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2013 Fiscal Year Annual Research Report

経年および熱処理による木材の材質変化メカニズム

Research Project

Project/Area Number 24880017
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

松尾 美幸  名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (70631597)

Project Period (FY) 2012-08-31 – 2014-03-31
Keywordsthermal treatment / aged wood / accelerated aging
Research Abstract

本研究の目的は,経年および熱処理による木材の材質変化メカニズムの全容を解明することである.そのために,常温で経年した木材(歴史的建造物由来古材)と高温で熱処理した木材を試料として用い,物理的・化学的・組織学的手法により両者を評価・比較することによってメカニズムの解明を試みる.
古材について:前年度に引き続き放射性炭素年代法による材形成年代のデータを充実させた結果,6点のケヤキ古材に関して,材形成後約200年から600年経年したものであることが明らかになった.これにより年代を微修正したが,それでも,経年にともなう物性変化の傾向に変わりはなかった.X線回折法により,相対結晶化度,結晶幅,ミクロフィブリル傾角を測定したが,算出法により相対結晶化度が異なるなど,特に赤道反射測定において,試料調整と回折チャートの解析にさらなる検討が必要であることがわかった.これについては,粉末試料あるいはセルロースのみを測定することによって解決をはかる予定である.
熱処理材について:先んじて発表した色変化の速度論的解析をプロトタイプとして,他の物性(重量,寸法,力学特性,含水率)の変化についても解析を行い,活性化エネルギーを算出した(投稿準備中).ただし,含水率について,試料重量の少なさから精度が不十分なデータが一部存在したため,吸着等温線の測定を兼ねて再測定する予定である.
湿熱処理について:これまで用いてきた熱処理材は水分が存在しない状況で行う乾熱処理により作成したものであった.しかしながら,実際の経年変化は含水率が数%~数十%の常態で起こることから,水分の影響を考察するために湿熱処理を行った.湿熱処理による色変化から,温度と水分の両方を加味して経年変化をモデリングし,ケヤキ古材の色変化と比較したところ,例えば平均気温15度の場合,平均相対湿度50%で経年したことになるとの結果を得た.

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (6 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Kinetic analysis of color changes in keyaki (Zelkova serrata Makino) and sugi (Cryptomeria Japonica D. Don) wood during heat treatment2014

    • Author(s)
      Miyuki Matsuo, Kenji Umemura, Shuichi Kawai
    • Journal Title

      Journal of Wood Science

      Volume: 60 Pages: 12-20

    • DOI

      10.1007/s10086-013-1369-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] リグノセルロース材料の経年変化2013

    • Author(s)
      松尾美幸
    • Journal Title

      木材工業

      Volume: 68 Pages: 336-341

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 湿熱処理によるスギ圧縮あて材の寸法変化2014

    • Author(s)
      松尾美幸、安北尚人、佐藤彩織、吉田正人、山本浩之、豊嶋勲、鈴木祥仁、山下昇
    • Organizer
      第64回日本木材学会大会
    • Place of Presentation
      松山
    • Year and Date
      2014-03-14
  • [Presentation] Modeling of the changes in wood properties during thermal and hygro-thermal treatment2013

    • Author(s)
      Miyuki Matsuo, Elham Karami, Sandrine Bardet, Julien Froidevaux, Masato Yoshida, Hiroyuki Yamamoto, Joseph Gril
    • Organizer
      IUFRO MeMoWood -Measurement methods and Modelling approaches for predicting desirable future Wood properties-
    • Place of Presentation
      Nancy, France
    • Year and Date
      20131001-20131004
  • [Presentation] ケヤキ材の経年による材質変化

    • Author(s)
      松尾美幸
    • Organizer
      第245回生存圏シンポジウム 生存圏データベース(材鑑調査室)全国共同利用研究成果発表会
    • Place of Presentation
      京都
  • [Presentation] ケヤキ材の経年による材質変化(第 2 報)-結晶特性の変化-

    • Author(s)
      松尾美幸,吉田正人,山本浩之,梅村研二, 川井秀一
    • Organizer
      日本木材学会中部支部大会
    • Place of Presentation
      富山

URL: 

Published: 2015-05-28  

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