加溶媒分解セルロース類を原料とする非ホルムアルデヒド接着剤の開発と木質材料への応用

溶剂解纤维素无醛胶粘剂的研制及其在木质材料中的应用

• 批准号: 03F03303
• 负责人: 小林 純
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F03303/
• 关键词: セルロース; 加溶媒分解; 非ホルムアルデヒド接着剤; 木質複合材料; イソシアネート; グルコース; エポキシ樹脂

京都議定書調印により、木材の炭素固定、そして森林の持続的管理が益々必要となっている。しかし経済的問題から間伐材は林内に放置され、憂慮すべき事態となっている。本研究では、木質廃材から調製した非ホルムアルデヒド系接着剤を木質廃棄物複合材料に応用することで、間伐材や建築廃材の有効利用と付加価値化、地域立地型の木材産業に貢献することを目的とした。これまで、非ホルムアルデヒド系接着剤の開発の一環として、セルロース分解物の結合フェノールの置換様式など液化物の性質と結合フェノールの定量について取り組んできた。セルロースのフェノール液化物に存在するフェノール残基を利用し、非ホルムアルデヒド系接着剤を開発するには、更に化学修飾が必要である。この時、セルロース分解物の結合フェノールの置換様式などが目指すべき高分子材料の特性を左右すると考え、グルコース単位からなる単純なセルロースのフェノール液化について検討した。一方、簡単な分子構造のグルコースの液化も検討した。更にグルコースをセルロースの替わりに、もっと簡単な分子構造のフェノールの水酸基のオルト位のみ置換しやすいp一クレゾールとの反応を設計した。得た反応物を排除クロマトグラフィー、赤外吸光分析、核磁気共鳴で検討した。その結果、結合フェノールはオルト置換体が多くなることを見出した。定量反応を制御するためには、結合フェノール量を精密に測定する必要がある。そこで、^1H-NMR或いは^1H-NMRとGPCとの組み合わせで直接的な定量方法を考案し、妥当性のある結果を得た。この方法は凝縮残渣の生成や、分析途中の未反応フェノールの消失や配合比不明の液化物などに対しても有効性で優れている(以上の成果は既に包装学会と木材学会で発表した)。ついで、加溶媒分解物から未反応フェノールを取り除き、これらを原料としてエポキシ樹脂を調整した。得られたエポキシ樹脂に数種の硬化剤を加え樹脂フイルム作成し、その機械特性を検討した。得られた樹脂フィルムは一般にヤング率が高く、比較的脆いものが多いが、接着剤用樹脂としての可能性を持っている。

Kyoto Protocol regulation, carbon fixation of wood and forest conservation management are necessary. The problem of thinning is that it is difficult to place trees in the forest and worry about the situation. This study aims at improving the utilization of wood thinning and building materials, and contributing to the development of wood industry based on regional site types. This is the first step in the development of a bond, the first step in the synthesis of a bond, the second step in the synthesis of a bond, the third step in the synthesis of a bond, the third step in the synthesis of a bond, the fourth step in the synthesis of a bond, the third step in the synthesis of a bond, the third step in the synthesis of a bond, the synthesis of a bond, the bond, The existence of a single residue in a single liquid is necessary for the development of a non-single residue system and for chemical modification. The characteristics of polymer materials are determined by the substitution formula of the time and place of decomposition products. A simple molecular structure of the liquid crystal is discussed. In addition, the molecular structure of a single molecule is designed by the substitution of a single molecule. The results of chemical analysis, infrared absorption analysis and nuclear magnetic resonance were analyzed. The result is that there are many different kinds of substitution products. Quantitative analysis is necessary for the determination of the quantity. A direct quantitative method was developed to examine the validity and accuracy of the results obtained by the combination of NMR and GPC. This method is effective for the formation of condensed residues, the disappearance of unreacted impurities during analysis, and liquefied substances with unknown mix ratios (the above results were reported by the Packaging Society and the Wood Society). In addition, the solvent decomposition product is not used to remove the solvent, and the raw material is adjusted. A number of curing agents were added to the resin to investigate its mechanical properties. In general, the resin yield is high, the brittleness is high, and the possibility of bonding resin is high.