| 研究課題/領域番号 |
15K07520
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| 研究機関 | 国立研究開発法人森林総合研究所 |
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研究代表者 |
松永 正弘 国立研究開発法人森林総合研究所, 木材改質研究領域, チーム長 (70353860)
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| 研究分担者 |
石川 敦子 国立研究開発法人森林総合研究所, 木材改質研究領域, チーム長 (00353574)
片岡 厚 国立研究開発法人森林総合研究所, 木材改質研究領域, 室長 (80353639)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 超臨界二酸化炭素 / アセチル化 / 無水酢酸 / VOC / 臭い |
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| 研究実績の概要 |
今年度は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の低減を試みた。寸法が100mm (L) × 20mm (R) × 20mm (T) のスギ心材試片をアルベン抽出（8時間）および熱水抽出（8時間）した後、液相中または気相中で120℃/8時間のアセチル化処理を行った。処理後、試片を一晩ドラフト内で放置した後に無水酢酸放散量測定試験に供した。試片をスマートバッグに入れて2.0リットルの空気を注入し、40℃で15分間加熱して、スマートバッグ中の空気1.8リットルをDNPHカートリッジに吸着させた。そして、カートリッジを80℃で5時間加熱した後、5.0mlのアセトニトリルでカルボン酸のDNPH誘導体を溶出してHPLCで分析し、低減処理前の無水酢酸放散量を測定した。続いて、試片を超臨界二酸化炭素中で処理し、無水酢酸の放散量低減を試みた。処理方法は、超臨界二酸化炭素を反応容器に充填して密閉処理するバッチ式と、超臨界二酸化炭素を反応容器に常に送り続ける流通式（送液速度：5、10ml/min）、処理温度は40、60、80、100℃、処理圧力は10、30MPa、処理時間は1、6、24時間で実施した。低減処理後、試片を一晩ドラフト内で放置してから無水酢酸放散量を測定し、処理前後の放散量を比較した。その結果、今回実施した処理条件の組み合わせとしては、「バッチ式/40℃/10MPa/6時間」が効果的かつ効率的であり、この処理条件で低減処理を施すことで、液相処理のアセチル化試片で約40％、気相処理のアセチル化試片で約65％の無水酢酸放散量低減が可能になることが明らかとなった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究では、高い浸透・拡散力を持つ超臨界二酸化炭素を用い、アセチル化木材から放出される酢酸臭を低減させる最適処理条件を検討し、木材のアセチル化から酢酸臭の除去まで、一連の処理を超臨界二酸化炭素中で行う方法を確立することを達成目的としている。今年度はアセチル化木材からの無水酢酸放散量低減に効果的かつ効率的な処理条件の探索に取り組み、処理方法や処理温度、圧力、時間などの絞り込みに成功した。このように、研究は当初の予定通りに進行しており、問題点は特にない。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、無水酢酸の放散量低減処理について、引き続き処理条件の最適化を図るとともに、アセチル化処理から無水酢酸除去まで、一連の処理を超臨界二酸化炭素中で実施する、一段階処理法の検討を行う。途中で木材試片を反応容器から取り出すことなく、120℃/10MPaの超臨界二酸化炭素中でアセチル化処理した後、続けて無水酢酸除去を最適処理条件で行い、得られたアセチル化木材について、無水酢酸放散量を測定する。そして連続して処理を行ったときの効果を検証する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
消耗品を定価で購入する計画を立てて予算の執行を行ったところ、納入価格との差額が生じ、結果として次年度使用額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
アセチル化木材から放散される無水酢酸の捕集に必要なサンプリングバックや、サンプリングバックに回収された大気中に含まれる無水酢酸を吸着させるために必要なミニポンプや吸着カートリッジ、超臨界処理やHPLC分析に必要な薬品等消耗品類、得られた成果を学会等で発表するための旅費、実験補助員の賃金などに使用する計画である。
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