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2005 年度 実績報告書

木材表層への光酸化反応の浸透メカニズムに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17580148
研究種目

基盤研究(C)

研究機関独立行政法人森林総合研究所

研究代表者

片岡 厚  独立行政法人森林総合研究所, 木材改質研究領域, 主任研究官 (80353639)

研究分担者 木口 実  独立行政法人森林総合研究所, 木材改質研究領域, 室長 (50353660)
キーワード木質工学 / 表面・界面物性 / 劣化機構 / 光酸化
研究概要

本研究は、光酸化反応が木材中へ浸透するメカニズムを解析し、効果的な耐光処理を可能とすることを目的とする。17年度は「光照射時間-光劣化深さ」の関係及び「光の浸透深さ-光劣化深さ」の関係を以下の方法で検討した。
1.スギ、ヒノキの辺材に人工太陽光(キセノン)を照射し、顕微FT-IR法を用いて、C=0の吸収強度の変化から光劣化層の深さを評価した。照射1500時間までに、スギとヒノキの光劣化層は、それぞれ早材部で深さ700及び450μmまで発達し、その発達曲線はいずれも照射時問の対数関数として近似された。また、スギの光劣化深さは常にヒノキの約1.5倍であった。
2.スギ、ヒノキの同じ材から切片を得て人工太陽光を照射し、紫外(350nmピーク)および可視域(420nmピーク)における光透過性を評価した。透過光の強度は、木材の厚さに対して指数関数的に減衰し、少なくとも厚さ数百μmの範囲内では、ベール・ランバート式が適用できることが確認された。スギの場合、紫外及び可視光が元の10%にまで減衰した厚さは、それぞれ75及び220μmであり、これはヒノキの約1.5倍の浸透深さであった。
3.光劣化深さが光照射時間の対数関数であったことは、光劣化深さの予測を可能にする重要な新知見である。これは、浸透光の指数関数的な減衰に起因すると考えられるため、今後、単色光を用いた詳細な検討が必要である。一方、スギの光劣化深さと光の浸透深さが、いずれもヒノキの約1.5倍であったことは、光劣化深さが光の浸透深さに依存することを示している。さらに、この比が、軟X線法で測定された材密度(スギ早材:0.22、ヒノキ早材:0.36g/cm^3)比の逆数(1.63)に近い値であったことから、光劣化深さと材密度が反比例する可能性が示唆された。このため、密度の異なる材部の光劣化深さを詳細に比較し、その関係を明らかにする必要がある。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2005

すべて 雑誌論文 (2件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] The effects of within-species and between-species variation in wood density on the photodegradation depth profiles of sugi (Cryptomeria japonica) and hinoki (Chamaecyparis obtusa).2005

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Kataoka et al.
    • 雑誌名

      Journal of Wood Science 51

      ページ: 531-536

  • [雑誌論文] FT-IR depth profiting of photodegradation in Japanese cedar and Japanese cypress.2005

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Kataoka et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of International Symposium on Wood Science and Technologies (27-30 November 2005, Yokohama, Japan) Volume II

      ページ: 317-318

  • [図書] Handbook of Environmental Degradation of Materials.(Weathering and Surface Protection of Wood.)(M.Kutz (ed.))2005

    • 著者名/発表者名
      Philip Evans et al.
    • 総ページ数
      632
    • 出版者
      William Andrew Publishing, Norwich, NY
  • [図書] Service Life Prediction. (Progress Towards the Service Life Prediction of Coatings for Exterior Wood by Weathering Test Trials.)(J.W.Martin, R.A.Ryntz, R.A.(eds.))2005

    • 著者名/発表者名
      Makoto Kiguchi et-al.
    • 総ページ数
      431
    • 出版者
      Federation of Societies for Coatings Technology, USA

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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