木材だけの力で創る新たな木材改質処理法の開発

开发仅使用木材力量的新型木材改性处理方法

• 批准号: 20K06174
• 负责人: 松永 正弘
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Forest Research and Management Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K06174/
• 关键词: 加圧熱水; 減圧注入; 寸法安定性; 耐湿性; 耐朽性; バルキング; 質量増加率; 加圧熱水処理; 注入処理; 化学加工; 木材

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。

こ れ ま で の research で, ス ギ wood powder の 圧 処 reason against 応 liquid を hot water he の wood (ス ギ 辺 material) へ injection す る と inch method stability の と な る can resistance to swelling (ASE) が upward す る こ と, the fluid of the anti 応 に は organic acids と 5 - ヒ ド ロ キ シ メ チ ル フ ル フ ラ ー ル Results (5 -) が に く more contain ま れ て い る こ と, organic acids の a で あ る シ ュ と ウ acid 5 - results を mixed さ せ た aqueous を ス ギ 辺 material に injection し て も ASE が に sharply upward す る こ と な ど が Ming ら か と な っ た. そ こ で に contain in our は, anti 応 liquid ま れ る の of organic acids in detail に つ い て, organic acid analysis by の カ ラ ム を with い て high-speed liquid ク ロ マ ト グ ラ フ ィ に て with fixed line を っ た. そ の results, main な organic acid と し て シ ュ ウ acid の he, ピ ル ビ ン acid, lactic acid, ギ acid, boggy acid が containing ま れ て い る こ と が Ming ら か と な っ た. さ ら に, シ ュ や ウ acid 5 - results を そ れ ぞ れ 単 alone で ス ギ に injection し 辺 material, determination of ASE の を line っ た が, inch stability は そ れ ほ ど upward し な か っ た こ と か ら, the fluid of the anti 応 に ま れ る が catalyst of organic acids に nearly い 働 き を し て 5 - results の - を promote し, ASE の に send upward し て い が high る possibilities Youdaoplaceholder0 と test えられる. ま た を 応 fluid injection and anti し た ス ギ 辺 material の inch outside の method stability performance evaluation 価 と し て, moisture resistant, hard さ, splashing water, rot resistance の review 価 を line っ た. は during wet salt を with い て state of constant temperature and humidity に し た デ シ ケ ー タ で を wet inside line い, determination of moisture content を し た. Hard さ デュロメ デュロメ タを タを タを determine を rows った by さ た hard さ. Water degrees は の イ off certain amount オ ン water を ス ギ の plate mesh surface of 辺 に drop し, 1 minute 経 し て も soak し な か っ た water quality determination of を す る こ と で review 価 し た. Decay resistance 児, the experimental site under the management of the 営 Forestry Bureau of deer 児 island (deer 児 island 県 Hikari City) was set up in the soil for にて one year, and the を implementation site た was carried out. そ の results, hard さ と water degrees に つ い て は not 処 Richard の ス ギ 辺 material と ほ ぼ with degree の numerical と な っ た が, moisture resistant と rot resistance に つ い て は not 処 bedding material と compare し て upward す る こ と が Ming ら か と な っ た. こ の こ と か ら 応 liquid injection and anti wood を outside で も using で き が る possibility in さ れ た.

项目成果

超臨界二酸化炭素を用いた木材の化学加工処理

使用超临界二氧化碳对木材进行化学处理

• 发表时间: 2023
• 作者: Hideharu Tsukagoshi;Sayuri Terui;Gen Ogawa;Shunpei Sato;Syuiti Abe;松永正弘
• 通讯作者: 松永正弘

超臨界法及び従来法でアセチル化した木材の海洋環境暴露試験－暴露1年間の変化－

超临界法与常规法乙酰化木材海洋环境暴露试验-暴露一年期间的变化-

• 发表时间: 2020
• 作者: 松永正弘;山田昌郎;石川敦子;小林正彦;神林徹;片岡厚
• 通讯作者: 片岡厚

アセチル化試片からの無水酢酸放散濃度を低減させる手法の改良

降低乙酰化标本中醋酸酐排放浓度方法的改进

• 发表时间: 2020
• 作者: 松永正弘;石川敦子;小林正彦;神林徹;片岡厚
• 通讯作者: 片岡厚

木材由来の加圧熱水処理反応液を注入した木材の寸法安定性

注入木材加压热水处理反应液的木材的尺寸稳定性

• 发表时间: 2022
• 作者: 松永正弘;小林正彦;神林徹;前田啓;石川敦子
• 通讯作者: 石川敦子

超臨界二酸化炭素の圧力差を利用した木材の効率的なアセチル化処理

利用超临界二氧化碳压差对木材进行高效乙酰化处理

• 发表时间: 2021
• 期刊: 森林総合研究所研究報告
• 作者: 松永正弘;小林正彦;神林徹;石川敦子
• 通讯作者: 石川敦子