| 研究課題/領域番号 |
02452256
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
林産学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
則元 京 京都大学, 木質科学研究所, 教授 (20027163)
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| 研究分担者 |
湊 和也 京都大学, 農学部, 助手 (10026601)
師岡 敏朗 京都大学, 木質科学研究所, 助教授 (00192378)
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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1991
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| キーワード | 化学処理 / 寸法安定性 / クリ-プ変形 / 比ヤング率 / 内部摩擦 / 誘電率 / 架橋 / バルキング |
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| 研究概要 |
化学処理によって、木材の欠点を合理的に改良したり、新しい性能や機能を付与するための理論的基礎を確立することを目的として、化学処理により木材に生じる構造変化と物性に現れる変化の関係を実験、理論両面より研究した。化学処理として、気相および液相ホルマ-ル化、熱処理、水蒸気処理、アセチル化、マレイン酸処理、マレイン酸・グルセリン処理、プロピレンおよびブチレンオキシド付加処理、低分子フェノ-ルおよびメラミン処理、無機質複合化処理、WPC処理、PEG処理を選び、それらの処理による水分吸着量、寸法安定性、強度的性質、クリ-プ変形、振動特性、誘電特性等の物性変化を実験的に求めた。一方、化学処理による木材の構造変化を、木材の細胞レベルと細胞壁内の構造レベルで現れる変化に基づいて分類し、モデル化した。さらに、それらのモデルを用いて、比動的ヤング率、内部摩擦、誘電率と構造の関係を解析した。強度の増大には細胞内こうの充填が、比重当たりの弾性率の増大には細胞壁内での短い架橋の形成が、可塑性の付与には親水性のかさ高い分子、基の壁内への導入、すなわちバルキングが効果的なことが示された。水分に対する寸法安定性の指標である抗膨潤能(ASE)と湿度変化過程におけるクリ-プ変形の起こり難さの指標(ACE)の間には相関は認められず、寸法安定性の評価には、外力の有無に応じて両者の指標を使い分ける必要のあることが明かとなった。化学処理は、比ヤング率と内部摩擦にそれぞれ特徴的な異なる変化を与えた。一級水酸基の配向に基づく誘電緩和強度の大きさと位置の測定により、化学処理による水酸基との間の化学結合の有無や導入樹脂、薬剤との相互作用の程度が明かとなった。比ヤング率、内部摩擦、誘電率についてモデル解析を行った結果、化学処理による構造変化のそれらの物性に与える影響が定量的に明かとなった。
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