Superplastic deformation behavior of wood by chemical modification using solvent design techniques

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K15890
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 40020:Wood science-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: ABE Mitsuru 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究員 (50734951)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 木材 / 化学処理 / エステル化 / 成形加工 / 微細構造 / 疎水性 / 熱可塑性

Outline of Final Research Achievements

In this study, chemical modification and delignification treatments were used to elucidate the mechanisms of wood flow phenomena and to improve the flowability. The chemical treatment significantly improved the flowability of the wood, and also revealed that different factors affected the flow in the tangential direction of annual rings and in the longitudinal direction of wood fiber. It was also succeeded in producing three-dimensional moldings from the chemically treated wood, and found that the moldings had high hydrophobicity and could be remolded.

Free Research Field

木質化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

塊状態の木材の押出し成形や射出成形を可能にする“木材の超塑性的変形挙動”(流動現象)には不明な点も多く、コストや成形品物性にも課題が残るため、大規模な社会実装には至っていない。そのため、流動現象のメカニズム解明とそれに基づいた成形プロセスの設計が求められていた。本研究によって、化学処理によって木材の流動性を改善させることに成功した他、流動の異方性に影響する因子が示された。さらに、再成形によるリサイクルプロセスの構築や効果的な疎水性の付与にも一定の成果が得られたことから、再生可能資源である木材のさらなる利活用を促進させることが期待できる。