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

航空超声非接触、无损阻燃木材阻燃性能评价方法的建立

• 批准号: 21K04353
• 负责人: 長谷川 益己
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04353/
• 关键词: 防火木材; 空中超音波; X線CT; 薬剤量; 不燃木材; 超音波; 非破壊評価

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。

This study is aimed at establishing a new non-contact non-destructive evaluation method for the fire resistance of fire-resistant wood under the influence of airborne ultrasound. The relationship between fire resistance and fire resistance in fire-resistant wood can be visualized by airborne ultrasonic wave in order to maintain safety and product development. The achievements of the previous year have been improved, and the achievements of the current year have been recorded. For wood samples, the pressure reduction and pressure increase of flame retardant are applied, and the change of the transfer speed in the thickness direction before and after the injection of flame retardant is measured in a non-contact manner. The relationship between the change rate of ultrasonic wave transmission speed before and after flame retardant treatment and the increase in volume and line is confirmed, and the relationship between image and tree species is established. In the process of making the measurement line, the estimation of the quantity distribution is carried out, and the results of the thermal test are reflected. The prediction of the amount of the refractory material is possible, and the conditions of the test body are different. In addition, the wood sample is treated with flame retardant treatment, and the X-ray CT is used to analyze the deviation of the content of the material in the thickness direction. The distribution of the amount of the fire-retardant agent in the thickness direction of the plate is close to that of the fire-retardant agent, and the distribution of the amount of the fire-retardant agent varies depending on the firing conditions. The results of the heat resistance test are confirmed by the amount of heat.

项目成果

非破壊的手法による難燃処理木材中の薬剤量分布の測定

使用无损方法测量阻燃处理木材中的药物量分布

• 发表时间: 2021
• 作者: 吉岡智和;竹田昂輔;川島聖;渡辺和樹;長谷川益己
• 通讯作者: 長谷川益己

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

阻燃处理木材厚度方向化学量分布与阻燃性能的关系

• 发表时间: 2023
• 作者: 吉岡智和;竹田昂輔;太田達見;長谷川益己，作本菫玲，岡村博幸，羽野泰史
• 通讯作者: 長谷川益己，作本菫玲，岡村博幸，羽野泰史

Nondestructive prediction of fire performance in fire retardant-treated wood using x-ray computed tomography

• DOI: 10.15376/biores.17.4.6900-6909
• 发表时间: 2022-10
• 期刊: BioResources
• 影响因子: 1.5
• 作者: Masumi Hasegawa;Hiroyuki Okamura;Yasushi Hano