なぜ、木を保護しなければならないか

木材は元来、耐久性があり強いのですが、屋外での暴露による影響は木材の物理的性質だけでなく自然な美しさも損ないます。屋外に曝された木材は雨（湿気）と太陽（紫外線）という二つの大きな要因によりついには自然な美しさと強度を失います。

湿気
水分は木にとって大敵のひとつです。気体（蒸気）であれ液体であれ、水分は収縮や膨潤を起こすので木の寸法を変化させ、そして塗装を劣化させます。さらに崩壊や腐朽も引き起こします。一般に屋外での劣化を速めるのです。

収縮と膨張
木材は水分が減少すると縮み、増加すると膨張します。もっと正確に言うと、木は全乾状態（水分が全くない状態：全乾材）と繊維飽和点（木繊維が完全に水分で飽和した状態：繊維飽和材）の間で寸法変化を起こします。この繊維飽和点は一般に多くの樹種で水分３０％の辺りです。この点では木の水分はすべて細胞壁内に閉じ込められています（訳注：この水分を結合水といい、細胞内に含まれている）。繊維飽和点以上では、水分は細胞間の空隙で増減しますが、木材の寸法は変化しません（訳注：この水分を自由水といい、細胞外の空隙部分に含まれる）。繊維飽和点以下では、水分変化にともなって寸法変化を起こします。多くの木部塗装の劣化（例えば、塗料／ステイン不良、剥離、ヒビ割れ）は水分変化とそれに伴なう寸法変化に起因します。

水、水蒸気の影響
水分が気体であろうが液体であろうが、木の収縮や膨張は起こります。例えば、高湿度のときには膨張し、低湿度のときには収縮します。あるいは雨で濡れると膨張し、その後乾燥すると収縮します。前述のように、繊維飽和点に達するまでは膨張します。雨水により木は容易に繊維飽和点に達し、さらにその点を超えます。木や塗装の性能不足の問題は、多くの場合、繊維飽和点、あるいはそれ以上の含水率の場合に起こります。屋外にさらされた木材が湿潤・乾燥を繰り返すと、ケバが立ってきて表面が粗くなります。板目材の場合、早材と晩材の境目に沿って木目がナイフの薄い刃のように立ってくるでしょう。このような劣化は、やがて裂けや割れを招き、それがさらに水分を含む原因となって劣化が加速されます。

変色
水分は、木抽出物の浸み出し、鉄サビ汚れ、カビなど、多くの木の変色の原因になっています。これらの変色は木に対しての害はないものの、木の外観を不快なものにします。

抽出物の浸み出し
シダー、レッドウッド、マホガニー、ダグラスファーなど、ある種の木材は水溶性の抽出物（タンニン酸）を含み、木の表面に浸み出してくることがあります。太陽の影響で水分（水蒸気）は木の内部から表面に引き出されてきます。この水分は木に吸収され透過してきたわけですから、抽出物が溶けており、この水分が乾いた後は木の表面に抽出物が析出して残ります。析出したタンニン酸は赤茶けたシミになります。木に含まれるタンニン酸は木の自然な色と腐敗や劣化を防ぐ役割をしています。このような抽出物に由来する変色は、長期間放置されると取り除くのが難しくなります。

カビ
カビとは空気中にある真菌類で、栄養になるものがある表面ならどのような所でも定着して生育します。樹木や、草木類の花粉、バクテリア、汚れ、その他の有機物がそうした栄養分になります。バクテリアや汚れ、有機物は木や塗装の表面に多く見られます。カビの胞子は微細なので、生育してコロニーを作るまでは見つけることは困難です。風や昆虫、動物などにより容易に運ばれますし、その適応性や種類の多さからカビを抑制することは難しく、完全になくすことは不可能です。カビの定着は様々な色で現れますが、多くは黒です。カビの胞子が目に見えるほどのコロニーまで生育するには栄養と水分、空気（酸素）、そして理想的な温度（通常、華氏40～90度＝摂氏4～32度）が必要です。そして、これら４つの条件を制御することはほとんど不可能ですから、塗料やステインのメーカーはカビの成育を抑えるために、製品に防カビ剤を入れます。これら塗料製品に含まれる防カビ剤は、すでに定着したカビを死滅させるほどの効力はありません。従って、塗装をする前にカビを完全に死滅させることが重要なのです。４つのカビの生育条件の中で、水分は最も重要でなおかつ一番制御しやすいと思われる項目です。もし木材が湿気た状態で長く放置された場合、カビが広がることになります。カビは栄養分としての有機物に強く引かれますから、アルミやビニール、ガラスなどの無機物よりも、木、皮、紙などの表面で生育する傾向が強いといえます（訳注：ビニールは無機物ではないが、栄養分とならないためにここに挙げられていると思われる）。この理由から、カビは塗装面、特にアクリルなどの合成樹脂塗料の表面には生えにくく、無塗装の木表面に生えやすいといえます。

紫外線（UV）
建築時点で注意を払ったとしても、屋外に曝された木材は老朽化していきます。無塗装の木部は、屋外では太陽の紫外線により数週間のうちに劣化し始めます。紫外線は木の色を変化させます。シダーやレッドウッドは、抽出物やリグニンが減少して色が明るくなっていきます。パインやファーなどの軟質材は暗くなる傾向にあります。そして雨は劣化した木の成分を表面から洗い流します。木の侵食は、晩材部よりも密度の低い早材部で顕著になります。そのために表面は不均一になっていきます。多くの場合、木の侵食は表面を不均一にするとともに、カビの発生に伴って最終的には暗い色に変化します。海岸沿いなどの気候条件によっては、銀灰色に変色することもあります。こうした変色には木繊維の崩壊が伴い、徐々に侵食が進みます。太陽の紫外線はまた、透明塗装に問題を引き起こします。

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