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2022 年度 実施状況報告書

空中超音波を利用した防火木材の防火性能の非接触・非破壊評価法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 21K04353
研究機関九州大学

研究代表者

長谷川 益己  九州大学, 農学研究院, 助教 (00372756)

研究分担者 岡村 博幸  福岡県工業技術センター, その他部局等, 研究員 (80502244)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード防火木材 / 空中超音波 / X線CT / 薬剤量
研究実績の概要

本研究では,空中超音波による防火木材の防火性能の新しい非接触・非破壊評価法の確立を目指している。所定の防火性能を持つ安心・安全な製品の開発・製造するために,空中超音波を用いて可視化した難燃処理木材中の薬剤量分布と発熱性試験による防火性能との関係を解明することを目的として検討を行った。前年度の成果をもとにして研究を進めて,本年度は下記の成果が得られた。
木材試験体に難燃薬剤を減圧および加圧注入を施して,難燃薬剤の注入前後で板厚方向の伝搬速度の変化を非接触かつ非破壊的に測定した。難燃処理前後の超音波の伝搬速度の変化率は薬剤量の増加とともに直線的に増加する関係が確認され,対象とした樹種毎に検量線を作成することが出来た。続いて,作成した検量線を使用して,薬剤量分布の推定を行い,コーンカロリーメータによる発熱性試験の結果と照らし合わせた。難燃処理材内の薬剤量の予測は可能であったが,試験体の条件等により理論上の薬剤量との間に差が見られる場合もあった。次にシーリング処理した木材試験体の難燃処理を行い,材内で薬剤量の偏りについて板厚方向に関してマイクロフォーカスX線CTを利用して解析した。難燃剤は板厚方向でシーリング処理した付近の薬剤量の分布は,シーリング条件により異なる偏りが生じていた。コーンカロリーメータによる発熱性試験の結果と照らし合わせると,薬剤量の偏りが防火性能に影響を与えていること確認できた。

現在までの達成度
現在までの達成度

3: やや遅れている

理由

検量線を利用した薬剤量分布の推定に関して問題が生じた。問題解決のために時間を要しており,空中超音波による薬剤量分布の推定の実施に遅れが生じている。現在,研究対象のサンプルに最適な測定システムの再構築に向けて実験・データ解析を通して進行中である。

今後の研究の推進方策

最終年度は空中超音波およびマイクロフォーカスX線CTの両者を駆使しながら,板厚方向の薬剤量分布が防火性能に与える影響について明らかにし,防火木材の防火性能の非接触・非破壊評価における空中超音波の有用性について取りまとめていく予定である。

次年度使用額が生じた理由

進捗状況で記述したように,当初の計画より少し遅れているため,次年度使用額に差が生じた。研究計画が遅れた問題を解決し,令和5年度に精力的に研究を進める。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Nondestructive prediction of fire performance in fire retardant-treated wood using X-ray computed tomography2022

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa M, Okamura H, Hano Y
    • 雑誌名

      Bioreousrces

      巻: 17 ページ: 6900-6909

    • DOI

      10.15376/biores.17.4.6900-6909

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 難燃処理木材の板厚方向の薬剤量分布と防火性能の関係2023

    • 著者名/発表者名
      長谷川益己,作本菫玲,岡村博幸,羽野泰史
    • 学会等名
      第73回日本木材学会大会

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公開日: 2023-12-25  

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