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The invention of odorless acetylated wood using supercritical carbon dioxide

Research Project

Project/Area Number 15K07520
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Wood science
Research InstitutionForest Research and Management Organization

Principal Investigator

Matsunaga Masahiro  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70353860)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 石川 敦子  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (00353574)
片岡 厚  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (80353639)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords超臨界二酸化炭素 / 木材 / アセチル化 / 無水酢酸 / VOC / におい / 臭い / 酢酸 / 寸法安定性 / 耐湿性
Outline of Final Research Achievements

Acetylated wood has desired properties such as high dimensional stability and increased resistance to biodegradation. However, the odor of acetic acid emitted from acetylated wood is one of the problems. This study investigated a method to reduce the amount of acetic anhydride emitted from acetylated wood using supercritical carbon dioxide.
Sugi heartwood specimens were acetylated in supercritical carbon dioxide. The specimens were then immediately transferred to another reaction vessel and extracted with fresh supercritical carbon dioxide to remove acetic anhydride remaining in the specimens. As a result, it was shown that the amount of acetic anhydride emissions were effectively reduced using supercritical carbon dioxide at 40 ℃/10 MPa. Moreover, it was cleared that the amount of acetic anhydride emissions were further suppressed by repeating the treatment.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

木質材料を対象とした超臨界二酸化炭素処理技術の研究は粉砕された木材を対象としていることが多く、木材そのものに適用している例は少ない。そのため、本研究の成果はアセチル化処理だけでなく、他の木材改質処理や化学加工処理へ適用される重要なデータとなり、学術的に大きな意味がある。
また、従来のアセチル化木材で問題となっていた酢酸臭が本手法によって改善されることによって、木材改質法として優れているアセチル化処理の利用拡大が期待される。しかも、超臨界法は従来法と比較して処理時間の短縮と薬品使用量の削減が可能であり、社会的にも意義のある研究成果である。

Report

(5 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2019 2018 2017 2016 2015 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (10 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Decay durability of heat-treated wood produced in supercritical carbon dioxide2018

    • Author(s)
      松永 正弘、松永 浩史、石川 敦子、小林 正彦、神林 徹、片岡 厚、木口 実
    • Journal Title

      MOKUZAI HOZON (Wood Protection)

      Volume: 44 Issue: 6 Pages: 357-366

    • DOI

      10.5990/jwpa.44.357

    • NAID

      130007600833

    • ISSN
      0287-9255, 1884-0116
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Acetylation of wood using supercritical carbon dioxide2016

    • Author(s)
      Masahiro MATSUNAGA, Dona Chandrika HEWAGE, Yutaka KATAOKA, Atsuko, ISHIKAWA, Masahiko KOBAYASHI, Makoto KIGUCHI
    • Journal Title

      Journal of Tropical Forest Science

      Volume: 28 Pages: 132-138

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Evaluation of Heat-treated Wood Produced in Supercritical Carbon Dioxide2016

    • Author(s)
      松永正弘、片岡厚、松永浩史、石川敦子、小林正彦、木口実
    • Journal Title

      Mokuzai Gakkaishi

      Volume: 62 Issue: 1 Pages: 1-8

    • DOI

      10.2488/jwrs.62.1

    • NAID

      130005121548

    • ISSN
      0021-4795, 1880-7577
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 超臨界二酸化炭素を用いたアセチル化木材からの無水酢酸放散量削減方法の検討2019

    • Author(s)
      松永正弘、石川敦子、小林正彦、神林徹、片岡厚
    • Organizer
      第69回日本木材学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 超臨界二酸化炭素中で熱処理した木材の屋外暴露試験-窒素及び水蒸気中で熱処理した木材との比較-2018

    • Author(s)
      松永正弘、石川敦子、松永浩史、小林正彦、神林徹、片岡厚、木口実
    • Organizer
      日本木材保存協会第34回年次大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] アセチル化木材から放散される有機酸類の定量及び放散量削減方法の検討2018

    • Author(s)
      松永正弘、石川敦子、小林正彦、神林徹、片岡厚、木口実
    • Organizer
      第68回日本木材学会大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 超臨界流体雰囲気下で熱処理した木材の吸湿履歴後の寸法安定性評価2017

    • Author(s)
      松永正弘、片岡厚、松永浩史、石川敦子、小林正彦、神林徹、木口実
    • Organizer
      第67回日本木材学会大会
    • Place of Presentation
      九州大学箱崎キャンパス(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2017-03-17
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 超臨界二酸化炭素雰囲気下で熱処理した木材の屋外暴露試験2017

    • Author(s)
      松永正弘、片岡厚、石川敦子、松永浩史、小林正彦、神林徹、木口実
    • Organizer
      日本木材保存協会第33回年次大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 高圧下で熱処理した木材各部位のATR法による赤外分光分析2017

    • Author(s)
      松永正弘、片岡厚、石川敦子、松永浩史、小林正彦、神林徹、木口実
    • Organizer
      日本木材加工技術協会第35回年次大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 超臨界二酸化炭素を用いたアセチル化処理における薬剤使用量の最適化2016

    • Author(s)
      松永正弘、片岡厚、石川敦子、松永浩史、小林正彦、神林徹、木口実
    • Organizer
      日本木材加工技術協会第34回年次大会
    • Place of Presentation
      宮崎市民プラザ(宮崎県宮崎市)
    • Year and Date
      2016-10-12
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 超臨界二酸化炭素を用いて製造した化学改質木材の耐朽性評価2016

    • Author(s)
      松永正弘、松永浩史、片岡厚、石川敦子、小林正彦、神林徹、木口実
    • Organizer
      日本木材保存協会第32回年次大会
    • Place of Presentation
      メルパルク東京(東京都港区)
    • Year and Date
      2016-05-24
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 吸湿履歴を経た超臨界熱処理木材の吸湿性変化2016

    • Author(s)
      松永正弘、片岡厚、松永浩史、石川敦子、小林正彦、神林徹、木口実
    • Organizer
      第66日本木材学会年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2016-03-27
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 超臨界二酸化炭素を用いたアセチル化処理木材の各部位における性能評価2015

    • Author(s)
      松永正弘、片岡厚、石川敦子、松永浩史、小林正彦、木口実
    • Organizer
      公益社団法人日本木材加工技術協会第33回年次大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2015-09-29
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Remarks] 超臨界状態で高性能な熱処理木材を製造する方法を開発

    • URL

      http://www.ffpri.affrc.go.jp/research/saizensen/2016/20160311-04.html

    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Remarks] 森林総合研究所 研究最前線

    • URL

      http://www.ffpri.affrc.go.jp/research/saizensen/2016/20160311-04.html

    • Related Report
      2015 Research-status Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2020-03-30  

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