| 研究概要 |
本研究では,木質バイオマスの材料としての利用拡大のために,木質材料の高機能化を可能とする超音波付加含浸・圧密技術の開発を目指す。そして,既存含浸技術と比して薬剤含浸量が向上する超音波振動条件や雰囲気温度などを変化させた実験的検討を行う。また,木材の乾燥や熱処理によって導入された木材構成分子の不規則な絡み合いの解消に対する超音波振動の効果についても検討する。
本年度は,上記の目的の下,木材の微細構造変化によって生じる熱的変化を捉えるために,導入したDSC装置を用いて乾燥時の昇・降温およびそれらの速度をパラメーターとしたDSC測定を行った。その結果,乾燥時においては,徐冷工程を考慮することによって,木材の微細構造が安定化し,次の昇温時におけるエンタルピーレベルが低下することがわかった。さらに,その安定化の度合は,徐冷時の速度を緩やかに設定することによって,大きく生じた。このことは,いわゆる鉄鋼材料などの焼入れ効果のように,木材においても微細構造が温度(速度)変化によって大きく影響を受けることを示唆している。このように,微細構造を安定化させる熱処理を施すことによって,使用時に不安定な物性の変化を防ぐことにつながる。
当初計画していた,超音波振動付加による木材への薬液含浸量向上に関する検討課題については,装置の導入が遅れたため,装置を用いての実験には至っていない。しかし,予備的検討として,桐材(難浸透材)を対象として,着色水(パテントブルー)を注入させる含浸実験を行った。その結果,薬液の注入量は,含浸条件における減圧・加圧条件の影響を受け,それらの値が大きくなるほど注入領域は増加した。しかし,同時に加圧時の圧力によっては,材自体に変形が認められたため,加圧のみで内部にまで良好に注入することが困難であることが示された。次年度は,同様の実験を行い,超音波振動の効果について明らかにする。
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