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湿熱回復による木材細胞壁物性の変化

Research Project

Project/Area Number 15F15730
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Wood science
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

山本 浩之  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (50210555)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) CAPRON MARIE  名古屋大学, 生命農学研究科, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2015-10-09 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2015: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords湿熱回復 / 粘弾性成分 / 成長応力 / ロックインひずみ / あて材 / 木材乾燥 / 乾燥障害 / 遅延変型 / 二次細胞壁 / 内部応力 / 二次木部 / セルロースミクロフィブリル / 粘弾性 / 遅延解放
Outline of Annual Research Achievements

樹木の二次木部には残留応力が発生・分布している。残留応力が発生する最も主要な原因は、二次木部細胞壁に発生する成長応力である。成長応力は弾性成分と、粘弾性成分(ロックイン成分)とからなる。後者はことのほか大きく、高温人工乾燥時に生じる製材品の変形や、家具等を長期使用する際に生じる、部材の寸法変化を引き起こすと考えられている。ロックイン成分の解放は湿熱処理によって加速される。針葉樹・広葉樹のあて材では、弾性成分だけでなく、ロックイン成分も極めて大きくなることが知られている。
本年度は、針葉樹および広葉樹のあて材繊維に着目し、(1)ロックイン成分の解放に、温度がどのように関わるか(昨年度からの継続) (2) 乾燥・再膨潤繰り返し処理が、ロックイン成分の解放にどのように関わるか (3) 湿熱処理によってロックイン成分を解放することにより、細胞壁微細構造にどのような変化が生じるか(走査ブローブ顕微鏡観察)、以上3点について考察を行った。以下のことが分かった。
(1) 針葉樹圧縮あて材では、40℃以下の湿熱処理では、ロックイン成分はほとんど解放されないが、60℃以上では解放される。60℃の処理条件ではロックイン成分がすべて解放されるのに、きわめて長時間(100000~1000000時間)を要するが、80℃以上では迅速に(数10分で)解放される。広葉樹であて材では、80℃の湿熱処理でロックイン成分の解放が生じ、とくに100℃以上では、解放が加速される。完全な解放は100℃以上では数10分を要する。(2)針葉樹あて材、広葉樹あて材とも、室温での乾湿繰り返し処理(数~10サイクル程度)により、ロックイン成分は解放される。(3) 走査プローブ顕微鏡観察では、ロックイン成分解放の前後での、細胞壁微細構造の変化を検証できていない。今後の追実験を要する。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Hygrothermal recovery of compression wood in relation to elastic growth stress and its physicochemical characteristics2016

    • Author(s)
      Miyuki U Matsuo, Ginji Niimi, K.C. Sujan, Masato Yoshida, Hiroyuki Yamamoto
    • Journal Title

      Journal of Materials Science

      Volume: 51 Issue: 17 Pages: 7956-7965

    • DOI

      10.1007/s10853-016-0065-7

    • NAID

      120005890005

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Is hygrothermal recovery of tension wood temperature-dependent?2016

    • Author(s)
      K. C. Sujan, Hiroyuki Yamamoto, Miyuki Matsuo, Masato Yoshida, Kazuhiro Naito, Yoshihito Suzuki, Noboru Yamashita, Fabio M. Yamaji
    • Journal Title

      Wood Science and Technology

      Volume: 50 Issue: 4 Pages: 759-772

    • DOI

      10.1007/s00226-016-0817-1

    • Related Report
      2016 Annual Research Report 2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Continuum contraction of tension wood fiber induced by repetitive hygrothermal treatment2015

    • Author(s)
      Sujan, KC; Yamamoto, H.; Matsuo, M.; Yoshida, M.; Naito, K.; Shirai, T.
    • Journal Title

      Wood Science and Technology

      Volume: 49 Issue: 6 Pages: 1157-1169

    • DOI

      10.1007/s00226-015-0762-4

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 針葉樹の湿熱処理と成長応力の関係2016

    • Author(s)
      能見公美子、松尾美幸、山本浩之、吉田正人、Marie Capron, Sandrine Bardet,土肥基生、杉本和也
    • Organizer
      2016年度日本木材学会中部支部大会
    • Place of Presentation
      金沢歌劇座(金沢市)
    • Year and Date
      2016-10-27
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Hygrothermal recovery of wood: dimensional change by boiling and steaming2016

    • Author(s)
      Miyuki Matsuo, Sandrine Bardet, Kumiko Nohmi, Marie Capron, Sujan K.C., Masato Yoshida, Hiroyuki Yamamoto
    • Organizer
      Wood Science and Craft 2016 (2nd International symposium Wood Science and Craftsmanship)
    • Place of Presentation
      京都大学(京都市)
    • Year and Date
      2016-09-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Mechanical caracterization of developing tension wood fibre wall by atomic microscopy2015

    • Author(s)
      Capron, M.; Ramonda, F.; Laurans, B.; Clair, B.; Almeras, T.; Arnold, O.
    • Organizer
      The 8th Plant Biomechanics Conference
    • Place of Presentation
      Nagoya University, Nagoya
    • Year and Date
      2015-11-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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