| 研究課題/領域番号 |
07556043
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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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 |
小林 勝 小林機械工業(株), 製造部, 部長
井上 雅文 京都大学, 木質科学研究所, 助手 (20263155)
川井 秀一 京都大学, 木質科学研究所, 教授 (00135609)
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| キーワード | 高圧水蒸気処理 / 木材 / スギ材 / 横圧縮加工 / 変形の永久固定 / 密閉系熱板プレス |
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| 研究概要 |
スギ材や南方産早生樹材の軟質で強度が低く、材質の変動が大きいなどの欠点を、これらの材を横圧縮後高圧水蒸気処理して変形を永久固定することによって改良する研究を行ってきた。その過程で、木材中に含まれる水分を利用した高圧水蒸気処理によって、圧縮変形が極めて短時間で永久固定されることを発見した。本研究は、この加工法の実用化を目指した加工装置の開発を目的とする。本年度に得られた結果を要約すると、次の通りである。装置の設計に先立ち、必要な基礎データを集積した。スギ材を用いて、種々の含水率および温度において、放射方向の応力-ひずみ図を求め、圧密度に応じて必要とする荷重量を求めた。その結果、種々の加工の可能性を考えて、100kgf/cm^2の応力を必要とすることを明らかにした。また、高周波加熱組み込みのために必要な熱板上下に配置する絶縁材料の強度と価格を検討し、熱板寸法を550mm×750mm×100mm(熱板有効寸法400mm×600mm)、総加圧力を184ton(圧力調節範囲9〜184ton)、絶縁材料の材質をガラスファイバーを基材とした無機材料に決定した。熱板加熱方式は、補助加熱装置としてスチーム加熱を併設したオイルヒート式(有効寸法内最大温度差6℃以内)、温度はサイリスター制御、熱板は水冷却可能とした。熱板の加圧速度は0.05〜2.9mm/secで可変で、上昇速度は3mm/min、高周波発振器は、出力15kW、周波数13.56MHzとした。熱板内に組み込む絶縁材料を用いた圧縮部の治具寸法は、30mm×400mm×600mmとした。熱板と治具の密閉には、耐熱性、耐薬品性を考慮し、バイトン製のオーリングを用いた。また、加工時の治具内の圧力は最高30気圧(実際の加工では20気圧以下)と見込んで設計した。安全装置には特に注意を払い、防御フェンスや熱板外周に枠を設けるなどして治具破損に備えている。現在、装置の製造が完了し、予備運転と実験を行っているが、計画通りの良好な結果が得られつつある。
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