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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、水分脱着によって生じる木材の微細構造変化を熱分析(DSC)によって捉えた。水の離脱によって木材微細構造に生じたひずみが一度の昇温によって解消することが明らかになった。その際、120℃付近から木材は微弱な発熱現象を生じた。さらに、木材微細構造が活発に変化する飽水状態において200℃までのDSC測定からも、乾燥状態と同じく100℃付近から発熱現象を伴う微細構造の安定化が検知された。また、この発熱現象が生じる温度域は、前の工程における冷却速度が緩慢な場合には、より低温側に生じることがわかった。この原因について現在検討中である。
一方で、超音波振動を含浸時の液体(水)に作用させた場合には、その注入量にはあまり差は見られず、低粘度の液体の場合には超音波振動の効果はさほど多きく作用しないもとを思われた。しかしながら、超音波振動による液体(水)の温度上昇、液体の粘度、サンプルサイズおよび異方性など考慮すべき課題が多く生じたため、来年度はそれらを整理した注入実験を行う。
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