。

＜酸汚染の影響を受けやすい樹種＞
広葉樹…メープル
針葉樹…ヒノキ・スギ・ピーラー・シルバーパイン

＜酸汚染の影響を受けにくい樹種＞
広葉樹…チーク・オーク・タモ・キリ・クリ

トイレ用洗剤や除菌液のような強酸性の物質を使う際には、無垢材の上にこぼしてしまうことがないよう十分に注意しましょう。こぼしてしまった場合でも、すぐに拭き取れば酸汚染の程度を弱めることができます。

アルカリ汚染は、無垢材がアルカリ性物質と接触することによって発生する汚染です。酸性と比べてイメージしづらいかもしれませんが、石けん水や、掃除用品としてポピュラーな重曹と炭酸ナトリウムで構成されたセスキ炭酸ソーダ（Na3H(CO3)2）などがアルカリ性物質に分類されます。一般的に、酸汚染に比べてアルカリ汚染は反応が目立ちやすいと言われています。キッチン用洗剤等の強アルカリ性物質の場合は、強酸汚染と同じく、汚染の程度が非常に強くなります。
アルカリ汚染は、木材に含まれるタンニンの量が多いほど強い反応が起こりやすいという相関関係が見られます。しかし、その相関関係の程度から、アルカリ性物質が単純にタンニンだけに反応しているとは考えづらいようです。詳しいことはまだ解明されていませんが、タンニンをはじめとする水に溶けだす成分が、この汚染の原因であると考えられています。

画像10は、ヨーロピアンオークの無垢材サンプルを用いたアルカリ汚染の実験画像です。サンプルの左側半分には強アルカリ性のキッチン用洗剤を、右側半分には弱アルカリ性のセスキ炭酸ソーダを水に溶かした液体を塗布しています。

画像11が、1時間後にそれぞれの液体を拭き取った状態です。既にシミが発生していますが、ここからさらに1時間経過した画像12を見てみると、表面に残っていた水分が完全に乾き、シミが濃く浮き上がってきています。アルカリ汚染は、表面に水分が残っている状態だと汚染のシミが見えづらい傾向にあるようです。汚染が発生した直後は軽微に見えても、時間をおいて完全に乾燥させると、このようにシミが目立ってきます。

強アルカリ性のキッチン用洗剤を塗布した左側部分には白っぽいシミができています。一方、弱アルカリ性のセスキ炭酸ソーダを溶かした液体を塗布した右側部分には少し黒っぽいシミが発生しました。アルカリ汚染の場合、発生するシミの色はさまざまで、樹種やアルカリ性物質の濃度によって違いがあります。他の汚染と同様にアルカリ汚染も樹種によって汚染の程度が異なります。

＜アルカリ汚染の影響を受けやすい樹種＞
広葉樹…オーク・メープル・ウォールナット
針葉樹…ピーラー・スギ
＜アルカリ汚染の影響を受けにくい樹種＞
広葉樹…タモ
針葉樹…ヒノキ

今回実験に使用したオークは、比較的アルカリ汚染が起こりやすい樹種のため、弱アルカリ性のセスキ炭酸ソーダを溶かした液体であっても肉眼で確認できる程度のシミができたと考えられます。石けんをはじめ、掃除用品にはアルカリ性の物質が含まれる場合が多いため、無垢フローリングに使用する際には、目立たない所で試してから使用するようにしましょう。