木材だけの力で創る新たな木材改質処理法の開発

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これまでの研究で、スギ木粉の加圧熱水処理反応液を他の木材（スギ辺材）へ注入すると寸法安定性の指標となる抗膨潤能（ASE）が向上すること、反応液中には有機酸類と5-ヒドロキシメチルフルフラール (5-HMF)が特に多く含まれていること、有機酸の一種であるシュウ酸と5-HMFを混合させた水溶液をスギ辺材に注入してもASEが大幅に向上することなどが明らかとなった。そこで今年度は、反応液中に含まれる有機酸類の詳細について、有機酸分析用のカラムを用いて高速液体クロマトグラフィにて同定を行った。その結果、主な有機酸としてシュウ酸の他、ピルビン酸、乳酸、ギ酸、酢酸が含まれていることが明らかとなった。さらに、シュウ酸や5-HMFをそれぞれ単独でスギ辺材に注入し、ASEの測定を行ったが、寸法安定性はそれほど向上しなかったことから、反応液中に含まれる有機酸類が触媒に近い働きをして5-HMFの変性を促進し、ASEの向上に寄与している可能性が高いと考えられる。また、反応液を注入したスギ辺材の寸法安定性以外の性能評価として、耐湿性、硬さ、撥水度、耐朽性の評価を行った。耐湿性は調湿塩を用いて恒温恒湿状態にしたデシケータ内で調湿を行い、含水率を測定した。硬さはデュロメータを用いた硬さ測定を行った。撥水度は一定量の脱イオン水をスギ辺材の板目面に滴下し、1分経過しても浸透しなかった水質量を測定することで評価した。耐朽性は、鹿児島営林署管理地吹上試験地（鹿児島県日置市）にて１年間の土中埋設試験を実施した。その結果、硬さと撥水度については未処理のスギ辺材とほぼ同程度の値となったが、耐湿性と耐朽性については未処理材と比較して向上することが明らかとなった。このことから、反応液注入木材を屋外でも利用できる可能性が示された。