2006 Fiscal Year Annual Research Report
木粉・プラスチック複合材の耐候性・耐腐朽性に及ぼす水分の影響の解明
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17380109
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| Research Institution | Forestry and Forest Products Research Institute |
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Principal Investigator |
木口 実 独立行政法人森林総合研究所, 木材改質研究領域, 室長 (50353660)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片岡 厚 独立行政法人森林総合研究所, 木材改質研究領域, 主任研究員 (80353639)
桃原 郁夫 独立行政法人森林総合研究所, 木材改質研究領域, チーム長 (60222345)
松永 浩史 独立行政法人森林総合研究所, 木材改質研究領域, 研究員 (80391184)
西村 武 独立行政法人森林総合研究所, 木材改質研究領域, 主任研究員 (10353799)
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| Keywords | 環境材料 / 高分子構造・物性 / 木材加工・処理 / 長寿命化 / 廃棄物利用 |
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| Research Abstract |
本研究は、木材・プラスチック複合材(WPC)の耐久性を向上させるために、その劣化要因と予想される水分のWPC中への浸透機構を解明し、劣化との関係を明らかにすることである。18年度は、WPCの木粉含有率を変えた試験体について、水分に対する挙動を検討するための長期吸水及び吸湿試験、耐候性を検討するための促進耐候性試験、耐腐朽性評価のためのファンガスセラー試験及び土中埋設試験、そしてWPC中への水分浸透機構を検討するために引き続き蛍光染料と蛍光顕微鏡による観察を行った。
1.吸水試験では、木粉含有率が高いほど吸水率、寸法変化量が増加する傾向を示した。煮沸16時間で室温水中浸漬の約30日と同等の質量増加率が得られた。寸法変化は異方性があり、厚さ方向>幅方向>長さ方向となり木材と同様な傾向となった。また、吸水による寸法変化量は、木粉含有率に比例して増加する傾向が見られた。20℃90%RHで調湿した結果、試験200日を経過しても質量増加が続いており、恒量には達しなかった。
2.WPCをキセノンウェザーメータによる促進暴露試験を用いて2000時間まで試験を行った。供試したWPCには顔料が含まれているため、色差は最大でも10以下と高い安定性を示したが、木粉含有率に比例して色差が増大する傾向が見られた。しかし、色差が小さいものでも表面をこすると粉状物質がとれてくるチョーキング現象が見られた。
3.耐腐朽性を評価するため、水分を間欠的に供給して28℃に保った促進腐朽試験(ファンガスセラー試験)と屋外の土壌中に埋設した屋外試験を検討した。試験1.5年において、腐朽による質量減少は見られなかった。屋外試験は、つくば、鹿児島、八丈島の3箇所で行い、このうち鹿児島と八丈島はイエシロアリの活動が活発な試験地であるため、耐蟻性の評価が可能と考えられる。
4.WPC中の水分浸透機構では、蛍光染料の浸透が可視化できたが、強制吸水試験ではプラスチックが木粉を包み込んだ状態となるカプセル効果が見られず、一様に水分が浸透していることが観察された。
今年度の試験結果から、WPCへの水分の影響は木粉含有率に関係することから、来年度は木粉の改質による耐久性向上効果の検討を行う。また、長期吸水試験、吸湿試験、耐候性試験及び耐腐朽性試験を継続し、WPCの耐久性に及ぼす水分の影響を検討する。
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