Improvement of dimensional stability of wood by two-steps chemical-heat treatment

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K21160
• Project/Area Number (Other): 18H06021 (2018)
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund (2019); Single-year Grants (2018)
• Review Section: 0603:Forestry and forest products science, applied aquatic science, and related fields
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: Seki Masako 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (70630820)
• Project Period (FY): 2018-08-24 – 2020-03-31
• Keywords: 木材 / 化学処理 / アセチル化処理 / 樹脂含浸処理 / 熱処理 / 微細構造

Outline of Final Research Achievements

Wood is susceptible to dimensional changes due to moisture. To improve dimensional stability of wood, “two-steps chemical-heat treatment” was applied.
Heat treatment of chemically treated wood reduced hygroscopicity and improved dimensional stability. The maximum dimensional stabilization effect was obtained by a relatively mild heat treatment, which is a weight loss due to heat treatment of less than 1% and 4% for acetylated wood and melamine resin impregnated wood respectively. The effect of the two-steps treatment on the pore structure of the micro- and meso pores range was investigated.

Free Research Field

木材物理

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

プラスチックや金属等と比較して、木材は吸水・乾燥により寸法・物性変化が大きいことが用途が限定されている一因である。木材の寸法安定化処理として化学処理や熱処理に関しては既に多くの知見が得られているが、これらを組み合わせて寸法・物性の更なる安定化を図る研究報告は少ない。そのため、本研究により見出された寸法安定化のための効果的な処理条件等の成果は、木材の用途拡大に寄与するものである。また、ツーステップ処理による木材のミクロ～メソ孔領域の細孔構造変化に関する結果は、現時点では吸湿性との関係が見出されていないものの、処理木材の寸法安定化メカニズムを考察する上で重要な学術的知見である。