2019 Fiscal Year Research-status Report
化学処理ー樹脂含浸圧密複合処理による木管楽器材料の開発
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19K06165
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
小幡谷 英一 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (10312810)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 木管楽器 / グラナディラ / 木質材料 / フェノール樹脂 / 寸法安定性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
木管楽器管体としての使用に耐えうる高い寸法安定性を持った木質材料を創製するため、様々な国産木材の単板を用いてフェノール樹脂含浸圧密材（PIC材）を作製し、その寸法安定性を測定した。まず、広葉樹材（カバ材）を用いた従来のPIC材と、針葉樹材を用いた新規なPIC材の諸物性を比較した結果、これまでほとんど用いられることのなかった針葉樹単板を用いることで、より寸法安定性の高いPIC材を製造できることが明らかとなった。また、同じ針葉樹の中でも、早晩材が不明確もしくは晩材率が低い材を用いることにより、均質な圧密化が可能になること、特にヒノキ材がPIC材の製造に適していることが明らかとなった。さらに、フェノール樹脂や希釈溶媒の種類、含浸温度や熱圧条件を適切に選択することにより、従来問題となっていたPIC材のフェノール臭をかなり低減できることがわかった。また、単板を（合板のように）直交積層して圧密することにより、圧密時の単板の破断が抑制され、圧密加工が容易になること、フェノール樹脂の種類によってバルキング効果（細胞壁への浸透によって寸法安定性が向上する効果）が異なることも明らかとなった。これらのことから、PIC材が、管体材料として有望であることが示唆された。ただ、プラントスケールで製造したPIC材の性能にばらつきが出る場合があり、樹種に応じた樹脂含浸量や、単板の前処理方法について、さらなる改善が必要であることも判明した。なお、学会や研究会の中止に伴い、予定されていた研究成果の発表はできなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
フェノール樹脂含浸圧密材（PIC材）の寸法安定性が、樹種に強く依存すること、適切な樹脂や硬化条件を設定することで、これまで問題とされていたフェノール臭がかなり改善されることなどが明らかとなり、PIC材を木管楽器管体へ適用できる目途が立ったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
フェノール樹脂含浸圧密材（PIC材）を木管楽器に適用する際に支障となっていたフェノール臭が、適切な樹脂や硬化条件を設定することで解決できる見込みとなったため、当初計画していたアセチル化処理や他の樹脂の検討を延期することにした。
今後は、実用化可能性の高いPIC材に焦点を絞り、その性能（寸法安定性、力学特性、加工性）をさらに向上させるための処理手法の確立を最優先課題とする。
現在、試作されたPIC材を用いて、フランスの木管楽器メーカーがクラリネットを製作中であるが、メーカーの技術者から「より軽い材料を作れないか」との提案があったため、今後、低圧縮率で製作したPIC材についても性能評価を行う予定である。
新型コロナウィルスの感染拡大に伴い、国内外の移動制限が予想されることから、調査や情報交換、成果の公表にはインターネットを活用し、移動を極力少なくする。
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| Causes of Carryover |
次年度使用学が生じた理由：新型コロナウィルスの感染に伴い、予定していた学会（第70回日本木材学会大会）での成果発表ができなかったため。
使用計画：含浸樹脂を混合するためのホモジナイザーの購入に充てる予定である。
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