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超臨界二酸化炭素を用いた無臭アセチル化木材の創製

研究課題

研究課題/領域番号 15K07520
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 木質科学
研究機関国立研究開発法人森林研究・整備機構

研究代表者

松永 正弘  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70353860)

研究分担者 石川 敦子  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (00353574)
片岡 厚  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (80353639)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード超臨界二酸化炭素 / 木材 / アセチル化 / 無水酢酸 / VOC / におい / 臭い / 酢酸 / 寸法安定性 / 耐湿性
研究成果の概要

アセチル化木材は優れた寸法安定性や耐朽性を有している。しかし、アセチル化木材から放散される酢酸臭が課題の一つとなっている。本課題では、超臨界二酸化炭素を用いてアセチル化木材から放散される無水酢酸量を低減させる方法を検討した。
超臨界二酸化炭素中でスギ心材試片をアセチル化後、ただちに試片を別の反応容器に移し、新しい超臨界二酸化炭素で試片中に残留している無水酢酸を抽出除去した。その結果、40℃/10MPaの超臨界二酸化炭素を用いることで、無水酢酸放散量を効果的に低減できることが示された。また、低減処理を繰り返すことで無水酢酸放散量をさらに抑制できることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

木質材料を対象とした超臨界二酸化炭素処理技術の研究は粉砕された木材を対象としていることが多く、木材そのものに適用している例は少ない。そのため、本研究の成果はアセチル化処理だけでなく、他の木材改質処理や化学加工処理へ適用される重要なデータとなり、学術的に大きな意味がある。
また、従来のアセチル化木材で問題となっていた酢酸臭が本手法によって改善されることによって、木材改質法として優れているアセチル化処理の利用拡大が期待される。しかも、超臨界法は従来法と比較して処理時間の短縮と薬品使用量の削減が可能であり、社会的にも意義のある研究成果である。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 超臨界二酸化炭素中で熱処理した木材の耐朽性評価2018

    • 著者名/発表者名
      松永 正弘、松永 浩史、石川 敦子、小林 正彦、神林 徹、片岡 厚、木口 実
    • 雑誌名

      木材保存

      巻: 44 号: 6 ページ: 357-366

    • DOI

      10.5990/jwpa.44.357

    • NAID

      130007600833

    • ISSN
      0287-9255, 1884-0116
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Acetylation of wood using supercritical carbon dioxide2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiro MATSUNAGA, Dona Chandrika HEWAGE, Yutaka KATAOKA, Atsuko, ISHIKAWA, Masahiko KOBAYASHI, Makoto KIGUCHI
    • 雑誌名

      Journal of Tropical Forest Science

      巻: 28 ページ: 132-138

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 超臨界二酸化炭素雰囲気下で製造された熱処理木材の評価2016

    • 著者名/発表者名
      松永正弘、片岡厚、松永浩史、石川敦子、小林正彦、木口実
    • 雑誌名

      木材学会誌

      巻: 62 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.2488/jwrs.62.1

    • NAID

      130005121548

    • ISSN
      0021-4795, 1880-7577
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 超臨界二酸化炭素を用いたアセチル化木材からの無水酢酸放散量削減方法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      松永正弘、石川敦子、小林正彦、神林徹、片岡厚
    • 学会等名
      第69回日本木材学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 超臨界二酸化炭素中で熱処理した木材の屋外暴露試験-窒素及び水蒸気中で熱処理した木材との比較-2018

    • 著者名/発表者名
      松永正弘、石川敦子、松永浩史、小林正彦、神林徹、片岡厚、木口実
    • 学会等名
      日本木材保存協会第34回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アセチル化木材から放散される有機酸類の定量及び放散量削減方法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      松永正弘、石川敦子、小林正彦、神林徹、片岡厚、木口実
    • 学会等名
      第68回日本木材学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 超臨界流体雰囲気下で熱処理した木材の吸湿履歴後の寸法安定性評価2017

    • 著者名/発表者名
      松永正弘、片岡厚、松永浩史、石川敦子、小林正彦、神林徹、木口実
    • 学会等名
      第67回日本木材学会大会
    • 発表場所
      九州大学箱崎キャンパス(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 超臨界二酸化炭素雰囲気下で熱処理した木材の屋外暴露試験2017

    • 著者名/発表者名
      松永正弘、片岡厚、石川敦子、松永浩史、小林正彦、神林徹、木口実
    • 学会等名
      日本木材保存協会第33回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高圧下で熱処理した木材各部位のATR法による赤外分光分析2017

    • 著者名/発表者名
      松永正弘、片岡厚、石川敦子、松永浩史、小林正彦、神林徹、木口実
    • 学会等名
      日本木材加工技術協会第35回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 超臨界二酸化炭素を用いたアセチル化処理における薬剤使用量の最適化2016

    • 著者名/発表者名
      松永正弘、片岡厚、石川敦子、松永浩史、小林正彦、神林徹、木口実
    • 学会等名
      日本木材加工技術協会第34回年次大会
    • 発表場所
      宮崎市民プラザ(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2016-10-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 超臨界二酸化炭素を用いて製造した化学改質木材の耐朽性評価2016

    • 著者名/発表者名
      松永正弘、松永浩史、片岡厚、石川敦子、小林正彦、神林徹、木口実
    • 学会等名
      日本木材保存協会第32回年次大会
    • 発表場所
      メルパルク東京(東京都港区)
    • 年月日
      2016-05-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 吸湿履歴を経た超臨界熱処理木材の吸湿性変化2016

    • 著者名/発表者名
      松永正弘、片岡厚、松永浩史、石川敦子、小林正彦、神林徹、木口実
    • 学会等名
      第66日本木材学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 超臨界二酸化炭素を用いたアセチル化処理木材の各部位における性能評価2015

    • 著者名/発表者名
      松永正弘、片岡厚、石川敦子、松永浩史、小林正彦、木口実
    • 学会等名
      公益社団法人日本木材加工技術協会第33回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 超臨界状態で高性能な熱処理木材を製造する方法を開発

    • URL

      http://www.ffpri.affrc.go.jp/research/saizensen/2016/20160311-04.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 森林総合研究所 研究最前線

    • URL

      http://www.ffpri.affrc.go.jp/research/saizensen/2016/20160311-04.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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