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Basic research on inorganic wood composites utilizing the reaction of hydroxyapatite formation

Research Project

Project/Area Number 16K07807
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Wood science
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Umemura Kenji  京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (70378909)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 金山 公三  京都大学, 生存圏研究所, 教授 (60356798)
Research Collaborator Tanaka Soichi  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywordsヒドロキシアパタイト / モネタイト / 硝酸カルシウム / リン酸水素二ナトリウム / リン酸水素二アンモニウム / 無機質複合木質成形体 / 無機・木質複合成形体 / 無機・木質成形体 / バイオマス / 環境材料 / 複合材料・物性
Outline of Final Research Achievements

When calcium nitrate and a phosphate are dissolved in water, nitrate and nitric acid are formed as by-product in addition to phosphate compound such as hydroxyapatite. According to previous researches, it is known that the by-products contribute to self-bonding of wood. In this research, manufacture of inorganic-wood composite moldings was attempted using calcium nitrate and a phosphate. Wood powder was added to a suspension of calcium nitrate and phosphate, and the mixture was dried and hot-pressed. The optimum manufacture condition was clarified by investigation of effects of mixture content and press condition on the physical and mechanical properties of the moldings. Based on the result of analyzing the inorganic substance, the existence of monetite in the molding was inferred. Furthermore, when diammonium hydrogenphosphate was used, good molding was obtained under low press temperature.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、無機質複合木質成形体の作製において、ヒドロキシアパタイトの生成反応を利用することで、接着剤を用いない新たな手法の開発を試みた。検討の結果、高い耐水性を有する成形体を得ることに成功した。また、生成した無機物を分析したところ、当初の予想とは異なるリン酸カルシウムであることが推察されたが、木材と複合化していることを確認した。また、原料のリン酸塩の種類を変えると、さらに物性に優れた成形体が得られることを明らかにした。このような知見は、脱化石資源やバイオマスの有効利用を考慮した新たな開発手法として学術的、社会的に大きな意義がある。

Report

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

    (3 results)

All 2019 2018 2016

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] ヒドロキシアパタイトの生成反応を利用した無機質複合木質成形 体の無機物分析と物性評価2019

    • Author(s)
      梅村研二、野村光生、田中聡一、金山公三
    • Organizer
      日本木材学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒドロキシアパタイト複合木質成形体の曲げ性能および耐水性に及ぼす熱圧条件の影響2018

    • Author(s)
      Zhu Yunqi、梅村研二、田中聡一、金山公三
    • Organizer
      第68回日本木材学会大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] アパタイトの生成反応を利用した無機・木質成形体の開発2016

    • Author(s)
      Zhu Yunqi、梅村研二、金山公三
    • Organizer
      日本木材加工技術協会第34回年次大会
    • Place of Presentation
      宮崎市
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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