Three-dimensional measurement of the properties of wood-based construction materials using dual-energy X-ray CT

• Project/Area Number: 17H05032
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Wood science
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: Tanaka Takashi 静岡大学, 農学部, 助教 (40612700)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000); Fiscal Year 2019: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2018: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2017: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
• Keywords: X線CT / 木質材料 / 含水率 / 密度 / 接着剤 / 保存剤 / Ｘ線ＣＴ / 木材接着 / 二重エネルギーＸ線吸収法 / Ｘ線デンシトメトリ / 非破壊測定 / 木材接着剤 / 含水率計 / 品質管理 / 二重エネルギーX線吸収法

Outline of Final Research Achievements

X-ray-based nondestructive methods for evaluating density distribution, moisture distribution, adhesive resin distribution and preservatives distribution in wood-based building materials has been established. These methods might be used for quality control purposes, studies on the strength uncertainty of wood-based materials, and the development of new materials for buildings.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で開発した木質材料の含水率分布、密度分布、接着剤分布、難燃薬剤、保存剤分布の三次元非破壊計測手法は、木質材料の性能発現メカニズムに関する基礎研究や、その知見を利用した新規木質材料の開発研究、木質系建築材料の製品一つ一つの性能を非破壊かつ非接触で三次元的に精度良く計測できるような品質管理技術などに幅広く応用可能と考えられる。

Research Products

• [Presentation] 広葉樹合板接着層のX線CT透視観察の高解像度化の試み (2020)
  • Author(s): 大石 蒼, 田中 孝
  • Organizer: 第70回日本木材学会大会（鳥取）
• [Presentation] Preliminary study on the visualization of low molecule phenol (LMP) and copper naphthenate profiles across sugi heartwood veneer using X-ray Computed Tomography (2020)
  • Author(s): Ayuni Nur Apsari, Eko Sudoyo, Takeshi Arizono, Eka Mulya Alamsyah, Kenji Kobayashi, Takashi Tanaka
  • Organizer: 第70回日本木材学会大会（鳥取）
• [Presentation] 広葉樹合板接着層に形成された三次元接着剤分布の可視化 (2019)
  • Author(s): 田中 孝, 大石 蒼
  • Organizer: 日本木材加工技術協会第37回年次大会（広島）
• [Presentation] Visualization of adhesive concentration profiles across sugi plywood in relation to adhesive spreading rate and veneer density (2019)
  • Author(s): Ayuni Nur Apsari, Nindya Ferrtikasari, Takashi Tanaka
  • Organizer: 日本木材加工技術協会第37回年次大会（広島）
• [Presentation] スギひき板の三次元密度分布とX線CT撮影による輝度値分布の関係の検討 (2019)
  • Author(s): 高田 航, 小林研治, 田中 孝
  • Organizer: 第69回日本木材学会大会
• [Presentation] Non-destructive testing of low molecular weight phenol-formaldehyde (lmwPF) in LVL using X-ray computed tomography (2019)
  • Author(s): Ayuni Nur Apsari, Eka Mulya Alamsyah, Tanaka Takashi
  • Organizer: 第69回日本木材学会大会
• [Presentation] Relationship between thermal conductivity and adhesive distribution of phenol-formaldehyde visualized with X-ray computed tomography on sugi (Cryptomeria japonica D. Don) heartwood plywood (2018)
  • Author(s): Nindya Ferrtikasari, Takashi Tanaka, Masaaki Yamada
  • Organizer: 14th Pacific Rim Bio-Based Composites Symposium (BIOCOMP 2018)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 各種X線CT装置による合板内部の木材細胞内の接着剤の非破壊イメージングに関する予備検討 (2018)
  • Author(s): 工藤彩理, 田中 孝, 山田雅章
  • Organizer: 第56回日本接着学会年次大会
• [Presentation] ナノフォーカスX線CT装置による合板内部の非破壊観察 (2018)
  • Author(s): 工藤彩理, 田中 孝, 山田雅章
  • Organizer: 日本木材加工技術協会第36回年次大会
• [Presentation] 高分解能X線CT装置を用いた合板内部における接着剤分布の非破壊観察 (2018)
  • Author(s): 工藤彩理, 田中 孝, 山田雅章
  • Organizer: 第68回日本木材学会大会
• [Presentation] マイクロフォーカスX線CT撮影によるスギに含まれた各種難燃薬剤の乾燥および高湿度環境暴露過程における薬剤分布の3次元経時変化観察 (2018)
  • Author(s): 渥美清隆, 田中 孝, 山田雅章
  • Organizer: 第68回日本木材学会大会
• [Presentation] Feasibility study on the nondestructive evaluation of three-dimensional moisture content distribution in thick sawn timber using an dual-energy X-ray absorptiometric approach (2017)
  • Author(s): Takashi Tanaka and Stavros Avramidis
  • Organizer: IUFRO Division 5 Conference
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 各種木材接着性能試験片のX線CT装置による破壊性状観察 (2017)
  • Author(s): 工藤彩理, 田中 孝, 山田雅章
  • Organizer: 日本木材加工技術協会第35回年次大会