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木材の加工で発生する吸入性浮遊粉塵の計測と対策

研究課題

研究課題/領域番号 08456086
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 林産学
研究機関東京農工大学

研究代表者

喜多山 繁  東京農工大学, 農学部, 教授 (10026502)

研究分担者 藤井 義久  京都大学, 大学院・農学研究科, 助教授 (10173402)
牛木 秀治  東京農工大学, 大学院・生物システム応用科学研究科, 教授 (40160238)
安藤 恵介  東京農工大学, 農学部, 助手 (70262227)
服部 順昭  東京農工大学, 農学部, 助教授 (90115915)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
1998年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1997年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1996年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワード木材粉塵 / 浮遊粉塵 / 木材研削 / サンダー / 砥粒 / 研削圧力 / 粉塵形状 / 粉塵濃度 / 粉塵 / 木材加工 / 研削 / 吸入性浮遊粉塵 / ベルトサンダー / 砥粒粒度 / 研削方向 / ピエゾバランス粉塵計 / 研削条件 / ブナ材 / ラワン / 粉塵粒子形状 / 粒径分布
研究概要

木材浮遊粉塵の形状解析を行った。被削材はブナ気乾材を用い、砥粒粒度はP60、P150、P240とし、研削圧力20gf/cm^2として、15分間研削した。粉塵の捕集は、研削中の15分間、研削停止直後から15分間、研削停止1時間後から15分として、浮遊粉塵形状の時間的変化についても調べた。円相当径については、研削中は1μm〜70μmに渡って幅広く分布するが、時間が経つにつれて4μm付近に収束ししていくことがわかった。絶対最大長でも同様の傾向が見られた。一方、円形度と針状比は、時間的な変化はあまり見られず、円形度では0.4〜0.6、針状比では2のあたりに多く分布した。吸入性浮遊粉塵として、労働衛生上問題となる7μm以下の円相当径の粒子の存在割合は約20%であった。次いで、木材のベルト研削で発生する吸入生浮遊粉塵が、研削条件によってどのように影響をされるかを実験した。研削条件として、研削砥粒の粒度、研削圧力、研削時間および研削方向を取り上げこれらを直交表に割り付けて27回の実験を行った。研削能率は研削砥粒粒度、研削圧力、研削方向によって影響を受けるが、吸入性浮遊粉塵濃度は最高濃度、幾何平均値とも研削圧力にのみ影響を受けることが明らかになった。また、粉塵が発生した後、空気中でいかに浮遊するか、時間的、空間的な分布挙動を把握しようとした。ガラス板の上で捕集され、イメージアナライザーで計測され粉塵の径級分布や形状因子が詳細に評価され、時間とともに進行する径級ごとの粉塵濃度の変化が解析された。自由落下での空気と粒子の摩擦による沈降を考慮した数値解析による濃度予測を行い、計算による濃度は実測値とよい対応を示した。そのシミュレーションに及ぼす粒子形状と研削条件の影響もまた検討した。

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] 大谷 忠: "木材におけるアブレシブ摩耗時の臨界砥粒径効果の発現条件" 木材学会誌. 42・11. 1057-1063 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 八高 隆雄: "アルミニウムとカツラ材における一方向および往復アブレシブ摩耗特性の比較" 木材学会誌. 42・5. 457-463 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 藤井 義久: "木材加工室における浮遊粉塵濃度の予測(第1報) 重力沈降する粉塵の濃度および粒子径分布の時間変化" 木材学会誌. 43・2. 203-209 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 八高 隆雄: "カツラ材のアブレシブ摩耗時における臨界砥粒径効果" 精密工学会誌. 63・8. 1163-1164 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 八高 隆雄: "カツラ材の一方向および往復繰り返しアブレシブ摩耗について" 砥粒加工学会誌. 41・10. 370-375 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大谷 忠: "木材の比較材としてのポリスチレンフォーム材におけるアブレシブ摩耗特性" 木材学会誌. 44・5. 320-326 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 趙 川: "木材のベルト研削で発生する吸入性浮遊粉塵の濃度に及ぼす研削条件の影響" 木材学会誌. 44(掲載予定). (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Fujii: "Prediction of distribution airburne dust in a woodworking chamber -an approach using experimental and numerical analyses-" Proc.of the 13th International Wood Machining Seminar, Vancourer. 311-319 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ohtani: "On the critical grain size effect of abrasive wear in metals and woods" Proc.of the 13th International Wood Machining Seminar, Vancourer. 721-737 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ohtani: "Conditions and origin of the critical grain size effect on the abrasive wear of woods" Mokuzai Gakkaishi. 42 (11). 1057-1063 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yakou: "Comparison of unidirectional and reciprocating abrasive wear properties in aluminum and katura wood" Mokuzai Gakkaishi. 42 (5). 457-463 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Fujii: "Prediction of the concentration of airborne dust in the wood working chamber I,-Time change of the concentration and distribution of particles in free falling" Mokuzai Gakkaishi. 43 (2). 203-209 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yakou: "Critical grain size effect on the abrasive wear of katura wood" J.of Japan Society for Precision Engineering. 63 (8). 1163-1164 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yakou: "On the abrasive wear during Unidirectional and Reciprocating cyclic motions of katura wood" J.of the Society of grinding Engineers. 41 (10). 370-375 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Fujii: "Prediction of distribution airborne dust in a woodworking chamber-an approach using experimental and numerical analyses-" Proc.of the 13th International Wood Machining Seminar, Vancouver, Canada. 311-319 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ohtani: "On the critical grain size effect of abrasive wear in metals and woods" Proc.of the 13th International Wood Machining Seminar, Vancouver, Canada. 721-732 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ohtani: "Abrasive wear properties of formed polystyrenes as a comparative material of wood" Mokuzai Gakkaishi. 44 (5). 320-326 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.Zhao: "Effects of sanding conditions on concentration of respirable wood dust under belt sanding" Mokuzai Gakkaishi. 45(in printing). (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 趙 川: "木材のベルト研削で発生する吸入性浮遊粉塵の濃度におよぼす研削条件の影響" 木材学会誌. 45巻(掲載予定). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 田中 郁子: "木材研削時に発生する粉塵の形状について" 日本木材加工技術協会第16回年次大会講演要旨集. 16. 73-73 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Fujii: "Prediction of distribution airborne dust in a woodworking chamber" Proc.of the 13th International Wood Machining Seminar. 13. 311-319 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ohtani: "On the critical grainsize effect of abrasive wear in metals and Woods" Proc.of the 13th International Wood Machining Seminar. 13. 721-732 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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