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木質・プラスチック複合材の流動性向上及び効果的な任意形状部品成形プロセスの構築

研究課題

研究課題/領域番号 14J09571
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 材料加工・組織制御工学
研究機関京都工芸繊維大学

研究代表者

梶川 翔平  京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード混練型WPC / 熱流動性 / 材料加工・処理 / 木質系材料 / 射出成形 / 鍛造加工
研究実績の概要

木質・プラスチック複合材の流動性に及ぼす木質系素材自体の熱処理による流動性向上および疎水化の影響について調査した.蒸煮処理によって流動性を向上させた竹粉,全乾加熱処理によって疎水化させた竹粉および未処理の竹粉をポリエチレン (PE) と混合し,作製した木質・プラスチック複合材(WPC)の流動性試験を行った.蒸煮処理および全乾加熱処理を施した竹粉を混合したWPCは,未処理の竹粉を用いた場合と比べて短時間の熱圧によって流動性が発現することが確認された.特に,蒸煮処理竹粉を混合したWPCに関しては,熱圧開始直後から流動が開始した.以上の結果より,高充填WPCの流動性を向上させるためには,蒸煮処理によって流動性を高めた木質系粉末を用いることが有効であることが明らかになった.蒸煮処理による木質系粉末の流動性向上に関するメカニズムを解明するため,蒸煮処理竹粉から抽出した水溶性成分に対して,ガスクロマトグラフィを用いた分析を行った.その結果,水溶性成分には多くのキシロースが含まれていることが確認された.
木質系粉末およびそのプラスチック複合材から作製したビレットの鍛造加工性について調査を行った.スギのバークおよびPEを混合し,圧縮成形によりビレットを作製した.作製したビレットを用いて,鍛造加工を試みたところ,成形品を得ることが可能であった.成形品の耐衝撃性について検討するため,シャルピー衝撃試験を行ったところ,バークの充填率が90 %の場合において,衝撃値が2.8 kJ/m2であった.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Effect of Heating at Oven-dry State on Steam Treated Bamboo Powder Thermal Fluidity2015

    • 著者名/発表者名
      Shohei Kajikawa, Takashi Iizuka
    • 雑誌名

      Advances in Materials Science and Engineering

      巻: 2015 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1155/2015/579659

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of molding temperature on fluidity and injection moldability of oven-dry steam-treated bamboo powder2015

    • 著者名/発表者名
      Shohei Kajikawa, Takashi Iizuka
    • 雑誌名

      Journal of Materials Processing Technology

      巻: 225 ページ: 433-438

    • DOI

      10.1016/j.jmatprotec.2015.05.015

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 蒸煮処理を施した竹粉末の熱圧時の流動性に及ぼす水溶性成分量の影響2015

    • 著者名/発表者名
      梶川翔平,飯塚高志
    • 雑誌名

      材料

      巻: 64 号: 5 ページ: 381-386

    • DOI

      10.2472/jsms.64.381

    • NAID

      130005070695

    • ISSN
      0514-5163, 1880-7488
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of Surface State of Die on Flow Rate of Steamed Bamboo Powder in Thermal Flow Test Using Capillary Rheometer2015

    • 著者名/発表者名
      Shohei Kajikawa, Riku Sakagami and Takashi Iizuka
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 651-653 ページ: 830-835

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/kem.651-653.830

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hot press moldability of bamboo powder without additives2014

    • 著者名/発表者名
      Shohei Kajikawa, Takashi Iizuka
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 611-612 ページ: 852-858

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/kem.611-612.852

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 130℃の蒸煮処理を施した木質系粉末の圧密成形体の硬さ特性2014

    • 著者名/発表者名
      梶川翔平,飯塚高志
    • 雑誌名

      塑性と加工

      巻: 55 号: 644 ページ: 853-857

    • DOI

      10.9773/sosei.55.853

    • NAID

      130004695478

    • ISSN
      0038-1586, 1882-0166
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Injection molding using only 200 °C steamed bamboo powder by controlling metal mold temperature2014

    • 著者名/発表者名
      Shohei Kajikawa, Takashi Iizuka
    • 雑誌名

      Procedia Engineering

      巻: 81 ページ: 1186-1191

    • DOI

      10.1016/j.proeng.2014.10.095

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Effect of Surface State of Die on Flow Rate of Steamed Bamboo Powder in Thermal Flow Test Using Capillary Rheometer2015

    • 著者名/発表者名
      Shohei Kajikawa, Takashi Iizuka
    • 学会等名
      18th ESAFORM Conference
    • 発表場所
      オーストリア
    • 年月日
      2015-04-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 加工法に依存した金型表面状態の違いが蒸煮処理竹粉の流動難易に及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      梶川翔平,坂上陸,飯塚高志
    • 学会等名
      第65回日本木材学会大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2015-03-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 蒸煮処理タケ粉末の熱流動性評価-蒸煮温度および時間に伴う熱水抽出成分量と熱流動性の関係2014

    • 著者名/発表者名
      梶川翔平,飯塚高志
    • 学会等名
      第58回日本学術会議 材料工学連合講演会
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      2014-10-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Flowability of the steamed bamboo powder -Influence of steaming temperature and time on the flowability-2014

    • 著者名/発表者名
      Shohei Kajikawa, Takashi Iizuka
    • 学会等名
      4th Asian Conference on Mechanics of Functional Materials and Structures (ACMFMS 2014)
    • 発表場所
      Nara Prefectural New Public Hall
    • 年月日
      2014-10-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 木質系材料の熱流動性に及ぼす金型表面性状の影響2014

    • 著者名/発表者名
      梶川翔平,坂上陸,飯塚高志
    • 学会等名
      第65回塑性加工連合講演会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2014-10-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 蒸煮処理タケ粉末の熱流動性に及ぼす熱水抽出処理の影響2014

    • 著者名/発表者名
      梶川翔平,飯塚高志
    • 学会等名
      日本材料学会 第63期学術講演会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2014-05-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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