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湿熱回復による木材細胞壁物性の変化

研究課題

研究課題/領域番号 15F15730
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 木質科学
研究機関名古屋大学

研究代表者

山本 浩之  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (50210555)

研究分担者 CAPRON MARIE  名古屋大学, 生命農学研究科, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2015-10-09 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2016年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2015年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード湿熱回復 / 粘弾性成分 / 成長応力 / ロックインひずみ / あて材 / 木材乾燥 / 乾燥障害 / 遅延変型 / 二次細胞壁 / 内部応力 / 二次木部 / セルロースミクロフィブリル / 粘弾性 / 遅延解放
研究実績の概要

樹木の二次木部には残留応力が発生・分布している。残留応力が発生する最も主要な原因は、二次木部細胞壁に発生する成長応力である。成長応力は弾性成分と、粘弾性成分(ロックイン成分)とからなる。後者はことのほか大きく、高温人工乾燥時に生じる製材品の変形や、家具等を長期使用する際に生じる、部材の寸法変化を引き起こすと考えられている。ロックイン成分の解放は湿熱処理によって加速される。針葉樹・広葉樹のあて材では、弾性成分だけでなく、ロックイン成分も極めて大きくなることが知られている。
本年度は、針葉樹および広葉樹のあて材繊維に着目し、(1)ロックイン成分の解放に、温度がどのように関わるか(昨年度からの継続) (2) 乾燥・再膨潤繰り返し処理が、ロックイン成分の解放にどのように関わるか (3) 湿熱処理によってロックイン成分を解放することにより、細胞壁微細構造にどのような変化が生じるか(走査ブローブ顕微鏡観察)、以上3点について考察を行った。以下のことが分かった。
(1) 針葉樹圧縮あて材では、40℃以下の湿熱処理では、ロックイン成分はほとんど解放されないが、60℃以上では解放される。60℃の処理条件ではロックイン成分がすべて解放されるのに、きわめて長時間(100000~1000000時間)を要するが、80℃以上では迅速に(数10分で)解放される。広葉樹であて材では、80℃の湿熱処理でロックイン成分の解放が生じ、とくに100℃以上では、解放が加速される。完全な解放は100℃以上では数10分を要する。(2)針葉樹あて材、広葉樹あて材とも、室温での乾湿繰り返し処理(数~10サイクル程度)により、ロックイン成分は解放される。(3) 走査プローブ顕微鏡観察では、ロックイン成分解放の前後での、細胞壁微細構造の変化を検証できていない。今後の追実験を要する。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Hygrothermal recovery of compression wood in relation to elastic growth stress and its physicochemical characteristics2016

    • 著者名/発表者名
      Miyuki U Matsuo, Ginji Niimi, K.C. Sujan, Masato Yoshida, Hiroyuki Yamamoto
    • 雑誌名

      Journal of Materials Science

      巻: 51 号: 17 ページ: 7956-7965

    • DOI

      10.1007/s10853-016-0065-7

    • NAID

      120005890005

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Is hygrothermal recovery of tension wood temperature-dependent?2016

    • 著者名/発表者名
      K. C. Sujan, Hiroyuki Yamamoto, Miyuki Matsuo, Masato Yoshida, Kazuhiro Naito, Yoshihito Suzuki, Noboru Yamashita, Fabio M. Yamaji
    • 雑誌名

      Wood Science and Technology

      巻: 50 号: 4 ページ: 759-772

    • DOI

      10.1007/s00226-016-0817-1

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Continuum contraction of tension wood fiber induced by repetitive hygrothermal treatment2015

    • 著者名/発表者名
      Sujan, KC; Yamamoto, H.; Matsuo, M.; Yoshida, M.; Naito, K.; Shirai, T.
    • 雑誌名

      Wood Science and Technology

      巻: 49 号: 6 ページ: 1157-1169

    • DOI

      10.1007/s00226-015-0762-4

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 針葉樹の湿熱処理と成長応力の関係2016

    • 著者名/発表者名
      能見公美子、松尾美幸、山本浩之、吉田正人、Marie Capron, Sandrine Bardet,土肥基生、杉本和也
    • 学会等名
      2016年度日本木材学会中部支部大会
    • 発表場所
      金沢歌劇座(金沢市)
    • 年月日
      2016-10-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Hygrothermal recovery of wood: dimensional change by boiling and steaming2016

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Matsuo, Sandrine Bardet, Kumiko Nohmi, Marie Capron, Sujan K.C., Masato Yoshida, Hiroyuki Yamamoto
    • 学会等名
      Wood Science and Craft 2016 (2nd International symposium Wood Science and Craftsmanship)
    • 発表場所
      京都大学(京都市)
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanical caracterization of developing tension wood fibre wall by atomic microscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Capron, M.; Ramonda, F.; Laurans, B.; Clair, B.; Almeras, T.; Arnold, O.
    • 学会等名
      The 8th Plant Biomechanics Conference
    • 発表場所
      Nagoya University, Nagoya
    • 年月日
      2015-11-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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